WO2016182299A1 - 공정챔버 내부에 배치되는 기판 처리장치 및 그 작동방법 - Google Patents

공정챔버 내부에 배치되는 기판 처리장치 및 그 작동방법 Download PDF

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WO2016182299A1
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사승엽
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이명진
최승대
최종성
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    • H10P95/00—Generic processes or apparatus for manufacture or treatments not covered by the other groups of this subclass

Definitions

  • Embodiments relate to a substrate processing apparatus disposed within a process chamber and a method of operating the same.
  • a semiconductor memory device, a liquid crystal display, an organic light emitting device and the like are manufactured through a process of depositing and laminating a structure having a desired shape by performing a plurality of semiconductor processes on a substrate.
  • the semiconductor processing process includes a process of depositing a predetermined thin film on a substrate, a photolithography process of exposing a selected region of the thin film, an etching process of removing the thin film of the selected region, and the like. Such a semiconductor process is performed in a process chamber in which an optimal environment is created for the process.
  • an apparatus for processing a circular substrate such as a wafer, is disposed inside a process chamber and has a structure in which a plurality of circular susceptors smaller than the disk are mounted on the circular disk.
  • the substrate processing apparatus After mounting a substrate on the susceptor, rotating the disk, rotating and revolving the susceptor, and spraying a source material on the substrate to deposit and deposit a structure having a desired shape on the substrate. Or substrate processing by etching.
  • a separate device is used to inject air or other gas to rotate, or rotate, the susceptor about its center.
  • foreign matters contained in air or gas are adsorbed onto the substrate, resulting in product defects.
  • an object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus and a method of operating the same, which are disposed inside a process chamber capable of rotating the susceptor without using a separate device for injecting air or other gas.
  • Embodiments of the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems not mentioned above may be clearly understood by those skilled in the art to which the embodiments belong.
  • One embodiment of the substrate processing apparatus includes a disk provided to be rotatable; At least one susceptor disposed on the disk, the substrate being seated on an upper surface of the disk, and rotating around the center of the disk and the disk as the disk rotates; A metal ring coupled to a lower portion of the susceptor and disposed so that a center thereof coincides with a center of the susceptor; And a magnet disposed below the disk in a radial direction with respect to the center of the disk and provided with at least a portion of the disk facing the metal ring in a vertical direction.
  • One embodiment of a substrate processing apparatus includes a bearing disposed to be in contact with each of the disk and the susceptor; And a frame provided with an accommodation part for accommodating the disk, wherein the metal ring rotates by the magnetic force of the magnet as the disk rotates, and thus the susceptor rotates.
  • An embodiment of the substrate processing apparatus may include a first support part protruding from the susceptor, coupled to the metal ring, and supporting the bearing.
  • the metal ring may include an inner ring coupled to the first support part; An outer ring coupled to the inner ring; And a ring coupling portion formed between the outer ring and the inner ring and coupling the outer ring and the inner ring to each other.
  • the outer ring may be provided to face the magnet in the vertical direction, and the width of the outer ring may be longer than the width of the magnet.
  • the outer ring may be provided to face the magnet in an up and down direction, and the outer ring may be provided so that a portion covering the magnet in an up and down direction exists in a portion facing the magnet.
  • the magnet may be arranged so as not to rotate radially with respect to the center of the receiving portion in the frame.
  • the magnet may be provided with a plurality of pieces are disposed radially at regular intervals.
  • the piece may be provided in a cylindrical shape.
  • One embodiment of the substrate processing apparatus is inserted into a through hole formed in the center of the accommodating portion, the shaft for rotating the disk, and a disk support portion coupled to the upper end of the shaft at the lower side and the disk at the upper side is provided. Can be.
  • the rotation speed of the susceptor may be proportional to the ratio of the diameter of the metal ring to the diameter of the magnet.
  • the diameter of the magnet is a value for measuring the distance between the center of the width of the magnet arranged in a ring shape in the radial direction, the diameter of the metal ring for measuring the distance between the center of the width of the metal ring in the radial direction It may be a value.
  • the metal ring may be provided with a ferromagnetic material.
  • the rotating direction of the disk and the rotating direction of the susceptor may be the same.
  • the magnet may be disposed below the disk radially with respect to the center of the disk, and the center of the magnet and the center of the metal ring may be spaced apart from each other.
  • the substrate processing apparatus includes a disk provided to be rotatable; A susceptor disposed on the disk, the substrate being seated on an upper surface of the disk, the susceptor rotating around the center of the disk and the disk as the disk rotates; A metal ring coupled to a lower portion of the susceptor and disposed so that a center thereof coincides with a center of the susceptor; And a magnet disposed under the disk in a radial direction with respect to the center of the disk, and provided to face the metal ring in a vertical direction.
  • the susceptor is rotated in the same direction as the disk's rotational direction as the disk rotates. It can be rotating with.
  • the metal ring may be provided to have a portion covering the magnet formed in a ring shape in the vertical direction.
  • Yet another embodiment of the substrate processing apparatus includes a disk provided to be rotatable; A susceptor disposed on the disk, the substrate being seated on an upper surface of the disk, the susceptor rotating around the center of the disk and the disk as the disk rotates; A metal ring coupled to a lower portion of the susceptor and disposed so that a center thereof coincides with a center of the susceptor; And a magnet disposed below the disc radially with respect to the center of the disc and provided to face the metal ring in a vertical direction, wherein the magnet is in accordance with a ratio of the diameter of the metal ring to the diameter of the magnet.
  • the rotation speed of the acceptor may be proportional.
  • the disk is provided to be rotatable first; At least one susceptor disposed on the disk, the substrate being seated on an upper surface thereof, the first rotation being rotated in a second direction about an axis of the disk as the first rotation of the disk occurs; A metal ring coupled to a lower portion of the susceptor and disposed so that a center thereof coincides with a center of the susceptor; And a magnet disposed below the disk in a radial direction with respect to the center of the disk and provided with at least a portion of the disk facing the metal ring in a vertical direction.
  • One embodiment of a method of operating a substrate processing apparatus includes a disk rotating step of rotating the disk about an axis of the disk; A susceptor revolving step in which a susceptor revolves about an axis of the disc as the disc rotates; A metal ring revolving step of revolving the center of the disk as the metal ring coupled to the susceptor is revolved as the susceptor revolves; An attraction force step of attracting the metal ring by the magnet between the metal ring and the magnet which are positioned at opposite positions in the vertical direction; And a susceptor rotating step in which the susceptor to which the metal ring is coupled is attracted and rotated by the magnet due to the attraction force acting between the magnet and the metal ring.
  • the susceptor can be rotated without using a separate susceptor rotating device using air or gas, thereby simplifying the structure of the substrate processing apparatus and reducing power and energy consumption used for substrate processing. It works.
  • vibration and noise generated when the susceptor is rotated may be suppressed to prevent shaking of the substrate seated on the upper surface of the susceptor, uneven deposition on the substrate, and occurrence of etching.
  • FIG. 1 is a cross-sectional perspective view illustrating a substrate processing apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of portion A of FIG. 1.
  • 3 and 4 are schematic bottom views for explaining the operation of the disc and the susceptor according to one embodiment.
  • FIG. 5 is a cross-sectional perspective view illustrating a portion of a substrate processing apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 6 is a plan view illustrating a metal ring according to an embodiment.
  • FIG. 7 is a view for explaining the arrangement of the metal ring and the magnet according to an embodiment.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a method of operating a substrate processing apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 9 is a schematic cross-sectional view illustrating a substrate processing apparatus according to another embodiment.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view illustrating a substrate processing apparatus according to yet another embodiment.
  • FIG. 1 is a cross-sectional perspective view illustrating a substrate processing apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of portion A of FIG. 1.
  • Substrate processing apparatus of an embodiment may include a disk 100, a susceptor 200, a metal ring 300, a magnet 400, a bearing 600 and a frame 500.
  • the disk 100 may be accommodated in the receiving portion 510 provided in the frame 500 so as to be capable of rotating firstly, that is, rotating about the flame.
  • the disk 100 may be provided with susceptors 200 to be described later to be symmetrical with respect to the center of the disk 100.
  • the disk 100 may be mounted to the frame 500, as shown in FIG. 1.
  • the frame 500 may be provided with an accommodating part 510 which is recessed and formed in an area and a shape corresponding to the shape and area of the disc 100 so that the disc 100 may be seated.
  • the susceptor 200 when the susceptor 200 is provided on the disk 100, the susceptor 200 may be disposed radially in various numbers on the disk 100 according to its size.
  • a disk seating portion may be provided on the disk 100 so as to be recessed in an area and a shape corresponding to the shape and area of the susceptor 200 to allow the susceptor 200 to be seated. .
  • the susceptor 200 is disposed on the disk 100, the substrate is seated on an upper surface thereof, and rotates about a second rotation about the center of the disk 100 as the disk 100 rotates. Can be. In this case, the susceptor 200 may be rotated by a magnetic force acting between the metal ring 300 and the magnet 400, which will be described later.
  • a substrate (not shown) may be seated on an upper surface of the susceptor 200.
  • the substrate may be, for example, a circular wafer. Therefore, the substrate processing may be performed by spraying a process gas including a source material on a substrate such as a wafer seated on the upper surface of the susceptor 200.
  • the circular substrate seated on the susceptor 200 is A deposition film or an etched shape that is mutually symmetrical in the radial direction with respect to the center may be formed.
  • the first support part 210 may be formed under the susceptor 200.
  • the first support part 210 may protrude under the susceptor 200, couple to the metal ring 300, and serve to support the bearing 600.
  • the first support part 210 may protrude from the susceptor 200, and a groove to which the coupler P may be coupled may be formed.
  • the metal ring 300 may be formed with a hole that can be inserted into the coupling hole (P) in the portion that is coupled with the first support portion (210).
  • the coupler (P) may be radially coupled to the metal ring 300 and the first support portion 210 in a plurality. Therefore, the groove of the first support portion 210 and the holes of the metal ring 300 may be formed in the same number or more than the number of the coupling holes (P).
  • the metal ring 300 may be coupled to the first support part 210 by the coupling tool P to be coupled to the lower part of the susceptor 200.
  • the metal ring 300 is fixedly coupled to the susceptor 200 and rotated by the magnetic force of the magnet 400, so that the susceptor 200 may rotate.
  • the metal ring 300 may be coupled to the lower portion of the susceptor 200, and a center thereof may be disposed to coincide with the center of the susceptor 200. Due to this structure, when the metal ring 300 is rotated by the rotation of the magnet 400, the susceptor 200 can rotate with the same and uniform rotation speed of the metal ring 300. .
  • the metal ring 300 may be formed of a metal of iron, nickel, cobalt, or the like, or a ferromagnetic substance that includes these materials so as to strongly react with the magnetic force of the magnet 400.
  • the metal ring 300 may include an inner ring 310, an outer ring 320, and a ring coupling part 330.
  • the inner ring 310 is formed with a hole may be coupled to the first support portion 210 and the coupling port (P).
  • the outer ring 320 is provided on the outer side of the inner ring 310 may be coupled to the inner ring 310 by the ring coupling portion 330.
  • the outer ring 320 may be provided to face each other in the vertical direction and the magnet 400 provided on the lower side. Due to this structure, a magnetic force may mainly act between the magnet 400 and the outer ring 320.
  • Ring coupling portion 330 is formed between the outer ring 320 and the inner ring 310, may serve to couple the outer ring 320 and the inner ring 310 with each other.
  • the inner ring 310, the outer ring 320 and the ring coupling portion 330 may be integrally formed by an operation such as injection molding, casting.
  • the bearing 600 may be disposed to contact each of the disk 100 and the susceptor 200, and may serve to smoothly rotate the susceptor 200 with respect to the disk 100. .
  • the bearing 600 may be formed as, for example, a ball bearing.
  • the ball bearing is interposed between the inner ring and the outer ring and the inner ring and the outer ring, and may be provided as a ball making point contact with the inner ring and the outer ring.
  • the inner ring may be supported by the first support part 210 and the metal ring 300, and the outer ring may be supported by the disk 100. Due to this structure, the bearing 600 allows the susceptor 200 to rotate smoothly on the disk 100.
  • the magnet 400 may be disposed radially with respect to the center of the disk 100 below the disk 100 and may be provided to face the metal ring 300 in the vertical direction. When the disk 100 rotates by applying a magnetic force to the metal ring 300, the magnet 400 may rotate the susceptor 200 that rotates the metal ring 300 to be coupled thereto.
  • the magnet 400 may be disposed so as not to rotate below the metal ring 300.
  • the magnet 400 may be disposed in the receiving portion 510 which is formed to be recessed in the frame 500 in a circular shape, and may be disposed radially with respect to the center of the receiving portion 510. .
  • the magnet 400 When the magnet 400 is disposed radially with respect to the center of the receiving part 510, the magnet 400 applies a uniform magnetic force to each metal ring 300 coupled to each susceptor 200. Since the rotation speed of the disk 100 is uniform, the rotation speed of the susceptor 200 may also be uniformly controlled.
  • the magnet 400 may be provided to face the metal ring 300 in the vertical direction and spaced apart. In one embodiment, the magnet 400 may be provided to face and be spaced apart from at least a portion of the outer ring 320 of the metal ring 300 in the vertical direction.
  • the magnet 400 may be provided with a plurality of pieces (400a) are disposed radially at regular intervals.
  • the piece 400a may be provided in a cylindrical shape and formed, for example, as a permanent magnet.
  • the pieces 400a are disposed radially at regular intervals, and each piece 400a may form a magnetic field that is distinct from the other pieces 400a.
  • the magnet 400 may be formed of permanent magnets in which the pieces 400a are collected to form a magnetic field.
  • the disk 100 may be mounted on the frame 500, and a receiving part 510 may be provided for this purpose.
  • the disk 100 seated on the receiving portion 510 may rotate with respect to the frame 500, but on the contrary, the frame 500 is provided so as not to rotate with respect to the disk 100.
  • the receiving part 510 may be formed in the frame 500 in a shape and size corresponding to the shape and size of the disc 100. As described above, the magnet 400 may be radially disposed on the bottom of the accommodating part 510 based on the center of the accommodating part 510.
  • a through hole 520 may be formed on a central portion of the accommodation portion 510.
  • the through hole 520 is connected to the disk 100 may be inserted into the shaft (not shown) for rotating the disk 100.
  • the shaft may be inserted into the through hole 520 and rotated by an external power unit. Therefore, the disk 100 connected to the shaft may rotate as the shaft rotates.
  • the shaft and the disk 100 may be connected to each other by the disk support 820.
  • the disk support part 820 may be coupled to the upper end of the shaft at the lower side and the disk 100 at the upper side to connect the shaft and the disk 100 to each other.
  • the shaft, the disk support 820 and the disk 100 may be coupled to be detachable from each other by a suitable coupling mechanism.
  • 3 and 4 are schematic bottom views for explaining the operation of the disc 100 and the susceptor 200 according to one embodiment. At this time, the rotating direction of the disk 100 and the rotating direction of the susceptor 200 may be the same.
  • the center of the magnet 400 and the center of the metal ring 300 may be spaced apart from each other.
  • the magnetic force of the magnet 400 is uniformly distributed along the circumferential direction of the metal ring 300, in this structure This is because the susceptor 200 cannot rotate even if the disk 100 rotates.
  • the susceptor 200 and The metal ring 300 coupled thereto may revolve in an arrow direction, that is, clockwise.
  • the metal ring 300 since the magnetic force acts between the metal ring 300 and the magnet 400, as the disk rotates in the clockwise direction, the metal ring 300 also rotates in the clockwise direction by the magnetic force, the metal ring 300 The susceptor 200 fixedly coupled to the rotation may also rotate clockwise.
  • the metal ring 300 and the magnet 400 may form a magnet coupling that operates as a structure in which two gears are engaged with each other by a magnetic force. Accordingly, the fixed magnet 400 functions similar to the fixed gear, and the metal ring 400 may rotate in engagement with the magnet 400.
  • the metal ring 300 when the disk 100 is rotated in the clockwise direction, the metal ring 300 can be rotated in the structurally clockwise direction as if it rotates in engagement with a fixed gear.
  • the susceptor 200 and the metal ring 300 may rotate counterclockwise and rotate counterclockwise. .
  • the rotation direction of the disk 100 and the rotation direction of the susceptor 200 may be the same.
  • the rotation speed of the susceptor 200 may be proportional to the ratio of the diameter of the metal ring 300 to the diameter of the magnet 400.
  • the diameter of the magnet 400 is a value for measuring the distance between the center of the width of the magnet 400 arranged in a ring shape in the radial direction
  • the diameter of the metal ring 300 is The distance between the center of the width of the metal ring 300 may be defined as a value for measuring in the radial direction.
  • the diameter D1 of the magnet 400 of FIG. 3 is longer than the diameter D1 ′ of the magnet 400 of FIG. 4.
  • the diameter D2 of the metal ring 300 of FIG. 3 is shorter than the diameter D2 ′ of the metal ring 300 of FIG. 4. That is, the relationship of D1> D1 'and D2 ⁇ D2' is established.
  • the rotation speeds of the magnet 400 and the susceptor 200 in FIG. 4 are faster than the rotation speeds of the magnet 400 and the susceptor 200 in FIG. 4.
  • the rotation speed of the susceptor 200 may be controlled by appropriately adjusting the ratio of the diameter of the metal ring 300 to the diameter of the magnet 400.
  • the rotation speed of the susceptor 200 may be appropriately controlled by adjusting the rotation speed of the disk 100 in addition to the above-described method.
  • FIG. 5 is a cross-sectional perspective view illustrating a portion of a substrate processing apparatus according to an embodiment.
  • 6 is a plan view illustrating a metal ring 300 according to an embodiment.
  • 7 is a view for explaining the arrangement of the metal ring 300 and the magnet 400 according to an embodiment.
  • FIG. 6 for the sake of clarity, the illustration of the hole into which the coupling hole P formed in the inner ring 310 is inserted is omitted.
  • the rotating susceptor 200 may generate a unilateral load due to the magnetic force of the magnet 400. Can be.
  • a magnetic force acts on a portion of the metal ring 300 and the magnet 400 facing each other, and the metal ring 300 opposite to the facing portion in the radial direction of the susceptor 200.
  • magnetic force by the magnet 400 may hardly act.
  • the susceptor 200 can be tilted downward in the opposite portion of the metal ring 300, as shown by the downward arrow, and on the opposite side of the opposite portion of the metal ring 300. At the site, the susceptor 200 may be tilted upward as shown by an upward arrow.
  • the susceptor 200 may generate vibration, noise, and the like during rotation.
  • vibration of the susceptor 200 during rotation may cause product defects due to shaking of the substrate seated on the susceptor 200, uneven deposition on the substrate, and etching.
  • the magnitude of the magnetic force is based on the following equation.
  • the distance r between two magnetic poles may mean the distance between the magnet 400 and the metal ring 300 opposite thereto.
  • the product m 1 m 2 of the magnetic amount may become larger as the area of the portion where the magnet 400 and the metal ring 300 face each other.
  • the product m 1 m 2 of the magnetic amount may be increased, and for this purpose, an area of a portion where the magnet 400 and the metal ring 300 face each other may be increased.
  • the metal ring 300 has a portion covering the magnet 400 formed in a ring shape in the vertical direction. It may be provided.
  • the portion of the metal ring 300 corresponding to the magnet 400 in the vertical direction may be the outer ring 320, and the outer ring ( The width D3 of the 320 may be longer than the width of the magnet 400.
  • the outer ring 320 may be provided such that the portion covering the magnet 400 in the vertical direction at the portion facing the magnet 400.
  • m 1 m 2 can be increased. Therefore, in Equation 1, the magnitude of the magnetic force can be increased.
  • the operating method of the substrate processing apparatus is the disk 100 rotating step (S110), susceptor 200 revolving step (S120), metal ring 300 revolving step (S130), attraction action step (S140) and susceptor 200 It may include a rotating step (S150).
  • the disk 100 may be rotated about an axis of the disk 100.
  • the disk 100 is rotated in accordance with the rotation of the shaft, the shaft can be rotated, that is rotated by using a transmission device, a pneumatic device (pneumatic device) and other various devices.
  • the susceptor 200 may revolve around an axis of the disc 100.
  • the metal ring 300 coupled to the lower portion of the susceptor 200 may revolve around the center of the disk 100 as the susceptor 200 revolves. have.
  • the magnet 400 is located between the metal ring 300 and the magnet 400 which are disposed to face each other in the vertical direction, and the metal ring 300 by the action of magnetic force, that is, attraction force. ) Can be attracted.
  • the susceptor 200 rotating step (S150) the susceptor 200 is coupled to the metal ring 300 due to the magnetic force acting between the magnet 400 and the metal ring 300, that is, attraction
  • the magnet 400 may be attracted and rotated by the magnet 400.
  • the susceptor 200 may rotate in the same direction as the rotation direction of the disk 100 by the magnetic force of the magnet 400.
  • FIG. 9 is a schematic cross-sectional view illustrating a substrate processing apparatus according to another embodiment.
  • the disk 100 and the susceptor 200 may be disposed in the process chamber 10 in which the reaction space is provided.
  • the disk 100, the susceptor 200, the metal ring 300, and the magnet 400 may be provided in the process chamber 10.
  • the disk 100 may be provided to enable first rotation, that is, rotation. For example, as the shaft 20 connected to the disk 100 rotates, the disk 100 may rotate first.
  • At least one susceptor 200 is disposed on the disk 100, a substrate is seated on an upper surface thereof, and the first rotation and the center of the disk 100 are rotated as the disk 100 rotates first.
  • the second rotation of the axis i.e., can be idle.
  • the rotation of the susceptor 200 is possible, as described above, by the magnetic force acting between the metal ring 300 and the magnet 400.
  • the structure and arrangement of the metal ring 300 and the magnet 400 will be described.
  • the metal ring 300 may be coupled to the outer circumferential surface of the susceptor 200, the magnet 400 may be coupled to the inner wall of the process chamber 10, and the metal ring 300 may be coupled to the inner circumferential surface of the process chamber 10. It may be provided so as to face laterally.
  • the metal ring 300 coupled to the susceptor 200 may also revolve, and a magnetic force may be coupled between the metal ring 300 revolving and the magnet 400 which does not rotate by coupling to the inner wall of the process chamber 10. Can work.
  • the metal ring 300 rotates around the center of the susceptor 200 by the magnetic force, and the susceptor 200 coupled to the metal ring 300 may also rotate around the center thereof.
  • the magnet 400 and the metal ring 300 is provided to face in the lateral direction, compared to the above structure, that is, the structure in which the magnet 400 and the metal ring 300 are opposed in the vertical direction, Vibration and noise may be suppressed during rotation of the acceptor 200.
  • the magnet 400 may be disposed in a plurality of radially on the inner wall of the process chamber 10 is formed in a cylindrical shape, one or a plurality of non-radial on a specific portion of the inner wall of the process chamber 10 It may be arranged.
  • the metal ring 300 and the susceptor 200 revolve as the disk 100 rotates, the magnetic force of the magnet 400 disposed on a specific portion of the inner wall of the process chamber 10 is increased by the metal ring ( Because it can affect 300).
  • 10 is a schematic cross-sectional view illustrating a substrate processing apparatus according to yet another embodiment. 10 is different from the arrangement of the magnet 400 in comparison with the substrate processing apparatus shown in FIGS. 1 to 7.
  • the magnet 400 is supported by a support 900 coupled to one end of the process chamber 10, the lower portion of the metal ring 300 to be provided to face the metal ring 300 in the vertical direction Can be. That is, the magnet 400 may not be directly coupled to the disk 100 or the susceptor 200, but may be provided separately from the disk 100 or the susceptor 200.
  • the plurality of the magnet 400 may be disposed radially in the lower portion of the metal ring 300 and the disk 100, one or more of the magnet 400 is not radial in a specific portion of the process chamber 10 It may be arranged in the form.
  • the magnet 400 of the magnet 400 disposed on a specific portion of the inner wall of the process chamber 10. This is because magnetic force may affect the metal ring 300.
  • the magnet 400 is separately disposed at a position spaced apart from the disk 100 or the susceptor 200, the magnet 400 is coupled to the disk 100. In comparison with the case, fabrication of the substrate processing apparatus can be relatively easy.
  • the susceptor 200 can be rotated without using a separate susceptor 200 rotating device using air or gas, the structure of the substrate processing apparatus is simplified, and the power and energy used for processing the substrate. It has the effect of reducing the consumption of.
  • vibration and noise generated when the susceptor 200 is rotated may be suppressed to prevent shaking of the substrate seated on the upper surface of the susceptor 200, uneven deposition on the substrate, and occurrence of etching.
  • the susceptor can be rotated without using a separate susceptor rotating device using air or gas, thereby simplifying the structure of the substrate processing apparatus and reducing power and energy consumption used for substrate processing. It works. Therefore, there is industrial applicability.

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  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

기판 처리장치의 일 실시예는, 자전 가능하도록 구비되는 디스크; 상기 디스크에 배치되고, 상면에 기판이 안착되며, 상기 디스크가 자전함에 따라 자전 및 상기 디스크의 중심을 축으로 공전하는 적어도 하나의 서셉터; 상기 서셉터의 하부에 결합하고, 중심이 상기 서셉터의 중심과 일치하도록 배치되는 금속링; 및 상기 디스크 하부에 상기 디스크의 중심을 기준으로 방사상으로 배치되고, 적어도 일부가 상기 금속링과 상하방향으로 대향되도록 구비되는 마그네트를 포함할 수 있다.

Description

공정챔버 내부에 배치되는 기판 처리장치 및 그 작동방법
실시예는, 공정챔버 내부에 배치되는 기판 처리장치 및 그 작동방법에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
일반적으로 반도체 메모리 소자, 액정표시장치, 유기발광장치 등은 기판상에 복수회의 반도체 공정을 실시하여 원하는 형상의 구조물을 증착 및 적층하는 가공공정을 거쳐 제조한다.
반도체 가공공정은 기판상에 소정의 박막을 증착하는 공정, 박막의 선택된 영역을 노출시키는 포토리소그래피(photolithography) 공정, 선택된 영역의 박막을 제거하는 식각 공정 등을 포함한다. 이러한 반도체 공정은 해당 공정을 위해 최적의 환경이 조성된 공정챔버 내부에서 진행된다.
일반적으로, 웨이퍼 등의 원형 기판을 가공하는 장치는 공정챔버 내부에 배치되고, 원형의 디스크에 상기 디스크보다 작은 원형의 서셉터를 복수개 장착한 구조를 가진다.
기판 처리장치에서는, 상기 서셉터에 기판을 안착한 후, 상기 디스크를 자전시키고 상기 서셉터를 자전 및 공전시킨 후, 상기 기판에 소스물질을 분사하여 원하는 형상의 구조물을 상기 기판에 증착 및 적층하는 방식 또는 식각하는 방식으로 기판 가공을 수행한다.
이때, 서셉터를 그 중심을 축으로 회전 즉, 자전시키기 위해 공기 또는 다른 가스를 분사하는 별도의 장치를 사용한다. 이 경우 공기 또는 가스에 함유된 이물질이 기판에 흡착되어 제품불량이 발생하는 문제점이 있다.
따라서, 실시예는, 공기 또는 다른 가스를 분사하는 별도의 장치를 사용하지 않고 상기 서셉터를 자전시킬 수 있는 공정챔버 내부에 배치되는 기판 처리장치 및 그 작동방법을 제공하는 데 목적이 있다.
실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
기판 처리장치의 일 실시예는, 자전 가능하도록 구비되는 디스크; 상기 디스크에 배치되고, 상면에 기판이 안착되며, 상기 디스크가 자전함에 따라 자전 및 상기 디스크의 중심을 축으로 공전하는 적어도 하나의 서셉터; 상기 서셉터의 하부에 결합하고, 중심이 상기 서셉터의 중심과 일치하도록 배치되는 금속링; 및 상기 디스크 하부에 상기 디스크의 중심을 기준으로 방사상으로 배치되고, 적어도 일부가 상기 금속링과 상하방향으로 대향되도록 구비되는 마그네트를 포함할 수 있다.
기판 처리장치의 일 실시예는, 상기 디스크 및 상기 서셉터와 각각 접촉하도록 배치되는 베어링; 및 상기 디스크를 수용하는 수용부가 구비되는 프레임을 더 포함하고, 상기 디스크가 자전함에 따라 상기 금속링은 상기 마그네트의 자기력에 의해 자전하고, 이에 따라 상기 서셉터가 자전하는 것일 수 있다.
기판 처리장치의 일 실시예는, 상기 서셉터 하부에 돌출형성되고, 상기 금속링과 결합하고, 상기 베어링을 지지하는 제1지지부가 구비되는 것일 수 있다.
상기 금속링은, 상기 제1지지부와 결합하는 내측링; 상기 내측링과 결합하는 외측링; 및 상기 외측링과 상기 내측링 사이에 형성되고, 상기 외측링과 상기 내측링을 서로 결합시키는 링결합부를 포함하는 것일 수 있다.
상기 외측링은 상기 마그네트와 상하방향으로 대향되도록 구비되고, 외측링의 폭은 상기 마그네트의 폭보다 더 길게 형성되는 것일 수 있다.
상기 외측링은 상기 마그네트와 상하방향으로 대향되도록 구비되고, 상기 외측링은 상기 마그네트와 대향하는 부위에서 상기 마그네트를 상하방향으로 전부 덮는 부위가 존재하도록 구비되는 것일 수 있다.
상기 마그네트는 상기 프레임에 상기 수용부의 중심을 기준으로 방사상으로 회전하지 않도록 배치되는 것일 수 있다.
상기 마그네트는 복수의 피스(piece)가 일정한 간격으로 방사상으로 배치되어 구비되는 것일 수 있다.
상기 피스는 원통형으로 구비되는 것일 수 있다.
기판 처리장치의 일 실시예는, 상기 수용부의 중심부에 형성되는 통공에 삽입되고, 상기 디스크를 자전시키는 샤프트와, 하측에서 상기 샤프트 상단과 결합하고 상측에서 상기 디스크와 결합하는 디스크지지부가 구비되는 것일 수 있다.
기판 처리장치의 일 실시예는, 상기 마그네트의 직경에 대한 상기 금속링의 직경의 비에 따라 상기 서셉터의 자전속도는 비례하는 것일 수 있다.
상기 마그네트의 직경은 링형상으로 배치되는 상기 마그네트의 폭의 중심 사이의 거리를 직경방향으로 측정하는 값이고, 상기 금속링의 직경은 상기 금속링의 폭의 중심 사이의 거리를 직경방향으로 측정하는 값인 것일 수 있다.
상기 금속링은 강자성체로 구비되는 것일 수 있다.
상기 디스크의 자전방향과 상기 서셉터의 자전방향은 서로 동일한 것일 수 있다.
상기 마그네트는 상기 디스크하부에 상기 디스크의 중심을 기준으로 방사상으로 배치되고, 상기 마그네트의 중심과 상기 금속링의 중심은 서로 이격되어 구비되는 것일 수 있다.
기판 처리장치의 다른 실시예는, 회전 가능하도록 구비되는 디스크; 상기 디스크에 배치되고, 상면에 기판이 안착되며, 상기 디스크가 회전함에 따라 자전 및 상기 디스크의 중심을 축으로 공전하는 서셉터; 상기 서셉터의 하부에 결합하고, 중심이 상기 서셉터의 중심과 일치하도록 배치되는 금속링; 및 상기 디스크하부에 상기 디스크의 중심을 기준으로 방사상으로 배치되고, 상기 금속링과 상하방향으로 대향되도록 구비되는 마그네트를 포함하고, 상기 서셉터는 상기 디스크가 자전함에 따라 디스크의 자전방향과 동일방향으로 자전하는 것일 수 있다.
상기 금속링은 링형상으로 형성되는 상기 마그네트를 상하방향으로 전부 덮는 부위가 존재하도록 구비되는 것일 수 있다.
기판 처리장치의 또 다른 실시예는, 회전 가능하도록 구비되는 디스크; 상기 디스크에 배치되고, 상면에 기판이 안착되며, 상기 디스크가 회전함에 따라 자전 및 상기 디스크의 중심을 축으로 공전하는 서셉터; 상기 서셉터의 하부에 결합하고, 중심이 상기 서셉터의 중심과 일치하도록 배치되는 금속링; 및 상기 디스크하부에 상기 디스크의 중심을 기준으로 방사상으로 배치되고, 상기 금속링과 상하방향으로 대향되도록 구비되는 마그네트를 포함하고, 상기 마그네트의 직경에 대한 상기 금속링의 직경의 비에 따라 상기 서셉터의 자전속도는 비례하는 것일 수 있다.
기판 처리장치의 또 다른 실시예는, 제1회전 가능하도록 구비되는 디스크; 상기 디스크에 배치되고, 상면에 기판이 안착되며, 상기 디스크가 제1회전함에 따라 제1회전 및 상기 디스크의 중심을 축으로 제2회전하는 적어도 하나의 서셉터; 상기 서셉터의 하부에 결합하고, 중심이 상기 서셉터의 중심과 일치하도록 배치되는 금속링; 및 상기 디스크 하부에 상기 디스크의 중심을 기준으로 방사상으로 배치되고, 적어도 일부가 상기 금속링과 상하방향으로 대향되도록 구비되는 마그네트를 포함할 수 있다.
기판 처리장치의 작동방법의 일 실시예는, 디스크 중심을 축으로 상기 디스크가 자전하는 디스크 자전단계; 상기 디스크가 자전함에 따라 상기 디스크 중심을 축으로 서셉터가 공전하는 서셉터 공전단계; 상기 서셉터 하부에 결합하는 금속링이 상기 서셉터가 공전함에 따라 상기 디스크 중심을 축으로 공전하는 금속링 공전단계; 상하방향으로 서로 대향되는 위치에 놓인 상기 금속링과 상기 마그네트 사이에서 상기 마그네트가 상기 금속링을 끌어당기는 인력작용단계; 및 상기 마그네트와 상기 금속링 사이에 작용하는 인력으로 인해 상기 금속링이 결합하는 상기 서셉터가 상기 마그네트에 의해 끌어당겨져 자전하는 서셉터 자전단계를 포함할 수 있다.
실시예에서, 공기 또는 가스를 이용한 별도의 서셉터 회전장비를 사용하지 않고, 서셉터를 자전시킬 수 있으므로 기판 처리장치의 구조를 간소화하고, 기판 가공에 사용되는 전력, 에너지의 소비량을 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 공기 또는 가스를 이용한 회전장비를 사용할 경우, 공기 또는 가스에 함유된 이물질이 웨이퍼 등의 기판에 흡착되어 발생하는 제품불량을 현저히 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 서셉터의 회전시 발생하는 진동, 소음을 억제하여 서셉터 상면에 안착되는 기판의 흔들림, 상기 기판에 불균일한 증착, 식각의 발생을 억제할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 기판 처리장치를 나타낸 단면 사시도이다.
도 2는 도 1의 A부분을 나타낸 단면도이다.
도 3 및 도 4는 일 실시예에 일 실시예에 따른 디스크와 서셉터의 작동을 설명하기 위한 개략적인 저면도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 기판 처리장치의 일부를 나타낸 단면 사시도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 금속링을 나타낸 평면도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 금속링과 마그네트의 배치를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 기판 처리장치의 작동방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 9는 다른 실시예에 따른 기판 처리장치를 나타낸 개략적인 단면도이다.
도 10은 또 다른 실시예에 따른 기판 처리장치를 나타낸 개략적인 단면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 실시예를 상세히 설명한다. 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 실시예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 실시예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다.
"제1", "제2" 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 또한, 실시예의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐이고, 실시예의 범위를 한정하는 것이 아니다.
실시예의 설명에 있어서, 각 element의 "상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)”로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
또한, 이하에서 이용되는 "상/상부/위" 및 "하/하부/아래" 등과 같은 관계적 용어들은, 그런 실체 또는 요소들 간의 어떠한 물리적 또는 논리적 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 내포하지는 않으면서, 어느 한 실체 또는 요소를 다른 실체 또는 요소와 구별하기 위해서만 이용될 수도 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 기판 처리장치를 나타낸 단면 사시도이다. 도 2는 도 1의 A부분을 나타낸 단면도이다. 실시예의 기판 처리장치는 디스크(100), 서셉터(200), 금속링(300), 마그네트(400), 베어링(600) 및 프레임(500)을 포함할 수 있다.
디스크(100)는 상기 프레임(500)에 구비되는 수용부(510)에 수용되어 상기 플레임에 대해 제1회전 즉, 자전 가능하도록 구비될 수 있다. 디스크(100)에는 후술하는 서셉터(200)가 디스크(100)의 중심을 기준으로 서로 대칭되도록 구비될 수 있다.
디스크(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 프레임(500)에 장착될 수 있다. 이때, 상기 프레임(500)에는 디스크(100)의 형상 및 면적에 대응하는 면적 및 형상으로 함몰형성되어 상기 디스크(100)가 안착할 수 있는 수용부(510)가 구비될 수 있다.
한편, 서셉터(200)는 디스크(100)상에 구비될 경우, 그 크기에 따라 디스크(100) 상에 다양한 개수로 방사상으로 배치될 수 있다. 또한, 상기 디스크(100)의 상부에 상기 서셉터(200)의 형상 및 면적에 대응하는 면적 및 형상으로 함몰형성되어 상기 서셉터(200)가 안착할 수 있도록 하는 디스크안착 부위가 구비될 수 있다.
서셉터(200)는 상기 디스크(100)에 배치되고, 상면에 기판이 안착되며, 상기 디스크(100)가 자전함에 따라 자전 및 상기 디스크(100)의 중심을 축으로 제2회전 즉, 공전할 수 있다. 이때, 상기 서셉터(200)는 금속링(300)과 마그네트(400) 사이에 작용하는 자기력에 의해 자전할 수 있는데, 이에 대해서는 하기에 후술한다.
상기 서셉터(200)의 상면에는 기판(미도시)이 안착될 수 있다. 이때, 실시예처럼 서셉터(200)가 원형인 경우, 상기 기판은 예를 들어, 원형인 웨이퍼일 수 있다. 따라서, 상기 서셉터(200)의 상면에 안착되는 웨이퍼 등의 기판에 소스물질 등이 포함된 공정가스를 분사하여 기판 가공을 수행할 수 있다.
또한, 상기 서셉터(200)는, 제1기판의 중심을 기준으로 공전과 동시에 상기 서셉터(200)의 중심을 기준으로 자전을 하므로, 상기 서셉터(200)에 안착되는 원형의 기판은 그 중심을 기준으로 직경방향으로 상호 대칭되는 증착막 또는 식각 형상이 형성될 수 있다.
한편, 서셉터(200) 하부에는 제1지지부(210)가 형성될 수 있다. 상기 제1지지부(210)는 상기 서셉터(200) 하부에 돌출형성되고, 상기 금속링(300)과 결합하고, 상기 베어링(600)을 지지하는 역할을 할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1지지부(210)는 상기 서셉터(200) 하부에 돌출형성되고, 결합구(P)가 결합할 수 있는 홈이 형성될 수 있다. 한편, 금속링(300)에는 제1지지부(210)와 결합하는 부위에 결합구(P)가 삽입될 수 있는 홀이 형성될 수 있다.
한편, 결합구(P)는 금속링(300)과 상기 제1지지부(210)에 방사형으로 복수로 결합할 수 있다. 따라서, 상기 제1지지부(210)의 홈 및 상기 금속링(300)의 홀은 결합구(P)의 개수와 동일하거나 이보다 많은 개수로 형성될 수 있다.
따라서, 상기 금속링(300)은 상기 제1지지부(210)에 상기 결합구(P)에 의해 결합하여 상기 서셉터(200) 하부에 결합할 수 있다. 후술하겠지만, 상기 금속링(300)은 상기 서셉터(200)에 고정적으로 결합하여 마그네트(400)의 자기력에 의해 회전함으로써, 상기 서셉터(200)가 자전할 수 있다.
금속링(300)은 상기 서셉터(200)의 하부에 결합하고, 중심이 상기 서셉터(200)의 중심과 일치하도록 배치될 수 있다. 이러한 구조로 인해, 상기 금속링(300)이 마그네트(400)의 회전에 의해 회전하는 경우 서셉터(200)는 금속링(300)의 회전속도와 동일하고 균일한 회전속도를 가지고 자전할 수 있다.
상기 금속링(300)은 예를 들어, 마그네트(400)의 자기력에 강하게 반응할 수 있도록, 철, 니켈, 코발트 등 또는 이들 물질이 포함되는 강자성체(ferromagnetic substance)의 금속으로 구비될 수 있다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 금속링(300)은 내측링(310), 외측링(320) 및 링결합부(330)를 포함할 수 있다. 상기 내측링(310)은 홀이 형성되어 제1지지부(210)와 결합구(P)에 의해 결합할 수 있다. 상기 외측링(320)은 상기 내측링(310)의 외측에 구비되어 링결합부(330)에 의해 내측링(310)과 결합할 수 있다.
이때, 일 실시예로, 상기 외측링(320)은 하측에 구비되는 마그네트(400)와 상하방향으로 서로 대향되도록 구비될 수 있다. 이러한 구조로 인해, 자기력은 주로 상기 마그네트(400)와 상기 외측링(320) 사이에 작용할 수 있다.
링결합부(330)는 상기 외측링(320)과 상기 내측링(310) 사이에 형성되고, 상기 외측링(320)과 상기 내측링(310)을 서로 결합시키는 역할을 할 수 있다. 이때, 상기 내측링(310), 외측링(320) 및 링결합부(330)는 사출성형, 주조 등의 작업에 의해 일체로 형성될 수도 있다.
베어링(600)은 상기 디스크(100) 및 상기 서셉터(200)와 각각 접촉하도록 배치되고, 상기 서셉터(200)가 상기 디스크(100)에 대하여 원활하게 자전할 수 있도록 하는 역할을 할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 베어링(600)은 예를 들어 볼 베어링으로 형성될 수 있다. 볼 베어링은 내부링과 외부링 및 상기 내부링과 외부링 사이에 개재되고, 내부링과 외부링에 대해 점접촉을 하는 볼로 구비될 수 있다.
상기 내부링은 제1지지부(210) 및 금속링(300)에 의해 지지될 수 있고, 상기 외부링은 디스크(100)에 의해 지지될 수 있다. 이러한 구조로 인해 상기 베어링(600)은 상기 서셉터(200)가 상기 디스크(100) 상에서 원활하게 회전할 수 있도록 한다.
마그네트(400)는 상기 디스크(100) 하부에 상기 디스크(100)의 중심을 기준으로 방사상으로 배치되고, 상기 금속링(300)과 상하방향으로 대향되도록 구비될 수 있다. 상기 마그네트(400)는 상기 금속링(300)에 자기력을 작용하여 디스크(100)가 회전하는 경우, 상기 금속링(300)을 회전시켜 이에 결합하는 서셉터(200)를 회전시킬 수 있다.
마그네트(400)는 상기 금속링(300)의 하측에 회전하지 않도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 마그네트(400)는 상기 프레임(500)에 원형으로 함몰되어 형성되는 수용부(510)에 배치될 수 있고, 상기 수용부(510)의 중심을 기준으로 방사상으로 배치될 수 있다.
상기 마그네트(400)를 상기 수용부(510)의 중심을 기준으로 방사상으로 배치할 경우, 마그네트(400)는 각각의 서셉터(200)에 결합하는 각각의 금속링(300)에 균일한 자기력을 가하게 되므로, 디스크(100)의 자전속도가 균일하다면, 서셉터(200)의 자전속도도 균일하게 제어될 수 있다.
또한, 상기 마그네트(400)는 상기 금속링(300)과 상하방향으로 대향되되 이격되어 구비될 수 있다. 일 실시예로, 상기 마그네트(400)는 상기 금속링(300)의 외측링(320)의 적어도 일부와 상하방향으로 대향 및 이격되도록 구비될 수 있다.
또한, 상기 마그네트(400)는 복수의 피스(400a)(piece)가 일정한 간격으로 방사상으로 배치되어 구비될 수 있다. 상기 피스(400a)는 원통형으로 구비되고, 예를 들어, 영구자석으로 형성될 수 있다.
상기 피스(400a)는 일정한 간격으로 방사상으로 배치되고, 각 피스(400a)는 다른 피스(400a)와 구별되는 자기장을 형성할 수 있다. 이러한 피스(400a)가 모여 자기장을 형성하는 영구자석으로 된 마그네트(400)가 형성될 수 있다.
프레임(500)에는 상기 디스크(100)가 안착될 수 있고, 이를 위해 수용부(510)가 구비될 수 있다. 이때, 상기 수용부(510)에 안착된 디스크(100)는 상기 프레임(500)에 대해 회전할 수 있으나, 반대로 상기 프레임(500)은 상기 디스크(100)에 대해 회전하지 않도록 구비된다.
수용부(510)는 디스크(100)의 형상 및 크기에 대응하는 형상 및 크기로 상기 프레임(500)에 형성될 수 있다. 상기한 바와 같이, 상기 수용부(510)의 바닥에는 상기 수용부(510)의 중심을 기준으로 상기 마그네트(400)가 방사상으로 배치될 수 있다.
또한, 상기 수용부(510)의 중심부위에는 통공(520)이 형성될 수 있다. 이때, 상기 통공(520)은 상기 디스크(100)와 연결되어 상기 디스크(100)를 자전시키는 샤프트(미도시)가 삽입될 수 있다.
상기 샤프트는 상기 통공(520)에 삽입되고, 외부의 동력장치에 의해 회전할 수 있다. 따라서, 상기 샤프트와 연결되는 디스크(100)는 상기 샤프트가 회전함에 따라 자전할 수 있다.
한편, 상기 샤프트와 디스크(100)는 디스크지지부(820)에 의해 서로 연결될 수 있다. 상기 디스크지지부(820)는 하측에서 상기 샤프트 상단과 결합하고 상측에서 상기 디스크(100)와 결합하여 상기 샤프트와 디스크(100)를 서로 연결시킬 수 있다. 이때, 상기 샤프트, 디스크지지부(820) 및 디스크(100)는 적절한 결합기구에 의해 서로 탈착 가능하도록 결합할 수도 있다.
도 3 및 도 4는 일 실시예에 일 실시예에 따른 디스크(100)와 서셉터(200)의 작동을 설명하기 위한 개략적인 저면도이다. 이때, 상기 디스크(100)의 자전방향과 상기 서셉터(200)의 자전방향은 서로 동일할 수 있다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 마그네트(400)의 중심과 상기 금속링(300)의 중심은 서로 이격되어 구비될 수 있다.
이는, 상기 마그네트(400)의 중심과 상기 금속링(300)의 중심이 서로 일치할 경우, 마그네트(400)의 자기력은 금속링(300)의 원주방향을 따라 균일하게 분포하게 되고, 이러한 구조에서 디스크(100)가 자전하더라도, 서셉터(200)은 자전할 수 없기 때문이다.
이때, 예를 들어, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 디스크(100)의 하면을 바라보았을 경우, 디스크(100)가 화살표 방향 즉, 시계방향으로 자전하는 경우, 서셉터(200) 및 이에 결합하는 금속링(300)은 화살표 방향 즉, 시계방향으로 공전할 수 있다.
이때, 금속링(300)과 마그네트(400) 사이에는 자기력이 작용하므로, 디스크가 시계방향으로 자전함에 따라, 금속링(300)은 자기력에 의해 역시 시계방향으로 회전하고, 상기 금속링(300)과 고정결합하는 서셉터(200)도 시계방향으로 회전할 수 있다.
즉, 금속링(300)과 마그네트(400)는 자기력에 의해 서로 두개의 기어가 맞물린 구조와 같이 작동하는 마그네트 커플링을 형성할 수 있다. 따라서, 고정된 마그네트(400)는 고정된 기어와 유사한 기능을 하고, 금속링(400)은 상기 마그네트(400)에 맞물려 회전할 수 있다.
따라서, 실시예와 같이, 디스크(100)가 시계방향으로 회전하는 경우, 금속링(300)은 마치 고정된 기어에 맞물려 회전하는 것처럼 구조적으로 시계방향으로 회전할 수 있다.
마찬가지로, 다른 실시예로, 상기 디스크(100)가 반시계방향으로 자전하는 경우, 상기 서셉터(200) 및 금속링(300)은 반시계방향으로 공전함과 동시에 반시계방향으로 자전할 수 있다.
상기한 바와 같은 이유로, 결국 디스크(100)의 회전방향과 서셉터(200)의 회전방향은 서로 동일할 수 있다.
한편, 상기 마그네트(400)의 직경에 대한 상기 금속링(300)의 직경의 비에 따라 상기 서셉터(200)의 자전속도는 비례할 수 있다.
이때, 예를 들어, 상기 마그네트(400)의 직경은 링형상으로 배치되는 상기 마그네트(400)의 폭의 중심 사이의 거리를 직경방향으로 측정하는 값이고, 상기 금속링(300)의 직경은 상기 금속링(300)의 폭의 중심 사이의 거리를 직경방향으로 측정하는 값으로 정의될 수 있다.
도 3 및 도 4를 서로 비교하면, 도 3의 마그네트(400)의 직경(D1)은 도 4의 마그네트(400)의 직경(D1')보다 길다. 또한, 도 3의 금속링(300)의 직경(D2)는 도 4의 금속링(300)의 직경(D2')보다 짧다. 즉, D1 > D1', D2 < D2'의 관계가 성립한다.
상기한 조건에서, 도 3 및 도 4의 디스크(100)의 직경 및 자전속도가 동일한 경우, 도 3에서의 마그네트(400)의 직경(D1)에 대한 금속링(300)의 직경(D2)의 비는, 도 4에서의 마그네트(400)의 직경(D1')에 대한 금속링(300)의 직경(D2')의 비보다 작다.
따라서, 도 4에서의 마그네트(400) 및 서셉터(200)의 자전속도는 도 4에서의 마그네트(400) 및 서셉터(200)의 자전속도보다 빠르다. 상기한 바와 같이, 마그네트(400)의 직경에 대한 금속링(300)의 직경의 비를 적절히 조절하여 서셉터(200)의 자전속도를 제어할 수 있다.
물론, 서셉터(200)의 자전속도는 상기한 방법 이외에, 예를 들어 디스크(100)의 자전속도를 조절하여 적절히 제어할 수도 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 기판 처리장치의 일부를 나타낸 단면 사시도이다. 도 6은 일 실시예에 따른 금속링(300)을 나타낸 평면도이다. 도 7은 일 실시예에 따른 금속링(300)과 마그네트(400)의 배치를 설명하기 위한 도면이다. 다만, 도 6에서는 명확한 설명을 위해 내측링(310)에 형성되는 결합구(P)가 삽입되는 홀의 도시를 생략하였다.
도 5에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 상기 서셉터(200)가 곡선형의 화살표로 표시된 것처럼 회전하는 경우, 회전하는 서셉터(200)는 마그네트(400)의 자기력에 의해 편측부하가 발생할 수 있다.
즉, 서셉터(200)에서, 금속링(300)과 마그네트(400)가 대향하는 부위에는 자기력이 작용하고, 상기 서셉터(200)의 직경방향으로 상기 대향하는 부위의 반대편의 금속링(300)의 부위에서는 마그네트(400)에 의한 자기력이 거의 작용하지 않을 수 있다.
이러한 구조로 인해, 금속링(300)의 상기 대향하는 부위에서는 하향하는 화살표로 도시된 바와 같이 서셉터(200)가 하측으로 기울어 질 수 있고, 금속링(300)의 상기 대향하는 부위의 반대편의 부위에서는 상향하는 화살표로 도시된 바와 같이 서셉터(200)가 상측으로 기울어질 수 있다.
이러한 기울어짐 현상으로 인해, 서셉터(200)는 자전시 진동, 소음 등이 발생할 수 있다. 특히, 서셉터(200)의 자전시 진동은, 서셉터(200) 상면에 안착되는 기판의 흔들림, 상기 기판에 불균일한 증착, 식각이 진행되어 제품불량의 원인이 될 수도 있다.
따라서, 상기한 서셉터(200)의 진동, 소음 발생을 억제할 필요가 있는데, 이는 금속링(300)의 구조를 개선하여 해결할 수 있다. 일반적으로 자기력의 크기는 다음의 수학식을 따른다.
수학식 1
Figure PCTKR2016004842-appb-M000001
이때,
F: 자기력의 크기,
k: 비례상수,
m1, m2: 자기량,
r: 두 자극 사이의 거리,
를 나타낸다.
실시예에서 두 자극 사이의 거리 r은 마그네트(400)와 이에 대향하는 금속링(300) 사이의 거리를 의미할 수 있다. 또한, 상기 자기량의 곱 m1m2는 마그네트(400)와 금속링(300)이 서로 대향하는 부위의 면적이 넓을수록 커질 수 있다.
실시예에서는 마그네트(400)와 금속링(300) 사이에 작용하는 자기력을 증가시켜 상기한 서셉터(200)의 자전시 진동, 소음발생을 억제할 수 있다. 즉, 상기 자기력이 증가하면 자기력에 의해 서셉터(200)의 자전시 진동은 억제될 수 있고, 이러한 진동으로 인한 소음발생도 억제될 수 있다.
자기력을 증가시키는 방법으로 상기 자기량의 곱 m1m2을 증가시킬 수 있고, 이를 위해 마그네트(400)와 금속링(300)이 서로 대향하는 부위의 면적을 넓힐 수 있다.
마그네트(400)와 금속링(300)의 상기 대향부위의 면적을 넓히기 위해 예를 들어, 상기 금속링(300)은 링형상으로 형성되는 상기 마그네트(400)를 상하방향으로 전부 덮는 부위가 존재하도록 구비될 수 있다.
구체적으로, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 마그네트(400)와 상하방향으로 대응되는 금속링(300)의 부위는 외측링(320)이 될 수 있고, 상기 외측링(320)의 폭(D3)은 상기 마그네트(400)의 폭보다 더 길게 형성될 수 있다.
이러한 구조로 인해, 상기 외측링(320)은 상기 마그네트(400)와 대향하는 부위에서 상기 마그네트(400)를 상하방향으로 전부 덮는 부위가 존재하도록 구비될 수 있다.
상기한 구조의 경우, 상기 마그네트(400)와 상기 금속링(300)이 서로 대향하는 부위에서 상기 외측링(320)이 상기 마그네트(400)를 상하방향으로 일부 덮는 구조에 비해 상기 자기량의 곱 m1m2을 증가시킬 수 있다. 따라서, 상기 수학식 1에서 보면, 자기력의 크기를 증가시킬 수 있다.
자기력의 크기가 증가될 경우, 상기한 바와 같이, 서셉터(200)의 자전시 진동, 소음발생을 억제할 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 기판 처리장치의 작동방법을 설명하기 위한 순서도이다. 기판 처리장치의 작동방법은 디스크(100) 자전단계(S110), 서셉터(200) 공전단계(S120), 금속링(300) 공전단계(S130), 인력작용단계(S140) 및 서셉터(200) 자전단계(S150)를 포함할 수 있다.
디스크(100) 자전단계(S110)에서는, 디스크(100) 중심을 축으로 상기 디스크(100)가 자전할 수 있다. 이때, 디스크(100)는 상기 샤프트의 회전에 따라 자전하게 되고, 상기 샤프트는 전동장치, 공압장치(pneumatic device) 기타 다양한 장치를 사용하여 회전 즉, 자전시킬 수 있다.
서셉터(200) 공전단계(S120)에서는, 상기 디스크(100)가 자전함에 따라 상기 디스크(100) 중심을 축으로 서셉터(200)가 공전할 수 있다.
금속링(300) 공전단계(S130)에서는, 상기 서셉터(200) 하부에 결합하는 금속링(300)이 상기 서셉터(200)가 공전함에 따라 상기 디스크(100) 중심을 축으로 공전할 수 있다.
인력작용단계(S140)에서는, 상하방향으로 서로 대향되는 위치에 놓인 상기 금속링(300)과 상기 마그네트(400) 사이에서 상기 마그네트(400)가 자기력 즉, 인력의 작용에 의해 상기 금속링(300)을 끌어당길 수 있다.
서셉터(200) 자전단계(S150)에서는, 상기 마그네트(400)와 상기 금속링(300) 사이에 작용하는 자기력 즉, 인력으로 인해 상기 금속링(300)이 결합하는 상기 서셉터(200)가 상기 마그네트(400)에 의해 끌어당겨져 자전할 수 있다.
이때, 상기한 바와 같이, 예를 들어, 상기 마그네트(400)의 자기력에 의해 상기 서셉터(200)는 상기 디스크(100)의 회전방향과 동일방향으로 회전할 수 있다.
도 9는 다른 실시예에 따른 기판 처리장치를 나타낸 개략적인 단면도이다. 디스크(100)와 서셉터(200)는 반응공간이 구비되는 공정챔버(10) 내부에 배치될 수 있다. 이때, 상기 공정챔버(10) 내부에는 디스크(100), 서셉터(200), 금속링(300) 및 마그네트(400)가 구비될 수 있다.
상기 디스크(100)는 제1회전 즉, 자전 가능하도록 구비될 수 있다. 예를 들어, 상기 디스크(100)와 연결되는 샤프트(20)가 회전함에 따라 상기 디스크(100)는 제1회전할 수 있다.
서셉터(200)는 상기 디스크(100)에 적어도 하나가 배치되고, 상면에 기판이 안착되며, 상기 디스크(100)가 제1회전 즉, 자전함에 따라 제1회전 및 상기 디스크(100)의 중심을 축으로 제2회전 즉, 공전할 수 있다.
이때, 상기 서셉터(200)의 자전은, 상기한 바와 같이, 금속링(300)과 마그네트(400) 사이에 작용하는 자기력에 의해 가능하다. 이하 상기 금속링(300)과 마그네트(400)의 구조 및 배치관계를 설명한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 금속링(300)은 상기 서셉터(200)의 외주면에 결합할 수 있고, 마그네트(400)는 공정챔버(10)의 내벽에 결합하고, 상기 금속링(300)과 측방향으로 대향되도록 구비될 수 있다.
샤프트(20)가 회전함에 따라 디스크(100)는 자전하고, 디스크(100)의 자전에 따라 서셉터(200)는 공전할 수 있다. 이때, 서셉터(200)와 결합하는 금속링(300)도 공전할 수 있고, 공전하는 금속링(300)과 공정챔버(10)의 내벽에 결합하여 회전하지 않는 마그네트(400) 사이에 자기력이 작용할 수 있다.
이러한 자기력에 의해 금속링(300)은 서셉터(200)의 중심을 축으로 자전하고, 상기 금속링(300)에 결합한 서셉터(200)도 그 중심을 축으로 자전할 수 있다.
한편, 상기 마그네트(400)와 금속링(300)은 측방향으로 대향되어 구비되므로, 상기한 구조 즉, 상기 마그네트(400)와 금속링(300)이 상하방향으로 대향되는 구조와 비교하여, 서셉터(200)의 자전시 진동, 소음발생이 억제될 수 있다.
한편, 상기 마그네트(400)는 원통형으로 형성되는 공정챔버(10)의 내벽에 복수개가 방사상으로 배치될 수도 있으나, 상기 공정챔버(10)의 내벽의 특정 부위에 하나 또는 복수개가 방사상이 아닌 형태로 배치될 수도 있다.
이는 상기 디스크(100)가 자전함에 따라 상기 금속링(300) 및 서셉터(200)가 공전하므로, 공정챔버(10)의 내벽의 특정 부위에 배치되는 마그네트(400)의 자기력이 상기 금속링(300)에 영향을 미칠 수 있기 때문이다.
도 10은 또 다른 실시예에 따른 기판 처리장치를 나타낸 개략적인 단면도이다. 도 10에 도시된 실시예는 도 1 내지 도 7에 도시된 기판 처리장치와 비교하여 마그네트(400)의 배치가 차이가 있다.
즉, 상기 마그네트(400)는 일단이 공정챔버(10)에 결합하는 지지대(900)에 의해 지지되어, 상기 금속링(300)의 하부에 상기 금속링(300)과 상하방향으로 대향되도록 구비될 수 있다. 즉, 상기 마그네트(400)는 디스크(100) 또는 서셉터(200)와 직접 결합하지 않고, 상기 디스크(100) 또는 서셉터(200)와 이격되어 별도로 구비될 수 있다.
한편, 상기 마그네트(400)는 상기 금속링(300) 및 디스크(100)의 하부에 복수개가 방사상으로 배치될 수도 있으나, 상기 공정챔버(10)의 내부의 특정 부위에 하나 또는 복수개가 방사상이 아닌 형태로 배치될 수도 있다.
상기에 설명한 바와 마찬가지로, 이는 상기 디스크(100)가 자전함에 따라 상기 금속링(300) 및 서셉터(200)가 공전하므로, 공정챔버(10)의 내벽의 특정 부위에 배치되는 마그네트(400)의 자기력이 상기 금속링(300)에 영향을 미칠 수 있기 때문이다.
도 9 및 도 10의 실시예에서는 마그네트(400)를 상기 디스크(100) 또는 서셉터(200)와 이격되는 위치에 별도로 배치되므로, 상기 마그네트(400)가 상기 디스크(100)에 결합하여 구비되는 경우와 비교하여, 기판 처리장치의 제작이 비교적 용이할 수 있다.
실시예에서, 공기 또는 가스를 이용한 별도의 서셉터(200) 회전장비를 사용하지 않고, 서셉터(200)를 자전시킬 수 있으므로 기판 처리장치의 구조를 간소화하고, 기판 가공에 사용되는 전력, 에너지의 소비량을 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 공기 또는 가스를 이용한 회전장비를 사용할 경우, 공기 또는 가스에 함유된 이물질이 웨이퍼 등의 기판에 흡착되어 발생하는 제품불량을 현저히 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 서셉터(200)의 회전시 발생하는 진동, 소음을 억제하여 서셉터(200) 상면에 안착되는 기판의 흔들림, 상기 기판에 불균일한 증착, 식각의 발생을 억제할 수 있다.
실시예와 관련하여 전술한 바와 같이 몇 가지만을 기술하였지만, 이외에도 다양한 형태의 실시가 가능하다. 앞서 설명한 실시예들의 기술적 내용들은 서로 양립할 수 없는 기술이 아닌 이상은 다양한 형태로 조합될 수 있으며, 이를 통해 새로운 실시형태로 구현될 수도 있다.
실시예에서, 공기 또는 가스를 이용한 별도의 서셉터 회전장비를 사용하지 않고, 서셉터를 자전시킬 수 있으므로 기판 처리장치의 구조를 간소화하고, 기판 가공에 사용되는 전력, 에너지의 소비량을 줄일 수 있는 효과가 있다. 따라서, 산업상 이용가능성이 있다.

Claims (23)

  1. 자전 가능하도록 구비되는 디스크;
    상기 디스크에 배치되고, 상면에 기판이 안착되며, 상기 디스크가 자전함에 따라 자전 및 상기 디스크의 중심을 축으로 공전하는 적어도 하나의 서셉터;
    상기 서셉터의 하부에 결합하고, 중심이 상기 서셉터의 중심과 일치하도록 배치되는 금속링; 및
    상기 디스크 하부에 상기 디스크의 중심을 기준으로 방사상으로 배치되고, 적어도 일부가 상기 금속링과 상하방향으로 대향되도록 구비되는 마그네트
    를 포함하는 기판 처리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 디스크 및 상기 서셉터와 각각 접촉하도록 배치되는 베어링; 및
    상기 디스크를 수용하는 수용부가 구비되는 프레임을 더 포함하고,
    상기 디스크가 자전함에 따라 상기 금속링은 상기 마그네트의 자기력에 의해 자전하고, 이에 따라 상기 서셉터가 자전하는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 서셉터 하부에 돌출형성되고, 상기 금속링과 결합하고, 상기 베어링을 지지하는 제1지지부가 구비되는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 금속링은,
    상기 제1지지부와 결합하는 내측링;
    상기 내측링과 결합하는 외측링; 및
    상기 외측링과 상기 내측링 사이에 형성되고, 상기 외측링과 상기 내측링을 서로 결합시키는 링결합부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 외측링은 상기 마그네트와 상하방향으로 대향되도록 구비되고, 외측링의 폭은 상기 마그네트의 폭보다 더 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 외측링은 상기 마그네트와 상하방향으로 대향되도록 구비되고, 상기 외측링은 상기 마그네트와 대향하는 부위에서 상기 마그네트를 상하방향으로 전부 덮는 부위가 존재하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 마그네트는 상기 프레임에 상기 수용부의 중심을 기준으로 방사상으로 회전하지 않도록 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 마그네트는 복수의 피스(piece)가 일정한 간격으로 방사상으로 배치되어 구비되는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 피스는 원통형으로 구비되는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 수용부의 중심부에 형성되는 통공에 삽입되고, 상기 디스크를 자전시키는 샤프트와, 하측에서 상기 샤프트 상단과 결합하고 상측에서 상기 디스크와 결합하는 디스크지지부가 구비되는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 마그네트의 직경에 대한 상기 금속링의 직경의 비에 따라 상기 서셉터의 자전속도는 비례하는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 마그네트의 직경은 링형상으로 배치되는 상기 마그네트의 폭의 중심 사이의 거리를 직경방향으로 측정하는 값이고, 상기 금속링의 직경은 상기 금속링의 폭의 중심 사이의 거리를 직경방향으로 측정하는 값인 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 금속링은 강자성체로 구비되는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 디스크의 자전방향과 상기 서셉터의 자전방향은 서로 동일한 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 마그네트는 상기 디스크하부에 상기 디스크의 중심을 기준으로 방사상으로 배치되고,
    상기 마그네트의 중심과 상기 금속링의 중심은 서로 이격되어 구비되는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  16. 회전 가능하도록 구비되는 디스크;
    상기 디스크에 배치되고, 상면에 기판이 안착되며, 상기 디스크가 회전함에 따라 자전 및 상기 디스크의 중심을 축으로 공전하는 서셉터;
    상기 서셉터의 하부에 결합하고, 중심이 상기 서셉터의 중심과 일치하도록 배치되는 금속링; 및
    상기 디스크하부에 상기 디스크의 중심을 기준으로 방사상으로 배치되고, 상기 금속링과 상하방향으로 대향되도록 구비되는 마그네트를 포함하고,
    상기 서셉터는 상기 디스크가 자전함에 따라 디스크의 자전방향과 동일방향으로 자전하는 기판 처리장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 금속링은 링형상으로 형성되는 상기 마그네트를 상하방향으로 전부 덮는 부위가 존재하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  18. 회전 가능하도록 구비되는 디스크;
    상기 디스크에 배치되고, 상면에 기판이 안착되며, 상기 디스크가 회전함에 따라 자전 및 상기 디스크의 중심을 축으로 공전하는 서셉터;
    상기 서셉터의 하부에 결합하고, 중심이 상기 서셉터의 중심과 일치하도록 배치되는 금속링; 및
    상기 디스크하부에 상기 디스크의 중심을 기준으로 방사상으로 배치되고, 상기 금속링과 상하방향으로 대향되도록 구비되는 마그네트를 포함하고,
    상기 마그네트의 직경에 대한 상기 금속링의 직경의 비에 따라 상기 서셉터의 자전속도는 비례하는 기판 처리장치.
  19. 제1회전 가능하도록 구비되는 디스크;
    상기 디스크에 배치되고, 상면에 기판이 안착되며, 상기 디스크가 제1회전함에 따라 제1회전 및 상기 디스크의 중심을 축으로 제2회전하는 적어도 하나의 서셉터;
    상기 서셉터의 하부에 결합하고, 중심이 상기 서셉터의 중심과 일치하도록 배치되는 금속링; 및
    상기 디스크 하부에 상기 디스크의 중심을 기준으로 방사상으로 배치되고, 적어도 일부가 상기 금속링과 상하방향으로 대향되도록 구비되는 마그네트
    를 포함하는 기판 처리장치.
  20. 회전 가능하도록 구비되는 디스크;
    상기 디스크에 배치되고, 상면에 기판이 안착되며, 상기 디스크가 회전함에 따라 자전 및 상기 디스크의 중심을 축으로 공전하는 적어도 하나의 서셉터;
    상기 서셉터의 외주면에 결합하는 금속링; 및
    공정챔버의 내벽에 결합하고, 상기 금속링과 측방향으로 대향되도록 구비되는 마그네트
    를 포함하는 기판 처리장치.
  21. 제1회전 가능하도록 구비되는 디스크;
    상기 디스크에 배치되고, 상면에 기판이 안착되며, 상기 디스크가 제1회전함에 따라 제1회전 및 상기 디스크의 중심을 축으로 제2회전하는 적어도 하나의 서셉터;
    상기 서셉터의 하부에 결합하고, 중심이 상기 서셉터의 중심과 일치하도록 배치되는 금속링;
    상기 금속링의 하부에 상기 금속링과 상하방향으로 대향되도록 구비되는 적어도 하나의 마그네트; 및
    일단이 공정챔버에 결합하고, 상기 마그네트를 지지하는 지지대
    를 포함하는 기판 처리장치.
  22. 제1회전 가능하도록 구비되는 디스크;
    상기 디스크에 배치되고, 상면에 기판이 안착되며, 상기 디스크가 제1회전함에 따라 제1회전 및 상기 디스크의 중심을 축으로 제2회전하는 적어도 하나의 서셉터;
    상기 서셉터에 결합하는 금속링; 및
    상기 디스크 및 상기 서셉터와 이격되어 배치되고, 상기 금속링에 대향되도록 구비되는 마그네트
    를 포함하는 기판 처리장치.
  23. 디스크 중심을 축으로 상기 디스크가 자전하는 디스크 자전단계;
    상기 디스크가 자전함에 따라 상기 디스크 중심을 축으로 서셉터가 공전하는 서셉터 공전단계;
    상기 서셉터 하부에 결합하는 금속링이 상기 서셉터가 공전함에 따라 상기 디스크 중심을 축으로 공전하는 금속링 공전단계;
    상하방향으로 서로 대향되는 위치에 놓인 상기 금속링과 상기 마그네트 사이에서 상기 마그네트가 상기 금속링을 끌어당기는 인력작용단계; 및
    상기 마그네트와 상기 금속링 사이에 작용하는 인력으로 인해 상기 금속링이 결합하는 상기 서셉터가 상기 마그네트에 의해 끌어당겨져 자전하는 서셉터 자전단계
    를 포함하는 기판 처리장치의 작동방법.
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