KR20180104216A - 기판 처리 장치 - Google Patents

기판 처리 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20180104216A
KR20180104216A KR1020170030068A KR20170030068A KR20180104216A KR 20180104216 A KR20180104216 A KR 20180104216A KR 1020170030068 A KR1020170030068 A KR 1020170030068A KR 20170030068 A KR20170030068 A KR 20170030068A KR 20180104216 A KR20180104216 A KR 20180104216A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heater
susceptor
process chamber
space
gas
Prior art date
Application number
KR1020170030068A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102242975B1 (ko
Inventor
손병국
박상준
Original Assignee
주식회사 원익아이피에스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 원익아이피에스 filed Critical 주식회사 원익아이피에스
Priority to KR1020170030068A priority Critical patent/KR102242975B1/ko
Publication of KR20180104216A publication Critical patent/KR20180104216A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102242975B1 publication Critical patent/KR102242975B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02043—Cleaning before device manufacture, i.e. Begin-Of-Line process
    • H01L21/02046—Dry cleaning only
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
    • H01L21/02263—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase
    • H01L21/02271—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition
    • H01L21/0228—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition deposition by cyclic CVD, e.g. ALD, ALE, pulsed CVD
    • H01L21/205—
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/324—Thermal treatment for modifying the properties of semiconductor bodies, e.g. annealing, sintering
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/67034—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for drying
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68764—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a movable susceptor, stage or support, others than those only rotating on their own vertical axis, e.g. susceptors on a rotating caroussel

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

본 발명의 실시 예에 의한 기판 처리 장치는 내부에 반응 공간을 갖는 공정 챔버; 상기 공정 챔버 내로 복수의 공정가스를 분사하는 복수의 가스 분사 유닛들을 포함하는 가스 분사기; 상기 공정 챔버 내에 회전 가능하게 설치되며, 복수의 기판이 안착되는 복수의 기판 안착부들을 포함하는 서셉터; 상기 반응 공간의 하부에 배치되고 외부로부터 전원을 입력 받아 열을 발생시키는 제1 히터부; 및 상기 서셉터와 상기 제1 히터부 사이에 공간을 형성하도록 상기 제1 히터부의 상부에 이격 배치되고, 상기 제1 히터부로부터 방출되는 복사에너지를 흡수하여 상기 서셉터를 가열하는 제2 히터부를 포함한다.

Description

기판 처리 장치{Substrate processing apparatus}
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 이중 히터를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
반도체 소자는 박막 증착 공정, 포토리소그래피 공정, 및 식각 공정의 단위 공정에 의해 제조될 수 있다. 그 중에서 박막 증착 공정은 화학기상증착 방법 및 물리기상증착 방법으로 수행될 수 있다. 화학기상증착 방법은 물리기상증착 방법에 비해 균일한 조성의 박막을 형성하는 공정일 수 있다.
최근 화학기상증착 방법보다 높은 스텝 커버리지를 갖는 원자층 증착 방법이 제안되었다. 원자층 증착 방법은 기판 상에 복수의 반응 가스들을 순차적으로 제공하여 원자층 박막을 형성할 수 있다. 원자층 증착을 수행하기 위한 장치는 기판이 안착되는 서셉터, 서셉터 하부에 위치하는 히터부 및 기판 상에 공정 가스를 분사하는 가스 분사기 등을 포함할 수 있다. 서셉터에는 기판이 안착되는 안착부 및 안착부 주위에 배치된 배기 홀들이 구비될 수 있다. 서셉터의 배기 홀들을 통해 공정 가스 및 반응 부산물 등이 서셉터의 하측으로 배출되는데, 이로 인하여 히터가 오염될 수 있다. 종래에는 이러한 문제를 방지하기 위해 히터 상에 투명한 석영 재질의 히터 커버를 설치하였다. 히터 커버는 히터를 보호함과 동시에 히터로부터 방출되는 복사 에너지가 서셉터로 전달되도록 함으로써, 서셉터 상에 안착된 기판이 가열될 수 있도록 한다.
그러나, 서셉터의 배기 홀들을 통해 서셉터의 하측으로 배출된 공정 가스 및 반응 부산물 등이 투명한 히터 커버 상에 흡착되어 히터 커버를 오염시킴에 따라 히터로부터 방출되는 복사 에너지가 서셉터 전체로 균일하게 전달되지 못하여 서셉터에 안정적으로 열을 공급하지 못하는 문제가 있다.
본 발명의 실시 예는 서셉터 전체로 균일하게 열을 공급할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시 예는 공정에 따른 반응 부산물이 히터 상에 흡착되는 것을 방지할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시 예에 의한 기판 처리 장치는 내부에 반응 공간을 갖는 공정 챔버; 상기 공정 챔버 내로 복수의 공정가스를 분사하는 복수의 가스 분사 유닛들을 포함하는 가스 분사기; 상기 공정 챔버 내에 회전 가능하게 설치되며, 복수의 기판이 안착되는 복수의 기판 안착부들을 포함하는 서셉터; 상기 반응 공간의 하부에 배치되고 외부로부터 전원을 입력 받아 열을 발생시키는 제1 히터부; 및 상기 서셉터와 상기 제1 히터부 사이에 공간을 형성하도록 상기 제1 히터부의 상부에 이격 배치되고, 상기 제1 히터부로부터 방출되는 복사에너지를 흡수하여 상기 서셉터를 가열하는 제2 히터부를 포함한다.
본 실시 예에 따르면, 히터 커버 역할을 하는 제2 히터의 상면이 반응 부산물에 의해 부분적으로 오염되더라도 서셉터 전체에 복사열이 균일하게 전달되도록 할 수 있다.
또한, 제2 히터의 퍼지 홀들을 통해 서셉터 방향으로 퍼지 가스를 배출함에 따라, 서셉터의 하측으로 배출되는 공정 가스 및 반응 부산물 등이 제2 히터의 상면에 흡착되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 서셉터를 도시한 평면도이다.
도 3은 도 1의 히팅부를 도시한 분해 사시도이다.
도 4는 서셉터의 배기 홀을 통해 히팅부 상으로 유입되는 공정 가스 및 반응 부산물 등이 히팅부를 통해 배출되는 퍼지 가스와 함께 배출되는 예를 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 기술의 실시 예를 보다 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 실시 예에 따른 기판 처리 장치(10)는 공정 챔버(100)를 포함할 수 있다.
공정 챔버(100)는 소정의 반응 공간을 마련하고, 이를 기밀하게 유지시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 공정 챔버(100)는 평면부, 평면부로부터 상향 연장된 측벽부를 포함하는 본체부(100a) 및 본체부(110a)의 상단에 위치하는 덮개부(100b)를 포함할 수 있다. 이때, 본체부(100a)의 평면부와 덮개부(100b)는 동일한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 평면부와 덮개부(100b)는 원형 또는 원형 이외의 다양한 형상으로 제작될 수 있다. 공정 챔버(100)는 본체부(100a) 및 덮개부(100b)에 의해 폐쇄된 반응 공간을 가질 수 있다. 여기에서, 공정 챔버(100)의 반응 공간은 공정 가스의 플라즈마 활성화가 이루어지는 공간에 해당할 수 있다.
공정 챔버(100)내에는 기판(도시되지 않음)을 지지하는 서셉터(110)가 마련될 수 있다. 서셉터(110)는 일 방향 또는 양 방향으로 회전 가능하게 설치될 수 있다.
도 2는 서셉터를 도시한 평면도이다. 도 2의 Ⅰ-Ⅰ′를 따라 절단한 단면이 도 1에 도시된 서셉터(110)의 형상과 대응할 수 있다.
서셉터(110)는 도 2에 도시된 바와 같이, 원반 형태의 플레이트를 포함할 수 있고, 플레이트는 기판이 수용되는 기판 안착부(110a)를 복수 개 포함할 수 있다. 여기에서, 기판은 웨이퍼일 수 있다. 예를 들어, 복수의 기판 안착부(110a)들은 각각 기판의 형태와 대응하는 원형의 바닥면 및 바닥면의 가장자리로부터 수직 방향으로 상향 연장된 측벽을 갖는 홈 형태를 가질 수 있다. 즉, 본 실시 예에서 각각의 기판 안착부(110a)는 기판을 수용하기 위한 일종의 포켓(pocket)일 수 있다. 복수의 기판 안착부(110a)들은 플레이트의 원주를 따라 일정 간격을 갖도록 배치될 수 있다.
서셉터(110)는 복수의 기판 안착부(110a)들의 주변에 형성된 복수의 배기 홀(110h)들을 포함할 수 있다. 서셉터(110) 상에 잔류하는 공정 가스 및 반응 부산물 등은 배기 홀(110h)들을 통해 서셉터(110)의 하측으로 용이하게 배출될 수 있다. 예를 들어, 배기 홀(110h)들은 기판 안착부(110a)의 둘레를 따라 일정 간격을 갖도록 배치되도록 형성될 수 있으나, 특별히 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 예로서, 배기 홀(110h)들은 기판 안착부(110a) 둘레를 일부 둘러싸는 반원호 형상을 갖도록 형성될 수도 있고, 또는, 기판 안착부(110a) 둘레를 완전히 둘러싸는 원호 형상을 갖도록 형성될 수도 있다. 배기 홀(110h)들의 형상 및 위치는 필요 또는 설계에 따라 달라질 수 있다.
서셉터(110)의 중심부에는 회전축(113)이 연결될 수 있다. 회전축(113)은 하방측으로 연장하도록 형성될 수 있다. 회전축(113)은 공정 챔버(100)의 본체부(100a)의 평면부를 관통하도록 설치될 수 있다. 이를 위해, 공정 챔버(100)의 본체부(100a)의 평면부에는 회전축(113)이 관통하는 관통구가 형성될 수 있다. 회전축(113)은 서셉터(110)를 회전 가능하게 지지할 수 있다. 예를 들어, 회전축(113)의 일단부는 서셉터(110)의 중심부에 연결되고, 회전축(113)의 타단부는 소정의 구동 장치(114)에 연결될 수 있다. 회전축(113)은 구동 장치(114)로부터 회전력을 제공받아 서셉터(110)를 회전시킬 수 있다.
또한, 회전축(113)은 서셉터(110)를 상승 및 하강시키도록 구동할 수 있다. 예를 들어, 회전축(113)은 별도의 구동 장치(도시되지 않음)에 의해 상승 및 하강될 수 있으며, 이에 따라, 회전축(113)에 의해 지지되는 서셉터(110)가 상승 및 하강할 수 있다.
회전축(113)의 하단부 및 이에 연결된 구동 장치(114)는 소정의 케이스(115)에 의해 커버될 수 있다. 도 1에서는 케이스(115)가 평면부 및 평면부로부터 수직 방향으로 상승하는 측벽부로 이루어진 것으로 도시하였으나, 케이스(115)의 형상이 특별히 이에 한정되는 것은 아니다.
공정 챔버(100)의 본체부(100a)의 평면부에는 회전축(113)이 관통하는 관통구가 형성될 수 있다. 예를 들어, 공정 챔버(110)의 평면부에 형성된 관통구의 직경은 회전축(113)의 직경보다 클 수 있다. 이에 따라, 회전축(113)의 외부 측면과 관통구의 내부 측벽 사이에 공간(S)이 형성될 수 있다.
공정 챔버(100)의 본체부(100a)의 평면부의 하면 상에 상기 관통구의 외주면을 따라 상기 회전축(113)이 관통하도록 배치된 플랜지부(116)를 더 포함할 수 있다. 플랜지부(116)에 의해 공정 챔버(100)의 내부 공간과 외부 공간이 격리될 수 있다.
케이스(115)와 플랜지부(116) 사이에는 벨로즈(bellows)(117)가 결합될 수 있다. 벨로즈(117)는 회전축(113)의 상승 및 하강을 위해 수직 방향으로 수축 및 이완이 가능한 탄성 재질로 이루어질 수 있다.
플랜지부(116)의 적어도 일 측에는 퍼지가스를 공정 챔버(100)의 내부 공간으로 공급하기 위한 퍼지 가스 공급관(118)이 설치될 수 있다. 퍼지 가스 공급관(118)과 연결되는 플랜지부(116)의 일 측에는 퍼지 가스 공급관(118)으로부터 공급되는 퍼지가스를 공정 챔버(100)의 내부 공간으로 유입시키기 위한 유입 경로(116p, 도 4 참조)가 형성될 수 있다.
퍼지 가스 공급관(118)과 플랜지부(116)의 연결 부위에는 퍼지가스의 공급 및 차단을 위한 개폐 밸브(118v)가 마련될 수 있다. 예를 들어, 개폐 밸브(118v)를 개방하면 퍼지 가스 공급관(118)으로부터 공급되는 퍼지가스가 플랜지부(116)에 형성된 퍼지가스 유입 경로 및 회전축(113)과 공정 챔버(100)의 평면부에 형성된 관통구 사이의 공간(S)을 통해 공정 챔버(100)의 내부 공간으로 공급될 수 있다.
서셉터(110)의 하부에는 히팅부(120)가 배치될 수 있다. 히팅부(120)는 공정 챔버(100)의 본체부(100a)의 평면부 상에 배치된 제1 히터부(121) 및 제1 히터부(121) 상에 배치된 제2 히터부(123)를 포함할 수 있다.
제1 히터부(121)는 외부로부터 입력되는 전원에 의해 열을 발생시킬 수 있다. 제1 히터부(121)는 도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 개별 히터들이 평면 상에 일정 간격으로 배열된 형상을 가질 수 있다. 각 개별 히터는 원호 형상을 가질 수 있다. 또한, 각 개별 히터는 서로 다른 직경을 가질 수 있다. 즉, 제1 히터부(121)는 서로 다른 직경의 원호 형상을 갖는 복수의 개별 히터들이 회전축(115)을 중심으로 동심원을 그리도록 배치된 형상을 가질 수 있다. 이와 같이, 제1 히터부(121)가 서셉터(110)의 하면과 대응하는 영역 전체에 배치된 복수의 개별 히터들을 포함함에 따라, 서셉터(110) 전체를 균일하게 가열할 수 있다.
제2 히터부(123)는 제1 히터부(121) 상에 이격 배치될 수 있다. 제2 히터부(123)는 제1 히터부(121)를 서셉터(110)의 하측으로 배출되는 공정 가스, 반응 부산물 등으로부터 보호할 수 있다. 아울러, 제2 히터부(123)는 제1 히터부(121)로부터 방출되는 복사 에너지를 흡수하여 서셉터(110)를 가열할 수 있다. 제2 히터부(123)는 불투명하고 열 용량이 낮아 열에 의한 변형도가 낮고, 열전도성을 갖는 재질로 이루어질 수 있다. 제2 히터부(123)는 높은 열전도율을 갖는 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제2 히터부(123)는 90~160 (kcal/m.hr.℃)의 열전도율을 갖는 그라파이트(graphite)를 포함할 수 있다.
이와 같이, 제1 히터부(121) 상에 불투명하고 높은 열전도율을 갖는 그라파이트(graphite)로 형성된 제2 히터부(123)를 배치함에 따라, 제1 히터부(121)를 공정 가스 및 반응 부산물로부터 보호하는 동시에 제2 히터부(123) 상에 반응 부산물에 의한 파티클이 흡착되더라도 제1 히터부(121)로부터 방출되는 복사 에너지를 흡수하여 전체적으로 가열된 상태이므로 서셉터(110) 전체를 균일하게 가열할 수 있다. 즉, 제2 히터부(123)는 제1 히터부(121)로부터 방출되는 복사 에너지를 서셉터(110)로 직접적으로 전달하지 않고 흡수하여 서셉터(110)를 가열하므로, 제2 히터부(123) 상에 흡착된 파티클에 영향을 받지 않을 수 있다.
제2 히터부(123)는 복수의 퍼지 홀(123h)들을 포함할 수 있다. 공정 챔버(100)의 본체부(100a)의 평면부로부터 상향으로 공급되는 퍼지 가스는 퍼지 홀(123h)을 통해 서셉터(110)의 하면 방향으로 배출될 수 있다. 이와 같이, 제2 히터부(123)의 퍼지 홀(123h)들을 통해 서셉터(110)의 하면 방향으로 배출되는 퍼지 가스에 의해 서셉터(110)의 배기 홀(110h)을 통해 서셉터(110)의 하측으로 배출되는 공정 가스 및 반응 부산물 등이 제2 히터부(123) 상에 흡착되지 않고 퍼지 가스와 함께 공정 챔버(110)의 본체부(100a)의 측벽에 형성된 배기홈부(105)을 통해 외부로 배출될 수 있다.
공정 챔버(110)의 본체부(100a)의 평면부 상에는 수직 방향으로 연장하고, 제1 히터부(121)를 둘러싸며, 제2 히터부(123)를 지지하는 외측 부재(103)가 마련될 수 있다. 또한, 공정 챔버(110)의 본체부(100a)의 평면부 상에는 수직 방향으로 연장하고, 회전축(113)을 둘러싸며, 제2 히터부(123)를 지지하는 내측 부재(101)가 마련될 수 있다.
외측 부재(103)의 내측 면에는 제2 히터부(123)를 지지하기 위한 단차부가 형성될 수 있다. 외측 부재(103)는 도 1에 도시된 바와 같이, 공정 챔버(110)의 본체부(100a)와 분리형으로 설치될 수도 있고, 또는, 공정 챔버(110)의 본체부(100a)와 일체형으로 설치될 수도 있다. 외측 부재(103)의 최상단 레벨은 제2 히터부(123)의 상면 레벨보다 높을 수 있으나, 특별히 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 외측 부재(103)의 외측 면과 공정 챔버(110)의 본체부(100a)의 측벽부 사이에는 배기홈부(105)가 형성될 수 있다. 배기홈부(105)는 외측 부재(103)의 외주면을 둘러싸도록 형성될 수 있으며, 배기홈부(105)의 적어도 일부는 공정 챔버(110)의 본체부(100a)의 평면부를 관통하도록 형성된 배기관(107)과 연통할 수 있다.
배기관(107)의 단부에는 압력 조절부(109)가 설치될 수 있다. 압력 조절부(109)는 압력 조절 밸브(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 압력 조절부(109)에는 진공 펌프(도시되지 않음)가 연결될 수 있다. 진공 펌프를 가동시키고 압력 조절부(109)의 압력 조절 밸브를 개방함으로써, 공정 챔버(100) 내의 공정 가스 및 반응 부산물 등이 배기홈(105) 및 배기관(107)을 통해 외부로 배출될 수 있다.
내측 부재(101)는 공정 챔버(110)의 본체부(100a)의 평면부의 상면과 제2 히터부(123)의 하면 사이에 배치될 수 있다. 내측 부재(101)의 하단은 공정 챔버(110)의 본체부(100a)의 평면부와 접하고, 내측 부재(101)의 상단은 제2 히터부(123)의 하면에 접할 수 있다. 내측 부재(101)는 적어도 하나 이상의 관통 홀(101h)들을 포함할 수 있다. 내측 부재(101)와 회전축(113) 사이에는 공간이 형성될 수 있다.
이에 따라, 도 4에 도시한 바와 같이, 퍼지 가스 공급관(118)으로부터 공급된 퍼지가스는 플랜지부(116)에 형성된 퍼지가스 유입 경로(116p) 및 공정 챔버(110)의 본체부(100a)의 평면부에 형성된 관통구와 회전축(113) 사이의 공간을 통해 공정 챔버(110)의 내부 공간으로 공급될 수 있다. 또한, 공정 챔버(110)의 내부 공간으로 공급된 퍼지가스는 내측 부재(101)에 형성된 관통 홀(101h)들을 통해 제1 히터부(121)와 제2 히터부(123) 사이의 공간으로 유입됨과 동시에 내측 부재(101)와 회전축(113) 사이의 공간을 통해 제2 히터부(123)의 상측으로 유입될 수 있다. 또한, 제1 히터부(121)와 제2 히터부(123) 사이의 공간으로 유입된 퍼지가스는 제2 히터부(123)의 퍼지 홀(123h)들을 통해 제2 히터부(123)의 상측으로 배출될 수 있다. 상기 퍼지 가스는 아르곤(Ar) 및 질소(N2) 등을 포함하는 불활성 가스를 포함할 수 있으나, 특별히 이에 한정되는 것은 아니다.
공정 챔버(100)의 상부에는 서셉터(110)와 대향하는 위치에 배치된 가스 분사기(130)가 마련될 수 있다.
가스 분사기(130)는 공정 가스를 공정 챔버(100)의 하측으로, 즉, 서셉터(110)의 상면을 향하여 분사하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 가스 분사기(130)는 샤워헤드 형태, 노즐 형태 등과 같이 다양한 형태를 가질 수 있다. 가스 분사기(130)는 서셉터(110)와 동일한 크기 및 동일한 형상으로 제작될 수 있으나, 특별히 이에 한정되는 것은 아니다.
가스 분사기(130)의 상부에는 가스 공급관(140)이 연결될 수 있다. 도 1에 구체적으로 도시하지는 않았으나, 가스 분사기(130)의 하부는 공정 가스를 분사하기 위한 복수의 홀들(도시되지 않음)이 형성될 수 있다. 가스 분사기(130)는 공정 챔버(100) 내에서 다양한 공정들이 진행되는 동안 대응하는 공정 가스를 공정 챔버(100) 내부로 분사할 수 있다. 가스 분사기(130)로부터 하측으로 분사되는 공정 가스는 크게 3 가지 즉, 원료가스, 퍼지가스 및 식각가스 등을 포함할 수 있다.
가스 분사기(130)는 복수의 가스 분사 유닛들을 포함할 수 있다. 복수의 가스 분사 유닛들은 제1 가스를 분사하기 위한 제1 가스 분사 유닛(131), 제2 가스를 분사하기 위한 제2 가스 분사 유닛(133), 및 제3 가스를 분사하기 위한 제3 가스 분사 유닛(135)을 포함할 수 있으나, 특별히 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 제1 가스는 원료가스일 수 있고, 상기 제2 가스는 퍼지가스일 수 있고, 및 상기 제3 가스는 식각가스일 수 있으나, 특별히 이에 한정되는 것은 아니다.
이와 같이, 가스 분사기(130)가 복수의 가스 분사 유닛들(131, 133, 135)들을 포함함에 따라, 가스 공급관(140) 역시 복수의 가스 공급관(141, 143, 145)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 가스 공급관(140)은 제1 가스 분사 유닛(131)에 연결되어 제1 가스를 공급하는 제1 가스 공급관(141), 제2 가스 분사 유닛(133)에 연결되어 제2 가스를 공급하는 제2 가스 공급관(143), 및 제3 가스 분사 유닛(145)에 연결되어 제3 가스를 공급하는 제3 가스 공급관(145)을 포함할 수 있다.
가스 분사기(130)로부터 공정 챔버(100) 내부 즉, 서셉터(110) 상으로 공급되는 공정 가스(예를 들어, 원료가스, 퍼지가스, 및 식각 가스 등) 및 공정 수행에 따른 반응 부산물 등이 도 4에서 직선 화살표와 같이 서셉터(110)의 배기 홀(110h)들을 통과하여 서셉터(110)의 하측(즉, 제2 히터부(123)의 상측)으로 배출될 수 있다.
이때, 제2 히터부(123)의 퍼지 홀(123h)들을 통해 제2 히터부(123)의 상측(즉, 서셉터(110)의 하측)으로 배출되는 퍼지 가스에 의해 서셉터(110)의 배기 홀(110h)들을 통과한 공정 가스 및 반응 부산물 등이 제2 히터부(123) 상에 흡착되지 않고 퍼지 가스와 함께 공정 챔버(100)의 측벽에 형성된 배출관(105)을 통해 외부로 배출될 수 있다.
이와 같이, 제2 히터부(123) 상에 반응 부산물이 흡착되는 것을 원천적으로 방지함으로써, 제2 히터부(123) 상에 흡착된 반응 부산물에 의해 서셉터(110) 상의 웨이퍼에 형성되는 막질에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 기판 처리 장치 100: 공정 챔버
100a: 본체부 100b: 덮개부
105: 배기홈 107: 배기관
109: 압력 조절부 110: 서셉터
110a: 기판 안착부 110h: 배기 홀
113: 회전축 114: 구동 장치
115: 케이스 116: 플랜지부
116: 벨로즈 118: 퍼지 가스 공급관
121: 제1 히터부 123: 제2 히터부
123h: 퍼지 홀 130: 가스 분사기
140: 가스 공급관

Claims (9)

  1. 내부에 반응 공간을 갖는 공정 챔버;
    상기 공정 챔버 내로 복수의 공정가스를 분사하는 복수의 가스 분사 유닛들을 포함하는 가스 분사기;
    상기 공정 챔버 내에 회전 가능하게 설치되며, 복수의 기판이 안착되는 복수의 기판 안착부들을 포함하는 서셉터;
    상기 반응 공간의 하부에 배치되고 외부로부터 전원을 입력 받아 열을 발생시키는 제1 히터부; 및
    상기 서셉터와 상기 제1 히터부 사이에 공간을 형성하도록 상기 제1 히터부의 상부에 이격 배치되고, 상기 제1 히터부로부터 방출되는 복사에너지를 흡수하여 상기 서셉터를 가열하는 제2 히터부를 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 히터부는 불투명한 재질로 이루어지고, 및 상기 제2 히터부의 열전도율은 90~160 (kcal/m.hr.℃) 인 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 히터부는 그라파이트(graphite) 재질인 기판 처리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 히터부는 서셉터의 중심부를 기준으로 동심원으로 배치된 복수의 개별 히터들을 포함하는 기판 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 서셉터의 중심부로부터 하방측으로 연장하도록 형성된 회전축을 더 포함하며,
    상기 공정 챔버의 바닥면에는 상기 회전축이 관통하는 관통구가 형성되고,
    상기 공정 챔버 하면에 상기 관통구의 외주면을 따라 상기 회전축이 관통하도록 배치되며, 상기 공정 챔버의 내부 공간과 상기 공정 챔버의 외부 공간을 격리하기 위한 플랜지부를 포함하는 기판 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 공정 챔버의 바닥면 상에 상기 서셉터의 하면을 향하여 수직 연장하고, 상기 제1 히터부의 외측을 둘러싸고, 및 상기 제2 히터부의 외측을 지지하도록 배치된 외측 부재;
    상기 공정 챔버의 바닥면 상에 상기 제2 히터부의 내측을 지지하고, 상기 회전축을 둘러싸도록 배치된 내측 부재;
    상기 플랜지부에 결합되어 상기 공정 챔버의 내부로 상기 퍼지가스를 공급하는 퍼지가스 공급관을 포함하고,
    상기 퍼지가스 공급관을 통해 공급된 퍼지가스는 상기 공정 챔버의 관통구와 상기 회전축 사이의 공간 및 상기 내측 부재와 상기 회전축 사이의 공간으로 공급되는 기판 처리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 내측 부재는 적어도 하나 이상의 관통 홀들을 포함하고,
    상기 내측 부재와 상기 회전축 사이의 공간으로 공급된 상기 퍼지가스를 상기 관통 홀들을 통해 상기 제1 히터부와 상기 제2 히터부 사이의 상기 공간으로 유입되는 기판 처리 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2 히터부는 복수의 퍼지 홀들을 포함하고,
    상기 제1 히터부와 상기 제2 히터부 사이의 상기 공간으로 유입된 상기 퍼지가스는 상기 복수의 퍼지 홀들을 통해 상기 제2 히터부의 상측으로 배출되는 기판 처리 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 서셉터는 각 기판 안착부의 주변에 형성된 복수의 배기 홀들을 더 포함하고,
    상기 가스 분사기로부터 분사된 공정가스들은 상기 복수의 배기 홀들을 통해 상기 서셉터의 하측으로 배출되는 기판 처리 장치.
KR1020170030068A 2017-03-09 2017-03-09 기판 처리 장치 KR102242975B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170030068A KR102242975B1 (ko) 2017-03-09 2017-03-09 기판 처리 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170030068A KR102242975B1 (ko) 2017-03-09 2017-03-09 기판 처리 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180104216A true KR20180104216A (ko) 2018-09-20
KR102242975B1 KR102242975B1 (ko) 2021-04-23

Family

ID=63719743

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170030068A KR102242975B1 (ko) 2017-03-09 2017-03-09 기판 처리 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102242975B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200034301A (ko) * 2018-09-21 2020-03-31 주식회사 원익아이피에스 기판 처리 장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5032828B1 (ko) * 1970-06-15 1975-10-24
JPH09219369A (ja) * 1996-02-13 1997-08-19 Toshiba Corp 半導体装置の製造装置および製造方法
JP2009147392A (ja) * 2007-09-03 2009-07-02 Canon Anelva Corp 基板の製造方法
KR20150021220A (ko) * 2013-08-20 2015-03-02 삼성전자주식회사 박막 증착 장치 및 박막 증착 방법

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5032828B2 (ja) 2006-11-09 2012-09-26 株式会社ニューフレアテクノロジー 気相成長装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5032828B1 (ko) * 1970-06-15 1975-10-24
JPH09219369A (ja) * 1996-02-13 1997-08-19 Toshiba Corp 半導体装置の製造装置および製造方法
JP2009147392A (ja) * 2007-09-03 2009-07-02 Canon Anelva Corp 基板の製造方法
KR20150021220A (ko) * 2013-08-20 2015-03-02 삼성전자주식회사 박막 증착 장치 및 박막 증착 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200034301A (ko) * 2018-09-21 2020-03-31 주식회사 원익아이피에스 기판 처리 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR102242975B1 (ko) 2021-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20160068996A1 (en) Susceptor and pre-heat ring for thermal processing of substrates
JP6397029B2 (ja) エピ予熱リング
US20090017635A1 (en) Apparatus and method for processing a substrate edge region
JP6861710B2 (ja) 非対称なチャンバ環境における均一なウエハ温度の実現
KR102189785B1 (ko) 고온 가스 분배 어셈블리
KR20030097861A (ko) 열 분산 플레이트 및 에지 지지대를 구비하는 어셈블리
KR20130111029A (ko) 화학 기상 증착 장치용 서셉터 및 이를 구비하는 화학 기상 증착 장치
JP4222086B2 (ja) 熱処理装置
KR101412034B1 (ko) 가스분사조립체 및 이를 이용한 박막증착장치
TWI697364B (zh) 一體的噴嘴組件、下襯裡，及包括此之用於基板處理的設備
WO2005015620A1 (ja) 熱処理装置
KR20180104216A (ko) 기판 처리 장치
KR100453014B1 (ko) Ｃｖｄ 장치
JP2002155366A (ja) 枚葉式熱処理方法および枚葉式熱処理装置
KR20110117417A (ko) 화학기상증착장치용 서셉터 및 이를 구비하는 화학기상증착장치
KR20110086286A (ko) 화학기상증착장치
US6194030B1 (en) Chemical vapor deposition velocity control apparatus
KR100707791B1 (ko) 반도체 제조방법 및 반도체 제조장치
KR101324208B1 (ko) 기판 처리 장치
JPH0930893A (ja) 気相成長装置
KR102046312B1 (ko) 반도체 제조 장치 및 그 구동방법
TWI685583B (zh) 有機金屬化學氣相沉積設備
JP6339027B2 (ja) 基板処理装置
KR101395222B1 (ko) 기판 처리 장치 및 방법
KR100445814B1 (ko) Ｃｖｄ 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right