KR20220059742A - 온도 조절 부재를 포함하는 반도체 공정 설비 - Google Patents

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KR20220059742A
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Abstract

반도체 공정 설비는 온도 또는 압력을 유지할 수 있는 챔버, 상기 챔버 내부에 위치하는 영역을 포함하고, 기판에 열을 가할 수 있는 기판 지지 부재, 및 상기 기판 지지 부재의 측부에서 결합되는 적어도 하나의 결합부, 및 상기 기판 지지 부재의 하부에 위치하고 보온 또는 방열 기능을 포함하는 기능부를 포함하는 온도 조절 부재를 포함하되, 상기 온도 조절 부재는 분리된 제1 플레이트 및 제2 플레이트를 포함하고, 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트는 각각 상기 적어도 하나의 결합부 및 상기 기능부를 포함한다.

Description

온도 조절 부재를 포함하는 반도체 공정 설비{SEMICONDUCTOR PROCESS EQUIPMENT INCLUDING TEMPERATURE CONTROL MEMBER}
본 개시는 온도 조절 부재를 포함하는 반도체 공정 설비에 관한 것이다. 자세하게는, 증착 또는 어닐 공정에서 이용되는 반도체 공정 설비에 관한 것이다.
반도체 공정 설비는 증착 또는 어닐 공정을 위해, 온도를 유지하는 챔버, 챔버 내 열을 가하는 히터, 및 기판을 지지하기 위한 기판 지지 부재로서 서셉터 플레이트를 이용할 수 있다. 다만, 반도체 공정 설비는 온도를 유지하는 챔버로 이루어져 있으나, 기판이 출입하는 밸브의 주변에서 다른 영역과의 온도가 균일성을 유지하기가 어려웠다.
서셉터 플레이트는 열의 산포개선 목적으로 세라믹 재질로 제조될 수 있다.
본 개시의 실시예들에 따른 과제는 기판 지지 부재의 열의 산포가 개선된 반도체 공정 설비를 제공하는 것이다.
본 개시의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 개시의 일 실시예에 따른 반도체 공정 설비는, 온도 또는 압력을 유지할 수 있는 챔버, 상기 챔버 내부에 위치하는 영역을 포함하고, 기판에 열을 가할 수 있는 기판 지지 부재, 및 상기 기판 지지 부재의 측부에서 결합되는 적어도 하나의 결합부, 및 상기 기판 지지 부재의 하부에 위치하고 보온 또는 방열 기능을 포함하는 기능부를 포함하는 온도 조절 부재를 포함하되, 상기 온도 조절 부재는 분리된 제1 플레이트 및 제2 플레이트를 포함하고, 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트는 각각 상기 적어도 하나의 결합부 및 상기 기능부를 포함한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 개시의 일 실시예에 따른 반도체 공정 설비는, 기판에 증착 공정을 수행하기 위해 온도 또는 압력을 유지할 수 있는 챔버, 상기 챔버 내부에서 상기 기판에 열을 가할 수 있는 기판 지지 부재, 및 상기 기판 지지 부재에 대한 보온 기능 또는 방열 기능을 수행하는 온도 조절 부재를 포함하되, 상기 증착 공정은 300˚C 이상의 조건에서 수행되고, 상기 기판 지지 부재에서 최고 온도인 지점과 최저 온도인 지점에서의 온도차가 29˚C 이하이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 개시의 일 실시예에 따른 반도체 공정 설비는, 기판에 증착 공정을 수행하기 위해 온도 또는 압력을 유지할 수 있는 챔버, 상기 챔버의 내부에서 상기 기판에 열을 가할 수 있는 기판 지지 부재, 결합홈을 포함하고 상기 기판 지지 부재의 측부에서 결합되는 적어도 하나의 결합부, 상기 기판 지지 부재의 하부에 위치하고 상기 기판 지지 부재에 대한 보온 또는 방열 기능을 포함하는 기능부를 포함하는 온도 조절 부재, 상기 결합홈을 통해 상기 결합부와 상기 기판 지지 부재를 결합하는 고정 부재, 상기 챔버의 외부에 위치하고, 상기 기판을 보관할 수 있는 보관부, 상기 챔버와 상기 보관부 사이에 위치하며, 상기 챔버와 상기 보관부을 공간적으로 분리하거나 연결시키는 슬릿 밸브, 상기 보관부와 상기 기판 지지 부재 사이에서 상기 기판을 이동시키는 로봇, 및 상기 챔버의 상측 내부에 배치되고, 상기 증착 공정을 위한 가스가 배출되는 노즐을 포함하되, 상기 기판 지지 부재는, 상기 기판을 수용할 수 있는 베이스 영역, 상기 베이스 영역으로부터 상측으로 돌출되고, 돌출 높이가 서로 다른 제1 링 영역 및 제2 링 영역, 및 상기 챔버를 관통하여 상기 베이스 영역의 하측을 지지하는 지지 영역을 포함하고, 상기 온도 조절 부재의 기능부는 상기 베이스 영역의 상기 하측에 위치한다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 개시의 실시예들에 따르면, 반도체 공정 설비는 기판 지지 부재에서 최고 온도를 가진 지점과 최저 온도를 가진 지점에서의 온도차를 최소화할 수 있다.
실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 반도체 공정 설비를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 온도 조절 부재가 기판 지지 부재에 결합된 모습을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 온도 조절 부재와 기판 지지 부재의 분해 사시도이다.
도 4는 도 3의 제1 플레이트를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 온도 조절 부재의 사시도이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 온도 조절 부재의 사시도이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 온도 조절 부재의 사시도이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 온도 조절 부재의 사시도이다.
도 9 및 도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 반도체 공정 설비를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 반도체 공정 설비를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 반도체 공정 설비를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 반도체 공정 설비를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 1을 참조하면, 반도체 공정 설비(1)는 챔버(11), 챔버(11) 외측에 배치되는 보관부(13), 챔버(11)와 보관부(13)를 연결하는 슬릿 밸브(12), 챔버(11) 내측에 배치되는 온도 조절 부재(20), 기판 지지 부재(30), 노즐(40) 및 로봇(50)을 포함할 수 있다.
반도체 공정 설비(1)는 반도체 공정을 수행할 수 있다. 예를 들어, 반도체 공정 설비(1)는 증착(Deposition) 프로세스들, 에칭(Etching) 프로세스들, 플라즈마(Plasma) 강화 증착 및 어닐(Anealing) 프로세스들 중 하나 이상 공정을 수행하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 반도체 공정 설비(1)는 약 300˚C 이상의 고온 공정을 수행할 수 있다. 본 명세서에서, "약"이라는 표현은 해당 수치 범위로부터 ±5% 이내의 수치범위를 포함하는 것으로 이해될 수 있다. 예를 들어, 반도체 공정은 많은 종류의 박막(Thin film) 증착 공정을 포함할 수 있고, 증착 공정은 진공 중에서 합성하고자 하는 물질을 기화 또는 승화시켜서 원자 또는 분자 단위로 결정질 실리콘 기판(웨이퍼를 포함)(이하, 기판(2)) 표면 위에 부착되도록 함으로써 박막을 형성시키는 방식이다.
챔버(11)는 온도 또는 압력을 유지할 수 있는 기능을 포함한다. 챔버(11)는 집적된 반도체 디바이스들 및 회로들의 제조에서 수행되는 공정에 사용될 수 있다. 상술한 공정은 프로세스에서 신속한 온도/압력 변화들이 이루어질 수 있고, 챔버(11)는 챔버(11) 내 온도/압력 변화를 최소화할 수 있다. 명확히 도시하진 않았지만, 챔버(11)는 챔버(11) 외부의 열 제공 시스템에 결합되고, 내부에 열을 제공하는 히터(Heater)를 포함할 수 있다.
보관부(13)는 챔버(11)에 투입되거나, 챔버(11)로부터 배출되는 기판(2)을 보관할 수 있다. 일 실시예로, 보관부(13)는 챔버(11)의 외측부에 배치될 수 있다. 챔버(11)와 보관부(13)의 경계에 슬릿 밸브(12)가 배치될 수 있다. 슬릿 밸브(12)는 챔버(11)의 내부 공간과 보관부(13)의 내부 공간을 분리시키거나 연결되도록 개폐될 수 있다. 기판(2)은 슬릿 밸브(12)를 통해 챔버(11)와 보관부(13) 사이를 이동할 수 있다.
로봇(50)은 기판(2)을 옮길 수(이동시킬 수) 있다. 상술한 것과 같이, 로봇(50)은 슬릿 밸브(12)를 통해 기판(2)을 보관부(13)에서 챔버(11) 내로 투입시키거나, 챔버(11)에서 보관부(13)로 배출시킬 수 있다. 예를 들어, 로봇(50)은 보관부(13)에 놓인 기판(2)을 집어 올린 후 이동시켜 기판 지지 부재(30) 상에 배치시킬 수 있다. 이와 반대로 기판 지지 부재(30) 상에 놓인 기판(2)을 집어 올린 후 이동시켜 보관부(13)에 배치시킬 수 있다. 일 실시예로, 로봇(50)은 챔버(11) 내부(예, 챔버(11)의 상측 내부)에 배치될 수 있다. 일 예로, 로봇(50)은 상하로 움직일 수 있는 수직 축(51), 상기 수직 축(51)을 중심으로 원운동을 할 수 있는 수평 축(52) 및 상기 수평 축(52)의 단부에 배치되어 자유자재로 움직일 수 있고, 기판(2)을 집었다 놓을 수 있는 헤드(53)를 포함할 수 있다.
기판 지지 부재(30)는 반도체 공정을 수행하기 위해 기판(2)을 수용할 수 있다. 예를 들어, 기판(2)은 반도체 공정을 수행하기 위해 기판 지지 부재(30)의 상부에 놓일 수 있다. 또한, 기판 지지 부재(30)는 수용된 기판(2)에 열의 산포를 개선하는 기능을 포함할 수 있다. 기판 지지 부재(30)는 소정의 기간 동안 열을 저장하는 기능을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 기판 지지 부재(30)는 열을 제공하는 히터(Heater)의 기능을 포함할 수도 있다. 일 실시예로, 기판 지지 부재(30)의 일부 영역은 챔버(11)의 하측을 관통할 수 있고, 다른 일부 영역은 챔버(11) 내부(예, 중심)에 배치될 수 있다. 기판 지지 부재(30)는 대략적으로 테두리가 돌출된 쟁반을 기둥이 지지하고 있는 형태일 수 있다.
일 실시예로, 온도 조절 부재(20)는 기판 지지 부재(30)의 온도를 조절할 수 있다. 예를 들어, 온도 조절 부재(20)는 방열 기능 또는 보온 기능을 포함할 수 있다. 일 실시예로, 온도 조절 부재(20)는 기판 지지 부재(30)의 측부에 고정 부재(60)를 통해 결합되고, 하부에 인접하거나 또는 접하도록 배치될 수 있다. 온도 조절 부재(20)는 대략적으로 측면에서 바라볼 때, "L"자 형상일 수 있다.
실시예에 따라, 온도 조절 부재(20)는 복수 개로 구분되는 플레이트들(20a, 20b)을 포함할 수 있다. 예를 들어 온도 조절 부재(20)는 서로 구분되는 제1 플레이트(20a) 및 제2 플레이트(20b)를 포함할 수 있다. 제1 플레이트(20a) 및 제2 플레이트(20b)는 서로 이격 배치될 수 있다.
도 1에서 도시된 기판 지지 부재(30)와 온도 조절 부재(20)는 도 2의 Ⅰ-Ⅰ'라인에 대응할 수 있다. 기판 지지 부재(30)와 온도 조절 부재(20)에 대해서는 도 2 내지 도 4에서 자세히 후술하기로 한다.
노즐(40)은 반도체 공정(예, 증착 공정)을 위한 가스 등이 배출될 수 있다. 예를 들어, 노즐(40)은 B, Al, Ga, In, Tl, Pd, Na, Be, Zn, Au, Co, V, Ni, Mo, Hg, Sr, Ge, Cu, K, Sn, W, Pb, O, Fe, Li, Sb, P, As, Bi, Te, Ti, C, Mg, Se, Cr, Ta, Cs, Ba, S, Mn, Ag, Cd, Pt, Si 중 적어도 하나를 가스 형태로 분사할 수 있다. 도시하진 않았지만, 노즐(40)은 챔버(11) 외측에 위치하는 가스 전달 시스템 및/또는 배출 시스템에 연결될 수 있다. 노즐(40)은 챔버(11) 내 상측에 배치될 수 있다. 기판 지지 부재(30)와 수직 방향으로 중첩할 수 있다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 온도 조절 부재가 기판 지지 부재에 결합된 모습을 개략적으로 도시한 사시도이다. 도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 온도 조절 부재와 기판 지지 부재의 분해 사시도이다. 도 4는 도 3의 제1 플레이트를 도시한 사시도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 기판 지지 부재(30)는 베이스 영역(31), 베이스 영역(31) 하부에 배치되는 지지 영역(32), 베이스 영역(31) 테두리에서 상측으로 돌출되는 제1 링 영역(33), 제1 링 영역(33)의 내측에서 베이스 영역(31)의 상측으로 돌출되는 제2 링 영역(34)을 포함할 수 있다.
베이스 영역(31)은 기판(2)이 배치될 수 있는 영역으로 정의될 수 있다. 즉, 기판(2)을 베이스 영역(31)의 상면에 배치시킨 이후, 반도체 공정이 수행될 수 있다. 일 실시예로, 베이스 영역(31)은 대략적으로 소정의 두께를 가진 원판(예, 원형인 상면의 지름이 두께에 비해 상대적으로 큰 원기둥의 형상)의 형상일 수 있다. 다만, 베이스 영역(31)의 형상은 이에 한정되지 않으며, 직사각 기둥, 다각 기둥, 타원 기둥 등의 임의의 형상을 가질 수 있다. 일 실시예로, 베이스 영역(31)의 상면(예, 기판(2)이 수용되는 면)은 평평할 수 있다.
제1 링 영역(33)과 제2 링 영역(34)은 베이스 영역(31)의 테두리에 인접한 위치에서 돌출된 영역일 수 있다. 예를 들어, 제1 링 영역(33)의 측부는 베이스 영역(31)의 테두리 상에 위치하고, 베이스 영역(31)의 측부와 함께 온도 조절 부재(20)의 측부를 이룰 수 있다. 제2 링 영역(34)은 제1 링 영역(33)의 내측에 형성될 수 있다. 제1 링 영역(33)과 제2 링 영역(34)은 서셉터 링을 정의할 수 있다. 서셉터 링은 기판(2)의 측면을 포함하여 기판(2) 가열 균일성을 제공할 수 있다. 또한, 서셉터 링은 예를 들어, 챔버(11) 압력을 신속하게 감소시킬 때, 기판(2)의 측면 하부와 종래의 베이스 영역(31) 사이에 포획되는 가스들 사이의 압력 차이에 의해서 유발될 수 있는 기판(2) 슬라이딩, 또는 움직임 등을 방지할 수 있다.
제1 링 영역(33)과 제2 링 영역(34)은 각각 베이스 영역(31)으로부터 상측(기판(2)이 배치되는 방향)으로 돌출된 형상일 수 있다. 일 실시예로, 제1 링 영역(33)의 돌출 높이(h3)는 제2 링 영역(34)의 돌출 높이(h4)보다 낮을 수 있다.
일 실시예로, 제1 링 영역(33)과 제2 링 영역(34)은 소정을 간격을 두고 이격될 수 있다. 이에 따라, 제1 링 영역(33)과 제2 링 영역(34)은 사이에 배치되는 홈(ARC)을 정의할 수 있다. 홈(ARC)의 높이는 제1 링 영역(33) 및 제2 링 영역(34)의 각 돌출 높이보다 낮으며, 오목한 형상일 수 있다.
일 실시예로, 지지 영역(32)은 챔버(11)의 하측을 관통할 수 있다. 지지 영역(32)은 대략적으로 원기둥의 형상을 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 실시예에 따라, 기판 지지 부재(30)는 히터(Heater)의 기능을 포함하는 경우, 지지 영역(32)은 외부의 열 제공 시스템에 연결될 수 있다.
예를 들어, 베이스 영역(31), 지지 영역(32), 제1 링 영역(33) 및 제2 링 영역(34)은 세라믹, 알루미늄질화물, Ni, Ni 합금, 실리콘 탄화물 코팅형 그라파이트, 중실형(solid) 실리콘 탄화물, 중실형 소결 실리콘 탄화물 또는 중실형 무(free)-금속 소결 실리콘 탄화물을 포함할 수 있다.
일 실시예로, 기판 지지 부재(30)는 제1 링 영역(33)과 제2 링 영역(34) 사이에 형성된 홈(ARC)에 소정의 두께로 형성된 코팅막(35)을 더 포함할 수 있다. 일 실시예로, 코팅막(35)은 베이스 영역(31), 지지 영역(32), 제1 링 영역(33) 및 제2 링 영역(34) 대비 러프(rough)한 물질을 포함할 수 있다. 코팅막(35)은 반도체 공정에서 발생하는 파티클(particle)을 포집하는 기능을 포함할 수 있다. 일 실시예로, 코팅막(35)은 금속물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 금속물질은 Al 또는 Al alloy를 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 코팅막(35)은 아크 용접에 의해 베이스 영역(31) 상에 형성될 수 있다.
온도 조절 부재(20)는 기판 지지 부재(30)의 온도를 조절할 수 있다. 예를 들어, 온도 조절 부재(20)는 기판 지지 부재(30)에 대한 보온 기능 또는 방열 기능을 포함할 수 있다. 온도 조절 부재(20)는 기능에 따라 다른 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 온도 조절 부재(20)는 보온 기능을 수행하기 위해, 보온 기능이 우수한 금속을 포함할 수 있으며, 대표적인 예로 SUS(예, 스테인리스 금속)를 포함할 수 있다. 또한, 온도 조절 부재(20)는 방열 기능을 수행하기 위해, 방열 기능이 우수한 금속을 포함할 수 있으며, 대표적인 예로 Cu 또는 Al을 포함할 수 있다.
온도 조절 부재(20)는 기능부(22) 및 기능부(22)로부터 상측으로 돌출된 결합부(21)를 포함할 수 있다. 일 실시예로, 제1 플레이트(20a) 및 제2 플레이트(20b)는 각각 기능부(22) 및 결합부(21)를 포함할 수 있다. 이하에서는 제1 플레이트(20a)를 기준으로 설명한다.
기능부(22)는 실질적으로 기판 지지 부재(30)에 대한 보온 또는 방열 기능을 수행하는 영역일 수 있다.
일 실시예로, 기능부(22)는 상면이 평평한 평판의 형상을 가질 수 있다. 대략적으로 상면이 가상의 원(CIR)의 중심점(PT) 주변의 일부가 제거된 부채꼴(반환형)의 형태일 수 있다. 기능부(22)의 상면은 기판 지지 부재(30)의 베이스 영역(31)의 하면과 인접한 영역이다. 즉, 기능부(22)의 상면은 외호(201)(outer arc), 내호(202)(inner arc) 및 외호(201)와 내호(202)의 단부들을 연결하는 변들(203)(2개의 변)으로 정의되는 평면일 수 있다. 상기 외호(201)는 상기 가상의 원(CIR)에 포함될 수 있다. 예를 들어 상기 (가상의 원(CIR)의) 중심점(PT)에서 변들(203)이 이루는 각도(ANG)는 약 10˚ 내지 360˚ 일 수 있다. 예를 들어, 상기 중심점(PT)을 기준으로 상기 내호(202)의 반지름(r1)은 약 280mm 이하이고, 상기 외호(201)의 반지름(r2)은 약 360mm 이하일 수 있다. 기능부(22)는 내호(202)에서 내측으로 오목하게 형성된 적어도 하나의 그루브(204)를 포함할 수 있다. 내호(202)는 그루브(204)로 인해 돌출된 부분을 포함하는 호의 형태일 수 있다. 도시하진 않았지만, 기판 지지 부재(30)를 고정하는 고정핀이 상기 그루브(204)를 통과하도록 형성될 수 있다.
일 실시예로, 기능부(22)는 두께가 일정할 수 있다. 예를 들어, 기능부(22)의 두께는 약 2mm 내지 약 10mm일 수 있다. 예를 들어, 외호(201)와 인접한 부분의 두께(h1)와 내호(202)와 인접한 부분의 두께(h2)가 실질적으로 동일할 수 있다. 온도 조절 부재(20)가 기판 지지 부재(30)에 결합될 때, 온도 조절 부재(20)의 내호(202)는 기판 지지 부재(30)의 지지 영역(32)에 인접할 수 있다.
결합부(21)는 온도 조절 부재(20)가 기판 지지 부재(30)에 결합되는 영역일 수 있다. 일 실시예로, 결합부(21)는 기능부(22)로부터 상측으로 돌출될 수 있다. 제1 플레이트(20a)는 적어도 하나의 결합부(21)를 포함할 수 있다.
일 실시예로, 결합부(21)는 복수개의 결합홈(SWH)을 포함할 수 있다. 각 결합홈(SWH)은 결합부(21)를 관통할 수 있다. 일 실시예로, 명확히 도시하지 않았지만, 각 결합홈(SWH)의 내측 면에는 나선의 홈들이 형성되어 있을 수 있다. 복수개의 결합홈(SWH)은 온도 조절 부재(20)가 기판 지지 부재(30)에 결합될 때, 기판 지지 부재(30)의 제1 링 영역(33) 및/또는 베이스 영역(31)의 측부와 접할 수 있다. 예를 들어, 온도 조절 부재(20)는 결합홈(SWH)에 맞는 고정 부재(60)를 통해 기판 지지 부재(30)에 결합할 수 있다. 고정 부재(60)는 적어도 하나의 결합홈(SWH)을 관통하여 온도 조절 부재(20)를 기판 지지 부재(30)에 고정시킬 수 있다. 예를 들어, 고정 부재(60)는 나사(볼트), 못 등을 포함할 수 있다. 도면상 제1 플레이트(20a)와 제2 플레이트(20b)가 각각 3개의 결합부(21)를 포함하는 것으로 도시했으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
일 실시예로, 복수개의 결합홈(SWH)은 돌출 방향(예, 상측(수직) 방향)으로 배열될 수 있다. 이를 통해 고정 부재(60)가 조여지는 결합홈(SWH)의 위치에 따라, 온도 조절 부재(20)의 기능부(22)와 기판 지지 부재(30)의 베이스 영역(31)의 간격이 조절될 수 있다. 예를 들어, 기능부(22)의 상면과 베이스 영역(31)의 하면은 접하거나, 약 50mm 이하의 이격 거리를 가질 수 있다. 도 1에서는 온도 조절 부재(20)의 기능부(22)가 기판 지지 부재(30)의 베이스 영역(31)에 접하도록 결합된 예가 도시되었지만, 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다.
일 실시예로, 제1 플레이트(20a)와 제2 플레이트(20b)는 동일한 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 플레이트(20a)와 제2 플레이트(20b)의 각 기능부(22)의 평면상 면적은 동일하고, 각 결합부(21)의 개수는 동일할 수 있다. 제1 플레이트(20a)와 제2 플레이트(20b)는 서로 대칭되도록 기판 지지 부재(30)에 결합될 수 있다. 일 실시예로, 제1 플레이트(20a)와 제2 플레이트(20b)는 각각 (가상의 원의) 중심점(PT)에서 변들(203)이 이루는 각도(ANG)는 약 170˚ 내지 약 180˚일 수 있다. 예를 들어, 제1 플레이트(20a)와 제2 플레이트(20b)는 베이스 영역(31)의 하면의 대부분을 커버할 수 있다.
기능부(22)는 평면 방향으로 형성되고, 결합부(21)는 수직 방향으로 형성되므로, 상술한 것과 같이 온도 조절 부재(20)는 단면상 "L"자 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 결합부(21)가 기능부(22)로부터 돌출된 각도는 직각(90˚)일 수 있다.
본 실시예에 따른 반도체 공정 설비(1)를 통해 수행한 실험예(300˚C 이상의 공정 조건)에서 SUS를 포함하는 온도 조절 부재(20)가 결합된 기판 지지 부재(30)에서, 베이스 영역(31)의 위치 별 최고 온도와 최저 온도의 차이가 약 29˚C 이하가 되도록 기능할 수 있었다.
다음으로, 다른 실시예에 따른 반도체 공정 설비에 대해 설명하기로 한다. 이하, 도 1 내지 도 4과 도면상의 동일한 구성 요소에 대해서는 설명을 생략하고, 동일하거나 유사한 참조 부호를 사용하였다. 또한, 이하의 실시예는 온도 조절 부재를 중심으로 설명된다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 온도 조절 부재의 사시도이다.
도 5를 참조하면, 일 실시예로, 온도 조절 부재(20-1)는 하나의 플레이트로 구성될 수 있다. 예를 들어, 온도 조절 부재(20-1)는 링 형상(환형)을 가질 수 있다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 온도 조절 부재의 사시도이다.
도 6을 참조하면, 일 실시예로, 온도 조절 부재(20-2)는 복수 개의 플레이트들(20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f)로 구성될 수 있다. 예를 들어, 온도 조절 부재는 제1 플레이트(20a), 제2 플레이트(20b), 제3 플레이트(20c), 제4 플레이트(20d), 제5 플레이트(20e) 및 제6 플레이트(20f)를 포함할 수 있다.
일 실시예로, 제1 내지 제6 플레이트(20a~20f)들 중 일부는 그루브(204)를 불포함할 수 있다. 이에 따라 온도 조절 부재(20-2)는 기능부(22)의 상면의 면적이 다른 플레이트(예, 제5 플레이트(20e) 및 제6 플레이트(20f))를 포함할 수 있다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 온도 조절 부재의 사시도이다.
도 7을 참조하면, 일 실시예로, 온도 조절 부재(20-3)는 적어도 하나의 플레이트(20a, 20b, 20c, 20d)를 포함할 수 있고, 각 플레이트(20a~20d)는 방열 또는 보온이 필요한 부분에 국소적으로 배치될 수 있다. 온도 조절 부재(20-3)의 기능부(22)는 기판 지지 부재(30)의 하면의 일부분만 커버할 수 있다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 온도 조절 부재의 사시도이다.
도 8을 참조하면, 일 실시예로, 온도 조절 부재(20-4)는 복수의 플레이트들(20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f)을 포함하되, 변들(203, 203_1)의 길이, 내호(202, 202_1)의 길이, 또는 외호(201, 201_1)의 길이가 다른 플레이트를 포함할 수 있다.
일 실시예로, 온도 조절 부재는 제1 플레이트(20a), 제2 플레이트(20b), 제3 플레이트(20c), 제4 플레이트(20d), 제5 플레이트(20e) 및 제6 플레이트(20f)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제5 플레이트(20e) 및 제6 플레이트(20f)는 제1 내지 제4 플레이트(20a~20d)들 대비 변들(203_1)의 길이가 길고, 내호(202_1)의 길이가 짧을 수 있다.
일 실시예로, 제5 플레이트(20e) 및 제6 플레이트(20f)의 면적은 제1 내지 제4 플레이트(20d)들의 면적과 다를 수 있다. 예를 들어, 제5 플레이트(20e) 및 제6 플레이트(20f)의 면적은 제1 내지 제4 플레이트(20d)들의 면적보다 클 수 있다.
도 9 및 도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 반도체 공정 설비를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 일 실시예로, 온도 조절 부재(20-5, 20-6)의 기능부(22)는 다른 두께를 가진 영역들을 포함할 수 있다. 즉, 기능부(22)의 두께는 위치에 따라 다를 수 있다. 일 예로, 기능부(22)에서 외호(201)와 인접한 부분의 두께(h1')가 내호(202)와 인접한 부분의 두께(h2') 보다 두꺼울 수 있다(도 9 참조). 다른 예로, 기능부(22)에서 외호(201)와 인접한 부분의 두께(h1'')가 내호(202)와 인접한 부분의 두께(h2'') 보다 얇을 수 있다(도 10 참조).
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 반도체 공정 설비를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 11을 참조하면, 일 실시예로, 베이스 영역(31)의 상면은 곡면인 부분을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 기판 지지 부재(30)는 곡면을 가진 기판 또는 플렉서블(flexible) 기판에 가하는 열의 산포를 개선할 수도 있다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 반도체 공정 설비를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 12를 참조하면, 일 실시예로, 제1 플레이트(20a)와 제2 플레이트(20b)는 기판 지지 부재(30)의 베이스 영역(31)과의 간격이 다를 수 있다. 예를 들어, 제1 플레이트(20a)와 베이스 영역(31)은 간격(h5)은 제2 플레이트(20b)와 베이스 영역(31)의 간격(h6)보다 클 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 기술적 사상에 따른 실시 예들을 설명하였지만, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 개시가 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해하여야 한다.
1: 반도체 공정 설비 2: 기판
11: 챔버 12: 슬릿 밸브
13: 보관부 20: 온도 조절 부재
20a: 제1 플레이트 20b: 제2 플레이트
21: 결합부 22: 기능부
30: 기판 지지 부재 31: 베이스 영역
32: 지지 영역 33: 제1 링 영역
34: 제2 링 영역 35: 코팅막
40: 노즐 50: 로봇
201: 외호 202: 내호
203: 변들 204: 그루브

Claims (10)

  1. 온도 또는 압력을 유지할 수 있는 챔버;
    상기 챔버 내부에 위치하는 영역을 포함하고, 기판에 열을 가할 수 있는 기판 지지 부재; 및
    상기 기판 지지 부재의 측부에서 결합되는 적어도 하나의 결합부, 및 상기 기판 지지 부재의 하부에 위치하고 보온 또는 방열 기능을 포함하는 기능부를 포함하는 온도 조절 부재를 포함하되,
    상기 온도 조절 부재는 분리된 제1 플레이트 및 제2 플레이트를 포함하고,
    상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트는 각각 상기 적어도 하나의 결합부 및 상기 기능부를 포함하는 반도체 공정 설비.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 기판 지지 부재는 세라믹을 포함하고,
    상기 온도 조절 부재는 SUS를 포함하는 반도체 공정 설비.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 각 결합부는 일 방향으로 배열되는 복수의 결합홈들을 포함하는 반도체 공정 설비.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 결합부를 관통하여 상기 온도 조절 부재를 상기 기판 지지 부재에 고정시키는 고정 부재를 더 포함하는 반도체 공정 설비.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트의 상기 각 기능부의 상면은 외호, 내호 및 상기 외호와 상기 내호를 연결하는 두 변들을 가지고, 상기 외호를 포함하는 가상의 원의 중심점 주변의 일부가 제거된 부채꼴의 형상을 가지는 반도체 공정 설비.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 플레이트의 상기 기능부의 상면은 상기 기판 지지 부재의 하부에 접하는 반도체 공정 설비
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 기판 지지 부재는,
    상기 기판이 배치될 수 있는 베이스 영역; 및
    상기 베이스 영역으로부터 일 방향으로 돌출되고, 돌출 높이가 서로 다른 제1 링 영역 및 제2 링 영역을 포함하는 반도체 공정 설비.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 링 영역은 상기 베이스 영역의 테두리 상에 위치하고,
    상기 제2 링 영역은 상기 제1 링 영역 내측에 위치하되,
    상기 제1 링 영역의 돌출 높이는 상기 제2 링 영역의 돌출 높이보다 낮은 반도체 공정 설비.
  9. 기판에 증착 공정을 수행하기 위해 온도 또는 압력을 유지할 수 있는 챔버;
    상기 챔버의 내부에서 상기 기판에 열을 가할 수 있는 기판 지지 부재;
    결합홈을 포함하고 상기 기판 지지 부재의 측부에서 결합되는 적어도 하나의 결합부, 상기 기판 지지 부재의 하부에 위치하고 상기 기판 지지 부재에 대한 보온 또는 방열 기능을 포함하는 기능부를 포함하는 온도 조절 부재;
    상기 결합홈을 통해 상기 결합부와 상기 기판 지지 부재를 결합하는 고정 부재;
    상기 챔버의 외부에 위치하고, 상기 기판을 보관할 수 있는 보관부;
    상기 챔버와 상기 보관부 사이에 위치하며, 상기 챔버와 상기 보관부을 공간적으로 분리하거나 연결시키는 슬릿 밸브;
    상기 보관부와 상기 기판 지지 부재 사이에서 상기 기판을 이동시키는 로봇; 및
    상기 챔버의 상측 내부에 배치되고, 상기 증착 공정을 위한 가스가 배출되는 노즐을 포함하되,
    상기 기판 지지 부재는,
    상기 기판을 수용할 수 있는 베이스 영역;
    상기 베이스 영역으로부터 상측으로 돌출되고, 돌출 높이가 서로 다른 제1 링 영역 및 제2 링 영역; 및
    상기 챔버를 관통하여 상기 베이스 영역의 하측을 지지하는 지지 영역을 포함하고,
    상기 온도 조절 부재의 기능부는 상기 베이스 영역의 상기 하측에 위치하는 반도체 공정 설비.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 온도 조절 부재는 분리된 복수의 플레이트들을 포함하고,
    상기 각 플레이트는 상기 적어도 하나의 결합부 및 상기 기능부를 포함하고,
    상기 복수의 플레이트들 중 적어도 일부는 내측으로 오목하게 형성된 그루브를 포함하는 반도체 공정 설비.
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