본 발명에 따르면, 서셉터의 승강 이동을 위한 승강 구조와, 공정 가스의 배기를 위한 배기구조가 통합되어, 반응 챔버의 바닥면 중앙 영역에서 반응 가스의 배기가 가능하게 되어 공정 균일도를 향상시킬 수 있는 기판 처리 장치가 제공된다.

또한, 기판과 서셉터 사이에 냉각 가스를 공급하는데 있어 냉각 효율을 증가시키고 냉각 가스가 시판과 서셉터사이로 새어 나가는 것을 방지할 수 있게 된다.

반도체 소자를 제조하기 위한 공정에서 웨이퍼 표면에 반응 가스를 반응시켜서 필요한 재질의 막을 형성하는 공정을 화학 기상 증착(Chemical Vapor Deposition : CVD) 공정이라 하며, CVD 공정이 진행되는 반응 챔버에는반응 챔버 내에 반응 가스를 공급하는 샤워헤드, 반응 챔버 내에 인입된 기판이 안착되는 기판 안착부가 마련된 서셉터 등이 설치된다.

이와 같은 화학 기상 증착 공정이 수행되는 기판 처리 장치에는 공정에 사용된 반응 가스를 외부로 배출시키기위한 배기 구조가 반응 챔버에 설치된다. 여기서, 원활하면서도 균일한 반응 가스의 배출은 증착 두께와 같은공정 균일도와 관련된 중요한 요소 중의 하나이다. 예를 들어 기판 표면 전체적으로 균일한 배기가 이루어지지않아 기판 표면의 특정 부위에 반응 가스가 오래 머무르게 되면 기판 표면에 형성된 박막의 두께 균일도가 저하된다.

도 1은 종래의 기판 처리 장치의 반응 챔버(110)의 하부 영역의 단면을 도시한 도면이다.

도1)

도면에 도시된 바와같이, 반응 챔버(110)의 하부면 중앙 영역에는 서셉터 통과구(111a)가 마련되고, 해당 서셉터 통과구(111a)를통해 서셉터(120)가 반응 챔버(110) 내부로부터 외부로 연장되어 서셉터(120)의 승강 이동을 위한 리프트 어셈블리(미도시)와 연결되는 구조를 갖는다.

이와 같이, 반응 챔버(110)의 바닥면 중앙 영역에서는 기판이 안착되는 서셉터(120)의 승강 이동을 위한 구성요소들이 설치되어 있어, 종래의 기판 처리 장치에서는 반응 챔버(110)의 바닥면 가장자리 영역에 반응 가스의 배기를 위한 배기구(111b)를 마련하고, 배기를 위한 구조물, 예를 들어 게이트 밸브(Gate valve), 쓰로틀 밸브(Throttle valve), 배기 펌프 등이 설치된다.

그런데, 도 1에 도시된 바와 같은 종래의 기판 처리 장치에서는 반응 챔버(110)의 바닥면 가장자리 영역에서 반응 가스를 배기하기 때문에, 반응 챔버(110) 내부에서 반응 가스의 균일한 배기가 이루어지지 못해 공정 균일도

를 저하시키는 요인으로 작용하고 있다.

이와 같은 반응 가스의 균일한 배기가 이루어지지 않은 문제점을 해결하기 위한 방법으로, 반응 챔버(110) 내부에 균일한 배기의 구현을 위한 펌핑 플레이트(또는 배기 플레이트)를 설치하는 방법이 제안되었으나, 반응 챔버(110)의 종국적인 배기구(111b) 자체가 반응 챔버(110)의 바닥면 일측 가장자리에 치우쳐져 있는 문제점을 극복하지는 못하고 있다.

또한, 근래에 반응 챔버의 측면을 통해 반응 가스를 배기하는 구조를 갖는 [0008] 기판 처리 장치가 제안되고 있으나,반응 챔버의 측면 전 영역에 배기구를 배치하는 것이 현실적으로 어렵다는 점에서 결국 측면의 일정 영역에서 배기가 이루어져 균일한 배기를 기대할 수 없는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 서셉터의 승강 이동을 위한 승강구조와, 반응 가스의 배기를 위한 배기 구조를 통합하여 반응 챔버의 바닥면 중앙 영역에서 서셉터의 승강 이동과 반응 가스의 배기가 함께 이루어지도록 하여, 반응 챔버의 바닥면 중앙 영역에서 반응 가스의 배기가 가능하게 되어 공정 균일도를 향상시킬 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 기판과 서셉터 사이에 냉각 가스를 공급하는데 있어 냉각 효율을 증가시키고 냉각 가스가 기판과 서셉터 사이로 새어 나가는 것을 방지할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

특허기술 설명

상기 목적은 본 발명에 따라, 바닥면 중앙 영역에 관통 형성된 승강구가 마련된 반응 챔버와; 기판이 안착되는 기판 안착부와, 상기 기판 안착부의 하부로부터 연장된 승강 이동부를 갖는 서셉터와;

상하 방향으로 탄성적으로 신장 및 수축 가능하게 상기 반응 챔버의 하부에 상하로 순차적으로 설치되어 상기 반응 챔버의 상기 승강구의 실링을 유지하기 위한 대략 통 형상의 상부 벨로우즈 및 하부 벨로우즈와;

상기 상부 벨로우즈와 상기 하부벨로우즈 사이에 설치되며,

상기 상부 벨로우즈와 상기 하부 벨로우즈가 상호 연통되게 하는 연통구와, 상기 반응 챔버의 내부로부터 상기 승강구 및 상기 상부 벨로우즈를 통과한 상기 승강 이동부를 지지하는 서셉터 지지부를 갖는 승강부재와;

상기 서셉터가 승강 이동하도록 상기 승강부재를 승강 이동시키는 리프트 어셈블리와;
 
상기 하부 벨로우즈와 연결되어 상기 승강구, 상기 상부 벨로우즈, 상기 연통구 및 상기 하부 벨로우즈를 통해상기 반응 챔버 내부의 반응 가스를 배기시키는 펌핑 어셈블리를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치에 의해서 달성된다.

여기서, 상기 승강부재는, 상기 상부 벨로우즈와 상기 하부 벨로우즈 사이에 설치되어 상기 상부 벨로우즈와 상기 하부 벨로우즈가 양측에 각각 결합되는 판 형상의 결합 플레이트와, 상기 승강부재가 상기 리프트 어셈블리에 구동에 따라 승강 이동하도록 상기 결합 플레이트로부터 연장되어 상기 리프트 어셈블리에 결합되는 리프트결합부를 포함하며; 상기 연통구는 결합 플레이트의 판면의 일부 영역이 상하로 관통되어 형성되고, 상기 서셉터 지지부는 상기 결합 플레이트의 판면의 나머지 영역 중 상기 승강 이동부의 하부 단면이 접촉하는 일부 영역에 형성될 수 있다.

그리고, 상기 연통구는 양측이 단절된 원형 트랙 형상을 갖도록 상기 결합 플레이트의 판면이 상하로 관통되어형성되고; 상기 서셉터 지지부는 상기 원형 트랙 형상의 상기 연통구의 반경 방향 내측에 위치할 수 있다.

그리고, 상기 서셉터는 상기 기판 안착부의 가장자리 영역을 따라 형성된 실링홈과, 상기 실링홈에 삽입되어 상기 기판 안착부에 상기 기판이 안착될 때 상기 기판의 하부면과 탄성적으로 접촉되는 실링 부재를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 기판 안착부에는 상하로 관통된 냉각가스 유입구 및 냉각가스 배출구가 형성되고, 상기 승강 이동부는 내부가 빈 통 형상을 가지며; 상기 승강 이동부의 내부를 통해 상기 반응 챔버 외부와 연결되어 상기 냉각가스 유입구 및 상기 냉각가스 배출구를 통해 냉각가스를 순환시키기 위한 냉각가스 유입관 및 냉각가스 배출관을 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 승강부재에는, 일측이 외부와 연결되고 타측이 상기 승강 이동부 내부를 통해 연장된 상기 냉각가스 유입관과 연결되는 냉각가스 유입 통로와, 일측이 외부와 연결되고 타측이 상기 승강 이동부 내부를 통해 연장된 상기 냉각가스 배출관과 연결되는 냉각가스 배출 통로가 형성되며; 상기 냉각가스는 상기 냉각가스 유입통로, 상기 냉각가스 유입관, 상기 냉각가스 유입구, 상기 기판 안착부와 상기 기판 사이, 상기 냉각가스 배출구, 상기 냉각가스 배출관, 상기 냉각가스 배출 통로를 통해 순환될 수 있다.

그리고, 상기 기판 안착부에 상기 기판이 안착된 상태에서 상기 기판을 상기 실링 부재 방향으로 가압하는 기판클램프와; 상기 반응 챔버의 외부로부터 상기 기판 클램프와 연결되어 상기 기판 클램프가 상기 기판을 가압하도록 상기 기판 클램프를 승강 이동시키는 클램프 어셈블리를 더 포함할 수 있다.

한편, 상기 목적은 본 발명의 다른 실시 형태에 따라, 바닥면 중앙 영역에 관통 형성된 승강구가 마련된 반응 챔버와; 기판이 안착되며 상하로 관통된 냉각가스 유입구 및 냉각가스 배출구가 관통 형성된 기판 안착부와, 상기 기판 안착부의 하부로부터 상기 승강구를 통해 상기 반응 챔버 외부로 연장된 내부가 빈 통 형상의 승강 이동부와, 상기 기판 안착부의 가장자리 영역을 따라 형성된 실링홈과, 상기 실링홈에 삽입되어 상기 기판 안착부에 상기 기판이 안착될 때 상기 기판의 하부면과 탄성적으로 접촉되는 실링 부재를 갖는 서셉터와; 상기 승강 이동부의 내부를 통해 상기 반응 챔버 외부와 연결되어 상기 냉각가스 유입구 및 상기 냉각가스 배출구를 통해상기 기판 안착부와 상기 기판 사이의 공간에 냉각가스를 순환시키는 냉각가스 유입관 및 냉각가스 배출관을 포함하는 것을 특징으로 기판 처리 장치에 의해서도 달성될 수 있다.

여기서, 상기 기판 안착부에 상기 기판이 안착된 상태에서 상기 기판을 상기 실링 부재 방향으로 가압하는 기판클램프와; 상기 반응 챔버의 외부로부터 상기 기판 클램프와 연결되어 상기 기판 클램프가 상기 기판을 가압하도록 상기 기판 클램프를 이동시키는 클램프 어셈블리를 더 포함할 수 있다.

그리고, 상하 방향으로 탄성적으로 신장 및 수축 가능하게 상기 반응 챔버의 하부에 상하로 순차적으로 설치되어 상기 반응 챔버의 상기 승강구의 실링을 유지하기 위한 대략 통 형상의 상부 벨로우즈 및 하부 벨로우즈와;

상기 상부 벨로우즈와 상기 하부 벨로우즈 사이에 설치되며, 상기 상부 벨로우즈와 상기 하부 벨로우즈가 상호연통되게 하는 연통구와, 상기 반응 챔버의 내부로부터 상기 승강구 및 상기 상부 벨로우즈를 통과한 상기 승강 이동부를 지지하는 서셉터 지지부를 갖는 승강부재와;

상기 서셉터가 승강 이동하도록 상기 승강부재를 승강 이동시키는 리프트 어셈블리와; 상기 하부 벨로우즈와 연결되어 상기 승강구, 상기 상부 벨로우즈, 상기 연통구

및 상기 하부 벨로우즈를 통해 상기 반응 챔버 내부의 반응 가스를 배기시키는 펌핑 어셈블리를더 포함할 수 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 기판 처리 장치(1)의 사시도이고, 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 선에 따른 단면도이다.

도 2 및도 3을 참조하여 설명하면,

도2)

도3)

본 발명에 따른 기판 처리 장치(1)는 반응 챔버(10), 서셉터(20), 상부 벨로우즈(41), 하부 벨로우즈(42), 승강부재(50), 리프트 어셈블리(60) 및 펌핑 어셈블리(70)를 포함한다.

반응 챔버(10)는 공정의 대상물인 반도체 기판, 웨이퍼 등과 같은 피처리체를 외부와 격리시켜 공정이 수행되는 진공된 밀폐 공간을 제공한다. 반응 챔버(10)는 상부가 개방되어 있는 챔버 본체(11)와, 챔버 본체(11)의 상부를 덮는 챔버 도어(12)를 포함한다. 여기서, 챔버 도어(12)에는 반응 챔버(10) 내부에 공정 가스를 공급하는 샤워헤드가 설치된다. 이하에서는 반응 챔버(10) 내부에 설치되는 다른 구성요소들은 기 공지된 다양한 형태를 가질 수 있는 바 그 설명은 생략하며, 본 발명의 요지와 관련된 구성요소들에 설명한다.

챔버 본체(11), 즉 반응 챔버(10)(이하 동일)의 바닥면 중앙 영역에는 바닥면을 관통하여 형성된 승강구(11a)가마련된다. 여기서, 승강구(11a)로는 서셉터(20)의 후술할 승강 이동부(22)가 통과하여 승강 이동하고, 또한 펌핑 어셈블리(70)의 작동에 따라 반응 가스가 반응 챔버(10) 외부로 배기되는데, 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.

서셉터(20)는, 도 6에 도시된 바와 같이,
도6)



기판 안착부(21)와 승강 이동부(22)를 포함한다. 기판 안착부(21)에는 피처리체인 기판이 안착되는데, 본 발명에서는 기판 안착부(21)의 판면 형상이 원형 형태를 갖는 것을 예로하고 있다. 여기서,기판 안착부(21)에는 기판의 가열을 위한 히팅 코일(미도시)이 매설된다.

승강 이동부(22)는 기판 안착부(21)의 하부로부터 연장되어 형성된다. 여기서, [0028] 승강 이동부(22)는 기판 안착부(21)의 가장자리로부터 반경 방향 내측으로 하향 절곡되다가 하부로 연장된 원기둥 형태를 유지하는 대략 깔대기 형태를 갖는 것을 예로 하고 있다.

여기서, 승강 이동부(22)의 직경은, 반응 챔버(10)에 형성된 승강구(11a)의 직경보다 작게, 바람직하게는 승강이동부(22)가 승강구(11a)를 통과할 때 승강구(11a)의 여유 공간이 반응 챔버(10) 내의 공정 가스를 배기하기에 충분할 정도가 되도록 작게 마련된다. 이에 따라, 후술할 공정 가스의 배기 과정을 통해 반응 챔버(10) 내부의 반응 가스가 승강구(11a)의 벽면과 승강 이동부(22)의 외측면 사이의 공간을 통해 효과적으로 배기될 수 있다.

한편, 상부 벨로우즈(41)는 반응 챔버(10)의 외측 하부에 설치된다. 여기서, 상부 벨로우즈(41)는 상하 방향으로 탄성적으로 신장 및 수축되어 서셉터(20)의 승강 이동시 반응 챔버(10)의 승강구(11a)의 실링(Sealing)을 유지한다. 그리고, 상부 벨로우즈(41)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 내부가 빈 통 형상을 갖는다.

하부 벨로우즈(42)는 승강부재(50)를 사이에 두고 상부 벨로우즈(41)의 하부에 설치된다. 여기서, 하부 벨로우즈(42) 또한 상하 방향으로 탄성적으로 신장 및 수축되어 서셉터(20)의 승강 이동시 반응 챔버(10)의 승강구(11a)와 연통되는 상부 벨로우즈(41), 그리고 승강부재(50)의 후술할 연통구(51)의 실링을 유지한다. 또한, 하부 벨로우즈(42)도, 도 3에 도시된 바와 같이, 내부가 빈 통 형상을 갖는다.

승강부재(50)는 상부 벨로우즈(41)와 하부 벨로우즈(42) 사이에 설치된다. 여기서, 승강부재(50)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 연통구(51)와 서셉터 지지부(52)를 포함한다.

승강부재(50)에 형성된 연통구(51)는 상부 벨로우즈(41)의 내부 공간과, 하부 벨로우즈(42)의 내부 공간이 상호연통되도록 승강부재(50)의 판면이 상하로 관통되어 형성된다. 이에 따라, 반응 챔버(10)의 승강구(11a), 상부벨로우즈(41)의 내부 공간, 승강부재(50)의 연통구(51), 그리고 하부 벨로우즈(42)의 내부 공간이 반응 챔버(10) 내부의 공정 가스가 배기되는 배기 경로를 형성하게 된다.

여기서, 펌핑 어셈블리(70)는 하부 벨로우즈(42)의 하부측의 개구와 연결됨으로서, 상기와 같은 배기 경로, 즉반응 챔버(10)의 승강구(11a), 상부 벨로우즈(41)의 내부 공간, 승강부재(50)의 연통구(51), 그리고 하부 벨로우즈(42)의 내부 공간을 통해 반응 챔버(10) 내부의 반응 가스를 배기시킨다.

여기서, 펌핑 어셈블리(70)는 공정 가스의 배기를 위한 구조를 가지며, 본 발명에서는, 도 2 및 도 3에 도시된바와 같이,
도2)



도3)



배기 경로를 온오프하는 게이트 밸브(71)(Gate valve)와, 배기 압력을 조절하기 위한 쓰로틀 밸브(72)(Throttle valve)를 포함할 수 있고, 쓰로틀 밸브(72)는 도시되지 않은 배기 펌프와 연결된다. 이외에도,펌핑 어셈블리(70)의 구성은 하부 벨로우즈(42)와 연결되어 반응 챔버(10) 내부의 공정 가스를 배기할 수 있으면, 다른 구성을 가질 수 있음은 물론이다.

한편, 승강부재(50)의 서셉터 지지부(52)는, 도 3에 도시된 바와 같이,반응 챔버(10) 내부로부터 승강구(11a)및 상부 벨로우즈(41)를 통과한 승강 이동부(22)를 지지한다. 여기서, 승강 지지부의 하부가 승강부재(50)와연결됨으로써, 리프트 어셈블리(60)가 승강부재(50)를 승강 이동시키는 경우 승강 이동부(22)가 승강 이동하여서셉터(20) 자체가 승강 이동하게 된다. 이에 따라, 서셉터(20)의 기판 안착부(21)에 안착된 기판의 반응 챔버(10) 내부에서의 상하 방향으로의 위치가 조절 가능하게 된다.

도 4는 본 발명에 따른 기판 처리 장치(1)의 승강부재(50)를 도시한 도면이다.

도4)

도 4를 참조하여 설명하면, 승강부재(50)는 연통구(51), 서셉터 지지부(52), 결합 플레이트(53) 및 리프트 결합부(54)를 포함할 수 있다.

결합 플레이트(53)는 판 형상을 가지며 상부 벨로우즈(41)와 하부 벨로우즈(42) 사이에 설치된다. 여기서, 상부 벨로우즈(41)는 결합 플레이트(53)의 상부 판면에 결합되고, 하부 벨로우즈(42)는 결합 플레이트(53)의 하부판면에 결합된다.

여기서, 결합 플레이트(53)의 상부 판면에는 상부 벨로우즈(41)와의 볼트 결합을 위한 내부에 나사산이 형성된 볼트 체결공(53a)이 형성되며, 하부 판면에도 이에 대응하는 볼트 체결공(미도시)이 형성된다.

그리고, 연통구(51)는 결합 플레이트(53)의 판면의 일부 영역이 상하로 관통되어 형성되며, 서셉터 지지부(52)는 결합 플레이트(53)의 판면의 나머지 영역 중 승강 이동부(22)의 하부 단면이 접촉하는 일부 영역에 형성될수 있다. 도 4에서는 연통구(51)가 양측이 단절된 원형 트랙 형상을 갖도록 결합 플레이트(53)의 파면이 상하로 관통되어 형성되고, 서셉터 지지부(52)가 원형 트랙 형상의 연통구(51)의 반경 방향 내측에 위치하는 것을 예로 하고 있다.

이 때, 연통구(51)는 결합 플레이트(53)의 판면 영역 중에서 결합 플레이트(53)에 상부 벨로우즈(41) 및 하부벨로우즈(42)가 결합될 때 상부 벨로우즈(41) 및 하부 벨로우즈(42)의 내부 공간 내에 위치하도록 마련되는 것은 당연하다.

한편, 리프트 결합부(54)는 결합 플레이트(53)로부터 연장되어 리프트 어셈블리([0041] 60)와 결합되어, 리프트 어셈블리(60)의 구동에 따른 승강 이동을 승강부재(50) 전체에 전달한다. 여기서, 리프트 어셈블리(60)는 리프트 결합부(54)가 연결되어 승강부재(50)를 승강 이동시킬 수 있는 다양한 형태로 마련될 수 있으며, 그 상세한 설명은 본 명세서에서 생략한다.

상기와 같은 구성을 통해, 리프트 어셈블리(60)의 구동에 따라 승강부재(50)가 승강 이동하는 경우, 상부 벨로우즈(41) 및 하부 벨로우즈(42)의 동작에 대해 설명하면 다음과 같다.

먼저, 하부 벨로우즈(42)의 하부는 벨로우즈 지지 브래킷(43)에 의해 지지된다. 여기서, 벨로우즈 지지 브래킷(43)은 하부 벨로우즈(42)의 신장 및 수축을 지지 가능하게 고정되는데, 본 발명에서는, 도 2에 도시된 바와 같이,
도2)


반응 챔버(10)의 하부 바닥면에 고정되는 것을 예로 하고 있다. 이와 같이 하부 벨로우즈(42)의 하부가 벨로우즈 지지 브래킷(43)에 고정된 상태에서, 리프트 어셈블리(60)의구동에 따라 승강부재(50)가 승강 이동하게 되면, 상부 벨로우즈(41)와 하부 벨로우즈(42)는 상호 반대로 신장 또는 수축함으로써, 상술한 공정 가스의 배기 경로의 실링이 유지된다.

즉, 승강부재(50)가 상승 이동하는 경우 상부 벨로우즈(41)는 수축되고 하부 벨로우즈(42)는 신장되어 실링이유지되고, 승강부재(50)가 하강 이동하는 경우 상부 벨로우즈(41)가 신장되고 하부 벨로우즈(42)가 수축되어 실링을 유지한다. 여기서, 하부 벨로우즈(42) 및 상부 벨로우즈(41)는 모두 신장되는 방향으로 탄성을 갖도록 마련됨으로써, 신장 및 수축시에 실링을 유지 가능하게 된다.

상기와 같은 구성에 따라, 서셉터(20)의 승강 이동을 위한 승강 구조와, 공정 가스의 배기를 위한 배기 구조가 통합되어, 반응 챔버(10)의 바닥면 중앙 영역에서 반응 가스의 배기가 가능하게 되어 공정 균일도를 향상시킬수 있게 된다.

이하에서는 도 5 및 도 6을 참조하여

도5)

도6)

본 발명에 따른 기판 처리 장치(1)의 서셉터(20) 및 그 냉각 구조에 대해보다 상세히 설명한다. 본 발명에 따른 서셉터(20)는 상술한 기판 안착부(21) 및 승강 이동부(22)와, 실링홈(23) 및 실링 부재(24)를 포함할 수 있다.

실링홈(23)은, 도 6에 도시된 바와 같이 기판 안착부(21)의 판면 가장자리 영역을 따라 형성된다. 본 발명에서는 실링홈(23)이 기판 안착부(21)의 판면에 함몰되어 형성되는 것을 예로 하고 있다.

실링 부재(24)는 기판 안착부(21)에 형성된 실링홈(23)에 삽입되는데, 기판 안착부(21)에 기판이 안착될 때 기판의 하부면과 탄성적으로 접촉되어 기판을 지지한다. 여기서, 실링 부재(24)는 실링홈(23)의 원형 형상에 대응하여 O-링(O-ring) 형태로 마련되는 것을 예로 한다. 이에 따라, 기판에 기판 안착부(21) 방향으로 힘이 가해지면 기판의 하부면을 탄성적으로 지지하는 실링 부재(24)에 의해 기판 안착부(21)와 기판 사이가 밀폐 가능하게 된다.

한편, 기판 안착부(21)에는, 도 6에 도시된 바와 같이, 상하로 관통된 냉각가스 유입구(21a)와 냉각가스 배출구(21b)가 형성되고, 승강 이동부(22)는 내부가 빈 통 형상을 갖는다. 또한, 본 발명에 따른 기판 처리 장치(1)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 기판 안착부(21)와 기판 사이의 공간을 냉각시키기 위한 냉각가스의 순환을 위한 냉각가스 유입관(31a) 및 냉각가스 배출관(31b)을 포함할 있다.

여기서, 냉각가스 유입관(31a)은 냉각가스 유입구(21a)와 연결되며, 승강 이동부(22)의 내부를 통해 반응 챔버(10) 외부와 연결된다. 그리고, 냉각가스 배출관(31b)은 냉각가스 배출구(21b)와 연결되며, 승강 이동부(22)의 내부를 통해 반응 챔버(10) 외부와 연결된다.

본 발명에서는 냉각가스 유입관(31a) 및 냉각가스 배출관(31b)이 승강부재(50)를 통해 반응 챔버(10) 외부와 연결되는 것을 예로 한다. 도 4 및 도 5를 참조하여 설명하면,

도4)

도5)

승강부재(50)에는 냉각가스 유입 통로(55a)와 냉각가스 배출 통로(55b)가 형성된다.

냉각가스 유입 통로(55a)의 일측은 외부와 연결되고, 타측은 승강 이동부(22) 내부를 통해 연장된 냉각가스 유입관(31a)과 연결된다. 마찬가지로, 냉각가스 배출 통로(55b)의 일측은 외부와 연결되고, 타측은 승강 이동부(22) 내부를 통해 연장된 냉각가스 배출관(31b)과 연결된다. 여기서, 본 발명에서는 냉각가스 유입 통로(55a)및 냉각가스 배출 통로(55b)의 일측이 결합 플레이트(53)의 측면에 각각 형성되고, 타측이 각각 서셉터 지지부(52)의 판면에 형성되는 것을 예로 하고 있다.

상기와 같은 구성을 통해 냉각가스는 냉각가스 유입 통로(55a), 냉각가스 유입관(31a), 냉각가스 유입구(21a),기판 안착부(21)와 기판 사이, 냉각가스 배출구(21b), 냉각가스 배출관(31b), 냉각가스 배출 통로(55b)를 통해 순환 가능하게 되는데, 냉각가스 유입 통로(55a) 및 냉각가스 배출 통로(55b)가 각각 도시되지 않은 냉각 펌프등과 같은 냉각가스 공급수단과 연결되어 기판의 과열을 방지하기 위한 냉각가스의 공급이 가능하게 된다.

상기와 같이, 냉각가스를 기판 안착부(21)와 기판 사이로 주입만하던 종래의 냉각 시스템에 비해, 냉각가스의 순환 방식이 적용 가능하게 되어 냉각 효율을 향상시킬 수 있게 된다. 또한, 냉각 과정에서 기판 안착부(21)와 기판 사이의 압력이 반응 챔버(10) 내부의 압력보다 낮게 형성되도록 냉각 펌프를 동작시키는 경우, 실링 부재(24)에 의한 기판 안착부(21)와 기판 사이의 밀폐가 가능하게 되어 기판의 들림 현상이나 기판 안착부(21)와 기판 사이로의 냉각가스의 누수를 방지할 수 있게 된다.

한편, 본 발명에 따른 기판 처리 장치(1)는, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이,
도3)



도5)



기판 클램프(80)와 클램프 어셈블리(91,92,93)를 포함할 수 있다.

기판 클램프(8)는 기판 안착부(21)에 기판이 안착된 상태에서 기판을 실링 부재(24) 방향으로 가압한다. 이를통해, 공정 중 기판의 유동을 방지함과 동시에 기판 안착부(21)와 기판 사이의 공간을 반응 챔버(10) 내부로부터 격리시키게 된다. 여기서, 본 발명에서는 기판의 양측을 고정하도록 기판 클램프(80)가 한 쌍으로 마련되는것을 예로 한다.

클램프 어셈블리(91,92,93)는 반응 챔버(10)의 외부로부터 기판 클램프(80)와 연결되어, 기판 클램프(80)가 기판을 가압하도록 기판 클램프(80)를 승강 이동시킨다. 여기서, 본 발명에 따른 클램프 어셈블리(91,92,93)는 클램프 구동부(91), 클램프 브래킷(92) 및 글램프 연결빔을 포함할 수 있다.

클램프 구동부(91)는 기판 클램프(80)의 승강 이동을 위한 동력을 제공한다. 본 발명에서는 클램프 구동부(91)가 승강부재(50)에 설치되는 것을 예로 한다. 도 3을 참조하여 설명하면,
도3)



승강부재(50)는 결합 플레이트(53)로부터 판면 방향을 따라 연장된 고정 플레이트를 포함하며, 클램프 구동부(91)는 승강부재(50)의 고정 플레이트에 설치된다. 이에 따라, 승강부재(50)가 리프트 어셈블리(60)의 작동에 따라 승강 이동하는 경우에는 클램프 구동부(91) 또한 함께 승강 이동하게 된다.

클램프 브래킷(92)은 클램프 구동부(91)의 구동에 따라 승강 이동한다. 그리고, 클램프 연결빔(93)은 클램프브래킷(92)의 승강 이동이 기판 클램프(80)에 전달되도록 반응 챔버(10)의 바닥면에 형성된 클램프 관통구(11b)를 통해 기판 클램프(80)와 클램프 브래킷(92)을 연결한다. 여기서, 클램프 브래킷(92)과 반응 챔버(10) 사이에는 클램프 연결빔(93)을 수용한 상태로 배치되어 반응 챔버(10)의 클램프 관통구(11b)의 실링을 유지하기위한 클램프 벨로우즈(94)가 설치될 수 있다.

상기와 같은 구성에 따라, 서셉터(20)의 승강 이동을 위해 승강부재(50)가 승강 이동하게 되면, 클램프 어셈블리(91,92,93) 전체가 함께 승강 이동하여 기판 클램프(80)가 서셉터(20)와 함께 승강 이동하게 된다. 그리고,기판이 안착된 상태에서 기판을 고정하는 경우에는 클램프 어셈블리(91,92,93)의 클램프 구동부(91)가 독립적으로 구동하여 기판 클램프(80)를 승강이동 시키게 된다.

비록 본 발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다.

별명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.

발명자: 김진영

대리인: 특허법인남촌

출원인: 주식회사 테스


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