JP7441908B2 - 基板処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、基板処理装置に関し、より詳細には、高圧と低圧との間の変圧を通じて基板処理を行う基板処理装置に関するものである。

基板処理装置は、ウエハなどの基板に対する工程を処理するものであり、一般に基板に対するエッチング、蒸着、熱処理などを行うことができる。

このとき、基板上に蒸着による成膜をする場合、基板の薄形成後の膜内不純物除去及び膜の特性を改善するための工程が求められている。

特に、３次元半導体素子、高いアスペクト比を有する基板の登場に応じてステップカバレッジの規格を満たすために蒸着温度をより低温化するか、不純物の含量の高いガスを必然的に使用することより、膜内の不純物除去がさらに難しくなっている実状である。

従って、基板上に薄膜形成後の薄膜特性の劣化がなくても薄膜内に存在する不純物を除去して薄膜の特性を改善することができる基板処理方法とこれを行う基板処理装置が求められている。

また、基板上の薄膜だけでなく、チャンバ内部に残っている微量の不純物などにより、蒸着される薄膜が汚染されるなどの問題があり、これにより、基板を支持する基板支持部を含むチャンバ内部に対する不純物の除去などが必要である。

このような問題点を改善するために、従来の特許文献１は、高圧及び低圧の雰囲気を繰り返し形成し、基板表面及びチャンバ内部の不完全性を低減して薄膜の特性を改善する基板処理方法を開示した。

しかし、従来の基板処理装置に前述した基板処理方法を適用する場合、基板を処理する処理空間の容積が比較的大きいため、速い圧力変化速度を実現できない問題があった。

即ち、従来の基板処理装置は、低圧である０．０１Ｔｏｒｒから高圧である５Ｂａｒレベルの広い圧力範囲を短時間で繰り返し行う工程を実現できないという問題があった。

特に、従来基板処理装置は、速い圧力変化速度を実現するために、必須的に処理空間と連通する排気空間が必要とされるが、このような排気空間により処理空間の体積が増加し、速い圧力変化速度を実現できない問題があった。

韓国 特許出願第１０－２０２１－００４５２９４Ａ号

本発明の目的は、前記の問題を解決するために、処理空間を排気するための排気空間を最小化し、速い圧力変化速度を実現する基板処理装置を提供することにある。

本発明は、前記のような本発明の目的を達成するために創出されたものであり、本発明は、上部が開放され、下部面に貫通孔が結合され、内部空間を形成するトップリードを含むプロセスチャンバと、前記プロセスチャンバに設けられ、上面に基板が載置される基板支持プレートと、前記貫通孔を貫通して設けられ、前記基板支持プレートを支持する基板支持シャフトを含む基板支持部と、基板処理のためのプロセスガスを供給するガス供給部と、チャンバ本体の下部に形成され、前記ガス供給部を介して供給されたプロセスガスを外部に排気する排気部と、を含み、前記チャンバ本体は、前記基板支持シャフトの外周面と前記貫通孔の内側面との間に形成され、前記排気部と連通される排気流路が形成される基板処理装置を開示する。

前記プロセスチャンバは、前記貫通孔を含む前記チャンバ本体の底面に、前記基板支持部が挿入されて設けられるように形成される取り付け溝を含む。

前記内部空間に上下移動可能に設けられ、下降を通じて一部が前記取り付け溝に隣接した前記底面と密着して、前記基板支持部が内部に位置する密閉された処理空間を形成するインナーリード部を含み、前記ガス供給部は、前記処理空間に前記プロセスガスを供給するように、前記基板支持シャフトの縁に隣接して設けられる。

前記プロセスチャンバの前記トップリードを貫通して設けられ、前記インナーリード部の上下移動を駆動するインナーリード駆動部を含む。

前記基板支持プレートと前記取り付け溝との間に設けられ、前記基板支持プレートと前記取り付け溝との離隔空間の一部を充填し、前記処理空間と前記排気流路を連結する取り付け溝排気流路を形成する充填部材を含む。

前記基板支持プレートと前記取り付け溝との間に形成され、前記処理空間と前記排気流路を連結する取り付け溝排気流路が形成される。

前記排気部は、前記貫通孔の内側面の少なくとも一部に設けられ、前記基板支持シャフトを支持し、前記排気流路と連通する排気空間を形成するように上部が開放された排気本体と、前記排気本体の側面に形成され、前記排気空間に流入された前記プロセスガスを外部に排気する少なくとも一つ以上のガス排気ポートを含む。

本発明による基板処理装置は、処理空間が排気空間と連通されて形成されているので、処理空間の体積はもちろん、処理空間と連通された排気空間の体積は、処理空間の圧力調節の所用時間を決定付ける要素であるため、排気空間の体積を最小化し、全体積を低減することによって、広い圧力範囲に対する圧力変化速度を向上させることができる利点がある。

また、処理空間と連通し、処理空間を排気する排気部を別途に形成せず、基板支持シャフトが形成される空間を排気部として活用することによって別途の排気空間がなく、排気空間の縮小が可能な利点がある。

結果的に、本発明による基板処理装置は、処理空間と連通し、処理空間の圧力を調節するための排気空間を最小化することによって、処理空間の全体積を縮小し、速い圧力変化速度を実現することができる利点がある。

本発明による基板処理装置の様子を示す断面図である。 本発明による基板処理装置のＡ部分を拡大した拡大断面図である。 図１による基板処理装置による処理空間の圧力変化の様子を示すグラフである。

以下、本発明による基板処理装置について、添付図面を参照して説明すれば以下の通りである。

本発明による基板処理装置は、図１に示されるように、上部が開放され、下部面に貫通孔１５０が形成されるチャンバ本体１１０と、前記チャンバ本体１１０の上部に結合され、内部空間Ｓ１を形成するトップリード１４０を含むプロセスチャンバ１００と、前記プロセスチャンバ１００に設けられ、上面に基板１が載置される基板支持プレート２１０と、前記貫通孔１５０を貫通して設けられ、前記基板支持プレート２１０を支持する基板支持シャフト２２０を含む基板支持部２００と、基板処理のためのプロセスガスを供給するガス供給部４００と、前記チャンバ本体１１０の下部に形成され、前記ガス供給部４００を介して供給されたプロセスガスを外部に排気する排気部５００と、を含み、前記チャンバ本体１１０は、前記基板支持シャフト２２０外周面と前記貫通孔１５０内側面と間に形成され、前記排気部５００と連通される排気流路が形成される。

また、本発明による基板処理装置は、内部空間Ｓ１に設けられ、一部がプロセスチャンバ１００と密着することによって、内部に基板支持部２００が設けられる密閉された処理空間Ｓ２を形成するインナーリード部３００をさらに含むことができる。

また、本発明による基板処理装置は、プロセスチャンバ１００の上部面を貫通して設けられ、インナーリード部３００の上下移動を駆動するインナーリード駆動部６００をさらに含むことができる。

また、本発明による基板処理装置は、基板支持部２００とプロセスチャンバ１００の下部面との間に設けられる充填部材７００を含むことができる。

ここで、処理対象となる基板１は、ＬＣＤ、ＬＥＤ、ＯＬＥＤなどの表示装置に使用する基板、半導体基板、太陽電池基板、ガラス基板などのすべての基板を含む意味である。

前記プロセスチャンバ１００は、内部に内部空間Ｓ１が形成される構成であり、様々な構成が可能である。

例えば、前記プロセスチャンバ１００は、上部が開放されたチャンバ本体１１０と、チャンバ本体１１０の開放された上部を覆蓋してチャンバ本体１１０とともに密閉された内部空間Ｓ１を形成するトップリード１４０を含むことができる。

また、前記プロセスチャンバ１００は、内部空間Ｓ１の底を形成する底面１２０と、底面１２０に基板支持部２００が設けられるように形成される取り付け溝１３０を含むことができる。

また、前記プロセスチャンバ１００は、下部面に後記する排気部５００が設けられる貫通孔１５０が形成される。

また、前記プロセスチャンバ１００は、基板１を搬出入するためにチャンバ本体１１０の一側に形成されるゲートを開閉するためのゲートバルブをさらに含むことができる。

前記チャンバ本体１１０は、上部が開放され、後記するトップリード１４０と共に内部に密閉された内部空間Ｓ１を形成することができる。

このとき、前記チャンバ本体１１０は、アルミニウムをはじめとする金属材質であってもよく、別の例として、石英材質で構成されてもよく、従来開示されたチャンバと共に直方体の形態を有する。

前記トップリード１４０は、上部が開放されたチャンバ本体１１０の上側に結合され、チャンバ本体１１０と共に内部に密閉された内部空間Ｓ１を形成する構成であってもよい。

このとき、前記トップリード１４０は、チャンバ本体１１０の形状に対応して平面上、長方形の形態で形成されてもよく、チャンバ本体１１０と同じ材質で構成されてもよい。

また、前記トップリード１４０は、後記するインナーリード駆動部６００が貫通して設けられるように、複数の貫通孔を形成でき、底面に後記するベローズ６３０の終端が結合され、外部への各種ガス及び異質物の漏れを防止することができる。

一方、前記トップリード１４０構成が省略され、前記チャンバ本体１１０が内部に密閉された内部空間Ｓ１を形成する一体型に形成されてもよいことは言うまでもない。

前記プロセスチャンバ１００は、内側の下部面が内部空間Ｓ１の底を形成する底面１２０と、底面１２０に後記する基板支持部２００が設けられるように形成される取り付け溝１３０と、を含むことができる。

より具体的に、前記プロセスチャンバ１００は、図１に示されるように、下部面の中心側に後記する基板支持部２００に対応して、段差を有して取り付け溝１３０が形成さてもよく、取り付け溝１３０の縁に底面１２０が構成されてもよい。

即ち、前記プロセスチャンバ１００は、内側の下部面に基板支持部２００が設けられるための取り付け溝１３０が段差を有して形成され、それ以外の部分は、底面１２０として定義され、取り付け溝１３０より高い高さに形成される。
前記ゲートバルブは、基板１を搬出入するために、チャンバ本体１１０の一側に形成されるゲートを開閉するための構成であり、様々な構成が可能である。

このとき、前記ゲートバルブは、上下駆動及び前後退駆動を通じてチャンバ本体１１０と密着又は解除されることにより、ゲートを閉鎖又は開放することができ、別の例として、対角線方向への単一駆動を通じてゲートを開放又は閉鎖することができ、この過程で、シリンダー、カム、電磁気など従来開示された様々な形態の駆動方法を適用することができる。

前記貫通孔１５０は、プロセスチャンバ１００の下部面に形成される構成であり、より具体的には、プロセスチャンバ１００の下部面に形成され、後記する処理空間Ｓ２と連通することによって、処理空間Ｓ２を排気するための排気部５００を設けることができる。

即ち、前記貫通孔１５０は、プロセスチャンバ１００の下部面に形成され、後記するインナーリード部３００の下降を通じて形成される処理空間Ｓ２と連通し、排気部５００が設けられる。

一方、前記貫通孔１５０は、後記する基板支持部２００の基板支持シャフト２２０が貫通して設けられ、これにより、基板支持シャフト２２０と貫通孔１５０の内側面と間に形成される排気流路を介して処理空間Ｓ２のプロセスガスを排気することができる。

前記基板支持部２００は、プロセスチャンバ１００に設けられ、上面に基板１が載置される構成であり、様々な構成が可能である。

即ち、前記基板支持部２００は、上面に基板１を載置させることで、処理される基板１を支持して、基板処理過程で固定することができる。

また、前記基板支持部２００は、内部にヒータを備え、基板処理のための処理空間Ｓ２の温度の雰囲気を形成することができる。

例えば、前記基板支持部２００は、上面に前記基板１が載置される平面上、円形の基板支持プレート２１０と、前記プロセスチャンバ１００の下部面を貫通して、前記基板支持プレート２１０と連結される基板支持シャフト２２０と、を含むことができる。

また、前記基板支持部２００は、基板支持プレート２１０内に設けられ、基板支持プレート２１０に載置される基板１を加熱するヒータを含むことができる。

前記基板支持プレート２１０は、上面に基板１が載置される構成であり、基板１の形状に対応して、平面上、円形であるプレート構成であってもよい。

このとき、前記基板支持プレート２１０は、内部にヒータが備えられ、処理空間Ｓ２に基板処理のためのプロセス温度を造成することができ、このときのプロセス温度は約４００℃～５５０℃であってもよい。

前記基板支持シャフト２２０は、プロセスチャンバ１００の貫通孔１５０を貫通して、基板支持プレート２１０と連結される構成であり、様々な構成が可能である。

前記基板支持シャフト２２０は、プロセスチャンバ１００の下部面を貫通して、基板支持プレート２１０と結合することができ、内部にヒータに電源を供給するための各種導線を設けることができる。

一方、本発明による基板処理装置は、図３に示されるように、高圧と低圧の圧力の雰囲気を短時間内に繰り返し変化させて造成する基板処理を行うための装置であり、より具体的には、５Ｂａｒから０．０１Ｔｏｒｒの圧力範囲を１Ｂａｒ／ｓレベルの圧力変化速度に繰り返し変化させなければならない必要がある。

しかし、チャンバ本体１１０の内部空間Ｓ１の膨大な空間体積を考慮するとき、前述した圧力変化速度を達成できないところ、基板処理のための処理空間Ｓ２の体積を最小化しなければならない必要性がある。

そのために、本発明による基板処理装置は、前記内部空間Ｓ１に上下移動可能に設けられ、下降を通じて一部が前記プロセスチャンバ１００と密着して、前記基板支持部２００が内部に位置する密閉された処理空間Ｓ２を形成するインナーリード部３００を含む。

前記インナーリード部３００は、内部空間Ｓ１に上下移動可能に設けられ、下降を通じて一部がプロセスチャンバ１００と密着して、基板支持部２００が内部に位置する密閉された処理空間Ｓ２を形成する構成であってもよい。

即ち、前記インナーリード部３００は、内部空間Ｓ１の基板支持部２００の上側で上下移動可能に設けられ、下降を通じてプロセスチャンバ１００の内部面の少なくとも一部と密着することによって、プロセスチャンバ１００の内側下部面との間に密閉された処理空間Ｓ２を必要に応じて形成することができる。

これにより、前記基板支持部２００は、処理空間Ｓ２内に位置することができ、基板支持部２００に載置される基板１に対する基板処理を体積が最小化された処理空間Ｓ２内で行うことができる。

一例として、前記インナーリード部３００は、下降を通じて縁が底面１２０に密着することによって、底面とプロセスチャンバ１００の内側下部面との間で密閉された処理空間Ｓ２を形成することができる。

一方、別の例として、前記インナーリード部３００は、下降を通じて縁がプロセスチャンバ１００の内側面に密着することによって、密閉された処理空間Ｓ２を形成することもできることは言うまでもない。

前記インナーリード部３００は、下降を通じて縁が底面１２０に密着して、密閉された処理空間Ｓ２を形成し、取り付け溝１３０に設けられる基板支持部２００を処理空間Ｓ２内に配置することができる。

即ち、前記インナーリード部３００は、図１に示されるように、下降を通じて縁が取り付け溝１３０と段差を有して高い位置に位置する底面１２０に密着することによって、底面と取り付け溝１３０との間に密閉された処理空間Ｓ２を形成することができる。

このとき、取り付け溝１３０に基板支持部２００、より具体的には、基板支持プレート２１０と、充填部材７００が設けられることによって、処理空間Ｓ２の体積を最小化し、上面に処理対象の基板１を位置させることができる。

この過程で、処理空間Ｓ２の体積を最小化するために、取り付け溝１３０は、処理空間Ｓ２が設けられる基板支持部２００に対応する形状で形成されてもよく、より具体的には、円形の基板支持プレート２１０に対応して円柱状の形態を有する溝で形成されてもよい。

即ち、取り付け溝１３０が形成する設置空間中の基板支持プレート２１０及び充填部材７００が設けられる空間を除いた残余空間が最小化されるように、基板支持プレート２１０の形状に対応する形状に形成することができる。

この過程で、基板支持プレート２１０の上面に載置される基板１とインナーリード部３００との間の干渉を防止するために、底面１２０の高さは、基板支持部２００に載置される基板１の上面より高い位置に形成することができる。

一方、基板支持部２００に載置される基板１とインナーリード部３００の底面との間の間隔が広くなるほど、処理空間Ｓ２の体積も大きくなることを意味するので、基板１とインナーリード部３００との間の干渉が防止されながらも、これらの間隔が最小化となる位置に底面１２０の高さを設定することができる。
前記インナーリード部３００は、インナーリード駆動部６００を介して上下移動する構成であり、様々な構成が可能である。

前記インナーリード部３００は、インナーリード駆動部６００を介して内部空間内で上下移動可能な構成であってもよい。

このとき、前記インナーリード部３００は、平面上、取り付け溝１３０を覆い、縁が底面１２０一部に対応する大きさに形成することができ、縁が底面１２０に密着することによって取り付け溝１３０との間に密閉された処理空間Ｓ２を形成することができる。

一方、前記インナーリード部３００は、別の例として、縁がプロセスチャンバ１００の内側面に密着して、処理空間Ｓ２を形成することもできることは言うまでもない。

また、前記インナーリード部３００は、上下移動により形成される密閉された処理空間Ｓ２内のプロセス温度を効果的に達成及び維持するために、処理空間Ｓ２の温度が内部空間などに失われることを防止することができる断熱効果に優れた材質で形成することができる。

前記シール部９００は、インナーリード部３００又はプロセスチャンバ１００底面１２０の少なくとも一つに備えられる構成であり、プロセスチャンバ１００の底面１２０とインナーリード部３００が密着する位置に対応して備えられる。

即ち、前記シール部９００は、インナーリード部３００の縁が底面１２０に接触して密閉された処理空間Ｓ２を形成する場合、インナーリード部３００の底面の縁に沿って備えられ、底面１２０との間に接触することができる。

これにより、前記シール部９００は、密閉された処理空間Ｓ２が形成されるように誘導することができ、処理空間Ｓ２のプロセスガスなどが非処理空間Ｓ１等の外部に流出されることを防止することができる。

例えば、前記シール部９００は、インナーリード部３００の底面の縁に沿って備えられる第１シール部材９１０と、第１シール部材９１０に一定間隔の離隔された位置に備えられる第２シール部材９２０と、を含むことができる。

このとき、前記第１シール部材９１０及び前記第２シール部材９２０は、従来開示された形態のＯリングであり、インナーリード部３００の底面の縁に沿って互いに一定間隔で離隔して並んで設けられ得る。

即ち、前記第１シール部材９１０及び前記第２シール部材９２０は、二重で処理空間Ｓ２に対するシールを行うことによって、処理空間Ｓ２から外部へのプロセスガスなどの流出を遮断することができる。

一方、前記シール部９００は、底面１２０に備えられる挿入溝に挿入されて設けられ、インナーリード部３００の上下移動によりインナーリード部３００と密着又は分離される。

別の例として、シール部９００をインナーリード部３００の底面に設けることができることは言うまでもない。

前記ガス供給部４００は、処理空間Ｓ２と連通され、処理空間Ｓ２にプロセスガスを供給する構成であり、様々な構成が可能である。

例えば、前記ガス供給部４００は、処理空間Ｓ２に露出され、処理空間Ｓ２内にプロセスガスを供給するガス供給ノズル４１０と、プロセスチャンバ１００を貫通してガス供給ノズル４１０と連結され、ガス供給ノズル４１０を介して供給されるプロセスガスを伝達するガス供給流路４２０を含むことができる。

このとき、前記ガス供給部４００は、図１に示されるように、取り付け溝１３０の縁に基板支持部２００に隣接して設けられ、これにより、処理空間Ｓ２にプロセスガスを供給することができる。

一方、これにより、処理空間Ｓ２は、インナーリード部３００の底面の一部とガス供給部４００及び基板支持部２００の上面の間に形成することができる。
前記ガス供給ノズル４１０は、処理空間Ｓ２に露出され、処理空間Ｓ２内にプロセスガスを供給する構成であり、様々な構成が可能である。

例えば、前記ガス供給ノズル４１０は、取り付け溝１３０の縁に基板支持プレート２１０の側面に隣接するように設けられ、上側又は基板支持プレート２１０側にプロセスガスを噴射し、処理空間Ｓ２内にプロセスガスを供給することができる。

このとき、前記ガス供給ノズル４１０は、取り付け溝１３０の縁に基板支持プレート２１０を囲むように備えられ、平面上、基板支持プレート２１０の側面の少なくとも一部からプロセスガスを噴射することができる。

一例として、前記ガス供給ノズル４１０は、取り付け溝１３０の縁でインナーリード３１０の底面に向けてプロセスガスを噴射することができ、処理空間Ｓ２の最小化された体積に応じて処理空間Ｓ２を短時間内に所望の圧力に造成するためにプロセスガスを供給することができる。

前記ガス供給流路４２０は、プロセスチャンバ１００の下部面を貫通して外部のプロセスガス保存部と連結され、プロセスガスが伝達され、プロセスガス供給ノズル４１０に供給することができる。

このとき、前記ガス供給流路４２０は、プロセスチャンバ１００の下部面を貫通して設けられる配管であってもよく、別の例として、プロセスチャンバ１００の下部面を加工して形成することができる。

前記インナーリード駆動部６００は、プロセスチャンバ１００の上部面を貫通して設けられてインナーリード部３００の上下移動を駆動する構成であり、様々な構成が可能である。

例えば、前記インナーリード駆動部６００は、一端がプロセスチャンバ１００の上部面を貫通して、インナーリード部３００に結合される複数の駆動ロッド６１０と、複数の駆動ロッド６１０の他端に連結され、駆動ロッド６１０を上下方向に駆動する少なくとも一つの駆動源６２０を含むことができる。

また、前記インナーリード駆動部６００は、プロセスチャンバ１００の上部面、即ちトップリード１４０に設けられ、前記駆動ロッド６１０の終端を固定して支持する固定支持部６４０と、プロセスチャンバ１００の上部面とインナーリード部３００との間に駆動ロッド６１０を囲むように設けられるベローズ６３０をさらに含むことができる。

前記駆動ロッド６１０は、一端がプロセスチャンバ１００の上部面を貫通してインナーリード部３００に結合され、他端がプロセスチャンバ１００の外部で駆動源６２０に結合され、駆動源６２０を介して上下移動を通じてインナーリード部３００を上下に駆動する構成であってもよい。

このとき、前記駆動ロッド６１０は、複数個、より具体的には、２個又は４個がインナーリード部３００の上面に一定の間隔で結合して、インナーリード部３００が水平を維持して上下移動するように誘導することができる。
前記駆動源６２０は、固定支持部６４０に設けられて結合する駆動ロッド６１０を上下に駆動する構成であり、様々な構成が可能である。

前記駆動源６２０は、従来開示された駆動方式であればどのような構成でも適用可能であり、例えば、シリンダー方式、電磁気駆動、スクリューモータ駆動、カム駆動など様々な駆動方式を適用することができる。

前記ベローズ６３０は、プロセスチャンバ１００の上部面とインナーリード部３００との間に駆動ロッド６１０を囲むように設けられ、内部空間Ｓ１のガスなどがプロセスチャンバ１００の上部面を介して漏れることを防止する構成であってもよい。

このとき、前記ベローズ６３０は、インナーリード部３００の上下移動を考慮して設けられる。

前記排気部５００は、貫通孔１５０に基板支持シャフト２２０を囲んで設けられ、プロセスガスを外部に排気する構成であり、様々な構成が可能である。

例えば、前記排気部５００は、図１に示されるように、前記貫通孔１５０の内側面の少なくとも一部に設けられて前記基板支持シャフト２２０を支持し、前記排気流路と連通する前記排気空間Ｓ４を形成するように上部が開放された排気本体５１０と、前記排気本体５１０側面に形成され、前記排気空間Ｓ４に流入された前記プロセスガスを外部に排気する少なくとも一つ以上のガス排気ポートを含むことができる。

即ち、前記排気部５００は、プロセスチャンバ１００の貫通孔１５０に設けられ、内部に処理空間Ｓ２と連通する排気空間Ｓ４が形成することができる。

このとき、前記排気本体５１０は、プロセスチャンバ１００の貫通孔１５０に基板支持シャフト２２０を囲むように設けられ、インナーリード部３００の下降により形成される処理空間Ｓ２と取り付け溝排気流路Ｓ３を介して連通することができる。

また、前記排気本体５１０は、前述した基板支持シャフト２２０を介して基板支持プレート２１０に設けられるヒータと連結される各種導線が貫通して設けられるように下部貫通孔５１１を形成することができる。

前記排気本体５１０は、処理空間Ｓ２の圧力状態に応じてそれぞれ異なるガス排気ポートを設けてもよく、処理空間Ｓ２の常圧より高い高圧ガスに対する排気を行う場合、外部排気装置と連結され、高圧のプロセスガスを排気する高圧排気ポート５２０と、処理空間Ｓ２の常圧より低い低圧ガスに対する排気を行う場合、外部真空ポンプと連結され、低圧のプロセスガスを排気する低圧排気ポート５３０と、を備えることができる。

一方、前述したように、基板支持部２００が取り付け溝１３０に設けられる場合、基板支持部２００、より具体的には、基板支持プレート２１０と取り付け溝１３０との間に空間が形成され、取り付け溝排気流路Ｓ３の体積が増加し、これは直ぐに処理空間Ｓ２の体積が増加する要因となり得る。

このような問題点を改善するために、単純に基板支持部２００を取り付け溝１３０に接触して設ける場合、基板支持部２００内に存在するヒータを介して供給する熱をプロセスチャンバ１００の下部面、即ち取り付け溝１３０を介してプロセスチャンバ１００に奪われて熱損失が発生し、処理空間Ｓ２に対するプロセス温度設定及び維持が難しく、効率が低下される問題があった。

このような問題点を改善するために、本発明による前記充填部材７００は、基板支持部２００とプロセスチャンバ１００の下部面との間に設けられる構成であり、様々な構成が可能である。

例えば、前記充填部材７００は、取り付け溝１３０に設けられ、取り付け溝１３０に設けられた状態で、基板支持プレート２１０が上側に設けられ、取り付け溝１３０と基板支持プレート２１０との間の残余体積を最小化して、取り付け溝排気流路Ｓ３及び処理空間Ｓ２の体積を減らすことができる。

そのために、前記充填部材７００は、前記処理空間Ｓ２が最小化されるように、前記取り付け溝１３０と前記基板支持部２００との間の間空間に対応する形状に形成することができる。

より具体的に、前記充填部材７００は、平面上円形であり、底面１２０から一定の深さを有するように段差を有して形成される取り付け溝１３０と平面上円形の基板支持プレート２１０との間の間空間に対応する形状に形成することができる。

一方、前記充填部材７００は、石英、セラミック及びＳＵＳの少なくとも一つの材質で形成することができる。

また、前記充填部材７００は、単純に処理空間Ｓ２の体積を最小化するために取り付け溝１３０と基板支持部２００との間の空間を占めるだけでなく、断熱を通じて基板支持部２００を介して基板１に伝達される熱の損失を最小化し、さらに熱反射を通じて処理空間Ｓ２への失われる熱を反射することができる。

一方、前記充填部材７００は、基板支持部２００の側面及び底面との間で取り付け溝排気流路Ｓ３を形成するために、前記基板支持プレート２１０の側面及び底面の少なくとも一つに隣接して設けられ、前記基板支持プレート２１０から離隔され、前記基板支持プレート２１０の底面及び側面を囲むように形成されて設けることができる。

以下、本発明のプロセスガスに対する排気のための取り付け溝排気流路Ｓ３について添付図面を参照して詳細に説明すれば以下の通りである。

前記取り付け溝排気流路Ｓ３は、基板支持部２００とプロセスチャンバ１００の内側の下部面の間に排気部５００と連通されるように形成することができる。

即ち、前記取り付け溝排気流路Ｓ３は、基板支持部２００の前述した基板支持プレート２１０の側面及び底面とプロセスチャンバ１００の内側下の部面との間に形成することができ、このとき、形成される取り付け溝排気流路Ｓ３は、排気部５００が設けられるプロセスチャンバ１００の貫通孔１５０に連通され、プロセスガスを排気部５００の排気空間Ｓ４に伝達することができる。

一方、より具体的に、前記取り付け溝排気流路Ｓ３は、取り付け溝１３０に設けられる基板支持プレート２１０の側面及び底面と取り付け溝１３０の内壁との間に沿って形成することができる。

また、別の例として、図２に示されるように、取り付け溝１３０に充填部材７００が設けられ、基板支持プレート２１０の側面及び底面と充填部材７００の対向面との間に沿って形成することができる。

このとき、処理空間Ｓ２の体積を最小化しながらも円滑な排気を行うために、取り付け溝排気流路Ｓ３の体積を予め設定された水準に形成することができ、そのために充填部材７００と基板支持プレート２１０との間の間隔を調節することができる。

一方、前記取り付け溝排気流路Ｓ３は、図２に示されるように、充填部材７００の終端と基板支持シャフト２２０と基板支持プレート２１０との間の結合位置で排気空間Ｓ４と連結され、水平移動から垂直方向に移動方向が変化することができる。

このとき、排気されるプロセスガスの排気流れを維持し、逆流を防止するために、基板支持シャフト２２０と基板支持プレート２１０との間の結合位置に排気ガスの流れを誘導するガイド面２３０を形成することができ、このときのガイド面２３０は、水平の排気ガス進行方向を下側垂直方向に切り替えるように対応する角度で形成することができる。

また、前記ガイド面２３０に対向する充填部材７００の終端の境界部７１０に、前記ガイド面２３０に対応して水平方向から垂直方向に傾斜を有するように傾斜面を形成することができる。

一方、取り付け溝排気流路Ｓ３を通過した排気ガスの円滑な排気部５００内での下側方向への移動を誘導するために、様々な実施例を適用することができる。

一例として、図２に示されるように、充填部材７００の基板支持シャフト２２０側の終端と基板支持シャフト２２０との第１水平距離Ｄ１が、排気部５００の内側面と基板支持シャフト２２０との第２水平距離Ｄ２より小さくなるように形成することで、充填部材７００の終端から排気空間Ｓ４側に円滑に排気ガスの流れが誘導される。

以上、本発明によって具現することができる好ましい実施例の一部について説明したもの過ぎず、周知のように本発明の範囲は前記実施例に限定されて解釈されるべきではなく、前述した本発明の技術的思想とその根本を合わせた技術的思想は、すべて本発明の範囲に含まれる。

１ 基板
１００ プロセスチャンバ
２００ 基板支持部
３００ インナーリード部
４００ ガス供給部
５００ 排気部
６００ インナーリード駆動部
７００ 充填部材

Claims (7)

1. 上部が開放され、下部面に貫通孔が形成されるチャンバ本体と、前記チャンバ本体の上部に結合され、内部空間を形成するトップリードを含むプロセスチャンバと、
   前記プロセスチャンバに設けられ、上面に基板が載置される基板支持プレートと、前記貫通孔を貫通して設けられ、前記基板支持プレートを支持する基板支持シャフトを含む基板支持部と、
   基板処理のためのプロセスガスを供給するガス供給部と、
   チャンバ本体の下部に形成され、前記ガス供給部を介して供給されたプロセスガスを外部に排気する排気部と、を含み、
   前記チャンバ本体は、
   前記基板支持シャフトの外周面と前記貫通孔の内側面との間に形成され、前記排気部と連通される排気流路が形成されることを特徴とする基板処理装置。
2. 前記プロセスチャンバは、
   前記貫通孔を含む前記チャンバ本体の底面に、前記基板支持部が挿入されて設けられるように形成される取り付け溝を含むことを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
3. 前記内部空間に上下移動可能に設けられ、下降を通じて一部が前記取り付け溝に隣接した前記底面と密着して、前記基板支持部が内部に位置する密閉された処理空間を形成するインナーリード部を含み、
   前記ガス供給部は、
   前記処理空間に前記プロセスガスを供給するように、前記基板支持シャフトの縁に隣接して設けられることを特徴とする請求項２に記載の基板処理装置。
4. 前記プロセスチャンバの前記トップリードを貫通して設けられ、前記インナーリード部の上下移動を駆動するインナーリード駆動部を含むことを特徴とする請求項３に記載の基板処理装置。
5. 前記基板支持プレートと前記取り付け溝との間に設けられ、前記基板支持プレートと前記取り付け溝との離隔空間の一部を充填し、前記処理空間と前記排気流路を連結する取り付け溝排気流路を形成する充填部材を含むことを特徴とする請求項３に記載の基板処理装置。
6. 前記基板支持プレートと前記取り付け溝との間に形成され、前記処理空間と前記排気流路を連結する取り付け溝排気流路が形成されることを特徴とする請求項３に記載の基板処理装置。
7. 前記排気部は、
   前記貫通孔の内側面の少なくとも一部に設けられ、前記基板支持シャフトを支持し、前記排気流路と連通する排気空間を形成するように上部が開放された排気本体と、前記排気本体の側面に形成され、前記排気空間に流入された前記プロセスガスを外部に排気する少なくとも一つ以上のガス排気ポートを含むことを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の基板処理装置。