(57)【要約】  本発明によると、基板支持ユニットは上部に基板が置かれる載置台と、また前記載置台内に設けられ前記載置台上に置かれた前記基板を加熱することができる発熱体と、を含み、前記載置台は前記基板のセンター部と対向されるように配置されて前記基板のセンター部から離隔される非接触面と、また前記前記非接触面から外側へ延長され、前記載置台上に置かれた前記基板のエッジ部に沿って配置されて前記基板のエッジ部を支持する接触部材と、を備える【選択図】図１
2012529173.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部に基板が置かれる載置台と、
前記載置台内に設けられて前記載置台上に置かれた前記基板を加熱することができる発熱体と、を含み、
前記載置台は、
前記基板のセンター部と対向されるように配置されて前記基板のセンター部から離隔される非接触面と、
前記非接触面から外側に延長され、前記載置台上に置かれた前記基板のエッジ部に沿って配置されて前記基板のエッジ部を支持する接触部材と、を備えることを特徴とする基板支持ユニット。
【請求項２】
前記接触部材は、前記非接触面から突出配置されることを特徴とする請求項１に記載の基板支持ユニット。
【請求項３】
前記接触部材は、前記基板のエッジ部に沿って配置された複数の支持部材らを備えることを特徴とする請求項１に記載の基板支持部材。
【請求項４】
前記接触部材は、前記基板のエッジ部に沿って配置されたリング状であることを特徴とする請求項１に記載の基板支持ユニット。
【請求項５】
前記載置台は、前記接触部材の外側に配置されて前記基板をガイドするガイドリングを更に含み、
前記ガイドリングは前記載置台の内側に斜めの案内面を備えること特徴とする請求項１に記載の基板支持ユニット。
【請求項６】
前記載置台は、前記非接触面から突出されるように設けられ前記基板から離隔されて前記基板との離隔距離を調節する突出部材を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の基板支持ユニット。
【請求項７】
前記接触部材の上部面と前記非接触面の高さの差は、１μｍ〜１００μｍであることを特徴とする請求項１に記載の基板支持ユニット。
【請求項８】
前記基板の半径方向に沿って測定した前記エッジ部の長さは、１ｍｍ〜３０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の基板支持ユニット。
【請求項９】
基板に対する工程空間を提供するチャンバーと、
前記工程空間の内に設けられ、前記基板が上部に置かれる載置台と、前記載置台内に設けられて前記載置台上に置かれた前記基板を過熱することができる発熱体と、を含み、
前記載置台は、
前記基板のセンター部と対向されるように配置されて前記基板のセンター部から離隔される非接触面と、
前記非接触面から外側に延長され、前記載置台上に置かれた前記基板のエッジ部に沿って配置され前記基板のエッジ部を支持する接触部材を備えることを特徴とする基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板支持ユニット及び基板処理装置に関し、更に詳しくは、非接触面を備える基板支持ユニット及びそれを含む基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発熱体を用いる半導体製造方法は、枚葉式（ｓｉｎｇｌｅ  ｗａｆｅｒ）で進行する熱化学気相蒸着にも採用されている。
【０００３】
従来の基板支持方式は、基板が載置台の上部面に置かれた状態で載置台の上部面と全面接触または部分接触が行われる。基板は常温状態で載置台に置かれ、高温の反応チャンバー内に設けられる載置台は常温以上の高温を維持することになる。よって、基板が載置台上に置かれると、基板は載置台と熱交換を介して過熱され、これによって基板内では熱膨張が起こる。
【０００４】
このように、基板が熱膨張する場合、基板と全面接触または部分接触を維持している載置台により基板移動現象（ｓｌｉｄｉｎｇ）が生じる。基板が熱膨張する際、熱膨張される部分が載置台によって制限を受ける場合、基板は膨張空間を確保するために移動することになる。このような基板移動現象は工程均一度（ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ）に関する問題を引き起こす。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、基板の移動現象を防止できる基板支持ユニット及びそれを含む基板処理装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、基板に対する工程均一度を確保することができる基板支持ユニット及びそれを含む基板処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によると、基板支持ユニットは上部に基板が置かれる載置台と、また前記載置台内に設けられ前記載置台上に置かれた前記基板を加熱することができる発熱体と、を含み、前記載置台は前記基板のセンター部と対向されるように配置されて前記基板のセンター部から離隔される非接触面と、また前記非接触面から外側に延長され、前記載置台上に置かれた前記基板のエッジ部に沿って配置されて前記基板のエッジ部を支持する接触部材と、を備える。
【０００７】
前記接触部材は、前記非接触面から突出され配置されることがある。
前記接触部材は、前記基板のエッジ部に沿って配置された複数の支持部材を備えることがある。
前記接触部材は、前記基板のエッジ部に沿って配置されたリング状であってもよい。
【０００８】
前記載置台は、前記接触部材の外側に配置されて前記基板をガイドするガイドリングを更に含むことがあり、前記ガイドリングは前記載置台の内側に沿って斜めの案内面を備えることがある。
前記載置台は、前記非接触面から突出されるように設けられて前記基板から離隔され前記基板との離隔距離を調節する突出部材を更に備えることがある。
【０００９】
本発明による基板処理装置は、基板に対する工程空間を提供するチャンバーと、前記工程空間内に設けられ、前記基板が上部に置かれる載置台と、また前記載置台内に設けられて前記載置台上に置かれた前記基板を加熱することができる発熱体と、を含み、前記載置台は、前記基板のセンター部と対向されるように配置されて前記基板のセンター部から離隔される非接触面と、また前記非接触面から外側に延長され、前記載置台上に置かれた前記基板のエッジ部に沿って配置されて前記基板のエッジ部を支持する接触部材と、を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、基板の移動現象を防止することができる。また、基板の工程均一度を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施例による基板処理装置を概略的に示す図である。
【図２】図１に示す基板支持ユニットを示す図である。
【図３】本発明の他の実施例による基板支持ユニットを示す図である。
【図４】従来の基板支持ユニットを用いる工程結果を示す図である。
【図５】本発明の基板支持ユニットを用いる工程結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の好ましい実施例を添付の図１〜図５を参考にして更に詳しく説明する。本発明の実施例は、多様な態様に変形されることができ、本発明の範囲が以下で説明する実施例に限定されるものに解析されてはいけない。本実施例は、当該発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に本発明を更に詳しく説明するために提供するために提供されるものである。よって、図面に示す各の要素の形状はより明らかな説明を強調するために誇張されることがある。
【００１３】
図１は、本発明の一実施例による基板処理装置を概略的に示す図で、図２は、図１に示す基板支持ユニットを示す図である。
【００１４】
図１に示すように、基板処理装置は、チャンバー１０及びチャンバー１０の内部に設けられた基板支持ユニット２０を含む。チャンバー１０は外部から遮断された内部空間を提供し、基板Ｗに対する工程は、内部空間の中で行われる。チャンバー内では、蒸着及びエッチングが行われることができ、これ以外の基板Ｗに対する多様な半導体製造工程が行われることができる。
【００１５】
チャンバー１０は、一側に形成された出入口１２を有し、基板Ｗは出入口１２を介してチャンバー１０の内部及び外部に出入れられる。出入口１２の外側にはゲート弁１４が設けられ、ゲート弁１４は出入口１２を開閉する。
【００１６】
一方、基板支持ユニット２０はチャンバー１０の内部に設けられ、出入口１２を介してローディングされた基板Ｗを支持する。基板支持ユニット２０は、載置台と支持軸２９を含み、支持軸２９は工程進行に応じて載置台を乗降することができる。
【００１７】
図２に示すように、載置台は接触部材２２及び非接触面２４、そしてガイドリング２６を含む。非接触面２４は、接触部材２２の上部面より陥没されて接触部材２２の上部面より低く、接触部材２２は、非接触面２４から突出されて接触部材２２の上部面は非接触面２４から突出されて接触部材２２の上部面２４より高い。接触部材２２の上部面と非接触面２４の高さの差は、略１μｍ〜１００μｍであってもよい。
【００１８】
非接触面２４は、基板Ｗの形状（例えば、円形または矩形）とほぼ一致する形状（例えば、円形または矩形）を有するが、基板Ｗの形状と異なる形状を有することがある。非接触面２４は、載置台上に置かれた基板Ｗのセンター部の下部に位置する。
【００１９】
接触部材２２は、非接触面２４の外側に配置され、基板Ｗは接触部材２２の上部面に置かれる。接触部材２２は上部に置かれた基板Ｗのエッジ部を支持し、基板Ｗのエッジ部に沿って配置される。エッジ部は半径方向に沿って測定した長さが略１ｍｍ〜３０ｍｍであってもよい。
【００２０】
接触部材２２はリング状であるか、円弧状を有する複数の支持部材らを含むことがある。
基板Ｗが接触部材２２上に置かれた場合、非接触面２４は接触部材２２から陥没し形成されるので、非接触面２４は基板Ｗから離隔（ｄ＝離隔距離）されて配置され、非接触面２４と基板Ｗとの間には流動空間２４ａが形成される。
【００２１】
また、載置台は発熱体Ｈを更に含み、発熱体Ｈは接触部材２２上に置かれた基板Ｗを加熱する。一方、載置台は発熱体Ｈを含むヒータ型であってもよく、ヒータに別の形状を有する構造物が結合されたサセプタ（ｓｕｓｃｅｐｔｏｒ）型であってもよい。即ち、本実施例で説明している載置台は、基板（例えば、ウエハまたはディスプレー用の平板）を載せられえる構造物を意味し、ヒータ型とサセプタ型を包括する名称として用いる。
【００２２】
基板Ｗが発熱体Ｈにより加熱される場合、基板Ｗは熱膨張によって熱変形され、基板Ｗの中心においては弛みが生じる。この際、流動空間２４ａは、基板Ｗの中心が移動できる空間を提供する。即ち、基板Ｗは接触部材２２により支持された状態を維持し、基板Ｗの中心は流動空間２４ａ内で非接触面２４に向かって弛む。
【００２３】
流動空間２４ａが提供されない場合、即ち、基板Ｗが載置台と全面接触する場合、基板Ｗの熱変形（または弛み）が載置台によって制限されるので、 基板Ｗは載置台の上部で移動して載置台の中心から偏心される。特に、基板Ｗの熱変形量は基板Ｗの大きさに比例するので、基板Ｗが大型化するほど基板Ｗの偏心量は増加する。しかし、流動空間２４ａを提供する場合、基板Ｗの熱変形（または弛み）が制限されないので、熱変形による基板Ｗの移動を防止することができる。
【００２４】
一方、非接触面２４と基板Ｗとの間の離隔距離ｄは、基板Ｗの熱変形が非接触面２４により制限されないように調節されなければならなく、離隔距離ｄは基板Ｗの熱変形量に比例したものとする。
【００２５】
載置台は、接触部材２２の外側に配置されるガイドリング２６を更に含み、ガイドリング２６は基板Ｗの形状とほぼ一致する形状を有する。ガイドリング２６は載置台の中心に向かって内向に斜めの案内面２６ａを有し、載置台の上部に置かれた基板Ｗはガイドリング２６の案内面２６ａに沿って載置台の上部の既設定の位置に安着されることができる。
【００２６】
図３は、本発明の他の実施例による基板支持ユニットを示す図である。図３に示すように、基板支持ユニット２０は非接触面２４上に設けられた突出部材２８を更に含む。突出部材２８は基板Ｗから離隔（ｄ´＝離隔距離）されて配置され、突出部材２８と基板Ｗとの間には流動空間２４ａが形成される。
【００２７】
発熱体Ｈで生じる熱は、非接触面２４及び突出部材２８に伝達され、非接触面２４及び突出部材２８から対流などを介して基板Ｗに伝達される。この際、非接触面２４と基板Ｗが形成する距離ｄは、突出部材２８と基板Ｗが形成する距離ｄ´より大きいので、突出部材２８の単位面積当りの熱伝達量は非接触面２４の単位面積当りの熱伝達量より大きい。
上述の原理を用いると発熱体Ｈにより過熱される基板Ｗ上で生じる温度勾配（ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｇｒａｄｉｅｎｔ）を補償できる。即ち、発熱体Ｈにより加熱された基板Ｗの全体領域で温度が低い領域に突出部材２８を形成する場合、該当領域の温度勾配を除去することができ、温度均一性及び工程均一性を確保することができる。
【００２８】
この際、先に見たように、基板Ｗが発熱体Ｈにより加熱される場合、基板Ｗは接触部材２２により支持された状態を維持し、基板Ｗの中心は流動空間２４ａ内で非接触面２４に向かって弛む。突出部材２８と基板Ｗとの間の離隔距離ｄ´は、基板Ｗの熱変形が突出部材２８により制限されないように調節されなければなれなく、離隔距離ｄは基板Ｗの熱変形量に比例できる。
【００２９】
図４は、従来の基板支持ユニットを用いる工程結果を示す図で、図５は本発明の基板支持ユニットを用いる工程結果を示す図である。
図４に示すように、全面接触接触方式を採用した従来の基板支持ユニットを用いる場合、基板Ｗの偏心量は略０．０５ｍｍ〜１．８０ｍｍに示され、基板Ｗの工程均一度は略２．４％〜６．８％に示された。
【００３０】
一方、図５に示すように、部分接触方式を採用した図３の基板支持ユニットを用いる場合、基板Ｗの偏心量は略０．０５ｍｍ〜０．６ｍｍに示され、基板Ｗの工程均一度は略１．７２％〜２．７５％に示された。即ち、エッジ部接触方式を採用する場合、偏心量及び工程均一度が大きく改善されたことが分かる。
【００３１】
本発明を好ましい実施例を介して詳しく説明したが、これと異なる形態の実施例も可能である。それで、以下に記載された請求項の技術的思想と範囲は、好ましい実施例に限定されることはない。
【図１】
2012529173.tif 000003
【図２】
2012529173.tif 000004
【図３】
2012529173.tif 000005
【図４】
2012529173.tif 000006
【図５】
2012529173.tif 000007
【国際調査報告】
2012529173.tif 000008
2012529173.tif 000009
2012529173.tif 000010
2012529173.tif 000011