特開 2024-132812 基板処理装置及び基板処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024132812

(43)【公開日】2024-10-01

(54)【発明の名称】基板処理装置及び基板処理方法

(51)【国際特許分類】

   C23C 16/52 20060101AFI20240920BHJP

   C23C 16/458 20060101ALI20240920BHJP

   H01L 21/31 20060101ALI20240920BHJP

   H01L 21/683 20060101ALI20240920BHJP

【ＦＩ】

C23C16/52

C23C16/458

H01L21/31 B

H01L21/68 P

【審査請求】有

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023166150

(22)【出願日】2023-09-27

(31)【優先権主張番号】10-2023-0033438

(32)【優先日】2023-03-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(31)【優先権主張番号】10-2023-0111714

(32)【優先日】2023-08-25

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(71)【出願人】

【識別番号】316008145

【氏名又は名称】ウォニク アイピーエス カンパニー リミテッド

【氏名又は名称原語表記】ＷＯＮＩＫ ＩＰＳ ＣＯ．，ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】７５，Ｊｉｎｗｉｓａｎｄａｎ－ｒｏ，Ｊｉｎｗｉ－ｍｙｅｏｎ，Ｐｙｅｏｎｇｔａｅｋ－ｓｉ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ－ｄｏ，１７７０９，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ハン、チェ チン

(72)【発明者】

【氏名】パク、クン ウ

(72)【発明者】

【氏名】パク、ウ ヨン

(72)【発明者】

【氏名】イ、スン ファン

【テーマコード（参考）】

4K030

5F045

5F131

【Ｆターム（参考）】

4K030EA03

4K030EA04

4K030EA06

4K030FA10

4K030GA02

4K030HA01

4K030JA10

4K030KA41

4K030LA12

4K030LA15

4K030LA16

4K030LA18

5F045AA06

5F045AA15

5F045AD01

5F045AE01

5F045BB02

5F045BB08

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5F045DP27

5F045DQ10

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5F045EE14

5F045EE17

5F045EF05

5F045EF09

5F045EF14

5F045EK07

5F045EK28

5F045EM04

5F131AA02

5F131AA32

5F131AA33

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5F131CA06

5F131EA04

5F131EA24

5F131EB02

5F131EB67

5F131EB81

5F131EB89

(57)【要約】      （修正有）

【課題】ＡＬＤウィンドウがオーバーラップしない異種の前駆体を使用する場合、工程時間を短縮することができ、薄膜の厚さの散布が均一な基板処理装置及びこれを用いた基板処理方法を提供する。
【解決手段】基板処理装置は、内部に反応空間が形成された工程チャンバと；サセプタプレート、前記サセプタプレートの上面に形成される複数の真空孔、及び前記複数の真空孔を通じて外部に備えられたポンプと連結される真空ラインを備え、複数の基板を支持するように前記反応空間に設置された基板支持部と；前記反応空間に工程ガスを噴射するように、前記基板支持部に対向し、放射状に配置される複数のガス噴射ユニットを含むガス噴射部と；前記ガス噴射部を介して供給されるガスの種類に応じて前記基板の固定力（ｃｈｕｃｋｉｎｇ ｆｏｒｃｅ）を調節する制御部と；を含む。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内部に反応空間が形成された工程チャンバと、
サセプタプレート、前記サセプタプレートの上面に形成される複数の真空孔、及び前記複数の真空孔を通じて外部に備えられたポンプと連結される真空ラインを備え、複数の基板を支持するように前記反応空間に設置された基板支持部と、
前記反応空間に工程ガスを噴射するように、前記基板支持部に対向し、放射状に配置される複数のガス噴射ユニットを含むガス噴射部と、
前記ガス噴射部を介して供給されるガスの種類に応じて前記基板の固定力（ｃｈｕｃｋｉｎｇ ｆｏｒｃｅ）を調節する制御部とを含む、基板処理装置。

【請求項2】

前記制御部において、
前記ガス噴射部を介して供給されるガスの種類に応じて、前記サセプタプレートの真空度を調節する弁をオン（ｏｎ）又はオフ（ｏｆｆ）状態に動作させて前記基板の固定力を制御することによって、前記基板の温度を調節する、請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項3】

前記制御部において、
前記ガス噴射部を介して第１ガスを供給する前に、前記サセプタプレートの真空度を調節する弁をオン状態に動作させる、請求項２に記載の基板処理装置。

【請求項4】

前記制御部において、
前記ガス噴射部を介して第２ガスを供給する前に、前記サセプタプレートの真空度を調節する弁をオフ状態に動作させる、請求項２に記載の基板処理装置。

【請求項5】

前記制御部において、
前記ガス噴射部のガス供給弁を動作させて前記工程チャンバの内部に噴射されるガスの量を調節して前記基板の固定力を制御することによって、前記基板の温度を調節する、請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項6】

前記サセプタプレートは、複数のガス供給孔をさらに含む、請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項7】

前記制御部において、
前記複数のガス供給孔を介してパージガスを供給して前記基板の固定力を制御することによって、前記基板の温度を調節する、請求項６に記載の基板処理装置。

【請求項8】

内部に反応空間が形成された工程チャンバと、
サセプタプレート、前記サセプタプレートの上面に形成される複数の真空孔、及び前記複数の真空孔を通じて外部に備えられたポンプと連結される真空ラインを備え、複数の基板を支持するように前記反応空間に設置された基板支持部と、
前記反応空間に工程ガスを噴射するように、前記基板支持部に対向し、放射状に配置される複数のガス噴射ユニットを含むガス噴射部と、
前記ガス噴射部を介して供給されるガスの種類に応じて前記基板の固定力（ｃｈｕｃｋｉｎｇ ｆｏｒｃｅ）を調節する制御部と、
を含む基板処理装置を用いた基板処理方法であって、
前記基板を前記工程チャンバに装入して、前記基板支持部上に載置させるステップと、
前記反応空間に噴射されるガスの種類に応じて、前記基板の固定力を制御しながら前記基板上に薄膜を形成するステップとを含む、基板処理方法。

【請求項9】

前記薄膜を形成するステップにおいて、
前記ガス噴射部を介して第１ガスを供給する前に、パージガスを供給しながら、前記サセプタプレートの真空度を調節する弁をオン（ｏｎ）状態に動作させて前記基板の固定力を制御することによって、前記基板の温度を調節する、請求項８に記載の基板処理方法。

【請求項10】

前記薄膜を形成するステップにおいて、
前記ガス噴射部を介して第２ガスを供給する前に、パージガスを供給しながら、前記サセプタプレートの真空度を調節する弁をオフ（ｏｆｆ）状態に動作させて前記基板の固定力を制御することによって、前記基板の温度を調節する、請求項８に記載の基板処理方法。

【請求項11】

前記薄膜を形成するステップにおいて、
前記ガス噴射部を介して第３ガスを供給する前に、パージガスを供給しながら、前記サセプタプレートの真空度を調節する弁をオン又はオフ状態に動作させるものの、前記ガス噴射部のガス供給弁を動作させて前記工程チャンバの内部に噴射されるガスの量を調節して前記基板の固定力を制御することによって、前記基板の温度を調節する、請求項８に記載の基板処理方法。

【請求項12】

前記薄膜を形成するステップにおいて、
前記ガス噴射部を介して第３ガスを供給する前に、パージガスを供給しながら、前記サセプタプレートの真空度を調節する弁をオン又はオフ状態に動作させるものの、前記サセプタプレートに備えられた複数のガス供給孔を介してパージガスを供給して前記基板の固定力を制御することによって、前記基板の温度を調節する、請求項８に記載の基板処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基板を処理するための装置及び方法に関し、より詳細には、基板処理装置及びこれを用いた基板処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、半導体素子やディスプレイ素子、あるいは太陽電池を製造するためには、真空雰囲気の工程チャンバを含む基板処理装置で各種工程が行われる。例えば、工程チャンバ内に基板をロードし、基板上に薄膜を蒸着するか、または薄膜をエッチングするなどの工程が行われ得る。基板は、工程チャンバ内に設置された基板支持アセンブリによって支持され、基板支持アセンブリと対向するように設置されたガス噴射部を介して工程ガスを基板に噴射することができる。

【0003】

このような基板処理装置において、ＡＬＤウィンドウ（ｗｉｎｄｏｗ）がオーバーラップ（ｏｖｅｒｌａｐ）しない異種の前駆体の使用時に、一つの工程温度を用いて薄膜を蒸着する。一つの工程温度の条件で、ＡＬＤウィンドウを満たさない前駆体の使用時に、一部がＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）領域で蒸着され、前記前駆体に対する薄膜の厚さの散布が悪い。薄膜の厚さの散布を一定にするために、ＡＬＤ薄膜蒸着工程の進行中にヒータのセッティング温度（ｈｅａｔｅｒ ｓｅｔｔｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）を変更する技術を適用している。

【0004】

しかし、工程中にヒータのセッティング温度を変更する場合、チャンバ（ｃｈａｍｂｅｒ）の大きさによる熱容量により、ヒータのセッティング温度の変更後に安定化まで約１時間以上かかるため、ＡＬＤウィンドウを満たす工程の進行時に工程時間が非常に長くなるという問題がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、上記のような問題点を含めて種々の問題点を解決するためのものであって、ＡＬＤウィンドウがオーバーラップしない異種の前駆体を使用する場合、工程時間を短縮することができ、薄膜の厚さの散布が均一な基板処理装置及びこれを用いた基板処理方法を提供することを目的とする。しかし、このような課題は例示的なものであって、これによって本発明の範囲が限定されるものではない。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するための本発明の一実施例に係る基板処理装置は、内部に反応空間が形成された工程チャンバと；サセプタプレート、前記サセプタプレートの上面に形成される複数の真空孔、及び前記複数の真空孔を通じて外部に備えられたポンプと連結される真空ラインを備え、複数の基板を支持するように前記反応空間に設置された基板支持部と；前記反応空間に工程ガスを噴射するように、前記基板支持部に対向し、放射状に配置される複数のガス噴射ユニットを含むガス噴射部と；前記ガス噴射部を介して供給されるガスの種類に応じて前記基板の固定力（ｃｈｕｃｋｉｎｇ ｆｏｒｃｅ）を調節する制御部と；を含む。

【0007】

前記基板処理装置によれば、前記制御部において、前記ガス噴射部を介して供給されるガスの種類に応じて、前記サセプタプレートの真空度を調節する弁をオン（ｏｎ）又はオフ（ｏｆｆ）状態に動作させて前記基板の固定力を制御することによって、前記基板の温度を調節することができる。

【0008】

前記基板処理装置によれば、前記制御部において、前記ガス噴射部を介して第１ガスを供給する前に、前記サセプタプレートの真空度を調節する弁をオン状態に動作させることができる。

【0009】

前記基板処理装置によれば、前記制御部において、前記ガス噴射部を介して第２ガスを供給する前に、前記サセプタプレートの真空度を調節する弁をオフ状態に動作させることができる。

【0010】

前記基板処理装置によれば、前記制御部において、前記ガス噴射部のガス供給弁を動作させて前記工程チャンバの内部に噴射されるガスの量を調節して前記基板の固定力を制御することによって、前記基板の温度を調節することができる。

【0011】

前記基板処理装置によれば、前記サセプタプレートは、複数のガス供給孔をさらに含むことができる。

【0012】

前記基板処理装置によれば、前記制御部において、前記複数のガス供給孔を介してパージガスを供給して前記基板の固定力を制御することによって、前記基板の温度を調節することができる。

【0013】

上記課題を解決するための本発明の他の態様に係る基板処理方法は、内部に反応空間が形成された工程チャンバと；サセプタプレート、前記サセプタプレートの上面に形成される複数の真空孔、及び前記複数の真空孔を通じて外部に備えられたポンプと連結される真空ラインを備え、複数の基板を支持するように前記反応空間に設置された基板支持部と；前記反応空間に工程ガスを噴射するように、前記基板支持部に対向し、放射状に配置される複数のガス噴射ユニットを含むガス噴射部と；前記ガス噴射部を介して供給されるガスの種類に応じて前記基板の固定力（ｃｈｕｃｋｉｎｇ ｆｏｒｃｅ）を調節する制御部と；を含む基板処理装置を用いた基板処理方法であって、前記基板を前記工程チャンバに装入して、前記基板支持部上に載置させるステップと；前記反応空間に噴射されるガスの種類に応じて、前記基板の固定力を制御しながら前記基板上に薄膜を形成するステップと；を含む。

【0014】

前記基板処理方法によれば、前記薄膜を形成するステップにおいて、前記ガス噴射部を介して第１ガスを供給する前に、パージガスを供給しながら、前記サセプタプレートの真空度を調節する弁をオン（ｏｎ）状態に動作させて前記基板の固定力を制御することによって、前記基板の温度を調節することができる。

【0015】

前記基板処理方法によれば、前記薄膜を形成するステップにおいて、前記ガス噴射部を介して第２ガスを供給する前に、パージガスを供給しながら、前記サセプタプレートの真空度を調節する弁をオフ（ｏｆｆ）状態に動作させて前記基板の固定力を制御することによって、前記基板の温度を調節することができる。

【0016】

前記基板処理方法によれば、前記薄膜を形成するステップにおいて、前記ガス噴射部を介して第３ガスを供給する前に、パージガスを供給しながら、前記サセプタプレートの真空度を調節する弁をオン又はオフ状態に動作させるものの、前記ガス噴射部のガス供給弁を動作させて前記工程チャンバの内部に噴射されるガスの量を調節して前記基板の固定力を制御することによって、前記基板の温度を調節することができる。

【0017】

前記基板処理方法によれば、前記薄膜を形成するステップにおいて、前記ガス噴射部を介して第３ガスを供給する前に、パージガスを供給しながら、前記サセプタプレートの真空度を調節する弁をオン又はオフ状態に動作させるものの、前記サセプタプレートに備えられた複数のガス供給孔を介してパージガスを供給して前記基板の固定力を制御することによって、前記基板の温度を調節することができる。

【発明の効果】

【0018】

前記のようになされた本発明の一実施例に係る基板処理装置及びこれを用いた基板処理方法によれば、ＡＬＤウィンドウがオーバーラップしない異種の前駆体を使用する場合、工程時間を短縮することができ、厚さの散布が均一な薄膜を形成することができる。もちろん、このような効果によって本発明の範囲が限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の一実施例に係る基板処理装置２００を示す概略的な断面図である。

【図2】図１に示された基板処理装置２００内に配置された基板支持部２３０を概略的に示す斜視図である。

【図3】本発明の一実施例に係る基板処理方法を示す概略的な図である。

【図4】本発明の一実施例に係る基板処理方法を示す概略的な図である。

【図5】本発明の比較例に係る基板処理方法を示す概略的な図である。

【図6】本発明の比較例に係る基板処理方法を示す概略的な図である。

【図7】本発明の一実施例に係る基板処理方法を用いた基板の温度変化を示すグラフである。

【図8】本発明の比較例に係る基板処理方法を用いた基板の温度変化を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、添付の図面を参照して、本発明の好ましい様々な実施例を詳細に説明する。

【0021】

本発明の実施例は、当該技術分野における通常の知識を有する者に本発明をさらに完全に説明するために提供されるものであり、下記の実施例は様々な他の形態に変形可能であり、本発明の範囲が下記の実施例に限定されるものではない。むしろ、これらの実施例は、本開示をさらに充実かつ完全にし、当業者に本発明の思想を完全に伝達するために提供されるものである。また、図面において各層の厚さや大きさは、説明の便宜及び明確性のために誇張されたものである。

【0022】

以下において、本発明の一実施例に係る基板処理装置２００は、基板Ｓ上に薄膜を形成するための薄膜蒸着装置として用いられ得る。例えば、基板処理装置２００は、原子層蒸着（ａｔｏｍｉｃ ｌａｙｅｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＡＬＤ）を用いた薄膜蒸着装置に用いられてもよい。一部の実施例において、基板処理装置２００は、高温の工程が必要な薄膜蒸着装置に用いられてもよい。

【0023】

図１は、本発明の一実施例に係る基板処理装置２００を示す概略的な断面図であり、図２は、図１に示された基板処理装置２００内に配置された基板支持部２３０を概略的に示す斜視図である。

【0024】

図１及び図２を参照すると、本発明の一実施例に係る基板処理装置２００は、工程チャンバ２１０、ガス噴射部２２０、基板支持部２３０、及び制御部２７０を含むことができる。

【0025】

工程チャンバ２１０は、内部に、基板Ｓを処理するための反応空間２１２を含むことができる。例えば、工程チャンバ２１０は、気密を維持するように構成され、反応空間２１２内の工程ガスを排出し、反応空間内の真空度を調節するように、少なくとも１つの排気ポート２１４を介して真空ポンプ（図示せず）に連結されてもよい。排気ポート２１４の少なくともある一部には、工程チャンバ２１０内の真空度を制御するために弁２１６が形成され得、弁２１６は、例えば、スロットル弁（ｔｈｒｏｔｔｌｅ ｖａｌｖｅ）の形態で形成され、スロットルボディー（ｔｈｒｏｔｔｌｅ ｂｏｄｙ）を通過する空気量を制御して真空の程度を制御することができる。

【0026】

工程チャンバ２１０は、様々な形状で提供されてもよく、例えば、反応空間２１２を限定する側壁部と、側壁部の上端に位置する蓋部とを含むことができる。さらに、工程チャンバ２１０は、基板Ｓの移動のために、側壁部に開閉可能なゲート（図示せず）を含むことができる。

【0027】

ガス噴射部２２０は、反応空間２１２に工程ガスを噴射するように工程チャンバ２１０に設置され得る。例えば、ガス噴射部２２０は、工程チャンバ２１０の外部から供給された工程ガスを反応空間２１２に噴射することができる。より具体的に説明すると、ガス噴射部２２０は、基板支持部２３０上に載置された基板Ｓに工程ガスを噴射するように、工程チャンバ２１０の上部にサセプタプレート１１０に対向するように設置され得る。

【0028】

一部の実施例において、ガス噴射部２２０は、複数のガス噴射ユニット２２２を含み、外部から工程ガスの供給を受けるために上層又は側部に形成された少なくとも１つの流入孔と、基板Ｓ上に工程ガスを噴射するための複数の噴射孔とを含むことができる。例えば、ガス噴射部２２０は、シャワーヘッド（ｓｈｏｗｅｒ ｈｅａｄ）の形態、ノズル（ｎｏｚｚｌｅ）の形態などの様々な形態を有することができる。

【0029】

より具体的に、ガス噴射部２２０は、基板支持部２３０の回転軸を中心に円軌道（ｃｉｒｃｕｌａｒ ｏｒｂｉｔ）で移動する基板Ｓが複数の処理ガス噴射領域を順次通過できるように、扇形状に形成され、それぞれソースガス、反応ガス及びパージガスのいずれか１つの処理ガスを噴射する複数のガス噴射ユニット２２２を含むことができる。

【0030】

例えば、複数のガス噴射ユニット２２２は、扇形状に形成され、ガス噴射面に複数個のガス噴射孔が形成されてソースガスを噴射するソースガス噴射ユニット２２２ａと、扇形状に形成され、ガス噴射面に複数個のガス噴射孔が形成されて反応ガスを噴射する反応ガス噴射ユニット２２２ｂとを含むことができる。さらに、ソースガス噴射ユニット２２２ａと反応ガス噴射ユニット２２２ｂとの間には、パージガスを噴射するパージガス噴射ユニット（図示せず）を含むことができる。

【0031】

基板支持部２３０は、基板Ｓを支持するように、ガス噴射部２２０に対向して工程チャンバ２１０に設置され得る。例えば、基板支持部２３０は、工程チャンバ２１０に昇降及び／又は回転可能に設置されてもよい。基板支持部２３０は、サセプタプレート１１０及びシャフト１６０を含むことができる。基板支持部２３０は、基板支持アセンブリと呼ばれてもよい。

【0032】

一部の実施例において、基板支持部２３０は、シャフト１６０の昇降及び／又は回転時に工程チャンバ２１０の気密が維持され得るように、ベローズ構造（図示せず）を用いて工程チャンバ２１０に結合されてもよい。

【0033】

サセプタプレート１１０は、基板Ｓの載置のための少なくとも１つの載置溝１２０を含むことができる。例えば、載置溝１２０は、サセプタプレート１１０にポケット溝の形状で提供されてもよい。載置溝１２０は、サセプタプレート１１０に複数個形成され得る。例えば、載置溝１２０は、サセプタプレート１１０の大きさ及び処理速度を考慮して適切な個数で形成されてもよく、図１に示された個数に制限されずに、適切な個数で提供されてもよい。

【0034】

基板支持部２３０は、例えば、真空チャック（ｖａｃｕｕｍ ｃｈｕｃｋ）であってもよく、サセプタプレート１１０の上面に形成される複数の真空孔１１２と、真空孔１１２を通じて外部に備えられたポンプ２８０と連結される真空ライン１６２とを含む。例えば、基板Ｓは、サセプタプレート１１０上に載置され、複数の真空孔１１２によって調節される真空度によって固定され得る。一般に、工程の進行中に前記真空度は常時維持されるが、本発明では、ＡＬＤウィンドウがオーバーラップ（ｏｖｅｒｌａｐ）しない２つの異種前駆体を使用する場合、工程ガスの種類に応じて真空度を制御して、基板Ｓの工程温度を調節することができる。以下で、図３乃至図６を参照して、基板Ｓの工程温度の調節方法について具体的に後述する。

【0035】

一部の実施例において、サセプタプレート１１０には、基板Ｓの安定した固定のために、サセプタプレート１１０の上面及び載置溝１２０に連結される真空ライン１６２が形成され、サセプタプレート１１０の上面の載置溝１２０には、このような真空ライン１６２と連結された排出口（複数の真空孔１１２）が形成され得る。

【0036】

シャフト１６０はサセプタプレート１１０に結合され得る。例えば、シャフト１６０は、サセプタプレート１１０の底面又は中央に結合されて下方に延長されてもよい。さらに、シャフト１６０は、基板Ｓが公転できるように回転し、さらに、基板Ｓを上下移動させることができるように昇降可能であり得る。例えば、シャフト１６０には駆動装置（図示せず）が結合され得、この駆動装置によって、シャフト１６０は回転または上下移動することができる。シャフト１６０が回転又は上下移動することによって、サセプタプレート１１０も回転又は上下移動することができる。

【0037】

複数のリフトピン１４８は、サセプタプレート１１０を貫通して連結され得る。例えば、リフトピン１４８は下端が支持され、リフトピン１４８によって、サセプタプレート１１０が上昇又は下降することによって、サセプタプレート１１０の位置が調節され得る。

【0038】

工程チャンバ２１０内のサセプタプレート１１０の下には、基板Ｓを加熱するためのヒータ２５５が配置され得る。例えば、ヒータ２５５は、加熱熱線、カートリッジヒータなどの様々な加熱源を含むことができ、複数個配置されてもよい。さらに、工程チャンバ２１０内のサセプタプレート１１０の下には、ヒータ２５５の側部を取り囲むハウジングボディー２５１、及びハウジングボディー２５１上に支持される石英板２５３が配置され得る。例えば、ハウジングボディー２５１は、その中心部にシャフト１６０が通過するように、中心部が空いているドーナツ状を有することができる。さらに、ハウジングボディー２５１は、工程チャンバ２１０の底面に支持され得る。

【0039】

図示してはいないが、シャフト１６０の下降によりサセプタプレート１１０が下降する際に、リフトピン１４８は石英板２５３上で支持され得る。基板Ｓが、リフトピン１４８に載置された状態でサセプタプレート１１０の上に上昇することができる。その後、基板Ｓが移送ロボット（図示せず）によってリフトピン１４８から離脱され得る。

【0040】

反対に、基板Ｓを工程チャンバ２１０にロードする際には、リフトピン１４８がサセプタプレート１１０の上に上昇した状態で、移送ロボット（図示せず）によって基板Ｓがリフトピン１４８上に載置され得る。その後、サセプタプレート１１０が上昇し、基板Ｓがサセプタプレート１１０上に載置され得る。

【0041】

シャフト１６０には、サセプタプレート１１０に形成された真空ライン１６２が形成され得る。シャフト１６０に沿って形成された真空ライン１６２の少なくともある一部には弁１６４が形成されることで、工程の進行中に、弁１６４の制御のみで簡単に基板Ｓの固定力（ｃｈｕｃｋｉｎｇ ｆｏｒｃｅ）を制御することができる。弁１６４は、例えば、スロットル弁（ｔｈｒｏｔｔｌｅ ｖａｌｖｅ）の形態で形成され、スロットルボディー（ｔｈｒｏｔｔｌｅ ｂｏｄｙ）を通過する空気量を制御して真空の程度を制御することができる。または、真空ライン１６２と弁１６４との間に別途のスロットル弁（図示せず）を連結して基板Ｓの固定力を制御することもできる。

【0042】

また、基板処理装置２００は制御部２７０を含む。制御部２７０では、ガス噴射部２２０を介して供給されるガスの種類に応じて、基板Ｓの固定力（ｃｈｕｃｋｉｎｇ ｆｏｒｃｅ）を調節することができる。以下で、制御部２７０の動作及びこれによる基板処理方法について、図３乃至図８を参照して説明する。

【0043】

図３及び図４は、本発明の一実施例に係る基板処理方法を示す概略的な図であり、図５及び図６は、本発明の比較例に係る基板処理方法を示す概略的な図であり、図７は、本発明の一実施例に係る基板処理方法を用いた基板の温度変化を示すグラフであり、図８は、本発明の比較例に係る基板処理方法を用いた基板の温度変化を示すグラフである。

【0044】

図１及び図３を参照すると、本発明の制御部２７０は、ガス噴射部２２０を介して供給される工程ガスの種類に応じて、基板支持部２３０の真空度を調節する弁１６４をオン（ｏｎ）又はオフ（ｏｆｆ）状態に動作させることで、基板Ｓの固定力を制御することができる。具体的に、ガス噴射部２２０を介して、第１ＡＬＤウィンドウを有する第１前駆体（プレカーサー）ガスを供給する前、すなわち、基板Ｓが基板支持部２３０上に載置されると、サセプタプレート１１０の真空度を調節する弁１６４をオン（ｏｎ）状態に動作させた後、基板Ｓ上に第１薄膜を蒸着することができる。

【0045】

第１前駆体ガスと異なる、第２ＡＬＤウィンドウを有する第２前駆体（プレカーサー）ガスを供給する前に、サセプタプレート１１０の真空度を調節する弁１６４をオフ（ｏｆｆ）状態に動作させた後、安定化が終了すると、第１薄膜が蒸着された基板Ｓ上に第２薄膜を蒸着することができる。サセプタプレート１１０の真空度を調節する弁１６４をオフ（ｏｆｆ）状態に制御するとき、ガス噴射部２２０を介して工程チャンバ２１０内にパージガス（ｐｕｒｇｅ ｇａｓ）を供給することができる。

【0046】

上述したように、互いに異なるＡＬＤウィンドウを有する工程ガスの種類に応じて、真空チャックの真空度を調節する弁１６４を制御することによって、簡単に基板Ｓの温度制御の効果を得ることができる。

【0047】

図１、図４の（ａ）及び（ｂ）を参照すると、ヒータ２５５のセッティング温度を異ならせて制御していない状態で、第２薄膜が蒸着された後に再び第１前駆体ガスを供給する前に、サセプタプレート１１０の真空度を調節する弁１６４をオン（ｏｎ）状態に動作させた後、第２薄膜上に第１薄膜を蒸着することができる。サセプタプレート１１０の真空度を調節する弁１６４をオン（ｏｎ）状態に制御するとき、ガス噴射部２２０を介して工程チャンバ２１０内にパージガス（ｐｕｒｇｅ ｇａｓ）を供給することができる。

【0048】

反面、図５を参照すると、基板Ｓの固定力（ｃｈｕｃｋｉｎｇ ｆｏｒｃｅ）を制御しない場合、工程ガスの種類に応じて、ヒータ２５５のセッティング温度を適切に調節して、基板Ｓの温度をＡＬＤウィンドウ領域内に入るように制御しなければならない。この場合、図６の（ａ）及び（ｂ）に示されたように、第１プレカーサー薄膜と第２プレカーサー薄膜をそれぞれ蒸着するために、ヒータ２５５のセッティング温度の安定化時間がそれぞれ１時間以上ずつかかる。

【0049】

例えば、図７及び図８を参照すると、ＡＬＤウィンドウが重畳しない工程ガスの種類をそれぞれ供給する際に、簡単に真空チャックの真空度を制御するだけでも、ヒータ２５５のセッティング温度を一定に維持できるので、従来と比較して、相対的にさらに早く安定化時間が短縮される効果（従来の１時間以上から３分以内に短縮）を得ることができる。例えば、サセプタプレート１１０上に形成された複数の真空孔１１２により、基板Ｓにヒータ２５５から伝達される熱が均一に伝達されない。ヒータ２５５のセッティング温度が変化する場合、基板Ｓの温度安定化時間が長時間かかる。このとき、サセプタプレート１１０の真空度の制御のみでも、基板Ｓの下部面とサセプタプレート１１０との間の離隔空間にパージガスが移動できるので、対流現象による基板Ｓの温度安定化時間が短縮される。

【0050】

他の例として、サセプタプレート１１０の真空度の制御と共に、ガス噴射部２２０のガス供給弁（図示せず）を動作させて、工程チャンバ２１０の内部に噴射されるパージガスの量を制御することによって、基板Ｓの固定力を制御することができる。パージガスは、ガス噴射部２２０を介して供給され得るが、基板Ｓの下部面とサセプタプレート１１０の上面との間の対流現象による基板温度安定化のために、サセプタプレート１１０の上面に別途に形成された複数のガス供給孔（図示せず）を介してパージガスを供給することもできる。この場合、真空ライン１６２とバイパス形態で連結されて、基板Ｓの固定力を制御する用途でパージガスの量を適切に制御することができる。

【0051】

サセプタプレート１１０の真空度の制御以外に、基板Ｓの下部面や基板Ｓの上面上に供給されるパージガスの量を制御すれば、ＡＬＤウィンドウが互いに異なる３つ以上の前駆体（プレカーサー）ガスを用いた蒸着方式にも適用可能である。パージガスの量は、ガス噴射部２２０と連結されたガス制御部２７０、例えば、ＭＦＣなどのような別途のガス制御装置を用いて制御可能である。

【0052】

例えば、第１前駆体ガスと第２前駆体ガスを用いて、基板Ｓ上に第１薄膜と第２薄膜を順次蒸着した後に、ガス噴射部２２０を介して第３ガスを供給する前に、パージガスを供給しながら、サセプタプレート１１０の真空度を調節する弁１６４をオン（ｏｎ）又はオフ（ｏｆｆ）状態に動作させることができる。このとき、パージガスの量を制御することによって、基板Ｓの固定力を制御し、基板Ｓの温度安定化後に、第３前駆体ガスを供給しながら第２薄膜上に第３薄膜を蒸着することができる。上述した方式を活用して、制御部２７０において、互いに異なるＡＬＤウィンドウ領域を有する前駆体ガスの種類に応じて、様々な方式を組み合わせて基板Ｓの固定力を調節することができる。

【0053】

本発明は、図面に示された実施例を参考にして説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当該技術分野における通常の知識を有する者であれば、これから様々な変形及び均等な他の実施例が可能であるということが理解できるであろう。したがって、本発明の真の技術的な保護範囲は、添付の特許請求の範囲の技術的思想によって定められなければならない。

【符号の説明】

【0054】

１１０ サセプタプレート
１２０ 載置溝
１６０ シャフト
２００ 基板処理装置
２１０ 工程チャンバ
２２０ ガス噴射部
２３０ 基板支持部
２７０ 制御部
２８０ ポンプ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】