特許 7470153 基板昇降装置および基板処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-09

(45)【発行日】2024-04-17

(54)【発明の名称】基板昇降装置および基板処理装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20240410BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 N

【請求項の数】 18

(21)【出願番号】P 2022087362

(22)【出願日】2022-05-30

(65)【公開番号】P2023059804

(43)【公開日】2023-04-27

【審査請求日】2022-05-30

(31)【優先権主張番号】10-2021-0137370

(32)【優先日】2021-10-15

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】598123150

【氏名又は名称】セメス株式会社

【氏名又は名称原語表記】ＳＥＭＥＳ ＣＯ．， ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】７７，４ｓａｎｄａｎ ５－ｇｉｌ，Ｊｉｋｓａｎ－ｅｕｐ，Ｓｅｏｂｕｋ－ｇｕ，Ｃｈｅｏｎａｎ－ｓｉ，Ｃｈｕｎｇｃｈｅｏｎｇｎａｍ－ｄｏ，３３１－８１４ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ

(74)【代理人】

【識別番号】110000671

【氏名又は名称】ＩＢＣ一番町弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】ジョン，ウォン ヘ

(72)【発明者】

【氏名】キム，クク セン

(72)【発明者】

【氏名】チョイ，ジュン ヒャク

【審査官】境 周一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－０１２５９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００９／０８４４０６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１９／１４２８１２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０００－０２１８８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－１３２１４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１３００２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１３０８６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２４６２２９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／６８３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板と接触する複数のピンと、
前記複数のピンを支持し、下面に複数の上部接続部が形成される上部プレートと、
上面に前記複数の上部接続部と接続する複数の下部接続部が形成され、前記上部プレートの下部に配置される下部プレートと、
前記下部プレートを昇降させることで、前記複数のピンが上下に移動するように駆動する駆動部を含み、
前記下部プレートは、
その上面に複数のブッシュと、前記複数のブッシュを貫通する複数のシャフトを支持し、
前記上部プレートの熱膨張率は、前記下部プレートの熱膨張率より低い、基板昇降装置。

【請求項2】

基板と接触する複数のピンと、
前記複数のピンを支持し、下面に複数の上部接続部が形成される上部プレートと、
上面に前記複数の上部接続部と接続する複数の下部接続部が形成され、前記上部プレートの下部に配置される下部プレートと、
前記下部プレートを昇降させることで、前記複数のピンが上下に移動するように駆動する駆動部を含み、
前記下部プレートは、
その上面に複数のブッシュと、前記複数のブッシュを貫通する複数のシャフトを支持し、
前記複数の上部接続部は、前記下部プレートに向かって膨らんだ形状を有し、
前記複数の下部接続部の少なくとも一つは、
前記上部接続部が挿入され、前記下部プレートの中心と前記複数の下部接続部の延長線方向に延びる溝を含む、基板昇降装置。

【請求項3】

前記上部プレートは、前記下面に上部磁石を含み、
前記下部プレートは前記上面に前記上部磁石と整列する下部磁石を含む、請求項１に記載の基板昇降装置。

【請求項4】

前記複数の上部接続部と前記複数の下部接続部はキネマティックカップリング（ｋｉｎｅｍａｔｉｃ ｃｏｕｐｌｉｎｇ）される、請求項１に記載の基板昇降装置。

【請求項5】

前記複数の上部接続部と、前記複数の下部接続部と、前記複数のピンは、それぞれ３個である、請求項１に記載の基板昇降装置。

【請求項6】

前記上部プレートと、前記下部プレートの中心部は、回路が貫通する孔が形成される、請求項１に記載の基板昇降装置。

【請求項7】

内部空間を形成する工程チャンバと、
前記内部空間に設けられ、基板を支持する基板支持部と、
前記基板を上下に移動させる基板昇降部を含み、
前記基板昇降部は、
前記基板支持部を貫通し、前記基板と接触する複数のピンと、
前記複数のピンを支持し、下面に複数の上部接続部が形成される上部プレートと、
前記複数の上部接続部と接続する複数の下部接続部が上面に形成され、前記上部プレートの下部に配置される下部プレートと、
前記下部プレートを昇降させることで、前記複数のピンが上下に移動するように駆動する駆動部を含み、
前記下部プレートは、
その上面に複数のブッシュと、前記複数のブッシュを貫通する複数のシャフトを支持し、
前記複数の上部接続部は、前記下部プレートに向かって下部に膨らんだ形状を有し、
前記複数の下部接続部の少なくとも一つは、前記複数の上部接続部が挿入される溝を含む、基板処理装置。

【請求項8】

前記溝は、
前記複数の下部接続部上で、前記下部プレートの中心と前記複数の下部接続部を連結する第１方向に延びて、
前記複数の上部接続部は、
前記複数の下部接続部と接続時、前記第１方向にガイドされ、前記第１方向と異なる第２方向に結束する、請求項７に記載の基板処理装置。

【請求項9】

内部空間を形成する工程チャンバと、
前記内部空間に設けられ、基板を支持する基板支持部と、
前記基板を上下に移動させる基板昇降部を含み、
前記基板昇降部は、
前記基板支持部を貫通し、前記基板と接触する複数のピンと、
前記複数のピンを支持し、下面に複数の上部接続部が形成される上部プレートと、
前記複数の上部接続部と接続する複数の下部接続部が上面に形成され、前記上部プレートの下部に配置される下部プレートと、
前記下部プレートを昇降させることで、前記複数のピンが上下に移動するように駆動する駆動部を含み、
前記下部プレートは、
その上面に複数のブッシュと、前記複数のブッシュを貫通する複数のシャフトを支持し、
前記上部プレートの熱膨張率は、前記下部プレートの熱膨張率より低い、基板処理装置。

【請求項10】

前記基板昇降部は、
前記工程チャンバの外壁に接触し、前記複数のピンが貫通するベローズをさらに含む、請求項７に記載の基板処理装置。

【請求項11】

前記上部プレートは、前記下面に上部磁石を含み、
前記下部プレートは前記上面に前記上部磁石と整列する下部磁石を含む、請求項７に記載の基板処理装置。

【請求項12】

前記複数の上部接続部と、前記複数の下部接続部は、
前記複数のピンと重なる、請求項７に記載の基板処理装置。

【請求項13】

下面に配置された複数の上部接続部を含む上部プレートと、
前記上部プレートの上面に配置された、基板と接触する複数のピンと、
前記上部プレートの下部に配置される下部プレートを含み、
前記下部プレートは、
前記下部プレートの上面に配置され、前記複数の上部接続部と接続する複数の下部接続部と、
前記下部プレートの上面に配置され、前記下部プレートの中心を基準として前記複数のピンの外郭に配置された複数のブッシュと、前記複数のブッシュを貫通する複数のシャフトと、
前記下部プレートを昇降させることで、前記複数のピンが上下に移動するように駆動する駆動部と、を含み、
前記複数の上部接続部は、前記複数の下部接続部に向かって膨らんだ突起を含み、
前記複数の下部接続部は、前記複数の下部接続部の前記突起の移動方向をガイドする溝を含む、基板昇降装置。

【請求項14】

前記上部プレートは、前記下面に上部磁石を含み、
前記下部プレートは前記上面に前記上部磁石と整列する下部磁石を含み、
前記上部磁石と前記下部磁石の間に引力が作用する、請求項１３に記載の基板昇降装置。

【請求項15】

前記複数のピンが上下に移動するように駆動する駆動部をさらに含む、請求項１３に記載の基板昇降装置。

【請求項16】

前記上部プレートの熱膨張率は、前記下部プレートの熱膨張率より低い、請求項１３に記載の基板昇降装置。

【請求項17】

前記複数の上部接続部と、前記複数の下部接続部と、前記複数のピンそれぞれは、
前記下部プレートの中心を基準として対称を成す、請求項１３に記載の基板昇降装置。

【請求項18】

前記溝は、
前記下部プレートの中心と前記複数の下部接続部を連結する延長線に沿う第１方向に延びて、
前記第１方向と垂直な第２方向に幅を有し、
前記突起は前記第１方向にガイドされ、前記第２方向に固定される、請求項１３に記載の基板昇降装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は基板昇降装置および基板処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、半導体素子を製造する過程で半導体基板は物質層の蒸着工程と蒸着された物質層をエッチングする工程、洗浄工程、乾燥工程などの複数の段階の工程を経る。これらの工程は半導体製造装置の工程チャンバ（Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｃｈａｍｂｅｒ）で行われる。

【0003】

工程チャンバは内部に密閉された反応領域を有する反応容器であって、内部に安着する半導体基板を固定するためにチャック（Ｃｈｕｃｋ）が設けられる。この際、チャックは基板の把持方式によって真空を用いる真空チャック（Ｖａｃｕｕｍ ｃｈｕｃｋ）または静電気力を用いる静電チャック（Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ ｃｈｕｃｋ）などに区分され、最近では静電チャックが主に用いられている。

【0004】

基板は工程チャンバ内にまたは工程チャンバから外部に基板移送装置によって移送される。基板の移送は基板が静電チャックから離隔するように上昇した状態で行われる。このために、静電チャックには基板を静電チャックから上昇または下降させるための基板昇降装置が備えられる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明が解決しようとする課題は、熱による変形を減少させる基板昇降装置を提供することにある。

【0006】

本発明が解決しようとする他の課題は、熱による変形を減少させる基板昇降装置を用いる基板処理装置を提供することにある。

【0007】

本発明の課題は以上で言及した課題に制限されず、言及されていないまた他の課題は以下の記載から当業者に明確に理解されることができる。

【課題を解決するための手段】

【0008】

前記課題を達成するための本発明の基板昇降装置の一面（ａｓｐｅｃｔ）は、基板と接触する複数のピン、前記複数のピンを支持し、下面に複数の上部接続部が形成される上部プレート、上面に前記複数の上部接続部と接続する複数の下部接続部が形成され、前記上部プレートの下部に配置される下部プレートおよび前記複数のピンが上下に移動するように駆動する駆動部を含み、前記下部プレートは、その上面に複数のブッシュと、前記複数のブッシュを貫通する複数のシャフトを支持する。

【0009】

前記上部プレートの熱膨張率は、前記下部プレートの熱膨張率より低い。

【0010】

前記上部プレートは、前記下面に上部磁石を含み、前記下部プレートは前記上面に前記上部磁石と整列する下部磁石を含む。

【0011】

前記複数の上部接続部と前記複数の下部接続部はキネマティックカップリング（ｋｉｎｅｍａｔｉｃ ｃｏｕｐｌｉｎｇ）される。

【0012】

前記複数の上部接続部は、前記下部プレートに向かって膨らんだ形状を有し、前記複数の下部接続部の少なくとも一つは、前記上部接続部が挿入され、前記下部プレートの中心と前記複数の下部接続部の延長線方向に延びる溝を含む。

【0013】

前記複数の上部接続部と、前記複数の下部接続部と、前記複数のピンは、それぞれ３個である。

【0014】

前記上部プレートと、前記下部プレートの中心部は、回路が貫通する孔が形成される。

【0015】

前記課題を達成するための本発明の基板昇降装置の他の面は、下面に配置された複数の上部接続部を含む上部プレート、前記上部プレートの上面に配置された複数のピンおよび前記上部プレートの下部に配置される下部プレートを含み、前記下部プレートは、前記下部プレートの上面に配置され、前記複数の上部接続部と接続する複数の下部接続部と、前記下部プレートの上面に配置され、前記下部プレートの中心を基準として前記複数のピンの外郭に配置された複数のブッシュと、前記複数のブッシュを貫通する複数のシャフトを含み、前記複数の上部接続部は、前記複数の下部接続部に向かって膨らんだ突起を含み、前記複数の下部接続部は、前記複数の下部接続部の前記突起の移動方向をガイドする溝を含む。

【0016】

前記上部プレートは、前記下面に上部磁石を含み、前記下部プレートは前記上面に前記上部磁石と整列する下部磁石を含み、前記上部磁石と前記下部磁石の間に引力が作用する。

【0017】

前記複数のピンが上下に移動するように駆動する駆動部をさらに含む。

【0018】

前記上部プレートの熱膨張率は、前記下部プレートの熱膨張率より低い。

【0019】

前記複数の上部接続部と、前記複数の下部接続部と、前記複数のピンそれぞれは、前記下部プレートの中心を基準として対称を成す。

【0020】

前記溝は、前記下部プレートの中心と前記複数の下部接続部を連結する延長線に沿う第１方向に延びて、前記第１方向と垂直な第２方向に幅を有し、前記突起は前記第１方向にガイドされ、前記第２方向に固定される。

【0021】

前記他の課題を達成するための本発明の基板処理装置の一面は、内部空間を形成する工程チャンバ、前記内部空間に設けられ、基板を支持する基板支持部および前記基板を上下に移動させる基板昇降部を含み、前記基板昇降部は、前記基板支持部を貫通し、前記基板と接触する複数のピンと、前記複数のピンを支持し、下面に複数の上部接続部が形成される上部プレートと、前記複数の上部接続部と接続する複数の下部接続部が上面に形成され、前記上部プレートの下部に配置される下部プレートと、前記複数のピンが上下に移動するように駆動する駆動部を含み、前記下部プレートは、その上面に複数のブッシュと、前記複数のブッシュを貫通する複数のシャフトを支持する。

【0022】

前記複数の上部接続部は、前記下部プレートに向かって下部に膨らんだ形状を有し、前記複数の下部接続部の少なくとも一つは、前記複数の上部接続部が挿入される溝を含む。

【0023】

前記溝は、前記複数の下部接続部上で、前記下部プレートの中心と前記複数の下部接続部を連結する第１方向に延びて、前記複数の上部接続部は、前記複数の下部接続部と接続時、前記第１方向にガイドされ、前記第１方向と異なる第２方向に結束する。

【0024】

前記基板昇降部は、前記工程チャンバの外壁に接触し、前記複数のピンが貫通するベローズをさらに含む。

【0025】

前記上部プレートは、前記下面に上部磁石を含み、前記下部プレートは前記上面に前記上部磁石と整列する下部磁石を含む。

【0026】

前記複数の上部接続部と、前記複数の下部接続部は、前記複数のピンと重なる。

【0027】

前記上部プレートの熱膨張率は、前記下部プレートの熱膨張率より低い。

【0028】

その他実施形態の具体的な内容は詳細な説明および図面に含まれている。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】本発明の一実施形態による基板昇降装置を説明するための概念図である。

【図2】本発明の一実施形態による基板昇降装置を示す図である。

【図3】本発明の一実施形態による基板昇降装置の上部プレートを示す図である。

【図4】本発明の一実施形態による基板昇降装置の下部プレートを示す図である。

【図5】本発明の一実施形態による上部接続部と下部接続部を説明するための図である。

【図6】本発明の一実施形態による上部接続部と下部接続部を説明するための図である。

【図7】本発明の他の実施形態による上部接続部と下部接続部を説明するための図である。

【図8】本発明の他の実施形態による上部接続部と下部接続部を説明するための図である。

【図9】本発明の一実施形態による上部プレートと下部プレートの熱膨張率を説明するための図である。

【図10】本発明の一実施形態による基板昇降装置の動作を説明するための図である。

【図11】本発明の一実施形態による基板昇降装置の動作を説明するための図である。

【図12】本発明の一実施形態による基板処理装置の動作を説明するための図である。

【図13】本発明の一実施形態による基板処理装置の動作を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0030】

以下、添付する図面を参照して本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。本発明の利点および特徴、並びにこれらを達成する方法は添付する図面と共に詳細に後述する実施形態を参照することにより明確になる。しかし、本発明は以下に開示される実施形態に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態で実現でき、本実施形態は単に本発明の開示を完全にし、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供するものであり、本発明は請求項の範疇によってのみ定義される。明細書全体にわたって同一参照符号は同一構成要素を指すものとする。

【0031】

素子（ｅｌｅｍｅｎｔｓ）または層が他の素子または層の「上（ｏｎ）」または「の上（ｏｎ）」と称される場合は他の素子または層の真上だけでなく中間に他の層または他の素子が介在する場合をすべて含む。反面、素子が「直接上（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｏｎ）」または「真上」と称される場合は中間に他の素子または層を介在しない場合を示す。

【0032】

空間的に相対的な用語である「下（ｂｅｌｏｗ）」、「下（ｂｅｎｅａｔｈ）」、「下部（ｌｏｗｅｒ）」、「上（ａｂｏｖｅ）」、「上部（ｕｐｐｅｒ）」などは図面に示されているように一つの素子または構成要素と他の素子または構成要素との相関関係を容易に記述するために使用する。空間的に相対的な用語は図面に示されている方向に加えて使用時または動作時の素子の互いに異なる方向を含む用語として理解されなければならない。例えば、図面に示されている素子をひっくり返す場合、他の素子の「下（ｂｅｌｏｗ）」または「下（ｂｅｎｅａｔｈ）」と記述された素子は他の素子の「上（ａｂｏｖｅ）」に置かれられ得る。したがって、例示的な用語の「下」は下と上の方向をすべて含む。素子は他の方向に配向されてもよく、そのため空間的に相対的な用語は配向によって解釈されることができる。

【0033】

第１、第２などが多様な素子、構成要素および／またはセクションを叙述するために使われるが、これらの素子、構成要素および／またはセクションはこれらの用語によって制限されないことはもちろんである。これらの用語は単に一つの素子、構成要素またはセクションを他の素子、構成要素またはセクションと区別するために使用する。したがって、以下で言及される第１素子、第１構成要素または第１セクションは本発明の技術的思想内で第２素子、第２構成要素または第２セクションであり得るのはもちろんである。

【0034】

本明細書で使用された用語は実施形態を説明するためのものであり、本発明を制限しようとするものではない。本明細書で、単数形は文面で特記しない限り、複数形も含む。明細書で使用される「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」および／または「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は言及された構成要素、段階、動作および／または素子は一つ以上の他の構成要素、段階、動作および／または素子の存在または追加を排除しない。

【0035】

他に定義のない限り、本明細書で使用されるすべての用語（技術的および科学的用語を含む）は本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に共通して理解される意味で使用される。また、一般に使用される辞典に定義されている用語は明白に特に定義されていない限り理想的にまたは過度に解釈されない。

【0036】

以下、添付する図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。添付図面を参照して説明するにあたり図面符号に関係なく同一であるか対応する構成要素は同じ参照番号を付与してこれに係る重複する説明は省略する。

【0037】

図１は本発明の一実施形態による基板昇降装置を説明するための概念図である。図２は本発明の一実施形態による基板昇降装置を示す図である。図３は本発明の一実施形態による基板昇降装置の上部プレートを示す図である。図４は本発明の一実施形態による基板昇降装置の下部プレートを示す図である。

【0038】

図１ないし図４を参照すると、基板昇降装置１０は上部プレート１００、下部プレート２００、リフトピン３００、駆動部４００を含む。

【0039】

上部プレート１００はリフトピン３００を支持する。上部プレート１００はリフトピン３００の下端と接触し得る。

【0040】

上部プレート１００は上部中央ホール１３０を含み得る。上部中央ホール１３０は基板昇降装置１０を駆動するための回路などを設けるために備えられる。上部プレート１００は上部中央ホール１３０を基準として対称構造を有することができる。

【0041】

上部プレート１００は下面に上部接続部１１０と、上部磁石１２０を含む。上部プレート１００と下部プレート２００は上部接続部１１０と下部接続部２１０により離隔する。上部プレート１００の面積は下部プレート２００の面積より小さくてもよい。上部プレート１００は下部プレート２００と重なる。具体的には、上部プレート１００の上部中央ホール１３０と下部プレート２００の下部中央ホール２３０は重なる。

【0042】

上部接続部１１０は上部プレート１００の下面に設けられる。上部接続部１１０は複数配置され得る。例えば、上部接続部１１０は上部プレート１００の下面に３個配置され得る。図３では上部プレート１００が３個の上部接続部１１０を含むこととして示しているが、実施形態はこれに限定されない。他の例としては、上部プレート１００は下面に１個の上部接続部１１０のみを含み得る。また他の例としては、上部プレート１００は３個より多い上部接続部１１０を含み得る。説明の便宜上、以下では上部プレート１００に３個の上部接続部１１０が配置されることを例示として説明する。

【0043】

上部接続部１１０は下部接続部２１０と整列する形状を有し得る。具体的には、上部接続部１１０は下部接続部２１０と噛み合う形状を有し得る。上部接続部１１０は下部接続部２１０とキネマティックカップリング（ｋｉｎｅｍａｔｉｃ ｃｏｕｐｌｉｎｇ）される。

【0044】

上部接続部１１０は下に膨らんだ形状を有し得る。上部接続部１１０は下に膨らんだ突起を含む。例えば、上部接続部１１０は半球形状の構造を有し得る。図３では上部接続部１１０が半球形状を有することとして示しているが、実施形態はこれに限定されない。例えば、上部接続部１１０は下に膨らんだ六面体の形状を有し得る。他の例としては、上部接続部１１０は締結を堅固にするために、下部接続部２１０の内壁に嵌め込まれる別途の突起をさらに含み得る。

【0045】

上部接続部１１０は上部プレート１００を間に置いて、リフトピン３００と重なる。ただし実施形態はこれに限定されない。例えば、上部接続部１１０はリフトピン３００より上部中央ホール１３０に近く位置し得る。すなわち、上部接続部１１０は上部プレート１００を上面から見る時を基準として、リフトピン３００より上部プレート１００の内側に位置し得る。

【0046】

図３では上部接続部１１０が全て同じ形状を有することとして示しているが、実施形態はこれに限定されない。例えば、複数の上部接続部１１０はそれぞれ異なる形状を有することができる。第１上部接続部１１１は半球形状を有し、第２上部接続部１１２は六面体形状を有し、第３上部接続部１１３は定形化されていないその他形状を有することができる。

【0047】

上部磁石１２０は上部プレート１００の下面に設けられる。上部磁石１２０は複数配置され得る。例えば、上部磁石１２０は上部プレート１００の下面に３個配置され得る。図３では上部プレート１００が３個の上部磁石１２０を含むこととして示しているが、実施形態はこれに限定されない。他の例としては、上部プレート１００は下面に１個の上部磁石１２０のみを含み得る。また他の例としては、上部プレート１００は３個より多い上部磁石１２０を含み得る。説明の便宜上、以下では上部プレート１００に３個の上部磁石１２０が配置されることを例示として説明する。

【0048】

上部磁石１２０は下部磁石２２０と整列する。具体的には、基板昇降装置１０が熱によって膨張する前に、上部磁石１２０は下部磁石２２０と完全に重なる。

【0049】

上部磁石１２０は上部プレート１００を上面から見る時を基準として上部接続部１１０とリフトピン３００より内側に位置する。すなわち、上部磁石１２０は上部接続部１１０とリフトピン３００より上部中央ホール１３０に近く位置し得る。

【0050】

下部プレート２００はブッシュ（ｂｕｓｈ，２５０）を支持する。下部プレート２００はブッシュ２５０の下端と接触する。ブッシュ２５０はシャフト（ｓｈａｆｔ，２４０）により貫通する。ブッシュ２５０はシャフト２４０を囲む。シャフト２４０は下部プレート２００とブッシュ２５０を貫通する。シャフト２４０は固定されることもでき、または上下に可動することもできる。シャフト２４０はブッシュ２５０が上下に移動するための軸の役割をする。すなわち、ブッシュ２５０はシャフト２４０を基準として上下に移動できる。ブッシュ２５０がシャフト２４０を軸として上下に移動するに伴って下部プレート２００が上下に移動できる。

【0051】

下部プレート２００は下部中央ホール２３０を含む。下部中央ホール２３０は基板昇降装置１０を駆動するための回路などを設けるために備えられる。下部プレート２００は下部中央ホール２３０を基準として対称構造を有し得る。

【0052】

下部プレート２００は上面に下部接続部２１０と、下部磁石２２０を含む。

【0053】

下部接続部２１０は下部プレート２００の上面に設けられる。下部接続部２１０は複数配置され得る。例えば、下部接続部２１０は下部プレート２００の上面に３個配置され得る。図４では下部プレート２００が３個の下部接続部２１０を含むこととして示しているが、実施形態はこれに限定されない。他の例としては、下部プレート２００は上面に１個の下部接続部２１０のみを含み得る。また他の例としては、下部プレート２００は３個より多い下部接続部２１０を含み得る。説明の便宜上、以下では上部プレート１００に３個の下部接続部２１０が配置されることを例示として説明する。

【0054】

下部接続部２１０は上部接続部１１０と整列する。下部接続部２１０は上部接続部１１０と一対一対応する。下部接続部２１０は上部接続部１１０と噛み合う形状の構造を有し得る。下部接続部２１０は上部接続部１１０とキネマティックカップリング（ｋｉｎｅｍａｔｉｃ ｃｏｕｐｌｉｎｇ）される。

【0055】

下部接続部２１０は下に凹んだ形状を有する。具体的には、下部接続部２１０は上部接続部１１０を収容できる溝を含む。下部接続部２１０の溝は上部接続部１１０の移動方向を制限する幅と延長方向を含む。これについては、以下で図５ないし図８を参照して詳細に説明する。

【0056】

下部接続部２１０はシャフト２４０とブッシュ２５０より下部中央ホール２３０に近くに位置する。すなわち、下部接続部２１０は下部プレート２００を上面から見る時を基準として、シャフト２４０とブッシュ２５０より下部プレート２００の内側に位置する。

【0057】

下部磁石２２０は下部プレート２００の上面に設けられる。下部磁石２２０は複数配置され得る。例えば、下部磁石２２０は下部プレート２００の上面に３個配置され得る。図４では下部プレート２００が３個の下部磁石２２０を含むこととして示しているが、実施形態はこれに限定されない。他の例としては、下部プレート２００は上面に１個の下部磁石２２０のみを含み得る。また他の例としては、下部プレート２００は３個より多い下部磁石２２０を含み得る。説明の便宜上、以下では下部プレート２００に３個の下部磁石２２０が配置されることを例示として説明する。

【0058】

下部磁石２２０は上部磁石１２０と整列する。下部磁石２２０と上部磁石１２０の間には引力が作用し、上部プレート１００と下部プレート２００が安定的に整列する。具体的には、上部接続部１１０と下部接続部２１０によって、完全に密着せず離隔した上部プレート１００と下部プレート２００が歪むことが下部磁石２２０と上部磁石１２０の間に作用する引力によって防止され得る。

【0059】

リフトピン３００は基板と直接接触する部分を含み得る。リフトピン３００は基板と直接接触して基板を上下に移動させる。

【0060】

リフトピン３００は上部プレート１００の上面に設けられる。すなわち、リフトピン３００は上部プレート１００により支持される。リフトピン３００は上部プレート１００の上面に複数配置され得る。

【0061】

複数のリフトピン３００は上部プレート１００の縁に配置される。複数のリフトピン３００は上部プレート１００の上部中央ホール１３０を中心に対称になるように配置される。すなわち、複数のリフトピン３００は上部中央ホール１３０からそれぞれ同じ距離離隔した地点に配置される。

【0062】

リフトピン３００は上部中央ホール１３０と下部プレート２００の上面に配置されたシャフト２４０とブッシュ２５０を連結する線上に位置する。すなわち、リフトピン３００とシャフト２４０とブッシュ２５０は上部中央ホール１３０から同一線上に位置し得る。

【0063】

リフトピン３００はハウジング部３２０により囲まれる。リフトピン３００はベローズ３１０とハウジング部３２０と連結される。リフトピン３００はベローズ３１０を貫通する。ベローズ３１０は円板形状を有する。ベローズ３１０はリフトピン３００がチャンバを貫通して基板に接触する時、チャンバとの結合を堅固にする。ハウジング部３２０の下端は上部プレート１００と接触する。ハウジング部３２０はリフトピン３００を囲み得る。リフトピン３００はハウジング部３２０の内部からベローズ３１０を貫通して上部プレート１００に垂直な方向に延び得る。

【0064】

駆動部４００は基板昇降装置１０が駆動するようにする。具体的には、駆動部４００はリフトピン３００が基板を昇降させるように駆動する。駆動部４００はブッシュ２５０がシャフト２４０を軸として昇降・下降するように駆動する。

【0065】

図５および図６は本発明の一実施形態による上部接続部と下部接続部を説明するための図である。

【0066】

図５および図６を参照すると、第１上部接続部ないし第３上部接続部１１１－１１３はそれぞれ第１直径ないし第３直径Ｄ１－Ｄ３を有する。第１上部接続部ないし第３上部接続部１１１－１１３の断面積は第１下部接続部ないし第３下部接続部２１１－２１３の断面積より小さくてもよい。

【0067】

第１上部接続部ないし第３上部接続部１１１－１１３はそれぞれ第１下部接続部ないし第３下部接続部２１１－２１３に接続する。第１上部接続部ないし第３上部接続部１１１－１１３はそれぞれ第１下部接続部ないし第３下部接続部２１１－２１３の第１溝ないし第３溝Ｇ１－Ｇ３に嵌め込まれる。

【0068】

第１下部接続部ないし第３下部接続部２１１－２１３はそれぞれ第１溝ないし第３溝Ｇ１－Ｇ３を含む。第１溝ないし第３溝Ｇ１－Ｇ３は下部プレート２００の上面から下面方向に凹んでいるリセスを指す。

【0069】

第１溝ないし第３溝Ｇ１－Ｇ３はそれぞれ第１幅ないし第３幅Ｗ１－Ｗ３を有する。第１幅ないし第３幅Ｗ１－Ｗ３は第１上部接続部ないし第３上部接続部１１１－１１３の第１直径ないし第３直径Ｄ１－Ｄ３と同一であり得る。すなわち、第１下部接続部ないし第３下部接続部２１１－２１３と接続した第１上部接続部ないし第３上部接続部１１１－１１３は第１溝ないし第３溝Ｇ１－Ｇ３の第１幅ないし第３幅Ｗ１－Ｗ３方向に固定される。

【0070】

第１溝ないし第３溝Ｇ１－Ｇ３はそれぞれ第１方向Ｘ、第２方向Ｙ、第３方向Ｚに第１長さないし第３長さＬ１－Ｌ３で延びる。この時、第１方向Ｘは下部中央ホール２３０の中心点から第１シャフト２４１と第１ブッシュ２５１の中心点を連結した直線の方向を指す。第２方向Ｙは下部中央ホール２３０の中心点から第２シャフト２４２と第２ブッシュ２５２の中心点を連結した直線の方向を指す。第３方向Ｚは下部中央ホール２３０の中心点から第３シャフト２４３と第３ブッシュ２５３の中心点を連結した直線の方向を指す。

【0071】

第１溝ないし第３溝Ｇ１－Ｇ３の第１方向Ｘ、第２方向Ｙ、第３方向Ｚに延びる第１長さないし第３長さＬ１－Ｌ３はそれぞれ、第１溝ないし第３溝Ｇ１－Ｇ３に嵌め込まれる第１上部接続部ないし第２上部接続部１１１－１１３の第１直径ないし第３直径Ｄ１－Ｄ３より大きい。したがって、第１上部接続部ないし第２上部接続部１１１－１１３は第１下部接続部ないし第３下部接続部２１１－２１３に嵌め込まれた場合、第１下部接続部ないし第３下部接続部２１１－２１３の第１溝ないし第３溝Ｇ１－Ｇ３が延びる第１方向Ｘ、第２方向Ｙ、第３方向Ｚに移動できる。

【0072】

すなわち、第１上部接続部１１１ないし第３上部接続部１１３はそれぞれ第１下部接続部２１１ないし第３下部接続部２１３に接続して第１溝ないし第３溝Ｇ１－Ｇ３よりガイドされる。第１上部接続部１１１は第１下部接続部２１１に接続した場合、第１溝Ｇ１が延びる第１方向Ｘにガイドされる。第２上部接続部１１２は第２下部接続部２１２に接続した場合、第２溝Ｇ２が延びる第２方向Ｙにガイドされる。第３上部接続部１１３は第３下部接続部２１３に接続した場合、第３溝Ｇ３が延びる第３方向Ｚにガイドされる。

【0073】

第１上部接続部１１１が第１下部接続部２１１に接続した場合、第１上部接続部１１１は第１下部接続部２１１の第１溝Ｇ１の幅方向には結束するが、第１下部接続部２１１の第１溝Ｇ１が延びる第１方向Ｘには移動できる。第２上部接続部１１２が第２下部接続部２１２に接続した場合、第２上部接続部１１２は第２下部接続部２１２の第２溝Ｇ２の幅方向には結束するが、第２下部接続部２１２の第２溝Ｇ２が延びる第２方向Ｙには移動できる。同様に、第３上部接続部１１３が第３下部接続部２１３に接続した場合、第３上部接続部１１３は第３下部接続部２１３の第３溝Ｇ３の幅方向には結束するが、第３下部接続部２１３の第３溝Ｇ３が延びる第３方向Ｚには移動できる。

【0074】

図７および図８は本発明の他の実施形態による上部接続部と下部接続部を説明するための図である。説明の便宜上、図５および図６を参照して説明した内容と異なる点を中心に説明する。

【0075】

図７および図８を参照すると、第１上部接続部ないし第３上部接続部１１１－１１３の断面積は第１下部接続部ないし第３下部接続部２１１－２１３の断面積より小さいか同一であり得る。

【0076】

具体的には、第１上部接続部１１１の断面積は第１下部接続部２１１の断面積と同一であり得る。第１下部接続部２１１の第１溝Ｇ１は第１上部接続部１１１の断面のように円形状を有することができる。この時、第１溝Ｇ１の直径は、第１上部接続部１１１の第１直径Ｄ１と同一であり得る。したがって、第１上部接続部１１１が第１下部接続部２１１の第１溝Ｇ１に嵌め込まれた場合、第１上部接続部１１１は第１溝Ｇ１内で堅固に固定されることができる。

【0077】

第２上部接続部１１２の断面積は第２下部接続部２１２の断面積より小さくてもよい。第２下部接続部２１２の第２溝Ｇ２は第２上部接続部１１２の断面より大きい円形状を有することができる。すなわち、第２下部接続部２１２の第２溝Ｇ２の第４直径Ｄ４は第２上部接続部１１２の第２直径Ｄ２より大きくてもよい。したがって、第２上部接続部１１２が第２下部接続部２１２の第２溝Ｇ２に嵌め込まれた場合、第２上部接続部１１２は第２下部接続部２１２の第２溝Ｇ２内部でどの方向にも固定されず、移動できる。

【0078】

第３上部接続部１１３の断面積は第３下部接続部２１３の断面積より小さくてもよい。第３下部接続部２１３の第３溝Ｇ３は第３幅Ｗ３を有し、第３溝Ｇ３は第３幅Ｗ３と垂直な方向に第３長さＬ３で延びる。第３溝Ｇ３の第３幅Ｗ３は第３上部接続部１１３の第３直径Ｄ３と同一であり得る。したがって、第３上部接続部１１３が第３下部接続部２１３に接続した場合、第３上部接続部１１３は第３下部接続部２１３の第３溝Ｇ３内部で第３幅Ｗ３方向に固定されることができる。

【0079】

第３溝Ｇ３の第３長さＬ３は第３溝Ｇ３に嵌め込まれる第３上部接続部１１３の第３直径Ｄ３より大きい。したがって、第３上部接続部１１３は第３下部接続部２１３に嵌め込まれた場合、第３下部接続部２１３の第３溝Ｇ３が延びる方向に移動できる。

【0080】

図９は本発明の一実施形態による上部プレートと下部プレートの熱膨張率を説明するための図である。

【0081】

図９を参照すると、上部プレート１００と下部プレート２００は他の熱膨張率を有することができる。具体的には、上部プレート１００の熱膨張率は下部プレート２００の熱膨張率より低くてもよい。上部プレート１００と下部プレート２００は他の物質を含み得る。上部プレート１００はインバー（Ｉｎｖａｒ）またはセラミック物質を含む。

【0082】

上部プレート１００と下部プレート２００は基板を昇降させる場合、静電チャックからの熱伝達によって膨張する。この時、下部プレート２００より熱膨張率が低い上部プレート１００は下部プレート２００より少なく膨張する。これに対して、上部プレート１００より熱膨張率が高い下部プレート２００は上部プレート１００より多く膨張する。したがって、上部プレート１００により支持されるリフトピン３００は、上部プレート１００の熱膨張による上部プレート１００と平行な方向への移動が減少し得る。また、下部プレート１００により支持されるシャフト２４０とブッシュ２５０の下部プレート１００の熱膨張により発生する位置変形量より、上部プレート１００により支持されるリフトピン３００の上部プレート１００の熱膨張により発生する位置変形量が少なくなり得る。

【0083】

図１０および図１１は本発明の一実施形態による基板昇降装置の動作を説明するための図である。

【0084】

図１０を参照すると、基板昇降装置１０が熱によって変形されない場合、第１上部接続部１１１は第１下部接続部２１１の第１溝Ｇ１内部で下部中央ホール（図６の２３０）に最も近く位置し得る。同様に、第２上部接続部１１２は第２下部接続部２１２の第２溝Ｇ２内部で下部中央ホール（図６の２３０）に最も近く位置し得る。上部磁石１２０と下部磁石２２０は完全に重なる。この時、第１リフトピン３０１と第２リフトピン３０２は第１距離ＤＳ１離隔する。

【0085】

図１１を参照すると、基板昇降装置１０が熱によって膨張した場合、第１上部接続部１１１は第１下部接続部２１１の第１溝Ｇ１内部で下部中央ホール（図６の２３０）に最も遠く位置し得る。同様に、第２上部接続部１１２は第２下部接続部２１２の第２溝Ｇ２内部で下部中央ホール（図６の２３０）に最も遠く位置し得る。上部磁石１２０と下部磁石２２０は完全に重ならなくてもよい。上部磁石１２０は上部中央ホール（図３の１３０）から上部プレート１００の縁方向に位置が変形され得る。この時、第１リフトピン３０１と第２リフトピン３０２は第２距離ＤＳ２離隔する。

【0086】

図１０および図１１を参照すると、基板昇降装置１０が熱によって膨張するなど、変形された場合、複数のリフトピン３００の位置が変形される。ただし、上部接続部１１０と下部接続部２１０が接続し、上部接続部１１０が下部接続部２１０に形成された溝（ｇｒｏｏｖｅ）内部で溝の方向に沿って移動するので変形される方向が制限される。したがって、リフトピン３００の位置が変形されることにより発生し得る危険性を減少させることができる。

【0087】

図１２および図１３は本発明の一実施形態による基板処理装置の動作を説明するための図である。

【0088】

図１２を参照すると、基板処理装置１は基板昇降装置１０と工程チャンバ２０と、 基板支持部３０を含む。

【0089】

基板昇降装置１０は工程チャンバ２０の内部で処理される基板Ｗを昇降させる。基板昇降装置１０のベローズ３１０はリフトピン３００が貫通する工程チャンバ２０の外壁に配置される。ベローズ３１０は工程チャンバ２０の内部が真空を維持するように、工程チャンバ２０の内部と外部を隔離する。すなわち、ベローズ３１０は工程チャンバ２０を密閉させ得る。

【0090】

図１２および図１３では基板昇降装置１０が工程チャンバ２０の外部に配置され、基板Ｗを昇降させることとして示しているが、実施形態はこれに限定されない。例えば、基板昇降装置１０は工程チャンバ２０の内部で基板支持部３０の下部に配置された状態で基板Ｗを昇降させることができる。

【0091】

工程チャンバ２０は基板Ｗが処理される内部空間を形成する。工程チャンバ２０は基板が出入りするドア２１を側壁に含み得る。基板支持部３０は基板Ｗを支持する。基板支持部３０は静電チャックを含み得る。基板支持部３０はリフトピン３００が貫通する貫通部３１を含み得る。

【0092】

基板Ｗが工程チャンバ２０の内部で処理される間、基板昇降装置１０は基板Ｗが基板支持部３０に配置されるように基板Ｗを下降させる。

【0093】

具体的には、駆動部４００によりブッシュ２５０がシャフト２４０を軸として下降することにより下部プレート２００と上部プレート１００が下降する。そのため、上部プレート１００により支持されるリフトピン３００が下降する。基板Ｗと接触するリフトピン３００は基板支持部３０より上部に突出しないように下降し、そのため基板Ｗが基板支持部３０上に配置される。

【0094】

図１３を参照すると、基板昇降装置１０は基板支持部３０から基板Ｗを昇降させることができる。具体的には、駆動部４００によりブッシュ２５０がシャフト２４０を軸として昇降することにより下部プレート２００と上部プレート１００が昇降する。そのため、上部プレート１００により支持されるリフトピン３００が昇降し、基板支持部３０より上部に突出する。基板Ｗと接触するリフトピン３００が昇降することにより、基板Ｗが基板支持部３０から浮上する。

【0095】

以上、添付する図面を参照して本発明の実施形態について説明したが、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者は本発明がその技術的思想や必須の特徴を変更せず他の具体的な形態で実施できることを理解することができる。したがって、上記一実施形態はすべての面で例示的なものであり、限定的なものではないと理解しなければならない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】