KR100666764B1

KR100666764B1 - 피처리체 승강기구 및 이를 사용한 처리장치

Info

Publication number: KR100666764B1
Application number: KR1020047005522A
Authority: KR
Inventors: 하치시로 이즈카
Original assignee: 동경 엘렉트론 주식회사
Priority date: 2001-10-16
Filing date: 2002-10-15
Publication date: 2007-01-09
Anticipated expiration: 2022-10-15
Also published as: JPWO2003034483A1; US20050000450A1; WO2003034483A1; CN1331208C; JP4260630B2; KR20050036858A; CN1605125A

Abstract

본 발명은 재치대 상에 피처리체를 올려놓을 때에 피처리체의 이면쪽 공간의 가스를 신속하게 배제함으로써 피처리체의 위치가 어긋나는 일이 일어나는 것을 억제할 수 있는 피처리체의 승강기구를 제공하기 위한 것으로, 진공흡인할 수 있도록 된 처리용기(22) 내에 설치된 재치대(38)에 복수의 핀삽통구멍(50)을 형성시키고, 이 핀삽통구멍에 상하로 이동할 수 있게 압상핀(52)을 삽통하도록 설치하고서, 이 압상핀을 압상부재로 상하로 이동시켜 줌으로써 피처리체를 상기 재치대 상에 올려놓도록 된 피처리체 승강기구에서, 상기 압상핀에 상기 재치대 위쪽 공간(S1)과 아래쪽 공간(S2)을 연통시키기 위한 연통로(66)가 형성되어 있다. 이에 의해, 재치대 상에 피처리체를 올려놓을 때에 피처리체의 이면쪽 공간의 가스를 신속하게 배제함으로써 피처리체의 위치가 어긋나는 일이 일어나지 않게 한다.

Description

피처리체 승강기구 및 이를 사용한 처리장치 {Treatment subject elevating mechanism, and treating device using the same}

본 발명은 반도체웨이퍼와 같은 피처리체의 승강기구 및 이를 사용한 처리장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체집적회로를 제조함이 있어서는, 반도체웨이퍼와 같은 피처리체(被處理體)에 성막처리, 에칭처리, 열처리, 개질처리(改質處理), 결정화처리와 같은 각종 매엽처리(枚葉處理)를 되풀이함으로써 바라는 집적회로를 형성하도록 되어 있다. 상기와 같은 각종 처리를 행하는 경우에는, 그 처리의 종류에 대응하여 필요한 처리가스로서, 예컨대 성막처리의 경우에는 성막가스를, 개질처리의 경우에는 오존가스 등을, 결정화처리의 경우에는 N₂가스와 같은 불활성가스나 O₂가스 등을 각각 처리용기 내로 도입하게 된다.

예컨대, 반도체웨이퍼에 대해 1매씩 열처리를 하는 매엽식 처리장치를 예로 들어보면, 진공흡인될 수 있도록 된 처리용기 내에 예컨대 저항가열히터를 내장한 재치대(載置臺)를 설치하고서, 그 상부면에다 반도체웨이퍼를 올려놓은 상태에서 소정의 처리가스를 흘려, 소정의 프로세스(process)조건 하에서 웨이퍼에 각종 열처리를 하도록 되어 있다.

그런데, 이 재치대에는 주지된 바와 같이 피처리용기 내로 반입되어 온 웨이퍼를 재치대 상에다 올려놓기 위해 상하방향으로 출몰할 수 있도록 된 압상(押上)핀(일본국 특개평6-318630호 공보에 기재된)이 설치되어 있어, 이를 승강시킴으로써 웨이퍼를 재치대에 올려놓거나 그와 반대로 재치대 상의 웨이퍼를 위쪽으로 끌어올리도록 되어 있다.

이점에 대해 도 18a 및 도 18b를 참조로 하여 상세히 설명한다.

도 18a 및 도 18b는 처리장치의 재치대에 설치된 종래의 피처리체의 승강기구를 나타낸 구성도이다. 도 18a 및 도 18b에 도시된 재치대(2)에는 복수의, 예컨대 3개의 핀삽통구멍(4;도시된 예에서는 2개만 도시됨)이 형성되어 있고, 각 핀삽통구멍(4)에는 느슨하게 끼워진 상태로 상하로 이동할 수 있는 압상핀(6)이 각각 끼워져 삽통(揷通)하도록 되어 있다.

이들 각 압상핀(6)의 하단은 도시되지 않은 액츄에이터에 의해 승강할 수 있도록 된 링모양의 압상부재(8)에 의해 이탈될 수 있게 지지되어 있다. 또, 각 압상핀(6)의 상단부에는 직경이 넓혀진 플렌지부(10)가 형성되어, 이 플렌지부(10)가 재치대(2)의 상부면에 형성된 오목부(12)에 도 18b에 도시된 것과 같이 끼워져 지지될 수 있도록 되어 있다.

웨이퍼(W)를 재치대(2) 상에 올려놓으려면, 도 18a에 도시된 것과 같이 압상 핀(6)을 위쪽으로 상승시킨 상태에서 도시되지 않은 반송아암으로부터 웨이퍼(W)를 상기 압상핀(6)의 상단에서 수취해서 보유지지하도록 한다. 다음, 상기 압상핀(6)을 아래쪽으로 하강시켜 도 18b에 도시된 것과 같이 압상핀을 핀삽통구멍(4) 내로 완전히 들어가도록 하면, 웨이퍼(W)가 재치대(2) 상에 지지되도록 할 수가 있게 된다. 그리고, 웨이퍼(W)를 처리용기 내에서 반출하는 경우에는 상기 조작과는 반대로 조작하면 된다.

그런데, 도 18a에 도시된 상태에서 도 18b에 도시된 것과 같이 웨이퍼(W)를 하강시켜 재치대(2) 상에 올려놓는 경우, 웨이퍼(W)의 이면쪽 공간, 즉 웨이퍼(W)의 이면과 재치대(2) 상부면 사이의 공간(S1)으로부터 가스가 웨이퍼(W)의 주변부에서 바깥쪽을 향해 신속하게 빠지거나, 도 18b에 화살표 12로 나타내어진 것과 같이 핀삽통구멍(4)을 벗어나 재치대(2)의 이면쪽 공간(S2)으로 신속하게 빠지는 경우에는 문제가 없다.

그러나, 웨이퍼(W)에 대한 처리가 진행되어, 예컨대 핀삽통구멍(4)의 내벽에 불필요한 막(膜)이 부착되거나, 웨이퍼(W)의 크기가 크다던가 해서 그 공간(S1)에서 가스가 빠지는 속도가 나빠지게 되면, 공간(S1)에서 조그만 가스압에 의해 에어쿠션작용이 생겨 웨이퍼(W)가 대단히 짧은 시간이긴 하지만 위로 더 부상(浮上)하는 상태가 되는 바, 이때 웨이퍼(W)가 옆으로 미끄러져 위치가 어긋나 버리게 되는 문제가 일어나게 된다.

이 경우, 핀삽통구멍(4)의 내경을 압상핀(6)의 외경보다 크게 해서 그 부분의 공극을 보다 넓혀 공간(S1)의 가스배출을 촉진하는 것도 생각해 볼 수 있으나, 그러한 경우에는 압상핀(6)이 수직방향으로부터 크게 기울어지게 되고, 이를 승강이동시키면 웨이퍼(W)가 수평방향으로 허용량 이상 위치가 어긋나게 되어 도저히 채용할 수가 없게 된다.

본 발명의 목적은 재치대 상에 피처리체를 올려놓을 때, 피처리체의 이면쪽 공간의 가스를 신속히 배제할 수 있도록 함으로써, 피처리체의 위치가 어긋나는 것을 억제할 수 있는 피처리체 승강기구 및 이를 이용한 처리장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 진공흡인할 수 있도록 된 처리용기 내에 설치된 재치대에 복수의 핀삽통구멍을 형성시켜, 이 핀삽통구멍에 상하로 이동할 수 있도록 압상핀을 삽통하도록 설치하고서, 이 압상핀을 압상부재로 상하로 이동시킴으로써 피처리체를 상기 재치대 상에 올려놓을 수 있도록 된 피처리체 승강기구에서, 상기 압상핀에 상기 재치대의 위쪽 공간과 아래쪽 공간을 연통시키는 연통로를 형성시킨 구조를 갖도록 된 것을 특징으로 하는 피처리체 승강기구이다.

이에 따라, 재치대 상에 피처리체를 올려놓을 때 피처리체의 이면쪽 공간의 가스가 압상핀에 형성된 연통로를 통해 재치대의 이면쪽으로 신속하게 배제될 수가 있기 때문에 에어쿠션작용이 일어나지 않게 됨으로써, 피처리체가 재치대 상을 옆으로 미끄러지지 않아 그 위치가 어긋나는 일이 일어남을 방지할 수 있게 된다.

이 경우, 상기 압상핀은 핀본체와 이 핀본체의 선단부에 형성되어 아래로 하 강했을 때는 상기 핀삽통구멍 상단 개구부의 주변가장자리에 보유지지되는 플렌지부로 구성되도록 할 수 있다.

또, 상기 연통로의 위쪽 개구부는 상기 핀본체의 상단에서 위쪽을 향해 개방시켜지도록 한다.

또한, 상기 연통로의 위쪽 개구부는 상기 핀본체의 상단부에서 가로방향을 향해 개방시켜지도록 할 수도 있다.

따라서, 압상핀의 위쪽 개구부가 가로방향을 향해 개방되어 있기 때문에, 이 개구부가 피처리체의 이면쪽에서 막히는 것을 방지할 수가 있어, 피처리체의 이면쪽 공간의 가스를 신속하고 확실하게 배제할 수 있게 된다.

또, 상기 플렌지부는 위쪽으로 볼록한 곡면형상으로 형성되도록 할 수 있다.

이 경우, 상기 플렌지부에는 상기 개구부의 일부를 형성하기 위한 절결부가 형성되도록 할 수 있다.

이렇게 구성됨으로써, 압상핀의 플렌지부에 개구부의 일부를 이루는 절결부가 형성되어 있기 때문에, 이 개구부가 피처리체의 이면쪽에서 막혀지는 것을 확실하게 방지할 수가 있고, 이에 따라 피처리체의 이면쪽 공간의 가스를 보다 확실하게 배제할 수 있게 된다.

또, 상기 핀본체의 하단이 상기 압상부재 상에 사이가 떨어질 수 있게 올려놓아진 상태로 지지되도록 할 수도 있다. 또한, 상기 압상핀의 하단이 상기 압상부재에 고정상태로 지지되도록 할 수도 있다.

이에 의하면, 압상핀의 아래쪽 개방부가 가로방향을 향해 개방되어져 있기 때문에, 이 개방부가 압상부재에 의해 막히는 것을 확실하게 방지할 수 있게 된다.

본 발명은 또한 진공흡인할 수 있도록 된 처리용기 내에 설치된 재치대에 복수의 핀삽통구멍이 형성되어, 이 핀삽통구멍에 상하로 이동할 수 있게 압상핀이 삽통하도록 설치되고서, 이 압상핀을 압상부재로 상하로 이동시켜 줌으로써 피처리체가 상기 재치대 상에 올려놓아질 수 있도록 된 피처리체 승강기구에서, 상기 압상핀에 상기 재치대 위쪽 공간과 아래쪽 공간을 연통시키는 연통로가 형성되고, 이 압상핀의 연통로에 미끄럼이동할 수 있게 삽입되어 상기 압상핀의 위치를 결정함과 더불어 상기 압상핀을 상하로 구동시키는 위치결정구동핀이 설치되어, 이 위치결정구동핀이 상기 압상부재에 의해 상하로 이동할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 압상핀은 상단부에 환상부 또는 압상핀이 하강했을 때 상기 핀삽통구멍의 주변가장자리에 보유지지되는 플렌지부가 형성된 핀본체를 갖도록 하여도 좋다.

또, 상기 환상부 또는 상기 플렌지부는 상부가 볼록한 곡면형상을 하도록 형성되어도 좋다.

이와 같이 환상부 또는 상기 플렌지부의 상부가 볼록한 곡면형상으로 형성되는 경우에는, 피처리체를 지지하는 부분의 접촉면적이 작기 때문에 압상핀의 경사에 따라 위치가 어긋나는 일이 적어지게 된다.

또, 상기 연통로의 위쪽 개구부는 상기 핀본체의 상단에서 위쪽 또는 가로방향으로 개방되도록 하여도 좋다.

상기 연통로의 위쪽 개구부가 가로방향을 향해 개방되어져 있는 경우에는, 연통로의 개구부가 피처리체의 이면쪽에서 막히지 않기 때문에, 피처리체의 이면쪽 공간의 가스를 보다 신속하고 확실하게 배제할 수 있게 된다.

또한, 상기 압상핀의 연통로에 상기 위치결정구동핀이 상승할 때 상기 위치결정구동핀의 상단과 걸려지는 돌기나 작은 직경부 또는 단차부가 형성되도록 할 수도 있다.

이상과 같이 구성됨으로써, 위치결정구동핀이 상승할 때 이 위치결정구동핀의 돌기 또는 플렌지가 압상핀의 하단부에 걸리거나, 위치결정구동핀의 상단이 압상핀의 연통로 내의 돌기나 작은 직경부 또는 단차부에 걸려져 압상핀을 위쪽으로 이동시킬 수가 있게 된다.

또한, 상기 위치결정구동핀의 상단부에는 팽출부가 형성되는 한편, 상기 압상핀의 연통로 하단부에는 협착부가 형성되고서, 상기 팽출부의 최대외경치수가 상기 연통로의 협착부의 최소직경부보다 크도록 하여도 좋다.

이와 같이 구성되면, 위치결정구동핀이 하강할 때 위치결정구동핀의 팽출부가 압상핀의 연통로의 협착부에 걸려, 압상핀을 확실하게 아래쪽으로 이동하도록 할 수가 있게 된다.

또, 상기 재치대의 핀삽통구멍은 그 하단부에 상기 압상핀이 하강했을 때 상기 압상핀의 하단과 걸려지는 돌기를 갖도록 할 수도 있다.

이 경우, 압상핀이 하강할 때 핀삽통구멍의 돌기가 압상핀과 걸어맞춰져 압상핀을 지지할 수가 있게 된다.

그리고, 상기 위치결정구동핀의 하단은 상기 압상부재 상에 미끄럼이동할 수 있게 지지되도록 할 수도 있고, 상기 압상부재에 고정상태로 지지되도록 할 수도 있다.

한편, 본 발명에 따른 피처리체 처리장치는 진공흡인할 수 있도록 된 처리용기와, 피처리체를 올려놓는 재치대 및, 앞에서 설명된 피처리체 승강기구 중 어느 한가지를 갖춘 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 처리장치를 나타내는 단면구성도,

도 2는 피처리체 승강기구의 압상부재를 나타낸 평면도,

도 3a는 압상핀의 구조를 나타낸 측면도,

도 3b는 압상핀의 구조를 나타낸 단면도,

도 4a는 피처리체 승강장치의 동작을 설명하기 위한 동작설명도,

도 4b는 피처리체 승강장치의 동작을 설명하기 위한 동작설명도,

도 5a는 연통로를 핀본체의 상단부에서 가로방향을 향해 개구시킨 압상핀의 평면도,

도 5b는 도 5a의 화살표 A-A방향에서 본 압상핀의 단면도,

도 5c는 도 5a의 화살표 B-B방향에서 본 압상핀의 측면도,

도 6a는 플렌지부를 볼록한 곡면형상으로 한 압상핀의 측면도,

도 6b는 플렌지부를 볼록한 곡면형상이 되도록 한 압상핀의 단면도,

도 7a는 플렌지부를 볼록한 곡면형상으로 함과 더불어 연통로를 핀본체의 상단부에서 가로방향을 향해 개구시킨 압상핀의 측면도,

도 7b는 플렌지부를 볼록한 곡면형상으로 함과 더불어 연통로를 핀본체의 상단부에서 가로방향을 향해 개구시킨 압상핀의 단면도,

도 7c는 플렌지부를 볼록한 곡면형상으로 함과 더불어 연통로를 핀본체의 상단부에서 가로방향을 향해 개구시킨 압상핀의 평면도,

도 8a는 압상핀의 상단부가 원추형상으로 된 압상핀의 측면도,

도 8b는 압상핀의 상단부가 원추형상으로 된 압상핀의 단면도,

도 9는 압상핀의 하단부 측벽에 개구부를 형성시켰을 때의 상태를 나타낸 부분단면도,

도 10은 도 3a 및 도 3b에 도시된 A형의 압상핀에 개구부를 형성시킨 상태를 나타낸 단면도,

도 11은 압상핀의 하단을 압상부재에 고정시켰을 때의 상태를 나타낸 부분단면도,

도 12는 위치결정구동핀에 돌기 또는 플렌지를 형성시킨 본 발명의 다른 실시예에 따른 피처리체 승강기구를 나타낸 단면구성도,

도 13은 도 12의 실시예에 관한 변형예에 따른 피처리체 승강기구를 나타낸 단면구성도,

도 14는 연통로에 돌기를 형성시킨 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 피처리체 승강기구를 나타낸 단면구성도,

도 15는 연통로에 작은 직경부를 형성시킨 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 피처리체 승강기구를 나타낸 단면구성도,

도 16은 위치결정구동핀에 팽출부를 형성시키는 한편, 연통로에는 협착부를 형성시킨 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 피처리체 승강기구를 나타낸 단면구성도,

도 17은 핀삽통구멍의 하단에 돌기를 형성시킨 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 피처리체 승강기구를 나타낸 단면구성도,

도 18a는 피처리체의 재치대에 설치된 종래의 피처리체 승강기구를 나타낸 구성도,

도 18b는 피처리체의 재치대에 설치된 종래의 피처리체 승강기구를 나타낸 구성도이다.

이하, 본 발명에 따른 피처리체 승강기구 및 이를 이용한 처리장치의 실시예에 대해 첨부된 도면을 기초로 해서 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 처리장치를 나타낸 단면구성도이고, 도 2는 피처리체 승강기구의 압상부재를 나타낸 평면도, 도 3a 및 도 3b는 압상핀의 구조를 나타낸 도면(A형), 도 4a 및 도 4b는 피처리체 승강기구의 동작을 설명하기 위한 동작설명도이다. 여기서는 처리내용으로 TiN막을 퇴적시키는 예를 가지고 설명한다.

도면에 도시된 것과 같이 이 처리장치(20)는 예컨대 단면의 내부가 대략 원 형을 이루는 알루미늄제 처리용기(22)를 갖도록 되어 있다. 이 처리용기(22) 내의 천정부에는 필요한 처리가스로서 예컨대 TiCl₄ 가스나 NH₃ 가스 등을 도입하기 위한 가스공급수단인 샤워헤드(shower head)구조(24)가 설치되어, 그 하면에 형성된 다수의 가스분사구(26A,26B)로부터 처리공간(S)을 향해 처리가스를 분사하도록 되어 있다.

이 샤워헤드구조(24)의 내부는 예컨대 2개의 가스공간(24A,24B)으로 분리구획됨과 더불어 각 가스공간(24A,24B)에 상기 각 가스분사구(26A,26B)가 각각 연통되고서, 이 샤워헤드구조(24) 내에서는 2가지 가스가 섞여지지 않도록 별개의 통로를 경유한 후 처리공간(S) 내에서 2가지 가스가 비로소 혼합될 수 있도록 되어 있다. 이러한 가스공급형태를 포스트믹스(post mix)라 칭하기로 한다.

이 샤워헤드구조(24) 전체는 예컨대 니켈이나 하스테로이 등의 니켈합금과 같은 도전체로 형성되어 상부전극을 겸하도록 되어 있다. 이 상부전극인 샤워헤드구조(24)의 외주 쪽이나 위쪽은 처리용기(22)와의 접지를 절연하기 위한 예컨대 석영이나 알루미나(Al₂O₃) 등으로 된 절연체(27)에 의해 전체가 덮여지도록 구성되고서, 상기 샤워헤드구조(24)가 이 절연체(27)를 매개로 처리용기(22) 쪽에 절연상태로 부착되어 고정되도록 되어 있다. 이 경우, 상기 샤워헤드구조(24)와 절연체(27) 및 처리용기(22)의 각 접합부 사이에는 예컨대 O-링 등으로 된 밀봉부재(29)가 각각 개재되어 처리용기(22) 내의 기밀성을 유지할 수 있도록 되어 있다.

그리고, 이 샤워헤드구조(24)에는 예컨대 450KHz의 고주파전압을 발생하는 고주파전원(33)이 맷칭회로(35)를 매개로 접속되어져 있는 바, 상기 상부전극인 샤워헤드구조(24)에다 필요에 따라 고주파전압을 인가하도록 하여도 좋다. 그리고, 이 고주파전압의 주파수는 450KHz에 한정되지 않고 다른 주파수로서, 예컨대 13.56MHz 등을 사용하여도 된다.

또, 상기 처리용기(22)의 측벽(22A)에는 이 처리용기(22) 내에 대해 피처리체인 웨이퍼(W)를 반출하기 위한 반출입구(28)가 설치됨과 더불어, 이 반출입구(28)에는 기밀상태에서 개폐할 수 있는 게이트밸브(30)가 갖춰져 있다.

그리고, 이 처리용기(22)의 바닥부(22B)에 배기추락공간(32)이 형성되어 있다. 구체적으로는, 이 처리용기(22)의 바닥부(22B) 중앙부에는 커다란 개구(31)가 형성되어, 이 개구(31)에 그 아래쪽으로 뻗은 유저원통형상(有底圓筒形狀)의 원통구획벽(34)이 연결되고, 그 내부에 상기 배기추락공간(32)이 형성되도록 되어 있다. 그리고, 이 배기추락공간(32)을 구획하는 원통구획벽(34)의 바닥부(34A)에는 이로부터 기립(起立)되어 예컨대 원통체형상의 기둥(36)이 설치되고서, 그 상단부에 도시되지 않은 원판메쉬모양의 하부전극이 매립된 재치대(38)가 고정되어 있다.

그리고, 상기 배기추락공간(32)의 입구개구부는 재치대(38)의 직경보다 작게 설정되어, 재치대(38)의 주변가장자리 바깥은 흘러내리는 처리가스가 재치대(38) 아래쪽으로 말려들어가 입구개구부로 유입되도록 되어 있다. 그리고, 상기 원통구획벽(34)의 하부 측벽에는 이 배기추락공간(32)에 이어져 진공배기구(40)가 형성되고서, 이 진공배기구(40)에 도시되지 않은 진공펌프가 중간에 설치된 배기관(42)이 접속되어 처리용기(22) 및 배기추락공간(32)의 분위기를 진공흡인할 수 있는 분위기가 되도록 되어 있다. 즉, 상기 처리용기(22)에 접속된 배기추락공간(32)과 이 배기추락공간(32)에 접속된 배기관 및 이 배기관의 중간에 설치된 도시되지 않은 진공펌프가 진공흡인수단을 이루어 처리용기(22) 내의 처리가스를 흡인해서 배기하도록 되어 있다.

그리고, 이 배기관(42)의 도중에는 개방정도를 조절할 수 있도록 하는 도시되지 않은 압력조정밸브가 설치되어 있어서, 이 밸브의 개방정도를 자동적으로 조정함으로써, 상기 처리용기(22) 내의 압력이 일정치로 유지되거나 소망하는 압력으로 신속하게 변화시킬 수 있도록 되어 있다.

또, 상기 재치대(38)는 가열수단으로서 예컨대 내부에 소정의 패턴으로 배치된 저항가열히터(44)를 갖도록 되어 있고, 그 바깥쪽은 소결(燒結)된 예컨대 AlN 등으로 된 세라믹으로 구성되고서 상부면에 피처리체로서의 웨이퍼(W)를 올려놓을 수 있도록 되어 있다. 또한, 상기 저항가열히터(44)는 상기 기둥(36) 내에 배열된 공급전선(46)에 접속되어 전력이 제어되면서 공급될 수 있도록 되어 있다.

이 재치대(38)에는 본 발명의 특징을 이루는 피처리체 승강기구(48)가 설치되도록 되어 있다. 구체적으로는 상기 재치대(38)에 그 상하방향으로 관통해서 복수의, 예컨대 3개의 핀삽통구멍(50)이 형성되어 있다(도 1에서는 2개만 도시됨). 또, 상기 승강기구(48)는 상기 각 핀삽통구멍(50)에 상하로 이동할 수 있게 느슨히 끼워진 상태로 삽통되는 압상핀(52)을 갖도록 되어 있다. 상기 각 압상핀(52)의 하단에는 도 2에 도시된 것과 같이, 원형링형상의 일부를 끊어낸 원호형상을 한 예컨대 알루미나와 같은 세라믹으로 만들어진 압상부재(54)가 배치되고서, 이 압상부재(54)의 상부면에 상기 각 압상핀(52)의 하단이 이탈될 수 있게 올려놓아진 상태로 지지되어 있다. 즉, 상기 압상핀(52)의 하단이 지지된 상태로 압상부재(54)와의 사이로 상대적으로 미끄럼이동할 수 있도록 되어 있다. 구체적으로는, 이 원 호형상 압상부재(54)에는 중심에 대해 약 120°간격으로 배치된 핀지지반(56)이 설치되어, 이들 각 핀지지반(56)의 상부면에 상기 압상핀(52)의 하단이 받쳐져 지지되도록 되어 있다. 이 압상부재(54)로부터 뻗은 아암부(54A)가 용기의 바닥부(22B)의 하면쪽에 설치된 액츄에이터(58)의 출몰로드(60)의 상단에 볼트(62)로 연결되어, 웨이퍼(W)를 받아 옮길 때 상기 압상핀(52)을 각 핀삽통구멍(50)의 상단으로부터 위쪽으로 출몰시킬 수 있도록 되어 있다. 또, 액츄에이터(58)의 출몰로드(60)는 상기 용기의 바닥부(22B)를 관통하도록 되어 있는 바, 이 관통구멍의 아래쪽에는 신축될 수 있는 벨로즈(64)가 설치되어, 상기 출몰로드(60)가 처리용기(22) 내의 기밀성을 유지하면서 승강할 수 있도록 되어 있다.

여기서, 본 발명의 특징으로 되는 상기 압상핀(52)은 그 전체가, 예컨대 알루미나로 형성되어 도 3a와, 도 3b, 도 4a 및, 도 4b에 도시된 것과 같이 내부가 중공(中空)으로 된 파이프형상을 하도록 되어 있어서, 이 중공부분이 연통로(66)를 이루도록 되어 있다. 이에 따라, 도 4a에 도시된 것과 같이 웨이퍼(W)의 이면과 재치대(38)의 상부면 사이의 공간(S1)과, 재치대(38)의 이면쪽(아래쪽)의 공간(S2)을 연통시키도록 되어 있다.

이 압상핀(52)은 파이프형상으로 된 핀본체(68)와 이 핀본체(68)의 선단부에 형성된 직경이 확대된 플렌지부(70)로 이루어지고서, 상기 연통로(66)가 상하방향으로 관통하여 형성되도록 구성되어 있다. 그리고, 이 플렌지부(70)는 예컨대 삿갓모양이나 만곡형상으로 형성되는 등 어떤 형상을 하더라도 좋다. 또, 상기 플렌지부(70)에서 위쪽으로 돌출하는 환상부(68A)의 직경은 핀본체(68)보다 작게 설정되 어 있다.

따라서, 여기서는 상기 연통로(66)의 위쪽 개구부(66A)는 핀본체(68)의 상단에서 위쪽을 향해 개방되고, 연통로(66)의 아래쪽 개구부(66B)는 핀본체(68)의 하단에서 아래쪽을 향해 개방되도록 되어 있다.

여기서, 핀본체(68)의 외경(D1)은 2.8 ~ 4.8mm 정도이고, 핀삽통구멍(50)의 내경(D2)은 3 ~ 5mm 정도로 각각 설정됨과 더불어, 상기 플렌지부(70)의 직경(D3)은 상기 핀삽통구멍(50)의 내경(D2)보다 큰 3 ~ 7mm 정도로 설정되어 있는 바, 상기 재치대(38)의 상부면에는 상기 플렌지부(70)를 수용하는 크기로 오목부(72)가 형성되어 있다. 그리고, 상기 연통로(66)의 내경(D4;도 3 참조)은 1 ~ 4mm 정도가 된다. 또, 상기 핀삽통구멍(50)의 내경(D2)과 상기 핀본체(68)의 외경(D1)의 클리어런스(clearance)는 0.1 ~ 0.5mm 정도, 바람직하기로는 0.2 ~ 0.4mm 정도가 되도록 하는 것이 좋다.

이에 따라, 도 4에 도시된 것과 같이 압상부재(54)가 최하단으로 하강했을 때 상기 플렌지부(70)가 재치대(38)의 오목부(72) 내로 들어가 압상핀(52)이 핀지지반(56)에 의해 지지되게 된다. 또, 압상핀(52)의 전체와 떨어지도록 한 상태에서 재치대(38)의 오목부(72) 내에 상기 플렌지부(70)가 들어간 상태로 보유지지되도록 하여도 좋다.

다음에는 이상과 같이 구성된 처리장치 및 피처리체 승강기구의 동작에 대해 설명한다.

먼저, 웨이퍼(W)의 반입에 앞서 예컨대 도시되지 않은 로드록실에 접속된 이 처리장치의 처리용기(22) 내부는 높은 진공으로 진공흡입상태로 되어 있고, 웨이퍼(W)가 올려놓아지는 재치대(38)는 가열수단인 저항가열히터(44)에 의해 소정의 온도로 승온되어 안정적으로 유지되도록 되어 있다.

그런데, 이와 같은 상태에서 먼저 미처리된 웨이퍼(W)가 도시되지 않은 반송아암에 잡혀져 개방상태로 된 게이트밸브(30)와 반출입구(28)를 거쳐 처리용기(22) 내로 반입되어, 도 4에 도시된 것과 같이 상승해서 압상핀(52)으로 옮겨진 후, 압상부재(54)가 하강해서 압상핀(52)을 하강하도록 함으로써 웨이퍼(W)가 재치대(38) 상부면에 올려놓아져 지지되는 상태로 되다. 다음, 샤워헤드구조(24)로부터 처리가스로서 예컨대 TiCl₄가스나 NH₃가스를 각각 별개의 가스분사구(26A,26B)를 통해 분사공급함과 더불어, 이들 양 가스를 처리공간(S)에서 혼합하고, 이어 도시되지 않은 배기관에 설치된 진공펌프를 계속 구동함으로써 처리용기(22) 내부나 배기추락공간(32) 내의 분위기를 진공흡인상태로 만들고, 이어 압력조정밸브의 밸브개방도를 조정해서 처리공간(S)의 분위기를 소정의 프로세스압력으로 유지되도록 한다. 이에 따라, 웨이퍼(W)의 표면에 예컨대 TiCl₄와 NH₃가 열반응에 의해 TiN막을 퇴적시키게 된다. 또한, 상부전극인 샤워헤드구조(24)와 하부전극인 재치대(38) 사이에 고주파전력을 인가해서 처리공간(S)에 플라스마를 세워 성막(成膜)하여도 좋다.

여기서, 상기 재치대(38) 상에 웨이퍼(W)를 올려놓는 상황에 대해 상세히 설명한다.

앞에서 설명한 바와 같이 도 4a에 도시된 최상단까지 상승한 압상핀(52)의 상단에다 웨이퍼(W)를 지지시킨 상태에서 액츄에이터(58;도 1 참조)를 구동하여 압상부재(54)를 하강하도록 하면, 거기에 지지되어 있는 상기 압상핀(52)도 상기 압상부재(54)와 일체로 하강하게 된다. 그리고, 이렇게 하강한 압상핀(52)은 최종적으로 도 4b에 도시된 것과 같이 그 압상핀(52) 상부의 플렌지부(70)가 재치대(38) 상부면의 오목부(72) 내로 들어가게 되는 바, 이때 압상핀(52)에 지지되어져 있던 웨이퍼(W)가 재치대(38) 쪽으로 옮겨져 배치되게 된다. 그리고, 상기 압상부재(54)에 설치된 핀지지반(56)에 지지된 압상핀(52) 전체는 그대로의 상태에서 지지되게 된다. 또, 상기 플렌지부(70)가 재치대(38)의 오목부(72) 내로 들어간 상태에서 압상핀(52)을 지지하도록 하여도 된다.

이 경우, 종래의 장치에서는 웨이퍼(W)의 이면쪽과 재치대(38) 사이의 공간(S1)의 가스가 앞에서 설명한 바와 같이 웨이퍼(W)가 하강하더라도 압상핀(52)과 핀삽통구멍(50) 사이의 간극으로부터 신속하게는 빠져나가지 않기 때문에, 에어쿠션의 작용이 생겨 웨이퍼(W)가 근소한 거리이기는 하지만 재치대(38)의 상부면을 옆으로 미끄러져 위치가 어긋나게 되는 경우가 있었다.

그러나, 본 발명에 따른 장치의 경우에는 상기 공간(S1)의 가스를 상기 압상핀(52)에 형성된 연통로(66)를 거쳐 재치대(38)의 아래쪽 공간(S2)쪽으로 신속하게 배제할 수가 있기 때문에 상기한 에어쿠션작용이 거의 발생하지 않게 됨으로써, 웨이퍼(W)가 옆으로 미끄러지는 일이 일어나지 않아 이 웨이퍼(W)의 위치가 어긋나지 않고 재치대(38) 상의 적정한 위치에 지지될 수 있도록 할 수가 있게 된다.

즉, 하강한 웨이퍼(W)가 재치대(38)의 상부면에 접촉해서 그 위에 올려놓아질 때, 이 웨이퍼(W)의 이면쪽 공간(S1)의 가스가 각 압상핀(52)의 핀본체(68)에 형성된 연통로(66) 내로 들어가 이를 거쳐 재치대(38)의 아래쪽 공간(S2)으로 배출되게 된다. 특히, 이 공간(S2)의 아래쪽이 진공흡인상태로 되어 있기 때문에 보다 빨리 공간(S1)의 가스가 배제될 수가 있게 됨으로써, 앞에서 설명한 바와 같이 에어쿠션작용이 생기지 않아 웨이퍼(W)에 위치어긋남이 발생하는 것을 방지할 수가 있게 된다.

이 경우, 웨이퍼(W)가 재치대(38) 상에 올려놓아질 때까지는 이 연통로(66)의 위쪽 개구부(66A)가 웨이퍼(W)의 이면에서 막히고, 아래쪽 개구부(66B)는 압상부재(54)의 상부면에 의해 막혀지게 되지만, 이 부분을 미세적(微細的)으로 보면 상기 양 개구부(66A,66B)는 모두 완전히 막히지는 않고 가스가 충분히 유통할 수 있을 정도의 간극이 생기도록 되어 있기 때문에, 공간(S1)의 가스배출을 그렇게 저해하지는 않는다.

또, 앞에서 설명한 바와 같이 공간(S1)의 가스는 주로 연통로(66)를 거쳐 배출되고, 핀삽통구멍(50)의 내벽과 압상핀(52)의 외주면 사이에 형성되는 간극이 대단히 작기 때문에 공간(S1)의 가스가 유입되지도 않게 된다. 따라서, 웨이퍼(W)에 성막하기 전에 재치대(38)에서 미리 프리코팅막을 성형하는 경우나, 웨이퍼(W)의 성막을 하고 있을 때 성막가스가 되돌아 들어와 이 부분에 불필요한 막이 퇴적하는 것도 방지할 수가 있기 때문에, 이 압상핀(52)의 상하방향으로의 가동상태를 방해할 염려도 없게 되어 순조로운 성막이 이루어질 수 있게 된다.

그리고, 각 압상핀(52)의 하단은 원호형상 압상부재(54)의 핀지지반(56) 상에 고정되어 있지 않고, 핀지지반(56)과는 떨어지지 않고서 핀지지반(56)과 미끄럼이동할 수 있게 지지되어 있을 뿐이기 때문에, 이 원호형상 압상부재(54)가 열에 의해 신축되더라도 이를 허용할 수 있게 됨으로써, 압상핀(52)이 이 압상부재(54)의 열에 의한 신축에 따라 압상핀(52)과 핀삽통구멍(50)과의 접촉부하에 따라 파손되는 것도 방지할 수 있게 된다.

한편, 상기 실시예에서는 연통로(66)가 환상부(68A)에서 위쪽을 향해 개구되어져 있다. 그러나, 연통로(66)를 핀본체(68)의 상단부에서 가로방향을 향해 개구시킬 수도 있다.

도 5a와 도 5b 및 도 5c는 연통로(66)를 핀본체(68)의 상단부에서 가로방향을 향해 개구시킨 압상핀(52)을 나타낸 것이다. 도 5a는 압상핀을 위에서 본 평면도이고, 도 5b는 도 5a의 화살표 A-A방향에서 본 압상핀(52)의 측단면도, 도 5c는 도 5a의 화살표 B-B방향에서 본 압상핀(52)의 측면도를 나타낸 것이다.

도 5a와 도 5b 및 도 5c에 도시된 것과 같이 본 실시예에서는 환상부(68A)의 일부가 절결되고, 플렌지부(70)에도 일부에 홈이 형성되도록 되어 있다. 이와 같이 구성됨으로써, 도 5b에서 보아 알 수 있듯이 연통로(66)가 상단부에서 가로방향을 향해 개방되어져 있다. 이 경우, 환상부(68A) 상에 웨이퍼(W)가 올려놓아져 있어도 연통로(66)의 위쪽 개구부(66A)가 웨이퍼(W)의 이면에 의해 막히지 않게 된다. 따라서, 기체가 쉽게 유통할 수 있기 때문에 공간(S1)의 기체가 쉽게 배출될 수 있게 된다.

그리고, 상기 실시예에서는 압상핀(52) 상부의 플렌지부(70)를 평판형상으로 형성하였으나, 이에 한하지 않고 도 6a와 도 6b에 도시된 것과 같이 위쪽으로 볼록한 곡면형상을 하도록 형성되어도 좋다(B형).

도 6a와 도 6b는 이와 같은 압상핀의 변형예를 나타낸 도면으로서, 도 6a는 측면도이고 도 6b는 단면도이다. 도시된 것과 같이, 이 변형예에 따른 압상핀(52A)에서는 플렌지부(70)가 위쪽을 향해 소정의 반경(R1), 예컨대 3 ~ 8mm 정도의 반경으로 볼록한 곡면을 이룬 형상으로 성형되어 있다. 그리고, 연통로(66)의 위쪽 개구부(66A)는 상기 플렌지부(70)의 중심부를 위쪽을 향해 개구될 수 있게 성형되어 있다.

이와 같이 됨으로써, B형의 웨이퍼(W)의 이면에 직접 접촉하는 개구부(66A)와의 접촉부(도 6b 참조)가 도 3b에 도시된 A형인 경우의 접촉부보다 작게 되어 있기 때문에, 압상핀(52A)이 상하로 이동할 때 그것이 수직방향에서 약간 기울어지더라도, 상기 B형의 플렌지부(70)에 웨이퍼(W)의 이면과 접촉하는 면이 곡면형상으로 되어 있는 만큼 작기 때문에, 웨이퍼(W)의 위치가 어긋나는 양을 억제할 수가 있다고 하는 작용효과를 발휘하게 된다.

그리고, 상기 변형예의 경우에는 연통로(66)의 위쪽 개구부(66A)를 핀본체(68)의 상단에서 위쪽을 향해 개방되도록 형성하였으나, 이에 한정되지 않고 핀본체의 상단에서 가로방향을 향해 개방되도록 하여도 된다.

도 7a와 도 7b 및 도 7c는 이와 같은 압상핀(52)의 변형예를 나타낸 도면으로서, 도 7a는 측면도이고 도 7b는 단면도이며 도 7c는 상면도이다. 도시된 바와 같이 이 변형예의 압상핀(52B)에서는 도 6a 및 도 6b의 변형예와 마찬가지로, 플렌지부(70)가 위쪽을 향해 소정의 반경(R1)으로 볼록한 곡면형상(돔형상 또는 삿갓형상)으로 성형되어 있다. 그리고, 연통로(66)의 위쪽 개구부(66A)는 위쪽을 향해 개방되지 않고 이 압상핀(52B)의 상단부에서 가로방향 또는 수평방향을 향해 개방되도록 되어 있다. 도면으로 도시된 예에서는 좌우 반대방향으로 1쌍의 개구부(66A)가 형성된 경우를 나타내고 있다. 이 경우, 도 7c에 도시된 것과 같이 플렌지부(70)의 일부에 절결부(74)가 형성되어, 이 절결부(74)가 상기 개구부(66A)의 일부를 구성하도록 되어 있다.

이 경우에는, 이 돔형상 플렌지부(70)의 정점(P1)에서 웨이퍼(W)의 이면과 접촉하여 이를 지지하게 되는, 이른바 점접촉상태로 되기 때문에, 앞에서 설명한 바와 같이 압상핀(52B)이 상하로 이동할 때 이것이 수직방향에서 약간 경사지더라도, 웨이퍼(W)가 점접촉상태로 지지되어 있기 때문에 위치가 어긋나는 양을 다시 더 억제할 수 있다고 하는 작용효과를 발휘할 수 있게 된다.

또, 도 3a 및 도 3b의 실시예 또는 도 6a 및 도 6b의 실시예에서는 위쪽 개구부(66A)가 웨이퍼(W)의 이면쪽과 닿게 되는 정도로 막혀져 있어서 배기저항이 약간만 존재하였으나, 도 7a 및 도 7b의 변형예에서는 개구부(66A)가 가로방향을 향해 개방되어져 있기 때문에, 이 개구부(66A)가 웨이퍼(W)에 의해 막히지 않고 항상 개방되어 있어서, 그 만큼 웨이퍼(W)의 이면쪽 공간(S1)의 가스를 보다 신속하게 배제할 수 있게 되어, 결과적으로 위치가 어긋나는 것을 다시 더 억제할 수가 있게 된다.

또, 도 3a 및 도 3b의 실시예와, 도 5a와 도 5b 및 도 5c의 변형예, 도 6a 및 도 6b의 변형예 및, 도 7a와 도 7b 및 도 7c의 변형예에서는, 핀본체(68)의 상부에 플렌지부(70)가 형성된 압상핀에 대해 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 플렌지부(70)가 형성되지 않은 구조의 압상핀으로 하여도 좋다.

도 8a 및 도 8b는 이와 같은 본 발명의 변형예를 나타낸 도면으로서, 도 8a는 측면도를 나타내고 도 8b는 단면도를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 이 변형예에 따른 압상핀(52C)에서는 확경(擴徑)된 플렌지부(70;도 7a와 도 7b 및 도 7c 참조)를 갖지 않고, 연통로(66)가 형성된 핀본체(68)의 상단을 순차적으로 직경을 좁혀 원추형상이 되도록 성형한 것으로, 그 선단부를 개구시켜 여기에 위쪽으로 개방된 개구부(66A)가 형성되도록 되어 있다.

이 경우에는, 플렌지부(70)가 형성되어 있지 않기 때문에, 이 압상핀(52C)이 재치대(38)에 보유지지되지 않고 항상 압상부재(54;도 4a와 도 4b 참조)의 상부면에서 그 하단이 보유지지되게 된다.

또, 상기 실시예 및 각 변형예에서는 핀본체(68)의 하단에 아래쪽 개구부(66B)가 형성되어 있으나, 이 대신 또는 이와 함께 도 9의 단면도에 도시된 것과 같이 핀본체(압상핀의;68)의 예컨대 하단부에서 그 측벽을 개구되도록 함으로써, 가로방향을 향해 개방된 별도의 개구부(66C)를 형성시켜도 좋다. 도시된 예에서는 1쌍의 별도의 개구부(66C)가 형성된 경우를 나타내었다. 이 개구부(66C)는 핀본체(68)의 하단부에 한하지 않고 그 도중의 어느 부분에 형성되어도 좋다. 도 10은 도 3a 및 도 3b에 도시된 A형 압상핀(52)에 상기 개구부(66C)를 형성시킨 상태를 나타낸 단면도이다.

이에 의하면, 압상핀의 아래쪽 개구부(66C)가 압상부재(54)에 의해 막히지 않고 항상 개방되어져 있기 때문에, 웨이퍼(W)의 이면쪽 공간(S1;도 4a 참조)의 가스를 보다 신속하게 재치대(38)의 이면쪽 공간(S2)을 향해 배제할 수 있게 된다.

또한, 도 9에 도시된 것과 같이 아래쪽 개구부(66C)를 핀본체(68)의 하단부에서 그 측벽에 형성시킨 경우에는, 도 11에 도시된 것과 같이 핀본체(68)의 하단부를 상하의 체결용 나사(80)를 가지고 압상부재(54) 쪽에다 고정되도록 접속시켜 이에 지지되도록 하여도 좋다.

다음에는 본 발명의 다른 실시예에 대해 설명한다.

도 12는 이 다른 실시예에 따른 피처리체 승강기구를 나타낸 것이다. 도 12에 도시된 것과 같이 본 실시예에서는 압상핀(52)이 짧게 형성되고서, 연통로(66)에 압상핀(52)의 위치결정을 함과 더불어 압상핀(52)을 상하로 구동하는 위치결정구동핀(90)의 상단부(90A)가 미끄럼이동할 수 있게 삽입되도록 되어 있다.

이 위치결정구동핀(90)의 상단부(90A)의 외경은 바람직하기로는 연통로(66)의 내경보다 조금 작게 형성되어, 상단부(90A)의 외주면과 연통로(66)의 내주면 사이에 간극이 형성되도록 되어 있다.

상기 위치결정구동핀(90)의 상단부(90A)의 외주면에 핀의 길이방향으로 복수의 홈을 형성시켜도 좋다. 이 경우, 위치결정구동핀(90)의 상단부의 최대외경부분에 의해 압상핀(52)의 위치를 결정함과 더불어, 홈부분에 의해 가스유통공간을 확보할 수 있게 된다. 홈 대신 위치결정구동핀(90)의 상단부의 횡단면을 예컨대 4각 형이 되도록 하여도 좋다. 이는 다음에 설명되는 각 실시예에 대해서도 공통이다.

위치결정구동핀(90)의 상단부(90A)는 위치결정구동핀(90)의 하단부(90B)보다 상대적으로 작은 직경으로 형성되어도 좋다. 이는 연통로(66)의 내측면과의 사이의 간극을 확보함과 더불어 위치결정구동핀(90)의 강성(剛性)을 확보하기 위해서이다.

위치결정구동핀(90)의 일부에는 도 12에 도시된 것과 같이 돌기 또는 플렌지(91)가 형성되어 있다. 이 돌기 또는 플렌지(91)는 압상핀(52)의 하단부와 걸어맞춰지는 치수를 갖도록 되어 있다. 돌기 또는 플렌지(91)가 돌기인 경우에는, 돌기가 위치결정구동핀(90)의 외주면에서 반경방향 바깥쪽으로 돌출하는 복수의 돌기물로 이루어지기만 하면 된다. 반경방향 바깥쪽으로 돌출한 복수의 돌기물 사이의 간극에 의해 연통로(66)가 막혀지지 않아 기체를 쉽게 유통시킬 수가 있게 된다. 한편, 돌기 또는 플렌지(91)가 플렌지인 경우에도, 미세적으로는 플렌지와 압상핀(52)의 하단부 사이에 간극이 형성되어, 이 간극을 통해 압상핀(52)을 하강시킬 때 웨이퍼(W)와 재치대(38) 사이의 가스를 충분히 배출할 수가 있게 된다.

위치결정구동핀(90)의 하단부는 압상부재(54)에 고정되도록 되어 있다.

도 12의 상태에서 위치결정구동핀(90)이 상승하면, 돌기 또는 플렌지(91)가 압상핀(52)의 하단부와 걸어맞춰져 압상핀(52)을 위쪽으로 이동시켜 웨이퍼(W)를 끌어올리게 된다. 또, 도 12의 상태에서 위치결정구동핀(90)이 하강하면, 압상핀의 두부(頭部)가 재치대(38)의 오목부(72)에 들어가 플렌지부(70)가 재치대(38)에 걸려지게 된다.

본 실시예의 피처리체 승강기구에 의하면, 압상핀(52)의 위치가 위치결정구동핀(90)의 위치에 따라 정해지고, 위치결정구동핀(90)의 위치는 압상부재(54)에 의해 정해지기 때문에, 압상핀(52)이 항상 일정한 장소에서 웨이퍼(W)를 지지할 수가 있게 된다.

또, 본 실시예의 피처리체 승강기구에 의하면, 압상핀(52)이 위치결정구동기구(90)에 의해 수직으로 보유지지되기 때문에, 압상핀(52)의 상하이동이 순조롭게 이루어져, 압상핀(52)이 경사져 상하로 이동할 수 없게 되는 것을 방지할 수가 있게 된다.

웨이퍼(W)를 재치대(38) 상으로 내릴 때, 웨이퍼(W)와 재치대(38) 사이의 가스를 연통로(66)를 거쳐 재치대(38)의 아래쪽 공간(S2)으로 빠져나가도록 하여 웨이퍼(W)의 위치어긋남을 방지하도록 하는 것은 앞에서 설명한 다른 실시예의 피처리체 승강기구와 마찬가지이다.

본 실시예에서는 위치결정구동핀(90)의 하단부가 압상부재(54)에 고정되도록 되어 있으나, 위치결정구동핀(90)에 의한 위치결정의 요구가 엄격하지 않은 경우에는 위치결정구동핀(90)의 하단부를 압상부재(54) 상에 미끄럼이동할 수 있도록 받쳐지도록 할 수가 있다. 이 경우에는 압상부재(54)의 열신축(熱伸縮)에 의한 영향을 경감시킬 수가 있게 된다.

또, 본 실시예에서는 압상핀(52)이 재치대(38)의 내부에 매몰될 정도로 짧게 형성되어 있으나, 압상핀(52)의 하단부가 재치대(38)의 하부면에서 아래쪽으로 돌출되도록 하여도 좋다.

또한, 본 실시예에서는 돌기 또는 플렌지(91)의 최대외경치수가 재치대(38)의 핀삽통구멍(50)의 내경보다 작아서, 돌기 또는 플렌지(91)가 핀삽통구멍(50)의 내부로 진입할 수 있도록 되어 있으나, 돌기 또는 플렌지(91)의 최대직경치수가 재치대(38)의 핀삽통구멍(50)의 내경보다 크게 되도록 형성하여도 된다.

도 13은 상기 압상핀(52)의 하단부가 재치대(38)의 하부면에서 아래쪽으로 돌출하는 구성과, 상기 돌기 또는 플렌지(91)의 최대직경치수가 재치대(38)의 핀삽통구멍(50)의 내경보다 크게 구성된 2가지 구성을 함께 구비한 실시예를 나타낸 것이다.

도 13에 도시된 실시예에 의하면, 도 12에 도시된 실시예에서의 작용효과를 모두 구비함과 더불어, 위치결정구동핀(90)이 상승할 때 소정의 높이에서 돌기 또는 플렌지(91)가 재치대(38)의 하부면에 걸려지게 된다. 이에 따라, 재치대(38)의 상부면에서 압상핀(52)이 돌출하는 높이가 규정되기 때문에, 모든 압상핀(52)이 재치대(38)의 상부면에서 돌출하는 높이를 정확히 같아지도록 할 수가 있게 된다.

상기 도 12 및 도 13에 도시된 실시예에서, 플렌지부(70)를 도 6a 및 도 6b와 같이 볼록한 곡면형상으로 할 수가 있다. 또, 연통로(66)의 위쪽 개구부를 도 5a, 도 5b, 도 5c 및 도 7a, 도 7b와 같이 가로방향으로 개구되도록 할 수도 있다. 압상핀(52)의 상단부를 도 8a 및 도 8b에 도시된 것과 같이 점차 직경이 좁혀지도록 해서 원추형상을 갖도록 할 수도 있다.

그리고, 상기 도 12 및 도 13의 실시예에서, 도 9에 도시된 것과 같이 압상핀(52)의 핀본체(68) 하단부 측벽에 개구를 형성함으로써 가로방향을 향해 개방되 는 개구를 형성할 수도 있다.

다음에는 본 발명의 또 다른 실시예에 대해 설명한다.

도 14는 본 실시예에 따른 피처리체 승강기구를 나타낸 도면이다.

도 14에 도시된 것과 같이 본 실시예는 압상핀(52)의 연통로(66)에 위치결정구동핀(90)이 상승할 때 위치결정구동핀(90)의 상단과 걸려지는 돌기(92)를 형성시킨 구조로 되어 있다.

상기 돌기(92)는 연통로(66)의 내면 전체 둘레에 걸쳐 형성되어도 좋으나, 연통로(66)의 내면 둘레방향으로 단속적으로 형성되어 안쪽으로 돌출한 복수의 돌기로 하여도 좋다.

본 실시예에서는 압상핀(52)이 짧게 형성되어 연통로(66)에 위치결정구동핀(90)의 상단부가 미끄럼이동할 수 있게 삽입되어 있다. 상기 돌기(92)의 최소내측치수는 위치결정구동핀(90)의 상단부(90A)의 외경보다 조금 작게 형성되어 있다. 또, 위치결정구동핀(90)과 연통로(66) 사이에는 가스를 유통시키기에 충분한 간극이 형성되도록 되어 있다.

도 14의 상태에서 위치결정구동핀(90)이 상승하면, 돌기(92)가 위치결정구동핀(90)의 상단에 걸려져 압상핀(52)을 위쪽으로 이동시켜 웨이퍼(W)를 끌어올리게 된다. 또, 도 14의 상태에서 위치결정구동핀(90)을 하강시키면, 압상핀(52)의 두부가 재치대(38)의 오목부(72)로 들어가 플렌지부(70)가 재치대(38)에 걸리게 된다.

본 실시예의 피처리체 승강기구에서도, 웨이퍼(W)와 재치대(38) 사이의 가스 가 연통로(66)를 통해 빠져나가도록 된 것과, 압상핀(52)의 위치가 일정하게 유지되는 것 및, 압상핀(52)이 위치결정구동핀(90)에 의해 수직으로 유지됨으로써 경사에 의해 상하로 이동할 수 없게 되는 것을 방지할 수 있도록 하는 것과 같은 작용효과를 발휘할 수 있게 된다.

또, 본 실시예의 피처리체 승강기구에서도, 위치결정구동핀(90)의 하단부를 압상부재(54) 상에다 미끄럼이동할 수 있게 지지하도록 된 것, 압상핀(52)의 하단부가 재치대(38)의 하부면에서 아래쪽으로 돌출하도록 된 것, 플렌지부(70)를 도 6a 및 도 6b와 같이 볼록한 곡면형상이 되도록 하는 것, 연통로(66)의 위쪽 개구부를 도 5a, 도 5b, 도 5c 및 도 7a, 도 7b와 같이 가로방향으로 개구시키는 것, 플렌지부(70) 대신 압상핀(52)의 상단부를 도 8a 및 도 8b와 같이 원추형이 되도록 하는 것 및, 압상핀(52)의 핀본체(68)의 하단부 측벽에 개구를 형성시켜 가로방향으로 개방되도록 하는 것과 같이 변경할 수도 있다.

그리고, 돌기(92) 대신 도 15에 도시된 것과 같이 연통로(66)의 상부를 작은 직경부(93)로 형성시킬 수도 있는 바, 이 경우에 작은 직경부(93)의 내경을 위치결정구동핀(90)의 외경보다 조금 작게 형성되도록 한다. 이 경우에도 위치결정구동핀(90)이 상승하면 위치결정구동핀(90)의 상단부가 작은 직경부(93)의 하단에 걸려져 압상핀(52)을 위쪽으로 이동시키게 된다. 또, 도 15의 상태에서 위치결정구동핀(90)이 하강하면, 압상핀(52)의 두부가 재치대(38)의 오목부(72)로 들어가 플렌지부(70)가 재치대(38)에 걸려지게 된다.

상기 작은 직경부(93)는 압상핀(52)의 길이방향으로 소정의 거리만큼 작은 직경으로 형성된 다음부터 다시 큰 직경으로 되어도 좋다. 이 경우에는, 작은 직경부(93)의 하단부에 위치결정구동핀(90)의 상단과 걸려지는 단차부가 형성되도록 되어 있기 때문에, 도 14 및 도 15의 실시예와 같은 작용효과를 나타낼 수 있다.

다음에는 본 발명의 또 다른 실시예에 대해 설명한다.

도 16은 본 실시예에 다른 피처리체 승강기구를 나타낸 것으로, 본 실시예는 압상핀(52)을 하강시켰을 때 확실하게 압상핀(52)을 끌어내릴 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.

도 16에 도시된 것과 같이 본 실시예는 위치결정구동핀(90)의 상단부에 팽출부(94)를 갖는 한편, 연통로(66)의 하단부에는 협착부(95)를 갖도록 되어 있다. 팽출부(94)의 최대외경치수는 협착부(95)의 최소내경치수보다 크게 형성되어 있다. 이 팽출부(94)와 협착부(95)는 예컨대 나사를 형성함으로써 형성되도록 할 수 있다. 위치결정구동핀(90)의 선단부를 삽입할 때 나사가 끼워지도록 함으로써 위치결정구동핀(90)의 선단부를 삽입할 수가 있으며, 통상적인 운전을 할 때는 나사산끼리 걸려져 있게 된다. 나사 외에 삽입되고 나서 회전되어질 수 있는 다른 끼움형태가 되도록 할 수도 있다.

도 16의 상태에서 위치결정구동핀(90)이 상승하면, 돌기(92)가 위치결정구동핀(90)의 상단과 연통로(66)의 작은 직경부(93)가 걸려져 압상핀(52)을 위쪽으로 이동시켜 웨이퍼(W)를 끌어올리게 된다. 또, 압상핀(52)이 위쪽으로 이동한 상태에서 위치결정구동핀(90)이 하강할 때, 가령 압상핀(52)이 어떤 원인으로 하강하지 않는 경우에는, 팽출부(94)가 협착부(95)에 걸려져 확실하게 압상핀(52)을 끌어내릴 수가 있게 된다. 이에 따라, 압상핀(52)이 끌려들어가지 않게 되는 일이 방지될 수 있게 된다.

본 실시예의 피처리체 승강기구에서도, 웨이퍼(W)와 재치대(38) 사이의 가스가 연통로(66)를 통해 빠져나가도록 된 것과, 압상핀(52)의 위치가 일정하게 유지되는 것 및, 압상핀(52)이 위치결정구동핀(90)에 의해 수직으로 유지될 수 있는 것과 같은 작용효과를 발휘할 수 있게 된다.

또, 본 실시예의 피처리체 승강기구에서도 압상핀(52)의 하단부가 재치대(38)의 하부면에서 아래쪽으로 돌출하도록 된 것, 플렌지부(70)를 도 6a 및 도 6b와 같이 볼록한 곡면형상이 되도록 한 것, 연통로(66)의 위쪽 개구부를 도 5a, 도 5b, 도 5c 및 도 7a, 도 7b와 같이 가로방향으로 개구시킨 것, 압상핀(52)의 상단부를 도 8a 및 도 8b와 같이 원추형이 되도록 하는 것, 압상핀(52)의 핀본체(68)의 하단부 측벽에 개구를 형성시켜 가로방향으로 개방되도록 하는 것 및, 작은 직경부(93) 대신 돌기나 단차부가 형성되도록 한 것과 같이 변경시킬 수도 있다.

다음에는 본 발명의 또 다른 실시예에 대해 설명한다.

도 17은 본 실시예에 따른 피처리체 승강기구를 나타낸 것으로, 이 실시예는 재치대(38)의 핀삽통구멍(50) 하단부에서 압상핀(52)의 하단이 보유지지되도록 한 것이다.

도 17에 도시된 것과 같이, 본 실시예에 따른 재치대(38)는 핀삽통구멍(50) 을 갖고서 이 핀삽통구멍(50)의 하단부에 돌기(96)가 형성되도록 되어 있다. 이 돌기(96)는 핀삽통구멍(50)의 내주면방향 전체에 걸쳐 형성되어도 좋으나, 원주방향으로 복수의 돌기가 단속적으로 안쪽으로 돌출하는 돌기물로 형성되어도 좋다.

핀삽통구멍(50)에는 압상핀(52)이 위쪽으로 끼워지도록 되어 있는 바, 이 압상핀(52)의 하단이 돌기(96)에 걸려지도록 되어 있다. 압상핀(52)의 내부에는 연통로(66)가 형성되고, 이 연통로(66)의 내부에는 돌기(92)가 형성되어 있다. 이 돌기(92)는 연통로(66)의 전체 둘레에 걸쳐 연속적으로, 즉 링형상으로 형성되어도 좋다. 또, 이 돌기(92) 대신 앞에서 설명한 작은 직경부(93) 또는 단차부가 형성되도록 하여도 좋다.

연통로(66)에는 위치결정구동핀(90)의 상단부가 삽입되도록 되어 있고, 이 위치결정구동핀(90)의 하단부는 압상부재(54)에 고정되도록 되어 있다.

이와 같은 본 실시예에 의하면, 위치결정구동핀(90)이 상승하면 돌기(92)가 위치결정구동핀(90)의 상단에 걸려져 압상핀(52)을 위쪽으로 이동시켜 웨이퍼(W)를 끌어올리게 된다. 또, 위치결정구동핀(90)을 하강시키면 압상핀(52)의 하단이 돌기(96)에 걸려져 하강이 정지되게 된다.

본 실시예의 피처리체 승강기구에서도, 웨이퍼(W)와 재치대(38) 사이의 가스가 연통로(66)를 통해 빠져나가는 것, 압상핀(52)의 위치가 일정하게 유지되도록 하는 것, 압상핀(52)이 위치결정구동핀(90)에 의해 수직으로 유지되어 경사에 의해 상하로 이동하지 못하게 되는 것이 방지되는 것 등의 작용효과를 나타낼 수 있게 된다.

또, 본 실시예에 따른 피처리체 승강기구에서도, 위치결정구동핀(90)의 하단부를 압상부재(54) 상에 미끄럼이동할 수 있게 받쳐지도록 하는 것, 도 3a 및 도 3b와 같은 플렌지부(70)를 형성하는 것, 이 플렌지부(70)를 도 6a 및 도 6b와 같이 볼록한 곡면형상으로 하는 것, 압상핀(52)의 상단부를 도 8a 및 도 8b에 도시된 것과 같이 원추형상으로 하는 것, 연통로(66)의 위쪽 개구부를 도 5a, 도 5b, 도 5c 및 도 7a, 도 7b와 같이 가로방향으로 개구시키도록 된 것, 압상핀(52)의 핀본체(68) 하단부 측벽에 개구를 형성시켜 가로방향을 향해 개방되도록 한 것과 같은 변경을 가할 수도 있다.

그리고, 상기 실시예에서는 웨이퍼의 표면에 TiN막을 성막시키는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되지 않고 다른 종류의 막을 퇴적시켜도 되며, 성막처리에 한하지 않고 열처리, 개질처리(改質處理), 에칭처리, 플라스마를 쓴 각종 매엽처리를 행하는 경우에도 본 발명을 적용할 수 있음은 물론이다.

또, 상기 실시예에서는 피처리체로서 반도체웨이퍼를 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되지 않고 LCD기판, 유리기판 등에도 적용할 수 있음은 물론이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 피처리체 승강기구 및 이를 사용한 처리장치에 의하면, 다음과 같은 작용효과가 발휘될 수 있게 된다.

본 발명에 의하면, 재치대 상에 피처리체를 올려놓을 때 피처리체의 이면쪽 공간의 가스를 압상핀에 형성된 연통로를 거쳐 재치대의 이면쪽으로 신속하게 배제 할 수가 있기 때문에, 에어쿠션작용이 발생하지 않게 됨으로써 피처리체가 재치대 상을 옆으로 미끄러지지 않아 위치가 어긋나는 것을 방지할 수 있게 된다.

또 본 발명에 의하면, 압상핀의 연통로에 위치결정구동핀이 삽입되어 압상핀의 위치가 위치결정구동핀에 의해 위치가 결정됨으로써, 웨이퍼의 위치가 어긋나는 것을 방지할 수 있게 된다.

또 본 발명에 의하면, 압상핀의 연통로에 위치결정구동핀이 삽입되고서 압상핀이 위치결정구동핀에 의해 수직으로 보유지지되기 때문에 압상핀의 상하이동이 순조롭게 이루어져서, 압상핀이 기울어져 상하이동을 하지 못하게 되는 것을 방지할 수 있게 된다.

또 본 발명에 의하면, 압상핀의 위쪽 개구부가 가로방향을 향해 개방되어져 있기 때문에 이 개구부가 피처리체의 이면쪽에서 막히는 것을 방지할 수 있게 됨으로써, 피처리체 이면쪽 공간의 가스를 신속하고 확실하게 배제할 수 있게 된다.

또 본 발명에 의하면, 압상핀의 플렌지부에 개구부의 일부를 형성하는 절결부가 형성되도록 되어 있기 때문에 이 개구부가 피처리체 이면쪽에서 막혀지는 것을 확실하게 방지할 수가 있게 됨으로써, 피처리체 이면쪽 공간의 가스를 한층 더 확실하게 배제할 수 있게 된다.

또 본 발명에 의하면, 압상핀의 아래쪽 개구부가 가로방향으로 개방되어 있기 때문에, 이 개구부가 압상부재에 의해 막혀지는 것을 확실하게 방지할 수 있게 된다.

Claims

진공흡인할 수 있도록 된 처리용기 내에 설치된 재치대에 형성된 복수의 핀삽통구멍에 압상핀을 상하로 이동할 수 있게 삽통하도록 설치하고서, 이 압상핀을 압상부재로 상하로 이동시켜 줌으로써 피처리체를 상기 재치대 상에 올려놓도록 된 피처리체 승강기구에서,

상기 압상핀에 상기 재치대 위쪽 공간과 아래쪽 공간을 연통시키기 위한 연통로가 형성된 것을 특징으로 하는 피처리체 승강기구.
제1항에 있어서, 상기 압상핀이 핀본체와, 이 핀본체의 선단부에 형성되고서 하강했을 때 상기 핀삽통구멍 상단 개구의 주변가장자리에 보유지지되는 플렌지부로 이루어진 것을 특징으로 하는 피처리체 승강기구.
제2항에 있어서, 상기 연통로의 위쪽 개구부가 상기 핀본체의 상단에서 위쪽을 향해 개방된 것을 특징으로 하는 피처리체 승강기구.
제2항에 있어서, 상기 연통로의 위쪽 개구부가 상기 핀본체의 상단에서 가로방향을 향해 개방된 것을 특징으로 하는 피처리체 승강기구.
제2항에 있어서, 상기 플렌지부가 위쪽으로 볼록한 곡면형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 피처리체 승강기구.
제2항에 있어서, 상기 플렌지부에 상기 개구부의 일부를 형성하기 위한 절결부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 피처리체 승강기구.
제1항에 있어서, 상기 핀본체의 하단이 상기 압상부재 상에 사이가 떨어질 수 있게 올려놓아진 상태로 지지된 것을 특징으로 하는 피처리체 승강기구.
제1항에 있어서, 상기 압상핀의 하단이 상기 압상부재에 고정된 상태로 지지된 것을 특징으로 하는 피처리체 승강기구.
제1항에 있어서, 상기 연통로의 아래쪽 개구부가 상기 압상핀의 하단부에서 가로방향을 향해 개방된 것을 특징으로 하는 피처리체 승강기구.
진공흡인할 수 있도록 된 처리용기 내에 설치된 재치대에 형성된 복수의 핀삽통구멍에 압상핀을 상하로 이동할 수 있게 삽통하도록 설치하고서, 이 압상핀을 압상부재로 상하로 이동시켜 줌으로써 피처리체를 상기 재치대 상에 올려놓도록 된 피처리체 승강기구에서,

상기 압상핀에 상기 재치대 위쪽 공간과 아래쪽 공간을 연통시키도록 연통로가 형성되고서, 이 연통로에는 그 내부에 미끄럼이동할 수 있게 삽입되어 상기 압상핀의 위치를 결정함과 더불어 상기 압상핀을 상하로 구동하게 되는 위치결정구동핀이 설치되어, 이 위치결정구동핀이 압상부재에 의해 상하로 이동할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 피처리체 승강기구.
제10항에 있어서, 상기 압상핀이 상단부에 환상부 또는 압상핀이 하강했을 때 상기 핀삽통구멍의 주변가장자리에 보유지지되는 플렌지부가 형성된 핀본체를 갖도록 된 것을 특징으로 하는 피처리체 승강기구.
제11항에 있어서, 상기 환상부 또는 상기 플렌지부는 그 상부가 볼록한 곡면형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 피처리체 승강기구.
제11항에 있어서, 상기 연통로의 위쪽 개구부가 상기 핀본체의 상단에서 위쪽 또는 가로방향으로 개방되어져 있는 것을 특징으로 하는 피처리체 승강기구.
제10항에 있어서, 상기 위치결정구동핀은 상승할 때 상기 압상핀의 하단부와 걸려지는 돌기 또는 플렌지를 갖도록 된 것을 특징으로 하는 피처리체 승강기구.
제10항에 있어서, 상기 압상핀의 연통로는 상기 위치결정구동핀이 상승할 때 상기 위치결정구동핀의 상단과 걸려지는 돌기나 작은 직경부 또는 단차부를 갖도록 된 것을 특징으로 하는 피처리체 승강기구.
제10항에 있어서, 상기 위치결정구동핀의 상단부에 팽출부가 형성되는 한편, 상기 압상핀의 연통로 하단부에는 협착부가 형성되고서, 상기 팽출부의 최대외경치수가 상기 연통로의 협착부의 최소내경치수보다 크도록 된 것을 특징으로 하는 피처리체 승강기구.
제10항에 있어서, 상기 재치대의 핀삽통구멍의 하단부에 상기 압상핀이 하강했을 때 상기 압상핀의 하단과 걸려지는 돌기를 갖도록 된 것을 특징으로 하는 피처리체 승강기구.
제10항에 있어서, 상기 위치결정구동핀의 하단이 상기 압상부재 상에 미끄럼이동할 수 있게 지지되어져 있는 것을 특징으로 하는 피처리체 승강기구.
제10항에 있어서, 상기 위치결정구동핀의 하단이 상기 압상부재에 고정된 상태로 지지되어져 있는 것을 특징으로 하는 피처리체 승강기구.
진공흡인할 수 있도록 된 처리용기와,

피처리체를 올려놓는 재치대,

이 재치대에 복수의 핀삽통구멍이 형성되고서, 이 핀삽통구멍에 상하로 이동할 수 있게 압상핀이 설치되어, 이 압상핀을 압상부재로 상하로 이동시켜 줌으로써 피처리체가 상기 재치대 상에 올려놓아지도록 하여, 상기 압상핀에 상기 재치대의 위쪽 공간과 아래쪽 공간을 연통시키기 위한 연통로가 형성된 피처리체 승강기구 및,

상기 처리용기에 접속된 진공흡인수단을 갖춰 이루어진 것을 특징으로 하는 피처리체 처리장치.