KR101835755B1 - Manufacturing method for thin film and substrate process apparatus - Google Patents

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Abstract

본 발명은 박막 제조방법 및 기판 처리 장치에 관한 것으로서, 복수의 기판 상에 박막을 제조하는 방법에 있어서, 상기 복수의 기판을 챔버 내부의 기판지지부에 안착시키고, 상기 기판지지부를 회전시키는 과정; 및 상기 기판지지부의 상부에 구비되는 가스분사장치를 통해 상기 기판 상에 원료가스를 분사하는 원료가스 분사영역과 반응가스를 분사하는 반응가스 분사영역 각각에 원료가스와 반응가스를 공급하여 상기 복수의 기판 상에 박막을 증착하는 과정;을 포함하고, 상기 박막을 증착하는 과정에서 상기 반응가스 분사영역에 플라즈마를 형성하고, 상기 반응가스 분사영역에 형성된 플라즈마의 확산을 방지하기 위하여 상기 원료가스 분사영역과 상기 반응가스 분사영역 사이에 확산방지가스를 분사하는 것을 특징으로 하고, 가스분사영역의 일부 영역에 플라즈마를 선택적으로 형성하여 박막의 균일도 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.A method of manufacturing a thin film on a plurality of substrates, the method comprising: placing the plurality of substrates on a substrate support within a chamber and rotating the substrate support; And supplying a source gas and a reaction gas to a source gas injection region for injecting the source gas onto the substrate and a reaction gas injection region for injecting the reaction gas through the gas injection device provided on the substrate support portion, In the deposition of the thin film, a plasma is formed in the reactive gas injection region, and in order to prevent diffusion of the plasma formed in the reactive gas injection region, Diffusion gas is injected between the reactive gas injection region and the reactive gas injection region, and uniformity and reliability of the thin film can be improved by selectively forming plasma in a partial region of the gas injection region.

Description

박막 제조방법 및 기판 처리 장치{Manufacturing method for thin film and substrate process apparatus}[0001] The present invention relates to a thin film manufacturing method and a substrate processing apparatus,

본 발명은 박막 제조방법 및 기판 처리 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가스분사영역의 일부 영역에 플라즈마를 선택적으로 형성하여 박막의 균일도 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 박막 제조방법 및 기판 처리 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a thin film manufacturing method and a substrate processing apparatus, and more particularly, to a thin film manufacturing method and a substrate processing apparatus capable of improving the uniformity and reliability of a thin film by selectively forming plasma in a partial region of a gas injection region will be.

반도체 소자의 스케일이 점차 축소됨에 따라 극박막에 대한 요구가 갈수록 증대되고 있으며, 콘택홀 크기가 감소되면서 단차 도포성(step coverage)에 대한 문제도 점점 더 심각해지고 있다. 이에 따른 여러 가지 문제들을 극복할 수 있는 증착방법으로서 원자층증착(atomic layer deposition, ALD)방법이 사용되고 있다. As the scale of the semiconductor device is gradually reduced, the demand for the polar thin film is increasing and the problem of the step coverage becomes increasingly serious as the contact hole size is reduced. Atomic layer deposition (ALD) has been used as a deposition method to overcome various problems.

원자층 박막증착방법의 원리를 간단하게 설명하면 다음과 같다. 기판이 챔버 내로 공급된 원료가스에 노출되면 기판 표면과의 반응을 통해 원료가스가 기판 표면에 화학 흡착되어 단원자층을 형성한다. 그러나 기판 표면이 원료가스로 포화되면 단원자층 이상의 원료가스는 동일한 리간드 간의 비반응성으로 인해 화학 흡착 상태를 형성하지 못하고 물리 흡착 상태에 있게 된다. 이후, 기판이 퍼지(purge)가스에 노출이 되면 기판 상에 존재하던 물리 흡착 상태의 원료가스는 퍼지가스에 의해서 제거된다. 이어서 기판이 반응가스에 노출되면, 반응가스가 기판 표면에 화학 흡착되어 있는 원료가스와 리간드 상호 간 치환반응을 하면서 두 번째 층이 형성되고, 첫 번째 층과 반응하지 못한 반응가스는 물리 흡착 상태에 있다가, 다시 기판이 퍼지가스에 노출되면 퍼지가스에 의해 제거된다. 그리고 이 두 번째 층의 표면은 원료가스와 반응할 수 있는 상태에 있게 된다. 상기한 과정이 하나의 사이클을 이루고 기판에 원하는 두께의 박막이 형성될 때까지 여러 사이클을 반복한다. The principle of the atomic layer thin film deposition method will be briefly described as follows. When the substrate is exposed to the source gas supplied into the chamber, the source gas is chemically adsorbed on the substrate surface through reaction with the substrate surface to form a monolayer. However, when the surface of the substrate is saturated with the source gas, the source gas above the monolayer can not form a chemisorption state due to the non-reactivity between the same ligands, and is in a state of physically adsorbed. Thereafter, when the substrate is exposed to the purge gas, the raw material gas in the physically adsorbed state existing on the substrate is removed by the purge gas. Then, when the substrate is exposed to the reaction gas, a second layer is formed while the reaction gas is chemically adsorbed on the surface of the substrate and the ligand intermixes with the reaction gas, and the reactive gas, which has not reacted with the first layer, When the substrate is again exposed to the purge gas, it is removed by the purge gas. And the surface of this second layer is in a state capable of reacting with the source gas. The above process repeats several cycles until one cycle is formed and a thin film having a desired thickness is formed on the substrate.

원자층을 형성하기 위한 기판처리장치는 내부에 공간부가 형성되어 있는 챔버와, 챔버 내부에 회전 가능하게 설치되며 복수의 기판이 안착되는 기판지지부를 구비한다. 또한, 챔버의 상부에는 기판을 향해 가스를 공급하는 가스분사장치가 설치된다. The substrate processing apparatus for forming an atomic layer includes a chamber having a space portion formed therein, and a substrate support portion rotatably installed in the chamber and on which a plurality of substrates are mounted. In addition, a gas injection device for supplying a gas toward the substrate is provided at an upper portion of the chamber.

이와 같은 가스분사장치는 챔버를 형성하는 탑리드 하부 중심부에 복수 개의 가스분사공이 형성된 중앙가스 분사유닛이 결합되고, 탑리드의 하부에 중앙가스 분사유닛의 원주방향을 따라 부채꼴과 유사한 형태로 형성되며 복수 개의 가스분사공이 형성된 공정가스 분사유닛 및 퍼지가스 분사유닛이 복수 개 결합된다. 또한, 탑리드에는 복수의 가스주입공이 형성되어 있으며, 각 가스주입공은 각각의 분사유닛에 형성된 가스분사공과 연통된다. In such a gas injection device, a central gas injection unit having a plurality of gas injection holes formed therein is coupled to a center of a bottom of a top lead forming a chamber, and the gas injection unit is formed at a lower portion of the top lead along a circumferential direction of the central gas injection unit A plurality of process gas injection units and purge gas injection units each having a plurality of gas injection holes are combined. A plurality of gas injection holes are formed in the top lead, and each gas injection hole communicates with a gas injection hole formed in each of the injection units.

기판지지부는 챔버 내에서 승강 및 회전 가능하도록 설치되어, 박막 증착 중 복수의 기판이 각 분사유닛으로부터 분사되는 가스를 순차적으로 공급받을 수 있도록 한다. 예컨대, 기판은 공정이 시작되는 시점에 원료가스를 공급받고, 순차적으로 퍼지가스, 반응가스, 퍼지가스를 공급받아 박막 증착이 이루어진다. The substrate supporting unit is provided so as to be able to move up and down in the chamber so that a plurality of substrates can be sequentially supplied with the gas injected from each of the injection units during thin film deposition. For example, the substrate is supplied with the source gas at the beginning of the process, and sequentially supplied with the purge gas, the reactive gas, and the purge gas, and thin film deposition is performed.

한편, 박막이 증착되는 과정에서 박막 증착을 촉진시키기 위하여 기판지지부와 가스분사장치 사이의 반응가스 분사영역에 플라즈마를 형성할 수도 있다. 예컨대 금속 재질의 가스분사유닛에 직류전원 또는 RF 전원과 연결된 전극을 설치하고, 금속 재질의 기판지지부를 접지시킨 후 전원을 인가하면 기판지지부와 가스분사유닛 사이에 플라즈마가 형성된다. 통상 플라즈마가 형성되는 영역은 공정가스, 예컨대 반응가스가 분사되는 반응가스 분사영역인데, 그 이외의 가스 분사영역으로 플라즈마가 확산되는 경우에는 기판 상에 원하는 박막을 증착하기 어려운 문제점이 있다. 플라즈마의 확산은 전극주위의 퍼지가스로 사용되는 아르곤(Ar)이나 헬륨(He) 등과 같은 불활성 가스가 쉽게 이온화되면서 발생될 수 있다. 불활성 가스는 단원자 분자로서 반응가스 분사영역에서 반응가스가 활성화 및 이온화 되면서 발생한 전자의 영향을 받아 이온화되기 쉬운 특성을 갖는다. 이렇게 이온화된 불활성 가스에서 발생된 전자들에 의하여 2차 방전이 발생되면서 퍼지가스 분사영역은 물론 가스분사장치와 기판지지대 사이의 가스분사영역 전체에 걸쳐 플라즈마가 형성된다. 이렇게 챔버 내부 전체에 걸쳐 플라즈마가 확산될 경우, 원료가스와 반응가스 간에 화학기상반응이 일어나 파티클이 발생하게 된다.이로 인해 기판 상에 원하지 않는 박막이 형성되어 박막의 품질이 저하되고, 이에 따라 생산성이 저하되는 문제점이 있다. Meanwhile, in order to promote the thin film deposition during the deposition of the thin film, a plasma may be formed in the reactive gas injection region between the substrate support and the gas injection device. For example, an electrode connected to a DC power source or an RF power source is installed in a gas injection unit made of a metal, and a power is applied after grounding a substrate supporting part made of a metal, plasma is formed between the substrate supporting part and the gas injection unit. Generally, the region where the plasma is formed is a reaction gas injection region in which a process gas, for example, a reaction gas is injected. When a plasma is diffused into the other gas injection region, it is difficult to deposit a desired thin film on the substrate. The diffusion of the plasma can be caused by easily ionizing an inert gas such as argon (Ar) or helium (He) used as the purge gas around the electrodes. The inert gas is a monomolecular molecule and has a characteristic of being easily ionized by the influence of electrons generated when the reaction gas is activated and ionized in the reactive gas injection region. The secondary discharge is generated by the electrons generated in the ionized inert gas, and plasma is formed throughout the gas injection area between the gas injection device and the substrate support as well as the purge gas injection area. When the plasma is diffused over the entire chamber, a chemical vapor reaction occurs between the source gas and the reactive gas to generate particles, which results in an undesirable thin film formed on the substrate, which deteriorates the quality of the thin film, Is lowered.

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본 발명은 박막의 증착 균일도를 향상시킬 수 있는 박막 제조방법 및 기판 처리 장치를 제공한다. The present invention provides a thin film manufacturing method and a substrate processing apparatus capable of improving deposition uniformity of a thin film.

본 발명은 박막의 품질 및 생산성을 향상시킬 수 있는 박막 제조방법 및 기판 처리 장치를 제공한다.The present invention provides a thin film manufacturing method and a substrate processing apparatus capable of improving the quality and productivity of a thin film.

본 발명의 실시 형태에 따른 박막 제조방법은, 복수의 기판 상에 박막을 제조하는 방법에 있어서, 상기 복수의 기판을 챔버 내부의 기판지지부에 안착시키고, 상기 기판지지부를 회전시키는 과정; 및 상기 기판지지부의 상부에 구비되는 가스분사장치를 통해 상기 기판 상에 원료가스를 분사하는 원료가스 분사영역과 반응가스를 분사하는 반응가스 분사영역 각각에 원료가스와 반응가스를 공급하여 상기 복수의 기판 상에 박막을 증착하는 과정;을 포함하고, 상기 박막을 증착하는 과정에서 상기 반응가스 분사영역에 플라즈마를 형성하고, 상기 반응가스 분사영역에 형성된 플라즈마의 확산을 방지하기 위하여 상기 원료가스 분사영역과 상기 반응가스 분사영역 사이에 확산방지가스를 분사하는 것을 특징으로 한다.A thin film manufacturing method according to an embodiment of the present invention is a method of manufacturing a thin film on a plurality of substrates, comprising the steps of: placing the plurality of substrates on a substrate supporting part inside a chamber and rotating the substrate supporting part; And supplying a source gas and a reaction gas to a source gas injection region for injecting the source gas onto the substrate and a reaction gas injection region for injecting the reaction gas through the gas injection device provided on the substrate support portion, In the deposition of the thin film, a plasma is formed in the reactive gas injection region, and in order to prevent diffusion of the plasma formed in the reactive gas injection region, Diffusion gas is injected between the reaction gas injection region and the reaction gas injection region.

상기 확산방지가스가 분사되는 확산방지가스 분사영역과 상기 원료가스 분사영역 사이에 상기 확산방지가스와 상기 원료가스의 혼합을 방지하기 위한 퍼지가스를 분사할 수도 있다. 이때, 상기 퍼지가스는 아르곤 가스를 포함할 수도 있다.And a purge gas for preventing mixing of the diffusion preventing gas and the source gas may be injected between the diffusion preventing gas injection region where the diffusion preventing gas is injected and the source gas injection region. At this time, the purge gas may include argon gas.

그리고 상기 확산방지가스는 네거티브 그로우 가스일 수 있으며, 이때 상기 확산방지가스는 O2 가스 또는 N2 가스를 포함할 수도 있다. 또한, 상기 확산방지가스는 아르곤 가스를 더 포함할 수도 있다.And the diffusion preventing gas may be a negative glow gas, wherein the diffusion preventing gas may include O 2 gas or N 2 gas. Further, the diffusion preventing gas may further include argon gas.

상기 원료가스는 아민 계열을 함유하는 가스를 포함하는 가스일 수도 있고, 상기 원료가스는 비스다이에틸아미노실란(Bis(diethylamino) Silane, BDEAS), 다이이소프로필아미노실란(Diisopropylamino silane, DIPAS) 및 비스에틸메틸아미노실란(Bis(ethylmethylamino) Silane, BEMAS) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수도 있다. The source gas may be a gas containing an amine-based gas. The source gas may be bis (diethylamino) silane (BDEAS), diisopropylamino silane (DIPAS) And ethyl methyl amino silane (BEMAS).

상기 원료가스는 할로겐화합물을 함유하는 가스를 포함할 수도 있고, 상기 원료가스는 헥사클로로다이실란(Hexaclorodisilane, HCDS) 및 디클로로실란(Diclorodisilane, DCS) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수도 있다. The source gas may include a gas containing a halogen compound, and the source gas may include at least one of hexaclorodisilane (HCDS) and dichlorosilane (DCS).

본 발명의 실시 형태에 따른 기판 처리 장치는, 내부 공간이 형성된 챔버; 상기 챔버의 내부에 회전 가능하게 설치되어 복수의 기판을 지지하는 기판지지부; 상기 챔버의 상부에 구비되며, 적어도 하나의 가스도입구가 형성된 탑리드; 상기 기판지지부 상부에 구비되어 상기 기판으로 가스를 분사하는 가스분사장치; 및 상기 가스분사장치와 상기 기판지지부 사이에 형성되는 가스분사영역의 일부에 플라즈마를 형성하는 플라즈마 발생부;를 포함하며, 상기 가스분사장치와 상기 기판지지부 사이에는 원료가스가 분사되는 원료가스 분사영역과 반응가스가 분사되는 반응가스 분사영역이 형성되고, 상기 플라즈마 발생부는 상기 반응가스 분사영역에 플라즈마를 형성하며, 상기 원료가스 분사영역과 상기 반응가스 분사영역 사이에 상기 반응가스 분사영역에 형성되는 플라즈마의 확산을 방지하는 확산방지가스가 분사되는 확산방지가스 분사영역이 형성되는 것을 특징으로 한다. A substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes: a chamber having an internal space formed therein; A substrate support rotatably installed in the chamber to support a plurality of substrates; A top lead provided at an upper portion of the chamber and having at least one gas inlet formed therein; A gas injection device provided on the substrate supporting part to inject gas into the substrate; And a plasma generator for generating a plasma in a part of a gas injection region formed between the gas injection device and the substrate supporting part, wherein a raw material gas injection area for injecting a raw material gas is provided between the gas injection device and the substrate supporting part, And a reactive gas injection region in which a reactive gas is injected, wherein the plasma generating portion forms a plasma in the reactive gas injection region, and the reactive gas injection region is formed in the reaction gas injection region between the material gas injection region and the reactive gas injection region Diffusion preventing gas injection region in which a diffusion preventing gas for preventing the diffusion of plasma is injected is formed.

상기 확산방지가스 분사영역과 상기 원료가스 분사영역 사이에는 상기 확산방지가스와 원료가스의 혼합을 방지하기 위한 퍼지가스가 분사되는 퍼지가스 분사영역이 형성될 수도 있다. A purge gas injection region may be formed between the diffusion prevention gas injection region and the source gas injection region, in which a purge gas for preventing mixing of the diffusion preventing gas and the source gas is injected.

그리고 상기 가스분사장치의 중심부와 상기 기판지지부 사이에 중앙 가스분사영역이 형성될 수도 있다.A central gas injection region may be formed between the central portion of the gas injection device and the substrate support portion.

이때, 상기 중앙가스 분사영역에는 상기 확산방지가스 분사영역과 동일한 가스가 분사될 수도 있다.At this time, the same gas as the diffusion preventing gas injection region may be injected into the central gas injection region.

상기 가스분사장치는 상기 기판지지부 상부에 방사상으로 가스를 분사하는 복수의 가스분사유닛을 포함하며, 상기 복수의 가스분사유닛은 원료가스를 분사하는 원료가스 분사유닛, 반응가스를 분사하는 반응가스 분사유닛 및 확산방지가스를 분사하는 확산방지가스 분사유닛을 포함할 수도 있다.Wherein the gas injection device includes a plurality of gas injection units for injecting a radial gas onto the upper portion of the substrate supporting portion, wherein the plurality of gas injection units includes a raw material gas injection unit for injecting a raw material gas, And a diffusion preventing gas injection unit for injecting a diffusion preventing gas.

상기 복수의 가스분사유닛은 상기 원료가스 분사유닛과 상기 확산방지가스 분사유닛 사이에 퍼지가스 분사유닛을 포함할 수도 있다. The plurality of gas injection units may include a purge gas injection unit between the raw material gas injection unit and the diffusion preventing gas injection unit.

상기 플라즈마 발생부는 상기 반응가스 분사유닛과 상기 기판지지부 사이에 RF가 인가되어 플라즈마를 발생시킬 수도 있다.The plasma generating unit may generate plasma by applying RF between the reactive gas ejecting unit and the substrate supporting unit.

상기 가스분사장치는 상기 기판지지부 상부에 방사상으로 가스를 분사하는 복수의 가스분사유닛을 포함하며, 상기 복수의 가스분사유닛은 원료가스를 분사하는 원료가스 분사유닛과, 반응가스를 분사하는 반응가스 분사유닛과, 확산방지가스를 분사하는 확산방지가스 분사유닛 및 퍼지가스를 분사하는 퍼지가스 분사유닛을 포함할 수도 있다. Wherein the gas injection device includes a plurality of gas injection units for injecting gas radially onto the upper portion of the substrate support, wherein the plurality of gas injection units comprises a raw material gas injection unit for injecting a raw material gas, An injection unit, a diffusion preventing gas injection unit for injecting a diffusion preventing gas, and a purge gas injection unit for injecting a purge gas.

상기 가스분사장치는 상기 중앙가스 분사영역에 확산방지가스를 분사하는 중앙가스 분사유닛을 포함할 수도 있다. The gas injection device may include a central gas injection unit for injecting a diffusion preventing gas into the central gas injection region.

상기 플라즈마 발생부는 상기 반응가스 분사유닛과 상기 기판지지부 사이에 RF가 인가되어 상기 반응가스 분사영역에 플라즈마를 발생시킬 수도 있다.The plasma generating unit may generate plasma in the reaction gas injection region by applying RF between the reaction gas injection unit and the substrate supporting unit.

상기 퍼지가스 분사영역에는 아르곤 가스가 분사될 수도 있다.Argon gas may be injected into the purge gas injection region.

상기 확산방지가스 분사영역에는 네거티브 그로우 가스가 분사될 수도 있고, 상기 확산방지가스 분사영역에는 O2 가스 또는 N2 가스가 분사될 수도 있다. A negative glow gas may be injected into the diffusion preventing gas injection region, and an O 2 gas or a N 2 gas may be injected into the diffusion preventing gas injection region.

상기 확산방지가스 분사영역에는 아르곤 가스가 분사될 수도 있다.Argon gas may be injected into the diffusion preventing gas injection region.

상기 원료가스 분사영역에는 아민 계열을 함유하는 가스가 분사될 수도 있다. A gas containing an amine series may be injected into the raw gas injection region.

상기 원료가스 분사영역에는 비스다이에틸아미노실란(Bis(diethylamino) Silane, BDEAS), 다이이소프로필아미노실란(Diisopropylamino silane, DIPAS) 및 비스에틸메틸아미노실란(Bis(ethylmethylamino) Silane, BEMAS) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 가스가 분사될 수도 있다. At least one of Bis (diethylamino) silane (BDEAS), diisopropylamino silane (DIPAS) and bis (ethylmethylamino) silane (BEMAS) is added to the source gas injection region One containing gas may be injected.

상기 원료가스 분사영역에는 할로겐화합물을 함유하는 가스가 분사될 수도 있다.A gas containing a halogen compound may be injected into the source gas injection region.

상기 원료가스 분사영역에는 헥사클로로다이실란(Hexaclorodisilane, HCDS) 및 디클로로실란(Diclorodisilane, DCS) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 가스가 분사될 수도 있다.A gas containing at least one of hexachlorodisilane (HCDS) and dichlorosilane (DCS) may be injected into the source gas injection region.

본 발명의 실시 형태에 따른 박막 제조방법 및 기판 처리 장치는, 퍼지가스 분사영역에 아르곤 가스대신 음이온 생성이 잘되는 네거티브 그로우(negative glow) 가스인 O2/N2를 공급하여 전극 사이에서 형성된 전자의 밀도를 감소시켜,반응영역 분사영역에 형성된 플라즈마가 인접한 다른 가스분사영역으로 확산되는 것을 억제할 수 있다. 플라즈마의 확산은 전자 밀도 및 일정 전자온도에 의해 중성종이 이온화되어 확산될 수 있다. 높은 에너지의 전자는 중성종을 쉽게 이온화 시키고, 중성종으로부터 이온화되어 발생된 전자들의 밀도가 높아질 경우 이온화 확률계수가 증가하여 플라즈마가 쉽게 확산될 수 있다, 본 발명에서는 이러한 이온화 확률계수를 감소시키기 위해 전자에너지 및 전자밀도를 감소시킬 수 있는 방법으로, 음이온 생성이 잘되는 O2, N2 및 O2/Ar, N2/Ar을 퍼지가스를 전극 주위에 Ar 대신 공급하여 전극으로부터 생성된 전자밀도를 감소시켜 플라즈마 전극 주위의 퍼지 영역으로 확산됨을 최소화 및 방지하여 원하지 않는 기상반응을 방지할 수 있다. 따라서 파티클 발생을 억제하여 기판 상에 원하지 않는 박막이 형성되는 것을 방지할 수 있어 박막의 증착 균일도를 향상시킬 수 있다. 또한, 박막을 증착하는 과정에서 반응가스 분사영역에 형성되는 플라즈마를 안정적으로 유지할 수 있고, 이에 따라 고품질의 박막을 형성할 수 있다. 그리고 박막의 증착 불량을 억제할 수 있으므로 생산성도 향상시킬 수 있다. The thin film manufacturing method and the substrate processing apparatus according to the embodiment of the present invention are characterized by supplying O 2 / N 2 , which is a negative glow gas having good anion generation to the purge gas injection region, instead of argon gas, It is possible to reduce the density and prevent the plasma formed in the reaction region injection region from diffusing into another adjacent gas injection region. The diffusion of the plasma can be ionized and neutralized by the electron density and the constant electron temperature. The high energy electrons easily ionize the neutral species, and when the density of the electrons generated by ionization from the neutral species is high, the ionization probability coefficient increases and the plasma can be easily diffused. In the present invention, in order to decrease the ionization probability coefficient In order to reduce the electron energy and electron density, O 2 , N 2 , O 2 / Ar, and N 2 / Ar, which have good anion generation, are supplied instead of Ar as a purge gas, Thereby minimizing and preventing diffusion to the purge region around the plasma electrode, thereby preventing undesired gas phase reactions. Therefore, it is possible to prevent the formation of undesired thin films on the substrate by suppressing the generation of particles, thereby improving the uniformity of deposition of the thin film. Further, in the process of depositing the thin film, the plasma formed in the reactive gas injection region can be stably maintained, and thus a high quality thin film can be formed. Further, since the defective deposition of the thin film can be suppressed, the productivity can be improved.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 기판처리장치의 개략적 단면도.
도 2는 가스분사장치의 사시도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 박막 제조방법을 이용하여 박막을 증착하는 과정을 보여주는 순서도.
도 4는 가스 분사영역별로 공급되는 가스의 종류를 도식화한 개념도.
도 5는 가스 분사영역에 플라즈마가 형성되는 형태를 보여주는 개념도. 1 is a schematic cross-sectional view of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention;
2 is a perspective view of the gas injection device.
FIG. 3 is a flowchart illustrating a process of depositing a thin film using the thin film manufacturing method according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating the kind of gas supplied for each gas injection region. FIG.
5 is a conceptual view showing a form in which a plasma is formed in a gas injection region.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, It is provided to let you know.

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 기판처리장치의 개략적 단면도이고, 도 2는 가스분사장치의 사시도이다. 1 is a schematic cross-sectional view of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention, and Fig. 2 is a perspective view of a gas injection apparatus.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 기판처리장치는 챔버(100), 기판지지부(120), 가스분사장치 및 플라즈마 발생부(150)를 포함한다. Referring to FIG. 1, a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a chamber 100, a substrate support 120, a gas injector, and a plasma generator 150.

챔버(100)는 상부가 개방된 본체(110)와, 본체(110)의 상부에 개폐 가능하게 설치되며 복수의 가스도입구(114)가 형성된 탑리드(112)를 구비한다. 탑리드(112)가 본체(110)의 상부에 결합되어 본체(110) 내부를 폐쇄하면, 챔버(100)의 내부에는 예컨대, 증착 공정 등 기판(W)에 대한 처리가 행해지는 공간부(102)가 형성된다.The chamber 100 includes a main body 110 having an opened upper portion and a top lead 112 provided at an upper portion of the main body 110 so as to be openable and closable and having a plurality of gas inlet openings 114 formed therein. When the top lead 112 is coupled to the top of the main body 110 to close the inside of the main body 110, a space portion 102 in which processing for the substrate W such as a deposition process is performed is provided inside the chamber 100 Is formed.

공간부(102)는 일반적으로 진공 분위기로 형성되어야 하므로, 챔버(100)의 소정 위치에는 공간부(102)에 존재하는 가스의 배출을 위한 배기구(104)가 형성되어 있고, 배기구(104)는 외부에 구비되는 펌프(미도시)에 연결된 배기관(140)과 연결된다. The exhaust port 104 for exhausting the gas existing in the space portion 102 is formed at a predetermined position of the chamber 100 and the exhaust port 104 is formed at a predetermined position And is connected to an exhaust pipe 140 connected to a pump (not shown) provided outside.

또한, 본체(102)의 바닥면에는 후술할 기판지지부(120)의 회전축(121)이 삽입되는 관통공(106)이 형성되어 있다. 본체(102)의 측벽에는 기판(W)을 챔버(100) 내부로 반입하거나, 외부로 반출하기 위한 게이트벨브(미도시)가 형성된다. A through hole 106 is formed in the bottom surface of the main body 102 to receive the rotation shaft 121 of the substrate support 120, which will be described later. A gate valve (not shown) is formed on the side wall of the main body 102 to carry the substrate W into or out of the chamber 100.

기판지지부(120)는 기판(W)을 지지하기 위한 구성으로서, 지지플레이트(122)와 회전축(121)을 구비한다. 지지플레이트(122)는 원판 형상으로 챔버(100) 내부에 수평방향으로 구비되고, 회전축(121)은 지지플레이트(122)의 저면에 수직으로 연결된다. 회전축(121)은 관통공(106) 외부의 모터 등의 구동수단(미도시)에 연결되어 지지플레이트(122)를 승강 및 회전시킨다. 이때, 회전축(121)과 관통공(106) 사이는 벨로우즈(미도시) 등을 이용하여 밀폐시킴으로써 박막을 증착하는 과정에서 챔버(100) 내부의 진공이 해제되는 것을 방지한다.The substrate support 120 has a support plate 122 and a rotation shaft 121 for supporting the substrate W. The support plate 122 is provided in the shape of a disk in a horizontal direction inside the chamber 100 and the rotation axis 121 is perpendicularly connected to the bottom surface of the support plate 122. The rotating shaft 121 is connected to driving means (not shown) such as a motor outside the through hole 106 to lift and rotate the supporting plate 122. At this time, the space between the rotation shaft 121 and the through hole 106 is sealed by using a bellows (not shown) or the like to prevent the vacuum in the chamber 100 from being released in the process of depositing the thin film.

또한, 지지플레이트(122)의 상부에는 복수의 기판안착부(124)가 일정 간격을 가지며 형성된다. 기판안착부(124)는 박막 증착을 위한 지지플레이트(122)의 회전 시 장착된 기판(W)의 이탈을 방지할 수 있도록 함몰된 형태로 형성되는 것이 좋다. 이때, 기판안착부(124)에 장착된 기판에서 지지플레이트(122)의 중심, 다시 말해서 기판지지부(120)의 중심 방향에 위치한 부분을 기판 내측이라 하고, 기판지지부(120)의 가장자리 방향에 위치한 부분을 기판 외측이라 한다. 또한, 지지플레이트(122)의 하측 또는 내부에는 히터(미도시)가 구비되어 기판(W)을 일정한 공정 온도로 가열할 수도 있다. Also, a plurality of substrate seating portions 124 are formed on the upper surface of the support plate 122 at regular intervals. The substrate seating part 124 may be formed in a recessed shape so as to prevent the substrate W mounted on rotation of the support plate 122 for thin film deposition. A portion of the substrate mounted on the substrate seating portion 124 and located in the center of the supporting plate 122, that is, the center of the substrate supporting portion 120 is referred to as the inside of the substrate and the portion located in the edge direction of the substrate supporting portion 120 The portion is referred to as the substrate outer side. A heater (not shown) may be provided on the lower side or inside of the support plate 122 to heat the substrate W to a predetermined process temperature.

가스분사장치는 기판지지부(120) 상부에 이격되어 구비되며, 기판지지부(120) 측으로 원료가스(S), 반응가스(R), 퍼지가스(P) 등의 공정가스를 분사한다. The gas injection device is spaced apart from the upper part of the substrate supporting part 120 and injects a process gas such as a raw material gas S, a reactive gas R and a purge gas P toward the substrate supporting part 120.

가스분사장치는 기판지지부(120)에 방사상으로 가스를 분사하고, 샤워 헤드 타입 또는 노즐 타입으로 형성될 수 있으며, 이하에서는 샤워 헤드 타입의 가스분사장치에 대해서 설명한다. The gas injection device may be formed of a shower head type or a nozzle type by jetting a gas radially to the substrate supporting part 120. Hereinafter, a gas injection device of a showerhead type will be described.

도 2를 참조하면, 가스분사장치는 탑리드(112)의 하부 중심부에 결합되는 중앙가스 분사유닛(130C)과, 탑리드(112)의 하부에 중앙가스 분사유닛(130C)의 원주방향을 따라 결합되는 복수의 가스 분사유닛(130S, 130R, 130P)을 포함한다. 복수의 가스 분사유닛(130S, 130R, 130P)는 다시 공정가스를 분사하는 공정가스 분사유닛(130S, 130R)과 복수의 퍼지가스 분사유닛(130P)으로 구분될 수 있다. 중앙가스 분사유닛(130C)은 상부가 개방된 중공의 원통형으로 형성되어 하부에 복수 개의 가스분사공(132C)이 형성된다. 그리고 각각의 가스 분사유닛(130S, 130R, 130P)은 상부가 개방되고 내부에 가스가 확산되는 공간이 형성되는 부채꼴과 유사한 형태로 형성되며, 하부에 가스를 분사하는 복수의 가스 분사공(132S, 132R, 132P)이 형성된다. 각각의 가스 분사유닛(130S, 130R, 130P)은 중앙가스 분사유닛(130C)의 원주방향을 따라 방사상으로 배열되어 원형을 이루게 된다. 또한, 각각의 가스 분사유닛에 형성되는 가스분사공들(132C, 132S, 132R, 132P)은 각각의 가스 분사유닛에 대응되는 가스를 공급하는 가스도입구(114)와 각각 연통된다.2, the gas injection device includes a central gas injection unit 130C coupled to the lower central portion of the top lead 112, and a central gas injection unit 130C disposed below the top lead 112 along the circumferential direction of the central gas injection unit 130C. And includes a plurality of gas injection units 130S, 130R, and 130P coupled thereto. The plurality of gas injection units 130S, 130R and 130P can be further divided into a process gas injection unit 130S or 130R for injecting a process gas and a plurality of purge gas injection units 130P. The central gas injection unit 130C is formed into a hollow cylindrical shape having an open top, and a plurality of gas injection holes 132C are formed in a lower portion thereof. Each of the gas injection units 130S, 130R, and 130P is formed in a shape similar to a fan-shaped space having an open top and a gas diffusion space therein, and includes a plurality of gas injection holes 132S, 132R, and 132P are formed. Each of the gas injection units 130S, 130R, and 130P is arranged radially and circular in the circumferential direction of the central gas injection unit 130C. Further, the gas injection holes 132C, 132S, 132R, and 132P formed in the respective gas injection units communicate with the gas introduction port 114 that supplies the gas corresponding to each gas injection unit, respectively.

중앙가스 분사유닛(130C)은 탑리드(112)의 하부 중심부에 결합되어 그 사이에 가스가 확산되는 공간을 형성하고, 각각의 가스 분사유닛(130S, 130R, 130P)은 탑리드(112)의 하부에서 중앙가스 분사유닛(130C)의 원주방향을 따라 탑리드(112)의 하부 일부를 점유하는 형태로 결합된다. 중앙가스 분사유닛(130C)은 복수 개의 가스 분사유닛(130S, 130R, 130P) 중에서도 공정가스 분사유닛(130S, 130R)으로부터 분사되는 서로 다른 종류의 가스들이 기판지지부(120)의 중심부에서 서로 혼합되지 않도록 에어 커튼 역할을 하는 퍼지가스를 분사함으로써 퍼지가스 분사영역(P)이 형성된다. 다시 말해서, 공정이 수행되는 동안 공정가스는 기판지지부(120)의 가장자리 방향에 형성되는 배기유로(미도시)를 통해 배기구(104)로 배출되기 때문에 기판지지부(120)의 가장자리쪽으로 이동하기는 하지만, 기판지지부(120)와 가스분사장치 사이에 형성되는 압력 구배 차이에 의해 기판지지부(120)의 중심부에서 서로 혼합되는 현상이 발생하게 된다. 따라서 기판지지부(120)의 중심부에 커튼가스인 퍼지가스를 분사하기 위한 중앙가스 분사유닛(130C)을 구비하여 기판지지부(120)의 중심부에 퍼지가스 분사영역(P)을 형성함으로써 기판지지부(120)의 중심부에서 서로 다른 공정가스가 서로 혼합되는 현상을 억제할 수 있다. 이와 같은 중앙가스 분사유닛(130C)은 필요에 따라 가스분사장치의 구성에서 제외될 수도 있다. The central gas injection unit 130C is coupled to the lower central portion of the top lead 112 to form a space in which gas is diffused therebetween and each of the gas injection units 130S, 130R, And a portion of the bottom of the top lead 112 is occupied along the circumferential direction of the central gas injection unit 130C from the bottom. The central gas injection unit 130C is configured such that different kinds of gases injected from the process gas injection units 130S and 130R among the plurality of gas injection units 130S, 130R, and 130P are mixed with each other at the center of the substrate support 120 A purge gas injection region P is formed by injecting a purge gas serving as an air curtain. In other words, during the process, the process gas is discharged to the exhaust port 104 through an exhaust passage (not shown) formed in the edge direction of the substrate support 120, and thus moves toward the edge of the substrate support 120 , A phenomenon that the substrate support 120 is mixed with the substrate support 120 due to a difference in pressure gradient formed between the substrate support 120 and the gas injection device. A central gas injection unit 130C for injecting a purge gas as a curtain gas into the central portion of the substrate support 120 forms a purge gas injection region P at the center of the substrate support 120, Can be prevented from being mixed with each other. Such a central gas injection unit 130C may be excluded from the gas injection device configuration if necessary.

공정가스 분사유닛(130S, 130R)은 실질적으로 박막을 형성하는 공정가스를 분사하며, 원료가스를 분사하는 복수의 원료가스 분사공(132S)이 형성된 원료가스 분사유닛(130S)과, 반응가스를 분사하는 복수의 반응가스 분사공(132R)이 형성된 반응가스 분사유닛(130R)을 포함한다. The process gas injection units 130S and 130R each include a raw material gas injection unit 130S in which a plurality of raw material gas injection holes 132S for injecting a raw material gas are formed, And a reaction gas injection unit 130R in which a plurality of reaction gas spray holes 132R for spraying are formed.

그리고 퍼지가스 분사유닛(130P)은 원료가스 분사유닛(130S)과 반응가스 분사유닛(130R) 사이마다 배치되며, 퍼지가스를 분사하는 복수의 퍼지가스 분사공(132P)이 형성된다. 퍼지가스 분사유닛(130P)은 기판지지부(120)의 반경방향에서 원료가스와 반응가스가 서로 혼합되는 것을 억제하며, 공정 중 기판 상에 생성되는 잔류물을 제거한다. 본 발명에서는 반응가스가 분사되는 반응가스 분사영역에 형성되는 플라즈마가 원료가스 분사영역 측으로 확산되는 것을 방지하기 위하여 퍼지가스 분사유닛(130P)을 통해 퍼지가스와 확산방지가스를 분사한다. 이에 퍼지가스 분사유닛(130P)은 두 개의 가스도입구(114)를 통해 퍼지가스와 확산방지가스를 독립적으로 유입시킬 수도 있도록 형성될 수도 있고, 하나의 가스도입구(114)를 통해 퍼지가스와 확산방지가스를 선택적으로 유입시킬 수 있도록 형성될 수도 있다. 또한, 퍼지가스 분사유닛(130P)은 반경방향으로 이등분되고, 이등분된 분사유닛에는 가스도입구(114)가 각각 형성되어 퍼지가스와 확산방지가스를 독립적으로 분사할 수도 있다. The purge gas injection unit 130P is disposed between the raw material gas injection unit 130S and the reaction gas injection unit 130R, and a plurality of purge gas injection holes 132P for injecting the purge gas are formed. The purge gas injection unit 130P suppresses mixing of the source gas and the reactive gas in the radial direction of the substrate support 120 and removes residues generated on the substrate during the process. In the present invention, the purge gas and the diffusion preventing gas are injected through the purge gas injection unit 130P in order to prevent the plasma formed in the reaction gas injection region where the reactive gas is injected from diffusing toward the source gas injection region side. The purge gas injection unit 130P may be formed so as to independently introduce the purge gas and the diffusion preventing gas through the two gas inlet 114 and one gas may be supplied through the inlet 114 to the purge gas Diffusion preventing gas may be selectively introduced. Further, the purge gas injection unit 130P is bisected in the radial direction, and the gas injection opening 114 is formed in the bisector unit, so that the purge gas and the diffusion preventing gas can be independently injected.

이와 같은 구성을 통해 원료가스 분사유닛(130S)의 하부에는 원료가스 분사영역(S)이 형성되고, 반응가스 분사영역(R) 하부에는 반응가스 분사영역(R)이 형성되며, 퍼지가스 분사유닛(130P) 하부에는 퍼지가스 분사영역(P)이 형성된다. 그리고 원료가스 분사영역(S)과 반응가스 분사영역(R) 사이에는 퍼지가스 분사영역(P)이 각각 위치하게 된다. 본 발명에서는 퍼지가스 분사영역(P)을 통해 확산방지가스를 분사하므로, 이하에서는 퍼지가스와 확산방지가스가 함께 분사되는 가스 분사영역을 확산방지가스 분사영역(D)이라 한다. In this manner, the raw material gas injection region S is formed below the raw material gas injection unit 130S, the reactive gas injection region R is formed below the reactive gas injection region R, And a purge gas injection region P is formed below the upper portion 130P. A purge gas injection region P is positioned between the raw gas injection region S and the reactive gas injection region R, respectively. In the present invention, the diffusion preventing gas is injected through the purge gas injection region (P). Hereinafter, the gas injection region where the purge gas and the diffusion preventing gas are injected together is referred to as a diffusion preventing gas injection region (D).

또한, 가스분사장치에서 반응가스 분사유닛(130R)은 탑리드(112)는 물론, 인접한 중앙가스 분사유닛(130C) 및 원료가스 분사유닛(130S, 130R)들과 전기적으로 절연되도록 한다. 즉, 반응가스 분사영역(R)에 플라즈마(200)를 국부적으로 형성하기 위해서 반응가스 분사유닛(130R)에 전원을 선택적으로 인가하기 위함이다. 이를 위해 반응가스 분사유닛(130R)을 세라믹 등의 절연물질을 이용하여 별도로 제작된 절연체(134)에 수납하여 탑리드(112)에 결합할 수도 있다. 절연체(134)는 반응가스 분사유닛(130R)이 탑리드(112), 원료가스 분사유닛(130S) 및 퍼지가스 분사유닛(130P)과 접촉되지 않도록 반응가스 분사유닛(130R)의 가장자리를 둘러싸는 형태로 형성될 수도 있고, 가스도입구(114)와 연통되는 관통구(미도시)가 형성되고 내부에 공간이 형성되어 반응가스 분사유닛(130R)이 수납될 수 있도록 형성될 수도 있다. 절연체(134)는 이외에도 탑리드(112), 원료가스 분사유닛(130S) 및 퍼지가스 분사유닛(130P)과 전기적으로 분리될 수 있는 형태라면 다양한 형태로 형성될 수 있음은 물론이다. 반응가스 분사유닛(130R)와 절연체(134)를 탑리드(112)에 결합하는 경우, 반응가스 분사유닛(130R)과 탑리드(112) 사이에 가스가 확산될 수 있는 공간이 형성될 수 있도록 반응가스 분사유닛(130R)과 절연체(134)를 결합하는 것이 좋다. 또한, 절연체(134)는 반응가스 분사유닛(130R)보다 하부방향, 즉 기판지지부(120) 쪽으로 소정 길이 돌출되도록 형성함으로써 반응가스 분사영역(R)에 형성된 플라즈마(200)가 확산가스 분사영역(D) 및 원료가스 분사영역(S)으로 확산되는 것을 차단할 수도 있다. 이때, 돌출된 절연체(134)의 단부와 기판지지대(120) 사이의 거리는 반응가스 분사영역(R)에 형성되는 플라즈마 쉬스(sheath)의 두께보다 작게 형성되는 것이 좋다. In addition, in the gas injection apparatus, the reaction gas injection unit 130R is electrically insulated from the center lead gas injection unit 130C and the raw material gas injection units 130S and 130R as well as the top lead 112. [ That is, in order to locally form the plasma 200 in the reactive gas injection region R, power is selectively applied to the reactive gas injection unit 130R. For this purpose, the reaction gas injection unit 130R may be housed in a separately manufactured insulator 134 using an insulating material such as ceramic to be coupled to the top lead 112. The insulator 134 surrounds the edge of the reaction gas injection unit 130R so that the reaction gas injection unit 130R is not in contact with the top lead 112, the raw material gas injection unit 130S and the purge gas injection unit 130P (Not shown) for communicating with the gas inlet 114 may be formed and a space may be formed therein to accommodate the reaction gas injection unit 130R. It is needless to say that the insulator 134 may be formed in various forms as long as it can be electrically separated from the top lead 112, the raw material gas injection unit 130S and the purge gas injection unit 130P. When the reactive gas injection unit 130R and the insulator 134 are coupled to the top lead 112, a space is formed between the reactive gas injection unit 130R and the top lead 112, The reaction gas injection unit 130R and the insulator 134 are preferably combined. The insulator 134 is formed so as to protrude by a predetermined length from the reaction gas injection unit 130R to the lower side of the substrate supporting part 120 so that the plasma 200 formed in the reaction gas injection area R is discharged to the diffusion gas injection area D and the raw material gas injection region S. The distance between the end of the protruded insulator 134 and the substrate support 120 may be smaller than the thickness of the plasma sheath formed in the reactive gas injection region R. [

그리고 플라즈마 발생부(150)는 이렇게 형성된 반응가스 분사유닛(130R)에 전원을 인가하고, 기판지지대에 접지시켜 증착 공간인 반응 공간에 RF를 이용하여 플라즈마를 여기시키는 용량결합플라즈마(CCP;Capacitively Coupled Plasma) 방식으로 구동될 수 있다. The plasma generator 150 applies power to the reaction gas injection unit 130R thus formed, grounds the substrate support, and generates a capacitively coupled plasma (CCP) for exciting the plasma using a RF Plasma) method.

이와 같이 구성된 기판처리장치는 박막을 증착하는 과정에서 가스분사장치를 통해 원료가스(S), 반응가스(R), 퍼지가스(P) 및 확산방지가스를 기판(W) 상부로 지속적으로 공급하고, 잔류가스 및 부산물 등은 배기구(104)를 통해 배기관(140)으로 배출된다.
The substrate processing apparatus thus configured continuously supplies the source gas S, the reactive gas R, the purge gas P, and the diffusion preventing gas to the upper portion of the substrate W through the gas injector in the process of depositing the thin film Residual gas, and by-products are discharged to the exhaust pipe 140 through the exhaust port 104.

이하에서는 본 발명의 박막 증착 방법을 실시 예를 통해 설명한다. Hereinafter, the thin film deposition method of the present invention will be described by way of examples.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 박막 제조방법을 이용하여 박막을 증착하는 과정을 보여주는 순서도이고, 도 4는 가스 분사영역별로 공급되는 가스의 종류를 도식화한 개념도이고, 도 5는 가스 분사영역에 플라즈마가 형성되는 형태를 보여주는 개념도이다. FIG. 3 is a flowchart showing a process of depositing a thin film using the thin film manufacturing method according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating the kind of gas supplied per gas injection region, In which the plasma is formed.

도 3을 참조하면, 박막 제조과정은 기판을 챔버(100)에 내에 장착하는 과정, 챔버(100) 내부 분위기, 기판 온도를 제어하는 과정 및 박막을 증착하는 과정 및 기판을 챔버(100) 외부로 반출하는 과정을 포함한다. Referring to FIG. 3, the thin film manufacturing process includes a process of mounting a substrate into a chamber 100, a process of controlling a substrate temperature, a process of depositing a thin film, and a process of depositing a substrate to the outside of the chamber 100 It includes the process of exporting.

먼저, 기판(W)을 챔버(100) 내의 기판지지부(120)에 장착한다(S110). 기판(W)은 지지플레이트(122)의 기판안착부(124)에 장착되며, 복수 개의 기판(W)이 장착될 수 있다. First, the substrate W is mounted on the substrate support 120 in the chamber 100 (S110). The substrate W is mounted on the substrate seating portion 124 of the support plate 122, and a plurality of substrates W can be mounted.

기판(W)이 기판지지부(120)에 장착되면, 챔버(100) 내부를 진공으로 형성하여 챔버(100) 내의 공기를 제거한다. 그리고 가열부를 동작시켜 기판지지부(120)를 가열하여 기판(W)의 온도를 제어한다(S111). When the substrate W is mounted on the substrate supporting part 120, the inside of the chamber 100 is vacuumized to remove the air in the chamber 100. The temperature of the substrate W is controlled by operating the heating unit to heat the substrate supporting unit 120 (S111).

이후, 기판지지부(120)를 회전(S112)시키고, 반응가스 분사유닛(130R)에 전원을 인가하여 반응가스 분사영역(R)에 플라즈마(200)를 형성(S113)한다. Thereafter, the substrate support 120 is rotated (S112), and power is applied to the reaction gas injection unit 130R to form a plasma 200 in the reaction gas injection region R (S113).

다음, 가스분사장치를 통해 기판지지부(120) 상에 원료가스(S), 반응가스(R) 등의 공정가스와, 퍼지가스(P)를 분사하면서 박막을 증착한다(S114). 이때, 반응가스 분사영역에서는 반응가스 분사유닛과 기판지지부 간의 전위차에 의해 반응가스가 활성종으로 여기되어 플라즈마가 형성된다. Next, the thin film is deposited (S114) while spraying the process gas such as the raw material gas S, the reactive gas R, and the purge gas P onto the substrate support 120 through the gas injection device. At this time, in the reactive gas injection region, the reactive gas is excited to the active species by the potential difference between the reactive gas injection unit and the substrate supporting portion, and plasma is formed.

도 4(a)를 참조하면, 원료가스 분사영역(S)에는 박막 구성 원료 물질을 함유하는 원료가스가 분사될 수 있고, 반응가스 분사영역(R)에는 화학적으로 안정한 아르곤 가스 등의 불활성 가스와, 박막의 구성 원료 물질을 포함하는 반응가스가 분사될 수 있으며, 원료가스 분사영역(S)과 반응가스 분사영역(R) 사이의 확산방지가스 분사영역(D)에는 퍼지가스와 아르곤 가스보다 이온화 에너지가 큰 네거티브 그로우 가스인 산소(O2) 또는 질소(N2) 함유가스 등을 포함하는 확산방지가스가 분사될 수 있다. 이때, 확산방지가스 분사영역(D)에는 산소(O2) 또는 질소(N2) 함유가스와 함께 아르곤 가스를 분사할 수도 있다. 4A, a source gas containing a thin film constituent material can be injected into the source gas injection region S, and an inert gas such as argon gas which is chemically stable is injected into the reaction gas injection region R The diffusion preventing gas injection region D between the source gas injection region S and the reaction gas injection region R is ionized rather than the purge gas and the argon gas, A diffusion preventing gas containing oxygen (O 2 ) or nitrogen (N 2 ) containing gas, which is a large negative glow gas, can be injected. At this time, argon gas may be injected into the diffusion preventing gas injection region D together with oxygen (O 2 ) or nitrogen (N 2 ) containing gas.

도 4(b)를 참조하면, 반응가스 분사영역(R)과 원료가스 분사영역(S) 사이의 확산방지가스 분사영역을 보조 확산방지가스 분사영역(D)과 퍼지가스 분사영역(P)으로 분리할 수도 있다. 이 경우 앞에서 설명한 바와 같이 퍼지가스 분사유닛을 확산방지가스 분사유닛과 퍼지가스 분사유닛으로 분리 구성하고 각각의 가스 분사유닛을 통해 확산방지가스와 퍼지가스를 독립적으로 분사할 수도 있다. 이때, 확산방지가스 분사영역(D)은 반응가스 분사영역(R) 주변, 반응가스 분사영역(R) 양쪽에 배치되도록 한다. Diffusion preventing gas injection region between the reaction gas injection region R and the raw gas injection region S is referred to as an auxiliary diffusion prevention gas injection region D and a purge gas injection region P It may be separated. In this case, as described above, the purge gas injection unit may be divided into the diffusion preventing gas injection unit and the purge gas injection unit, and the diffusion preventing gas and the purge gas may be separately injected through the respective gas injection units. At this time, the diffusion preventing gas injection region D is arranged around the reaction gas injection region R and on both sides of the reaction gas injection region R. [

예컨대 산화막(SiO2)을 증착하는 경우, 원료가스는 비스다이에틸아미노실란(Bis(diethylamino) Silane, BDEAS), 다이이소프로필아미노실란(Diisopropylamino silane, DIPAS) 및 비스에틸메틸아미노실란(Bis(ethylmethylamino) Silane, BEMAS) 등과 같은 아민 계열의 가스가 사용되고, 반응가스로는 산소(O2)가 사용될 수 있다. 또한, 질화막(SiN)을 증착하는 경우에는 원료가스로 헥사클로로다이실란(Hexaclorodisilane, HCDS) 및 디클로로실란(Diclorodisilane, DCS) 등과 같은 할로겐화합물을 함유하는 가스가 사용될 수 있고, 반응가스로는 암모늄(NH3)이 사용될 수 있다. 이때, 반응가스에는 아르곤 가스가 함유되어 아르곤 가스의 유량에 따라 반응가스 분사영역(R)에서의 플라즈마 밀도가 조절될 수 있다. 그리고 퍼지가스는 아르곤 가스가 사용될 수 있고, 확산방지가스는 아르곤 가스보다 이온화 에너지가 큰 가스를 포함하는 가스가 사용될 수 있다. 또한, 필요에 따라 확산방지가스에는 아르곤 가스가 포함될 수도 있다. 이때, 확산방지가스에 포함되는 아르곤 가스의 양은 반응가스에 포함되는 아르곤 가스의 양보다 적게 포함되는 것이 좋다. 여기에서 확산방지가스에 포함되는 아르곤 가스의 양이 반응가스에 포함되는 아르곤 가스의 양보다 많은 경우에는 확산방지가스 분사영역(D)에 공급되는 아르곤 가스가 이온화되어 반응가스 분사영역(R)으로부터 확산된 플라즈마에 의해 2차 방전을 일으킴으로써 가스 분사영역 전체에 걸쳐 플라즈마가 확산될 수 있기 때문이다.For example, in the case of depositing an oxide film (SiO 2 ), the source gas may be bisdiethylamino silane (BDEAS), diisopropylamino silane (DIPAS) and bis (ethylmethylamino silane) ) Silane, BEMAS), etc., and oxygen (O 2 ) may be used as the reaction gas. In the case of depositing a nitride film (SiN), a gas containing a halogen compound such as hexaclorodisilane (HCDS) and dichlorosilane (DCS) may be used as a source gas, and ammonium (NH 3 ) may be used. At this time, argon gas is contained in the reaction gas, and the plasma density in the reactive gas injection region R can be controlled according to the flow rate of the argon gas. The purge gas may be argon gas, and the diffusion preventing gas may be a gas including a gas having a higher ionization energy than that of argon gas. In addition, argon gas may be contained in the diffusion preventing gas if necessary. At this time, it is preferable that the amount of argon gas contained in the diffusion preventing gas is less than the amount of argon gas contained in the reaction gas. Here, when the amount of argon gas included in the diffusion preventing gas is larger than the amount of argon gas contained in the reactive gas, the argon gas supplied to the diffusion preventing gas injection region D is ionized and discharged from the reactive gas injection region R This is because the plasma can be diffused throughout the gas injection area by causing the secondary discharge by the diffused plasma.

이러한 확산방지가스는 산소(O), 질소(N) 함유 가스 등과 같이 중성종 상태에서 원료가스와 반응을 일으키지 않고, 아르곤 가스보다 이온화 에너지가 큰 가스가 사용될 수 있는데, 증착하는 박막의 종류에 따라 다양한 종류의 가스가 사용될 수 있다. 예컨대 산화막(SiO2)을 증착하는 경우에는 확산방지가스로 산소(O2)가 사용될 수 있고, 질화막(SiN)을 증착하는 경우에는 질소(N2)가 사용될 수 있다. 이와 같은 확산방지가스는 아르곤 가스에 비해 큰 이온화 에너지를 갖고 있기 때문에 반응가스가 여기되면서 발생하는 전자에 의해 쉽게 이온화되지 않고 중성종 상태를 유지할 수 있다. 따라서 도 5에 도시된 바와 같이 확산방지가스 분사영역(D)으로 공급되는 확산방지가스가 반응가스 분사영역(R)에 국부적으로 형성된 플라즈마(200)를 고립시키는 역할을 함으로써 반응가스 분사영역(R)에 플라즈마(200)를 선택적으로 형성할 수 있다. Such a diffusion preventing gas does not react with the source gas in a neutral state such as oxygen (O) and nitrogen (N) -containing gas, and a gas having a higher ionization energy than argon gas can be used. Depending on the type of the deposited film Various types of gases can be used. For example, when an oxide film (SiO 2 ) is deposited, oxygen (O 2 ) may be used as a diffusion preventing gas, and nitrogen (N 2 ) may be used when a nitride film (SiN) is deposited. Since the diffusion preventing gas has a larger ionization energy than that of argon gas, it is not easily ionized by the electrons generated when the reaction gas is excited and can maintain the neutral state. The diffusion preventing gas supplied to the diffusion preventing gas injection region D serves to isolate the plasma 200 formed locally in the reaction gas injection region R, The plasma 200 can be selectively formed.

이에 따라 기판(W) 상에 원하지 않는 박막이 형성되는 것을 방지할 수 있는 동시에, 반응가스 분사영역(R)에서 플라즈마 밀도를 일정하게 유지하면서 박막을 형성할 수 있기 때문에 고품질의 박막을 증착할 수 있다. As a result, an undesired thin film can be prevented from being formed on the substrate W and a thin film can be formed while maintaining the plasma density constant in the reactive gas ejection region R, so that a high quality thin film can be deposited have.

이와 같은 방법으로 박막이 증착되는 동안 기판 상에 증착된 박막 두께를 측정하여 박막이 원하는 두께로 증착되었는지 여부를 확인(S115)하여, 박막이 원하는 두께로 증착될 때까지 S112 내지 S115까지의 과정을 반복하여 원하는 두께의 박막을 증착한다. In this manner, the thickness of the thin film deposited on the substrate during the deposition of the thin film is measured to determine whether the thin film is deposited to a desired thickness (S115), and the process from S112 to S115 is repeated until the thin film is deposited to a desired thickness Repeat to deposit a thin film of desired thickness.

이후 박막이 원하는 두께로 증착되면 가스분사 및 기판지지부(120)의 회전을 정지시키고 기판(W)을 챔버(100) 외부로 반출(S116)한다.
When the thin film is deposited to a desired thickness, the gas injection and the rotation of the substrate support 120 are stopped and the substrate W is taken out of the chamber 100 (S116).

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Although the present invention has been described in connection with certain exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. Therefore, the scope of the present invention should not be limited by the described embodiments, but should be defined by the appended claims and equivalents thereof.

100 : 챔버 102 : 공간부
104 : 배기구 106 : 관통공
110 : 본체 112 : 탑리드
114 : 가스도입구 120 : 기판지지부
121 : 회전축 122 : 지지플레이트
124 : 기판안착부 130C : 중앙가스 분사유닛
130S : 원료가스 분사유닛 130R : 반응가스 분사유닛
130P : 퍼지가스 분사유닛 132C :가스분사공
132S : 원료가스 분사공 132R : 반응가스 분사공
132P : 퍼지가스 분사공 134 : 절연체100: chamber 102:
104: exhaust port 106: through hole
110: Main body 112: Top lead
114: gas inlet 120: substrate support
121: rotation shaft 122: support plate
124: substrate mounting portion 130C: central gas injection unit
130S: source gas injection unit 130R: reaction gas injection unit
130P: purge gas injection unit 132C: gas injection hole
132S: raw material gas injection hole 132R: reaction gas injection hole
132P: Purge gas injection hole 134: Insulator

Claims (28)

복수의 기판 상에 박막을 제조하는 방법에 있어서,
상기 복수의 기판을 챔버 내부의 기판지지부에 안착시키고, 상기 기판지지부를 회전시키는 과정; 및
상기 기판지지부의 상부에 구비되는 가스분사장치를 통해 상기 기판 상에 원료가스를 분사하는 원료가스 분사영역과 반응가스를 분사하는 반응가스 분사영역 각각에 원료가스와 반응가스를 공급하여 상기 복수의 기판 상에 박막을 증착하는 과정;을 포함하고,
상기 박막을 증착하는 과정에서 상기 반응가스 분사영역에 플라즈마를 형성하고,
상기 반응가스 분사영역에 형성된 플라즈마의 확산을 방지하기 위하여 상기 원료가스 분사영역과 상기 반응가스 분사영역 사이에 확산방지가스를 분사하며,
상기 확산방지가스가 분사되는 확산방지가스 분사영역과 상기 원료가스 분사영역 사이에 상기 확산방지가스와 상기 원료가스의 혼합을 방지하기 위한 퍼지가스를 분사하는 박막 제조방법.A method of manufacturing a thin film on a plurality of substrates,
Placing the plurality of substrates on a substrate support within the chamber and rotating the substrate support; And
A source gas and a reactive gas are supplied to a source gas injection region for injecting the source gas onto the substrate and a reaction gas injection region for injecting the reaction gas through the gas injection device provided on the substrate support portion, And depositing a thin film on the substrate,
A plasma is formed in the reaction gas injection region in the process of depositing the thin film,
A diffusion preventing gas is injected between the source gas injection region and the reactive gas injection region to prevent diffusion of the plasma formed in the reaction gas injection region,
And a purge gas for preventing mixing of the diffusion preventing gas and the source gas is injected between the diffusion preventing gas injection region where the diffusion preventing gas is injected and the source gas injection region. 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 퍼지가스는 아르곤 가스를 포함하는 박막 제조방법. The method according to claim 1,
Wherein the purge gas comprises argon gas. 청구항 3에 있어서,
상기 확산방지가스는 네거티브 그로우 가스인 박막 제조방법.The method of claim 3,
Wherein the diffusion preventing gas is a negative glow gas. 청구항 4에 있어서,
상기 확산방지가스는 O2 가스 또는 N2 가스를 포함하는 박막 제조방법. The method of claim 4,
Wherein the diffusion preventing gas comprises O 2 gas or N 2 gas. 청구항 5에 있어서,
상기 확산방지가스는 아르곤 가스를 더 포함하는 박막 제조방법.The method of claim 5,
Wherein the diffusion preventing gas further comprises argon gas. 청구항 1에 있어서,
상기 원료가스는 아민 계열을 함유하는 가스를 포함하는 가스인 박막 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the source gas is a gas containing an amine-based gas. 청구항 7에 있어서,
상기 원료가스는 비스다이에틸아미노실란(Bis(diethylamino) Silane, BDEAS), 다이이소프로필아미노실란(Diisopropylamino silane, DIPAS) 및 비스에틸메틸아미노실란(Bis(ethylmethylamino) Silane, BEMAS) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 박막 제조방법. The method of claim 7,
The source gas may be at least one of bis (diethylamino) silane (BDEAS), diisopropylamino silane (DIPAS) and bis (ethylmethylamino) silane ≪ / RTI > 청구항 1에 있어서,
상기 원료가스는 할로겐화합물을 함유하는 가스를 포함하는 박막 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the source gas comprises a gas containing a halogen compound. 청구항 9에 있어서,
상기 원료가스는 헥사클로로다이실란(Hexaclorodisilane, HCDS) 및 디클로로실란(Diclorodisilane, DCS) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 박막 제조방법.The method of claim 9,
Wherein the source gas comprises at least one of hexaclorodisilane (HCDS) and dichlorosilane (DCS). 내부 공간이 형성된 챔버;
상기 챔버의 내부에 회전 가능하게 설치되어 복수의 기판을 지지하는 기판지지부;
상기 챔버의 상부에 구비되며, 적어도 하나의 가스도입구가 형성된 탑리드;
상기 기판지지부 상부에 구비되어 상기 기판지지부 상부에 방사상으로 가스를 분사하는 복수의 가스분사유닛을 포함하는 가스분사장치; 및
상기 가스분사장치와 상기 기판지지부 사이에 형성되는 가스분사영역의 일부에 플라즈마를 형성하는 플라즈마 발생부;를 포함하며,
상기 복수의 가스분사유닛은 원료가스를 분사하는 원료가스 분사유닛, 반응가스를 분사하는 반응가스 분사유닛, 확산방지가스를 분사하는 확산방지가스 분사유닛 및 퍼지가스를 분사하는 퍼지가스 분사유닛을 포함하고,
상기 가스분사장치와 상기 기판지지부 사이에는 원료가스 분사영역과, 반응가스 분사영역과, 퍼지가스 분사영역 및 확산방지가스 분사영역이 형성되고,
상기 플라즈마 발생부는 상기 반응가스 분사영역에 플라즈마를 형성하며,
상기 확산방지가스 분사영역은 상기 반응가스 분사영역에 형성되는 플라즈마의 확산을 방지하도록 상기 원료가스 분사영역과 상기 반응가스 분사영역 사이에 형성되고,
상기 퍼지가스 분사영역은 상기 확산방지가스 분사영역과 상기 원료가스 분사영역 사이에 형성되는 기판 처리 장치. A chamber having an internal space formed therein;
A substrate support rotatably installed in the chamber to support a plurality of substrates;
A top lead provided at an upper portion of the chamber and having at least one gas inlet formed therein;
And a plurality of gas injection units provided on the substrate supporter for injecting gas radially onto the substrate supporter. And
And a plasma generator for generating a plasma in a part of a gas injection region formed between the gas injection device and the substrate support,
The plurality of gas injection units include a raw material gas injection unit for injecting a raw material gas, a reactive gas injection unit for injecting a reactive gas, a diffusion preventing gas injection unit for injecting a diffusion preventing gas, and a purge gas injection unit for injecting a purge gas and,
A source gas injection region, a reaction gas injection region, a purge gas injection region, and a diffusion prevention gas injection region are formed between the gas injection device and the substrate support,
Wherein the plasma generating part forms a plasma in the reactive gas injection area,
The diffusion preventing gas injection region is formed between the source gas injection region and the reaction gas injection region to prevent the diffusion of the plasma formed in the reaction gas injection region,
Wherein the purge gas injection region is formed between the diffusion preventing gas injection region and the source gas injection region. 삭제delete 청구항 11에 있어서,
상기 가스분사장치의 중심부와 상기 기판지지부 사이에 중앙 가스분사영역이 형성되는 기판 처리 장치.The method of claim 11,
Wherein a central gas injection region is formed between a central portion of the gas injection device and the substrate support portion. 청구항 13에 있어서,
상기 중앙가스 분사영역에는 상기 확산방지가스 분사영역과 동일한 가스가 분사되는 기판 처리 장치.14. The method of claim 13,
And the same gas as the diffusion preventing gas injection region is injected into the central gas injection region. 삭제delete 삭제delete 청구항 14에 있어서,
상기 플라즈마 발생부는 상기 반응가스 분사유닛과 상기 기판지지부 사이에 RF가 인가되어 플라즈마를 발생시키는 기판 처리 장치.15. The method of claim 14,
Wherein the plasma generating unit applies RF between the reactive gas ejecting unit and the substrate supporting unit to generate plasma. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 청구항 11에 있어서,
상기 퍼지가스 분사영역에는 아르곤 가스가 분사되는 기판 처리 장치. The method of claim 11,
And the argon gas is injected into the purge gas injection region. 청구항 13에 있어서,
상기 확산방지가스 분사영역에는 네거티브 그로우 가스가 분사되는 기판 처리 장치.14. The method of claim 13,
And a negative glow gas is injected into the diffusion preventing gas injection region. 청구항 22에 있어서,
상기 확산방지가스 분사영역에는 O2 가스 또는 N2 가스가 분사되는 기판 처리 장치. 23. The method of claim 22,
And the O 2 gas or the N 2 gas is injected into the diffusion preventing gas injection region. 청구항 23에 있어서,
상기 확산방지가스 분사영역에는 아르곤 가스가 분사되는 기판 처리 장치.24. The method of claim 23,
And the argon gas is injected into the diffusion preventing gas injection region. 청구항 11에 있어서,
상기 원료가스 분사영역에는 아민 계열을 함유하는 가스가 분사되는 기판 처리 장치.The method of claim 11,
And a gas containing an amine series is injected into the raw gas injection region. 청구항 25에 있어서,
상기 원료가스 분사영역에는 비스다이에틸아미노실란(Bis(diethylamino) Silane, BDEAS), 다이이소프로필아미노실란(Diisopropylamino silane, DIPAS) 및 비스에틸메틸아미노실란(Bis(ethylmethylamino) Silane, BEMAS) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 가스가 분사되는 기판 처리 장치. 26. The method of claim 25,
At least one of Bis (diethylamino) silane (BDEAS), diisopropylamino silane (DIPAS) and bis (ethylmethylamino) silane (BEMAS) is added to the source gas injection region And a gas containing one of the gases is injected. 청구항 11에 있어서,
상기 원료가스 분사영역에는 할로겐화합물을 함유하는 가스가 분사되는 기판 처리 장치. The method of claim 11,
And a gas containing a halogen compound is injected into the material gas injection region. 청구항 27에 있어서,
상기 원료가스 분사영역에는 헥사클로로다이실란(Hexaclorodisilane, HCDS) 및 디클로로실란(Diclorodisilane, DCS) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 가스가 분사되는 기판 처리 장치. 28. The method of claim 27,
Wherein a gas containing at least one of hexachlorodisilane (HCDS) and dichlorosilane (DCS) is injected into the source gas injection region.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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