KR100369859B1 - Apparatus for Atomic Layer Deposition - Google Patents
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Abstract
원자층 증착 장치가 개시된다. 본 발명에 의한 원자층 증착 장치는 반응 챔버; 상기 반응 챔버 상부의 일 측면을 관통하는 각각의 반응가스 공급관을 통하여 공급된 일종 또는 다종의 반응 가스를 분배하도록 그 하부면에 반응가스 분배구를 구비하는 반응관 상부 분배판; 상기 반응관 상부 분배판에 의해 공급된 각각의 반응 가스의 분포를 균일하게 분포시키도록 각각의 반응가스를 공급받는 한 개 이상의 반응가스 주입구를 구비하는 반응관 중간 분포판; 상기 반응관 중간 분포판에 의해 공급된 각각의 반응 가스를 웨이퍼 상부로 공급시키는 한 개 이상의 반응가스 흐름홀을 구비하며, 하부에 소정의 공간을 형성하는 반응관 하부판; 상기 반응관 하부판의 하부에 위치하며 웨이퍼를 안착시키는 서셉터; 상기 반응관 하부판과 연결되어, 가스를 상기 반응 챔버 외부로 배기시키는 배기관; 및 상기 반응 챔버 외부에 상기 반응 챔버 내부의 세정 및 상기 서셉터에 웨이퍼가 안착된 경우 상기 웨이퍼의 플라즈마 처리를 위한 유도 플라즈마 발생 장치를 구비한다. 이에 따르면, 각각의 반응 가스를 상호 독립적으로 챔버의 반응 공간으로 공급하여 박막의 균일한 형성의 제어가 가능하고, 장치를 분리시키지 않고도 반응 챔버 내부의 세정 및 기판의 플라즈마 처리가 가능하다.An atomic layer deposition apparatus is disclosed. The atomic layer deposition apparatus according to the present invention comprises a reaction chamber; A reaction tube upper distribution plate having a reaction gas distribution port at a lower surface thereof to distribute one or more kinds of reaction gases supplied through each reaction gas supply pipe passing through one side of the upper portion of the reaction chamber; A reaction tube intermediate distribution plate having one or more reaction gas inlets supplied with each reaction gas so as to uniformly distribute the distribution of each reaction gas supplied by the reaction tube upper distribution plate; A reaction tube lower plate having one or more reaction gas flow holes for supplying each reaction gas supplied by the reaction tube middle distribution plate to the upper portion of the wafer, and forming a predetermined space thereunder; A susceptor positioned below the reaction tube lower plate to seat a wafer; An exhaust pipe connected to the reaction tube lower plate to exhaust gas out of the reaction chamber; And an induction plasma generating apparatus for cleaning the inside of the reaction chamber outside the reaction chamber and plasma processing of the wafer when the wafer is seated on the susceptor. According to this, it is possible to control the uniform formation of the thin film by supplying the respective reaction gases to the reaction space of the chamber independently of each other, it is possible to clean the inside of the reaction chamber and plasma treatment of the substrate without separating the device.
Description
본 발명은 원자층 증착 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반응 가스가 독립적으로 기판에서 정체되지 않고 균일하게 흐르도록 고안된 것으로 반응관 내부의 주기적인 세정이 가능하며, 박막의 증착전, 증착후 플라즈가 처리가 가능한 원자층 증착 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an atomic layer deposition apparatus, and more particularly, the reaction gas is designed to flow uniformly independently without stagnation in the substrate, and the periodic cleaning of the inside of the reaction tube is possible. The present invention relates to an atomic layer deposition apparatus that can be processed temporarily.
최근 들어, 반도체 소자의 집적도의 증가 및 소자 크기의 감소에 따른 영항으로 우수한 스텝 커버리지(step coverage : 계단 도포성)를 가지는 얇은 두께의 박막 증착 방법이 요구되어 지고 있다. 박막 증착 장비로는 화학 기상 증착법(Chemical Vapor Deposition : CVD), 원자층 증착법(Atomic Layer Deposition : ALD) 및 원자층 에피탁시(Atomic Layer Epitaxy : ALE)등 여러 방식이 있으며, 반도체를 제조하기 위한 다양한 분야에서 응용되고 있다. 이러한 박막 증착 장비는 고집적도의 칩을 만들어 내기 위하여 웨이퍼 상에 고순도 및 우수한 전기적 특성을 갖는 박막이 증착되어야 하고, 운영의 효율성 및 생산성을 높이기 위해 지속적인 개선이 이루어지고 있다.Recently, a thin film deposition method having a thin step having excellent step coverage (step coverage) has been required due to the increase in the degree of integration of semiconductor devices and the reduction of device sizes. Thin film deposition equipment includes chemical vapor deposition (CVD), atomic layer deposition (ALD), and atomic layer epitaxy (ALE). It is applied in various fields. Such a thin film deposition apparatus needs to deposit a thin film having high purity and excellent electrical properties on a wafer in order to produce a high-density chip, and continuous improvements are being made to increase operational efficiency and productivity.
상기 화학 기상 증착법은 필요한 박막 재료를 구성하는 원소를 포함하는 일종 또는 그 이상의 기체 상태의 화합물을 반응실 외부로 부터 공급하여, 기상 또는 기판 표면에서의 화학 반응에 의하여 원하는 상태의 박막을 형성시키는 증착법이다. 그러나, 이러한 화학 기상 증착법은 반응 가스량에 의존하여 두께를 조절하고, 화학 반응에 의해 박막을 형성시키므로 특히, 얇은 두께에서의 박막의 균일한 제어가 어렵다. 또한, 높은 종횡비(aspect ratio)에서 우수한 스텝 커버리지를 확보하기 어려운 문제점이 있다.The chemical vapor deposition method is a vapor deposition method for forming a thin film of a desired state by supplying one or more gaseous compounds containing elements constituting the necessary thin film material from the outside of the reaction chamber by chemical reaction on the gas phase or the substrate surface. to be. However, such a chemical vapor deposition method adjusts the thickness depending on the amount of reaction gas and forms a thin film by chemical reaction, and therefore, uniform control of the thin film is particularly difficult at a thin thickness. In addition, there is a problem that it is difficult to secure excellent step coverage at a high aspect ratio.
본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 박막을 형성시키는 반응 가스들을 독립적으로 공급될 수 있도록 하였고, 특히 반응 가스들이 각각의 공급관을 통하여 웨이퍼로 균일하게 흐를 수 있도록 하는 것이다.The present invention is to solve the problems of the prior art, it is possible to independently supply the reaction gases to form a thin film, in particular to enable the reaction gases to flow uniformly to the wafer through each supply pipe.
또한, 본 발명에서는 반응실 외부에서 플라즈마의 발생을 유도하여 반응실 내부 장치를 분리시키지 않아도 세정이 가능하도록 하였으며, 웨이퍼 상에 박막이 성장되기 전 또는 성장된 후에 플라즈마 처리를 하여, 원하는 박막의 특성을 향상시킬 수 있도록 하는 것이다.In addition, in the present invention, the plasma is generated outside the reaction chamber so that cleaning can be performed without separating the device inside the reaction chamber, and plasma treatment is performed before or after the thin film is grown on the wafer, thereby desired characteristics of the thin film. It is to help improve.
도 1은 본 발명에 의한 원자층 증착 장치를 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing an atomic layer deposition apparatus according to the present invention.
도 2는 본 발명에 의한 원자층 증착 장치에서 반응 가스를 분배시켜 주는 상부 분배판을 나타내는 저면 사시도이다.Figure 2 is a bottom perspective view showing an upper distribution plate for distributing the reaction gas in the atomic layer deposition apparatus according to the present invention.
도 3은 본 발명에 의한 원자층 증착 장치에서 반응 가스를 분포시켜 주는 중간 분포판을 나타내는 저면 사시도이다.Figure 3 is a bottom perspective view showing an intermediate distribution plate for distributing the reaction gas in the atomic layer deposition apparatus according to the present invention.
도 4는 본 발명에 의한 원자층 증착 장치에서 반응 가스가 기판 상부를 흐르도록 유도하는 반응관을 나타내는 사시도이다.Figure 4 is a perspective view showing a reaction tube to induce the reaction gas flows over the substrate in the atomic layer deposition apparatus according to the present invention.
도 5는 본 발명에 의한 원자층 증착 장치에서 기판을 장착하고 있는 서셉터를 나타내는 사시도이다.5 is a perspective view showing a susceptor on which a substrate is mounted in an atomic layer deposition apparatus according to the present invention.
도 6은 본 발명에 의한 반응관 배기구를 나타내는 사시도이다.6 is a perspective view showing a reaction tube exhaust port according to the present invention.
도 7은 본 발명에 의한 원자층 증착 장치에 있어서 서셉터가 하강한 상태를 나타낸 단면도이다.7 is a cross-sectional view showing a state where the susceptor is lowered in the atomic layer deposition apparatus according to the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
11... 챔버 12a, 12b... 반응 가스 공급관11 Chamber 12a, 12b Reaction gas supply line
13a, 13b, 13c... 히터 14... 밀폐판13a, 13b, 13c ... Heater 14 ... Airtight Plate
15... 기판 출입구 16... 개폐구15 ... board entrance 16 ... opening
21... 반응관 상부 분배판 22a, 22b... 반응 가스 통로21 Reaction tube upper distribution plate 22a, 22b ... Reaction gas passageway
23... 반응 가스홈 24... 분배구23 ... Reaction gas groove 24 ... Dispenser
25... 결합수단 26... 반응관 상부 분배판 하부면25. Coupling means 26 ... Lower side of reaction tube upper distribution plate
31... 반응관 중간 분포판 32... 주입구31 ... middle plate of reaction tube 32 ... inlet
33... 반응 가스 분포홈 34... 배기 통로33 Reaction gas distribution groove 34 Exhaust passage
35... 결합수단 36... 반응관 중간 분포판 하부면35 ... Coupling means 36 ... Lower side of middle plate of reaction tube
41... 반응관 하부판 42... 반응 가스 흐름홀41 Reaction tube bottom plate 42 Reaction gas flow hole
43... 반응 방지홈 44... 배기홈43. Reaction prevention groove 44 ... Exhaust groove
51... 서셉터 52... 벨로우즈51 ... the susceptor 52 ... the bellows
53... 웨이퍼 지지홀 54... 웨이퍼 안착부53 ... wafer support hole 54 ... wafer seat
55... 웨이퍼 홈 56... 웨이퍼 지지봉55 ... Wafer Groove 56 ... Wafer Support Rod
61... 반응관 배기관 62... 배기구61 Reactor tube 62 Exhaust vent
63... 배기통 64... 웨이퍼 이송로63 ... ventilator 64 ... wafer transfer path
71... 유도 플라즈마 장치 72... 플라즈마 주입로71 ... induction plasma device 72 ... plasma injection furnace
73... 플라즈마 주입구 74... 반응관 배기로73. Plasma inlet 74 ... Reactor tube exhaust passage
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는, 일종 또는 다종의 반응 가스를 주입하여 웨이퍼 상에 박막을 증착시키는 원자층 증착 장치에 있어서,반응 챔버;상기 반응 챔버 상부의 일 측면을 관통하는 각각의 반응가스 공급관을 통하여 공급된 일종 또는 다종의 반응 가스를 분배시키도록 그 하부면에 반응가스 분배구를 구비하는 반응관 상부 분배판;상기 반응관 상부 분배판에 의해 공급된 각각의 반응 가스의 분포를 균일하게 분포시키도록 각각의 반응가스를 공급받는 한 개 이상의 반응가스 주입구를 구비하는 반응관 중간 분포판;상기 반응관 중간 분포판에 의해 공급된 각각의 반응 가스를 웨이퍼 상부로 공급시키는 한 개 이상의 반응가스 흐름홀을 구비하며, 하부에 소정의 공간을 형성하는 반응관 하부판;상기 반응관 하부판의 하부에 위치하며 웨이퍼를 안착시키는 서셉터;상기 반응관 하부판과 연결되어, 가스를 상기 반응 챔버 외부로 배기시키는 배기관; 및상기 반응 챔버 외부에 상기 반응 챔버 내부의 세정 및 상기 서셉터에 웨이퍼가 안착된 경우 상기 웨이퍼의 플라즈마 처리를 위한 유도 플라즈마 발생 장치를 구비한 원자층 증착 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, in the present invention, an atomic layer deposition apparatus for depositing a thin film on a wafer by injecting a kind or multiple kinds of reaction gas, the reaction chamber; each reaction gas penetrating one side of the upper reaction chamber; A reaction tube upper distribution plate having a reaction gas distribution port at a lower surface thereof to distribute one or more kinds of reaction gases supplied through a supply pipe; uniform distribution of each reaction gas supplied by the reaction tube upper distribution plate A reaction tube intermediate distribution plate having one or more reaction gas inlets supplied with each reaction gas so as to distribute the reaction gas; one or more reactions supplying each reaction gas supplied by the reaction tube intermediate distribution plate to the upper portion of the wafer; A reaction tube lower plate having a gas flow hole and forming a predetermined space thereunder; located below the reaction tube lower plate An exhaust pipe which is connected to the lower plate of the reaction tube, the exhaust gas to the outside of the reaction chamber, a susceptor for mounting a wafer; And an induction plasma generating apparatus for cleaning the inside of the reaction chamber outside the reaction chamber and plasma processing of the wafer when the wafer is seated on the susceptor.
본 발명에 있어서, 상기 반응관 상부 분배판은 그 하부면에 상기 반응 가스 통로와 각각 연결된 장축 방향의 한 개 이상의 반응 가스 홈을 구비하며, 상기 각각의 반응 가스 홈은 일측 방향으로 연결된 한 개 이상의 반응 가스 분배구를 구비하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the reaction tube upper distribution plate has one or more reaction gas grooves in the long axis direction connected to the reaction gas passage, respectively, on its lower surface, wherein each reaction gas groove is one or more connected in one direction A reactive gas distribution port is provided.
상기 반응 가스 분배구는 그 직경이 0.1mm 이상이며, 상기 각각의 반응 가스 홈사이에 각각의 반응 가스의 혼합을 방지하기 위한 장축 방향의 반응 가스 배기 홈을 구비하며, 상기 반응관 상부 분배판 상부에 히터를 구비하는 것이 바람직하다.The reaction gas distribution port has a diameter of 0.1 mm or more, and includes a reaction gas exhaust groove in a long axis direction for preventing mixing of each reaction gas between the respective reaction gas grooves, and on the upper portion of the upper portion of the reaction tube upper distribution plate. It is preferable to have a heater.
본 발명에 있어서, 상기 반응 가스 배기 홈은 너비가 0.1mm 이상이며, 깊이가 0.1mm 이상인 것이 바람직하다.In the present invention, the reaction gas exhaust groove is preferably 0.1 mm or more in width and 0.1 mm or more in depth.
상기 반응 가스 중간 분포판은 그 하부에 상기 반응 가스 주입구와 연결되어 반응 가스를 각각 분포 시키는 한 개 이상의 반응 가스 분포홈을 구비한 것이 바람직하다.The reaction gas intermediate distribution plate preferably has one or more reaction gas distribution grooves connected to the reaction gas inlet at the bottom thereof to distribute the reaction gases, respectively.
상기 반응 가스 분포홈은 상기 반응 가스 주입구와 각각 연결된 부분 사이에 내측으로 소정의 곡률을 가지는 라운드 형태로 형성시키고, 상기 반응 가스 분포홈은 상기 반응 가스 주입구로 부터 하향으로 경사지게 형성시킨 것이 바람직하다.The reaction gas distribution grooves may be formed in a round shape having a predetermined curvature inwardly between the portions connected to the reaction gas injection holes, and the reaction gas distribution grooves may be formed to be inclined downward from the reaction gas injection holes.
상기 반응관 상부 분배판 상부에 히터를 구비하는 것이 바람직하다.It is preferable to have a heater on the upper portion of the reaction tube upper distribution plate.
본 발명에 있어서, 상기 반응 가스 흐름 홀은 상기 반응관 중간 분포판의 분포 시작 부분으로 부터의 거리가 1cm 이상이며, 상기 서셉터 방향으로 기울어져 형성된 것이 바람직하다.In the present invention, the reaction gas flow hole has a distance from the start of the distribution of the reaction tube middle distribution plate is 1 cm or more, it is preferably formed inclined in the susceptor direction.
본 발명에 있어서, 상기 각각의 반응 가스 흐름 홀 사이에 반응 가스 흐름 방지 홈을 구비한 것을 특징으로 한다In the present invention, the reactive gas flow preventing groove is provided between the respective reactive gas flow holes.
상기 반응 가스 흐름 방지 홈은 너비가 0.1mm 이상이며, 깊이가 0.1mm 이상인 것이 바람직하다.The reactive gas flow preventing groove is preferably at least 0.1 mm wide and at least 0.1 mm deep.
본 발명에 있어서, 상기 반응관 하부판의 일 측면에 형성되어 반응관 하부판 및 상기 서셉터 사이의 공간과In the present invention, formed on one side of the reaction tube lower plate and the space between the reaction tube lower plate and the susceptor and
연통된 상기 반응 가스를 상기 배기관으로 배기시키는 반응관 배기 홈을 구비한 것을 특징으로 한다And a reaction tube exhaust groove for exhausting the connected reaction gas to the exhaust pipe.
본 발명에 있어서, 상기 서셉터는 상하 운동이 가능한 상승 및 하강 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.In the present invention, the susceptor is provided with a lifting and lowering means capable of vertical movement.
본 발명에 있어서, 상기 서셉터는 웨이퍼 안착부에 수개의 웨이퍼 지지홀들 및 상기 웨이퍼 지지홀 내부에 웨이퍼 지지봉들을 구비하며, 상기 웨이퍼 지지봉은그 상단부가 상기 서셉터 표면으로 부터 소정 거리 하측에 위치한 것이 바람직하다.In the present invention, the susceptor includes a plurality of wafer support holes in the wafer seating portion and wafer support rods in the wafer support hole, and the wafer support rod has an upper end thereof located below a predetermined distance from the susceptor surface. It is preferable.
상기 서셉터의 상승시 상기 반응관 하부판 및 상기 서셉터에 안착된 웨이퍼 사이의 거리가 0.1mm 이상이며, 상기 서셉터의 하강시 상기 반응관 하부판 및 상기 서셉터 사이의 거리가 25mm 이상이며 상기 서셉터의 기판 안착부 하부에 히터를 구비하는 것이 바람직하다.When the susceptor rises, the distance between the reaction tube lower plate and the wafer seated on the susceptor is 0.1 mm or more, and when the susceptor descends, the distance between the reaction tube lower plate and the susceptor is 25 mm or more. It is preferable to provide a heater under the substrate mounting portion of the acceptor.
본 발명에 있어서, 상기 배기관은 상기 반응관 하부판과 연통되어 상기 반응 가스를 배기시키는 반응관 배기구를 구비한 것을 특징으로 한다.In the present invention, the exhaust pipe is provided with a reaction tube exhaust port communicating with the reaction tube lower plate to exhaust the reaction gas.
본 발명에 있어서, 상기 배기관은 상기 서셉터 상부에 웨이퍼를 안착시키거나 분리시키는 경우 웨이퍼를 유통시키는 웨이퍼 이송로가 형성된 것을 특징으로 한다.In the present invention, the exhaust pipe is characterized in that the wafer transfer path for distributing the wafer when the wafer is seated or separated on the susceptor is formed.
상기 반응관 배기구의 장축 방향의 폭은 상기 반응관 하부판에서 상기 서셉터 상부에 반응 가스를 공급 시키는 반응 가스 분사구의 장축 방향의 폭과 동일한 것이 바람직하다.The width in the long axis direction of the reaction tube exhaust port is preferably equal to the width in the long axis direction of the reaction gas injection port for supplying the reaction gas from the reaction tube lower plate to the susceptor.
본 발명에 있어서, 상기 반응관 배기관은 상기 반응 가스를 배기시키기 위하여 상기 배기구와 연결되어, 상기 배기관의 표면 내측에 상기 웨이퍼 이송구의 주위를 따라 형성된 배기 홈을 구비한 것을 특징으로 한다.In the present invention, the reaction tube exhaust pipe is connected to the exhaust port for exhausting the reaction gas, characterized in that the exhaust groove formed on the inner surface of the exhaust pipe along the periphery of the wafer transfer port.
본 발명에 있어서, 상기 반응 챔버는 상기 유도 플라즈마의 배기를 위한 반응관 배기로를 구비하며, 기판 출입구 및 상기 기판 출입구를 단속하는 개폐구를 더 구비한 것을 특징으로 한다.In the present invention, the reaction chamber is provided with a reaction tube exhaust path for exhausting the induction plasma, characterized in that it further comprises a substrate entrance and the opening and closing port for regulating the substrate entrance and exit.
이하, 도면을 참고하면서 본 발명에 의한 원자층 적층 장치의 일 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, an embodiment of an atomic layer lamination apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명에 의한 원자층 증착 장치의 공정시 서셉터가 상승한 형태를 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing the susceptor is raised during the process of the atomic layer deposition apparatus according to the present invention.
본 발명에 의한 원자층 증착 장치는 웨이퍼가 이송될 수 있는 웨이퍼 출입구(15) 및 상기 웨이퍼 출입구(15)를 단속할 수 있는 개폐구(16)를 구비한 반응 챔버(11) 내부에, 웨이퍼가 안착되어 반응 가스가 상기 웨이퍼 상부에 소정의 박막을 성장시킬 수 있도록 구성된 반응관이 있다. 소정의 박막을 성장 시킬 수 있는 각각의 반응 가스가 공급될 수 있는 반응 가스 공급관(12a, 12b)이 상기 반응 챔버(11)의 일 측면에 설치되어 있고, 상기 반응 가스 공급관(12a, 12b)은 반응관 상부 분배판(21)과 연결되어 있다.In the atomic layer deposition apparatus according to the present invention, a wafer is placed in a reaction chamber 11 having a wafer entrance 15 through which a wafer can be transferred and an opening and closing 16 through which the wafer entrance 15 can be interrupted. There is a reaction tube configured to allow a reaction gas to grow a predetermined thin film on the wafer. Reaction gas supply pipes 12a and 12b to which respective reaction gases capable of growing a predetermined thin film can be supplied are provided at one side of the reaction chamber 11, and the reaction gas supply pipes 12a and 12b are It is connected to the reaction tube upper distribution plate 21.
상기 반응관 상부 분배판(21)의 하부에는 반응관 중간 분포판(31)이 설치되어 있으며, 상기 반응관 상부 분배판(21)의 하부면과 상기 반응관 중간 분포판(31)의 상부면은 상호 금속으로 밀착되어 있다. 또한, 상기 반응관 중간 분포판(31)의 하부에는 반응관 하부판(41)이 위치하고 있다.A reaction tube middle distribution plate 31 is installed below the reaction tube upper distribution plate 21, and a lower surface of the reaction tube upper distribution plate 21 and an upper surface of the reaction tube middle distribution plate 31. Silver is in close contact with each other. In addition, the reaction tube lower plate 41 is located below the reaction tube middle distribution plate 31.
상기 반응관 하부판(41)의 하부에는 기판을 안착시키는 서셉터(51)가 위치하고 있으며, 상기 서셉터(51)는 상기 웨이퍼에 소정의 박막을 형성시키는 공정시 상기 반응관 하부판(41)과 금속으로 밀착된다. 상기 서셉터(51)는 상하 운동이 가능하도록 벨로우즈(52)가 설치되어 있다.A susceptor 51 for seating a substrate is positioned below the reaction tube lower plate 41, and the susceptor 51 is formed with the reaction tube lower plate 41 and the metal during the process of forming a predetermined thin film on the wafer. Close contact. The susceptor 51 is provided with a bellows 52 to enable vertical movement.
공정시, 소정의 박막을 형성시킬 수 있는 일종 이상의 반응 가스가 상기 반응가스 공급관(12a, 12b)을 통해 상기 반응 챔버(11) 내부로 공급된다. 상기 공급된 각각의 반응 가스는 상기 반응관 상부 분배판(21)으로 이송되며, 각각의 공급 가스는 서로 혼합되지 않은 채 분배되어 상기 반응관 중간 분포판(31)으로 이송된다. 상기 반응관 중간 분포판(31)으로 이송된 가스는 상기 반응관 하부판(41)으로 이송되어 상기 웨이퍼가 안착되어 있는 서셉터(51) 상부로 공급된다. 상기 반응관 상부 분배판(21), 상기 반응관 중간 분포판(31), 상기 반응관 하부판(41) 및 상기 서셉터(51)는 공정시 상호 밀폐되어 상기 반응 가스가 외부로 새지 않도록 구성되어 있다.In the process, at least one reaction gas capable of forming a predetermined thin film is supplied into the reaction chamber 11 through the reaction gas supply pipes 12a and 12b. Each of the supplied reaction gas is transferred to the reaction tube upper distribution plate 21, and each supply gas is distributed without being mixed with each other and transferred to the reaction tube middle distribution plate 31. The gas transferred to the reaction tube middle distribution plate 31 is transferred to the reaction tube lower plate 41 and is supplied to the upper part of the susceptor 51 on which the wafer is seated. The reaction tube upper distribution plate 21, the reaction tube middle distribution plate 31, the reaction tube lower plate 41 and the susceptor 51 are sealed to each other during the process so that the reaction gas does not leak to the outside. have.
또한, 상기 반응관 하부판(41)은 배기구(62)를 통해 반응관 배기관(61)과 연결되어 있다. 상기 반응관 배기관(61)은 상기 반응 챔버(11)의 웨이퍼 출입구(15)로 부터 상기 웨이퍼가 수평으로 이송될 때 방해가 되지 않도록 이송 공간이 확보되어 있으며, 상기 이송 공간의 주위를 따라 배기구(62)가 형성되어 있다. 상기 반응 챔버(11) 외부에는 상기 반응관 배기관(61)과 연결된 진공 펌프가 설치되어 공정시 상기 반응관 내부의 진공도를 각 공정에 따라 유지시키게 된다.In addition, the reaction tube lower plate 41 is connected to the reaction tube exhaust pipe 61 through an exhaust port 62. The reaction tube exhaust pipe 61 has a transport space so as not to interfere when the wafer is horizontally transferred from the wafer entrance and exit 15 of the reaction chamber 11, and an exhaust port (a 62) is formed. A vacuum pump connected to the reaction tube exhaust pipe 61 is installed outside the reaction chamber 11 to maintain the degree of vacuum inside the reaction tube according to each process during the process.
공정시, 상기 반응관 하부판에서 공급된 반응 가스는 상기 반응관 하부판 및 상기 서셉터 사이의 밀폐된 공간에서 반응에 참가하고 상기 밀폐 공간과 연결되어 있는 상기 배기관을 통해 상기 반응 챔버 외부로 빠져 나가게 된다.In the process, the reaction gas supplied from the reaction tube lower plate participates in the reaction in the sealed space between the reaction tube lower plate and the susceptor and exits the reaction chamber through the exhaust pipe connected to the sealed space. .
그리고, 상기 반응관의 온도를 독립적으로 제어할 수 있는 히터(13b)가 상기 반응관 상부 분배판(21)의 상부에 위치하고 있다. 상기 서셉터(51)와 밀착하는 상기 반응관 하부판(41)의 상부에도 히터(13a)가 위치하며, 상기 히터(13a)는 상기반응관 하부판(41)의 상부면 중에서 상기 반응관 상부 분배판(21) 및 상기 반응관 중간 분포판(31)이 위치하지 않는 일측면 상에 설치된다. 또한, 웨이퍼가 안착되는 서셉터(51)의 하부면에도 히터(13c)가 설치되어 상기 웨이퍼의 온도를 독립적으로 조절할 수 있다.In addition, a heater 13b capable of independently controlling the temperature of the reaction tube is located above the reaction tube upper distribution plate 21. A heater 13a is also positioned on an upper portion of the reaction tube lower plate 41 in close contact with the susceptor 51, and the heater 13a is disposed in the reaction tube upper distribution plate from an upper surface of the reaction tube lower plate 41. (21) and the reaction tube middle distribution plate 31 are provided on one side not located. In addition, a heater 13c may be installed on the lower surface of the susceptor 51 on which the wafer is seated to independently adjust the temperature of the wafer.
상기 반응 챔버(11)에는 유도 플라즈마 장치(71)가 부착되어 있으며, 상기 유도 플라즈마 장치(71)는 상기 반응관에서의 공정 전후에 상기 반응관 내부의 세정 및 상기 웨이퍼의 플라즈마 처리를 위한 것이다. 상기 유도 플라즈마 장치(71)의 작동시 공정의 효율성을 위해 상기 반응관 배기관(61)과 연결된 외부 펌프 외에 또 다른 반응관 배기구를 설치할 수 있다.An induction plasma apparatus 71 is attached to the reaction chamber 11, and the induction plasma apparatus 71 is for cleaning the inside of the reaction tube and plasma processing of the wafer before and after the process in the reaction tube. In addition to an external pump connected to the reaction tube exhaust pipe 61, another reaction tube exhaust port may be installed for the efficiency of the process during operation of the induction plasma apparatus 71.
도 2는 본 발명에 의한 반응관 상부 분배판을 나타낸 저면 사시도이다.Figure 2 is a bottom perspective view showing a reaction tube upper distribution plate according to the present invention.
상기 반응관 상부 분배판(21)은 그 하부면에 상기 반응 가스 통로(12a, 12b)와 각각 연결된 장축 방향의 한 개 이상의 반응 가스 홈(23)을 구비하고 있으며, 상기 각각의 반응 가스 홈(23)들은 일측 방향으로 연결된 한 개 이상의 반응 가스 분배구(24)를 구비하고 있다. 상기 반응 가스 분배구(24)는 그 직경이 0.1mm 이상인 것이 바람직하다.The reaction tube upper distribution plate 21 has one or more reaction gas grooves 23 in the long axis direction connected to the reaction gas passages 12a and 12b on the lower surface thereof, respectively. 23 are provided with one or more reactive gas distribution ports 24 connected in one direction. It is preferable that the said reaction gas distribution port 24 is 0.1 mm or more in diameter.
상기 반응 가스 공급관(12a, 12b)에 의해 상기 반응 챔버(11)의 외부로 부터 공급된 반응 가스들은 상기 각각의 반응 가스 통로(22a, 22b)를 통해, 상기 반응관 상부 분배판(21)의 반응 가스 홈(23)으로 이송된다. 상기 반응 가스홈(23)에 이송된 가스들은 상기 분배구(24)들로 분배되어, 상기 반응관 상부 분배판(21) 하부에 위치한 반응관 중간 분포판(31)의 상부로 공급된다. 상기 반응관 상부 분배판(21)으로 공급된 반응 가스들은 상기 반응관 상부 분배판(21) 내부에서도 각각 독립적으로 이송되며, 상기 반응관 중간 분포판(31)에 공급되는 경우에도 상호 혼합되지 않는다.The reaction gases supplied from the outside of the reaction chamber 11 by the reaction gas supply pipes 12a and 12b are passed through the respective reaction gas passages 22a and 22b of the reaction tube upper distribution plate 21. It is transferred to the reaction gas groove 23. Gases transferred to the reaction gas groove 23 are distributed to the distribution ports 24, and are supplied to the upper portion of the reaction tube middle distribution plate 31 positioned below the reaction tube upper distribution plate 21. The reaction gases supplied to the reaction tube upper distribution plate 21 are independently transferred even inside the reaction tube upper distribution plate 21, and are not mixed with each other even when supplied to the reaction tube middle distribution plate 31. .
각각의 반응 가스 홈(23)과 분배구(24) 및 상기 반응관 상부 분배판(21)의 하부면은 반응관 중간 분포판(31)의 상부면과 표면 접촉을 하여 반응관을 구성하게 된다. 이 경우 접촉면을 통하여 각각의 이송 통로로 서로 다른 반응 가스들이 흐를 수 있다. 따라서, 이를 방지하기 위해 상기 반응관 상부 분배판(21) 하부면의 각 반응 가스 홈(23)들 사이에 흐름 방지 홈(27)을 형성시킨다. 상기 흐름 방지 홈(27)은 너비가 0.1mm 이상이며, 깊이가 0.1mm 이상인 것이 바람직하다.Each reaction gas groove 23, the distribution port 24 and the lower surface of the reaction tube upper distribution plate 21 are in surface contact with the upper surface of the reaction tube middle distribution plate 31 to form a reaction tube. . In this case, different reaction gases may flow through the contact surface into each of the transport passages. Therefore, in order to prevent this, the flow preventing grooves 27 are formed between the respective reaction gas grooves 23 on the lower surface of the reaction tube upper distribution plate 21. The flow preventing groove 27 has a width of 0.1 mm or more and a depth of 0.1 mm or more.
도 3은 본 발명에 의한 반응관 중간 분포판을 나타낸 저면 사시도이다.Figure 3 is a bottom perspective view showing a reaction tube middle distribution plate according to the present invention.
상기 반응관 중간 분포판(31)은 상기 반응관 상부 분배판(21)에서 분배된 반응 가스가 상기 서셉터(51) 상부에 균일하게 흐를 수 있도록 하기 위해, 상기 반응관 중간 분포판(31)은 상기 반응관 상부 분배판(21)으로 부터 각각의 반응 가스를 공급받는 한 개 이상의 반응 가스 주입구(32)를 구비하고 있으며, 상기 반응관 중간 분포판(31)의 하부면에는 상기 반응 가스 주입구(32)와 연결되어 상기 반응 가스를 각각 분포 시키는 한 개 이상의 반응 가스 분포홈(33)을 구비하고 있다. 상기 반응 가스 주입구(32)는 상기 반응관 중간 분포판(31)의 상부면과 하부면의 반응 가즈 분포홈(33) 사이를 관통하고 있으며, 상기 반응 가스 분포홈(33)은 상기 반응관 중간 분포판(31)의 하부면에 소정의 깊이로 형성되어 있다.The reaction tube middle distribution plate 31 allows the reaction gas distributed in the reaction tube upper distribution plate 21 to flow uniformly on the susceptor 51. Is provided with one or more reaction gas inlet 32 to receive each reaction gas from the reaction tube upper distribution plate 21, the lower surface of the reaction tube middle distribution plate 31, the reaction gas inlet It is provided with one or more reactive gas distribution grooves 33 which are connected to 32 to distribute the reactive gases, respectively. The reaction gas inlet 32 penetrates between the reaction gas distribution grooves 33 of the upper and lower surfaces of the reaction tube middle distribution plate 31, and the reaction gas distribution groove 33 is in the middle of the reaction tube. The lower surface of the distribution plate 31 is formed to a predetermined depth.
여기서, 상기 반응 가스 분포홈(33)은 상기 반응 가스 주입구(32)와 각각 연결된 부분 사이에 내측으로 소정의 곡률을 가지며 라운드 형태로 형성시키는 것이 바람직하다. 이는 상기 반응 가스 주입구(32)로 부터 상기 반응 가스 분포홈(33)에 공급된 반응 가스가 정체되지 않고 반응관 하부판(41)으로 흘러 갈 수 있도록 하기 위함이다. 따라서, 상기 반응 가스 분포홈(33)은 상기 반응 가스 주입구(32)로 부터 상기 반응관 하부판(41)으로 공급되는 위치까지 경사지게 형성시키는 것이 또한 바람직하다.Here, the reaction gas distribution groove 33 may be formed in a round shape with a predetermined curvature inwards between the portions connected to the reaction gas injection holes 32, respectively. This is to allow the reaction gas supplied from the reaction gas inlet 32 to the reaction gas distribution groove 33 to flow into the reaction tube lower plate 41 without stagnation. Therefore, the reaction gas distribution groove 33 is also preferably formed to be inclined to the position supplied from the reaction gas inlet 32 to the reaction tube lower plate 41.
도 4는 본 발명에 의한 반응관 하부판을 나타내는 사시도이다.Figure 4 is a perspective view showing a reaction tube lower plate according to the present invention.
상기 반응관 하부판(41)은 상기 반응관 중간 분포판(31)으로 부터 각각 공급된 반응 가스를 상기 서셉터(51) 상부로 공급 시키는 한개 이상의 반응 가스 흐름 홀(42)들을 구비하고 있다. 상기 반응 가스 흐름 홀(42)은 상기 반응관 중간 분포판(31)의 상기 반응 가스 분포홈(33)과 연결되어 있다. 상기 반응 가스 흐름 홀(42)들은 상기 반응관 중간 분포판(31)의 분포 시작 부분 즉, 상기 주입구(32)로 부터의 거리가 1cm 이상인 것이 바람직하다.The reaction tube lower plate 41 is provided with one or more reaction gas flow holes 42 for supplying the reaction gas supplied from the reaction tube middle distribution plate 31 to the upper part of the susceptor 51. The reaction gas flow hole 42 is connected to the reaction gas distribution groove 33 of the reaction tube intermediate distribution plate 31. The reaction gas flow holes 42 are preferably at least 1 cm from the beginning of the distribution of the reaction tube middle distribution plate 31, that is, from the injection hole 32.
상기 각각의 반응 가스 흐름 홀(42) 사이에 반응 가스 흐름 방지 홈(43)을 설치하여 상기 반응관 하부판(41)에 공급된 각각의 반응 가스들이 상호 혼합되는 것을 방지할 수 있다. 상기 반응 가스 흐름 방지 홈(43)은 너비가 0.1mm 이상이며, 깊이가 0.1mm 이상인 것이 바람직하다. 여기서, 상기 반응 가스 흐름 홀(42)들은 도 1에 나타난 바와 같이 수직 방향으로 소정의 예각으로 기울어지게 형성시켰다.A reaction gas flow preventing groove 43 may be provided between the reaction gas flow holes 42 to prevent the respective reaction gases supplied to the reaction tube lower plate 41 from being mixed with each other. The reactive gas flow preventing groove 43 has a width of 0.1 mm or more and a depth of 0.1 mm or more. Here, the reaction gas flow holes 42 are formed to be inclined at a predetermined acute angle in the vertical direction as shown in FIG. 1.
상기 반응관 하부판(41)의 일 측면에는 공정시 상기 반응관 하부판(41)과 상기 서셉터(51) 사이의 반응 공간과 연통된 배기흠(44)이 형성되어 있다. 상기 배기홈(44)은 상기 반응 공간에 공급된 반응 가스들이 반응에 참가하고 나서 외부로 배출되는 곳이며, 상기 배기홈(44)은 상기 반응관 배기관(61)의 배기구(62)와 연결되어 상기 반응 가스를 진공 펌프에 의해 배출시킨다.One side of the reaction tube lower plate 41 is formed with an exhaust flaw 44 in communication with the reaction space between the reaction tube lower plate 41 and the susceptor 51 during the process. The exhaust groove 44 is a place where the reaction gases supplied to the reaction space are discharged to the outside after participating in the reaction, and the exhaust groove 44 is connected to the exhaust port 62 of the reaction tube exhaust pipe 61. The reaction gas is discharged by a vacuum pump.
도 5은 본 발명에 의한 서셉터의 구조를 나타내는 사시도이다.5 is a perspective view showing the structure of a susceptor according to the present invention.
상기 서셉터(51)는 상하 운동이 가능한 상승 및 하강 수단을 구비하고 있으며, 이는 상기 서셉터의 지지대에 연결되어 있는 벨로우즈(52)에 의해 동작된다. 상기 서셉터(51)는 웨이퍼 안착부(54)에 수개의 웨이퍼 지지 홀(53)들 및 상기 웨이퍼 지지 홀(53) 내부에 웨이퍼 지지봉(56)들을 구비한다. 상기 웨이퍼 지지봉(56)들은 그 상단부가 상기 서셉터(51) 표면으로 부터 소정 거리 하측에 위치하여 상기 서셉터(51)가 상승한 경우에는 상기 웨이퍼 지지봉(56)들이 상기 웨이퍼 지지 홀(53) 내부에 있어 외부에서는 보이지 않는다.The susceptor 51 is provided with a lifting and lowering means capable of vertical movement, which is operated by a bellows 52 connected to the support of the susceptor. The susceptor 51 includes a plurality of wafer support holes 53 in the wafer seating portion 54 and wafer support bars 56 in the wafer support hole 53. When the susceptor 51 is raised because the upper end thereof is located below a predetermined distance from the susceptor 51 surface, the wafer support rods 56 may be formed inside the wafer support hole 53. Invisible from outside.
상기 서셉터(51)는 상승시 상기 반응관 하부판(41)과 메탈 실링에 의해 접촉되어 반응시 상기 반응관 하부판(41)과 상기 서셉터(51) 사이에는 반응 공간이 형성되어 반응 가스가 상기 반응 공간 내에서만 존재한다. 상기 서셉터(51)가 상승한 경우, 상기 반응관 하부판(41) 및 상기 서셉터(51)에 안착된 웨이퍼 사이의 거리가 0.1mm 이상인 것이 바람직하다. 그리고, 상기 서셉터(51)는 공정 후, 웨이퍼의 교체등을 위해 하강하며 이때, 상기 서셉터(51)의 하강시 상기 반응관 하부판(41) 및 상기 서셉터(51) 사이의 거리가 25mm 이상인것이 바람직하다.The susceptor 51 is brought into contact with the reaction tube lower plate 41 by metal sealing when raised so that a reaction space is formed between the reaction tube lower plate 41 and the susceptor 51 when the reaction gas is generated. It exists only in the reaction space. When the susceptor 51 is raised, the distance between the reaction tube lower plate 41 and the wafer seated on the susceptor 51 is preferably 0.1 mm or more. In addition, the susceptor 51 is lowered to replace the wafer after the process, and at this time, the distance between the reaction tube lower plate 41 and the susceptor 51 is 25 mm when the susceptor 51 is lowered. It is preferable that it is above.
상기 서셉터(51)를 상승 및 하강 시키는 벨로우즈(52)는 2단계로 동작한다. 공정시에는 상기 서셉터(51)가 상기 반응관 하부판(41)에 밀착된 상태이다. 여기서, 일단계 하강한 경우에는 상기 웨이퍼 지지봉(56)이 상기 웨이퍼 지지홀(53) 내에서 나오지 않은 상태로 상기 웨이퍼가 상기 웨이퍼 안착부(54)에 접촉해 있다. 이 상태에서 상기 유도 플라즈마가 상기 반응 챔버(11) 내부로 공급되어 상기 반응관 하부판(41)과 상기 서셉터(51)의 웨이퍼 상부로 흐르게 되어 웨이퍼의 표면에 플라즈마 처리를 한다. 이단계 하강은 상기 웨이퍼 지지봉(56)들이 상기 웨이퍼 지지 홀(53) 외부로 드러나도록 상기 벨로우즈(52)에 의해 상기 서셉터(51)가 하강하게 된다. 상기 웨이퍼 지지봉(56)은 상기 서셉터(51)의 하강시에도 동작하지 않도록 고정되어 있으며, 상기 서셉터(51)의 하강에 의해 상대적으로 상기 웨이퍼 지지홀(53)로 부터 나타나게 된다. 이때, 유도 플라즈마에 의한 반응관 세정이 실행된다.The bellows 52 for raising and lowering the susceptor 51 operates in two steps. At the time of the process, the susceptor 51 is in close contact with the reaction tube lower plate 41. Here, when one step is lowered, the wafer is in contact with the wafer seating portion 54 without the wafer support rod 56 coming out of the wafer support hole 53. In this state, the induced plasma is supplied into the reaction chamber 11 and flows over the wafer of the reaction tube lower plate 41 and the susceptor 51 to perform plasma treatment on the surface of the wafer. In this step, the susceptor 51 is lowered by the bellows 52 so that the wafer support rods 56 are exposed to the outside of the wafer support hole 53. The wafer support rod 56 is fixed so as not to operate even when the susceptor 51 is lowered, and appears from the wafer support hole 53 by the lowering of the susceptor 51. At this time, the reaction tube cleaning by the induced plasma is performed.
도 6는 본 발명에 의한 반응관 배기관의 구조를 나타낸 사시도이다. 반응관 배기관(61)의 상부에는 배기구(62)가 형성되어 있으며, 상기 반응관 배기관(61)을 관통하여 상기 서셉터(51) 상부에 웨이퍼를 안착시키거나 분리시키는 경우, 웨이퍼를 유통시키는 웨이퍼 이송로(64)가 상기 반응관 배기관(61)의 가운데를 관통하여 형성되어 있다. 상기 배기구(62)는 상기 반응관 하부판(41)의 배기홈(44)과 연통되어 있으며, 상기 반응관 배기관(61)의 내부에는 상기 웨이퍼 이송로(64) 주위를 따라 배기통(63)으로 연결되어 있다. 따라서, 상기 반응 공간에서 배출된 반응 가스가 상기 배기 홈(44)을 따라 상기 배기구(62)로 이송되어 상기 배기통(63)을 통해 반응 챔버(11) 외부로 배출된다.Figure 6 is a perspective view showing the structure of the reaction tube exhaust pipe according to the present invention. An exhaust port 62 is formed at an upper portion of the reaction tube exhaust pipe 61, and when the wafer is placed or separated from the susceptor 51 through the reaction tube exhaust pipe 61, the wafer is distributed. A transfer path 64 is formed penetrating the center of the reaction tube exhaust pipe 61. The exhaust port 62 communicates with the exhaust groove 44 of the reaction tube lower plate 41, and is connected to the exhaust tube 63 in the reaction tube exhaust pipe 61 along the wafer transfer path 64. It is. Therefore, the reaction gas discharged from the reaction space is transferred to the exhaust port 62 along the exhaust groove 44 and discharged to the outside of the reaction chamber 11 through the exhaust cylinder 63.
상기 반응관 배기구(62)의 장축 방향의 폭은 상기 반응관 하부판(41)에서 상기 서셉터(51) 상부에 반응 가스를 공급 시키는 반응 가스 분사구의 장축 방향의 폭과 동일하게 형성시켜 반응 가스가 상기 반응 가스 분사구로 부터 웨이퍼 상부를 균일하게 이동하도록 하는 것이 바람직하다.The width of the long axis direction of the reaction tube exhaust port 62 is formed to be equal to the width of the long axis direction of the reaction gas injection port for supplying the reaction gas to the upper part of the susceptor 51 from the reaction tube lower plate 41. It is preferable to uniformly move the wafer top from the reaction gas injection port.
웨이퍼를 상기 서셉터(51)에 안착시키거나, 외부로 이송할 경우에 상기 웨이퍼 이송로(64)를 통해 웨이퍼 이송용 로버트 암이 출입을 하게 된다.When the wafer is seated on the susceptor 51 or transferred to the outside, the wafer transfer robot arm enters and exits through the wafer transfer path 64.
도 7은 상기 반응관의 서셉터(51)가 하강한 구조를 나타낸 단면도이다. 여기서, 상기 서셉터(51)는 하강하여 상기 웨이퍼 지지 홀(53)로 부터 상기 웨이퍼 지지봉(56)이 나타난 형태를 도시하였다.7 is a cross-sectional view showing a structure in which the susceptor 51 of the reaction tube is lowered. Here, the susceptor 51 is lowered to show the shape in which the wafer support rods 56 appear from the wafer support holes 53.
상기 서셉터(51)는 상기 벨로우즈(52)에 의해 하강하게 되며, 일단계 하강시에는 상기 웨이퍼 지지홀(53)로 부터, 상기 웨이퍼 지지봉(56)이 나타나지 않는 정도로 하강하며, 이 경우 상기 웨이퍼는 상기 웨이퍼 안착부(54)에 그대로 위치한 상태이다. 이때, 상기 유도 플라즈마 주입구(73)를 통해 반응관 세정이 가능한 가스 및 웨이퍼 세정이 가능한 가스를 상기 반응 챔버(11) 내부로 공급한다. 상기 반응 챔버(11) 내부에서 발생한 플라즈마는 상기 반응관 하부판(41) 및 상기 서셉터(51) 사이의 웨이퍼 표면을 지나가며, 상기 웨이퍼에 플라즈마 처리를 수행한다. 이때, 유도 플라즈마는 반응관 배기로(74)를 통하여 외부로 배출된다.The susceptor 51 is lowered by the bellows 52, and when the step is lowered, the susceptor 51 descends from the wafer support hole 53 to the extent that the wafer support bar 56 does not appear, in which case the wafer is lowered. Is located in the wafer seating portion 54 as it is. At this time, the gas capable of cleaning the reaction tube and the gas capable of cleaning the wafer are supplied into the reaction chamber 11 through the induction plasma injection port 73. The plasma generated inside the reaction chamber 11 passes through the wafer surface between the reaction tube lower plate 41 and the susceptor 51, and performs plasma processing on the wafer. At this time, the induced plasma is discharged to the outside through the reaction tube exhaust passage (74).
이단계 하강시에는 상기 웨이퍼 상부의 웨이퍼 지지홀(53)로 부터 웨이퍼 지지봉(56)이 드러날 정도로 하강의 폭이 상기 일단계 하강의 경우보다 크다. 따라서, 상기 웨이퍼는 상기 웨이퍼 지지봉(56)에 의해 상기 서셉터(51)의 웨이퍼 안착부(54)로 부터 분리된다. 이때, 상기 반응 챔버(11)의 개폐구(16)가 열리며, 로버트 암이 들어와 상기 웨이퍼를 이송하게 된다. 상기 이송 후, 상기 개폐구(16)가 닫히고 다시 상기 유도 플라즈마 주입구(73)로 부터, 상기 반응관 세정이 가능한 가스가 공급되어 상기 반응 챔버(11) 내부에 플라즈마를 발생시켜 상기 반응관의 세정이 이루어진다. 반응관 세정후 상기 플라즈마는 상기 반응관 배기로(74)를 통해 외부로 배출된다.When the step falls, the width of the drop is greater than the case of the step drop so that the wafer support rod 56 is exposed from the wafer support hole 53 on the wafer. Accordingly, the wafer is separated from the wafer seating portion 54 of the susceptor 51 by the wafer support rod 56. At this time, the opening and closing hole 16 of the reaction chamber 11 is opened, and the Robert arm enters and transfers the wafer. After the transfer, the opening and closing hole 16 is closed and again, the gas capable of cleaning the reaction tube is supplied from the induction plasma injection hole 73 to generate a plasma in the reaction chamber 11, thereby cleaning the reaction tube. Is done. After the reaction tube cleaning, the plasma is discharged to the outside through the reaction tube exhaust passage 74.
본 발명에 의하면, 원자층 증착 장치에 있어서 반응 가스를 상호 분리시켜 독립적으로 균일하게 공급함으로써 증착시키고자 하는 얇은 두께의 박막의 균일도 제어가 가능하고 높은 종횡비에서 우수한 스텝 커버리지를 얻을 수 있다. 또한, 서셉터를 상승 및 하강시켜, 외부에서 여기된 플라즈마에 의하여 장치를 분해하지 않고도 세정할 수 있다. 따라서, 웨이퍼 상부에 박막을 성장시키기 전에 기판의 표면 처리가 가능하며, 박막 성장이 된 후에도 성장시킨 박막의 플라즈마 처리가 가능하여 박막의 특성을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, in the atomic layer deposition apparatus, the uniformity of the thin film to be deposited can be controlled by separating the reactant gases independently and uniformly, and excellent step coverage can be obtained at a high aspect ratio. In addition, the susceptor can be raised and lowered to clean the device without disassembling the device by externally excited plasma. Therefore, the surface of the substrate can be treated before the thin film is grown on the wafer, and the thin film can be plasma treated even after the thin film is grown, thereby improving the characteristics of the thin film.
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