KR100829821B1 - Method of depositing thin film - Google Patents
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Abstract
박막 증착 방법을 개시한다. 본 발명에 따른 박막 증착 방법은, 적어도 1종의 소스 공급 단계 및 퍼지 단계를 포함하는 싸이클(cycle)을 1회 이상 반복하여 박막을 증착하는 방법으로서, 소스 공급 단계와 퍼지 단계시 박막 증착을 수행하는 반응실의 펌핑 스피드(pumping speed)를 서로 다르게 조절하는 것을 특징으로 한다. 바람직하기로, 소스 공급 단계보다 퍼지 단계시의 펌핑 스피드를 크게 한다.A thin film deposition method is disclosed. The thin film deposition method according to the present invention is a method of depositing a thin film by repeating a cycle including at least one source supply step and a purge step one or more times, and performing thin film deposition during the source supply step and the purge step. It characterized in that the pumping speed (pumping speed) of the reaction chamber to be adjusted differently. Preferably, the pumping speed during the purge step is made larger than the source supply step.
Description
도 1은 일반적인 원자층 증착 방법(Atomic Layer Deposition : ALD) 장비를 도시한다.1 illustrates a general atomic layer deposition method (ALD) equipment.
도 2는 일반적인 ALD 공정시의 가스 공급 싸이클을 도시한다.2 shows a gas supply cycle in a typical ALD process.
도 3은 일반적인 ALD 공정시의 ALD 장비의 펌핑 스피드(pumping speed)를 도시한다. Figure 3 shows the pumping speed (pumping speed) of the ALD equipment in the general ALD process.
도 4는 본 발명에 따른 박막 증착 방법을 설명하기 위한 가스 공급 싸이클 및 펌핑 스피드 도면이다. 4 is a gas supply cycle and pumping speed diagram for explaining a thin film deposition method according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 박막 증착 방법의 제1 실시예를 수행하기 위한 ALD 장비의 개략도이다.5 is a schematic diagram of ALD equipment for performing a first embodiment of a thin film deposition method according to the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 박막 증착 방법의 제2 실시예를 수행하기 위한 ALD 장비의 개략도이다.6 is a schematic diagram of ALD equipment for performing a second embodiment of a thin film deposition method according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
230, 330...ALD 장비 110...반응실230, 330 ...
112...웨이퍼 블록 w...기판112 ... wafer block w ... substrate
114...가스 공급 장치 116...샤워헤드114.Gas Supply 116 ... Showerhead
118...펌프 120, 124...러핑 밸브118
123...쓰로틀 밸브123 ... throttle valve
117, 126, 128...펌핑 라인 129...유량 조절 기구117, 126, 128
본 발명은 박막 증착 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 원자층 증착 방법(Atomic Layer Deposition : ALD)과 같이 소스의 공급과 퍼지를 이용한 박막 증착 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a thin film deposition method, and more particularly, to a thin film deposition method using a supply and purge of a source, such as atomic layer deposition (ALD).
ALD는 단차 피복성(step coverage)이 높은 박막 증착 방법으로 잘 알려져 있다. 그리고 ALD는 화학 기상 증착 방법(Chemical Vapor Deposition : CVD)에 비하여 저온 공정이 가능하다는 장점을 가지고 있다. ALD is well known for thin film deposition methods with high step coverage. In addition, ALD has a merit of being capable of low temperature process compared to chemical vapor deposition (CVD).
도 1은 일반적인 ALD 장비를 도시한다.1 illustrates a typical ALD equipment.
도 1의 ALD 장비(30)는 박막 증착이 진행되는 반응실(10)과, 반응실(10)로 2종 이상의 소스(금속 전구체 및 반응 가스)와 퍼지 가스를 공급하는 가스 공급 장치(14)를 포함한다. 가스 공급 장치(14)로부터 공급되는 소스 및 퍼지 가스는, 반응실(10) 내부 상부에 설치된 샤워헤드(16)를 통해 분사된다. 반응실(10) 내의 웨이퍼 블럭(12) 상에는 실리콘 웨이퍼와 같은 기판(w)이 안착되어 이 위에 박막이 증착된다. 반응실(10)은 펌핑 라인(17)에 구비된 펌프(18)를 통해 내부 가스가 펌핑되며, 펌핑을 조정하기 위해 러핑 밸브(roughing valve)(20), 쓰로틀 밸브(throttle valve)(22) 등이 장착되어 있다. 펌프(18) 후단의 라인은 배기 라인 이라 지칭한다. The
이와 같은 ALD 장비(30)를 이용하여 박막을 증착하는 경우의 일반적인 증착 방법은 도 2에 도시한 바와 같은 가스 공급 싸이클에 따른다.A general deposition method in the case of depositing a thin film using the
도 1 및 도 2를 참조하여, 먼저 반응실(10) 내에 제1 소스를 공급하여 기판(w) 상에 제1 소스의 화학적, 물리적 흡착층을 형성한다. 그런 다음, 반응실(10) 내에 퍼지 가스를 공급하여 반응실(10) 내에 잔류하는 제1 소스 및 물리적 흡착된 제1 소스를 퍼지한다. 계속하여, 반응실(10) 내에 제2 소스를 공급하여 제1 소스의 화학적 흡착층과 반응시키고, 다시 반응실(10) 내에 퍼지 가스를 공급하여 반응실(10) 내에 잔류하는 제2 소스 및 반응 부산물을 퍼지한다. 이와 같은 제1 소스 공급 단계, 제1 소스 퍼지 단계, 제2 소스 공급 단계 및 제2 소스 퍼지 단계로 이루어지는 1 싸이클을 1회 이상 반복하여 원하는 두께의 박막을 증착하게 된다.1 and 2, first, a first source is supplied into the
이와 같은 공정을 진행하는 동안 러핑 밸브(20), 쓰로틀 밸브(22) 및 펌프(18)를 이용한 반응실(10)의 펌핑 스피드(pumping speed)는 도 3에 도시한 바와 같이 항상 일정하게 유지된다. 러핑 밸브(20)는 일반적으로 노말리 오픈(normally open) 상태이고 쓰로틀 밸브(22)는 압력 게이지(미도시)와 연결되어 있어 셋팅 압력 또는 셋팅 위치(밸브 개방 %)로 항시 유지되기 때문이다. 이에 따라 종래에는, 반응실(10)의 압력은 공정 진행 동안 일정하게 유지되어 다양한 소스 공급 단계 및 퍼지 단계들에 대해 공정 적용이 한정된다는 한계를 가지고 있다. During this process, the pumping speed of the
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 ALD와 같이 소스의 공급과 퍼지를 이용한 박막 증착 방법에 있어서, 공정 진행 동안 다양한 소스 공급 단계 및 퍼지 단계들에 대해 공정 적용이 유연한 박막 증착 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in a thin film deposition method using a source supply and purge, such as ALD, to provide a thin film deposition method that is flexible in process application to various source supply and purge steps during a process.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 박막 증착 방법은, 적어도 1종의 소스 공급 단계 및 퍼지 단계를 포함하는 싸이클을 1회 이상 반복하여 박막을 증착하는 방법으로서, 상기 소스 공급 단계와 퍼지 단계시 상기 박막 증착을 수행하는 반응실의 펌핑 스피드를 서로 다르게 조절하는 것을 특징으로 한다. The thin film deposition method according to the present invention for achieving the above technical problem, a method for depositing a thin film by repeating a cycle including at least one source supply step and the purge step at least once, the source supply step and the purge step The pumping speed of the reaction chamber to perform the thin film deposition is characterized in that differently adjusted.
상기 소스 공급 단계와 퍼지 단계시 상기 박막 증착을 수행하는 반응실의 펌핑 스피드를 서로 다르게 조절하기 위해서는, 상기 반응실의 펌핑 라인을 컨덕턴스(conductance)가 다른 2개의 라인으로 구성하고 각각에 밸브를 장착하여 상기 소스 공급 단계와 퍼지 단계시 각 라인을 선택적으로 밸브 개방(open) 및 폐쇄(close)하여 사용할 수 있다. 그리고, 상기 소스 공급 단계와 퍼지 단계 중 어느 하나의 진행시에만 상기 반응실의 펌핑 라인으로 불활성 가스를 유입함으로써 상기 반응실 내부의 상대적인 펌핑 스피드를 감소시키는 방법에 의할 수도 있다. 뿐만 아니라, 상기 소스 공급 단계와 퍼지 단계시 상기 반응실의 펌핑 라인으로 불활성 가스를 유입하되, 유입되는 상기 불활성 가스의 양을 서로 달리하여 상기 반응실 내부의 상대적인 펌핑 스피드를 조절하여도 된다.In order to control the pumping speed of the reaction chamber in which the thin film deposition is performed at the source supply step and the purge step differently, the pumping line of the reaction chamber is composed of two lines having different conductances, and a valve is attached to each of them. Thus, each line may be selectively opened and closed during the source supply step and the purge step. The method may reduce the relative pumping speed in the reaction chamber by introducing an inert gas into the pumping line of the reaction chamber only during one of the source supply step and the purge step. In addition, the inert gas may be introduced into the pumping line of the reaction chamber during the source supply step and the purge step, and the relative pumping speed inside the reaction chamber may be adjusted by varying the amount of the inert gas introduced therefrom.
바람직하기로, 상기 소스 공급 단계보다 상기 퍼지 단계시의 펌핑 스피드를 크게 한다. Preferably, the pumping speed during the purge step is greater than the source supply step.
이를 위해서는, 상기 반응실의 펌핑 라인을, 제1 러핑 밸브(roughing valve)가 장착된 제1 펌핑 라인 및 상기 제1 러핑 밸브의 전단에서 상기 제1 펌핑 라인으로부터 분기되고 상기 제1 러핑 밸브의 후단에서 상기 제1 펌핑 라인과 만나며 제2 러핑 밸브가 장착되고 상기 제1 펌핑 라인보다 직경이 큰 제2 펌핑 라인으로 구성하고, 상기 소스 공급 단계시 상기 제1 러핑 밸브는 개방하고 제2 러핑 밸브는 폐쇄하며 상기 퍼지 단계시 상기 제1 러핑 밸브는 폐쇄하고 제2 러핑 밸브는 개방한다. 이러한 방법 대신에, 상기 제1 러핑 밸브는 항시 개방하고 상기 소스 공급 단계시 상기 제2 러핑 밸브를 폐쇄하고 상기 퍼지 단계시 상기 제2 러핑 밸브를 개방할 수도 있다. To this end, the pumping line of the reaction chamber is branched from the first pumping line at the front of the first roughing valve and the first pumping line equipped with the first roughing valve and the rear end of the first roughing valve. The second pumping line is met with the first pumping line and is equipped with a second roughing valve and having a diameter larger than the first pumping line, wherein the first roughing valve is opened and the second roughing valve is opened during the source supply step. And closes the first roughing valve and opens the second roughing valve during the purge step. Instead of this method, the first roughing valve may be open at all times, close the second roughing valve during the source supply step, and open the second roughing valve during the purge step.
상기 소스 공급 단계보다 상기 퍼지 단계시의 펌핑 스피드를 크게 하기 위한 다른 방법으로는, 상기 반응실의 펌핑 라인을, 제1 러핑 밸브와 쓰로틀 밸브(throttle valve)가 장착된 제1 펌핑 라인 및 상기 제1 러핑 밸브의 전단에서 상기 제1 펌핑 라인으로부터 분기되고 상기 쓰로틀 밸브의 후단에서 상기 제1 펌핑 라인과 만나며 제2 러핑 밸브가 장착된 제2 펌핑 라인으로 구성하고, 상기 제1 펌핑 라인과 제2 펌핑 라인의 직경은 동일하게 하고 상기 쓰로틀 밸브의 직경은 상기 제1 펌핑 라인의 직경보다 작게 하며, 상기 소스 공급 단계시 상기 제1 러핑 밸브는 개방하고 제2 러핑 밸브는 폐쇄하며 상기 퍼지 단계시 상기 제1 러핑 밸브는 폐쇄하고 제2 러핑 밸브는 개방하는 방법에 의할 수도 있다. 이 경우에도 상기 제1 러핑 밸브는 항시 개방하고 상기 소스 공급 단계시 상기 제2 러핑 밸브를 폐쇄하고 상기 퍼지 단계시 상기 제2 러핑 밸브를 개방할 수 있다. As another method for increasing the pumping speed during the purge step than the source supply step, the pumping line of the reaction chamber may include a first pumping line equipped with a first roughing valve and a throttle valve and the first pumping line. A first pumping line branched from the first pumping line at a front end of the first roughing valve, at a rear end of the throttle valve, meeting with the first pumping line, and equipped with a second roughing valve, the first pumping line and the second pumping line; The diameter of the pumping line is the same and the diameter of the throttle valve is smaller than the diameter of the first pumping line, the first roughing valve is opened and the second roughing valve is closed during the source supplying step and the The first roughing valve may be closed and the second roughing valve may be opened. Even in this case, the first roughing valve may be always open, the second roughing valve may be closed during the source supply step, and the second roughing valve may be opened during the purge step.
상기 소스 공급 단계보다 상기 퍼지 단계시의 펌핑 스피드를 크게 하기 위한 또 다른 방법으로는, 상기 소스 공급 단계 진행시에만 상기 반응실의 펌핑 라인으로 불활성 가스를 유입함으로써 상기 반응실 내부의 상대적인 펌핑 스피드를 감소시키는 방법이 있다. 상기 펌핑 라인으로 불활성 가스를 유입하면 상기 반응실 내에서의 압력이 상승하므로 불활성 가스를 유입하지 않을 시보다 상대적으로 상기 반응실 내의 상대적인 펌핑 스피드가 감소하게 되는 것이다. 그리고, 이 때는 상기 펌핑 라인에 쓰로틀 밸브를 장착하고 이를 일정한 셋팅 위치로 고정하는 것이 바람직하다. As another method for increasing the pumping speed during the purge step rather than the source supply step, the relative pumping speed in the reaction chamber may be increased by introducing an inert gas into the pumping line of the reaction chamber only during the source supply step. There is a way to reduce it. When the inert gas is introduced into the pumping line, the pressure in the reaction chamber is increased, so that the relative pumping speed in the reaction chamber is relatively reduced than when the inert gas is not introduced. In this case, it is preferable to mount the throttle valve on the pumping line and fix it to a constant setting position.
여기서, 상기 소스 공급 단계 진행시에만 상기 반응실의 펌핑 라인으로 불활성 가스를 유입하는 대신에, 상기 소스 공급 단계와 퍼지 단계시 상기 반응실의 펌핑 라인으로 불활성 가스를 유입하되, 상기 퍼지 단계시보다 상기 소스 공급 단계시 상기 불활성 가스를 많은 양 유입하여 상기 반응실 내부의 상대적인 펌핑 스피드를 감소시키는 방법을 이용할 수도 있다. Here, instead of introducing an inert gas into the pumping line of the reaction chamber only when the source supply step proceeds, inert gas is introduced into the pumping line of the reaction chamber during the source supply step and the purge step, In the source supply step, a large amount of the inert gas may be introduced to reduce a relative pumping speed in the reaction chamber.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 하고자 한다. 다음에 설명되는 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 본 발명의 실시예를 설명하는 도면에 있어서, 도면상의 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below may be modified in many different forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. In the drawings illustrating embodiments of the present invention, like numerals in the drawings refer to like elements.
도 4는 본 발명에 따른 박막 증착 방법을 설명하기 위한 가스 공급 싸이클 및 펌핑 스피드 도면이다. 4 is a gas supply cycle and pumping speed diagram for explaining a thin film deposition method according to the present invention.
본 도면에서는 ALD 방법으로 박막을 증착하는 경우를 예로 들어 설명하지만, 본 발명이 ALD에 한정되는 것은 아니고, 적어도 1종의 소스 공급 단계 및 퍼지 단계를 포함하는 싸이클을 1회 이상 반복하여 박막을 증착하는 방법이라면 제한 없이 적용될 수 있다. 예를 들어, ALD와 유사한 방식으로 진행하지만 단원자층으로 증착하는 것이 아니라 다원자층으로 증착하게 되는 SLD(Sequencing Layer Deposition), CVD의 변형인 싸이클릭(cyclic)-CVD 등에도 적용될 수 있다. In this figure, a case of depositing a thin film by an ALD method will be described as an example. However, the present invention is not limited to ALD, and a thin film is deposited by repeating a cycle including at least one source supplying step and a purge step one or more times. It can be applied without limitation. For example, the process proceeds in a similar manner to ALD but can be applied not only to monoatomic layer but also to sequencing layer deposition (SLD) and cyclic-CVD (CVD).
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 박막 증착 방법에서는 먼저 박막 증착을 수행하는 반응실 내에 제1 소스를 공급하여 기판 상에 제1 소스의 화학적, 물리적 흡착층을 형성한다. 그런 다음, 반응실 내에 퍼지 가스를 공급하여 반응실 내에 잔류하는 제1 소스 및 물리적 흡착된 제1 소스를 퍼지한다. 계속하여, 반응실 내에 제2 소스를 공급하여 제1 소스의 화학적 흡착층과 반응시키고, 반응실 내에 퍼지 가스를 공급하여 반응실 내에 잔류하는 제2 소스 및 반응 부산물을 퍼지한다. 이와 같은 제1 소스 공급 단계, 제1 소스 퍼지 단계, 제2 소스 공급 단계 및 제2 소스 퍼지 단계로 이루어지는 1 싸이클을 1회 이상 반복하여 원하는 두께의 박막을 증착한다.Referring to FIG. 4, in the thin film deposition method according to the present invention, a first source is first supplied into a reaction chamber in which thin film deposition is performed to form a chemical and physical adsorption layer of the first source on a substrate. Then, a purge gas is supplied into the reaction chamber to purge the first source and the physically adsorbed first source remaining in the reaction chamber. Subsequently, a second source is supplied into the reaction chamber to react with the chemical adsorption layer of the first source, and a purge gas is supplied into the reaction chamber to purge the second source and the reaction byproduct remaining in the reaction chamber. One cycle including the first source supplying step, the first source purging step, the second source supplying step, and the second source purging step is repeated one or more times to deposit a thin film having a desired thickness.
그리고, 이와 같은 공정을 진행하는 동안, 제1 및 제2 소스 공급 단계와 제1 및 제2 소스 퍼지 단계시 반응실의 펌핑 스피드를 서로 다르게 조절한다. 바람직하기로는 도 4에 도시한 바와 같이, 제1 및 제2 소스 공급 단계시의 펌핑 스피드(a)보다 제1 및 제2 소스 퍼지 단계시의 펌핑 스피드(b)를 크게 한다(a < b). 이렇게 제1 및 제2 소스 공급 단계시의펌핑 스피드(a)보다 제1 및 제2 소스 퍼지 단계시의 펌핑 스피드(b)를 크게 하면, 퍼지 스피드를 크게 할 수 있어 전체적인 공정 시간을 단축할 수 있는 효과가 있다. 물론, 제1 및 제2 소스 공급 단계시의 펌핑 스피드를 제1 및 제2 소스 퍼지 단계시의 펌핑 스피드보다 크게 하는 것도 본 발명의 범위에 포함된다. During the process, the pumping speed of the reaction chamber is adjusted differently during the first and second source supply steps and the first and second source purge steps. Preferably, as shown in FIG. 4, the pumping speed b at the first and second source purge stages is larger than the pumping speed a at the first and second source feed stages (a <b). . If the pumping speed b at the first and second source purge steps is larger than the pumping speed a at the first and second source supply steps, the purge speed can be increased and the overall process time can be shortened. It has an effect. Of course, it is also included in the scope of the present invention to make the pumping speed in the first and second source supply steps larger than the pumping speed in the first and second source purge steps.
본 발명에서는 이렇게 하나의 공정 안에서 소스 공급 단계와 퍼지 단계시 서로 다른 펌핑 스피드를 가지도록 함으로써 공정 진행 동안 다양한 소스 공급 단계 및 퍼지 단계들에 대해 공정 적용이 유연해진다. 이하에서는 소스 공급 단계와 퍼지 단계시 서로 다른 펌핑 스피드를 가지도록 조절하는 본 발명의 실시예들에 대해 상세하게 설명하기로 한다. In the present invention, by having different pumping speeds in the source supply step and the purge step in one process, the process application is flexible for various source supply steps and purge steps during the process. Hereinafter, embodiments of the present invention for adjusting to have different pumping speeds in the source supply step and the purge step will be described in detail.
제1 실시예First embodiment
도 5는 본 발명에 따른 박막 증착 방법의 제1 실시예를 수행하기 위한 ALD 장비의 개략도이다.5 is a schematic diagram of ALD equipment for performing a first embodiment of a thin film deposition method according to the present invention.
도 5의 ALD 장비(230)는 반응실(110) 내의 웨이퍼 블럭(112) 상에 안착된 실리콘 웨이퍼와 같은 기판(w) 상에 박막을 증착하기 위한 것으로, 박막 증착이 진행되는 반응실(110)과, 반응실(110)로 2종 이상의 소스(금속 전구체 및 반응 가스)와 퍼지 가스를 공급하는 가스 공급 장치(114)를 포함한다. 가스 공급 장치(114)로부터 공급되는 소스 및 퍼지 가스는 반응실(110) 내부 상부에 설치된 샤워헤드(116)를 통해 분사된다. The
반응실(110)은 도시된 바와 같이 2개의 펌핑 라인(126, 128)으로 구성되고, 펌프(118)를 통해 내부 가스가 펌핑된다. 각 펌핑 라인(126, 128)에는 밸브(120, 123, 124)를 장착하여, 소스 공급 단계와 퍼지 단계시 각 펌핑 라인(126, 128)을 선택적으로 밸브 개방 및 폐쇄하여 펌핑 스피드를 조절하는 데에 사용한다. 이 때, 밸브(120, 123, 124)는 모터(motor) 구동 및 에어(air) 구동 중 어느 하나의 구동 방법으로 개방 및 폐쇄할 수 있으며, 밸브의 구성에 따라서는 밸브 구동부를 두 개로 두어 하나의 구동부는 상기 구동 방법 중 하나를 이용하고 다른 구동부는 매뉴얼(manual) 방식으로 조절하는 것도 가능하다. The
도 5에 도시한 바와 같이, 바람직하기로는, 제1 펌핑 라인(126)에는 제1 러핑 밸브(120)와 쓰로틀 밸브(123)를 장착하고, 제2 펌핑 라인(128)에는 제2 러핑 밸브(124)를 장착한다. 그리고, 제2 펌핑 라인(128)은 제1 러핑 밸브(120)의 전단에서 제1 펌핑 라인(126)으로부터 분기되고 쓰로틀 밸브(123)의 후단에서 제1 펌핑 라인(126)과 만나도록 구성한다. As shown in FIG. 5, preferably, the
그러나, 쓰로틀 밸브(123)는 선택적인 것으로, 쓰로틀 밸브(123)를 장착할 시에는 제1 및 제2 펌핑 라인(126, 128)의 직경을 동일하게 하고, 쓰로틀 밸브(123)의 직경은 이보다 작게 하여, 제1 펌핑 라인(126) 쪽의 컨덕턴스를 작게 만든다. 즉, 펌핑 라인을 직경이 동일한 2개의 라인으로 구성하고 각각의 펌핑 라인에 서로 다른 컨덕턴스를 가지는 밸브를 사용하여 두 펌핑 라인의 컨덕턴스를 서로 다르게 만드는 예에 해당한다. However, the
쓰로틀 밸브(123)를 장착하지 않을 시에는 제1 및 제2 펌핑 라인(126, 128)의 직경을 달리 하여 제1 및 제2 펌핑 라인(126, 128)의 컨덕턴스를 서로 다르게 만든다. 예컨대 제1 펌핑 라인(126)보다 제2 펌핑 라인(128)의 직경을 크게 구성하여, 제1 펌핑 라인(126)보다 제2 펌핑 라인(128)의 컨덕턴스를 크게 만든다. When the
도 5에 도시한 것과 같은 펌핑 라인 구성을 이용한 펌핑 스피드 조절의 예로서, 제1 및 제2 소스 공급 단계시보다 제1 및 제2 퍼지 단계시의 펌핑 스피드를 크게 하는 예의 첫번째 방법에 관하여 설명한다. As an example of the pumping speed adjustment using the pumping line configuration as shown in FIG. 5, the first method of the example of increasing the pumping speed at the first and second purge stages than at the first and second source supply stages will be described. .
제1 및 제2 펌핑 라인(126, 128)의 직경을 동일하게 하고, 쓰로틀 밸브(123)의 직경은 이보다 작게 하여, 제1 펌핑 라인(126)의 컨덕턴스를 제2 펌핑 라인(128)의 컨덕턴스보다 작게 만든다. 제1 및 제2 소스 공급 단계시 제1 러핑 밸브(120)는 개방하고 제2 러핑 밸브(124)는 폐쇄하여, 컨덕턴스가 보다 작은 제1 펌핑 라인(126)을 통해서만 펌핑한다. 그리고, 제1 및 제2 소스 퍼지 단계시 제1 러핑 밸브(120)는 폐쇄하고 제2 러핑 밸브(124)는 개방하여 컨덕턴스가 보다 큰 제2 펌핑 라인(128)을 통해서만 펌핑한다. 제1 및 제2 소스 퍼지 단계시에 컨덕턴스가 큰 제2 펌핑 라인(128)을 이용하게 되므로 이 때의 펌핑스피드를 제1 및 제2 소스 공급 단계시보다 크게 할 수 있다. The diameters of the first and
도 5에 도시한 것과 같은 펌핑 라인 구성을 이용한 펌핑 스피드 조절의 예로서, 제1 및 제2 소스 공급 단계시보다 제1 및 제2 퍼지 단계시의 펌핑 스피드를 크게 하는 예의 두번째 방법에 관하여 설명한다. As an example of the pumping speed adjustment using the pumping line configuration as shown in FIG. 5, a second method of an example in which the pumping speed at the first and second purge stages is larger than at the first and second source supply stages will be described. .
제1 및 제2 펌핑 라인(126, 128)의 직경을 동일하게 하고, 쓰로틀 밸브(123)의 직경은 이보다 작게 하여, 제1 펌핑 라인(126)의 컨덕턴스를 제2 펌핑 라인(128)의 컨덕턴스보다 작게 만든다. 제1 러핑 밸브(120)는 항시 개방하고 제1 및 제2 소스 공급 단계시 제2 러핑 밸브(124)를 폐쇄하여, 제1 펌핑 라인(126)을 통해서만 펌핑한다. 제1 및 제2 소스 퍼지 단계시 제2 러핑 밸브(124)를 개방하여, 제1 및 제2 펌핑 라인(126, 128) 둘 다를 통해서 펌핑한다. 제1 및 제2 소스 퍼지 단계시에 컨덕턴스가 큰 제2 펌핑 라인(128)을 이용하게 되므로 이 때의 펌핑스피드를 제1 및 제2 소스 공급 단계시보다 크게 할 수 있다. The diameters of the first and
또한, 이상의 실시예에서 제1 러핑 밸브(120) 및 제2 러핑 밸브(124)의 선택적인 개방과 폐쇄를 변경한다면 제1 및 제2 퍼지 단계시보다 제1 및 제2 소스 공급 단계시의 펌핑 스피드를 크게 하는 방법또한 알 수 있을 것이다. In addition, in the above embodiment, if the selective opening and closing of the
제2 실시예Second embodiment
도 6은 본 발명에 따른 박막 증착 방법의 제2 실시예를 수행하기 위한 ALD 장비의 개략도이다.6 is a schematic diagram of ALD equipment for performing a second embodiment of a thin film deposition method according to the present invention.
도 6의 ALD 장비(330)는 도 5의 ALD 장비(230)와 펌핑 라인 부분의 구성을 제외하고는 유사하다. The
도 6을 참조하면, 반응실(110)은 펌핑 라인(117)에 구비된 펌프(118)를 통해 내부 가스가 펌핑되며, 펌핑을 조정하기 위해 러핑 밸브(120), 쓰로틀 밸브(123)가 장착되어 있다. 특히 본 실시예에서는, 펌핑 라인(117)으로 불활성 가스를 유입함으로써 반응실(110) 내의 상대적인 펌핑 스피드를 조절한다. Referring to FIG. 6, the
펌핑 라인(117)으로 불활성 가스를 유입하면 반응실(110) 내에서의 압력이 상승하므로 불활성 가스를 유입하지 않을 시보다 상대적으로 반응실(110) 내부의 펌핑 스피드가 감소하게 된다. 이 때는 쓰로틀 밸브(123)를 일정한 셋팅 위치로 고정하는 것이 바람직하다. When the inert gas is introduced into the
따라서, 제1 및 제2 소스 공급 단계보다 제1 및 제2 소스 퍼지 단계시의 펌핑 스피드를 크게 하려면, 제1 및 제2 소스 공급 단계시에는 불활성 가스를 유입하고 제1 및 제2 소스 퍼지 단계시에는 불활성 가스를 유입하지 않거나, 제1 및 제2 소스 공급 단계시 유입되는 불활성 가스의 양을 제1 및 제2 소스 퍼지 단계시 유입되는 불활성 가스의 양보다 많게 하면 된다. 제1 및 제2 퍼지 단계시보다 제1 및 제2 소스 공급 단계시의 펌핑 스피드를 크게 하려면 이상에서 설명한 것과 반대로 하면 된다는 것을 알 수 있을 것이다. Therefore, to make the pumping speed at the first and second source purge step larger than the first and second source supply step, inert gas is introduced at the first and second source supply step and the first and second source purge step is performed. In this case, the inert gas may not be introduced or the amount of the inert gas introduced in the first and second source supply stages may be greater than the amount of the inert gas introduced in the first and second source purge stages. It will be appreciated that the pumping speed in the first and second source supply stages may be reversed from that described above in the first and second purge stages.
한편, 불활성 가스는 도시한 바와 같이, 펌프(118)의 상부에 위치한 펌핑 라인(117)으로 유입할 수도 있으며, 펌프의 내부에 위치한 펌핑 라인으로 유입할 수도 있다. 그리고, 불활성 가스의 유입량 조절을 위해 유량 조절 기구(129)를 이용함이 바람직하며, 유량 조절 기구(129)는 MFC(Mass Flow Controller), 니들 밸브(needle valve), 또는 레귤레이터(regulator)를 사용할 수 있으며, 온/오프 밸브(on/off valve)를 사용하여 선택적으로 흐름을 온/오프할 수도 있다. On the other hand, the inert gas may flow into the
이상, 본 발명의 상세한 설명을 하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않은 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다. 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. Although the detailed description of the present invention has been made, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. The invention is only defined by the scope of the claims.
본 발명에 따르면, 하나의 공정 안에서 소스 공급 단계와 퍼지 단계시 서로 다른 펌핑 스피드를 가지도록 함으로써 공정 진행 동안 다양한 소스 공급 단계 및 퍼지 단계들에 대해 공정 적용이 유연해지는 효과가 있다. 특히, 소스 공급 단계보다 퍼지 단계시의 펌핑 스피드를 크게 하면, 퍼지 시간을 단축할 수 있어 전체적인 공정 시간 단축 효과가 있다. According to the present invention, by having different pumping speeds in the source supply step and the purge step in one process, the process application is flexible for various source supply steps and purge steps during the process. In particular, if the pumping speed during the purge step is larger than the source supply step, the purge time can be shortened and the overall process time can be shortened.
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