KR100948852B1 - Evaporation apparatus of thin layer - Google Patents
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- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
- C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
- C23C16/4583—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
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Abstract
본 발명에 따르면, 박막 증착장치가 개시된다. 상기 박막 증착장치는, 반응챔버의 내부에 설치되고 박막이 증착될 기판이 안착되는 서셉터와; 이 서셉터를 가열하는 히터를 구비하는 것으로서, 상기 히터로부터 서셉터의 적어도 일부분에 비접촉으로 열을 전달시키는 비접촉 열전달수단을 더 구비하고, 상기 비접촉 열전달 수단은, 상기 서셉터와 상기 히터의 대향면 사이에 형성된 유동홈과, 상기 유동홈 내를 유동하는 열전달 매질과, 상기 유동홈에 열전달 매질을 공급하는 매질공급수단을 포함하며, 상기 매질공급수단은 상기 열전달 매질을 상기 유동홈에 공급하기 전에 가열하는 가열수단을 더 구비한다. 개시된 박막 증착장치에 의하면, 히터에서 서셉터로 비접촉 방식에 의해 열을 전달시키기 때문에 서셉터의 온도 불균형을 해소하여 박막의 증착 균일도를 향상시킬 수 있다.According to the present invention, a thin film deposition apparatus is disclosed. The thin film deposition apparatus may include: a susceptor installed inside the reaction chamber and having a substrate on which a thin film is to be deposited; And a heater for heating the susceptor, the apparatus further comprising non-contact heat transfer means for transferring heat from the heater to at least a portion of the susceptor in a non-contact manner, wherein the non-contact heat transfer means comprises a surface facing the susceptor and the heater. A flow groove formed therebetween, a heat transfer medium flowing in the flow groove, and a medium supply means for supplying a heat transfer medium to the flow groove, wherein the medium supply means before supplying the heat transfer medium to the flow groove. A heating means for heating is further provided. According to the disclosed thin film deposition apparatus, since heat is transferred from the heater to the susceptor in a non-contact manner, the temperature unevenness of the susceptor can be solved to improve the deposition uniformity of the thin film.
Description
도 1은 종래 박막 증착장치의 일례를 개략적으로 나타낸 단면도,1 is a cross-sectional view schematically showing an example of a conventional thin film deposition apparatus,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 박막 증착장치를 개략적으로 나타낸 단면도,2 is a cross-sectional view schematically showing a thin film deposition apparatus according to an embodiment of the present invention;
도 3은 도 2의 "A"부분을 확대하여 나타낸 확대도이다.3 is an enlarged view illustrating an enlarged portion “A” of FIG. 2.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명><Brief description of symbols for the main parts of the drawings>
110...반응챔버 120...서셉터110
121...유동홈 122...배출통로121
130...히터 140...샤워헤드130
150...클램프 161...매질 저장탱크150
162...매질 공급관 163...가열수단162
170...링 g...기판170 ... ring g ... substrate
본 발명은 박막 증착장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 서셉터의 온도 불균형을 해소하여 박막의 증착 균일도를 향상시키기 위한 박막 증착장치에 관한 것이다. The present invention relates to a thin film deposition apparatus, and more particularly, to a thin film deposition apparatus for improving the deposition uniformity of the thin film by solving the temperature imbalance of the susceptor.
최근 반도체 산업에 있어서, 고집적 회로의 구성은 박막 제조방법의 발전에 기인한다. 이러한 박막의 제조방법으로는 증발법(evaporation), 화학 기상 증착법(CVD), 물리 기상 증착법(PVD), 이온 플레이팅(ion plating)법 등 매우 다양한 기술이 응용되고 있다.In the recent semiconductor industry, the configuration of highly integrated circuits is due to the development of thin film manufacturing methods. As a method of manufacturing such a thin film, a wide variety of techniques, such as evaporation, chemical vapor deposition (CVD), physical vapor deposition (PVD), and ion plating, are applied.
상기 화학 기상 증착법은 에너지원에 따라 열, 플라즈마, 광을 이용한 방법으로 분류되며, 공정 압력에 따라 상압, 저압, 초고진공으로 분류된다.The chemical vapor deposition method is classified into a method using heat, plasma, and light according to energy sources, and classified into atmospheric pressure, low pressure, and ultrahigh vacuum according to process pressure.
이러한 화학 기상 증착법 중 저압의 공정압력을 가지고 열을 이용하여 박막을 증착하는 종래 박막 증착장치의 일례가 도 1에 도시되어 있다. In the chemical vapor deposition method, an example of a conventional thin film deposition apparatus for depositing a thin film using heat with a low pressure process pressure is shown in FIG. 1.
도면을 참조하면, 종래 박막 증착장치는, 소정의 내부 체적을 갖고 저압이 유지되는 반응챔버(10)와, 이 반응챔버(10)의 내부에 설치되어 열을 발생시키는 히터(30)와, 이 히터(30)의 상부에 설치되고 기판(g)이 안착되는 서셉터(20)와, 외부에서 공급되는 가스를 상기 기판(g) 상에 골고루 분사시키는 샤워헤드(shower head;40)를 구비한다.Referring to the drawings, a conventional thin film deposition apparatus includes a
상기한 바와 같이 구성된 종래 박막 증착장치에 있어서는, 반응챔버(10)의 내부 온도와 기판(g)의 온도가 높은 수준에서 균일하도록 유지하는 것이 박막의 증착 균일도를 유지하기 위한 최대 관건이 된다. In the conventional thin film deposition apparatus configured as described above, maintaining the internal temperature of the
그러나, 종래 박막 증착장치에서는 서셉터(20)와 히터(30)가 면접촉한 상태에서 히터(30)로부터 서셉터(20)로 열이 전달되는데, 서셉터(20)와 히터(30)의 접촉 정도는 그 부위 별로 다르기 때문에 서셉터(20)의 온도가 전체적으로 균일하지 못하고 부위별로 다르게 된다. 따라서, 서셉터(20)에 안착되는 기판(g)의 온도도 서셉터(20)의 영향을 받아 전체적으로 불균일하게 되어 박막의 증착 균일도를 얻을 수 없다는 문제점이 있다.However, in the conventional thin film deposition apparatus, heat is transferred from the
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 서셉터의 온도 불균형을 해소하여 박막의 증착 균일도를 향상시킨 박막 증착장치를 제공하는데 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a thin film deposition apparatus in which the temperature unevenness of the susceptor is solved to improve the deposition uniformity of the thin film.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 박막 증착장치는, 반응챔버의 내부에 설치되고 박막이 증착될 기판이 안착되는 서셉터와; 상기 서셉터를 가열하는 히터를 구비하는 것으로서, 상기 히터로부터 상기 서셉터의 적어도 일부분에 비접촉으로 열을 전달시키는 비접촉 열전달수단을 더 구비하고, 상기 비접촉 열전달 수단은, 상기 서셉터와 상기 히터의 대향면 사이에 형성된 유동홈과, 상기 유동홈 내를 유동하는 열전달 매질과, 상기 유동홈에 열전달 매질을 공급하는 매질공급수단을 포함하며, 상기 매질공급수단은 상기 열전달 매질을 상기 유동홈에 공급하기 전에 가열하는 가열수단을 더 구비한다.In order to achieve the above object, a thin film deposition apparatus according to the present invention includes: a susceptor installed inside a reaction chamber and having a substrate on which a thin film is to be deposited; And a heater for heating the susceptor, further comprising non-contact heat transfer means for transferring heat from the heater to at least a portion of the susceptor in a non-contact manner, wherein the non-contact heat transfer means is opposed to the susceptor and the heater. A flow groove formed between the surfaces, a heat transfer medium flowing in the flow groove, and a medium supply means for supplying a heat transfer medium to the flow groove, wherein the medium supply means supplies the heat transfer medium to the flow groove. Further heating means for heating before.
삭제delete
상기 열전달 매질은 헬륨(He)인 것이 바람직하다.The heat transfer medium is preferably helium (He).
상기 매질공급수단은 매질 저장탱크와, 일단이 상기 매질 저장탱크와 연결되고 타단이 상기 히터를 관통하여 상기 유동홈과 연결된 매질 공급관을 포함할 수 있다.The medium supply means may include a medium storage tank, and a medium supply pipe having one end connected to the medium storage tank and the other end passing through the heater and connected to the flow groove.
삭제delete
상기 서셉터에는 상기 유동홈과 연통하고 외부로 관통된 배출통로가 형성된 것이 바람직하다.The susceptor is preferably formed with a discharge passage communicating with the flow groove and penetrated to the outside.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 박막 증착장치를 개략적으로 나타낸 단면도이며, 도 3은 도 2의 "A"부분을 확대하여 나타낸 확대도이다.2 is a cross-sectional view schematically showing a thin film deposition apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is an enlarged view showing an enlarged portion "A" of FIG.
도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 박막 증착장치는, 소정의 내부 체적을 갖고 저압이 유지되는 반응챔버(110)와, 이 반응챔버(110)의 내부에 설치되고 기판(g)이 안착되는 서셉터(120)와, 이 서셉터(120)를 가열하는 히터(130)와, 외부에서 공급되는 가스를 상기 기판(g) 상에 골고루 분사시키는 샤워헤드(140)를 구비한다. Referring to the drawings, the thin film deposition apparatus according to the embodiment of the present invention, the
상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에서, 외부에서 공급된 가스가 샤워헤드(140)를 통해 반응챔버(110)의 내부로 분사되면, 이렇게 분사된 가스는 서셉터(120) 상에 안착된 기판(g) 상에 뿌려지게 된다. 상기 기판(g)에 분사된 가스는 기판(g) 상에서 서로 반응하여 특정한 막을 형성하게 된다. 이 때 가스가 기판(g)과 반응하게 되는 에너지원은 히터(130)에서 발생된 열에 의하여 이루어진다. In the embodiment of the present invention configured as described above, when the gas supplied from the outside is injected into the
본 발명의 일 특징에 따르면, 상기 히터(130)로부터 서셉터(120)의 적어도 일부분에 비접촉으로 열을 전달시키는 비접촉 열전달수단을 더 구비할 수 있다.According to one feature of the invention, the non-contact heat transfer means for transmitting heat in a non-contact from at least a portion of the
상기 비접촉 열전달 수단은, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 서셉터(120)와 히터(130)의 대향면(120a,130a) 사이에 형성된 유동홈(121)과, 이 유동홈(121) 내를 유동하는 열전달 매질(미도시)과, 상기 유동홈(121)에 열전달 매질을 공급하는 매질공급수단을 포함한다. 상기 열전달 매질로는 헬륨(He)을 사용할 수 있다. 상기 매질공급수단은 열전달 매질을 저장하고 있는 매질 저장탱크(161)와, 일단이 상기 매질 저장탱크(161)와 연결되고 타단이 히터(130)를 관통하여 상기 유동홈(121)과 연결된 매질 공급관(162)을 포함할 수 있다. 상기 매질공급수단은 열전달 매질을 상기 유동홈(121)에 공급하기 전에 가열하는 히터와 같은 가열수단(163)을 더 구비할 수 있다. 한편, 미설명된 참조부호 170은 핀 홀의 컨덕턴스(conductance)를 축소하기 위하여 삽입된 링을 나타낸다.2 and 3, the non-contact heat transfer means includes a
상기와 같이 구성된 본 발명의 일 특징에 의하면, 상기 서셉터(120)와 히터(130) 사이에 유동홈(121)을 형성하여 히터(130)와 서셉터(120) 사이에 비접촉 방식으로 열전달이 이루어지도록 함으로써, 종래에 부위 별로 접촉의 정도가 다르기 때문에 발생하였던 온도의 불균일성이 해소된다. 더욱이, 상기 유동홈(121)에 헬륨과 같은 열교환 매질을 공급하여 유동시킴으로써 용이하게 열평형을 도달할 수 있게 된다. According to one feature of the present invention configured as described above, the
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 서셉터(120)에는 상기 유동홈(121)과 연통하고 외부로 관통된 배출통로(122)가 형성될 수 있다. According to another feature of the invention, the
상기와 같이 구성된 본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 반응챔버(110) 내부의 온도 분위기는 가스가 침투되는 곳은 어디에나 증착이 될 수 있으나, 상기 유동홈(121)에 공급된 열교환 매질이 용이하게 배출될 수 있도록 배출통로(122)를 형성 함으로써 상기 유동홈(121)에 공급된 열교환 매질이 기판(g)의 배면에 침투하여 증착되는 것이 방지된다.According to another feature of the present invention configured as described above, the temperature atmosphere inside the
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 박막 증착장치에 의하면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.According to the thin film deposition apparatus of the present invention as described above, the following effects can be obtained.
첫째, 히터에서 서셉터로 비접촉 방식에 의해 열을 전달시키기 때문에 서셉터의 온도 불균형을 해소하여 박막의 증착 균일도를 향상시킬 수 있다. 특히, 히터에서 서셉터 사이에 형성된 유동홈에 헬륨과 같은 열교환 매질을 공급함으로써 용이하게 열평형을 이룰 수 있다.First, since heat is transferred from the heater to the susceptor in a non-contact manner, the temperature unbalance of the susceptor can be eliminated to improve the uniformity of deposition of the thin film. In particular, thermal equilibrium can be easily achieved by supplying a heat exchange medium such as helium to the flow groove formed between the susceptor in the heater.
둘째, 상기 유동홈에 공급된 열교환 매질이 용이하게 이동할 수 있도록 배출통로를 형성함으로써 상기 유동홈에 공급된 열교환 매질이 기판의 배면에 침투하여 증착되는 것이 방지된다.Second, by forming a discharge passage so that the heat exchange medium supplied to the flow groove can easily move, the heat exchange medium supplied to the flow groove is prevented from penetrating the back surface of the substrate to be deposited.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments illustrated in the accompanying drawings, it is merely an example, and those skilled in the art may realize various modifications and equivalent other embodiments therefrom. I will understand. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be defined by the technical spirit of the appended claims.
Claims (6)
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JPH08236459A (en) * | 1995-02-27 | 1996-09-13 | Sony Corp | Cvd device |
KR19990084677A (en) * | 1998-05-09 | 1999-12-06 | 김영환 | Electrode temperature control system of semiconductor equipment |
-
2003
- 2003-03-14 KR KR1020030016011A patent/KR100948852B1/en active IP Right Grant
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JPH08236459A (en) * | 1995-02-27 | 1996-09-13 | Sony Corp | Cvd device |
KR19990084677A (en) * | 1998-05-09 | 1999-12-06 | 김영환 | Electrode temperature control system of semiconductor equipment |
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