KR100998850B1

KR100998850B1 - 원자층 증착 장치

Info

Publication number: KR100998850B1
Application number: KR1020080062936A
Authority: KR
Inventors: 전영수; 성명은
Original assignee: 주식회사 케이씨텍
Priority date: 2008-06-30
Filing date: 2008-06-30
Publication date: 2010-12-08
Also published as: KR20100002885A

Abstract

분사된 증착가스가 기판에 충분히 도달할 수 있도록 하는 원자층 증착 장치가 개시된다. 분사된 증착가스가 배기부로 바로 유입되는 것을 방지하는 원자층 증착 장치는 프로세스 챔버 내에 회전 가능하게 구비되고 하나 이상의 기판이 안착되는 서셉터, 상기 기판 상부에 구비되어 상기 기판으로 증착가스를 분사하는 복수의 분사영역이 형성된 샤워헤드, 상기 샤워헤드에 구비되어 상기 프로세스 챔버 내의 배기가스를 배기시키는 복수의 배기홀이 형성된 배기라인을 포함하는 배기부 및 상기 배기라인 주변에 구비되고 상기 샤워헤드 표면에서 일정 높이 돌출된 단턱부를 포함하여 이루어진다. 따라서, 분사영역에서 분사된 증착가스가 배기라인으로 바로 유입되는 것을 방지하여 증착가스가 충분히 기판에 도달할 수 있도록 하여 증착효율을 향상시킨다.

원자층 증착 장치, ALD, 샤워헤드, 배기부

Description

원자층 증착 장치{ATOMIC LAYER DEPOSITION APPARATUS}

본 발명은 원자층 증착 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 박막 증착 장치에서 분사된 증착가스가 배기부로 바로 유입되는 것을 방지하는 원자층 증착 장치를 제공한다.

일반적으로, 반도체 웨이퍼나 글래스 등의 기판 상에 소정 두께의 박막을 증착하기 위해서는 스퍼터링(sputtering)과 같이 물리적인 충돌을 이용하는 물리 기상 증착법(physical vapor deposition, PVD)과, 화학 반응을 이용하는 화학 기상 증착법(chemical vapor deposition, CVD) 등을 이용한 박막 제조 방법이 사용된다.

여기서, 화학 기상 증착법으로는 상압 화학 기상 증착법(atmospheric pressure CVD, APCVD), 저압 화학 기상 증착법(low pressure CVD, LPCVD), 플라즈마 유기 화학 기상 증착법(plasma enhanced CVD, PECVD)등이 있으며, 이 중에서 저온 증착이 가능하고 박막 형성 속도가 빠른 장점 때문에 플라즈마 유기 화학 기상 증착법이 많이 사용되고 있다.

그러나 반도체 소자의 디자인 룰(design rule)이 급격하게 미세해짐으로써 미세 패턴의 박막이 요구되었고 박막이 형성되는 영역의 단차 또한 매우 커지게 되 었다. 이에 원자층 두께의 미세 패턴을 매우 균일하게 형성할 수 있을 뿐만 아니라 스텝 커버리지(step coverage)가 우수한 단원자층 증착 방법(atomic layer deposition, ALD)의 사용이 증대되고 있다.

원자층 증착 방법(ALD)은, 기체 분자들 간의 화학 반응을 이용한다는 점에 있어서 일반적인 화학 기상 증착 방법과 유사하다. 하지만, 통상의 화학 기상 증착(CVD) 방법이 다수의 기체 분자들을 동시에 프로세스 챔버 내로 주입하여 기판의 상방에서 발생된 반응 생성물을 기판에 증착하나 이와 달리, 원자층 증착 방법은 하나의 기체 물질을 프로세스 챔버 내로 주입한 후 이를 퍼지(purge)하여 가열된 기판의 상부에 물리적으로 흡착된 기체만을 잔류시키고, 이후 다른 기체 물질을 주입함으로써 상기 기판의 상면에서만 발생되는 화학 반응 생성물을 증착한다는 점에서 상이하다.

이러한 원자층 증착 방법을 통해 구현되는 박막은 스텝 커버리지 특성이 매우 우수하며, 불순물 함유량이 낮은 순수한 박막을 구현하는 것이 가능한 장점을 갖고 있어 현재 널리 각광받고 있다.

그러나 기존의 원자층 증착 장치를 이용하여 샤워헤드 또는 서셉터가 고속으로 회전하면서 서로 다른 종류의 소스가스들을 분사하고, 기판이 순차적으로 소스가스를 통과하여 박막을 형성하는 경우, 프로세스 챔버 내에서 서로 다른 소스가스가 서로 혼합되어 성막 품질이 저하되는 문제점이 있었다. 또한, 서로 다른 소스가스가 혼합되면서 발생하는 반응 부산물로 인해 오염원이 되는 파티클의 발생 및 파티클로 인해 불량이 발생하는 문제점이 있었다.

이와 같은 파티클의 발생을 방지하기 위한 방법의 하나로서 배기부에서 챔버 내의 배기가스를 배출시킴으로써 잔류 소스가스들이 서로 반응하는 것을 방지할 수 있는데, 배기부를 이용하여 파티클 발생을 효과적으로 방지하기 위해서는 배기부에서 배기량을 충분히 확보함은 물론 챔버 내에 균일하게 흡입력이 작용할 수 있도록 하는 것이 중요하다.

그러나 기존의 원자층 증착 장치는 샤워헤드에서 분사된 소스가스가 배기부에서의 흡입력에 영향을 받아 분사압이 저하되어 기판까지 충분히 도달하지 못하고, 그로 인해 기판에 충분한 양의 소스가스를 제공하지 못함으로 인해 증착률이 저하되는 문제점이 있다. 또한, 배기부에 가까운 부분과 먼 부분에서의 소스가스의 전달량이 차이가 발생함으로 인해 기판에 형성되는 박막의 두께가 불균일하게 되고 성막 품질이 저하되는 문제점이 있다.

특히, 일부의 소스가스는 분사된 후 기판에 도달하기 전에 바로 배기부를 통해 흡입된다. 이로 인해, 소스가스가 배기가스와 함께 배출됨으로 인해 소스가스의 낭비가 발생하게 되고, 증착 공정에 사용되는 소스가스의 소비량이 증가하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 샤워헤드에 배기부가 구비되어 프로세스 챔버 상부로 배기가 이루어지는 원자층 증착 장치에서, 분사되는 증착가스가 기판에 충분히 도달할 수 있도록 하는 원자층 증착 장치를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 배기부와의 거리 차에 따라 기판으로 분사되는 증착가스의 분사압에 차이가 발생하고 그로 인한 성막 품질 저하를 방지할 수 있는 원자층 증착 장치를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 분사된 증착가스가 배기부로 바로 흡입됨으로써 증착가스의 소비량과 비용이 증가하는 것을 방지하는 원자층 증착 장치를 제공하기 위한 것이다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따르면, 분사된 증착가스가 배기부로 바로 유입되는 것을 방지하는 원자층 증착 장치는 프로세스 챔버 내에 회전 가능하게 구비되고 하나 이상의 기판이 안착되는 서셉터, 상기 기판 상부에 구비되어 상기 기판으로 증착가스를 분사하는 복수의 분사영역이 형성된 샤워헤드, 상기 샤워헤드에 구비되어 상기 프로세스 챔버 내의 배기가스를 배기시키는 복수의 배기홀이 형성된 배기라인을 포함하는 배기부 및 상기 배기라인 주변에 구비되고 상기 샤워헤드 표면에서 일정 높이 돌출된 단턱부를 포함하여 이루 어진다.

실시예에서, 상기 단턱부는 상기 배기라인 둘레를 따라 연속되게 형성된다.

실시예에서, 상기 단턱부는 상기 분사영역과 상기 배기라인을 분리시킬 수 있도록 상기 분사영역보다 상기 기판을 향해 돌출되는 높이를 갖는다.

한편, 상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예들에 따르면, 원자층 증착장치는 프로세스 챔버 내에 회전 가능하게 구비되고 하나 이상의 기판이 안착되는 서셉터, 상기 기판 상부에 구비되어 상기 기판으로 증착가스를 분사하는 복수의 분사영역이 형성된 샤워헤드 및 상기 샤워헤드에 구비되어 상기 프로세스 챔버 내의 배기가스를 배기시키는 배기부를 포함한다. 그리고, 상기 배기부는 상기 분사영역에서 분사된 증착가스가 상기 배기부로 바로 흡입되는 것을 차단할 수 있도록 상기 복수의 분사영역과 서로 다른 평면 상에 배치된다.

실시예에서, 상기 배기부는 상기 샤워헤드 표면에서 일정 깊이 요입된 그루브와 상기 그루브 내에 형성되고 상기 배기가스를 흡입하는 복수의 배기홀로 이루어진다.

실시예에서, 상기 배기부와 상기 분사영역 사이의 분리 효율을 향상시킬 수 있도록 상기 그루브의 경계선에는 상기 샤워헤드의 표면에서 일정 높이 돌출된 단턱부가 형성된다. 예를 들어, 상기 단턱부는 상기 그루브를 따라 연속적으로 형성된다.

본 발명에 따르면, 첫째, 샤워헤드에서 증착가스가 분사되는 분사영역과 배 기부가 서로 다른 평면 상에 배치되므로 분사영역에서 분사된 증착가스가 배기부로 바로 유입되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 분사된 증착가스가 기판에 충분히 도달되므로 기판의 증착 효율 및 품질을 향상시킬 수 있다.

둘째, 배기부에서의 흡입력에 의해 증착가스의 분사압이 받는 영향을 최소화함으로써 기판에 균일하게 증착가스를 분사할 수 있으며, 박막이 균일하게 증착되도록 한다.

셋째, 증착가스가 기판에서 박막을 증착시킨 후 배출되므로, 미반응 증착가스들이 배기됨으로 인해 증착가스의 낭비를 방지하고 증착가스의 소비량을 절감할 수 있다.

또한, 증착가스 소비량 절감에 따라 생산비용을 절감할 수 있다.

첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원자층 증착 장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 원자층 증착 장치의 단면도이다. 도 3은 도 2에서 Ⅰ-Ⅰ 선에 따라 도시한 샤워헤드의 평면도이고, 도 4는 도 3의 샤워헤드에서 Ⅱ-Ⅱ 선에 따른 샤워헤드 및 서셉터를 도시한 요부 단면도이다.

이하에서는, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 원자층 증착 장치에 대해 상세히 설명한다.

도 1과 도 2를 참조하면, 원자층 증착 장치(100)는 프로세스 챔버(110), 서셉터(120), 샤워헤드(130) 및 배기부(150)로 이루어진다.

상기 프로세스 챔버(110)는 기판(W)을 수용하여 증착 공정이 수행되는 공간을 제공한다.

여기서, 상기 기판(W)은 실리콘 웨이퍼(silicon wafer)일 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 기판(W)은 LCD(liquid crystal display), PDP(plasma display panel)와 같은 평판 디스플레이 장치용으로 사용하는 유리를 포함하는 투명 기판일 수 있다. 또한, 상기 기판(W)은 형상 및 크기가 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 원형 및 사각형 플레이트 등 실질적으로 다양한 형상과 크기를 가질 수 있다.

상기 서셉터(120)는 상기 프로세스 챔버(110) 내에 구비되고 상기 복수의 기판(W)을 지지한다. 여기서, 상기 서셉터(120)는 스루풋(throughput)이 우수한 세미배치(semi-batch) 타입으로서, 복수의 기판(W)이 동일 평면 상에 일면이 지지되도록 배치되고 상기 서셉터(120) 표면에서 원주 방향을 따라 방사상으로 배치된다.

상기 서셉터(120)는 상기 서셉터(120)의 중심점을 기준으로 상기 기판(W)이 공전하도록 회전 가능하게 구비되고 상기 서셉터(120) 하부에는 상기 서셉터(120)의 회전을 위한 회전축(125)이 구비된다.

상기 샤워헤드(130)는 상기 프로세스 챔버(110) 상부에 구비되어 상기 서셉터(120)에 지지된 상기 기판(W) 표면으로 증착가스를 제공한다.

상기 증착가스는 상기 기판(W) 표면에 형성하고자 하는 박막을 구성하는 물질이 포함된 소스가스와 소스가스의 퍼지를 위한 퍼지가스를 포함한다. 또한, 본 실시예에 따르면 소스가스로서 서로 반응하여 박막 물질을 형성하는 서로 다른 2 종류의 가스가 사용되고, 퍼지가스로는 소스가스들 및 상기 기판(W)과 상기 기판(W) 상에 형성된 박막과 화학적으로 반응하지 않는 안정한 종류의 가스가 사용된다.

여기서, 상기 프로세스 챔버(110) 상부에는 상기 샤워헤드(130)로 상기 증착가스를 공급하는 가스 공급부(140)가 구비된다. 예를 들어, 상기 가스 공급부(140)는 소스가스와 퍼지가스를 각각 공급할 수 있는 복수의 공급부가 구비되며, 일 예로서 상기 가스 공급부(140)는 소스가스를 공급하는 제1 소스 공급부(141) 및 제2 소스 공급부(142)와 퍼지가스를 공급하는 퍼지 공급부(143)을 포함한다.

상기 샤워헤드(130)에는 증착가스가 분사되는 복수의 분사영역(131)이 형성된다. 또한, 상기 샤워헤드(130)는 상기 분사영역(131)에서 증착가스가 균일하게 분사될 수 있도록 상기 가스 공급부(140)에서 공급되는 증착가스를 수용하여 상기 분사영역(131) 및 각 분사홀(132)에 작용하는 가스 분압이 일정하도록 분배하는 역할을 하는 소정 체적의 공급 버퍼부(133)가 형성된다.

도 3에 도시한 바와 같이, 상기 샤워헤드(130)는 서로 다른 2 종류의 소스가스와 퍼지가스를 각각 분사할 수 있도록 4개의 분사영역(131)이 형성되고, 상기 분사영역(131) 내에는 증착가스를 분사하는 복수의 분사홀(132)이 조밀하게 배치된다.

여기서, 상기 분사영역(131)의 면적은 상기 기판(W)으로 제공되는 증착가스의 양에 영향을 미치고 증착가스의 양은 상기 기판(W)에 증착되는 박막의 품질에 영향을 미치므로, 상기 분사영역(131)은 서로 비교적 균일한 면적을 갖는 것이 바람직하다.

도 3에 도시한 바와 같이, 원형 플레이트 형태를 갖는 상기 샤워헤드(130)에서 비교적 균일한 표면적을 갖도록 상기 분사영역(131)은 상기 샤워헤드(130)를 4등분한 부채꼴 형태를 갖는다. 또는, 상기 소스가스의 분사량이 퍼지가스의 분사량에 비해 많은 양이 분사되는 것이 바람직하므로 소스가스가 분사되는 영역의 면적이 퍼지가스가 분사되는 영역에 비해 넓게 형성되는 것도 가능하다.

그러나 상기 분사홀(132)의 크기나 개수 및 배치 형태는 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 상기 기판(W)으로 균일하게 증착가스를 분사할 수 있도록 실질적으로 다양한 형태로 배치될 수 있다. 또한, 상기 분사홀(132)은 원형 홀 또는 슬릿 형태를 가질 수 있다.

상기 배기부(150)는 상기 샤워헤드(130)에 구비되어 상기 프로세스 챔버(110) 내의 미반응 증착가스 및 잔류 증착가스를 배기시키고, 상기 분사영역(131)의 경계 부분에 구비되어 상기 샤워헤드(130)를 복수의 분사영역(131)으로 분리시키는 역할을 한다.

상기 배기부(150)는 상기 분사영역(131)의 경계를 따라 구비되어 배기가스를 흡입하는 복수의 배기홀(152)이 형성된 배기라인(151)과 상기 배기라인(151)에서 흡입된 배기가스를 상기 프로세스 챔버(110) 외부로 배출시키기 위한 챔버 배기 부(155)를 포함하여 이루어진다.

이하, 도 3과 도 4를 참조하여 상기 배기부(150)에 대해 상세하게 설명한다.

상기 배기라인(151)은 상기 샤워헤드(130)에서 상기 분사영역(131)을 균일하게 구획할 수 있도록 2개의‘V’자형 상기 배기라인(151)이 형성되되, 상기 2개의 배기라인(151)은 서로 마주하는‘V’형의 꼭지점이 상기 샤워헤드(130)의 중심부에 존재하도록 구비된다.

그러나 본 실시예에서는 상기 배기라인(151)이 ‘V’ 자 형태인 것을 예로 들어 설명하였으나 상기 배기라인(151) 및 상기 분사영역(131)의 형상이 도면에 의해 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 배기라인(151)은 반원형이나 부채꼴, 사각형 등 실질적으로 다양한 형태로 형성된다.

상기 배기라인(151)은 상기 분사영역(131)의 경계 부분에 구비되어 기구적 내지 물리적인 격벽이 아님에도 불구하고 서로 이웃하는 분사영역(131) 사이에서 가스들이 혼입되고 서로 혼합되는 것을 방지하는 역할을 한다.

상기 배기홀(152)은 상기 배기라인(151)을 따라 소정 간격으로 형성된다. 여기서, 상기 배기홀(152)의 크기나 개수 및 위치는 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 배기량에 따라 서로 다른 크기의 홀이 형성되거나, 다른 피치 간격으로 홀이 배치될 수 있다. 또한, 상기 배기홀(152)은 원형 홀 또는 슬릿 형태 등을 가질 수 있다.

상기 배기 버퍼부(153)는 상기 배기홀(152)과 연통되어 상기 배기홀(152)을 통해 흡입된 배기가스를 상기 챔버 배기부(155)로 강제 유동시키는 통로가 된다.

상기 챔버 배기부(155)는 상기 프로세스 챔버(110) 상부에 구비되어 상기 배기라인(151)에서 흡입된 배기가스를 상기 프로세스 챔버(110) 외부로 배출시키는 챔버 배기라인(551)과 상기 프로세스 챔버(110)을 측벽을 통해 상기 챔버 배기라인(551)과 연통된 배기구(552)를 포함하여 이루어진다.

예를 들어, 상기 챔버 배기라인(551)은 상기 샤워헤드(130)의 중심 부분에서 상기 배기라인(151)과 연통된다. 또한, 상기 챔버 배기라인(551)은 상기 2개의 배기라인(151)과 동시에 연통된다. 또는, 상기 챔버 배기라인(551)은 상기 2개의 배기라인(151)과 각각 연통되어 상기 각 배기라인(151)에서 유동하는 배기가스를 독립적으로 배출시킬 수 있도록 2개의 배기가스 유로가 형성될 수 있다.

본 실시예에 따르면, 상기 배기라인(151)은 상기 분사영역(131) 사이에 구비되어 기구적 내지 물리적인 격벽이 아님에도 불구하고, 서로 이웃하는 분사영역(131) 사이에서 가스들이 혼입되고 서로 혼합되는 것을 방지하는 역할을 한다. 따라서, 상기 배기부(150)는 기구적인 격벽 없이도 서로 다른 소스가스들이 서로 혼합되어 오염이 발생하는 것을 방지하고 상기 샤워헤드(130) 및 상기 프로세스 챔버(110)의 구조를 단순화할 수 있는 장점이 있다.

한편, 상기 샤워헤드(130)에 상기 분사영역(131)과 상기 배기부(150)가 동시에 구비되어 있으므로 상기 분사영역(131)에서 분사되는 증착가스가 상기 기판(W)에 도달하기 전에 상기 배기부(150)로 흡입될 수 있다. 이와 같은 현상을 방지하기 위해서 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 배기라인(151)을 따라 상기 샤워헤드(130) 표면에서 일정 높이 돌출된 단턱부(511)가 형성된다.

상기 단턱부(511)는 상기 배기라인(151)의 경계선을 따라 형성된다.

상기 단턱부(511)는 상기 배기라인(151)을 따라 형성되어 상기 배기라인(151)에 형성된 흡입력이 영향을 미치는 영역을 상기 단턱부(511)에 의해 둘러싸인 영역으로 한정하는 역할을 한다. 즉, 상기 단턱부(511)는 상기 샤워헤드(130) 표면에서 돌출되어 있으므로 상기 배기라인(151)에서 형성된 흡입력이 상기 분사영역(131)으로 영향을 미치는 것을 일정부분 차단시킬 수 있는 장애물이 된다. 또한, 상기 단턱부(511)에 의해 상기 배기라인(151)의 흡입력이 상기 분사영역(131)으로 분산되는 것을 차단시키는 만큼 상기 배기라인(151)에서 형성된 흡입력을 하방에 배치된 상기 기판(W)으로 집중시키는 효과가 있다.

또한, 상기 단턱부(511)는 상기 분사영역(131)과 상기 배기라인(151)을 효과적으로 분리시킬 수 있도록 상기 배기라인(151)을 따라 연속적으로 형성된다. 상기 단턱부(511)는 적어도 상기 배기라인(151) 사이의 거리가 가까운 상기 샤워헤드(130)의 중심 부분을 제외한 부분에서 연속적으로 형성된다.

한편, 본 실시예에서는 상기 분사영역(131)이 상기 샤워헤드(130)의 표면과 동일한 평면 상에 형성된 것을 예로 들어 설명하였으나, 상술한 실시예와는 달리, 상기 분사영역(131)이 상기 샤워헤드(130) 표면에서 일정 높이 돌출되거나 함몰되게 형성될 수 있다.

상기 분사영역(131)이 상기 샤워헤드(130) 표면에서 소정 높이 돌출되게 형성된 경우 상가 단턱부(511)는 상기 분사영역(131)보다 더 돌출되는 높이를 갖는다.

상기 분사영역(131)이 상기 샤워헤드(130) 표면에서 소정 깊이 함몰되어 형성된 경우에도 상기 단턱부(511)는 상기 샤워헤드(130) 표면보다 돌출된 높이를 갖는다. 이 경우 상기 분사영역(131) 자체가 상기 샤워헤드(130) 표면에서 소정 깊이 함몰되어 상기 분사영역(131) 자체가 한정되기는 해도, 상기 단턱부(511)는 상기 배기라인(151)에서 흡입력이 영향을 미치는 영역을 제한하는 역할을 하므로, 상기 배기라인(151)을 따라 소정의 단턱부(511)를 형성할 수 있다.

한편, 상기 배기부(150)는 상기 배기라인(151)과 상기 분사영역(131)을 분리시키기 위해 상기 단턱부(511)에 대신 상기 배기라인(151)을 상기 샤워헤드(130) 표면에서 소정 깊이 요입된 그루브(groove)(512) 내에 구비된다.

상기 배기라인(151)은 상기 그루브(512) 내에 구비되므로 상기 배기라인(151)에 형성된 흡입력은 상기 그루브(512) 내부로 한정된다. 즉, 상기 그루브(512)는 상기 분사영역(131)과 상기 배기라인(151)을 서로 다른 표면에 위치하도록 함으로써 상기 배기라인(151)에서 형성된 흡입력이 상기 분사영역(131)으로 영향을 미치는 것을 일정부분 차단시킬 수 있는 장애물의 역할을 한다. 또한, 상기 그루브(512) 역시 상기 단턱부(511)와 마찬가지로 상기 배기라인(151)의 흡입력이 상기 분사영역(131)으로 분산되는 것을 차단시키는 만큼 상기 배기라인(151)에서 형성된 흡입력을 하방에 배치된 상기 기판(W)으로 집중시키는 효과가 있다.

한편, 본 실시예에서는 상기 분사영역(131)에서 분사된 증착가스가 상기 배기라인(151)으로 흡입되는 것을 효과적으로 차단시킬 수 있도록, 상기 배기라인(151)이 상기 샤워헤드(130) 표면에서 소정 깊이 요입된 상기 그루브(512) 내에 구비되고 상기 배기라인(151)의 경계선을 따라 상기 단턱부(511)가 형성된다. 따라서 본 실시예에 따르면 상기 그루브(512)와 상기 단턱부(511)에 의해 상기 배기라인(151)에 형성된 흡입력이 상기 분사영역(131)에 영향을 미치는 것을 효과적으로 차단시키고 상기 배기라인(151)에서의 거리 차에 따라 상기 기판(W)에 증착되는 박막의 품질이 불균일해지는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 배기라인(151)을 따라 상기 단턱부(511)와 상기 그루브(512)를 구비함으로써 별도의 추가 구성요소나 구조를 추가하지 않고 상기 배기라인(140)과 상기 분사영역(131) 사이의 분리 효율을 향상시키므로 상기 샤워헤드(130) 및 상기 프로세스 챔버(110)의 구조를 단순화할 수 있는 장점이 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원자층 증착 장치를 설명하기 위한 사시도;

도 2는 도 1의 원자층 증착 장치의 단면도;

도 3은 도 2의 원자층 증착 장치에서 Ⅰ-Ⅰ 선에 따른 샤워헤드의 평면도;

도 4는 도3의 샤워헤드에서 Ⅱ-Ⅱ 선에 따른 원자층 증착 장치의 요부 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100: 원자층 증착 장치 110: 프로세스 챔버

120: 서셉터 125: 회전축

130: 샤워헤드 131: 분사영역

132: 분사홀 133: 공급 버퍼부

140, 141, 142, 143: 가스 공급부 150: 배기부

151: 배기라인 152: 배기홀

153: 배기 버퍼부 155: 챔버 배기부

511: 단턱부 512: 그루브(groove)

551: 챔버 배기라인 552: 배기구

W: 기판

Claims

프로세스 챔버 내에 회전 가능하게 구비되고 하나 이상의 기판이 안착되는 서셉터;

상기 기판 상부에 구비되어 상기 기판으로 증착가스를 분사하는 복수의 분사영역이 형성된 샤워헤드;

상기 샤워헤드에 구비되어 상기 프로세스 챔버 내의 배기가스를 배기시키는 복수의 배기홀이 형성된 배기라인을 포함하는 배기부; 및

상기 배기라인 주변에 구비되고 상기 샤워헤드 표면에서 일정 높이 돌출된 단턱부;

를 포함하는 원자층 증착 장치.
제1항에 있어서,

상기 단턱부는 상기 배기라인 둘레를 따라 연속되게 형성된 것을 특징으로 하는 원자층 증착 장치.
제1항에 있어서,

상기 단턱부는 상기 분사영역보다 상기 기판을 향해 돌출되는 높이를 갖는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 장치.
프로세스 챔버 내에 회전 가능하게 구비되고 하나 이상의 기판이 안착되는 서셉터;

상기 기판 상부에 구비되어 상기 기판으로 증착가스를 분사하는 복수의 분사영역이 형성된 샤워헤드; 및

상기 샤워헤드에 구비되되 상기 복수의 분사영역과 서로 다른 평면 상에 배치되어 상기 프로세스 챔버 내의 배기가스를 배기시키는 배기부;

를 포함하고,

상기 배기부는,

상기 샤워헤드 표면에서 일정 깊이 요입된 그루브;

상기 그루브 내에 형성되고 상기 배기가스를 흡입하는 복수의 배기홀; 및

상기 그루브의 경계선에서 상기 샤워헤드의 표면에서 일정 높이 돌출 형성된 단턱부;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 장치.
삭제
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제4항에 있어서,

상기 단턱부는 상기 그루브를 따라 연속적으로 형성된 것을 특징으로 하는 원자층 증착 장치.