KR101123828B1 - Atomic layer depositon apparatus used in manufacturing semiconductor device - Google Patents

Atomic layer depositon apparatus used in manufacturing semiconductor device Download PDF

Info

Publication number
KR101123828B1
KR101123828B1 KR1020090135295A KR20090135295A KR101123828B1 KR 101123828 B1 KR101123828 B1 KR 101123828B1 KR 1020090135295 A KR1020090135295 A KR 1020090135295A KR 20090135295 A KR20090135295 A KR 20090135295A KR 101123828 B1 KR101123828 B1 KR 101123828B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gas
reaction gas
gas supply
filling
pressure charging
Prior art date
Application number
KR1020090135295A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20110078472A (en
Inventor
박용성
이성광
김동렬
Original Assignee
국제엘렉트릭코리아 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 국제엘렉트릭코리아 주식회사 filed Critical 국제엘렉트릭코리아 주식회사
Priority to KR1020090135295A priority Critical patent/KR101123828B1/en
Publication of KR20110078472A publication Critical patent/KR20110078472A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101123828B1 publication Critical patent/KR101123828B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical 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
    • C23C16/455Chemical 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 introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45523Pulsed gas flow or change of composition over time
    • C23C16/45525Atomic layer deposition [ALD]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical 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
    • C23C16/455Chemical 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 introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45563Gas nozzles
    • C23C16/45574Nozzles for more than one gas
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical 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
    • C23C16/52Controlling or regulating the coating process

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

본 발명은 반도체 소자의 원자층 증착 장치에 관한 것으로, 원자층 증착 장치는 공정 챔버; 상기 공정 챔버에 설치되고 기판이 놓여지는 4개의 서셉터를 갖는 지지부재; 반응가스를 공급하는 제1,2,n개의 가스공급부재; 퍼지가스를 공급하는 퍼지가스 공급부재; 상기 제1,2,n개의 가스공급부재 및 퍼지가스 공급부재로부터 제공받은 반응가스 및 퍼지가스를 상기 서셉터들 각각에 놓여진 복수의 기판들 각각에 대응하는 위치에서 기판의 처리면 전체에 독립적으로 분사할 수 있도록 4개의 독립된 배플들을 갖는 분사부재; 및 상기 분사부재의 배플들이 상기 서셉터에 놓여진 4개의 기판들 각각으로 순차 선회하도록 상기 지지부재 또는 상기 분사부재를 회전시키는 구동부를 포함하되; 상기 제1,2,n개의 가스 공급부재 각각은 반응가스가 고압으로 충전되는 고압충전탱크들; 반응가스 공급원과 연결되는 가스충전라인; 상기 가스충전라인과 상기 고압충전탱크들의 가스충전포트를 병렬로 연결하고 충전 밸브가 설치된 충전분배라인; 상기 분사부재로 가스를 공급하기 위한 가스공급라인; 상기 가스공급라인과 상기 고압충전탱크들의 가스방출포트를 병렬로 연결하고 방출 밸브가 설치된 방출분배라인; 및 상기 지지부재의 회전 속도에 따라 상기 고압충전탱크들로부터 반응가스를 방출하거나 또는 반응가스를 상기 고압충전탱크들에 충전시키기 위해 상기 충전밸브 및 상기 방출밸브를 제어하는 제어기를 포함한다. The present invention relates to an atomic layer deposition apparatus for a semiconductor device, the atomic layer deposition apparatus comprising a process chamber; A support member provided in the process chamber and having four susceptors on which a substrate is placed; First, second, n gas supply members for supplying a reaction gas; A purge gas supply member for supplying a purge gas; Reactive gas and purge gas received from the first, second, and n gas supply members and the purge gas supply member are independently of the entire processing surface of the substrate at positions corresponding to each of the plurality of substrates placed on each of the susceptors. An injection member having four independent baffles to inject; And a driving unit for rotating the support member or the injection member so that the baffles of the injection member sequentially rotate to each of the four substrates placed on the susceptor. Each of the first, second, and n gas supply members includes high pressure charging tanks in which a reaction gas is charged at high pressure; A gas filling line connected to a reaction gas source; A filling distribution line connecting the gas filling line and the gas filling ports of the high-pressure filling tanks in parallel and having a filling valve; A gas supply line for supplying gas to the injection member; A discharge distribution line connecting the gas supply line and the gas discharge ports of the high-pressure charging tanks in parallel and having a discharge valve; And a controller controlling the filling valve and the discharge valve to discharge the reaction gas from the high pressure charging tanks or to charge the reaction gas to the high pressure charging tanks according to the rotational speed of the support member.

원자층,증착,압축탱크 Atomic layer, deposition, compression tank

Description

반도체 제조에 사용되는 원자층 증착 장치{ATOMIC LAYER DEPOSITON APPARATUS USED IN MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE} Atomic layer deposition apparatus used for semiconductor manufacturing {ATOMIC LAYER DEPOSITON APPARATUS USED IN MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE}

본 발명은 반도체 소자 제조에 사용되는 반도체 제조 장치에 관한 것으로, 특히 원자층 증착 장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus used for manufacturing a semiconductor element, and more particularly, to an atomic layer deposition apparatus.

반도체 소자를 제조하는 증착 과정에 증착 막질의 형성도(conformability)를 개선하기 위해서 원자층 증착 방식이 도입되고 있다. 원자층 증착 방식은 원자층 정도 두께로 증착하는 단위 반응 사이클(cycle)을 반복하여 원하는 두께로 증착층을 형성하는 과정으로, 원자층 증착 방식은 화학기상증착(CVD)이나 스퍼터(sputter) 방식에 비해 증착 속도가 매우 느리고 원하는 두께로 막을 성장시키기 위해 많은 시간이 소요되어 생산성이 떨어지게 된다. In order to improve the conformability of the deposited film quality, an atomic layer deposition method is introduced in the deposition process for manufacturing a semiconductor device. The atomic layer deposition method is a process of forming a deposition layer with a desired thickness by repeating a unit reaction cycle for depositing an atomic layer thickness. The atomic layer deposition method is used for chemical vapor deposition (CVD) or sputter method. In comparison, the deposition rate is very slow, and it takes a lot of time to grow the film to the desired thickness, thereby reducing productivity.

특히, 원자층 증착 설비에서 박막 생성을 위해 프리커서(Precussor)의 충분한 공급이 있어야 양질의 막을 형성할 수 있으며, 충분한 공급을 위해서는 일정 시간 이상을 공급하여야 박막의 형성이 균일하게 형성할 수 있다.In particular, a sufficient quality of the precursor (Precussor) for the formation of a thin film in the atomic layer deposition equipment can be formed in a good quality, the supply of a sufficient time to provide a sufficient time to form a thin film can be uniformly formed.

본 발명의 목적은 다수의 기판들 상에 박막을 동시에 증착할 수 있는 배치 방식의 반도체 제조에 사용되는 원자층 증착 장치를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an atomic layer deposition apparatus for use in fabrication of a batch type semiconductor capable of simultaneously depositing thin films on multiple substrates.

또한, 본 발명의 목적은 생산성을 향상시킬 수 있는 반도체 제조에 사용되는 원자층 증착 장치를 제공하는데 있다.It is also an object of the present invention to provide an atomic layer deposition apparatus for use in semiconductor manufacturing that can improve productivity.

또한, 본 발명의 목적은 짧은 시간에 반응가스를 충분히 공급할 수 있는 반도체 제조에 사용되는 원자층 증착 장치를 제공하는데 있다.It is also an object of the present invention to provide an atomic layer deposition apparatus for use in semiconductor manufacturing that can supply a sufficient reaction gas in a short time.

본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited thereto, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 원자층 증착 장치는 복수의 기판이 수용되어 증착공정이 수행되는 공정 챔버; 상기 공정 챔버에 설치되고 복수의 기판이 놓여지는 지지부재; 반응가스를 공급하는 복수개의 가스공급부재; 퍼지가스를 공급하는 퍼지가스 공급부재; 및 상기 복수개의 가스 공급부 및 상기 퍼지가스 공급부재로부터 제공받은 가스들을 상기 지지부재에 놓여진 복수의 기판들 각각에 대응하는 위치에서 기판의 처리면 전체에 가스를 분사하는 분사부재를 포함하되; 상기 복수개의 가스 공급부재 각각은 짧은 시간안에 기판의 처리면 전체에 반응가스가 분출 및 확산되도록 반응가스가 고압으로 충전되는 고압충전탱크들을 구비하여, 상기 분사부재로 상기 고압충전탱크들에 충전되어 있는 반응가스를 순차적으로 공 급한다.The atomic layer deposition apparatus of the present invention for achieving the above object is a process chamber in which a plurality of substrates are accommodated and the deposition process is performed; A support member installed in the process chamber and having a plurality of substrates; A plurality of gas supply members for supplying a reaction gas; A purge gas supply member for supplying a purge gas; And an injection member for injecting gas supplied from the plurality of gas supply parts and the purge gas supply member to the entire processing surface of the substrate at a position corresponding to each of the plurality of substrates placed on the support member. Each of the plurality of gas supply members includes high pressure charging tanks in which the reaction gas is filled at high pressure so that the reaction gas is ejected and diffused over the entire processing surface of the substrate in a short time, and the injection member is filled in the high pressure charging tanks. Supply reactant gases sequentially.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 고압충전탱크들은 병렬로 연결된다.According to an embodiment of the present invention, the high pressure charging tanks are connected in parallel.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 고압충전탱크들은 반응가스의 방출 후 반응가스가 재충전되며, 다음 순번에 방출하기 전까지 대기한다.According to an embodiment of the present invention, the high-pressure charging tanks are recharged after the discharge of the reaction gas, and waits until the next release.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 고압충전탱크에는 적어도 기판에 1회 공급되는 반응가스의 양보다 같거나 많은 양의 반응가스가 충전될 수 있는 부피를 갖는다.According to an embodiment of the present invention, the high-pressure charging tank has a volume capable of filling the reaction gas in an amount equal to or greater than the amount of the reaction gas supplied to the substrate at least once.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 분사부재는 상기 가스 공급부재로부터 제공받은 반응가스 및 퍼지가스를 기판으로 독립 분사할 수 있도록 구획되는 적어도 4개의 공간들을 포함한다.According to an embodiment of the present invention, the injection member includes at least four spaces partitioned to independently inject the reaction gas and the purge gas provided from the gas supply member to the substrate.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 지지부재를 회전시키기 위한 구동부를 더 포함한다.According to an embodiment of the present invention, it further comprises a driving unit for rotating the support member.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 복수개의 가스 공급부재는 반응가스 공급원과 연결되는 가스충전라인; 상기 가스충전라인과 상기 고압충전탱크들의 가스충전포트를 병렬로 연결하고 충전 밸브가 설치된 충전분배라인; 상기 분사부재로 가스를 공급하기 위한 가스공급라인; 상기 가스공급라인과 상기 고압충전탱크들의 가스방출포트를 병렬로 연결하고 방출 밸브가 설치된 방출분배라인; 및 상기 지지부재의 회전 속도에 따라 상기 고압충전탱크들로부터 반응가스를 방출하거나 또는 반응가스를 상기 고압충전탱크들에 충전시키기 위해 상기 충전밸브 및 상기 방출밸브를 제어하는 제어기를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, the plurality of gas supply members include a gas filling line connected to a reaction gas supply source; A filling distribution line connecting the gas filling line and the gas filling ports of the high-pressure filling tanks in parallel and having a filling valve; A gas supply line for supplying gas to the injection member; A discharge distribution line connecting the gas supply line and the gas discharge ports of the high-pressure charging tanks in parallel and having a discharge valve; And a controller controlling the filling valve and the discharge valve to discharge the reaction gas from the high pressure charging tanks or to charge the reaction gas to the high pressure charging tanks according to the rotational speed of the support member.

상기한 과제를 달성하기 위한 원자층 증착 방법은 기판들이 놓여진 지지부재를 회전시키는 단계; 상기 공정챔버 내부로 제1반응가스, 퍼지가스, 제2반응가스 그리고 퍼지가스를 공급하는 단계; 상기 공정챔버 내부로 공급되는 제1반응가스, 퍼지가스, 제2반응가스 그리고 퍼지가스가 독립된 배플들을 통해 상기 지지부재에 놓여진 기판들 각각의 상면으로 분사하는 단계; 및 회전하는 상기 지지부재에 놓여진 기판들이 가스들에 노출되면서 기판상에 박막을 형성시키는 단계; 미반응가스를 외부로 펌핑하는 단계를 포함하되; 상기 가스 공급 단계는 상기 제1반응가스 및 상기 제2반응가스가 짧은 시간안에 기판의 처리면 전체에 분출 및 확산되도록 상기 제1반응가스 및 상기 제2반응가스가 고압으로 충전되는 고압충전탱크들을 구비하여, 해당되는 상기 배플들로 상기 고압충전탱크들에 충전되어 있는 제1반응가스 및 제2반응가스를 순차적으로 공급한다.The atomic layer deposition method for achieving the above object comprises the steps of rotating the support member on which the substrate is placed; Supplying a first reaction gas, a purge gas, a second reaction gas and a purge gas into the process chamber; Spraying a first reaction gas, a purge gas, a second reaction gas, and a purge gas supplied into the process chamber onto upper surfaces of the substrates placed on the support member through independent baffles; And forming a thin film on the substrate while the substrates placed on the rotating support member are exposed to gases. Pumping unreacted gas to the outside; The gas supply step includes a high-pressure charging tank in which the first reaction gas and the second reaction gas are filled at a high pressure so that the first reaction gas and the second reaction gas are ejected and diffused over the entire processing surface of the substrate in a short time. In addition, the corresponding baffles sequentially supply the first reaction gas and the second reaction gas filled in the high-pressure charging tanks.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 가스 분사 단계는 제1반응가스, 퍼지가스, 제2반응가스 그리고 퍼지가스가 기판의 처리면을 향하여 수직하게 분사된다.According to an embodiment of the present invention, in the gas injection step, the first reaction gas, the purge gas, the second reaction gas and the purge gas are vertically injected toward the processing surface of the substrate.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 가스 공급 단계는 상기 고압충전탱크들에 충전되어 있던 반응가스가 방출된 후에는 반응가스가 재충전되며, 다음 순번에 방출하기 전까지 대기한다.According to an embodiment of the present invention, the gas supply step is a reaction gas is recharged after the reaction gas charged in the high-pressure charging tank is discharged, and waits until the next release.

본 발명에 의하면, 짧은 시간에 반응가스를 충분히 공급할 수 있어 우수한 단차 도포성을 가지는 박막을 증착할 수 있는 각별한 효과를 갖는다. According to the present invention, it is possible to supply the reaction gas sufficiently in a short time, and has a special effect of depositing a thin film having excellent step coatability.

본 발명에 의하면, 원자층 증착 공정 등을 효율적으로 진행할 수 있게 되어, 신뢰성 있는 반도체 장치의 단위시간 당 처리량을 증가시킬 수 있고, 반도체 장치의 수율 향상에 기여할 수 있는 각별한 효과를 갖는다. According to the present invention, the atomic layer deposition process and the like can be efficiently carried out, the throughput per unit time of a reliable semiconductor device can be increased, and it has a special effect that can contribute to the improvement of the yield of the semiconductor device.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 원자층 증착 장치 및 방법을 상세히 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. Hereinafter, an atomic layer deposition apparatus and method according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are assigned to the same components as much as possible, even if shown on different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

( 실시 예 )(Example)

도 1은 본 발명에 따른 원자층 증착 장치를 설명하기 위한 도면이다. 도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시된 분사부재의 사시도 및 단면도이다. 도 3은 도 1에 도시된 지지부재의 평면도이다. 1 is a view for explaining an atomic layer deposition apparatus according to the present invention. 2a and 2b are a perspective view and a cross-sectional view of the injection member shown in FIG. 3 is a plan view of the support member shown in FIG. 1.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 원자층 증착 장치(10)는 공정 챔버(process chamber)(100), 지지부재(support member)(200), 분사부재(300), 공급부재(400)를 포함한다.1 to 3, an atomic layer deposition apparatus 10 according to an embodiment of the present invention includes a process chamber 100, a support member 200, an injection member 300, Supply member 400 is included.

공정 챔버(100)는 일측에 출입구(112)가 제공된다. 출입구(112)는 공정 진행시 기판(W)들의 출입이 이루어진다. 또한, 공정 챔버(100)는 상부 가장자리에 공정 챔버로 공급된 반응가스와 퍼지 가스 및 원자층 증착 공정 중에 발생된 반응 분산 물을 배기하기 위한 배기덕트(120)와 배기관(114)을 포함한다. 배기덕트(120)는 분사부재(300)의 외측에 위치하는 링 타입으로 이루어진다. 도시되지는 않았으나, 배기관(114)은 진공 펌프와 연결되어 있고, 배기관에는 압력 제어 밸브, 유량 제어 밸브 등이 설치된다는 것은 당업자에게 자명한 사실이다. Process chamber 100 is provided with an entrance 112 on one side. The entrance and exit 112 enters and exits the substrates W during the process. In addition, the process chamber 100 includes an exhaust duct 120 and an exhaust pipe 114 for exhausting the reaction gas and the purge gas supplied to the process chamber at the upper edge and the reaction dispersion generated during the atomic layer deposition process. Exhaust duct 120 is made of a ring type located on the outside of the injection member (300). Although not shown, it is obvious to those skilled in the art that the exhaust pipe 114 is connected to a vacuum pump, and that the pressure control valve, the flow control valve, and the like are installed in the exhaust pipe.

도 1 및 도 3에서와 같이, 지지부재(200)는 공정 챔버(100)의 내부 공간에 설치된다. 지지부재(200)는 4장의 기판들이 놓여지는 배치 타입으로 이루어진다. 지지부재(200)는 상부면에 기판들이 놓여지는 제1 내지 제4스테이지(212a-212d)들이 형성된 원판형상의 테이블(210)과, 테이블(210)을 지지하는 지지기둥(220)을 포함한다. 제1 내지 제4스테이지(212a-212d)는 기판의 형상과 유사한 원형으로 이루어질 수 있다. 제1 내지 제4스테이지(212a-212d)는 지지부재(200)의 중앙을 중심으로 동심원상에 90도 간격으로 배치된다. 지지부재(200)는 구동부(290)에 의해 회전된다. 지지부재(200)를 회전시키는 구동부(290)는 구동모터의 회전수와 회전속도를 제어할 수 있는 엔코더가 설치된 스텝핑 모터를 사용하는 것이 바람직하며, 엔코더에 의해 분사부재(300)의 1사이클 공정(제1반응가스-퍼지가스-제2반응가스-퍼지가스)시간을 제어하게 된다. 1 and 3, the support member 200 is installed in the interior space of the process chamber 100. The support member 200 is of a batch type in which four substrates are placed. The support member 200 includes a disk-shaped table 210 having first to fourth stages 212a-212d on which upper substrates are placed, and a support pillar 220 for supporting the table 210. . The first to fourth stages 212a-212d may have a circular shape similar to the shape of the substrate. The first to fourth stages 212a to 212d are disposed at intervals of 90 degrees on concentric circles about the center of the support member 200. The support member 200 is rotated by the driving unit 290. The driving unit 290 for rotating the support member 200 preferably uses a stepping motor provided with an encoder capable of controlling the rotational speed and the rotational speed of the driving motor, and the one-cycle process of the injection member 300 by the encoder. (1st reaction gas-purge gas-2nd reaction gas-purge gas) Time is controlled.

도시하지 않았지만, 지지부재(200)는 각각의 스테이지에서 기판(W)을 승강 및 하강시키는 복수의 리프트 핀(미도시됨)이 구비될 수 있다. 리프트 핀은 기판(W)을 승하강함으로써, 기판(W)을 지지부재(200)의 스테이지로부터 이격시키거나, 스테이지에 안착시킨다. 또한, 지지부재(200)의 각 스테이지(212a-212d)에는 안착된 기판(W)을 가열하는 히터(미도시됨)가 구비될 수 있다. 히터는 기판(W)의 온도를 기 설정된 온도(공정 온도)로 상승시키기 위해 기판을 가열한다. Although not shown, the support member 200 may be provided with a plurality of lift pins (not shown) for raising and lowering the substrate W at each stage. The lift pins lift and lower the substrate W to separate the substrate W from the stage of the support member 200 or to mount the substrate W on the stage. In addition, each stage 212a-212d of the support member 200 may be provided with a heater (not shown) for heating the mounted substrate W. The heater heats the substrate to raise the temperature of the substrate W to a preset temperature (process temperature).

도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 분사부재(300)는 지지부재(200)에 놓여진 4장의 기판 각각으로 가스를 분사한다. 분사부재(300)는 제1,2반응가스 및 퍼지가스를 공급부재(400)로부터 공급받는다. 분사부재(300)는 공급부재(400)로부터 제공받은 가스들을 기판들 각각에 대응하는 위치에서 기판의 처리면 전체에 분사하는 제1 내지 제4배플(320a-320d)을 갖는 헤드(310)와, 공정챔버(100)의 상부 중앙에 관통되어 설치되고 헤드(310)를 지지하는 샤프트(330)를 포함한다. 헤드(310)는 원반 형상을 갖고, 그 내부에 각각의 가스를 수용하기 위한 독립 공간을 갖는 제1 내지 제4배플(320a-320d)은 헤드(310)의 중심을 기준으로 90도 간격으로 구획된 부채꼴 모양으로, 저면에는 가스 분출구(312)들이 형성되어 있다. 제1 내지 제4배플 (320a-320d) 각각의 독립공간에는 공급부재(400)로부터 제공되는 가스들이 공급되며, 이들은 가스 분출구(312)들을 통해 분사되어 기판으로 제공된다. 제1배플(320a)에는 제1반응가스가 제공되고, 제3배플(320c)에는 제2반응가스가 제공되며, 제1배플(320a)과 제3배플(320c) 사이에 위치하는 제2배플(320b)과 제4배플(320d)에는 제1반응가스와 제2반응가스의 혼합을 막고 미반응 가스를 퍼지하기 위한 퍼지가스가 제공된다. As shown in FIGS. 2A and 2B, the injection member 300 injects gas into each of the four substrates placed on the support member 200. The injection member 300 receives the first and second reaction gases and the purge gas from the supply member 400. The injection member 300 may include a head 310 having first to fourth baffles 320a to 320d for injecting gases provided from the supply member 400 to the entire processing surface of the substrate at positions corresponding to each of the substrates. The shaft 330 is installed to penetrate the upper center of the process chamber 100 and support the head 310. The head 310 has a disk shape, and the first to fourth baffles 320a-320d having independent spaces for accommodating respective gases therein are partitioned at 90 degree intervals from the center of the head 310. In the shape of a fan, the gas outlets 312 are formed on the bottom. Gases provided from the supply member 400 are supplied to the independent spaces of each of the first to fourth baffles 320a to 320d, which are sprayed through the gas ejection ports 312 to be provided to the substrate. The first reaction gas is provided to the first baffle 320a, the second reaction gas is provided to the third baffle 320c, and the second baffle is positioned between the first baffle 320a and the third baffle 320c. The purge gas 320b and the fourth baffle 320d are provided to prevent mixing of the first reaction gas and the second reaction gas and to purge the unreacted gas.

예컨대, 헤드(310)는 제1내지 제4배플(320a-320d)을 90도 간격으로 하여 부채꼴로 형성하였으나, 본 발명은 이에 국한되는 것이 아니며 공정 목적이나 특성에 따라 45도 간격 또는 180도 간격으로 구성할 수도 있으며, 각각의 배플 크기를 달리 구성할 수도 있다. For example, the head 310 is formed in a fan shape with the first to fourth baffles 320a to 320d spaced at 90 degree intervals, but the present invention is not limited thereto, and the head 310 is spaced at 45 degree intervals or 180 degree intervals depending on the process purpose or characteristics. Alternatively, the size of each baffle may be configured differently.

본 발명에서 가장 핵심적인 구성이라 할 수 있는 공급부재(400)는 제1가스 공급부재(410a), 제2가스 공급부재(410b) 그리고 퍼지가스 공급부재(420)를 포함한다. 제1가스 공급부재(410a)는 기판(w) 상에 소정의 박막을 형성하기 위한 제1반응 가스를 제1배플(320a)로 공급하며, 제2가스 공급부재(410b)는 제2반응 가스를 제3배플(320c)로 공급하고, 퍼지가스 공급부재(420)는 퍼지가스를 제2 및 제4배플(320b,320d)로 공급한다. 퍼지가스 공급부재(420)는 일정한 유량으로 퍼지가스를 지속적으로 공급하지만, 제1가스 공급부재(410a)와 제2가스 공급부재(410b)는 고압충전탱크(412)들을 이용하여 고압으로 충전되어 있는 반응가스를 짧은 시간에 방출(플래시 공급방식)하여 기판 상에 확산시킨다. The supply member 400, which may be referred to as the most essential configuration in the present invention, includes a first gas supply member 410a, a second gas supply member 410b, and a purge gas supply member 420. The first gas supply member 410a supplies a first reaction gas for forming a predetermined thin film on the substrate w to the first baffle 320a, and the second gas supply member 410b supplies a second reaction gas. Is supplied to the third baffle 320c, and the purge gas supply member 420 supplies the purge gas to the second and fourth baffles 320b and 320d. The purge gas supply member 420 continuously supplies the purge gas at a constant flow rate, but the first gas supply member 410a and the second gas supply member 410b are charged at a high pressure by using the high pressure charging tanks 412. Existing reaction gas is released in a short time (flash supply method) to diffuse on the substrate.

본 실시예에서는 2개의 서로 다른 반응가스를 공급하기 위해 2개의 가스공급부재가 사용되었으나, 공정 특성에 따라 3개 이상의 서로 다른 반응가스를 공급할 수 있도록 복수개의 가스공급부재가 적용될 수 있음은 당연하다. In the present embodiment, two gas supply members are used to supply two different reaction gases, but it is obvious that a plurality of gas supply members may be applied to supply three or more different reaction gases according to process characteristics. .

제1가스 공급부재(410a)와 제2가스 공급부재(410b)는 동일한 구성으로 이루어지기 때문에 제1가스 공급부재(410a)에 대해서만 설명하기로 한다. Since the first gas supply member 410a and the second gas supply member 410b have the same configuration, only the first gas supply member 410a will be described.

제1가스 공급부재(410a)는 4개의 고압충전탱크(412)들과 가스 충전라인(413), 충전분배라인(414), 가스공급라인(416), 방출분배라인(417) 그리고 밸브 제어기(490)를 포함한다. 여기서 고압충전탱크의 설치 개수는 지지부재(200)의 회전속도에 비례하며, 정확한 개수는 고압충전탱크의 충전시 공급유량, 충전탱크의 용량 등에 따라 결정될 수 있다. 고압충전탱크(412)들에는 제1반응가스가 고압으로 충전된다. 고압충전탱크(412)에는 적어도 기판에 1회 공급되는 제1반응가스의 양보 다 같거나 많은 양의 제1반응가스가 충전될 수 있는 부피(용량)를 갖는 것이 바람직하다. 고압충전탱크(412)들은 병렬로 연결된다. 가스충전라인(413)은 반응가스 공급원(402)과 연결되며, 충전분배라인(414)은 가스충전라인(413)과 고압충전탱크(412)들의 가스충전포트를 병렬로 연결하며, 충전 밸브(414a)가 설치된다. 가스공급라인(416)은 분사부재(300)의 제1배플(320a)로 가스를 공급하기 위한 것으로, 방출분배라인(417)은 가스공급라인(416)과 고압충전탱크(412)들의 가스방출포트를 병렬로 연결하며 방출 밸브(417a)가 설치된다. 밸브 제어기(490)는 지지부재(200)의 회전 속도에 따라 고압충전탱크(412)들로부터 반응가스를 방출하거나 또는 반응가스를 고압충전탱크(412)들에 충전시키기 위해 충전밸브(414a) 및 방출밸브(417a)를 제어한다.The first gas supply member 410a includes four high-pressure filling tanks 412, a gas filling line 413, a filling distribution line 414, a gas supply line 416, a discharge distribution line 417, and a valve controller ( 490). The number of installation of the high-pressure charging tank is proportional to the rotational speed of the support member 200, the exact number may be determined according to the supply flow rate, the capacity of the filling tank and the like during the filling of the high-pressure charging tank. The high pressure charging tanks 412 are filled with a first reaction gas at a high pressure. It is preferable that the high-pressure charging tank 412 has a volume (capacity) in which at least one amount of the first reaction gas that is equal to or greater than the amount of the first reaction gas supplied to the substrate is filled. The high pressure charging tanks 412 are connected in parallel. The gas filling line 413 is connected to the reaction gas supply source 402, and the filling distribution line 414 connects the gas filling line 413 and the gas filling ports of the high pressure charging tanks 412 in parallel to each other. 414a) is installed. The gas supply line 416 is for supplying gas to the first baffle 320a of the injection member 300, and the discharge distribution line 417 discharges gas from the gas supply line 416 and the high-pressure filling tank 412. The port is connected in parallel and the discharge valve 417a is installed. The valve controller 490 may discharge the reaction gas from the high pressure charging tanks 412 or charge the reaction gas to the high pressure charging tanks 412 according to the rotational speed of the support member 200. The discharge valve 417a is controlled.

본 발명의 제1가스 공급부재(410a)와 제2가스 공급부재(410b)는 짧은 시간안에 기판의 처리면 전체가 반응가스에 노출(확산)되도록 반응가스가 고압으로 충전되는 고압충전탱크(412)들을 구비하여, 분사부재(300)의 해당되는 배플로 고압충전탱크(412)들에 충전되어 있는 반응가스를 순차적으로 공급한다. The first gas supply member 410a and the second gas supply member 410b of the present invention have a high-pressure charging tank 412 in which the reaction gas is filled at a high pressure so that the entire processing surface of the substrate is exposed (diffused) to the reaction gas in a short time. ), The reaction gas which is filled in the high-pressure charging tank 412 corresponding to the baffle of the injection member 300 is sequentially supplied.

도 4는 제1가스 공급부재의 고압충전탱크들을 통해 제1배플로 제공되는 제1반응가스의 유량을 보여주는 그래프이다. 4 is a graph showing the flow rate of the first reaction gas provided to the first baffle through the high pressure charging tanks of the first gas supply member.

도 4에서와 같이, 제1반응가스는 방출밸브(417a)가 개방되면 짧은 시간에 급격하게 상승하다가 이후 급격히 감소하는 것을 알 수 있다. 즉, 하나의 기판으로 공급될 제1반응가스를 정해진 시간동안 일정하게 공급하는 것보다 본 발명에서와 같이 고압충전탱크(412)를 사용하여 짧은 시간에 많은 양의 반응가스를 기판으로 공급하여 기판이 반응가스에 노출되도록 함으로써 충분한 박막증착을 기대할 수 있는 것이다. 특히, 이러한 고압충전탱크(412)를 사용한 플래시 공급 방식은 퍼지가스를 이용한 퍼지 과정이 좀 더 확실하게 이루어질 수 있다. As shown in FIG. 4, when the discharge valve 417a is opened, the first reaction gas rapidly rises in a short time and then decreases rapidly. In other words, rather than supplying the first reaction gas to be supplied to one substrate for a predetermined time, the substrate is formed by supplying a large amount of reaction gas to the substrate in a short time using the high-pressure charging tank 412 as in the present invention. Sufficient thin film deposition can be expected by exposing to this reaction gas. In particular, the flash supply method using the high-pressure charging tank 412 can be made more sure purge process using the purge gas.

도 5a는 고압충전탱크를 이용한 플래시 공급 방식에 의한 1사이클 공정에서 기판상의 가스량 변화를 보여주는 그래프이고, 도 5b는 연속 공급 방식에 의한 1사이클 공정에서 기판상의 가스량 변화를 보여주는 그래프이다.5A is a graph showing a change in gas amount on a substrate in a one cycle process by a flash supply method using a high pressure charging tank, and FIG. 5B is a graph showing a change in gas amount on a substrate in a one cycle process by a continuous supply method.

도 5a에서와 같이, 원자층 증착 공정의 1사이클은 제1반응가스 분사-퍼지가스 분사-제2반응가스 분사-퍼지가스 분사(지지부재의 1회전)를 통해 이루어지며, 제1반응가스와 제2반응가스는 고압충전탱크(412)를 이용한 플래시 공급방식으로 짧은 시간에 많은 양의 반응가스가 기판상에 확산(노출)된 후 급격하게 양이 줄어들게 됨으로써 후속 단계인 퍼지과정에서 미반응가스의 제거가 좀 더 원활하게 이루어짐으로 제1반응가스와 제2반응가스의 혼합을 최소화할 수 있다. 한편, 퍼지 가스는 유량이 제1반응가스의 공급시간이 완료되기 전부터 서서히 증가하다가 다시 서서히 줄어들게 된다. As shown in FIG. 5A, one cycle of the atomic layer deposition process is performed through the first reaction gas injection-purge gas injection-second reaction gas injection-purge gas injection (one rotation of the supporting member). The second reaction gas is a flash supply method using the high-pressure charging tank 412, and a large amount of the reaction gas diffuses (exposures) on the substrate in a short time, and then the amount decreases rapidly. Since the removal is more smoothly, it is possible to minimize the mixing of the first reaction gas and the second reaction gas. On the other hand, the purge gas gradually increases before the supply time of the first reaction gas is completed, and then gradually decreases again.

도 5b는 제1반응가스와 제2반응가스가 퍼지가스와 동일한 연속 공급방식으로 진행되는 경우를 보여주는 것으로, 제1반응가스와 제2반응가스는 퍼지가스와 유사한 곡선을 그리며 서서히 증가하다가 정점에서 다시 서서히 줄어드는 것을 알 수 있다. 지지부재(200)가 회전하고 있지 않고 고정된 상태(또는 반응가스가 기판에 반응할 수 있는 충분한 시간이 되면 저속 상태)라면 큰 문제가 없다. 하지만, 처리량을 높이기 위해 지지부재(200)의 회전 속도를 조금이라도 높이게 되면 기판상으 로 반응가스의 충분한 공급이 어려워져서 박막 형성에 문제가 발생하게 된다. 5b shows a case where the first reaction gas and the second reaction gas proceed in the same continuous supply method as the purge gas, and the first reaction gas and the second reaction gas gradually increase in a curve similar to that of the purge gas, It can be seen that it gradually decreases again. If the support member 200 is not rotated and is in a fixed state (or a low speed state when the reaction gas is allowed to react to the substrate), there is no big problem. However, if the rotational speed of the support member 200 is slightly increased in order to increase the throughput, sufficient supply of reaction gas onto the substrate becomes difficult, resulting in problems in thin film formation.

이와 같이, 제1가스 공급부재(410a)와 제2가스 공급부재(410b)는 고압충전탱크(412)들을 구비함으로써, 제1배플(320a) 및 제3배플(320c)로 충분한 양의 반응가스를 상대적으로 짧은 시간내에 공급할 수 있고, 기판상에서의 표면 반응(박막 증착)을 극대화시킬 수 있는 것이다.As such, the first gas supply member 410a and the second gas supply member 410b include the high-pressure filling tanks 412, so that a sufficient amount of reaction gas is provided to the first baffle 320a and the third baffle 320c. Can be supplied in a relatively short time, and the surface reaction (thin film deposition) on the substrate can be maximized.

예컨대, Si3N4 박막을 형성하기 위해서는 SiH2Cl2(제1반응가스), NH3(제2반응가스)가 사용될 수 있으며, 이때 공정온도는 375도, 전구체 노출(reactant exposure)의 경우 0.6*106L[0.6*10-6 Torr*sec]이다. 회전 속도의 변경으로 노출시간을 변경하여 측정한 결과는 60rpm = 0.04nm.Cycle[0.6*106L], 30rpm=0.05nm.Cycle[1.2*106L], 15rpm=0.06nm.Cycle[2.4*106L]의 성장률(growth rate)을 얻을 수 있다. 여기서, 박막을 형성하는 공정 변수로는 전구체 노출(reactant exposure), 퍼지시간, 증착 온도 등이 있으며, 퍼지 시간은 지지부재(200)의 회전 속도를 변경함으로써 제어할 수 있으나, 구조상 제1,2반응가스의 공급 시간도 변동이 발생을 한다. 증착 온도는 지지부재(200)의 온도 설정으로 제어할 수 있다. 그리고 전구체 노출(reactant exposure)의 경우 상기 처럼 공급시간을 늘릴 수도 있으나 공급 압력을 증가시켜 공급함으로 제어할 수 있다. For example, SiH2Cl2 (first reaction gas) and NH3 (second reaction gas) may be used to form a Si3N4 thin film, wherein the process temperature is 375 degrees, and 0.6 * 10 6 L [0.6 in the case of precursor exposure. * 10 -6 Torr * sec]. It was measured by changing the exposure time to a change in the rotation speed of 60rpm = 0.04nm.Cycle [0.6 * 10 6 L], 30rpm = 0.05nm.Cycle [1.2 * 10 6 L], 15rpm = 0.06nm.Cycle [2.4 A growth rate of 10 6 L] can be obtained. Here, the process parameters for forming the thin film may include precursor exposure, purge time, deposition temperature, and the like, and the purge time may be controlled by changing the rotational speed of the support member 200. The supply time of the reactant gas also fluctuates. The deposition temperature may be controlled by setting the temperature of the support member 200. In the case of precursor exposure, the supply time may be increased as described above, but may be controlled by increasing the supply pressure.

도 6은 동일 조건하에 온도 및 전구체 노출(reactant exposure)의 변화에 따른 성장률 변화 그래프이다. 450도의 경우 전구체 노출의 변화에 따라 아주 미미하게 성장률 변화가 이루어지지만, 온도가 높을수록 그리고 전구체 노출이 증가할 수 록 성장률이 크게 변화하고 있음을 확인할 수 있다. 즉, 동일 회전속도에서 전구체 노출을 증가시켜 박막형성 시간을 단축할 수 있으며, 이러한 전구체 노출을 높이는 방법으로는 공급시간을 늘리지 않더라도 고압충전탱크(412)들을 이용하여 고압으로 충전되어 있는 반응가스를 짧은 시간에 방출(플래시 공급방식)하여 기판 상에 확산(노출)시킴으로써 가능하다. 6 is a graph of growth rate change according to changes in temperature and reactant exposure under the same conditions. In the case of 450 degrees, the growth rate changes slightly according to the change in precursor exposure, but it can be seen that the growth rate changes significantly as the temperature is increased and the precursor exposure increases. That is, the thin film formation time can be shortened by increasing the precursor exposure at the same rotational speed, and by increasing the precursor exposure, the reaction gas charged at high pressure using the high pressure charging tanks 412 without increasing the supply time. It is possible by discharging (flash supply method) in a short time and diffusing (exposure) on a substrate.

본 발명은 적어도 상이한 2개의 기체(가스)를 기판상에 순차적으로 분사하여 기판 표면을 처리하는 설비에도 적용 가능하다. 그러한 실시예 중에서 바람직한 실시예로 원자층 증착 공정에서 사용되는 배치식 원자층 증착 장치를 예를 들어 설명한 것으로, 본 발명은 고밀도 플라즈마(HDP)를 이용한 박막 증착 장치에도 적용할 수 있으며, 플라즈마를 사용한 증착 장치에 사용되기 위해서는 공정 챔버의 상부에 플라즈마 발생 수단이 추가 설치될 수 있다. The present invention is also applicable to a facility for treating the surface of a substrate by sequentially spraying at least two different gases (gas) onto the substrate. As a preferred embodiment of such embodiments, a batch atomic layer deposition apparatus used in an atomic layer deposition process has been described as an example. The present invention can be applied to a thin film deposition apparatus using a high density plasma (HDP), In order to be used in the deposition apparatus, a plasma generating means may be further installed on top of the process chamber.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 원자층 증착 장치를 설명하기 위한 도면이다. 1 is a view for explaining an atomic layer deposition apparatus according to the present invention.

도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시된 분사부재의 사시도 및 단면도이다. 2a and 2b are a perspective view and a cross-sectional view of the injection member shown in FIG.

도 3은 도 1에 도시된 지지부재의 평면도이다. 3 is a plan view of the support member shown in FIG. 1.

도 4는 제1가스 공급부재의 고압충전탱크들을 통해 제1배플로 제공되는 제1반응가스의 유량을 보여주는 그래프이다. 4 is a graph showing the flow rate of the first reaction gas provided to the first baffle through the high pressure charging tanks of the first gas supply member.

도 5a는 고압충전탱크를 이용한 플래시 공급 방식에 의한 1사이클 공정에서 기판상의 가스량 변화를 보여주는 그래프이다.Figure 5a is a graph showing a change in the amount of gas on the substrate in a one-cycle process by the flash supply method using a high-pressure charging tank.

도 5b는 연속 공급 방식에 의한 1사이클 공정에서 기판상의 가스량 변화를 보여주는 그래프이다.Figure 5b is a graph showing the amount of gas on the substrate in a one-cycle process by the continuous supply method.

도 6은 동일 조건하에 온도 및 전구체 노출(reactant exposure)의 변화에 따른 성장률 변화 그래프이다. 6 is a graph of growth rate change according to changes in temperature and reactant exposure under the same conditions.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

100 : 공정 챔버100: process chamber

200 : 지지부재200: support member

300 : 분사부재300: injection member

400 : 공급부재400: supply member

Claims (11)

삭제delete 삭제delete 원자층 증착 장치에 있어서:In an atomic layer deposition apparatus: 복수의 기판이 수용되어 증착공정이 수행되는 공정 챔버; A process chamber in which a plurality of substrates are accommodated and a deposition process is performed; 상기 공정 챔버에 설치되고 동일 평면상에 복수의 기판이 놓여지는 지지부재; A support member installed in the process chamber and having a plurality of substrates disposed on the same plane; 반응가스를 공급하는 제1,2,n개의 가스공급부재;First, second, n gas supply members for supplying a reaction gas; 퍼지가스를 공급하는 퍼지가스 공급부재; 및A purge gas supply member for supplying a purge gas; And 상기 제1,2,n개의 가스 공급부 및 상기 퍼지가스 공급부재로부터 제공받은 가스들을 상기 지지부재에 놓여진 복수의 기판들 각각에 대응하는 위치에서 기판의 처리면 전체에 가스를 분사하는 분사부재를 포함하며;And a spraying member for injecting gas supplied from the first, second, and n gas supply parts and the purge gas supply member to the entire processing surface of the substrate at a position corresponding to each of the plurality of substrates placed on the support member. To; 상기 제1,2,n개의 가스 공급부재는The first, second, n gas supply members 짧은 시간안에 기판의 처리면 전체에 반응가스가 분출 및 확산되도록 반응가스가 고압으로 충전되는 고압충전탱크들이 병렬로 연결되고, 상기 분사부재로 상기 고압충전탱크들에 충전되어 있는 반응가스를 순차적으로 공급하되;High pressure charging tanks in which the reaction gas is charged at high pressure are connected in parallel so that the reaction gas is ejected and diffused through the entire processing surface of the substrate in a short time, and the reaction gas charged in the high pressure charging tanks is sequentially supplied to the injection member. Supply; 상기 고압충전탱크들은 반응가스의 방출 후 반응가스가 재충전되며, 다음 순번에 방출하기 전까지 대기하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 장치. The high-pressure charging tank is an atomic layer deposition apparatus characterized in that the reaction gas is recharged after the discharge of the reaction gas, and waits until the next release. 원자층 증착 장치에 있어서:In an atomic layer deposition apparatus: 복수의 기판이 수용되어 증착공정이 수행되는 공정 챔버; A process chamber in which a plurality of substrates are accommodated and a deposition process is performed; 상기 공정 챔버에 설치되고 동일 평면상에 복수의 기판이 놓여지는 지지부재; A support member installed in the process chamber and having a plurality of substrates disposed on the same plane; 반응가스를 공급하는 제1,2,n개의 가스공급부재;First, second, n gas supply members for supplying a reaction gas; 퍼지가스를 공급하는 퍼지가스 공급부재; 및A purge gas supply member for supplying a purge gas; And 상기 제1,2,n개의 가스 공급부 및 상기 퍼지가스 공급부재로부터 제공받은 가스들을 상기 지지부재에 놓여진 복수의 기판들 각각에 대응하는 위치에서 기판의 처리면 전체에 가스를 분사하는 분사부재를 포함하며;And a spraying member for injecting gas supplied from the first, second, and n gas supply parts and the purge gas supply member to the entire processing surface of the substrate at a position corresponding to each of the plurality of substrates placed on the support member. To; 상기 제1,2,n개의 가스 공급부재는The first, second, n gas supply members 짧은 시간안에 기판의 처리면 전체에 반응가스가 분출 및 확산되도록 반응가스가 고압으로 충전되는 고압충전탱크들이 병렬로 연결되고, 상기 분사부재로 상기 고압충전탱크들에 충전되어 있는 반응가스를 순차적으로 공급하되;High pressure charging tanks in which the reaction gas is charged at high pressure are connected in parallel so that the reaction gas is ejected and diffused through the entire processing surface of the substrate in a short time, and the reaction gas charged in the high pressure charging tanks is sequentially supplied to the injection member. Supply; 상기 고압충전탱크에는 적어도 기판에 1회 공급되는 반응가스의 양보다 같거나 많은 양의 반응가스가 충전될 수 있는 부피를 갖는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 장치. And the high-pressure charging tank has a volume capable of filling the reaction gas with an amount equal to or greater than the amount of the reaction gas supplied to the substrate at least once. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,The method according to claim 3 or 4, 상기 분사부재는 The injection member 상기 제1,2,n개의 가스 공급부재로부터 제공받은 반응가스 및 퍼지가스를 기판으로 독립 분사할 수 있도록 구획되는 적어도 4개의 공간들을 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 장치. And at least four spaces partitioned to independently eject the reaction gas and the purge gas provided from the first, second, and n gas supply members to the substrate. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,The method according to claim 3 or 4, 상기 지지부재를 회전시키기 위한 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 장치. An atomic layer deposition apparatus further comprises a driving unit for rotating the support member. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 제1,2,n개의 가스 공급부재는The first, second, n gas supply members 반응가스 공급원과 연결되는 가스충전라인;A gas filling line connected to a reaction gas source; 상기 가스충전라인과 상기 고압충전탱크들의 가스충전포트를 병렬로 연결하고 충전 밸브가 설치된 충전분배라인;A filling distribution line connecting the gas filling line and the gas filling ports of the high-pressure filling tanks in parallel and having a filling valve; 상기 분사부재로 가스를 공급하기 위한 가스공급라인; A gas supply line for supplying gas to the injection member; 상기 가스공급라인과 상기 고압충전탱크들의 가스방출포트를 병렬로 연결하고 방출 밸브가 설치된 방출분배라인; 및A discharge distribution line connecting the gas supply line and the gas discharge ports of the high-pressure charging tanks in parallel and having a discharge valve; And 상기 지지부재의 회전 속도에 따라 상기 고압충전탱크들로부터 반응가스를 방출하거나 또는 반응가스를 상기 고압충전탱크들에 충전시키기 위해 상기 충전밸브 및 상기 방출밸브를 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 장치.And a controller for controlling the filling valve and the discharge valve to discharge the reaction gas from the high pressure charging tanks or to charge the reaction gas to the high pressure charging tanks according to the rotational speed of the support member. Atomic layer deposition apparatus. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
KR1020090135295A 2009-12-31 2009-12-31 Atomic layer depositon apparatus used in manufacturing semiconductor device KR101123828B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090135295A KR101123828B1 (en) 2009-12-31 2009-12-31 Atomic layer depositon apparatus used in manufacturing semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090135295A KR101123828B1 (en) 2009-12-31 2009-12-31 Atomic layer depositon apparatus used in manufacturing semiconductor device

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110092481A Division KR101548347B1 (en) 2011-09-14 2011-09-14 Atomic layer depositon mathod used in manufacturing semiconductor device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110078472A KR20110078472A (en) 2011-07-07
KR101123828B1 true KR101123828B1 (en) 2012-03-16

Family

ID=44917936

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090135295A KR101123828B1 (en) 2009-12-31 2009-12-31 Atomic layer depositon apparatus used in manufacturing semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101123828B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11840760B2 (en) 2018-04-02 2023-12-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Layer deposition method and layer deposition apparatus

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210026898A (en) * 2019-09-02 2021-03-10 삼성전자주식회사 Gas supply layer deposition method and layer deposition apparatus

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100558922B1 (en) * 2004-12-16 2006-03-10 (주)퓨전에이드 Apparatus and method for thin film deposition
KR20090043553A (en) * 2005-03-03 2009-05-06 가부시키가이샤 알박 Method for forming tantalum nitride film

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100558922B1 (en) * 2004-12-16 2006-03-10 (주)퓨전에이드 Apparatus and method for thin film deposition
KR20090043553A (en) * 2005-03-03 2009-05-06 가부시키가이샤 알박 Method for forming tantalum nitride film

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11840760B2 (en) 2018-04-02 2023-12-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Layer deposition method and layer deposition apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110078472A (en) 2011-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20120152172A1 (en) Gas-discharging device and substrate-processing apparatus using same
US7387685B2 (en) Apparatus and method for depositing materials onto microelectronic workpieces
US9732424B2 (en) Gas injection apparatus and substrate processing apparatus using same
US7740706B2 (en) Gas baffle and distributor for semiconductor processing chamber
US7799704B2 (en) Gas baffle and distributor for semiconductor processing chamber
US20050252447A1 (en) Gas blocker plate for improved deposition
KR100574569B1 (en) Methode for depositing atomic layer and ALD system having separate jet orifice for spouting purge-gas
WO2016040448A1 (en) Gas separation control in spatial atomic layer deposition
KR20030078699A (en) Substrate processing apparatus
KR101548347B1 (en) Atomic layer depositon mathod used in manufacturing semiconductor device
TWI764225B (en) Substrate processing apparatus, manufacturing method of semiconductor device, substrate holder, and program
KR20180002104A (en) Wafer Processing Apparatus And Method of depositing Thin film Using The Same
KR102181122B1 (en) Substrate deposition equipment and substrate deposition method using the same
KR101832404B1 (en) Apparatus for gas dispenser and substrate treatment
US20080132069A1 (en) Apparatus and method for forming a thin layer on semiconductor substrates
KR101123828B1 (en) Atomic layer depositon apparatus used in manufacturing semiconductor device
KR100422398B1 (en) Apparatus for depositing a thin film
KR20030086056A (en) Atomic layer deposition apparatus for manufacturing Semiconductor device and atomic layer deposition method thereof
KR102461199B1 (en) Substrate processing apparatus
KR101993669B1 (en) Gas injecting device and substrate processing apparatus having the same
KR101804127B1 (en) Method of depositing thin film
KR20060127541A (en) Atomic layer deposition apparatus using rapid thermal process and thin film deposition method there of
JP7468926B2 (en) Shower head and substrate processing apparatus
KR20210125420A (en) Flush fixture for showerhead
KR100972112B1 (en) Batch type semiconductor manufacturing apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
A107 Divisional application of patent
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150302

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160217

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170214

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180123

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200117

Year of fee payment: 9