KR101141069B1 - Batch type atomic layer depositing apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 복수개의 기판을 일괄적으로 처리하는 배치형 원자층 증착 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복수개의 기판을 일괄적으로 처리하여 쓰루풋이 우수하면서도 처리되는 각 기판마다 원자층 증착 공정을 완벽하게 수행할 수 있는 배치형 원자층 증착 장치에 관한 것으로서, 본 발명의 수평 배치형 원자층 증착장치는, 내부에 진공을 형성할 수 있는 챔버; 상기 챔버의 내부에 설치되며 제1 반응 가스층을 형성하는 제1 반응 가스층 형성부; 상기 챔버 내부에 설치되며 상기 제1 반응 가스층과 나란하게 퍼지 가스층을 형성하는 퍼지 가스층 형성부; 상기 챔버 내부에 설치되며 상기 퍼지 가스층과 나란하게 제2 반응 가스층을 형성하는 제2 반응 가스층 형성부; 상기 제1 반응 가스층, 퍼지 가스층 및 제2 반응 가스층을 순차적으로 통과하도록 기판을 이동시키는 기판 이동수단;을 포함한다. The present invention relates to a batch type atomic layer deposition apparatus that processes a plurality of substrates in a batch, and more particularly, to process a plurality of substrates in a batch to complete an atomic layer deposition process for each substrate to be processed while having excellent throughput. The present invention relates to a batch atomic layer deposition apparatus which can be performed in a simple manner, the horizontal batch atomic layer deposition apparatus of the present invention comprises: a chamber capable of forming a vacuum therein; A first reactive gas layer forming unit installed in the chamber and forming a first reactive gas layer; A purge gas layer forming unit installed inside the chamber and forming a purge gas layer in parallel with the first reactive gas layer; A second reactive gas layer forming unit installed inside the chamber and forming a second reactive gas layer in parallel with the purge gas layer; And substrate moving means for moving the substrate to sequentially pass through the first reactive gas layer, the purge gas layer, and the second reactive gas layer.
Description
본 발명은 복수개의 기판을 일괄적으로 처리하는 배치형 원자층 증착 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복수개의 기판을 일괄적으로 처리하여 쓰루풋이 우수하면서도 처리되는 각 기판마다 원자층 증착 공정을 완벽하게 수행할 수 있는 배치형 원자층 증착 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a batch type atomic layer deposition apparatus that processes a plurality of substrates in a batch, and more particularly, to process a plurality of substrates in a batch to complete an atomic layer deposition process for each substrate to be processed while having excellent throughput. It relates to a batch atomic layer deposition apparatus that can be performed easily.
일반적으로 반도체 소자나 평판 디스플레이 장치 등의 제조에는 다양한 제조공정을 거치게 되며, 그 중에서 웨이퍼나 글래스 등의 기판 상에 필요한 박막을 증착시키는 공정이 필수적으로 진행된다. 이러한 박막 증착 공정에서는 스퍼터링법(Sputtering), 화학기상 증착법(CVD : Chemical Vapor Deposition), 원자층 증착법(ALD : Atomic Layer Deposition) 등이 주로 사용된다. In general, a semiconductor device, a flat panel display device, and the like go through various manufacturing processes, and among them, a process of depositing a thin film required on a substrate such as a wafer or glass is inevitably performed. In such a thin film deposition process, sputtering, chemical vapor deposition (CVD), atomic layer deposition (ALD) and the like are mainly used.
먼저 스퍼터링법은 플라즈마 상태에서 아르곤 이온을 생성시키기 위해 고전압을 타겟에 인가한 상태에서 아르곤 등의 비활성 가스를 진공 챔버 내로 주입시킨다. 이때, 아르곤 이온들은 타겟의 표면에 스퍼터링되고, 타겟의 원자들은 타겟의 표면으로부터 이탈되어 기판에 증착된다. First, the sputtering method injects an inert gas such as argon into the vacuum chamber while a high voltage is applied to the target to generate argon ions in the plasma state. At this time, argon ions are sputtered on the surface of the target, and atoms of the target are separated from the surface of the target and deposited on the substrate.
이러한 스퍼터링법에 의해 기판과 접착성이 우수한 고순도 박막을 형성할 수 있으나, 공정 차이를 갖는 고집적 박막을 스퍼터링법으로 증착하는 경우에는 전체 박막 위에서 균일도를 확보하기가 매우 어려워 미세한 패턴을 위한 스퍼터링법의 적용에는 한계가 있다. The sputtering method can form a high purity thin film having excellent adhesion with the substrate. However, in the case of depositing a highly integrated thin film having a process difference by the sputtering method, it is very difficult to secure uniformity over the entire thin film. There is a limit to the application.
다음으로 화학기상증착법은 가장 널리 이용되는 증착 기술로서, 반응가스와 분해가스를 이용하여 요구되는 두께를 갖는 박막을 기판 상에 증착하는 방법이다. 예컨데, 화학기상증착법은 먼저 다양한 가스들을 반응 챔버로 주입시키고, 열, 빛 또는 플라즈마와 같은 고에너지에 의해 유도된 가스들을 화학반응시킴으로써 기판 상에 요구되는 두께의 박막을 증착시킨다. Next, chemical vapor deposition is the most widely used deposition technique, and is a method of depositing a thin film having a required thickness on a substrate using a reaction gas and decomposition gas. For example, chemical vapor deposition first deposits a variety of gases into a reaction chamber and deposits a thin film of the required thickness on a substrate by chemically reacting gases induced by high energy such as heat, light or plasma.
아울러 화학기상증착법에서는 반응에너지만큼 인가된 플라즈마 또는 가스들의 비(ratio) 및 양(amount)을 통해 반응 조건을 제어함으로써, 증착률을 증가시킨다. In addition, the chemical vapor deposition method increases the deposition rate by controlling the reaction conditions through the ratio and amount of plasma or gases applied by the reaction energy.
그러나 화학기상증착법에서는 반응들이 빠르기 때문에 원자들의 열역학적(thermodynamic) 안정성을 제어하기 매우 어렵고, 박막의 물리적, 화학적 전기적 특성을 저하시키는 문제점이 있다. However, in chemical vapor deposition, the reactions are fast, and thus, it is very difficult to control thermodynamic stability of atoms and deteriorate physical and chemical electrical properties of the thin film.
마지막으로 원자층 증착법은 소스가스(반응가스)와 퍼지가스를 교대로 공급하여 원자층 단위의 박막을 증착하기 위한 방법으로서, 이에 의해 형성된 박막은 고종횡비를 갖고 저압에서도 균일하며, 전기적 물리적 특성이 우수하다.Finally, atomic layer deposition is a method for depositing atomic layer unit thin films by supplying source gas (reaction gas) and purge gas alternately. The thin film formed thereby has a high aspect ratio, is uniform even at low pressure, and has electrical and physical characteristics. great.
최근에는 화학기상증착법이 매우 큰 종횡비(Aspect ratio)를 갖는 구조에는 단차피복성(Step coverage)의 한계로 적용이 어렵기 때문에, 이러한 단차피복성의 한계를 극복하기 위해 표면 반응을 이용한 원자층 증착법이 적용되고 있다. In recent years, chemical vapor deposition is difficult to apply to a structure having a very large aspect ratio due to the limitation of step coverage. Therefore, in order to overcome the limitation of the step coverage, an atomic layer deposition method using a surface reaction is used. Is being applied.
이러한 원자층 증착법을 수행하는 장치로는 복수의 기판을 일괄적으로 처리하는 배치(batch)방식의 장치와 챔버 내에 기판을 하나씩 로딩하면서 공정을 진행하는 매엽방식의 장치가 있다. As an apparatus for performing the atomic layer deposition method, there are a batch type apparatus that processes a plurality of substrates in a batch, and a sheet type apparatus that processes a process by loading substrates one by one in a chamber.
그런데 종래의 매엽식 장치는 기판을 하나씩 처리하므로 장치의 쓰루풋(throughput)이 낮은 문제점이 있다. 한편 배치 방식의 장치는 하나의 챔버 내에 다수개의 기판을 적층한 상태에서 일괄적으로 공정을 진행하므로 증착 효율이 떨어지고 막질이 낮아지는 문제점이 있다. However, the conventional single wafer type device processes the substrates one by one, which causes a low throughput of the device. On the other hand, the batch type device has a problem that the deposition efficiency is lowered and the film quality is lowered because the batch process is performed in a state in which a plurality of substrates are stacked in one chamber.
따라서 쓰루풋이 우수하면서도 형성되는 박막의 막질이 우수하고 증착 효율이 높은 원자층 증착장치의 개발이 절실하게 요구되고 있다. Therefore, there is an urgent need for the development of an atomic layer deposition apparatus having excellent throughput and excellent film quality and high deposition efficiency.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 배치형 구조를 가져서 쓰루풋이 우수하면서도, 처리되는 기판마다 독립적인 원자층 증착이 이루어지도록 하여 증착 효율과 막질이 우수한 수평 배치형 원자층 증착장치를 제공하는 것이다. The technical problem to be solved by the present invention is to provide a horizontal batch atomic layer deposition apparatus having a batch structure and excellent throughput, independent atomic layer deposition is performed for each substrate to be processed, excellent deposition efficiency and film quality.
전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 수평 배치형 원자층 증착장치는, 내부에 진공을 형성할 수 있는 챔버; 상기 챔버의 내부에 설치되며 제1 반응 가스층을 형성하는 제1 반응 가스층 형성부; 상기 챔버 내부에 설치되며 상기 제1 반응 가스층과 나란하게 퍼지 가스층을 형성하는 퍼지 가스층 형성부; 상기 챔버 내부에 설치되며 상기 퍼지 가스층과 나란하게 제2 반응 가스층을 형성하는 제2 반응 가스층 형성부; 상기 제1 반응 가스층, 퍼지 가스층 및 제2 반응 가스층을 순차적으로 통과하도록 기판을 이동시키는 기판 이동수단;을 포함한다. Horizontally arranged atomic layer deposition apparatus of the present invention for solving the above technical problem, the chamber capable of forming a vacuum therein; A first reactive gas layer forming unit installed in the chamber and forming a first reactive gas layer; A purge gas layer forming unit installed inside the chamber and forming a purge gas layer in parallel with the first reactive gas layer; A second reactive gas layer forming unit installed inside the chamber and forming a second reactive gas layer in parallel with the purge gas layer; And substrate moving means for moving the substrate to sequentially pass through the first reactive gas layer, the purge gas layer, and the second reactive gas layer.
본 발명에서 상기 제1 반응 가스층 형성부는, 상기 챔버 내부 일측에서 타측 방향으로 제1 반응 가스를 고압으로 분사하는 제1 반응가스 분사부; 상기 제1 반응가스 분사부의 타측에서 가스를 흡입 배출하는 제1 가스 배출부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. The first reaction gas layer forming unit in the present invention, the first reaction gas injector for injecting the first reaction gas at a high pressure in the other direction from one side inside the chamber; And a first gas discharge unit configured to suction and discharge gas from the other side of the first reaction gas injection unit.
그리고 상기 퍼지 가스층 형성부는, 상기 챔버 내부 일측에서 타측 방향으로 퍼지 가스를 고압으로 분사하는 퍼지 가스 분사부; 상기 퍼지 가스 분사부의 타측에서 가스를 흡입 배출하는 제2 가스 배출부;를 포함하여 구성되며, The purge gas layer forming unit may include: a purge gas injector configured to inject a purge gas at a high pressure from one side of the chamber to the other side; And a second gas discharge part configured to suck and discharge gas from the other side of the purge gas injection part.
상기 제2 반응 가스층 형성부는, 상기 챔버 내부 일측에서 타측 방향으로 제2 반응 가스를 고압으로 분사하는 제2 반응 가스 분사부; 상기 제2 반응 가스 분사부의 타측에서 가스를 흡입 배출하는 제3 가스 배출부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. The second reactive gas layer forming unit may include a second reactive gas injector for injecting the second reactive gas at a high pressure from one side of the chamber to the other side; And a third gas discharge unit configured to suck and discharge gas from the other side of the second reactive gas injection unit.
한편 상기 퍼지 가스층 형성부는 상기 제1 반응 가스층 형성부 외측과 상기 제2 반응 가스층 형성부 외측에도 각각 더 형성되는 것이, 제1, 2 반응 가스가 외부로 확산되는 것을 방지할 수 있어서 바람직하다. On the other hand, the purge gas layer forming unit is preferably further formed outside the first reaction gas layer forming unit and outside of the second reaction gas layer forming unit, because it can prevent the first and second reaction gases from spreading to the outside.
상기 기판 이동수단은, 상기 기판을 연속적으로 이동시키거나 상기 기판이 각 가스층에서 일정한 시간동안 정지하도록 주기별로 끊어서 이동시키는 것이, 반응 가스가 연속적으로 분사되면서도 원자층 증착 과정을 정확하게 진행할 수 있어서 바람직하다.
It is preferable that the substrate moving means moves the substrate continuously or breaks the substrate at intervals so that the substrate stops for a predetermined time in each gas layer, so that the atomic layer deposition process can be performed accurately while the reaction gas is continuously sprayed. .
그리고 본 발명에 따른 다른 배치형 원자층 증착 장치는, 내부에 진공을 형성할 수 있는 챔버; 상기 챔버 내부에 배치되며, 다수개의 기판이 일정한 간격 이격되어 수평으로 재치되는 기판 재치대; 상기 챔버의 내부에 설치되며 제1 반응 가스층을 형성하는 제1 반응 가스층 형성부; 상기 챔버 내부에 설치되며 상기 제1 반응 가스층과 나란하게 퍼지 가스층을 형성하는 퍼지 가스층 형성부; 상기 챔버 내부에 설치되며 상기 퍼지 가스층과 나란하게 제2 반응 가스층을 형성하는 제2 반응 가스층 형성부; 상기 제1 반응 가스층 형성부, 퍼지 가스층 형성부 및 제2 반응 가스층 형성부를 간격을 유지한 상태에서 상기 기판에 대하여 상대 이동시키는 가스층 형성부 이동수단;을 포함한다. And another batch atomic layer deposition apparatus according to the present invention, the chamber capable of forming a vacuum therein; A substrate placing table disposed inside the chamber, the substrate placing table in which a plurality of substrates are horizontally spaced at regular intervals; A first reactive gas layer forming unit installed in the chamber and forming a first reactive gas layer; A purge gas layer forming unit installed inside the chamber and forming a purge gas layer in parallel with the first reactive gas layer; A second reactive gas layer forming unit installed inside the chamber and forming a second reactive gas layer in parallel with the purge gas layer; And a gas layer forming unit moving unit for relatively moving the first reactive gas layer forming unit, the purge gas layer forming unit, and the second reactive gas layer forming unit with respect to the substrate in a spaced apart state.
본 발명에서 상기 가스층 형성부 이동수단은 각 가스층 형성부를 연속적으로 이동시키거나 상기 기판이 각 가스층에서 일정한 시간동안 머물도록 주기별로 끊어서 이동시키는 것이, 반응 가스가 연속적으로 분사되면서도 원자층 증착 과정을 정확하게 진행할 수 있어서 바람직하다. In the present invention, the gas layer forming unit moving means moves each gas layer forming unit continuously or breaks the substrate so that the substrate stays in each gas layer for a predetermined time period. It is preferable to proceed.
본 발명에 따르면 배치형으로 다수개의 기판을 일괄적으로 처리하므로 쓰루풋이 우수한 장점이 있다. According to the present invention, the throughput is excellent because the batch processing of a plurality of substrates in a batch.
또한 다수개의 적층된 기판에 대하여 각 기판마다 독립적으로 원자층 증착법을 시행하므로 증착 효율이 우수하고, 막질이 우수한 장점이 있다. In addition, since the atomic layer deposition method is independently performed for each of the plurality of stacked substrates, the deposition efficiency is excellent and the film quality is excellent.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배치형 원자층 증착장치의 구조를 도시하는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 반응 가스 분사부와 제1 기체 배출부의 구조를 도시하는 부분 확대도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배치형 원자층 증착장치의 구조를 도시하는 단면도이다. 1 is a cross-sectional view showing the structure of a batch atomic layer deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a partially enlarged view illustrating a structure of a first reactive gas injection unit and a first gas discharge unit according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view showing the structure of a batch atomic layer deposition apparatus according to another embodiment of the present invention.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예들을 상세하게 설명한다.
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail specific embodiments of the present invention.
< 실시예 1 >≪ Example 1 >
본 실시예에 따른 배치형 원자층 증착장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 챔버(10), 기판 이동수단(20), 제1 반응가스층 형성부(30), 퍼지가스층 형성부(40), 제2 반응가스층 형성부(50)를 포함하여 구성된다. As shown in FIG. 1, the batch type atomic layer deposition apparatus according to the present embodiment includes a
먼저 챔버(10)는 내부에 일정한 공간을 가지며, 내부 공간을 진공 상태로 유지할 수 있는 구조를 가진다. 따라서 챔버(10)에는 챔버 내부의 기체를 배출할 수 있는 고진공 펌프(도면에 미도시)가 구비되며, 챔버(10) 내부로 기체를 주입할 수 있는 벤팅 장치(도면에 미도시)도 구비될 수 있다. 또한 챔버(10) 내부의 온도를 조절할 수 있는 온도 조절수단(도면에 미도시)이 더 구비될 수도 있다. First, the
다음으로 기판 이동수단(20)은 기판(S)이 장착되는 서셉터(22)와 상기 서셉터(22)를 구동시키는 구동수단(24)를 포함하여 구성된다. 상기 서셉터(22)에는 장착되어 있는 기판을 회전시킬 수 있는 기판 회전수단(도면에 미도시)이 더 구비될 수 있다. 이 기판 회전수단은 공정이 진행되는 동안에 기판을 일정한 속도로 회전시켜 기판 상에 균일한 박막이 형성되게 한다. 물론 이 기판 회전수단은 구비되지 않을 수도 있다. Next, the substrate moving means 20 includes a
또한 이 서셉터(22)에는 삽입되어 있는 기판을 가열할 수 있는 가열 수단(도면에 미도시)이 더 구비될 수도 있다. 원자층 증착공정에서는 온도가 매우 중요한 요소인데, 이 가열 수단을 이용하여 공정 진행 중에 기판의 온도를 정확하게 조절할 수 있는 것이다. 물론 챔버 내부의 온도를 조절함으로써, 기판의 온도를 간접적으로 조절할 수도 있을 것이다. In addition, the
그리고 상기 구동수단(24)은 상기 서셉터(22)를 제1, 2 반응 가스층 및 퍼지 가스층을 통과하도록 이동시키는 구성요소이다. 상기 구동수단(24)은 서셉터(22)를 일정한 주기별로 끊어서 이동시킬 수도 있다. 여기에서 주기별로 이동시킨다는 것은, 서셉터(22)를 연속적으로 일정한 속도로 이동시키는 것이 아니라, 특정한 위치에서는 서셉터(22)를 움직이지 않고, 일정한 주기 동안 정지시키다가 그 주기가 지나면 다시 이동시키는 형태의 이동방식을 말하는 것이다. 이때 서셉터가 특정한 위치에서 머무는 시간은 최적의 공정 조건을 위하여 다양하게 조절될 수 있다. The driving means 24 is a component that moves the
이렇게 주기별로 기판을 수평 이동시키면, 이동되는 기판이 제1 반응 가스층(36)과 퍼징가스층(46) 그리고 제2 반응 가스층(56) 등을 일정한 주기 별로 이동하면서 원자층 증착 공정이 독립적으로 진행될 수 있는 것이다. When the substrate is horizontally moved by cycles, the atomic layer deposition process may be independently performed while the substrate being moved moves the first
종래의 원자층 증착장치에서는 일정시간 동안 반응가스를 공급하고 그 다음 퍼징 가스를 공급하는 방식이지만, 이와 달리 본 실시예에서는 반응가스가 연속적으로 공급되는 공간에 일정시간 동안 기판이 머무른 후, 기판이 퍼징가스가 공급되는 공간으로 이동하는 방식에 의하여 원자층 증착 공정이 진행되는 것이다.
In the conventional atomic layer deposition apparatus, the reaction gas is supplied for a predetermined time and then the purging gas is supplied. In contrast, in the present embodiment, the substrate is held for a predetermined time in a space where the reaction gas is continuously supplied. The atomic layer deposition process is performed by moving to the space where the purging gas is supplied.
다음으로 제1 반응 가스층 형성부(30)는, 상기 챔버(10)의 내부에 설치되며 제1 반응 가스층(36)을 형성하는 구성요소이다. 본 실시예에서는 전술한 바와 같이, 반응 가스층을 형성하고 이 반응가스층을 기판이 통과하면서 원자층 증착 공정이 진행되므로, 이 제1 반응 가스층 형성부(30)가 기판의 이동방향과 수직되는 방향으로 제1 반응 가스층(36)을 형성하는 것이다. Next, the first reactive gas
이를 위하여 상기 제1 반응 가스층 형성부(30)는 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 반응가스 분사부(32)와 제1 가스 배출부(34)를 포함하여 구성된다. 상기 제1 반응가스 분사부(32)는 도 1, 2에 도시된 바와 같이, 상기 챔버(10) 내부 일측에서 타측 방향으로 제1 반응 가스를 고압으로 분사하는 구성요소이다. 이 제1 반응가스 분사부(32)는 챔버(10) 외부에 구비되어 있는 제1 반응가스 캐니스터(70a)로부터 제1 반응가스를 공급받아 고압으로 분사하는 것이다. 그리고 제1 가스 배출부(34)는 도 1, 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1 반응가스 분사부(32)의 타측에서 가스를 흡입 배출하는 구성요소이다. 이 제1 가스 배출부(34)는 대부분 제1 반응 가스를 흡입하여 배출하지만, 기판 상에서 원자층 증착 과정에서 발생하는 부산물 등의 다른 기체도 흡입하여 배출할 수 있다. To this end, the first reactive gas
상기 제1 반응가스 분사부(32)와 제1 가스 배출부(34)에 의하여 양자 사이에 제1 반응 가스층(36)이 형성된다. 기판(S)이 이 제1 반응가스층(36)에 도달하여 머무르는 동안 원자층 증착 공정이 이루어지는 것이다. The first
다음으로 퍼지 가스층 형성부(40)는 상기 챔버(10) 내부에 설치되며 상기 제1 반응 가스층(36)과 나란하게 퍼지 가스층(46)을 형성하는 구성요소이다. 퍼지 가스층(46)은 상기 제1 반응 가스층(36)과 평행하게 형성된다. 이 퍼지가스층(46)은 제1 반응 가스층(36)과 제2 반응 가스층(56)을 차단하는 역할을 하는 것이다. 이 퍼지 가스층 형성부(40)도 제1 반응 가스층 형성부(30)와 마찬가지로 퍼지 가스 분사부(42)와 제2 가스 배출부(44)로 구성된다. 이때 퍼지 가스 분사부(42)는 상기 제1 반응 가스 분사부(32)와 동일한 방향에 배치될 수도 있지만, 제1 가스 배출부(34) 방향에 배치되어 제1 반응 가스 분사부(32)와 반대 방향으로 퍼지 가스를 분사할 수도 있다. Next, the purge gas layer forming unit 40 is installed in the
이 퍼지 가스층 형성부(46)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제1 반응 가스층 형성부(30)와 제2 반응 가스층 형성부(50) 사이 뿐만아니라, 제1 반응 가스층 형성부(30) 외측 및 제2 반응 가스층 형성부(50) 외측에도 각각 더 설치될 수 있다. 이렇게 제1 반응 가스층 형성부(30)와 제2 반응 가스층 형성부(50) 외측에 배치되는 퍼지 가스층 형성부에 의하여 형성되는 퍼지 가스층에 의하여 제1 반응 가스 및 제2 반응 가스가 챔버 내부로 확산되는 것을 방지할 수 있다. As shown in FIG. 1, the purge gas
또한 상기 퍼지 가스층 형성부(40)는 보다 충분한 차단 효과를 위하여 2개 이상이 적층되어 형성될 수도 있을 것이다. In addition, the purge gas layer forming unit 40 may be formed by stacking two or more for a more sufficient blocking effect.
다음으로 제2 반응 가스층 형성부(50)는 상기 퍼지 가스층(46)과 나란하게 제2 반응 가스층(56)을 형성하는 구성요소이다. 이 제2 반응 가스층 형성부(50)는 상기 퍼지 가스층과 나란하게 제2 반응가스층을 형성한다. 결과적으로 제1 반응 가스층(36), 퍼지 가스층(46) 및 제2 반응 가스층(56)이 서로 평행하게 순차적으로 형성되는 것이다. 이렇게 형성된 각 가스층을 기판(S)이 기판 이동수단(20)에 의하여 통과하면서 원자층 증착 공정이 진행되는 것이다. Next, the second reactive gas
이 제2 반응 가스층 형성부(50)도 제2 반응 가스 분사부(52)와 제3 가스 배출부(54)를 포함하여 구성되며, 이들은 전술한 제1 반응 가스 분사부(32)와 제1 가스 배출부(34)와 실질적으로 동일하므로 반복하여 설명하지 않는다. The second reactive gas
그리고 본 실시예에 따른 원자층 증착 장치에는 상기 제1, 2 반응 가스층 형성부(30, 50) 외에 다른 반응 가스층 형성부가 필요에 따라 추가적으로 설치될 수도 있을 것이다. 또한 제1, 2 반응 가스층 형성부(30, 50)가 2개 이상으로 설치될 수도 있을 것이다.
In addition, in addition to the first and second reactive gas
< 실시예 2 >≪ Example 2 >
이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배치형 원자층 증착장치를 설명한다. Hereinafter, a batch atomic layer deposition apparatus according to another embodiment of the present invention will be described.
본 실시예에 따른 배치형 원자층 증착장치는 도 3에 도시된 바와 같이, 챔버(110), 기판 재치대(120), 제1 반응 가스층 형성부(130), 퍼지 가스층 형성부(140), 제2 반응 가스층 형성부(150), 가스층 형성부 이동수단(160)을 포함하여 구성된다. 여기에서 챔버(110), 제1, 2 반응 가스층 형성부(130, 150) 및 퍼지 가스층 형성부(140)는 전술한 실시예의 그것들과 실질적으로 동일하므로 여기에서 반복하여 설명하지 않는다. As shown in FIG. 3, the batch type atomic layer deposition apparatus according to the present exemplary embodiment may include a
다만, 각 가스층 형성부와 가스 공급부(180)을 연결하는 가스 공급 연결부(182)와, 배기 펌프(170)와 가스 배출부를 연결하는 배기 연결부(172)는 가스층 형성부 이동수단에 의하여 가스층 형성부가 이동할 수 있도록 그 길이가 신축가능하게 구성된다. However, the
한편 본 실시예에 따른 배치형 원자층 증착장치에는 다수개의 기판(S)이 일정한 간격 이격되어 수평으로 재치되는 기판 재치대(120)가 구비된다. 이 기판 재치대(120)에는 상기 가스층 형성부 사이의 간격 만큼 이격되도록 기판(S)이 재치된다. 이 기판 재치대(120)는 기판의 로딩 및 언로딩의 편의를 위하여 상하 방향으로 이동할 수 있는 구조를 가질 수 있다. On the other hand, the batch type atomic layer deposition apparatus according to the present embodiment is provided with a substrate placing table 120 in which a plurality of substrates (S) are horizontally spaced apart. The substrate S is placed on the substrate placing table 120 so as to be spaced apart by an interval between the gas layer forming units. The
이러한 상태에서 상기 가스층 형성부 이동수단(160)은, 상기 제1 반응 가스층 형성부(130), 퍼지 가스층 형성부(140) 및 제2 반응 가스층 형성부(150)를 간격을 유지한 상태에서 동시에 상기 기판 또는 기판 재치대(120)에 대하여 상대 이동시킨다. 즉, 전술한 실시예에서는 가스층 형성부가 고정되어 있고, 기판이 각 가스층 형성부를 이동하면서 원자층 증착 공정이 진행되는데 반하여, 본 실시예에서는 기판이 고정되어 있고, 각 가스층 형성부가 이동하면서 원자층 증착 공정이 진행되는 것이다. In this state, the gas layer forming
구체적으로 상기 가스층 형성부 이동수단은(160)은 도 3에 도시된 바와 같이, 가스층 형성부의 가스 분사부측 일단과, 가스 배출부측 일단에 각각 결합되어 양 단을 동시에 구동하는 방식이 바람직하다. Specifically, as shown in FIG. 3, the gas layer forming
이때 상기 가스층 형성부 이동수단(160)은, 각 가스층 형성부를 연속적으로 이동시키거나 상기 기판이 각 가스층에서 일정한 시간동안 머물도록 주기별로 끊어서 이동시킬 수도 있다. In this case, the gas layer forming
< 실시예 1 >
10 : 챔버 20 : 기판 이동수단
30 : 제1 반응가스층 형성부 40 : 퍼지가스층 형성부
50 : 제2 반응가스층 형성부
< 실시예 2 >
110 : 챔버 120 : 기판 재치대
130 : 제1 반응 가스층 형성부 140 : 퍼지 가스층 형성부
150 : 제2 반응 가스층 형성부 160 : 가스층 형성부 이동수단<Example 1>
10
30: first reaction gas layer forming unit 40: purge gas layer forming unit
50: second reaction gas layer forming unit
<Example 2>
110: chamber 120: substrate placing table
130: first reaction gas layer forming unit 140: purge gas layer forming unit
150: second reaction gas layer forming unit 160: gas layer forming unit moving means
Claims (12)
상기 챔버의 내부에 설치되며 제1 반응 가스층을 형성하는 제1 반응 가스층 형성부;
상기 챔버 내부에 설치되며 상기 제1 반응 가스층과 평행하게 적층되도록 퍼지 가스층을 형성하는 퍼지 가스층 형성부;
상기 챔버 내부에 설치되며 상기 퍼지 가스층과 평행하게 적층되도록 제2 반응 가스층을 형성하는 제2 반응 가스층 형성부;
평행하게 적층된 상기 제1 반응 가스층, 퍼지 가스층 및 제2 반응 가스층을 순차적으로 통과하도록 기판을 이동시키는 기판 이동수단;을 포함하는 배치형 원자층 증착 장치.A chamber capable of forming a vacuum therein;
A first reactive gas layer forming unit installed in the chamber and forming a first reactive gas layer;
A purge gas layer forming unit installed inside the chamber and forming a purge gas layer to be stacked in parallel with the first reactive gas layer;
A second reactive gas layer forming unit installed inside the chamber and forming a second reactive gas layer to be stacked in parallel with the purge gas layer;
And substrate moving means for moving the substrate to sequentially pass through the first reactive gas layer, the purge gas layer, and the second reactive gas layer, which are stacked in parallel.
상기 챔버 내부 일측에서 타측 방향으로 제1 반응 가스를 고압으로 분사하는 제1 반응가스 분사부;
상기 제1 반응가스 분사부의 타측에서 가스를 흡입 배출하는 제1 가스 배출부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배치형 원자층 증착 장치.The method of claim 1, wherein the first reactive gas layer forming unit,
A first reaction gas injector for injecting the first reaction gas at a high pressure from one side of the chamber to the other direction;
And a first gas outlet for sucking and discharging gas from the other side of the first reactive gas injection unit.
상기 챔버 내부 일측에서 타측 방향으로 퍼지 가스를 고압으로 분사하는 퍼지 가스 분사부;
상기 퍼지 가스 분사부의 타측에서 가스를 흡입 배출하는 제2 가스 배출부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배치형 원자층 증착 장치.The method of claim 1, wherein the purge gas layer forming unit,
A purge gas injector for injecting purge gas at high pressure from one side of the chamber to the other direction;
And a second gas discharge part configured to suck and discharge gas from the other side of the purge gas injection part.
상기 챔버 내부 일측에서 타측 방향으로 제2 반응 가스를 고압으로 분사하는 제2 반응 가스 분사부;
상기 제2 반응 가스 분사부의 타측에서 가스를 흡입 배출하는 제3 가스 배출부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배치형 원자층 증착 장치.The method of claim 1, wherein the second reactive gas layer forming unit,
A second reaction gas injector for injecting a second reaction gas at a high pressure from one side of the chamber to the other direction;
And a third gas outlet configured to suction and discharge gas from the other side of the second reactive gas injection unit.
상기 제1 반응 가스층 형성부 외측과 상기 제2 반응 가스층 형성부 외측에도 각각 더 형성되는 것을 특징으로 하는 배치형 원자층 증착 장치.The method of claim 1, wherein the purge gas layer forming unit,
The batch type atomic layer deposition apparatus of claim 1, wherein the first reactive gas layer forming unit is further formed outside the second reactive gas layer forming unit.
상기 기판 이동수단은, 상기 기판을 연속적으로 이동시키거나 상기 기판이 각 가스층에서 일정한 시간동안 정지하도록 주기별로 끊어서 이동시키는 것을 특징으로 하는 수평 배치형 원자층 증착 장치. The method of claim 1,
The substrate moving means is a horizontally arranged atomic layer deposition apparatus, characterized in that for moving the substrate continuously or by cutting the cycle by stopping the substrate in each gas layer for a predetermined time.
상기 챔버 내부에 배치되며, 다수개의 기판이 일정한 간격 이격되어 수평으로 재치되는 기판 재치대;
상기 챔버의 내부에 설치되며 제1 반응 가스층을 형성하는 제1 반응 가스층 형성부;
상기 챔버 내부에 설치되며 상기 제1 반응 가스층과 평행하게 적층되도록 퍼지 가스층을 형성하는 퍼지 가스층 형성부;
상기 챔버 내부에 설치되며 상기 퍼지 가스층과 평행하게 적층되도록 제2 반응 가스층을 형성하는 제2 반응 가스층 형성부;
평행하게 적층된 상기 제1 반응 가스층 형성부, 퍼지 가스층 형성부 및 제2 반응 가스층 형성부를 간격을 유지한 상태에서 상기 기판에 대하여 상대 이동시키는 가스층 형성부 이동수단;을 포함하는 배치형 원자층 증착장치.A chamber capable of forming a vacuum therein;
A substrate placing table disposed inside the chamber, the substrate placing table in which a plurality of substrates are horizontally spaced at regular intervals;
A first reactive gas layer forming unit installed in the chamber and forming a first reactive gas layer;
A purge gas layer forming unit installed inside the chamber and forming a purge gas layer to be stacked in parallel with the first reactive gas layer;
A second reactive gas layer forming unit installed inside the chamber and forming a second reactive gas layer to be stacked in parallel with the purge gas layer;
Batch type atomic layer deposition comprising; gas layer forming unit moving means for moving relative to the substrate in a state in which the first reactive gas layer forming unit, the purge gas layer forming unit and the second reactive gas layer forming unit are spaced apart in parallel. Device.
각 가스층 형성부를 연속적으로 이동시키거나 상기 기판이 각 가스층에서 일정한 시간동안 머물도록 주기별로 끊어서 이동시키는 것을 특징으로 하는 수평 배치형 원자층 증착 장치. According to claim 7, wherein the gas layer forming unit moving means,
Horizontally arranged atomic layer deposition apparatus, characterized in that for moving each gas layer forming portion continuously or by cutting the cycle so that the substrate stays in each gas layer for a certain time.
상기 챔버 내부 일측에서 타측 방향으로 제1 반응 가스를 고압으로 분사하는 제1 반응가스 분사부;
상기 제1 반응가스 분사부의 타측에서 가스를 흡입 배출하는 제1 가스 배출부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배치형 원자층 증착 장치.The method of claim 7, wherein the first reactive gas layer forming unit,
A first reaction gas injector for injecting the first reaction gas at a high pressure from one side of the chamber to the other direction;
And a first gas outlet for sucking and discharging gas from the other side of the first reactive gas injection unit.
상기 챔버 내부 일측에서 타측 방향으로 퍼지 가스를 고압으로 분사하는 퍼지 가스 분사부;
상기 퍼지 가스 분사부의 타측에서 가스를 흡입 배출하는 제2 가스 배출부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배치형 원자층 증착 장치.The method of claim 7, wherein the purge gas layer forming unit,
A purge gas injector for injecting purge gas at high pressure from one side of the chamber to the other direction;
And a second gas discharge part configured to suck and discharge gas from the other side of the purge gas injection part.
상기 챔버 내부 일측에서 타측 방향으로 제2 반응 가스를 고압으로 분사하는 제2 반응 가스 분사부;
상기 제2 반응 가스 분사부의 타측에서 가스를 흡입 배출하는 제3 가스 배출부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배치형 원자층 증착 장치.The method of claim 7, wherein the second reactive gas layer forming unit,
A second reaction gas injector for injecting a second reaction gas at a high pressure from one side of the chamber to the other direction;
And a third gas outlet configured to suction and discharge gas from the other side of the second reactive gas injection unit.
상기 제1 반응 가스층 형성부 외측과 상기 제2 반응 가스층 형성부 외측에도 각각 더 형성되는 것을 특징으로 하는 배치형 원자층 증착 장치.The method of claim 7, wherein the purge gas layer forming unit,
The batch type atomic layer deposition apparatus of claim 1, wherein the first reactive gas layer forming unit is further formed outside the second reactive gas layer forming unit.
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