KR101171564B1 - Process Chamber of Deposition Apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예에 따른 증착 장치용 프로세스 챔버는, 챔버 하우징; 챔버 하우징의 내부에서 기립 배치되며, 양측에 배치된 2장의 기판으로 증착 가스를 분사하는 가스 분사 유닛; 가스 분사 유닛에 내장되며, 음극 전압 인가 시 음극(cathode)을 형성하는 음극 인가부; 및 가스 분사 유닛의 외부에서 기판과 나란하게 배치되며, 양극 전압 인가 시 양극(anode)을 형성하는 양극 인가부;를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 음극 인가부가 가스 분사 유닛의 내측에 장착됨으로써 전체적인 장치 사이즈를 줄일 수 있으며, 아울러 기판의 증착 공정 효율을 향상시킬 수 있다.Process chamber for a deposition apparatus according to an embodiment of the present invention, the chamber housing; A gas injection unit standing up inside the chamber housing and injecting a deposition gas to two substrates disposed on both sides; A cathode applying unit embedded in the gas injection unit and forming a cathode when a cathode voltage is applied; And an anode applying unit disposed side by side with the substrate outside the gas injection unit and forming an anode when an anode voltage is applied. According to the embodiment of the present invention, the cathode applying unit is mounted inside the gas injection unit, thereby reducing the overall device size and improving the deposition process efficiency of the substrate.
Description
증착 장치용 프로세스 챔버가 개시된다. 보다 상세하게는, 음극 인가부가 가스 분사 유닛의 내측에 장착됨으로써 전체적인 장치 사이즈를 줄일 수 있으며, 아울러 기판의 증착 공정 효율을 향상시킬 수 있는 증착 장치용 프로세스 챔버가 개시된다.
A process chamber for a deposition apparatus is disclosed. In more detail, a process chamber for a deposition apparatus is disclosed, which can reduce the overall device size by being mounted inside the gas injection unit, and can improve the deposition process efficiency of the substrate.
평판 디스플레이 장치(FPD, Flat Panel Display)는 액정 표시장치(LCD, Liquid Crystal Display), 플라즈마 디스플레이 장치(PDP, Plasma Display Panel), 유기발광 표시장치(OLED, Organic Light Emitting Diodes) 등이 있다. The flat panel display (FPD) includes a liquid crystal display (LCD), a plasma display panel (PDP), an organic light emitting diode (OLED), and the like.
이 중에서, 자발광, 광 시야각, 고속 응답 특성, 낮은 소비 전력 등의 특성과 초박형으로 만들 수 있다는 특성에서 유기발광 표시장치가 차세대 디스플레이 장치로써 주목 받고 있다. 유기발광 표시장치는 통상적으로 유리 기판 상에 애노드(anode)에 해당하는 제1 전극, 정공 주입층 (hole injection layer), 정공 수송층(hole transfer layer), 발광층(emitting layer), 전자 수송층(eletron transfer layer), 전자 주입층(eletron injection layer)의 다층으로 이루어지는 유기막 및 캐소드(cathode)에 해당하는 제2 전극으로 이루어진다.Among them, an organic light emitting display device is attracting attention as a next generation display device because of its characteristics such as self-luminous, wide viewing angle, high-speed response characteristics, low power consumption, and ultra-thin characteristics. An organic light emitting display device typically includes a first electrode, a hole injection layer, a hole transfer layer, an emission layer, and an electron transport layer corresponding to an anode on a glass substrate. layer), an organic layer formed of a multilayer of an eletron injection layer, and a second electrode corresponding to a cathode.
유기박막 형성방법에는 진공증착법(vacuum deposition), 스퍼터링법(sputtering), 이온빔 증착법(Ion-beam Deposition), Pulsed-laser 증착법, 분자선 증착법, 화학 기상 증착법(CVD, Chemical Vapor Deposition), 스핀 코터(spin coater) 등이 있다.Organic thin film formation methods include vacuum deposition, sputtering, ion-beam deposition, pulsed-laser deposition, molecular beam deposition, chemical vapor deposition (CVD), and spin coater (spin). coater).
또한, 유기박막을 수분으로부터 보호하기 위한 봉지박막이 필요한데, 이러한 봉지박막을 형성하기 위한 방법에는 진공 증착법, 스퍼터링법, 화학 기상 증착법, 원자층 증착법(ALD, Atomic Layer Deposition) 등이 있다.In addition, an encapsulation thin film is required to protect the organic thin film from moisture, and methods for forming the encapsulation thin film include vacuum deposition, sputtering, chemical vapor deposition, and atomic layer deposition (ALD).
한편, 전술한 방법들 중, 원자층 증착법이 적용되는 증착 장치는 증착 공정을 위한 프로세스 챔버를 포함한다. 일반적으로 프로세스 챔버는, 하우징과, 증착 가스를 분사하는 샤워헤드와, 기판이 안착되는 서셉터와, 샤워헤드가 결합되며 음극 전압 인가 시 음극을 형성하는 음극 인가부와, 기판의 하부에 마련되어 양극 전압 인가 시 양극을 형성하는 양극 인가부를 구비한다.Meanwhile, among the aforementioned methods, the deposition apparatus to which the atomic layer deposition method is applied includes a process chamber for a deposition process. In general, the process chamber includes a housing, a showerhead for injecting deposition gas, a susceptor on which the substrate is seated, a cathode applying portion to which the showerhead is coupled to form a cathode when a cathode voltage is applied, and a cathode provided below the substrate. An anode applying unit forming an anode when voltage is applied is provided.
이러한 구성에 의해서, 음극 인가부 및 양극 인가부에 각각의 전압을 인가하면, 샤워헤드에 의해 제공되는 증착 가스는 플라즈마화되어 기판에 소정 패턴의 박막을 형성할 수 있다.With such a configuration, when respective voltages are applied to the cathode applying portion and the anode applying portion, the deposition gas provided by the showerhead can be converted into plasma to form a thin film of a predetermined pattern on the substrate.
그런데, 종래의 증착 장치에 구비되는 프로세스 챔버에 있어서는, 음극 인가부가 프로세스 챔버 내에서 큰 공간을 차지하기 때문에 전체적으로 장치 사이즈가 커질 수 있으며 따라서 장치 구축에 많은 비용이 소요되는 단점이 있었다.By the way, in the process chamber provided in the conventional deposition apparatus, since the cathode applying portion occupies a large space in the process chamber, the overall device size can be increased, and therefore, there is a disadvantage in that a large cost is required to construct the device.
이에, 샤워헤드 및 그가 결합되는 음극 인가부의 사이즈를 줄임으로써 전체적인 장치 사이즈를 줄일 수 있으면서도 기판의 증착 공정 효율을 향상시킬 수 있는 새로운 구조의 증착 장치의 개발이 시급한 실정이다.
Accordingly, it is urgent to develop a deposition apparatus having a new structure that can reduce the overall device size by reducing the size of the showerhead and the cathode applying unit to which it is coupled, while improving the deposition process efficiency of the substrate.
본 발명의 실시예에 따른 목적은, 음극 인가부가 가스 분사 유닛의 내측에 장착됨으로써 전체적인 장치 사이즈를 줄일 수 있으며, 이에 따라 장치 구축에 소요되는 비용을 종래에 비해 감소시킬 수 있는 증착 장치용 프로세스 챔버를 제공하는 것이다.An object according to an embodiment of the present invention, the cathode applying portion is mounted inside the gas injection unit can reduce the overall device size, and thus the process chamber for the deposition apparatus that can reduce the cost required to build the device compared with the conventional To provide.
본 발명의 실시예에 따른 다른 목적은, 음극 인가부 및 양극 인가부에 각각의 전압이 인가되는 경우 증착 가스의 플라즈마화를 활성화시켜, 기판에 대한 증착 공정의 효율을 향상시킬 수 있는 증착 장치용 프로세스 챔버를 제공하는 것이다.
Another object according to an embodiment of the present invention, for the deposition apparatus that can improve the efficiency of the deposition process on the substrate by activating the plasmaation of the deposition gas when the respective voltage is applied to the cathode applying unit and the anode applying unit It is to provide a process chamber.
본 발명의 실시예에 따른 증착 장치용 프로세스 챔버는, 챔버 하우징; 상기 챔버 하우징의 내부에서 기립 배치되며, 양측에 배치된 2장의 기판으로 증착 가스를 분사하는 가스 분사 유닛; 상기 가스 분사 유닛에 내장되며, 음극 전압 인가 시 음극(cathode)을 형성하는 음극 인가부; 및 상기 가스 분사 유닛의 외부에서 상기 기판과 나란하게 배치되며, 양극 전압 인가 시 양극(anode)을 형성하는 양극 인가부;를 포함하며, 이러한 구성에 의해서, 음극 인가부가 가스 분사 유닛의 내측에 장착됨으로써 전체적인 장치 사이즈를 줄일 수 있으며, 아울러 기판의 증착 공정 효율을 향상시킬 수 있다.Process chamber for a deposition apparatus according to an embodiment of the present invention, the chamber housing; A gas injection unit standing up inside the chamber housing and injecting a deposition gas to two substrates disposed at both sides; A cathode embedded in the gas injection unit, the cathode forming a cathode when a negative voltage is applied; And an anode applying unit disposed side by side with the substrate outside the gas injection unit to form an anode when an anode voltage is applied, and by this configuration, the cathode applying unit is mounted inside the gas injection unit. As a result, the overall device size can be reduced, and the efficiency of the substrate deposition process can be improved.
여기서, 상기 가스 분사 유닛의 양측벽에는 상기 증착 가스가 외부로부터 이송되는 이동 라인과 연결되어 상기 증착 가스를 상기 기판으로 분사하는 분사 버퍼부가 형성되며, 상기 음극 인가부는, 상기 분사 버퍼부와 비간섭되도록 상기 가스 분사 유닛의 내측 중앙 영역에 장착될 수 있다.Here, both side walls of the gas injection unit are connected to a moving line through which the deposition gas is transferred from the outside, and an injection buffer unit for injecting the deposition gas to the substrate is formed, and the cathode applying unit is non-interfering with the injection buffer unit. It may be mounted to the inner central region of the gas injection unit.
상기 양극 인가부는, 상기 기판을 중심으로 상기 가스 분사 유닛과 대향되는 상기 챔버 하우징의 내측에 배치될 수 있다.The anode applying unit may be disposed inside the chamber housing facing the gas injection unit with respect to the substrate.
상기 양극 인가부는 상기 가스 분사 유닛과 상기 기판 사이 영역에 배치될 수도 있다.The anode applying unit may be disposed in an area between the gas injection unit and the substrate.
상기 양극 인가부에는, 상기 분사 버퍼부에 구비되는 복수 개의 분사공으로부터 상기 기판 방향으로 상기 증착 가스가 분사될 때 간섭이 발생되는 것을 저지하기 위해 상기 복수 개의 분사공과 대응되는 복수 개의 관통공이 관통 형성될 수 있다.In the anode applying unit, a plurality of through holes corresponding to the plurality of injection holes are formed to prevent interference when the deposition gas is injected toward the substrate from the plurality of injection holes provided in the injection buffer unit. Can be.
상기 증착 장치용 프로세스 챔버는, 상기 양극 인가부의 양측에 배치되며, 상기 음극 인가부 및 상기 양극 인가부의 상호 전기적인 작용에 의해 플라즈마화된 라디칼 입자에 자기력을 인가하는 자기력 발생부를 더 포함할 수 있다.The process chamber for the deposition apparatus may further include a magnetic force generating unit disposed on both sides of the anode applying unit and applying magnetic force to the radical particles that have been plasma-formed by the mutual electrical action of the cathode applying unit and the anode applying unit. .
상기 증착 장치용 프로세스 챔버는, 상기 가스 분사 유닛의 양측에 배치되도록 상기 챔버 하우징에 장착되며, 상기 기판을 기립된 상태로 유지하거나 이송시키는 기판 이송 유닛; 상기 기판의 측부에 배치되도록 상기 챔버 하우징에 장착되며, 상기 기판에 열을 가하는 히터 유닛; 및 상기 챔버 하우징의 하부에 장착되며, 상기 기판에 대한 증착 공정 결과 발생되는 배기가스를 배출시키는 배기가스 배출부를 더 포함할 수도 있다.
The process chamber for the deposition apparatus may include: a substrate transfer unit mounted to the chamber housing to be disposed at both sides of the gas injection unit, and configured to hold or transfer the substrate in an upright state; A heater unit mounted to the chamber housing to be disposed at the side of the substrate and applying heat to the substrate; And an exhaust gas discharge part mounted to a lower portion of the chamber housing and discharging the exhaust gas generated as a result of the deposition process on the substrate.
본 발명의 실시예에 따르면, 음극 인가부가 가스 분사 유닛의 내측에 장착됨으로써 전체적인 장치 사이즈를 줄일 수 있으며, 이에 따라 장치 구축에 소요되는 비용을 종래에 비해 감소시킬 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the cathode applying portion is mounted inside the gas injection unit, thereby reducing the overall device size, and thus, the cost required to construct the device can be reduced as compared with the related art.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 음극 인가부 및 양극 인가부에 각각의 전압이 인가되는 경우 증착 가스의 플라즈마화를 활성화시켜, 기판에 대한 증착 공정의 효율을 향상시킬 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, when respective voltages are applied to the cathode applying unit and the anode applying unit, plasma deposition of the deposition gas may be activated to improve the efficiency of the deposition process on the substrate.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 음극 인가부 및 양극 인가부에 전원 인가 시 발생되는 전기력과, 자기력 발생부에 의해 발생되는 자기력으로 플라즈마화된 입자를 기판 상에 증착할 수 있어 기판에 대한 증착 공정 효율을 보다 향상시킬 수 있다.
In addition, according to an embodiment of the present invention, the plasma generated particles by the electric force generated when the power is applied to the cathode applying unit and the anode applying unit, and the magnetic force generated by the magnetic force generating unit can be deposited on the substrate The deposition process efficiency can be further improved.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 직립 방식 증착 장치의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 장치용 프로세스 챔버의 내부 구성을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 구성을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 증착 장치용 프로세스 챔버의 내부 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 1 is a schematic configuration diagram of an upright deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view schematically showing an internal configuration of a process chamber for a deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a configuration diagram schematically illustrating the configuration of FIG. 2.
4 is a view schematically showing an internal configuration of a process chamber for a deposition apparatus according to another embodiment of the present invention.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 적용에 관하여 상세히 설명한다. 이하의 설명은 특허 청구 가능한 본 발명의 여러 태양(aspects) 중 하나이며, 하기의 기술(description)은 본 발명에 대한 상세한 기술(detailed description)의 일부를 이룬다. Hereinafter, configurations and applications according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following description is one of several aspects of the patentable invention and the following description forms part of the detailed description of the invention.
다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail for the sake of clarity and conciseness.
이하에서, 증착 대상물인 기판은 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel) 등과 같은 평판 디스플레이 장치용 기판일 수 있다. 그러나, 본 발명의 기판이 이에 한정되는 것은 아니며, 실리콘 웨이퍼일 수도 있다. 또한 기판의 형상 및 크기가 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 원형 및 사각형 등 다양한 형상과 크기를 가질 수 있음은 당연하다.Hereinafter, the substrate to be deposited may be a substrate for a flat panel display device such as a liquid crystal display (LCD), a plasma display panel (PDP), or the like. However, the substrate of the present invention is not limited thereto, and may be a silicon wafer. In addition, the shape and size of the substrate is not limited by the drawings, it is natural that it can have a variety of shapes and sizes, such as circular and square.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 직립 방식 증착 장치의 개략적인 구성도이다. 1 is a schematic configuration diagram of an upright deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.
이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 직립 방식 증착 장치(100)는, 버퍼 모듈(110)과, 트랜스퍼 모듈(120)과, 프로세스 챔버(130)를 포함한다.As shown here, the
여기서, 버퍼 모듈(110)은 기판(W)이 저장되는 부분으로서, 외부로부터 본 실시예의 직립 방식 증착 장치로 기판(W)을 로딩(loading)하기 위한 로딩 버퍼부(111)와, 증착 공정이 완료된 기판(W)을 언로딩(unloading)하기 위한 언로딩 버퍼부(113)를 포함할 수 있다. 또한 버퍼 모듈(110)은, 기판(W)에 소정 패턴의 박막을 형성하기 위한 마스크(미도시)가 저장되는 마스크 버퍼부(112)를 더 포함할 수 있다. 다만, 버퍼 모듈(110)을 이루는 각 구성의 위치 및 수는 도 1에 의해 한정되는 것은 아니다.Here, the
트랜스퍼 모듈(120)은, 버퍼 모듈(110)과 프로세스 챔버(130) 사이에 배치되어 기판(W) 또는 마스크를 이송하는 역할을 한다. 다만, 본 실시예의 프로세스 챔버(130)가 기판(W)을 직립으로 세운 상태에서 증착 공정이 수행되도록 형성되기 때문에, 트랜스퍼 모듈은 기판(W)을 기립하여 이송한다. 이때 프로세스 챔버(130) 및 트랜스퍼 모듈(120) 간에 기판(W)을 이송하기 위하여 트랜스퍼 모듈(120)의 내측 공간에 이송 로봇(미도시)이 장착될 수 있다. 또한, 도시하지는 않았지만, 트랜스퍼 모듈(120)은 기판(W)과 마스크를 정렬하여 결합시키기 위한 얼라이너(미도시, aligner)를 구비할 수 있다.The
한편, 이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 장치용 프로세스 챔버에 대해서 도 2 및 도 3을 참조하여 설명하기로 한다.Meanwhile, hereinafter, a process chamber for a deposition apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 and 3.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 장치용 프로세스 챔버의 내부 구성을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2의 구성을 개략적으로 도시한 구성도이다.FIG. 2 is a perspective view schematically showing an internal configuration of a process chamber for a deposition apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a schematic view showing a configuration of FIG. 2.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 장치용 프로세스 챔버(130)는, 챔버 하우징(131)과, 챔버 하우징(131)의 내측에 기립 배치되며 양측에 배치된 2장의 기판(W)으로 증착 가스를 분사하는 가스 분사 유닛(140)과, 가스 분사 유닛(140)에 내장되어 음극 전압이 인가되는 경우 음극(cathode)을 형성하는 음극 인가부(170)와, 가스 분사 유닛(140)의 외부에서 기판(W)과 나란하게 배치되어 양극 전압이 인가되는 경우 양극(anode)을 형성하는 양극 인가부(180)를 포함한다.Referring to FIG. 2, a
또한, 본 실시예의 프로세스 챔버(130)는, 가스 분사 유닛(140)의 양측에 배치되어 기판(W)을 기립된 상태로 유지하거나 또는 이송시키는 기판 이송 유닛(150)과, 기판(W)에 열을 가하는 히터 유닛(155)과, 기판(W)에 대한 증착 공정 결과 발생되는 배기가스를 배출시키는 배기가스 배출부(160)를 더 포함할 수 있다.In addition, the
각각의 구성에 대해 설명하면, 먼저, 챔버 하우징(131)은 증착 공간을 형성한다. 이러한 챔버 하우징(131)은, 도시하지는 않았지만 출입 도어(미도시)가 개폐 가능하게 장착되어, 트랜스퍼 모듈(120)의 기판(W)을 챔버 하우징(131)의 증착 공간으로 이동시킬 수 있을 뿐만 아니라 증착 공정이 완료된 기판(W)을 다시 트랜스퍼 모듈(120)로 이동시킬 수 있다.Referring to each configuration, first, the
한편, 히터 유닛(155)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 기판(W)의 배면 측에 배치되어 기판(W)을 증착되기에 적절한 온도로 가열할 뿐만 아니라 챔버 하우징(131) 내부의 온도를 증착에 필요한 온도로 가열하고 유지하는 역할을 한다. 여기서 히터 유닛(155)은 기판(W)의 전면으로 동일한 열을 가할 수 있는 와이어 히터(wire heater)가 적용할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며 히터 유닛(155)은 다른 타입으로 마련될 수 있음은 당연하다.Meanwhile, as shown in FIG. 2, the
본 실시예의 기판 이송 유닛(150)은, 기판(W)을 기립한 상태에서 이송할 뿐만 아니라 챔버 하우징(131)의 내부에서 기판(W)의 위치를 유지하는 역할을 한다. 여기서 기판(W)은 단독으로 프로세스 챔버(130)에 투입되거나 소정 패턴의 박막을 형성하기 위해 마스크(미도시)가 장착된 상태로 투입되어 박막이 형성될 수 있다. 마스크는 기판(W)의 증착면에 장착되어 가스 분사 유닛(140)에서 분사되는 증착 가스를 선택적으로 차단시킴으로써 소정 패턴의 박막을 형성할 수 있도록 한다.The
한편, 본 실시예의 배기가스 배출부(160)는 챔버 하우징(131)의 하부에 마련되어 공정 중에 발생하는 배기가스를 챔버 하우징(131) 외부로 배출하는 역할을 수행한다. 이러한 배기가스 배출부(160)는 챔버 하우징(131)의 바닥면에 형성된 복수의 배기공으로 형성될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며 배기가스 배출부(160)의 위치 및 형태 등은 다양하게 변경될 수 있음은 당연하다.On the other hand, the exhaust
한편, 본 실시예의 가스 분사 유닛(140)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 양측에 기립된 기판(W)을 향하여 증착 가스를 분사할 수 있도록 챔버 하우징(131)의 내측의 중앙 영역에서 전후 방향을 따라 길게 마련된다. 이러한 가스 분사 유닛(140)의 양측벽에는 증착 가스를 공급하는 증착 가스 공급부(미도시)와 이동 라인(145)에 의해 연결되어 증착 가스를 기판으로 분사하는 분사 버퍼부(141)가 형성된다. 분사 버퍼부(141)는, 유입된 증착 가스가 확산되는 버퍼 공간(142)과, 버퍼 공간(142)의 전 영역으로 확산된 증착 가스를 기판(W) 상으로 분사하는 복수 개의 분사공(143)을 구비할 수 있다.On the other hand, the
여기서 증착 가스 공급부는, 도시하지는 않았지만, 소스가스(source gas)를 공급하는 소스가스 공급 탱크(미도시)와, 퍼지가스(purge gas)를 공급하는 퍼지가스 공급 탱크(미도시)를 구비할 수 있으며, 이러한 소스가스 공급 탱크 및 퍼지가스 공급탱크로부터 순차적으로 소스가스 또는 퍼지가스가 공급되어 기판(W)에 소정 패턴의 박막을 형성할 수 있다.Although not illustrated, the deposition gas supply unit may include a source gas supply tank (not shown) for supplying a source gas and a purge gas supply tank (not shown) for supplying a purge gas. The source gas or the purge gas may be sequentially supplied from the source gas supply tank and the purge gas supply tank to form a thin film having a predetermined pattern on the substrate (W).
한편, 전술한 바와 같이, 종래의 경우 샤워헤드(미도시)를 통해 증착 가스를 분사할 때 증착 가스를 플라즈마(plasma)화하는 공정이 진행되며, 이로 인해 기판(W)에 대한 증착 공정을 수행할 수 있는데, 이를 위해 일반적으로 증착 장치는 음극 전압이 인가되는 음극 인가부 및 양극 전압이 인가되는 양극 인가부를 구비한다.On the other hand, as described above, when the deposition gas is injected through a shower head (not shown) in the prior art, a process of plasma deposition of the deposition gas (process), thereby performing a deposition process for the substrate (W) To this end, the deposition apparatus generally includes a cathode applying unit to which a cathode voltage is applied and an anode applying unit to which a cathode voltage is applied.
이러한 구성에 의해서 음극 전압 및 양극 전압이 각각의 인가부에 인가되는 경우 샤워헤드를 통해 분사된 증착 가스가 플라즈마화될 수 있으며, 이때 양극 인가부 방향으로 발생되는 전기력에 의해 플라즈마화된 라디칼 입자가 기판 상에 증착될 수 있다.With this configuration, when the cathode voltage and the anode voltage are applied to the respective application portions, the deposition gas injected through the shower head may be plasmaized, and the radical particles plasmad by the electric force generated in the direction of the anode application portion Can be deposited on a substrate.
그런데, 종래의 경우 음극 인가부는 샤워헤드의 외부에 장착되어 프로세스 챔버의 전체적인 장치 사이즈를 증대시켰으며 이에 따라 장치 구축에 많은 비용이 소요되는 단점이 있었다.However, in the related art, the cathode applying unit is mounted on the outside of the showerhead to increase the overall device size of the process chamber, and accordingly, there is a disadvantage in that a large cost is required to construct the device.
이에 이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로세스 챔버(130)는, 도 2 및 도 3에 개략적으로 도시된 바와 같이, 가스 분사 유닛(140) 내측에 마련되어 음극 전압이 인가되는 경우 음극(cathode)을 형성하는 음극 인가부(170)와, 가스 분사 유닛(140)의 외부에서 기판(W)과 나란하게 배치되며 양극 전압이 인가되는 양극(anode)을 형성하는 양극 인가부(180)를 더 포함한다.In order to solve this problem, the
본 실시예의 음극 인가부(170)는, 도 3의 부분 확대도에 개략적으로 도시된 바와 같이, 가스 분사 유닛(140)의 양측벽에 형성된 분사 버퍼부(141)의 사이 공간에 배치되되 분사 버퍼부(141)와 비간섭되도록 장착된다.The
따라서, 가스 분사 유닛(140)의 분사공(141)을 통해 증착 가스가 분사될 때 음극 인가부(170)와 증착 가스 간에 화학적인 상호 작용과 같은 간섭이 발생되는 것을 저지할 수 있다.Therefore, when the deposition gas is injected through the
이러한 음극 인가부(170)는 음극 전압을 공급하는 음극 전압 공급부(미도시)와 연결되며, 음극 전압 공급부로부터 음극 전압이 인가되면 음극 상태가 되어 후술할 양극 인가부(180)와 전기적인 상호 작용을 할 수 있다.The
다만, 본 실시예에서는 음극 인가부(170)가 가스 분사 유닛(140)의 양측벽 사이에서 분사 버퍼부(141)와 비간섭되도록 단일 개로 마련되었으나, 음극 인가부(170)의 구조 또는 개수는 이에 한정되는 것이 아니며, 제작이 가능하다면 음극 인가부(미도시)는 복수 개로 마련되어 가스 분사 유닛(140) 내에 규칙적으로 장착될 수 있음은 당연하다.However, in the present embodiment, the
한편, 양극 인가부(180)는 기판(W)을 중심으로 가스 분사 유닛(140)과 대향되는 위치에 배치될 수 있다. 이러한 양극 인가부(180)에 양극 전압이 인가되면 양극 상태가 되며, 전술한 음극 인가부(170)와 상호 전기적으로 작용하여 가스 분사 유닛(140)으로부터 분사된 증착 가스가 플라즈마화될 수 있도록 하며, 아울러 음극 인가부(170)에서 양극 인가부(180) 방향의 전기력을 발생시켜 플라즈마화된 라디칼 입자가 기판(W) 상으로 잘 전달될 수 있도록 함으로써 기판(W)의 증착 공정 효율을 향상시킬 수 있다.On the other hand, the
여기서, 양극 인가부(180)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 전술한 히터 유닛(155)과 일체형으로 마련될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며 제작 요건에 따라 별도로 제작되어 프로세스 챔버(130) 내에 장착될 수 있음은 당연하다.Here, the
한편, 본 실시예의 프로세스 챔버(130)는, 전술한 구성 이외에도, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 양극 인가부(180)의 양측에 배치되어 음극 인가부(170) 및 양극 인가부(180)에 의해 플라즈마화된 라디칼 입자에 자기력을 인가하는 자기력 발생부(190)를 더 포함할 수 있다.On the other hand, the
여기서, 자기력 발생부(190)는 자성을 갖는 마그네트(magnet) 재질로 마련되며, 이러한 자기력 발생부(190)는 플라즈마화된 라디칼 입자에 자기력을 더 인가함으로서 기판(W)의 증착 공정 효율을 보다 향상시킬 수 있다.Here, the magnetic
부연 설명하면, 전술한 음극 인가부(170) 및 양극 인가부(180)에 의해 발생된 전기력에 의해 플라즈마화된 라디칼 입자는 파형으로 이동하며 기판(W)에 전달되는데, 이때 자기력 발생부(190)로부터 라디칼 입자에 전달되는 자기력에 의해 라디칼 입자의 파형 동작은 더 커지게 되며 따라서 라디칼 입자와 주변 입자(이온 또는 전자와 같은 입자들)들 간의 충돌이 더 심화됨에 따라 기판(W)의 증착 공정 효율이 향상될 수 있다.In detail, the radical particles plasma-formed by the electric force generated by the negative
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 음극 인가부(170)가 가스 분사 유닛(140)의 내측에 장착됨으로써 전체적인 장치 사이즈를 줄일 수 있으며, 이에 따라 장치 구축에 소요되는 비용을 종래에 비해 감소시킬 수 있으며, 또한 음극 인가부(170) 및 양극 인가부(180)에 각각의 전압이 인가되는 경우 증착 가스의 플라즈마화를 활성화시켜, 기판(W)에 대한 증착 공정의 효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.As such, according to one embodiment of the present invention, the
또한, 음극 인가부(170) 및 양극 인가부(180)에 전원 인가 시 발생되는 전기력과, 자기력 발생부(190)에 의해 발생되는 자기력으로 플라즈마화된 라디칼 입자를 기판(W) 상에 증착할 수 있어 기판(W)에 대한 증착 공정 효율을 보다 향상시킬 수 있는 장점도 있다. In addition, the plasma particles formed by the electric force generated when the power is applied to the
한편, 이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 증착 장치용 프로세스 챔버에 대해 설명하기로 한다. 다만, 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 장치용 프로세스 챔버에서 설명한 바와 동일한 것에 대해서는 그 설명을 생략하기로 한다.Meanwhile, hereinafter, a process chamber for a deposition apparatus according to another embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the same description as that described in the process chamber for the deposition apparatus according to the embodiment of the present invention will be omitted.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 증착 장치용 프로세스 챔버의 내부 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 4 is a view schematically showing an internal configuration of a process chamber for a deposition apparatus according to another embodiment of the present invention.
이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 프로세스 챔버(230)의 양극 인가부(180)는, 전술한 일 실시예의 양극 인가부(180, 도 3 참조)가 기판(W)의 외측에 배치되었던 것과는 달리, 가스 분사 유닛(240)과 기판(W) 사이에 배치된다.As shown in the drawing, in the
이러한 양극 인가부(280)는 가스 분사 유닛(240)에 내장된 음극 인가부(270)와 상호 전기적으로 반응하여 가스 분사 유닛(240)을 통해 분사되는 증착 가스를 플라즈마화는 역할을 한다.The
다만, 이러한 양극 인가부(280)에는, 가스 분사 유닛(240)의 분사공(241)을 통해 분사된 증착 가스가 플라즈마화된 후 기판(W)으로 도달할 수 있도록, 가스 분사 유닛(240)의 분사공(241)에 대응하는 다수의 관통공(281)이 관통 형성될 수 있다. However, in the
이와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 음극 인가부(270)가 가스 분사 유닛(240)의 내측에 배치되고 아울러 양극 인가부(280)가 가스 분사 유닛(240) 및 기판(W)의 사이에 배치됨으로써 전체 사이즈를 보다 줄일 수 있으며, 따라서 장치 구축에 소요되는 비용을 종래에 비해 줄일 수 있는 장점이 있다.Thus, according to another embodiment of the present invention, the
한편, 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention. Therefore, such modifications or variations will have to be belong to the claims of the present invention.
100 : 직립 방식 증착 장치 110 : 버퍼 모듈
120 : 트랜스퍼 모듈 130 : 프로세스 챔버
131 : 챔버 하우징 140 : 가스 분사 유닛
150 : 기판 이송 유닛 160 : 배기가스 배출부
170 : 음극 인가부 180 : 양극 인가부
190 : 자기력 발생부100: upright deposition apparatus 110: buffer module
120: transfer module 130: process chamber
131: chamber housing 140: gas injection unit
150: substrate transfer unit 160: exhaust gas discharge unit
170: cathode applying unit 180: anode applying unit
190: magnetic force generating unit
Claims (7)
상기 챔버 하우징의 내부에서 기립 배치되며, 양측에 배치된 2장의 기판으로 증착 가스를 분사하는 가스 분사 유닛;
상기 가스 분사 유닛에 내장되며, 음극 전압 인가 시 음극(cathode)을 형성하는 음극 인가부; 및
상기 가스 분사 유닛의 외부에서 상기 기판과 나란하게 배치되며, 양극 전압 인가 시 양극(anode)을 형성하는 양극 인가부;
를 포함하는 증착 장치용 프로세스 챔버.
Chamber housings;
A gas injection unit standing up inside the chamber housing and injecting a deposition gas to two substrates disposed at both sides;
A cathode applying unit embedded in the gas injection unit and forming a cathode when a cathode voltage is applied; And
An anode applying unit disposed in parallel with the substrate outside the gas injection unit and forming an anode when an anode voltage is applied;
Process chamber for deposition apparatus comprising a.
상기 가스 분사 유닛의 양측벽에는 상기 증착 가스가 외부로부터 이송되는 이동 라인과 연결되어 상기 증착 가스를 상기 기판으로 분사하는 분사 버퍼부가 형성되며,
상기 음극 인가부는,
상기 분사 버퍼부와 비간섭되도록 상기 가스 분사 유닛의 내측 중앙 영역에 장착되는 증착 장치용 프로세스 챔버.
The method of claim 1,
Both side walls of the gas injection unit are connected to a moving line through which the deposition gas is transferred from the outside, and injection buffers for injecting the deposition gas to the substrate are formed.
The cathode applying unit,
And a process chamber mounted to an inner central region of the gas injection unit so as not to interfere with the injection buffer unit.
상기 양극 인가부는, 상기 기판을 중심으로 상기 가스 분사 유닛과 대향되는 상기 챔버 하우징의 내측에 배치되는 증착 장치용 프로세스 챔버.
The method of claim 2,
And the anode applying unit is disposed inside the chamber housing facing the gas injection unit with respect to the substrate.
상기 양극 인가부는 상기 가스 분사 유닛과 상기 기판 사이 영역에 배치되는 증착 장치용 프로세스 챔버.
The method of claim 2,
And the anode applying unit is disposed in a region between the gas injection unit and the substrate.
상기 양극 인가부에는, 상기 분사 버퍼부에 구비되는 복수 개의 분사공으로부터 상기 기판 방향으로 상기 증착 가스가 분사될 때 간섭이 발생되는 것을 저지하기 위해 상기 복수 개의 분사공과 대응되는 복수 개의 관통공이 관통 형성되는 증착 장치용 프로세스 챔버.
The method of claim 4, wherein
In the anode applying unit, a plurality of through holes corresponding to the plurality of injection holes are formed to prevent interference when the deposition gas is injected toward the substrate from the plurality of injection holes provided in the injection buffer unit. Process chamber for the deposition apparatus.
상기 양극 인가부의 양측에 배치되며, 상기 음극 인가부 및 상기 양극 인가부의 상호 전기적인 작용에 의해 플라즈마화된 라디칼 입자에 자기력을 인가하는 자기력 발생부를 더 포함하는 프로세스 챔버.
The method of claim 1,
And a magnetic force generating unit disposed at both sides of the anode applying unit and applying magnetic force to the radical particles plasmad by the mutual electrical action of the cathode applying unit and the anode applying unit.
상기 가스 분사 유닛의 양측에 배치되도록 상기 챔버 하우징에 장착되며, 상기 기판을 기립된 상태로 유지하거나 이송시키는 기판 이송 유닛;
상기 기판의 측부에 배치되도록 상기 챔버 하우징에 장착되며, 상기 기판에 열을 가하는 히터 유닛; 및
상기 챔버 하우징의 하부에 장착되며, 상기 기판에 대한 증착 공정 결과 발생되는 배기가스를 배출시키는 배기가스 배출부를 더 포함하는 증착 장치용 프로세스 챔버.The method of claim 1,
A substrate transfer unit mounted to the chamber housing so as to be disposed at both sides of the gas injection unit, and configured to hold or transfer the substrate in an upright state;
A heater unit mounted to the chamber housing to be disposed at the side of the substrate and applying heat to the substrate; And
And an exhaust gas discharge part mounted to a lower portion of the chamber housing and discharging the exhaust gas generated as a result of the deposition process on the substrate.
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KR1020100086474A KR101171564B1 (en) | 2010-09-03 | 2010-09-03 | Process Chamber of Deposition Apparatus |
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KR20120023396A KR20120023396A (en) | 2012-03-13 |
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3225283B2 (en) | 1993-12-30 | 2001-11-05 | 徳芳 佐藤 | Surface treatment equipment |
JP3810597B2 (en) | 1999-10-25 | 2006-08-16 | 三菱重工業株式会社 | Vertical substrate processing equipment |
-
2010
- 2010-09-03 KR KR1020100086474A patent/KR101171564B1/en active IP Right Grant
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