KR101344215B1 - Thin film deposition apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 박막 증착장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 박막 증착장치는 챔버, 상기 챔버 내에서 복수의 기판을 각각 한 쌍의 직선경로와 곡선경로를 갖는 소정의 폐경로를 따라 이동시키는 기판이동부, 상기 챔버 내의 직선경로 상에 구비되며, 한 종류 이상의 공정가스 및 퍼지가스 중에 적어도 하나를 공급하는 제1 가스공급부, 상기 챔버 내의 곡선경로 상에 구비되며, 한 종류 이상의 공정가스 및 퍼지가스 중에 적어도 하나를 공급하는 제2 가스공급부 및 상기 기판을 상기 챔버 내부로 인입 및 인출시키는 기판인입인출부를 포함한다.The present invention relates to a thin film deposition apparatus. The thin film deposition apparatus according to the present invention includes a chamber, a substrate moving unit for moving a plurality of substrates in the chamber along a predetermined closed path having a pair of straight paths and curved paths, respectively, on a straight path in the chamber. A first gas supply unit supplying at least one of at least one kind of process gas and purge gas, a second gas supply unit provided on a curved path in the chamber, and supplying at least one of at least one kind of process gas and purge gas; And a substrate pull-out unit for introducing and extracting a substrate into the chamber.
Description
본 발명은 박막 증착장치에 관한 것으로서, 기판 처리량(throughput)을 현저하게 향상시킬 수 있고, 기판 표면에 증착이 균일하게 이루어지도록 하여 우수한 품질의 박막을 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 파티클 발생을 억제하여 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 박막 증착장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
반도체 웨이퍼 등의 기판(이하, '기판'이라 한다) 상에 박막을 형성하기 위한 증착법으로 화학기상증착법(CVD, chemical vapor deposition), 플라즈마 화학기상증착법(PECVD, plasma enhanced chemical vapor deposition), 원자층증착법(ALD, atomic layer deposition) 등의 기술이 사용되고 있다.(CVD), plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD), and atomic layer deposition (MOCVD) as a deposition method for forming a thin film on a substrate such as a semiconductor wafer A technique such as ALD (atomic layer deposition) is used.
도 1은 기판 증착법 중 원자층증착법에 관한 기본 개념을 도시하는 개략도이다. 도 1을 참조하면, 원자층증착법은 기판상에 예를 들어 트리메틸알루미늄(TMA, trimethyl aluminium) 같은 원료를 포함하는 원료가스를 분사한 후 아르곤(Ar) 등의 불활성 퍼지 가스 분사 및 미반응 물질 배기를 통해 기판상에 단일 분자층을 흡착시키고, 상기 원료와 반응하는 오존(O3) 같은 반응물을 포함하는 반응가스를 분사한 후 불활성 퍼지 가스 분사 및 미반응 물질/부산물 배기를 통해 기판상에 단일 원자층(Al-O)을 형성하게 된다.1 is a schematic diagram showing a basic concept of an atomic layer deposition method among substrate deposition methods. Referring to FIG. 1, the atomic layer deposition method injects a raw material gas including a raw material such as trimethyl aluminum (TMA) onto a substrate, and then inert purge gas injection such as argon (Ar) and exhaust of unreacted materials. Adsorbs a single molecular layer onto the substrate through the reaction mixture, and sprays a reaction gas containing a reactant such as ozone (O 3 ) that reacts with the raw material, followed by inert purge gas injection and unreacted substances / byproducts An atomic layer (Al-O) is formed.
종래 원자층증착법에 사용되는 박막 증착장치는 원료가스, 반응가스, 퍼지가스 등을 증착하고자 하는 기판면과 평행한 방향으로 주입하는 방식에 따라 다양한 방식이 존재하였다. 그런데, 종래의 원자층증착법에 사용되는 박막 증착장치는 우수한 품질의 박막과 기판 처리량(throughput)을 모두 만족시킬 수 없는 문제점을 수반하였다. 즉, 우수한 품질의 박막을 달성하는 경우에 기판 처리량(throughput)이 현저히 떨어지는 단점이 있었으며, 반면에 기판 처리량을 향상시키는 경우에는 박막의 품질이 떨어지는 단점을 수반하였다.The thin film deposition apparatus used in the conventional atomic layer deposition method has a variety of methods depending on the method of injecting the source gas, the reaction gas, purge gas, etc. in a direction parallel to the substrate surface to be deposited. However, the thin film deposition apparatus used in the conventional atomic layer deposition method has a problem that can not satisfy both the high quality thin film and the substrate throughput. That is, when the thin film of excellent quality is achieved, there is a disadvantage that the throughput of the substrate is remarkably low. On the other hand, when the throughput of the substrate is improved, the quality of the thin film is deteriorated.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 기판 처리량(throughput)을 현저히 향상시킬 수 있는 박막 증착장치를 제공하는데 목적이 있다. 또한, 본 발명은 기판 처리량을 늘리는 동시에 장치의 설치면적(foot print)을 줄이거나 종래와 비슷하게 유지할 수 있는 박막 증착장치를 제공하는데 목적이 있다. 나아가, 본 발명은 박막 증착장치의 가스를 공급하는 가스공급부의 구성을 단순화함과 동시에 다양한 환경에 따른 호환성을 가지는 박막 증착장치를 제공하는데 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a thin film deposition apparatus that can significantly improve the substrate throughput in order to solve the above problems. It is also an object of the present invention to provide a thin film deposition apparatus capable of increasing the substrate throughput and at the same time reducing the foot print of the apparatus or maintaining it similarly to the prior art. Furthermore, an object of the present invention is to provide a thin film deposition apparatus having a compatibility according to various environments while simplifying the configuration of a gas supply unit supplying a gas of the thin film deposition apparatus.
본 발명의 일측면에 따르면 챔버와, 상기 챔버 내에서 복수의 기판을 각각 한 쌍의 직선경로와 곡선경로를 갖는 소정의 폐경로를 따라 이동시키는 기판이동부와, 상기 챔버 내의 직선경로 상에 구비되며, 한 종류 이상의 공정가스 및 퍼지가스 중에 적어도 하나를 공급하는 제1 가스공급부와, 상기 챔버 내의 곡선경로 상에 구비되며, 한 종류 이상의 공정가스 및 퍼지가스 중에 적어도 하나를 공급하는 제2 가스공급부 및, 상기 기판을 상기 챔버 내부로 인입 및 인출시키는 기판인입인출부를 포함하는 박막 증착장치가 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, the chamber, a substrate moving unit for moving a plurality of substrates in the chamber along a predetermined closed path having a pair of straight paths and curved paths, respectively, and provided on a straight path in the chamber And a first gas supply unit supplying at least one of at least one kind of process gas and purge gas, and a second gas supply unit provided on a curved path in the chamber and supplying at least one of at least one kind of process gas and purge gas. And, a thin film deposition apparatus including a substrate pull-out unit for leading and withdrawing the substrate into the chamber may be provided.
여기서, 상기 기판인입인출부는 상기 기판의 인입 및 인출을 수행할 수 있는 단일(single) 장치로 이루어질 수 있다.Here, the substrate pull-out unit may be formed of a single device capable of performing the lead-in and pull-out of the substrate.
상기 기판이동부는 상기 기판을 지지하는 기판지지부와, 상기 기판지지부가 연결되어 연동하는 연결부재와, 상기 연결부재를 상기 직선경로 및 곡선경로를 따라 이동시키는 한 쌍의 구동부 및, 상기 기판지지부가 이동 가능하게 지지하는 가이드부를 포함하여 이루어질 수 있다.The substrate moving part includes a substrate support part for supporting the substrate, a connection member connected to and interlocked with the substrate support part, a pair of driving parts for moving the connection member along the straight path and the curved path, and the substrate support part. It may be made including a guide portion to support the movable.
그리고, 상기 반응 챔버는 내부에 소정의 공간을 구비하며 상부가 개구된 챔버몸체와 상기 챔버몸체의 개구된 상부를 밀폐하는 챔버리드를 포함하고, 상기 제1 가스공급부와 제2 가스공급부는 상기 챔버리드에 구비될 수 있다.The reaction chamber may include a chamber body having a predetermined space therein, and a chamber lid configured to seal an upper portion of the chamber body having an upper portion and an upper portion of the chamber body, wherein the first gas supply portion and the second gas supply portion may be disposed in the chamber. It may be provided in the lead.
또한, 상기 제1 가스공급부와 제2 가스공급부는, 상기 챔버리드의 개구부를 밀폐하는 커버와, 상기 개구부에 구비되어 공정가스 또는 퍼지가스를 공급하는 둘 이상의 가스공급모듈과, 상기 가스공급모듈 사이에 구비되며 상기 챔버리드 또는 챔버몸체에 의해 지지되는 플라즈마 전극을 포함하여 이루어질 수 있다.The first gas supply unit and the second gas supply unit may include a cover for sealing an opening of the chamber lead, two or more gas supply modules provided in the opening to supply process gas or purge gas, and the gas supply module. It may be provided to include a plasma electrode supported by the chamber lead or the chamber body.
이때, 상기 가스공급모듈 사이 및 상기 가스공급모듈과 상기 챔버리드 사이 중에 적어도 하나에 잔류가스의 배기를 위한 배기채널이 더 포함될 수 있다.In this case, an exhaust channel for exhausting residual gas may be further included in at least one of the gas supply module and between the gas supply module and the chamber lead.
한편, 제2 가스공급부는, 길이 방향으로 나누어진 복수의 가스공급블럭을 포함하며, 상기 각 가스공급블럭을 통해 분사되는 공정가스의 분사량을 조절가능하도록 이루어질 수 있다.The second gas supply unit may include a plurality of gas supply blocks divided in a length direction, and may adjust the injection amount of the process gas injected through the respective gas supply blocks.
그리고, 상기 각각의 가스공급블럭으로 공정가스를 공급하는 복수의 분기라인과, 상기 분기라인에 구비되어 상기 각각의 가스공급블럭에 공급되는 공정가스의 양을 조절하는 유량조절밸브가 더 포함될 수 있다.The gas supply block may further include a plurality of branch lines for supplying process gas to each of the gas supply blocks, and a flow control valve provided at the branch line to adjust the amount of process gas supplied to the gas supply blocks. .
또한, 상기 제2 가스공급부는, 상기 곡선영역의 적어도 일부에 대응되는 형태의 샤워헤드로 이루어질 수 있다.The second gas supply unit may include a shower head having a shape corresponding to at least a portion of the curved area.
여기서, 상기 샤워헤드는, 공정가스를 분사하는 공정가스 분사영역과, 퍼지가스를 분사하는 퍼지가스 분사영역 및, 잔류가스의 배기를 위한 배기영역을 포함하여 이루어질 수 있다.The shower head may include a process gas injection region for injecting process gas, a purge gas injection region for injecting purge gas, and an exhaust region for exhausting residual gas.
이때, 상기 공정가스 분사영역은 상기 곡선경로의 반지름 방향 내측에서 외측으로 갈수록 더 넓은 면적을 갖는 형태로 이루어질 수 있다.In this case, the process gas injection region may be formed in a shape having a larger area toward the outer side from the radial direction of the curved path.
상기 퍼지가스 분사영역은 상기 공정가스 분사영역 주위를 둘러싸도록 구비될 수 있다.The purge gas injection zone may be provided to surround the process gas injection zone.
아니면, 상기 배기영역이 상기 공정가스 분사영역 주위를 둘러싸도록 구비될 수 있다.Alternatively, the exhaust region may be provided to surround the process gas injection region.
다른 방편으로 상기 공정가스 분사영역 주위의 적어도 일부는 퍼지가스 분사영역으로 둘러싸이고, 나머지 일부는 배기영역으로 둘러싸이도록 구성하는 것도 가능하다.Alternatively, at least a portion around the process gas injection zone may be surrounded by the purge gas injection zone, and the remaining part may be surrounded by the exhaust zone.
한편, 상기 샤워헤드는 파티클 제거를 위하여 퍼지가스를 분사하는 퍼지가스 분사영역만을 포함하여 이루어질 수 있다.Meanwhile, the shower head may include only a purge gas injection area for injecting purge gas to remove particles.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 챔버와, 상기 챔버 내에서 기판의 증착공정을 수행하기 위하여 직선경로와 곡선경로를 갖는 소정의 폐경로를 따라 기판을 이동시키는 기판이동부와, 상기 챔버 내의 직선경로 상에 구비되며, 적어도 하나의 공정가스와 퍼지가스를 공급하는 제1 가스공급부 및, 상기 챔버 내의 곡선경로 상에 구비되어 적어도 하나의 공정가스와 퍼지가스를 공급하며, 상기 곡선영역의 반지름 방향 내측에서 외측으로 갈수록 더 많은 공정가스를 기판에 분사하는 제2 가스공급부를 포함하는 박막 증착장치가 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, a chamber, a substrate moving unit for moving the substrate along a predetermined closed path having a straight path and a curved path to perform the deposition process of the substrate in the chamber, and a straight path in the chamber A first gas supply unit configured to supply at least one process gas and purge gas, and provided on a curved path in the chamber to supply at least one process gas and purge gas, the radially inner side of the curved region In the thin film deposition apparatus including a second gas supply for injecting more process gas to the substrate toward the outside may be provided.
본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 직선경로와 곡선경로로 이루어진 폐경로를 갖는 박막 증착장치에 있어서, 상기 챔버 내의 직선경로 상에 구비되며, 공정가스와 퍼지가스를 공급하여 증착공정을 수행하는 주 가스공급부 및, 상기 챔버 내의 곡선경로 상에 구비되며, 파티클 방지를 위해 퍼지가스를 공급하는 보조 가스공급부를 포함하는 박막 증착장치가 제공될 수 있다.According to still another aspect of the present invention, in a thin film deposition apparatus having a closed path consisting of a straight path and a curved path, the thin film deposition apparatus is provided on a straight path in the chamber and supplies a process gas and a purge gas to perform a deposition process. A thin film deposition apparatus may include a gas supply unit and an auxiliary gas supply unit provided on a curved path in the chamber and supplying a purge gas to prevent particles.
전술한 구성을 가지는 본 발명에 따르면 직선경로 및 곡선경로를 포함하는 이동경로를 따라 복수개의 기판을 동시에 이동시키면서 복수개의 가스공급부에 의해 공정가스 및/또는 퍼지가스를 공급함으로써 기판 처리량(throughput)을 현저하게 향상시킬 수 있다.According to the present invention having the above-described configuration, substrate throughput can be improved by supplying a process gas and / or a purge gas by a plurality of gas supply units while simultaneously moving a plurality of substrates along a movement path including a straight path and a curved path It can be remarkably improved.
또한, 본 발명에서는 기판이 직선경로를 따라 이동하는 중에 가스를 공급함으로써 기판 표면에 증착이 균일하게 이루어지도록 하여 우수한 품질의 박막을 제공할 수 있다.In addition, in the present invention, the substrate is uniformly deposited on the surface of the substrate by supplying the gas while moving along the linear path, thereby providing a thin film of excellent quality.
나아가, 본 발명에서는 박막 증착장치의 챔버로 기판을 인입하거나 인출하는 경우에 하나의 장치에 의해 기판의 인입 및 인출을 수행하여 구성을 단순화함과 동시에 설치면적(foot print)을 줄일 수 있다.Furthermore, in the present invention, when the substrate is introduced into or taken out of the chamber of the thin film deposition apparatus, the substrate can be drawn in and taken out by one apparatus, thereby simplifying the configuration and reducing the foot print.
또한, 가스공급부의 구성을 일체로 구비하지 않고 착탈이 가능한 가스공급모듈을 구비하여, 가스 공급의 환경에 따라 적절하게 가스공급모듈을 구비하여 제공하게 된다. 따라서, 다양한 가스공급환경에 따른 호환성을 가질 수 있다.In addition, the gas supply module is provided with a gas supply module that can be attached and detached without integrally providing the structure of the gas supply portion, so that the gas supply module is appropriately provided in accordance with the gas supply environment. Therefore, it can have compatibility with various gas supply environments.
또한, 본 발명에 따른 가스공급부는 플라즈마 전극을 구비하여 라디칼을 제공함으로써 박막의 품질을 향상시키며 증착 시간을 단축할 수 있다. 특히, 플라즈마 전극을 챔버리드에 의해 지지하여 구성을 보다 단순화할 수 있다. 또한, 추후에 유지보수를 위하여 가스공급부를 분해하는 경우에 필요한 부분만 분해하도록 하며, 플라즈마 전극은 챔버리드에 의해 지지하여 필요한 경우에만 분해가 가능하도록 한다. 결국, 가스공급부의 유지보수를 위한 시간 및 공정을 현저하게 줄이는 것이 가능해진다.In addition, the gas supply unit according to the present invention may include a plasma electrode to provide radicals to improve the quality of the thin film and reduce the deposition time. In particular, the plasma electrode can be supported by the chamber lid to simplify the configuration. In addition, in case of disassembling the gas supply unit for maintenance later, only the necessary part is to be disassembled, and the plasma electrode is supported by the chamber lid to be disassembled only when necessary. As a result, it becomes possible to remarkably reduce the time and process for maintenance of the gas supply unit.
뿐만 아니라, 본 발명에 따른 박막 증착장치의 가스공급부는 직선경로 및 곡선경로 상에 모두 구비됨으로써 곡선경로 상에서도 증착공정을 수행하거나, 파티클 발생 억제를 위한 퍼지가스 분사 용도로 활용될 수 있는 장점이 있다.In addition, since the gas supply part of the thin film deposition apparatus according to the present invention is provided on both a straight path and a curved path, the gas supply unit may perform a deposition process on a curved path or may be used as a purge gas injection for suppressing particle generation. .
도 1은 기판 증착법 중 원자층증착법에 관한 기본 개념을 도시하는 개략도
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판처리장치의 전체 구성을 도시한 평면도
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 박막 증착장치를 도시한 사시도
도 4는 도 3의 Ⅲ-Ⅲ 선에 따른 단면도
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 박막 증착장치의 기판이동부 구성을 도시한 사시도
도 6은 도 3에서 제1 가스공급부를 확대해서 도시한 사시도
도 7은 도 6의 Ⅵ-Ⅵ 선에 따른 단면도
도 8은 전술한 문제점을 해결하기 위한 다른 실시예에 따른 제1 가스공급부의 단면도
도 9는 기판의 이동방향을 따라 제1 가스공급부에 배기채널을 먼저 구비한 예를 도시한 단면도
도 10 및 도 11은 플라즈마 전극이 챔버몸체에 의해 지지되는 구성을 도시한 사시도와 단면도
도 12는 가스 공급 순서의 다양한 조합을 도시한 구성도
도 13은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 제2 가스공급부의 구성을 도시한 구성도
도 14는 제2 가스공급부가 샤워헤드로 이루어지는 경우의 박막 증착장치를 도시한 분해사시도
도 15 내지 도 19는 도 14의 샤워헤드가 다양한 형태로 이루어지는 경우를 도시한 부분저면도이다.1 is a schematic diagram showing a basic concept of atomic layer deposition among substrate deposition methods
2 is a plan view showing the overall configuration of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention
3 is a perspective view showing a thin film deposition apparatus according to an embodiment of the present invention
4 is a cross-sectional view taken along line III-III of FIG.
FIG. 5 is a perspective view illustrating a substrate moving part of a thin film deposition apparatus according to an exemplary embodiment.
FIG. 6 is an enlarged perspective view of the first gas supply unit in FIG. 3. FIG.
FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line VI-VI of FIG. 6.
8 is a cross-sectional view of a first gas supply unit according to another embodiment for solving the above-described problem.
9 is a cross-sectional view illustrating an example in which an exhaust channel is first provided to a first gas supply unit along a moving direction of a substrate;
10 and 11 are a perspective view and a cross-sectional view showing a configuration in which the plasma electrode is supported by the chamber body
12 is a configuration diagram showing various combinations of gas supply sequences
13 is a configuration diagram showing the configuration of a second gas supply unit according to another embodiment of the present invention
FIG. 14 is an exploded perspective view showing a thin film deposition apparatus in a case where the second gas supply unit includes a shower head; FIG.
15 to 19 are partial bottom views illustrating a case in which the showerhead of FIG. 14 has various shapes.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명 되어지는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공 되어지는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Rather, the embodiments disclosed herein are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. Like numbers refer to like elements throughout.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판처리장치(1000)의 전체 구성을 도시한 평면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 박막 증착장치를 도시한 사시도이며, 도 4는 도 3의 Ⅲ-Ⅲ 선에 따른 단면도이다.2 is a plan view showing the entire configuration of a substrate processing apparatus 1000 according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a perspective view showing a thin film deposition apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a view It is sectional drawing along the III-III line | wire.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판처리장치(1000)는 기판(W)에 대한 증착 작업 등과 같은 처리를 수행하는 박막 증착장치(100)와, 진공 또는 대기압 상태로 전환이 가능한 로드록실(700) 및 증착을 진행할 기판(W)이 적재되어 있는 다수개의 보트(810)와 증착이 완료된 기판을 적재하는 다수개의 보트(820)를 구비할 수 있다.2 to 4, the substrate processing apparatus 1000 according to an exemplary embodiment of the present invention may include a thin
여기서, 상기 박막 증착장치(100)는 크게 기판(W)이 내부에 수용되어 증착 작업이 수행되는 챔버(110)와 상기 챔버(110) 내에서 복수의 기판(W)을 각각 한 쌍의 직선경로(L)와 곡선경로(C)를 갖는 소정의 폐경로를 따라 이동시키는 기판이동부(180)와, 상기 챔버(110) 내의 직선경로(L) 상에 구비되며, 한 종류 이상의 공정가스 및 퍼지가스 중에 적어도 하나를 공급하는 제1 가스공급부(200)와, 상기 챔버(110) 내의 곡선경로(C) 상에 구비되며, 한 종류 이상의 공정가스 및 퍼지가스 중에 적어도 하나를 공급하는 제2 가스공급부(200a) 및, 상기 기판(W)을 상기 챔버(110) 내부로 인입 및 인출시키는 기판인입인출부(600)를 포함하여 이루어질 수 있다.Here, the thin
본 실시예에 따른 기판처리장치(1000)는 챔버(110)를 2 개 구비한 것으로 상정하여 도시하지만 이에 한정되지는 않는다.Although the substrate processing apparatus 1000 according to the present embodiment is assumed to have two
상기 기판(W)을 박막 증착장치(100)의 챔버(110)로 공급하는 경우, 로드록실(700) 내부의 제1 로봇암(미도시)이 보트(810)에서 기판을 로드록실(700) 내부로 이송한다. 이어서 로드록실(700)을 진공상태로 전환하고 기판인입인출부(600)의 제2 로봇암(610)이 기판을 넘겨 받아 챔버(110)로 기판을 공급하게 된다. 기판을 챔버(110)에서 반출하는 경우에는 반대의 순서로 진행된다.When the substrate W is supplied to the
상기 챔버(110)는 내부에 기판(W)을 수용하여 기판에 대한 증착 작업 등을 수행할 수 있도록 각종 구성요소를 구비할 수 있는 공간을 제공한다. 나아가, 내부의 공기를 배기하는 펌프(미도시)와 같은 진공장비에 의해 내부를 진공상태로 유지하여 증착 작업 등과 같은 기판 처리 작업을 수행할 수 있는 환경을 제공한다.The
상기 챔버(110)는 구체적으로 내부에 소정의 공간을 구비하며 상부가 개구된 챔버몸체(130)와 챔버몸체(130)의 개구된 상부를 개폐하는 챔버리드(120)를 포함하여 이루어질 수 있다.Specifically, the
상기 챔버몸체(130)의 일측에는 기판(W)이 챔버(110)의 내부로 인입 및 인출되는 개구부(134) 및 기판인입인출부(600)와 개구부(134)를 밀폐하는 커넥터(132)를 구비할 수 있다.One side of the
상기 개구부(134)는 챔버몸체(130)에 한 쌍이 구비될 수 있다. 이는 도 2에 도시된 바와 같이 기판처리장치(1000)에 챔버(110)를 2개 구비하여 하나의 기판인입인출부(600)에 2개의 챔버(110)를 연결하는 경우에 생산성 및 호환성을 높이기 위함이다. The
즉, 기판인입인출부(600)와 연결되는 챔버(110)의 방향에 관계없이 챔버(110)를 제작하는 경우에 한 쌍의 개구부(134)를 구비하도록 제작하여 생산성을 향상시킬 수 있다. 나아가, 상기 기판인입인출부(600)에 챔버(110)를 연결하고 작업을 하는 중에 챔버(110)의 연결부를 변경할 필요가 있는 경우에 나머지 하나의 개구부(134)에 기판인입인출부(600)를 연결하여 호환성을 높일 수 있다.That is, regardless of the direction of the
또한, 본 실시예에서 기판인입인출부(600)는 챔버(110)에 연결되어 챔버(110) 내부로 기판을 인입하거나 또는 증착이 완료된 기판(W)을 챔버(110) 외부로 인출하는 역할을 하게 된다. In addition, in the present exemplary embodiment, the substrate inlet /
후술하는 바와 같이 기판이동부(180)에 의해 기판지지부(150)가 이동하는 경우에 증착이 완료된 기판을 기판인입인출부(600)의 제2 로봇암(610)에 의해 개구부(134)를 통하여 인출한다. 또한, 증착이 필요한 기판을 기판인입인출부(600)의 제2 로봇암(610)에 의해 개구부(134)를 통하여 챔버(110) 내부의 기판지지부(150)로 공급하게 된다. When the
이와 같이 본 실시예에서는 하나의 장치(single device)에 의해 기판(W)의 인입 및 인출이 이루어지게 된다. 따라서 기판(W)의 인입과 인출을 위해 별도의 장치, 예를 들어 기판 인입부와 기판 인출부를 별도로 구비하는 경우에 비하여 구성요소를 줄일 수 있으며 설치 면적도 줄일 수 있다. 또한, 구성요소가 줄어들게 되므로 차후에 유지보수가 용이하다는 장점을 가지게 된다.As described above, in the present embodiment, the substrate W is drawn in and drawn out by a single device. Therefore, the components can be reduced and the installation area can be reduced as compared with the case where a separate device, for example, a substrate inlet and a substrate outlet is separately provided for the inlet and outlet of the substrate W. FIG. In addition, since the components are reduced, it has the advantage of easy maintenance in the future.
한편, 상기 챔버(110)의 챔버리드(120)에는 제1 공정가스, 제2 공정가스 및 퍼지가스 중에 적어도 하나를 공급하는 제1 가스공급부(200)와 제2 가스공급부(200a)를 구비하는 바, 이에 대해서는 이후에 상세히 살펴본다.Meanwhile, the
상기 챔버(110)의 챔버몸체(130)의 내부에는 기판(W)을 소정의 경로를 따라 이동시키는 기판이동부(180)가 구비될 수 있다. 상기 기판이동부(180)는 기판(W)을 지지하는 기판지지부(150)를 소정의 직선을 따라 이동시키는 직선경로(L)와 기판지지부(150)를 소정의 곡선을 따라 이동시키는 곡선경로(C)를 포함하며, 이를 통해 상기 기판이동부(180)는 기판지지부(150)를 소정의 폐경로(closed loop)를 따라 이동시키게 된다. The
여기서, 폐경로는 시작점에서 소정의 경로를 따라 이동하는 중에 상기 시작점을 다시 지나는 경로로 정의될 수 있다. 이를 위하여 본 실시예에 따른 기판이동부(180)는 기판지지부(150)를 각각 한 쌍의 직선경로(L)와 곡선경로(C)를 따라 이동시킬 수 있다. Here, the menopause path may be defined as a path passing through the starting point again while moving along a predetermined path from the starting point. To this end, the
즉, 한 쌍의 직선경로(L)가 소정의 간격을 두고 대략 평행하게 배치되며 상기 직선경로(L) 사이를 한 쌍의 곡선경로(C)가 연결하는 구조를 가지게 된다. 여기서, 상기 곡선경로(C)는 소정의 반경을 가지는 반원 형태이거나, 또는 직선 형태가 아닌 어떠한 곡선 형태로 이루어지더라고 상관없다.That is, a pair of linear paths L are arranged substantially parallel to each other at a predetermined interval, and a pair of curved paths C are connected between the linear paths L. Here, the curved path C may be a semicircular shape having a predetermined radius, or may be any curved shape other than a straight shape.
여기서, 상기 제1 가스공급부(200)는 상기 기판이동부(180)의 직선경로(L)를 따라 구비된다. 상기 제1 가스공급부(200)가 직선경로(L)에 구비됨으로써 기판(W)이 기판지지부(150)에 안착되어 직선경로(L)를 따라 공정가스가 공급되면 이동 중에 기판(W) 표면의 모든 영역의 속도가 일정하게 되므로 기판(W) 표면에 증착이 균일하게 이루어질 수 있다. Here, the first
그리고, 상기 제2 가스공급부(200a)는 상기 기판이동부(180)의 곡선경로(C)를 따라 구비되어 곡선경로(C)에서도 추가적인 증착공정이 이루어질 수 있으며, 이를 통해 기판처리 속도를 향상시킬 수 있다.In addition, the second
상기 제2 가스공급부(200a)는 증착공정이 아닌 파티클 제거를 위한 불활성 가스 공급에 사용되도록 구성하는 것도 가능하며, 그 자세한 내용은 후술하기로 한다.The second
한편, 본 실시예에서 기판인입인출부(600)는 곡선경로(C)에 구비될 수 있다. 이 경우에, 전술한 개구부(134)는 곡선경로(C)에 인접한 챔버몸체(130)에 구비될 수 있다.On the other hand, in the present embodiment, the substrate pull-out
도 5는 기판이동부(180)의 구성을 보다 상세하게 도시한 사시도이다.5 is a perspective view illustrating the configuration of the
도 1 내지 도 5를 참조하면, 기판이동부(180)는 기판지지부(150)가 연결되어 연동하는 벨트(190), 벨트(190)를 상기 직선경로 및 곡선경로를 따라 이동시키는 한 쌍의 구동부(182, 184) 및 기판지지부(150)가 이동 가능하게 지지하는 가이드부(160)를 구비할 수 있다.1 to 5, the
여기서 상기 연결부재(190)는 벨트로 이루어질 수 있으며, 상기 구동부(182, 184)는 풀리로 이루어질 수 있다.The
챔버몸체(130)의 내부 베이스에 한 쌍의 구동부(182, 184)가 소정 거리 이격되어 구비되며, 한 쌍의 구동부(182, 184)를 둘러싸서 연결부재(190)가 구비된다. 한 쌍의 구동부 중에 하나는 모터(미도시)와 연결되어 연결부재(190)를 이동시키는 구동 풀리(182)의 역할을 하게 되며, 나머지 하나의 풀리는 구동 풀리(182)의 구동 및 연결부재(190)에 의해 함께 회전하는 종동 풀리(184)의 역할을 하게 된다.A pair of driving
기판(W)을 지지하는 기판지지부(150)는 연결부재(190)에 연결되어 연결부재(190)와 함께 이동하게 된다. 구체적으로 기판지지부(150)는 기판(W)이 안착되는 서셉터(152)와, 상기 서셉터(152)의 하부에 구비되어 후술하는 롤러(158)가 구비되는 하부지지부(156)와, 상기 하부지지부(156)와 서셉터(152)를 연결함과 동시에 연결부재(190)에 연결되는 연결부(154)를 구비할 수 있다.The
서셉터(152)는 상부에 기판(W)이 안착되며, 기판지지부(150)의 이동 중에 기판(W)의 이동을 방지하기 위하여 서셉터(152)의 상부에 기판(W)에 대응하는 홈(153, 도 3 참조)을 구비할 수 있다. 연결부(154)는 서셉터(152)의 일단부에서 하방을 향해 수직하게 연결된다.The susceptor 152 has a substrate W mounted thereon, and a groove corresponding to the substrate W in the upper part of the susceptor 152 to prevent movement of the substrate W during the movement of the
한편, 기판지지부(150)는 연결부재(190)의 움직임에 의해 연동하여 이동하게 되지만, 기판지지부(150)가 이동하는 중에 기판지지부(150)의 이동경로를 형성함과 동시에 기판지지부를 안내할 수 있는 가이드부(160)를 구비할 수 있다. On the other hand, the
이러한 가이드부(160)는 다양한 형태로 구현이 가능하며, 본 실시예에서는 기판지지부(150)의 하부에 구비되는 LM 가이드로 구비된다. 즉, LM 가이드가 챔버몸체(130) 내부의 베이스에 구비되며, 기판지지부(150)는 LM 가이드에 의해 지지되면서 LM 가이드를 따라 이동하게 된다.The
한편, 전술한 바와 같이 기판이동부(180)는 기판지지부(150)를 직선경로 및 곡선경로를 따라 이동시키게 되는데, 기판지지부(150)가 이동하는 경로를 실질적으로 가이드부(160)에 의해 형성된다. Meanwhile, as described above, the
따라서, 본 실시예에서 가이드부(160)는 직선경로 및 곡선경로를 포함하도록 구비되며, 구체적으로 각각 한 쌍의 직선경로(L)와 곡선경로(C)를 구비하도록 구성된다. 한 쌍의 직선경로(L)가 소정의 간격을 두고 구비되며, 상기 직선경로(L)의 양단부를 곡선경로(C)에 의해 연결하는 구성은 전술한 바와 같다.Accordingly, in this embodiment, the
상기 기판지지부(150)가 가이드부(160)를 따라 이동할 수 있도록 기판지지부(150)에는 가이드부(160)에 대응하는 롤러(158)를 구비할 수 있다. 구체적으로, 기판지지부(150)의 하부지지부(156)에는 가이드부(160), 즉 LM 가이드를 따라 이동할 수 있는 롤러(158)를 구비한다. The
따라서, 기판지지부(150)가 연결부재(190)와 연동하여 이동하는 경우에 기판지지부(150)는 가이드부(160)에 의해 지지되며 가이드부(160)를 따라 이동하게 된다. 결국, 연결부재(190)는 기판지지부(150)가 이동할 수 있는 동력(힘)을 제공하게 되며, 가이드부(160)는 기판지지부(150)를 지지하면서 기판지지부(150)가 이동하는 경로를 제공하게 된다.Therefore, when the
한편, 서셉터(152)의 일단에는 연결부(154)가 하방을 향하여 수직하여 연결된다. 연결부(154)는 연결부재(190)와 연결되어 연결부재(190)가 이동하는 경우에 연결부재(190)와 함께 이동할 수 있도록 한다. 연결부(154)는 연결부재(190)에 착탈 가능하게 연결되는 것이 바람직하다. 이는 기판지지부(150)의 유지 보수를 위하여 기판지지부(150)를 연결부재(190)에서 분리하는 경우가 발생할 수 있기 때문이다.On the other hand, a connection portion 154 is vertically connected to one end of the susceptor 152 downward. The connection part 154 is connected to the
도 3 및 도 4를 참조하면, 기판지지부(150)의 하부에는 기판(W)을 가열하는 가열부(170)를 구비할 수 있다. 가열부(170)는 기판(W)을 지지하는 서셉터(152)에서 소정거리 이격된 하부에 구비되어 기판(W)을 가열하게 된다. 3 and 4, a lower portion of the
구체적으로 가열부(170)는 기판지지부(150)의 이동경로를 따라 구비된 복수개의 가열플레이트(172)를 구비하게 된다. 가열플레이트(172)는 기판(W)을 가열하기 위하여 기판(W)을 지지하는 서셉터(152)에서 소정거리 이격되어 구비된다. Specifically, the
그런데, 본 실시예에서 기판지지부(150)는 서셉터(152), 서셉터(152)의 일단부에서 하방으로 수직하게 연결되는 연결부(154) 및 하부지지부(156)를 구비하게 된다. 즉, 기판지지부(150)의 단면은 도 3에 도시된 바와 같이 'ㄷ' 자 형상을 가지게 된다. 따라서, 가열플레이트(172)는 서셉터(152)와 하부지지부(156) 사이의 공간에 구비되어 기판지지부(150)가 이동하는 중에 기판지지부(150)와 가열플레이트(172)의 간섭을 방지하게 된다.In this embodiment, the
한편, 챔버(110) 내부에는 기판(W)의 인입 및 인출을 위한 기판수취부(140)를 구비할 수 있다. 기판수취부(140)는 기판인입인출부(600)에 의해 챔버(110)의 내부로 공급된 기판(W)을 받아 기판지지부(150)의 상부에 안착시키거나, 또는 기판지지부(150)에서 기판(W)을 이격시켜 기판인입인출부(600)가 기판(W)을 챔버(110)의 외부로 인출할 수 있도록 한다. 이를 위하여 기판수취부(140)는 기판인입인출부(600)에 인접하여 구비되는 것이 바람직하다. 따라서, 기판수취부(140)는 곡선경로(C)에 구비된다.In the
기판수취부(140)는 상하로 소정거리 이동 가능하게 구비되는 복수의 수취핀(142)과, 상기 수취핀(142)을 상하로 이동시키는 구동부(144)를 포함한다. 수취핀(142)은 기판(W)을 지지할 수 있도록 복수개 구비되며, 예를 들어 3개로 구성된다. 도 2에서 도면번호 '146'은 수취핀(142)이 상하로 이동할 수 있도록 가열플레이트(172)에 구비된 관통홀을 도시한다. The
즉, 기판지지부(150)의 이동 경로 중에 곡선경로(C)에는 기판인입인출부(600)가 구비되며, 기판의 인입 및/또는 인출을 위하여 기판수취핀(142)이 상하로 이동하기 위하여 가열플레이트(172)에 기판수취핀(142)이 이동할 수 있는 관통홀(146)을 구비한다. 관통홀(146)의 개수는 기판수취핀(142)의 개수에 대응하여 형성됨을 물론이다.That is, in the course of movement of the
한편, 전술한 바와 같이 제1 가스공급부(200)는 직선경로(L)를 따라 구비되고 제2 가스공급부(200ㅁ)는 곡선경로(C)에 구비될 수 있다. 도 2와 도 3에서 제1 가스공급부(200)는 직선경로(L)를 따라 3개 구비된 것으로 도시되었지만, 이는 일예에 불과하며 직선경로(L)의 길이, 제1 가스공급부(200)의 너비에 따라 적절하게 조절이 가능하다. Meanwhile, as described above, the first
또한, 제2 가스공급부(200a)는 곡선경로(C)를 따라 2개가 구비된 경우를 도시하였지만, 이 역시 일 예로서 곡선경로(C)의 곡률이나 반경, 길이 등에 따라 설치되는 개수를 적절하게 조절 가능하다.In addition, although the second
도 6은 도 3에서 가스공급부(200)를 확대해서 도시한 사시도이고, 도 7은 도 6의 Ⅵ-Ⅵ 선에 따른 단면도로서, 가스공급부(200)의 구체적인 구성을 도시한다.FIG. 6 is an enlarged perspective view of the
본 실시 예에서 제1 가스공급부(200)와 제2 가스공급부(200a)는 동일한 구조로 이루어지므로 제1 가스공급부(200)를 중심으로 그 구성을 설명하기로 한다.In the present embodiment, since the first
도 6과 도 7을 참조하면, 상기 제1 가스공급부(200)는 챔버(110)의 상부에 구비되며, 구체적으로 챔버리드(120)에 구비된다. 챔버리드(120)에 개구부(122)를 구비하고 가스공급부(200)는 개구부(122)에 구비된다. 6 and 7, the first
상기 제1 가스공급부(200)는 챔버리드(120)의 개구부를 밀폐하는 커버(205)와, 개구부(122)에 구비되어 제1 공정가스(또는 '소스가스') 또는 퍼지가스를 공급하는 둘 이상의 가스공급모듈(300)과, 가스공급모듈(300) 사이에 구비되며 챔버리드(120) 또는 챔버몸체(130)에 지지되는 플라즈마 전극(350)을 포함한다.The first
상기 커버(205)는 챔버리드(120)의 상부에 구비되며, 챔버리드(120)의 개구부를 밀폐하는 역할을 하게 된다. 따라서, 도면에는 도시되지 않았지만 커버(205)와 챔버리드(120) 사이에는 밀폐를 위한 링(미도시)을 구비할 수 있다. 커버(205)에는 이후 상세히 살펴보는 가스공급모듈(300)로 공정가스, 퍼지가스를 공급하거나, 또는 배기되는 가스를 위한 각종 라인을 구비할 수 있다.The
구체적으로 커버(205)에는 제1 공정가스 및/또는 퍼지가스를 공급하기 위한 제1 공급라인(210)을 구비할 수 있다. 제1 공급라인(210)은 제1 공정가스 공급원(미도시) 및/또는 퍼지가스 공급원(미도시)과 연결되어 제1 공정가스 및/또는 퍼지가스를 가스공급모듈(300)로 공급하게 된다. In detail, the
나아가, 커버(205)에는 제2 공정가스(또는 '반응가스')를 공급하기 위한 제2 공급라인(220)을 더 구비할 수 있다. 제2 공급라인(220)은 제2 공정가스 공급원(미도시)과 연결되어 제2 공정가스를 플라즈마 전극(350)을 향해서 공급할 수 있다.Further, the
또한, 커버(205)에는 가스공급모듈(300)에서 공급된 공정가스 및/또는 퍼지가스를 배기하기 위한 배기라인(230)을 더 구비할 수 있다. 배기라인(230)은 펌핑부(미도시)와 연결되어 펌핑부의 펌핑에 의해 챔버(110) 내부의 잔류가스를 배기하게 된다. The
상기 제1 가스공급부(200)는 제1 공정가스 및/또는 퍼지가스를 공급하기 위한 가스공급모듈(300)을 구비하게 된다. 가스공급모듈(300)은 제1 공정가스 및/또는 퍼지가스가 이동하는 공급채널(212)을 구비한다. 본 실시예에서 가스공급모듈(300)은 챔버리드(120)의 개구부(122)의 가장자리에 안착되어 고정된다. 가스공급모듈(300)은 인접한 다른 가스공급모듈과의 사이에 공간을 형성하도록 소정거리 이격되어 구비된다.The first
본 실시예와 같이 공정가스 및/또는 퍼지가스를 공급하는 가스공급모듈(300)을 구비하게 되면, 다양한 형태의 가스공급이 가능하다는 장점이 있다. 즉, 종래와 같이 가스공급부가 하나의 부재로 형성되면, 기판의 종류, 고객의 요구 등에 의해 공급되는 가스의 숫자, 가스의 순서 등이 바뀌는 경우에 가스공급부를 전체적으로 교환해야 하는 문제점이 있다. The provision of the
하지만, 본 실시예에서는 가스공급모듈(300)이 착탈 가능하게 구비되어, 챔버리드(120)의 개구부(122)에 구비되는 가스공급모듈(300)의 숫자를 조절함으로써 공급되는 가스의 숫자를 적절히 조절하는 것이 가능하다. 따라서, 본 실시예에 따른 제1 가스공급부(200)는 공급하는 가스의 숫자, 가스의 순서가 바뀌더라도 가스공급모듈(300)의 숫자를 용이하게 늘릴 수 있으므로 종래에 비하여 호환성이 매우 우수한 장점을 가지게 된다.However, in the present embodiment, the
본 실시예에서는 플라즈마 전극(350)을 중심으로 양측에 각각 두 개의 가스공급모듈(300)을 구비한 제1 가스공급부(200)를 도시하고 있으나, 이는 일예에 불과하며 가스공급모듈(300)의 숫자는 적절하게 조절이 가능하다. 또한, 플라즈마 전극(350)을 중심으로 양측에 동일한 개수의 가스공급모듈(300)을 구비하거나, 또는 플라즈마 전극(350)의 양측에 서로 다른 숫자의 가스공급모듈(300)을 구비하는 것도 가능하다.In the present exemplary embodiment, the first
전술한 바와 같이 커버(205)에는 제1 공정가스 및/또는 퍼지가스를 공급하기 위한 제1 공급라인(210)이 연결된다. 제1 공급라인(210)은 커버(205)의 내측으로 연장되어 가스공급모듈(300)의 공급채널(212)로 제1 공정가스 및/또는 퍼지가스를 공급하게 된다. As described above, the
비록 도면에는 도시되지 않았지만 제1 공급라인(210)에는 내부의 가스를 외부로 공급하기 위한 복수의 공급홀 또는 소정길이의 공급슬릿을 구비할 수 있다. 한편, 제1 공급라인(210)은 직접 가스공급모듈(300)의 공급채널(212)과 연결되거나, 또는 도면에 도시된 바와 같이 커버(205)에 공급채널(212)과 연결되는 보조채널(206)을 구비할 수 있다. 즉, 보조채널(206)은 제1 공급라인(210)에서 커버(205)를 따라 연장되어 공급채널(212)과 연통하게 된다. 따라서, 제1 공급라인(210)에서 공급하는 가스는 보조채널(206), 공급채널(212)을 통하여 공급된다.Although not shown in the drawing, the
한편, 가스공급모듈(300)을 통하여 제1 공정가스를 공급하는 경우에 공급채널(212)의 단부에서 제1 공정가스가 바로 배기되지 않고 기판 표면에서 충분한 증착 시간을 유지하는 것이 바람직하다. On the other hand, when the first process gas is supplied through the
공정가스가 기판 표면에서 충분한 증착 시간을 가질수록 증착에 유리하기 때문이다. 또한, 공정가스를 공급하는 경우에 공정가스가 균일하게 확산되어 기판(W)을 향하여 공급되는 것이 바람직하다. 기판(W)에 증착 과정이 이루어지는 경우에 공정가스가 기판(W)의 표면에서 균일하게 확산되어 공급되는 것이 균일한 증착 두께에 유리하기 때문이다.This is because the more the process gas has a sufficient deposition time at the substrate surface, the more favorable the deposition. It is also preferable that the process gas is uniformly diffused and supplied toward the substrate W when the process gas is supplied. This is because, when the deposition process is performed on the substrate W, it is advantageous for uniform deposition thickness that the process gas is uniformly diffused and supplied on the surface of the substrate W. [
따라서, 본 실시예에서 가스공급모듈(300)은 공급채널(212)의 단부에 가스가 균일하게 확산되도록 하며 공정가스가 기판(W) 표면에서 충분히 머무를 수 있도록 하는 한정부(315)를 구비할 수 있다. Thus, in this embodiment, the
상기 한정부(315)는 가스공급모듈(300)의 단부에 구비되어 공급채널(212)에 의해 공급되는 가스가 바로 배기되지 않고 소정 시간 동안 머무를 수 있는 소정의 공간(이하, '반응공간'이라고 함)으로 정의될 수 있다. The confining
즉, 도 7에 도시된 바와 같이 가스공급모듈(300)의 단부에 반응공간을 형성하도록 단턱부(312)를 구비할 수 있다. 이에 의해, 공급채널(212)의 너비에 비하여 더 넓은 너비를 가지는 반응공간을 형성하여 한정부(315)를 이루게 된다. That is, the
따라서, 공급채널(212)을 통해 공급된 공정가스는 한정부(315)에 의해 구획되는 반응공간에서 확산되어 기판(W) 표면에 공급되며, 나아가 한정부(315)에 의해 구획되어 상기 반응공간에서 기판과 충분한 시간을 가지며 접하게 된다. 여기서, 한정부(315)를 형성하는 단턱부(312)는 일예를 들어 설명한 것이며, 다양한 형태로 구현이 가능하다.Accordingly, the process gas supplied through the
한편, 챔버(110) 내에는 각종 공정가스가 공급되며 이러한 공정가스가 챔버(110)의 내부에 잔류하게 되면 상호간의 반응에 의해 기판 이외에 원하지 않는 영역에 증착이 발생할 수 있다. Meanwhile, various process gases are supplied into the
이러한 불필요한 증착은 박막 증착장치(100)를 장기간 사용하는 경우에 박막 증착장치(100)의 빈번한 클리닝 작업을 요하게 되어 유지 보수에 많은 시간 및 비용을 소요하는 원인이 된다. 따라서, 박막 증착장치(100)에는 챔버(110) 내부에 잔류하는 가스를 배기하는 배기수단을 구비할 수 있다. 본 실시예의 박막 증착장치(100)는 제1 가스공급부(200)에 배기수단을 구비하게 된다.Such unnecessary deposition requires a frequent cleaning operation of the thin
구체적으로, 상기 제1 가스공급부(200)는 둘 이상의 가스공급모듈(300)을 구비하게 되며, 가스공급모듈(300) 중에 적어도 하나는 다른 하나와 소정거리 이격되어 구비된다. In detail, the first
따라서, 가스공급모듈(300) 사이의 공간이 잔류가스의 배기를 위한 배기채널(332)을 형성하게 된다. 즉, 본 실시예에서는 배기채널을 형성하기 위하여 별도의 부재를 구비하여 배기채널을 형성하는 것이 아니라, 공정가스 및/또는 퍼지가스를 공급하기 위한 가스공급모듈 사이의 공간을 배기채널로 활용하게 된다. Thus, a space between the
따라서, 본 실시예에서는 가스공급부를 제작하는 경우에 구성요소의 숫자, 제작공정을 줄일 수 있게 되어, 박막 증착장치를 조립하는 경우에 비용 및 시간을 현저하게 줄이는 것이 가능해진다. 상기 배기채널(332)은 커버(205)에 구비된 배기라인(230)과 연결되어 전술한 펌핑부의 펌핑에 의해 잔류가스를 외부로 배기하게 된다.Therefore, in the present embodiment, when manufacturing the gas supply unit, the number of components and the manufacturing process can be reduced, so that the cost and time can be significantly reduced when assembling the thin film deposition apparatus. The
한편, 배기채널(332)을 통해 배기되는 가스 중에 서로 반응이 가능한 공정가스가 함께 배기되면 공정가스 끼리의 반응에 의해 배기채널(332)의 내부에 불필요한 증착이 발생할 수 있다. 즉, 가스공급모듈(300)의 바깥쪽에 증착이 발생할 수 있다. 이는 배기가스의 원활한 배기를 방지하게 되어 클리닝 작업을 필요로 하게 된다. Meanwhile, unnecessary vapor deposition may occur in the
그런데, 클리닝작업을 하는 경우에 가스공급모듈(300)를 분리하여 클리닝 작업을 하게 되면 다시 조립하는 공정을 필요로 하게 된다. 이는 조립의 비용, 공정 및 시간을 증가시키는 요인이 되어 문제점으로 작용한다. 이하에서는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 다른 실시예에 따른 가스공급부를 살펴본다.However, when the cleaning operation is performed to remove the
도 8은 전술한 문제점을 해결하기 위한 다른 실시예에 따른 가스공급부를 도시한다. 본 실시예에서는 도 7의 실시예와 비교하여 배기채널(332)을 형성하는 배기부재(330)를 구비한다는 점에서 차이가 있다. 이하, 차이점을 중심으로 살펴본다.8 shows a gas supply unit according to another embodiment for solving the above-described problem. This embodiment has a difference in that it has an
도 8을 참조하면, 한 쌍의 가스공급모듈(300) 사이의 공간에 배기부재(330)를 구비하며, 배기부재(330)는 내부에 배기채널(332)을 구비하게 된다. 배기채널(332)은 잔류하는 공정가스 또는 퍼지가스가 배기되는 통로를 이루게 된다. Referring to FIG. 8, an
따라서, 배기채널(332)을 통하여 배기되는 공정가스의 반응에 의해 증착이 발생하여도, 배기부재(330)를 분리하여 클리닝 작업을 수행하게 되어 재조립에 소요되는 시간 및 비용을 줄일 수 있다. 배기부재(330)를 다시 조립하는 경우에는 인접한 가스공급모듈(300)에 배기부재(330)를 밀착하여 용이하게 조립하는 것이 가능하기 때문이다.Accordingly, even if evaporation occurs due to the reaction of the process gas exhausted through the
한편, 전술한 도 7 및 도 8에서는 플라즈마 전극(350)을 중심으로 양측에 각각 한 쌍의 가스공급모듈(300)을 구비하고, 한 쌍의 가스공급모듈(300) 사이에 배기채널(332)이 형성된 예를 도시한다. 그런데, 배기채널(332)은 기판(W)이 이동하는 방향을 따라 가스 공급 전에 구비될 수도 있다. Meanwhile, in FIGS. 7 and 8, the pair of
즉, 공정가스 및/또는 퍼지가스를 공급하기에 앞서서 배기를 수행하여 기판 상부의 잔존가스를 제거할 수 있다. 도 9는 기판의 이동방향을 따라 가스공급부에 배기채널(332)을 먼저 구비한 예를 도시한다. 이하, 도 9에서는 기판이 가스공급부의 하부를 이동하는 경우에 도면의 우측에서 좌측으로 이동하는 것으로 상정하여 설명한다.That is, the exhaust gas may be removed prior to supplying the process gas and / or the purge gas to remove the residual gas on the substrate. 9 illustrates an example in which the
도 9를 참조하면, 챔버리드(120)와 인접하여 구비되는 가스공급모듈(300)(도8에서 제일 우측에 위치한 가스공급모듈)은 챔버리드(120)와 소정거리 이격되어 구비되며, 가스공급모듈(300)과 챔버리드(120) 사이에 배기부재(330)를 구비한다. Referring to FIG. 9, the gas supply module 300 (the gas supply module located at the far right in FIG. 8) provided adjacent to the
결국, 기판의 이동방향을 따라 공정가스 및/또는 퍼지가스를 공급하기에 앞서 기판 표면의 잔존가스를 배기하여 보다 균일한 증착 작업을 수행할 수 있다. 한편, 본 실시예의 가스공급부는 가장자리의 배기채널(332)을 형성하는 배기부재(330)를 구비한 것으로 도시하였으나, 상기 배기부재(330)를 제외할 수 있다. 즉, 배기채널(332)이 챔버리드(120)와 가스공급모듈(300) 사이의 공간으로 형성될 수 있음은 물론이다.As a result, before the process gas and / or purge gas is supplied along the moving direction of the substrate, the remaining gas on the surface of the substrate may be exhausted to perform a more uniform deposition operation. In the meantime, although the gas supply unit of the present embodiment is shown to include the
이하에서는 증착 작업 중에 플라즈마 공급을 위한 플라즈마 전극에 대해서 도면을 참조하여 구체적으로 살펴본다.Hereinafter, a plasma electrode for supplying a plasma during a deposition operation will be described in detail with reference to the drawings.
도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 제1 가스공급부(200)는 둘 이상의 가스공급모듈(300)을 구비하며, 플라즈마 전극(350)은 가스공급모듈(300) 사이에 구비된다.Referring to FIG. 7, the first
구체적으로, 플라즈마 전극(350)은 챔버리드(120)에 의해 지지된다. 즉, 플라즈마 전극(350)은 인접한 가스공급모듈(300) 또는 커버(205)에 의해 지지되는 것이 아니라 챔버리드(120)에 의해 지지된다. 가스공급모듈(300)은 챔버리드(120)에 착탈 가능하게 구비되므로 플라즈마 전극(350)을 지지하기에 적합하지 않다. Specifically, the
또한, 가스공급부(200)를 유지/보수하는 경우에 커버(205)를 제거하게 되므로 커버(205)에 플라즈마 전극(350)을 지지하게 되면 플라즈마 전극(350)도 함께 분리되는 번거로움이 있다. 따라서, 본 실시예에서는 플라즈마 전극(350)을 구비하는 경우에 플라즈마 전극(350)이 챔버리드(120)에 의해 지지되도록 한다.The
플라즈마 전극(350)을 지지하기 위하여 챔버리드(120)에 절연재질의 전극지지부(360)를 구비하고, 플라즈마 전극(350)은 전극지지부(360)에 안착되어 구비된다. 도면에는 도시되지 않았지만, 챔버리드(120) 및 전극지지부(360)를 통하여 플라즈마 전극(350)으로 전원이 공급된다. 또한, 플라즈마 전극(350)에 인접한 가스공급모듈(300) 중에 적어도 하나는 접지되어 접지 전극의 역할을 하게 된다.An
한편, 가스공급부(200)의 커버(205)에는 플라즈마 발생을 위한 제2 공정가스를 공급하는 제2 공급라인(220)을 더 구비한다. 제2 공정가스는 제2 공급라인(220)에서 플라즈마 전극(350)을 향하여 공급된다. The
이 경우, 제2 공정가스가 플라즈마 전극을 중심으로 균일하게 분산되도록 분산수단을 구비할 수 있다. 상기 분산수단은 플라즈마 전극(350)에 구비될 수 있으며, 플라즈마 전극(350)에 구비되는 분산부(355)로 이루어진다. In this case, dispersion means may be provided so that the second process gas is uniformly dispersed around the plasma electrode. The dispersion means may be provided in the
상기 분산부(355)는 제2 공정가스가 공급되는 제2 공급라인(220)을 향해 플라즈마 전극(350)에 구비되며, 제2 공정가스를 분산시키는 소위 '디퓨져(diffuser)' 역할을 하게 된다. 구체적으로 분산부(355)는 그 단면을 살펴볼 때, 하부의 폭에 비해 상부의 폭이 좁도록 구성된다. The
따라서, 폭이 좁은 상부가 제2 공정가스를 향하도록 구비되어 제2 공정가스가 분산부(355)를 따라 플라즈마 전극(350)의 양측으로 균일하게 분산되도록 한다. 분산부(355)는 플라즈마 전극(350)과 일체로 형성될 수도 있으며, 또는 별개의 부재로 구비되어 조립되는 것도 가능하다.Therefore, the narrow upper portion is provided to face the second process gas so that the second process gas is uniformly distributed to both sides of the
한편, 전술한 실시예에서는 플라즈마 전극(350)이 챔버리드(120)에 의해 지지되는 구성을 설명하였지만 이에 한정되지 않으며, 플라즈마 전극(350)은 챔버몸체(130)에 의해 지지될 수도 있다. 도 10 및 도 11은 플라즈마 전극(350)이 챔버몸체(130)에 의해 지지되는 구성을 도시한다. 이하, 전술한 실시예와 차이점을 중심으로 설명한다.Although the
도 10 및 도 11을 참조하면, 플라즈마 전극(350)을 지지하는 전극지지부(360)는 챔버몸체(130)에 연결된다. 구체적으로, 전극지지부(360)는 챔버몸체(130)의 일측에 선택적으로 연결되는 연결부(362)와, 플라즈마 전극(350)을 지지하며 상기 연결부(362)에서 절곡되는 지지바(364)를 구비한다. 전극지지부(360)가 절연재질로 구성됨은 전술한 실시예와 동일하다.10 and 11, an
전극지지부(360)는 도 10에 도시된 바와 같이 챔버몸체(130)의 외측에서 챔버(110) 내부를 향하여 또는 챔버몸체(130)의 내부에서 외부를 향하여 조립된다. 따라서, 챔버몸체(130)의 외측에는 연결부(362)만이 보이게 된다. 전극지지부(360)가 챔버몸체(130)에 조립되는 경우에 지지바(364)에 플라즈마 전극(350)이 미리 안착될 수 있다. 즉, 전극지지부(360)에 플라즈마 전극(350)을 안착시켜 조립하고, 상기 전극지지부(360)를 챔버몸체(130)에 연결시키게 된다. 한편, 도면에는 도시되지 않았지만 연결부(362)와 챔버몸체(130) 사이의 실링을 위하여 접촉면 등에 가스킷 등을 구비할 수 있다. 또한, 도면에는 도시되지 않았지만, 챔버몸체(130) 및 전극지지부(360)를 통하여 플라즈마 전극(350)으로 전원이 공급된다. 플라즈마 전극(350)에 인접한 가스공급모듈(300) 중에 적어도 하나는 접지되어 접지 전극의 역할을 하게 되며, 바람직하게는 플라즈마 전극(350)의 양측에 위치한 가스공급모듈(300)이 모두 접지되어 접지전극의 역할을 하게 된다.As shown in FIG. 10, the
결국, 플라즈마 전극(350)은 챔버(110)에 의해 지지된다고 할 수 있으며, 구체적으로 챔버리드(120)에 의해 지지되거나 또는 챔버몸체(130)에 의해 지지된다.As a result, the
한편, 전술한 실시예들에 따른 가스공급부(200)에서 공급하는 제1 공정가스(소스가스), 제2 공정가스(반응가스) 및 퍼지가스의 순서는 적절하게 조절이 가능하다. On the other hand, the order of the first process gas (source gas), the second process gas (reaction gas) and the purge gas supplied from the
도 12는 가스 공급 순서의 다양한 조합을 도시한다. 도 12에서 'S'는 소스가스, 즉 제1 공정가스를 의미하며, 'P'는 퍼지가스를 의미하며, 'R'은 반응가스, 즉 제2 공정가스를 의미한다. 또한, 아래에서 상부를 향하는 화살표는 배기채널에 의한 배기흐름을 도시한다. 도 12에 도시된 각 도면에서 기판은 도면의 우측에서 좌측으로 이동하는 것으로 설명한다.12 illustrates various combinations of gas supply sequences. In FIG. 12, 'S' means a source gas, that is, a first process gas, 'P' means a purge gas, and 'R' means a reaction gas, that is, a second process gas. Further, arrows from the bottom to the top show the exhaust flow by the exhaust channel. In each of the drawings shown in FIG. 12, the substrate is described as moving from right to left of the drawing.
도 12(a)는 전술한 도 7에 따른 가스공급부(200)에 의한 가스 공급 순서 및 배기순서를 도시한다. 즉, 기판(W)이 이동함에 따라 제1 공정가스 공급(S), 배기, 퍼지가스 공급(P), 반응가스 공급(R), 퍼지가스 공급(P), 배기, 퍼지가스 공급(P)의 순서로 증착이 수행된다. FIG. 12A illustrates the gas supply order and the exhaust order by the
한편, 도 12(b)는 전술한 도 9에 따른 가스공급부(200)에 의한 가스 공급 순서 및 배기순서를 도시한다. 즉, 기판(W)이 이동함에 따라 배기, 제1 공정가스 공급(S), 배기, 퍼지가스 공급(P), 반응가스 공급(R), 퍼지가스 공급(P), 배기, 퍼지가스 공급(P), 배기의 순서로 증착이 수행된다. 도 12(a)의 순서와 비교하여 기판의 이동방향을 따라 처음과 마지막에 배기 과정을 더 포함한다는 점에서 차이가 있다.On the other hand, Figure 12 (b) shows the gas supply order and the exhaust order by the
한편, 도 12(c)는 다른 실시예에 따른 가스 공급 순서 및 배기순서를 도시한다. 즉, 기판(W)이 이동함에 따라 제1 공정가스 공급(S), 배기, 퍼지가스 공급(P), 반응가스 공급(R), 배기, 퍼지가스 공급(P)의 순서로 증착이 수행된다. 가스 공급 순서 및 배기 순서의 조절은 전술한 바와 같이 가스공급모듈(300), 배기부재(330)의 조합에 의해 조절이 가능하다.On the other hand, Figure 12 (c) shows a gas supply order and exhaust order according to another embodiment. That is, as the substrate W moves, the deposition is performed in the order of the first process gas supply S, exhaust, purge gas supply P, reactive gas supply R, exhaust, and purge gas supply P . The adjustment of the gas supply sequence and the exhaust sequence can be adjusted by a combination of the
도 12(d)는 또 다른 실시예에 따른 가스 공급 순서 및 배기순서를 도시한다. 즉, 기판(W)이 이동함에 따라 배기, 제1 공정가스 공급(S), 배기, 퍼지가스 공급(P), 반응가스 공급(R), 배기, 퍼지가스 공급(P)의 순서로 증착이 수행된다. 도 12(c)의 순서와 비교하여 기판의 이동방향을 따라 처음에 배기 과정을 더 포함한다는 점에서 차이가 있다.12 (d) shows a gas supply sequence and an exhaust sequence according to another embodiment. That is, as the substrate W moves, the deposition is performed in the order of exhaust, first process gas supply S, exhaust gas, purge gas supply P, reactive gas supply R, exhaust gas, and purge gas supply P . There is a difference in that it further includes an exhaust process initially along the moving direction of the substrate as compared with the procedure of FIG.
도 12(e)는 또 다른 실시예에 따른 가스 공급 순서 및 배기순서를 도시한다. 즉, 기판(W)이 이동함에 따라 제1 공정가스 공급(S), 배기, 퍼지가스 공급(P), 배기, 반응가스 공급(R), 배기, 퍼지가스 공급(P)의 순서로 증착이 수행된다. 도 12(c)의 순서와 비교하여 기판의 이동방향을 따라 퍼지 가스 공급과 반응가스 공급 사이에 배기 과정을 더 포함한다는 점에서 차이가 있다.12 (e) shows a gas supply sequence and an exhaust sequence according to another embodiment. That is, as the substrate W moves, the deposition is carried out in the order of the first process gas supply S, exhaust gas, purge gas supply P, exhaust gas, reactive gas supply R, exhaust gas and purge gas supply P . Compared with the sequence of FIG.
도 12(f)는 또 다른 실시예에 따른 가스 공급 순서 및 배기순서를 도시한다. 즉, 기판(W)이 이동함에 따라 배기, 제1 공정가스 공급(S), 배기, 퍼지가스 공급(P), 배기, 반응가스 공급(R), 배기, 퍼지가스 공급(P), 배기의 순서로 증착이 수행된다. 도 12(c)의 순서와 비교하여 기판의 이동방향을 따라 공정가스와 퍼지가스 공급 사이에 배기 과정을 모두 포함한다는 점에서 차이가 있다.12 (f) shows a gas supply sequence and an exhaust sequence according to another embodiment. That is, as the substrate W moves, the exhaust gas, the first process gas supply S, the exhaust gas, the purge gas supply P, the exhaust gas, the reaction gas supply R, the exhaust gas, the purge gas supply P, Deposition is performed in this order. Compared with the sequence of FIG.
도 12(g)는 또 다른 실시예에 따른 가스 공급 순서 및 배기순서를 도시한다. 즉, 기판(W)이 이동함에 따라 퍼지가스 공급(P), 배기, 제1 공정가스 공급(S), 배기, 퍼지가스 공급(P), 반응가스 공급(R), 배기, 퍼지가스 공급(P)의 순서로 증착이 수행된다. 도 12(c)의 순서와 비교하여 기판의 이동방향을 따라 처음에 퍼지가스 공급과정과 배기과정을 더 포함한다는 점에서 차이가 있다.Fig. 12G shows a gas supply sequence and an exhaust sequence according to another embodiment. That is, as the substrate W moves, the purge gas supply P, the exhaust, the first process gas supply S, the exhaust, the purge gas supply P, the reaction gas supply R, the exhaust, and the purge gas supply ( Deposition is performed in the order of P). Compared with the procedure of FIG.
도 12(h)는 또 다른 실시예에 따른 가스 공급 순서 및 배기순서를 도시한다. 즉, 기판(W)이 이동함에 따라 제1 공정가스 공급(S), 배기, 퍼지가스 공급(P), 퍼지가스 공급(P), 반응가스 공급(R), 배기, 퍼지가스 공급(P), 퍼지가스 공급(P)의 순서로 증착이 수행된다. 도 12(c)의 순서와 비교하여 기판의 이동방향을 따라 퍼지가스를 공급하는 경우에 두 차례에 걸쳐 퍼지가스를 공급한다는 점에서 차이가 있다. 따라서, 본 실시예에서는 퍼지가스의 공급횟수를 증가시킴으로써 잔존하는 공정가스의 제거를 보다 확실히 수행하여 공정가스의 혼합을 방지할 수 있다.12 (h) shows a gas supply sequence and an exhaust sequence according to another embodiment. As the substrate W moves, the first process gas supply S, the exhaust gas, the purge gas supply P, the purge gas supply P, the reactive gas supply R, the exhaust gas, the purge gas supply P, , And purge gas supply (P). There is a difference in that the purge gas is supplied two times when the purge gas is supplied along the moving direction of the substrate as compared with the procedure of FIG. Therefore, in this embodiment, by increasing the number of times the purge gas is supplied, it is possible to more reliably remove the remaining process gas, thereby preventing the process gas from mixing.
지금까지 설명한 가스공급부(200, 200a)에 대한 사항은 제1 가스공급부(200)와 제2 가스공급부(200a)가 동일한 구조로 이루어지는 경우를 예로 들어 설명하였다.The matters regarding the
그러나, 상기 제2 가스공급부(200a)는 곡선경로(C)상에 위치하므로 기판의 이동경로가 원형으로 형성되어 원형의 중심부와 외곽의 회전각속도가 다르게 된다. 따라서, 원형의 중심에 인접한 기판 영역과 원형의 외곽에 인접한 기판 영역의 증착이 서로 다르게 진행되어 하나의 기판에서도 증착의 두께가 달라지는 문제가 발생할 수 있다.However, since the second
이러한 문제를 해결하기 위한 제2 가스공급부의 구조를 이하에서 살펴보도록 한다.The structure of the second gas supply unit for solving this problem will be described below.
도 13은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 제2 가스공급부의 구성을 도시한 구성도이다.FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration of a second gas supply unit according to another exemplary embodiment of the present disclosure.
도 13을 참조하면, 상기 제2 가스공급부(200b)는 길이 방향으로 나누어진 복수의 가스공급블럭(201b)을 포함하며, 상기 각 가스공급블럭(201b)을 통해 분사되는 공정가스의 분사량을 조절가능하도록 구성될 수 있다.Referring to FIG. 13, the second
즉, 상기 제2 가스공급부(200b)가 격벽(미도시)에 의해 길이 방향으로 다수의 가스공급블럭(201b)으로 나누어지거나, 아예 처음부터 별도로 이루어진 모듈로서 가스공급블럭(201b)을 조립하여 제2 가스공급부(200b)를 완성할 수 있다.That is, the second
물론 상기 제2 가스공급부(200b)의 단면 구성은 도 7 내지 도 9에서 설명한 제1 가스공급부와 동일하게 구성할 수 있으며, 다만 길이방향으로 블럭화하는 점에서 제1 가스공급부와 차별화 된다.Of course, the cross-sectional structure of the second
이러한 제2 가스공급부(200b)에 공정가스 또는 퍼지가스를 공급하기 위해 공급라인(210b)이 연결될 수 있는데, 상기 공급라인(210b)으로부터 분리된 각각의 가스공급블럭(201b)으로 공정가스를 공급할 수 있도록 각각의 가스공급블럭(201b)과 연결된 복수의 분기라인(211b)이 구비될 수 있다.The
그리고, 상기 분기라인(211b)에는 상기 각각의 가스공급블럭(201b)에 공급되는 공정가스의 양을 조절하는 유량조절밸브(213b)가 구비될 수 있다.In addition, the
이와 같이 제2 가스공급부(200b)를 구성함으로써, 각 가스공급블럭(201b)에 공급하는 공정가스의 유량을 유량조절밸브(213b)를 통해 조절하여 기판에 분사되는 가스량을 조절할 수 있다.By configuring the second
따라서, 곡선경로(C)의 외측과 같이 기판 이동이 빠른 곳은 가스 분사량을 크게 하고, 곡선경로(C)의 내측과 같이 기판 이동이 느린 곳은 가스 분사량을 작게 하여 곡선경로(C)에서 증착공정을 수행하는 경우에도 균일한 막질을 얻을 수 있는 장점이 있다.Therefore, where the substrate movement is fast, such as the outside of the curved path (C), the gas injection amount is increased, and where the substrate movement is slow, such as the inside of the curved path (C), the gas injection amount is made small and deposited on the curved path (C). Even when the process is performed, there is an advantage that a uniform film quality can be obtained.
도 14는 제2 가스공급부가 샤워헤드로 이루어지는 경우의 박막 증착장치를 도시한 분해사시도이고, 도 15 내지 도 19는 도 12의 샤워헤드가 다양한 형태로 이루어지는 경우를 도시한 부분저면도이다.FIG. 14 is an exploded perspective view illustrating a thin film deposition apparatus in a case where the second gas supply unit is formed of a shower head, and FIGS. 15 to 19 are partial bottom views illustrating a case in which the shower head of FIG. 12 is formed in various forms.
도 14 내지 도 19를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 박막 증착장치(100)의 제2 가스공급부는 상기 곡선영역(C)의 적어도 일부에 대응되는 형태의 샤워헤드(200c)로 이루어질 수 있다. 샤워헤드(200c)로 이루어진 제2 가스공급부 외의 구성은 이전에 설명한 실시 예와 동일하므로, 자세한 내용은 생략한다.14 to 19, the second gas supply unit of the thin
상기 샤워헤드(200c)는, 공정가스를 분사하는 공정가스 분사영역(240c)과, 퍼지가스를 분사하는 퍼지가스 분사영역(270c) 및, 잔류가스의 배기를 위한 배기영역(280c)을 포함하여 이루어질 수 있다.The
여기서 상기 공정가스 분사영역(240c)은 제1 공정가스 분사영역(250c)과 제2 공정가스 분사영역(260c)을 포함하여 이루어질 수 있다.Here, the process
이때, 상기 공정가스 분사영역(240c)은 상기 곡선경로(C)의 반지름 방향 내측에서 외측으로 갈수록 더 넓은 면적을 갖는 형태로 이루어질 수 있다. 즉, 상기 공정가스 분사영역은 상기 곡선경로(C) 형태에 대응되도록 이루어져 대체로 부채꼴 형상을 이루도록 이루어질 수 있다.In this case, the process
이와 같이 상기 공정가스 분사영역(240c)이 곡선경로(C)와 대응된 부채꼴 형상으로 이루어짐으로써 곡선경로(C)의 중심부와 외각의 회전각속도가 달라도 외각에 더 많은 공정가스가 공급될 수 있고 증착공정 중에 균일한 막질을 얻을 수 있다.As such, the process
상기 샤워헤드(200c)의 구체적인 구성을 살펴보면, 도 15에 나타난 바와 같이, 제1 공정가스(또는 소스가스)가 주입되는 제1 공정가스 주입홀(252c)이 다수 구비된 제1 공정가스 분사영역(250c)이 구비되고, 그 다음 퍼지가스 주입홀(272c)이 다수 구비된 퍼지가스 분사영역(270c)이 구비된다.Looking at the specific configuration of the shower head (200c), as shown in Figure 15, the first process gas injection region is provided with a plurality of first process gas injection hole (252c) into which the first process gas (or source gas) is injected 250c is provided, and then a purge
그리고, 이어서 제2 공정가스(또는 반응가스)가 주입되는 제2 공정가스 주입홀(262c)을 다수 구비한 제2 공정가스 분사영역(260c)이 구비되며, 이들 각각의 사이와 양단에 배기홀(282c)이 다수 구비된 배기영역(280c)이 배치될 수 있다.Subsequently, a second process
또한 다른 예로서, 도 16에서 보는 바와 같이, 상기 퍼지가스 분사영역(270c)은 상기 공정가스 분사영역(240c) 즉, 제1 공정가스 분사영역(250c)과 제2 공정가스 분사영역(260c) 주위를 둘러싸도록 구비될 수 있다. 이 경우에도 배기영역(280c)은 양단과 공정가스 분사영역(240c) 사이에 구비될 수 있다.As another example, as shown in FIG. 16, the purge
다른 예로서, 도 17에 도시된 바와 같이, 상기 배기영역(280c)이 상기 공정가스 분사영역(240c) 주위를 둘러싸도록 구비될 수 있다. 이 경우에는 양 끝단과 공정가스 분사영역(240c) 사이에는 퍼지가스 분사영역(270c)이 배치될 수 있다.As another example, as illustrated in FIG. 17, the
이와 같이 공정가스 분사영역(240c)을 퍼지커튼 또는 배기커튼으로 둘러싸게 되면 공정가스의 누출을 막고 증착의 밀도성을 높일 수 있는 장점이 있다.As such, when the process
더 나아가, 상기 공정가스 분사영역(240c) 주위의 적어도 일부는 퍼지가스 분사영역(270c)으로 둘러싸이고, 나머지 일부는 배기영역(280c)으로 둘러싸이도록 구성할 수 있다. 예를 들어 도 18에 도시된 바와 같이, 공정가스 분사영역(240c)을 반은 퍼지가스 분사영역(270c)으로 둘러싸고 나머지 반은 배기영역(280c)으로 둘러싸도록 구성하는 것도 가능하다.Furthermore, at least a portion around the process
한편, 도 19에 도시된 바와 같이, 상기 샤워헤드(200c)는 파티클 제거를 위하여 퍼지가스를 분사하는 퍼지가스 분사영역(270c)만을 포함하여 이루어질 수 있다. 즉, 이와 같이 제2 가스공급부를 구성하는 경우 곡선경로(C)에서는 증착이 이루어지지 않으며, 퍼지가스 분사를 통해 직선경로(C)에서의 잔류가스가 곡선경로로 누출되는 것을 막고, 파티클 발생을 억제할 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 19, the
특히, 전술한 바와 같이 곡선경로(C)는 구동 풀리(182, 도 14 참조)와 종동 풀리(184, 도 14 참조) 등 구동부와 인접한 구간이므로, 파티클 발생이 자주 일어날 수 있기 때문에 상기 샤워헤드(200c)를 증착공정용이 아닌 퍼지가스 분사용으로만 사용하는 것도 파티클 억제를 위해 바람직한 방편이 될 수 있다.In particular, as described above, since the curved path C is a section adjacent to the driving unit such as the driving pulley 182 (see FIG. 14) and the driven pulley 184 (see FIG. 14), since the particle generation may occur frequently, the shower head ( Using only 200c) for the purge gas injection, not for the deposition process, may be a desirable method for particle suppression.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.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 or scope of the invention as defined in the appended claims. You can do it. It is therefore to be understood that the modified embodiments are included in the technical scope of the present invention if they basically include elements of the claims of the present invention.
100...박막 증착장치 110...챔버
120...챔버리드 130...챔버몸체
140...기판수취부 142...수취핀
144...구동부 150....기판지지부
152...서셉터 154...연결부
156...하부지지부 158...롤러
160...가이드부 170...가열부
180...기판이동부 182...구동풀리
184....종동풀리 190...연결부재
200...가스공급부 205...커버
210...제1 공급라인 212...공급채널
220...제2 공급라인 230...배기라인
300...가스공급모듈 315...한정부
330...배기부재 332...배기채널
350...플라즈마 전극 355...분산부
360...전극지지부 600...기판인입인출부
610...제2 로봇암 700...로드록실
810, 820...보트 1000...기판처리장치100 Thin
120
140 ...
144 ... driving
152 ... susceptor 154 ... connection
156 ...
160 ... guide
180 < SEP >
184 ... driven
200
210 ...
220 ...
300 ...
330 ...
350 ...
360 ...
610 ...
810, 820 ... boat 1000 ... substrate processing apparatus
Claims (17)
상기 챔버 내에서 복수의 기판을 각각 한 쌍의 직선경로와 곡선경로를 갖는 소정의 폐경로를 따라 이동시키는 기판이동부;
상기 챔버 내의 직선경로 상에 구비되며, 공정가스 및 퍼지가스 중에 적어도 하나를 공급하는 제1 가스공급부;
상기 챔버 내의 곡선경로 상에 구비되며, 공정가스 및 퍼지가스 중에 적어도 하나를 공급하는 제2 가스공급부; 및
상기 기판을 상기 챔버 내부로 인입 및 인출시키는 기판인입인출부;를 포함하는 박막 증착장치.chamber;
A substrate moving unit for moving a plurality of substrates in the chamber along a predetermined closed path having a pair of straight paths and curved paths, respectively;
A first gas supply part provided on a straight path in the chamber and supplying at least one of a process gas and a purge gas;
A second gas supply part provided on a curved path in the chamber and supplying at least one of a process gas and a purge gas; And
And a substrate drawing in / out unit which draws in and draws out the substrate into the chamber.
상기 기판인입인출부는 상기 기판의 인입 및 인출을 수행할 수 있는 단일(single) 장치로 이루어진 것을 특징으로 하는 박막 증착장치.The method of claim 1, further comprising:
The thin film deposition apparatus of claim 1, wherein the substrate withdrawal and withdrawal unit comprises a single device capable of performing withdrawal and withdrawal of the substrate.
상기 기판이동부는
상기 기판을 지지하는 기판지지부와,
상기 기판지지부와 연결되어 상기 기판지지부와 연동하는 연결부재와,
상기 연결부재를 상기 직선경로 및 곡선경로를 따라 이동시키는 한 쌍의 구동부; 및
상기 기판지지부가 이동 가능하게 지지하는 가이드부;를 포함하는 박막 증착장치.The method of claim 1,
The substrate moving part
A substrate support portion for supporting the substrate;
A connection member connected to the substrate support and interlocked with the substrate support;
A pair of driving parts for moving the connection member along the straight path and the curved path; And
And a guide part for supporting the substrate support to be movable.
상기 챔버는 내부에 소정의 공간을 구비하며 상부가 개구된 챔버몸체와 상기 챔버몸체의 개구된 상부를 밀폐하는 챔버리드를 포함하고, 상기 제1 가스공급부와 제2 가스공급부는 상기 챔버리드에 구비되는 것을 특징으로 하는 박막 증착장치.The method of claim 1,
The chamber has a predetermined space therein and includes a chamber body having an upper opening and a chamber lid for sealing an opened upper portion of the chamber body, wherein the first gas supply part and the second gas supply part are provided in the chamber lead. Thin film deposition apparatus, characterized in that.
상기 제1 가스공급부와 제2 가스공급부는,
상기 챔버리드의 개구부를 밀폐하는 커버와,
상기 개구부에 구비되어 공정가스 또는 퍼지가스를 공급하는 둘 이상의 가스공급모듈과,
상기 가스공급모듈 사이에 구비되며 상기 챔버리드 또는 챔버몸체에 의해 지지되는 플라즈마 전극을 포함하는 박막 증착장치.5. The method of claim 4,
The first gas supply unit and the second gas supply unit,
A cover for sealing the opening of the chamber lid;
Two or more gas supply modules provided in the openings to supply process gas or purge gas;
And a plasma electrode provided between the gas supply modules and supported by the chamber lead or the chamber body.
상기 가스공급모듈 사이 및 상기 가스공급모듈과 상기 챔버리드 사이 중에 적어도 하나에 잔류가스의 배기를 위한 배기채널을 더 포함하는 박막 증착장치.The method of claim 5,
And an exhaust channel for exhausting residual gas between at least one of the gas supply modules and between the gas supply module and the chamber lead.
상기 제2 가스공급부는,
길이 방향으로 나누어진 복수의 가스공급블럭을 포함하며, 상기 각 가스공급블럭을 통해 분사되는 공정가스의 분사량을 조절가능한 것을 특징으로 하는 박막 증착장치.5. The method of claim 4,
The second gas supply unit,
And a plurality of gas supply blocks divided in a length direction, and controlling the injection amount of the process gas injected through the respective gas supply blocks.
상기 각각의 가스공급블럭으로 공정가스를 공급하는 복수의 분기라인과,
상기 분기라인에 구비되어 상기 각각의 가스공급블럭에 공급되는 공정가스의 양을 조절하는 유량조절밸브를 더 포함하는 박막 증착장치.The method of claim 7, wherein
A plurality of branch lines for supplying process gas to the respective gas supply blocks;
And a flow rate control valve provided at the branch line to adjust an amount of process gas supplied to each gas supply block.
상기 제2 가스공급부는,
상기 곡선경로의 적어도 일부에 대응되는 형태의 샤워헤드로 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막 증착장치.5. The method of claim 4,
The second gas supply unit,
Thin film deposition apparatus comprising a shower head of a shape corresponding to at least a portion of the curved path.
상기 샤워헤드는,
공정가스를 분사하는 공정가스 분사영역과, 퍼지가스를 분사하는 퍼지가스 분사영역 및, 잔류가스의 배기를 위한 배기영역을 포함하는 박막 증착장치.10. The method of claim 9,
The shower head includes:
A thin film deposition apparatus comprising a process gas injection region for injecting a process gas, a purge gas injection region for injecting a purge gas, and an exhaust region for exhausting residual gas.
상기 공정가스 분사영역은 상기 곡선경로의 반지름 방향 내측에서 외측으로 갈수록 더 넓은 면적을 갖는 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막 증착장치.The method of claim 10,
The process gas injection region is a thin film deposition apparatus, characterized in that the form having a larger area toward the outer side from the radial direction of the curved path.
상기 퍼지가스 분사영역은 상기 공정가스 분사영역 주위를 둘러싸도록 구비되는 것을 특징으로 하는 박막 증착장치.The method of claim 10,
The purge gas injection region is thin film deposition apparatus characterized in that it is provided so as to surround the process gas injection region.
상기 배기영역은 상기 공정가스 분사영역 주위를 둘러싸도록 구비되는 것을 특징으로 하는 박막 증착장치.The method of claim 10,
And the exhaust region is provided to surround the process gas injection region.
상기 공정가스 분사영역 주위의 적어도 일부는 퍼지가스 분사영역으로 둘러싸이고, 나머지 일부는 배기영역으로 둘러싸이는 것을 특징으로 하는 박막 증착장치.The method of claim 10,
At least a portion around the process gas injection region is surrounded by a purge gas injection region, and the other part is surrounded by an exhaust region.
상기 샤워헤드는 파티클 제거를 위하여 퍼지가스를 분사하는 퍼지가스 분사영역만을 포함하는 박막 증착장치.10. The method of claim 9,
The showerhead is a thin film deposition apparatus including only a purge gas injection area for injecting a purge gas to remove particles.
상기 챔버 내에서 기판의 증착공정을 수행하기 위하여 직선경로와 곡선경로를 갖는 소정의 폐경로를 따라 기판을 이동시키는 기판이동부;
상기 챔버 내의 직선경로 상에 구비되며, 적어도 하나의 공정가스와 퍼지가스를 공급하는 제1 가스공급부; 및
상기 챔버 내의 곡선경로 상에 구비되어 적어도 하나의 공정가스와 퍼지가스를 공급하며, 상기 곡선경로의 반지름 방향 내측에서 외측으로 갈수록 더 많은 공정가스를 기판에 분사하는 제2 가스공급부;를 포함하는 박막 증착장치.chamber;
A substrate moving unit which moves the substrate along a predetermined closed path having a straight path and a curved path to perform a deposition process of the substrate in the chamber;
A first gas supply part provided on a straight path in the chamber and supplying at least one process gas and a purge gas; And
A second gas supply part provided on the curved path in the chamber to supply at least one process gas and purge gas, and spraying more process gases to the substrate from the inner side in the radial direction of the curved path toward the outer side; Vapor deposition apparatus.
상기 챔버 내의 직선경로 상에 구비되며, 공정가스와 퍼지가스를 공급하여 증착공정을 수행하는 주 가스공급부; 및
상기 챔버 내의 곡선경로 상에 구비되며, 파티클 방지를 위해 퍼지가스를 공급하는 보조 가스공급부;를 포함하는 박막 증착장치.
In the thin film deposition apparatus having a closed path consisting of a straight path and a curved path,
A main gas supply unit provided on a straight path in the chamber and supplying a process gas and a purge gas to perform a deposition process; And
And an auxiliary gas supply unit provided on the curved path in the chamber and supplying a purge gas to prevent particles.
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