KR101675817B1 - 반도체 제조용 증착장치 - Google Patents
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Abstract
개시된 본 발명에 의한 반도체 제조용 증착장치는, 적어도 하나의 기판에 대한 증착공정이 이루어지는 챔버유닛, 챔버유닛 내에서 기판을 지지하여 회전되는 서셉터유닛, 챔버유닛 내에서 기판을 향해 증착을 위한 증착가스를 분사하는 샤워헤드유닛 및 챔버유닛의 외부로 증착가스를 배기시키는 배기유닛을 포함하며, 배기유닛은 챔버유닛의 내부에서 높낮이 조절이 가능하게 구동된다. 이러한 구성에 의하면, 기판에 대한 증착가스의 잔류시간을 조절하여 증착효율 향상에 기여할 수 있게 된다.
Description
본 발명은 반도체 제조용 증착장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 소스가스의 체류시간을 증가시켜 증착효율을 향상시킬 수 있는 반도체 제조용 증착장치를 제공하기 위한 것이다.
일반적으로, 반도체 웨이퍼나 글래스 등의 기판 상에 소정 두께의 박막을 증착하기 위해서는 스퍼터링(sputtering)과 같이 물리적인 충돌을 이용하는 물리 기상 증착법(physical vapor deposition, PVD)과, 화학 반응을 이용하는 화학 기상 증착법(chemical vapor deposition, CVD) 등을 이용한 박막 제조 방법이 사용된다.
여기서, 화학 기상 증착법으로는 상압 화학 기상 증착법(atmospheric pressure CVD, APCVD), 저압 화학 기상 증착법(low pressure CVD, LPCVD), 플라즈마 유기 화학 기상 증착법(plasma enhanced CVD, PECVD)등이 있다. 이러한 다양한 화학 기상 증착법 중에서 저온 증착이 가능하고 박막 형성 속도가 빠른 장점 때문에 플라즈마 유기 화학 기상 증착법이 많이 사용되고 있다.
그러나, 근래에는 반도체 소자의 디자인 룰(design rule)이 급격하게 미세해짐으로써 미세 패턴의 박막이 요구되는 추세임에 따라, 박막이 형성되는 영역의 단차 또한 매우 커지게 되었다. 이에 따라, 원자층 두께의 미세 패턴을 매우 균일하게 형성할 수 있을 뿐만 아니라 스텝 커버리지(step coverage)가 우수한 단원자층 증착 방법(atomic layer deposition, ALD)의 사용이 증대되고 있다.
원자층 증착 방법(ALD)은, 기체 분자들 간의 화학 반응을 이용한다는 점에 있어서 일반적인 화학 기상 증착 방법과 유사하다. 하지만, 통상의 화학 기상 증착(CVD) 방법이 다수의 기체 분자들을 동시에 프로세스 챔버 내로 주입하여 기판의 상방에서 발생된 반응 생성물을 기판에 증착하는 방식인데 반하여, 원자층 증착 방법은 하나의 기체 물질을 프로세스 챔버 내로 주입한 후 이를 퍼지(purge)하여 가열된 기판의 상부에 물리적으로 흡착된 기체만을 잔류시키고 이후에 다른 기체 물질을 주입함으로써 기판의 상면에서만 발생되는 화학 반응 생성물을 증착한다는 점에서 상이하다. 이러한 원자층 증착 방법을 통해 구현되는 박막은 스텝 커버리지 특성이 매우 우수하며 불순물 함유량이 낮은 순수한 박막을 구현하는 것이 가능한 장점을 갖고 있어 현재 널리 각광받고 있다.
그러나, 기존의 원자층 증착 장치를 이용하여 샤워헤드 또는 서셉터가 고속으로 회전하면서 서로 다른 종류의 소스가스들을 분사하고 기판이 순차적으로 소스가스를 통과하여 박막을 형성하는 경우, 기판의 고속 회전으로 인해 기판과 소스가스의 접촉시간이 짧아서 기판 표면에서 소스가스의 화학반응이 충분히 발생하지 못하는 문제점이 있다. 이로 인해 증착효율 및 증착된 박막의 품질이 저하되고 증착 시간이 증가하는 문제점이 있다.
여기서, 화학 기상 증착법으로는 상압 화학 기상 증착법(atmospheric pressure CVD, APCVD), 저압 화학 기상 증착법(low pressure CVD, LPCVD), 플라즈마 유기 화학 기상 증착법(plasma enhanced CVD, PECVD)등이 있다. 이러한 다양한 화학 기상 증착법 중에서 저온 증착이 가능하고 박막 형성 속도가 빠른 장점 때문에 플라즈마 유기 화학 기상 증착법이 많이 사용되고 있다.
그러나, 근래에는 반도체 소자의 디자인 룰(design rule)이 급격하게 미세해짐으로써 미세 패턴의 박막이 요구되는 추세임에 따라, 박막이 형성되는 영역의 단차 또한 매우 커지게 되었다. 이에 따라, 원자층 두께의 미세 패턴을 매우 균일하게 형성할 수 있을 뿐만 아니라 스텝 커버리지(step coverage)가 우수한 단원자층 증착 방법(atomic layer deposition, ALD)의 사용이 증대되고 있다.
원자층 증착 방법(ALD)은, 기체 분자들 간의 화학 반응을 이용한다는 점에 있어서 일반적인 화학 기상 증착 방법과 유사하다. 하지만, 통상의 화학 기상 증착(CVD) 방법이 다수의 기체 분자들을 동시에 프로세스 챔버 내로 주입하여 기판의 상방에서 발생된 반응 생성물을 기판에 증착하는 방식인데 반하여, 원자층 증착 방법은 하나의 기체 물질을 프로세스 챔버 내로 주입한 후 이를 퍼지(purge)하여 가열된 기판의 상부에 물리적으로 흡착된 기체만을 잔류시키고 이후에 다른 기체 물질을 주입함으로써 기판의 상면에서만 발생되는 화학 반응 생성물을 증착한다는 점에서 상이하다. 이러한 원자층 증착 방법을 통해 구현되는 박막은 스텝 커버리지 특성이 매우 우수하며 불순물 함유량이 낮은 순수한 박막을 구현하는 것이 가능한 장점을 갖고 있어 현재 널리 각광받고 있다.
그러나, 기존의 원자층 증착 장치를 이용하여 샤워헤드 또는 서셉터가 고속으로 회전하면서 서로 다른 종류의 소스가스들을 분사하고 기판이 순차적으로 소스가스를 통과하여 박막을 형성하는 경우, 기판의 고속 회전으로 인해 기판과 소스가스의 접촉시간이 짧아서 기판 표면에서 소스가스의 화학반응이 충분히 발생하지 못하는 문제점이 있다. 이로 인해 증착효율 및 증착된 박막의 품질이 저하되고 증착 시간이 증가하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 소스가스와 기판의 접촉시간을 증가시켜 증착효율을 향상시키는 반도체 제조용 증착장치를 제공하기 위한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 반도체 제조용 증착장치는, 적어도 하나의 기판에 대한 증착공정이 이루어지는 챔버유닛, 상기 챔버유닛 내에서 상기 기판을 지지하여 회전되는 서셉터유닛, 상기 챔버유닛 내에서 상기 기판을 향해 증착을 위한 증착가스를 분사하는 샤워헤드유닛 및, 상기 챔버유닛의 외부로 상기 증착가스를 배기시키는 배기유닛을 포함하며, 상기 배기유닛은 상기 챔버유닛의 내부에서 높낮이 조절이 가능하게 구동된다.
일측에 의하면, 상기 배기유닛은 상기 챔버유닛과 상기 서셉터유닛 사이에 승하강 가능하게 설치된다.
일측에 의하면, 상기 배기유닛은, 상기 챔버유닛의 내주면을 따라 설치되는 배기하우징, 상기 배기하우징 내에 움직임 가능하게 설치되며, 상기 증착소스를 배기시키기 위한 배기홀이 마련되는 배기배플 및, 상기 배기배플을 상기 배기하우징 내에서 승하강 시키는 배기구동부를 포함한다.
일측에 의하면, 상기 배기배플은 상기 배기하우징에 대해 회전 가능하여, 상기 배기하우징에 대한 돌출각도가 조절 가능하다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 반도체 제조용 증착장치는, 적어도 하나의 기판의 증착공정이 이루어지는 챔버유닛, 상기 챔버유닛 내에서 상기 기판을 지지하여 회전되는 서셉터유닛, 상기 챔버유닛 내에서 상기 기판을 향해 증착을 위한 증착가스를 분사하는 샤워헤드유닛 및, 상기 챔버유닛의 외부로 상기 증착가스를 배기시키는 배기유닛을 포함하며, 상기 배기유닛은 상기 챔버유닛의 내부에서 자세 변환 가능하여 상기 기판에 대한 상기 증착가스의 체류시간을 조절한다.
일측에 의하면, 상기 배기유닛은, 상기 챔버유닛과 상기 서셉터유닛의 사이에 설치되는 배기하우징, 상기 배기하우징 내에 움직임 가능하게 설치되며, 상기 증착소스를 배기시키기 위한 배기홀이 마련되는 배기배플 및, 상기 배기배플을 상기 배기하우징 내에서 승하강 시키는 배기구동부를 포함한다.
일측에 의하면, 상기 배기배플은 상기 배기하우징에 대해 회전 가능하여, 상기 배기하우징에 대한 돌출각도가 조절 가능하다.
일측에 의하면, 상기 배기유닛은 상기 챔버유닛과 상기 서셉터유닛 사이에 승하강 가능하게 설치된다.
일측에 의하면, 상기 배기유닛은, 상기 챔버유닛의 내주면을 따라 설치되는 배기하우징, 상기 배기하우징 내에 움직임 가능하게 설치되며, 상기 증착소스를 배기시키기 위한 배기홀이 마련되는 배기배플 및, 상기 배기배플을 상기 배기하우징 내에서 승하강 시키는 배기구동부를 포함한다.
일측에 의하면, 상기 배기배플은 상기 배기하우징에 대해 회전 가능하여, 상기 배기하우징에 대한 돌출각도가 조절 가능하다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 반도체 제조용 증착장치는, 적어도 하나의 기판의 증착공정이 이루어지는 챔버유닛, 상기 챔버유닛 내에서 상기 기판을 지지하여 회전되는 서셉터유닛, 상기 챔버유닛 내에서 상기 기판을 향해 증착을 위한 증착가스를 분사하는 샤워헤드유닛 및, 상기 챔버유닛의 외부로 상기 증착가스를 배기시키는 배기유닛을 포함하며, 상기 배기유닛은 상기 챔버유닛의 내부에서 자세 변환 가능하여 상기 기판에 대한 상기 증착가스의 체류시간을 조절한다.
일측에 의하면, 상기 배기유닛은, 상기 챔버유닛과 상기 서셉터유닛의 사이에 설치되는 배기하우징, 상기 배기하우징 내에 움직임 가능하게 설치되며, 상기 증착소스를 배기시키기 위한 배기홀이 마련되는 배기배플 및, 상기 배기배플을 상기 배기하우징 내에서 승하강 시키는 배기구동부를 포함한다.
일측에 의하면, 상기 배기배플은 상기 배기하우징에 대해 회전 가능하여, 상기 배기하우징에 대한 돌출각도가 조절 가능하다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따르면, 첫째, 증착가스가 배기되는 배기유닛의 높낮이를 조절함으로써, 배기되는 증착가스의 유동을 저지하여 기판에 대한 증착가스의 잔류시간을 조절할 수 있게 된다. 이로 인해, 기판에 대한 증착 효율 및 박막 품질이 향상된다.
둘째, 서셉터유닛 및 샤워헤드유닛의 구조 변경 없이 배기유닛의 높낮이 조절로 증착가스의 배기 시간을 조절할 수 있게 되어, 구조가 단순하다.
셋째, 배기배플을 회전시켜 배기하우징에 대해 돌출된 각도를 조절함으로써, 배기배플로 유입되어 배기되는 증착가스의 배기시간 조절에 용이하다.
둘째, 서셉터유닛 및 샤워헤드유닛의 구조 변경 없이 배기유닛의 높낮이 조절로 증착가스의 배기 시간을 조절할 수 있게 되어, 구조가 단순하다.
셋째, 배기배플을 회전시켜 배기하우징에 대해 돌출된 각도를 조절함으로써, 배기배플로 유입되어 배기되는 증착가스의 배기시간 조절에 용이하다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 반도체 제조용 증착장치를 개략적으로 도시한 단면도,
도 2는 도 1에 도시된 반도체 제조용 증착장치의 배기유닛 동작을 설명하기 위해 개략적으로 도시한 단면도, 그리고,
도 3은 도 1에 도시된 반도체 제조용 증착장치의 배기유닛 변형예를 개략적으로 도시한 요부 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 반도체 제조용 증착장치의 배기유닛 동작을 설명하기 위해 개략적으로 도시한 단면도, 그리고,
도 3은 도 1에 도시된 반도체 제조용 증착장치의 배기유닛 변형예를 개략적으로 도시한 요부 단면도이다.
이하, 본 발명을 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 설명한다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 반도체 제조용 증착장치(1)는 챔버유닛(10), 서셉터유닛(20), 샤워헤드유닛(30) 및 배기유닛(40)을 포함한다.
상기 챔버유닛(10)은 적어도 하나의 기판(W)에 대한 증착공정이 이루어진다. 상기 챔버유닛(10)은 내부에 적어도 하나의 기판(W)이 수용될 수 있는 공간을 가지도록 내부가 중공인 프로세스 챔버를 포함한다.
본 실시예에서는 상기 챔버유닛(10)의 내부에서 복수의 기판(W)이 동시에 수용되어 증착되는 것으로 도시 및 예시한다. 아울러, 상기 기판(W)은 실리콘 웨이퍼(silicon wafer)일 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 기판(W)은 LCD(liquid crystal display), PDP(plasma display panel)와 같은 평판 디스플레이 장치용으로 사용하는 유리를 포함하는 투명 기판일 수 있다. 또한, 상기 기판(W)은 형상 및 크기가 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 원형 및 사각형 플레이트 등 실질적으로 다양한 형상과 크기를 가질 수 있다.
상기 서셉터유닛(20)은 챔버유닛(10)의 내부에서 기판(W)을 지지하여, 기판(W)이 공전하도록 회전축(21)을 중심으로 회전된다. 이러한 서셉터유닛(20)은 복수의 기판(W)이 놓여지는 원형의 플레이트 형상을 가진다.
참고로, 본 발명에서 설명하는 서셉터유닛(20)은 스루풋(throughput)이 우수한 세미배치(semi-batch) 타입으로서, 복수의 기판(W)이 동일 평면 상에 일면이 지지되도록 배치되고 서셉터유닛(20)의 표면에서 원주 방향을 따라 방사상으로 배치된다.
상기 샤워헤드유닛(30)은 챔버유닛(10) 내에서 기판(W)을 향해 증착을 위한 증착가스를 분사한다. 상기 샤워헤드유닛(30)은 챔버유닛(10)의 상부에 구비되어 서셉터유닛(20)에 지지된 복수의 기판(W) 표면으로 증착가스를 제공한다. 이러한 샤워헤드유닛(30)은 기판(W)과 마주하는 위치에 복수의 분사홀(31)이 관통 형성되어, 증착가스를 분사한다. 여기서, 상기 분사홀(31)의 크기, 개수 및 배치 형태는 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 기판(W)으로 균일하게 증착가스를 분사할 수 있도록 실질적으로 다양한 형태로 배치될 수 있다. 또한, 상기 분사홀(31)은 원형 홀 또는 슬릿 형태를 가질 수 있다.
참고로, 상기 증착가스는 상기 기판(W) 표면에 형성하고자 하는 박막을 구성하는 물질이 포함된 소스가스와 상기 소스가스의 퍼지를 위한 퍼지가스를 포함한다. 또한, 본 실시예에 따르면 소스가스로서 서로 반응하여 박막 물질을 형성하는 서로 다른 2 종류의 가스가 사용되고, 퍼지가스로는 상기 소스가스들 및 상기 기판(W)과 상기 기판(W) 상에 형성된 박막과 화학적으로 반응하지 않는 안정한 가스가 사용된다.
상기 배기유닛(40)은 챔버유닛(10)의 외부로 증착가스를 배기시킨다. 상기 배기유닛(40)은 챔버유닛(10) 내의 미반응 증착가스 및 잔류 증착가스를 포함하는 배기가스를 배기시킨다. 상기 배기유닛(40)은 챔버유닛(10)의 내부에서 높낮이 조절이 가능하도록 구동된다. 이러한 배기유닛(40)은 챔버유닛(10)의 내주면에 승하강 가능하게 설치되며, 배기하우징(41), 배기배플(42) 및 배기구동부(43)를 포함한다.
상기 배기하우징(41)은 챔버유닛(10)와 서셉터유닛(20)의 사이에 마련되며, 본 실시예에서는 배기하우징(41)이 챔버유닛(10)의 내주면을 따라 설치되는 것으로 도시 및 예시한다. 이러한 배기하우징(41)은 도 1에 확대 도시된 바와 같이, 내부에 배기배플(42)의 설치를 위해 공간을 구비한다. 참고로, 상기 배기하우징(41)은 챔버유닛(10)의 내주면이 밀착 설치되지 않고 이격되어 설치되거나, 챔버유닛(10)의 내주면에 일체로 형성되는 변형예도 가능하다.
상기 배기배플(42)은 배기하우징(41) 내에 움직임 가능하게 설치되며, 증착소스를 배기시키기 위한 배기홀(42a)이 마련된다. 상기 배기배플(42)은 배기하우징(41)의 내면에 밀착되어 설치되는 것으로 도시 및 예시한다. 이러한 배기배플(42)은 흡입력을 발생시키는 미도시된 배기펌프와 연결되어, 서셉터유닛(20) 상의 증착소스를 챔버유닛(10)의 외부로 배기시키기 된다.
상기 배기구동부(43)는 배기배플(42)을 배기하우징(41) 내에서 승하강 시킨다. 상기 배기구동부(43)는 도 2의 도시와 같이, 배기배플(42)을 승하강시켜 배기하우징(41)에 대한 배기배플(42)의 승하강 높이를 조절한다. 이렇게 배기구동부(43)에 의해 배기배플(42)의 승하강 높이가 조절됨으로써, 샤워헤드유닛(30)에서 분사된 증착가스가 배기배플(42)로 배출되는 것을 지연시켜 기판(W) 표면에서 체류하는 시간을 증가시킨다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 반도체 제조용 증착장치(1)의 증착동작을 도 1 및 도 2를 참고하여 설명한다.
도 1 및 도 2의 도시와 같이, 상기 챔버유닛(10)의 내부에서 서셉터유닛(20)에 지지된 기판(W)을 향해 샤워헤드유닛(30)이 증착가스를 분사한다. 이때, 상기 서셉터유닛(20)에 지지된 기판(W)은 서셉터유닛(20)의 회전에 의해 회전되어, 증착가스에 의해 기판(W)에 소정 박막이 증착된다.
한편, 상기 증착가스 중 미 반응 증착가스 또는 잔류된 증착가스는 배기유닛(40)을 통해 배기된다. 이때, 상기 배기유닛(40)의 배기배플(42)의 높낮이가 배기하우징(41)에 대해 배기구동부(43)에 의해 조절됨으로써, 배기홀(42a)로 유입되는 증착가스를 지연시켜 증착가스의 잔류 시간을 지연시킨다. 여기서, 상기 배기배플(42)의 높낮이는 기판(W)에 형성될 박막의 조건에 따라 가변됨으로써, 기판(W)에 대한 증착가스의 노출 시간을 조절하게 된다.
참고로, 본 실시예에서는 상기 배기하우징(41)에 대한 배기배플(42)의 높낮이만 조절하는 것으로 꼭 한정하지 않는다. 즉, 도 3의 도시와 같이, 상기 배기배플(42')이 배기하우징(41) 내에서 승하강되어 높낮이가 조절됨과 아울러, 회전되어 배기하우징(41)에 대하 배기배플(42')의 돌출 각도도 조절 가능하다. 이때, 상기 배기배플(42')은 배기하우징(41) 내에서 회전이 간섭되지 않도록 저면이 곡면으로 형성됨이 좋다. 이렇게, 상기 배기배플(42')의 돌출각도가 조절될 경우, 배기배플(42)에 마련된 배기홀(42a)로 유입되어 배기되는 증착가스의 배기시간 또한, 조절 가능해진다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 반도체 제조용 증착장치(1)는 챔버유닛(10), 서셉터유닛(20), 샤워헤드유닛(30) 및 배기유닛(40)을 포함한다.
상기 챔버유닛(10)은 적어도 하나의 기판(W)에 대한 증착공정이 이루어진다. 상기 챔버유닛(10)은 내부에 적어도 하나의 기판(W)이 수용될 수 있는 공간을 가지도록 내부가 중공인 프로세스 챔버를 포함한다.
본 실시예에서는 상기 챔버유닛(10)의 내부에서 복수의 기판(W)이 동시에 수용되어 증착되는 것으로 도시 및 예시한다. 아울러, 상기 기판(W)은 실리콘 웨이퍼(silicon wafer)일 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 기판(W)은 LCD(liquid crystal display), PDP(plasma display panel)와 같은 평판 디스플레이 장치용으로 사용하는 유리를 포함하는 투명 기판일 수 있다. 또한, 상기 기판(W)은 형상 및 크기가 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 원형 및 사각형 플레이트 등 실질적으로 다양한 형상과 크기를 가질 수 있다.
상기 서셉터유닛(20)은 챔버유닛(10)의 내부에서 기판(W)을 지지하여, 기판(W)이 공전하도록 회전축(21)을 중심으로 회전된다. 이러한 서셉터유닛(20)은 복수의 기판(W)이 놓여지는 원형의 플레이트 형상을 가진다.
참고로, 본 발명에서 설명하는 서셉터유닛(20)은 스루풋(throughput)이 우수한 세미배치(semi-batch) 타입으로서, 복수의 기판(W)이 동일 평면 상에 일면이 지지되도록 배치되고 서셉터유닛(20)의 표면에서 원주 방향을 따라 방사상으로 배치된다.
상기 샤워헤드유닛(30)은 챔버유닛(10) 내에서 기판(W)을 향해 증착을 위한 증착가스를 분사한다. 상기 샤워헤드유닛(30)은 챔버유닛(10)의 상부에 구비되어 서셉터유닛(20)에 지지된 복수의 기판(W) 표면으로 증착가스를 제공한다. 이러한 샤워헤드유닛(30)은 기판(W)과 마주하는 위치에 복수의 분사홀(31)이 관통 형성되어, 증착가스를 분사한다. 여기서, 상기 분사홀(31)의 크기, 개수 및 배치 형태는 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 기판(W)으로 균일하게 증착가스를 분사할 수 있도록 실질적으로 다양한 형태로 배치될 수 있다. 또한, 상기 분사홀(31)은 원형 홀 또는 슬릿 형태를 가질 수 있다.
참고로, 상기 증착가스는 상기 기판(W) 표면에 형성하고자 하는 박막을 구성하는 물질이 포함된 소스가스와 상기 소스가스의 퍼지를 위한 퍼지가스를 포함한다. 또한, 본 실시예에 따르면 소스가스로서 서로 반응하여 박막 물질을 형성하는 서로 다른 2 종류의 가스가 사용되고, 퍼지가스로는 상기 소스가스들 및 상기 기판(W)과 상기 기판(W) 상에 형성된 박막과 화학적으로 반응하지 않는 안정한 가스가 사용된다.
상기 배기유닛(40)은 챔버유닛(10)의 외부로 증착가스를 배기시킨다. 상기 배기유닛(40)은 챔버유닛(10) 내의 미반응 증착가스 및 잔류 증착가스를 포함하는 배기가스를 배기시킨다. 상기 배기유닛(40)은 챔버유닛(10)의 내부에서 높낮이 조절이 가능하도록 구동된다. 이러한 배기유닛(40)은 챔버유닛(10)의 내주면에 승하강 가능하게 설치되며, 배기하우징(41), 배기배플(42) 및 배기구동부(43)를 포함한다.
상기 배기하우징(41)은 챔버유닛(10)와 서셉터유닛(20)의 사이에 마련되며, 본 실시예에서는 배기하우징(41)이 챔버유닛(10)의 내주면을 따라 설치되는 것으로 도시 및 예시한다. 이러한 배기하우징(41)은 도 1에 확대 도시된 바와 같이, 내부에 배기배플(42)의 설치를 위해 공간을 구비한다. 참고로, 상기 배기하우징(41)은 챔버유닛(10)의 내주면이 밀착 설치되지 않고 이격되어 설치되거나, 챔버유닛(10)의 내주면에 일체로 형성되는 변형예도 가능하다.
상기 배기배플(42)은 배기하우징(41) 내에 움직임 가능하게 설치되며, 증착소스를 배기시키기 위한 배기홀(42a)이 마련된다. 상기 배기배플(42)은 배기하우징(41)의 내면에 밀착되어 설치되는 것으로 도시 및 예시한다. 이러한 배기배플(42)은 흡입력을 발생시키는 미도시된 배기펌프와 연결되어, 서셉터유닛(20) 상의 증착소스를 챔버유닛(10)의 외부로 배기시키기 된다.
상기 배기구동부(43)는 배기배플(42)을 배기하우징(41) 내에서 승하강 시킨다. 상기 배기구동부(43)는 도 2의 도시와 같이, 배기배플(42)을 승하강시켜 배기하우징(41)에 대한 배기배플(42)의 승하강 높이를 조절한다. 이렇게 배기구동부(43)에 의해 배기배플(42)의 승하강 높이가 조절됨으로써, 샤워헤드유닛(30)에서 분사된 증착가스가 배기배플(42)로 배출되는 것을 지연시켜 기판(W) 표면에서 체류하는 시간을 증가시킨다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 반도체 제조용 증착장치(1)의 증착동작을 도 1 및 도 2를 참고하여 설명한다.
도 1 및 도 2의 도시와 같이, 상기 챔버유닛(10)의 내부에서 서셉터유닛(20)에 지지된 기판(W)을 향해 샤워헤드유닛(30)이 증착가스를 분사한다. 이때, 상기 서셉터유닛(20)에 지지된 기판(W)은 서셉터유닛(20)의 회전에 의해 회전되어, 증착가스에 의해 기판(W)에 소정 박막이 증착된다.
한편, 상기 증착가스 중 미 반응 증착가스 또는 잔류된 증착가스는 배기유닛(40)을 통해 배기된다. 이때, 상기 배기유닛(40)의 배기배플(42)의 높낮이가 배기하우징(41)에 대해 배기구동부(43)에 의해 조절됨으로써, 배기홀(42a)로 유입되는 증착가스를 지연시켜 증착가스의 잔류 시간을 지연시킨다. 여기서, 상기 배기배플(42)의 높낮이는 기판(W)에 형성될 박막의 조건에 따라 가변됨으로써, 기판(W)에 대한 증착가스의 노출 시간을 조절하게 된다.
참고로, 본 실시예에서는 상기 배기하우징(41)에 대한 배기배플(42)의 높낮이만 조절하는 것으로 꼭 한정하지 않는다. 즉, 도 3의 도시와 같이, 상기 배기배플(42')이 배기하우징(41) 내에서 승하강되어 높낮이가 조절됨과 아울러, 회전되어 배기하우징(41)에 대하 배기배플(42')의 돌출 각도도 조절 가능하다. 이때, 상기 배기배플(42')은 배기하우징(41) 내에서 회전이 간섭되지 않도록 저면이 곡면으로 형성됨이 좋다. 이렇게, 상기 배기배플(42')의 돌출각도가 조절될 경우, 배기배플(42)에 마련된 배기홀(42a)로 유입되어 배기되는 증착가스의 배기시간 또한, 조절 가능해진다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1: 반도체 제조용 증착장치 10: 챔버유닛
20: 서셉터유닛 30: 샤워헤드유닛
40: 배기유닛 41: 배기하우징
42: 배기배플 43: 배기구동부
20: 서셉터유닛 30: 샤워헤드유닛
40: 배기유닛 41: 배기하우징
42: 배기배플 43: 배기구동부
Claims (7)
- 적어도 하나의 기판에 대한 증착공정이 이루어지는 챔버유닛;
상기 챔버유닛 내에서 상기 기판을 지지하여 회전되는 서셉터유닛;
상기 챔버유닛 내에서 상기 기판을 향해 증착을 위한 증착가스를 분사하는 샤워헤드유닛; 및
상기 챔버유닛의 내주면을 따라 설치되는 배기하우징과, 상기 배기하우징 내에 움직임 가능하게 설치되며 상기 증착가스를 배기시키기 위한 배기홀이 마련되는 배기배플을 포함하고, 상기 챔버유닛의 외부로 상기 증착가스를 배기시키는 배기유닛을 포함하며,
상기 배기유닛은 상기 챔버유닛의 내부에서 높낮이 조절이 가능하게 구동되고, 상기 배기배플은 상기 배기하우징에 대해 회전 가능하여 상기 배기하우징에 대한 돌출각도가 조절 가능한 반도체 제조용 증착장치.
- 제1항에 있어서,
상기 배기유닛은 상기 챔버유닛과 상기 서셉터유닛 사이에 승하강 가능하게 설치되는 반도체 제조용 증착장치.
- 제1항에 있어서,
상기 배기유닛은 상기 배기배플을 상기 배기하우징 내에서 승하강 시키는 배기구동부를 더 포함하는 반도체 제조용 증착장치.
- 삭제
- 적어도 하나의 기판의 증착공정이 이루어지는 챔버유닛;
상기 챔버유닛 내에서 상기 기판을 지지하여 회전되는 서셉터유닛;
상기 챔버유닛 내에서 상기 기판을 향해 증착을 위한 증착가스를 분사하는 샤워헤드유닛; 및
상기 챔버유닛의 외부로 상기 증착가스를 배기시키는 배기유닛을 포함하며,
상기 배기유닛은 회전 가능하여 돌출 각도가 조절 가능한 배기배플을 포함하여, 상기 기판에 대한 상기 증착가스의 체류시간을 조절하는 반도체 제조용 증착장치.
- 제5항에 있어서,
상기 배기유닛은,
상기 챔버유닛과 상기 서셉터유닛의 사이에 설치되는 배기하우징; 및,
상기 배기배플을 상기 배기하우징 내에서 승하강 시키는 배기구동부를 더 포함하고,
상기 배기배플은 상기 배기하우징 내에 움직임 가능하게 설치되며 상기 증착가스를 배기시키기 위한 배기홀이 마련되는 반도체 제조용 증착장치.
- 제6항에 있어서,
상기 배기배플은 상기 배기하우징에 대해 회전 가능하여, 상기 배기하우징에 대한 돌출각도가 조절 가능한 반도체 제조용 증착장치.
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| KR1020150014323A KR101675817B1 (ko) | 2015-01-29 | 2015-01-29 | 반도체 제조용 증착장치 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11401608B2 (en) * | 2020-10-20 | 2022-08-02 | Sky Tech Inc. | Atomic layer deposition equipment and process method |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100635217B1 (ko) | 2005-04-12 | 2006-10-17 | 주식회사 에이디피엔지니어링 | 플라즈마 처리장치 |
| KR101460557B1 (ko) * | 2008-12-29 | 2014-11-14 | 주식회사 케이씨텍 | 플라즈마 처리장치 |
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|---|---|---|---|---|
| KR101468599B1 (ko) * | 2008-10-22 | 2014-12-04 | 주식회사 케이씨텍 | 플라즈마 처리장치 |
| KR101494297B1 (ko) * | 2008-10-23 | 2015-02-23 | 주성엔지니어링(주) | 기판 처리 장치 |
| KR101126389B1 (ko) | 2009-12-29 | 2012-03-28 | 주식회사 케이씨텍 | 원자층 증착장치의 서셉터 유닛 |
| KR20120036464A (ko) | 2010-10-08 | 2012-04-18 | 주식회사 케이씨텍 | 서셉터 및 그를 구비한 원자층 증착 장치 |
-
2015
- 2015-01-29 KR KR1020150014323A patent/KR101675817B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (2)
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| KR100635217B1 (ko) | 2005-04-12 | 2006-10-17 | 주식회사 에이디피엔지니어링 | 플라즈마 처리장치 |
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| KR20160093386A (ko) | 2016-08-08 |
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