KR101760666B1 - The apparatus for depositing atomic layer - Google Patents

The apparatus for depositing atomic layer Download PDF

Info

Publication number
KR101760666B1
KR101760666B1 KR1020140012587A KR20140012587A KR101760666B1 KR 101760666 B1 KR101760666 B1 KR 101760666B1 KR 1020140012587 A KR1020140012587 A KR 1020140012587A KR 20140012587 A KR20140012587 A KR 20140012587A KR 101760666 B1 KR101760666 B1 KR 101760666B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
process chamber
loading
substrates
atomic layer
Prior art date
Application number
KR1020140012587A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20150091848A (en
Inventor
신웅철
최규정
백민
Original Assignee
주식회사 엔씨디
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엔씨디 filed Critical 주식회사 엔씨디
Priority to KR1020140012587A priority Critical patent/KR101760666B1/en
Publication of KR20150091848A publication Critical patent/KR20150091848A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101760666B1 publication Critical patent/KR101760666B1/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45502—Flow conditions in reaction chamber
    • C23C16/45504—Laminar flow

Abstract

본 발명은 카세트 없이 다수장의 기판을 챔버 내에 층상 흐름 간격으로 로딩한 상태에서 원자층 증착 공정을 수행할 수 있는 원자층 증착장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 원자층 증착장치는, 원자층 증착 공정이 이루어지는 공정 챔버; 상기 공정 챔버 내부에 형성되며, 다수장의 기판을 층상 흐름 간격으로 적재할 수 있는 기판 적재수단; 상기 공정 챔버의 일측부에 일측벽을 이루도록 형성되며, 상기 기판의 반출입시에 상기 공정 챔버를 열고 닫는 게이트부; 상기 공정 챔버 외부에 설치되며, 상기 공정 챔버 내부로 상기 기판을 반출입하고, 상기 기판 적재수단에 적재하는 기판 반송수단;을 포함한다. The present invention relates to an atomic layer deposition apparatus capable of performing an atomic layer deposition process in which a plurality of substrates are loaded in a chamber at a layer flow interval without a cassette, ; Substrate loading means formed inside the process chamber and capable of loading a plurality of substrates at a laminar flow interval; A gate unit formed on one side of the process chamber to open and close the process chamber when the substrate is loaded and unloaded; And substrate transfer means provided outside the process chamber for loading and unloading the substrate into the process chamber and loading the substrate into the substrate loading means.

Description

원자층 증착장치{THE APPARATUS FOR DEPOSITING ATOMIC LAYER}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an atomic layer deposition apparatus,

본 발명은 원자층 증착장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 카세트 없이 다수장의 기판을 챔버 내에 층상 흐름 간격으로 로딩한 상태에서 원자층 증착 공정을 수행할 수 있는 원자층 증착장치에 관한 것이다. The present invention relates to an atomic layer deposition apparatus, and more particularly, to an atomic layer deposition apparatus capable of performing an atomic layer deposition process in which a plurality of substrates are loaded in a chamber at a laminar flow interval without a cassette.

일반적으로 반도체 소자나 평판 디스플레이 소자 등의 제조에서는 다양한 제조공정을 거치게 되는데, 그 중에서 웨이퍼나 글래스(이하, '기판'이라고 한다) 상에 소정의 박막을 증착시키는 공정이 필수적으로 진행된다. 이러한 박막 증착공정은 스퍼터링법(sputtering), 화학기상증착법(CVD: chemical vapor deposition), 원자층 증착법(ALD: atomic layer deposition) 등이 주로 사용된다. BACKGROUND ART [0002] In general, a semiconductor device, a flat panel display device, or the like is subjected to various manufacturing processes. In particular, a process for depositing a predetermined thin film on a wafer or glass (hereinafter referred to as a " substrate " The thin film deposition process is mainly performed by sputtering, chemical vapor deposition (CVD), or atomic layer deposition (ALD).

먼저, 스퍼터링법은 예를 들어, 플라즈마 상태에서 아르곤 이온을 생성시키기 위해 고전압을 타겟에 인가한 상태에서 아르곤 등의 비활성 가스를 공정챔버 내로 주입시킨다. 이때, 아르곤 이온들은 타겟의 표면에 스퍼터링되고, 타겟의 원자들은 타겟의 표면으로부터 이탈되어 기판에 증착된다. First, the sputtering method injects an inert gas such as argon into the process chamber while applying a high voltage to the target, for example, to generate argon ions in a plasma state. At this time, the argon ions are sputtered on the surface of the target, and the atoms of the target are separated from the surface of the target and deposited on the substrate.

이러한 스퍼터링법에 의해 기판과 접착성이 우수한 고순도 박막을 형성할 수 있으나, 공정 차이를 갖는 고집적 박막을 스퍼터링법으로 증착하는 경우에는 전체 박막에 대해서 균일도를 확보하기가 매우 어려워 미세한 패턴을 위한 스퍼티링법의 적용에는 한계가 있다. Although a high purity thin film excellent in adhesiveness to a substrate can be formed by such a sputtering method, when a highly integrated thin film having a process difference is deposited by a sputtering method, it is very difficult to secure uniformity for the entire thin film. There are limits to the application of the ring method.

다음으로 화학기상증착법은 가장 널리 이용되는 증착기술로서, 반응가스와 분해가스를 이용하여 요구되는 두께를 갖는 박막을 기판상에 증착하는 방법이다. 예컨데, 화학기상증착법은 먼저 다양한 가스들을 반응 챔버로 주입시키고, 열, 빛 또는 플라즈마와 같은 고에너지에 의해 유도된 가스들을 화학반응시킴으로써 기판상에 요구되는 두께의 박막을 증착시킨다. Next, chemical vapor deposition (CVD) is the most widely used deposition technique, in which a thin film having a desired thickness is deposited on a substrate using a reaction gas and a decomposition gas. For example, the chemical vapor deposition method first deposits a thin film having a desired thickness on a substrate by injecting various gases into a reaction chamber and chemically reacting gases induced by high energy such as heat, light or plasma.

아울러 화학기상증착법에서는 반응에너지만큼 인가된 플라즈마 또는 가스들의 비(ratio) 및 양(amount)을 통해 반응 조건을 제어함으로써, 증착률을 증가시킨다. In addition, the chemical vapor deposition method increases the deposition rate by controlling the reaction conditions through the ratio and amount of the plasma or gases applied as the reaction energy.

그러나 화학기상증착법에서는 반응들이 빠르기 때문에 원자들의 열역학적 안정성을 제어하기 매우 어렵고, 박막의 물리적, 화학적 전기적 특성을 저하시키는 문제점이 있다. However, in the chemical vapor deposition method, since the reactions are rapid, it is very difficult to control the thermodynamic stability of the atoms, and the physical, chemical and electrical characteristics of the thin film are deteriorated.

마지막으로 원자층 증착법은 (ALD: Atomic Layer Deposition)은 박막을 형성하기 위한 반응 챔버(chamber) 내로 두 가지 이상의 반응물(reactants)을 하나씩 차례로 투입하여 각각의 반응물의 분해와 흡착에 의해서 박막을 원자층 단위로 증착하는 방법이다. 즉, 제1반응가스를 펄싱(pulsing) 방식으로 공급하여 챔버 내부에서 하부막에 화학적으로 증착시킨 후, 물리적으로 결합하고 있는 잔류 제1반응가스는 퍼지(purge) 방식으로 제거된다. 이어서, 제2반응가스도 펄싱(pulsing)과 퍼지(purge) 과정을 통해 일부가 제1반응가스(제1반응물)와 화학적인 결합을 하면서 원하는 박막이 기판에 증착된다. 상술한 원자층 증착공정에서, 각각의 반응가스가 일회의 펄싱(pulsing) 및 퍼지(purge)가 행해지는 시간을 사이클(cycle)이라 부른다. 이러한 원자층 증착방식으로 형성 가능한 박막으로는 Al2O3, Ta2O3, TiO2 및 Si3N4가 대표적이다.Atomic Layer Deposition (ALD) is an atomic layer deposition method in which two or more reactants are sequentially introduced into a reaction chamber to form a thin film, By volume. That is, the first reaction gas is supplied in a pulsing manner and is chemically deposited on the lower film in the chamber, and then the remaining first reaction gas physically bonded is removed in a purge manner. Then, the second reaction gas is also chemically bonded to the first reaction gas (first reaction material) through pulsing and purge processes, so that a desired thin film is deposited on the substrate. In the above-described atomic layer deposition process, the time during which each reaction gas is subjected to pulsing and purge is referred to as a cycle. Al 2 O 3 , Ta 2 O 3 , TiO 2, and Si 3 N 4 are typical examples of thin films that can be formed by the atomic layer deposition method.

상기 원자층 증착은 600℃ 이하의 낮은 온도에서도 우수한 단차도포성(step coverage)을 갖는 박막을 형성할 수 있기 때문에, 차세대 반도체 소자, 디스플레이, 태양전지 등을 제조하는 공정에서 많은 사용이 예상되는 공정기술이다. Since the atomic layer deposition can form a thin film having an excellent step coverage even at a low temperature of 600 ° C or lower, it is possible to form a thin film having a step coverage that is expected to be used in a process for manufacturing a next- Technology.

이렇게 원자층 증착 공정이 반도체 분야 뿐만아니라 디스플레이, 태양전지 등의 분야에 확대되어 사용되기 위해서는 대면적 기판에 대하여 균일한 박막을 얻을 수 있어야 할 뿐만아니라, 대면적 기판 다수장의 한 번의 공정으로 처리하여 충분한 생산성을 확보하여야 한다. In order to use the atomic layer deposition process not only in the semiconductor field but also in the field of display, solar cell, etc., it is necessary to obtain a uniform thin film on a large-area substrate, Sufficient productivity should be ensured.

따라서 다수장의 대면적 기판을 하나의 챔버에 로딩한 상태에서 동시에 균일한 박막을 형성할 수 있는 원자층 증착장치의 개발이 절실하게 요구되고 있다. Accordingly, it is urgently required to develop an atomic layer deposition apparatus capable of simultaneously forming a uniform thin film while loading a plurality of large-area substrates into a single chamber.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 카세트 없이 다수장의 기판을 챔버 내에 층상 흐름 간격으로 로딩한 상태에서 신속하고 정확하게 원자층 증착 공정을 수행할 수 있는 원자층 증착장치를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an atomic layer deposition apparatus capable of rapidly and accurately performing an atomic layer deposition process in a state in which a plurality of substrates are loaded in a chamber at a layered flow interval without a cassette.

전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 원자층 증착장치는, 원자층 증착 공정이 이루어지는 공정 챔버; 상기 공정 챔버 내부에 형성되며, 다수장의 기판을 층상 흐름 간격으로 적재할 수 있는 기판 적재수단; 상기 공정 챔버의 상측벽 전체 또는 일부를 이루도록 형성되며, 상기 기판의 반출입시에 상기 공정 챔버를 열고 닫는 게이트부; 상기 공정 챔버 외부에 설치되며, 상기 공정 챔버 내부로 상기 기판을 반출입하고, 상기 기판 적재수단에 적재하는 기판 반송수단;을 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided an atomic layer deposition apparatus including: a process chamber in which an atomic layer deposition process is performed; Substrate loading means formed inside the process chamber and capable of loading a plurality of substrates at a laminar flow interval; A gate unit formed to cover all or part of an upper side wall of the process chamber and opening and closing the process chamber at the time of loading / unloading the substrate; And substrate transfer means provided outside the process chamber for loading and unloading the substrate into the process chamber and loading the substrate into the substrate loading means.

그리고 본 발명에서 상기 기판 적재수단은, 상기 공정 챔버의 내부 각각 마주보는 위치에 형성되며, 상기 기판의 양 측단을 각각 파지하는 파지홈인 것이 바람직하다. In the present invention, it is preferable that the substrate mounting means is a holding groove which is formed at a position facing each of the inside of the process chamber and which grips both ends of the substrate.

또한 본 발명에서 상기 기판 적재수단은, 다수장의 기판의 양측단을 파지하여 상기 다수장의 기판을 층상 흐름 간격으로 적재하는 기판 적재부;와 상기 기판 적재부를 상기 공정 챔버 내부와 외부로 왕복 구동시키는 적재부 왕복 수단;을 포함하는 구조를 가질 수도 있다. The substrate stacking means may include a substrate stacking portion for stacking the plurality of substrates at a laminar flow interval by gripping both side ends of the plurality of substrates and a stacking portion for reciprocally driving the substrate stacking portion inside and outside the process chamber, And a secondary reciprocating means.

또한 본 발명에서 상기 기판 반송수단은, 상기 기판의 일면을 진공흡착하는 진공 흡착수단;과 상기 진공 흡착수단을 이동시키는 이동수단;을 포함하는 것이 바람직하다. In the present invention, it is preferable that the substrate transporting means includes a vacuum adsorption means for vacuum-adsorbing one surface of the substrate, and a moving means for moving the vacuum adsorption means.

또한 본 발명에서 상기 진공 흡착수단에는 양 면에 진공 흡착부가 형성되는 것이 바람직하다. In the present invention, it is preferable that the vacuum adsorption unit is provided with vacuum adsorption units on both sides thereof.

또한 상기 진공 흡착수단은, 다수장의 기판을 동시에 흡착할 수 있도록 기판 간격으로 이격되어 평행하게 설치되는 다수개의 진공 흡착부인 것이 바람직하다. It is also preferable that the vacuum adsorption unit is a plurality of vacuum adsorption units spaced apart from each other by a distance between the substrates so as to be able to simultaneously adsorb a plurality of substrates.

또한 본 발명에서 상기 게이트부는, 상기 공정 챔버의 상측벽을 이루는 벽판부; 상기 벽판부의 구동시키는 단속부;를 포함하는 것이 바람직하다. Further, in the present invention, the gate unit may include: a wall plate portion constituting an upper wall of the process chamber; And an intermittent portion for driving the wall plate portion.

본 발명에 따른 원자층 증착장치는 카세트 없이도 다수장의 기판을 공정 챔버 내에 층상 흐름 간격으로 로딩한 상태에서 대면적 기판의 전면에 걸쳐서 균일한 박막을 신속한 공정 시간으로 형성할 수 있는 장점이 있다. The atomic layer deposition apparatus according to the present invention has an advantage that a uniform thin film can be formed in a rapid process time over a whole surface of a large area substrate in a state where a plurality of substrates are loaded in a process chamber at a layer flow interval without a cassette.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원자층 증착장치의 구조를 도시하는 도면이다 .
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원자층 증착장치의 구조를 동작을 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 적재수단의 구조를 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 흡착수단의 구조를 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 진공 흡착수단의 구조를 도시하는 도면이다. 1 is a view showing a structure of an atomic layer deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing the operation of the structure of an atomic layer deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a structure of a substrate loading means according to another embodiment of the present invention.
4 is a view showing a structure of a vacuum absorption means according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing a structure of a vacuum absorption means according to another embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다.
Hereinafter, a specific embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 실시예에 따른 원자층 증착장치(1)는 도 1, 2에 도시된 바와 같이, 공정 챔버(10), 기판 적재수단(20), 게이트부(30), 기판 반송수단(40), 공정 가스 공급부(50) 및 배기수단(60)을 포함하여 구성된다. 1 and 2, the atomic layer deposition apparatus 1 according to the present embodiment includes a process chamber 10, a substrate loading unit 20, a gate unit 30, a substrate transfer unit 40, A gas supply unit 50 and an exhaust means 60. [

먼저 상기 공정 챔버(10)는 그 내부에서 원자층 증착 공정이 이루어지는 구성요소로서, 이를 위한 다양한 구성요소들, 예를 들어 공정가스 공급부(50), 배기수단(60), 챔버 내부 가열부(도면에 미도시) 등이 설치된다. 그리고 상기 공정가스 공급부(50), 배기수단(60) 및 챔버 내부 가열부는 다양한 구성을 가질 수 있다. First, the process chamber 10 is a component in which an atomic layer deposition process is performed, and various components for the process chamber 10, for example, a process gas supply unit 50, an exhaust unit 60, (Not shown). The process gas supply unit 50, the exhaust unit 60, and the chamber internal heating unit may have various configurations.

또한 상기 공정 챔버(10)에는 기판 적재수단(20)이 구비된다. 상기 기판 적재수단(20)은 상기 공정 챔버(10) 내부에 형성되며, 다수장의 기판(S)을 층상 흐름 간격으로 적재할 수 있는 구성요소이다. 본 실시예에 따른 원자층 증착장치(1)에서는, 다수장의 대면적 기판(S)에 신속하고 균일하게 박막을 형성하기 위하여 각 기판을 층상흐름 간격으로 상기 공정 챔버(10) 내에 로딩하고, 이 상태에서 공정 가스들이 층상흐름을 유지한 상태로 공급되면서 원자층 증착 공정이 이루어지도록 한다. In addition, the process chamber 10 is provided with a substrate stacking means 20. The substrate stacking means 20 is formed inside the process chamber 10 and is a component capable of stacking a plurality of substrates S at a laminar flow interval. In the atomic layer deposition apparatus 1 according to the present embodiment, each substrate is loaded into the process chamber 10 at a laminar flow interval so as to quickly and uniformly form a thin film on a plurality of large-area substrates S, And the atomic layer deposition process is performed while the process gases are supplied while maintaining the layer flow.

또한 상기 공정 챔버(10)의 전측벽에는 도 2에 도시된 바와 같이, 층상 흐름 형성홈(12)이 형성된다. 상기 층상 흐름 형성홈(12)은 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 공정 챔버(10) 전측벽의 내면에 형성되는 홈으로서, 상기 공정가스 공급부(50)로부터 공급되는 공정 가스가 유입되어 층상흐름을 유지하면서 확산되고, 상기 공정 챔버(10) 내부의 기판(S) 사이의 공간으로 공급되도록 하는 구성요소이다. 이 층상 흐름 형성홈(12)에 의하여 상기 기판 적재수단(20)에 적재된 기판(S)의 전단과 상기 공정 챔버(10) 전측벽의 내측면 사이가 층상흐름 간격을 유지하는 것이다. 2, a layer flow forming groove 12 is formed on the front wall of the process chamber 10. [ As shown in FIG. 2, the layer flow forming groove 12 is a groove formed in the inner surface of the front wall of the process chamber 10, and a process gas supplied from the process gas supply unit 50 flows into the layer flow forming groove 12, And is supplied to a space between the substrates S in the process chamber 10. [0050] The layer flow forming grooves 12 maintain the layer flow spacing between the front end of the substrate S loaded on the substrate stacking means 20 and the inner surface of the front wall of the process chamber 10.

여기에서 층상 흐름(laminar flow) 이라 함은 '가스가 좁은 간격 사이의 공간에 주입되어 자유 확산되지 않고 일정한 방향으로 흐트러짐이 거의 없이 방향성을 가지고 이동하는 가스의 흐름'을 말한다. Herein, the term "laminar flow" refers to a flow of gas that flows in a direction with almost no disturbance in a certain direction without being diffused freely by being injected into a space between narrow spaces.

그리고 상기 '층상 흐름 간격'이라 함은 '가스가 층상 흐름 형태로 이동하는 2개의 판재 사이의 간격'을 말하는 것으로서, 본 실시예에서는 이 층상 흐름 간격이 0.2 ~ 10 mm인 것이 바람직하다. 상기 층상 흐름 간격이 0.2 mm 미만인 경우에는 가공 및 제조가 어려울 뿐만아니라 가스의 공급 제어가 어려운 문제점이 있고, 상기 층상 흐름 간격이 10mm 를 초과하는 경우에는 가스의 층상 흐름이 깨져서 기체가 자유확산하는 문제점이 있다. The term 'laminar flow interval' refers to 'the distance between two plate materials in which the gas moves in the form of a laminar flow'. In this embodiment, the laminar flow interval is preferably 0.2 to 10 mm. In the case where the layer flow interval is less than 0.2 mm, there is a problem that processing and manufacture are difficult and control of gas supply is difficult. In the case where the layer flow interval is more than 10 mm, the layer flow of gas is broken, .

이렇게 다수장의 기판이 층상흐름 간격으로 적재되도록 하기 위하여 상기 공정 챔버(10) 내에서는 기판 적재수단(20)이 설치되는 것이다. 상기 기판 적재수단(20)의 구체적인 구조는 다양하게 변화될 수 있다. The substrate loading means 20 is installed in the process chamber 10 so that a plurality of substrates are stacked at a laminar flow interval. The specific structure of the substrate loading means 20 can be variously changed.

먼저 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 기판 적재수단(20)은, 단순하게 파지홈으로 구성될 수 있다. 상기 파지홈(20)은 상기 공정 챔버(10)의 내부에 각각 마주보는 위치에 형성되며, 상기 기판(S)의 양 측단을 각각 파지할 수 있는 일정한 깊이를 가지는 홈으로 구성된다. 이때 상기 파지홈(20)에 삽입되는 상기 기판(S)의 양 측단, 상기 기판이 안정적으로 기립된 상태를 유지할 수 있는 최소한으로 제한되는 것이 바람직하다. 여기에서 '기립된다' 함은 기판(S)이 수직으로 또는 여기에서 일정 각도 기울어진 상태로 세워진 상태를 말한다. First, as shown in Fig. 1, the substrate loading means 20 may be simply configured as a holding groove. The gripping grooves 20 are formed at positions facing each other in the process chamber 10 and have grooves having a constant depth capable of gripping both ends of the substrate S, respectively. At this time, it is preferable that both sides of the substrate S inserted into the gripping grooves 20 are limited to a minimum such that the substrate can stably stand. Herein, the term " stand up " refers to a state in which the substrate S is erected vertically or at an angle with the substrate S at an angle.

그리고 상기 파지홈(20)에는 기판의 로딩 과정에서 기판이 손상되지 않도록 기판보다 경도가 낮은 소재로 이루어지는 보호 부재(도면에 미도시)가 구비되는 것이 바람직하다. The holding groove 20 is preferably provided with a protective member (not shown) made of a material harder than the substrate so as not to damage the substrate during loading of the substrate.

또한 상기 기판 적재수단(20a)은 도 3에 도시된 바와 같이, 기판 적재부(22a)와 적재부 왕복수단(24a)을 포함하여 구성될 수 있다. 여기에서 상기 기판 적재부(20a)는 다수장의 기판(S)의 상하단을 파지하여 상기 다수장의 기판을 층상 흐름 간격으로 적재하는 구성요소이다. 따라서 상기 기판 적재부(22a)는 다수장의 기판(S)을 층상 흐름 간격으로 기립시켜 적재할 수 있는 박스 형태로 구성하며, 상기 공정 챔버(10) 내에 삽입될 수 있는 크기로 형성된다. 3, the substrate loading unit 20a may include a substrate loading unit 22a and a loading unit reciprocating unit 24a. The substrate loading unit 20a is a component that holds the upper and lower ends of a plurality of substrates S and loads the plurality of substrates at a laminar flow interval. Accordingly, the substrate mounting portion 22a is formed in a box shape in which a plurality of substrates S can be loaded upright at a laminar flow interval, and is formed into a size that can be inserted into the process chamber 10.

그리고 상기 적재부 왕복수단(24a)은 상기 기판 적재부(22a)를 상기 공정 챔버(10a) 내부와 외부로 왕복 구동시키는 구성요소로서, 다양한 구조를 가질 수 있다. 예를 들어 상기 적재부 왕복 수단(24a)은 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 기판 적재부(22a)의 외면에 형성되는 이동 방향 가이드와 상기 이동 방향 가이드를 따라 상기 기판 적재부(22a)를 구동시키는 구동수단(도면에 미도시)을 포함하여 구성될 수 있다. The loading section reciprocating means 24a is a component for reciprocally driving the substrate loading section 22a to the inside and the outside of the process chamber 10a and may have various structures. For example, as shown in FIG. 3, the loading section reciprocating means 24a includes a moving direction guide formed on an outer surface of the substrate loading section 22a and a moving direction guide formed on the substrate loading section 22a And driving means (not shown in the figure) for driving the driving means.

이렇게 상기 기판 적재수단(20a)을 상기 공정 챔버(10) 내외부로 왕복 이동가능하게 구성하며, 기판의 로딩 및 언로딩 과정에서 후술하는 기판 반송수단(40)의 구동이 용이해지는 장점이 있다. The substrate stacking means 20a is reciprocally movable in and out of the process chamber 10 and facilitates driving of the substrate transporting means 40, which will be described later, during the loading and unloading of the substrate.

한편 상기 기판 적재수단(20)은 상기 공정 챔버(10) 내부에서 기판(S)을 적재한 상태에서 순환이동할 수 있는 레일 구조를 가질 수도 있다. 이렇게 상기 기판 적재수단이 레일 구조를 가지면, 상기 기판 적재수단에 다수장의 기판을 일렬로 적재하기에 적합한 장점이 있다.
Meanwhile, the substrate stacking means 20 may have a rail structure capable of circulating movement in a state in which the substrate S is loaded in the process chamber 10. When the substrate mounting means has a rail structure, there is an advantage in that a plurality of substrates are stacked in a line on the substrate mounting means.

다음으로 상기 게이트부(30)는, 도 1, 2에 도시된 바와 같이, 상기 공정 챔버(10)의 상측벽 전체 또는 일부를 이루도록 형성되며, 상기 기판의 반출입시에 상기 공정 챔버(10)를 열고 닫는 구성요소이다. 구체적으로 상기 게이트부(30)는 벽판부(32) 및 단속부(36)를 포함하는 구성을 가질 수 있다. 상기 벽판부(32)는 닫힌 상태에서 상기 공정 챔버(10)의 상측벽을 이루는 구성요소이며, 상기 공정 챔버(10)와 접촉하는 부분에 기밀을 유지하기 위한 실링부재(도면에 미도시)가 구비된다.
1 and 2, the gate unit 30 is formed to cover all or part of the upper sidewall of the process chamber 10, and when the substrate is taken in and out, the process chamber 10 It is a component that opens and closes. Specifically, the gate section 30 may have a configuration including a wall plate section 32 and an intermittent section 36. The wall plate portion 32 is a component constituting the upper wall of the process chamber 10 in a closed state and a sealing member (not shown in the drawing) for maintaining airtightness in a portion contacting the process chamber 10 Respectively.

다음으로 상기 단속부(36)는 상기 벽판부(32)를 구동시키는 구성요소로서, 상기 벽판부(32)를 개방위치와 밀폐위치로 구동시키는 것이다. 여기에서 개방위치라 함은 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 벽판부(32)가 상기 진공 챔버(10)로부터 분리되어 상기 진공 챔버(10) 내부로 기판을 반입하거나 상기 진공 챔버(10) 내부의 기판을 반출하는데에 있어서 전혀 방해가 되지 않는 위치를 말하는 것이다. 한편 밀폐 위치라 함은 상기 벽판부(32)가 상기 공정 챔버(10)와 완전히 밀착되어 상기 공정 챔버(10)의 상측벽을 이루고, 상기 공정 챔버(10) 내부를 밀봉시킨 상태를 말한다. Next, the intermittent portion 36 is a component for driving the wall plate portion 32, and drives the wall plate portion 32 to the open position and the closed position. 2, the wall part 32 is detached from the vacuum chamber 10 to carry the substrate into the vacuum chamber 10, or the inside of the vacuum chamber 10 Is a position at which no disturbance occurs at the time of taking out the substrate. The closed position refers to a state in which the wall plate portion 32 is completely in close contact with the process chamber 10 to form the upper wall of the process chamber 10 and the inside of the process chamber 10 is sealed.

따라서 상기 단속부(36)는 상기 벽판부(32)를 개폐할 수 있는 다양한 구조를 가질 수 있으며, 예를 들어 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 벽판부(32)를 상기 공정 챔버(10)의 일측 모서리를 회전 중심으로하여 회동시키면서 개폐할 수도 있고, 상기 벽판부(32)를 수직 방향으로 승강시키면서 개폐할 수도 있을 것이다.
1, the wall portion 32 may be formed in the process chamber 10, for example, as shown in FIG. 1, And the wall plate 32 may be opened and closed while vertically moving the wall plate 32 in the vertical direction.

다음으로 상기 기판 반송수단(40)은 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 공정 챔버(10) 외부에 설치되며, 상기 공정 챔버(10) 내부로 상기 기판(S)을 반출입하고, 상기 기판 적재수단(20)에 적재하는 구성요소이다. 전술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 원자층 증착장치(1)에서는 상기 공정 챔버(10) 내에 상기 기판 적재수단(20)을 이용하여 다수장의 기판을 층상 흐름 간격을 유지한 상태로 로딩한 상태에서 동시에 박막 형성 공정을 진행한다. 2, the substrate transfer means 40 is installed outside the process chamber 10 to transfer the substrate S into and out of the process chamber 10, (20). As described above, in the atomic layer deposition apparatus 1 according to the present embodiment, a plurality of substrates are loaded in the process chamber 10 while maintaining the layer flow spacing by using the substrate stacking means 20 The thin film forming process is simultaneously carried out.

따라서 상기 기판 반송수단(40)이 한 번의 공정으로 처리될 기판(S)을 한 번에 또는 다수번의 동작으로 나누어서 상기 공정 챔버(10) 내에 로딩하고, 공정이 완료된 후에는 역순으로 상기 공정 챔버(10) 내부의 기판(S)을 외부로 언로딩하는 것이다. Therefore, the substrate S to be processed by the substrate transfer means 40 is divided into the process chamber 10 at one time or a plurality of operations, and is loaded into the process chamber 10 in the reverse order after the process is completed. 10 to the outside.

본 실시예에서 상기 기판 반송수단(40)은 기판(S)에 손상을 주지 않고 오염시키지 않으면서 반송할 수 있는 다양한 구조를 가질 수 있으며, 예를 들어 도 2에 도시된 바와 같이, 진공 흡착수단(42) 및 이동수단(44)을 포함하여 구성될 수 있다. 상기 진공 흡착수단(42)은 상기 기판(S)의 일면을 진공흡착하는 고정하는 구성요소이다. 이렇게 진공 흡착력으로 기판의 일면을 흡착하면 기판에 손상을 주지않고 그리핑(gripping)할 수 있는 장점이 있다. In the present embodiment, the substrate transfer means 40 may have various structures that can carry the substrate S without causing any damage to the substrate S and not contaminate it. For example, as shown in FIG. 2, (42) and a moving means (44). The vacuum adsorption means 42 is a component for fixing one surface of the substrate S by vacuum adsorption. When the substrate is vacuum-adhered to one surface of the substrate by the vacuum attraction force, the substrate can be gripped without damaging the substrate.

이때 본 실시예에서 상기 진공 흡착수단(42)은 도 2에 도시된 바와 같이, 넓은 판상의 플레이트(41)에 다수개의 흡착 패드(43)가 매트릭스 형태로 배열되는 구조를 가질 수 있다. 또한 상기 진공 흡착수단(42a)은 도 4에 도시된 바와 같이, 양면에 진공 흡착패드(43a)가 형성되는 구조를 가질 수도 있다. 이렇게 양면에 진공 흡착패드가 형성되면 한번의 동작으로 2장의 기판을 반송할 수 있는 장점이 있다. In this embodiment, as shown in FIG. 2, the vacuum adsorption means 42 may have a structure in which a plurality of adsorption pads 43 are arranged in a matrix form on a plate 41 having a large plate shape. 4, the vacuum adsorption means 42a may have a structure in which vacuum adsorption pads 43a are formed on both sides. When the vacuum adsorption pad is formed on both sides, it is advantageous that two substrates can be transported in a single operation.

더 나아가서 상기 진공 흡착수단(42b)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 다수장의 기판(S)을 동시에 흡착할 수 있도록 기판 간격으로 이격되어 평행하게 설치되는 다수개의 진공 흡착부(41a)로 구성될 수도 있다. 이때 각 진공 흡착부에는 양면에 진공 흡착패드(43a)가 각각 형성될 수도 있다. 이렇게 다수개의 진공 흡착부가 평행하게 설치되는 구조를 가지면, 상기 공정 챔(10)버 내부에 로딩되는 다수개의 기판(S)을 한 번의 동작으로 로딩하거나 언로딩할 수 있어서 공정 시간을 대폭 단축할 수 있는 장점이 있다. 5, the vacuum adsorption means 42b is constituted by a plurality of vacuum adsorption portions 41a spaced apart from each other by a distance between the substrates so as to simultaneously adsorb the plurality of substrates S, . At this time, vacuum adsorption pads 43a may be formed on both sides of each vacuum adsorption part. When a plurality of vacuum adsorption units are installed in parallel, a plurality of substrates S loaded in the process chamber 10 can be loaded or unloaded in a single operation, thereby shortening the process time There is an advantage.

이때 상기 진공 흡착부(41a)의 두께는 상기 기판 적재수단(20)에 적재된 두 기판(S) 사이의 간격보다 얇게 구성되어야 한다. At this time, the thickness of the vacuum adsorption part 41a should be smaller than the distance between the two substrates S mounted on the substrate stacking means 20. [

다음으로 상기 이동수단(44)은 상기 진공 흡착수단(42)을 이동시키는 구성요소로서, 기판을 로딩하거나 언로딩하는 동작을 수행하기 위하여 필요한 상기 진공 흡착수단(42)의 공간 이동을 담당한다. 상기 이동수단(44)은 도 2에 도시된 바와 같이, 다축 로봇으로 구성될 수도 있고, 3차원 이동수단으로 구성될 수도 있다.
Next, the moving means 44 is a component for moving the vacuum adsorption means 42, and is responsible for the spatial movement of the vacuum adsorption means 42 necessary for performing an operation of loading or unloading the substrate. The moving means 44 may be constituted by a multi-axis robot or a three-dimensional moving means as shown in FIG.

한편 본 실시예에서는 하나의 공정 챔버에 다수개의 카세트를 장입한 상태에서 공정이 진행되는 구조를 설명하였으나, 하나의 카세트만을 장입한 상태에서 공정이 진행되는 구조를 가질 수도 있다. 그리고 다수개의 카세트를 장입한 상태에서 공정이 진행되는 경우에는, 도 1, 2에 도시된 바와 같이, 중간 가스 공급부(76)이 더 구비되는 구조를 가질 수도 있다. While the present invention has been described with respect to a process in which a plurality of cassettes are loaded in one process chamber, the process may be performed in a state in which only one cassette is loaded. When the process is performed in a state where a plurality of cassettes are loaded, as shown in FIGS. 1 and 2, the intermediate gas supply unit 76 may be further provided.

또한 본 실시예에서 상기 공정 챔버의 상측벽이 개방되는 구조로 설명하였으나, 상측벽이 아니라, 좌우 측벽이 개방되는 구조를 가질 수도 있다. Although the upper wall of the process chamber is opened in the present embodiment, the upper and lower walls may be opened instead of the upper wall.

1 : 본 발명의 일 실시예에 따른 원자층 증착장치
10 : 공정 챔버 20 : 기판 적재수단
30 : 게이트부 40 : 기판 반송수단
50 : 공정가스 공급부 60 : 배기 수단
70 : 중간가스 공급부 S : 기판1: An atomic layer deposition apparatus according to an embodiment of the present invention
10: process chamber 20: substrate loading means
30: gate part 40: substrate carrying means
50: process gas supply unit 60: exhaust means
70: intermediate gas supply part S: substrate

Claims (7)

원자층 증착 공정이 이루어지는 공정 챔버;
상기 공정 챔버 내부에 형성되며, 다수장의 기판을 층상 흐름 간격으로 적재할 수 있는 기판 적재수단;
상기 공정 챔버의 상측벽의 전체를 이루도록 형성되며, 상기 기판의 반출입시에 상기 공정 챔버를 열고 닫는 게이트부;
상기 공정 챔버 외부에 설치되며, 상기 공정 챔버 내부로 상기 기판을 반출입하고, 상기 기판 적재수단에 적재하는 기판 반송수단;을 포함하며,
상기 기판 반송수단은,
기판의 양면을 진공흡착하는 진공 흡착수단이 상기 공정 챔버 내부에 적재되어 있는 기판 전체를 동시에 흡착할 수 있도록 기판 간격으로 이격되어 평행하게 설치되는 진공 흡착부;
상기 진공 흡착부를 이동시키는 이동수단;을 포함하며,
상기 게이트부는,
상기 공정 챔버의 상측벽을 이루는 벽판부;
상기 벽판부를 열고 닫는 단속부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착장치.
A process chamber in which an atomic layer deposition process is performed;
Substrate loading means formed inside the process chamber and capable of loading a plurality of substrates at a laminar flow interval;
A gate unit formed to cover an entire upper side wall of the process chamber and opening and closing the process chamber when the substrate is loaded and unloaded;
And substrate transfer means provided outside the process chamber for loading and unloading the substrate into the process chamber and loading the substrate on the substrate loading means,
The substrate transporting means transports,
A vacuum adsorption unit disposed in parallel with the substrate spacing so as to simultaneously adsorb the entire substrate loaded on the inside of the process chamber, the vacuum adsorption unit vacuum-adsorbing both surfaces of the substrate;
And moving means for moving the vacuum adsorption portion,
The gate unit includes:
A wall plate portion constituting an upper wall of the process chamber;
And an intermittent portion for opening and closing the wall plate portion.
제1항에 있어서, 상기 기판 적재수단은,
상기 공정 챔버의 내부 마주보는 위치에 형성되며, 상기 기판의 양 측단을 각각 파지하는 파지홈인 것을 특징으로 하는 원자층 증착장치.The substrate processing apparatus according to claim 1,
Wherein the substrate is a gripping groove formed at a position facing an inner side of the process chamber and gripping both side ends of the substrate. 제1항에 있어서, 상기 기판 적재수단은,
다수장의 기판의 상하단을 파지하여 상기 다수장의 기판을 층상 흐름 간격으로 적재하는 기판 적재부;
상기 기판 적재부를 상기 공정 챔버 내부와 외부로 왕복 구동시키는 적재부 왕복 수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착장치.The substrate processing apparatus according to claim 1,
A substrate loading unit for holding the upper and lower ends of the plurality of substrates and stacking the plurality of substrates at a laminar flow interval;
And a loading portion reciprocating means for reciprocatingly driving the substrate loading portion inside and outside the process chamber. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
KR1020140012587A 2014-02-04 2014-02-04 The apparatus for depositing atomic layer KR101760666B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140012587A KR101760666B1 (en) 2014-02-04 2014-02-04 The apparatus for depositing atomic layer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140012587A KR101760666B1 (en) 2014-02-04 2014-02-04 The apparatus for depositing atomic layer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150091848A KR20150091848A (en) 2015-08-12
KR101760666B1 true KR101760666B1 (en) 2017-07-24

Family

ID=54056564

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140012587A KR101760666B1 (en) 2014-02-04 2014-02-04 The apparatus for depositing atomic layer

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101760666B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108624867B (en) * 2018-05-11 2023-09-26 长鑫存储技术有限公司 Method for improving uniformity of film thickness of atomic layer deposition and wafer boat for carrying wafer

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150091848A (en) 2015-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6495301B2 (en) Thin film encapsulation processing system and processing kit enabling low-pressure tool replacement
KR101888828B1 (en) Atomic layer deposition carousel with continuous rotation and methods of use
US20120225204A1 (en) Apparatus and Process for Atomic Layer Deposition
EP2465972B1 (en) Method and system for thin film deposition
KR101760667B1 (en) The system for depositing a atomic layer
KR102205200B1 (en) A apparatus for depositing a thin layer on the substrate
US20170352562A1 (en) Dodecadon transfer chamber and processing system having the same
KR101760666B1 (en) The apparatus for depositing atomic layer
KR101573689B1 (en) The apparatus for depositing the atomic layer
KR102236013B1 (en) A apparatus for depositing the atomic layer
KR101321331B1 (en) The system for depositing the thin layer
KR102349330B1 (en) Thin film encapsulation processing system and process kit
KR101610644B1 (en) The apparatus for depositing the atomic layer
TWI683382B (en) Carousel gas distribution assembly with optical measurements
KR101168150B1 (en) Thin layer deposition apparatus
KR101661097B1 (en) The apparatus for depositing a atomic layer
KR101393463B1 (en) Thin layer deposition apparatus
KR101698021B1 (en) A ald apparatus for large substrate
KR101336594B1 (en) Thin layer deposition apparatus
KR20150081596A (en) The apparatus for depositing the atomic layer
KR101592249B1 (en) The apparatus for depositing a atomic layer
KR101573687B1 (en) The apparatus for depositing the atomic layer
KR102068618B1 (en) A automatic system for depositing the atomic layer
KR101595901B1 (en) The cassette and the apparatus for depositing atomic layer
KR20200104549A (en) A automatic system for depositing the atomic layer

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application
J301 Trial decision

Free format text: TRIAL NUMBER: 2016101000841; TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20160215

Effective date: 20170619

S901 Examination by remand of revocation
GRNO Decision to grant (after opposition)
GRNT Written decision to grant