KR101785330B1 - 퍼니스형 기판 처리 장치, 기판 처리용 클러스터 설비 및 기판 처리 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 클러스터 설비를 제공한다. 본 발명의 클러스터 설비는 기판들이 적재된 카세트가 놓여지는 로드 포트들을 갖는 설비 전방 단부 모듈(EFEM); 상기 설비 전방 단부 모듈과는 게이트밸브를 통해 연결되고, 내부공간이 대기압와 진공압으로 선택적 전환이 가능한 제1로드락 챔버; 상기 제1로드락 챔버와는 게이트밸브를 통해 연결되며, 기판 반송을 위한 반송장치가 구비된 트랜스퍼 챔버; 상기 트랜스퍼 챔버와는 게이트밸브를 통해 연결되고, 기판들이 배치식으로 적재되는 기판 적재 유닛가 구비된 제2로드락 챔버들; 및 상기 제2로드락 챔버들 각각의 상부에 배치되고 상기 기판 적재 유닛에 적재된 기판들을 공정 처리하는 프로세스 챔버들을 포함하되; 상기 프로세스 챔버는 상기 기판 적재 유닛가 수용되는 이너 튜브와 상기 이너 튜브를 감싸는 아웃 터 튜브를 갖는 공정튜브; 상기 기판 적재 유닛를 회전시키는 회전부; 상기 공정튜브를 둘러싸도록 설치되는 히터 어셈블리; 상기 이너 튜브의 내측에 수직하게 설치되고, 상기 기판 적재 유닛에 적재된 기판의 중심을 지나는 제1방향으로 공정 가스를 분사하는 메인 노즐을 갖는 사이드 메인 노즐부; 및 상기 이너 튜브의 내측에 수직하게 설치되고, 상기 기판 적재 유닛에 적재된 기판들의 가장자리의 성막 두께를 조절하기 위해 공정 가스를 상기 제1방향과 상이한 제2방향으로 분사하는 서브 노즐을 포함한다.
Description
본 발명은 기판에 박막을 형성하는 퍼니스형 기판 처리 장치, 기판 처리용 클러스터 설비 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 기판의 소정 영역에 산화막, 질화막 등의 절연막을 형성하여 반도체 기판의 소정 영역을 노출시키고, 노출된 반도체 기판 상에만 그와 결정 구조가 같은 동종 또는 이종의 반도체막을 성장시키는 공정을 선택적 에피택셜 성장(Selctive Epitaxial Growth; SEG)이라고 한다. 선택적 에피택셜 성장을 이용하면 기존의 평판 기술로는 제작이 어려운 3차원 구조를 갖는 반도체 소자의 제작이 용이한 장점이 있다. 이러한 선택적 에피택셜 성장(Selective Epitaxial Growth: SEG)을 포함하는 공정에 있어서, 기판 상의 가스 공급 및 가스 분포는 매우 중요하다.
그러나, 종래 배치 타입의 선택적 단결정 성장 장치에서는 공급 가스의 특징(증착 성향 또는 에칭 성향)에 따라 성막후의 막 균일성이 저하되는 문제점이 있다.
즉, 증착 성향의 공급가스를 사용하는 공정에서는 노즐에서 분사된 공급 가스가 기판의 가장자리부에 먼저 반응을 하고 기판 중심부를 거쳐 배기구로 배기됨으로써 기판 가장자리부의 두께가 두꺼워지고 중심부의 두께가 얇아지는 현상이 발생한다.
이와는 반대로, 에칭 성향의 공급가스를 사용하는 공정에서는 앞서 언급한 현상과는 반대로 가장자리부가 공급가스의 에칭 영향으로 얇아지고 중심부가 두꺼워지는 현상이 발생한다.
본 발명의 실시예들은 균일한 성막을 위한 퍼니스형 기판 처리 장치, 기판 처리용 클러스터 설비 및 기판 처리 방법을 제공하고자 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 공정 튜브; 상기 공정 튜브 내에 위치되는 기판 적재 유닛; 상기 공정 튜브의 내측에 수직하게 설치되고, 상기 기판 적재 유닛에 적재된 기판의 중심을 지나는 제1방향으로 공정 가스를 분사하는 메인 노즐을 갖는 사이드 메인 노즐부; 및 상기 공정 튜브의 내측에 수직하게 설치되고, 상기 기판 적재 유닛에 적재된 기판들의 가장자리의 성막 두께를 조절하기 위해 공정 가스를 상기 제1방향과 상이한 제2방향으로 분사하는 적어도 하나의 서브 노즐을 포함하는 퍼니스형 기판 처리 장치를 제공하고자 한다.
또한, 상기 제2방향과 상기 제1방향의 각도는 수직에 가까울 수 있다.
또한, 상기 제2방향은 상기 기판 적재 유닛에 적재된 기판의 중심을 향할 수 있다.
또한, 상기 서브 노즐의 설치 위치는 평면에서 바라보았을 때 상기 기판 적재 유닛의 중심을 기준으로 상기 메인 노즐로부터 80-100°범위 내에 위치될 수 있다.
또한, 상기 메인 노즐과 상기 서브 노즐로 공정 가스를 공급하는 가스 공급부를 더 포함하되; 상기 가스 공급부는 상기 서브 노즐로 공급되는 공정 가스량을 상기 메인 노즐로 공급되는 공정 가스량과 다른 비율로 공급할 수 있다.
또한, 상기 가스 공급부는 증착 성향의 공정 가스와 에칭 성향의 공정 가스를 각각 공급하되; 상기 메인 노즐과 상기 서브 노즐은 서로 다른 성향의 공정 가스를 공급받을 수 있다.
또한, 상기 기판 적재 유닛을 회전시키는 보트 회전부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 공정 튜브는 상부가 막혀있는 돔형태로 제공되고, 일측면에는 상기 메인 노즐과 일직선상에 위치되는 메인 절개부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 서브 노즐은 상기 메인 노즐과 상기 메인 절개부 사이에 위치될 수 있다.
또한, 상기 서브 노즐은 제1서브 노즐과 제2서브 노즐을 포함하며, 상기 제1서브 노즐과 상기 제2서브 노즐은 기판을 중심으로 서로 마주보도록 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1서브 노즐과 상기 제2서브 노즐은 상기 기판 적재 유닛에 적재된 기판의 중심을 향해 공정 가스를 분사할 수 있다.
또한, 상기 제1서브 노즐과 상기 제2서브 노즐은 상기 기판 적재 유닛에 적재된 기판의 중심을 벗어난 기판의 가장자리를 향해 공정 가스를 분사할 수 있다.
또한, 상기 공정 튜브는 상부가 막혀있는 돔형태로 제공되고, 일측면에는 상기 메인 노즐과 일직선상에 위치되는 메인 절개부; 및 상기 메인 절개부 양측으로 나란히 형성되는 제1서브 절개부 및 제2서브 절개부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1서브 절개부는 상기 제1서브 노즐의 분사방향과 일직선상에 위치되고, 제2서브 절개부는 상기 제2서브 노즐의 분사방향과 일직선상에 위치될 수 있다.
또한, 상기 사이드 노즐부는 상기 메인 노즐을 사이에 두고 양 옆에 나란하게 배치되며, 상기 메인 노즐로부터 분사되는 공정가스의 직진성 향상을 위해 불활성 가스를 분사하는 사이드 커튼 노즐들; 및 상기 이너 튜브 내부의 사전 코팅을 위한 프리 데포(pre-depo)노즐을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 기판들이 적재된 카세트가 놓여지는 로드 포트들을 갖는 설비 전방 단부 모듈(EFEM); 상기 설비 전방 단부 모듈과는 게이트밸브를 통해 연결되고, 내부공간이 대기압와 진공압으로 선택적 전환이 가능한 제1로드락 챔버; 상기 제1로드락 챔버와는 게이트밸브를 통해 연결되며, 기판 반송을 위한 반송장치가 구비된 트랜스퍼 챔버; 상기 트랜스퍼 챔버와는 게이트밸브를 통해 연결되고, 기판들이 배치식으로 적재되는 기판 적재 유닛가 구비된 제2로드락 챔버들; 및 상기 제2로드락 챔버들 각각의 상부에 배치되고 상기 기판 적재 유닛에 적재된 기판들을 공정 처리하는 프로세스 챔버들을 포함하되; 상기 프로세스 챔버는 상기 기판 적재 유닛가 수용되는 이너 튜브와 상기 이너 튜브를 감싸는 아웃 터 튜브를 갖는 공정튜브; 상기 기판 적재 유닛를 회전시키는 회전부; 상기 공정튜브를 둘러싸도록 설치되는 히터 어셈블리; 상기 이너 튜브의 내측에 수직하게 설치되고, 상기 기판 적재 유닛에 적재된 기판의 중심을 지나는 제1방향으로 공정 가스를 분사하는 메인 노즐을 갖는 사이드 메인 노즐부; 및 상기 이너 튜브의 내측에 수직하게 설치되고, 상기 기판 적재 유닛에 적재된 기판들의 가장자리의 성막 두께를 조절하기 위해 공정 가스를 상기 제1방향과 상이한 제2방향으로 분사하는 서브 노즐을 포함하는 클러스터 설비를 제공하고자 한다.
또한, 상기 제2방향은 상기 제1방향에 수직에 가깝게 그리고 상기 기판 적재 유닛에 적재된 기판의 중심을 향할 수 있다.
또한, 증착 성향의 공정 가스와 에칭 성향의 공정 가스 중에서 어느 하나는 상기 메인 노즐로 공급하고 다른 하나는 상기 서브 노즐로 공급하는 가스 공급부를 더 포함하되; 상기 가스 공급부는 상기 서브 노즐로 공급되는 공정 가스량을 상기 메인 노즐로 공급되는 공정 가스량 대비 60% 이내로 공급할 수 있다.
또한, 상기 서브 노즐은 기판을 중심으로 서로 마주보도록 배치되는 제1서브 노즐과 제2서브 노즐을 포함하며, 상기 제1서브 노즐과 상기 제2서브 노즐은 상기 기판 적재 유닛에 적재된 기판의 중심을 향해 공정 가스를 분사할 수 있다.
또한, 상기 서브 노즐은 기판을 중심으로 서로 마주보도록 배치되는 제1서브 노즐과 제2서브 노즐을 포함하며, 상기 제1서브 노즐과 상기 제2서브 노즐은 상기 기판 적재 유닛에 적재된 기판의 중심을 벗어난 기판의 가장자리를 향해 공정 가스를 분사할 수 있다.
또한, 상기 공정 튜브는 상부가 막혀있는 돔형태로 제공되고, 일측면에는 상기 제1서브 노즐의 분사방향과 일직선상에 위치되는 제1서브 절개부와, 상기 제2서브 노즐의 분사방향과 일직선상에 위치되는 제2서브 절개부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 기판 적재 유닛이 로딩된 공정 튜브 내부의 압력을 제어하는 단계; 상기 공정튜브에 설치된 메인 노즐 및 서브 노즐을 통해 상기 기판 적재 유닛에 적재된 기판들로 공정 가스를 분사하여 기판 상에 박막을 형성하는 단계; 및 상기 공정 튜브의 내부를 퍼지하는 단계를 포함하되; 상기 박막을 형성하는 단계는 상기 메인 노즐로부터 제공되는 공정가스에 의해 기판 전체의 박막 형성이 이루어지고, 상기 서브 노즐로부터 제공되는 공정가스에 의해 기판 가장자리의 박막두께가 조절되는 기판 처리 방법을 제공하고자 한다.
또한, 상기 기판 가장자리의 박막두께 조절을 위해 상기 서브 노즐로부터 분사되는 공정가스는 상기 메인 노즐의 가스 분사 방향과 직교할 수 있다.
또한, 상기 기판 가장자리의 박막두께 조절을 위해 상기 서브 노즐의 가스 분사 방향은 상기 기판 적재 유닛에 적재된 기판의 중심을 벗어난 기판의 가장자리를 통과할 수 있다.
또한, 상기 서브 노즐의 가스 분사 방향은 상기 공정 튜브에 형성된 절개부와 마주볼 수 있다.
또한, 상기 메인 노즐은 증착 성향의 공정 가스와 에칭 성향의 공정 가스 중에서 어느 하나를 분사하고, 상기 서브 노즐은 다른 하나를 분사할 수 있다.
또한, 상기 기판 가장자리의 박막두께 조절을 위해 상기 서브 노즐로부터 분사되는 공정 가스량은 상기 메인 노즐로부터 분사되는 공정 가스량 대비 60% 이내일 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 균일한 성막을 형성할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면 기판 가장자리의 박막 두께를 조절할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 에피택셜 성장 공정을 위한 클러스터 설비를 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리를 위한 클러스터 설비를 나타내는 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로세스 챔버를 나타내는 단면도이다.
도 4는 사이드 노즐부와 서브 노즐을 설명하기 위한 공정 튜브의 평단면도이다.
도 5는 사이드 노즐부와 서브 노즐이 설치된 이너 튜브를 보여주는 사시도이다.
도 6a는 서브 노즐이 없는 조건에서의 기판 상부의 층류를 보여주는 시뮬레이션이다
도 6b는 서브 노즐이 있는 조건에서의 기판 상부의 층류를 보여주는 시뮬레이션이다.
도 7은 상술한 프로세스 챔버에서의 기판 처리 방법을 설명하기 위한 플로우 챠트이다.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 변형예들을 보여주는 도면들이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리를 위한 클러스터 설비를 나타내는 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로세스 챔버를 나타내는 단면도이다.
도 4는 사이드 노즐부와 서브 노즐을 설명하기 위한 공정 튜브의 평단면도이다.
도 5는 사이드 노즐부와 서브 노즐이 설치된 이너 튜브를 보여주는 사시도이다.
도 6a는 서브 노즐이 없는 조건에서의 기판 상부의 층류를 보여주는 시뮬레이션이다
도 6b는 서브 노즐이 있는 조건에서의 기판 상부의 층류를 보여주는 시뮬레이션이다.
도 7은 상술한 프로세스 챔버에서의 기판 처리 방법을 설명하기 위한 플로우 챠트이다.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 변형예들을 보여주는 도면들이다.
본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적인 사전들에 의해 정의된 용어들은 관련된 기술 그리고/혹은 본 출원의 본문에 의미하는 것과 동일한 의미를 갖는 것으로 해석될 수 있고, 그리고 여기서 명확하게 정의된 표현이 아니더라도 개념화되거나 혹은 과도하게 형식적으로 해석되지 않을 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다' 및/또는 이 동사의 다양한 활용형들 예를 들어, '포함', '포함하는', '포함하고', '포함하며' 등은 언급된 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 본 명세서에서 '및/또는' 이라는 용어는 나열된 구성들 각각 또는 이들의 다양한 조합을 가리킨다.
본 실시예에서 기판은 반도체 웨이퍼일 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고, 기판은 유리 기판 등과 같이 다른 종류의 기판일 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리용 클러스터 설비를 나타내는 평면도 및 측면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 기판 처리용 클러스터 설비(1)는 설비 전방 단부 모듈(900), 제1로드락 챔버(200)들, 트랜스퍼 챔버(300) 그리고 공정 처리 모듈(400)들을 포함한다.
설비 전방 단부 모듈(Equipment Front End Module;EFEM)(900)은 클러스터 설비(1)의 전면에 배치된다. 설비 전방 단부 모듈(900)은 카세트(C)가 로딩 및 언로딩되는 로드 포트(load port)(910)들과, 카세트(C)로부터 기판을 인출하는 기판 이송 로봇(930)이 구비되어 카세트(C)와 제1로드락 챔버(200)들 간에 기판을 이송하도록 인터페이스 하는 인덱스 챔버(920)를 포함한다. 여기서, 기판 이송 로봇(930)은 ATM(Atmosphere)로봇이 사용된다.
인덱스 챔버(920)는 로드 포트(910)들과 제1로드락 챔버(200) 사이에 위치된다. 인덱스 챔버(920)는 전면 패널(922)과 후면 패널(924) 그리고 양측면 패널(926)을 포함하는 직육면체의 형상을 가지며, 그 내부에는 기판을 이송하기 위한 기판 이송 로봇(930)이 제공된다. 도시하지 않았지만, 인덱스 챔버(920)는 내부 공간으로 입자 오염물이 들어오는 것을 방지하기 위하여, 벤트들(vents), 층류 시스템(laminar flow system)과 같은 제어된 공기 유동 시스템을 포함할 수 있다.
인덱스 챔버(920)는 로드락 챔버(200)와 접하는 후면 패널(924)에 로드락 챔버(200)와의 웨이퍼 이송을 위한 통로가 게이트 밸브(GV1)에 의해 개폐된다.
로드 포트(910)들은 인덱스 챔버(920)의 전면 패널(922)상에 일렬로 배치된다. 로드 포트(204)에는 카세트(C)가 로딩 및 언로딩된다. 카세트(C)는 전방이 개방된 몸체와 몸체의 전방을 개폐하는 도어를 갖는 전면 개방 일체식 포드(front open unified pod)일 수 있다.
인덱스 챔버(920)의 양측면 패널(926)에는 더미 기판 저장부(940)가 제공된다. 더미 기판 저장부(940)는 더미 기판(DW)들이 적층 보관되는 더미 기판 보관용기(942)들을 제공한다. 더미 기판 저장부(940)의 더미 기판 보관용기(942)에 보관되는 더미 기판(DW)들은 공정 처리 모듈(300)에서 기판들이 부족할 경우 사용된다.
도시하지 않았지만, 더미 기판 보관용기(942)는 인덱스 챔버의 측면이 아닌 다른 챔버로 변경하여 제공될 수 있다. 일 예로, 더미 기판 보관용기(942)는 트랜스퍼 챔버(300)에 설치될 수 있다.
제1로드락 챔버(200)는 게이트밸브(GV1)를 통해 설비 전방 단부 모듈(900)과 연결된다. 제1로드락 챔버(200)는 설비 전방 단부 모듈(900)과 트랜스퍼 챔버(300) 사이에 배치된다. 설비 전방 단부 모듈(900)과 트랜스퍼 챔버(300) 사이에는 3개의 제1로드락 챔버(200)가 제공된다. 제1로드락 챔버(200)는 내부공간이 대기압와 진공압으로 선택적 전환이 가능하다. 제1로드락 챔버(200)에는 기판이 적재되는 적재용기(210)가 제공된다.
트랜스퍼 챔버(300)는 게이트 밸브(GV2)를 통해 제1로드락 챔버(200)들과 연결된다. 트랜스퍼 챔버(300)는 제1로드락 챔버(200)와 공정 처리 모듈(400) 사이에 배치된다. 트랜스퍼 챔버(300)는 직육면체의 박스 형상을 가지며, 그 내부에는 기판을 이송하기 위한 기판 이송 로봇(330)이 제공된다. 기판 이송 로봇(330)은 제1로드락 챔버(200)와 공정 처리 모듈(400)의 제2로드락 챔버(410)에 구비된 기판 적재 유닛(420)들 간에 기판을 이송한다. 기판 이송 로봇(330)은 1장의 기판 또는 5장의 기판을 반송할 수 있는 앤드 이펙터를 포함할 수 있다. 여기서, 기판 이송 로봇(330)은 진공 환경에서 기판을 이송시킬 수 있는 진공 로봇이 사용된다.
트랜스퍼 챔버(300)에는 복수개의 공정 처리 모듈(400)이 게이트 밸브(GV3)를 통해 연결될 수 있다. 일 예로, 트랜스퍼 챔버(300)에는 선택적 에피택셜 성장 장치인 3개의 공정 처리 모듈(400)이 연결될 수 있으며, 그 개수는 다양하게 제공될 수 있다.
도 2를 참조하면, 클러스터 설비(1)는 진공배기부(500)와 불활성가스 공급부(600)를 포함한다. 진공배기부(500)는 제1로드락 챔버(200), 트랜스퍼 챔버(300), 제2로드락 챔버(410) 그리고 프로세스 챔버(100) 각각에 연결되어 각 챔버에 진공압을 제공하는 진공라인(510)을 포함한다. 불활성가스 공급부(600)는 제1로드락 챔버(200), 트랜스퍼 챔버(300), 제2로드락 챔버(410) 그리고 프로세스 챔버(100) 간의 차압 형성을 위해 각각의 챔버에 불활성가스를 공급하는 가스 공급라인(610)을 포함한다.
또한, 인덱스 챔버(110)와 제1로드락 챔버(200), 제1로드락 챔버(200)와 트랜스퍼 챔버(300) 그리고 트랜스퍼 챔버(300)와 제2로드락 챔버(410)는 게이트밸브(GV1,GV2,GV3)를 통해 연결되어, 각각의 챔버 압력을 독립적으로 제어할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로세스 챔버(100)를 나타내는 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 공정 처리 모듈(400)은 제2로드락 챔버(410)와 프로세스 챔버(100)를 포함한다.
제2로드락 챔버(410)는 게이트 밸브(GV3)를 통해 트랜스퍼 챔버(300)와 연결된다. 제2로드락 챔버(410)에는 기판들이 배치식으로 적재되는 기판 적재 유닛(130)을 프로세스 챔버(100)의 공정튜브(110)의 내부공간으로 로딩/언로딩시키기 위한 승강부재(430)가 제공된다. 일 예로, 기판 적재 유닛(130)은 기판들이 25매, 50매씩 적재될 수 있도록 슬롯들을 구비한 보우트를 포함할 수 있다. 제2로드락 챔버(410)의 상부에는 프로세스 챔버(100)가 배치된다.
프로세스 챔버(100)는 기판을 처리하기 위한 장치를 포함할 수 있다. 일 예로, 프로세스 챔버(100)는 공정 튜브(110), 히터 어셈블리(120), 기판 적재 유닛(130), 사이드 노즐부(140), 서브 노즐(160), 보트 회전부(172), 제어부(170) 및 공급부(190)를 포함할 수 있다.
공정 튜브(110)는 기판 적재 유닛(130)이 수용되는 이너 튜브(112)와, 이너 튜브(112)를 감싸는 아웃 터 튜브(114)를 포함한다. 공정 튜브(110)는 기판이 적재된 기판 적재 유닛(130)이 로딩되어 기판들 상에 선택적 에피택셜 성장 공정이 진행되는 내부 공간을 제공한다. 공정 튜브(110)는 높은 온도에서 견딜 수 있는 재질, 예컨대 석영으로 제작될 수 있다. 이너 튜브(112)와 아웃터 튜브(114)는 상부가 막혀 있는 원통관 형상으로 이루어진다. 특히, 이너 튜브(112)는 일측에 길이방향(수직한 방향)을 따라 메인 절개부(113)가 형성된다. 메인 절개부(113)는 슬롯형태로 제공될 수 있다. 메인 절개부(113)는 제1메인 노즐(142)과 일직선상에 형성될 수 있다.
일 예로, 메인 절개부(113)는 하단에서 상단으로 갈수록 폭이 넓어지는 역삼각형 모양, 하단에서 상단으로 갈수록 폭이 좁아지는 삼각형 모양처럼 상하 대칭이 이루어지지 않는 모양으로 제공될 수 있다. 또한, 메인 절개부(113)는 제1메인 노즐(142)의 분사홀에 대향되게 개별 홀 형태로 제공될 수 있다. 또한, 절개부(113)는 우측 첫번째 그림처럼 동일한 폭으로 제공될 수 있다.
다시 도 1 내지 도 3을 참조하면, 공정튜브(110)는 플랜지(118) 일측에 내부를 감압시키기 위해 내부 공기를 강제 흡입하여 배기하기 위한 배기 포트(119)와, 배기 포트(119) 반대편에 공정 튜브(110) 내부로 공정 가스를 주입하기 위한 사이드 노즐부(140) 장착을 위한 노즐 포트(118)가 제공된다. 도 3에 도시되어 있지 않지만, 공정튜브(110)는 서브 노즐(160) 장착을 위한 노즐 포트가 제공될 수 있다. 배기 포트(119)는 공정시 공정 튜브(110) 내 공기를 외부로 배출시키기 위해 제공된다. 배기 포트(119)에는 진공 배기 장치(미도시됨)가 연결되며, 배기 포트(119)를 통해 공정 튜브(110)로 공급되는 공정 가스의 배기 및 내부 감압이 이루어진다. 히터 어셈블리(120)는 공정튜브(110)를 둘러싸도록 설치된다.
기판 적재 유닛(130)은 복수개(일 예로 50장)의 기판들이 삽입되는 슬롯들을 구비할 수 있다. 기판 적재 유닛(130)은 시일캡(180) 상에 장착되며, 시일 캡(180)은 엘리베이터 장치인 승강부재(430)에 의해 공정 튜브(110) 안으로 로딩되거나 또는 공정 튜브(110) 밖으로 언로딩된다. 기판 적재 유닛(130)이 공정 튜브(110)에 로딩되면, 시일캡(180)은 공정 튜브(110)의 플랜지(111)와 결합된다. 한편, 공정 튜브(110)의 플랜지(111)와 시일 캡(180)이 접촉하는 부분에는 실링(sealing)을 위한 오-링(O-ring)과 같은 밀폐부재가 제공되어 공정가스가 공정 튜브(110)와 시일 캡(180) 사이에서 새어나가지 않도록 한다.
한편, 보트 회전부(172)는 기판 적재 유닛(130)을 회전시키기 위한 회전력을 제공한다. 보트 회전부(172)는 모터가 사용될 수 있다. 보트 회전부(172)는 시일 캡(180)상에 설치된다. 보트 회전부(172)는 기판 적재 유닛(130)의 회전 속도를 감지하기 위한 센서가 구비될 수 있다. 센서에서 감지된 기판 적재 유닛(130)의 회전 속도는 제어부(170)로 제공될 수 있다.
제어부(170)는 보트 회전부(172)의 동작을 제어한다. 제어부(170)는 사이드 노즐부(140)의 노즐들을 통해 공급되는 가스 공급 단계별 시간에 따라 보트 회전부(172)의 회전속도를 제어한다.
도 4는 사이드 노즐부와 서브 노즐을 설명하기 위한 공정 튜브의 평단면도이고, 도 5는 사이드 노즐부와 서브 노즐이 설치된 이너 튜브를 보여주는 사시도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 사이드 노즐부(140)는 공정 튜브(110)의 내측에 수직하게 제공된다. 사이드 노즐부(140)는 공정 튜브(110)로 기판 표면에 박막 성장에 기여하는 가스들을 공급하는 복수의 노즐들을 포함할 수 있다. 일 예로, 사이드 노즐부(140)는 제1메인 노즐(142), 제2메인 노즐(144), 한 쌍의 사이드 커튼 노즐(152), 프리 데포(pre-depo) 노즐(154) 그리고 하부 세정 노즐(156)을 포함할 수 있다.
일 예로, 제1메인 노즐(142)은 이너 튜브(112)에 제공되는 메인 절개부(113)와 마주보도록 일직선상에 위치된다. 제1메인 노즐(142)의 가스 분사 방향은 기판 적재 유닛(130)에 적재된 기판의 중심을 지나 메인 절개부(113)로 이어지는 제1방향(x1)으로 공정 가스를 분사한다.
한 쌍의 사이드 커튼 노즐(152)은 제1메인 노즐(142)을 사이에 두고 양 옆에 나란하게 배치된다. 사이드 커튼 노즐(152)은 제1메인 노즐(142)로부터 분사되는 공정 가스가 이너 튜브(112)의 절개부(113)를 향해 직진하도록 불활성 가스를 분사한다. 일 예로, 불활성 가스에는 N2가스, Ar 가스, H2 가스를 포함할 수 있다.
제2메인 노즐(144)은 사이드 커튼 노즐(152) 일측에 제공된다. 제2메인 노즐(144)은 배기 포트(113)와 일정 각도 틀어지게 배치될 수 있다.
프리 데포 노즐(154)은 인시투 클린(in-situ clean) 후 공정 튜브(110) 내부의 사전 코팅을 위한 목적으로 데포 가스를 분사하며, 사전에 공정 튜브(110) 내부 환경을 기판 성막을 할 수 있는 조건으로 만들기 위해 제공된다. 물론, 제2메인 노즐(144)을 사용하여 프리 코팅을 실시하여도 무방하나, 프리 데포 노즐(154)을 별도 설치하여 운영함으로써 제2메인 노즐(144)의 사용빈도를 줄여 제2메인 노즐(144)의 수명 및 노즐 내부의 박막 형성을 감소시켜 인시투 클린 주기를 길게 연장할 수 있는 각별한 효과를 기대할 수 있다.
하부 세정 노즐(156)은 인시투 클린 공정시 이너 튜브(112)의 하단부 세정을 위해 제공된다. 하부 세정 노즐(156)은 다른 노즐들에 비해 그 길이가 짧으며, 기판 적재 유닛(130)과 시일캡(180) 사이의 보우트 받침부(138) 주변으로 세정을 위한 가스(일 예로, ClF3, F2)를 분사한다. 참고로, 인시투 클린 공정시 세정을 위한 가스는 제2메인 노즐(144)에서도 분사되며, 하부 세정 노즐(156)은 제2메인 노즐(144)의 분사 범위에서 벗어난 취약 범위인 보우트 받침부(138) 부근으로의 세정을 위한 가스 분사를 담당하게 된다. 하부 세정 노즐(156)로 인해 인시투 클린 시간을 단축할 수 있다.
서브 노즐(160)은 제1메인 노즐(142)과 메인 절개부(113) 사이에 제공된다. 서브 노즐(160)은 기판 적재 유닛(130)에 적재된 기판들의 가장자리의 성막 두께를 조절하기 위해 제공된다. 일 예로, 서브 노즐(160)의 설치 위치는 평면에서 바라보았을 때 기판 적재 유닛(130)의 중심을 기준으로 메인 노즐(142)로부터 80-100°범위 내에 위치될 수 있다. 또한, 서브 노즐(160)은 공정 가스를 제1방향(x1)과 상이한 제2방향(X2)으로 분사한다. 여기서, 서브 노즐(160)이 가스를 분사하는 제2방향(x2)은 제1방향(x1)과 거의 직교하는 그리고 기판의 중심(c)을 향하는 방향일 수 있다.
도시하지 않았지만, 제1메인 노즐(142), 제2메인 노즐(144) 그리고 서브 노즐(160)은 기판 적재 유닛(130)의 길이방향에 대해 복수개의 구간별로 가스를 분사하는 구간노즐들을 포함할 수 있다. 서브 노즐(160)을 일 예로 설명하면, 서브 노즐(160)은 2개의 구간별로 가스를 분사하는 제1,2구간 노즐들을 포함할 수 있고, 제1구간노즐은 기판 적재 유닛(130)의 상부 구간으로 가스를 분사하고, 제2구간노즐은 기판 적재 유닛(130)의 하부 구간으로 가스를 분사할 수 있다.
사이드 노즐부(140)와 서브 노즐(160)은 공급부(190)를 통해 기판 표면에 박막 성장에 기여하는 공정 가스들을 공급받을 수 있다.
공급부(190)는 데포 성향의 공정 가스, 에칭 성향의 공정 가스, 세정용 가스 그리고 불활성 가스(퍼지 가스)를 선택적으로 사이드 노즐부(140)와 서브 노즐(160)로 제공할 수 있다. 일 예로, 데포 성향의 가스에는 DCS, SiH4, Si2H6 등의 가스를 포함할 수 있고, 에칭 성향의 가스에는 Cl2, HCL 등의 가스가 포함될 수 있으며, 불순물 도핑을 목적으로 할 경우에는 B2H6 , PH3 등과 같은 도핑 가스가 사용될 수 있다.
일 예에 따르면, 공급부(190)는 증착 성향의 공정 가스와 에칭 성향의 공정 가스를 제1메인 노즐(142)과 서브 노즐(160)로 각각 공급할 수 있다. 즉, 제1메인 노즐(142)과 서브 노즐(160)은 서로 다른 성향의 공정 가스를 공급받을 수 있다.
또한, 공급부(190)는 제1메인 노즐(142)과 서브 노즐(160) 각각으로 공정 가스량을 상이하게 제공할 수 있다. 일 예로, 공급부(190)는 기판 가장자리의 박막두께 조절을 위해 서브 노즐(160)로부터 분사되는 공정 가스량을 제1메인 노즐(142)로부터 분사되는 공정 가스량과 다른 비율로 공급할 수 있으며, 대략 60% 이내로 공급하는 것이 바람직하다.
공급부(190)는 증착 성향의 공정 가스(이하 A가스라고 함)와 에칭 성향의 공정 가스(이하 B가스라고 함) 그리고 불활성 가스(캐리어 가스; 이하 C가스라고 함)를 혼합한 공정 가스를 제1메인 노즐(142)과 서브 노즐(160) 각각으로 공급할 수 있다. 일 예로, A가스 비율을 높은 혼합 공정 가스가 제1메인 노즐(142)로 공급될 경우 서브 노즐(160)에는 B가스 비율이 높은 혼합 공정 가스가 공급되며, 반대로 B가스 비율을 높은 혼합 공정 가스가 제1메인 노즐(142)로 공급될 경우 서브 노즐(160)에는 A가스 비율이 높은 혼합 공정 가스가 공급됨으로써 기판 가장자리의 박막 두께를 조절할 수 있다.
또 다른 예로, 서브 노즐(160)은 불순물 도핑을 목적으로 할 경우 도핑 가스의 농도 조절을 위한 용도로 도핑 가스를 추가 분사할 수 있다. 일 예로, 도핑 가스에는 B2H6 , PH3 등을 포함할 수 있다.
도 6a는 서브 노즐이 없는 조건에서의 기판 상부의 층류를 보여주는 시뮬레이션이고, 도 6b는 서브 노즐이 있는 조건에서의 기판 상부의 층류를 보여주는 시뮬레이션이다.
도 6a 및 도 6b를 비교하면, 제1메인 노즐(142)에서만 공정가스가 분사되는 경우에 비해 서브 노즐(160)에서 공정가스가 추가 분사됨으로써 기판 상부에 균일한 가스 분포를 형성함으로써 기판 균일도를 더욱더 향상시킬 수 있다.
일 예로, 제1메인 노즐(142)이 증착 성향의 공정 가스를 분사할 경우, 증착 성향의 공정가스는 기판의 가장자리부에 먼저 반응을 하고 기판 중심부를 거쳐 메인 절개부(113)로 배기됨으로써 기판 가장자리부의 두께가 두꺼워지고 중심부의 두께가 얇아지는 현상이 발생한다. 하지만, 서브 노즐(160)이 에칭 성향의 공정 가스를 분사하여 기판 가장자리부에서의 박막 증착 속도를 억제함으로써 기판 전체적인 박막 균일도를 향상시킬 수 있다.
도 7은 상술한 프로세스 챔버에서의 기판 처리 방법을 설명하기 위한 플로우 챠트이다.
상기의 프로세스 챔버(100)를 이용하여 실시하는 기판 박막 성장 방법을 간단히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 복수 매의 기판이 기판 적재 유닛(130)에 적재되면, 기판 적재 유닛(130)은 승강 장치(430)의 승강 동작에 의해 공정 튜브(110) 내부로 반입된다. 이 때, 시일 캡(180)에 의해 공정 튜브(110)의 하단이 밀봉된다. 다음에, 공정 튜브(110) 내부가 원하는 압력(진공도)이 되도록 진공 배기 장치(미도시됨)가 피드백 (feedback) 제어된다. 또한, 공정 튜브(110) 내부는 선택적 에피택셜 성장에 적합한 원하는 온도가 되도록 히터 어셈블리(120)에 의해 가열된다.
이어서, 보트 회전부(172)에 의해, 기판 적재 유닛(130)이 회전됨으로써 기판들이 회전된다.
그리고 공정튜브에 설치된 사이드 노즐부(140)의 각 노즐들 및 서브 노즐(160)은 공급부를 통해 기판 적재 유닛에 적재된 기판들로 공정 가스를 분사하여 기판 상에 박막을 형성한다.
박막을 형성하는 단계는 제1메인 노즐(142)로부터 제공되는 공정가스에 의해 기판 전체의 박막 형성이 이루어지고, 서브 노즐(160)로부터 제공되는 공정가스에 의해 기판 가장자리의 박막두께가 조절된다.
박막 형성이 완료되면 공정 튜브(110)의 내부를 퍼지한다. 퍼지 단계에서 제1메인 노즐(142) 및 서브 노즐(160)은 퍼지 가스(N2 or H2)를 분사한다.
도 8은 본 발명의 변형예를 보여주는 도면이다.
도 8에서와 같이, 서브 노즐(160)은 기판 적재 유닛(130)에 적재된 기판의 중심을 기준으로 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 또한, 서브 노즐(160)은 기판의 중심을 향해 공정 가스를 분사할 수 있다. 이때, 2개의 서브 노즐(160)은 제1메인 노즐(142)을 기준으로 80-100도 범위내에 위치될 수 있다.
도 9는 본 발명의 또 다른 변형예를 보여주는 도면이다.
도 9에서와 같이, 공정 튜브(110)는 제1메인 노즐(142)과 일직선상에 위치되는 메인 절개부(113) 양측으로 나란히 형성되는 제1서브 절개부(113a) 및 제2서브 절개부(113b)를 포함할 수 있다.
도 10은 본 발명의 또 다른 변형예를 보여주는 도면이다.
도 10에서와 같이, 2개의 서브 노즐(160)은 가스 분사 방향(X3)이 기판 적재 유닛(130)에 적재된 기판의 중심을 벗어난 기판의 가장자리를 향하도록 제공될 수 있다. 그리고, 이 조건하에서 제1서브 절개부(113a) 및 제2서브 절개부(113b)는 2개의 서브 노즐(160)의 분사방향(X3)과 일직선상에 위치되도록 제공될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 프로세스 챔버 110 : 공정 튜브
120 : 히터 어셈블리 130 : 기판적재유닛
140 : 사이드 노즐부 172 : 보트 회전부
170 : 제어부 190 : 공급부
120 : 히터 어셈블리 130 : 기판적재유닛
140 : 사이드 노즐부 172 : 보트 회전부
170 : 제어부 190 : 공급부
Claims (28)
- 공정 튜브;
상기 공정 튜브 내에 위치되는 기판 적재 유닛;
상기 공정 튜브의 내측에 수직하게 설치되고, 상기 기판 적재 유닛에 적재된 기판의 중심을 지나는 제1방향으로 공정 가스를 분사하는 메인 노즐을 갖는 사이드 메인 노즐부;
상기 공정 튜브의 내측에 수직하게 설치되고, 상기 기판 적재 유닛에 적재된 기판들의 가장자리의 성막 두께를 조절하기 위해 공정 가스를 상기 제1방향과 상이한 제2방향으로 분사하는 적어도 하나의 서브 노즐; 및
상기 메인 노즐과 상기 서브 노즐로 데포 성향의 가스 및 에칭 성향의 가스 그리고 불활성 가스를 혼합한 혼합 공정가스를 공급하는 가스 공급부를 포함하되;
상기 가스 공급부는
상기 에칭 성향의 가스보다 상기 데포 성향의 가스 비율이 상대적으로 높은 제1혼합 공정 가스를 상기 메인 노즐과 상기 서브 노즐 중 어느 하나에 공급하고, 상기 데포 성향의 가스보다 상기 에칭 성향의 가스 비율이 상대적으로 높은 제2혼합 공정 가스를 상기 메인 노즐과 상기 서브 노즐 중 다른 하나에 공급하는 것을 특징으로 하는 퍼니스형 기판 처리 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제2방향과 상기 제1방향의 각도는 수직한 것을 특징으로 하는 퍼니스형 기판 처리 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제2방향은 상기 기판 적재 유닛에 적재된 기판의 중심을 향하는 것을 특징으로 하는 퍼니스형 기판 처리 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 서브 노즐의 설치 위치는
평면에서 바라보았을 때 상기 기판 적재 유닛의 중심을 기준으로 상기 메인 노즐로부터 80-100°범위 내에 위치되는 것을 특징으로 하는 퍼니스형 기판 처리 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 가스 공급부는
상기 서브 노즐로 공급되는 공정 가스량을 상기 메인 노즐로 공급되는 공정 가스량과 다른 비율로 공급하는 것을 특징으로 하는 퍼니스형 기판 처리 장치. - 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 기판 적재 유닛을 회전시키는 보트 회전부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 퍼니스형 기판 처리 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 공정 튜브는
상부가 막혀있는 돔형태로 제공되고, 일측면에는 상기 메인 노즐과 일직선상에 위치되는 메인 절개부를 포함하는 것을 특징으로 하는 퍼니스형 기판 처리 장치. - 제 8 항에 있어서,
상기 서브 노즐은 상기 메인 노즐과 상기 메인 절개부 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 퍼니스형 기판 처리 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 서브 노즐은
제1서브 노즐과 제2서브 노즐을 포함하며,
상기 제1서브 노즐과 상기 제2서브 노즐은 기판을 중심으로 서로 마주보도록 배치되는 것을 특징으로 하는 퍼니스형 기판 처리 장치. - 제 10 항에 있어서,
상기 제1서브 노즐과 상기 제2서브 노즐은
상기 기판 적재 유닛에 적재된 기판의 중심을 향해 공정 가스를 분사하는 것을 특징으로 하는 퍼니스형 기판 처리 장치. - 제 10 항에 있어서,
상기 제1서브 노즐과 상기 제2서브 노즐은
상기 기판 적재 유닛에 적재된 기판의 중심을 벗어난 기판의 가장자리를 향해 공정 가스를 분사하는 것을 특징으로 하는 퍼니스형 기판 처리 장치. - 제 10 항에 있어서,
상기 공정 튜브는
상부가 막혀있는 돔형태로 제공되고, 일측면에는 상기 메인 노즐과 일직선상에 위치되는 메인 절개부; 및
상기 메인 절개부 양측으로 나란히 형성되는 제1서브 절개부 및 제2서브 절개부를 포함하는 것을 특징으로 하는 퍼니스형 기판 처리 장치. - 제 13 항에 있어서,
상기 제1서브 절개부는 상기 제1서브 노즐의 분사방향과 일직선상에 위치되고,
제2서브 절개부는 상기 제2서브 노즐의 분사방향과 일직선상에 위치되는 것을 특징으로 하는 퍼니스형 기판 처리 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 사이드 메인 노즐부는
상기 메인 노즐을 사이에 두고 양 옆에 나란하게 배치되며, 상기 메인 노즐로부터 분사되는 공정가스의 직진성 향상을 위해 불활성 가스를 분사하는 사이드 커튼 노즐들; 및
상기 공정 튜브 내부의 사전 코팅을 위한 프리 데포(pre-depo)노즐을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 퍼니스형 기판 처리 장치. - 기판을 처리하는 클러스터 설비에 있어서:
기판들이 적재된 카세트가 놓여지는 로드 포트들을 갖는 설비 전방 단부 모듈(EFEM);
상기 설비 전방 단부 모듈과는 게이트밸브를 통해 연결되고, 내부공간이 대기압와 진공압으로 선택적 전환이 가능한 제1로드락 챔버;
상기 제1로드락 챔버와는 게이트밸브를 통해 연결되며, 기판 반송을 위한 반송장치가 구비된 트랜스퍼 챔버;
상기 트랜스퍼 챔버와는 게이트밸브를 통해 연결되고, 기판들이 배치식으로 적재되는 기판 적재 유닛가 구비된 제2로드락 챔버들; 및
상기 제2로드락 챔버들 각각의 상부에 배치되고 상기 기판 적재 유닛에 적재된 기판들을 공정 처리하는 프로세스 챔버들을 포함하되;
상기 프로세스 챔버는
상기 기판 적재 유닛가 수용되는 이너 튜브와 상기 이너 튜브를 감싸는 아웃 터 튜브를 갖는 공정튜브;
상기 기판 적재 유닛을 회전시키는 회전부;
상기 공정튜브를 둘러싸도록 설치되는 히터 어셈블리;
상기 이너 튜브의 내측에 수직하게 설치되고, 상기 기판 적재 유닛에 적재된 기판의 중심을 지나는 제1방향으로 공정 가스를 분사하는 메인 노즐을 갖는 사이드 메인 노즐부;
상기 이너 튜브의 내측에 수직하게 설치되고, 상기 기판 적재 유닛에 적재된 기판들의 가장자리의 성막 두께를 조절하기 위해 공정 가스를 상기 제1방향과 상이한 제2방향으로 분사하는 서브 노즐; 및
상기 메인 노즐과 상기 서브 노즐로 데포 성향의 가스 및 에칭 성향의 가스 그리고 불활성 가스를 포함하는 혼합 공정가스를 공급하는 가스 공급부를 포함하며;
상기 가스 공급부는
상기 에칭 성향의 가스보다 상기 데포 성향의 가스 비율이 상대적으로 높은 제1혼합 공정 가스를 상기 메인 노즐과 상기 서브 노즐 중에서 어느 하나에 공급하고, 상기 데포 성향의 가스보다 상기 에칭 성향의 가스 비율이 상대적으로 높은 제2혼합 공정 가스를 상기 메인 노즐과 상기 서브 노즐 중 다른 하나에 공급하는 것을 특징으로 하는 클러스터 설비. - 제 16 항에 있어서,
상기 제2방향은 상기 제1방향에 수직하고, 상기 기판 적재 유닛에 적재된 기판의 중심을 향하는 것을 특징으로 하는 클러스터 설비. - 제 16 항에 있어서,
상기 가스 공급부는
상기 서브 노즐로 공급되는 공정 가스량을 상기 메인 노즐로 공급되는 공정 가스량 대비 60% 이내로 공급하는 것을 특징으로 하는 클러스터 설비. - 제 16 항에 있어서,
상기 서브 노즐은
기판을 중심으로 서로 마주보도록 배치되는 제1서브 노즐과 제2서브 노즐을 포함하며,
상기 제1서브 노즐과 상기 제2서브 노즐은
상기 기판 적재 유닛에 적재된 기판의 중심을 향해 공정 가스를 분사하는 것을 특징으로 하는 클러스터 설비. - 제 16 항에 있어서,
상기 서브 노즐은
기판을 중심으로 서로 마주보도록 배치되는 제1서브 노즐과 제2서브 노즐을 포함하며,
상기 제1서브 노즐과 상기 제2서브 노즐은
상기 기판 적재 유닛에 적재된 기판의 중심을 벗어난 기판의 가장자리를 향해 공정 가스를 분사하는 것을 특징으로 하는 클러스터 설비. - 제 19 항 또는 제 20 항에 있어서,
상기 공정 튜브는
상부가 막혀있는 돔형태로 제공되고, 일측면에는 상기 제1서브 노즐의 분사방향과 일직선상에 위치되는 제1서브 절개부와, 상기 제2서브 노즐의 분사방향과 일직선상에 위치되는 제2서브 절개부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 클러스터 설비. - 퍼니스형 반도체 설비에서의 기판 처리 방법에 있어서,
기판 적재 유닛이 로딩된 공정 튜브 내부의 압력을 제어하는 단계;
상기 공정튜브에 설치된 메인 노즐 및 서브 노즐을 통해 상기 기판 적재 유닛에 적재된 기판들로 공정 가스를 분사하여 기판 상에 박막을 형성하는 단계; 및
상기 공정 튜브의 내부를 퍼지하는 단계를 포함하되;
상기 박막을 형성하는 단계는
상기 메인 노즐로부터 제공되는 공정가스에 의해 기판 전체의 박막 형성이 이루어지고, 상기 서브 노즐로부터 제공되는 공정가스에 의해 기판 가장자리의 박막두께가 조절되며,
상기 메인 노즐은 에칭 성향의 가스보다 데포 성향의 가스 비율이 상대적으로 높은 제1혼합 공정 가스와, 데포 성향의 가스보다 에칭 성향의 가스 비율이 상대적으로 높은 제2혼합 공정 가스 중에서 어느 하나를 분사하고, 상기 서브 노즐은 상기 제1혼합 공정 가스와 상기 제2혼합 공정 가스 중에서 다른 하나를 분사하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법. - 제 22 항에 있어서,
상기 기판 가장자리의 박막두께 조절을 위해 상기 서브 노즐로부터 분사되는 공정가스는 상기 메인 노즐의 가스 분사 방향과 직교하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법. - 제 22 항에 있어서,
상기 기판 가장자리의 박막두께 조절을 위해 상기 서브 노즐의 가스 분사 방향은 상기 기판 적재 유닛에 적재된 기판의 중심을 벗어난 기판의 가장자리를 통과하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법. - 제 22 항에 있어서,
상기 서브 노즐의 가스 분사 방향은 상기 공정 튜브에 형성된 절개부와 마주보는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법. - 삭제
- 제 22 항에 있어서,
상기 기판 가장자리의 박막두께 조절을 위해 상기 서브 노즐로부터 분사되는 공정 가스량은 상기 메인 노즐로부터 분사되는 공정 가스량 대비 60% 이내인 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법. - 삭제
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| KR1020150076198A KR101785330B1 (ko) | 2015-05-29 | 2015-05-29 | 퍼니스형 기판 처리 장치, 기판 처리용 클러스터 설비 및 기판 처리 방법 |
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