KR101869949B1 - Deposition method for multilayer and substrate process apparatus - Google Patents

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Abstract

본 발명은 복합막 증착방법 및 기판 처리 장치에 관한 것으로서, 챔버 내부에 발생되는 플라즈마를 이용하여 기판 상에 서로 다른 박막을 교대로 반복 증착하는 복합막 증착 방법에 있어서, 각 박막을 증착하기 전, 상기 챔버 임피던스를 조절하는 전류값을 측정하는 측정 단계와, 상기 측정단계에서 측정된 전류값이 기준 설정 범위 내에 포함되도록 상기 전류값을 조절하는 임피던스 조절 단계를 포함하여, 이종의 박막을 연속적으로 균일하게 형성할 수 있다. The present invention relates to a composite film deposition method and a substrate processing apparatus, and more particularly, to a composite film deposition method for repeatedly depositing different thin films alternately on a substrate using plasma generated in a chamber, A measuring step of measuring a current value for adjusting the chamber impedance; and an impedance adjusting step of adjusting the current value so that a current value measured in the measuring step is included in a reference setting range, .

Figure R1020130105525
Figure R1020130105525

Description

복합막 증착방법 및 기판 처리 장치{Deposition method for multilayer and substrate process apparatus}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a multilayer film deposition method,

본 발명은 복합막 증착방법 및 기판 처리 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 박막의 균일도를 향상시킬 수 있는 복합막 증착방법 및 기판 처리 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a composite film deposition method and a substrate processing apparatus, and more particularly, to a composite film deposition method and a substrate processing apparatus capable of improving the uniformity of a thin film.

일반적으로 반도체 장치 및 평판 표시 장치는 기판의 상면에 복수의 박막을 증착하고 식각하여 소정 패턴의 소자들을 형성함으로써 제조된다. 즉, 증착 장비를 이용하여 기판의 전면에 박막을 증착하고, 식각 장비를 이용하여 박막의 일부를 식각하여 박막이 소정의 패턴을 갖도록 함으로써 반도체 장치 또는 평판 표시 장치를 제조한다.Generally, a semiconductor device and a flat panel display are manufactured by depositing a plurality of thin films on an upper surface of a substrate and etching them to form elements of a predetermined pattern. That is, a thin film is deposited on the entire surface of a substrate using a deposition apparatus, and a thin film is etched by using an etching apparatus so that the thin film has a predetermined pattern, thereby manufacturing a semiconductor device or a flat panel display.

박막은 다양한 공정으로 형성될 수 있는데, 기판이 인입된 반응 챔버 내부에 기체 상태의 원료를 공급하여 박막을 형성하는 화학 기상 증착(Chemical Vapor Deposition; CVD) 공정이 주로 이용된다. 또한, 기판의 대형화, 소자의 초소형화 및 고집적화에 따라 플라즈마를 이용하고, 플라즈마에 의해 활성화된 가스를 이용하여 박막 증착뿐만 아니라 식각 공정도 진행하고 있다. 이러한 플라즈마 CVD 공정은 반응 챔버 내의 기판 지지대에 기판이 안착된 후 반응 가스가 가스분사체를 통해 분사되고 RF 파워가 인가되어 반응 가스가 활성화되어 기판 상에 소정의 막이 증착된다. 한편, 기판 상에 박막을 증착할 때 질화막과 산화막 등과 같은 이종의 박막을 인시튜(In-Situ)로 반복하여 증착할 수 있다. 다시 말해서, 산화막을 증착하는 경우, 챔버 내부 압력, 온도, 가스분사체와 기판 지지대 간의 거리, RF 전력 등과 같은 초기 공정 조건(IA1)과 이후 증착되는 후기 공정 조건(IA2)이 모두 동일한 공정 조건(IA1=IA2)으로 고정된 상태로 증착할 수 있다. 또한, 질화막의 경우에도 초기 박막이 증착되는 초기 공정 조건(IB1)과 이후 증착되는 후기 공정 조건(IB2)이 모두 동일한 조건(IB1=IB2)으로 고정된 상태로 증착할 수 있다. The thin film can be formed by various processes, and a chemical vapor deposition (CVD) process in which a thin film is formed by supplying a gaseous raw material into a reaction chamber into which a substrate is introduced is mainly used. In addition, as the substrate is enlarged, the device is miniaturized and highly integrated, the plasma is used, and the etching process as well as the thin film deposition using the gas activated by the plasma is also proceeding. In this plasma CVD process, after the substrate is placed on the substrate support in the reaction chamber, the reaction gas is injected through the gas injection body, RF power is applied to activate the reaction gas, and a predetermined film is deposited on the substrate. On the other hand, when a thin film is deposited on a substrate, different kinds of thin films such as a nitride film and an oxide film can be repeatedly deposited in an in-situ manner. In other words, in the case of depositing the oxide film, the initial process conditions (I A1 ) such as the pressure inside the chamber, the temperature, the distance between the gas jet and the substrate support, the RF power and the like and the later process conditions (I A2 ) Can be deposited in a fixed state with the condition (I A1 = I A2 ). Also, in the case of the nitride film, the initial process conditions (I B1 ) in which the initial thin film is deposited and the later process conditions (I B2 ) in the subsequent deposition can both be fixed to the same condition (I B1 = I B2 ).

그런데 산화막을 증착하고, 질화막을 증착한 다음 다시 산화막을 증착하는 경우, 별도의 세정공정을 수행하지 않고 이종의 박막을 연속적으로 증착하게 된다. 이에 따라 박막을 증착하는 과정에서 챔버 내부에 박막 증착 물질나 파티클이 증착되어 챔버 임피던스가 변경되는 등 챔버 내부의 환경이 초기 박막을 증착할 때와 다른 환경을 갖게 된다. 따라서, 초기 공정 조건과 후기 공정 조건을 동일하게 유지(IB1=IB2)하여 박막을 형성하게 되면, 후기에 증착되는 박막의 균일도가 저하되는 문제점이 있다. However, in the case of depositing an oxide film, depositing a nitride film, and then depositing an oxide film, heterogeneous thin films are successively deposited without performing a separate cleaning process. Accordingly, in the process of depositing the thin film, the chamber internal environment is different from that when the initial thin film is deposited, for example, the chamber impedance is changed by depositing the thin film deposition material or particles inside the chamber. Therefore, if the thin film is formed by maintaining the initial process conditions and the later process conditions (I B1 = I B2 ), the uniformity of the thin film deposited later becomes lowered.

KRKR 2007-1027642007-102764 AA KRKR 10-081356410-0813564 BB

본 발명은 이종의 박막을 연속적으로 형성할 수 있는 복합막 증착방법 및 기판 처리 장치를 제공한다. The present invention provides a composite film deposition method and a substrate processing apparatus capable of continuously forming different kinds of thin films.

본 발명은 박막의 증착 균일도를 향상시킬 수 있는 복합막 증착방법 및 기판 처리 장치를 제공한다. The present invention provides a composite film deposition method and a substrate processing apparatus capable of improving deposition uniformity of a thin film.

본 발명은 박막의 품질 및 생산성을 향상시킬 수 있는 복합막 증착방법 및 기판 처리 장치를 제공한다.
The present invention provides a composite film deposition method and a substrate processing apparatus capable of improving the quality and productivity of a thin film.

본 발명의 실시 형태에 따른 복합막 증착방법은, 챔버 내부에 발생되는 플라즈마를 이용하여 기판 상에 서로 다른 박막을 교대로 반복 증착하는 복합막 증착 방법에 있어서, 각 박막을 증착하기 전, 상기 챔버 내부의 임피던스를 조절하는 전류값을 측정하는 측정 단계와, 상기 측정단계에서 측정된 전류값이 기준 설정 범위 내에 포함되도록 상기 전류값을 조절하는 임피던스 조절 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. A composite film deposition method according to an embodiment of the present invention is a composite film deposition method for repeatedly depositing different thin films alternately on a substrate using a plasma generated in a chamber, A measurement step of measuring a current value for adjusting an internal impedance of the sensor; and an impedance adjustment step of adjusting the current value so that the current value measured in the measurement step is included within a reference setting range.

상기 측정 단계에서 측정된 전류값이 상기 기준 설정 범위 내에 포함되도록 상기 측정 단계 및 임피던스 조절 단계를 반복 수행할 수 있다. The measuring step and the impedance adjusting step may be repeatedly performed so that the current value measured in the measuring step is included in the reference setting range.

상기 서로 다른 박막은 동일 챔버 내에서 인시튜로 증착될 수 있다. The different thin films can be deposited in situ in the same chamber.

상기 복합막은 산화막 및 질화막이 교대로 증착될 수 있다. The composite film can be alternately deposited with an oxide film and a nitride film.

상기 임피던스 조절 단계는, 상기 측정단계에서 측정된 전류값이 기준 설정 범위 내에 포함되는지 여부를 판단하고, 그 결과에 따라 상기 챔버 내 기판 지지부의 높이 또는 상기 챔버 내에 공정가스를 분사하는 가스분사체에 인가되는 전력값을 조절할 수 있다. The impedance adjusting step may include a step of determining whether a current value measured in the measuring step is included in a reference setting range, and adjusting the height of the substrate supporting part in the chamber or the gas spraying body The power value to be applied can be adjusted.

상기 임피던스 조절 단계는, 상기 측정 단계에서 측정된 전류값이 상기 기준 설정 범위 내에 있는 경우, 기 설정된 상기 기판 지지부의 높이 또는 상기 가스분사체에 인가된 전력값을 유지할 수 있다. The impedance adjusting step may maintain the predetermined height of the substrate supporting part or the power value applied to the gas jetting body when the current value measured in the measuring step is within the reference setting range.

상기 임피던스 조절 단계는, 상기 박막이 산화막이며, 상기 측정 단계에서 측정된 전류값이 상기 기준 설정 범위를 벗어나는 경우, 상기 측정된 전류값이 기준 설정 범위 내에 위치하도록 상기 기판 지지부의 높이를 조절할 수 있다. The impedance adjusting step may adjust the height of the substrate supporting part such that the thin film is an oxide film and the measured current value is within a reference setting range when the current value measured in the measuring step is out of the reference setting range .

상기 임피던스 조절 단계는, 상기 박막이 질화막이며, 상기 측정 단계에서 측정된 전류값이 상기 기준 설정 범위를 벗어나는 경우, 상기 측정된 전류값이 기준 설정 범위 내에 위치하도록 상기 가스 분사체에 인가되는 전력값을 조절할 수 있다. The impedance adjustment step may include adjusting the impedance value of the gas sprayer such that the thin film is a nitride film and the measured current value is within the reference setting range when the current value measured in the measuring step is out of the reference setting range Can be adjusted.

본 발명의 실시 형태에 따른 기판 처리 장치는, 챔버 내부에 서로 다른 박막을 교대로 반복 증착하여 복합막을 형성하기 위한 기판 처리 장치에 있어서, 상기 챔버 내부에 구비되어 기판을 지지하며 승강 구동 수단에 의해 승강 구동되는 기판지지부; 상기 기판지지부 상부에 구비되어 상기 기판지지부로 공정가스를 공급하는 가스분사체; 상기 가스분사체에 플라즈마 전력을 인가하여 상기 챔버 내부에 플라즈마를 발생시키기 위한 플라즈마 생성부; 상기 챔버 내부의 임피던스를 조절하는 전류값을 측정하는 측정부; 및 상기 기판 상에 각각의 박막을 증착하기 전, 상기 측정부로부터 입력받은 전류값이 기설정된 범위에 포함되도록 상기 측정된 전류값을 조절하기 위한 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. A substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention is a substrate processing apparatus for forming a composite film by repeatedly depositing different thin films alternately in a chamber, wherein the substrate processing apparatus is provided inside the chamber and supports the substrate, A substrate supporting part which is driven to move up and down; A gas spraying unit provided on the substrate support unit to supply a process gas to the substrate support unit; A plasma generator for generating plasma in the chamber by applying plasma power to the gas injector; A measuring unit for measuring a current value for adjusting an impedance of the inside of the chamber; And a controller for adjusting the measured current value so that a current value input from the measuring unit is included in a predetermined range before depositing each thin film on the substrate.

상기 기판 처리 장치는 산화막 및 질화막이 교대로 증착될 수 있다. In the substrate processing apparatus, an oxide film and a nitride film can be alternately deposited.

상기 제어부는, 상기 측정부로부터 입력 받은 전류값이 기준 설정 범위 내에 포함되는지 여부를 판단하고, 그 결과에 따라 상기 챔버 내 승강 구동 수단에 의해 상기 가스분사체와 상기 기판지지부 사이의 높이를 조절하거나 또는 상기 가스분사체에 인가되는 전력값을 조절할 수 있다. The control unit may determine whether or not the current value input from the measurement unit is included in the reference setting range and adjust the height between the gas jetting member and the substrate supporting unit by the elevation driving unit in the chamber Or the power value applied to the gas jetting body can be adjusted.

상기 제어부는, 상기 박막이 산화막이며, 상기 측정부로부터 입력 받은 전류값이 기준 설정 범위를 벗어나는 경우, 상기 측정된 전류값이 기준 설정 범위 내에 위치하도록 상기 승강 구동 수단에 의해 상기 가스분사체와 상기 기판지지부 사이의 높이를 조절하도록 제어할 수 있다. Wherein the control unit controls the gas injecting body and the gas injecting body so that the thin film is an oxide film and the measured current value is within the reference setting range when the current value inputted from the measuring unit is out of the reference setting range, It is possible to control to adjust the height between the substrate supporting portions.

상기 제어부는, 상기 박막이 질화막이며, 상기 측정부로부터 입력 받은 전류값이 기준 설정 범위를 벗어나는 경우, 상기 측정된 전류값이 기준 설정 범위 내에 위치하도록 상기 가스분사체에 인가되는 전력값을 조절하도록 제어할 수 있다. Wherein the control unit controls the power value applied to the gas sprayer such that the thin film is a nitride film and the measured current value is located within the reference setting range when the current value input from the measurement unit is out of the reference setting range Can be controlled.

본 발명의 실시 형태에 따른 복합막 증착방법 및 기판 처리 장치는, 이종의 박막을 연속적으로 균일하게 형성할 수 있다. 박막을 증착하는 과정에 발생하는 박막 증착 물질이나 파티클이 챔버 내부에 증착되어 챔버 내부 환경이 변화되더라도 이에 대응하여 공정 조건을 조절함으로써 박막을 균일하게 형성할 수 있다. 박막의 증착 불량을 억제할 수 있으므로 생산성도 향상시킬 수 있다.The composite film deposition method and the substrate processing apparatus according to the embodiments of the present invention can continuously and uniformly form different kinds of thin films. Thin film deposition material or particles generated in the process of depositing a thin film are deposited inside the chamber to change the internal environment of the chamber, so that the thin film can be uniformly formed by controlling the process conditions. The defective deposition of the thin film can be suppressed, and the productivity can also be improved.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 기판처리장치의 구성을 개략적으로 보여주는 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 복합막 증착방법을 이용하여 박막을 증착하는 과정을 보여주는 순서도.
도 3은 산화막 증착 시 공정 조건을 보상한 전후의 전류값의 변화를 보여주는 그래프.
도 4는 질화막 증착 시 공정 조건을 보상한 전후의 전류값의 변화를 보여주는 그래프.
도 5는 산화막 증착 시 본 발명의 실시 예에 따른 복합막 증착방법으로 공정 조건을 보상한 전후의 임피던스 전류값의 변화 및 균일도의 변화를 비교한 그래프.
도 6은 질화막 증착 시 본 발명의 실시 예에 따른 복합막 증착방법으로 공정 조건을 보상한 전후의 임피던스 전류값의 변화 및 균일도의 변화를 비교한 그래프.
1 is a schematic view showing a configuration of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention;
2 is a flow chart illustrating a process of depositing a thin film using a composite film deposition method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a graph showing changes in current values before and after a process condition is compensated in the deposition of an oxide film.
FIG. 4 is a graph showing changes in current values before and after a process condition is compensated in a nitride film deposition.
FIG. 5 is a graph comparing changes in impedance current values before and after a process condition is compensated for by a composite film deposition method according to an embodiment of the present invention during oxide film deposition, and variations in uniformity.
FIG. 6 is a graph comparing changes in the impedance current values before and after the process conditions are compensated for by the composite film deposition method according to the embodiment of the present invention during the nitride film deposition, and variations in the uniformity.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, It is provided to let you know.

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 박막 제조장치의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다. 1 is a schematic view showing a configuration of a thin film production apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 박막 제조장치는 챔버(10), 기판지지부(30) 및 가스분사체(20)를 포함한다. 또한, 가스분사체(20)에 각종 가스를 공급하기 위한 가스 공급원 및 가스분사체에 전원을 인가하는 수단을 포함한다.Referring to FIG. 1, a thin film production apparatus includes a chamber 10, a substrate support 30, and a gas jet 20. It also includes a gas supply source for supplying various gases to the gas jetting body 20 and a means for applying power to the gas jetting body.

챔버(10)는 상부가 개방된 본체(12)와, 본체(12)의 상부에 개폐 가능하게 설치되는 탑리드(11)를 구비한다. 탑리드(11)가 본체(12)의 상부에 결합되어 본체(12) 내부를 폐쇄하면, 챔버(10)의 내부에는 예컨대, 증착 공정 등 기판(S)에 대한 처리가 행해지는 공간부가 형성된다. 공간부는 일반적으로 진공 분위기로 형성되어야 하므로, 챔버(10)의 소정 위치에는 공간부에 존재하는 가스의 배출을 위한 배기구가 형성되어 있고, 배기구는 외부에 구비되는 펌프(40)에 연결된 배기관(50)과 연결된다. 또한, 본체(12)의 바닥면에는 후술할 기판지지부(30)의 지지축이 삽입되는 관통공이 형성되어 있다. 본체(12)의 측벽에는 기판(S)을 챔버(10) 내부로 반입하거나, 외부로 반출하기 위한 게이트벨브(미도시)가 형성되어 있다.The chamber 10 has a main body 12 with an open top and a top lead 11 which is openably and closably provided on the top of the main body 12. [ When the top lead 11 is coupled to the upper portion of the main body 12 to close the inside of the main body 12, a space for processing the substrate S such as a deposition process is formed in the chamber 10 . Since the space portion is generally formed in a vacuum atmosphere, an exhaust port for discharging the gas existing in the space portion is formed at a predetermined position of the chamber 10, and the exhaust port is connected to the exhaust pipe 50 ). Further, on the bottom surface of the main body 12, a through hole is formed in which a support shaft of a substrate supporting portion 30 to be described later is inserted. A gate valve (not shown) is formed on the side wall of the main body 12 to carry the substrate S into or out of the chamber 10.

기판지지부(30)는 기판(S)을 지지하기 위한 구성으로서, 기판지지대(31)와 지지축(32)을 구비한다. 기판지지대(31)는 원판 형상으로 챔버(10) 내부에 수평방향으로 구비되고, 지지축(32)은 기판지지대(31)의 저면에 수직으로 연결된다. 지지축(32)은 관통공을 통하여 외부의 모터 등의 승강구동수단(미도시)에 연결되어 기판지지대(31)를 승하강시킨다. 또한, 기판지지대(31)의 하측 또는 내부에는 히터(미도시)가 구비되어 기판(S)을 일정한 공정 온도로 가열할 수 있고 플라즈마를 발생시키기 위한 전극이 구비된다. 예컨대, 100내지 560도 범위로 가열하고 유지할 수 있다.The substrate support 30 has a substrate support 31 and a support shaft 32 for supporting the substrate S. The substrate support 31 is horizontally disposed inside the chamber 10 in a disc shape and the support shaft 32 is vertically connected to the bottom surface of the substrate support 31. The support shaft 32 is connected to an elevation drive means (not shown) of an external motor or the like through a through hole to move the substrate support table 31 up and down. In addition, a heater (not shown) is provided on the lower side or inside of the substrate support 31 to provide an electrode for heating the substrate S to a predetermined process temperature and generating a plasma. For example, it can be heated and maintained in the range of 100 to 560 degrees.

가스분사체(20)는 기판지지부(30) 상부에 이격되어 구비되며, 기판지지부(30) 측으로 기상화된 원료물질, 캐리어 가스, 반응가스, 보조가스 등 공정가스를 분사한다. 가스분사체(20)는 샤워헤드 타입으로 외부로부터 유입된 서로 다른 종류의 가스가 혼합되며, 이들 가스를 기판(S)을 향하여 분사한다. 물론 가스분사체(20)는 샤워헤드 타입 외에 인젝터나 노즐 등 다양한 방식의 분사기를 사용할 수도 있다.The gas spraying body 20 is spaced apart from the upper portion of the substrate supporting portion 30 and injects a process gas such as a raw material, a carrier gas, a reaction gas, and an auxiliary gas, which have been vaporized to the substrate supporting portion 30 side. The gas jetting body 20 is a showerhead type in which different types of gases introduced from the outside are mixed and jetted toward the substrate S. Of course, various types of injectors such as injectors and nozzles may be used as the gas jetting body 20 in addition to the showerhead type.

또한, 가스분사체(20)에는 각종 공정 가스를 공급하는 가스 공급원 및 가스공급 라인이 연결된다. 우선, 제1원료물질을 공급하는 제1원료물질 공급원(71), 제1원료물질공급원(71)과 가스분사체(20) 사이에 연결되는 제1원료물질 공급 라인(81), 제1원료물질공급 라인(81) 상에 구비되어 제1원료물질의 공급을 제어하는 제1 밸브(91)를 포함한다.The gas jetting body 20 is connected to a gas supply source and a gas supply line for supplying various process gases. First, a first raw material supply source 71 for supplying the first raw material, a first raw material supply line 81 connected between the first raw material supply source 71 and the gas injector 20, And a first valve 91 provided on the material supply line 81 for controlling the supply of the first raw material.

제1원료물질 공급원(71)은 액상의 제1원료물질을 저장하는 저장수단, 액상의 제1원료물질을 공급받아 이를 기상화하는 기상화 수단 및 캐리어 가스를 저장 공급하는 캐리어 가스 공급수단을 포함한다. 이때, 기상화 수단은 기화기 또는 버블러를 사용할 수 있으며, 이는 일반적 수단이므로 상세한 설명을 생략한다. 기상화된 제1원료물질이 배출되는 배출 라인은 상기 캐리어 가스 공급수단의 배출 라인과 연결되고, 이들 배출라인은 제1원료물질 공급 라인(81)과 연결된다. 또한, 제1원료물질 공급원(71)과 챔버(10)의 배기관(50) 사이에는 원료물질이 배출되는 배출라인(미도시)가 연결될 수 있다. 제1반응가스를 공급하는 제1반응가스 공급원(72) 및 제1반응가스 공급 라인(82)이 가스분사체(20)에 연결되고, 제1반응가스 공급 라인(82) 상에는 제1반응가스의 공급을 제어하는 제2 밸브(92)가 구비된다. 상기의 제1원료물질 공급 라인(81)과 제1반응가스 공급 라인(82)은 가스분사체(20)와 연결되기 전에 챔버 외부에서 결합되며, 결합 라인 상에 주 제어밸브(90)가 구비될 수 있다. 물론, 제1원료물질 공급 라인(81)과 제1반응가스 공급 라인(82)은 가스분사체(20)에 각각 연결되어 각각 가스를 공급할 수도 있다. The first raw material supply source 71 includes a storage means for storing the first raw material in a liquid phase, a vaporizing means for supplying the liquid raw material in the liquid phase and for vaporizing the raw raw material, and a carrier gas supply means for storing and supplying the carrier gas do. At this time, the vaporizing means can use a vaporizer or a bubbler, which is a general means, and thus a detailed description thereof will be omitted. A discharge line through which the vaporized first raw material is discharged is connected to a discharge line of the carrier gas supply means, and these discharge lines are connected to the first raw material supply line 81. A discharge line (not shown) through which the raw material is discharged may be connected between the first source material supply source 71 and the exhaust pipe 50 of the chamber 10. A first reaction gas supply source 72 and a first reaction gas supply line 82 for supplying a first reaction gas are connected to the gas jet 20 and a first reaction gas supply line 82 is connected to the first reaction gas supply line 82. [ And a second valve 92 for controlling the supply of the gas. The first raw material supply line 81 and the first reaction gas supply line 82 are coupled to the outside of the chamber before being connected to the gas jet 20 and a main control valve 90 is provided . Of course, the first raw material supply line 81 and the first reaction gas supply line 82 may be connected to the gas injector 20 to supply the respective gases, respectively.

또한, 제2원료물질을 공급하는 제2원료물질 공급원(73), 제2원료물질공급원(73)과 가스분사체(20) 사이에 연결되는 제2원료물질 공급 라인(83), 제2원료물질공급 라인(83) 상에 구비되어 제2원료물질의 공급을 제어하는 제3 밸브(93)를 포함한다. 제2원료물질 공급원(73)은 제1원료물질 공급원(71)과 마찬가지로 액상의 제2원료물질을 저장하는 저장수단, 액상의 제2원료물질을 공급받아 이를 기상화하는 기상화 수단 및 캐리어 가스를 저장 공급하는 캐리어 가스 공급수단을 포함한다. 기상화된 제2원료물질이 배출되는 배출 라인은 상기 캐리어 가스 공급수단의 배출 라인과 연결되고, 이들 배출라인은 제2원료물질 공급 라인(83)과 연결된다. A second raw material supply source 73 for supplying the second raw material, a second raw material supply line 83 connected between the second raw material supply source 73 and the gas injector 20, And a third valve 93 provided on the material supply line 83 for controlling the supply of the second raw material. The second raw material supply source 73 includes a storage means for storing the second raw material in a liquid state like the first raw material supply source 71, a vaporizing means for supplying the liquid raw material to the second raw material and vaporizing the second raw material, And a carrier gas supply means for storing and supplying the carrier gas. A discharge line through which the vaporized second raw material is discharged is connected to a discharge line of the carrier gas supply means, and these discharge lines are connected to the second raw material supply line 83.

제2반응가스를 공급하는 제2반응가스 공급원(74) 및 제2반응가스 공급 라인(84)이 가스분사체(20)에 연결되고, 제2반응가스 공급 라인(84) 상에는 제2반응가스의 공급을 제어하는 제4 밸브(92)가 구비된다. 상기의 제2원료물질 공급 라인(83)과 제2반응가스 공급 라인(84)은 가스분사체(20)와 연결되기 전에 챔버 외부에서 결합되며, 결합 라인 상에 주 제어밸브(90)가 구비될 수 있다. 물론, 제2원료물질 공급 라인(83)과 제2반응가스 공급 라인(84)은 가스분사체(20)에 각각 연결되어 각각 가스를 공급할 수도 있다. A second reaction gas supply source 74 and a second reaction gas supply line 84 for supplying a second reaction gas are connected to the gas jet 20 and a second reaction gas supply line 84 is connected to the second reaction gas supply line 84. [ And a fourth valve 92 for controlling the supply of the fuel. The second raw material supply line 83 and the second reaction gas supply line 84 are coupled to each other outside the chamber before being connected to the gas jet 20 and the main control valve 90 is provided on the coupling line . Of course, the second raw material supply line 83 and the second reaction gas supply line 84 may be respectively connected to the gas jet 20 to supply the respective gases.

그리고 가스분사체(20)에는 퍼지가스를 공급하는 퍼지가스 공급원(75)과, 퍼지가스 공급원(75)과 연결하는 퍼지가스 공급라인(85) 및 퍼지가스 공급라인(85) 상에 구비되어 퍼지가스의 공급을 제어하는 제4밸브(94)를 포함할 수 있다. 퍼지가스 공급원(75)은 박막을 증착하는 과정 또는 증착 후 챔버(10) 내부에 잔류하는 원료가스, 반응가스 및 잔류물을 제거한다. The gas jetting body 20 is provided with a purge gas supply source 75 for supplying a purge gas and a purge gas supply line 85 and a purge gas supply line 85 connected to the purge gas supply source 75, And a fourth valve 94 for controlling the supply of the gas. The purge gas supply source 75 removes the source gas, the reaction gas, and the residue remaining in the chamber 10 after or during the deposition of the thin film.

여기에서 제1원료가스와 제2원료가스는 증착하고자 하는 박막의 종류에 따라 동일한 종류일 수도 있고, 서로 다른 종류일 수도 있다. 또한, 제1반응가스와 제2반응가스도 동일하거나 서로 다른 종류의 가스일 수 있다. 그리고 여기에서는 원료가스와 반응가스가 각각 2가지인 경우에 대해서 설명하지만, 증착되는 박막의 종류에 따라 2가지 이상의 원료가스 및 반응가스를 사용할 수도 있다.Here, the first source gas and the second source gas may be the same type or different types depending on the type of the thin film to be deposited. Also, the first reaction gas and the second reaction gas may be the same or different kinds of gases. Although two gas sources and two reactive gases are described here, two or more source gases and reaction gases may be used depending on the kind of the deposited thin film.

박막 제조장치에는 플라즈마 생성부가 구비된다. 즉, 챔버 내부에 플라즈마를 생성하여 각종 공정 가스를 여기시켜 활성종 상태로 만들기 위하여, 플라즈마 생성부가 구비될 수 있다. 예컨대 가스분사체(20)에 전력공급수단(60)을 연결한다. 전력공급수단(60)과 가스분사체(20) 사이에는 정합기(62)가 구비되며, 제어부(64)를 통해 제어된다. 이로부터 챔버(10)의 기판 상부의 가스분사체(20)에 RF(Radio Frequency) 전력을 인가하고 기판지지대(31)는 접지시켜, 챔버 내의 증착 공간인 반응 공간에 RF 전력을 이용하여 플라즈마를 여기 시키는 용량결합플라즈마(CCP;Capacitively Coupled Plasma) 방식으로 구동될 수 있다. 플라즈마를 박막 제조에 사용하는 방식은 저온에서도 쉽게 반응가스를 활성화시켜 증착시킬 수 있는 이점을 가지고 있으며, 고온에서는 적은 에너지를 인가시켜 고품질의 박막을 형성시킬 수 있는 장점이 있다. 여기서 RF 전력은 고주파 RF 파워 및 저주파 RF 파워 중 적어도 하나를 사용할 수 있다. 즉, 가스분사체(20)에 고주파 RF 파워 및 저주파 RF 파워를 함께 인가할 수도 있고, 단독으로 인가할 수도 있다. 여기서, 고주파 RF 파워의 주파수 대역은 3 ~ 30MHz 정도이며, 저주파 RF 파워의 주파수 대역은 30~3000KHz 정도이며, 예컨대 주파수가 13.56MHz인 고주파 RF 파워 및 주파수가 370KHz인 저주파 RF 파워를 사용할 수 있다. 또한, 고주파 RF 파워는 100 내지 1000 와트 정도 범위를 사용할 수 있고, 저주파 RF 파워는 0 내지 600 와트 범위를 사용할 수 있다. 또한, 전력공급수단(60)과 가스분사체 사이에 정합기(62)를 구비할 수 있다.The thin film production apparatus is provided with a plasma generation section. That is, a plasma generating unit may be provided in order to generate plasma in the chamber to excite various process gases into an active species state. The power supply means 60 is connected to the gas jetting body 20, for example. A matching device 62 is provided between the power supply means 60 and the gas jetting body 20 and is controlled through the control unit 64. RF power is applied to the gas jet 20 on the substrate 10 of the chamber 10 and the substrate support 31 is grounded to apply plasma to the reaction space as the deposition space in the chamber using RF power And may be driven by Capacitively Coupled Plasma (CCP). The method of using the plasma for the thin film has an advantage that the reactive gas can be easily activated even at a low temperature, and a high quality thin film can be formed by applying less energy at a high temperature. Wherein the RF power can use at least one of a high frequency RF power and a low frequency RF power. That is, both the high frequency RF power and the low frequency RF power may be applied to the gas jetting body 20, or may be applied alone. Here, the frequency band of the high frequency RF power is about 3 to 30 MHz, the frequency band of the low frequency RF power is about 30 to 3000 KHz, and for example, a high frequency RF power having a frequency of 13.56 MHz and a low frequency RF power having a frequency of 370 KHz can be used. The high frequency RF power can be used in the range of about 100 to 1000 watts, and the low frequency RF power can be used in the range of 0 to 600 watts. Further, a matching device 62 may be provided between the power supply means 60 and the gas jetting body.

정합기(62)는 고주파 RF 파워나 저주파 RF 파워를 통과시켜 가스분사체로 공급하거나, 고주파 RF 파워에 저주파 RF 파워를 정합시켜 가스분사체로 공급한다. 후자의 경우 고주파 RF 파워와 저주파 RF 파워를 합한 총 파워를 100 내지 1300 와트 범위로 조절하는 것이 좋고, 고주파 RF 파워를 100 내지 1000 와트 범위로 변화시키거나, 저주파 RF 파워를 10 내지 600 와트 범위로 변화시키는 것이 좋다. 이때, RF 파워의 크기는 원료물질 및 반응가스를 분해 혹은 활성화시키는데 필요한 범위이다. 또한, 정합기(62)는 챔버(10)의 임피던스를 상쇄시킬 수 있는 임피던스를 생성함으로써 챔버(10) 내에 최대 전력이 공급되어 최적의 플라즈마가 발생하도록 한다. 본 발명에서는 정합기(62)에 측정부, 예컨대 전류를 측정할 수 있는 전류측정기를 구비하여 챔버(10)의 임피던스의 변화를 측정하도록 한다. The matching unit 62 supplies high-frequency RF power or low-frequency RF power to the gas injector, matches the low-frequency RF power to high-frequency RF power, and supplies the high-frequency RF power to the gas injector. In the latter case, it is preferable to adjust the total power of the high frequency RF power and the low frequency RF power to be in the range of 100 to 1300 watts, or the high frequency RF power may be varied in the range of 100 to 1000 watts, or the low frequency RF power may be in the range of 10 to 600 watts It is good to change. At this time, the RF power is a range required for decomposing or activating the raw material and the reaction gas. In addition, the matching device 62 generates an impedance capable of canceling the impedance of the chamber 10, so that maximum power is supplied to the chamber 10 so that an optimum plasma is generated. In the present invention, a measuring unit, for example, a current measuring device capable of measuring current, is provided in the matching unit 62 to measure a change in the impedance of the chamber 10.

또한, 플라즈마 생성은 상기 외에, 플라즈마 생성부가 코일을 구비하여 유도결방식으로 플라즈마를 생성시킬 수도 있다. 챔버(10) 외부에서 혹은 챔버와 결합된 가스분사체(20) 내에서 가스를 플라즈마 여기에 의한 활성종 상태로 만들어 기판으로 공급하는 리모트 플라즈마 방식으로 구현될 수도 있으며, 이에 한정되지 않고 다양한 방식이 적용될 수 있다.In addition to the above, the plasma generating portion may include a coil to generate a plasma by an induction method. A remote plasma method may be implemented in which the gas is made into an active species state by plasma excitation outside the chamber 10 or in a gas jet body 20 coupled with the chamber and supplied to the substrate, Can be applied.

제어부(64)는 기판 상에 박막을 증착하는 과정에서 변화하는 챔버(10)의 임피던스를 보상하기 위해 정합기(62) 내의 전류측정기에서 측정된 챔버 내의 전류값을 근거하여 기판지지부(30)의 높이나 전력공급수단(60)에서 공급되는 전력값을 조절한다. 이에 제어부에는 전류측정기에서 측정된 전류값에 대응하여 조절해야되는 기판지지부(30)의 높이 및 전력값의 데이터 베이스가 저장될 수 있다. The control unit 64 controls the current supplied to the substrate supporting unit 30 based on the current value in the chamber measured by the current measuring unit in the matching unit 62 to compensate for the impedance of the chamber 10 which is changed in the process of depositing the thin film on the substrate. And the power value supplied from the power supply means 60 is adjusted. Accordingly, a database of the height and the power value of the substrate supporter 30 to be adjusted corresponding to the current value measured by the current meter can be stored in the control unit.

이와 같이 구성된 박막 제조 장치에서 증착 공정을 진행하면, 가스분사체(20)를 통해 각종 공정가스가 기판(S) 상부로 공급되고, 챔버(20) 내에는 플라즈마가 형성되어, 기판 상에 활성종이 공급되어 박막이 형성되며, 잔류가스 및 부산물 등은 배기관(50)을 통해 외부로 배출된다. 물론 박막 제조 장치는 상기 설명 외에도 다양하게 변경될 수 있다.
When the deposition process is performed in the thin film production apparatus constructed as described above, various process gases are supplied to the upper portion of the substrate S through the gas injection body 20, plasma is formed in the chamber 20, And the residual gas and the by-product are discharged to the outside through the exhaust pipe 50. [0041] Of course, the thin film manufacturing apparatus can be variously changed other than the above description.

이하에서는 본 발명의 박막 증착 방법을 실시 예를 통해 설명한다. Hereinafter, the thin film deposition method of the present invention will be described by way of examples.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 복합막 증착방법을 이용하여 박막을 증착하는 과정을 보여주는 순서도이고, 도 3은 표 1을 도식화한 그래프이고, 도 4는 표 2를 도식화한 그래프이다. FIG. 2 is a flow chart showing a process of depositing a thin film using the composite film deposition method according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a graph illustrating Table 1, and FIG. 4 is a graph illustrating Table 2.

박막 제조 방법은 기판을 마련하여 챔버 내의 기판 지지대에 장착하는 과정(S112) 및 챔버 내부의 분위기, 기판 온도를 제어하는 과정(S114), 챔버 내에 공정 가스를 공급하고 플라즈마를 생성하여 박막을 증착하는 과정(S122, S132) 및 기판을 챔버 외부로 반출하는 과정(S138)을 포함한다.The thin film manufacturing method includes the steps of providing a substrate and mounting the substrate on a substrate support in a chamber (S112), controlling the atmosphere inside the chamber, controlling the substrate temperature (S114), supplying a process gas into the chamber, Steps S122 and S132, and a step S138 of taking the substrate out of the chamber.

또한, 본 발명에서는 기판 상에 박막을 증착하기 앞서, 이종의 박막을 반복해서 증착하는 과정에서 챔버 내부의 환경 변화에 대응하여 최적의 박막을 증착할 수 있는 챔버 내부 환경을 만들어주기 위해 환경 변화에 대응하여 챔버 내부 환경을 조절할 수 있는 공정 조건에 대한 데이터 베이스를 마련하는 과정(S110)을 포함할 수 있다. 그리고 박막을 증착하는 과정에서 미리 마련된 데이터 베이스를 근거로 사용하여 챔버 내부의 환경, 즉 임피던스 변화에 따라 공정 조건을 변경하는 과정(S116, S118, S120, S126, S128, S130)을 포함할 수 있다. In addition, in the present invention, in order to make the inside of the chamber capable of depositing the optimum thin film in accordance with the change of the environment inside the chamber in the process of repeatedly depositing the thin film on the substrate before the thin film is deposited on the substrate, (S110) of preparing a database of process conditions capable of adjusting the internal environment of the chamber correspondingly. (S116, S118, S120, S126, S128, S130) of changing the process condition according to the environment inside the chamber, that is, the impedance change, using the database prepared in advance in the process of depositing the thin film .

제1박막과 제2박막으로 이루어지는 이종의 박막을 연속적으로 반복해서 증착할 때, 챔버 내부의 초기 환경은 제1박막과 제2박막을 원하는 품질 및 두께로 형성할 수 있는 최적의 환경으로 설정되어 있다. 그런데 제1박막과 제2박막의 증착 회수가 증가할수록 챔버 내부에는 파티클이나 박막 형성 물질이 부착되어 초기 환경을 유지할 수 없다. 이를 측정할 수 있는 요소로서 챔버의 임피던스를 들 수 있다. 즉, 제1박막과 제2박막의 증착 회수가 증가할수록 챔버의 임피던스가 증가하여 플라즈마가 불안정해져 기판 상에 증착되는 박막의 균일도가 저하되는 문제점이 있다. When the heterogeneous thin film composed of the first thin film and the second thin film is continuously and repeatedly deposited, the initial environment inside the chamber is set to the optimum environment in which the first thin film and the second thin film can be formed with desired quality and thickness have. However, as the number of deposition times of the first thin film and the second thin film increases, particles or thin film forming materials adhere to the inside of the chamber, and the initial environment can not be maintained. The impedance of the chamber is an element that can be measured. That is, as the number of times of deposition of the first thin film and the second thin film increases, the impedance of the chamber increases and the plasma becomes unstable, thereby reducing the uniformity of the thin film deposited on the substrate.

이에 본 발명에서는 챔버 내의 환경 변화에 대응하여 공정 조건을 변경함으로써 챔버의 임피던스, 즉 정합기의 전류 측정기에서 측정되는 전류값을 일정하게 유지하여 이종 박막의 균일도를 향상시킬 수 있다. 이와 같이 챔버의 임피던스를 일정하게 유지시키기 위한 데이터 베이스는 다음과 같이 마련될 수 있다. Accordingly, in the present invention, the uniformity of the hetero-film can be improved by maintaining the impedance of the chamber, that is, the current value measured by the current meter of the matching device, constantly by changing the process conditions in accordance with the change of the environment in the chamber. The database for keeping the impedance of the chamber constant can be prepared as follows.

챔버 내의 기판 지지대 상부에 기판을 로딩하고, 챔버 내의 분위기 및 기판 온도를 제어한다. 이후 챔버 내부에 공정 가스를 공급하고 플라즈마를 생성하여 기판 상에 박막을 증착한다. 박막의 증착은 기판 상에 제1박막과 제2박막을 교대로 반복해서 증착하며, 제1박막과 제2박막의 증착은 인시튜로 증착될 수 있다. The substrate is loaded on top of the substrate support in the chamber, and the atmosphere in the chamber and the substrate temperature are controlled. Subsequently, a process gas is supplied into the chamber, and a plasma is generated to deposit a thin film on the substrate. Deposition of the thin film may alternately and repeatedly deposit the first thin film and the second thin film on the substrate, and the deposition of the first thin film and the second thin film may be deposited in situ.

박막을 증착하기 전 정합기 내의 전류 측정기를 이용하여 전류를 측정할 수 있다. 챔버의 임피던스가 변경됨에 따라 전류 측정기에서 측정되는 전류값도 변경된다. 박막이 증착되면서 발생하는 파티클이나 박막 형성물질이 챔버 내부에 증착되고, 이로 인해 박막 증착 회수가 증가할수록 임피던스가 감소하게 된다. 따라서 전류 측정기에서 측정되는 전류값은 증가하게 된다. Before depositing the thin film, current can be measured using a current meter in the matching device. As the impedance of the chamber is changed, the current value measured by the current meter is also changed. The particles or the thin film forming material that is generated when the thin film is deposited is deposited inside the chamber, and as a result, the impedance decreases as the thin film deposition number increases. Therefore, the current value measured by the current meter increases.

이에 본 발명에서는 임피던스의 지표가 되는 전류값을 일정하게 유지시킴으로써 챔버의 임피던스를 일정하게 유지할 수 있다. 챔버의 임피던스에 영향을 미치는 공정 조건은 플라즈마 형성을 위해 인가되는 전력값과 기판 지지대와 가스분사체 사이의 거리(이하에서는 '갭'이라 함)를 포함할 수 있다. Thus, in the present invention, the impedance of the chamber can be kept constant by keeping the current value which is an index of the impedance constant. Process conditions that affect the impedance of the chamber may include a power value applied for plasma formation and a distance between the substrate support and the gas jetting body (hereinafter referred to as a 'gap').

따라서 본 발명에서는 임피던스를 일정하게 유지하기 위하여 전력값과, 갭을 조절하면서 전류측정기에서 측정되는 전류값의 변화를 측정하여 챔버 내부 환경, 즉 임피던스를 조절하기 위한 데이터 베이스를 마련하였다. Accordingly, in order to maintain the impedance constant, the present invention provides a database for adjusting the internal environment of the chamber, that is, the impedance, by measuring the power value and the change of the current value measured by the current meter while adjusting the gap.

아래의 표1 및 2는 각각 제1박막(예컨대 산화막)과 제2박막(예컨대 질화막)의 증착 회수에 따라 갭 및 전력값을 조절하면서 측정된 전류값을 나타낸다. 여기에서 측정된 전류값은 도 3 및 4에 도시된 바와 같이 박막의 증착 회수가 증가할수록 증가하는 경향을 보이고 있으므로 공정 조건, 즉 갭 및 전력값의 조절을 통해 전류값을 감소시키는 것이 바람직하다. 이때, 전류값을 감소시키기 위해서는 기판 지지대를 하강시켜 갭을 증가시키거나, 가스분사체에 인가되는 전력값을 감소시킬 수 있다.Tables 1 and 2 below show current values measured while adjusting gap and power values according to the deposition number of the first thin film (e.g., oxide film) and the second thin film (e.g., nitride film), respectively. The measured current value tends to increase as the number of times of deposition of the thin film increases as shown in FIGS. 3 and 4. Therefore, it is desirable to reduce the current value by adjusting the process conditions, that is, the gap and the power value. At this time, in order to decrease the current value, it is possible to lower the substrate support to increase the gap or reduce the power value applied to the gas jetting body.

보상 전(Irms, A)Before compensation (Irms, A) 갭 조절(Irms, A)Gap adjustment (Irms, A) 전력값 조절(Irms, A)Power value adjustment (Irms, A) 1회1 time 8.428.42 8.428.42 8.428.42 2회Episode 2 8.528.52 8.438.43 8.248.24 3회3rd time 8.568.56 8.428.42 8.188.18 4회4 times 8.558.55 8.448.44 8.158.15 5회5 times 8.558.55 8.428.42 8.108.10 6회6 times 8.578.57 8.458.45 8.068.06 7회7 times 8.588.58 8.438.43 8.028.02 8회8 times 8.608.60 8.448.44 7.997.99 9회9 times 8.628.62 8.428.42 7.947.94 10회10 times 8.638.63 8.438.43 7.967.96 11회11 times 8.658.65 8.438.43 7.877.87 12회12 times 8.658.65 8.448.44 7.797.79 13회13 times 8.668.66 8.438.43 7.787.78 14회14 times 8.688.68 8.428.42 7.807.80 15회15 times 8.698.69 8.458.45 7.767.76 편차Deviation 0.270.27 0.030.03 0.660.66

표1을 살펴보면, 보상 전, 즉 갭 조절이나 전력값을 조절하지 않은 경우에는 제1박막의 증착 회수가 증가할수록 측정되는 전류값이 점점 증가하여 전류값의 편차가 0.27로 나타나는 것을 알 수 있다. 그런데 전류값이 증가할수록 기판지지대와 가스분사체 간의 거리, 즉 갭을 조절한 결과 측정된 전류값의 편차가 0.03 정도로 작아지고, 초기에 측정된 전류값, 다시 말해서 제1박막을 1회 증착했을 때 측정된 전류값인 8.42A와 거의 유사한 값을 갖도록 조절된 것을 알 수 있다. 이에 비해 전력값을 조절한 경우 보상 전보다 전류값의 편차가 3배 가까이 증가한 것을 알 수 있다.As shown in Table 1, in the case where the gap adjustment or the power value is not adjusted before compensation, the current value measured increases as the deposition number of the first thin film increases, and the deviation of the current value is 0.27. However, as the current value increases, the deviation of the current value measured as a result of adjusting the distance between the substrate support and the gas jetting body, that is, the gap is reduced to about 0.03, and the initial measured current value, that is, the first thin film is deposited once The current value is adjusted to have a value substantially similar to the measured current value of 8.42A. In contrast, when the power value is adjusted, the deviation of the current value is about three times higher than that before the compensation.

보상 전(Irms, A)Before compensation (Irms, A) 갭 조절(Irms, A)Gap adjustment (Irms, A) 전력값 조절(Irms, A)Power value adjustment (Irms, A) 1회1 time 5.785.78 5.795.79 5.775.77 2회Episode 2 5.845.84 5.855.85 5.765.76 3회3rd time 5.855.85 5.855.85 5.765.76 4회4 times 5.855.85 5.855.85 5.775.77 5회5 times 5.865.86 5.875.87 5.765.76 6회6 times 5.875.87 5.905.90 5.775.77 7회7 times 5.895.89 5.925.92 5.775.77 8회8 times 5.905.90 5.945.94 5.765.76 9회9 times 5.935.93 5.905.90 5.775.77 10회10 times 5.945.94 5.975.97 5.775.77 11회11 times 5.955.95 5.995.99 5.765.76 12회12 times 5.965.96 6.016.01 5.775.77 13회13 times 5.985.98 6.036.03 5.775.77 14회14 times 6.996.99 6.056.05 5.775.77 15회15 times 6.006.00 6.086.08 5.765.76 편차Deviation 0.220.22 0.280.28 0.010.01

표2를 살펴보면, 보상 전, 즉 갭 조절이나 전력값을 조절하지 않은 경우에는 제2박막의 증착 회수가 증가할수록 측정되는 전류값이 점점 증가하여 전류값의 편차가 0.22로 나타나는 것을 알 수 있다. 그런데 전류값이 증가할수록 전력값을 조절한 결과 측정된 전류값의 편차가 0.01 정도로 작아진 것을 알 수 있다. 또한, 조절된 전류값이 제2박막을 1회 증착했을 때 측정된 전류값인 5. 77과 동일하거나 거의 유사한 값을 갖도록 조절된 것을 알 수 있다. 반면에, 기판지지대와 가스분사체 간의 거리, 즉 갭을 조절한 경우에는 측정된 전류값의 편차가 0.28 정도로, 보상 전보다 20% 이상 증가한 것을 알 수 있다. As can be seen from Table 2, in the case of adjusting the gap or controlling the power value before compensation, the current value measured gradually increases as the deposition number of the second thin film increases, and the deviation of the current value appears to be 0.22. However, it can be seen that as the current value increases, the deviation of the measured current value becomes as small as 0.01 as a result of adjusting the power value. Also, it can be seen that the adjusted current value is adjusted to have the same or substantially similar value as the measured current value 5.77 when the second thin film is deposited once. On the other hand, it can be seen that when the distance between the substrate support and the gas injector, i.e., the gap, is adjusted, the deviation of the measured current value is about 0.28, which is more than 20% higher than before the compensation.

상기와 같은 실험 결과를 통해 증착되는 박막의 종류에 따라 임피던스를 조절, 즉 보상하기 위한 공정 조건이 달라짐을 알 수 있다. 산화막의 경우에는 갭조절을 통해 챔버의 임피던스를 일정하게 조절할 수 있고, 질화막의 경우에는 전력값의 조절을 통해 챔버의 임피던스를 일정하게 조절할 수 있다. 임피던스는 전류값의 변화를 통해 조절될 수 있다. It can be seen from the above experimental results that the process conditions for adjusting or compensating the impedance vary depending on the type of the deposited thin film. In the case of the oxide film, the impedance of the chamber can be controlled by adjusting the gap, and in the case of the nitride film, the impedance of the chamber can be controlled by adjusting the power value. Impedance can be controlled by changing the current value.

따라서 박막 종류에 따라 증착되는 회수에 따른 챔버 내부의 환경 변화에 대응하여 환경 변화를 보상해줄 수 있는 공정 조건을 조절하여 챔버 내부 변화에 따른 박막의 균일도 저하를 억제 혹은 방지할 수 있다.Accordingly, it is possible to suppress or prevent a decrease in uniformity of the thin film due to changes in the inside of the chamber by adjusting process conditions that compensate for environmental changes in response to environmental changes in the chamber due to the number of times of deposition depending on the type of thin film.

이와 같은 과정을 반복 수행하여 박막의 종류별로 측정된 전류값에 따라 조절되어야 할 공정 조건과, 그 크기를 설정하여 데이터 베이스를 마련한다.
Such a process is repeated to prepare a database by setting the process conditions to be adjusted according to the current value measured for each type of thin film and the size thereof.

이후, 기판 상에 이종의 박막을 인시튜로 증착하기 위해 챔버 내부의 기판 지지대 상부에 기판을 안착(S112)한다. 이때, 기판 지지대에는 단일 기판 혹은 복수 개의 기판(S)이 안착될 수 있다. Subsequently, the substrate is placed (S112) above the substrate support inside the chamber to in-situ deposit a heterogeneous thin film on the substrate. At this time, a single substrate or a plurality of substrates S may be mounted on the substrate support.

기판이 로딩되면, 챔버 내부 분위기 및 기판 온도를 제어(S114)한다. 가스분사체를 통해 챔버 내부에 공정 가스를 공급한다. 또한, 기판(S)이 기판 지지대에 장착되면, 챔버 내부를 원하는 진공 압력으로 조절하고, 기판 지지대의 가열에 의하여 기판(S)의 온도를 제어한다. 이때, 기판 지지대 내부 또는 하부에는 히터가 장착되어 있어 기판을 적절한 온도로 가열할 수 있다. When the substrate is loaded, the atmosphere inside the chamber and the substrate temperature are controlled (S114). A process gas is supplied into the chamber through the gas jet. Further, when the substrate S is mounted on the substrate support, the inside of the chamber is adjusted to a desired vacuum pressure, and the temperature of the substrate S is controlled by heating the substrate support. At this time, a heater is mounted inside or below the substrate support so that the substrate can be heated to an appropriate temperature.

이후, 챔버 내부에 가스분사체를 통해 각종 공정 가스를 공급하여 통해 기판을 각종 가스에 노출시킨다. 즉 챔버 내로 제1박막을 증착하기 위한 제1원료물질 및 제1반응가스를 유입시킨다. 이때, 제1원료물질은 제1박막의 주성분이 되는 원소를 포함하는 물질이며 제1반응가스는 제1원료물질과 반응하여 제1박막을 형성하는 가스이다. 제1원료물질과 제1반응가스는 챔버에 동시에 주입될 수도 있고, 어느 한 가스가 먼저 주입될 수도 있다. 예컨대, 챔버로 제1반응가스를 도입시킨 후, 이어서 제1원료물질을 도입시킬 수 있다. 이때, 제1원료물질은 캐리어 가스와 함께 도입될 수도 있다. Thereafter, various process gases are supplied to the inside of the chamber through the gas injector to expose the substrate to various gases. That is, the first raw material and the first reaction gas for depositing the first thin film into the chamber. At this time, the first raw material is a material containing an element that is a main component of the first thin film, and the first reaction gas is a gas which reacts with the first raw material to form a first thin film. The first raw material and the first reaction gas may be injected into the chamber at the same time, or one of the gases may be injected first. For example, after introducing the first reaction gas into the chamber, the first raw material may then be introduced. At this time, the first raw material may be introduced together with the carrier gas.

제1박막을 형성하기 위한 공정가스들이 챔버에 유입되고 내부 압력이 소정 압력으로 유지된 상태에서 가스분사체에 RF 전원을 인가한다. 플라즈마를 박막 제조에 사용하는 방식은 저온에서도 쉽게 반응가스를 활성화시켜 증착시킬 수 있는 이점을 가지고 있으며, 고온에서는 적은 에너지를 인가시켜 고품질의 박막을 형성시킬 수 있는 장점이 있다. The process gas for forming the first thin film is introduced into the chamber and the RF power is applied to the gas jetting body while the internal pressure is maintained at a predetermined pressure. The method of using the plasma for the thin film has an advantage that the reactive gas can be easily activated even at a low temperature, and a high quality thin film can be formed by applying less energy at a high temperature.

이처럼 공정가스가 유입되고 플라즈마가 생성되면, 가스들이 활성종으로 변환되며 기판상으로 이동하여 제1원료물질과 제1반응가스가 상호 반응하면서 제1박막을 형성(S122)한다. 제1박막이 원하는 두께로 형성될 때까지 전원 및 압력을 소정 시간 동안 유지한다. When the process gas is introduced and the plasma is generated, the gases are converted into active species and transferred onto the substrate, so that the first raw material and the first reaction gas react with each other to form a first thin film (S122). The power and pressure are maintained for a predetermined time until the first thin film is formed to a desired thickness.

한편, 제1박막을 증착하기 앞서 정합기의 전류 측정기를 통해 전류값을 측정(S116)하여 측정된 전류값과 데이터 베이스에 저장된 전류값을 상호 비교(S118)한 후 공정 조건을 조절(S120)할 수 있다. 그런데 제1박막을 1차로 증착하는 경우에는 챔버 내부 분위기, 임피던스 등이 최적의 상태로 설정되어 있기 때문에 전류 측정기를 통해 측정되는 전류값에 따라 공정 조건을 변경하는 일은 거의 없다. Meanwhile, before deposition of the first thin film, the current value is measured through the current meter of the matching device (S116), and the measured current value is compared with the current value stored in the database (S118) can do. However, when the first thin film is first deposited, the atmosphere inside the chamber, the impedance, and the like are set to the optimum state, so that the process conditions are rarely changed according to the current value measured through the current measuring device.

제1박막이 증착되면, 제1원료물질과 제1반응가스의 공급을 중단(S124)하고, 가스분사체를 통해 퍼지 가스를 공급하여 챔버 내에 잔류하는 미반응 물질과 파티클 등을 제거(S126)한다. When the first thin film is deposited, the supply of the first source material and the first reaction gas is stopped (S124), and purge gas is supplied through the gas injector to remove unreacted materials and particles remaining in the chamber (S126) do.

이어서 제2박막을 증착하기 전에 정합기에 구비된 전류 측정기를 통해 전류값을 측정(S126)한다. 그리고 측정된 전류값과 데이터 베이스에 저장된 전류값을 상호 비교(S128)한 후 공정 조건을 조절(S130)할 수 있다. 제1박막을 증착하는 과정에서 챔버의 임피던스가 변경되었을 수 있으므로, 측정된 전류값을 이용하여 제2박막을 증착하기 위한 최적의 공전 조건을 만들어 줄 수 있다. Next, before the second thin film is deposited, a current value is measured through a current meter provided in the matching device (S126). Then, the measured current value and the current value stored in the database are compared (S128), and the process conditions are adjusted (S130). Since the impedance of the chamber may be changed in the process of depositing the first thin film, the optimal idle condition for depositing the second thin film can be made by using the measured current value.

제2박막을 증착하기 위한 공정 조건이 조절되면, 가스분사체를 통해 제2원료물질과 제2반응가스를 챔버에 공급하여 제2박막을 증착(S132)한다. 제2박막을 형성하기 위한 공정가스들이 챔버에 유입되고 내부 압력이 소정 압력으로 유지된 상태에서 가스분사체에 RF 전원을 인가하여 플라즈마를 생성한다. 제2박막이 원하는 두께로 증착되면 제2원료가스와 제2반응가스의 공급을 중단하고 가스분사체를 통해 퍼지 가스를 공급하여 챔버 내에 잔류하는 미반응 물질과 파티클을 제거(S134)한다.When the process conditions for depositing the second thin film are adjusted, the second source material and the second reaction gas are supplied to the chamber through the gas injector to deposit the second thin film (S132). The process gas for forming the second thin film flows into the chamber, and RF power is applied to the gas jetting body in a state where the internal pressure is maintained at a predetermined pressure to generate plasma. When the second thin film is deposited to a desired thickness, the supply of the second source gas and the second reaction gas is stopped, and the purge gas is supplied through the gas injection body to remove unreacted materials and particles remaining in the chamber (S134).

기판 상부에 제1박막과 제2박막이 순차적으로 증착되면 이를 1회 증착으로 본다. When the first thin film and the second thin film are sequentially deposited on the substrate, the deposition is regarded as deposition once.

이후, 단계S116 내지 단계S134를 설정된 회수로 반복해서 수행하고, 설정된 회수로 제1박막 및 제2박막이 증착되면 챔버에서 기판을 반출(S138)한다.Thereafter, steps S116 to S134 are repeatedly performed in the predetermined number of times, and when the first thin film and the second thin film are deposited in the predetermined number of times, the substrate is taken out of the chamber (S138).

보다 구체적으로 설명하면, 제2박막 상부에 제1박막을 다시 증착하는 경우, 챔버 내부로 제1박막을 증착하기 위한 제1원료 물질과 제1반응가스를 공급하기 전 전류 측정기를 통해 전류값을 측정(S116)한다. 이때 측정된 전류값과 제1박막을 1차로 증착할 때의 기준 전류값, 즉 데이터 베이스의 전류값을 상호 비교하여, 측정된 전류값이 기준 전류값과 동일하거나 오차 범위인 경우에는 제2박막 상부에 제1박막을 2차로 증착하기 위한 제1원료 물질과 제1반응가스를 공급하여 제1박막을 증착한다. 여기서 오차 범위는 기준 전류값과 측정된 전류값의 차이가 기준 전류값의 소정 범위 예컨대 0% 초과 내지 5% 이하인 것을 나타낸다. 오차 범위는 증착되는 박막의 종류나 공정 조건에 따라 다양하게 변경될 수 있음은 물론이다. More specifically, when the first thin film is again deposited on the second thin film, the first raw material for depositing the first thin film into the chamber and the current value through the current meter before supplying the first reaction gas (S116). At this time, the measured current value and the reference current value at the time of first depositing the first thin film, that is, the current value of the database are compared with each other. If the measured current value is the same as or equal to the reference current value, The first source material and the first reaction gas for depositing the first thin film on the upper side are supplied to deposit the first thin film. Here, the error range indicates that the difference between the reference current value and the measured current value is within a predetermined range of the reference current value, for example, 0% to 5% or less. It goes without saying that the error range can be variously changed depending on the kind of the thin film to be deposited and the process conditions.

반면에, 측정된 전류값이 기준 전류값과 다른 경우, 공정 조건을 변경하여 전류값을 일정하게 조절(S120)할 수 있다. 이때, 전류값의 비교는 측정된 전류값이 데이터 베이스에 저장된 전류값에 대해서 일정 범위에 존재하는지 여부를 판단하여 수행될 수 있다. 예컨대 측정된 전류값과 기준 전류값의 차이가 기준 전류값의 0% 초과 내지 5% 이하인 경우, 오차 범위 내에 속하는 경우에는 공정 조건의 변화 없이 박막 증착 공정을 수행하고, 측정된 전류값이 초기 박막 증착시 전류값에 대하여 5%를 벗어난 경우 공정 조건을 변경할 수 있다. 이와 같은 수치는 박막의 종류에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 전술한 바와 같이 제1박막이 산화막인 경우 갭 조절을 통해 전류값을 일정하게 조절할 수 있으므로, 기판 지지대를 하강시켜 기판 지지대와 가스분사체 간의 갭을 증가시킴으로써 전류값을 감소시킬 수 있다. On the other hand, when the measured current value is different from the reference current value, the current value can be constantly adjusted (S120) by changing the process condition. At this time, the comparison of the current values may be performed by determining whether the measured current value is within a predetermined range with respect to the current value stored in the database. For example, when the difference between the measured current value and the reference current value is within the range of 0% to 5% of the reference current value, the thin film deposition process is performed without changing the process condition, Process conditions can be changed if the current is outside 5% of the deposition current. Such numerical values can be variously changed depending on the kind of the thin film. As described above, when the first thin film is an oxide film, the current value can be controlled constantly by controlling the gap. Therefore, the current value can be reduced by lowering the substrate support to increase the gap between the substrate support and the gas injection body.

전류값이 일정하게 조절되면, 가스분사체를 통해 챔버 내에 제1박막을 2차로 증착하기 위한 원료 물질과 반응가스를 공급하여 제1박막을 증착(S122)한다. When the current value is controlled to be constant, the first thin film is deposited (S122) by supplying the source material and the reactive gas for secondarily depositing the first thin film in the chamber through the gas jetting body.

제2박막 상부에 제1박막이 2차로 증착되면, 챔버 내에 퍼지 가스를 공급하여 미반응 물질 및 파티클을 제거(S124)한다. 또한, 전류값 조절을 위해 증가되었던 갭을 원상태로 복귀시킨다. When the first thin film is secondarily deposited on the second thin film, purge gas is supplied into the chamber to remove unreacted material and particles (S124). Further, the gap that has been increased for the adjustment of the current value is restored to its original state.

이후, 정합기의 전류 측정기를 통해 전류값을 측정(S126)한다. 이때, 측정된 전류값과 제2박막을 1차로 증착할 때의 전류값, 즉 기준 전류값을 상호 비교(S128)하여 측정된 전류값이 기준 전류값과 동일하거나 오차 범위에 속하는 경우 제1박막 상부에 제2박막을 2차로 증착하기 위한 제2원료 물질과 제2반응가스를 공급하여 제2박막을 증착(S132)한다. Then, the current value is measured through the current meter of the matching device (S126). At this time, if the measured current value and the current value at the time of first depositing the second thin film, that is, the reference current value are compared (S128), if the measured current value is equal to or falls within the error range, And a second source material and a second reaction gas for depositing a second thin film on the upper side are supplied to deposit the second thin film (S132).

반면에, 측정된 전류값이 기준 전류값과 상이한 경우, 공정 조건을 변경하여 전류값을 안정적으로 조절(S130)할 수 있다. 이때, 측정된 전류값과 기준 전류값의 차이가 오차 범위인 기준 전류값의 5% 이상인 경우, 전술한 바와 같이 제2박막이 질화막인 경우 전력값의 조절을 통해 전류값을 일정하게 조절할 수 있으므로, 가스분사체에 인가되는 전력값을 감소시킴으로써 전류값을 감소시킬 수 있다. On the other hand, when the measured current value is different from the reference current value, the current value can be stably controlled (S130) by changing the process condition. At this time, when the difference between the measured current value and the reference current value is 5% or more of the reference current value as the error range, the current value can be adjusted by adjusting the power value when the second thin film is a nitride film as described above , The current value can be reduced by reducing the power value applied to the gas jetting body.

전류값이 일정하게 조절되면, 가스분사체를 통해 챔버 내에 제2박막을 2차로 증착하기 위한 원료 물질과 반응가스를 공급하여 제2박막을 증착(S132)한다. When the current value is controlled to be constant, the source material and the reactive gas for secondarily depositing the second thin film in the chamber are supplied through the gas injector to deposit the second thin film (S132).

제2박막이 2차로 증착된 이후에는 전력값 조절을 위해 감소시켰던 전력값을 원상태로 복귀시킨다. After the second thin film is deposited secondarily, the power value reduced for adjusting the power value is restored to its original state.

제1박막 및 제2박막을 설정된 회수로 증착되어 증착된 박막 두께가 원하는 두께로 증착(S136)되어 박막 제조가 종료되면, 제조된 박막을 플라즈마 처리할 수도 있다. 즉, 박막 제조 후, 막 표면에 잔류하는 미반응 결합이나 파티클을 제거하기 위해 산소 혹은 N2O 플라즈마를 소정 시간 생성하여 박막의 표면을 플라즈마 처리한다.플라즈마 처리 후 퍼지 가스를 공급하여 챔버를 안정화시킨다. 모든 과정이 완료되면 기판을 챔버 외부로 반출(S138)하고, 다음 공정으로 이동시킨다.
The first thin film and the second thin film may be deposited by a predetermined number of times to deposit the deposited thin film to a desired thickness (S136). When the thin film is manufactured, the thin film may be plasma treated. That is, after the thin film is manufactured, oxygen or N 2 O plasma is generated for a predetermined time to remove unreacted bonds or particles remaining on the surface of the film, and the surface of the thin film is subjected to plasma treatment. After the plasma treatment, . When all the processes are completed, the substrate is taken out of the chamber (S138) and moved to the next process.

하기에서는 제조된 박막의 품질에 대하여 설명한다. Hereinafter, the quality of the thin film produced will be described.

도 5는 산화막 증착 시 본 발명의 실시 예에 따른 복합막 증착방법으로 공정 조건을 보상한 전후의 임피던스의 변화 및 균일도의 변화를 비교한 그래프이고, 도 6은 질화막 증착 시 본 발명의 실시 예에 따른 복합막 증착방법으로 공정 조건을 보상한 전후의 임피던스의 변화 및 균일도의 변화를 비교한 그래프이다. FIG. 5 is a graph comparing changes in impedance and uniformity before and after the deposition of a composite film according to an embodiment of the present invention during deposition of an oxide film, and FIG. 6 is a graph FIG. 2 is a graph comparing changes in impedance and uniformity before and after a process condition is compensated by a composite film deposition method according to the present invention. FIG.

도 5의 (a)를 살펴보면, 제1박막, 예컨대 TEOS박막을 15회 증착한 경우 증착 회수가 증가할수록 정합기에 구비된 전류 측정기에서 측정되는 전류값이 산화막을 1차로 증착했을 때보다 크게 증가한다. 5 (a), when the first thin film, for example, the TEOS thin film is deposited 15 times, the current value measured by the current meter provided in the matching device increases greatly as the deposition number increases, as compared with the case where the oxide film is first deposited .

또한, 산화막의 두께와 균일도도 증착 회수가 증가함에 따라 큰 폭으로 변화한다. 특히, 산화막은 2.2 내지 5.6% 정도의 균일도를 갖는 것을 알 수 있다. In addition, the thickness and uniformity of the oxide film also vary greatly as the number of deposition increases. In particular, it can be seen that the oxide film has a uniformity of about 2.2 to 5.6%.

이에 비해, 도 5의 (b)를 살펴보면, 산화막을 증착하면서 공정 조건, 즉 기판 지지대와 가스분사체 간의 거리를 조절한 경우 측정되는 전류값은 산화막의 1차 증착 시에 비해 약 10%정도의 변화율을 가지며 안정적으로 유지되었다. 또한, 산화막은 2.1 내지 2.5% 정도의 균일도를 갖도록 형성되어, 균일도가 최대 50% 이상 향상되었음을 알 수 있었다. 5 (b), in the case of adjusting the process condition, that is, the distance between the substrate support and the gas injector, the measured current value is about 10% of that of the first deposition of the oxide film The rate of change was stable. Also, it was found that the oxide film was formed to have a uniformity of about 2.1 to 2.5%, and the uniformity was improved by at least 50%.

도 6의 (a)를 살펴보면, 제2박막, 예컨대 질화막을 15회 증착한 경우 증착회수가 증가할수록 정합기의 전류 측정기에서 측정되는 전류값이 점차적으로 증가하고 있다. 6 (a), when the second thin film, for example, the nitride film is deposited 15 times, the current value measured by the current meter of the matching device gradually increases as the deposition number increases.

또한, 질화막의 두께와 균일도도 증착 회수가 증가함에 따라 큰 폭으로 변화하고 있다. 특히, 질화막은 1.4 내지 2.3% 정도의 균일도를 갖는 것을 알 수 있다. Further, the thickness and uniformity of the nitride film also vary greatly as the number of times of deposition increases. In particular, it can be seen that the nitride film has a uniformity of about 1.4 to 2.3%.

이에 비해, 도 6의 (b)를 살펴보면, 질화막을 증착하면서 공정 조건, 즉 전력값을 조절한 경우, 측정되는 전류값은 질화막의 1차 증착 시에 비해 약 10% 정도의 변화율을 가지며 안정적으로 유지되었다. 또한, 질화막은 1.4 내지 1.7% 정도의 균일도를 갖도록 형성되어, 균일도가 20% 이상 향상되었음을 알 수 있었다.
6 (b), in the case of adjusting the process condition, that is, the power value while depositing the nitride film, the measured current value has a rate of change of about 10% as compared with the case of the first deposition of the nitride film, Respectively. Further, the nitride film was formed to have a uniformity of about 1.4 to 1.7%, and it was found that the uniformity was improved by 20% or more.

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Although the present invention has been described in connection with certain exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. Therefore, the scope of the present invention should not be limited by the described embodiments, but should be defined by the appended claims and equivalents thereof.

10 : 챔버 20 : 가스분사체
30 : 기판지지부 40 : 펌프
50 : 배기관 60 : 전원공급수단
62 : 정합기 64 : 제어부
10: chamber 20: gas jet body
30: substrate support 40: pump
50: exhaust pipe 60: power supply means
62: matching device 64:

Claims (13)

챔버 내부에 발생되는 플라즈마를 이용하여 기판 상에 서로 다른 박막을 교대로 반복 증착하는 복합막 증착 방법에 있어서,
각 박막을 증착하기 전, 상기 챔버 내부의 임피던스를 조절하는 전류값을 측정하는 측정 단계와,
상기 측정단계에서 측정된 전류값이 기준 설정 범위 내에 포함되도록 상기 전류값을 조절하는 임피던스 조절 단계를 포함하고,
상기 임피던스 조절 단계는,
상기 측정단계에서 측정된 전류값이 기준 설정 범위 내에 포함되는지 여부를 판단하고, 그 결과에 따라 상기 챔버 내 기판 지지부의 높이 또는 상기 챔버 내에 공정가스를 분사하는 가스분사체에 인가되는 전력값을 조절하여 박막을 증착하는 과정에서 변화하는 챔버 내부의 임피던스를 보상하는 것을 특징으로 하는 복합막 증착 방법.
A method of depositing a composite film on a substrate by alternately repeating deposition of different thin films on a substrate using plasma generated in the chamber,
A measuring step of measuring a current value for adjusting an impedance in the chamber before each thin film is deposited;
And adjusting the current value so that the current value measured in the measuring step is included in the reference setting range,
The impedance adjustment step may include:
Determining whether a current value measured in the measuring step is included within a reference setting range, adjusting a height of the substrate support in the chamber or a power value applied to a gas jetting body that injects a process gas into the chamber, Wherein the impedance of the chamber is varied by changing a process of depositing the thin film.
청구항 1에 있어서,
상기 측정 단계에서 측정된 전류값이 상기 기준 설정 범위 내에 포함되도록 상기 측정 단계 및 임피던스 조절 단계를 반복 수행하는 것을 특징으로 하는 복합막 증착 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the measuring step and the impedance adjusting step are repeatedly performed so that the current value measured in the measuring step is included in the reference setting range.
청구항 2에 있어서,
상기 서로 다른 박막은 동일 챔버 내에서 인시튜로 증착되는 것을 특징으로 하는 복합막 증착 방법.
The method of claim 2,
Wherein the different thin films are deposited in situ in the same chamber.
청구항 3에 있어서,
상기 복합막은 산화막 및 질화막이 교대로 증착되는 것을 특징으로 하는 복합막 증착 방법.
The method of claim 3,
Wherein the composite film is formed by alternately depositing an oxide film and a nitride film.
삭제delete 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 임피던스 조절 단계는,
상기 측정 단계에서 측정된 전류값이 상기 기준 설정 범위 내에 있는 경우, 기 설정된 상기 기판 지지부의 높이 또는 상기 가스분사체에 인가된 전력값을 유지하는 것을 특징으로 하는 복합막 증착 방법.
The method according to any one of claims 1 to 4,
The impedance adjustment step may include:
Wherein when the current value measured in the measuring step is within the reference setting range, the height of the predetermined substrate supporting portion or the power value applied to the gas jetting body is maintained.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 임피던스 조절 단계는,
상기 박막이 산화막이며,
상기 측정 단계에서 측정된 전류값이 상기 기준 설정 범위를 벗어나는 경우, 상기 측정된 전류값이 기준 설정 범위 내에 위치하도록 상기 기판 지지부의 높이를 조절하는 것을 특징으로 하는 복합막 증착 방법.
The method according to any one of claims 1 to 4,
The impedance adjustment step may include:
Wherein the thin film is an oxide film,
Wherein the height of the substrate supporting part is adjusted so that the measured current value is within a reference setting range when the current value measured in the measuring step is out of the reference setting range.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 임피던스 조절 단계는,
상기 박막이 질화막이며,
상기 측정 단계에서 측정된 전류값이 상기 기준 설정 범위를 벗어나는 경우, 상기 측정된 전류값이 기준 설정 범위 내에 위치하도록 상기 가스 분사체에 인가되는 전력값을 조절하는 것을 특징으로 하는 복합막 증착 방법.
The method according to any one of claims 1 to 4,
The impedance adjustment step may include:
Wherein the thin film is a nitride film,
Wherein the control unit controls the power value applied to the gas injector such that the measured current value is within the reference setting range when the measured current value is out of the reference setting range.
챔버 내부에 서로 다른 박막을 교대로 반복 증착하여 복합막을 형성하기 위한 기판 처리 장치에 있어서,
상기 챔버 내부에 구비되어 기판을 지지하며 승강 구동 수단에 의해 승강 구동되는 기판지지부;
상기 기판지지부 상부에 구비되어 상기 기판지지부로 공정가스를 공급하는 가스분사체;
상기 가스분사체에 플라즈마 전력을 인가하여 상기 챔버 내부에 플라즈마를 발생시키기 위한 플라즈마 생성부;
상기 챔버 내부의 임피던스를 조절하는 전류값을 측정하는 측정부; 및
상기 기판 상에 각각의 박막을 증착하기 전, 상기 측정부로부터 입력받은 전류값이 기설정된 범위에 포함되도록 상기 측정된 전류값을 조절하기 위한 제어부;를 포함하고,
상기 제어부는 상기 측정부로부터 입력 받은 전류값이 기준 설정 범위 내에 포함되는지 여부를 판단하고, 그 결과에 따라 박막을 증착하는 과정에서 변화하는 챔버 내부의 임피던스를 보상하도록 상기 챔버 내 승강 구동 수단에 의해 상기 가스분사체와 상기 기판지지부 사이의 높이를 조절하거나 또는 상기 가스분사체에 인가되는 전력값을 조절하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
A substrate processing apparatus for repeatedly depositing different thin films alternately in a chamber to form a composite film,
A substrate supporting unit provided inside the chamber and supporting the substrate and being driven to move up and down by the elevation driving means;
A gas spraying unit provided on the substrate support unit to supply a process gas to the substrate support unit;
A plasma generator for generating plasma in the chamber by applying plasma power to the gas injector;
A measuring unit for measuring a current value for adjusting an impedance of the inside of the chamber; And
And a controller for adjusting the measured current value so that a current value inputted from the measuring unit is included in a predetermined range before each thin film is deposited on the substrate,
The control unit determines whether or not the current value input from the measurement unit is included in the reference setting range, and adjusts the impedance of the chamber in the process of depositing the thin film according to the result, Wherein the height adjustment unit adjusts a height between the gas injection unit and the substrate support unit or adjusts a power value applied to the gas injection unit.
청구항 9에 있어서,
상기 기판 처리 장치는 산화막 및 질화막이 교대로 증착되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
The method of claim 9,
Wherein the oxide film and the nitride film are alternately deposited on the substrate processing apparatus.
삭제delete 청구항 9에 있어서,
상기 제어부는,
상기 박막이 산화막이며,
상기 측정부로부터 입력 받은 전류값이 기준 설정 범위를 벗어나는 경우, 상기 측정된 전류값이 기준 설정 범위 내에 위치하도록 상기 승강 구동 수단에 의해 상기 가스분사체와 상기 기판지지부 사이의 높이를 조절하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
The method of claim 9,
Wherein,
Wherein the thin film is an oxide film,
And controls the elevation driving means to adjust the height between the gas jetting body and the substrate supporting portion such that the measured current value is within the reference setting range when the current value inputted from the measuring portion is out of the reference setting range And the substrate processing apparatus.
청구항 9에 있어서,
상기 제어부는,
상기 박막이 질화막이며,
상기 측정부로부터 입력 받은 전류값이 기준 설정 범위를 벗어나는 경우, 상기 측정된 전류값이 기준 설정 범위 내에 위치하도록 상기 가스분사체에 인가되는 전력값을 조절하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
The method of claim 9,
Wherein,
Wherein the thin film is a nitride film,
And controls the power value applied to the gas sprayer so that the measured current value is within the reference setting range when the current value inputted from the measuring unit is out of the reference setting range.
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