KR102064145B1 - Thin film deposition apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 박막증착장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 박막증착장치는 외부챔버 및 상기 외부챔버 내부에 구비되어 기판이 처리되는 처리공간을 제공하는 복수개의 내부챔버를 구비하고, 상기 각 내부챔버는 상부커버, 상기 상부커버에 구비되어 상기 기판에 대한 공정가스를 공급하는 가스공급부, 상기 상부커버에 대해 상하로 이동 가능하게 구비되어 상기 가스공급부와의 사이에 처리공간을 제공하며 상기 기판을 지지하는 기판지지부, 상기 상부커버의 중앙부에 연결되어 잔존가스를 배기하는 배기라인, 상기 배기라인에 구비되어 미리 결정된 배기량을 가지는 배플을 구비하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a thin film deposition apparatus, the thin film deposition apparatus according to the present invention is provided with an outer chamber and a plurality of inner chambers provided in the outer chamber to provide a processing space for processing the substrate, each of the inner chambers An upper cover, a gas supply part provided at the upper cover to supply a process gas to the substrate, and movable upward and downward with respect to the upper cover to provide a processing space between the gas supply part and to support the substrate; And a substrate support portion, an exhaust line connected to a central portion of the upper cover to exhaust residual gas, and a baffle provided in the exhaust line and having a predetermined displacement.
Description
본 발명은 박막증착장치에 대한 것이다.The present invention relates to a thin film deposition apparatus.
반도체 웨이퍼 등의 기판(이하, '기판'이라 한다) 상에 박막을 형성하기 위한 증착법으로 화학기상증착법(CVD, chemical vapor deposition), 플라즈마 화학기상증착법(PECVD, plasma enhanced chemical vapor deposition), 원자층증착법(ALD, atomic layer deposition) 등의 기술이 사용되고 있다.As a deposition method for forming a thin film on a substrate such as a semiconductor wafer (hereinafter referred to as a substrate), chemical vapor deposition (CVD), plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD), atomic layer Techniques such as deposition method (ALD, atomic layer deposition) are used.
도 5는 기판 증착법 중 원자층증착법에 관한 기본 개념을 도시하는 개략도이다. 도 5를 참조하면, 원자층증착법은 기판상에 트리메틸알루미늄(TMA, trimethyl aluminium) 같은 원료를 포함하는 원료가스를 분사한 후 아르곤(Ar) 등의 불활성 퍼지 가스를 분사하여 잔존가스 및 미반응 물질을 배기하여 기판상에 단일 분자층을 흡착시킨다. 그리고, 원료와 반응하는 오존(O3) 같은 반응물을 포함하는 반응가스를 분사한 후 불활성 퍼지 가스를 분사하여 미반응 가스 및 부산물을 배기하고 기판상에 단일 원자층(Al-O)을 형성하게 된다.5 is a schematic view showing a basic concept of atomic layer deposition among substrate deposition methods. Referring to FIG. 5, in the atomic layer deposition method, a raw material gas including a raw material such as trimethyl aluminum (TMA) is injected onto a substrate, and then an inert purge gas such as argon (Ar) is injected to discharge residual gas and unreacted material. Is evacuated to adsorb a single molecular layer on the substrate. In addition, after injecting a reaction gas containing a reactant such as ozone (O 3 ) reacting with the raw material, an inert purge gas is injected to exhaust unreacted gases and by-products and form a single atomic layer (Al-O) on the substrate. do.
그런데, 종래 원자층증착법에 의해 박막을 형성하는 경우에 전술한 각 단계를 거치게 되므로 다른 증착방법에 비해 생산성(Throughput)이 떨어지게 된다. 따라서, 원자층증착법에 의해 박막을 증착하는 경우에 생산성을 높이기 위한 기술개발이 필요한 실정이다.However, when the thin film is formed by the conventional atomic layer deposition method, since the aforementioned steps are performed, productivity (Throughput) is lowered compared to other deposition methods. Therefore, in the case of depositing a thin film by the atomic layer deposition method, it is necessary to develop a technology for increasing productivity.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 원자층증착법에 의해 기판에 대한 박막을 증착하는 경우에 생산성(Throughput)을 향상시킬 수 있는 박막증착장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a thin film deposition apparatus that can improve productivity when depositing a thin film on a substrate by atomic layer deposition.
또한, 본 발명은 원자층증착법에 의해 복수의 기판에 박막을 증착하는 경우에 각 기판에 증착되는 막 두께의 균일도를 향상시킬 수 있는 박막증착장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a thin film deposition apparatus capable of improving the uniformity of the film thickness deposited on each substrate when the thin film is deposited on a plurality of substrates by the atomic layer deposition method.
상기와 같은 본 발명의 목적은 외부챔버 및 상기 외부챔버 내부에 구비되어 기판이 처리되는 처리공간을 제공하는 복수개의 내부챔버를 구비하고, 상기 각 내부챔버는 상부커버와, 상기 상부커버에 구비되어 상기 기판에 대한 공정가스를 공급하는 가스공급부와, 상기 상부커버에 대해 상하로 이동 가능하게 구비되어 상기 가스공급부와의 사이에 처리공간을 제공하며 상기 기판을 지지하는 기판지지부와, 상기 상부커버의 중앙부에 연결되어 잔존가스를 배기하는 배기라인과, 상기 배기라인에 구비되어 미리 결정된 배기량을 가지는 배플을 구비하는 것을 특징으로 하는 박막증착장치에 의해 달성된다.An object of the present invention as described above is provided with an outer chamber and a plurality of inner chambers provided in the outer chamber to provide a processing space for processing the substrate, each inner chamber is provided on the upper cover and the upper cover A gas supply part supplying a process gas to the substrate, a substrate support part supporting the substrate while providing a processing space between the gas supply part and being provided to be movable up and down with respect to the upper cover; It is achieved by a thin film deposition apparatus characterized in that it comprises an exhaust line connected to the central portion for exhausting the remaining gas, and a baffle provided in the exhaust line having a predetermined exhaust amount.
여기서, 상기 배플은 상기 상부커버에 인접하여 상기 배기라인에 구비될 수 있다.Here, the baffle may be provided in the exhaust line adjacent to the upper cover.
한편, 상기 기판지지부가 상승한 경우 상기 상부커버와 상기 기판지지부 사이에 소정의 간격이 형성될 수 있다.Meanwhile, when the substrate support is raised, a predetermined gap may be formed between the upper cover and the substrate support.
또한, 상기 각 내부챔버의 기판에 증착되는 막의 두께에 따라 상기 배플의 배기량이 조절될 수 있다.In addition, the displacement of the baffle may be adjusted according to the thickness of the film deposited on the substrate of each inner chamber.
예를 들어, 상기 외부챔버의 중앙부를 향하는 상기 배플의 배기량은 상기 외부챔버의 외곽부를 향하는 상기 배플의 배기량에 비해 상대적으로 더 많을 수 있다.For example, the displacement of the baffle towards the center of the outer chamber may be relatively higher than the displacement of the baffle towards the outer portion of the outer chamber.
이 경우, 상기 배플에 복수개의 배기홀이 형성된 경우 상기 외부챔버의 중앙부를 향하는 상기 배기홀은 상기 외부챔버의 외곽부를 향하는 상기 배기홀에 비해 상대적으로 개수가 더 많거나, 크기가 더 크거나 또는 상대적으로 개수가 더 많고 크기가 더 클 수 있다.In this case, when a plurality of exhaust holes are formed in the baffle, the exhaust holes facing the center of the outer chamber are relatively larger in number, larger in size, or larger than the exhaust holes facing the outer chamber of the outer chamber. It can be relatively larger in number and larger in size.
또한, 상기 배플에 배기슬릿이 형성된 경우 상기 외부챔버의 중앙부를 향하는 상기 배기슬릿은 상기 외부챔버의 외곽부를 향하는 상기 배기슬릿에 비해 상대적으로 폭이 더 클 수 있다.In addition, when the exhaust slit is formed in the baffle, the exhaust slit facing the center of the outer chamber may be relatively wider than the exhaust slit facing the outer portion of the outer chamber.
나아가, 상기 배플에 배기슬릿과 배기홀이 함께 형성된 경우 상기 외부챔버의 중앙부를 향하는 쪽에는 배기량이 상대적으로 더 많도록 배기슬릿이 형성되고, 상기 외부챔버의 외곽부를 향하는 쪽에는 배기홀이 형성될 수 있다.Furthermore, when the exhaust slit and the exhaust hole are formed together in the baffle, the exhaust slit is formed on the side toward the center of the outer chamber so that the exhaust amount is relatively higher, and the exhaust hole is formed on the side toward the outer side of the outer chamber. Can be.
한편, 상기 상부커버와 상기 가스공급부 사이를 통해 잔존가스가 배기되며 상기 배기라인과 연결되는 배기통로를 더 구비하고, 상기 배기통로의 적어도 일부에 상대적으로 내적이 더 큰 버퍼공간이 형성될 수 있다.On the other hand, the remaining gas is exhausted between the upper cover and the gas supply unit and further comprises an exhaust passage connected to the exhaust line, a buffer space having a larger inner product can be formed in at least a portion of the exhaust passage. .
이 경우, 상기 버퍼공간은 상기 배기통로가 상기 배기라인과 연결되기 전단에 형성될 수 있다.In this case, the buffer space may be formed in front of the exhaust passage is connected to the exhaust line.
나아가, 상기 버퍼공간은 상기 상부커버와 상기 가스공급부의 상면 사이에 형성될 수 있다.Further, the buffer space may be formed between the upper cover and the upper surface of the gas supply unit.
전술한 구성을 가지는 본 발명에 따르면 원자층증착법에 의해 기판에 대한 박막을 증착하는 경우에 생산성(Throughput)을 향상시킬 수 있다.According to the present invention having the above-described configuration, it is possible to improve productivity when depositing a thin film on a substrate by atomic layer deposition.
또한, 본 발명에 따르면 원자층증착법에 의해 복수의 기판에 박막을 증착하는 경우에 각 기판에 증착되는 막 두께의 균일도를 향상시킬 수 있다.In addition, according to the present invention, in the case of depositing thin films on a plurality of substrates by the atomic layer deposition method, it is possible to improve the uniformity of the film thickness deposited on each substrate.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막증착장치의 외부챔버를 도시한 개략도,
도 2는 내부챔버의 단면도,
도 3은 배플의 평면도,
도 4는 다른 실시예에 따른 배플을 도시한 평면도,
도 5는 종래 ALD 방법을 개략적으로 도시한 개략도이다.1 is a schematic view showing an outer chamber of a thin film deposition apparatus according to an embodiment of the present invention,
2 is a cross-sectional view of the inner chamber,
3 is a plan view of the baffle,
4 is a plan view illustrating a baffle according to another embodiment;
5 is a schematic diagram illustrating a conventional ALD method.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 박막증착장치(1000)에 대해서 상세하게 살펴보도록 한다.Hereinafter, a thin
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막증착장치(1000)의 외부챔버를 도시한 개략도이다.1 is a schematic view showing an outer chamber of a thin
본 발명에 따른 박막증착장치(1000)는 원자층증착법(ALD : Atomic layer deposition)에 의해 기판 상에 박막을 증착하는 장치이다.The thin
기판 상에 박막을 형성하기 위한 증착법으로서, 원자층증착법은 기판상에 원료가스를 분사한 후, 불활성 퍼지 가스를 분사하여 잔존가스 및 미반응 물질을 배기하여 기판상에 단일 분자층을 흡착시킨다. 그리고, 원료와 반응하는 반응가스를 분사한 후 불활성 퍼지 가스를 분사하여 미반응 가스 및 부산물을 배기하여 기판상에 단일 원자층을 형성하게 된다.As a deposition method for forming a thin film on a substrate, an atomic layer deposition method injects a source gas onto a substrate, and then inert purge gas to inject the remaining gas and unreacted material to adsorb a single molecule layer on the substrate. After injecting the reaction gas reacting with the raw material, an inert purge gas is injected to exhaust unreacted gas and by-products to form a single atomic layer on the substrate.
그런데, 이러한 원자층증착법에 의해 박막을 형성하는 경우에 전술한 원료가스 공급, 퍼지, 반응가스 공급 및 퍼지 단계를 거치게 되므로 생산성(Throughput)이 떨어지게 된다. However, when the thin film is formed by the atomic layer deposition method, since the raw material gas supply, purge, reaction gas supply, and purge steps are performed, productivity is reduced.
따라서, 원자층증착법에 의해 박막을 증착하는 경우에 생산성을 높이기 위하여 수십장의 기판을 한 챔버에 로딩하여 증착공정을 수행하는 배치방식(Batch type)이나, 3-5장의 기판에 대해 공간분할 또는 시분할을 통해 증착공정을 수행하는 세미배치방식(Semi-batch type) 등이 개발되고 있다.Therefore, in the case of depositing a thin film by atomic layer deposition, in order to increase productivity, dozens of substrates are loaded in one chamber to perform a deposition process, or space division or time division for 3-5 substrates. Semi-batch type and the like to perform the deposition process is being developed.
그런데, 상기 배치방식은 하나의 챔버 내에 수십장의 기판을 적층하고 박막을 증착하게 되므로 기판 상에 증착되는 박막의 균일도가 떨어져서 막의 품질이 떨어지게 된다. 또한, 상기 세미배치방식은 상기 기판을 회전시키면서 공정가스를 공급하거나, 또는 상기 기판이 고정된 상태에서 공정가스를 순차적으로 공급하여 증착을 하는데, 생산성의 향상이 저조한 실정이다.However, since the arrangement method stacks dozens of substrates in one chamber and deposits thin films, the uniformity of the thin films deposited on the substrates is reduced, thereby degrading the quality of the films. In addition, in the semi-batch method, the process gas is supplied while the substrate is rotated, or the process gas is sequentially supplied while the substrate is fixed, and deposition is performed, and productivity is poor.
도 1은 원자층증착법에 의해 증착을 하는 경우에 막 두께의 균일도를 향상시키는 등의 막의 품질을 우수하게 유지하면서 생산성을 향상시킬 수 있는 박막증착장치(1000)를 도시한다.FIG. 1 shows a thin
도 1을 참조하면, 상기 박막증착장치(1000)는 외부챔버(10)와, 상기 외부챔버(10)의 내부에 구비되어 기판(W)(도 2 참조)이 처리되는 처리공간(112)(도 2 참조)을 제공하는 복수개의 내부챔버(100, 200, 300, 400)를 구비할 수 있다. 도 1에서는 상기 외부챔버(10)의 내측에 4개의 내부챔버(100, 200, 300, 400)가 구비된 것으로 도시되지만, 이에 한정되지는 않으며, 상기 내부챔버(100, 200, 300, 400)의 개수는 적절히 변형될 수 있다.Referring to FIG. 1, the thin
상기 외부챔버(10)의 일측을 통해 기판(W)이 인입되어 상기 각 내부챔버(100, 200, 300, 400)에 안착될 수 있다. 이를 위하여 상기 외부챔버(10)의 내측 중앙부에 상기 기판(W)을 이동시키는 이송장치(미도시)가 구비될 수 있다.The substrate W may be inserted through one side of the
도 2는 상기 외부챔버(10)의 내측에 위치한 내부챔버(100, 200, 300, 400) 중에 하나의 내부챔버(100)의 내부구성을 도시한 단면도이다. 2 is a cross-sectional view illustrating an internal configuration of one
도 2를 참조하면, 상기 내부챔버(100)는 상부커버(102), 상기 상부커버(102)에 구비되어 상기 기판(W)에 대한 공정가스를 공급하는 가스공급부(114), 상기 상부커버(102)에 대해 상하로 이동 가능하게 구비되어 상기 가스공급부(114)와의 사이에 처리공간(112)을 제공하며 상기 기판(W)을 지지하는 기판지지부(107), 상기 상부커버(102)의 중앙부에 연결되어 잔존가스를 배기하는 배기라인(110)을 구비할 수 있다.2, the
상기 내부챔버(100)는 전술한 외부챔버(10)의 내측에 복수개가 구비되며, 각 내부챔버(100, 200, 300, 400)가 상기 기판(W)이 처리되는 처리공간(112)을 제공하게 되다. 따라서, 하나의 외부챔버(10)를 구비하는 경우에도 상기 외부챔버(10)의 내측에 구비된 내부챔버(100)의 개수에 대응하는 기판(W)에 대해 동시에 증착공정을 수행할 수 있게 된다. The
또한, 상기 각 내부챔버(100, 200, 300, 400)는 상기 기판(W)에 대해 원료가스와 반응가스와 같은 공정가스를 공급하는 가스공급부(114)를 개별적으로 구비하여, 상기 기판(W)에 증착되는 박막의 균일도를 향상시킬 수 있다. 이하, 상기 내부챔버(100)의 구성에 대해서 살펴보기로 한다. In addition, each of the
먼저, 상기 내부챔버(100)는 상기 상부커버(102)와 상기 상부커버(102)를 향해 상하로 이동 가능하게 구비되는 기판지지부(107)를 구비한다.First, the
상기 기판지지부(107)는 히터와 같은 가열부재(미도시)를 구비하여 상기 기판(W)을 미리 정해진 온도로 가열할 수 있다. 또한, 상기 기판지지부(107)는 상하로 소정거리 이동 가능하게 구비된다. 따라서, 상기 기판지지부(107)가 상승한 경우에 상기 상부커버(102)와 사이에 처리공간(112)을 제공할 수 있다.The
이때, 상기 상부커버(102)의 내측에는 상기 기판(W)에 대한 공정가스를 공급하는 가스공급부(114)를 구비할 수 있다. In this case, a
따라서, 상기 기판지지부(107)가 상승한 경우에 상기 상부커버(102)와의 사이에 처리공간(112)을 제공하며, 보다 상세하게는 상기 기판지지부(107)와 상기 가스공급부(114) 사이에 처리공간(112)이 제공된다.Accordingly, when the
이 때, 상기 기판지지부(107)가 상승하여 상기 기판지지부(107)와 상기 가스공급부(114) 사이에 처리공간(112)을 제공하는 상기 상부커버(102)와 상기 기판지지부(107) 사이에 소정의 간격(130)이 형성될 수 있다.At this time, the
즉, 도면에 도시된 바와 같이 상기 상부커버(102)의 하단부와 상기 기판지지부(107)의 상면 사이에 소정의 간격(130)이 형성될 수 있다.That is, as shown in the drawing, a
상기 박막증착장치(1000)에 의해 증착공정이 반복되는 경우에 상기 기판지지부(107)는 상하로 이동을 반복하게 되며, 이 경우 상기 상부커버(102)의 하단부는 상기 기판지지부(107)의 상면과 반복적으로 접촉하게 된다.When the deposition process is repeated by the thin
전술한 접촉이 반복되는 경우에 상기 상부커버(102)의 하단부와 상기 기판지지부(107)의 상면 사이에 파티클 등이 발생하여 상기 기판(W)의 처리공간(112)으로 유입될 수 있다. 또한, 상기 기판(W)에 대한 증착공정의 온도가 상승할수록 전술한 파티클 유입은 더욱 빈번하게 발생할 수 있다.When the above-described contact is repeated, particles may be generated between the lower end of the
따라서, 본 발명에 따른 박막증착장치(1000)의 경우 전술한 파티클 유입에 따른 문제점을 해결하기 위하여 상기 상부커버(102)와 상기 기판지지부(107) 사이에 소정의 간격(130)이 형성되도록 할 수 있다. 즉, 상기 기판지지부(107)가 상하로 이동하는 경우에도 상기 상부커버(102)의 하단부와 상기 기판지지부(107)의 상면이 서로 접촉하지 않도록 하여 파티클 발생을 차단하게 된다.Accordingly, in the case of the thin
한편, 상기 가스공급부(114)는 가스공급라인(120)과 연결되어 공정가스를 상기 기판(W)을 향해 공급하는 샤워헤드(104)를 구비할 수 있다.On the other hand, the
상기 샤워헤드(104)는 상기 공정가스가 분사되는 다수의 분사홀이 형성된 분사플레이트(105)와, 상기 분사플레이트(105)와의 사이에 상기 공정가스가 분산되는 공간을 제공하는 후면플레이트(106)를 구비할 수 있다.The
한편, 본 발명에 따른 박막증착장치(1000)가 RF전원을 인가하여 플라즈마를 발생시켜 공정을 진행하는 경우에 상기 가스공급부(114)는 절연부(108)와 상기 절연부(108)의 바깥쪽에 구비되는 커버부(109)를 더 구비할 수 있다.On the other hand, in the case where the thin
RF 전원 인가부(미도시)에 의해 상기 샤워헤드(104)로 RF전원이 인가되는 경우에 절연을 위하여 상기 절연부(108)가 상기 샤워헤드(104)를 감싸도록 구비될 수 있다. When the RF power is applied to the
이 경우, 상기 절연부(108)의 측부와 상부, 즉 상기 절연부(108)의 외곽에는 상기 커버부(109)가 구비된다.In this case, the
한편, 상기 샤워헤드(104)를 통해 상기 기판(W)을 향해 공급된 공정가스는 전술한 배기라인(110)을 통해 배기된다.Meanwhile, the process gas supplied toward the substrate W through the
이 경우, 상기 공정가스가 공급되는 처리공간(112)과 상기 배기라인(110)을 연결하는 배기통로(132)가 제공된다.In this case, an
상기 배기통로(132)는 상기 상부커버(102)와 상기 가스공급부(114) 사이의 공간을 따라 형성될 수 있다. 즉, 상기 상부커버(102)와 상기 가스공급부(114)가 소정의 간격만큼 이격되어 형성되고, 상기 상부커버(102)와 상기 가스공급부(114)가 이격되어 형성된 공간을 따라 상기 배기통로(132)가 구비된다.The
구체적으로 상기 배기통로(132)는 상기 가스공급부(114)의 측면과 상기 상부커버(102) 사이 및 상기 가스공급부(114)의 상면과 상기 상부커버(102) 사이의 공간을 따라 제공된다.Specifically, the
상기 배기통로(132)를 따라 배기된 잔존가스는 상기 배기라인(110)을 통해 내부챔버(100)의 외부로 배기된다.The remaining gas exhausted along the
이때, 상기 배기라인(110)은 상기 상부커버(102)의 중앙부에 연결된다. 즉, 상기 배기라인(110)이 상기 처리공간(112)에서 잔존가스를 펌핑하여 배기하는 경우에 상기 상부커버(102)의 중앙부에서 어느 일측으로 치우쳐서 연결되는 것이 아니라 상기 배기라인(110)은 상기 상부커버(102)의 중앙부에 연결되어 잔존가스를 펌핑하여 배기한다. 이와 같이 상기 배기라인(110)이 상기 상부커버(102)의 중앙부에 연결되어 잔존가스를 배기하게 되면, 상기 처리공간(112)에서 잔존가스를 배기하는 경우에 균일하게 잔존가스를 배기할 수 있다.At this time, the
한편, 도 1을 참조하면 상기 박막증착장치(1000)에서 상기 각 내부챔버(100, 200, 300, 400)의 배기라인(110, 210, 310, 410)은 연결라인(510, 520)과 연결된다.Meanwhile, referring to FIG. 1, the
이 경우, 제1 연결라인(510)은 한 쌍의 배기라인(110, 210)과 연결되며, 제2 연결라인(520)은 다른 한 쌍의 배기라인(310, 410)과 연결될 수 있다. 이때, 상기 제1 연결라인(510)과 상기 제2 연결라인(520)이 다시 합쳐져서 하나의 펌핑부(미도시)를 통해 잔존가스를 배기할 수 있다.In this case, the
또한, 전술한 바와 같이 상기 내부챔버(100)의 처리공간(112)은 완전히 밀폐상태를 유지하는 것이 아니므로 상기 내부챔버(100)에서 가스가 상기 외부챔버(10)의 내측으로 유출될 수 있다. 따라서, 상기 외부챔버(10)의 내부 가스를 펌핑하여 배기하는 배기부(미도시)를 더 구비할 수 있다. 비록 도면에는 도시되지 않았지만 상기 배기부는 상기 외부챔버(10)의 측면 또는 바닥을 통해 상기 외부챔버(10) 내측의 가스를 배기할 수 있다.In addition, as described above, since the
이때, 상기 배기부는 상기 외부챔버(10)의 중앙부에서 소정거리 이격되어 연결될 수 있다. 상기 외부챔버(10)의 중앙부의 바닥에는 전술한 바와 같이 상기 내부챔버(100, 200, 300, 400)로 기판(W)을 옮기는 이송장치가 설치될 수 있으며, 또한, 상기 외부챔버(10)의 리드의 중앙부에는 상기 내부챔버(100, 200, 300, 400)에 연결되는 각종 배기라인(110, 210, 310, 410)과 가스공급라인이 연결될 수 있기 때문이다.In this case, the exhaust part may be connected to be spaced apart from the center of the
따라서, 상기 외부챔버(10)의 내부에 잔존하는 가스를 상기 배기부에 의해 배기하는 경우에도 상기 외부챔버(10)의 내측 중앙부 영역(“A” 영역)은 잔존가스가 원활하게 배기되지 않으며 잔존가스가 다른 영역에 비해 상대적으로 많이 남아있을 수 있다.Therefore, even when the gas remaining in the
이 경우, 전술한 바와 같이 상기 내부챔버(100)의 처리공간(112)이 완전히 밀폐된 상태가 아니므로, 상기 내부챔버(100)에서 증착공정이 수행되는 경우에 각 내부챔버(100, 200, 300, 400)에 안착된 기판(W)에 증착되는 박막의 두께가 달라질 수 있다.In this case, since the
예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 외부챔버(10)의 내측에 4개의 내부챔버(100, 200, 300, 400)를 구비하는 경우에 상기 각 내부챔버(100, 200, 300, 400)의 기판에 증착되는 박막의 두께는 상기 외부챔버(10)의 중앙부 영역(“A” 영역)에 가까울수록 상대적으로 두꺼워지고, 상기 외부챔버(10)의 중앙부 영역(“A” 영역)에서 멀어질수록(또는 상기 외부챔버(10)의 외곽부를 향할수록) 상대적으로 얇아질 수 있다.For example, as shown in FIG. 1, when four
이는 상기 외부챔버(10)의 중앙부 영역(“A” 영역)에 잔존가스가 상대적으로 많이 남아있게 되어 상기 각 내부챔버(100, 200, 300, 400)에서 상기 중앙부 영역(“A” 영역)에 가까운 영역에 공정가스가 상대적으로 오래 머무르기 때문이다.This is because a relatively large amount of remaining gas remains in the central region (“A” region) of the
따라서, 본 발명에서는 전술한 문제점을 해결하기 위하여 상기 각 내부챔버(100, 200, 300, 400)에서 잔존가스를 배기하는 경우에 기판에 증착되는 막의 두께에 따라 배기되는 잔존가스량을 변화시킬 수 있다. Therefore, in the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, the amount of remaining gas to be exhausted can be changed according to the thickness of the film deposited on the substrate when the remaining gas is exhausted from each of the
구체적으로, 본 발명에 따른 박막증착장치(1000)는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 각 내부챔버(100, 200, 300, 400)의 배기라인(110, 210, 310, 410)에 배플(140)을 구비할 수 있다.Specifically, the thin
도 3은 하나의 내부챔버(100)의 배기라인(110)에 구비된 배플(140)을 도시한 평면도이다.3 is a plan view illustrating a
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 배플(140)은 미리 결정된 배기량을 가지는 몸체부(142, 142')를 구비할 수 있다. 이때, 상기 배기량은 상기 몸체부(142, 142')에 형성된 배기홀(144) 또는 배기슬릿(144')에 의해 결정될 수 있다.2 and 3, the
상기 배플(140)은 상기 배기라인(110)의 내부를 따라 구비될 수 있다. 상기 배플(140)의 배기홀(144) 또는 배기슬릿(144')을 통해 잔존가스가 배기될 수 있다. 또한, 상기 배플(140)은 상기 배기라인(110)과 일체로 형성되거나, 또는 별개의 부재로 형성될 수 있다.The
이 경우, 상기 배플(140)은 알루미늄 또는 세라믹 등의 재질로 제작될 수 있으며, 또한 상기 내부챔버(100, 200, 300, 400)와 동일한 재질로 제작될 수 있다. 예를 들어, 상기 내부챔버(100, 200, 300, 400)가 알루미늄으로 제작되는 경우에 상기 배플(140)도 동일하게 알루미늄으로 제작될 수 있다. In this case, the
한편, 상기 배플(140)의 배기량은 상기 각 내부챔버(100, 200, 300, 400)의 기판(W)에 증착되는 막의 두께에 따라 조절될 수 있다.Meanwhile, the displacement of the
즉, 상기 각 내부챔버(100, 200, 300, 400)의 기판에 증착되는 막의 두께는 상기 외부챔버(10)의 중앙부 영역(“A” 영역)에 대해 일정한 경향을 가지게 된다.That is, the thickness of the film deposited on the substrate of each of the
예를 들어, 전술한 바와 같이 상기 외부챔버(10)의 중앙부 영역(“A” 영역)에 가까운 영역에서는 각 내부챔버(100, 200, 300, 400)의 기판에 증착되는 막의 두께가 두꺼워지고, 반대로 상기 외부챔버(10)의 중앙부 영역(“A” 영역)에서 멀어질수록 상기 각 내부챔버(100, 200, 300, 400)의 기판에 증착되는 막의 두께가 얇아질 수 있다. 이는 상기 외부챔버(10)의 중앙부 영역(“A” 영역)에서 잔존가스가 상대적으로 많이 남아있기 때문이다.For example, in the region close to the central region (“A” region) of the
따라서, 상기 배플(140)에 의해 상기 각 내부챔버(100, 200, 300, 400)의 처리공간(112)에서 배기되는 잔존가스의 양을 조절하게 되면 상기 각 내부챔버(100, 200, 300, 400)의 기판(W)에 증착되는 막의 균일도를 향상시킬 수 있다.Therefore, when the amount of gas remaining in the
도 4는 다른 실시예에 따른 배플을 도시한 평면도이다.4 is a plan view illustrating a baffle according to another exemplary embodiment.
도 4를 참조하면, 상기 배플(1400, 2400, 3400, 4400)에서 상기 외부챔버(10)의 중앙부 영역(“A” 영역)을 향하는 상기 배플(1400, 2400, 3400, 4400)의 배기량은 상기 외부챔버(10)의 외곽부를 향하는 상기 배플(1400, 2400, 3400, 4400)의 배기량에 비해 상대적으로 더 크도록 구성될 수 있다. Referring to FIG. 4, the displacements of the
즉, 상기 외부챔버(10)의 중앙부 영역(“A” 영역)에 잔존가스가 많이 남아있으므로 상기 잔존가스가 머무르는 시간을 줄이기 위하여 상기 외부챔버(10)의 중앙부 영역(“A” 영역)에 가까운(또는 상기 외부챔버(10)의 중앙부 영역(“A” 영역)을 향하는) 상기 배플(1400, 2400, 3400, 4400)의 배기량이 상대적으로 많도록 구성될 수 있다.That is, since a large amount of remaining gas remains in the central region (“A” region) of the
이를 위하여, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 외부챔버(10)의 중앙부 영역(“A” 영역)을 향하는 상기 배플(1400)의 배기홀(1410)은 상기 외부챔버(10)의 외곽부를 향하는 상기 배플(1400)의 배기홀(1420)에 비해 상대적으로 크기가 더 클 수 있다.To this end, as shown in (a) of FIG. 4, the
또한, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 외부챔버(10)의 중앙부 영역(“A” 영역)을 향하는 상기 배플(2400)의 배기홀(2410)은 상기 외부챔버(10)의 외곽부를 향하는 상기 배플(2400)의 배기홀(2420)에 비해 상대적으로 개수가 더 많을 수 있다. In addition, as illustrated in FIG. 4B, the
이 경우, 상기 외부챔버(10)의 중앙부 영역(“A” 영역)을 향하는 상기 배플(2400)의 배기홀(2410)의 원주상 간격이 상기 외부챔버(10)의 외곽부를 향하는 상기 배플(2400)의 배기홀(2420)에 비해 상대적으로 더 좁을 수 있다.In this case, the circumferential spacing of the
나아가, 도면에는 도시되지 않았지만 상기 외부챔버(10)의 중앙부 영역(“A” 영역)을 향하는 상기 배플의 배기홀이 상기 외부챔버(10)의 외곽부를 향하는 상기 배플의 배기홀에 비해 상대적으로 개수도 더 많고, 크기도 더 클 수 있다.Furthermore, although not shown in the drawing, the number of exhaust holes of the baffle facing the center region (“A” region) of the
나아가, 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이, 상기 배플(3400)에 배기슬릿이 형성된 경우 상기 외부챔버(10)의 중앙부 영역(“A”)을 향하는 상기 배기슬릿(3410)은 상기 외부챔버(10)의 외곽부를 향하는 상기 배기슬릿(3420)에 비해 상대적으로 폭이 더 크도록 형성될 수 있다.In addition, as shown in FIG. 4C, when the exhaust slit is formed in the
또한, 도 4의 (d)에 도시된 바와 같이, 상기 배플(4400)에 배기슬릿과 배기홀이 함께 형성된 경우 상기 외부챔버(10)의 중앙부 영역(“A”)을 향하는 쪽에는 배기량이 상대적으로 더 많도록 배기슬릿(4410)이 형성되고, 반면에 상기 외부챔버(10)의 외곽부를 향하는 쪽에는 배기홀(4420)이 형성될 수 있다.In addition, as shown in (d) of FIG. 4, when the exhaust slit and the exhaust hole are formed together in the
한편, 전술한 바와 같이 상기 배플(140)에 의해 상기 각 내부챔버(100, 200, 300, 400)에서 배기되는 잔존가스의 양을 조절하기 위해서는 상기 배플(140)이 상기 배기라인(110)을 따라 구비되되, 상기 처리공간(112)에 가능한 가깝게 위치하는 것이 바람직하다.On the other hand, as described above, in order to adjust the amount of gas remaining in each of the
따라서, 상기 배플(140)은 상기 상부커버(102)에 인접하여 상기 배기라인(110)에 구비될 수 있다. 상기 배기라인(110)을 따라 상기 상부커버(102)에서 멀리 이격되어 위치할 수도 있지만, 이 경우에는 상기 배플(140)의 배기홀(142)의 크기 또는 개수를 조절한다고 하여도 배기되는 잔존가스의 양조절이 쉽지 않게 된다. Therefore, the
따라서, 상기 배플(140)은 상기 처리공간(112)에 가능한 가깝도록 상기 상부커버(102)에 인접하여 상기 배기라인(110)에 구비될 수 있다 Therefore, the
한편, 상기 배플(140)이 상기 배기라인(110)보다 상기 처리공간(112)에 더 가깝게 위치하는 경우, 예를 들어 상기 배플(140)이 상기 배기통로(132) 또는 버퍼공간(150)에 구비되는 경우 배기되는 잔존가스의 양조절은 더 용이할 수 있다. 하지만, 이 경우 상기 배플(140)이 처리공간(112)에 매우 인접하게 되므로 배기 시에 상기 배플(140)에 파티클 등이 쌓일 수 있으며, 이러한 파티클은 중력 등의 영향으로 상기 처리공간(112)으로 쉽게 유입될 수 있다. 따라서, 상기 처리공간(112)으로 파티클 유입을 차단하면서 잔존가스의 배기량을 조절하기 위해서 상기 배플(140)은 상기 상부커버(102)에 인접하여 상기 배기라인(110)에 구비되는 것이 바람직하다.On the other hand, when the
한편, 전술한 배기통로(132)를 따라 상기 잔존가스가 배기되는 경우에 상기 잔존가스가 보다 균일하게 배기될 수 있도록 상기 배기통로(132)의 적어도 일부에 상대적으로 내적이 더 큰 버퍼공간(150)이 형성될 수 있다.On the other hand, when the residual gas is exhausted along the
상기 배기통로(132)를 따라 다른 유로에 비해 상대적으로 내부 체적이 더 큰 버퍼공간(150)을 구비함으로써, 상기 버퍼공간(150)에서 잔존가스가 균일하게 배기되도록 할 수 있다.The
상기 버퍼공간(150)은 도면에 도시된 바와 같이, 상기 배기통로(132)가 상기 배기라인(110)과 연결되기 전단에 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 버퍼공간(150)은 상기 상부커버(102)와 상기 가스공급부(1140)의 상면 사이에 형성될 수 있다. As shown in the drawing, the
상기 버퍼공간이 예를 들어 상기 가스공급부(114)의 측면과 상기 상부커버(102) 사이에 형성된다면, 상기 처리공간(112)과의 거리가 매우 가깝기 때문에 상기 버퍼공간(150)에서 비산할 수 있는 파티클과 같은 이물질 등이 상기 처리공간(112)으로 유입될 수 있다. 따라서, 이러한 이물질 등의 유입을 방지하기 위하여 상기 버퍼공간(150)은 상기 처리공간(112)에서 이격되어 형성되고, 나아가 상기 배기라인(110)의 전단부에 형성된다.For example, if the buffer space is formed between the side surface of the
한편, 전술한 배기통로(132)를 따라 상기 잔존가스가 배기되는 경우에 상기 배기통로(132)가 절곡된 부분 또는 꺾여진 부분에서 모서리 영역이 날카롭게 형성된다면 상기 잔존가스의 배기가 더 어려울 수 있다. 따라서, 상기 배기통로(132)를 따라 형성되는 모서리 영역은 상기 잔존가스가 보다 효과적으로 배기될 수 있도록 라운드 처리 또는 모따기 처리가 수행될 수 있다.On the other hand, when the residual gas is exhausted along the
전술한 설명에서는 상기 외부챔버(10)의 내부에 구비된 내부챔버 중에 하나의 내부챔버(100)에 대해서 설명하였지만, 다른 내부챔버(200, 300, 400)의 구성도 전술한 내부챔버(100)의 구성과 동일하므로 반복적인 설명은 생략한다. In the above description, one
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.Although the above has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art to various modifications and changes to the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims described below You can do it. Therefore, it should be seen that all modifications included in the technical scope of the present invention are basically included in the scope of the claims of the present invention.
10...외부챔버
100, 200, 300, 400...내부챔버
102...상부커버
104...샤워헤드
110...배기라인
114...가스공급부
120...가스공급라인
140...배플
150...버퍼공간10.Outer chamber
100, 200, 300, 400 ... inner chamber
102.Top cover
104 ... shower head
110.Exhaust Line
114.Gas Supply Section
120 gas supply line
140 ... baffle
150 ... Buffer Space
Claims (11)
상기 외부챔버 내부에 구비되어 기판이 처리되는 처리공간을 제공하는 복수개의 내부챔버;를 구비하고,
상기 각 내부챔버는
상부커버;
상기 상부커버에 구비되어 상기 기판에 대한 공정가스를 공급하는 가스공급부;
상기 상부커버에 대해 상하로 이동 가능하게 구비되어 상기 가스공급부와의 사이에 처리공간을 제공하며 상기 기판을 지지하는 기판지지부;
상기 상부커버의 중앙부에 연결되어 잔존가스를 배기하는 배기라인;
상기 배기라인에 구비되어 미리 결정된 배기량을 가지는 배플;을 구비하고,
상기 기판지지부가 상승한 경우 상기 상부커버와 상기 기판지지부 사이에 소정의 간격이 형성되는 것을 특징으로 하는 박막증착장치.Outer chamber; And
A plurality of inner chambers provided inside the outer chamber to provide a processing space in which a substrate is processed;
Each inner chamber
An upper cover;
A gas supply unit provided in the upper cover to supply a process gas to the substrate;
A substrate support part provided to be movable up and down with respect to the upper cover to provide a processing space between the gas supply part and to support the substrate;
An exhaust line connected to a central portion of the upper cover to exhaust remaining gas;
And a baffle provided in the exhaust line and having a predetermined displacement.
Thin film deposition apparatus characterized in that a predetermined gap is formed between the upper cover and the substrate support when the substrate support is raised.
상기 배플은 상기 상부커버에 인접하여 상기 배기라인에 구비되는 것을 특징으로 하는 박막증착장치.The method of claim 1,
The baffle is a thin film deposition apparatus, characterized in that provided in the exhaust line adjacent to the upper cover.
상기 각 내부챔버의 기판에 증착되는 막의 두께에 따라 상기 배플의 배기량이 조절되는 것을 특징으로 하는 박막증착장치. The method of claim 1,
Thin film deposition apparatus, characterized in that the displacement of the baffle is adjusted according to the thickness of the film deposited on the substrate of each inner chamber.
상기 외부챔버의 중앙부를 향하는 상기 배플의 배기량은 상기 외부챔버의 외곽부를 향하는 상기 배플의 배기량에 비해 상대적으로 더 많은 것을 특징으로 하는 박막증착장치.The method of claim 4, wherein
Thin film deposition apparatus, characterized in that the displacement of the baffle toward the center of the outer chamber relative to the displacement of the baffle toward the outer portion of the outer chamber.
상기 배플에 복수개의 배기홀이 형성된 경우 상기 외부챔버의 중앙부를 향하는 상기 배기홀은 상기 외부챔버의 외곽부를 향하는 상기 배기홀에 비해 상대적으로 개수가 더 많거나, 크기가 더 크거나 또는 상대적으로 개수가 더 많고 크기가 더 큰 것을 특징으로 하는 박막증착장치.The method of claim 5,
When a plurality of exhaust holes are formed in the baffle, the exhaust holes toward the center of the outer chamber are relatively larger in number, larger in size, or relatively larger in number than the exhaust holes facing the outer chamber. Thin film deposition apparatus, characterized in that more and larger in size.
상기 배플에 배기슬릿이 형성된 경우 상기 외부챔버의 중앙부를 향하는 상기 배기슬릿은 상기 외부챔버의 외곽부를 향하는 상기 배기슬릿에 비해 상대적으로 폭이 더 큰 것을 특징으로 하는 박막증착장치.The method of claim 5,
And an exhaust slit formed in the baffle, wherein the exhaust slit facing the center of the outer chamber is relatively wider than the exhaust slit facing the outer chamber.
상기 배플에 배기슬릿과 배기홀이 함께 형성된 경우 상기 외부챔버의 중앙부를 향하는 쪽에는 배기량이 상대적으로 더 많도록 배기슬릿이 형성되고, 상기 외부챔버의 외곽부를 향하는 쪽에는 배기홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 박막증착장치.The method of claim 5,
When the exhaust slit and the exhaust hole are formed together in the baffle, the exhaust slit is formed at the side toward the center of the outer chamber so that the exhaust amount is relatively higher, and the exhaust hole is formed at the side toward the outer side of the outer chamber. Thin film deposition apparatus.
상기 상부커버와 상기 가스공급부 사이를 통해 잔존가스가 배기되며 상기 배기라인과 연결되는 배기통로를 더 구비하고,
상기 배기통로의 적어도 일부에 버퍼공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 박막증착장치.The method of claim 1,
The gas is further provided between the upper cover and the gas supply unit and further comprises an exhaust passage connected to the exhaust line,
Thin film deposition apparatus, characterized in that the buffer space is formed in at least a portion of the exhaust passage.
상기 버퍼공간은 상기 배기통로가 상기 배기라인과 연결되기 전단에 형성되는 것을 특징으로 하는 박막증착장치.The method of claim 9,
The buffer space is a thin film deposition apparatus, characterized in that formed in the front end of the exhaust passage is connected to the exhaust line.
상기 버퍼공간은 상기 상부커버와 상기 가스공급부의 상면 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 박막증착장치.
The method of claim 9,
The buffer space is thin film deposition apparatus, characterized in that formed between the upper cover and the upper surface of the gas supply.
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