KR20010020831A - 얇은 막의 형성 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기상 반응제의 표면반응에 의해 기판상에 얇은 막을 형성하기 위해, 기상 반응제의 표면 반응들을 교번적으로 기판에 노출시켜 기판상에 얇은 막을 형성하는 장치에 관한 것이다. 본 발명의 장치는 진공 용기(1), 기판이 이송되는 반응 공간을 구비한 반응 챔버(2)로 구성된다. 상기 반응공간은 얇은 막 형성 공정에 사용되는 반응제들을 내부로 이송하기 위한 유입 채널(6)과, 가스 반응 생성물및 과도한 반응제들을 방출하기 위한 유출 채널(4)을 포함한다. 본 발명에 따르면, 상기 반응 챔버는 진공 용기 내부에 대해 고정되게 장착된 베이스 부분(9,10)과, 반응 챔버의 베이스 부분에 대해 밀봉가능하게 밀폐되는 이동가능한 부분(18)을 포함한다. 본 발명은 기판 부하 챔버의 세척을 개선시키며, 기판의 오염을 감소시킬수 있다. 본 발명의 장치는 반도체 층 구조 및 디스플레이 유닛을 위한 ALE방법으로 얇은 막을 제조하는 데 사용된다.

Description

얇은 막의 형성 장치 {APPARATUS FOR FABRICATION OF THIN FILMS}
본 발명은 얇은 막(thin films)의 형성 장치에 관한 것으로서, 청구범위 제 1 항의 전제부에 기술된 얇은 막의 형성장치에 관한 것이다.
본원에서 기술된 장치에서, 반응공간에 놓인 기판은 얇은 막을 제조하는데 적절한 적어도 2개의 상이한 반응제의 표면반응들을 교대로 받게 된다. 기상(vapor-phase)반응제들은 자체 공급원으로 부터 반응 공간속으로 항상 반복적이며 교번적인 방법으로 공급되며, 기판상에 고상(solid-state)의 얇은 막을 형성하기 위해 기판의 표면과 반응하게 된다. 기판 및 가능한 과도한 반응제에 부착되지 않는 반응 생성물들은 반응공간에서 기상으로 제거된다.
종래에는, 얇은 막은 진공 증발 증착, 분자 빔 에피택시(Molecular Bear Epitary(MBE))및 다른 유사한 진공 증착 기술, 상이한 화학적인 기상 증착(Chemical Vapor Deposition(CVD), 저압 및 금속-유기 CVD와 플라즈마-향상 CVD를 포함함)또는, 선택적으로 원자 층 에피택시(Atomic Layer Epitaxy, ALE)로서 공지된 교번적인 표면 반응을 기초로 하여 상술된 적층 공정, 또는 원자 층 화학적인 기상 증착(Atomic Layer Chemical Vapor Deposition, ALCVD)등을 사용하여 형성된다. 최근의 물품 및 특허 명세서에서 “ALCVD”가 더 통상적으로 사용되지만, 본원에서는 ALE란 용어가 사용된다. MBE 및 CVD 공정에서, 서로 상이한 것들 이외에, 얇은 막 형성 비율은 초기 유입 물질의 농도에 의해 열향을 받는다. 상기의 방법들을 사용하여 제조된 얇은 막들의 부드럽고 균일한 표면을 얻기 위하여, 초기 물질의 농도 및 반응성은 기판의 한 측면과 동일하게 유지되어야 한다. 상이한 초기 물질이 CVD방법에서와 가티 기판 표면에 도달하기 전에 서로 혼합된다면, 반응물들 사이의 반응의 가능성을 항상 갖고 있다. 즉, 가스 반응제의 유입 라인에서 미립자 형성의 위험이 있게 된다. 이러한 미립자들은 적층되는 얇은 막의 질에 악 영향을 준다. 그러나, MBE 및 CVD 반응기에서 조기 반응(성숙되지 않은 반응)의 발생은 방지될수 있다. 즉, 기판과 반응제를 거의 동시에 가열하므로서 상기 조기 반응을 방지할수 있다. 가열 이외에도, 바람직한 반응은 플라즈마 또는 다른 유사한 작동 수단에 의해서 시작될수 있다.
BME 및 CVD공정에서, 얇은 막의 성장비율은 기판상에 충돌하는 초기 물질의 유입 비율을 제어하므로서 주로 조정된다. 다른 방법과 비교하면, ALE 공정에서는 얇은 막 성장 비율은 유입되는 초기 물질의 농도 또는 질에 의한 것 보다 기판 표면의 성질에 의해 제어된다. 상기 ALE 공정에서는, 기판상에 막을 형성하기 위해 초기물질이 충분한 농도로 제공되는 것이 필수 전제 조건이다.
ALE 공정에 대해서는 핀랜드 특허 제 52,359호 및 제 57,975호와, 미국특허 제 4,058,430호, 및 제 4,389,973호에 기술되어 있다. 또한, 핀랜드 특허 제 97,730호, 제 97,731호 및 제 100,409호에는 상기 ALE 공정을 수행하는데 적합한 장치의 구조가 기술되어 있다. 얇은 막 증착을 위한 장치는 1989년 발행된 머티리얼 사이언스 리포트(Material Science Report)의 4(7)의 261페이지 및, 티히이오테크닉카(Tyhjiotekniikka)(영어로, 진공 기술)의 ISBN 951-794-422-5,페이지 253~261호에 기술되어 있다.
ALE 증착공정에서, 기판위로 세척하게 되는 원자 또는 분자들이 연속적으로 기판상에 충돌하게 되어 완전히 포화된 분자층이 형성된다. 핀랜드 특허 제 57,975호의 명세서에 기술된 종래기술에 따르면, 포화 공정은 확산 배리어를 형성하는 보호 가스 펄스에 의해서 후속되며, 상기 배리어는 기판으로 부터 가스반응 생성물 및 과도한 초기 물질을 세척한다. 서로 연속적인 초기 물질 펄스들을 분리하는 확산 배리어를 형성하는 보호 가스 펄스 및 연속적으로 상이한 초기물질의 펄스들은 상이한 물질에 대한 표면의 화학적인 성질에 의해서 제어되는 비율로 얇은 막을 형성한다. 오히러, 가스 또는 기판들중의 어느것이 이동중에 있는지 부적절한 공정의 기능에 대하여, 연속적인 반응공정에 대한 상이한 초기 물질들이 서로 분리되며, 선택적으로 기판상에 충돌하도록 배열되는 것이 필수적이다.
대부분의 진공 증발기들은 소위 “단일-쇼트(single-shot)”원리로 작동된다. 여기서, 기상 상태의 원자 또는 분자는 한번만 기판상에 충돌된다. 기판 표면에서의 반응이 일어나지 않는다면, 원자 또는 분자는 응축작용을 받는 진공펌프 또는 장치 벽들을 타격하기 위해 되돌아오거나, 재-기상 상태로 된다. 고온의 벽 반응로에서는, 기판 또는 반응로상에 충돌하는 원자 또는 분자는 재-기상 상태로 될수 있으며, 그러므로서 기판 표면상에 반복적으로 충돌하게 된다. ALE 반응로에 적용할때, 이러한 “멀티-쇼트(mult-shot)”원리는 재료의 소모에 대한 효율성을 개선시키는등의 다수의 장점을 갖고 있다.
실질적으로, “멀티-쇼트”형식의 ALE 반응로들에는 인접하거나 또는 중첩되게 적층된 다수의 모듈 부재들로 구성된 반응 챔버 구조가 제공되며, 상기 모듈부재들중의 일부는 서로 동일하고 혼합된다. 또한, 유입 및 유출 채널로 이용되는 개구부들과 컷아웃(cutout)을 갖는 반응 챔버들을 구비한다. 선택적으로, 기판들은 반응공간으로 작동되는 진공 용기의 내부에 노출된 방법으로 위치설정된다. 두 장치에서, 반응로는 기판 부하/무부하 공정과 관련하여 가압된다.
얇은-막 구조의 제조에 있어서, 종래에는 반응로들이 공정 온도, 작동 압력 및 다른 공정 매개변수들에 대해 안정화된 일정한 공정 조건하에서 작용하는 것이 바람직하다. 이것의 주요 목적은 기판상에 화학적인 불순물과 외부 미립자의 공격을 방지하며,반응로들의 열적 사이클링을 회피하는 것이다. 상기 반응로들의 열적 사이클링은 시간을 소모하는 공정이며, 공정의 신뢰성을 악화시킨다. 실질적으로, 이러한 문제점들은 각각의 기판 부하/전달 챔버를 이용하여 극복한다. 기판의 부하 챔버는 반응로와 연결되며, 일정한 진공하에서 유지된다. 기판의 부하 및 무부하 공정은 반응로 및 부하 챔버들이 진공상태로 취하도록 수행되며, 서로 두개로 분리되는 밸브가 개방된후에, 부하 챔버속으로 형성되는 로봇 아암은 반응 챔버로 부터 공정처리된 기판을 제거하고, 새로운 기판에 부하된다. 연속적으로, 상기 밸브가 밀페되고, 공정은 기판 및 반응로가 공식 공정 값에 도달한후에 시작된다. 다른 측면에서, 부하 록크 밸브가 밀폐된후, 공정처리된 기판은 부하 챔버로 부터 다른 제어 밸브를 통해 진공된 부하 록크(lock)로 전송된다. 다음으로, 기판이 제 3 밸브 개구를 통해 장치로 부터 룸(room) 공간으로 제거된후에, 부하 록크는 가압된다. 공정 처리될 다음 기판이 부하 챔버를 통해 반응로속으로 이송된다.
종래 구조에서, 기판이 로봇 아암의 후진중에 바로 위의 세 핀들에 의해서 통상 상승된후에, 로봇 아암이 기판을 반응로 내부의 바람직한 포인트에 이동시킬수 있도록 기판은 히터 위에 놓여진다. 다음으로, 기판은 상기 서셉터의 표면 레벨 아래로 상기 핀들을 하강시켜 가열형 서셉터 플랫포옴속으로 하강된다. 그러므로서, 상기 기판은 서셉터와 양호한 열 접촉 상태로 남게 된다.
상술된 형태의 반응로들에서, 가스 유동은 고온 기판 위로 가스를 분배하기 위해, 기판 위에 위치된 “샤워 헤드(shower head)”를 통해 반응 공간으로 들어가며, 그러므로서 바람직한 표면 반응이 일어나며 기판 표면상에 얇은 막 층의 바람직한 형태를 형성한다. 그러나, ALCVD 반응로에서 사용되다면, 유입 형태의 기술은 다음과 같은 것이 필요하다. 즉, 각 반응제 유입 펄스의 시작과 끝에서 반응제 펄스 길이의 기간과 통상 동일한 지속 기간은 이전의 가스 펄스의 플러시-아웃(flush-out) 및 가스 농도의 균일성을 위해 필요하게 된다. 실제로, 이것은 서로 기상상태의 반응제를 혼합시키며, 그러므로서 필름 형성의 ALCVD 모드 는 실질적으로 CVD공정으로 전환된다. 동일하게도, 상기 공정은 전체적으로 느린 속도, 빈약한 재료 이용의 효율성 및 큰 두께 편차등에 의해 방해를 받게된다.
더욱이, 진공 용기의 벽들은 초기 물질들의 응축된 층으로 각각 덮혀지며, 고상 공급원의 이용과 관련하여 특별히 중요한 것은 상술된 것과 동일하다.
배치(batch)모드에서 ALE 공정을 수행하는 이유는 ALE 공정이 얇은 막의 형성 기술의 여러 형태와 비교하여 비교적 느리기 때문이다. 그러나, 배치 공정은 기판 마다 전체 형성 시간을 경쟁적인 레벨로 가져갈수 있다. 동일한 목표를 위해, 기판의 크기도 크게된다.
상기 ALE 방법은 복합 층 구조를 적층하는데 이용될수 있으며, 그러므로서 단일 공정이 단일 배치에서 다수의 상이한 막 구조들을 형성하는데 실시된다. 그래서, 제조 유닛에 대한 공정처리 시간은 감소된다.
배치 공정에 필요한 큰 스택 조립체들은 소형 유닛으로서 개방된 반응로의 내부로 전송된후 임의의 보조 공간에서 함께 놓여진다. 통상적으로, 반응로의 챔버 구조에 대한 가열은 공정 처리 단계(300nm의 Al2O3두께에 대해 약 2 ~ 4시간동안 가열)의 후속으로 몇시간 (1 ~ 4시간)동안 취해진다. 이후, 냉각이 반응로 구조의 크기에 좌우되는 수십시간까지 지속된다. 더욱이, 반응로 챔버의 분리 및 조립을 위해 임의의 시간이 계산되어야 한다.
다른 공정 단계에 의해서 필요한 작동시간에 대한 공정 처리 시간의 비율은 얇은 막이 보다 얇게 형성되면 될수록 큰 단점을 갖게 된다. 그러므로서, 실제 적층 단계의 지속은 1분 내지 몇분정도 유지된다. 이때, 실제 공정 처리 시간에 대해 전체 공정 처리 시간의 대부분은 반응로 챔버 구조의 가열/냉각, 반응로의 가압, 반응로 챔버의 분리 및 재조립, 시스템의 진공 및 재가열에 사용된다.
본 발명의 목적은 종래 기술의 결점을 극복하고, 통상의 스케일에서 ALE방법을 사용하여 균일한 질의 얇은 막을 형성하는 새로운 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 반응 챔버를 형성하는 구조 및 반응로가 안정된 공정 조건하에서 항상 유지되는 환경에서 매우 얇은 막을 제조하는데 적합한 장치 구조를 제공하는 것이다. 상기 얇은 막을 제조하는데 적합한 장치에서 가열, 가압 및 진공 펌핑 사이클들은 기판 자체에 대해서 수행된다. 본 발명의 또다른 목적은 단일 웨이퍼 공정이 허용되며, 이전의 ALE 반응로들의 장점, 즉 최소 반응 체적, 무용 체적(dead volume)없이 펄스들의 부드러운 통로를 위한 항공유체적인 설계를 이용한 반응로를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 반응 실시예의 단순화한 구조를 위한 조립 다이아그램의 평면도.
도 2는 반응기 실시예의 단순화된 구조의 측면도.
도 3은 반응기 실시예의 단순화된 구조의 종 단면도.
본 발명의 목표는 반응기 챔버 구조의 잇점 및 냉각-벽 ALE 반응로의 잇점을 반응 챔버 구조를 통해 내부 부하 챔버가 장착된 반응로의 잇점과 조합한 새로운 개념에 의해서 이루어진다. 상기와 같이 설계된 반응 챔버 구조는 기판 부하/무부하 단계를 위한 반응로의 내부에 개페된다. 반응기 체적은 매우 작아서 웨이퍼 조정을 위한 충분한 공간을 제공하지 못한다. 그러므로, 반응 챔버는 웨이퍼 전달을 위해 밸브가 아니라 반응기의 일부에 의해서 개방될 필요가 있다. 주변에 대한 반응 챔버의 노출을 방지하기 위해, 제 2 챔버는 반응 챔버주변에 설치된다.
따라서, 본 발명에 따른 반응 챔버 구조는 반응챔버의 나머지 부분에 대해 이동가능하고, 밀봉적으로 밀폐가능하게 적용되는 한 적어도 한 부분을 구비하며, 그러므로서 기판이 반응 챔버의 안쪽으로 부하, 밖깥쪽으로 무부하될수 있다. 하기에 보다 상세히 기술되는 한 실시예에 따르면, 반응로 챔버는 적어도 두개의 베이스 부부능 구비한다. 즉 반응로 구조의 정지형 베이스 부분과 이동형 부분을 구비한다. 이동형 부분은 상기 베이스 부분에 대해 밀봉적으로 밀페가능하게 적용되며, 그러므로서 정지형 베이스 부분 및 이동형 부분사이에 남게되는 반응 공간은 체적이 수반되는 특징적인 형상을 갖게 된다. 반응챔버 구조의 베이스 부분 및 이동형 부분에 의해서 형성된 조합 부재는 기판 지지 플랫포옴 또는 베이스로서 작용하며, 상기 기판은 로봇 아암에 의해서 위치되며, 아암이 제공된 부분의 이동에 의해서 위치된다. 그러나, 상기 기본적인 아이템은 서로에 대해 하나는 수평으로 다른 하나는 수직으로, 또는 둘다 수직으로 이동가능한 반응로 챔버 부분들을 구비하는 것이다.
보다 상세히 기술하면, 본 발명에 따른 장치는 제 1항의 특징부에 주로 기술된다.
본 발명은 여러 장점을 제공한다. 따라서, 본 발명에 따른 구조는 반응로의 중간 공간의 오염에 상호 작용하며, 그러므로서 부하 챔버의 세척은 개선되며, 기판에 대한 오염의 부담은 감소되며, 기본적인 압력은 빠른 속도로 펌프 다운된다. 본 발명에 따른 장치에 의해서 용이하게 이용되는 단일 기판의 통상적인 공정은 각 기판이 필요한 경우 테일러 방법(tailored manner)에 의해서 처리될수 있는 또다른 잇점을 제공한다. 더욱이, ALE 공정은 다른 생산 유닛이 연속적인 모드로 작동된다면, 배치모드에서 필요없게 된다.
본 발명에 따른 장치는 ALE 방법에 의해서 유닛을 디스플레이 하는 얇은 막 구조 뿐만아니라, 반도체의 다양한 형태를 포함하는 얇은 막의 다양한 형태를 제조하는데 적용된다.
본 발명의 명세서에서, “반응제(reactant)”란 용어는 기판의 표면과 반응할수 있는 기상의 물질을 언급하는 것이다. 상기 반응제들은 고상, 액상 또는 가스일수도 있다. ALE 방법에서, 두개의 상이한 그룹에 속하는 반응제들이 통상적으로 실시된다. “금속 반응제(metallic reactants)”란 용어는 금속 혼합물 또는 구성인자의 금속으로 사용되는 것을 의미한다. 적절한 금속 반응제들은 염화물 및 브롬화물을 포함하는 금속의 할로겐화물, 및 thd-착화합물과 같은 금속유기 화합물로 구성된다. 금속 반응제의 예로는 Zn, ZnCl2, TiCl4, Ca(thd)2, (CH3)3Al 및 Cp2Mg등이 있다. “비금속 반응제(nonmetallic reactants)”란 용어는 금속화합물과 반응할수 있는 성분 및 소자를 언급하는 것을 의미한다. 비금속 반응제 그룹으로는 통상적으로 물, 황, 수소, 황화물 및 암모니아등이 있다.
본 발명의 명세서에서, “보호 가스(protective gas)”란 용어는 반응 공간에 들어갈수 있는 가스를 언급하는 것으로서, 반응제들 및 대응하는 기판과 관련하여 필요하지 않는 반응을 방지할수 있다. 이러한 반응제들은 반응제와 기판의 반응에 불순물을 포함한다. 상기 보호 가스는 상이한 반응제 그룹들, 즉 유입라인들의 물질 사이의 반응을 방지하는데 이용된다. 본 발명에 따른 방법에 있어서, 보호 가스가 반응제들의 기상 펄스의 운반 가스로서 사용되는 장점을 갖게 된다. 바람직한 실시예에 따르면, 상이한 반응제 그룹의 반응제들이 각각의 유입 매니폴드들을 통해 반응공간속으로 들어가며, 기상 반응제 펄스는 보호가스가 유입 채널로 부터 유입되는 동안에 다른 유입 채널로 부터 유입된다. 상기 보호가스는 유입채널로 부터 유입되어 다른 반응제 그룹에 사용되는 유입 채널로 들어가는 것이 방지된다. 이러한 방법으로 사용되는데 적합한 보호가스로는, 질소 및 희가스와 같은 불활성 가스, 예를들어 아르곤등이 있다. 상기 보호 가스는 기판 표면상에서 바람직하지 않은 반응(예를들어, 산화 반응)의 발생을 방지하기 위해 사용되는 수소 가스와 같은 반응가스로 원래 구성될수도 있다.
본 발명에 따르면, “반응공간(reaction space)”란 용어는 기판이 위치되는 반응 챔버의 일부를 포함하며, 상기 반응챔버에서는 기상(vapor-phase)반응제들이 얇은 막을 형성하기 위해 기판과 반응하게 되며, 가스 유입/유출 채널과 바로 연결된다. 상기 채널들은 반응제들을 유입채널을 통해 반응 챔버속으로 유입시키는데 사용되며, 상기 반응 챔버로 부터 유출 통로를 통해 얇은 막 형성과정의 가스 반응 생성물과, 과도한 반응제들을 제거하는데 사용된다. 본 실시예의 구조에 따르면, 다수의 유입 및 유출 채널 각각은 상부로 부터 변화될수 있다. 상기 채널들은 기판의 양단부들에 위치되므로서, 각 반응제 그룹에 대응하는 유출 오리피스는 다른 그룹의 유입 매니폴드의 단부에 위치되며, 가스 분리판에 의해서 다른 그룹으로 부터 분리되는 장점이 있다. 상기 가스들은 양방향으로 교번적으로 기판상에 공급된다. 이러한 방법으로, 기판의 유입 단부에서 보다 강한 막의 형성을 관찰하는 것이 가능하다. 또한, 이러한 장치에서 유출 채널로 부터의 배기 흡입은 교번적인 방법으로 일어난다.
가스 공급 유입 개구들은 곡선 라인을 따라, 즉 처리 될 원형 기판의 반경보다 다소 큰 곡률반경을 갖는 라인을 따라 배열될수 있다. 이러한 장치에 따르면, 기판의 앞에 균일한 가스를 얻을수 있다.
여기서, “기판 표면(substrate surface)”이란 용어는 반응 챔버속으로 유동하는 기상 반응제가 기판의 상부면상에 먼저 충돌하는 면을 언급한다. 실제로, 얇은-막 형성 공정의 제 1 사이클중에, 상기 표면은 글라스 또는 실리콘 웨이퍼와 같은 기판의 표면으로 구성되며; 제 2 사이클중에, 상기 표면은 제 1 사이클중에 형성되며 반응제들사이의 반응에 의해서 적층되는 고상 반응 생성물로 구성되는 층으로 구성된다. 상기 생성물은 기판등에 부착된다.
본 발명에 따르면, 반응 챔버는 진공용기와 같은 에어 및 가스-기밀 억제부 내에 끼워 맞추어진다. 이러한 반응 챔버는 적어도 두 부분으로 구성되며, 상기 부분들중의 적어도 한 부분이 반응 챔버의 나머지 부분에 대해 이동가능하며 선택적으로 밀폐가능하게 적용되므로, 기판은 반응챔버의 안으로 부하되고 밖으로 부하되지 않게 된다. 상기 부분들은 서로(하나 또는 둘)에 대해 이동될수 있으며; 하나는 수평으로(기판의 측면에 대해 직각으로), 다른 하나는 수직으로(측면으로); 또는 둘다 수직으로(측면으로) 이동가능하다. 반응 챔버의 상기 부분들은 제 2 챔버에 포함되며, 기판의 부하 및 무부하중에 그리고 공정처리중에 진공 용기를 구비하는 것이 바람직하다. 그래서, 기판의 2중-억제부(containment)가 배열되어 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 반응 챔버는 두부분으로 구성되며, 이들중 하나는 진공 용기에 대해 정지상태로 장착되며, 다른 것은 이동가능하게 설계된다. 이동가능한 부분의 이동은 측면으로 이루어지며, 즉 기판 평면에 평행하게 이루어지며, 또는 정지 베이스부분의 평면(즉, 기판의 평면)에 직각방향으로 선택적으로 이루어진다. 상기 이동은 측면 및 직각방향의 양방향으로 일어난다. 상기 기판은 이동가능한 부분 또는 정지 베이스 부분상에 장착가능하게 적용되며, 또는 특정의 경우 두부분 모두에 적용될수도 있다.
상기 실시예에서, 이동가능한 부분은 정지 베이스 부분에 대해 직각으로 이송될수 있도록 설계되며, 상기 정지 베이스 부분에는 래빗(rabbet) 원주형 에지가 장착되며, 이동가능한 부분에는 외측 에지가 제공된다. 상기 외측 에지는 정지 베이스 부분에 대해 시일(seal)을 제공하기 위해 래빗 형상에 대해 대응하는 형상으로 이루어진다.
본 발명에 따른 구조는 특정한 장점을 갖는 형태로 실시된다. 따라서, 본 발명의 제 1 실시예에서, 반응 챔버는 핀랜드 특허 제 97,730 호에 기술된 방법으로 냉각-벽 진공 반응기의 내부에 위치된다. 본 발명의 명세서에서, “냉각-벽(cold-wall)”반응로란 용어는 반응 공간 및 진공 용기내측에 적용된 반응물 공급원이 각각 분리되게 가열되는 장치를 기준으로 하여 제조되어 이용된다. 상기 가열 시스템은 커버내 장치의 각 유닛을 에워쌓므로서 실시되며, 상기 커버의 한 측면은 제 1 온도-평형 자켓 또는 판이 장착되는 반응로(또는 공급원)와 접촉하게 되며, 다른 측면은 다른 온도-평형 자켓 또는 판을 갖는 진공 용기 벽과 접촉한다. 따라서, 상기 온도-평형 자켓 표면을 가열하는데 적절한 가열 수단이 제 1 및 제 2 자켓 사이에 적용된다. 이러한 가열 수단은 관형상의 저항 요소 또는 평평한 히터로 구성된다. 재료 공급원 및 반응 공간을 둘러싸는 커버의 덮개들은 스테인레스 스틸, 티타늄 또는 알류미늄과 같은 금속 또는 적절한 금속 합금 또는 순금속(pure metal)으로 제조되는 것이 바람직하다. 반응 공간 및 반응제 공급원들사이에 절연부가 적용되어 이들 사이에 열적으로 절연상태를 유지하며 진공 용기로부터 열적으로 절연상태를 유지하므로서, 진공 용기의 내부 온도는 반응 공간 및 공급원의 온도로 부터 독립적으로 제어된다. 결론적으로, 진공 용기의 온도는 반응 공간의 온도보다 반드시 낮게 유지된다. 하기에 기술되는 바람직한 실시예에서 명백히 드러나듯이, 냉각-벽 반응로는 진공 용기의 내부에 반응물 공급원을 적용할 필요없이 구성될수도 있다.
실시되는 반응 형태에 좌우되어 냉각-벽 진공 용기는 가스-기밀 용기의 다른 형태로 대체될수 있다. 이것은 반응 온도가 약 200℃이하의 상황에 특히 적용된다. 본 발명의 명세서에서, 본원에 기술된 구조는 “압력-기밀 용기”또는 “진공 용기”로 불리어지며. 상기 용어는 소위 “진공 용기들”을 포함하는 것을 의미한다. 얇은 막의 형성이 대기압하에서 또는 약간의 과도한 압력하에서 수행되며, 부분적인 진공하에서의 작동은 반응물의 순도 및 소거가스등에 대하여 장점을 제공한다.
가장 바람직하게도, 반응 챔버의 베이스 부분이 진공 용기의 벽에 지지되므로, 지지수단의 중심 축선은 기판의 중심 포인트와 일치된다. 이러한 장치는 반응챔버가 밀폐될때 열의 기계적인 변형이 기판의 임계 위치에 영향을 주는 것을 방지한다. 효율적인 열 유도 동작을 최소화하기 위해 압력-기밀 용기의 동일한 벽(단일)을 통해 반응제 유입 채널 및 반응 생성물 방출 채널을 또한 통과하는 장점이 있다. 이동가능한 부분이 이송로드에 의해 이송되어 지지되는 수직의 이동가능한 플레이트를 구비할때, 상기 로드는 가스 채널에 의해서 관통되는 동일한 벽을 통해 진공 용기의 외부에 바람직하게 연장된다. 상기 이송 로드는 수동으로 또는 작동기-피동 수단에 의해서 이동가능하게 된다.
위치설정의 장치에서 열팽창 힘의 효과는 굴곡 라인에 의해서 제거될수 있다.
더욱이, 베이스 부분은 진공 용기 벽의 일부를 구성하도록 제조된다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 반응로의 정지형 베이스 부분 및 이동형 부분에는 가열 수단이 제공되며, 그러므로서 이들의 절연은 반사형 시일드 또는 작동식 열 절연 부재에 의해서 필수적으로 이루어진다. 이러한 가열 수단, 반사형 시일드 및 작동식 열 절연 부재에 대하여는 핀랜드 특허 제 97,730호에 기술되어 있다. 그러나, 통상적으로 “작동식 열 절연 부재”라 불리는 수단은 냉각 수단 및 반사형 시일드를 통상 포함한다. 그래서, 고온의 스포트(spot)중의 하나 보다 낮은 온도로 냉각되는 영역에 두 고온의 스포트 사이에 설치하는 것이 가능하게 된다. 통상적으로, 가열 수단에 대하여 열 방출 반영 덥개부들이 적용되며, 그러므로서 다수의 덮개부들이 적어도 하나로 구성될 뿐만아니라, 보다 큰 다수의 덮개부들은 동심적으로 덮는 방식으로 이용된다. 공급원들은 냉각 수단에 의해서 둘러싸이며, 그래서 상술된 냉각 영역을 형성한다. 이것은 공급원들이 진공 용기의 내부에 적용되는 경우에 필요하다. 냉각 시스템은 물 순환을 기초로 이루어진다. 유사한 냉각 시스템도 역시 진공 용기의 벽에 형성된다.
이동형 부재의 시일링(즉, 반응 챔버구조의 시일링)은 가능하다면 수반되는 온도 및 공정의 억제부내에서 엘라스토머 시일에 의해서 이루어진다. 그렇치 않으면, 시일링은 진공 펌프-아웃(out) 홈 시일 구조를 이용하여 제조되어야 한다. 진공 펌프-아웃 홈의 시일링 효과는 보호 가스가 홈으로 이송되므로서 증가될수도 잇다. 진공 펌프-아웃 홈 시일의 형태가 플레이트 에지에 인접하게 챔버의 판형상 구조 부재의 표면상에 기계가공하므로서 실시되며, 홈은 플레이트의 에지 윤곽에 인접하게 통과하는 루프의 형상을 이루며, 그러므로서 임의의 누설을 방지하며 흡입할수 있다. 진공 펌프-아웃 홈은 진공하에서 유지되는 방출 채널에 연결된다. 진공 펌프-아웃 홈은 반응기 외부로 부터 반응 공간속으로 오염의 도달을 방지하며, 또는 반대로 이탈되는 반응제들을 반응공간의 외부측면으로 들어가는 것을 방지한다. 진공 펌프-아웃 홈에서 통과하는 시일링 유동은 가스 유동에 대해 가장 무거운 구조가 진공 흡입 채널에 인접하게 기판의 트레일링 단부의 인접부에 배열된다.
바람직하게도, 반응 챔버의 두 결합부분의 에지들에는 플레이트를 통해 연장되도록 플레이트의 평면에 직각으로 절단된 노치들이 제공되며, 그러므로서 반응 챔버 구조가 완전히 밀폐될때 반응공간의 가스 채널을 형성한다.
반응 챔버는 다수의 기판들을 수용하할수 있는 형태로 구성된다. 따라서, 반응 챔버에는 적어도 2개의 기판들이 동시에 얇은 막 구조로 적층되도록 위치되는 지지 구조부들이 제공된다. 일반적으로, 지지 구조부들은 기판을 지지하기 위해 제공되는 플랫포옴 선반 또는 브래킷들을 구비한 래크를 구성하거나, 또는 상호 동일하 모듈러 부재를 바람직하게 적층할수 있는 카셋트 유닛을 구성할수도 있다. 그래서, 적층 가능한 부재들의 적어도 일부의 내부 공간은 기판을 수용할수 있는 형태로 구성된다. 바람직하게도, 이들 부재들은 기판용 지지 브래킷 또는 플랫포옴들을 구비한다. 상기 지지 구조부들은 반응로의 정지형 베이스 부분 또는 이동형 베이스 플레이트에 놓이게 된다.
상기 래크(rack)들은 개방식 또는 밀폐식 구조로 구성된다. 개방식 래크에 있어서, 반응제 가스가 이송 채널로 부터 기판에, 반대로 기판으로 부터 방출 채널에 자유롭게 도달할수 있도록 좌측 측면은 개방된다. 밀폐식 래크에 있어서, 측면은 부분적으로 개방되며, 그러므로서 반응제 가스의 유동은 기판에 인접하게 래크의 한 측면상에 제공된 유입 개구를 통해 일어나며, 다른측면에는 방출 개구가 장착되어 있다. 상기 래크의 구조에는 기판을 지지하기 위해 이용되는 선반 플랫포옴 또는 브래킷의 선반으로 구성되는 기판 호올더들이 제공된다. 상기 기판 호울더 장치는 기판상의 양면-적층을 용이하게 한다. 상기 기판 지지부가 선반 플랫포옴에 의해서 제공된다면, 반응 온도를 안정화시키기 위해 이용되는 가열 수단이 장착된다.
선반 구조를 갖는 대신에, 반응 채버는 베이스 플레이트상에 적층되는 유사한(또는 동일한)모듈러 부재로 구성될수도 있으며, 그러므로서 상기 적층 부재들의 적절한 형상이 톱니형 홈으로 형성되어 좁은 통로들은 반응 공간을 통과하는 가스 유동에 대해 유동 제한부로 작동되도록 형성된다. 상기 부재들은 기판 지지부들로 작동하도록 표면에 리세스가 형성된다. 이러한 적층 가능한 카셋트 팩 구조의 부품들은 ALE형성공정에서 사용되는 반응제들에 대해 저항하는 물질로 제조된다. 이와관련하여, 바람직한 물질로는 글라스 및 글라스 시리케이트-계 혼합물과, 다양한 세라믹이 있다. 다양한 금속 합금과 물질의 동일한 그룹들은 래크들을 제조하는데 적합하다.
필요한 경우에, 공정 장치의 내부면들은 알류미늄 클로라이드 및 물과 같은 적절한 초기 물질로 부터 ALCVD을 이용하여 형성되는 Al2O3크층의 적층에 의해서 패시베이트(passivate)된다.
다수의 기판 공정을 적용하는데, 반응제 가스들의 유입 및 유출 라인(또는 이송/펌핑 라인)들이 반응 챔버에 영구적인 방법으로 바람직하게 배열된다. 더욱이, 기판 래크 또는 카셋트 구조가 반응 챔버에서 바람직하게 배열되므로 가스 방출 채널의 단부는 래크 또는 카셋트 구조의 가스 방출 개구를 가능한 기밀하게 한다. 기판들은 반응 공간에서 직립 위치에 배열된다.
본 발명의 바람직한 제 3 실시예에 따르면, 이동가능한 부분에는 기판의 상승 수단이 장착되며, 상기 수단의 직립 이동은 기판을 로봇 아암 위로 용이하게 이동시킨다. 이러한 기판 상승 수단은 지지부 표면에 대해 직각으로 이동하도록 페그(peg)에 힘을 가하기 위해 기판 지지부 표면상에 형성된 구멍속에 삽입되어 있는 핀들을 구비할수 있다. 상기 핀들은 스프링 부하를 받게되며, 그러므로서 적층된 팩(pack)이 개방될때 기판 지지 표면으로 부터 상향으로 기판을 자동적으로 상승시킨다. 상기 핀들의 상단부들은 하향의 테이퍼 형상으로 형성된다. 또한, 지지 표면의 구멍들도 유사하게 하향의 테이퍼 형상으로 형성되어, 기판이 반응 공간에 놓여질때 하향의 원추형 핀 헤드로 구멍 시트를 자동적으로 밀봉하게 한다. 상기 장치는 반응제들이 반응챔버로 자유롭게 누설하는 것을 방지하기 위해 최대 기밀하게 이루어진다. 그렇치 않으면, 반응 챔버에 포함된 반응제들은 부정확한 시간에 반응 공간으로 다시 들어가게 되어 후속의 반응제 펄스의 작동을 방해한다. 더욱이, 반응제들은 종종 부착성질을 갖게 되며, 반응제의 부하 챔버 측면에 대한 도달은 공정에 대하여 불리한 것이다.
밀폐 문제점을 극복하기 위하여, 하나의 초기 물질 그룹은 상부를 경유하여 반응 공간 및 바닥부를 경유하여 다른 공간으로 유입될 수 있다. 가동 부품의 이동, 즉 측방향 이동이 주요면에서 발생하도록 배치될 수 있다. 여기서, 가동 부품(커버와 같은)은 로봇 아암의 이동을 누름으로써 이송될 수 있다.
유용하게, 또한 가스 입구 및 출구 라인은 중간 공간에 대하여 밀폐될 수 있다. 통상적으로, 부하/이송 챔버는 약 10-6bar로부터 10 mbar로 진공이 될 수 있으며, 각각 ALE 성장 공정은 약 0.1 mbar로부터 30 mbar까지의 압력에서 수행될 수 있다. 그러므로, ALE 장치는 부하/무부하 단계를 위하여 인용된 압력들(cited pressures)중 낮은 압력으로 펌핑되어야 한다. 상기 단계의 속도를 높이기 위하여, 반응기는 상기 목적을 위하여 특별하게 설계된 별개의 펌프를 장착하는 것이 바람직하다. 이 같은 펌프는 예를 들면 터보멀레큘러 펌프(turbomolecular pump) 또는 사이로펌프(cyropump) 종류일 수 있다.
또한 필름이 비의도적으로 기판의 표면이 아닌 다른 표면상에 성장될 때, 반응기 챔버 온도의 안정화는 반응기 표면상의 성장된 필름의 조각 형성으로부터 나온 오염 입자의 형성을 감소시킨다. 실제적인 기술분야에서, 조각이 발생되는 주요 원인은 축적된 필름 및 반응기 챔버 벽의 물질의 열 팽창 계수의 차이때문이다.
본 발명의 특정한 특성 및 장점은 첨부된 도면을 참조하는 후술되는 상세한 설명으로부터 이해될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 장치의 평면도이며, 상기 진공 용기는 도면부호 1로 표시된다. 반응물 입구 라인은 도면부호 6으로 표시되며, 반응기 챔버(2)가 적용되며, 반응기 챔버의 고정 베이스 부품(후술됨)은 3개의 지지부로 진공 용기에 장착된다. 원형 기판은 다이아그램에 점선으로 표시된다. 다이아그램내의 다른 점선은 기판의 중앙점을 경유하여 통과하는 지지 시스템의 중앙 축선을 표시한다. 본 명세서에서 처음에 설명된 바와 같이, 이러한 종류의 배치는 카세트 팩을 폐쇄하는 동안 기판 위치에서의 열 팽창 이동의 효과를 방지할 수 있도록 함으로써 상기 팩의 가동 부품은 항상 고정 부품과 정확하게 정합될 수 있으며 그럼으로써 반응 공간이 밀폐되도록 한다.
도 2 및 도 3에는 상기 장치의 더욱 상세한 구조물이 도시된다. 본 명세서에서 도시된 바와 같이, 진공 용기(1)내로 적용된 반응 챔버(2)는 포개져 쌓여진 평면 부품(3)의 팩에 형성된 반응 공간을 포함한다. 평면 부품(3)의 세트는 상부 플레이트(9), 베이스 플레이트(10) 및 가열 플레이트(24)를 포함한다(도 3 참조). 얇은 필름은 반응 챔버내에서 ALE 공정을 이용하여 기판상에 성장할 수 있다. 도면 부호(4)는 진공 펌프의 흡입구로 연결되는 라인으로의 반응 챔버의 연결부를 표시하며, 상기 라인은 밀폐 부재(5)에 의하여 반응 챔버의 외부로부터의 누설을 방지하기 위하여 밀폐된다. 각각 도면 부호 6은 기상 반응물의 입구 라인을 표시하며, 상기 라인은 반응물 입구 분배 플레이트(7)에 연결된다.
도 3에는 임의의 가능한 누설을 흡입하는 루프된 진공 펌프-아웃 홈(looped vacuum pump-out groove; 8)을 형성하는 기술을 보여준다. 진공 펌프-아웃 홈은 진공 펌프의 흡입 입구로 이끄는 라인(4)으로 연결된다. 진공 펌프-아웃 홈의 기능은 반응기의 외부로부터 반응 공간으로 오염물이 유입되는 것을 방지하기 위한 것이며, 반대로, 반응물이 반응 공간의 외부로 유출되는 것을 방지하기 위한 것이다. 그러므로, 진공 펌프-아웃 홈은 반응기를 위한 일종의 기밀 부재의 역활을 한다.
상술된 바와 같이, 서로에 대한 평면 부품의 밀폐 부재는 일래스토머 밀폐 부재를 이용함으로써 실시된다. 그러나, 평면 부재 사이의 밀폐 시트로서 작용하는 직선 평면을 이용하여 충분한 정도의 기밀을 달성하는 것도 가능하다.
각각 반응기 공간의 상반부는 반응기 챔버 상부 플레이트(9)를 형성하며, 하반부는 베이스 플레이트(10)를 포함한다. 베이스 플레이트는 지지부(11)에 장착된다. 상부 및 베이스 플레이트 사이에는 서로로부터 반응물 유동을 고립시키는 작용을 하는 분할기 플레이트(12)가 적용된다. 베이스 플레이트의 바닥부는 가스 유동이 반응 공간을 거쳐 측방향으로 선형 전면으로 분활되는 반응물 유입 분배 플레이트(7)가 부착된다. 반응물 공급 및 배출 라인(6, 4) 및 반응 챔버(2)는 종방향 축선을 따라 좁은 단면을 가지며 "평평하게 된" 가스 유통 패턴을 얻으며 반응 공간의 크기를 최소화하기 위하여 확장된다.
도 3에 도시된 실시예에서, 상이한 반응물 물질 그룹의 기상 반응물 펄스는 공급 라인(6)으로 선택적으로 공급된다. 공급전에 또는 더욱 빨리, 반응물 농축은 공급 라인(6)에서 보호 가스 유동(protective gas flow)에 의하여 매우 적절하게 균질화된다. 공급 라인에서, 평면의, 평평한 유동 패턴을 가지는 각각의 기상 반응물 펄스는 선형, 무딘 전면으로 전달된다. 유동 패턴의 폭은 예를 들면 5 내지 50 cm의 범위일 수 있는 기판 플랫포옴의 폭과 동일한다.
공급 채널(13)의 컨덕턴스가 모세관형 채널(14)를 통한 컨덕턴스보다 더 크도록 공급 매니폴드에서의 유동 전달은 구성물로 반응 공간을 측정함으로써 균일한 전면으로 분배된다. 반응 챔버(2)의 내부에, 유동은 가스 유동 수축부로서 작용하는 좁은 흡입 슬릿(15)에 의하여 균질화된다. 실제 테스트에서(얇은 적량으로 수행하는) 가스 유동 전면은 매우 직선적이다. 가스 유동 전면의 측방향에 걸진 균일한 흡입은 매우 중요하며, 가스 분자가 매우 낮은 압력의 방향(매우 높은 흡입력에 의하여 발생하는)으로 이동하기 때문에, 그럼으로써 고르지 않은 흡입을 한다면 가스 유동 전면의 선형상은 뒤틀린다. 반대로, 측방향으로 균일한 흡입은 임의의 이유에 의하여 뒤틀리는 가스 유동을 직선적으로 할 수 있다.
도 3의 실시예에서, 가스 유동은 기판 전의 포인트(16) 뿐만 아니라 기판후의 포인(15) 둘다에 배치되는 수축부를 경유하여 통과된다. 상기 장치는 기판상으로 매우 균질화된 유동을 보장한다.
반응 챔버 지지 수단의 중앙 축선은 기판(17)의 중앙 축선과 일치하도록 적용된다. 지지 레그(11)에는 반응기 챔버의 위치를 설정하며 진공 용기에 대하여 락시킬 수 있는 조정 스크류(29)가 제공된다. 상기 구성물은 기판 고정의 중심을 유지하며 상기 중앙으로부터 반지름방향 외측으로의 열 확장 변형을 일으키도록 한다. 기판 위치가 로봇 처리 수단(robotic handling means)의 이용을 허용하기 위하여 고정시킴으로써 로봇 아암이 기판을 지지 오목부(support niche)내로 정확하게 배치할 수 있다.
도 3에는 반응 챔버(2)가 일체로 형성된 가열 플레이트(19)를 구비한 가동 베이스 플레이트(18)가 밀폐가능하게 수용되는 하나의 장치 실시예가 도시된다. 상기 실시예에서, 반응 챔버의 가동 베이스는 기판 홀더로서 작용한다. 가동부는 반응 챔버 엣지에 대하여 상기 엣지를 밀폐시키는 경사진 엣지 형상을 가진다. 경사진 엣지는 질소 세척 홈, 밀폐 홈 또는 진공 펌프-아웃 홈으로서 이용되는 하나의 홈 또는 다수의 홈이 제공된다. 베이스 플레이트(18)의 엣지는 베이스 플레이트(18)상의 기판의 배치를 가이드하는 원추형 핀(30)도 가질 수 있다.
기판 리프트 수단(20)의 부품은 원추형상에 의하여 가동 베이스 플레이트에 대하여 밀폐됨으로써, 반응공간이 반응 챔버의 외부로부터 고립된다. 공정 동안, 원추형 핀이 스프링(21)에 의하여 시트 표면으로 많은 유동(flush)을 방지한다. 원추형 핀(30)은 지지 플레이트(22)로 고정되며 기계적으로 또는 이송 부하(23)를 경유한 작동기 수단에 의하여 이송될 수 있다.
유입 반응물 가스 펄스의 균질한 분배를 제공하기 위하여, 반응동안 회전을 위한 베이스 플레이트(18)를 적용하는 것이 가능하다. 이것은 실제로 기판 리프트 수단(20)이 회전가능하게 되는 것을 의미한다.
가열 플레이트(19 및 24)의 내부에는 다양한 상이한 가열 부품(25)이 장착될 수 있다. 가열 플레이트(19 및 24)는 반응 챔버의 플레이트에 대하여 가압됨으로서 효과적인 열 전달을 보장한다. 반응 챔버의 가열은 쌓여진 반응 공간 팩에 대하여 반사 시일드(26, 27, 28)를 배치함으로써 증가시킨다.
본 발명은 기판 부하 챔버의 세척을 개선시키며, 기판의 오염을 감소시킬수 있다. 본 발명의 장치는 반도체 층 구조 및 디스플레이 유닛을 위한 ALE방법으로 얇은 막을 제조하는 데 사용된다.

Claims (30)

  1. 기상 반응제들의 표면 반응들을 교번적으로 기판에 노출시켜, 상기 표면반응으로 기판상에 얇은 막을 형성하는 장치로서,
    상기 기판이 이송되는 반응공간을 포함하는 반응 챔버(2)와; 상기 얇은 막 형성 공정에서 사용되는 반응제를 반응 챔버 내부로 이송하기 위해 반응챔버와 연결되는 유입 채널(6)들과; 가스 반응 생성물과 과도한 반응제들을 방출시키기 위해 반응 챔버에 연결된 유출 채널(4)들로 구성되는, 얇은 막의 형성 장치에 있어서,
    상기 반응 챔버(2)는 적어도 2개의 부분(9,10,18)으로 구성되며, 적어도 한 부분(18)은 반응 챔버의 나머지 부분(9,10)에 대해 이동가능하며, 밀봉적으로 밀폐가능하게 적용되는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 반응 챔버의 부분들은 기판의 부하/무부하중에, 그리고 공정단계중에 제 2 챔버(1)내에 포함되는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 2 챔버는 진공 용기로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 반응 챔버(2)는 진공 용기(1)의 내부에 대해 정지형으로 장착되는 베이스 부분(9,10)과, 반응 챔버의 베이스 부분에 대해 밀봉적으로 밀폐가능하게 적용되는 이동형 부분(18)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 상기 항들중의 어느 한 항에 있어서, 상기 이동형 부분(18)은 기판 평면에 대해 반드시 평행한 방향으로, 또는 직각방향으로 이동하게 형성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 이동형 부분(18)은 기판 평면과 평행한 방향과, 직각인 양 방향으로 이동가능하게 형성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 베이스 부분(9,10)은 베이스 부분(9,10)의 에지를 둘러싸는 래빗(rabbet)을 구비하며, 상기 이동형 부분(18)에는 정지형 베이스 부분에 대해 이동형 부분을 밀봉하기 위해 래빗 형상에 대응하는 형태로 형성된 외측 에지가 제공되는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 상기 항들중의 어느 한항에 있어서, 상기 반응 챔버의 이동형 부분(18)은 기판이 위치되는 기판 지지 플랫포옴으로 작용하는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 상기 항들중의 어느 한항에 있어서, 상기 반응 챔버의 베이스 부분은 기판이 위치되는 기판 지지 플랫포옴으로 작용하는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 상기 항들중의 어느 한항에 있어서, 상기 반응 챔버(2)는 반응 챔버의 베이스 부분이 진공 용기의 벽들에 지지되도록, 또는 베이스 부분이 진공 용기의 벽의 일부를 형성하도록 진공 용기의 내부에 적용되는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 반응 챔버가 밀폐될때 열의 기계적인 변형이 기판의 위치설정에 영향을 주는 것을 방지하기 위해, 지지 수단의 중심 축선이 기판의 중심 포인트와 일치되도록, 상기 반응 챔버(2)는 진공 용기의 벽에 지지되는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 상기 항들중의 어느 한항에 있어서, 상기 반응 챔버의 베이스 부분 및 이동형 부분중의 어느 하나에는 가열 부재(19)가 제공되는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제 10 항에 있어서, 상기 반응 챔버의 베이스 부분 및 이동형 부분 모두에 가열 부재가 제공되는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서, 상기 반응 챔버의 베이스 부분(9,10) 및 이동형 부분(18)들은 수동의 절연, 반사형 시일드 및/또는 작동식 열 절연 부재에 의해 진공 용기로 부터 열적으로 절연되는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 상기 항들중의 어느 한항에 있어서, 상기 이동형 부분(18)에는 기판의 상승 수단(20)이 장착되며, 상기 수단의 직립 이동은 기판의 지지 플랫포옴으로 부터 기판을 용이하게 상승시키며, 계속하여 기판을 이송수단 위로 이동시키는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 이송 수단은 로봇 아암으로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 기판 상승 수단은 지지 플랫포옴 표면으로 부터 기판을 상승시키기 위해 지지 플랫포옴에 대해 직각으로 이동가능하도록 기판 지지 플랫포옴에 적용되는 핀(20)들을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 핀(20)들은 기판 지지 플랫포옴에 형성된 구멍속으로 이동하도록 적용되며, 스프링 부하를 받게되는 것을 특징으로 하는 장치.
  19. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서, 상기 핀(20)들의 상단부들은 기판 지지 플래포옴에 대해 안착되도록 하향의 테이퍼 형상으로 형성되며, 상기 기판 지지 표면의 구멍들은 핀 단부들의 깊이에 대응하는 하향의 테이퍼 형상으로 형성되어, 핀들이 지지 플래포옴의 시트 구멍속으로 하향 밀봉가능하게 되는 것을 특징으로 하는 장치.
  20. 상기 항들중의 어느 한항에 있어서, 상기 이동형 부분은 금속 및/또는 엘라스토머 시일들에 의해 베이스 부분에 대해 밀봉되는 것을 특징으로 하는 장치.
  21. 상기 항들중의 어느 한항에 있어서, 상기 이동형 부분은 보호 가스로 광학적으로 플러시되는 진공 펌프-아웃 홈에 의해 베이스 부분에 대해 밀봉되는 것을 특징으로 하는 장치.
  22. 상기 항들중의 어느 한항에 있어서, 상기 이동형 부분은 판 형상의 결합 표면에 의해 베이스 부분에 대해 밀봉되는 것을 특징으로 하는 장치.
  23. 상기 항들중의 어느 한항에 있어서, 상기 반응기는 냉각-벽 구조를 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  24. 상기 항들중의 어느 한항에 있어서, 과도한 반응제들과 가스 반응 생성물의 반응제 유입 및 유출 채널들은 동일한 벽을 통해, 바람직하게는 압력-기밀 용기의 하부를 통해 통과하는 것을 특징으로 하는 장치.
  25. 제 1 항 내지 제 24 항중의 어느 한항에 있어서, 과도한 반응제들과 가스 반응 생성물의 반응제 유입 및 유출 채널들은 동일한 상부 및 하부벽(반응 공간의 위치에 대해)을 통해 압력-기밀 용기속으로 통과하는 것을 특징으로 하는 장치.
  26. 상기 항들중의 어느 한항에 있어서, 상기 반응 챔버의 내부에 적합가능한 지지부 구조에 의해서, 상기 지지부 구조는 동일한 방식으로 기판상에 얇은 막의 적층에 대해 적어도 두 기판들을 유지하도록 활용되는 것을 특징으로 하는 장치.
  27. 제 26 항에 있어서, 상기 지지부 구조는 기판을 지지하기 위해 제공된 플랫포옴 선반 또는 브래킷들을 갖는 래크 또는 적층가능한 모듈러 부재들을 갖는 카셋트 유닛으로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  28. 제 27 항에 있어서, 상기 모듈러 부재들은 서로 동일한 것을 특징으로 하는 장치.
  29. 제 27 항 또는 제 28 항에 있어서 상기 부재들의 적어도 일부는 기판을 수용하기 위해 설계되는 것을 특징으로 하는 장치.
  30. 제 29 항에 있어서, 상기 기판-수용 부재들은 기판을 위한 지지 브래킷 또는 플랫포옴으로 작용하는 것을 특징으로 하는 장치.
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