KR20060120402A - 샤워헤드를 구비한 화학기상 증착 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (22)
- 막을 증착시키기 위해 다수의 원료물 기체를 샤워헤드를 통해 기판 위에 공급하는 화학기상 증착 방법에 있어서,상기 샤워헤드의 바닥면이 상기 기판과 소정 거리로 대응하도록 이격하여 배치하는 이격단계;상기 원료물 기체 중 반응 기체를 상기 샤워헤드 내에 주입하되, 상기 샤워헤드 내의 격실 각각에 상기 반응 기체중 한 종류만이 채워지도록 상기 샤워헤드 내의 격실 각각에 서로 다른 종류의 상기 반응 기체를 주입하고, 상기 원료물 기체 중 억제 기체는 상기 샤워헤드 내의 다른 격실에 채워지도록 주입하는 주입단계; 및상기 반응 기체 및 상기 억제 기체가 각각 상기 샤워헤드의 바닥면에 형성된 다수개의 반응 기체 출구 및 상기 반응 기체 출구보다 많은 개수의 억제 기체 출구를 통해 배출하게 하는 배출단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 샤워헤드를 이용한 화학기상 증착 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 반응 기체는 서로 다른 상기 반응 기체 출구를 통해 빠져나오며, 상기 반응 기체 출구 각각은 상기 억제 기체 출구중 일부에 내포되어 상기 반응 기체를 배출하는 것을 특징으로 하는 샤워헤드를 이용한 화학기상 증착 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 배출단계에서상기 반응 기체 출구로부터 분사되는 상기 반응 기체의 흐름이 상기 억제 기체 출구로부터 분사되는 상기 억제 기체의 흐름에 의해 둘러싸인 상태로 분출되고, 상기 반응 기체 출구를 내포하지 않는 상기 억제 기체 출구를 통해서는 상기 억제 기체만 배출하게 하는 것을 특징으로 하는 샤워헤드를 이용한 화학기상 증착 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 억제 기체는 Ar, N2, He, H2 및 O2로 된 군으로부터 선택되는 1개 이상의 기체인 것을 특징으로 하는 샤워헤드를 이용한 화학기상 증착 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 반응 기체는 액체 상태의 금속유기 화합물을 가열하여 순수한 증기로 전환된 기체인 것을 특징으로 하는 샤워헤드를 이용한 화학기상 증착 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 반응 기체는 운반 기체를 이용하여 액체 상태의 원료물을 증발기로부터 기화시켜 상기 운반 기체와 혼합된 기체인 것을 특징으로 하는 샤워헤드를 이용한 화학기상 증착 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 샤워헤드를 둘러싸는 냉각 자켓에 냉각제를 주입하여 상기 샤워헤드를 냉각하는 냉각단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 샤워헤드를 이용한 화학기상 증착 방법.
- 막을 증착시키기 위한 원료물 기체를 샤워헤드를 통해 기판 위에 공급하는 화학기상 증착 장치에 있어서,상기 샤워헤드는상기 원료물 기체 중 반응 기체의 개수와 동일한 개수이고 서로 격리되는 내부 공간을 구비하며, 상기 각각의 반응 기체가 반응 기체 유입 포트를 통해 내부에 유입되어 상기 기판으로 공급하기 위한 다수의 반응 기체 통로를 하부면에 구비한 다수의 반응 기체 샤워헤드 모듈; 및상기 반응 기체 샤워헤드 모듈의 하측에 설치되고, 상기 원료물 기체 중 억제 기체가 억제 기체 유입 포트를 통해 내부에 유입되어 상기 억제 기체만 채워지며 상기 반응 기체와는 격리된 내부 공간을 가지며, 상부면에는 밀봉부재를 이용하여 상기 반응 기체 통로를 에워싸고 관통시키는 다수의 유입구가 구비되며, 하부면에는 다수의 반응 기체 통로 출구와 상기 반응 기체 통로 출구보다 작은 직경의 다 수의 억제 기체 출구가 더 형성되는 억제 기체 샤워헤드 모듈을 포함하여 구성되고,상기 각각의 반응 기체 샤워헤드 모듈에 구비된 각각의 반응 기체 통로는 상기 반응 기체 샤워헤드 모듈보다 아래에 있는 반응 기체 샤워헤드 모듈의 내부와 상기 억제 기체 샤워헤드 모듈 내부를 관통하는 것을 특징으로 하는 샤워헤드를 이용한 화학기상 증착 장치.
- 막을 증착시키기 위한 원료물 기체를 샤워헤드를 통해 기판 위에 공급하는 화학기상 증착 장치에 있어서,상기 샤워헤드는내부공간이 다수개의 격실로 서로 격리되어 다수의 반응 기체가 개별적으로 각각의 격실마다 구비된 반응 기체 유입 포트를 통해 유입되고, 상기 각각의 격실 바닥면에 다수개의 반응 기체 출구가 형성되며, 상기 반응 기체 출구에 연결되어 상기 반응 기체를 상기 기판 위로 공급하기 위한 반응 기체 통로를 구비한 하나의 반응 기체 샤워헤드 모듈; 및상기 반응 기체 샤워헤드 모듈의 하측에 설치되고, 상기 원료물 기체 중 억제 기체가 억제 기체 유입 포트를 통해 내부에 유입되어 상기 억제 기체만 채워지며 상기 반응 기체와는 격리된 내부 공간을 가지며, 상부면에는 밀봉부재를 이용하여 상기 반응 기체 통로를 에워싸고 관통시키는 다수의 유입구가 구비되며, 하부면에는 다수의 반응 기체 통로 출구와 상기 반응 기체 통로 출구보다 작은 직경의 다 수의 억제 기체 출구가 더 형성되는 억제 기체 샤워헤드 모듈을 포함하여 구성되고,상기 반응 기체 샤워헤드 모듈에 구비된 각각의 반응 기체 통로는 상기 반응 기체 샤워헤드 모듈보다 아래에 있는 상기 억제 기체 샤워헤드 모듈 내부를 관통하는 것을 특징으로 하는 샤워헤드를 이용한 화학기상 증착 장치.
- 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,상기 억제 기체 출구는 지름이 0.8mm ~ 1.4mm이고, 상기 반응 기체 통로 출구는 지름이 3.5mm ~ 5mm이며, 상기 억제 기체 출구로부터는 억제 기체만 분사되며, 상기 반응 기체 통로 출구로부터는 상기 반응 기체 통로의 하단부를 둘러싸면서 억제 기체가 분사되는 것을 특징으로 하는 샤워헤드를 이용한 화학기상 증착 장치.
- 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,상기 억제 기체는 Ar, N2, He, H2 및 O2로 된 군으로부터 선택되는 1개 이상의 기체인 것을 특징으로 하는 샤워헤드를 이용한 화학기상 증착 장치.
- 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,상기 반응 기체는 액체 상태의 금속유기 화합물을 가열하여 순수한 증기로 전환된 기체인 것을 특징으로 하는 샤워헤드를 이용한 화학기상 증착 장치.
- 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,상기 반응 기체는 운반 기체를 이용하여 액체 상태의 원료물을 증발기로부터 기화시켜 상기 운반 기체와 혼합된 기체인 것을 특징으로 하는 샤워헤드를 이용한 화학기상 증착 장치.
- 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,상기 기판과 상기 억제 기체 샤워헤드 모듈 사이의 이격거리는 70 ~ 120mm인 것을 특징으로 하는 샤워헤드를 이용한 화학기상 증착 장치.
- 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,상기 반응 기체 샤워헤드 모듈 각각의 내부에는 다공성의 확산판을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 샤워헤드를 이용한 화학기상 증착 장치.
- 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,상기 샤워헤드를 둘러싸고 상기 샤워헤드를 냉각제를 이용하여 상기 샤워헤드를 냉각하는 냉각 자켓을 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 샤워헤드를 이용한 화학기상 증착 장치.
- 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 억제 기체 샤워헤드 모듈의 하부면에서상기 반응 기체 통로 출구가 상기 하부면으로부터 10mm 이내로 상기 기판 쪽으로 연장하여 구비되는 것을 특징으로 하는 샤워헤드를 이용한 화학기상 증착 장치.
- 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 억제 기체 샤워헤드 모듈의 하부면에서상기 반응 기체 통로는 상기 반응 기체 통로 출구의 하측 끝부분에 대해 -3mm 내지 +3mm 위치에 함입되거나 돌출하여 구비되는 것을 특징으로 하는 샤워헤드를 이용한 화학기상 증착 장치.
- 제 9 항에 있어서,상기 격실은 상기 반응 기체 샤워헤드 모듈의 내부에서 원주방향으로 다수 배열되고, 상기 각각의 격실은 부채꼴 모양으로 배열의 중심으로 갈수록 폭이 좁아지며, 상기 반응 기체 공급통로는 상기 격실의 반경 방향으로 소정거리마다 또는 어긋나게 구비되는 것을 특징으로 하는 샤워헤드를 이용한 화학기상 증착 장치.
- 제 9 항에 있어서,상기 격실은 상기 반응 기체 샤워헤드 모듈의 내부에서 원주방향으로 다수 배열되고, 상기 각각의 격실은 부채꼴 모양으로 배열의 중심으로 갈수록 원주 방향으로 소정 길이로 단차되어 찌그러진 단면을 가지며, 상기 반응 기체 공급통로는 상기 격실이 원주방향으로 반복되어 감에 따라 배열의 중심방향으로 불규칙적으로 구비되는 것을 특징으로 하는 샤워헤드를 이용한 화학기상 증착 장치.
- 제 8 항 또는 제 9항에 있어서,반응실의 내벽과 천정으로부터 소정 거리로 떨어져서 상기 반응실의 내부에 위치하고, 상기 기판을 돔 형태로 둘러싸면서 하단부가 상기 반응실 바닥과 닿아 있으며, 미세한 다공성의 표면을 가지는 반응 기체 가둠 장치;상기 억제 기체가 외부로부터 상기 반응실과 상기 반응 기체 가둠 장치 사이 공간으로 공급될 수 있도록 상기 반응실에 형성되는 억제 기체 유입 포트; 및부산물을 배출시키기 위해 상기 반응 기체 가둠 장치의 내부에 설치되는 배기구를 더 포함하여,상기 반응 기체 가둠 장치에 상기 샤워헤드가 구비되되,상기 반응 기체 가둠 장치의 상부면 중심부분에 형성된 개방영역을 따라서 상기 샤워헤드의 가장자리가 걸쳐질 수 있게 하여 상기 샤워헤드의 바닥면과 상기 기판이 서로 마주 보도록 구비되는 것을 특징으로 하는 샤워헤드를 이용한 화학기상 증착 장치.
- 제 8 항 또는 제 9항에 있어서,반응실의 내벽과 천정으로부터 소정 거리로 떨어져서 상기 반응실의 내부에 위치하고, 상기 기판을 원통 형태로 둘러싸면서 상단부는 개방되어 있고 하단부는 상기 반응실 바닥과 닿아 있으며 미세한 다공성의 표면을 가지는 원통형 몸체, 및 상기 원통형 몸체의 상단부에 구비되어 가장자리 부분이 상기 반응실 내벽과 맞닿으며 중앙 부분이 개방된 원판을 포함하여 구성되는 반응 기체 가둠 장치;상기 억제 기체가 외부로부터 상기 반응실과 상기 반응 기체 가둠 장치 사이의 공간으로 공급될 수 있도록 상기 반응실에 형성된 억제 기체 유입 포트; 및부산물을 배출시키기 위해 상기 반응 기체 가둠 장치의 내부에 설치되는 배기구를 더 포함하여,상기 샤워헤드가 상기 반응 기체 가둠 장치에 구비되되,상기 반응 기체 가둠 장치의 상부면 중심부분에 형성된 개방영역을 따라서 상기 샤워헤드의 가장자리가 걸쳐질 수 있게 하여 상기 샤워헤드의 바닥면과 상기 기판이 서로 마주 보도록 구비되는 것을 특징으로 하는 샤워헤드를 이용한 화학기상 증착 장치.
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