KR20060127541A - 급속 열처리 방식의 원자층 증착장치 및 이를 이용한박막형성 방법 - Google Patents

급속 열처리 방식의 원자층 증착장치 및 이를 이용한박막형성 방법 Download PDF

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Abstract

급속 열처리 방식의 원자층 증착장치 및 이를 이용한 박막형성 방법을 제공한다. 상기 급속 열처리 방식의 원자층 증착장치는 반응 챔버 및 상기 챔버의 내부에 설치되어 그 상면에 기판을 안착시키며 소정의 속도로 회전하는 서셉터가 구비된다. 상기 기판을 일정한 온도조건으로 가열하는 램프들로 구성된 램프 가열부가 상기 서셉터 하부에 배치된다. 상기 기판 상에 반응 기체를 펄스 방식으로 공급하는 기체공급부가 상기 챔버 내에 상기 기판에 대향하는 방향으로 배치된다. 상기 챔버 내부의 상기 반응 기체를 일정한 압력으로 유지하고, 상기 반응 기체를 일시적으로 배출시키는 진공펌핑부가 배치된다.

Description

급속 열처리 방식의 원자층 증착장치 및 이를 이용한 박막형성 방법{ATOMIC LAYER DEPOSITION APPARATUS USING RAPID THERMAL PROCESS AND THIN FILM DEPOSITION METHOD THERE OF}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 급속 열처리 방식의 원자층 증착장치의 단면모식도이다.
도 2a 및 도 2b는 도 1의 서셉터 및 램프 가열부를 확대하여 나타낸 사시도들이다.
본 발명은 반도체 장치 및 이를 이용한 박막형성 방법에 관한 것으로, 특히 박막형성 시간을 단축할 수 있으며, 챔버 내에 파우더 발생을 방지하기에 적합한 급속 열처리 방식의 원자층 증착장치 및 이를 이용한 박막형성 방법에 관한 것이다.
최근에는 반도체 메모리 소자가 점점 미세화 되면서 미세 패턴의 요철에 대한 균일한 박막의 성장기술, 즉 기체 상태의 박막용 물질을 기판 상에 증착시킴으로써, 소정의 막을 형성시키는 기술에 주목하고 있으며, 이러한 방법으로는 크게 스퍼터링법(sputtering), 화학 기상 증착법(CVD: Chemical Vapor Deposition), 원자층 증착법(ALD: Atomic Layer Deposition) 등으로 대변된다.
상기 스퍼터링(sputtering)법은 고전압이 인가된 진공 챔버 내에 아르곤(Ar) 가스를 주입시켜 불활성 가스인 아르곤을 플라즈마(plasma) 상태로 만든 후, 아르곤 가스 이온이 타켓(target) 표면층으로 날아들어 타겟 표면층과 서로 충돌해 그 충격으로 인한 타겟 입자를 기판 상으로 튕겨내어 증착시키는 방법이다. 이러한 스퍼터링법은 박막의 순도와 접착력의 관점에서는 유리한 방법이지만, 요철의 형태로 단차가 형성된 패턴, 특히 단차가 낮은 요부에 증착되는 박막의 두께가 얇아져 균일성을 확보하기가 어려우므로 미세한 패턴에서의 응용은 매우 제한적이다.
상기 화학 기상 증착법에 의한 박막 증착은 가장 보편화된 기술로서 기체, 즉 가스의 분해와 반응을 이용하여 기판 위에 원하는 막을 원하는 두께만큼 증착시키는 공정으로서, 여러 가지의 기체를 주입한 후, 이 기체에 열, 빛, 플라즈마와 같은 에너지를 이용하여 기체들의 화학반응을 유도함으로써 기판 상에 소정 두께의 박막을 증착시키는 방법이다. 이러한 화학 기상 증착법은 반응 에너지를 공급하는 열, 빛, 플라즈마 등을 제어하거나, 기체의 양과 비율 등을 제어하여 빠른 반응 속도로 증착 공정이 이루어질 수 있다. 그러나, 이러한 반응 속도는 일반적으로 매우 빠르게 진행되기 때문에 원자들의 열역학적 안정성을 제어하는데 어려움이 있다. 또한, 이와 같은 방법은 박막의 물리적, 화학적, 전기적 성질이 저하되고, 상기 스퍼터링법의 설명에서 지적한 바와 같이 미세한 요철에서의 박막의 균일성을 확보하기가 어렵다.
한편, 상기 원자층 증착법은 가스 펄싱(gas pulsing) 방법을 도입하여 단 원자층의 박막을 교대로 증착시키는 것으로, 최근에 반도체 소자의 집적도 증가에 따른 높은 종횡비(Aspect Ratio)와 요철에서의 박막의 균일도, 그리고 우수한 전기적, 물리적 성질을 가지는 박막 형성의 요구에 부응하여 적용되고 있다. 여기서 가스 펄싱 방법은 반응 가스와 퍼징(purging) 가스가 교대로 공급되는 방식을 의미한다. 이와 함께, 원자층 증착법을 이용한 박막 형성 방법은 증착된 박막 내의 잔류 불순물이 적고, 200Å 미만의 박막을 증착시킬 때에도 두께 조절이 용이하다는 장점을 갖고 있다.
이러한 종래의 원자층 증착 장치는 진공 챔버와, 상기 진공 챔버 내에 위치되는 기판을 박막 증착 시에 적용되는 적정 온도로 가열하기 위한 히터가 구비되고, 상기 히터의 상면에는 서셉터에 기판이 안착되어 있으며, 상기 기판은 상기 히터에 의해 균일한 온도분포를 가지게 된다. 그러나, 상기 기판을 상기 히터를 사용하여 일정온도 예를 들어, 대략 600도 정도의 온도로 가열하기 위해서는 가열시간이 길게 되고, 한번 가열하게 되면 여러 회의 공정을 반복하여 진행하게 되므로 지속적으로 높은 온도를 유지해야 한다. 그러므로, 히터에 무리가 가해져 상기 히터의 수명이 단축될 수 있으며, 상기 히터의 온도를 감지하는 온도센서 예를 들어, 써머커플(thermal couple)이 상기 서셉터 영역에 장착되게 되는데, 지속적으로 열을 받게 되므로 쉽게 고장(fail)나게 되는 문제점이 있다.
이에 더하여, 상기 히터의 지속적인 가열에 의해 상기 진공 챔버도 가열되게 되며, 특히 상기 서셉터의 주변부분에는 반복적인 박막 형성 공정에 의해 박막들이 두껍게 형성되며, 상기 박막들이 떨어져 나와 파우더들을 발생시킨다. 따라서, 상기 파우더들이 박막 형성 공정 중에 기판에 떨어지게 되어 파티클 불량을 일으키는 문제점이 있다. 또한, 상기와 같은 파우더 발생을 방지하기 위하여 주기적으로 챔버 내부를 크리닝해야 하는데, 상기 크리닝 작업을 하기 위해서는 작업자의 안전을 위해 히터의 온도가 상온까지 내려가야 한다. 따라서, 챔버 크리닝때 마다 많은 로스 타임이 발생하게 된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 원자층 증착장치에서 기판을 가열하기 위해 히터를 사용함으로써 발생되는 문제점들을 방지하기에 적합한 급속 열처리 방식의 원자층 증착장치 및 이를 이용한 박막형성 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 급속 열처리 방식의 원자층 증착장치를 제공한다. 상기 급속 열처리 방식의 원자층 증착장치는 반응 챔버를 구비한다. 상기 챔버의 내부에 설치되어 그 상면에 기판을 안착시키며 소정의 속도로 회전하는 서셉터가 배치된다. 상기 기판을 일정한 온도조건으로 가열하는 램프들로 구성된 램프 가열부가 상기 서셉터 하부에 배치된다. 상기 기판 상에 반응 기체를 펄스 방식으로 공급하는 기체공급부가 상기 챔버 내에 상기 기판에 대향하는 방향으로 배치된다. 상기 챔버 내부의 상기 반응 기체를 일정한 압력으로 유지하고, 상기 반응 기체를 일시적으로 배출시키는 진공펌핑부가 배치된다.
본 발명의 몇몇 실시예들에서, 상기 서셉터 상부면은 광투과 물질인 것이 바 람직하다. 상기 서셉터 상부면은 석영(quartz) 물질일 수 있다.
다른 실시예들에서, 상기 램프 가열부의 상기 램프들은 상기 서셉터에 안착된 기판의 전면에 균일한 온도 분포를 가질 수 있도록 배치되는 것이 바람직하다. 상기 램프들은 구형태의 램프가 균일한 밀도로 될 수 있다. 또는 이와달리, 상기 램프들은 라인형태의 램프가 균일한 밀도로 배치될 수 도 있다.
또 다른 실시예들에서, 상기 램프 가열부의 상기 램프들은 할로겐 램프일 수 있다.
또 다른 실시예들에서, 상기 서셉터에 설치되어 상기 기판의 온도를 측정하여 상기 램프 가열부의 온도를 제어하기 위한 온도센서를 더 포함할 수 있다.
또 다른 실시예들에서, 상기 기체공급부는 상기 서셉터에 대향하게 배치된 샤워헤드(shower head) 및 상기 샤워헤드 일면에 상기 기판의 전면에 균일하게 기체를 공급하기 위한 분사구들로 구성될 수 있다.
또 다른 실시예들에서, 상기 챔버 내부의 측벽영역에 아르곤 가스를 주입하기 위한 아르곤 가스 주입구를 더 포함할 수 있다.
또 다른 실시예들에서, 상기 진공펌핑부는 상기 챔버 내부를 전체적으로 균일하게 펌핑할 수 있도록 배플(baffle)을 가질 수 있다. 상기 배플(baffle)은 펌프가 가까운 곳은 펌핑되는 구멍이 작고, 펌프가 멀어질수록 펌핑되는 구멍이 커지는 구조를 갖는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 일 양태에 따르면, 급속 열처리 방식의 원자층 증착장치를 이용한 박막형성 방법을 제공한다. 이 방법은 챔버 내부의 서셉터에 기판을 로딩하 는 것을 포함한다. 상기 챔버 내부를 펌핑하여 일정 진공도를 유지시킨다. 상기 서셉터 하부의 램프 가열부의 램프들을 켜서 상기 기판을 일정온도로 가열한다. 상기 챔버 내부에 제 1 원자를 함유하는 제 1 원료 가스를 주입하여 상기 기판 상에 제 1 원자층을 형성한다. 상기 제 1 원자층 형성 후 남은 상기 제 1 원료 가스를 펌핑한다. 상기 챔버 내부에 제 2 원자를 함유하는 제 2 원료 가스를 주입하여 상기 제 1 원자층을 갖는 기판 상에 상기 제 2 원자를 함유하는 제 2 원자층을 형성한다. 상기 제 2 원자층 형성 후 남은 상기 제 2 원료 가스를 펌핑한다. 상기 제 1 원자층 및 상기 제 2 원자층을 원하는 두께가 될 때까지 반복하여 형성한다. 상기 램프 가열부의 램프들을 오프(off)시킨다.
본 발명의 몇몇 실시예들에서, 상기 램프 가열부의 램프들을 켜서 상기 기판을 일정온도로 가열할 때, 대략 100도/초의 속도로 온도가 상승되는 것이 바람직하다.
다른 실시예들에서, 상기 램프 가열부의 램프들을 켜서 상기 원자층들을 형성하고 상기 램프들을 오프시킬 때까지 상기 서셉터를 소정의 속도로 회전시킬 수 있다.
또 다른 실시예들에서, 상기 서셉터에 안착된 기판의 전면은 균일한 온도 분포를 가지는 것이 바람직하다.
또 다른 실시예들에서, 상기 제 1 및 제 2 원료가스들은 상기 서셉터에 대향하게 배치된 샤워헤드(shower head) 및 상기 샤워헤드 일면의 분사구들을 통해 상기 기판의 전면에 균일하게 공급될 수 있다.
또 다른 실시예들에서, 상기 원자층들을 형성하는 동안, 상기 챔버 내부의 측벽에 상기 원자층들이 증착되는 것을 방지하기 위하여 상기 챔버 내부의 측벽영역에 아르곤 가스를 주입할 수 있다.
또 다른 실시예들에서, 상기 펌핑할 때 배플(baffle)을 이용하여 상기 챔버 내부를 전체적으로 균일하게 펌핑하는 것이 바람직하다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되어지는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 층 및 영역의 길이, 두께 등은 설명의 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 급속 열처리 방식의 원자층 증착장치의 단면모식도이다.
도 2a 및 도 2b는 도 1의 서셉터 및 램프 가열부를 확대하여 나타낸 사시도들이다.
도 1, 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 상기 급속 열처리 방식의 원자층 증착장치는 반응 챔버(10) 및 상기 챔버(10)의 내부에 설치되어 그 상면에 기판(S)을 안착시키는 서셉터(15)가 구비된다. 상기 서셉터(15)는 회전장치(rotator;17)에 연결되어 소정의 속도로 회전한다. 상기 기판(S)을 일정한 온도조건으로 가열하는 램프 들로 구성된 램프 가열부(20)가 상기 서셉터(15) 하부에 배치된다. 이때, 상기 램프 가열부(20)의 지지축(22)은 상기 서셉터(15)의 회전축과 독립된다. 따라서, 상기 서셉터(15)가 회전하더라도 상기 램프 가열부(20)는 고정된다.
상기 램프들은 도 2a에 나타낸 바와 같이 구형태의 램프(20a)가 균일한 밀도로 배치될 수 있고 또는 이와달리, 도 2b에 나타낸 바와 같이 라인형태의 램프(20b)가 균일한 밀도로 배치될 수 도 있다. 상기 램프들(20a,20b)은 할로겐 램프일 수 있다. 상기 램프 가열부(20)의 상기 램프들(20a,20b)은 상기 서셉터(15)가 회전할 때 상기 서셉터(15)에 안착된 기판(S)의 전면에 균일한 온도 분포를 가질 수 있도록 배치되는 것이 바람직하다.
상기 서셉터(15) 상부면은 상기 램프들(20a,20b)의 에너지가 상기 기판에 효율적으로 전달될 수 있도록 광투과 물질인 것이 바람직하다. 상기 서셉터(15) 상부면은 석영(quartz) 물질일 수 있다. 상기 서셉터(15)에 상기 기판(S)의 온도를 측정하여 상기 램프 가열부(20)의 온도를 제어하기 위한 온도센서(18)가 배치될 수 있다.
상기 기판(S) 상에 반응 기체를 펄스 방식으로 공급하는 기체공급부(28)가 상기 챔버(10) 내에 상기 서셉터(15)에 대향하는 방향으로 배치된다. 상기 기체공급부(25)는 상기 서셉터(15)에 대향하게 배치된 샤워헤드(shower head;25) 및 상기 샤워헤드(25) 일면에 상기 기판의 전면에 균일하게 기체를 공급하기 위한 분사구들(27)로 구성될 수 있다. 상기 샤워헤드(25) 내부는 서로 독립된 두 개의 가스 공급 라인들(25a,25b)이 배치될 수 있으며, 상기 서로 독립된 가스 공급 라인들 (25a,25b)에 의해 원료가스들이 챔버로 주입되기 전에 미리 반응하는 현상을 방지할 수 있게 된다. 상기 챔버(10) 내부의 측벽영역(E)에 아르곤 가스를 주입하기 위한 아르곤 가스 주입구(35)를 더 포함할 수 있다.
상기 챔버(10) 내부의 상기 반응 기체를 일정한 압력으로 유지하고, 상기 반응 기체를 일시적으로 배출시키는 진공펌핑부(33)가 배치된다. 상기 진공펌핑부(33)는 상기 챔버(10) 내부를 전체적으로 균일하게 펌핑할 수 있도록 배플(baffle;30)에 연결 되어 있을 수 있다. 상기 배플(30)은 펌프가 가까운 곳은 펌핑되는 구멍이 작고, 펌프가 멀어질수록 펌핑되는 구멍이 커지는 구조를 갖는 것이 바람직하다.
도 1, 도 2a 및 도 2b를 다시 참조하여 급속 열처리 방식의 원자층 증착장치를 이용한 박막형성 방법을 설명하기로 한다.
도 1, 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 이 방법은 챔버(10) 내부의 서셉터(15)에 기판(S)을 로딩한다. 상기 챔버(10) 내부를 펌핑하여 일정 진공도를 유지시킨다. 상기 서셉터(15) 하부의 램프 가열부(20)의 램프들(20a,20b)을 켜서 상기 기판(S)을 일정온도로 가열한다. 이때, 상기 램프 가열부(20)의 온도가 대략 100도/초의 속도로 상승하는 것이 바람직하다. 따라서, 종래기술과 비교하여 상기 기판(S)을 가열하는 시간을 단축할 수 있게 된다.
상기 챔버(10) 내부에 기체공급부(28)의 샤워헤드(25) 내부의 제 1 가스 공급 라인(25a) 및 분사구들(27)을 통해 제 1 원자를 함유하는 제 1 원료 가스를 주입한다. 그 결과, 상기 기판(S) 상에 제 1 원자층을 형성한다. 상기 제 1 원자층 형성 후 남은 상기 제 1 원료 가스를 펌핑한다. 이어, 상기 챔버(10) 내부에 제 2 원자를 함유하는 제 2 원료 가스를 주입하여 상기 제 1 원자층을 갖는 기판 상에 상기 제 2 원자를 함유하는 제 2 원자층을 형성한다. 상기 제 2 원료 가스는 상기 샤워헤드(25) 내부의 제 2 가스 공급 라인(25b) 및 분사구들(27)을 통해 상기 기판(S)의 전면에 균일하게 공급될 수 있다. 상기 제 2 원자층 형성 후 남은 상기 제 2 원료 가스를 펌핑한다. 상기 제 1 원자층 및 상기 제 2 원자층을 원하는 두께가 될 때까지 반복하여 형성한다. 이어, 원하는 두께의 원자층을 형성한 후, 상기 램프 가열부(20)의 램프들(20a,20b)을 오프(off)시킨다.
상기 램프 가열부(20)의 램프들(20a,20b)을 켜서 상기 원자층들을 형성하고 상기 램프들(20a,20b)을 오프시킬 때까지 상기 서셉터(15)를 회전장치(rotator;17)를 이용하여 소정의 속도로 회전시키는 것이 바람직하다. 이때, 상기 램프 가열부(20)의 지지축(22)은 상기 서셉터(15)의 회전축과 독립된다. 따라서, 상기 서셉터(15)가 회전하더라도 상기 램프 가열부(20)는 고정된다. 상기 서셉터(15)가 회전할 때 상기 서셉터(15)에 안착된 기판(S)의 전면은 균일한 온도 분포를 가지는 것이 바람직하다.
상기 원자층들을 형성하는 동안, 상기 챔버(10) 내부의 측벽에 상기 원자층들이 증착되는 것을 방지하기 위하여 상기 챔버(10) 내부의 측벽영역(E)에 아르곤 가스 주입구(35)를 통하여 아르곤 가스를 주입할 수 있다. 진공펌핑부(33)는 배플(baffle;30)에 연결되어 있다. 상기 배플(30)은 펌프가 가까운 곳은 펌핑되는 구멍이 작고, 펌프가 멀어질수록 펌핑되는 구멍이 커지는 구조를 갖는 것이 바람직하 다. 따라서, 상기 챔버(10) 내부를 펌핑할 때, 상기 배플(30)에 의해 상기 챔버(10) 내부를 전체적으로 균일하게 펌핑할 수 있게 된다.
상기에서 설명한 바와 같이, 상기 기판(S) 상에 원하는 두께의 원자층 형성 공정이 끝나게 되면 상기 램프 가열부(20)의 램프들(20a,20b)을 오프(off)시킨다. 따라서, 종래기술에서 히터를 한번 가열하게 되면 여러 회의 공정을 반복하여 진행하기 위해 지속적으로 높은 온도를 유지해야 할 때와 비교하여 상기 램프들(20a,20b)의 무리가 없으며 또한 상기 서셉터(15)에 장착되어 상기 서셉터(15)의 온도를 감지하는 온도센서(18) 예를 들어, 써머커플(thermal couple)의 수명도 종래기술과 비교하여 연장할 수 있게 된다.
이에 더하여, 상기 챔버(10)도 지속적으로 가열되지 않으므로 종래기술에서 문제시 되었던 파우더들의 발생에 의한 오염현상을 방지할 수 있게 된다. 또한, 종래기술에서 주기적인 챔버 내부 크리닝시, 작업자의 안전을 위해 히터의 온도를 하강시키는데 많은 로스타임이 발생한 반면, 본 발명에서는 램프들을 이용하게 되므로, 챔버의 온도하강 시간이 매우 짧아지게 되어 로스 타임을 최대한 감소시킬 수 있게 된다.
전술한 바와 같이 본 발명은, 원자층 증착장치의 기판이 안착되는 서셉터를 램프 가열부의 램프들을 이용하여 급속 열처리 방식으로 가열하고, 상기 기판에 원자층 박막을 형성하고, 상기 기판 상에 원하는 두께의 원자층 박막 형성 공정이 끝나게 되면 상기 램프들을 오프(off)시킨다. 따라서, 상기 램프 가열부의 램프들을 지속적으로 사용하지 않으므로 상기 램프들의 수명을 연장할 수 있으며 또한 상기 서셉터에 장착되어 상기 서셉터의 온도를 감지하는 온도센서의 수명도 종래기술과 비교하여 연장할 수 있게 된다. 이에 더하여, 챔버도 지속적으로 가열되지 않으므로 종래기술에서 문제시 되었던 파우더들의 발생에 의한 오염현상을 방지할 수 있게 되며 주기적인 챔버 내부 크리닝시 챔버의 온도하강 시간이 매우 짧아지게 되어 로스 타임을 최대한 감소시킬 수 있게 된다. 또한, 상기 기판이 안착되는 서셉터를 박막을 형성하는 동안 소정의 속도로 회전시켜 상기 기판에 형성되는 원자층의 균일도를 향상시킬 수 있다.
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 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (19)

  1. 반응 챔버;
    상기 챔버의 내부에 설치되어 그 상면에 기판을 안착시키며 소정의 속도로 회전하는 서셉터;
    상기 서셉터 하부에 배치되어 상기 기판을 일정한 온도조건으로 가열하는 램프들로 구성된 램프 가열부;
    상기 챔버 내에 상기 기판에 대향하는 방향으로 배치되어 상기 기판 상에 반응 기체를 펄스 방식으로 공급하는 기체공급부; 및
    상기 챔버 내부의 상기 반응 기체를 일정한 압력으로 유지하고, 상기 반응 기체를 일시적으로 배출시키는 진공펌핑부를 포함하는 것을 특징으로 하는 급속 열처리 방식의 원자층 증착장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 서셉터 상부면은 광투과 물질인 것을 특징으로 하는 급속 열처리 방식의 원자층 증착장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 서셉터 상부면은 석영(quartz) 물질인 것을 특징으로 하는 급속 열처리 방식의 원자층 증착장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 램프 가열부의 상기 램프들은 상기 서셉터에 안착된 기판의 전면에 균일한 온도 분포를 가질 수 있도록 배치되는 것을 특징으로 하는 급속 열처리 방식의 원자층 증착장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 램프 가열부의 상기 램프들은 구형태의 램프가 균일한 밀도로 배치되는 것을 특징으로 하는 급속 열처리 방식의 원자층 증착장치.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 램프 가열부의 상기 램프들은 라인형태의 램프가 균일한 밀도로 배치되는 것을 특징으로 하는 급속 열처리 방식의 원자층 증착장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 램프 가열부의 상기 램프들은 할로겐 램프인 것을 특징으로 하는 급속 열처리 방식의 원자층 증착장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 서셉터에 설치되어 상기 기판의 온도를 측정하여 상기 램프 가열부의 온도를 제어하기 위한 온도센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 급속 열처리 방식의 원자층 증착장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 기체공급부는 상기 서셉터에 대향하게 배치된 샤워헤드(shower head) 및 상기 샤워헤드 일면에 상기 기판의 전면에 균일하게 기체를 공급하기 위한 분사구들로 구성되는 것을 특징으로 하는 급속 열처리 방식의 원자층 증착장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 챔버 내부의 측벽영역에 아르곤 가스를 주입하기 위한 아르곤 가스 주입구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 급속 열처리 방식의 원자층 증착장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 진공펌핑부는 상기 챔버 내부를 전체적으로 균일하게 펌핑할 수 있도록 배플(baffle)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 급속 열처리 방식의 원자층 증착장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 배플(baffle)은 펌프가 가까운 곳은 펌핑되는 구멍이 작고, 펌프가 멀어질수록 펌핑되는 구멍이 커지는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 급속 열처리 방 식의 원자층 증착장치.
  13. 챔버 내부의 서셉터에 기판을 로딩하고,
    상기 챔버 내부를 펌핑하여 일정 진공도를 유지시키고,
    상기 서셉터 하부의 램프 가열부의 램프들을 켜서 상기 기판을 일정온도로 가열하고,
    상기 챔버 내부에 제 1 원자를 함유하는 제 1 원료 가스를 주입하여 상기 기판 상에 제 1 원자층을 형성하고,
    상기 제 1 원자층 형성 후 남은 상기 제 1 원료 가스를 펌핑하고,
    상기 챔버 내부에 제 2 원자를 함유하는 제 2 원료 가스를 주입하여 상기 제 1 원자층을 갖는 기판 상에 상기 제 2 원자를 함유하는 제 2 원자층을 형성하고,
    상기 제 2 원자층 형성 후 남은 상기 제 2 원료 가스를 펌핑하고,
    상기 제 1 원자층 및 상기 제 2 원자층을 원하는 두께가 될 때까지 반복하여 형성하고,
    상기 램프 가열부의 상기 램프들을 오프(off)시키는 것을 특징으로 하는 급속 열처리 방식의 원자층 증착장치를 이용한 박막형성 방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 램프 가열부의 램프들을 켜서 상기 기판을 일정온도로 가열할 때, 대략 100도/초의 속도로 온도가 상승되는 것을 특징으로 하는 급속 열처리 방식의 원자 층 증착장치를 이용한 박막형성 방법.
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 램프 가열부의 램프들을 켜서 상기 원자층들을 형성하고 상기 램프들을 오프시킬 때까지 상기 서셉터를 소정의 속도로 회전시키는 것을 특징으로 하는 급속 열처리 방식의 원자층 증착장치를 이용한 박막형성 방법.
  16. 제 13항에 있어서,
    상기 서셉터에 안착된 기판의 전면은 균일한 온도 분포를 가지는 것을 특징으로 하는 급속 열처리 방식의 원자층 증착장치를 이용한 박막형성 방법.
  17. 제 13항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 원료가스들은 상기 서셉터에 대향하게 배치된 샤워헤드(shower head) 및 상기 샤워헤드 일면의 분사구들을 통해 상기 기판의 전면에 균일하게 공급되는 것을 특징으로 하는 급속 열처리 방식의 원자층 증착장치를 이용한 박막형성 방법.
  18. 제 13항에 있어서,
    상기 원자층들을 형성하는 동안, 상기 챔버 내부의 측벽에 상기 원자층들이 증착되는 것을 방지하기 위하여 상기 챔버 내부의 측벽영역에 아르곤 가스를 주입 하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 급속 열처리 방식의 원자층 증착장치를 이용한 박막형성 방법.
  19. 제 13항에 있어서,
    상기 펌핑할 때 배플(baffle)을 이용하여 상기 챔버 내부를 전체적으로 균일하게 펌핑하는 것을 특징으로 하는 급속 열처리 방식의 원자층 증착장치를 이용한 박막형성 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100888651B1 (ko) * 2006-12-29 2009-03-13 세메스 주식회사 기판을 처리하는 방법 및 장치
KR101121430B1 (ko) * 2009-12-30 2012-03-16 엘아이지에이디피 주식회사 화학기상 증착장치
KR101293167B1 (ko) * 2012-11-19 2013-08-12 이상호 고압 광소스 써멀 어닐링 방법 및 그 장치

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