KR20110006422A - Method for depositioning thin film - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A thin film depositing method is provided to improve the cleaning efficiency by allowing the cleaning gas to reach the bottom of a substrate supporting unit which is hard to be reached by side discharging method. CONSTITUTION: A chamber(110) forms the predetermined process space. A substrate support unit(200) is installed on the lower part in the chamber. The substrate supporting unit is seated with a substrate(G). The top of a chamber main body(111) is opened and inside is empty.

Description

박막 증착 방법{METHOD FOR DEPOSITIONING THIN FILM}Thin Film Deposition Method {METHOD FOR DEPOSITIONING THIN FILM}

본 발명은 박막 증착 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 박막 균일도 및 세정 효율이 우수한 배기 방법을 이용한 박막 증착 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a thin film deposition method, and more particularly to a thin film deposition method using an exhaust method excellent in thin film uniformity and cleaning efficiency.

일반적으로 반도체 소자 및 평판 표시 장치는 복수 회의 박막 증착과 식각 공정을 실시하여 제작된다. 즉, 증착 공정을 실시하여 기판의 소정 영역에 박막을 형성하고, 식각 마스크를 이용한 식각 공정을 실시하여 불필요한 박막의 일부를 제거하여 기판 상에 원하는 소정의 회로 패턴(pattern) 또는 회로 소자를 형성함으로써 제작된다.In general, a semiconductor device and a flat panel display are manufactured by performing a plurality of thin film deposition and etching processes. That is, by forming a thin film in a predetermined region of the substrate by performing a deposition process, by performing an etching process using an etching mask to remove a portion of the unnecessary thin film to form a desired predetermined circuit pattern (pattern) or circuit element on the substrate Is produced.

여기서, 박막 공정은 공정 효율의 향상을 위해, 또는 공정 자체를 가능하게 하기 위해 대기압보다 낮은 진공 분위기에서 이루어지므로, 기밀한 공간을 제공하는 공정 챔버 내에 기판을 반입시켜 실시하는 것이 보통이다. 상기 공정 챔버 내부에는 기판 지지대 및 가스 분사부가 상호 대향하여 설치되어 있으므로, 공정 챔버 내부로 반입된 기판을 기판 지지대에 안착시켜 고정한 상태에서 가스 분사부를 통해 원료 가스를 기판에 분사시켜 원하는 박막을 형성한다.Here, since the thin film process is performed in a vacuum atmosphere lower than atmospheric pressure to improve the process efficiency or to enable the process itself, it is usually carried out by bringing the substrate into the process chamber which provides an airtight space. Since the substrate support and the gas injector are installed to face each other inside the process chamber, the raw material gas is injected into the substrate through the gas injector to form a desired thin film while the substrate loaded into the process chamber is seated and fixed. .

한편, 상기의 박막 공정에서는 원료 가스의 분사 흐름 및 분사 압력을 일정 하게 유지하기 위하여 내부 배기를 실시하고, 박막 공중 중에 기판 지지대 및 챔버 내벽에 형성된 퇴적물을 제거하기 위하여 내부 세정을 실시한다. 따라서, 공정 챔버의 측벽에 배기 수단을 설치하여 측방 배기(Side Pumping)를 실시하거나, 또는 바닥에 배기 수단을 설치하여 하방 배기(Bottom Pumping)를 실시하다.On the other hand, in the above-described thin film process, the internal exhaust is performed to keep the injection flow and the injection pressure of the source gas constant, and internal cleaning is performed to remove deposits formed on the substrate support and the chamber inner wall in the thin film air. Therefore, side pumping is performed by providing exhaust means on the side wall of the process chamber, or bottom pumping is performed by installing exhaust means at the bottom.

그러나, 측방 배기 방식은 기판 전체에 균일한 배기 흐름을 형성함으로써 증착 균일도(Uniformity)는 우수하지만 기판 지지대의 저면에 형성된 퇴적물을 용이하게 세정할 수 없는 문제점이 있었다. 반대로, 하방 배기 방식은 기판 지지대의 하부까지 배기 흐름을 형성함으로써 세정 효율은 우수하지만 증착 균일도가 낮은 문제점이 있었다.However, the lateral exhaust system has a problem of excellent deposition uniformity (Uniformity) by forming a uniform exhaust flow over the entire substrate, but cannot easily clean the deposits formed on the bottom of the substrate support. On the contrary, the downward exhaust method has a problem of excellent cleaning efficiency but low deposition uniformity by forming an exhaust flow to the bottom of the substrate support.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하고자 제안된 것으로서, 하방 배기의 장점을 유지하면서 측방 배기 및 하방 배기의 장점을 조합하여 증착 균일도가 우수하면서도 세정 효율도 우수한 박막 증착 방법을 제공한다.The present invention has been proposed to solve the above problems, and provides a thin film deposition method having excellent deposition uniformity and excellent cleaning efficiency by combining the advantages of the side exhaust and the down exhaust while maintaining the advantages of the downward exhaust.

본 발명의 일 측면에 박막 증착 방법은, 챔버 내부에 마련된 기판 지지부의 상면에 기판을 로딩하는 단계; 상기 기판 지지부의 하부에 마련된 메인 배기부를 통해 챔버 내부를 제 1 압력으로 조절하는 단계; 와, 기 기판 지지부에 형성된 서브 배기부를 통해 챔버 내부를 제 2 압력으로 조절하는 단계; 및 상기 기판 상부로 처리 가스를 분사하여 박막 공정을 실시하는 단계; 를 포함한다.In one aspect, a thin film deposition method includes: loading a substrate on an upper surface of a substrate support provided in a chamber; Adjusting the inside of the chamber to a first pressure through a main exhaust provided under the substrate support; Adjusting the inside of the chamber to a second pressure through a sub exhaust formed in the substrate support; And spraying a processing gas onto the substrate to perform a thin film process. It includes.

상기 메인 배기부는 상기 챔버의 측벽 또는 바닥에 형성된 배기공을 통해 배기를 실시하는 것이 바람직하다.Preferably, the main exhaust unit exhausts air through an exhaust hole formed in a side wall or a bottom of the chamber.

상기 박막 공정은 상기 기판 지지부의 상면으로 처리 가스를 분사하는 단계 및 상기 기판 지지부의 마련된 서브 배기부를 통해 상기 처리 가스를 배기하여 챔버 내부를 제 2 압력으로 유지하는 단계를 하는 것이 바람직하다.In the thin film process, spraying the processing gas onto the upper surface of the substrate support and exhausting the processing gas through the sub-exhaust provided in the substrate support may maintain the inside of the chamber at a second pressure.

상기 서브 배기부는 상기 기판 지지부의 상면 가장자리에 형성된 배기공을 통해 배기를 실시하는 것이 바람직하다.Preferably, the sub exhaust part exhausts air through an exhaust hole formed in an upper surface edge of the substrate support part.

상기 제 2 압력은 상기 제 1 압력보다 낮거나 같고, 상기 제 2 압력은 박막 공정을 위한 적정 압력인 것이 바람직하다.Preferably, the second pressure is lower than or equal to the first pressure and the second pressure is an appropriate pressure for the thin film process.

상기 제 1 압력은 7 Torr 내지 760 Torr의 범위를 갖고, 상기 제 2 압력은 0 Torr 내지 7 Torr의 범위를 갖는 것이 바람직하다.Preferably, the first pressure is in the range of 7 Torr to 760 Torr, and the second pressure is in the range of 0 Torr to 7 Torr.

본 발명은 공정 준비시에는 메인 배기부를 이용한 하방 배기 방식을 통해 챔버 내부를 신속하게 배기함으로써 공정 준비 시간을 단축할 수 있으며, 박막 공정시에는 서브 배기부를 이용한 측방 배기 방식을 통해 기판 표면에 균일한 가스 흐름을 형성함으로써 박막 균일도를 향상시킬 수 있다.The present invention can shorten the process preparation time by rapidly exhausting the inside of the chamber through the downward exhaust method using the main exhaust during the preparation of the process, and uniformly on the substrate surface through the side exhaust method using the sub exhaust during the thin film process By forming a gas flow, thin film uniformity can be improved.

또한, 본 발명은 세정 공정시에 메인 배기부를 이용한 하방 배기를 실시함으로써, 측방 배기를 통해서는 도달되기 어려웠던 기판 지지부의 하면까지 세정 가스를 도달시켜 세정 효율을 향상시킬 수 있다.In addition, according to the present invention, the exhaust gas is discharged using the main exhaust unit during the cleaning process, so that the cleaning gas can reach the lower surface of the substrate support, which has been difficult to reach through the side exhaust, thereby improving the cleaning efficiency.

이후, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 더욱 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상의 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment according to the present invention in more detail. 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. Like reference numerals in the drawings refer to like elements.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 박막 증착 방법에 이용되는 기판 처리 장치의 단면도이고, 도 2는 도 1의 기판 처리 장치에 구비된 기판 지지부의 평면도이다.1 is a cross-sectional view of a substrate processing apparatus used in a thin film deposition method according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a plan view of a substrate support provided in the substrate processing apparatus of FIG.

도 1을 참조하면, 상기의 기판 처리 장치는, 소정의 처리 공간을 형성하는 챔버(110)와, 상기 챔버(110) 내의 하부에 설치되고 기판(G)이 안착(loading)되는 기판 지지부(200)와, 상기 기판 지지부(200)에 대향하여 설치되고 상기 챔버(110) 내부로 처리 가스를 분사하는 가스 분사부(300) 및 상기 챔버(110)의 내부 배기를 위한 가스 배기부(410,420;400)을 포함한다.Referring to FIG. 1, the substrate processing apparatus includes a chamber 110 forming a predetermined processing space, and a substrate support part 200 installed below the chamber 110 and on which the substrate G is loaded. ), A gas injector 300 disposed to face the substrate support 200 and injecting a processing gas into the chamber 110, and a gas exhaust unit 410, 420; 400 for internal exhaust of the chamber 110. ).

챔버(110)는 상부가 개방되고 내부가 비어있는 챔버 몸체(111)와, 상기 챔버 몸체(111)의 상부를 덮어주는 챔버 리드(lid)(112)를 포함하는 분리형으로 제작된다. 물론, 상기 챔버 몸체(111)의 내부 형상은 처리할 기판(G) 즉, 반도체 웨이퍼 또는 유리 기판의 형상에 대응하여 박스형, 원통형, 다각형 등 다양하게 변경될 수 있으며, 상기 챔버 몸체(111) 및 상기 챔버 리드(112)는 일체형으로 제작될 수도 있다. 이러한 챔버(110)의 일측 측벽에는 기판(G)이 챔버(110) 내부로 인입될 수 있도록 게이트(120)가 마련되며, 상기 게이트(120)는 처리할 기판(G)이 인입되거나 또는 처리된 기판(G)이 인출되도록 개방 및 폐쇄된다.The chamber 110 is manufactured as a separate type including a chamber body 111 having an open top and an empty inside, and a chamber lid 112 covering an upper part of the chamber body 111. Of course, the inner shape of the chamber body 111 may be changed in various ways such as a box, a cylindrical shape, a polygon, and the like in correspondence to the shape of the substrate G to be processed, that is, the semiconductor wafer or the glass substrate, and the chamber body 111 and The chamber lid 112 may be manufactured in one piece. One side wall of the chamber 110 is provided with a gate 120 to allow the substrate G to be introduced into the chamber 110, and the gate 120 has the substrate G to be processed to be inserted or processed. The substrate G is opened and closed to withdraw.

기판 지지부(200)는 기판(G)이 로딩되는 안착부(210) 및 상기 안착부(210)을 지지하는 지지대(220)를 구비한다. 한편, 도시되지는 않았지만, 상기 안착부(210)의 몸체에는 공정 온도의 제어를 위해 가열 수단(미도시)이 마련되는 것이 바람직하다. 물론, 공정 조건에 따라 상기의 가열 수단 대신에 냉각 수단이 마련될 수도 있다. 또한, 상기 안착부(210)에는 기판(G)의 로딩 또는 언로딩을 위해 승하강되는 별도의 리프트 핀(Lift Pin)이 형성되는 것이 바람직하다. 상기 지지대(220)는 구동 수단(230)에 의해 상하 이동이 가능하다. 상기의 구동 수단(230)은 지지대(220) 를 상하로 이동시키는 어떠한 부재라도 구성 가능하다. 즉, 유압 또는 공압을 이용한 실린더를 사용할 수 있고, LM 가이드(Linear Motor Guide)를 사용하여도 무방하며, 이들을 조합하여 사용할 수 있음은 물론이다.The substrate support part 200 includes a seating part 210 on which the substrate G is loaded, and a supporter 220 supporting the seating part 210. On the other hand, although not shown, it is preferable that a heating means (not shown) is provided in the body of the seating portion 210 to control the process temperature. Of course, cooling means may be provided instead of the above heating means depending on the process conditions. In addition, the seating portion 210 is preferably formed with a separate lift pin (Lift Pin) is raised and lowered for loading or unloading the substrate (G). The support 220 may be moved up and down by the driving means 230. The drive means 230 may be configured as any member for moving the support 220 up and down. That is, a cylinder using hydraulic or pneumatic pressure may be used, and an LM guide (Linear Motor Guide) may be used, and of course, a combination thereof may be used.

가스 분사부(300)는 처리 가스가 도입되는 공급구(311)가 형성된 상부판(310)과, 상기 상부판(310)에 결합되어 내부 공간을 형성하고 상기 내부 공간으로 도입된 처리 가스를 분사하는 다수의 분사구(321)가 형성된 하부판(320) 및 상기 내부 공간을 상하로 구획하도록 설치되어 가스 흐름을 균일하게 배분하는 배플판(330)을 포함한다. 이때, 상기 배플판(330)의 수평부에는 다수의 확산홀(331)이 형성되어 있다. 따라서, 챔버(110) 외측에서 공급된 처리 가스는 상부판(310)의 공급구(311)를 통해 상부 영역으로 이동하면서 확산되고, 상부 영역에서 확산된 처리 가스는 배플판(330)의 확산홀(331)을 통해 하부 영역으로 이동하면서 더욱 확산된다. 이렇게 배플판(330)에 의해 확산된 처리 가스가 하부판(320)의 분사구(321)을 통해 기판(G) 방향으로 균일하게 분사된다.The gas injector 300 is coupled to the upper plate 310 and the upper plate 310 having a supply port 311 into which the processing gas is introduced to form an inner space, and sprays the processing gas introduced into the inner space. It includes a lower plate 320 is formed with a plurality of injection holes 321 and the baffle plate 330 is installed to partition the inner space up and down uniformly distribute the gas flow. In this case, a plurality of diffusion holes 331 are formed in the horizontal portion of the baffle plate 330. Therefore, the processing gas supplied from the outside of the chamber 110 diffuses while moving to the upper region through the supply port 311 of the upper plate 310, and the processing gas diffused from the upper region is a diffusion hole of the baffle plate 330. As it moves to the lower region through 331 it is further diffused. The process gas diffused by the baffle plate 330 is uniformly sprayed through the injection hole 321 of the lower plate 320 in the direction of the substrate G.

한편, 상기 상부판(310)에는 냉각 유로(312)가 마련될 수 있다. 상기 냉각 유로(312)는 냉각수 공급부(미도시)에 연결된다. 이에 따라, 냉각수 공급부로부터 제공된 냉각수가 냉각 유로(312)를 순환하면서 열팽창으로 인한 몸체 파손을 방지하고, 열팽창으로 인해 처리 가스가 이동하는 경로 즉, 공급구(311), 확산홀(331) 및 분사구(321)가 막히는 것을 방지할 수 있다. 이때, 가스 분사부(300)를 통해 분사되는 처리 가스는 증착 공정 시에는 증착 가스(또는 반응 가스)가 될 수 있고, 세정 공정 시에는 세정 가스가 될 수 있다.Meanwhile, a cooling passage 312 may be provided in the upper plate 310. The cooling passage 312 is connected to a cooling water supply unit (not shown). Accordingly, the cooling water provided from the cooling water supply unit circulates the cooling passage 312 to prevent damage to the body due to thermal expansion, and the path through which the processing gas moves due to thermal expansion, that is, the supply port 311, the diffusion hole 331, and the injection hole. The blockage of 321 can be prevented. In this case, the processing gas injected through the gas injection unit 300 may be a deposition gas (or a reaction gas) during the deposition process, and may be a cleaning gas during the cleaning process.

가스 배기부(400)는 기판 지지부(200)의 하부에 형성된 메인 배기공(421)을 통해 내부 가스를 배기하는 메인 배기부(420)와, 상기 기판 지지부(200)의 가장자리에 형성된 서브 배기공(411)을 통해 통해 내부 가스를 배기하는 서브 배기부(410) 및 상기 메인 배기부(420) 및 상기 서브 배기부(410)에 연결되어 배기 압력을 제공하는 배기 펌프부(430)를 포함한다. 이때, 다수의 배기 펌프부(430)가 메인 배기부(420) 및 서브 배기부(410) 각각에 독립적으로 연결될 수도 있지만, 하나의 배기 펌프부(430)에 메인 배기부(420) 및 서브 배기부(410)를 공통으로 연결하여 비용을 절감할 수도 있다.The gas exhaust unit 400 may include a main exhaust unit 420 exhausting internal gas through a main exhaust hole 421 formed under the substrate support unit 200, and a sub exhaust hole formed at an edge of the substrate support unit 200. And a sub exhaust unit 410 for exhausting the internal gas through 411 and an exhaust pump unit 430 connected to the main exhaust unit 420 and the sub exhaust unit 410 to provide exhaust pressure. . In this case, although the plurality of exhaust pump parts 430 may be independently connected to each of the main exhaust part 420 and the sub exhaust part 410, the main exhaust part 420 and the sub fold may be connected to one exhaust pump part 430. The base 410 may be connected in common to reduce costs.

상기 메인 배기부(420)는 기판(G)이 안착되는 기판 지지부(200)의 하부, 예를 들어 챔버(110)의 내부 바닥에 형성되는 메인 배기공(421)과, 상기 메인 배기공(421)에 연결되어 처리 가스를 챔버(110) 외부로 유도하는 메인 배기관(422) 및 상기 메인 배기관(422)의 중간에 설치되어 배기 흐름을 단속하는 메인 밸브(423)를 포함한다.The main exhaust part 420 may include a main exhaust hole 421 formed under the substrate support part 200 on which the substrate G is mounted, for example, an inner bottom of the chamber 110, and the main exhaust hole 421. And a main valve 423 installed in the middle of the main exhaust pipe 422 connected to the outside of the main exhaust pipe 422 to control the exhaust flow.

상기 메인 배기공(421)은 챔버(110)의 내부 바닥에 형성되는 것이 바람직하지만, 기판 지지부(200) 보다 아래에 위치된다면 그 형성 위치는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 챔버(110)의 하부 측벽에 형성될 수도 있다. 이로 인해, 공정 준비시에 기판(G) 상부로 분사된 처리 가스는 기판(G)의 측면 및 하부로 이동되어 상기 메인 배기공(421)을 통해 챔버(110) 외부로 배기됨으로써, 전체적인 배기 흐름이 기판(G)의 하방으로 형성될 수 있다. 한편, 상기 메인 배기관(422)은 일측 단부가 메인 배기공(421)과 연결되고 타측 단부가 배기 펌프부(430)와 연결되어 메인 배기공(421)과 배기 펌프부(430) 사이를 상호 연통시킨다. 또한, 상기 메인 밸브(423)는 솔레노이드 밸브를 사용하는 것이 바람직하다.The main exhaust hole 421 is preferably formed at the inner bottom of the chamber 110, but if the main exhaust hole 421 is positioned below the substrate support 200, the formation position is not limited thereto. For example, it may be formed on the lower sidewall of the chamber 110. As a result, the process gas injected into the upper portion of the substrate G in preparation for the process is moved to the side and the lower portion of the substrate G and exhausted to the outside of the chamber 110 through the main exhaust hole 421, thereby providing an overall exhaust flow. It may be formed below the substrate (G). Meanwhile, the main exhaust pipe 422 has one end connected to the main exhaust hole 421 and the other end connected to the exhaust pump part 430 to communicate with each other between the main exhaust hole 421 and the exhaust pump part 430. Let's do it. In addition, the main valve 423 preferably uses a solenoid valve.

한편, 도시되지는 않았지만, 상기 메인 배기공(421)은 보다 균일한 배기 흐름을 형성하도록 다수로 형성될 수 있고, 이에 따라 상기 메인 배기관(422)은 다수의 배기공(421) 각각을 연결하여 처리 가스를 모아주는 메인 집속 배기관 및 상기 메인 집속 배기관을 통해 모아진 처리 가스를 챔버(110) 외부로 유도하는 메인 인출 배기관으로 구성될 수 있다. 이때, 처리 가스가 한 방향으로 집중되지 않고 모든 방향으로 균등하게 배기되게 하기 위하여 상기 다수의 메인 배기공(421)은 챔버(110)의 바닥 둘레를 따라 상호 등간격을 유지하도록 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 본 실시예는 챔버(110)의 내벽 또는 바닥에 메인 배기공(421)이 직접 형성되었으나, 이와 다르게 챔버(110) 내측에 라이너(Liner)가 추가로 마련되어 상기 라이너에 전술한 메인 배기공(421)이 형성될 수도 있다.Although not shown, the main exhaust holes 421 may be formed in plural to form a more uniform exhaust flow. Accordingly, the main exhaust pipes 422 connect the plurality of exhaust holes 421 to each other. It may be composed of a main focusing exhaust pipe for collecting the processing gas and a main drawing exhaust pipe for guiding the processing gas collected through the main focusing exhaust pipe to the outside of the chamber 110. In this case, the plurality of main exhaust holes 421 may be formed to maintain the same intervals along the bottom circumference of the chamber 110 so that the processing gases are not concentrated in one direction and evenly exhausted in all directions. . In addition, in the present exemplary embodiment, the main exhaust hole 421 is directly formed on the inner wall or the bottom of the chamber 110. Alternatively, a liner is additionally provided inside the chamber 110, and the main exhaust hole described above may be provided in the liner. 421 may be formed.

상기 서브 배기부(410)는 기판(G)이 안착되는 기판 지지부(200)의 상면(210) 가장자리에 형성되는 서브 배기공(411)과, 상기 서브 배기공(411)에 연결되어 처리 가스를 챔버(110) 외부로 유도하는 서브 배기관(412) 및 상기 서브 배기관(412)의 중간에 설치되어 배기 흐름을 단속하는 서브 밸브(413)를 포함한다.The sub exhaust part 410 is connected to a sub exhaust hole 411 formed at an edge of the upper surface 210 of the substrate support part 200 on which the substrate G is seated, and is connected to the sub exhaust hole 411 to process gas. A sub exhaust pipe 412 leading to the outside of the chamber 110 and a sub valve 413 installed in the middle of the sub exhaust pipe 412 to regulate the exhaust flow.

상기 서브 배기공(411)이 기판 지지부(200)의 상면(210) 가장자리에 형성됨에 따라 박막 공정 시에 기판(G) 상부로 분사된 처리 가스는 기판(G) 상면을 따라 흐르면서 측방으로 유도되어 상기 서브 배기공(411)을 통해 외부로 배기되므로, 전체적인 배기 흐름이 기판(G)의 측방으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 서브 배기 관(412)은 일측 단부가 서브 배기공(411)과 연결되고 타측 단부가 배기 펌프부(430)와 연결되어 서브 배기공(411)과 배기 펌프부(430) 사이를 상호 연통시킨다. 또한, 상기 서브 밸브(423)는 솔레노이드 밸브를 사용하는 것이 바람직하다. As the sub-exhaust hole 411 is formed at the edge of the upper surface 210 of the substrate support part 200, the processing gas injected onto the substrate G during the thin film process flows along the upper surface of the substrate G to be guided laterally. Since it is exhausted to the outside through the sub exhaust hole 411, the entire exhaust flow may be formed to the side of the substrate (G). In addition, one end of the sub exhaust pipe 412 is connected to the sub exhaust hole 411 and the other end thereof is connected to the exhaust pump part 430 to mutually connect the sub exhaust hole 411 and the exhaust pump part 430. Communicate. In addition, the sub-valve 423 preferably uses a solenoid valve.

한편, 도 2와 같이, 상기 서브 배기공(411)은 균일한 배기 흐름을 형성하도록 다수로 형성될 수 있고, 이에 따라 상기 서브 배기관(412)은 다수의 서브 배기공(411) 각각을 연결하여 처리 가스를 모아주는 서브 집속 배기관(412a) 및 상기 서브 집속 배기관(412a)을 통해 모아진 처리 가스를 챔버(110) 외부로 유도하는 서브 인출 배기관(412b)으로 구성될 수 있다. 이때, 처리 가스가 한 방향으로 집중되지 않고 모든 방향으로 균등하게 배기되게 하기 위하여 상기 다수의 서브 배기공(411)은 기판 지지대(200)의 안착부(210) 상면 둘레 방향을 따라 따라 상호 등간격을 유지하도록 형성되는 것이 바람직하다.Meanwhile, as shown in FIG. 2, the sub exhaust holes 411 may be formed in plural to form a uniform exhaust flow. Accordingly, the sub exhaust pipes 412 connect each of the plurality of sub exhaust holes 411. The sub concentration exhaust pipe 412a collecting the processing gas and the sub drawing exhaust pipe 412b for guiding the processing gas collected through the sub focusing exhaust pipe 412a to the outside of the chamber 110. At this time, the plurality of sub-exhaust holes 411 are equally spaced apart along the circumferential direction of the seating portion 210 of the substrate support 200 so that the processing gas is not exhausted in one direction and evenly exhausted in all directions. It is preferable to be formed to maintain.

한편, 도시되지는 않았지만, 본 실시예는 처리 가스를 활성화시켜 처리 효율을 더욱 증대하기 위한 플라즈마 수단이 더욱 구비할 수 있다. 이를 위해 다양한 형태의 플라즈마 발생 수단이 사용될 수 있다. 이때, 상기 기판 지지부(200)와 가스 분사부(300)를 두 전극으로 사용하여 플라즈마를 발생시키는 용량성 결합 플라즈마 방식을 통해 플라즈마를 생성하는 것이 효과적이다.Although not shown, the present embodiment may further include plasma means for activating the processing gas to further increase the processing efficiency. Various forms of plasma generating means can be used for this purpose. In this case, it is effective to generate the plasma through the capacitively coupled plasma method that generates the plasma using the substrate support 200 and the gas injection unit 300 as two electrodes.

하기에서는, 이와 같은 구성을 갖는 기판 처리 장치를 이용한 박막 증착 방법을 도 3 및 도 4를 참조하여 상세히 설명한다. 여기서, 도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 박막 증착 방법을 설명하기 위한 기판 처리 장치의 모식도이다.Hereinafter, the thin film deposition method using the substrate processing apparatus having such a configuration will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4. 3 and 4 are schematic views of a substrate processing apparatus for explaining a thin film deposition method according to an embodiment of the present invention.

먼저, 챔버(110) 내부로 기판(G)을 반입하여, 반입된 기판(G)을 기판 지지 부(200)의 상면에 로딩한다. 이때, 기판(G)은 유리 기판, 석영 기판, 플라스틱 기판, 실리콘 웨이퍼 등 반도체 박막 공정에 적합하다면 어떠한 기판이라도 무방하다.First, the substrate G is loaded into the chamber 110, and the loaded substrate G is loaded on the upper surface of the substrate support part 200. At this time, the substrate G may be any substrate as long as it is suitable for a semiconductor thin film process such as a glass substrate, a quartz substrate, a plastic substrate, and a silicon wafer.

이어, 도 3과 같이, 메인 배기부(420)를 통해 내부 배기를 실시하여 챔버(110)의 내부 압력을 제 1 압력으로 조절한다. 상기 제 1 압력은 원활한 박막 공정을 위해 설정된 목표 압력보다 약간 높거나 동일한 압력으로서, 본 실시예의 경우는 7 Torr 내지 760 Torr의 범위를 갖는다.Subsequently, as shown in FIG. 3, internal exhaust is performed through the main exhaust 420 to adjust the internal pressure of the chamber 110 to a first pressure. The first pressure is a pressure slightly higher than or equal to a target pressure set for a smooth thin film process, and in the present embodiment, 7 Torr to 760 Torr.

이어, 도 4와 같이, 서브 배기부(410)를 통해 내부 배기를 실시하여 챔버(110)의 내부 압력을 제 2 압력으로 조절한다. 이와 동시에 또는 그 이후에 가스 분사부(300)를 통해 기판(G)의 상면으로 증착 가수를 분사하여 박막 공정을 실시한다. 상기 제 2 압력은 원활한 박막 공정을 위해 설정된 목표 압력이며, 본 실시예의 경우는 0 Torr 내지 7 Torr의 범위를 갖는 바람직하다. 이때, 상기 제 2 압력은 상기 제 1 압력에 비하여 낮거나 동일한 수준인 것이 바람직하며, 전술한 제 2 압력의 구체적인 범위는 수행하고자 하는 박막 공정의 특성에 따라 변동될 수 있음은 물론이다.Subsequently, as shown in FIG. 4, the internal exhaust is performed through the sub exhaust unit 410 to adjust the internal pressure of the chamber 110 to a second pressure. At the same time or afterwards, a thin film process is performed by spraying deposition gas onto the upper surface of the substrate G through the gas injection unit 300. The second pressure is a target pressure set for a smooth thin film process, and in the present embodiment, preferably has a range of 0 Torr to 7 Torr. In this case, the second pressure is preferably lower or the same level as the first pressure, the specific range of the above-described second pressure may vary depending on the characteristics of the thin film process to be performed.

이후, 소정의 박막 공정이 끝나면 기판 지지부(200) 상에서 기판(G)을 언로딩하여 챔버(110) 외부로 반출시킨다. 또한, 기판(G) 반출 후 필요한 경우에는 상기 가스 분사부(300)를 통해 세정 가스를 분사하여 챔버(110) 내부를 세정한다. 상기 세정 공정시에는 메인 배기부(420)를 통해 하방 배기를 실시하는 것이 바람직하다. 따라서, 박막 공정시에는 측방 배기를 통해 기판(G) 전체에 균일한 배기 흐름 을 형성함으로써 하방 배기를 통해서는 달성하기 어려웠던 증착 균일도를 향상시킬 수 있다. 또한, 챔버(110) 내의 세정 공정시에는 하방 배기를 통해 측방 배기를 통해서는 도달시키기 어려웠던 영역 예를 들어, 기판 지지부(200)의 안착부(220) 저면까지 세정 가스를 도달시켜 세정 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.Thereafter, when the predetermined thin film process is completed, the substrate G is unloaded on the substrate support 200 to be taken out of the chamber 110. In addition, if necessary, after the substrate G is removed, the cleaning gas is injected through the gas injection unit 300 to clean the inside of the chamber 110. At the time of the cleaning process, it is preferable to exhaust the exhaust gas through the main exhaust part 420. Therefore, in the thin film process, by forming a uniform exhaust flow throughout the substrate G through the side exhaust, it is possible to improve the deposition uniformity which was difficult to achieve through the downward exhaust. In addition, during the cleaning process in the chamber 110, the cleaning gas is delivered to an area that is difficult to reach through the side exhaust through the side exhaust, for example, to the bottom of the seating portion 220 of the substrate support 200, thereby further improving the cleaning efficiency. Can be improved.

이처럼, 본 발명의 실시예에 따른 박막 증착 방법을 이용하면, 공정 준비시에는 메인 배기부(420)를 통해 챔버(110) 내부를 신속하게 급속 배기함으로써 공정 준비 시간을 단축할 수 있으며, 박막 공정시에는 서브 배기부(410)를 통해 기판 표면에 균일한 가스 흐름을 형성함으로써 박막 균일도를 향상시킬 수 있다. 또한, 세정 공정시에는 메인 배기부(420)를 통해 하방 배기를 실시함으로써 세정 효율도 향상시킬 수 있다.As such, when the thin film deposition method according to the exemplary embodiment of the present invention is used, the process preparation time may be shortened by rapidly evacuating the inside of the chamber 110 through the main exhaust part 420 when preparing the process. In this case, the uniformity of the thin film may be improved by forming a uniform gas flow on the substrate surface through the sub exhaust part 410. In addition, during the cleaning process, the exhaust gas is exhausted through the main exhaust unit 420 to improve the cleaning efficiency.

한편, 상기 기판 지지부(200)는 세라믹(Ceramic) 소재로 형성되는 것이 일반적인데, 상기 세라믹 소재는 플라즈마에 견딜 수 있는 화학적 안정성은 좋지만 물리적 내구성이 약하다. 따라서, 세라믹 소재의 기판 지지부(200)에 형성된 서브 배기부(420)을 통해 배기 전후의 압력차가 큰 급속 배기를 실시하면 기판 지지부(200)가 파손될 우려가 있다. 그러나, 본 발명의 경우는 견고한 챔버(110) 내벽에 형성된 메인 배기부(420)를 통해 급속 배기를 실시한 상태에서 서브 배기부(410)를 통해서는 공정 압력을 유지하는 수준의 배기를 실시한다. 따라서, 세라믹 소재의 기판 지지부(200)가 무리한 배기 압력에 의해 파손되는 것을 미연에 방지할 수 있다.On the other hand, the substrate support 200 is generally formed of a ceramic material, the ceramic material is good chemical stability that can withstand plasma, but the physical durability is weak. Therefore, when the rapid exhaust is performed with a large pressure difference before and after the exhaust through the sub exhaust unit 420 formed in the substrate support 200 made of ceramic material, the substrate support 200 may be damaged. However, in the case of the present invention, through the sub exhaust unit 410 while performing rapid exhaust through the main exhaust unit 420 formed on the inner wall of the rigid chamber 110, the exhaust gas is maintained at a level of maintaining the process pressure. Therefore, it is possible to prevent the substrate support 200 made of ceramic material from being damaged by excessive exhaust pressure.

이상, 본 발명에 대하여 전술한 실시예 및 첨부된 도면을 참조하여 설명하였 으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명이 다양하게 변형 및 수정될 수 있음을 알 수 있을 것이다.As mentioned above, although this invention was demonstrated with reference to the above-mentioned Example and an accompanying drawing, this invention is not limited to this, It is limited by the following claims. Therefore, it will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be variously modified and modified without departing from the technical spirit of the following claims.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 박막 증착 방법에 이용되는 기판 처리 장치의 단면도.1 is a cross-sectional view of a substrate processing apparatus used in a thin film deposition method according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 기판 처리 장치에 구비된 기판 지지부의 평면도.FIG. 2 is a plan view of a substrate support provided in the substrate processing apparatus of FIG. 1. FIG.

도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 박막 증착 방법을 설명하기 위한 기판 처리 장치의 모식도.3 and 4 are schematic views of a substrate processing apparatus for explaining a thin film deposition method according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

110: 챔버 200: 기판 지지부110: chamber 200: substrate support

210: 안착부 220: 지지대210: seating portion 220: support

300: 가스 분사부 400: 가스 배기부300: gas injection unit 400: gas exhaust unit

410: 서브 배기부 420: 메인 배기부410: sub exhaust unit 420: main exhaust unit

430: 배기 펌프부430: exhaust pump unit

Claims (6)

챔버 내부에 마련된 기판 지지부의 상면에 기판을 로딩하는 단계;Loading a substrate on an upper surface of the substrate support provided in the chamber; 상기 기판 지지부의 하부에 마련된 메인 배기부를 통해 챔버 내부를 제 1 압력으로 조절하는 단계; 및Adjusting the inside of the chamber to a first pressure through a main exhaust provided under the substrate support; And 상기 기판 지지부에 형성된 서브 배기부를 통해 챔버 내부를 제 2 압력으로 조절하는 단계;Adjusting the inside of the chamber to a second pressure through a sub exhaust formed in the substrate support; 상기 기판 상부로 처리 가스를 분사하여 박막 공정을 실시하는 단계; 를 포함하는 박막 증착 방법.Spraying a processing gas onto the substrate to perform a thin film process; Thin film deposition method comprising a. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 메인 배기부는 상기 챔버의 측벽 또는 바닥에 형성된 배기공을 통해 배기를 실시하는 박막 증착 방법.And the main exhaust portion exhausts through exhaust holes formed in sidewalls or bottoms of the chamber. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 박막 공정은,The thin film process, 상기 기판 지지부의 상면으로 처리 가스를 분사하는 단계; 및Injecting a processing gas onto an upper surface of the substrate support; And 상기 기판 지지부의 마련된 서브 배기부를 통해 상기 처리 가스를 배기하여 챔버 내부를 제 2 압력으로 유지하는 단계; 를 포함하는 박막 증착 방법.Exhausting the processing gas through the provided sub exhaust unit of the substrate support to maintain the inside of the chamber at a second pressure; Thin film deposition method comprising a. 청구항 3에 있어서,The method according to claim 3, 상기 서브 배기부는 상기 기판 지지부의 상면 가장자리에 형성된 배기공을 통해 배기를 실시하는 박막 증착 방법.And the sub exhaust part exhausts through an exhaust hole formed in an upper surface edge of the substrate support part. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 4, 상기 제 2 압력은 상기 제 1 압력보다 낮거나 같고, 상기 제 2 압력은 박막 공정을 위한 적정 압력인 박막 증착 방법.And the second pressure is lower than or equal to the first pressure and the second pressure is an appropriate pressure for a thin film process. 청구항 5에 있어서,The method according to claim 5, 상기 제 1 압력은 7 Torr 내지 760 Torr의 범위를 갖고, The first pressure has a range of 7 Torr to 760 Torr, 상기 제 2 압력은 0 Torr 내지 7 Torr의 범위를 갖는 박막 증착 방법.And the second pressure ranges from 0 Torr to 7 Torr.
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