KR20140032466A - Apparatus for processing substrate - Google Patents

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한정훈
김영훈
황철주
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주성엔지니어링(주)
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Abstract

The present invention relates to a substrate processing device and a method thereof capable of equalizing the film quality feature of a thin film and controlling film quality of the thin film. The substrate processing device comprises a processing chamber which comprises a processing space; a chamber lead which covers the upper surface of the processing chamber; a substrate support unit which is installed inside the processing chamber and supports one or more substrates; a source gas spray unit which is installed in the chamber lead and comprises a plurality of source gas spray modules which sprays source gas to a source gas spray area positioned on the substrate support unit; a response gas spray unit which is positioned in the chamber lead and comprises a plurality of response gas spray modules which sprays response gas to a response gas spray area positioned on the substrate support unit; and a purge gas spray unit which is positioned in the chamber lead and forms a gas wall for dividing the source gas spray unit and the response gas spray unit by spraying the purge gas to a space between the source gas spray unit and the response gas spray unit The number of the source gas spray modules is more than the number of the response gas spray modules.

Description

기판 처리 장치{APPARATUS FOR PROCESSING SUBSTRATE}[0001] APPARATUS FOR PROCESSING SUBSTRATE [0002]

본 발명은 기판 상에 박막을 증착하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method for depositing a thin film on a substrate.

일반적으로, 태양전지(Solar Cell), 반도체 소자, 평판 디스플레이 등을 제조하기 위해서는 기판 표면에 소정의 박막층, 박막 회로 패턴, 또는 광학적 패턴을 형성하여야 하며, 이를 위해서는 기판에 특정 물질의 박막을 증착하는 박막 증착 공정, 감광성 물질을 사용하여 박막을 선택적으로 노출시키는 포토 공정, 선택적으로 노출된 부분의 박막을 제거하여 패턴을 형성하는 식각 공정 등의 반도체 제조 공정을 수행하게 된다.Generally, in order to manufacture a solar cell, a semiconductor device, a flat panel display, etc., a predetermined thin film layer, a thin film circuit pattern, or an optical pattern must be formed on the surface of the substrate. For this purpose, A semiconductor manufacturing process such as a thin film deposition process, a photolithography process for selectively exposing a thin film using a photosensitive material, and an etching process for forming a pattern by selectively removing a thin film of an exposed portion are performed.

이러한 반도체 제조 공정은 해당 공정을 위해 최적의 환경으로 설계된 기판 처리 장치의 내부에서 진행되며, 최근에는 플라즈마를 이용하여 증착 또는 식각 공정을 수행하는 기판 처리 장치가 많이 사용되고 있다.Such a semiconductor manufacturing process is performed inside a substrate processing apparatus designed for an optimum environment for the process, and recently, a substrate processing apparatus for performing a deposition or etching process using plasma is widely used.

플라즈마를 이용한 기판 처리 장치에는 플라즈마를 이용하여 박막을 형성하는 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 장치, 및 박막을 식각하여 패터닝하는 플라즈마 식각 장치 등이 있다.A plasma processing apparatus using a plasma includes a plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) apparatus for forming a thin film using plasma, and a plasma etching apparatus for patterning a thin film by etching.

도 1은 일반적인 기판 처리 장치를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.1 is a schematic view for explaining a general substrate processing apparatus.

도 1을 참조하면, 일반적인 기판 처리 장치는 챔버(10), 플라즈마 전극(20), 서셉터(30), 및 가스 분사 수단(40)을 구비한다.Referring to FIG. 1, a general substrate processing apparatus includes a chamber 10, a plasma electrode 20, a susceptor 30, and a gas injection means 40.

챔버(10)는 기판 처리 공정을 위한 공정 공간을 제공한다. 이때, 챔버(10)의 양측 바닥면은 공정 공간을 배기시키기 위한 펌핑 포트(12)에 연통된다.The chamber 10 provides a processing space for the substrate processing process. At this time, both side bottom surfaces of the chamber 10 communicate with the pumping port 12 for exhausting the process space.

플라즈마 전극(20)은 공정 공간을 밀폐하도록 챔버(10)의 상부에 설치된다.Plasma electrode 20 is installed on top of chamber 10 to seal process space.

플라즈마 전극(20)의 일측은 정합 부재(22)를 통해 RF(Radio Frequency) 전원(24)에 전기적으로 접속된다. 이때, RF 전원(24)은 RF 전력을 생성하여 플라즈마 전극(20)에 공급한다.One side of the plasma electrode 20 is electrically connected to an RF (Radio Frequency) power source 24 through a matching member 22. At this time, the RF power supply 24 generates and supplies RF power to the plasma electrode 20.

또한, 플라즈마 전극(20)의 중앙 부분은 기판 처리 공정을 위한 공정 가스를 공급하는 가스 공급 관(26)에 연통된다.In addition, the central portion of the plasma electrode 20 communicates with the gas supply pipe 26 that supplies the process gas for the substrate processing process.

정합 부재(22)는 플라즈마 전극(20)과 RF 전원(24) 간에 접속되어 RF 전원(24)으로부터 플라즈마 전극(20)에 공급되는 RF 전력의 부하 임피던스와 소스 임피던스를 정합시킨다.The matching member 22 is connected between the plasma electrode 20 and the RF power supply 24 to match the load impedance and the source impedance of the RF power supplied from the RF power supply 24 to the plasma electrode 20. [

서셉터(30)는 챔버(10)의 내부에 설치되어 외부로부터 로딩되는 복수의 기판(W)을 지지한다. 이러한 서셉터(30)는 플라즈마 전극(20)에 대향되는 대향 전극으로써, 서셉터(30)를 승강시키는 승강축(32)을 통해 전기적으로 접지된다.The susceptor 30 is installed inside the chamber 10 to support a plurality of substrates W to be loaded from the outside. The susceptor 30 is an opposing electrode facing the plasma electrode 20 and is electrically grounded through an elevation shaft 32 for elevating and lowering the susceptor 30.

상기 서셉터(30)의 내부에는 지지된 기판(W)을 가열하기 위한 기판 가열 수단(미도시)이 내장되어 있으며, 상기 기판 가열 수단을 서셉터(30)를 가열함으로써 서셉터(30)에 지지된 기판(W)의 하면을 가열하게 된다.A substrate heating means (not shown) for heating the supported substrate W is built in the susceptor 30 and the substrate heating means is heated by the susceptor 30 to heat the susceptor 30 The lower surface of the supported substrate W is heated.

승강축(32)은 승강 장치(미도시)에 의해 상하 방향으로 승강된다. 이때, 승강축(32)은 승강축(32)과 챔버(10)의 바닥면을 밀봉하는 벨로우즈(34)에 의해 감싸여진다.The elevating shaft 32 is vertically elevated and lowered by an elevating device (not shown). At this time, the lifting shaft 32 is surrounded by the bellows 34 that seals the lifting shaft 32 and the bottom surface of the chamber 10.

가스 분사 수단(40)은 서셉터(30)에 대향되도록 플라즈마 전극(20)의 하부에 설치된다. 이때, 가스 분사 수단(40)과 플라즈마 전극(20) 사이에는 플라즈마 전극(20)을 관통하는 가스 공급 관(26)으로부터 공급되는 공정 가스가 확산되는 가스 확산 공간(42)이 형성된다. 이러한, 가스 분사 수단(40)은 가스 확산 공간(42)에 연통된 복수의 가스 분사 홀(44)을 통해 공정 가스를 공정 공간의 전 부분에 균일하게 분사한다.The gas injection means 40 is installed below the plasma electrode 20 so as to face the susceptor 30. A gas diffusion space 42 through which the process gas supplied from the gas supply pipe 26 passing through the plasma electrode 20 is diffused is formed between the gas injection means 40 and the plasma electrode 20. The gas injection means 40 uniformly injects the process gas into the entire portion of the process space through the plurality of gas injection holes 44 communicated with the gas diffusion space 42.

이와 같은, 일반적인 기판 처리 장치는 기판(W)을 서셉터(30)에 로딩시킨 다음, 서셉터(30)에 로딩된 기판(W)을 가열하고, 챔버(10)의 공정 공간에 소정의 공정 가스를 분사하면서 플라즈마 전극(20)에 RF 전력을 공급하여 플라즈마를 형성함으로써 기판(W) 상에 소정의 박막을 형성하게 된다. 그리고, 박막 증착 공정 동안 공정 공간으로 분사되는 공정 가스는 서셉터(30)의 가장자리 쪽으로 흘러 공정 챔버(10)의 양측 바닥면에 형성된 펌핑 포트(12)를 통해 공정 챔버(10)의 외부로 배기된다.Such a general substrate processing apparatus loads substrate W onto susceptor 30 and then heats substrate W loaded on susceptor 30 and applies a predetermined process to the process space of chamber 10 A predetermined thin film is formed on the substrate W by supplying RF power to the plasma electrode 20 while spraying gas to form a plasma. The process gas injected into the process space during the thin film deposition process flows toward the edge of the susceptor 30 and is discharged to the outside of the process chamber 10 through the pumping port 12 formed on both side surfaces of the process chamber 10. [ do.

그러나, 일반적인 기판 처리 장치는 다음과 같은 문제점이 있다.However, the conventional substrate processing apparatus has the following problems.

첫째, 서셉터의 상부 전영역에 형성되는 플라즈마 밀도의 불균일로 인하여 기판에 증착되는 박막 물질의 균일도가 불균일하고, 박막의 막질 제어에 어려움이 있다.First, uniformity of the thin film material deposited on the substrate is uneven due to unevenness of the plasma density formed in the entire upper region of the susceptor, and it is difficult to control the film quality of the thin film.

둘째, 소스 가스와 반응 가스가 공정 공간에서 서로 혼합되어 기판에 증착되는 CVD(Chemical Vapor Deposition) 증착 공정에 의해 기판(W)에 소정의 박막을 형성함으로써 박막의 특성이 불균일하고, 박막의 막질 제어에 어려움이 있다.Secondly, a predetermined thin film is formed on the substrate W by a CVD (Chemical Vapor Deposition) deposition process in which the source gas and the reactive gas are mixed with each other in the process space and are deposited on the substrate, whereby the characteristics of the thin film are uneven, There is a difficulty in.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 기판에 증착되는 박막의 막질 특성을 균일하게 하고 박막의 막질 제어를 용이하게 할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is a general object of the present invention to provide a substrate processing apparatus and a substrate processing method capable of uniformizing film quality characteristics of a thin film deposited on a substrate and facilitating film quality control of the thin film.

전술한 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 기판 처리 장치는 공정 공간을 마련하는 공정 챔버; 상기 공정 챔버의 상부를 덮는 챔버 리드; 상기 공정 챔버 내부에 설치되어 적어도 하나의 기판을 지지하는 기판 지지부; 상기 챔버 리드에 마련되어 상기 기판 지지부 상에 정의된 소스 가스 분사 영역에 소스 가스를 분사하는 소스 가스 분사부; 상기 챔버 리드에 마련되어 상기 기판 지지부 상에 정의된 반응 가스 분사 영역에 반응 가스를 분사하는 반응 가스 분사부; 및 상기 챔버 리드에 마련되어 상기 소스 가스 분사 영역과 상기 반응 가스 분사 영역 사이에 정의된 퍼지 가스 분사 영역에 퍼지 가스를 분사하는 퍼지 가스 분사부를 포함하여 구성되며, 상기 퍼지 가스 분사부와 상기 기판 사이의 거리는 상기 소스 가스 분사부와 상기 반응 가스 분사부 각각과 상기 기판 사이의 거리보다 가까운 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a substrate processing apparatus comprising: a process chamber for providing a process space; A chamber lid covering an upper portion of the process chamber; A substrate support disposed within the process chamber to support at least one substrate; A source gas spraying part provided on the chamber lid and spraying a source gas to a source gas spraying area defined on the substrate supporting part; A reaction gas spraying unit provided in the chamber lid and spraying a reactive gas to a reaction gas spraying region defined on the substrate supporting unit; And a purge gas injection unit provided in the chamber lid and injecting a purge gas into a purge gas injection region defined between the source gas injection region and the reactive gas injection region, And the distance is shorter than the distance between each of the source gas injection portion and the reaction gas injection portion and the substrate.

상기 소스 가스 분사부와 상기 반응 가스 분사부 각각과 상기 기판 사이의 거리는 서로 동일하며, 상기 퍼지 가스 분사부와 상기 기판 사이의 거리는 상기 소스 가스 분사부와 상기 기판 사이의 거리의 절반 이하인 것을 특징으로 한다.Wherein a distance between each of the source gas spraying part and the reactive gas spraying part is equal to a distance between the substrate and the substrate, and a distance between the purge gas spraying part and the substrate is less than half the distance between the source gas spraying part and the substrate do.

상기 퍼지 가스 분사부는 상기 챔버 리드의 하면으로부터 상기 기판 쪽으로 돌출되도록 상기 챔버 리드에 분리 가능하게 설치되고 상기 퍼지 가스 분사 영역에 상기 퍼지 가스를 분사하기 위한 퍼지 가스 분사 공간을 가지는 하우징; 및 상기 퍼지 가스 분사 공간에 연통되도록 상기 하우징의 상면에 형성된 퍼지 가스 공급 홀을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.Wherein the purge gas injection unit comprises: a housing detachably installed in the chamber lid so as to protrude from the lower surface of the chamber lid toward the substrate and having a purge gas injection space for injecting the purge gas into the purge gas injection area; And a purge gas supply hole formed on the upper surface of the housing to communicate with the purge gas injection space.

상기 소스 가스 분사부와 상기 반응 가스 분사부 사이에 대응되는 상기 하우징의 양측부는 부채꼴 형태로 형성된 것을 특징으로 한다.And both side portions of the housing corresponding to the source gas spraying portion and the reactive gas spraying portion are formed in a fan shape.

상기 퍼지 가스 분사부는 상기 하우징의 하면에 설치되어 상기 퍼지 가스 분사 공간에 공급되는 퍼지 가스를 상기 퍼지 가스 분사 영역에 분사하는 퍼지 가스 분사 패턴 부재를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The purge gas injection unit may further include a purge gas injection pattern member installed on a lower surface of the housing to inject a purge gas supplied to the purge gas injection space into the purge gas injection area.

상기 챔버 리드는 상기 공정 챔버의 상부를 덮는 리드 프레임; 상기 소스 가스 분사 영역에 대응되도록 상기 리드 프레임에 홀 형태로 형성되어 상기 소스 가스 분사부가 삽입 장착되는 제 1 모듈 장착부; 상기 반응 가스 분사 영역에 대응되도록 상기 리드 프레임에 홀 형태로 형성되어 상기 반응 가스 분사부가 삽입 장착되는 제 2 모듈 장착부; 및 상기 퍼지 가스 분사 영역에 대응되는 상기 리드 프레임의 하면으로부터 상기 기판 쪽으로 돌출되어 상기 퍼지 가스 분사부가 형성되는 돌출부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 퍼지 가스 분사부는 상기 돌출부에 일정한 간격을 가지도록 홀 형태로 형성되어 상기 퍼지 가스 분사 영역에 상기 퍼지 가스를 분사하는 복수의 퍼지 가스 분사 홀을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The chamber lid comprising: a lead frame covering an upper portion of the process chamber; A first module mounting part formed in a hole shape in the lead frame to correspond to the source gas injection area and inserted into the source gas injection part; A second module mounting part formed in a hole shape in the lead frame so as to correspond to the reaction gas injection area and inserted into the reaction gas injection part; And a protrusion protruding toward the substrate from the lower surface of the lead frame corresponding to the purge gas injection area to form the purge gas injection part. The purge gas injection unit may include a plurality of purge gas injection holes formed in the shape of a hole having a predetermined interval in the protrusions to inject the purge gas into the purge gas injection area.

전술한 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 기판 처리 방법은 공정 챔버에 의해 마련되는 공정 공간 내부에서 소스 가스와 반응 가스의 상호 반응을 이용해 기판에 박막을 증착하는 기판 처리 방법에 있어서, 공정 챔버의 내부에 설치된 기판 지지부에 적어도 하나의 기판을 안착시키는 공정; 상기 기판 지지부 상에 정의된 소스 가스 분사 영역에 소스 가스를 분사하는 공정; 상기 기판 지지부 상에 정의된 반응 가스 분사 영역에 반응 가스를 분사하는 공정; 상기 소스 가스 분사 영역과 반응 가스 분사 영역 사이에 정의된 퍼지 가스 분사 영역에 퍼지 가스를 분사하여 상기 소스 가스 분사 영역과 반응 가스 분사 영역을 공간적으로 분리하는 공정을 포함하여 이루어지며, 상기 기판에 대한 상기 퍼지 가스의 분사 거리는 상기 기판에 대한 상기 소스 가스 분사 영역과 반응 가스 각각의 분사 거리보다 가까운 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a substrate processing method for depositing a thin film on a substrate using a reaction between a source gas and a reactive gas in a process space provided by the process chamber, Placing at least one substrate on a substrate support disposed therein; Injecting a source gas into a source gas injection region defined on the substrate support; Injecting a reactive gas into a reaction gas injection region defined on the substrate support; And a step of spatially separating the source gas injection region and the reactive gas injection region by injecting a purge gas into the purge gas injection region defined between the source gas injection region and the reactive gas injection region, And the purge gas injection distance is closer to the substrate than the source gas injection area and the reaction gas injection distance, respectively.

상기 기판에 대한 상기 소스 가스와 반응 가스 각각의 분사 거리는 서로 동일하며, 상기 기판에 대한 상기 퍼지 가스의 분사 거리는 상기 기판에 대한 상기 소스 가스의 분사 거리의 절반 이하인 것을 특징으로 한다.Wherein the injection distance of each of the source gas and the reactive gas to the substrate is equal to each other and the injection distance of the purge gas to the substrate is less than half the injection distance of the source gas to the substrate.

상기 과제의 해결 수단에 의하면, 본 발명에 따른 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법은 퍼지 가스를 이용하여 소스 가스와 반응 가스가 기판 지지부 상에 분사되는 도중에 서로 혼합되는 것을 방지함으로써 다음과 같은 효과가 있다.According to the means for solving the above problems, the substrate processing apparatus and the substrate processing method according to the present invention can prevent the source gas and the reactive gas from being mixed with each other while being sprayed onto the substrate supporting portion by using the purge gas, .

첫째, 기판 지지부의 구동에 따라 이동되는 기판에서 ALD 증착 공정에 의해 박막이 증착되므로 상기 박막의 막질 특성을 균일하게 하고 박막의 막질 제어를 용이하게 할 수 있다.First, since the thin film is deposited by the ALD deposition process on the substrate moving according to the driving of the substrate supporting part, the film quality of the thin film can be made uniform and the film quality of the thin film can be easily controlled.

둘째, 기판 지지부가 1000RPM 이상의 속도로 구동되어 기판의 이동 속도가 빠르더라도 퍼지 가스에 의해 소스 가스와 반응 가스의 혼합이 방지되므로 기판에 대한 ALD 증착 공정을 고속으로 수행할 수 있다.Second, even when the substrate supporting portion is driven at a speed of 1000 RPM or more and the moving speed of the substrate is fast, mixing of the source gas and the reactive gas is prevented by the purge gas, so that the ALD deposition process for the substrate can be performed at high speed.

도 1은 일반적인 기판 처리 장치를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 I-I' 선의 단면을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 소스 가스 분사부와 반응 가스 분사부 및 퍼지 가스 분사부 각각과 기판 사이의 갭을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 7은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 8은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 10은 도 9에 도시된 Ⅱ-Ⅱ' 선의 단면을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제 1 내지 제 4 실시 예에 따른 기판 처리 장치에 있어서, 소스 가스 분사 모듈의 제 1 변형 실시 예를 설명하기 위한 단면도이다.
도 12는 본 발명의 제 1 내지 제 4 실시 예에 따른 기판 처리 장치에 있어서, 소스 가스 분사 모듈의 제 2 변형 실시 예를 설명하기 위한 단면도이다.
도 13은 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 14는 도 13에 도시된 Ⅲ-Ⅲ' 선의 단면을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 15는 도 14에 도시된 퍼지 가스 분사부를 개략적으로 나타내는 평면도이다.1 is a schematic view for explaining a general substrate processing apparatus.
2 is a perspective view schematically showing a substrate processing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
3 is a plan view schematically showing a substrate processing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of the line II 'shown in FIG.
5 is a view for explaining a gap between each of the source gas injection part, the reactive gas injection part and the purge gas injection part and the substrate according to the present invention.
6 is a plan view schematically showing a substrate processing apparatus according to a second embodiment of the present invention.
7 is a plan view schematically showing a substrate processing apparatus according to a third embodiment of the present invention.
8 is a perspective view schematically showing a substrate processing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
9 is a plan view schematically showing a substrate processing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
10 is a cross-sectional view schematically showing a cross section taken along a line II-II 'shown in FIG.
11 is a cross-sectional view for explaining a first modified embodiment of the source gas injection module in the substrate processing apparatus according to the first to fourth embodiments of the present invention.
12 is a cross-sectional view for explaining a second modified embodiment of the source gas injection module in the substrate processing apparatus according to the first to fourth embodiments of the present invention.
13 is a plan view schematically showing a substrate processing apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.
14 is a cross-sectional view schematically showing a cross section taken along a line III-III 'shown in FIG.
15 is a plan view schematically showing the purge gas injection portion shown in Fig.

이하, 도면을 참조로 본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 평면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 I-I' 선의 단면을 개략적으로 나타내는 단면도이다.FIG. 2 is a perspective view schematically showing a substrate processing apparatus according to a first embodiment of the present invention, FIG. 3 is a plan view schematically showing a substrate processing apparatus according to the first embodiment of the present invention, 1 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of the illustrated II 'line.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 공정 챔버(110), 기판 지지부(120), 챔버 리드(Chamber Lid; 130), 소스 가스(Source Gas) 분사부(140), 반응 가스(Reactant Gas) 분사부(150), 및 퍼지 가스(Purge Gas) 분사부(160)를 포함하여 구성된다.2 to 4, the substrate processing apparatus according to the first embodiment of the present invention includes a process chamber 110, a substrate support 120, a chamber lid 130, a source gas And a purge gas injecting unit 160. The purge gas injecting unit 160 includes a purge gas injecting unit 160, a reaction gas injecting unit 150,

상기 공정 챔버(110)는 기판 처리 공정(예를 들어, 박막 증착 공정)을 위한 공정 공간을 제공한다. 이를 위해, 공정 챔버(110)는 바닥면과 바닥면으로부터 수직하게 형성되어 공정 공간을 정의하는 챔버 측벽을 포함하여 이루어진다.The process chamber 110 provides a process space for a substrate processing process (e.g., a thin film deposition process). To this end, the process chamber 110 comprises a chamber side wall that is formed vertically from the bottom and bottom surfaces to define a process space.

상기 공정 챔버(110)의 바닥면에는 바닥 프레임(112)이 설치되고, 상기 바닥 프레임(112)은 기판 지지부(120)의 회전을 가이드하는 가이드 레일(미도시), 및 공정 공간에 있는 가스를 외부로 펌핑하기 위한 펌핑 포트(114) 등을 포함하여 이루어진다. 상기 펌핑 포트(114)는 챔버 측벽에 인접하도록 바닥 프레임(112)의 내부에 원형 띠 형태로 배치된 펌핑관(미도시)에 일정한 간격으로 설치되어 공정 공간에 연통된다.A bottom frame 112 is installed on the bottom surface of the process chamber 110. The bottom frame 112 includes a guide rail (not shown) for guiding the rotation of the substrate support 120, A pumping port 114 for pumping to the outside, and the like. The pumping port 114 is installed at regular intervals in a pumping pipe (not shown) disposed in the form of a ring-shaped band inside the bottom frame 112 so as to be adjacent to the chamber side wall, and communicates with the process space.

상기 공정 챔버(110)의 적어도 일측 챔버 측벽에는 기판(W)이 반입되거나 반출되는 기판 출입구(미도시)가 설치되어 있다. 상기 기판 출입구(미도시)는 상기 공정 공간의 내부를 밀폐시키는 챔버 밀폐 수단(미도시)을 포함하여 이루어진다.At least one side wall of the chamber of the process chamber 110 is provided with a substrate entrance (not shown) through which the substrate W is carried in or out. The substrate inlet (not shown) includes chamber sealing means (not shown) for sealing the inside of the process space.

상기 기판 지지부(120)는 공정 챔버(110)의 내부 바닥면, 즉 상기 바닥 프레임(112)에 설치되어 외부의 기판 로딩 장치(미도시)로부터 기판 출입구를 통해 공정 공간으로 반입되는 적어도 하나의 기판(W)을 지지한다. 이때, 기판 지지부(120)는 원판(Disk) 형태로 형성되어 전기적으로 접지 또는 플로팅(Floating) 상태로 유지된다. 상기 기판(W)은 반도체 기판 또는 웨이퍼가 될 수 있다. 이 경우, 기판 처리 공정의 생산성 향상을 위해 기판 지지부(120)에는 복수의 기판(W)이 원 형태를 가지도록 일정한 간격으로 배치되는 것이 바람직하다.The substrate support 120 may include at least one substrate 110 mounted on the inner bottom surface of the process chamber 110, that is, the bottom frame 112, and transferred from an external substrate loading apparatus (not shown) (W). At this time, the substrate supporting part 120 is formed in the form of a disk, and is held in a grounded or floating state electrically. The substrate W may be a semiconductor substrate or a wafer. In this case, in order to improve the productivity of the substrate processing process, it is preferable that a plurality of the substrates W are arranged at regular intervals on the substrate supporter 120 so as to have a circular shape.

상기 기판 지지부(120)의 상면에는 기판(W)이 안착되는 복수의 기판 안착 영역(미도시)이 마련될 수 있다. 상기 복수의 기판 안착 영역(미도시) 각각은 상기 기판 지지부(120)의 상면에 표시된 복수의 얼라인 마크(미도시)로 이루어지거나, 상기 기판 지지부(120)의 상면으로부터 소정 깊이를 가지도록 오목하게 형성된 포켓 형태로 이루어질 수 있다. 이러한 상기 기판 안착 영역(미도시)에는 기판 로딩 장치에 의해 기판(W)이 로딩되어 안착되는데, 기판(W)의 일측에는 기판(W)의 하부를 가리키는 식별 부재(미도시)가 형성되어 있다. 이에 따라, 기판 로딩 장치는 기판(W)의 일측에 마련된 식별 부재를 검출하여 로딩 위치를 정렬하고, 정렬된 기판을 기판 안착 영역(미도시)에 로딩시킨다. 따라서, 기판 지지부(120) 상에 안착된 각 기판(W)의 하부는 기판 지지부(120)의 가장자리 부분에 위치하게 되고, 각 기판(W)의 상부는 기판 지지부(120)의 중심 부분에 위치하게 된다. 상기 식별 부재는 기판 처리 공정이 완료된 기판에 대한 각종 검사 공정에서 검사 기준 위치로 활용되기도 한다.A plurality of substrate seating areas (not shown) on which the substrate W is placed may be provided on the upper surface of the substrate supporting part 120. Each of the plurality of substrate seating areas (not shown) may be formed of a plurality of alignment marks (not shown) displayed on the upper surface of the substrate supporting part 120, As shown in FIG. The substrate W is loaded onto the substrate mounting area (not shown) by a substrate loading device, and an identification member (not shown) is formed on one side of the substrate W to indicate a lower portion of the substrate W . Accordingly, the substrate loading apparatus detects the identification member provided on one side of the substrate W, aligns the loading position, and loads the aligned substrate into the substrate seating area (not shown). The lower portion of each substrate W placed on the substrate supporting portion 120 is positioned at the edge portion of the substrate supporting portion 120 and the upper portion of each substrate W is positioned at the center portion of the substrate supporting portion 120 . The identification member may be used as an inspection reference position in various inspection processes for the substrate on which the substrate processing process is completed.

상기 기판 지지부(120)는 상기 바닥 프레임(112)에 고정되거나 이동 가능하게 설치될 수 있다. 이때, 상기 기판 지지부(120)가 상기 바닥 프레임(112)에 이동 가능하게 설치될 경우, 상기 기판 지지부(120)은 상기 바닥 프레임(112)의 중심부를 기준으로 소정 방향(예를 들어, 반시계 방향)으로 이동, 즉 회전(Rotation)할 수 있다. 이 경우, 기판 지지부(120)의 가장자리 영역은 상기 바닥 프레임(112)에 형성된 상기 가이드 레일에 의해 가이드 된다. 이를 위해, 기판 지지부(120)의 하면 가장자리 영역에는 상기 가이드 레일이 삽입되는 가이드 홈이 형성되어 있다.The substrate support 120 may be fixed to the bottom frame 112 or be movable. When the substrate supporting part 120 is movably installed in the bottom frame 112, the substrate supporting part 120 is moved in a predetermined direction (for example, counterclockwise) with respect to the center of the bottom frame 112 Direction), that is, to rotate. In this case, the edge region of the substrate support 120 is guided by the guide rails formed in the bottom frame 112. To this end, a guide groove into which the guide rail is inserted is formed in a bottom edge region of the substrate supporting portion 120.

상기 챔버 리드(130)는 공정 챔버(110)의 상부에 설치되어 공정 공간을 밀폐시킨다. 그리고, 챔버 리드(130)는 소스 가스 분사부(140)와 반응 가스 분사부(150) 및 퍼지 가스 분사부(160) 각각을 분리 가능하게 지지한다. 이를 위해, 챔버 리드(130)는 리드 프레임(Lid Frame; 131), 제 1 내지 제 3 모듈 장착부(133, 135, 137)를 포함하여 구성된다.The chamber lid 130 is installed at an upper portion of the process chamber 110 to seal the process space. The chamber lid 130 detachably supports the source gas injecting unit 140, the reaction gas injecting unit 150, and the purge gas injecting unit 160, respectively. To this end, the chamber lid 130 includes a lead frame 131, and first to third module mounting portions 133, 135, and 137.

리드 프레임(131)은 원판 형태로 형성되어 공정 챔버(110)의 상부를 덮음으로써 공정 챔버(110)에 의해 마련되는 공정 공간을 밀폐시킨다.The lead frame 131 is formed in a disc shape to cover the upper portion of the process chamber 110 to seal the process space provided by the process chamber 110.

제 1 모듈 장착부(133)는 리드 프레임(131)의 일측부에 형성되어 소스 가스 분사부(140)를 분리 가능하게 지지한다. 이를 위해, 제 1 모듈 장착부(133)는 리드 프레임(131)의 중심점을 기준으로 리드 프레임(131)의 일측부에 일정한 간격을 가지도록 방사 형태로 배치된 복수의 제 1 모듈 장착 홀(133a)을 포함하여 이루어진다. 상기 복수의 제 1 모듈 장착 홀(133a) 각각은 평면적으로 직사각 형태를 가지도록 리드 프레임(131)을 관통하여 형성된다. The first module mounting portion 133 is formed on one side of the lead frame 131 to detachably support the source gas injecting portion 140. The first module mounting portion 133 includes a plurality of first module mounting holes 133a arranged radially to one side of the lead frame 131 with respect to a center point of the lead frame 131, . Each of the plurality of first module mounting holes 133a is formed to penetrate the lead frame 131 so as to have a rectangular shape in a plan view.

제 2 모듈 장착부(135)는 리드 프레임(131)의 타측부에 형성되어 반응 가스 분사부(150)를 분리 가능하게 지지한다. 이를 위해, 제 2 모듈 장착부(135)는 리드 프레임(131)의 중심점을 기준으로 리드 프레임(131)의 타측부에 일정한 간격을 가지도록 방사 형태로 배치된 복수의 제 2 모듈 장착 홀(135a)을 포함하여 이루어진다. 상기 복수의 제 2 모듈 장착 홀(135a) 각각은 평면적으로 직사각 형태를 가지도록 리드 프레임(131)을 관통하여 형성된다.The second module mounting part 135 is formed on the other side of the lead frame 131 to detachably support the reaction gas injection part 150. To this end, the second module mounting portion 135 includes a plurality of second module mounting holes 135a, which are radially arranged at regular intervals on the other side of the lead frame 131 with respect to the center point of the lead frame 131, . Each of the plurality of second module mounting holes 135a is formed through the lead frame 131 so as to have a rectangular shape in a plan view.

전술한 상기 복수의 제 1 모듈 장착 홀(133a)과 상기 복수의 제 2 모듈 장착 홀(135a)은 제 3 모듈 장착부(137)를 사이에 두고 서로 대칭되도록 리드 프레임(131)에 형성될 수 있다.The plurality of first module mounting holes 133a and the plurality of second module mounting holes 135a may be formed in the lead frame 131 so as to be symmetrical with each other with the third module mounting portion 137 interposed therebetween .

제 3 모듈 장착부(137)는 상기 제 1 및 제 2 모듈 장착부(133, 135) 사이에 배치되도록 리드 프레임(131)의 중앙부에 형성되어 퍼지 가스 분사부(160)를 분리 가능하게 지지한다. 이를 위해, 제 3 모듈 장착부(137)는 리드 프레임(131)의 중앙부에 직사각 형태로 형성된 제 3 모듈 장착 홀(137a)을 포함하여 구성된다.The third module mounting portion 137 is formed at a central portion of the lead frame 131 so as to be disposed between the first and second module mounting portions 133 and 135 to detachably support the purge gas injecting portion 160. To this end, the third module mounting portion 137 includes a third module mounting hole 137a formed at the center of the lead frame 131 in a rectangular shape.

제 3 모듈 장착 홀(137a)은 상기 제 1 및 제 2 모듈 장착부(133, 135) 사이를 가로지르도록 리드 프레임(131)의 중앙부를 관통하여 평면적으로 직사각 형태로 형성된다.The third module mounting hole 137a extends through the center of the lead frame 131 so as to cross the first and second module mounting portions 133 and 135 and is formed in a rectangular shape in a plan view.

도 2에서, 챔버 리드(130)는 3개의 제 1 모듈 장착 홀(133a)과 3개의 제 2 모듈 장착 홀(135a)을 구비하는 것으로 도시되었지만, 이에 한정되지 않고, 챔버 리드(130)는 2개 이상의 제 1 모듈 장착 홀과 2개 이상의 제 2 모듈 장착 홀을 구비할 수 있다. 이하의 본 발명의 제 1 실시 예의 기판 처리 장치에 대한 설명에서는, 챔버 리드(130)가 3개의 제 1 모듈 장착 홀(133a)과 3개의 제 2 모듈 장착 홀(135a)을 구비하는 것으로 가정하여 설명하기로 한다.2, the chamber lid 130 is illustrated as having three first module mounting holes 133a and three second module mounting holes 135a, but not limited thereto, the chamber lid 130 may have two At least two first module mounting holes and at least two second module mounting holes. In the following description of the substrate processing apparatus of the first embodiment of the present invention, it is assumed that the chamber lid 130 has three first module mounting holes 133a and three second module mounting holes 135a I will explain.

전술한 공정 챔버(110) 및 챔버 리드(130)는 도 2에 도시된 것처럼 원형 구조로 형성될 수도 있지만, 6각형과 같은 다각형 구조 또는 타원형 구조로 형성될 수도 있다. 이때, 6각형과 같은 다각형 구조일 경우 공정 챔버(110)는 복수로 분할 결합되는 구조를 가질 수 있다.The process chamber 110 and the chamber lid 130 may be formed in a circular structure as shown in FIG. 2, but may be formed in a polygonal structure such as a hexagonal shape or an elliptical structure. In this case, in the case of a polygonal structure such as a hexagonal shape, the process chamber 110 may have a structure in which a plurality of process chambers 110 are dividedly coupled.

상기 소스 가스 분사부(140)는 전술한 챔버 리드(130)의 제 1 모듈 장착부(133)에 분리 가능하게 설치되어 기판 지지부(120)에 의해 순차적으로 이동되는 기판(W)에 소스 가스(SG)를 분사한다. 즉, 소스 가스 분사부(140)는 챔버 리드(130)와 기판 지지부(120) 사이의 공간에 정의된 복수의 소스 가스 분사 영역(120a) 각각에 소스 가스(SG)를 국부적으로 하향 분사함으로써 기판 지지부(120)의 구동에 따라 복수의 소스 가스 분사 영역(120a) 각각의 하부를 통과하는 기판(W)에 소스 가스(SG)를 분사한다. 이를 위해, 소스 가스 분사부(140)는 전술한 복수의 제 1 모듈 장착 홀(133a) 각각에 분리 가능하게 장착되어 상기 소스 가스(SG)를 하향 분사하는 제 1 내지 제 3 소스 가스 분사 모듈(140a, 140b, 140c)을 포함하여 구성된다.The source gas injecting unit 140 is connected to the substrate W which is detachably installed in the first module mounting part 133 of the chamber lid 130 and is sequentially moved by the substrate supporting part 120, ). That is, the source gas injecting section 140 locally injects the source gas SG downward into each of the plurality of source gas injection regions 120a defined in the space between the chamber lid 130 and the substrate support 120, The source gas SG is sprayed onto the substrate W passing under each of the plurality of source gas injection regions 120a in accordance with the driving of the support portion 120. [ The source gas injection unit 140 includes first to third source gas injection modules (hereinafter, referred to as " first to third source gas injection modules ") which are detachably mounted on the plurality of first module mounting holes 133a, 140a, 140b, 140c.

제 1 내지 제 3 소스 가스 분사 모듈(140a, 140b, 140c) 각각은 가스 분사 프레임(141), 복수의 가스 공급 홀(143), 및 밀봉 부재(145)를 포함하여 구성된다.Each of the first to third source gas injection modules 140a, 140b and 140c includes a gas injection frame 141, a plurality of gas supply holes 143, and a sealing member 145.

가스 분사 프레임(141)은 하면 개구부를 가지도록 상자 형태로 형성되어 상기 제 1 모듈 장착 홀(133a)에 분리 가능하게 삽입된다. 즉, 가스 분사 프레임(141)은 볼트에 의해 제 1 모듈 장착 홀(133a) 주변의 리드 프레임(131)에 분리 가능하게 장착되는 접지 플레이트(141a), 및 가스 분사 공간(GSS)을 마련하도록 접지 플레이트(141a)의 하면 가장자리 부분으로부터 수직하게 돌출되어 제 1 모듈 장착 홀(133a)에 삽입되는 접지 측벽(141b)으로 이루어진다. 이러한 가스 분사 프레임(141)은 챔버 리드(130)의 리드 프레임(131)을 통해 전기적으로 접지된다.The gas injection frame 141 is formed in a box shape having a bottom opening and is detachably inserted into the first module mounting hole 133a. That is, the gas injection frame 141 includes a ground plate 141a, which is detachably mounted to the lead frame 131 around the first module mounting hole 133a by bolts, and a ground plate 141b, And a ground side wall 141b vertically protruding from a bottom edge of the plate 141a and inserted into the first module mounting hole 133a. The gas injection frame 141 is electrically grounded through the lead frame 131 of the chamber lid 130.

상기 가스 분사 프레임(141)의 하면, 즉 상기 접지 측벽(141b)의 하면은 챔버 리드(130)의 하면과 동일 선상에 위치하여 기판 지지부(120)에 지지된 기판(W)의 상면으로부터 제 1 거리(d1)만큼 이격된다. 한편, 상기 접지 측벽(141b)의 하면은 박막 증착 특성에 따라 챔버 리드(130)의 하면으로부터 소정 높이를 가지도록 기판 지지부(120) 쪽으로 돌출되어 상기 기판(W)의 상면으로부터 소정 거리만큼 이격될 수 있다.The lower surface of the gas injection frame 141, that is, the lower surface of the ground side wall 141b, is positioned on the same line as the lower surface of the chamber lead 130, And is spaced apart by the distance d1. The lower surface of the ground sidewall 141b protrudes toward the substrate supporter 120 with a predetermined height from the lower surface of the chamber lid 130 according to the thin film deposition characteristics and is spaced apart from the upper surface of the substrate W by a predetermined distance .

복수의 가스 공급 홀(143)은 가스 분사 프레임(141)의 상면, 즉 접지 플레이트(141a)를 관통하도록 형성되어 가스 분사 프레임(141)의 내부에 마련되는 가스 분사 공간(GSS)에 연통된다. 이러한 복수의 가스 공급 홀(143)은 외부의 가스 공급 장치(미도시)로부터 공급되는 소스 가스(SG)를 가스 분사 공간(GSS)에 공급함으로써 소스 가스(SG)가 가스 분사 공간(GSS)을 통해 상기 소스 가스 분사 영역(120a)에 하향 분사되도록 한다. 상기 소스 가스 분사 영역(120a)에 하향 분사되는 소스 가스(SG)는 기판 지지부(120)의 중심부로부터 기판 지지부(120)의 측부에 마련된 상기 펌핑 포트(114) 쪽으로 흐르게 된다.The plurality of gas supply holes 143 are formed so as to pass through the upper surface of the gas injection frame 141, that is, the ground plate 141a, and communicate with the gas injection space GSS provided inside the gas injection frame 141. The plurality of gas supply holes 143 supply the source gas SG supplied from an external gas supply device (not shown) to the gas injection space GSS so that the source gas SG is supplied to the gas injection space GSS To the source gas injection region 120a. The source gas SG injected downward into the source gas injection region 120a flows toward the pumping port 114 provided at the side of the substrate supporting unit 120 from the center of the substrate supporting unit 120. [

상기 소스 가스는 기판(W) 상에 증착될 박막의 주요 재질을 포함하여 이루어지는 것으로, 실리콘(Si), 티탄족 원소(Ti, Zr, Hf 등), 또는 알루미늄(Al) 등의 가스로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 실리콘(Si) 물질을 포함하는 소스 가스는 실란(Silane; SiH4), 디실란(Disilane; Si2H6), 트리실란(Trisilane; Si3H8), TEOS(Tetraethylorthosilicate), DCS(Dichlorosilane), HCD(Hexachlorosilane), TriDMAS(Tri-dimethylaminosilane) 및 TSA(Trisilylamine) 등이 될 수 있다. 이러한 상기 소스 가스는 기판(W)에 증착될 박막의 증착 특성에 따라 질소(N2), 아르곤(Ar), 제논(Ze), 또는 헬륨(He) 등의 비반응성 가스를 더 포함하여 이루어질 수도 있다.The source gas includes a main material of a thin film to be deposited on a substrate W and may be formed of a gas such as silicon (Si), a titanium group element (Ti, Zr, Hf, etc.) have. For example, a source gas containing a silicon (Si) material may be a silicon compound such as silane (SiH4), disilane (Si2H6), trisilane (Si3H8), tetraethylorthosilicate (TEOS), dichlorosilane (DCS) Hexachlorosilane, Tri-dimethylaminosilane (TriDMAS), and Trisilylamine (TSA). The source gas may further include a non-reactive gas such as nitrogen (N 2), argon (Ar), xenon (Ze), or helium (He) depending on the deposition characteristics of the thin film to be deposited on the substrate .

밀봉 부재(145)는 상기 가스 분사 프레임(141)과 챔버 리드(130) 사이, 즉 상기 가스 분사 프레임(141)과 제 1 모듈 장착 홀(133a) 사이를 밀봉하는 역할을 하는 것으로, 오-링(O-Ring)으로 이루어질 수 있다.The sealing member 145 serves to seal between the gas injection frame 141 and the chamber lid 130, that is, between the gas injection frame 141 and the first module mounting hole 133a. (O-Ring).

상기 반응 가스 분사부(150)는 전술한 챔버 리드(130)의 제 2 모듈 장착부(135)에 분리 가능하게 설치되어 기판 지지부(120)에 의해 순차적으로 이동되는 기판(W)에 반응 가스(RG)를 분사한다. 즉, 반응 가스 분사부(150)는 전술한 소스 가스 분사 영역(120a)과 공간적으로 분리되도록 챔버 리드(130)와 기판 지지부(120) 사이의 공간에 정의된 복수의 반응 가스 분사 영역(120b) 각각에 반응 가스(RG)를 국부적으로 하향 분사함으로써 기판 지지부(120)의 구동에 따라 복수의 반응 가스 분사 영역(120b) 각각의 하부를 통과하는 기판(W)에 반응 가스(RG)를 분사한다. 이를 위해, 반응 가스 분사부(150)는 전술한 복수의 제 2 모듈 장착 홀(135a) 각각에 분리 가능하게 장착되어 상기 반응 가스(RG)를 하향 분사하는 제 1 내지 제 3 반응 가스 분사 모듈(150a, 150b, 150c)을 포함하여 구성된다.The reactive gas spraying unit 150 is removably installed on the second module mounting unit 135 of the chamber lid 130 and is mounted on the substrate W sequentially moved by the substrate supporting unit 120, ). That is, the reaction gas spraying unit 150 includes a plurality of reaction gas spraying areas 120b defined in the space between the chamber lid 130 and the substrate supporting part 120 so as to be spatially separated from the source gas spraying area 120a, The reactive gas RG is locally sprayed downward on each of the plurality of reactive gas injection regions 120b so that the reaction gas RG is sprayed onto the substrate W passing through the lower portion of each of the plurality of reactive gas injection regions 120b in accordance with the driving of the substrate supporting portion 120 . To this end, the reaction gas spraying unit 150 includes first to third reaction gas spraying modules (hereinafter referred to as " first to third spraying units ") that are detachably mounted on each of the plurality of second module mounting holes 135a to spray the reaction gas RG downward 150a, 150b, and 150c.

제 1 내지 제 3 반응 가스 분사 모듈(150a, 150b, 150c) 각각은 전술한 챔버 리드(130)의 제 2 모듈 장착 홀(135a)에 분리 가능하게 장착되어 외부의 가스 공급 장치(미도시)로부터 공급되는 반응 가스(RG)를 상기 반응 가스 분사 영역(120b)에 하향 분사하는 것을 제외하고는, 전술한 제 1 내지 제 3 소스 가스 분사 모듈(140a, 140b, 140c) 각각과 동일하게 가스 분사 프레임(141), 복수의 가스 공급 홀(143), 및 밀봉 부재(145)를 포함하여 구성된다. 이에 따라, 제 1 내지 제 3 반응 가스 분사 모듈(150a, 150b, 150c) 각각의 구성 요소들에 대한 설명은 전술한 소스 가스 분사 모듈(140a, 140b, 140c)에 대한 설명으로 대신하기로 한다.Each of the first to third reaction gas injection modules 150a, 150b and 150c is detachably mounted on the second module mounting hole 135a of the chamber lead 130 and is connected to an external gas supply device (not shown) Similar to each of the first to third source gas injection modules 140a, 140b, and 140c described above, except that the reactive gas RG is injected downward into the reactive gas injection region 120b, A plurality of gas supply holes 143, and a sealing member 145, as shown in FIG. Accordingly, the components of the first to third reaction gas injection modules 150a, 150b, and 150c will be described instead of the source gas injection modules 140a, 140b, and 140c described above.

상기 반응 가스 분사부(150)에 있어서, 상기 가스 분사 프레임(141)의 하면, 즉 상기 접지 측벽(141b)의 하면은 챔버 리드(130)의 하면과 동일 선상에 위치하여 기판 지지부(120)에 지지된 기판(W)의 상면으로부터 제 1 거리(d1)만큼 이격된다. 한편, 상기 접지 측벽(141b)의 하면은 박막 증착 특성에 따라 챔버 리드(130)의 하면으로부터 소정 높이를 가지도록 기판 지지부(120) 쪽으로 돌출되어 상기 기판(W)의 상면으로부터 소정 거리만큼 이격될 수 있다. 이 경우, 상기 소스 가스 분사부(140)의 하면과 상기 반응 가스 분사부(150)의 하면은 기판(W)의 상면으로부터 동일한 거리만큼 이격되거나, 서로 다른 거리만큼 이격될 수 있다.The lower surface of the gas injection frame 141, that is, the lower surface of the ground side wall 141b, is located on the same line as the lower surface of the chamber lid 130, Is spaced a first distance (d1) from the top surface of the supported substrate (W). The lower surface of the ground sidewall 141b protrudes toward the substrate supporter 120 with a predetermined height from the lower surface of the chamber lid 130 according to the thin film deposition characteristics and is spaced apart from the upper surface of the substrate W by a predetermined distance . In this case, the lower surface of the source gas spraying unit 140 and the lower surface of the reactive gas spraying unit 150 may be spaced apart from each other by the same distance from the upper surface of the substrate W, or may be spaced apart from each other.

상기 반응 가스 분사부(150)로부터 상기 반응 가스 분사 영역(120b)에 하향 분사되는 반응 가스(RG)는 기판 지지부(120)의 중심부로부터 기판 지지부(120)의 측부에 마련된 상기 펌핑 포트(114) 쪽으로 흐르게 된다.The reaction gas RG injected downward from the reaction gas injection unit 150 to the reaction gas injection region 120b is injected from the center of the substrate support unit 120 into the pumping port 114 provided on the side of the substrate support unit 120, Lt; / RTI >

상기 반응 가스(RG)는 기판(W) 상에 증착될 박막의 일부 재질을 포함하도록 이루어져 상기 소스 가스(SG)와 반응하여 최종적인 박막을 형성하는 가스로서, 수소(H2), 질소(N2), 산소(O2), 이산화질소(N2O), 암모니아(NH3), 물(H2O), 또는 오존(O3) 등으로 이루어질 수 있다. 이러한 반응 가스(RG)는 기판(W)에 증착될 박막의 증착 특성에 따라 질소(N2), 아르곤(Ar), 제논(Ze), 또는 헬륨(He) 등의 비반응성 가스를 더 포함하여 이루어질 수도 있다.The reactive gas RG includes a part of the thin film to be deposited on the substrate W and reacts with the source gas SG to form a final thin film. The reactive gas RG includes hydrogen (H2), nitrogen (N2) , Oxygen (O 2), nitrogen dioxide (N 2 O), ammonia (NH 3), water (H 2 O), or ozone (O 3). The reactive gas RG may further include a non-reactive gas such as nitrogen (N 2), argon (Ar), xenon (Ze), or helium (He) depending on the deposition characteristics of the thin film to be deposited on the substrate It is possible.

전술한 소스 가스 분사부(140)로부터 분사되는 소스 가스(SG)의 분사량과 상기 반응 가스 분사부(150)로부터 분사되는 반응 가스(RG)의 분사량은 상이하게 설정될 수 있으며, 이를 통해 기판(W)에서 이루어지는 소스 가스와 반응 가스의 반응 속도를 조절할 수 있다. 이 경우, 전술한 소스 가스 분사부(140)와 반응 가스 분사부(150)는 서로 다른 면적을 가지는 가스 분사 모듈로 이루어지거나, 서로 다른 개수의 가스 분사 모듈로 이루어질 수 있다.The injection amount of the source gas SG injected from the source gas injection part 140 and the injection amount of the reaction gas RG injected from the reaction gas injection part 150 may be set differently from each other, The reaction rate of the source gas and the reaction gas can be controlled. In this case, the source gas injection unit 140 and the reaction gas injection unit 150 may be formed of gas injection modules having different areas, or may be formed of different numbers of gas injection modules.

상기 퍼지 가스 분사부(160)는 전술한 챔버 리드(130)의 제 3 모듈 장착부(137)에 분리 가능하게 설치되어 상기 소스 가스 분사부(140)와 상기 반응 가스 분사부(150) 사이에 대응되는 공정 챔버(110)의 공정 공간에 퍼지 가스(PG)를 하향 분사함으로써 소스 가스(SG)와 반응 가스(RG)를 공간적으로 분리하여 혼합을 방지하기 위한 가스 장벽을 형성한다. 즉, 반응 가스 분사부(160)는 상기 소스 가스 분사 영역(120a)과 상기 반응 가스 분사 영역(120b) 사이에 대응되도록 챔버 리드(130)와 기판 지지부(120) 사이의 공간에 정의된 퍼지 가스 분사 영역(120c)에 퍼지 가스(PG)를 하향 분사하여 가스 장벽을 형성함으로써 상기 소스 가스(SG)와 반응 가스(RG)가 기판(W)으로 하향 분사되는 도중에 서로 혼합되는 것을 방지한다. 이를 위해, 퍼지 가스 분사부(160)는 하우징(161), 퍼지 가스 공급 홀(163), 및 밀봉 부재(165)를 포함하여 구성된다.The purge gas spraying unit 160 is detachably installed in the third module mounting part 137 of the chamber lid 130 so as to correspond to the space between the source gas spraying part 140 and the reactive gas spraying part 150 The source gas SG and the reactive gas RG are spatially separated by spraying the purge gas PG downward into the process space of the process chamber 110 to form a gas barrier for preventing mixing. That is, the reactive gas injecting unit 160 injects the purge gas defined in the space between the chamber lid 130 and the substrate supporter 120 so as to correspond to the space between the source gas injection area 120a and the reaction gas injection area 120b The source gas SG and the reactive gas RG are prevented from mixing with each other during the downward spraying of the substrate W onto the substrate W by forming the gas barrier by injecting the purge gas PG downward into the injection region 120c. To this end, the purge gas injecting section 160 is constituted to include a housing 161, a purge gas supply hole 163, and a sealing member 165.

하우징(161)은 하면 개구부를 가지도록 상자 형태로 형성되어 상기 제 3 모듈 장착 홀(137a)에 분리 가능하게 삽입된다. 즉, 하우징(161)은 볼트에 의해 제 3 모듈 장착 홀(137a) 주변의 리드 프레임(131)에 분리 가능하게 장착되는 하우징 플레이트(161a), 및 퍼지 가스 분사 공간(PGSS)을 마련하도록 하우징 플레이트(161a)의 하면 가장자리 부분으로부터 수직하게 돌출되어 제 3 모듈 장착 홀(137a)에 삽입되는 하우징 측벽(161b)으로 이루어진다.The housing 161 is formed in a box shape having a bottom opening and is detachably inserted into the third module mounting hole 137a. That is, the housing 161 includes a housing plate 161a, which is detachably mounted to the lead frame 131 around the third module mounting hole 137a by bolts, and a housing plate 161a, And a housing side wall 161b which is vertically protruded from a bottom edge portion of the first module mounting hole 161a and is inserted into the third module mounting hole 137a.

상기 하우징(161)의 하면, 즉 상기 하우징 측벽(161b)의 하면은 소정 높이(h1)를 가지도록 챔버 리드(130)의 하면으로부터 기판 지지부(120) 쪽으로 돌출되어 기판 지지부(120)에 지지된 기판(W)의 상면으로부터 제 2 거리(d2)만큼 이격된다. 이때, 상기 퍼지 가스 분사부(160)의 하면과 기판(W)의 상면 사이의 제 2 거리(d2)는 전술한 상기 소스 가스 분사부(140)의 하면과 상기 반응 가스 분사부(150)의 하면 각각과 기판(W)의 상면 사이의 거리(d1)보다 상대적으로 가깝도록 설정된다.The lower surface of the housing 161, that is, the lower surface of the housing side wall 161b, protrudes from the lower surface of the chamber lid 130 toward the substrate supporting portion 120 to have a predetermined height h1 and is supported by the substrate supporting portion 120 And is spaced apart from the upper surface of the substrate W by a second distance d2. The second distance d2 between the lower surface of the purge gas spraying unit 160 and the upper surface of the substrate W is shorter than the distance between the lower surface of the source gas spraying unit 140 and the lower surface of the reaction gas spraying unit 150 And the distance d1 between the upper surface of the substrate W and the upper surface of the substrate W, respectively.

복수의 퍼지 가스 공급 홀(163)은 하우징(161)의 상면, 즉 하우징 플레이트(161a)를 관통하도록 형성되어 하우징(161)의 내부에 마련되는 퍼지 가스 분사 공간(PGSS)에 연통된다. 이러한 복수의 퍼지 가스 공급 홀(163)은 외부의 가스 공급 장치(미도시)로부터 공급되는 퍼지 가스(PG)를 퍼지 가스 분사 공간(PGSS)에 공급함으로써 퍼지 가스(PG)가 퍼지 가스 분사 공간(PGSS)을 통해 상기 퍼지 가스 분사 영역(120c)에 하향 분사되어 상기 소스 가스 분사 영역(120a)과 상기 반응 가스 분사 영역(120b) 사이에 가스 장벽을 형성함과 아울러 상기 소스 가스 분사 영역(120a)과 상기 반응 가스 분사 영역(120b) 각각에 분사되는 소스 가스(SG)와 반응 가스(RG) 각각이 기판 지지부(120)의 측부에 마련된 상기 펌핑 포트(114) 쪽으로 흐르도록 한다.The plurality of purge gas supply holes 163 are communicated with the purge gas injection space PGSS formed on the upper surface of the housing 161, that is, the housing plate 161a and provided inside the housing 161. The plurality of purge gas supply holes 163 supply the purge gas PG supplied from an external gas supply device (not shown) to the purge gas injection space PGSS so that the purge gas PG is supplied to the purge gas injection space The gas is injected downward into the purge gas injection region 120c through the PGSS to form a gas barrier between the source gas injection region 120a and the reaction gas injection region 120b and the source gas injection region 120a, The source gas SG and the reactive gas RG injected into the reaction gas injection region 120b respectively flow toward the pumping port 114 provided on the side of the substrate supporting portion 120. [

상기 퍼지 가스(PG)는 질소(N2), 아르곤(Ar), 제논(Ze), 또는 헬륨(He) 등의 비반응성 가스로 이루어질 수 있다.The purge gas PG may be made of a non-reactive gas such as nitrogen (N 2), argon (Ar), xenon (Ze), or helium (He)

밀봉 부재(165)는 상기 하우징(161)과 챔버 리드(130) 사이, 즉 상기 하우징(161)과 제 3 모듈 장착 홀(137a) 사이를 밀봉하는 역할을 하는 것으로, 오-링(O-Ring)으로 이루어질 수 있다.The sealing member 165 serves to seal between the housing 161 and the chamber lid 130, that is, between the housing 161 and the third module mounting hole 137a. The O- ).

이와 같은, 상기 퍼지 가스 분사부(160)는 상기 소스 가스 분사부(140)와 상기 반응 가스 분사부(150) 각각보다 상대적으로 기판 지지부(120)에 가깝게 설치되어 기판(W)에 대한 소스 가스와 반응 가스 각각의 분사 거리보다 상대적으로 가까운 분사 거리(예를 들어, 소스 가스의 분사 거리의 절반 이하)에서 상기 퍼지 가스 분사 영역(120c)에 퍼지 가스(PG)를 분사함으로써 상기 소스 가스(SG)와 반응 가스(RG)가 기판(W)으로 분사되는 도중에 서로 혼합되는 것을 방지한다. 이때, 상기 퍼지 가스 분사부(160)로부터 분사되는 퍼지 가스(PG)의 분사 압력은 상기 소스 가스(SG)와 상기 반응 가스(RG)의 분사 압력보다 높을 수 있다. 이 경우, 퍼지 가스(PG)의 높은 분사 압력에 의해 상기 소스 가스(SG)와 반응 가스(RG) 사이의 공간 분할이 더욱 용이할 수 있다.The purge gas spraying unit 160 may be disposed closer to the substrate supporting unit 120 than the source gas spraying unit 140 and the reactive gas spraying unit 150, (PG) to the purge gas injection region 120c at an injection distance (for example, a half of the injection distance of the source gas) that is relatively close to the injection distance of each of the reaction gases ) And the reaction gas (RG) are mixed with each other while being sprayed onto the substrate (W). At this time, the injection pressure of the purge gas PG injected from the purge gas injecting unit 160 may be higher than the injection pressure of the source gas SG and the reactive gas RG. In this case, the space division between the source gas SG and the reaction gas RG can be further facilitated by the high injection pressure of the purge gas PG.

구체적으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 소스 가스 분사부(140)와 상기 반응 가스 분사부(150) 각각은 제 1 갭(Gap; G1)을 가지도록 기판 지지부(120) 상에 배치되고, 상기 퍼지 가스 분사부(160)는 상기 제 1 갭(G1)보다 좁은 제 2 갭(G2)을 가지도록 기판 지지부(120) 상에 배치된다. 이에 따라, 상기 퍼지 가스 분사부(160)로부터 분사되는 퍼지 가스(PG)는 상기 소스 가스(SG)와 상기 반응 가스(RG) 각각을 전술한 펌핑 포트(114l; 도 2 참조)로 흐르게 하여 상기 소스 가스(SG)와 상기 반응 가스(RG)가 기판(W)으로 분사되는 도중에 서로 혼합을 방지한다. 따라서, 기판 지지부(120)의 구동에 따라 이동되는 복수의 기판(W) 각각은 퍼지 가스(PG)에 의해 분리되는 상기 소스 가스(SG)와 상기 반응 가스(RG) 각각에 순차적으로 노출됨으로써 각 기판(W)에는 소스 가스(SG)와 반응 가스(RG)의 상호 반응에 따른 ALD(Atomic Layer Deposition) 증착 공정에 의해 단층 또는 복층의 박막이 증착된다. 여기서, 상기 박막은 고유전막, 절연막, 금속막 등이 될 수 있다.5, the source gas injecting unit 140 and the reactive gas injecting unit 150 are disposed on the substrate supporting unit 120 so as to have a first gap G1 , The purge gas spraying part 160 is disposed on the substrate supporting part 120 so as to have a second gap G2 narrower than the first gap G1. The purge gas PG injected from the purge gas injecting unit 160 flows the source gas SG and the reactive gas RG into the pumping port 1141 The source gas SG and the reactive gas RG are prevented from mixing with each other while being sprayed onto the substrate W. [ Each of the plurality of substrates W moved in accordance with the driving of the substrate supporter 120 is sequentially exposed to the source gas SG and the reactive gas RG separated by the purge gas PG, A single layer or a multilayer thin film is deposited on the substrate W by an ALD (Atomic Layer Deposition) deposition process according to mutual reaction of the source gas SG and the reaction gas RG. Here, the thin film may be a high-k film, an insulating film, a metal film, or the like.

이상과 같은, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 이용한 기판 처리 방법을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.The substrate processing method using the substrate processing apparatus according to the first embodiment of the present invention will now be described briefly.

먼저, 복수의 기판(W)을 기판 지지부(120)에 일정한 간격으로 로딩시켜 안착시킨다.First, a plurality of substrates W are loaded on the substrate supporter 120 at regular intervals to be placed thereon.

그런 다음, 복수의 기판(W)이 로딩되어 안착된 기판 지지부(120)를 구동하여 복수의 기판(W)을 챔버 리드(130)의 하부에서 소정 방향(예를 들어, 반시계 방향)으로 이동시키면서, 전술한 퍼지 가스 분사부(160)를 통해 퍼지 가스 분사 영역(120c)에 퍼지 가스(SG)를 하향 분사하고, 전술한 소스 가스 분사부(140)를 통해 소스 가스 분사 영역(120a)에 소스 가스(SG)를 하향 분사함과 동시에 전술한 반응 가스 분사부(150)를 통해 반응 가스 분사 영역(120b)에 반응 가스(RG)를 하향 분사한다. 이에 따라, 상기 소스 가스(SG)와 상기 반응 가스(RG)는 상기 퍼지 가스(PG)에 의해 공정 공간 내에서 공간적으로 분리되어 서로 혼합되지 않고 기판 지지부(120)의 위를 통과하여 펌핑 포트(114) 쪽으로 흐르게 된다. 그리고, 각 기판(W)은 기판 지지부(120)의 구동에 따른 소정의 이동 속도에 따라 소스 가스 분사 영역(120a)과 퍼지 가스 분사 영역(120c), 및 반응 가스 분사 영역(120b)을 순차적으로 통과함으로써 기판(W)에서는 소스 가스(SG)와 반응 가스(RG)의 상호 반응에 따른 ALD 증착 공정에 따라 단층 또는 복층의 박막이 증착된다.A plurality of substrates W are loaded and driven to move the substrate support 120 in a predetermined direction (for example, counterclockwise) from the bottom of the chamber lid 130 by driving the substrate support 120 The purge gas SG is injected downward into the purge gas injection region 120c through the purge gas injecting section 160 described above and is injected into the source gas injection region 120a through the source gas injecting section 140 described above The source gas SG is injected downward and the reaction gas RG is injected downward into the reaction gas injection region 120b through the reaction gas injection unit 150 described above. Accordingly, the source gas SG and the reactive gas RG are spatially separated in the process space by the purge gas PG and are not mixed with each other. The source gas SG and the reactive gas RG pass over the substrate support 120, 114). Each of the substrates W sequentially irradiates the source gas injection region 120a, the purge gas injection region 120c, and the reaction gas injection region 120b in accordance with a predetermined moving speed of the substrate supporting unit 120 A single layer or a multilayer thin film is deposited on the substrate W according to the ALD deposition process according to mutual reaction of the source gas SG and the reaction gas RG.

이상과 같은, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 기판 처리 장치 및 이를 이용한 기판 처리 방법은 퍼지 가스(PG)를 이용하여 기판 지지부(120) 상으로 분사되는 소스 가스(SG)와 반응 가스(RG)가 서로 혼합되는 것을 방지함으로써 기판 지지부(120)의 구동에 따라 복수의 기판(W) 각각에서 ALD 증착 공정이 수행되도록 한다. 따라서, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 기판 처리 장치 및 이를 이용한 기판 처리 방법은 기판에 증착되는 박막의 막질 특성을 균일하게 하고 박막의 막질 제어를 용이하게 할 수 있다. 특히, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 기판 처리 장치 및 이를 이용한 기판 처리 방법은 기판 지지부가 1000RPM 이상의 속도로 구동되어 기판의 이동 속도가 빠르더라도 퍼지 가스(PG)에 의해 소스 가스(SG)와 반응 가스(RG)의 혼합이 방지되므로 기판에 대한 ALD 증착 공정을 고속으로 수행할 수 있다.
The substrate processing apparatus according to the first embodiment of the present invention and the substrate processing method using the same according to the first embodiment of the present invention are characterized in that the source gas SG injected onto the substrate support 120 using the purge gas PG and the reactive gas RG The ALD deposition process is performed on each of the plurality of substrates W in accordance with the driving of the substrate supporting unit 120. Therefore, the substrate processing apparatus according to the first embodiment of the present invention and the substrate processing method using the same can uniformize the film quality of the thin film deposited on the substrate and facilitate the film quality control of the thin film. Particularly, in the substrate processing apparatus and the substrate processing method using the substrate processing apparatus according to the first embodiment of the present invention, even if the substrate supporting portion is driven at a speed of 1000 RPM or more and the moving speed of the substrate is fast, The mixing of the reaction gas (RG) is prevented, so that the ALD deposition process for the substrate can be performed at a high speed.

도 6은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 평면도로서, 이는 전술한 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 기판 처리 장치에서, 소스 가스 분사부(140)와 반응 가스 분사부(150) 및 퍼지 가스 분사부(160)의 구조를 변경하여 형성한 것이다. 이하에서는, 소스 가스 분사부(140)와 반응 가스 분사부(150) 및 퍼지 가스 분사부(160)의 구조 변경에 대해서만 설명하기로 한다.6 is a plan view schematically showing a substrate processing apparatus according to the second embodiment of the present invention. In the substrate processing apparatus according to the first embodiment of the present invention described above, the source gas spraying unit 140 and the reactive gas The purge gas injection unit 160, and the purge gas injection unit 160 are modified. Only the structure change of the source gas injecting section 140, the reaction gas injecting section 150, and the purge gas injecting section 160 will be described.

먼저, 전술한 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 기판 처리 장치에서는, 소스 가스 분사부(140)와 반응 가스 분사부(150) 각각이 퍼지 가스 분사부(160)를 사이에 두고 서로 대칭되도록 3개의 가스 분사 모듈로 이루어지는 것으로 설명하였다.In the substrate processing apparatus according to the first embodiment of the present invention described above, the source gas spraying unit 140 and the reactive gas spraying unit 150 are disposed so as to be symmetrical with respect to each other with the purge gas spraying unit 160 interposed therebetween. Gas injection module.

반면에, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 기판 처리 장치에서는, 소스 가스 분사부(140)와 반응 가스 분사부(150) 각각이 퍼지 가스 분사부(160)를 사이에 두고 배치되되, 서로 다른 개수의 가스 분사 모듈로 이루어진다. 이는, 기판(W)에 증착되는 박막의 증착 특성에 따라 소스 가스(SG)의 분사 량 또는 반응 가스(RG)의 분사량이 상이할 수 있기 때문에 본 발명의 제 2 실시 예에서는 소스 가스 분사부(140)와 반응 가스 분사부(150) 각각은 서로 다른 개수의 가스 분사 모듈을 포함하여 이루어진다. 예를 들어, 소스 가스 분사부(140)는 챔버 리드(130)에 분리 가능하게 장착되어 상기 소스 가스(SG)를 하향 분사하는 4개의 소스 가스 분사 모듈(140a, 140b, 140c, 140d)을 포함하여 구성된다. 그리고, 반응 가스 분사부(150)는 챔버 리드(130)에 분리 가능하게 장착되어 상기 반응 가스(RG)를 하향 분사하는 2개의 반응 가스 분사 모듈(150a, 150b)을 포함하여 구성될 수 있다.On the other hand, in the substrate processing apparatus according to the second embodiment of the present invention, the source gas spraying unit 140 and the reactive gas spraying unit 150 are disposed with the purge gas spraying unit 160 therebetween, Gas injection modules. This is because the injection amount of the source gas SG or the injection amount of the reaction gas RG may be different depending on the deposition characteristics of the thin film deposited on the substrate W. Therefore, in the second embodiment of the present invention, 140 and the reactive gas injecting unit 150 each include a different number of gas injection modules. For example, the source gas injection unit 140 includes four source gas injection modules 140a, 140b, 140c, and 140d that are detachably mounted on the chamber lid 130 to inject the source gas SG downward . The reaction gas injection unit 150 may include two reaction gas injection modules 150a and 150b which are detachably mounted on the chamber lid 130 and inject the reaction gas RG downward.

퍼지 가스 분사부(160)는 소스 가스 분사부(140)의 각 소스 가스 분사 모듈(140a, 140b, 140c, 140d)로부터 분사되는 소스 가스(SG)와 반응 가스 분사부(150)의 각 반응 가스 분사 모듈(150a, 150b)로부터 분사되는 반응 가스(RG)를 공간적으로 분리하여 서로 혼합되는 것을 방지하기 위해 "〈"자 형태를 가지도록 형성되는 것을 제외하고는 전술한 본 발명의 제 1 실시 예와 동일하다.
The purge gas injecting section 160 injects the source gas SG injected from each of the source gas injection modules 140a, 140b, 140c and 140d of the source gas injecting section 140 and the reaction gas Except that the reaction gas RG injected from the injection modules 150a and 150b is formed to have a "" shape in order to spatially separate the reaction gases RG from each other and prevent them from being mixed with each other. .

도 10은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 평면도로서, 이는 전술한 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 기판 처리 장치에서, 소스 가스 분사부(140)와 반응 가스 분사부(150) 및 퍼지 가스 분사부(160)의 배치 구조를 변경하여 형성한 것이다. 이하에서는, 소스 가스 분사부(140)와 반응 가스 분사부(150) 및 퍼지 가스 분사부(160)의 배치 구조에 대해서만 설명하기로 한다.10 is a plan view schematically showing a substrate processing apparatus according to the third embodiment of the present invention. In the substrate processing apparatus according to the first embodiment of the present invention described above, the source gas spraying unit 140 and the reactive gas And the purge gas injecting section 160 are formed in a manner different from that of the purge gas injecting section 160. Hereinafter, only the arrangement structure of the source gas injecting section 140, the reaction gas injecting section 150, and the purge gas injecting section 160 will be described.

먼저, 전술한 본 발명의 제 1 및 제 2 실시 예에 따른 기판 처리 장치에서는, 퍼지 가스 분사부(160)가 소스 가스 분사부(140)와 반응 가스 분사부(150) 사이에 배치되는 것으로 설명하였다. 이에 따라, 전술한 본 발명의 제 1 및 제 2 실시 예에 따른 기판 처리 장치에서는 퍼지 가스 분사부(160)의 일측에 소스 가스 분사 영역이 마련되고, 퍼지 가스 분사부(160)의 타측에 반응 가스 분사 영역이 마련된다.First, in the substrate processing apparatus according to the first and second embodiments of the present invention, the purge gas spraying unit 160 is disposed between the source gas spraying unit 140 and the reactive gas spraying unit 150 Respectively. Accordingly, in the substrate processing apparatus according to the first and second embodiments of the present invention described above, the source gas injection region is provided on one side of the purge gas spraying section 160, and the source gas spraying region is provided on the other side of the purge gas spraying section 160 A gas injection area is provided.

반면에, 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 기판 처리 장치에서는, 소스 가스 분사부(140)의 소스 가스 분사 모듈(140a, 140b)과 반응 가스 분사부(150)의 반응 가스 분사 모듈(150a, 150b)이 챔버 리드(130)에 교번적으로 배치되고, 퍼지 가스 분사부(160)가 "+"자 또는 "X"자 형태로 형성되어 상기 소스 가스 분사 모듈(140a, 140b)과 상기 반응 가스 분사 모듈(150a, 150b) 사이사이마다 배치되는 것에 특징이 있다.In the substrate processing apparatus according to the third embodiment of the present invention, the source gas injection modules 140a and 140b of the source gas injection unit 140 and the reaction gas injection modules 150a and 150b of the reaction gas injection unit 150, 150b are alternately disposed in the chamber lid 130 and the purge gas injecting section 160 is formed in a shape of a "+" or "X" shape so that the source gas injection modules 140a, 140b and the reactive gas And is disposed between the injection modules 150a and 150b.

구체적으로, 소스 가스 분사부(140)는 챔버 리드(130)의 중심부를 기준으로 제 1 대각선 방향으로 배치된 제 1 및 제 2 소스 가스 분사 모듈(140a, 140b)을 포함하여 이루어지고, 반응 가스 분사부(150)는 챔버 리드(130)의 중심부를 기준으로 상기 제 1 대각선 방향에 수직하게 교차하는 제 2 대각선 방향으로 배치된 제 1 및 제 2 반응 가스 분사 모듈(150a, 150b)을 포함하여 이루어질 수 있다. 이에 따라, 기판 지지부(120) 상에는 상기 제 1 및 제 2 소스 가스 분사 모듈(140a, 140b)과 상기 제 1 및 제 2 반응 가스 분사 모듈(150a, 150b) 각각의 하부에 중첩되는 소스 가스 분사 영역과 반응 가스 분사 영역이 교번적으로 마련된다.Specifically, the source gas injecting unit 140 includes first and second source gas injection modules 140a and 140b arranged in a first diagonal direction with respect to the center of the chamber lid 130, The jetting unit 150 includes first and second reaction gas injection modules 150a and 150b arranged in a second diagonal direction perpendicular to the first diagonal direction with respect to the center of the chamber lid 130 Lt; / RTI > The first and second source gas injection modules 140a and 140b and the first and second reaction gas injection modules 150a and 150b are formed on the substrate support 120, And the reactive gas injection area are alternately provided.

상기 제 1 및 제 2 소스 가스 분사 모듈(140a, 140b)과 상기 제 1 및 제 2 반응 가스 분사 모듈(150a, 150b) 각각의 하면은 전술한 바와 같이 기판 지지부(120)에 지지된 기판으로부터 제 1 거리만큼 이격된다.The lower surfaces of the first and second source gas injection modules 140a and 140b and the first and second reaction gas injection modules 150a and 150b are formed of a substrate supported on the substrate support 120, It is separated by one distance.

퍼지 가스 분사부(160)는 "+"자 또는 "X"자 형태로 형성되어 상기 제 1 및 제 2 소스 가스 분사 모듈(140a, 140b)과 상기 제 1 및 제 2 반응 가스 분사 모듈(150a, 150b) 사이사이에 퍼지 가스를 하향 분사함으로써 교번적으로 정의된 소스 가스 분사 영역과 반응 가스 분사 영역 각각을 공간적으로 분리하면서 소스 가스와 반응 가스의 혼합을 방지한다. 이때, 상기 퍼지 가스 분사부(160)의 하면은 전술한 바와 같이 챔버 리드(130)의 하면으로부터 기판 지지부(120) 쪽으로 돌출되고, 이로 인해 상기 퍼지 가스 분사부(160)의 하면은 소스 가스 분사부(140)와 반응 가스 분사부(150) 각각과 기판 사이의 제 1 거리의 절반 이하의 거리만큼 이격된다.The purge gas injector 160 is formed in a shape of a "+" or an "X" so that the first and second source gas injection modules 140a and 140b and the first and second reaction gas injection modules 150a, 150b, the source gas injection region and the reactive gas injection region are spatially separated from each other, thereby preventing mixing of the source gas and the reaction gas. The lower surface of the purge gas spraying part 160 protrudes from the lower surface of the chamber lid 130 toward the substrate supporting part 120 as described above, And is spaced by a distance of less than half of the first distance between each of the arc part 140 and the reaction gas injection part 150 and the substrate.

이와 같은, 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법은 전술한 바와 같이 퍼지 가스의 분사를 이용해 소스 가스와 반응 가스의 혼합을 방지하면서 기판 지지부(120)의 구동에 따라 복수의 기판들을 소스 가스와 반응 가스에 교번적으로 노출시키는 ALD 증착 공정을 통해 기판에 박막을 증착하게 된다.
As described above, the substrate processing apparatus and the substrate processing method according to the third embodiment of the present invention prevent the mixing of the source gas and the reactive gas by using the purge gas injection, A thin film is deposited on the substrate through an ALD deposition process in which the substrates of the substrate are alternately exposed to the source gas and the reactive gas.

도 8은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 9는 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 평면도이며, 도 10은 도 9에 도시된 Ⅱ-Ⅱ' 선의 단면을 개략적으로 나타내는 단면도로서, 이는 전술한 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 기판 처리 장치에서, 챔버 리드(130)의 퍼지 가스 분사부(160)의 구조를 변경하여 형성한 것이다. 이하에서는, 챔버 리드(130)의 퍼지 가스 분사부(160)의 구조에 대해서만 설명하기로 한다.FIG. 8 is a perspective view schematically showing a substrate processing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention, FIG. 9 is a plan view schematically showing a substrate processing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention, In the substrate processing apparatus according to the first embodiment of the present invention described above, the structure of the purge gas spraying unit 160 of the chamber lid 130 is changed . Hereinafter, only the structure of the purge gas injection portion 160 of the chamber lid 130 will be described.

먼저, 챔버 리드(130)는 퍼지 가스 분사부(160)를 포함하도록 형성되어 소스 가스 분사부(140)와 반응 가스 분사부(150) 각각을 분리 가능하게 지지한다. 이를 위해, 챔버 리드(130)는 리드 프레임(131), 제 1 모듈 장착부(133), 제 2 모듈 장착부(135), 및 돌출부(139)를 포함하여 구성된다. 이러한 구성을 가지는 챔버 리드(130)는 전술한 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 기판 처리 장치에서, 제 3 모듈 장착 홀(137a) 대신에 상기 돌출부(139)가 형성되는 것을 제외하고는 모두 동일하므로 동일한 구성에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.First, the chamber lid 130 is formed to include a purge gas injection part 160 to detachably support the source gas injection part 140 and the reaction gas injection part 150, respectively. To this end, the chamber lid 130 comprises a lead frame 131, a first module mounting portion 133, a second module mounting portion 135, and a projection 139. The chamber lid 130 having such a configuration is identical to the chamber lead 130 except that the protrusion 139 is formed instead of the third module mounting hole 137a in the substrate processing apparatus according to the first embodiment of the present invention described above Therefore, redundant description of the same configuration will be omitted.

상기 돌출부(139)는 상기 제 1 및 제 2 모듈 장착부(133, 135) 사이에 배치되도록 리드 프레임(131)의 중앙부 하면으로부터 소정의 폭과 소정의 높이(h1)의 직사각 형태를 가지도록 기판 지지부(120) 쪽으로 돌출된다. 이에 따라, 상기 돌출부(139)의 하면은 기판 지지부(120)에 지지된 기판(W)의 상면으로부터 제 2 거리(d2)만큼 이격된다. 상기 돌출부(139)와 기판(W) 사이의 거리(d2)는 전술한 소스 가스 분사부(140)와 반응 가스 분사부(150) 각각과 기판(W) 사이의 거리(d1)의 절반 이하로 설정된다.The protruding portion 139 is formed to have a rectangular shape with a predetermined width and a predetermined height h1 from the center bottom face of the lead frame 131 so as to be disposed between the first and second module mounting portions 133 and 135, (Not shown). The lower surface of the protrusion 139 is separated from the upper surface of the substrate W supported by the substrate support 120 by a second distance d2. The distance d2 between the protrusion 139 and the substrate W is less than half of the distance d1 between each of the source gas spraying unit 140 and the reaction gas spraying unit 150 and the substrate W Respectively.

전술한 설명에서, 상기 돌출부(139)는 직사각 형태로 돌출되는 것으로 설명하였지만, 도 6 및 도 7에 도시된 본 발명의 제 2 및 제 3 실시 예의 기판 처리 장치에서와 같이, 소정의 폭과 소정의 높이(h1)의 "〈"자, "+", 또는 "X"자 형태를 가지도록 돌출될 수도 있다.In the above description, the protrusion 139 protrudes in a rectangular shape. However, as in the substrate processing apparatuses of the second and third embodiments of the present invention shown in Figs. 6 and 7, Quot ;, "+ ", or" X "

상기 퍼지 가스 분사부(160)는 상기 챔버 리드(130)의 돌출부(139)에 일정한 간격을 가지도록 홀(Hole) 또는 슬릿(Slit) 형태로 형성되어 전술한 퍼지 가스(PG)를 하향 분사하는 복수의 퍼지 가스 분사구(167)를 포함하여 이루어진다.The purge gas injecting unit 160 is formed in the shape of a hole or a slit at a predetermined interval in the protruding part 139 of the chamber lid 130 to form the purge gas PG downward And a plurality of purge gas ejection openings 167.

복수의 퍼지 가스 분사구(167) 각각은 상기 돌출부(139)를 수직하게 관통하도록 형성되어 공정 공간 내에서 기판 지지부(120) 상에 정의된 퍼지 가스 분사 영역(120c)에 연통된다. 이러한 복수의 퍼지 가스 분사구(167) 각각은 외부의 가스 공급 장치(미도시)로부터 공급되는 퍼지 가스(PG)를 퍼지 가스 분사 영역(120c)에 하향 분사함으로써, 전술한 실시 예들과 같이, 상기 소스 가스 분사 영역(120a)과 상기 반응 가스 분사 영역(120b) 사이에 퍼지 가스(PG)로 이루어지는 가스 장벽을 형성함과 아울러 상기 소스 가스 분사 영역(120a)과 상기 반응 가스 분사 영역(120b) 각각에 분사되는 소스 가스(SG)와 반응 가스(RG) 각각이 기판 지지부(120)의 측부에 마련된 상기 펌핑 포트(114) 쪽으로 흐르도록 한다.Each of the plurality of purge gas ejection openings 167 is formed so as to vertically penetrate the protrusion 139 and communicates with the purge gas ejection region 120c defined on the substrate support 120 in the process space. Each of the plurality of purge gas injection openings 167 injects the purge gas PG supplied from an external gas supply device (not shown) downward into the purge gas injection region 120c, A gas barrier composed of a purge gas PG is formed between the gas injection region 120a and the reaction gas injection region 120b and a gas barrier formed between the source gas injection region 120a and the reaction gas injection region 120b Each of the source gas SG and the reactive gas RG to be injected flows toward the pumping port 114 provided on the side of the substrate supporting portion 120.

한편, 전술한 소스 가스 분사부(140)와 반응 가스 분사부(150) 각각은 퍼지 가스 분사부(160)를 사이에 두고 배치되되, 서로 다른 개수의 가스 분사 모듈로 이루어질 수 있으며, 이 경우, 상기 퍼지 가스 분사부(160)는 전술한 도 6에 도시된 바와 같은 형태로 구성될 수 있다.
The source gas injecting unit 140 and the reaction gas injecting unit 150 may be formed of different numbers of gas injection modules with the purge gas injecting unit 160 interposed therebetween. The purge gas spraying unit 160 may be configured as shown in FIG.

도 11은 본 발명의 제 1 내지 제 4 실시 예에 따른 기판 처리 장치에 있어서, 소스 가스 분사 모듈의 제 1 변형 실시 예를 설명하기 위한 단면도로서, 이는 전술한 실시 예들의 소스 가스 분사 모듈에 가스 분사 패턴 부재(144)를 추가로 형성한 것이다. 이하에서는, 상이한 구성에 대해서만 설명하기로 한다.11 is a cross-sectional view for explaining a first modified embodiment of the source gas injection module in the substrate processing apparatus according to the first to fourth embodiments of the present invention, in which the source gas injection module of the above- And an injection pattern member 144 is further formed. Hereinafter, only different configurations will be described.

제 1 변형 실시 예에 따른 소스 가스 분사 모듈 각각의 가스 분사 패턴 부재(144)는 전술한 가스 분사 공간(GSS)에 공급되어 기판 지지부(120) 상으로 하향 분사되는 소스 가스(SG)의 분사 압력을 증가시킨다. 이때, 상기 가스 분사 패턴 부재(144)는 가스 분사 공간(GSS)의 하부를 덮도록 접지 측벽(141b)의 하면에 일체화되거나, 극성을 가지지 않는 절연 재질의 절연판(또는 샤워 헤드) 형태로 형성되어 가스 분사 공간(GSS)의 하면을 덮도록 접지 측벽(141b)의 하면에 결합될 수 있다. 이에 따라, 가스 분사 공간(GSS)은 접지 플레이트(141a)와 상기 가스 분사 패턴 부재(144) 사이에 마련됨으로써 전술한 가스 공급 홀(143)을 통해 가스 분사 공간(GSS)에 공급되는 소스 가스(SG)는 가스 분사 공간(GSS) 내부에서 확산 및 버퍼링된다.The gas injection pattern member 144 of each of the source gas injection modules according to the first modified embodiment is supplied with the source gas SG injected downward onto the substrate support 120, . At this time, the gas injection pattern member 144 is integrally formed on the lower surface of the ground side wall 141b so as to cover the lower part of the gas injection space GSS, or is formed in the form of an insulating plate (or shower head) And can be coupled to the lower surface of the ground side wall 141b so as to cover the lower surface of the gas injection space GSS. The gas injection space GSS is provided between the ground plate 141a and the gas injection pattern member 144 so that the source gas supplied to the gas injection space GSS through the gas supply hole 143 SG) are diffused and buffered within the gas injection space (GSS).

상기 가스 분사 패턴 부재(144)는 가스 분사 공간(GSS)에 공급되는 소스 가스(SG)를 기판(W) 쪽으로 하향 분사하기 위한 가스 분사 패턴(144h)을 포함하여 구성된다.The gas injection pattern member 144 is configured to include a gas injection pattern 144h for spraying the source gas SG supplied to the gas injection space GSS downward toward the substrate W. [

상기 가스 분사 패턴(144h)은 일정한 간격을 가지도록 상기 가스 분사 패턴 부재(144)를 관통하는 복수의 홀(또는 복수의 슬릿) 형태로 형성되어 가스 분사 공간(GSS)에 공급되는 소스 가스(SG)를 소정 압력으로 하향 분사한다. 이때, 상기 복수의 홀 각각의 직경 및/또는 간격은 기판 지지부(120)의 회전에 따른 각속도에 기초하여 이동되는 기판(W)의 전영역에 균일한 양의 가스가 분사되도록 설정될 수 있다. 일례로, 복수의 홀 각각의 직경은 기판 지지부(120)의 중심 부분에 인접한 가스 분사 모듈의 내측으로부터 기판 지지부(120)의 가장자리 부분에 인접한 가스 분사 모듈의 외측으로 갈수록 증가될 수 있다.The gas injection pattern 144h is formed in a plurality of holes (or a plurality of slits) passing through the gas injection pattern member 144 so as to have a predetermined gap and is connected to the source gas SG ) To a predetermined pressure. At this time, the diameter and / or the interval of each of the plurality of holes may be set so that a uniform amount of gas is injected to the entire area of the substrate W moved on the basis of the angular velocity with the rotation of the substrate supporting part 120. In one example, the diameter of each of the plurality of holes may be increased from the inside of the gas injection module adjacent to the central portion of the substrate support portion 120 toward the outside of the gas injection module adjacent to the edge portion of the substrate support portion 120.

전술한 상기 가스 분사 패턴 부재(144)는 상기 가스 분사 패턴(144h)을 통해 상기 소스 가스(SG)를 하향 분사하고, 홀이 형성된 판 형상으로 인해 소스 가스(SG)의 분사를 지연시키거나 정체시킴으로써 가스의 사용량을 감소시키며 가스의 사용 효율성을 증대시킨다.The gas injection pattern member 144 described above injects the source gas SG downward through the gas injection pattern 144h and delays the injection of the source gas SG due to the plate shape in which the holes are formed, Thereby reducing the amount of gas used and increasing the use efficiency of the gas.

전술한 가스 분사 패턴 부재(144)는 반응 가스 분사 모듈 각각의 가스 분사 공간(GSS)의 하면에 설치되어 반응 가스(RG)를 소정 압력으로 하향 분사할 수도 있다. 나아가, 전술한 가스 분사 패턴 부재(144)는 퍼지 가스 분사부(160)의 하우징(161) 하면에 설치되어 퍼지 가스(PG)를 소정 압력으로 하향 분사할 수도 있다.
The gas injection pattern member 144 may be provided on the lower surface of the gas injection space GSS of each of the reaction gas injection modules to inject the reaction gas RG downward to a predetermined pressure. Further, the gas injection pattern member 144 may be provided on the bottom surface of the housing 161 of the purge gas injection unit 160 to inject the purge gas PG downward to a predetermined pressure.

도 12는 본 발명의 제 1 내지 제 4 실시 예에 따른 기판 처리 장치에 있어서, 소스 가스 분사 모듈의 제 2 변형 실시 예를 설명하기 위한 단면도로서, 이는 전술한 실시 예들의 소스 가스 분사 모듈에 플라즈마 전극(148)을 추가로 형성한 것이다. 이하에서는, 상이한 구성에 대해서만 설명하기로 한다.12 is a cross-sectional view for explaining a second modified embodiment of the source gas injection module in the substrate processing apparatus according to the first to fourth embodiments of the present invention, in which the source gas injection module of the above- Electrode 148 is further formed. Hereinafter, only different configurations will be described.

먼저, 전술한 기판 처리 장치들에서는 소스 가스가 활성화되지 않은 상태로 기판 상에 분사된다. 하지만, 기판 상에 증착하고자 하는 박막의 재질에 따라 소스 가스를 활성화시켜 기판 상에 분사할 필요성이 있다. 이에 따라, 제 2 변형 실시 예에 따른 소스 가스 분사 모듈 각각은 플라즈마를 이용하여 소스 가스(SG)를 활성화시켜 기판 상에 분사한다.First, in the substrate processing apparatuses described above, the source gas is sprayed onto the substrate in an inactive state. However, it is necessary to activate the source gas according to the material of the thin film to be deposited on the substrate and spray it onto the substrate. Thus, each of the source gas injection modules according to the second modified embodiment activates the source gas SG using the plasma and injects it onto the substrate.

구체적으로, 제 2 변형 실시 예에 따른 소스 가스 분사 모듈 각각은 가스 분사 공간(GSS)에 삽입 배치된 플라즈마 전극(148)을 더 포함하여 구성될 수 있다. 이를 위해, 각 소스 가스 분사 모듈에서, 가스 분사 프레임(141)의 접지 플레이트(141a)에는 가스 분사 공간(GSS)에 연통되는 절연 부재 삽입 홀(146)이 형성되고, 상기 절연 부재 삽입 홀(146)에는 절연 부재(147)가 삽입된다. 상기 절연 부재(147)에는 가스 분사 공간(GSS)에 연통되는 전극 삽입 홀(147a)이 형성되고, 플라즈마 전극(148)은 상기 전극 삽입 홀(147a)에 삽입된다.Specifically, each of the source gas injection modules according to the second modified embodiment may further comprise a plasma electrode 148 interposed in the gas injection space GSS. To this end, in each of the source gas injection modules, an insulating member insertion hole 146 communicating with the gas injection space GSS is formed in the ground plate 141a of the gas injection frame 141, and the insulating member insertion hole 146 The insulating member 147 is inserted. An electrode insertion hole 147a communicating with the gas injection space GSS is formed in the insulating member 147 and a plasma electrode 148 is inserted into the electrode insertion hole 147a.

상기 플라즈마 전극(148)은 가스 분사 공간(GSS)에 삽입되어 접지 측벽(141b)과 나란하게 배치된다. 여기서, 상기 플라즈마 전극(148)의 하면은 접지 측벽(141b)의 하면과 동일 선상(HL)에 위치하거나 접지 측벽(141b)의 하면으로부터 소정 높이를 가지도록 돌출될 수 있다. 그리고, 상기 접지 측벽(141b)은 플라즈마를 형성하기 위한 접지 전극의 역할을 한다.The plasma electrode 148 is inserted into the gas injection space GSS and disposed in parallel with the ground side wall 141b. The lower surface of the plasma electrode 148 may be positioned on the same line HL as the lower surface of the ground side wall 141b or may have a predetermined height from the lower surface of the ground side wall 141b. The ground side wall 141b serves as a ground electrode for forming plasma.

상기 플라즈마 전극(148)은 플라즈마 전원 공급부(149)로부터 공급되는 플라즈마 전원에 따라 가스 분사 공간(GSS)에 공급되는 소스 가스(SG)로부터 플라즈마를 형성한다. 이때, 상기 플라즈마는 플라즈마 전원에 따라 플라즈마 전극(148)과 접지 전극 간에 걸리는 전기장에 의해 플라즈마 전극(148)과 접지 전극 사이에 형성된다. 이에 따라, 가스 분사 공간(GSS)에 공급되는 소스 가스(SG)는 상기 플라즈마에 의해 활성화되어 기판(W) 상에 하향 분사된다. 이때, 기판(W) 및/또는 기판(W)에 증착되는 박막이 상기 플라즈마에 의해 손상되는 것을 방지하기 위해, 플라즈마 전극(148)과 접지 전극 사이의 간격(또는 갭)은 플라즈마 전극(148)과 기판(W) 사이의 간격보다 좁게 설정된다. 이에 따라, 본 발명은 기판(W)과 플라즈마 전극(148) 사이에 상기 플라즈마를 형성시키지 않고, 기판(W)으로부터 이격되도록 나란하게 배치된 플라즈마 전극(148)과 접지 전극 사이에 상기 플라즈마를 형성시킴으로써 상기 플라즈마에 의한 기판(W) 및/또는 박막이 손상되는 것을 방지할 수 있다.The plasma electrode 148 forms a plasma from the source gas SG supplied to the gas injection space GSS according to the plasma power supplied from the plasma power supply 149. At this time, the plasma is formed between the plasma electrode 148 and the ground electrode by an electric field applied between the plasma electrode 148 and the ground electrode according to a plasma power source. As a result, the source gas SG supplied to the gas injection space GSS is activated by the plasma and is sprayed downward on the substrate W. [ At this time, the gap (or gap) between the plasma electrode 148 and the ground electrode is set to be smaller than the gap (or gap) between the plasma electrode 148 and the ground electrode in order to prevent the thin film deposited on the substrate W and / Is set to be narrower than the interval between the substrate (W) and the substrate (W). The plasma is formed between the plasma electrode 148 arranged in parallel so as to be spaced from the substrate W and the ground electrode without forming the plasma between the substrate W and the plasma electrode 148 It is possible to prevent the substrate W and / or the thin film from being damaged by the plasma.

상기 플라즈마 전원은 고주파 전력 또는 RF(Radio Frequency) 전력, 예를 들어, LF(Low Frequency) 전력, MF(Middle Frequency), HF(High Frequency) 전력, 또는 VHF(Very High Frequency) 전력이 될 수 있다. 이때, LF 전력은 3㎑ ~ 300㎑ 범위의 주파수를 가지고, MF 전력은 300㎑ ~ 3㎒ 범위의 주파수를 가지고, HF 전력은 3㎒ ~ 30㎒ 범위의 주파수를 가지며, VHF 전력은 30㎒ ~ 300㎒ 범위의 주파수를 가질 수 있다.The plasma power source may be high frequency power or radio frequency (RF) power, for example, LF (Low Frequency) power, MF (Middle Frequency), HF (High Frequency) power, or VHF . At this time, the LF power has a frequency in the range of 3 kHz to 300 kHz, the MF power has a frequency in the range of 300 kHz to 3 MHz, the HF power has a frequency in the range of 3 MHz to 30 MHz, And may have a frequency in the range of 300 MHz.

상기 플라즈마 전극(148)과 플라즈마 전원 공급부(149)를 연결하는 급전 케이블에는 임피던스 매칭 회로(미도시)가 접속될 수 있다. 상기 임피던스 매칭 회로는 플라즈마 전원 공급부(149)로부터 플라즈마 전극(148)에 공급되는 플라즈마 전원의 부하 임피던스와 소스 임피던스를 정합시킨다. 이러한 임피던스 매칭 회로는 가변 커패시터 및 가변 인덕터 중 적어도 하나로 구성되는 적어도 2개의 임피던스 소자(미도시)로 이루어질 수 있다.An impedance matching circuit (not shown) may be connected to the feed cable connecting the plasma electrode 148 and the plasma power supply 149. The impedance matching circuit matches the source impedance with the load impedance of the plasma power source supplied from the plasma power supply 149 to the plasma electrode 148. The impedance matching circuit may be composed of at least two impedance elements (not shown) constituted by at least one of a variable capacitor and a variable inductor.

전술한 플라즈마 전극(148)과 절연 부재(147)는 반응 가스 분사 모듈 각각의 가스 분사 공간(GSS)에 설치되어 플라즈마를 이용해 반응 가스(RG)를 활성화시켜 기판 상에 하향 분사할 수도 있다. 나아가, 전술한 플라즈마 전극(148)과 절연 부재(147)는 도 2 내지 도 4에 도시된 퍼지 가스 분사부(160)의 하우징(161)에 설치되어 플라즈마를 이용해 퍼지 가스(PG)를 기판 상에 하향 분사할 수도 있다. 결과적으로, 기판 상에 증착하고자 하는 박막의 재질에 따라 소스 가스(SG)와 반응 가스(RG) 및 퍼지 가스(PG) 각각은 활성화되지 않은 상태로 분사되거나 플라즈마에 의해 활성화되어 분사될 수 있다. 예를 들어, 소스 가스 분사 모듈 각각과 퍼지 가스 분사부(160)는, 도 4에 도시된 바와 같이 전술한 플라즈마 전극(148) 없이 구성되어 소스 가스(SG)와 퍼지 가스(PG)를 활성화되지 않은 상태로 분사하는 반면에, 반응 가스 분사 모듈 각각은, 도 12에 도시된 바와 같이 전술한 플라즈마 전극(148)을 포함하도록 구성되어 플라즈마를 이용해 반응 가스(RG)를 활성화시켜 분사할 수 있다.
The plasma electrode 148 and the insulating member 147 may be installed in the gas injection space GSS of each of the reaction gas injection modules to activate the reaction gas RG using plasma to be sprayed downward on the substrate. The plasma electrode 148 and the insulating member 147 may be disposed on the housing 161 of the purge gas spraying unit 160 shown in FIGS. 2 to 4 to remove the purge gas PG on the substrate 161 by using plasma. As shown in FIG. As a result, depending on the material of the thin film to be deposited on the substrate, the source gas SG, the reactive gas RG and the purge gas PG may be injected in an inactive state or activated by a plasma, respectively. For example, each of the source gas injection modules and the purge gas injection portion 160 may be configured without the plasma electrode 148 as shown in FIG. 4 to activate the source gas SG and the purge gas PG While each of the reaction gas injection modules is configured to include the above-described plasma electrode 148 as shown in FIG. 12, so that the reaction gas RG can be activated and injected by using plasma.

도 13은 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 평면도이고, 도 14는 도 13에 도시된 Ⅲ-Ⅲ' 선의 단면을 개략적으로 나타내는 단면도이며, 도 15는 도 14에 도시된 퍼지 가스 분사부를 개략적으로 나타내는 평면도로서, 이는 전술한 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 기판 처리 장치에서, 퍼지 가스 분사부(160)의 구조를 변경하여 형성한 것이다. 이하에서는, 퍼지 가스 분사부(160)의 구조에 대해서만 설명하기로 한다.FIG. 13 is a plan view schematically showing a substrate processing apparatus according to a fifth embodiment of the present invention, FIG. 14 is a cross-sectional view schematically showing a cross section taken along line III-III 'shown in FIG. 13, The purge gas injection unit 160 is formed by changing the structure of the purge gas injection unit 160 in the substrate processing apparatus according to the first embodiment of the present invention described above. Hereinafter, only the structure of the purge gas injection unit 160 will be described.

먼저, 전술한 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 기판 처리 장치에서 퍼지 가스 분사부(160)는 평면적으로 "-"자 형태를 가지도록 형성된 것으로 설명하였다.First, in the substrate processing apparatus according to the first embodiment of the present invention, the purge gas spraying unit 160 is formed to have a "-" shape in a plan view.

본 발명의 제 5 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 기판 지지부(120)가 2000RPM 이상의 속도로 구동되더라고 기판(W)에 분사되는 소스 가스(SG)와 반응 가스(RG)가 서로 혼합되지 않고 ALD 증착 공정에 의해 기판에 박막이 증착될 수 있도록 퍼지 가스 분사부(160)의 면적을 증가시킨 것에 특징이 있다.The substrate processing apparatus according to the fifth embodiment of the present invention does not mix the source gas SG and the reactive gas RG injected onto the substrate W even when the substrate supporting unit 120 is driven at a speed of 2000 RPM or more, And the area of the purge gas spraying unit 160 is increased so that a thin film can be deposited on the substrate by a deposition process.

구체적으로, 퍼지 가스 분사부(160)는 하우징(161), 퍼지 가스 공급 홀(163), 퍼지 가스 분사 패턴 부재(164), 및 밀봉 부재(165)를 포함하여 구성된다.Specifically, the purge gas injecting section 160 includes a housing 161, a purge gas supply hole 163, a purge gas injection pattern member 164, and a sealing member 165.

상기 하우징(161)은 하면 개구부를 가지도록 형성되어 상기 제 3 모듈 장착부(137)에 분리 가능하게 삽입된다. 이때, 상기 제 3 모듈 장착부(137)는 상기 하우징(161)의 구조와 동일한 형태를 가지는 제 3 모듈 장착 홀로 이루어진다. 이러한 하우징(161)은 서로 연통되도록 형성된 중앙 프레임(261a), 일측 프레임(261b), 및 타측 프레임(261c)으로 이루어진다.The housing 161 is formed to have a bottom opening and is detachably inserted into the third module mounting portion 137. At this time, the third module mounting portion 137 is formed of a third module mounting hole having the same shape as the structure of the housing 161. The housing 161 includes a center frame 261a, a frame 261b, and a frame 261c.

중앙 프레임(261a)은 직사각 형태의 하면 개구부를 가지도록 형성되어 기판 지지부(120)의 중앙부에 대향된다. 이러한 중앙 프레임(261a)은 직사각 형태를 가지는 중앙 접지 플레이트, 및 챔버 리드(130)의 하면으로부터 소정 높이(h1)를 가지도록 돌출되도록 중앙 접지 플레이트의 양측 장변 가장자리 부분에 형성된 중앙 접지 측벽으로 이루어진다.The center frame 261a is formed to have a rectangular bottom opening and is opposed to the central portion of the substrate supporting portion 120. [ The central frame 261a has a central grounding plate having a rectangular shape and a central ground sidewall formed at the edges of the central ground plate at both sides of the central grounding plate so as to protrude from the lower surface of the chamber lead 130 with a predetermined height h1.

일측 프레임(261b)은 중앙 프레임(261a)의 일측에 연통되도록 부채꼴 형태의 하면 개구부를 가지도록 형성되어 기판 지지부(120)의 중앙부 일측 영역에 대향된다. 이때, 일측 프레임(261b)은 중앙 프레임(261a)보다 상대적으로 넓은 면적을 가지도록 형성된다. 이러한 일측 프레임(261b)은 부채꼴 형태로 형성되어 상기 중앙 접지 플레이트의 일측에 연결된 일측 접지 플레이트, 및 챔버 리드(130)의 하면으로부터 소정 높이(h1)를 가지도록 돌출되도록 일측 접지 플레이트의 가장자리 부분에 형성된 일측 접지 측벽으로 이루어진다.One frame 261b is formed to have a bottom opening of a sector shape so as to communicate with one side of the center frame 261a and is opposed to one side region of the central portion of the substrate supporting portion 120. [ At this time, the one frame 261b is formed to have a relatively larger area than the center frame 261a. The one side frame 261b is formed in a fan shape and has one side ground plate connected to one side of the central ground plate and a side ground plate connected to the edge of one side ground plate so as to protrude from the lower surface of the chamber lead 130 with a predetermined height h1. And one side ground sidewall formed.

타측 프레임(261c)은 중앙 프레임(261a)의 타측에 연통되도록 부채꼴 형태의 하면 개구부를 가지도록 형성되어 기판 지지부(120)의 중앙부 타측 영역에 대향된다. 이때, 타측 프레임(261b)은 중앙 프레임(261a)보다 상대적으로 넓은 면적을 가지도록 형성되고, 상기 중앙 프레임(261a)을 기준으로 상기 일측 프레임(261b)와 대칭된다. 이러한 타측 프레임(261c)은 부채꼴 형태로 형성되어 상기 중앙 접지 플레이트의 타측에 연결된 타측 접지 플레이트, 및 챔버 리드(130)의 하면으로부터 소정 높이(h1)를 가지도록 돌출되도록 타측 접지 플레이트의 가장자리 부분에 형성된 타측 접지 측벽으로 이루어진다.The other frame 261c is formed to have a bottom opening of a sector shape so as to communicate with the other side of the center frame 261a, and is opposed to the other side region of the central portion of the substrate supporting portion 120. [ At this time, the other frame 261b is formed to have a relatively larger area than the center frame 261a, and is symmetrical with the one frame 261b with respect to the center frame 261a. The other side frame 261c is formed in a fan shape and is connected to the other ground plate connected to the other side of the central ground plate and the other ground plate disposed at the edge portion of the other ground plate so as to protrude from the lower surface of the chamber lead 130 with a predetermined height h1. And the other side ground side wall formed.

상기 하우징(161)의 내부에는 상기 중앙 접지 측벽과 일측 접지 측벽 및 타측 접지 측벽에 의해 둘러싸이는 퍼지 가스 분사 공간(PGSS)이 마련된다.In the interior of the housing 161, a purge gas injection space (PGSS) surrounded by the central ground sidewall, one side sidewall and the other sidewall sidewall is provided.

상기 퍼지 가스 공급 홀(163)은 하우징(161)의 상면, 예를 들어 중앙 접지 플레이트를 관통하도록 형성되어 하우징(161)의 내부에 마련되는 퍼지 가스 분사 공간(PGSS)에 연통된다. 이러한 퍼지 가스 공급 홀(163)은 외부의 가스 공급 장치(미도시)로부터 공급되는 퍼지 가스(PG)를 퍼지 가스 분사 공간(PGSS)에 공급한다.The purge gas supply hole 163 is communicated with the purge gas injection space PGSS provided inside the housing 161 to penetrate the upper surface of the housing 161, for example, the central ground plate. The purge gas supply hole 163 supplies a purge gas PG supplied from an external gas supply device (not shown) to the purge gas injection space PGSS.

상기 퍼지 가스 분사 패턴 부재(164)는 상기 퍼지 가스 분사 공간(PGSS)에 공급되는 퍼지 가스(PG)를 퍼지 가스 분사 영역에 하향 분사한다. 이를 위해, 퍼지 가스 분사 패턴 부재(164)는 상기 퍼지 가스 분사 공간(PGSS)의 하부를 덮도록 하우징(161)의 하면, 즉 상기 접지 측벽들의 하면에 일체화되거나, 극성을 가지지 않는 절연 재질의 절연판(또는 샤워 헤드) 형태로 형성되어 상기 접지 측벽들의 하면에 결합될 수 있다. 이에 따라, 상기 퍼지 가스 분사 공간(PGSS)은 상기 접지 플레이트들과 상기 가스 분사 패턴 부재(164) 사이에 마련됨으로써 전술한 퍼지 가스 공급 홀(163)을 통해 퍼지 가스 분사 공간(PGSS)에 공급되는 퍼지 가스(PG)는 퍼지 가스 분사 공간(PGSS) 내부에서 확산 및 버퍼링된다.The purge gas injection pattern member 164 injects the purge gas PG supplied to the purge gas injection space PGSS downward into the purge gas injection region. For this purpose, the purge gas injection pattern member 164 is integrally formed on the lower surface of the housing 161, that is, the lower surface of the ground sidewalls so as to cover the lower portion of the purge gas injection space PGSS, (Or showerhead) and may be coupled to the lower surface of the ground sidewalls. Accordingly, the purge gas injection space PGSS is provided between the ground plates and the gas injection pattern member 164 and is supplied to the purge gas injection space PGSS through the purge gas supply hole 163 described above The purge gas (PG) is diffused and buffered inside the purge gas injection space (PGSS).

상기 퍼지 가스 분사 패턴 부재(164)는 퍼지 가스 분사 공간(PGSS)에 공급되는 퍼지 가스(PG)를 기판(W) 쪽으로 하향 분사하기 위한 퍼지 가스 분사 패턴(164h)을 포함하여 구성된다.The purge gas injection pattern member 164 is configured to include a purge gas injection pattern 164h for injecting the purge gas PG supplied to the purge gas injection space PGSS downward toward the substrate W. [

상기 퍼지 가스 분사 패턴(164h)은 일정한 간격을 가지도록 상기 가스 분사 패턴 부재(164)를 관통하는 복수의 홀(또는 복수의 슬릿) 형태로 형성되어 퍼지 가스 분사 공간(PGSS)에 공급되는 퍼지 가스(PG)를 소정 압력으로 하향 분사한다. 이때, 상기 퍼지 가스 분사 패턴(164h)의 간격은 일정한 간격을 가지도록 형성되거나, 기판 지지부(120)의 회전에 따른 기판(W)의 영역별 이동 속도를 고려하여 기판 지지부(120)의 중심부로부터 기판 지지부(120)의 가장자리 부분으로부터 갈수록 좁아지도록 형성될 수 있다. 나아가, 상기 퍼지 가스 분사 패턴(164h)은 동일한 직경을 가지도록 형성되거나, 기판 지지부(120)의 회전에 따른 기판(W)의 영역별 이동 속도를 고려하여 기판 지지부(120)의 중심부로부터 기판 지지부(120)의 가장자리 부분으로부터 갈수록 증가하도록 형성될 수 있다.The purge gas injection pattern 164h is formed in the form of a plurality of holes (or a plurality of slits) passing through the gas injection pattern member 164 so as to have a predetermined gap, (PG) to a predetermined pressure. At this time, the spacing of the purge gas injection patterns 164h may be formed to have a predetermined interval or may be set to a predetermined distance from the center of the substrate support 120 in consideration of the moving speed of the substrate W by the rotation of the substrate support 120 And may be formed so as to become narrower from the edge portion of the substrate supporting portion 120. The purge gas injection pattern 164h may be formed to have the same diameter or may be formed so as to extend from the central portion of the substrate supporting portion 120 to the substrate supporting portion 120 in consideration of the moving speed of the substrate W by the rotation of the substrate supporting portion 120, As shown in FIG.

전술한 상기 퍼지 가스 분사 패턴 부재(164)의 하면은 전술한 바와 같이, 기판 지지부(120)에 지지된 기판(W)의 상면으로부터 제 2 거리(d2)만큼 이격됨으로써 소스 가스와 반응 가스를 공간적으로 분리하여 혼합을 방지한다. 즉, 상기 퍼지 가스 분사 패턴 부재(164)의 하면과 기판(W)의 상면 사이의 제 2 거리(d2)는 전술한 상기 소스 가스 분사부(140)의 하면과 상기 반응 가스 분사부(150)의 하면 각각과 기판(W)의 상면 사이의 거리(d1)보다 상대적으로 가깝도록 설정된다.The lower surface of the purge gas injection pattern member 164 is separated from the upper surface of the substrate W supported on the substrate supporting portion 120 by a second distance d2, To prevent mixing. That is, the second distance d2 between the lower surface of the purge gas injection pattern member 164 and the upper surface of the substrate W is shorter than the lower surface of the source gas spraying unit 140 and the reaction gas spraying unit 150, Is set to be relatively closer to the distance d1 between the lower surface of the substrate W and the upper surface of the substrate W, respectively.

상기 밀봉 부재(165)는 상기 하우징(161)과 챔버 리드(130) 사이, 즉 상기 하우징(161)과 제 3 모듈 장착부(137) 사이를 밀봉하는 역할을 하는 것으로, 오-링(O-Ring)으로 이루어질 수 있다.The sealing member 165 serves to seal between the housing 161 and the chamber lid 130, that is, between the housing 161 and the third module mounting portion 137. The O- ).

이와 같은, 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 퍼지 가스 분사부(160)의 양측을 부채꼴 형태로 형성하여 퍼지 가스 분사 영역의 면적을 크게 증가시킴으로써 기판 지지부(120)가 2000RPM 이상의 속도로 구동되더라고 기판(W)에 분사되는 소스 가스(SG)와 반응 가스(RG)가 서로 혼합되지 않고 ALD 증착 공정에 의해 기판에 박막이 증착되도록 한다.In the substrate processing apparatus according to the fifth embodiment of the present invention, the both sides of the purge gas spraying unit 160 are formed in a fan shape to increase the area of the purge gas spraying area so that the substrate supporting unit 120 is rotated at a speed of 2000 RPM or more The source gas SG and the reactive gas RG injected to the substrate W are not mixed with each other but the thin film is deposited on the substrate by the ALD deposition process.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It will be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.

110: 공정 챔버 120: 기판 지지부
130: 챔버 리드 140: 소스 가스 분사부
150: 반응 가스 분사부 160: 퍼지 가스 분사부110: process chamber 120: substrate support
130: chamber lead 140: source gas injection part
150: reaction gas injection part 160: purge gas injection part

Claims (13)

공정 공간을 마련하는 공정 챔버;
상기 공정 챔버의 상부를 덮는 챔버 리드;
상기 공정 챔버 내부에 설치되어 적어도 하나의 기판을 지지하는 기판 지지부;
상기 챔버 리드에 마련되어 상기 기판 지지부 상에 정의된 소스 가스 분사 영역에 소스 가스를 분사하는 복수의 소스 가스 분사 모듈로 이루어지는 소스 가스 분사부;
상기 챔버 리드에 마련되어 상기 기판 지지부 상에 정의된 반응 가스 분사 영역에 반응 가스를 분사하는 복수의 반응 가스 분사 모듈로 이루어지는 반응 가스 분사부; 및
상기 챔버 리드에 마련되어 상기 소스 가스 분사부와 상기 반응 가스 분사부 사이의 공간에 퍼지 가스를 분사하여 상기 소스 가스 분사부와 상기 반응 가스 분사부를 공간적으로 분할하기 위한 가스 장벽을 형성하는 퍼지 가스 분사부를 포함하여 구성되며,
상기 소스 가스 분사 모듈의 개수는 상기 반응 가스 분사 모듈보다 많은 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.A process chamber for providing a process space;
A chamber lid covering an upper portion of the process chamber;
A substrate support disposed within the process chamber to support at least one substrate;
A source gas injector provided in the chamber lid, the source gas injector comprising a plurality of source gas injector modules configured to inject a source gas into a source gas ejection region defined on the substrate support;
A reaction gas injector provided in the chamber lid, the reaction gas injector comprising a plurality of reaction gas injector modules configured to inject a reaction gas into a reaction gas ejection region defined on the substrate support; And
A purge gas injector provided in the chamber lid to inject a purge gas into a space between the source gas injector and the reactive gas injector to form a gas barrier for spatially dividing the source gas injector and the reactive gas injector. Including,
The number of the source gas injection module substrate processing apparatus, characterized in that more than the reactive gas injection module. 제 1 항에 있어서,
상기 퍼지 가스 분사부는 상기 기판 지지부의 중앙부와 상기 기판 지지부의 중앙부 일측 영역 및 타측 영역 모두에 대향되는 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.The method of claim 1,
The purge gas injector has a form facing the center portion of the substrate support portion and both the one side region and the other region of the central portion of the substrate support portion. 제 2 항에 있어서,
상기 퍼지 가스 분사부는 상기 가스 분사 모듈 사이사이에 가스 장벽을 형성하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.3. The method of claim 2,
And the purge gas injection unit forms a gas barrier between the gas injection modules. 제 2 항에 있어서,
상기 복수의 반응 가스 분사 모듈은 상기 복수의 소스 가스 분사 모듈 사이사이에 배치된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.3. The method of claim 2,
And the plurality of reactive gas injection modules are disposed between the plurality of source gas injection modules. 공정 공간을 마련하는 공정 챔버;
상기 공정 챔버의 상부를 덮는 챔버 리드;
상기 공정 챔버 내부에 설치되어 적어도 하나의 기판을 지지하는 기판 지지부;
상기 챔버 리드에 마련되어 상기 기판 지지부 상에 정의된 소스 가스 분사 영역에 소스 가스를 분사하는 소스 가스 분사부;
상기 챔버 리드에 마련되어 상기 기판 지지부 상에 정의된 반응 가스 분사 영역에 반응 가스를 분사하는 반응 가스 분사부; 및
상기 챔버 리드에 마련되어 상기 소스 가스 분사부와 상기 반응 가스 분사부 사이의 공간에 퍼지 가스를 분사하여 상기 소스 가스 분사부와 상기 반응 가스 분사부를 공간적으로 분할하기 위한 가스 장벽을 형성하는 퍼지 가스 분사부를 포함하여 구성되며,
상기 퍼지 가스 분사부는,
상기 기판 지지부의 중앙부에 상기 퍼지 가스를 분사하는 중앙 프레임;
상기 중앙 프레임의 일측에 연통되도록 형성되어 상기 기판 지지부의 중앙부 일측 영역에 상기 퍼지 가스를 분사하는 일측 프레임; 및
상기 중앙 프레임의 타측에 연통되도록 형성되어 상기 기판 지지부의 중앙부 타측 영역에 상기 퍼지 가스를 분사하는 타측 프레임을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.A process chamber for providing a process space;
A chamber lid covering an upper portion of the process chamber;
A substrate support disposed within the process chamber to support at least one substrate;
A source gas injector provided in the chamber lid to inject a source gas into a source gas ejection region defined on the substrate support;
A reaction gas injector provided in the chamber lid to inject a reaction gas into a reaction gas injection region defined on the substrate support; And
A purge gas injector provided in the chamber lid to inject a purge gas into a space between the source gas injector and the reactive gas injector to form a gas barrier for spatially dividing the source gas injector and the reactive gas injector. Including,
The purge gas injection unit,
A central frame for injecting the purge gas into a central portion of the substrate support;
One side frame is formed so as to communicate with one side of the center frame to inject the purge gas to the central region of the substrate support portion; And
And a second frame configured to communicate with the other side of the center frame, and to inject the purge gas into a center portion of the substrate support. 제 5 항에 있어서,
상기 일측 프레임 및 상기 타측 프레임은 상기 중앙 프레임보다 넓은 면적을 가지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.The method of claim 5, wherein
And one side frame and the other frame have a larger area than the center frame. 제 5 항에 있어서,
상기 일측 프레임 및 상기 타측 프레임은 상기 중앙 프레임으로부터 상기 기판 지지부의 가장자리 부분으로 갈수록 면적이 증가하는 부채꼴 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.The method of claim 5, wherein
And the one side frame and the other side frame have a fan shape in which an area thereof increases from the center frame to the edge portion of the substrate support. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 퍼지 가스 분사부는,
상기 중앙 프레임과 상기 일측 프레임 및 상기 타측 프레임 각각의 하면을 덮도록 형성되어 상기 퍼지 가스를 상기 기판 지지부의 중앙부와 중앙 일측 영역 및 중앙 타측 영역에 분사하는 퍼지 가스 분사 패턴 부재를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.8. The method according to any one of claims 5 to 7,
The purge gas injection unit,
And a purge gas injection pattern member which is formed to cover the lower surface of each of the center frame, the one side frame, and the other frame, and sprays the purge gas to the center portion, the central one side region, and the other center region of the substrate support. A substrate processing apparatus characterized by the above-mentioned. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 소스 가스 분사부 또는 상기 반응 가스 분사부는 상기 기판의 상면으로부터 제 1 거리만큼 이격되고,
상기 퍼지 가스 분사부는 상기 기판의 상면으로부터 상기 제 1 거리보다 짧은 제 2 거리만큼 이격된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.The method according to any one of claims 1 to 7,
The source gas injection unit or the reactive gas injection unit is spaced apart from the upper surface of the substrate by a first distance,
And the purge gas injection unit is spaced apart from the upper surface of the substrate by a second distance shorter than the first distance. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 소스 가스 분사부는,
상기 소스 가스 분사 영역에 대응되는 상기 챔버 리드에 설치되며, 외부로부터 공급되는 상기 소스 가스를 상기 소스 가스 분사 영역에 분사하기 위한 가스 분사 공간을 가지는 가스 분사 프레임; 및
상기 가스 분사 공간에 삽입 설치되며, 플라즈마 전원에 따라 플라즈마를 형성하여 상기 소스 가스를 활성화시키는 플라즈마 전극을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.The method according to any one of claims 1 to 7,
The source gas injection unit,
A gas injection frame installed in the chamber lid corresponding to the source gas injection region and having a gas injection space for injecting the source gas supplied from the outside into the source gas injection region; And
And a plasma electrode inserted into the gas injection space and configured to form a plasma according to a plasma power source to activate the source gas. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 반응 가스 분사부는,
상기 반응 가스 분사 영역에 대응되는 상기 챔버 리드에 설치되며, 외부로부터 공급되는 상기 반응 가스를 상기 반응 가스 분사 영역에 분사하기 위한 가스 분사 공간을 가지는 가스 분사 프레임; 및
상기 가스 분사 공간에 삽입 설치되며, 플라즈마 전원에 따라 플라즈마를 형성하여 상기 반응 가스를 활성화시키는 플라즈마 전극을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.The method according to any one of claims 1 to 7,
The reactive gas injection unit,
A gas injection frame installed in the chamber lid corresponding to the reaction gas injection region and having a gas injection space for injecting the reaction gas supplied from the outside into the reaction gas injection region; And
And a plasma electrode inserted into the gas injection space, the plasma electrode activating the reaction gas by forming a plasma according to a plasma power source. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 퍼지 가스의 분사 압력은 상기 소스 가스와 상기 반응 가스의 분사 압력보다 높은 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.The method according to any one of claims 1 to 7,
Wherein the injection pressure of the purge gas is higher than the injection pressure of the source gas and the reactive gas. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 소스 가스의 분사량과 상기 반응 가스의 분사량은 상이한 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.The method according to any one of claims 1 to 7,
Wherein the injection amount of the source gas and the injection amount of the reaction gas are different from each other.
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WO2017131404A1 (en) * 2016-01-26 2017-08-03 주성엔지니어링(주) Substrate processing apparatus
KR20190014318A (en) * 2017-08-02 2019-02-12 주성엔지니어링(주) shower head and substrate processing apparatus including the same

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