KR20140043781A

KR20140043781A - 증착 시스템용 프로세스 가스 디퓨저 어셈블리

Info

Publication number: KR20140043781A
Application number: KR1020147000708A
Authority: KR
Inventors: 로날드 나스만; 게릿 제이 루싱크
Original assignee: 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority date: 2011-06-11
Filing date: 2012-06-11
Publication date: 2014-04-10
Also published as: TW201303973A; US20120312234A1; JP2014518452A; WO2012173931A1

Abstract

본원 발명에는 기상 증착 시스템과, 이 기상 증착 시스템에 사용하는 가스 디퓨저 어셈블리가 기재되어 있다. 상기 가스 디퓨저 어셈블리는 가스 디퓨저 매니폴드를 포함하며, 이 가스 디퓨저 매니폴드는, 기판 처리 시스템에 연결되도록 구성되어 있고, 프로세스 가스를 가스 출구로부터 기판의 표면에 실질적으로 수직한 방향으로 기판 처리 시스템 내에 도입하여 기판의 표면 상에 정체 유동 패턴을 생성하도록 배치되어 있는 것이다. 가스 디퓨저 매니폴드는 가스 입구, 정체판 및 확산 부재를 포함한다.

Description

증착 시스템용 프로세스 가스 디퓨저 어셈블리{PROCESS GAS DIFFUSER ASSEMBLY FOR VAPOR DEPOSITION SYSTEM}

본 발명은 전자 디바이스 제조에 사용하는 가스 분배 시스템에 관한 것이다.

집적 회로(IC)의 생산을 위한 반도체 디바이스 제조 등의 재료 처리 과정에서, 증착은 기판 상에 박막을 형성하고, 또한 복잡한 지형의 위와 그 내부에 등각 박막을 형성하는 데 일반적인 기술이다. 증착 프로세스로는 화학 증착(CVD) 및 플라즈마 강화 CVD(PECVD)를 들 수 있다. 예를 들어, 반도체 제조시에, 이러한 증착 프로세스는, FEOL(front-end-of-line) 작업에서의 게이트 유전체막 형성과, BEOL(back-end-of-line) 작업에서의 저 유전상수(low-k) 혹은 초저 유전상수(ultra-low-k) 유전체막, 다공성 혹은 비다공성 유전체막 형성 및 금속 피복을 위한 배리어/시드층 형성, 그리고 차세대 메모리 생산에서의 커패시터 형성에 사용될 수 있다.

CVD 프로세스에서는, 기판을 수용하는 프로세스 챔버에 막 전구체 증기의 연속 흐름이 도입되는데, 이 경우에 막 전구체의 조성물은 기판 상에 형성되는 막에서 발견되는 주 원자종 혹은 분자종을 포함한다. 이러한 연속적인 프로세스에서, 전구체 증기는, 화학 흡착된 재료의 환원을 돕는 추가적인 기체 성분의 존재 하에 혹은 이러한 성분의 부재 하에 열분해되어 반응하면서, 기판의 표면에 화학 흡착되고, 이에 따라 소기(所期)의 막을 남기게 된다.

PECVD 프로세스에서, CVD 프로세스는 막 증착 메카니즘을 변경 혹은 강화하는 데 사용되는 플라즈마를 더 포함한다. 예를 들어, 플라즈마 여기에 의하면, 열적으로 여기된 CVD에 의해 유사한 막을 생성하는 데 통상적으로 요구되는 온도보다 훨씬 낮은 온도에서 성막 반응이 진행될 수 있게 된다. 또한, 플라즈마 여기는, 열(熱) CVD에서는 에너지 혹은 운동 측면에서 지원을 받지 못하는 성막 화학 반응을 활성화할 수 있다.

최근에는, CVD의 한 형태인 원자층 증착(ALD)이, FEOL 작업에서의 초박형 게이트막 형성 뿐만 아니라 BEOL 작업에서의 금속 피복을 위한 초박형 배리어층 시드층 형성에 대한 후보로서 부각되었다. ALD의 변형예로는, ALD 사이클의 적어도 일부분 동안에 플라즈마를 형성하는 것을 포함하는 플라즈마 강화 ALD이 있다. ALD에서는, 2개 이상의 프로세스 가스를 번갈아 순서대로 도입하여, 한 번에 하나의 단층씩 재료막을 형성한다. 이러한 ALD 프로세스는, 층 두께의 균일성을 향상시키고 층 두께의 제어를 향상시킬 뿐만 아니라 층이 그 위에 증착되는 피처에 대한 등각성을 향상시키는 것으로 확인되었다.

기상 증착 과정에서는, 성막 가스를 포함하는 하나 이상의 프로세스 가스를, 처리 대상인 기판 상에 균일하게 도입하는 것이 중요하다. 또한, 증착율이 각 ALD 사이클의 시간 길이에 따라 좌우되는 ALD 시스템에 있어서, 하나 이상의 프로세스 가스를 기판에 걸쳐 균일하게 유동시키고자 도모하는 경우, 2개 이상의 프로세스 가스를 교환할 수 있는 속도가 도전 과제로 부가된다.

여러 실시형태는 전자 디바이스에 이용하는 가스 분배 시스템에 관한 것이고, 보다 구체적으로는 ALD 시스템 등의 기상 증착 시스템에 이용하는 가스 분배 시스템에 관한 것이다.

일 실시형태에 따라, 가스 디퓨저 어셈블리를 기술한다. 상기 가스 디퓨저 어셈블리는, 가스 디퓨저 매니폴드로서, 기판 처리 시스템에 연결되도록 구성되어 있고, 프로세스 가스를 가스 출구로부터 기판의 표면에 실질적으로 수직한 방향으로 기판 처리 시스템 내에 도입하여 기판의 표면 상에 정체 유동 패턴을 생성하도록 배치되어 있는 것인 가스 디퓨저 매니폴드를 포함한다. 상기 가스 디퓨저 매니폴드는, 소정 유량의 프로세스 가스를 상기 가스 디퓨저 매니폴드에 제공하는 가스 입구와, 입구 가스 플레넘 내에 위치해 있는 정체판으로서, 프로세스 가스와 교차하게 마련되어 프로세스 가스를 반경방향 외측으로 흐르게 하고, 정체판의 둘레 가장자리를 휘감게 하며, 반경방향 내측으로 흐르게 하도록 구성되어 있는 것인 정체판, 그리고 입구 가스 플레넘의 출구측에 위치해 있는 확산 부재로서, 소정 유량의 프로세스 가스를 기판 처리 시스템에 도입하기 이전에 확산하도록 구성되어 있고, 소정 유량의 프로세스 가스의 통과를 허용하는 복수의 개구를 구비하는 것인 확산 부재를 포함한다.

다른 실시형태에 따라, 기상 증착 시스템을 기술한다. 상기 기상 증착 시스템은, 프로세스 챔버로서, 그 내부의 압력을 제어 및/또는 최적화하도록 구성된 진공 펌핑 시스템을 구비하는 프로세스 챔버; 상기 프로세스 챔버에 연결되어 있고 기판을 지지하도록 구성되어 있는 기판 홀더; 및 상기 프로세스 챔버에 연결되어 있고, 프로세스 가스를 가스 출구로부터 기판의 표면에 실질적으로 수직한 방향으로 프로세스 챔버 내에 도입하여 기판의 표면 상에 정체 유동 패턴을 생성하도록 배치되어 있는 가스 디퓨저 매니폴드를 갖는 가스 분배 시스템을 포함한다.

첨부 도면에서,
도 1a 내지 도 1c는 일 실시형태에 따른 증착 시스템의 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 일 실시형태에 따른 가스 디퓨저 어셈블리의 단면도이다.
도 3은 다른 실시형태에 따른 가스 디퓨저 어셈블리의 단면도이다.
도 4는 다른 실시형태에 따른 가스 디퓨저 어셈블리의 조립 관점의 도해도이다.
도 5a 및 도 5b는 여러 실시형태에 따른 조립된 가스 디퓨저 어셈블리의 사진이다.
도 6은 다른 실시형태에 따른 가스 디퓨저 어셈블리의 단면도이다.
도 7a 및 도 7b는 여러 실시형태에 따른 복수의 개구를 갖는 판형 부재의 정면도이다.
도 8a 및 도 8b는 도 2에 도시된 가스 디퓨저 어셈블리를 이용하여 박막을 증착하는 것과 관련된 예시적인 데이터를 제공한다.

이하의 설명에서는, 설명을 목적으로 하나 제한적이지 않게, 증착 시스템의 특정 기하학적 구조와 여러 구성 요소 뿐만 아니라 이에 사용된 프로세스 등의 구체적인 상세한 사항을 기술한다. 그러나, 본 발명은 이들 구체적인 상세한 사항으로부터 벗어난 다른 실시형태로 실시될 수도 있음은 물론이다.

이와 마찬가지로, 본 발명을 완전하게 이해시키기 위해, 구체적인 수, 재료 및 구성이 설명을 목적으로 기재되어 있다. 그렇지만, 본 발명은 구체적인 세부 사항 없이 실시될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 여러 실시형태는 예시적인 대표예이며 일정한 비례로 도시될 필요가 없는 것으로 이해된다.

본원에 사용되고 있는 바와 같이 "기판"은 일반적으로 본 발명에 따라 처리되는 대상물을 지칭한다. 기판은 디바이스, 특히 반도체 또는 그 밖의 전자 디바이스의 임의의 재료 부분 또는 구조를 포함할 수 있고, 예를 들어 반도체 웨이퍼 등의 베이스 기판 구조, 또는 베이스 기판 구조에 혹은 그 위에 놓이는 박막 등의 층일 수도 있다. 따라서, 기판은 임의의 특정 베이스 구조, 상위층 혹은 하위층, 패터닝된 혹은 패터닝되지 않은 구조에 국한되는 의미를 갖는 것이 아니라, 임의의 상기 층 혹은 베이스 구조와, 층 및/또는 베이스 구조의 임의의 조합을 포함하는 것으로 고려된다. 이하의 설명은 특정 타입의 기판을 참조로 하지만, 이는 단지 예시를 하기 위함이며 한정의 의도는 없다.

앞서 거론된 바와 같이, ALD 시스템에서의 기판 처리 과정에서, 1개 이상의 프로세스 가스를 기판 전체에 걸쳐 균일하게 유동시키고자 도모하는 경우에, 2개 이상의 프로세스 가스를 교환할 수 있는 속도가 큰 과제로서 제기된다. 따라서, 여러 설계 고려 사항 중에서도, 본원 출원의 발명자는, 공정 용량, 즉 체류 시간을 줄인 증착 시스템 내에 배치된 기판 상에 균일한 프로세스 가스의 흐름을 도입하도록, 높은 유동 컨덕턴스를 갖는 가스 분배 시스템을 구현하는 것을 제안한다.

따라서, 유사한 도면부호가 몇몇 도면에 걸쳐서 동일하거나 대응하는 부분을 표시하고 있는 첨부 도면을 이제 참조해 보면, 도 1a 내지 도 1c는 일 실시형태에 따른 기판 처리 시스템을 보여준다. 기판 처리 시스템은 기상 증착 시스템 등의 증착 시스템(100)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 증착 시스템(100)은 원자층 증착(ALD) 시스템을 포함할 수 있다. 그러나, 별법으로서 증착 시스템(100)은, 플라즈마 강화 ALD(PEALD) 시스템, 화학적 기상 증착(CVD) 시스템, 플라즈마 강화 CVD(PECVD) 시스템, 필라멘트 보조 CVD(FACVD) 시스템, 물리적 기상 증착(PVD) 공정, 이온화된 PVD(iPVD) 시스템, 원자층 에피택시(ALE) 시스템, 분자 빔 에피택시(MBE) 시스템 등을 포함할 수 있다. 또한, 이하의 실시형태들은 증착의 맥락에서 기술되어 있지만, 이들 실시형태는 그 밖의 시스템 및 프로세스에 적용 가능하다. 예를 들어, 기판 처리 시스템은 별법으로서 에칭 시스템, 가열 처리 시스템, 급속 가열 처리(RTP) 시스템, 어닐링 시스템, 급속 가열 어닐링(RTA) 시스템, 노(爐) 등을 포함할 수 있다.

증착 시스템(100)은, 예를 들어 BEOL(back-end-of-line) 작업에 있어서 반도체 디바이스에 대한 상호 접속 및 내부 접속 구조를 금속 피복하는 과정에서 금속 함유 막을 증착하는 데 사용될 수 있다. 별법으로서, 증착 시스템(100)은, 예를 들어 FEOL(front-end-of-line) 작업에 있어서 게이트 유전체 및/또는 게이트 전극을 제조하는 과정에서 금속 함유 막을 증착하는 데 사용될 수 있다.

예를 들어 증착 프로세스를 용이하게 하도록 구성된 증착 시스템(100)은, 기판(125)을 지지하도록 구성된 기판 홀더(120)를 구비하고 상기 기판 상에 박막을 형성하거나, 이 박막을 에칭하거나, 또는 처리할 수 있는 프로세스 챔버(110)를 포함한다. 프로세스 챔버(110)는 상측 어셈블리(112)를 더 포함하고, 이 상측 어셈블리를 통해 프로세스 물질 및/또는 세정 물질이 물질 송출 시스템(130)으로부터 프로세스 챔버(110)에 도입될 수 있다. 추가적으로, 증착 시스템(100)은, 프로세스 챔버(110)에 연결되어 있고 하나 이상의 펌핑 덕트(141)를 통해 프로세스 챔버(110)를 배기하도록 구성되어 있는 진공 펌핑 시스템(140)을 포함한다. 또한, 증착 시스템(100)은, 프로세스 챔버(110), 기판 홀더(120), 물질 송출 시스템(130) 및 진공 펌핑 시스템(140)에 연결될 수 있는 제어기(150)를 포함한다.

증착 시스템(100)은, 프로세스 물질 및/또는 세정 물질이 상측 어셈블리(112)를 통해 기판(125) 또는 기판 홀더(120)에 실질적으로 수직한 방향으로 기판(125) 위에 도입될 수 있는 정체 유동 처리 시스템으로서 특징지워질 수 있다. 예를 들어, 프로세스 물질 및/또는 세정 물질은 가스 분배 시스템(135)을 통해 기판(125) 위로 진입하고 기판(125) 또는 기판 홀더(120)에 실질적으로 수직한 방향으로 기판(125)에 이르기까지 유동할 수 있다.

추가적으로, 증착 시스템(100)은 200 ㎜ 기판, 300 ㎜ 기판, 또는 그보다 큰 기판을 처리하도록 구성될 수 있다. 실제로, 당업자라면 이해하듯이, 증착 시스템(100)과 같은 기판 처리 시스템은 기판, 웨이퍼, 또는 LCD(liquid-crystal display) 패널을 그 크기와는 상관없이 처리하도록 구성될 수 있는 것으로 고려된다.

기판은 통로(도시 생략)를 통해 프로세스 챔버(110)에 도입될 수 있고, 기판 리프트 시스템(126)을 통해 기판 홀더(120)의 상면에 대해 승강될 수 있다. 기판 리프트 시스템(126)은, 예컨대 기판 홀더(120)를 통과해 기판(125)의 이면에까지 연장되는 리프트 핀의 어레이를 포함하여, 기판 홀더(120)의 상면(128)에 있는 기판 처리 위치(170)(도 1a 및 도 1b 참조)와 기판 홀더(120)의 상면(128) 위에 위치해 있는 기판 교환 위치(172)(도 1c 참조)의 사이에서 기판을 수직 병진시키는 것이 가능하다. 기판(125)을 처리하는 경우, 기판 홀더는 처리 장소(180)(도 1a 참조)에 배치될 수 있다. 별법으로, 기판(125)을 로딩 또는 언로딩하는 경우, 기판 홀더는 이송 장소(182)(도 1b 및 도 1c 참조)에 배치될 수 있다.

도 1a를 참조해 보면, 물질 송출 시스템(130)은 프로세스 물질을 프로세스 챔버(110)에 도입하기 위한 프로세스 물질 공급 시스템(132)과 세정 물질을 프로세스 챔버(110)에 도입하기 위한 세정 물질 공급 시스템(134)을 포함할 수 있다. 프로세스 물질 공급 시스템(132)은, 프로세스 물질을 프로세스 챔버(110)를 향해 연속적으로, 주기적으로, 또는 비주기적으로 유동시키도록 구성될 수 있다. 또한, 세정 물질 공급 시스템(134)은, 세정 물질을 프로세스 챔버(110)를 향해 연속적으로, 주기적으로, 또는 비주기적으로 유동시키도록 구성될 수 있다.

프로세스 물질은, 예컨대 기판(125) 상에 형성되는 막에서 발견되는 주 원자종 혹은 분자종을 갖는 조성물 등과 같은 성막 조성물을 포함하거나, 또는 예컨대 에칭액 혹은 그 밖의 처리제를 포함할 수 있다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 프로세스 물질을 준비하고 물질 송출 시스템(130)을 이용하여 상측 어셈블리(112)를 통해 프로세스 챔버(110)에 공급할 수 있다. 프로세스 물질은 고체 상태, 액체 상태, 또는 기체 상태로 생길 수 있고, 첨가 가스 및/또는 캐리어 가스를 사용하거나 혹은 사용하지 않고서, 프로세스 챔버(110)에 기체 상태로 송출될 수 있다.

예를 들어, 프로세스 물질은 하나 이상의 기체, 또는 하나 이상의 기체에 형성된 하나 이상의 증기, 또는 이들 중 2 이상의 혼합물을 포함할 수 있다. 프로세스 물질 공급 시스템(132)은 하나 이상의 기체 소스, 또는 하나 이상의 기화 소스, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 본원에서 기화는 비기체 상태로부터 기체 상태로의 물질(통상적으로 기체 상태 이외의 상태로 저장됨)의 변화를 지칭한다. 따라서, 본원에서, 용어 "기화", "승화" 및 "증발"은, 변화가 예를 들어 고체에서 액체를 거쳐 기체로의 변화인가, 고체에서 기체로의 변화인가, 또는 액체에서 기체로의 변화인가에는 상관없이, 고체 또는 액체 물질로부터의 증기(기체)의 일반적 형성을 지칭하는 데 호환적으로 사용되고 있다.

또한, 프로세스 물질은 예를 들어 퍼지 가스를 포함할 수 있다. 퍼지 가스는 희가스(즉, 헬륨, 네온, 아르곤, 크세논, 크립톤) 등의 불활성 가스, 또는 산소 함유 가스, 질소 함유 가스 및/또는 수소 함유 가스 등의 그 밖의 가스를 포함할 수 있다.

세정 물질은 예를 들어 오존을 포함할 수 있다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 오존 가스 발생기를 이용하여 오존을 생성하고, 물질 송출 시스템(130)을 이용하여 상측 어셈블리(112)를 통해 프로세스 챔버(110)에 공급할 수 있다. 오존 가스 발생기는 TMEIC(Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation, 일본 도쿄 소재)에서 시판하는 H-시리즈, P-시리즈, C-시리즈, 또는 N-시리즈 오존 가스 발생 시스템을 포함할 수 있다. 산소 함유 가스가 오존 가스 발생기에 공급되고, 선택적으로 질소 함유 가스가 촉매로서 작용하도록 공급된다. 산소 함유 가스는 O₂, NO, NO₂, N₂O, CO, 또는 CO₂, 또는 이들 중 2 이상의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 질소 함유 가스는 N₂, NO, NO₂, N₂O, NH₃, 또는 이들 중 2 이상의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, O₂와 선택적으로 N2를 오존 가스 발생기에 공급하여 오존을 형성할 수 있다.

또한, 세정 물질은 예를 들어 퍼지 가스를 포함할 수 있다. 퍼지 가스는 희가스(즉, 헬륨, 네온, 아르곤, 크세논, 크립톤) 등의 불활성 가스, 또는 산소 함유 가스, 질소 함유 가스 및/또는 수소 함유 가스 등의 그 밖의 가스를 포함할 수 있다.

물질 송출 시스템(130)은 하나 이상의 물질 소스, 하나 이상의 압력 제어 장치, 하나 이상의 유량 조절 장치, 하나 이상의 필터, 하나 이상의 밸브, 또는 하나 이상의 유량 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 물질 송출 시스템(130)은 하나 이상의 프로세스 물질, 하나 이상의 세정 물질, 하나 이상의 퍼지 가스, 또는 이들 중 2 이상의 임의의 조합을 프로세스 챔버(110)에 번갈아 도입하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 물질 송출 시스템(130)은 하나 이상의 프로세스 물질, 하나 이상의 세정 물질, 하나 이상의 퍼지 가스, 또는 이들 중 2 이상의 임의의 조합을 가스 분배 시스템(135)을 통해 프로세스 챔버(110)에 번갈아 도입하도록 구성될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 가스 분배 시스템(135)은, 일 실시형태에 따라 예를 들어 프로세스 물질 및/또는 세정 물질을 함유하는 프로세스 가스를 프로세스 챔버(110)에 도입하도록 구성된 가스 디퓨저 어셈블리(200)를 포함할 수 있다. 가스 디퓨저 어셈블리(200)는 가스 디퓨저 매니폴드(210)를 구비하며, 이 가스 디퓨저 매니폴드는, 프로세스 가스를 가스 출구(214)로부터 기판(225)의 표면에 실질적으로 수직한 방향으로 증착 시스템(100) 등의 기판 처리 시스템의 프로세스 공간(215)에 도입하여 기판의 표면 상에 정체 유동 패턴을 생성하도록 배치되어 있는 것이다.

가스 디퓨저 매니폴드(210)는, 소정 유량의 프로세스 가스(213)를 가스 디퓨저 매니폴드(210)에 제공하는 가스 입구(212)와, 입구 가스 플레넘(230) 내에 위치해 있는 정체판(220)으로서, 프로세스 가스(213)와 교차하게 마련되어 이 프로세스 가스(213)를 반경방향 외측으로 흐르게 하고, 정체판(220)의 둘레 가장자리를 휘감게 하며, 반경방향 내측으로 흐르게 하도록 구성되어 있는 것인 정체판(220), 그리고 입구 가스 플레넘의 출구측에 위치해 있는 확산 부재(240)로서, 소정 유량의 프로세스 가스(213)를 프로세스 공간(215)에 도입하기 이전에 확산하도록 구성되어 있고, 소정 유량의 프로세스 가스(213)의 통과를 허용하는 복수의 개구를 구비하는 것인 확산 부재(240)를 포함한다.

확산 부재(240)는 다공성 폼 부재, 유공(有孔) 부재, 판형 부재, 망상 부재, 스크린형 부재, 또는 이들 중 2 이상의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 확산 부재(240)는 약 5 ppi(pores per inch) 내지 약 200 ppi 범위의 다공도를 갖는 다공성 폼 부재를 포함할 수 있다. 또한 예를 들어, 확산 부재(240)는 약 10 ppi(pores per inch) 내지 약 100 ppi 범위의 다공도를 갖는 다공성 폼 부재를 포함할 수 있다. 또한 예를 들어, 확산 부재(240)는 약 10 ppi(pores per inch) 내지 약 60 ppi 범위의 다공도를 갖는 다공성 폼 부재를 포함할 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 정체판(220)과 확산 부재(240)는 가스 입구(212)의 축에 중심이 맞춰져 있다. 또한, 정체판(220)의 제1 횡치수(222)가 확산 부재(240)의 제2 횡치수(242)보다 클 수 있다. 예를 들어, 정체판(220)과 확산 부재(240)는 원형의 판 또는 디스크를 각각 포함할 수 있고, 정체판(220)의 제1 직경이 확산 부재(240)의 제2 직경보다 크다. 전술한 바와 같이, 프로세스 가스(213)의 흐름은 반경방향 외측으로 흐르고 나서, 정체판(220)의 둘레 가장자리를 휘감은 후에, 반경방향 내측으로 흐르도록 강제된다.

예를 들어, 기판(225)을 향해 가는 프로세스 가스(213)의 흐름이 통과하는 확산 부재(240)의 제2 직경은, 처리 대상인 기판(225)의 직경의 약 5% 내지 약 50%의 범위일 수 있다. 또한 예를 들어, 확산 부재(240)의 제2 직경은, 처리 대상인 기판(225)의 직경의 약 10% 내지 약 30%의 범위일 수 있다. 또한 예를 들어, 확산 부재(240)의 제2 직경은, 처리 대상인 기판(225)의 직경의 약 15% 내지 약 20%의 범위일 수 있다.

정체판(220)의 제1 횡치수(222)가 확산 부재(240)의 제2 횡치수(242)보다 크게 되도록 구성함으로써, 프로세스 가스(213)의 흐름은, 반경방향 내측으로 흐를 때, 확산 부재(240)를 통과하는 상태로 전환되기 전까지는, 입구 가스 플레넘(230)에 면하는 확산 부재(240)의 전방면에 실질적으로 평행하게 흐를 수 있다. 또한, 입구 가스 플레넘(230)의 외측 부분 및/또는 정체판(220)의 둘레 가장자리는, 프로세스 가스(213)의 흐름이 실질적인 손실 또는 분리 없이 정체판(220) 둘레로 흐를 수 있게 하는 형상으로 만들어질 수 있고, 예컨대 매끄럽고 둥근 표면을 지니도록 구성될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 가스 디퓨저 어셈블리(200)는 또한 디퓨저 부재(240)의 출구측에 위치해 있는 출구 가스 플레넘(250)을 포함할 수 있다. 출구 가스 플레넘(250)은 원통 형상의 플레넘, 원뿔 형상의 플레넘, 또는 임의의 형상의 플레넘을 포함할 수 있다.

다른 실시형태에 따르면, 도 3에 도시된 바와 같이, 가스 디퓨저 어셈블리(300)는, 디퓨저 부재(240)의 출구측에 위치해 있는 출구 가스 플레넘(350)과, 출구 가스 플레넘(250)의 출구측에 위치해 있는 출구 가스 분배판(360)을 포함할 수 있다. 출구 가스 플레넘(350)은 원통 형상의 플레넘, 원뿔 형상의 플레넘, 또는 임의의 형상의 플레넘을 포함할 수 있다. 출구 가스 분배판(360)은 다공성 폼 부재, 유공 부재, 판형 부재, 망상 부재, 스크린형 부재, 또는 이들 중 2 이상의 임의의 조합을 포함할 수 있다.

가스 디퓨저 어셈블리(200, 300)는, 가스 입구(212)로부터 가스 출구(214)로의 유동 컨덕턴스가 10 ℓ/s를 초과하도록 구성될 수 있다. 별법으로서, 가스 디퓨저 어셈블리(200, 300)는, 가스 입구(212)로부터 가스 출구(214)로의 유동 컨덕턴스가 20 ℓ/s를 초과하도록 구성될 수 있다.

이제 도 4를 참조해 보면, 다른 실시형태에 따른 가스 디퓨저 어셈블리(400)의 조립 관점이 주어진다. 가스 디퓨저 어셈블리(400)는 가스 입구(도시 생략) 및 입구 가스 플레넘(430)을 갖는 가스 디퓨저 매니폴드(410)를 포함한다. 가스 디퓨저 매니폴드(410)는 도 1a 내지 도 1c에서의 증착 시스템(100)과 같은 기판 처리 시스템에 패스너(434)를 이용하여 부착될 수 있다. 가스 디퓨저 어셈블리(400)는, 입구 가스 플레넘(430) 내에 위치 결정되도록 구성된 정체판(420)과, 가스 디퓨저 매니폴드(410)에 부착되도록 구성되어 있고 또한 입구 가스 플레넘(430)을 형성하는 입구 가스 플레넘 링(426)과, 가스 확산 부재(440), 그리고 입구 가스 플레넘 링(426)에 연결되어 입구 가스 플레넘 링(426)과의 사이에 확산 부재(440)를 확고히 부착하도록 구성되어 있는 클램프 링(442)을 더 포함한다. 정체판(420)은 패스너(424)를 이용하여 가스 디퓨저 매니폴드(410)에 부착되고, 스페이서(422)를 이용하여 가스 입구로부터 간격을 두고 떨어져 있다. 또한, 클램프 링(442)은 패스너(444)를 이용하여 입구 가스 플레넘 링(426)에 부착되어 있다.

선택적으로, 가스 디퓨저 어셈블리(400)는 플레이트 링(462) 및 패스너(464)를 이용하여 가스 디퓨저 매니폴드(410)에 부착될 수 있는 출구 가스 분배판(460)을 포함할 수 있다. 출구 가스 분배판(460)이 없는 가스 디퓨저 어셈블리(400)의 바닥 사진이 도 5a에 주어져 있고, 출구 가스 분배판(460)이 있는 가스 디퓨저 어셈블리(400)의 바닥 사진이 도 5b에 주어져 있다.

다른 실시형태에 따르면, 도 6에 도시된 바와 같이, 가스 디퓨저 어셈블리(600)는 복수의 개구(642)를 갖는 판형 부재를 구비하는 확산 부재(640)를 포함할 수 있다. 복수의 개구(642) 중 적어도 하나는, 상기 판형 부재의 출구측에 가공된 출구 모따기부(644)를 포함할 수 있다. 또한, 복수의 개구(642) 중 적어도 하나는, 상기 판형 부재의 입구측에 가공된 입구 모따기부(도시 생략)를 포함할 수 있다. 또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 확산 부재(640)의 복수의 개구(642) 각각은 판형 부재의 출구측에 가공된 출구 모따기부(644)를 포함할 수 있고, 복수의 개구(642) 각각에서의 출구 모따기부(644)는, 판형 부재의 출구측에 있어서 기판(225)과 평행한 표면적을 최소화함으로써 유동 재순환 영역을 줄이도록 총체적으로 합병되어 있다. 그 밖의 실시형태에서, 복수의 개구(642)는 확산 부재(640) 전체에 걸쳐서 크기 또는 밀도가, 혹은 크기와 밀도 모두가 다를 수 있다.

도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 확산 부재(640A, 640B)는 복수의 개구(642A, 642B)를 포함한다. 여기서, 판형 부재의 복수의 개구(642A, 642B) 중 적어도 하나는 중심에 위치해 있고, 판형 부재의 복수의 개구(642A, 642B) 중 적어도 다른 하나는 중심에서 벗어나 위치해 있다. 도 7a에서, 중심에 위치해 있는 개구의 직경은, 중심에서 벗어나 위치해 있는 각 개구의 직경보다 크다. 도 7b에서, 개구의 크기는 중심에서 가장자리로 갈수록 변화한다.

도 1a를 다시 참조해 보면, 기판 홀더(120)는 가열용 또는 냉각용으로, 혹은 가열 및 냉각 겸용으로 구성될 수 있는, 하나 이상의 온도 제어 요소(124)를 포함한다. 또한, 하나 이상의 온도 제어 요소(124)는, 하나 이상의 개별 제어형 온도 영역에 배치될 수 있다. 기판 홀더(120)는 내측 영역 및 외측 영역을 비롯한 2개의 열 영역을 구비할 수 있다. 이들 영역의 온도는, 상기 기판 홀더의 열 영역을 개별적으로 가열 또는 냉각함으로써 제어될 수 있다.

다른 예에 따르면, 하나 이상의 온도 제어 요소(124)는, 기판 홀더(120)의 표면 밑에 또는 기판 홀더(120) 내에 매설된 기판 냉각 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 기판 냉각 요소는, 기판 홀더(120)로부터 열을 받아 열 교환기 시스템에 열을 전달하는 재순환 유체 흐름을 포함할 수 있다. 또 다른 예에 따르면, 하나 이상의 온도 제어 요소(124)는 하나 이상의 열전(熱電) 소자를 포함할 수 있다.

또한, 기판 홀더(120)는, 기판(125)을 기판 홀더(120)의 상면에 클램핑하는 기판 클램핑 시스템(23)(예컨대, 전기식 혹은 기계식 클램핑 시스템)을 선택적으로 포함할 수 있다. 예를 들어, 기판 홀더(120)는 정전 척(ESC)을 포함할 수 있다.

또한, 선택적으로, 기판 홀더(120)는, 기판(125)과 기판 홀더(120) 사이의 가스 갭 열전도도를 향상시키도록, 열 전달 가스를 이면 가스 공급 시스템을 통해 기판(125)의 이면에 송출하는 것을 가능하게 할 수 있다. 이러한 시스템은, 고온 또는 저온에서 기판의 온도 제어가 요구될 때 사용될 수 있다. 예컨대, 상기 이면 가스 공급 시스템은 2구역 가스 분배 시스템을 포함할 수 있고, 이 경우 이면 가스(예컨대, 헬륨)의 압력은 기판(125)의 중앙과 가장자리 사이에서 독립적으로 변경될 수 있다.

도시 생략되어 있지만, 프로세스 챔버(110)도 또한, 가열용 또는 냉각용으로, 혹은 가열 및 냉각 겸용으로 구성될 수 있는, 하나 이상의 온도 제어 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 하나 이상의 온도 제어 요소는, 프로세스 챔버(110)의 표면 상에 막 형성을 야기하거나 혹은 야기하지 않을 수 있는 응축을 줄이고 잔류물의 축적을 줄이기 위해, 프로세스 챔버(110)의 온도를 높이도록 구성된 벽 가열 요소를 포함할 수 있다. 또한, 프로세스 챔버(110)의 상측 어셈블리(112)도, 가열용 또는 냉각용으로, 혹은 가열 및 냉각 겸용으로 구성될 수 있는, 하나 이상의 온도 제어 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 하나 이상의 온도 제어 요소는, 프로세스 챔버(110)에 도입되는 프로세스 물질, 세정 물질, 퍼지 가스, 또는 이들의 조합과 접촉하는 표면의 온도를 높이도록 구성되어 있는 가스/증기 송출 가열 요소를 포함할 수 있다.

온도 제어 시스템 또는 제어기(150), 혹은 양자 모두는, 프로그램 명령에 따라 작동하여, 기판 홀더(120)의 온도를 모니터링, 조정 및/또는 제어하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 기판 홀더(120)는 약 600℃ 이하의 범위의 온도에서 작동될 수 있다. 별법으로서 예를 들어, 기판 홀더(120)는 약 500℃ 이하의 범위의 온도에서 작동될 수 있다. 별법으로서 예를 들어, 기판 홀더(120)는 약 200℃ 내지 약 400℃의 범위의 온도에서 작동될 수 있다.

또한, 온도 제어 시스템 또는 제어기(150), 혹은 양자 모두는, 프로그램 명령에 따라 작동하여, 프로세스 챔버(110)의 온도를 모니터링, 조정 및/또는 제어하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세스 챔버(110)는 약 400℃ 이하의 범위의 온도에서 작동될 수 있다. 별법으로서 예를 들어, 프로세스 챔버(110)는 약 300℃ 이하의 범위의 온도에서 작동될 수 있다. 별법으로서 예를 들어, 프로세스 챔버(110)는 약 50℃ 내지 약 200℃의 범위의 온도에서 작동될 수 있다.

온도 제어 시스템 또는 제어기(150), 혹은 양자 모두는 하나 이상의 온도, 예컨대 기판(125)의 온도, 기판 홀더(120)의 온도, 프로세스 챔버(110)의 온도 등을 모니터링하기 위해 하나 이상의 온도 측정 장치를 사용할 수 있다.

일례로서, 상기 온도 측정 장치는 광섬유 온도계, 광학 고온계, 2002년 7월 2일자로 출원된 계류중인 미국 특허 출원 10/168,544호와 현재 등록되어 있는 미국 특허 제6,891,124호(이들 특허문헌의 내용은 그 전체가 본원에 참조로 인용되어 있음)에 기재된 바와 같은 밴드-에지 온도 측정 시스템, 또는 K-타입 열전대 등의 열전대를 포함할 수 있다. 광학 온도계의 예로는, Advanced Energies, Inc.에서 모델번호 OR2000F로 시판하고 있는 광섬유 온도계; Luxtron Corporation에서 모델번호 M600로 시판하고 있는 광섬유 온도계; 또는 Takaoka Electric Mfg.에서 모델번호 FT-1420로 시판하고 있는 광섬유 온도계 등이 있다.

도 1a를 다시 참조해 보면, 진공 펌핑 시스템(140)은, 펌핑 속도를 약 5,000 ℓ/s(및 그 이상)까지 올릴 수 있으며 하나 이상의 펌핑 덕트(141)를 통한 펌핑을 통해 프로세스 챔버(110) 내의 압력을 제어 및/또는 최적화하도록 구성되어 있는 터보 분자 진공 펌프(TMP) 또는 극저온 펌프 등의 드라이 진공 펌프를 포함할 수 있다. 진공 펌핑 시스템(140)은, 프로세스 챔버(110)로 송출되는 펌핑 속도를 제어하는 하나 이상의 진공 밸브(142)를 포함할 수 있다. 또한, 진공 펌핑 시스템(140)은, 프로세스 챔버(110) 내의 압력을 모니터링, 조정, 최적화, 및/또는 제어하기 위한 압력 제어 시스템을 포함할 수 있다.

도 1a를 다시 참조해 보면, 제어기(150)는 마이크로프로세서와, 메모리, 그리고 증착 시스템(100)과 같은 기판 처리 시스템에 대한 입력을 통신 및 기동할 뿐만 아니라 증착 시스템(100)과 같은 기판 처리 시스템으로부터의 출력을 모니터하기에 충분한 제어 전압을 발생시킬 수 있는 디지털 I/O 포트를 포함할 수 있다. 또한, 제어기(150)는 프로세스 챔버(110), 기판 홀더(120), 물질 송출 시스템(130) 및 진공 펌핑 시스템(140)에 연결되어 정보를 교환할 수 있다. 예컨대, 증착 프로세스, 에칭 프로세스, 처리 프로세스, 및/또는 세정 프로세스를 수행하기 위해, 프로세스 레시피에 따라, 증착 시스템(100)과 같은 기판 처리 시스템의 상기 구성 요소들에 대한 입력을 기동하는 데에, 메모리에 기억된 프로그램을 사용할 수 있다.

그러나, 제어기(150)는 다수의 처리 요소(110, 120, 130, 140)용으로 구성될 수 있고, 제어기(150)는 처리 요소로부터의 데이터를 수집하고, 제공하며, 처리하고, 저장하며, 디스플레이할 수 있다. 제어기(150)는 하나 이상의 처리 요소를 제어하기 위한 다수의 애플리케이션을 포함할 수 있다. 예컨대, 제어기(150)는, 사용자로 하여금 하나 이상의 처리 요소를 모니터 및/또는 제어할 수 있게 하는 사용하기 쉬운 인터페이스를 제공할 수 있는 그래픽 사용자 인터페이스(GUI) 구성 요소(도시 생략)를 포함할 수 있다.

별법으로서 또는 추가적으로, 제어기(150)는 하나 이상의 추가적인 제어기/컴퓨터(도시 생략)에 연결될 수 있고, 제어기(150)는 추가적인 제어기/컴퓨터로부터 셋업 및/또는 구성 정보를 얻을 수 있다.

제어기(150) 또는 제어기(150)의 일부분은 증착 시스템(100)과 같은 기판 처리 시스템에 대해 가까이 위치할 수 있고, 및/또는 증착 시스템(100)과 같은 기판 처리 시스템에 대해 원거리에 위치할 수 있다. 예를 들어, 제어기(150)는 직접 접속, 인트라넷, 인터넷, 및 무선 접속 중 적어도 하나를 이용하여 증착 시스템(100)과 같은 기판 처리 시스템과 데이터를 교환할 수 있다. 제어기(150)는, 예를 들어 고객 사이트(즉, 디바이스 생산 회사 등)에 있는 인트라넷에 연결될 수 있고, 또는 예를 들어 판매자 사이트(즉, 장비 제조자)에 있는 인트라넷에 연결될 수 있다. 또한, 제어기(150)는 예를 들어 인터넷에 연결될 수 있다. 또한, 다른 컴퓨터(즉, 제어기, 서버 등)가, 직접 접속, 인트라넷 및 인터넷 중 적어도 하나를 통하여 데이터를 교환하기 위해, 예를 들어 제어기(150)에 액세스할 수 있다. 또한, 당업자라면 이해하듯이, 제어기(150)는 증착 시스템(100)과 같은 기판 처리 시스템과 무선 접속을 통하여 데이터를 교환할 수 있다.

일례에서는, 도 2에 도시된 것과 같은 가스 디퓨저 어셈블리를 이용하는 도 1a 내지 도 1c에 도시된 증착 시스템(100) 등의 기판 처리 시스템을 사용하여 하프늄 산화물(HfO₂)을 증착하였다. 이 증착 프로세스는 35 사이클을 갖는 ALD 프로세스로서, 각 사이클은 (1) Hf 함유 전구체의 도입; (2) 제1 가스 퍼지; (3) 산화제의 도입; 및 (4) 제2 가스 퍼지를 포함한다. 도 8a는 박막의 두께(옹스트롬,Å)(실선, 중실 마름모) 및 표준 편차(σ, %) (점선, 중실 정사각형)를 기판의 수의 함수로서 제공한다. 100개 및 이보다 많은 수의 기판까지, 약 35 Å의 두께와 300 ㎜의 기판에 걸쳐 1% 미만의 표준 편차를 갖는 박막을 반복하여 생성할 수 있다. 또한, 도 8b는 증착 프로세스의 결과로서 각 기판에 부가된 0.06 미크론 파티클 및 이보다 큰 파티클에 대한 파티클 변화량(Δ), 즉 증착 프로세스 직후의 파티클의 수와 증착 프로세스 직전의 파티클의 수의 차이를 제공한다.

본 발명의 특정 실시형태만을 상세히 전술하였지만, 당업자라면 본 발명의 신규한 교시 및 이점에서 실질적으로 벗어나지 않으면서, 상기 특정 실시형태에 다양한 변형을 실시할 수 있음을 쉽게 이해할 것이다. 따라서, 이러한 모든 변경은 본 발명의 범위 내에 포함되는 것이다.

Claims

프로세스 가스를 기판 처리 시스템에 도입하기 위한 가스 디퓨저 어셈블리로서,
기판 처리 시스템에 연결되도록 구성되어 있고, 프로세스 가스를 가스 출구로부터 기판의 표면에 실질적으로 수직한 방향으로 기판 처리 시스템 내에 도입하여 상기 기판의 표면 상에 정체 유동 패턴을 생성하도록 배치되어 있는 가스 디퓨저 매니폴드
를 포함하고, 상기 가스 디퓨저 매니폴드는,
소정 유량의 상기 프로세스 가스를 상기 가스 디퓨저 매니폴드에 제공하는 가스 입구와,
입구 가스 플레넘 내에 위치해 있는 정체판으로서, 상기 프로세스 가스와 교차하게 마련되어 프로세스 가스를 반경방향 외측으로 흐르게 하고, 정체판의 둘레 가장자리를 휘감게 하며, 반경방향 내측으로 흐르게 하도록 구성되어 있는 것인 정체판, 그리고
상기 입구 가스 플레넘의 출구에 위치해 있고, 상기 소정 유량의 상기 프로세스 가스를 상기 기판 처리 시스템에 도입하기 이전에 확산하도록 구성되어 있으며, 상기 소정 유량의 상기 프로세스 가스의 통과를 허용하는 복수의 개구를 구비하는 확산 부재를 포함하는 것인 가스 디퓨저 어셈블리.
제1항에 있어서, 상기 기판 처리 시스템은 기상 증착 시스템 또는 에칭 시스템을 포함하는 것인 가스 디퓨저 어셈블리.
제1항에 있어서, 상기 확산 부재는 다공성 폼 부재, 유공 부재, 판형 부재, 망상 부재, 스크린형 부재, 또는 이들 중 2 이상의 임의의 조합을 포함하는 것인 가스 디퓨저 어셈블리.
제3항에 있어서, 상기 다공성 폼 부재는 약 5 ppi(pores per inch) 내지 약 200 ppi 범위의 다공도를 갖는 것인 가스 디퓨저 어셈블리.
제3항에 있어서, 상기 다공성 폼 부재는 약 10 ppi 내지 약 100 ppi 범위의 다공도를 갖는 것인 가스 디퓨저 어셈블리.
제3항에 있어서, 상기 다공성 폼 부재는 약 10 ppi 내지 약 60 ppi 범위의 다공도를 갖는 것인 가스 디퓨저 어셈블리.
제1항에 있어서, 상기 정체판과 상기 확산 부재는 상기 가스 입구의 축에 중심이 맞춰져 있는 것인 가스 디퓨저 어셈블리.
제1항에 있어서, 상기 정체판의 제1 횡치수가 상기 확산 부재의 제2 횡치수보다 큰 것인 가스 디퓨저 어셈블리.
제1항에 있어서, 상기 확산 부재의 출구에 위치해 있는 출구 가스 플레넘을 더 포함하는 가스 디퓨저 어셈블리.
제9항에 있어서, 상기 출구 가스 플레넘은 원뿔 형상의 플레넘을 포함하는 것인 가스 디퓨저 어셈블리.
제9항에 있어서, 상기 출구 가스 플레넘의 출구에 위치해 있는 출구 가스 분배판을 더 포함하는 가스 디퓨저 어셈블리.
제11항에 있어서, 상기 출구 가스 분배판은 다공성 폼 부재, 유공 부재, 판형 부재, 망상 부재, 스크린형 부재, 또는 이들 중 2 이상의 임의의 조합을 포함하는 것인 가스 디퓨저 어셈블리.
제1항에 있어서, 상기 가스 입구로부터 상기 가스 출구로의 유동 컨덕턴스가 약 200 ℓ/s를 초과하는 가스 디퓨저 어셈블리.
제1항에 있어서, 상기 가스 입구로부터 상기 가스 출구로의 유동 컨덕턴스가 약 500 ℓ/s를 초과하는 가스 디퓨저 어셈블리.
제1항에 있어서, 상기 확산 부재는 상기 복수의 개구가 관통 형성된 판형 부재를 포함하는 것인 가스 디퓨저 어셈블리.
제15항에 있어서, 상기 확산 부재의 상기 복수의 개구 중 적어도 하나는, 상기 판형 부재의 출구측에 가공된 출구 모따기부를 포함하는 것인 가스 디퓨저 어셈블리.
제15항에 있어서, 상기 확산 부재의 상기 복수의 개구 각각은 상기 판형 부재의 출구측에 가공된 출구 모따기부를 포함하고, 상기 복수의 개구 각각에서의 상기 출구 모따기부는, 상기 판형 부재의 상기 출구측에 있어서 상기 기판과 평행한 표면적을 최소화함으로써 유동 재순환 영역을 줄이도록 총체적으로 합병되어 있는 것인 가스 디퓨저 어셈블리.
제15항에 있어서, 상기 판형 부재의 상기 복수의 개구 중 하나는 중심에 위치해 있고, 상기 판형 부재의 상기 복수의 개구 중 적어도 다른 하나는 중심에서 벗어나 위치해 있는 것인 가스 디퓨저 어셈블리.
제18항에 있어서, 중심에 위치해 있는 상기 복수의 개구 중 하나의 직경이, 중심에서 벗어나 위치해 있는 상기 복수의 개구 중 다른 하나의 직경보다 큰 것인 가스 디퓨저 어셈블리.
제15항에 있어서, 상기 복수의 개구는 상기 분배판 부재에 걸쳐서 크기 또는 밀도가, 혹은 크기와 밀도 모두가 다른 것인 가스 디퓨저 어셈블리.
기판에 박막을 증착하기 위한 증착 시스템으로서,
프로세스 챔버로서, 그 내부의 압력을 제어 및/또는 최적화하도록 구성된 진공 펌핑 시스템을 구비하는 프로세스 챔버;
상기 프로세스 챔버에 연결되어 있고 기판을 지지하도록 구성되어 있는 기판 홀더; 및
상기 프로세스 챔버에 연결되어 있고, 프로세스 가스를 가스 출구로부터 상기 기판의 표면에 실질적으로 수직한 방향으로 상기 기판 처리 시스템 내에 도입하여 상기 기판의 표면 상에 정체 유동 패턴을 생성하도록 배치되어 있는 가스 디퓨저 매니폴드를 갖는 가스 분배 시스템
을 포함하고, 상기 가스 디퓨저 매니폴드는,
소정 유량의 상기 프로세스 가스를 상기 가스 디퓨저 매니폴드에 제공하는 가스 입구와,
입구 가스 플레넘 내에 위치해 있는 정체판으로서, 상기 프로세스 가스와 교차하게 마련되어 프로세스 가스를 반경방향 외측으로 흐르게 하고, 정체판의 둘레 가장자리를 휘감게 하며, 반경방향 내측으로 흐르게 하도록 구성되어 있는 것인 정체판, 그리고
상기 입구 가스 플레넘의 출구에 위치해 있고, 상기 소정 유량의 상기 프로세스 가스를 상기 기판 처리 시스템에 도입하기 이전에 확산하도록 구성되어 있으며, 상기 소정 유량의 상기 프로세스 가스의 통과를 허용하는 복수의 개구를 구비하는 확산 부재를 포함하는 것인 증착 시스템.
제21항에 있어서, 상기 확산 부재는 다공성 폼 부재, 유공 부재, 판형 부재, 망상 부재, 스크린형 부재, 또는 이들 중 2 이상의 임의의 조합을 포함하는 것인 증착 시스템.
제21항에 있어서, 상기 기판 홀더는 상기 기판의 온도를 제어하도록 구성된 하나 이상의 온도 제어 요소를 포함하는 것인 증착 시스템.
제21항에 있어서, 상기 가스 분배 시스템에 연결되어 있고, 상기 소정 유량의 상기 프로세스 가스를 상기 가스 분배 시스템에 공급하도록 구성되어 있는 물질 송출 시스템을 더 포함하는 증착 시스템.
제24항에 있어서, 상기 물질 송출 시스템은, 2 이상의 프로세스 가스의 흐름을 상기 가스 분배 시스템에 번갈아 순서대로 도입하도록 구성되어 있는 것인 증착 시스템.
제21항에 있어서, 상기 프로세스 챔버에 연결되어 있고, 상기 프로세스 챔버 내에 플라즈마를 여기시키도록 구성되어 있는 것인 플라즈마 발생 시스템을 더 포함하는 증착 시스템.