KR20150021220A - 박막 증착 장치 및 박막 증착 방법 - Google Patents

박막 증착 장치 및 박막 증착 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20150021220A
KR20150021220A KR20130098278A KR20130098278A KR20150021220A KR 20150021220 A KR20150021220 A KR 20150021220A KR 20130098278 A KR20130098278 A KR 20130098278A KR 20130098278 A KR20130098278 A KR 20130098278A KR 20150021220 A KR20150021220 A KR 20150021220A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
stage
process chamber
substrates
substrate
gas
Prior art date
Application number
KR20130098278A
Other languages
English (en)
Inventor
박준식
박성범
박태서
전재선
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR20130098278A priority Critical patent/KR20150021220A/ko
Publication of KR20150021220A publication Critical patent/KR20150021220A/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • C23C16/4582Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
    • C23C16/4583Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4412Details relating to the exhausts, e.g. pumps, filters, scrubbers, particle traps
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45523Pulsed gas flow or change of composition over time
    • C23C16/45525Atomic layer deposition [ALD]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45563Gas nozzles
    • C23C16/45565Shower nozzles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02107Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/0226Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
    • H01L21/02263Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase
    • H01L21/02271Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition
    • H01L21/0228Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition deposition by cyclic CVD, e.g. ALD, ALE, pulsed CVD

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

증착 장치는 다수개의 기판들을 처리하기 위한 공간을 제공하는 공정 챔버를 구비한다. 상기 공정 챔버의 상부에 상기 공정 챔버 내로 공정 가스를 공급하기 위한 샤워 헤드가 구비된다. 상기 공정 챔버 내에 스테이지 및 상기 기판들이 상기 스테이지의 상부면으로부터 이격되도록 상기 기판들을 지지하는 다수개의 홀더부를 구비하고, 상기 홀더부는 상기 스테이지로부터 돌출하여 상기 기판을 고정하는 다수개의 지지체들을 갖는 기판 지지부가 구비된다. 상기 기판 지지부의 하부에 상기 공정 챔버로부터의 가스를 배출하기 위한 배기부가 구비된다.

Description

박막 증착 장치 및 박막 증착 방법{LAYER DEPOSITION APPARATUS AND LAYER DEPOSITION METHOD}
본 발명은 박막 증착 장치 및 박막 증착 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 원자층 증착 장치 및 원자층 증착 방법에 관한 것이다.
반도체 소자 제조 방법으로 PVD(Physical Vapor Deposition, 물리 기상 증착법) 또는 CVD(Chemical Vapor Deposition, 화학 기상 증착법)기술이 이용되었으나, 이러한 기존의 기술은 나노급 초고집적 소자 제조에 적용하기에는 한계가 있다. 원자층 증착(Atomic Layer Deposition)의 경우, 복잡한 형상의 3차원 구조에서도 뛰어난 균일도를 가지는 나노 두께의 박막 증착이 가능하기 때문에 나노급 반도체 소자 제조의 필수적인 증착기술이다.
기존의 원자층 증착장치는 서셉터 또는 샤워헤드가 서로에 대해 회전 가능하게 형성되고, 샤워헤드 또는 서셉터가 고속으로 회전하면서 서로 다른 종류의 증착가스들 및 반응하고 남은 증착가스들을 제거하기 위한 퍼지가스를 분사하고, 기판이 순차적으로 증착가스들 및 퍼지가스가 분사되는 부분을 통과하면서 다수개의 기판들에 대해 동시에 박막을 증착한다.
기존의 원자층 증착장치는 증착장치의 반복 사용으로 인해, 서셉터가 증착 등으로 오염되고, 증착된 서셉터의 표면으로부터 증착가스가 발생하여 증착의 균일성을 떨어뜨린다. 또한, 증착된 서셉터의 표면을 세정해야 하기 때문에, 반도체 소자 제조 효율을 크게 떨어뜨린다. 서셉터 표면이 가스 흐름을 완전히 차폐하는 구조이므로 공정챔버 내 가스의 영역별 압력이 달라진다. 이로 인해, 샤워헤드로부터 주입된 증착가스들 및 퍼지가스를 기판 전체에 균일하게 공급하지 못하여 증착의 균일성이 떨어진다.
본 발명의 일 목적은 기판을 균일하게 증착할 수 있는 박막 증착 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 기판을 균일하게 증착할 수 있는 박막 증착 방법을 제공하는데 있다.
상술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위한 식각 장치는, 다수개의 기판들을 처리하기 위한 공간을 제공하는 공정 챔버를 구비한다. 상기 공정 챔버의 상부에 상기 공정 챔버 내로 공정 가스를 공급하기 위한 샤워 헤드가 구비된다. 상기 공정 챔버 내에 스테이지 및 상기 기판들이 상기 스테이지의 상부면으로부터 이격되도록 상기 기판들을 지지하는 다수개의 홀더부를 구비하고, 상기 홀더부는 상기 스테이지로부터 돌출하여 상기 기판을 고정하는 다수개의 지지체들을 갖는 기판 지지부가 구비된다. 상기 기판 지지부의 하부에 상기 공정 챔버로부터의 가스를 배출하기 위한 배기부가 구비된다.
본 발명의 실시예들에서, 상기 샤워 헤드는 가스 분사부들을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에서, 각각의 상기 홀더부는 적어도 3개의 지지체들을 가질 수 있다.
본 발명의 실시예들에서, 상기 지지체는 상기 스테이지로부터 연장하는 몸체부 및 상기 몸체부의 일단부에 구비되며, 상기 기판의 일측면과 접촉하여 고정하기 위한 안착부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에서, 상기 스테이지는 상기 공정 가스들의 흐름을 허용하기 위한 다수개의 관통홀들을 가질 수 있다.
본 발명의 실시예들에서, 상기 배기부는 상기 공정 챔버의 하부에 다수개의 배기홀들을 가질 수 있다.
본 발명의 실시예들에서, 상기 배기홀들은 상기 스테이지의 주변부에 인접하는 제1 배기홀 및 상기 스테이지의 중앙부에 인접한 제2 배기홀을 포함할 수 있다.
상술한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 식각 방법은 공정 챔버 내에 스테이지 및 다수개의 기판들을 지지하는 다수개의 홀더부를 구비하는 기판 지지부를 제공한다. 상기 홀더부들 상에 상기 기판들이 상기 스테이지의 상부면으로부터 이격 지지되도록 상기 기판들을 로딩한다. 상기 공정 챔버 내로 공정 가스를 공급하여 상기 기판 상에 박막을 형성한다.
본 발명의 실시예들에서, 상기 기판들을 로딩할 때, 상기 홀더부의 지지체들에 안착하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에서, 배기홀을 통해 더욱 배기시키는 것을 더욱 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들들에 따른 증착 장치 및 방법에 의하면, 지지체를 이용하여 기판을 지지함으로 스테이지의 표면에서 발생하는 증착가스로 인한 증착의 불균일성을 감소시킬 수 있다. 스테이지가 다수개의 관통홀들을 가지면서, 배기부가 다수개의 배기홀들을 가짐으로 공정 가스들의 흐름을 제어할 수 있어, 가스의 영역별 압력을 균일하게 하여 증착의 균일성을 향상시킬 수 있다.
또한, 스테이지와 기판이 직접 접촉되지 않기 때문에, 스테이지로부터 기판에 직접 전달되는 접촉열이 차단될 수 있다. 이로 인해, 기판에 복사열 및 대류열만이 전달 됨으로써, 기판들간의 열균일도를 개선할 수 있다.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 증착 장치를 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 증착 장치의 샤워헤드를 나타내는 평면도이다.
도 3은 도 1의 증착 장치의 기판지지부를 나타내는 평면도이다.
도 4는 도 3의 지지체를 나타내는 사시도이다.
도 5는 예시적인 실시예들에 따른 증착 방법을 나타내는 흐름도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 예시적인 실시예들들에 따른 증착 장치를 나타내는 단면도이다. 도 2는 도 1의 증착 장치의 샤워헤드를 나타내는 평면도이다. 도 3은 도 1의 증착 장치의 기판 지지부를 나타내는 평면도이다. 도 4는 도 3의 기판 지지부의 지지체를 나타내는 사시도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 증착 장치는 다수개의 기판들(1)을 처리하기 위한 공간을 제공하는 공정 챔버(20), 공정 챔버(20) 내로 공정 가스를 공급하기 위한 샤워 헤드(10), 기판들(1)을 지지하는 기판 지지부 및 공정 챔버(20)로부터의 가스를 배출하기 위한 배기부(50)를 포함할 수 있다.
공정 챔버(20)는 다수개의 기판들(1)을 수용하여 증착 공정이 처리되는 공간을 제공할 수 있다.
다수개의 기판들(1)은 실리콘 웨이퍼일 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 다수개의 기판들(1)은 LCD(liquid crystal display), PDP(plasma display panel)와 같은 평판 디스플레이 장치용으로 사용하는 유리를 포함하는 투명 기판일 수 있다. 또한, 다수개의 기판들(1)은 형상과 크기가 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 원형 및 사각형 베이스 플레이트 등 실질적으로 다양한 형상과 크기를 가질 수 있다.
샤워 헤드(10)는 공정 챔버(20) 내로 공정가스들을 공급하기 위한 것으로, 상기 공정 챔버의 상부에 구비될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 샤워 헤드(10)는 가스 종류에 따라 다수개의 가스 분사부들을 포함할 수 있다. 상기 각각의 가스 분사부는 다수개의 기판들(1) 상으로 가스들을 분사하는 다수개의 분사홀들(12)을 가질 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 샤워 헤드(10) 일측에는 샤워 헤드(10)로 가스들을 공급하는 가스 공급부를 구비할 수 있다.
상기 가스들은 다수개의 기판들(1)의 표면에 형성하고자 하는 박막을 구성하는 물질들이 포함된 증착가스들과 증착가스들의 퍼지를 위한 퍼지가스를 포함할 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 상기 증착가스들은 다수개의 기판들(1)의 표면에서 서로 반응하여 박막 물질을 형성하기 위하여 서로 다른 종류의 가스들이 사용될 수 있다. 또한, 퍼지가스로는 증착가스들, 다수개의 기판들(1) 및 다수개의 기판들(1) 상에 형성된 박막과 화학적으로 반응하지 않는 안정한 가스가 사용될 수 있다.
상기 기판 지지부는 공정 챔버(20) 내에 구비되며, 스테이지(30) 및 기판들(1)을 지지하는 다수개의 홀더부들(40)을 구비한다. 또한, 각각의 홀더부(40)는 스테이지(30)로부터 돌출하여 각각의 기판(1)을 고정하는 다수개의 지지체들(42,44,46)을 가질 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 각각의 홀더부(40)는 적어도 3개의 지지체들(42, 44, 46)을 가질 수 있다.
지지체들(42, 44, 46)은 기판 이송 장치가 각각의 기판(1)을 이송하여 상기 지지체들에 기판(1)을 안착시키고, 또 취출하도록 소정의 거리만큼 이격될 수 있다.
스테이지(30)는 상기 공정 가스들의 흐름을 허용하기 위한 다수개의 관통홀들(32)을 가질 수 있다. 또한, 스테이지(30)는 홀더부들(40)를 지지하기 위한 프레임으로 형성되는 개방형 스테이지일 수 있다.
기판들(1), 홀더부들(40) 및 관통홀들(32)의 형상 및 개수는 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 실질적으로 다양한 형상과 개수를 가질 수 있다.
배기부(50)는 상기 기판 지지부의 하부에 구비되며, 공정챔버(20)로부터 미반응 증착가스 및 잔류 증착 가스들을 배출한다. 배기부(50)는 복수개의 배기홀들(52), 복수개의 배기밸브들(54) 및 배기펌프(56)를 가질 수 있다. 복수개의 배기홀들(52)은 공정 챔버(20) 내부의 배기가스를 흡입할 수 있다. 복수개의 배기밸브들(54)은 배기 유량을 조절할 수 있다. 공정 챔버(20) 내 배기펌프(56)는 배기부(50)의 흡입력을 발생시킬 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 공정 챔버(20)내에 복수개의 압력센서를 더욱 구비하고, 상기 압력센서들에 의해 측정된 압력값에 기초하여 자동으로 배기밸브들(54)을 제어할 수 있는 제어부(도시되지 않음)를 더 포함할 수 있다.
복수개의 배기홀들(52)의 위치, 크기 및 개수는 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 상기 증착가스들 및 퍼지가스의 흐름을 고려하여 실질적으로 다양한 위치, 크기 및 개수로 배치될 수 있다. 또한 상기 다수개의 배기홀들(52)은 원형 홀 또는 슬릿 형태 등을 가질 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 각각의 가스 분사구에 대응하도록 각각의 배기홀(52)을 배치할 수 있다.
복수개의 배기밸브(54)의 개수는 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 상기 증착가스들 및 퍼지가스의 흐름을 고려하여 실질적으로 다양한 개수로 배치될 수 있다.
배기부(50)는 흡입력을 제공하는 하나의 배기펌프(56)가 구비될 수 있다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 각각의 배기홀(52) 및 각각의 배기밸브(54)에 대응하도록 각각 별도의 배기펌프가 구비될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 배기홀들(52)은 스테이지(30)의 주변부에 인접하는 제1 배기홀 및 스테이지(30)의 중앙부에 인접한 제2 배기홀을 포함할 수 있다.
스테이지(30) 하부에는 효과적인 증착을 위하여 히터(60)를 구비할 수 있다. 히터(60)는 스테이지(30)와 마찬가지로, 상기 공정 가스들의 흐름을 허용하기 위한 다수개의 관통홀들(62)을 가질 수 있다.
히터(60) 하부에는 스테이지(30)의 회전을 위한 구동축(70)이 구비되고 스테이지(30)를 회전시킴에 따라 스테이지(30)의 중심점을 기준으로 기판들(1)이 회전할 수 있는 구조일 수 있다. 또한, 구동축(70)은 스테이지(30)를 공정 챔버(20) 내에서 소정 거리만큼 상하로 승강 이동할 수 있는 구조일 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 샤워 헤드(10)는 가스 종류에 따른 가스 분사부들(14, 16, 18)을 포함할 수 있다. 가스 분사부들(14, 16, 18)은 다수개의 기판들(1)의 표면으로 가스들을 분사하는 다수개의 분사홀들(12)을 각각 가질 수 있다.
예를 들어, 제1 가스 분사부(18)는 제1 증착 가스를 분사하는 다수개의 분사홀들(12)을 가질 수 있고, 제2 가스 분사부(16)는 제2 증착 가스를 분사하는 다수개의 분사홀들(12)을 가질 수 있다. 또한, 제3 가스 분사부들(14)은 퍼지 가스를 분사하는 다수개의 분사홀들(12)을 가질 수 있다. 또한, 각각의 상기 가스 분사부들은 소정 거리만큼 이격되어 구획될 수 있다.
그러나, 상기 가스 분사부들의 개수 및 배치는 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 상기 증착가스들 및 퍼지가스의 흐름을 고려하여 실질적으로 다양할 수 있다. 또한, 다수개의 분사홀들(12)의 크기, 개수 및 배치 또한 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 실질적으로 다양할 수 있다. 또한, 분사홀들(12)의 형태는 원형홀 뿐만 아니라 다각형홀 또는 슬릿형태를 가질 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 기판 지지부는 스테이지(30) 및 기판들(1)을 지지하는 다수개의 홀더부들(40)을 포함할 수 있다. 또한, 각각의 홀더부(40)는 스테이지(30)로부터 돌출하여 각각의 기판(1)을 고정하는 다수개의 지지체들(42, 44, 46)을 가질 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 스테이지(30)는 상기 공정 가스들의 흐름을 허용하기 위한 다수개의 관통홀들(32)을 가질 수 있다. 또한, 스테이지(30)는 홀더부들(40)을 지지하기 위한 프레임으로 형성되는 개방형 스테이지일 수 있다.
관통홀들(32)의 형상 및 개수는 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 상기 증착가스들 및 퍼지가스의 흐름을 고려하여 실질적으로 다양한 형상 및 개수를 가질 수 있다. 또한, 스테이지(30)는 상기 관통홀들의 형상 및 개수를 가변할 수 있는 스테이지일 수 있으며, 상기 증착가스들 및 퍼지가스의 흐름을 고려하여 관통홀들의 다른 형상 및 개수를 가진 스테이지(30)로 쉽게 교체할 수 있는 구조일 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 지지체(42)는 스테이지(30)로부터 돌출하여 각각의 기판(1)을 고정할 수 있는 구조일 수 있다.
또한, 지지체(42)는 스테이지(30)로부터 연장하는 몸체부(도면부호, 예를 들면, 42a) 및 몸체부(42a)의 일단부에 구비되며, 상기 기판의 일측면과 접촉하여 고정하기 위한 안착부(예를 들면, 42b)를 포함할 수 있다. 즉, 지지체(42)는 안착면(47)에 각각의 기판(1)의 저면이 안착할 수 있는 구조이다.
예시적인 실시예들에 있어서, 지지체(42)의 상면(48)은 각각의 기판(1)의 상면과 실질적으로 동일한 평면이거나, 지지체(42)의 상면(48)은 각각의 기판(1)의 상면보다 낮을 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 각각의 홀더부(40)는 적어도 3개의 지지체들을 가질 수 있다.
지지체(42)의 몸체부(42a)는 기판 이송 장치가 각각의 기판(1)을 이송하여 상기 지지체에 안착시키고, 또 취출할 수 있는 소정의 높이를 가질 수 있다.
예를 들면, 지지체(42)의 몸체부(42a)는 높이가 고정된 고정형의 구조일 수 있다. 이와 달리, 지지체(42)의 몸체부(42a)는 길이를 가변할 수 있는 구조일 수 있다.
지지체(42)의 형상은 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 다각 기둥 및 타원 기둥 등 실질적으로 다양한 형상을 가질 수 있다.
예시적인 실시예들들에 따른 증착 장치에 의하면, 지지체를 이용하여 기판을 지지함으로 스테이지의 표면에서 발생하는 증착가스로 인한 증착의 불균일성을 감소시킬 수 있다. 상기 스테이지가 다수개의 관통홀들을 가지면서, 배기부가 다수개의 배기홀들을 가짐으로써 공정 가스들의 흐름을 제어할 수 있어, 가스의 영역별 압력을 균일하게 하여 증착의 균일성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 스테이지와 상기 기판이 직접 접촉되지 않기 때문에, 상기 스테이지로부터 상기 기판에 직접 전달되는 접촉열이 차단될 수 있다. 이로 인해, 상기 기판에 복사열 및 대류열만이 전달됨으로써, 상기 기판들 간의 열균일도를 개선할 수 있다.
이하에서는, 도 1의 박막 증착 장치를 이용하여 박막을 증착하는 방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 5는 예시적인 실시예들에 따른 증착 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 1 및 도 5를 참조하면, 공정 챔버(20) 내에 기판 지지부를 제공한다(S100).
상기 기판 지지부의 홀더부들(40) 상에 다수개의 기판들을 로딩한다(S102). 기판 이송 장치는 각각의 기판(1)을 스테이지(30) 위에 놓여진 상기 각각의 홀더부(40) 상에 로딩할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 각각의 홀더부(40)는 다수개의 지지체들(42, 44, 46)를 포함할 수 있고, 각각의 기판(1)은 다수개의 지지체들(42, 44, 46)에 안착할 수 있다.
기판 이송 장치는 각각의 기판(1)을 관통홀이 형성된 스테이지(30) 위에 놓여진 각각의 홀더부(40) 상에 로딩할 수 있다. 이와 달리, 기판 이송 장치는 각각의 기판(1)을 개방형 스테이지 위에 놓여진 각각의 홀더부(40) 상에 로딩할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 기판(1)의 크기 및 높이를 고려하여, 다수개의 지지체들의 높이 및 지지체들 간의 이격거리를 가변할 수 있다.
상기 공정 챔버 내로 공정가스를 공급하여 기판 상에 박막을 형성한다(S104). 스테이지(30)가 구동축(70)을 중심으로 회전하거나, 샤워 헤드(20)가 회전하면서 다수개의 기판들(1)의 표면에 여러 종류의 가스를 분사하여 박막을 형성할 수 있다.
스테이지(30)의 회전속도 또는 샤워 헤드(20)의 회전속도는 공정 조건에 따라서 가변할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 다수개의 배기홀(52)을 통해 박막을 형성하고 남은 공정가스를 더욱 배기할 수 있다. 또한, 다수개의 배기밸브(54)를 이용하여 상기 다수개의 배기홀(52)로부터 유입된 배기가스의 유량 조절 및 공정 챔버 내의 각 영역별 압력을 조절할 수 있다.
또한, 상기 공정 챔버 내의 압력센서로 공정 챔버내의 영역별 압력을 측정하고, 측정된 압력값에 기초하여 배기밸브들(54)을 제어할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 공정 챔버 내의 히터(60)를 이용하여 상기 기판을 가열할 수 있다. 또한, 히터(60)에 포함된 관통홀로 잔류 가스가 흐를 수 있다.
히터(60) 하부에는 스테이지(30)의 회전을 위한 구동축(70)이 구비되고 스테이지(30)를 회전시킴에 따라 스테이지(30)의 중심점을 기준으로 기판들(1)이 회전할 수 있다. 또한, 구동축(70)은 스테이지(30)를 공정 챔버(20) 내에서 소정 거리 상하로 승강 이동 시킬 수 있다.
예시적인 실시예들들에 따른 증착 방법에 의하면, 지지체를 이용하여 기판을 지지함으로 스테이지의 표면에서 발생하는 증착가스로 인한 불균일성을 감소할 수 있다. 또한, 상기 기판의 표면에 박막을 형성하고 남은 잔류 증착가스 및 퍼지가스가 상기 스테이지 사이의 관통홀 및 다수개의 배기홀을 통하여 배기되고, 다수의 배기밸브들로서 공정 가스의 흐름을 제어할 수 있어, 가스의 영역별 압력을 균일하게 하여 증착 균일성을 향상시킬 수 있다.
1: 기판
10: 샤워 헤드 12: 분사홀
20: 공정 챔버 30: 스테이지
32: 관통홀 42,44,46: 지지체
40: 홀더부 50: 배기부
52: 배기홀 56: 배기 밸브
56: 배기 펌프 60: 히터
18: 제1 가스분사구 16: 제2 가스분사구
14: 제3 가스분사구 70: 구동축

Claims (10)

  1. 다수개의 기판들을 처리하기 위한 공간을 제공하는 공정 챔버;
    상기 공정 챔버의 상부에 구비되며, 상기 공정 챔버 내로 공정 가스를 공급하기 위한 샤워 헤드;
    상기 공정 챔버 내에 구비되며, 스테이지 및 상기 기판들이 상기 스테이지의 상부면으로부터 이격되도록 상기 기판들을 지지하는 다수개의 홀더부들을 구비하고, 각각의 상기 홀더부는 상기 스테이지로부터 돌출하여 상기 기판을 고정하는 다수개의 지지체들을 갖는 기판 지지부; 및
    상기 기판 지지부의 하부에 구비되며, 상기 공정 챔버로부터의 가스를 배출하기 위한 배기부를 포함하는 박막 증착 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 샤워 헤드는 가스 분사부들을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 각각의 상기 홀더부는 적어도 3개의 지지체들을 갖는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 지지체는
    상기 스테이지로부터 연장하는 몸체부; 및
    상기 몸체부의 일단부에 구비되며, 상기 기판의 일측면과 접촉하여 고정하기 위한 안착부를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 스테이지는 상기 공정 가스들의 흐름을 허용하기 위한 다수개의 관통홀들을 갖는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 배기부는 상기 공정 챔버의 하부에 다수개의 배기홀들을 갖는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 배기홀들은 상기 스테이지의 주변부에 인접하는 제1 배기홀 및 상기 스테이지의 중앙부에 인접한 제2 배기홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  8. 공정 챔버 내에 스테이지 및 다수개의 기판들을 지지하는 다수개의 홀더부를 구비하는 기판 지지부를 제공하는 단계;
    상기 홀더부들 상에 상기 기판들이 상기 스테이지의 상부면으로부터 이격 지지되도록 상기 기판들을 로딩하는 단계; 및
    상기 공정 챔버 내로 공정 가스를 공급하여 상기 기판 상에 박막을 형성하는 단계를 포함하는 박막 형성 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 기판들을 로딩하는 단계는 상기 기판들을 상기 홀더부의 지지체들에 안착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 형성 방법.
  10. 제 8 항에 있어서, 배기홀을 통해 상기 공정 챔버 내의 가스를 배기시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 형성 방법.
KR20130098278A 2013-08-20 2013-08-20 박막 증착 장치 및 박막 증착 방법 KR20150021220A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130098278A KR20150021220A (ko) 2013-08-20 2013-08-20 박막 증착 장치 및 박막 증착 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130098278A KR20150021220A (ko) 2013-08-20 2013-08-20 박막 증착 장치 및 박막 증착 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20150021220A true KR20150021220A (ko) 2015-03-02

Family

ID=53019679

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20130098278A KR20150021220A (ko) 2013-08-20 2013-08-20 박막 증착 장치 및 박막 증착 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20150021220A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180104216A (ko) * 2017-03-09 2018-09-20 주식회사 원익아이피에스 기판 처리 장치
US10844491B2 (en) 2015-10-30 2020-11-24 Samsung Electronics Co., Ltd. Gas supply unit and substrate processing system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10844491B2 (en) 2015-10-30 2020-11-24 Samsung Electronics Co., Ltd. Gas supply unit and substrate processing system
KR20180104216A (ko) * 2017-03-09 2018-09-20 주식회사 원익아이피에스 기판 처리 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI697955B (zh) 基板處理裝置
US9732424B2 (en) Gas injection apparatus and substrate processing apparatus using same
US11111580B2 (en) Apparatus for processing substrate
US20120199067A1 (en) Film-forming apparatus
JP6151829B2 (ja) 基板処理装置
KR101485580B1 (ko) 원자층 증착 장치
KR20160026572A (ko) 기판 처리 장치
KR101829665B1 (ko) 기판 처리 장치
KR101214860B1 (ko) 가스분사장치
KR101398949B1 (ko) 기판처리장치
KR20150021220A (ko) 박막 증착 장치 및 박막 증착 방법
KR101044913B1 (ko) 배치형 원자층 증착 장치
KR101028407B1 (ko) 원자층 증착장치
KR20110076386A (ko) 반도체 제조에 사용되는 원자층 증착 장치
TWI731226B (zh) 基板處理裝置
JP2015070046A (ja) 基板保持具
KR101470883B1 (ko) 원자층 증착장치
KR101698021B1 (ko) 대면적 원자층 증착장치
KR102461199B1 (ko) 기판처리장치
KR20130035039A (ko) 가스분사장치, 및 이를 포함하는 기판 처리장치
KR20120038675A (ko) 원자층 증착 장치
KR20120001661U (ko) 서셉터 및 그를 구비한 원자층 증착 장치
KR101218555B1 (ko) 기판처리장치
KR101675817B1 (ko) 반도체 제조용 증착장치
KR20060100961A (ko) 샤워헤드 및 이를 구비한 원자층 증착설비

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid