KR20150079969A - 재순환을 이용하는 공간적인 원자 층 증착을 위한 장치 및 사용 방법들 - Google Patents

Abstract

복수의 세장형 가스 포트들, 및 응축되고, 저장되고, 그리고/또는 재순환되도록, 프로세싱 챔버로부터 가스들을 운반하기 위해 다수의 도관들과 소통하는 펌프 포트들을 포함하는 원자 층 증착 장치 및 방법들이 제공된다.

Description

재순환을 이용하는 공간적인 원자 층 증착을 위한 장치 및 사용 방법들{APPARATUS FOR SPATIAL ATOMIC LAYER DEPOSITION WITH RECIRCULATION AND METHODS OF USE}

[0001] 본 발명의 실시예들은 일반적으로, 재료들을 증착하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명의 실시예들은, 다수의 가스 분배 플레이트들을 갖는 원자 층 증착 챔버들에 관한 것이다.

[0002] 반도체 프로세싱, 평판 디스플레이 프로세싱, 또는 다른 전자 디바이스 프로세싱의 분야에 있어서, 기판들 상에 재료들을 증착하는 것에서, 기상 증착 프로세스들이 중요한 역할을 해 왔다. 전자 디바이스들의 기하구조들(geometries)이 계속 축소되고, 디바이스들의 밀도가 계속 증가됨에 따라, 예컨대, 0.07 μm의 피쳐(feature) 사이즈들, 및 10 또는 그 초과의 종횡비들과 같이, 피쳐들의 사이즈 및 종횡비가 더 공격적이게(aggressive) 되고 있다. 따라서, 그러한 디바이스들을 형성하기 위한 재료들의 컨포멀(conformal) 증착이 점점 더 중요해지고 있다.

[0003] 원자 층 증착(ALD) 프로세스 동안에, 기판을 포함하는 프로세스 챔버 내로 반응물 가스들이 순차적으로 도입된다. 일반적으로, 제 1 반응물이 프로세스 챔버 내로 도입되고, 기판 표면 상에 흡착된다. 그 후에, 제 2 반응물이 프로세스 챔버 내로 도입되고, 제 1 반응물과 반응하여, 증착된 재료를 형성한다. 발생된 반응물(reaction)들만이 기판 표면 상에 있도록 보장하기 위해, 각각의 반응물 가스의 전달 사이에, 퍼지 단계가 수행될 수 있다. 퍼지 단계는, 캐리어 가스를 이용한 연속적인 퍼지일 수 있거나, 또는 반응물 가스들의 전달 사이의 펄스 퍼지일 수 있다.

[0004] ALD 프로세스 동안에, 기판은, 고가의 전구체들을 포함하는 다양한 반응성 가스들에 노출된다. ALD 반응이 자기-제한적(self-limiting)이기 때문에, 표면 반응이 달성되면, 임의의 여분의 반응성 가스는 불필요하게 되고, 따라서, 낭비된다. ALD에서 사용되는 전구체들 중 다수가 매우 고가이므로, 이는 불필요한 비용을 초래할 수 있다. 반응성 가스들과 연관된 비용을 최소화하면서, 원자 층 증착에 의해 다수의 기판들을 신속하게 프로세싱하기 위한 개선된 장치들 및 방법들에 대한 계속되는 요구가 본 기술분야에 존재한다.

[0005] 본 발명의 실시예들은, 프로세싱 챔버 및 프로세싱 챔버에서의 가스 분배 장치를 포함하는 증착 시스템들에 관한 것이다. 가스 분배 장치는, 제 1 반응성 가스와 유체 소통하는 적어도 하나의 제 1 반응성 가스 포트, 제 1 반응성 가스와 상이한 제 2 반응성 가스와 유체 소통하는 적어도 하나의 제 2 반응성 가스 포트, 및 제 1 반응성 가스 포트 및 제 2 반응성 가스 포트 각각을 둘러싸는 펌프 포트들을 포함하는 복수의 세장형(elongate) 가스 포트들을 포함한다. 펌프 포트들은, 제 1 도관과 유체 소통하는 펌프 포트들의 제 1 그룹 및 제 2 도관과 유체 소통하는 펌프 포트들의 제 2 그룹을 포함하여, 펌프 포트들의 제 1 그룹 및 펌프 포트들의 제 2 그룹을 통해 유동하는 가스들의 혼합을 방지한다. 여기에서, 제 1 도관과 제 2 도관 중 하나 또는 그 초과의 도관은, 도관을 통해 유동하는 가스를 응축시키기 위한 응축기와 도관을 통해 유동하는 가스를 저장하기 위한 저장 컨테이너(storage container) 중 하나 또는 그 초과와 유체 소통한다.

[0006] 몇몇 실시예들은, 퍼지 가스와 유체 소통하는 적어도 하나의 퍼지 가스 포트를 더 포함한다. 퍼지 가스 포트는, 각각의 제 1 반응성 가스 포트 및 제 2 반응성 가스 포트가 퍼지 가스 포트에 의해 분리되도록 위치되고, 퍼지 가스 포트는 펌프 포트들에 의해 둘러싸인다.

[0007] 하나 또는 그 초과의 실시예들에서, 적어도 하나의 퍼지 가스 포트를 둘러싸는 펌프 포트들 각각은, 독립적으로, 제 1 도관과 제 2 도관 중 하나와 유체 소통한다.

[0008] 몇몇 실시예들에서, 적어도 하나의 퍼지 가스 포트를 둘러싸는 펌프 포트들 중 하나는, 제 1 도관과 유체 소통하고, 적어도 하나의 퍼지 가스 포트를 둘러싸는 펌프 포트들 중 다른 하나는, 제 2 도관과 유체 소통한다.

[0009] 하나 또는 그 초과의 실시예들에서, 적어도 하나의 퍼지 가스 포트를 둘러싸는 펌프 포트들 중 하나는, 제 1 반응성 가스 포트에 인접한 펌프 포트이고, 적어도 하나의 퍼지 가스 포트를 둘러싸는 펌프 포트들 중 다른 하나는, 제 2 반응성 가스 포트에 인접한 펌프 포트이고, 그에 따라, 펌프 포트들 중 하나는 제 1 도관과 유체 소통하고, 펌프 포트들 중 다른 하나는 제 2 도관과 유체 소통한다.

[0010] 몇몇 실시예들에서, 적어도 하나의 퍼지 가스 포트를 둘러싸는 펌프 포트들 중 하나는, 제 1 반응성 가스 포트 또는 제 2 반응성 가스 포트 중 어느 하나에 인접한 펌프 포트이고, 제 1 도관과 제 2 도관 중 하나와 유체 소통하며, 적어도 하나의 퍼지 가스 포트를 둘러싸는 펌프 포트들 중 다른 하나는, 동일한 도관과 유체 소통하고, 적어도 하나의 부가적인 펌프 포트에 의해, 제 1 반응성 가스 포트와 제 2 반응성 가스 포트 중 다른 하나로부터 분리된다.

[0011] 하나 또는 그 초과의 실시예들에서, 적어도 하나의 부가적인 펌프 포트는, 제 1 도관과 제 2 도관 중, 인접한 펌프 포트와는 다른 도관과 유체 소통한다.

[0012] 몇몇 실시예들에서, 가스 분배 장치는, 가스 포트들의 적어도 하나의 반복하는 유닛을 포함하며, 가스 포트의 유닛은 본질적으로, 순서대로, 제 1 반응성 가스 포트, 퍼지 가스 포트, 및 제 2 반응성 가스 포트로 구성되고, 여기에서, 제 1 반응성 가스 포트, 퍼지 가스 포트, 및 제 2 반응성 가스 포트 각각은, 펌프 포트에 의해 분리된다.

[0013] 하나 또는 그 초과의 실시예들은, 제 1 반응성 가스 및 제 2 반응성 가스와 상이한 제 3 반응성 가스와 유체 소통하는 제 3 반응성 가스 포트를 더 포함한다. 실시예에서, 제 3 반응성 가스 포트는, 펌프 포트들에 의해 둘러싸인다.

[0014] 몇몇 실시예들은, 기판 캐리어를 더 포함한다. 기판 캐리어 및 가스 분배 장치는, 세장형 가스 포트들의 축에 대해 실질적으로 수직인 방향으로 서로에 대하여 이동한다.

[0015] 하나 또는 그 초과의 실시예들에서, 제 1 반응성 가스 포트들과 제 2 반응성 가스 포트들 중 하나는, 펌프 포트들의 2개의 쌍들에 의해 둘러싸이고, 펌프 포트들의 2개의 쌍들은, 반응성 가스 포트에 더 근접한 내측 쌍, 및 반응성 가스 포트로부터 내측 쌍보다 더 멀리 있는 외측 쌍을 포함한다.

[0016] 몇몇 실시예들에서, 펌프 포트들의 내측 쌍은, 제 1 도관과 제 2 도관 중 하나와 유체 소통하고, 펌프 포트들의 외측 쌍은, 제 1 도관과 제 2 도관 중 다른 하나와 소통한다.

[0017] 하나 또는 그 초과의 실시예들에서, 응축기가 제 1 도관과 제 2 도관 중 하나와 유체 소통하는 경우에, 응축기는, 반응성 가스를 응축시키고, 수집된 반응성 가스를 재순환시키기 위해, 반응성 가스 포트들과 유체 소통하는 반응성 가스 소스와 유체 소통한다.

[0018] 본 발명의 부가적인 실시예들은, 프로세싱 챔버 및 그 프로세싱 챔버에서의 가스 분배 장치를 포함하는 증착 시스템들에 관한 것이다. 가스 분배 장치는, 순서대로, 제 1 반응성 가스와 유체 소통하는 제 1 반응성 가스 포트, 퍼지 가스와 유체 소통하는 퍼지 가스 포트, 제 1 반응성 가스와 상이한 제 2 반응성 가스와 유체 소통하는 제 2 반응성 가스 포트, 및 제 1 반응성 가스 포트, 퍼지 가스 포트, 및 제 2 반응성 가스 포트 각각을 둘러싸는 펌프 포트들을 포함하는 복수의 세장형 가스 포트들을 포함한다. 펌프 포트들은, 제 1 도관과 유체 소통하는 펌프 포트들의 제 1 그룹 및 제 2 도관과 유체 소통하는 펌프 포트들의 제 2 그룹을 포함하여, 펌프 포트들의 제 1 그룹 및 펌프 포트들의 제 2 그룹을 통해 유동하는 가스들의 혼합을 방지한다. 여기에서, 제 1 반응성 가스 포트와 제 2 반응성 가스 포트 중 하나에 인접한 펌프 포트들은, 제 1 도관과 유체 소통하고, 제 1 반응성 가스 포트와 제 2 반응성 가스 포트 중 다른 하나에 인접한 펌프 포트들은, 제 2 도관과 유체 소통한다. 제 1 도관과 제 2 도관 중 하나의 도관은, 도관을 통해 유동하는 가스를 응축시키기 위한 응축기와 도관을 통해 유동하는 가스를 저장하기 위한 저장 컨테이너 중 하나 또는 그 초과와 유체 소통한다.

[0019] 몇몇 실시예들에서, 제 1 반응성 가스 포트들과 제 2 반응성 가스 포트들 중 적어도 하나는, 펌프 포트들의 2개의 쌍들에 의해 둘러싸이고, 펌프 포트들의 2개의 쌍들은, 반응성 가스 포트에 더 근접한 내측 쌍, 및 반응성 가스 포트로부터 내측 쌍보다 더 멀리 있는 외측 쌍을 포함한다.

[0020] 하나 또는 그 초과의 실시예들에서, 펌프 포트들의 내측 쌍은, 제 1 도관과 제 2 도관 중 하나와 유체 소통하고, 펌프 포트들의 외측 쌍은, 제 1 도관과 제 2 도관 중 다른 하나와 유체 소통한다.

[0021] 본 발명의 추가적인 실시예들은, 제 2 반응성 가스 포트로부터의 제 2 반응성 가스의 스트림 및 제 1 반응성 가스 포트로부터의 제 1 반응성 가스의 교번하는 스트림들을 표면 위로 동시적으로 유동시키는 단계를 포함하는 프로세싱 방법들에 관한 것이다. 제 1 반응성 가스는, 제 1 반응성 가스 포트를 둘러싸는 펌프 포트들의 제 1 그룹에서, 표면으로부터 수집된다. 제 2 반응성 가스는, 제 2 반응성 가스 포트를 둘러싸는 펌프 포트들의 제 2 그룹에서, 표면으로부터 수집된다. 펌프 포트들의 제 1 그룹에서의 가스는 제 1 도관을 통해 지향된다. 펌프 포트들의 제 2 그룹에서의 가스는, 제 1 도관으로부터 분리된 제 2 도관을 통해 지향된다. 제 1 도관과 제 2 도관 중 적어도 하나는, 응축기 또는 저장 컨테이너와 유체 소통한다.

[0022] 몇몇 실시예들에서, 제 1 도관과 제 2 도관 중 적어도 하나가 응축기와 유체 소통하는 경우에, 방법은, 반응성 가스로부터 액체 또는 고체 반응성 종들을 수집하기 위해, 반응성 가스를 응축시키는 단계를 더 포함한다.

[0023] 하나 또는 그 초과의 실시예들은, 프로세싱 방법에서의 재사용을 위해, 반응성 가스 소스 내로, 수집된 액체 또는 고체 반응성 종들을 지향시키는 것을 더 포함한다.

[0024] 본 발명의 상기 열거된 특징들이 획득되고 상세히 이해될 수 있는 방식으로, 앞서 간략히 요약된 본 발명의 보다 구체적인 설명이 본 발명의 실시예들을 참조로 하여 이루어질 수 있는데, 이러한 실시예들은 첨부된 도면들에 예시되어 있다. 그러나, 첨부된 도면들은 본 발명의 단지 전형적인 실시예들을 도시하는 것이므로 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 한다는 것이 주목되어야 하는데, 이는 본 발명이 다른 균등하게 유효한 실시예들을 허용할 수 있기 때문이다.
[0025] 도 1은, 본 발명의 하나 또는 그 초과의 실시예들에 따른, 원자 층 증착 챔버의 개략적인 측단면도를 도시한다.
[0026] 도 2는, 본 발명의 하나 또는 그 초과의 실시예들에 따른, 서셉터의 투시도를 도시한다.
[0027] 도 3은, 본 발명의 하나 또는 그 초과의 실시예들에 따른, 원자 층 증착 챔버의 개략적인 단면도를 도시한다.
[0028] 도 4는, 본 발명의 하나 또는 그 초과의 실시예들에 따른, 가스 분배 장치의 개략적인 단면도를 도시한다.
[0029] 도 5는, 본 발명의 하나 또는 그 초과의 실시예들에 따른, 원자 층 증착 챔버의 개략적인 단면도를 도시한다.
[0030] 도 6은, 본 발명의 하나 또는 그 초과의 실시예들에 따른, 가스 분배 장치의 개략적인 단면도를 도시한다.
[0031] 도 7은, 본 발명의 하나 또는 그 초과의 실시예들에 따른, 원자 층 증착 챔버의 개략적인 단면도를 도시한다.

[0032] 본 발명의 실시예들은, 반응성 가스들의 재순환 및 재사용을 위한 원자 층 증착 장치 및 방법들에 관한 것이다. 종래의 원자 층 증착 프로세스들, 그리고 구체적으로, 반응성 가스들이 시간과는 대조적으로 공간에서 분리되는 공간적인 ALD 프로세스들에서, 과잉한 전구체들의 큰 손실이 있을 수 있다. 재료들의 비용이 높은 경우들에서, 본원에서 설명되는 바와 같이, 공간적인 ALD 하드웨어는 전구체들의 재사용(재순환)을 허용한다.

[0033] 도 3은, 공간적인 ALD 챔버에서 전구체 재생(recovery)을 위해 응축기를 사용하는 것의 기본적인 개념을 도시한다. 웨이퍼가, 재사용되는 것이 바람직한 전구체(B)(또한 제 2 반응성 가스라고 지칭됨)를 수용한 후에, 유동은 펌프 채널들로 지향되고, 응축기로 유동되며, 응축기에서, 전구체는 액체 또는 고체 상태로 응축된다. 도 5에서, 전구체(B)를 위한 주입 플레넘(plenum) 주위에, 분리된 펌핑 플레넘이 제조된다. 이는, 분리된 펌핑 플레넘들을 통해 펌핑되는 퍼지 가스 유동에 의해, 이러한 전구체의 희석을 감소시킬 수 있다. 도 7은, 응축기에 연결된 액체 전달 라인을 통해 앰풀(ampoule)이 주기적으로 리필(refill)될 수 있는, 액체 전구체를 위한 체계(scheme)를 도시한다. 필요한 경우에, 이러한 라인에 필터링 디바이스들이 설치될 수 있다.

[0034] 도 1은, 본 발명의 하나 또는 그 초과의 실시예들에 따른, 원자 층 증착 시스템(100) 또는 반응기의 개략적인 단면도이다. 시스템(100)은, 로드 락 챔버(10) 및 프로세싱 챔버(20)를 포함한다. 프로세싱 챔버(20)는 일반적으로, 진공 또는 적어도 낮은 압력 하에서 동작되는 밀봉형 인클로저(sealable enclosure)이다. 프로세싱 챔버(20)는, 격리 밸브(15)에 의해 로드 락 챔버(10)로부터 격리된다. 격리 밸브(15)는, 폐쇄된 위치에서, 로드 락 챔버(10)로부터 프로세싱 챔버(20)를 밀봉시키고, 개방된 위치에서, 로드 락 챔버(10)로부터 밸브를 통해 프로세싱 챔버(20)로 그리고 그 역으로 기판(60)이 이송되게 허용한다.

[0035] 시스템(100)은, 기판(60)에 걸쳐 하나 또는 그 초과의 가스들을 분배할 수 있는 가스 분배 플레이트(30)를 포함한다. 가스 분배 플레이트(30)는, 당업자에게 알려져 있는 임의의 적합한 분배 플레이트일 수 있고, 설명되는 특정 가스 분배 플레이트들은 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 취해지지 않아야 한다. 가스 분배 플레이트(30)의 출력 면은 기판(60)의 제 1 표면(61)을 향한다.

[0036] 본 발명의 실시예들과 함께 사용하기 위한 기판들은 임의의 적합한 기판일 수 있다. 상세한 실시예들에서, 기판은, 단단하고(rigid), 불연속적인(discrete), 대체로 평탄한 기판이다. 본 명세서 및 첨부된 청구항들에서 사용되는 바와 같이, "불연속적인(discrete)"이라는 용어는, 기판을 나타내는 경우에, 기판이 고정된 치수를 갖는 것을 의미한다. 특정 실시예들의 기판은, 200 mm 또는 300 mm의 직경의 실리콘 웨이퍼와 같은 반도체 웨이퍼이다.

[0037] 가스 분배 플레이트(30)는, 기판(60)에 하나 또는 그 초과의 가스 스트림들을 전달하도록 구성된 복수의 가스 포트들, 및 각각의 가스 포트 사이에 배치되고, 프로세싱 챔버(20) 밖으로 가스 스트림들을 전달하도록 구성된 복수의 진공 포트들을 포함한다. 도 1의 상세한 실시예에서, 가스 분배 플레이트(30)는, 제 1 전구체 주입기(120), 제 2 전구체 주입기(130), 및 퍼지 가스 주입기(140)를 포함한다. 본 명세서 및 첨부된 청구항들에서 사용되는 바와 같이, "전구체"라는 용어는, 기판의 표면 상에서의 원자 층 증착 반응에서 사용되는 임의의 가스 또는 종들을 의미한다. "전구체"라는 용어는 또한, "반응성 가스"와 교환가능하게 사용될 수 있다. 당업자는, 퍼지 가스들, 비활성 가스들, 및 화학 반응에 참여하지 않는 종들이 "전구체들" 또는 "반응성 가스들"로 고려되지 않는 것을 이해할 것이다.

[0038] 주입기들(120, 130, 140)은, 프로그래머블 로직 제어기와 같은 챔버-특정 제어기에 의해, 또는 메인프레임과 같은 시스템 컴퓨터(미도시)에 의해 제어될 수 있다. 전구체 주입기(120)는, 복수의 가스 포트들(125)을 통해 프로세싱 챔버(20) 내로 화합물(A)의 반응성 전구체의 연속적인 (또는 펄스) 스트림을 주입하도록 구성된다. 전구체 주입기(130)는, 복수의 가스 포트들(135)을 통해 프로세싱 챔버(20) 내로 화합물(B)의 반응성 전구체의 연속적인 (또는 펄스) 스트림을 주입하도록 구성된다. 퍼지 가스 주입기(140)는, 복수의 가스 포트들(145)을 통해 프로세싱 챔버(20) 내로 비-반응성 또는 퍼지 가스의 연속적인 (또는 펄스) 스트림을 주입하도록 구성된다. 퍼지 가스는, 프로세싱 챔버(20)로부터 반응성 재료 및 반응성 부산물들을 제거하도록 구성된다. 퍼지 가스는 전형적으로, 질소, 아르곤, 및 헬륨과 같은 비활성 가스이다. 가스 포트들(145)은, 화합물(B)의 전구체로부터 화합물(A)의 전구체를 분리시킴으로써, 전구체들 사이의 교차-오염을 피하기 위해, 가스 포트들(125)과 가스 포트들(135) 사이에 배치된다.

[0039] 다른 양상에서, 챔버(20) 내로 전구체들을 주입하기 전에, 전구체 주입기(120) 및 전구체 주입기(130)에 원격 플라즈마 소스(미도시)가 연결될 수 있다. 원격 플라즈마 소스 내에서 화합물에 전기장을 인가함으로써, 반응성 종들의 플라즈마가 생성될 수 있다. 의도된 화합물들을 활성화시킬 수 있는 임의의 전력 소스가 사용될 수 있다. 예컨대, DC, 무선 주파수(RF), 및 마이크로파(MW) 기반 방전 기법들을 사용하는 전력 소스들이 사용될 수 있다. RF 전력 소스가 사용되는 경우에, 이는, 용량성 또는 유도성 커플링될 수 있다. 활성화는 또한, 열 기반 기법, 가스 분해(gas breakdown) 기법, 고강도 광 소스(예컨대, UV 에너지), 또는 x-레이 소스에 대한 노출에 의해 발생될 수 있다. 예시적인 원격 플라즈마 소스들은, MKS Instruments, Inc. 및 Advanced Energy Industries, Inc.와 같은 벤더들로부터 입수가능하다.

[0040] 시스템(100)은, 프로세싱 챔버(20)에 연결된 펌핑 시스템(150)을 더 포함한다. 펌핑 시스템(150)은 일반적으로, 하나 또는 그 초과의 진공 포트들(155)을 통해 프로세싱 챔버(20) 밖으로 가스 스트림들을 진공배기(evacuate)시키도록 구성된다. "진공 포트"라는 용어는, "펌프 포트"와 교환가능하게 사용된다. 진공 포트들(155)은, 가스 스트림들이 기판 표면과 반응한 후에 프로세싱 챔버(20) 밖으로 가스 스트림들을 진공배기시키기 위해, 그리고 전구체들 사이의 교차-오염을 더 제한하기 위해, 각각의 가스 포트 사이에 배치된다.

[0041] 시스템(100)은, 각각의 포트 사이에서 프로세싱 챔버(20) 상에 배치된 복수의 파티션들(160)을 포함한다. 각각의 파티션의 하부 부분은 기판(60)의 제 1 표면(61)에 가까이, 예컨대 제 1 표면(61)으로부터 약 0.5 mm 또는 그 초과로 연장된다. 이러한 방식으로, 파티션들(160)의 하부 부분들은, 가스 스트림들로 하여금, 가스 스트림들이 기판 표면과 반응한 후에, 하부 부분들 주위에서 진공 포트들(155)을 향하여 유동하게 허용하기에 충분한 거리 만큼, 기판 표면으로부터 분리된다. 화살표들(198)은 가스 스트림들의 방향을 표시한다. 파티션들(160)이 가스 스트림들에 대한 물리적인 배리어로서 동작하기 때문에, 파티션들(160)은 또한, 전구체들 사이의 교차-오염을 제한한다. 도시된 배열은 단지 예시적인 것이고, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 취해지지 않아야 한다. 도시된 가스 분배 시스템이 단지 하나의 가능한 분배 시스템이고, 다른 타입들의 샤워헤드들이 채용될 수 있다는 것이 당업자에 의해 이해될 것이다.

[0042] 동작 시에, 기판(60)이 로드 락 챔버(10)에 (예컨대, 로봇에 의해) 전달되고, 셔틀(65) 상에 배치된다. 격리 밸브(15)가 개방된 후에, 셔틀(65)이 트랙(70)을 따라 이동된다. 셔틀(65)이 프로세싱 챔버(20)에 진입하면, 격리 밸브(15)가 폐쇄되어, 프로세싱 챔버(20)가 밀봉된다. 그 후에, 셔틀(65)은, 프로세싱을 위해 프로세싱 챔버(20)를 통해 이동된다. 일 실시예에서, 셔틀(65)은, 챔버를 통해 선형 경로로 이동된다.

[0043] 기판(60)이 프로세싱 챔버(20)를 통해 이동함에 따라, 기판(60)의 제 1 표면(61)은, 가스 포트들(125)로부터 유래하는 화합물(A)의 전구체, 및 가스 포트들(135)로부터 유래하는 화합물(B)의 전구체와 함께, 그 사이에서 가스 포트들(145)로부터 유래하는 퍼지 가스에 반복적으로 노출된다. 퍼지 가스의 주입은, 기판 표면(61)을 다음 전구체에 노출시키기 전에, 이전의 전구체로부터의 반응되지 않은 재료를 제거하도록 설계된다. 다양한 가스 스트림들(예컨대, 전구체들 또는 퍼지 가스)에 대한 각각의 노출 후에, 가스 스트림들은, 펌핑 시스템(150)에 의해 진공 포트들(155)을 통해 진공배기된다. 진공 포트가 각각의 가스 포트의 양 측들 상에 배치될 수 있기 때문에, 가스 스트림들은, 양 측들 상의 진공 포트들(155)을 통해 진공배기된다. 따라서, 가스 스트림들은, 각각의 가스 포트들로부터, 기판(60)의 제 1 표면(61)을 향하여 수직으로 하방으로 유동하고, 기판 표면(61)에 걸쳐 그리고 파티션들(160)의 하부 부분들 주위에서 유동하고, 그리고 최종적으로, 진공 포트들(155)을 향하여 상방으로 유동한다. 이러한 방식으로, 각각의 가스는, 기판 표면(61)에 걸쳐 균일하게 분배될 수 있다. 화살표들(198)은 가스 유동의 방향을 표시한다. 기판(60)은 또한, 다양한 가스 스트림들에 노출되면서 회전될 수 있다. 기판의 회전은, 형성된 층들에서의 스트립(strip)들의 형성을 방지하는데 유용할 수 있다. 기판의 회전은 연속적일 수 있거나 또는 불연속적인 단계들로 이루어질 수 있다.

[0044] 프로세싱 챔버(20)에서 최후의 가스 포트에 의한 완전한 노출을 보장하기 위해, 일반적으로, 충분한 공간이 프로세싱 챔버(20)의 단부에 제공된다. 기판(60)이 프로세싱 챔버(20)의 단부에 도달하면(즉, 제 1 표면(61)이 챔버(20)에서의 모든 각각의 가스 포트에 완전히 노출되면), 기판(60)은 로드 락 챔버(10)를 향하는 방향으로 되돌아 간다. 기판(60)이 로드 락 챔버(10)를 향하여 되돌아 감에 따라, 기판 표면은, 제 1 노출과 반대의 순서로, 화합물(A)의 전구체, 퍼지 가스, 및 화합물(B)의 전구체에 다시 노출될 수 있다.

[0045] 기판 표면(61)이 각각의 가스에 노출되는 정도는, 예컨대, 가스 포트로부터 유래하는 각각의 가스의 유량들, 및 기판(60)의 이동의 레이트에 의해 결정될 수 있다. 일 실시예에서, 각각의 가스의 유량들은, 기판 표면(61)으로부터, 흡착된 전구체들을 제거하지 않도록 구성된다. 각각의 파티션 사이의 폭, 프로세싱 챔버(20) 상에 배치된 가스 포트들의 수, 및 기판이 전후로(back and forth) 통과된 횟수가 또한, 기판 표면(61)이 다양한 가스들에 노출되는 정도를 결정할 수 있다. 따라서, 증착된 막의 양 및 품질은, 위에서 참조된 인자들을 변화시킴으로써 최적화될 수 있다.

[0046] 다른 실시예에서, 시스템(100)은, 퍼지 가스 주입기(140) 없이, 전구체 주입기(120) 및 전구체 주입기(130)를 포함할 수 있다. 따라서, 기판(60)이 프로세싱 챔버(20)를 통해 이동함에 따라, 기판 표면(61)은, 화합물(A)의 전구체 및 화합물(B)의 전구체에 교번하여 노출될 것이고, 그 사이에서, 퍼지 가스에는 노출되지 않을 것이다.

[0047] 도 1에서 도시된 실시예는, 기판 위에 가스 분배 플레이트(30)를 갖는다. 실시예들이 이러한 업라이트(upright) 배향에 대하여 설명되고 도시되었지만, 반전된 배향이 또한 가능하다는 것이 이해될 것이다. 그러한 상황에서, 기판(60)의 제 1 표면(61)은 하방으로 향할 것인 한편, 기판을 향하는 가스 유동들은 상방으로 지향될 것이다.

[0048] 또 다른 실시예에서, 시스템(100)은 복수의 기판들을 프로세싱하도록 구성될 수 있다. 그러한 실시예에서, 시스템(100)은, (로드 락 챔버(10)의 반대편 단부에 배치된) 제 2 로드 락 챔버 및 복수의 기판들(60)을 포함할 수 있다. 기판들(60)은, 로드 락 챔버(10)에 전달될 수 있고, 제 2 로드 락 챔버로부터 회수될 수 있다. 하나 또는 그 초과의 실시예들에서, 기판(60)의 제 2 측을 가열하기 위해, 적어도 하나의 복사 열 램프(90)가 위치된다.

[0049] 몇몇 실시예들에서, 셔틀(65)은, 기판(60)을 운반하기 위한 서셉터(66)이다. 일반적으로, 서셉터(66)는, 기판에 걸친 균일한 온도를 형성하는 것을 보조하는 캐리어이다. 서셉터(66)는, 로드 락 챔버(10)와 프로세싱 챔버(20) 사이에서 양 방향들(도 1의 배열에 관하여 좌측-대-우측 및 우측-대-좌측)로 이동가능하다. 서셉터(66)는, 기판(60)을 운반하기 위한 상단 표면(67)을 갖는다. 서셉터(66)는, 기판(60)이 프로세싱을 위해 가열될 수 있도록, 가열형 서셉터일 수 있다. 예로서, 서셉터(66)는, 서셉터(66) 아래에 배치된, 복사 열 램프들(90), 가열 플레이트, 저항성 코일들, 또는 다른 가열 디바이스들에 의해 가열될 수 있다.

[0050] 또 다른 실시예에서, 서셉터(66)의 상단 표면(67)은, 도 2에서 도시된 바와 같이, 기판(60)을 수용하도록 구성된 리세스(recess)(68)를 포함한다. 서셉터(66)는 일반적으로, 기판 아래에 서셉터 재료가 있도록, 기판의 두께보다 더 두껍다. 상세한 실시예들에서, 리세스(68)는, 리세스(68) 내부에 기판(60)이 배치되는 경우에, 기판(60)의 제 1 표면(61)이 서셉터(66)의 상단 표면(67)과 동일한 높이이도록 구성된다. 다르게 말하면, 몇몇 실시예들의 리세스(68)는, 그 내부에 기판(60)이 배치되는 경우에, 기판(60)의 제 1 표면(61)이 서셉터(66)의 상단 표면(67) 위로 돌출되지 않도록 구성된다.

[0051] 도 3은, 진공 포트들(355, 356)이 상이한 목적지(destination)들로 지향되는 가스 분배 플레이트(30)의 도면을 도시한다. 도 3에서 도시된 실시예에서, 진공 포트들(355)은, 가스 주입기(125) 및 퍼지 주입기(145)로부터의 가스들을 제 1 목적지 펌프 또는 배기 라인으로 진공배기시킨다. 제 2 진공 포트들(356)은, 가스 주입기(135) 및 퍼지 가스 주입기들(145)로부터의 가스들을 진공 포트들(355)과 상이한 목적지로 진공배기시킨다. 하나 또는 그 초과의 실시예들에서, 목적지들은, 배기 및 응축기들로부터 선택된다.

[0052] 몇몇 실시예들에서, 배기 라인들은, 각각 분리된 목적지를 갖도록 분할된다. 예컨대, 도 3은, 가스 분배 장치가 가스들을 2개의 분리된 위치들 또는 목적지들로 진공배기시키는, 본 발명의 실시예를 도시한다. 본 명세서 및 첨부된 청구항들에서 사용되는 바와 같이, "목적지"라는 용어는, 임의의 중간의 또는 최종적인 상황(condition) 또는 위치를 의미한다. 예컨대, 목적지는, 배기 라인, 콜드 드랍(cold drop), 응축기, 저장 시설 또는 컨테이너, 뿐만 아니라, 다른 가능한 목적지들일 수 있다.

[0053] 도 3에서 도시된 실시예에서, 가스 분배 장치(100)는, 도 1에 대하여 이전에 설명된 바와 같은 복수의 세장형 가스 포트들을 포함한다. 세장형 가스 포트들은, 제 1 반응성 가스(120)와 유체 소통하는 적어도 하나의 제 1 반응성 가스 포트(125), 및 제 1 반응성 가스(120)와 상이한 제 2 반응성 가스(130)와 유체 소통하는 적어도 하나의 제 2 반응성 가스 포트(135)를 포함한다. 본 명세서 및 첨부된 청구항들에서 사용되는 바와 같이, "유체 소통", "소통" 등과 같은 용어들은, 가스가 유동하게 허용하는 경로가 존재한다는 것을 의미한다. 제 1 반응성 가스(120)는, 반응성 가스(A) 또는 전구체(A) 등이라고 지칭될 수 있고, 제 2 반응성 가스(130)는, 제 2 반응성 가스(B) 또는 전구체(B) 등이라고 지칭될 수 있다. 반응성 가스들은, 기판의 표면 또는 기판의 표면 상의 종들과 반응하는 가스들인 것으로 당업자에 의해 이해될 것이다.

[0054] 도 3에서의 가스 분배 플레이트(30)는 또한, 제 1 반응성 가스 포트들(125) 및 제 2 반응성 가스 포트들(135) 각각을 둘러싸는, 진공 포트들이라고 또한 지칭되는 펌프 포트들(355, 356)을 포함한다. 펌프 포트들(355, 356)은, 제 1 도관(350)과 유체 소통하는 펌프 포트들(355)의 제 1 그룹, 및 제 2 도관(351)과 유체 소통하는 펌프 포트들(356)의 제 2 그룹으로 분리되어, 펌프 포트들(355)의 제 1 그룹 및 펌프 포트들(356)의 제 2 그룹을 통해 유동하는 가스들의 혼합이 방지된다.

[0055] 펌프 포트들(355)의 제 1 그룹을 통해 제 1 도관(350) 내로 유동하는 가스들은 제 1 목적지(380)로 인도된다. 펌프 포트들(356)의 제 2 그룹을 통해 제 2 도관(351) 내로 유동하는 가스들은 제 2 목적지(381)로 인도된다. 목적지들은 독립적으로, 예컨대, 배기 라인, 콜드 드랍, 응축기, 또는 저장 컨테이너일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 제 1 도관(350)과 제 2 도관(351) 중 하나 또는 그 초과의 도관은, 도관을 통해 유동하는 가스를 응축시키기 위한 응축기와 도관을 통해 유동하는 가스를 저장하기 위한 저장 컨테이너 중 하나 또는 그 초과와 유체 소통한다. 저장 컨테이너는, 가스 실린더(gas cylinder)를 포함하지만 이에 제한되지는 않는 임의의 적합한 저장 컨테이너일 수 있다. 저장 컨테이너는, 가스가 추후에 재활용될 수 있거나 또는 정화될(purified) 수 있도록, 가스를 일시적으로 저장하기 위해 사용될 수 있다.

[0056] 몇몇 실시예들은, 퍼지 가스(140)와 유체 소통하는 적어도 하나의 퍼지 가스 포트(145)를 더 포함한다. 퍼지 가스 포트는, 퍼지 가스 포트들(145)이 펌프 포트들(355, 356)에 의해 둘러싸이도록, 퍼지 가스 포트(145)에 의해 각각의 제 1 반응성 가스 포트(125) 및 제 2 반응성 가스 포트(135)가 분리되게 위치된다.

[0057] 하나 또는 그 초과의 실시예들에서, 적어도 하나의 퍼지 가스 포트(145)를 둘러싸는 펌프 포트들(355, 356) 각각은, 독립적으로, 제 1 도관(350)과 제 2 도관(351) 중 하나와 유체 소통한다. 도 4는, 도 3에서 도시된 플레이트와 유사한 가스 분배 플레이트의 부분의 단면도를 도시한다. 여기에서, 좌측으로부터 우측으로의 가스 포트들의 시퀀스가, 제 1 도관(350)과 소통하는 펌프 포트(355), 퍼지 포트(145), 제 1 도관(350)과 유체 소통하는 펌프 포트(355), 제 1 반응성 가스 포트(125), 제 1 도관(350)과 소통하는 펌프 포트(355), 퍼지 포트(145), 제 2 도관(351)과 소통하는 펌프 포트(356), 제 2 반응성 가스 포트(135), 제 2 도관(351)과 소통하는 펌프 포트(356), 및 퍼지 포트를 포함하는 것을 볼 수 있다. 가스 분배 플레이트(330)는, 부가적인 포트들로, 시퀀스를 계속 연장시킬 수 있다. 적어도 하나의 퍼지 가스 포트(145)(중간의 퍼지 가스 포트(145))를 둘러싸는 펌프 포트들(355, 356) 중 하나가 제 1 도관(350)과 유체 소통하고, 적어도 하나의 퍼지 가스 주입기(145)를 둘러싸는 펌프 포트들 중 다른 하나(356)가 제 2 도관(351)과 유체 소통하는 것을 볼 수 있다.

[0058] 몇몇 실시예들에서, 적어도 하나의 퍼지 가스 포트(145)를 둘러싸는 펌프 포트들(355, 356) 중 하나는, 제 1 반응성 가스 포트(125) 또는 제 2 반응성 가스 포트(135) 중 어느 하나에 인접한 펌프 포트(355, 356)이고, 제 1 도관(350)과 제 2 도관(351) 중 하나와 유체 소통하며, 적어도 하나의 퍼지 가스 포트(145)를 둘러싸는 펌프 포트들(355, 356) 중 다른 하나는, 동일한 도관(350, 351)과 유체 소통하고, 적어도 하나의 부가적인 펌프 포트(355, 356)에 의해, 제 1 반응성 가스 포트(125)와 제 2 반응성 가스 포트(135) 중 다른 하나로부터 분리된다. 하나 또는 그 초과의 실시예들에서, 적어도 하나의 부가적인 펌프 포트(355, 356)는, 제 1 도관(350)과 제 2 도관(351) 중, 인접한 펌프 포트(355, 356)와는 다른 도관과 유체 소통한다. 도 5 및 도 6을 참조하면, 좌측으로부터 우측으로의 포트들의 시퀀스가, 제 1 도관(350)과 소통하는 펌프 포트(355), 퍼지 포트(145), 제 1 도관(350)과 소통하는 펌프 포트(355), 제 1 반응성 가스 포트(125), 제 1 도관(350)과 소통하는 펌프 포트(355), 퍼지 포트(145), 제 1 도관(350)과 소통하는 펌프 포트(355), 제 2 도관(351)과 소통하는 펌프 포트(356), 제 2 반응성 가스 포트(135), 제 2 도관(351)과 소통하는 펌프 포트(356), 제 1 도관(350)과 소통하는 펌프 포트(355), 및 퍼지 포트(145)를 포함하는 것을 볼 수 있다. 가스 포트들의 2개의 반복하는 유닛들을 도시하는 도 5에서와 같이, 원하는 만큼 다수의 반복들에 대해 패턴이 계속될 수 있다. 동작의 임의의 특정한 이론에 의해 구속되지 않으면서, 부가적인 펌프 포트들을 포함시키는 것은, 그렇지 않았다면 가능했을 것보다, 퍼지 가스로부터의 더 적은 희석(dilution)을 갖는 가스를 도관에 제공할 것이라고 여겨진다. 본질적으로, 퍼지 가스는 하나의 펌프 포트(355) 위로 유동할 것이고, 반응성 가스는 인접한 펌프 포트(356) 위로 유동할 것이며, 그에 따라, 퍼지 가스에 의해 반응성 가스가 최소로 희석된다. 펌프 포트(356) 내로의 퍼지 가스의 약간의 유동 및 펌프 포트(355) 내로의 반응성 가스의 약간의 유동이 존재할 것이라는 것이 당업자에 의해 이해될 것이다.

[0059] 다르게 말하면, 몇몇 실시예들에서, 제 1 반응성 가스 포트들(125)과 제 2 반응성 가스 포트들(135) 중 하나는, 펌프 포트들(355, 356)의 2개의 쌍들에 의해 둘러싸인다. 펌프 포트들(355, 356)의 2개의 쌍들은, 반응성 가스 포트에 더 근접한 내측 쌍, 및 반응성 가스 포트로부터 내측 쌍보다 더 멀리 있는 외측 쌍을 포함한다. 다시 도 6을 참조하면, 펌프 포트들(356)의 내측 쌍은, 제 1 도관(350)과 제 2 도관(351)(도시됨) 중 하나와 유체 소통하고, 펌프 포트들(355)의 외측 쌍은, 제 1 도관(도시됨)과 제 2 도관 중 다른 하나와 소통한다. 당업자는, 이러한 도관 연결들이, 원하는 대로, 역전될 수 있고 혼합될 수 있다는 것을 이해할 것이다.

[0060] 몇몇 실시예들에서, 가스 분배 장치는, 가스 주입기들의 적어도 하나의 반복하는 유닛을 포함한다. 가스 주입기들의 유닛은, 본질적으로, 순서대로, 제 1 반응성 가스 주입기, 퍼지 가스 주입기, 및 제 2 반응성 가스 주입기로 구성되고, 여기에서, 제 1 반응성 가스 주입기, 퍼지 가스 주입기, 및 제 2 반응성 가스 주입기 각각은, 펌프 포트에 의해 분리된다. 이러한 문맥에서 그리고 첨부된 청구항들에서 사용되는 바와 같이, "본질적으로 구성되는"이라는 용어는, 가스 분배 플레이트가 반응성 가스들을 위한 어떠한 부가적인 가스 포트들도 포함하지 않는 것을 의미한다. 여전히 "본질적으로 구성되는"이라는 절(clause) 내에 속하면서, 비-반응성 가스들(예컨대, 퍼지 가스들) 및 진공을 위한 포트들이 전반에 걸쳐 산재될 수 있다. 예컨대, 가스 분배 플레이트는, 8개의 진공 포트들(V) 및 4개의 퍼지 포트들(P)을 가질 수 있지만, 여전히, 본질적으로, 제 1 반응성 가스 포트, 퍼지 가스 포트, 및 제 2 반응성 가스 포트로 구성될 수 있다.

[0061] 하나 또는 그 초과의 실시예들에서, 가스 분배 플레이트는, 본질적으로, 순서대로, 선행(leading) 제 1 반응성 가스 포트, 제 2 반응성 가스 포트, 및 후행(trailing) 제 1 반응성 가스 포트(A')로 구성되고, 여기에서, 제 1 반응성 가스 포트들 및 제 2 반응성 가스 포트들 각각은, 펌프 포트에 의해 분리된다. 이러한 변형의 실시예들은 ABA 구성이라고 지칭될 수 있다. 동작의 임의의 특정한 이론에 의해 구속되지 않으면서, 이러한 종류의 구성들은 막의 신속한 레시프로컬(reciprocal) 증착을 허용할 수 있다고 여겨진다.

[0062] 몇몇 실시예들은, 제 1 반응성 가스 및 제 2 반응성 가스와 상이한 제 3 반응성 가스와 유체 소통하는 제 3 반응성 가스 주입기를 더 포함한다. 제 3 반응성 가스 주입기는, 마찬가지로, 펌프 포트들에 의해 둘러싸일 수 있으며, 펌프 포트들은, 독립적으로, 제 1 도관(350), 제 2 도관(351), 또는 심지어 제 3 도관(미도시)과 소통할 수 있다.

[0063] 도 7은, 제 1 도관(350)이 배기 시스템에 가스의 유동을 지향시키고, 제 2 도관(351)이 응축기(700)에 가스 유동을 지향시키는, 본 발명의 실시예를 도시한다. 응축기(700)가 제 1 도관(350)과 제 2 도관(351) 중 하나와 유체 소통하는 경우에, 응축기(700)는, ALD 프로세스에서의 재사용에 적합한 반응성 종들을 제공하기 위해 반응성 가스를 응축시킨다. 반응성 종들은 고체, 액체, 또는 가스일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 응축기(700)는, 수집된 반응성 가스를 재순환시키기 위해, 반응성 가스 주입기(130)와 유체 소통하는 반응성 가스 소스(750)와 유체 소통한다. 반응성 가스 소스(750)는, 당업자에게 알려져 있는 임의의 적합한 반응성 가스 소스일 수 있고, 전구체 앰풀을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다.

[0064] 도 7의 실시예에서, 제 2 도관(351)은, 유입구 밸브(702)를 통해 응축기(700)에 연결된다. 유입구 밸브(702)를 개방 및 폐쇄하는 것은, 응축기 내로의 가스의 유동이 원하는 대로 시작 및 중단되게 허용할 수 있다. 부가적으로, 가스가, 시스템으로부터 배기되도록 바이패스 밸브(704)를 통해 유동하게 허용될 수 있다. 바이패스 밸브(704) 및 유입구 밸브(702)는, 응축기(700) 내로의 그리고 배기로의 가스들의 원하는 유동 프로파일에 따라, 동시적인 또는 교번하는 패턴들로 개방 및 폐쇄될 수 있다. 배출구 밸브(706)는 응축기를 배기에 연결하여, 응축되지 않은 가스들이 시스템으로부터 진공배기되게 허용한다.

[0065] 몇몇 실시예들에서, 응축기(700)는, 유입구 및 배출구 연결들을 제거할 필요 없이, 응축기(700)로부터, 응축된 재료가 제거되게 허용하는 이송 밸브(710) 및 이송 라인(711)을 포함한다. 이송 라인(711)은, 저장 컨테이너들, 앰풀들 등을 포함하는 임의의 수의 분리된 디바이스들에 연결될 수 있다. 필요한 경우에, 이송 라인(711) 상에 여과(filtration) 디바이스(720)가 포함될 수 있다. 여과 디바이스(720)는, 임의의 적합한 여과 시스템일 수 있고, 예컨대, 응축된 재료로부터 미립자(particulate)들을 제거하기 위해 사용될 수 있다.

[0066] 하나 또는 그 초과의 실시예들에서, 이송 밸브(710) 및 이송 라인은, 응축되고 재생된 반응성 종들이, 가스 분배 플레이트에 반응성 가스를 공급하는데 사용된 것과 동일한 반응성 가스 소스(750)(예컨대, 앰풀)에 이송되게 허용한다. 도 7에서 도시된 바와 같이, 반응성 종들은, 반응성 가스 소스(750)의 리필 포트로의 연결에 의해, 응축기로부터 반응성 가스 소스(750)로 이동될 수 있다. 리필 포트는, 사용되지 않은 또는 재순환된 반응성 가스 또는 반응성 종들로 디바이스가 리필될 수 있도록, 반응성 가스 소스(750)의 내부로의 접근(access)을 허용하는 리필 밸브(752)를 포함할 수 있다. 당업자는, "반응성 가스 소스"라는 용어가, 프로세싱 챔버에 반응성 종들을 제공하기 위한 소스를 의미하기 위해 사용되고, 반응성 가스 소스 내의 종들이 가스일 것을 요구하지 않는다는 것을 이해할 것이다. 몇몇 실시예들에서, 반응성 가스 소스는, 승화될 수 있고, 보일링될(boiled) 수 있고, 그리고/또는 프로세싱 챔버에 이송될 수 있는, 고체, 액체, 또는 가스 중 하나 또는 그 초과를 보유한다. 푸시(push) 밸브(754)를 통해 반응성 가스 소스(750)에 푸시 가스가 연결된다. 푸시 가스는, 반응성 가스 소스(750)의 내부로부터 프로세싱 챔버로 반응성 종들을 이동시키기 위해 사용된다. 푸시 밸브(754)는, 이송 밸브(710)가 개방되는 경우에, 가스가 응축기(750) 내로 백필링(backfilling)하는 것을 방지하기 위해 폐쇄될 수 있다. 푸시 가스가 반응성 가스 소스(750)를 통과할 필요가 없도록, 프로세싱 챔버에 푸시 가스를 직접적으로 연결하는 바이패스 밸브(756)가 또한 포함될 수 있다. 당업자는, 소스가 프로세싱 챔버 및 환경으로부터 격리되게 허용하여, 프로세싱 챔버 내로 주변 공기를 허용하지 않으면서 소스가 제거되게 허용하는 다른 밸브들이 반응성 가스 소스(750) 상에 존재한다는 것을 이해할 것이다.

[0067] 본 발명의 몇몇 실시예들은, 프로세싱 챔버와 함께 그 내부의 가스 분배 장치를 포함하는 증착 시스템에 관한 것이다. 가스 분배 장치라는 용어는, 가스 분배 플레이트 또는 샤워헤드 타입 디바이스를 설명하기 위해 사용될 수 있고, 프로세싱 챔버로의 그리고 프로세싱 챔버로부터의 연결부들을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들의 가스 분배 장치는, 순서대로, 제 1 반응성 가스 주입기(120)와 유체 소통하는 제 1 반응성 가스 포트(125), 퍼지 가스 주입기(140)와 유체 소통하는 퍼지 가스 포트(145), 및 제 1 반응성 가스와 상이한 제 2 반응성 가스와 유체 소통하는 제 2 반응성 가스 포트(135)를 포함하는 복수의 세장형 가스 포트들을 포함한다. 펌프 포트들(355, 356)은, 제 1 반응성 가스 포트(125), 퍼지 가스 포트(145), 및 제 2 반응성 가스 포트(135) 각각을 둘러싼다. 펌프 포트들(355, 356)은, 제 1 도관(350)과 유체 소통하는 펌프 포트들(355)의 제 1 그룹, 및 제 2 도관(351)과 유체 소통하는 펌프 포트들(356)의 제 2 그룹을 포함하여, 펌프 포트들(356)의 제 2 그룹을 통해 유동하는 가스들과 펌프 포트들(355)의 제 1 그룹을 통해 유동하는 가스들의 혼합을 방지하고, 제 1 도관(350)에서의 가스들이 제 2 도관(351)에서의 가스들과 혼합되는 것을 방지한다. 제 1 반응성 가스 포트(125)와 제 2 반응성 가스 포트(135) 중 하나에 인접한 펌프 포트들(355, 356)은, 제 1 도관(350)과 유체 소통하고, 제 1 반응성 가스 포트(125)와 제 2 반응성 가스 포트(135) 중 다른 하나에 인접한 펌프 포트들(355, 356)은, 제 2 도관(351)과 유체 소통한다. 제 1 도관(350)과 제 2 도관(351) 중 하나의 도관은, 도관을 통해 유동하는 가스를 응축시키기 위한 응축기(700)와 도관을 통해 유동하는 가스를 저장하기 위한 저장 컨테이너(미도시) 중 하나 또는 그 초과와 유체 소통한다. 당업자는, 저장 컨테이너가, 전형적인 가스 실린더 상에서와 같이, 하나 또는 그 초과의 유입구들을 포함할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 저장 컨테이너는, 압력 동등화(equalization) 및 저장 컨테이너 내로의 가스들의 유동을 허용하는 제 2 밸브를 포함할 수 있지만, 이는 필수적인 것이 아닐 수 있다.

[0068] 하나 또는 그 초과의 실시예들에서, 제 1 반응성 가스 포트들(125)과 제 2 반응성 가스 포트들(135) 중 적어도 하나는, 펌프 포트들(355, 356)의 2개의 쌍들에 의해 둘러싸인다. 펌프 포트들(355, 356)의 2개의 쌍들은, 반응성 가스 포트에 더 근접한 내측 쌍, 및 반응성 가스 포트로부터 내측 쌍보다 더 멀리 있는 외측 쌍을 포함한다. 이는 도 5 내지 도 7의 실시예에서 도시된다. 몇몇 실시예들에서, 펌프 포트들의 내측 쌍은, 제 1 도관(350)과 제 2 도관(351) 중 하나와 유체 소통하고, 펌프 포트들의 외측 쌍은, 제 1 도관(350)과 제 2 도관(351) 중 다른 하나와 소통한다.

[0069] 본 발명의 부가적인 실시예들은 프로세싱 방법들에 관한 것이다. 제 1 반응성 가스 및 제 2 반응성 가스의 동시적인 교번하는 스트림들이, 각각, 제 1 반응성 가스 포트 및 제 2 반응성 가스 포트로부터, 기판의 표면 위로 유동된다. 가스 스트림들은, 동시적으로 유동하고, 교번하도록 공간적으로 분리된다. 표면으로부터의 제 1 반응성 가스는, 제 1 반응성 가스 포트를 둘러싸는 펌프 포트들의 제 1 그룹에서 수집된다. 제 2 반응성 가스는, 제 2 반응성 가스 포트를 둘러싸는 펌프 포트들의 제 2 그룹에서, 표면으로부터 수집된다. 펌프 포트들의 제 1 그룹에서의 가스는 제 1 도관을 통해 지향되고, 펌프 포트들의 제 2 그룹으로부터의 가스는, 제 1 도관과 분리된 제 2 도관을 통해 지향된다. 제 1 도관과 제 2 도관 중 적어도 하나는, 응축기 또는 저장 컨테이너와 유체 소통한다.

[0070] 몇몇 실시예들에서, 제 1 도관(350)과 제 2 도관(351) 중 적어도 하나는, 응축기(700)와 유체 소통하고, 방법은, 반응성 가스로부터 액체 또는 고체 반응성 종들을 수집하기 위해, 반응성 가스를 응축시키는 단계를 더 포함한다. 하나 또는 그 초과의 실시예들은, 프로세싱 방법에서의 재사용을 위해, 반응성 가스 소스(750) 내로, 수집된 액체 또는 고체 반응성 종들을 지향시키는 것을 더 포함한다.

[0071] 가스 분배 플레이트들 또는 장치는, 기판 상에 층들을 증착하기 위한 임의의 적합한 수의 가스 포트들을 가질 수 있다. 상세한 실시예들에서, 가스 분배 장치는, 약 10 내지 약 100 회의 원자 층 증착 사이클들의 범위 내에서, 또는 약 20, 25, 27, 30, 32, 35, 37, 40, 42, 45, 47, 50, 또는 100 회의 원자 층 증착 사이클들까지, 프로세싱하기 위한 충분한 수의 가스 포트들을 포함한다.

[0072] 몇몇 실시예들에서, 플라즈마 강화 원자 층 증착(PEALD) 프로세스 동안에, 하나 또는 그 초과의 층들이 형성될 수 있다. 몇몇 프로세스들에서, 플라즈마의 사용은, 표면 반응들이 유리하게(favorable) 되고 가능하게 되는 여기된 상태로 종들을 촉진하기에 충분한 에너지를 제공한다. 프로세스 내로 플라즈마를 도입하는 것은 연속적일 수 있거나, 또는 펄스형일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 플라즈마 및 전구체들(또는 반응성 가스들)의 순차적인 펄스들이 층을 프로세싱하기 위해 사용된다. 몇몇 실시예들에서, 시약(reagent)들은, 국부적으로(즉, 프로세싱 영역 내에서), 또는 원격으로(즉, 프로세싱 영역 외부에서) 이온화될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 원격 이온화는, 이온들 또는 다른 에너제틱(energetic) 또는 발광 종들이 증착되는 막과 직접적으로 접촉하지 않도록, 증착 챔버의 업스트림에서 발생할 수 있다. 몇몇 PEALD 프로세스들에서, 플라즈마는, 프로세싱 챔버 외부에서, 예컨대, 원격 플라즈마 생성기 시스템에 의해, 생성된다. 플라즈마는, 당업자에게 알려져 있는 임의의 적합한 플라즈마 생성 프로세스 또는 기법을 통해 생성될 수 있다. 예컨대, 플라즈마는, 마이크로파(MW) 주파수 생성기 또는 무선 주파수(RF) 생성기 중 하나 또는 그 초과에 의해 생성될 수 있다. 플라즈마의 주파수는, 사용되고 있는 특정 반응성 종들에 따라, 튜닝될(tuned) 수 있다. 적합한 주파수들은, 2 MHz, 13.56 MHz, 40 MHz, 60 MHz, 및 100 MHz를 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 본원에서 개시되는 증착 프로세스들 동안에 플라즈마가 사용될 수 있지만, 플라즈마가 필수적인 것은 아닐 수 있다는 것이 유의되어야 한다. 실제로, 다른 실시예들은, 플라즈마를 이용하지 않는 매우 온화한(mild) 조건들 하에서의 증착 프로세스들에 관한 것이다.

[0073] 하나 또는 그 초과의 실시예들에 따르면, 기판은, 층을 형성하기 전에 그리고/또는 그 후에, 프로세싱을 받는다. 이러한 프로세싱은, 동일한 챔버에서, 또는 하나 또는 그 초과의 분리된 프로세싱 챔버들에서 수행될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 기판은, 추가적인 프로세싱을 위해, 제 1 챔버로부터, 분리된 제 2 챔버로 이동된다. 기판은, 제 1 챔버로부터, 분리된 프로세싱 챔버로 직접적으로 이동될 수 있거나, 또는 기판은, 제 1 챔버로부터 하나 또는 그 초과의 이송 챔버들로 이동될 수 있고, 그 후에, 원하는 분리된 프로세싱 챔버로 이동될 수 있다. 따라서, 프로세싱 장치는, 이송 스테이션과 소통하는 다수의 챔버들을 포함할 수 있다. 이러한 종류의 장치는, "클러스터 툴" 또는 "클러스터링된 시스템" 등이라고 지칭될 수 있다.

[0074] 일반적으로, 클러스터 툴은, 기판 중심-발견(center-finding) 및 배향, 탈가스(degassing), 어닐링, 증착, 및/또는 에칭을 포함하는 다양한 기능들을 수행하는 다수의 챔버들을 포함하는 모듈식 시스템이다. 하나 또는 그 초과의 실시예들에 따르면, 클러스터 툴은, 적어도 제 1 챔버 및 중앙 이송 챔버를 포함한다. 중앙 이송 챔버는, 프로세싱 챔버들 및 로드 락 챔버들 간에서 그리고 사이에서 기판들을 셔틀링(shuttle)할 수 있는 로봇을 하우징(house)할 수 있다. 이송 챔버는 전형적으로, 진공 조건에서 유지되고, 하나의 챔버로부터, 다른 챔버로, 그리고/또는 클러스터 툴의 선단에 위치된 로드 락 챔버로 기판들을 셔틀링하기 위한 중간 스테이지를 제공한다. 본 발명에 대해 적응될 수 있는 2개의 잘 알려진 클러스터 툴들은 Centura® 및 Endura®이며, 이들 양자 모두는, 캘리포니아, 산타클라라의 Applied Materials, Inc.로부터 입수가능하다. 하나의 그러한 스테이지형-진공 기판 프로세싱 장치의 세부사항들은, 1993년 2월 16일자로 발행된, Tepman 등에 의한, 발명의 명칭이 "Staged-Vacuum Wafer Processing Apparatus and Method"인 미국 특허 번호 제 5,186,718 호에서 개시된다. 그러나, 본원에서 설명되는 바와 같은 프로세스의 특정 단계들을 수행하는 목적들을 위해, 챔버들의 정확한 배열 및 조합이 변경될 수 있다. 사용될 수 있는 다른 프로세싱 챔버들은, 순환 층 증착(CLD), 원자 층 증착(ALD), 화학 기상 증착(CVD), 물리 기상 증착(PVD), 에칭, 사전-세정(pre-clean), 화학 세정(chemical clean), 열 처리, 예컨대 RTP, 플라즈마 질화(plasma nitridation), 탈가스(degas), 배향, 히드록실화(hydroxylation), 및 다른 기판 프로세스들을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 클러스터 툴 상의 챔버에서 프로세스들을 수행함으로써, 후속 막을 증착하기 전에, 산화 없이, 대기의 불순물들에 의한 기판의 표면 오염이 방지될 수 있다.

[0075] 하나 또는 그 초과의 실시예들에 따르면, 기판은, 하나의 챔버로부터 다음 챔버로 이동되는 경우에, 계속, 진공 또는 "로드 락" 조건들 하에 있고, 주변 공기에 노출되지 않는다. 따라서, 이송 챔버들은 진공 하에 있고, 진공 압력 아래로 "펌프 다운(pumped down)"된다. 이송 챔버들 또는 프로세싱 챔버들에서 비활성 가스들이 존재할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 비활성 가스는, 기판의 표면 상에 실리콘 층을 형성한 후에, 반응물들의 일부 또는 전부를 제거하기 위하여, 퍼지 가스로서 사용된다. 하나 또는 그 초과의 실시예들에 따르면, 반응물들이 증착 챔버로부터 이송 챔버로 그리고/또는 부가적인 프로세싱 챔버로 이동하는 것을 방지하기 위해, 퍼지 가스가 증착 챔버의 출구에서 주입된다. 따라서, 비활성 가스의 유동은 챔버의 출구에서 커튼(curtain)을 형성한다.

[0076] 기판은 단일 기판 증착 챔버들에서 프로세싱될 수 있고, 단일 기판 증착 챔버들에서, 단일 기판이 로딩되고, 프로세싱되고, 다른 기판이 프로세싱되기 전에 언로딩된다. 기판은 또한, 다수의 기판이 챔버의 제 1 부분 내로 개별적으로 로딩되고, 챔버를 통해 이동하고, 챔버의 제 2 부분으로부터 언로딩되는, 컨베이어 시스템과 같이, 연속적인 방식으로 프로세싱될 수 있다. 챔버 및 연관된 컨베이어 시스템의 형상은 직선형 경로 또는 곡선형 경로를 형성할 수 있다. 부가적으로, 프로세싱 챔버는 캐러셀(carousel)일 수 있고, 캐러셀에서, 다수의 기판들이 중심 축을 중심으로 이동되고, 캐러셀 경로 전반에 걸쳐, 증착, 에칭, 어닐링, 세정 등의 프로세스들에 노출된다.

[0077] 프로세싱 동안에, 기판은 가열될 수 있거나 또는 냉각될 수 있다. 그러한 가열 또는 냉각은, 기판 지지부의 온도를 변화시키는 것, 및 가열된 또는 냉각된 가스들을 기판 표면으로 유동시키는 것을 포함하지만 이에 제한되지는 않는 임의의 적합한 수단에 의해 달성될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 기판 지지부는, 기판 온도를 전도성으로 변화시키도록 제어될 수 있는 가열기/냉각기를 포함한다. 하나 또는 그 초과의 실시예들에서, 채용되고 있는 가스들(반응성 가스들 또는 비활성 가스들)은, 기판 온도를 국부적으로 변화시키도록 가열 또는 냉각된다. 몇몇 실시예들에서, 가열기/냉각기는, 기판 온도를 대류성으로 변화시키기 위해, 챔버 내에서 기판 표면 근처에 위치된다.

[0078] 기판은 또한, 프로세싱 동안에, 정지될 수 있거나 또는 회전될 수 있다. 회전하는 기판은, 연속적으로 또는 불연속적인 단계들로 회전될 수 있다. 예컨대, 기판은 전체 프로세스 전반에 걸쳐 회전될 수 있거나, 또는 기판은 상이한 반응성 또는 퍼지 가스들에 대한 노출 사이에 소량만큼 회전될 수 있다. 프로세싱 동안에 (연속적으로 또는 단계들로) 기판을 회전시키는 것은, 예컨대, 가스 유동 기하구조들에서의 국부적인 변동성(local variability)의 효과를 최소화함으로써, 더 균일한 증착 또는 에칭을 생성하는 것을 보조할 수 있다.

[0079] 본원에서 본 발명이 특정한 실시예들을 참조하여 설명되었지만, 이러한 실시예들은, 본 발명의 애플리케이션들 및 원리들을 단지 예시한다는 것이 이해되어야 한다. 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않으면서, 본 발명의 방법 및 장치에 대해 다양한 변형들 및 변화들이 이루어질 수 있다는 것이 당업자에게 자명할 것이다. 따라서, 본 발명이, 첨부된 청구항들 및 이들의 등가물들의 범위 내에 속하는 변형들 및 변화들을 포함하도록 의도된다.

Claims (15)

1. 증착 시스템으로서,
   프로세싱 챔버; 및
   상기 프로세싱 챔버에서의 가스 분배 장치
   를 포함하며,
   상기 가스 분배 장치는, 제 1 반응성 가스와 유체 소통하는 적어도 하나의 제 1 반응성 가스 포트, 상기 제 1 반응성 가스와 상이한 제 2 반응성 가스와 유체 소통하는 적어도 하나의 제 2 반응성 가스 포트, 및 상기 제 1 반응성 가스 포트 및 상기 제 2 반응성 가스 포트 각각을 둘러싸는 펌프 포트들을 포함하는 복수의 세장형(elongate) 가스 포트들을 포함하고,
   상기 펌프 포트들은, 제 1 도관과 유체 소통하는 펌프 포트들의 제 1 그룹 및 제 2 도관과 유체 소통하는 펌프 포트들의 제 2 그룹을 포함하여, 상기 펌프 포트들의 제 1 그룹 및 상기 펌프 포트들의 제 2 그룹을 통해 유동하는 가스들의 혼합을 방지하고,
   상기 제 1 도관과 상기 제 2 도관 중 하나 또는 그 초과의 도관은, 상기 도관을 통해 유동하는 가스를 응축시키기 위한 응축기(condenser)와 상기 도관을 통해 유동하는 가스를 저장하기 위한 저장 컨테이너(storage container) 중 하나 또는 그 초과와 유체 소통하는,
   증착 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,
   퍼지 가스와 유체 소통하는 적어도 하나의 퍼지 가스 포트를 더 포함하며,
   상기 퍼지 가스 포트는, 각각의 제 1 반응성 가스 포트 및 제 2 반응성 가스 포트가 퍼지 가스 포트에 의해 분리되도록 위치되고, 상기 퍼지 가스 포트는 펌프 포트들에 의해 둘러싸인,
   증착 시스템.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 퍼지 가스 포트를 둘러싸는 펌프 포트들 각각은, 독립적으로, 상기 제 1 도관과 상기 제 2 도관 중 하나와 유체 소통하는,
   증착 시스템.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 퍼지 가스 포트를 둘러싸는 펌프 포트들 중 하나는, 상기 제 1 도관과 유체 소통하고, 상기 적어도 하나의 퍼지 가스 포트를 둘러싸는 펌프 포트들 중 다른 하나는 상기 제 2 도관과 유체 소통하는,
   증착 시스템.
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 퍼지 가스 포트를 둘러싸는 펌프 포트들 중 하나는, 상기 제 1 반응성 가스 포트에 인접한 펌프 포트이고, 상기 적어도 하나의 퍼지 가스 포트를 둘러싸는 펌프 포트들 중 다른 하나는, 상기 제 2 반응성 가스 포트에 인접한 펌프 포트이고, 그에 따라, 상기 펌프 포트들 중 하나는 상기 제 1 도관과 유체 소통하고, 상기 펌프 포트들 중 다른 하나는 상기 제 2 도관과 유체 소통하는,
   증착 시스템.
6. 제 3 항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 퍼지 가스 포트를 둘러싸는 펌프 포트들 중 하나는, 상기 제 1 반응성 가스 포트 또는 상기 제 2 반응성 가스 포트 중 어느 하나에 인접한 펌프 포트이고, 상기 제 1 도관과 상기 제 2 도관 중 하나와 유체 소통하며, 상기 적어도 하나의 퍼지 가스 포트를 둘러싸는 펌프 포트들 중 다른 하나는, 동일한 도관과 유체 소통하고, 적어도 하나의 부가적인 펌프 포트에 의해, 상기 제 1 반응성 가스 포트와 상기 제 2 반응성 가스 포트 중 다른 하나로부터 분리되는,
   증착 시스템.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 부가적인 펌프 포트는, 상기 제 1 도관과 상기 제 2 도관 중, 상기 인접한 펌프 포트와는 다른 도관과 유체 소통하는,
   증착 시스템.
8. 제 2 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 가스 분배 장치는, 가스 포트들의 적어도 하나의 반복하는 유닛을 포함하며, 가스 포트의 상기 유닛은 본질적으로, 순서대로, 제 1 반응성 가스 포트, 퍼지 가스 포트, 및 제 2 반응성 가스 포트로 구성되고, 상기 제 1 반응성 가스 포트, 상기 퍼지 가스 포트, 및 상기 제 2 반응성 가스 포트 각각은, 펌프 포트에 의해 분리되는,
   증착 시스템.
9. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   제 1 반응성 가스 포트들과 제 2 반응성 가스 포트들 중 하나는, 펌프 포트들의 2개의 쌍들에 의해 둘러싸이고, 상기 펌프 포트들의 2개의 쌍들은, 반응성 가스 포트에 더 근접한 내측 쌍, 및 상기 반응성 가스 포트로부터 상기 내측 쌍보다 더 멀리 있는 외측 쌍을 포함하는,
   증착 시스템.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 펌프 포트들의 내측 쌍은, 상기 제 1 도관과 상기 제 2 도관 중 하나와 유체 소통하고, 상기 펌프 포트들의 외측 쌍은, 상기 제 1 도관과 상기 제 2 도관 중 다른 하나와 소통하는,
    증착 시스템.
11. 증착 시스템으로서,
    프로세싱 챔버; 및
    상기 프로세싱 챔버에서의 가스 분배 장치
    를 포함하며,
    상기 가스 분배 장치는, 순서대로, 제 1 반응성 가스와 유체 소통하는 제 1 반응성 가스 포트, 퍼지 가스와 유체 소통하는 퍼지 가스 포트, 상기 제 1 반응성 가스와 상이한 제 2 반응성 가스와 유체 소통하는 제 2 반응성 가스 포트, 및 상기 제 1 반응성 가스 포트, 상기 퍼지 가스 포트, 및 상기 제 2 반응성 가스 포트 각각을 둘러싸는 펌프 포트들을 포함하는 복수의 세장형 가스 포트들을 포함하고,
    상기 펌프 포트들은, 제 1 도관과 유체 소통하는 펌프 포트들의 제 1 그룹 및 제 2 도관과 유체 소통하는 펌프 포트들의 제 2 그룹을 포함하여, 상기 펌프 포트들의 제 1 그룹 및 상기 펌프 포트들의 제 2 그룹을 통해 유동하는 가스들의 혼합을 방지하고,
    상기 제 1 반응성 가스 포트와 상기 제 2 반응성 가스 포트 중 하나에 인접한 펌프 포트들은, 상기 제 1 도관과 유체 소통하고, 상기 제 1 반응성 가스 포트와 상기 제 2 반응성 가스 포트 중 다른 하나에 인접한 펌프 포트들은, 상기 제 2 도관과 유체 소통하고,
    상기 제 1 도관과 상기 제 2 도관 중 하나의 도관은, 상기 도관을 통해 유동하는 가스를 응축시키기 위한 응축기와 상기 도관을 통해 유동하는 가스를 저장하기 위한 저장 컨테이너 중 하나 또는 그 초과와 유체 소통하는,
    증착 시스템.
12. 제 11 항에 있어서,
    제 1 반응성 가스 포트들과 제 2 반응성 가스 포트들 중 적어도 하나는, 펌프 포트들의 2개의 쌍들에 의해 둘러싸이고, 상기 펌프 포트들의 2개의 쌍들은, 반응성 가스 포트에 더 근접한 내측 쌍, 및 상기 반응성 가스 포트로부터 상기 내측 쌍보다 더 멀리 있는 외측 쌍을 포함하는,
    증착 시스템.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 펌프 포트들의 내측 쌍은, 상기 제 1 도관과 상기 제 2 도관 중 하나와 유체 소통하고, 상기 펌프 포트들의 외측 쌍은, 상기 제 1 도관과 상기 제 2 도관 중 다른 하나와 소통하는,
    증착 시스템.
14. 프로세싱 방법으로서,
    제 2 반응성 가스 포트로부터의 제 2 반응성 가스의 스트림 및 제 1 반응성 가스 포트로부터의 제 1 반응성 가스의 동시적인 교번하는 스트림들을 표면 위로 유동시키는 단계;
    상기 제 1 반응성 가스 포트를 둘러싸는 펌프 포트들의 제 1 그룹에서, 상기 표면으로부터, 제 1 반응성 가스를 수집하는 단계;
    상기 제 2 반응성 가스 포트를 둘러싸는 펌프 포트들의 제 2 그룹에서, 상기 표면으로부터, 제 2 반응성 가스를 수집하는 단계;
    제 1 도관을 통해, 상기 펌프 포트들의 제 1 그룹에서의 가스를 지향시키는 단계; 및
    상기 제 1 도관으로부터 분리된 제 2 도관을 통해, 상기 펌프 포트들의 제 2 그룹에서의 가스를 지향시키는 단계
    를 포함하며,
    상기 제 1 도관과 상기 제 2 도관 중 적어도 하나는, 응축기 또는 저장 컨테이너와 유체 소통하는,
    프로세싱 방법.
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 도관과 상기 제 2 도관 중 적어도 하나가 응축기와 유체 소통하는 경우에, 상기 방법은, 상기 반응성 가스로부터 액체 또는 고체 반응성 종들을 수집하기 위해, 상기 반응성 가스를 응축시키는 단계를 더 포함하는,
    프로세싱 방법.

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