KR20160024637A - 증착 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 증착 장치에 따르면, 기체 유입 채널과 기체 유출 채널을 연결하는 연결 채널을 포함함으로써, 세정 기체의 흐름을 조절하여 세정 효율을 높일 수 있다.

Description

증착 장치 {DEPOSITION APPARATUS}
본 발명은 증착 장치에 관한 것으로, 세정 공정 효율이 높은 증착 장치에 관한 것이다.
반도체 소자가 점차 미세해지고 증착되어지는 박막에 대한 정밀제어에 대한 요구가 증가함에 따라 이를 만족하기 위한 다양한 구조의 증착반응기가 제시되어 왔다.
전통적으로 샤워헤드 방식의 반응기가 많이 사용되고 있으나 그 구조의 복잡함으로 인해 파티클등의 오염물질 생성 및 제거의 곤란함이 문제점으로 지적되고 있다. 이에 대한 대안으로 수평 흐름 반응기가 제시되었고 실제 대량생산에 성공적으로 적용되어 왔다. 특히 수평흐름 반응기는 샤워헤드 구조의 반응기에 비해 구조가 간단하고 신속한 기체교환이 가능하도록 반응공간의 용적을 최적화할 수 있는 장점을 지니고 있다.
한편 반도체 장치를 운영함에 있어 증착 효율 못지 않게 증착 후 반응기를 세정 할 때, 세정효율의 중요성이 높아지고 있다. 세정 효율이 낮은 경우, 그만큼 장비의 유지보수기간이 늘어나게 되어 실제 생산 효율이 낮아지게 된다.
특히, 수평 흐름 증착 장치의 경우, 복수의 기체 유입 채널을 통해 반응 기체가 유입되는데, 세정 기체 역시 복수의 기체 유입 채널 중 일부를 통해 공급된다.
세정 기체 공급 시, 세정 기체가 충분히 공급되지 못하는 기체 유입 채널에서 세정이 충분히 이루어지지 않는 문제점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 세정 효율이 높은 수평 흐름 증착 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 증착 장치는 반응 공간, 복수의 기체 유입구 및 기체 유출구, 상기 반응 공간 내에 배치되어 있는 기체 흐름 조절부, 그리고 상기 반응 공간에 기판을 장착하는 기판 지지대를 포함하는 반응 챔버를 포함하고, 상기 기체 흐름 조절부는 상기 복수의 기체 유입구와 상기 반응 공간 사이에 배치되어 있는 복수의 기체 유입 채널, 상기 반응 공간과 상기 기체 유출구 사이에 배치되어 있는 기체 유출 채널, 그리고 상기 복수의 기체 유입 채널 중 적어도 하나와 상기 기체 유출 채널을 연결하는 연결 채널을 정의한다.
상기 증착 장치는 비활성 기체가 공급되는 비활성 기체 유입구를 더 포함하고, 상기 연결 채널은 상기 비활성 기체 유입구와 연결될 수 있다.
상기 기체 흐름 조절부는 적층되어 있는 제1 기체 흐름 조절부 및 제2 기체 흐름 조절부를 포함하고, 상기 연결 채널은 상기 제2 기체 흐름 조절부에 형성되어 있는 홈에 의해 정의될 수 있다.
상기 홈은 좁은 직선 형태를 가질 수 있다.
상기 홈은 복수 개의 좁은 직선 형태를 가질 수 있다.
상기 홈은 상기 제2 기체 흐름 조절부의 중앙부에서 상기 제2 기체 흐름 조절부의 가장자리로 갈수록 넓어지는 형태를 가질 수 있다.
상기 비활성 기체 유입구는 복수 개이고, 상기 연결 채널은 복수 개이고, 상기 연결 채널 각각은 상기 비활성 기체 유입구 각각과 연결될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 증착 장치에 따르면, 세정 효율이 높아져 생산 효율을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 증착 장치를 나타내는 단면도이다.
도 2a는 도 1의 상부 기체 흐름 조절판을 나타내는 평면도이다.
도 2b는 도 1의 하부 기체 흐름 조절판을 나타내는 평면도이다.
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 도 1의 하부 기체 흐름 조절판을 나타내는 평면도이다.
도 4는 기존의 증착 장치를 나타내는 단면도이다.
도 5a 및 도 5b는 도 4의 증착 장치의 일부를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 증착 장치를 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 증착 장치를 나타내는 단면도이다.
도 8a 및 도 8b는 도 7의 하부 기체 흐름 조절판을 나타내는 평면도이다.
도 9a 및 도 9b는 도 7의 실시예에 따른 증착 장치의 기체 흐름을 나타내는 개념도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다.
먼저, 도 1 그리고 도 2a 및 도 2b를 참고하여, 본 발명의 한 실시예에 따른 증착 장치에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 증착 장치를 나타내는 단면도이고, 도 2a는 도 1의 상부 기체 흐름 조절판을 나타내는 평면도이고, 도 2b는 도 1의 하부 기체 흐름 조절판을 나타내는 평면도이다.
본 발명의 실시예에 따른 증착 장치는 반응기 덮개(201) 및 반응기 받침(202)을 포함한다. 반응기 덮개(201)와 반응기 받침(202)은 서로 밀착하여 반응실을 규정한다.
반응기 덮개(201)의 상부에는 제1 기체 유입관(210), 제2 기체 유입관(212), 제3 기체 유입관(214), 기체 유출관(220), 그리고 기판(250)이 처리되는 반응 공간(251)을 포함한다.
반응 공간(251)은 기판을 지지하는 기판 지지대(260) 상부 표면과 기체 흐름 조절부(205)의 하부 표면 사이의 공간으로 정의된다. 반응 공간(251)은 공정 기체 등이 유입되는 유입부(251a)와 공정에 사용되고 남은 공정 기체 등이나 반응 부산물이 배기되는 유출부(261b)를 포함한다.
제1 기체 유입관(210) 및 제2 기체 유입관(212)은 반응 소스들(도시하지 않음)과 연결되어 있다. 제1 기체 유입관(210) 및 제2 기체 유입관(212)은 각기 제1 반응 기체 및 제2 반응 기체를 공급하도록 구성되는데, 바람직하게는 반응 기체들은 제1 기체 유입관(210) 및 제2 기체 유입관(212)을 통해 기체 상으로 유입된다. 제1 기체 유입관(210) 및 제2 기체 유입관(212)의 상부에는 밸브가 구비되어 반응 기체와 불활성 퍼지 기체의 흐름을 조절할 수 있다. 예를 들어, 삼방향(three-way) 밸브가 이용되어 각 기체 유입관(210, 212)에 불활성 기체와 반응 기체들 중 어느 하나를 공급하도록 조절할 수도 있다. 또한, 증착 장치는 이러한 밸브를 조절하기 위한 스위칭 기계 장치를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 프로그램화 된 컴퓨터가 스위칭 기계 장치로 이용되어 원자층 증착법의 기체 공급 주기에 맞추어 반응 기체들과 불활성 퍼지 기체를 순차적으로 공급하는데 이용될 수도 있다.
기체 흐름 조절부(205)는 상부 기체 흐름 조절판(240) 및 하부 기체 흐름 조절판(242)을 포함한다.
상부 기체 흐름 조절판(240)은 제1 기체 유입관(210)과 연결되어, 제1 기체 유입 채널을 정의하고, 하부 기체 흐름 조절판(242)은 제2 기체 유입관(212)과 연결되어, 제2 기체 유입 채널을 정의한다.
하부 기체 흐름 조절판(242)은 반응 공간의 상부를 정의하고, 하부 기체 흐름 조절판(242)의 하부 표면은 장착된 기판(250)과 반응 공간만큼 이격되어 마주본다.
상부 기체 흐름 조절판(240)은 하부 기체 흐름 조절판(242) 위에 적층되어 있고, 상부 기체 흐름 조절판(240)의 중앙 부분은 반응기 덮개(201)의 내부 바닥 표면에 부착되어 있다. 다른 실시예에서는, 기체 흐름 조절부(205)는 반응실에 공급되는 반응 기체들의 수에 따라서 추가적인 기체 흐름 조절판을 더 포함할 수 있다. 상부 기체 흐름 조절판(240)과 하부 기체 흐름 조절판(242)은 증착 장치에서 분리될 수 있도록 조립되어 있을 수 있다. 이러한 구성을 통해, 보수 관리나 세척 등이 용이할 수 있다. 그러나, 상부 기체 흐름 조절판(240)과 하부 기체 흐름 조절판(242)은 증착 장치의 반응기 덮개의 한 구성 요소로 하나의 몸체를 이룰 수 있다.
기체 흐름 조절부(205)는 제1 유입 채널(211), 제2 유입 채널(213), 그리고 유출 채널(221)을 정의하고, 제1 유입 채널(211)과 제2 유입 채널(213) 각각은 개별적인 흐름 경로를 가지고 반응 공간(251)으로 유입된다.
본 발명의 실시예에 따른 증착 장치는 도 1에서 A로 표시한 부분에 도시한 바와 같이, 하부 기체 흐름 조절판(242)이 정의하는 제2 유입 채널(213)과 유출 채널(221) 사이를 연결하는 연결 채널(215)을 포함한다. 세정 공정 시, 제1 유입 채널(211)과 제2 유입 채널(213)을 통해 유입된 세정 기체의 일부분은 유출 채널(221)의 흡인력에 의해 제2 유입 채널(213)로 공급된 후, 연결 채널(215)을 통해 유출 채널(221)로 빠져 나갈 수 있도록 구성된다. 이에 의해, 기체흐름 조절판(240, 242)에 남아있는 잔류 박막을 완전히 제거할 수 있다.
연결 채널(215)은 제3 기체 유입관(214)과 연결되어 있을 수 있고, 제3 기체 유입관(214)에는 불활성 기체가 유입될 수 있다.
제3 기체 유입관(214)에는 불활성 기체가 공급되는데, 불활성 기체는 증착 공정 시에만 공급된다. 제3 기체 유입관(214)을 통해 공급되는 불활성 기체는 연결 채널(215)로 공급됨으로써, 제2 유입 채널(213)을 통해 공급된 소스 기체가 기체 유출 채널로 흐르지 않도록 막아주는 역할을 하게 된다. 제3 기체 유입관(214)을 통해 공급되는 불활성 기체의 유량은, 제2 유입 채널(213)에 공급되는 소스기체(source gas)및 캐리어 기체(carrier gas)가 제2 유입 채널(213) 쪽으로 역류(back flow)하지 않도록 소스기체 및 캐리어 기체의 총 유량보다 적도록 공급됨으로써 제2 유입 채널(213)을 통해 공급되는 소스 기체의 유입을 방해하지 않도록 한다.
또한, 세정 공정 시에는 제3 기체 유입관(214)에는 불활성 기체가 공급되지 않음으로써, 유입된 세정 기체가 원활히 유출 채널(221)로 빠질 수 있도록 한다.
제3 기체 유입관(214)의 상단에는 밸브가 추가되어 있어 불활성 기체의 공급 및 차단을 제어하게 된다.
또한, 소스 기체 공급관에도 밸브가 추가되어 세정 공정 시에는 소스 기체 공급관을 차단함으로써 제2 유입 채널(213)에 유입되는 세정 기체가 소스 기체 공급관으로 유입되어 밸브나 내부 부품을 부식시키는 것을 방지할 수 있다.
그러면, 도 2a 및 도 2b를 참고하여, 상부 기체 흐름 조절판(240) 및 하부 기체 흐름 조절판(242)에 대하여 설명한다.
도 2a를 참고하면, 상부 기체 흐름 조절판(240)은 중앙부로 테이퍼진(tapered) 제1 유입홈(241a) 및 제2 유입홈(241b)을 가진다. 즉, 제1 및 제2 유입홈(241a, 241b)은 상부 기체 흐름 조절판(240)의 중앙부분에서 가장자리로 갈수록 넓어지는 부채꼴 형태를 가진다. 제1 유입홈(241a)은 반응기 덮개(201)의 내부 하부 표면의 일부와 함께, 제1 기체 유입관(210)을 통해 공급된 제1 반응 기체의 제1 유입 채널(211)을 정의한다. 제2 유입홈(241b)은 반응기 덮개(201)의 내부 하부 표면의 다른 일부와 함께, 반응하고 남은 반응 기체 및 반응 부산물들의 유출 채널(221)을 정의한다. 상부 기체 흐름 조절판(240)은 상부 기체 흐름 조절판(240)을 수직으로 관통하는 제1 관통 구멍(through hole)(246a) 및 제2 관통 구멍(246b)을 가진다. 제1 및 제2 관통 구멍(246a, 246b)은 도 2b를 참고로 하여 아래에서 상세하게 설명될 하부 기체 흐름 조절판(242)의 중앙홈(246)이 제2 기체 유입관과 서로 연결되고, 연결홈(245)이 제3 기체 유입관과 서로 연결되도록 하여, 기체가 흐를 수 있도록 구성된다. 상부 기체 흐름 조절판(240)은 또한 제1 유입홈(241a)과 제2 유입홈(241b) 사이를 둘러싸는 중앙부에 제1 볼록부(240a)를 포함한다. 제1 볼록부(240a)는 제1 유입홈(241a)과 제2 유입홈(241b)의 측벽을 정의하고, 제1 기체 유입관(210)으로부터 유입된 기체를 상부 기체 흐름 조절판(240)의 외주 방향으로 흐르도록 하여, 반응 공간으로 흐르게 하고, 반응 공간을 통과해 온 기체를 다른 외주 방향으로 흐르게 하여, 즉 기체 유출관(220) 쪽으로 흐르도록 한다.
도 2b를 참고하면, 하부 기체 흐름 조절판(242)은 중앙부로 테이퍼진 하부 유입홈(243)과 하부 유입홈(243)과 연결되어 있는 연결홈(245)을 가진다. 하부 유입홈(243)은 부채꼴 형태이다. 하부 유입홈(243)은 상부 기체 흐름 조절판(240)의 하부 표면과 함께 제2 기체 유입관(212)으로부터 공급된 제2 반응 기체의 제2 유입 채널(213)을 정의한다. 연결홈(245)은 하부 유입홈(243)과 연결되어, 연결 채널(215)을 정의한다. 하부 유입홈(243)은 하부 기체 흐름 조절판(242)의 중앙홈(246)으로 더 뻗어 있어서, 제2 유입 채널(213)은 상부 기체 흐름 조절판(240)의 제1 관통 구멍(246a)을 통해서 제2 기체 유입관(212)과 서로 연결되어 기체가 흐를 수 있다. 또한 제2 관통 구멍(246b)을 통해서 연결홈(245)과 제3 기체 유입관(214)은 서로 연결되어 기체가 흐를 수 있다.
또한, 하부 기체 흐름 조절판(242)의 하부 표면과 기판 지지대(260)의 상부 표면은 기판(250)이 처리되는 반응 공간(251)을 정의한다. 하부 기체 흐름 조절판(242)의 하부 표면과 기판 지지대(260)의 상부 표면 사이의 균일하지 않은 간격은 반응 기체를 적절하게 공급하기 위한 최적의 공간 구성에 따라 조절될 수 있다. 하부 기체 흐름 조절판(242) 역시 하부 유입홈(243)과 연결홈(245) 주변에 형성되어 있는 제2 볼록부(242a)를 가진다. 제2 볼록부(242a)는 하부 유입홈(243)과 연결홈(245)의 측벽을 형성하고, 제2 기체 유입관(212)으로부터 공급된 기체를 하부 기체 흐름 조절판(242)의 외주 방향으로 흐르도록 하여, 반응 공간으로 흐르게 하고, 반응 공간을 통과해 온 기체를 다른 외주 방향으로 흐르게 하여, 상부 기체 흐름 조절판(240)에 의하여 정의되는 기체 유출관(220) 쪽으로 흐르도록 한다. 또한, 공급된 세정 기체가 연결홈(245)을 통해 기체 유출관(220) 쪽으로 흐르도록 한다.
그러면, 도 3a 내지 도 3b를 참고하여, 본 발명의 실시예에 따른 증착 장치의 연결홈(245)과 연결 채널(215)에 대하여 설명한다.
도 3a를 참고하면, 연결홈(245)과 연결 채널(215)은 좁은 직선 형태를 가질 수 있다. 도 3b를 참고하면, 연결홈(245)과 연결 채널(215)은 하부 기체 흐름 조절판(242)의 중앙 부로부터 가장자리로 갈수록 넓어지는 형태를 가질 수 있다. 이 경우, 유출 채널(221)의 흡인력을 증가시킬 수도 있고, 세정 기체의 통과속도가 높아져서 흡인력으로 인해 세정효율이 높아지게 된다. 도 3c을 참고하면, 연결홈(245)과 연결 채널(215)은 복수 개의 좁은 직선 형태로 형성됨으로써, 단위시간당 공급되는 세정 기체량을 증가시켜 세정 효율 증대 및 세정 시간을 줄일 수도 있다. 도 3c에 도시한 형태의 연결홈(245)과 연결 채널(215)을 가지는 경우, 불활성기체가 공급되는 제3 기체 유입관(214)의 수를 연결홈(245) 및 연결 채널(215)의 수와 동일하게 하여 각각의 연결 채널(215)에 각 불활성 기체 공급관을 연결할 수도 있다.
그럼, 도 4, 도 5a 및 도 5b를 참고하여, 기존 기술에 따른 증착 장치에 대하여 설명한다. 도 4는 기존의 증착 장치를 나타내는 단면도이고, 도 5a 및 도 5b는 도 4의 증착 장치의 일부를 나타내는 도면이다.
도 4를 참고하면, 기존의 증착 장치는 본 발명의 실시예에 따른 증착 장치와는 달리, 하부 기체 흐름 조절판(242)이 정의하는 제2 유입 채널(213)과 유출 채널(221) 사이를 연결하는 연결 채널(215)이 형성되어 있지 않다.
도 5a를 참고하면, 증착 공정 시, 상부 기체 흐름 조절판(240)과 하부 기체 흐름 조절판(242) 주변에 불필요한 박막층(10)이 증착될 수 있다.
기존의 증착 장치를 이용하여, 세정 공정을 진행할 때, 제1 유입 채널(211)을 통해 유입된 세정 기체는 하부 기체 흐름 조절판(242)이 정의하는 제2 유입 채널(213)쪽으로 이동하기 어렵다. 따라서, 도 5b에 도시한 바와 같이, 증착 공정 시 형성된 불필요한 박막층(10)의 일부분(10a)은 세정 공정 후에도 남아 있게 된다.
그러나, 본 발명의 실시예에 따른 증착 장치에 따르면, 하부 기체 흐름 조절판(242)이 정의하는 제2 유입 채널(213)과 유출 채널(221) 사이를 연결하는 연결 채널(215)이 형성되어 있기 때문에, 제1 유입 채널(211)을 통해 유입된 세정 기체는 하부 기체 흐름 조절판(242)이 정의하는 제2 유입 채널(213)쪽으로 충분히 이동할 수 있게 된다.
이처럼, 하부 기체 흐름 조절판(242)이 정의하는 제2 유입 채널(213)과 유출 채널(221) 사이를 연결하는 연결 채널(215)을 형성함으로써, 세정 기체의 일부분은 유출 채널(221)의 흡인력에 의해 제2 유입 채널(213)로 공급된 후, 연결 채널(215)을 통해 유출 채널(221)로 빠져 나갈 수 있다. 그러므로, 기체흐름 조절판(240, 242)에 남아있는 잔류 박막을 완전히 제거할 수 있다.
그러면, 도 6을 참고하여, 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 증착 장치에 대하여 설명한다. 도 6은 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 증착 장치를 나타내는 단면도이다.
도 6을 참고하면, 본 실시예에 따른 증착 장치는 도 1에 도시한 실시예에 따른 증착 장치와 유사하다.
그러나, 본 실시예에 따른 증착 장치는 도 1에 도시한 실시예에 따른 증착 장치와는 달리, 연결 채널(215)에 연결되어 있는 제3 기체 유입관(214)이 생략되어 있다. 이처럼, 제3 기체 유입관(214)을 생략함으로써, 증착 장치의 구조를 간단하게 만들 수 있다.
앞서 도 1, 도 2a 및 도 2b, 도 3a 내지 도 3c를 참고하여 설명한 실시예에 따른 증착 장치의 많은 특징들은 본 실시예에 따른 증착 장치에 모두 적용 가능하다.
그러면, 도 7, 그리고 도 8a 및 도 8b을 참고하여, 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 증착 장치에 대하여 설명한다. 도 7은 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 증착 장치를 나타내는 단면도이고, 도 8a 및 도 8b는 도 7의 하부 기체 흐름 조절판을 나타내는 평면도이다.
도 7을 참고하면, 본 실시예에 따른 증착 장치는 제1 서브 기체 유입관(210a), 제2 서브 기체 유입관(212a), 제3 서브 기체 유입관(210b), 제4 서브 기체 유입관(212b), 제1 서브 기체 유출관(220a), 제2 서브 기체 유출관(220b), 그리고 제3 기체 유입관(214)을 포함한다.
제1 서브 기체 유입관(210a), 제2 서브 기체 유입관(212a), 제3 서브 기체 유입관(210b), 제4 서브 기체 유입관(212b), 제1 서브 기체 유출관(220a), 제2 서브 기체 유출관(220b), 그리고 제3 기체 유입관(214)에는 각기 제1 내지 제7 밸브(v1, v2, v3, v4, v5, v6, v7)가 연결되어 있다.
제1 서브 기체 유입관(210a)과 제3 서브 기체 유입관(210b)은 서로 대칭되도록 양쪽에 위치되어 있고, 제2 서브 기체 유입관(212a)과 제4 서브 기체 유입관(212b)은 서로 대칭되도록 양쪽에 위치되어 있고, 제2 서브 기체 유출관(220b)과 제3 기체 유입관(214)은 서로 대칭되도록 양쪽에 위치되어 있다.
제1 서브 기체 유입관(210a)과 제2 서브 기체 유입관(212a)을 통해 공정 기체가 유입된 후, 기판(250)을 중심으로 반대 방향에 위치하는 제1 서브 기체 유출관(220a)을 통해 유출되고, 제3 서브 기체 유입관(210b), 제4 서브 기체 유입관(212b)을 통해 공정 기체가 유입된 후, 기판(250)을 중심으로 반대 방향에 위치하는 제2 서브 기체 유출관(220b)을 통해 유출된다. 이처럼, 양쪽 방향을 통해 번갈아 가면서 공정 기체를 유입함으로써, 수평 흐름 반응기에서 증착된 막의 두께의 편차를 줄일 수 있다.
본 실시예에 따른 증착 장치는 제2 유입 채널(213)과 기판(250)을 중심으로 반대 방향에 위치하는 기체 유출관(220a, 220b)을 연결하는 연결 채널(215)을 가진다.
연결 채널(215)에는 불활성 기체가 유입되는 제3 기체 유입관(214)과 연결되어 있다. 그러나, 연결 채널(215)에 연결되어 있는 제3 기체 유입관(214)은 생략될 수 있다.
도 8a를 참고하면, 본 실시예에 따른 증착 장치의 하부 기체 흐름 조절판(240)은 기판(250)을 중심으로 양쪽에 위치하는 두 개의 제2 유입 채널(213)을 정의하는 제1 하부 유입홈(243a)과 제2 하부 유입홈(243b), 그리고 제1 하부 유입홈(243a)과 제2 하부 유입홈(243b) 사이를 연결하고, 연결 채널(215)을 정의하는 연결홈(245)을 포함한다. 연결홈(245)은 좁은 직선 형태를 가질 수 있다.
도 8b를 참고하면, 연결홈(245)은 복수 개의 좁은 직선 형태를 가진다.
그러면, 도 9a 및 도 9b를 참고하여, 도 7의 실시예에 따른 증착 장치를 이용한 공정에 대하여 설명한다. 도 9a 및 도 9b는 도 7의 실시예에 따른 증착 장치의 기체 흐름을 나타내는 개념도이다.
제1 공정 단계에서, 제1 서브 기체 유입관(210a)과 제2 서브 기체 유입관(212a)을 통해 공정 기체가 유입된 후, 기판(250)을 중심으로 반대 방향에 위치하는 제1 서브 기체 유출관(220a)을 통해 유출된다. 이 때, 제3 서브 기체 유입관(210b), 제4 서브 기체 유입관(212b), 제2 서브 기체 유출관(220b)에 연결되어 있는 밸브들(v3, v4, v5)은 잠겨 있다. 또한, 제3 기체 유입관(214)에 연결되어 있는 제7 밸브(v7)는 열린 상태를 유지하여, 제3 기체 유입관(214)을 통해 불활성 기체가 유입된다.
제2 공정 단계에서, 제3 서브 기체 유입관(210b), 제4 서브 기체 유입관(212b)을 통해 공정 기체가 유입된 후, 기판(250)을 중심으로 반대 방향에 위치하는 제2 서브 기체 유출관(220b)을 통해 유출된다. 이 때, 제1 서브 기체 유입관(210a)과 제2 서브 기체 유입관(212a), 제1 서브 기체 유출관(220a)에 연결되어 있는 밸브들(v1, v2, v6)은 잠겨 있다. 또한, 제3 기체 유입관(214)에 연결되어 있는 제7 밸브(v7)는 열린 상태를 유지하여, 제3 기체 유입관(214)을 통해 불활성 기체가 유입된다.
이러한 제1 공정 단계를 복수 회 반복한 후, 제2 공정 단계를 복수 회 반복함으로써, 기판(250) 위에 균일한 두께를 가지는 박막을 증착할 수 있다.
제1 공정 단계 및 제2 공정 단계를 반복한 후, 세정 공정이 진행된다.
세정 공정은 건식 세정 공정인데, 이 때, 세정 기체로서 NF3, ClF3, F2 와 같이 세정에 용이한 불소(F)가 포함된 기체가 이용된다.
도 9a를 참고하면, 제1 세정 공정 단계에서, 제1 서브 기체 유입관(210a)을 통해 세정 기체가 공급되고, 제1 서브 기체 유출관(220a)를 통해 유출됨으로써, 기체흐름 조절판 주변에 잔류되어 있는 잔류 박막을 제거하게 된다. 이때, 제2 밸브(v2)와 제6 밸브(v6)를 제외하고 나머지 밸브들(v1, v3, v4, v5 v7)은 닫혀있다.
제1 세정 공정에서 연결 채널(215)을 통한 흡입력에 의해 제2 하부 유입홈(243b)으로 세정 기체가 공급될 수 있도록 함으로써, 기존 세정 사각지대에 있었던 잔류 박막을 제거하게 된다.
다음으로, 도 9b를 참고하면, 제2 세정 공정 단계에서, 제3 서브 기체 유입관(210b)을 통해 세정 기체가 공급되고, 제2 서브 기체 유출관(220b)를 통해 유출됨으로써, 기체흐름 조절판 주변에 잔류되어 있는 잔류 박막을 제거하게 된다. 이때, 제3 밸브(v3)와 제5 밸브(v5)를 제외하고 나머지 밸브들(v1, v2, v4, v6, v7)은 닫혀있다.
제2 세정 공정에서 연결 채널(215)을 통한 흡입력에 의해 제1 하부 유입홈(243a)으로 세정 기체가 공급될 수 있도록 함으로써, 기존 세정 사각지대에 있었던 잔류 박막을 제거하게 된다.
본 발명의 실시예에 따른 증착 장치에 따르면, 하부 기체 흐름 조절판이 정의하는 기체 유입 채널과 기체 유출 채널 사이를 연결하는 연결 채널이 형성되어 있기 때문에, 세정 기체의 일부분은 유출 채널의 흡인력에 의해 기체 유입 채널로 공급된 후, 연결 채널을 통해 유출 채널로 빠져 나갈 수 있다. 이처럼, 세정 기체는 하부 기체 흐름 조절판이 정의하는 기체 유입 채널쪽으로 충분히 이동할 수 있는 바, 기체 흐름 조절판에 남아 있는 잔류 박막을 완전히 제거할 수 있어, 세정 효율을 높일 수 있다.본 발명의 범위는 상기 실시예들에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 자명한 많은 변형이 이루어질 수 있음은 명백하다.

Claims (13)

  1. 반응 공간,
    복수의 기체 유입구 및 기체 유출구,
    상기 반응 공간 내에 배치되어 있는 기체 흐름 조절부, 그리고
    상기 반응 공간에 기판을 장착하는 기판 지지대를 포함하는 반응 챔버를 포함하고,
    상기 기체 흐름 조절부는 상기 복수의 기체 유입구와 상기 반응 공간 사이에 배치되어 있는 복수의 기체 유입 채널,
    상기 반응 공간과 상기 기체 유출구 사이에 배치되어 있는 기체 유출 채널, 그리고
    상기 복수의 기체 유입 채널 중 적어도 하나와 상기 기체 유출 채널을 연결하는 연결 채널을 정의하는 증착 장치.
  2. 제1항에서,
    비활성 기체가 공급되는 비활성 기체 유입구를 더 포함하고,
    상기 연결 채널은 상기 비활성 기체 유입구와 연결되어 있는 증착 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 기체 흐름 조절부는 적층되어 있는 제1 기체 흐름 조절부 및 제2 기체 흐름 조절부를 포함하고,
    상기 연결 채널은 상기 제2 기체 흐름 조절부에 형성되어 있는 홈에 의해 정의되는 증착 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 홈은 좁은 직선 형태를 가지는 증착 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 홈은 복수 개의 좁은 직선 형태를 가지는 증착 장치.
  6. 제3항에서,
    상기 홈은 상기 제2 기체 흐름 조절부의 중앙부에서 상기 제2 기체 흐름 조절부의 가장자리로 갈수록 넓어지는 형태를 가지는 증착 장치.
  7. 제3항에서,
    상기 비활성 기체 유입구는 복수 개이고,
    상기 연결 채널은 복수 개이고,
    상기 연결 채널 각각은 상기 비활성 기체 유입구 각각과 연결되어 있는 증착 장치.
  8. 제3항에서,
    상기 복수의 기체 유입 채널은 제1 기체 흐름 조절부 및 제2 기체 흐름 조절부의 홈에 의해 정의되는 증착 장치.
  9. 제8항에서,
    상기 홈은 좁은 직선 형태를 가지는 증착 장치.
  10. 제9항에서,
    상기 홈은 복수 개의 좁은 직선 형태를 가지는 증착 장치.
  11. 제8항에서,
    상기 홈은 상기 제2 기체 흐름 조절부의 중앙부에서 상기 제2 기체 흐름 조절부의 가장자리로 갈수록 넓어지는 형태를 가지는 증착 장치.
  12. 제8항에서,
    상기 비활성 기체 유입구는 복수 개이고,
    상기 연결 채널은 복수 개이고,
    상기 연결 채널 각각은 상기 비활성 기체 유입구 각각과 연결되어 있는 증착 장치.
  13. 제2항에서,
    상기 비활성 기체 유입구는 복수 개이고,
    상기 연결 채널은 복수 개이고,
    상기 연결 채널 각각은 상기 비활성 기체 유입구 각각과 연결되어 있는 증착 장치.
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