KR20170016221A - Substrate processing apparatus andsubstrate processing method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 기판 상에 분사되는 소스 가스와 반응 가스를 공간적으로 분리하고, 제 1 디스크 및 제 2 디스크가 각각 공전과 자전하여 기판에 증착되는 박막의 증착 균일도를 증가시킬 수 있도록 한 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.[0001] The present invention relates to a substrate processing apparatus, and more particularly, to a substrate processing apparatus that spatially separates a source gas and a reactive gas injected onto a substrate, and depositing a thin film on the substrate by rotating the first disk and the second disk, And more particularly, to a substrate processing apparatus and a substrate processing method capable of increasing uniformity.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.The contents described in this section merely provide background information on the embodiment and do not constitute the prior art.
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 제조공정을 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, 박막을 식각하여 패터닝하는 플라즈마 식각장치 등이 있다.Plasma-based substrate processing apparatuses include a plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) apparatus for forming a thin film using plasma, a plasma etching apparatus for patterning a thin film, and the like.
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
챔버(10)는 기판 처리 공정을 위한 반응 공간을 제공한다. 이때, 챔버(10)의 일측 바닥면은 반응 공간을 배기시키기 위한 배기구(12)에 연통된다.The
플라즈마 전극(20)은 반응 공간을 밀폐하도록 챔버(10)의 상부에 설치된다.The plasma electrode 20 is installed on the upper part of the
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)
또한, 플라즈마 전극(20)의 중앙 부분은 기판 처리 공정을 위한 소스 가스를 공급하는 가스 공급관(26)에 연통된다.Further, the central portion of the plasma electrode 20 is communicated with the
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
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
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
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 공급관(26)으로부터 공급되는 소스 가스가 확산되는 가스 확산 공간(42)이 형성된다. 이러한, 가스 분사 수단(40)은 가스 확산 공간(42)에 연통된 복수의 가스 분사홀(44)을 통해 소스 가스를 반응 공간의 전 부분에 균일하게 분사한다.The gas injection means 40 is installed below the plasma electrode 20 so as to face the
이와 같은, 일반적인 기판 처리 장치는 기판(W)을 서셉터(30)에 로딩시킨 다음, 챔버(10)의 반응 공간에 소정의 소스 가스를 분사함과 아울러 플라즈마 전극(20)에 RF 전력을 공급해 반응 공간에 전자기장을 형성함으로써 상기 전자기장에 의해 기판(W) 상에 형성되는 플라즈마를 이용해 기판(W) 상의 소정의 박막을 형성하게 된다.Such a general substrate processing apparatus loads a substrate W onto a
그러나, 일반적인 기판 처리 장치는 소스 가스가 분사 공간과 플라즈마 공간이 동일하기 때문에 반응 공간에 형성되는 플라즈마 밀도의 균일도에 따라 기판(W)에 증착되는 박막 물질의 균일도가 결정되고, 이로 인해 박막 물질의 막질 제어에 어려움이 있다.However, in a general substrate processing apparatus, since the source gas is equal to the injection space and the plasma space, the uniformity of the thin film material deposited on the substrate W is determined according to the uniformity of the plasma density formed in the reaction space, There is difficulty in controlling membrane quality.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 기판 상에 분사되는 소스 가스와 반응 가스를 공간적으로 분리하고, 제 1 디스크 및 제 2 디스크를 각각 공전과 자전시켜 기판에 증착되는 박막의 증착 균일도를 증가시키고, 박막의 막질 제어를 용이하게 할 수 있으며, 챔버 내에 증착되는 누적 두께를 최소화하여 파티클을 개선할 수 있도록 한 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a thin film deposition apparatus, which spatially separates a source gas and a reactive gas sprayed on a substrate, And to provide a substrate processing apparatus and a substrate processing method capable of easily controlling the film quality of the thin film and improving the particle by minimizing the cumulative thickness deposited in the chamber.
실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed.
기판 처리장치의 일 실시예는, 공정 챔버; 복수의 기판을 지지하도록 상기 공정 챔버에 설치되어 소정 방향으로 회전하는 기판 지지부; 상기 기판 지지부에 대향되도록 상기 공정 챔버의 상부를 덮는 챔버 리드; 상기 챔버 리드에 설치되어 서로 상이한 제 1 및 제 2 가스를 공간적으로 분리하여 상기 복수의 기판으로 분사하는 가스 분사부; 및 상기 기판 지지부는 자전 가능하도록 구비되는 제 1 디스크를 포함하고, 상기 제 1 디스크에 배치되고, 상면에 상기 기판이 안착되며, 상기 제 1 디스크가 자전함에 따라 자전 및 상기 제 1 디스크의 중심을 축으로 공전하는 적어도 하나의 제 2 디스크를 포함할 수 있다.One embodiment of a substrate processing apparatus includes a processing chamber; A substrate support installed in the process chamber to support a plurality of substrates and rotated in a predetermined direction; A chamber lid that covers the top of the process chamber to face the substrate support; A gas spraying unit installed in the chamber lid to spatially separate first and second gases from each other and to inject the first and second gases into the plurality of substrates; And the substrate support comprises a first disk rotatably disposed on the first disk, the substrate being seated on an upper surface thereof, the first disk being rotated and the center of the first disk being rotated And at least one second disk revolving about the axis.
기판 처리장치의 일 실시예는, 상기 가스 분사부는, 상기 챔버 리드에 설치되고, 복수의 접지 전극 부재 사이에 마련되는 가스 분사 공간에 공급되는 상기 제 1 가스를 분사하는 제 1 가스 분사 모듈; 및 상기 제 1 가스 분사 모듈과 이격되도록 상기 챔버 리드에 설치되고, 복수의 접지 전극 부재 사이에 마련되는 가스 분사 공간에 공급되는 상기 제 2 가스를 분사하는 제 2 가스 분사 모듈을 포함하여 구성될 수 있다.In an embodiment of the substrate processing apparatus, the gas injection unit may include: a first gas injection module that is provided in the chamber lead and injects the first gas supplied to the gas injection space provided between the plurality of ground electrode members; And a second gas injection module installed in the chamber lead to be spaced apart from the first gas injection module and injecting the second gas supplied to the gas injection space provided between the plurality of ground electrode members have.
기판 처리장치의 일 실시예는, 상기 제 1 및 제 2 가스 분사 모듈 중 적어도 하나의 가스 분사 모듈은 접지 전극 부재들 사이에 배치되어 가스 분사 공간에 플라즈마를 형성하는 플라즈마 전극 부재를 포함하여 구성될 수 있다.In an embodiment of the substrate processing apparatus, at least one gas injection module of the first and second gas injection modules includes a plasma electrode member disposed between the ground electrode members to form a plasma in the gas injection space .
기판 처리장치의 일 실시예는, 공정 챔버; 복수의 기판을 지지하도록 상기 공정 챔버에 설치되어 소정 방향으로 회전하는 기판 지지부; 상기 기판 지지부에 대향되도록 상기 공정 챔버의 상부를 덮는 챔버 리드; 및 상기 기판 지지부는 자전 가능하도록 구비되는 제 1 디스크를 포함하고, 상기 제 1 디스크에 배치되며, 상면에 기판이 안착되고, 상기 제 1 디스크가 자전함에 따라 자전 및 상기 제 1 디스크의 중심을 축으로 공전하는 적어도 하나의 제 2 디스크를 포함하고, 상기 기판 지지부 상의 제 1 가스 분사 영역에 중첩되도록 상기 챔버 리드에 설치되어 상기 제 1 가스 분사 영역에 제 1 가스를 분사하는 제 1 가스 분사 모듈, 및 상기 제 1 가스 분사 영역과 공간적으로 분리되는 제 2 가스 분사 영역에 중첩되도록 상기 챔버 리드에 설치되어 상기 제 2 가스 분사 영역에 제 2 가스를 분사하는 제 2 가스 분사 모듈을 포함하여 이루어지는 가스 분사부를 포함하고, 상기 제 2 가스 분사 모듈은 복수의 접지 전극 부재와 교대로 배치된 플라즈마 전극 부재에 공급되는 플라즈마 전원에 따라 상기 제 2 가스를 플라즈마화하여 분사하는 것을 포함할 수 있다.One embodiment of a substrate processing apparatus includes a processing chamber; A substrate support installed in the process chamber to support a plurality of substrates and rotated in a predetermined direction; A chamber lid that covers the top of the process chamber to face the substrate support; And the substrate support includes a first disk rotatably disposed on the first disk and having a substrate mounted thereon, the first disk being rotated and the center of the first disk being rotated along an axis, A first gas injection module installed in the chamber lid so as to overlap the first gas injection area on the substrate supporting part and injecting a first gas into the first gas injection area, And a second gas injection module installed in the chamber lid so as to overlap the second gas injection area spatially separated from the first gas injection area and injecting a second gas into the second gas injection area, Wherein the second gas injection module includes a plurality of ground electrode members and a plurality of ground electrode members, And plasma-atomizing the second gas according to the power source of the laser.
기판 처리장치의 일 실시예는, 상기 제 1 가스 분사 모듈은 복수의 접지 전극 부재 사이에 공급되는 상기 제 1 가스를 그대로 분사하거나, 상기 복수의 접지 전극 부재와 교대로 배치된 플라즈마 전극 부재에 공급되는 플라즈마 전원에 따라 상기 제 1 가스를 플라즈마화하여 분사하는 것 포함할 수 있다. In one embodiment of the substrate processing apparatus, the first gas injection module injects the first gas supplied between the plurality of ground electrode members as it is, or supplies the first gas to the plasma electrode member alternately arranged with the plurality of ground electrode members The first gas may be plasmaized and injected in accordance with a plasma power source.
기판 처리장치의 일 실시예는, 상기 제 1 및 제 2 가스 분사 모듈 각각은 복수로 구성되고, 상기 복수의 제 2 가스 분사 모듈 각각은 복수의 제 1 가스 분사 모듈과 교대로 배치된 것을 포함할 수 있다.In one embodiment of the substrate processing apparatus, each of the first and second gas injection modules is composed of a plurality of units, and each of the plurality of second gas injection modules includes an alternate arrangement with the plurality of first gas injection modules .
기판 처리장치의 일 실시예는, 상기 가스 분사부는 상기 제 1 및 제 2 가스 분사 모듈 사이에 배치되도록 상기 챔버 리드에 설치되어 제 3 가스를 상기 복수의 기판으로 분사하는 제 3 및 제 4 가스 분사 모듈을 더 포함하여 구성되는 것을 포함할 수 있다.In an embodiment of the substrate processing apparatus, the gas injection unit is disposed in the chamber lid so as to be disposed between the first and second gas injection modules, and the third and fourth gas injection units, And further comprising a module.
기판 처리장치의 일 실시예는, 공정 챔버; 복수의 기판을 지지하도록 상기 공정 챔버에 설치되어 소정 방향으로 회전하는 기판 지지부; 상기 기판 지지부에 대향되도록 상기 공정 챔버의 상부를 덮는 챔버 리드; 및 복수의 접지 전극 부재 사이에 마련된 가스 분사 공간을 포함하도록 형성되어 상기 챔버 리드에 일정한 간격으로 설치된 복수의 가스 분사 모듈을 포함하여 이루어지는 가스 분사부를 포함하고, 상기 복수의 가스 분사 모듈 중 적어도 하나는 상기 접지 전극 부재와 교대로 배치된 플라즈마 전극 부재에 인가되는 플라즈마 전원에 따라 상기 가스 분사 공간에 플라즈마를 형성하며; 상기 기판 지지부는 자전 가능하도록 구비되는 제 1 디스크를 포함하고, 상기 제 1 디스크에 배치되고, 상면에 상기 기판이 안착되며, 상기 제 1 디스크가 자전함에 따라 자전 및 상기 제 1 디스크의 중심을 축으로 공전하는 적어도 하나의 제 2 디스크를 포함할 수 있다. One embodiment of a substrate processing apparatus includes a processing chamber; A substrate support installed in the process chamber to support a plurality of substrates and rotated in a predetermined direction; A chamber lid that covers the top of the process chamber to face the substrate support; And a plurality of gas injection modules formed to include a gas injection space provided between the plurality of ground electrode members and provided at a predetermined interval in the chamber lid, wherein at least one of the plurality of gas injection modules Forming a plasma in the gas injection space according to a plasma power source applied to a plasma electrode member disposed alternately with the ground electrode member; Wherein the substrate support comprises a first disk that is rotatable and is disposed on the first disk, the substrate is seated on an upper surface, and the first disk rotates as the first disk rotates, And at least one second disk that revolves around the first disk.
기판 처리장치의 일 실시예는, 상기 디스크 및 상기 서셉터와 각각 접촉하도록 배치되는 베어링; 및 상기 디스크를 수용하는 수용부가 구비되는 프레임을 더 포함할 수 있다.One embodiment of the substrate processing apparatus comprises: a bearing arranged to contact the disk and the susceptor, respectively; And a frame having a receiving portion for receiving the disc.
기판 처리장치의 일 실시예는, 상기 수용부의 중심부에 형성되는 통공에 삽입되고, 상기 디스크를 자전시키는 샤프트와, 하측에서 상기 샤프트 상단과 결합하고 상측에서 상기 디스크와 결합하는 디스크지지부가 구비되는 것을 포함할 수 있다.One embodiment of the substrate processing apparatus is provided with a shaft inserted into a through hole formed in a central portion of the accommodating portion and rotating the disk and a disk supporting portion engaged with the upper end of the shaft at the lower side and engaged with the disk at the upper side .
기판 처리장치의 일 실시예는, 공정 챔버에 설치된 기판 지지부에 복수의 기판들을 일정한 간격으로 안착시키는 단계(A); 상기 복수의 기판들이 안착된 기판 지지부를 회전시켜 제 1 디스크가 중심축을 기준으로 회전함에 따라서 제 2 디스크가 자전 및 공전하는 단계(B); 및 상기 기판 지지부에 대향되도록 상기 공정 챔버의 상부를 덮는 챔버 리드에 일정한 간격으로 배치된 제 1 및 제 2 가스 분사 모듈 각각을 통해 서로 상이한 제 1 및 제 2 가스를 공간적으로 분리하여 상기 복수의 기판으로 분사하는 단계(C)를 포함하여 이루어지고, 상기 단계(C)에서, 상기 제 1 가스 분사 모듈은 복수의 접지 전극 부재 사이의 가스 분사 공간에 공급되는 상기 제 1 가스를 상기 복수의 기판으로 분사하고, 상기 제 2 가스 분사 모듈은 복수의 접지 전극 부재 사이의 가스 분사 공간에 공급되는 상기 제 2 가스를 상기 제 1 가스와 공간적으로 분리되도록 상기 복수의 기판으로 분사하는 것을 포함할 수 있다.One embodiment of a substrate processing apparatus comprises: (A) seating a plurality of substrates at a fixed spacing on a substrate support disposed in a process chamber; (B) rotating and revolving the second disk as the first disk rotates about the central axis by rotating the substrate support on which the plurality of substrates are mounted; And spatially separating the first and second gases, which are different from each other, through the first and second gas injection modules disposed at regular intervals in a chamber lid that covers the upper portion of the process chamber so as to face the substrate support, (C), wherein the first gas injection module connects the first gas supplied to the gas injection space between the plurality of ground electrode members to the plurality of substrates And the second gas injection module may include injecting the second gas supplied to the gas injection space between the plurality of ground electrode members into the plurality of substrates so as to be spatially separated from the first gas.
기판 처리장치의 일 실시예는, 상기 단계(C)는 상기 제 1 가스 분사 모듈을 통해 상기 제 1 가스를 분사하는 제 1 가스 분사 단계와 상기 제 2 가스 분사 모듈을 통해 상기 제 2 가스를 분사하는 제 2 가스 분사 단계를 동시에 수행하거나 순차적으로 수행하는 것을 포함할 수 있다.In one embodiment of the substrate processing apparatus, the step (C) includes a first gas injection step of injecting the first gas through the first gas injection module and a second gas injection step of injecting the second gas through the second gas injection module The second gas injection step may be performed simultaneously or sequentially.
기판 처리장치의 일 실시예는, 상기 제 1 가스 분사 단계는 상기 제 1 가스 분사 모듈의 가스 분사 공간에 플라즈마를 형성해 상기 플라즈마에 의해 플라즈마화된 제 1 가스를 상기 복수의 기판으로 분사하는 것을 포함할 수 있다.In one embodiment of the substrate processing apparatus, the first gas injection step includes forming a plasma in the gas injection space of the first gas injection module and injecting the first gas, which is plasmaized by the plasma, onto the plurality of substrates can do.
상기 과제의 해결 수단에 의하면, 본 발명에 따른 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법은 기판 지지부 상에 공간적으로 분리되어 배치된 복수의 가스 분사 모듈을 통해 소스 가스와 반응 가스를 공간적으로 분리하여 기판 상에 분사함으로써 각 기판에 증착되는 박막의 증착 균일도를 증가시키고, 박막의 막질 제어를 용이하게 할 수 있으며, 공정 챔버 내에 증착되는 누적 두께를 최소화하여 파티클을 개선할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, a substrate processing apparatus and a substrate processing method according to the present invention are a method for spatially separating a source gas and a reactive gas through a plurality of gas injection modules arranged spatially on a substrate support, By spraying, the deposition uniformity of the thin film deposited on each substrate can be increased, the film quality control of the thin film can be facilitated, and the particles can be improved by minimizing the accumulated thickness deposited in the process chamber.
또한, 본 발명에 따른 기판 처리 장치와 이를 이용한 기판 처리 방법은 퍼지가스를 통해 소스 가스와 반응 가스가 기판으로 분사되는 도중에 반응하는 것을 방지함으로써 박막 물질의 균일도 및 박막 물질의 막질 제어를 더욱 용이하게 할 수 있다.Further, the substrate processing apparatus and the substrate processing method using the same according to the present invention prevent the source gas and the reactive gas from reacting on the substrate during the injection through the purge gas, thereby facilitating the uniformity of the thin film material and controlling the film quality of the thin film material can do.
실시 예에서, 공기 또는 가스를 이용한 별도의 제 2 디스크 회전장비를 사용하지 않고, 제 2 디스크를 자전시킬 수 있으므로 기판 처리장치의 구조를 간소화하고, 기판 가공에 사용되는 전력, 에너지의 소비량을 줄일 수 있는 효과가 있다.In the embodiment, since the second disk can be rotated without using a separate second disk rotating equipment using air or gas, the structure of the substrate processing apparatus can be simplified and the consumption of electric power and energy used for substrate processing can be reduced There is an effect that can be.
또한, 공기 또는 가스를 이용한 회전장비를 사용할 경우, 공기 또는 가스에 함유된 이물질이 웨이퍼 등의 기판에 흡착되어 발생하는 제품불량을 현저히 줄일 수 있는 효과가 있다.Further, when rotating equipment using air or gas is used, there is an effect that foreign matter contained in air or gas adsorbed on a substrate such as a wafer can be significantly reduced.
또한, 제 2 디스크의 회전시 발생하는 진동, 소음을 억제하여 제 2 디스크 상면에 안착되는 기판의 흔들림, 상기 기판에 불균일한 증착, 식각의 발생을 억제할 수 있다.In addition, vibration and noise generated when the second disk rotates are suppressed, so that fluctuation of the substrate placed on the upper surface of the second disk, non-uniform deposition on the substrate, and occurrence of etching can be suppressed.
도 1은 일반적인 기판 처리 장치를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 2a는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2b는 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리장치를 나타낸 단면 사시도이다.
도 3은 도 2a에 도시된 가스 분사 모듈의 단면을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 4a는 전술한 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 이용한 기판 처리 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4b는 도 4a에 도시된 제 1 내지 제 4 가스 분사 모듈의 동작 순서를 설명하기 위한 파형도이다.
도 5a 내지 도 5d는 도 2에 도시된 제 1 내지 제 4 가스 분사 모듈을 통한 기판 처리 방법의 변형 예들을 설명하기 위한 파형도들이다.
도 6은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 기판 처리 장치의 변형 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 제 1 내지 제 4 가스 분사 모듈의 동작 순서를 설명하기 위한 파형도이다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 9는 도 8에 도시된 제 1 및 제 3 가스 분사 모듈의 단면을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 10은 전술한 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 이용한 기판 처리 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 12는 전술한 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 이용한 기판 처리 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 14는 전술한 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 이용한 기판 처리 방법을 설명하기 위한 도면이다.1 is a schematic view for explaining a general substrate processing apparatus.
2A is a schematic view of a substrate processing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
2B is a cross-sectional perspective view illustrating a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of the gas injection module shown in FIG. 2A.
4A is a view for explaining a substrate processing method using the substrate processing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4B is a waveform diagram for explaining the operation sequence of the first to fourth gas injection modules shown in FIG. 4A.
5A to 5D are waveform diagrams for explaining modifications of the substrate processing method through the first to fourth gas injection modules shown in FIG.
6 is a view for explaining a modified embodiment of the substrate processing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
7 is a waveform diagram for explaining the operation sequence of the first to fourth gas injection modules shown in FIG.
8 is a view schematically showing a substrate processing apparatus according to a second embodiment of the present invention.
9 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of the first and third gas injection modules shown in FIG.
10 is a view for explaining a substrate processing method using the substrate processing apparatus according to the second embodiment of the present invention described above.
11 is a view schematically showing a substrate processing apparatus according to a third embodiment of the present invention.
12 is a view for explaining a substrate processing method using the substrate processing apparatus according to the third embodiment of the present invention described above.
13 is a view schematically showing a substrate processing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
14 is a view for explaining a substrate processing method using the substrate processing apparatus according to the fourth embodiment of the present invention described above.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 실시예를 상세히 설명한다. 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 실시예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 실시예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments are to be considered in all aspects as illustrative and not restrictive, and the invention is not limited thereto. It is to be understood, however, that the embodiments are not intended to be limited to the particular forms disclosed, but are to include all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the embodiments. The sizes and shapes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience.
"제1", "제2" 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 또한, 실시예의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐이고, 실시예의 범위를 한정하는 것이 아니다.The terms "first "," second ", and the like can be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. In addition, terms specifically defined in consideration of the constitution and operation of the embodiment are only intended to illustrate the embodiments and do not limit the scope of the embodiments.
실시예의 설명에 있어서, 각 element의 "상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)”로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.In the description of the embodiments, when it is described as being formed on the "upper" or "on or under" of each element, the upper or lower (on or under Quot; includes both that the two elements are in direct contact with each other or that one or more other elements are indirectly formed between the two elements. Also, when expressed as "on" or "on or under", it may include not only an upward direction but also a downward direction with respect to one element.
또한, 이하에서 이용되는 "상/상부/위" 및 "하/하부/아래" 등과 같은 관계적 용어들은, 그런 실체 또는 요소들 간의 어떠한 물리적 또는 논리적 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 내포하지는 않으면서, 어느 한 실체 또는 요소를 다른 실체 또는 요소와 구별하기 위해서만 이용될 수도 있다.It is also to be understood that the terms "top / top / top" and "bottom / bottom / bottom", as used below, do not necessarily imply nor imply any physical or logical relationship or order between such entities or elements, But may be used only to distinguish one entity or element from another entity or element.
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 2a는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 3은 도 2a에 도시된 가스 분사 모듈의 단면을 개략적으로 나타내는 단면도이다.FIG. 2A is a schematic view of a substrate processing apparatus according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of the gas injection module shown in FIG. 2A.
도 2a 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 기판 처리 장치(100)는 공정 챔버(110), 챔버 리드(Chamber Lid; 115), 기판 지지부(120), 및 가스 분사부(130)를 포함하여 구성된다.2A and FIG. 3, a
공정 챔버(110)는 기판 처리 공정, 예를 들어 박막 증착 공정을 위한 반응공간을 제공한다. 상기의 공정 챔버(110)의 바닥면 또는 측면은 반응 공간의 가스 등을 배기시키기 위한 배기관(미도시)에 연통된다.The
챔버 리드(115)는 공정 챔버(110)의 상부를 덮도록 공정 챔버(110)의 상부에 설치되어 전기적으로 접지된다. 이러한 챔버 리드(115)는 가스 분사부(130)를 지지하는 것으로, 가스 분사부(130)가 삽입 설치되는 복수의 모듈 설치부(115a,115b, 115c, 115d)를 포함하여 이루어진다. 이때, 복수의 모듈 설치부(115a,115b, 115c, 115d)은 챔버 리드(115)의 중심점을 기준으로 대각선 방향으로 대칭되도록 90도 단위로 이격되도록 챔버 리드(115)에 형성될 수 있다.The
도 2a에서, 챔버 리드(115)는 4개의 모듈 설치부(115a, 115b, 115c, 115d)를 구비하는 것으로 도시되었지만, 이에 한정되지 않고, 챔버 리드(115)는 중심점을 기준으로 서로 대칭되는 2N(단, N은 자연수)개의 모듈 설치부를 구비할 수 있다. 이때, 복수의 모듈 설치부 각각은 챔버 리드(115)의 중심점을 기준으로 대각선 방향으로 상호 대칭되도록 구비된다. 이하, 챔버 리드(115)는 제 1 내지 제 4 모듈 설치부(115a, 115b, 115c, 115d)를 구비하는 것으로 가정하여 설명하기로 한다.2A, the
전술한 상기 챔버 리드(115)에 의해 밀폐되는 공정 챔버(110)의 반응 공간은 챔버 리드(115)에 설치된 펌핑 관(117)을 통해 외부의 펌핑 수단(미도시)에 연결된다.The reaction space of the
상기 펌핑 관(117)은 챔버 리드(115)의 중심부에 형성된 핌핑 홀(115e)을 통해 공정 챔버(110)의 반응 공간에 연통된다. 이에 따라, 펌핑 관(117)을 통한 펌핑 수단의 펌핑 동작에 따라 공정 챔버(110)의 내부는 진공 상태 또는 대기압 상태가 된다.The pumping
기판 지지부(120)는 공정 챔버(110) 내부에 회전 가능하게 설치된다. 이러한 기판 지지부(120)는 공정 챔버(110)의 중앙 바닥면을 관통하는 회전축(미도시)에 의해 지지된다. 상기 회전축은 축 구동 부재(미도시)의 구동에 따라 회전됨으로써 기판 지지부(120)를 소정 방향으로 회전시킨다. 그리고, 공정 챔버(110)의하면 외부로 노출되는 상기의 회전축은 공정 챔버(110)의 하면에 설치되는 벨로우즈(미도시)에 의해 밀폐된다.The
상기 기판 지지부(120)는 외부의 기판 로딩 장치(미도시)로부터 로딩되는 복수의 기판(W)을 지지한다. 이때, 기판 지지부(120)은 원판 형태를 가지는 것으로, 복수의 기판(W), 예를 들어 반도체 기판 또는 웨이퍼가 일정한 간격을 가지도록 원형태로 배치된다.The
도 2b는 일 실시 예에 따른 기판 처리장치에서 상기 기판 지지부(120)를 더욱 상세히 나타낸 단면 사시도이다. 실시 예의 기판 처리장치는 제 1 디스크(1000), 제 2 디스크(2000), 금속링(3000), 베어링(6000) 및 프레임(5000)을 포함할 수 있다.2B is a cross-sectional perspective view illustrating the
제 1 디스크(1000)는 상기 프레임(5000)에 구비되는 수용부(5100)에 수용되어 상기 프레임(5000)에 대해 제1회전 즉, 자전 가능하도록 구비될 수 있다. 제 1 디스크(1000)에는 후술하는 제 2 디스크(2000)가 제 1 디스크(1000)의 중심을 기준으로 서로 대칭되도록 구비될 수 있다.The
제 1 디스크(1000)는, 도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 프레임(5000)에 장착될 수 있다. 이때, 상기 프레임(5000)에는 제 1 디스크(1000)의 형상 및 면적에 대응하는 면적 및 형상으로 함몰 형성되어 상기 제 1 디스크(1000)가 안착할 수 있는 수용부(5100)가 구비될 수 있다.The
한편, 제 2 디스크(2000)는 제 1 디스크(1000)상에 구비될 경우, 그 크기에 따라 제 1 디스크(1000) 상에 다양한 개수로 방사상으로 배치될 수 있다. 또한, 상기 제 1 디스크(1000)의 상부에 상기 제 2 디스크(2000)의 형상 및 면적에 대응하는 면적 및 형상으로 함몰형성되어 상기 제 2 디스크(2000)가 안착할 수 있도록 하는 디스크안착 부위가 구비될 수 있다.Meanwhile, when the
제 2 디스크(2000)는 상기 제 1 디스크(1000) 상에 배치되고, 상면에 기판이 안착되며, 상기 제 1 디스크(1000)가 자전함에 따라 자전 및 상기 제 1 디스크(1000)의 중심을 축으로 제2회전 즉, 공전할 수 있다. The
상기 제 2 디스크(2000)의 상면에는 기판(미도시)이 안착될 수 있다. 이때, 실시 예처럼 제 2 디스크(2000)가 원형인 경우, 상기 기판은 예를 들어, 원형인 웨이퍼일 수 있다. 따라서, 상기 제 2 디스크(2000)의 상면에 안착되는 웨이퍼 등의 기판에 소스물질 등이 포함된 공정가스를 분사하여 기판 가공을 수행할 수 있다.A substrate (not shown) may be seated on the upper surface of the
또한, 상기 제 2 디스크(2000)는, 제1기판의 중심을 기준으로 공전과 동시에 상기 제 2 디스크(2000)의 중심을 기준으로 자전을 하므로, 상기 제 2 디스크(2000)에 안착되는 원형의 기판은 그 중심을 기준으로 직경방향으로 상호 대칭되는 증착막 또는 식각 형상이 형성될 수 있다.Since the
한편, 제 2 디스크(2000) 하부에는 제 1 지지부(2100)가 형성될 수 있다. 상기 제 1 지지부(2100)는 상기 제 2 디스크(2000) 하부에 돌출형성 될 수 있다.Meanwhile, the
가스 분사부(130)는 챔버 리드(115)에 형성된 제 1 내지 제 4 모듈 설치부(115a, 115b, 115c, 115d) 각각에 삽입 설치된다. 이러한 가스 분사부(130)는 기판 지지부(120)의 회전에 따라 회전되는 복수의 기판(W) 상에 제 1 및 제 2 가스를 공간적으로 분리하여 분사한다.The
상기 제 1 가스는 기판(W) 상에 증착될 박막 물질을 포함하는 소스 가스(Source Gas)가 될 수 있다. 상기 소스 가스는 실리콘(Si), 티탄족 원소(Ti,Zr, Hf 등), 알루미늄(Al) 등을 함유하여 이루어질 수 있다. 예를 들어, 실리콘(Si)을 함유하여 이루어진 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.The first gas may be a source gas including a thin film material to be deposited on the substrate W. [ The source gas may include silicon (Si), a titanium group element (Ti, Zr, Hf, etc.), aluminum (Al) For example, a source gas containing silicon (Si) may be formed of a material selected from the group consisting of silane (SiH4), disilane (Si2H6), trisilane (Si3H8), tetraethylorthosilicate (TEOS), dichlorosilane (DCS) Hexachlorosilane, Tri-dimethylaminosilane (TriDMAS), and Trisilylamine (TSA).
상기 제 2 가스는 전술한 소스 가스와 반응하여 소스 가스에 함유된 박막 물질이 기판(W) 상에 증착되도록 하는 반응 가스(Reactant Gas)로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 반응 가스는 질소(N2), 산소(O2), 이산화질소(N2O), 및 오존(O3) 중 적어도 어느 한 종류의 가스로 이루어질 수 있다.The second gas may be a reactant gas that reacts with the source gas to cause the thin film material contained in the source gas to be deposited on the substrate W. [ For example, the reaction gas may be composed of at least one gas of nitrogen (N 2 ), oxygen (O 2 ), nitrogen dioxide (N 2 O), and ozone (O 3 ).
가스 분사부(130)는 제 1 내지 제 4 모듈 설치부(115a, 115b, 115c, 115d) 각각에 삽입 설치되어 기판 지지부(120) 상에 공간적으로 분리되도록 정의된 제 1 내지 제 4 가스 분사 영역에 제 1 및 제 2 가스를 공간적으로 분리하여 분사하는 제 1 내지 제 4 가스 분사 모듈(130a, 130b, 130c, 130d)을 포함하여 구성된다.The
제 1 내지 제 4 가스 분사 모듈(130a, 130b, 130c, 130d) 각각은 챔버 리드(115)의 제 1 내지 제 4 모듈 설치부(115a, 115b, 115c, 115d) 각각에 삽입 설치되어 기판 지지부(120)의 중심점을 기준으로 X축 및 Y축 방향으로 서로 대칭되도록 배치된다.Each of the first to fourth
제 1 가스 분사 모듈(130a)은 기판 지지부(120) 상에 정의된 제 1 가스 분사 영역에 중첩되는 제 1 모듈 설치부(115a)에 삽입 설치되어 제 1 가스 분사 영역에 플라즈마화된 제 1 가스를 하향 분사한다. 이를 위해, 제 1 가스 분사 모듈(130a)은 접지 프레임(210), 접지 격벽 부재(220), 복수의 절연 부재(230), 및 복수의 플라즈마 전극 부재(240)를 포함하여 구성된다.The first
접지 프레임(210)은 접지 격벽 부재(220)에 의해 분리된 복수의 가스 분사 공간(212)을 가지도록 하면이 개구되도록 형성된다. 이러한 접지 프레임(210)은 챔버 리드(115)의 제 1 모듈 설치부(115a)에 삽입 설치되어 챔버 리드(115)를 통해 전기적으로 접지된다. 이를 위해, 접지 프레임(210)은 상면 플레이트(210a) 및 접지 측벽들(210b)로 이루어진다.The
상면 플레이트(210a)는 직사각 형태로 형성되어 챔버 리드(115)의 제 1 모듈 설치부(115a)에 결합된다. 이러한 상면 플레이트(210a)에는 복수의 절연 부재 지지 홀(214), 및 복수의 가스 공급 홀(216)이 형성된다.The
복수의 절연 부재 지지 홀(214) 각각은 복수의 가스 분사 공간(212) 각각에 연통되도록 상면 플레이트(210a)를 관통하여 형성된다. 이러한 복수의 절연 부재 지지 홀(214) 각각은 직사각 형태의 평면을 가지도록 형성된다.Each of the plurality of insulating member support holes 214 is formed so as to penetrate the
복수의 가스 공급 홀(216) 각각은 복수의 가스 분사 공간(212) 각각에 연통되도록 상면 플레이트(210a)를 관통하여 형성된다. 이러한 복수의 가스 공급홀(216) 각각은 가스 공급 관을 통해 외부의 가스 공급 수단(미도시)에 연결됨으로써 가스 공급 수단(미도시)으로부터 가스 공급 관을 통해 제 1 가스를 공급받는다.Each of the plurality of gas supply holes 216 is formed so as to penetrate through the
접지 측벽들(210b) 각각은 상면 플레이트(210a)의 장변 및 단변 가장자리 부분으로부터 수직하게 돌출되어 상면 플레이트(210a)의 하부에 가스 분사 공간(212)을 마련한다. 이러한 접지 측벽들(210b) 각각은 챔버 리드(115)를 통해 전기적으로 접지된다. 이때, 상기 장변 접지 측벽들은 접지 전극의 역할을 한다.Each of the
접지 격벽 부재(220)는 상면 플레이트(210a)의 중앙 하면으로부터 수직하게 돌출되어 접지 측벽들(210b)의 장변들과 나란하게 배치된다. 이러한 접지 격벽 부재(220)는 소정 높이를 가지도록 접지 프레임(210)의 내부에 형성됨으로써 접지 프레임(210)의 내부에 공간적으로 분리되는 복수의 가스 분사 공간(212)을 마련한다. 상기 접지 격벽 부재(220)는 접지 프레임(210)에 일체화되거나 전기적으로 결합되어 접지 프레임(210)을 통해 전기적으로 접지됨으로써 접지 전극의 역할을 한다.The ground
전술한, 접지 측벽들(210b)의 장변들과 접지 격벽 부재(220)는 접지 프레임(220)에 일정한 간격으로 나란하게 배치되어 복수의 접지 전극 부재를 형성한다.The long sides of the
복수의 절연 부재(230) 각각은 절연 물질로 이루어져 접지 프레임(210)에 형성된 절연 부재 지지 홀(214)에 삽입됨과 아울러 체결 부재(미도시)에 의해 접지 프레임(210)의 상면에 결합된다.Each of the plurality of insulating
복수의 플라즈마 전극 부재(240) 각각은 도전성 물질로 이루어져 절연 부재(230)에 관통 삽입되어 접지 프레임(210)의 하면으로부터 소정 높이로 돌출됨으로써 가스 분사 공간(212)에 배치된다. 이때, 복수의 플라즈마 전극 부재(240) 각각은 접지 격벽 부재(220) 및 접지 프레임(210)의 측벽들(210b) 각각과 동일한 높이로 돌출되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 복수의 플라즈마 전극 부재(240)는 전술한 접지 전극 부재와 소정 간격으로 나란하도록 교대로 배치된다.Each of the plurality of plasma electrode members 240 is made of a conductive material and is inserted into the insulating
상기 플라즈마 전극 부재(240)는 급전 케이블을 통해 플라즈마 전원 공급부(140)에 전기적으로 접속됨으로써 플라즈마 전원 공급부(140)로부터 공급되는 플라즈마 전원에 따라 가스 분사 공간(212)에 플라즈마를 형성한다. 이에 따라, 상기 플라즈마는 가스 분사 공간(212)에 공급되는 제 1 가스는 플라즈마화 하고, 플라즈마화된 제 1 가스는 상기 제 1 가스 분사 영역에 하향 분사된다. 상기 플라즈마화된 제 1 가스는 가스 분사 공간(212)에 공급되는 제 1 가스의 유속(또는 흐름)에 의해 가스 분사 공간(212)으로부터 하향 분사될 수 있다.The plasma electrode member 240 is electrically connected to the plasma
플라즈마 전원 공급부(140)는 소정의 주파수를 가지는 플라즈마 전원을 발생하고, 급전 케이블을 통해 플라즈마 전원을 제 1 내지 제 4 가스 분사 모듈(130a,130b, 130c, 130d) 각각에 공통적으로 공급하거나 개별적으로 공급한다. 이때, 플라즈마 전원은 고주파(예를 들어, HF(High Frequency) 전력 또는 VHF(Very High Frequency) 전력이 공급된다. 예를 들어, HF 전력은 3㎒ ~ 30㎒ 범위의 주파수를 가지며, VHF 전력은 30㎒ ~ 300㎒ 범위의 주파수를 가질 수 있다.The plasma
한편, 상기 급전 케이블에는 임피던스 매칭 회로(미도시)가 접속된다.On the other hand, an impedance matching circuit (not shown) is connected to the feed cable.
상기 임피던스 매칭 회로는 플라즈마 전원 공급부(140)로부터 제 1 내지 제 4 가스 분사 모듈(130a, 130b, 130c, 130d) 각각에 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.The impedance matching circuit matches the load impedance and the source impedance of the plasma power supplied from the plasma
이와 같은 제 1 가스 분사 모듈(130a)은 플라즈마 전원 공급부(140)로부터 플라즈마 전극 부재(240)에 공급되는 플라즈마 전원에 따라 가스 분사 공간(212)에 플라즈마를 형성하여 가스 분사 공간(212)에 공급되는 제 1 가스를 플라즈마화하여 상기 제 1 가스 분사 영역에 하향 분사한다.The first
제 2 가스 분사 모듈(130b)은 전술한 제 1 가스 분사 영역과 공간적으로 분리되도록 기판 지지부(120) 상에 정의된 제 2 가스 분사 영역에 중첩되는 제 2 모듈 설치부(115b)에 삽입 설치되어 제 2 가스 분사 영역에 플라즈마화된 제 2 가스를 하향 분사한다. 이를 위해, 제 2 가스 분사 모듈(130b)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 접지 프레임(210), 접지 격벽 부재(220), 복수의 절연 부재(230), 및 복수의 플라즈마 전극 부재(240)를 포함하여 구성되는 것으로, 이러한 구성들에 대한 설명은 전술한 설명으로 대신하기로 한다. 이와 같은 구성들을 통해, 제 2 가스 분사모듈(130b)은 급전 케이블을 통해 플라즈마 전원 공급부(140)에 전기적으로 접속됨으로써 플라즈마 전원 공급부(140)로부터 플라즈마 전극 부재(240)에 공급되는 플라즈마 전원에 따라 가스 분사 공간(212)에 플라즈마를 형성하여 가스 분사 공간(212)에 공급되는 제 2 가스를 플라즈마화하여 상기 제 2 가스 분사 영역에 하향 분사한다.The second
제 3 가스 분사 모듈(130c)은 전술한 제 2 가스 분사 영역과 공간적으로 분리되도록 기판 지지부(120) 상에 정의된 제 3 가스 분사 영역에 중첩되는 제 3 모듈 설치부(115c)에 삽입 설치되어 제 3 가스 분사 영역에 플라즈마화된 제 1 가스를 하향 분사한다. 이를 위해, 제 3 가스 분사 모듈(130c)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 접지 프레임(210), 접지 격벽 부재(220), 복수의 절연 부재(230), 및 복수의 플라즈마 전극 부재(240)를 포함하여 구성되는 것으로, 이러한 구성들에 대한 설명은 전술한 설명으로 대신하기로 한다. 이와 같은 구성들을 통해, 제 3 가스 분사 모듈(130c)은 급전 케이블을 통해 플라즈마 전원 공급부(140)에 전기적으로 접속됨으로써 플라즈마 전원 공급부(140)로부터 플라즈마 전극 부재(240)에 공급되는 플라즈마 전원에 따라 가스 분사 공간(212)에 플라즈마를 형성하여 가스 분사 공간(212)에 공급되는 제 1 가스를 플라즈마화하여 상기 제 3 가스 분사 영역에 하향 분사한다.The third
제 4 가스 분사 모듈(130b)은 전술한 제 1 및 제 3 가스 분사 영역과 공간적으로 분리되도록 제 1 및 제 3 가스 분사 영역 사이의 기판 지지부(120) 상에 정의된 제 4 가스 분사 영역에 중첩되는 제 4 모듈 설치부(115d)에 삽입 설치되어 제 4 가스 분사 영역에 플라즈마화된 제 2 가스를 하향 분사한다. 이를 위해, 제 4 가스 분사 모듈(130d)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 접지 프레임(210), 접지 격벽 부재(220), 복수의 절연 부재(230), 및 복수의 플라즈마 전극 부재(240)를 포함하여 구성되는 것으로, 이러한 구성들에 대한 설명은 전술한 설명으로 대신하기로 한다. 이와 같은 구성들을 통해, 제 4 가스 분사 모듈(130d)은 급전 케이블을 통해 플라즈마 전원 공급부(140)에 전기적으로 접속됨으로써 플라즈마 전원 공급부(140)로부터 플라즈마 전극 부재(240)에 공급되는 플라즈마 전원에 따라 가스 분사 공간(212)에 플라즈마를 형성하여 가스 분사 공간(212)에 공급되는 제 2 가스를 플라즈마화하여 상기 제 4 가스 분사 영역에 하향 분사한다.The fourth
이상과 같은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 기판 처리 장치(100)는 기판 지지부(120) 상에 공간적으로 분리하여 제 1 내지 제 4 가스 분사 모듈(130a, 130b, 130c, 130d)을 배치하고, 제 1 내지 제 4 가스 분사 모듈(130a, 130b, 130c, 130d) 각각을 통해 플라즈마화된 제 1 및 제 2 가스를 공간적으로 분리하여 회전되는 기판 지지부(120) 상에 분사함으로써 플라즈마화된 제 1 및 제 2 가스의 상호 반응을 통해 각 기판(W)에 증착되는 박막의 증착 균일도를 증가시키고, 박막의 막질 제어를 용이하게 할 수 있으며, 공정 챔버(110) 내에 증착되는 누적 두께를 최소화하여 파티클을 개선할 수 있다.In the
도 4a는 전술한 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 이용한 기판 처리 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 4b는 도 4a에 도시된 제 1 내지 제 4 가스 분사 모듈의 동작 순서를 설명하기 위한 파형도이다.FIG. 4A is a view for explaining a substrate processing method using the substrate processing apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 4B is a view for explaining the operation sequence of the first to fourth gas injection modules shown in FIG. Fig.
도 4a 및 도 4b를 도 3과 결부하여 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 이용한 기판 처리 방법을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.Referring to FIGS. 4A and 4B, a substrate processing method using the substrate processing apparatus according to the first embodiment of the present invention will be schematically described as follows.
먼저, 복수의 기판(W)을 기판 지지부(120)에 일정한 간격으로 로딩시킨다.First, a plurality of substrates W are loaded on the
그런 다음, 복수의 기판(W)이 로딩된 기판 지지부(120)를 소정 방향으로 회전시킨다.Then, the
이어서, 제 1 및 제 3 가스 분사 모듈(130a, 130c) 각각의 가스 분사 공간(212)에 제 1 가스를 공급함과 아울러 제 1 및 제 3 가스 분사 모듈(130a, 130c) 각각의 플라즈마 전극 부재(240)에 플라즈마 전원을 인가함으로써 기판 지지부(120) 상의 제 1 및 제 3 가스 분사 영역 각각에 플라즈마화된 제 1 가스(PG1)를 하향 분사한다. 이때, 플라즈마화된 제 1 가스(PG1)는 기판 지지부(120)가 소정 방향으로 1 회전하는 공정 싸이클 주기에 상관없이 지속적으로 분사된다.Subsequently, the first gas is supplied to the
이와 동시에, 제 2 및 제 4 가스 분사 모듈(130b, 130d) 각각의 가스 분사 공간(212)에 제 2 가스를 공급함과 아울러 제 2 및 제 4 가스 분사 모듈(130b, 130d) 각각의 플라즈마 전극 부재(240)에 플라즈마 전원을 인가함으로써 기판 지지부(120) 상의 제 2 및 제 4 가스 분사 영역 각각에 플라즈마화된 제 2 가스(PG2)를 지속적으로 하향 분사한다. 이때, 플라즈마화된 제 2 가스(PG2)는 상기 공정 싸이클 주기에 상관없이 지속적으로 분사된다.At the same time, the second gas is supplied to the
이에 따라, 기판 지지부(120) 상에 안착된 복수의 기판(W) 각각은 기판 지지부(120)의 회전에 따라 상기 제 1 내지 제 4 가스 분사 영역을 통과하게 되고, 이에 따라, 복수의 기판(W) 각각 상에는 제 1 내지 제 4 가스 분사 모듈(130a, 130b, 130c, 130d) 각각으로부터 공간적으로 분리되어 분사되는 플라즈마화된 제 1 및 제 2 가스(PG1, PG2)의 상호 반응에 의해 소정의 박막 물질이 증착되게 된다.Each of the plurality of substrates W mounted on the
전술한 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에서는 제 1 내지 제 4 가스 분사 모듈(130a, 130b, 130c, 130d) 각각은 전술한 바와 같이 플라즈마화된 제 1 및 제 2 가스(PG1, PG2)를 동시에 분사하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, 제어 모듈(미도시)의 제어에 따른 동작 순서에 따라 플라즈마화된 제 1 및 제 2 가스(PG1, PG2)를 분사할 수도 있다.In the substrate processing apparatus and the substrate processing method described above, the first to fourth
도 5a 내지 도 5d는 도 2a에 도시된 제 1 내지 제 4 가스 분사 모듈을 통한 기판 처리 방법의 변형 예들을 설명하기 위한 파형도들이다.5A to 5D are waveform diagrams for explaining modifications of the substrate processing method through the first to fourth gas injection modules shown in FIG. 2A.
도 5a에서 알 수 있듯이, 제 1 변형 예에 따른 기판 처리 방법은 각 공정 싸이클마다 제 1 내지 제 4 가스 분사 모듈(130a, 130b, 130c, 130d) 각각의 동작을 순차적으로 수행하여 플라즈마화된 제 1 및 제 2 가스(PG1, PG2)를 순차적으로 분사한다. 이때, 각 공정 싸이클은 제 1 내지 제 4 구간으로 이루어질 수 있다. 이러한 제 1 변형 예에 따른 기판 처리 방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.5A, the substrate processing method according to the first modification sequentially performs operations of the first to fourth
먼저, 각 공정 싸이클의 제 1 구간에서는 제 1 가스 분사 모듈(130a)만을 통해 플라즈마화된 제 1 가스(PG1)를 상기 제 1 가스 분사 영역에 분사한다.First, in the first section of each process cycle, the first gas (PG1) plasmaized through the first
이어, 각 공정 싸이클의 제 2 구간에서는 제 1 가스 분사 모듈(130a)을 통한 가스 분사를 중단하고, 제 2 가스 분사 모듈(130b)만을 통해 플라즈마화된 제 2 가스(PG2)를 상기 제 2 가스 분사 영역에 분사된다.Subsequently, the gas injection through the first
이어, 각 공정 싸이클의 제 3 구간에서는 제 2 가스 분사 모듈(130b)을 통한 가스 분사를 중단하고, 제 3 가스 분사 모듈(130c)만을 통해 플라즈마화된 제 1 가스(PG1)를 상기 제 3 가스 분사 영역에 분사된다.Subsequently, the gas injection through the second
그런 다음, 각 공정 싸이클의 제 4 구간에서는 제 3 가스 분사 모듈(130c)을 통한 가스 분사를 중단하고, 제 4 가스 분사 모듈(130d)만을 통해 플라즈마화된 제 2 가스(PG2)를 상기 제 4 가스 분사 영역에 분사된다.Then, the gas injection through the third
도 5b에서 알 수 있듯이, 제 2 변형 예에 따른 기판 처리 방법은 각 공정 싸이클마다 제 1 및 제 3 가스 분사 모듈(130a, 130c)의 동작과 제 2 및 제 4 가스 분사 모듈(130b, 130d)의 동작을 교대로 수행하여 플라즈마화된 제 1 및 제 2 가스(PG1, PG2)를 교대로 분사할 수 있다. 이때, 각 공정 싸이클은 제 1 내지 제 4 구간으로 이루어질 수 있다. 이러한 제 2 변형 예에 따른 기판 처리 방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.As shown in FIG. 5B, the substrate processing method according to the second modification includes the operation of the first and third
먼저, 각 공정 싸이클의 제 1 구간에서는 제 1 및 제 3 가스 분사 모듈(130a, 130c)만을 통해 플라즈마화된 제 1 가스(PG1)를 상기 제 1 및 제 3 가스 분사 영역에 동시에 분사한다.First, in the first section of each process cycle, the first gas (PG1) plasmaized through only the first and third gas injection modules (130a, 130c) is simultaneously injected into the first and third gas injection regions.
이어, 각 공정 싸이클의 제 2 구간에서는 제 1 및 제 3 가스 분사 모듈(130a, 130c)을 통한 가스 분사를 중단하고, 제 2 및 제 4 가스 분사 모듈(130b, 130d)만을 통해 플라즈마화된 제 2 가스(PG2)를 상기 제 2 및 제 4 가스 분사 영역에 동시에 분사한다.Subsequently, the gas injection through the first and third
이어, 각 공정 싸이클의 제 3 구간에서는 제 2 및 제 4 가스 분사 모듈(130b, 130d)을 통한 가스 분사를 중단하고, 제 1 및 제 3 가스 분사 모듈(130a, 130c)만을 통해 플라즈마화된 제 1 가스(PG1)를 상기 제 1 및 제 3 가스 분사 영역에 동시에 분사한다.Subsequently, the gas injection through the second and fourth
그런 다음, 각 공정 싸이클의 제 2 구간에서는 제 1 및 제 3 가스 분사 모듈(130a, 130c)을 통한 가스 분사를 중단하고, 제 2 및 제 4 가스 분사 모듈(130b, 130d)만을 통해 플라즈마화된 제 2 가스(PG2)를 상기 제 2 및 제 4 가스 분사 영역에 동시에 분사한다.Subsequently, the gas injection through the first and third
도 5c에서 알 수 있듯이, 제 3 변형 예에 따른 기판 처리 방법은 각 공정 싸이클마다 제 1 및 제 3 가스 분사 모듈(130a, 130c)을 통해 플라즈마화된 제 1 가스(PG1)를 제 1 및 제 3 가스 분사 영역에 소정 구간마다 동시에 분사하고, 제 2 및 제 4 가스 분사 모듈(130b, 130d)을 통해 플라즈마화된 제 2 가스(PG2)를 상기 제 2 및 제 4 가스 분사 영역에 지속적으로 동시에 분사할 수 있다.As shown in FIG. 5C, the substrate processing method according to the third modified example processes the first gas (PG1) plasmaized through the first and third gas injection modules (130a, 130c) 3 gas spraying area for a predetermined period and the second gas PG2 plasmaized through the second and fourth
도 5d에서 알 수 있듯이, 제 4 변형 예에 따른 기판 처리 방법은 각 공정 싸이클마다 제 1 및 제 3 가스 분사 모듈(130a, 130c)을 통해 플라즈마화된 제 1 가스(PG1)를 제 1 및 제 3 가스 분사 영역에 지속적으로 동시에 분사하고, 제 2 및 제 4 가스 분사 모듈(130b, 130d)을 통해 플라즈마화된 제 2 가스(PG2)를 상기 제 2 및 제 4 가스 분사 영역에 소정 구간마다 동시에 분사할 수 있다.5D, in the substrate processing method according to the fourth modified example, the first gas (PG1) plasmaized through the first and third
도 6은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 기판 처리 장치의 변형 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining a modified embodiment of the substrate processing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시 예의 변형 예에 따른 기판 처리 장치는 제 1 내지 제 4 가스 분사 모듈(130a, 130b, 130c, 130d) 각각에서 분사되는 가스의 종류를 제외하고는 도 2a에 도시된 기판 처리 장치와 동일하기 때문에, 이하에서는 제 1 내지 제 4 가스 분사 모듈(130a, 130b, 130c, 130d) 각각에서 분사되는 가스의 종류에 대해서만 설명하기로 한다.Referring to FIG. 6, the substrate processing apparatus according to the modification of the first embodiment of the present invention includes the gas ejecting apparatuses of the first to fourth
제 1 가스 분사 모듈(130a)은 가스 공급 수단으로부터 전술한 제 1 가스를 공급받아 플라즈마화된 제 1 가스를 제 1 가스 분사 영역에 하향 분사한다.The first
제 2 가스 분사 모듈(130b)은 가스 공급 수단으로부터 제 3 가스를 공급받아 플라즈마화된 제 3 가스(PG3)를 제 2 가스 분사 영역에 하향 분사한다. 이때, 제 3 가스는 전술한 제 1 및 제 2 가스를 퍼지(Purge)하기 위한 퍼지 가스가 될 수 있다. 상기 제 3 가스는 기판(W)에 증착되지 않고 남은 제 1 가스 및/또는 제 1 가스와 반응하지 않고 잔존하는 제 2 가스를 퍼지하기 위한 것으로, 질소(N2), 아르곤(Ar), 제논(Ze), 및 헬륨(He) 중 적어도 어느 한 종류의 가스로 이루어질 수 있다.The second
제 3 가스 분사 모듈(130c)은 가스 공급 수단으로부터 전술한 제 2 가스를 공급받아 플라즈마화된 제 2 가스를 제 3 가스 분사 영역에 하향 분사한다.The third
제 4 가스 분사 모듈(130d)은 가스 공급 수단으로부터 제 3 가스를 공급받아 플라즈마화된 제 3 가스(PG3)를 제 4 가스 분사 영역에 하향 분사한다.The fourth
도 7은 도 6에 도시된 제 1 내지 제 4 가스 분사 모듈의 동작 순서를 설명하기 위한 파형도이다.7 is a waveform diagram for explaining the operation sequence of the first to fourth gas injection modules shown in FIG.
도 6과 도 7을 참조하여 본 발명의 제 1 실시 예의 변형 예에 따른 기판 처리 장치를 이용한 기판 처리 방법을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.Referring to FIGS. 6 and 7, a substrate processing method using a substrate processing apparatus according to a modification of the first embodiment of the present invention will be schematically described below.
먼저, 복수의 기판(W)을 기판 지지부(120)에 일정한 간격으로 로딩시킨다.First, a plurality of substrates W are loaded on the
그런 다음, 복수의 기판(W)이 로딩된 기판 지지부(120)를 소정 방향으로 회전시킨다.Then, the
이어서, 제 1 및 제 3 가스 분사 모듈(130a, 130c) 각각을 통해 제 1 및 제 2 가스(G1, G2)를 공간적으로 분리하여 소정 구간마다 교대로 분사함과 아울러 제 2 및 제 4 가스 분사 모듈(130b, 130d)을 통해 플라즈마화된 제 3 가스(PG3)를 지속적으로 분사한다.Subsequently, the first and second gases G1 and G2 are spatially separated through the first and third
이에 따라, 회전하는 기판 지지부(120) 상에 안착된 복수의 기판(W) 각각 상에는 제 1 내지 제 4 가스 분사 모듈(130a, 130b, 130c, 130d) 각각으로부터 공간적으로 분리되어 분사되는 플라즈마화된 제 1 및 제 2 가스(PG1, PG2)의 상호 반응에 의해 소정의 박막 물질이 증착되게 된다. 이때, 플라즈마화된 제 3 가스(PG3)는 플라즈마화된 제 1 및 제 2 가스(PG1, PG2)가 기판(W) 상으로 분사되는 도중에 혼합되어 반응하는 것을 방지하여 플라즈마화된 제 1 및 제 2 가스(PG1, PG2)가 기판(W)의 상면에 분사된 후 상호 혼합되어 반응되도록 한다.Thus, the plasma is generated on the plurality of substrates W placed on the rotating
이상과 같은, 본 발명의 제 1 실시 예의 변형 예에 따른 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법은 제 3 가스(G3)를 통해 기판(W) 상으로 분사되는 플라즈마화된 제 1 및 제 2 가스(PG1, PG2)의 혼합을 방지함으로써 각 기판(W)에 증착되는 박막의 증착 균일도 및 막질을 더욱 증가시킬 수 있다.As described above, the substrate processing apparatus and the substrate processing method according to the modified embodiment of the first embodiment of the present invention are the same as those of the first embodiment, except that the plasma first and second gases PG 1 (PG 1) , PG2), it is possible to further increase the deposition uniformity and the film quality of the thin film deposited on each substrate (W).
한편, 본 발명의 제 1 실시 예의 변형 예에 따른 기판 처리 장치를 이용한 기판 처리 방법은 도 4b, 도 5a 내지 도 5d에 도시된 동작 순서에 따라 제 1 내지 제 4 가스 분사 모듈(130a, 130b, 130c, 130d) 각각을 동작시킴으로써 전술한 플라즈마화된 제 1 내지 제 3 가스(PG1, PG2, PG3)를 공간적으로 분리하여 제 1 내지제 4 가스 분사 영역에 분사할 수도 있다.Meanwhile, the substrate processing method using the substrate processing apparatus according to the modification of the first embodiment of the present invention may be applied to the first to fourth
도 8은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.8 is a view schematically showing a substrate processing apparatus according to a second embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 기판 처리 장치(200)는 공정 챔버(110), 챔버 리드(115), 기판 지지부(120), 및 가스 분사부(130)를 포함하여 구성되는 것으로, 가스 분사부(130)를 제외한 다른 구성들은 전술한 기판 처리 장치(100)와 동일하므로 동일한 구성들에 대한 설명은 전술한 설명으로 대신하기로 한다.Referring to FIG. 8, a
가스 분사부(130)는 챔버 리드(115)에 형성된 제 1 내지 제 4 모듈 설치부(115a, 115b, 115c, 115d) 각각에 삽입 설치되어 플라즈마화되지 않은 제 1 가스와 플라즈마화된 제 2 가스를 공간적으로 분리하여 기판 지지부(120) 쪽으로 하향 분사한다. 이를 위해, 가스 분사부(130)는 제 1 내지 제 4 가스 분사 모듈(330a,130b, 330c, 130d)을 포함하여 구성된다.The
제 1 가스 분사 모듈(330a)은 전술한 제 1 가스 분사 영역에 중첩되는 제 2 모듈 설치부(115b)에 삽입 설치되어 가스 공급 수단으로부터 공급되는 제 1 가스를 그대로 제 1 가스 분사 영역에 하향 분사한다. 이를 위해, 제 1 가스 분사 모듈(330b)은, 도 9에 도시된 바와 같이, 접지 프레임(410), 접지 격벽 부재(420),및 복수의 가스 공급 홀(430)을 포함하여 구성된다.The first
접지 프레임(410)은 접지 격벽 부재(420)에 의해 분리된 복수의 가스 분사 공간(412)을 가지도록 하면이 개구되도록 형성된다. 이러한 접지 프레임(410)은 챔버 리드(115)의 제 1 모듈 설치부(115a)에 삽입 설치되어 챔버 리드(115)를 통해 전기적으로 접지된다. 이를 위해, 접지 프레임(410)은 상면 플레이트(410a) 및 접지 측벽들(410b)로 이루어진다.The
상면 플레이트(410a)는 직사각 형태로 형성되어 챔버 리드(115)의 제 1 모듈 설치부(115a)에 결합된다.The
접지 측벽들(410b) 각각은 상면 플레이트(410a)의 장변 및 단변 가장자리 부분으로부터 수직하게 돌출되어 상면 플레이트(410a)의 하부에 가스 분사 공간(412)을 마련한다. 이러한 접지 측벽들(410b) 각각은 챔버 리드(115)를 통해 전기적으로 접지된다. 이때, 상기 장변 접지 측벽들은 접지 전극의 역할을 한다.Each of the
접지 격벽 부재(420)는 상면 플레이트(410a)의 중앙 하면으로부터 수직하게 돌출되어 접지 측벽들(410b)의 장변들과 나란하게 배치된다. 이러한 접지 격벽 부재(420)는 소정 높이를 가지도록 접지 프레임(410)의 내부에 형성됨으로써 접지 프레임(410)의 내부에 공간적으로 분리되는 복수의 가스 분사 공간(412)을 마련한다. 상기 접지 격벽 부재(420)는 접지 프레임(410)에 일체화되거나 전기적으로 결합되어 접지 프레임(410)을 통해 전기적으로 접지됨으로써 접지 전극의 역할을 한다.The ground
전술한, 접지 측벽들(410b)의 장변들과 접지 격벽 부재(420)는 접지 프레임(420)에 일정한 간격으로 나란하게 배치되어 복수의 접지 전극 부재를 형성한다.The long sides of the
복수의 가스 공급 홀(430) 각각은 복수의 가스 분사 공간(412) 각각에 연통되도록 접지 프레임(410)의 상면 플레이트(410a)를 관통하여 형성된다. 이러한 복수의 가스 공급 홀(430) 각각은 가스 공급 관을 통해 외부의 가스 공급 수단에 연결됨으로써 가스 공급 수단으로부터 가스 공급 관을 통해 제 1 가스를 공급받는다.Each of the plurality of gas supply holes 430 is formed so as to pass through the
이와 같은, 제 1 가스 분사 모듈(330a)은 가스 공급 수단으로부터 가스 분사 공간(412)에 공급되는 제 1 가스를 플라즈마화하지 않고 그대로 상기 제 1 가스 분사 영역에 하향 분사한다. 즉, 제 1 가스 분사 모듈(330a)은 도 2a에 도시된 제 1 가스 분사 모듈(130a)과 달리 플라즈마 전극 부재가 설치되지 않기 때문에 가스 분사 공간(412)에 공급되는 제 1 가스를 그대로 하향 분사한다. 이로 인하여, 제 1 가스 분사 모듈(330a)에 공급되는 제 1 가스는 플라즈마에 의해 플라즈마화되지 않고도 제 2 가스와 반응하여 기판 상에 증착될 수 있는 박막 물질을 포함하여 이루어진다.The first
제 2 가스 분사 모듈(130b)은 전술한 제 1 가스 분사 영역에 중첩되는 제 2 모듈 설치부(115b)에 삽입 설치되어 제 2 가스 분사 영역에 플라즈마화된 제 2 가스를 하향 분사한다. 이를 위해, 제 2 가스 분사 모듈(130b)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 접지 프레임(210), 접지 격벽 부재(220), 복수의 절연 부재(230), 및 복수의 플라즈마 전극 부재(240)를 포함하여 구성되는 것으로, 이러한 구성들에 대한 설명은 전술한 설명으로 대신하기로 한다. 이와 같은 구성들을 통해, 제 2 가스 분사 모듈(130b)은 급전 케이블을 통해 플라즈마 전원 공급부(140)에 전기적으로 접속됨으로써 플라즈마 전원 공급부(140)로부터 플라즈마 전극 부재(240)에 공급되는 플라즈마 전원에 따라 가스 분사 공간(212)에 플라즈마를 형성하여 가스 분사 공간(212)에 공급되는 제 2 가스를 플라즈마화하여 상기 제 2 가스 분사 영역에 하향 분사한다.The second
제 3 가스 분사 모듈(330c)은 전술한 제 3 가스 분사 영역에 중첩되는 제 3 모듈 설치부(115c)에 삽입 설치되어 가스 공급 수단으로부터 공급되는 제 1 가스를 플라즈마화하지 않고 그대로 상기 제 3 가스 분사 영역에 하향 분사한다. 이를 위해, 제 3 가스 분사 모듈(330c)은 도 9에 도시된 제 1 가스 분사 모듈(330a)과 동일한 구성을 가지므로 이에 대한 설명은 제 1 가스 분사 모듈(330a)에 대한 설명으로 대신하기로 한다.The third
제 4 가스 분사 모듈(130d)은 전술한 제 4 가스 분사 영역에 중첩되는 제 4 모듈 설치부(115d)에 삽입 설치되어 제 4 가스 분사 영역에 플라즈마화된 제 2 가스를 하향 분사한다. 이를 위해, 제 4 가스 분사 모듈(130d)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 접지 프레임(210), 접지 격벽 부재(220), 복수의 절연 부재(230), 및 복수의 플라즈마 전극 부재(240)를 포함하여 구성되는 것으로, 이러한 구성들에 대한 설명은 전술한 설명으로 대신하기로 한다. 이와 같은 구성들을 통해, 제 4 가스 분사 모듈(130d)은 급전 케이블을 통해 플라즈마 전원 공급부(140)에 전기적으로 접속됨으로써 플라즈마 전원 공급부(140)로부터 플라즈마 전극 부재(240)에 공급되는 플라즈마 전원에 따라 가스 분사 공간(212)에 플라즈마를 형성하여 가스 분사 공간(212)에 공급되는 제 2 가스를 플라즈마화하여 상기 제 2 가스 분사 영역에 하향 분사한다.The fourth
도 10은 전술한 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 이용한 기판 처리 방법을 설명하기 위한 도면이다.10 is a view for explaining a substrate processing method using the substrate processing apparatus according to the second embodiment of the present invention described above.
도 10을 참조하여 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 이용한 기판 처리 방법을 설명하면 다음과 같다.A substrate processing method using the substrate processing apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
먼저, 복수의 기판(W)을 기판 지지부(120)에 일정한 간격으로 로딩시킨다.First, a plurality of substrates W are loaded on the
그런 다음, 복수의 기판(W)이 로딩된 기판 지지부(120)를 소정 방향으로 회전시킨다.Then, the
이어서, 제 1 및 제 3 가스 분사 모듈(330a, 330c) 각각의 가스 분사 공간(412)에 제 1 가스를 공급하여 상기 제 1 및 제 3 가스 분사 영역 각각에 제 1 가스(G1)를 하향 분사한다. 이때, 제 1 가스(G1)는 기판 지지부(120)가 소정 방향으로 1 회전하는 공정 싸이클 주기에 상관없이 지속적으로 분사된다.Subsequently, the first gas is supplied to the
이와 동시에, 제 2 및 제 4 가스 분사 모듈(130b, 130d) 각각의 가스 분사 공간(212)에 제 2 가스를 공급함과 아울러 제 2 및 제 4 가스 분사 모듈(130b, 130d) 각각의 플라즈마 전극 부재(240)에 플라즈마 전원을 인가함으로써 기판 지지부(120) 상의 제 2 및 제 4 가스 분사 영역 각각에 플라즈마화된 제 2 가스(PG2)를 지속적으로 하향 분사한다. 이때, 플라즈마화된 제 2 가스(PG2)는 상기 공정 싸이클 주기에 상관없이 지속적으로 분사된다.At the same time, the second gas is supplied to the
이에 따라, 기판 지지부(120) 상에 안착된 복수의 기판(W) 각각은 기판 지지부(120)의 회전에 따라 상기 제 1 내지 제 4 가스 분사 영역을 통과하게 되고, 이에 따라, 복수의 기판(W) 각각 상에는 제 1 내지 제 4 가스 분사 모듈(330a, 130b, 330c, 130d) 각각으로부터 공간적으로 분리되어 분사되는 제 1 가스(G1)와 플라즈마화된 제 2 가스(PG2)의 상호 반응에 의해 소정의 박막 물질이 증착되게 된다.Each of the plurality of substrates W mounted on the
전술한 제 2 실시 예의 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에서는 제 1 내지 제 4 가스 분사 모듈(330a, 130b, 330c, 130d) 각각은 제 1 가스(G1)와 플라즈마화된 제 2 가스(PG2)를 동시에 분사하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, 제어 모듈(미도시)의 제어에 따른 도 4b, 도 5a 내지 도 5d에 도시된 동작 순서에 따라 제 1 내지 제 4 가스 분사 모듈(330a, 130b, 330c, 130d) 각각을 동작시킴으로써 전술한 제 1 가스(G1)와 플라즈마화된 제 2 가스(PG2)를 공간적으로 분리하여 제 1 내지 제 4 가스 분사 영역에 분사할 수도 있다.In the substrate processing apparatus and the substrate processing method of the second embodiment described above, the first to fourth
도 11은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.11 is a view schematically showing a substrate processing apparatus according to a third embodiment of the present invention.
도 11을 참조하면, 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 기판 처리 장치(500)는 공정 챔버(110), 챔버 리드(115), 기판 지지부(120), 및 가스 분사부(130)를 포함하여 구성되는 것으로, 가스 분사부(130)를 제외한 다른 구성들은 전술한 기판 처리 장치(100)와 동일하므로 동일한 구성들에 대한 설명은 전술한 설명으로 대신하기로 한다.11, a
가스 분사부(130)는 챔버 리드(115)에 형성된 제 1 내지 제 4 모듈 설치부(115a, 115b, 115c, 115d) 각각에 삽입 설치되어 플라즈마화되지 않은 제 1 가스와 플라즈마화된 제 2 가스 및 제 3 가스를 공간적으로 분리하여 기판 지지부(120) 쪽으로 하향 분사한다. 이를 위해, 가스 분사부(130)는 제 1 내지 제 4 가스 분사 모듈(330a, 130b, 330c, 130d)을 포함하여 구성된다.The
제 1 가스 분사 모듈(330a)은 전술한 제 1 가스 분사 영역에 중첩되는 제 1 모듈 설치부(115a)에 삽입 설치되어 가스 공급 수단으로부터 공급되는 제 1 가스를 플라즈마화하지 않고 그대로 상기 제 1 가스 분사 영역에 하향 분사한다. 이를 위해, 제 1 가스 분사 모듈(330a)은, 도 9에 도시된 바와 같이, 접지 프레임(410), 접지 격벽 부재(420), 및 복수의 가스 공급 홀(430)을 포함하여 구성되는 것으로, 이에 대한 설명은 도 9에 대한 설명으로 대신하기로 한다.The first
제 2 가스 분사 모듈(130b)은 전술한 제 2 가스 분사 영역에 중첩되는 제 2 모듈 설치부(115b)에 삽입 설치되어 전술한 플라즈마화된 제 3 가스를 상기 제 2 가스 분사 영역에 하향 분사한다. 이를 위해, 제 2 가스 분사 모듈(130b)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 접지 프레임(210), 접지 격벽 부재(220), 복수의 절연 부재(230), 및 복수의 플라즈마 전극 부재(240)를 포함하여 구성되는 것으로, 이러한 구성들에 대한 설명은 전술한 설명으로 대신하기로 한다. 이와 같은, 제 2 가스 분사 모듈(130b)은 급전 케이블을 통해 플라즈마 전원 공급부(140)에 전기적으로 접속됨으로써 플라즈마 전원 공급부(140)로부터 플라즈마 전극 부재(240)에 공급되는 플라즈마 전원에 따라 가스 분사 공간(212)에 플라즈마를 형성하여 가스 분사 공간(212)에 공급되는 제 3 가스를 플라즈마화하여 상기 제 2 가스 분사 영역에 하향 분사한다.The second
제 3 가스 분사 모듈(130c)은 전술한 제 3 가스 분사 영역에 중첩되는 제 3 모듈 설치부(115c)에 삽입 설치되어 전술한 플라즈마화된 제 2 가스를 상기 제 3 가스 분사 영역에 하향 분사한다. 이를 위해, 제 3 가스 분사 모듈(130c)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 접지 프레임(210), 접지 격벽 부재(220), 복수의 절연 부재(230), 및 복수의 플라즈마 전극 부재(240)를 포함하여 구성되는 것으로, 이러한 구성들에 대한 설명은 전술한 설명으로 대신하기로 한다. 이와 같은, 제 3 가스 분사 모듈(130c)은 급전 케이블을 통해 플라즈마 전원 공급부(140)에 전기적으로 접속됨으로써 플라즈마 전원 공급부(140)로부터 플라즈마 전극 부재(240)에 공급되는 플라즈마 전원에 따라 가스 분사 공간(212)에 플라즈마를 형성하여 가스 분사 공간(212)에 공급되는 제 2 가스를 플라즈마화하여 상기 제 3 가스 분사 영역에 하향 분사한다.The third
제 4 가스 분사 모듈(130d)은 전술한 제 4 가스 분사 영역에 중첩되는 제 4 모듈 설치부(115d)에 삽입 설치되어 전술한 플라즈마화된 제 3 가스를 상기 제 4 가스 분사 영역에 하향 분사한다. 이를 위해, 제 4 가스 분사 모듈(130d)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 접지 프레임(210), 접지 격벽 부재(220), 복수의 절연 부재(230), 및 복수의 플라즈마 전극 부재(240)를 포함하여 구성되는 것으로, 이러한 구성들에 대한 설명은 전술한 설명으로 대신하기로 한다. 이와 같은, 제 4 가스 분사 모듈(130d)은 급전 케이블을 통해 플라즈마 전원 공급부(140)에 전기적으로 접속됨으로써 플라즈마 전원 공급부(140)로부터 플라즈마 전극 부재(240)에 공급되는 플라즈마 전원에 따라 가스 분사 공간(212)에 플라즈마를 형성하여 가스 분사 공간(212)에 공급되는 제 3 가스를 플라즈마화하여 상기 제 4 가스 분사 영역에 하향 분사한다.The fourth
도 12는 전술한 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 이용한 기판 처리 방법을 설명하기 위한 도면이다.12 is a view for explaining a substrate processing method using the substrate processing apparatus according to the third embodiment of the present invention described above.
도 12를 참조하여 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 이용한 기판 처리 방법을 설명하면 다음과 같다.A substrate processing method using the substrate processing apparatus according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
먼저, 복수의 기판(W)을 기판 지지부(120)에 일정한 간격으로 로딩시킨다.First, a plurality of substrates W are loaded on the
그런 다음, 복수의 기판(W)이 로딩된 기판 지지부(120)를 소정 방향으로 회전시킨다.Then, the
이어서, 제 1 가스 분사 모듈(330a)에 제 1 가스를 공급하여 상기 제 1 가스 분사 영역에 제 1 가스(G1)를 하향 분사하고, 이와 동시에, 제 3 가스 분사 모듈(130c)에 제 2 가스 및 플라즈마 전원을 공급하여 제 3 가스 분사 영역에 플라즈마화된 제 2 가스(PG2)를 하향 분사한다. 이때, 상기 제 1 가스(G1) 및 플라즈마화된 제 2 가스(PG2)는 기판 지지부(120)가 소정 방향으로 1 회전하는 공정 싸이클 주기에 상관없이 지속적으로 분사된다.Subsequently, a first gas is supplied to the first
상기 제 1 가스(G1) 및 플라즈마화된 제 2 가스(PG2) 각각의 동시 분사와 동시에, 제 2 및 제 4 가스 분사 모듈(130b, 130d) 각각에 제 3 가스 및 플라즈마 전원을 공급하여 제 2 및 제 4 가스 분사 영역 각각에 플라즈마화된 제 3 가스(PG3)를 지속적으로 하향 분사한다. 이때, 플라즈마화된 제 3 가스(PG3)는 상기 공정 싸이클 주기에 상관없이 지속적으로 분사된다.Simultaneously with the simultaneous injection of the first gas (G1) and the plasmaized second gas (PG2), the third gas and the plasma power are supplied to the second and fourth gas injection modules (130b, 130d) And the third gas (PG3) is continuously injected downward into the first gas injection area and the second gas injection area. At this time, the plasmaized third gas (PG3) is continuously injected regardless of the process cycle period.
이에 따라, 기판 지지부(120) 상에 안착된 복수의 기판(W) 각각은 기판 지지부(120)의 회전에 따라 상기 제 1 내지 제 4 가스 분사 영역을 통과하게 되고, 이에 따라, 복수의 기판(W) 각각 상에는 제 1 내지 제 4 가스 분사 모듈(330a, 130b, 130c, 130d) 각각으로부터 공간적으로 분리되어 분사되는 제 1 가스(G1)와 플라즈마화된 제 2 가스(PG2)의 상호 반응에 의해 소정의 박막 물질이 증착되게 된다. 이때, 플라즈마화된 제 3 가스(PG3)는 제 1 가스(G1)와 플라즈마화된 제 2 가스(PG2)가 기판(W) 상으로 분사되는 도중에 혼합되어 반응하는 것을 방지하여 제 1 가스(G1)와 플라즈마화된 제 2 가스(PG2)가 기판(W)의 상면에 분사된 후 상호 혼합되어 반응되도록 한다.Each of the plurality of substrates W mounted on the
한편, 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 이용한 기판 처리방법은 도 4b, 도 5a 내지 도 5d, 도 7에 도시된 동작 순서에 따라 제 1 내지 제 4 가스 분사 모듈(330a, 130b, 130c, 130d) 각각을 동작시킴으로써 전술한 제 1 가스(G1)와 플라즈마화된 제 2 및 제 3 가스(PG2, PG3)를 공간적으로 분리하여 제 1 내지 제 4 가스 분사 영역에 분사할 수도 있다.Meanwhile, the substrate processing method using the substrate processing apparatus according to the third embodiment of the present invention includes the first through fourth
도 13은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.13 is a view schematically showing a substrate processing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
도 13을 참조하면, 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 기판 처리 장치(600)는 공정 챔버(110), 챔버 리드(115), 기판 지지부(120), 및 가스 분사부(130)를 포함하여 구성되는 것으로, 가스 분사부(130)를 제외한 다른 구성들은 전술한 기판 처리 장치(100)와 동일하므로 동일한 구성들에 대한 설명은 전술한 설명으로 대신하기로 한다.Referring to FIG. 13, a
가스 분사부(130)는 챔버 리드(115)에 형성된 제 1 내지 제 4 모듈 설치부(115a, 115b, 115c, 115d) 각각에 삽입 설치되어 플라즈마화되지 않은 제 1 가스와 플라즈마화된 제 2 가스 및 제 3 가스를 공간적으로 분리하여 기판 지지부(120) 쪽으로 하향 분사한다. 이를 위해, 가스 분사부(130)는 제 1 내지 제 4 가스 분사 모듈(330a, 330b, 130c, 330d)을 포함하여 구성된다.The
제 1 가스 분사 모듈(330a)은 전술한 제 1 가스 분사 영역에 중첩되는 제 1 모듈 설치부(115a)에 삽입 설치되어 가스 공급 수단으로부터 공급되는 제 1 가스를 플라즈마화하지 않고 그대로 상기 제 1 가스 분사 영역에 하향 분사한다. 이를 위해, 제 1 가스 분사 모듈(330a)은, 도 9에 도시된 바와 같이, 접지 프레임(410),접지 격벽 부재(420), 및 복수의 가스 공급 홀(430)을 포함하여 구성되는 것으로, 이에 대한 설명은 도 9에 대한 설명으로 대신하기로 한다.The first
제 2 가스 분사 모듈(330b)은 전술한 제 2 가스 분사 영역에 중첩되는 제 2 모듈 설치부(115a)에 삽입 설치되어 가스 공급 수단으로부터 공급되는 제 3 가스를 플라즈마화하지 않고 그대로 상기 제 2 가스 분사 영역에 하향 분사한다. 이를 위해, 제 2 가스 분사 모듈(330b)은, 도 9에 도시된 바와 같이, 접지 프레임(410), 접지 격벽 부재(420), 및 복수의 가스 공급 홀(430)을 포함하여 구성되는 것으로, 이에 대한 설명은 도 9에 대한 설명으로 대신하기로 한다.The second
제 3 가스 분사 모듈(130c)은 전술한 제 3 가스 분사 영역에 중첩되는 제 3 모듈 설치부(115c)에 삽입 설치되어 전술한 플라즈마화된 제 2 가스를 상기 제 3 가스 분사 영역에 하향 분사한다. 이를 위해, 제 3 가스 분사 모듈(130c)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 접지 프레임(210), 접지 격벽 부재(220), 복수의 절연 부재(230), 및 복수의 플라즈마 전극 부재(240)를 포함하여 구성되는 것으로, 이러한 구성들에 대한 설명은 전술한 설명으로 대신하기로 한다. 이와 같은, 제 3 가스 분사 모듈(130c)은 급전 케이블을 통해 플라즈마 전원 공급부(140)에 전기적으로 접속됨으로써 플라즈마 전원 공급부(140)로부터 플라즈마 전극 부재(240)에 공급되는 플라즈마 전원에 따라 가스 분사 공간(212)에 플라즈마를 형성하여 가스 분사 공간(212)에 공급되는 제 2 가스를 플라즈마화하여 상기 제 3 가스 분사 영역에 하향 분사한다.The third
제 4 가스 분사 모듈(330d)은 전술한 제 4 가스 분사 영역에 중첩되는 제 4 모듈 설치부(115d)에 삽입 설치되어 가스 공급 수단으로부터 공급되는 제 3 가스를 플라즈마화하지 않고 그대로 상기 제 4 가스 분사 영역에 하향 분사한다. 이를 위해, 제 4 가스 분사 모듈(330d)은, 도 9에 도시된 바와 같이, 접지 프레임(410), 접지 격벽 부재(420), 및 복수의 가스 공급 홀(430)을 포함하여 구성되는 것으로, 이에 대한 설명은 도 9에 대한 설명으로 대신하기로 한다.The fourth
도 14는 전술한 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 이용한 기판 처리 방법을 설명하기 위한 도면이다.14 is a view for explaining a substrate processing method using the substrate processing apparatus according to the fourth embodiment of the present invention described above.
도 14를 참조하여 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 이용한 기판 처리 방법을 설명하면 다음과 같다.A substrate processing method using the substrate processing apparatus according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
먼저, 복수의 기판(W)을 기판 지지부(120)에 일정한 간격으로 로딩시킨다.First, a plurality of substrates W are loaded on the
그런 다음, 복수의 기판(W)이 로딩된 기판 지지부(120)를 소정 방향으로 회전시킨다.Then, the
이어서, 제 1 가스 분사 모듈(330a)에 제 1 가스를 공급하여 상기 제 1 가스 분사 영역에 제 1 가스(G1)를 하향 분사하고, 이와 동시에, 제 3 가스 분사 모듈(130c)에 제 2 가스 및 플라즈마 전원을 공급하여 제 3 가스 분사 영역에 플라즈마화된 제 2 가스(PG2)를 하향 분사한다. 이때, 상기 제 1 가스(G1) 및 플라즈마화된 제 2 가스(PG2)는 기판 지지부(120)가 소정 방향으로 1 회전하는 공정 싸이클 주기에 상관없이 지속적으로 분사된다.Subsequently, a first gas is supplied to the first
상기 제 1 가스(G1) 및 플라즈마화된 제 2 가스(PG2) 각각의 동시 분사와 동시에, 제 2 및 제 4 가스 분사 모듈(330b, 330d) 각각에 제 3 가스를 공급하여 제 2 및 제 4 가스 분사 영역 각각에 플라즈마화되지 않은 제 3 가스(G3)를 지속적으로 하향 분사한다. 이때, 제 3 가스(G3)는 상기 공정 싸이클 주기에 상관없이 지속적으로 분사된다.Simultaneously with the simultaneous injection of the first gas (G1) and the plasmaized second gas (PG2), a third gas is supplied to each of the second and fourth gas injection modules (330b, 330d) The third gas (G3) which is not plasmaized is continuously injected downward into each of the gas injection regions. At this time, the third gas G3 is continuously injected regardless of the process cycle period.
이에 따라, 기판 지지부(120) 상에 안착된 복수의 기판(W) 각각은 기판 지지부(120)의 회전에 따라 상기 제 1 내지 제 4 가스 분사 영역을 통과하게 되고, 이에 따라, 복수의 기판(W) 각각 상에는 제 1 내지 제 4 가스 분사 모듈(330a, 330b, 130c, 330d) 각각으로부터 공간적으로 분리되어 분사되는 제 1 가스(G1)와 플라즈마화된 제 2 가스(PG2)의 상호 반응에 의해 소정의 박막 물질이 증착되게 된다. 이때, 상기 제 3 가스(G3)는 제 1 가스(G1)와 플라즈마화된 제 2 가스(PG2)가 기판(W) 상으로 분사되는 도중에 혼합되어 반응하는 것을 방지하여 제 1 가스(G1)와 플라즈마화된 제 2 가스(PG2)가 기판(W)의 상면에 분사된 후 상호 혼합되어 반응되도록 한다.Each of the plurality of substrates W mounted on the
한편, 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 이용한 기판 처리 방법은 도 4b, 도 5a 내지 도 5d, 도 7에 도시된 동작 순서에 따라 제 1 내지 제 4 가스 분사 모듈(330a, 330b, 130c, 330d) 각각을 동작시킴으로써 전술한 제 1 및 제 3 가스(G1, G3)와 플라즈마화된 제 2 가스(PG2)를 공간적으로 분리하여 제 1 내지 제 4 가스 분사 영역에 분사할 수도 있다.The substrate processing method using the substrate processing apparatus according to the fourth embodiment of the present invention is similar to the first to fourth
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
115: 챔버 리드
117: 펌핑 관
120: 기판 지지부
130: 가스 분사부
130a: 제 1 가스 분사 모듈
130b: 제 2 가스 분사 모듈
130c: 제 3 가스 분사 모듈
130d: 제 4 가스 분사 모듈
210: 접지 프레임
220: 접지 격벽 부재
230: 절연 부재
240: 플라즈마 전극 부재
1000: 제 1 디스크
2000: 제 2 디스크
2100: 제 1 지지부
5000: 프레임
5100: 수용부
5200: 통공
6000: 베어링
8200: 제 1 디스크지지부110: Process chamber
115: chamber lead
117: pumping pipe
120:
130:
130a: a first gas injection module
130b: second gas injection module
130c: third gas injection module
130d: fourth gas injection module
210: ground frame
220: grounding partition wall member
230: Insulation member
240: Plasma electrode member
1000: first disk
2000: second disk
2100: first support portion
5000: Frame
5100:
5200: Through hole
6000: Bearings
8200: first disk support
Claims (13)
복수의 기판을 지지하도록 상기 공정 챔버에 설치되어 소정 방향으로 회전하는 기판 지지부;
상기 기판 지지부에 대향되도록 상기 공정 챔버의 상부를 덮는 챔버 리드;
상기 챔버 리드에 설치되어 서로 상이한 제 1 및 제 2 가스를 공간적으로 분리하여 상기 복수의 기판으로 분사하는 가스 분사부; 및
상기 기판 지지부는 자전 가능하도록 구비되는 제 1 디스크를 포함하고, 상기 제 1 디스크에 배치되고, 상면에 상기 기판이 안착되며, 상기 제 1 디스크가 자전함에 따라 자전 및 상기 제 1 디스크의 중심을 축으로 공전하는 적어도 하나의 제 2 디스크를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.A process chamber;
A substrate support installed in the process chamber to support a plurality of substrates and rotated in a predetermined direction;
A chamber lid that covers the top of the process chamber to face the substrate support;
A gas spraying unit installed in the chamber lid and spatially separating the first and second gases from each other and spraying the first and second gases onto the plurality of substrates; And
Wherein the substrate support comprises a first disk that is rotatable and is disposed on the first disk, the substrate is seated on an upper surface, and the first disk rotates as the first disk rotates, And at least one second disk that revolves around the second disk.
상기 가스 분사부는,
상기 챔버 리드에 설치되고, 복수의 접지 전극 부재 사이에 마련되는 가스 분사 공간에 공급되는 상기 제 1 가스를 분사하는 제 1 가스 분사 모듈; 및
상기 제 1 가스 분사 모듈과 이격되도록 상기 챔버 리드에 설치되고, 복수의 접지 전극 부재 사이에 마련되는 가스 분사 공간에 공급되는 상기 제 2 가스를 분사하는 제 2 가스 분사 모듈을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.The method according to claim 1,
The gas-
A first gas injection module disposed in the chamber lid and configured to inject the first gas supplied to the gas injection space provided between the plurality of ground electrode members; And
And a second gas injection module disposed in the chamber lead to be spaced apart from the first gas injection module and injecting the second gas supplied to the gas injection space provided between the plurality of ground electrode members .
상기 제 1 및 제 2 가스 분사 모듈 중 적어도 하나의 가스 분사 모듈은 접지 전극 부재들 사이에 배치되어 가스 분사 공간에 플라즈마를 형성하는 플라즈마 전극 부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치3. The method of claim 2,
Wherein at least one gas injection module among the first and second gas injection modules includes a plasma electrode member disposed between the ground electrode members to form a plasma in the gas injection space.
복수의 기판을 지지하도록 상기 공정 챔버에 설치되어 소정 방향으로 회전하는 기판 지지부;
상기 기판 지지부에 대향되도록 상기 공정 챔버의 상부를 덮는 챔버 리드; 및
상기 기판 지지부는 자전 가능하도록 구비되는 제 1 디스크를 포함하고, 상기 제 1 디스크에 배치되며, 상면에 기판이 안착되고, 상기 제 1 디스크가 자전함에 따라 자전 및 상기 제 1 디스크의 중심을 축으로 공전하는 적어도 하나의 제 2 디스크를 포함하고,
상기 기판 지지부 상의 제 1 가스 분사 영역에 중첩되도록 상기 챔버 리드에 설치되어 상기 제 1 가스 분사 영역에 제 1 가스를 분사하는 제 1 가스 분사 모듈, 및 상기 제 1 가스 분사 영역과 공간적으로 분리되는 제 2 가스 분사 영역에 중첩되도록 상기 챔버 리드에 설치되어 상기 제 2 가스 분사 영역에 제 2 가스를 분사하는 제 2 가스 분사 모듈을 포함하여 이루어지는 가스 분사부를 포함하고,
상기 제 2 가스 분사 모듈은 복수의 접지 전극 부재와 교대로 배치된 플라즈마 전극 부재에 공급되는 플라즈마 전원에 따라 상기 제 2 가스를 플라즈마화하여 분사하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.A process chamber;
A substrate support installed in the process chamber to support a plurality of substrates and rotated in a predetermined direction;
A chamber lid that covers the top of the process chamber to face the substrate support; And
Wherein the substrate support comprises a first disk rotatably disposed on the first disk, the substrate being seated on an upper surface thereof, the first support being rotatable as the first disk rotates and the axis of the first disk as an axis And at least one second disk revolving,
A first gas injection module installed in the chamber lid so as to overlap the first gas injection area on the substrate support part and injecting a first gas into the first gas injection area, And a second gas injection module installed in the chamber lid so as to overlap the second gas injection area and inject a second gas into the second gas injection area,
Wherein the second gas injection module plasters and injects the second gas according to a plasma power source supplied to the plasma electrode member alternately arranged with the plurality of ground electrode members.
상기 제 1 가스 분사 모듈은 복수의 접지 전극 부재 사이에 공급되는 상기 제 1 가스를 그대로 분사하거나, 상기 복수의 접지 전극 부재와 교대로 배치된 플라즈마 전극 부재에 공급되는 플라즈마 전원에 따라 상기 제 1 가스를 플라즈마화하여 분사하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.5. The method of claim 4,
Wherein the first gas injection module injects the first gas supplied between the plurality of ground electrode members as it is or the first gas injection module according to the plasma power supplied to the plasma electrode member alternately arranged with the plurality of ground electrode members, Is injected into the plasma.
상기 제 1 및 제 2 가스 분사 모듈 각각은 복수로 구성되고, 상기 복수의 제 2 가스 분사 모듈 각각은 복수의 제 1 가스 분사 모듈과 교대로 배치된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.6. The method of claim 5,
Wherein each of the first and second gas injection modules is composed of a plurality of gas injection modules, and each of the plurality of second gas injection modules is arranged alternately with the plurality of first gas injection modules.
상기 가스 분사부는 상기 제 1 및 제 2 가스 분사 모듈 사이에 배치되도록 상기 챔버 리드에 설치되어 제 3 가스를 상기 복수의 기판으로 분사하는 제 3 및 제 4 가스 분사 모듈을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
The gas injection unit may further include third and fourth gas injection modules installed in the chamber lid so as to be disposed between the first and second gas injection modules and injecting a third gas into the plurality of substrates. .
복수의 기판을 지지하도록 상기 공정 챔버에 설치되어 소정 방향으로 회전하는 기판 지지부;
상기 기판 지지부에 대향되도록 상기 공정 챔버의 상부를 덮는 챔버 리드; 및
복수의 접지 전극 부재 사이에 마련된 가스 분사 공간을 포함하도록 형성되어 상기 챔버 리드에 일정한 간격으로 설치된 복수의 가스 분사 모듈을 포함하여 이루어지는 가스 분사부를 포함하고,
상기 복수의 가스 분사 모듈 중 적어도 하나는 상기 접지 전극 부재와 교대로 배치된 플라즈마 전극 부재에 인가되는 플라즈마 전원에 따라 상기 가스 분사 공간에 플라즈마를 형성하며;
상기 기판 지지부는 자전 가능하도록 구비되는 제 1 디스크를 포함하고, 상기 제 1 디스크에 배치되고, 상면에 상기 기판이 안착되며, 상기 제 1 디스크가 자전함에 따라 자전 및 상기 제 1 디스크의 중심을 축으로 공전하는 적어도 하나의 제 2 디스크를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.A process chamber;
A substrate support installed in the process chamber to support a plurality of substrates and rotated in a predetermined direction;
A chamber lid that covers the top of the process chamber to face the substrate support; And
And a plurality of gas injection modules formed so as to include a gas injection space provided between the plurality of ground electrode members and provided at regular intervals in the chamber lid,
At least one of the plurality of gas injection modules forms a plasma in the gas injection space in accordance with a plasma power source applied to a plasma electrode member disposed alternately with the ground electrode member;
Wherein the substrate support comprises a first disk that is rotatable and is disposed on the first disk, the substrate is seated on an upper surface, and the first disk rotates as the first disk rotates, And at least one second disk that revolves around the second disk.
상기 디스크 및 상기 서셉터와 각각 접촉하도록 배치되는 베어링; 및
상기 디스크를 수용하는 수용부가 구비되는 프레임을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.The method according to claim 1 or 4,
A bearing disposed in contact with the disk and the susceptor, respectively; And
Further comprising a frame having a receiving portion for receiving the disk.
상기 수용부의 중심부에 형성되는 통공에 삽입되고, 상기 디스크를 자전시키는 샤프트와, 하측에서 상기 샤프트 상단과 결합하고 상측에서 상기 디스크와 결합하는 디스크지지부가 구비되는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.10. The method of claim 9,
A shaft inserted into a through hole formed at a central portion of the accommodating portion to rotate the disk and a disk supporting portion engaged with the upper end of the shaft at the lower side and engaged with the disk at the upper side.
상기 복수의 기판들이 안착된 기판 지지부를 회전시켜 제 1 디스크가 중심축을 기준으로 회전함에 따라서 제 2 디스크가 자전 및 공전하는 단계(B); 및
상기 기판 지지부에 대향되도록 상기 공정 챔버의 상부를 덮는 챔버 리드에 일정한 간격으로 배치된 제 1 및 제 2 가스 분사 모듈 각각을 통해 서로 상이한 제 1 및 제 2 가스를 공간적으로 분리하여 상기 복수의 기판으로 분사하는 단계(C)를 포함하여 이루어지고,
상기 단계(C)에서,
상기 제 1 가스 분사 모듈은 복수의 접지 전극 부재 사이의 가스 분사 공간에 공급되는 상기 제 1 가스를 상기 복수의 기판으로 분사하고,
상기 제 2 가스 분사 모듈은 복수의 접지 전극 부재 사이의 가스 분사 공간에 공급되는 상기 제 2 가스를 상기 제 1 가스와 공간적으로 분리되도록 상기 복수의 기판으로 분사하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.(A) placing a plurality of substrates at regular intervals on a substrate support disposed in a process chamber;
(B) rotating and revolving the second disk as the first disk rotates about the central axis by rotating the substrate support on which the plurality of substrates are mounted; And
The first and second gas spatially separated from each other through the first and second gas injection modules disposed at regular intervals in the chamber lid that covers the upper portion of the process chamber so as to face the substrate supporting portion, (C) of spraying,
In the step (C)
Wherein the first gas injection module injects the first gas supplied to the gas injection space between the plurality of ground electrode members into the plurality of substrates,
Wherein the second gas injection module injects the second gas supplied to the gas injection space between the plurality of ground electrode members into the plurality of substrates so as to be spatially separated from the first gas.
상기 단계(C)는 상기 제 1 가스 분사 모듈을 통해 상기 제 1 가스를 분사하는 제 1 가스 분사 단계와 상기 제 2 가스 분사 모듈을 통해 상기 제 2 가스를 분사하는 제 2 가스 분사 단계를 동시에 수행하거나 순차적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.12. The method of claim 11,
Wherein the step (C) includes simultaneously performing a first gas injection step for injecting the first gas through the first gas injection module and a second gas injection step for injecting the second gas through the second gas injection module Or sequentially.
상기 제 1 가스 분사 단계는 상기 제 1 가스 분사 모듈의 가스 분사 공간에 플라즈마를 형성해 상기 플라즈마에 의해 플라즈마화된 제 1 가스를 상기 복수의 기판으로 분사하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.13. The method of claim 12,
Wherein the first gas injection step forms a plasma in the gas injection space of the first gas injection module, and injects the first gas, which is plasmaized by the plasma, onto the plurality of substrates.
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