KR20170089152A - Gas feeding apparatus for depositing thin film and control method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 박막 증착용 가스공급장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 액상 소스 물질(precursor)의 사용량을 낮출 수 있는 박막 증착용 가스공급장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a thin film deposition gas supply apparatus and a control method thereof, and more particularly to a thin film deposition gas supply apparatus and a control method thereof capable of reducing the amount of a liquid source precursor used.
박막 증착용 가스공급장치란 기판에 박막을 증착하여 반도체 소자를 제조하는 장치이며, 이러한 박막 증착용 가스공급장치의 일 예로서 ALD(Atomic layer deposition) 박막 증착용 가스공급장치가 소개된 바 있다.The thin film deposition gas supply device is a device for manufacturing a semiconductor device by depositing a thin film on a substrate. As an example of such thin film deposition gas supply device, an ALD (Atomic layer deposition) thin film deposition gas supply device has been introduced.
ALD 박막 증착용 가스공급장치는 복잡한 형상의 3차원 구조에서도 뛰어난 균일도를 가지는 나노 두께의 박막이 증착이 가능하기 때문에 나노급 반도체 소자 제조의 필수적인 증착기술로 주목받고 있다. 특히, ALD 박막 증착용 가스공급장치는 증착과정에서 원료 공급 단계에 원료의 공급이 충분하다면 박막의 성장 속도는 원료 공급 주기의 횟수에 비례하기 때문에 박막의 두께를 수Å 단위로 정밀하게 제어할 수 있다. 따라서, ALD 박막 증착용 가스공급장치는 단차피복성(step coverage)이 우수하여 복잡한 3차원 구조도 균일하게 증착 가능하고, 박막의 두께와 조성을 정밀하게 조정 가능하며, 불순물이 적고 결함(defect)이 없는 양질의 박막 제조가 가능할 뿐만 아니라, 대면적을 균일한 속도로 증착할 수 있는 장점을 갖는다.The ALD thin film deposition gas supply system has attracted attention as an indispensable deposition technique for manufacturing nano-scale semiconductor devices because nano-thickness thin films having excellent uniformity can be deposited even in a complex three-dimensional structure. In particular, if the supply of raw materials to the raw material supply stage is sufficient during the deposition process, the growth rate of the thin film is proportional to the number of raw material supply cycles, so that the thickness of the thin film can be precisely controlled in several angstroms have. Therefore, the ALD thin film deposition gas supply device is excellent in step coverage so that a complicated three-dimensional structure can be uniformly deposited, the thickness and composition of the thin film can be precisely adjusted, the amount of impurities is small, It is possible to manufacture a thin film having a good quality without any limitation, and it has an advantage that a large area can be deposited at a uniform rate.
일반적으로 ALD 박막 증착용 가스공급장치는, 증착공정이 수행되는 반응용기와, 반응용기로 소스가스(증착 가스)를 공급하는 소스가스 공급부와, 반응용기로 반응가스를 공급하는 반응가스 공급부와, 소스가스 또는 반응가스를 퍼지하기 위한 퍼지 가스를 공급하는 퍼지 가스 공급부로 구성된다. 이러한 구조에 의하여, 소스가스와 반응가스를 교호적으로 피딩 및 퍼지함으로써 기판상에 원자층 단위로 박막을 증착하게 된다.Generally, the ALD thin film deposition gas supply apparatus includes a reaction vessel in which a deposition process is performed, a source gas supply unit for supplying a source gas (deposition gas) to the reaction vessel, a reaction gas supply unit for supplying a reaction gas to the reaction vessel, And a purge gas supply unit for supplying a source gas or a purge gas for purifying the reaction gas. By such a structure, a thin film is deposited on an atomic layer basis on the substrate by alternately feeding and purging the source gas and the reaction gas.
도 1 및 도 2는 기존 박막 증착용 가스공급장치를 도시한 도면이다.1 and 2 are views showing a conventional thin film deposition gas supply apparatus.
도 1 및 도 2를 참조하면, 기존 ALD 박막 증착용 가스공급장치의 소스가스 공급부는, 액상 소스 물질이 저장된 캐니스터(10), 상기 캐니스터(10)에 캐리어가스를 공급하는 캐리어가스 공급라인(32), 및 상기 액상 소스 물질과 상기 캐리어가스가 혼합된 소스가스를 캐니스터(10)로부터 반응용기(20)로 공급하는 소스가스 공급라인(34)을 포함한다.1 and 2, the source gas supply unit of the conventional ALD thin film deposition gas supply apparatus includes a
한편, ALD 박막 증착용 가스공급장치에서 박막이 균일한 두께로 증착되기 위해서는 소스가스가 공급되는 동안 소스가스의 공급량이 일정하게 유지될 수 있어야 한다. 그러나 소스가스를 공급하는 MFC(Mass Flow Controller)를 온/오프(ON/OFF) 제어하면 유량 헌팅(hunting)이 발생되어 소스가스가 공급되는 동안 소스가스의 공급량이 일정하게 유지되기 어려운 문제점이 있다.In order to deposit the thin film uniformly in the ALD thin film deposition gas supply apparatus, the supply amount of the source gas must be maintained constant while the source gas is supplied. However, when on / off control of an MFC (mass flow controller) for supplying a source gas occurs, flow hunting occurs, and the supply amount of the source gas during the supply of the source gas is difficult to keep constant .
이에 기존에는 도 2와 같이, 플라즈마 공정 및 퍼지 공정이 수행되는 동안에도 소스가스를 공급하는 MFC를 계속 온(ON) 상태로 제어하고, 소스가스는 바이패스관(36)을 통해 바이패스되다가, 소스가스 피딩 공정에서 다시 반응용기(20)로 공급될 수 있게 함으로써 MFC의 온/오프에 따른 유량 헌팅을 방지할 수 있도록 하였다.2, the MFC that supplies the source gas is controlled to be in the ON state while the plasma process and the purge process are performed, the source gas is bypassed through the
그러나, 기존에는 소스가스가 사용되지 않는 플라즈마 공정 및 퍼지 공정에서도 소스가스가 바이패스되며 계속 소모되어야 하기 때문에, 불가피하게 소스가스의 사용량이 증가하고 이에 따라 원가가 증가하는 문제점이 있다. 특히, 기존에는 고가의 액상 소스 물질의 사용량이 증가하는 문제점이 있다.However, since the source gas is bypassed and consumed continuously in the plasma process and the purge process in which the source gas is not used, there is a problem that the amount of the source gas is inevitably increased and thus the cost is increased. Particularly, there is a problem that the amount of expensive liquid source material used increases.
이를 위해, 최근에는 소스가스의 사용량을 낮출 수 있으며, 원가를 절감하기 위한 다양한 검토가 이루어지고 있으나, 아직 미흡하여 이에 대한 개발이 요구되고 있다.To this end, in recent years, the use of source gas can be lowered, and various studies have been conducted to reduce the cost, but the development is still required.
본 발명은 액상 소스 물질(precursor)의 사용량을 낮출 수 있으며, 원가를 절감할 수 있는 박막 증착용 가스공급장치 및 그 제어방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a thin film deposition gas supply device and a control method thereof that can reduce the amount of a liquid source precursor used and reduce a cost.
특히, 본 발명은 소스가스가 사용되지 않는 플라즈마 및 퍼지 공정중에는 소스가스를 구성하는 물질 중 캐리어가스만이 바이패스될 수 있게 하여 액상 소스 물질의 사용량을 낮출 수 있는 박막 증착용 가스공급장치 및 그 제어방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.Particularly, the present invention relates to a thin film deposition gas supply device capable of reducing the amount of a liquid source material by allowing only a carrier gas among materials constituting a source gas to be bypassed during a plasma and purge process in which a source gas is not used, And to provide a control method.
또한, 본 발명은 소스가스 공급량을 일정하게 유지할 수 있으며, 안정성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 박막 증착용 가스공급장치 및 그 제어방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a thin film deposition gas supply apparatus and a control method thereof capable of maintaining the supply amount of the source gas constant and improving stability and reliability.
상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 증착 챔버에서 박막 증착 공정이 수행되는 박막 증착용 가스공급장치는, 액상 소스 물질이 저장되는 캐니스터와; 캐니스터에 캐리어가스를 공급하는 캐리어가스 공급라인과; 증착 챔버에 반응가스를 공급하는 반응가스 공급라인과 독립적으로 분리되어 제공되며, 액상 소스 물질과 캐리어가스를 포함하는 소스가스를 캐니스터로부터 증착 챔버로 공급하는 소스가스 공급라인과; 캐리어가스 공급라인을 따라 캐니스터로 공급되는 캐리어가스를 선택적으로 바이패스시키는 캐리어가스 바이패스라인을; 포함하며, 캐리어가스를 선택적으로 바이패스시켜 액상 소스 물질의 사용량을 줄일 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a thin film deposition gas supply apparatus for depositing a thin film deposition gas in a deposition chamber, the apparatus comprising: a canister in which a liquid source material is stored; A carrier gas supply line for supplying a carrier gas to the canister; A source gas supply line provided separately from a reaction gas supply line for supplying a reaction gas to the deposition chamber, the source gas supply line supplying a source gas including a liquid source material and a carrier gas from the canister to the deposition chamber; A carrier gas bypass line selectively bypassing a carrier gas supplied to the canister along the carrier gas supply line; And can selectively reduce the amount of the liquid source material by bypassing the carrier gas.
특히, 기존에는 소스가스가 사용되지 않는 반응가스 공급단계 및 퍼지가스 공급단계에서도 소스가스가 바이패스되며 계속 소모되어야 하기 때문에, 불가피하게 소스가스의 사용량이 증가하고 이에 따라 원가가 증가하는 문제점이 있다. 하지만, 본 발명에서는 소스가스가 사용되지 않는 반응가스 공급단계 및 퍼지가스 공급단계 중에는 소스가스를 구성하는 물질 중 캐리어가스만이 바이패스될 수 있게 함으로써, 액상 소스 물질의 사용량을 현저하게 낮출 수 있으며, 제조 원가를 절감할 수 있다.Particularly, since the source gas is bypassed and consumed continuously even in the reactive gas supplying step and the purge gas supplying step in which the source gas is not used, there is a problem that the amount of the source gas used inevitably increases and thus the cost increases . However, in the present invention, only the carrier gas among the materials constituting the source gas can be bypassed during the reactive gas supplying step and the purge gas supplying step in which the source gas is not used, so that the amount of the liquid source material to be used can be significantly lowered , Manufacturing cost can be reduced.
참고로, 본 발명에서 캐리어가스 바이패스라인을 통해 캐리어가스를 바이패스시킨다 함은, 캐리어가스 공급라인을 따라 공급되는 캐리어가스가 캐니스터로 유입되지 않고 캐리어가스 바이패스라인을 통해 우회되어 외부로 배기되는 것으로 이해될 수 있다.In the present invention, by bypassing the carrier gas through the carrier gas bypass line, the carrier gas supplied along the carrier gas supply line is bypassed through the carrier gas bypass line without being introduced into the canister, . ≪ / RTI >
캐리어가스 공급라인에는 통상의 질량유량제어기(MFC)가 연결될 수 있으며, 질량유량제어기의 제어에 의해 캐리어가스 공급라인을 따라 공급되는 캐리어가스의 공급량이 조절될 수 있다. 아울러, 캐리어가스 공급라인에 연결되는 질량유량제어기(MFC)는, 증착 챔버에 소스가스를 공급하는 소스가스 공급 단계가 수행되는 동안 뿐만 아니라, 소스가스가 사용되지 않는 단계(예를 들어, 반응가스 공급단계 및 퍼지가스 공급단계) 중에도 꺼지지 않고 온(ON) 상태로 제어될 수 있다.A conventional mass flow controller (MFC) may be connected to the carrier gas supply line, and the supply amount of the carrier gas supplied along the carrier gas supply line may be controlled by the control of the mass flow controller. In addition, the mass flow controller (MFC) connected to the carrier gas supply line can be used not only during the source gas supply step of supplying the source gas to the deposition chamber but also during the step where the source gas is not used The supply step and the purge gas supply step) without being turned off.
본 발명에서 소스가스 공급라인과 반응가스 공급라인이 독립적으로 분리된다 함은, 소스가스 공급라인과 반응가스 공급라인이 각각 구조적으로 분리된 별도의 라인으로 제공되는 것으로 이해될 수 있다.In the present invention, it can be understood that the source gas supply line and the reaction gas supply line are independently separated from each other, provided that the source gas supply line and the reaction gas supply line are provided as separate lines structurally separated from each other.
캐리어가스 바이패스라인은 박막의 증착 공정 중 선택적으로 캐리어가스를 바이패스시킬 수 있다. 바람직하게, 캐리어가스 바이패스라인은 박막의 증착 공정 중 증착 챔버로의 소스가스 공급이 중단되는 공정에서만 캐리어가스를 바이패스시킬 수 있다.The carrier gas bypass line can selectively bypass the carrier gas during the thin film deposition process. Preferably, the carrier gas bypass line can bypass the carrier gas only during the process of stopping the source gas supply to the deposition chamber during the thin film deposition process.
여기서, 박막의 증착 공정 중 증착 챔버로의 소스가스 공급이 중단되는 공정이라 함은, 증착 챔버로부터 퍼지가 수행되는 퍼지 공정 및 증착 챔버의 내부에 플라즈마가 발생되는 플라즈마 공정을 모두 포함하는 것으로 이해될 수 있다.Here, the step of stopping the supply of the source gas to the deposition chamber during the deposition process of the thin film is understood to include both the purge process in which purging is performed from the deposition chamber and the plasma process in which plasma is generated inside the deposition chamber .
일 예로, 캐리어가스 공급라인에는 제1밸브가 제공될 수 있고, 소스가스 공급라인에는 적어도 하나 이상의 제2밸브가 제공될 수 있으며, 캐리어가스 바이패스라인에는 제3밸브가 제공될 수 있다. 아울러, 캐리어가스 바이패스라인은 캐리어가스 공급라인에 캐리어가스를 공급하는 캐리어가스 공급부와 제1밸브의 사이에 연결될 수 있고, 캐리어가스 바이패스라인을 따라 캐리어가스가 바이패스되는 동안에는, 제3밸브가 개방되고, 제1밸브 및 제2밸브는 차단될 수 있다.In one example, the carrier gas supply line may be provided with a first valve, the source gas supply line may be provided with at least one second valve, and the carrier gas bypass line may be provided with a third valve. In addition, the carrier gas bypass line can be connected between the first valve and the carrier gas supply portion that supplies the carrier gas to the carrier gas supply line, and while the carrier gas is bypassed along the carrier gas bypass line, And the first valve and the second valve can be shut off.
또한, 캐리어가스 바이패스라인은 배기라인에 연결될 수 있으며, 캐리어가스 바이패스라인으로 바이패스되는 캐리어가스는 배기라인을 통해 배기될 수 있다.Further, the carrier gas bypass line may be connected to the exhaust line, and the carrier gas bypassed to the carrier gas bypass line may be exhausted through the exhaust line.
또한, 소스가스 공급라인에는 소스가스 공급라인을 따라 증착 챔버로 공급되는 소스가스를 선택적으로 바이패스시키는 소스가스 바이패스라인이 연결될 수 있다. 바람직하게, 소스가스 바이패스라인을 통한 소스가스의 바이패스는 증착 챔버의 퍼지 공정이 진행되는 동안 동시에 수행될 수 있다. 물론, 경우에 따라서는 플라즈마 공정 및 퍼지 공정이 완료된 후, 소스가스 바이패스라인을 통해 소스가스를 바이패스시키는 것도 가능하다. 아울러, 소스가스 바이패스라인에는 제4밸브가 제공될 수 있으며, 캐리어가스 바이패스라인을 따라 캐리어가스가 바이패스되는 동안에는 제4밸브가 차단될 수 있다.The source gas supply line may be connected to a source gas bypass line for selectively bypassing the source gas supplied to the deposition chamber along the source gas supply line. Preferably, bypassing of the source gas through the source gas bypass line may be performed simultaneously during the purging process of the deposition chamber. Of course, it is also possible in some cases to bypass the source gas through the source gas bypass line after the plasma process and the purge process are completed. In addition, the source gas bypass line may be provided with a fourth valve, and the fourth valve may be shut off while the carrier gas is bypassed along the carrier gas bypass line.
본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따르면, 액상 소스 물질이 저장되는 캐니스터와, 상기 캐니스터에 캐리어가스를 공급하는 캐리어가스 공급라인과, 증착 챔버에 반응가스를 공급하는 반응가스 공급라인과 독립적으로 분리되어 제공되며 액상 소스 물질과 캐리어가스를 포함하는 소스가스를 캐니스터로부터 증착 챔버로 공급하는 소스가스 공급라인과, 상기 캐리어가스 공급라인을 따라 캐니스터로 공급되는 캐리어가스를 선택적으로 바이패스시키는 캐리어가스 바이패스라인을 포함하는 박막 증착용 가스공급장치의 제어방법은, 기판의 증착 공정을 위하여 증착 챔버로 액상 소스 물질과 캐리어 가스를 포함하는 소스가스를 소스가스 공급 라인을 통해 공급하는 소스가스 공급단계와; 증착 챔버로 소스가스의 공급이 중단되는 경우, 캐리어 가스를 캐리어가스 바이패스라인을 따라 선택적으로 바이패스 시키는 캐리어가스 바이패스 단계를; 포함하며, 캐리어가스를 선택적으로 바이패스시켜 액상 소스 물질의 사용량을 줄일 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: a canister in which a liquid source material is stored; a carrier gas supply line for supplying a carrier gas to the canister; and a reaction gas supply line for supplying a reaction gas to the deposition chamber A source gas supply line for supplying a source gas containing a liquid source material and a carrier gas from the canister to the deposition chamber, a carrier gas bypass line for selectively bypassing the carrier gas supplied to the canister along the carrier gas supply line, A method of controlling a thin film deposition gas supply apparatus including a line includes a source gas supply step of supplying a source gas containing a liquid source material and a carrier gas to a deposition chamber through a source gas supply line for a deposition process of a substrate; A carrier gas bypass step for selectively bypassing the carrier gas along the carrier gas bypass line when the supply of source gas to the deposition chamber is interrupted; And can selectively reduce the amount of the liquid source material by bypassing the carrier gas.
기판의 증착 공정은 요구되는 조건 및 처리 환경에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 일 예로, 기판의 증착 공정은, 증착 챔버로 소스가스 공급 라인을 통해 소스가스를 공급하는 소스가스 공급단계와; 소스가스를 퍼지하기 위해 퍼지가스 공급라인을 통해 증착 챔버로 퍼지가스를 공급하는 제1퍼지가스 공급단계와; 증착 챔버로 반응가스 공급라인을 통해 반응가스를 공급하는 반응가스 공급단계와; 반응가스를 퍼지하기 위해 반응가스 공급라인을 통해 증착 챔버로 퍼지가스를 공급하는 제2퍼지가스 공급단계를; 포함할 수 있다.The deposition process of the substrate can be variously changed depending on the required conditions and the processing environment. In one example, the deposition process of the substrate includes: a source gas supply step of supplying the source gas to the deposition chamber through the source gas supply line; A first purge gas supplying step of supplying a purge gas to the deposition chamber through a purge gas supply line to purge the source gas; A reaction gas supply step of supplying a reaction gas to the deposition chamber through a reaction gas supply line; A second purge gas supplying step of supplying a purge gas to the deposition chamber through a reactive gas supply line to purge the reactive gas; .
캐리어가스 바이패스단계는 증착 챔버로의 소스가스 공급이 중단되는 단계, 예를 들어, 제1퍼지가스 공급단계, 반응가스 공급단계, 및 제2퍼지가스 공급단계 동안 수행될 수 있다.The carrier gas bypass step may be performed during the step of stopping the supply of the source gas to the deposition chamber, for example, during the first purge gas supply step, the reactive gas supply step, and the second purge gas supply step.
또한, 소스가스 공급라인에는 소스가스 공급라인을 따라 증착 챔버로 공급되는 소스가스를 선택적으로 바이패스시키는 소스가스 바이패스라인이 연결될 수 있으며, 제2퍼지가스 공급단계 동안 소스가스 공급라인을 따라 증착 챔버로 공급되는 소스가스를 소스가스 바이패스라인으로 바이패스시키는 소스 바이패스단계를 포함할 수 있다.The source gas supply line may also be connected to a source gas bypass line that selectively bypasses the source gas supplied to the deposition chamber along the source gas supply line and may be deposited along the source gas supply line during the second purge gas supply step And a source bypass step of bypassing the source gas supplied to the chamber to the source gas bypass line.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 액상 소스 물질(precursor)의 사용량을 낮출 수 있으며, 원가를 절감할 수 있다.As described above, according to the present invention, it is possible to reduce the amount of the liquid source precursor used and reduce the cost.
특히, 본 발명에 따르면 소스가스가 사용되지 않는 반응가스 공급단계 및 퍼지가스 공급단계 중에는 소스가스를 구성하는 물질 중 캐리어가스만이 바이패스될 수 있게 함으로써, 액상 소스 물질의 사용량을 현저하게 낮출 수 있으며, 제조 원가를 절감할 수 있다.Particularly, according to the present invention, only the carrier gas among the materials constituting the source gas can be bypassed during the reactive gas supplying step and the purge gas supplying step in which the source gas is not used, thereby significantly reducing the amount of the liquid source material And the manufacturing cost can be reduced.
또한, 본 발명에 따르면 소스가스를 사용하지 않는 공정중에도 소스가스를 공급하는 MFC(Mass Flow Controller)를 온(ON) 상태로 제어함으로써, 유량 헌팅을 방지할 수 있으며, 소스가스 공급 공정 중에 소스가스의 공급량이 일정하게 유지될 수 있게 한다.Further, according to the present invention, the flow hunting can be prevented by controlling the MFC (Mass Flow Controller) that supplies the source gas during the process not using the source gas to the ON state, So that the supply amount of the gas can be maintained constant.
또한, 본 발명에 따르면 박막을 균일하게 형성할 수 있으며, 안정성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.Further, according to the present invention, a thin film can be uniformly formed, and stability and reliability can be improved.
도 1 및 도 2는 기존 박막 증착용 가스공급장치를 도시한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 박막 증착용 가스공급장치를 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 박막 증착용 가스공급장치로서, 증착 챔버에 소스가스가 공급되는 상태를 설명하기 위한 도면,
도 5는 본 발명에 따른 박막 증착용 가스공급장치로서, 캐리어가스가 바이패스되는 상태를 설명하기 위한 도면,
도 6은 본 발명에 따른 박막 증착용 가스공급장치로서, 소스가스가 바이패스되는 상태를 설명하기 위한 도면,
도 7은 본 발명에 따른 박막 증착용 가스공급장치의 제어방법을 설명하기 위한 블록도,
도 8은 본 발명에 따른 박막 증착용 가스공급장치의 제어방법으로서, 증착 공정 시퀀스를 설명하기 위한 타이밍도,
도 9는 캐리어가스의 바이패스 여부에 따른 액상 소스 물질의 소모량을 설명하기 위한 그래프이다.1 and 2 show a conventional thin film deposition gas supply apparatus,
3 is a view for explaining a thin film deposition gas supply apparatus according to the present invention,
FIG. 4 is a view for explaining a state in which a source gas is supplied to a deposition chamber,
FIG. 5 is a view for explaining a state in which a carrier gas is bypassed, as a thin film deposition gas supply device according to the present invention,
6 is a view for explaining a state in which a source gas is bypassed,
FIG. 7 is a block diagram for explaining a control method of the thin film deposition gas supply apparatus according to the present invention. FIG.
FIG. 8 is a timing chart for explaining a deposition process sequence, which is a control method of the thin film deposition gas supply device according to the present invention,
9 is a graph for explaining the consumption amount of the liquid source material depending on whether or not the carrier gas is bypassed.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 이러한 규칙하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments. For reference, the same numbers in this description refer to substantially the same elements and can be described with reference to the contents described in the other drawings under these rules, and the contents which are judged to be obvious to the person skilled in the art or repeated can be omitted.
도 3은 본 발명에 따른 박막 증착용 가스공급장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 박막 증착용 가스공급장치로서, 증착 챔버에 소스가스가 공급되는 상태를 설명하기 위한 도면이다. 또한, 도 5는 본 발명에 따른 박막 증착용 가스공급장치로서, 캐리어가스가 바이패스되는 상태를 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 박막 증착용 가스공급장치로서, 소스가스가 바이패스되는 상태를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 3 is a view for explaining a thin film deposition gas supply apparatus according to the present invention, and FIG. 4 is a view for explaining a state in which a source gas is supplied to a deposition chamber, . 5 is a view for explaining a state in which a carrier gas is bypassed as a thin film deposition gas supply device according to the present invention, and FIG. 6 is a device for supplying a thin film deposition gas according to the present invention, Fig. 7 is a view for explaining a state where a pass is performed.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 박막 증착용 가스공급장치는 캐니스터(100), 캐리어가스 공급라인(310), 소스가스 공급라인(320) 및 캐리어가스 바이패스라인(330)을 포함한다.As shown in these drawings, the thin film deposition gas supply apparatus according to the present invention includes a
상기 캐니스터(100)에는 액상의 액상 소스 물질(precusor)이 저장되며, 후술할 캐리어가스 공급라인(310)으로부터 공급되는 캐리어가스가 캐니스터(100)에서 버블링(bubbling)됨에 따라 액상 소스 물질과 캐리어가스가 혼합된 소스가스가 형성될 수 있다.The
상기 캐니스터(100)는 내부에 수용 공간을 갖는 소정의 통 형상으로 제공될 수 있으며, 캐니스터(100)의 형상 및 구조는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 적절히 변경될 수 있다.The
참고로, 상기 액상의 액상 소스 물질은 증착되는 박막의 종류 및 특성에 따라 다양하게 변경될 수 있으며, 액상 소스 물질의 종류 및 특성에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.For reference, the liquid-phase source material may be variously changed depending on the type and characteristics of the deposited thin film, and the present invention is not limited or limited by the kind and characteristics of the liquid source material.
상기 캐리어가스 공급라인(310)은 캐니스터(100)에 연결되어 캐니스터(100)의 내부 공간으로 캐리어가스를 공급하도록 구성되며, 상기 캐리어가스 공급라인(310)으로서는 통상의 배관이 사용될 수 있다.The carrier
상기 캐리어가스로서는 요구되는 조건에 따라 다양한 가스가 사용될 수 있으며, 캐리어가스의 종류 및 특성에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 상기 캐리어가스로서는 통상의 불활성 가스가 사용될 수 있다. 경우에 따라서는 여타 다른 가스를 캐리어가스로 사용하는 것도 가능하다.As the carrier gas, various gases may be used depending on the required conditions, and the present invention is not limited or limited by the kind and characteristics of the carrier gas. For example, as the carrier gas, a usual inert gas may be used. In some cases, it is also possible to use other gases as the carrier gas.
상기 캐리어가스 공급라인(310)에는 통상의 질량유량제어기(MFC)가 연결될 수 있으며, 질량유량제어기의 제어에 의해 캐리어가스 공급라인(310)을 따라 공급되는 캐리어가스의 공급량이 조절될 수 있다.A conventional mass flow controller (MFC) may be connected to the carrier
참고로, 상기 캐리어가스 공급라인(310)에 연결되는 질량유량제어기(MFC)는, 증착 챔버(200)에 소스가스를 공급하는 소스가스 공급 공정이 수행되는 동안 뿐만 아니라, 소스가스가 사용되지 않는 공정(예를 들어, 플라즈마 공정 및 퍼지 공정) 중에도 온(ON) 상태로 제어될 수 있다. 따라서, 소스가스가 증착 챔버(200)로 공급되는 동안에는 소스가스의 유량 헌팅(hunting) 없이 소스가스의 공급량이 일정하게 유지될 수 있다.The mass flow controller (MFC) connected to the carrier
상기 소스가스 공급라인(320)은 증착 챔버(200)에 반응가스를 공급하는 반응가스 공급라인과 독립적으로 분리되어 제공되며, 상기 액상 소스 물질과 캐리어가스가 혼합된 소스가스를 캐니스터(100)로부터 증착 챔버(200)로 공급하기 위해 제공된다.The source
상기 소스가스 공급라인(320)으로서는 통상의 배관이 사용될 수 있으며, 소스가스 공급라인(320)의 종류 및 특성은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다.As the source
참고로, 본 발명에서 소스가스 공급라인(320)과 반응가스 공급라인이 독립적으로 분리된다 함은, 소스가스 공급라인(320)과 반응가스 공급라인이 각각 구조적으로 분리된 별도의 라인으로 제공되는 것으로 이해될 수 있다. 따라서, 상기 소스가스 공급라인(320)을 통해서는 소스가스만이 공급될 수 있고, 반응가스는 공급될 수 없다. 마찬가지로, 상기 반응가스 공급라인을 통해서는 반응가스만이 공급될 수 있고, 소스가스는 공급될 수 없다.In the present invention, the source
상기 캐리어가스 바이패스라인(330)은 캐리어가스 공급라인(310)을 따라 캐니스터(100)로 공급되는 캐리어가스를 선택적으로 바이패스시키기 위해 제공된다. 바람직하게 캐리어가스 바이패스라인(330)은 반응가스 공급라인과 독립적으로 분리되어 제공될 수 있다.The carrier
참고로, 본 발명에서 캐리어가스 바이패스라인(330)을 통해 캐리어가스를 바이패스시킨다 함은, 캐리어가스 공급라인(310)을 따라 유동되는 캐리어가스가 캐니스터(100)로 공급되지 않고 캐리어가스 바이패스라인(330)을 통해 우회되어 외부로 배기되는 것으로 이해될 수 있다.Bypassing the carrier gas through the carrier
상기 캐리어가스 바이패스라인(330)으로서는 전술한 소스가스 공급라인(320) 및 반응가스 공급라인과 동일 또는 유사한 통상의 배관이 사용될 수 있으며, 캐리어가스 바이패스라인(330)의 종류 및 특성에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.As the carrier
상기 캐리어가스 바이패스라인(330)은 박막의 증착 공정 중 선택적으로 캐리어가스를 바이패스시킬 수 있다. 바람직하게, 상기 캐리어가스 바이패스라인(330)은 박막의 증착 공정 중 증착 챔버(200)로의 소스가스 공급이 중단되는 공정에서만 캐리어가스를 바이패스시킬 수 있다.The carrier
여기서, 박막의 증착 공정 중 증착 챔버(200)로의 소스가스 공급이 중단되는 공정이라 함은, 증착 챔버(200)로부터 퍼지가 수행되는 퍼지 공정 및 증착 챔버(200)의 내부에 플라즈마가 발생되는 플라즈마 공정을 모두 포함하는 것으로 이해될 수 있다.Here, the step of stopping the supply of the source gas to the
이와 같이, 본 발명은 소스가스가 사용되지 않는 플라즈마 공정 및 퍼지 공정중에는 소스가스를 구성하는 물질 중 캐리어가스만이 캐리어가스 바이패스라인(330)을 따라 바이패스될 수 있게 함으로써, 액상 소스 물질의 사용량을 현저하게 낮출 수 있다.Thus, the present invention enables only the carrier gas among the materials constituting the source gas to be bypassed along the carrier
보다 구체적으로, 상기 캐리어가스 공급라인(310)에는 제1밸브(410)가 제공될 수 있고, 상기 소스가스 공급라인(320)에는 적어도 하나 이상의 제2밸브(421,422,423)가 제공될 수 있으며, 상기 캐리어가스 바이패스라인(330)에는 제3밸브(430)가 제공될 수 있다. 아울러, 상기 캐리어가스 바이패스라인(330)은 캐리어가스 공급라인(310)에 캐리어가스를 공급하는 캐리어가스 공급부와 제1밸브(410)의 사이에 연결될 수 있고, 상기 캐리어가스 바이패스라인(330)을 따라 캐리어가스가 바이패스되는 동안에는, 상기 제3밸브(430)가 개방되고, 상기 제1밸브(410) 및 제2밸브(421,422,423)는 차단될 수 있다. 일 예로, 상기 제2밸브(421,422,423)는 캐니스터(100)의 출구측에 배치되는 제2-1밸브(421), 상기 증착 챔버(200)의 입구측에 배치되는 제2-2밸브(423), 및 제2-1밸브(421)와 제2-2밸브(422)의 사이에 배치되는 제2-3밸브(422)를 포함할 수 있다. 경우에 따라서는 제2밸브가 4개 이상 또는 3개 미만으로 구성되는 것도 가능하다.More specifically, the carrier
또한, 상기 캐리어가스 바이패스라인(330)은 배기라인(350)에 연결될 수 있으며, 상기 캐리어가스 바이패스라인(330)으로 바이패스되는 캐리어가스는 배기라인(350)을 통해 배기될 수 있다. 바람직하게 상기 배기라인(350)은 증착 챔버(200)에 연결될 수 있으며, 증착 챔버(200)에서 사용된 퍼지 가스 및 캐리어가스 바이패스라인(330)을 통해 바이패스되는 캐리어가스는 배기라인(350)을 공용으로 사용하여 배기될 수 있다.The carrier
또한, 상기 소스가스 공급라인(320)에는 소스가스 공급라인(320)을 따라 증착 챔버(200)로 공급되는 소스가스를 선택적으로 바이패스시키는 소스가스 바이패스라인(340)이 연결될 수 있다.A source
상기 소스가스 바이패스라인(340)은 통상의 배관으로 구성될 수 있으며, 소스가스 바이패스라인(340)의 종류 및 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.The source
상기 소스가스 바이패스라인(340)은 소스가스 공급라인(320) 내의 소스가스 안정화를 이루기 위해 소스가스를 바이패스시킬 수 있다. 즉, 플라즈마 공정 및 퍼지 공정이 진행되는 동안에는 전술한 제1밸브(410) 제2밸브가 차단되기 때문에, 소스가스 공급라인(320) 상에서 각 밸브의 사이에 잔류하는 소스가스의 압력 및 잔류량의 차이가 발생할 수 있다. 따라서, 다음 소스가스 피딩 공정시, 소스가스 공급라인(320)에 잔류하는 소스가스를 곧 바로 증착챔버에 공급할 경우에는 소스가스의 공급량이 일정하게 유지되기 어렵다. 이를 위해, 상기 소스가스 바이패스라인(340)은 소스가스 공급라인(320) 상에 잔류하는 소스가스를 바이패스시켜 라인내 안정화(소스가스의 안정화)를 이룬 상태에서 증착챔버에 소스가스가 공급될 수 있게 한다.The source
바람직하게, 상기 소스가스 바이패스라인(340)을 통한 소스가스의 바이패스는 증착 챔버(200)의 퍼지 공정이 진행되는 동안 동시에 수행될 수 있다. 물론, 경우에 따라서는 플라즈마 공정 및 퍼지 공정이 완료된 후, 소스가스 바이패스라인을 통해 소스가스를 바이패스시키는 것도 가능하지만, 전체 증착 공정에 소요되는 시간을 단축할 수 있도록 퍼지 공정이 진행되는 동안 소스가스를 바이패스시키는 것이 바람직하다.Preferably, the bypassing of the source gas through the source
아울러, 상기 소스가스 바이패스라인(340)에는 제4밸브(440)가 제공될 수 있으며, 상기 캐리어가스 바이패스라인(330)을 따라 캐리어가스가 바이패스되는 동안에는 제4밸브(440)가 차단될 수 있다.In addition, the source
한편, 전술한 제1밸브(410) 내지 제4밸브(440)로서는 통상의 밸브가 사용될 수 있으며, 밸브의 종류 및 특성에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.Meanwhile, as the first to
한편, 도 7은 본 발명에 따른 박막 증착용 가스공급장치의 제어방법을 설명하기 위한 블록도이고, 도 8은 본 발명에 따른 박막 증착용 가스공급장치의 제어방법으로서, 증착 공정 시퀀스를 설명하기 위한 타이밍도이다. 또한, 도 9는 캐리어가스의 바이패스 여부에 따른 액상 소스 물질의 소모량을 설명하기 위한 그래프이다. 아울러, 전술한 구성과 동일 및 동일 상당 부분에 대해서는 동일 또는 동일 상당한 참조 부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.7 is a block diagram for explaining a control method of the thin film deposition gas supply apparatus according to the present invention. FIG. 8 is a control method of the thin film deposition gas supply apparatus according to the present invention, Fig. 9 is a graph for explaining the consumption amount of the liquid source material depending on whether or not the carrier gas is bypassed. In addition, the same or equivalent portions as those in the above-described configuration are denoted by the same or equivalent reference numerals, and a detailed description thereof will be omitted.
도 7 및 도 8을 참조하면, 액상 소스 물질이 저장되는 캐니스터(100)와, 상기 캐니스터(100)에 캐리어가스를 공급하는 캐리어가스 공급라인(310)과, 증착 챔버(200)에 반응가스를 공급하는 반응가스 공급라인과 독립적으로 분리되어 제공되며 액상 소스 물질과 캐리어가스가 혼합된 소스가스를 캐니스터(100)로부터 증착 챔버(200)로 공급하는 소스가스 공급라인(320)과, 상기 캐리어가스 공급라인(310)을 따라 캐니스터(100)로 공급되는 캐리어가스를 선택적으로 바이패스시키는 캐리어가스 바이패스라인(330)을 포함하는 박막 증착용 가스공급장치의 제어방법은, 기판의 증착 공정을 위하여 증착 챔버(200)로 액상 소스 물질과 캐리어 가스를 포함하는 소스가스를 소스가스 공급 라인(320)을 통해 공급하는 소스가스 공급단계(S10)와, 상기 증착 챔버(200)로 소스가스의 공급이 중단되는 경우 캐리어 가스를 캐리어가스 바이패스라인(330)을 따라 선택적으로 바이패스시키는 캐리어가스 바이패스 단계(S20)를 포함한다.7 and 8, a
단계 1:Step 1:
먼저, 기판의 증착 공정을 위하여 증착 챔버(200)로 액상 소스 물질과 캐리어 가스를 포함하는 소스가스를 소스가스 공급 라인(320)을 통해 공급하는 소스가스 공급단계(S10)를 수행한다.First, a source gas supply step (S10) for supplying a source gas including a liquid source material and a carrier gas to a
참고로, 기판의 증착 공정은 요구되는 조건 및 처리 환경에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 일 예로, 상기 기판의 증착 공정은, 상기 증착 챔버(200)로 소스가스 공급 라인(320)을 통해 소스가스를 공급하는 소스가스 공급단계와, 소스가스를 퍼지하기 위해 퍼지가스 공급라인을 통해 증착 챔버(200)로 퍼지가스를 공급하는 제1퍼지가스 공급단계와, 상기 증착 챔버(200)로 반응가스 공급라인을 통해 반응가스를 공급하는 반응가스 공급단계와; 상기 반응가스를 퍼지하기 위해 퍼지가스 공급라인을 통해 상기 증착 챔버(200)로 상기 퍼지가스를 공급하는 제2퍼지가스 공급단계가 하나의 사이클(cycle time)을 이루도록 구성될 수 있다. 아울러, 상기 증착 챔버(200)로 반응가스 공급라인을 통해 반응가스가 공급되는 동안에는 증착 챔버(200)의 내부에 플라즈마가 발생(ON)되거나 플라즈마가 미발생(OFF)되는 것이 모두 가능하며, 증착 챔버(200) 내부에서의 플라즈마 발생(ON) 또는 플라즈마 미발생(OFF) 여부와 관계없이 반응가스가 공급되면 증착 챔버(200) 내부에 배치된 기판에 박막이 증착될 수 있다.For reference, the deposition process of the substrate may be variously changed depending on the required conditions and the processing environment. In one example, the deposition process of the substrate may include a source gas supply step of supplying the source gas to the
단계 2:Step 2:
다음, 상기 증착 챔버(200)로 소스가스 공급이 중단되는 경우, 캐리어가스를 바이패스라인을 따라 선택적으로 바이패스시킨다.(S20)Next, when the supply of the source gas to the
바람직하게 상기 캐리어가스 바이패스단계(S20)는 증착 챔버(200)로의 소스가스 공급이 중단되는 공정, 예를 들어, 제1퍼지가스 공급단계, 반응가스 공급단계, 및 제2퍼지가스 공급단계가 진행되는 동안 수행될 수 있다.Preferably, the carrier gas bypassing step S20 includes a step of stopping the supply of the source gas to the
참고로, 상기 캐리어가스 공급라인(310)에 연결되는 질량유량제어기(MFC)는, 증착 챔버(200)로 소스가스가 공급되는 소스가스 공급단계가 진행되는 동안 뿐만 아니라, 기판의 증착 공정을 위한 단계 중, 소스가스가 사용되지 않는 단계(제1퍼지가스 공급단계, 반응가스 공급단계, 및 제2퍼지가스 공급단계) 중에도 온(ON) 상태로 제어(캐리어가스가 중단없이 연속적으로 공급되는 상태)될 수 있다. 따라서, 소스가스가 증착 챔버(200)로 공급되는 동안에는 소스가스의 유량 헌팅(hunting) 없이 소스가스의 공급량이 일정하게 유지될 수 있다.For reference, the mass flow controller (MFC) connected to the carrier
이와 같이, 상기 캐리어가스 바이패스단계(S20)에서는 소스가스를 구성하는 물질(캐리어가스 및 액상 소스 물질) 중 캐리어가스만이 캐리어가스 바이패스라인(330)을 따라 바이패스될 수 있게 함으로써, 액상 소스 물질의 사용량을 현저하게 낮출 수 있다.(도 5 참조) 즉, 상기 캐리어가스 바이패스단계(S20)에서는 캐리어가스 공급라인(310)을 따라 공급되는 캐리어가스가 캐니스터(100)를 거치지 않고 캐리어가스 바이패스라인(330)을 따라 바이패스될 수 있기 때문에, 소스가스가 사용되지 않는 단계(제1퍼지가스 공급단계, 반응가스 공급단계, 및 제2퍼지가스 공급단계) 중에 불필요하게 액상 소스 물질이 소모되는 것을 방지할 수 있다.As described above, in the carrier gas bypassing step S20, only the carrier gas among the materials (carrier gas and liquid source material) constituting the source gas can be bypassed along the carrier
또한, 상기 소스가스 공급라인(320)에는 소스가스 공급라인(320)을 따라 증착 챔버(200)로 공급되는 소스가스를 선택적으로 바이패스시키는 소스가스 바이패스라인(340)이 연결될 수 있으며, 상기 제2퍼지가스 공급단계 동안 소스가스 공급라인(320)을 따라 증착 챔버(200)로 공급되는 소스가스를 소스가스 바이패스라인(340)으로 바이패스시키는 소스 바이패스단계를 포함할 수 있다.A source
상기 소스 바이패스단계에서는 소스가스 공급라인(320) 상에 잔류하는 소스가스를 소스가스 바이패스라인(340)으로 바이패스시킴으로써, 소스가스 공급라인(320)내 안정화(소스가스의 안정화)가 이루어진 상태에서 다음 박막 증착을 위한 소스가스가 증착챔버에 공급될 수 있게 한다.(도 6 참조) 경우에 따라서는 반응가스 공급단계 및 제2퍼지가스 공급단계가 완료된 후, 소스가스 바이패스단계가 별도로 수행되는 것도 가능하지만, 전체 증착 공정에 소요되는 시간을 단축할 수 있도록 제2퍼지가스 공급단계 동안 소스가스 바이패스단계가 동시에 수행되는 것이 바람직하다.In the source bypass step, stabilization (stabilization of the source gas) is performed in the source
한편, 도 9를 참조하면, 캐리어가스 바이패스라인(330)을 통해 캐리어가스를 바이패스시키면 액상 소스 물질의 사용량이 현저하게 저감되는 것을 확인할 수 있다. 참고로, 도 9에서 "1"번 그래프는 캐리어가스를 바이패스시키지 않는 조건에서의 액상 소스 물질 사용량을 나타내고, "4"번 그래프는 캐리어가스 바이패스라인(330)을 따라 캐리어가스를 바이패스시키는 조건에서의 액상 소스 물질 사용량을 나타낸다.9, when the carrier gas is bypassed through the carrier
구체적으로, 도 9의 "1"번 그래프(종래)를 참조하면, 캐리어가스를 바이패스시키지 않는 조건으로 대략 20초 동안 박막 증착 공정을 수행하면, 액상 소스 물질 레벨(source canister level)이 최초 52.2%에서 공정 후 47.2%로 대략 5% 낮아진 것을 확인할 수 있다. 반면, 도 9의 "4"번 그래프(본 발명)를 참조하면, 캐리어가스를 바이패스시키는 조건으로 대략 20초 동안 박막 증착 공정을 수행하면, 액상 소스 물질 레벨(source canister level)이 최초 52.2%에서 공정 후 50.0%로 대략 2.2% 낮아진 것을 확인할 수 있다. 이를 통해, 캐리어가스를 바이패스시키는 조건(4번 그래프)에서는 캐리어가스를 바이패스시키기 않은 조건(1번 그래프)에 비해 공정중 액상 소스 물질 사용량이 대략 53~56% 낮은 것을 알 수 있다.Specifically, referring to the graph "1" of FIG. 9 (conventional), when the thin film deposition process is performed for approximately 20 seconds under the condition that the carrier gas is not bypassed, the source canister level becomes 52.2 %, Which is about 5% lower than that of the process. On the other hand, referring to the graph of FIG. 9 (the present invention), when the thin film deposition process is performed for approximately 20 seconds under the condition of bypassing the carrier gas, the source canister level becomes 52.2% , It was found that it decreased by about 2.2% to 50.0% after the process. It can be seen from this that the amount of the liquid source material used in the process is about 53 to 56% lower than the condition in which the carrier gas is not bypassed (curve 1) in the condition of bypassing the carrier gas (curve 4).
다시 말하면, 본 발명은 소스가스가 사용되지 않는 반응가스 공급단계(플라즈마 ON 또는 플라즈마 OFF)에서는 소스가스를 구성하는 물질 중 캐리어가스만이 바이패스될 수 있게 함으로써, 액상 소스 물질의 불필요한 사용량을 낮추어 제조 원가를 절감할 수 있게 된다.In other words, in the reactive gas supplying step (plasma ON or plasma OFF) in which the source gas is not used, only the carrier gas among the substances constituting the source gas can be bypassed, thereby reducing the unnecessary use amount of the liquid source material The manufacturing cost can be reduced.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been disclosed for illustrative purposes, those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. It will be understood that the present invention can be changed.
100 : 캐니스터 200 : 증착 챔버
310 : 캐리어가스 공급라인 320 : 소스가스 공급라인
330 : 캐리어가스 바이패스라인 340 : 소스가스 바이패스라인
350 : 배기라인 410 : 제1밸브
421,422,423 : 제2밸브 430 : 제3밸브100: Canister 200: Deposition chamber
310: Carrier gas supply line 320: Source gas supply line
330: Carrier gas bypass line 340: Source gas bypass line
350: exhaust line 410: first valve
421, 422, 423: second valve 430: third valve
Claims (11)
액상 소스 물질이 저장되는 캐니스터와;
상기 캐니스터에 캐리어가스를 공급하는 캐리어가스 공급라인과;
상기 증착 챔버에 반응가스를 공급하는 반응가스 공급라인과 독립적으로 분리되어 제공되며, 상기 액상 소스 물질과 상기 캐리어가스를 포함하는 소스가스를 상기 캐니스터로부터 상기 증착 챔버로 공급하는 소스가스 공급라인과;
상기 캐리어가스 공급라인을 따라 상기 캐니스터로 공급되는 상기 캐리어가스를 선택적으로 바이패스시키는 캐리어가스 바이패스라인을;
포함하는 것을 특징으로 하는 박막 증착용 가스공급장치.
A gas supply device for use in a thin film deposition process performed in a deposition chamber,
A canister in which a liquid source material is stored;
A carrier gas supply line for supplying a carrier gas to the canister;
A source gas supply line provided separately from a reaction gas supply line for supplying a reaction gas to the deposition chamber, the source gas supply line supplying the source gas containing the liquid source material and the carrier gas from the canister to the deposition chamber;
A carrier gas bypass line selectively bypassing the carrier gas supplied to the canister along the carrier gas supply line;
Wherein the thin film deposition gas supply device comprises:
상기 캐리어가스 바이패스라인은 상기 반응가스 공급라인과 독립적으로 분리되어 제공되는 것을 특징으로 하는 박막 증착용 가스공급장치.
The method according to claim 1,
Wherein the carrier gas bypass line is provided separately from the reaction gas supply line.
상기 박막의 증착 공정 중, 상기 증착 챔버로 상기 소스가스 공급이 중단되는 경우, 상기 캐리어가스가 상기 캐리어가스 바이패스라인을 따라 바이패스되는 것을 특징으로 하는 박막 증착용 가스공급장치.
The method according to claim 1,
Wherein the carrier gas is bypassed along the carrier gas bypass line when the supply of the source gas to the deposition chamber is stopped during the deposition process of the thin film.
상기 캐리어가스 공급라인에 제공되는 제1밸브와;
상기 소스가스 공급라인에 제공되는 적어도 하나 이상의 제2밸브와;
상기 캐리어가스 바이패스라인에 제공되는 제3밸브를; 포함하되,
상기 캐리어가스 바이패스라인은 상기 캐리어가스 공급라인에 상기 캐리어가스를 공급하는 캐리어가스 공급부와 상기 제1밸브의 사이에 연결되고,
상기 캐리어가스 바이패스라인을 따라 상기 캐리어가스가 바이패스되는 동안에는, 상기 제3밸브가 개방되고, 상기 제1밸브 및 상기 제2밸브는 차단되는 것을 특징으로 하는 박막 증착용 가스공급장치.
The method according to claim 1,
A first valve provided in the carrier gas supply line;
At least one second valve provided in the source gas supply line;
A third valve provided in the carrier gas bypass line; Including,
Wherein the carrier gas bypass line is connected between the carrier gas supply line for supplying the carrier gas to the carrier gas supply line and the first valve,
Wherein the third valve is opened while the first valve and the second valve are shut off while the carrier gas is bypassed along the carrier gas bypass line.
상기 캐리어가스 바이패스라인이 연결되는 배기라인을 포함하고,
상기 캐리어가스 바이패스라인으로 바이패스되는 상기 캐리어가스는 상기 배기라인을 통해 배기되는 것을 특징으로 하는 박막 증착용 가스공급장치.
The method according to claim 1,
And an exhaust line to which the carrier gas bypass line is connected,
Wherein the carrier gas bypassed by the carrier gas bypass line is exhausted through the exhaust line.
상기 소스가스 공급라인을 따라 상기 증착 챔버로 공급되는 상기 소스가스를 선택적으로 바이패스시키는 소스가스 바이패스라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 증착용 가스공급장치.
6. The method according to any one of claims 1 to 5,
Further comprising a source gas bypass line for selectively bypassing the source gas supplied to the deposition chamber along the source gas supply line.
상기 소스가스 바이패스라인에 제공되는 제4밸브를 포함하고,
상기 캐리어가스 바이패스라인을 따라 상기 캐리어가스가 바이패스되는 동안에는 상기 제4밸브가 차단되는 것을 특징으로 하는 박막 증착용 가스공급장치.
The method according to claim 6,
And a fourth valve provided in the source gas bypass line,
And the fourth valve is shut off while the carrier gas is bypassed along the carrier gas bypass line.
기판의 증착 공정을 위하여 상기 증착 챔버로 상기 액상 소스 물질과 상기 캐리어 가스를 포함하는 상기 소스가스를 상기 소스가스 공급 라인을 통해 공급하는 소스가스 공급단계와;
상기 증착 챔버로 상기 소스가스의 공급이 중단되는 경우, 상기 캐리어 가스를 상기 캐리어가스 바이패스라인을 따라 바이패스시키는 캐리어가스 바이패스 단계를;
포함하는 것을 특징으로 하는 박막 증착용 가스공급장치의 제어방법.
A carrier gas supply line for supplying a carrier gas to the canister, and a reaction gas supply line for supplying a reaction gas to the deposition chamber, wherein the liquid source material and the carrier gas And a carrier gas bypass line for selectively bypassing the carrier gas supplied to the canister along the carrier gas supply line, wherein the carrier gas bypass line A method for controlling a thin film deposition gas supply apparatus,
A source gas supply step of supplying the source gas containing the liquid source material and the carrier gas into the deposition chamber through the source gas supply line for a deposition process of the substrate;
A carrier gas bypass step for bypassing the carrier gas along the carrier gas bypass line when the supply of the source gas to the deposition chamber is stopped;
Wherein the control unit controls the supply of the thin film deposition gas.
상기 증착 챔버로 퍼지가스를 공급하는 퍼지가스 공급라인을 더 포함하며,
상기 기판의 증착 공정은,
상기 증착 챔버로 상기 소스가스 공급 라인을 통해 상기 소스가스를 공급하는 상기 소스가스 공급단계와;
상기 소스가스를 퍼지하기 위해 상기 퍼지가스 공급라인을 통해 상기 증착 챔버로 상기 퍼지가스를 공급하는 제1퍼지가스 공급단계와;
상기 증착 챔버로 상기 반응가스 공급라인을 통해 상기 반응가스를 공급하는 반응가스 공급단계와;
상기 반응가스를 퍼지하기 위해 상기 퍼지가스 공급라인을 통해 상기 증착 챔버로 상기 퍼지가스를 공급하는 제2퍼지가스 공급단계를;
포함하는 것을 특징으로 하는 박막 증착용 가스공급장치의 제어방법.
9. The method of claim 8,
Further comprising a purge gas supply line for supplying a purge gas to the deposition chamber,
The step of depositing the substrate comprises:
The source gas supply step of supplying the source gas to the deposition chamber through the source gas supply line;
A first purge gas supply step of supplying the purge gas to the deposition chamber through the purge gas supply line to purge the source gas;
A reaction gas supply step of supplying the reaction gas to the deposition chamber through the reaction gas supply line;
A second purge gas supplying step of supplying the purge gas to the deposition chamber through the purge gas supply line to purge the reactive gas;
Wherein the control unit controls the supply of the thin film deposition gas.
상기 캐리어가스 바이패스단계는 상기 제1퍼지가스 공급단계, 상기 반응가스 공급단계, 및 상기 제2퍼지가스 공급단계가 진행되는 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 박막 증착용 가스공급장치의 제어방법.
10. The method of claim 9,
Wherein the carrier gas bypass step is performed during the first purge gas supply step, the reactive gas supply step, and the second purge gas supply step.
상기 증착 챔버로 공급되는 상기 소스가스를 바이패스시키는 소스가스 바이패스라인을 더 포함하며,
상기 제2퍼지가스 공급단계 동안, 상기 소스가스 공급라인을 따라 상기 증착 챔버로 공급되는 상기 소스가스를 상기 소스가스 공급라인에 연결되는 소스가스 바이패스라인으로 바이패스시키는 소스 바이패스단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 증착용 가스공급장치의 제어방법.
10. The method of claim 9,
And a source gas bypass line for bypassing the source gas supplied to the deposition chamber,
And a source bypass step for bypassing the source gas supplied to the deposition chamber along the source gas supply line to the source gas bypass line connected to the source gas supply line during the second purge gas supply step Wherein the control unit controls the supply of the thin film deposition gas.
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