KR20170139285A - Apparatus for Processing Substrate - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 기판 상에 박막을 증착하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate processing apparatus for depositing a thin film on a substrate.
일반적으로, 태양전지(Solar Cell), 반도체 소자, 평판 디스플레이 등을 제조하기 위해서는 기판 상에 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 제조 공정을 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 a substrate. To this end, 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, 및 박막을 식각하여 패터닝하는 플라즈마 식각 장치 등이 있다.A plasma processing apparatus using a plasma includes a plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) apparatus for forming a thin film using plasma, and a plasma etching apparatus for patterning a thin film by etching.
도 1은 종래 기술에 따른 기판 처리 장치에 대한 개략적인 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view of a conventional substrate processing apparatus.
도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 기판 처리 장치(10)는 챔버(11), 플라즈마 전극(12), 서셉터(13), 및 가스 분사 수단(14)을 포함한다.Referring to FIG. 1, a
상기 챔버(11)는 기판 처리 공정을 위한 공정 공간을 제공한다. 상기 챔버(11)의 일측 바닥면은 배기구(111)에 연통된다. 상기 배기구(111)는 상기 공정 공간을 배기시키기 위한 것이다.The
상기 플라즈마 전극(12)은 상기 챔버(11)의 상부에 설치된다. 이에 따라, 상기 플라즈마 전극(12)은 상기 공정 공간을 밀폐한다.The
상기 플라즈마 전극(12)의 일측은 정합 부재(121)를 통해 RF(Radio Frequency) 전원(122)에 전기적으로 접속된다. 상기 RF 전원(122)은 RF 전력을 생성하여 상기 플라즈마 전극(12)에 공급한다. 상기 플라즈마 전극(12)의 중앙 부분은 기판 처리 공정을 위한 공정가스를 공급하는 가스 공급 관(123)에 연통된다.One side of the
상기 정합 부재(121)는 상기 플라즈마 전극(12)과 상기 RF 전원(122)에 접속되어서 상기 RF 전원(122)으로부터 상기 플라즈마 전극(12)에 공급되는 RF 전력의 부하 임피던스와 소스 임피던스를 정합시킨다.The matching
상기 서셉터(13)는 상기 챔버(11)의 내부에 설치된다. 상기 서셉터(13)는 상기 챔버(11)의 외부로부터 로딩되는 복수의 기판(S)을 지지한다. 상기 서셉터(13)는 상기 플라즈마 전극(12)에 대향되는 대향 전극(또는 접지 전극)의 역할을 한다.The
상기 가스 분사 수단(14)은 상기 서셉터(13)에 대향되도록 상기 플라즈마 전극(12)의 하부에 설치된다. 상기 가스 분사 수단(14)과 상기 플라즈마 전극(12) 사이에는 상기 가스 공급 관(123)으로부터 공급되는 공정가스가 확산되는 가스 확산 공간(141)이 형성된다. 상기 가스 공급 관(123)은 상기 플라즈마 전극(12)을 관통하여 형성된다. 상기 가스 분사 수단(14)은 상기 가스 확산 공간(141)에 연통된 복수의 가스 분사 홀(142)을 통해 공정가스를 상기 공정 공간에 분사한다.The gas injection means 14 is installed below the
이와 같은, 종래 기술에 따른 기판 처리 장치(10)는 상기 기판(S)을 상기 서셉터(13)에 로딩시킨 다음, 상기 챔버(11)의 공정 공간에 소정의 공정가스를 분사하면서 상기 플라즈마 전극(12)에 RF 전력을 공급하여 플라즈마를 형성함으로써 상기 기판(S) 상에 소정의 박막을 형성하게 된다.The
그러나, 종래 기술에 따른 기판 처리 장치(10)는 다음과 같은 문제점이 있다.However, the
첫째, 종래 기술에 따른 기판 처리 장치(10)는 공정 공간에 소스가스를 분사하는 공정, 소스가스를 퍼지하는 공정, 공정 공간에 반응가스를 분사하는 공정, 및 반응가스를 퍼지하는 공정을 1 사이클(Cycle)로 하여 기판(S) 상에 박막을 증착하였다. 이에 따라, 종래 기술에 따른 기판 처리 장치(10)는 루테늄(Ruthenium, Ru) 등과 같이 반응성이 낮은 물질로 이루어진 박막을 기판(S) 상에 증착하는 경우, 증착에 걸리는 소요 시간이 증가함에 따라 양산성이 저하되는 문제가 있다.First, the
둘째, 종래 기술에 따른 기판 처리 장치(10)는 루테늄으로 이루어진 박막을 기판(S) 상에 증착하는 경우, 산소 등과 같은 산화제를 이용하여 기판 처리 공정을 수행하였다. 이에 따라, 종래 기술에 따른 기판 처리 장치(10)는 박막 내에 산소 불순물(Impurity)이 남아있게 되므로, 기판(S) 상에 증착된 박막에 대한 막질이 저하되는 문제가 있다.Secondly, in the
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 반응성이 낮은 물질로 이루어진 박막을 기판 상에 증착하는 경우에도 양산성이 저하되는 것을 방지할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a substrate processing apparatus capable of preventing a decrease in mass productivity even when a thin film made of a material having a low reactivity is deposited on a substrate.
본 발명은 산소 등과 같은 산화제를 이용함에 따라 기판 상에 증착된 박막에 대한 막질이 저하되는 것을 방지할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하기 위한 것이다.The present invention provides a substrate processing apparatus capable of preventing deterioration of film quality of a thin film deposited on a substrate by using an oxidizing agent such as oxygen.
상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 하기와 같은 구성을 포함할 수 있다.In order to solve the above-described problems, the present invention can include the following configuration.
본 발명에 따른 기판 처리 장치는 공정챔버; 복수개의 기판을 지지하도록 상기 공정챔버 내에 설치되고, 제1회전방향으로 회전하는 기판지지부; 상기 공정챔버의 상부를 덮는 챔버리드; 상기 챔버리드에 설치되고, 소스가스 분사영역에 위치한 기판에 소스가스를 분사하는 소스가스 분사부; 상기 소스가스 분사부로부터 상기 제1회전방향을 따라 이격된 위치에서 상기 챔버리드에 설치되고, 상기 소스가스 분사영역을 거쳐 환원제 분사영역에 위치한 기판에 소스가스와 환원 반응하는 환원제를 분사하는 환원제 분사부; 및 상기 환원제 분사부로부터 상기 제1회전방향을 따라 이격된 위치에서 상기 챔버리드에 설치되고, 상기 환원제 분사영역을 거쳐 후처리영역에 위치한 기판에 대해 플라즈마를 이용하여 후처리공정을 수행하는 후처리부를 포함할 수 있다.A substrate processing apparatus according to the present invention includes a processing chamber; A substrate support installed in the process chamber to support a plurality of substrates and rotated in a first rotation direction; A chamber lid covering an upper portion of the process chamber; A source gas spraying part installed in the chamber lid and spraying a source gas to a substrate placed in the source gas spraying area; And a reducing agent sprayer for spraying a reducing agent that reacts with the source gas to a substrate positioned in the reducing agent spraying region through the source gas spraying region, the reducing agent spraying portion being provided in the chamber lid at a position spaced apart from the source gas spraying portion in the first rotation direction, Quasi; And a post-processing unit installed in the chamber lid at a position spaced apart from the reductant jetting unit in the first rotation direction and performing a post-treatment process using a plasma on a substrate positioned in a post-treatment zone via the reducing agent jetting zone, . ≪ / RTI >
본 발명에 따른 기판 처리 장치는 공정챔버; 복수개의 기판을 지지하도록 상기 공정챔버 내에 설치되고, 제1회전방향으로 회전하는 기판지지부; 상기 공정챔버의 상부를 덮는 챔버리드; 상기 챔버리드에 설치되고, 소스가스 분사영역에 위치한 기판에 소스가스를 분사하는 소스가스 분사부; 상기 소스가스 분사부로부터 상기 제1회전방향을 따라 이격된 위치에서 상기 챔버리드에 설치되고, 상기 소스가스 분사영역을 거쳐 전처리영역에 위치한 기판에 대해 플라즈마를 이용하여 전처리공정을 수행하는 전처리부; 및 상기 전처리부로부터 상기 제1회전방향을 따라 이격된 위치에서 상기 챔버리드에 설치되고, 상기 전처리영역을 거쳐 환원제 분사영역에 위치한 기판에 소스가스와 환원 반응하는 환원제를 분사하는 환원제 분사부를 포함할 수 있다.A substrate processing apparatus according to the present invention includes a processing chamber; A substrate support installed in the process chamber to support a plurality of substrates and rotated in a first rotation direction; A chamber lid covering an upper portion of the process chamber; A source gas spraying part installed in the chamber lid and spraying a source gas to a substrate placed in the source gas spraying area; A pretreatment unit installed in the chamber lid at a position spaced apart from the source gas spraying unit in the first rotation direction and performing a pretreatment process using a plasma on a substrate positioned in a pretreatment region through the source gas injection region; And a reducing agent injecting unit disposed in the chamber lid at a position spaced apart from the pre-processing unit in the first rotation direction and injecting a reducing agent reacting with the source gas to a substrate positioned in the reducing agent injection region through the pretreatment region .
본 발명에 따른 기판 처리 장치는 공정챔버; 복수개의 기판을 지지하도록 상기 공정챔버 내에 설치되고, 제1회전방향으로 회전하는 기판지지부; 상기 공정챔버의 상부를 덮는 챔버리드; 상기 챔버리드에 설치되고, 소스가스 분사영역에 위치한 기판에 소스가스를 분사하는 소스가스 분사부; 상기 소스가스 분사부로부터 상기 제1회전방향을 따라 이격된 위치에서 상기 챔버리드에 설치되고, 상기 소스가스 분사영역을 거쳐 전처리영역에 위치한 기판에 대해 플라즈마를 이용하여 전처리공정을 수행하는 전처리부; 상기 전처리부로부터 상기 제1회전방향을 따라 이격된 위치에서 상기 챔버리드에 설치되고, 상기 전처리영역을 거쳐 환원제 분사영역에 위치한 기판에 소스가스와 환원 반응하는 환원제를 분사하는 환원제 분사부; 및 상기 환원제 분사부로부터 상기 제1회전방향을 따라 이격된 위치에서 상기 챔버리드에 설치되고, 상기 환원제 분사영역을 거쳐 후처리영역에 위치한 기판에 대해 플라즈마를 이용하여 후처리공정을 수행하는 후처리부를 포함할 수 있다.A substrate processing apparatus according to the present invention includes a processing chamber; A substrate support installed in the process chamber to support a plurality of substrates and rotated in a first rotation direction; A chamber lid covering an upper portion of the process chamber; A source gas spraying part installed in the chamber lid and spraying a source gas to a substrate placed in the source gas spraying area; A pretreatment unit installed in the chamber lid at a position spaced apart from the source gas spraying unit in the first rotation direction and performing a pretreatment process using a plasma on a substrate positioned in a pretreatment region through the source gas injection region; A reducing agent spraying unit installed in the chamber lid at a position spaced apart from the pre-processing unit in the first rotation direction and spraying a reducing agent reacting with the source gas to a substrate positioned in the reducing agent spraying area through the pretreatment zone; And a post-processing unit installed in the chamber lid at a position spaced apart from the reductant jetting unit in the first rotation direction and performing a post-treatment process using a plasma on a substrate positioned in a post-treatment zone via the reducing agent jetting zone, . ≪ / RTI >
본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.According to the present invention, the following effects can be achieved.
본 발명은 복수개의 기판에 대해 동시에 처리공정이 이루어질 수 있도록 구현됨으로써, 반응성이 낮은 물질로 이루어진 박막을 기판 상에 증착하는 경우에도 증착공정이 완료된 기판에 대한 양산성을 증대시킬 수 있다.The present invention is embodied so that a plurality of substrates can be simultaneously processed. Thus, even when a thin film made of a material having low reactivity is deposited on a substrate, the mass production of the substrate after the deposition process can be increased.
본 발명은 환원제를 이용하여 환원 반응을 통해 기판에 박막을 증착하도록 구현됨으로써, 박막 내에 남게 되는 산소 불순물의 양을 감소시킬 수 있으므로, 기판 상에 증착된 박막에 대한 막질을 향상시킬 수 있다.The present invention is embodied by depositing a thin film on a substrate through a reduction reaction using a reducing agent, thereby reducing the amount of oxygen impurities remaining in the thin film, thereby improving the film quality of the thin film deposited on the substrate.
도 1은 종래 기술에 따른 기판 처리 장치에 대한 개략적인 단면도
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 기판 처리 장치에 대한 개략적인 분해 사시도
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 기판 처리 장치에 대한 개념적인 사시도
도 4는 본 발명에 따른 기판 처리 장치에 있어서 도 2의 I-I 선을 기준으로 나타낸 소스가스 분사부의 개략적인 단면도
도 5는 본 발명에 따른 기판 처리 장치에 있어서 도 2의 Ⅱ-Ⅱ 선을 기준으로 나타낸 환원제 분사부의 개략적인 단면도
도 6은 본 발명에 따른 기판 처리 장치에 있어서 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 선을 기준으로 나타낸 후처리부의 개략적인 단면도
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 기판 처리 장치에 대한 개념적인 평면도
도 8은 본 발명에 따른 기판 처리 장치에 있어서 전처리부의 개략적인 단면도
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 기판 처리 장치에 대한 개념적인 평면도
도 10은 본 발명의 제3실시예에 따른 기판 처리 장치에 대한 개념적인 평면도
도 11은 본 발명에 따른 기판 처리 장치가 수행한 박막 증착 결과를 나타낸 도면1 is a schematic cross-sectional view of a conventional substrate processing apparatus;
2 is a schematic exploded perspective view of the substrate processing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
3 is a conceptual perspective view of the substrate processing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
4 is a schematic cross-sectional view of the source gas injecting portion shown with reference to line II in Fig. 2 in the substrate processing apparatus according to the present invention
5 is a schematic cross-sectional view of the reducing agent jetting unit shown on the line II-II in FIG. 2 in the substrate processing apparatus according to the present invention
Fig. 6 is a schematic sectional view of a post-processing unit, which is based on the line III-III in Fig. 2 in the substrate processing apparatus according to the present invention
7 is a conceptual plan view of the substrate processing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
8 is a schematic cross-sectional view of the pretreatment unit in the substrate processing apparatus according to the present invention
9 is a conceptual plan view of a substrate processing apparatus according to a second embodiment of the present invention
10 is a conceptual plan view of a substrate processing apparatus according to a third embodiment of the present invention
11 is a view showing a result of thin film deposition performed by the substrate processing apparatus according to the present invention
이하에서는 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of a substrate processing apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2 및 도 3을 참고하면, 본 발명에 따른 기판 처리 장치(1)는 기판(S)에 박막을 증착하기 위한 증착공정을 수행하는 것이다. 본 발명에 따른 기판 처리 장치(1)는 상기 증착공정이 이루어지는 공정챔버(2), 상기 공정챔버(2) 내에 설치되는 기판지지부(3), 상기 공정챔버(2)의 상부를 덮는 챔버리드(4), 상기 챔버리드(4)에 설치되는 소스가스 분사부(5), 및 상기 챔버리드(4)에 설치되는 환원제 분사부(6)를 포함한다.Referring to FIGS. 2 and 3, the
도 2 및 도 3을 참고하면, 상기 공정챔버(2)는 상기 증착공정이 이루어지는 공정공간을 제공하는 것이다. 상기 공정챔버(2)에는 상기 기판지지부(3) 및 상기 챔버리드(5)가 설치될 수 있다. 상기 공정챔버(2)에는 상기 공정공간에 존재하는 가스 등을 배기시키기 위한 배기부가 설치될 수 있다.Referring to FIGS. 2 and 3, the
도 2 및 도 3을 참고하면, 상기 기판지지부(3)는 복수개의 기판(S)을 지지하는 것이다. 상기 기판(S)들은 상기 공정챔버(2)의 외부에 설치된 로딩장치(미도시)에 의해 이송된 것이다. 상기 기판(S)들은 반도체 기판 또는 웨이퍼일 수 있다.Referring to FIGS. 2 and 3, the
상기 기판지지부(3)는 상기 공정챔버(2)의 내부에 위치하도록 상기 공정챔버(2)에 설치될 수 있다. 상기 기판지지부(3)는 상기 공정챔버(2)에 회전 가능하게 설치될 수 있다. 상기 기판지지부(3)는 제1회전방향(R1 화살표 방향)으로 회전할 수 있다. 상기 제1회전방향(R1 화살표 방향)은 상기 기판지지부(3)의 회전축을 중심으로 시계방향 또는 반시계방향일 수 있다. 이 경우, 상기 기판(S)들은 상기 기판지지부(3)의 회전축을 중심으로 상기 제1회전방향(R1 화살표 방향)을 따라 서로 동일한 각도로 이격되어 배치되도록 상기 기판지지부(3)에 지지될 수 있다. 상기 기판지지부(3)는 구동부(미도시)에 의해 상기 제1회전방향(R1 화살표 방향)으로 회전할 수 있다. 상기 구동부는 상기 기판지지부(3)를 회전시키기 위한 회전력을 발생시키는 모터를 포함할 수 있다. 상기 구동부는 상기 모터 및 상기 기판지지부(3)를 연결하는 동력전달부(미도시)를 더 포함할 수도 있다. 상기 동력전달부는 풀리, 벨트, 체인, 기어 등일 수 있다. 상기 구동부는 상기 공정챔버(2)의 외부에 위치하도록 상기 공정챔버(2)에 설치될 수 있다.The
도 2 및 도 3을 참고하면, 상기 챔버리드(4)는 상기 공정챔버(2)의 상부를 덮도록 상기 공정챔버(2)에 설치된다. 이에 따라, 상기 챔버리드(4)는 상기 공정공간을 밀폐시킬 수 있다. 상기 챔버리드(4) 및 상기 공정챔버(2)는 도 2에 도시된 바와 같이 6각형 구조로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 원통형 구조, 타원형 구조, 다각형 구조 등으로 형성될 수도 있다.2 and 3, the
도 2 내지 도 4를 참고하면, 상기 소스가스 분사부(5)는 상기 챔버리드(4)에 설치된다. 상기 소스가스 분사부(5)는 상기 기판지지부(3)의 상측에 위치하도록 상기 챔버리드(4)에 설치될 수 있다. 상기 챔버리드(4)에는 상기 소스가스 분사부(5)가 설치되기 위한 소스가스 설치공(41, 도 2에 도시됨)이 형성될 수 있다. 상기 소스가스 분사부(5)는 상기 소스가스 설치공(41)에 삽입됨으로써, 상기 챔버리드(4)에 설치될 수 있다. 상기 소스가스 설치공(41)은 상기 챔버리드(4)를 관통하여 형성될 수 있다.2 to 4, the source
상기 소스가스 분사부(5)는 소스가스 분사영역(50)에 소스가스를 분사할 수 있다. 이 경우, 상기 기판지지부(3)에 지지된 기판(S)들은, 상기 기판지지부(3)가 상기 제1회전방향(R1 화살표 방향)으로 회전함에 따라 상기 소스가스 분사영역(50)을 지날 수 있다. 이에 따라, 상기 소스가스 분사부(5)는 상기 소스가스 분사영역(50)에 위치한 기판(S)에 소스가스를 분사할 수 있다. 상기 소스가스 분사영역(50)은 상기 소스가스 분사부(5) 및 상기 기판지지부(3)의 사이에 위치할 수 있다.The source
상기 소스가스 분사부(5)는 산소 원자가 포함된 소스가스를 분사할 수 있다. 이에 따라, 상기 소스가스 분사부(5)는 상기 환원제 분사부(6)에 의해 분사된 환원제와 환원 반응하는 소스가스를 분사하도록 구현된다. 따라서, 본 발명에 따른 기판 처리 장치(1)는 소스가스에 포함된 산소 원자를 제거하는 환원 반응을 이용하여 상기 기판(S)들에 박막을 증착하도록 구현됨으로써, 산소 등과 같은 산화제를 이용하는 종래 기술과 대비할 때 박막 내에 남게 되는 산소 불순물의 양을 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 기판 처리 장치(1)는 상기 기판(S) 상에 증착된 박막에 대한 막질을 향상시킬 수 있다.The source
상기 소스가스 분사부(5)는 소스가스 분사모듈(51, 도 4에 도시됨)을 포함할 수 있다.The source
상기 소스가스 분사모듈(51)은 상기 소스가스 분사영역(50)에 소스가스를 분사하는 것이다. 상기 소스가스 분사모듈(51)은 루테늄(Ruthenium, Ru)에 산소 원자가 포함된 소스가스를 상기 소스가스 분사영역(50)에 분사할 수 있다. 예컨대, 상기 소스가스 분사모듈(51)은 RuO4 또는 C16H22O6Ru로 구성된 소스가스를 상기 소스가스 분사영역(50)에 분사할 수 있다. 이 경우, 본 발명에 따른 기판 처리 장치(1)는 상기 환원제 분사부(6)에 의해 분사된 환원제를 이용하여 소스가스로부터 산소 원자를 제거하는 환원 반응을 통해 상기 기판(S) 상에 루테늄으로 이루어진 박막을 증착할 수 있다.The source
상기 소스가스 분사모듈(51)은 상기 챔버리드(4)에 설치될 수 있다. 상기 소스가스 분사모듈(51)은 상기 소스가스 설치공(41)에 삽입됨으로써, 상기 챔버리드(4)에 설치될 수 있다. 상기 소스가스 분사모듈(51)은 소스가스 하우징(511, 도 4에 도시됨), 소스가스 통과홈(512, 도 4에 도시됨), 및 소스가스 공급공(513, 도 4에 도시됨)을 포함할 수 있다.The source
상기 소스가스 하우징(511)은 상기 소스가스 설치공(41)에 삽입됨으로써, 상기 챔버리드(4)에 설치될 수 있다. 상기 소스가스 하우징(511)은 전체적으로 직방체 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 챔버리드(4)에 설치되어 소스가스를 분사할 수 있는 형태이면 원통 형태 등과 같이 다른 형태로 형성될 수도 있다.The
상기 소스가스 통과홈(512)은 상기 소스가스 하우징(511)에 형성될 수 있다. 상기 소스가스 통과홈(512)은 상기 소스가스 하우징(511)의 내측에 위치할 수 있다. 상기 소스가스 하우징(511)은 상기 소스가스 통과홈(512)을 통해 일측이 개방된 형태로 형성될 수 있다. 상기 소스가스 하우징(511)은 개방된 일측이 상기 기판지지부(3)를 향하도록 상기 챔버리드(4)에 설치될 수 있다. 소스가스는 상기 소스가스 통과홈(512)을 거쳐 상기 기판지지부(4)를 향해 분사됨으로써, 상기 소스가스 분사영역(50)에 위치한 기판(S)에 분사될 수 있다.The source
상기 소스가스 공급공(513)은 상기 소스가스 하우징(511)을 관통하여 형성될 수 있다. 상기 소스가스 공급공(513)은 상기 소스가스 통과홈(512)에 연통되게 형성될 수 있다. 상기 소스가스 공급공(513)은 소스가스를 공급하는 소스가스 공급원(52)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 소스가스 공급원(52)이 공급한 소스가스는, 상기 소스가스 공급공(513)을 통해 상기 소스가스 통과홈(512)으로 이동한 후에, 상기 소스가스 통과홈(512)을 거쳐 상기 소스가스 분사영역(50)으로 분사될 수 있다. 상기 소스가스 공급원(52)은 루테늄에 산소 원자가 포함된 소스가스를 공급할 수 있다. 예컨대, 상기 소스가스 공급원(52)은 RuO4 또는 C16H22O6Ru로 구성된 소스가스를 공급할 수 있다.The source gas supply holes 513 may be formed through the
도 2 내지 도 5를 참고하면, 상기 환원제 분사부(6)는 상기 챔버리드(4)에 설치된다. 상기 환원제 분사부(6)는 상기 기판지지부(3)의 상측에 위치하도록 상기 챔버리드(4)에 설치될 수 있다. 상기 챔버리드(4)에는 상기 환원제 분사부(6)가 설치되기 위한 환원제 설치공(42, 도 2에 도시됨)이 형성될 수 있다. 상기 환원제 분사부(6)는 상기 환원제 설치공(42)에 삽입됨으로써, 상기 챔버리드(4)에 설치될 수 있다. 상기 환원제 설치공(42)은 상기 챔버리드(4)를 관통하여 형성될 수 있다.2 to 5, the reducing
상기 환원제 분사부(6)는 상기 소스가스 분사부(5)로부터 상기 제1회전방향(R1 화살표 방향)을 따라 이격된 위치에서 상기 챔버리드(4)에 설치될 수 있다. 이에 따라, 상기 환원제 분사부(6)는 상기 소스가스 분사영역(50)을 거쳐 환원제 분사영역(60)에 위치한 기판(S)에 환원제를 분사할 수 있다. 이 경우, 상기 기판지지부(3)에 지지된 기판(S)들은, 상기 기판지지부(3)가 상기 제1회전방향(R1 화살표 방향)으로 회전함에 따라 상기 소스가스 분사영역(50) 및 상기 환원제 분사영역(60)을 순차적으로 지나면서 상기 증착공정이 이루어질 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 기판 처리 장치(1)는 상기 소스가스 분사영역(50) 및 상기 환원제 분사영역(60)에서 각각 별개의 기판(S)에 대한 처리공정이 이루어질 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 기판 처리 장치(1)는 루테늄 등과 같이 반응성이 낮은 물질로 이루어진 박막을 상기 기판(S) 상에 증착하는 경우에도, 상기 증착공정이 완료된 기판(S)에 대한 양산성을 증대시킬 수 있다. 상기 환원제 분사영역(60)은 상기 환원제 분사부(6) 및 상기 기판지지부(3)의 사이에 위치할 수 있다.The reducing
상기 환원제 분사부(6)는 소스가스와 환원 반응하는 환원제를 분사할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 기판 처리 장치(1)는 산소 원자가 포함된 소스가스 및 환원제 간의 환원 반응을 통해 소스가스로부터 산소 원자를 제거함으로써, 상기 기판(S)들에 증착된 박막 내에 남게 되는 산소 불순물의 양을 감소시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 기판 처리 장치(1)는 산소 등과 같은 산화제를 이용하는 종래 기술과 대비할 때 박막 내의 남게 되는 산소 불순물의 양을 감소시킴으로써, 상기 기판(S) 상에 증착된 박막에 대한 막질을 향상시킬 수 있다.The reducing
상기 환원제 분사부(6)는 환원제 분사모듈(61, 도 5에 도시됨)을 포함할 수 있다.The reducing
상기 환원제 분사모듈(61)은 상기 환원제 분사영역(60)에 환원제를 분사하는 것이다. 상기 소스가스 분사모듈(51)이 산소 원자가 포함된 소스가스를 분사하는 경우, 상기 환원제 분사모듈(61)은 환원 반응을 통해 소스가스로부터 산소 원자를 제거할 수 있는 환원제를 상기 환원제 분사영역(60)에 분사할 수 있다. 예컨대, 상기 소스가스 분사모듈(51)이 RuO4 또는 C16H22O6Ru로 구성된 소스가스를 상기 소스가스 분사영역(50)에 분사하는 경우, 상기 환원제 분사모듈(61)은 RuO4 또는 C16H22O6Ru로 구성된 소스가스와 환원 반응하는 환원제로 H2, N2, 및 NH3 중에서 어느 하나를 상기 환원제 분사영역(60)에 분사할 수 있다. 이 경우, 본 발명에 따른 기판 처리 장치(1)는 환원 반응을 통해 상기 기판(S) 상에 루테늄으로 이루어진 박막을 증착할 수 있다.The reducing
상기 환원제 분사모듈(61)은 상기 챔버리드(4)에 설치될 수 있다. 상기 환원제 분사모듈(61)은 상기 환원제 설치공(42)에 삽입됨으로써, 상기 챔버리드(4)에 설치될 수 있다. 상기 환원제 분사모듈(61)은 상기 소스가스 분사모듈(51)로부터 상기 제1회전방향(R1 화살표 방향)을 따라 이격된 위치에서 상기 챔버리드(4)에 설치될 수 있다. 상기 환원제 분사모듈(61)은 환원제 하우징(611, 도 5에 도시됨), 환원제 통과홈(612, 도 5에 도시됨), 및 환원제 공급공(613, 도 5에 도시됨)을 포함할 수 있다.The reducing
상기 환원제 하우징(611)은 상기 환원제 설치공(42)에 삽입됨으로써, 상기 챔버리드(4)에 설치될 수 있다. 상기 환원제 하우징(611)은 전체적으로 직방체 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 챔버리드(4)에 설치되어 환원제를 분사할 수 있는 형태이면 원통 형태 등과 같이 다른 형태로 형성될 수도 있다.The reducing
상기 환원제 통과홈(612)은 상기 환원제 하우징(611)에 형성될 수 있다. 상기 환원제 통과홈(612)은 상기 환원제 하우징(611)의 내측에 위치할 수 있다. 상기 환원제 하우징(611)은 상기 환원제 통과홈(612)을 통해 일측이 개방된 형태로 형성될 수 있다. 상기 환원제 하우징(611)은 개방된 일측이 상기 기판지지부(3)를 향하도록 상기 챔버리드(4)에 설치될 수 있다. 환원제는 상기 환원제 통과홈(612)을 거쳐 상기 기판지지부(4)를 향해 분사됨으로써, 상기 환원제 분사영역(60)에 위치한 기판(S)에 분사될 수 있다.The reducing
상기 환원제 공급공(613)은 상기 환원제 하우징(611)을 관통하여 형성될 수 있다. 상기 환원제 공급공(613)은 상기 환원제 통과홈(612)에 연통되게 형성될 수 있다. 상기 환원제 공급공(613)은 환원제를 공급하는 환원제 공급원(52)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 환원제 공급원(52)이 공급한 환원제는, 상기 환원제 공급공(613)을 통해 상기 환원제 통과홈(612)으로 이동한 후에, 상기 환원제 통과홈(612)을 거쳐 상기 환원제 분사영역(60)으로 분사될 수 있다. 상기 환원제 공급원(52)은 루테늄에 산소 원자가 포함된 소스가스와 환원 반응하는 환원제를 공급할 수 있다. 예컨대, 상기 환원제 공급원(52)은 H2, N2, 및 NH3 중에서 어느 하나로 구성된 환원제를 공급할 수 있다.The reducing
여기서, 본 발명에 따른 기판 처리 장치(1)는 상기 기판(S) 상에 증착되는 박막에 대한 막질, 상기 기판(S) 상에 증착되는 박막에 대한 증착률(Deposition Rate) 등을 향상시키기 위해 플라즈마를 이용하여 상기 증착공정을 수행할 수 있다. 이를 위해 본 발명에 따른 기판 처리 장치(1)는 여러 가지 실시예를 포함할 수 있는바, 이러한 실시예들에 대해 첨부된 도면을 참조하여 순차적으로 설명한다.Here, the
<제1실시예>≪
도 2 내지 도 7을 참고하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 기판 처리 장치(1)는 후처리부(7)를 포함할 수 있다.Referring to Figs. 2 to 7, the
상기 후처리부(7)는 상기 챔버리드(4)에 설치된다. 상기 후처리부(7)는 상기 기판지지부(3)의 상측에 위치하도록 상기 챔버리드(4)에 설치될 수 있다. 상기 챔버리드(4)에는 상기 후처리부(7)가 설치되기 위한 후처리 설치공(43, 도 2에 도시됨)이 형성될 수 있다. 상기 후처리부(7)는 상기 후처리 설치공(43)에 삽입됨으로써, 상기 챔버리드(4)에 설치될 수 있다. 상기 후처리 설치공(43)은 상기 챔버리드(4)를 관통하여 형성될 수 있다.The
상기 후처리부(7)는 상기 환원제 분사부(6)로부터 상기 제1회전방향(R1 화살표 방향)을 따라 이격된 위치에서 상기 챔버리드(4)에 설치될 수 있다. 이에 따라, 상기 후처리부(7)는 상기 환원제 분사영역(60)을 거쳐 후처리영역(70)에 위치한 기판(S)에 대해 플라즈마를 이용하여 후처리공정을 수행할 수 있다. 상기 후처리공정을 통해, 상기 환원제 분사영역(60)을 거쳐 상기 기판(S)에 증착된 박막은, 불순물이 제거됨과 동시에 막 밀도(Density)가 증대됨으로써, 막질이 향상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 제1실시예에 따른 기판 처리 장치(1)는 상기 환원제 분사영역(60)을 거친 기판(S)에 대해 플라즈마를 이용하여 후처리공정을 수행함으로써, 상기 기판(S)에 증착된 박막에 대한 막질을 향상시킬 수 있다. 이 경우, 상기 기판처리부(3)에 지지된 기판(S)들은, 상기 기판지지부(3)가 상기 제1회전방향(R1 화살표 방향)으로 회전함에 따라 상기 소스가스 분사영역(50), 상기 환원제 분사영역(60), 및 상기 후처리영역(70)을 순차적으로 지나면서 상기 증착공정이 이루어질 수 있다. 상기 후처리영역(70)은 상기 후처리부(7) 및 상기 기판지지부(3)의 사이에 위치할 수 있다.The
상기 후처리부(7)는 후처리 분사모듈(71, 도 6에 도시됨) 및 후처리 전극(72, 도 6에 도시됨)을 포함할 수 있다.The
상기 후처리 분사모듈(71)은 상기 후처리영역(70)에 후처리가스를 분사하는 것이다. 상기 후처리 분사모듈(71)은 후처리가스로 Ar 또는 He을 상기 후처리영역(70)에 분사할 수 있다. 이 경우, 상기 소스가스 분사모듈(51)은 루테늄에 산소 원자가 포함된 소스가스를 상기 소스가스 분사영역(50)에 분사할 수 있다. 예컨대, 상기 소스가스 분사모듈(51)은 RuO4 또는 C16H22O6Ru로 구성된 소스가스를 상기 소스가스 분사영역(50)에 분사할 수 있다. 상기 환원제 분사모듈(61)은 환원제로 H2, N2, 및 NH3 중에서 어느 하나를 상기 환원제 분사영역(60)에 분사할 수 있다.The
상기 후처리 분사모듈(71)은 상기 챔버리드(4)에 설치될 수 있다. 상기 후처리 분사모듈(71)은 상기 후처리 설치공(43)에 삽입됨으로써, 상기 챔버리드(4)에 설치될 수 있다. 상기 후처리 분사모듈(71)은 상기 환원제 분사모듈(61)로부터 상기 제1회전방향(R1 화살표 방향)을 따라 이격된 위치에서 상기 챔버리드(4)에 설치될 수 있다. 상기 후처리 분사모듈(71)은 후처리 하우징(711, 도 6에 도시됨), 후처리 통과홈(712, 도 6에 도시됨), 후처리 공급공(713, 도 6에 도시됨), 및 후처리 절연부재(714, 도 6에 도시됨)를 포함할 수 있다.The
상기 후처리 하우징(711)은 상기 후처리 설치공(43)에 삽입됨으로써, 상기 챔버리드(4)에 설치될 수 있다. 상기 후처리 하우징(711)은 상기 챔버리드(4)에 전기적으로 접속됨으로써, 상기 챔버리드(4)를 통해 전기적으로 접지된다. 상기 후처리 하우징(711)은 전체적으로 직방체 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 챔버리드(4)에 설치되어 후처리가스를 분사할 수 있는 형태이면 원통 형태 등 다른 형태로 형성될 수도 있다.The
상기 후처리 통과홈(712)은 상기 후처리 하우징(711)에 형성될 수 있다. 상기 후처리 통과홈(712)은 상기 후처리 하우징(711)의 내측에 위치할 수 있다. 상기 후처리 하우징(711)은 상기 후처리 통과홈(712)을 통해 일측이 개방된 형태로 형성될 수 있다. 상기 후처리 하우징(711)은 개방된 일측이 상기 기판지지부(3)를 향하도록 상기 챔버리드(4)에 설치될 수 있다.The
상기 후처리 공급공(713)은 상기 후처리 하우징(711)을 관통하여 형성될 수 있다. 상기 후처리 공급공(713)은 상기 후처리 통과홈(712)에 연통되게 형성될 수 있다. 상기 후처리 공급공(713)은 후처리가스를 공급하는 후처리가스 공급원(73)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 후처리가스 공급원(73)이 공급한 후처리가스는, 상기 후처리 공급공(713)을 통해 상기 후처리 통과홈(712)으로 공급될 수 있다. 상기 후처리 하우징(711)에는 상기 후처리 공급공(713)이 복수개 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 후처리 공급공(713)들은 상기 후처리 전극(72)의 양측에 위치할 수 있다.The
상기 후처리 절연부재(714)는 상기 후처리 하우징(711)에 설치될 수 있다. 상기 후처리 절연부재(714)는 상기 후처리 하우징(711)에 삽입됨으로써, 상기 후처리 하우징(711)에 설치될 수 있다. 상기 후처리 절연부재(714)는 상기 후처리 하우징(711) 및 상기 후처리 전극(72)을 전기적으로 절연시킬 수 있다. 상기 후처리 하우징(711)에 상기 후처리 공급공(713)이 복수개 형성된 경우, 상기 후처리 절연부재(714)는 상기 후처리 공급공(713)들의 사이에 위치할 수 있다.The post-processing insulating
상기 후처리 전극(72)은 상기 후처리 하우징(711)에 설치될 수 있다. 상기 후처리 전극(72)은 상기 후처리 절연부재(714)에 삽입되어 설치됨으로써, 상기 후처리 하우징(711)에 설치될 수 있다. 상기 후처리 전극(72)은 일부가 상기 후처리 통과홈(712)에 위치하도록 배치될 수 있다. 상기 후처리 하우징(711)은 상기 후처리 전극(72)과 함께 플라즈마를 생성하기 위한 접지 전극으로 기능할 수 있다.The
상기 후처리 전극(72)은 플라즈마 전원 공급원(74)으로부터 인가되는 플라즈마 전원에 따라 상기 후처리 통과홈(712)에 공급되는 후처리가스로부터 플라즈마를 생성한다. 이 경우, 플라즈마는 플라즈마 전원에 따라 상기 후처리 전극(72)과 상기 후처리 하우징(711)의 측벽(711a) 간에 걸리는 전기장에 의해 생성될 수 있다. 이에 따라, 후처리가스는 플라즈마에 의해 활성화되어서 상기 후처리영역(70)으로 분사될 수 있다. 이 경우, 상기 후처리 하우징(711)의 측벽(711a)과 상기 후처리 전극(72) 사이의 간격은, 상기 후처리영역(70)에 지지된 기판(S)과 상기 후처리 전극(72) 사이의 간격에 비해 더 좁게 설정될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 제1실시예에 따른 기판 처리 장치(1)는 상기 후처리 전극(72)과 상기 후처리 하우징(711)의 측벽(711a) 사이에 플라즈마를 생성시킬 수 있다. 즉, 플라즈마는 상기 후처리 통과홈(712)에 생성될 수 있다. 따라서, 본 발명의 제1실시예에 따른 기판 처리 장치(1)는 플라즈마에 의해 상기 기판(S) 및 상기 기판(S)에 증착된 박막이 손상되는 것을 방지할 수 있다.The
상기 후처리 전극(72)에서 상기 후처리 통과홈(712)에 위치한 부분은, 상기 후처리 하우징(711)의 측벽(711a)에 대해 평행하게 배치될 수 있다. 상기 플라즈마 전원 공급원(74)은 고주파 전력 또는 RF(Radio Frequency) 전력으로 이루어진 플라즈마 전원을 상기 후처리 전극(72)에 인가할 수 있다. 상기 플라즈마 전원 공급원(74)이 RF 전력으로 이루어진 플라즈마 전원을 인가하는 경우, LF(Low Frequency) 전력, MF(Middle Frequency), HF(High Frequency) 전력, 또는 VHF(Very High Frequency) 전력으로 이루어진 플라즈마 전원을 인가할 수 있다. LF 전력은 3㎑ ~ 300㎑ 범위의 주파수를 가질 수 있다. MF 전력은 300㎑ ~ 3㎒ 범위의 주파수를 가질 수 있다. HF 전력은 3㎒ ~ 30㎒ 범위의 주파수를 가질 수 있다. VHF 전력은 30㎒ ~ 300㎒ 범위의 주파수를 가질 수 있다.The portion of the
상기 후처리 전극(72)과 상기 플라즈마 전원 공급원(74)을 연결하는 급전 케이블에는 임피던스 매칭 회로(미도시)가 접속될 수 있다. 상기 임피던스 매칭 회로는 상기 플라즈마 전원 공급원(74)으로부터 상기 후처리 전극(72)에 인가되는 플라즈마 전원의 부하 임피던스와 소스 임피던스를 정합시킨다. 이러한 임피던스 매칭 회로는 가변 커패시터 및 가변 인덕터 중에서 적어도 하나로 구성되는 적어도 2개의 임피던스 소자(미도시)로 이루어질 수 있다.An impedance matching circuit (not shown) may be connected to the feed cable connecting the
<제2실시예>≪
도 2 내지 도 9를 참고하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 기판 처리 장치(1)는 전처리부(8)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 2 to 9, the
상기 전처리부(8)는 상기 챔버리드(4)에 설치된다. 상기 전처리부(8)는 상기 기판지지부(3)의 상측에 위치하도록 상기 챔버리드(4)에 설치될 수 있다. 상기 챔버리드(4)에는 상기 전처리부(8)가 설치되기 위한 전처리 설치공(미도시)이 형성될 수 있다. 상기 전처리부(8)는 상기 전처리 설치공에 삽입됨으로써, 상기 챔버리드(4)에 설치될 수 있다. 상기 전처리 설치공은 상기 챔버리드(4)를 관통하여 형성될 수 있다.The
상기 전처리부(8)는 상기 소스가스 분사부(5)로부터 상기 제1회전방향(R1 화살표 방향)을 따라 이격된 위치에서 상기 챔버리드(4)에 설치될 수 있다. 이에 따라, 상기 전처리부(8)는 상기 소스가스 분사영역(50)을 거쳐 전처리영역(80)에 위치한 기판(S)에 대해 플라즈마를 이용하여 전처리공정을 수행할 수 있다. 상기 전처리부(8)가 구비되는 경우, 상기 환원제 분사부(6)는 상기 전처리부(8)로부터 상기 제1회전방향(R1 화살표 방향)을 따라 이격된 위치에서 상기 챔버리드(4)에 설치될 수 있다. 이에 따라, 상기 환원제 분사부(6)는 상기 전처리영역(80)을 거쳐 상기 환원제 분사영역(60)에 위치한 기판(S)에 대해 환원제를 분사할 수 있다.The
이 경우, 상기 전처리공정을 통해, 상기 소스가스 분사영역(50)을 거쳐 상기 기판(S)에 증착된 소스물질은, 상기 전처리부(8)에 의해 생성된 플라즈마에 의해 활성화됨으로써 반응성이 증대될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 제2실시예에 따른 기판 처리 장치(1)는 루테늄 등과 같이 반응성이 낮은 물질로 이루어진 박막을 상기 기판(S) 상에 증착하는 경우에도, 반응성 증대를 통해 환원 반응에 대한 반응률을 증대시킴으로써, 증착률을 증대시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 기판 처리 장치(1)는 상기 기판지지부(3)가 상기 제1회전방향(R1 화살표 방향)을 따라 회전하는 회전속도(RPM)를 높임으로써, 상기 증착공정이 완료된 기판(S)에 대한 양산성을 증대시킬 수 있다.In this case, the source material deposited on the substrate S via the source
상기 전처리부(8)가 구비되는 경우, 상기 기판처리부(3)에 지지된 기판(S)들은, 상기 기판지지부(3)가 상기 제1회전방향(R1 화살표 방향)으로 회전함에 따라 상기 소스가스 분사영역(50), 상기 전치리영역(80), 및 상기 소스가스 분사영역(50)을 순차적으로 지나면서 상기 증착공정이 이루어질 수 있다. 상기 전처리영역(80)은 상기 전처리부(8) 및 상기 기판지지부(3)의 사이에 위치할 수 있다.When the
상기 전처리부(8)는 전처리 분사모듈(81, 도 8에 도시됨) 및 전처리 전극(82, 도 8에 도시됨)을 포함할 수 있다.The
상기 전처리 분사모듈(81)은 상기 전처리영역(80)에 전처리가스를 분사하는 것이다. 상기 전처리 분사모듈(81)은 전처리가스로 H2를 상기 전처리영역(80)에 분사할 수 있다. 이 경우, 상기 소스가스 분사모듈(51)은 루테늄에 산소 원자가 포함된 소스가스를 상기 소스가스 분사영역(50)에 분사할 수 있다. 예컨대, 상기 소스가스 분사모듈(51)은 RuO4 또는 C16H22O6Ru로 구성된 소스가스를 상기 소스가스 분사영역(50)에 분사할 수 있다. 상기 환원제 분사모듈(61)은 환원제로 H2, N2, 및 NH3 중에서 어느 하나를 상기 소스가스 분사영역(50)에 분사할 수 있다.The
상기 전처리 분사모듈(81)은 상기 챔버리드(4)에 설치될 수 있다. 상기 전처리 분사모듈(81)은 상기 전처리 설치공에 삽입됨으로써, 상기 챔버리드(4)에 설치될 수 있다. 상기 전처리 분사모듈(81)은 상기 소스가스 분사모듈(51)로부터 상기 제1회전방향(R1 화살표 방향)을 따라 이격된 위치에서 상기 챔버리드(4)에 설치될 수 있다. 상기 전처리 분사모듈(81)은 전처리 하우징(811, 도 8에 도시됨), 전처리 통과홈(812, 도 8에 도시됨), 전처리 공급공(813, 도 8에 도시됨), 및 전처리 절연부재(814, 도 8에 도시됨)를 포함할 수 있다.The
상기 전처리 하우징(811)은 상기 전처리 설치공에 삽입됨으로써, 상기 챔버리드(4)에 설치될 수 있다. 상기 전처리 하우징(811)은 상기 챔버리드(4)에 전기적으로 접속됨으로써, 상기 챔버리드(4)를 통해 전기적으로 접지된다. 상기 전처리 하우징(811)은 전체적으로 직방체 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 챔버리드(4)에 설치되어 전처리가스를 분사할 수 있는 형태이면 원통 형태 등 다른 형태로 형성될 수도 있다.The
상기 전처리 통과홈(812)은 상기 전처리 하우징(811)에 형성될 수 있다. 상기 전처리 통과홈(812)은 상기 전처리 하우징(811)의 내측에 위치할 수 있다. 상기 전처리 하우징(811)은 상기 전처리 통과홈(812)을 통해 일측이 개방된 형태로 형성될 수 있다. 상기 전처리 하우징(811)은 개방된 일측이 상기 기판지지부(3)를 향하도록 상기 챔버리드(4)에 설치될 수 있다.The
상기 전처리 공급공(813)은 상기 전처리 하우징(811)을 관통하여 형성될 수 있다. 상기 전처리 공급공(813)은 상기 전처리 통과홈(812)에 연통되게 형성될 수 있다. 상기 전처리 공급공(813)은 전처리가스를 공급하는 전처리가스 공급원(83)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 전처리가스 공급원(83)이 공급한 전처리가스는, 상기 전처리 공급공(813)을 통해 상기 전처리 통과홈(812)으로 공급될 수 있다. 상기 전처리 하우징(811)에는 상기 전처리 공급공(813)이 복수개 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 전처리 공급공(813)들은 상기 전처리 전극(82)의 양측에 위치할 수 있다.The
상기 전처리 절연부재(814)는 상기 전처리 하우징(811)에 설치될 수 있다. 상기 전처리 절연부재(814)는 상기 전처리 하우징(811)에 삽입됨으로써, 상기 전처리 하우징(811)에 설치될 수 있다. 상기 전처리 절연부재(814)는 상기 전처리 하우징(811) 및 상기 전처리 전극(82)을 전기적으로 절연시킬 수 있다. 상기 전처리 하우징(811)에 상기 전처리 공급공(813)이 복수개 형성된 경우, 상기 전처리 절연부재(814)는 상기 전처리 공급공(813)들의 사이에 위치할 수 있다.The pre-treatment insulating
상기 전처리 전극(82)은 상기 전처리 하우징(811)에 설치될 수 있다. 상기 전처리 전극(82)은 상기 전처리 절연부재(814)에 삽입되어 설치됨으로써, 상기 전처리 하우징(811)에 설치될 수 있다. 상기 전처리 전극(82)은 일부가 상기 전처리 통과홈(812)에 위치하도록 배치될 수 있다. 상기 전처리 하우징(811)은 상기 전처리 전극(82)과 함께 플라즈마를 생성하기 위한 접지 전극으로 기능할 수 있다.The
상기 전처리 전극(82)은 플라즈마 전원 공급원(84)으로부터 인가되는 플라즈마 전원에 따라 상기 전처리 통과홈(812)에 공급되는 전처리가스로부터 플라즈마를 생성한다. 이 경우, 플라즈마는 플라즈마 전원에 따라 상기 전처리 전극(82)과 상기 전처리 하우징(811)의 측벽(811a) 간에 걸리는 전기장에 의해 생성될 수 있다. 이에 따라, 전처리가스는 플라즈마에 의해 활성화되어서 상기 전처리영역(80)으로 분사될 수 있다. 이 경우, 상기 전처리 하우징(811)의 측벽(811a)과 상기 전처리 전극(82) 사이의 간격은, 상기 전처리영역(80)에 지지된 기판(S)과 상기 전처리 전극(82) 사이의 간격에 비해 더 좁게 설정될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 제2실시예에 따른 기판 처리 장치(1)는 상기 전처리 전극(82)과 상기 전처리 하우징(811)의 측벽(811a) 사이에 플라즈마를 생성시킬 수 있다. 즉, 플라즈마는 상기 전처리 통과홈(812)에 생성될 수 있다. 따라서, 본 발명의 제2실시예에 따른 기판 처리 장치(1)는 플라즈마에 의해 상기 기판(S) 및 상기 기판(S)에 증착된 소스물질이 손상되는 것을 방지할 수 있다.The
상기 전처리 전극(82)에서 상기 전처리 통과홈(812)에 위치한 부분은, 상기 전처리 하우징(811)의 측벽(811a)에 대해 평행하게 배치될 수 있다. 상기 플라즈마 전원 공급원(84)은 고주파 전력 또는 RF 전력으로 이루어진 플라즈마 전원을 상기 전처리 전극(82)에 인가할 수 있다. 상기 플라즈마 전원 공급원(84)이 RF 전력으로 이루어진 플라즈마 전원을 인가하는 경우, LF 전력, MF, HF 전력, 또는 VHF 전력으로 이루어진 플라즈마 전원을 인가할 수 있다. LF 전력은 3㎑ ~ 300㎑ 범위의 주파수를 가질 수 있다. MF 전력은 300㎑ ~ 3㎒ 범위의 주파수를 가질 수 있다. HF 전력은 3㎒ ~ 30㎒ 범위의 주파수를 가질 수 있다. VHF 전력은 30㎒ ~ 300㎒ 범위의 주파수를 가질 수 있다.The portion of the
상기 전처리 전극(82)과 상기 플라즈마 전원 공급원(84)을 연결하는 급전 케이블에는 임피던스 매칭 회로(미도시)가 접속될 수 있다. 상기 임피던스 매칭 회로는 상기 플라즈마 전원 공급원(84)으로부터 상기 전처리 전극(82)에 인가되는 플라즈마 전원의 부하 임피던스와 소스 임피던스를 정합시킨다. 이러한 임피던스 매칭 회로는 가변 커패시터 및 가변 인덕터 중에서 적어도 하나로 구성되는 적어도 2개의 임피던스 소자(미도시)로 이루어질 수 있다.An impedance matching circuit (not shown) may be connected to the feed cable connecting the preprocessing
<제3실시예>≪ Third Embodiment >
도 2 내지 도 10을 참고하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 기판 처리 장치(1)는 상기 후처리부(7) 및 상기 전처리부(8)를 포함할 수 있다. 상기 후처리부(7) 및 상기 전처리부(8)는 각각 본 발명의 제1실시예 및 제2실시예에 따른 기판 처리 장치(1)에서 설명한 바와 같으므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.Referring to FIGS. 2 to 10, the
본 발명의 제3실시예에 따른 기판 처리 장치(1)에 있어서, 상기 기판처리부(3)에 지지된 기판(S)들은, 상기 기판지지부(3)가 상기 제1회전방향(R1 화살표 방향)으로 회전함에 따라 상기 소스가스 분사영역(50), 상기 전처리영역(80), 상기 환원제 분사영역(60), 및 상기 후처리영역(70)을 순차적으로 지나면서 상기 증착공정이 이루어질 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 제3실시예에 따른 기판 처리 장치(1)는 상기 전처리부(8)를 이용하여 반응성 증대를 통해 환원 반응에 대한 반응률을 증대시켜서 증착률을 증대시킬 수 있음과 동시에, 상기 후처리부(7)를 이용하여 불순물 제거와 막 밀도 증대를 구현할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제3실시예에 따른 기판 처리 장치(1)는 루테늄 등과 같이 반응성이 낮은 물질로 이루어진 박막을 상기 기판(S) 상에 증착하는 경우에도 양산성을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라, 상기 기판(S) 상에 증착된 박막에 대한 막질을 향상시킬 수 있다.In the
본 발명의 제3실시예에 따른 기판 처리 장치(1)에 있어서, 상기 후처리 분사모듈(71)은 상기 후처리영역(70)에 상기 전처리가스와 상이한 후처리가스를 분사할 수 있다. 상기 후처리 분사모듈(71)은 불순물 제거와 막 밀도 증대를 구현할 수 있는 후처리가스로 Ar 또는 He을 상기 후처리영역(70)에 분사할 수 있다. 상기 전처리 분사모듈(81)은 반응성을 증대시킬 수 있는 전처리가스로 H2를 상기 전처리영역(80)에 분사할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제3실시예에 따른 기판 처리 장치(1)는 환원 반응에 대한 반응률을 증대시킴으로써 증착률을 증대시킬 수 있음과 동시에, 상기 기판(S) 상에 증착된 박막에 대한 막질을 향상시킬 수 있다. 이 경우, 상기 소스가스 분사모듈(51)은 RuO4 또는 C16H22O6Ru로 구성된 소스가스를 상기 소스가스 분사영역(50)에 분사할 수 있다. 상기 환원제 분사모듈(61)은 환원제로 H2, N2, 및 NH3 중에서 어느 하나를 상기 소스가스 분사영역(50)에 분사할 수 있다.In the
도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 기판 처리 장치(1)가 제2실시예 및 제3실시예에 따라 상기 전처리부(8)를 포함하는 경우, 상기 전처리부(8)를 포함하지 않은 비교예와 대비할 때 반응성 증대를 통해 양산성을 향상시킬 수 있다. 도 11에서 세로축은 상기 기판(S)에 증착된 박막에 대한 증착률이고, 가로축은 상기 기판지지부(3)의 회전속도이다. 도 11에서 실선은 제2실시예 및 제3실시예에 따라 상기 전처리부(8)를 갖는 기판 처리 장치(1)로 상기 증착공정을 수행하여 상기 기판지지부(3)의 회전속도별로 증착률을 표시한 것이다. 도 11에서 일점쇄선은 비교예에 따라 상기 전처리부(8)가 없는 기판 처리 장치(1)로 상기 증착공정을 수행하여 상기 기판지지부(3)의 회전속도별로 증착률을 표시한 것이다.11, when the
이러한 도 11로부터 알 수 있듯이, 상기 전처리부(8)를 갖는 기판 처리 장치(1)가 10 RPM의 회전속도로 상기 증착공정을 수행하였을 때의 증착률 및 상기 전처리부(8)가 없는 기판 처리 장치(1)가 2 RPM의 회전속도로 상기 증착공정을 수행하였을 때의 증착률이 대략 일치하는 수치로 나타났다. 따라서, 제2실시예 및 제3실시예에 따라 상기 전처리부(8)를 갖는 기판 처리 장치(1)는, 비교예에 따라 상기 전처리부(8)가 없는 기판 처리 장치(1)와 대비할 때, 반응성 증대를 통해 양산성을 향상시킬 수 있음을 알 수 있다.11, the deposition rate when the
도 7, 도 9 및 도 10을 참고하면, 본 발명에 따른 기판 처리 장치(1)는 구획가스 분사부(9)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 7, 9 and 10, the
상기 구획가스 분사부(9)는 상기 챔버리드(4)에 설치될 수 있다. 상기 구획가스 분사부(9)는 상기 기판지지부(3)를 향해 구획가스를 분사할 수 있다. 이에 따라, 상기 구획가스 분사부(9)는 상기 기판지지부(3)와 상기 챔버리드(4) 사이의 공간을 상기 제1회전방향(R1 화살표 방향)을 따라 영역별로 구획할 수 있다. 이러한 구획가스 분사부(9)는 본 발명의 제1실시예 내지 제3실시예에 따른 기판 처리 장치(1)에 있어서 상이하게 구현될 수 있다. 이에 대해 구체적으로 설명하면, 다음과 같다.The divisional
도 2 및 도 7을 참고하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 기판 처리 장치(1)에 있어서, 상기 구획가스 분사부(9)는 제1구획가스 분사모듈(91), 제2구획가스 분사모듈(92), 및 제3구획가스 분사모듈(93)을 포함할 수 있다.2 and 7, in the
상기 제1구획가스 분사모듈(91)은 상기 소스가스 분사영역(50) 및 상기 환원제 분사영역(60)의 사이에 구획가스를 분사할 수 있다. 이에 따라, 상기 제1구획가스 분사모듈(91)은 상기 소스가스 분사영역(50) 및 상기 환원제 분사영역(60)의 사이에 에어커튼을 구현함으로써, 상기 소스가스 분사영역(50) 및 상기 환원제 분사영역(60)을 공간적으로 구획할 수 있다.The first
상기 제1구획가스 분사모듈(91)은 불활성가스를 구획가스로 하여 상기 소스가스 분사영역(50) 및 상기 환원제 분사영역(60)의 사이에 구획가스를 분사할 수 있다. 예컨대, 상기 제1구획가스 분사모듈(91)은 Ar을 분사할 수 있다. 따라서, 상기 제1구획가스 분사모듈(91)은 상기 소스가스 분사영역(50) 및 상기 환원제 분사영역(60)을 공간적으로 구획할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 소스가스 분사영역(50)을 거쳐 상기 기판(S) 상에 증착되지 않고 잔존하는 소스가스를 퍼지할 수 있다. 즉, 상기 제1구획가스 분사모듈(91)은 구획가스를 이용하여 퍼지기능을 구현할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제1실시예에 따른 기판 처리 장치(1)는 상기 제1구획가스 분사모듈(91)을 이용하여 상기 기판(S)에 증착된 박막에 대한 막질을 더 향상시킬 수 있다.The first
상기 제1구획가스 분사모듈(91)은 상기 소스가스 분사부(5)로부터 상기 제1회전방향(R1 화살표 방향)을 따라 이격된 위치에서 상기 챔버리드(4)에 설치될 수 있다. 상기 제1구획가스 분사모듈(91)은 상기 기판지지부(3)의 상측에 위치하도록 상기 챔버리드(4)에 설치할 수 있다. 상기 제1구획가스 분사모듈(91)은 상기 기판지지부(3)를 향해 구획가스를 분사할 수 있다.The first
상기 제2구획가스 분사모듈(92)은 상기 환원제 분사영역(60) 및 상기 후처리영역(70)의 사이에 구획가스를 분사할 수 있다. 이에 따라, 상기 제2구획가스 분사모듈(92)은 상기 환원제 분사영역(60) 및 상기 후처리영역(70)의 사이에 에어커튼을 구현함으로써, 상기 환원제 분사영역(60) 및 상기 후처리영역(70)을 공간적으로 구획할 수 있다.The second
상기 제2구획가스 분사모듈(92)은 불활성가스를 구획가스로 하여 상기 환원제 분사영역(60) 및 상기 후처리영역(70)의 사이에 구획가스를 분사할 수 있다. 예컨대, 상기 제2구획가스 분사모듈(92)은 Ar을 분사할 수 있다. 따라서, 상기 제2구획가스 분사모듈(92)은 상기 환원제 분사영역(60) 및 상기 후처리영역(70)을 공간적으로 구획할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 환원제 분사영역(60)을 거쳐 소스가스와 환원 반응하지 않은 환원제를 퍼지할 수 있다. 즉, 상기 제2구획가스 분사모듈(92)은 구획가스를 이용하여 퍼지기능을 구현할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제1실시예에 따른 기판 처리 장치(1)는 상기 제2구획가스 분사모듈(92)을 이용하여 상기 기판(S)에 증착된 박막에 대한 막질을 더 향상시킬 수 있다.The second
상기 제2구획가스 분사모듈(92)은 상기 환원제 분사부(6)로부터 상기 제1회전방향(R1 화살표 방향)을 따라 이격된 위치에서 상기 챔버리드(4)에 설치될 수 있다. 상기 제2구획가스 분사모듈(92)은 상기 기판지지부(3)의 상측에 위치하도록 상기 챔버리드(4)에 설치할 수 있다. 상기 제2구획가스 분사모듈(92)은 상기 기판지지부(3)를 향해 구획가스를 분사할 수 있다.The second
상기 제3구획가스 분사모듈(93)은 상기 후처리영역(70) 및 상기 소스가스 분사영역(50)의 사이에 구획가스를 분사할 수 있다. 이에 따라, 상기 제3구획가스 분사모듈(93)은 상기 후처리영역(70) 및 상기 소스가스 분사영역(50)의 사이에 에어커튼을 구현함으로써, 상기 후처리영역(70) 및 상기 소스가스 분사영역(50)을 공간적으로 구획할 수 있다.The third
상기 제3구획가스 분사모듈(93)은 불활성가스를 구획가스로 하여 상기 후처리영역(70) 및 상기 소스가스 분사영역(50)의 사이에 구획가스를 분사할 수 있다. 예컨대, 상기 제3구획가스 분사모듈(93)은 Ar을 분사할 수 있다. 따라서, 상기 제3구획가스 분사모듈(93)은 상기 후처리영역(70) 및 상기 소스가스 분사영역(50)을 공간적으로 구획할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 후처리영역(70)을 거쳐 상기 기판(S) 상에 잔존하는 후처리가스 등을 퍼지할 수 있다. 즉, 상기 제3구획가스 분사모듈(93)은 구획가스를 이용하여 퍼지기능을 구현할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제1실시예에 따른 기판 처리 장치(1)는 상기 제3구획가스 분사모듈(93)을 이용하여 상기 기판(S)에 증착된 박막에 대한 막질을 더 향상시킬 수 있다.The third
상기 제3구획가스 분사모듈(93)은 상기 후처리부(7)로부터 상기 제1회전방향(R1 화살표 방향)을 따라 이격된 위치에서 상기 챔버리드(4)에 설치될 수 있다. 상기 제3구획가스 분사모듈(93)은 상기 기판지지부(3)의 상측에 위치하도록 상기 챔버리드(4)에 설치할 수 있다. 상기 제3구획가스 분사모듈(93)은 상기 기판지지부(3)를 향해 구획가스를 분사할 수 있다.The third divisional
본 발명의 제1실시예에 따른 기판 처리 장치(1)에 있어서, 상기 제3구획가스 분사모듈(93), 상기 제2구획가스 분사모듈(92), 및 상기 제1구획가스 분사모듈(91)은 서로 연결되도록 구현될 수도 있다. 이 경우, 상기 제3구획가스 분사모듈(93), 상기 제2구획가스 분사모듈(92), 및 상기 제1구획가스 분사모듈(91)은 하나의 구획가스 공급원으로부터 공급된 구획가스를 분배하여 분사할 수 있다. 상기 제3구획가스 분사모듈(93), 상기 제2구획가스 분사모듈(92), 및 상기 제1구획가스 분사모듈(91)은 일체로 형성될 수도 있다.In the
도 2 및 도 9를 참고하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 기판 처리 장치(1)에 있어서, 상기 구획가스 분사부(9)는 제1구획가스 분사모듈(91), 제2구획가스 분사모듈(92), 및 제3구획가스 분사모듈(93)을 포함할 수 있다.2 and 9, in the
상기 제1구획가스 분사모듈(91)은 상기 소스가스 분사영역(50) 및 상기 전처리영역(80)의 사이에 구획가스를 분사할 수 있다. 이에 따라, 상기 제1구획가스 분사모듈(91)은 상기 소스가스 분사영역(50) 및 상기 전처리영역(80)의 사이에 에어커튼을 구현함으로써, 상기 소스가스 분사영역(50) 및 상기 전처리영역(80)을 공간적으로 구획할 수 있다.The first
상기 제1구획가스 분사모듈(91)은 불활성가스를 구획가스로 하여 상기 소스가스 분사영역(50) 및 상기 전처리영역(80)의 사이에 구획가스를 분사할 수 있다. 예컨대, 상기 제1구획가스 분사모듈(91)은 Ar을 분사할 수 있다. 따라서, 상기 제1구획가스 분사모듈(91)은 상기 소스가스 분사영역(50) 및 상기 전처리영역(80)을 공간적으로 구획할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 소스가스 분사영역(50)을 거쳐 상기 기판(S) 상에 증착되지 않고 잔존하는 소스가스를 퍼지할 수 있다. 즉, 상기 제1구획가스 분사모듈(91)은 구획가스를 이용하여 퍼지기능을 구현할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제2실시예에 따른 기판 처리 장치(1)는 상기 제1구획가스 분사모듈(91)을 이용하여 상기 기판(S)에 증착된 박막에 대한 막질을 더 향상시킬 수 있다.The first
상기 제1구획가스 분사모듈(91)은 상기 소스가스 분사부(5)로부터 상기 제1회전방향(R1 화살표 방향)을 따라 이격된 위치에서 상기 챔버리드(4)에 설치될 수 있다. 상기 제1구획가스 분사모듈(91)은 상기 기판지지부(3)의 상측에 위치하도록 상기 챔버리드(4)에 설치할 수 있다. 상기 제1구획가스 분사모듈(91)은 상기 기판지지부(3)를 향해 구획가스를 분사할 수 있다.The first
상기 제2구획가스 분사모듈(92)은 상기 전처리영역(80) 및 상기 환원제 분사영역(60)의 사이에 구획가스를 분사할 수 있다. 이에 따라, 상기 제2구획가스 분사모듈(92)은 상기 전처리영역(80) 및 상기 환원제 분사영역(60)의 사이에 에어커튼을 구현함으로써, 상기 전처리영역(80) 및 상기 환원제 분사영역(60)을 공간적으로 구획할 수 있다.The second
상기 제2구획가스 분사모듈(92)은 불활성가스를 구획가스로 하여 상기 전처리영역(80) 및 상기 환원제 분사영역(60)의 사이에 구획가스를 분사할 수 있다. 예컨대, 상기 제2구획가스 분사모듈(92)은 Ar을 분사할 수 있다. 따라서, 상기 제2구획가스 분사모듈(92)은 상기 전처리영역(80) 및 상기 환원제 분사영역(60)을 공간적으로 구획할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 전처리영역(80)을 거쳐 상기 기판(S) 상에 잔존하는 전처리가스 등을 퍼지할 수 있다. 즉, 상기 제2구획가스 분사모듈(92)은 구획가스를 이용하여 퍼지기능을 구현할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제2실시예에 따른 기판 처리 장치(1)는 상기 제2구획가스 분사모듈(92)을 이용하여 상기 기판(S)에 증착된 박막에 대한 막질을 더 향상시킬 수 있다.The second
상기 제2구획가스 분사모듈(92)은 상기 전처리부(8)로부터 상기 제1회전방향(R1 화살표 방향)을 따라 이격된 위치에서 상기 챔버리드(4)에 설치될 수 있다. 상기 제2구획가스 분사모듈(92)은 상기 기판지지부(3)의 상측에 위치하도록 상기 챔버리드(4)에 설치할 수 있다. 상기 제2구획가스 분사모듈(92)은 상기 기판지지부(3)를 향해 구획가스를 분사할 수 있다.The second
상기 제3구획가스 분사모듈(93)은 상기 환원제 분사영역(60) 및 상기 소스가스 분사영역(50)의 사이에 구획가스를 분사할 수 있다. 이에 따라, 상기 제3구획가스 분사모듈(93)은 상기 환원제 분사영역(60) 및 상기 소스가스 분사영역(50)의 사이에 에어커튼을 구현함으로써, 상기 환원제 분사영역(60) 및 상기 소스가스 분사영역(50)을 공간적으로 구획할 수 있다.The third
상기 제3구획가스 분사모듈(93)은 불활성가스를 구획가스로 하여 상기 환원제 분사영역(60) 및 상기 소스가스 분사영역(50)의 사이에 구획가스를 분사할 수 있다. 예컨대, 상기 제3구획가스 분사모듈(93)은 Ar을 분사할 수 있다. 따라서, 상기 제3구획가스 분사모듈(93)은 상기 환원제 분사영역(60) 및 상기 소스가스 분사영역(50)을 공간적으로 구획할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 환원제 분사영역(60)을 거쳐 소스가스와 환원 반응하지 않은 환원제를 퍼지할 수 있다. 즉, 상기 제3구획가스 분사모듈(93)은 구획가스를 이용하여 퍼지기능을 구현할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제2실시예에 따른 기판 처리 장치(1)는 상기 제3구획가스 분사모듈(93)을 이용하여 상기 기판(S)에 증착된 박막에 대한 막질을 더 향상시킬 수 있다.The third
상기 제3구획가스 분사모듈(93)은 상기 환원제 분사부(6)로부터 상기 제1회전방향(R1 화살표 방향)을 따라 이격된 위치에서 상기 챔버리드(4)에 설치될 수 있다. 상기 제3구획가스 분사모듈(93)은 상기 기판지지부(3)의 상측에 위치하도록 상기 챔버리드(4)에 설치할 수 있다. 상기 제3구획가스 분사모듈(93)은 상기 기판지지부(3)를 향해 구획가스를 분사할 수 있다.The third
본 발명의 제2실시예에 따른 기판 처리 장치(1)에 있어서, 상기 제3구획가스 분사모듈(93), 상기 제2구획가스 분사모듈(92), 및 상기 제1구획가스 분사모듈(91)은 서로 연결되도록 구현될 수도 있다. 이 경우, 상기 제3구획가스 분사모듈(93), 상기 제2구획가스 분사모듈(92), 및 상기 제1구획가스 분사모듈(91)은 하나의 구획가스 공급원으로부터 공급된 구획가스를 분배하여 분사할 수 있다. 상기 제3구획가스 분사모듈(93), 상기 제2구획가스 분사모듈(92), 및 상기 제1구획가스 분사모듈(91)은 일체로 형성될 수도 있다.In the
도 2 및 도 10을 참고하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 기판 처리 장치(1)에 있어서, 상기 구획가스 분사부(9)는 제1구획가스 분사모듈(91) 및 제2구획가스 분사모듈(92)을 포함할 수 있다.2 and 10, in the
상기 제1구획가스 분사모듈(91)은 상기 소스가스 분사영역(50) 및 상기 전처리영역(80)의 사이에 구획가스를 분사할 수 있다. 이에 따라, 상기 제1구획가스 분사모듈(91)은 상기 소스가스 분사영역(50) 및 상기 전처리영역(80)의 사이에 에어커튼을 구현함으로써, 상기 소스가스 분사영역(50) 및 상기 전처리영역(80)을 공간적으로 구획할 수 있다.The first
상기 제1구획가스 분사모듈(91)은 불활성가스를 구획가스로 하여 상기 소스가스 분사영역(50) 및 상기 전처리영역(80)의 사이에 구획가스를 분사할 수 있다. 예컨대, 상기 제1구획가스 분사모듈(91)은 Ar을 분사할 수 있다. 따라서, 상기 제1구획가스 분사모듈(91)은 상기 소스가스 분사영역(50) 및 상기 전처리영역(80)을 공간적으로 구획할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 소스가스 분사영역(50)을 거쳐 상기 기판(S) 상에 증착되지 않고 잔존하는 소스가스를 퍼지할 수 있다. 즉, 상기 제1구획가스 분사모듈(91)은 구획가스를 이용하여 퍼지기능을 구현할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제3실시예에 따른 기판 처리 장치(1)는 상기 제1구획가스 분사모듈(91)을 이용하여 상기 기판(S)에 증착된 박막에 대한 막질을 더 향상시킬 수 있다.The first
상기 제1구획가스 분사모듈(91)은 상기 소스가스 분사부(5)로부터 상기 제1회전방향(R1 화살표 방향)을 따라 이격된 위치에서 상기 챔버리드(4)에 설치될 수 있다. 상기 제1구획가스 분사모듈(91)은 상기 기판지지부(3)의 상측에 위치하도록 상기 챔버리드(4)에 설치할 수 있다. 상기 제1구획가스 분사모듈(91)은 상기 기판지지부(3)를 향해 구획가스를 분사할 수 있다.The first
상기 제2구획가스 분사모듈(92)은 상기 후처리영역(70) 및 상기 소스가스 분사영역(50)의 사이에 구획가스를 분사할 수 있다. 이에 따라, 상기 제2구획가스 분사모듈(92)은 상기 후처리영역(70) 및 상기 소스가스 분사영역(50)의 사이에 에어커튼을 구현함으로써, 상기 후처리영역(70) 및 상기 소스가스 분사영역(50)을 공간적으로 구획할 수 있다.The second
상기 제2구획가스 분사모듈(92)은 불활성가스를 구획가스로 하여 상기 후처리영역(70) 및 상기 소스가스 분사영역(50)의 사이에 구획가스를 분사할 수 있다. 예컨대, 상기 제2구획가스 분사모듈(92)은 Ar을 분사할 수 있다. 따라서, 상기 제2구획가스 분사모듈(92)은 상기 후처리영역(70) 및 상기 소스가스 분사영역(50)을 공간적으로 구획할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 후처리영역(70)을 거쳐 상기 기판(S) 상에 잔존하는 후처리가스 등을 퍼지할 수 있다. 즉, 상기 제2구획가스 분사모듈(92)은 구획가스를 이용하여 퍼지기능을 구현할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제3실시예에 따른 기판 처리 장치(1)는 상기 제2구획가스 분사모듈(92)을 이용하여 상기 기판(S)에 증착된 박막에 대한 막질을 더 향상시킬 수 있다.The second
상기 제2구획가스 분사모듈(92)은 상기 후처리부(7)로부터 상기 제1회전방향(R1 화살표 방향)을 따라 이격된 위치에서 상기 챔버리드(4)에 설치될 수 있다. 상기 제2구획가스 분사모듈(92)은 상기 기판지지부(3)의 상측에 위치하도록 상기 챔버리드(4)에 설치할 수 있다. 상기 제2구획가스 분사모듈(92)은 상기 기판지지부(3)를 향해 구획가스를 분사할 수 있다.The second
본 발명의 제3실시예에 따른 기판 처리 장치(1)에 있어서, 상기 제2구획가스 분사모듈(92) 및 상기 제1구획가스 분사모듈(91)은 서로 연결되도록 구현될 수도 있다. 이 경우, 상기 제2구획가스 분사모듈(92) 및 상기 제1구획가스 분사모듈(91)은 하나의 구획가스 공급원으로부터 공급된 구획가스를 분배하여 분사할 수 있다. 상기 제2구획가스 분사모듈(92) 및 상기 제1구획가스 분사모듈(91)은 일체로 형성될 수도 있다.In the
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Will be clear to those who have knowledge of.
1 : 기판 처리 장치
2 : 공정챔버
3 : 기판지지부
4 : 챔버리드
5 : 소스가스 분사부
6 : 환원제 분사부
7 : 후처리부
8 : 전처리부1: substrate processing apparatus 2: process chamber
3: substrate supporting part 4: chamber lead
5: Source gas injection part 6: Reducing agent injection part
7: post-processing unit 8: preprocessing unit
Claims (10)
복수개의 기판을 지지하도록 상기 공정챔버 내에 설치되고, 제1회전방향으로 회전하는 기판지지부;
상기 공정챔버의 상부를 덮는 챔버리드;
상기 챔버리드에 설치되고, 소스가스 분사영역에 위치한 기판에 소스가스를 분사하는 소스가스 분사부;
상기 소스가스 분사부로부터 상기 제1회전방향을 따라 이격된 위치에서 상기 챔버리드에 설치되고, 상기 소스가스 분사영역을 거쳐 환원제 분사영역에 위치한 기판에 소스가스와 환원 반응하는 환원제를 분사하는 환원제 분사부; 및
상기 환원제 분사부로부터 상기 제1회전방향을 따라 이격된 위치에서 상기 챔버리드에 설치되고, 상기 환원제 분사영역을 거쳐 후처리영역에 위치한 기판에 대해 플라즈마를 이용하여 후처리공정을 수행하는 후처리부를 포함하는 기판 처리 장치.A process chamber;
A substrate support installed in the process chamber to support a plurality of substrates and rotated in a first rotation direction;
A chamber lid covering an upper portion of the process chamber;
A source gas spraying part installed in the chamber lid and spraying a source gas to a substrate placed in the source gas spraying area;
And a reducing agent sprayer for spraying a reducing agent that reacts with the source gas to a substrate positioned in the reducing agent spraying region through the source gas spraying region, the reducing agent spraying portion being provided in the chamber lid at a position spaced apart from the source gas spraying portion in the first rotation direction, Quasi; And
A post-processing unit installed in the chamber lid at a position spaced apart from the reductant jetting unit in the first rotation direction and performing a post-treatment process on the substrate positioned in the post-treatment zone via the reducing agent jetting zone using plasma; And the substrate processing apparatus.
상기 챔버리드에 설치되는 구획가스 분사부를 포함하고,
상기 구획가스 분사부는,
상기 소스가스 분사영역과 상기 환원제 분사영역의 사이에 구획가스를 분사하여 상기 소스가스 분사영역과 상기 환원제 분사영역을 공간적으로 구획하는 제1구획가스 분사모듈,
상기 환원제 분사영역과 상기 후처리영역의 사이에 구획가스를 분사하여 상기 환원제 분사영역과 상기 후처리영역을 공간적으로 구획하는 제2구획가스 분사모듈, 및
상기 후처리영역과 상기 소스가스 분사영역의 사이에 구획가스를 분사하여 상기 후처리영역과 상기 소스가스 분사영역을 공간적으로 구획하는 제3구획가스 분사모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.The method according to claim 1,
And a partition gas injection unit installed in the chamber lid,
The division gas injection unit includes:
A first compartment gas injection module for spatially dividing the source gas injection area and the reducing agent injection area by injecting a partition gas between the source gas injection area and the reducing agent injection area,
A second division gas injection module for spatially dividing the reducing agent injection region and the post-processing region by injecting a partition gas between the reducing agent injection region and the post-processing region, and
And a third divisional gas injection module for spatially dividing the post-process region and the source gas injection region by injecting a partition gas between the post-process region and the source gas injection region.
복수개의 기판을 지지하도록 상기 공정챔버 내에 설치되고, 제1회전방향으로 회전하는 기판지지부;
상기 공정챔버의 상부를 덮는 챔버리드;
상기 챔버리드에 설치되고, 소스가스 분사영역에 위치한 기판에 소스가스를 분사하는 소스가스 분사부;
상기 소스가스 분사부로부터 상기 제1회전방향을 따라 이격된 위치에서 상기 챔버리드에 설치되고, 상기 소스가스 분사영역을 거쳐 전처리영역에 위치한 기판에 대해 플라즈마를 이용하여 전처리공정을 수행하는 전처리부; 및
상기 전처리부로부터 상기 제1회전방향을 따라 이격된 위치에서 상기 챔버리드에 설치되고, 상기 전처리영역을 거쳐 환원제 분사영역에 위치한 기판에 소스가스와 환원 반응하는 환원제를 분사하는 환원제 분사부를 포함하는 기판 처리 장치.A process chamber;
A substrate support installed in the process chamber to support a plurality of substrates and rotated in a first rotation direction;
A chamber lid covering an upper portion of the process chamber;
A source gas spraying part installed in the chamber lid and spraying a source gas to a substrate placed in the source gas spraying area;
A pretreatment unit installed in the chamber lid at a position spaced apart from the source gas spraying unit in the first rotation direction and performing a pretreatment process using a plasma on a substrate positioned in a pretreatment region through the source gas injection region; And
And a reducing agent injecting portion provided in the chamber lid at a position spaced apart from the pre-processing portion in the first rotation direction and injecting a reducing agent reacting with the source gas to a substrate positioned in the reducing agent injection region through the pretreatment region, Processing device.
상기 챔버리드에 설치되는 구획가스 분사부를 포함하고,
상기 구획가스 분사부는,
상기 소스가스 분사영역과 상기 전처리영역의 사이에 구획가스를 분사하여 상기 소스가스 분사영역과 상기 전처리영역을 공간적으로 구획하는 제1구획가스 분사모듈,
상기 전처리영역과 상기 환원제 분사영역의 사이에 구획가스를 분사하여 상기 전처리영역과 상기 환원제 분사영역을 공간적으로 구획하는 제2구획가스 분사모듈, 및
상기 환원제 분사영역과 상기 소스가스 분사영역의 사이에 구획가스를 분사하여 상기 환원제 분사영역과 상기 소스가스 분사영역을 공간적으로 구획하는 제3구획가스 분사모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.The method of claim 3,
And a partition gas injection unit installed in the chamber lid,
The division gas injection unit includes:
A first compartment gas injection module for spatially dividing the source gas injection area and the preprocessed area by injecting a partition gas between the source gas injection area and the pre-
A second compartment gas injection module for spatially dividing the pre-treatment area and the reducing agent injection area by injecting a partition gas between the pre-treatment area and the reducing agent injection area, and
And a third compartment gas injection module spatially dividing the reducing agent injection area and the source gas injection area by injecting a partition gas between the reducing agent injection area and the source gas injection area.
복수개의 기판을 지지하도록 상기 공정챔버 내에 설치되고, 제1회전방향으로 회전하는 기판지지부;
상기 공정챔버의 상부를 덮는 챔버리드;
상기 챔버리드에 설치되고, 소스가스 분사영역에 위치한 기판에 소스가스를 분사하는 소스가스 분사부;
상기 소스가스 분사부로부터 상기 제1회전방향을 따라 이격된 위치에서 상기 챔버리드에 설치되고, 상기 소스가스 분사영역을 거쳐 전처리영역에 위치한 기판에 대해 플라즈마를 이용하여 전처리공정을 수행하는 전처리부;
상기 전처리부로부터 상기 제1회전방향을 따라 이격된 위치에서 상기 챔버리드에 설치되고, 상기 전처리영역을 거쳐 환원제 분사영역에 위치한 기판에 소스가스와 환원 반응하는 환원제를 분사하는 환원제 분사부; 및
상기 환원제 분사부로부터 상기 제1회전방향을 따라 이격된 위치에서 상기 챔버리드에 설치되고, 상기 환원제 분사영역을 거쳐 후처리영역에 위치한 기판에 대해 플라즈마를 이용하여 후처리공정을 수행하는 후처리부를 포함하는 기판 처리 장치.A process chamber;
A substrate support installed in the process chamber to support a plurality of substrates and rotated in a first rotation direction;
A chamber lid covering an upper portion of the process chamber;
A source gas spraying part installed in the chamber lid and spraying a source gas to a substrate placed in the source gas spraying area;
A pretreatment unit installed in the chamber lid at a position spaced apart from the source gas spraying unit in the first rotation direction and performing a pretreatment process using a plasma on a substrate positioned in a pretreatment region through the source gas injection region;
A reducing agent spraying unit installed in the chamber lid at a position spaced apart from the pre-processing unit in the first rotation direction and spraying a reducing agent reacting with the source gas to a substrate positioned in the reducing agent spraying area through the pretreatment zone; And
A post-processing unit installed in the chamber lid at a position spaced apart from the reductant jetting unit in the first rotation direction and performing a post-treatment process on the substrate positioned in the post-treatment zone via the reducing agent jetting zone using plasma; And the substrate processing apparatus.
상기 소스가스 분사부는 RuO4 또는 C16H22O6Ru로 구성된 소스가스를 상기 소스가스 분사영역에 분사하는 소스가스 분사모듈을 포함하고,
상기 환원제 분사부는 소스가스와 환원 반응하는 환원제로 H2, N2, 및 NH3 중에서 어느 하나를 환원제 분사영역에 분사하는 환원제 분사모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.6. The method according to any one of claims 1 to 5,
Wherein the source gas injector comprises a source gas injection module for injecting a source gas composed of RuO 4 or C 16 H 22 O 6 Ru into the source gas injection region,
Wherein the reducing agent injecting unit includes a reducing agent injecting module that injects any one of H 2 , N 2 , and NH 3 into the reducing agent injection region as a reducing agent that reduces the reaction with the source gas.
상기 소스가스 분사부는 루테늄에 산소 원자가 포함된 소스가스를 상기 소스가스 분사영역에 분사하는 소스가스 분사모듈을 포함하고,
상기 전처리부는 상기 챔버리드에 설치되어 상기 전처리영역에 전처리가스로 H2를 분사하는 전처리 분사모듈, 및 상기 전처리 분사모듈에 설치되는 전처리 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.The method according to claim 3 or 5,
Wherein the source gas injection portion includes a source gas injection module for injecting a source gas containing oxygen atoms into ruthenium into the source gas injection region,
Wherein the preprocessing unit includes a preprocessing module installed in the chamber lid and injecting H 2 as a pretreatment gas into the preprocessing area, and a preprocessing electrode installed in the preprocessing injection module.
상기 소스가스 분사부는 루테늄에 산소 원자가 포함된 소스가스를 상기 소스가스 분사영역에 분사하는 소스가스 분사모듈을 포함하고,
상기 환원제 분사부는 소스가스와 환원 반응하는 환원제로 H2, N2, 및 NH3 중에서 어느 하나를 환원제 분사영역에 분사하는 환원제 분사모듈을 포함하며,
상기 후처리부는 상기 챔버리드에 설치되어 상기 후처리영역에 후처리가스로 Ar 또는 He을 분사하는 후처리 분사모듈, 및 상기 후처리 분사모듈에 설치되는 후처리 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.6. The method according to claim 1 or 5,
Wherein the source gas injection portion includes a source gas injection module for injecting a source gas containing oxygen atoms into ruthenium into the source gas injection region,
The reducing agent injecting unit includes a reducing agent injecting module that injects any one of H 2 , N 2 , and NH 3 into a reducing agent injection region as a reducing agent that reduces the source gas,
Wherein the post-processing unit includes a post-processing injection module installed in the chamber lead and injecting Ar or He as a post-process gas into the post-process area, and a post-processing electrode provided in the post-processing injection module. Processing device.
상기 전처리부는 상기 전처리영역에 전처리가스를 분사하는 전처리 분사모듈을 포함하고,
상기 후처리부는 상기 후처리영역에 상기 전처리가스와 상이한 후처리가스를 분사하는 후처리 분사모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.6. The method of claim 5,
The pretreatment unit may include a pretreatment injection module that injects a pretreatment gas into the pretreatment region,
Wherein the post-processing unit includes a post-processing injection module that injects a post-process gas different from the pre-process gas into the post-process area.
상기 기판지지부와 상기 챔버리드 사이의 공간을 상기 제1회전방향을 따라 영역별로 구획하기 위한 구획가스를 분사하는 구획가스 분사부를 포함하고,
상기 구획가스 분사부는,
상기 소스가스 분사영역과 상기 전처리영역의 사이에 구획가스를 분사하여 상기 소스가스 분사영역과 상기 전처리영역을 공간적으로 구획하는 제1구획가스 분사모듈, 및
상기 후처리영역과 상기 소스가스 분사영역의 사이에 구획가스를 분사하여 상기 후처리영역과 상기 소스가스 분사영역을 공간적으로 구획하는 제2구획가스 분사모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.6. The method of claim 5,
And a partition gas injection unit for injecting a partition gas for partitioning a space between the substrate support unit and the chamber lid by regions along the first rotation direction,
The division gas injection unit includes:
A first compartment gas injection module for spatially dividing the source gas injection area and the preprocessed area by injecting a partition gas between the source gas injection area and the preprocessed area,
And a second division gas injection module for spatially dividing the post-process region and the source gas injection region by injecting a partition gas between the post-process region and the source gas injection region.
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KR1020160071598A KR101957368B1 (en) | 2016-06-09 | 2016-06-09 | Apparatus for Processing Substrate |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN113228245A (en) * | 2018-12-26 | 2021-08-06 | 周星工程股份有限公司 | Substrate processing apparatus |
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KR20140004570A (en) * | 2012-06-29 | 2014-01-13 | 주성엔지니어링(주) | Apparatus and method for processing substrate |
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2016
- 2016-06-09 KR KR1020160071598A patent/KR101957368B1/en active IP Right Grant
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