KR20190048412A - Atomic layer deposition system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 원자층 증착 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 <원자층 증착 대상 기판의 표면에서 공급 가스가 층류(laminar flow) 또는 크누센 플로우(knudsen flow)로 기판 표면을 통과하도록 공급 가스의 이동 통로의 높이를 설정하도록 된 공정챔버>, <각 가스 공급 개폐밸브의 전단을 시발점으로 하여, 복수의 가스 공급 가이드 라인으로부터 분기되면서, 스로틀 밸브의 전단에 상응하는 챔버가스 배기통로에 연결됨으로써, 가스 보관용기 및 각 가스 공급 개폐밸브 사이에 누적된 증기를 스로틀 밸브의 전단으로 배출할 수 있는 복수의 증기 배출 가이드 라인>, <복수의 증기 배출 가이드 라인의 경로 상에 각기 배치되면서, 밸브 컨트롤러의 제어에 따라 열리거나 닫혀, 증기 배출 가이드 라인 각각을 개방 또는 폐쇄시킴으로써, 누적되어 있던 증기가 스로틀 밸브의 전단으로 배출 또는 배출중지 될 수 있도록 하는 복수의 증기 배출 개폐밸브> 등을 추가로 배치하고, 이를 통해, 누적 증기(즉, 가스 보관용기 및 각 가스 공급 개폐밸브 사이에 누적되어 있던 증기) 측에서, 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등)의 공정챔버로의 공급 이전 시점에서, 증기 배출 가이드 라인을 따라, 스로틀 밸브의 전단으로 유연하게 배출 처리될 수 있도록 유도하여, 공정챔버로 숏-타임(0.1sec 이하) 시간동안 교번되어 공급되는 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P등)들의 압력을 일정하게 유지시켜, 공정 챔버 내부에서 공급가스들이 섞이지 않도록 함으로써, 결국, 제품 생산주체 측에서, 누적 증기의 공정챔버로의 무단 유입문제를 탄력적으로 회피하면서, 원자층의 균일도가 향상되는 이점, 가스의 숏-타임 공급에 따른 이점 등을 효과적으로 향유할 수 있도록 가이드 할 수 있는 원자층 증착 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an atomic layer deposition system, and more particularly to an atomic layer deposition system in which atomic layer deposition is performed on a surface of a substrate to be atomic layer deposition, in which a supply gas is passed through a substrate surface in a laminar flow or a knudsen flow, A process chamber in which the height of the passage is set and a chamber gas exhaust passage corresponding to the front end of the throttle valve while branching from the plurality of gas supply guiding lines with the front end of each gas supply opening / closing valve as a starting point, A plurality of steam discharge guides for discharging the accumulated steam between the storage container and each gas supply opening / closing valve to the front end of the throttle valve, < a plurality of steam discharge guide lines arranged on the path of the plurality of steam discharge guide lines, Or by opening or closing each of the vapor discharge guidelines, A plurality of steam discharge opening / closing valves " for allowing the gas to be discharged or stopped to be discharged to the front end of the valve, and the like are disposed so that cumulative steam (i.e., steam accumulated between the gas storage container and each gas supply opening / closing valve) At the point in time before the supply of the gas (for example, the source gas A, the source gas B, the purge gas P, etc.) to the process chamber at the time of supplying the gas to the process chamber, (E.g., source gas A, source gas B, purge gas P, and the like) alternately supplied to the process chamber for a short-time (less than 0.1 sec) It is possible to avoid the problem of unauthorized inflow of cumulative steam into the process chamber on the side of the product producer and advantageously improve the uniformity of the atomic layer, Relates to an atomic layer deposition system to guide to effectively enjoy the benefits, and more in accordance with the supply time.
최근, 반도체 관련 기술이 급격한 발전을 이루면서, 다양한 유형의 원자층 증착 시스템들이 폭 넓게 개발/보급되고 있다.Recently, with the rapid development of semiconductor related technology, various types of atomic layer deposition systems have been widely developed / distributed.
예를 들어, 대한민국공개특허 제10-2016-105497호(명칭: 공간적인 원자 층 증착 또는 펄스형 화학 기상 증착을 사용하는 필름 증착)(2016.9.6.자 공개), 대한민국공개특허 제10-2006-13282호(명칭: 공정 가스 배기 방법 및 이를 이용한 원자층 적층 방법 및 원자층 적층 장치)(2006.2.9.자 공개), 대한민국공개특허 제10-2017-21210호(명칭: 대체적 ALD 반응기들 내에서 에지 균일도 조정을 위한 조성 매칭된 커튼 가스 혼합물들)(2017.2.27.자 공개), 대한민국등록특허 제10-795487호(명칭: 층류유동제어장치 및 이를 구비한 화학기상증착반응기)(2008.1.16.자 공고), 대한민국등록특허 제10-1536257호(명칭: 수평 흐름 증착 장치 및 이를 이용한 증착 방법)(2015.7.13.자 공고), 미국등록특허 제5711811호(명칭: 박막 성장용 장치 및 방법)(1998.1.27.자 등록) 등에는 이러한 종래의 기술에 따른 원자층 증착 시스템들의 일례가 좀더 상세하게 개시되어 있다.For example, Korean Patent Laid-Open No. 10-2016-105497 (titled film deposition using atomic atomic layer deposition or pulsed chemical vapor deposition) (published September 6, 2016), Korean Patent Laid- -13282 entitled " Process gas evacuation method, atomic layer deposition method and atomic layer deposition apparatus using the same, (Korean Unexamined Patent Application Publication No. 2006-290019), Korean Patent Publication No. 10-2017-21210 (Title: Laminar flow control apparatus and chemical vapor deposition reactor equipped with the same) (Korean Patent Registration No. 10-795487, entitled "Laminar Flow Control Device and Chemical Vapor Deposition Reactor Including the same") (2008.1.27. Korean Patent No. 10-1536257 entitled " Horizontal Flow Deposition Device and Deposition Method Using the Same ", issued on July 13, 2015, US Patent No. 5711811 (titled " Method) (registered on July 21, 1998) One example of deposition systems is disclosed in more detail.
한편, 이러한 종래의 체제 하에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 원자층 증착 시스템(1)은 원자층 증착 대상 기판(W)이 배치된 공정챔버(C)와, 공정챔버(C)로부터 인출된 챔버가스 배기통로(2)와 연결되면서, 상기 공정챔버(C) 내부의 압력상황에 따라 열리거나 닫혀, 상기 공정챔버(C)의 내부압력이 기 설정된 공정압력을 유지할 수 있도록 하는 스로틀 밸브(3)(Throttle valve)와, 공정상황에 따라, 공정챔버(C), 챔버가스 배기통로(2) 등에 존재하는 가스를 펌핑하는 진공펌프(4)와, 종류가 다른 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등)를 각기 보관하는 복수의 가스 보관용기(5,6,7)와, 복수의 가스 보관용기(5,6,7) 각각으로부터 인출되어, 상기 공정챔버(C)와 연결되면서, 상기 복수의 가스 보관용기(5,6,7)에 보관되어 있던 각각의 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등)가 상기 공정챔버(C)로 각기 공급될 수 있도록 가이드 하는 복수의 가스 공급 가이드 라인(8,9,10)과, 상기 복수의 가스 공급 가이드 라인(8,9,10)의 경로 상에 각기 배치되면서, 밸브 컨트롤러(도시 안됨)의 제어에 따라 열리거나 닫혀, 상기 가스 공급 가이드 라인(8,9,10) 각각을 개방 또는 폐쇄시킴으로써, 상기 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등)가 상기 공정챔버(C) 측으로 공급 또는 공급중지 될 수 있도록 하는 복수의 가스 공급 개폐밸브(11,12,13)가 체계적으로 조합된 구성을 취하게 된다.1, the atomic layer deposition system 1 includes a process chamber C in which a substrate W to be atomic layer deposition is disposed, a process chamber C in which a substrate W to be atomic layer deposition is disposed, A
이러한 종래의 체제 하에서, 상기 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등)는 가스 보관용기(5,6,7) 내에서 증발온도 이상을 유지하면서, 액체상태로 보관되어 있다가 가스 공급 개폐밸브(11,12,13)가 열리면 가스 공급 가이드 라인(8,9,10)을 따라, 공정챔버(C) 측으로 공급되는 절차를 겪게 된다.Under such a conventional system, the gas (for example, the source gas A, the source gas B, the purge gas P, etc.) is stored in the liquid state while maintaining the evaporation temperature or higher in the
그러나, 이처럼, 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등)가 가스 공급 가이드 라인(8,9,10)을 따라, 공정챔버(C) 측으로 공급되는 상황 하에서, 공정챔버(C) 측에서는 공정에 필요한 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등) 이외에도, 가스 보관용기(5,6,7) 및 가스 공급 개폐밸브(11,12,13) 사이의 가스 공급 가이드 라인(8a,9a,10a)에 누적되어 있던 증기까지 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등)와 함께 밀려들어오는 불필요한 상황에 직면할 수밖에 없게 된다.However, under such a situation that the gas (for example, source gas A, source gas B, purge gas P, etc.) is supplied along the gas
물론, 이처럼, 공정에 필요한 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등) 이외에도, 가스 보관용기(5,6,7) 및 가스 공급 개폐밸브(11,12,13) 사이의 가스 공급 가이드 라인(8a,9a,10a)에 누적되어 있던 증기까지 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등)와 함께 밀려들어오게 되는 경우, 공정챔버(C) 측에서는 내부의 압력이 기 설정되어 있던 공정압력 이상으로 급속히 증가하였다가 포화되는 비정상적인 상황에 놓일 수밖에 없게 된다.Of course, in addition to the gases necessary for the process (for example, source gas A, source gas B, purge gas P, etc.), the
당연하게도, 상기 누적 증기의 영향으로 인해, 공정챔버(C) 측 내부 압력이 기 설정되어 있던 공정압력 이상으로 급속히 증가하였다가 포화되는 비정상적인 상황을 나타내게 되고, 그에 따라, 공정챔버(C) 내부의 압력이 안정화되지 않은 상태에서 다음 단계의 가스가 공정챔버(C)에 공급 되게 될 경우, 공정챔버(C)내부에 공급된 가스(소스가스 A, 소스가스 B)가 기판(W) 표면에서 자기제한적 반응(Self-limiting reaction)이 아닌 기판(W) 표면 이외에서 일어나는 반응으로 1개 원자층 이상이 증착되거나, 공정챔버(C) 내부에 파티클(particle)을 발생시키게 되고, 그 결과, 기판(W)에 형성되는 원자층 측에서는 초기의 증착속도와 나중의 증착속도에 큰 차이를 보일 수밖에 없게 되며, 결국, 별다른 조치가 취해지지 않는 한, 제품 생산주체 측에서는 기판(W)에 형성되는 원자층의 균일도가 크게 저하되는 심각한 피해를 고스란히 감수할 수밖에 없게 된다.Naturally, due to the influence of the accumulated steam, the internal pressure of the process chamber C rapidly increases to be higher than the previously set process pressure and becomes saturated, and accordingly, the inside of the process chamber (C) The gas (source gas A, source gas B) supplied into the process chamber C is supplied to the substrate W from the surface of the substrate W in a state where the pressure of the next stage is supplied to the process chamber C A reaction that takes place outside the surface of the substrate W rather than a self-limiting reaction deposits more than one atomic layer or generates particles inside the process chamber C, W, there is a great difference between the initial deposition rate and the later deposition rate at the atomic layer side formed on the substrate W. As a result, unless a special measure is taken, The uniformity of the layer is forced to take intact a serious injury that is significantly reduced.
한편, 상술한 바와 같이, 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등)와 함께 가스 보관용기(5,6,7) 및 가스 공급 개폐밸브(11,12,13) 사이의 가스 공급 가이드 라인(8a,9a,10a)에 누적되어 있던 증기까지 공정챔버(C) 측으로 밀려들어오게 되고, 이에 따라, 공정챔버(C) 내부의 압력이 기 설정되어 있던 공정압력 이상으로 급속히 증가하게 되는 경우, 스로틀 밸브(3) 측에서는 그 즉시 비상 가동되어, 열림 상태를 이룸으로써, 공정챔버(C) 내부의 압력을 공정압력으로 안정화시키는 절차를 진행하게 된다.On the other hand, as described above, the
물론, 이처럼, 스로틀 밸브(3)가 비상 가동되는 상황 하에서, 밸브 컨트롤러 측에서는 불가피하게 스로틀 밸브(3)가 정상 포지션으로 변환될 때까지, 가스 공급 개폐밸브(11,12,13)를 제어하여, 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등)를 공정챔버(C) 내부로 롱-타임(Long-time)(예컨대, 20초, 30초 등) 공급할 수밖에 없게 된다. Of course, under such a situation that the
만약, 밸브 컨트롤러 측에서, 가스 공급 개폐밸브(11,12,13)를 제어하여, 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등)를 공정챔버(C) 내부로 숏-타임(Short-time)(예컨대, 0.1초 이하) 공급할 수 있게 된다면, 제품 생산주체 측에서는 별다른 어려움 없이, 소스가스 A, 소스가스 B 등의 자기제한적 반응(Self-limiting reaction)을 유연하게 촉진시킬 수 있게 되거나, 퍼지가스 P의 기판(W) 표면에 대한 물리적 흡착 제거확률 증대를 유연하게 촉진시킬 수 있게 됨으로써, 적은 양의 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등) 만으로도, 빠른 시간 안에, 고 품질의 균일한 원자층을 손쉽게 확보할 수 있게 될 것이다.(For example, source gas A, source gas B, purge gas P, etc.) into the process chamber C by controlling the gas supply opening /
그러나, 상황이 이러함에도 불구하고, 상술한 바와 같이, 종래의 밸브 컨트롤러 측에서는 누적 증기의 악 영향으로 인한 스로틀 밸브(3)의 비상 가동을 정상화시키기 위하여, 가스의 롱-타임(Long-time)(예컨대, 20초, 30초 등) 공급 패턴을 불가피하게 유지할 수밖에 없게 되며, 결국, 제품 생산주체 측에서는 가스의 숏-타임(Short-time)(예컨대, 0.1초 이하) 공급 패턴에 따른 각종 이점(예컨대, 적은 양의 가스만으로도, 빠른 시간 안에, 고 품질의 균일한 원자층을 손쉽게 확보할 수 있게 되는 이점)을 전혀 향유할 수 없게 된다.However, in spite of this situation, as described above, in order to normalize the emergency operation of the
요컨대, 종래의 체제 하에서, 누적 증기의 공정챔버(C)로의 유입문제가 순조롭게 해결되지 아니하는 한, 제품 생산주체 측에서는 그에 기인한 각종 문제점(예컨대, 원자층의 균일도가 크게 저하되는 문제점, 가스의 숏-타임 공급에 따른 이점을 향유할 수 없게 되는 문제점 등)을 고스란히 감수할 수밖에 없게 되는 것이다.In other words, under the conventional system, as long as the problem of inflow of cumulative steam into the process chamber C can not be solved smoothly, there are problems (for example, a problem that the uniformity of the atomic layer is significantly lowered, A problem that the user can not enjoy the advantages of the short-time supply, and the like).
따라서, 본 발명의 목적은 <원자층 증착 대상 기판의 표면에서 공급 가스가 층류(laminar flow) 또는 크누센 플로우(knudsen flow)로 기판 표면을 통과하도록 공급 가스의 이동 통로의 높이를 설정하도록 된 공정챔버>, <각 가스 공급 개폐밸브의 전단을 시발점으로 하여, 복수의 가스 공급 가이드 라인으로부터 분기되면서, 스로틀 밸브의 전단에 상응하는 챔버가스 배기통로에 연결됨으로써, 가스 보관용기 및 각 가스 공급 개폐밸브 사이에 누적된 증기를 스로틀 밸브의 전단으로 배출할 수 있는 복수의 증기 배출 가이드 라인>, <복수의 증기 배출 가이드 라인의 경로 상에 각기 배치되면서, 밸브 컨트롤러의 제어에 따라 열리거나 닫혀, 증기 배출 가이드 라인 각각을 개방 또는 폐쇄시킴으로써, 누적되어 있던 증기가 스로틀 밸브의 전단으로 배출 또는 배출중지 될 수 있도록 하는 복수의 증기 배출 개폐밸브> 등을 추가로 배치하고, 이를 통해, 누적 증기(즉, 가스 보관용기 및 각 가스 공급 개폐밸브 사이에 누적되어 있던 증기) 측에서, 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등)의 공정챔버로의 공급 이전 시점에서, 증기 배출 가이드 라인을 따라, 스로틀 밸브의 전단으로 유연하게 배출 처리될 수 있도록 유도하여, 공정챔버로 숏-타임(0.1sec 이하) 시간동안 교번되어 공급되는 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P등)들의 압력을 일정하게 유지시켜, 공정 챔버 내부에서 공급가스들이 섞이지 않도록 함으로써, 결국, 제품 생산주체 측에서, 누적 증기의 공정챔버로의 무단 유입문제를 탄력적으로 회피하면서, 원자층의 균일도가 향상되는 이점, 가스의 숏-타임 공급에 따른 이점 등을 효과적으로 향유할 수 있도록 가이드 하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a process for setting a height of a moving path of a supply gas so that a supply gas flows from a surface of a substrate to be atomic layer deposition through a surface of a substrate by laminar flow or knudsen flow The gas storage container and each gas supply opening / closing valve are connected to the chamber gas exhaust passage corresponding to the front end of the throttle valve while branching from the plurality of gas supply guide lines, with the front end of each gas supply opening / A plurality of steam discharge guide lines for discharging steam accumulated in the front end of the throttle valve to the front end of the throttle valve, By opening or closing each guideline, accumulated steam is discharged or discharged to the front end of the throttle valve A plurality of vapor discharge opening / closing valves > for allowing the gas to flow from the gas storage container and the gas supply opening / closing valve, The gas A, the source gas B, the purge gas P, etc.) is introduced into the process chamber at a point prior to the supply of the gas to the process chamber, (For example, source gas A, source gas B, purge gas P, etc.) alternately supplied during a predetermined period of time (0.1 sec or less) so that the supply gases do not mix within the process chamber, On the production side, it is effective to avoid the inflow of cumulative steam into the process chamber flexibly, advantageously improving the uniformity of the atomic layer, advantageous in short-time supply of gas, etc. It is to guide so that you can enjoy with.
본 발명의 다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 첨부된 도면으로부터 보다 명확해질 것이다.Other objects of the present invention will become more apparent from the following detailed description and the accompanying drawings.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 원자층 증착 대상 기판의 표면에서 공급 가스가 층류(laminar flow) 또는 크누센 플로우(knudsen flow)로 기판 표면을 통과하도록 공급 가스의 이동 통로의 높이를 0.1mm~20mm로 설정하도록 된 공정챔버; 상기 공정챔버로부터 인출된 챔버가스 배기통로와 연결되면서, 상기 공정챔버 내부의 압력상황에 따라 열리거나 닫혀, 상기 공정챔버의 내부압력이 기 설정된 공정압력을 유지할 수 있도록 하는 스로틀 밸브(Throttle valve)와; 종류가 다른 가스를 각기 보관하는 복수의 가스 보관용기와; 상기 복수의 가스 보관용기 각각으로부터 인출되어 상기 공정챔버와 연결되면서, 상기 복수의 가스 보관용기에 보관되어 있던 각각의 가스가 상기 공정챔버로 각기 공급될 수 있도록 가이드 하는 복수의 가스 공급 가이드 라인과; 상기 복수의 가스 공급 가이드 라인의 경로 상에 각기 배치되면서, 밸브 컨트롤러의 제어에 따라 열리거나 닫혀, 상기 가스 공급 가이드 라인 각각을 개방 또는 폐쇄시킴으로써, 상기 가스가 상기 공정챔버 측으로 공급 또는 공급중지 될 수 있도록 하는 복수의 가스 공급 개폐밸브와; 각 가스 공급 개폐밸브의 전단을 시발점으로 하여, 상기 복수의 가스 공급 가이드 라인으로부터 분기되면서, 상기 스로틀 밸브의 전단에 상응하는 챔버가스 배기통로에 연결됨으로써, 상기 복수의 가스 보관용기 및 각 가스 공급 개폐밸브 사이에 누적된 증기를 상기 스로틀 밸브의 전단으로 배출하는 복수의 증기 배출 가이드 라인과; 상기 복수의 증기 배출 가이드 라인의 경로 상에 각기 배치되면서, 밸브 컨트롤러의 제어에 따라 열리거나 닫혀, 상기 증기 배출 가이드 라인 각각을 개방 또는 폐쇄시킴으로써, 상기 증기가 상기 스로틀 밸브의 전단으로 배출 또는 배출중지 될 수 있도록 하는 복수의 증기 배출 개폐밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 시스템을 개시한다.In order to attain the above object, in the present invention, the height of the feed passage of the feed gas is set to be 0.1 (0.1 mm) so that the feed gas is passed through the surface of the substrate by laminar flow or Knudsen flow at the surface of the substrate to be atomic layer- mm to 20 mm; A throttle valve connected to the chamber gas exhaust passage drawn out from the process chamber and opened or closed according to a pressure situation inside the process chamber so that the internal pressure of the process chamber can maintain a predetermined process pressure, ; A plurality of gas storage containers for storing different types of gas; A plurality of gas supply guiding lines guided from each of the plurality of gas storage containers to be connected to the process chamber so that respective gases stored in the plurality of gas storage containers can be supplied to the process chamber; And the gas supply guide lines are opened or closed respectively by being opened or closed under the control of the valve controller while being disposed on the paths of the plurality of gas supply guide lines so that the gas can be supplied or stopped to the process chamber side A plurality of gas supply opening / closing valves for allowing the gas supply / Closing valve is connected to the chamber gas exhaust passage corresponding to the front end of the throttle valve while branching from the plurality of gas supply guide lines with the front end of each gas supply opening and closing valve as a starting point, A plurality of vapor discharge guide lines for discharging steam accumulated between the valves to a front end of the throttle valve; The steam is discharged or closed to the front end of the throttle valve by opening or closing each of the steam discharge guide lines by being opened or closed under the control of the valve controller while being disposed on the paths of the plurality of steam discharge guide lines, And a plurality of vapor discharge opening / closing valves for allowing the vapor discharge opening / closing valve to be opened.
또한, 본 발명의 다른 측면에서는 원자층 증착 대상 기판의 표면에서 공급 가스가 층류(laminar flow) 또는 크누센 플로우(knudsen flow)로 기판 표면을 통과하도록 공급 가스의 이동 통로의 높이를 0.1mm~20mm로 설정하도록 된 복수의 공정챔버와; 각 공정챔버로부터 인출된 각 챔버가스 배기통로와 연결되면서, 상기 공정챔버 내부의 압력상황에 따라 열리거나 닫혀, 각 공정챔버의 내부압력이 기 설정된 공정압력을 유지할 수 있도록 하는 복수의 스로틀 밸브(Throttle valve)와; 종류가 다른 가스를 각기 보관하는 복수의 가스 보관용기와; 상기 복수의 가스 보관용기 각각으로부터 인출되어 각 공정챔버와 연결되면서, 상기 복수의 가스 보관용기에 보관되어 있던 각각의 가스가 각 공정챔버로 각기 공급될 수 있도록 가이드 하는 복수의 가스 공급 가이드 라인과; 상기 복수의 가스 공급 가이드 라인으로부터 분기되어, 각 가스 공급 가이드 라인이 연결되지 않은 다른 공정챔버와 연결되면서, 상기 각각의 가스가 상기 다른 공정챔버로 각기 공급될 수 있도록 가이드 하는 복수의 분기형 가스 공급 가이드 라인과; 상기 복수의 가스 공급 가이드 라인 또는 분기형 가스 공급 가이드 라인의 경로 상에 각기 배치되면서, 밸브 컨트롤러의 제어에 따라 열리거나 닫혀, 상기 가스 공급 가이드 라인 또는 분기형 가스 공급 가이드 라인 각각을 개방 또는 폐쇄시킴으로써, 상기 가스가 각 공정챔버 측으로 공급 또는 공급중지 될 수 있도록 하는 복수의 가스 공급 개폐밸브와; 각 가스 공급 개폐밸브의 전단을 시발점으로 하여, 상기 복수의 가스 공급 가이드 라인 또는 분기형 가스 공급 가이드 라인으로부터 분기되면서, 상기 스로틀 밸브의 전단에 상응하는 챔버가스 배기통로에 연결됨으로써, 상기 복수의 가스 보관용기 및 각 가스 공급 개폐밸브 사이에 누적된 증기를 상기 스로틀 밸브의 전단으로 배출하는 복수의 증기 배출 가이드 라인과; 상기 복수의 증기 배출 가이드 라인의 경로 상에 각기 배치되면서, 밸브 컨트롤러의 제어에 따라 열리거나 닫혀, 상기 증기 배출 가이드 라인 각각을 개방 또는 폐쇄시킴으로써, 상기 증기가 상기 스로틀 밸브의 전단으로 배출 또는 배출중지 될 수 있도록 하는 복수의 증기 배출 개폐밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 시스템을 개시한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a substrate for atomic layer deposition, wherein the height of the feed passage of the feed gas is set to 0.1 mm to 20 mm so that the feed gas passes through the surface of the substrate by laminar flow or knudsen flow A plurality of process chambers adapted to be set to a plurality of process chambers; A plurality of throttle valves connected to each of the chamber gas exhaust passages drawn from the respective process chambers and opened or closed in accordance with a pressure condition inside the process chamber so that the internal pressure of each process chamber can maintain a predetermined process pressure; valve; A plurality of gas storage containers for storing different types of gas; A plurality of gas supply guiding lines guided from each of the plurality of gas storage containers to be connected to the respective process chambers so that respective gases stored in the plurality of gas storage containers can be supplied to the respective process chambers; And a plurality of branch gas supply lines which branch from the plurality of gas supply guide lines and are connected to other process chambers to which the gas supply guide lines are not connected and guide the respective gases to be supplied to the other process chambers, Guidelines; The gas supply guide line or the branch type gas supply guide line is opened or closed under the control of the valve controller to open or close each of the gas supply guide lines or the branch type gas supply guide lines A plurality of gas supply opening / closing valves for allowing the gas to be supplied or stopped to the respective process chamber side; And a branch gas discharge line branching from the plurality of gas supply guide lines or the branch gas supply guide line and connected to the chamber gas discharge passage corresponding to the front end of the throttle valve with the front end of each gas supply opening / closing valve as a starting point, A plurality of vapor discharge guide lines for discharging accumulated steam between the storage container and each gas supply opening / closing valve to the front end of the throttle valve; The steam is discharged or closed to the front end of the throttle valve by opening or closing each of the steam discharge guide lines by being opened or closed under the control of the valve controller while being disposed on the paths of the plurality of steam discharge guide lines, And a plurality of vapor discharge opening / closing valves for allowing the vapor discharge opening / closing valve to be opened.
나아가, 본 발명의 또 다른 측면에서는 원자층 증착 대상 기판의 표면에서 공급 가스가 층류(laminar flow) 또는 크누센 플로우(knudsen flow)로 기판 표면을 통과하도록 공급 가스의 이동 통로의 높이를 0.1mm~20mm로 설정하도록 된 복수의 공정챔버와; 종류가 다른 가스를 각기 보관하는 복수의 가스 보관용기와; 상기 복수의 가스 보관용기 각각으로부터 인출되어 각 공정챔버와 연결되면서, 상기 복수의 가스 보관용기에 보관되어 있던 각각의 가스가 각 공정챔버로 각기 공급될 수 있도록 가이드 하는 복수의 가스 공급 가이드 라인과; 상기 복수의 가스 공급 가이드 라인으로부터 분기되어, 각 가스 공급 가이드 라인이 연결되지 않은 다른 공정챔버와 연결되면서, 상기 각각의 가스가 상기 다른 공정챔버로 각기 공급될 수 있도록 가이드 하는 복수의 분기형 가스 공급 가이드 라인과; 상기 복수의 가스 공급 가이드 라인 또는 분기형 가스 공급 가이드 라인의 경로 상에 각기 배치되면서, 밸브 컨트롤러의 제어에 따라 열리거나 닫혀, 상기 가스 공급 가이드 라인 또는 분기형 가스 공급 가이드 라인 각각을 개방 또는 폐쇄시킴으로써, 상기 가스가 각 공정챔버 측으로 공급 또는 공급중지 될 수 있도록 하는 복수의 가스 공급 개폐밸브와; 각 가스 공급 개폐밸브의 전단을 시발점으로 하여, 상기 복수의 가스 공급 가이드 라인 또는 분기형 가스 공급 가이드 라인으로부터 분기되면서, 상기 복수의 가스 공급 가이드 라인 또는 분기형 가스 공급 가이드 라인이 연결되지 않은 다른 공정챔버와 연결됨으로써, 상기 복수의 가스 보관용기 및 각 가스 공급 개폐밸브 사이에 누적된 증기를 상기 가스 공급 가이드 라인 또는 분기형 가스 공급 가이드 라인이 연결되지 않은 다른 공정챔버로 배출하는 복수의 증기 배출 가이드 라인과; 상기 복수의 증기 배출 가이드 라인의 경로 상에 각기 배치되면서, 밸브 컨트롤러의 제어에 따라 열리거나 닫혀, 상기 증기 배출 가이드 라인 각각을 개방 또는 폐쇄시킴으로써, 상기 증기가 상기 가스 공급 가이드 라인 또는 분기형 가스 공급 가이드 라인이 연결되지 않은 다른 공정챔버로 배출 또는 배출중지 될 수 있도록 하는 복수의 증기 배출 개폐밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 시스템을 개시한다.Further, in another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of: (a) providing a substrate having an atomic layer deposited thereon, A plurality of process chambers adapted to be set to 20 mm; A plurality of gas storage containers for storing different types of gas; A plurality of gas supply guiding lines guided from each of the plurality of gas storage containers to be connected to the respective process chambers so that respective gases stored in the plurality of gas storage containers can be supplied to the respective process chambers; And a plurality of branch gas supply lines which branch from the plurality of gas supply guide lines and are connected to other process chambers to which the gas supply guide lines are not connected and guide the respective gases to be supplied to the other process chambers, Guidelines; The gas supply guide line or the branch type gas supply guide line is opened or closed under the control of the valve controller to open or close each of the gas supply guide lines or the branch type gas supply guide lines A plurality of gas supply opening / closing valves for allowing the gas to be supplied or stopped to the respective process chamber side; Wherein the plurality of gas supply guide lines or branched gas supply guide lines are branched from the plurality of gas supply guide lines or branched gas supply guide lines, And a plurality of steam discharge openings for discharging the accumulated steam between the plurality of gas storage containers and the gas supply opening / closing valves to another process chamber to which the gas supply guide line or the branched gas supply guide line is not connected, Line; Wherein the steam is supplied to the gas supply guide line or the branch gas supply line by opening or closing each of the steam discharge guide lines by being opened or closed under the control of the valve controller while being disposed on the paths of the plurality of steam discharge guide lines, And a plurality of steam discharge opening / closing valves for allowing the guide lines to be discharged or stopped to other process chambers to which the guide lines are not connected.
본 발명에서는 <원자층 증착 대상 기판의 표면에서 공급 가스가 층류(laminar flow) 또는 크누센 플로우(knudsen flow)로 기판 표면을 통과하도록 공급 가스의 이동 통로의 높이를 설정하도록 된 공정챔버>, <각 가스 공급 개폐밸브의 전단을 시발점으로 하여, 복수의 가스 공급 가이드 라인으로부터 분기되면서, 스로틀 밸브의 전단에 상응하는 챔버가스 배기통로에 연결됨으로써, 가스 보관용기 및 각 가스 공급 개폐밸브 사이에 누적된 증기를 스로틀 밸브의 전단으로 배출할 수 있는 복수의 증기 배출 가이드 라인>, <복수의 증기 배출 가이드 라인의 경로 상에 각기 배치되면서, 밸브 컨트롤러의 제어에 따라 열리거나 닫혀, 증기 배출 가이드 라인 각각을 개방 또는 폐쇄시킴으로써, 누적되어 있던 증기가 스로틀 밸브의 전단으로 배출 또는 배출중지 될 수 있도록 하는 복수의 증기 배출 개폐밸브> 등을 추가로 배치하기 때문에, 본 발명의 구현환경 하에서, 누적 증기(즉, 가스 보관용기 및 각 가스 공급 개폐밸브 사이에 누적되어 있던 증기) 측에서는, 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등)의 공정챔버로의 공급 이전 시점에서, 증기 배출 가이드 라인을 따라, 스로틀 밸브의 전단으로 유연하게 배출 처리되고, 그에 따라, 공정챔버로 숏-타임(0.1sec 이하) 시간동안 교번되어 공급되는 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P등)들의 압력은 일정하게 유지되고, 그 결과, 공정 챔버 내부에서 공급가스들은 섞이지 않게 됨으로써, 결국, 제품 생산주체 측에서는, 누적 증기의 공정챔버로의 무단 유입문제를 탄력적으로 회피하면서, 원자층의 균일도가 향상되는 이점, 가스의 숏-타임 공급에 따른 이점 등을 효과적으로 향유할 수 있게 된다.In the present invention, a process chamber in which the height of the feed passage of the feed gas is set so that the feed gas flows from the surface of the substrate to be atomic layer deposition through the surface of the substrate by laminar flow or knudsen flow, Closing valve is connected to the chamber gas exhaust passage corresponding to the front end of the throttle valve while branching from the plurality of gas supply guiding lines with the front end of each gas supply opening and closing valve as a starting point, A plurality of steam discharge guide lines for discharging the steam to a front end of the throttle valve, respectively, disposed on the path of the plurality of steam discharge guide lines, opened or closed under the control of the valve controller, By opening or closing, accumulated steam can be discharged or stopped to the front end of the throttle valve On the side of the cumulative steam (i.e., the vapor accumulated between the gas storage container and each gas supply opening / closing valve) side, the gas (for example, , The source gas A, the source gas B, the purge gas P, etc.) is supplied to the front end of the throttle valve at a point prior to the supply of the short gas to the process chamber, The pressures of the alternately supplied gases (for example, source gas A, source gas B, purge gas P, etc.) during the time (less than 0.1 sec) are kept constant so that the supply gases are not mixed in the process chamber As a result, on the product producer side, it is advantageous to avoid the inflow of accumulated steam into the process chamber flexibly, to improve the uniformity of the atomic layer, Advantages and the like can be effectively enjoyed.
도 1은 종래의 기술에 따른 원자층 증착 시스템을 개념적으로 도시한 예시도.
도 2는 본 발명의 일 실시에 따른 원자층 증착 시스템을 개념적으로 도시한 예시도.
도 3은 본 발명의 다른 실시에 따른 원자층 증착 시스템을 개념적으로 도시한 예시도.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시에 따른 원자층 증착 시스템을 개념적으로 도시한 예시도.
도 5는 본 발명의 각 실시에 따른 공정챔버의 구성을 개념적으로 도시한 예시도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an exemplary diagram conceptually showing an atomic layer deposition system according to the prior art; FIG.
2 is an exemplary view conceptually showing an atomic layer deposition system according to one embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an exemplary view conceptually showing an atomic layer deposition system according to another embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 4 is an exemplary view conceptually showing an atomic layer deposition system according to another embodiment of the present invention; FIG.
5 is an exemplary view conceptually showing a configuration of a process chamber according to each of the embodiments of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 원자층 증착 시스템을 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the atomic layer deposition system according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시에 따른 원자층 증착 시스템(100)은 원자층 증착 대상 기판(W)이 배치되면서, 원자층 증착 대상 기판(W)의 표면에서 공급 가스가 층류(laminar flow) 또는 크누센 플로우(knudsen flow)로 기판 표면을 통과하도록 공급 가스의 이동 통로의 높이를 0.1mm~20mm로 설정하도록 된 공정챔버(C)와, 상기 공정챔버(C)로부터 인출된 챔버가스 배기통로(102)와 연결되면서, 상기 공정챔버(C) 내부의 압력상황에 따라 열리거나 닫혀, 상기 공정챔버(C)의 내부압력이 기 설정된 공정압력을 유지할 수 있도록 하는 스로틀 밸브(103)(Throttle valve)와, 공정상황에 따라, 공정챔버(C), 챔버가스 배기통로(102) 등에 존재하는 가스를 펌핑하는 진공펌프(104)와, 종류가 다른 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등)를 각기 보관하는 복수의 가스 보관용기(105,106,107)와, 상기 복수의 가스 보관용기(105,106,107) 각각으로부터 인출되어 상기 공정챔버(C)와 연결되면서, 상기 복수의 가스 보관용기(105,106,107)에 보관되어 있던 각각의 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등)가 상기 공정챔버(C)로 각기 공급될 수 있도록 가이드 하는 복수의 가스 공급 가이드 라인(108,109,110)과, 상기 복수의 가스 공급 가이드 라인(108,109,110)의 경로 상에 각기 배치되면서, 밸브 컨트롤러(도시 안됨)의 제어에 따라 열리거나 닫혀, 상기 가스 공급 가이드 라인(108,109,110) 각각을 개방 또는 폐쇄시킴으로써, 상기 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등)가 상기 공정챔버(C) 측으로 공급 또는 공급중지 될 수 있도록 하는 복수의 가스 공급 개폐밸브(111,112,113)와, 각 가스 공급 개폐밸브(111,112,113)의 전단을 시발점으로 하여, 상기 복수의 가스 공급 가이드 라인(108,109,110)으로부터 분기되면서, 상기 스로틀 밸브(103)의 전단에 상응하는 챔버가스 배기통로(102)에 연결됨으로써, 상기 복수의 가스 보관용기(105,106,107) 및 각 가스 공급 개폐밸브(111,112,113) 사이에 누적된 증기를 상기 스로틀 밸브(103)의 전단으로 배출하는 복수의 증기 배출 가이드 라인(108b,109b,110b)과, 상기 복수의 증기 배출 가이드 라인(108b,109b,110b)의 경로 상에 각기 배치되면서, 밸브 컨트롤러의 제어에 따라 열리거나 닫혀, 상기 증기 배출 가이드 라인(108b,109b,110b) 각각을 개방 또는 폐쇄시킴으로써, 상기 증기가 상기 스로틀 밸브(103)의 전단으로 배출 또는 배출중지 될 수 있도록 하는 복수의 증기 배출 개폐밸브(1a,112a,113a)가 체계적으로 조합된 구성을 취하게 된다.2, an atomic
이러한 본 발명의 체제 하에서, 상기 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등)는 가스 보관용기(105,106,107) 내에서 증발온도 이상을 유지하면서, 액체상태로 보관되어 있다가 가스 공급 개폐밸브(111,112,113)가 열리면 가스 공급 가이드 라인(108,109,110)을 따라, 공정챔버(C) 측으로 공급되는 절차를 겪게 된다.The gas (for example, the source gas A, the source gas B, the purge gas P, etc.) is stored in the
물론, 이러한 본 발명의 체제 하에서도, 별다른 조치가 취해지지 않을 경우, 공정챔버(C) 측에서는 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등)가 가스 공급 가이드 라인(108,109,110)을 따라, 공정챔버(C) 측으로 공급되는 상황 하에서, 공정에 필요한 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등) 이외에도, 가스 보관용기(105,106,107) 및 가스 공급 개폐밸브(111,112,113) 사이의 가스 공급 가이드 라인(108a,109a,110a)에 누적되어 있던 증기까지 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등)와 함께 밀려들어오는 불필요한 상황에 직면할 수밖에 없게 된다.In the process chamber C, gas (for example, source gas A, source gas B, purge gas P, etc.) is supplied to the gas
이처럼, 공정에 필요한 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등) 이외에도, 가스 보관용기(105,106,107) 및 가스 공급 개폐밸브(111,112,113) 사이의 가스 공급 가이드 라인(108a,109a,110a)에 누적되어 있던 증기까지 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등)와 함께 밀려들어오게 되는 경우, 공정챔버(C) 측에서는 내부의 압력이 기 설정되어 있던 공정압력 이상으로 급속히 증가하였다가 포화되는 비정상적인 상황에 놓일 수밖에 없게 된다.In this way, in addition to the gas necessary for the process (for example, the source gas A, the source gas B, the purge gas P and the like), the gas
당연하게도, 상기 누적 증기의 영향으로 인해, 공정챔버(C) 측 내부 압력이 기 설정되어 있던 공정압력 이상으로 급속히 증가하였다가 포화되는 비정상적인 상황을 나타내게 되고, 그에 따라, 공정챔버(C) 내부의 압력이 안정화되지 않은 상태에서 다음 단계의 가스가 공정챔버(C)에 공급 되게 될 경우, 공정챔버(C)내부에 공급된 가스(소스가스 A, 소스가스 B)가 기판(W) 표면에서 자기제한적 반응(Self-limiting reaction)이 아닌 기판(W) 표면 이외에서 일어나는 반응으로 1개 원자층 이상이 증착되거나, 공정챔버(C) 내부에 파티클(particle)을 발생시키게 되고, 그 결과, 기판(W)에 형성되는 원자층 측에서는 초기의 증착속도와 나중의 증착속도에 큰 차이를 보일 수밖에 없게 되며, 결국, 별다른 조치가 취해지지 않는 한, 제품 생산주체 측에서는 기판(W)에 형성되는 원자층의 균일도가 크게 저하되는 심각한 피해를 고스란히 감수할 수밖에 없게 된다.Naturally, due to the influence of the accumulated steam, the internal pressure of the process chamber C rapidly increases to be higher than the previously set process pressure and becomes saturated, and accordingly, the inside of the process chamber (C) The gas (source gas A, source gas B) supplied into the process chamber C is supplied to the substrate W from the surface of the substrate W in a state where the pressure of the next stage is supplied to the process chamber C A reaction that takes place outside the surface of the substrate W rather than a self-limiting reaction deposits more than one atomic layer or generates particles inside the process chamber C, W, there is a great difference between the initial deposition rate and the later deposition rate at the atomic layer side formed on the substrate W. As a result, unless a special measure is taken, The uniformity of the layer is forced to take intact a serious injury that is significantly reduced.
이러한 민감한 상황 하에서, 상술한 바와 같이, 본 발명에서는 <각 가스 공급 개폐밸브(111,112,113)의 전단을 시발점으로 하여, 상기 복수의 가스 공급 가이드 라인(108,109,110)으로부터 분기되면서, 상기 스로틀 밸브(103)의 전단에 상응하는 챔버가스 배기통로(102)에 연결됨으로써, 상기 복수의 가스 보관용기(105,106,107) 및 각 가스 공급 개폐밸브(111,112,113) 사이에 누적된 증기를 상기 스로틀 밸브(103)의 전단으로 배출하는 복수의 증기 배출 가이드 라인(108b,109b,110b)>, <복수의 증기 배출 가이드 라인(108b,109b,110b)의 경로 상에 각기 배치되면서, 밸브 컨트롤러의 제어에 따라 열리거나 닫혀, 상기 증기 배출 가이드 라인(108b,109b,110b) 각각을 개방 또는 폐쇄시킴으로써, 상기 증기가 상기 스로틀 밸브(103)의 전단으로 배출 또는 배출중지 될 수 있도록 하는 복수의 증기 배출 개폐밸브(1a,112a,113a)> 등을 추가 설치하는 조치를 강구하게 된다.As described above, in the present invention, under the circumstances of such a sensitive situation, in the present invention, the front end of each of the gas supply opening /
물론, 이처럼, 복수의 증기 배출 가이드 라인(108b,109b,110b), 복수의 증기 배출 개폐밸브(1a,112a,113a) 등이 구비된 상황 하에서, 가스 보관용기(105,106,107) 및 각 가스 공급 개폐밸브(111,112,113) 사이의 가스 공급 가이드 라인(108a,109a,110a)에 누적되어 있던 누적 증기 측에서는, 복수의 증기 배출 가이드 라인(108b,109b,110b), 복수의 증기 배출 개폐밸브(1a,112a,113a) 등의 연계 동작에 맞추어, 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등)의 공정챔버(C)로의 공급 이전 시점에서, 증기 배출 가이드 라인(108b,109b,110b)을 따라, 스로틀 밸브(103)의 전단으로 유연하게 배출 처리되는 절차를 겪게 된다.Of course, under the situation where a plurality of steam
당연하게도, 가스 보관용기(105,106,107) 및 각 가스 공급 개폐밸브(111,112,113) 사이의 가스 공급 가이드 라인(108a,109a,110a)에 누적되어 있던 누적 증기 측에서, 복수의 증기 배출 가이드 라인(108b,109b,110b), 복수의 증기 배출 개폐밸브(1a,112a,113a) 등의 연계 동작에 맞추어, 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등)의 공정챔버(C)로의 공급 이전 시점에서, 증기 배출 가이드 라인(108b,109b,110b)을 따라, 스로틀 밸브(103)의 전단으로 유연하게 배출 처리되는 경우, 공정챔버(C) 측에서는 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등)가 가스 공급 가이드 라인(108,109,110)을 따라, 공정챔버(C) 측으로 공급되는 상황 하에서, <공정에 필요한 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등) 이외에도, 가스 보관용기(105,106,107) 및 가스 공급 개폐밸브(111,112,113) 사이의 가스 공급 가이드 라인(108a,109a,110a)에 누적되어 있던 증기까지 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등)와 함께 밀려들어오는 불필요한 상황>을 유연하게 회피할 수 있게 되며, 결국, 공정챔버(C) 측 내부 압력은 기 설정되어 있던 공정압력을 정상적으로 유지할 수 있게 됨으로써, 기판(W)에 형성되는 원자층 측에서는 초기의 증착속도와 나중의 증착속도에 큰 차이를 보이지 않게 된다.Naturally, a plurality of vapor
결국, 이처럼, 기판(W)에 형성되는 원자층 측에서, 초기의 증착속도와 나중의 증착속도에 큰 차이를 보이지 않게 되는 상황 하에서, 제품 생산주체 측에서는 기판(W)에 형성되는 원자층의 균일도를 대폭 향상시킬 수 있게 된다. As a result, on the side of the atomic layer formed on the substrate W, the uniformity of the atomic layer formed on the substrate W on the side of the product producer under the condition that the initial deposition rate and the later deposition rate are not greatly different from each other Can be greatly improved.
한편, 상술한 바와 같이, 가스 보관용기(105,106,107) 및 각 가스 공급 개폐밸브(111,112,113) 사이의 가스 공급 가이드 라인(108a,109a,110a)에 누적되어 있던 누적 증기 측에서, 복수의 증기 배출 가이드 라인(108b,109b,110b), 복수의 증기 배출 개폐밸브(1a,112a,113a) 등의 연계 동작에 맞추어, 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등)의 공정챔버(C)로의 공급 이전 시점에서, 증기 배출 가이드 라인(108b,109b,110b)을 따라, 스로틀 밸브(103)의 전단으로 유연하게 배출 처리되고, 이에 따라, 공정챔버(C) 내부의 압력이 기 설정되어 있던 공정압력을 일정하게 유지할 수 있게 되는 경우, 스로틀 밸브(103) 측에서는 별다른 비상 가동 없이, 자신의 정상 포지션을 일정하게 유지할 수 있게 된다.On the other hand, as described above, on the accumulated steam side accumulated in the gas
물론, 이처럼, 스로틀 밸브(103)가 별다른 비상 가동 없이, 자신의 정상 포지션을 일정하게 유지할 수 있게 되는 경우, 밸브 컨트롤러 측에서는, 별다른 문제점 없이, 가스 공급 개폐밸브(111,112,113)를 제어하여, 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등)를 공정챔버(C) 내부로 숏-타임(Short-time)(예컨대, 0.1초 이하) 공급할 수 있게 된다.Of course, when the
이 경우, 본 발명의 밸브 컨트롤러 측에서는 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등)가 상기 공정챔버(C) 측으로 공급되는 국면에서, 상기 가스 공급 개폐밸브(111,112,113)를 제어하여, 상기 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등)의 공급시간을 5msec~1sec로 설정하게 된다.In this case, on the valve controller side of the present invention, the gas supply opening /
물론, 이처럼, 밸브 컨트롤러 측에서, 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등)가 상기 공정챔버(C) 측으로 공급되는 국면에서, 상기 가스 공급 개폐밸브(111,112,113)를 제어하여, 상기 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등)의 공급시간을 숏-타임(Short-time)(예컨대, 5msec~1sec)으로 설정할 수 있게 되는 경우, 제품 생산주체 측에서는 별다른 어려움 없이, 소스가스 A, 소스가스 B 등의 자기제한적 반응(Self-limiting reaction)을 유연하게 촉진시킬 수 있게 되거나, 퍼지가스 P의 기판(W) 표면에 대한 물리적 흡착 제거확률 증대를 유연하게 촉진시킬 수 있게 됨으로써, 적은 양의 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등) 만으로도, 빠른 시간 안에, 고 품질의 균일한 원자층을 손쉽게 확보할 수 있게 된다.Of course, the gas supply opening /
요컨대, 본 발명의 체제 하에서, 제품 생산주체 측에서는 누적 증기의 공정챔버(C)로의 무단 유입문제를 순조롭게 해결할 수 있게 됨으로써, 그에 기인한 각종 문제점(예컨대, 원자층의 균일도가 크게 저하되는 문제점, 가스의 숏-타임 공급에 따른 이점을 향유할 수 없게 되는 문제점 등)을 좀더 효과적으로 회피할 수 있게 되는 것이다.In short, under the system of the present invention, it is possible to smoothly solve the problem of unauthorized inflow of accumulated vapors into the process chamber (C) on the side of the product producer, thereby causing various problems (for example, A problem that the user can not enjoy the advantage of the short-time supply of the mobile terminal) can be more effectively avoided.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시에 따른 원자층 증착 시스템(200)은 원자층 증착 대상 기판(W)이 구비되면서, 원자층 증착 대상 기판(W)의 표면에서 공급 가스가 층류(laminar flow) 또는 크누센 플로우(knudsen flow)로 기판 표면을 통과하도록 공급 가스의 이동 통로의 높이를 0.1mm~20mm로 설정하도록 된 복수의 공정챔버(C1,C2)와, 각 공정챔버(C1,C2)로부터 인출된 각 챔버가스 배기통로(202)와 연결되면서, 상기 공정챔버(C1,C2) 내부의 압력상황에 따라 열리거나 닫혀, 각 공정챔버(C1,C2)의 내부압력이 기 설정된 공정압력을 유지할 수 있도록 하는 복수의 스로틀 밸브(204)(Throttle valve)와, 공정상황에 따라, 공정챔버(C1,C2), 챔버가스 배기통로(202) 등에 존재하는 가스를 펌핑하는 진공펌프(204)와, 종류가 다른 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등)를 각기 보관하는 복수의 가스 보관용기(205,206,207)와, 상기 복수의 가스 보관용기(205,206,207) 각각으로부터 인출되어 어느 하나의 공정챔버(C1)와 연결되면서, 상기 복수의 가스 보관용기(205,206,207)에 보관되어 있던 각각의 가스가 공정챔버(C1)로 각기 공급될 수 있도록 가이드 하는 복수의 가스 공급 가이드 라인(208,209,210)과, 상기 복수의 가스 공급 가이드 라인(208,209,210)으로부터 분기되어, 각 가스 공급 가이드 라인(208,209,210)이 연결되지 않은 다른 공정챔버(C2)와 연결되면서, 상기 각각의 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등)가 상기 다른 공정챔버(C2)로 각기 공급될 수 있도록 가이드 하는 복수의 분기형 가스 공급 가이드 라인(208b,209b,210b)과, 복수의 가스 공급 가이드 라인(208,209,210) 또는 분기형 가스 공급 가이드 라인(208b,209b,210b)의 경로 상에 각기 배치되면서, 밸브 컨트롤러의 제어에 따라 열리거나 닫혀, 상기 가스 공급 가이드 라인(208,209,210) 또는 분기형 가스 공급 가이드 라인(208b,209b,210b) 각각을 개방 또는 폐쇄시킴으로써, 상기 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등)가 각 공정챔버(C1,C2) 측으로 공급 또는 공급중지 될 수 있도록 하는 복수의 가스 공급 개폐밸브(211,212,213,211a,212a,213a)와, 각 가스 공급 개폐밸브(211,212,213,211a,212a,213a)의 전단을 시발점으로 하여, 상기 복수의 가스 공급 가이드 라인(208,209,210) 또는 분기형 가스 공급 가이드 라인(208b,209b,210b)으로부터 분기되면서, 상기 스로틀 밸브(203)의 전단에 상응하는 챔버가스 배기통로(202)에 연결됨으로써, 상기 복수의 가스 보관용기(205,206,207) 및 각 가스 공급 개폐밸브(211,212,213,211a,212a,213a) 사이에 누적된 증기를 상기 스로틀 밸브(203)의 전단으로 배출하는 복수의 증기 배출 가이드 라인(208c,209c,210c)과, 복수의 증기 배출 가이드 라인(208c,209c,210c)의 경로 상에 각기 배치되면서, 밸브 컨트롤러의 제어에 따라 열리거나 닫혀, 상기 증기 배출 가이드 라인(208c,209c,210c) 각각을 개방 또는 폐쇄시킴으로써, 상기 증기가 상기 스로틀 밸브(203)의 전단으로 배출 또는 배출중지 될 수 있도록 하는 복수의 증기 배출 개폐밸브(211b,212b,213b)가 체계적으로 조합된 구성을 취하게 된다.3, the atomic
참고로, 도 3에서는 편의 상, 공정챔버(C1)와 연결된 챔버가스 배기통로, 스로틀 밸브, 진공 펌프 등은 그 도시가 생략되어 있다.For convenience, the chamber gas exhaust passage connected to the process chamber C1, the throttle valve, the vacuum pump, and the like are not shown in FIG. 3 for the sake of convenience.
이처럼, 본 발명의 다른 실시에서도, 누적 가스에 대한 대응 방안으로써, <각 가스 공급 개폐밸브(211,212,213,211a,212a,213a)의 전단을 시발점으로 하여, 상기 복수의 가스 공급 가이드 라인(208,209,210) 또는 분기형 가스 공급 가이드 라인(208b,209b,210b)으로부터 분기되면서, 상기 스로틀 밸브(203)의 전단에 상응하는 챔버가스 배기통로(202)에 연결됨으로써, 상기 복수의 가스 보관용기(205,206,207) 및 각 가스 공급 개폐밸브(211,212,213,211a,212a,213a) 사이에 누적된 증기를 상기 스로틀 밸브(203)의 전단으로 배출하는 복수의 증기 배출 가이드 라인(208c,209c,210c)>, <복수의 증기 배출 가이드 라인(208c,209c,210c)의 경로 상에 각기 배치되면서, 밸브 컨트롤러의 제어에 따라 열리거나 닫혀, 상기 증기 배출 가이드 라인(208c,209c,210c) 각각을 개방 또는 폐쇄시킴으로써, 상기 증기가 상기 스로틀 밸브(203)의 전단으로 배출 또는 배출중지 될 수 있도록 하는 복수의 증기 배출 개폐밸브(211b,212b,213b)> 등을 추가 설치하는 조치를 강구하게 된다.As a countermeasure against the cumulative gas, the gas
물론, 이처럼, 복수의 증기 배출 가이드 라인(208c,209c,210c), 복수의 증기 배출 개폐밸브(211b,212b,213b) 등이 구비된 상황 하에서도, 가스 보관용기(205,206,207) 및 각 가스 공급 개폐밸브(211,212,213,211a,212a,213a) 사이의 가스 공급 가이드 라인(208a,209a,210a)에 누적되어 있던 누적 증기 측에서는, 복수의 증기 배출 가이드 라인(208c,209c,210c), 복수의 증기 배출 개폐밸브(211b,212b,213b) 등의 연계 동작에 맞추어, 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등)의 공정챔버(C1,C2)로의 공급 이전 시점에서, 복수의 증기 배출 가이드 라인(208c,209c,210c)을 따라, 스로틀 밸브(203)의 전단으로 유연하게 배출 처리되는 절차를 겪게 된다.Of course, even when a plurality of steam discharge guides 208c, 209c, and 210c, a plurality of steam discharge opening and
당연하게도, 가스 보관용기(205,206,207) 및 각 가스 공급 개폐밸브(211,212,213,211a,212a,213a) 사이의 가스 공급 가이드 라인(208a,209a,210a)에 누적되어 있던 누적 증기 측에서, 복수의 증기 배출 가이드 라인(208c,209c,210c), 복수의 증기 배출 개폐밸브(211b,212b,213b) 등의 연계 동작에 맞추어, 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등)의 공정챔버(C1,C2)로의 공급 이전 시점에서, 복수의 증기 배출 가이드 라인(208c,209c,210c)을 따라, 스로틀 밸브(203)의 전단으로 유연하게 배출 처리되는 경우, 공정챔버(C1,C2) 측에서는 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등)가 가스 공급 가이드 라인(208,209,210), 분기형 가스 공급 가이드 라인(208b,209b,210b) 등을 따라, 공정챔버(C1,C2) 측으로 공급되는 상황 하에서, <공정에 필요한 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등) 이외에도, 누적되어 있던 증기까지 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등)와 함께 밀려들어오는 불필요한 상황>을 유연하게 회피할 수 있게 되며, 결국, 공정챔버(C1,C2) 측 내부 압력은 기 설정되어 있던 공정압력을 정상적으로 유지할 수 있게 됨으로써, 기판(W)에 형성되는 원자층 측에서는 초기의 증착속도와 나중의 증착속도에 큰 차이를 보이지 않게 된다.Naturally, on the accumulated steam side accumulated in the gas
결국, 이처럼, 기판(W)에 형성되는 원자층 측에서, 초기의 증착속도와 나중의 증착속도에 큰 차이를 보이지 않게 되는 상황 하에서, 제품 생산주체 측에서는 기판(W)에 형성되는 원자층의 균일도를 대폭 향상시킬 수 있게 된다. As a result, on the side of the atomic layer formed on the substrate W, the uniformity of the atomic layer formed on the substrate W on the side of the product producer under the condition that the initial deposition rate and the later deposition rate are not greatly different from each other Can be greatly improved.
한편, 상술한 바와 같이, 가스 보관용기(205,206,207) 및 각 가스 공급 개폐밸브(211,212,213,211a,212a,213a) 사이의 가스 공급 가이드 라인(208a,209a,210a)에 누적되어 있던 누적 증기 측에서, 복수의 증기 배출 가이드 라인(208c,209c,210c), 복수의 증기 배출 개폐밸브(211b,212b,213b) 등의 연계 동작에 맞추어, 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등)의 공정챔버(C1,C2)로의 공급 이전 시점에서, 복수의 증기 배출 가이드 라인(208c,209c,210c)을 따라, 스로틀 밸브(203)의 전단으로 유연하게 배출 처리되고, 이에 따라, 공정챔버(C1,C2) 내부의 압력이 기 설정되어 있던 공정압력을 일정하게 유지할 수 있게 되는 경우에도, 스로틀 밸브(203) 측에서는 별다른 비상 가동 없이, 자신의 정상 포지션을 일정하게 유지할 수 있게 된다.On the other hand, as described above, on the cumulative steam side accumulated in the gas
물론, 이처럼, 스로틀 밸브(203)가 별다른 비상 가동 없이, 자신의 정상 포지션을 일정하게 유지할 수 있게 되는 경우에도, 밸브 컨트롤러 측에서는, 별다른 문제점 없이, 가스 공급 개폐밸브(211,212,213,211a,212a,213a)를 제어하여, 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등)를 공정챔버(C1,C2) 내부로 숏-타임(Short-time)(예컨대, 0.1초 이하) 공급할 수 있게 된다.Of course, even when the
이 경우, 본 발명의 밸브 컨트롤러 측에서는 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등)가 상기 공정챔버(C1,C2) 측으로 공급되는 국면에서, 상기 가스 공급 개폐밸브(211,212,213,211a,212a,213a)를 제어하여, 상기 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등)의 공급시간을 5msec~1sec로 설정하게 된다.In this case, in the aspect of the valve controller of the present invention, the gas supply opening /
물론, 이처럼, 밸브 컨트롤러 측에서, 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등)가 상기 공정챔버(C1,C2) 측으로 공급되는 국면에서, 상기 가스 공급 개폐밸브(211,212,213,211a,212a,213a)를 제어하여, 상기 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등)의 공급시간을 숏-타임(Short-time)(예컨대, 5msec~1sec)으로 설정할 수 있게 되는 경우에도, 제품 생산주체 측에서는 별다른 어려움 없이, 소스가스 A, 소스가스 B 등의 자기제한적 반응(Self-limiting reaction)을 유연하게 촉진시킬 수 있게 되거나, 퍼지가스 P의 기판(W) 표면에 대한 물리적 흡착 제거확률 증대를 유연하게 촉진시킬 수 있게 됨으로써, 적은 양의 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등) 만으로도, 빠른 시간 안에, 고 품질의 균일한 원자층을 손쉽게 확보할 수 있게 된다.Of course, in the phase where the gas (for example, the source gas A, the source gas B, the purge gas P, etc.) is supplied to the process chambers C1 and C2 from the valve controller side, the gas supply opening /
요컨대, 본 발명의 다른 체제 하에서도, 제품 생산주체 측에서는 누적 증기의 공정챔버(C1,C2)로의 무단 유입문제를 순조롭게 해결할 수 있게 됨으로써, 그에 기인한 각종 문제점(예컨대, 원자층의 균일도가 크게 저하되는 문제점, 가스의 숏-타임 공급에 따른 이점을 향유할 수 없게 되는 문제점 등)을 좀더 효과적으로 회피할 수 있게 되는 것이다.In other words, even under the other system of the present invention, it is possible to smoothly solve the problem of inflow of cumulative steam into the process chambers (C1, C2) on the side of the product producer, thereby solving various problems (for example, A problem that the advantage of the short-time supply of the gas can not be enjoyed, and the like) can be avoided more effectively.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시에 따른 원자층 증착 시스템(300)은 원자층 증착 대상 기판(W)이 구비되면서, 원자층 증착 대상 기판(W)의 표면에서 공급 가스가 층류(laminar flow) 또는 크누센 플로우(knudsen flow)로 기판 표면을 통과하도록 공급 가스의 이동 통로의 높이를 0.1mm~20mm로 설정하도록 된 복수의 공정챔버(C1,C2,C3,C4)와, 종류가 다른 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등)를 각기 보관하는 복수의 가스 보관용기(305,306,307)와, 복수의 가스 보관용기(305,306,307) 각각으로부터 인출되어 어느 하나의 공정챔버(C1)와 연결되면서, 상기 복수의 가스 보관용기(305,306,307)에 보관되어 있던 각각의 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등)가 공정챔버(C1)로 각기 공급될 수 있도록 가이드 하는 복수의 가스 공급 가이드 라인(308,309,310)과, 상기 복수의 가스 공급 가이드 라인(308,309,310)으로부터 분기되어, 각 가스 공급 가이드 라인(308,309,310)이 연결되지 않은 다른 공정챔버(C2,C3)와 연결되면서, 상기 각각의 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등)가 상기 다른 공정챔버(C2,C3)로 각기 공급될 수 있도록 가이드 하는 복수의 분기형 가스 공급 가이드 라인(308b,308c,309b,309c,310b,310c)과, 상기 복수의 가스 공급 가이드 라인(308,309,310) 또는 분기형 가스 공급 가이드 라인(308b,308c,309b,309c,310b,310c)의 경로 상에 각기 배치되면서, 밸브 컨트롤러의 제어에 따라 열리거나 닫혀, 상기 가스 공급 가이드 라인(308,309,310) 또는 분기형 가스 공급 가이드 라인(308b,308c,309b,309c,310b,310c) 각각을 개방 또는 폐쇄시킴으로써, 상기 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등)가 각 공정챔버(C1,C2,C3) 측으로 공급 또는 공급중지 될 수 있도록 하는 복수의 가스 공급 개폐밸브(311,312,313,311a,311b,312a,312b,313a,313b)와, 각 가스 공급 개폐밸브(311,312,313,311a,311b,312a,312b,313a,313b)의 전단을 시발점으로 하여, 상기 복수의 가스 공급 가이드 라인(308,309,310) 또는 분기형 가스 공급 가이드 라인(308b,308c,309b,309c,310b,310c)으로부터 분기되면서, 상기 복수의 가스 공급 가이드 라인(308,309,310) 또는 분기형 가스 공급 가이드 라인(308b,308c,309b,309c,310b,310c)이 연결되지 않은 다른 공정챔버(C4)와 연결됨으로써, 상기 복수의 가스 보관용기(305,306,307) 및 각 가스 공급 개폐밸브(311,312,313,311a,311b,312a,312b,313a,313b) 사이에 누적된 증기를 상기 가스 공급 가이드 라인(308,309,310) 또는 분기형 가스 공급 가이드 라인(308b,308c,309b,309c,310b,310c)이 연결되지 않은 다른 공정챔버(C4)로 배출하는 복수의 증기 배출 가이드 라인(308d,309d,310d)과, 상기 복수의 증기 배출 가이드 라인(308d,309d,310d)의 경로 상에 각기 배치되면서, 밸브 컨트롤러의 제어에 따라 열리거나 닫혀, 상기 증기 배출 가이드 라인(308d,309d,310d) 각각을 개방 또는 폐쇄시킴으로써, 상기 증기가 상기 가스 공급 가이드 라인(308,309,310) 또는 분기형 가스 공급 가이드 라인(308b,308c,309b,309c,310b,310c)이 연결되지 않은 다른 공정챔버(C4)로 배출 또는 배출중지 될 수 있도록 하는 복수의 증기 배출 개폐밸브(311c,312c,313c)가 체계적으로 조합된 구성을 취하게 된다.4, the atomic
참고로, 도 4에서는 편의 상, 공정챔버(C1,C2,C3)와 연결된 챔버가스 배기통로, 스로틀 밸브, 진공 펌프 등은 그 도시가 생략되어 있다.For convenience, the chamber gas exhaust passage, the throttle valve, the vacuum pump, etc. connected to the process chambers C1, C2, and C3 are omitted from FIG. 4 for convenience.
이처럼, 본 발명의 다른 실시에서도, 누적 가스에 대한 대응 방안으로써, <각 가스 공급 개폐밸브(311,312,313,311a,311b,312a,312b,313a,313b)의 전단을 시발점으로 하여, 상기 복수의 가스 공급 가이드 라인(308,309,310) 또는 분기형 가스 공급 가이드 라인(308b,308c,309b,309c,310b,310c)으로부터 분기되면서, 상기 복수의 가스 공급 가이드 라인(308,309,310) 또는 분기형 가스 공급 가이드 라인(308b,308c,309b,309c,310b,310c)이 연결되지 않은 다른 공정챔버(C4)와 연결됨으로써, 상기 복수의 가스 보관용기(305,306,307) 및 각 가스 공급 개폐밸브(311,312,313,311a,311b,312a,312b,313a,313b) 사이에 누적된 증기를 상기 가스 공급 가이드 라인(308,309,310) 또는 분기형 가스 공급 가이드 라인(308b,308c,309b,309c,310b,310c)이 연결되지 않은 다른 공정챔버(C4)로 배출하는 복수의 증기 배출 가이드 라인(308d,309d,310d)>, <복수의 증기 배출 가이드 라인(308d,309d,310d)의 경로 상에 각기 배치되면서, 밸브 컨트롤러의 제어에 따라 열리거나 닫혀, 상기 증기 배출 가이드 라인(308d,309d,310d) 각각을 개방 또는 폐쇄시킴으로써, 상기 증기가 상기 가스 공급 가이드 라인(308,309,310) 또는 분기형 가스 공급 가이드 라인(308b,308c,309b,309c,310b,310c)이 연결되지 않은 다른 공정챔버(C4)로 배출 또는 배출중지 될 수 있도록 하는 복수의 증기 배출 개폐밸브(311c,312c,313c)> 등을 추가 설치하는 조치를 강구하게 된다.As a countermeasure against the cumulative gas, the front end of each gas supply opening /
물론, 이처럼, 복수의 증기 배출 가이드 라인(308d,309d,310d), 복수의 증기 배출 개폐밸브(311c,312c,313c) 등이 구비된 상황 하에서도, 가스 보관용기(305,306,307) 및 각 가스 공급 개폐밸브(311,312,313,311a,311b,312a,312b,313a,313b) 사이의 가스 공급 가이드 라인(308a,309a,310a)에 누적되어 있던 누적 증기 측에서는, 복수의 증기 배출 가이드 라인(308d,309d,310d), 복수의 증기 배출 개폐밸브(311c,312c,313c) 등의 연계 동작에 맞추어, 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등)의 공정챔버(C1,C2)로의 공급 이전 시점에서, 복수의 증기 배출 가이드 라인(308d,309d,310d)을 따라, 공정챔버(C4) 측으로 유연하게 배출 처리되는 절차를 겪게 된다.Of course, even in a situation where a plurality of steam
당연하게도, 가스 보관용기(305,306,307) 및 각 가스 공급 개폐밸브(311,312,313,311a,311b,312a,312b,313a,313b) 사이의 가스 공급 가이드 라인(308a,309a,310a)에 누적되어 있던 누적 증기 측에서, 복수의 증기 배출 가이드 라인(308d,309d,310d), 복수의 증기 배출 개폐밸브(311c,312c,313c) 등의 연계 동작에 맞추어, 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등)의 공정챔버(C1,C2)로의 공급 이전 시점에서, 복수의 증기 배출 가이드 라인(308d,309d,310d)을 따라, 공정챔버(C4) 측으로 유연하게 배출 처리되는 경우, 공정챔버(C1,C2,C3) 측에서는 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등)가 가스 공급 가이드 라인(308,309,310), 분기형 가스 공급 가이드 라인(308b,308c,309b,309c,310b,310c) 등을 따라, 공정챔버(C1,C2,C3) 측으로 공급되는 상황 하에서, <공정에 필요한 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등) 이외에도, 누적되어 있던 증기까지 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등)와 함께 밀려들어오는 불필요한 상황>을 유연하게 회피할 수 있게 되며, 결국, 공정챔버(C1,C2,C3) 측 내부 압력은 기 설정되어 있던 공정압력을 정상적으로 유지할 수 있게 됨으로써, 기판(W)에 형성되는 원자층 측에서는 초기의 증착속도와 나중의 증착속도에 큰 차이를 보이지 않게 된다.Naturally, on the cumulative steam side accumulated in the gas supply guide lines 308a, 309a, and 310a between the gas storage containers 305, 306, and 307 and the gas supply opening / closing valves 311, 312, 313, 311a, 311b, 312a, The source gas A, the source gas B, and the purge gas P (for example, the source gas A, the source gas B, and the purge gas P) in accordance with the linkage operation of the plurality of vapor discharge guide lines 308d, 309d and 310d and the plurality of vapor discharge open / close valves 311c, 312c and 313c 309d and 310d are smoothly discharged to the process chamber C4 side at the point in time prior to the supply of the process chambers C1 and C2 to the process chambers C1 and C2, The source gas A, the source gas B, and the purge gas P are supplied to the gas supply guide lines 308, 309 and 310 and the branch gas supply guides 308b, 308c, 309b, 309c, 310b and 310c, Under the condition that the gas is supplied to the process chambers C1, C2, C3 side along with the gas (for example, source gas A The source gas A, the source gas B, the purge gas P, etc.) to the accumulated steam in addition to the source gas B, the purge gas P, etc.) As a result, the internal pressure of the process chambers C1, C2, and C3 can maintain the preset process pressure, so that a large difference in the initial deposition rate and the later deposition rate at the atomic layer side formed on the substrate W .
결국, 이처럼, 기판(W)에 형성되는 원자층 측에서, 초기의 증착속도와 나중의 증착속도에 큰 차이를 보이지 않게 되는 상황 하에서, 제품 생산주체 측에서는 기판(W)에 형성되는 원자층의 균일도를 대폭 향상시킬 수 있게 된다.As a result, on the side of the atomic layer formed on the substrate W, the uniformity of the atomic layer formed on the substrate W on the side of the product producer under the condition that the initial deposition rate and the later deposition rate are not greatly different from each other Can be greatly improved.
특히, 본 발명의 또 다른 실시에서는 복수의 증기 배출 가이드 라인(308d,309d,310d), 복수의 증기 배출 개폐밸브(311c,312c,313c) 등의 연계 동작을 통해, 누적 증기를 공정챔버(C4) 측으로 배출 처리하기 때문에, 이 배출 과정에서, 누적 증기와 함께 딸려 들어오는 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등)를 공정챔버(C4)에 의한 원자층 증착공정에 탄력적으로 활용할 수 있게 되며, 결국, 이러한 본 발명의 또 다른 실시 체제 하에서, 제품 생산주체 측에서는 불필요한 가스가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등)의 낭비를 좀더 효율적으로 차단할 수 있게 된다. Particularly, in another embodiment of the present invention, the cumulative steam is supplied to the process chamber C4 (C4) via the plurality of steam
한편, 상술한 바와 같이, 가스 보관용기(305,306,307) 및 각 가스 공급 개폐밸브(311,312,313,311a,311b,312a,312b,313a,313b) 사이의 가스 공급 가이드 라인(308a,309a,310a)에 누적되어 있던 누적 증기 측에서, 복수의 증기 배출 가이드 라인(308d,309d,310d), 복수의 증기 배출 개폐밸브(311c,312c,313c) 등의 연계 동작에 맞추어, 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등)의 공정챔버(C1,C2,C3)로의 공급 이전 시점에서, 복수의 증기 배출 가이드 라인(308d,309d,310d)을 따라, 공정챔버(C4)로 유연하게 배출 처리되고, 이에 따라, 공정챔버(C1,C2,C3) 내부의 압력이 기 설정되어 있던 공정압력을 일정하게 유지할 수 있게 되는 경우에도, 스로틀 밸브(상술한 바와 같이, 공정챔버 C1,C2,C3와 연결된 스로틀 밸브는 그 도시가 생략되어 있음) 측에서는 별다른 비상 가동 없이, 자신의 정상 포지션을 일정하게 유지할 수 있게 된다.As described above, the gas
물론, 이처럼, 스로틀 밸브가 별다른 비상 가동 없이, 자신의 정상 포지션을 일정하게 유지할 수 있게 되는 경우에도, 밸브 컨트롤러 측에서는, 별다른 문제점 없이, 가스 공급 개폐밸브(311,312,313,311a,311b,312a,312b,313a,313b)를 제어하여, 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등)를 공정챔버(C1,C2,C3) 내부로 숏-타임(Short-time)(예컨대, 0.1초 이하) 공급할 수 있게 된다.Of course, even if the throttle valve can maintain its normal position constantly without any emergency operation, the gas supply opening / closing
이 경우, 본 발명의 밸브 컨트롤러 측에서는 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등)가 상기 공정챔버(C1,C2,C3) 측으로 공급되는 국면에서, 상기 가스 공급 개폐밸브(311,312,313,311a,311b,312a,312b,313a,313b)를 제어하여, 상기 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등)의 공급시간을 5msec~1sec로 설정하게 된다.In this case, on the valve controller side of the present invention, the gas supply opening / closing
물론, 이처럼, 밸브 컨트롤러 측에서, 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등)가 상기 공정챔버(C1,C2,C3) 측으로 공급되는 국면에서, 상기 가스 공급 개폐밸브(311,312,313,311a,311b,312a,312b,313a,313b)를 제어하여, 상기 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등)의 공급시간을 숏-타임(Short-time)(예컨대, 5msec~1sec)으로 설정할 수 있게 되는 경우에도, 제품 생산주체 측에서는 별다른 어려움 없이, 소스가스 A, 소스가스 B 등의 자기제한적 반응(Self-limiting reaction)을 유연하게 촉진시킬 수 있게 되거나, 퍼지가스 P의 기판(W) 표면에 대한 물리적 흡착 제거확률 증대를 유연하게 촉진시킬 수 있게 됨으로써, 적은 양의 가스(예컨대, 소스가스 A, 소스가스 B, 퍼지가스 P 등) 만으로도, 빠른 시간 안에, 고 품질의 균일한 원자층을 손쉽게 확보할 수 있게 된다.Of course, in the phase in which the gas (for example, the source gas A, the source gas B, the purge gas P, etc.) is supplied to the process chambers C1, C2, and C3 on the valve controller side, the gas supply open /
요컨대, 본 발명의 또 다른 체제 하에서도, 제품 생산주체 측에서는 누적 증기의 공정챔버(C1,C2,C3)로의 무단 유입문제를 순조롭게 해결할 수 있게 됨으로써, 그에 기인한 각종 문제점(예컨대, 원자층의 균일도가 크게 저하되는 문제점, 가스의 숏-타임 공급에 따른 이점을 향유할 수 없게 되는 문제점 등)을 좀더 효과적으로 회피할 수 있게 되는 것이다.In other words, even under the other system of the present invention, it is possible to smoothly solve the problem of unauthorized inflow of accumulated vapors into the process chambers (C1, C2, C3) on the product producer side, The problem that the advantage of the short-time supply of the gas can not be enjoyed, and the like) can be avoided more effectively.
한편, 도 5는 원자층 증착 대상 기판(W)의 표면에서 공급 가스가 층류(laminar flow) 또는 크누센 플로우(knudsen flow)로 기판 표면을 통과하도록 공급 가스의 이동 통로의 높이를 0.1mm~20mm로 설정하도록 된 본 발명에 따른 공정챔버(C,C1,C2,C3,C4)의 실시예이다. 5 is a graph illustrating the relationship between the height of the feed passage of the feed gas and the height of the feed gas in the range of 0.1 mm to 20 mm (mm) so that the feed gas is passed through the surface of the substrate by laminar flow or Knudsen flow at the surface of the substrate W to be atomic layer- (C, C1, C2, C3, C4) according to the present invention, which is set up to set the temperature of the process chamber.
공정챔버(C,C1,C2,C3,C4)는 챔버 외벽, 탑 플레이트(top plate), 바텀 플레이트(bottom plate), 기판(substrate), 가스 주입부(gas in line), 가스 배기부(gas out line) 등으로 구성되어 있다. 챔버 외벽은 공정챔버 내부에 주입된 가스가 가스 배기부만을 통해서 외부로 빠져나갈 수 있도록 공정 챔버 내부와 외부를 격리한다. The process chambers C, C1, C2, C3 and C4 may comprise a chamber outer wall, a top plate, a bottom plate, a substrate, a gas in line, out line. The chamber outer wall isolates the interior and exterior of the process chamber so that the gas injected into the process chamber can escape externally only through the gas exhaust.
탑 플레이트(top plate)는 기판과 대칭으로 배치되어 기판 표면으로 공급가스가 지나가는 통로를 형성하고, 원자층 형성 효율을 증가하기 위하여 기판을 단수 또는 복수개 배치할 수 있고, 원활한 원자층 형성을 위해 공급가스에 에너지를 공급하기 위해 플라즈마를 발생시키는 전극이 포함될 수 있다. The top plate may be disposed symmetrically with the substrate to form a passageway through which the feed gas passes to the substrate surface, and may be arranged in a single or a plurality of substrates to increase the atomic layer formation efficiency, An electrode that generates a plasma to supply energy to the gas may be included.
이때, 탑 플레이트(top plate)와 기판 사이에 형성되는 통로의 높이는 공정압력, 공급가스 종류, 공정온도 등의 변수를 고려하여 공급 가스가 층류(laminar flow) 또는 크누센 플로우(knudsen flow)로 기판 표면을 통과하도록 공급 가스의 이동 통로의 높이를 0.1mm~20mm로 설정하도록 한다. In this case, the height of the passage formed between the top plate and the substrate may be adjusted by adjusting the flow rate of the supply gas in the laminar flow or the knudsen flow, taking into consideration variables such as process pressure, The height of the feed passage of the feed gas is set to 0.1 mm to 20 mm so as to pass through the surface.
바텀 플레이트(bottom plate)는 기판이 단수 또는 복수개 배치할 수 있고, 원활한 원자층 형성을 위해 히트(heat)가 포함될 수 있다. The bottom plate may have a single or a plurality of substrates, and heat may be included for smooth atomic layer formation.
기판은 일반적으로 원자층 형성에 사용되는 비정질 기판(ex: glass 등), 결정질 기판(ex: Si wafer, 사파이어, quartz 등), 금속 기판(ex: Al, Cu, Au, Ti 등), 폴리머 기판(ex: PET, PI 등)을 단수 또는 복수개를 사용한다. The substrate generally comprises an amorphous substrate (ex: glass, etc.), a crystalline substrate (ex: Si wafer, sapphire, quartz, etc.), a metal substrate (ex: Al, Cu, Au, (ex: PET, PI, etc.) are used singly or plurally.
가스 주입부는 공정챔버 옆면에 설치되어 공급가스가 공정챔버 내부로 주입되는 입구이며, 기판 면적, 원자층 균일도, 공급가스 종류에 따라 하나 또는 복수개의 주입부가 조합되어 공정챔버 옆면 또는 윗면, 하면에 설치 될 수 있다. The gas injection unit is installed at the side of the process chamber and is an inlet through which the supply gas is injected into the process chamber. Depending on the substrate area, atomic layer uniformity, and supply gas type, .
가스 배기부는 공정챔버 옆면에 설치되어 공정챔버 내부로 주입된 공급가스를 외부로 배출되는 출구이며, 기판 면적, 원자층 균일도, 공급가스 종류에 따라 하나 또는 복수개의 배기부가 조합되어 공정챔버 옆면 또는 윗면, 하면에 설치 될 수 있다. The gas exhaust part is an outlet for exhausting the supply gas injected into the process chamber on the side of the process chamber. Depending on the substrate area, atomic layer uniformity, and supply gas type, one or a plurality of exhaust parts are combined, And can be installed on the underside.
일반적인 원자층 증착 시스템의 동작 원리는 공정챔버 내부에 공급가스(예컨대, 소스가스 A??퍼지가스 P??소스가스 B-퍼지가스 P 등)가 순차적으로 공급될 때, 먼저 공급된 소스가스 A가 공정챔버 내부를 완전히 채워 기판 표면에서 자기제한적 반응이 일어나도록 하고, 다음으로 퍼지가스 P로 공정챔버 내부를 완전히 채워 앞서 공급된 소스가스 A의 잔여 가스와 기판 표면에 과흡착된 소스가스 A를 공정챔버 외부로 배출시키고, 그리고 소스가스 B를 공정챔버 내부를 완전히 채우도록 공급하여 기판 표면에 흡착된 소스가스 A와 자기제한적 반응이 일어나도록 하고, 다시 퍼지가스 P로 공정 챔버 내부를 완전히 채워 앞서 공급된 소스가스 B의 잔여 가스와 기판 표면에 과흡착된 소스가스 B를 공정챔버 외부로 배출시킨다. The operation principle of a general atomic layer deposition system is such that when a supply gas (for example, source gas A, purge gas P, source gas B, purge gas P, etc.) is sequentially supplied into the process chamber, The process chamber is completely filled with the purge gas P, and the residual gas of the source gas A supplied previously and the source gas A adsorbed on the substrate surface are introduced into the process chamber And the source gas B is supplied so as to completely fill the inside of the process chamber so that a self-limiting reaction occurs with the source gas A adsorbed on the substrate surface. Then, the inside of the process chamber is completely filled with the purge gas P The residual gas of the supplied source gas B and the source gas B adsorbed on the substrate surface are discharged to the outside of the process chamber.
본 발명에서는 공정 챔버 내부에 숏-타임(0.1sec 이하)으로 교번되어 순차적으로 공급되는 가스가 공정챔버를 완전히 채우기 전에, 다음 가스가 공급이 되고, 공급된 가스는 공정 챔버내부의 가스 이동통로의 간격과 압력에 의하여, 층류(laminar flow) 또는 크누센 플로우(knudsen flow)로 기판 표면을 통과하게 되고 공급된 가스끼리 서로 섞이지 않고 배기부로 배출되게 된다In the present invention, the next gas is supplied before the gas that is sequentially alternately supplied in alternation in short time (less than 0.1 sec) inside the process chamber fills the process chamber, and the supplied gas is supplied to the gas transfer passage The gas is passed through the surface of the substrate by laminar flow or knudsen flow by the gap and the pressure and the supplied gases are discharged to the exhaust portion without being mixed with each other
챔버내부에 공급된 층류(laminar flow) 또는 크누센 플로우(knudsen flow)를 형성한 공급가스는 소스가스 A-퍼지가스 P-소스가스 B-퍼지가스 P의 순서로 흐르게 되고, 섞이지 않는 가스들은 기존의 원자층 증착 시스템의 경우처럼, 공정챔버에 공정 가스를 완전히 채우고 배기하는 단계가 필요없이, 가스 주입부에서 가스 배기구까지 형성된 각 공급가스들의 층류(laminar flow) 또는 크누센 플로우(knudsen flow)에 의해서 소스가스 A가 기판 표면에서 자기제한적 반응이 일어나도록 하고, 다음으로 퍼지가스 P로 앞서 공급된 소스가스 A의 잔여 가스와 기판 표면에 과흡착된 소스가스 A를 기판 표면에서 제거하고, 소스가스 B를 공급하여 기판 표면에 흡착된 소스가스 A와 자기제한적 반응이 일어나도록 하고, 다시 퍼지가스 P로 공급된 소스가스 B의 잔여 가스와 기판 표면에 과흡착된 소스가스 B를 기판 표면에서 제거한다.The feed gas forming the laminar flow or the knudsen flow fed into the chamber flows in the sequence of the source gas A-purge gas P-source gas B-purge gas P, There is no need to completely fill and exhaust the process gas in the process chamber as in the case of the atomic layer deposition system of the atomic layer deposition system, So that the source gas A causes a self-limiting reaction to take place on the surface of the substrate. Next, the residual gas of the source gas A previously supplied with the purge gas P and the source gas A adsorbed on the substrate surface are removed from the surface of the substrate, B so that a self-limiting reaction occurs with the source gas A adsorbed on the substrate surface, and the residual gas of the source gas B supplied to the purge gas P and the residual gas of the source gas B And the adsorbed gas source B is removed from the substrate surface.
이러한 본 발명은 특정 분야에 국한되지 아니하며, 다양한 종류의 박막 제조공정에서, 전반적으로 유용한 효과를 발휘한다. The present invention is not limited to a specific field, and exhibits generally useful effects in various kinds of thin film manufacturing processes.
그리고, 앞에서, 본 발명의 특정한 실시 예가 설명되고 도시되었지만 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다. Although specific embodiments of the present invention have been described and illustrated above, it is to be understood that the present invention may be embodied in many other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.
이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구의 범위 안에 속한다 해야 할 것이다.Such modified embodiments should not be understood individually from the technical idea and viewpoint of the present invention, and such modified embodiments should be included in the appended claims of the present invention.
W: 기판
C: 공정챔버
2,102,202,302: 챔버가스 배기통로
3,103,203,303: 스로틀 밸브
5,6,7,105,106,107,205,206,207,305,306,307: 가스 보관용기
8,9,10,108,109,110,208,209,210,308,309,310: 가스 공급 가이드 라인
11,12,13,111,112,113,211,212,213,211a,212a,213a,311,312,313,311a,311b,312a,312b,313a,313b: 가스공급 개폐밸브
208b,209b,210b,308b,308c,309b,309c,310b,310c: 분기형 가스 공급 가이드 라인
108b,109b,110b,208c,209c,210c,308d,309d,310d: 증기 배출 가이드 라인
111a,112a,113a,211b,212b,213b,311c,312c,313c: 증기 배출 개폐밸브W: substrate
C: Process chamber
2,102,202,302: chamber gas exhaust passage
3,103,203,303: Throttle valve
5,6,7,105,106,107,205,206,207,305,306,307: Gas storage container
10, 108, 109, 110, 208, 209, 210, 308, 309, 310:
311, 311b, 312a, 312b, 313a, 313b: the gas supply opening /
208b, 209b, 210b, 308b, 308c, 309b, 309c, 310b, 310c:
108b, 109b, 110b, 208c, 209c, 210c, 308d, 309d, 310d:
111a, 112a, 113a, 211b, 212b, 213b, 311c, 312c, 313c:
Claims (5)
상기 공정챔버로부터 인출된 챔버가스 배기통로와 연결되면서, 상기 공정챔버 내부의 압력상황에 따라 열리거나 닫혀, 상기 공정챔버의 내부압력이 기 설정된 공정압력을 유지할 수 있도록 하는 스로틀 밸브(Throttle valve)와;
종류가 다른 가스를 각기 보관하는 복수의 가스 보관용기와;
상기 복수의 가스 보관용기 각각으로부터 인출되어 상기 공정챔버와 연결되면서, 상기 복수의 가스 보관용기에 보관되어 있던 각각의 가스가 상기 공정챔버로 각기 공급될 수 있도록 가이드 하는 복수의 가스 공급 가이드 라인과;
상기 복수의 가스 공급 가이드 라인의 경로 상에 각기 배치되면서, 밸브 컨트롤러의 제어에 따라 열리거나 닫혀, 상기 가스 공급 가이드 라인 각각을 개방 또는 폐쇄시킴으로써, 상기 가스가 상기 공정챔버 측으로 공급 또는 공급중지 될 수 있도록 하는 복수의 가스 공급 개폐밸브와;
각 가스 공급 개폐밸브의 전단을 시발점으로 하여, 상기 복수의 가스 공급 가이드 라인으로부터 분기되면서, 상기 스로틀 밸브의 전단에 상응하는 챔버가스 배기통로에 연결됨으로써, 상기 복수의 가스 보관용기 및 각 가스 공급 개폐밸브 사이에 누적된 증기를 상기 스로틀 밸브의 전단으로 배출하는 복수의 증기 배출 가이드 라인과;
상기 복수의 증기 배출 가이드 라인의 경로 상에 각기 배치되면서, 밸브 컨트롤러의 제어에 따라 열리거나 닫혀, 상기 증기 배출 가이드 라인 각각을 개방 또는 폐쇄시킴으로써, 상기 증기가 상기 스로틀 밸브의 전단으로 배출 또는 배출중지 될 수 있도록 하는 복수의 증기 배출 개폐밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 시스템.A process chamber in which an atomic layer deposition target substrate is disposed;
A throttle valve connected to the chamber gas exhaust passage drawn out from the process chamber and opened or closed according to a pressure situation inside the process chamber so that the internal pressure of the process chamber can maintain a predetermined process pressure, ;
A plurality of gas storage containers for storing different types of gas;
A plurality of gas supply guiding lines guided from each of the plurality of gas storage containers to be connected to the process chamber so that respective gases stored in the plurality of gas storage containers can be supplied to the process chamber;
And the gas supply guide lines are opened or closed respectively by being opened or closed under the control of the valve controller while being disposed on the paths of the plurality of gas supply guide lines so that the gas can be supplied or stopped to the process chamber side A plurality of gas supply opening / closing valves for allowing the gas supply /
Closing valve is connected to the chamber gas exhaust passage corresponding to the front end of the throttle valve while branching from the plurality of gas supply guide lines with the front end of each gas supply opening and closing valve as a starting point, A plurality of vapor discharge guide lines for discharging steam accumulated between the valves to a front end of the throttle valve;
The steam is discharged or closed to the front end of the throttle valve by opening or closing each of the steam discharge guide lines by being opened or closed under the control of the valve controller while being disposed on the paths of the plurality of steam discharge guide lines, And a plurality of vapor discharge opening / closing valves for allowing the vapor discharge opening / closing valve to be opened.
각 공정챔버로부터 인출된 각 챔버가스 배기통로와 연결되면서, 상기 공정챔버 내부의 압력상황에 따라 열리거나 닫혀, 각 공정챔버의 내부압력이 기 설정된 공정압력을 유지할 수 있도록 하는 복수의 스로틀 밸브(Throttle valve)와;
종류가 다른 가스를 각기 보관하는 복수의 가스 보관용기와;
상기 복수의 가스 보관용기 각각으로부터 인출되어 어느 하나의 공정챔버와 연결되면서, 상기 복수의 가스 보관용기에 보관되어 있던 각각의 가스가 각 공정챔버로 각기 공급될 수 있도록 가이드 하는 복수의 가스 공급 가이드 라인과;
상기 복수의 가스 공급 가이드 라인으로부터 분기되어, 각 가스 공급 가이드 라인이 연결되지 않은 다른 공정챔버와 연결되면서, 상기 각각의 가스가 상기 다른 공정챔버로 각기 공급될 수 있도록 가이드 하는 복수의 분기형 가스 공급 가이드 라인과;
상기 복수의 가스 공급 가이드 라인 또는 분기형 가스 공급 가이드 라인의 경로 상에 각기 배치되면서, 밸브 컨트롤러의 제어에 따라 열리거나 닫혀, 상기 가스 공급 가이드 라인 또는 분기형 가스 공급 가이드 라인 각각을 개방 또는 폐쇄시킴으로써, 상기 가스가 각 공정챔버 측으로 공급 또는 공급중지 될 수 있도록 하는 복수의 가스 공급 개폐밸브와;
각 가스 공급 개폐밸브의 전단을 시발점으로 하여, 상기 복수의 가스 공급 가이드 라인 또는 분기형 가스 공급 가이드 라인으로부터 분기되면서, 상기 스로틀 밸브의 전단에 상응하는 챔버가스 배기통로에 연결됨으로써, 상기 복수의 가스 보관용기 및 각 가스 공급 개폐밸브 사이에 누적된 증기를 상기 스로틀 밸브의 전단으로 배출하는 복수의 증기 배출 가이드 라인과;
상기 복수의 증기 배출 가이드 라인의 경로 상에 각기 배치되면서, 밸브 컨트롤러의 제어에 따라 열리거나 닫혀, 상기 증기 배출 가이드 라인 각각을 개방 또는 폐쇄시킴으로써, 상기 증기가 상기 스로틀 밸브의 전단으로 배출 또는 배출중지 될 수 있도록 하는 복수의 증기 배출 개폐밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 시스템.A plurality of process chambers in which a substrate to be atomic layer deposition is disposed;
A plurality of throttle valves connected to each of the chamber gas exhaust passages drawn from the respective process chambers and opened or closed in accordance with a pressure condition inside the process chamber so that the internal pressure of each process chamber can maintain a predetermined process pressure; valve;
A plurality of gas storage containers for storing different types of gas;
A plurality of gas supply guiding lines connected to one of the plurality of gas storage vessels and connected to one of the plurality of gas storage vessels to guide respective gases stored in the plurality of gas storage vessels to respective process chambers, and;
And a plurality of branch gas supply lines which branch from the plurality of gas supply guide lines and are connected to other process chambers to which the gas supply guide lines are not connected and guide the respective gases to be supplied to the other process chambers, Guidelines;
The gas supply guide line or the branch type gas supply guide line is opened or closed under the control of the valve controller to open or close each of the gas supply guide lines or the branch type gas supply guide lines A plurality of gas supply opening / closing valves for allowing the gas to be supplied or stopped to the respective process chamber side;
And a branch gas discharge line branching from the plurality of gas supply guide lines or the branch gas supply guide line and connected to the chamber gas discharge passage corresponding to the front end of the throttle valve with the front end of each gas supply opening / closing valve as a starting point, A plurality of vapor discharge guide lines for discharging accumulated steam between the storage container and each gas supply opening / closing valve to the front end of the throttle valve;
The steam is discharged or closed to the front end of the throttle valve by opening or closing each of the steam discharge guide lines by being opened or closed under the control of the valve controller while being disposed on the paths of the plurality of steam discharge guide lines, And a plurality of vapor discharge opening / closing valves for allowing the vapor discharge opening / closing valve to be opened.
종류가 다른 가스를 각기 보관하는 복수의 가스 보관용기와;
상기 복수의 가스 보관용기 각각으로부터 인출되어 어느 하나의 공정챔버와 연결되면서, 상기 복수의 가스 보관용기에 보관되어 있던 각각의 가스가 각 공정챔버로 각기 공급될 수 있도록 가이드 하는 복수의 가스 공급 가이드 라인과;
상기 복수의 가스 공급 가이드 라인으로부터 분기되어, 각 가스 공급 가이드 라인이 연결되지 않은 다른 공정챔버와 연결되면서, 상기 각각의 가스가 상기 다른 공정챔버로 각기 공급될 수 있도록 가이드 하는 복수의 분기형 가스 공급 가이드 라인과;
상기 복수의 가스 공급 가이드 라인 또는 분기형 가스 공급 가이드 라인의 경로 상에 각기 배치되면서, 밸브 컨트롤러의 제어에 따라 열리거나 닫혀, 상기 가스 공급 가이드 라인 또는 분기형 가스 공급 가이드 라인 각각을 개방 또는 폐쇄시킴으로써, 상기 가스가 각 공정챔버 측으로 공급 또는 공급중지 될 수 있도록 하는 복수의 가스 공급 개폐밸브와;
각 가스 공급 개폐밸브의 전단을 시발점으로 하여, 상기 복수의 가스 공급 가이드 라인 또는 분기형 가스 공급 가이드 라인으로부터 분기되면서, 상기 복수의 가스 공급 가이드 라인 또는 분기형 가스 공급 가이드 라인이 연결되지 않은 다른 공정챔버와 연결됨으로써, 상기 복수의 가스 보관용기 및 각 가스 공급 개폐밸브 사이에 누적된 증기를 상기 가스 공급 가이드 라인 또는 분기형 가스 공급 가이드 라인이 연결되지 않은 다른 공정챔버로 배출하는 복수의 증기 배출 가이드 라인과;
상기 복수의 증기 배출 가이드 라인의 경로 상에 각기 배치되면서, 밸브 컨트롤러의 제어에 따라 열리거나 닫혀, 상기 증기 배출 가이드 라인 각각을 개방 또는 폐쇄시킴으로써, 상기 증기가 상기 가스 공급 가이드 라인 또는 분기형 가스 공급 가이드 라인이 연결되지 않은 다른 공정챔버로 배출 또는 배출중지 될 수 있도록 하는 복수의 증기 배출 개폐밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 시스템.A plurality of process chambers in which a substrate to be atomic layer deposition is disposed;
A plurality of gas storage containers for storing different types of gas;
A plurality of gas supply guiding lines connected to one of the plurality of gas storage vessels and connected to one of the plurality of gas storage vessels to guide respective gases stored in the plurality of gas storage vessels to respective process chambers, and;
And a plurality of branch gas supply lines which branch from the plurality of gas supply guide lines and are connected to other process chambers to which the gas supply guide lines are not connected and guide the respective gases to be supplied to the other process chambers, Guidelines;
The gas supply guide line or the branch type gas supply guide line is opened or closed under the control of the valve controller to open or close each of the gas supply guide lines or the branch type gas supply guide lines A plurality of gas supply opening / closing valves for allowing the gas to be supplied or stopped to the respective process chamber side;
Wherein the plurality of gas supply guide lines or branched gas supply guide lines are branched from the plurality of gas supply guide lines or branched gas supply guide lines, And a plurality of steam discharge openings for discharging the accumulated steam between the plurality of gas storage containers and the gas supply opening / closing valves to another process chamber to which the gas supply guide line or the branched gas supply guide line is not connected, Line;
Wherein the steam is supplied to the gas supply guide line or the branch gas supply line by opening or closing each of the steam discharge guide lines by being opened or closed under the control of the valve controller while being disposed on the paths of the plurality of steam discharge guide lines, And a plurality of steam discharge opening and closing valves for allowing the guide lines to be discharged or stopped to other process chambers to which the guide lines are not connected.
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
X091 | Application refused [patent] | ||
AMND | Amendment | ||
X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
GRNT | Written decision to grant |