KR20200132801A - Method for processing substrate - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a substrate processing method including: a process of mounting at least one substrate on a substrate support installed inside a process space of a process chamber; a process of transferring the substrate by driving the substrate support; and a process of spatially separating a process gas for depositing a thin film on the substrate and a surface treatment gas for surface treatment of the thin film in the process space and spraying the process gas and the surface treatment gas onto the moving substrate. Therefore, a thin film deposition process and a surface treatment process of the thin film could be sequentially or repeatedly performed in one process space.

Description

기판처리방법{METHOD FOR PROCESSING SUBSTRATE}Substrate treatment method {METHOD FOR PROCESSING SUBSTRATE}

본 발명은 기판 상에 박막을 증착하는 기판처리방법에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate processing method for depositing a thin film on a substrate.

일반적으로, 태양전지(Solar Cell), 반도체 소자, 평판 디스플레이 등을 제조하기 위해서는 기판 표면에 소정의 박막층, 박막 회로 패턴, 또는 광학적 패턴을 형성하여야 하며, 이를 위해서는 기판에 특정 물질의 박막을 증착하는 박막 증착 공정, 감광성 물질을 사용하여 박막을 선택적으로 노출시키는 포토 공정, 선택적으로 노출된 부분의 박막을 제거하여 패턴을 형성하는 식각 공정 등의 반도체 제조 공정을 수행하게 된다.In general, in order to manufacture a solar cell, a semiconductor device, a flat panel display, etc., a predetermined thin film layer, a thin film circuit pattern, or an optical pattern must be formed on the surface of the substrate. A semiconductor manufacturing process such as a thin film deposition process, a photo process of selectively exposing the thin film using a photosensitive material, and an etching process of forming a pattern by selectively removing the thin film from the exposed portion is 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 in an optimal environment for the process, and recently, a substrate processing apparatus that performs a deposition or etching process using plasma has been 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.Examples of substrate processing apparatuses using plasma include a PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) apparatus for forming a thin film using plasma, and a plasma etching apparatus for patterning a thin film by etching.

도 1은 일반적인 기판 처리 장치를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram schematically illustrating a general substrate processing apparatus.

도 1을 참조하면, 일반적인 기판 처리 장치는 챔버(10), 플라즈마 전극(20), 서셉터(30), 및 가스 분사 수단(40)을 구비한다.Referring to FIG. 1, a general substrate processing apparatus includes a chamber 10, a plasma electrode 20, a susceptor 30, and a gas injection means 40.

챔버(10)는 기판 처리 공정을 위한 공정 공간을 제공한다. 이때, 챔버(10)의 일측 바닥면은 공정 공간을 배기시키기 위한 배기구(12)에 연통된다.The chamber 10 provides a process space for a substrate processing process. At this time, the bottom surface of one side of the chamber 10 communicates with the exhaust port 12 for exhausting the process space.

플라즈마 전극(20)은 공정 공간을 밀폐하도록 챔버(10)의 상부에 설치된다.The plasma electrode 20 is installed above the chamber 10 to seal the process space.

플라즈마 전극(20)의 일측은 정합 부재(22)를 통해 RF(Radio Frequency) 전원(24)에 전기적으로 접속된다. 이때, RF 전원(24)은 RF 전력을 생성하여 플라즈마 전극(20)에 공급한다.One side of the plasma electrode 20 is electrically connected to a radio frequency (RF) power source 24 through a matching member 22. At this time, the RF power supply 24 generates RF power and supplies it to the plasma electrode 20.

또한, 플라즈마 전극(20)의 중앙 부분은 기판 처리 공정을 위한 공정 가스를 공급하는 가스 공급 관(26)에 연통된다.Further, the central portion of the plasma electrode 20 communicates with a gas supply pipe 26 supplying a process gas for a substrate processing process.

정합 부재(22)는 플라즈마 전극(20)과 RF 전원(24) 간에 접속되어 RF 전원(24)으로부터 플라즈마 전극(20)에 공급되는 RF 전력의 부하 임피던스와 소스 임피던스를 정합시킨다.The matching member 22 is connected between the plasma electrode 20 and the RF power supply 24 to match the load impedance and the source impedance of the RF power supplied from the RF power supply 24 to the plasma electrode 20.

서셉터(30)는 챔버(10)의 내부에 설치되어 외부로부터 로딩되는 복수의 기판(W)을 지지한다. 이러한 서셉터(30)는 플라즈마 전극(20)에 대향되는 대향 전극(또는 접지 전극)의 역할을 한다.The susceptor 30 is installed inside the chamber 10 to support a plurality of substrates W loaded from the outside. The susceptor 30 serves as a counter electrode (or a ground electrode) facing the plasma electrode 20.

가스 분사 수단(40)은 서셉터(30)에 대향되도록 플라즈마 전극(20)의 하부에 설치된다. 이때, 가스 분사 수단(40)과 플라즈마 전극(20) 사이에는 플라즈마 전극(20)을 관통하는 가스 공급 관(26)으로부터 공급되는 공정 가스가 확산되는 가스 확산 공간(42)이 형성된다. 이러한, 가스 분사 수단(40)은 가스 확산 공간(42)에 연통된 복수의 가스 분사 홀(14)을 통해 공정 가스를 공정 공간에 분사한다.The gas injection means 40 is installed under the plasma electrode 20 to face the susceptor 30. At this time, between the gas injection means 40 and the plasma electrode 20, a gas diffusion space 42 through which the process gas supplied from the gas supply pipe 26 penetrating the plasma electrode 20 is diffused is formed. The gas injection means 40 injects the process gas into the process space through the plurality of gas injection holes 14 communicated with the gas diffusion space 42.

이와 같은, 일반적인 기판 처리 장치는 기판(W)을 서셉터(30)에 로딩시킨 다음, 챔버(10)의 공정 공간에 소정의 공정 가스를 분사하면서 플라즈마 전극(20)에 RF 전력을 공급하여 플라즈마를 형성함으로써 기판(W) 상에 소정의 박막을 형성하게 된다.In such a general substrate processing apparatus, after loading the substrate W into the susceptor 30, a predetermined process gas is injected into the process space of the chamber 10 and RF power is supplied to the plasma electrode 20 By forming a predetermined thin film on the substrate (W) is formed.

그러나, 전술한 일반적인 기판 처리 장치 및 이를 이용한 기판 처리 방법은 다음과 같은 문제점이 있다.However, the above-described general substrate processing apparatus and a substrate processing method using the same have the following problems.

첫째, 박막 증착 공정에 의해 기판(W)에 증착되는 박막의 표면과 내부에 불순물이 존재하여 막질이 저하될 수 있다.First, impurities exist on the surface and inside of the thin film deposited on the substrate W by the thin film deposition process, so that the film quality may be deteriorated.

둘째, 박막의 막질 개선을 위해서는 박막이 증착된 기판을 별도의 표면 처리 챔버로 이송하여 표면 처리(또는 불순물 제거) 공정을 수행해야 하기 때문에 생산성 및 비용이 증가하게 된다.Second, in order to improve the film quality of a thin film, the substrate on which the thin film has been deposited must be transferred to a separate surface treatment chamber to perform a surface treatment (or impurity removal) process, thereby increasing productivity and cost.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 하나의 공정 공간 내에서 박막 증착 공정과 박막의 표면 처리 공정을 순차적으로 또는 반복적으로 수행할 수 있도록 한 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.The present invention is to solve the above-described problem, and it is technical to provide a substrate processing apparatus and a substrate processing method capable of sequentially or repeatedly performing a thin film deposition process and a surface treatment process of a thin film within one process space. Make it an assignment.

본 발명에 따른 기판처리방법은 공정 챔버의 공정 공간 내부에 설치된 기판 지지부에 적어도 하나의 기판을 안착시키는 공정, 상기 기판 지지부의 구동을 통해 상기 기판을 이동시키는 공정, 상기 공정 공간 내에서 상기 기판에 박막을 증착하기 위한 제1 가스 분사 영역에 분사되는 소스 가스와 제2 가스 분사 영역 및 제3 가스 분사 영역에 분사되는 반응 가스와 제4 가스 분사 영역에 분사되는 상기 박막의 표면 처리를 위한 표면 처리 가스를 공간적으로 분리하여 상기 이동되는 기판 상에 분사하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.The substrate processing method according to the present invention includes a process of mounting at least one substrate on a substrate support unit installed in a process space of a process chamber, a process of moving the substrate through driving of the substrate support unit, and a process of moving the substrate to the substrate within the process space. Surface treatment for surface treatment of the thin film sprayed to the source gas injected into the first gas injection area for depositing a thin film, the reaction gas injected into the second gas injection area and the third gas injection area, and the fourth gas injection area And a step of spatially separating gas and spraying the gas onto the moving substrate.

또한, 상기 기판은 상기 소스 가스, 상기 퍼지 가스, 상기 반응 가스, 상기 퍼지 가스, 상기 반응 가스, 상기 퍼지 가스 및 상기 표면 처리 가스의 분사 공간을 순차로 이동하는 것을 특징으로 한다.In addition, the substrate is characterized in that the source gas, the purge gas, the reaction gas, the purge gas, the reaction gas, the purge gas and the surface treatment gas are sequentially moved through the injection spaces.

또한, 상기 기판 지지부의 상면을 기준으로 제2 가스 분사 영역과 제3 가스 분사 영역은 서로 이격된 것을 특징으로 한다.In addition, the second gas injection region and the third gas injection region are spaced apart from each other based on the upper surface of the substrate support.

또한, 상기 공정 챔버는 그 상단을 덮는 챔버 리드를 포함하며, 상기 퍼지 가스는 상기 챔버 리드에서 상기 기판 지지부를 향하여 분사되어 에어 커튼을 형성하는 것을 특징으로 한다.In addition, the process chamber may include a chamber lid covering an upper end thereof, and the purge gas is injected from the chamber lid toward the substrate support to form an air curtain.

또한, 상기 표면 처리 가스는 플라즈마에 의해 활성화되어 분사되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 한다.In addition, the surface treatment gas is characterized in that the injection is activated by plasma.

또한, 상기 소스 가스, 상기 반응 가스, 상기 퍼지 가스 및 상기 표면 처리 가스는 상기 챔버 리드에 설치된 가스 분사부에서 상기 기판 지지부를 향하여 분사되는 것을 특징으로 한다.In addition, the source gas, the reaction gas, the purge gas, and the surface treatment gas may be injected from a gas injection unit installed in the chamber lid toward the substrate support unit.

상기 과제의 해결 수단에 의하면, 본 발명에 따른 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법은 공정 챔버의 공정 공간 내에서 박막 증착 공정과 기판에 증착된 박막에 존재하는 불순물을 제거하는 표면 처리 공정을 순차적으로 또는 주기적으로 수행함으로써 기판에 형성되는 박막의 막질 및 밀도를 향상시킬 수 있다.According to the means for solving the above problems, the substrate processing apparatus and the substrate processing method according to the present invention include a thin film deposition process in a process space of a process chamber and a surface treatment process for removing impurities present in the thin film deposited on the substrate sequentially or By performing it periodically, the film quality and density of the thin film formed on the substrate can be improved.

특히, 본 발명은 기판에 얇은 박막을 증착한 후 짧은 시간 내에 표면 처리 공정을 수행하기 때문에 표면 처리 가스가 박막의 내부에 깊숙하게 침투할 수 있어 표면 처리 효율을 증가시킬 수 있다.In particular, since the present invention performs a surface treatment process within a short time after depositing a thin film on a substrate, the surface treatment gas can penetrate deeply into the thin film, thereby increasing surface treatment efficiency.

도 1은 일반적인 기판 처리 장치를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 가스 분사부의 배치 구조를 개념적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 가스 분사 모듈의 단면을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 기판 처리 방법의 다른 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 7은 도 6에 도시된 가스 분사부의 배치 구조를 개념적으로 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 기판 처리 방법의 다른 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제 1 및 제 2 실시 예의 기판 처리 장치에 있어서, 변형 제 1 실시 예에 따른 가스 분사 모듈을 설명하기 위한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제 1 및 제 2 실시 예의 기판 처리 장치에 있어서, 변형 제 2 실시 예에 따른 가스 분사 모듈을 설명하기 위한 단면도이다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 제 1 및 제 2 실시 예의 기판 처리 장치에 있어서, 변형 실시 예에 따른 가스 분사부를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 제 3 실시 예의 기판 처리 장치의 가스 분사부를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 도 13에 도시된 공정 가스 분사 모듈의 단면을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 15는 본 발명의 제 3 실시 예의 기판 처리 장치에 있어서, 변형 제 1 실시 예에 따른 공정 가스 분사 모듈을 설명하기 위한 단면도이다.
도 16은 본 발명의 제 3 실시 예의 기판 처리 장치에 있어서, 변형 제 2 실시 예에 따른 공정 가스 분사 모듈을 설명하기 위한 단면도이다.
도 17은 본 발명의 제 3 실시 예의 기판 처리 장치에 있어서, 변형 제 3 실시 예에 따른 공정 가스 분사 모듈을 설명하기 위한 단면도이다.
도 18은 본 발명의 제 4 실시 예의 기판 처리 장치에 있어서, 가스 분사부의 배치 구조를 개념적으로 나타내는 도면이다.
도 19는 본 발명의 기판 처리 공정과 종래의 CVD 공정 및 ALD 공정 각각에 의해 형성된 박막의 두께에 따른 비저항을 비교하여 나타내는 그래프이다.
도 20은 본 발명과 종래의 기판 처리 공정 각각에 의해 형성된 박막의 두께에 따른 표면 거칠기를 비교하여 나타내는 그래프이다.1 is a diagram schematically illustrating a general substrate processing apparatus.
2 is a perspective view schematically showing a substrate processing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
3 is a diagram conceptually showing an arrangement structure of the gas injection unit shown in FIG. 2.
4 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of the gas injection module shown in FIG. 3.
5 is a view for explaining another embodiment of a substrate processing method according to the first embodiment of the present invention.
6 is a perspective view schematically illustrating a substrate processing apparatus according to a second embodiment of the present invention.
7 is a diagram conceptually showing an arrangement structure of the gas injection unit shown in FIG. 6.
8 is a view for explaining another embodiment of the substrate processing method according to the second embodiment of the present invention.
9 is a cross-sectional view illustrating a gas injection module according to a first modified embodiment in the substrate processing apparatus of the first and second embodiments of the present invention.
10 is a cross-sectional view illustrating a gas injection module according to a second modified embodiment in the substrate processing apparatus of the first and second embodiments of the present invention.
11 and 12 are views for explaining a gas injection unit according to a modified embodiment in the substrate processing apparatus of the first and second embodiments of the present invention.
13 is a view for explaining a gas injection unit of a substrate processing apparatus according to a third embodiment of the present invention.
14 is a cross-sectional view schematically illustrating a cross section of the process gas injection module shown in FIG. 13.
15 is a cross-sectional view illustrating a process gas injection module according to a first modified embodiment in the substrate processing apparatus according to the third embodiment of the present invention.
16 is a cross-sectional view illustrating a process gas injection module according to a second modified embodiment in the substrate processing apparatus according to the third embodiment of the present invention.
17 is a cross-sectional view illustrating a process gas injection module according to a third modified embodiment in the substrate processing apparatus according to the third embodiment of the present invention.
18 is a diagram conceptually showing an arrangement structure of a gas injection unit in a substrate processing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
19 is a graph showing a comparison of resistivity according to the thickness of a thin film formed by each of the substrate treatment process of the present invention and the conventional CVD process and ALD process.
20 is a graph showing a comparison of the surface roughness according to the thickness of a thin film formed by each of the present invention and the conventional substrate processing process.

본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다. The meaning of the terms described in this specification should be understood as follows.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제 1", "제 2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.Singular expressions should be understood as including plural expressions unless clearly defined differently in context, and terms such as "first" and "second" are used to distinguish one element from other elements, The scope of rights should not be limited by these terms.

"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.It is to be understood that terms such as "comprise" or "have" do not preclude the presence or addition of one or more other features or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof.

"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제 1 항목, 제 2 항목 또는 제 3 항목 각각 뿐만 아니라 제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.The term “at least one” is to be understood as including all possible combinations from one or more related items. For example, the meaning of “at least one of the first item, the second item, and the third item” means 2 among the first item, the second item, and the third item as well as each of the first item, the second item, or the third item. It means a combination of all items that can be presented from more than one.

"상에"라는 용어는 어떤 구성이 다른 구성의 바로 상면에 형성되는 경우 뿐만 아니라 이들 구성들 사이에 제3의 구성이 개재되는 경우까지 포함하는 것을 의미한다.The term "on" is meant to include not only a case where a certain structure is formed directly on the top surface of another structure, but also a case where a third structure is interposed between these elements.

이하, 도면을 참조로 본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 가스 분사부의 배치 구조를 개념적으로 나타내는 도면이며, 도 4는 도 3에 도시된 가스 분사 모듈의 단면을 개략적으로 나타내는 단면도이다.2 is a perspective view schematically illustrating a substrate processing apparatus according to a first embodiment of the present invention, FIG. 3 is a diagram conceptually illustrating an arrangement structure of a gas injection unit shown in FIG. 2, and FIG. 4 is It is a cross-sectional view schematically showing a cross section of a gas injection module.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 공정 공간을 제공하는 공정 챔버(110), 공정 챔버(110)의 바닥면에 설치되어 적어도 하나의 기판(W)을 지지하는 기판 지지부(120), 공정 챔버(110)의 상부를 덮는 챔버 리드(Chamber Lid; 130), 및 챔버 리드(130)에 대향되도록 챔버 리드(130)에 설치되어 공정 공간 내에서 기판(W)에 박막을 증착하는 박막 증착 공정과 기판(W)에 증착된 박막에 대한 표면 처리 공정(surface treatment process)을 수행하기 위한 가스 분사부(140)를 포함하여 구성된다.2 to 4, the substrate processing apparatus according to the first embodiment of the present invention is installed on the bottom surface of the process chamber 110 and the process chamber 110 to provide a process space to at least one substrate (W ) Supporting the substrate support 120, a chamber lid 130 covering the upper portion of the process chamber 110, and a substrate installed in the chamber lid 130 so as to face the chamber lid 130 It is configured to include a gas injection unit 140 for performing a thin film deposition process for depositing a thin film on (W) and a surface treatment process for the thin film deposited on the substrate (W).

상기 공정 챔버(110)는 기판 처리 공정, 예를 들어 박막 증착 공정을 위한 공정 공간을 제공한다. 상기의 공정 챔버(110)의 바닥면 및/또는 측면은 공정 공간의 가스 등을 배기시키기 위한 배기구(미도시)에 연통될 수 있다.The process chamber 110 provides a process space for a substrate processing process, for example, a thin film deposition process. The bottom and/or side surfaces of the process chamber 110 may communicate with an exhaust port (not shown) for exhausting gas or the like in the process space.

상기 기판 지지부(120)는 공정 챔버(110)의 내부 바닥면에 회전 가능하게 설치된다. 이러한 기판 지지부(120)는 공정 챔버(110)의 중앙 바닥면을 관통하는 구동축(미도시)에 의해 지지되며, 전기적으로 플로팅(Floating), 전위를 가지거나 접지된다. 이때, 공정 챔버(110)의 하면 외부로 노출되는 상기 구동축은 공정 챔버(110)의 하면에 설치되는 벨로우즈(미도시)에 의해 밀폐된다.The substrate support 120 is rotatably installed on the inner bottom surface of the process chamber 110. The substrate support 120 is supported by a drive shaft (not shown) penetrating the central bottom surface of the process chamber 110, and is electrically floating, has a potential, or is grounded. At this time, the drive shaft exposed to the outside of the lower surface of the process chamber 110 is sealed by a bellows (not shown) installed on the lower surface of the process chamber 110.

상기 기판 지지부(120)는 외부의 기판 로딩 장치(미도시)로부터 로딩되는 적어도 하나의 기판(W)을 지지한다. 이때, 기판 지지부(120)는 원판 형태를 가질 수 있다. 그리고, 상기 기판(W)은 반도체 기판 또는 웨이퍼가 될 수 있다. 이 경우, 기판 처리 공정의 생산성 향상을 위해 기판 지지부(120)에는 복수의 기판(W)이 원 형태를 가지도록 일정한 간격으로 배치되는 것이 바람직하다.The substrate support 120 supports at least one substrate W loaded from an external substrate loading device (not shown). In this case, the substrate support 120 may have a disk shape. In addition, the substrate W may be a semiconductor substrate or a wafer. In this case, in order to improve the productivity of the substrate processing process, it is preferable that a plurality of substrates W are arranged at regular intervals so as to have a circular shape on the substrate support 120.

상기 기판 지지부(120)는 구동축의 구동에 따라 소정 방향(예를 들어, 반시계 방향)으로 회전되어 각 기판(W)을 이동시킨다. 이에 따라, 이동되는 각 기판(W)에는 가스 분사부(140)로부터 국부적으로 분사되는 공정 가스 및 표면 처리 가스(TG)가 순차적으로 도달함으로써 기판(W)의 상면에는 상기 공정 가스에 의한 ALD(Atomic Layer Deposition) 공정에 의해 소정의 박막이 증착되고, 기판(W)에 증착된 박막의 불순물 등은 상기 표면 처리 가스(TG)에 의한 표면 처리 공정에 의해 제거된다. 결과적으로, 상기 기판 지지부(120)는 공정 공간 내에서 상기 ALD 공정과 상기 표면 처리 공정이 순차적(또는 연속적)으로 수행되도록 기판(W)을 이동시키는 역할을 한다.The substrate support 120 is rotated in a predetermined direction (eg, counterclockwise) according to the driving of the driving shaft to move each substrate W. Accordingly, the process gas and the surface treatment gas TG, which are locally injected from the gas injection unit 140, sequentially arrive on each of the substrates W to be moved, so that the ALD by the process gas ( A predetermined thin film is deposited by an atomic layer deposition process, and impurities of the thin film deposited on the substrate W are removed by a surface treatment process using the surface treatment gas TG. As a result, the substrate support 120 serves to move the substrate W so that the ALD process and the surface treatment process are sequentially (or continuously) performed within the process space.

상기 챔버 리드(130)는 공정 챔버(110)의 상부를 덮도록 공정 챔버(110)의 상부에 설치되어 공정 챔버(110)의 상부를 덮음으로써 상기 공정 공간을 밀폐시킨다.The chamber lid 130 is installed above the process chamber 110 to cover the upper portion of the process chamber 110 and closes the process space by covering the upper portion of the process chamber 110.

상기 공정 챔버(110) 및 챔버 리드(130)는 도 2에 도시된 것처럼 6각형 구조로 형성될 수도 있지만, 다각형 구조, 타원형 구조, 또는 원형 구조로 형성될 수도 있다. 이때, 다각형 구조일 경우 공정 챔버(110)는 복수로 분할 결합되는 구조를 가질 수 있다.The process chamber 110 and the chamber lid 130 may be formed in a hexagonal structure as shown in FIG. 2, but may be formed in a polygonal structure, an elliptical structure, or a circular structure. In this case, in the case of a polygonal structure, the process chamber 110 may have a structure that is divided into a plurality of parts.

상기 챔버 리드(130)에는 가스 분사부(140)가 일정한 간격, 예를 들어 방사 형태를 가지도록 삽입 설치되는 복수의 모듈 설치부(130a, 130b, 130c, 130d)가 형성되어 있다.The chamber lid 130 is provided with a plurality of module installation portions 130a, 130b, 130c, and 130d into which the gas injection units 140 are inserted and installed so as to have a predetermined interval, for example, a radial shape.

상기 복수 개의 모듈 설치부(130a, 130b, 130c, 130d)는 챔버 리드(130)의 중심점을 기준으로 산개하여 배치될 수 있다. 상기 중심점을 기준으로 균일한 간격으로 이격되어 배치될 수 있다. 또한, 상기 중심점을 기준으로 소정의 각도로 각기 같거나 다른 각도로 이격되어 배치될 수 있다. 도 2에는 챔버 리드(130)에 4개의 모듈 설치부(130a, 130b, 130c, 130d)가 형성되어 있는 것으로 도시되어 있지만, 이에 한정되지 않고, 챔버 리드(130)는 중심점을 기준으로 2N(단, N은 자연수)개 또는 2N+1개의 모듈 설치부를 구비할 수 있다. 이하, 챔버 리드(130)는 제 1 내지 제 4 모듈 설치부(130a, 130b, 130c, 130d)를 구비하는 것으로 가정하여 설명하기로 한다.The plurality of module installation portions 130a, 130b, 130c, and 130d may be disposed to be spread based on a center point of the chamber lid 130. It may be arranged to be spaced apart at uniform intervals based on the center point. In addition, it may be arranged to be spaced apart at the same or different angles at a predetermined angle with respect to the center point. 2 shows that four module installation parts 130a, 130b, 130c, and 130d are formed in the chamber lid 130, but the present invention is not limited thereto, and the chamber lid 130 is 2N (only , N is a natural number) or 2N+1 module installation parts may be provided. Hereinafter, the description will be made on the assumption that the chamber lid 130 includes first to fourth module installation portions 130a, 130b, 130c, and 130d.

상기 가스 분사부(140)는 상기 기판 지지부(120)에 국부적으로 대향되도록 챔버 리드(130)에 삽입 설치되어 공정 가스와 표면 처리 가스(TG)를 공간적으로 분리하여 기판 지지부(120) 상에 국부적으로 하향 분사함으로써 공정 공간 내에서 전술한 ALD 공정과 표면 처리 공정이 1 싸이클 내에서 순차적으로 수행되거나 1 싸이클 마다 순차적(또는 교번적)으로 수행되도록 한다. 여기서, 상기 1 싸이클은 상기 기판 지지부(120)가 1 회전으로 정의될 수 있다.The gas injection unit 140 is inserted and installed in the chamber lid 130 so as to be locally opposed to the substrate support unit 120 to spatially separate the process gas and the surface treatment gas TG to be localized on the substrate support unit 120. By spraying downwardly, the ALD process and the surface treatment process described above are sequentially performed within one cycle or sequentially (or alternately) in the process space. Here, the 1 cycle may be defined as 1 rotation of the substrate support part 120.

상기 공정 가스는 기판(W) 상에 박막을 형성하기 위한 소스 가스(SG)와 반응 가스(RG)로 이루어질 수 있다.The process gas may include a source gas SG and a reaction gas RG for forming a thin film on the substrate W.

상기 소스 가스(SG)는 티탄족 원소(Ti, Zr, Hf 등), 실리콘(Si) 또는 알루미늄(Al) 등을 포함하여 이루어질 수 있다. 예를 들어, 티타늄(Ti)을 포함하여 이루어지는 소스 가스(SG)는 사염화티타늄(TiCl4) 가스 등이 될 수 있다. 그리고, 실리콘(Si) 물질을 함유하는 소스 가스(SG)는 실란(Silane; SiH4) 가스, 디실란(Disilane; Si2H6) 가스, 트리실란(Trisilane; Si3H8) 가스, TEOS(Tetraethylorthosilicate) 가스, DCS(Dichlorosilane) 가스, HCD(Hexachlorosilane) 가스, TriDMAS(Tri-dimethylaminosilane) 가스, 또는 TSA(Trisilylamine) 가스 등이 될 수 있다.The source gas SG may include a titanium group element (Ti, Zr, Hf, etc.), silicon (Si), aluminum (Al), or the like. For example, the source gas SG including titanium (Ti) may be titanium tetrachloride (TiCl4) gas. In addition, the source gas (SG) containing a silicon (Si) material is a silane (SiH4) gas, a disilane (Si2H6) gas, a trisilane (Si3H8) gas, a TEOS (tetraethylorthosilicate) gas, a DCS ( Dichlorosilane) gas, Hexachlorosilane (HCD) gas, Tri-dimethylaminosilane (TriDMAS) gas, or Trisilylamine (TSA) gas.

상기 반응 가스(RG)는 수소(H2) 가스, 질소(N2) 가스, 산소(O2) 가스, 이산화질소(NO2) 가스, 암모니아(NH3) 가스, 증기(H2O) 가스, 또는 오존(O3) 가스 등을 포함하여 이루어질 수 있다. 이때, 상기 반응 가스(RG)에는 질소(N2) 가스, 아르곤(Ar) 가스, 제논(Ze) 가스, 또는 헬륨(He) 가스 등으로 이루어진 퍼지 가스(Purge Gas)가 혼합될 수 있다.The reaction gas (RG) is hydrogen (H2) gas, nitrogen (N2) gas, oxygen (O2) gas, nitrogen dioxide (NO2) gas, ammonia (NH3) gas, steam (H2O) gas, or ozone (O3) gas, etc. It can be made including. In this case, a purge gas made of nitrogen (N2) gas, argon (Ar) gas, xenon (Ze) gas, or helium (He) gas may be mixed with the reaction gas RG.

상기 표면 처리 가스(TG)는 수소(H2) 가스, 질소(N2) 가스, 수소(H2) 가스와 질소(N2) 가스의 혼합 가스, 산소(O2) 가스, 아산화질소(N2O) 가스, 아르곤(Ar) 가스, 헬륨(He) 가스, 또는 암모니아 가스(NH3)를 포함하여 이루어질 수 있다.The surface treatment gas TG is hydrogen (H2) gas, nitrogen (N2) gas, a mixture of hydrogen (H2) gas and nitrogen (N2) gas, oxygen (O2) gas, nitrous oxide (N2O) gas, argon ( Ar) gas, helium (He) gas, or may include ammonia gas (NH3).

상기 가스 분사부(140)는 공정 가스 분사부(142), 및 표면 처리 가스 분사부(144)를 포함하여 구성된다.The gas injection unit 140 includes a process gas injection unit 142 and a surface treatment gas injection unit 144.

상기 공정 가스 분사부(142)는 챔버 리드(130)의 제 1 내지 제 3 모듈 설치부(130a, 130b, 130c) 각각에 설치되어 상기 소스 가스(SG)와 상기 반응 가스(RG)를 공간적으로 분리하여 기판 지지부(120) 상에 하향 분사한다. 이를 위해, 공정 가스 분사부(142)는 하나의 소스 가스 분사 모듈(142a), 제 1 및 제 2 반응 가스 분사 모듈(142b, 142c)을 포함하여 구성될 수 있다.The process gas injection unit 142 is installed in each of the first to third module installation units 130a, 130b, and 130c of the chamber lid 130 to spatially store the source gas SG and the reaction gas RG. Separated and sprayed downward on the substrate support 120. To this end, the process gas injection unit 142 may include one source gas injection module 142a and first and second reaction gas injection modules 142b and 142c.

상기 소스 가스 분사 모듈(142a)은 기판 지지부(120)에 국부적으로 대향되도록 챔버 리드(130)의 제 1 모듈 설치부(130a)에 삽입 설치된다. 이러한 소스 가스 분사 모듈(142a)은 외부의 소스 가스 공급 수단(미도시)으로부터 공급되는 상기 소스 가스(SG)를 기판 지지부(120) 상에 국부적으로 정의된 제 1 가스 분사 영역(120a)에 하향 분사한다. 이때, 상기 제 1 가스 분사 영역(120a)은 제 1 모듈 설치부(130a)와 기판 지지부(120) 사이의 공정 공간으로 정의될 수 있다.The source gas injection module 142a is inserted and installed in the first module installation part 130a of the chamber lid 130 so as to face the substrate support part 120 locally. The source gas injection module 142a downwards the source gas SG supplied from an external source gas supply means (not shown) to the first gas injection region 120a defined locally on the substrate support 120. Spray. In this case, the first gas injection region 120a may be defined as a process space between the first module installation part 130a and the substrate support part 120.

상기 소스 가스 분사 모듈(142a)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 하우징(210), 및 가스 공급 홀(220)을 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 4, the source gas injection module 142a includes a housing 210 and a gas supply hole 220.

상기 하우징(210)은 하면이 개구되어 마련되는 가스 분사 공간(212)을 가지도록 사각 상자 형태로 형성되어 상기 가스 분사 공간(212)에 공급되는 소스 가스(SG)를 하향 분사한다. 이를 위해, 상기 하우징(210)은 접지 플레이트(210a), 및 접지 측벽(210b)을 포함하여 구성된다.The housing 210 is formed in the shape of a square box to have a gas injection space 212 provided with an open bottom surface to inject the source gas SG supplied to the gas injection space 212 downward. To this end, the housing 210 includes a ground plate 210a and a ground sidewall 210b.

상기 접지 플레이트(210a)는 평판 형태로 형성되어 챔버 리드(130)의 상면에 결합된다. 이러한 접지 플레이트(210a)는 챔버 리드(130)에 전기적으로 접속됨으로써 챔버 리드(130)를 통해 전기적으로 접지된다.The ground plate 210a is formed in a flat plate shape and is coupled to the upper surface of the chamber lid 130. This ground plate 210a is electrically grounded through the chamber lid 130 by being electrically connected to the chamber lid 130.

상기 접지 측벽(210b)은 접지 플레이트(210a)의 하면 가장자리 부분으로부터 소정 높이를 가지도록 돌출되어 가스 분사 공간(212)을 마련한다. 이러한 접지 측벽(210b)은 전술한 챔버 리드(130)에 마련된 제 1 모듈 설치부(130a)에 삽입된다. 이때, 상기 접지 측벽(210b)의 하면은 챔버 리드(130)의 하면과 동일 선상에 위치하거나 챔버 리드(130)의 하면으로부터 돌출되지 않는다.The ground sidewall 210b protrudes from an edge portion of the lower surface of the ground plate 210a to have a predetermined height to provide a gas injection space 212. The ground sidewall 210b is inserted into the first module installation part 130a provided in the chamber lid 130 described above. In this case, the lower surface of the ground sidewall 210b is positioned on the same line as the lower surface of the chamber lid 130 or does not protrude from the lower surface of the chamber lid 130.

상기 가스 분사 공간(212)은 공정 공간의 제 1 가스 분사 영역(120a)에 연통되는 가스 분사구를 가지도록 상기 접지 측벽(210b)에 의해 둘러싸인다. 이러한 가스 분사 공간(212)은 기판 지지부(120)에 안착된 기판(W)의 길이보다 큰 길이를 가지도록 형성된다.The gas injection space 212 is surrounded by the ground sidewall 210b so as to have a gas injection port communicating with the first gas injection region 120a of the process space. The gas injection space 212 is formed to have a length greater than the length of the substrate W mounted on the substrate support 120.

상기 가스 공급 홀(220)은 상기 접지 플레이트(210a)를 수직 관통하도록 형성되어 상기 가스 분사 공간(212)에 연통된다. 이때, 상기 가스 공급 홀(220)은 접지 플레이트(210a)의 길이 방향을 따라 일정한 간격을 가지도록 복수로 형성될 수 있다. 이러한 상기 가스 공급 홀(220)은 가스 공급관(미도시)을 통해 외부의 소스 가스 공급 수단에 연결되어 소스 가스 공급 수단으로부터 공급되는 소스 가스(SG)를 가스 분사 공간(212)에 공급한다. 이에 따라, 소스 가스(SG)는 상기 가스 분사 공간(212) 내에서 확산되어 상기 가스 분사 공간(212)의 가스 분사구를 통해 전술한 제 1 가스 분사 영역(120a)에 하향 분사됨으로써 기판 지지부(120)의 회전에 따라 이동되어 상기 소스 가스 분사 모듈(142a)의 하부, 즉 제 1 가스 분사 영역(120a)을 통과하는 기판(W)에 분사된다.The gas supply hole 220 is formed to vertically penetrate the ground plate 210a and communicates with the gas injection space 212. In this case, the gas supply hole 220 may be formed in plural to have a constant interval along the length direction of the ground plate 210a. The gas supply hole 220 is connected to an external source gas supply means through a gas supply pipe (not shown) to supply the source gas SG supplied from the source gas supply means to the gas injection space 212. Accordingly, the source gas (SG) is diffused in the gas injection space 212 and is sprayed downward to the above-described first gas injection region 120a through the gas injection hole of the gas injection space 212, thereby the substrate support 120 ) Is moved and sprayed onto the substrate W passing through the lower portion of the source gas injection module 142a, that is, the first gas injection region 120a.

다시 도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 제 1 반응 가스 분사 모듈(142b)은 상기 소스 가스 분사 모듈(142a)과 공간적으로 분리되도록 챔버 리드(130)의 제 2 모듈 설치부(130b)에 삽입 설치된다. 이러한 제 1 반응 가스 분사 모듈(142b)은 외부의 반응 가스 공급 수단(미도시)으로부터 공급되는 상기 반응 가스(RG)를 기판 지지부(120) 상에 국부적으로 정의된 제 2 가스 분사 영역(120b)에 하향 분사한다. 이때, 상기 제 2 가스 분사 영역(120b)은 상기 제 1 가스 분사 영역(120a)과 공간적으로 분리되도록 제 2 모듈 설치부(130b)와 기판 지지부(120) 사이의 공정 공간으로 정의될 수 있다.Referring back to FIGS. 2 and 3, the first reactive gas injection module 142b is inserted into the second module installation part 130b of the chamber lid 130 so as to be spatially separated from the source gas injection module 142a. Installed. The first reactive gas injection module 142b applies the reactive gas RG supplied from an external reactive gas supply means (not shown) to a second gas injection region 120b defined locally on the substrate support 120. To spray downwards. In this case, the second gas injection region 120b may be defined as a process space between the second module installation unit 130b and the substrate support 120 so as to be spatially separated from the first gas injection region 120a.

상기 제 1 반응 가스 분사 모듈(142b)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 하우징(210), 및 가스 공급 홀(220)을 포함하여 구성되는 것으로, 이는 전술한 소스 가스 분사 모듈(142a)과 동일하므로 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다. 이러한 제 1 반응 가스 분사 모듈(142b)은 가스 공급 홀(220)을 통해 외부의 반응 가스 공급 수단으로부터 가스 분사 공간(212)에 공급되는 반응 가스(RG)를 제 2 가스 분사 영역(120b)에 하향 분사한다. 이에 따라, 상기 반응 가스(RG)는 기판 지지부(120)의 회전에 따라 이동되어 상기 제 1 반응 가스 분사 모듈(142b)의 하부, 즉 제 2 가스 분사 영역(120b)을 통과하는 기판(W)에 분사된다.The first reactive gas injection module 142b is configured to include a housing 210 and a gas supply hole 220, as shown in FIG. 4, which includes the above-described source gas injection module 142a and Since they are the same, redundant descriptions thereof will be omitted. The first reactive gas injection module 142b transfers the reactive gas RG supplied to the gas injection space 212 from an external reactive gas supply means through the gas supply hole 220 to the second gas injection region 120b. Inject downward. Accordingly, the reactive gas RG is moved according to the rotation of the substrate support 120 to pass through the lower portion of the first reactive gas injection module 142b, that is, the second gas injection region 120b. Is sprayed on.

상기 제 2 반응 가스 분사 모듈(142c)은 상기 소스 가스 분사 모듈(142a)과 제 1 반응 가스 분사 모듈(142b) 각각과 공간적으로 분리되도록 챔버 리드(130)의 제 3 모듈 설치부(130c)에 삽입 설치됨으로써 챔버 리드(130)의 중심부를 기준으로부터 소스 가스 분사 모듈(142a)과 대칭된다. 이러한 제 2 반응 가스 분사 모듈(142c)은 상기 반응 가스 공급 수단으로부터 공급되는 상기 반응 가스(RG)를 기판 지지부(120) 상에 국부적으로 정의된 제 3 가스 분사 영역(120c)에 하향 분사한다. 이때, 상기 제 3 가스 분사 영역(120c)은 상기 제 1 및 제 2 가스 분사 영역(120a, 120b) 각각과 공간적으로 분리되도록 제 3 모듈 설치부(130c)와 기판 지지부(120) 사이의 공정 공간으로 정의될 수 있다.The second reactive gas injection module 142c is mounted on the third module installation part 130c of the chamber lid 130 to be spatially separated from the source gas injection module 142a and the first reactive gas injection module 142b. By being inserted and installed, the center of the chamber lid 130 is symmetrical with the source gas injection module 142a from the reference. The second reactive gas injection module 142c injects the reactive gas RG supplied from the reactive gas supply means downward to the third gas injection region 120c locally defined on the substrate support 120. In this case, the third gas injection region 120c is a process space between the third module installation unit 130c and the substrate support 120 so as to be spatially separated from each of the first and second gas injection regions 120a and 120b. Can be defined as

상기 제 2 반응 가스 분사 모듈(142c)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 하우징(210), 및 가스 공급 홀(220)을 포함하여 구성되는 것으로, 이는 전술한 소스 가스 분사 모듈(142a)과 동일하므로 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다. 이러한 제 2 반응 가스 분사 모듈(142c)은 가스 공급 홀(220)을 통해 외부의 반응 가스 공급 수단으로부터 가스 분사 공간(212)에 공급되는 반응 가스(RG)를 제 3 가스 분사 영역(120c)에 하향 분사한다. 이에 따라, 상기 반응 가스(RG)는 기판 지지부(120)의 회전에 따라 이동되어 상기 제 2 반응 가스 분사 모듈(142c)의 하부, 즉 제 3 가스 분사 영역(120c)을 통과하는 기판(W)에 분사된다.The second reactive gas injection module 142c is configured to include a housing 210 and a gas supply hole 220, as shown in FIG. 4, which includes the aforementioned source gas injection module 142a and Since they are the same, a duplicate description thereof will be omitted. The second reactive gas injection module 142c transfers the reactive gas RG supplied to the gas injection space 212 from an external reactive gas supply means through the gas supply hole 220 to the third gas injection region 120c. Inject downward. Accordingly, the reactive gas RG is moved according to the rotation of the substrate support 120 to pass through the lower portion of the second reactive gas injection module 142c, that is, the third gas injection region 120c. Is sprayed on.

상기 표면 처리 가스 분사부(144)는 공정 가스 분사부(142)와 공간적으로 분리되도록 챔버 리드(130)의 제 4 모듈 설치부(130d)에 설치되어 외부의 표면 처리 가스 공급 수단(미도시)으로부터 공급되는 상기 표면 처리 가스(TG)를 기판 지지부(120) 상에 국부적으로 하향 분사한다. 이를 위해, 표면 처리 가스 분사부(144)는 하나의 표면 처리 가스 분사 모듈(144a)을 포함하여 구성된다.The surface treatment gas injection unit 144 is installed on the fourth module installation unit 130d of the chamber lid 130 so as to be spatially separated from the process gas injection unit 142 to provide external surface treatment gas supply means (not shown) The surface treatment gas TG supplied from is locally sprayed downward on the substrate support 120. To this end, the surface treatment gas injection unit 144 is configured to include one surface treatment gas injection module 144a.

상기 표면 처리 가스 분사 모듈(144a)은 전술한 소스 가스 분사 모듈(142a)과 제 1 및 제 2 반응 가스 분사 모듈(142b, 142c) 각각과 공간적으로 분리되도록 챔버 리드(130)의 제 4 모듈 설치부(130d)에 삽입 설치됨으로써 전술한 챔버 리드(130)의 중심부를 기준으로부터 제 1 반응 가스 분사 모듈(142b)과 대칭된다. 이러한 표면 처리 가스 분사 모듈(144a)은 상기 표면 처리 가스 공급 수단으로부터 공급되는 상기 표면 처리 가스(TG)를 기판 지지부(120) 상에 국부적으로 정의된 제 4 가스 분사 영역(120d)에 하향 분사한다. 이때, 상기 제 4 가스 분사 영역(120d)은 상기 제 1 내지 제 3 가스 분사 영역(120a, 120b, 120c) 각각과 공간적으로 분리되도록 제 4 모듈 설치부(130d)와 기판 지지부(120) 사이의 공정 공간으로 정의될 수 있다.The surface treatment gas injection module 144a is provided with a fourth module of the chamber lid 130 to be spatially separated from the source gas injection module 142a and the first and second reactive gas injection modules 142b and 142c, respectively. By being inserted and installed in the portion 130d, the center of the chamber lid 130 is symmetric with the first reactive gas injection module 142b from the reference. The surface treatment gas injection module 144a injects the surface treatment gas TG supplied from the surface treatment gas supply means downward to the fourth gas injection region 120d locally defined on the substrate support 120. . At this time, the fourth gas injection region 120d is spaced apart from each of the first to third gas injection regions 120a, 120b, and 120c between the fourth module installation part 130d and the substrate support part 120. It can be defined as a process space.

상기 표면 처리 가스 분사 모듈(144a)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 하우징(210), 및 가스 공급 홀(220)을 포함하여 구성되는 것으로, 이는 전술한 소스 가스 분사 모듈(142a)과 동일하므로 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다. 이러한 표면 처리 가스 분사 모듈(144a)은 가스 공급 홀(220)을 통해 외부의 표면 처리 가스 공급 수단으로부터 가스 분사 공간(212)에 공급되는 표면 처리 가스(TG)를 제 4 가스 분사 영역(120d)에 하향 분사한다. 이에 따라, 상기 표면 처리 가스(TG)는 기판 지지부(120)의 회전에 따라 이동되어 상기 표면 처리 가스 분사 모듈(144a)의 하부, 즉 제 4 가스 분사 영역(120d)을 통과하는 기판(W)에 분사된다.The surface treatment gas injection module 144a is configured to include a housing 210 and a gas supply hole 220, as shown in FIG. 4, which is the same as the source gas injection module 142a described above. Therefore, a redundant description thereof will be omitted. The surface treatment gas injection module 144a transfers the surface treatment gas TG supplied from the external surface treatment gas supply means to the gas injection space 212 through the gas supply hole 220 to the fourth gas injection region 120d. To spray downwards. Accordingly, the surface treatment gas TG is moved according to the rotation of the substrate support 120 to pass through the lower portion of the surface treatment gas injection module 144a, that is, the fourth gas injection region 120d. Is sprayed on.

전술한 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 이용한 기판 처리 방법을 설명하면 다음과 같다.A method of processing a substrate using the substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention described above will be described as follows.

먼저, 복수의 기판(W)을 기판 지지부(120)에 일정한 간격으로 로딩시켜 안착시킨다.First, a plurality of substrates W are loaded onto the substrate support 120 at regular intervals to be seated.

그런 다음, 복수의 기판(W)이 로딩되어 안착된 기판 지지부(120)를 소정 방향(예를 들어, 반시계 방향)으로 회전시킨다.Then, the substrate support 120 on which the plurality of substrates W are loaded and seated is rotated in a predetermined direction (eg, counterclockwise).

이어서, 전술한 공정 가스 분사부(142)와 표면 처리 가스 분사부(144) 각각을 통해 소스 가스(SG), 반응 가스(RG), 및 표면 처리 가스(TG)를 공간적으로 분리하여 제 1 내지 제 4 가스 분사 영역(120a, 120b, 120c, 120d)에 하향 분사한다. 이때, 상기 소스 가스(SG)는 전술한 소스 가스 분사 모듈(142a)을 통해 제 1 가스 분사 영역(120a)에 하향 분사되고, 상기 반응 가스(RG)는 전술한 제 1 및 제 2 반응 가스 분사 모듈(142b, 142c) 각각을 통해 제 2 및 제 3 가스 분사 영역(120b, 120ca)에 하향 분사되며, 표면 처리 가스(TG)는 전술한 표면 처리 가스 분사 모듈(144a)을 통해 제 4 가스 분사 영역(120d)에 하향 분사된다. 이때, 소스 가스(SG), 반응 가스(RG), 및 표면 처리 가스(TG) 각각은 동시에 분사되거나 기판 지지부(120)의 회전 속도와 기판(W)의 이동에 따라서 순차적으로 분사될 수 있다.Subsequently, the source gas (SG), the reaction gas (RG), and the surface treatment gas (TG) are spatially separated through each of the process gas injection unit 142 and the surface treatment gas injection unit 144 described above, and the first to It is injected downward to the fourth gas injection regions 120a, 120b, 120c, and 120d. At this time, the source gas (SG) is injected downward to the first gas injection region 120a through the above-described source gas injection module 142a, and the reactive gas RG is injected with the first and second reactive gases described above. The second and third gas injection regions 120b and 120ca are injected downward through the modules 142b and 142c, and the surface treatment gas TG is injected with the fourth gas through the aforementioned surface treatment gas injection module 144a. It is sprayed downward to the region 120d. At this time, each of the source gas SG, the reaction gas RG, and the surface treatment gas TG may be simultaneously injected or may be sequentially injected according to the rotation speed of the substrate support 120 and the movement of the substrate W.

이에 따라, 복수의 기판(W) 각각은 기판 지지부(120)의 회전에 따라 상기 제 1 내지 제 3 가스 분사 영역(120a, 120b, 120c) 각각을 통과함으로써 상기 제 1 내지 제 3 가스 분사 영역(120a, 120b, 120c)에 분사되는 소스 가스(SG)와 반응 가스(RG)에 노출되고, 이로 인해 복수의 기판(W) 각각에는 소스 가스(SG)와 반응 가스(RG)의 상호 반응에 의해 소정의 박막이 증착된다. 그리고, 소정의 박막이 증착된 기판(W)은 기판 지지부(120)의 회전에 따라 상기 제 4 가스 분사 영역(120d)을 통과함으로써 상기 제 4 가스 분사 영역(120d)에 분사되는 표면 처리 가스(TG)에 노출된다. 이때, 표면 처리 가스(TG)는 기판(W)에 증착된 박막을 표면 처리(Treatment)하여 박막의 표면 및 내부에 존재하는 불순물 등을 제거하게 된다.Accordingly, each of the plurality of substrates W passes through each of the first to third gas injection regions 120a, 120b, and 120c according to the rotation of the substrate support 120, so that the first to third gas injection regions ( 120a, 120b, 120c) is exposed to the source gas (SG) and the reaction gas (RG), which is injected into each of the plurality of substrates (W) by the mutual reaction of the source gas (SG) and the reaction gas (RG). A predetermined thin film is deposited. In addition, the substrate W on which a predetermined thin film is deposited passes through the fourth gas injection region 120d according to the rotation of the substrate support 120, thereby being sprayed onto the fourth gas injection region 120d. TG). At this time, the surface treatment gas TG removes impurities existing on the surface and inside of the thin film by performing a surface treatment on the thin film deposited on the substrate W.

일 예로서, 기판(W) 상에 질화티타늄(TiN) 박막을 증착할 경우, 전술한 소스 가스 분사 모듈(142a)은 사염화티타늄(TiCl4) 가스를 포함하는 소스 가스(SG)를 분사하고, 제 1 및 제 2 반응 가스 분사 모듈(142b, 142c) 각각은 암모니아(NH3) 가스로 이루어진 반응 가스(RG)를 분사하며, 표면 처리 가스 분사 모듈(144a)은 수소(H2) 가스와 질소(N2) 가스의 혼합 가스로 이루어진 표면 처리 가스(TG)를 분사할 수 있다. 이에 따라, 기판(W) 상에는 사염화티타늄(TiCl4) 가스를 포함하는 소스 가스(SG)와 암모니아(NH3) 가스로 이루어진 반응 가스(RG)의 상호 반응에 의해 질화티타늄(TiN) 박막이 증착된다. 그리고, 기판(W)에 증착된 질화티타늄(TiN) 박막의 표면 및 내부에 존재하는 불순물인 염소(chlorine) 성분은 수소(H2) 가스와 질소(N2) 가스의 혼합 가스로 이루어진 표면 처리 가스(TG)와 결합하여 염화수소(HCl) 가스와 질소(N2) 가스로 되어 제거된다.As an example, when depositing a titanium nitride (TiN) thin film on the substrate W, the above-described source gas injection module 142a injects a source gas SG including titanium tetrachloride (TiCl4) gas, Each of the first and second reactive gas injection modules 142b and 142c injects a reactive gas RG made of ammonia (NH3) gas, and the surface treatment gas injection module 144a is a hydrogen (H2) gas and nitrogen (N2) A surface treatment gas TG composed of a gas mixture can be injected. Accordingly, a titanium nitride (TiN) thin film is deposited on the substrate W by the mutual reaction of the source gas SG containing the titanium tetrachloride (TiCl4) gas and the reaction gas RG made of ammonia (NH3) gas. In addition, the chlorine component, which is an impurity present on the surface and inside of the titanium nitride (TiN) thin film deposited on the substrate W, is a surface treatment gas composed of a mixture gas of hydrogen (H2) gas and nitrogen (N2) gas ( TG) is combined with hydrogen chloride (HCl) gas and nitrogen (N2) gas to be removed.

도 5는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 기판 처리 방법의 다른 실시 예를 설명하기 위한 도면으로서, 이는 도 3에서 기판 지지부(120)의 12시 방향에 안착된 기판(W)에 대한 박막 증착 공정과 표면 처리 공정을 예를 들어 설명하기 위한 것이다.5 is a view for explaining another embodiment of the substrate processing method according to the first embodiment of the present invention, which is a thin film deposition on the substrate W seated at the 12 o'clock direction of the substrate support part 120 in FIG. 3 It is intended to illustrate the process and the surface treatment process by way of example.

먼저, 공정 공간에서는 기판 지지부(120)가 1 회전하는 1 싸이클 동안 상기 기판(W)에 대한 박막 증착 공정과 표면 처리 공정이 순차적으로 수행될 수 있다.First, in a process space, a thin film deposition process and a surface treatment process may be sequentially performed on the substrate W during one cycle in which the substrate support 120 rotates.

구체적으로, 상기 기판(W)은 상기 기판 지지부(120)의 1 회전에 따라 기판 지지부(120) 상에 정의되는 제 1 내지 제 8 구간(P1 내지 P8)을 연속적으로 통과하게 된다. 이에 따라, 상기 기판(W)에는 소스 가스(SG), 반응 가스(RG), 반응 가스(RG), 및 표면 처리 가스(TG)가 순차적으로 도달하게 된다. 즉, 1 싸이클의 제 2 구간(P2) 동안 상기 기판(W)에는 제 1 가스 분사 영역(120a)에 분사되는 소스 가스(SG)가 도달하고, 1 싸이클의 제 4 및 제 6 구간(P4, P6) 동안 상기 기판(W)에는 제 2 및 제 3 가스 분사 영역(120b, 120c)에 분사되는 반응 가스(RG)가 도달하며, 1 싸이클의 제 8 구간(P8) 동안 상기 기판(W)에는 표면 처리 가스 분사 영역(120d)에 분사되는 표면 처리 가스(TG)가 도달한다.Specifically, the substrate W continuously passes through the first to eighth sections P1 to P8 defined on the substrate support 120 according to one rotation of the substrate support 120. Accordingly, the source gas (SG), the reaction gas (RG), the reaction gas (RG), and the surface treatment gas (TG) sequentially arrive at the substrate W. That is, during the second period P2 of the first cycle, the source gas SG injected into the first gas injection region 120a reaches the substrate W, and the fourth and sixth periods P4 of the first cycle, During P6), the reaction gas RG injected into the second and third gas injection regions 120b and 120c reaches the substrate W, and during the eighth period P8 of one cycle, the substrate W has The surface treatment gas TG injected into the surface treatment gas injection region 120d arrives.

따라서, 상기 기판(W)이 기판 지지부(120)의 회전에 따라 1 싸이클의 제 6 구간(P6)을 통과하게 되면, 상기 기판(W)에는 ALD 공정에 기초한 소스 가스(SG)와 반응 가스(RG)의 상호 반응에 의해 소정의 박막이 증착된다. 그리고, 상기 기판(W)이 기판 지지부(120)의 회전에 따라 1 싸이클의 제 8 구간(P8)을 통과하게 되면, 상기 기판(W)에 증착된 박막의 표면과 내부에 포함된 불순물 등이 제 4 가스 분사 영역(120d)에 분사되는 표면 처리 가스(TG)에 의한 표면 처리 공정에 의해 제거된다.Therefore, when the substrate W passes through the sixth section P6 of one cycle according to the rotation of the substrate support 120, the substrate W includes a source gas SG and a reaction gas based on the ALD process. A predetermined thin film is deposited by the mutual reaction of RG). In addition, when the substrate W passes through the eighth section P8 of one cycle according to the rotation of the substrate support 120, the surface of the thin film deposited on the substrate W and the impurities contained therein are removed. It is removed by a surface treatment process using a surface treatment gas TG injected into the fourth gas injection region 120d.

한편, 전술한 기판 처리 방법에서는, 상기 1 싸이클 동안 소스 가스(SG), 반응 가스(RG), 및 표면 처리 가스(TG) 각각을 동시에 분사하는 것으로 설명하였지만, 이에 한정되지 않고, 소스 가스(SG), 반응 가스(RG), 및 표면 처리 가스(TG) 각각을 매 싸이클마다 순차적으로 분사할 수도 있다. 예를 들어, 제 1 싸이클 동안 상기 소스 가스(SG)만을 분사한 후, 제 2 싸이클 동안 상기 반응 가스(RG)만을 분사한 다음, 제 3 싸이클 동안 상기 표면 처리 가스(TG)만을 분사할 수도 있다.Meanwhile, in the above-described substrate processing method, it has been described that each of the source gas (SG), the reaction gas (RG), and the surface treatment gas (TG) is simultaneously injected during the one cycle, but is not limited thereto, and the source gas (SG ), the reaction gas (RG), and the surface treatment gas (TG) may be sequentially injected every cycle. For example, after injecting only the source gas (SG) during the first cycle, after injecting only the reaction gas (RG) during the second cycle, it is also possible to inject only the surface treatment gas (TG) during the third cycle. .

이상과 같은, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법은 공정 공간 내에서 기판(W)에 박막을 증착하는 박막 증착 공정과 기판(W)에 증착된 박막에 존재하는 불순물을 제거하는 표면 처리 공정을 순차적으로 또는 반복적으로 수행함으로써 기판(W)에 형성되는 박막의 막질을 향상시킬 수 있으며, ALD 방식의 박막 증착 공정을 통해 박막의 막질 제어를 용이하게 할 수 있다. 특히, 본 발명은 기판에 박막을 증착한 후 짧은 시간 내에 표면 처리 공정을 수행하기 때문에 표면 처리 가스가 박막의 내부에 깊숙하게 침투할 수 있어 표면 처리 효율을 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라 박막의 막질, 특히 동일 두께에서 비저항 및 표면 거칠기를 감소시킬 수 있다.As described above, in the substrate processing apparatus and substrate processing method according to the first embodiment of the present invention, a thin film deposition process of depositing a thin film on the substrate W in a process space and impurities present in the thin film deposited on the substrate W The film quality of the thin film formed on the substrate W may be improved by sequentially or repeatedly performing a surface treatment process for removing the chromium, and it is possible to easily control the film quality of the thin film through the ALD method of thin film deposition process. In particular, since the present invention performs the surface treatment process within a short time after depositing the thin film on the substrate, the surface treatment gas can penetrate deeply into the thin film, thereby increasing the surface treatment efficiency, as well as the film quality of the thin film. In particular, it is possible to reduce the resistivity and surface roughness at the same thickness.

도 6은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이며, 도 7은 도 6에 도시된 가스 분사부의 배치 구조를 개념적으로 나타내는 도면이다.6 is a perspective view schematically illustrating a substrate processing apparatus according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a diagram conceptually illustrating an arrangement structure of a gas injection unit shown in FIG. 6.

도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 공정 챔버(110), 기판 지지부(120), 챔버 리드(Chamber Lid; 130), 및 가스 분사부(140)를 포함하여 구성된다. 이러한 구성을 가지는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 기판 처리 장치에서 가스 분사부(140)를 제외한 나머지 구성들은 전술한 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 기판 처리 장치와 동일하므로, 동일한 구성들에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.6 and 7, the substrate processing apparatus according to the second embodiment of the present invention includes a process chamber 110, a substrate support 120, a chamber lid 130, and a gas injection unit 140. Consists of including. In the substrate processing apparatus according to the second embodiment of the present invention having such a configuration, the remaining configurations except for the gas injection unit 140 are the same as those of the substrate processing apparatus according to the first embodiment of the present invention. The redundant description of this will be omitted.

가스 분사부(140)는 공정 가스 분사부(142), 표면 처리 가스 분사부(144), 및 퍼지 가스 분사 모듈(146)을 포함하여 구성된다.The gas injection unit 140 includes a process gas injection unit 142, a surface treatment gas injection unit 144, and a purge gas injection module 146.

상기 공정 가스 분사부(142)와 상기 표면 처리 가스 분사부(144) 각각은 전술한 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 기판 처리 장치와 동일하므로 이들에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.Each of the process gas injection unit 142 and the surface treatment gas injection unit 144 is the same as the substrate processing apparatus according to the first exemplary embodiment of the present invention, and thus a redundant description thereof will be omitted.

상기 퍼지 가스 분사 모듈(146)은 제 1 내지 제 4 가스 분사 영역(120a, 120b, 120c, 120d) 사이사이에 정의된 퍼지 가스 분사 영역(120e)에 중첩되도록 챔버 리드(130)에 설치된다. 이에 따라, 상기 퍼지 가스 분사 모듈(146)은 공정 가스 분사부(142)와 표면 처리 가스 분사부(144) 사이, 즉 전술한 소스 가스 분사 모듈(142a)과 전술한 제 1 및 제 2 반응 가스 분사 모듈(142b, 142c)과 전술한 표면 처리 가스 분사 모듈(144a) 사이사이에 배치된다.The purge gas injection module 146 is installed in the chamber lid 130 so as to overlap with the purge gas injection region 120e defined between the first to fourth gas injection regions 120a, 120b, 120c, and 120d. Accordingly, the purge gas injection module 146 is between the process gas injection unit 142 and the surface treatment gas injection unit 144, that is, the source gas injection module 142a and the first and second reaction gases described above. It is disposed between the injection modules 142b and 142c and the surface treatment gas injection module 144a described above.

상기 퍼지 가스 분사 모듈(146)은 상기 공정 가스 분사부(142)와 상기 표면 처리 가스 분사부(144)의 배치 구조에 따라 "+"자, "×", 또는 "＊" 형태를 가지도록 형성되어 챔버 리드(130)에 형성된 퍼지 가스 분사 모듈 설치부(130e)에 삽입 설치된다. 이러한 퍼지 가스 분사 모듈(146)은 외부로 퍼지 가스 공급 수단(미도시)으로부터 공급되는 퍼지 가스(Purge Gas)를 복수의 퍼지 가스 분사 공간(120e) 각각에 하향 분사한다.The purge gas injection module 146 is formed to have a "+" letter, "×", or "*" shape according to the arrangement structure of the process gas injection part 142 and the surface treatment gas injection part 144 Is inserted into the purge gas injection module mounting portion 130e formed in the chamber lid 130. The purge gas injection module 146 injects a purge gas supplied from a purge gas supply means (not shown) downward to each of the plurality of purge gas injection spaces 120e.

상기 퍼지 가스는 기판(W)에 증착되지 않은 소스 가스(SG) 및/또는 소스 가스(SG)와 반응하지 않고 잔존하는 반응 가스(RG)를 퍼지(Purge)하는 역할을 한다. 또한, 상기 퍼지 가스는 제 1 내지 제 4 가스 분사 영역(120a, 120b, 120c, 120d) 사이사이에 분사되어 에어 커튼을 형성함으로써 제 1 내지 제 4 가스 분사 영역(120a, 120b, 120c, 120d)에서 분사되고 있는 가스를 공간적으로 분리하는 역할도 함께 수행한다. 이를 위해, 상기 퍼지 가스는 불활성 가스로 이루어질 수 있다.The purge gas serves to purify the source gas SG that is not deposited on the substrate W and/or the reactive gas RG that remains without reacting with the source gas SG. In addition, the purge gas is injected between the first to fourth gas injection regions 120a, 120b, 120c, and 120d to form an air curtain, so that the first to fourth gas injection regions 120a, 120b, 120c, and 120d It also performs the role of spatially separating the gas being injected from. To this end, the purge gas may be made of an inert gas.

이와 같은, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 이용한 기판 처리 방법은 제 1 내지 제 4 가스 분사 영역(120a, 120b, 120c, 120d) 사이사이에 정의된 퍼지 가스 분사 영역(120e)에 퍼지 가스를 더 분사하는 것을 제외하고는 전술한 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 이용한 기판 처리 방법과 동일한다. 이에 따라, 본 발명의 제 2 실시 예는 퍼지 가스를 이용하여 기판(W)에 증착되지 않은 소스 가스(SG) 및/또는 소스 가스(SG)와 반응하지 않고 잔존하는 반응 가스(RG)를 퍼지시킴으로써 기판(W)에 증착되는 박막의 막질을 더욱 향상시킬 수 있다.As described above, the substrate processing method using the substrate processing apparatus according to the second embodiment of the present invention includes a purge gas injection region 120e defined between the first to fourth gas injection regions 120a, 120b, 120c, and 120d. It is the same as the substrate processing method using the substrate processing apparatus according to the first embodiment of the present invention, except that a purge gas is further injected into the substrate. Accordingly, the second embodiment of the present invention purges the source gas SG that is not deposited on the substrate W and/or the reactive gas RG that remains without reacting with the source gas SG using a purge gas. By doing so, the film quality of the thin film deposited on the substrate W can be further improved.

도 8은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 기판 처리 방법의 다른 실시 예를 설명하기 위한 도면으로서, 이는 도 7에서 기판 지지부(120)의 12시 방향에 안착된 기판(W)에 대한 박막 증착 공정과 표면 처리 공정을 예를 들어 설명하기 위한 것이다.8 is a view for explaining another embodiment of the substrate processing method according to the second embodiment of the present invention, which is a thin film deposition on the substrate W seated in the 12 o'clock direction of the substrate support part 120 in FIG. 7 It is intended to illustrate the process and the surface treatment process by way of example.

먼저, 공정 공간 내에서는 기판 지지부(120)가 1 회전하는 1 싸이클 동안 상기 기판(W)에 대한 박막 증착 공정과 표면 처리 공정이 순차적으로 수행될 수 있다.First, in the process space, a thin film deposition process and a surface treatment process may be sequentially performed on the substrate W during one cycle in which the substrate support 120 rotates once.

구체적으로, 상기 기판(W)은 상기 기판 지지부(120)의 1 회전에 따라 기판 지지부(120) 상에 정의되는 제 1 내지 제 8 구간(P1 내지 P8)을 연속적으로 통과하게 된다. 이에 따라, 상기 기판(W)에는 퍼지 가스(PG), 소스 가스(SG), 퍼지 가스(PG), 반응 가스(RG), 퍼지 가스(PG), 반응 가스(RG), 퍼지 가스(PG), 및 표면 처리 가스(TG)가 순차적으로 도달하게 된다. 즉, 1 싸이클의 제 1, 제 3, 제 5, 제 7 구간(P1, P3, P5, P7) 동안 상기 기판(W)에는 퍼지 가스 분사 영역(120e)에 분사되는 퍼지 가스(PG)가 도달하고, 1 싸이클의 제 2 구간(P2) 동안 상기 기판(W)에는 제 1 가스 분사 영역(120a)에 분사되는 소스 가스(SG)가 도달하고, 1 싸이클의 제 4 및 제 6 구간(P4, P6) 동안 상기 기판(W)에는 제 2 및 제 3 가스 분사 영역(120b, 120c)에 분사되는 반응 가스(RG)가 도달하며, 1 싸이클의 제 8 구간(P8) 동안 상기 기판(W)에는 표면 처리 가스 분사 영역(120d)에 분사되는 표면 처리 가스(TG)가 도달하게 된다.Specifically, the substrate W continuously passes through the first to eighth sections P1 to P8 defined on the substrate support 120 according to one rotation of the substrate support 120. Accordingly, the substrate W includes a purge gas (PG), a source gas (SG), a purge gas (PG), a reaction gas (RG), a purge gas (PG), a reaction gas (RG), and a purge gas (PG). , And the surface treatment gas TG arrive sequentially. That is, during the first, third, fifth, and seventh periods (P1, P3, P5, P7) of the first cycle, the purge gas PG sprayed to the purge gas injection region 120e reaches the substrate W. And, during the second period P2 of one cycle, the source gas SG injected into the first gas injection region 120a reaches the substrate W, and the fourth and sixth periods P4 and During P6), the reaction gas RG injected into the second and third gas injection regions 120b and 120c reaches the substrate W, and during the eighth period P8 of one cycle, the substrate W has The surface treatment gas TG injected into the surface treatment gas injection region 120d arrives.

따라서, 상기 기판(W)이 기판 지지부(120)의 회전에 따라 1 싸이클의 제 1 내지 제 7 구간(P1 내지 P7)을 통과하게 되면, 상기 기판(W)에는 ALD 공정에 기초한 소스 가스(SG)와 반응 가스(RG)의 상호 반응에 의해 소정의 박막이 증착된다. 이때, 1 싸이클의 제 3 구간(P3)에서는 소스 가스(SG)에 의해 기판(W)의 표면에 증착된 소스 물질의 일부, 즉 기판(W)에 증착되지 않은 소스 물질이 퍼지 가스(PG)에 의해 제거되고, 1 싸이클의 제 5 및 제 7 구간(P5, P7)에서는 소스 가스(SG)와 반응하지 않고 잔존하는 반응 가스(RG)이 퍼지 가스(PG)에 의해 제거된다. 그리고, 상기 기판(W)이 기판 지지부(120)의 회전에 따라 1 싸이클의 제 8 구간(P8)을 통과하게 되면, 상기 기판(W)에 증착된 박막의 표면과 내부에 포함된 불순물 등이 제 4 가스 분사 영역(120d)에 분사되는 표면 처리 가스(TG)에 의한 표면 처리 공정에 의해 제거된다.Therefore, when the substrate W passes through the first to seventh sections P1 to P7 of one cycle according to the rotation of the substrate support 120, the substrate W is supplied with the source gas SG based on the ALD process. A predetermined thin film is deposited by mutual reaction of) and the reactive gas RG. At this time, in the third section P3 of one cycle, a part of the source material deposited on the surface of the substrate W by the source gas SG, that is, the source material not deposited on the substrate W is the purge gas PG. And the reaction gas RG remaining without reacting with the source gas SG is removed by the purge gas PG in the fifth and seventh sections P5 and P7 of one cycle. In addition, when the substrate W passes through the eighth section P8 of one cycle according to the rotation of the substrate support 120, the surface of the thin film deposited on the substrate W and the impurities contained therein are removed. It is removed by a surface treatment process using a surface treatment gas TG injected into the fourth gas injection region 120d.

전술한 기판 처리 방법에서는, 상기 1 싸이클 동안 소스 가스(SG), 반응 가스(RG), 및 표면 처리 가스(TG) 각각을 동시에 분사하는 것으로 설명하였지만, 이에 한정되지 않고, 퍼지 가스(PG)는 지속적으로 분사되고, 소스 가스(SG), 반응 가스(RG), 및 표면 처리 가스(TG) 각각은 매 싸이클마다 순차적으로 분사될 수도 있다. 예를 들어, 다른 예의 기판 처리 방법에서는 제 1 싸이클 동안 상기 소스 가스(SG)만이 분사된 후, 제 2 싸이클 동안 상기 반응 가스(RG)만이 분사된 다음, 제 3 싸이클 동안 상기 표면 처리 가스(TG)만이 분사될 수 있다. 여기서, 상기 표면 처리 가스(TG)는 상기 제 1 내지 제 3 싸이클 중 적어도 하나의 싸이클 동안 분사될 수 있다.In the above-described substrate processing method, it has been described that each of the source gas (SG), the reaction gas (RG), and the surface treatment gas (TG) are simultaneously injected during the one cycle, but the present invention is not limited thereto, and the purge gas (PG) is It is continuously injected, and each of the source gas (SG), the reaction gas (RG), and the surface treatment gas (TG) may be sequentially injected in every cycle. For example, in another example of the substrate processing method, after only the source gas SG is injected during the first cycle, only the reactive gas RG is injected during the second cycle, and then the surface treatment gas TG is injected during the third cycle. ) Can only be sprayed. Here, the surface treatment gas TG may be injected during at least one of the first to third cycles.

이상과 같은, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법은 퍼지 가스를 이용하여 기판(W)에 증착되지 않은 소스 가스(SG) 및/또는 소스 가스(SG)와 반응하지 않고 잔존하는 반응 가스(RG)를 퍼지함으로써 기판(W)에 증착되는 박막의 막질을 더욱 개선할 수 있다.As described above, the substrate processing apparatus and the substrate processing method according to the second embodiment of the present invention do not react with the source gas (SG) and/or the source gas (SG) not deposited on the substrate (W) using a purge gas. The film quality of the thin film deposited on the substrate W may be further improved by purging the remaining reactive gas RG.

도 9는 본 발명의 제 1 및 제 2 실시 예의 기판 처리 장치에 있어서, 변형 제 1 실시 예에 따른 가스 분사 모듈을 설명하기 위한 단면도로서, 이는 도 4에 도시된 가스 분사 모듈의 가스 분사 공간(212)에 가스 분사 패턴 부재(230)를 추가로 형성한 것이다. 이하에서는, 상이한 구성에 대해서만 설명하기로 한다.9 is a cross-sectional view illustrating a gas injection module according to a first modified embodiment in the substrate processing apparatus of the first and second embodiments of the present invention, which is a gas injection space of the gas injection module shown in FIG. The gas injection pattern member 230 is additionally formed on 212). In the following, only different configurations will be described.

상기 가스 분사 패턴 부재(230)는 전술한 가스 분사 공간(212)에 공급되어 기판 지지부(120) 상으로 하향 분사되는 가스(SG, RG, TG)의 분사 압력을 증가시킨다. 이때, 상기 가스 분사 패턴 부재(230)는 가스 분사 공간(212)의 가스 분사구를 덮도록 접지 측벽(210b)의 하면에 일체화되거나, 극성을 가지지 않는 절연 재질의 절연판(또는 샤워 헤드) 형태로 형성되어 가스 분사 공간(212)의 가스 분사구를 덮도록 접지 측벽(210b)의 하면에 결합될 수 있다. 이에 따라, 가스 분사 공간(212)은 접지 플레이트(210a)와 상기 가스 분사 패턴 부재(230) 사이에 마련됨으로써 전술한 가스 공급 홀(220)을 통해 가스 분사 공간(212)에 공급되는 가스(SG, RG, TG)는 가스 분사 공간(212) 내부에서 확산 및 버퍼링된다.The gas injection pattern member 230 increases the injection pressure of gases SG, RG, and TG that are supplied to the above-described gas injection space 212 and injected downward onto the substrate support 120. At this time, the gas injection pattern member 230 is integrated on the lower surface of the ground side wall 210b to cover the gas injection hole of the gas injection space 212, or formed in the form of an insulating plate (or shower head) made of an insulating material having no polarity. Thus, it may be coupled to the lower surface of the ground sidewall 210b to cover the gas injection hole of the gas injection space 212. Accordingly, the gas injection space 212 is provided between the ground plate 210a and the gas injection pattern member 230 so that the gas supplied to the gas injection space 212 through the gas supply hole 220 described above (SG , RG, TG) are diffused and buffered in the gas injection space 212.

상기 가스 분사 패턴 부재(230)는 가스 분사 공간(212)에 공급되는 가스(SG, RG, TG)를 기판(W) 쪽으로 하향 분사하기 위한 가스 분사 패턴(232)을 포함하여 구성된다.The gas injection pattern member 230 includes a gas injection pattern 232 for injecting gases SG, RG, and TG supplied to the gas injection space 212 downward toward the substrate W.

상기 가스 분사 패턴(232)은 일정한 간격을 가지도록 상기 가스 분사 패턴 부재(230)를 관통하는 복수의 홀(또는 복수의 슬릿) 형태로 형성되어 가스 분사 공간(212)에 공급되는 가스(SG, RG, TG)를 소정 압력으로 하향 분사한다. 이때, 상기 복수의 홀 각각의 직경 및/또는 간격은 기판 지지부(120)의 회전에 따른 각속도에 기초하여 이동되는 기판(W)의 전영역에 균일한 양의 가스가 분사되도록 설정될 수 있다. 일례로, 복수의 홀 각각의 직경은 기판 지지부(120)의 중심 부분에 인접한 가스 분사 모듈의 내측으로부터 기판 지지부(120)의 가장자리 부분에 인접한 가스 분사 모듈의 외측으로 갈수록 증가될 수 있다.The gas injection pattern 232 is formed in the form of a plurality of holes (or a plurality of slits) penetrating the gas injection pattern member 230 so as to have a predetermined interval, and is supplied to the gas injection space 212 (SG, RG, TG) is injected downward at a predetermined pressure. In this case, the diameter and/or spacing of each of the plurality of holes may be set so that a uniform amount of gas is sprayed to the entire area of the substrate W that is moved based on an angular velocity according to the rotation of the substrate support 120. As an example, the diameter of each of the plurality of holes may increase from the inside of the gas injection module adjacent to the center portion of the substrate support 120 to the outside of the gas injection module adjacent to the edge of the substrate support 120.

전술한 상기 가스 분사 패턴 부재(230)는 상기 가스 분사 패턴(232)을 통해 상기 가스(SG, RG, TG)를 하향 분사하고, 홀이 형성된 판 형상으로 인해 가스(SG, RG, TG)의 분사를 지연시키거나 정체시킴으로써 가스의 사용량을 감소시키며 가스의 사용 효율성을 증대시킨다.The gas injection pattern member 230 described above injects the gas (SG, RG, TG) downward through the gas injection pattern 232, and the gas (SG, RG, TG) due to the plate shape in which the hole is formed. By delaying or stopping the injection, the amount of gas is reduced and the efficiency of gas is increased.

도 10은 본 발명의 제 1 및 제 2 실시 예의 기판 처리 장치에 있어서, 변형 제 2 실시 예에 따른 가스 분사 모듈을 설명하기 위한 단면도로서, 이는 도 4에 도시된 가스 분사 모듈의 가스 분사 공간(212)에 플라즈마 전극(250)을 추가로 형성한 것이다. 이하에서는, 상이한 구성에 대해서만 설명하기로 한다.10 is a cross-sectional view illustrating a gas injection module according to a second modified embodiment in the substrate processing apparatus of the first and second embodiments of the present invention, which is a gas injection space of the gas injection module shown in FIG. The plasma electrode 250 is additionally formed on 212). In the following, only different configurations will be described.

먼저, 도 4를 포함하여 전술한 기판 처리 장치에서는 소스 가스, 반응 가스, 및 표면 처리 가스가 활성화되지 않은 상태로 기판 상에 분사된다. 하지만, 기판 상에 증착하고자 하는 박막의 재질에 따라 소스 가스, 반응 가스, 및 표면 처리 가스 중 적어도 한 종류의 가스를 활성화시켜 기판 상에 분사할 필요성이 있다. 이에 따라, 본 발명의 제 1 및 제 2 실시 예의 기판 처리 장치는 소스 가스, 반응 가스, 및 표면 처리 가스 중 적어도 한 종류의 가스를 활성화시켜 기판 상에 분사하는 것을 특징으로 한다.First, in the substrate processing apparatus described above including FIG. 4, the source gas, the reaction gas, and the surface treatment gas are sprayed onto the substrate in an unactivated state. However, depending on the material of the thin film to be deposited on the substrate, there is a need to activate at least one gas of a source gas, a reaction gas, and a surface treatment gas to be sprayed onto the substrate. Accordingly, the substrate processing apparatus of the first and second embodiments of the present invention is characterized in that at least one of a source gas, a reaction gas, and a surface treatment gas is activated and sprayed onto the substrate.

변형 제 2 실시 예에 따른 소스 가스 분사 모듈(142a), 제 1 및 제 2 반응 가스 분사 모듈(142b, 142c), 및 표면 처리 가스 분사 모듈(144a) 각각은 가스 분사 공간(212)에 삽입 배치된 플라즈마 전극(250)을 더 포함하여 구성될 수 있다. 이를 위해, 하우징(210)의 접지 플레이트(210a)에는 가스 분사 공간(212)에 연통되는 절연 부재 삽입 홀(222)이 형성되고, 상기 절연 부재 삽입 홀(222)에는 절연 부재(240)가 삽입된다. 상기 절연 부재(240)에는 가스 분사 공간(212)에 연통되는 전극 삽입 홀(242)이 형성되고, 플라즈마 전극(250)은 상기 전극 삽입 홀(242)에 삽입된다.Each of the source gas injection module 142a, the first and second reaction gas injection modules 142b and 142c, and the surface treatment gas injection module 144a according to the second modified embodiment is inserted and disposed in the gas injection space 212 It may be configured to further include a plasma electrode 250. To this end, an insulating member insertion hole 222 communicating with the gas injection space 212 is formed in the ground plate 210a of the housing 210, and the insulating member 240 is inserted into the insulating member insertion hole 222. do. An electrode insertion hole 242 communicating with the gas injection space 212 is formed in the insulating member 240, and the plasma electrode 250 is inserted into the electrode insertion hole 242.

상기 플라즈마 전극(250)은 가스 분사 공간(212)에 삽입되어 접지 측벽(210b)과 나란하게 배치된다. 여기서, 상기 플라즈마 전극(250)의 하면은 접지 측벽(210b)의 하면과 동일 선상(HL)에 위치하거나 접지 측벽(210b)의 하면으로부터 소정 높이를 가지도록 돌출될 수 있다. 그리고, 상기 접지 측벽(210b)은 플라즈마 전극(250)과 함께 플라즈마를 형성하기 위한 접지 전극의 역할을 한다.The plasma electrode 250 is inserted into the gas injection space 212 and disposed in parallel with the ground sidewall 210b. Here, the lower surface of the plasma electrode 250 may be positioned on the same line as the lower surface of the ground sidewall 210b (HL) or may protrude to have a predetermined height from the lower surface of the ground sidewall 210b. In addition, the ground sidewall 210b serves as a ground electrode for forming plasma together with the plasma electrode 250.

상기 플라즈마 전극(250)은 플라즈마 전원 공급부(260)로부터 공급되는 플라즈마 전원에 따라 가스 분사 공간(212)에 공급되는 가스(SG, RG, TG)로부터 플라즈마를 형성한다. 이때, 상기 플라즈마는 플라즈마 전원에 따라 플라즈마 전극(250)과 접지 전극 간에 걸리는 전기장에 의해 플라즈마 전극(250)과 접지 전극 사이에 형성된다. 이에 따라, 가스 분사 공간(212)에 공급되는 가스(SG, RG, TG)는 상기 플라즈마에 의해 활성화되어 기판(W) 상에 국부적으로 분사된다. 이때, 기판(W) 및/또는 기판(W)에 증착되는 박막이 상기 플라즈마에 의해 손상되는 것을 방지하기 위해, 플라즈마 전극(250)과 접지 전극 사이의 간격(또는 갭)은 플라즈마 전극(250)과 기판(W) 사이의 간격보다 좁게 설정된다. 이에 따라, 본 발명은 기판(W)과 플라즈마 전극(143a) 사이에 상기 플라즈마를 형성시키지 않고, 기판(W)으로부터 이격되도록 나란하게 배치된 플라즈마 전극(250)과 접지 전극 사이에 상기 플라즈마를 형성시킴으로써 상기 플라즈마에 의한 기판(W) 및/또는 박막이 손상되는 것을 방지할 수 있다.The plasma electrode 250 forms plasma from gases SG, RG, and TG supplied to the gas injection space 212 according to plasma power supplied from the plasma power supply unit 260. At this time, the plasma is formed between the plasma electrode 250 and the ground electrode by an electric field applied between the plasma electrode 250 and the ground electrode according to plasma power. Accordingly, the gases SG, RG, and TG supplied to the gas injection space 212 are activated by the plasma and are locally sprayed onto the substrate W. At this time, in order to prevent the substrate W and/or the thin film deposited on the substrate W from being damaged by the plasma, the distance (or gap) between the plasma electrode 250 and the ground electrode is the plasma electrode 250 It is set narrower than the interval between the and the substrate W. Accordingly, the present invention does not form the plasma between the substrate W and the plasma electrode 143a, but forms the plasma between the plasma electrode 250 and the ground electrode arranged side by side so as to be spaced apart from the substrate W. By doing so, it is possible to prevent the substrate W and/or the thin film from being damaged by the plasma.

상기 플라즈마 전원은 고주파 전력 또는 RF(Radio Frequency) 전력, 예를 들어, LF(Low Frequency) 전력, MF(Middle Frequency), HF(High Frequency) 전력, 또는 VHF(Very High Frequency) 전력이 될 수 있다. 이때, LF 전력은 3㎑ ~ 300㎑ 범위의 주파수를 가지고, MF 전력은 300㎑ ~ 3㎒ 범위의 주파수를 가지고, HF 전력은 3㎒ ~ 30㎒ 범위의 주파수를 가지며, VHF 전력은 30㎒ ~ 300㎒ 범위의 주파수를 가질 수 있다.The plasma power may be high frequency power or radio frequency (RF) power, for example, low frequency (LF) power, middle frequency (MF), high frequency (HF) power, or very high frequency (VHF) power. . At this time, LF power has a frequency in the range of 3 ㎑ ~ 300 ㎑, MF power has a frequency in the range of 300 ㎑ ~ 3 MHz, HF power has a frequency in the range of 3 MHz ~ 30 MHz, and VHF power has a frequency in the range of 30 MHz ~ It can have a frequency in the range of 300MHz.

상기 플라즈마 전극(250)과 플라즈마 전원 공급부(260)를 연결하는 급전 케이블에는 임피던스 매칭 회로(미도시)가 접속될 수 있다. 상기 임피던스 매칭 회로는 플라즈마 전원 공급부(260)로부터 플라즈마 전극(250)에 공급되는 플라즈마 전원의 부하 임피던스와 소스 임피던스를 정합시킨다. 이러한 임피던스 매칭 회로는 가변 커패시터 및 가변 인덕터 중 적어도 하나로 구성되는 적어도 2개의 임피던스 소자(미도시)로 이루어질 수 있다.An impedance matching circuit (not shown) may be connected to a power supply cable connecting the plasma electrode 250 and the plasma power supply unit 260. The impedance matching circuit matches the load impedance and the source impedance of the plasma power supplied from the plasma power supply unit 260 to the plasma electrode 250. The impedance matching circuit may include at least two impedance elements (not shown) including at least one of a variable capacitor and a variable inductor.

이와 같은, 플라즈마 전극(250)을 포함하는 가스 분사 모듈을 포함하는 본 발명에 따른 기판 처리 장치에 있어서, 전술한 싸이클에서 사용되는 표면 처리 가스의 플라즈마를 통해 박막의 막질을 개선할 수 있다.In the substrate processing apparatus according to the present invention including the gas injection module including the plasma electrode 250 as described above, the film quality of the thin film may be improved through plasma of the surface treatment gas used in the above-described cycle.

일 예로서, 전술한 싸이클에서 표면 처리 가스로서 산소(O2) 가스 또는 아산화질소(N2O) 가스를 사용하게 되면, 산소 플라즈마를 통해 박막의 막질을 개선할 수 있다. 특히, 상기 산소 플라즈마를 이용하게 되면, 박막 밀도를 증가시킬 수 있고, 산소 결핍(oxygen vacancy)을 감소시켜 박막의 막질을 향상시킬 수 있으며, 수소(Hydrogen) 또는 수산기(OH)의 제거가 가능하고, 산화-질화물(Oxy-Nitride) 박막의 형성이 가능하게 된다.As an example, when oxygen (O2) gas or nitrous oxide (N2O) gas is used as the surface treatment gas in the above-described cycle, the film quality of the thin film may be improved through oxygen plasma. In particular, when the oxygen plasma is used, the density of the thin film can be increased, the film quality of the thin film can be improved by reducing oxygen vacancy, and hydrogen or hydroxyl group (OH) can be removed. , Oxy-Nitride (Oxy-Nitride) thin film can be formed.

다른 예로서, 전술한 싸이클에서 표면 처리 가스로서 아르곤(Ar) 가스 또는 헬륨(He) 가스를 사용하게 되면, 전술한 싸이클에서 표면 처리 공정과 퍼지 공정이 동시에 수행되기 때문에 아르곤(Ar) 가스 또는 헬륨(He) 가스의 플라즈마에 따른 퍼지 기능으로 인해 박막의 밀도를 높일 수 있으며, 이를 통해 박막의 패터닝시 박막의 식각율을 감소시킬 수 있다.As another example, when argon (Ar) gas or helium (He) gas is used as the surface treatment gas in the above-described cycle, since the surface treatment process and the purge process are simultaneously performed in the above-described cycle, argon (Ar) gas or helium (He) The density of the thin film can be increased due to the purge function according to the plasma of the gas, and through this, the etch rate of the thin film can be reduced during patterning of the thin film.

전술한 설명에서는, 변형 제 2 실시 예에 따른 소스 가스 분사 모듈(142a), 제 1 및 제 2 반응 가스 분사 모듈(142b, 142c), 및 표면 처리 가스 분사 모듈(144a) 각각 모두가 플라즈마 전극(250)을 포함하도록 구성되는 것으로 설명하였지만, 이에 한정되지 않고, 기판 상에 증착하고자 하는 박막의 재질에 따라 소스 가스 및/또는 반응 가스는 활성화되지 않은 상태로 기판 상에 분사할 수도 있다. 이 경우, 소스 가스 분사 모듈(142a), 제 1 및 제 2 반응 가스 분사 모듈(142b, 142c) 중 적어도 하나는 플라즈마 전극(250)을 포함하여 구성되지 않고, 도 4 또는 도 9와 같이 구성될 수 있다.In the above description, all of the source gas injection module 142a, the first and second reaction gas injection modules 142b and 142c, and the surface treatment gas injection module 144a according to the second modified embodiment are plasma electrodes ( 250), but is not limited thereto, and the source gas and/or the reactive gas may be sprayed onto the substrate in an unactivated state depending on the material of the thin film to be deposited on the substrate. In this case, at least one of the source gas injection module 142a and the first and second reactive gas injection modules 142b and 142c is not configured to include the plasma electrode 250, but may be configured as shown in FIG. 4 or 9. I can.

전술한 변형 제 2 실시 예에 따른 가스 분사 모듈은, 도 9에 도시된 가스 분사 패턴 부재(230)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 이 경우, 플라즈마 전극(250)은 상기 가스 분사 패턴 부재(230)와 접촉되지 않도록 가스 분사 공간(212) 내부에 배치된다.The gas injection module according to the aforementioned modified second embodiment may further include the gas injection pattern member 230 shown in FIG. 9. In this case, the plasma electrode 250 is disposed inside the gas injection space 212 so as not to contact the gas injection pattern member 230.

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*도 11 및 도 12는 본 발명의 제 1 및 제 2 실시 예의 기판 처리 장치에 있어서, 변형 실시 예에 따른 가스 분사부를 설명하기 위한 도면이다.11 and 12 are views for explaining a gas injection unit according to a modified embodiment in the substrate processing apparatus of the first and second embodiments of the present invention.

먼저, 도 3 및 도 7에 도시된 전술한 본 발명의 제 1 및 제 2 실시 예의 기판 처리 장치에 있어서, 가스 분사부(140)는 하나의 소스 가스 분사 모듈(142a)과 2개의 반응 가스 분사 모듈(142b, 142c), 및 하나의 표면 처리 가스 분사 모듈(144a)을 포함하여 구성되는 것으로 설명하였지만, 소스 가스 분사 모듈, 반응 가스 분사 모듈, 및 표면 처리 가스 분사 모듈 각각의 개수는 기판(W)에 증착되는 박막의 공정 조건 또는 공정 특성에 따라 다양하게 설정될 수 있다.First, in the substrate processing apparatus of the first and second embodiments of the present invention shown in FIGS. 3 and 7, the gas injection unit 140 includes one source gas injection module 142a and two reactive gas injections. Modules 142b and 142c, and one surface treatment gas injection module 144a have been described as being included, but the number of each of the source gas injection module, the reaction gas injection module, and the surface treatment gas injection module is the substrate W ) Can be set in various ways according to the process conditions or process characteristics of the thin film deposited on).

도 11을 도 2와 도 6과 결부하면, 제 1 변형 실시 예에 따른 가스 분사부는 제 1 및 제 2 소스 가스 분사 모듈(142a, 142b), 하나의 반응 가스 분사 모듈(142c), 및 하나의 표면 처리 가스 분사 모듈(144a)을 포함하여 구성되는 것으로, 이는 도 3에 도시된 제 1 반응 가스 분사 모듈(142b)이 소스 가스 분사 모듈로 대체된 것이다. 그리고, 상기 제 1 및 제 2 소스 가스 분사 모듈(142a, 142b), 하나의 반응 가스 분사 모듈(142c), 및 하나의 표면 처리 가스 분사 모듈(144a) 각각은 도 4, 도 9, 또는 도 10에 도시된 구조를 가지도록 형성될 수 있다. 이하에서는, 상이한 구성에 대해서만 설명하기로 한다.Referring to FIG. 11 with FIGS. 2 and 6, the gas injection unit according to the first modified embodiment includes first and second source gas injection modules 142a and 142b, one reactive gas injection module 142c, and one The surface treatment gas injection module 144a is included, and the first reactive gas injection module 142b shown in FIG. 3 is replaced with a source gas injection module. In addition, each of the first and second source gas injection modules 142a and 142b, one reactive gas injection module 142c, and one surface treatment gas injection module 144a are shown in FIGS. 4, 9, or 10 It may be formed to have the structure shown in. In the following, only different configurations will be described.

상기 제 1 소스 가스 분사 모듈(142a)은 챔버 리드(130)의 제 1 모듈 설치부(130a)에 삽입 설치되어 전술한 제 1 가스 분사 영역(120a)에 소스 가스(SG)를 분사한다.The first source gas injection module 142a is inserted into the first module installation part 130a of the chamber lid 130 to inject the source gas SG into the above-described first gas injection region 120a.

상기 제 2 소스 가스 분사 모듈(142b)은 챔버 리드(130)의 제 2 모듈 설치부(130b)에 삽입 설치되어 전술한 제 2 가스 분사 영역(120b)에 소스 가스(SG)를 분사한다.The second source gas injection module 142b is inserted into the second module installation part 130b of the chamber lid 130 to inject the source gas SG into the above-described second gas injection region 120b.

상기 반응 가스 분사 모듈(142c)은 챔버 리드(130)의 제 3 모듈 설치부(130c)에 삽입 설치되어 전술한 제 3 가스 분사 영역(120c)에 반응 가스(RG)를 분사한다.The reactive gas injection module 142c is inserted into the third module installation part 130c of the chamber lid 130 and injects the reactive gas RG into the above-described third gas injection region 120c.

상기 표면 처리 가스 분사 모듈(144a)은 챔버 리드(130)의 제 4 모듈 설치부(130d)에 삽입 설치되어 전술한 제 4 가스 분사 영역(120d)에 표면 처리 가스(TG)를 분사한다.The surface treatment gas injection module 144a is inserted into the fourth module installation unit 130d of the chamber lid 130 to inject the surface treatment gas TG into the fourth gas injection region 120d.

도 12를 도 2와 도 6과 결부하면, 제 2 변형 실시 예에 따른 가스 분사부는, 하나의 소스 가스 분사 모듈(142a), 하나의 반응 가스 분사 모듈(142b), 제 1 및 제 2 표면 처리 가스 분사 모듈(144a, 144b)을 포함하여 구성되는 것으로, 이는 도 3에 도시된 제 2 반응 가스 분사 모듈(142c)이 퍼지 가스 분사 모듈로 대체된 것이다. 그리고, 상기 하나의 소스 가스 분사 모듈(142a), 하나의 반응 가스 분사 모듈(142b), 제 1 및 제 2 표면 처리 가스 분사 모듈(144a, 144b) 각각은 도 4, 도 9, 또는 도 10에 도시된 구조를 가지도록 형성될 수 있다. 이하에서는, 상이한 구성에 대해서만 설명하기로 한다.Referring to FIG. 12 with FIGS. 2 and 6, the gas injection unit according to the second modified embodiment includes one source gas injection module 142a, one reactive gas injection module 142b, and first and second surface treatments. The gas injection modules 144a and 144b are included, and the second reactive gas injection module 142c shown in FIG. 3 is replaced with a purge gas injection module. In addition, each of the one source gas injection module 142a, one reaction gas injection module 142b, and the first and second surface treatment gas injection modules 144a and 144b is shown in FIG. 4, FIG. 9, or FIG. It can be formed to have the structure shown. In the following, only different configurations will be described.

상기 소스 가스 분사 모듈(142a)은 챔버 리드(130)의 제 1 모듈 설치부(130a)에 삽입 설치되어 전술한 제 1 가스 분사 영역(120a)에 소스 가스(SG)를 분사한다.The source gas injection module 142a is inserted into the first module installation part 130a of the chamber lid 130 and injects the source gas SG into the above-described first gas injection region 120a.

상기 반응 가스 분사 모듈(142b)은 챔버 리드(130)의 제 2 모듈 설치부(130b)에 삽입 설치되어 전술한 제 2 가스 분사 영역(120b)에 반응 가스(RG)를 분사한다.The reactive gas injection module 142b is inserted into the second module installation unit 130b of the chamber lid 130 to inject the reactive gas RG into the second gas injection region 120b described above.

상기 제 1 표면 처리 가스 분사 모듈(144a)은 챔버 리드(130)의 제 3 모듈 설치부(130c)에 삽입 설치되어 전술한 제 3 가스 분사 영역(120c)에 표면 처리 가스(TG)를 분사한다.The first surface treatment gas injection module 144a is inserted into the third module installation part 130c of the chamber lid 130 to inject the surface treatment gas TG into the third gas injection region 120c. .

상기 제 2 표면 처리 가스 분사 모듈(144b)은 챔버 리드(130)의 제 4 모듈 설치부(130d)에 삽입 설치되어 전술한 제 4 가스 분사 영역(120d)에 표면 처리 가스(TG)를 분사한다.The second surface treatment gas injection module 144b is inserted into the fourth module installation part 130d of the chamber lid 130 to inject the surface treatment gas TG into the fourth gas injection region 120d described above. .

결과적으로, 본 발명에 따른 가스 분사부는 소스 가스 분사 모듈, 반응 가스 분사 모듈, 및 표면 처리 가스 분사 모듈을 포함하여 구성되되, 소스 가스 분사 모듈, 반응 가스 분사 모듈, 및 표면 처리 가스 분사 모듈 각각의 개수는 기판(W)에 증착되는 박막의 공정 조건 또는 공정 특성에 따라 다양하게 설정될 수 있다.As a result, the gas injection unit according to the present invention is configured to include a source gas injection module, a reaction gas injection module, and a surface treatment gas injection module, and each of the source gas injection module, the reaction gas injection module, and the surface treatment gas injection module The number may be variously set according to process conditions or process characteristics of the thin film deposited on the substrate W.

도 13은 본 발명의 제 3 실시 예의 기판 처리 장치의 가스 분사부를 설명하기 위한 도면이다.13 is a view for explaining a gas injection unit of a substrate processing apparatus according to a third embodiment of the present invention.

먼저, 도 2 내지 도 12를 포함하여 전술한 기판 처리 장치의 가스 분사부는 공정 공간 내에서 기판 지지부(120)의 회전에 따른 기판(W)의 이동에 따라 ALD 증착 공정을 수행되도록, 소스 가스와 반응 가스 각각을 공간적으로 분리하여 별도의 가스 분사 모듈을 통해 분사한다. 하지만, 공정 공간 내에서 기판 지지부(120)의 회전에 따라 기판(W)을 이동시키면서 가스 분사 모듈 각각을 통해 소스 가스와 반응 가스를 동시에 분사함으로써 국부적인 CVD(Chemical Vapor Deposition) 증착 공정을 통해 기판(W)에 박막을 증착할 수도 있다. 이러한 국부적인 CVD(Chemical Vapor Deposition) 증착 공정을 이용할 경우 박막의 증착 속도 및 생산성을 향상시킬 수 있다.First, the gas injection unit of the substrate processing apparatus described above including FIGS. 2 to 12 performs the ALD deposition process according to the movement of the substrate W according to the rotation of the substrate support unit 120 in the process space. Each reactive gas is spatially separated and injected through a separate gas injection module. However, while moving the substrate W according to the rotation of the substrate support unit 120 in the process space, the source gas and the reactive gas are simultaneously injected through each of the gas injection modules, thereby allowing the substrate through a local CVD (Chemical Vapor Deposition) deposition process. A thin film may be deposited on (W). When using such a local CVD (Chemical Vapor Deposition) deposition process, the deposition rate and productivity of the thin film can be improved.

이를 위해, 본 발명의 제 3 실시 예의 기판 처리 장치의 가스 분사부(140)는, 도 13에 도시된 바와 같이, 공정 가스 분사부(342), 및 표면 처리 가스 분사부(144)를 포함하여 구성되는 것으로, 이는 공정 가스 분사부(342)가 구조가 변경되는 것을 제외하고는 전술한 실시 예들의 가스 분사부(140)와 동일하므로, 이하에서는, 상이한 구성에 대해서만 설명하기로 한다.To this end, the gas injection unit 140 of the substrate processing apparatus according to the third embodiment of the present invention includes a process gas injection unit 342 and a surface treatment gas injection unit 144, as shown in FIG. 13. As configured, this is the same as the gas injection unit 140 of the above-described embodiments except that the structure of the process gas injection unit 342 is changed, and thus, only different configurations will be described below.

상기 공정 가스 분사부(342)는 챔버 리드(130)의 제 1 내지 제 3 모듈 설치부(130a, 130b, 130c) 각각에 설치된 제 1 내지 제 3 공정 가스 분사 모듈(342a, 342b, 342c)을 포함하여 구성된다.The process gas injection unit 342 includes first to third process gas injection modules 342a, 342b, and 342c installed on each of the first to third module installation units 130a, 130b, and 130c of the chamber lid 130. It consists of including.

상기 제 1 내지 제 3 공정 가스 분사 모듈(342a, 342b, 342c) 각각은, 도 14에 도시된 바와 같이, 하우징(410), 격벽 부재(415), 제 1 및 제 2 가스 공급 홀(420a, 420b)을 포함하여 구성된다.Each of the first to third process gas injection modules 342a, 342b, and 342c, as shown in FIG. 14, includes a housing 410, a partition member 415, first and second gas supply holes 420a, 420b).

상기 하우징(410)은 접지 플레이트(410a), 및 접지 측벽(410b)을 포함하여 구성된다.The housing 410 includes a ground plate 410a and a ground sidewall 410b.

상기 접지 플레이트(410a)는 평판 형태로 형성되어 챔버 리드(130)의 상면에 결합된다. 이러한 접지 플레이트(410a)는 챔버 리드(130)에 전기적으로 접속됨으로써 챔버 리드(130)를 통해 전기적으로 접지된다.The ground plate 410a is formed in a flat plate shape and is coupled to the upper surface of the chamber lid 130. The ground plate 410a is electrically grounded through the chamber lid 130 by being electrically connected to the chamber lid 130.

상기 접지 측벽(410b)은 접지 플레이트(410a)의 하면 가장자리 부분으로부터 소정 높이를 가지도록 돌출되어 제 1 및 제 2 가스 분사 공간(412a, 412b)을 마련한다. 이러한 접지 측벽(410b)은 전술한 챔버 리드(130)에 마련된 모듈 설치부(130a, 130b, 130c)에 삽입된다. 이때, 상기 접지 측벽(410b)의 하면은 챔버 리드(130)의 하면과 동일 선상에 위치하거나 챔버 리드(130)의 하면으로부터 돌출되지 않는다.The ground sidewall 410b protrudes from an edge portion of the lower surface of the ground plate 410a to have a predetermined height to provide first and second gas injection spaces 412a and 412b. The ground sidewall 410b is inserted into the module installation portions 130a, 130b, and 130c provided in the chamber lid 130 described above. In this case, the lower surface of the ground sidewall 410b is positioned on the same line as the lower surface of the chamber lid 130 or does not protrude from the lower surface of the chamber lid 130.

상기 격벽 부재(415)는 접지 플레이트(410a)의 중앙 하면으로부터 수직하게 돌출되어 하우징(410)의 내부에 공간적으로 분리되는 제 1 및 제 2 가스 분사 공간(412a, 412b)을 마련한다. 이에 따라, 상기 제 1 및 제 2 가스 분사 공간(412a, 412b) 각각은 상기 접지 측벽(410b)들과 격벽 부재(415)에 둘러싸임으로써 공간적으로 분리된다. 상기 격벽 부재(415)는 하우징(410)에 일체화되어 접지 플레이트(410a)를 통해 챔버 리드(130)에 전기적으로 접지됨으로써 접지 전극의 역할을 한다.The partition wall member 415 protrudes vertically from the central lower surface of the ground plate 410a to provide first and second gas injection spaces 412a and 412b spatially separated in the housing 410. Accordingly, each of the first and second gas injection spaces 412a and 412b is spatially separated by being surrounded by the ground sidewalls 410b and the partition member 415. The partition member 415 is integrated with the housing 410 and is electrically grounded to the chamber lid 130 through the ground plate 410a, thereby serving as a ground electrode.

상기 제 1 가스 공급 홀(420a)은 접지 플레이트(410a)를 수직 관통하도록 형성되어 상기 제 1 가스 분사 공간(412a)에 연통된다. 이때, 상기 제 1 가스 공급 홀(420a)은 접지 플레이트(410a)의 길이 방향을 따라 일정한 간격으로 가지도록 복수로 형성될 수 있다. 이러한 상기 제 1 가스 공급 홀(420a)은 소스 가스 공급관(미도시)을 통해 외부의 소스 가스 공급 수단에 연결되어 소스 가스 공급관을 통해 공급되는 소스 가스(SG)를 제 1 가스 분사 공간(412a)에 공급한다. 이에 따라, 소스 가스(SG)는 상기 제 1 가스 분사 공간(412a) 내에서 확산되어 상기 제 1 가스 분사 공간(412a)을 통해 전술한 가스 분사 영역(120a, 120b, 120c) 각각에 하향 분사됨으로써 기판 지지부(120)의 회전에 따라 이동되어 상기 공정 가스 분사 모듈(342a, 342b, 342c)의 하부, 즉 제 1 내지 제 3 가스 분사 영역(120a, 120b, 120c)을 통과하는 기판(W)에 분사된다.The first gas supply hole 420a is formed to vertically penetrate the ground plate 410a to communicate with the first gas injection space 412a. In this case, a plurality of the first gas supply holes 420a may be formed to have a predetermined interval along the length direction of the ground plate 410a. The first gas supply hole 420a is connected to an external source gas supply means through a source gas supply pipe (not shown), so that the source gas SG supplied through the source gas supply pipe is transferred to the first gas injection space 412a. To supply. Accordingly, the source gas (SG) is diffused in the first gas injection space 412a and downwardly injected through the first gas injection space 412a to each of the gas injection regions 120a, 120b, and 120c. To the substrate W that is moved according to the rotation of the substrate support 120 and passes through the lower portions of the process gas injection modules 342a, 342b, and 342c, that is, the first to third gas injection regions 120a, 120b, and 120c. Is sprayed.

상기 제 2 가스 공급 홀(420b)은 접지 플레이트(410a)를 수직 관통하도록 형성되어 상기 제 2 가스 분사 공간(412b)에 연통된다. 이때, 상기 제 2 가스 공급 홀(420b)은 접지 플레이트(410a)의 길이 방향을 따라 일정한 간격으로 가지도록 복수로 형성될 수 있다. 이러한 상기 제 2 가스 공급 홀(420b)은 반응 가스 공급관(미도시)을 통해 외부의 반응 가스 공급 수단에 연결되어 반응 가스 공급관을 통해 공급되는 반응 가스(RG)를 제 2 가스 분사 공간(412b)에 공급한다. 이에 따라, 반응 가스(RG)는 상기 제 2 가스 분사 공간(412b) 내에서 확산되어 상기 제 2 가스 분사 공간(412b)을 통해 전술한 가스 분사 영역(120a, 120b, 120c) 각각에 하향 분사됨으로써 기판 지지부(120)의 회전에 따라 이동되어 상기 공정 가스 분사 모듈(342a, 342b, 342c)의 하부, 즉 제 1 내지 제 3 가스 분사 영역(120a, 120b, 120c)을 통과하는 기판(W)에 분사된다.The second gas supply hole 420b is formed to vertically penetrate the ground plate 410a to communicate with the second gas injection space 412b. In this case, the second gas supply hole 420b may be formed in plural to have a predetermined interval along the length direction of the ground plate 410a. The second gas supply hole 420b is connected to an external reaction gas supply means through a reaction gas supply pipe (not shown) to supply the reaction gas RG supplied through the reaction gas supply pipe to the second gas injection space 412b. To supply. Accordingly, the reactive gas RG diffuses in the second gas injection space 412b and is injected downward to each of the aforementioned gas injection regions 120a, 120b, and 120c through the second gas injection space 412b. To the substrate W that is moved according to the rotation of the substrate support 120 and passes through the lower portions of the process gas injection modules 342a, 342b, and 342c, that is, the first to third gas injection regions 120a, 120b, and 120c. Is sprayed.

이와 같은, 제 1 내지 제 3 공정 가스 분사 모듈(342a, 342b, 342c) 각각은 공간적으로 분리된 제 1 및 제 2 가스 분사 공간(412a, 412b)을 통해 소스 가스(SG)와 반응 가스(RG)를 제 1 내지 제 3 가스 분사 영역(120a, 120b, 120c) 각각에 동시에 하향 분사함으로써 기판(W)에 소스 가스(SG)와 반응 가스(RG)를 동시에 도달시킨다. 이에 따라, 기판 지지부(120)의 회전에 따라 이동되는 기판(W)은 상기 공정 가스 분사 모듈(342a, 342b, 342c)의 하부, 즉 제 1 내지 제 3 가스 분사 영역(120a, 120b, 120c)을 통과하여 소스 가스(SG)와 반응 가스(RG)를 동시에 노출됨으로써 상기 기판(W)에는 소스 가스(SG)와 반응 가스(RG)의 상호 반응에 의한 CVD 증착 공정에 의해 소정의 박막이 증착된다.As such, each of the first to third process gas injection modules 342a, 342b, and 342c is provided with the source gas SG and the reaction gas RG through the spatially separated first and second gas injection spaces 412a and 412b. ) Is simultaneously injected downward to each of the first to third gas injection regions 120a, 120b, and 120c to simultaneously reach the substrate W with the source gas SG and the reaction gas RG. Accordingly, the substrate W that is moved according to the rotation of the substrate support 120 is lower than the process gas injection modules 342a, 342b, and 342c, that is, the first to third gas injection regions 120a, 120b, and 120c. The source gas (SG) and the reactive gas (RG) are simultaneously exposed through the substrate, so that a predetermined thin film is deposited on the substrate (W) by the CVD deposition process by the mutual reaction of the source gas (SG) and the reactive gas (RG). do.

상기 공정 가스 분사 모듈(342a, 342b, 342c) 각각에서 함께 분사되는 소스 가스(SG)와 반응 가스(RG)에 의해 박막이 증착된 기판(W)은 기판 지지부(120)의 회전에 의해 이동되어, 도 4, 도 9, 또는 도 10에 도시된 바와 같은, 전술한 표면 처리 가스 분사 모듈(144a)의 하부를 통과함으로써 활성화되거나 활성화되지 않은 표면 처리 가스(TG)에 노출되고, 이로 인해 상기 박막에 분사되는 상기 표면 처리 가스(TG)는 상기 기판(W)에 얇게 증착된 박막에 침투하여 박막의 표면과 내부에 존재하는 불순물을 제거하게 된다. 여기서, 상기 표면 처리 가스 분사 모듈(144a)은 매 싸이클마다 또는 복수의 싸이클마다 상기 표면 처리 가스(TG)를 기판(W) 상에 분사하게 된다.The substrate W on which the thin film is deposited by the source gas SG and the reaction gas RG injected together from each of the process gas injection modules 342a, 342b, and 342c is moved by the rotation of the substrate support 120 , As shown in FIG. 4, FIG. 9, or FIG. 10, the thin film is exposed to the activated or non-activated surface treatment gas TG by passing through the lower portion of the above-described surface treatment gas injection module 144a. The surface treatment gas TG sprayed on penetrates the thin film deposited on the substrate W to remove impurities existing on the surface and inside of the thin film. Here, the surface treatment gas injection module 144a injects the surface treatment gas TG onto the substrate W every cycle or every plurality of cycles.

한편, 전술한 제 1 내지 제 3 공정 가스 분사 모듈(342a, 342b, 342c) 각각은 제 1 및 제 2 가스 분사 공간(412a, 412b) 각각의 하부를 덮도록 하우징(410)의 하면에 설치된 가스 분사 패턴 부재(미도시)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 상기 가스 분사 패턴 부재는, 도 9에 도시된 가스 분사 패턴 부재(230)와 동일하므로 이에 대한 설명은 전술한 설명으로 대신하기로 한다.Meanwhile, each of the first to third process gas injection modules 342a, 342b, and 342c described above is a gas installed on the lower surface of the housing 410 so as to cover the lower portions of the first and second gas injection spaces 412a and 412b. It may be configured to further include a spray pattern member (not shown). In this case, since the gas injection pattern member is the same as the gas injection pattern member 230 illustrated in FIG. 9, a description thereof will be replaced with the above description.

전술한 가스 분사부(140)를 포함하는 본 발명의 제 3 실시 예의 기판 처리 장치의 기판 처리 장치를 이용한 기판 처리 방법을 설명하면 다음과 같다.A substrate processing method using the substrate processing apparatus of the substrate processing apparatus according to the third embodiment of the present invention including the gas injection unit 140 described above will be described as follows.

먼저, 복수의 기판(W)을 기판 지지부(120)에 일정한 간격으로 로딩시켜 안착시킨다.First, a plurality of substrates W are loaded onto the substrate support 120 at regular intervals to be seated.

그런 다음, 복수의 기판(W)이 로딩되어 안착된 기판 지지부(120)를 소정 방향(예를 들어, 반시계 방향)으로 회전시킨다.Then, the substrate support 120 on which the plurality of substrates W are loaded and seated is rotated in a predetermined direction (eg, counterclockwise).

이어서, 전술한 공정 가스 분사부(342)를 통해 소스 가스(SG)와 반응 가스(RG)를 제 1 내지 제 3 가스 분사 영역(120a, 120b, 120c) 각각에 국부적으로 하향 분사함과 동시에, 표면 처리 가스 분사부(144)를 통해 표면 처리 가스(TG)를 제 4 가스 분사 영역(120d)에 하향 분사한다. 이때, 상기 소스 가스(SG)는 전술한 제 1 내지 제 3 공정 가스 분사 모듈(342a, 342b, 342c) 각각의 제 1 가스 분사 공간(412a)을 통해 제 1 내지 제 3 가스 분사 영역(120a, 120b, 120c) 각각에 하향 분사되고, 상기 반응 가스(RG)는 전술한 제 1 내지 제 3 공정 가스 분사 모듈(342a, 342b, 342c) 각각의 제 2 가스 분사 공간(412b)을 통해 제 1 내지 제 3 가스 분사 영역(120a, 120b, 120c) 각각에 하향 분사된다.Subsequently, the source gas SG and the reaction gas RG are locally injected downward to each of the first to third gas injection regions 120a, 120b, and 120c through the process gas injection unit 342 described above, and at the same time, The surface treatment gas TG is injected downward into the fourth gas injection region 120d through the surface treatment gas injection unit 144. In this case, the source gas SG is the first to third gas injection regions 120a and 120a through the first gas injection spaces 412a of the first to third process gas injection modules 342a, 342b, and 342c, respectively. 120b and 120c) are injected downward, and the reaction gas RG is first to third through the second gas injection space 412b of each of the first to third process gas injection modules 342a, 342b, and 342c. It is injected downward to each of the third gas injection regions 120a, 120b, and 120c.

이에 따라, 복수의 기판(W) 각각은 기판 지지부(120)의 회전에 따라 상기 제 1 내지 제 3 가스 분사 영역(120a, 120b, 120c) 각각을 통과함으로써 상기 제 1 내지 제 3 가스 분사 영역(120a, 120b, 120c) 각각에 분사되는 소스 가스(SG)와 반응 가스(RG)에 노출되고, 이로 인해 복수의 기판(W) 각각에는 소스 가스(SG)와 반응 가스(RG)의 상호 반응에 의한 CVD 증착 공정에 의해 소정의 박막이 증착된다. 그리고, 소정의 박막이 증착된 기판(W)은 기판 지지부(120)의 회전에 따라 상기 제 4 가스 분사 영역(120d)을 통과함으로써 상기 제 4 가스 분사 영역(120d)에 분사되는 표면 처리 가스(TG)에 노출된다. 이때, 표면 처리 가스(TG)는 기판(W)에 얇게 증착된 박막을 표면 처리(Treatment)하여 박막의 표면 및 내부에 존재하는 불순물 등을 제거하게 된다.Accordingly, each of the plurality of substrates W passes through each of the first to third gas injection regions 120a, 120b, and 120c according to the rotation of the substrate support 120, so that the first to third gas injection regions ( 120a, 120b, and 120c) are exposed to the source gas (SG) and the reaction gas (RG) injected into each of the plurality of substrates (W), thereby preventing the mutual reaction of the source gas (SG) and the reaction gas (RG). A predetermined thin film is deposited by a CVD deposition process. In addition, the substrate W on which a predetermined thin film is deposited passes through the fourth gas injection region 120d according to the rotation of the substrate support 120, thereby being sprayed onto the fourth gas injection region 120d. TG). At this time, the surface treatment gas TG removes impurities existing on the surface and inside of the thin film by performing a surface treatment on the thin film deposited on the substrate W.

이와 같이 본 발명의 제 3 실시 예의 기판 처리 장치를 이용한 기판 처리 방법은 공정 공간에서 CVD 박막 증착 공정을 통해 기판(W)에 박막을 증착한 후, 짧은 시간 차이로 표면 처리 공정을 수행하기 때문에 박막의 막질을 향상시킬 수 있으며, 박막의 막질 제어를 용이하게 할 수 있다. 특히, 본 발명의 제 3 실시 예의 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법은 매 싸이클 내에서 CVD 증착 공정과 표면 처리 공정을 순차적으로 수행하거나, 매 싸이클마다 CVD 증착 공정을 수행하되 복수의 싸이클 마다 표면 처리 공정을 수행하기 때문에 벌크(bulk) 박막을 형성한 후 표면 처리하는 경우보다는 CVD 박막의 막질을 개선할 수 있다.As described above, in the substrate processing method using the substrate processing apparatus of the third embodiment of the present invention, after depositing a thin film on the substrate W through a CVD thin film deposition process in a process space, the surface treatment process is performed with a short time difference. The film quality of the film can be improved, and the film quality of the thin film can be easily controlled. In particular, in the substrate processing apparatus and substrate processing method of the third embodiment of the present invention, a CVD deposition process and a surface treatment process are sequentially performed within every cycle, or a CVD deposition process is performed every cycle, but a surface treatment process is performed every multiple cycles. Since the process is performed, the film quality of the CVD thin film can be improved rather than surface treatment after forming a bulk thin film.

한편, 도 13에서는 가스 분사부(140)가 3개의 공정 가스 분사 모듈(342a, 342b, 342c)과 하나의 표면 처리 가스 분사 모듈(144a)을 포함하여 구성되는 것으로 도시하였지만, 이에 한정되지 않고, 가스 분사부(140)는 인접하게 배치되는 2개의 공정 가스 분사 모듈과 인접하게 배치되는 2개의 표면 처리 가스 분사 모듈(144a)을 포함하여 구성될 수도 있다.Meanwhile, in FIG. 13, it is illustrated that the gas injection unit 140 includes three process gas injection modules 342a, 342b, and 342c and one surface treatment gas injection module 144a, but is not limited thereto, The gas injection unit 140 may include two process gas injection modules disposed adjacently and two surface treatment gas injection modules 144a disposed adjacently.

다른 한편, 본 발명의 제 3 실시 예의 기판 처리 장치의 가스 분사부(140)는 제 1 내지 제 4 가스 분사 영역(120a, 120b, 120c, 120d) 사이사이에 퍼지 가스를 분사하기 위한 퍼지 가스 분사 모듈(미도시)을 더 포함하여 구성될 수도 있다. 상기 퍼지 가스 분사 모듈은, 도 6 및 도 7에 도시된 퍼지 가스 분사 모듈(146)과 동일하므로 이에 대한 설명은 전술한 설명으로 대신하기로 한다.On the other hand, the gas injection unit 140 of the substrate processing apparatus according to the third embodiment of the present invention sprays a purge gas for injecting a purge gas between the first to fourth gas injection regions 120a, 120b, 120c, and 120d. It may be configured to further include a module (not shown). Since the purge gas injection module is the same as the purge gas injection module 146 shown in FIGS. 6 and 7, a description thereof will be replaced by the above description.

도 15는 본 발명의 제 3 실시 예의 기판 처리 장치에 있어서, 변형 제 1 실시 예에 따른 공정 가스 분사 모듈을 설명하기 위한 단면도로서, 이는 도 14에 도시된 공정 가스 분사 모듈의 제 2 가스 분사 공간(412b)에 플라즈마 전극(450)을 추가로 형성한 것이다. 이하에서는, 상이한 구성에 대해서만 설명하기로 한다.15 is a cross-sectional view illustrating a process gas injection module according to a first modified embodiment in the substrate processing apparatus according to the third embodiment of the present invention, which is a second gas injection space of the process gas injection module shown in FIG. 14 A plasma electrode 450 is additionally formed at 412b. In the following, only different configurations will be described.

먼저, 도 14을 포함하여 전술한 제 3 실시 예의 기판 처리 장치에서는 반응 가스(RG)가 활성화되지 않은 상태로 기판 상에 분사된다. 하지만, 기판 상에 증착하고자 하는 박막의 재질에 따라 반응 가스(RG)를 활성화시켜 기판 상에 분사할 필요성이 있다. 이에 따라, 본 발명의 제 3 실시 예의 기판 처리 장치의 변형 제 1 실시 예에 따른 공정 가스 분사 모듈은 반응 가스(RG)를 활성화시켜 기판 상에 분사한다.First, in the substrate processing apparatus of the third exemplary embodiment described above including FIG. 14, the reactive gas RG is sprayed onto the substrate in an unactivated state. However, depending on the material of the thin film to be deposited on the substrate, there is a need to activate the reaction gas RG and spray it onto the substrate. Accordingly, the process gas injection module according to the first modified embodiment of the substrate processing apparatus according to the third embodiment of the present invention activates the reaction gas RG and sprays it onto the substrate.

변형 제 1 실시 예에 따른 제 1 내지 제 3 공정 가스 분사 모듈(342a, 342b, 342c) 각각은 제 2 가스 분사 공간(412b)에 삽입 배치된 플라즈마 전극(450)을 더 포함하여 구성될 수 있다. 이를 위해, 하우징(410)의 접지 플레이트(410a)에는 제 2 가스 분사 공간(412b)에 연통되는 절연 부재 삽입 홀(422)이 형성되어 있고, 상기 절연 부재 삽입 홀(422)에는 절연 부재(440)가 삽입되어 있다. 그리고, 상기 절연 부재(440)에는 제 2 가스 분사 공간(412b)에 연통되는 전극 삽입 홀(442)이 형성되어 있으며, 상기 플라즈마 전극(450)은 상기 전극 삽입 홀(442)에 삽입되게 된다.Each of the first to third process gas injection modules 342a, 342b, and 342c according to the first modified embodiment may further include a plasma electrode 450 inserted into the second gas injection space 412b. . To this end, an insulating member insertion hole 422 communicating with the second gas injection space 412b is formed in the ground plate 410a of the housing 410, and the insulating member insertion hole 422 has an insulating member 440 ) Is inserted. In addition, an electrode insertion hole 442 communicating with the second gas injection space 412b is formed in the insulating member 440, and the plasma electrode 450 is inserted into the electrode insertion hole 442.

상기 플라즈마 전극(450)은 제 2 가스 분사 공간(412b)에 삽입되어 접지 측벽(410b)과 나란하게 배치된다. 여기서, 상기 플라즈마 전극(450)의 하면은 접지 측벽(410b)의 하면과 동일 선상에 위치하거나 접지 측벽(410b)과 접지 격벽(415)의 하면으로부터 소정 높이를 가지도록 돌출될 수 있다. 그리고, 상기 접지 측벽(410b)과 접지 격벽(415) 각각은 플라즈마 전극(450)과 함께 플라즈마를 형성하기 위한 접지 전극의 역할을 한다.The plasma electrode 450 is inserted into the second gas injection space 412b and disposed parallel to the ground sidewall 410b. Here, the lower surface of the plasma electrode 450 may be positioned on the same line as the lower surface of the ground sidewall 410b or protrude to have a predetermined height from the lower surfaces of the ground sidewall 410b and the ground partition wall 415. Each of the ground sidewalls 410b and the ground barrier ribs 415 together with the plasma electrode 450 serves as a ground electrode for forming plasma.

상기 플라즈마 전극(450)은 플라즈마 전원 공급부(460)로부터 공급되는 전술한 플라즈마 전원에 따라 제 2 가스 분사 공간(412b)에 공급되는 반응 가스(RG)로부터 플라즈마를 형성한다. 이때, 상기 플라즈마는 플라즈마 전원에 따라 플라즈마 전극(450)과 접지 전극 간에 걸리는 전기장에 의해 플라즈마 전극(450)과 접지 전극 사이에 형성된다. 이에 따라, 제 2 가스 분사 공간(412b)에 공급되는 반응 가스(RG)는 상기 플라즈마에 의해 활성화되어 기판(W) 상에 국부적으로 분사된다.The plasma electrode 450 forms plasma from the reactive gas RG supplied to the second gas injection space 412b according to the above-described plasma power supplied from the plasma power supply unit 460. At this time, the plasma is formed between the plasma electrode 450 and the ground electrode by an electric field applied between the plasma electrode 450 and the ground electrode according to the plasma power. Accordingly, the reactive gas RG supplied to the second gas injection space 412b is activated by the plasma and is locally injected onto the substrate W.

도 16은 본 발명의 제 3 실시 예의 기판 처리 장치에 있어서, 변형 제 2 실시 예에 따른 공정 가스 분사 모듈을 설명하기 위한 단면도로서, 이는 도 15에 도시된 공정 가스 분사 모듈의 제 1 가스 분사 공간(412a)에 가스 분사 패턴 부재(430)를 추가로 형성한 것이다. 이하에서는, 상이한 구성에 대해서만 설명하기로 한다.16 is a cross-sectional view illustrating a process gas injection module according to a second modified embodiment in the substrate processing apparatus of the third embodiment of the present invention, which is a first gas injection space of the process gas injection module shown in FIG. 15 A gas injection pattern member 430 is additionally formed on 412a. In the following, only different configurations will be described.

먼저, 전술한 제 1 내지 제 3 공정 가스 분사 모듈(342a, 342b, 342c) 각각의 제 1 및 제 2 가스 분사 공간(412a, 412b)은 접지 격벽(415)에 의해 공간적으로 분리되지만, 제 2 가스 분사 공간(412b)에서 분사되는 활성화된 반응 가스(RG)가 인접한 제 1 가스 분가 공간(412a)으로 확산, 역류, 및 침투할 수 있다. 이 경우, 제 1 가스 분사 공간(412a) 내에서 상기 소스 가스(SG)와 상기 활성화된 반응 가스(RG)가 서로 반응하게 되고, 이로 인해 제 1 가스 분사 공간(412a)의 내벽에 이상 박막이 증착되거나 파우더 성분의 이상 박막이 형성되어 기판에 떨어지는 파티클이 생성될 수 있다.First, the first and second gas injection spaces 412a and 412b of each of the first to third process gas injection modules 342a, 342b, and 342c are spatially separated by the ground partition wall 415, but the second The activated reactive gas RG injected from the gas injection space 412b may diffuse, counterflow, and penetrate into the adjacent first gas distribution space 412a. In this case, the source gas SG and the activated reaction gas RG react with each other in the first gas injection space 412a, and as a result, an abnormal thin film is formed on the inner wall of the first gas injection space 412a. Particles falling on the substrate may be generated by deposition or forming an abnormal thin film of a powder component.

상기 가스 분사 패턴 부재(430)는 제 1 가스 분사 공간(412a)의 하부를 덮도록 하우징(410)의 하부에 설치되어 제 1 가스 분사 공간(412a)에 공급되어 하향 분사되는 소스 가스(SG)의 분사 압력을 증가시킴으로써 상기 격벽 부재(415)를 사이에 두고 인접한 제 2 가스 분사 공간(412b)으로부터 분사되는 활성화된 반응 가스(RG)가 제 1 가스 분사 공간(412a)으로 확산, 역류, 및 침투하는 것을 방지한다. 이러한 상기 가스 분사 패턴 부재(430)는, 도 9에 도시된 가스 분사 패턴 부재(230)와 동일한 구조를 가지므로, 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.The gas injection pattern member 430 is installed under the housing 410 so as to cover the lower portion of the first gas injection space 412a, is supplied to the first gas injection space 412a, and is injected downwardly. By increasing the injection pressure of the partition wall member 415, the activated reaction gas RG injected from the adjacent second gas injection space 412b diffuses into the first gas injection space 412a, backflows, and Prevent penetration. Since the gas injection pattern member 430 has the same structure as the gas injection pattern member 230 illustrated in FIG. 9, a redundant description thereof will be omitted.

한편, 전술한 상기 가스 분사 패턴 부재(430)는 제 2 가스 분사 공간(412b)의 하부를 덮도록 하우징(410)의 하부에 추가로 설치되어 제 2 가스 분사 공간(412b)에서 활성화되는 반응 가스(RG)를 소정 압력으로 하향 분사할 수도 있다.Meanwhile, the above-described gas injection pattern member 430 is additionally installed under the housing 410 to cover the lower portion of the second gas injection space 412b, and is activated in the second gas injection space 412b. (RG) may be injected downward at a predetermined pressure.

이와 같은 변형 제 2 실시 예에 따른 공정 가스 분사 모듈을 포함하는 본 발명의 제 3 실시 예의 기판 처리 장치는 상기 가스 분사 패턴 부재(430)를 통해 제 1 가스 분사 공간(412a)에 공급되는 소스 가스(SG)를 소정 압력으로 하향 분사함으로써 제 2 가스 분사 공간(412b)으로부터 분사되는 활성화된 반응 가스(RG)에 의해 제 1 가스 분사 공간(412a)의 내벽에 이상 박막이 증착되는 것을 방지할 수 있다.In the substrate processing apparatus of the third embodiment of the present invention including the process gas injection module according to the second modified embodiment, the source gas supplied to the first gas injection space 412a through the gas injection pattern member 430 By injecting (SG) downward at a predetermined pressure, it is possible to prevent an abnormal thin film from being deposited on the inner wall of the first gas injection space 412a by the activated reactive gas RG injected from the second gas injection space 412b. have.

도 17은 본 발명의 제 3 실시 예의 기판 처리 장치에 있어서, 변형 제 3 실시 예에 따른 공정 가스 분사 모듈을 설명하기 위한 단면도로서, 이는 도 16에 도시된 공정 가스 분사 모듈의 제 1 가스 분사 공간(412a)에 플라즈마 전극(450)을 추가로 형성한 것이다. 이하에서는, 상이한 구성에 대해서만 설명하기로 한다.17 is a cross-sectional view illustrating a process gas injection module according to a third modified embodiment in the substrate processing apparatus according to the third embodiment of the present invention, which is a first gas injection space of the process gas injection module shown in FIG. A plasma electrode 450 is additionally formed at 412a. In the following, only different configurations will be described.

먼저, 도 16을 포함하여 전술한 제 3 실시 예의 기판 처리 장치에서는 소스 가스(SG)가 활성화되지 않은 상태로 기판 상에 분사된다. 하지만, 기판 상에 증착하고자 하는 박막의 재질에 따라 소스 가스(SG)를 활성화시켜 기판 상에 분사할 필요성이 있다. 이에 따라, 본 발명의 제 3 실시 예의 기판 처리 장치의 변형 제 3 실시 예에 따른 공정 가스 분사 모듈은 소스 가스(SG)도 활성화시켜 기판 상에 분사한다.First, in the substrate processing apparatus of the third embodiment described above including FIG. 16, the source gas SG is sprayed onto the substrate in an unactivated state. However, depending on the material of the thin film to be deposited on the substrate, there is a need to activate the source gas SG and spray it onto the substrate. Accordingly, the process gas injection module according to the third modified embodiment of the substrate processing apparatus according to the third embodiment of the present invention also activates the source gas SG and sprays the source gas onto the substrate.

변형 제 3 실시 예에 따른 제 1 내지 제 3 공정 가스 분사 모듈(342a, 342b, 342c) 각각은 제 1 가스 분사 공간(412a)에 삽입 배치된 플라즈마 전극(450')을 더 포함하여 구성될 수 있다. 이를 위해, 하우징(410)의 접지 플레이트(410a)에는 제 1 가스 분사 공간(412a)에 연통되는 절연 부재 삽입 홀(422')이 형성되어 있고, 상기 절연 부재 삽입 홀(422')에는 절연 부재(440')가 삽입되어 있다. 그리고, 상기 절연 부재(440')에는 제 1 가스 분사 공간(412a)에 연통되는 전극 삽입 홀(442')이 형성되어 있으며, 상기 플라즈마 전극(450')은 상기 전극 삽입 홀(442')에 삽입되게 된다.Each of the first to third process gas injection modules 342a, 342b, and 342c according to the modified third embodiment may further include a plasma electrode 450 ′ inserted and disposed in the first gas injection space 412a. have. To this end, an insulating member insertion hole 422' communicating with the first gas injection space 412a is formed in the ground plate 410a of the housing 410, and the insulating member insertion hole 422' has an insulating member (440') is inserted. In addition, an electrode insertion hole 442' communicating with the first gas injection space 412a is formed in the insulating member 440', and the plasma electrode 450' is in the electrode insertion hole 442'. Will be inserted.

상기 플라즈마 전극(450')은 제 1 가스 분사 공간(412a)에 삽입되어 접지 측벽(410b)과 나란하게 배치된다. 여기서, 상기 플라즈마 전극(450')의 하면은 가스 분사 패턴 부재(430)의 상면으로부터 이격되도록 전극 삽입 홀(442')에 삽입되어 제 1 가스 분사 공간(412a)에 배치된다.The plasma electrode 450 ′ is inserted into the first gas injection space 412a and disposed in parallel with the ground sidewall 410b. Here, the lower surface of the plasma electrode 450 ′ is inserted into the electrode insertion hole 442 ′ to be spaced apart from the upper surface of the gas injection pattern member 430 and disposed in the first gas injection space 412a.

상기 플라즈마 전극(450')은 플라즈마 전원 공급부(460')로부터 공급되는 전술한 플라즈마 전원에 따라 제 1 가스 분사 공간(412a)에 공급되는 소스 가스(SG)로부터 플라즈마를 형성한다. 이때, 상기 플라즈마는 플라즈마 전원에 따라 플라즈마 전극(450')과 접지 전극 간에 걸리는 전기장에 의해 플라즈마 전극(450')과 접지 전극 사이에 형성된다. 이에 따라, 제 1 가스 분사 공간(412a)에 공급되는 소스 가스(SG)는 상기 플라즈마에 의해 활성화되어 기판(W) 상에 국부적으로 분사된다.The plasma electrode 450 ′ forms plasma from the source gas SG supplied to the first gas injection space 412a according to the above-described plasma power supplied from the plasma power supply unit 460 ′. At this time, the plasma is formed between the plasma electrode 450 ′ and the ground electrode by an electric field applied between the plasma electrode 450 ′ and the ground electrode according to the plasma power. Accordingly, the source gas SG supplied to the first gas injection space 412a is activated by the plasma and is locally injected onto the substrate W.

상기 제 1 가스 분사 공간(412a)에 배치되는 플라즈마 전극(450)과 상기 제 2 가스 분사 공간(412b)에 배치되는 플라즈마 전극(450') 각각에는 하나의 플라즈마 전원 공급부 또는 서로 다른 플라즈마 전원 공급부(460, 460')로부터 동일하거나 서로 다른 플라즈마 전원이 공급될 수 있다.Each of the plasma electrode 450 disposed in the first gas injection space 412a and the plasma electrode 450 ′ disposed in the second gas injection space 412b includes one plasma power supply unit or a different plasma power supply unit ( The same or different plasma power may be supplied from 460 and 460'.

이상과 같은 본 발명의 실시 예들에 대한 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에서는, 가스 분사부가 소스 가스, 반응 가스, 및 표면 처리 가스를 분사하기 위해 4개의 가스 분사 모듈을 포함하여 구성되는 것으로 도시하고 설명하였지만. 이에 한정되지 않고, 상기 가스 분사부는 소스 가스, 반응 가스, 및 표면 처리 가스 각각을 개별적으로 분사하기 위한 3개 이상의 가스 분사 모듈을 포함하여 구성되거나, 소스 가스와 반응 가스를 함께 분사하는 2개 이상의 공정 가스 분사 모듈과 표면 처리 가스를 분사하는 1개 이상의 표면 처리 가스 분사 모듈을 포함하여 구성될 수 있다.In the substrate processing apparatus and the substrate processing method according to the embodiments of the present invention as described above, the gas injection unit is illustrated and described as being configured to include four gas injection modules to inject a source gas, a reaction gas, and a surface treatment gas. I did. The gas injection unit is not limited thereto, and the gas injection unit includes three or more gas injection modules for individually injecting each of a source gas, a reaction gas, and a surface treatment gas, or two or more gas injection modules for injecting a source gas and a reaction gas together. It may be configured to include a process gas injection module and at least one surface treatment gas injection module for injecting the surface treatment gas.

도 18은 본 발명의 제 4 실시 예의 기판 처리 장치에 있어서, 가스 분사부의 배치 구조를 개념적으로 나타내는 도면으로서, 이는 도 6 및 도 7에 도시된 퍼지 가스 분사 모듈의 구조를 변경하여 구성한 것이다. 이하에서는, 상이한 구성에 대해서만 설명하기로 한다.18 is a diagram conceptually showing an arrangement structure of a gas injection unit in a substrate processing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention, which is configured by changing the structure of the purge gas injection module shown in FIGS. 6 and 7. In the following, only different configurations will be described.

먼저, 도 6 내지 도 17을 참조하여 전술한 본 발명에서는 제 1 내지 제 4 가스 분사 영역(120a, 120b, 120c, 120d) 사이사이에 정의된 퍼지 가스 분사 영역(120e)에 퍼지 가스가 활성화되지 않은 상태로 분사된다. 하지만, 플라즈마를 이용해 상기 퍼지 가스를 활성화시켜 상기 퍼지 가스 분사 영역(120e; 도 6 참조)에 분사할 수도 있다.First, in the present invention described above with reference to FIGS. 6 to 17, the purge gas is not activated in the purge gas injection region 120e defined between the first to fourth gas injection regions 120a, 120b, 120c, and 120d. It is sprayed without being However, it is also possible to activate the purge gas using plasma and inject it into the purge gas injection region 120e (see FIG. 6).

구체적으로, 본 발명의 제 4 실시 예의 기판 처리 장치의 퍼지 가스 분사 모듈(146)은, 도 10에 도시된 가스 분사 모듈과 동일하게 접지 전극의 역할을 하는 하우징(210) 및 상기 하우징(210)의 내부에 삽입 설치된 플라즈마 전극(250)을 포함하도록 형성되기 때문에 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.Specifically, the purge gas injection module 146 of the substrate processing apparatus according to the fourth embodiment of the present invention includes a housing 210 serving as a ground electrode and the housing 210 as the gas injection module illustrated in FIG. 10. Since it is formed to include the plasma electrode 250 inserted and installed in the interior, a redundant description thereof will be omitted.

이와 같은, 본 발명의 제 4 실시 예의 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법은 퍼지 가스 분사 모듈(146)에 플라즈마를 형성하고, 상기 플라즈마에 의해 활성화된 퍼지 가스를 기판 상에 분사함으로써 활성화된 퍼지 가스로 인해 퍼지 공정과 표면 처리 공정이 동시에 수행되므로 기판에 증착된 박막의 밀도를 증가시킬 수 있다. 특히, 퍼지 가스로 아르곤(Ar) 또는 헬륨(He)을 사용하는 경우, 본 발명의 제 4 실시 예의 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법은 기판에 증착되는 박막의 밀도를 높여 박막의 패터닝시 박막의 식각율을 낮추는 효과가 있다.As described above, in the substrate processing apparatus and substrate processing method according to the fourth embodiment of the present invention, plasma is formed in the purge gas injection module 146 and the purge gas activated by the plasma is sprayed onto the substrate. Therefore, since the purge process and the surface treatment process are simultaneously performed, the density of the thin film deposited on the substrate can be increased. Particularly, when argon (Ar) or helium (He) is used as the purge gas, the substrate processing apparatus and the substrate processing method of the fourth embodiment of the present invention increase the density of the thin film deposited on the substrate, thereby etching the thin film when patterning the thin film. It has the effect of lowering the rate.

한편, 본 발명의 제 4 실시 예의 기판 처리 장치는 상기 퍼지 가스 분사 모듈(146)을 통해 활성화된 퍼지 가스를 분사하여 퍼지 공정과 표면 처리 공정을 동시에 수행할 수 있기 때문에 상기 퍼지 가스 분사 모듈(146)로부터 분사되는 활성화된 퍼지 가스는 활성화된 표면 처리 가스로서 기판 상에 분사된다. 이에 따라, 상기 퍼지 가스 분사 모듈(146)은 표면 처리 가스 분사 모듈로서 사용되어 전술한 표면 처리 가스 분사 모듈(144a)의 기능을 대신하기 때문에 전술한 표면 처리 가스 분사 모듈(144a)은 생략될 수 있다.Meanwhile, the substrate processing apparatus according to the fourth embodiment of the present invention sprays the activated purge gas through the purge gas injection module 146 to simultaneously perform a purge process and a surface treatment process. The activated purge gas injected from) is injected onto the substrate as an activated surface treatment gas. Accordingly, since the purge gas injection module 146 is used as a surface treatment gas injection module and replaces the function of the surface treatment gas injection module 144a, the aforementioned surface treatment gas injection module 144a may be omitted. have.

도 19는 본 발명의 기판 처리 공정과 종래의 CVD 공정 및 ALD 공정 각각에 의해 형성된 박막의 두께에 따른 비저항을 비교하여 나타내는 그래프이다.19 is a graph showing a comparison of resistivity according to the thickness of a thin film formed by the substrate treatment process of the present invention and the conventional CVD process and ALD process, respectively.

도 19에서 알 수 있듯이, 본 발명의 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 의해 기판에 증착된 박막의 비저항은 동일 두께에서 일반적인 CVD 공정 또는 ALD 공정에 의해 형성된 박막보다 낮은 것을 확인할 수 있다.As can be seen from FIG. 19, it can be seen that the resistivity of the thin film deposited on the substrate by the substrate processing apparatus and the substrate processing method of the present invention is lower than that of a thin film formed by a general CVD process or ALD process at the same thickness.

도 20은 본 발명과 종래의 기판 처리 공정 각각에 의해 형성된 박막의 두께에 따른 표면 거칠기를 비교하여 나타내는 그래프이다.20 is a graph showing a comparison of the surface roughness according to the thickness of a thin film formed by each of the present invention and the conventional substrate processing process.

도 20에서 알 수 있듯이, 본 발명의 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 의해 기판에 증착된 박막의 표면 거칠기는 종래의 기판 처리 공정에 의해 형성된 박막보다 상대적으로 작은 것을 확인할 수 있다.As can be seen from FIG. 20, it can be seen that the surface roughness of the thin film deposited on the substrate by the substrate processing apparatus and the substrate processing method of the present invention is relatively smaller than that of the thin film formed by the conventional substrate processing process.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Those skilled in the art to which the present invention pertains will appreciate that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not limiting. The scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present invention. do.

110: 공정 챔버 120: 기판 지지부
130: 챔버 리드 140: 가스 분사부
142: 공정 가스 분사부 142a: 소스 가스 분사 모듈
142b, 142c: 반응 가스 분사 모듈 144: 표면 처리 가스 분사부
144a: 표면 처리 가스 분사 모듈 146: 퍼지 가스 분사 모듈110: process chamber 120: substrate support
130: chamber lid 140: gas injection unit
142: process gas injection unit 142a: source gas injection module
142b, 142c: reactive gas injection module 144: surface treatment gas injection unit
144a: surface treatment gas injection module 146: purge gas injection module

Claims (6)

공정 챔버의 공정 공간 내부에 설치된 기판 지지부에 적어도 하나의 기판을 안착시키는 공정;
상기 기판 지지부의 구동을 통해 상기 기판을 이동시키는 공정;
상기 공정 공간 내에서 상기 기판에 박막을 증착하기 위한 제1 가스 분사 영역에 분사되는 소스 가스와 제2 가스 분사 영역 및 제3 가스 분사 영역에 분사되는 반응 가스와 제4 가스 분사 영역에 분사되는 상기 박막의 표면 처리를 위한 표면 처리 가스를 공간적으로 분리하여 상기 이동되는 기판 상에 분사하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.Mounting at least one substrate on a substrate support installed in a process space of a process chamber;
Moving the substrate by driving the substrate support;
The source gas injected into the first gas injection region for depositing a thin film on the substrate in the process space, the reaction gas injected into the second gas injection region and the third gas injection region, and the fourth gas injection region And a step of spatially separating a surface treatment gas for surface treatment of a thin film and spraying it onto the moving substrate. 제1항에 있어서,
상기 기판은 상기 소스 가스, 상기 퍼지 가스, 상기 반응 가스, 상기 퍼지 가스, 상기 반응 가스, 상기 퍼지 가스 및 상기 표면 처리 가스의 분사 공간을 순차로 이동하는 기판처리방법.The method of claim 1,
The substrate processing method for sequentially moving the source gas, the purge gas, the reaction gas, the purge gas, the reaction gas, the purge gas, and the injection spaces of the surface treatment gas. 제1항에 있어서,
상기 기판 지지부의 상면을 기준으로 제2 가스 분사 영역과 제3 가스 분사 영역은 서로 이격된 기판처리방법.The method of claim 1,
A substrate processing method wherein the second gas injection region and the third gas injection region are spaced apart from each other based on the upper surface of the substrate support. 제1항에 있어서,
상기 공정 챔버는 그 상단을 덮는 챔버 리드를 포함하며,
상기 퍼지 가스는 상기 챔버 리드에서 상기 기판 지지부를 향하여 분사되어 에어 커튼을 형성하는 기판처리방법.The method of claim 1,
The process chamber includes a chamber lid covering an upper end thereof,
The purge gas is injected from the chamber lid toward the substrate support to form an air curtain. 제1항에 있어서,
상기 표면 처리 가스는 플라즈마에 의해 활성화되어 분사되는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.The method of claim 1,
The surface treatment gas is activated by plasma and sprayed. 제4항에 있어서,
상기 소스 가스, 상기 반응 가스, 상기 퍼지 가스 및 상기 표면 처리 가스는 상기 챔버 리드에 설치된 가스 분사부에서 상기 기판 지지부를 향하여 분사되는 기판처리방법.

The method of claim 4,
The source gas, the reaction gas, the purge gas, and the surface treatment gas are sprayed from a gas injection unit installed in the chamber lid toward the substrate support.
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