KR20240038815A - 원자층 증착 반응 챔버 및 원자층 증착 반응기 - Google Patents

원자층 증착 반응 챔버 및 원자층 증착 반응기 Download PDF

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에스코 카르파넨
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Abstract

본 발명은 원자층 증착 반응 챔버(20) 및 반응기(10)에 관한 것이다. 반응 챔버(20)는 제 1 단부(24), 제 2 단부(26), 제 1 단부(24)와 제 2 단부(26) 사이의 길이 방향 중심축(X), 및 길이 방향 중심축(X)의 방향의 길이(L), 및 반응 챔버(20)의 폭(W)을 정의하는 제 1 측벽(27)과 제 2 측벽(28), 및 길이 방향 중심축(X)에 수직으로 연장되는 폭 중심축(Y)을 포함한다. 반응 챔버(20)는 길이 방향 중심축(X)을 따라 제 1 단부(24)로부터 폭 중심축(Y)을 향해 증가하는 폭(W), 및 폭 중심축(Y)으로부터 제 2 단부(26)를 향해 감소하는 폭(W)을 갖는다.

Description

원자층 증착 반응 챔버 및 원자층 증착 반응기
본 발명은 원자층 증착 반응 챔버에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 청구항 1의 전제부에 따른 반응 챔버에 관한 것이다. 본 발명은 또한 원자층 증착 반응기에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 청구항 12의 전제부에 따른 반응기에 관한 것이다.
원자층 증착(atomic layer deposition, ALD) 공정 및 1개의 ALD 사이클은 4개의 가스 교환들로 구성되어 하나의 단층을 생성한다. 따라서, ALD 사이클 시간은 성장률을 제한하는 요소이다. 또한 사이클 시간은 펄스 케미스트리(pulse chemistry)가 기판 표면에 얼마나 빨리 분포될 수 있는지, 그리고 잔류 가스들이 그 표면에서 얼마나 빨리 퍼지(purge)되는지에 따라 달라진다. 양호한 가스 교환 및 양호한 품질을 위해서는, 기판 표면을 가로지르는 균일한 가스 흐름이 이루어져야 한다. 기판을 가로지르는 가스 흐름이 균일하지 않을 경우, 이것은 기판 표면의 상이한 부분들에서 가스 흐름이 상이하다는 것을 의미한다. 불균일한 가스 흐름으로 인해 하나의 ALD 사이클 동안 가스 투여량을 증가시켜야 하며 반응 챔버 내 가스의 사이클 시간 및 체류 시간을 증가시켜야 한다. 이로 인해 공정 시간이 느려지고 효율성이 감소하며 재료 효율성도 저하된다.
종래 기술의 반응 챔버 및 ALD 반응기들에서는, 균일한 가스 흐름, 짧은 사이클 시간 및 양호한 재료 효율성이 손상되었다. 이것은 특히 실리콘 웨이퍼와 같은 둥근 형상의 기판을 처리하는 경우에 해당된다. 둥근 형상의 기판을 처리하는 경우, 둥근 기판의 중앙보다 둥근 기판 표면의 에지들 근처에서 가스 교환이 더 쉽게 이루어진다.
도 2는 종래 기술인 원자층 증착 반응기(10)의 원자층 증착 챔버(20)를 도시한 것이다. 도 2의 반응 챔버(20)는 반응 챔버(20)의 서로 반대편 측면들 상에 제 1 단부(24) 및 제 2 단부(26)를 갖는다. 반응 챔버(20)는 또한 제 1 단부(24)의 부근에 있는 가스 유입구(30) 및 제 2 단부(26)의 부근에 있는 가스 배출구(40)를 포함한다. 가스 유입구(30) 및 가스 배출구(40)는 반응 챔버(20)의 바닥부(22)에 제공된다. 가스 유입구(30)와 가스 배출구(40) 사이에는 하나 이상의 둥근 형상의 기판들을 지지하는 기판 홀더(50)가 배치되어 있다. 가스들이 가스 유입구(30)로부터 공급되어 가스 유출구(40)에서 배출되며, 이에 따라 반응 챔버(20)에서는 가스 유입구(30)로부터 가스 유출구(40)로 가스들이 흐르게 된다. 가스 유입구(30)와 가스 배출구(40) 사이의 가스 흐름은 하나 이상의 둥근 형상의 기판들의 표면들을 가로질러 흐르게 된다.
도 2에서와 같은, 종래 기술의 반응 챔버(20)에서는, 반응기 벽들이 제 1 단부(24)와 제 2 단부(26) 사이의 방향으로, 또는 가스 유입구(30)와 가스 배출구(40) 사이의 방향으로 직선형이다. 가스 흐름의 가스 분자들은 가스 유입구(30)로부터 가스 배출구로 향하는 2개의 흐름 경로들, 즉 제 1 흐름 경로(A) 및 제 2 흐름 경로(B)를 갖는다. 가스 유입구(30)로부터 공급되는 가스는, 흐름 경로(A)의 컨덕턴스(conductance)가 흐름 경로(B)보다 작기 때문에, 흐름 경로(A)를 취하는 경향이 있다. 따라서, 대부분의 가스 분자들은, 반응 챔버의 측벽들의 부근 및 둥근 기판의 에지 영역으로부터 가스 분자들이 흘러감에 따라 바이패스 효과(bypass effect)를 발생시키는 흐름 경로(A)를 취하게 된다. 흐름 경로(B)를 통해서는 더 적은 양의 가스 분자들이 흐르게 된다. 이와 동일한 바이패스 효과가 원형 반응 챔버들에서도 발생한다. 바이패스 효과는, 기판 표면의 작은 영역만이 가스 유입구(30)와 가스 배출구(40) 사이의 반응 챔버의 측벽들에 가깝기 때문에, 둥근 기판들의 경우 특히 문제가 된다. 또한, 도 2의 반응 챔버에는, 반응 챔버(20) 내의 가스 흐름을 느리게 하는 가스 포켓들이 존재한다.
종래 기술의 반응 챔버(20)의 바이패스 효과는, 전구체 분자들의 상당 부분이 코팅될 기판 표면을 우회하여 가스 배출구(40)로 직접 흐르게 됨에 따라 전구체 가스 경제성이 저하되는 원인이 된다. 따라서, 전구체 분자들 중 작은 부분만이 흐름 경로(B)를 따르게 된다는 사실로 인해, 반응 챔버(20)의 중간 부분들에 저 투여량(under dose)의 전구체 가스들이 발생하게 된다. 저 투여량은 기판 표면 및 기판 표면에 제공되는 코팅에서 추가적인 균일성 문제들을 야기한다. 반응 챔버(20)의 중앙 부분들의 저 투여량이 반응 챔버(20)에 공급되는 전구체의 높은 과다 투여량으로 보상되는 경우, 퍼지될 전구체 분자들이 존재함에 따라 반응 챔버(20)를 퍼지하는 데 더 오랜 시간이 걸리게 된다. 따라서, ALD 사이클 시간이 길어지고, 공정 효율성은 물론 재료 효율성도 저하된다.
본 발명의 목적은 종래 기술의 단점들을 해결하거나 적어도 완화할 수 있는 원자층 증착 반응 챔버 및 원자층 증착 반응기를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 독립 청구항 1에 기술된 것을 특징으로 하는 원자층 증착 반응 챔버에 의해 달성된다. 본 발명의 목적들은 독립 청구항 12에 기술된 것을 특징으로 하는 원자층 증착 반응기에 의해 추가로 달성된다.
본 발명의 바람직한 실시예들은 종속 청구항들에 개시된다.
본 발명은 제 1 단부, 제 1 단부 반대쪽의 제 2 단부, 및 제 1 단부와 제 2 단부 사이에서 연장되는 길이 방향 중심축, 및 길이 방향 중심축의 방향에서의 제 1 단부와 제 2 단부 사이의 길이를 포함하는 원자층 증착 반응 챔버를 제공한다는 아이디어에 기초한다. 반응 챔버는 제 1 단부와 제 2 단부 사이에서 연장되는 제 1 측벽, 및 제 1 측벽의 반대편에 있으며 1 단부와 제 2 단부 사이에서 연장되는 제 2 측벽을 더 포함하며, 제 1 측벽 및 제 2 측벽은 제 1 단부와 제 2 단부 사이의 반응 챔버의 폭을 정의하고, 반응 챔버는, 제 1 측벽과 제 2 측벽 사이에서 길이 방향 중심축에 수직으로 연장되는 폭 중심축을 갖는다. 반응 챔버는 또한 반응 챔버 내로 가스들을 공급하기 위한 가스 유입구, 및 반응 챔버로부터 가스들을 배출하기 위한 가스 배출구를 포함한다. 가스 유입구 및 가스 배출구는 반응 챔버의 길이 방향 중심축을 따라 이격되어 제공된다.
본 발명에 따르면, 반응 챔버는 제 1 단부로부터 폭 중심축을 향하는 방향으로 길이 방향 중심축을 따라 증가하는 폭을 갖는다. 반응 챔버는 또한 폭 중심축으로부터 제 2 단부를 향하는 방향으로 길이 방향 중심축을 따라 감소하는 폭을 갖는다. 반응 챔버의 길이는 폭 중심축을 따르는 반응 챔버의 폭보다 크다.
제 1 단부와 제 2 단부 사이의 방향으로 증가하는 폭과 감소하는 폭을 갖는 반응 챔버는, 기판으로부터 매우 짧은 거리에 측벽들을 배치할 수 있게 한다. 또한, 증가 및 감소하는 폭은 반응 챔버의 측벽들을 둥근 기판들의 외부 에지들을 부분적으로 따르도록 배치하는 것을 가능하게 한다. 또한, 폭보다 큰 길이로 제공되는 타원 또는 타원형 형상은, 기판들로부터 가스 유입구 사이에서 제 1 단부 및 제 2 단부 방향으로 충분한 거리를 형성할 수 있게 하며, 이에 따라 전구체 가스 분자들이 기판들과 만나기 전에 퍼질 수 있는 적절한 시간 및 공간을 가질 수 있게 된다. 따라서, 바이패스 효과가 최소화된다.
일 실시예에서, 반응 챔버는 제 1 단부로부터 폭 중심축까지 길이 방향 중심축을 따라 증가하는 폭을 갖고, 폭 중심축으로부터 제 2 단부까지 길이 방향 중심축을 따라 감소하는 폭을 갖는다.
따라서, 반응 챔버의 폭은 제 1 단부로부터 폭 중심축까지 증가하고, 폭 중심축으로부터 제 2 단부까지 감소한다. 이것은 효율적인 가스 흐름 및 최소의 바이패스 효과를 제공한다.
다른 실시예에서, 반응 챔버는 제 1 단부와 폭 중심축 사이에 증가하는 폭 영역을 포함하며, 증가하는 폭 영역은 제 1 단부로부터 폭 중심축까지 연장되고, 제 1 단부로부터 폭 중심축까지 길이 방향 중심축을 따라 증가하는 폭을 갖는다. 반응 챔버는 폭 중심축과 제 2 단부 사이에 감소하는 폭 영역을 더 포함하며, 감소하는 폭 영역은 폭 중심축으로부터 제 2 단부까지 연장되고, 폭 중심축으로부터 제 2 단부까지 길이 방향 중심축을 따라 감소하는 폭을 갖는다.
증가하는 폭 영역 및 감소하는 폭 영역은 제 1 단부와 제 2 단부 사이에서 또는 가스 유입구와 가스 배출구 사이에서 양호한 전구체 흐름 균일성 및 빠른 흐름을 가능하게 하는 타원 또는 타원형 반응 챔버로서 제공된다.
일 실시예에서, 제 1 측벽 및 제 2 측벽은 제 1 단부로부터 폭 중심축까지 연장되는 증가하는 폭 벽 부분(increasing width wall part)을 포함한다. 증가하는 폭 벽 부분들은 평면 벽 부분들 또는 곡면 벽 부분들이다. 제 1 측벽 및 제 2 측벽은 폭 중심축으로부터 제 2 단부까지 연장되는 감소하는 폭 벽 부분을 포함한다. 감소하는 폭 벽 부분들은 평면 벽 부분들 또는 곡면 벽 부분들이다.
직선으로 증가하고 감소하는 벽 부분들은 간단한 반응 챔버 구조를 제공한다.
곡선으로 증가하고 감소하는 벽 부분들은 둥근 기판의 형상에 더 가깝게 일치하는 반응 챔버 형상을 제공한다.
다른 실시예에서, 제 1 측벽 및 제 2 측벽은 증가하는 폭 영역에서 증가하는 폭 벽 부분을 포함한다. 증가하는 폭 벽 부분들은 평면 벽 부분들 또는 곡면 벽 부분들이다. 제 1 측벽 및 제 2 측벽은 감소하는 폭 영역에서 감소하는 폭 벽 부분을 포함한다. 감소하는 폭 벽 부분들은 평면 벽 부분들 또는 곡면 벽 부분들이다.
직선으로 증가하고 감소하는 폭 영역들은 간단한 반응 챔버 구조를 제공한다.
곡선으로 증가하고 감소하는 폭 영역들은 둥근 기판의 형상에 더 가깝게 일치하는 반응 챔버 형상을 제공한다.
일 실시예에서, 반응 챔버는 제 1 단부로부터 폭 중심축을 향하는 방향으로 길이 방향 중심축을 따라 증가하는 폭을 갖고, 폭 중심축으로부터 제 2 단부를 향하는 방향으로 길이 방향 중심축을 따라 감소하는 폭을 갖는다. 반응 챔버는 추가로 폭 중심축으로부터 제 1 단부를 향하는 방향으로, 그리고 폭 중심축으로부터 제 2 단부를 향하는 방향으로 길이 방향 중심축을 따라 일정한 폭을 갖는다.
증가하는 폭과 감소하는 폭 사이의 일정한 폭은 보다 균일하고 안정적인 가스 흐름을 제공하는 것을 향상시킬 수 있다. 또한, 기판 홀더가 반응 챔버 내에 더 쉽게 배치될 수 있다.
다른 실시예에서, 반응 챔버는 제 1 단부와 폭 중심축 사이에 제공되는 증가하는 폭 영역을 포함한다. 증가하는 폭 영역은 제 1 단부로부터 폭 중심축을 향하는 방향으로 길이 방향 중심축을 따라 증가하는 폭을 포함한다. 반응 챔버는 폭 중심축과 제 2 단부 사이에 제공되는 감소하는 폭 영역을 포함한다. 감소하는 폭 영역은 폭 중심축으로부터 제 2 단부를 향하는 방향으로 길이 방향 중심축을 따라 감소하는 폭을 포함한다. 반응 챔버는 증가하는 폭 영역과 감소하는 폭 영역 사이에 제공되는 일정한 폭 영역을 더 포함한다.
증가하는 폭 영역과 감소하는 폭 영역 사이의 일정한 폭 영역은 보다 균일하고 안정적인 가스 흐름을 제공하는 것을 향상시킬 수 있다. 또한, 일정한 폭 영역은 기판 홀더에 구조적으로 양호한 위치를 제공한다.
일 실시예에서, 반응 챔버는 제 1 단부와 제 2 단부 사이, 그리고 가스 유입구와 가스 배출구 사이에서 반응 챔버 내부에 배치되는 기판 홀더를 포함한다.
다른 실시예에서, 반응 챔버는 제 1 단부와 제 2 단부 사이, 그리고 가스 유입구와 가스 배출구 사이에서 반응 챔버 내부에 배치되는 기판 홀더를 포함한다. 기판 홀더는 길이 방향 중심축과 폭 중심축의 교차점에 대해 반응 챔버 내부에 대칭적으로 배치된다.
따라서, 기판 홀더는 기판 홀더를 통한 빠르고 균일한 가스 흐름을 갖는 증가 및 감소하는 폭 영역들의 이점을 얻는다.
일 실시예에서, 기판 홀더는 증가하는 폭 영역 및 감소하는 폭 영역에서 길이 방향 중심축의 방향으로 연장되도록 배치된다.
다른 실시예에서, 기판 홀더는 증가하는 폭 영역으로부터 감소하는 폭 영역까지 길이 방향 중심축의 방향으로 연장되도록 배치된다.
따라서, 기판들은 증가하는 폭 영역 및 감소하는 폭 영역까지 연장되도록 배치될 수도 있으며, 이에 따라 반응 챔버의 측벽들이 기판의 에지들에 가깝게 제공되도록 한다.
또 다른 실시예에서, 기판 홀더는 증가하는 폭 영역, 감소하는 폭 영역 및 일정한 폭 영역에서 길이 방향 중심축의 방향으로 연장되도록 배치된다.
또 다른 대안적인 실시예에서, 기판 홀더는 일정한 폭 영역을 통해 증가하는 폭 영역으로부터 감소하는 폭 영역까지 길이 방향 중심축의 방향으로 연장되도록 배치된다.
따라서, 기판들은 또한 일정한 폭 영역으로부터 증가하는 폭 영역 및 감소하는 폭 영역까지 연장되도록 배치될 수 있으며, 이에 따라 반응 챔버의 측벽들이 가스 유입구 및 가스 배출구를 향하는 방향으로도 기판의 에지들에 가깝게 제공되도록 한다.
일 실시예에서, 기판 홀더는 길이 방향 중심축의 방향으로 제 1 단부 반대편의 전면 단부(front end) 및 제 2 단부 반대편의 후면 단부(back end)를 포함한다. 기판 홀더는 길이 방향 중심축의 방향으로 전면 단부와 후면 단부 사이의 반응 챔버 내부에 기판 구역(substrate zone)을 정의한다. 반응 챔버는 또한 반응 챔버의 제 1 단부와 기판 홀더의 전면 단부 사이에서 길이 방향 중심축의 방향으로 연장되는 공급 구역(supply zone)을 포함한다. 가스 유입구는 공급 구역에 제공된다. 반응 챔버는 반응 챔버의 제 2 단부와 기판 홀더의 후면 단부 사이에서 길이 방향 중심축의 방향으로 연장되는 배출 구역(discharge zone)을 더 포함한다. 가스 배출구는 배출 구역에 제공된다. 증가하는 폭 영역은 공급 구역으로부터 기판 구역까지 길이 방향 중심축의 방향으로 연장되고, 감소하는 폭 영역은 배출 구역으로부터 기판 구역까지 길이 방향 중심축의 방향으로 연장된다.
이에 따라, 기판 영역은 길이 방향 중심축의 방향으로 증가하는 폭 영역 및 감소하는 폭 영역과 중첩된다. 따라서, 반응 챔버의 측벽들은 기판 영역에서 기판의 가까운 에지들이다.
일 실시예에서, 일정한 폭 영역은 길이 방향 중심축의 방향으로 기판 구역 내에 제공된다.
다른 실시예에서, 일정한 폭 영역은 길이 방향 중심축의 방향으로 기판 구역 내에 제공되고, 기판 구역은 길이 방향 중심축의 방향으로 일정한 폭 영역보다 더 큰 길이를 갖는다.
따라서, 기판 영역에서 균일한 가스 흐름이 달성된다.
일 실시예에서, 폭 중심축을 따르는 기판 홀더와 제 1 측벽 또는 제 2 측벽 사이의 제 1 거리는 길이 방향 중심축을 따르는 기판 홀더와 제 1 단부 또는 제 2 단부 사이의 제 2 거리보다 작다.
따라서, 기판들은 반응 챔버의 측벽들에 가깝고, 가스 유입구/가스 배출구와 기판 홀더 사이에 더 큰 공간과 거리가 제공될 수 있다.
일 실시예에서, 기판 홀더는 하나 이상의 원형 기판들 또는 원형 반도체 웨이퍼들을 지지하도록 배치된다.
본 발명의 반응 챔버는 증가 및 감소하는 폭이 둥근 기판과 반응 챔버의 측벽들 사이의 거리를 최소화할 수 있게 하기 때문에 둥근 기판들에 특히 적합하다.
일부 실시예들에서, 반응 챔버는 바닥 벽, 상단 벽, 제 1 측벽 및 제 2 측벽, 그리고 제 1 단부 및 제 2 단부를 포함한다. 제 1 측벽 및 제 2 측벽과 제 1 단부 및 제 2 단부는 바닥 벽과 상단 벽 사이에서 연장된다.
일 실시예에서, 가스 유입구 및 가스 배출구는 바닥 벽에 제공된다. 이것은 간단한 반응 챔버 구성을 가능하게 한다.
다른 실시예에서, 가스 유입구는 제 1 단부 부근의 바닥 벽에 제공되고, 가스 배출구는 제 2 단부 부근의 바닥 벽에 제공된다. 이것은 간단한 반응 챔버 구성과 함께 가스 유입구/가스 배출구와 기판 홀더 또는 기판 사이에 큰 거리를 제공한다.
또 다른 실시예에서, 가스 유입구는 제 1 단부에 제공되고, 가스 배출구는 제 2 단부에 제공된다. 이것은 가스 유입구/가스 배출구와 기판 홀더 또는 기판 사이에 큰 거리를 제공한다.
본 발명은 또한 진공 챔버 및 진공 챔버 내부에 배치되는 반응 챔버를 포함하는 원자층 증착 반응기에 관한 것이다. 반응 챔버는 제 1 단부, 제 1 단부 반대편의 제 2 단부, 제 1 단부와 제 2 단부 사이에서 연장되는 길이 방향 중심축, 및 길이 방향 중심축을 따르는 제 1 단부와 제 2 단부 사이의 길이를 포함한다. 반응 챔버는 또한 제 1 단부와 제 2 단부 사이에서 연장되는 제 1 측벽 및 제 2 측벽, 제 1 측벽과 제 2 측벽 사이에서 길이 방향 중심축에 수직으로 연장되는 폭 중심축, 및 폭 중심축 방향으로 제 1 측벽과 제 2 측벽 사이의 폭을 포함한다. 반응 챔버는 반응 챔버 내로 가스들을 공급하기 위한 가스 유입구, 및 반응 챔버로부터 가스들을 배출하기 위한 가스 배출구를 더 포함한다. 가스 유입구 및 가스 배출구는 길이 방향 중심축의 방향으로 폭 중심축의 서로 반대편 측면들 상에 이격되어 제공된다.
본 발명에 따르면, 반응 챔버의 제 1 측벽 및 제 2 측벽은 가스 유입구로부터 폭 중심축을 향하는 방향으로 길이 방향 중심축을 따라 증가하는 폭을 정의하도록 배치되고, 폭 중심축으로부터 가스 배출구를 향하는 방향으로 길이 방향 중심축을 따라 감소하는 폭을 정의하도록 배치되며, 반응 챔버의 길이는 폭 중심축을 따르는 반응 챔버의 폭보다 크다.
가스 유입구와 가스 배출구 사이의 방향으로 증가하는 폭 및 감소하는 폭은 기판, 특히 둥근 기판들의 외부 에지들로부터 매우 짧은 거리에 측벽들을 배치할 수 있게 한다. 또한, 폭보다 큰 길이로 제공되는 타원 또는 타원형 형상은 기판들로부터 길이 방향 중심축의 방향으로 가스 유입구 사이에 충분한 거리를 형성할 수 있게 하며, 이에 따라 전구체 가스 분자들이 기판들을 만나기 이전에 퍼질 수 있는 적절한 시간과 공간을 갖게 된다. 따라서, 바이패스 효과가 최소화된다.
일 실시예에서, 반응기는, 진공 챔버 외부로부터 반응 챔버까지 연장되고, 진공 챔버 외부로부터 반응 챔버 내로 가스를 공급하기 위해 가스 유입구에 연결되는 적어도 하나의 가스 유입구 연결부, 및 진공 챔버 외부로부터 반응 챔버까지 연장되고, 반응 챔버로부터 진공 챔버 외부로 가스를 배출하기 위해 가스 배출구에 연결되는 적어도 하나의 가스 배출구 연결부를 포함한다.
따라서, 가스들이 진공 챔버 외부의 반응 챔버에 공급되고 이로부터 배출된다. 반응 챔버 내부에 제어되고 안전한 처리 환경이 생성된다.
일 실시예에서, 반응 챔버는 가스 유입구로부터 폭 중심축을 향하는 방향으로 길이 방향 중심축을 따라 증가하는 폭을 갖는다. 반응 챔버는 폭 중심축으로부터 가스 배출구를 향하는 방향으로 길이 방향 중심축을 따라 감소하는 폭을 갖는다. 반응 챔버는 추가로 폭 중심축으로부터 가스 유입구를 향하는 방향, 및 폭 중심축으로부터 가스 배출구를 향하는 방향으로 길이 방향 중심축을 따라 일정한 폭을 갖는다.
반응기의 반응 챔버는 위에서 개시된 반응 챔버일 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면들을 참조하여 특정 실시예들을 통해 상세히 설명된다.
도 1은 원자층 증착 반응기의 개략도를 나타낸 것이다.
도 2는 종래 기술의 원자층 증착 반응 챔버를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 3 내지 도 8은 본 발명에 따른 원자층 증착 반응 챔버의 일 실시예를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 9 내지 도 12는 본 발명에 따른 원자층 증착 반응 챔버의 또 다른 실시예를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 13 및 도 14는 본 발명에 따른 원자층 증착 반응 챔버의 추가 실시예를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 15 내지 도 16은 본 발명에 따른 원자층 증착 반응 챔버의 또 다른 실시예를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 17은 본 발명에 따른 원자층 증착 반응 챔버의 대안적인 실시예를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 18 내지 도 19는 본 발명에 따른 원자층 증착 반응 챔버들에 대한 개략적인 변형들을 나타낸 것이다.
도 20은 도 13 및 도 14의 실시예의 변형을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 1은 원자층 증착 반응기(10)를 개략적으로 나타낸다. 반응기(10)는 진공 챔버(90)를 포함한다. 진공 챔버(90)는 상당한 압력 하에서도 견딜 수 있도록 구성된다. 진공 장치(92)는 진공 챔버(90)에 연결되고 진공을 제공하거나 진공 챔버(90) 내부에 압력을 가하도록 배치된다. 진공 장치(92)는 진공 연결부(94)를 통해 진공 챔버(90)에 연결된다.
진공 장치(92)는 진공을 제공하거나 진공 챔버(90) 내부에 압력을 가할 수 있는 진공 펌프 등의 장치이다. 진공 장치(92)는 진공 챔버(90) 외부에 배치된다.
반응기(10)는 진공 챔버(90) 내부에 배치되는 반응 챔버(20)를 더 포함한다. 기판들은 반응 챔버(20) 내부에서 처리된다.
반응 챔버(20)는 제 1 단부(24), 제 1 단부(24) 반대편의 제 2 단부(26), 제 1 단부(24)와 제 2 단부(26) 사이에서 연장되는 제 1 측벽(27) 및 제 2 측벽(28)을 포함한다. 반응 챔버(20)는 제 1 단부(24)와 제 2 단부(26) 사이의 길이, 및 제 1 측벽(27)과 제 2 측벽(28) 사이의 폭을 갖는다.
반응 챔버(20)는 바닥 벽(23)과 상단 벽(25)을 더 포함한다. 제 1 단부(24), 제 2 단부(26), 제 1 측벽(27) 및 제 2 측벽(28)은 바닥 벽(23)과 상단 벽(25) 사이에서 연장된다.
반응 챔버(20)는 벽들(23, 25, 24, 26, 27, 28)에 의해 정의되는 반응 공간(21)을 갖는다.
반응 챔버(20)에는 전구체 가스, 퍼지 가스 등이 반응 챔버(20) 내부에 공급되는 가스 유입구(30)가 제공된다. 일부 실시예들에서, 하나 이상의 가스 유입구들(30)이 존재한다.
가스 유입구(30)는 전구체 가스 소스 및 퍼지 가스 소스와 같은 하나 이상의 가스 소스들(100)에 연결된다. 가스 소스들(100)은 반응 챔버(20) 외부 및 진공 챔버(90) 외부에 배치된다. 가스 소스들(100)은 반응 챔버(20) 내로 가스들을 공급하기 위해 가스 유입구(30)에 연결된다. 이에 따라, 진공 챔버(90) 외부로부터 반응 챔버(20) 내부로 가스가 공급된다. 가스 소스들(100)은 가스 공급 연결부(110)를 통해 가스 입구(30)에 연결된다. 가스 공급 연결부(110)는 가스 소스(100)로부터 그리고 진공 챔버(90) 외부로부터 반응 챔버(20) 및 가스 유입구(30)까지 연장된다. 가스 소스(100)는 가스 병 등일 수 있다.
반응 챔버(20)에는 또한 전구체 가스, 퍼지 가스 등이 반응 챔버(20) 내부로부터 배출되는 가스 배출구(40)가 제공된다. 일부 실시예들에서, 하나 이상의 가스 배출구들(40)이 존재한다.
가스 배출구(40)는 배출 장치(200)에 연결된다. 배출 장치(200)는 반응 챔버(20) 외부 및 진공 챔버(90) 외부에 배치된다. 배출 장치(200)는 가스들을 반응 챔버(20) 내로 배출하기 위한 가스 배출구(40)에 연결된다. 이에 따라, 반응 챔버(20)로부터 진공 챔버(90) 외부로 가스들이 배출된다. 배출 장치(200)는 가스 배출 연결부(210)를 통해 가스 배출구(40)에 연결된다. 가스 배출 연결부(210)는 배출 장치(200)로부터 그리고 진공 챔버(90) 외부로부터 반응 챔버(20) 및 가스 배출구(40)까지 연장된다.
따라서, 전구체 가스들 및 퍼지 가스들과 같은 가스들은 반응 챔버(20) 내부에서 가스 유입구(30)로부터 가스 배출구(40)로 흐른다. 처리될 기판들은 가스 유입구(30)와 가스 배출구(40) 사이의 반응 챔버(20)에 배치된다.
반응 챔버(20)에는 처리를 위해 하나 이상의 기판들이 배치되고 지지되는 기판 홀더가 추가로 제공된다. 기판 홀더는, 가스 유입구(30)와 가스 배출구(40) 사이 및 기판(들)의 대상 표면들 사이에서 가스들이 기판 홀더를 통해 가스들로 흐르도록 가스 유입구(30)와 가스 배출구(40) 사이에 배치된다.
가스 유입구(30) 및 가스 배출구(40)는 각각 제 1 단부(24) 및 제 2 단부(26) 부근의 바닥 벽(23)에 제공된다.
대안적으로, 가스 유입구(30) 및 가스 배출구(40)는 각각 제 1 단부(24) 및 제 2 단부(26) 부근의 상단 벽(25)에 제공된다.
대안적인 일 실시예에서, 가스 유입구(30) 및 가스 배출구(40)는 각각 제 1 단부(24)와 제 2 단부(26)에 제공된다.
이에 따라, 가스 유입구(30) 및 가스 배출구(40)는 반응 챔버(20) 내부에서, 제 1 단부(24)와 제 2 단부(26) 사이 방향으로 서로 이격되어 제공된다. 따라서, 기판들은 가스 유입구(30)와 가스 배출구(40) 사이에 배치될 수 있다.
본 발명에서, 반응 챔버(20)는 대체적으로 타원 또는 타원형의 형상을 갖는다. 이것은 제 1 단부(24)와 제 2 단부(26) 사이의 반응 챔버(20)의 길이가 반응 챔버(20)의 폭, 즉 최대 폭보다 크다는 것을 의미한다. 또한, 타원형 형상은 반응 챔버(20)의 폭이 제 1 단부(24)로부터 제 2 단부(26)를 향하는 방향으로 반응 챔버의 길이의 적어도 일부를 따라 증가하고, 반응 챔버(20)의 폭이 제 2 단부(26)로부터 제 1 단부(24)를 향하는 방향으로 반응 챔버의 길이의 적어도 일부를 따라 증가하는 것을 의미한다. 따라서, 반응 챔버(20)의 폭은 제 1 단부(24)로부터 그리고 제 2 단부(26)로부터 반응 챔버(20)의 중심을 향하는 방향으로 증가한다. 반응 챔버(20)의 폭은 반응 챔버(20)의 측벽들에 의해 정의된다.
반응 챔버(20)의 타원 또는 타원형 형상은 제 1 단부(24)와 제 2 단부(26) 사이에 형성된다. 대안적으로, 타원 또는 타원형 형상은 적어도 가스 유입구(30)와 가스 배출구(40) 사이에 형성된다.
도 3 내지 도 19의 실시예들에서, 가스 유입구(30) 및 가스 배출구(40)는 반응 챔버(20)의 바닥 벽(23)에 제공된다.
본 발명의 대안적인 실시예들에서, 가스 유입구(30) 및 가스 배출구(40)는 각각 반응 챔버(20)의 상단 벽(25)에 또는 제 1 단부(24) 및 제 2 단부(26)에 제공된다. 본 발명은 가스 유입구(30) 및 가스 배출구(40)의 정확한 위치에 제한되지 않는다.
또한, 일반적으로 반응 챔버(20)는 제 1 단부(24)와 제 2 단부(26) 사이의 길이(L)를 갖는다. 반응 챔버(20)는 또한 반응 챔버(20)의 길이 방향으로, 그리고 제 1 단부(24)와 제 2 단부(26) 사이의 방향으로 연장되는 길이 방향 중심축(X)을 포함한다.
제 1 측벽 및 제 2 측벽(27, 28)은 반응 챔버(20)의 폭(W)을 정의한다. 본 발명에 따른 반응 챔버(20)에서는, 반응 챔버(20)의 폭(W)이 길이 방향 중심축(X)을 따라 변화한다. 반응 챔버(20)는 또한 제 1 측벽(27)과 제 2 측벽(28) 사이의 방향으로 그리고 길이 방향 중심축(X)에 수직으로 연장되는 폭 중심축(Y)을 포함한다.
길이 방향 중심축(X)은 반응 챔버의 길이 방향으로 연장되고 폭 중심축(Y)은 반응 챔버의 폭 방향으로 연장된다.
길이 방향 중심축(X)은 반응 챔버(20)를 길이 방향으로 두 부분으로 나눈다. 폭 중심축(y)은 반응 챔버(20)를 폭 방향으로 두 부분으로 나눈다.
도 3은 본 발명에 따른 반응 챔버(20)의 일 실시예를 위에서 나타낸 것이다. 반응 챔버(20)는 일반적으로 타원 또는 타원형 형상을 갖는다.
도 3의 반응 챔버는 제 1 단부(24) 및 제 2 단부(26), 제 1 단부(24)와 제 2 단부(26) 사이에서 연장되는 제 1 측벽(27), 및 제 1 측벽(27) 반대편에 있고 제 1 단부(24)와 제 2 단부(26) 사이에서 연장되는 제 2 측벽(28)을 포함한다.
본 실시예에서는 가스 유입구(30) 및 가스 배출구가 바닥 벽(23)에 제공된다.
반응 챔버(20)에는 제 1 단부(24)와 제 2 단부(26) 사이, 더 구체적으로는 가스 유입구(30)와 가스 배출구(40) 사이에 배치되는 기판 홀더(50)가 있다. 기판 홀더(50)는 처리 중에 하나 이상의 기판들, 특히 원형 기판들을 유지하도록 배치된다.
도 3의 화살표(A 및 B)는 반응 챔버(20) 내 가스 유입구(30)로부터 가스 배출구(40)까지의 가스 흐름을 나타낸다. 반응 챔버(20)의 타원 또는 타원형 형상은 반응 챔버(20) 또는 바닥 벽(23)을 가로질러 가스 유입구(30)와 가스 배출구(40) 사이의 균일한 흐름을 야기한다. 보다 균일한 양의 가스 분자들은 측벽들(27, 28)을 따라 더 긴 흐름 경로(A) 및 가스 유입구(30)로부터 가스 배출구(40)까지 직선 흐름 경로(B)를 취한다.
도 4에 나타나 있는 바와 같이, 반응 챔버(20)는 제 1 단부(24)로부터 제 1 측벽 및 제 2 측벽(27, 28)에 의해 정의되는 폭 중심축(Y)까지 길이 방향 중심축(X)을 따라 증가하는 폭(W)을 포함한다. 또한, 반응 챔버(20)는 폭 중심축(Y)으로부터 제 2 단부(26)까지 길이 방향 중심축(X)을 따라 감소하는 폭(W)을 갖는다. 이에 따라, 반응 챔버(20)는 길이 방향 중심축(X)을 따라 폭 중심축(Y)에서 가장 큰 폭을 갖는다.
따라서, 반응 챔버(20)는 제 1 단부(24)로부터 폭 중심축(Y)까지 길이 방향 중심축(X)을 따라 제 1 단부(24)와 폭 중심축(Y) 사이에 증가하는 폭 영역(G)을 포함한다. 유사하게, 반응 챔버(20)는 도 4에 나타나 있는 바와 같이, 길이 방향 중심축(X)을 따라 폭 중심축(Y)과 제 2 단부(26) 사이에 감소하는 폭 영역(H)을 포함한다.
도 5는 반응 챔버(20) 내의 기판 홀더(50)를 나타낸다. 반응 챔버(20)의 타원 또는 타원형 형상은 폭 중심축(Y)을 따라 기판 홀더(50)와 제 1 측벽 및 제 2 측벽(27, 28) 사이에 제 1 거리(D1)를 갖고 길이 방향 중심축(X)을 따라 기판 홀더(50)와 제 1 단부 및 제 2 단부(24, 26) 사이의 제 2 거리(D2)를 갖도록 배치된다. 반응 챔버(20)의 타원 또는 타원 형상은 제 2 거리(D2)가 제 1 거리(D1)보다 크도록 배치된다. 이것은 바이패스 효과를 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 제 1 거리(D1)를 증가시키지 않고도 가스 유입구(30) 및 가스 배출구(40)의 크기를 증가시킬 수 있게 한다.
도 6에 나타나 있는 바와 같이, 기판 홀더(50)는 제 1 단부(24)와 제 2 단부(26) 사이, 그리고 가스 유입구(30)와 가스 배출구(40) 사이에 배치된다.
바람직하게는, 기판 홀더(50)는 반응 챔버(20)의 중앙에, 길이 방향 중심축(X) 및 폭 중심축(Y)의 단면에 배치된다.
기판 홀더(50)는 길이 방향 중심축(X) 방향으로 제 1 단부(24) 반대편의 전면 단부(54) 및 제 2 단부(26) 반대편의 후면 단부(56)를 포함한다. 기판 홀더(50)는 길이 방향 중심축(X) 방향으로 전면 단부(54)와 후면 단부(56) 사이의 반응 챔버(20) 내부에 기판 구역(Z2)을 정의한다.
반응 챔버(20)는 반응 챔버(20)의 제 1 단부(24)와 기판 홀더(50)의 전면 단부(54) 사이에 길이 방향 중심축(X) 방향으로 연장되는 공급 구역(Z1)을 더 포함한다. 가스 유입구(30)는 공급 구역(Z1)에 제공된다. 반응 챔버(20)는 또한 반응 챔버(20)의 제 2 단부(26)와 기판 홀더(50)의 후면 단부(56) 사이에 길이 방향 중심축(X) 방향으로 연장되는 배출 구역(Z3)을 포함한다. 가스 배출구(40)는 배출 구역(Z3)에 제공된다.
가스 유입구(30)는 제 1 단부(24) 부근에 배치되고, 가스 배출구(40)는 제 2 단부(26) 부근에 배치된다.
따라서, 반응 챔버(20)는 길이 방향 중심축(X)을 따라 3개의 구역들, 즉 공급 구역(Z1), 기판 구역(Z2) 및 배출 구역(Z3)을 포함한다. 가스들은 공급 구역(Z1)의 가스 유입구(30)로부터 공급되고, 가스 배출구(40)를 통해 배출 영역(Z3)으로부터 배출되며, 가스들은 기판 구역(Z2)을 통해 흐른다.
도 6에 나타나 있는 바와 같이, 증가하는 폭 영역(G)은 공급 구역(Z1)으로부터 기판 구역(Z2)까지 길이 방향 중심축(X) 방향으로 연장된다. 따라서, 증가하는 폭 영역(G) 및 기판 구역(Z2)은 부분적으로 중첩된다. 도 6의 실시예에서, 증가하는 폭 영역(G) 및 기판 구역(Z2)은 기판 홀더(50)의 전면 단부(54)와 폭 중심축(Y) 사이에서 중첩된다. 유사하게, 감소하는 폭 영역(H)은 배출 구역(Z3)으로부터 기판 구역(Z2)까지 길이 방향 중심축(X) 방향으로 연장된다. 따라서, 감소하는 폭 영역(H) 및 기판 구역(Z2)은 부분적으로 중첩된다. 도 6의 실시예에서, 감소하는 폭 영역(H) 및 기판 구역(Z2)은 폭 중심축(Y)과 기판 홀더(50)의 후면 단부(56) 사이에서 중첩된다.
도 3 내지 도 6의 실시예에서, 반응 챔버(20)의 제 1 측벽 및 제 2 측벽(27, 28)은 곡선이다. 제 1 측벽 및 제 2 측벽(27, 28)은 곡선으로 되어 있고 제 1 단부(24)와 제 2 단부(26) 사이에서 바깥쪽으로 볼록하다.
도 7은 폭 중심축(Y)을 따라 그리고 제 1 단부(24) 방향에서 본 반응 챔버(20)의 단면도를 나타낸다. 기판 홀더(50)는 하나 이상의 기판들을 지지하기 위한 하나 이상의 기판 지지 표면들 또는 선반들(52)을 포함한다. 기판 홀더(50)는 제 1 측벽 및 제 2 측벽(27, 28)으로부터 제 1 거리(D1)에 배치된다.
도 8은 길이 방향 중심축(X)을 따라 그리고 제 2 측벽(28) 방향에서 본 반응 챔버(20)의 또 다른 단면도를 나타낸다. 기판 홀더(50)는 제 1 단부 및 제2 단부(24, 26)로부터 제 2 거리(D2)에 배치된다. 반응 챔버(20)는 공급 구역(Z1), 기판 구역(Z2) 및 배출 구역(Z3)을 더 포함한다.
도 9 내지 도 12는 제 1 측벽 및 제 2 측벽(27, 28)이 직선형 또는 평면형인 대안적인 실시예를 나타낸다. 제 1 측벽 및 제 2 측벽(27, 28)은 제 1 단부(24)로부터 폭 중심축(Y)까지 연장되는 발산 벽 부분들(31)을 포함한다. 제 1 측벽 및 제 2 측벽(27, 28)은 도 10에 나타나 있는 바와 같이 폭 중심축(Y)으로부터 제 2 단부(26)까지 연장되는 수렴 벽 부분(41)을 더 포함한다.
발산 벽 부분(31) 및 수렴 벽 부분(41)은 직선형 또는 평면형이다.
발산 벽 부분들(31)은 제 1 단부(24)로부터 폭 중심축(Y)까지 길이 방향 중심축(X)을 따라 증가하는 폭(W)을 정의한다. 또한, 수렴 벽 부분들(41)은 폭 중심축(Y)으로부터 제 2 단부(26)까지 길이 방향 중심축(X)을 따라 감소하는 폭(W)을 정의한다. 따라서, 반응 챔버(20)는 길이 방향 중심축(X)을 따라 폭 중심축(Y)에서 가장 큰 폭을 갖는다.
따라서, 반응 챔버(20)는 발산 벽 부분들(31)에 의해 정의되는 제 1 단부(24)로부터 폭 중심축(Y)까지 길이 방향 중심축(X)을 따른 폭 중심축(Y)과 제 1 단부(24) 사이의 증가하는 폭 영역(G)을 포함한다. 유사하게, 반응 챔버(20)는 도 10에 나타나 있는 바와 같이, 수렴 벽 부분(41)에 의해 정의되는 길이 방향 중심축(X)을 따른 폭 중심축(Y)과 제 2 단부(26) 사이의 감소하는 폭 영역(H)을 포함한다.
발산 벽 부분(31) 및 수렴 벽 부분(41)은 반응 챔버(20)의 타원 또는 타원형 형상을 제공한다.
도 11은 반응 챔버(20) 내의 기판 홀더(50)를 나타낸다. 기판 홀더(50)는 폭 중심축(Y)을 따라 제1 측벽 및 제 2 측벽(27, 28)으로부터 제 1 거리(D1)에 배치된다. 기판 홀더(50)는 길이 방향 중심축(X)을 따라 제 1 단부 및 제 2 단부(24, 26)로부터 제 2 거리(D2)에 추가로 배치된다. 반응 챔버(20)의 타원 또는 타원형 형상은 제 2 거리(D2)가 제 1 거리(D1)보다 크도록 배치된다.
도 9에 나타나 있는 바와 같이, 기판 홀더(50)는 제 1 단부(24)와 제 2 단부(26) 사이, 그리고 가스 유입구(30)와 가스 배출구(40) 사이에 배치된다.
바람직하게는, 기판 홀더(50)는 반응 챔버(20)의 중앙에, 길이 방향 중심축(X) 및 폭 중심축(Y)의 단면에 배치된다.
반응 챔버(20)는 반응 챔버(20)의 제 1 단부(24)와 기판 홀더(50)의 전면 단부(54) 사이에 길이 방향 중심축(X) 방향으로 연장되는 공급 영역(Z1)을 더 포함한다. 가스 유입구(30)는 공급 구역(Z1)에 제공된다. 반응 챔버(20)는 또한 반응 챔버(20)의 제 2 단부(26)와 기판 홀더(50)의 후면 단부(56) 사이에 길이 방향 중심축(X) 방향으로 연장되는 배출 구역(Z3)을 포함한다. 가스 배출구(40)는 배출 구역(Z3)에 제공된다. 기판 구역(Z2)은 기판 홀더(50)의 전면 단부(54)와 후면 단부(56) 사이에 제공된다.
가스 유입구(30)는 제 1 단부(24) 부근에 배치되고, 가스 배출구(40)는 제 2 단부(26) 부근에 배치된다.
따라서, 반응 챔버(20)는 길이 방향 중심축(X)을 따라 3개의 구역들, 즉 공급 구역(Z1), 기판 구역(Z2) 및 배출 구역(Z3)을 포함한다. 가스들은 공급 구역(Z1)의 가스 유입구(30)로부터 공급되고, 가스 배출구(40)를 통해 배출 구역(Z3)으로부터 배출되며, 가스들은 기판 구역(Z2)을 통해 흐른다.
도 12에 나타나 있는 바와 같이, 증가하는 폭 영역(G)은 공급 구역(Z1)으로부터 기판 구역(Z2)까지 길이 방향 중심축(X) 방향으로 연장된다. 따라서, 증가하는 폭 영역(G) 및 기판 구역(Z2)은 부분적으로 중첩된다. 도 12의 실시예에서, 증가하는 폭 영역(G) 및 기판 구역(Z2)은 기판 홀더(50)의 전면 단부(54)와 폭 중심축(Y) 사이에서 중첩된다. 유사하게, 감소하는 폭 영역(H)은 배출 구역(Z3)으로부터 기판 구역(Z2)까지 길이 방향 중심축(X) 방향으로 연장된다. 따라서, 감소하는 폭 영역(H) 및 기판 구역(Z2)은 부분적으로 중첩된다. 도 6의 실시예에서, 감소하는 폭 영역(H) 및 기판 구역(Z2)은 폭 중심축(Y)과 기판 홀더(50)의 후면 단부(56) 사이에서 중첩된다.
도 13 및 도 14는 도 3 내지 도 6의 실시예의 변형을 나타낸다. 도 13 및 도 14의 실시예에서, 반응 챔버(20)는 일반적으로 타원 또는 타원형 형상을 갖는다.
도 13의 반응 챔버는 제 1 단부(24) 및 제 2 단부(26), 제 1 단부(24)와 제 2 단부(26) 사이에서 연장되는 제 1 측벽(27), 및 제 1 측벽(27) 반대편에 있고 제 1 단부(24)와 제 2 단부(26) 사이에서 연장되는 제 2 측벽(28)을 포함한다.
본 실시예에서는, 가스 유입구(30) 및 가스 배출구가 바닥 벽(23)에 제공된다.
반응 챔버(20)에는 제 1 단부(24)와 제 2 단부(26) 사이, 더 구체적으로는 가스 유입구(30)와 가스 배출구(40) 사이에 배치되는 기판 홀더(50)가 있다. 기판 홀더(50)는 처리 중에 하나 이상의 기판들, 특히 원형 기판들을 유지하도록 배치된다.
도 13 및 도 14의 실시예에서, 제 1 측벽 및 제 2 측벽(27, 28)은 제 1 단부(24)로부터 폭 중심축(Y)을 향해 연장되는 발산 벽 부분(31)을 포함한다. 발산 벽 부분(31)은 반응 챔버(20)의 증가하는 폭(W)을 정의한다.
제 1 측벽 및 제 2 측벽(27, 28)은 서로 평행하게 연장되는 평행한 벽 부분들(35)을 더 포함한다. 평행한 벽 부분들(35)은 길이 방향 중심축(X)을 따라 일정한 폭(W)을 정의한다.
평행한 벽 부분들(35)은 길이 방향 중심축(X) 방향으로 연장된다. 평행한 벽 부분들(35)은 직선형 또는 평면형이다.
평행한 벽 부분들(35)은 발산 벽 부분들(31)으로부터 제2 단부(26)를 향해 연장된다. 평행한 벽 부분들(35)은 폭 중심축(Y)으로부터 제 1 단부(24) 및 제 2 단부(26)를 향해 연장된다.
제 1 측벽 및 제 2 측벽(27, 28)은 평행한 벽 부분들(35)로부터 제 2 단부(26)까지 연장되는 수렴 벽 부분들(41)을 포함한다. 수렴 벽 부분들(41)은 반응 챔버(20)의 감소하는 폭(W)을 정의한다.
발산 벽 부분들(31) 및 수렴 벽 부분들(41)은 곡선 모양의 벽 부분들이다. 발산 벽 부분들(31) 및 수렴 벽 부분들(41)은 곡선으로 되어 있고 바깥쪽으로 볼록하다.
반응 챔버(20)는 길이 방향 중심축(X)을 따라 제 1 단부(24)와 평행 벽 부분들(35) 사이에 증가하는 폭 영역(G)을 포함한다. 증가하는 폭 영역(G)은 발산 벽 부분들(31)에 의해 정의된다. 반응 챔버(20)는 길이 방향 중심축(X)을 따라 증가하는 폭 영역(G)으로부터 제 2 단부(26)를 향해 연장되는 일정한 폭의 영역(F)을 더 포함한다. 일정한 폭 영역(F)은 평행 벽 부분들(35)에 의해 정의된다. 또한, 반응 챔버(20)는 도 14에 나타나 있는 바와 같이 길이 방향 중심축(X)을 따라 일정한 폭 영역(F)과 제 2 단부(26) 사이의 감소하는 폭 영역(H)을 포함한다.
일정한 폭 영역(F)은 증가하는 폭 영역(G)과 감소하는 폭 영역(H) 사이에 배치된다.
또한, 본 실시예에서, 기판 홀더(50)는 제 1 측벽 및 제2 측벽(27, 28)으로부터 제 1 거리(D1)에 있고, 제 1 단부 및 제 2 단부(24, 26)로부터 제 2 거리(D2)에 있다. 반응 챔버(20)의 타원 또는 타원 형상은 제 2 거리(D2)가 제 1 거리(D1)보다 크도록 배치된다.
도 14에 나타나 있는 바와 같이, 일정한 폭 영역(F)은 반응 챔버(20)의 중심에 제공되고 폭 중심축(Y)으로부터 제 1 단부 및 제 2 단부(24, 26)를 향해 연장된다.
기판 홀더(50)는 제 1 단부(24)와 제 2 단부(26) 사이, 그리고 가스 유입구(30)와 가스 배출구(40) 사이에 배치된다.
바람직하게는, 기판 홀더(50)는 반응 챔버(20)의 중앙에, 길이 방향 중심축(X) 및 폭 중심축(Y)의 단면에 배치된다.
반응 챔버(20)는 공급 구역(Z1), 기판 구역(Z2) 및 배출 구역(Z3)을 포함한다.
도 14에 나타나 있는 바와 같이, 증가하는 폭 영역(G)은 공급 구역(Z1)으로부터 기판 구역(Z2)까지 길이 방향 중심축(X) 방향으로 연장된다. 따라서, 증가하는 폭 영역(G) 및 기판 구역(Z2)은 부분적으로 중첩된다. 도 14의 실시예에서, 증가하는 폭 영역(G) 및 기판 구역(Z2)은 기판 홀더(50)의 전면 단부(54)와 일정한 폭 영역(F) 사이에서 중첩된다. 유사하게, 감소하는 폭 영역(H)은 배출 구역(Z3)으로부터 기판 구역(Z2)까지 길이 방향 중심축(X) 방향으로 연장된다. 따라서, 감소하는 폭 영역(H) 및 기판 구역(Z2)은 부분적으로 중첩된다. 도 14의 실시예에서, 감소하는 폭 영역(H) 및 기판 구역(Z2)은 일정한 폭의 영역(F)과 기판 홀더(50)의 후면 단부(56) 사이에서 중첩된다.
또한, 기판 구역(Z2) 내에는 길이 방향 중심축(X) 방향으로 일정한 폭 영역(F)이 제공된다.
따라서, 기판 구역(Z2) 내에는 길이 방향 중심축(X) 방향으로 일정한 폭 영역(F)이 제공되고, 기판 구역(Z2)은 길이 방향 중심축(X) 방향으로 일정한 폭 영역(F)보다 큰 길이를 갖는다.
도 15 및 도 16은 도 13 및 도 14의 실시예에 대응하는 일 실시예를 개시한다. 도 15 및 도 16의 실시예에서, 발산 벽 부분들(31) 및 수렴 벽 부분들(41)은 직선 또는 평면 벽 부분으로서 제공된다.
도 17은 도 15 및 도 16의 실시예의 변형인 일 실시예를 개시한다.
도 17의 실시예는 제 1 단부(24)로부터 제 2 단부(26)를 향해 길이 방향 중심축(X) 방향으로 연장되는 제1 단부 일정한 폭 영역(J)을 포함한다. 제 1 단부 일정한 폭 영역(J)은 제 1 단부(24)와 증가하는 폭 영역(G) 사이에 제공된다. 제 1 단부 일정한 폭 영역(J)은 제 1 단부 평행 측벽 부분들(32)에 의해 정의된다.
제 1 단부 평행 측벽 부분들(32)은 길이 방향 중심축(X)에 평행하게 연장된다.
도 17에 나타나 있는 바와 같이, 가스 유입구(30)는 제 1 단부 일정한 폭 영역(J)에 배치된다. 이것은 가스 유입구(30) 및 기판 홀더(50) 또는 전면 단부(54) 사이의 거리를 증가시킬 수 있게 한다.
제 1 단부 일정한 폭 영역(J)은 반응 챔버(20)의 공급 구역(Z1)에 제공된다.
기판 구역(Z2) 및 증가하는 폭 영역(G)은 길이 방향 중심축(X) 방향으로 부분적으로 중첩된다. 따라서, 기판 구역(Z2)은 증가하는 폭 영역(G)까지 연장된다.
도 17의 실시예는 제 2 단부(26)로부터 제 1 단부(24)를 향해 길이 방향 중심축(X) 방향으로 연장되는 제 2 단부 일정한 폭 영역(K)을 더 포함한다. 제 2 단부 일정한 폭 영역(K)은 제 2 단부(25)와 감소하는 폭 영역(H) 사이에 제공된다. 제 2 단부 일정한 폭 영역(K)은 제 2 단부 평행한 측벽 부분들(42)에 의해 정의된다.
제 2 단부 평행한 측벽 부분들(42)은 길이 방향 중심축(X)에 평행하게 연장된다.
도 17에 나타나 있는 바와 같이, 가스 배출구(40)는 제 2 단부 일정한 폭 영역(K)에 배치된다. 이것은 가스 배출구(40)와 기판 홀더(50) 또는 후면 단부(56) 사이의 거리를 증가시킬 수 있게 한다.
제 2 단부 일정한 폭 영역(K)은 반응 챔버(20)의 배출 구역(Z3)에 제공된다.
기판 구역(Z2) 및 감소하는 폭 영역(H)은 길이 방향 중심축(X) 방향으로 부분적으로 중첩된다. 따라서, 기판 구역(Z2)은 감소하는 폭 영역(H)까지 연장된다.
일정한 폭 영역(F)은 기판 구역(Z2) 내에 그리고 증가하는 폭 영역(G)과 감소하는 폭 영역(H) 사이에 배치된다.
도 18은 도 3 내지 도 6의 실시예에 대한 변형을 나타낸다. 반응 챔버(20)에는 공급 구역(Z1)에 배치되는 공급 흐름 가이드들(60)이 제공된다. 공급 흐름 가이드들(60)은 가스 유입구(30)로부터 흐름 경로(A) 및 흐름 경로(B)로 가스 흐름을 안내하도록 배치된다.
공급 흐름 가이드들(60)은 증가하는 폭 영역(G)에 배치된다.
공급 흐름 가이드들(60)은 발산 벽 부분들(31)에 실질적으로 평행하게 배치된다. 길이 방향 중심축(X)의 반대편에는 적어도 하나의 공급 흐름 가이드(60)가 있다.
반응 챔버(20)에는 배출 구역(Z3)에 배치되는 배출 흐름 가이드들(62)이 추가로 제공된다. 배출 흐름 가이드들(62)은 흐름 경로(A) 및 흐름 경로(B)로부터 가스 배출구(40)까지 가스 흐름을 안내하도록 배치된다.
배출 흐름 가이드들(62)은 감소하는 폭 영역(H)에 배치된다.
배출 흐름 가이드들(62)은 수렴 벽 부분들(41)에 실질적으로 평행하게 배치된다. 길이 방향 중심축(X)의 반대편에는 적어도 하나의 배출 흐름 가이드(62)가 있다.
도 19는 도 3 내지 도 6의 실시예에 대한 추가적인 변형을 나타낸다. 반응 챔버(20)에는 공급 구역(Z1)으로부터 기판 구역(Z2)까지 연장되도록 배치되는 공급 흐름 가이드(60)가 제공된다. 공급 흐름 가이드(60)는 가스 유입구(30)로부터 흐름 경로(A) 및 흐름 경로(B)로 가스 흐름을 안내하도록 배치된다.
공급 흐름 가이드들(60)은 증가하는 폭 영역(G)에 배치된다.
공급 흐름 가이드들(60)은 발산 벽 부분들(31)에 실질적으로 평행하게 배치된다. 길이 방향 중심축(X)의 반대편에는 적어도 하나의 공급 흐름 가이드(60)가 있다.
반응 챔버(20)에는 배출 구역(Z3)으로부터 기판 구역(Z2)까지 연장되도록 배치되는 배출 흐름 가이드들(62)이 추가로 제공된다. 배출 흐름 가이드들(62)은 흐름 경로(A) 및 흐름 경로(B)로부터 가스 배출구(40)까지 가스 흐름을 안내하도록 배열된다.
배출 흐름 가이드들(62)은 감소하는 폭 영역(H)에 배치된다.
배출 흐름 가이드들(62)은 수렴 벽 부분들(41)에 실질적으로 평행하게 배치된다. 길이 방향 중심축(X)의 반대편에는 적어도 하나의 배출 흐름 가이드(62)가 있다.
일부 실시예들에서, 배출 흐름 가이드들(62)이 생략될 수 있고 공급 흐름 가이드들(60)만 있을 수 있다.
공급 흐름 가이드들(60) 및 배출 흐름 가이드들(62)은 플레이트(plate)들 또는 날개이다.
도 20은 도 13 및 도 14의 실시예의 변형을 나타낸다. 도 20의 실시예에서, 반응 챔버(20)는 일반적으로 타원 또는 타원형 형상을 갖는다.
반응 챔버(20)에는 제 1 단부(24)와 제 2 단부(26) 사이, 더 구체적으로는 가스 유입구(30)와 가스 배출구(40) 사이에 배치되는 길이 방향 기판 홀더(50)가 있다. 기판 홀더(50)는 처리 중에 하나 이상의 기판들, 특히 원형 기판들을 유지하도록 배치된다.
길이 방향 기판 홀더(50)는 가스 유입구(30)와 가스 배출구(40) 사이에 원형 기판들과 같은 2개 이상의 기판들을 연속적으로 또는 일렬로 유지하거나 지지하도록 배치된다. 연속적인 기판들은 반응 챔버(20)의 바닥(23)으로부터 동일한 레벨 또는 높이에 배치된다. 길이 방향 기판 홀더(50)는 또한 도 7 및 도 8에 나타나 있는 바와 같이, 2개 이상의 기판을 서로의 상단에 유지하거나 지지하도록 배치될 수 있다.
길이 방향 기판 홀더(50)는 제 1 단부(24)와 제 2 단부(26) 사이, 그리고 가스 유입구(30)와 가스 배출구(40) 사이에 배치된다.
바람직하게는, 길이 방향 기판 홀더(50)는 반응 챔버(20)의 중앙에, 길이 방향 중심축(X) 및 폭 중심축(Y)의 단면에 배치된다.
길이 방향 기판 홀더(50)는 증가하는 폭 영역(G)으로부터 일정한 폭 영역(F)을 거쳐 감소하는 폭 영역(H)까지 연장된다.
대안적인 일 실시예에서, 일정한 폭 영역(F)은 생략될 수 있고, 길이 방향 기판 홀더(50)는 증가하는 폭 영역(G)으로부터 감소하는 폭 영역(H)으로 연장된다.
본 발명의 이점은 가스 유입구와 가스 배출구 사이의 방향으로, 그리고 길이 방향 중심축의 방향으로 증가하는 폭 및 감소하는 폭으로 인해 기판, 특히 둥근 기판들의 외부 에지들로부터 매우 짧은 거리에 측벽들을 배치할 수 있게 된다는 점이다. 또한, 폭보다 큰 길이로 제공되는 타원 또는 타원형 형상으로 인해 기판들로부터 가스 유입구 사이에 길이 방향 중심축의 방향으로 충분한 거리를 형성할 수 있게 되며, 이에 따라 전구체 가스 분자들이 기판들과 만나기 전에 퍼질 수 있는 적절한 시간과 공간을 갖게 된다. 따라서, 바이패스 효과가 최소화된다. 동시에 반응 챔버에서 가스 포켓이 없는 양호한 흐름 역학이 달성되며, 이에 따라 상당한 과다 투여량이 사용될 필요가 없게 되어, 반응을 퍼지하는 작업이 짧은 시간 내에 수행될 수 있다.
본 발명은 도면들에 도시된 실시예들을 참조하여 위에서 설명되었다. 그러나, 본 발명은 위의 예시들에 제한되는 것은 아니며 청구범위 내에서 변경될 수 있다.

Claims (15)

  1. 원자층 증착 반응 챔버(20)로서,
    - 제 1 단부(24), 상기 제 1 단부(24) 반대편의 제 2 단부(26), 상기 제 1 단부(24)와 상기 제 2 단부(26) 사이에서 연장되는 길이 방향 중심축(X), 및 상기 길이 방향 중심축(X)의 방향에서의 상기 제 1 단부(24)와 상기 제 2 단부(26) 사이의 길이(L);
    - 상기 제 1 단부(24)와 상기 제 2 단부(26) 사이에서 연장되는 제 1 측벽(27), 및 상기 제 1 측벽(27) 반대편에 있으며 상기 제 1 단부(24)와 상기 제 2 단부(26) 사이에서 연장되는 제 2 측벽(28) - 상기 제 1 측벽(27) 및 상기 제 2 측벽(28)이 상기 제 1 단부(24)와 상기 제 2 단부(26) 사이의 상기 반응 챔버(20)의 폭(W)을 정의하며, 상기 반응 챔버(20)는 상기 제 1 측벽(27)과 상기 제 2 측벽(28) 사이에서 상기 길이 방향 중심축(X)에 수직으로 연장되는 폭 중심축(Y)을 가짐 -;
    - 상기 반응 챔버(20) 내로 가스들을 공급하기 위한 가스 유입구(30); 및
    - 상기 반응 챔버(20)로부터 가스들을 배출하기 위한 가스 배출구(40)
    를 포함하고,
    상기 가스 유입구(30) 및 상기 가스 배출구(40)는 상기 반응 챔버(20)의 상기 길이 방향 중심축(X)을 따라 이격되어 제공되며,
    - 상기 반응 챔버(20)는 상기 제 1 단부(24)로부터 상기 폭 중심축(Y)을 향하는 방향으로 상기 길이 방향 중심축(X)을 따라 증가하는 폭(W)을 갖고;
    - 상기 반응 챔버(20)는 상기 폭 중심축(Y)으로부터 상기 제 2 단부(26)를 향하는 방향으로 상기 길이 방향 중심축(X)을 따라 감소하는 폭(W)을 가지며; 그리고
    - 상기 반응 챔버(20)의 상기 길이(L)는 상기 폭 중심축(Y)을 따르는 상기 반응 챔버(20)의 상기 폭(W)보다 큰
    것을 특징으로 하는, 원자층 증착 반응 챔버(20).
  2. 제 1 항에 있어서,
    - 상기 반응 챔버(20)는 상기 제 1 단부(24)로부터 상기 폭 중심축(Y)까지 상기 길이 방향 중심축(X)을 따라 증가하는 폭(W)을 갖고; 그리고
    - 상기 반응 챔버(20)은 상기 폭 중심축(Y)으로부터 상기 제 2 단부(26)까지 상기 길이 방향 중심축(X)을 따라 감소하는 폭(W)을 갖거나; 또는
    - 상기 반응 챔버(20)는 상기 제 1 단부(24)와 상기 폭 중심축(Y) 사이의 증가하는 폭 영역(G)을 포함하고, 상기 증가하는 폭 영역(G)은 상기 제 1 단부(24)로부터 상기 폭 중심축(Y)까지 연장되고 상기 제 1 단부(24)로부터 상기 폭 중심축(Y)까지 상기 길이 방향 중심축(X)을 따라 증가하는 폭(W)을 가지며; 그리고
    - 상기 반응 챔버(20)는 상기 폭 중심축(Y)과 상기 제 2 단부(26) 사이에 감소하는 폭 영역(H)을 포함하고, 상기 감소하는 폭 영역(H)은 상기 폭 중심축(Y)으로부터 상기 제 2 단부(26)까지 연장되며 상기 폭 중심축(Y)으로부터 상기 제 2 단부까지 상기 길이 방향 중심축(X)을 따라 감소하는 폭(W)을 가지는
    것을 특징으로 하는, 원자층 증착 반응 챔버(20).
  3. 제 2 항에 있어서,
    - 상기 제 1 측벽(27) 및 상기 제 2 측벽(28)은 상기 제 1 단부(24)로부터 상기 폭 중심축(Y)까지 연장되는 증가하는 폭 벽 부분(31)을 포함하고, 상기 증가하는 폭 벽 부분들(31)은 평면 벽 부분들 또는 곡면 벽 부분들이며; 그리고
    - 상기 제 1 측벽(27) 및 상기 제 2 측벽(28)은 상기 폭 중심축(Y)으로부터 상기 제 2 단부(26)까지 연장되는 감소하는 폭 벽 부분(41)을 포함하고, 상기 감소하는 폭 벽 부분들(41)은 평면 벽 부분들 또는 곡면 벽 부분들이거나; 또는
    - 상기 제 1 측벽(27) 및 상기 제 2 측벽(28)은 상기 증가하는 폭 영역(G)에서 증가하는 폭 벽 부분(31)을 포함하고, 상기 증가하는 폭 벽 부분들(31)은 평면 벽 부분들 또는 곡면 벽 부분들이며; 그리고
    - 상기 제 1 측벽(27) 및 상기 제 2 측벽(28)은 상기 감소하는 폭 영역(H)에서 감소하는 폭 벽 부분(41)을 포함하며, 상기 감소하는 폭 벽 부분들(41)은 평면 벽 부분들 또는 곡면 벽 부분들인
    것을 특징으로 하는, 원자층 증착 반응 챔버(20).
  4. 제 1 항에 있어서,
    - 상기 반응 챔버(20)는 상기 제 1 단부(24)로부터 상기 폭 중심축(Y)을 향하는 방향으로 상기 길이 방향 중심축(X)을 따라 증가하는 폭(W)을 갖고;
    - 상기 반응 챔버(20)는 상기 폭 중심축(Y)으로부터 상기 제 2 단부(26)를 향하는 방향으로 상기 길이 방향 중심축(X)을 따라 감소하는 폭(W)을 가지며; 그리고
    - 상기 반응 챔버(20)는 상기 폭 중심축(Y)으로부터 상기 제 1 단부(24)를 향하는 방향으로 그리고 상기 폭 중심축(Y)으로부터 상기 제 2 단부(26)를 향하는 방향으로 상기 길이 방향 중심축(X)을 따라 일정한 폭(W)을 갖거나; 또는
    - 상기 반응 챔버(20)는 상기 제 1 단부(24)와 상기 폭 중심축(Y) 사이에 제공되는 증가하는 폭 영역(G)을 포함하고, 상기 증가하는 폭 영역(G)은 상기 제 1 단부(24)로부터 상기 폭 중심축(Y)을 향하는 방향으로 상기 길이 방향 중심축(X)을 따라 증가하는 폭(W)을 가지며;
    - 상기 반응 챔버(20)는 상기 폭 중심축(Y)과 상기 제 2 단부(26) 사이에 제공되는 감소하는 폭 영역(H)을 포함하고, 상기 감소하는 폭 영역(H)은 상기 폭 중심축(Y)으로부터 상기 제 2 단부(26)를 향하는 방향으로 상기 길이 방향 중심축(X)을 따라 감소하는 폭(W)을 가지며; 그리고
    - 상기 반응 챔버(20)는 상기 증가하는 폭 영역(G)과 상기 감소하는 폭 영역(H) 사이에 제공되는 일정한 폭 영역(F)을 포함하는
    것을 특징으로 하는, 원자층 증착 반응 챔버(20).
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 반응 챔버(20)는 상기 제 1 단부(24)와 상기 제 2 단부(26) 사이, 그리고 상기 가스 유입구(30)와 상기 가스 배출출구(40) 사이에서 상기 반응 챔버(20) 내부에 배치되는 기판 홀더(50)를 포함하거나; 또는
    - 상기 반응 챔버(20)는 상기 제 1 단부(24)와 상기 제 2 단부(26) 사이, 그리고 상기 가스 유입구(30)와 상기 가스 배출구(40) 사이에서 상기 반응 챔버(20) 내부에 배치되는 기판 홀더(50)를 포함하며, 상기 기판 홀더(50)는 상기 길이 방향 중심축(X)과 상기 폭 중심축(Y)의 교차점에 대해 상기 반응 챔버(20) 내부에 대칭적으로 배치되는
    것을 특징으로 하는, 원자층 증착 반응 챔버(20).
  6. 제 5 항에 있어서,
    - 상기 기판 홀더(50)는 상기 증가하는 폭 영역(G) 및 상기 감소하는 폭 영역(H)에서 상기 길이 방향 중심축(X)의 방향으로 연장되도록 배치되거나; 또는
    - 상기 기판 홀더(50)는 상기 증가하는 폭 영역(G)으로부터 상기 감소하는 폭 영역(H)까지 상기 길이 방향 중심축(X)의 방향으로 연장되도록 배치되거나; 또는
    - 상기 기판 홀더(50)는 상기 증가하는 폭 영역(G), 상기 감소하는 폭 영역(H) 및 상기 일정한 폭 영역(F)에서 상기 길이 방향 중심축(X)의 방향으로 연장되도록 배치되거나; 또는
    - 상기 기판 홀더(50)는 상기 증가하는 폭 영역(G)으로부터 상기 일정한 폭 영역(F)을 거쳐 상기 감소폭 영역(H)까지 상기 길이 방향 중심축(X)의 방향으로 연장되도록 배치되는
    것을 특징으로 하는, 원자층 증착 반응 챔버(20).
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    - 상기 기판 홀더(50)는 상기 길이 방향 중심축(X)의 방향으로 상기 제 1 단부(24) 반대편의 전면 단부(54) 및 상기 제 2 단부(26) 반대편의 후면 단부(56)를 포함하고, 상기 기판 홀더(50)는 상기 길이 방향 중심축(X)의 방향으로 상기 전면 단부(54)와 상기 후면 단부(56) 사이에서 상기 반응 챔버(20) 내부에 기판 구역(Z2)을 정의하며;
    - 상기 반응 챔버(20)는 상기 반응 챔버(20)의 상기 제 1 단부(24)와 상기 기판 폴더(50)의 전면 단부(54) 사이에서 상기 길이 방향 중심축(X)의 방향으로 연장되는 공급 구역(Z1)을 포함하고, 상기 가스 유입구(30)는 상기 공급 구역(Z1)에 제공되며; 그리고
    - 상기 반응 챔버(20)는 상기 반응 챔버(20)의 상기 제 2 단부(26)와 상기 기판 홀더(50)의 상기 후면 단부(56) 사이에서 상기 길이 방향 중심축(X)의 방향으로 연장되는 배출 구역(Z3)을 포함하고, 상기 가스 배출구(40)는 상기 배출 구역(Z3)에 제공되며,
    - 상기 증가하는 폭 영역(G)은 상기 공급 구역(Z1)으로부터 상기 기판 구역(Z2)까지 상기 길이 방향 중심축(X)의 방향으로 연장되고, 상기 감소하는 폭 영역(H)은 상기 배출 구역(Z3)으로부터 상기 기판 구역(Z2)까지 상기 길이 방향 중심축(X)의 방향으로 연장되는
    것을 특징으로 하는, 원자층 증착 반응 챔버(20).
  8. 제 7 항에 있어서,
    - 상기 일정한 폭 영역(F)은 상기 길이 방향 중심축(X)의 방향으로 상기 기판 구역(Z2) 내에 제공되거나; 또는
    - 상기 일정한 폭 영역(F)은 상기 길이 방향 중심축(X)의 방향으로 상기 기판 구역(Z2) 내에 제공되고, 상기 기판 구역(Z2)은 상기 길이 방향 중심축(X)의 방향으로 상기 일정한 폭 영역(F)보다 더 큰 길이를 가지는
    것을 특징으로 하는, 원자층 증착 반응 챔버(20).
  9. 제 5 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폭 중심축(Y)을 따르는 상기 기판 홀더(50)와 상기 제 1 측벽(27) 또는 상기 제 2 측벽(28) 사이의 제 1 거리(D1)는 상기 길이 방향 중심축(X)을 따르는 상기 기판 홀더(50)와 상기 제 1 단부(24) 또는 상기 제 2 단부(26) 사이의 제 2 거리(D2)보다 작은
    것을 특징으로 하는, 원자층 증착 반응 챔버(20).
  10. 제 5 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 홀더(50)는 하나 이상의 원형 기판들 또는 원형 반도체 웨이퍼들을 지지하도록 배열되는 것을 특징으로 하는, 원자층 증착 반응 챔버(20).
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반응 챔버(20)는 바닥 벽(23), 상단 벽(25), 상기 제 1 측벽(27)과 상기 제 2 측벽(28), 및 상기 제 1 단부(24)와 상기 제 2 단부(26)를 포함하고, 상기 제 1 측벽(27)과 상기 제 2 측벽(28) 및 상기 제 1 단부(24)와 상기 제 2 단부(26)는 상기 바닥 벽(123)과 상기 상단 벽(25) 사이에서 연장되며,
    - 상기 가스 유입구(30) 및 상기 가스 배출구(40)는 상기 바닥 벽(23)에 제공되거나; 또는
    - 상기 가스 유입구(30)는 상기 제 1 단부(24) 부근의 상기 바닥 벽(23)에 제공되고, 상기 가스 배출구(40)는 상기 제 2 단부(26) 부근의 상기 바닥 벽(23)에 제공되거나; 또는
    - 상기 가스 유입구(30)는 상기 제 1 단부(24)에 제공되고, 상기 가스 배출구(40)는 상기 제 2 단부(26)에 제공되는
    것을 특징으로 하는, 원자층 증착 반응 챔버(20).
  12. 원자층 증착 반응기(10)로서,
    - 진공 챔버(90);
    - 상기 진공 챔버(90) 내부에 배치되는 반응 챔버(20)
    를 포함하며,
    상기 반응 챔버(20)는,
    제 1 단부(24), 상기 제 1 단부(24) 반대편의 제 2 단부(26), 상기 제 1 단부(24)와 상기 제 2 단부(26) 사이에서 연장되는 길이 방향 중심축(X), 및 상기 길이 방향 중심축(X)을 따르는 상기 제 1 단부(24)와 상기 제 2 단부(26) 사이의 길이(L),
    상기 제 1 단부(24)와 상기 제 2 단부(26) 사이에서 연장되는 제 1 측벽(27) 및 제 2 측벽(28), 상기 제 1 측벽(27)과 상기 제 2 측벽(28) 사이에서 상기 길이 방향 중심축(X)에 수직으로 연장되는 폭 중심축(Y), 및 상기 폭 중심축(Y)의 방향에서의 상기 제 1 측벽(27)과 제 2 측벽(28) 사이의 폭(W),
    상기 반응 챔버(20) 내로 가스들을 공급하기 위한 가스 유입구(30),
    상기 반응 챔버(20)로부터 가스들을 배출하기 위한 가스 배출구(40)
    를 포함하고,
    상기 가스 유입구(30)와 상기 가스 배출구(40)는 상기 길이 방향 중심축(X)의 방향에서 상기 폭 중심축(Y)의 서로 반대편 측면들 상에 이격되어 제공되며,
    - 상기 반응 챔버(20)의 상기 제 1 및 제 2 측벽들(27, 28)은 상기 가스 유입구(30)로부터 상기 폭 중심축(Y)을 향하는 방향으로 상기 길이 방향 중심축(X)을 따라 증가하는 폭(W)을 정의하고, 상기 폭 중심축(Y)으로부터 상기 가스 배출구(40)를 향하는 방향으로 상기 길이 방향 중심축(X)을 따라 감소하는 폭(W)을 정의하도록 배치되고; 그리고
    - 상기 반응 챔버(20)의 길이(L)는 상기 폭 중심축(Y)을 따르는 상기 반응 챔버(20)의 폭(W)보다 큰
    것을 특징으로 하는, 원자층 증착 반응기(10).
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 원자층 증착 반응기(10)는,
    - 상기 진공 챔버(90) 외부로부터 상기 반응 챔버(20)까지 연장되고, 상기 진공 챔버(90) 외부로부터 상기 반응 챔버(20) 내부로 가스를 공급하기 위해 상기 가스 유입구(30)에 연결되는 적어도 하나의 가스 유입구 연결부(110); 및
    - 상기 진공 챔버(90) 외부로부터 상기 반응 챔버(20)까지 연장되고, 상기 반응 챔버(20)로부터 상기 진공 챔버(90) 외부로 가스를 배출하기 위한 상기 가스 배출구(40)에 연결되는 적어도 하나의 가스 출구 연결부(210)
    를 포함하는 것을 특징으로 하는, 원자층 증착 반응기(10).
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    - 상기 반응 챔버(20)는 상기 가스 유입구(30)로부터 상기 폭 중심축(Y)을 향하는 방향으로 상기 길이 방향 중심축(X)을 따라 증가하는 폭(W)을 갖고;
    - 상기 반응 챔버(20)는 상기 폭 중심축(Y)으로부터 상기 가스 배출구(40)를 향하는 방향으로 상기 길이 방향 중심축(X)을 따라 감소하는 폭(W)을 가지며; 그리고
    - 상기 반응 챔버(20)는 상기 폭 중심축(Y)으로부터 상기 가스 유입구(30)를 향하는 방향으로, 그리고 상기 폭 중심축(Y)으로부터 상기 가스 배출구(40)를 향하는 방향으로 상기 길이 방향 중심축(X)을 따라 일정한 폭(W)을 가지는
    것을 특징으로 하는, 원자층 증착 반응기(10).
  15. 제 12 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반응 챔버(20)는 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 반응 챔버인 것을 특징으로 하는, 원자층 증착 반응기(10).
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