KR20240079446A - 증착원 시스템, 이를 이용한 증착율 제어 방법 및 이를 포함한 박막 증착 장비 - Google Patents

증착원 시스템, 이를 이용한 증착율 제어 방법 및 이를 포함한 박막 증착 장비 Download PDF

Info

Publication number
KR20240079446A
KR20240079446A KR1020220162358A KR20220162358A KR20240079446A KR 20240079446 A KR20240079446 A KR 20240079446A KR 1020220162358 A KR1020220162358 A KR 1020220162358A KR 20220162358 A KR20220162358 A KR 20220162358A KR 20240079446 A KR20240079446 A KR 20240079446A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
deposition
deposition source
source
rate
measurement sensor
Prior art date
Application number
KR1020220162358A
Other languages
English (en)
Inventor
황도원
황지섭
김동우
Original Assignee
주식회사 알파에이디티
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 알파에이디티 filed Critical 주식회사 알파에이디티
Priority to KR1020220162358A priority Critical patent/KR20240079446A/ko
Priority to PCT/KR2023/017639 priority patent/WO2024117584A1/ko
Publication of KR20240079446A publication Critical patent/KR20240079446A/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/54Controlling or regulating the coating process
    • C23C14/542Controlling the film thickness or evaporation rate
    • C23C14/545Controlling the film thickness or evaporation rate using measurement on deposited material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24Vacuum evaporation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34Sputtering
    • C23C14/35Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34Sputtering
    • C23C14/35Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering
    • C23C14/352Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering using more than one target
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/54Controlling or regulating the coating process
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/54Controlling or regulating the coating process
    • C23C14/542Controlling the film thickness or evaporation rate
    • C23C14/543Controlling the film thickness or evaporation rate using measurement on the vapor source

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

복수의 측정 센서 및 복수의 증착원을 이용하여, 각각의 증착원의 증착율을 실시간으로 조정할 수 있는 증착원 시스템을 제공하는 것이다. 상기 증착원 시스템은 증착 물질을 제공하는 제1 내지 제3 증착원, 및 증착 물질의 증착 두께를 측정하는 제1 및 제2 측정 센서를 포함하고, 제1 측정 센서는 제1 증착원의 증착율 및 제2 증착원의 증착율을 측정하고, 제2 측정 센서는 제1 증착원의 증착율 및 제3 증착원의 증착율을 측정한다.

Description

증착원 시스템, 이를 이용한 증착율 제어 방법 및 이를 포함한 박막 증착 장비{Deposition source system, method of controlling deposition rate using the same, and thinfilm deposition equipment including the same}
본 발명은 증착원 시스템, 이를 이용한 증착율 제어 방법 및 이를 포함한 박막 증착 장비에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 복수의 측정 센서 및 복수의 증착원을 포함한 증착원 시스템, 이를 이용한 증착율 제어 방법 및 이를 포함한 박막 증착 장비에 관한 것이다.
반도체 장치의 제조 기술은 웨이퍼 상에 증착막을 형성하는 증착 공정을 포함한다. 증착 공정은 물리적 증착 공정과, 화학적 증착 공정을 포함할 수 있다.
기상 증착법(Vapor Deposition)은 크게 두 가지로 분류된다. 하나는 PVD(Physical Vapor Deposition)이고 다른 하나는 CVD(Chemical Vapor Deposition)로 이 둘의 차이는 증착시키려는 물질(타겟)이 증착 대상물인 기판에서 기체 상태(일반적으로 이온화된 원자 상태)로부터 고체 상 태로 변태될 때 어떤 과정을 거치느냐에 따라 결정된다.
공정상의 뚜렷한 차이점은 PVD는 진공 환경을 요구한다. PVD에 해당하는 증착법에는 스퍼터링(Sputtering), 전자빔 증착법(E-beam evaporation), 열 증착법 (Thermal evaporation), 레이저분자빔 증착법(L-MBE, Laser Molecular Beam Epitaxy), 펄스레이저 증착법(PLD, Pulsed Laser Deposition) 등이 있다. 이 방법들이 공통적으로 PVD에 묶일 수 있는 이유는 증착시키려는 물질이 기판에 증착될 때 기체 상태가 고체 상태로 바뀌는 과정이 물리적인 변화이기 때문이다.
많이 쓰이는 산화물 반도체나 GaAs(갈륨비소) 등을 증착 시킬 때 PVD 방법들은 그 화합물들을 우선 소결하거나 녹여서 고체 상태의 타겟(target)으로 제조해서 열이나 전자빔으로 휘발시켜서 기판에 증착시키거나, 각각의 원료 물질을 셀(cell, effusion cell)에 넣은 다음에 셀의 문을 열고 닫는 것으로 원료 물질을 열, 레이저, 전자 빔 등을 통해 기체상태로 날려서 보내고 날아간 원료 물질이 기판에 닿았을 때 고체 상태로 변화되어 증착된다.
박막 증착 장비는 웨이퍼 상에 증착되는 증착 물질의 두께를 측정하기 위한 증착율 측정 센서를 포함할 수 있다. 증착율 측정 센서는 증착원에서 증발 또는 스퍼터링되는 증착 물질의 증발량 및 증착 속도를 측정할 수 있다. 웨이퍼에 증착된 증착 두께를 균일하게 만들기 위해, 정확한 증착율의 측정이 필요하다. 대면적 웨이퍼에서 증착 물질을 증착하기 위해 복수의 증착원이 사용될 수 있다. 웨이퍼에 증착된 증착 물질의 두께 균일도를 높이기 위해, 복수의 증착원들 각각의 증착율을 조정하는 것이 필요하다.
대한민국 특허 공개번호 제10-2021-0008693호
본 발명이 해결하려는 과제는, 복수의 측정 센서 및 복수의 증착원을 이용하여, 각각의 증착원의 증착율을 실시간으로 조정할 수 있는 증착원 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하려는 다른 과제는, 복수의 측정 센서 및 복수의 증착원을 이용하여, 각각의 증착원의 증착율을 실시간으로 조정할 수 있는 증착율 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하려는 또 다른 과제는, 복수의 측정 센서 및 복수의 증착원을 이용하여, 웨이퍼 상에 증착되는 증착 물질의 증착율을 실시간으로 조정할 수 있는 박막 증착 장비를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 증착원 시스템의 일 측면(aspect)은 증착 물질을 제공하는 제1 내지 제3 증착원, 및 상기 증착 물질의 증착 두께를 측정하는 제1 및 제2 측정 센서를 포함하고, 상기 제1 측정 센서는 상기 제1 증착원의 증착율 및 상기 제2 증착원의 증착율을 측정하고, 상기 제2 측정 센서는 상기 제1 증착원의 증착율 및 상기 제3 증착원의 증착율을 측정한다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제2 증착원, 상기 제1 증착원 및 상기 제3 증착원은 일렬로 배치된다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 증착원 시스템은 상기 증착 물질을 제공하는 제4 증착원을 더 포함하고, 상기 제1 측정 센서는 상기 제4 증착원의 증착율을 측정하고, 상기 제2 측정 센서는 상기 제4 증착원의 증착율을 측정하지 않는다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 증착원, 상기 제2 증착원 및 상기 제4 증착원은 상기 제1 측정 센서의 둘레를 따라 배치된다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 내지 제3 증착원은 진공 증발원 또는 스퍼터링 건 중 하나이다.
상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 증착율 제어 방법의 일 측면은 공정 챔버, 상기 공정 챔버 내에 배치되고, 기판이 로딩되는 기판 지지대, 상기 공정 챔버 내에 배치되고, 상기 기판에 증착되는 증착 물질을 제공하는 증착원 시스템을 포함하고, 상기 증착원 시스템은 상기 기판에 상기 증착 물질을 제공하는 제1 내지 제3 증착원과, 상기 증착 물질의 증착 두께를 측정하는 제1 및 제2 측정 센서를 포함하고, 상기 제1 측정 센서는 상기 제1 증착원의 증착율 및 상기 제2 증착원의 증착율을 측정하고, 상기 제2 측정 센서는 상기 제1 증착원의 증착율 및 상기 제3 증착원의 증착율을 측정한다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제2 증착원, 상기 제1 증착원 및 상기 제3 증착원은 일렬로 배치된다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 박막 증착 장비는 상기 증착 물질을 제공하는 제4 증착원을 더 포함하고, 상기 제1 증착원, 상기 제2 증착원 및 상기 제4 증착원은 상기 제1 측정 센서의 둘레를 따라 배치되고, 상기 제1 측정 센서는 상기 제4 증착원의 증착율을 측정하고, 상기 제2 측정 센서는 상기 제4 증착원의 증착율을 측정하지 않는다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 측정 센서에 의해 측정된 상기 제1 증착원의 증착율이 상기 제1 측정 센서에 의해 측정된 상기 제2 증착원의 증착율과 같아지도록 상기 제1 증착원에 공급된 전원값을 변경하고, 상기 제1 증착원에 공급된 전원값을 변경한 후, 상기 제2 측정 센서에 의해 측정된 상기 제3 증착원의 증착율이 상기 제2 측정 센서에 의해 측정된 상기 제1 증착원의 증착율과 같아지도록 상기 제3 증착원에 공급된 전원값을 변경한다.
상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 박막 증착 장비의 일 측면은 제1 측정 센서를 이용하여, 제1 증착원 및 제2 증착원의 증착율을 측정하고, 상기 제1 증착원의 증착율 및 상기 제2 증착원의 증착율이 같아지도록 상기 제2 증착원에 공급된 제1 전원값을 변경하고, 상기 제1 전원값을 변경한 후, 제2 측정 센서를 이용하여, 상기 제2 증착원 및 제3 증착원의 증착율을 측정하고, 상기 제2 증착원의 증착율 및 상기 제3 증착원의 증착율이 같아지도록 상기 제3 증착원에 공급된 제2 전원값을 변경하는 것을 포함한다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예에 따른 증착원 시스템은, 하나의 증착율 측정 센서가 복수의 증착원의 증착율을 측정함과 동시에, 복수의 증착율 측정 센서가 하나의 증착원의 증착율을 측정함으로써, 증착율 측정 센서의 상대적인 오차를 실시간으로 조정할 수 있다.
또한, 복수의 측정 센서의 상대적 오차를 실시간으로 조정함으로써, 기판 상에 증착된 증착 물질의 두께 균일성이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 박막 증착 장비를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1의 증착원 시스템의 배열 형태를 평면도로 간략히 도시한 도면이다.
도 3 및 도 4는 도 1의 증착원 시스템의 배열 형태를 측면도로 간략히 도시한 도면이다.
도 5는 도 2 내지 도 4에 도시된 증착원 시스템을 이용한 증착율 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 1의 증착원 시스템의 배열 형태를 평면도로 간략히 도시한 도면이다.
도 7은 도 1의 증착원 시스템의 배열 형태를 측면도로 간략히 도시한 도면이다.
도 8은 도 6 및 도 7에 도시된 증착원 시스템을 이용한 증착율 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 도면에서 층 및 영역들의 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
하나의 소자(elements)가 다른 소자와 "접속된(connected to)" 또는 "커플링된(coupled to)" 이라고 지칭되는 것은, 다른 소자와 직접 연결 또는 커플링된 경우 또는 중간에 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 하나의 소자가 다른 소자와 "직접 접속된(directly connected to)" 또는 "직접 커플링된(directly coupled to)"으로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자를 개재하지 않은 것을 나타낸다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 박막 증착 장비를 설명하기 위한 도면이다. 도 2는 도 1의 증착원 시스템의 배열 형태를 평면도로 간략히 도시한 도면이다. 도 3 및 도 4는 도 1의 증착원 시스템의 배열 형태를 측면도로 간략히 도시한 도면이다. 도 5는 도 2 내지 도 4에 도시된 증착원 시스템을 이용한 증착율 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
참고적으로, 도 1은 증착 공정시 박막 증착 장비의 구성 요소의 배치를 대략적으로 설명하기 위한 도면이다. 도 3 및 도 4는 증착원 시스템과 기판 사이의 위치 관계를 설명하기 위해 기판이 도시되었다. 도 2 내지 도 4는 전원 공급부(131, 132, 133, 134)가 증착원(111, 112, 113, 114)와 연결된다는 것을 도시하는 것일 뿐, 전원 공급부(131, 132, 133, 134)의 위치를 특정하는 것은 아니다.
도 1 내지 도 4를 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 박막 증착 장비는 공정 챔버(10)와, 기판 지지대(20)와, 증착원 시스템(30)을 포함할 수 있다.
공정 챔버(10)는 내부에 공간을 포함하는 통 형태의 용기인 것으로 도시하였지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 공정 챔버(10)는 서로 간에 분리될 수 있는 상부판과 용기 본체를 포함할 수 있다. 이와 같은 경우, 상부판은 예를 들어, O-ring 등을 이용하여 용기 본체와 부착될 수 있다. 이를 통해, 공정 챔버는 진공 상태로 밀폐될 수 있다. 상부판을 용기 본체로부터 분리할 경우, 구동 기구에 의해 상부판이 상방으로 들어 올려지거나, 구동 기구에 의해 용기 본체가 하방으로 내려질 수 있다.
공정 챔버(10)는 예를 들어, 내부식성의 금속 등을 이용하여 제작할 수 있다. 박막 증착 공정에 사용되는 물질이 부식성을 가질 수 있기 때문에, 내부식성의 금속 등을 이용할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
도시되지 않았지만, 공정 챔버(10)의 압력을 조절할 수 있는 펌프 등이 공정 챔버(10)와 연결될 수 있다.
기판 지지대(20)는 공정 챔버(10) 내에 배치될 수 있다. 기판 지지대(20)는 기판(W)이 로딩되는 상면을 포함할 수 있다. 기판 지지대(20)의 상면은 이후에 설명될 증착원 시스템(30)을 바라볼 수 있다.
예를 들어, 정전(electrostatic)적인 방식, 진공 흡착 방식 또는 클램핑 방식 등을 이용하여, 기판(W)은 기판 지지대(20)의 상면에 고정될 수 있다. 다만, 기판(W)이 기판 지지대(20)에 고정되는 방식은 상술한 방식에 제한되는 것은 아니다.
또한, 도시된 것과 달리, 기판 지지대(20)는 웨이퍼 척 및 척 지지대 등을 포함할 수도 있다.
기판(W)은 기판 지지대(20)의 상면 상에 로딩될 수 있다. 기판 지지대(20)의 상면은 증착원 시스템(30)을 향하므로, 박막이 증착되는 기판(W)의 일면은 증착원 시스템(30)을 바라볼 수 있다.
기판(W)은 예를 들어, 실리콘 기판 또는 SOI(silicon-on-insulator)일 수 있다. 이와 달리, 기판(W)은 실리콘게르마늄, SGOI(silicon germanium on insulator), 안티몬화 인듐, 납 텔루르 화합물, 인듐 비소, 인듐 인화물, 갈륨 비소 또는 안티몬화 갈륨을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 기판(W)은 절연 기판일 수도 있다. 기판(W)은 유리, 석영, 또는 고분자 수지 등의 절연 물질로 이루어질 수 있다. 기판(W)은 리지드(Rigid) 기판일 수 있지만, 벤딩(Bending), 폴딩(Folding), 롤링(Rolling) 등이 가능한 플렉시블(Flexible) 기판일 수도 있다.
증착원 시스템(30)은 공정 챔버(10) 내에 배치될 수 있다. 증착원 시스템(30)은 기판(W)에 증착되는 증착 물질(D_M)을 제공할 수 있다. 증착원 시스템(30)은 기판(W)과 제3 방향(Z)으로 이격될 수 있다.
증착원 시스템(30)은 복수의 증착원(111, 112, 113, 114)과, 복수의 측정 센서(121, 122, 123)와, 복수의 전원 공급부(131, 132, 133, 134)를 포함할 수 있다.
복수의 증착원(111, 112, 113, 114)은 각각 공정 챔버(10) 내에 배치된다. 복수의 증착원(111, 112, 113, 114)은 각각 증착 물질(D_M)을 포함한다. 복수의 증착원(111, 112, 113, 114)은 기판(W)에 증착 물질(D_M)을 제공한다.
복수의 증착원(111, 112, 113, 114)은 각각 증착 물질(D_M)을 기판(W)에 분사할 수 있다. 기판(W)에 분사된 증착 물질(D_M)이 기판(W) 상에 증착되어, 기판(W) 상에 증착막이 형성될 수 있다. 일 예로, 각각의 증착원(111, 112, 113, 114)은 열 증발 방식으로 증착 물질(D_M)을 분사하는 진공 증발원일 수 있다. 다른 예로, 각각의 증착원(111, 112, 113, 114)은 스퍼터링 방식으로 증착 물질(D_M)을 분사하는 스퍼터링 건일 수 있다. 다만, 상술한 증착원(111, 112, 113, 114)은 예시적인 것일 뿐, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
복수의 증착원(111, 112, 113, 114)은 동일한 증착 물질(D_M)을 포함할 수 있다. 일 예로, 복수의 증착원(111, 112, 113, 114)에 포함된 증착 물질(D_M)은 무기 물질일 수 있다. 일 예로, 제1 증착 물질은 제2 증착 물질 및 제3 증착 물질과 다를 수 있다. 다른 예로, 복수의 증착원(111, 112, 113, 114)에 포함된 증착 물질(D_M)은 유기 물질일 수 있다.
복수의 측정 센서(121, 122, 123)는 각각 공정 챔버(10) 내에 배치된다. 복수의 측정 센서(121, 122, 123)는 각각 기판(W) 상에 증착되는 증착 물질(D_M)의 증착 두께를 측정할 수 있다. 복수의 측정 센서(121, 122, 123)는 각각 기판(W) 상에 증착되는 증착 물질(D_M)의 증착율을 측정하는데 사용될 수 있다.
예를 들어, 각각의 측정 센서(121, 122, 123)에 증착된 증착 물질(D_M)의 두께를 이용하여, 기판(W) 상에 증착되는 증착 물질(D_M)의 증착 두께를 측정할 수 있다. 즉, 증착 물질(D_M)의 증착율은 각각의 측정 센서(121, 122, 123)에 증착된 증착 물질(D_M)의 두께를 이용하여 측정될 수 있다.
각각의 측정 센서(121, 122, 123)는 예를 들어, QCM(Quartz Crystal Microbalance) 센서일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. QCM 센서의 경우, QCM 센서 내 수정자(도시되지 않음)가 압전 효과에 의해 일정 주파수로 진동할 수 있다. 이 때, 증착 물질(D_M)이 수정자에 증착됨에 따라, 수정자의 주파수에 변화가 생길 수 있다. 이러한 주파수 변화를 통해, 증착 물질(D_M)의 증착율 및/또는 증착 물질(D_M)이 증착 영역에 증착되는 증착 두께가 측정될 수 있다.
복수의 전원 공급부(131, 132, 133, 134)는 공정 챔버(10) 내에 배치될 수 있다. 각각의 전원 공급부(131, 132, 133, 134)는 각각의 증착원(111, 112, 113, 114)과 연결될 수 있다.
각각의 전원 공급부(131, 132, 133, 134)는 각각의 증착원(111, 112, 113, 114)에 전원을 공급할 수 있다. 각각의 전원 공급부(131, 132, 133, 134)는 PID 제어(proportional integral derivation control) 방식으로 전원을 공급할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
일 예로, 각각의 전원 공급부(131, 132, 133, 134)가 각각의 증착원(111, 112, 113, 114)에 공급하는 전원값을 변경함에 따라, 각각의 증착원(111, 112, 113, 114)이 가열되는 온도가 변할 수 있다. 각각의 증착원(111, 112, 113, 114)이 가열되는 온도가 변함으로써, 증착원(111, 112, 113, 114)에서 증발되는 증착 물질(D_M)의 양이 변할 수 있다.
다른 예로, 각각의 전원 공급부(131, 132, 133, 134)가 각각의 증착원(111, 112, 113, 114)에 공급하는 전원값을 변경함에 따라, 각각의 증착원(111, 112, 113, 114)에 공급되는 하전 입자의 밀도가 변할 수 있다. 각각의 증착원(111, 112, 113, 114)에 공급되는 하전 입자의 밀도가 변함으로써, 각각의 증착원(111, 112, 113, 114)에서 스퍼터링되는 증착 물질(D_M)의 양이 변할 수 있다.
하나의 증착원(111, 112, 113, 114)에 하나의 전원 공급부(131, 132, 133, 134)가 연결되는 것으로 도시되었지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 도시된 것과 달리, 하나의 전원 공급부에 복수의 증착원이 연결될 수 있음은 물론이다.
도 2 내지 도 4에서, 복수의 증착원(111, 112, 113, 114)은 제1 증착원(111)과, 제2 증착원(112)과, 제3 증착원(113)과, 제4 증착원(114)을 포함할 수 있다. 증착원 시스템(30)은 4개의 증착원을 포함하는 것으로 도시되었지만, 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 증착원(111), 제2 증착원(112), 제3 증착원(113) 및 제4 증착원(114)은 제1 방향(X)을 따라 일렬로 배치될 수 있다. 각각의 증착원(111, 112, 113, 114)은 제1 방향(X)으로 이격될 수 있다.
복수의 측정 센서(121, 122, 123)는 제1 측정 센서(121)와, 제2 측정 센서(122)와, 제3 측정 센서(123)을 포함할 수 있다. 제1 측정 센서(121)는 제1 증착원(111) 및 제2 증착원(112) 사이에 배치될 수 있다. 제2 측정 센서(122)는 제2 증착원(112) 및 제3 증착원(113) 사이에 배치될 수 있다. 제3 측정 센서(123)는 제3 증착원(113) 및 제4 증착원(114) 사이에 배치될 수 있다.
제1 측정 센서(121)를 예로 들면, 제1 측정 센서(121)는 제1 증착원(111) 및 제2 증착원(112)과 제2 방향(Y)으로 이격될 수 있다. 제1 측정 센서(121)는 제1 증착원(111) 및 제2 증착원(112)과 제3 방향(Z)으로 이격될 수 있다. 제1 측정 센서(121)는 증착 물질(D_M)이 분사되는 제1 증착원(111)의 출구 및 제2 증착원(112)의 출구보다 높게 배치될 수 있다.
복수의 증착원(111, 112, 113, 114)과, 복수의 측정 센서(121, 122, 123)는 제1 방향(X)을 따라 지그 재그로 배치될 수 있다. 예를 들어, 증착원 시스템(30)은 증착원(111, 112, 113, 114)의 개수보다 하나가 적은 측정 센서(121, 122, 123)를 포함할 수 있다.
제1 측정 센서(121)는 제1 증착원(111)의 증착율 및 제2 증착원(112)의 증착율을 측정할 수 있다. 제2 측정 센서(122)는 제2 증착원(112)의 증착율 및 제3 증착원(113)의 증착율을 측정할 수 있다. 제3 측정 센서(123)는 제3 증착원(113)의 증착율 및 제4 증착원(114)의 증착율을 측정할 수 있다.
다르게 설명하면, 제2 증착원(112)의 증착율은 제1 측정 센서(121) 및 제2 측정 센서(122)에 의해 측정될 수 있다. 제3 증착원(113)의 증착율은 제2 측정 센서(122) 및 제3 측정 센서(123)에 의해 측정될 수 있다. 복수의 증착원(111, 112, 113, 114) 중 최외각에 배치된 제1 증착원(111) 및 제4 증착원(114)의 증착율은 하나의 측정 센서(121, 123)에 의해 측정될 수 있다.
도 3에서, 기판(W)은 평판 모양을 가질 수 있다.
도 4에서, 기판(W)은 가장 자리가 굽은 평판 모양을 가질 수 있다. 도 4와 같은 기판(W)을 사용할 경우, 복수의 증착원(111, 112, 113, 114) 중 최외각에 배치된 제1 증착원(111) 및 제4 증착원(114)은 제3 방향(Z)에 대해 일정 각도로 기울어져서 배치될 수 있다.
제어부(40)는 증착원 시스템(30)과 연결될 수 있다. 일 예로, 제어부(40)는 박막 증착 장비에 포함될 수 있다. 다른 예로, 제어부(40)는 박막 증착 장비와 별도의 전자 장비에 포함될 수 있다. 별도의 전자 장비에 포함된 제어부(40)는 무선 통신 또는 유선 통신을 통해 증착원 시스템과 연결될 수 있다.
도시되지 않았지만, 제어부(40)는 측정 센서(121, 122, 123)와 연결될 수 있다. 예를 들어, 측정 센서(121, 122, 123)와 연결된 제어부(40)는 각각의 측정 센서(121, 122, 123)에 증착된 증착 물질(D_M)의 두께를 이용하여, 증착 물질(D_M)의 증착율을 계산할 수 있다. 다만, 본 발명의 기술적 사상은 이에 제한되는 것은 아니다.
제어부(40)는 전원 공급부(131, 132, 133, 134)와 연결될 수 있다. 측정 센서(121, 122, 123)로 측정한 증착율을 이용하여, 제어부(40)는 전원 공급부(131, 132, 133, 134)에 공급되는 전원값의 크기를 조정할 수 있다. 이를 통해, 복수의 증착원(111, 112, 113, 114)에서 분사되는 증착 물질(D_M)의 분사량이 조정될 수 있다. 증착 물질(D_M)의 분사량이 조정됨으로써, 증착원(111, 112, 113, 114)의 증착율이 조정될 수 있다.
이하에서, 증착원 시스템(30)을 이용한 증착율 제어 방법을 설명한다.
도 2 내지 도 5에서, 제1 전원 공급부(131)는 제1 증착원(111)에 제1 전원값을 공급할 수 있다. 제2 전원 공급부(132)는 제2 증착원(112)에 제2 전원값을 공급할 수 있다. 제3 전원 공급부(133)는 제3 증착원(113)에 제3 전원값을 공급할 수 있다. 제4 전원 공급부(134)는 제4 증착원(114)에 제4 전원값을 공급할 수 있다.
이 때, 제1 측정 센서(121)를 이용하여, 제1 증착원(111)의 증착율(x(Å/s)) 및 제2 증착원(112)의 증착율(y(Å/s))이 측정될 수 있다. 제2 측정 센서(122)를 이용하여, 제3 증착원(113)의 증착율(z(Å/s))이 측정될 수 있다. 제3 측정 센서(123)를 이용하여, 제4 증착원(114)의 증착율(w(Å/s))이 측정될 수 있다. 여기에서, "증착율"은 1초당 증착되는 증착 물질(D_M)의 두께일 수 있다.
도 5에 도시되지 않았지만, 제2 측정 센서(122)는 제2 증착원(112)의 증착율을 측정하고, 제3 측정 센서(123)는 제3 증착원(113)의 증착율을 측정할 수 있다.
제1 측정 센서(121)에 의해 측정된 제1 증착원(111)의 증착율(x(Å/s))은 제1 측정 센서(121)에 의해 측정된 제2 증착원(112)의 증착율(y(Å/s))과 같을 수 있다. 하지만, 이하에서, 제1 측정 센서(121)에 의해 측정된 제1 증착원(111)의 증착율(x(Å/s))이 제1 측정 센서(121)에 의해 측정된 제2 증착원(112)의 증착율(y(Å/s))과 다른 것으로 설명한다.
제1 증착원(111)은 제2 내지 제4 증착원(112, 113, 114)의 증착율을 조정하기 위한 기준 증착원일 수 있다.
제2 증착원(112)에서 분사되는 증착 물질(D_M)의 양을 조정하기 위해, 제2 증착원(112)에 공급되는 제2 전원값이 조정될 수 있다. 제1 측정 센서(121)에 의해 측정된 제2 증착원(112)의 증착율이, 제1 측정 센서(121)에 의해 측정된 제1 증착원(111)의 증착율(x(Å/s))과 같아지도록, 제2 증착원(112)에 공급되는 제2 전원값이 변경될 수 있다. 제2 증착원(112)에 공급되는 제2 전원값을 조정함으로써, 제2 증착원(112)의 증착율은 y(Å/s)에서 x(Å/s)로 조정될 수 있다.
제2 증착원(112)에 공급되는 제2 전원값을 변경한 후, 제2 측정 센서(122)를 이용하여, 제2 증착원(112)의 증착율(x+a1(Å/s)) 및 제3 증착원(113)의 증착율(z(Å/s))이 측정될 수 있다. 제3 증착원(113)에 공급된 제3 전원값은 변경되지 않았으므로, 제3 증착원(113)의 증착율(z(Å/s))은 제2 전원값의 변경 전/후로 동일할 수 있다. 여기에서, "a1"은 양수일 수도 있고, 음수일 수도 있고, 0일 수도 있다.
제3 증착원(113)에서 분사되는 증착 물질(D_M)의 양을 조정하기 위해, 제3 증착원(113)에 공급되는 제3 전원값이 조정될 수 있다. 제2 측정 센서(122)에 의해 측정된 제3 증착원(113)의 증착율이, 제2 측정 센서(122)에 의해 측정된 제2 증착원(112)의 증착율(x+a1(Å/s))과 같아지도록, 제3 증착원(113)에 공급되는 제3 전원값이 변경될 수 있다. 제3 증착원(113)에 공급되는 제3 전원값을 조정함으로써, 제3 증착원(113)의 증착율은 z(Å/s)에서 x+a1(Å/s)로 조정될 수 있다.
제3 증착원(113)에 공급되는 제3 전원값을 변경한 후, 제3 측정 센서(123)를 이용하여, 제3 증착원(113)의 증착율(x+a2(Å/s)) 및 제4 증착원(114)의 증착율(w(Å/s))이 측정될 수 있다. 제4 증착원(114)에 공급된 제4 전원값은 변경되지 않았으므로, 제4 증착원(114)의 증착율(w(Å/s))은 제3 전원값의 변경 전/후로 동일할 수 있다. 여기에서, "a2"은 양수일 수도 있고, 음수일 수도 있고, 0일 수도 있다.
제4 증착원(114)에서 분사되는 증착 물질(D_M)의 양을 조정하기 위해, 제4 증착원(114)에 공급되는 제4 전원값이 조정될 수 있다. 제3 측정 센서(123)에 의해 측정된 제4 증착원(114)의 증착율이, 제3 측정 센서(123)에 의해 측정된 제3 증착원(113)의 증착율(x+a2(Å/s))과 같아지도록, 제4 증착원(114)에 공급되는 제4 전원값이 변경될 수 있다. 제4 증착원(114)에 공급되는 제4 전원값을 조정함으로써, 제4 증착원(114)의 증착율은 w(Å/s)에서 x+a2(Å/s)로 조정될 수 있다.
하나의 측정 센서가 복수의 증착원의 증착율을 측정함과 동시에, 하나의 증착원의 증착율이 복수의 측정 센서에 의해 측정됨으로써, 측정 센서 사이의 측정 오차가 줄어들 수 있다. 이를 통해, 각각의 증착원의 증착율은 동일하게 조정될 수 있다. 복수의 증착원을 이용하여 기판(W) 상에 증착 물질(D_M)이 증착 되더라도, 기판(W) 상에 증착된 증착 물질(D_M)의 두께의 균일성이 향상될 수 있다.
이하에서, 기판(W) 상에 증착 물질(D_M)을 증착하는 박막 증착 방법에 대해 설명한다.
도 1 내지 도 5에서, 기판(W)이 공정 챔버(10) 내로 로딩될 수 있다.
증착 물질(D_M)을 포함한 증착막이 기판(W) 상에 증착될 수 있다. 증착막은 증착원 시스템(30)을 이용하여 형성될 수 있다. 증착막은 도 5를 이용하여 설명한 증착율 제어 방법을 이용하여 기판(W) 상에 형성될 수 있다.
증착 물질(D_M)을 포함한 증착막이 기판(W) 상에 증착된 후, 기판(W)은 공정 챔버(W) 외부로 언로딩될 수 있다.
상술한 과정을 통해 기판(W) 상에 형성된 증착막은 센서, 디스플레이 장치 또는 반도체 장치 등에 사용될 수 있다.
즉, 상술한 과정은 센서의 제조 방법, 디스플레이 장치 제조 방법 또는 반도체 장치 제조 방법의 일부일 수 있다.
도 6은 도 1의 증착원 시스템의 배열 형태를 평면도로 간략히 도시한 도면이다. 도 7은 도 1의 증착원 시스템의 배열 형태를 측면도로 간략히 도시한 도면이다. 도 8은 도 6 및 도 7에 도시된 증착원 시스템을 이용한 증착율 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다. 설명의 편의상, 도 1 내지 도 5를 이용하여 설명한 것과 다른 점을 중심으로 설명한다.
도 1, 도 6 내지 도 8을 참고하면, 증착원 시스템(30)은 복수의 증착원(111, 112, 113, 114, 115, 116, 117)과, 복수의 측정 센서(121, 122, 123)와, 복수의 전원 공급부(131, 132, 133, 134, 135, 136, 137)를 포함할 수 있다.
복수의 증착원(111, 112, 113, 114, 115, 116, 117)은 제1 증착원(111)과, 제2 증착원(112)과, 제3 증착원(113)과, 제4 증착원(114)과, 제5 증착원(115)과, 제6 증착원(116)과, 제7 증착원(117)을 포함할 수 있다.
제2 내지 제7 증착원(112, 113, 114, 115, 116, 117)은 제1 증착원(111)의 둘레를 따라 배치될 수 있다. 평면도적으로, 복수의 증착원(111, 112, 113, 114, 115, 116, 117)은 허니컴 구조를 갖는 것으로 도시되었지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 측정 센서(121)은 제1 증착원(111), 제2 증착원(112) 및 제3 증착원(113)의 가운데 부근에 배치될 수 있다. 제1 증착원(111), 제2 증착원(112) 및 제3 증착원(113)은 제1 측정 센서(121)의 둘레를 따라 배치될 수 있다.
제1 측정 센서(121)는 제1 증착원(111)의 증착율, 제2 증착원(112)의 증착율 및 제3 증착원(113)의 증착율을 측정할 수 있다. 제1 측정 센서(121)는 제4 내지 제7 증착원(114, 115, 116, 117)의 증착율을 측정하지 않을 수 있다.
제2 측정 센서(122)은 제1 증착원(111), 제4 증착원(114) 및 제5 증착원(115)의 가운데 부근에 배치될 수 있다. 제1 증착원(111), 제4 증착원(114) 및 제5 증착원(115)은 제2 측정 센서(122)의 둘레를 따라 배치될 수 있다.
제2 측정 센서(122)는 제1 증착원(111)의 증착율, 제4 증착원(114)의 증착율 및 제5 증착원(115)의 증착율을 측정할 수 있다. 제2 측정 센서(122)는 제2 및 제3 증착원(112, 113)의 증착율과, 제6 및 제7 증착원(116, 117)의 증착율을 측정하지 않을 수 있다.
제3 측정 센서(123)은 제1 증착원(111), 제6 증착원(116) 및 제7 증착원(117)의 가운데 부근에 배치될 수 있다. 제1 증착원(111), 제6 증착원(116) 및 제7 증착원(117)은 제3 측정 센서(123)의 둘레를 따라 배치될 수 있다.
제3 측정 센서(123)는 제1 증착원(111)의 증착율, 제6 증착원(116)의 증착율 및 제7 증착원(117)의 증착율을 측정할 수 있다. 제3 측정 센서(123)는 제2 내지 제5 증착원(112, 113, 114, 115)의 증착율을 측정하지 않을 수 있다.
제1 증착원(111)의 증착율은 제1 측정 센서(121), 제2 측정 센서(122) 및 제3 측정 센서(123)에 의해 측정될 수 있다.
각각의 전원 공급부(131, 132, 133, 134, 135, 136, 137)는 각각의 증착원(111, 112, 113, 114, 115, 116, 117)에 전원을 공급할 수 있다.
예를 들어, 증착 물질(D_M)이 증착되는 기판(W)은 전체적으로 곡면의 형상을 가질 수 있다.
이하에서, 증착원 시스템(30)을 이용한 증착율 제어 방법을 설명한다.
도 1, 도 6 내지 도 8에서, 제1 전원 공급부(131)는 제1 증착원(111)에 제1 전원값을 공급할 수 있다. 제2 전원 공급부(132)는 제2 증착원(112)에 제2 전원값을 공급할 수 있다. 제3 전원 공급부(133)는 제3 증착원(113)에 제3 전원값을 공급할 수 있다. 제4 전원 공급부(134)는 제4 증착원(114)에 제4 전원값을 공급할 수 있다. 제5 전원 공급부(135)는 제5 증착원(115)에 제5 전원값을 공급할 수 있다. 제6 전원 공급부(136)는 제6 증착원(116)에 제6 전원값을 공급할 수 있다. 제7 전원 공급부(137)는 제7 증착원(117)에 제7 전원값을 공급할 수 있다.
이 때, 제1 측정 센서(121)를 이용하여, 제1 증착원(111)의 증착율(x(Å/s)), 제2 증착원(112)의 증착율(y(Å/s)) 및 제3 증착원(113)의 증착율(z(Å/s))이 측정될 수 있다. 일 예로, 제2 증착원(112)의 증착율(y(Å/s)) 및 제3 증착원(113)의 증착율(z(Å/s)) 중 적어도 하나는 제1 증착원(111)의 증착율(x(Å/s))과 같을 수 있다. 다른 예로, 제2 증착원(112)의 증착율(y(Å/s)) 및 제3 증착원(113)의 증착율(z(Å/s))은 제1 증착원(111)의 증착율(x(Å/s))과 다를 수 있다. 이하에서, 제1 증착원(111)의 증착율(x(Å/s))은 제2 증착원(112)의 증착율(y(Å/s)) 및 제3 증착원(113)의 증착율(z(Å/s))과 다른 것으로 설명한다.
제2 측정 센서(122)를 이용하여, 제1 증착원(111)의 증착율(x+a1(Å/s)), 제4 증착원(114)의 증착율(w(Å/s)) 및 제5 증착원(115)의 증착율(v(Å/s))이 측정될 수 있다. 이하에서, 제1 증착원(111)의 증착율(x+a1(Å/s))은 제4 증착원(114)의 증착율(w(Å/s)) 및 제5 증착원(115)의 증착율(v(Å/s))과 다른 것으로 설명한다.
제3 측정 센서(123)를 이용하여, 제1 증착원(111)의 증착율(x+a2(Å/s)), 제6 증착원(116)의 증착율(p(Å/s)) 및 제7 증착원(117)의 증착율(q(Å/s))이 측정될 수 있다. 이하에서, 제1 증착원(111)의 증착율(x+a2(Å/s))은 제6 증착원(116)의 증착율(p(Å/s)) 및 제7 증착원(117)의 증착율(q(Å/s))과 다른 것으로 설명한다.
여기에서, a1 및 a2는 각각 양수일 수도 있고, 음수일 수도 있고, 0일 수도 있다.
제1 증착원(111)은 제2 내지 제7 증착원(112, 113, 114, 115, 116, 117)의 증착율을 조정하기 위한 기준 증착원일 수 있다. 제1 측정 센서(121), 제2 측정 센서(122) 및 제3 측정 센서(123)에 의해 측정된 제1 증착원(111)의 증착율은 같을 수도 있지만, 다를 수도 있다. 제1 측정 센서(121), 제2 측정 센서(122) 및 제3 측정 센서(123)은 측정 오차를 가질 수 있다. 제1 증착원(111)에서 분사된 증착 물질(D_M)의 증착율을 측정한 것이므로, 각각의 측정 센서(121, 122, 123)에서 측정된 제1 증착원(111)의 증착율이 달라질 수 있다.
제2 증착원(112) 및 제3 증착원(113)에서 분사되는 증착 물질(D_M)의 양을 조정하기 위해, 제2 증착원(112)에 공급되는 제2 전원값과, 제3 증착원(113)에 공급되는 제3 전원값이 조정될 수 있다. 제1 측정 센서(121)에 의해 측정된 제2 증착원(112)의 증착율 및 제3 증착원(113)의 증착율이, 제1 측정 센서(121)에 의해 측정된 제1 증착원(111)의 증착율(x(Å/s))과 같아지도록, 제2 증착원(112)에 공급되는 제2 전원값과, 제3 증착원(113)에 공급되는 제3 전원값이 변경될 수 있다.
제2 증착원(112)에 공급되는 제2 전원값을 조정함으로써, 제2 증착원(112)의 증착율은 y(Å/s)에서 x(Å/s)로 조정될 수 있다. 제3 증착원(113)에 공급되는 제3 전원값을 조정함으로써, 제3 증착원(113)의 증착율은 z(Å/s)에서 x(Å/s)로 조정될 수 있다.
제4 증착원(114) 및 제5 증착원(115)에서 분사되는 증착 물질(D_M)의 양을 조정하기 위해, 제4 증착원(114)에 공급되는 제4 전원값과, 제5 증착원(115)에 공급되는 제5 전원값이 조정될 수 있다. 제2 측정 센서(122)에 의해 측정된 제4 증착원(114)의 증착율 및 제5 증착원(115)의 증착율이, 제2 측정 센서(122)에 의해 측정된 제1 증착원(111)의 증착율(x+a1(Å/s))과 같아지도록, 제4 증착원(114)에 공급되는 제4 전원값과, 제5 증착원(115)에 공급되는 제5 전원값이 변경될 수 있다.
제4 증착원(114)에 공급되는 제4 전원값을 조정함으로써, 제4 증착원(114)의 증착율은 w(Å/s)에서 x+a1(Å/s)로 조정될 수 있다. 제5 증착원(115)에 공급되는 제5 전원값을 조정함으로써, 제5 증착원(115)의 증착율은 v(Å/s)에서 x+a1(Å/s)로 조정될 수 있다.
제6 증착원(116) 및 제7 증착원(117)에서 분사되는 증착 물질(D_M)의 양을 조정하기 위해, 제6 증착원(116)에 공급되는 제6 전원값과, 제7 증착원(117)에 공급되는 제7 전원값이 조정될 수 있다. 제3 측정 센서(123)에 의해 측정된 제6 증착원(116)의 증착율 및 제7 증착원(117)의 증착율이, 제3 측정 센서(123)에 의해 측정된 제1 증착원(111)의 증착율(x+a2(Å/s))과 같아지도록, 제6 증착원(116)에 공급되는 제6 전원값과, 제7 증착원(117)에 공급되는 제7 전원값이 변경될 수 있다.
제6 증착원(116)에 공급되는 제6 전원값을 조정함으로써, 제6 증착원(116)의 증착율은 p(Å/s)에서 x+a2(Å/s)로 조정될 수 있다. 제7 증착원(117)에 공급되는 제7 전원값을 조정함으로써, 제7 증착원(117)의 증착율은 q(Å/s)에서 x+a2(Å/s)로 조정될 수 있다.
이상 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 공정 챔버 20: 기판 지지대
30: 증착원 시스템 40: 제어부
W: 기판

Claims (10)

  1. 증착 물질을 제공하는 제1 내지 제3 증착원; 및
    상기 증착 물질의 증착 두께를 측정하는 제1 및 제2 측정 센서를 포함하고,
    상기 제1 측정 센서는 상기 제1 증착원의 증착율 및 상기 제2 증착원의 증착율을 측정하고,
    상기 제2 측정 센서는 상기 제1 증착원의 증착율 및 상기 제3 증착원의 증착율을 측정하는 증착원 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 증착원, 상기 제1 증착원 및 상기 제3 증착원은 일렬로 배치된 증착원 시스템.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 증착 물질을 제공하는 제4 증착원을 더 포함하고,
    상기 제1 측정 센서는 상기 제4 증착원의 증착율을 측정하고,
    상기 제2 측정 센서는 상기 제4 증착원의 증착율을 측정하지 않는 증착원 시스템.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 증착원, 상기 제2 증착원 및 상기 제4 증착원은 상기 제1 측정 센서의 둘레를 따라 배치된 증착원 시스템.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 증착원은 진공 증발원 또는 스퍼터링 건 중 하나인 증착원 시스템.
  6. 공정 챔버;
    상기 공정 챔버 내에 배치되고, 기판이 로딩되는 기판 지지대;
    상기 공정 챔버 내에 배치되고, 상기 기판에 증착되는 증착 물질을 제공하는 증착원 시스템을 포함하고,
    상기 증착원 시스템은
    상기 기판에 상기 증착 물질을 제공하는 제1 내지 제3 증착원과,
    상기 증착 물질의 증착 두께를 측정하는 제1 및 제2 측정 센서를 포함하고,
    상기 제1 측정 센서는 상기 제1 증착원의 증착율 및 상기 제2 증착원의 증착율을 측정하고,
    상기 제2 측정 센서는 상기 제1 증착원의 증착율 및 상기 제3 증착원의 증착율을 측정하는 박막 증착 장비.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제2 증착원, 상기 제1 증착원 및 상기 제3 증착원은 일렬로 배치된 박막 증착 장비.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 증착 물질을 제공하는 제4 증착원을 더 포함하고,
    상기 제1 증착원, 상기 제2 증착원 및 상기 제4 증착원은 상기 제1 측정 센서의 둘레를 따라 배치되고,
    상기 제1 측정 센서는 상기 제4 증착원의 증착율을 측정하고,
    상기 제2 측정 센서는 상기 제4 증착원의 증착율을 측정하지 않는 박막 증착 장비.
  9. 제6 항에 있어서,
    상기 제1 측정 센서에 의해 측정된 상기 제1 증착원의 증착율이 상기 제1 측정 센서에 의해 측정된 상기 제2 증착원의 증착율과 같아지도록 상기 제1 증착원에 공급된 전원값을 변경하고,
    상기 제1 증착원에 공급된 전원값을 변경한 후, 상기 제2 측정 센서에 의해 측정된 상기 제3 증착원의 증착율이 상기 제2 측정 센서에 의해 측정된 상기 제1 증착원의 증착율과 같아지도록 상기 제3 증착원에 공급된 전원값을 변경하는 박막 증착 장비.
  10. 제1 측정 센서를 이용하여, 제1 증착원 및 제2 증착원의 증착율을 측정하고,
    상기 제1 증착원의 증착율 및 상기 제2 증착원의 증착율이 같아지도록 상기 제2 증착원에 공급된 제1 전원값을 변경하고,
    상기 제1 전원값을 변경한 후, 제2 측정 센서를 이용하여, 상기 제2 증착원 및 제3 증착원의 증착율을 측정하고,
    상기 제2 증착원의 증착율 및 상기 제3 증착원의 증착율이 같아지도록 상기 제3 증착원에 공급된 제2 전원값을 변경하는 것을 포함하는 증착율 제어 방법.
KR1020220162358A 2022-11-29 2022-11-29 증착원 시스템, 이를 이용한 증착율 제어 방법 및 이를 포함한 박막 증착 장비 KR20240079446A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220162358A KR20240079446A (ko) 2022-11-29 2022-11-29 증착원 시스템, 이를 이용한 증착율 제어 방법 및 이를 포함한 박막 증착 장비
PCT/KR2023/017639 WO2024117584A1 (ko) 2022-11-29 2023-11-06 증착원 시스템, 이를 이용한 증착율 제어 방법 및 이를 포함한 박막 증착 장비

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220162358A KR20240079446A (ko) 2022-11-29 2022-11-29 증착원 시스템, 이를 이용한 증착율 제어 방법 및 이를 포함한 박막 증착 장비

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20240079446A true KR20240079446A (ko) 2024-06-05

Family

ID=91324178

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220162358A KR20240079446A (ko) 2022-11-29 2022-11-29 증착원 시스템, 이를 이용한 증착율 제어 방법 및 이를 포함한 박막 증착 장비

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20240079446A (ko)
WO (1) WO2024117584A1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210008693A (ko) 2019-07-15 2021-01-25 프리시스 주식회사 박막증착장치

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100118314A (ko) * 2009-04-28 2010-11-05 주식회사 선익시스템 진공증착장치 및 진공증착방법
TW201346049A (zh) * 2012-01-26 2013-11-16 Panasonic Corp 真空蒸鍍裝置
JP2014066536A (ja) * 2012-09-25 2014-04-17 Hitachi High-Technologies Corp 成膜装置および成膜方法
KR102123824B1 (ko) * 2016-06-15 2020-06-23 주식회사 원익아이피에스 박막증착장치 및 그 제어방법
JP7025942B2 (ja) * 2018-01-31 2022-02-25 株式会社アルバック 蒸着装置及び蒸着方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210008693A (ko) 2019-07-15 2021-01-25 프리시스 주식회사 박막증착장치

Also Published As

Publication number Publication date
WO2024117584A1 (ko) 2024-06-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11948810B2 (en) Apparatus for processing substrates or wafers
US10815569B2 (en) Shower head of combinatorial spatial atomic layer deposition apparatus
US9279177B2 (en) Thin film deposition apparatus, method of manufacturing organic light-emitting display device by using the apparatus, and organic light-emitting display device manufactured by using the method
KR101496667B1 (ko) 진공 증착장치
US20100092665A1 (en) Evaporating apparatus, apparatus for controlling evaporating apparatus, method for controlling evaporating apparatus and method for using evaporating apparatus
JP6641649B2 (ja) 水晶振動子の寿命判定方法、膜厚測定装置、成膜方法、成膜装置、及び電子デバイス製造方法
CN102187010B (zh) 薄膜形成方法以及场效应晶体管的制造方法
US20100086681A1 (en) Control device of evaporating apparatus and control method of evaporating apparatus
JP7364432B2 (ja) 成膜装置、成膜方法、及び電子デバイス製造方法
KR20080075202A (ko) 진공 처리 장치 및 진공 처리 방법
US8889214B2 (en) Deposition amount measuring apparatus, depositing apparatus including the same, and method for manufacturing light emitting display
JP6268198B2 (ja) 基板用キャリア
TWI721940B (zh) 用於材料在基板上之靜態沉積的設備及方法
KR20240079446A (ko) 증착원 시스템, 이를 이용한 증착율 제어 방법 및 이를 포함한 박막 증착 장비
TW200832517A (en) Film deposition apparatus, film deposition system, and film deposition method
EP3050073B1 (en) Method for controlling a gas supply to a process chamber, controller for controlling a gas supply to a process chamber, and apparatus thereof
KR20200048841A (ko) 마스크 교환시기 판정장치, 성막장치, 마스크 교환시기 판정방법, 성막방법 및 전자 디바이스의 제조방법
CN112442662A (zh) 堆积量信息取得装置、成膜装置、开闭装置、成膜方法及电子器件的制造方法
KR20200110135A (ko) 성막 장치, 성막 시스템
TWI844584B (zh) 光學堆疊沉積與機載量測法
WO2024070473A1 (ja) 成膜装置および成膜方法
US20240096609A1 (en) Semiconductor processing tool and methods of operation
KR20230120774A (ko) 셔터를 포함하는 진공 증발원 모듈 및 이를 이용한 유기발광 디스플레이 장치 제조 방법
TW201604937A (zh) 用於材料在基板上之沉積的設備和方法
KR20210000704A (ko) 기판 또는 웨이퍼를 프로세싱하기 위한 장치

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X601 Decision of rejection after re-examination