WO2020101375A1 - 기판처리장치 및 기판처리방법 - Google Patents

기판처리장치 및 기판처리방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2020101375A1
WO2020101375A1 PCT/KR2019/015498 KR2019015498W WO2020101375A1 WO 2020101375 A1 WO2020101375 A1 WO 2020101375A1 KR 2019015498 W KR2019015498 W KR 2019015498W WO 2020101375 A1 WO2020101375 A1 WO 2020101375A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
substrate
region
plasma
zone
gas
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
PCT/KR2019/015498
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
황철주
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jusung Engineering Co Ltd
Original Assignee
Jusung Engineering Co Ltd
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
Priority claimed from KR1020190079103A external-priority patent/KR102729152B1/ko
Application filed by Jusung Engineering Co Ltd filed Critical Jusung Engineering Co Ltd
Priority to CN202411291129.2A priority Critical patent/CN119400724A/zh
Priority to CN201980068515.6A priority patent/CN112912997B/zh
Priority to US17/284,438 priority patent/US11837445B2/en
Priority to JP2021525621A priority patent/JP7509769B2/ja
Publication of WO2020101375A1 publication Critical patent/WO2020101375A1/ko
Anticipated expiration legal-status Critical
Priority to US18/493,618 priority patent/US12106941B2/en
Priority to JP2024099187A priority patent/JP2024120039A/ja
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING 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
    • C23C—COATING 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
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/46—Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P72/00—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P72/00—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof
    • H10P72/70—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof for supporting or gripping
    • H10P72/76—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof for supporting or gripping using mechanical means, e.g. clamps or pinches
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P95/00—Generic processes or apparatus for manufacture or treatments not covered by the other groups of this subclass

Definitions

  • the present invention relates to a substrate processing apparatus that performs a processing process such as a deposition process, an etching process, and the like on a substrate.
  • a predetermined thin film layer, a thin film circuit pattern, or an optical pattern must be formed on the substrate surface, and for this, a thin film of a specific material is deposited on the substrate.
  • a semiconductor manufacturing process such as a thin film deposition process, a photo process for selectively exposing a thin film using a photosensitive material, or an etching process for selectively removing a thin film of an exposed part to form a pattern is performed.
  • the process of forming a thin film on a substrate or removing a thin film is performed by supplying a gas for forming a specific material on a substrate or a gas for selectively removing the material or a corresponding material.
  • the process of forming a thin film may be performed by supplying a source gas and a reactant gas for forming a specific material, in which case the source gas and the reactant gas may be supplied simultaneously on the substrate or sequentially with a time difference. .
  • Atomic Layer Deposition does not simultaneously supply source gas and reactant gas to form a thin film formed by the reaction of a source gas and a reactant gas on a substrate. It is a method of inducing only the reaction on the surface of the substrate by supplying the source gas and reactant gas at different times. First, the source gas is supplied onto the substrate so that the source gas is adsorbed on the surface of the substrate, and then the remaining source gas can be removed using a purge gas.
  • a reactant gas is supplied onto the substrate to react with the source gas adsorbed on the substrate surface, and the remaining reactant gas can be removed using a purge gas.
  • a purge gas In the step of supplying the reactant gas, an atomic layer or a single layer thin film is formed on the surface of the substrate through the reaction of the source gas and the reactant gas. This procedure can be repeated to a desired thickness to form a thin film having a predetermined thickness on the substrate surface.
  • the atomic layer deposition method has a disadvantage in that the reaction of the source gas and the reactant gas occurs only on the surface of the substrate, and thus the rate at which the thin film is deposited is lower than that of a general chemical vapor deposition method (CVD, Chemical Vapor Deposition).
  • CVD chemical vapor deposition method
  • the process in which the source gas is supplied to the same process space, the supplied source gas is purged, the reactant gas is supplied, and the process of repeating the step of purging the reactant gas at a fast time has a disadvantage that it takes a long time, If the process is repeated quickly, there is a disadvantage that the supplied source gas or reactant gas cannot be completely discharged (purged) out of the chamber from the process space, so that it does not become an atomic layer thin film, but two gases meet to form a chemical vapor deposition CVD thin film.
  • a method for rapidly supplying source gas or reactant gas and a structure in which the two gases are not mixed in the process and a pure atomic layer (Pure ALD) film are required during the atomic layer deposition process (ALD) of source gas or reactant gas. Is becoming.
  • the present invention is to solve the above-mentioned problems, and it is a technical problem to provide a process chamber in which a source gas and a reactant gas are not mixed in space.
  • ALD atomic layer deposition
  • An object of the present invention is to provide an apparatus that simultaneously supplies plasma to a part of the purge gas supply unit that supplies the purge gas.
  • a substrate processing apparatus for achieving the above technical problem is a chamber; A substrate support rotatably installed in at least one substrate in a process space inside the chamber; A first gas injection unit for injecting source gas into the first region of the process space; A second gas injection unit for injecting a reactant gas reacting with the source gas to the second region in the second region of the process space; And it may include a third gas injection unit for injecting a purge gas dividing the first region and the second region to the third region.
  • the substrate processing method comprises: performing a adsorption process by injecting a source gas into the first area when the first substrate is located in the first area of the process space inside the chamber; When the adsorption process is completed, rotating the substrate support on which the first substrate is supported so that the first substrate is located in a second region of the process space inside the chamber; If the first substrate is located in the second region, performing a deposition process by spraying reactant gas to the second region; And when the deposition process is completed, rotating the substrate support so that the first substrate is positioned in the first region.
  • the step of performing the deposition process may perform the deposition process by spraying an activated reactant gas using plasma in the second region.
  • the substrate processing apparatus is a pure atomic layer (Pure ALD) through a purge gas injection space that can completely divide the process space in the chamber into a source gas injection space and a reactant gas injection space.
  • a thin film can be formed.
  • the substrate processing apparatus can remove impurities in the thin film generated on the substrate through the plasma gas injected from the third gas injection unit, the purge gas injection space, and is injected from the third gas injection unit
  • the process gas remaining between the patterns of the substrate, that is, the source gas or reactant gas, can be completely removed through the purge gas.
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing a state of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view for explaining the upper lid (Lid) of the chamber in the substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • 3A and 3B are schematic side cross-sectional views based on the line A-A of FIG. 1 for describing an upper lid of a chamber in a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional side view of the substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention based on the line A'-A 'of FIG. 2 for explaining the upper lid of the chamber.
  • FIG. 5 is another schematic cross-sectional side view of the substrate processing apparatus according to the exemplary embodiment of the present invention illustrated with reference to the line A'-A 'of FIG. 2 for explaining the upper lid of the chamber.
  • FIG. 6 is a schematic bottom view of the upper lid of the chamber in the substrate processing apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic plan cross-sectional view of the third gas injection unit in the substrate processing apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a table summarizing embodiments according to a region in which plasma gas is injected.
  • 9 to 14B are schematic plan views of a substrate support in a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • 15 is a schematic flowchart of a substrate processing method according to the present invention.
  • 1 may be a diagram schematically showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • 2 may be a plan view of the upper surface of the chamber and the upper lid viewed from the top.
  • the substrate processing apparatus may have a process space 1 inside the chamber.
  • An upper lead may be provided above the process space 1 of the chamber, and a substrate support 600 may be provided below the process space 1 of the chamber.
  • One or more substrates may be disposed on the substrate support part 600 on the substrate support part 600.
  • the process space 1 in the chamber may be divided into a first region 10, a second region 20, and a third region 30.
  • a first gas injection unit 100 for injecting source gas into the first region 10 may be disposed in the first region 10.
  • a second gas injection unit 200 for injecting reactant gas reacting with the source gas into the second region 20 may be disposed in the second region 20.
  • the first gas injection unit 100 and the second gas injection unit 200 may be coupled to the upper lead.
  • the third region 30 may be a third region 30 that divides the process space 1 in the chamber into two, a first region 10 and a second region 20.
  • the third region 30 is a first region in the process space 1 in the chamber so that the source gas which is the process gas in the first region 10 and the reactant gas which is the process gas in the second region 20 are not mixed. It can be divided into (10) and the second area (20).
  • a third gas injection unit 300 for injecting purge gas may be disposed in the third region 30.
  • the third gas injection unit 300 may be coupled to the upper lead.
  • a view of the chamber of A-A with reference to FIG. 1 may be 3A and 3B.
  • the second gas injection unit 200 for spraying the reactant gas may be embodied in an electrode structure type composed of the first electrode 210 and the second electrode 220 as shown in FIG. 3A.
  • the second gas injection unit 200 for spraying the reactant gas may be implemented as a shower head type. In this case, the second gas injection unit 200 does not include the first electrode 210 and the second electrode 220.
  • the second gas injection unit 200 for spraying the reactant gas may be implemented as a shower head type as the first gas injection unit 100 shown in FIG. 3A.
  • a ground may be connected to the second electrode 220.
  • RF may be applied to the second electrode 220.
  • plasma may be generated between the first electrode 210 and the second electrode 220.
  • the first electrode 210 and the second electrode 220 having a potential difference may constitute a plasma injection unit.
  • a plurality of protruding electrodes 230 may be formed on the first electrode 210 in the direction of the substrate support 600. Accordingly, plasma may be generated in the second region 20.
  • the second gas injection unit 200 may be connected to a remote plasma device (not shown) outside the chamber. Accordingly, the second gas injection unit 200 may spray ionized gas or active species into the second region 20.
  • the first electrode 210 and the protruding electrode 230 may be connected to each other with the same potential. Accordingly, plasma may be generated due to a potential difference between the first electrode 210 and the protruding electrode 230 and the second electrode 220. In this case, plasma may be generated between the first electrode 210 and the second electrode 220. Plasma may be generated between the protruding electrode 230 and the second electrode 220. Plasma may be generated between both the first electrode 210 and the second electrode 220 and between the protruding electrode 230 and the second electrode 220.
  • the gas injection hole (not shown) of the second gas injection unit 200 may have a gas line formed in the longitudinal direction of the protruding electrode 230. In this case, reactant gas or plasma generating gas may be injected through the gas injection hole formed in the protruding electrode 230.
  • a gas injection hole may be formed in the process space direction on the first electrode 210. In this case, reactant gas or plasma generating gas may be injected through the gas injection hole formed in the first electrode 210.
  • the second gas injection unit 200 may include a plasma injection unit (not shown) for spraying ionized gas or active species.
  • the plasma injection unit may be connected to a remote plasma device (not shown) so as to spray ionized gas or active species.
  • the first gas injection unit 100 and the second gas injection unit 200 may be implemented with different types of injection structures.
  • the first gas injection unit 100 may be implemented as a shower head type
  • the second gas injection unit 200 may be implemented as an electrode structure type.
  • a process of adsorbing the source gas to the substrate is performed, and in the second region 20, the source gas adsorbed to the substrate and the reactant gas react to form an atomic layer deposition method on the substrate (ALD ) May be used to deposit a thin film.
  • ALD atomic layer deposition method on the substrate
  • the first gas injection unit 100 may be coupled to the upper lead so as to be disposed above the first region 10.
  • the first gas injection unit 100 may supply the source gas to the first region 10.
  • the first gas injection unit 100 may be implemented as a shower head type.
  • a lower portion of the first gas injection portion 100 that is, a first gas injection hole 110 capable of injecting source gas into the first region 10 may be formed in the lower direction of the process space 1.
  • the first gas injection hole 110 is formed of a plurality of holes (Hole) to inject the source gas in the direction of the substrate support 600.
  • the first gas injection unit 100 may be implemented as an electrode structure type.
  • the first gas injection unit 100 may include a first electrode 120, a protruding electrode 130, and a second electrode 140.
  • both the first gas injection unit 100 and the second gas injection unit 200 may be embodied in the same type of injection structure.
  • both the first gas injection unit 100 and the second gas injection unit 200 may be implemented in an electrode structure type.
  • both the first gas injection unit 100 and the second gas injection unit 200 may be implemented as a shower head type.
  • the third region 30 may separate and divide the first region 10 and the second region 20. If the center portion of the upper lead is cut with A'-A 'with reference to FIG. 2, a side view cut in FIG. 4 can be seen.
  • the third gas injection unit 300 sprays purge gas into the third region 30.
  • the third gas injection unit 300 may be divided into a first zone 302, a second zone 304, and a third zone 306 to inject purge gas into the third zone 30.
  • the first purge gas injection unit 310 and the first plasma injection unit 302a may be disposed in the first zone 302.
  • An RF power source 700 for plasma generation may be connected to the first plasma injection unit 302a.
  • the RF power source may be a high frequency power source.
  • the first plasma injection unit 302a may be located inside the first purge gas injection unit 310. That is, the first purge gas injection unit 310 may be located on both sides of the first plasma injection unit 302a.
  • the first purge gas injection unit 310 of the first zone 302 is a source gas of the first zone 10 and a reactant gas of the second zone 20 through the purge gas injection to the first zone 302 Can purge to separate from each other.
  • the first plasma injection unit 302a of the first zone 302 is a process in which the substrate passes through the first zone 302 by rotation of the substrate support 600 through plasma gas injection to the first zone 302 Plasma treatment can be performed at. Accordingly, the first plasma injection unit 302a of the first zone 302 may remove impurities in the film of the substrate thin film to improve the film quality of the thin film. In addition, when the substrate is rotated after the deposition process, plasma treatment may be simultaneously performed while removing the process gas remaining on the substrate in the third region 30, thereby shortening the process time as much as possible. . When viewed from the lower surface of the third gas injection unit 300, the first purge gas injection unit 310, the first plasma injection unit 302a, and the first purge gas injection unit 310 may be continuously configured. have.
  • the third gas injection unit 300 may generate a second zone 304 in a space opposite the first zone 302.
  • a window 304a may be formed inside the second zone 304.
  • the window 304a may be a window made of a transparent material to sense and measure the temperature and position and rotation of the substrate from the outside.
  • the substrate sensing device 800 may detect and measure the distance from the substrate to the lower surface 308 of the third gas injection unit.
  • the substrate sensing device 800 may include a vision device and a temperature detector for measuring the temperature of the substrate.
  • a temperature detection unit for measuring the temperature of the substrate may be disposed in the second zone 304.
  • the temperature detection unit may be installed in the third gas injection unit 300.
  • a second plasma injection unit may be disposed in the second zone 304.
  • a window 304a may be disposed in the first zone 302.
  • the first plasma injection unit 302a and the second plasma injection unit may be additionally installed in each of the first zone 302 and the second zone 304.
  • a window 304a may be installed in each of the first zone 302 and the second zone 304.
  • the third gas injection unit 300 may include a center purge injection unit disposed in the third zone 306.
  • the center purge injection unit may be installed on the upper lead of the central region of the substrate support.
  • a purge gas injection hole for injecting a purge gas may be formed in the center purge injection unit. Accordingly, the center purge injection unit may inject the purge gas in the direction of the substrate support unit 600. In this case, the center purge injection unit may inject purge gas into the third zone 306.
  • the center purge injection unit may spray the purge gas to the center of the process space of the chamber, so that the gases in the first region 10 and the second region 20 are separated from the center of the chamber.
  • FIG. 5 may be a side view of A′-A ′ of FIG. 2 taken through a window 304a and a portion without the first plasma injection unit 302a.
  • the first purge gas injection unit 310 may be connected to one space. Accordingly, the process space may be separated into the first region 10 and the second region 20 through one first purge gas injection unit 310.
  • the third gas injection unit 300 is divided into a first zone 302, a second zone 304, and a third zone 306 are separated, thereby dividing the process space into the first zone 10 and the second zone. It can be separated by (20).
  • a temperature detection unit 810 for measuring the temperature of the substrate may be disposed in an area other than where the plasma gas is injected in the third area 30.
  • the temperature detector 810 may include a substrate sensing device 800 and a window 304a.
  • the first plasma injection unit 302a may be connected to a remote plasma device (not shown) to spray ionized gas or active species.
  • the source gas supplied from the first gas injection unit 100 to the first region 10 may include titanium group elements (Ti, Zr, Hf, etc.), silicon (Si), or aluminum (Al).
  • the source gas SG made of titanium (Ti) may be titanium tetrachloride (TiCl4) gas or the like.
  • the source gas (SG) containing a silicon (Si) material is a silane (Silane; SiH4) gas, Disilane (Si2H6) gas, Trisilane (Si3H8) gas, TEOS (Tetraethylorthosilicate) gas, DCS (DCS) Dichlorosilane (Dichlorosilane) gas, HCD (Hexachlorosilane) gas, TriDMAS (Tri-dimethylaminosilane) gas, or TSA (Trisilylamine) gas.
  • the reactant gas supplied from the second gas injection unit 200 to the second region 20 is hydrogen (H2) gas, nitrogen (N2) gas, oxygen (O2) gas, nitrous oxide (N2O) gas, ammonia ( NH3) gas, vapor (H2O) gas, or ozone (O3) gas.
  • the reactant gas may be mixed with a purge gas made of nitrogen (N2) gas, argon (Ar) gas, xenon (Ze) gas, or helium (He) gas.
  • the gas for generating plasma is hydrogen (H2) gas, nitrogen (N2) gas, hydrogen (H2) gas and nitrogen (N2) gas mixed gas, oxygen (O2) gas, nitrous oxide (N2O) gas, argon ( Ar) gas, helium (He) gas, or ammonia gas (NH3).
  • the purge gas injected from the third gas injection unit 300 and supplied to the third region 30 includes nitrogen (N2) gas, argon (Ar) gas, xenon (Ze) gas, or helium (He) gas. Can be supplied. These can be inert gases.
  • the third gas injection unit 300 is a first purge gas injection unit 310, a second purge gas injection unit 320, and A center purge injection unit 330 may be included.
  • the first purge gas injection unit 310 may inject purge gas into the first region 302 of the third region 30.
  • a first plasma injection unit 302a may be installed in the first purge gas injection unit 310.
  • the first plasma injection unit 302a may inject plasma gas into the first zone 302. Accordingly, after the source gas is adsorbed to the substrate in the first region 10, the substrate passes through the first region 302 in the first region 10 as the substrate support portion 600 rotates, and thus the second region 20 In the process of moving to), the first plasma injection unit 302a may perform the first plasma processing on the substrate passing through the first zone 302. That is, the first plasma injection unit 302a may perform pre-Treatment processing using plasma. Accordingly, the first plasma injection unit 302a may contribute to improving the quality of the thin film deposited on the substrate by removing impurities in the source gas adsorbed on the substrate.
  • the first plasma injection unit 302a may be disposed inside the first purge gas injection unit 310. Accordingly, when the substrate moves from the first region 10 to the second region 20, purge gas injection, plasma gas injection, and purge gas injection may be performed on the substrate passing through the first zone 302. In this case, the purge gas injection may be performed by the first purge gas injection unit 310, and the plasma gas injection may be performed by the first plasma injection unit 302a.
  • the first plasma injection unit 302a may be implemented as a shower head type or an electrode structure type.
  • the second purge gas injection unit 320 may inject purge gas into the second region 304 of the third region 30.
  • a second plasma injection unit 304b may be installed in the second purge gas injection unit 320.
  • the second plasma injection unit 304b may inject plasma gas into the second zone 304. Accordingly, after the thin film is deposited by atomic layer deposition (ALD) by reacting the source gas adsorbed to the substrate and the reactant gas in the second region 20, the substrate is moved into the second region ( In step 20), in the process of passing through the second zone 304 and moving to the first region 10, the second plasma injection unit 304b performs the second plasma treatment on the substrate passing through the second zone 304. Can be implemented. That is, the second plasma injection unit 304b may perform post-treatment processing using plasma.
  • ALD atomic layer deposition
  • the second plasma ejecting portion 304b can remove the impurities in the thin film deposited on the substrate, thereby densifying the thin film deposited on the substrate. Therefore, the second plasma injection unit 304b may further improve the quality of the thin film deposited on the substrate.
  • the second plasma injection unit 304b may be disposed inside the second purge gas injection unit 320. Accordingly, when the substrate moves from the second region 20 to the first region 10, purge gas injection, plasma gas injection, and purge gas injection may be performed on the substrate passing through the second zone 304. In this case, the purge gas injection may be performed by the second purge gas injection unit 320, and the plasma gas injection may be performed by the second plasma injection unit 304b.
  • the second plasma injection unit 304b may be implemented as a shower head type or an electrode structure type.
  • the center purge injection unit 330 may inject purge gas into the third zone 306 of the third region 30. Accordingly, the center purge injection unit 330 may block mixing of the source gas injected into the first region 10 and the reactant gas injected into the second region 20 through the third zone 306. have. Meanwhile, the first purge gas injection unit 310 blocks the source gas injected in the first region 10 and the reactant gas injected in the second region 20 from being mixed with each other through the first zone 302. Can be. The second purge gas injection unit 320 may block mixing of the source gas injected into the first region 10 and the reactant gas injected into the second region 20 through the second zone 304. .
  • the first region 10, the first region 302, the second region 20, and the second region 304 are transferred to the substrate through rotation of the substrate support 600.
  • the process can be performed on the substrate while moving back to the first region 10.
  • the substrate support part 600 may be rotated by a rotation part (not shown). Looking at the process of rotating the rotating portion substrate support portion 600, as follows.
  • the rotating part may stop the substrate support part 600. Accordingly, an adsorption process may be performed in the first region 10 to adsorb the source gas to the substrate while the substrate is stopped.
  • the first gas injection unit 100 may inject source gas into the first region 10.
  • the rotating unit may rotate the substrate support 600 so that the substrate moves from the first region 10 to the second region 20 through the first region 302.
  • the rotating portion can be rotated continuously without stopping the substrate supporting portion 600 when the substrate passes through the first zone 302.
  • the first plasma treatment may be performed on the substrate using the plasma gas injected by the first plasma injection unit 302a.
  • the rotating part may stop the substrate support part 600. Accordingly, in the second region 20, a deposition process in which a thin film is deposited by reacting the source gas adsorbed on the substrate and the reactant gas injected by the second gas injection unit 200 while the substrate is stopped may be performed. .
  • the second gas injection unit 200 may activate the reactant gas by using plasma and spray it on the second region 20.
  • the substrate processing apparatus according to the present invention can be suitably implemented for a low temperature process.
  • the substrate processing apparatus according to the present invention can be suitably implemented in a semiconductor low temperature nitride process.
  • the first plasma injection unit 302a may not spray plasma gas.
  • the second gas injection unit 200 may spray the second region 20 in a state in which the reactant gas is not activated.
  • the substrate processing apparatus according to the present invention can be suitably implemented for a high temperature process.
  • the substrate processing apparatus according to the present invention can be suitably implemented for a semiconductor High Temperature Nitride process.
  • the first plasma injection unit 302a may spray plasma gas.
  • the rotating unit may rotate the substrate support 600 so that the substrate moves from the second region 20 to the first region 10 through the second region 304.
  • the rotating portion can be rotated continuously without stopping the substrate supporting portion 600.
  • a second plasma treatment may be performed on the substrate using the plasma gas injected by the second plasma injection unit 304b.
  • the second plasma injection unit 304b may not spray plasma gas when the substrate passes through the second zone 304.
  • the rotating part may stop the substrate support part 600 when the substrate is located in the first area 10 and when the substrate is located in the second area 20.
  • the rotating unit may continuously rotate the substrate supporting unit 600 without stopping.
  • the rotating unit stops the substrate supporter 600 only when the substrate is located in the first region 10, and the substrate stops the first zone 302, the second zone 20, and the second zone 304.
  • the substrate support 600 may be continuously rotated without stopping.
  • the third gas injection unit 300 may be implemented to inject and purge the plasma gas into the first region 302 of the third region 30. That is, the plasma gas injected into the first zone 302 may function as a purge gas.
  • the substrate support part 600 may rotate to move the substrate from the first region 10 to the second region 20 through the first region 302. Accordingly, the plasma gas injected into the first zone 302 can not only perform purge in the first zone 302, but also can perform pre-treat treatment on the substrate passing through the first zone 302. have. In this case, only the first plasma injection unit 302a may be disposed in the first zone 302 without the first purge gas injection unit 310.
  • the third gas injection unit 300 may be implemented to purge the second zone 304 of the third region 30 by injecting plasma gas. That is, the plasma gas injected into the second zone 304 may function as a purge gas.
  • the substrate support part 600 may rotate to move the substrate from the second region 20 to the first region 10 through the second region 304. Accordingly, the plasma gas injected into the second zone 304 can not only purge in the second zone 304, but also post-treat treatment on the substrate passing through the second zone 304. have. In this case, only the second plasma injection unit 304b may be disposed in the second zone 304 without the second purge gas injection unit 320.
  • the substrate processing apparatus may include various embodiments according to a region in which plasma gas is injected.
  • a region in which plasma gas is injected according to each embodiment is indicated by O, and a region in which plasma gas is not injected is indicated by X.
  • a portion in which a processing step is performed using plasma is indicated by hatching.
  • the first substrate S1 and the second substrate S2 are disposed at positions symmetrical about the rotation axis of the substrate support 600 In the state, while changing the positions of the first substrate S1 and the second substrate S2 through the rotation of the substrate support part 600, the processing process is performed on the first substrate S1 and the second substrate S2. Can be.
  • the second substrate S2 may be located in the second region 20.
  • the first substrate S1 may be located in the second region 20.
  • the second substrate S2 may be located in the second zone 304.
  • the first substrate S1 may be located in the second zone 304.
  • the first region S1 and the second substrate S2 are respectively provided in the first region 10 and the second region 20, respectively.
  • the first region 10 and the second region 20 may be implemented such that two first substrates S1 and two second substrates S2 are located, respectively.
  • the first embodiment does not use plasma in all of the first region 10, the first region 302, the second region 20, and the second region 304.
  • the processing process for the substrate can be performed.
  • a heat treatment process and reactant gas injection may be changed.
  • the first embodiment can improve step coverage of a high dielectric material or the like.
  • the first embodiment is implemented to be performed in parallel with the heat treatment process and the atomic layer deposition method (ALD), so that the thickness of the thin film can be further increased compared to the deposition of the thin film by the atomic layer deposition method (ALD) alone.
  • ALD atomic layer deposition method
  • the second embodiment uses plasma only in the second region 20, and in the remaining first region 10, the first region 302, and the second region 304,
  • the processing process for the substrate can be performed without using plasma.
  • a processing process using reactant gas activated for the substrate may be performed in the second region 20, a processing process using reactant gas activated for the substrate may be performed in the second region 20, a processing process using reactant gas activated for the substrate may be performed in the second region 20, a processing process using reactant gas activated for the substrate may be performed.
  • This second embodiment can be implemented suitably for a low temperature process.
  • the second embodiment can be suitably implemented in a semiconductor low temperature nitride process.
  • the third embodiment uses plasma only in the first zone 302 and the remaining first zone 10, second zone 20, and third zone.
  • a processing process for the substrate can be performed without using plasma. The operation of the third embodiment will be described with reference to the first substrate S as follows.
  • the adsorption process using the source gas is performed in the first region 10 in the first region S1.
  • the substrate support 600 may remain stationary.
  • plasma may not be generated in the first zone 302 during the adsorption process.
  • the first substrate S1 may move from the first region 10 through the first zone 302 to the second region 20. .
  • the first zone 302 processes the first plasma using plasma for the first substrate S1.
  • pre-treatment treatment may be performed using plasma.
  • the third embodiment can improve the quality of the thin film deposited on the substrate by removing impurities in the source gas adsorbed on the substrate using plasma in the first zone 302. After the first substrate S1 passes through the first zone 302, plasma may not be generated in the first zone 302.
  • a deposition process using reactant gas is performed in the second region 20 in the second region 20.
  • the substrate support 600 may remain stationary.
  • plasma may not be generated in the first region 302.
  • the first substrate S1 may move from the second region 20 through the second region 304 to the first region 10. .
  • plasma may be generated in the first zone 302.
  • plasma may not be generated in the first zone 302.
  • plasma is generated in the first zone 302 only while the substrate support 600 is rotating, and plasma is not generated in the first zone 302 while the substrate support 600 is stopped.
  • the third embodiment may be implemented such that purge gas is continuously injected into the third region 30 while both the substrate support 600 is rotating and the substrate support 600 is stopped.
  • the fourth embodiment uses plasma in each of the first zone 302 and the second zone 20, as well as the remaining first zone 10 and second zone ( In 304), a processing process for the substrate may be performed without using plasma.
  • the operation of the fourth embodiment will be described with reference to the first substrate S1 as follows.
  • the adsorption process using the source gas is performed in the first region 10 in the first region S1.
  • the substrate support 600 may remain stationary.
  • plasma may not be generated in the first zone 302 during the adsorption process.
  • the first substrate S1 may move from the first region 10 through the first zone 302 to the second region 20.
  • the first zone 302 processes the first plasma using plasma for the first substrate S1.
  • pre-treatment treatment may be performed using plasma.
  • the fourth embodiment can improve the quality of the thin film deposited on the substrate by removing impurities in the source gas adsorbed on the substrate using plasma in the first zone 302. While plasma is generated in the first region 302, plasma may not be generated in the second region 20. In addition, after the first substrate S1 passes through the first zone 302, plasma may not be generated in the first zone 302.
  • the deposition process using the reactant gas activated for the first substrate S1 in the second region 20 is performed. This can be done.
  • the substrate support 600 may remain stationary.
  • the fourth embodiment is implemented such that the substrate having the source gas adsorption and pre-Treatment treatment in the first region 10 and the first region 302 is exposed to plasma again in the second region 20.
  • the effect of the Gap-Fill can be improved by reducing the deposition thickness of the surface. Meanwhile, plasma may not be generated in the first region 302 during the deposition process.
  • the first substrate S1 may move from the second region 20 through the second region 304 to the first region 10. .
  • plasma may be generated in the first zone 302.
  • plasma may not be generated in the second region 20.
  • plasma is generated in the first zone 302 only while the substrate support 600 is rotating, and plasma is not generated in the first zone 302 while the substrate support 600 is stopped.
  • plasma is not generated in the second region 20 only while the substrate support 600 is stopped, and plasma is not generated in the second region 20 while the substrate support 600 is rotated.
  • the fourth embodiment may be implemented such that purge gas is continuously injected into the third region 30 while both the substrate support 600 is rotating and the substrate support 600 is stopped.
  • the fifth embodiment uses plasma in each of the first zone 302, the second zone 20, and the second zone 304, as well as the remaining first zone. (10) It is possible to perform a process for a substrate without using plasma. The operation of the fifth embodiment will be described with reference to the first substrate S as follows.
  • an adsorption process using a source gas is performed in the first region 10 in the first region S1.
  • the substrate support 600 may remain stationary.
  • plasma may be generated in the second region 20. Also, plasma may not be generated in the first zone 302 and the second zone 304 during the adsorption process.
  • the first substrate S1 may move from the first region 10 through the first zone 302 to the second region 20.
  • the first zone 302 processes the first plasma using plasma for the first substrate S1.
  • pre-treatment treatment may be performed using plasma.
  • the fifth embodiment can improve the quality of the thin film deposited on the substrate by removing impurities in the source gas adsorbed on the substrate using plasma in the first zone 302. While plasma is generated in the first region 302, plasma may not be generated in the second region 20.
  • the fifth embodiment may be implemented to generate plasma in the second zone 304. After the first substrate S1 passes through the first zone 302, plasma may not be generated in the second zone 304.
  • the deposition process using the reactant gas activated for the first substrate S1 in the second region 20 is performed. This can be done.
  • the substrate support 600 may remain stationary.
  • the fifth embodiment is implemented such that the substrate having the source gas adsorption and pre-Treatment treatment in the first region 10 and the first region 302 is exposed to plasma again in the second region 20.
  • the effect of the Gap-Fill can be improved by reducing the deposition thickness of the surface. Meanwhile, during the deposition process, plasma may not be generated in the first zone 302 and the second zone 304.
  • the first substrate S1 may move from the second region 20 through the second region 304 to the first region 10. .
  • the second zone 304 processes the second plasma using plasma for the first substrate S1.
  • the fifth embodiment increases the densification of the thin film deposited on the substrate by removing impurities in the thin film deposited on the substrate in the second zone 304 to further improve the quality of the thin film deposited on the substrate. Can be improved.
  • the fifth embodiment can reduce the generation of a deposition film by breaking the ligand of the source gas with respect to the substrate on which the source gas has been adsorbed through the Pre-Treatment process.
  • the deposited thin film can be implemented to be more dense.
  • plasma may not be generated in the second region 304, plasma may not be generated in the second region 20.
  • plasma may not be generated in the second zone 304.
  • the fifth embodiment may be implemented to generate plasma in the first zone 302. After the first substrate S1 passes through the second zone 304, plasma may not be generated in the first zone 302.
  • plasma is generated in the first zone 302 and the second zone 304 only while the substrate support 600 is rotating, and the first zone (while the substrate support 600 is stopped) 302) and the second zone 304 may be implemented so that plasma is not generated.
  • plasma is not generated in the second region 20 only while the substrate support 600 is stopped, and plasma is not generated in the second region 20 while the substrate support 600 is rotated.
  • the fifth embodiment may be implemented such that purge gas is continuously injected into the third region 30 while the substrate support 600 is rotated and while the substrate support 600 is stopped.
  • the sixth embodiment uses plasma in each of the second region 20 and the second region 304, as well as the rest of the first region 10 and the second region.
  • a processing process for the substrate may be performed without using plasma.
  • the operation of the sixth embodiment will be described with reference to the first substrate S as follows.
  • an adsorption process using a source gas is performed in the first region 10 in the first region S1.
  • the substrate support 600 may remain stationary.
  • plasma may be generated in the second region 20.
  • plasma may not be generated in the second zone 304 during the adsorption process.
  • the first substrate S1 may move from the first region 10 through the first zone 302 to the second region 20.
  • the first substrate S1 may move from the first region 10 through the first zone 302 to the second region 20.
  • the first substrate S1 may move from the first region 10 through the first zone 302 to the second region 20.
  • the first substrate S1 may move from the first region 10 through the first zone 302 to the second region 20.
  • the first substrate S1 may move from the first region 10 through the first zone 302 to the second region 20.
  • the sixth embodiment generates plasma in the second zone 304 and the second zone ( 20) may be implemented so that plasma is not generated.
  • plasma may not be generated in the second zone 304.
  • the deposition process using the reactant gas activated for the first substrate S1 in the second region 20 is performed. This can be done.
  • the substrate support 600 may remain stationary. Meanwhile, plasma may not be generated in the second region 304 during the deposition process.
  • the first substrate S1 may move from the second region 20 through the second region 304 to the first region 10. .
  • the second zone 304 processes the second plasma using plasma for the first substrate S1.
  • the sixth embodiment increases the densification of the thin film deposited on the substrate by removing impurities in the thin film deposited on the substrate in the second zone 304, thereby further improving the quality of the thin film deposited on the substrate. Can be improved.
  • the substrate after depositing the thin film on the substrate through the reactant gas activated by the plasma in the second region 20, the substrate is rotated through the rotation of the substrate support 600 to post-treat using plasma. It can be implemented so that the processing is done. Therefore, the sixth embodiment can shorten the process time and further improve the quality of the thin film.
  • plasma may not be generated in the second region 20.
  • plasma may not be generated in the second zone 304.
  • plasma is generated in the second zone 304 only while the substrate support 600 is rotating, and plasma is not generated in the second zone 304 while the substrate support 600 is stopped. Can be implemented.
  • plasma is not generated in the second region 20 only while the substrate support 600 is stopped, and plasma is not generated in the second region 20 while the substrate support 600 is rotated. Can be implemented.
  • the sixth embodiment may be implemented such that purge gas is continuously injected into the third region 30 while the substrate support 600 is rotated and while the substrate support 600 is stopped.
  • the seventh embodiment uses plasma only in the second zone 304 and the remaining first zone 10 and the first zone 302. , And in the second region 20, a processing process for the substrate may be performed without using plasma.
  • the operation of the seventh embodiment will be described with reference to the first substrate S as follows.
  • the adsorption process using the source gas is performed in the first region 10 in the first region S1.
  • the substrate support 600 may remain stationary.
  • plasma may not be generated in the second zone 304 during the adsorption process.
  • the first substrate S1 may move from the first region 10 through the first zone 302 to the second region 20. .
  • the first substrate S1 may move from the first region 10 through the first zone 302 to the second region 20.
  • the seventh embodiment may be implemented so that plasma is not generated in the second zone 304.
  • plasma may not be generated in the second zone 304.
  • a deposition process using reactant gas is performed in the second region 20 in the second region 20.
  • the substrate support 600 may remain stationary.
  • plasma may not be generated in the second region 304.
  • the first substrate S1 may move from the second region 20 through the second region 304 to the first region 10. .
  • the second zone 304 processes the second plasma using plasma for the first substrate S1.
  • the seventh embodiment increases the densification of the thin film deposited on the substrate by removing impurities inside the thin film deposited on the substrate in the second zone 304, thereby further improving the quality of the thin film deposited on the substrate. Can be improved.
  • plasma may not be generated in the second zone 304.
  • plasma is generated in the second zone 304 only while the substrate support 600 is rotating, and plasma is not generated in the second zone 304 while the substrate support 600 is stopped.
  • the seventh embodiment may be implemented such that purge gas is continuously injected into the third region 30 while both the substrate support 600 is rotating and the substrate support 600 is stopped.
  • the eighth embodiment uses plasma in each of the first zone 302 and the second zone 304, and the remaining first zone In (10) and the second region 20, a processing process for the substrate may be performed without using plasma.
  • the operation of the eighth embodiment will be described with reference to the first substrate S as follows.
  • the adsorption process using the source gas is performed in the first region 10 in the first region S1.
  • the substrate support 600 may remain stationary. Also, plasma may not be generated in the first zone 302 and the second zone 304 during the adsorption process.
  • the first substrate S1 may move from the first region 10 through the first zone 302 to the second region 20. .
  • the first zone 302 processes the first plasma using plasma for the first substrate S1.
  • pre-treatment treatment may be performed using plasma.
  • the eighth embodiment can improve the quality of the thin film deposited on the substrate by removing impurities in the source gas adsorbed on the substrate by using plasma in the first zone 302. After the first substrate S1 passes through the first zone 302, plasma may not be generated in the first zone 302.
  • the eighth embodiment may be implemented to generate plasma in the second zone 304. After the first substrate S1 passes through the first zone 302, plasma may not be generated in the second zone 304.
  • a deposition process using reactant gas is performed in the second region 20 in the second region 20.
  • the substrate support 600 may remain stationary.
  • plasma may not be generated in the first zone 302 and the second zone 304.
  • the first substrate S1 may move from the second region 20 through the second region 304 to the first region 10. .
  • the second zone 304 processes the second plasma using plasma for the first substrate S1.
  • the eighth embodiment increases the densification of the thin film deposited on the substrate by removing impurities in the thin film deposited on the substrate in the second zone 304, thereby further improving the quality of the thin film deposited on the substrate. Can be improved.
  • the eighth embodiment can reduce the generation of a deposition film by breaking the ligand of the source gas with respect to the substrate on which the source gas has been adsorbed through the Pre-Treatment treatment, and by the atomic layer deposition method (ALD) through the Post-Treatment treatment.
  • the deposited thin film can be implemented to be more dense.
  • the eighth embodiment may be implemented to generate plasma in the first zone 302. After the first substrate S1 passes through the second zone 304, plasma may not be generated in the first zone 302. As described above, in the eighth embodiment, plasma is generated in the first zone 302 and the second zone 304 only while the substrate support 600 is rotating, and the first zone (while the substrate support 600 is stopped) 302) and the second zone 304 may be implemented so that plasma is not generated. Meanwhile, the eighth embodiment may be implemented such that purge gas is continuously injected into the third region 30 while both the substrate support 600 is rotating and the substrate support 600 is stopped.
  • the substrate processing apparatus when a processing process using plasma is performed in at least one of the first zone 302 and the second zone 304, the substrate support 600 is rotated Plasma is generated in at least one of the first zone 302 and the second zone 304 only during the same time as well as plasma in both the first zone 302 and the second zone 304 while the substrate support 600 is stopped. Can be implemented so that is not generated. Accordingly, the substrate processing apparatus according to the present invention prevents plasma generated in at least one of the first zone 302 and the second zone 304 from affecting the adsorption process and the deposition process, thereby adsorbing and depositing It is implemented to further improve the quality of the processed substrate.
  • the substrate processing method according to the present invention may be performed through the substrate processing apparatus according to the present invention described above.
  • the substrate processing method according to the present invention may include the following steps.
  • a source gas is injected into the first region 10 to perform an adsorption process (S11).
  • the first gas injection unit 100 may spray the source gas to the first region 10. have. Accordingly, the adsorption process may be performed on the first substrate S1 located in the first region 10.
  • the substrate support part 600 may be maintained in a stopped state.
  • the substrate support part 600 is rotated so that the first substrate S1 is located in the second region 20 (S12).
  • the step S12 may be performed by moving the first substrate S1 from the first region 10 to the second region 20 by rotating the substrate support 600.
  • the first substrate S1 may move from the first region 10 to pass through the first region 302 of the third region 30 to be located in the second region 20.
  • a reactant gas is injected into the second region 20 to perform a deposition process (S13).
  • the step S13 may be performed by the second gas injection unit 200 spraying reactant gas to the second region 20. Accordingly, the deposition process may be performed on the first substrate S1 located in the second region 20.
  • the substrate support part 600 may be maintained in a stopped state.
  • the substrate support 600 is rotated so that the first substrate S1 is located in the first region 10 (S14).
  • the step S14 may be performed by moving the first substrate S1 from the second area 20 to the first area 10 by rotating the substrate support part 600.
  • the first substrate S1 may move from the second region 20 to pass through the second region 304 of the third region 30 to be located in the first region 10.
  • the substrate processing method according to the present invention can deposit a thin film on the first substrate S1 using an atomic layer deposition method (ALD).
  • the substrate processing method according to the present invention may include the step of continuously spraying the purge gas to the third region (30).
  • the substrate processing method according to the present invention when depositing a thin film on the first substrate (1), the thin film on the second substrate (S2) disposed at a symmetrical position around the rotation axis of the substrate support 600 It can be implemented to deposit. That is, the substrate processing method according to the present invention may perform the above-described steps in parallel with respect to the first substrate S1 and the second substrate S2. In this case, a plurality of the first substrate S1 and the second substrate S2 may be located in the first region 10 and the second region 20, respectively.
  • the deposition process may be performed by spraying the reactant gas activated by using plasma in the second region 20.
  • the substrate processing method according to the present invention can be suitably implemented in a low temperature process.
  • the substrate processing method according to the present invention can be suitably implemented in a semiconductor Low Temperature Nitride process.
  • Plasma for the second region 20 may be generated only while the substrate support 600 is stopped. Plasma may not be generated in the second region 20 while the substrate support part 600 rotates.
  • the substrate support 600 is such that the first substrate S1 passes through the first zone 302.
  • Rotating may be made by generating plasma in the first region 302 while the first substrate S1 passes through the first region 302 of the third region 30.
  • the substrate processing method according to the present invention may be implemented such that the first plasma processing using plasma is performed on the first substrate S1 in the first zone 302. That is, in the first zone 302, pre-treatment treatment may be performed using plasma. Accordingly, the substrate processing method according to the present invention can improve the quality of the thin film deposited on the substrate by removing impurities in the source gas adsorbed on the substrate using plasma in the first zone 302.
  • Plasma generation for the first zone 302 may be achieved by the first plasma injection unit 302a spraying plasma gas to the first zone 302.
  • Plasma for the first zone 302 may be generated only while the substrate support 600 is rotated. Plasma may not be generated in the first zone 302 while the substrate support 600 is stopped.
  • the substrate support 600 is such that the first substrate S1 passes through the second zone 304. Rotating, it may be made by generating a plasma in the second region 304 while the first substrate (S1) passes through the second region 304 of the third region (30). Accordingly, the substrate processing method according to the present invention may be implemented such that a second plasma processing using plasma is performed on the first substrate S1 in the second zone 304. That is, post-treatment treatment may be performed in the second zone 304 using plasma.
  • the substrate processing method according to the present invention removes impurities in the thin film deposited on the substrate in the second zone 304 to increase densification of the thin film deposited on the substrate, thereby increasing the density of the thin film deposited on the substrate.
  • the quality can be further improved.
  • Plasma generation for the second zone 304 may be achieved by the second plasma injection unit 304b spraying plasma gas to the second zone 304.
  • Plasma for the second zone 304 may be generated only while the substrate support 600 is rotated. Plasma may not be generated in the second zone 304 while the substrate support 600 is stopped.
  • This may be achieved by generating plasma in the first zone 302 and the second zone 304 of the third region 30. Accordingly, in the substrate processing method according to the present invention, Pre-Treatment processing is performed using plasma in the first zone 302, and Post-Treatment processing is performed using plasma in the second zone 304. Can be implemented.
  • the substrate processing method according to the present invention can reduce the generation of a deposition film by breaking the ligand of the source gas with respect to the substrate on which the source gas is adsorbed through the pre-treatment process, and the atomic layer deposition method (ALD) through the post-treatment process ) May be implemented so that the thin film deposited can be further densified.
  • ALD atomic layer deposition method
  • plasma for the first zone 302 and plasma for the second zone 304 may be generated only while the substrate support 600 is rotated. Plasma may not be generated in both the first zone 302 and the second zone 304 while the substrate support 600 is stopped.
  • the substrate processing method according to the present invention when the substrate processing method according to the present invention is processed using plasma in at least one of the first zone 302 and the second zone 304, only when the substrate support 600 is rotated Plasma is generated in at least one of the first zone 302 and the second zone 304 and the plasma is not generated in both the first zone 302 and the second zone 304 while the substrate support 600 is stopped. Can be implemented. Accordingly, the substrate processing method according to the present invention prevents the plasma generated in at least one of the first zone 302 and the second zone 304 from affecting the adsorption process and the deposition process, thereby adsorbing and depositing It is implemented to further improve the quality of the processed substrate. On the other hand, the substrate processing method according to the present invention may perform a processing process for the substrate through the steps as described in each of the first to eighth embodiments of the substrate processing apparatus according to the present invention described above.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)

Abstract

본 발명은 챔버; 상기 챔버의 내부의 공정공간에 하나 이상의 기판이 회전 가능하게 설치된 기판지지부; 상기 공정공간의 제1영역에 소스가스를 분사하기 위한 제1가스분사부; 상기 공정공간의 제2영역에 상기 소스가스와 반응하는 리액턴트가스를 상기 제2영역에 분사하기 위한 제2가스분사부; 및 상기 제1영역과 상기 제2영역을 분할하는 퍼지가스를 제3영역에 분사하는 제3가스분사부를 포함하는 기판처리장치 및 기판처리방법에 관한 것이다.

Description

기판처리장치 및 기판처리방법
본 발명은 기판에 대한 증착공정, 식각공정 등과 같은 처리공정을 수행하는 기판처리장치에 관한 것이다.
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 증착공정, 감광성 물질을 사용하여 박막을 선택적으로 노출시키는 포토공정, 선택적으로 노출된 부분의 박막을 제거하여 패턴을 형성하는 식각공정 등의 반도체 제조 공정을 수행하게 된다.
기판에 박막을 형성하거나 박막을 제거하는 공정은 기판 상에 특정 물질을 형성하기 위한 가스나 선별적으로 제거하기 위한 가스나 이에 상응하는 물질을 공급하여 이뤄진다. 특히 박막을 형성하는 공정은 특정 물질을 형성하기 위한 소스가스와 리액턴트가스를 공급하여 이뤄질 수 있으며, 이 경우 소스가스와 리액턴트가스는 기판 상에 동시에 공급되거나 시차를 두고 순차적으로 공급될 수 있다.
반도체 소자 제조 공정이 미세 공정으로 진입함에 따라서, 기판 표면에 형성된 미세 패턴에 균일한 박막을 형성하거나 패턴을 형성하기 위한 다양한 방법들이 적용되고 있고, 그 중에 한 방법이 원자층증착방법이다. 원자층증착방법(ALD, Atomic Layer Deposition)은 소스(Source) 가스와 리액턴트(Reactant) 가스의 반응으로 형성되는 박막을 기판 상에 형성하기 위해서, 소스가스와 리액턴트가스를 동시에 공급하지 않고, 소스가스와 리액턴트가스를 시차를 두고 공급하여 기판 표면에서의 반응만 유도하는 방법이다. 먼저 기판 상에 소스가스를 공급하여 소스가스가 기판의 표면에 흡착되도록 한 뒤, 나머지 소스가스는 퍼지가스를 이용하여 제거할 수 있다. 그 다음으로 기판 상에 리액턴트가스를 공급하여 기판 표면에 흡착된 소스가스와 반응하도록 한 뒤, 나머지 리액턴트가스는 퍼지가스를 이용하여 제거할 수 있다. 리액턴트가스를 공급하는 단계에서 소스가스와 리액턴트가스의 반응로 기판 표면에 원자층 또는 단일층의 박막을 형성하게 된다. 이런 절차를 원하는 두께까지 반복하여 기판 표면에 소정의 두께를 가진 박막을 형성할 수 있다.
그러나, 원자층증착방법은 소스가스와 리액턴트가스의 반응이 기판 표면에서만 일어나게 되므로, 박막이 증착되는 속도는 일반적인 화학기상증착방법(CVD, Chemical Vapor Deposition) 등에 비해서는 낮다는 단점이 있다.
또한, 동일한 공정공간에 소스가스가 공급되고, 공급된 소스가스를 퍼지하고, 리액턴트가스를 공급하고, 리액턴트가스를 퍼지하는 단계를 빠른 시간에 반복하는 공정은 시간이 오래 걸리는 단점이 있고, 빠르게 공정을 반복하다보면, 공급된 소스가스나 리액턴트가스가 완전히 공정공간에서 챔버 외부로 배출(퍼지)하지 못하하여 원자층 박막이 되지 않고 두 가스가 만나서 화학적 증착 CVD 박막이 되는 단점이 있다.
소스가스나 리액턴트가스를 빠르게 공급할 수 있는 방법과 소스가스나 리액턴트가스의 원자층증착공정(ALD)시에 상기 두 가스가 공정에서 혼합되지 않는 구조와 순수한 원자층(Pure ALD)막이 이 요구되고 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 공간상에서 소스가스와 리액턴트가스가 혼합되지 않는 공정 챔버를 제공하는 것을 기술적인 과제로 한다.
또한, 원자층증착방법(ALD)으로 박막을 형성할 때, 빠른 공정 방법을 제공하기 위한 장치를 기술적인 과제로 한다.
또한, 기판 상의 순수한 원자층증착공정을 이용한 막(Pure ALD layer)을 형성하여 소정의 박막을 치밀화하거나 막질을 개선하는 장치를 제공하는 것을 기술적인 과제로 한다.
또한, 소스가스 공간과 리액턴트가스 공간을 분리하는 퍼지가스 공간에서, 리액턴트가스 공간에서 소스가스 공간으로 빠르게 이동하는 기판에 남아있는 리액턴트가스의 제거와 생성된 박막 내의 불순물을 빠르게 제거하기 위한 퍼지가스를 공급하는 퍼지가스 공급부의 일부에 플라즈마를 동시에 공급하는 장치를 제공하는 것을 기술적인 과제로 한다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 기판처리장치는 챔버; 상기 챔버의 내부의 공정공간에 하나 이상의 기판이 회전 가능하게 설치된 기판지지부; 상기 공정공간의 제1영역에 소스가스를 분사하기 위한 제1가스분사부; 상기 공정공간의 제2영역에 상기 소스가스와 반응하는 리액턴트가스를 상기 제2영역에 분사하기 위한 제2가스분사부; 및 상기 제1영역과 상기 제2영역을 분할하는 퍼지가스를 제3영역에 분사하는 제3가스분사부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 기판처리방법은 챔버 내부의 공정공간의 제1영역에 제1기판이 위치하면, 상기 제1영역에 소스가스를 분사하여 흡착공정을 수행하는 단계; 상기 흡착공정이 완료되면, 상기 제1기판이 챔버 내부의 공정공간의 제2영역에 위치하도록 상기 제1기판이 지지된 기판지지부를 회전시키는 단계; 상기 제1기판이 상기 제2영역에 위치하면, 상기 제2영역에 리액턴트가스를 분사하여 증착공정을 수행하는 단계; 및 상기 증착공정이 완료되면, 상기 제1기판이 상기 제1영역에 위치하도록 상기 기판지지부를 회전시키는 단계를 포함할 수 있다. 상기 증착공정을 수행하는 단계는 상기 제2영역에 플라즈마를 이용하여 활성화된 리액턴트가스를 분사하여 상기 증착공정을 수행할 수 있다.
상기 과제의 해결 수단에 의하면, 본 발명에 따른 기판처리장치는 챔버 내의 공정공간을 소스가스 분사공간과 리액턴트가스 분사공간으로 완전히 분할 할 수 있는 퍼지가스 분사공간을 통해 순수한 원자층(Pure ALD) 박막을 형성할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 기판처리장치는 퍼지가스 분사공간인 제3가스분사부에서 분사되는 플라즈마 가스를 통해 기판에 생성된 박막 내부에 있는 불순물을 제거 할 수 있고, 제3가스분사부에서 분사되는 퍼지가스를 통해 기판의 패턴 사이에 남아 있는 공정 가스 즉, 소스가스 또는 리액턴트가스를 완전히 제거 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 기판처리장치의 모습을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 기판처리장치에 있어서 챔버의 상부 리드(Lid)를 설명하기 위한 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시 예에 따른 기판처리장치에 있어서 챔버의 상부 리드(Lid)를 설명하기 위한 도 1의 A-A 선을 기준으로 나타낸 개략적인 측단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 기판처리장치에 있어서 챔버의 상부 리드(Lid)를 설명하기 위한 도 2의 A'-A' 선을 기준으로 나타낸 개략적인 측단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 기판처리장치에 있어서 챔버의 상부 리드(Lid)를 설명하기 위한 도 2의 A'-A' 선을 기준으로 나타낸 개략적인 다른 측단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 기판처리장치에 있어서 챔버의 상부 리드(Lid)에 대한 개략적인 저면도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 기판처리장치에 있어서 제3가스분사부에 대한 개략적인 평단면도이다.
도 8은 플라즈마 가스를 분사하는 영역에 따른 실시예들을 정리한 표이다.
도 9 내지 도 14b는 본 발명의 실시 예에 따른 기판처리장치에 있어서 기판지지부에 대한 개략적인 평면도이다.
도 15는 본 발명에 따른 기판처리방법에 대한 개략적인 순서도이다.
이하, 도면을 참조로 본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 기판처리장치를 개략적으로 나타내는 도면일 수 있다. 도 2는 챔버의 상면을 절단하고 상부에서 상부 리드를 바라본 평면도일 수 있다.
도 1 내지 도 5을 참조하면, 본 발명에 따른 기판처리장치는 챔버의 내부에 공정공간(1)이 있을 수 있다. 챔버의 공정공간(1) 상부에는 상부 리드, 챔버의 공정공간(1) 하부에는 기판지지부(600)가 있을 수 있다. 기판지지부(600)에는 하나 이상의 기판이 기판지지부(600) 상부에 배치 될 수 있다.
챔버 내의 공정공간(1)은 제1영역(10), 제2영역(20), 제3영역(30)으로 분리 될 수 있다. 제1영역(10)에는 소스가스를 제1영역(10)으로 분사하기 위한 제1가스분사부(100)가 배치될 수 있다. 제2영역(20)에는 소스가스와 반응하는 리액턴트가스를 제2영역(20)에 분사하기 위한 제2가스분사부(200)가 배치될 수 있다. 제1가스분사부(100)와 제2가스분사부(200)는 상부 리드에 결합될 수 있다.
챔버 내의 공정공간(1)을 제1영역(10)과 제2영역(20)으로 둘로 나누는 제3영역(30)이 있을 수 있다. 제3영역(30)은 제1영역(10) 내에 있는 공정가스인 소스가스와 제2영역(20) 내에 있는 공정가스인 리액턴트가스가 혼합되지 않도록 챔버 내의 공정공간(1)을 제1영역(10)과 제2영역(20)으로 분할할 수 있다. 제3영역(30)에는 퍼지가스를 분사하는 제3가스분사부(300)가 배치될 수 있다. 제3가스분사부(300)는 상부 리드에 결합될 수 있다.
도 1을 참조하여 A-A의 챔버를 절단한 도면은 도 3a와 도 3b일 수 있다. 리액턴트가스를 분사하는 제2가스분사부(200)는 도 3a에 도시된 바와 같이 제1전극(210)과 제2전극(220)으로 구성된 전극구조 타입으로 구현될 수 있다. 리액턴트가스를 분사하는 제2가스분사부(200)는 샤워헤드 타입으로 구현될 수도 있다. 이 경우, 상기 제2가스분사부(200)는 제1전극(210)과 제2전극(220)을 구비하지 않는다. 예컨대, 리액턴트가스를 분사하는 제2가스분사부(200)는 도 3a에 도시된 제1가스분사부(100)와 같은 샤워헤드 타입으로 구현될 수 있다.
실시예로 제1전극(210)에 RF 전원(700)이 인가되면, 제2전극(220)에는 그라운드(접지)가 연결될 수 있다. 반대로, 제1전극(210)에 그라운드(접지)가 연결되면, 제2전극(220)에는 RF가 인가될 수 있다. 두 가지 경우 모두, 플라즈마 가스를 공급하면, 플라즈마가 제1전극(210)과 제2전극(220) 사이에 생성될 수 있다. 이 경우, 전위차를 가지는 제1전극(210)과 제2전극(220)이 플라즈마분사부를 구성할 수 있다. 또한, 제1전극(210)에는 기판지지부(600) 방향으로 적어도 한 개 이상인 다수의 돌출전극(230)이 형성될 수 있다. 이에 따라, 제2영역(20)에 플라즈마가 생성될 수 있다.
제2가스분사부(200)는 챔버 외부의 리모트 플라즈마(Remote plasma)장치(미도시)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 제2가스분사부(200)는 이온화된 가스 또는 활성종(Radical)을 제2영역(20)으로 분사할 수 있다.
제2가스분사부(200)가 전극구조 타입으로 구현된 경우, 제1전극(210) 및 돌출전극(230)은 서로 전위가 같게 연결이 될 수 있다. 이에 따라, 제1전극(210)과 돌출전극(230) 및 제2전극(220)의 사이에서는 전위차로 인해 플라즈마(plasma)가 발생될 수 있다. 이 경우, 제1전극(210) 및 제2전극(220)의 사이에서 플라즈마가 발생될 수 있다. 돌출전극(230) 및 제2전극(220)의 사이에서 플라즈마가 발생될 수도 있다. 제1전극(210)과 제2전극(220)의 사이 및 돌출전극(230)과 제2전극(220)의 사이 모두에서 플라즈마가 발생될 수도 있다.
제2가스분사부(200)의 가스분사홀(미도시)은 돌출전극(230) 길이방향의 내부에 가스라인이 형성될 수 있다. 이 경우, 돌출전극(230)에 형성된 가스분사홀을 통해 리액턴트가스 또는 플라즈마 생성가스가 분사될 수 있다. 제1전극(210)에 공정공간 방향으로 가스분사홀이 형성될 수도 있다. 이 경우, 제1전극(210)에 형성된 가스분사홀을 통해 리액턴트가스 또는 플라즈마 생성가스가 분사될 수 있다.
제2가스분사부(200)는 이온화된 가스 또는 활성종(Radical)을 분사하는 플라즈마 분사부(미도시)를 포함할 수도 있다. 플라즈마 분사부는 이온화된 가스 또는 활성종(Radical)을 분사할 수 있도록 리모트 플라즈마(Remote plasma)장치(미도시)에 연결될 수 있다.
제1가스분사부(100)와 제2가스분사부(200)는 서로 다른 타입의 분사 구조로 구현될 수 있다. 예컨대, 제1가스분사부(100)는 샤워헤드 타입으로 구현되고, 제2가스분사부(200)는 전극구조 타입으로 구현될 수 있다. 이 경우, 제1영역(10)에서는 소스가스를 기판에 흡착시키는 공정이 이루어지고, 제2영역(20)에서는 기판에 흡착된 소스가스와 리액턴트가스가 반응하여 기판에 원자층증착방법(ALD)을 이용한 박막을 증착하는 공정이 이루어질 수 있다.
또한, 제1가스분사부(100)는 제1영역(10)의 상측에 배치되도록 상부 리드에 결합될 수 있다. 제1가스분사부(100)는 소스가스를 제1영역(10)에 공급할 수 있다. 제1가스분사부(100)는 샤워헤드 타입으로 구현될 수 있다. 이 경우, 제1가스분사부(100)의 하부 즉, 제1영역(10)으로 소스가스를 분사할 수 있는 제1가스분사홀(110)이 공정공간(1) 하부 방향으로 형성될 수 있다. 제1가스분사홀(110)은 다수의 홀(Hole)로 형성되어서 소스가스를 기판지지부(600) 방향으로 분사할 수 있다. 도 3b에 도시된 바와 같이 제1가스분사부(100)는 전극구조 타입으로 구현될 수도 있다. 이 경우, 제1가스분사부(100)는 제1전극(120), 돌출전극(130), 및 제2전극(140)을 포함할 수 있다.
한편, 제1가스분사부(100)와 제2가스분사부(200)는 서로 동일한 타입의 분사 구조로 구현될 수도 있다. 이 경우, 도 3b에 도시된 바와 같이 제1가스분사부(100)와 제2가스분사부(200)는 모두 전극구조 타입으로 구현될 수 있다. 도시되지 않았지만, 제1가스분사부(100)와 제2가스분사부(200)는 모두 샤워헤드 타입으로 구현될 수도 있다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 제3영역(30)은 제1영역(10)과 제2영역(20)을 분리 및 분할할 수 있다. 도 2를 참조하여 상부 리드의 중심부를 A'-A'로 절단을 하면, 도 4에 절단된 측면도를 볼 수 있다.
도 2 및 도 4를 참조하면, 제3가스분사부(300)는 퍼지가스를 제3영역(30)에 분사하는 것이다. 제3가스분사부(300)는 제1구역(302), 제2구역(304), 제3구역(306)으로 나누어 퍼지가스를 제3영역(30)으로 분사 할 수 있다.
제1구역(302)에는 제1퍼지가스 분사부(310)와 제1플라즈마 분사부(302a)가 배치될 수 있다. 제1플라즈마 분사부(302a)에는 플라즈마 생성을 위한 RF 전원(700)이 연결 될 수 있다. RF 전원은 고주파 전원일 수 있다.
제1구역(302)에서는 제1플라즈마 분사부(302a)가 제1퍼지가스 분사부(310)의 내측에 위치할 수 있다. 즉, 제1퍼지가스 분사부(310)가 제1플라즈마 분사부(302a)의 양 옆에 위치 될 수 있다.
제1구역(302)의 제1퍼지가스 분사부(310)는 제1구역(302)에 대한 퍼지가스 분사를 통해 제1영역(10)의 소스가스와 제2영역(20)의 리액턴트가스가 서로 분리되게 퍼지할 수 있다.
제1구역(302)의 제1플라즈마 분사부(302a)는 제1구역(302)에 대한 플라즈마 가스 분사를 통해 기판지지부(600)의 회전에 의해 기판이 제1구역(302)을 통과하는 과정에서 플라즈마 트리트먼트(plasma treatment)를 실시할 수 있다. 이에 따라, 제1구역(302)의 제1플라즈마 분사부(302a)는 기판 박막의 막 내부에 있는 불순물을 제거하여 박막의 막질 향상을 할 수 있다. 또한, 기판이 증착공정을 마치고 회전할 때에 제3영역(30)에서 기판 상에 잔류하는 공정가스를 제거하면서 플라즈마 트리트먼트(plasma treatment)를 동시에 실시할 수 있으므로, 공정 시간을 최대한 단축시킬 수 있다. 제3가스분사부(300)의 하면에서 바라 보았을 때 구조는 제1퍼지가스 분사부(310), 제1플라즈마 분사부(302a), 제1퍼지가스 분사부(310)가 연속적으로 구성될 수 있다.
제3가스분사부(300)는 제1구역(302)의 반대편 공간에 제2구역(304)이 생성될 수 있다. 제2구역(304)의 내부에는 윈도우(304a)가 구성될 수 있다. 윈도우(304a)는 기판의 온도 및 위치와 회전 등을 외부에서 기판감지장치(800) 감지 및 측정 할 수 있도록 투명한 물질로 생성된 창일 수 있다.
기판감지장치(800)는 기판에서부터 제3가스분사부 하면(308)까지의 거리 등을 감지 및 측정 할 수 있다. 기판감지장치(800)는 비전(Vision)장치 및 기판의 온도를 측정하는 온도 검출부를 포함할 수 있다.
제2구역(304)에는 상기 기판의 온도를 측정하는 온도 검출부가 배치될 수 있다. 온도 검출부는 제3가스분사부(300)에 설치될 수 있다. 한편, 제2구역(304)에는 제2플라즈마 분사부가 배치될 수도 있다.
한편, 제1구역(302)에 윈도우(304a)가 배치될 수도 있다. 제1구역(302)과 제2구역(304) 각각에 제1플라즈마 분사부(302a) 및 제2플라즈마분사부가 추가로 설치될 수도 있다. 또한, 제1구역(302)와 제2구역(304) 각각에 윈도우(304a)가 설치될 수도 있다.
도 4를 참조하면, 제3가스분사부(300)은 제3구역(306)에 배치된 센터 퍼지 분사부를 포함할 수 있다. 센터 퍼지 분사부는 기판지지부의 중앙영역 상부 리드에 설치될 수 있다. 센터 퍼지 분사부에는 퍼지가스를 분사하는 퍼지가스 분사홀이 형성될 수 있다. 이에 따라, 센터 퍼지 분사부는 퍼지가스를 기판지지부(600) 방향으로 분사할 수 있다. 이 경우, 센터 퍼지 분사부는 제3구역(306)에 퍼지가스를 분사할 수 있다.
센터 퍼지 분사부는 챔버의 공정공간의 중앙인 곳에 퍼지가스를 분사하여, 제1영역(10)과 제2영역(20)의 가스가 챔버의 중앙에서 분리되는 역할을 할 수 있다.
도 5는 도 2의 A'-A'를 윈도우(304a)와 제1플라즈마 분사부(302a)가 없는 부분을 절단한 측면도 일 수 있다.
도 5를 참조하면, 제1퍼지가스 분사부(310)가 하나의 공간으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 하나의 제1퍼지가스 분사부(310)를 통해 공정공간을 제1영역(10)과 제2영역(20)으로 분리시킬 수 있다.
또한, 제3가스분사부(300)는 제1구역(302)과 제2구역(304)과 제3구역(306)이 모두 나누어져 분리되어 공정공간을 제1영역(10)과 제2영역(20)으로 분리시킬 수 있다.
제3영역(30)의 플라즈마 가스가 분사되는 이외의 영역에 기판의 온도를 측정하는 온도 검출부(810)가 배치될 수 있다. 온도 검출부(810)는 기판감지장치(800)와 윈도우(304a)를 포함할 수 있다.
제1플라즈마 분사부(302a)는 이온화된 가스 또는 활성종(Radical)을 분사할 수 있게 리모트 플라즈마(Remote plasma)장치(미도시)에 연결 될 수 있다.
상기 제1가스분사부(100)에서 제1영역(10)으로 공급되는 소스가스는 티탄족 원소(Ti, Zr, Hf 등), 실리콘(Si) 또는 알루미늄(Al) 등을 포함하여 이루어질 수 있다. 예를 들어, 티타늄(Ti)을 포함하여 이루어지는 소스가스(SG)는 사염화티타늄(TiCl4) 가스 등이 될 수 있다. 그리고, 실리콘(Si) 물질을 함유하는 소스가스(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.
상기 제2가스분사부(200)에서 제2영역(20)으로 공급되는 리액턴트가스는 수소(H2) 가스, 질소(N2) 가스, 산소(O2)가스, 아산화질소(N2O) 가스, 암모니아(NH3) 가스, 증기(H2O) 가스, 또는 오존(O3) 가스 등을 포함하여 이루어질 수 있다. 이때, 리액턴트가스에는 질소(N2) 가스, 아르곤(Ar) 가스, 제논(Ze) 가스, 또는 헬륨(He) 가스 등으로 이루 어진 퍼지가스가 혼합될 수 있다.
또한, 플라즈마를 생성하는 가스는 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.
상기 제3가스분사부(300)에서 분사되어 제3영역(30)으로 공급되는 퍼지가스는 질소(N2) 가스, 아르곤(Ar) 가스, 제논(Ze) 가스, 또는 헬륨(He) 가스 등이 공급될 수 있다. 이들은 불활성 가스일 수 있다.
도 6 내지 도 9를 참고하면, 본 발명에 따른 기판처리장치에 있어서, 상기 제3가스분사부(300)는 제1퍼지가스 분사부(310), 제2퍼지가스 분사부(320), 및 센터 퍼지 분사부(330)를 포함할 수 있다.
제1퍼지가스 분사부(310)는 제3영역(30)의 제1구역(302)에 퍼지가스를 분사할 수 있다. 제1퍼지가스 분사부(310)에는 제1플라즈마 분사부(302a)가 설치될 수 있다. 제1플라즈마 분사부(302a)는 제1구역(302)에 플라즈마 가스를 분사할 수 있다. 이에 따라, 제1영역(10)에서 기판에 소스가스가 흡착된 후에 기판지지부(600)가 회전함에 따라 기판이 제1영역(10)에서 제1구역(302)을 통과하여 제2영역(20)으로 이동하는 과정에서, 제1플라즈마 분사부(302a)는 제1구역(302)을 통과하는 기판에 대해 제1플라즈마 처리를 실시할 수 있다. 즉, 제1플라즈마 분사부(302a)는 플라즈마를 이용하여 Pre-Treatment 처리를 실시할 수 있다. 이에 따라, 제1플라즈마 분사부(302a)는 기판에 흡착된 소스가스의 내부에 있는 불순물을 제거함으로써, 기판에 증착된 박막의 품질을 향상시키는데 기여할 수 있다.
제1플라즈마 분사부(302a)는 제1퍼지가스 분사부(310)의 내측에 배치될 수 있다. 이에 따라, 기판이 제1영역(10)에서 제2영역(20)으로 이동할 때, 제1구역(302)을 통과하는 기판에 대해 퍼지가스 분사, 플라즈마 가스 분사, 퍼지가스 분사가 이루어질 수 있다. 이 경우, 퍼지가스 분사는 제1퍼지가스 분사부(310)에 의해 이루어지고, 플라즈마 가스 분사는 제1플라즈마 분사부(302a)에 의해 이루어질 수 있다. 제1플라즈마 분사부(302a)는 샤워헤드 타입 또는 전극구조 타입으로 구현될 수 있다.
제2퍼지가스 분사부(320)는 제3영역(30)의 제2구역(304)에 퍼지가스를 분사할 수 있다. 제2퍼지가스 분사부(320)에는 제2플라즈마 분사부(304b)가 설치될 수 있다. 제2플라즈마 분사부(304b)는 제2구역(304)에 플라즈마 가스를 분사할 수 있다. 이에 따라, 제2영역(20)에서 기판에 흡착된 소스가스와 리액턴트가스가 반응하여 원자층증착법(ALD)으로 박막이 증착된 후에 기판지지부(600)가 회전함에 따라 기판이 제2영역(20)에서 제2구역(304)을 통과하여 제1영역(10)으로 이동하는 과정에서, 제2플라즈마 분사부(304b)는 제2구역(304)을 통과하는 기판에 대해 제2플라즈마 처리를 실시할 수 있다. 즉, 제2플라즈마 분사부(304b)는 플라즈마를 이용하여 Post-Treatment 처리를 실시할 수 있다. 이에 따라, 제2플라즈마 분사부(304b)는 기판에 증착된 박막의 내부에 있는 불순물을 제거함으로써, 기판에 증착된 박막에 대한 치밀화를 도모할 수 있다. 따라서, 제2플라즈마 분사부(304b)는 기판에 증착된 박막에 대한 품질을 더 향상시킬 수 있다.
제2플라즈마 분사부(304b)는 제2퍼지가스 분사부(320)의 내측에 배치될 수 있다. 이에 따라, 기판이 제2영역(20)에서 제1영역(10)으로 이동할 때, 제2구역(304)을 통과하는 기판에 대해 퍼지가스 분사, 플라즈마 가스 분사, 퍼지가스 분사가 이루어질 수 있다. 이 경우, 퍼지가스 분사는 제2퍼지가스 분사부(320)에 의해 이루어지고, 플라즈마 가스 분사는 제2플라즈마 분사부(304b)에 의해 이루어질 수 있다. 제2플라즈마 분사부(304b)는 샤워헤드 타입 또는 전극구조 타입으로 구현될 수 있다.
센터 퍼지 분사부(330)는 제3영역(30)의 제3구역(306)에 퍼지가스를 분사할 수 있다. 이에 따라, 센터 퍼지 분사부(330)는 제1영역(10)에 분사된 소스가스와 제2영역(20)에 분사된 리액턴트가스가 제3구역(306)을 통해 서로 혼합되는 것을 차단할 수 있다. 한편, 제1퍼지가스 분사부(310)는 제1영역(10)에 분사된 소스가스와 제2영역(20)에 분사된 리액턴트가스가 제1구역(302)을 통해 서로 혼합되는 것을 차단할 수 있다. 제2퍼지가스 분사부(320)는 제1영역(10)에 분사된 소스가스와 제2영역(20)에 분사된 리액턴트가스가 제2구역(304)을 통해 서로 혼합되는 것을 차단할 수 있다.
여기서, 본 발명에 따른 기판처리장치는 기판지지부(600)의 회전을 통해 기판을 제1영역(10), 제1구역(302), 제2영역(20), 및 제2구역(304)을 거쳐 다시 제1영역(10)으로 이동시키면서 기판에 대해 처리공정을 수행할 수 있다. 이 경우, 기판지지부(600)는 회전부(미도시)에 의해 회전할 수 있다. 회전부가 기판지지부(600)를 회전시키는 과정을 살펴보면, 다음과 같다.
우선, 회전부는 기판이 제1영역(10)에 위치하면 기판지지부(600)를 정지시킬 수 있다. 이에 따라, 제1영역(10)에서는 기판이 정지된 상태에서 기판에 소스가스를 흡착시키는 흡착공정이 이루어질 수 있다. 이 경우, 제1가스분사부(100)가 제1영역(10)에 소스가스를 분사할 수 있다.
다음, 흡착공정이 완료되면, 회전부는 기판이 제1영역(10)에서 제1구역(302)을 거쳐 제2영역(20)으로 이동하도록 기판지지부(600)를 회전시킬 수 있다. 이 경우, 회전부는 기판이 제1구역(302)을 통과할 때 기판지지부(600)를 정지시키지 않고 연속적으로 회전시킬 수 있다. 기판이 제1구역(302)을 통과할 때, 제1플라즈마 분사부(302a)가 분사한 플라즈마 가스를 이용하여 기판에 대한 제1플라즈마 처리가 이루어질 수 있다.
다음, 기판이 제2영역(20)에 위치하면, 회전부는 기판지지부(600)를 정지시킬 수 있다. 이에 따라, 제2영역(20)에서는 기판이 정지된 상태에서 기판에 흡착된 소스가스와 제2가스분사부(200)가 분사한 리액턴트가스가 반응하여 박막이 증착되는 증착공정이 이루어질 수 있다. 제2가스분사부(200)는 플라즈마를 이용하여 리액턴트가스를 활성화시켜서 제2영역(20)에 분사할 수 있다. 이 경우, 본 발명에 따른 기판처리장치는 저온 공정에 적합하게 구현될 수 있다. 예컨대, 본 발명에 따른 기판처리장치는 반도체 Low Temperature Nitride 공정에 적합하게 구현될 수 있다. 이 경우에는 기판이 제1구역(302)을 통과할 때 제1플라즈마 분사부(302a)가 플라즈마 가스를 분사하지 않을 수 있다. 한편, 제2가스분사부(200)는 리액턴트가스를 활성화시키지 않은 상태로 제2영역(20)에 분사할 수도 있다. 이 경우, 본 발명에 따른 기판처리장치는 고온 공정에 적합하게 구현될 수 있다. 예컨대, 본 발명에 따른 기판처리장치는 반도체 High Temperature Nitride 공정에 적합하게 구현될 수 있다. 이 경우에는 기판이 제1구역(302)을 통과할 때 제1플라즈마 분사부(302a)가 플라즈마 가스를 분사할 수 있다.
다음, 증착공정이 완료되면, 회전부는 기판이 제2영역(20)에서 제2구역(304)을 거쳐 제1영역(10)으로 이동하도록 기판지지부(600)를 회전시킬 수 있다. 이 경우, 회전부는 기판이 제2구역(304)을 통과할 때 기판지지부(600)를 정지시키지 않고 연속적으로 회전시킬 수 있다. 기판이 제2구역(304)을 통과할 때, 제2플라즈마 분사부(304b)가 분사한 플라즈마 가스를 이용하여 기판에 대한 제2플라즈마 처리가 이루어질 수 있다. 한편, 본 발명에 따른 기판처리장치는 저온 공정에 적합하게 구현된 경우에는, 기판이 제2구역(304)을 통과할 때 제2플라즈마 분사부(304b)가 플라즈마 가스를 분사하지 않을 수도 있다.
상술한 바와 같이, 회전부는 기판이 제1영역(10)에 위치할 때 및 기판이 제2영역(20)에 위치할 때 기판지지부(600)를 정지시킬 수 있다. 이 경우, 회전부는 기판이 제1구역(302)을 통과할 때 및 기판이 제2구역(304)을 통과할 때에는 기판지지부(600)를 정지시키기 않고 연속적으로 회전시킬 수 있다. 한편, 회전부는 기판이 제1영역(10)에 위치할 때에만 기판지지부(600)를 정지시키고, 기판이 제1구역(302), 제2영역(20), 및 제2구역(304)을 통과할 때에는 기판지지부(600)를 정지시키지 않고 연속적으로 회전시킬 수도 있다.
한편, 제3가스분사부(300)는 제3영역(30)의 제1구역(302)에 플라즈마 가스를 분사하여 퍼지하도록 구현될 수도 있다. 즉, 제1구역(302)에 분사되는 플라즈마 가스가 퍼지가스로서 기능할 수 있다. 기판지지부(600)는 기판이 제1영역(10)에서 제1구역(302)을 통과하여 제2영역(20)으로 이동하도록 회전할 수 있다. 이에 따라, 제1구역(302)에 분사되는 플라즈마 가스는 제1구역(302)에서 퍼지를 수행할 수 있을 뿐만 아니라 제1구역(302)을 통과하는 기판에 대해 Pre-Treatment 처리를 수행할 수 있다. 이 경우, 제1구역(302)에는 제1퍼지가스 분사부(310) 없이 제1플라즈마 분사부(302a)만 배치될 수도 있다.
한편, 제3가스분사부(300)는 제3영역(30)의 제2구역(304)에 플라즈마 가스를 분사하여 퍼지하도록 구현될 수도 있다. 즉, 제2구역(304)에 분사되는 플라즈마 가스가 퍼지가스로서 기능할 수 있다. 기판지지부(600)는 기판이 제2영역(20)에서 제2구역(304)을 통과하여 제1영역(10)으로 이동하도록 회전할 수 있다. 이에 따라, 제2구역(304)에 분사되는 플라즈마 가스는 제2구역(304)에서 퍼지를 수행할 수 있을 뿐만 아니라 제2구역(304)을 통과하는 기판에 대해 Post-Treatment 처리를 수행할 수 있다. 이 경우, 제2구역(304)에는 제2퍼지가스 분사부(320) 없이 제2플라즈마 분사부(304b)만 배치될 수도 있다.
도 6 내지 도 16을 참고하면, 본 발명에 따른 기판처리장치는 플라즈마 가스를 분사하는 영역에 따라 다양한 실시예를 포함할 수 있다. 도 8에는 실시예별로 플라즈마 가스를 분사하는 영역이 O로 표시되어 있고, 플라즈마 가스를 분사하지 않는 영역이 X로 표시되어 있다. 도 9 내지 도 16에는 플라즈마를 이용하여 처리공정이 이루어지는 부분이 해칭으로 표시되어 있다. 도 9 내지 도 16에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 기판처리장치는 제1기판(S1)과 제2기판(S2)이 상기 기판지지부(600)의 회전축을 중심으로 대칭되는 위치에 배치된 상태에서 상기 기판지지부(600)의 회전을 통해 제1기판(S1)과 제2기판(S2)의 위치를 변경시키면서 제1기판(S1)과 제2기판(S2)에 대해 처리공정을 수행할 수 있다. 예컨대, 제1영역(10)에 제1기판(S1)이 위치한 경우, 제2영역(20)에는 제2기판(S2)이 위치할 수 있다. 제1영역(10)에 제2기판(S2)이 위치한 경우, 제2영역(20)에는 제1기판(S1)이 위치할 수 있다. 제1구역(302)에 제1기판(S1)이 위치한 경우, 제2구역(304)에 제2기판(S2)이 위치할 수 있다. 제1구역(302)에 제2기판(S2)이 위치한 경우, 제2구역(304)에는 제1기판(S1)이 위치할 수 있다. 이 경우, 제1영역(10)과 제2영역(20)에서 처리공정이 이루어질 때, 제1영역(10)과 제2영역(20)에는 각각 제1기판(S1)과 제2기판(S2)이 복수개씩 위치하도록 구현될 수 있다. 예컨대, 제1영역(10)과 제2영역(20)에는 각각 제1기판(S1)과 제2기판(S2)이 2개씩 위치하도록 구현될 수 있다.
본 발명에 따른 기판처리장치가 갖는 실시예들에 대해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하면, 다음과 같다.
<제1실시예>
도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 제1실시예는 제1영역(10), 제1구역(302), 제2영역(20), 및 제2구역(304) 모두에서 플라즈마를 이용하지 않고 기판에 대한 처리공정을 수행할 수 있다. 이러한 제1실시예는 제2영역(20)에서 열처리(Thermal) 공정을 수행함으로써 고온의 공정을 구현하는 것이 가능하다. 이 경우, 제2영역(20)에서는 열처리 공정과 리액턴트가스 분사가 변행하여 이루어질 수 있다. 이에 따라, 제1실시예는 고유전 물질 등의 스텝커버리지를 개선할 수 있다. 또한, 제1실시예는 열처리 공정과 원자층증착방법(ALD)을 병행하도록 구현됨으로써, 원자층증착방법(ALD)만으로 박막을 증착하는 것과 대비할 때 박막의 두께를 더 증대시킬 수 있다.
<제2실시예>
도 8 및 도 10에 도시된 바와 같이 제2실시예는 제2영역(20)에서만 플라즈마를 이용함과 아울러 나머지 제1영역(10), 제1구역(302), 및 제2구역(304)에서는 플라즈마를 이용하지 않고 기판에 대한 처리공정을 수행할 수 있다. 이 경우, 제2영역(20)에서는 기판에 대해 활성화된 리액턴트가스를 이용한 처리공정이 이루어질 수 있다. 이러한 제2실시예는 저온 공정에 적합하게 구현될 수 있다. 예컨대, 제2실시예는 반도체 Low Temperature Nitride 공정에 적합하게 구현될 수 있다.
<제3실시예>
도 8, 도 9, 도 11a 및 도 11b에 도시된 바와 같이 제3실시예는 제1구역(302)에서만 플라즈마를 이용함과 아울러 나머지 제1영역(10), 제2영역(20), 및 제2구역(304)에서는 플라즈마를 이용하지 않고 기판에 대한 처리공정을 수행할 수 있다. 이러한 제3실시예의 동작을 제1기판(S)을 기준으로 하여 설명하면, 다음과 같다.
우선, 도 9에 도시된 바와 같이 제1기판(S1)이 제1영역(10)에 위치한 상태에서, 제1영역(10)에서는 제1기판(S1)에 대해 소스가스를 이용한 흡착공정이 이루어질 수 있다. 흡착공정이 이루어지는 동안, 기판지지부(600)는 정지한 상태를 유지할 수 있다. 또한, 흡착공정이 이루어지는 동안, 제1구역(302)에서는 플라즈마가 생성되지 않을 수 있다.
다음, 흡착공정이 완료되면, 기판지지부(600)가 회전함에 따라 제1기판(S1)이 제1영역(10)에서 제1구역(302)을 통과하여 제2영역(20)으로 이동할 수 있다. 이 경우, 도 11a에 도시된 바와 같이 제1기판(S1)이 제1구역(302)을 통과할 때, 제1구역(302)에서는 제1기판(S1)에 대해 플라즈마를 이용한 제1플라즈마 처리가 이루어질 수 있다. 즉, 제1구역(302)에서는 플라즈마를 이용하여 Pre-Treatment 처리가 이루어질 수 있다. 이에 따라, 제3실시예는 제1구역(302)에서 플라즈마를 이용하여 기판에 흡착된 소스가스의 내부에 있는 불순물을 제거함으로써, 기판에 증착된 박막의 품질을 향상시킬 수 있다. 제1기판(S1)이 제1구역(302)을 통과한 후에, 제1구역(302)에서는 플라즈마가 생성되지 않을 수 있다.
다음, 도 11b에 도시된 바와 같이 제1기판(S1)이 제2영역(20)에 위치하면, 제2영역(20)에서는 제1기판(S1)에 대해 리액턴트가스를 이용한 증착공정이 이루어질 수 있다. 증착공정이 이루어지는 동안, 기판지지부(600)는 정지한 상태를 유지할 수 있다. 증착공정이 이루어지는 동안, 제1구역(302)에서는 플라즈마가 생성되지 않을 수 있다.
다음, 증착공정이 완료되면, 기판지지부(600)가 회전함에 따라 제1기판(S1)이 제2영역(20)에서 제2구역(304)을 통과하여 제1영역(10)으로 이동할 수 있다. 제1기판(S1)이 제2구역(304)을 통과할 때, 제1구역(302)에서는 플라즈마가 생성될 수 있다. 그리고 제1기판(S1)이 제2구역(304)을 통과한 후에, 제1구역(302)에서는 플라즈마가 생성되지 않을 수 있다. 이와 같이, 제3실시예는 기판지지부(600)가 회전하는 동안에만 제1구역(302)에 플라즈마가 생성되고, 기판지지부(600)가 정지한 동안에는 제1구역(302)에 플라즈마가 생성되지 않도록 구현될 수 있다. 제3실시예는 기판지지부(600)가 회전하는 동안과 기판지지부(600)가 정지한 동안에 모두 계속적으로 제3영역(30)에 퍼지가스가 분사되도록 구현될 수 있다.
<제4실시예>
도 9, 도 11a 및 도 12에 도시된 바와 같이 제4실시예는 제1구역(302)과 제2영역(20) 각각에서 플라즈마를 이용함과 아울러 나머지 제1영역(10)과 제2구역(304)에서는 플라즈마를 이용하지 않고 기판에 대한 처리공정을 수행할 수 있다. 이러한 제4실시예의 동작을 제1기판(S1)을 기준으로 하여 설명하면, 다음과 같다.
우선, 도 9에 도시된 바와 같이 제1기판(S1)이 제1영역(10)에 위치한 상태에서, 제1영역(10)에서는 제1기판(S1)에 대해 소스가스를 이용한 흡착공정이 이루어질 수 있다. 흡착공정이 이루어지는 동안, 기판지지부(600)는 정지한 상태를 유지할 수 있다. 또한, 흡착공정이 이루어지는 동안, 제1구역(302)에서는 플라즈마가 생성되지 않을 수 있다.
다음, 흡착공정이 완료되면, 기판지지부(600)가 회전함에 따라 제1기판(S1)이 제1영역(10)에서 제1구역(302)을 통과하여 제2영역(20)으로 이동할 수 있다. 이 경우, 도 11a에 도시된 바와 같이 제1기판(S1)이 제1구역(302)을 통과할 때, 제1구역(302)에서는 제1기판(S1)에 대해 플라즈마를 이용한 제1플라즈마 처리가 이루어질 수 있다. 즉, 제1구역(302)에서는 플라즈마를 이용하여 Pre-Treatment 처리가 이루어질 수 있다. 이에 따라, 제4실시예는 제1구역(302)에서 플라즈마를 이용하여 기판에 흡착된 소스가스의 내부에 있는 불순물을 제거함으로써, 기판에 증착된 박막의 품질을 향상시킬 수 있다. 제1구역(302)에 플라즈마가 생성되는 동안, 제2영역(20)에서는 플라즈마가 생성되지 않을 수 있다. 그리고 제1기판(S1)이 제1구역(302)을 통과한 후에, 제1구역(302)에서는 플라즈마가 생성되지 않을 수 있다.
다음, 도 12에 도시된 바와 같이 제1기판(S1)이 제2영역(20)에 위치하면, 제2영역(20)에서는 제1기판(S1)에 대해 활성화된 리액턴트가스를 이용한 증착공정이 이루어질 수 있다. 증착공정이 이루어지는 동안, 기판지지부(600)는 정지한 상태를 유지할 수 있다. 이와 같이, 제4실시예는 제1영역(10)과 제1구역(302)에서 소스가스 흡착 및 Pre-Treatment 처리가 이루어진 기판이 제2영역(20)에서 다시 플라즈마에 노출되도록 구현됨으로써, 상부면의 증착 두께를 감소시켜서 Gap-Fill의 효과를 향상시킬 수 있다. 한편, 증착공정이 이루어지는 동안, 제1구역(302)에서는 플라즈마가 생성되지 않을 수 있다.
다음, 증착공정이 완료되면, 기판지지부(600)가 회전함에 따라 제1기판(S1)이 제2영역(20)에서 제2구역(304)을 통과하여 제1영역(10)으로 이동할 수 있다. 이 경우, 제1기판(S1)이 제2구역(302)을 통과할 때, 제1구역(302)에서는 플라즈마가 생성될 수 있다. 또한, 제1기판(S1)이 제2구역(302)을 통과할 때, 제2영역(20)에서는 플라즈마가 생성되지 않을 수 있다. 이와 같이, 제4실시예는 기판지지부(600)가 회전하는 동안에만 제1구역(302)에 플라즈마가 생성되고, 기판지지부(600)가 정지한 동안에는 제1구역(302)에 플라즈마가 생성되지 않도록 구현될 수 있다. 또한, 제4실시예는 기판지지부(600)가 정지한 동안에만 제2영역(20)에 플라즈마가 생성되고, 기판지지부(600)가 회전하는 동안에는 제2영역(20)에 플라즈마가 생성되지 않도록 구현될 수 있다. 한편, 제4실시예는 기판지지부(600)가 회전하는 동안과 기판지지부(600)가 정지한 동안에 모두 계속적으로 제3영역(30)에 퍼지가스가 분사되도록 구현될 수 있다.
<제5실시예>
도 12, 도 13a 내지 도 13c에 도시된 바와 같이 제5실시예는 제1구역(302), 제2영역(20), 및 제2구역(304) 각각에서 플라즈마를 이용함과 아울러 나머지 제1영역(10)에서만 플라즈마를 이용하지 않고 기판에 대한 처리공정을 수행할 수 있다. 이러한 제5실시예의 동작을 제1기판(S)을 기준으로 하여 설명하면, 다음과 같다.
우선, 도 13a에 도시된 바와 같이 제1기판(S1)이 제1영역(10)에 위치한 상태에서, 제1영역(10)에서는 제1기판(S1)에 대해 소스가스를 이용한 흡착공정이 이루어질 수 있다. 흡착공정이 이루어지는 동안, 기판지지부(600)는 정지한 상태를 유지할 수 있다. 흡착공정이 이루어지는 동안, 제2영역(20)에서는 플라즈마가 생성될 수 있다. 또한, 흡착공정이 이루어지는 동안, 제1구역(302)과 제2구역(304)에서는 플라즈마가 생성되지 않을 수 있다.
다음, 흡착공정이 완료되면, 기판지지부(600)가 회전함에 따라 제1기판(S1)이 제1영역(10)에서 제1구역(302)을 통과하여 제2영역(20)으로 이동할 수 있다. 이 경우, 도 13b에 도시된 바와 같이 제1기판(S1)이 제1구역(302)을 통과할 때, 제1구역(302)에서는 제1기판(S1)에 대해 플라즈마를 이용한 제1플라즈마 처리가 이루어질 수 있다. 즉, 제1구역(302)에서는 플라즈마를 이용하여 Pre-Treatment 처리가 이루어질 수 있다. 이에 따라, 제5실시예는 제1구역(302)에서 플라즈마를 이용하여 기판에 흡착된 소스가스의 내부에 있는 불순물을 제거함으로써, 기판에 증착된 박막의 품질을 향상시킬 수 있다. 제1구역(302)에 플라즈마가 생성되는 동안, 제2영역(20)에서는 플라즈마가 생성되지 않을 수 있다. 그리고 제1기판(S1)이 제1구역(302)을 통과한 후에, 제1구역(302)에서는 플라즈마가 생성되지 않을 수 있다. 한편, 제1기판(S1)이 제1구역(302)을 통과하기 위해 기판지지부(600)가 회전하는 동안, 제5실시예는 제2구역(304)에 플라즈마가 생성되도록 구현될 수 있다. 제1기판(S1)이 제1구역(302)을 통과한 후에, 제2구역(304)에서는 플라즈마가 생성되지 않을 수 있다.
다음, 도 12에 도시된 바와 같이 제1기판(S1)이 제2영역(20)에 위치하면, 제2영역(20)에서는 제1기판(S1)에 대해 활성화된 리액턴트가스를 이용한 증착공정이 이루어질 수 있다. 증착공정이 이루어지는 동안, 기판지지부(600)는 정지한 상태를 유지할 수 있다. 이와 같이, 제5실시예는 제1영역(10)과 제1구역(302)에서 소스가스 흡착 및 Pre-Treatment 처리가 이루어진 기판이 제2영역(20)에서 다시 플라즈마에 노출되도록 구현됨으로써, 상부면의 증착 두께를 감소시켜서 Gap-Fill의 효과를 향상시킬 수 있다. 한편, 증착공정이 이루어지는 동안, 제1구역(302)과 제2구역(304)에서는 플라즈마가 생성되지 않을 수 있다.
다음, 증착공정이 완료되면, 기판지지부(600)가 회전함에 따라 제1기판(S1)이 제2영역(20)에서 제2구역(304)을 통과하여 제1영역(10)으로 이동할 수 있다. 이 경우, 도 13c에 도시된 바와 같이 제1기판(S1)이 제2구역(304)을 통과할 때, 제2구역(304)에서는 제1기판(S1)에 대해 플라즈마를 이용한 제2플라즈마 처리가 이루어질 수 있다. 즉, 제2구역(304)에서는 플라즈마를 이용하여 Post-Treatment 처리가 이루어질 수 있다. 이에 따라, 제5실시예는 제2구역(304)에서 기판에 증착된 박막의 내부에 있는 불순물을 제거하여 기판에 증착된 박막에 대한 치밀화를 증대시킴으로써, 기판에 증착된 박막에 대한 품질을 더 향상시킬 수 있다. 이와 같이, 제5실시예는 Pre-Treatment 처리를 통해 소스가스가 흡착된 기판에 대해 소스가스의 리간드를 끊어서 증착막의 생성을 줄일 수 있고, Post-Treatment 처리를 통해 원자층증착방법(ALD)으로 증착된 박막이 더 치밀화가 될 수 있도록 구현될 수 있다.
한편, 제2구역(304)에 플라즈마가 생성되는 동안, 제2영역(20)에서는 플라즈마가 생성되지 않을 수 있다. 그리고 제1기판(S1)이 제2구역(304)을 통과한 후에, 제2구역(304)에서는 플라즈마가 생성되지 않을 수 있다. 또한, 제1기판(S1)이 제2구역(304)을 통과하기 위해 기판지지부(600)가 회전하는 동안, 제5실시예는 제1구역(302)에 플라즈마가 생성되도록 구현될 수 있다. 제1기판(S1)이 제2구역(304)을 통과한 후에, 제1구역(302)에서는 플라즈마가 생성되지 않을 수 있다. 이와 같이, 제5실시예는 기판지지부(600)가 회전하는 동안에만 제1구역(302)과 제2구역(304)에 플라즈마가 생성되고, 기판지지부(600)가 정지한 동안에는 제1구역(302)과 제2구역(304)에 플라즈마가 생성되지 않도록 구현될 수 있다. 또한, 제5실시예는 기판지지부(600)가 정지한 동안에만 제2영역(20)에 플라즈마가 생성되고, 기판지지부(600)가 회전하는 동안에는 제2영역(20)에 플라즈마가 생성되지 않도록 구현될 수 있다. 한편, 제5실시예는 기판지지부(600)가 회전하는 동안과 기판지지부(600)가 정지한 동안에 모두 계속적으로 제3영역(30)에 퍼지가스가 분사되도록 구현될 수 있다.
<제6실시예>
도 12, 도 13a, 도 14a 및 도 14b에 도시된 바와 같이 제6실시예는 제2영역(20) 및 제2구역(304) 각각에서 플라즈마를 이용함과 아울러 나머지 제1영역(10)과 제1구역(302)에서는 플라즈마를 이용하지 않고 기판에 대한 처리공정을 수행할 수 있다. 이러한 제6실시예의 동작을 제1기판(S)을 기준으로 하여 설명하면, 다음과 같다.
우선, 도 13a에 도시된 바와 같이 제1기판(S1)이 제1영역(10)에 위치한 상태에서, 제1영역(10)에서는 제1기판(S1)에 대해 소스가스를 이용한 흡착공정이 이루어질 수 있다. 흡착공정이 이루어지는 동안, 기판지지부(600)는 정지한 상태를 유지할 수 있다. 흡착공정이 이루어지는 동안, 제2영역(20)에서는 플라즈마가 생성될 수 있다. 또한, 흡착공정이 이루어지는 동안, 제2구역(304)에서는 플라즈마가 생성되지 않을 수 있다.
다음, 흡착공정이 완료되면, 기판지지부(600)가 회전함에 따라 제1기판(S1)이 제1영역(10)에서 제1구역(302)을 통과하여 제2영역(20)으로 이동할 수 있다. 이 경우, 도 14a에 도시된 바와 같이 제1기판(S1)이 제1구역(302)을 통과할 때, 제1구역(302)에서는 플라즈마가 생성되지 않는다. 한편, 제1기판(S1)이 제1구역(302)을 통과하기 위해 기판지지부(600)가 회전하는 동안, 제6실시예는 제2구역(304)에 플라즈마가 생성됨과 아울러 제2영역(20)에 플라즈마가 생성되지 않도록 구현될 수 있다. 제1기판(S1)이 제1구역(302)을 통과한 후에, 제2구역(304)에서는 플라즈마가 생성되지 않을 수 있다.
다음, 도 12에 도시된 바와 같이 제1기판(S1)이 제2영역(20)에 위치하면, 제2영역(20)에서는 제1기판(S1)에 대해 활성화된 리액턴트가스를 이용한 증착공정이 이루어질 수 있다. 증착공정이 이루어지는 동안, 기판지지부(600)는 정지한 상태를 유지할 수 있다. 한편, 증착공정이 이루어지는 동안, 제2구역(304)에서는 플라즈마가 생성되지 않을 수 있다.
다음, 증착공정이 완료되면, 기판지지부(600)가 회전함에 따라 제1기판(S1)이 제2영역(20)에서 제2구역(304)을 통과하여 제1영역(10)으로 이동할 수 있다. 이 경우, 도 14b에 도시된 바와 같이 제1기판(S1)이 제2구역(304)을 통과할 때, 제2구역(304)에서는 제1기판(S1)에 대해 플라즈마를 이용한 제2플라즈마 처리가 이루어질 수 있다. 즉, 제2구역(304)에서는 플라즈마를 이용하여 Post-Treatment 처리가 이루어질 수 있다. 이에 따라, 제6실시예는 제2구역(304)에서 기판에 증착된 박막의 내부에 있는 불순물을 제거하여 기판에 증착된 박막에 대한 치밀화를 증대시킴으로써, 기판에 증착된 박막에 대한 품질을 더 향상시킬 수 있다. 또한, 제6실시예는 제2영역(20)에서 플라즈마로 활성화된 리액턴트가스를 통해 박막을 기판에 증착시킨 후에, 기판지지부(600)의 회전을 통해 기판을 회전시키면서 플라즈마를 이용한 Post-Treatment 처리가 이루어지도록 구현될 수 있다. 따라서, 제6실시예는 공정시간을 단축시킬 수 있고, 박막의 품질을 더 향상시킬 수 있다.
한편, 제2구역(304)에 플라즈마가 생성되는 동안, 제2영역(20)에서는 플라즈마가 생성되지 않을 수 있다. 그리고 제1기판(S1)이 제2구역(304)을 통과한 후에, 제2구역(304)에서는 플라즈마가 생성되지 않을 수 있다. 이와 같이, 제6실시예는 기판지지부(600)가 회전하는 동안에만 제2구역(304)에 플라즈마가 생성되고, 기판지지부(600)가 정지한 동안에는 제2구역(304)에 플라즈마가 생성되지 않도록 구현될 수 있다. 또한, 제6실시예는 기판지지부(600)가 정지한 동안에만 제2영역(20)에 플라즈마가 생성되고, 기판지지부(600)가 회전하는 동안에는 제2영역(20)에 플라즈마가 생성되지 않도록 구현될 수 있다. 한편, 제6실시예는 기판지지부(600)가 회전하는 동안과 기판지지부(600)가 정지한 동안에 모두 계속적으로 제3영역(30)에 퍼지가스가 분사되도록 구현될 수 있다.
<제7실시예>
도 8, 도 9, 도 11b, 도 14a 및 도 14b에 도시된 바와 같이 제7실시예는 제2구역(304)에서만 플라즈마를 이용함과 아울러 나머지 제1영역(10), 제1구역(302), 및 제2영역(20)에서는 플라즈마를 이용하지 않고 기판에 대한 처리공정을 수행할 수 있다. 이러한 제7실시예의 동작을 제1기판(S)을 기준으로 하여 설명하면, 다음과 같다.
우선, 도 9에 도시된 바와 같이 제1기판(S1)이 제1영역(10)에 위치한 상태에서, 제1영역(10)에서는 제1기판(S1)에 대해 소스가스를 이용한 흡착공정이 이루어질 수 있다. 흡착공정이 이루어지는 동안, 기판지지부(600)는 정지한 상태를 유지할 수 있다. 또한, 흡착공정이 이루어지는 동안, 제2구역(304)에서는 플라즈마가 생성되지 않을 수 있다.
다음, 흡착공정이 완료되면, 기판지지부(600)가 회전함에 따라 제1기판(S1)이 제1영역(10)에서 제1구역(302)을 통과하여 제2영역(20)으로 이동할 수 있다. 이 경우, 도 14a에 도시된 바와 같이 제1기판(S1)이 제1구역(302)을 통과할 때, 제1구역(302)에서는 플라즈마가 생성되지 않는다. 한편, 제1기판(S1)이 제1구역(302)을 통과하기 위해 기판지지부(600)가 회전하는 동안, 제7실시예는 제2구역(304)에 플라즈마가 생성되지 않도록 구현될 수 있다. 제1기판(S1)이 제1구역(302)을 통과한 후에, 제2구역(304)에서는 플라즈마가 생성되지 않을 수 있다.
다음, 도 11b에 도시된 바와 같이 제1기판(S1)이 제2영역(20)에 위치하면, 제2영역(20)에서는 제1기판(S1)에 대해 리액턴트가스를 이용한 증착공정이 이루어질 수 있다. 증착공정이 이루어지는 동안, 기판지지부(600)는 정지한 상태를 유지할 수 있다. 증착공정이 이루어지는 동안, 제2구역(304)에서는 플라즈마가 생성되지 않을 수 있다.
다음, 증착공정이 완료되면, 기판지지부(600)가 회전함에 따라 제1기판(S1)이 제2영역(20)에서 제2구역(304)을 통과하여 제1영역(10)으로 이동할 수 있다. 이 경우, 도 14b에 도시된 바와 같이 제1기판(S1)이 제2구역(304)을 통과할 때, 제2구역(304)에서는 제1기판(S1)에 대해 플라즈마를 이용한 제2플라즈마 처리가 이루어질 수 있다. 즉, 제2구역(304)에서는 플라즈마를 이용하여 Post-Treatment 처리가 이루어질 수 있다. 이에 따라, 제7실시예는 제2구역(304)에서 기판에 증착된 박막의 내부에 있는 불순물을 제거하여 기판에 증착된 박막에 대한 치밀화를 증대시킴으로써, 기판에 증착된 박막에 대한 품질을 더 향상시킬 수 있다. 제1기판(S1)이 제2구역(304)을 통과한 후에, 제2구역(304)에서는 플라즈마가 생성되지 않을 수 있다. 이와 같이, 제7실시예는 기판지지부(600)가 회전하는 동안에만 제2구역(304)에 플라즈마가 생성되고, 기판지지부(600)가 정지한 동안에는 제2구역(304)에 플라즈마가 생성되지 않도록 구현될 수 있다. 제7실시예는 기판지지부(600)가 회전하는 동안과 기판지지부(600)가 정지한 동안에 모두 계속적으로 제3영역(30)에 퍼지가스가 분사되도록 구현될 수 있다.
<제8실시예>
다음, 도 8, 도 9, 도 11b, 도 13b 및 도 13c에 도시된 바와 같이 제8실시예는 제1구역(302) 및 제2구역(304) 각각에서 플라즈마를 이용함과 아울러 나머지 제1영역(10) 및 제2영역(20)에서는 플라즈마를 이용하지 않고 기판에 대한 처리공정을 수행할 수 있다. 이러한 제8실시예의 동작을 제1기판(S)을 기준으로 하여 설명하면, 다음과 같다.
우선, 도 9에 도시된 바와 같이 제1기판(S1)이 제1영역(10)에 위치한 상태에서, 제1영역(10)에서는 제1기판(S1)에 대해 소스가스를 이용한 흡착공정이 이루어질 수 있다. 흡착공정이 이루어지는 동안, 기판지지부(600)는 정지한 상태를 유지할 수 있다. 또한, 흡착공정이 이루어지는 동안, 제1구역(302)과 제2구역(304)에서는 플라즈마가 생성되지 않을 수 있다.
다음, 흡착공정이 완료되면, 기판지지부(600)가 회전함에 따라 제1기판(S1)이 제1영역(10)에서 제1구역(302)을 통과하여 제2영역(20)으로 이동할 수 있다. 이 경우, 도 13b에 도시된 바와 같이 제1기판(S1)이 제1구역(302)을 통과할 때, 제1구역(302)에서는 제1기판(S1)에 대해 플라즈마를 이용한 제1플라즈마 처리가 이루어질 수 있다. 즉, 제1구역(302)에서는 플라즈마를 이용하여 Pre-Treatment 처리가 이루어질 수 있다. 이에 따라, 제8실시예는 제1구역(302)에서 플라즈마를 이용하여 기판에 흡착된 소스가스의 내부에 있는 불순물을 제거함으로써, 기판에 증착된 박막의 품질을 향상시킬 수 있다. 제1기판(S1)이 제1구역(302)을 통과한 후에, 제1구역(302)에서는 플라즈마가 생성되지 않을 수 있다. 한편, 제1기판(S1)이 제1구역(302)을 통과하기 위해 기판지지부(600)가 회전하는 동안, 제8실시예는 제2구역(304)에 플라즈마가 생성되도록 구현될 수 있다. 제1기판(S1)이 제1구역(302)을 통과한 후에, 제2구역(304)에서는 플라즈마가 생성되지 않을 수 있다.
다음, 도 11b에 도시된 바와 같이 제1기판(S1)이 제2영역(20)에 위치하면, 제2영역(20)에서는 제1기판(S1)에 대해 리액턴트가스를 이용한 증착공정이 이루어질 수 있다. 증착공정이 이루어지는 동안, 기판지지부(600)는 정지한 상태를 유지할 수 있다. 증착공정이 이루어지는 동안, 제1구역(302)과 제2구역(304)에서는 플라즈마가 생성되지 않을 수 있다.
다음, 증착공정이 완료되면, 기판지지부(600)가 회전함에 따라 제1기판(S1)이 제2영역(20)에서 제2구역(304)을 통과하여 제1영역(10)으로 이동할 수 있다. 이 경우, 도 13c에 도시된 바와 같이 제1기판(S1)이 제2구역(304)을 통과할 때, 제2구역(304)에서는 제1기판(S1)에 대해 플라즈마를 이용한 제2플라즈마 처리가 이루어질 수 있다. 즉, 제2구역(304)에서는 플라즈마를 이용하여 Post-Treatment 처리가 이루어질 수 있다. 이에 따라, 제8실시예는 제2구역(304)에서 기판에 증착된 박막의 내부에 있는 불순물을 제거하여 기판에 증착된 박막에 대한 치밀화를 증대시킴으로써, 기판에 증착된 박막에 대한 품질을 더 향상시킬 수 있다. 이와 같이, 제8실시예는 Pre-Treatment 처리를 통해 소스가스가 흡착된 기판에 대해 소스가스의 리간드를 끊어서 증착막의 생성을 줄일 수 있고, Post-Treatment 처리를 통해 원자층증착방법(ALD)으로 증착된 박막이 더 치밀화가 될 수 있도록 구현될 수 있다.
한편, 제1기판(S1)이 제2구역(304)을 통과한 후에, 제2구역(304)에서는 플라즈마가 생성되지 않을 수 있다. 또한, 제1기판(S1)이 제2구역(304)을 통과하기 위해 기판지지부(600)가 회전하는 동안, 제8실시예는 제1구역(302)에 플라즈마가 생성되도록 구현될 수 있다. 제1기판(S1)이 제2구역(304)을 통과한 후에, 제1구역(302)에서는 플라즈마가 생성되지 않을 수 있다. 이와 같이, 제8실시예는 기판지지부(600)가 회전하는 동안에만 제1구역(302)과 제2구역(304)에 플라즈마가 생성되고, 기판지지부(600)가 정지한 동안에는 제1구역(302)과 제2구역(304)에 플라즈마가 생성되지 않도록 구현될 수 있다. 한편, 제8실시예는 기판지지부(600)가 회전하는 동안과 기판지지부(600)가 정지한 동안에 모두 계속적으로 제3영역(30)에 퍼지가스가 분사되도록 구현될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 기판처리장치가 갖는 실시예들은 제1구역(302)과 제2구역(304) 중에서 적어도 하나에서 플라즈마를 이용한 처리공정이 이루어지는 경우, 기판지지부(600)가 회전하는 동안에만 제1구역(302)과 제2구역(304) 중에서 적어도 하나에서 플라즈마가 생성됨과 아울러 기판지지부(600)가 정지한 동안에는 제1구역(302)과 제2구역(304) 모두에서 플라즈마가 생성되지 않도록 구현될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 기판처리장치는 제1구역(302)과 제2구역(304) 중에 적어도 하나에서 생성된 플라즈마가 흡착공정과 증착공정에 영향을 미치게 되는 것을 방지함으로써, 흡착공정과 증착공정을 거친 기판의 품질을 더 향상시킬 수 있도록 구현된다.
이하에서는 본 발명에 따른 기판처리방법의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 15를 참고하면, 본 발명에 따른 기판처리방법은 상술한 본 발명에 따른 기판처리장치를 통해 수행될 수 있다. 본 발명에 따른 기판처리방법은 다음과 같은 단계를 포함할 수 있다.
우선, 제1영역(10)에 소스가스를 분사하여 흡착공정을 수행한다(S11). 이러한 단계(S11)는 상기 제1영역(10)에 상기 제1기판(S1)이 위치하면, 상기 제1가스분사부(100)가 상기 제1영역(10)에 소스가스를 분사함으로써 이루어질 수 있다. 이에 따라, 상기 제1영역(10)에 위치한 제1기판(S1)에 대해 상기 흡착공정이 이루어질 수 있다. 상기 흡착공정을 수행하는 동안, 상기 기판지지부(600)는 정지된 상태로 유지될 수 있다.
다음, 상기 흡착공정이 완료되면, 상기 제1기판(S1)이 상기 제2영역(20)에 위치하도록 상기 기판지지부(600)를 회전시킨다(S12). 이러한 단계(S12)는 상기 기판지지부(600)가 회전하여 상기 제1기판(S1)을 상기 제1영역(10)에서 상기 제2영역(20)으로 이동시킴으로써 이루어질 수 있다. 이 경우, 상기 제1기판(S1)은 상기 제1영역(10)에서 상기 제3영역(30)의 제1구역(302)을 통과하여 상기 제2영역(20)에 위치하도록 이동할 수 있다.
다음, 상기 제1기판(S1)이 상기 제2영역(20)에 위치하면, 상기 제2영역(20)에 리액턴트가스를 분사하여 증착공정을 수행한다(S13). 이러한 단계(S13)는 상기 제2가스분사부(200)가 상기 제2영역(20)에 리액턴트가스를 분사함으로써 이루어질 수 있다. 이에 따라, 상기 제2영역(20)에 위치한 제1기판(S1)에 대해 상기 증착공정이 이루어질 수 있다. 상기 증착공정을 수행하는 동안, 상기 기판지지부(600)는 정지된 상태로 유지될 수 있다.
다음, 상기 증착공정이 완료되면, 상기 제1기판(S1)이 상기 제1영역(10)에 위치하도록 상기 기판지지부(600)를 회전시킨다(S14). 이러한 단계(S14)는 상기 기판지지부(600)가 회전하여 상기 제1기판(S1)을 상기 제2영역(20)에서 상기 제1영역(10)으로 이동시킴으로써 이루어질 수 있다. 이 경우, 상기 제1기판(S1)은 상기 제2영역(20)에서 상기 제3영역(30)의 제2구역(304)을 통과하여 상기 제1영역(10)에 위치하도록 이동할 수 있다.
상술한 바와 같은 단계들을 반복적으로 수행함으로써, 본 발명에 따른 기판처리방법은 원자층증착방법(ALD)을 이용하여 상기 제1기판(S1)에 박막을 증착할 수 있다. 한편, 상술한 바와 같은 단계를 수행하는 동안, 본 발명에 따른 기판처리방법은 상기 제3영역(30)에 퍼지가스를 계속적으로 분사하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 기판처리방법은 상기 제1기판(1)에 박막을 증착할 때, 상기 기판지지부(600)의 회전축을 중심으로 대칭되는 위치에 배치된 제2기판(S2)에도 박막을 증착하도록 구현될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 기판처리방법은 상술한 바와 같은 단계들을 상기 제1기판(S1)과 상기 제2기판(S2)에 대해 병행하여 수행할 수 있다. 이 경우, 상기 제1영역(10)과 상기 제2영역(20)에는 각각 상기 제1기판(S1)과 상기 제2기판(S2)이 복수개씩 위치할 수도 있다.
여기서, 상기 증착공정을 수행하는 단계(S13)는 상기 제2영역(20)에 플라즈마를 이용하여 활성화된 리액턴트가스를 분사하여 상기 증착공정을 수행할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 기판처리방법은 저온 공정에 적합하게 구현될 수 있다. 예컨대, 본 발명에 따른 기판처리방법은 반도체 Low Temperature Nitride 공정에 적합하게 구현될 수 있다. 상기 제2영역(20)에 대한 플라즈마는 상기 기판지지부(600)가 정지한 동안에만 생성될 수 있다. 상기 기판지지부(600)가 회전하는 동안에는 상기 제2영역(20)에 플라즈마가 생성되지 않을 수 있다.
여기서, 상기 제1기판이 상기 제2영역에 위치하도록 상기 기판지지부를 회전시키는 단계(S12)는, 상기 제1기판(S1)이 상기 제1구역(302)을 통과하도록 상기 기판지지부(600)를 회전시키되, 상기 제1기판(S1)이 상기 제3영역(30)의 제1구역(302)을 통과하는 동안 상기 제1구역(302)에 플라즈마를 생성함으로써 이루어질 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 기판처리방법은 상기 제1구역(302)에서 상기 제1기판(S1)에 대해 플라즈마를 이용한 제1플라즈마 처리가 이루어지도록 구현될 수 있다. 즉, 상기 제1구역(302)에서는 플라즈마를 이용하여 Pre-Treatment 처리가 이루어질 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 기판처리방법은 상기 제1구역(302)에서 플라즈마를 이용하여 기판에 흡착된 소스가스의 내부에 있는 불순물을 제거함으로써, 기판에 증착된 박막의 품질을 향상시킬 수 있다. 상기 제1구역(302)에 대한 플라즈마 생성은 상기 제1플라즈마 분사부(302a)가 상기 제1구역(302)에 플라즈마 가스를 분사함으로써 이루어질 수 있다. 상기 제1구역(302)에 대한 플라즈마는 상기 기판지지부(600)가 회전하는 동안에만 생성될 수 있다. 상기 기판지지부(600)가 정지한 동안에는 상기 제1구역(302)에 플라즈마가 생성되지 않을 수 있다.
여기서, 상기 제1기판이 상기 제1영역에 위치하도록 상기 기판지지부를 회전시키는 단계(S14)는, 상기 제1기판(S1)이 상기 제2구역(304)을 통과하도록 상기 기판지지부(600)를 회전시키되, 상기 제1기판(S1)이 상기 제3영역(30)의 제2구역(304)을 통과하는 동안 상기 제2구역(304)에 플라즈마를 생성함으로써 이루어질 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 기판처리방법은 상기 제2구역(304)에서 상기 제1기판(S1)에 대해 플라즈마를 이용한 제2플라즈마 처리가 이루어지도록 구현될 수 있다. 즉, 상기 제2구역(304)에서는 플라즈마를 이용하여 Post-Treatment 처리가 이루어질 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 기판처리방법은 상기 제2구역(304)에서 기판에 증착된 박막의 내부에 있는 불순물을 제거하여 기판에 증착된 박막에 대한 치밀화를 증대시킴으로써, 기판에 증착된 박막에 대한 품질을 더 향상시킬 수 있다. 상기 제2구역(304)에 대한 플라즈마 생성은 상기 제2플라즈마 분사부(304b)가 상기 제2구역(304)에 플라즈마 가스를 분사함으로써 이루어질 수 있다. 상기 제2구역(304)에 대한 플라즈마는 상기 기판지지부(600)가 회전하는 동안에만 생성될 수 있다. 상기 기판지지부(600)가 정지한 동안에는 상기 제2구역(304)에 플라즈마가 생성되지 않을 수 있다.
여기서, 상기 제1기판이 상기 제2영역에 위치하도록 상기 기판지지부를 회전시키는 단계(S13) 및 상기 제1기판이 상기 제1영역에 위치하도록 상기 기판지지부를 회전시키는 단계(S14)는, 각각 상기 제3영역(30)의 제1구역(302)과 제2구역(304)에 플라즈마를 생성함으로써 이루어질 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 기판처리방법은 상기 제1구역(302)에서 플라즈마를 이용하여 Pre-Treatment 처리가 이루어짐과 아울러 상기 제2구역(304)에서 플라즈마를 이용하여 Post-Treatment 처리가 이루어지도록 구현될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 기판처리방법은 Pre-Treatment 처리를 통해 소스가스가 흡착된 기판에 대해 소스가스의 리간드를 끊어서 증착막의 생성을 줄일 수 있고, Post-Treatment 처리를 통해 원자층증착방법(ALD)으로 증착된 박막이 더 치밀화가 될 수 있도록 구현될 수 있다. 이 경우, 상기 제1구역(302)에 대한 플라즈마 및 상기 제2구역(304)에 대한 플라즈마는 상기 기판지지부(600)가 회전하는 동안에만 생성될 수 있다. 상기 기판지지부(600)가 정지한 동안에는 상기 제1구역(302)과 상기 제2구역(304) 모두에 플라즈마가 생성되지 않을 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 기판처리방법은 제1구역(302)과 제2구역(304) 중에서 적어도 하나에서 플라즈마를 이용한 처리공정이 이루어지는 경우, 기판지지부(600)가 회전하는 동안에만 제1구역(302)과 제2구역(304) 중에서 적어도 하나에서 플라즈마가 생성됨과 아울러 기판지지부(600)가 정지한 동안에는 제1구역(302)과 제2구역(304) 모두에서 플라즈마가 생성되지 않도록 구현될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 기판처리방법은 제1구역(302)과 제2구역(304) 중에 적어도 하나에서 생성된 플라즈마가 흡착공정과 증착공정에 영향을 미치게 되는 것을 방지함으로써, 흡착공정과 증착공정을 거친 기판의 품질을 더 향상시킬 수 있도록 구현된다. 한편, 본 발명에 따른 기판처리방법은 상술한 본 발명에 따른 기판처리장치의 제1실시예 내지 제8실시예 각각에서 설명한 바에 따른 단계들을 거쳐 기판에 대한 처리공정을 수행할 수도 있다.
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.

Claims (21)

  1. 챔버;
    상기 챔버의 내부의 공정공간에 하나 이상의 기판이 회전 가능하게 설치된 기판지지부;
    상기 공정공간의 제1영역에 소스가스를 분사하기 위한 제1가스분사부;
    상기 공정공간의 제2영역에 상기 소스가스와 반응하는 리액턴트가스를 상기 제2영역에 분사하기 위한 제2가스분사부;
    상기 제1영역과 상기 제2영역을 분할하는 퍼지가스를 제3영역에 분사하는 제3가스분사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2영역에는 상기 제2가스분사부를 통해 플라즈마 가스가 분사되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제3영역은 제1구역, 제2구역, 및 제3구역으로 분리되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제3영역 중에서 상기 제1구역에는 제1플라즈마 분사부가 배치되고,
    상기 제1플라즈마 분사부는 상기 제1구역에 플라즈마 가스를 분사하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1구역에서는 상기 기판지지부가 회전하는 동안에만 플라즈마가 생성되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제3영역 중에서 상기 제2구역에는 제2플라즈마 분사부가 배치되고,
    상기 제2플라즈마 분사부는 상기 제2구역에 플라즈마 가스를 분사하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2구역에서는 상기 기판지지부가 회전하는 동안에만 플라즈마가 생성되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 제3영역 중에서 제1구역과 제2구역 모두에 상기 제3가스분사부를 통해 플라즈마 가스가 분사되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1구역과 제2구역 각각에서는 상기 기판지지부가 회전하는 동안에만 플라즈마가 생성되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제3가스분사부는 상기 제1구역에 배치된 제1플라즈마 분사부, 및 제2구역에 배치된 제2플라즈마 분사부를 포함하고,
    상기 제1플라즈마 분사부 및 상기 제2플라즈마 분사부는 각각 전위차를 가지는 제1전극과 제2전극으로 구성되어 플라즈마를 생성하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제3가스분사부에는 상기 제3영역에서 기판의 온도를 측정하는 온도 검출부가 설치되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  12. 제3항에 있어서,
    상기 제3영역 중에서 상기 제1구역에는 제1플라즈마 분사부가 배치되고,
    상기 제3영역 중에서 상기 제2구역에는 제2플라즈마 분사부가 배치되며,
    상기 제1플라즈마 분사부 또는 상기 제2플라즈마 분사부는 전위차를 가지는 제1전극과 제2전극으로 구성되어 플라즈마를 생성하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  13. 제3항에 있어서,
    상기 제3영역 중에서 상기 제1구역에는 제1플라즈마 분사부가 배치되고,
    상기 제3영역 중에서 상기 제2구역에는 제2플라즈마 분사부가 배치되며,
    상기 제1플라즈마 분사부 또는 상기 제2플라즈마 분사부는 이온화된 가스 또는 활성종(Radical)을 분사하도록 리모트 플라즈마(Remote Plasma) 장치에 연결된 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  14. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제3가스분사부는 상기 제3구역에서 상기 기판지지부의 중앙영역에 퍼지가스를 분사하는 센터 퍼지 분사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 제3가스분사부는 상기 제3영역의 제1구역에 퍼지가스를 분사하는 제1퍼지가스 분사부, 및 상기 제1구역에 플라즈마 가스를 분사하는 제1플라즈마 분사부를 포함하고,
    상기 기판지지부는 기판이 상기 제1영역에서 상기 제1구역을 통과하여 상기 제2영역으로 이동하도록 회전하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 제3가스분사부는 상기 제3영역의 제1구역에 플라즈마 가스를 분사하여 퍼지하고,
    상기 기판지지부는 기판이 상기 제1영역에서 상기 제1구역을 통과하여 상기 제2영역으로 이동하도록 회전하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 제3가스분사부는 상기 제3영역의 제2구역에 플라즈마 가스를 분사하여 퍼지하고,
    상기 기판지지부는 기판이 상기 제2영역에서 상기 제2구역을 통과하여 상기 제1영역으로 이동하도록 회전하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  18. 챔버 내부의 공정공간의 제1영역에 제1기판이 위치하면, 상기 제1영역에 소스가스를 분사하여 흡착공정을 수행하는 단계;
    상기 흡착공정이 완료되면, 상기 제1기판이 챔버 내부의 공정공간의 제2영역에 위치하도록 상기 제1기판이 지지된 기판지지부를 회전시키는 단계;
    상기 제1기판이 상기 제2영역에 위치하면, 상기 제2영역에 리액턴트가스를 분사하여 증착공정을 수행하는 단계; 및
    상기 증착공정이 완료되면, 상기 제1기판이 상기 제1영역에 위치하도록 상기 기판지지부를 회전시키는 단계를 포함하고,
    상기 증착공정을 수행하는 단계는 상기 제2영역에 플라즈마를 이용하여 활성화된 리액턴트가스를 분사하여 상기 증착공정을 수행하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제1기판이 상기 제2영역에 위치하도록 상기 기판지지부를 회전시키는 단계는 상기 제1기판이 상기 제1영역과 상기 제2영역의 사이에 배치된 제3영역의 제1구역을 통과하도록 상기 기판지지부를 회전시키되, 상기 제1기판이 상기 제1구역을 통과하는 동안 상기 제1구역에 플라즈마를 생성하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 제1기판이 상기 제1영역에 위치하도록 상기 기판지지부를 회전시키는 단계는 상기 제1기판이 상기 제2영역과 상기 제1영역의 사이에 배치된 제3영역의 제2구역을 통과하도록 상기 기판지지부를 회전시키되, 상기 제1기판이 상기 제2구역을 통과하는 동안 상기 제2구역에 플라즈마를 생성하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 제1기판이 상기 제2영역에 위치하도록 상기 기판지지부를 회전시키는 단계 및 상기 제1기판이 상기 제1영역에 위치하도록 상기 기판지지부를 회전시키는 단계는, 각각 상기 제1영역과 상기 제2영역의 사이에 배치된 제3영역의 제1구역과 제2구역에 플라즈마를 생성하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
PCT/KR2019/015498 2018-11-14 2019-11-14 기판처리장치 및 기판처리방법 Ceased WO2020101375A1 (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202411291129.2A CN119400724A (zh) 2018-11-14 2019-11-14 基板处理装置和基板处理方法
CN201980068515.6A CN112912997B (zh) 2018-11-14 2019-11-14 基板处理装置和基板处理方法
US17/284,438 US11837445B2 (en) 2018-11-14 2019-11-14 Substrate processing device and substrate processing method
JP2021525621A JP7509769B2 (ja) 2018-11-14 2019-11-14 基板処理装置および基板処理方法
US18/493,618 US12106941B2 (en) 2018-11-14 2023-10-24 Substrate processing device and substrate processing method
JP2024099187A JP2024120039A (ja) 2018-11-14 2024-06-19 基板処理装置および基板処理方法

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2018-0140181 2018-11-14
KR20180140181 2018-11-14
KR20190015756 2019-02-11
KR10-2019-0015756 2019-02-11
KR1020190079103A KR102729152B1 (ko) 2018-11-14 2019-07-02 기판처리장치 및 기판처리방법
KR10-2019-0079103 2019-07-02

Related Child Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US17/284,438 A-371-Of-International US11837445B2 (en) 2018-11-14 2019-11-14 Substrate processing device and substrate processing method
US18/493,618 Division US12106941B2 (en) 2018-11-14 2023-10-24 Substrate processing device and substrate processing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020101375A1 true WO2020101375A1 (ko) 2020-05-22

Family

ID=70731847

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2019/015498 Ceased WO2020101375A1 (ko) 2018-11-14 2019-11-14 기판처리장치 및 기판처리방법

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2020101375A1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008100846A2 (en) * 2007-02-12 2008-08-21 Tokyo Electron Limited Atomic layer deposition systems and methods
KR20140033659A (ko) * 2012-09-10 2014-03-19 주성엔지니어링(주) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
US20140087567A1 (en) * 2012-09-27 2014-03-27 Hitachi Kokusai Electric Inc. Substrate processing apparatus and method of manufacturing semiconductor device
KR101625078B1 (ko) * 2009-09-02 2016-05-27 주식회사 원익아이피에스 가스분사장치 및 이를 이용한 기판처리장치
KR20160128219A (ko) * 2015-04-28 2016-11-07 주성엔지니어링(주) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008100846A2 (en) * 2007-02-12 2008-08-21 Tokyo Electron Limited Atomic layer deposition systems and methods
KR101625078B1 (ko) * 2009-09-02 2016-05-27 주식회사 원익아이피에스 가스분사장치 및 이를 이용한 기판처리장치
KR20140033659A (ko) * 2012-09-10 2014-03-19 주성엔지니어링(주) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
US20140087567A1 (en) * 2012-09-27 2014-03-27 Hitachi Kokusai Electric Inc. Substrate processing apparatus and method of manufacturing semiconductor device
KR20160128219A (ko) * 2015-04-28 2016-11-07 주성엔지니어링(주) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2014030973A1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
WO2012018210A2 (ko) 사이클릭 박막 증착 방법
WO2013180451A1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
WO2017131404A1 (ko) 기판처리장치
WO2012018211A2 (ko) 사이클릭 박막 증착 방법
WO2017030414A1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
WO2013180452A1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
WO2013180453A1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
JP2024120039A (ja) 基板処理装置および基板処理方法
WO2021006676A1 (ko) 기판처리장치
WO2020235822A1 (ko) 플라즈마와 증기를 이용한 건식 세정 장치
WO2014007572A1 (ko) 기판 처리 장치
WO2014003434A1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
WO2020040549A1 (ko) 박막 형성 장치 및 이를 이용한 박막 형성 방법
WO2021154025A1 (ko) 기판처리장치 및 기판처리방법
WO2025105792A1 (ko) 기판처리장치 및 기판처리방법
WO2024019392A1 (ko) 박막 제조방법, 박막, 및 기판처리장치
WO2021002605A1 (ko) 기판처리장치
WO2025014263A1 (ko) 기판 처리 장치 및 방법
WO2020235912A1 (ko) 기판처리장치
WO2024262912A1 (ko) 갈륨 함유막의 형성 방법
WO2022071689A1 (ko) 기판처리방법
WO2025136042A1 (ko) 질화갈륨막 형성 방법
WO2026101028A1 (ko) 탄소 함유막의 형성 방법
WO2023146248A1 (ko) 박막 제조방법 및 박막

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19885845

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021525621

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19885845

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1