WO2021157995A1 - 기판처리장치 및 기판처리방법 - Google Patents

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이지훈
김종식
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    • H01J2237/33—Processing objects by plasma generation characterised by the type of processing
    • H01J2237/332—Coating

Definitions

  • the present invention relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method, and more particularly, in a substrate processing apparatus in which the chamber interior is separated into a first space and a second space, processing a substrate located in a first space and a second space, respectively
  • a substrate processing apparatus and a substrate processing method capable of forming a thin film of uniform thickness by sequentially spraying a gas.
  • a thin film deposition process for depositing a raw material on a silicon wafer, a photolithography process for exposing or hiding a selected region of these thin films using a photosensitive material, and patterning as desired by removing the thin film from the selected region It undergoes an etching process such as patterning, and each of these processes is carried out inside a chamber designed in an optimal environment for the process.
  • ALD atomic layer deposition
  • the chemical vapor deposition (CVD) method deposits a reaction product generated on the top of the substrate by injecting a plurality of gas molecules into a process chamber at the same time, whereas the atomic layer deposition (ALD) method processes a single gaseous material. After being injected into the chamber, it is purged to leave only the physically adsorbed gas on the top of the heated substrate, and then another gas material is injected to deposit a chemical reaction product generated only on the top surface of the substrate.
  • CVD chemical vapor deposition
  • ALD atomic layer deposition
  • the ALD thin film deposition method is attracting attention as an essential deposition technique for manufacturing nano-scale semiconductor devices because it is possible to deposit a nano-thick film with excellent uniformity.
  • the ALD thin film deposition apparatus can precisely control the thickness of the thin film in units of several angstroms. Therefore, the ALD thin film deposition apparatus has excellent step coverage, so it can uniformly deposit even a complex three-dimensional structure, precisely control the thickness and composition of the thin film, and deposit a large area at a uniform speed. There is this.
  • a substrate processing apparatus to which a conventional atomic layer deposition (ALD) method is applied includes a substrate support part supporting a substrate, and a gas injection part disposed above the substrate support part and injecting a process gas.
  • ALD atomic layer deposition
  • the source gas is sprayed on the upper part of the substrate mounted on the substrate support part through the gas spray part, and then the purge gas is sprayed to purge the upper part of the substrate. Then, a process of purging the upper part of the substrate by spraying a purge gas after spraying a reaction gas on the upper part of the substrate is repeatedly performed to form a uniform thin film on the upper part of the substrate.
  • the present invention is to solve this problem, and in a substrate processing apparatus in which the inside of a chamber is separated into a first space and a second space, the first substrate and the second space are respectively located in the first space and the second space that do not overlap each other
  • a thin film can be formed independently in the first space and the second space by spraying a process gas to the substrate, and after forming the thin film of a predetermined thickness, the susceptor on which the plurality of substrates are supported is rotated at a predetermined angle to form the first first
  • An object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus and a substrate processing method capable of forming a thin film of
  • a substrate processing apparatus includes: a chamber including a first space and a second space that does not overlap the first space; a rotatable susceptor disposed over the first space and the second space in the chamber, supporting at least one substrate in the first space, and supporting at least one substrate in the second space; a first injector facing the susceptor in the first space and injecting at least two different gases into the first space; and a second injector facing the susceptor in the second space and injecting at least two different gases into the second space.
  • the first injection unit and the second injection unit include: a first gas injection passage for injecting a first gas; and a second gas injection passage for injecting a second gas different from the first gas.
  • a substrate processing method includes: a chamber including a first space and a second space that does not overlap the first space; a rotatable susceptor disposed over the first space and the second space in the chamber, supporting at least one substrate in the first space, and supporting at least one substrate in the second space; a first injector facing the susceptor in the first space and injecting at least two different gases into the first space; and a second injection unit facing the susceptor in the second space and injecting at least two different gases into the second space.
  • the substrate processing method comprising: disposing at least one first substrate and a second substrate under the first and second spraying parts, respectively; a first thin film forming step of sequentially spraying a source gas and a reaction gas toward the first substrate and the second substrate from the first spraying part and the second spraying part, respectively, and repeating this at least once or more; a first susceptor rotation step of rotating the susceptor at a predetermined angle to move the first substrate to a lower portion of the second ejection unit, and moving the second substrate to a lower portion of the first ejector; and a second thin film forming step of alternately injecting a source gas and a reactive gas toward the second substrate and the first substrate from the first injection unit and the second injection unit, respectively, and repeating this at least once or more; and characterized by including.
  • a chamber including a first space and a second space that does not overlap the first space therein; a rotatable susceptor disposed over the first space and the second space in the chamber, supporting at least one substrate in the first space, and supporting at least one substrate in the second space; a first injector facing the susceptor in the first space and injecting at least two different gases into the first space; and a second injection unit facing the susceptor in the second space and injecting at least two different gases into the second space.
  • the substrate processing method comprising: disposing at least one first substrate and a second substrate under the first and second spraying parts, respectively; and a thin film forming step of sequentially spraying a source gas and a reactive gas toward the first substrate and the second substrate from the first injection unit and the second injection unit, respectively, and repeating this at least once or more.
  • the thin film forming step comprises: injecting the source gas through a first gas injection passage; and injecting the reaction gas through a second gas injection passage having a path different from that of the first gas injection passage.
  • the substrate processing process is subdivided and the first gas and the second gas are sequentially sprayed on the substrates disposed in the first space and the second space, respectively, to a predetermined thickness. After forming a thin film of And there is an advantage of improving the uniformity of the thin film deposited on the plurality of substrates located in the second space.
  • FIG. 1 is a view for explaining a planar structure in a chamber of a substrate processing apparatus according to the present invention.
  • FIG. 2A is a cross-sectional view schematically illustrating a cross-section of a chamber in a portion B-B of FIG. 1 .
  • FIG. 2B is a partially enlarged cross-sectional view of a portion C of FIG. 2A .
  • FIG. 2C is a partially enlarged cross-sectional view of a portion D of FIG. 2A .
  • 3A and 3B are views for explaining the lower planar structure of the susceptor of the substrate processing apparatus according to the present invention.
  • FIG. 4 is a process flow diagram of a substrate processing method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a process flow diagram of a substrate processing method according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a view for explaining a planar structure in a chamber of a substrate processing apparatus according to the present invention
  • FIG. 2A is a cross-sectional view schematically illustrating a cross section of the chamber B-B of FIG. 1
  • FIG. 2B is a partially enlarged cross-sectional view of a portion C of FIG. 2A
  • FIG. 2C is a partially enlarged cross-sectional view of a portion D of FIG. 2A .
  • FIGS. 1 and 2A to 2C a substrate processing apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2A to 2C .
  • the substrate processing apparatus 1000 includes a chamber 1100 , a chamber lid 1200 , a susceptor 1300 , and a gas injection unit 1400 .
  • the chamber 1100 is an area in which actual processes such as thin film deposition and etching are performed on the substrate, and may form a closed reaction space by combining with the chamber lid 1200 .
  • the reaction space may include a first space A1 and a second space A2 , and a third space A3 that is a purge space separating the first space A1 and the second space A2 .
  • the susceptor 1300 is disposed over the first space A1 and the second space A2 inside the chamber 1100 , and supports at least one substrate W1 in the first space A1 . and at least one substrate W2 is supported even in the second space A2 . In addition, for the process, it may rotate in a horizontal clockwise or counterclockwise direction at a predetermined period, direction, and angle around the lower rotation shaft 1310 .
  • the susceptor 1300 may load the plurality of substrates W1 and W2 at positions spaced apart from each other at a predetermined angle.
  • the spacing between the positions at which the substrates W1 and W2 are loaded may be determined in consideration of the spacing of the first spraying unit 1410 , the second spraying unit 1420 , and the third spraying unit 1430 to be described later.
  • the spacing between positions at which the substrates W1 and W2 are loaded may be determined to be the same as the spacing between the first spraying unit 1410 , the second spraying part 1420 , and the third spraying part 1430 . .
  • the third injection unit 1430 is configured on the upper portion of the susceptor 1300 to face each other with respect to the rotation center of the susceptor 1300 .
  • the third injector 1430 injects a purge gas to form a third space A3 that divides the interior of the chamber 1100 into a first space A1 and a second space A2 .
  • a first injection unit 1410 for injecting at least two different gases into the first space (A1) is formed in the upper portion of the first space (A1) inside the chamber (1100), facing the susceptor (1300), a first injection unit 1410 for injecting at least two different gases into the first space (A1) is formed in the upper portion of the second space A2 inside the chamber 1100 .
  • the second injection unit 1420 faces the susceptor 1300 and injects at least two different gases into the second space A2 .
  • the first injection unit 1410 includes a first gas injection passage 1410a for injecting a first gas into the first space A1 and a second gas injection passage 1410b for injecting a second gas different from the first gas. ) is included.
  • the first injection unit 1410 alternately injects the first gas and the second gas into the first space A1 through the first gas injection passage 1410a and the second gas injection passage 1410b, A thin film is formed on the substrate positioned in the first space A1.
  • the first gas or the second gas may be injected in a plasma state toward the substrate.
  • the first gas When the first gas is plasma-treated and sprayed, a large amount of radicals and ions can be generated by activating the inactive first gas, so that the first gas can be decomposed even at low temperatures, and impurities contained in the first gas itself can be effectively removed. It has the advantage of being able to remove it.
  • the second gas when the second gas is plasma-treated and sprayed, there is an advantage in that the density of the thin film can be improved and the uniformity of the thin film can be improved.
  • the plasma may be implemented as a direct plasma according to an electrode structure or as a remote plasma generated by applying RF to a space in which the first gas stays.
  • the first injection unit 1410 may inject the purge gas after the first gas injection or after the second gas injection.
  • the first injector 1410 injects a first purge gas between the injection of the first gas and the second gas, and injects a second purge gas between the injection of the second gas and the first gas. .
  • at least one purge gas of the first purge gas and the second purge gas may be injected in a plasma state toward the substrate.
  • the first purge gas and the second purge gas are plasma-treated and sprayed, there is an advantage in that the upper, lower, and sidewalls of the pattern formed on the thin film can be selectively deposited.
  • the purge gas is plasma-treated and sprayed on the thin film, there is an advantage in that a thin film having high selectivity can be formed by removing hydrogen contained in the thin film surface and modifying the thin film surface.
  • the first injector 1410 may include an electrode 1411 for injecting the first gas, the second gas, the first purge gas, or the second purge gas toward the substrate in a plasma state.
  • the electrode 1411 includes a first electrode 1411a having a plurality of protruding electrodes 1411a1 formed therein, and a second electrode 1411b having an opening formed at a position corresponding to the protruding electrode and inserting the protruding electrode into the opening. may include.
  • An RF power supply unit 1413a to at least one of the first electrode 1411a or the second electrode 1411b to generate plasma between the side surface of the protruding electrode and the inner surface of the opening of the second electrode 1411b; 1413b), RF power may be applied.
  • the first gas is injected through the first gas injection passage 1410a extending to the protruding electrode, and the second gas is injected through the second gas injection passage between the side surface of the protruding electrode and the opening inner surface of the second electrode. It is sprayed through (1410b).
  • the second injection unit 1420 includes a first gas injection passage for injecting a first gas into the second space A2 and a second gas injection passage for injecting a second gas different from the first gas.
  • the second injection unit 1420 alternately injects the first gas and the second gas into the second space A2 through the first gas injection passage and the second gas injection passage to the second space A2 .
  • a thin film is formed on the substrate located on the In this case, the first gas or the second gas may be injected in a plasma state toward the substrate.
  • the detailed configuration of the second injection unit 1420 is the same as that of the first injection unit 1410 .
  • the second injection unit 1420 may inject the purge gas after the first gas injection or after the second gas injection.
  • the second injector 1420 injects a first purge gas between the injection of the first gas and the second gas, and injects a second purge gas between the injection of the second gas and the first gas.
  • at least one purge gas of the first purge gas and the second purge gas may be injected in a plasma state toward the substrate.
  • the second injector 1420 may include an electrode for injecting the first gas, the second gas, the first purge gas, or the second purge gas toward the substrate in a plasma state.
  • the electrode may include a first electrode in which a plurality of protruding electrodes are formed, and a second electrode in which an opening is formed at a position corresponding to the protruding electrode and the protruding electrode is inserted into the opening.
  • RF power may be applied to at least one of the first electrode and the second electrode to generate plasma between the side surface of the protruding electrode and the inner surface of the opening of the second electrode.
  • the first gas is injected through the first gas injection passage extending to the protruding electrode, and the second gas is injected through the second gas injection passage between the side surface of the protruding electrode and the opening inner surface of the second electrode. do.
  • the first gas is a source gas and the second gas is a reaction gas
  • the present invention is not limited thereto, and the first gas is a reaction gas, and the second gas may be a source gas.
  • the susceptor 130 may be stopped.
  • the chamber 1100 may further include a third space A3 between the first space A1 and the second space A2 .
  • the third space A3 may include a third injector 1430 for injecting a third purge gas toward the susceptor.
  • the third purge gas may be injected in a plasma state toward the substrate.
  • the third injector 1430 may include an electrode 1431 for injecting the third purge gas toward the substrate in a plasma state.
  • the electrode 1431 includes a third electrode 1431a having a plurality of protruding electrodes 1431a1 formed therein, and a fourth electrode 1431b having an opening formed at a position corresponding to the protruding electrode and inserting the protruding electrode into the opening. may include.
  • An RF power supply unit 1433a to at least one of the third electrode 1431a or the fourth electrode 1431b to generate plasma between the side surface of the protruding electrode and the inner surface of the opening of the fourth electrode 1431b; 1433b), RF power may be applied.
  • a plasma treatment may be performed on the thin film formed on the substrate through the first spraying unit 1410 and the second spraying unit 1420 .
  • plasma treatment is performed on the thin film as described above, the electrical and optical properties of the deposited thin film can be improved, and the hydrophobic or hydrophilic surface modification characteristics can be improved, thereby improving the uniformity of the thin film as a whole.
  • 3A and 3B are diagrams for explaining a heater arrangement structure inside a susceptor of a substrate processing apparatus according to the present invention.
  • FIG. 3A is a view for explaining a heater arrangement structure inside the susceptor of the substrate processing apparatus according to the present invention
  • FIG. 3B is a view after rotating the susceptor of the substrate processing apparatus according to the present invention by 180 degrees.
  • the substrate processing apparatus 1000 may further include a heater 1500 for heating the substrate under the susceptor 1300 .
  • the heater 1500 may include a plurality of heater members 1510 to 1550 made of a thin and long tubular wire.
  • the plurality of heater members 1510 to 1550 form a pattern of concentric circles, and may include a plurality of power terminal units 1510a to 1550a connected to an external power source (not shown).
  • the heater member and the power terminal may be symmetrically arranged in the form of concentric circles in the first space and the second space.
  • the heater member and the power terminal part are formed symmetrically in the first space and the second space in this way, even when the substrates located in the first space are positioned in the second space by the rotation of the susceptor, they are in the same area.
  • a power terminal may be disposed, and thus the uniformity of the thin film deposited on the plurality of substrates positioned in the first space and the second space may vary.
  • a plurality of heater members 151 to 155 and power terminal units 1510a to 1550a may be asymmetrically arranged in the first space A1 and the second space A2 .
  • the pattern of the heater member disposed on the first space may be different from the pattern of the heater member disposed on the second space. Accordingly, the temperature distribution of the substrate positioned in the first space may be different from the temperature distribution of the substrate when the substrate positioned in the first space is positioned in the second space due to rotation of the susceptor.
  • the arrangement of the heater member and the power terminal part is asymmetrical or the pattern of the heater member is different when the substrate is positioned in the first space and when the substrate is positioned in the second space. It is possible to prevent the uniformity of the deposited thin film from becoming non-uniform.
  • FIG. 4 is a process flow diagram of a substrate processing method according to an embodiment of the present invention.
  • the substrate processing method includes a chamber including a first space and a second space that does not overlap the first space, and at least one or more in the first space and the second space.
  • a rotatable susceptor supporting a substrate, a first injector facing the susceptor and injecting gas into the first space, and a second injector facing the susceptor and injecting gas into the first space
  • the substrate arrangement step (S410), the first thin film forming step (S420), the first susceptor rotating step (S430) and the second thin film forming step (S440) is included.
  • a first injector facing the susceptor disposed over the first space and the second space in the chamber and injecting at least two different gases into the first space and at least one first substrate and at least one second substrate are respectively disposed under the second injection unit facing the susceptor and injecting at least two different gases into the second space.
  • the source gas and the reaction gas are sequentially sprayed toward the first substrate and the second substrate from the first injection unit and the second injection unit, respectively, and this is performed at least once or more. Repeat to form a thin film of a preset thickness.
  • the susceptor is rotated at a predetermined angle to move the first substrate under the second spray unit, and move the second substrate to the lower portion of the first spray unit.
  • the source gas and the reaction gas are alternately sprayed toward the second substrate and the first substrate from the first injection unit and the second injection unit, respectively, and this is performed at least once or more. Repeat to form a thin film of a preset thickness.
  • the source gas or the reactive gas is directed toward the substrate. It can be sprayed in a plasma state.
  • the inactive source gas can be activated to generate a large amount of radicals and ions, so that the source gas can be decomposed even at low temperatures and can effectively remove impurities contained in the source gas itself.
  • the reaction gas is plasma-treated and sprayed, there is an advantage in that the quality of the thin film can be improved by improving the density of the thin film.
  • the plasma may be implemented as a direct plasma depending on the electrode structure or as a remote plasma generated by applying RF to the space where the source gas stays.
  • the susceptor When the source gas or the reaction gas is injected in the first thin film forming step S420 and the second thin film forming step S440 , the susceptor may be stopped.
  • the susceptor is rotated at a predetermined angle to move the first substrate to the lower portion of the first ejection unit, and the second substrate is moved to the lower portion of the second ejector portion.
  • a second susceptor rotation step (S450) of moving may be further included.
  • the substrate processing method alternately repeats the first thin film forming step (S420), the first susceptor rotating step (S430), the second thin film forming step (S440), and the second susceptor rotating step (S450). to form a thin film of a preset thickness. After confirming (S460) whether a thin film of a desired thickness is formed, the first thin film forming step (S420), the first susceptor rotating step (S430), and the second thin film forming step (S440) until a desired thickness of the thin film is formed ) and the second susceptor rotation step (S450) is repeated.
  • the susceptor When the source gas or the reaction gas is injected in the first thin film forming step S420 and the second thin film forming step S440 , the susceptor may be stopped.
  • the purge gas may be sprayed between the source gas and the reactive gas or between the reactive gas and the source gas. there is.
  • the purge gas may include a first purge gas that is injected between the source gas and the reaction gas, and a second purge gas that is injected between the reaction gas and the source gas.
  • at least one purge gas of the first purge gas and the second purge gas may be injected in a plasma state toward the substrate.
  • the first purge gas and the second purge gas are plasma-treated and sprayed, there is an advantage in that the upper, lower, and sidewalls of the pattern formed on the thin film can be selectively deposited.
  • the purge gas is plasma-treated and sprayed on the thin film, there is an advantage in that a thin film having high selectivity can be formed by removing hydrogen contained in the thin film surface and modifying the thin film surface.
  • the source gas or the reaction gas may be sprayed toward the substrate in a plasma state.
  • the chamber 1100 of the substrate processing apparatus may further include a third space A3 between the first space A1 and the second space A2 .
  • the third space A3 may include a third injector 1430 for injecting a third purge gas toward the susceptor.
  • the third injector 1430 injects a third purge gas toward the susceptor in the first susceptor rotating step (S430) and the second susceptor rotating step (S450), and in this case, the third purge gas is It may be sprayed in a plasma state toward the substrate. Thereafter, a plasma treatment may be performed on the thin film formed on the substrate.
  • the third spraying unit 1430 performs a third purge toward the susceptor.
  • a gas may be sprayed, and thereafter, a plasma treatment may be performed on the thin film formed on the substrate.
  • the third injector 1430 applies a third purge gas toward the susceptor.
  • the third purge gas may be injected in a plasma state toward the substrate.
  • plasma processing can be performed on the thin film formed on the substrate.
  • the electrical and optical properties of the deposited thin film can be improved, and the hydrophobic or hydrophilic surface modification characteristics can be improved, thereby improving the uniformity of the thin film as a whole.
  • FIG. 5 is a process flow diagram of a substrate processing method according to another embodiment of the present invention.
  • the substrate processing method includes a chamber including a first space and a second space that does not overlap the first space, and at least one or more in the first space and the second space.
  • a rotatable susceptor supporting a substrate, a first injector facing the susceptor and injecting gas into the first space, and a second injector facing the susceptor and injecting gas into the first space
  • the substrate arrangement step (S510) and the thin film forming step (S520) is included.
  • the source gas and the reaction gas are sequentially sprayed toward the first substrate and the second substrate from the first injection unit and the second injection unit, respectively, and this is repeated at least once or more.
  • a thin film of a preset thickness is formed.
  • the thin film forming step (S520) includes the steps of injecting the source gas through a first gas injection passage and injecting the reaction gas through a second gas injection passage different from the first gas injection passage. may include more.
  • the source gas may be sprayed through the first gas injection passage formed in the protruding electrode of the first electrode.
  • the reaction gas may be sprayed through a second gas injection passage between the opening inner surface of the second electrode having an opening formed at a position corresponding to the protruding electrode and a side surface of the protruding electrode.
  • the first susceptor rotation step (S430) It is preferable to rotate the susceptor 1300 by 180 degrees.
  • the rotation angle of the susceptor may be variously implemented as 90 degrees, 180 degrees, 270 degrees, etc. according to the number of separated spaces and process conditions.
  • the first thin film and the second thin film are sequentially formed on the first substrate W1 , and the second thin film and the first thin film are sequentially formed on the second substrate W2 .
  • the uniformity of the thin film deposited on the plurality of substrates may be improved.
  • the substrate adjacent to the purge gas injection unit always passes through the purge gas injection unit earlier than the other substrates based on the rotation direction of the susceptor. Therefore, based on the rotation direction of the susceptor, the substrate that is not adjacent to the purge gas injection unit is compared to the substrate adjacent to the purge gas injection unit in the first space or second space where the thin film is formed before passing through the purge region where the purge gas is injected. 2
  • the exposure time to the space becomes longer, and for this reason, the uniformity of the thin film deposited on the plurality of substrates may be reduced.
  • the susceptor when the susceptor is rotated in one direction in the first susceptor rotation step ( S430 ), it is preferable to alternately rotate the susceptor in the other direction in the second susceptor rotation step ( S450 ).
  • the thin film is formed on the plurality of substrates a predetermined number of times (N times)
  • the susceptor is rotated N/2 times in one direction and N/2 times in the other direction. It is possible to improve the uniformity of the deposited thin film.
  • reaction space inside the chamber is asymmetrically formed, and as described above, a heater for heating the substrate is arranged in a concentric circle below the susceptor, and power terminals are formed here and there.
  • the uniformity of the thin film deposited on the substrate located in the first space A1 and the second space A2 is different due to the influence of the structural problem inside the chamber or the power terminal of the heater formed under the susceptor. do.
  • the uniformity of the thin film deposited on the substrate located in the first space (A1) and the second space (A2) can be improved by minimizing the structural problem or the influence caused by the power terminal inside the chamber. .
  • a first thin film and a second thin film having a predetermined thickness are respectively formed on the substrates W1 and W2 positioned in the first space A1 and the second space A2. Accordingly, there is an advantage in that the uniformity of the thin film deposited on the first substrate W1 and the second substrate W2 can be improved.

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Abstract

본 발명은 기판처리장치 및 기판처리방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 기판처리장치 및 기판처리방법에 의하면, 챔버 내부가 제1 공간과 제2 공간으로 분리된 기판처리장치에서 제1 공간과 제2 공간에 각각 위치하는 기판에 공정가스를 순차적으로 분사함으로써 제1 공간과 제2 공간에 각각 위치하는 기판에 균일한 두께의 박막을 형성할 수 있는 장점이 있다.

Description

기판처리장치 및 기판처리방법
본 발명은 기판처리장치 및 기판처리방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 챔버 내부가 제1 공간과 제2 공간으로 분리된 기판처리장치에서 제1 공간과 제2 공간에 각각 위치하는 기판에 공정가스를 순차적으로 분사함으로써 균일한 두께의 박막을 형성할 수 있는 기판처리장치 및 기판처리방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체소자를 제조하기 위해서는 실리콘 웨이퍼에 원료물질을 증착하는 박막증착공정, 감광성 물질을 사용하여 이들 박막 중 선택된 영역을 노출 또는 은폐시키는 포토리소그라피 공정, 선택된 영역의 박막을 제거하여 목적하는 대로 패터닝(patterning)하는 식각공정 등을 거치게 되며, 이들 각 공정은 해당공정을 위해 최적의 환경으로 설계된 챔버의 내부에서 진행된다.
실리콘 웨이퍼에 소정의 박막을 형성하기 위한 박막증착장치로는 CVD(Chemical Vapor Deposition), ALD(Atomic Layer Deposition) 등 여러 방식이 있으며, 반도체를 제조하기 위한 다양한 분야에서 응용되고 있다. 최근 들어 반도체 소자의 디자인 룰이 급격하게 미세해짐으로써 미세 패턴의 박막이 요구되었고, 이에 따라 원자층 두께의 미세 패턴을 매우 균일하게 형성할 수 있는 원자층 증착(ALD : Atomic Layer Deposition) 방법의 사용이 증대되고 있다.
화학 기상 증착(CVD) 방법은 다수의 기체 분자들을 동시에 프로세스 챔버 내로 주입하여 기판의 상부에서 발생된 반응 생성물을 기판에 증착하는 것이지만, 이와 달리 원자층 증착(ALD) 방법은 하나의 기체 물질을 프로세스 챔버 내로 주입한 후 이를 퍼지하여 가열된 기판의 상부에 물리적으로 흡착된 기체만을 잔류시키고, 이후 다른 기체 물질을 주입함으로써 상기 기판의 상면에서만 발생되는 화학 반응 생성물을 증착한다.
이중에서 ALD 박막증착방법은 뛰어난 균일도를 갖는 나노 두께의 박막 증착이 가능하기 때문에 나노급 반도체 소자 제조의 필수적인 증착 기술로 주목받고 있다. 특히 ALD 박막증착장치는 박막의 두께를 수 옹스트롬 단위로 정밀하게 제어할 수 있다. 따라서 ALD 박막증착장치는 단차 피복성(step coverage)이 우수하여 복잡한 3차원 구조도 균일하게 증착 가능하고, 박막의 두께와 조성을 정밀하게 조절 가능하며, 대면적을 균일한 속도록 증착할 수 있는 장점이 있다.
종래의 원자층 증착(ALD) 방법이 적용된 기판처리장치는 기판을 지지하는 기판지지부, 및 상기 기판지지부의 상측에 배치되며 공정가스를 분사하는 가스분사부를 포함한다.
이때 가스분사부를 통해 기판지지부에 탑재된 기판의 상부에 소스가스를 분사한 후 퍼지가스를 분사하여 기판 상부를 퍼지시킨다. 이어서 기판의 상부에 반응가스를 분사한 후 퍼지가스를 분사하여 기판 상부를 다시 퍼지시키는 과정을 반복적으로 수행하여 기판의 상부에 균일한 박막을 형성한다.
그러나 종래의 원자층 증착 방법의 경우 챔버 내에서 하나의 기판에 소스가스와 반응가스를 순차적으로 분사하여 박막을 증착함으로써 생산성이 떨어지는 문제가 있다.
한편, 복수 개의 기판을 처리하는 경우에도 제1 공간과 제2 공간에 위치하는 기판이 고정된 자리에서 박막 증착이 진행되는데, 챔버 내부의 구조적인 문제나 기판지지부 상에 형성된 히터 단자부 등의 영향으로 인해 제1 공간과 제2 공간에 위치하는 복수 개의 기판에 증착되는 박막의 균일도가 달라지게 되는 문제가 있었다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 챔버 내부가 제1 공간과 제2 공간으로 분리된 기판처리장치에서, 서로 중첩되지 않는 제1 공간과 제2 공간에 각각 위치하는 제1 기판과 제2 기판에 공정가스를 분사하여 제1 공간과 제2 공간에서 독립적으로 박막을 형성할 수 있고, 소정의 두께의 박막을 형성한 후 복수 개의 기판이 지지된 서셉터를 소정의 각도로 회전시켜 제1 기판과 제2 기판의 위치를 변경시키고 다시 공정가스를 분사하여 소정의 두께의 박막을 형성하는 과정을 반복적으로 수행함으로써, 제1 공간과 제2 공간에서의 위치에 따른 영향을 최소화하여 균일한 두께의 박막을 형성할 수 있도록 한 기판처리장치 및 기판처리방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 기판처리장치는, 제1 공간과 상기 제1 공간과 중첩되지 않는 제2 공간을 내부에 포함하는 챔버; 상기 챔버 내부에서 상기 제1 공간과 상기 제2 공간에 걸쳐서 배치되고, 상기 제1 공간에서 적어도 하나 이상의 기판을 지지하고, 상기 제2 공간에서 적어도 하나 이상의 기판을 지지하는 회전 가능한 서셉터; 상기 제1 공간에서 상기 서셉터와 마주하며 상기 제1 공간에 적어도 둘 이상의 서로 다른 가스를 분사하는 제1 분사부; 및 상기 제2 공간에서 상기 서셉터와 마주하며 상기 제2 공간에 적어도 둘 이상의 서로 다른 가스를 분사하는 제2 분사부; 를 포함하고, 상기 제1 분사부와 상기 제2 분사부는, 제1 가스를 분사하는 제1 가스분사유로; 및 상기 제1 가스와 상이한 제2 가스를 분사하는 제2 가스분사유로;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 기판처리방법은, 제1 공간과 상기 제1 공간과 중첩되지 않는 제2 공간을 내부에 포함하는 챔버; 상기 챔버 내부에서 상기 제1 공간과 상기 제2 공간에 걸쳐서 배치되고, 상기 제1 공간에서 적어도 하나 이상의 기판을 지지하고, 상기 제2 공간에서 적어도 하나 이상의 기판을 지지하는 회전 가능한 서셉터; 상기 제1 공간에서 상기 서셉터와 마주하며 상기 제1 공간에 적어도 둘 이상의 서로 다른 가스를 분사하는 제1 분사부; 및 상기 제2 공간에서 상기 서셉터와 마주하며 상기 제2 공간에 적어도 둘 이상의 서로 다른 가스를 분사하는 제2 분사부;를 포함하는 기판처리장치를 이용하여 기판을 처리하는 기판처리방법에 있어서, 상기 제1 분사부와 상기 제2 분사부 하부에 각각 적어도 하나 이상의 제1 기판과 제2 기판을 배치하는 단계; 상기 제1 분사부와 상기 제2 분사부에서 각각 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 향해 소스가스와 반응가스를 순차적으로 분사하고, 적어도 1회 이상 이를 반복하는 제1 박막형성단계; 상기 서셉터를 소정의 각도로 회전하여 상기 제1 기판을 상기 제2 분사부 하부로 이동시키고, 상기 제2 기판을 상기 제1 분사부 하부로 이동시키는 제1 서셉터회전단계; 및 상기 제1 분사부와 상기 제2 분사부에서 각각 상기 제2 기판과 상기 제1 기판을 향해 소스가스와 반응가스를 교대로 분사하고, 적어도 1회 이상 이를 반복하는 제2 박막형성단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 기판처리방법은, 제1 공간과 상기 제1 공간과 중첩되지 않는 제2 공간을 내부에 포함하는 챔버; 상기 챔버 내부에서 상기 제1 공간과 상기 제2 공간에 걸쳐서 배치되고, 상기 제1 공간에서 적어도 하나 이상의 기판을 지지하고, 상기 제2 공간에서 적어도 하나 이상의 기판을 지지하는 회전 가능한 서셉터; 상기 제1 공간에서 상기 서셉터와 마주하며 상기 제1 공간에 적어도 둘 이상의 서로 다른 가스를 분사하는 제1 분사부; 및 상기 제2 공간에서 상기 서셉터와 마주하며 상기 제2 공간에 적어도 둘 이상의 서로 다른 가스를 분사하는 제2 분사부;를 포함하는 기판처리장치를 이용하여 기판을 처리하는 기판처리방법에 있어서, 상기 제1 분사부와 상기 제2 분사부 하부에 각각 적어도 하나 이상의 제1 기판과 제2 기판을 배치하는 단계; 및 상기 제1 분사부와 상기 제2 분사부에서 각각 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 향해 소스가스와 반응가스를 순차적으로 분사하고, 적어도 1회 이상 이를 반복하는 박막형성단계;를 포함하되, 상기 박막형성단계는 제1 가스분사유로를 통해 상기 소스가스를 분사하는 단계; 및 상기 제1 가스분사유로와 상이한 경로의 제2 가스분사유로를 통해 상기 반응가스를 분사하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 기판처리장치 및 기판처리방법에 의하면, 기판처리 공정을 세분화하여 제1 공간과 제2 공간에 배치된 기판의 상부에 각각 제1 가스와 제2 가스를 순차적으로 분사하여 소정의 두께의 박막을 형성한 후 서셉터를 회전시키고 다시 제1 공간과 제2 공간에 배치된 기판의 상부에 각각 제1 가스와 제2 가스를 순차적으로 분사하여 소정의 두께의 박막을 형성함으로써 제1 공간과 제2 공간에 위치하는 복수 개의 기판에 증착되는 박막의 균일도를 개선시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 기판처리장치의 챔버 내의 평면 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 2a는 도 1의 B-B 부분의 챔버 단면을 간략히 나타낸 단면도이다.
도 2b는 도 2a의 C 부분의 부분 확대 단면도이다.
도 2c는 도 2a의 D 부분의 부분 확대 단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 기판처리장치의 서셉터의 하부 평면구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리방법의 공정 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 기판처리방법의 공정 흐름도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참고하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 각 도면에 제시된 참조부호들 중 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
도 1은 본 발명에 따른 기판처리장치의 챔버 내의 평면 구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 2a는 도 1의 B-B 부분의 챔버 단면을 간략히 나타낸 단면도이다. 도 2b는 도 2a의 C 부분의 부분 확대 단면도이고, 도 2c는 도 2a의 D 부분의 부분 확대 단면도이다.
이하에서 도 1 및 도 2a 내지 도 2c를 참조하여, 본 발명에 따른 기판처리장치에 대하여 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 기판처리장치(1000)는 챔버(1100), 챔버 리드(1200), 서셉터(1300) 및 가스분사부(1400)를 구비한다.
챔버(1100)는 기판에 대하여 박막 증착 및 식각 등의 실제 공정이 진행되는 영역으로서, 챔버 리드(1200)와 결합하여 의해 폐쇄된 반응 공간을 형성할 수 있다. 이때 반응 공간은 제1 공간(A1)과 제2 공간(A2) 및 상기 제1 공간(A1)과 제2 공간(A2)을 분리시키는 퍼지공간인 제3 공간(A3)을 포함할 수 있다.
서셉터(1300)는 상기 챔버(1100) 내부에서 상기 제1 공간(A1)과 상기 제2 공간(A2)에 걸쳐서 배치되고, 상기 제1 공간(A1)에서 적어도 하나 이상의 기판(W1)을 지지하고, 상기 제2 공간(A2)에서도 적어도 하나 이상의 기판(W2)을 지지한다. 또한 공정을 위하여 하부의 회전축(1310)을 중심으로 소정의 주기와 방향 및 각도로 수평의 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전할 수 있다.
서셉터(1300)는 복수의 기판(W1, W2)을 소정의 각도로 이격된 위치들에 로딩할 수 있다. 이때, 기판(W1, W2)이 로딩되는 위치들의 이격 간격은 후술되는 제1 분사부(1410), 제2 분사부(1420) 및 제3 분사부(1430)의 배치 간격을 고려하여 결정될 수 있다. 예시적으로, 기판(W1, W2)이 로딩되는 위치들의 이격 간격은 제1 분사부(1410), 제2 분사부(1420) 및 제3 분사부(1430)의 배치 간격과 동일하게 결정될 수 있다.
그리고, 제3 분사부(1430)는 서셉터(1300)의 회전 중심을 기준으로 서로 마주하도록 서셉터(1300)의 상부에 구성된다. 제3 분사부(1430)는 퍼지가스를 분사하여 챔버(1100) 내부를 제1 공간(A1)과 제2 공간(A2)으로 분할하는 제3 공간(A3)을 형성한다.
한편, 챔버(1100) 내부의 제1 공간(A1)의 상부에는 상기 서셉터(1300)와 마주하며 상기 제1 공간(A1)에 적어도 둘 이상의 서로 다른 가스를 분사하는 제1 분사부(1410)가 형성된다. 또한, 챔버(1100) 내부의 제2 공간(A2)의 상부에는 상기 서셉터(1300)와 마주하며 상기 제2 공간(A2)에 적어도 둘 이상의 서로 다른 가스를 분사하는 제2 분사부(1420)가 형성된다.
제1 분사부(1410)는 상기 제1 공간(A1)으로 제1 가스를 분사하는 제1 가스분사유로(1410a) 및 상기 제1 가스와 상이한 제2 가스를 분사하는 제2 가스분사유로(1410b)를 포함한다. 제1 분사부(1410)는 제1 가스분사유로(1410a) 및 제2 가스분사유로(1410b)를 통해 상기 제1 공간(A1)으로 상기 제1 가스와 상기 제2 가스를 교대로 분사하여 상기 제1 공간(A1)에 위치하는 기판에 박막을 형성한다. 이때 상기 제1 가스 또는 상기 제2 가스는 상기 기판을 향해서 플라즈마 상태로 분사될 수 있다.
제1 가스를 플라즈마 처리하여 분사하는 경우 비활성의 제1 가스를 활성화하여 다량의 라디칼과 이온을 생성할 수 있으므로 저온에서도 제1 가스의 분해가 가능하며, 제1 가스 자체에 포함되어 있는 불순물을 효과적으로 제거할 수 있는 장점이 있다. 한편, 제2 가스를 플라즈마 처리하여 분사하는 경우 박막의 밀도를 개선하여 박막의 균일도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
한편, 플라즈마는 전극 구조에 따라 다이렉트 플라즈마로 구현하거나 제1 가스가 머무르는 공간에 RF를 인가하여 발생된 리모트 플라즈마(Remote Plasma)로 구현할 수도 있다.
상기 제1 분사부(1410)는 제1 가스 분사 후에 또는 제2 가스 분사 후에 퍼지가스를 분사할 수 있다. 상기 제1 분사부(1410)는 상기 제1 가스와 제2 가스가 분사되는 사이에 제1 퍼지가스를 분사하고, 상기 제2 가스와 제1 가스가 분사되는 사이에 제2 퍼지가스를 분사한다. 이때, 제1 퍼지가스와 제2 퍼지가스 중 적어도 하나 이상의 퍼지가스는 상기 기판을 향해서 플라즈마 상태로 분사될 수 있다. 제1 퍼지가스와 제2 퍼지가스를 플라즈마 처리하여 분사하는 경우 박막에 형성된 패턴의 상부, 하부 및 측벽의 증착을 선택적으로 할 수 있는 장점이 있다. 또한 퍼지가스를 플라즈마 처리하여 박막에 분사하는 경우 박막 표면에 포함된 수소를 제거하여 박막 표면을 개질시킴으로써 높은 선택성을 갖는 박막을 형성할 수 있는 장점이 있다.
상기 제1 분사부(1410)는 상기 제1 가스, 제2 가스, 제1 퍼지가스 또는 상기 제2 퍼지가스를 기판을 향해서 플라즈마 상태로 분사하기 위한 전극(1411)을 포함할 수 있다.
상기 전극(1411)은 복수개의 돌출전극(1411a1)이 형성된 제1 전극(1411a)과, 상기 돌출전극에 대응되는 위치에 개구가 형성되고 상기 개구에 상기 돌출전극이 삽입되는 제2 전극(1411b)을 포함할 수 있다.
상기 돌출전극의 측면과 상기 제2 전극(1411b)의 개구의 내면 사이에서 플라즈마를 발생시키도록 상기 제1 전극(1411a) 또는 상기 제2 전극(1411b) 중 적어도 어느 하나에는 RF전원공급부(1413a, 1413b)에 의해 RF전원이 인가될 수 있다.
상기 제1 가스는 상기 돌출전극으로 연장된 상기 제1 가스분사유로(1410a)를 통해서 분사되고, 상기 제2 가스는 상기 돌출전극의 측면과 상기 제2 전극의 개구 내면 사이의 제2 가스분사유로(1410b)를 통해서 분사된다.
제2 분사부(1420)는 상기 제2 공간(A2)으로 제1 가스를 분사하는 제1 가스분사유로 및 상기 제1 가스와 상이한 제2 가스를 분사하는 제2 가스분사유로를 포함한다. 제2 분사부(1420)는 제1 가스분사유로 및 제2 가스분사유로를 통해 상기 제2 공간(A2)으로 상기 제1 가스와 상기 제2 가스를 교대로 분사하여 상기 제2 공간(A2)에 위치하는 기판에 박막을 형성한다. 이때 상기 제1 가스 또는 상기 제2 가스는 상기 기판을 향해서 플라즈마 상태로 분사될 수 있다. 상기 제2 분사부(1420)의 세부 구성은 상기 제1 분사부(1410)의 세부 구성과 동일하다.
상기 제2 분사부(1420)는 제1 가스 분사 후에 또는 제2 가스 분사 후에 퍼지가스를 분사할 수 있다. 상기 제2 분사부(1420)는 상기 제1 가스와 제2 가스가 분사되는 사이에 제1 퍼지가스를 분사하고, 상기 제2 가스와 제1 가스가 분사되는 사이에 제2 퍼지가스를 분사한다. 이때, 제1 퍼지가스와 제2 퍼지가스 중 적어도 하나 이상의 퍼지가스는 상기 기판을 향해서 플라즈마 상태로 분사될 수 있다.
상기 제2 분사부(1420)는 상기 제1 가스, 제2 가스, 제1 퍼지가스 또는 상기 제2 퍼지가스를 기판을 향해서 플라즈마 상태로 분사하기 위한 전극을 포함할 수 있다.
상기 전극은 복수개의 돌출전극이 형성된 제1 전극과, 상기 돌출전극에 대응되는 위치에 개구가 형성되고 상기 개구에 상기 돌출전극이 삽입되는 제2 전극을 포함할 수 있다.
상기 돌출전극의 측면과 상기 제2 전극의 개구의 내면 사이에서 플라즈마를 발생시키도록 상기 제1 전극 또는 상기 제2 전극 중 적어도 어느 하나에 RF전원이 인가될 수 있다.
상기 제1 가스는 상기 돌출전극으로 연장된 상기 제1 가스분사유로를 통해서 분사되고, 상기 제2 가스는 상기 돌출전극의 측면과 상기 제2 전극의 개구 내면 사이의 제2 가스분사유로를 통해서 분사된다.
본 발명에서 상기 제1 가스는 소스가스이고, 상기 제2 가스는 반응가스인 것으로 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 제1 가스는 반응가스이고, 상기 제2 가스가 소스가스일 수도 있다.
상기 제1 분사부(1410) 및 제2 분사부(1420)에서 상기 제1 가스 또는 상기 제2 가스를 분사할 때, 상기 서셉터(130)는 정지될 수 있다.
한편, 챔버(1100)는 상기 제1 공간(A1)과 상기 제2 공간(A2)의 사이에 제3 공간(A3)을 더 포함할 수 있다. 상기 제3 공간(A3)에는 상기 서셉터를 향하여 제3 퍼지가스를 분사하는 제3 분사부(1430)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제3 퍼지가스는 기판을 향해서 플라즈마 상태로 분사될 수 있다.
제3 분사부(1430)는 상기 제3 퍼지가스를 기판을 향해서 플라즈마 상태로 분사하기 위한 전극(1431)을 포함할 수 있다.
상기 전극(1431)은 복수개의 돌출전극(1431a1)이 형성된 제3 전극(1431a)과, 상기 돌출전극에 대응되는 위치에 개구가 형성되고 상기 개구에 상기 돌출전극이 삽입되는 제4 전극(1431b)을 포함할 수 있다.
상기 돌출전극의 측면과 상기 제4 전극(1431b)의 개구의 내면 사이에서 플라즈마를 발생시키도록 상기 제3 전극(1431a) 또는 상기 제4 전극(1431b) 중 적어도 어느 하나에는 RF전원공급부(1433a, 1433b)에 의해 RF전원이 인가될 수 있다.
한편, 상기 제1 분사부(1410) 및 상기 2 분사부(1420)를 통해 상기 기판에 형성된 박막에 대하여 플라즈마 처리를 할 수 있다. 이와 같이 박막에 대하여 플라즈마 처리를 하는 경우 증착된 박막의 전기적 및 광학적 특성을 개선하고 소수성 또는 친수성의 표면 개질 특성을 개선시킬 수 있으며 이를 통해 전체적으로 박막의 균일도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 기판처리장치의 서셉터 내부의 히터 배치 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3a는 본 발명에 따른 기판처리장치의 서셉터 내부의 히터 배치 구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 3b는 본 발명에 따른 기판처리장치의 서셉터를 180도 회전시킨 후의 도면이다.
도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 기판처리장치(1000)는 서셉터(1300)의 하부에 기판을 가열시키기 위한 히터(1500)를 더 포함할 수 있다. 히터(1500)는 가늘고 긴 관상의 와이어로 이루어지는 다수의 히터 부재(1510 내지 1550)를 포함할 수 있다. 다수의 히터 부재(1510 내지 1550)는 동심원 형태의 패턴을 형성하며, 외부 전원(미도시)에 연결되는 복수 개의 전원단자부(1510a 내지 1550a)를 구비할 수 있다.
일반적으로 히터는 히터 부재 및 전원단자부가 제1 공간과 제2 공간에서 동심원의 형태로 좌우 대칭으로 배열될 수 있다. 그러나, 이와 같이 히터 부재 및 전원단자부가 제1 공간과 제2 공간에서 좌우 대칭으로 형성되면, 제1 공간에 위치하였던 기판들이 서셉터의 회전에 의해 제2 공간에 위치하게 된 경우에도 동일한 영역에 전원단자부가 배치될 수 있고, 이로 인해 제1 공간과 제2 공간에 위치하는 복수 개의 기판에 증착되는 박막의 균일도가 달라질 수 있다.
본 발명에 따른 기판처리장치의 경우 다수의 히터 부재(151 내지 155) 및 전원단자부(1510a 내지 1550a)가 제1 공간(A1)과 제2 공간(A2)에서 좌우 비대칭적으로 배열될 수 있다. 또는, 제1 공간 상에 배치된 히터 부재의 패턴과 상기 제2 공간 상에 배치된 히터 부재의 패턴이 상이할 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 공간에 위치하는 기판의 온도 분포와 서셉터의 회전에 의해 제1 공간에 위치하는 기판이 상기 제2 공간에 위치할 때의 기판의 온도 분포는 다를 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 기판처리장치에 의하면, 기판이 제1 공간에 위치할 때와 제2 공간에 위치할 때의 히터 부재와 전원단자부의 배치가 비대칭적이거나 히터 부재의 패턴이 상이하므로, 기판의 증착되는 박막의 균일도가 불균일해지는 것을 방지할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리방법의 공정 흐름도이다.
도 4를 참고하면, 본 발명에 따른 기판처리방법은, 제1 공간과 상기 제1 공간과 중첩되지 않는 제2 공간을 내부에 포함하는 챔버와, 상기 제1 공간과 제2 공간에서 적어도 하나 이상의 기판을 지지하는 회전 가능한 서셉터와, 상기 서셉터와 마주하며 상기 제1 공간에 가스를 분사하는 제1 분사부 및 상기 서셉터와 마주하며 상기 제1 공간에 가스를 분사하는 제2 분사부를 포함하는 기판처리장치를 이용하여 기판을 처리하는 기판처리방법에 있어서, 기판 배치 단계(S410), 제1 박막형성단계(S420), 제1 서셉터 회전 단계(S430) 및 제2 박막형성단계(S440)를 포함한다.
상기 기판 배치 단계(S410)에서는 상기 챔버 내부에서 상기 제1 공간과 상기 제2 공간에 걸쳐서 배치되는 상기 서셉터와 마주하며, 상기 제1 공간에 적어도 둘 이상의 서로 다른 가스를 분사하는 제1 분사부와, 상기 서셉터와 마주하며 상기 제2 공간에 적어도 둘 이상의 서로 다른 가스를 분사하는 제2 분사부의 하부에 각각 적어도 하나 이상의 제1 기판과 제2 기판을 배치한다.
상기 제1 박막형성단계(S420)에서는 상기 제1 분사부와 상기 제2 분사부에서 각각 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 향해 소스가스와 반응가스를 순차적으로 분사하고, 적어도 1회 이상 이를 반복하여 미리 설정된 두께의 박막을 형성한다.
제1 서셉터 회전 단계(S430)에서는 상기 서셉터를 소정의 각도로 회전하여 상기 제1 기판을 상기 제2 분사부 하부로 이동시키고, 상기 제2 기판을 상기 제1 분사부 하부로 이동시킨다.
이어서 제2 박막형성단계(S440)에서는 상기 제1 분사부와 상기 제2 분사부에서 각각 상기 제2 기판과 상기 제1 기판을 향해 소스가스와 반응가스를 교대로 분사하고, 적어도 1회 이상 이를 반복하여 미리 설정된 두께의 박막을 형성한다.
상기 제1 박막형성단계(S420)와 상기 제2 박막형성단계(S440)에서 상기 소스가스와 상기 반응가스를 교대로 분사하여 박막을 형성할 때, 상기 소스가스 또는 상기 반응가스는 상기 기판을 향해서 플라즈마 상태로 분사될 수 있다.
소스가스를 플라즈마 처리하여 분사하는 경우 비활성의 소스가스를 활성화하여 다량의 라디칼과 이온을 생성할 수 있으므로 저온에서도 소스가스의 분해가 가능하며, 소스가스 자체에 포함되어 있는 불순물을 효과적으로 제거할 수 있는 장점이 있다. 한편, 반응가스를 플라즈마 처리하여 분사하는 경우 박막의 밀도를 개선하여 박막의 품질을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
한편, 플라즈마는 전극 구조에 따라 다이렉트 플라즈마로 구현하거나 소스가스가 머무르는 공간에 RF를 인가하여 발생된 리모트 플라즈마(Remote Plasma)로 구현할 수도 있다.
상기 제1 박막형성단계(S420)와 상기 제2 박막형성단계(S440)에서 상기 소스가스 또는 상기 반응가스를 분사할 때 상기 서셉터는 정지될 수 있다.
한편, 상기 제2 박막형성단계(S440) 이후, 상기 서셉터를 소정의 각도로 회전하여 상기 제1 기판을 상기 제1 분사부 하부로 이동시키고, 상기 제2 기판을 상기 제2 분사부 하부로 이동시키는 제2 서셉터 회전 단계(S450)를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 기판처리방법은, 제1 박막형성단계(S420), 제1 서셉터 회전 단계(S430), 제2 박막형성단계(S440) 및 제2 서셉터 회전 단계(S450)를 교대로 반복하여 미리 설정된 두께의 박막을 형성한다. 이후 원하는 두께의 박막이 형성되었는지 확인(S460)한 후 원하는 두께의 박막이 형성될 때까지 상기 제1 박막형성단계(S420), 제1 서셉터 회전 단계(S430), 제2 박막형성단계(S440) 및 제2 서셉터 회전 단계(S450)를 반복한다.
상기 제1 박막형성단계(S420)와 상기 제2 박막형성단계(S440)에서 상기 소스가스 또는 상기 반응가스를 분사할 때 상기 서셉터는 정지될 수 있다.
상기 제1 박막형성단계(S420)와 상기 제2 박막형성단계(S440)에서는 상기 소스가스와 상기 반응가스가 분사되는 사이 또는 상기 반응가스와 상기 소스가스가 분사되는 사이에 퍼지가스를 분사할 수 있다.
상기 퍼지가스는 상기 소스가스와 상기 반응가스가 분사되는 사이에 분사되는 제1 퍼지가스와 상기 반응가스와 상기 소스가스가 분사되는 사이에 분사되는 제2 퍼지가스를 포함할 수 있다. 이때, 제1 퍼지가스와 제2 퍼지가스 중 적어도 하나 이상의 퍼지가스는 상기 기판을 향해서 플라즈마 상태로 분사될 수 있다. 제1 퍼지가스와 제2 퍼지가스를 플라즈마 처리하여 분사하는 경우 박막에 형성된 패턴의 상부, 하부 및 측벽의 증착을 선택적으로 할 수 있는 장점이 있다. 또한 퍼지가스를 플라즈마 처리하여 박막에 분사하는 경우 박막 표면에 포함된 수소를 제거하여 박막 표면을 개질시킴으로써 높은 선택성을 갖는 박막을 형성할 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기 제1 퍼지가스와 제2 퍼지가스 중 적어도 하나 이상의 퍼지가스 외에 상기 소스가스 또는 상기 반응가스도 상기 기판을 향해서 플라즈마 상태로 분사될 수 있다.
한편, 기판처리장치의 챔버(1100)는 상기 제1 공간(A1)과 상기 제2 공간(A2)의 사이에 제3 공간(A3)을 더 포함할 수 있다. 상기 제3 공간(A3)에는 상기 서셉터를 향하여 제3 퍼지가스를 분사하는 제3 분사부(1430)를 포함할 수 있다. 제3 분사부(1430)는 상기 제1 서셉터 회전 단계(S430)와 제2 서셉터 회전 단계(S450)에서 상기 서셉터를 향하여 제3 퍼지가스를 분사하며, 이때, 상기 제3 퍼지가스는 기판을 향해서 플라즈마 상태로 분사될 수 있다. 이후, 상기 기판에 형성된 박막에 대해여 플라즈마 처리를 수행할 수 있다.
한편, 제3 분사부(1430)는 상기 제1 박막형성단계(S420)와 상기 제2 박막형성단계(S440)에서 상기 소스가스 또는 상기 반응가스가 분사될 때, 상기 서셉터를 향하여 제3 퍼지가스를 분사할 수 있으며, 이후 상기 기판에 형성된 박막에 대하여 플라즈마 처리를 수행할 수 있다.
제3 분사부(1430)는 상기 제1 박막형성단계(S420)와 상기 제2 박막형성단계(S440)에서 상기 소스가스 또는 상기 반응가스가 분사될 때, 상기 서셉터를 향하여 제3 퍼지가스를 분사할 수 있으며, 이때, 상기 제3 퍼지가스는 기판을 향해서 플라즈마 상태로 분사될 수 있다.
본 발명에 따른 기판처리방법에 의하면 기판에 형성된 박막에 대해여 플라즈마 처리를 수행할 수 있다. 이와 같이 박막에 대하여 플라즈마 처리를 하는 경우 증착된 박막의 전기적 및 광학적 특성을 개선하고 소수성 또는 친수성의 표면 개질 특성을 개선시킬 수 있으며 이를 통해 전체적으로 박막의 균일도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 기판처리방법의 공정 흐름도이다.
도 5를 참고하면, 본 발명에 따른 기판처리방법은, 제1 공간과 상기 제1 공간과 중첩되지 않는 제2 공간을 내부에 포함하는 챔버와, 상기 제1 공간과 제2 공간에서 적어도 하나 이상의 기판을 지지하는 회전 가능한 서셉터와, 상기 서셉터와 마주하며 상기 제1 공간에 가스를 분사하는 제1 분사부 및 상기 서셉터와 마주하며 상기 제1 공간에 가스를 분사하는 제2 분사부를 포함하는 기판처리장치를 이용하여 기판을 처리하는 기판처리방법에 있어서, 기판 배치 단계(S510) 및 박막형성단계(S520)를 포함한다.
상기 기판 배치 단계(S510)에서는 상기 챔버 내부에서 상기 제1 공간과 상기 제2 공간에 걸쳐서 배치되는 상기 서셉터와 마주하며, 상기 제1 공간에 적어도 둘 이상의 서로 다른 가스를 분사하는 제1 분사부와, 상기 서셉터와 마주하며 상기 제2 공간에 적어도 둘 이상의 서로 다른 가스를 분사하는 제2 분사부의 하부에 각각 적어도 하나 이상의 제1 기판과 제2 기판을 배치한다.
상기 박막형성단계(S520)에서는 상기 제1 분사부와 상기 제2 분사부에서 각각 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 향해 소스가스와 반응가스를 순차적으로 분사하고, 적어도 1회 이상 이를 반복하여 미리 설정된 두께의 박막을 형성한다.
이때 상기 박막형성단계(S520)는, 제1 가스분사유로를 통해 상기 소스가스를 분사하는 단계 및 상기 제1 가스분사유로와 상이한 경로의 제2 가스분사유로를 통해 상기 반응가스를 분사하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 소스가스를 분사하는 단계에서는, 제1 전극의 돌출전극에 형성된 상기 제1 가스분사유로를 통해 상기 소스가스를 분사할 수 있다. 상기 반응가스를 분사하는 단계에서는, 상기 돌출전극에 대응되는 위치에 개구가 형성된 제2 전극의 개구 내면과 상기 돌출전극의 측면 사이에서 제2 가스분사유로를 통해 상기 반응가스를 분사할 수 있다.
상기 챔버(1100) 내부의 공간이 제3 공간(A3)을 경계로 제1 공간(A1)과 제2 공간(A2)의 두 개의 공간으로 분리된 경우, 상기 제1 서셉터 회전 단계(S430)에서는 상기 서셉터(1300)를 180도 회전시키는 것이 바람직하다. 그러나 상기 서셉터의 회전 각도는 분리된 공간의 개수 및 공정 조건에 따라 90도, 180도 및 270도 등으로 다양하게 구현될 수 있다.
이와 같이 제1 기판(W1)에는 제1 박막과 제2 박막이 순차적으로 형성되며, 제2 기판(W2)에는 제2 박막과 제1 박막이 순차적으로 형성된다. 이를 통해 복수의 기판에 증착되는 박막의 균일도를 향상시킬 수 있다.
상기 제1 서셉터 회전 단계(S430)와 제2 서셉터 회전 단계(S450)에서 상기 서셉터를 동일한 방향으로만 회전시키는 경우에는 퍼지가스 분사부에 인접한 기판과 그렇지 아니한 기판 사이에서 서셉터 회전시 퍼지가스 분사부에 노출되는 시간에 차이가 발생하게 된다.
즉, 서셉터의 회전 방향이 일방향으로 고정되어 있으면 서셉터의 회전 방향을 기준으로 하여 퍼지가스 분사부에 인접한 기판은 그렇지 아니한 기판에 비해 항상 퍼지가스 분사부를 일찍 통과하게 된다. 따라서, 서셉터의 회전 방향을 기준으로 하여 퍼지가스 분사부에 인접하지 아니한 기판은 퍼지가스 분사부에 인접한 기판에 비해 퍼지가스가 분사되는 퍼지영역을 통과하기 전에 박막이 형성되는 제1 공간 또는 제2 공간에 노출되어 있는 시간이 길어지게 되고, 이러한 이유로 인해 복수의 기판에 증착되는 박막의 균일도가 저하될 수 있다.
따라서, 상기 제1 서셉터 회전 단계(S430)에서 서셉터를 일 방향으로 회전시킨 경우, 상기 제2 서셉터 회전 단계(S450)에서는 상기 서셉터를 다른 일 방향으로 교번적으로 회전시키는 것이 바람직하다. 한편, 상기 복수의 기판에 소정의 횟수(N회) 만큼 박막을 형성한다고 할 때, 상기 서셉터를 일 방향으로 N/2회 회전시키고, 다른 일 방향으로 N/2회 회전시킴으로써 복수의 기판에 증착되는 박막의 균일도를 향상시킬 수 있다.
일반적으로, 챔버 내부의 반응공간은 비대칭적으로 형성되어 있으며, 앞서 살펴본 바와 같이 서셉터의 하부에는 기판을 가열하기 위한 히터가 동심원의 형태로 배열되어 있고, 군데 군데 전원단자가 형성되어 있다.
이와 같이 챔버 내부의 구조적인 문제나 서셉터의 하부에 형성된 히터의 전원단자 등의 영향으로 인해 제1 공간(A1)과 제2 공간(A2)에 위치하는 기판에 증착되는 박막의 균일도가 달라지게 된다.
이에 본 발명에서는 챔버 내부의 구조적인 문제나 전원단자로 인한 영향이 최소화되도록 하여 제1 공간(A1)과 제2 공간(A2)에 위치하는 기판에 증착되는 박막의 균일도를 향상시킬 수 있도록 하고 있다.
살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 기판처리방법에 의하면, 제1 공간(A1)과 제2 공간(A2)에 위치하는 기판(W1, W2)에 소정의 두께의 제1 박막과 제2 박막을 각각 형성함으로써 제1 기판(W1)과 제2 기판(W2)에 증착되는 박막의 균일도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 도면들에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이들로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (41)

  1. 제1 공간과 상기 제1 공간과 중첩되지 않는 제2 공간을 내부에 포함하는 챔버;
    상기 챔버 내부에서 상기 제1 공간과 상기 제2 공간에 걸쳐서 배치되고, 상기 제1 공간에서 적어도 하나 이상의 기판을 지지하고, 상기 제2 공간에서 적어도 하나 이상의 기판을 지지하는 회전 가능한 서셉터;
    상기 제1 공간에서 상기 서셉터와 마주하며 상기 제1 공간에 적어도 둘 이상의 서로 다른 가스를 분사하는 제1 분사부; 및
    상기 제2 공간에서 상기 서셉터와 마주하며 상기 제2 공간에 적어도 둘 이상의 서로 다른 가스를 분사하는 제2 분사부; 를 포함하고,
    상기 제1 분사부와 상기 제2 분사부는,
    제1 가스를 분사하는 제1 가스분사유로; 및
    상기 제1 가스와 상이한 제2 가스를 분사하는 제2 가스분사유로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 분사부 또는 상기 제2 분사부 중 적어도 하나 이상의 분사부는 상기 제1 공간 또는 상기 제2 공간으로 상기 제1 가스와 상기 제2 가스를 교대로 분사하여 상기 기판에 박막을 형성하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 가스 또는 상기 제2 가스를 분사할 때, 상기 서셉터는 정지되어 있는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 가스분사유로 또는 상기 제2 가스분사유로 중 어느 하나를 통해서, 상기 제1 가스 분사 후 또는 상기 제2 가스 분사 후에 퍼지가스를 분사하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 가스 또는 상기 제2 가스는 상기 기판을 향해서 플라즈마 상태로 분사되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제2 가스는 반응가스인 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  7. 제4 항에 있어서, 상기 퍼지가스는
    상기 제1 가스와 상기 제2 가스가 분사되는 사이에 분사되는 제1 퍼지가스; 및
    상기 제2 가스와 상기 제1 가스가 분사되는 사이에 분사되는 제2 퍼지가스;를 포함하고,
    상기 제1 퍼지가스와 제2 퍼지가스 중 적어도 하나 이상은 상기 기판을 향해서 플라즈마 상태로 분사되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 가스 또는 상기 제2 가스는 상기 기판을 향해서 플라즈마 상태로 분사되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  9. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 분사부 또는 상기 제2 분사부는
    상기 제1 가스 또는 상기 제2 가스를 상기 기판을 향해서 플라즈마 상태로 분사하기 위한 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  10. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 분사부 또는 상기 제2 분사부는
    상기 제1 퍼지가스 또는 상기 제2 퍼지가스를 상기 기판을 향해서 플라즈마 상태로 분사하기 위한 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  11. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 분사부 또는 상기 제2 분사부는
    상기 제1 퍼지가스 또는 상기 제2 퍼지가스를 상기 기판을 향해서 플라즈마 상태로 분사하기 위한 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  12. 제9 항 내지 제11 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 전극은
    복수개의 돌출전극이 형성된 제1 전극과 상기 돌출전극에 대응되는 위치에 개구가 형성되고 상기 개구에 상기 돌출전극이 삽입되는 제2 전극을 포함하고,
    상기 돌출전극의 측면과 상기 제2 전극의 개구 내면 사이에서 플라즈마를 발생시키도록 상기 제1 전극 또는 제2 전극 중 적어도 하나에 RF 전원이 인가되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 가스는 상기 돌출전극으로 연장된 상기 제1 가스분사유로를 통해서 분사되고,
    상기 제2 가스는 상기 돌출전극의 측면과 상기 제2 전극의 개구 내면 사이를 통과하여 분사되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  14. 제2 항에 있어서,
    상기 챔버는 상기 제1 공간과 상기 제2 공간 사이에 제3 공간을 더 포함하고,
    상기 제3 공간에는 상기 서셉터를 향하여 제3 퍼지가스를 분사하는 제3 분사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 제3 퍼지가스는 상기 기판을 향해서 플라즈마 상태로 분사되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  16. 제15 항에 있어서, 상기 제3 분사부는
    상기 제3 퍼지가스를 상기 기판을 향해서 플라즈마 상태로 분사하기 위한 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  17. 제15 항에 있어서,
    상기 전극은 돌출전극이 형성된 제3 전극과 상기 돌출전극에 대응되는 위치에 개구가 형성되고 상기 개구에 상기 돌출전극이 삽입되는 제4 전극을 포함하며,
    상기 돌출전극의 측면과 상기 제4 전극의 개구 내면 사이에서 플라즈마를 발생시키도록 상기 제3 전극 또는 제4 전극 중 적어도 하나에 RF 전원이 인가되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  18. 제2 항, 제5 항, 제7 항, 제8 항, 제14 항 및 제15 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 기판에 형성된 박막에 대하여 플라즈마 처리를 하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  19. 제1 항에 있어서,
    상기 서셉터의 하부에, 소정의 패턴으로 형성된 히터 부재 및 전원단자부를 구비한 히터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 제1 공간에 형성된 상기 전원단자부와 상기 제2 공간에 형성된 상기 전원단자부는 비대칭적으로 배치된 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  21. 제1 공간과 상기 제1 공간과 중첩되지 않는 제2 공간을 내부에 포함하는 챔버와, 상기 제1 공간과 제2 공간에서 적어도 하나 이상의 기판을 지지하는 회전 가능한 서셉터와, 상기 서셉터와 마주하며 상기 제1 공간에 가스를 분사하는 제1 분사부 및 상기 서셉터와 마주하며 상기 제1 공간에 가스를 분사하는 제2 분사부를 포함하는 기판처리장치를 이용하여 기판을 처리하는 기판처리방법에 있어서,
    상기 챔버 내부에서 상기 제1 공간과 상기 제2 공간에 걸쳐서 배치되는 상기 서셉터와 마주하며, 상기 제1 공간에 적어도 둘 이상의 서로 다른 가스를 분사하는 제1 분사부와, 상기 서셉터와 마주하며 상기 제2 공간에 적어도 둘 이상의 서로 다른 가스를 분사하는 제2 분사부의 하부에 각각 적어도 하나 이상의 제1 기판과 제2 기판을 배치하는 기판 배치 단계;
    상기 제1 분사부와 상기 제2 분사부에서 각각 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 향해 소스가스와 반응가스를 순차적으로 분사하고, 적어도 1회 이상 이를 반복하는 제1 박막형성단계;
    상기 서셉터를 소정의 각도로 회전하여 상기 제1 기판을 상기 제2 분사부 하부로 이동시키고, 상기 제2 기판을 상기 제1 분사부 하부로 이동시키는 제1 서셉터회전단계; 및
    상기 제1 분사부와 상기 제2 분사부에서 각각 상기 제2 기판과 상기 제1 기판을 향해 소스가스와 반응가스를 교대로 분사하고, 적어도 1회 이상 이를 반복하는 제2 박막형성단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  22. 제21 항에 있어서,
    상기 제1 분사부의 반응가스 또는 상기 제2 분사부의 반응가스 중 적어도 하나의 반응가스는 상기 기판을 향해서 플라즈마 상태로 분사하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  23. 제21 항에 있어서,
    상기 소스가스 또는 상기 반응가스를 분사할 때, 상기 서셉터는 정지되어 있는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  24. 제21 항에 있어서, 상기 제2 박막형성단계 후에
    상기 서셉터를 소정의 각도로 회전하여 상기 제1 기판을 상기 제1 분사부 하부로 이동시키고, 상기 제2 기판을 상기 제2 분사부 하부로 이동시키는 제2 서셉터회전단계를 더 포함하고,
    상기 제1 박막형성단계, 상기 제1 서셉터회전단계, 상기 제2 박막형성단계 및 상기 제2 서셉터회전단계를 설정된 두께의 박막이 형성될 때까지 교대로 반복하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  25. 제21 항에 있어서,
    상기 소스가스와 반응가스가 분사되는 사이 또는 상기 반응가스와 소스가스가 분사되는 사이에 퍼지가스를 더 분사하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  26. 제25 항에 있어서,
    상기 퍼지가스는 상기 소스가스와 상기 반응가스가 분사되는 사이에 분사되는 제1 퍼지가스; 및
    상기 반응가스와 상기 소스가스가 분사되는 사이에 분사되는 제2 퍼지가스;를 포함하고,
    상기 제1 퍼지가스와 제2 퍼지가스 중 적어도 하나 이상은 상기 기판을 향해서 플라즈마 상태로 분사되는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  27. 제26 항에 있어서,
    상기 소스가스 또는 상기 반응가스는 상기 기판을 향해서 플라즈마 상태로 분사되는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  28. 제21 항에 있어서,
    상기 챔버는 상기 제1 공간과 상기 제2 공간 사이에 제3 공간을 더 포함하고, 상기 제3 공간에는 상기 서셉터를 향하여 제3 퍼지가스를 분사하는 제3 분사부를 포함하고,
    상기 제1 서셉터회전단계에서 상기 제3 분사부에서 상기 서셉터를 향해 상기 제3 퍼지가스를 분사하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  29. 제24 항에 있어서,
    상기 챔버는 상기 제1 공간과 상기 제2 공간 사이에 제3 공간을 더 포함하고, 상기 제3 공간에는 상기 서셉터를 향하여 제3 퍼지가스를 분사하는 제3 분사부를 포함하고,
    상기 제1 서셉터회전단계 또는 상기 제2 서셉터회전단계에서 상기 제3 분사부에서 상기 서셉터를 향해 상기 제3 퍼지가스를 분사하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  30. 제28 항 또는 제29 항에 있어서,
    상기 제3 퍼지가스는 상기 기판을 향해서 플라즈마 상태로 분사되는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  31. 제21 항, 제22 항, 제26 항, 제27 항, 제28 항 및 제29 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 기판에 형성된 박막에 대하여 플라즈마 처리를 하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  32. 제30 항에 있어서,
    상기 기판에 형성된 박막에 대하여 플라즈마 처리를 하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  33. 제25 항 또는 제26 항에 있어서,
    상기 챔버는 상기 제1 공간과 상기 제2 공간 사이에 제3 공간을 더 포함하고,
    상기 제3 공간에는 상기 서셉터를 향하여 제3 퍼지가스를 분사하는 제3 분사부를 포함하고,
    상기 소스가스 또는 상기 반응가스가 분사될 때,
    상기 제3 분사부에서 상기 서셉터를 향해 제3 퍼지가스를 분사하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  34. 제33 항에 있어서,
    상기 기판에 형성된 박막에 대하여 플라즈마 처리를 하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  35. 제33 항에 있어서,
    상기 제3 퍼지가스는 상기 기판을 향해서 플라즈마 상태로 분사되는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  36. 제35 항에 있어서,
    상기 기판에 형성된 박막에 대하여 플라즈마 처리를 하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  37. 제1 공간과 상기 제1 공간과 중첩되지 않는 제2 공간을 내부에 포함하는 챔버와, 상기 제1 공간과 제2 공간에서 적어도 하나 이상의 기판을 지지하는 회전 가능한 서셉터와, 상기 서셉터와 마주하며 상기 제1 공간에 가스를 분사하는 제1 분사부 및 상기 서셉터와 마주하며 상기 제1 공간에 가스를 분사하는 제2 분사부를 포함하는 기판처리장치를 이용하여 기판을 처리하는 기판처리방법에 있어서,
    상기 챔버 내부에서 상기 제1 공간과 상기 제2 공간에 걸쳐서 배치되는 상기 서셉터와 마주하며, 상기 제1 공간에 적어도 둘 이상의 서로 다른 가스를 분사하는 제1 분사부와, 상기 챔버 내부에서 상기 제1 공간과 상기 제2 공간에 걸쳐서 배치되는 상기 서셉터와 마주하며 상기 제2 공간에 적어도 둘 이상의 서로 다른 가스를 분사하는 제2 분사부의 하부에 각각 적어도 하나 이상의 제1 기판과 제2 기판을 배치하는 기판 배치 단계; 및
    상기 제1 분사부와 상기 제2 분사부에서 각각 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 향해 소스가스와 반응가스를 순차적으로 분사하고, 적어도 1회 이상 이를 반복하는 박막형성단계;를 포함하되,
    상기 박막형성단계는
    제1 가스분사유로를 통해 상기 소스가스를 분사하는 단계; 및
    상기 제1 가스분사유로와 상이한 경로의 제2 가스분사유로를 통해 상기 반응가스를 분사하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  38. 제37 항에 있어서, 상기 소스가스를 분사하는 단계는,
    제1 전극의 돌출전극에 형성된 상기 제1 가스분사유로를 통해 상기 소스가스를 분사하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  39. 제38 항에 있어서, 상기 반응가스를 분사하는 단계는,
    상기 돌출전극에 대응되는 위치에 개구가 형성된 제2 전극의 개구 내면과 상기 돌출전극의 측면 사이에서 제2 가스분사유로를 통해 상기 반응가스를 분사하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  40. 제37 항에 있어서,
    상기 챔버는 상기 제1 공간과 상기 제2 공간 사이에 제3 공간을 더 포함하고, 상기 제3 공간에는 상기 서셉터를 향하여 제3 퍼지가스를 분사하는 제3 분사부를 포함하고,
    상기 박막형성단계에서 상기 소스가스 또는 상기 반응가스가 분사될 때, 상기 제3 분사부에서 상기 서셉터를 향해 상기 제3 퍼지가스를 분사하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  41. 제40 항에 있어서,
    상기 제3 퍼지가스는 상기 서셉터를 향해서 플라즈마 상태로 분사되는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
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