WO2024049264A1 - 원자층 증착 장치 - Google Patents

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WO2024049264A1
WO2024049264A1 PCT/KR2023/013053 KR2023013053W WO2024049264A1 WO 2024049264 A1 WO2024049264 A1 WO 2024049264A1 KR 2023013053 W KR2023013053 W KR 2023013053W WO 2024049264 A1 WO2024049264 A1 WO 2024049264A1
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purge gas
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purge
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지영규
오태민
이희억
박현
최학영
김상훈
장성환
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주식회사 넥서스비
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    • C23C16/45525—Atomic layer deposition [ALD]
    • C23C16/45527—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the ALD cycle, e.g. different flows or temperatures during half-reactions, unusual pulsing sequence, use of precursor mixtures or auxiliary reactants or activations
    • C23C16/45536—Use of plasma, radiation or electromagnetic fields

Definitions

  • the present invention relates to an atomic layer deposition apparatus, and more specifically to an atomic layer deposition apparatus for depositing an atomic layer on a substrate.
  • methods for depositing a thin film of a predetermined thickness on a substrate include physical vapor deposition (PVD) using physical collisions such as sputtering, and chemical methods using chemical reactions.
  • PVD physical vapor deposition
  • CVD chemical vapor deposition
  • ALD atomic layer deposition
  • the atomic layer deposition apparatus seeks to provide an atomic layer deposition apparatus capable of depositing a high-quality atomic layer on a substrate.
  • An atomic layer deposition apparatus includes a gas supply assembly supplying a source gas, a reaction gas, and a purge gas; and a substrate transfer module disposed below the gas supply assembly, moving linearly and seating a substrate on the upper side, wherein the gas supply assembly includes a gas supply assembly body, and is disposed on the gas supply assembly body, A main unit including a source gas supply module for supplying the source gas to the bottom of the gas supply assembly, a reaction gas supply module for supplying the reaction gas, an internal purge gas supply module for supplying the purge gas, and a main pumping module for providing negative pressure.
  • each is disposed on the front side and the rear side of the main gas supply assembly, and a first exit purge gas supply module and a second exit purge gas supply module that discharge the purge gas. Includes purge gas supply module.
  • the substrate transfer module can selectively move forward or backward along a first axis, is spaced apart from each other along a second axis that intersects the first axis, and is disposed on one side and the other side of the gas supply assembly, wherein the substrate It is disposed in a direction parallel to the moving direction of the transfer module and includes a first side purge gas supply module and a second side purge gas supply module that discharges the purge gas.
  • the gas supply assembly includes a first inlet pumping module and a second inlet pumping module disposed on the front side and the rear side of the gas supply assembly, respectively, and the first inlet pumping module and the second inlet pumping module.
  • the incoming and outgoing pumping module extension length (L in/out, P ) with respect to the second axis of the pumping module is the incoming and outgoing purge gas with respect to the second axis of the first incoming and outgoing purge gas supply module and the second incoming and outgoing purge gas supply module. It may be greater than or equal to the supply module extension length (L in/out, G ) and may be less than or equal to the width (W 1 ) of the gas supply assembly body in the second axis direction.
  • a first side pumping module and a second side are spaced apart from each other along the second axis and are disposed on one side and the other side of the gas supply assembly, are disposed in a direction parallel to the moving direction of the substrate transfer module, and provide the negative pressure. It includes a pumping module, and the side pumping module extension length (L Side, P ) of the first side pumping module and the second side pumping module with respect to the second axis is the first side purge gas supply module and the second side. Greater than or equal to the side purge gas supply module extension length (L Side, G ) with respect to the second axis of the purge gas supply module, and less than or equal to the width (L 1 ) of the gas supply assembly body in the first axis direction. It can be the same.
  • the internal purge gas supply module is disposed between the reaction gas supply module and the source gas supply module, and the main pumping module is configured to supply the source gas supply module, the reaction gas supply module, and the internal purge gas supply module.
  • Each of the main pumping modules is disposed between the reaction gas supply module adjacent to the first entrance purge gas supply module and the first entrance purge gas supply module among the plurality of reaction gas supply modules.
  • the other main pumping module may be disposed between the reaction gas supply module adjacent to the second input purge gas supply module and the second input purge gas supply module among the plurality of reaction gas supply modules.
  • one of the reaction gas supply modules is disposed between the internal purge gas supply module adjacent to the first outlet purge gas supply module and the first outlet purge gas supply module among the plurality of internal purge gas supply modules.
  • the other reaction gas supply module is disposed between the internal purge gas supply module adjacent to the second input purge gas supply module and the second input purge gas supply module among the plurality of internal purge gas supply modules. It can be.
  • main pumping module the internal purge gas supply module, and the reaction gas supply module are disposed between the first source gas supply module of one of the source gas supply modules and the second source gas supply module of the other source gas supply module.
  • It can be arranged in the following order: 'main pumping module - internal purge gas supply module - main pumping module - reaction gas supply module - main pumping module - internal purge gas supply module - main pumping module'.
  • the source gas includes a first source gas and a second source gas that is a material different from the first source gas
  • the first source gas supply module supplies the first source gas and the second source gas.
  • the gas supply module may supply the second source gas.
  • the first and second entry purge gas supply modules supply the purge gas at a first supply pressure
  • the first and second side purge gas supply modules supply the purge gas at a second supply pressure
  • the internal purge gas supply module supplies the purge gas at a third supply pressure
  • the first supply pressure is greater than or equal to the second supply pressure and the third supply pressure
  • the third supply pressure is is greater than or equal to the second supply pressure
  • the second supply pressure and the third supply pressure are constant regardless of the movement of the substrate
  • the first supply pressure may vary depending on the position of the substrate.
  • the one input purge gas supply module supplies the purge gas to the first input and output purge gas.
  • Supply pressure (P in/out,1 ) and in a state where the substrate is not located below the first and second input and output purge gas supply modules, the first and second input and output purge gas supply modules are The purge gas is supplied at the second input purge gas supply pressure (P in/out,2 ), and the first input purge gas supply pressure (P in/out,1 ) is the second input purge gas supply pressure (P in) . /out,2 ) can be formed larger than that.
  • reaction gas supply module end width (W R ) of the reaction gas supply module with respect to the first axis is the internal purge gas supply module end width (W P ) of the internal purge gas supply module with respect to the first axis. greater than that, the internal purge gas supply module end width (W P ) is greater than the source gas supply module end width (W S ) of the source gas supply module with respect to the first axis, and the substrate transfer module and the reaction gas
  • the distance (A) between the supply modules and the distance (B) between the substrate transfer module and the internal purge gas supply module may be smaller than the distance (C) between the substrate transfer module and the source gas supply module.
  • a first protrusion protruding from the outer surface of the reaction gas supply module body is formed at the lower end of the reaction gas supply module, the internal purge gas supply module, the first and second inlet purge gas supply modules, and the Second protrusions are formed at the lower ends of the first and second side purge gas supply modules, and the lower ends of the source gas supply modules gradually decrease in width as they go downward.
  • the lower edge of the source gas supply module may be formed with a rounded curved portion.
  • a source gas supply line through which the source gas flows and is supplied to the source gas supply module; a purge gas supply line through which the purge gas flows and supplies it to the internal purge gas supply module, the first and second exit purge gas supply modules, and the first and second side purge gas supply modules; A purge bypass line on one side connected to the source gas supply line and on the other side connected to the purge gas supply line; and a purge gas valve unit disposed on the purge bypass line; And, a source gas valve unit disposed on the source gas supply line, wherein the source gas valve unit is connected to a point where the source gas supply line and the purge bypass line are connected and a source gas reservoir where the source gas is stored. It can be placed in between.
  • it further includes a valve unit control unit for controlling the purge gas valve unit and the source gas valve unit, wherein the valve unit control unit determines the position of the substrate transfer module with respect to the first axis and the substrate transfer module.
  • the operation of the purge gas valve unit and the source gas valve unit is controlled based on at least one of the position where the substrate is placed and the transfer speed of the substrate transfer module, so that only one gas is selectively directed to the source gas supply module. can be supplied.
  • the gas supply assembly includes an etching gas reservoir that supplies etching gas; an etching gas supply line through which the etching gas from the etching gas reservoir flows and supplies it to the source gas supply line; And, the source gas supply line and the etching gas supply line are connected to each other, and an etching gas valve unit disposed on the etching gas supply line, wherein the valve unit control unit controls the etching gas valve unit and the source. By controlling the operation of the gas valve unit, only one gas can be selectively supplied to the source gas supply module.
  • a reaction gas supply line through which the reaction gas flows and is supplied to the reaction gas supply module; It further includes a plasma oscillator for ionizing the reaction gas, and the plasma oscillator may be connected to any one of (1) the reaction gas supply line and (2) the reaction gas supply module.
  • an atomic layer deposition apparatus capable of depositing a high-quality atomic layer on a substrate.
  • FIG. 1 is a diagram showing an atomic layer deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing a gas supply assembly of the atomic layer deposition apparatus of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a view showing the bottom of the gas supply assembly of FIG. 2.
  • FIG. 4 is a diagram showing a cross section of the gas supply assembly of FIG. 2.
  • Figure 5 is an enlarged view of portion M of the gas supply assembly of Figure 4.
  • Figure 6 is a diagram showing an atomic layer deposition apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • first, second, etc. are used to describe various components, these components are of course not limited by these terms. These terms are merely used to distinguish one component from another. Therefore, it goes without saying that the first component mentioned below may also be a second component within the technical spirit of the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an atomic layer deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the substrate 220 on which the atomic layer is deposited has a gas supply assembly 100 through which source gas, reaction gas, and purge gas are supplied. It moves forward or backward along the first axis in the placed chamber region 180, and the atomic layer is deposited.
  • the substrate 220 may be, for example, a semiconductor substrate or a glass substrate, and the atomic layer may be deposited on one surface of the substrate 220.
  • the substrate 220 moves in either the front or rear direction of the first axis, and an atomic layer is deposited on the upper surface of the substrate 220. At this time, the substrate 220 may be moved to the rear and an atomic layer deposition process may be performed, and then, in a state where it is completely separated from the chamber region 180, it may be moved to the front again and an atomic layer deposition process may be performed.
  • the reaction gas supply module 120 is disposed on the front and rear sides of the gas supply assembly 100 based on the direction in which the substrate transfer module 200 moves, so that during this reciprocating movement, the source gas and the reaction gas By ensuring that the reaction occurs smoothly, atomic layer deposition efficiency can be increased.
  • the selective supply of the source gas and the purge gas is controlled depending on the insertion position of the substrate 220, thereby preventing the deterioration of the deposition quality of the atomic layer due to unintentional diffusion of the source gas. It can be suppressed.
  • an atomic layer deposition apparatus capable of performing multi-component atomic layer deposition, such as IGZO (Indium Gallium Zinc Oxide), can be provided.
  • the atomic layer deposition apparatus 1 may be operated at atmospheric pressure with the chamber region 180 filled with an inert gas.
  • the configuration in which the operating pressure of the chamber region 180 of the atomic layer deposition apparatus 1 is normal pressure is only an exemplary configuration, and the configuration in which the chamber region 180 is in a vacuum state or a low pressure state is also included in the spirit of the present invention. You can.
  • the atomic layer deposition apparatus 1 includes a gas supply assembly 100 that supplies source gas, reaction gas, and purge gas, and is disposed below the gas supply assembly 100 and moves linearly. It includes a substrate transfer module 200 on which the substrate 220 is mounted.
  • the gas supply assembly 100 includes a gas supply assembly body 101 and a source gas supply module 140 disposed on the gas supply assembly body 101 and supplying source gas to the bottom of the gas supply assembly 100. It includes a main gas supply assembly 110 including a reaction gas supply module 120 that supplies a reaction gas, an internal purge gas supply module 130 that supplies a purge gas, and a main pumping module 150 that provides negative pressure. , a first entry purge gas supply module 310, a second entry purge gas supply module 320, a first side purge gas supply module 330, and a first entry purge gas supply module 310 that supply purge gas to the outside of the main gas supply assembly 110. 2 Includes a side purge gas supply module (340).
  • the source gas supply line 141 through which the source gas flows and supplies to the source gas supply module 140, the purge gas flows through the internal purge gas supply module 130, and the first and second entry and exit purge gas supply modules ( 310, 320), a purge gas supply line 131 that supplies to the first and second side purge gas supply modules 330, 340, one side is connected to the source gas supply line 141, and the other side is connected to the source gas supply line 141.
  • a purge bypass line 134 connected to the purge gas supply line 131, a purge gas valve unit 132 disposed on the purge bypass line 134, and disposed on the source gas supply line 141. It includes a source gas valve unit 142, wherein the source gas supply line 141 and the purge bypass line 134 are connected to the source gas where the source gas is stored. It is placed between storage units 144.
  • the atomic layer deposition apparatus 1 further includes a valve unit control unit 190.
  • the valve unit control unit 190 is configured to control at least one of the position with respect to the first axis of the substrate transfer module 200, the position at which the substrate 220 is placed in the substrate transfer module 200, and the transfer speed of the substrate transfer module 200.
  • the operations of the purge gas valve unit 132, source gas valve unit 142, and etching gas valve unit 162 are controlled based on one.
  • the atomic layer deposition apparatus 1 includes an etching gas reservoir 160 that supplies etching gas, an etching gas supply line 161 through which the etching gas of the etching gas reservoir 160 flows, and an etching gas supply line 161. It further includes an etching gas valve unit 162 disposed on the top.
  • the etching gas supply line 161 is connected to the source gas supply line 141, and the valve unit control unit 190 controls the operations of the etching gas valve unit 162 and the source gas valve unit 142, Optionally, only one gas is supplied to the source gas supply module 140.
  • the valve unit control unit 190 closes the source gas valve unit 142 and the purge gas valve unit 132 to close the source gas supply module 140.
  • the etching gas flows to the source gas supply module 140 and supplies the source gas to some areas of the source gas supply line 141. Residual source gas in the module 140 and deposition area can be removed.
  • the etching gas valve unit 162 is always closed, and at least a portion of the substrate 220 is supplied with one of the first source gases.
  • the source gas valve unit 142 connected to the first source gas supply module 140 is opened, and the purge gas valve unit 132 connected to the first source gas supply module 140 is opened. ) is closed to supply the source gas to the first source gas supply module 140.
  • the source gas valve unit 142 connected to the other second source gas supply module 140 where at least a portion of the substrate 220 is not located below is closed, and the second source gas supply module 140 ) is opened to supply purge gas to the second source gas supply module 140.
  • the source gas supply modules 140 discharge source gas when the substrate 220 is located below the corresponding source gas supply module 140, and the substrate 220 supplies the source gas. If it is not located below the supply module 140, the purge gas can be discharged to improve the space division effect and optimize the amount of source gas usage.
  • the source gas includes a first source gas and a second source gas that is a material different from the first source gas, and the one source gas supply module 140 supplies the first source gas,
  • the other source gas supply module 140 may supply a second source gas.
  • a multi-component atomic layer can be formed by supplying source gases containing different materials for one movement of the substrate 220.
  • the atomic layer deposition apparatus 1 further includes a plasma oscillator 500 for ionizing the reaction gas.
  • the plasma oscillator 500 is connected to the reaction gas supply line 121 and provides a plasma voltage to ionize the reaction gas supplied from the reaction gas storage 122, thereby making the reaction between the source gas and the reaction gas more active. You can let it go.
  • the plasma oscillator 500 can provide a voltage in the form of a pulse, and can be connected between a branch point in the reaction gas supply line 121 and the reaction gas reservoir 122.
  • FIG. 2 is a diagram showing a gas supply assembly according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a diagram showing a lower surface of the gas supply assembly of FIG. 2
  • FIG. 4 is a diagram showing a cross section of the gas supply assembly of FIG. 2.
  • the gas supply assembly 100 is disposed on the front and rear sides of the main gas supply assembly 110, respectively, based on the first axis direction in which the substrate transfer module 200 moves.
  • the first entrance purge gas supply module 310 and the second entrance purge gas supply module 320, which discharge purge gas are spaced apart from each other along a second axis that intersects the first axis, and are disposed on one side of the gas supply assembly 100.
  • a first side purge gas supply module 330 and a second side purge gas supply module 340 disposed on the other side, arranged in a direction parallel to the moving direction of the substrate transfer module 200, and discharging purge gas. do.
  • first entrance and exit pumping module 410 and the second entrance pumping module 420 are spaced apart from each other along the second axis and the gas supply assembly ( 100) is disposed on one side and the other side, is disposed in a direction parallel to the moving direction of the substrate transfer module, and includes a first side pumping module 430 and a second side pumping module 440 that provide the negative pressure. do.
  • the outgoing pumping module extension length (Lin/out, P) with respect to the second axis of the first incoming and outgoing pumping module 410 and the second incoming pumping module 420 is the first incoming and outgoing purge gas supply module 310 and the second inlet pumping module 420. 2 is greater than or equal to the incoming and outgoing purge gas supply module extension length (Lin/out, G) with respect to the second axis of the incoming and outgoing purge gas supply module 320, and the width in the second axis direction of the gas supply assembly body 101 ( Less than or equal to W1).
  • the side pumping module extension length (LSide,P) of the first side pumping module 430 and the second side pumping module 440 with respect to the second axis is equal to the length of the first side purge gas supply module 330 and the second side. Greater than or equal to the side purge gas supply module extension length (LSide, G) with respect to the second axis of the purge gas supply module 340, and less than the width (L1) of the gas supply assembly body in the first axis direction. It's the same.
  • the deposition area 170 formed below the gas supply assembly 100 is distinguished from the remaining chamber area 180, and the first entrance and exit pumping module 410, the second entrance pumping module 420, and the second entrance pumping module 410 are separated from the remaining chamber area 180.
  • the first side pumping module 430 and the second side pumping module 440 are located at the outermost part of the gas supply assembly 100 and provide negative pressure to separate the deposition area 170 from the remaining chamber area 180. .
  • the internal purge gas supply module 130 of the main gas supply assembly 110 is disposed between the reaction gas supply module 121 and the source gas supply module 140.
  • the main pumping module 150 is disposed between the source gas supply module 140, the reaction gas supply module 121, and the internal purge gas supply module 130, respectively.
  • one main pumping module 150 supplies the first entry purge gas supply module 121 and the first entry purge gas supply module 310 adjacent to the first entry purge gas supply module 310 among the plurality of reaction gas supply modules 121. It is placed between modules 310.
  • the other main pumping module 150 is a reaction gas supply module 121 adjacent to the second entrance purge gas supply module 320 and a second entrance purge gas supply module among the plurality of reaction gas supply modules 121. It is placed between (320).
  • one of the reaction gas supply modules 120 is connected to an internal purge gas supply module 130 adjacent to the first exit purge gas supply module 310 among the plurality of internal purge gas supply modules 130 and a first exit gas supply module 130. It is disposed between the purge gas supply modules 310, and the other reaction gas supply module 120 is an internal purge gas supply module adjacent to the second exit purge gas supply module 320 among the plurality of internal purge gas supply modules 130. It is disposed between the gas supply module 130 and the second entry/exit purge gas supply module 320.
  • a main pumping module 150 and an internal purge gas supply module are installed between the first source gas supply module 140 of one of the source gas supply modules 140 and the second source gas supply module 140 of the other source gas supply module 140.
  • a main pumping module 150 and an internal purge gas supply module are installed between the first source gas supply module 140 of one of the source gas supply modules 140 and the second source gas supply module 140 of the other source gas supply module 140.
  • the reaction gas supply module 120 are arranged in the order of 'main pumping module - internal purge gas supply module - main pumping module - reaction gas supply module - main pumping module - internal purge gas supply module - main pumping module'. is placed as
  • the gas supply modules of the gas supply assembly 100 are 'first entrance purge gas supply module - main pumping module - reaction gas supply module - main pumping module - internal purge gas supply module - main pumping.
  • a plurality of internal purge gas supply modules 130 may be arranged at each location, and between each internal purge gas supply module 130 The main pumping module 150 is disposed.
  • the first and second outlet purge gas supply modules 310 and 320 of the gas supply assembly 100 of the atomic layer deposition apparatus 1 supply purge gas at a first supply pressure
  • the first and second side purge gas supply modules 330 and 340 may supply the purge gas at a second supply pressure.
  • the internal purge gas supply module 130 may supply the purge gas at a third supply pressure.
  • the first supply pressure is greater than or equal to the second supply pressure and the third supply pressure
  • the third supply pressure is greater than or equal to the second supply pressure
  • the second supply pressure and the third supply pressure are greater than or equal to the second supply pressure.
  • the pressure is constant regardless of the movement of the substrate, and the first supply pressure varies depending on the position of the substrate 220.
  • the first supply pressure is greater than or equal to the second supply pressure and the third supply pressure, so that the substrate 220 enters the deposition region 170 from the chamber region 180 or the deposition region 170.
  • the flow of gas can be minimized.
  • the third supply pressure is formed to be greater than or equal to the second supply pressure, so that shielding between the reaction gas and the source gas inside the deposition region 170 is provided by the deposition chamber region 180 and the deposition region 180 based on the second axis direction. This can be done to perform better than shielding gas flow between regions 170.
  • one of the input and output purge gas supply modules supplies a purge gas. It is supplied at the first inlet purge gas supply pressure (P in/out,1 ). And, in a state where the substrate 220 is not located below the first and second exit purge gas supply modules, the first and second exit purge gas supply modules supply the purge gas to the second exit purge gas supply pressure. Supply as (P in/out,2 ). At this time, the first outlet purge gas supply pressure (P in/out,1 ) is greater than the second outlet purge gas supply pressure (P in/out,2 ).
  • the first and One of the second exit purge gas supply modules 310 and 320 supplies purge gas at the first exit purge gas supply pressure (P in/out,1), and the first exit purge gas supply pressure (P in/out,1 ) . out,1 ) can be formed to be larger than the other supply pressure.
  • the purge gas is supplied to the first exit purge gas supply module 310.
  • the pressure is set to be greater than the supply pressure of the purge gas supplied to the second entry/exit purge gas supply module 320 where the substrate 220 is not located.
  • the first exit purge gas supply pressure (P in/out,1 ) is formed to be greater than the second exit purge gas supply pressure (P in/out,2 ), so that the substrate transfer module 200 High-quality gas flow is minimized between the deposition area 170 and the chamber area 180, which occurs when entering the deposition area 170 from the chamber area 180 or entering the chamber area 180 from the deposition area 170. Atomic layers can be deposited.
  • the distance (A) between the substrate 220 below the gas supply assembly 100 of the atomic layer deposition apparatus 1 and the reaction gas supply module 120 and the substrate 220 and the internal purge is smaller than the distance (C) between the substrate 220 and the source gas supply module 140, so that the space division effect and deposition efficiency can be increased.
  • Figure 5 is an enlarged view of portion M of the gas supply assembly of Figure 4.
  • the reaction gas supply module end width (W R ) of the reaction gas supply module 120 with respect to the first axis is the inside of the internal purge gas supply module 150 with respect to the first axis. It is larger than the purge gas supply module end width (W P ), and the internal purge gas supply module end width (W P ) is the source gas supply module end width (W S ) of the source gas supply module 140 with respect to the first axis. bigger than
  • the lower end of the reaction gas supply module 120 is formed with a first protrusion 123 protruding from the outer surface of the reaction gas supply module body, and the internal purge gas supply module 130, the first and second entry and exit purge A second protrusion 133 is formed at the lower end of the gas supply modules 310 and 320 and the first and second side purge gas supply modules 330 and 340, and protrudes from the outer surface of the purge gas supply module body, The width of the lower end of the source gas supply module 140 gradually decreases downward, and the lower edge of the source gas supply module 140 is formed with a rounded curved portion 143.
  • the atomic layer deposition apparatus 1 includes a first protrusion 123 of the reaction gas supply module 120 and a second protrusion of the purge gas supply modules 130, 310, 320, 330, and 340. 133) and the configuration of the curved portion 143 of the source gas supply module 140, the space division effect and deposition efficiency can be increased.
  • Figure 6 is a diagram showing an atomic layer deposition apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • This embodiment differs only in the configuration of the plasma oscillator, and in other configurations is substantially the same as the configuration of the atomic layer mounting device shown in FIGS. 1 to 5 (A, B). Therefore, the features of this embodiment are described below. The explanation is focused on the critical parts.
  • the plasma oscillator 500 is connected to the reaction gas supply module 120 and provides plasma voltage, thereby ionizing the reaction gas discharged from the reaction gas supply module 120. That is, the ionization efficiency of the reaction gas can be improved by providing the pulse-type voltage by being directly connected to the reaction gas supply module 120 that supplies the reaction gas to the upper surface of the substrate 220.
  • the present invention relates to an atomic layer deposition device, and has repeatability and industrial applicability in an atomic layer deposition device for depositing an atomic layer on a wafer.

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Abstract

본 발명은 원자층 증착 장치로, 보다 상세히 기판에 원자층을 증착하기 위한 원자층 증착 장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 원자층 증착 장치는, 소스가스, 반응가스 및 퍼지가스를 공급하는 가스공급 어셈블리; 및 상기 가스공급 어셈블리의 하측에 배치되며 선형으로 이동되며 상측에 기판이 안착되는 기판 이송 모듈;을 포함하고, 상기 가스 공급 어셈블리는, 가스공급 어셈블리 몸체와, 상기 가스공급 어셈블리 몸체에 배치되며, 상기 가스 공급 어셈블리 하단으로 상기 소스가스를 공급하는 소스가스 공급모듈, 상기 반응가스를 공급하는 반응가스 공급모듈, 상기 퍼지가스를 공급하는 내부 퍼지가스 공급모듈 및 음압을 제공하는 메인 펌핑모듈을 포함하는 메인 가스 공급 어셈블리와, 상기 기판 이송 모듈이 이동되는 방향을 기준으로, 상기 메인 가스 공급 어셈블리의 전방측 및 후방측에 각각 배치되며, 상기 퍼지가스를 토출하는 제1 출입 퍼지가스 공급모듈 및 제2 출입 퍼지가스 공급모듈을 포함한다.

Description

원자층 증착 장치
본 발명은 원자층 증착 장치로, 보다 상세히 기판에 원자층을 증착하기 위한 원자층 증착 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 기판이나 글라스 등의 기판 상에 소정 두께의 박막을 증착하는 방법으로는 스퍼터링(sputtering)과 같이 물리적인 충돌을 이용하는 물리 기상 증착법(physical vapor deposition, PVD)과, 화학반응을 이용하는 화학 기상 증착법(chemical vapor deposition, CVD) 등이 있다.
최근 들어 반도체 소자의 디자인 룰(design rule)이 급격하게 미세해짐에 따라 미세 패턴의 박막이 요구되고 박막이 형성되는 영역의 단차 또한 매우 커지고 있어 원자층 두께의 미세 패턴을 매우 균일하게 형성할 수 있을 뿐만 아니라 스텝 커버리지(step coverage)가 우수한 원자층 증착 방법(atomic layer deposition: ALD)의 사용이 증대되고 있다.
본 발명의 실시예에 따른 원자층 증착 장치는 기판 상에 고품질의 원자층을 증착할 수 있는 원자층 증착 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예의 일 측면에 따른 원자층 증착 장치에 있어서, 소스가스, 반응가스 및 퍼지가스를 공급하는 가스공급 어셈블리; 및 상기 가스공급 어셈블리의 하측에 배치되며 선형으로 이동되며 상측에 기판이 안착되는 기판 이송 모듈;을 포함하고, 상기 가스 공급 어셈블리는, 가스공급 어셈블리 몸체와, 상기 가스공급 어셈블리 몸체에 배치되며, 상기 가스 공급 어셈블리 하단으로 상기 소스가스를 공급하는 소스가스 공급모듈, 상기 반응가스를 공급하는 반응가스 공급모듈, 상기 퍼지가스를 공급하는 내부 퍼지가스 공급모듈 및 음압을 제공하는 메인 펌핑모듈을 포함하는 메인 가스 공급 어셈블리와, 상기 기판 이송 모듈이 이동되는 방향을 기준으로, 상기 메인 가스 공급 어셈블리의 전방측 및 후방측에 각각 배치되며, 상기 퍼지가스를 토출하는 제1 출입 퍼지가스 공급모듈 및 제2 출입 퍼지가스 공급모듈을 포함한다.
또한, 상기 기판 이송 모듈은, 제1 축을 따라 전방 또는 후방으로 선택적으로 이동 가능하며, 상기 제1 축과 교차되는 제2 축으로 상호 이격되어 상기 가스공급 어셈블리의 일측 및 타측에 배치되며, 상기 기판 이송 모듈의 이동방향과 나란한 방향으로 배치되고, 상기 퍼지가스를 토출하는 제1 사이드 퍼지가스 공급모듈 및 제2 사이드 퍼지가스 공급모듈을 포함한다.
또한, 상기 가스공급 어셈블리는, 상기 가스공급 어셈블리의 상기 전방측 및 상기 후방측에 각각 배치되는 제1 출입 펌핑모듈 및 제2 출입 펌핑모듈을 포함하고, 상기 제1 출입 펌핑모듈 및 상기 제2 출입 펌핑모듈의 상기 제2 축에 대한 출입 펌핑모듈 연장길이(Lin/out,P)는 상기 제1 출입 퍼지가스 공급모듈 및 상기 제2 출입 퍼지가스 공급모듈의 상기 제2 축에 대한 출입 퍼지가스 공급모듈 연장길이(Lin/out,G) 보다 크거나 같고, 상기 가스공급 어셈블리 몸체의 상기 제2축 방향에 대한 폭(W1)보다 작거나 같을 수 있다.
또한, 상기 제2 축으로 상호 이격되어 상기 가스공급 어셈블리의 일측 및 타측에 배치되며, 상기 기판 이송 모듈의 이동방향과 나란한 방향으로 배치되고, 상기 음압을 제공하는 제1 사이드 펌핑모듈 및 제2 사이드 펌핑모듈을 포함하고, 상기 제1 사이드 펌핑모듈 및 상기 제2 사이드 펌핑모듈의 상기 제2 축에 대한 사이드 펌핑모듈 연장길이(LSide,P)는 상기 제1 사이드 퍼지가스 공급모듈 및 제2 사이드 퍼지가스 공급모듈의 상기 제2 축에 대한 사이드 퍼지가스 공급모듈 연장길이(LSide,G) 보다 크거나 같고, 상기 가스공급 어셈블리 몸체의 상기 제1 축 방향에 대한 폭(L1)보다 작거나 같을 수 있다.
상기 내부 퍼지가스 공급모듈은, 상기 반응가스 공급모듈과 상기 소스가스 공급모듈 사이에 배치되고, 상기 메인 펌핑모듈은, 상기 소스가스 공급모듈, 상기 반응가스 공급모듈, 및 상기 내부 퍼지가스 공급모듈들 사이에 각각 배치되고, 어느 하나의 상기 메인 펌핑모듈은 복수의 상기 반응가스 공급모듈들 중 상기 제1 출입 퍼지가스 공급모듈과 인접한 상기 반응가스 공급모듈과 상기 제1 출입 퍼지가스 공급모듈 사이에 배치되며, 다른 하나의 상기 메인 펌핑모듈은 복수의 상기 반응가스 공급모듈들 중 상기 제2 출입 퍼지가스 공급모듈과 인접한 상기 반응가스 공급모듈과 상기 제2 출입 퍼지가스 공급모듈 사이에 배치될 수 있다.
또한, 어느 하나의 상기 반응가스 공급모듈은, 복수의 상기 내부 퍼지가스 공급모듈들 중 상기 제1 출입 퍼지가스 공급모듈과 인접한 상기 내부 퍼지가스 공급모듈과 상기 제1 출입 퍼지가스 공급모듈 사이에 배치되며, 다른 하나의 상기 반응가스 공급모듈은, 복수의 상기 내부 퍼지가스 공급모듈들 중 상기 제2 출입 퍼지가스 공급모듈과 인접한 상기 내부 퍼지가스 공급모듈과 상기 제2 출입 퍼지가스 공급모듈 사이에 배치될 수 있다.
또한, 상기 소스가스 공급모듈 중 어느 하나의 제1 소스가스 공급모듈과 다른 하나인 제2 소스가스 공급모듈 사이에는, 상기 메인 펌핑모듈, 상기 내부 퍼지가스 공급모듈 및 상기 반응가스 공급모듈이 배치되며, '메인 펌핑모듈 - 내부 퍼지가스 공급모듈 - 메인 펌핑모듈 - 반응가스 공급모듈 - 메인 펌핑모듈 - 내부 퍼지가스 공급모듈 - 메인 펌핑모듈' 순으로 배치될 수 있다.
또한, 상기 소스 가스는, 제1 소스가스와 상기 제1 소스가스와 다른 물질인 제2 소스가스를 포함하고, 상기 제1 소스가스 공급모듈은 상기 제1 소스가스를 공급하며, 상기 제2 소스가스 공급모듈은 상기 제2 소스가스를 공급할 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 출입 퍼지가스 공급모듈들은, 상기 퍼지가스를 제1 공급압력으로 공급하고, 상기 제1 및 제2 사이드 퍼지가스 공급모듈들은, 상기 퍼지가스를 제2 공급압력으로 공급하고, 상기 내부 퍼지가스 공급모듈은, 상기 퍼지가스를 제3 공급압력으로 공급하고, 상기 제1 공급압력은, 상기 제2 공급압력 및 상기 제3 공급압력 보다 크거나 같고, 상기 제3 공급압력은 상기 제2 공급압력보다 크거나 같고, 상기 제2 공급압력과 제3 공급압력은 상기 기판의 움직임과 무관하게 일정하며, 상기 제1 공급압력은 상기 기판의 위치에 따라 가변될 수 있다.
또한, 상기 기판의 적어도 일부가 상기 제1 및 제2 출입 퍼지가스 공급모듈들중 어느하나의 하방에 위치된 상태에서, 상기 어느하나의 출입 퍼지가스 공급모듈은 상기 퍼지가스를 제1 출입 퍼지가스 공급압력(Pin/out,1)으로 공급하고, 상기 기판이 상기 제1 및 제2 출입 퍼지가스 공급모듈들의 하방에 위치하지 않은 상태에서, 상기 제1 및 제2 출입 퍼지가스 공급모듈은 상기 퍼지가스를 제2 출입 퍼지가스 공급압력(Pin/out,2)으로 공급하며, 상기 제1 출입 퍼지가스 공급압력(Pin/out,1)은 상기 제2 출입 퍼지가스 공급압력(Pin/out,2) 보다 크게 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 축에 대한 상기 반응가스 공급모듈의 반응가스 공급모듈 단부폭(WR)은, 상기 제1 축에 대한 상기 내부 퍼지가스 공급모듈의 내부 퍼지가스 공급모듈 단부폭(WP)보다 크고, 상기 내부 퍼지가스 공급모듈 단부폭(WP)은, 상기 제1 축에 대한 상기 소스가스 공급모듈의 소스가스 공급모듈 단부폭(WS)보다 크고, 상기 기판 이송모듈과 상기 반응가스 공급모듈 사이의 거리(A) 및 상기 기판 이송모듈과 상기 내부 퍼지가스 공급모듈 사이의 거리(B)는 상기 기판 이송모듈과 상기 소스가스 공급모듈 사이의 거리(C)보다 작게 형성될 수 있다.
또한, 상기 반응가스 공급모듈의 하측 단부에는 반응가스 공급모듈 몸체의 외면에서 돌출 형성되는 제1 돌출부가 형성되며, 상기 내부 퍼지가스 공급모듈, 상기 제1 및 제2 출입 퍼지가스 공급모듈들, 상기 제1 및 제2 사이드 퍼지가스 공급모듈들의 하측 단부에는 퍼지가스 공급모듈 몸체의 외면에서 돌출 형성되는 제2 돌출부가 형성되며, 상기 소스가스 공급모듈의 하측 단부는 하방으로 갈수록 폭이 점진적으로 감소되며, 상기 소스가스 공급모듈의 상기 하부의 테두리는 라운드지게 형성되는 완곡부가 형성될 수 있다.
또한, 상기 소스가스가 유동되어 상기 소스가스 공급모듈로 공급하는 소스가스 공급라인; 상기 퍼지가스가 유동되어 상기 내부 퍼지가스 공급모듈, 상기 제1 및 제2 출입 퍼지가스 공급모듈들, 상기 제1 및 제2 사이드 퍼지가스 공급모듈들로 공급하는 퍼지가스 공급라인; 일측은 상기 소스가스 공급라인과 연결되며 타측은 상기 퍼지가스 공급라인과 연결되는 퍼지 바이패스 라인;과, 상기 퍼지 바이패스 라인 상에 배치되는 퍼지가스 밸브유닛; 및, 상기 소스가스 공급라인 상에 배치되는 소스가스 밸브유닛;을 포함하고, 상기 소스가스 밸브유닛은, 상기 소스가스 공급라인과 상기 퍼지 바이패스 라인이 연결된 지점과 상기 소스가스가 저장된 소스가스 저장소 사이에 배치될 수 있다.
또한, 상기 퍼지가스 밸브유닛과 상기 소스가스 밸브유닛을 제어하기 위한 밸브유닛 제어부를 더 포함하고, 상기 밸브유닛 제어부는, 상기 기판 이송 모듈의 상기 제1 축에 대한 위치, 상기 기판 이송 모듈에 상기 기판이 배치된 위치 및 상기 기판 이송 모듈의 이송 속도 중 적어도 하나에 기초하여 상기 퍼지가스 밸브유닛과 상기 소스가스 밸브유닛의 동작을 제어하여, 선택적으로 어느 하나의 가스만이 상기 소스가스 공급모듈 측으로 공급할 수 있다.
또한, 상기 가스공급 어셈블리는, 에칭가스를 공급하는 에칭가스 저장소; 상기 에칭가스 저장소의 상기 에칭가스가 유동되어 상기 소스가스 공급라인으로 공급하는 에칭가스 공급라인; 및, 상기 소스가스 공급라인과 상기 에칭가스 공급라인은 상호 연결되며, 상기 에칭가스 공급라인 상에 배치되는 에칭가스 밸브유닛;을 포함하고, 상기 밸브유닛 제어부는, 상기 에칭가스 밸브유닛과 상기 소스가스 밸브유닛의 동작을 제어하여, 선택적으로 어느 하나의 가스만이 상기 소스가스 공급모듈 측으로 공급할 수 있다.
또한, 상기 반응가스가 유동되어 상기 반응가스 공급모듈로 공급하는 반응가스 공급라인; 상기 반응가스를 이온화시키기 위한 플라즈마 발진부;를 더 포함하고, 상기 플라즈마 발진부는, (1) 상기 반응가스 공급라인 및 (2) 상기 반응가스 공급모듈 중 어느 하나에 연결될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 기판 상에 고품질의 원자층을 증착할 수 있는 원자층 증착 장치가 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 원자층 증착 장치를 보여주는 도면이다.
도 2은 도 1의 원자층 증착 장치의 가스공급 어셈블리를 보여주는 도면이다.
도 3는 도 2의 가스공급 어셈블리의 하면을 보여주는 도면이다.
도 4은 도 2의 가스공급 어셈블리의 단면을 보여주는 도면이다.
도 5는 도 4의 가스공급 어셈블리의 M부분의 확대 도면이다.
도 6는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 원자층 증착 장치를 보여주는 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.
한편, 본 발명의 명세서에서 구체적으로 언급되지 않은 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대될 수 있는 잠정적인 효과는 본 명세서에 기재된 것과 같이 취급되며, 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공된 것인바, 도면에 도시된 내용은 실제 발명의 구현모습에 비해 과장되어 표현될 수 있으며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 구성의 상세한 설명은 생략하거나 간략하게 기재한다.
이하에서는 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 원자층 증착 장치의 구성을 보여주는 도면이다.　
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 원자층 증착 장치(1)는, 원자층이 증착되는 기판(220)이 소스가스, 반응가스 및 퍼지가스가 공급되는 가스 공급 어셈블리(100)이 배치되는 챔버 영역(180)에서 제1 축을 따라 전방 또는 후방으로 이동되며, 상기 원자층의 증착이 이루어진다. 기판(220)은 예시적으로 반도체 기판 또는 유리 기판일 수 있으며, 기판(220)의 일면에 상기 원자층이 증착될 수 있다.
예시적으로, 제1 축이 X축(도 2 참조)일 경우, 제2 축은 Y축(도 2 참조)이며, 제1 축이 Y축(도 2 참조)일 경우, 제2 축은 X축(도 2 참조)이다.
기판(220)은 제1 축의 전방 및 후방 중 어느 하나의 방향으로 이동하며 기판(220)의 상면에 원자층이 증착된다. 이때, 기판(220)이 상기 후방으로 이동되며 원자층 증착 공정이 수행된 다음, 완전하게 챔버 영역(180)에서 이탈된 상태에서, 다시 상기 전방으로 이동되며 원자층 증착 공정이 수행될 수 있다.
본 실시예에서는 기판 이송 모듈(200)이 이동되는 방향을 기준으로 가스공급 어셈블리(100)의 전방측 및 후방측에 반응 가스 공급모듈(120)이 배치되어, 이러한 왕복 운동시 소스가스와 반응가스의 반응이 원활하게 이루어지도록 함으로써, 원자층 증착 효율을 증대시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 기판(220)의 인입 위치에 따라, 상기 소스가스 및 상기 퍼지가스의 선택적인 공급이 제어됨으로써, 상기 소스가스의 의도하지 않은 확산에 따른 원자층의 증착 품질 저하를 억제할 수 있다. 또한 다양한 종류의 소스 가스를 제공함으로써, IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide)와 같은 다성분계 원자층 증착이 수행가능한 원자층 증착 장치가 제공될 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시예에 따른 원자층 증착 장치(1)는 챔버 영역(180)에 불활성 기체가 채워진 상압 상태(Atmosphere Pressure)에서 구동될 수 있다. 다만, 원자층 증착 장치(1)의 챔버 영역(180)의 동작 압력이 상압 압력인 구성은 예시적인 구성일 뿐, 챔버 영역(180)이 진공 상태 또는 저압 상태인 구성 또한 본 발명의 사상에 포함될 수 있다.　
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 원자층 증착 장치(1)의 구성을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 원자층 증착 장치(1)는, 소스가스, 반응 가스 및 퍼지 가스를 공급하는 가스 공급 어셈블리(100)와, 가스 공급 어셈블리(100)의 하측에 배치되며 선형으로 이동되며 상측에 기판(220)이 안착되는 기판 이송 모듈(200)을 포함한다.
보다 상세히, 가스 공급 어셈블리(100)는, 가스공급 어셈블리 몸체(101)와 가스공급 어셈블리 몸체(101)에 배치되며 가스 공급 어셈블리(100) 하단으로 소스가스를 공급하는 소스가스 공급모듈(140), 반응가스를 공급하는 반응가스 공급모듈(120), 퍼지가스를 공급하는 내부 퍼지가스 공급모듈(130) 및 음압을 제공하는 메인 펌핑모듈(150)을 포함하는 메인 가스 공급 어셈블리(110)를 포함하고, 메인 가스 공급 어셈블리(110)의 외측에 퍼지가스를 공급하는 제1 출입 퍼지가스 공급모듈(310), 제2 출입 퍼지가스 공급모듈(320), 제1 사이드 퍼지가스 공급모듈(330) 및 제2 사이드 퍼지가스 공급모듈(340)를 포함한다.
또한, 소스가스가 유동되어 소스가스 공급모듈(140)로 공급하는 소스가스 공급라인(141), 퍼지가스가 유동되어 내부 퍼지가스 공급모듈(130), 제1 및 제2 출입 퍼지가스 공급모듈(310, 320)들, 제1 및 제2 사이드 퍼지가스 공급모듈(330, 340)들로 공급하는 퍼지가스 공급라인(131)과, 일측은 상기 소스가스 공급라인(141)과 연결되며 타측은 상기 퍼지가스 공급라인(131)과 연결되는 퍼지 바이패스 라인(134)과, 상기 퍼지 바이패스 라인(134) 상에 배치되는 퍼지가스 밸브유닛(132), 상기 소스가스 공급라인(141) 상에 배치되는 소스가스 밸브유닛(142)을 포함하고, 상기 소스가스 밸브유닛(142)은, 상기 소스가스 공급라인(141)과 상기 퍼지 바이패스 라인(134)이 연결된 지점과 상기 소스가스가 저장된 소스가스 저장소 (144)사이에 배치된다.
본 실시예에 따른 원자층 증착 장치(1)는 밸브유닛 제어부(190)를 더 포함한다.
밸브유닛 제어부(190)는 기판 이송 모듈(200)의 제1 축에 대한 위치, 상기 기판 이송 모듈(200)에 기판(220)이 배치된 위치 및 상기 기판 이송 모듈(200)의 이송 속도 중 적어도 하나에 기초하여 퍼지가스 밸브유닛(132)과 소스가스 밸브유닛(142) 및 에칭가스 밸브유닛(162)의 동작을 제어한다.
또한, 원자층 증착 장치(1)는 에칭가스를 공급하는 에칭가스 저장소(160)와 에칭가스 저장소(160)의 상기 에칭가스가 유동되는 에칭가스 공급라인(161) 및 에칭가스 공급라인(161) 상에 배치되는 에칭가스 밸브유닛(162)을 더 포함한다.
그리고, 에칭가스 공급라인(161)은 소스가스 공급라인(141)과 상호 연결되며, 밸브유닛 제어부(190)가 에칭가스 밸브유닛(162)과 소스가스 밸브유닛(142)의 동작을 제어하여, 선택적으로 어느 하나의 가스만이 소스가스 공급모듈(140) 측으로 공급되도록 한다.
이때, 밸브유닛 제어부(190)은 기판(220)이 증착영역(170)의 외부에 존재하는 경우, 소스가스 밸브유닛(142)와 퍼지가스 밸브유닛(132)를 닫아 소스가스 공급모듈(140)로의 소스가스와 퍼지가스의 유동을 차단하고 에칭가스 밸브유닛(162)을 개방하여, 소스가스 공급모듈(140)로 에칭가스가 유동되어 소스가스 공급라인(141)의 일부 영역과, 소스가스 공급모듈(140) 및 증착영역의 잔여 소스가스를 제거할 수 있다.
그리고, 기판(220)의 적어도 일부분이 증착영역(170)의 내부로 진입하면, 에칭가스 밸브유닛(162)은 항시 닫혀 있으며, 상기 기판(220)의 적어도 일부분이 어느 하나의 제1 소스가스 공급모듈(140)의 하방에 위치한 경우 상기 제1 소스가스 공급모듈(140)에 연결된 소스가스 밸브유닛(142)을 개방하고, 상기 제1 소스가스 공급모듈(140)에 연결된 퍼지가스 밸브유닛(132)을 닫아, 상기 제1 소스가스 공급모듈(140)로 소스가스를 공급한다.
이때, 상기 기판(220)의 적어도 일부분이 하방에 위치되어 있지 않는 다른 하나의 제2 소스가스 공급모듈(140)에 연결된 소스가스 밸브유닛(142)은 폐쇄되고, 제2 소스가스 공급모듈(140)에 연결된 퍼지가스 밸브유닛(132)은 개방하여 상기 제2 소스가스 공급모듈(140)에 퍼지가스가 공급된다.
제안되는 실시예에 의하면, 소스가스 공급모듈들(140)은 기판(220)이 해당 소스가스 공급모듈(140)의 하방에 위치하였을 때 소스가스를 토출하고, 상기 기판(220)이 상기 소스가스 공급모듈(140) 하방에 위치하지 않으면 퍼지가스를 토출하여, 공간분할 효과를 향상시키고 소스가스 사용량을 최적화할 수 있다.
또한, 상기 소스가스는, 제1 소스가스와 상기 제1 소스가스와 다른 물질인 제2 소스가스를 포함하여, 상기 어느 하나의 소스가스 공급모듈(140)은 상기 제1 소스가를 공급하며, 상기 다른 하나의 소스가스 공급모듈(140)은 제2 소스가스를 공급할 수 있다.
즉, 서로 다른 물질을 포함하는 소스가스들이 기판(220)의 1회 이동에 공급됨으로써, 다성분계 원자층을 형성할 수 있는 장점이 있다.
본 실시예에 따른 원자층 증착 장치(1)는 반응가스를 이온화시키기 위한 플라즈마 발진부(500)를 더 포함한다.
플라즈마 발진부(500)는, 반응가스 공급라인(121)과 연결되어 플라즈마 전압을 제공함으로써, 반응가스 저장소(122)로부터 공급되는 반응가스를 이온화시켜, 소스가스와 반응가스의 반응이 보다 활발하게 이루어지도록 할 수 있다.
한편, 플라즈마 발진부(500)는 펄스 형태의 전압을 제공할 수 있으며, 반응가스 공급라인(121) 중 분기점과 반응가스 저장소(122) 사이에 연결될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 증착 영역(170)의 외부로 가스 누설을 억제하기 위한 구성을 보다 상세하게 설명한다.
도 2은 본 발명의 실시예에 따른 가스공급 어셈블리를 보여주는 도면이고, 도 3는 도 2의 가스공급 어셈블리의 하면을 보여주는 도면이며, 도 4은 도 2의 가스공급 어셈블리의 단면을 보여주는 도면이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 가스 공급 어셈블리(100)는, 기판 이송 모듈(200)이 이동되는 제1 축 방향을 기준으로 메인 가스 공급 어셈블리(110)의 전방측 및 후방측에 각각 배치되며, 퍼지가스를 토출하는 제1 출입 퍼지가스 공급모듈(310) 및 제2 출입 퍼지가스 공급모듈(320)과, 제1 축과 교차되는 제2 축으로 상호 이격되어 가스공급 어셈블리(100)의 일측 및 타측에 배치되며, 기판 이송 모듈(200)의 이동방향과 나란한 방향으로 배치되고, 퍼지가스를 토출하는 제1 사이드 퍼지가스 공급모듈(330) 및 제2 사이드 퍼지가스 공급모듈(340)을 포함한다.
또한, 가스공급 어셈블리(100)의 상기 전방측 및 상기 후방측에 각각 배치되는 제1 출입 펌핑모듈(410) 및 제2 출입 펌핑모듈(420)과, 제2 축으로 상호 이격되어 가스공급 어셈블리(100)의 상기 일측 및 상기 타측에 배치되며, 상기 기판 이송 모듈의 이동방향과 나란한 방향으로 배치되고, 상기 음압을 제공하는 제1 사이드 펌핑모듈(430) 및 제2 사이드 펌핑모듈(440)를 포함한다.
이때, 제1 출입 펌핑모듈(410) 및 제2 출입 펌핑모듈(420)의 제2 축에 대한 출입 펌핑모듈 연장길이(Lin/out,P)는 제1 출입 퍼지가스 공급모듈(310) 및 제2 출입 퍼지가스 공급모듈(320)의 제2 축에 대한 출입 퍼지가스 공급모듈 연장길이(Lin/out,G) 보다 크거나 같고, 가스공급 어셈블리 몸체(101)의 제2축 방향에 대한 폭(W1)보다 작거나 같다. 또한, 제1 사이드 펌핑모듈(430) 및 제2 사이드 펌핑모듈(440)의 제2 축에 대한 사이드 펌핑모듈 연장길이(LSide,P)는 제1 사이드 퍼지가스 공급모듈(330) 및 제2 사이드 퍼지가스 공급모듈(340)의 상기 제2 축에 대한 사이드 퍼지가스 공급모듈 연장길이(LSide,G) 보다 크거나 같고, 상기 가스공급 어셈블리 몸체의 상기 제1 축 방향에 대한 폭(L1)보다 작거나 같다.
그리고, 제1 출입 퍼지가스 공급모듈(310), 제2 출입 퍼지가스 공급모듈(320), 제1 사이드 퍼지가스 공급모듈(330) 및 제2 사이드 퍼지가스 공급모듈(340)의 퍼지가스의 배출을 통하여, 가스공급 어셈블리(100)의 하방에 형성되는 증착 영역(170)이 나머지 챔버 영역(180)과 구분되도록 하며, 제1 출입 펌핑모듈(410), 제2 출입 펌핑모듈(420), 제1 사이드 펌핑모듈(430) 및 제2 사이드 펌핑모듈(440)는 가스공급 어셈블리(100)에서 최외각에 위치되어 음압을 제공하여, 증착 영역(170)이 나머지 챔버 영역(180)과 구분되도록 한다.
본 발명의 실시예에 의하면, 메인 가스 공급 어셈블리(110)의 내부 퍼지가스 공급모듈(130)은, 반응가스 공급모듈(121)과 소스가스 공급모듈(140) 사이에 배치된다. 그리고, 메인 펌핑모듈은(150), 상기 소스가스 공급모듈(140), 상기 반응가스 공급모듈(121), 및 상기 내부 퍼지가스 공급모듈(130) 사이에 각각 배치된다.
이때, 어느 하나의 메인 펌핑모듈(150)은 복수의 반응가스 공급모듈(121)들 중 제1 출입 퍼지가스 공급모듈(310)과 인접한 반응가스 공급모듈(121)과 상기 제1 출입 퍼지가스 공급모듈(310) 사이에 배치된다. 또한, 다른 하나의 메인 펌핑모듈(150)은 복수의 반응가스 공급모듈(121)들 중 제2 출입 퍼지가스 공급모듈(320)과 인접한 반응가스 공급모듈(121)과 제2 출입 퍼지가스 공급모듈(320) 사이에 배치된다.
또한, 어느 하나의 반응가스 공급모듈(120)은, 복수의 내부 퍼지가스 공급모듈(130)들 중 제1 출입 퍼지가스 공급모듈(310)과 인접한 내부 퍼지가스 공급모듈(130)과 제1 출입 퍼지가스 공급모듈(310) 사이에 배치되며, 다른 하나의 반응가스 공급모듈(120)은, 복수의 내부 퍼지가스 공급모듈(130)들 중 제2 출입 퍼지가스 공급모듈(320)과 인접한 내부 퍼지가스 공급모듈(130)과 제2 출입 퍼지가스 공급모듈(320) 사이에 배치된다.
또한, 소스가스 공급모듈(140) 중 어느 하나의 제1 소스가스 공급모듈(140)과 다른 하나인 제2 소스가스 공급모듈(140) 사이에는, 메인 펌핑모듈(150), 내부 퍼지가스 공급모듈(130) 및 반응가스 공급모듈(120)이 배치되며, '메인 펌핑모듈 - 내부 퍼지가스 공급모듈 - 메인 펌핑모듈 - 반응가스 공급모듈 - 메인 펌핑모듈 - 내부 퍼지가스 공급모듈 - 메인 펌핑모듈' 순으로 배치된다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 가스 공급 어셈블리(100)의 가스 공급 모듈들은 '제1 출입 퍼지가스 공급모듈 - 메인 펌핑모듈 - 반응가스 공급모듈 - 메인 펌핑모듈 - 내부 퍼지가스 공급모듈 - 메인 펌핑모듈 - 내부 퍼지가스 공급모듈 - 메인 펌핑모듈 - 반응가스 공급모듈 - 메인 펌핑모듈 - 내부 퍼지가스 공급모듈 - 메인 펌핑모듈 - 내부 퍼지가스 공급모듈 - 메인 펌핑모듈 - 반응가스 공급모듈 - 메인 펌핑모듈 - 제2 출입 퍼지가스 공급모듈'순으로 배치된다. 또한 증착 영역(170) 내부의 반응가스와 소스가스 간의 차폐를 향상시키기 위해, 내부 퍼지가스 공급모듈(130)은 각 위치에서 복수개로 배치될 수 있으며, 각 내부 퍼지가스 공급모듈(130) 사이에는 메인 펌핑모듈(150)이 배치된다.
본 발명의 실시예에 의하면, 원자층 증착 장치(1)의 가스공급 어셈블리(100)의 제1 및 제2 출입 퍼지가스 공급모듈(310, 320)들은 퍼지가스를 제1 공급압력으로 공급하고, 제1 및 제2 사이드 퍼지가스 공급모듈(330, 340)들은, 상기 퍼지가스를 제2 공급압력으로 공급할 수 있다. 그리고, 내부 퍼지가스 공급모듈(130)은, 상기 퍼지가스를 제3 공급압력으로 공급할 수 있다.
이때, 상기 제1 공급압력은, 상기 제2 공급압력 및 상기 제3 공급압력 보다 크거나 같고, 상기 제3 공급압력은 상기 제2 공급압력보다 크거나 같고, 상기 제2 공급압력과 제3 공급압력은 상기 기판의 움직임과 무관하게 일정하며, 상기 제1 공급압력은 기판(220)의 위치에 따라 가변된다.
즉, 상기 제1 공급압력이 상기 제2 공급압력 및 상기 제3 공급압력 보다 크거나 같게 형성되어, 기판(220)이 챔버 영역(180)에서 증착 영역(170)으로 진입 또는 증착 영역(170)에서 챔버 영역(180)으로 진입 시 기체의 유동을 최소화할 수 있다.
그리고, 상기 제3 공급압력이 상기 제2 공급압력보다 크거나 같게 형성되어, 증착 영역(170) 내부의 반응가스와 소스가스 간의 차폐가, 제2 축 방향을 기준으로 챔버 영역(180)과 증착 영역(170) 사이의 기체 유동 차폐보다 더 우세하게 수행되도록 할 수 있다.
또한, 기판(220)의 적어도 일부가 제1 및 제2 출입 퍼지가스 공급모듈(310, 320)들 중 어느 하나의 하방에 위치된 상태에서, 상기 어느 하나의 출입 퍼지가스 공급모듈은 퍼지가스를 제1 출입 퍼지가스 공급압력(Pin/out,1)으로 공급한다. 그리고, 기판(220)이 상기 제1 및 제2 출입 퍼지가스 공급모듈들의 하방에 위치하지 않은 상태에서, 상기 제1 및 제2 출입 퍼지가스 공급모듈은 상기 퍼지가스를 제2 출입 퍼지가스 공급압력(Pin/out,2)으로 공급한다. 이때, 상기 제1 출입 퍼지가스 공급압력(Pin/out,1)은 상기 제2 출입 퍼지가스 공급압력(Pin/out,2) 보다 크다.
즉, 기판 이송 모듈(200)의 이동에 의하여, 기판(220)이 챔버 영역(180)에서 증착 영역(170)으로 진입 또는 증착 영역(170)에서 챔버 영역(180)으로 진입 시, 제1 및 제2 출입 퍼지가스 공급모듈(310, 320)들 중 어느 하나는 제1 출입 퍼지가스 공급압력(Pin/out,1)으로 퍼지가스를 공급하며, 제1 출입 퍼지가스 공급압력(Pin/out,1)은 다른 하나의 공급압력보다 크게 형성될 수 있다. 예시적으로 기판(220)이 제1 출입 퍼지가스 공급모듈(310)의 하측을 통하여 상기 증착 영역(170)에 진입하는 경우, 제1 출입 퍼지가스 공급모듈(310)에 공급되는 퍼지가스의 공급 압력은 기판(220)이 위치되지 않는 제2 출입 퍼지가스 공급모듈(320)에 공급되는 퍼지가스의 공급 압력보다 크게 형성된다.
제안되는 실시예에 의하면, 제1 출입 퍼지가스 공급압력(Pin/out,1)이 제2 출입 퍼지가스 공급압력(Pin/out,2)보다 크게 형성됨으로써, 기판 이송 모듈(200)이 챔버 영역(180)에서 증착 영역(170)으로 진입 또는 증착 영역(170)에서 챔버 영역(180)으로 진입 시 발생하는, 증착 영역(170)과 챔버 영역(180)간에 가스 유동을 최소화하여 고품질의 원자층을 증착할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 원자층 증착 장치(1)의 가스공급 어셈블리(100) 하방의 기판(220)과 반응가스 공급모듈(120) 사이의 거리(A) 및 기판(220)과 내부 퍼지가스 공급모듈(150) 사이의 거리(B)는 기판 (220)과 소스가스 공급모듈(140) 사이의 거리(C)보다 작게 형성되어 공간분할 효과 및 증착 효율이 증대될 수 있다.
도 5는 도 4의 가스공급 어셈블리의 M부분의 확대 도면이다.
도 5(A)를 참조하면, 제1 축에 대한 반응가스 공급모듈(120)의 반응가스 공급모듈 단부폭(WR)은, 상기 제1 축에 대한 내부 퍼지가스 공급모듈(150)의 내부 퍼지가스 공급모듈 단부폭(WP)보다 크고, 내부 퍼지가스 공급모듈 단부폭(WP)은, 상기 제1 축에 대한 소스가스 공급모듈(140)의 소스가스 공급모듈 단부폭(WS)보다 크다.
또한, 반응가스 공급모듈(120)의 하측 단부에는 반응가스 공급모듈 몸체의 외면에서 돌출 형성되는 제1 돌출부(123)가 형성되며, 내부 퍼지가스 공급모듈(130), 제1 및 제2 출입 퍼지가스 공급모듈(310, 320)들, 제1 및 제2 사이드 퍼지가스 공급모듈(330, 340)들의 하측 단부에는 퍼지가스 공급모듈 몸체의 외면에서 돌출 형성되는 제2 돌출부(133)가 형성되고, 소스가스 공급모듈(140)의 하측 단부는 하방으로 갈수록 폭이 점진적으로 감소되며, 상기 소스가스 공급모듈(140)의 상기 하부의 테두리는 라운드지게 형성되는 완곡부(143)가 형성되다.
제안되는 실시예에 의하면, 원자층 증착 장치(1)는 반응가스 공급모듈(120)의 제1 돌출부(123)와 퍼지가스 공급모듈(130, 310, 320, 330, 340)들의 제2 돌출부(133) 및 소스가스 공급모듈(140)의 완곡부(143)의 구성을 통하여, 공간분할 효과 및 증착 효율이 증대될 수 있다.
도 6는 본 발명의 다른 실시예에 따른 원자층 증착 장치를 보여주는 도면이다.
본 실시예는 플라즈마 발진부의 구성에 있어서 차이가 있을 뿐, 다른 구성에 있어서는 도 1 내지 도 5(A, B)에서 도시된 원자층 장착 장치의 구성과 실질적으로 동일하므로, 이하에서는 본 실시예의 특징적인 부분을 중심으로 설명한다.
도 6을 참고하면, 플라즈마 발진부(500)는 반응가스 공급모듈(120)에 연결되어 플라즈마 전압을 제공함으로써, 반응가스 공급모듈(120)에서 토출되는 반응가스를 이온화시킬 수 있다. 즉, 기판(220)의 상면 측으로 상기 반응가스를 공급하는 반응가스 공급모듈(120)과 직접 연결되어 상기 펄스 형태의 전압을 제공함으로써, 반응가스의 이온화 효율을 향상시킬 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
발명의 실시를 위한 형태는 위의 발명의 실시를 위한 최선의 형태에서 함께 기술되었다.
본 발명은 원자층 증착 장치에 관한 것으로, 웨이퍼 상에 원자층을 증착하기 위한 원자층 증착 장치 등에서의 반복 가능성 및 산업상 이용 가능성이 있다.

Claims (16)

  1. 원자층 증착 장치에 있어서,
    소스가스, 반응가스 및 퍼지가스를 공급하는 가스공급 어셈블리; 및
    상기 가스공급 어셈블리의 하측에 배치되며 선형으로 이동되며 상측에 기판이 안착되는 기판 이송 모듈;을 포함하고,
    상기 가스 공급 어셈블리는,
    가스공급 어셈블리 몸체와,
    상기 가스공급 어셈블리 몸체에 배치되며, 상기 가스 공급 어셈블리 하단으로 상기 소스가스를 공급하는 소스가스 공급모듈, 상기 반응가스를 공급하는 반응가스 공급모듈, 상기 퍼지가스를 공급하는 내부 퍼지가스 공급모듈 및 음압을 제공하는 메인 펌핑모듈을 포함하는 메인 가스 공급 어셈블리와,
    상기 기판 이송 모듈이 이동되는 방향을 기준으로, 상기 메인 가스 공급 어셈블리의 전방측 및 후방측에 각각 배치되며, 상기 퍼지가스를 토출하는 제1 출입 퍼지가스 공급모듈 및 제2 출입 퍼지가스 공급모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는, 원자층 증착 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 기판 이송 모듈은, 제1 축을 따라 전방 또는 후방으로 선택적으로 이동 가능하며,
    상기 제1 축과 교차되는 제2 축으로 상호 이격되어 상기 가스공급 어셈블리의 일측 및 타측에 배치되며, 상기 기판 이송 모듈의 이동방향과 나란한 방향으로 배치되고, 상기 퍼지가스를 토출하는 제1 사이드 퍼지가스 공급모듈 및 제2 사이드 퍼지가스 공급모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는, 원자층 증착 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 가스공급 어셈블리는,
    상기 가스공급 어셈블리의 상기 전방측 및 상기 후방측에 각각 배치되는 제1 출입 펌핑모듈 및 제2 출입 펌핑모듈을 포함하고,
    상기 제1 출입 펌핑모듈 및 상기 제2 출입 펌핑모듈의 상기 제2 축에 대한 출입 펌핑모듈 연장길이(Lin/out,P)는 상기 제1 출입 퍼지가스 공급모듈 및 상기 제2 출입 퍼지가스 공급모듈의 상기 제2 축에 대한 출입 퍼지가스 공급모듈 연장길이(Lin/out,G) 보다 크거나 같고, 상기 가스공급 어셈블리 몸체의 상기 제2축 방향에 대한 폭(W1)보다 작거나 같은 것을 특징으로 하는, 원자층 증착 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 가스공급 어셈블리는,
    상기 제2 축으로 상호 이격되어 상기 가스공급 어셈블리의 일측 및 타측에 배치되며, 상기 기판 이송 모듈의 이동방향과 나란한 방향으로 배치되고, 상기 음압을 제공하는 제1 사이드 펌핑모듈 및 제2 사이드 펌핑모듈을 포함하고,
    상기 제1 사이드 펌핑모듈 및 상기 제2 사이드 펌핑모듈의 상기 제2 축에 대한 사이드 펌핑모듈 연장길이(LSide,P)는 상기 제1 사이드 퍼지가스 공급모듈 및 제2 사이드 퍼지가스 공급모듈의 상기 제2 축에 대한 사이드 퍼지가스 공급모듈 연장길이(LSide,G) 보다 크거나 같고, 상기 가스공급 어셈블리 몸체의 상기 제1 축 방향에 대한 폭(L1)보다 작거나 같은 것을 특징으로 하는, 원자층 증착 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 내부 퍼지가스 공급모듈은, 상기 반응가스 공급모듈과 상기 소스가스 공급모듈 사이에 배치되고,
    상기 메인 펌핑모듈은, 상기 소스가스 공급모듈, 상기 반응가스 공급모듈, 및 상기 내부 퍼지가스 공급모듈들 사이에 각각 배치되고,
    어느 하나의 상기 메인 펌핑모듈은 복수의 상기 반응가스 공급모듈들 중 상기 제1 출입 퍼지가스 공급모듈과 인접한 상기 반응가스 공급모듈과 상기 제1 출입 퍼지가스 공급모듈 사이에 배치되며,
    다른 하나의 상기 메인 펌핑모듈은 복수의 상기 반응가스 공급모듈들 중 상기 제2 출입 퍼지가스 공급모듈과 인접한 상기 반응가스 공급모듈과 상기 제2 출입 퍼지가스 공급모듈 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는, 원자층 증착 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    어느 하나의 상기 반응가스 공급모듈은, 복수의 상기 내부 퍼지가스 공급모듈들 중 상기 제1 출입 퍼지가스 공급모듈과 인접한 상기 내부 퍼지가스 공급모듈과 상기 제1 출입 퍼지가스 공급모듈 사이에 배치되며,
    다른 하나의 상기 반응가스 공급모듈은, 복수의 상기 내부 퍼지가스 공급모듈들 중 상기 제2 출입 퍼지가스 공급모듈과 인접한 상기 내부 퍼지가스 공급모듈과 상기 제2 출입 퍼지가스 공급모듈 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 원자층 증착장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 소스가스 공급모듈 중 어느 하나의 제1 소스가스 공급모듈과 다른 하나인 제2 소스가스 공급모듈 사이에는,
    상기 메인 펌핑모듈, 상기 내부 퍼지가스 공급모듈 및 상기 반응가스 공급모듈이 배치되며, '메인 펌핑모듈 - 내부 퍼지가스 공급모듈 - 메인 펌핑모듈 - 반응가스 공급모듈 - 메인 펌핑모듈 - 내부 퍼지가스 공급모듈 - 메인 펌핑모듈' 순으로 배치되는 것을 특징으로 하는 원자층 증착장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 소스 가스는, 제1 소스가스와 상기 제1 소스가스와 다른 물질인 제2 소스가스를 포함하고,
    상기 제1 소스가스 공급모듈은 상기 제1 소스가스를 공급하며,
    상기 제2 소스가스 공급모듈은 상기 제2 소스가스를 공급하는, 것을 특징으로 하는 원자층 증착 장치.
  9. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 출입 퍼지가스 공급모듈들은, 상기 퍼지가스를 제1 공급압력으로 공급하고,
    상기 제1 및 제2 사이드 퍼지가스 공급모듈들은, 상기 퍼지가스를 제2 공급압력으로 공급하고,
    상기 내부 퍼지가스 공급모듈은, 상기 퍼지가스를 제3 공급압력으로 공급하고,
    상기 제1 공급압력은, 상기 제2 공급압력 및 상기 제3 공급압력 보다 크거나 같고, 상기 제3 공급압력은 상기 제2 공급압력보다 크거나 같고,
    상기 제2 공급압력과 제3 공급압력은 상기 기판의 움직임과 무관하게 일정하며, 상기 제1 공급압력은 상기 기판의 위치에 따라 가변되는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 기판의 적어도 일부가 상기 제1 및 제2 출입 퍼지가스 공급모듈들중 어느하나의 하방에 위치된 상태에서, 상기 어느하나의 출입 퍼지가스 공급모듈은 상기 퍼지가스를 제1 출입 퍼지가스 공급압력(Pin/out,1)으로 공급하고,
    상기 기판이 상기 제1 및 제2 출입 퍼지가스 공급모듈들의 하방에 위치하지 않은 상태에서, 상기 제1 및 제2 출입 퍼지가스 공급모듈은 상기 퍼지가스를 제2 출입 퍼지가스 공급압력(Pin/out,2)으로 공급하며,
    상기 제1 출입 퍼지가스 공급압력(Pin/out,1)은 상기 제2 출입 퍼지가스 공급압력(Pin/out,2) 보다 큰 것을 특징으로 하는 원자층 증착장치.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 제1 축에 대한 상기 반응가스 공급모듈의 반응가스 공급모듈 단부폭(WR)은, 상기 제1 축에 대한 상기 내부 퍼지가스 공급모듈의 내부 퍼지가스 공급모듈 단부폭(WP)보다 크고,
    상기 내부 퍼지가스 공급모듈 단부폭(WP)은, 상기 제1 축에 대한 상기 소스가스 공급모듈의 소스가스 공급모듈 단부폭(WS)보다 크고,
    상기 기판과 상기 반응가스 공급모듈 사이의 거리(A) 및 상기 기판과 상기 내부 퍼지가스 공급모듈 사이의 거리(B)는 상기 기판과 상기 소스가스 공급모듈 사이의 거리(C)보다 작게 형성되는 것을 특징으로하는 원자층 증착장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 반응가스 공급모듈의 하측 단부에는 반응가스 공급모듈 몸체의 외면에서 돌출 형성되는 제1 돌출부가 형성되며,
    상기 내부 퍼지가스 공급모듈, 상기 제1 및 제2 출입 퍼지가스 공급모듈들, 상기 제1 및 제2 사이드 퍼지가스 공급모듈들의 하측 단부에는 퍼지가스 공급모듈 몸체의 외면에서 돌출 형성되는 제2 돌출부가 형성되며,
    상기 소스가스 공급모듈의 하측 단부는 하방으로 갈수록 폭이 점진적으로 감소되며, 상기 소스가스 공급모듈의 상기 하부의 테두리는 라운드지게 형성되는 완곡부가 형성되는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 장치.
  13. 제2 항에 있어서,
    상기 소스가스가 유동되어 상기 소스가스 공급모듈로 공급하는 소스가스 공급라인;
    상기 퍼지가스가 유동되어 상기 내부 퍼지가스 공급모듈, 상기 제1 및 제2 출입 퍼지가스 공급모듈들, 상기 제1 및 제2 사이드 퍼지가스 공급모듈들로 공급하는 퍼지가스 공급라인;
    일측은 상기 소스가스 공급라인과 연결되며 타측은 상기 퍼지가스 공급라인과 연결되는 퍼지 바이패스 라인;과,
    상기 퍼지 바이패스 라인 상에 배치되는 퍼지가스 밸브유닛; 및,
    상기 소스가스 공급라인 상에 배치되는 소스가스 밸브유닛;을 포함하고,
    상기 소스가스 밸브유닛은, 상기 소스가스 공급라인과 상기 퍼지 바이패스 라인이 연결된 지점과 상기 소스가스가 저장된 소스가스 저장소 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 퍼지가스 밸브유닛과 상기 소스가스 밸브유닛을 제어하기 위한 밸브유닛 제어부를 더 포함하고,
    상기 밸브유닛 제어부는, 상기 기판 이송 모듈의 상기 제1 축에 대한 위치, 상기 기판 이송 모듈에 상기 기판이 배치된 위치 및 상기 기판 이송 모듈의 이송 속도 중 적어도 하나에 기초하여 상기 퍼지가스 밸브유닛과 상기 소스가스 밸브유닛의 동작을 제어하여,
    선택적으로 어느 하나의 가스만이 상기 소스가스 공급모듈 측으로 공급되도록 하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 가스공급 어셈블리는,
    에칭가스를 공급하는 에칭가스 저장소;
    상기 에칭가스 저장소의 상기 에칭가스가 유동되어 상기 소스가스 공급라인으로 공급하는 에칭가스 공급라인; 및,
    상기 소스가스 공급라인과 상기 에칭가스 공급라인은 상호 연결되며, 상기 에칭가스 공급라인 상에 배치되는 에칭가스 밸브유닛;을 포함하고,
    상기 밸브유닛 제어부는, 상기 에칭가스 밸브유닛과 상기 소스가스 밸브유닛의 동작을 제어하여, 선택적으로 어느 하나의 가스만이 상기 소스가스 공급모듈 측으로 공급되도록 하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 장치.
  16. 제1 항에 있어서
    상기 반응가스가 유동되어 상기 반응가스 공급모듈로 공급하는 반응가스 공급라인;
    상기 반응가스를 이온화시키기 위한 플라즈마 발진부;를 더 포함하고,
    상기 플라즈마 발진부는, (1) 상기 반응가스 공급라인 및 (2) 상기 반응가스 공급모듈 중 어느 하나에 연결되는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 장치.
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