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KR100622188B1 - 원자층 증착 방법 및 수단 - Google Patents

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KR100622188B1
KR100622188B1 KR1020057005823A KR20057005823A KR100622188B1 KR 100622188 B1 KR100622188 B1 KR 100622188B1 KR 1020057005823 A KR1020057005823 A KR 1020057005823A KR 20057005823 A KR20057005823 A KR 20057005823A KR 100622188 B1 KR100622188 B1 KR 100622188B1
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deposition
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구르테지 에스. 산드후
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미크론 테크놀로지,인코포레이티드
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Abstract

본 발명의 원자층 증착 방법은 다수의 반도체 웨이퍼를 원자층 증착 챔버 내부로 위치설정하는 것을 포함한다. 상기 챔버 내에 수용시 상기 각각의 웨이퍼 위로 각각의 단일층을 형성하기 위해 상기 챔버 내에 수용된 각각의 웨이퍼와 관련된 각각의 기체 입구들로부터 증착 전구체가 방출된다. 상기 단일층을 형성한 후, 퍼지 기체는 상기 챔버 내에 수용된 각각의 웨이퍼와 관련된 각각의 기체 입구들로부터 방출된다. 원자층 증착 수단은 부대기압 부하 챔버, 부대기압 이동 챔버 및 다수의 원자층 증착 챔버를 포함한다.

Description

원자층 증착 방법 및 수단{ATOMIC LAYER DEPOSITION METHODS AND ATOMIC LAYER DEPOSITION TOOL}
본 발명은 원자층 증착 방법 및 원자층 증착 수단에 관한 것이다
집적회로의 제작시 반도체 프로세싱은 반도체 기판 위에 층을 증착하는 것을 포함한다. 하나의 방법으로서 원자층 증착(ALD)은 부대기압에서 유지된 증착 챔버 내에서 기판 위로 연속적인 단일층을 증착하는 것을 포함한다. 일반적인 ALD에서, 연속된 단일 원자층은 기판으로 흡수되고 그리고/또는 상기 기판 표면에 다른 증착 전구체(precursors)를 연속적으로 공급함으로써 상기 기판 위의 외부층과 반응된다.
예시적 ALD 방법은 기판 위로 제 1 단일층을 형성하도록 증착 챔버에 단일 증발된 전구체를 공급하는 것을 포함한다. 이후, 제 1 증착 전구체의 흐름은 중단되고 그리고 상기 챔버로부터 기체에 부착되지 않는 남아있는 제 1 전구체를 제거하기 위해 비활성 기체가 챔버를 통해 흐른다. 결과적으로, 상기 제 1 전구체와 다른 제 2 증기 증착 전구체는 상기 제 1 단일층 위에 제 2 단일층을 형성하도록 상기 챔버로 흐르게 된다. 상기 제 2 단일층은 상기 제 1 단일층과 반응할 수 있다. 추가 전구체는 연속적인 단일층을 형성할 수 있거나, 또는 원하는 두께 및 복합층 이 기판 위로 형성될 때까지 상기 프로세스는 반복될 수 있다.
현재의 ALD 수단 및 방법은 단일 웨이퍼 증착 및 다중 웨이퍼 증착 모두를 포함한다. 단일 웨이퍼 ALD 시스템은 단일 웨이퍼 프로세싱에서 프로세스의 느린 증착 속도로 인해 본질적으로 처리량(throughput)의 한계를 지닌다. 다중 웨이퍼 증착은 증착을 위해 200개 이상의 웨이퍼를 일반적으로 보유하는 가열로(furnace) 형태의 수단을 이용한다. 따라서, 이는 한번에 여러 웨이퍼를 처리함에 있어 처리량 이득의 상당 부분을 무효로 할 수 있는 퍼지 기체 펄스 시간을 포함하여 매우 긴 증착 전구체 펄스 시간을 일반적으로 요하는 매우 큰 반응기 부피를 갖는다. 또한, 이러한 큰 반응기 부피는 고유의 세척 문제 및 짧은 세척 구간을 생성하여 웨이퍼 상에 증착할 수 있는 상기 가열로의 측벽으로부터 재료가 벗겨지는 것을 예방한다.
본 발명은 원자층 증착 방법 및 원자층 증착 수단을 포함한다. 한 실시예에서, 원자층 증착 방법은 부대기압 이동 챔버, 상기 이동 챔버에 연결된 부대기압 부하 챔버, 및 상기 이동 챔버에 연결된 다수의 부대기압 원자층 증착 챔버를 갖는 클러스터(cluster) 프로세싱 수단을 제공하는 것을 포함한다. 다수의 반도체 웨이퍼는 웨이퍼 캐리어 위로 배치되고, 상기 웨이퍼 캐리어는 상기 부하 챔버 내에 제공된다. 상기 웨이퍼 캐리어는 웨이퍼 캐리어 위의 웨이퍼와 함께 상기 부하 챔버로부터 상기 이동 챔버 내부로 이동된다. 상기 웨이퍼 캐리어는 웨이퍼 캐리어 위의 웨이퍼와 함께 상기 이동 챔버로부터 상기 원자층 증착 챔버들 중 하나로 이동된다. 상기 하나의 원자층 증착 챔버 내에서 상기 웨이퍼 캐리어에 의해 수용되는 개별 웨이퍼 위로 원자층이 증착된다.
한 실시예에서, 원자층 증착 방법은 다수의 반도체 웨이퍼를 원자층 증착 챔버 내부로 배치하는 것을 포함한다. 증착 전구체는 상기 챔버 내에 수용된 개별 웨이퍼와 관련된 개별 기체 입구로부터 방출됨으로써, 상기 챔버 내에 수용된 상기 개별 웨이퍼 위로 개별 단일층을 형성한다. 단일층을 형성한 후, 퍼지 기체는 상기 챔버 내에 수용된 개별 웨이퍼와 관련된 개별 기체 입구로부터 방출된다.
한 실시예에서, 원자층 증착 수단은 다수의 반도체 웨이퍼를 지지하는 웨이퍼 캐리어를 수용하도록 부대기압 부하 챔버를 포함한다. 부대기압 이동 챔버는 상기 다수의 반도체 웨이퍼를 지지하는 상기 웨이퍼 캐리어를 수용하도록 상기 부하 챔버와 연결된다. 다수의 부대기압 원자층 증착 챔버는 상기 이동 챔버에 연결되고 그리고 각각의 부대기압 원자층 증착 챔버는 상기 개별 웨이퍼 위로 집합적 원자층 증착을 위해 상기 다수의 반도체 웨이퍼를 지지하는 웨이퍼 캐리어를 수용하도록 구성된다.
한 실시예에서, 원자층 증착 수단은 일괄적으로 다수의 반도체 웨이퍼를 수용하도록 구성된 증착 챔버를 포함한다. 다수의 증착 전구체 입구는 상기 챔버 내에 수용된다. 개별 증착 전구체 입구는 상기 증착 챔버 내에 수용될 때 각각의 개별 웨이퍼와 관련된다.
도 1은 본 발명의 한 태양에 따른 원자층 증착 수단을 상측도이다.
도 2는 본 발명의 태양에 따라 사용할 수 있는 웨이퍼 캐리어의 투시도이다.
도 3은 도 1의 라인 3-3을 통해 얻을 수 있는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 태양에 따른 원자층 증착 챔버를 통해 얻을 수 있는 예시적 수평 단면도이다.
도 5는 도 4의 대안적 실시예이다.
도 6은 도 4의 대안적 실시예에다.
도 7은 도 4의 대안적 실시예이다.
도 8은 도 3의 대안적 실시예이고, 도 1의 라인 3-3을 통해 얻을 수 있는 단면도이다.
도 1에서, 본 발명의 한 태양에 따라 구성된 원자층 증착 수단은 참조 번호 10으로 표시된다. 선호되는 실시예 수단(10)은 부대기압 이동 챔버(12) 및 다수의 부대기압 원자층 증착 챔버(13, 14, 및 15)를 갖는 클러스터 프로세스 수단의 형태이다. 부대기압 부하 챔버(16)는 또한 이동 챔버(12)와 연결되어 제공된다.
도 2는 본 발명의 태양에 따라 사용가능한 예시적 웨이퍼 캐리어(18)를 도시하고 있다. 선호되는 실시예의 웨이퍼 캐리어(18)는 다수의 지지대(29)를 갖는 비어있는 입방체 모양의 구조 형태로 도시되어 있고, 이때 상기 지지대(29)는 상기 도시된 입방체 부피의 다수 웨이퍼들 중 하나를 개별적으로 수용하는 다수의 웨이퍼 슬롯(30)을 정의한다. 웨이퍼 캐리어(18)는 증착이 웨이퍼 상에서 일어날 때 상기 다양한 프로세싱 챔버내에 또한 증착될 것이다. 상기 캐리어(18)는 매우 작은 확장 열 계수를 갖는 재료로 만들어지는 것이 선호됨으로써, 웨이퍼 상에 증착되는 재료가 조각조각 떨어지는 것을 예방한다. 선호되는 예시적 재료는 탄화규소이다. 상기 웨이퍼 캐리어(18)는 단순히 예를 든 것으로서, 존재하든 성장될 예정이든 간에, 본 발명의 다양한 태양에서는 가능한 웨이퍼 캐리어가 고려된다. 선호되는 한 실시예에서, 상기 웨이퍼 캐리어는 200개 정도의 웨이퍼를 지지하도록 제작된다. 또 다른 실시예에서는 100개 정도의 웨이퍼, 그리고 또 다른 실시예에서는 50개 정도의 웨이퍼를 지지한다. 가장 선호되는 실시예에서, 상기 웨이퍼 캐리어는 25개 정도의 웨이퍼(20개에서 25개의 웨이퍼)를 지지하도록 구성된다.
도시된 선호되는 실시예에서, 상기 반도체 웨이퍼는 슬롯(30)내에 지지되고 도시된 캐리어의 부피내에 전체가 보관된다. 물론, 대안으로 상기 웨이퍼는 상기 캐리어로부터 외부방향으로 돌출될 수 있다. 다수의 웨이퍼를 갖는 도시된 웨이퍼 캐리어는 최대 세 개의 외부 선형 치수의 곱으로 정의된 적재된 부피를 차지할 것이며, 도시된 선호되는 실시예에서는 치수 A, B 및 C의 곱이 될 것이다. 실시예에서, 8인치 웨이퍼용 25개의 웨이퍼 캐리어에 대하여 A, B 및 C의 곱은 450in3이다.
도 1에서, 원자층 증착 수단(10)의 부대기압 부하 챔버(16)은 다수의 반도체 웨이퍼를 지지하는 웨이퍼 캐리어(18)를 수용하도록 구성된다. 도시된 선호되는 실시예의 부하 챔버(16)는 상기 다수의 웨이퍼 캐리어를 수용하도록 내부 부피를 갖는 것으로 도시되어 있다. 또한 부대기압 이동 챔버(12)는 상기 다수의 반도체 웨이퍼를 지지하는 웨이퍼 캐리어(18)를 수용하도록 구성된다. 부대기압 원자층 증착 챔버(13, 14, 및 15)는 상기 각 챔버 내에 상기 개별 웨이퍼 위로 집합적으로 원자층 증착을 하기 위해 각각 다수의 반도체 웨이퍼를 지지하는 웨이퍼 캐리어(18)를 수용하도록 구성된다. 이동 로봇(20)은 부하 챔버(16)로부터 이동 챔버(12)로 그리고 상기 개별 원자층 증착 챔버(13, 14, 및 15)의 내외로 개별 웨이퍼 캐리어(18)를 이동시키도록 도시되어 있다.
도 3에는 예시적 원자층 증착 챔버(15)의 내부 체적(20)이 도시되어 있다. 상기 내부 체적(20)은 캐리어(18)의 적재된 체적의 125% 정도가 선호되며, 특히 상기 적재된 체적의 110% 정도가 가장 선호된다. 클러스터 프로세싱 수단(10)의 모든 원자층 증착 챔버의 내부 체적은 캐리어(18)의 적재된 체적의 125% 또는 110% 정도의 최대 체적을 갖는 것이 선호되며, 그리고 공통의 내부 체적을 양(quantity)에 의하여 갖도록 구성될 수 있다. 히터 코일과 같은 예시적 온도 제어 코일(22)은 증착시 온도 제어를 위해 챔버(15)의 내부 체적(20) 내부에 수용된다. 물론 대안으로, 상기 코일은 상기 내부 체적(20)의 외부에 수용되거나, 상기 챔버 벽 내부에 부분적으로 또는 완전히 삽입되거나, 또는 다르게 수용될 수 있다.
각각의 증착 전구체 기체 입구(25)는 캐리어(18)에 의해 수용된 각각의 개별 웨이퍼(24)와 관련되어 도시되어 있으며, 상기 캐리어(18)는 챔버(15) 내부에서 증착 프로세싱을 위해 수용되어 있다. 한 태양에서, 본 발명의 원자층 증착 수단은 다수의 반도체 웨이퍼를 일괄적으로 수용하도록 구성된 증착 챔버를 포함하고, 이때 다수의 증착 전구체 입구는 상기 챔버 내에 포함되며, 상기 증착 전구체 입구 각각은 상기 증착 챔버 내에 수용될 때 상기 각 웨이퍼와 관련된다. 따라서, 상기 태양은 클러스터 프로세싱 수단의 태양 및 방법과는 무관하고, 따라서 부하 챔버 및 이동 챔버를 포함하는 구성과도 무관하며 그리고 어떤 웨이퍼 캐리어가 사용되는가에도 무관하다.
도시된 선호되는 실시예에서, 하나이상의 개별 증착 전구체 기체 입구(25)는, 웨이퍼가 적재된 캐리어(18)는 상기 원자층 증착 챔버 내에 수용될 때, 캐리어(18) 내에 수용된 각각의 개별 웨이퍼(24)와 관련된다. 각각의 증착 전구체 기체 입구(25)는 적절한 배관(28)을 통해 챔버(15)의 외부로 연결되어 있어서, 하나이상의 적절한 증착 전구체 소스(sources)와 연결된다.
개별 증착 전구체 기체 출구(31)는 선호되는 실시예에서 또한, 캐리어(18)가 상기 도시된 원자층 증착 챔버 내에 수용될 때, 캐리어(18)에 의해 수용된 각각의 웨이퍼(24)와 관련되는 것으로 도시되어 있다. 상기 출구(31)는 전구체 및 다른 기체를 상기 챔버로부터 배출하기 위해 적절한 배관(32)으로 연결된다.
캐리어(18)에 의해 수용될 때, 상기 웨이퍼(24)는 상기 챔버 내에 각각의 전체 증착 표면(34)을 갖는 것으로 생각될 수 있으며, 그리고 상기 표면 위로 원하는 물질이 원자층 증착에 의해 증착되는 것으로 생각될 수 있다. 도시된 선호되는 실시예에서 상기 개별 기체 입구(25)는 상기 각각의 전체 증착 표면(34)에 평행한 개별 라인(36)을 따라 기체를 방출하도록 구성된다.
한 실시예에서, 상기 개별 기체 입구(25)는 또한 퍼지 기체를 방출하도록 구성된다(즉, 상기 배관(28)과 관련된 적절한 배관 및 밸브를 통해). 한 실시예에서, 상기 증착 전구체 입구와 분리된 다른 다수의 퍼지 기체 입구는, 상기 캐리어가 증 착 챔버 내에 수용될 때 상기 캐리어에 의해 수용된 각각의 웨이퍼와 관련된다. 증착 전구체 입구에 있어서, 상기 각각의 퍼지 기체 입구는 상기 증착 챔버 내에 수용될 때 상기 각 웨이퍼와 관련된다.
도 4-7에서는 함께 다양한 예시적 실시예가 도시되어 있다. 각각의 실시예는 원자층 증착 챔버 내에 캐리어(18)에 의해 보유된 웨이퍼들(24) 중 하나를 수평 단면으로 도시하고 있다. 도 4는 개별 웨이퍼(24)와 관련된 단일 증착 전구체 입구(40)를 도시하고 있다. 상기 전구체 입구(40)는 앞서 설명된 바와 같이 증착 전구체 및 퍼지 기체를 방출하도록 구성될 수 있다.
도 5는 증착 전구체 입구(40) 및 개별 웨이퍼(24)와 관련된 퍼지 기체 입구(42)를 도시하고 있고, 상기 입구는 각각의 웨이퍼(24)를 가로질러 대향하고 있다. 실시예에서, 입구(40 및 42) 각각은 증착 전구체 및 퍼지 기체를 오퍼레이터가 선택하는대로 방출하도록 구성될 수 있다. 따라서, 한 태양은 본 발명의 다수의 증착 전구체 입구들은 프로세싱될 웨이퍼들이 일괄적으로 챔버 내에 수용될 때 각각의 웨이퍼들과 관련된다.
도 6은 추가적인 증착 전구체 및/또는 퍼지 기체 입구(46 및 48)를 도시한다. 한 실시예에서, 전구체 입구(40, 42, 46, 및 48)는 프로세싱될 웨이퍼들이 일괄적으로 챔버 내에 수용될 때 각각의 웨이퍼(24)의 둘레 주위로 동일하게 이격되는 다수의 증착 전구체 입구들을 구성한다. 유사하게, 도 5는 일괄 프로세싱을 위해 상기 챔버 내에 수용될 때 각각의 웨이퍼들의 각 둘레 주위로 동일하게 이격된 다수의 증착 전구체 입구(40 및 42)를 도시하고 있다.
추가로, 도 7은 두 개의 증착 전구체 입구(40 및 48)를 갖는 대안적 실시예를 도시하고 있으며, 이때 상기 두 개의 증착 전구체 입구(40 및 48)는 웨이퍼(24)의 둘레 주위로 동일하게 이격되어 있지 않다.
추가로, 실시예 및 도 6의 구성에 관한 실시예에서, 입구(40 및 42)는 구체적으로 설치될 수 있으며, 증착 전구체 입구 및 입구(46 및 48)는 구체적으로 및 퍼지 기체 입구로 설치될 수 있어서, 상기 퍼지 기체 입구 및 상기 증착 전구체 입구는 상기 각 웨이퍼의 둘레 주위로 교차하게 된다.
실시예에 따라 본 발명의 방법론적 태양에서 사용가능한 대안적 실시예의 원자층 증착 챔버(15)가 도 8에 도시되어 있다. 앞서 설명된 실시예와 유사한 번호가 사용되는데, 차이점은 접미사 "a"로 표시된다. 챔버(15a)는 실시예에서, 측면으로부터 온도 제어를 제공하는 외부에서 수용된 온도 제어 코일(22a)을 포함한다. 또한, 전구체 및/또는 비활성 기체 입구(28a)는 상측으로부터 기체를 도입하고, 그리고 배출 기체 출구(32a)는 상기 챔버로부터 기체를 배출한다.
본 발명의 일부 태양은 원자층 증착 방법을 포함한다. 예시적으로 도시된 장치는 상기 방법의 태양에 따라 본 발명의 태양의 실행을 가능하게 한다. 그러나, 본 발명의 방법론적 태양은 청구항에 문자로 포함되어 있지 않다면 장치 태양에 의해 제한되지는 않는다. 유사하게, 본 발명의 수단/장치 태양은 청구항에 문자 그대로 포함되지 않다면 어떤 방법론적 태양에 의해 제한되지 않는다.
원자층 증착 방법의 한 태양에 따르면, 다수의 반도체 웨이퍼는 웨이퍼 캐리어 위로 배치되고 그리고 상기 웨이퍼 캐리어는 상기 부하 챔버 내에 제공된다. 상 기 다수의 웨이퍼가 웨이퍼 캐리어로 배치되는 것은 상기 부하 챔버 내에서 일어나거나 또는 챔버 외부에서 일어날 수 있다. 그렇지만, 상기 웨이퍼 캐리어는 상기 부하 챔버로부터 상기 이동 챔버로 이동된다. 또한, 상기 웨이퍼 캐리어는 상기 이동 챔버로부터 다수의 상기 원자층 증착 챔버를 갖는 클러스터 프로세싱 수단의 원자층 증착 챔버들 중 하나로 이동된다. 이후 어떤 적절한 현재의 방법이나 개발될 방법에 의해 상기 하나의 원자층 증착 챔버 내에서 개별 웨이퍼 위로 물질이 원자층 증착된다. 또한, 본 발명은 또 다른 웨이퍼 캐리어 위로 또 다른 다수의 반도체 웨이퍼를 배치하고 그리고 앞서 설명된 원자층 증착을 수행하면서 상기 부하 챔버 내에 또 다른 웨이퍼 캐리어를 제공하는 것을 포함하는 것이 선호된다. 따라서 프로세싱 처리량은 최대화될 수 있다. 본 발명의 어떤 방법론적 특징의 태양에서, 선호되는 원자층 증착은, 현재의 또는 개발될 예정이든 간에 앞선 원자층 증착 장비 또는 다른 원자층 증착 장비를 이용하여, 개별 기체 입구로부터 증착 전구체를 방출하고, 그리고 개별 기체 입구로부터 퍼지 기체를 방출한다.
한 태양에서, 본 발명은 상기 웨이퍼 캐리어 위로 물질의 증착을 고려한다. 앞서 설명된 클러스터 프로세싱 내에서 다수의 원자층 증착이 이루어진 후, 본 발명은 원자층 증착 챔버 내에서 웨이퍼 캐리어를 세척하는 것을 고려한다. 이러한 세척 동안에는 어떠한 웨이퍼도 상기 캐리어에 의해 수용되지 않는 것이 일반적이며 선호된다.
원자층 증착 후, 본 발명의 방법론적 태양은 웨이퍼와 함께 상기 캐리어를 상기 이동 챔버 및 또 다른 원자층 증착 챔버 내부로 이동하여, 상기 또 다른 원자 층 증착 챔버 내의 웨이퍼 캐리어에 의해 수용된 개별 웨이퍼 위로 물질을 원자층 증착하는 것을 추가로 고려한다. 물론, 증착된 물질 및 상기 증착의 태양에 이용된 전구체 및 비활성 기체들은 서로 동일하거나 다를 수 있다.
한 실시예에 따르면, 원자층 증착 방법은 다수의 반도체 웨이퍼를 원자층 증착 챔버 내로 배치한다. 이러한 챔버는 현재의 챔버이거나 또는 개발될 챔버일 수 있고, 부하 챔버 및 이동 챔버를 이용하는 다른 수단이거나 클러스터-형태 프로세싱 수단을 사용하는 것과는 무관하며, 그리고 웨이퍼 캐리어의 사용과도 무관하다. 그렇지만, 증착 전구체는 상기 챔버 내에 수용된 개별 웨이퍼와 관련된 개별 기체 입구로부터 방출됨으로써 상기 챔버 내에 수용된 상기 개별 웨이퍼 위로 각각의 단일층을 형성하게 된다. 단일층을 형성한 후, 퍼지 기체는 상기 챔버 내에 수용된 개별 웨이퍼와 관련된 개별 기체 입구로부터 방출된다. 앞서 설명된 프로세싱 및 장치들은 다른 실시예에서 앞서 설명된 바와 같이 이용될 수 있다. 일반적으로, 상업적인 원자층 증착에서는 본 발명의 태양에 따라, 상기 방법은 상기 챔버 내에 수용된 개별 웨이퍼 위로 또 다른 개별 단일층을 형성하도록 또 다른 증착 전구체 방출을 실행하고, 그리고 또 다른 퍼지 기체 방출을 실행한다. 대안으로, 원하는 두께의 층을 형성하기 위해 연속적인 단일층 증착이 실행된다.
실시예에서, 본 발명의 방법론적 및 장치의 태양은 매우 빠른 원자층 증착 사이클을 제공하고 그리고 증착 및 퍼지 효과를 위해 각 웨이퍼로 층류형(laminar) 기체 흐름을 제공하는 것이 선호된다. 웨이퍼가 적재된 캐리어를 이용하여, 상기 원자층 증착 챔버의 체적을 최소화함으로써 필요한 증착 및 퍼지 기체 펄스 시간을 최소화할 수 있다.

Claims (63)

  1. 원자층 증착 방법에 있어서, 상기 방법은
    - 부대기압 이동 챔버를 갖는 클러스터 프로세싱 수단을 제공하고, 이때 부대기압 부하 챔버는 상기 이동 챔버와 연결되며, 그리고 이때 다수의 부대기압 원자층 증착 챔버는 상기 이동 챔버와 연결되고,
    - 다수의 반도체 웨이퍼를 웨이퍼 캐리어 위로 배치하며 그리고 상기 부하 챔버 내에 상기 웨이퍼 캐리어를 제공하고,
    - 상기 웨이퍼를 갖는 상기 웨이퍼 캐리어를 상기 부하 챔버로부터 상기 이동 챔버 내부로 이동하며,
    - 상기 웨이퍼를 갖는 상기 웨이퍼 캐리어를 상기 이동 챔버로부터 상기 원자층 증착 챔버들 중 하나로 이동하고, 그리고
    - 상기 하나의 원자층 증착 챔버 내에서 상기 웨이퍼 캐리어에 의해 수용된 개별 웨이퍼들 위로 물질을 원자층 증착하는
    단계들을 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 이때 상기 다수의 반도체 웨이퍼를 상기 웨이퍼 캐리어 위로 배치하는 것은 상기 부하 챔버 내에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 이때 상기 다수의 웨이퍼가 수용된 상기 웨이퍼 캐리어는 상기 웨이퍼를 갖는 상기 캐리어의 세 개의 최대 외부 선형 치수들의 곱으로 정의된 적재된 체적을 차지하고, 상기 하나의 원자층 증착 챔버는 상기 적재된 체적의 125%의 내부 체적을 갖는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 이때 상기 다수의 웨이퍼가 수용된 상기 웨이퍼 캐리어는 상기 웨이퍼를 갖는 상기 캐리어의 세 개의 최대 외부 선형 치수들의 곱으로 정의된 적재된 체적을 차지하고, 상기 하나의 원자층 증착 챔버는 상기 적재된 체적의 110%의 내부 체적을 갖는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 이때 상기 다수의 웨이퍼가 수용된 상기 웨이퍼 캐리어는 상기 웨이퍼를 갖는 상기 캐리어의 세 개의 최대 외부 선형 치수들의 곱으로 정의된 적재된 체적을 차지하고, 상기 모든 원자층 증착 챔버는 각각 상기 적재된 체적의 110%의 내부 체적을 갖는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 이때 상기 다수의 웨이퍼가 수용된 상기 웨이퍼 캐리어는 상기 웨이퍼를 갖는 상기 캐리어의 세 개의 최대 외부 선형 치수들의 곱으로 정의된 적재된 체적을 차지하고, 상기 모든 원자층 증착 챔버는 상기 적재된 체적의 110%의 공통 내부 체적을 갖는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 이때 상기 다수의 웨이퍼 위로 배치된 상기 다수의 웨이퍼는 200개인 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 이때 상기 다수의 웨이퍼 위로 배치된 상기 다수의 웨이퍼는 100개인 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 이때 상기 다수의 웨이퍼 위로 배치된 상기 다수의 웨이퍼는 50개인 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  10. 제 1 항에 있어서, 이때 상기 다수의 웨이퍼 위로 배치된 상기 다수의 웨이퍼는 20-50개인 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  11. 제 1 항에 있어서, 이때 상기 다수의 웨이퍼가 수용된 상기 웨이퍼 캐리어는 상기 웨이퍼를 갖는 상기 캐리어의 세 개의 최대 외부 선형 치수들의 곱으로 정의된 적재된 체적을 차지하고, 상기 하나의 원자층 증착 챔버는 상기 적재된 체적의 110%의 내부 체적을 가지며, 그리고 상기 웨이퍼 캐리어 위로 배치된 상기 다수의 웨이퍼는 50개인 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 방법은
    - 상기 원자층 증착을 실행하는 동안, 또 다른 다수의 반도체 웨이퍼를 또 다른 웨이퍼 캐리어 위로 배치하고 그리고 상기 또 다른 웨이퍼 캐리어를 상기 부하 챔버 내에 제공하는
    단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 이때 상기 또 다른 다수의 웨이퍼를 상기 또 다른 웨이퍼 캐리어 위로 배치하는 것은 상기 부하 챔버 내에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 방법은
    - 상기 클러스터 프로세싱 수단 내에서 다수의 원자층 증착 후, 상기 개별 원자층 증착 챔버 내에서 상기 웨이퍼 캐리어를 세척하는
    단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 이때 상기 세척 동안에는 어떠한 웨이퍼도 상기 캐리어에 의해 수용되지 않는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  16. 제 1 항에 있어서, 이때 상기 원자층 증착 단계는 상기 웨이퍼들이 상기 하나의 원자층 증착 챔버 내에서 상기 캐리어에 의해 수용될 때, 상기 각각의 웨이퍼들과 관련된 개별 기체 입구로부터 증착 전구체를 방출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  17. 제 16 항에 있어서, 이때 상기 원자층 증착 단계는 상기 개별 전구체 기체 입구로부터 퍼지 기체를 방출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  18. 제 16 항에 있어서, 이때 상기 원자층 증착 단계는 상기 웨이퍼들이 상기 하나의 원자층 증착 챔버 내에서 상기 캐리어에 의해 수용될 때, 상기 각각의 웨이퍼들과 관련된 다른 개별 기체 입구로부터 퍼지 기체를 방출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  19. 제 16 항에 있어서, 이때 상기 개별 기체 입구로부터의 방출은 상기 웨이퍼들이 상기 하나의 원자층 증착 챔버 내에서 상기 캐리어에 의해 수용될 때, 상기 각각의 웨이퍼의 각각의 전체 증착 표면과 평행한 각각의 라인을 따르는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  20. 제 16 항에 있어서, 이때 상기 방출은 상기 웨이퍼들이 상기 하나의 원자층 증착 챔버 내에서 상기 캐리어에 의해 수용될 때, 상기 각각의 웨이퍼와 관련된 하나이상의 개별 기체 입구로부터 이루어지는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  21. 제 20 항에 있어서, 이때 상기 개별 기체 입구로부터의 방출은 상기 웨이퍼 들이 상기 하나의 원자층 증착 챔버 내에서 상기 캐리어에 의해 수용될 때, 상기 각각의 웨이퍼의 각각의 전체 증착 표면과 평행한 각각의 라인을 따르는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  22. 제 16 항에 있어서, 상기 방법은
    - 상기 원자층 증착 후, 웨이퍼를 갖는 상기 캐리어를 상기 이동 챔버 내부로 및 또 다른 원자층 증착 챔버 내부로 이동시키고 그리고 상기 또 다른 원자층 증착 챔버 내부에서 상기 웨이퍼 캐리어에 의해 수용된 개별 웨이퍼 위로 물질을 원자층 증착하는
    단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  23. 원자층 증착 방법에 있어서, 상기 방법은
    - 다수의 반도체 웨이퍼를 원자층 증착 챔버 내부로 위치설정하고,
    - 상기 챔버 내에 수용된 상기 개별 웨이퍼 위로 각각의 단일층을 형성하기 위해, 상기 챔버 내에 수용된 개별 웨이퍼와 관련된 개별 기체 입구로부터 증착 전구체를 방출하며,
    - 상기 단일층을 형성한 후, 상기 챔버 내에 수용된 상기 개별 웨이퍼와 관련된 개별 기체 입구로부터 퍼지 기체를 방출하는
    단계들을 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  24. 제 23 항에 있어서, 이때 상기 증착 전구체 및 퍼지 기체는 상기 개별 웨이퍼와 관련된 동일한 개별 기체 입구들로부터 방출되는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  25. 제 23 항에 있어서, 이때 상기 증착 전구체 및 퍼지 기체는 상기 개별 웨이퍼와 관련된 다른 개별 기체 입구들로부터 방출되는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  26. 제 23 항에 있어서, 상기 방법은
    - 상기 챔버 내에 수용된 상기 개별 웨이퍼 위로 또 다른 각각의 단일층을 형성하기 위해 또 다른 증착 전구체 방출을 실행하고, 그리고 또 다른 퍼지 기체 방출을 실행하는
    단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  27. 제 23 항에 있어서, 이때 위치설정된 각각의 웨이퍼는 관련된 하나이상의 개별 증착 전구체 입구를 가지며, 이때 위치설정된 각각의 웨이퍼 위에 단일층을 형성하도록 상기 개별 증착 전구체 입구로부터 증착 전구체가 방출되는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  28. 제 23 항에 있어서, 상기 챔버 내에 수용된 각각의 웨이퍼와 관련된 다수의 증착 전구체 입구를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  29. 제 28 항에 있어서, 이때 상기 다수의 증착 전구체 입구는 상기 챔버 내에 수용된 각각의 웨이퍼의 각 둘레 주위로 동일하게 이격되는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  30. 제 28 항에 있어서, 이때 상기 다수의 증착 전구체 입구는 상기 챔버 내에 수용된 각각의 웨이퍼의 각 둘레 주위로 동일하지 않게 이격되는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  31. 제 23 항에 있어서, 이때 상기 증착 전구체 및 퍼지 기체는 상기 각 웨이퍼와 관련된 다른 개별 기체 입구들로부터 방출되고, 하나이상의 증착 전구체 기체 입구 및 하나이상의 퍼지 기체 입구는 상기 각각의 개별 웨이퍼를 가로질러 반대로 대향하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  32. 제 23 항에 있어서, 이때 상기 증착 전구체 및 퍼지 기체는 상기 각 웨이퍼와 관련된 다른 개별 기체 입구들로부터 방출되고, 그리고 다수의 증착 전구체 입구 및 상기 챔버 내에 수용된 각각의 웨이퍼와 관련된 다수의 퍼지 기체 입구를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  33. 제 32 항에 있어서, 이때 상기 증착 전구체 입구 및 상기 퍼지 기체 입구는 상기 챔버 내에 수용된 각각의 웨이퍼의 둘레 주위로 교차하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  34. 제 23 항에 있어서, 이때 상기 증착 전구체의 방출은 상기 웨이퍼들이 상기 챔버 내에 위치설정될 때 상기 각각의 웨이퍼의 각각의 전체 증착 표면과 평행한 각각의 라인을 따르는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  35. 원자층 증착 수단에 있어서, 상기 수단은
    - 다수의 반도체 웨이퍼를 지지하는 웨이퍼 캐리어를 수용하도록 구성된 부대기압 부하 챔버,
    - 상기 다수의 반도체 웨이퍼를 지지하는 웨이퍼 캐리어를 수용하도록 구성된 상기 부하 챔버에 연결된 부대기압 이동 챔버,
    - 상기 각각의 웨이퍼 위로 원자층을 집합적으로 증착하기 위해 상기 다수의 반도체 웨이퍼를 지지하는 상기 웨이퍼 캐리어를 수용하도록 구성되고 상기 이동 챔버에 연결되는 다수의 부대기압 원자층 증착 챔버
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 수단.
  36. 제 35 항에 있어서, 이때 상기 다수의 웨이퍼가 수용된 상기 웨이퍼 캐리어는 상기 웨이퍼를 갖는 상기 캐리어의 세 개의 최대 외부 선형 치수들의 곱으로 정 의된 적재된 체적을 차지하고, 상기 원자층 증착 챔버들 중 적어도 일부는 상기 적재된 체적의 125%의 내부 체적을 갖는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 수단.
  37. 제 35 항에 있어서, 이때 상기 다수의 웨이퍼가 수용된 상기 웨이퍼 캐리어는 상기 웨이퍼를 갖는 상기 캐리어의 세 개의 최대 외부 선형 치수들의 곱으로 정의된 적재된 체적을 차지하고, 상기 원자층 증착 챔버들 중 적어도 일부는 상기 적재된 체적의 110%의 내부 체적을 갖는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 수단.
  38. 제 35 항에 있어서, 이때 상기 다수의 웨이퍼가 수용된 상기 웨이퍼 캐리어는 상기 웨이퍼를 갖는 상기 캐리어의 세 개의 최대 외부 선형 치수들의 곱으로 정의된 적재된 체적을 차지하고, 상기 모든 원자층 증착 챔버들은 상기 적재된 체적의 110%의 내부 체적을 갖는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 수단.
  39. 제 35 항에 있어서, 이때 상기 웨이퍼 캐리어는 200개의 웨이퍼를 지지하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 수단.
  40. 제 35 항에 있어서, 이때 상기 웨이퍼 캐리어는 100개의 웨이퍼를 지지하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 수단.
  41. 제 35 항에 있어서, 이때 상기 웨이퍼 캐리어는 50개의 웨이퍼를 지지하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 수단.
  42. 제 35 항에 있어서, 이때 상기 웨이퍼 캐리어는 25개의 캐리어를 지지하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 수단.
  43. 제 35 항에 있어서, 이때
    상기 다수의 웨이퍼가 수용된 상기 웨이퍼 캐리어는 웨이퍼를 갖는 상기 캐리어의 세 개의 최대 외부 선형 치수들의 곱으로 정의된 적재된 체적을 차지하고, 상기 원자층 증착 챔버들 중 적어도 일부는 상기 적재된 체적의 125%의 내부 체적을 가지고, 그리고
    상기 웨이퍼 캐리어는 50개의 웨이퍼를 지지하는
    것을 특징으로 하는 원자층 증착 수단.
  44. 제 35 항에 있어서, 상기 수단은 상기 원자층 증착 챔버들 중 하나이상의 원자층 증착 챔버 내부에는 상기 캐리어가 상기 하나의 원자층 증착 챔버 내에 수용될 때 상기 캐리어에 의해 수용된 각각의 개별 웨이퍼와 관련된 개별 증착 전구체 기체 입구를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 수단.
  45. 제 44 항에 있어서, 이때 상기 개별 기체 입구는 또한 퍼지 기체를 방출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 수단.
  46. 제 44 항에 있어서, 상기 수단은 상기 캐리어가 상기 하나의 원자층 증착 챔버 내에 수용될 때 상기 캐리어에 의해 수용된 각각의 개별 웨이퍼와 관련된 다른 개별 퍼지 기체 입구를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 수단.
  47. 제 44 항에 있어서, 이때 상기 개별 기체 입구는 상기 각각의 웨이퍼가 상기 캐리어에 의해 상기 하나의 원자층 증착 챔버 내에 수용될 때 상기 각각의 웨이퍼의 각각의 전체 증착 표면과 평행한 각각의 라인을 따라 기체를 방출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 수단.
  48. 제 44 항에 있어서, 상기 수단은 상기 웨이퍼를 갖는 상기 캐리어가 상기 하나의 원자층 증착 챔버 내에 수용될 때 각각의 웨이퍼와 관련된 하나이상의 개별 증착 전구체 기체 입구를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 수단.
  49. 제 48 항에 있어서, 이때 상기 개별 기체 입구는 상기 각각의 웨이퍼가 상기 캐리어에 의해 상기 하나의 원자층 증착 챔버 내에 수용될 때 상기 각각의 웨이퍼의 각각의 전체 증착 표면과 평행한 각각의 라인을 따라 기체를 방출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 수단.
  50. 제 35 항에 있어서, 상기 수단은 상기 캐리어가 상기 하나의 원자층 증착 챔 버 내에 수용될 때, 상기 캐리어에 의해 수용된 각각의 웨이퍼와 관련된 개별 증착 전구체 기체 출구를 상기 하나이상의 원자층 증착 챔버 내부에 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 수단.
  51. 제 35 항에 있어서, 이때 상기 부하 챔버는 상기 다수의 웨이퍼 캐리어를 수용하도록 내부 체적을 갖는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 수단.
  52. 원자층 증착 수단에 있어서, 상기 수단은
    - 다수의 반도체 웨이퍼를 일괄적으로 수용하도록 구성된 증착 챔버, 및
    - 상기 챔버 내부에 있는 다수의 증착 전구체 입구들로서, 이때 각각의 증착 전구체 입구는 상기 증착 챔버 내부에 수용되는 각각의 웨이퍼와 관련되는 상기 다수의 증착 전구체 입구
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 수단
  53. 제 52 항에 있어서, 이때 상기 증착 전구체 입구들은 또한 퍼지 기체를 방출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 수단.
  54. 제 52 항에 있어서, 상기 수단은 상기 챔버 내부의 상기 증착 전구체 입구들로부터 분리된 다수의 퍼지 기체 입구들을 추가로 포함하고, 상기 각각의 퍼지 기체 입구는 상기 증착 챔버 내부에 수용시 상기 각각의 웨이퍼와 관련되는 것을 특 징으로 하는 원자층 증착 수단.
  55. 제 52 항에 있어서, 상기 수단은 상기 챔버 내에 수용시 각각의 웨이퍼와 관련된 하나이상의 증착 전구체 입구를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 수단.
  56. 제 52 항에 있어서, 상기 수단은 상기 챔버 내부에 수용시 상기 각각의 웨이퍼와 관련된 다수의 증착 전구체 입구를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 수단.
  57. 제 56 항에 있어서, 이때 상기 다수의 증착 전구체 입구는 상기 챔버 내부에 수용시 상기 각각의 웨이퍼의 둘레 주위로 동일하게 이격되는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 수단.
  58. 제 56 항에 있어서, 이때 상기 다수의 증착 전구체 입구는 상기 챔버 내부에 수용시 상기 각각의 웨이퍼의 둘레 주위로 동일하지 않게 이격되는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 수단.
  59. 제 52 항에 있어서, 상기 수단은
    상기 챔버 내의 상기 증착 전구체 입구들과 분리된 다수의 퍼지 기체 입구들 을 추가로 포함하고, 각각의 퍼지 기체 입구들은 상기 증착 챔버 내에 수용시 상기 각각의 웨이퍼와 관련되며, 그리고 하나이상의 증착 전구체 기체 입구 및 하나이상의 퍼지 기체 입구는 상기 증착 챔버 내에 수용시 상기 각각의 개별 웨이퍼를 가로질러 대향하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 수단.
  60. 제 52 항에 있어서, 상기 수단은 상기 챔버 내의 상기 증착 전구체 입구들과 분리된 다수의 퍼지 기체 입구들을 추가로 포함하고, 그리고 상기 챔버 내부에 수용시 상기 각각의 웨이퍼와 관련된 다수의 퍼지 기체 입구들 및 다수의 증착 전구체 입구들을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 수단.
  61. 제 60 항에 있어서, 이때 상기 증착 전구체 입구들 및 상기 퍼지 기체 입구들은 상기 챔버 내에 수용시 각각의 웨이퍼의 둘레 주위로 교차하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 수단.
  62. 제 52 항에 있어서, 이때 상기 전구체 입구들은 상기 챔버 내에 수용되어 위치설정될 때 상기 각각의 웨이퍼의 전체 증착 표면과 평행한 각각의 라인을 따라 상기 증착 전구체를 방출하도록 상기 챔버 내에 구성되는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 수단.
  63. 제 52 항에 있어서, 상기 수단은 상기 챔버 내에 다수의 증착 전구체 기체 출구를 추가로 포함하고, 상기 각각의 증착 전구체 출구들은 상기 증착 챔버 내에 수용될 때 상기 각각의 웨이퍼와 관련되는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 수단.
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