KR101358641B1 - Thin film deposition method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 박막증착장치 및 그 제어방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 박막증착장치는 복수의 기판이 소정의 폐경로를 따라 이동하고 소스가스 및 플라즈마를 공급하는 복수개의 가스공급부가 상기 폐경로를 따라 구비되어 증착공정을 수행하는 박막증착장치의 제어방법에 있어서, 상기 기판은 상기 증착공정의 시작 시와 종료 시에 상기 폐경로 상의 소정의 동일위치에 위치하거나, 또는 상기 증착공정의 시작 시에 상기 폐경로 상의 소정의 출발위치에 위치하고 상기 증착공정의 종료 시에 상기 폐경로를 따라 상기 출발위치와 마주보는 종료위치에 위치하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a thin film deposition apparatus and a control method thereof. In the thin film deposition apparatus according to the present invention, a plurality of substrates are moved along a predetermined closed path and a plurality of gas supply units for supplying source gas and plasma are provided along the closed path to control the thin film deposition apparatus for performing a deposition process. Wherein the substrate is located at a predetermined same position on the closed path at the beginning and at the end of the deposition process, or at a predetermined starting position on the closed path at the beginning of the deposition process. At the end, characterized in that located in the end position facing the starting position along the menopause.
Description
본 발명은 박막형성방법에 대한 것이다.The present invention relates to a thin film formation method.
반도체 웨이퍼 등의 기판(이하, '기판'이라 한다) 상에 박막을 형성하기 위한 증착법으로 화학기상증착법(CVD, chemical vapor deposition), 플라즈마 화학기상증착법(PECVD, plasma enhanced chemical vapor deposition), 원자층증착법(ALD, atomic layer deposition) 등의 기술이 사용되고 있다.(CVD), plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD), and atomic layer deposition (MOCVD) as a deposition method for forming a thin film on a substrate such as a semiconductor wafer A technique such as ALD (atomic layer deposition) is used.
도 20은 기판 증착법 중 원자층증착법에 관한 기본 개념을 도시하는 개략도이다. 도 20을 참조하면, 원자층증착법은 기판상에 트리메틸알루미늄(TMA, trimethyl aluminium) 같은 원료를 포함하는 원료가스를 분사한 후 아르곤(Ar) 등의 불활성 퍼지 가스 분사 및 미반응 물질 배기를 통해 기판상에 단일 분자층을 흡착시키고, 상기 원료와 반응하는 오존(O3) 같은 반응물을 포함하는 반응가스를 분사한 후 불활성 퍼지 가스 분사 및 미반응 물질/부산물 배기를 통해 기판상에 단일 원자층(Al-O)을 형성하게 된다.20 is a schematic diagram showing the basic concept of the atomic layer deposition method in the substrate deposition method. Referring to FIG. 20, the atomic layer deposition method is a method in which a source gas including a raw material such as trimethyl aluminum (TMA) is sprayed on a substrate, and then an inert purge gas such as argon (Ar) A single molecular layer is adsorbed on the substrate and a reactive gas including a reactant such as ozone (O 3 ) reacting with the raw material is injected, and then a single atomic layer (not shown) is formed on the substrate through inert purge gas injection and unreacted substance / Al-O).
종래 원자층증착법에 사용되는 박막증착장치는 원료가스, 반응가스, 퍼지가스 등을 증착하고자 하는 기판면에 대해서 주입하는 방향 및 방식에 따라 다양한 종류가 존재하였다. 그런데, 종래 원자층증착법에 의한 박막증착장치의 제어방법은 우수한 품질의 박막과 기판 처리량(throughput)을 모두 만족시킬 수 없는 문제점을 수반하였다. 즉, 우수한 품질의 박막을 달성하는 경우에 기판 처리량(throughput)이 현저히 떨어지는 단점이 있었으며, 반면에 기판 처리량을 향상시키는 경우에는 박막의 품질이 떨어지는 단점을 수반하였다.The conventional thin film deposition apparatus used in the atomic layer deposition method has various kinds depending on the injection direction and the method for the substrate surface on which the source gas, the reactive gas, the purge gas and the like are to be deposited. However, the conventional method of controlling the thin film deposition apparatus by the atomic layer deposition method has a problem that cannot satisfy both the thin film and the substrate throughput of excellent quality. That is, when the thin film of excellent quality is achieved, there is a disadvantage that the throughput of the substrate is remarkably low. On the other hand, when the throughput of the substrate is improved, the quality of the thin film is deteriorated.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 기판 처리량(throughput)을 현저히 향상시킬 수 있는 박막증착장치의 제어방법을 제공하는데 목적이 있다. 또한, 본 발명은 기판 처리량을 늘리는 동시에 균일한 두께를 가지는 우수한 품질의 박막을 제공할 수 있는 박막증착장치의 제어방법을 제공하는데 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a method for controlling a thin film deposition apparatus that can significantly improve the throughput of a substrate in order to solve the above problems. In addition, an object of the present invention is to provide a method for controlling a thin film deposition apparatus capable of providing a high quality thin film having a uniform thickness while increasing the substrate throughput.
상기와 같은 본 발명의 목적은 복수의 기판이 소정의 폐경로를 따라 이동하고 소스가스 및 플라즈마를 공급하는 복수개의 가스공급부가 상기 폐경로를 따라 구비되어 증착공정을 수행하는 박막증착장치에 있어서, 상기 기판은 상기 증착공정의 시작 시와 종료 시에 상기 폐경로 상의 소정의 동일위치에 위치하거나, 또는 상기 증착공정의 시작 시에 상기 폐경로 상의 소정의 출발위치에 위치하고 상기 증착공정의 종료 시에 상기 폐경로를 따라 상기 출발위치와 마주보는 종료위치에 위치하는 것을 특징으로 하는 박막증착장치에 의해 달성된다.In the above-described object of the present invention, in the thin film deposition apparatus in which a plurality of substrates are moved along a predetermined closed path and a plurality of gas supply units are provided along the closed path to supply source gas and plasma. The substrate is located at a predetermined same position on the closed path at the beginning and at the end of the deposition process, or at a predetermined starting position on the closed path at the beginning of the deposition process and at the end of the deposition process. It is achieved by a thin film deposition apparatus, characterized in that located in the end position facing the starting position along the closed path.
여기서,상기 폐경로는 소정거리 이격되어 평행하게 배치된 한 쌍의 직선경로와 상기 한 쌍의 직선경로를 연결하는 한 쌍의 곡선경로를 포함하고, 상기 가스공급부는 적어도 한 쌍 이상이 구비되며, 상기 한 쌍의 가스공급부는 상기 한 쌍의 직선경로를 따라 대칭적으로 각각 구비된다.Here, the closed path includes a pair of straight paths arranged in parallel and spaced apart a predetermined distance and a pair of curved paths connecting the pair of straight paths, the gas supply unit is provided with at least one pair, The pair of gas supply units are provided symmetrically along the pair of straight paths, respectively.
한편, 상기 직선경로에 배치된 가스공급부 사이의 간격은 상기 기판의 직경 이상이며, 상기 증착공정의 시작 시와 종료 시에 상기 기판은 상기 가스공급부 사이의 공간에 위치한다. 이 경우, 상기 증착공정의 시작 시와 종료 시에 상기 기판은 상기 가스공급부와 중첩되지 않도록 위치한다.On the other hand, the interval between the gas supply unit disposed in the straight path is greater than the diameter of the substrate, the substrate is located in the space between the gas supply unit at the start and end of the deposition process. In this case, at the beginning and at the end of the deposition process, the substrate is positioned so as not to overlap the gas supply part.
한편, 상기와 같은 본 발명의 목적은 복수의 기판이 한 쌍의 직선경로와 상기 한 쌍의 직선경로를 연결하는 한 쌍의 곡선경로를 따라 이동하고, 소스가스 및 플라즈마를 공급하는 복수개의 가스공급부가 적어도 한 쌍 이상이 구비되며, 상기 한 쌍의 가스공급부는 상기 한 쌍의 직선경로를 따라 대칭적으로 각각 구비되어 증착공정을 수행하는 박막증착장치의 제어방법에 있어서, 상기 증착공정의 종료 시에 상기 한 쌍의 직선경로를 따라 대칭적으로 구비된 상기 한 쌍 이상의 가스공급부가 상기 기판의 회전방향을 따라 순차적으로 플라즈마 및 소스가스 공급을 종료하는 것을 특징으로 하는 박막증착장치의 제어방법에 의해 달성된다.On the other hand, an object of the present invention as described above is a plurality of substrates are moved along a pair of curved paths connecting a pair of straight paths and a pair of straight paths, a plurality of gas supply for supplying a source gas and plasma In addition, at least one or more pairs are provided, and the pair of gas supply units are provided symmetrically along the pair of straight paths, respectively. By the control method of the thin film deposition apparatus characterized in that the one or more pairs of gas supply units provided symmetrically along the pair of straight paths to terminate the supply of plasma and source gas sequentially in the rotational direction of the substrate. Is achieved.
이 경우, 상기 증착공정의 시작 시에 상기 한 쌍 이상의 가스공급부가 플라즈마 및 소스가스를 동시에 공급하거나, 또는 상기 한 쌍의 직선경로를 따라 대칭적으로 구비된 상기 한 쌍 이상의 가스공급부가 상기 기판의 회전방향을 따라 순차적으로 플라즈마 및 소스가스 공급을 시작한다.In this case, at least one pair of gas supply units supply plasma and source gas at the beginning of the deposition process, or the one or more pairs of gas supply units provided symmetrically along the pair of straight paths of the substrate. The plasma and source gas supply are sequentially started along the rotational direction.
한편, 상기와 같은 본 발명의 목적은 복수의 기판이 한 쌍의 직선경로와 상기 한 쌍의 직선경로를 연결하는 한 쌍의 곡선경로를 따라 이동하고, 소스가스 및 플라즈마를 공급하는 복수개의 가스공급부가 적어도 한 쌍 이상이 구비되며, 상기 한 쌍의 가스공급부는 상기 한 쌍의 직선경로를 따라 대칭적으로 각각 구비되어 증착공정을 수행하는 박막증착장치의 제어방법에 있어서, 상기 증착공정의 시작 시에 상기 한 쌍 이상의 가스공급부가 플라즈마 및 소스가스 중에 어느 하나를 동시에 공급하고, 상기 가스공급부가 상기 기판의 회전방향을 따라 순차적으로 나머지 하나를 공급하는 것을 특징으로 하는 박막증착장치의 제어방법에 의해 달성된다. 이 경우, 상기 증착공정의 종료 시에 상기 가스공급부가 상기 기판의 회전방향을 따라 순차적으로 플라즈마 및 소스가스 공급을 종료한다.On the other hand, an object of the present invention as described above is a plurality of substrates are moved along a pair of curved paths connecting a pair of straight paths and a pair of straight paths, a plurality of gas supply for supplying a source gas and plasma In addition, at least one or more pairs are provided, wherein the pair of gas supply units are provided symmetrically along the pair of straight paths, respectively. By the control method of the thin film deposition apparatus characterized in that the one or more gas supply unit to supply any one of the plasma and source gas at the same time, the gas supply unit sequentially supplies the other one in the rotational direction of the substrate. Is achieved. In this case, at the end of the deposition process, the gas supply unit sequentially terminates the supply of the plasma and the source gas along the rotational direction of the substrate.
한편, 상기와 같은 본 발명의 목적은 복수의 기판이 소정의 폐경로를 따라 이동하고, 상기 폐경로를 따라 구비되어 소스가스 및 플라즈마를 공급하는 복수개의 가스공급부를 포함하여 증착공정을 수행하는 박막증착장치의 제어방법에 있어서, 상기 가스공급부에 의해 상기 기판 소정의 제1 두께 이하로 증착시키는 예비공정, 상기 가스공급부에 의해 상기 기판을 소정의 제1 두께로 증착시키는 증착공정 및 상기 가스공급부에 의해 상기 기판을 소정의 제1 두께 이하로 증착시키는 종료공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 박막증착장치의 제어방법에 의해 달성된다. 여기서, 상기 예비공정에서 상기 기판의 증착두께를 소정의 제2 두께에서 소정의 기울기로 증가시켜 상기 제1 두께에 도달한다. 또한, 상기 종료공정에서 상기 기판의 증착두께를 상기 제1 두께에서 소정 기울기로 소정의 제3 두께로 감소시키게 된다. 한편, 상기 예비공정 및 상기 종료공정은 상기 기판이 상기 폐경로를 따라 소정횟수 회전하는 동안 수행된다.On the other hand, an object of the present invention as described above is a thin film for performing a deposition process including a plurality of substrates are moved along a predetermined closed path, and provided along the closed path to supply a source gas and plasma; A control method of a deposition apparatus, comprising: a preliminary step of depositing the substrate to a predetermined first thickness or less by the gas supply unit, a deposition step of depositing the substrate to a predetermined first thickness by the gas supply unit, and the gas supply unit And a termination process for depositing the substrate to a predetermined first thickness or less. Here, in the preliminary step, the deposition thickness of the substrate is increased from a predetermined second thickness to a predetermined slope to reach the first thickness. In addition, in the termination process, the deposition thickness of the substrate is reduced from the first thickness to a predetermined third thickness by a predetermined slope. Meanwhile, the preliminary process and the terminating process are performed while the substrate is rotated a predetermined number of times along the closed path.
전술한 구성을 가지는 본 발명의 제어방법에 따르면 가스공급부 사이의 간격이 일정하지 않은 경우에도 각 기판에 증착되는 박막의 두께를 균일하게 유지할 수 있다. 또한, 가스공급부에 의해 플라즈마를 공급하는 경우에 챔버 내부의 손상을 방지할 수 있다.According to the control method of the present invention having the above-described configuration, even if the interval between the gas supply unit is not constant, the thickness of the thin film deposited on each substrate can be kept uniform. In addition, damage to the inside of the chamber can be prevented when the plasma is supplied by the gas supply unit.
나아가, 기판에 필요한 박막의 두께가 소정두께 이하로 상대적으로 얇은 박막이 필요한 경우에 각 기판에 증착되는 박막의 두께를 거의 균일하게 유지함으로써 우수한 품질의 박막을 얻을 수 있다.Furthermore, when a thin film required for a substrate is required to have a relatively thin film having a thickness less than or equal to a predetermined thickness, an excellent quality thin film can be obtained by keeping the thickness of the thin film deposited on each substrate almost uniform.
또한, 본 발명의 제어방법은 기판에 필요한 박막의 두께가 소정두께 이상으로 상대적으로 두꺼운 박막이 필요한 경우와 기판에 필요한 박막의 두께가 소정두께 이하로 상대적으로 얇은 박막이 필요한 경우에 모두 적용할 수 있다.In addition, the control method of the present invention can be applied to both a case where a thin film required for a substrate is relatively thick, having a thickness greater than or equal to a predetermined thickness, and a case where a thin film required for the substrate is relatively thin, having a thickness smaller than or equal to a predetermined thickness. have.
한편, 본 발명에 따른 제어방법은 각 기판 사이의 박막의 두께뿐만 아니라, 부분적으로 증착이 발생하여 하나의 기판 내에서도 박막의 두께가 달라지는 것을 방지할 수 있다.On the other hand, the control method according to the present invention can prevent not only the thickness of the thin film between each substrate, but also the deposition occurs in part to vary the thickness of the thin film in one substrate.
도 1은 일 실시예에 따른 기판처리장치를 도시한 평면도,
도 2는 도 1에서 챔버를 도시한 분해사시도,
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 선에 따른 단면도,
도 4는 도 2에서 기판이동부를 도시한 사시도,
도 5는 도 2에서 가스공급부를 도시한 사시도,
도 6, 7, 8은 다양한 가스공급부의 구성을 도시하는 도 5의 Ⅵ-Ⅵ 선에 따른 단면도,
도 9는 다른 실시예에 따른 가스공급부를 도시한 사시도,
도 10은 도 9의 Ⅹ-Ⅹ선에 따른 단면도,
도 11은 또 다른 실시예에 따른 가스공급부를 도시한 단면도,
도 12는 도 11의 'A' 영역의 확대사시도,
도 13은 도 2에서 기판과 가스공급부를 구비한 챔버를 개략적으로 도시한 평면도,
도 14 내지 도 19는 다양한 실시예에 따른 제어방법의 그래프를 도시한 도면,
도 20은 증착 장치의 기본 개념을 도시하는 개략도이다.1 is a plan view showing a substrate processing apparatus according to an embodiment,
FIG. 2 is an exploded perspective view showing the chamber in FIG. 1,
3 is a sectional view taken along the line III-III in Fig. 2,
FIG. 4 is a perspective view of the substrate moving part in FIG. 2,
Fig. 5 is a perspective view showing the gas supply unit in Fig. 2,
6, 7 and 8 are cross-sectional views taken along a line VI-VI of Fig. 5 showing the configuration of various gas supply units,
9 is a perspective view showing a gas supply unit according to another embodiment,
10 is a sectional view taken along the line X-X in Fig. 9,
11 is a cross-sectional view showing a gas supply unit according to yet another embodiment,
12 is an enlarged perspective view of the 'A' region of FIG. 11,
FIG. 13 is a plan view schematically illustrating a chamber including a substrate and a gas supply unit in FIG. 2;
14 to 19 are graphs illustrating a control method according to various embodiments of the present disclosure;
20 is a schematic view showing the basic concept of a deposition apparatus.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 박막증착장치 및 이를 구비한 기판처리장치에 대해서 상세하게 살펴보도록 한다.Hereinafter, a thin film deposition apparatus and a substrate processing apparatus having the thin film deposition apparatus according to various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 일 실시예에 따른 기판처리장치(1000)의 전체 구성을 도시한 평면도이다.1 is a plan view showing the overall configuration of a
도 1을 참조하면, 기판처리장치(1000)는 기판에 대한 증착 작업 등과 같은 처리를 수행하는 박막증착장치(100)와, 진공 또는 대기압 상태로 전환이 가능한 로드록실(700) 및 증착을 진행할 기판이 적재되어 있는 복수개의 보트(810)와 증착이 완료된 기판을 적재하는 복수개의 보트(820)를 구비한다. 여기서, 박막증착장치(100)는 기판이 내부에 수용되어 증착 작업이 수행되는 챔버(110)와 기판을 인입 및 인출하는 기판인입인출부(600)를 구비한다. 본 실시예에 따른 기판처리장치(1000)는 챔버(110)를 2 개 구비한 것으로 상정하여 도시하지만 이에 한정되지는 않는다.Referring to FIG. 1, the
기판을 박막증착장치(100)의 챔버(110)로 공급하는 경우, 로드록실(700) 내부의 제1 로봇암(미도시)이 보트(810)에서 기판을 로드록실(700) 내부로 이송한다. 이어서 로드록실(700)을 진공상태로 전환하고 기판인입인출부(600)의 제2 로봇암(610)이 기판을 넘겨받아 챔버(110)로 기판을 공급하게 된다. 기판을 챔버(110)에서 반출하는 경우에는 반대의 순서로 진행된다. 이하에서는 기판처리장치(1000)의 박막증착장치(100)에 대해서 상세히 살펴보기로 한다. When a substrate is supplied to the
도 2는 박막증착장치(100)를 도시한 사시도이다. 도 2에서는 박막증착장치(100)의 내부 구성을 도시하기 위하여 챔버리드(120)가 분리된 분해사시도로 도시하였다.2 is a perspective view showing the thin
도 2를 참조하면, 박막증착장치(100)는 챔버(110)와, 챔버(110)에 구비되어 한 종류 이상의 공정가스 및 퍼지가스 중에 적어도 하나를 공급하는 가스공급부(200), 챔버(110) 내에서 소정의 이동경로를 따라 복수의 기판(W)을 이동시키는 기판이동부(180) 및 기판(W)을 챔버(110) 내부로 인입 및 인출시키는 기판인입인출부(600)를 포함할 수 있다.2, the thin
챔버(110)는 내부에 기판(W)을 수용하여 기판에 대한 증착 작업 등을 수행하며, 각종 구성요소를 구비할 수 있는 공간을 제공한다. 나아가, 내부의 공기를 배기하는 펌프(미도시)와 같은 진공장비에 의해 내부를 진공상태로 유지하여 증착 작업 등과 같은 기판 처리 작업을 수행할 수 있는 환경을 제공한다.The
챔버(110)는 구체적으로 내부에 소정의 공간을 구비하며 상부가 개구된 챔버몸체(130)와 챔버몸체(130)의 개구된 상부를 개폐하는 챔버리드(120)를 포함한다. 챔버몸체(130)의 일측에는 기판(W)이 챔버(110)의 내부로 인입 및 인출되는 개구부(134) 및 기판인입인출부(600)와 개구부(134)를 연결하는 커넥터(132)를 구비한다.The
상기 개구부(134)는 챔버몸체(130)에 한 쌍이 구비될 수 있다. 이는 도 1에 도시된 바와 같이 기판처리장치(1000)에 챔버(110)를 2개 구비하여 하나의 기판인입인출부(600)에 2개의 챔버(110)를 연결하는 경우에 생산성 및 호환성을 높이기 위함이다. 즉, 기판인입인출부(600)와 연결되는 챔버(110)의 방향에 관계없이 챔버(110)를 제작하는 경우에 한 쌍의 개구부(134)를 구비하도록 제작하여 생산성을 향상시킨다. 나아가, 상기 기판인입인출부(600)에 챔버(110)를 연결하고 작업을 하는 중에 챔버(110)의 연결부를 변경할 필요가 있는 경우에 나머지 하나의 개구부에 기판인입인출부를 연결하여 호환성을 높일 수 있다. 한편, 한 쌍의 개구부(134) 중에 하나의 개구부에 기판인입인출부(600)를 연결하는 경우에 나머지 하나의 개구부는 차폐부재(미도시)로 밀폐하게 된다.The
본 실시예에서 기판인입인출부(600)는 챔버(110)에 연결되어 챔버(110) 내부로 기판을 인입하거나 또는 증착이 완료된 기판(W)을 챔버(110) 외부로 인출하는 역할을 하게 된다. 후술하는 바와 같이 기판이동부(180)에 의해 기판지지부(150)가 이동하는 경우에 증착이 완료된 기판을 기판인입인출부(600)의 제2 로봇암(610)에 의해 개구부(134)를 통하여 인출한다. 또한, 증착이 필요한 기판을 기판인입인출부(600)의 제2 로봇암(610)에 의해 개구부(134)를 통하여 챔버(110) 내부의 기판지지부(150)로 공급하게 된다. 이와 같이 본 실시예에서는 하나의 장치(single device)에 의해 기판의 인입 및 인출이 이루어지게 된다. 따라서 기판의 인입과 인출을 위해 별도의 장치, 예를 들어 기판 인입부와 기판 인출부를 별도로 구비하는 경우에 비하여 구성요소를 줄일 수 있으며 설치 면적도 줄일 수 있다. 또한, 구성요소가 줄어들게 되므로 구성을 단순화할 수 있으므로 차후에 유지보수가 용이하다는 장점을 가지게 된다.In this embodiment, the substrate inlet /
한편, 챔버(110)의 챔버리드(120)에는 한 종류 이상의 공정가스 및 퍼지가스 중에 적어도 하나를 공급하는 가스공급부(200)를 구비하는 바, 이에 대해서는 이후에 상세히 살펴본다.Meanwhile, the
챔버(110)의 챔버몸체(130)의 내부에는 기판(W)을 소정의 이동경로를 따라 이동시키는 기판이동부(180)를 구비한다. 상기 이동경로는 기판(W)을 지지하는 기판지지부(150)를 소정의 직선을 따라 이동시키는 직선경로(L)와 기판지지부(150)를 소정의 곡선을 따라 이동시키는 곡선경로(C)를 포함한다.The
종래의 박막증착장치는 공정가스 및/또는 퍼지가스를 공급하는 소위 '샤워헤드(shower head)'를 구비하여 기판을 원형으로 소정의 속도로 회전시켜 상기 샤워헤드에서 공정가스를 공급하여 증착을 수행하였다. 그런데, 이러한 샤워헤드 방식은 기판의 이동경로가 원형으로 형성되어 원형의 중심부와 외곽의 회전각속도가 다르게 된다. 따라서, 원형의 중심에 인접한 기판 영역과 원형의 외곽에 인접한 기판 영역의 증착이 서로 다르게 진행되어 하나의 기판에서도 증착의 두께가 달라지는 문제점을 수반한다. 본 실시예에서는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 기판(W)을 이동하여 증착을 수행하는 경우에 기판(W)이 직선으로 이동하는 중에 증착 작업을 수행하게 된다. 즉, 기판이 직선으로 이동할 수 있는 직선경로를 포함하고 기판이 상기 직선경로를 따라 이동하는 중에 증착 작업을 수행하게 된다. 기판이 직선 경로를 따라 이동하게 되면 기판의 표면 영역이 모두 동일한 속도로 이동하게 되므로 증착 작업을 수행하는 중에 증착 두께가 달라질 우려가 없다.The conventional thin film deposition apparatus has a so-called " shower head " for supplying a process gas and / or a purge gas, rotates the substrate circularly at a predetermined speed, and supplies the process gas to the showerhead to perform deposition Respectively. However, in such a shower head system, the moving path of the substrate is formed in a circular shape, so that the rotation angular velocity of the circular central portion and the outer peripheral portion are different. Therefore, the deposition of the substrate region adjacent to the center of the circle and the substrate region adjacent to the circular outline proceeds differently, and the thickness of the deposition varies on one substrate. In this embodiment, in order to solve the above-described problems, when the substrate W is moved to perform deposition, the deposition operation is performed while the substrate W moves linearly. That is, the substrate includes a linear path through which the substrate can move linearly, and a deposition operation is performed while the substrate moves along the linear path. When the substrate moves along the linear path, the surface area of the substrate moves all at the same speed, so there is no possibility that the thickness of the deposition is changed during the deposition operation.
본 실시예에서 전술한 이동경로는 기판지지부(150)를 소정의 직선을 따라 이동시키는 직선경로(L)와, 소정의 곡선을 따라 이동시키는 곡선경로(C)를 포함하게 된다. 예를 들어, 기판이동부(180)는 기판지지부(150)를 소정의 폐경로(closed loop)를 따라 이동시키게 된다. 여기서, 폐경로는 하나의 시작점에서 소정의 경로를 따라 이동하는 중에 상기 시작점을 다시 지나는 경로로 정의될 수 있다. 이를 위하여 본 실시예에 따른 기판이동부(180)는 기판지지부(150)를 각각 한 쌍의 직선경로(L)와 곡선경로(C)를 따라 이동시킬 수 있다. 즉, 한 쌍의 직선경로(L)가 소정의 간격을 두고 대략 평행하게 배치되며 상기 직선경로(L) 사이를 한 쌍의 곡선경로(C)가 연결하는 구조를 가지게 된다. 여기서, 상기 곡선경로(C)는 소정의 반경을 가지는 반원 형태이거나, 또는 직선 형태가 아닌 어떠한 곡선 형태로 이루어지더라고 상관없다.In the present embodiment, the aforementioned movement path includes a straight path L for moving the
따라서, 본 실시예에서 가스공급부(200)는 상기 기판이동부(180)의 직선경로(L)를 따라 구비된다. 기판(W)이 기판지지부(150)에 안착되어 직선경로(L)를 따라 이동하는 중에 공정가스가 공급되면 기판(W) 표면의 모든 영역의 속도가 일정하게 되므로 기판(W) 표면에 증착이 균일하게 이루어질 수 있다.Accordingly, in this embodiment, the
또한, 본 실시예에서 기판인입인출부(600)는 곡선경로(C)에 구비될 수 있다. 전술한 바와 같이 곡선경로(C)를 따라 기판(W)이 이동하게 되면 곡선의 중앙부와 외곽부를 따라 기판(W)의 표면 영역의 회전 각속도가 달라지게 된다. 따라서, 곡선경로(C)에는 기판인입인출부(600)를 구비하여 기판(W)을 챔버(110)의 내부로 인입 및/또는 인출하도록 하여 공간활용도를 높일 수 있다. 이 경우에, 전술한 개구부(134)는 곡선경로(C)에 인접하여 챔버몸체(130)에 구비될 수 있다. 이하, 기판이동부(180)에 대해서 도면을 참조하여 보다 상세하게 살펴본다.Also, in this embodiment, the substrate inlet /
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 선에 따른 단면도이며, 도 4는 기판이동부(180)의 구성을 상세하게 도시한 일부사시도이다.FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG. 2, and FIG. 4 is a partial perspective view showing the structure of the
도 3 및 도 4를 참조하면, 기판이동부(180)는 기판지지부(150)가 연결되어 연동하는 동력전달부재(190), 동력전달부재(190)를 상기 직선경로 및 곡선경로를 따라 이동시키는 구동부 및 기판지지부(150)가 이동 가능하게 지지하는 가이드부(160)를 구비할 수 있다.3 and 4, the
구체적으로 챔버몸체(130)의 내부 바닥에 한 쌍의 풀리(182, 184)가 소정 거리 이격되어 구비되며, 한 쌍의 풀리(182, 184)를 둘러싸서 동력전달부재(190)가 구비된다. 여기서, 동력전달부재(190)는 예를 들어 벨트, 체인 등으로 이루어질 수 있다. 한 쌍의 풀리 중에 하나는 모터(미도시)와 연결되어 동력전달부재(190)를 이동시키는 구동풀리(182)의 역할을 하게 되며, 나머지 하나의 풀리는 구동풀리(182)의 구동 및 동력전달부재(190)에 의해 함께 회전하는 종동풀리(184)의 역할을 하게 된다. 따라서, 본 실시예에서는 한 쌍의 풀리(182, 184) 및 모터가 구동부에 해당된다.Specifically, a pair of
기판(W)을 지지하는 기판지지부(150)는 동력전달부재(190)에 연결되어 동력전달부재(190)와 함께 이동하게 된다. 구체적으로 기판지지부(150)는 기판(W)이 안착되는 서셉터(152)와 상기 서셉터(152)의 하부에 구비되어 후술하는 구름부재(158)가 구비되는 하부지지부(156)와, 상기 하부지지부(156)와 서셉터(152)를 연결함과 동시에 동력전달부재(190)에 연결되는 연결부(154)를 구비할 수 있다.The
서셉터(152)는 상부에 기판(W)이 안착되며, 기판지지부(150)의 이동 중에 기판(W)의 이동을 방지하기 위하여 서셉터(152)의 상부에 기판(W)에 대응하는 홈(153, 도 2 참조)을 구비할 수 있다. 연결부(154)는 서셉터(152)의 일단부에서 하방을 향해 수직하게 연결된다.The
한편, 기판지지부(150)는 동력전달부재(190)의 움직임에 의해 연동하여 이동하게 되는데, 기판지지부(150)가 이동하는 중에 기판지지부(150)의 이동경로를 형성함과 동시에 기판지지부를 안내할 수 있는 가이드부(160)를 구비할 수 있다. 이러한 가이드부(160)는 다양한 형태로 구현이 가능하며, 본 실시예에서는 기판지지부(150)의 하부에 구비되는 LM(Linear motion) 가이드로 구비된다. 즉, LM 가이드가 챔버몸체(130) 내부의 바닥에 구비되며, 기판지지부(150)는 LM 가이드에 의해 지지되면서 LM 가이드를 따라 이동하게 된다.The
한편, 전술한 바와 같이 기판이동부(180)는 기판지지부(150)를 직선경로 및 곡선경로를 따라 이동시키게 되는데, 기판지지부(150)가 이동하는 경로는 실질적으로 가이드부(160)에 의해 형성된다. 따라서, 본 실시예에서 가이드부(160)는 직선경로 및 곡선경로를 포함하도록 구비되며, 구체적으로 각각 한 쌍의 직선경로(L)와 곡선경로(C)를 구비하도록 구성된다. 한 쌍의 직선경로(L)가 소정의 간격을 두고 구비되며, 상기 직선경로(L)의 양단부를 곡선경로(C)에 의해 연결하는 구성은 전술한 바와 같다.As described above, the
기판지지부(150)가 가이드부(160)를 따라 이동할 수 있도록 기판지지부(150)에는 가이드부(160)에 대응하는 구름부재(158)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 기판지지부(150)의 하부지지부(156)에는 가이드부(160), 즉 LM 가이드를 따라 이동할 수 있는 롤러를 구비한다. 따라서, 기판지지부(150)가 동력전달부재(190)와 연동하여 이동하는 경우에 기판지지부(150)는 가이드부(160)에 의해 지지되며 가이드부(160)를 따라 이동하게 된다. 결국, 동력전달부재(190)는 기판지지부(150)가 이동할 수 있는 동력(힘)을 제공하게 되며, 가이드부(160)는 기판지지부(150)를 지지하면서 기판지지부(150)가 이동하는 경로를 제공하게 된다.The
한편, 서셉터(152)의 일단에는 연결부(154)가 하방을 향하여 수직하여 연결된다. 연결부(154)는 동력전달부재(190)와 연결되어 동력전달부재(190)가 이동하는 경우에 동력전달부재(190)와 함께 이동할 수 있도록 한다. 연결부(154)는 동력전달부재(190)에 착탈 가능하게 연결되는 것이 바람직하다. 이는 기판지지부(150)의 유지 보수를 위하여 기판지지부(150)를 동력전달부재(190)에서 분리하는 경우가 발생할 수 있기 때문이다.On the other hand, a
도 2 및 도 3을 참조하면, 기판지지부(150)의 하부에는 기판(W)을 가열하는 가열부(170)를 구비할 수 있다. 가열부(170)는 기판(W)을 지지하는 서셉터(152)에서 소정거리 이격된 하부에 구비되어 기판(W)을 가열하게 된다.Referring to FIGS. 2 and 3, a
구체적으로 가열부(170)는 기판지지부(150)의 이동경로를 따라 구비된 복수개의 가열플레이트(172)를 구비하게 된다. 가열플레이트(172)는 기판(W)을 가열하기 위하여 기판(W)을 지지하는 서셉터(152)에서 소정거리 이격되어 구비된다. 그런데, 본 실시예에서 기판지지부(150)는 서셉터(152), 서셉터(152)의 일단부에서 하방으로 수직하게 연결되는 연결부(154) 및 하부지지부(156)를 구비하게 된다. 즉, 기판지지부(150)의 단면은 도 3에 도시된 바와 같이 '⊃' 또는 '⊂' 형상을 가지게 된다. 따라서, 가열플레이트(172)는 서셉터(152)와 하부지지부(156) 사이의 공간에 구비되어 기판지지부(150)가 이동하는 중에 기판지지부(150)와 가열플레이트(172)의 간섭을 방지하게 된다.Specifically, the
한편, 챔버(110) 내부에는 기판(W)의 인입 및 인출을 위한 기판수취부(140)를 구비할 수 있다. 기판수취부(140)는 기판인입인출부(600)에 의해 챔버(110)의 내부로 공급된 기판(W)을 받아 기판지지부(150)의 상부에 안착시키거나, 또는 기판지지부(150)에서 기판(W)을 이격시켜 기판인입인출부(600)가 기판(W)을 챔버(110)의 외부로 인출할 수 있도록 한다. 이를 위하여 기판수취부(140)는 기판인입인출부(600)에 인접하여 구비되는 것이 바람직하다. 따라서, 기판수취부(140)는 곡선경로(C)에 구비될 수 있다.In the
기판수취부(140)는 상하로 소정거리 이동 가능하게 구비되는 복수의 수취핀(142)과, 상기 수취핀(142)을 상하로 이동시키는 구동부(144)를 포함한다. 수취핀(142)은 기판(W)을 지지할 수 있도록 복수개 구비되며, 예를 들어 3개로 구성된다. 도 2에서 도면번호 '146'은 수취핀(142)이 상하로 이동할 수 있도록 가열플레이트(172)에 구비된 관통홀을 도시한다. 즉, 기판지지부(150)의 이동 경로 중에 곡선경로(C)에는 기판인입인출부(600)가 구비되며, 기판의 인입 및/또는 인출을 위하여 기판수취핀(142)이 상하로 이동하기 위하여 가열플레이트(172)에 기판수취핀(142)이 이동할 수 있는 관통홀(146)을 구비한다. 관통홀(146)의 개수는 기판수취핀(142)의 개수에 대응하여 형성됨은 물론이다.The
한편, 전술한 바와 같이 가스공급부(200)는 기판지지부(150)가 이동하는 중에 직선경로(L)를 따라 구비된다. 도 2에서 가스공급부(200)는 직선경로(L)를 따라 3개 구비된 것으로 도시되었지만, 이는 일예에 불과하며 직선경로의 길이, 가스공급부(200)의 너비에 따라 적절하게 조절이 가능하다. 가스공급부(200)는 챔버(110)의 상부에 구비되며, 구체적으로 챔버리드(120)에 구비된다. 구체적으로 챔버리드(120)에 개구부(122)를 구비하고 가스공급부(200)는 개구부(122)에 구비된다. 이하, 도면을 참조하여 가스공급부(200)에 대해서 상세하게 살펴본다.Meanwhile, as described above, the
도 5는 도 2에서 가스공급부(200)를 확대해서 도시한 사시도이며, 도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ 선에 따른 단면도로서, 가스공급부(200)의 구체적인 구성을 도시한다.FIG. 5 is an enlarged perspective view of the
도 5 및 도 6을 참조하면, 가스공급부(200)는 챔버리드(120)의 개구부를 밀폐하는 커버(205)와, 개구부(122)에 구비되어 제1 공정가스(또는 '원료가스') 또는 퍼지가스를 공급하는 둘 이상의 가스공급모듈(300)과, 가스공급모듈(300) 사이에 구비되며 챔버리드(120)에 지지되는 플라즈마 전극(350)을 포함한다.5 and 6, the
커버(205)는 챔버리드(120)의 상부에 구비되며, 챔버리드(120)의 개구부를 밀폐하는 역할을 하게 된다. 따라서, 도면에는 도시되지 않았지만 커버(205)와 챔버리드(120) 사이에는 밀폐를 위한 가스킷(미도시)을 구비할 수 있다. 커버(205)에는 이후 상세히 살펴보는 가스공급모듈(300)로 공정가스, 퍼지가스를 공급하거나, 또는 배기되는 가스를 위한 각종 라인을 구비할 수 있다.The
구체적으로 커버(205)에는 제1 공정가스(또는 '원료가스') 및/또는 퍼지가스를 공급하기 위한 제1 공급라인(210)을 구비할 수 있다. 제1 공급라인(210)은 제1 공정가스 공급원(미도시) 및/또는 퍼지가스 공급원(미도시)과 연결되어 제1 공정가스 및/또는 퍼지가스를 가스공급모듈(300)로 공급하게 된다. 나아가, 커버(205)에는 제2 공정가스(또는 '반응가스')를 공급하기 위한 제2 공급라인(220)을 더 구비할 수 있다. 제2 공급라인(220)은 제2 공정가스 공급원(미도시)과 연결되어 제2 공정가스를 플라즈마 전극(350)을 향해서 공급할 수 있다. 또한, 커버(205)에는 가스공급모듈(300)에서 공급된 공정가스 및/또는 퍼지가스를 배기하기 위한 배기라인(230)을 더 구비할 수 있다. 배기라인(230)은 펌핑부(미도시)와 연결되어 펌핑부의 펌핑에 의해 챔버(110) 내부의 잔류가스를 배기하게 된다.Specifically, the
전술한 바와 같이, 가스공급부(200)는 제1 공정가스 및/또는 퍼지가스를 공급하기 위한 가스공급모듈(300)을 구비하게 된다. 가스공급모듈(300)은 제1 공정가스 및/또는 퍼지가스가 이동하는 공급채널(212)을 구비한다. 본 실시예에서 가스공급모듈(300)은 챔버리드(120)의 개구부(122)의 가장자리에 안착되어 고정된다. 가스공급모듈(300)은 인접한 다른 가스공급모듈과의 사이에 공간을 형성하도록 소정거리 이격되어 구비된다.As described above, the
본 실시예와 같이 공정가스 및/또는 퍼지가스를 공급하는 가스공급모듈(300)을 구비하게 되면, 다양한 형태의 가스공급이 가능하다는 장점이 있다. 즉, 종래와 같이 가스공급부가 하나의 부재로 일체로 형성되면, 기판의 종류, 고객의 요구 등에 의해 공급되는 가스의 숫자, 가스의 순서 등이 바뀌는 경우에 가스공급부를 전체적으로 교환해야 하는 문제점이 있다. 하지만, 본 실시예에서는 가스공급모듈(300)이 착탈 가능하게 구비되어, 챔버리드(120)의 개구부(122)에 구비되는 가스공급모듈(300)의 숫자를 조절함으로써 공급되는 가스의 숫자를 적절히 조절하는 것이 가능하다. 따라서, 본 실시예에 따른 가스공급부(200)는 공급하는 가스의 숫자, 가스의 순서가 바뀌더라도 가스공급모듈(300)의 숫자를 용이하게 늘릴 수 있으므로 종래에 비하여 호환성이 매우 우수한 장점을 가지게 된다.The provision of the
본 실시예에서는 플라즈마 전극(350)을 중심으로 양측에 각각 두 개의 가스공급모듈(300)을 구비한 가스공급부(200)를 도시하고 있으나, 이는 일예에 불과하며 가스공급모듈(300)의 숫자는 적절하게 조절이 가능하다. 또한, 플라즈마 전극(350)을 중심으로 양측에 동일한 개수의 가스공급모듈(300)을 구비하거나, 또는 플라즈마 전극(350)의 양측에 서로 다른 숫자의 가스공급모듈(300)을 구비하는 것도 가능하다.Although the
전술한 바와 같이 커버(205)에는 제1 공정가스 및/또는 퍼지가스를 공급하기 위한 제1 공급라인(210)이 연결된다. 제1 공급라인(210)은 커버(205)의 내측으로 연장되어 가스공급모듈(300)의 공급채널(212)로 제1 공정가스 및/또는 퍼지가스를 공급하게 된다. 비록 도면에는 도시되지 않았지만 제1 공급라인(210)에는 복수의 공급홀 또는 소정길이의 공급슬릿을 구비할 수 있다. 한편, 제1 공급라인(210)은 직접 가스공급모듈(300)의 공급채널(212)과 연결되거나, 또는 도면에 도시된 바와 같이 커버(205)에 공급채널(212)과 연결되는 보조채널(206)을 구비할 수 있다. 즉, 보조채널(206)은 제1 공급라인(210)에서 커버(205)를 따라 연장되어 공급채널(212)과 연통하게 된다. 따라서, 제1 공급라인(210)에서 공급하는 가스는 보조채널(206), 공급채널(212)을 통하여 공급된다.As described above, the
한편, 가스공급모듈(300)을 통하여 제1 공정가스를 공급하는 경우에 공급채널(212)의 단부에서 제1 공정가스가 바로 배기되지 않고 기판 표면에서 충분한 증착 시간을 유지하는 것이 바람직하다. 공정가스가 기판 표면에서 충분한 증착 시간을 가질수록 증착에 유리하기 때문이다. 또한, 공정가스를 공급하는 경우에 공정가스가 균일하게 확산되어 기판(W)을 향하여 공급되는 것이 바람직하다. 기판(W)에 증착 과정이 이루어지는 경우에 공정가스가 기판(W)의 표면에서 균일하게 확산되어 공급되는 것이 균일한 증착 두께에 유리하기 때문이다.On the other hand, when the first process gas is supplied through the
따라서, 본 실시예에서 가스공급모듈(300)은 공급채널(212)의 단부에 가스가 균일하게 확산되도록 하며 공정가스가 기판(W) 표면에서 충분히 머무를 수 있도록 하는 한정부(315)를 구비할 수 있다. 한정부(315)는 가스공급모듈(300)의 단부에 구비되어 공급채널(212)에 의해 공급되는 가스가 바로 배기되지 않고 소정 시간 동안 머무를 수 있는 소정의 공간(이하, '반응공간'이라고 함)으로 정의될 수 있다. 즉, 도 6에 도시된 바와 같이 가스공급모듈(300)의 단부에 반응공간을 형성하도록 단턱부(312)를 구비할 수 있다. 이에 의해, 공급채널(212)의 너비에 비하여 더 넓은 너비를 가지는 반응공간을 형성하여 한정부(315)를 이루게 된다. 따라서, 공급채널(212)을 통해 공급된 공정가스는 한정부(315)에 의해 구획되는 반응공간에서 확산되어 기판(W) 표면에 공급되며, 나아가 한정부(315)에 의해 구획되어 상기 반응공간에서 기판과 충분한 시간을 가지며 접하게 된다. 여기서, 한정부(315)를 형성하는 단턱부(312)는 일예를 들어 설명한 것이며, 다양한 형태로 구현이 가능하다.Thus, in this embodiment, the
한편, 챔버(110) 내에는 각종 공정가스가 공급되며 이러한 공정가스가 챔버(110)의 내부에 잔류하게 되면 상호간 반응에 의해 기판 이외에 원하지 않는 영역에 증착이 발생할 수 있다. 이러한 불필요한 증착은 박막증착장치(100)를 장기간 사용하는 경우에 박막증착장치(100)의 빈번한 클리닝 작업을 요하게 되어 유지 보수에 많은 시간 및 비용을 소요하는 원인이 된다. 따라서, 박막증착장치(100)에는 챔버(110) 내부에 잔류하는 가스를 배기하는 배기수단을 구비할 수 있다. 본 실시예의 박막증착장치(100)는 가스공급부(200)에 배기수단을 구비하게 된다.On the other hand, various process gases are supplied into the
구체적으로, 가스공급부(200)는 둘 이상의 가스공급모듈(300)을 구비하게 되며, 가스공급모듈(300) 중에 적어도 하나는 다른 하나와 소정거리 이격되어 구비된다. 따라서, 가스공급모듈(300) 사이의 공간이 잔류가스의 배기를 위한 배기채널(332)을 형성하게 된다. 즉, 본 실시예에서는 배기채널을 형성하기 위하여 별도의 부재를 구비하여 배기채널을 형성하는 것이 아니라, 공정가스 및/또는 퍼지가스를 공급하기 위한 가스공급모듈 사이의 공간을 배기채널로 활용하게 된다. 따라서, 본 실시예에서는 가스공급부를 제작하는 경우에 구성요소의 숫자, 제작공정을 줄일 수 있게 되어, 박막증착장치를 조립하는 경우에 비용 및 시간을 현저하게 줄이는 것이 가능해진다. 상기 배기채널(332)은 커버(205)에 구비된 배기라인(230)과 연결되어 전술한 펌핑부의 펌핑에 의해 잔류가스를 외부로 배기하게 된다.Specifically, the
한편, 배기채널(332)을 통해 배기되는 가스 중에 서로 반응이 가능한 공정가스가 함께 배기되면 공정가스 끼리의 반응에 의해 배기채널(332)의 내부에 불필요한 증착이 발생할 수 있다. 즉, 가스공급모듈(300)의 바깥쪽에 증착이 발생할 수 있다. 이는 배기가스의 원활한 배기를 방지하게 되어 클리닝 작업을 필요로 하게 된다. 그런데, 클리닝작업을 하는 경우에 가스공급모듈(300)을 분리하여 클리닝 작업을 하게 되면 다시 조립하는 공정을 필요로 하게 된다. 이는 조립의 비용, 공정 및 시간을 증가시키는 요인이 되어 문제점으로 작용한다. 이하에서는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 다른 실시예에 따른 가스공급부를 살펴본다.Meanwhile, unnecessary vapor deposition may occur in the
도 7은 전술한 문제점을 해결하기 위한 다른 실시예에 따른 가스공급부를 도시한다. 본 실시예에서는 도 6의 실시예와 비교하여 배기채널(332)을 형성하는 배기부재(330)를 구비한다는 점에서 차이가 있다. 이하, 차이점을 중심으로 살펴본다.Fig. 7 shows a gas supply unit according to another embodiment for solving the above-mentioned problems. This embodiment differs from the embodiment of FIG. 6 in that the
도 7을 참조하면, 한 쌍의 가스공급모듈(300) 사이의 공간에 배기부재(330)를 구비하며, 배기부재(330)는 내부에 배기채널(332)을 구비하게 된다. 배기채널(332)은 잔류하는 공정가스 또는 퍼지가스가 배기되는 통로를 이루게 된다. 따라서, 배기채널(332)을 통하여 배기되는 공정가스의 반응에 의해 증착이 발생하여도, 배기부재(330)를 분리하여 클리닝 작업을 수행하게 되어 재조립에 소요되는 시간 및 비용을 줄일 수 있다. 배기부재(330)를 다시 조립하는 경우에는 인접한 가스공급모듈(300)에 배기부재(330)를 밀착하여 용이하게 조립하는 것이 가능하기 때문이다.Referring to FIG. 7, an
한편, 전술한 도 6 및 도 7에서는 플라즈마 전극(350)을 중심으로 양측에 각각 한 쌍의 가스공급모듈(300)을 구비하고, 한 쌍의 가스공급모듈(300) 사이에 배기채널(332)이 형성된 예를 도시한다. 그런데, 배기채널(332)은 기판(W)이 이동하는 방향을 따라 가스 공급 전에 구비될 수도 있다. 즉, 공정가스 및/또는 퍼지가스를 공급하기에 앞서서 배기를 수행하여 기판 상부의 잔존가스를 제거할 수 있다. 도 8은 기판의 이동방향을 따라 가스공급부에 배기채널(332)을 먼저 구비한 예를 도시한다. 이하, 도 8에서는 기판이 가스공급부의 하부를 이동하는 경우에 도면의 우측에서 좌측으로 이동하는 것으로 상정하여 설명한다.6 and 7 illustrate a pair of
도 8을 참조하면, 챔버리드(120)와 인접하여 구비되는 가스공급모듈(300)(도8에서 제일 우측에 위치한 가스공급모듈)은 챔버리드(120)와 소정거리 이격되어 구비되며, 가스공급모듈(300)과 챔버리드(120) 사이에 배기부재(330)를 구비한다. 결국, 기판이 우측에서 좌측으로 이동하는 경우에 이동방향을 따라 공정가스 및/또는 퍼지가스를 공급하기에 앞서 기판 표면의 잔존가스를 배기하여 균일한 증착 작업을 수행할 수 있다. 한편, 본 실시예의 가스공급부는 가장자리의 배기채널(332)을 형성하는 배기부재(330)를 구비한 것으로 도시하였으나, 상기 배기부재(330)를 제외할 수 있다. 즉, 배기채널(332)이 챔버리드(120)와 가스공급모듈(300) 사이의 공간으로 형성될 수 있음은 물론이다. 또한, 도면에는 도시되지 않았지만 기판의 이동방향을 따라 제일 마지막에 배기채널을 구비할 수도 있다.8, a gas supply module 300 (gas supply module located at the rightmost position in FIG. 8) provided adjacent to the
이하에서는 증착 작업 중에 플라즈마 공급을 위한 플라즈마 전극에 대해서 도면을 참조하여 구체적으로 살펴본다.Hereinafter, a plasma electrode for supplying a plasma during a deposition operation will be described in detail with reference to the drawings.
도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 가스공급부(200)는 둘 이상의 가스공급모듈(300)을 구비하며, 플라즈마 전극(350)은 가스공급모듈(300) 사이에 구비된다.Referring to FIG. 6, the
구체적으로, 플라즈마 전극(350)은 챔버리드(120)에 의해 지지된다. 즉, 플라즈마 전극(350)은 인접한 가스공급모듈(300) 또는 커버(205)에 의해 지지되는 것이 아니라 챔버리드(120)에 의해 지지된다. 가스공급모듈(300)은 챔버리드(120)에 착탈 가능하게 구비되므로 플라즈마 전극(350)을 지지하기에 적합하지 않다. 또한, 가스공급부(200)를 유지/보수하는 경우에 커버(205)를 제거하게 되므로 커버(205)에 플라즈마 전극(350)을 지지하게 되면 플라즈마 전극(350)도 함께 분리되는 번거로움이 있다. 따라서, 본 실시예에서는 플라즈마 전극(350)을 구비하는 경우에 플라즈마 전극(350)이 챔버리드(120)에 의해 지지되도록 한다.Specifically, the
플라즈마 전극(350)을 지지하기 위하여 챔버리드(120)에 절연재질의 전극지지부(360)를 구비하고, 플라즈마 전극(350)은 전극지지부(360)에 안착되어 구비된다. 도면에는 도시되지 않았지만, 챔버리드(120) 및 전극지지부(360)를 통하여 플라즈마 전극(350)으로 전원이 공급된다. 또한, 플라즈마 전극(350)에 인접한 가스공급모듈(300) 중에 적어도 하나는 접지되어 접지 전극의 역할을 하게 되며, 바람직하게는 플라즈마 전극(350)의 양측에 위치한 가스공급모듈(300)이 모두 접지되어 접지전극의 역할을 하게 된다.An
한편, 가스공급부(200)의 커버(205)에는 플라즈마 발생을 위한 제2 공정가스를 공급하는 제2 공급라인(220)을 더 구비한다. 제2 공정가스는 제2 공급라인(220)에서 플라즈마 전극(350)을 향하여 공급된다. 이 경우, 제2 공정가스가 플라즈마 전극을 중심으로 균일하게 분산되도록 분산수단을 구비할 수 있다. 상기 분산수단은 플라즈마 전극(350)에 구비될 수 있으며, 플라즈마 전극(350)에 구비되는 분산부(355)로 이루어진다. 분산부(355)는 제2 공정가스가 공급되는 제2 공급라인(220)을 향해 플라즈마 전극(350)에 구비되며, 제2 공정가스를 분산시키는 소위 '디퓨져(diffuser)' 역할을 하게 된다.The
구체적으로 분산부(355)는 그 단면을 살펴볼 때, 하부의 폭에 비해 상부의 폭이 좁도록 구성된다. 따라서, 폭이 좁은 상부가 제2 공정가스 공급부를 향하도록 구비되어 제2 공정가스가 분산부(355)를 따라 플라즈마 전극(350)의 양측으로 균일하게 분산되도록 한다. 분산부(355)는 플라즈마 전극(350)과 일체로 형성될 수도 있으며, 또는 별개의 부재로 구비되어 조립되는 것도 가능하다. 결국, 플라즈마 전극(350)과 접지전극 역할을 하는 인접한 가스공급모듈(300) 사이에 자기장이 형성되며, 제2 공정가스가 상기 자기장을 통과하면서 플라즈마 상태가 되어 하부의 기판을 향해서 라디칼을 공급하게 된다.Specifically, when the cross section of the dispersing
한편, 전술한 실시예에서는 플라즈마 전극(350)이 챔버리드(120)에 의해 지지되는 구성을 설명하였지만 이에 한정되지 않으며, 플라즈마 전극(350)은 챔버몸체(130)에 의해 지지될 수도 있다. 도 9 및 도 10은 플라즈마 전극(350)이 챔버몸체(130)에 의해 지지되는 구성을 도시한다. 이하, 전술한 실시예와 차이점을 중심으로 설명한다.Although the
도 9는 다른 실시예에 따른 가스공급부를 도시한 사시도이며, 도 10은 도 9의 Ⅹ-Ⅹ선에 따른 단면도이다.FIG. 9 is a perspective view showing a gas supply unit according to another embodiment, and FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line X-X in FIG.
도 9 및 도 10을 참조하면, 플라즈마 전극(350)을 지지하는 전극지지부(360)는 챔버몸체(130)에 연결된다. 구체적으로, 전극지지부(360)는 챔버몸체(130)의 일측에 선택적으로 연결되는 연결부(362)와, 플라즈마 전극(350)을 지지하며 상기 연결부(362)에서 절곡되는 지지바(364)를 구비한다. 전극지지부(360)가 절연재질로 구성됨은 전술한 실시예와 동일하다.Referring to FIGS. 9 and 10, an
전극지지부(360)는 도 9에 도시된 바와 같이 챔버몸체(130)의 외측에서 챔버(110) 내부를 향하여 또는 챔버몸체(130)의 내부에서 외부를 향하여 조립된다. 따라서, 챔버몸체(130)의 외측에는 연결부(362)만이 보이게 된다. 전극지지부(360)가 챔버몸체(130)에 조립되는 경우에 지지바(364)에 플라즈마 전극(350)이 미리 안착될 수 있다. 즉, 전극지지부(360)에 플라즈마 전극(350)을 안착시켜 조립하고, 상기 전극지지부(360)를 챔버몸체(130)에 연결시키게 된다. 한편, 도면에는 도시되지 않았지만 연결부(362)와 챔버몸체(130) 사이의 실링을 위하여 접촉면 등에 가스킷 등을 구비할 수 있다. 또한, 도면에는 도시되지 않았지만, 챔버몸체(130) 및 전극지지부(360)를 통하여 플라즈마 전극(350)으로 전원이 공급된다. 플라즈마 전극(350)에 인접한 가스공급모듈(300) 중에 적어도 하나는 접지되어 접지 전극의 역할을 하게 되며, 바람직하게는 플라즈마 전극(350)의 양측에 위치한 가스공급모듈(300)이 모두 접지되어 접지전극의 역할을 하게 된다.The
결국, 플라즈마 전극(350)은 챔버(110)에 의해 지지된다고 할 수 있으며, 구체적으로 챔버리드(120)에 의해 지지되거나 또는 챔버몸체(130)에 의해 지지된다.As a result, the
한편, 전술한 실시예에서는 기판이동부(180)가 기판(W)을 소정의 이동경로를 따라 일 방향으로 회전시키는 구성을 상정하여 설명하였다. 그런데, 본 발명에 따른 박막증착장치는 이에 한정되지 않으며, 기판이동부(180)는 상기 이동경로를 따라 기판(W)을 양방향으로 회전시킬 수 있다. 예를 들어, 기판이동부(180)는 기판(W)을 이동경로를 따라 회전시키는 경우에 소정시간을 주기로 기판(W)의 회전 방향을 변경하거나, 또는 기판(W)이 이동경로를 따라 소정횟수 회전한 경우에 기판(W)의 회전 방향을 변경할 수 있다. 이러한 기판(W)의 회전방향의 변경은 기판이동부(180)의 구동풀리(182)에 연결된 모터(미도시)의 회전방향을 변경하여 수행될 수 있다. 그런데, 이와 같이 기판(W)의 회전방향이 소정시간, 또는 소정횟수의 회전을 주기로 변경되면 가스공급부(200)의 구성도 전술한 실시예와 달라질 수 있다. 즉, 원자층 증착 방법에서는 기판(W)을 향하여 먼제 제1 공정가스(소스가스 또는 원료가스)를 공급하고 이어서 제2 공정가스(반응가스)를 공급하여야 기판(W)에 박막을 형성할 수 있기 때문이다. 따라서, 이하에서는 가스공급부에 대한 기판(W)의 상대적인 이동방향이 소정시간, 또는 소정횟수의 회전을 주기로 변경되는 경우에 적용될 수 있는 가스공급부의 구성에 대해서 살펴보기로 한다.On the other hand, in the above-described embodiment, it is assumed that the
도 11은 가스공급부에 대한 기판(W)의 상대적인 이동방향이 변경되는 경우에 적용될 수 있는 가스공급부의 일 실시예를 도시하는 측단면도이다.11 is a side sectional view showing one embodiment of a gas supply portion that can be applied when the relative movement direction of the substrate W with respect to the gas supply portion is changed.
도 11을 참조하면, 본 실시예에 따른 가스공급부(2000)는 기판(W)의 이동경로를 따라 대칭적인 구조를 가지게 된다. 즉, 기판(W)이 이동경로를 따라 양방향으로 회전하게 되므로 가스공급부(2000)는 기판(W)의 이동경로를 따라 대칭적인 구조를 가지는 것이 박막의 증착에 유리하다. 즉, 가스공급부(2000)가 중앙부를 중심으로 대칭적으로 구비되므로 기판이 양방향 중에 어느 방향으로 이동하더라도 기판에 대한 증착이 가능하게 된다.Referring to FIG. 11, the
본 실시예에서 가스공급부(2000)는 중앙에 제1 공정가스 공급을 위한 제1 가스공급수단을 구비한다. 상기 제1 가스공급수단은 제1 공정가스가 공급되는 제1 공급라인(2110) 및 제1 공정가스가 기판(W)을 향해 공급되도록 이동하는 제1 보조채널(2112) 및 제1 공급채널(2312)을 구비한다. 따라서, 본 실시예에 따른 가스공급부(2000)는 전술한 제1 가스공급수단을 중심으로 대칭적으로 구비된다. 이하, 가스공급부(2000)의 구체적인 구성에 대해서 도면을 참조하여 살펴본다.In this embodiment, the
구체적으로 가스공급부(2000)는 커버부(2100), 상기 커버부(2100)와 연결되며 챔버리드(120)의 상부에 연결되는 제1 몸체부(2300) 및 상기 몸체부(2300)의 하부에 연결되어 플라즈마 전극(2400)을 지지하는 역할과 함께 보조배기채널(2553)을 제공하는 제2 몸체부(2500)를 구비한다.The
커버부(2100)에는 각종 가스가 공급되는 복수개의 공급라인과 잔여가스가 배기되는 배기라인이 연결된다. 전술한 바와 같이, 대략 중앙부에 제1 공정가스가 공급되는 제1 공급라인(2110)이 연결된다. 제1 공급라인(2110)에서 오른쪽으로 갈수록 순서대로 배기라인(2150), 퍼지가스 공급라인(2120), 제2 공급라인(2130) 및 배기라인(2150)이 연결된다. 한편, 제1 공급라인(2110)의 왼쪽에는 대칭적으로 배기라인(2150), 퍼지가스 공급라인(2120), 제2 공급라인(2130) 및 배기라인(2150)이 연결된다. 또한, 커버부(2100)에는 제1 공급라인(2110)에서 공급되는 제1 공정가스가 공급되는 제1 보조채널(2112), 배기라인(2150)으로 잔존가스를 배기하는 보조배기채널(2152), 퍼지가스 공급라인(2120)에서 공급되는 퍼지가스가 공급되는 퍼지가스보조채널(2122) 및 제2 공급라인(2130)에서 공급되는 제2 공정가스가 공급되는 제2 보조채널(2132)을 구비한다.The
한편, 커버부(2100)는 제1 몸체부(2300)에 연결된다. 커버부(2100)에 제1 관통공(2102)을 구비하고, 제1 몸체부(2300)에 제1 체결공(2302)을 구비하여 볼트 등에 의해 연결한다. 한편, 제1 몸체부(2300)는 챔버리드(120)의 상부에 연결된다. 전술한 바와 같이 챔버리드(120)에 개구부(122)를 구비하고 상기 개구부(122)의 가장자리를 따라 제1 몸체부(2300)가 안착될 수 있다. 이 경우, 제1 몸체부(2300)에 제2 관통공(2304)을 구비하여 볼트 등에 의해 챔버리드(120)에 연결할 수 있다.Meanwhile, the
제1 몸체부(2300)에는 각종 가스를 공급하는 공급채널과 배기채널을 구비할 수 있다. 구체적으로 제1 보조채널(2112)과 연통하여 제1 공정가스를 기판을 향해 공급하는 제1 공급채널(2312), 보조배기채널(2152)과 연통하여 잔존가스를 배기시키는 제1 배기채널(2352), 퍼지가스보조채널(2122)과 연통하여 퍼지가스를 공급하는 퍼지가스공급채널(2322) 및 제2 보조채널(2132)과 연통하여 제2 공정가스를 공급하는 제2 공급채널(2332)을 구비한다. 한편, 제1 몸체부(2300)의 외곽에 위치하는 제2 배기채널(2353)은 후술하는 제2 몸체부(2500)에 연결되는 바, 전술한 제1 배기채널(2352)과 비교하여 그 길이에 있어서 차이가 있다. 구체적으로 제1 몸체부(2300)에 구비되는 제2 배기채널(2353)의 길이가 제1 배기채널(2352)의 길이에 비하여 더 짧게 구성된다.The
한편, 제1 몸체부(2300)의 하부에는 제2 몸체부(2500)가 연결된다. 예를 들어, 제2 몸체부(2500)에 제3 관통공(2506)을 구비하고 제1 몸체부(2300)에 제2 체결공(2306)을 구비하여 볼트 등에 의해 체결할 수 있다.Meanwhile, the
제2 몸체부(2500)는 플라즈마 전극(2400)을 지지하는 전극지지부(2510)와 제2 배기채널(2353)과 연통하는 보조배기채널(2553)을 구비한다. 따라서, 플라즈마 전극(2400)은 그 상부가 커버부(2100)에 의해 지지되고 그 하부는 제2 몸체부(2500)의 전극지지부(2510)에 의해 지지된다. 한편, 제2 공정가스는 제2 공급라인(2130), 제2 보조채널(2132) 및 제2 공급채널(2332)을 통하여 플라즈마 전극(2400)을 향해 공급된다. 이 경우, 플라즈마 전극(2400)과 대향하는 제1 몸체부(2300)는 접지전극의 역할을 할 수 있다.The
한편, 제1 몸체부(2300)의 하부에는 제1 공정가스 및 퍼지가스가 균일하게 분산되도록 하는 분산부재(2700)를 더 구비할 수 있다. 분산부재(2700)에 제4 관통공(2702)를 구비하고 제1 몸체부(2300)에 이에 대응하는 제3 체결공(2308)을 구비하여 체결부재에 의해 연결될 수 있다. 도 12는 도 11에서 분산부재(2700)의 'A' 영역을 확대해서 도시한 사시도이다.Meanwhile, the
도 12를 참조하면, 분산부재(2700)는 제1 공급채널(2312)과 연통하는 제1 분산채널(2712)을 구비한다. 제1 분산채널(2712)은 다수개의 제1 분산공(2750)과 연통된다. 따라서, 제1 공급채널(2312)을 따라 이동된 제1 공정가스는 제1 분산채널(2712) 및 제1 분산공(2750)을 통해 하부의 기판(W)으로 공급된다. 이 경우, 다수개의 제1 분산공(2750)을 통해 제1 공정가스가 균일하게 분산되어 공급된다.12, the
또한, 분산부재(2700)는 퍼지가스공급채널(2322)과 연통하는 제2 분산채널(2722)을 구비한다. 제2 분산채널(2722)은 다수개의 제2 분산공(2740)과 연통된다. 따라서, 퍼지가스공급채널(2322)을 따라 이동된 퍼지가스는 제2 분산채널(2722) 및 제2 분산공(2740)을 통해 하부의 기판(W)으로 공급된다. 이 경우, 다수개의 제2 분산공(2740)을 통해 제1 공정가스가 균일하게 분산되어 공급된다.The dispersing
한편, 분산부재(2700)는 제2 공급채널(2332) 및 플라즈마 전극(2400)의 하부를 덮지 않도록 구성된다. 이는 플라즈마 전극(2400)에 의해 라디칼을 공급하는 경우에 분산부재(2700)를 통하지 않고 공급되는 것이 바람직하기 때문이다.On the other hand, the dispersing
이하, 상기와 같은 구성을 가지는 박막증착장치에 의해 증착공정을 수행하는 제어방법에 대해서 도면을 참조하여 구체적으로 살펴본다. 도 13은 도 2에서 기판(W)과 가스공급부(200)를 구비한 챔버(110)를 개략적으로 도시한 평면도이다. 도 13에서는 일 예로써 10개의 기판과 3쌍의 가스공급부(200)를 구비한 것으로 도시하였다. 이후 제어방법을 설명하는 경우에 도 13에 따른 기판과 가스공급부의 구성을 상정하여 설명하지만, 이에 한정되지는 않으며 기판 및 가스공급부의 숫자는 적절하게 조절이 가능하다.Hereinafter, a control method of performing the deposition process by the thin film deposition apparatus having the above configuration will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 13 is a plan view schematically illustrating a
아울러, 전술한 바와 같이 기판(W)은 소정의 폐경로를 따라 이동하며, 상기 폐경로는 소정거리 이격되어 평행하게 배치된 한 쌍의 직선경로(L)와 상기 한 쌍의 직선경로를 연결하는 한 쌍의 곡선경로(C)를 포함한다. 이 경우, 가스공급부(200)는 적어도 한 쌍 이상이 구비되며, 한 쌍씩 짝을 이루어 상기 한 쌍의 직선경로(L)를 따라 대칭적으로 각각 구비된다. 여기서, '한 쌍의 가스공급부가 한 쌍의 직선경로를 따라 대칭적으로 각각 구비된다'는 의미는 다음과 같다. 즉, 도 13에서 가스공급부 'A'와 'D'가 한 쌍을 이룬다고 할 때, 가스공급부 A가 하나의 직선경로(도면에서는 상부 직선경로)를 따라 배치되면 가스공급부 D는 상기 폐경로의 중앙부에 대해서 대칭적으로 다른 하나의 직선경로(도면에서 하부 직선경로)를 따라 배치된다. 한 쌍의 이루는 가스공급부 'B' 및 'E', 또는 다른 한 쌍의 이루는 가스공급부 'C' 및 'F'도 마찬가지로 배치된다. 결국, 한 쌍을 이루는 가스공급부 중에 어느 하나가 하나의 직선경로에 배치된다면 나머지 하나의 가스공급부는 상기 폐경로의 중앙부에 대해서 대칭적으로 다른 직선경로에 배치된다.Further, as described above, the substrate W is moved along a predetermined menopause path, and the menopausal path is divided into a pair of straight path L, which are arranged in parallel and spaced apart from each other by a predetermined distance, And a pair of curved paths (C). In this case, the
또한, 이하 설명에서 '소스가스'는 제1 공정가스, 또는 원료가스를 의미하며, '플라즈마 공급'은 플라즈마 전극(350)을 향해 제2 공정가스 또는 반응가스를 공급하여 기판을 향해서 라디칼을 공급하는 것을 의미한다. 이하, 도 13 내지 도 13을 참조하여 박막증착장치의 제어방법에 대해서 구체적으로 살펴본다. 이하에서 설명하는 제어방법은 전술한 박막증착장치의 각 구성요소를 제어하는 제어부(미도시)에 의해 수행될 수 있다.In the following description, 'source gas' refers to a first process gas or a source gas, and 'plasma supply' refers to supplying a second process gas or a reaction gas toward the
박막증착장치에 의해 기판 표면에 박막을 형성하는 경우에 기판(W) 표면에 형성되는 박막의 두께는 가스공급부(200)를 지나는 횟수에 비례하게 된다. 따라서, 도 13에 도시된 바와 달리 만약 이웃하는 가스공급부 사이의 거리가 모두 동일하다면 증착공정이 종료하는 시점에 기판의 위치는 어느 위치라도 상관없다. 각 기판에 대해 가스공급부를 지나는 횟수가 동일하기 때문이다. 그런데, 본 건에 따른 박막증착장치는 한 쌍의 직선경로와 곡선경로에 의해 이루어진 폐경로를 따라 기판이 이동하게 되며, 가스공급부는 곡선경로를 제외하고 직선경로를 따라 배치된다. 즉, 기판의 이동경로를 따라 가스공급부(200) 사이의 거리가 모두 동일하지 않게 된다. 따라서, 증착공정이 완료되는 시점에 기판(W)이 직선경로에 위치하는지 또는 곡선경로에 위치하는지에 따라 가스공급부(200)를 지나온 횟수가 달라질 수 있다.The thickness of the thin film formed on the surface of the substrate W when the thin film is formed on the substrate surface by the thin film deposition apparatus is proportional to the number of times the thin film is passed through the
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 기판(W)은 증착공정의 시작 시와 종료 시에 폐경로 상의 소정의 동일위치에 위치하거나, 또는 증착공정의 시작 시에 폐경로 상의 소정의 출발위치에 위치하고 증착공정의 종료 시에 폐경로를 따라 전술한 출발위치와 마주보는 종료위치에 위치할 수 있다.In order to solve the above problems, the substrate W is positioned at a predetermined position on the closed path at the beginning and at the end of the deposition process, or at a predetermined starting position on the closed path at the start of the deposition process. At the end of the process can be located at the end position facing the above-described start position along the closed route.
예를 들어, 기판(W)이 상기 증착공정의 시작 시와 종료 시에 상기 폐경로 상의 소정의 동일위치에 위치하는 경우는 증착공정의 시작 시에 1번 기판의 위치에 위치하고, 증착공정이 종료하는 경우에 다시 1번 기판의 위치에 위치하는 경우로 정의될 수 있다. 1번 위치에서 증착공정이 시작되어 다시 1번 위치에서 종료하는 경우와 같이 한바퀴 단위로 회전하는 경우, 각 기판이 가스공급부를 지나는 횟수는 6, 12, 18, 24..와 같이 전체 가스공급부 숫자만큼 증가하게 되며 다른 자리에 위치한 기판도 마찬가지이다. 본 실시예에서 전체 가스공급부는 6개이므로, 기판이 이동경로를 따라 한바퀴 단위로 회전하게 되면 가스공급부를 지나는 횟수는 총 가스공급부의 숫자인 6의 배수 단위로 증가하게 된다. 결국, 모든 기판이 증착공정의 종료 후에 동일한 횟수의 가스공급부를 지나게 되므로 각 기판에 형성된 박막의 두께가 모두 일정하게 된다.For example, when the substrate W is located at the same position on the closed path at the start and end of the deposition process, the substrate W is located at the position of the
한편, 복수의 기판(W)이 증착공정의 시작 시에 상기 폐경로 상의 소정의 출발위치에 위치하고 증착공정의 종료 시에 폐경로를 따라 전술한 출발위치와 마주보는 종료위치에 위치하는 경우는 다음과 같이 설명할 수 있다. 예를 들어, 도 13에서 증착공정의 시작 시에 1번 기판의 위치에 위치하고, 증착공정이 종료하는 경우에 1번 기판의 위치와 마주보는(즉, 폐경로의 중앙부에 대칭적으로 위치하는) 6번 기판의 위치에 위치할 수 있다. 즉, 소정의 출발 위치에서 증착공정이 시작되어 폐경로에 대해 마주보는 종료위치에서 종료하는 경우, 각 기판이 가스공급부를 지나는 횟수는 3, 9, 15, 21..와 같이 전체 가스공급부 숫자만큼 증가하게 되며 다른 자리에 위치한 기판도 마찬가지이다. 다만, 전술한 시작위치와 종료위치가 동일한 경우와 비교하여 최초에 반바퀴 회전하는 경우에 3회의 가스공급부를 지나게 된다는 점에서 차이가 있다. 이 경우도 마찬가지로 모든 기판이 증착공정의 종료 후에 동일한 횟수의 가스공급부를 지나게 되므로 각 기판에 형성된 박막의 두께가 모두 일정하게 된다.On the other hand, when a plurality of substrates W are located at a predetermined starting position on the menopause path at the start of the deposition process and are located at the end position facing the above-described starting position along the menopause path at the end of the deposition process, Can be explained as follows. For example, in Figure 13 it is located at the position of
한편, 기판에 대한 박막을 증착하는 경우에 하나의 기판 내에서도 박막의 두께가 달라질 수 있다. 예를 들어, 하나의 기판이 가스공급부를 지나는 중에 증착공정이 종료된 경우, 가스공급부를 지난 기판 영역은 증착이 이루어지고 아직 가스공급부를 지나지 않은 영역은 증착이 이루어지지 않게 되어, 하나의 기판 내에서도 박막의 두께가 달라질 수 있다.On the other hand, in the case of depositing a thin film on a substrate, the thickness of the thin film can be changed even in one substrate. For example, when the deposition process is terminated while one substrate is passing through the gas supply unit, the substrate region past the gas supply unit is deposited and the region not yet passing through the gas supply unit is not deposited. The thickness of the thin film may vary.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 실시예에 따른 박막증착장치(100)에서 직선경로에 배치된 가스공급부(200) 사이의 간격은 상기 기판(W)의 직경 이상으로 배치될 수 있으며, 증착공정의 시작 시와 종료 시에 기판은 가스공급부(200) 사이의 공간에 위치할 수 있다. 즉, 증착공정의 시작 시와 종료 시에 기판(W)은 가스공급부(200)와 중첩되지 않도록 위치하게 된다. 이와 같이, 증착공정의 시작 시와 종료 시에 기판(W)이 이웃하는 가스공급부 사이에 위치하게 되면, 가스공급부(200)에 의해 하나의 기판에 대한 부분적인 증착이 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다. 따라서, 하나의 기판 내에서 박막의 두께가 달라지는 것을 방지하여 균일한 박막을 얻을 수 있다.In order to solve the above problems, the distance between the
한편, 전술한 박막증착장치와 같이 복수개의 가스공급부를 구비하는 경우에 가스공급부의 소스가스 및 플라즈마 공급을 적절히 조절하여 각 기판에 형성되는 박막의 두께를 균일하게 유지할 수 있다. 이하, 도면을 참조하여 살펴본다.On the other hand, when a plurality of gas supply units are provided as in the above-described thin film deposition apparatus, the thickness of the thin film formed on each substrate can be maintained uniform by appropriately adjusting the source gas and the plasma supply of the gas supply unit. Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings.
도 14 및 도 15는 다른 실시예에 따른 박막증착장치의 제어방법을 도시한 그래프이며, 구체적으로 박막증착장치의 가스공급부의 제어방법을 도시한다. 도 14 및 도 15에 다른 그래프에서 가로축은 시간(t)을 의미하며, 세로축은 각 가스공급부(A ~ F)에서 플라즈마 및 소스가스의 공급여부를 의미한다. 도 14 및 도 15에서는 각 가스공급부(200)에서 플라즈마 및 소스가스가 함께 공급되고 함께 종료되는 경우를 도시한다. 이하, 도면을 참조하여 본 실시예에 따른 제어방법을 구체적으로 살펴본다.14 and 15 are graphs illustrating a control method of a thin film deposition apparatus according to another embodiment, and specifically, a control method of a gas supply unit of the thin film deposition apparatus. In FIG. 14 and FIG. 15, the horizontal axis means time t, and the vertical axis indicates whether plasma and source gas are supplied from each gas supply unit A to F. In FIG. 14 and 15 illustrate a case where the plasma and the source gas are supplied together from each
도 14 및 도 15를 참조하면, 본 실시예에 따른 제어방법은 증착공정의 종료 시에 한 쌍의 직선경로를 따라 대칭적으로 구비된 한 쌍 이상의 가스공급부가 기판(W)의 회전방향을 따라 순차적으로 플라즈마 및 소스가스 공급을 종료하게 된다.14 and 15, the control method according to the present embodiment includes one or more pairs of gas supply units symmetrically provided along a pair of straight paths at the end of the deposition process along the rotational direction of the substrate W. FIG. The plasma and source gas supply will be sequentially terminated.
구체적으로, 도 13과 같은 구성을 가지는 박막증착장치에서 기판(W)이 반시계방향으로 회전하는 경우를 상정한다. 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이, 증착공정이 종료되는 경우 한 쌍을 이루는 가스공급부 'A', 'D'가 먼저 플라즈마 및 소스가스 공급을 종료하고, 이어서 기판(W)의 회전방향을 따라 순차적으로 한 쌍을 이루는 가스공급부 'B', 'E'가 플라즈마 및 소스가스 공급을 종료하고, 마지막으로 한 쌍을 이루는 가스공급부 'C', 'F'가 플라즈마 및 소스가스 공급을 종료하게 된다. 즉, 증착종정의 종료 시에 한 쌍의 직선경로를 따라 대칭적으로 구비된 한 쌍의 가스공급부(200)가 순차적으로 플라즈마 및 소스가스 공급을 종료하게 된다. 이와 같이, 증착공정의 종료 시에 한 쌍의 직선경로를 따라 대칭적으로 배치된 한 쌍의 가스공급부가 기판의 회전방향을 따라 순차적으로 플라즈마 및 소스가스 공급을 종료하게 되어, 기판의 시작위치에 관계없이 가스공급부에 의한 증착 횟수를 소정 범위 내에서 일정하게 유지할 수 있다.Specifically, it is assumed that the substrate W rotates counterclockwise in the thin film deposition apparatus having the configuration as shown in FIG. 13. As shown in FIG. 14 and FIG. 15, when the deposition process is completed, a pair of gas supply units 'A' and 'D' first finish supplying plasma and source gas, and then rotate the direction of rotation of the substrate W. Accordingly, a pair of gas supply units 'B' and 'E' sequentially terminate supply of plasma and source gas, and finally, a pair of gas supply units 'C' and 'F' terminate supply of plasma and source gas. do. That is, at the end of the deposition termination, the pair of
한편, 도 14 및 도 15에서 증착공정의 종료 시에 각 가스공급부의 구동은 동일하지만 증착공정의 시작 시에 각 가스공급부의 구동은 상이할 수 있다. 즉, 도 14에 도시된 바와 같이 증착공정의 시작 시에 한 쌍 이상의 가스공급부(200)가 플라즈마 및 소스가스를 동시에 공급할 수 있다. 이 경우, 증착공정의 시작과 동시에, 또는 소정의 시간을 두고 모든 가스공급부(200)에서 대략적으로 동시에 플라즈마 및 소스가스를 공급하게 된다.Meanwhile, in FIG. 14 and FIG. 15, the driving of each gas supply unit is the same at the end of the deposition process, but the driving of each gas supply unit may be different at the start of the deposition process. That is, as shown in FIG. 14, at least one pair of
또는, 도 15에 도시된 바와 같이, 증착공정의 시작 시에 한 쌍의 직선경로를 따라 대칭적으로 구비된 한 쌍 이상의 가스공급부가 기판의 회전방향을 따라 순차적으로 플라즈마 및 소스가스 공급을 시작할 수 있다. 즉, 한 쌍을 이루는 가스공급부 'A', 'D'가 먼저 플라즈마 및 소스가스 공급을 시작하고, 이어서 기판(W)의 회전방향을 따라 순차적으로 한 쌍을 이루는 가스공급부 'B', 'E'가 플라즈마 및 소스가스 공급을 시작하고, 마지막으로 한 쌍을 이루는 가스공급부 'C', 'F'가 플라즈마 및 소스가스 공급을 시작하게 된다. 도 15에 따른 제어방법은 증착공정의 시작 시와 종료 시에 모두 한 쌍의 가스공급부가 순차적으로 구동을 시작하거나 종료하게 되어, 각 기판에 대한 가스공급부에 의한 증착 횟수를 보다 좁은 범위 내에서 일정하게 유지할 수 있다.Alternatively, as shown in FIG. 15, at least one pair of gas supply units symmetrically provided along a pair of straight paths at the start of the deposition process may sequentially start supplying plasma and source gas along the rotational direction of the substrate. have. That is, the pair of gas supply units 'A' and 'D' start supplying plasma and source gases first, and then sequentially form a pair of gas supply units 'B' and 'E' 'Starts to supply plasma and source gases, and finally the pair of gas supplies' C' and 'F' begin to supply the plasma and source gas. In the control method according to FIG. 15, a pair of gas supply units sequentially start or stop driving at the beginning and the end of the deposition process, so that the number of depositions by the gas supply unit for each substrate is fixed within a narrower range. I can keep it.
한편, 도 16과 도 17은 다른 실시예에 따른 제어방법을 도시한다.16 and 17 illustrate a control method according to another embodiment.
도 16 및 도 17을 참조하면, 증착공정의 시작 시에 가스공급부가 플라즈마 및 소스가스 중에 어느 하나를 동시에 공급하게 되며, 또한, 가스공급부가 기판의 회전방향을 따라 순차적으로 나머지 하나를 공급하게 된다.16 and 17, at the start of the deposition process, the gas supply unit simultaneously supplies any one of the plasma and the source gas, and the gas supply unit sequentially supplies the other one along the rotational direction of the substrate. .
구체적으로, 도 16을 살펴보면, 증착공정의 시작 시에 한 쌍 이상의 가스공급부가 플라즈마를 동시에 공급하게 된다. 또한, 가스공급부는 기판의 회전방향을 따라 A에서 F까지 순차적으로 구동하여 소스가스를 공급하게 된다. 한편, 도 17은 반대로 증착공정의 시작 시에 한 쌍 이상의 가스공급부가 소스가스를 동시에 공급하게 된다. 또한, 가스공급부는 기판의 회전방향을 따라 A에서 F까지 순차적으로 구동하여 플라즈마를 공급하게 된다.Specifically, referring to FIG. 16, at least one pair of gas supply units supply plasma simultaneously at the start of the deposition process. Further, the gas supply unit is sequentially driven from A to F along the rotation direction of the substrate to supply the source gas. On the other hand, FIG. 17, on the contrary, at least one pair of gas supply units supply the source gas at the start of the deposition process. In addition, the gas supply unit sequentially drives A to F along the rotation direction of the substrate to supply the plasma.
즉, 본 실시예에서는 증착공정의 시작과 동시에, 또는 소정의 시간을 두고 모든 가스공급부(200)에서 플라즈마와 소스가스 중에 어느 하나를 공급하게 되며, 나머지 하나는 가스공급부가 기판의 회전방향을 따라 순차적으로 구동하여 공급하게 된다.That is, in the present embodiment, at the same time as the start of the deposition process or at a predetermined time, all of the
한편, 본 실시예에서 증착공정의 종료 시에는 가스공급부가 기판의 회전방향을 따라 순차적으로 플라즈마 및 소스가스 공급을 종료하게 된다. 즉, 증착공정을 종료하는 경우에 가스공급부는 기판의 회전방향을 따라 A에서 F까지 플라즈마 및 소스가스의 공급을 순차적으로 종료하게 된다.On the other hand, at the end of the deposition process in this embodiment, the gas supply unit is to terminate the supply of the plasma and source gas sequentially in the rotational direction of the substrate. That is, when the deposition process is terminated, the gas supply unit sequentially terminates the supply of the plasma and the source gas from A to F along the rotation direction of the substrate.
결국, 도 16 및 도 17에 의한 제어방법에 따르면, 기판의 회전방향을 따라 순차적으로 가스공급부에 의한 플라즈마 및 소스가스 공급을 종료하여 각 기판에 대한 가스공급부에 의한 증착 횟수를 소정 범위 내에서 일정하게 유지할 수 있다. 나아가, 가스공급부에 의한 가스 공급을 시작하는 경우에도 적어도 하나의 가스는 기판의 회전방향을 따라 순차적으로 공급되어 가스공급부에 의한 증착 횟수를 더욱 좁은 범위 내에서 일정하게 유지할 수 있다.As a result, according to the control method of FIG. 16 and FIG. 17, plasma and source gas supply by the gas supply unit are sequentially terminated along the rotational direction of the substrate so that the number of depositions by the gas supply unit for each substrate is fixed within a predetermined range. I can keep it. Further, even when the gas supply by the gas supply unit is started, at least one gas is sequentially supplied along the rotation direction of the substrate, so that the number of times of deposition by the gas supply unit can be kept constant within a narrower range.
한편, 도 18는 또 다른 실시예에 따른 제어방법을 도시한다.18 shows a control method according to another embodiment.
도 18을 참조하면, 본 실시예에서는 플라즈마 전극을 향해 제2 공정가스를 공급하는 제2 공급라인(220)을 통해 아르곤(Ar) 가스와 같은 불활성 가스를 퍼지가스로 공급한 다음, 플라즈마 전극에(350)에 전원을 공급하고 O2와 같은 반응가스를 플라즈마 전극으로 공급한다.Referring to FIG. 18, in the present embodiment, an inert gas such as argon (Ar) gas is supplied as a purge gas through a
이는 낮은 초기 전압만으로도 방전이 잘되는 불활성 가스를 이용하여 방전시킴으로써 공정의 안정성을 부여할 수 있다. 또한, O2와 같은 반응가스가 이미 방전되어 있는 플라즈마 공간으로 공급되므로서 초기 불안정 현상이 없고 장시간의 공정 시간에도 균일한 플라즈마를 유지할 수 있어서 안정적이고 균일한 박막이 생성된다. 도면에는 도시되지 않았지만 플라즈마 전극(350)에 반응가스를 공급한 이후에 불활성가스 공급을 중단할 수 있다. 이는 이미 챔버(110) 내부가 불활성가스에 의해 채워졌기 때문에 불활성가스를 계속해서 공급할 필요가 없기 때문이다.This can impart stability of the process by discharging using an inert gas which discharges well even at low initial voltage. In addition, since the reactive gas such as O 2 is supplied to the already discharged plasma space, there is no initial instability and a uniform plasma can be maintained even during a long process time, thereby producing a stable and uniform thin film. Although not shown in the drawings, the inert gas supply can be stopped after the reactive gas is supplied to the
한편, 전술한 실시예들에 따른 제어방법에서는 증착공정의 시작 시와 종료 시에 기판의 위치, 또는 가스공급부에 의한 플라즈마 및 소스가스 공급 여부가 중요한 인자로 작용한다. 각 기판이 가스공급부를 지나는 횟수, 또는 플라즈마 및 소스가스 공급 여부에 따라 각 기판의 박막 두께가 결정되기 때문이다. 그런데, 기판에 필요한 박막의 두께가 소정두께 이상으로 상대적으로 두꺼운 박막이 필요한 경우, 전술한 바와 같은 기판의 시작위치와 종료위치는 중요하지 않을 수 있다. 가스공급부를 지나는 횟수 차이에 의해 발생하는 박막의 두께 차이가 전체 박막의 두께에 비하여 무시할 정도로 작기 때문이다. 반대로, 기판에 필요한 박막의 두께가 소정두께 이하로 상대적으로 얇은 박막이 필요한 경우, 기판이 가스공급부를 지나는 횟수 차이에 의해 발생하는 박막의 두께 차이가 중요한 인자로 작용한다.On the other hand, in the control method according to the above-described embodiments, the position of the substrate at the beginning and the end of the deposition process, or the plasma and source gas supply by the gas supply unit are important factors. This is because the thickness of each substrate is determined according to the number of times each substrate passes through the gas supply unit or whether plasma or source gas is supplied. However, when the thin film required for the substrate is required to have a relatively thick thickness of not less than a predetermined thickness, the start position and the end position of the substrate as described above may not be important. This is because the difference in thickness of the thin film caused by the difference in the number of times passing through the gas supply unit is negligibly smaller than the thickness of the entire thin film. On the contrary, when a thin film having a relatively thin thickness of less than a predetermined thickness is required for the substrate, the difference in the thickness of the thin film caused by the difference in the number of times the substrate passes through the gas supply unit serves as an important factor.
결국, 전술한 실시예들에 따른 제어방법은 후자의 경우, 즉 기판에 필요한 박막의 두께가 소정두께 이하로 상대적으로 얇은 박막이 필요한 경우에 적용될 수 있다. 예를 들어, 기판에 필요한 박막의 두께가 대략 수십 Å인 경우에 상대적으로 얇은 박막이 필요하여 본 발명에 따른 제어방법이 필요하다고 할 수 있다. 그런데, 이와 같이 얇은 박막이 필요한 경우에 전술한 바와 같은 제어방법을 항상 적용하기 위해서는 박막증착장치의 기판의 위치, 또는 가스공급부를 매우 정밀하게 제어하는 것이 필요하다. 이는 박막증착장치를 제어하는 매우 정밀한 프로그램을 필요로 할 수 있으며, 이는 박막증착장치의 단가를 상승시키는 요인으로 작용할 수 있다. 따라서, 이하에서는 박막증착장치의 정밀한 제어를 필요로 하지 않는 제어방법에 대해서 살펴보기로 한다.As a result, the control method according to the above-described embodiments can be applied to the latter case, that is, when the thin film required for the substrate is thinner than a predetermined thickness and a relatively thin film is required. For example, when the thickness of a thin film required for a substrate is approximately several tens of angstroms, a relatively thin film is required, and thus a control method according to the present invention is required. However, in order to always apply the above-described control method in the case where such a thin film is required, it is necessary to control the position of the substrate of the thin-film deposition apparatus or the gas supply unit with very precise control. This may require a very precise program for controlling the thin film deposition apparatus, which can act as a factor for raising the unit cost of the thin film deposition apparatus. Therefore, a control method which does not require precise control of the thin film deposition apparatus will be described below.
도 19는 전술한 문제점을 해결하기 위한 또 다른 실시예에 따른 제어방법을 도시한다.19 shows a control method according to another embodiment for solving the above problem.
도 19를 참조하면, 본 실시예에서는 각 가스공급부(200)에 의해 기판을 소정의 제1 두께 이하로 증착시키는 예비공정(S110), 각 가스공급부(200)에 의해 기판을 소정의 제1 두께로 증착시키는 증착공정(S130) 및 각 가스공급부(200)에 의해 기판을 소정의 제1 두께 이하로 증착시키는 종료공정(S150)을 구비한다. 즉, 증착공정에서 기판이 각 가스공급부를 1회 지나는 경우에 기판에 증착되는 박막의 두께를 제1 두께라 할 때, 상기 증착공정의 전 및 후에 상기 제1 두께 이하로 박막을 형성하도록 가스공급부를 제어하는 예비공정 및 종료공정을 구비한다.Referring to FIG. 19, in the present exemplary embodiment, the substrate is deposited by the respective
예를 들어, 증착공정에서 각 기판이 가스공급부를 1회 지나는 경우에 기판에 증착되는 박막의 두께가 1Å이라 할 때, 예비공정과 종료공정에서는 1Å보다 작은 두께로 박막을 증착하게 된다. 여기서, '가스공급부를 제어'한다는 의미는 가스공급부에서 공급되는 소스가스 및 플라즈마 공급을 조절하여 하부의 기판에 증착되는 박막의 두께를 조절한다는 의미로 사용된다. 예를 들어, 증착공정에서는 가스공급부에 의해 공급되는 소스가스와 플라즈마의 양을 조절하여 각 기판이 가스공급부를 1회 지나는 경우에 기판에 증착되는 박막의 두께가 1Å이 되도록 한다. 여기서, 가스공급부에 의해 공급되는 소스가스와 플라즈마의 양은 구체적인 수치로 한정하지 않는다. 이는 가스공급부의 구성, 즉 가스공급부에 구비되는 가스공급모듈(300) 및 플라즈마 전극(350)의 숫자와 함께 기판의 크기에 의해 달라질 수 있기 때문이다.For example, when each substrate passes through the gas supply part in the deposition process, the thickness of the thin film deposited on the substrate is 1 Å, and the thickness of the thin film is less than 1 Å in the preliminary process and the end process. Here, the term 'controlling the gas supply unit' is used to mean that the thickness of the thin film deposited on the lower substrate is controlled by controlling the source gas and the plasma supply supplied from the gas supply unit. For example, in the deposition process, the amount of the source gas and the plasma supplied by the gas supply unit is controlled so that the thickness of the thin film deposited on the substrate becomes 1 mm when each substrate passes the gas supply unit once. Here, the amounts of the source gas and the plasma supplied by the gas supply unit are not limited to specific values. This is because it depends on the configuration of the gas supply part, that is, the size of the substrate together with the number of the
한편, 본 실시예에서는 상기 예비공정에서 기판의 증착 두께를 소정의 제2 두께에서 소정의 기울기로 증가시켜 제1 두께에 도달하도록 상기 가스공급부를 제어하며, 상기 종료공정에서 기판의 증착두께를 제1 두께에서 소정 기울기로 소정의 제3 두께로 감소시키도록 상기 가스공급부를 제어하게 된다. 여기서, 상기 제2 두께와 제3 두께는 동일할 수 있으며, 예를 들어 도 19에 도시된 바와 같이 상기 제2 두께와 제3 두께는 0.1Å일 수 있다.Meanwhile, in the present exemplary embodiment, the gas supply unit is controlled to increase the deposition thickness of the substrate in the preliminary process from a predetermined second thickness to a predetermined inclination to reach the first thickness, and the deposition thickness of the substrate is controlled in the finishing process. The gas supply unit is controlled to decrease from one thickness to a predetermined third thickness by a predetermined slope. Here, the second thickness and the third thickness may be the same, for example, as shown in FIG. 19, the second thickness and the third thickness may be 0.1 mm 3.
즉, 예비공정이 시작되면 기판이 이동경로를 따라 이동하게 되며 가스공급부를 제어하여 기판에 증착되는 박막의 두께가 제2 두께에서 서서히 증가하도록 가스공급부를 제어한다. 이어서, 기판이 가스공급부를 1회 지나는 경우에 증착되는 박막의 두께가 미리 설정한 제1 두께에 도달하는 경우에 증착공정이 시작되며, 이 경우 기판이 이동하는 속도도 제1 속도에 도달하게 된다.That is, when the preliminary process is started, the substrate moves along the movement path, and the gas supply unit is controlled so that the thickness of the thin film deposited on the substrate gradually increases from the second thickness. Then, when the substrate passes through the gas supply part once, and the thickness of the thin film to be deposited reaches a predetermined first thickness, the deposition process is started, and the rate at which the substrate moves also reaches the first rate .
증착공정에서는 기판이 가스공급부를 1회 지나는 경우에 각 기판에 제1 두께의 박막이 증착된다. 또한, 증착공정에서 기판은 소정 속도에 의해 이동경로를 따라 이동하게 된다. 증착공정에서는 기판에 필요한 박막의 두께에 의해 기판을 소정시간 동안 이동경로(또는 폐경로)를 따라 소정횟수 회전시키게 된다. 상기 회전 횟수를 계산하는 경우에 전술한 예비공정 및 후술하는 종료공정에서 기판에 형성되는 박막의 두께를 산출하여 증착공정에서 필요한 횟수를 계산할 수 있다. 이 경우, 기판의 크기, 가스공급부의 숫자 등을 반영하여 계산하게 된다.In the deposition process, when the substrate passes the gas supply unit once, a thin film having a first thickness is deposited on each substrate. In addition, in the deposition process, the substrate moves along the movement path at a predetermined speed. In the deposition process, the substrate is rotated a predetermined number of times along the moving path (or closed path) for a predetermined time by the thickness of the thin film required for the substrate. When the number of rotations is calculated, the thickness of the thin film formed on the substrate may be calculated in the above-described preliminary process and the termination process described later to calculate the number of times required in the deposition process. In this case, it is calculated by reflecting the size of the substrate, the number of gas supply units, and the like.
증착공정 중에 필요한 회전수만큼 기판이 회전한 경우에 종료공정을 수행하게 된다. 종료공정에서는 전술한 예비공정을 거꾸로 진행하게 된다. 즉, 기판이 이동경로를 따라 이동하는 중에 가스공급부를 제어하여 기판에 증착되는 박막의 두께가 제1 두께에서 서서히 감소하도록 가스공급부를 제어한다. 이어서, 기판이 가스공급부를 1회 지나는 경우에 증착되는 박막의 두께가 미리 설정한 제3 두께에 도달하는 경우에 종료공정이 종료된다.And the termination step is performed when the substrate is rotated by the number of revolutions required during the deposition process. In the finishing step, the above-described preliminary process is carried out upside down. That is, the gas supply unit is controlled while the substrate moves along the movement path to control the gas supply unit so that the thickness of the thin film deposited on the substrate gradually decreases from the first thickness. Then, when the substrate passes through the gas supply part once, the termination process is terminated when the thickness of the thin film to be deposited reaches a predetermined third thickness.
한편, 상기 예비공정 및 상기 종료공정은 기판이 폐경로를 따라 소정횟수 회전하는 동안 수행될 수 있으며, 예를 들어 기판이 10회 회전하는 동안 수행될 수 있다.Meanwhile, the preliminary process and the end process may be performed while the substrate rotates a predetermined number of times along the menopausal path, for example, while the substrate is rotated 10 times.
결국, 전술한 예비공정 및 종료공정에서는 본격적으로 증착작업이 이루어지는 증착공정에 비하여 기판이 각 가스공급부를 지나는 경우에 증착되는 박막의 두께가 훨씬 작게 된다. 따라서, 예비공정 및 종료공정에서 각 기판이 가스공급부를 지나는 횟수에서 차이가 발생하여도 그 차이에 의해 발생되는 박막의 두께가 극히 작게 된다. 따라서, 본 실시예에서는 예비공정 및 종료공정에서 기판의 위치가 중요한 인자로 작용하지 않게 된다.As a result, in the preliminary process and the end process described above, the thickness of the thin film deposited when the substrate passes through each gas supply unit is much smaller than the deposition process in which the deposition process is performed in earnest. Therefore, even if there is a difference in the number of times each substrate passes through the gas supply unit in the preliminary process and the end process, the thickness of the thin film caused by the difference becomes extremely small. Therefore, in this embodiment, the position of the substrate does not act as an important factor in the preliminary process and the end process.
또한, 본 실시예에 따른 제어방법은 기판의 위치가 중요한 인자로 작용하지 않으므로, 기판에 필요한 박막의 두께가 소정두께 이상으로 상대적으로 두꺼운 박막이 필요한 경우와 기판에 필요한 박막의 두께가 소정두께 이하로 상대적으로 얇은 박막이 필요한 경우에 모두 적용할 수 있다.Further, since the control method according to the present embodiment does not act as an important factor in the position of the substrate, there are cases in which a thin film required for the substrate is relatively thick, such as a predetermined thickness or more, It can be applied to a case where a relatively thin film is required.
100...박막증착장치 110...챔버
120...챔버리드 130...챔버몸체
140...기판수취부 142...수취핀
144...구동부 150....기판지지부
152...서셉터 154...연결부
156...하부지지부 158...롤러
160...가이드부 170...가열부
180...기판이동부 182...구동풀리
184....종동풀리 190...벨트
200...가스공급부 205...커버
210...제1 공급라인 212...공급채널
220...제2 공급라인 230...배기라인
300...가스공급모듈 315...한정부
330...배기부재 332...배기채널
350...플라즈마 전극 355...분산부
360...전극지지부 600...기판인입인출부
610...제2 로봇암 700...로드록실
810, 820...보트 1000...기판처리장치100 ... Thin
120 ...
140 ...
144 ... driving
152 ... susceptor 154 ... connection
156 ...
160 ... guide
180 < SEP >
184 .... driven
200 ...
210 ...
220 ...
300 ...
330 ...
350 ...
360 ...
610 ...
810, 820 ...
Claims (13)
상기 각 가스공급부에 의해 상기 기판을 제1 두께 이하로 증착시키는 예비공정;
상기 각 가스공급부에 의해 상기 기판을 상기 제1 두께로 증착시키는 증착공정; 및
상기 각 가스공급부에 의해 상기 기판을 상기 제1 두께 이하로 증착시키는 종료공정;을 구비하는 것을 특징으로 하는 박막형성방법.In the thin film forming method for forming a thin film on the substrate including a plurality of substrates moving along the closed path, the plurality of gas supply unit is provided along the closed path to supply the source gas and the plasma,
A preliminary step of depositing the substrate to a first thickness or less by the respective gas supply units;
A deposition step of depositing the substrate to the first thickness by the gas supply units; And
And an end step of depositing the substrate to the first thickness or less by the respective gas supply parts.
상기 예비공정에서 상기 기판의 증착두께를 제2 두께에서 상기 제1 두께로 증가시키는 것을 특징으로 하는 박막형성방법.11. The method of claim 10,
And in the preliminary step, increasing the deposition thickness of the substrate from a second thickness to the first thickness.
상기 종료공정에서 상기 기판의 증착두께를 상기 제1 두께에서 제3 두께로 감소시키는 것을 특징으로 하는 박막형성방법.11. The method of claim 10,
And the deposition thickness of the substrate is reduced from the first thickness to a third thickness in the terminating step.
상기 예비공정 및 상기 종료공정은 상기 기판이 상기 폐경로를 따라 소정횟수 회전하는 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 박막형성방법.11. The method of claim 10,
And the preliminary process and the terminating process are performed while the substrate is rotated a predetermined number of times along the closed path.
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