KR20170010613A - Showerhead and atomic layer deposition apparatus having the showerhead - Google Patents
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Abstract
미세한 분사홀을 형성할 수 있는 샤워헤드 및 이를 구비하는 원자층 증착장치가 개시된다. 원자층 증착장치의 샤워헤드는, 내부에 증착가스를 제공하는 버퍼부가 형성된 프레임 및 상기 프레임에서 기판을 마주보는 하면에 구비되고, 복수의 구슬이 조밀하게 평면으로 배치되어서 형성되고, 상기 구슬 사이의 갭을 통해서 상기 기판에 상기 증착가스를 제공하는 분사부를 포함하여 구성된다.A shower head capable of forming a fine spray hole and an atomic layer deposition apparatus having the shower head are disclosed. The showerhead of the atomic layer deposition apparatus is provided with a frame provided with a buffer part for providing a deposition gas therein and a lower face facing the substrate in the frame, wherein a plurality of beads are densely arranged in a plane, And a jetting portion for supplying the deposition gas to the substrate through a gap.
Description
본 발명은 샤워헤드의 두께를 줄일 수 있고 샤워헤드의 분사홀 크기 및 간격을 줄일 수 있는 샤워헤드 및 이를 구비하는 원자층 증착장치에 관한 것이다.The present invention relates to a shower head capable of reducing the thickness of a showerhead and reducing the size and spacing of spray holes in a showerhead, and an atomic layer deposition apparatus having the showerhead.
최근 반도체 제조 공정에서 반도체 소자의 집적도가 높아짐에 따라 미세가공의 요구가 증가하고 있다. 즉, 미세 패턴을 형성하고, 하나의 칩 상에 셀들을 고도로 집적시키기 위해서는 박막 두께 감소 및 고유전율을 갖는 새로운 물질개발 등을 이루어야 한다. 특히, 기판 표면에 단차가 형성되어 있는 경우 표면을 원만하게 덮어주는 단차도포성(step coverage)과 단차도포성 및 웨이퍼 내 균일성(within wafer uniformity)의 확보는 매우 중요하다. 이와 같은 요구사항을 충족시키기 위해 원자층 단위의 미소한 두께를 가지는 박막을 형성하는 방법인 원자층 증착(atomic layer deposition, ALD) 방법이 제안되고 있다.In recent years, as the degree of integration of semiconductor devices increases in semiconductor manufacturing processes, there is an increasing demand for microfabrication. That is, in order to form a fine pattern and highly integrate the cells on one chip, a new material having a thin film thickness reduction and a high dielectric constant should be developed. Particularly, when a step is formed on the surface of the substrate, it is very important to ensure step coverage, step coverage, and uniformity within the wafer, which smoothly cover the surface. An atomic layer deposition (ALD) method, which is a method of forming a thin film having a minute thickness at the atomic layer level, has been proposed to meet such a requirement.
ALD공정은 기판 표면에서 반응물질의 표면 포화 반응(surface saturated reaction)에 의한 화학적 흡착(chemisorption)과 탈착(desorption) 과정을 이용하여 단원자층을 형성하는 방법으로, 원자층 수준에서 막 두께의 제어가 가능한 박막 증착 방법이다.The ALD process is a method of forming a monolayer by using chemisorption and desorption processes by the surface saturated reaction of reactants on the surface of the substrate. Is a possible thin film deposition method.
ALD 공정은 두 가지 이상의 소스가스를 각각 교대로 유입시키고, 각 소스가스의 유입 사이에 불활성 기체인 퍼지가스를 유입시킴으로써 소스가스들이 기체 상태에서 혼합되는 것을 방지한다. 즉, 하나의 소스가스가 기판 표면에 화학적으로 흡착(chemical adsorption)된 상태에서 후속하여 다른 하나의 소스가스가 반응함으로써 기판 표면에 한층의 원자층이 생성된다. 그리고, 이와 같은 공정을 한 주기로 하여 원하는 두께의 박막이 형성될 때까지 반복한다. 여기서, 소스가스는 기판 표면에서만 화학적 흡착과 화학 반응이 일어나 하나의 원자층이 완전히 형성될 때까지 다른 표면 반응이 일어나지 않도록 억제되어야 한다.The ALD process alternately introduces two or more source gases, respectively, and prevents the source gases from mixing in the gaseous state by introducing purge gas, which is an inert gas, between the inlet of each source gas. That is, one source gas is chemically adsorbed on the substrate surface, and then another source gas reacts to generate a further atomic layer on the substrate surface. Then, such a process is repeated at one cycle until a thin film having a desired thickness is formed. Here, the source gas must be chemically adsorbed and chemically reacted only on the substrate surface, so that no other surface reaction occurs until one atomic layer is completely formed.
한편, 기존의 원자층 증착장치는 유량조절 컨트롤러와 밸브의 동작에 의해서 프로세스 챔버 내부에 공정가스가 유입된다. 그런데, 기판이 대면적화 됨에 따라 프로세스 챔버의 크기 역시 커지기 때문에 기존의 방식으로는 공정가스를 프로세스 챔버 내부로 균일하게 유입시키는 것이 어려웠다. 상세하게는, 프로세스 챔버의 크기가 커짐에 따라 공정가스를 유입시키기 위한 포트의 수가 늘어나야 하며, 이에 따라, 유량조절 컨트롤러와 밸브의 수도 늘어나야 한다. 또한 공정가스의 유동 속도를 고려하여 최초의 공정가스가 들어오는 포트의 위치와 이를 균일하게 보내기 위한 분배라인과 포트의 수 역시 늘어나야 한다. 하지만 이와 같이 유량조절 컨트롤러와 밸브의 수가 증가함에 따라, 유량조절 컨트롤러와 밸브의 구동오차에 따른 공정가스의 유입차가 발생하며, 복잡한 분배라인과 포트가 정밀하게 설계되어 있지 않으면 이 또한 프로세스 챔버 내로 유입되는 가스가 균일성을 저하시키게 된다.On the other hand, in the conventional atomic layer deposition apparatus, the process gas flows into the process chamber by the operation of the flow rate controller and the valve. However, since the size of the process chamber is increased as the size of the substrate is increased, it has been difficult to uniformly introduce the process gas into the process chamber in the conventional method. In particular, as the size of the process chamber increases, the number of ports for introducing the process gas must be increased, thereby increasing the number of flow control controllers and valves. Also, considering the flow rate of the process gas, the number of the distribution lines and ports for uniformly sending the position of the first process gas inlet port must also be increased. However, as the number of flow control controllers and valves increases, there is a difference in flow of the process gas due to the flow error of the flow rate controller and the valve. If the complicated distribution lines and ports are not precisely designed, The uniformity of the gas is reduced.
본 발명의 실시예들에 따르면, 샤워헤드의 분사홀 크기를 줄일 수 있는 샤워헤드 및 이를 구비하는 원자층 증착장치를 제공하기 위한 것이다.According to embodiments of the present invention, there is provided a shower head capable of reducing the size of an injection hole of a showerhead, and an atomic layer deposition apparatus having the same.
본 발명이 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other matters not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따르면, 원자층 증착장치용 샤워헤드는, 내부에 증착가스를 제공하는 버퍼부가 형성된 프레임 및 상기 프레임에서 기판을 마주보는 하면에 구비되고, 복수의 구슬이 조밀하게 평면으로 배치되어서 형성되고, 상기 구슬 사이의 갭을 통해서 상기 기판에 상기 증착가스를 제공하는 분사부를 포함하여 구성된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a showerhead for an atomic layer deposition apparatus, including: a frame having a buffer part for providing a deposition gas therein; A plurality of beads formed in a densely arranged plane, and a jetting portion for supplying the deposition gas to the substrate through a gap between the balls.
일 측에 따르면, 상기 복수의 구슬은 외주면끼리 점접촉 상태로 결합되고, 서로 이웃하는 구슬 사이에 형성된 갭이 분사홀이 된다. 그리고 상기 분사부는 동일 직경을 갖는 복수의 구슬로 구성될 수 있다. 또는, 상기 분사부는 복수의 영역으로 분할되고, 각 영역별로 다른 크기의 직경을 갖는 구슬이 배치되어 형성될 수 있다. 또는 상기 분사부는 2층 이상으로 구슬이 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 분사부는 각 층에서의 갭의 위치가 일치하도록 형성될 수 있다. 또한 상기 분사부는 모든 층이 동일한 직경을 갖는 구슬로 형성될 수 있다.According to one aspect of the present invention, the plurality of beads are coupled to each other in a point-contact state between outer peripheral surfaces, and a gap formed between adjacent beads becomes an injection hole. The injection unit may be formed of a plurality of balls having the same diameter. Alternatively, the jetting unit may be divided into a plurality of regions, and beads having diameters different in size may be disposed in each region. Or the beads may be disposed in two or more layers of the jetting portions. For example, the ejection portion may be formed so that the positions of the gaps in the respective layers coincide with each other. Further, the jetting portion may be formed of beads having the same diameter in all layers.
한편, 상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예들에 따르면, 원자층 증착장치용 샤워헤드는, 기판에 증착가스 중 소스가스를 제공하는 제1 가스 제공부, 상기 기판에 상기 증착가스 중 반응가스를 제공하는 제2 가스 제공부, 상기 제1 제공부와 상기 제2 가스 제공부 사이에 배치되어서 상기 증착가스 중 퍼지가스를 제공하는 제3 가스 제공부 및 상기 제1 내지 제3 가스 제공부 사이에 구비되어서 상기 기판에서 가스를 흡입하여 배출시키는 탑 배기부를 포함하고, 상기 제1 내지 제3 가스 제공부는, 내부에 증착가스를 제공하는 버퍼부가 형성된 프레임 및 상기 프레임에서 상기 기판을 마주보는 하면에 구비되고, 복수의 구슬을 조밀하게 평면으로 배치하여 형성되어서 상기 구슬 사이의 갭을 통해서 상기 기판에 상기 증착가스를 제공하는 분사부를 포함하여 구성된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a showerhead for an atomic layer deposition apparatus, including: a first gas supplier for providing a source gas in a deposition gas to a substrate; A third gas supply unit disposed between the first supply unit and the second gas supply unit to provide a purge gas in the deposition gas, and a second gas supply unit configured to supply a purge gas in the deposition gas, And a top exhaust unit provided between the third gas supply unit and sucking and discharging gas from the substrate, wherein the first to third gas supply units include a frame having a buffer part for providing a deposition gas therein, A plurality of beads formed on a bottom surface facing the substrate, the plurality of beads being densely arranged in a plane, and the deposition gas is supplied to the substrate through a gap between the beads Injection is configured to include portions which.
한편, 상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따르면, 원자층 증착장치는, 프로세스 챔버, 상기 프로세스 챔버 내부에 구비되고, 복수의 기판이 원형으로 배치되어서 장착되는 서셉터 및 상기 서셉터 상부에 구비되어서 상기 기판에 증착가스를 제공하는 샤워헤드를 포함하고, 상기 샤워헤드는, 내부에 증착가스를 제공하는 버퍼부가 형성된 프레임 및 상기 프레임에서 기판을 마주보는 하면에 구비되고, 복수의 구슬을 조밀하게 평면으로 배치하여 형성되어서 상기 구슬 사이의 갭을 통해서 상기 기판에 상기 증착가스를 제공하는 분사부를 포함하여 구성된다.According to another aspect of the present invention, there is provided an atomic layer deposition apparatus including a process chamber, a susceptor provided in the process chamber, And a showerhead provided on the susceptor to supply a deposition gas to the substrate, wherein the showerhead is provided on a lower face of the frame facing the substrate, the frame having a buffer portion for providing a deposition gas therein, And a jetting portion formed by densely arranging a plurality of balls in a plane to provide the deposition gas to the substrate through a gap between the balls.
일 측에 따르면, 상기 프레임 일측에는 상기 버퍼부 내부로 증착가스를 제공하는 공급부가 구비되고, 상기 공급부와 상기 버퍼부를 연결시키는 공급 유로 상에는 공급되는 증착가스의 압력을 측정하여 증착가스 공급량을 조절하는 압력조절부가 구비될 수 있다.According to one aspect of the present invention, a supply part for supplying a deposition gas into the buffer part is provided at one side of the frame, and a pressure of a deposition gas to be supplied is controlled on a supply path connecting the supply part and the buffer part, A pressure regulating unit may be provided.
일 측에 따르면, 그리고 상기 분사부는 동일 직경을 갖는 복수의 구슬로 구성될 수 있다. 또는, 상기 분사부는 복수의 영역으로 분할되고, 각 영역별로 다른 크기의 직경을 갖는 구슬이 배치되어 형성될 수 있다. 또는 상기 분사부는 단층 또는 2층 이상으로 구슬이 배치될 수 있다.According to one aspect, the jetting section may be composed of a plurality of beads having the same diameter. Alternatively, the jetting unit may be divided into a plurality of regions, and beads having diameters different in size may be disposed in each region. Alternatively, the injection part may be a single layer or two or more layers of beads.
본 발명의 다양한 실시예는 아래의 효과 중 하나 이상을 가질 수 있다.Various embodiments of the present invention may have one or more of the following effects.
이상에서 본 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 복수의 구슬을 평면상에 배치하여 샤워헤드의 분사면을 형성함으로써 보다 미세한 분사홀을 갖도록 할 수 있으며, 구슬의 크기를 조절함으로써 분사홀의 사이즈와 간격을 용이하게 조절할 수 있다.As described above, according to the embodiments of the present invention, a plurality of beads can be arranged on a plane to form a spray surface of a shower head, thereby enabling finer injection holes to be formed. By controlling the size of the beads, Size and spacing can be easily adjusted.
또한, 구슬을 단층 또는 복수층 적층하여 분사면을 형성하므로, 분사면의 두께뿐만 아니라 샤워헤드의 두께를 줄일 수 있다.In addition, since the spray surface is formed by laminating beads in a single layer or a plurality of layers, not only the thickness of the spray surface but also the thickness of the shower head can be reduced.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원자층 증착장치의 모식도이다.
도 2는 도 1의 원자층 증착장치에서 샤워헤드의 평면도이다.
도 3a와 도 3b는 도 2의 샤워헤드에서 I-I 선에 따른 단면도들이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 샤워헤드의 평면도이다.1 is a schematic view of an atomic layer deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a plan view of a showerhead in the atomic layer deposition apparatus of FIG.
3A and 3B are cross-sectional views along the II line in the showerhead of FIG.
4 is a plan view of a showerhead according to another embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면 상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. It should be noted that, in adding reference numerals to the constituent elements of the drawings, the same constituent elements are denoted by the same reference symbols as possible even if they are shown in different drawings. In the following description of the embodiments of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the difference that the embodiments of the present invention are not conclusive.
또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In describing the components of the embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements. When a component is described as being "connected", "coupled", or "connected" to another component, the component may be directly connected or connected to the other component, Quot; may be "connected," "coupled," or "connected. &Quot;
이하에서는 도 1 내지 도 4를 참고하여 본 발명의 실시예들에 따른 원자층 증착장치(10)에 대해서 상세하게 설명한다. 참고적으로, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원자층 증착장치(10)의 모식도이고, 도 2는 도 1의 원자층 증착장치(10)에서 샤워헤드(13)의 평면도이고, 도 3a 와 도 3b는 도 2의 샤워헤드(13)에서 I-I 선에 따른 단면도들이다. 그리고 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 샤워헤드(13)의 평면도이다.Hereinafter, the atomic
도면을 참고하면, 원자층 증착장치(10)는 기판(1)을 수용하여 공정이 수행되는 공간을 제공하는 프로세스 챔버(11)와, 복수의 기판(1)이 안착되는 서셉터(12) 및 기판(1)에 증착가스를 제공하기 위한 샤워헤드(13)를 포함하여 구성된다.The atomic
본 실시예에서 증착 대상이 되는 기판(1)은 반도체 장치용 실리콘 웨이퍼(silicon wafer)일 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 기판(1)은 LCD(liquid crystal display), PDP(plasma display panel)와 같은 평판 디스플레이 장치용으로 사용하는 유리를 포함하는 투명 기판일 수 있으며, 대면적 기판일 수 있다.The
본 실시예에 따른 원자층 증착장치(10)는 복수의 기판(1)을 수용하여 원자층 증착공정이 수행되며, 원형의 서셉터(12) 표면에 복수의 기판(1)이 안착되며, 서셉터(12)의 원주 방향을 따라 등간격으로 배치된다. 예를 들어, 서셉터(12)에는 6장의 기판(1)이 동시에 수용될 수 있다. 그러나 본 발명이 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 기판(1)의 수는 실질적으로 다양하게 변경될 수 있다.The atomic
샤워헤드(13)는 서셉터(12) 상부 또는 프로세스 챔버(11)의 상측에 구비되어서 프로세스 챔버(11)의 상면을 형성하고 기판(1)에 증착가스를 제공한다. 또한, 샤워헤드(13)는 기판(1)에 증착가스 중 소스가스를 제공하는 제1 가스 제공부(S)와 기판(1)에 증착가스 중 반응가스를 제공하는 제2 가스 제공부(R), 그리고 기판(1)에 증착가스 중 퍼지가스를 제공하는 제3 가스 제공부(P)를 포함하여 구성된다. 예를 들어, 샤워헤드(13)는 제1 가스 제공부(S)와 제2 가스 제공부(R) 사이에 제3 가스 제공부(P)가 배치될 수 있다. 그러나 본 발명이 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 제1 내지 제3 가스 제공부(P)의 형상과 크기는 실질적으로 다양하게 변경될 수 있다. 또한, 본 실시예에서는 제1 가스 제공부(S)와 제2 가스 제공부(R)가 대략 동일한 크기를 갖는 것으로 예시하였으나, 제1 및 제2 가스 제공부(R)의 크기는 어느 한쪽이 더 크게 형성하는 것도 가능하다.The
또한, 샤워헤드(13)는 제1 내지 제3 가스 제공부(P) 사이 사이에 제1 내지 제3 가스 제공부(P)를 서로 가스적으로 분리하고 기판(1)에서 배기가스를 흡입하여 배출시키기 위한 탑 배기부(V)가 배치된다. 예를 들어, 탑 배기부(V)는 복수의 슬릿 또는 개구 또는 홀을 포함할 수 있다.Further, the
그러나 본 발명이 도면에 의해 한정되는 것은 아니고 제1 내지 제3 가스 제공부(P)와 탑 배기부(V)의 형상과 크기 및 배치는 실질적으로 다양하게 변경될 수 있다. 또한, 도면에서는 샤워헤드(13)가 제1 내지 제3 가스 제공부(P)의 4개 영역으로 형성된 것을 예시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니고, 8개, 12개 등 더 많은 수의 영역으로 구성되는 것도 가능하다.However, the present invention is not limited to the drawings, and the shapes, sizes and arrangements of the first to third gas supply pipes (P) and the tower exhaust part (V) may be substantially varied. Although the
샤워헤드(13)에서, 제1 내지 제3 가스 제공부(P)는 내부에 증착가스가 제공되는 버퍼부(132)가 형성된 프레임(131)과, 기판(1)에 증착가스를 분사하는 분사부(133)를 포함하여 구성된다.In the
여기서, 프레임(131) 일측에는 버퍼부(132) 내부로 증착가스를 제공하는 공급원(14)이 구비되고, 공급원(14)과 버퍼부(132)를 연결하는 공급유로(141) 상에는 증착가스의 공급 압력을 측정하여 증착가스 공급량을 조절하는 압력조절부(142)가 구비된다. 즉, 본 실시예에서는 압력조절부(142)는 증착가스의 공급 압력을 조절함으로써 증착가스의 공급량을 조절하는 것으로, 유량조절기에 비해 구조가 단순하고 저렴한 비용으로 구현될 수 있다.A
분사부(133)는 미세한 분사홀(333)을 형성하기 위해서 복수의 구슬(331)이 조밀하게 평면 상에 배치되어 형성된다. 상세하게는, 분사부(133)는 복수의 구슬(331)이 서로 조밀하게 평면으로 배치 및 결합되어서 형성되며, 구슬(331)이 서로 결합되었을 때 구슬(331) 사이에 형성된 갭이 분사홀(333)이 된다. 구슬(331)이라 함은 소정의 직경을 갖는 구를 말하며, 구슬(331)들이 서로 접한 상태로 결합된다. 즉, 구슬(331)은 외주면끼리 서로 점접촉 상태로 결합된다.The
분사홀(333)의 크기는 구슬(331)의 직경보다 작은 사이즈로 형성되는데, 구슬(331)의 직경에 따라 분사홀(333)의 크기가 결정된다. 또한, 동일 직경을 갖는 구슬(331)이 서로 접하도록 조밀하게 배치하므로, 분사홀(333)도 일정 간격으로 규칙적으로 형성된다.The size of the
또한, 분사부(133)는, 도 3a에 도시한 바와 같이, 구슬(331)이 단층으로 형성될 수도 있고, 도 3b에 도시한 바와 같이 2층 이상 복층으로 형성될 수 있다. 복수층으로 형성하는 경우에는, 각 층의 분사홀(333) 위치가 동일한 위치에 있도록 구슬(331, 332)이 적층 형성된다. 또한, 복수층으로 형성하는 경우, 모든 층을 형성하는 구슬(331, 332)은 동일 직경을 갖는 구슬(331, 332)이 사용된다. 이는 각 층의 분사홀(333)의 크기가 동일하게 되고, 위치를 일치시킬 수 있도록 하기 위함으로써, 증착가스의 분사가 원활하게 이루어질 수 있도록 한다.As shown in Fig. 3A, the
분사부(133)는 제1 내지 제3 가스 제공부(P) 중 어느 하나 또는 모두에 적용될 수 있다. 그리고 제1 내지 제3 가스 제공부(P)에는 동일한 크기의 구슬(331)이 사용되거나, 각각의 가스 제공부(S, R, P)에 서로 다른 크기의 구슬(331)이 사용될 수 있다.The
또는, 도 4에 도시한 바와 같이, 분사부(134)를 복수의 영역(A1, A2, A3)으로 분할하고, 각 영역(A1, A2, A3)별로 서로 다른 크기의 구슬(341)을 배치하는 것도 가능하다. 이 경우, 각 영역(A1, A2, A3)을 형성하는 구슬(341)의 크기에 따라 각 영역(A1, A2, A3)에서의 분사홀(342)의 크기와 간격 역시 달라진다. 구슬(341)의 직경은 필요로 하는 분사홀(343)의 크기에 따라 적절하게 선택될 수 있다.4, the
예를 들어, 동심원 형태로 복수의 영역(A1, A2, A3)이 분할될 수 있다. 그리고 중심 영역(A1)에 배치된 구슬(341)의 직경보다 외측 영역(A2, A3)들이 더 큰 직경을 갖는 구슬(341)로 형성될 수 있다. 또는 반대로, 중심 영역(A1)을 제일 큰 직경의 구슬(341)로 형성하고, 외측 영역(A2, A3)에서는 작은 크기의 직경을 갖는 구슬(341)로 형성하는 것도 가능하다.For example, a plurality of regions A1, A2, and A3 may be divided into concentric circles. And the outer regions A2 and A3 than the diameter of the
그러나 본 발명이 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 분사부(134)를 분할하는 영역의 수와 형상은 실질적으로 다양하게 변경될 수 있다. 또한, 분할된 영역에서의 구슬(341) 크기 다양하게 변경될 수 있다.However, the present invention is not limited to the drawings, and the number and shape of the regions dividing the
본 실시예들에 따르면, 구슬(331)의 크기를 조정함으로써 분사홀(333)의 크기와 간격을 조절할 수 있다. 일반적으로 드릴 등을 이용하여 기계적으로 홀을 가공하는 경우, 일정 크기 이하의 미세한 홀을 가공하는 것은 실질적으로 어려운데 반해, 본 실시예에 따르면 기계 가공에 의한 것보다 더 미세한 분사홀(333)을 형성하는 것이 가능하다. 또한, 기계 가공의 경우에는, 홀의 내부 및 주변에 기계 가공에 따른 스크래치나 크랙이 발생하거나 칩이 발생할 수 있고, 그로 인해 샤워헤드(13)에 불량이 발생할 수 있으며, 불량 샤워헤드(13)가 사용되는 경우에는 증착 품질을 저하시키고 불량을 발생시킬 수 있다. 이에 반해, 본 실시예들에 따르면 표면이 매끄러운 구 형상의 구슬(331)을 이용하므로 분사홀(333)의 내부 및 주변이 모두 매끄러운 상태를 유지하여 샤워헤드(13)의 제작 과정에서의 불량 발생 및 샤워헤드(13)의 불량으로 인한 증착 품질의 저하와 불량 발생을 방지할 수 있다.According to these embodiments, the size and spacing of the ejection holes 333 can be adjusted by adjusting the size of the
또한, 본 실시예들에 따르면 분사부(133)의 두께는 구슬(331)의 단층 혹은 복수층 두께에 해당하므로, 분사부(133)의 두께를 줄일 수 있고, 샤워헤드(13)의 전체 두께를 효과적으로 줄일 수 있다.According to the present embodiments, since the thickness of the
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. For example, it is to be understood that the techniques described may be performed in a different order than the described methods, and / or that components of the described systems, structures, devices, circuits, Lt; / RTI > or equivalents, even if it is replaced or replaced.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.
1: 기판
11: 프로세서 챔버
12: 서셉터
13: 샤워헤드
131: 프레임
132: 버퍼부
133, 134: 분사부
331, 332: 구슬
333: 분사홀
14: 공급원
141: 공급라인
142: 압력조절부
S: 제1 가스 제공부
R: 제2 가스 제공부
P: 제3 가스 제공부
V: 탑 배기부1: substrate
11: Processor chamber
12: susceptor
13: Shower head
131: frame
132:
133, 134:
331, 332: beads
333: injection hole
14: source
141: Supply line
142: Pressure regulator
S: First gas supplier
R: second gas supply
P: Third gas supply
V:
Claims (13)
상기 프레임에서 기판을 마주보는 하면에 구비되고, 복수의 구슬이 조밀하게 평면으로 배치되어서 형성되고, 상기 구슬 사이의 갭을 통해서 상기 기판에 상기 증착가스를 제공하는 분사부;
를 포함하는 원자층 증착장치의 샤워헤드.
A frame having a buffer part for providing a deposition gas therein; And
A jetting portion provided on a bottom surface of the frame facing the substrate, the jetting portion being formed by densely arranging a plurality of balls in a plane and providing the deposition gas to the substrate through a gap between the balls;
The showerhead comprising: a substrate;
상기 복수의 구슬은 외주면끼리 점접촉 상태로 결합되고, 서로 이웃하는 구슬 사이에 형성된 갭이 분사홀이 되는 원자층 증착장치의 샤워헤드.
The method according to claim 1,
Wherein the plurality of beads are coupled in a point-contact state to the outer circumferential surfaces, and a gap formed between neighboring beads becomes an injection hole.
상기 분사부는 동일 직경을 갖는 복수의 구슬로 구성되는 원자층 증착장치의 샤워헤드.
The method according to claim 1,
Wherein the jetting portion is composed of a plurality of balls having the same diameter.
상기 분사부는 복수의 영역으로 분할되고, 각 영역별로 다른 크기의 직경을 갖는 구슬이 배치되는 원자층 증착장치의 샤워헤드.
The method according to claim 1,
Wherein the jetting portion is divided into a plurality of regions, and beads having diameters different in size are arranged for each region.
상기 분사부는 2층 이상으로 구슬이 배치되는 원자층 증착장치의 샤워헤드.
The method according to claim 1,
Wherein the spraying portion has two or more beads arranged therein.
상기 분사부는 각 층에서의 갭의 위치가 일치하도록 형성되는 원자층 증착장치의 샤워헤드.
6. The method of claim 5,
Wherein the jetting portion is formed so that the positions of the gaps in the respective layers coincide with each other.
상기 분사부는 모든 층이 동일한 직경을 갖는 구슬로 형성되는 원자층 증착장치의 샤워헤드.
6. The method of claim 5,
Wherein the spraying portion is formed of beads having all of the same diameter.
상기 기판에 상기 증착가스 중 반응가스를 제공하는 제2 가스 제공부;
상기 제1 제공부와 상기 제2 가스 제공부 사이에 배치되어서 상기 증착가스 중 퍼지가스를 제공하는 제3 가스 제공부; 및
상기 제1 내지 제3 가스 제공부 사이에 구비되어서 상기 기판에서 가스를 흡입하여 배출시키는 탑 배기부;
를 포함하고,
상기 제1 내지 제3 가스 제공부는,
내부에 증착가스를 제공하는 버퍼부가 형성된 프레임; 및
상기 프레임에서 상기 기판을 마주보는 하면에 구비되고, 복수의 구슬을 조밀하게 평면으로 배치하여 형성되어서 상기 구슬 사이의 갭을 통해서 상기 기판에 상기 증착가스를 제공하는 분사부;
를 포함하는 원자층 증착장치의 샤워헤드.
A first gas supplier providing a source gas in a deposition gas to a substrate;
A second gas supplier for supplying a reactive gas in the deposition gas to the substrate;
A third gas supplier disposed between the first delivering unit and the second gas providing unit to provide a purge gas in the deposition gas; And
A top exhaust unit provided between the first to third gas chambers to suck and discharge gas from the substrate;
Lt; / RTI >
The first to third gas supply units may include:
A frame having a buffer part for providing a deposition gas therein; And
A jetting portion provided on a bottom surface of the frame facing the substrate, the jetting portion being formed by densely arranging a plurality of balls in a plane and providing the deposition gas to the substrate through a gap between the balls;
The showerhead comprising: a substrate;
상기 프로세스 챔버 내부에 구비되고, 복수의 기판이 원형으로 배치되어서 장착되는 서셉터; 및
상기 서셉터 상부에 구비되어서 상기 기판에 증착가스를 제공하는 샤워헤드;
를 포함하고,
상기 샤워헤드는,
내부에 증착가스를 제공하는 버퍼부가 형성된 프레임; 및
상기 프레임에서 기판을 마주보는 하면에 구비되고, 복수의 구슬을 조밀하게 평면으로 배치하여 형성되어서 상기 구슬 사이의 갭을 통해서 상기 기판에 상기 증착가스를 제공하는 분사부;
를 포함하여 구성되는 원자층 증착장치.
A process chamber;
A susceptor provided in the process chamber and having a plurality of substrates arranged in a circular shape; And
A showerhead provided on the susceptor to supply a deposition gas to the substrate;
Lt; / RTI >
The shower head includes:
A frame having a buffer part for providing a deposition gas therein; And
A jetting portion provided on a bottom surface of the frame facing the substrate, the jetting portion being formed by densely arranging a plurality of beads in a plane and providing the deposition gas to the substrate through a gap between the beads;
And an atomic layer deposition apparatus.
상기 프레임 일측에는 상기 버퍼부 내부로 증착가스를 제공하는 공급원이 구비되고,
상기 공급원과 상기 버퍼부를 연결시키는 공급 유로 상에는 공급되는 증착가스의 압력을 측정하여 증착가스 공급량을 조절하는 압력조절부가 구비되는 원자층 증착장치.
10. The method of claim 9,
A supply source for supplying a deposition gas into the buffer unit is provided at one side of the frame,
And a pressure regulating unit for regulating the supply amount of the deposition gas by measuring a pressure of the deposition gas supplied to the supply path connecting the supply source and the buffer unit.
상기 분사부는 동일 직경을 갖는 복수의 구슬로 구성되는 원자층 증착장치.
10. The method of claim 9,
Wherein the jetting portion is composed of a plurality of balls having the same diameter.
상기 분사부는 복수의 영역으로 분할되고, 각 영역별로 다른 크기의 직경을 갖는 구슬이 배치되는 원자층 증착장치.
10. The method of claim 9,
Wherein the ejection portion is divided into a plurality of regions, and beads having diameters different in size are arranged in each region.
상기 분사부는 단층 또는 2층 이상으로 구슬이 배치되는 원자층 증착장치.10. The method of claim 9,
Wherein the spraying portion is a single layer or two or more layers of beads are disposed.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20150720 |
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Patent event date: 20180103 Comment text: Notification of Change of Applicant Patent event code: PN23011R01D |
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