KR101385593B1 - 원자층 증착장치 및 그 증착방법 - Google Patents

원자층 증착장치 및 그 증착방법 Download PDF

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Abstract

원자층 증착장치 및 그 증착방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 원자층 증착장치는 원료 전구체 및 반응 전구체가 공급되어 서셉터 상에 지지된 기판에 대한 원자층 증착이 수행되는 원자층 증착챔버유닛과, 원자층 증착챔버유닛의 내부에 원료 전구체 및 반응 전구체 중 어느 하나를 공급하도록 마련되는 전구체 공급유닛과, 전구체 공급유닛에 의해 공급되는 원료 전구체 및 반응 전구체 중 어느 하나의 반응성을 높이는 반응 촉진유닛과, 기판에 대해 상대이동 가능하게 원자층 증착챔버유닛의 내부에 설치되어 원료 전구체 및 반응 전구체 중 다른 하나를 기판 상에 방출하는 전구체 스캐닝유닛과, 원자층 증착챔버유닛의 내부에 설치되어 전구체 스캐닝유닛을 이동시키는 스캐닝 구동유닛을 포함한다.

Description

원자층 증착장치 및 그 증착방법{ATOMIC LAYER DEPOSITION SYSTEM AND METHOD THEREOF}
본 발명은, 원자층 증착장치 및 그 증착방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 기판 상에 원료 전구체로 한층을 증착하고 잔존가스를 모두 퍼지시킨 상태에서 반응 전구체를 반응시켜 박막을 한층 더 쌓아 올리는 일련의 공정을 반복적으로 진행하여 원하는 박막의 두께를 증착시킬 수 있는 원자층 증착장치 및 그 증착방법에 관한 것이다.
원자층 증착방법은 반응 원료물질의 가스들을 일정한 시간 간격으로 교차하여 주기적으로 반응관 안으로 흘려 보내줌으로써, 각 반응 단계에서 하나의 원자층이 순차적으로 성장되는 방식으로 물질이 성장된다.
이와 같은 원자층 증착방법은 기판 위에서 기체를 균일하게 분사시켜 증착하는 샤워 헤드 방식과 기판의 한쪽 끝에서 분사되어 기판의 다른 한쪽 끝으로 배기되는 트래블링 웨이브 방식이 있다.
원자층 증착(ALD; Atomic Layer Deposition)방법을 통한 증착은 그 두께 제어에 있어서는 원자층 수준으로 기존의 증착방법보다 더욱 정밀하게 두께를 제어할 수 있다는 장점을 가진다. 반면 기판에 대한 박막은 일정한 두께 이상이어야만 정해진 역할을 할 수 있기에 원자층 증착방법은 반복적인 공정의 사이클이 필수적이다.
즉 원자층 증착(ALD; Atomic Layer Deposition) 방식을 통한 성막층은 그 두께 생성의 속도가 늦다는 단점이 있으나, 원자층 증착챔버 내에서 다층의 증착막을 형성시키기 위하여 진행되는 사이클(Cycle)의 횟수를 조절함으로써 최종적인 성막층의 두께를 정밀하게 제어할 수 있다.
이러한 원자층 증착방법은 반도체공정에서 박막균일도, 박막특성 개선 및 미세패턴, 고유전율 물질증착에 주로 사용되는데, 원자층 증착을 수행하는 원자층 증착장치는 가스의 균일한 분사를 위한 샤워헤드에 각 공정가스 또는 퍼지가스를 주기적으로 공급해주는 유량조절장치(MFC) 및 밸브 그리고, 기판을 지지하면서 히팅시켜주는 서셉터(Susceptor), 공정가스를 배출해주는 배기구 등을 기본적으로 갖는다.
그러나, 종래의 원자층 증착장치는 여러 가지 장점에도 불구하고, 디스플레이에 대해서는, 대면적에 기인한 부피증가에 따른 증착 및 퍼지 시간증가에 따른 처리량(Throughput) 감소, 대면적 균일도 문제, 대형화에 따른 여러 가지 기구적 안정성 문제로 인해서, 실질적인 적용이 어려웠다.
즉 대면적 디스플레이 공정에 반도체에서 사용 중인 원자층 증착장치를 그대로 적용 시 대면적에 기인한 부피증가에 따른 증착시간 및 퍼지시간 증가에 따른 처리량(Throughput) 감소, 대면적에서 증착박막의 균일도 문제, 대형화에 따른 기구적 안정성 문제로 인해 제품의 원가상승 및 수율저하가 예상되는 문제점이 있었다.
[특허문헌 1] 대한민국 특허출원 제10-2000-52436호
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 대면적에 기인한 부피증가에 따른 증착시간 및 퍼지시간 증가에도 불구하고 처리량(Throughput)이 우수하며, 대면적에서 증착의 박막에 대한 균일도가 우수하며, 대형화에 따른 기구적인 안정성이 보장될 수 있는 원자층 증착장치 및 그 증착방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 원료 전구체 및 반응 전구체가 공급되어 서셉터 상에 지지된 기판에 대한 원자층 증착이 수행되는 원자층 증착챔버유닛; 상기 원자층 증착챔버유닛의 내부에 상기 원료 전구체 및 상기 반응 전구체 중 어느 하나를 공급하도록 마련되는 전구체 공급유닛; 상기 전구체 공급유닛에 의해 공급되는 상기 원료 전구체 및 상기 반응 전구체 중 어느 하나의 반응성을 높이는 반응 촉진유닛; 상기 기판에 대해 상대이동 가능하게 상기 원자층 증착챔버유닛의 내부에 설치되어 상기 원료 전구체 및 상기 반응 전구체 중 다른 하나를 상기 기판 상에 방출하는 전구체 스캐닝유닛; 및 상기 원자층 증착챔버유닛의 내부에 설치되어 상기 전구체 스캐닝유닛을 이동시키는 스캐닝 구동유닛을 포함하는 원자층 증착장치가 제공될 수 있다.
상기 전구체 공급유닛은, 상기 원자층 증착챔버유닛에 내부에 상기 원료 전구체 및 상기 반응 전구체 중 어느 하나를 공급하도록 설치되는 디퓨져부를 포함하며, 상기 반응 촉진유닛은, 상기 디퓨저부에 마련될 수 있다.
상기 디퓨져부는, 상기 원료 전구체 및 상기 반응 전구체 중 어느 하나를 공급하는 전구체 공급관에 연결되는 상부 전극블록; 상기 원료 전구체 및 상기 반응 전구체 중 어느 하나를 상기 기판 상에 고르게 유출시키도록 다공이 마련되어 상기 상부 전극블록에 대향하게 배치되는 하부 전극블록; 및 상기 상부 전극블록 및 상기 하부 전극블록 중 어느 하나에 연결되는 파워 공급부를 포함할 수 있다.
상기 디퓨져부는, 상기 상부 전극블록과 상기 하부 전극블록을 절연하여 결합시키는 절연체 갭블록을 더 포함할 수 있다.
상기 반응 촉진유닛은, 상기 원자층 증착챔버유닛에 외부에 설치되어 상기 원료 전구체 및 상기 반응 전구체 중 어느 하나의 공급경로에 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생부를 포함할 수 있다.
상기 전구체 공급유닛은, 상기 원자층 증착챔버유닛에 내부에 상기 원료 전구체 및 상기 반응 전구체 중 어느 하나를 공급하도록 설치되는 디퓨져부를 포함하며, 상기 디퓨져부는, 상기 원자층 증착챔버의 상부에 배치되며, 다공이 마련되어 있는 디퓨져 블록; 및 절연체로서, 상기 디퓨져 블록을 상기 원자층 증착챔버의 상벽부에 결합시키는 절연체 갭블록을 포함할 수 있다.
상기 반응 촉진유닛은, 상기 서셉터에 구비되어 상기 기판에 흡착되는 상기 원료 전구체 및 상기 반응 전구체 중 어느 하나의 반응성을 높이는 열원일 수 있다.
상기 전구체 스캐닝유닛은, 상기 기판으로부터 이격되어 상기 스캐닝 구동유닛에 의해 이동되는 스캐닝 블록; 상기 스캐닝 블록에 배치되어 상기 원료 전구체 및 상기 반응 전구체 중 다른 하나를 상기 기판에 공급하는 전구체 공급부; 상기 전구체 공급부와 이격되어 상기 스캐닝 블록에 배치되며, 상기 전구체 공급부로부터 공급되는 상기 반응 전구체 및 상기 원료 전구체 중 다른 하나를 배출하는 전구체 배출부; 및 상기 전구체 공급부 및 상기 전구체 배출부를 둘러싸도록 상기 스캐닝 블록에 배치되어 퍼지가스를 공급하는 퍼지가스 공급부를 포함할 수 있다.
상기 전구체 스캐닝유닛은, 상기 원자층 증착챔버유닛에 설치되어 상기 스캐닝 블록에 연결되며, 상기 원료 전구체 및 상기 반응 전구체 중 다른 하나, 및 상기 퍼지가스를 상기 스캐닝 블록에 공급하는 스캔물질 공급부를 더 포함할 수 있다.
상기 스캔물질 공급부는, 상기 스캐닝 블록의 일 영역에 결합되어 상기 스캐닝 블록의 이동 시에 접히는 복수의 관절이 구비되는 박스 관절대; 및 상기 원자층 증착챔버유닛에 마련되어 상기 박스 관절대가 상대 회전가능하게 결합되는 반송 지지대를 포함할 수 있다.
상기 스캐닝 블록은 복수개이며, 복수의 상기 박스 관절대는 상호 인접되는 것끼리 상기 서셉터를 따라 상기 원자층 증착챔버유닛의 일측과 타측에 교대로 배치되는 상기 반송 지지대에 각각 연결될 수 있다.
상기 스캐닝 구동유닛은, 상기 원자층 증착챔버유닛 및 상기 스캐닝 블록에 결합되어 상기 스캐닝 블록을 이동시키는 리니어 모터를 포함할 수 있다.
상기 스캐닝 구동유닛은, 상기 원자층 증착챔버유닛에 상기 서셉터를 사이에 두고 상호 이격되게 설치되는 왕복 롤러부; 상기 왕복 롤러부에 상대 이동가능하게 설치되어 상기 스캐닝 블록에 결합되는 왕복 이동부; 및 상기 왕복 이동부에 결합되어 상기 왕복 롤러부를 감싸는 커버부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 기판을 원자층 증착챔버유닛의 내부로 반입하여 서셉터 상에 지지하는 단계; 원료 전구체 및 반응 전구체 중 어느 하나를 전구체 공급유닛에 의해 상기 원자층 증착챔버유닛의 내부로 공급하는 단계; 상기 원료 전구체 및 상기 반응 전구체 중 어느 하나의 반응성을 반응 촉진유닛에 의해 높이는 단계; 및 상기 원료 전구체 및 상기 반응 전구체 중 다른 하나를 정해진 영역만큼 상기 기판에 공급하는 전구체 스캐닝유닛이 상기 기판 상에서 상대 이동하여 스캔방식으로 원자층 증착을 수행하는 단계를 포함하는 원자층 증착방법이 제공될 수 있다.
상기 원료 전구체 및 상기 반응 전구체 중 어느 하나의 반응성을 높이는 단계는, 상기 원료 전구체 및 상기 반응 전구체 중 어느 하나의 공급경로에 플라즈마를 발생시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 원료 전구체 및 상기 반응 전구체 중 어느 하나의 공급경로에 플라즈마를 발생시키는 단계는, 상기 원자층 증착챔버유닛의 내부에서 상기 원료 전구체 및 상기 반응 전구체 중 어느 하나를 공급하는 디퓨져부에 마련되어 있는 전극에 의해 상기 플라즈마를 발생시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 원료 전구체 및 상기 반응 전구체 중 어느 하나의 공급경로에 플라즈마를 발생시키는 단계는, 상기 원자층 증착챔버유닛의 외부에서 상기 원료 전구체 및 상기 반응 전구체 중 어느 하나의 공급경로에 배치되어 있는 플라즈마 발생부에 의해 상기 플라즈마를 발생시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 원료 전구체 및 상기 반응 전구체 중 어느 하나의 반응성을 높이는 단계는, 상기 원자층 증착챔버유닛의 내부에 상기 원료 전구체 및 상기 반응 전구체 중 어느 하나가 공급되어 상기 기판에 흡착될 때, 상기 원료 전구체 및 상기 반응 전구체 중 어느 하나를 기판이 지지되는 서셉터의 열원에 의해 가열하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 원자층 증착챔버유닛에 원료 전구체 및 반응 전구체 중 어느 하나가 증착반응이 촉진되도록 라디칼 상태로 변화된 상태에서 전구체 스캐닝유닛이 기판 상을 스캔방식으로 이동하면서 정해진 영역만큼 원료 전구체 및 반응 전구체 중 다른 하나를 연속적으로 방출하여, 그 방출 전구체가 정해진 영역만큼 공급되어져 있는 전구체와 반응하여 증착물질을 형성하고 기판에 증착막을 형성함으로써, 대면적에 기인한 부피증가에 따른 증착시간 및 퍼지시간 증가에도 불구하고 처리량(Throughput)이 우수하며, 대면적에서 증착 박막에 대한 균일도가 우수하며, 대형화에 따른 기구적인 안정성이 보장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 원자층 증착장치의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 원자층 증착장치의 내부를 개방하여 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 원자층 증착장치의 전구체 스캐닝 유닛의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 원자층 증착장치의 스캐닝 구동유닛의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 원자층 증착장치의 스캐닝 구동유닛의 다른 실시 예에 따른 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 원자층 증착장치의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 원자층 증착장치의 단면도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다. 이하, 기판으로는 글라스(glass) 기판뿐만 아니라 플렉서블 기판 등 OLED 디스플레이 패널 및 태양광 패널 등 대면적 패널의 제작을 위한 다양한 기판이 사용될 수 있다. 또한, 원자층 증착을 위한 반응 전구체, 원료 전구체, 플라즈마는 각각 R, S, P의 도면부호로 도면 상에서 지시되며, 각 가스의 유동 방향은 화살표로 표시된다. 또한, 본 실시 예에서 사용되는 용어 중 증착물질은 반응 전구체, 원료 전구체, 또는 반응 전구체와 원료 전구체의 화학반응에 의한 생성물질를 통칭한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 원자층 증착장치의 단면도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 원자층 증착장치의 내부를 개방하여 나타낸 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 원자층 증착장치의 전구체 스캐닝 유닛의 사시도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 원자층 증착장치의 스캐닝 구동유닛의 단면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 원자층 증착장치의 스캐닝 구동유닛의 다른 실시 예에 따른 단면도이다.
도 1과 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 원자층 증착장치는, 원료 전구체 및 반응 전구체가 공급되어 서셉터(103) 상에 지지된 기판(101)에 대한 원자층 증착이 수행되는 원자층 증착챔버유닛(100)과, 원자층 증착챔버유닛(100)의 내부에 원료 전구체 및 반응 전구체 중 어느 하나를 공급하도록 마련되는 전구체 공급유닛(110)과, 전구체 공급유닛(110)에 의해 공급되는 원료 전구체 및 반응 전구체 중 어느 하나의 반응성을 높이는 반응 촉진유닛(120)과, 기판(101)에 대해 상대이동 가능하게 원자층 증착챔버유닛(100)의 내부에 설치되어 원료 전구체 및 반응 전구체 중 다른 하나를 기판(101) 상에 방출하는 전구체 스캐닝유닛(130)과, 원자층 증착챔버유닛(100)의 내부에 설치되어 전구체 스캐닝유닛(130)을 이동시키는 스캐닝 구동유닛(170)을 포함한다.
본 실시 예에 따르면, 원자층 증착챔버유닛(100)은 직육면체형상으로서, 기판(101)이 서셉터(103) 상에 지지되어 증착이 이루어질 수 있는 증착공간을 제공하며, 외부에 대해서는 기밀이 유지되어 기판(101)이 반입되기 전에 내부가 진공배기되며, 게이트 밸브(미도시) 등에 의해 개폐되는 기판(101)의 출입을 위한 개구(104)가 형성될 수 있다. 이때 개구(104)는 일측으로 반입되어 원자층 증착이 완료된 후, 타측으로 반출가능하도록 상호 대향하게 형성되어 있으나, 어느 한측으로 반입과 반출이 모두 이루어지도록 하나만 형성될 수도 있다.
또한 원자층 증착챔버유닛(100)의 상부에는 원료 전구체 및 반응 전구체 중 어느 하나가 공급되도록 공급구(105)가 마련되며, 타측에는 원료 전구체 및 반응 전구체 중 어느 하나가 흡입되어 배출되도록 배기구(106)가 마련될 수 있다.
이러한 원자층 증착챔버유닛(100)에는 원료 전구체 및 반응 전구체 중 어느 하나가 증착에 필요한 양만큼 원자층 증착챔버유닛(100)의 기판(101) 상을 지나도록 연속적으로 또는 간헐적으로 공급될 수 있다.
이때 원료 전구체 및 반응 전구체 중 어느 하나는 원자층 증착챔버유닛(100)의 상부 중앙 또는 상부 외곽으로부터 기판(101) 상으로 고르게 공급된 후 기판(101) 아래로 유동하여 배기구(106)를 통해 배출될 수 있다. 즉 원료 전구체 및 반응 전구체 중 어느 하나가 원자층 증착챔버유닛(100)의 서셉터(103) 상에 지지되는 기판(101)에 흡착될 수 있도록 일정 압력으로 충분히 공급될 뿐만 아니라, 원료 전구체 및 반응 전구체 중 어느 하나가 원자층 증착챔버유닛(100)의 일측 상부로부터 타측 하부까지 기판(101) 상을 유동하도록 공급될 수 있다. 본 실시 예에 따르면 공급구(105)로 원료 전구체가 유입되어 기판(101)을 거친 후, 배기구(106)로 배출될 수 있다.
또한 원자층 증착챔버유닛(100)은 기판(101)이 하나의 챔버유닛(미도시)을 중심으로 그 주위에 배치되는 복수의 챔버유닛(미도시)으로 이동되면서 공정이 수행되는 클러스터 방식의 원자층 증착공정설비에 배치될 수 있을 뿐만 아니라, 기판(101)이 일렬로 배치되는 복수의 챔버유닛을 이동하면서 공정이 수행되는 인라인 방식의 원자층 증착공정설비에 배치될 수도 있다. 이때 원자층 증착공정을 클러스터 방식과 인라인 방식 중 어느 방식으로 수행하는가에 따라 원자층 증착챔버유닛(100)의 개구(104)의 위치는 다양하게 변경될 수 있다.
그리고 원자층 증착챔버유닛(100)의 공급구(105)를 통해서 원료 전구체 및 반응 전구체 중 어느 하나가 공급되어 기판(101) 상에 흡착된 상태에서, 기판(101) 위를 이동하는 전구체 스캐닝유닛(130)에 의해 원료 전구체 및 반응 전구체 중 다른 하나가 방출됨으로써 기판(101)에 대한 원자층 증착이 수행될 수 있다. 본 실시 예에 따르면, 전구체 스캐닝유닛(130)에 의해서 반응 전구체가 제공될 수 있다.
이를 위해, 원자층 증착챔버유닛(100)의 공급구(105)에는 원료 전구체 및 반응 전구체 중 어느 하나를 기판(101) 상에 공급하기 위한 전구체 공급유닛(110)이 설치된다. 이때 전구체 공급유닛(110)에 의해 공급되는 원료 전구체 및 반응 전구체 중 어느 하나는 반응 촉진유닛(120)에 의해 반응성이 높은 라디칼 상태로 변화될 수 있다.
전구체 공급유닛(110)은, 원자층 증착챔버유닛(100)에 내부에 원료 전구체 및 반응 전구체 중 어느 하나를 공급하도록 설치되는 디퓨져부(111)를 포함하며, 반응 촉진유닛(120)은, 원료 전구체 및 반응 전구체 중 어느 하나의 공급경로에 플라즈마를 발생시키도록 마련되는 전극(미도시)을 포함할 수 있다.
즉 디퓨져부(111)는, 반응 촉진유닛(120)의 전극(미도시)을 각각 갖도록 제작되되, 원료 전구체 및 반응 전구체 중 어느 하나를 공급하는 전구체 공급관(112)에 연결되어 원자층 증착챔버유닛(100)의 내부에 설치되는 상부 전극블록(113)과, 원료 전구체 및 반응 전구체 중 어느 하나를 기판(101) 상에 고르게 유출시키도록 다공(115)이 마련되어 상부 전극블록(113)에 대향하게 배치되는 하부 전극블록(114)을 포함할 수 있다.
반응 촉진유닛(120)의 전극(미도시)은 상부 전극블록(113)과 하부 전극블록(114)이 금속재로 제작됨으로써 일체로 마련될 수 있을 뿐만 아니라, 상부 전극블록(113)과 하부 전극블록(114)의 일부 영역에 전도성, 내식성, 내열성 등이 좋은 금속재로 별도로 설치될 수 있다. 이때 상부 전극블록(113)과 하부 전극블록(114) 중 전원이 연결되는 일측이 고전압 전극이 되고, 타측이 그라운드 전극이 될 수 있다.
이에 본 실시 예에 따른 디퓨져부(111)는, 상부 전극블록(113) 및 하부 전극블록(114) 중 어느 하나의 전극에 연결되는 파워 공급부(121)를 더 포함할 수 있다. 파워 공급부(121)는 원료 전구체 및 반응 전구체에 대한 누전이 방지될 수 있는 고전압 전선일 수 있다.
또한 디퓨져부(111)는, 상부 전극블록(113)과 하부 전극블록(114)을 절연하여 결합시키는 절연체 갭블록(116)을 더 포함할 수 있다. 절연체 갭블록(116)은 상부 전극블록(113)과 하부 전극블록(114)의 직접적인 통전을 차단하여 상부 전극블록(113)와 하부 전극블록(114) 사이에 고전압에 의한 플라즈마가 발생될 수 있는 유격을 제공할 수 있다. 이러한 절연체 갭블록(116)은 세라믹과 같이 초고전압에 견딜 수 있는 재료로 제작될 수 있다.
본 실시 예에 따르면, 전구체 공급관(112)에 의해 원료 전구체가 공급되며, 전구체 스캐닝유닛(130)에 의해 반응 전구체가 공급된다. 반응 전구체는 전구체 스캐닝유닛(130)이 스캐닝 구동유닛(170)에 의해 기판(101) 상으로 이동될 때 기판(101) 상에 방출된다.
즉 본 실시 예에 따르면, 원료 전구체가 원자층 증착챔버유닛(100)의 공급구(105)에 설치된 전구체 공급관(112)을 통해 상부 전극블록(113)과 하부 전극블록(114) 사이에 공급될 때, 파워 공급부(121)를 통해 상부 전극블록(113)과 하부 전극블록(114) 중 어느 하나에 고전압이 공급됨으로써 상부 전극블록(113)과 하부 전극블록(114) 사이에 플라즈마가 발생될 수 있다.
이때 플라즈마는 공급된 원료 전구체를 여기시켜 라디칼 상태로 변화시키며, 라디칼 상태로 여기된 원료 전구체는 하부 전극블록(114)의 다공(115)을 통해 기판(101)으로 공급되어 기판(101)에 흡착될 수 있다. 이때 원료 전구체가 반응 촉진유닛(120)의 플라즈마에 의해 라디칼 상태로 변화된 상태이므로, 반응 전구체에 대한 화학 반응성이 높아지며, 기판(101) 상에 원료 전구체와 반응 전구체로부터 생성되는 증착물질이 원활하게 증착될 수 있다.
본 실시 예에 따른 반응 촉진유닛(120)의 상부 전극블록(113)과 하부 전극블록(114)에 마련되는 전극(미도시)은 원료 전구체 및 반응 전구체 중 어느 하나가 다른 하나와 화학 반응을 하기 전에 플라즈마를 발생시켜 라디칼 상태로 변화시킴으로써 기판(101)에 대한 증착성을 높이기 위한 것으로서, 본 발명의 권리범위는 상부 전극블록(113)과 하부 전극블록(114)에 마련되는 전극(미도시)에 제한되진 않으며, 상부 전극블록(113)과 하부 전극블록(114) 중 어느 하나만 존재하고 이에 대응하는 전극(미도시)이 원자층 증착챔버유닛(100)의 내벽에 존재함으로써 플라즈마가 발생되는 방식도 채택될 수 있다.
또한, 본 실시 예에 따른 전극(미도시)은 원료 전구체 및 반응 전구체 중 어느 하나의 라디칼 상태를 제공하기 위한 것으로서, 고전압에 의해 원자들을 여기시켜 원자층 증착이 기판(101)에서 촉진되도록 하는데, 디퓨져부(111)를 서셉터(103)에 인접하게 이동시켜 기판(101)을 지지하는 서셉터(103)를 대응하는 그라운드로 사용하여 플라즈마를 생성할 수 있을 뿐만 아니라, 전구체 스캐닝유닛(130)처럼 함께 원자층 증착챔버유닛(100)에 이동가능하게 설치되는 스캐닝 그라운드 블록(미도시)을 양측 전극 중 어느 하나로 사용할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 원료 전구체 및 반응 전구체 중 어느 하나를 공급하는 전구체 공급유닛(110)과 반응 촉진유닛(120)에 이어서, 원료 전구체 및 반응 전구체 중 다른 하나를 기판(101) 상에 방출하는 전구체 스캐닝유닛(130)에 대해 상세하게 설명한다.
전구체 스캐닝유닛(130)은, 기판(101)으로부터 이격되어 스캐닝 구동유닛(170)에 의해 이동되는 스캐닝 블록(131)과, 스캐닝 블록(131)에 배치되어 원료 전구체 및 반응 전구체 중 다른 하나를 기판(101)에 공급하는 전구체 공급부(132)와, 전구체 공급부(132)와 이격되어 스캐닝 블록(131)에 배치되며, 전구체 공급부(132)로부터 공급되는 반응 전구체 및 원료 전구체 중 다른 하나를 배출하는 전구체 배출부(133)와, 전구체 공급부(132) 및 전구체 배출부(133)를 둘러싸도록 스캐닝 블록(131)에 배치되어 퍼지가스를 공급하는 퍼지가스 공급부(135)를 포함할 수 있다.
이러한 전구체 스캐닝유닛(130)의 스캐닝 블록(131)은 기판(101)의 너비 방향으로 배치되어 기판(101)의 길이 방향을 따라 이동하면서, 원료 전구체 및 반응 전구체 중 다른 하나를 기판(101) 상에 차지하는 영역만큼 연속적인 이동에 의한 스캔방식으로 기판(101) 상에 방출할 수 있다. 이때 본 실시 예에 따른 스캐닝 블록(131)은 반응 전구체를 방출할 수 있다.
본 실시 예에 따른 스캐닝 블록(131)은 기판(101)의 너비 방향으로 배치되어 길이 방향을 따라 이동하나, 이와 반대로 배치되어 기판(101)의 너비 방향을 따라 이동도 가능하므로, 본 발명의 권리범위는 스캐닝 블록(131)이 기판(101)의 어느 하나의 변을 따라 이동하는 것으로 제한되진 않는다.
본 실시 예에 따르면, 스캐닝 블록(131)에는, 전구체 공급부(132)와 이격되어 전구체 공급부(132)로부터 공급되는 반응 전구체에 대한 잉여 량을 배출하는 전구체 배출부(133)가 구비된다. 전구체 배출부(133)는 전구체 공급부(132)로 방출되는 반응 전구체의 잉여 유입량을 배출하기 위한 배출통로를 제공한다.
전구체 배출부(133)는 원자층 증착이 수행될 때 기판(101)에 흡착되지 못한 라디칼 상태의 원료 전구체와 반응하여 생성되는 불필요한 생성물질 및 잉여의 반응 전구체를 흡입하여 배출할 수 있는데, 다음 원자층 증착수행을 위한 클리닝 작업을 병행하여 다음에 제공되는 원료 전구체가 기판(101) 상에 균일하게 흡착될 수 있도록 한다.
이때 배출되는 반응 전구체는 전구체 공급부(132)로 반응 전구체를 공급하는 전구체 저장탱크(미도시)로 다시 저장된 후 재순환됨으로써 전구체 공급부(132)를 통해 다시 기판(101)에 제공될 수 있다.
퍼지가스 공급부(135)는, 기판(101)을 향해 퍼지가스를 분사할 수 있도록 기판(101)에 대향하게 설치되며, 전구체 공급부(132) 및 전구체 배출부(133)로부터 이격배치되어 둘러싸는 퍼지가스가 공급되는 통로를 제공한다. 퍼지가스로는 산소, 질소, 및 아르곤 등의 불활성 가스가 사용될 수 있다.
이러한 본 실시 예에 따른 퍼지가스 공급부(135)는 전구체 공급부(132)와 전구체 배출부(133)를 둘러싸면서 퍼지가스를 배출하는 내부영역을 형성함으로써 전구체 공급부(132)와 전구체 배출부(133)를 외부영역으로부터 차단시켜, 내부영역에 대한 이물질의 유입을 차단시킬 수 있다. 이때 퍼지가스 공급부(135)에서 분사되는 퍼지가스는 공기의 흐름에 의해 방출되는 가스의 영역을 격리시키는 에어커튼과 같은 기능을 수행함으로써 반응 전구체가 방출되는 영역을 외부로부터 격리시켜 기판(101)에 대한 증착이 일어나는 증착영역을 형성할 수 있다.
또한 퍼지가스가 기판(101)에 분사될 때 기판(101) 상에 먼저 제공되어 기판(101)에 흡착되어 있는 원료 전구체는 남게 되며, 기판(101)에서 떨어져 있거나 흡착력이 약한 원료 전구체는 스캐닝 블록(131)의 스캐닝에 의한 증착영역으로부터 제거되므로, 퍼지가스는 원료 전구체에 대한 대한 에어샤워 역할을 수행할 수 있다. 즉, 원료 전구체가 기판(101)에 흡착되어 한 층의 원료 전구체가 기판(101)에 적층된 상태에서, 스캐닝 블록(131)이 기판(101) 상을 이동하면서 반응 전구체를 방출한다고 상정할 때, 한 층의 원료 전구체 상에 있는 윗 층의 원료 전구체는 기판(101)에 대한 흡착력이 약하여 퍼지가스의 분사압력에 의해 기판(101)으로부터 떨어지게 되며, 진공 배기계(미도시)에 연결되어 진공압이 제공되는 전구체 배출부(133)로 흡입되어 재순환가능하게 처리될 수 있다.
또한 전구체 스캐닝유닛(130)은, 원자층 증착챔버유닛(100)에 설치되어 스캐닝 블록(131)에 연결되며, 원료 전구체 및 반응 전구체 중 다른 하나, 및 퍼지가스를 스캐닝 블록(131)에 공급하는 스캔물질 공급부(150)를 더 포함할 수 있다.
이러한 스캔물질 공급부(150)는, 스캐닝 블록(131)의 일 영역에 결합되어 스캐닝 블록(131)의 이동 시에 접히는 복수의 관절(152, 153)이 구비되는 박스 관절대(151)와, 원자층 증착챔버유닛(100)에 마련되어 박스 관절대(151)가 상대 회전가능하게 결합되는 반송 지지대(155)를 포함할 수 있다.
본 실시 예에 따르면 스캔물질 공급부(150)는, 수평 다관절 로봇과 같은 구조로서 반송 지지대(155)와 박스 관절대(151)의 정해진 위치와 구조를 가질 수 있으나, 이에 본 발명의 권리범위가 제한되진 않으며, 퍼지가스, 원료 전구체 및 반응 전구체 등 기판(101)의 원자층 증착에 필요한 각 라인이 안정하게 내장되어 스캐닝 블록(131)의 스캔방식 증착을 위한 왕복이동을 허용할 수 있는 위치와 구조이면 가능할 것이다.
스캐닝 블록(131)은 스캐닝 구동유닛(170)에 결합되어 기판(101) 상에 일정하게 유격된 상태를 유지하면서 이동될 수 있는데, 스캔물질 공급부(150)는 스캐닝 블록(131)이 이동될 때 복수의 관절(152, 153)에 의해 유연하게 접히는 구조를 제공하여 내장된 전구체 공급라인(미도시)과 퍼지가스 공급라인(미도시)의 접힘에 의한 막힘을 방지하면서 원료 전구체 및 반응 전구체 중 다른 하나와 퍼지가스를 원활하게 유동시켜 공급할 수 있다.
본 실시 예에 따르면, 박스 관절대(151)는 스캐닝 블록(131)에 상대 회전가능하게 결합되는 제1 관절(152), 제1 관절(152)에 상대 회전가능하게 결합되는 제2 관절(153)을 포함하며, 제2 관절(153)과 반송 지지대(155)는 상대 회전가능하게 결합되어 있으나, 이에 본 발명의 권리범위가 제한되는 것은 아니며, 박스 관절대(151)는 제1 관절(152)와 제2 관절(153)이 같이 접히면서 신축이 가능한 자바라 또는 케이블 슈트와 같은 구조를 갖도록 구성될 수 있다.
또한 도시되진 않았으나, 박스 관절대(151)의 복수의 관절(152, 153) 및 박스 관절대(151)와 반송 지지대(155)의 연결부위에는 자성유체 씰(seal), 오링, 립씰(lip seal) 등을 사용하는 회전 씰(미도시, seal)이 구비되며, 회전 씰은 박스 관절대(151)의 회전 시에도 외부에 대해 진공이 유지되는 구조를 제공할 수 있다.
본 실시 예에 따른 스캐닝 블록(131)은 기판(101)을 따라 복수개가 배치될 수 있으며, 복수의 박스 관절대(151)는 상호 인접되는 것끼리 서셉터(103)를 따라 원자층 증착챔버유닛(100)의 일측과 타측에 교대로 배치되는 반송 지지대(155)에 각각 연결될 수 있다. 즉 본 실시 예에 따른 스캐닝 블록(131)은 단일하게 배치될 수 있을 뿐만 아니라, 기판(101)의 길이 방향을 따라 두 개 이상으로 여러 개가 배치될 수 있다.
예를 들면, 복수의 스캔물질 공급부(150)가 인접한 복수의 스캐닝 블록(131)의 일측에 일렬로 배치되는 경우, 원자층 증착챔버유닛(100)의 제한적인 증착공간으로 인해 배치가 어렵게 되며, 스캐닝 블록(131)이 이동할 때 간섭이 일어날 수 있다. 그러나 본 실시 예에 따르면, 반송 지지대(155)가 스캐닝 블록(131)의 일측과 타측에 교대로 배치되고, 이에 대응하는 박스 관절대(151)도 일측과 타측에 교대로 배치되므로, 인접한 박스 관절대(151) 사이의 이격거리가 간섭이 없을 정도로 충분히 확보될 수 있다.
본 실시 예에 따른 전구체 스캐닝유닛(130)은 스캐닝 구동유닛(170)에 의해 스캐닝 블록(131)이 스캔방식으로 이동될 수 있다.
먼저, 도 4를 참조하면, 본 실시 예에 따른 스캐닝 구동유닛(170)은, 원자층 증착챔버유닛(100)에 설치되어 스캐닝 블록(131)을 이동시키도록 스캐닝 블록(131)에 결합되는 리니어 모터(171)를 포함할 수 있다.
스캐닝 블록(131)은 원자층 증착챔버유닛(100)의 양측에 대향하게 배치되는 리니어 모터(171)에 속한 이동블록(172) 상에 결합되며, 이동블록(172)이 고정블록(173) 상에서 비접촉된 상태로 전자기력에 의해 왕복이동됨으로써 기판(101)의 일측 단과 타측 단 사이에서 반복적으로 왕복이동될 수 있다. 이러한 리니어 모터(171)의 작동이 제어됨에 따라 스캐닝 블록(131)의 왕복이동 사이클수가 제어됨으로써 기판(101)에 대한 증착물질의 적층 두께가 조절될 수 있다.
이와 같은 본 실시 예에 따른 스캐닝 구동유닛(170)은, 리니어 모터(171)가 마찰에 의한 미세한 이물질의 발생이 거의 없어 원자층 증착공정 시에 기판(101)에 대한 이물질의 부착을 방지할 수 있다.
또한 도 5를 참조하면, 다른 실시 예에 따른 스캐닝 구동유닛(170)은, 원자층 증착챔버유닛(100)에 서셉터(103)를 사이에 두고 상호 이격되게 설치되는 왕복 롤러부(175)와, 왕복 롤러부(175)에 상대 이동가능하게 설치되어 스캐닝 블록(131)에 결합되는 왕복 이동부(176)와, 왕복 이동부(176)에 결합되어 왕복 롤러부(175)를 감싸는 커버부(177)를 포함할 수 있다.
도시되지는 않았으나, 스캐닝 구동유닛(170)은 왕복 이동부(176)의 선형 이동을 위한 리드 스크류 및 구동모터를 포함할 수 있으나, 본 발명의 권리범위가 이에 제한되지는 않으며, 미세 이물질의 발생이 거의 없고 선형이동을 제공할 수 있는 다른 구동수단이 제공될 수 있다.
이러한 스캐닝 구동유닛(170)은, 스캐닝 블록(131)이 왕복 이동부(176)에 결합되어 왕복 롤러부(175)를 따라 이동될 수 있는데, 왕복 이동부(176)로부터 왕복 롤러부(175)의 상부까지 설치되는 커버부(177)에 의해 왕복 롤러부(175)로부터 발생되는 이물질의 유출이 차단되어 기판(101)의 원자층 증착공정 시에 기판(101)에 대한 이물질의 부착을 방지하며, 이에 이물질에 의한 기판(101)의 최종적인 불량을 미리 방지할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 원자층 증착장치의 단면도이다.
본 실시예는 전술한 일 실시예와 비교할 때에 원료 전구체 및 반응 전구체 중 어느 하나를 라디칼 상태로 변화시키기 위한 반응 촉진유닛의 구성에 있어서 차이가 있을 뿐, 다른 구성에 있어서는 일 실시예의 구성과 동일하므로, 이하에서는 본 실시예의 차이점이 있는 구성에 대해서만 상세히 설명하기로 한다.
도 6을 참조하면, 상기와 같은 반응 촉진유닛(120)은, 디퓨져부(111)에 연결되도록 원자층 증착챔버유닛(100)의 외부에 설치되어 원료 전구체 및 반응 전구체 중 어느 하나의 공급경로에 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생부(125)를 포함할 수 있다.
본 실시 예에 따르면, 디퓨져부(111)에 의해 원료 전구체가 공급되며, 전구체 스캐닝유닛(130)에 의해 반응 전구체가 공급될 수 있다.
이러한 디퓨져부(111)는, 원자층 증착챔버유닛(100)의 상부에 배치되며, 다공(129)이 마련되어 있는 디퓨져 블록(126)과, 디퓨져 블록(126)의 둘레에 배치되는 절연체로서, 디퓨져 블록(126)을 원자층 증착챔버의 상벽부에 결합시키는 절연체 갭블록(127)을 포함할 수 있다.
원료 전구체는 플라즈마 발생부(125)에서 플라즈마에 의해 라디칼 상태로 변화된 후, 전구체 공급관(112)을 통해 디퓨져부(111)로 유동되며, 디퓨져부(111)의 디퓨져 블록(126)의 다공(129)을 통해 기판(101) 상에 제공될 수 있다. 이후, 반응 전구체가 전구체 스캐닝유닛(130)의 이동에 의해 기판(101) 상에 방출되어 라디칼 상태의 원료 전구체와 화학반응함으로써 기판(101) 상에 증착물질이 생성되어 증착될 수 있다.
상기와 같은 본 실시 예에 따른 반응 촉진유닛(120)에 의한 원료 전구체와 반응 전구체의 반응을 높이는 플라즈마는 전기에 의한 직류, 초고주파, 전자빔 등 전기적 방법을 가해 생성한 다음 자기장 등을 사용해 이런 상태를 유지하는 방법으로 제공될 수도 있다.
또한 반응 촉진유닛(120)으로서, 서셉터(103) 또는 원자층 증착챔버유닛(100)의 내벽에 설치되는 히터(미도시)와 같이 기판(101)에 열을 제공할 수 있도록 설치되는 열원도 원료 전구체 및 반응 전구체 중 어느 하나를 라디칼 상태로 변화시켜 반응성을 높일 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 원자층 증착장치의 단면도이다.
본 실시예는 전술한 일 실시예와 비교할 때에 원료 전구체 및 반응 전구체 중 어느 하나를 라디칼 상태로 변화시키기 위한 반응 촉진유닛의 구성에 있어서 차이가 있을 뿐, 다른 구성에 있어서는 일 실시예의 구성과 동일하므로, 이하에서는 본 실시예의 차이점이 있는 구성에 대해서만 상세히 설명하기로 한다.
도 7을 참조하면, 본 실시 예에 따른 반응 촉진유닛(120)은, 서셉터(103)에 구비되어 기판(101)에 흡착되는 원료 전구체의 반응성을 높이는 열원(128, heater)일 수 있다.
본 실시 예에 따르면, 원료 전구체가 전구체 공급관(112)을 통해서 원자층 증착챔버유닛(100)에 공급되어 기판(101)에 흡착된 상태에서, 반응 전구체가 전구체 스캐닝유닛(130)을 통해 기판(101) 상에 방출되므로, 서셉터(103)의 열원(128)에 의해 라디칼 상태로 변화되는 전구체는 원료 전구체이다.
이때 열원(128)은 서셉터(103)에 내장될 수 있을 뿐만 아니라, 전술한 디퓨져부(111)에 마련되는 전극과 플라즈마 발생부(125)와 같이 원료 전구체 및 반응 전구체 중 어느 하나가 공급되는 경로에 설치될 수도 있으므로, 본 발명의 권리범위는 서셉터(103)의 열원(128)으로 제한되진 않는다.
이하, 본 발명의 일 실시 예에 따른 원자층 증착장치에 의한 원자층 증착방법을 설명한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 원자층 증착장치에 의한 원자층 증착방법은, 기판(101)이 원자층 증착챔버유닛(100)의 내부로 반입되어 서셉터(103) 상에 지지되는 단계와, 원료 전구체 및 반응 전구체 중 어느 하나가 전구체 공급유닛(110)에 의해 원자층 증착챔버유닛(100)의 내부로 공급되는 단계와, 원료 전구체 및 반응 전구체 중 어느 하나의 반응성이 반응 촉진유닛(120)에 의해 높아지는 단계와, 원료 전구체 및 반응 전구체 중 다른 하나를 정해진 영역만큼 기판(101)에 공급하는 전구체 스캐닝유닛(130)이 기판(101) 상에서 상대 이동됨으로써 스캔방식으로 원자층 증착이 수행되는 단계를 포함한다.
이때 원료 전구체 및 반응 전구체 중 어느 하나의 반응성이 높아지는 단계는, 원료 전구체 및 반응 전구체 중 어느 하나의 공급경로에 플라즈마를 발생시키는 단계를 포함할 수 있다.
원료 전구체 및 반응 전구체 중 어느 하나의 공급경로에 플라즈마를 발생시키는 단계는, 원자층 증착챔버유닛(100)의 내부에서 원료 전구체 및 반응 전구체 중 어느 하나를 공급하는 디퓨져부(111)에 마련되어 있는 전극(미도시)에 의해 플라즈마를 발생시키는 단계를 포함할 수 있다. 본 실시 예에 따르면, 디퓨져부(111)에 마련되어 있는 전극(미도시)에 의해 원료 전구체가 라디칼 상태로 변화되어 기판에 흡착될 수 있다.
또한 디퓨져부(111)로부터 플라즈마가 발생되지 않는 경우, 원료 전구체 및 반응 전구체 중 어느 하나의 공급경로에 플라즈마를 발생시키는 단계는, 원자층 증착챔버유닛(100)의 외부에서 원료 전구체 및 반응 전구체 중 어느 하나의 공급경로에 배치되어 있는 플라즈마 발생부(125)의 의해 플라즈마를 발생시키는 단계를 포함할 수 있다. 본 실시 예에 따르면, 플라즈마 발생부(125)에 의해 원료 전구체가 라디칼 상태로 변화되어 기판에 흡착될 수 있다.
이와 달리, 원료 전구체 및 반응 전구체 중 어느 하나의 반응성이 높아지는 단계는, 원자층 증착챔버유닛(100)의 내부에 원료 전구체 및 반응 전구체 중 어느 하나가 공급되어 기판(101)에 흡착될 때, 원료 전구체 및 반응 전구체 중 어느 하나가 서셉터(103)의 열원(128)에 의해 가열되는 단계를 포함할 수 있다. 본 실시 예에 따르면, 기판(101)에 흡착된 원료 전구체가 서셉터(103)의 열원(128)에 의해 라디칼 상태로 변화될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 원자층 증착장치에 의한 원자층 증착방법은, 기판(101)에 라디칼 상태로 흡착되어 있는 원료 전구체에 대해 전구체 스캐닝유닛(130)의 스캐닝 블록(131)으로부터 반응 전구체가 스캔방식에 의해 반복적으로 제공됨으로써, 증착물질이 일정두께로 생성되어 기판에 대한 원자층 증착이 완료될 수 있다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
100: 원자층 증착챔버유닛 101: 기판
103: 서셉터 104: 개구
105: 공급구 106: 배기구
110: 전구체 스캐닝유닛 111: 디퓨져부
112: 전구체 공급관 113: 상부 전극블록
114: 하부 전극블록 115, 129: 다공
116, 127: 절연체 갭블록 120: 반응 촉진유닛
121: 파워 공급부 125: 플라즈마 발생부
126: 디퓨져 블록 128: 열원
130: 전구체 스캐닝유닛 131: 스캐닝 블록
132: 전구체 공급부 133: 전구체 배출부
135: 퍼지가스 공급부 150: 스캔물질 공급부
151: 박스 관절대 152: 제1 관절
153: 제2 관절 155: 반송 지지대
170: 스캐닝 구동유닛 171: 리니어 모터
172: 이동블록 173: 고정블록
175: 왕복 롤러부 176: 왕복 이동부
177: 커버부

Claims (18)

  1. 원료 전구체 및 반응 전구체가 공급되어 서셉터 상에 지지된 기판에 대한 원자층 증착이 수행되는 원자층 증착챔버유닛;
    상기 원자층 증착챔버유닛의 내부에 상기 원료 전구체 및 상기 반응 전구체 중 어느 하나를 공급하도록 마련되는 전구체 공급유닛;
    상기 전구체 공급유닛에 의해 공급되는 상기 원료 전구체 및 상기 반응 전구체 중 어느 하나의 반응성을 높이는 반응 촉진유닛;
    상기 기판에 대해 상대이동 가능하게 상기 원자층 증착챔버유닛의 내부에 설치되어 상기 원료 전구체 및 상기 반응 전구체 중 다른 하나를 상기 기판 상에 방출하는 전구체 스캐닝유닛; 및
    상기 원자층 증착챔버유닛의 내부에 설치되어 상기 전구체 스캐닝유닛을 이동시키는 스캐닝 구동유닛을 포함하되,
    상기 전구체 공급유닛은, 상기 원자층 증착챔버유닛에 내부에 상기 원료 전구체 및 상기 반응 전구체 중 어느 하나를 공급하도록 설치되는 디퓨져부를 포함하며,
    상기 반응 촉진유닛은, 상기 디퓨저부에 마련되는 것을 특징으로 하는 원자층 증착장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 디퓨져부는,
    상기 원료 전구체 및 상기 반응 전구체 중 어느 하나를 공급하는 전구체 공급관에 연결되는 상부 전극블록;
    상기 원료 전구체 및 상기 반응 전구체 중 어느 하나를 상기 기판 상에 고르게 유출시키도록 다공이 마련되어 상기 상부 전극블록에 대향하게 배치되는 하부 전극블록; 및
    상기 상부 전극블록 및 상기 하부 전극블록 중 어느 하나에 연결되는 파워 공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 디퓨져부는, 상기 상부 전극블록과 상기 하부 전극블록을 절연하여 결합시키는 절연체 갭블록을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 반응 촉진유닛은, 상기 원자층 증착챔버유닛에 외부에 설치되어 상기 원료 전구체 및 상기 반응 전구체 중 어느 하나의 공급경로에 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 전구체 공급유닛은, 상기 원자층 증착챔버유닛에 내부에 상기 원료 전구체 및 상기 반응 전구체 중 어느 하나를 공급하도록 설치되는 디퓨져부를 포함하며,
    상기 디퓨져부는,
    상기 원자층 증착챔버의 상부에 배치되며, 다공이 마련되어 있는 디퓨져 블록; 및
    절연체로서, 상기 디퓨져 블록을 상기 원자층 증착챔버의 상벽부에 결합시키는 절연체 갭블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 반응 촉진유닛은, 상기 서셉터에 구비되어 상기 기판에 흡착되는 상기 원료 전구체 및 상기 반응 전구체 중 어느 하나의 반응성을 높이는 열원인 것을 특징으로 하는 원자층 증착장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 전구체 스캐닝유닛은,
    상기 기판으로부터 이격되어 상기 스캐닝 구동유닛에 의해 이동되는 스캐닝 블록;
    상기 스캐닝 블록에 배치되어 상기 원료 전구체 및 상기 반응 전구체 중 다른 하나를 상기 기판에 공급하는 전구체 공급부;
    상기 전구체 공급부와 이격되어 상기 스캐닝 블록에 배치되며, 상기 전구체 공급부로부터 공급되는 상기 반응 전구체 및 상기 원료 전구체 중 다른 하나를 배출하는 전구체 배출부; 및
    상기 전구체 공급부 및 상기 전구체 배출부를 둘러싸도록 상기 스캐닝 블록에 배치되어 퍼지가스를 공급하는 퍼지가스 공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 전구체 스캐닝유닛은,
    상기 원자층 증착챔버유닛에 설치되어 상기 스캐닝 블록에 연결되며, 상기 원료 전구체 및 상기 반응 전구체 중 다른 하나, 및 상기 퍼지가스를 상기 스캐닝 블록에 공급하는 스캔물질 공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 스캔물질 공급부는,
    상기 스캐닝 블록의 일 영역에 결합되어 상기 스캐닝 블록의 이동 시에 접히는 복수의 관절이 구비되는 박스 관절대; 및
    상기 원자층 증착챔버유닛에 마련되어 상기 박스 관절대가 상대 회전가능하게 결합되는 반송 지지대를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 스캐닝 블록은 복수개이며, 복수의 상기 박스 관절대는 상호 인접되는 것끼리 상기 서셉터를 따라 상기 원자층 증착챔버유닛의 일측과 타측에 교대로 배치되는 상기 반송 지지대에 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 원자층 증착장치.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 스캐닝 구동유닛은, 상기 원자층 증착챔버유닛 및 상기 스캐닝 블록에 결합되어 상기 스캐닝 블록을 이동시키는 리니어 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착장치.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 스캐닝 구동유닛은,
    상기 원자층 증착챔버유닛에 상기 서셉터를 사이에 두고 상호 이격되게 설치되는 왕복 롤러부;
    상기 왕복 롤러부에 상대 이동가능하게 설치되어 상기 스캐닝 블록에 결합되는 왕복 이동부; 및
    상기 왕복 이동부에 결합되어 상기 왕복 롤러부를 감싸는 커버부를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착장치.
  14. 기판을 원자층 증착챔버유닛의 내부로 반입하여 서셉터 상에 지지하는 단계;
    원료 전구체 및 반응 전구체 중 어느 하나를 전구체 공급유닛에 의해 상기 원자층 증착챔버유닛의 내부로 공급하는 단계;
    상기 원료 전구체 및 상기 반응 전구체 중 어느 하나의 반응성을 반응 촉진유닛에 의해 높이는 단계; 및
    상기 원료 전구체 및 상기 반응 전구체 중 다른 하나를 정해진 영역만큼 상기 기판에 공급하는 전구체 스캐닝유닛이 상기 기판 상에서 상대 이동하여 스캔방식으로 원자층 증착을 수행하는 단계를 포함하되,
    상기 원료 전구체 및 상기 반응 전구체 중 어느 하나의 반응성을 높이는 단계는, 상기 원료 전구체 및 상기 반응 전구체 중 어느 하나의 공급경로에 플라즈마를 발생시키는 단계를 포함하고,
    상기 원료 전구체 및 상기 반응 전구체 중 어느 하나의 공급경로에 플라즈마를 발생시키는 단계는, 상기 원자층 증착챔버유닛의 내부에서 상기 원료 전구체 및 상기 반응 전구체 중 어느 하나를 공급하는 디퓨져부에 마련되어 있는 전극에 의해 상기 플라즈마를 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착방법.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 제14항에 있어서,
    상기 원료 전구체 및 상기 반응 전구체 중 어느 하나의 공급경로에 플라즈마를 발생시키는 단계는, 상기 원자층 증착챔버유닛의 외부에서 상기 원료 전구체 및 상기 반응 전구체 중 어느 하나의 공급경로에 배치되어 있는 플라즈마 발생부에 의해 상기 플라즈마를 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착방법.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 원료 전구체 및 상기 반응 전구체 중 어느 하나의 반응성을 높이는 단계는, 상기 원자층 증착챔버유닛의 내부에 상기 원료 전구체 및 상기 반응 전구체 중 어느 하나가 공급되어 상기 기판에 흡착될 때, 상기 원료 전구체 및 상기 반응 전구체 중 어느 하나를 기판이 지지되는 서셉터의 열원에 의해 가열하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착방법.
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