KR20050050788A - 증착장치 및 증착방법 - Google Patents

증착장치 및 증착방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 저압 화학 기상 증착 장치에 관한 것으로, 장치는 반응챔버, 로드록 챔버, 웨이퍼들이 탑재되는 보트, 그리고 압력조절부를 가진다. 압력조절부는 반응챔버와 로드록 챔버간 보트가 이동될 때, 이들간의 압력차가 설정범위 내로 유지되도록 로드록 챔버의 압력을 조절한다. 압력 조절은 차압 센서에 의해 반응챔버와 로드록 챔버간 압력차가 측정되고, 측정값을 고려하여 로드록 챔버로 공급되는 퍼지가스의 유량을 제어함으로써 이루어진다.

Description

증착장치 및 증착방법{DEPOSITION APPARATUS AND DEPOSITION METHOD}
본 발명은 반도체 소자를 제조하는 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 반응챔버와 로드록챔버를 가지며, 웨이퍼 상에 소정의 물질을 증착하는 증착 장치에 관한 것이다.
반도체 제조 공정에서 사용되는 화학 기상 증착 공정(low pressure chemical vapor deposition)이란 기체 상태의 화합물을 분해한 후 화학적 반응에 의해 반도체 기판상에 일정 박막을 증착하는 공정이다. 최근에는 증착막의 균일도(uniformity)가 좋으며, 많은 양의 웨이퍼에 대해 동시에 공정을 진행할 수 있을 뿐만 아니라 가스의 소비량이 적어 생산원가가 낮은 공정이 가능한 저압화학기상증착 장치가 주로 사용되고 있다.
일반적으로 사용되는 저압 화학기상 증착 장치는 반응챔버와 로드록챔버를 가지며, 반응챔버와 로드록챔버 사이에는 웨이퍼들이 적재된 보트의 이동로를 개폐하는 개폐밸브가 설치된다. 로드록챔버 내에 위치된 보트에 웨이퍼들이 적재되면, 개폐밸브가 열리고 보트는 반응챔버로 이동된다. 개폐밸브가 닫히고 공정이 수행되며, 이후 역동작에 의해 보트는 반응챔버로부터 로드록챔버로 이동된다. 개폐밸브가 열리고 보트가 이동될 때 반응챔버와 로드록챔버는 동일 압력으로 유지되어야 한다. 이들간에 큰 압력차가 발생되는 경우 가스의 흐름이 불규칙하게 변하여 반응챔버의 내벽이나 보트에서 파티클이 발생하며, 이들은 웨이퍼를 오염시키게 된다.
본 발명은 개폐밸브가 열리고 반응챔버와 로드록챔버간에 보트가 이동될 때 반응챔버와 로드록챔버 내의 압력차로 인해 파티클이 발생되는 것을 방지할 수 있는 증착 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명인 증착 장치는 로드록챔버, 반응챔버, 차단부, 그리고 압력조절부를 가진다. 상기 로드록 챔버에는 그 내부를 소정압력으로 유지하기 위해 펌프가 설치된 배기라인과 내부로 소정가스를 인입하는 가스유입라인이 연결되고, 내부에는 반도체 기판들을 탑재하는 보트가 위치된다. 상기 반응챔버는 그 내부로 소정 가스를 인입하는 가스유입라인과 내부를 공정압력으로 유지하기 위한 펌프가 설치된 배기라인을 가진다. 상기 차단부는 상기 반응챔버와 상기 로드록 챔버간 상기 보트의 이동로를 개폐한다. 상기 압력조절부는 상기 보트의 이동로가 개방되기 전에 상기 반응챔버와 상기 로드록챔버의 압력을 측정하고, 상기 측정된 값에 따라 상기 반응챔버와 상기 로드록챔버 간의 압력차이를 조절하며, 상기 반응챔버와 상기 로드록챔버의 압력조절은 상기 반응챔버로 공급되는 가스의 량 또는 상기 로드록챔버로 공급되는 가스의 량을 조절함으로써 이루어진다.
일예에 의하면, 상기 압력조절부는 상기 로드록챔버의 배기라인 내의 압력과 상기 반응챔버의 배기라인 내의 압력차를 측정하는 차압센서와 상기 차압센서에 의해 측정된 값에 따라 상기 로드록챔버의 가스유입라인으로 공급되는 가스량 조절을 위한 질량유량계를 제어하는 제어부를 가진다.
바람직하게는 상기 로드록챔버는 상기 반응챔버보다 0.5KPa 이상의 높은 압력을 가지도록 조절된다.
또한, 본 발명의 증착 방법은 로드록 챔버와 반응챔버 내의 압력차가 측정되는 단계, 상기 로드록 챔버 또는 상기 반응챔버로 퍼지가스가 공급되는 단계, 상기 로드록 챔버와 상기 반응챔버의 압력차가 설정범위 내가 되도록, 상기 측정값을 고려하여 상기 로드록 챔버 또는 상기 반응챔버로 공급되는 가스유량이 조절되는 단계, 상기 로드록 챔버와 상기 반응챔버 내에 반도체 기판들이 탑재된 보트의 이동로가 개방되는 단계, 그리고 상기 로드록 챔버와 상기 반응챔버간 상기 보트가 이동되는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 증착 방법은 반도체 기판들이 로드록 챔버 내에 위치된 보트에 탑재되는 단계, 퍼지가스가 공급되어 상기 로드록 챔버 내부를 퍼지하는 단계, 상기 로드록 챔버 내의 유체가 배기되는 단계, 상기 로드록 챔버 상부에 위치되는 반응챔버와 상기 로드록 챔버 내의 압력차가 측정되는 단계, 상기 로드록 챔버 내로 퍼지가스가 공급되되, 상기 로드록 챔버로 공급되는 가스유량은 상기 로드록 챔버와 상기 반응챔버 내의 압력차가 설정범위 내가 되도록 상기 측정값을 고려하여 조절되는 단계, 상기 로드록 챔버와 상기 반응챔버 내에 반도체 기판들이 탑재된 보트의 이동로가 개방되는 단계, 상기 보트가 상기 반응챔버로 이동되며 상기 보트에 설치된 차단판에 의해 상기 보트의 이동로가 차단되는 단계, 상기 반응챔버 내에서 반도체 기판 상에 소정물질이 증착되는 단계, 상기 반응챔버와 상기 로드록 챔버 내의 압력차가 측정되는 단계, 상기 로드록 챔버 내로 퍼지가스가 공급되되 상기 로드록 챔버로 공급되는 가스유량은 상기 로드록 챔버와 상기 반응챔버 내의 압력차가 설정범위 내가 되도록 상기 측정값을 고려하여 조절되는 단계, 상기 보트가 상기 로드록 챔버 내로 하강되는 단계, 그리고 상기 로드록 챔버와 상기 반응챔버 사이에 상기 보트의 이동로가 차단되는 단계를 포함한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 2를 참조하면서 보다 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 저압 화학 기상 증착 장치(1)를 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하면, 장치(1)는 반응챔버(100), 로드록챔버(200), 보트(300), 그리고 압력조절부(400)를 가진다. 반응챔버(100)는 증착공정이 수행되는 공간을 제공하고, 로드록 챔버(200)는 반응챔버(100)의 하측에 설치되며 반응챔버(100)와 선택적으로 연통되는 공간을 제공한다. 로드록챔버(200)는 웨이퍼(W)와 같은 반도체 기판들을 반응챔버(100) 내부로 로딩시킬 때에 외부공기와의 접촉을 차단하여 웨이퍼(W)상에 자연산화막이 성장되는 것을 방지한다.
로드록챔버(200)는 상부면 중앙에 통공이 형성된 원통형의 형상을 가지며, 일측면 중앙부에는 외부와 로드록챔버(200)간 웨이퍼들(W)이 수수되는 통로를 개폐하는 개폐밸브(220)가 설치된다. 로드록챔버(200)의 일측면 하단부에는 로드록챔버 (200)내부를 퍼지하기 위한 퍼지가스가 유입되는 유입포트(262)가 형성되고, 유입포트(262)에는 퍼지가스 유입부(280)가 연결된다. 퍼지가스 유입부(280)는 유입포트(262)와 연결되는 유입라인(282)과 유입라인(282) 내를 흐르는 가스의 유량을 조절하는 질량유량계(mass flow controller : MFC)(284)가 설치된다. 퍼지가스로는 질소가스가 사용될 수 있다. 로드록챔버(200)의 타측 하단부에는 배기포트(264)가 형성되고, 배기포트(264)에는 로드록챔버(200) 내를 소정의 진공도로 유지하기 위해 로드록 챔버(200) 내의 유체를 강제 흡입하는 펌프(294)가 연결된 배기라인(292)이 연결된다. 유입라인(282)과 배기라인(292) 각각에는 그 내부 통로를 개폐하기 위한 밸브가 설치된다.
반응챔버(100)는 로드록챔버(200)의 상부면에 수직하게 놓여진다. 반응챔버(100)는 증착공정이 진행되는 부분으로 쿼츠(quartz)로 이루어진 외부튜브(outer tube)(110)와 내부튜브(inner tube)(120)를 가진다. 내부튜브(120)는 상·하부가 모두 개방된 원통형의 형상을 가지며 외부튜브(110)는 내부튜브(120)를 감싸도록 설치되며 하부가 개방된 원통형의 형상을 가진다. 외부튜브(110)의 바깥쪽에는 반응챔버(100) 내로 유입된 반응가스들을 열분해하고, 화학반응이 일어날 수 있는 온도까지 반응챔버(100)를 가열하기 위한 히터(160)가 배치된다. 히터(160)는 대략 450 내지 840℃로 조절될 수 있다.
내부튜브(120)와 외부튜브(110)는 아래에는 중앙에 통공이 형성된 플랜지(130)가 배치된다. 플랜지(130)의 상단에는 외부튜브(110)가 놓여지는 지지대(132)가 형성되고, 플랜지(130)의 내측벽에는 내부튜브(120)가 놓여지는 지지대(134)가 돌출된다. 외부튜브(110)와 플랜지(130) 사이에는 반응챔버(100) 내부를 외부로부터 실링하는 오링(도시되지 않음)이 설치될 수 있다. 플랜지(130)의 일측에는 반응가스들이 공급되는 반응가스 유입라인들(도시되지 않음) 및 웨이퍼(W) 상에 자연산화막이 형성되는 것을 방지하기 위해 질소와 같은 퍼지가스가 공급되는 퍼지가스 유입라인(182)이 연결되는 복수의 포트들(136)이 형성된다. 퍼지가스 유입라인(182)에는 반응챔버(100) 내부로 공급되는 질소가스의 량을 조절하기 위한 질량유량계(MFC)(184)가 설치된다. 플랜지(130)의 타측에는 배기포트(138)가 형성되고, 배기포트(138)에는 펌프(194)가 설치된 배기라인(192)이 연결된다. 공정진행 중 반응챔버(100) 내는 펌프(194)에 의해 소정진공도로 유지되고 반응챔버(100) 내의 반응부산물들은 배기라인(192)을 통해 배기된다. 반응가스 유입라인들, 퍼지가스 유입라인(182), 그리고 배기라인(192)에는 각각 이들의 내부통로를 개폐하는 밸브가 설치된다.
보트(300)는 공정이 수행되는 웨이퍼들(W)이 탑재되는 부분으로, 한번에 대략 50 내지 100매의 웨이퍼들(W)을 탑재한다. 보트(300)는 수평으로 놓여진 하부받침대(340)와 일정거리 이격되며 하부받침대(340)와 대향되도록 위치되는 상부받침대(320)를 가진다. 하부받침대(340)와 상부받침대(320) 사이에는 복수의 수직지지대들(360)이 설치되며, 각각의 수직지지대(360)에는 웨이퍼(W)의 가장자리가 삽입되는 슬롯들이 형성된다. 보트(300)의 아래에는 보트(300)를 상하로 이동하고 이를 회전시키는 구동부(도시되지 않음)가 결합된다. 구동부로는 스테핑 모터 또는 유공압 실린더 등 다양한 구동장치가 사용될 수 있다. 보트(300)는 구동부에 의해 로드록챔버(200)와 반응챔버(100) 내의 공간을 이동된다. 차단부(240)는 로드록 챔버(200)와 반응챔버(100) 사이에는 보트(300)의 이동로(270)를 개폐하는 부분으로 개폐밸브(242)와 차단판(244)을 가진다. 개폐밸브(242)는 로드록챔버(200)와 반응챔버(100) 사이에 위치되고, 차단판(244)은 보트(300)의 하단부에 결합되어 보트(300)와 함께 승하강된다. 보트(300)가 로드록챔버(200) 내에 위치되는 동안 보트(300)의 이동로(270)는 개폐밸브(242)에 의해 차단되고, 보트(300)가 반응챔버(100)로 이동되면 보트(300)의 이동로(270)는 차단판(244)에 의해 차단된다.
로드록챔버(200)와 반응챔버(100) 간에 보트(300)가 이동되는 동안 로드록챔버(200)와 반응챔버(100) 내의 압력차가 크면, 기류의 흐름이 난류로 된다. 이로 인해 반응부산물들이 내부튜브(120)의 내벽으로부터 비산하여 파티클로서 작용된다. 압력조절부(400)는 이를 방지하기 위한 것으로, 개폐밸브(242)가 개방되기 전에 로드록챔버(200)와 반응챔버(100)의 압력차가 소정값 이내가 되도록 제어한다. 압력조절부(400)는 차압센서(420)와 제어부(440)를 가진다. 차압센서(420)는 반응챔버(100)에 연결된 배기라인(192)으로부터 분기된 분기관(452) 및 로드록챔버(200)에 연결된 배기라인(292)으로부터 분기된 분기관(462)과 연결되어 이들간의 압력차를 산출한다. 각각의 분기라인(452, 462)에는 개폐밸브(454, 464)가 설치된다. 제어부(440)는 차압센서(420)로부터 전송받은 압력차를 고려하여 반응챔버(100)와 로드록챔버(200) 내의 압력차가 설정된 범위 내로 유지되도록 자동으로 로드록 챔버(200)에 공급되는 가스량을 조절하는 질량유량계(284)를 제어한다. 일예에 의하면 로드록챔버(200)의 압력은 반응챔버(100)의 압력보다 0.5KPa이상으로 유지되도록 조절된 후 보트(300)의 이동로(270)가 개방될 수 있다.
로드록 챔버의 배기라인(292)에 플로우미터(도시되지 않음)를 설치하고, 로드록챔버(200) 내의 압력조절을 위해 플로우미터를 조절할 수 있다. 그러나 이 경우 배기유량의 정확한 조절이 어려워 로드록챔버(200) 내의 압력이 정밀하게 조절되지 않으며, 작업자가 수작업으로 하여야 하므로 매우 번거롭다. 이에 반해 로드록 챔버(200)로 공급되는 질소가스의 유량을 조절하는 경우 로드록 챔버(200) 내의 압력을 정밀하게 조절할 수 있을 뿐 만 아니라 질량유량계(284)를 용이하게 자동 제어할 수 있다. 따라서 본 실시예에 기재된 바와 같이 로드록 챔버(200) 내의 압력조절은 퍼지가스 유입라인(282)에 설치된 질량유량계(284)를 제어하여 로드록 챔버(200) 내로 공급되는 유량을 조절함으로써 이루어지는 것이 바람직하다.
본 실시예에서 로드록챔버(200)와 반응챔버(100) 내의 압력차는 로드록챔버(200)에 연결된 배기라인(292) 및 반응챔버(100)와 연결된 배기라인(192) 내의 압력을 측정하는 차압센서(420)에 의해 이루어지는 것으로 설명하였다. 그러나 이와 달리 로드록 챔버(200) 내부의 압력을 측정하는 센서와 반응챔버(100) 내부의 압력을 측정하는 센서가 각각 설치되고, 측정값들은 제어부(440)로 전송되어 제어부(440) 내에서 압력차를 산출할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 로드록챔버(200)와 반응챔버(100)간 압력차의 조절은 로드록챔버(200)로 공급되는 질소가스의 량을 제어함으로써 이루어지는 것으로 설명하였다. 그러나 이와 달리 압력차의 조절은 반응챔버로 공급되는 질소가스의 량을 제어함으로써 이루어질 수 있다.
도 2는 상술한 장치(1)를 사용하여 증착공정이 수행되는 방법을 순차적으로 보여주는 플로우차트이다. 도 2를 참조하면, 로드록챔버(200)의 측벽에 설치된 개폐밸브(220)가 열리고, 카세트(도시되지 않음)에 적재된 웨이퍼들(W)이 이송로봇(도시되지 않음)에 의해 보트(300)에 탑재된다(스텝 S11). 웨이퍼들(W)이 모두 탑재되면 개폐밸브(220)가 닫히고, 로드록 챔버(200) 내부로 질소가스가 공급되어 로드록 챔버(200) 내부가 퍼지된다(스텝 S12). 질소가스가 상압에 근접하면 배기라인(292)에 설치된 개폐밸브가 열리고 펌프(294)의 동작에 의해 로드록 챔버(200) 내의 질소가스가 배기된다(스텝 S13). 이후 차압센서(420)에 의해 로드록 챔버(200)와 반응챔버(100) 내의 압력차가 측정되고(스텝 S14), 퍼지가스 유입라인(262)으로부터 질소가스가 로드록챔버(200) 내로 유입된다. 이 때 로드록 챔버(200)와 반응챔버(100) 간의 압력차가 설정범위 내로 유지되도록 제어부(440)는 질량유량계(284)를 제어하여 질소가스의 량을 조절한다(스텝 S15). 이후 보트(300)의 이동로(270)를 차단하는 개폐밸브(242)가 열린다(스텝 S16). 보트(300)는 반응챔버(100) 내로 승강되고, 차단판(244)에 의해 보트(300)의 이동로(270)가 닫힌다(스텝 S17). 이후 반응챔버(100) 내에서 증착공정이 수행된다(스텝 S18). 반응챔버(100) 내에서 증착공정이 완료되면, 다시 반응챔버(100)와 로드록 챔버 내의 압력차가 측정되고(스텝 S19), 반응챔버(100)와 로드록챔버(200) 간의 압력차가 설정범위 내가 되도록 조절된 량의 질소가스가 로드록챔버 내로 공급된다(스텝 S20)). 보트(300)가 로드록 챔버(200)로 하강되고(스텝 S21), 개폐밸브(242)가 닫혀 보트(300)의 이동로(270)가 차단된다(스텝 S22).
본 발명에 의하면, 반응챔버와 로드록 챔버간 보트의 이동로가 개방되기 전에 반응챔버와 로드록챔버간에 압력차가 소정범위를 유지하도록 조절하므로, 보트의 승하강시 기류의 흐름을 일정하게 유지할 수 있으며, 이로 인해 파티클의 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 로드록챔버로 공급되는 질소가스의 량을 조절함으로써 로드록챔버 내의 압력을 조절하므로 압력조절이 정확하게 이루어질 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 차압센서에 의해 측정된 압력차를 고려하여 제어부에서 질량유량계를 조절하므로 압력조절이 자동으로 이루어질 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 저압화학기상증착 장치를 개략적으로 보여주는 도면;
도 2는 도 1의 장치를 사용한 증착 방법을 순차적으로 보여주는 플로우차트이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 반응챔버 110 : 외부튜브
120 : 내부튜브 130 : 플랜지
184 : 질량유량계 194 : 펌프
200 : 로드록챔버 242 : 개폐밸브
244 : 차단판 284 : 질량유량계
294 : 펌프 300 : 보트
400 : 압력조절부 420 : 차압센서
440 : 제어부

Claims (6)

  1. 반도체 기판들 상에 소정 물질을 증착하는 증착 장치에 있어서,
    반도체 기판들을 탑재하는 보트가 설치되는, 그리고 내부를 소정압력으로 유지하기 위한 펌프가 연결된 배기라인과 내부로 소정가스를 인입하는 가스유입라인을 가지는 로드록챔버와;
    상기 로드록챔버와 연결되며 반도체 기판 상에 증착 공정이 수행되는 공간을 제공하는, 그리고 내부로 소정 가스를 인입하는 가스유입라인과 내부를 공정압력으로 유지하기 위한 펌프가 연결된 배기라인을 가지는 반응챔버와;
    상기 반응챔버와 상기 로드록 챔버간 상기 보트의 이동로를 개폐하는 차단부와;
    상기 보트의 이동로가 개방되기 전에 상기 반응챔버와 상기 로드록챔버의 압력을 측정하고, 상기 측정된 값에 따라 상기 반응챔버와 상기 로드록챔버 간의 압력차이를 조절하는 압력조절부를 구비하되,
    상기 반응챔버와 상기 로드록챔버의 압력조절은 상기 반응챔버로 공급되는 가스의 량 또는 상기 로드록챔버로 공급되는 가스의 량을 조절함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 증착 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 압력조절부는,
    상기 로드록챔버의 배기라인 내의 압력과 상기 반응챔버의 배기라인 내의 압력차를 측정하는 차압센서와;
    상기 차압센서에 의해 측정된 값에 따라 상기 로드록챔버의 가스유입라인으로 공급되는 가스량 조절을 위한 질량유량계를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 증착 장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 로드록챔버는 상기 반응챔버보다 0.5KPa 이상의 높은 압력을 가지도록 조절되는 것을 특징으로 하는 증착 장치.
  4. 로드록 챔버와 반응챔버 내의 압력차가 측정되는 단계와;
    상기 로드록 챔버 또는 상기 반응챔버로 퍼지가스가 공급되는 단계와;
    상기 로드록 챔버와 상기 반응챔버의 압력차가 설정범위 내가 되도록, 상기 측정값을 고려하여 상기 로드록 챔버 또는 상기 반응챔버로 공급되는 가스유량이 조절되는 단계와;
    상기 로드록 챔버와 상기 반응챔버 내에 반도체 기판들이 탑재된 보트의 이동로가 개방되는 단계와; 그리고
    상기 로드록 챔버와 상기 반응챔버간 상기 보트가 이동되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 증착 방법.
  5. 반도체 기판들이 로드록 챔버 내에 위치된 보트에 탑재되는 단계와;
    퍼지가스가 공급되어 상기 로드록 챔버 내부를 퍼지하는 단계와;
    상기 로드록 챔버 내의 유체가 배기되는 단계와;
    상기 로드록 챔버 상부에 위치되는 반응챔버와 상기 로드록 챔버 내의 압력차가 측정되는 단계와;
    상기 로드록 챔버 내로 퍼지가스가 공급되되, 상기 로드록 챔버로 공급되는 가스유량은 상기 로드록 챔버와 상기 반응챔버 내의 압력차가 설정범위 내가 되도록 상기 측정값을 고려하여 조절되는 단계와;
    상기 로드록 챔버와 상기 반응챔버 내에 반도체 기판들이 탑재된 상기 보트의 이동로가 개방되는 단계와;
    상기 보트가 상기 반응챔버로 이동되며, 상기 보트에 설치된 차단판에 의해 상기 보트의 이동로가 차단되는 단계와; 그리고
    상기 반응챔버 내에서 반도체 기판 상에 소정물질이 증착되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 증착 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 반응챔버와 상기 로드록 챔버 내의 압력차가 측정되는 단계와;
    상기 로드록 챔버 내로 퍼지가스가 공급되되, 상기 로드록 챔버로 공급되는 가스유량은 상기 로드록 챔버와 상기 반응챔버 내의 압력차가 설정범위 내가 되도록 상기 측정값을 고려하여 조절되는 단계와;
    상기 보트가 상기 로드록 챔버 내로 하강되는 단계와; 그리고
    상기 로드록 챔버와 상기 반응챔버 사이에 상기 보트의 이동로가 차단되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 증착 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20190050650A (ko) * 2017-11-03 2019-05-13 주식회사 원익아이피에스 기판처리 장치의 반응기

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7700898B2 (en) 2005-10-04 2010-04-20 Samsung Electronics Co., Ltd. Heat treatment equipment and method of driving the same
KR20190050650A (ko) * 2017-11-03 2019-05-13 주식회사 원익아이피에스 기판처리 장치의 반응기
CN109755155A (zh) * 2017-11-03 2019-05-14 圆益Ips股份有限公司 基板处理装置的反应器
TWI787380B (zh) * 2017-11-03 2022-12-21 南韓商圓益Ｉｐｓ股份有限公司 基板處理裝置的反應器
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