KR20140140462A - 원자층 증착 장치 - Google Patents

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KR20140140462A
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조생현
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(주)브이앤아이솔루션
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Abstract

본 발명은 쓰루풋이 우수하면서도, 공정 수행을 위하여 기판이 지속적으로 이송됨으로써 신속한 원자층 증착이 이루어지도록 하여 전체 공정시간을 현저히 줄일 수 있는 원자층 증착 장치를 제공함을 목적으로 한다. 원자층 증착 장치는 공정모듈을 이루는 하부챔버 및 상부챔버가 상호 상하방향의 상대이동에 의하여 서로 결합됨으로써 공정수행이 가능한 밀폐된 공간을 형성하고 공정 수행 후 기판반출을 위하여 상호 분리되도록 구성하고, 상하방향으로 복수개로 설치함으로써 밀폐된 내부공간에서 공정이 수행됨에 따라서 증착효율이 높으면서 복수의 공정모듈들이 상하방향으로 설치됨으로써 공간효율을 높일 수 있다.

Description

원자층 증착 장치 {Atomic Layer Deposition Apparatus}
본 발명은 복수개의 기판을 처리하는 원자층 증착 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복수개의 기판들이 적층된 상태에서 처리되는 각 기판마다 원자층 증착 공정을 수행하는 원자층 증착 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자나 평판 디스플레이 장치 등의 제조에는 다양한 제조공정을 거치게 되며, 그 중에서 웨이퍼나 글래스 등의 기판 상에 필요한 박막을 증착시키는 공정이 필수적으로 진행된다.
이러한 박막 증착 공정에서는 스퍼터링법(Sputtering), 화학기상 증착법(CVD : Chemical Vapor Deposition), 원자층 증착법(ALD : Atomic Layer Deposition) 등이 주로 사용된다.
먼저 스퍼터링법은 플라즈마 상태에서 아르곤 이온을 생성시키기 위해 고전압을 타겟에 인가한 상태에서 아르곤 등의 비활성 가스를 진공 진공챔버 내로 주입시킨다. 이때, 아르곤 이온들은 타겟의 표면에 스퍼터링되고, 타겟의 원자들은 타겟의 표면으로부터 이탈되어 기판에 증착된다.
이러한 스퍼터링법에 의해 기판과 접착성이 우수한 고순도 박막을 형성할 수 있으나, 공정 차이를 갖는 고집적 박막을 스퍼터링법으로 증착하는 경우에는 전체 박막 위에서 균일도를 확보하기가 매우 어려워 미세한 패턴을 위한 스퍼터링법의 적용에는 한계가 있다.
다음으로 화학기상증착법은 가장 널리 이용되는 증착 기술로서, 반응가스와 분해가스를 이용하여 요구되는 두께를 갖는 박막을 기판 상에 증착하는 방법이다. 예컨데, 화학기상증착법은 먼저 다양한 가스들을 반응 진공챔버로 주입시키고, 열, 빛 또는 플라즈마와 같은 고에너지에 의해 유도된 가스들을 화학반응시킴으로써 기판 상에 요구되는 두께의 박막을 증착시킨다.
아울러 화학기상증착법에서는 반응에너지만큼 인가된 플라즈마 또는 가스들의 조성비 및 양을 통해 반응조건을 제어함으로써, 증착률을 증가시킨다.
그러나 화학기상증착법에서는 반응들이 빠르기 때문에 원자들의 열역학적 안정성을 제어하기 매우 어렵고, 박막의 물리적, 화학적 전기적 특성을 저하시키는 문제점이 있다.
마지막으로 원자층 증착법은 소스가스(반응가스)와 퍼지가스를 교대로 공급하여 원자층 단위의 박막을 증착하기 위한 방법으로서, 이에 의해 형성된 박막은 고종횡비를 갖고 저압에서도 균일하며, 전기적 물리적 특성이 우수하다.
최근에는 화학기상증착법이 매우 큰 종횡비(Aspect ratio)를 갖는 구조에는 단차피복성(Step coverage)의 한계로 적용이 어렵기 때문에, 이러한 단차피복성의 한계를 극복하기 위해 표면 반응을 이용한 원자층 증착법이 적용되고 있다.
이러한 원자층 증착법을 수행하는 장치로는 복수의 기판을 일괄적으로 처리하는 배치(batch)방식의 장치와 진공챔버내에 기판을 하나씩 로딩하면서 공정을 진행하는 매엽방식의 장치가 있다.
그런데 종래의 매엽식 장치는 기판을 하나씩 처리하므로 장치의 쓰루풋(throughput)이 낮은 문제점이 있다. 한편 배치 방식의 장치는 하나의 진공챔버 내에 다수개의 기판을 적층한 상태에서 일괄적으로 공정을 진행하므로 증착효율이 떨어지고 막질이 낮아지는 문제점이 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 하나의 기판에 대한 공정을 수행하는 공정모듈을 상하방향으로 배치함으로써 증착효율 및 쓰루풋이 우수한 원자층 증착 장치를 제공함을 목적으로 한다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 내부에 기판처리환경을 형성하는 메인챔버, 상하방향으로 배치된 하나 이상의 공정모듈그룹들을 포함하는 원자층 증착 장치로서, 상기 각 공정모듈그룹은, 상하방향으로 배치된 복수의 공정모듈들을 포함하며, 상기 공정모듈들 각각은, 기판이 적재되는 하부챔버와, 상기 하부챔버와 분리가능하게 결합되어 밀폐된 공간을 형성하는 상부챔버와, 상기 상부챔버 및 상기 하부챔버가 멀어지는 방향으로 상대이동할 때 하부챔버에 적재된 기판을 들어올리는 리프팅부과, 상기 상부챔버 및 상기 하부챔버를 상하방향으로 상대이동시켜 상기 상부챔버 및 상기 하부챔버를 결합시키거나 분리하는 챔버승강수단을 포함하는 원자층 증착 장치가 제공된다.
상기 상부챔버 및 하부챔버 중 어느 하나는 상기 메인챔버에 고정되고, 나머지 하나는 상기 챔버승강수단에 의하여 상하로 이동될 수 있다.
상기 챔버승강수단은 상기 하부챔버를 지지하는 승강부재와 상기 승강부재를 상하로 이동시켜 상기 승강부재에 의하여 지지되는 하부챔버를 승강시키는 스크류잭을 포함할 수 있다.
상기 리프팅부는 상기 하부챔버에 끼워진 상태로 설치되는 복수의 리프트핀들을 포함하며, 상기 복수의 리프트핀들은 상기 하부챔버가 하강할 때 하측에 위치된 구조물에 밀려 올라가 상기 하부챔버의 상측으로 돌출되어 기판을 상측으로 이동시키거나 새로운 기판을 지지할 수 있다.
상기 상부챔버는 가스공급장치로부터 가스를 공급받아 상기 공정모듈의 밀폐된 공간으로 가스를 분사하는 가스분사부와, 배기펌프와 연결되어 상기 공정모듈의 밀폐된 공간으로부터 가스를 배기하는 가스배출부가 설치될 수 있다.
상기 가스분사부는 소스가스를 공급하는 소스가스공급장치, 반응가스를 공급하는 반응가스공급장치 및 퍼지가스를 공급하는 퍼지가스공급장치와 연결되어 공정조건에 따라서 소스가스, 반응가스 및 퍼지가스 중 어느 하나가 상기 공정모듈의 밀폐된 공간으로 분사할 수 있다.
상기 메인챔버는 상기 공정모듈의 상기 하부챔버로부터 기판을 반출하거나 전달하는 기판이송로봇이 설치될 수 있다.
상기 기판이송로봇은 상기 공정모듈에 대하여 수평방향으로 선형왕복이동하는 기판지지부재와, 상기 기판지지부재를 선형이동시키는 선형이동부와, 상기 선형이동부를 상하로 이동시키는 로봇승강부를 포함할 수 있다.
상기 공정모듈그룹은 상하로 복수개로 설치되며, 상기 기판지지부재 및 상기 선형이동부는 상기 각 공정모듈그룹의 공정모듈에 대하여 기판반출 또는 기판로딩이 한번에 이루어지도록 상기 각 공정모듈그룹의 공정모듈의 수에 대응되어 복수개로 설치되며, 상기 로봇승강부는 기판반출 또는 기판로딩이 필요한 공정모듈그룹으로 상기 복수개의 선형이동부를 승강시킬 수 있다.
상기 메인챔버와 연통이 가능하도록 결합되는 반송챔버와, 상기 반송챔버 내에 설치되어 상기 기판이송로봇의 기판지지부재에 대하여 기판반출 또는 기판로딩을 수행하는 반송로봇을 포함하는 반송모듈을 더 포함할 수 있다.
본 발명은 공정모듈을 이루는 하부챔버 및 상부챔버가 상호 상하방향의 상대이동에 의하여 서로 결합됨으로써 공정수행이 가능한 밀폐된 공간을 형성하고 공정 수행 후 기판반출을 위하여 상호 분리되도록 구성하고, 상하방향으로 복수개로 설치함으로써 밀폐된 내부공간에서 공정이 수행됨에 따라서 증착효율이 높으면서 복수의 공정모듈들이 상하로 적층됨으로써 공간효율, 쓰루풋 효율을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원자층 증착 장치의 개략도,
도 2는 도 1의 원자층 증착장치의 상세 구성을 보여주는 단면도,
도 3은 도 1의 원자층 증착장치의 공정모듈을 보여주는 단면도,
도 4는 도 1의 원자층 증착장치의 공정모듈의 일부를 보여주는 평면도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원자층 증착 장치의 개략도, 도 2는 도 1의 원자층 증착장치의 상세 구성을 보여주는 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 원자층 증착 장치는 도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같이 내부에 기판처리환경을 형성하는 메인챔버(10), 상하방향으로 배치된 하나 이상의 공정모듈그룹(11, 12)들을 포함한다.
메인챔버(10)는 내부에 일정한 공간을 가지며, 내부 공간을 진공 상태로 유지할 수 있는 구조를 가진다. 따라서 메인챔버(10)에는 내부의 기체를 배출할 수 있는 배기구(도시하지 않음)가 형성되고 배기구(도시하지 않음)는 진공펌프(도시하지 않음)에 연결될 수 있다. 또한 메인챔버(10) 내부의 온도를 조절할 수 있는 온도조절수단(도시하지 않음)이 더 구비될 수도 있다.
그리고 메인챔버(10)는 기판(S)의 도입방식에 따라서 다양한 구조를 가질 수 있으며 도 1에 도시된 바와 같이 메인챔버(10)와 연통이 가능하도록 결합되는 반송챔버(22)와, 공정모듈(30)에 대한 기판반출 또는 기판로딩을 수행하는 반송로봇(21)을 포함하는 반송모듈(20)이 결합될 수 있다.
여기서 공정모듈(30)에 대한 기판반출 또는 기판로딩은 반송로봇(21)에 의하여 직접 수행되거나 뒤에 설명하는 기판이송로봇(13)에 의하여 공정모듈(30)에 대한 기판반출 또는 기판로딩이 먼저 수행된 후 반송로봇(21)에 의하여 기판지지부재(14)에 대하여 기판반출 또는 기판로딩이 이루어질 수 있다.
반송모듈(20)은 공정을 마친 기판(S)을 외부로 반출하고 공정이 수행되는 기판(S)을 공정모듈(30)로 전달하는 구성요소로서 메인챔버(10)와 근접된 진공상태로 유지됨이 바람직하다.
반송챔버(20)는 기판(S)이 전달될 수 있도록 메인챔버(10)와 연통되는 게이트(23)와, 기판(S)의 외부반출을 위한 게이트(도시하지 않음)가 형성된다.
반송로봇(21)은 기판(S)을 이송하는 구성요소로서 다관절암을 구비한 로봇이 사용될 수 있다.
한편 기판이송과 관련하여 메인챔버(10)는 공정모듈(30), 구체적으로 하부챔버(31)로부터 기판(S)을 반출하거나 전달하는 기판이송로봇(13)이 설치될 수 있다.
기판이송로봇(13)은 공정모듈(30), 구체적으로 하부챔버(31)로부터 기판(S)을 반출하거나 전달하는 구성요소로서 어떠한 구성도 가능하다.
예를 들면 기판이송로봇(13)은 공정모듈(30)에 대하여 수평방향으로 선형왕복이동하는 기판지지부재(14)와, 기판지지부재를 선형이동시키는 선형이동부(15)와, 선형이동부(15)를 상하로 이동시키는 로봇승강부(도시하지 않음)를 포함할 수 있다.
보다 구체적으로 예를 들면, 공정모듈그룹(11, 12)이 상하로 복수개로 설치될 때 기판지지부재(14) 및 선형이동부(15)는 각 공정모듈그룹(11, 12)의 공정모듈(30)에 대하여 기판반출 또는 기판로딩이 한번에 이루어지도록 각 공정모듈그룹(11, 12)의 공정모듈의 수에 대응되어 복수개로 설치됨이 바람직하다.
여기서 로봇승강부는 기판반출 또는 기판로딩이 필요한 공정모듈그룹(11, 12)으로 복수개의 선형이동부(15)를 승강시킬 수 있다.
한편 공정모듈그룹(11, 12)은 하나 이상으로 이루어지며, 상하방향으로 배치된 복수의 공정모듈(30)들을 포함한다. 여기서 공정모듈그룹(11, 12)이 복수개인 경우 상하방향으로 배치된다.
그리고 공정모듈(30)들 각각은, 기판(S)이 적재되는 하부챔버(31)와, 하부챔버(31)와 분리가능하게 결합되어 밀폐된 공간을 형성하는 상부챔버(32)와, 상부챔버(32) 및 하부챔버(31)가 멀어지는 방향으로 상대이동할 때 하부챔버(31)에 적재된 기판(S)을 들어올리는 리프팅부과, 상부챔버(32) 및 하부챔버(31)를 상하방향으로 상대이동시켜 상부챔버(32) 및 하부챔버(31)를 결합시키거나 분리하는 챔버승강수단을 포함한다.
하부챔버(31) 및 상부챔버(32)는 상호 상하방향의 상대이동에 의하여 서로 결합됨으로써 공정수행이 가능한 밀폐된 공간을 형성하고 공정 수행 후 기판반출을 위하여 상호 분리되는 구성요소이다.
예를 들면 상부챔버(32) 및 하부챔버(31) 중 어느 하나는 메인챔버(10)에 고정되고, 나머지 하나는 챔버승강수단에 의하여 상하로 이동될 수 있다.
구체적으로 상부챔버(32)가 메인챔버(10)에 고정되고 하부챔버(31)는 챔버승강수단에 의하여 상하로 이동되도록 설치될 수 있다.
챔버승강수단은 상부챔버(32) 및 하부챔버(31)를 상하방향으로 상대이동시켜 상부챔버(32) 및 하부챔버(31)를 결합시키거나 분리하는 구성요소이다.
예를 들면 챔버승강수단은 하부챔버(31)를 지지하는 승강부재(35)와 승강부재(35)를 상하로 이동시켜 승강부재(35)에 의하여 지지되는 하부챔버(31)를 승강시키는 스크류잭(36)을 포함할 수 있다.
여기서 챔버승강수단은 하나의 공정모듈군을 이루는 복수의 공정모듈들(20)의 하부챔버(31)들 모두를 한꺼번에 승강시키도록 구성될 수 있다.
그리고 하부챔버(31)는 승강부재(35)에 의하여 지지되는 플렌지부(34)가 형성될 수 있다.
한편 상부챔버(32) 및 하부챔버(31)의 결합시 내부 공간이 실링될 필요가 있다. 따라서 공정모듈(30)은 상부챔버(32) 및 하부챔버(31)의 결합시 내부 공간을 실링하는 실링수단이 필요하다.
예를 들면 실링수단은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 상부챔버(32) 및 하부챔버(31)가 서로 결합된 상태에서 외측으로 향하면서 경사를 이루도록 형성된 한 쌍의 테이퍼부재(37, 38)와, 메인챔버(10)에 설치되어 공정모듈(30)을 향하여 선형이동되며 테이퍼부재(37, 38)가 삽입됨으로서 상부챔버(32) 및 하부챔버(31)를 상호 밀착시키는 이동블록(39)과, 이동블록(39)을 선형이동시키는 블록이동부(40)를 포함할 수 있다.
이와 같이 하나의 공정모듈군을 이루는 복수의 공정모듈들(20)의 하부챔버(31)들 모두를 한꺼번에 승강시키게 되면 공정모듈들(20)의 하부챔버(31)들이 한꺼번에 이동되므로 장치의 구조가 간단해져 제조비용을 절감할 수 있다.
리프팅부는 하부챔버(31)에 끼워진 상태로 설치되는 복수의 리프트핀들(33)을 포함한다.
그리고 복수의 리프트핀들(33)은 하부챔버(31)가 하강할 때 하측에 위치된 구조물에 밀려 올라가 하부챔버(33)의 상측으로 돌출되어 기판(S)을 상측으로 이동시키거나 새로운 기판(S)을 지지한다.
여기서 구조물은 하부챔버(31)의 바로 아래에 위치된 상부챔버(32)이거나 하부챔버(31)가 하강할 때 리프트핀들(33)들이 밀려 올라가도록 메인챔버(10)에 설치된 별도의 부재일 수 있다.
상부챔버(32)는 가스공급장치(51, 52)로부터 가스를 공급받아 공정모듈(30)의 밀폐된 공간으로 가스를 분사하는 가스분사부(41)와, 배기펌프(53, 54)와 연결되어 공정모듈(30)의 밀폐된 공간으로부터 가스를 배기하는 가스배출부(42)가 설치될 수 있다.
가스분사부(41)는 밀폐된 공간, 다시 말하면 기판(S)을 향하여 가스를 분사하는 구성으로서 가스를 공급받아 분사할 수 있는 구성이면 모두 가능하다.
가스배출부(42)는 가스분사부(41)와 수평방향으로 대향되어 설치되어 가스분사부(41)에 의하여 분사된 가스를 흡입 배출하는 구성으로서 가스를 흡입배출할 수 있는 구성이면 모두 가능하다.
여기서 가스분사부(41)는 공정조건에 따라서 2개 이상의 가스를 분사하도록 구성될 수 있다.
예를 들면 가스분사부(41)는 소스가스를 공급하는 소스가스공급장치(51), 반응가스를 공급하는 반응가스공급장치(52) 및 퍼지가스를 공급하는 퍼지가스공급장치(도시하지 않음)와 연결되어 공정조건에 따라서 소스가스, 반응가스 및 퍼지가스 중 어느 하나가 공정모듈(30)의 밀폐된 공간으로 분사할 수 있다.
그리고 가스의 분사방식은 가스분사부(41)에 소스가스, 반응가스 및 퍼지가스를 선택적으로 전달할 수 있는 로터리밸브를 구비하여 공정조건에 맞춰 공정모듈 내에 소스가스, 반응가스 및 퍼지가스를 선택적으로 분사할 수 있다.
또한 소스가스공급장치(51), 반응가스공급장치(52) 및 퍼지가스공급장치는 하나의 공정모듈군을 이루는 공정모듈들(30), 예를 들면 3개의 공정모듈들(30) 각각에 순차적으로 해당가스를 공급하도록 로터리밸브를 구비하여 각 공정모듈에 공정모듈들(30) 각각에 순차적으로 해당가스를 공급할 수 있다.
보다 구체적으로 로터리밸브에 소스가스공급장치(51), 반응가스공급장치(52) 및 퍼지가스공급장치로부터 가스를 공급하는 가스공급관을 모두 연결하고 밸브의 회전에 의하여 각 소스가스공급장치(51), 반응가스공급장치(52) 및 퍼지가스공급장치가 각 공정모듈로 해당 가스가 공급되도록 할 수 있다.
이와 같이 공정모듈(30)을 하부챔버(31) 및 상부챔버(32)는 상호 상하방향의 상대이동에 의하여 서로 결합됨으로써 공정수행이 가능한 밀폐된 공간을 형성하고 공정 수행 후 기판반출을 위하여 상호 분리되도록 구성하고, 상하방향으로 복수개로 설치함으로써 밀폐된 내부공간에서 공정이 수행됨에 따라서 증착효율이 높으면서 복수의 공정모듈(30)들이 상하방향으로 설치됨으로써 공간효율, 쓰루풋 효율을 높일 수 있다.
S... 기판
10... 메인챔버 20... 반송모듈
30... 공정모듈
41... 가스분사부 42... 가스배출부

Claims (10)

  1. 내부에 기판처리환경을 형성하는 메인챔버, 상하방향으로 배치된 하나 이상의 공정모듈그룹들을 포함하는 원자층 증착 장치로서,
    상기 각 공정모듈그룹은, 상하방향으로 배치된 복수의 공정모듈들을 포함하며,
    상기 공정모듈들 각각은, 기판이 적재되는 하부챔버와, 상기 하부챔버와 분리가능하게 결합되어 밀폐된 공간을 형성하는 상부챔버와, 상기 상부챔버 및 상기 하부챔버가 멀어지는 방향으로 상대이동할 때 하부챔버에 적재된 기판을 들어올리는 리프팅부과, 상기 상부챔버 및 상기 하부챔버를 상하방향으로 상대이동시켜 상기 상부챔버 및 상기 하부챔버를 결합시키거나 분리하는 챔버승강수단을 포함하는 원자층 증착 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상부챔버 및 하부챔버 중 어느 하나는 상기 메인챔버에 고정되고, 나머지 하나는 상기 챔버승강수단에 의하여 상하로 이동되는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 챔버승강수단은 상기 하부챔버를 지지하는 승강부재와 상기 승강부재를 상하로 이동시켜 상기 승강부재에 의하여 지지되는 하부챔버를 승강시키는 스크류잭을 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 리프팅부는 상기 하부챔버에 끼워진 상태로 설치되는 복수의 리프트핀들을 포함하며,
    상기 복수의 리프트핀들은 상기 하부챔버가 하강할 때 하측에 위치된 구조물에 밀려 올라가 상기 하부챔버의 상측으로 돌출되어 기판을 상측으로 이동시키거나 새로운 기판을 지지하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 상부챔버는 가스공급장치로부터 가스를 공급받아 상기 공정모듈의 밀폐된 공간으로 가스를 분사하는 가스분사부와, 배기펌프와 연결되어 상기 공정모듈의 밀폐된 공간으로부터 가스를 배기하는 가스배출부가 설치된 것을 특징으로 하는 원자층 증착 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 가스분사부는 소스가스를 공급하는 소스가스공급장치, 반응가스를 공급하는 반응가스공급장치 및 퍼지가스를 공급하는 퍼지가스공급장치와 연결되어 공정조건에 따라서 소스가스, 반응가스 및 퍼지가스 중 어느 하나가 상기 공정모듈의 밀폐된 공간으로 분사하는
  7. 제1항에 있어서,
    상기 메인챔버는 상기 공정모듈의 상기 하부챔버로부터 기판을 반출하거나 전달하는 기판이송로봇이 설치된 것을 특징으로 하는 원자층 증착 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 기판이송로봇은 상기 공정모듈에 대하여 수평방향으로 선형왕복이동하는 기판지지부재와, 상기 기판지지부재를 선형이동시키는 선형이동부와, 상기 선형이동부를 상하로 이동시키는 로봇승강부를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 공정모듈그룹은 상하로 복수개로 설치되며,
    상기 기판지지부재 및 상기 선형이동부는 상기 각 공정모듈그룹의 공정모듈에 대하여 기판반출 또는 기판로딩이 한번에 이루어지도록 상기 각 공정모듈그룹의 공정모듈의 수에 대응되어 복수개로 설치되며,
    상기 로봇승강부는 기판반출 또는 기판로딩이 필요한 공정모듈그룹으로 상기 복수개의 선형이동부를 승강시키는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 메인챔버와 연통이 가능하도록 결합되는 반송챔버와, 상기 반송챔버 내에 설치되어 상기 기판이송로봇의 기판지지부재에 대하여 기판반출 또는 기판로딩을 수행하는 반송로봇을 포함하는 반송모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017139483A1 (en) * 2016-02-12 2017-08-17 Tokyo Electron Limited Method and apparatus for multi-film deposition and etching in a batch processing system
CN110656318A (zh) * 2019-10-24 2020-01-07 华中科技大学 一种模块化密封式空间隔离原子层沉积薄膜设备
CN112795906A (zh) * 2021-01-22 2021-05-14 无锡琨圣智能装备股份有限公司 一种双层o-ald原子层沉积设备

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017139483A1 (en) * 2016-02-12 2017-08-17 Tokyo Electron Limited Method and apparatus for multi-film deposition and etching in a batch processing system
US9831099B2 (en) 2016-02-12 2017-11-28 Tokyo Electron Limited Method and apparatus for multi-film deposition and etching in a batch processing system
CN110656318A (zh) * 2019-10-24 2020-01-07 华中科技大学 一种模块化密封式空间隔离原子层沉积薄膜设备
CN110656318B (zh) * 2019-10-24 2020-07-10 华中科技大学 一种模块化密封式空间隔离原子层沉积薄膜设备
CN112795906A (zh) * 2021-01-22 2021-05-14 无锡琨圣智能装备股份有限公司 一种双层o-ald原子层沉积设备

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