KR20220019244A - 다공성 입구 - Google Patents

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KR20220019244A
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마르코 푸다스
유하나 코스타모
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피코순 오와이
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Abstract

기판 프로세싱 장치(100, 800)로서, 입구 개구(121, 821)를 갖는 반응 챔버(130), 상기 입구 개구(121, 821)를 통해 상기 반응 챔버(130)로 반응성 화학 물질을 제공하기 위한 인-피드 라인(101), 상기 인-피드 라인(101)의 유입 가스 흐름 제어 수단(105, 805)으로서, 상기 인-피드 라인(101)은 상기 흐름 제어 수단(105, 805)으로부터 상기 반응 챔버(130)로 연장되고, 상기 흐름 제어 수단(105, 805) 및 상기 반응 챔버(130) 사이의 이 부분의 인-피드 라인(101)은, 가스 투과성 벽을 갖는 입구 파이프(111, 811)의 형태를 가지고, 상기 가스 투과성 벽을 갖는 상기 입구 파이프(111, 811)는, 상기 입구 파이프(111, 811)를 적어도 부분적으로 둘러싸는 체적을 통해 상기 입구 개구(121, 821)를 향해 연장되는 유입 가스 흐름 제어 수단(105, 805)을 포함하고, 상기 장치(100, 800)는, 유체가 상기 부분에서 상기 입구 파이프(111, 811)를 둘러싸고 들어가도록 제공하도록 구성된다.

Description

다공성 입구
본 발명은 일반적으로 기판 프로세싱 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히 화학적 증착 방법 및 에칭(etching) 방법 및 증착 및 에칭 반응기에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 그러나 배타적이지 않게, 본 발명은 원자층 증착(atomic layer deposition(ALD)) 반응기에 관한 것이다.
이 섹션에서는 최신 기술을 대표하는 여기서 기술된 기술의 승인 없이 유용한 배경 정보를 설명한다. 그러나 기술된 반응기 구조는 예를 들어, 등록된 특허 US 8,211,235 B2를 고려함으로써 더 잘 이해될 수 있다.
화학적 증착 방법에서 화학 물질은 적어도 하나의 인-피드 라인(in-feed line)에 의해 반응 챔버에 제공된다. 인-피드 라인은 일반적으로 반응 챔버로 가는 도중에 가열된 체적을 통해 연장된다. 그러나, 이는 화학 물질이 인-피드 라인의 벽 상에 고착하거나, 그렇지 않으면 인-피드 라인의 벽과 반응할 위험을 증가시킨다.
따라서, 본 발명 특정 실시예의 목적은, 인-피드 라인(들) 상에 화학 물질 또는 플라즈마의 고착을 최소화하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
보다 일반적으로, 특정 실시예의 목적은, 진공 부품의 벽에 화학 물질 또는 플라즈마의 고착을 최소화하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다. 여기에서 진공 부품의 예는, 인-피드 라인(들), 반응 챔버, 기판 홀더(서셉터(susceptor)), 및 일부 반응 생성물 및 잔류 가스가 반응 챔버로부터 펌프(배기를 위해)를 향해 나가는 펌프 포어-라인(pump fore-line)이다. 고착은 두께에서 분자 층 하나까지의 물리적 흡착을 지칭할 수 있다.
본 발명의 제1 예시적인 측면에 따르면, 기판 프로세싱 장치로서,
입구 개구를 갖는 반응 챔버;
상기 입구 개구를 통해 상기 반응 챔버로 반응성 화학 물질을 제공하기 위한 인-피드 라인;
상기 인-피드 라인의 유입 가스 흐름 제어 수단으로서, 상기 인-피드 라인은 상기 흐름 제어 수단으로부터 상기 반응 챔버로 연장되고, 상기 흐름 제어 수단 및 상기 반응 챔버 사이의 이 부분의 인-피드 라인은, 가스 투과성 벽을 갖는 입구 파이프의 형태를 가지고, 상기 가스 투과성 벽을 갖는 상기 입구 파이프는, 상기 입구 파이프를 적어도 부분적으로 둘러싸는 체적을 통해 상기 입구 개구를 향해 연장되는 유입 가스 흐름 제어 수단을 포함하고,
상기 장치는, 유체가 상기 부분에서 상기 입구 파이프를 둘러싸고 들어가도록 제공하도록 구성되는 기판 프로세싱 장치가 제공된다.
특정 실시예에서, 가스 투과성 벽은 가스 통과 경로의 형태의 벽이다. 가스 통과 경로는 기공을 포함할 수 있다. 입구 파이프의 전체 내부 표면을 따라 연장하는 보호 흐름을 제공하는 복수의 가스 통과 경로가 제공될 수 있다. 특정 실시예에서, 가스 투과성 벽은 다공성 벽이다. 특정 실시예에서, 벽 자체가 가스 투과성이다. 특정 실시예에서, 벽은 적어도 100개의 가스 통과 경로를 포함한다. 특정 실시예에서, 벽은 적어도 1000개의 가스 통과 경로를 포함한다. 특정 실시예에서, 벽은 가스 통과 경로가 입구 파이프의 전체 둘레에 걸치고 입구 파이프의 길이 방향 거리에 걸쳐 퍼져 있는 섹션을 포함한다.
특정 실시예에서, 가스 투과성 벽 자체는, 개별 개구 또는 특정 주입 채널을 갖는 벽을 갖는 파이프와는 대조적으로 가스 투과성이다. 특정 실시예에서, 가스 투과성 벽은, 천공을 갖거나 또는 가스 투과성 벽 섹션 또는 영역에 걸쳐 개구 또는 가스 통과 경로를 포함한다. 특정 실시예에서, 상기 개구 또는 가스 통과 경로는 균일한 방식으로 제공된다. 특정 실시예에서, 가스 투과성 벽의 가스 투과성은 입구 파이프의 통합 특징 또는 특성이다.
특정 실시예에서, 가스 투과성 벽은 입구 개구로 연장된다. 그러나, 다른 실시예에서, 가스 투과성 벽은 입구 개구로 연장되지 않으나, 입구 개구를 향하여만 연장된다. 이러한 실시예에서, 입구 개구에 근접하거나 입구 개구에 있는 반응 챔버의 엣지(edge)는 고착을 감소시키도록 뜨겁거나 가열된 엣지일 수 있다.
특정 실시예에서, 유입 가스 흐름 제어 수단은 밸브를 포함한다. 특정 실시예에서, 유입 가스 흐름 제어 수단은 펄싱 밸브(pulsing valve)를 포함한다. 특정 실시예에서, 유입 가스 흐름 제어 수단은 삼방 밸브(또는 ALD 밸브) 또는 사방 밸브를 포함한다. 이러한 밸브의 예는 WO 2018/202935 A1 및 WO 2018/202949 A1에 제시되어 있다. 특정 실시예에서, 유입 가스 흐름 제어 수단은 전술한 수단에 추가 또는 대신 다른 흐름 제어 수단을 포함한다.
특정 실시예에서, 인-피드 라인을 적어도 부분적으로 둘러싸는 체적은, 반응 챔버의 외측 체적이다. 특정 실시예에서, 인-피드 라인을 적어도 부분적으로 둘러싸는 체적은, 반응 챔버를 적어도 부분적으로 둘러 싸는 체적, 예를 들어 반응 챔버의 벽 및 외부 챔버(또는 진공 챔버)의 벽 사이 중간 공간이다.
특정 실시예에서, 입구 파이프를 둘러싸고 들어가는 유체는 고압 유체이다. 특정 실시예에서, "고압(higher pressure)"이라는 표현은 입구 파이프를 둘러싸는 유체의 압력이 (주변 유체와 혼합되기 전) 입구 파이프 내에서 흐르는 가스 또는 유체의 압력보다 더 높은 것을 지칭한다.
특정 실시예에서, 장치는 상기 고압 유체를 제공하기 위한 수단을 포함한다.
특정 실시예에서, 장치는 반응성 화학 물질이 입구 파이프의 내부 표면에 부착되는 것을 방지하도록 구성된다.
특정 실시예에서, 장치는:
상기 적어도 부분적으로 둘러싸는 체적을 제공하도록 구성된 입구 파이프 둘레의 외부 튜브를 포함한다.
특정 실시예에서, 외부 튜브는 가스 불투과성 벽의 형태이다.
특정 실시예에서, 장치는:
입구 파이프를 둘러싸고 들어가는 유체를 제공하도록 구성된 입구 파이프 둘레의 외부 튜브(또는 파이프)를 포함한다.
특정 실시예에서, 주변 유체는 가스이다. 특정 실시예에서, 주변 유체는 불활성 가스이다.
특정 실시예에서, 장치는 입구 파이프와 외부 튜브 사이에 불활성 가스를 통과시키도록 구성된다.
특정 실시예에서, 장치는 반응성 유체를 입구 파이프 및 외부 튜브 사이로 통과시켜, 입구 파이프 내에서 반응성 화학 물질과 상기 반응성 유체 사이 반응을 일으키도록 구성된다. 특정 실시예에서, 이러한 반응에서 파우더가 형성된다.
특정 실시예에서, 장치는 입구 파이프 및 외부 튜브 사이로 반응성 유체를 통과시키도록 구성되어, 다른 화학 물질, 이온, 라디칼 또는 다른 이러한 형태, 종을 생성하도록 입구 파이프 내에서 반응성 화학 물질과 상기 반응성 유체 사이의 반응을 일으킨다. 이렇게 형성된 이러한 종은 반응 챔버 내에서 다른 전구물과 반응하여 그 안의 기판에서 표면 반응을 일으킬 것이다. 따라서, 특정 실시예에서, 다른 화학 물질과 초기에는 반응하지 않는 화학 물질은 가스 투과성 벽을 통해 흐르는 물질에 의해 활성화함으로써 상기 다른 화학 물질과 반응하게 될 수 있다.
특정 실시예에서, 장치는:
반응 챔버 둘레의 외부 챔버로서, 반응 챔버를 둘러싸는 체적을 형성하는 외부 챔버를 포함한다.
특정 실시예에서, 장치는 불활성 가스가 중간 공간으로 통과하도록 외부 챔버 벽에 피드 스루(feedthrough)를 포함한다.
특정 실시예에서, 장치는 반응 챔버 및 외부 챔버 벽 사이에 있는 중간 공간으로서, 중간 공간은 인-피드 라인을 적어도 부분적으로 둘러싸는 체적을 제공하는 중간 공간을 포함한다.
특정 실시예에서, 장치는 반응 챔버와 외부 챔버 모두를 진공으로 펌핑하도록 구성된다. 동일한 펌프 또는 개별의 펌프가 사용될 수 있다.
특정 실시예에서, 장치는 상기 적어도 부분적으로 둘러싸는 체적에 히터를 포함한다.
특정 실시예에서, 장치는 열 복사에 의해 또는 더 높거나 더 낮은 온도가 제공되는 주변 유체(또는 상기 고압 유체)에 의해 입구 파이프 내의 반응성 화학 물질의 가열 또는 냉각을 제공하도록 구성된다.
특정 실시예에서, 반응성 화학 물질(또는 전구물)은 밸브(예를 들어, 펄싱 밸브 또는 삼방 밸브)를 통해 입구 파이프로 펄스(pulse)된다. 특정 실시예에서, 밸브는 사방 밸브이다.
특정 실시예에서, 장치는 상기 고압 유체에 의해 입구 파이프 내의 반응성 화학 물질의 가열 또는 냉각을 제공하도록 구성되며, 여기서 외부 튜브의 유체는 내부 파이프의 유체와 상이한 방법에 의해 가열 또는 냉각된다.
특정 실시예에서, 입구 파이프는 입구 파이프를 가열하는 수단을 포함한다.
특정 실시예에서, 외부 튜브는 외부 튜브를 가열하는 수단을 포함한다.
특정 실시예에서, 장치는 입구 파이프 및 외부 튜브 사이의 공간에 적어도 하나의 히터 요소를 포함한다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 히터 요소는 입구 파이프의 표면과 통합된다.
특정 실시예에서, 장치는 내부 파이프 및 외부 튜브 사이의 공간에 적어도 하나의 히터 요소에 추가로 또는 대신에 적어도 하나의 쿨러 요소를 포함한다. 특정 실시예에서, 쿨러 요소는 외부 열 교환기와 냉각을 위한 액체 순환을 적용한다.
특정 실시예에서, 가스 투과성 벽을 통해 입구 파이프로 흐르는 가스 또는 유체는, 입구 파이프 내에 이미 존재하는 가스 또는 유체보다 차갑거나, 가스 투과성 벽을 통해 입구 파이프로의 팽창으로 인해 더 차가워진다.
가스 투과성 벽이 있는 입구 파이프는, 예를 들어, 소결된 폴리머, 소결된 금속, 금속 또는 세라믹의 소결 단계가 가능한 3D 프린트 재료, 또는 세라믹 재료(들)와 같은 다공성 재료에 의해 구현될 수 있다. 다공성 재료의 구체적인 예는 산화 알루미늄과 산화 규소(포르물리트(Pormulit)라고도 알려짐)로 구성된 재료이다. 다공성 재료의 임의의 용액은 다양한 등급의 다공성, 또는 예를 들어 그 내부의 유체 채널을 포함할 수 있다. 예를 들어 3D 프린팅으로 쉽게 형성되는, 이러한 채널의 이점은, 예를 들어 재료 표면의 다른 지점에서 균형을 맞추거나 또는 유출할 수 있다는 것이다.
특정 실시예에서, 입구 파이프는 가스 투과성 파이프, 다공성 파이프, 천공된 파이프, 및 적어도 하나의 가스 투과성 갭 또는 복수의 가스 투과성 갭을 갖는 파이프 섹션 또는 섹션들 중 적어도 하나를 포함한다. 특정 실시예에서, 이러한 갭 또는 홀은 쵸크 유동(choked flow) 효과를 발생시키는 가스 배출기 또는 구조를 형성한다. 가스 투과성/다공성 영역은 개구의 밀도가 다를 수 있거나, 유체가 벽을 통과하도록 유도하기 위해 전술한 구조 또는 수단의 임의의 조합으로 형성될 수 있다.
특정 실시예에서, 장치는 반응 챔버의 외부로부터 반응 챔버로의 유동 경로를 제공하는 입구 파이프의 외부에 추가 개구를 포함한다. 이 유동 유로는 인-피드 라인(또는 입구 파이프)에 의해 제공되는 유동 유로에 추가된다. 장치가 입구 파이프를 둘러싸는 외부 튜브를 포함하는 경우, 상기 추가 개구는 입구 파이프 외부에 위치하나, 외부 튜브 내부에 위치할 수 있다. 특정 실시예에서, 장치는 외부 튜브로부터 반응 챔버로 직접 연결되는 추가 개구를 포함한다. 특정 실시예에서, 외부 튜브 내의 유체는 반응 챔버에 들어가기 위한 2개의 루트를 가지며, 하나는 입구 파이프의 외부의 상기 추가 개구를 통한 것이고, 하나는 입구 파이프 및 입구 개구를 통한 것이다. 상기 추가 개구는 반응 챔버 벽에 배열될 수 있다. 특정 실시예에서, 상기 개구는 조정 가능하며, 예를 들어 크기를 조정 가능하다.
특정 실시예에서, 장치는 외부 튜브에 더 낮은 압력을 제공하도록 구성되고, 외부 튜브는, 입구 파이프 외부에 있으나 외부 튜브 내부에 위치된 상기 추가 개구를 통해 반응 챔버에 개방된다. 이는 특정 실시예에서 입구 파이프 및 외부 튜브를 둘러싸는 중간 공간 사이의 온도 분리를 제공한다.
특정 실시예에서, 장치는 입구 파이프 내에 하나 이상의 개별 유체 채널을 포함한다. 여기에서 개별은, 개별 유체 채널 내에서 흐르는 임의의 재료가 입구 파이프의 반응성 화학 물질 흐름과 유체 연통하지 않는다는 것을 의미한다. 예를 들어, 채널(들)은 3D 프린트 재료로 만들어질 수 있다. 추가 실시예에서, 채널은 용접된 파이프일 수 있다. 특정 실시예에서, 채널은 나선 형태를 갖는다. 채널(들)은 공기 채널(들)일 수 있다. 채널(들)은 입구 파이프의 내부 표면 상에 위치될 수 있다. 채널은 채널 내에서 입구 파이프의 반응성 화학 물질 흐름의 온도와 다른 온도를 갖는 유체를 흐르게 함으로써 입구 파이프에 가열 또는 냉각 효과를 제공할 수 있다.
특정 실시예에서, 입구 가스 흐름 제어 수단은 삼방 밸브 또는 사방 밸브이거나 이를 포함한다.
특정 실시예에서, 장치는 유입 가스 흐름 제어 수단의 상류에 제2 외부 튜브에 의해 둘러싸인 가스 투과성 벽을 갖는 제2 입구 파이프를 포함한다. 특정 실시예에서 입구 파이프와 외부 튜브 사이의 체적은 제2 입구 파이프와 제2 외부 튜브 사이의 체적과 직접 유체 연통하지 않는다.
특정 실시예에서, 외부 튜브는 단열층을 포함하거나, 또는 장치는 외부 튜브 둘레에 단열층을 포함한다.
특정 실시예에서, 장치는 입구 파이프의 흐름 방향으로 가스 투과성 벽 입구 파이프를 둘러싸는 복수의 개별적이고 연속적인 가스 체적을 포함한다.
특정 실시예에서, 입구 파이프는 가스 투과성 벽을 가지거나 다공성이고, 외부 튜브는 생략된다. 이러한 특정 실시예에서, 반응 챔버 벽 및 외부 (챔버) 벽 사이의 중간 공간으로부터의 가스는 입구 파이프를 통해 (직접적으로) 흐른다. 진공 챔버가 외부 챔버로서 제공될 수 있다.
특정 실시예에서, 상기 중간 공간은 생략되지만, 입구 파이프 및 외부 튜브는 반응 챔버의 외부에 제공된다. 히터는 반응 챔버 외부 표면과 통합될 수 있다. 대안으로, 유입 가스에 대해서만 가열이 제공될 수 있다.
특정 실시예에서, 장치는 입구 파이프의 반응 챔버 단부에 입자 필터를 포함한다.
특정 실시예에서, 장치는 입구 파이프 및 외부 튜브 사이의 공간으로부터 펌프(배기를 위해)로의 출구 채널을 포함한다. 특정 실시예에서, 출구 채널은 입구 파이프의 외부 표면 및 외부 튜브의 내부 표면에 의해 형성되는 체적의 반응 챔버 단부에서 시작한다.
특정 실시예에서, 장치는 상부로부터 반응 챔버에 접근하는 수직의 인-피드 라인을 포함한다.
특정 실시예에서, 외부 튜브는 적어도 길이 방향으로 가요성이어서, PCT/FI2017/050465에 제시된 바와 같이 반응 챔버에 대한 부착 및/또는 진공 챔버 외부의 가요성 부착을 가능하게 한다. 특정 실시예에서, 입구 파이프는 상이한 가스 또는 상이한 가스의 혼합물이 입구 파이프 내부를 흐르는 가스 스트림(gas stream)으로 유입되는 영역의 세그먼트를 포함한다.
특정 실시예에서, 가스 투과성 벽의 표면 재료, 및 벽을 통해 입구 파이프의 내부로 흐르는 유체는 촉매 반응(들)을 생성하기 위해 적절한 온도 및 고체 재료 표면으로 선택된다.
특정 실시예에서, 가스 투과성 벽의 표면 재료 및 벽을 통해 입구 파이프의 내부로 흐르는 가스는 촉매 반응(들)을 생성하기 위한 온도로 선택된다.
특정 실시예에서, 전자기 방사선은 촉매 반응에 영향을 미치기 위해 입구로 유도된다.
특정 실시예에서, 장치는 반응 챔버의 기판 표면 상에서 순차적인 자체 포화 표면 반응을 수행하도록 구성된다. 따라서 장치는 원자층 증착(ALD)을 적용하도록 구성된다. 기판은 웨이퍼일 수 있다.
특정 실시예에서, 장치는 파우더를 생성하도록 구성된다.
특정 실시예에서, 장치는 반응 챔버에서 기판 표면 상에 대한 에칭 반응을 수행하도록 구성된다.
특정 실시예에서, 가스 투과성 벽을 통과하는 가스는 삼방 밸브(또는 유입 가스 흐름 제어 수단) 상류의 인-피드 라인에서 흐르는 가스와 혼합된다.
특정 실시예에서, 입구 파이프의 가스 투과성 벽은 펄싱 밸브/유입 가스 흐름 제어 수단의 상류로 연장되어, 가스 투과성 벽을 통해 들어오는 가스가 펄싱 밸브/유입 가스 흐름 제어 수단 전에 입구 파이프 내에서 흐르는 가스와 혼합될 수 있다.
특정 실시예에서, 밸브/유입 가스 흐름 제어 수단은 중간 공간에 위치된다.
특정 실시예에서, 입구 파이프는 유체 흐름이 방향을 변경하거나, 입자에 대한 (나선과 같은) 분리력을 갖도록 하는 적어도 하나의 만곡된 형상을 갖는다.
특정 실시예에서, 입구 파이프에 부착된 밸브는, 다중 밸브 또는 적어도 2개의 상이한 가스로부터 선택하기 위한 수단으로 구성된다.
특정 실시예에서, 밸브(들) 뒤 섹션은 혼합기(또는 흐름 방향 가이드)를 포함하거나 이로 구성된다. 특정 실시예에서, 혼합기는 하나 이상의 상이한 가스 라인을 수용하고, 이는 상이한 압력 또는 상이한 온도를 갖는 하나 이상의 가스 또는 가스들을 통과시킬 수 있다. 특정 실시예에서, 이러한 구조는 가스 투과성 파이프 벽의 엣지 둘레에 추가 보호 흐름(들)을 형성한다. 특정 실시예에서, 이러한 구조는 배출기 또는 쵸크 유동 효과로 가스를 가속할 수 있다.
특정 실시예에서, 가스 투과성 파이프 벽은 길이에 걸쳐 너비를 변경하도록 구성된다.
특정 실시예에서, 가스 투과성 파이프는 적어도 2개의 유입 분기(branch)의 혼합을 형성하도록 구성된다. 특정 실시예에서, 가스 투과성 파이프는 적어도 2개의 유출 분기로 확장하도록 구성된다. 따라서 특정 실시예에서, 적어도 2개의 출구는 가스 투과성 파이프(입구 파이프)로부터 반응 챔버로 이어진다. 이러한 구조는 필요한 경우 반응 챔버 전에 화학 물질 사이에 원하는 화학 반응을 설립하는 것을 용이하게 한다. 상기 화학 반응 후의 세정은, 예를 들어 입구 파이프의 반응 챔버 단부에 예를 들어 통과하는 흐름으로부터 입자를 제거할 수 있는 상기 필터를 적용함으로써 수행될 수 있다.
특정 실시예에서, 입구 파이프는 기판을 가르키도록 구성된다.
특정 실시예에서, 플라즈마 형성물은 입구 파이프 내에 적어도 부분적으로 배열된다. 이는 예를 들어, 입구 파이프 외부에 배치된 RF 플라즈마 발생기로 수행될 수 있다. 국제 특허 공보 WO 2012/136875는 배치의 예를 보여준다. 특정 실시예에서, 입구 파이프로 들어가는 주변 가스 흐름은 플라즈마를 입구 파이프 벽으로부터 멀리 유지한다. 특정 실시예에서, 흐름(들)은 기판을 향해 플라즈마를 밀어내도록 배열되고, 또 다른 실시예에서 작은 불균일성을 가능하게 하도록 배열된다. 특정 실시예에서, 작은 불균일성은 예를 들어 입구 파이프 구조에서 가스 흐름의 변화와 함께 흐름을 수정함으로써 얻어진다.
특정 추가 실시예에서, 입구 파이프로 들어가는 주변 가스 대신에, 흐름 방향이 입구 파이프의 내부로부터 가스 투과성 벽을 통해 입구 파이프의 외부로 향하도록 하는 정도로 압력이 제어된다.
특정 실시예에서, 반응 챔버는 가스 투과성 벽을 갖는다. 특정 실시예에서, 반응 챔버 벽은 가스 통과 경로로 형성된다. 가스 통과 경로는 기공을 포함할 수 있다. 반응 챔버의 전체 내부 표면을 따라 연장되는 보호 흐름을 제공하는 다수의 가스 통과 경로가 제공될 수 있다. 특정 실시예에서, 반응 챔버는 다공성 재료로 형성된다.
특정 실시예에서, 가스 투과성 벽을 갖는 반응 챔버는 체적에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸여 있다. 특정 실시예에서, 체적은 반응 챔버의 가스 투과성 벽 및 외부 챔버 벽 사이에 형성된 중간 공간이다. 다른 특정 실시예에서, 체적은 반응 챔버의 가스 투과성 벽 및 외부 중간 벽에 의해 형성되며, 외부 중간 벽은 반응 챔버의 가스 투과성 벽과 외부 챔버 벽 사이에 위치한다. 특정 실시예에서, 장치는 반응 챔버의 가스 투과성 벽을 통해 주변 체적으로부터 반응 챔버를 둘러싸고 들어가도록 유체를 제공하도록 구성된다.
특정 실시예에서, 장치는 다공성 재료로 형성된 기판 홀더를 포함한다. 특정 실시예에서, 장치는 적어도 하나의 가스 투과성 벽을 포함하는 기판 홀더를 포함한다.
특정 실시예에서, 장치는 기판 홀더를 포함하고, 기판을 마주보는 기판 홀더의 적어도 표면은 가스 통과 경로로 형성된다. 가스 통과 경로는 기공을 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 기판을 마주보는 기판 홀더의 표면은 다공성이다.
특정 실시예에서, 장치는 반응 챔버의 하류에 펌프 포어-라인(pump fore-line)을 포함하고, 펌프 포어-라인은 가스 투과성 벽을 갖는 파이프 형태를 갖는다.
특정 실시예에서 펌프 포어-라인의 가스 투과성 벽을 갖는 파이프는 가스 불투과성 벽을 갖는 외부 튜브에 의해 둘러싸여 잇다.
본 발명의 제2 예시적인 측면에 따르면, 제1 측면 및 그 실시예 중 임의의 것의 기판 프로세싱 장치를 작동시키는 방법이 제공된다.
따라서, 제2 예시적인 측면은:
인-피드 라인 및 반응 챔버 입구 개구를 통해 상기 장치의 반응 챔버에 반응성 화학 물질을 제공하는 단계;
유입 가스 흐름 제어 수단에 의해 상기 인-피드 라인을 제어하는 단계로서, 상기 인-피드 라인은 상기 흐름 제어 수단으로부터 상기 반응 챔버로 연장되고, 상기 흐름 제어 수단 및 상기 반응 챔버 사이의 이 부분의 인-피드 라인은, 가스 투과성 벽을 갖는 입구 파이프의 형태를 가지고, 상기 가스 투과성 벽을 갖는 상기 입구 파이프는, 상기 입구 파이프를 적어도 부분적으로 둘러싸는 체적을 통해 상기 입구 개구를 향해 연장되는 단계; 및
상기 부분에서 유체가 상기 입구 파이프를 둘러싸고 들어가도록 제공하는 단계를 포함한다.
특정 실시예에서, 상기 방법은:
상기 적어도 부분적으로 둘러싸는 체적을 제공하도록 상기 입구 파이프 둘레에 외부 튜브를 제공하는 단계를 포함한다.
특정 실시예에서, 상기 방법은:
상기 외부 튜브로 불활성 가스를 통과시키는 단계를 포함한다.
특정 실시예에서, 상기 방법은:
반응성 유체를 상기 입구 파이프 및 상기 외부 튜브 사이로 통과시킴으로써, 상기 입구 파이프 내에서 상기 반응성 화학 물질과 상기 반응성 유체 사이의 반응을 일으키는 단계를 포함한다.
특정 실시예에서, 상기 방법은:
상기 반응 챔버 및 상기 외부 챔버 벽 사이에 중간 공간을 제공하는 단계로서, 상기 중간 공간은 상기 인-피드 라인을 적어도 부분적으로 둘러싸는 체적을 제공하는 단계를 포함한다.
특정 실시예에서, 상기 방법은:
상기 외부 챔버 벽의 피드 스루를 통해 불활성 가스를 상기 중간 공간으로 통과시키는 단계를 포함한다.
특정 실시예에서, 상기 방법은:
히터에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸는 체적을 가열하는 단계를 포함한다.
특정 실시예에서, 상기 방법은:
상기 입구 파이프 및 상기 외부 튜브 사이의 공간에 배치된 적어도 하나의 히터 요소에 의해 상기 장치를 가열하는 단계를 포함한다.
특정 실시예에서, 상기 방법은:
주변 유체에 의해 상기 입구 파이프 내의 반응성 화학 물질을 가열 또는 냉각하는 단계를 포함한다.
특정 실시예에서, 상기 방법은:
상기 외부 튜브로부터 직접 상기 반응 챔버로의 흐름을 제공하는 단계를 포함한다.
특정 실시예에서, 상기 방법은:
반응 챔버 벽에 배열된 개구를 통해 외부 튜브로부터 직접 반응 챔버로의 가스 흐름을 설립하는 단계를 포함한다.
특정 실시예에서, 상기 방법은:
삼방 밸브에 의해 상기 인-피드 라인 내의 가스 흐름을 제어하는 단계를 포함한다.
특정 실시예에서, 상기 방법은:
상기 유입 가스 흐름 제어 수단의 상류에 제2 외부 튜브에 의해 둘러싸인 가스 투과성 벽을 갖는 제2 입구 파이프를 제공하는 단계, 및
상기 제2 입구 파이프를 둘러싸고 들어가도록 유체를 제공하는 단계를 포함한다.
특정 실시예에서, 상기 방법은:
단열층에 의해 상기 외부 튜브를 단열하는 단계를 포함한다.
특정 실시예에서, 상기 방법은:
상기 입구 파이프의 흐름 방향으로 상기 가스 투과성 벽 입구 파이프를 둘러싸는 복수의 개별적이고 연속적인 가스 체적을 제공하는 단계를 포함한다.
특정 실시예에서, 상기 방법은:
상기 입구 파이프의 반응 챔버 단부에서 입자 필터로 입자를 제거하는 단계를 포함한다.
특정 실시예에서, 상기 방법은:
상기 입구 파이프 및 상기 외부 튜브 사이의 공간으로부터 상기 반응 챔버를 바이패스(by-passing)하여 출구 채널로 재료를 배기하는 단계를 포함한다.
특정 실시예에서, 상기 방법은:
수직의 인-피드 라인에 의해 상부로부터 상기 반응 챔버에 접근하는 단계를 포함한다.
특정 실시예에서, 상기 방법은:
상기 반응 챔버에서 기판 표면 상에 순차적인 자체 포화 표면 반응을 수행하는 단계를 포함한다.
특정 실시예에서, 상기 반응 챔버는 가스 투과성 벽(들)을 포함하고, 상기 방법은:
상기 가스 투과성 벽(들)을 통해 상기 반응 챔버를 둘러싸고 들어가도록 유체를 제공하는 단계를 포함한다.
특정 실시예에서, 상기 반응 챔버는 다공성 재료로 형성된다.
특정 실시예에서, 기판 홀더는 적어도 하나의 가스 투과성 벽을 포함한다. 기판 홀더는 반응 챔버 내에서 하나 이상의 기판을 지지할 수 있다.
특정 실시예에서, 상기 방법은:
상기 기판 홀더의 내부에 유체를 제공하는 단계로서, 상기 유체는 상기 기판 홀더의 내부로부터 적어도 하나의 가스 투과성 벽을 통해 상기 반응 챔버로 들어가는 단계를 포함한다.
특정 실시예에서, 상기 방법은:
반응 챔버와 외부 챔버 모두를 진공으로 펌핑하는 단계를 포함한다.
본 발명의 특정 추가 측면에 따르면, 특정 추가 방법 및 장치가 제공된다. 이러한 추가 측면에서, 제1 및 제2 측면과 관련하여 제시된 실시예가 일반적으로 적용될 것이다. 그러나, 추가 측면에는 제1 및 제2 측면이 포함하는 제한 사항이 각각 포함되어 있지 않는다.
따라서, 추가 예시적 측면에 따르면:
입구 개구를 갖는 반응 챔버;
상기 입구 개구를 통해 상기 반응 챔버로 반응성 화학 물질을 제공하기 위한 인-피드 라인; 및
가스 투과성 벽을 갖는 입구 파이프 형태를 가지는 입구 개구의 상류의 인-피드 라인의 일부를 포함하는 기판 프로세싱 장치가 제공된다.
추가 예시적 측면에 따르면:
인-피드 라인 및 반응 챔버 입구 개구를 통해 기판 프로세싱 장치의 반응 챔버에 반응성 화학 물질을 제공하는 단계로서, 입구 개구의 상류의 인-피드 라인은 가스 투과성 벽을 갖는 입구 파이프 형태의 부분을 포함하고, 방법은:
가스 투과성 벽을 통해 입구 파이프 외부로부터 입구 파이프 내부로 들어가는 유체를 제공하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.
또 다른 추가 예시적 측면에 따르면:
반응 챔버;
반응 챔버로 반응성 화학 물질을 제공하기 위한 인-피드 라인;
반응 챔버를 적어도 부분적으로 둘러싸는 진공 챔버;
반응 챔버의 벽 및 진공 챔버의 벽 사이에 있는 중간 공간으로서, 인-피드 라인은 중간 공간의 영역에 가스 투과성 벽을 포함하는 중간 공간을 포함하는 기판 프로세싱 장치가 제공된다.
또 다른 추가 예시적 측면에 따르면:
인-피드 라인을 통해 기판 프로세싱 장치의 반응 챔버에 반응성 화학 물질을 제공하는 단계;
반응 챔버와, 반응 챔버의 벽 및 진공 챔버의 벽 사이에 있는 중간 공간을 둘러싸도록 진공 챔버를 제공하는 단계; 및
인-피드 라인의 가스 투과성 벽을 통해 중간 공간으로부터 인-피드 라인으로 유체를 유동하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.
또 다른 추가 예시적 측면에 따르면:
반응 챔버;
반응 챔버로 반응성 화학 물질을 제공하기 위한 인-피드 라인으로서, 가스 투과성 벽 및 내부 파이프를 둘러싸는 외부 튜브를 갖는 내부 파이프 형태인 인-피드 라인을 포함하는 기판 프로세싱 장치가 제공된다.
특정 실시예에서, 외부 튜브는 그 주변에 대한 단열재를 포함한다.
또 다른 추가 예시적 측면에 따르면:
가스 투과성 벽(들)을 갖는 반응 챔버를 포함하는 기판 프로세싱 장치가 제공된다.
또 다른 추가 예시적 측면에 따르면:
가스 투과성 벽(들)을 갖는 기판 홀더를 포함하는 기판 프로세싱 장치가 제공된다.
또 다른 추가 예시적 측면에 따르면, 가스 투과성 벽(들)을 포함하는 기판 홀더가 제공된다.
따라서, 반응 챔버 및/또는 기판 홀더는 각각 가스 투과성 벽 또는 가스 투과성 벽들을 포함한다.
또 다른 추가 예시적 측면에 따르면, 가스 투과성 벽(들)을 포함하며, 반응 챔버를 나가는 파이프가 제공된다.
입구 파이프의 가스 투과성 벽(들)과 관련하여 기술된 것은 동일하거나 다른 실시예 또는 측면에서 가스 투과성 벽(들)을 갖는 다른 부분에도 적용된다. 여기서 상기 다른 부분은 예를 들어, 가스 투과성 벽(들)을 갖는 반응 챔버, 가스 투과성 벽(들)을 갖는 기판 홀더, 및 반응 챔버로부터 펌프로 이어지는 가스 투과성 벽(들)을 갖는 포어-라인(펌프 포어-라인)을 의미한다. 따라서 이들 다른 부분의 가스 투과성 벽(들)은 또한 다공성일 수 있고, 입구 파이프의 문맥에서 설명된 대응하는 특징 및 해결책은 또한 상기 다른 부분 등에 관한 측면 및 실시예에 적용할 수 있다.
상이한 구속력이 없는 예시적인 측면 및 실시예가 앞서 제시되었다. 본 명세서에서 위의 실시예 및 후에 설명되는 실시예는 본 발명의 구현에서 활용될 수 있는 선택된 측면 또는 단계를 설명하는 데 사용된다. 대응하는 실시예는 다른 예시적 측면에도 적용된다는 것이 이해되어야 한다. 실시예의 임의의 적절한 조합이 형성될 수 있다.
이제 본 발명은 첨부 도면을 참조하여 단지 예의 방식으로 설명될 것이며, 여기서:
도 1은 특정 실시예에 따른 장치를 도시하고;
도 2는 추가 실시예에 따른 장치를 도시하고;
도 3은 외부 튜브가 생략된 추가 실시예에 따른 장치를 도시하고;
도 4는 외부 챔버가 생략된 추가 실시예에 따른 장치를 도시하고;
도 5는 삼방 밸브를 포함하는 특정 실시예에 따른 장치를 도시하고;
도 6은 개별의 주변 가스 체적을 포함하는 추가 실시예에 따른 장치를 도시하고;
도 7은 입자 필터를 포함하는 추가 실시예에 따른 장치를 도시하고;
도 8은 또 다른 추가 실시예에 따른 장치를 도시하고;
도 9는 가스 투과성 벽을 갖는 반응 챔버를 갖는 또 다른 추가 실시예에 따른 장치를 도시하고;
도 10은 다공성 기판 홀더를 갖는 다른 실시예에 따른 장치를 도시하고;
도 11은 추가 실시예에 따른 입구 파이프 내의 유체 채널을 도시하고;
도 12는 또 다른 실시예에 따른 장치를 도시하고; 및
도 13은 특정 실시예에 따른 또 다른 세부사항을 도시한다.
다음 설명에서는, 원자층 증착(ALD) 기술이 예로서 사용된다. 그러나, 본 발명은 ALD 기술에 제한되지 않으며, 예를 들어 화학 기상 증착(Chemical Vapor Deposition(CVD)) 반응기, 또는 원자층 에칭(Atomic Layer Etching(ALE)) 반응기와 같은 에칭 반응기의 광범위한 기판 프로세싱 장치에서 활용될 수 있다.
ALD 성장 메커니즘의 기초는 통상의 기술자에게 알려져 있다. ALD는 적어도 하나의 기판에 두개의 반응성 전구물 종을 순차적으로 도입하는 것을 기초로 하는 특수 화학 증착 방법이다. 그러나, 이러한 반응성 전구물 중 하나는, 예를 들어, 광자 강화 ALD(photon-enhanced ALD) 또는 PEALD 같은 플라즈마 보조 ALD(plasma-assisted ALD)를 사용하여 단일 전구물 ALD 공정으로 이어질 때 에너지에 의해 대체될 수 있음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 순수한 원소의 증착에는 하나의 전구물 만이 필요하다. 산화물과 같은 바이너리(Binary) 화합물은, 전구물 화학 물질이 증착될 바이너리 재료의 원소를 모두 포함할 때 하나의 전구물 화학 물질로 생성될 수 있다. ALD에 의해 성장된 박막은, 밀도가 높고, 핀홀이 없으며, 균일한 두께를 갖는다.
기판 프로세싱 단계와 관련하여, 적어도 하나의 기판은 일반적으로 순차적인 자체 포화 표면 반응에 의해 기판 표면 상에 재료를 증착하기 위해 반응 용기에서 일시적으로 분리된 전구물 펄스에 노출된다. 본 출원의 맥락에서, ALD라는 용어는 모든 적용 가능한 ALD 기초 기술과 임의의 동등하거나 밀접하게 관련된 기술을 포함하고, 예를 들어, 다음 ALD 하위 유형: 분자층 증착(MLD), 플라즈마 보조 ALD, 예를 들어 플라즈마 강화 원자층 증착(PEALD) 및 광자 강화 원자층 증착(광-ALD 또는 플래시 강화 ALD로도 알려짐)을 포함한다.
대안적으로 또는 추가로, 이러한 프로세싱은 예를 들어 반응 챔버에서, 예를 들어 반응 챔버에 보호막을 씌우거나 또는 반응 챔버를 세정하기 위해 목표될 수 있다.
기본 ALD 증착 사이클은: 펄스 A, 퍼지(purge) A, 펄스 B 및 퍼지 B의 4가지 순차적 단계로 구성된다. 펄스 A는 제1 전구물 증기와 다른 전구물 증기의 펄스 B로 구성된다. 불활성 가스 및 진공 펌프는 일반적으로 퍼지 A 및 퍼지 B 동안 반응 공간으로부터 가스 반응 부산물 및 잔류 반응물 분자를 퍼징하는 데 사용된다. 증착 시퀀스는 적어도 하나의 증착 사이클을 포함한다. 증착 사이클은, 증착 시퀀스가 원하는 두께의 박막 또는 코팅을 생성할 때까지 반복된다. 증착 사이클은 더 단순하거나 더 복잡할 수도 있다. 예를 들어, 사이클은 퍼지 단계에 의해 분리된 3개 이상의 반응물 증기 펄스를 포함할 수 있거나, 또는 특정 퍼지 단계가 생략될 수 있다. 반면, 광 강화 ALD는, 퍼징을 위한 다양한 옵션을 갖는 활성 전구물이 하나만 있는 것과 같은 다양한 옵션을 갖는다. 이러한 모든 증착 사이클은 로직 유닛 또는 마이크로프로세서에 의해 제어되는 시간이 지정된 증착 시퀀스를 형성한다.
반응 공간은 반응 챔버 내에서 형성된 체적이다. 증착, 에칭, 세정, 활성화 또는 교환 반응과 같은 원하는 화학 반응은 일반적으로 반응 공간의 기판 표면(들)에서 발생한다.
도 1은 특정 실시예에 따른 장치를 도시한다. 장치(100)는 예를 들어 ALD, ALE 또는 CVD 반응기일 수 있는 기판 프로세싱 장치이다. 장치(100)의 기본 구조는 예를 들어, Picosun, Espoo, Finland로부터 구할 수 있는 R-200 ALD 시스템에 따라 구현될 수 있다. 장치는 반응 챔버(130) 및 반응 챔버(130)에 반응성 화학 물질(또는 특정 실시예에서 반응성 화학 물질과 캐리어 가스의 혼합물)을 제공하기 위한 인-피드 라인(101)을 포함한다. 장치는 인-피드 라인(101)에 펄싱 밸브(105)를 더 포함한다. 펄싱 밸브의 상태(열림/닫힘)는 제어 시스템(180)에 의해 제어된다.
장치는, 반응 챔버(130) 외부에 있고, 인-피드 라인(101)을 적어도 부분적으로 둘러싸는 체적을 더 포함한다. 도 1에 도시된 실시예에서, 반응 챔버(130) 및 외부 챔버(140)(진공 챔버일 수 있음) 사이에 형성된 중간 공간(190)은 반응 챔버(130)와 인-피드 라인(101) 모두를 둘러싼다. 외부 튜브(120)(가스 불투과성 벽(들)을 가짐)는 인-피드 라인(101) 둘레에 배치된다. 인-피드 라인(101)은 펄싱 밸브(105)로 그리고 펄싱 밸브(105)로부터 반응 챔버(130)로 연장된다. 펄싱 밸브(105)로부터 반응 챔버(130)로의 이 부분에서, 인-피드 라인은 가스 투과성 벽(또한 "다공성 입구(porous inlet)"라고도 지칭함)을 갖는 입구 파이프(111)의 형태이다. 반응 챔버(130)는 입구 개구(121)를 포함하고, 가스 투과성 벽을 갖는 입구 파이프(111)는 입구 개구(121)로 연장된다. 그러나, 다른 실시예에서, 가스 투과성 벽은 입구 개구(121)로 완전히 연장되지 않으나, 입구 개구(121)를 향하여만 연장된다. 이러한 실시예에서, 입구 개구(121)에 근접한 반응 챔버(130)의 엣지는 고착을 감소시키도록 뜨겁거나 가열된 엣지일 수 있다. 실시예에 따라, 입구 개구(121)는 반응 챔버(130)의 바닥 부분, 상부 부분, 측면 또는 모서리(들)에 배열된다.
특정 실시예에서, 입구 파이프(111)는 다공성 파이프 또는 천공된 파이프이다. 특정 실시예에서, 입구 파이프(111)의 벽은 복수의 홀 또는 갭, 특정 실시예에서 방향성 홀, 및/또는 갭 또는 슬릿을 갖는 섹션을 포함한다. 사용된 파이프 재료는 예를 들어 금속 또는 세라믹일 수 있다. 외부 튜브(120)와 마찬가지로 중간 공간(190)은 입구 파이프(111)를 둘러싼다.
인-피드 라인(101)을 적어도 부분적으로 둘러싸는 체적(들)은 가열된 체적(들)일 수 있다. 특정 실시예에서, 반응 챔버(130)(및 중간 공간(190))는 중간 공간(190) 내에 배치된 히터(160)에 의해 가열된다. 외부 튜브(120)(및 입구 파이프(111)) 내부의 체적은 입구 파이프(111) 및 외부 튜브(120) 사이에 배치된 히터(122)에 의해 가열된다. 히터(122)는 제어 시스템에 의해 제어된다. 일 실시예에서 외부 튜브(120)에는 단열재(124) 예를 들어 열 반사 재료의 층이 제공된다. 특정 실시예에서, 입구 파이프(111) 및/또는 외부 튜브(120)의 냉각은 하나 이상의 쿨러 요소를 배열함으로써 각각 제공된다.
입구 파이프(111) 내부를 흐르는 반응성 화학 물질은 입구 파이프(111)를 둘러싸는 고압 유체(또는 가스)를 제공함으로써 입구 파이프(111)의 (내부) 벽에 접촉 또는 부착되는 것을 방지(또는 접촉 또는 부착을 감소하게)한다. 주변의 고압 가스는 피드 스루 또는 밸브 등을 통해 외부 튜브(120)로 통과된다. 예를 들어, 고압 가스는 밸브(106)를 통해 가스 소스(170)로부터 외부 튜브(120)로 통과될 수 있다. 고압 가스는 가스 투과성 벽을 통해 입구 파이프(111)의 내부로 들어간다. 고압 가스의 압력 및 반응성 가스의 압력 차이는 반응성 가스가 입구 파이프(111)의 벽에 부착되는 것을 방지한다. 다른 실시예에서, 외부 튜브(120)는 생략되고, 중간 공간(190)에서의 주변 가스는 고압 가스로서 작용한다(도 3에서 후술됨). 두 경우 모두 고압 가스는 입구 파이프의 벽을 통과하여 반응성 가스와 혼합한다. 혼합물은, 입구 파이프(111)를 통해 기판(110)이 제어 시스템(180)에 의해 제어되는 순차적인 자체 포화 표면 반응에 노출되는 반응 챔버(130)로 흐른다.
나머지 반응물 및 반응 부산물(존재하는 경우)은 포어-라인(145)을 통해 진공 펌프(150)를 향해 펌핑된다.
특정 실시예에서, 장치(100)는 반응 챔버(130) 및 외부 챔버(140) 모두를 진공으로 펌핑하도록 구성된다. 따라서 장치는 진공 조건에서 작동한다.
언급된 바와 같이, 펄싱 밸브(105)는 제어 시스템(180)에 의해 제어된다. 유사하게, 제어 시스템(180)은 장치(100)의 전체 작동을 제어한다. 제어 시스템(180)은 적어도 하나의 프로세서 및 컴퓨터 프로그램 또는 소프트웨어를 포함하는 적어도 하나의 메모리를 포함한다. 소프트웨어는 장치(100)를 제어하기 위해 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행되는 명령 또는 프로그램 코드를 포함한다. 소프트웨어는 일반적으로 작동 시스템 및 다른 애플리케이션을 포함할 수 있다.
적어도 하나의 메모리는 장치의 일부를 형성하거나 부착 가능한 모듈을 포함할 수 있다. 제어 시스템(180)은 적어도 하나의 통신 유닛을 더 포함한다. 통신 유닛은 장치(100)의 내부 통신을 위한 인터페이스를 제공한다. 특정 실시예에서, 제어 시스템(180)은 장치(100)의 다른 부분, 예를 들어 측정 및 제어 장치, 밸브, 펌프, 및 히터 등에 명령 또는 지시를 보내고 데이터를 수신하기 위해 통신 유닛을 사용한다.
제어 시스템(180)은 예를 들어 사용자로부터 프로세스 파라미터와 같은 입력을 수신하기 위해 사용자와 협력하기 위한 사용자 인터페이스를 더 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 제어 시스템(180)은 휴대용 장치, 또는 공장 자동화와 같은 외부 시스템에 의해 적어도 부분적으로 구현될 수 있다.
장치(100)의 작동과 관련하여, 제어 시스템(180)은 예를 들어 ALD에 따라 장치의 프로세스 타이밍을 제어한다. 특정 실시예에서, 장치(100)는 예를 들어 고압 가스를 중간 공간 또는 외부 튜브(120)로 통과시키도록 프로그래밍되는 수단에 의해 구성된다. 특정 실시예에서, 고압 가스를 중간 공간 또는 외부 튜브(120)로 통과시키는 것은 도 1의 점선 중 하나로 도시된 밸브(106)를 제어하는 것을 포함한다.
특정 실시예에서, 장치(100)는 고압 유체(입구 파이프(111)의 압력보다 높음)에 의해 입구 파이프(111) 내의 반응성 화학 물질의 가열 또는 냉각을 제공하도록 구성된다. 이러한 실시예에서, 주변 유체(가스)의 온도는 원하는 가열 또는 냉각 효과를 달성하기 위해 제어 시스템(180)에 의해 제어된다. 특정 실시예에서, 가열된 주변 유체(가스일 수 있음)는, 전체 입구 파이프를 가열되게 유지한다. 특정 실시예에서, 가열된 유체는 유입되는 반응성 화학 물질을 반응 챔버(130)의 온도, 또는 그 위의 온도, 즉 상승된 온도로 가열하는데 사용된다. 특정 실시예에서, 이러한 상승된 온도는 유입되는 반응성 화학 물질과 가열된 유체 사이의 반응을 가능하게 한다. 특정 실시예에서 반응은 입구 파이프(111)의 가스 투과성 벽 또는 입구 파이프(111) 내부의 영역으로 제한된다. 특정 실시예에서, 가열은 밸브(105)를 통해 들어오는 반응성 화학 물질이 예를 들어 라디칼 또는 이온으로 파괴되도록 가스 투과성 벽을 통해 입구 파이프(111)로 들어오는 불활성 가스로 수행될 수 있다.
히터(122) 대신 또는 이에 추가하여, 외부 튜브(120) 내부의 체적 및 입구 파이프(111) 내부의 체적의 가열은 다른 히터에 의해 구현될 수 있다. 이러한 히터의 예는 다음: IR 방사선이 적어도 하나의 파이프 또는 적어도 하나의 파이프에서의 유체에 닿는, 파이프(입구 파이프(111) 또는 외부 튜브(120)) 사이에 배치되는 적외선(IR) 히터; 입구 파이프(111)에 대해 배치되는 저항 와이어와 같은 히터 요소; 가스 투과성 벽의 표면 상에 제조되는 히터 요소, 예를 들어, 은 잉크 또는 페이스트(paste)로 제조될 수 있는 상기 표면 상에 인쇄되는 후막 와이어, 및 튜브(120)의 외부 및 내부 표면 사이에서 외부 튜브(120)의 내부로 제조, 예를 들어 성형되는 히터를 포함한다.
또 다른 추가 실시예에서, 입구 파이프(111) 내에서 흐르는 화학 물질과 반응하는 유체(가스일 수 있음)가 주변 유체로서 사용된다. 이러한 실시예에서, 입구 파이프 벽을 통과하는 주변 유체는 입구 파이프(111) 내에서 흐르는 화학 물질과 혼합하고 반응한다. 특정 실시예에서, 이러한 방식으로 생성된 짧은 수명의 화학 물질은 기판 상의 반응에 효과적으로 사용될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 반응성 화학 물질의 입구 파이프 벽으로의 접촉은 방지되지 않으나, 예를 들어 가스 투과성 벽을 통한 흐름 방향을 조정함으로써, 세정 또는 촉매 반응 목적을 위해 생성된다. 특정 실시예에서, 벽에 있는 홀의 기공의 미세 구조는 흐름을 조정하도록 지향된다: 비부착 성능을 위해 흐름은 반응 챔버(130)를 향할 수 있는 반면, 반응성 화학 물질과 주변 유체의 개선된 혼합을 위해 흐름은 반응 챔버(130)로부터 멀어지게 지시될 수 있다. 특정 구현 및 조건에서, 가스 투과성 입구 파이프의 표면은, 입구 파이프 벽에 화학적 부착을 방지하도록, 이를 통해 흐르는 가스와 다른 온도에 있다. 다른 구현에서, 가스 및 입구 파이프(111)의 벽에 전기적 바이어스(electrical bias)가 존재하며, 이는 특정 종의 부착을 감소시키거나 방지한다. 이러한 바이어스는 밸브(105)가 입구 벽 또는 입구 파이프(111) 내부의 전극과 다른 바이어스 전압에 있도록 하는 수단에 의해 입구 파이프의 화학 물질을 이온화하는 데 사용될 수 있다. 대안적으로, 이온화는 UV 프로세스에 대해 알려진 광-여기(photo-excitation)를 포함하나 이에 제한되지 않는 화학적 분해에 의해 수행될 수 있다. 또한, 밸브(105)는 플라즈마가 생성되는 장소일 수 있고, 따라서 플라즈마는 하전된 표면에 의해 안내되는 하전된 가스가 된다. 하전된 표면은 자기장의 존재를 지칭할 수 있다.
도 1에 도시된 실시예와 마찬가지로 다른 실시예에서, (소스(170) 또는 각각의 소스로부터) 고압 유체를 제공하는 라인은 도면에 도시되지 않은 자체 가스 압력 제어(예를 들어 조절기) 및/또는 흐름 제어를 포함할 수 있다. 밸브(106)(또는 각각의 밸브)는 선택적이다.
도 2는 특정 추가 실시예에 따른 장치를 도시한다. 도 2에 도시된 장치는, 도 2에 도시된 장치가 외부 튜브(120)로부터 반응 챔버(130)로 직접 이어지는 반응 챔버(130) 벽에 선택적 개구(123)를 포함하는 것을 제외하고는 도 1에 도시된 장치의 구조적 특징 및 작동에 대응한다. 단열층(124)은 도시되지 않았지만, 도 2의 실시예에 존재할 수 있다.
개구(123)는 가스가 중간 요소를 통과하지 않고 외부 튜브(120)로부터 반응 챔버(130)로 흐르게 한다. 특정 실시예에서 이러한 가스 흐름은 제어 시스템(180)에 의해 제한되거나 조정된다. 반응 챔버(130)로의 언급된 흐름 및/또는 특정 실시예에서 흐름의 가능한 조정은 가스 투과성 벽 또는 파이프(111)에 대한 압력(예를 들어, 과도하게 높은 압력)을 제한하는데 사용된다. 추가로 또는 대신에, 반응 챔버(130)로의 언급된 흐름은 기판(110)을 향해 밸브(105) 및 입구 파이프(111)를 통해 들어오는 화학 물질(들)의 흐름을 안내하는 것을 돕는다. 특정 실시예에서, 개구(123)를 통한 언급된 흐름은 펄스(또는 펄스 기간) 동안에도 반응 챔버(130)로 유입되는 화학 물질을 일정하게 퍼지하는 데 사용된다. 특정 실시예에서, 이 흐름은 기판보다는 펌프로 안내된다.
도 3은 특정 추가 실시예에 따른 장치를 도시한다. 도 3에 도시된 장치는, 도 3에 도시된 장치에서 외부 튜브(120)가 생략된 것을 제외하고는 도 1에 도시된 장치의 구조적 특징 및 작동에 대응한다. 따라서, 입구 파이프(111)는 중간 공간(190)에 의해 직접 둘러싸이게 된다. 고압 가스는 밸브(106)를 통해, 그리고 화살표(301)로 도시된 바와 같이 외부 챔버(140) 피드 스루 또는 유사한 것을 통해 가스 소스(170)로부터 중간 공간(190)으로 통과된다. 그 다음 고압 가스는 가스 투과성 벽을 통해 입구 파이프(111) 내부로 들어간다. 고압 가스의 압력과 반응성 가스 압력 사이의 압력 차이는 반응성 가스가 입구 파이프(111)의 벽에 부착되는 것을 방지한다.
도 4는 도 다른 추가 실시예에 따른 장치를 도시한다. 도 4에 도시된 장치는, 도 4에 도시된 장치에서 외부 챔버(140)가 생략된 것을 제외하고는 도 1 내지 도 3에 도시된 장치의 구조적 특징 및 작동에 일반적으로 대응한다. 외부 튜브(120)는 반응 챔버(130)의 외부의 체적을 형성하고, 인-피드 라인(101)은 펄싱 밸브(105)로부터 상기 체적을 통해 반응 챔버(130)로 연장된다. 고압 가스는 밸브(106)를 통해 그리고 화살표(401)로 도시된 바와 같은 피드 스루 또는 유사한 것을 통해 가스 소스(170)로부터 외부 튜브(120)로 통과된다. 고압 가스는 가스 투과성 벽을 통해 입구 파이프(111) 내부로 들어간다. 고압 가스의 압력과 반응성 가스의 압력 사이의 압력 차이는 반응성 가스가 입구 파이프(111)의 벽에 부착되는 것을 방지한다. 히터(160)는 선택적으로 반응 챔버(130) 벽과 통합된다. 도 4에 도시된 장치는, 중간 요소를 통과하지 않고 외부 튜브(120)로부터 반응 챔버(130)로 가스를 흐르게 하는 개구(123)를 선택적으로 포함할 수 있다.
특정 실시예에서, 입구 파이프(111) 가스 투과성 벽에 대한 압력 차이는 제어 시스템(180)을 통한 펄싱 시퀀스 또는 프로세스에 관한 것이다.
도 5는 삼방 밸브를 포함하는 특정 실시예에 따른 장치를 도시한다. 도 5에 도시된 장치는 도 5에 도시된 장치에서 밸브(105)가 ALD 밸브로도 알려진 삼방 밸브(505)로서 구현된 것을 제외하고는 도 1 내지 도 4에 도시된 장치의 구조적 특징 및 작동에 일반적으로 대응한다. 또한, 도 5는 중간 공간(190)의 부분적으로 외부에 있는 가스 투과성 벽과 함께 입구 파이프(111)를 연장하는 가능한 옵션을 도시한다. 또한, 도 5는 밸브(505)의 상류에서 가스 투과성 벽을 갖는 부분을 연장하는 가능한 옵션을 도시한다. 또한, 도 5는 인-피드 라인(101)의 다른 부분에서 다른 주변 유체를 사용하는 가능한 옵션을 도시한다.
밸브(505) 하류에서 입구 파이프(111)를 둘러싸는 외부 튜브(120)에 더하여, 인-피드 라인(101)은 밸브(505)의 상류에서 제2 외부 튜브(520)에 의해 둘러싸인 가스 투과성 벽을 갖는 제2 입구 파이프(112)를 포함한다. 더 높은 압력의 가스는 이전 설명에 의해 기술된 바와 유사하게 화살표(501)로 도시된 바와 같이 밸브(106)를 통해 가스 소스(170)로부터 외부 튜브(120)로 통과된다. 고압 가스는 가스 투과성 벽을 통해 입구 파이프(111)의 내부로 들어간다. 고압 가스의 압력과 반응성 가스의 압력 사이의 압력 차이는, 예를 들어 입구 파이프(111) 내부를 흐르는 반응성 가스가 입구 파이프(111)의 벽에 부착되는 것을 방지한다. 제2 고압 가스(소스(170)로부터의 가스와 동일하거나 상이한 가스일 수 있음)는 화살표(502)로 도시된 바와 같이 밸브(506)를 통해 가스 소스(570)로부터 제2 외부 튜브(520)로 통과된다. 고압 가스는 가스 투과성 벽을 통해 제2 입구 파이프(112)의 내부로 유입된다. 삼방 밸브(505)는 두개의 입구 및 반응 챔버(130)를 향한 출구를 포함한다. 반응성 화학 물질은 화살표(551)로 도시된 바와 같이 제2 입구 파이프(112)를 따라 밸브(505)의 제1 입구로 통과된다. 제2 화학 물질은 화살표(552)로 도시된 바와 같이 밸브(505)의 제2 입구로 통과된다. 제어 시스템(180)은 어느 입구가 출구를 통해 입구 파이프(111)로 통과되는지를 제어한다.
다른 실시예에서, 유입되는 화학 물질은 파이프에서 분해될 수 있고, 따라서 흐름(552, 551)의 역할이 교환될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 흐름(551)은 반응성 화학 물질을 운반하나, (502)에서 유입 가스는 배출로 대체 즉, 외부 튜브(520)는 유출 가스 라인(펌프/폐기/회수에)에 연결된다. 입구 파이프(112)로부터의 가스는 가스 투과성 벽을 통해 외부 튜브(520)로 흐르고, 밸브(505)를 통과하지 않을 때 그로부터 폐기된다.
입구 파이프(들) 및 외부 튜브(들)의 가열은 다른 실시예에서와 유사한 방식으로 구현될 수 있다.
도 6은 개별의 주변 가스 체적을 포함하는 추가 실시예에 따른 장치를 도시한다. 도 6에 도시된 장치는 도 1 내지 도 5에 도시된 장치의 구조적 특징 및 작동에 일반적으로 대응한다. 그러나, 입구 파이프(111)를 둘러싸는 단일 체적만을 제공하는 외부 튜브(120) 대신에, 개별적이고 연속적인 가스 체적이 제공된다. 특정 실시예에서, 각 체적은 개별의 가스 입구를 갖는다. 예를 들어, 도 6에 도시된 예에서 입구 파이프(111)를 둘러싸는 체적은 예를 들어 격벽(615)에 의해 입구 파이프(111)의 흐름 방향으로 두개의 개별 가스 체적(661, 662)으로 분할된다.
제1 유체(불활성 가스일 수 있음)는 밸브(106)를 통해 가스 소스(170)로부터 체적(661)으로 통과된다. 입구 파이프(111)는 두개의 섹션으로 분할된다. 제1 섹션(111a)은 체적(661)의 영역에 있고, 제2 섹션(111b)은 체적(662)의 영역에 있다. 제1 유체는 가스 투과성 벽 섹션(111a)을 통해 체적(661)으로부터 입구 파이프(111)의 내부로 들어간다.
제2 유체(제1 유체와 동일한 유체 또는 상이한 유체일 수 있음)는 밸브(606)를 통해 가스 소스(670)로부터 체적(662)으로 통과된다. 제2 유체는 가스 투과성 벽 섹션(111b)을 통해 체적(662)으로부터 입구 파이프(111)의 내부로 들어간다.
도 6에 도시된 예에서, 주변 체적의 수는 두개이다. 그러나, 다른 실시예에서, 두개 보다 더 많은 주변 체적이 있을 수 있다. 특정 실시예에서, 주변 체적은 우세한 압력의 관점에서 제어된다. 특정 실시예에서, 주변 체적은 우세한 온도의 관점에서 제어된다. 특정 실시예에서, 주변 체적은 흐름 방향과 관련하여 제어된다. 특정 실시예에서, 각각의 주변 체적에 통과되는 가스는 서로 상이하다. 특정 시간 및/또는 프로세스 단계 동안, 가스 투과성 벽 섹션을 통한 유체의 흐름 방향은 반대이거나 서로 상이할 수 있다. 상기 제어는 제어 수단(180)에 의해 수행되며/또는 체적은 자체 제어 수단을 포함할 수 있다.
특정 실시예에서, 각각의 주변 체적은 자체 가열 수단을 갖는다. 언급된 바와 같이, 가스 입구(들) 및 가열 수단은 제어 시스템(180)에 의해 제어될 수 있거나, 또는 각각의 체적은 자체 제어 수단을 가질 수 있다.
도 7은 추가 실시예에 따른 장치를 도시한다. 도 7에 도시된 장치는 도 2에 도시된 장치가 선택적인 입자 필터(714)를 포함하는 것을 제외하고는 도 1 내지 도 6에 도시된 장치의 구조적 특징 및 작동에 일반적으로 대응한다. 입자 필터(714)는 입자가 반응 챔버(130)로 들어가는 것을 방지하기 위해 입구 파이프(111)의 반응 챔버 측 단부에 추가된다.
도 7은 또한 입구 파이프(111)와 외부 튜브(120) 사이의 공간으로부터, 배기를 위한 펌프(펌프(150) 또는 이와 유사한 것)로 이어지는 선택적 출구 채널(폐기 또는 회수 라인)(715)을 도시한다. 그림 7에 도시된 예에서 출구 채널은 주변 체적의 반응 챔버 단부에서 시작한다. 출구 채널(715) 내의 압력은 예를 들어 사이클론 분리 흐름과 같은 방향성 가스 흐름을 유발하는 형태 또는 수단에 의해 제어될 수 있다. 특정 실시예에서 압력 제어는 필터(714)의 필요성을 줄이거나 제거한다. 본 실시예 및 다른 실시예에서, 가스의 흐름 방향은 일반적으로 입구 파이프(111)의 형상에 의해, 가스 투과성 벽 재료의 홀 또는 기공의 배향에 의해, 또는 플라즈마에 의해, 또는 입구 파이프(111)의 표면 구조에 의해 제어될 수 있다.
도 8은 플라즈마가 선택적으로 포함될 수 있는 또 다른 추가 실시예에 따른 장치를 도시한다. 도 8에 도시된 장치(800)는 도 1 내지 도 7에 도시된 장치(100)의 구조적 특징 및 동작에 일반적으로 대응한다. 따라서, 앞의 설명이 참조로 된다. 그러나, 장치(800)는, 플라즈마 보조 증착, 예를 들어 플라즈마 보조 ALD 또는 특히 유사한 기술을 위해 특별히 설계된다.
장치(800)는 반응 챔버(130) 및 반응 챔버(130)에 플라즈마 또는 라디칼을 제공하기 위한 인-피드 라인(101)을 포함한다. 장치는 제어 시스템(180)에 의해 제어되는 공급 라인(101)에서의 밸브(805)를 더 포함한다. 밸브(805)는 동일하거나 상이한 압력 및/또는 동일하거나 상이한 온도 및/또는 동일하거나 상이한 가스 또는 가스 혼합물을 갖는 유입 가스 흐름(들)을 제어하는 여러 밸브 또는 수단을 지칭할 수 있다. 또한, 장치(800)는 가스를 기판(110)을 향한 수직 하류 흐름 상으로 적절하게 안내하도록 가스 혼합기, 배출기, 다공성 매질 또는 이들의 조합일 수 있는 흐름 안내 유닛(816)을 선택적으로 포함한다. 또한, 흐름은 흐름 안내 유닛(816)에 대해 참조 번호 817로 도시된 바와 같은 가스 흐름과 같은 고정된 가스의 흐름이 있도록 설계될 수 있다. 일 실시예에서, 밸브(805)는 흐름 안내 유닛(816)에 직접 연결된다.
장치(800)는 반응 챔버(130) 외부에 있고, 인-피드 라인(101)을 적어도 부분적으로 둘러싸는 체적을 더 포함한다. 도 8에 도시된 실시예에서, 반응 챔버(130) 및 외부 챔버(140) 사이에 형성된 중간 공간(190)은 반응 챔버(130)와 인-피드 라인(101) 모두를 둘러싼다. 외부 튜브(820)는 인-피드 라인(101) 둘레에 위치한다. 인-피드 라인(101)은 밸브(805)로부터 반응 챔버(130)로 연장된다. 밸브(805)로부터 반응 챔버(130)로의 이 부분에서, 인-피드 라인은 가스 투과성 벽을 갖는 입구 파이프(811)의 형태이다. 반응 챔버(130)는 상부에 입구 개구(821)를 포함하고, 가스 투과성 벽을 갖는 입구 파이프(811)는 입구 개구(821)로 연장된다. 그러나, 다른 실시예에서 가스 투과성 벽은 입구 개구(821)로 완전히 연장되지 않으나, 입구 개구(821)를 향하여만 연장된다. 이러한 실시예에서, 입구 개구(821)에 가까운 반응 챔버(130)의 엣지는 고착을 감소시키기 위해 뜨겁거나 가열된 엣지일 수 있다.
특정 실시예에서 입구 파이프(811)는 다공성 파이프 또는 천공된 파이프이다. 특정 실시예에서 입구 파이프(811)의 벽은 복수의 홀 또는 갭, 특정 실시예에서 방향성 홀, 및/또는 갭 또는 슬릿을 갖는 섹션을 포함한다. 사용된 파이프 재료는 예를 들어 금속 또는 세라믹일 수 있다. 외부 튜브(820)와 마찬가지로 중간 공간(190)은 입구 파이프(811)를 둘러싼다. 그러나, 도 8에 도시된 예에서 가스 투과성 벽을 갖는 입구 파이프(811)는 중간 공간(190)에 부분적으로만 존재한다.
인-피드 라인(101)을 적어도 부분적으로 둘러싸는 체적(들)은 가열된 체적(들)일 수 있다. 특정 실시예에서, 반응 챔버(130)(및 중간 공간(190))는 중간 공간(190) 내에 배치된 히터(160)에 의해 가열된다. 외부 튜브(820)(및 입구 파이프(811)) 내부의 체적은 도 1과 관련하여 설명된 것과 유사하게 가열될 수 있다. 일 실시예에서 외부 튜브(820)에는 단열재가 제공된다.
플라즈마는 원격 플라즈마 발생기에 의해 생성되고, 입구 개구(821)를 통해 기판(110)으로 입구 파이프(811) 내에서 직접 경로로서 흐른다. ALD 도구 상의 플라즈마 발생기 어셈블리의 예는 예를 들어 WO 2012/136875 A1에 나타나 있다.
입구 파이프(811) 내부를 흐르는 반응성 화학 물질/플라즈마는 입구 파이프(811)를 둘러싸는 고압 유체(또는 가스)를 제공함으로써 입구 파이프(811)의 (내부) 벽에 접촉하거나 부착되는 것을 방지(또는 접촉 또는 부착을 감소하게)한다. 주변의 고압 가스는 화살표(801)로 도시된 바와 같이 피드 스루 또는 밸브 또는 유사한 것을 통해 외부 튜브(820) 내로 통과된다. 고압 가스는 가스 투과성 벽을 통해 입구 파이프(811)의 내부로 들어간다. 고압 가스의 압력과 반응성 가스/플라즈마의 압력 사이의 압력 차이는 반응성 가스가 입구 파이프(811)의 벽에 부착되는 것을 방지한다. 고압 가스는 입구 파이프(811)의 벽을 통과하여 반응 가스와 혼합된다. 혼합물은, 입구 파이프(811)를 통해 입구 개구(821)를 통해 기판(110)이 제어 시스템(180)에 의해 제어되는 순차적인 자체 포화 표면 반응에 노출되는 반응 챔버(130)로 흐른다. 기판(110)은 PCT/FI2017/050071에 제시된 방식으로 반응 챔버(130)를 낮추는 것에 의해 또는 개구를 통해 측면을 통해 이동함으로써, 프로세싱 전에 반응 챔버(130)에 로딩될 수 있고, 프로세싱 후에 반응 챔버(130)로부터 제거될 수 있다. 고압 가스는 다른 불활성 가스 또는 플라즈마 생성에 사용되는 가스와 다른 불활성 가스일 수 있다. 플라즈마 생성을 지정된 영역으로 제한하는 것은 실시예에 따라 압력 및 가스를 선택함으로써 달성될 수 있다.
나머지 반응물 및 반응 부산물(존재하는 경우)은 포어-라인(145)을 통해 진공 펌프(150)를 향해 펌핑된다.
전술한 바와 같이, 외부 튜브(820)로부터의 가스는 (도 4에서와 같이) 반응 챔버(130)로 직접 들어갈 수 있고/있거나 (도 7에서와 같이) 폐기 또는 회수 라인으로 들어갈 수 있고/있거나 중간 공간(190)으로 들어갈 수 있다.
밸브(805)로부터 유입 가스를 수용하는 입구 파이프(811) 및/또는 혼합기(816)는 배출기 흐름을 배출하기 위해 적어도 부분적으로 패턴화된 영역을 추가로 또는 대신 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 이 흐름은, 생성된 플라즈마, 또는 본 출원에서 언급된 이 다공성 파이프(또는 챔버) 또는 다른 다공성 파이프(또는 챔버) 내부로 흐르는 가스가 주변 표면의 고체 부분과 접촉하는 것을 방지하기 위해 상단, 측면에서 또는 선택된 각도에서 유도된다.
특정 실시예에서, 장치(100/800)는 예를 들어 가스 투과성 입구 파이프(111/811)를 통한 압력 차이를 조정하기 위해 압력 및/또는 흐름을 조정하기 위한 수단 및 일부 경우에 측정하기 위한 수단을 포함한다. 이러한 수단은, 밸브, 질량 흐름 제어기(들), 가스의 압력 센서를 포함할 수 있고, 이 가스는, 유출 흐름 및/또는 압력 또는 다음: 입구 파이프(111/811), 입구 파이프(111/811) 및 외부 튜브(120/820), 및 중간 공간(190) 중 하나의 압력을 측정하는 반응 챔버(130) 및 진공 챔버(외부 챔버(140)) 사이의 중간 공간(190) 또는 입구 파이프(111/811)에 들어가기 전의 가스이다.
제어 시스템(180)은 외부 튜브(120/820) 주위의 압력을 조정하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서 동일하거나 독립적인 제어 시스템이 공간(190), 외부 튜브(120/820) 내부 또는 진공 챔버(140) 외부의 온도를 조정하도록 구성될 수 있다. 흐름 속도 및 진공 수준은 제어 시스템(180)에 의해 포어-라인(145)/진공 펌프(150)를 제어함으로써 조정될 수 있다. 압력 제어는 실제로 예를 들어 일반적으로 자동 압력 제어(APC, Automatic Pressure Control)로 알려진 시스템으로 수행될 수 있다.
특정 실시예에서, 하나 이상의 반응성 가스가 가스 투과성 입구 파이프(111/811)로 유도되나, 입구 파이프(111/811) 벽을 통해 오는 흐름의 도움으로 입구 파이프(111/811) 벽에 흡수되는 것이 방지되거나, 또는 입구 파이프(111/811) 벽을 통해 들어오는 가스의 (낮아진) 온도에 의해 추가로 억제된다.
또 다른 실시예에서, 가스 투과성 입구 파이프(111/811) 외부의 외부 튜브(120/820) 내부의 공간 또는 중간 공간(190)으로 전자기 방사선을 유도하는 수단이 있으며, 이 전자기 방사선은 입구 파이프(111/811) 내에서 흐르는 가스와 상호 작용한다. 이러한 방사선은 참조 번호 160 및/또는 122로 표시된 유사한 요소로 유도되거나 외부 챔버(진공 챔버)(140)의 외부에서 생성될 때 160 및/또는 122의 위치에서 방출되는 UV 광 또는 마이크로파 방사선일 수 있다.
비록 모든 실시예와 관련하여 반복되는 것은 아니나, 하나 이상의 실시예에서 일반적으로 제시된 특징은 다른 모든 실시예에 적용될 수 있다. 예를 들어 다른 실시예의 밸브는 도 5 등과 관련하여서만 이전에 제시되었으나, 삼방 밸브일 수 있다.
도 9는 특정 추가 실시예에 따른 장치를 도시한다. 이러한 실시예에서, 반응 챔버(130)는 가스 투과성 벽을 갖는다. 반응 챔버 벽은 기공을 포함할 수 있는 가스 통과 경로로 형성된다. 따라서, 반응 챔버(130)는 다공성일 수 있다. 반응 챔버(130) 전체 내부 표면을 따라 연장되는 보호 흐름을 제공하는 복수의 가스 통과 경로가 제공될 수 있다.
반응 챔버(130)는 제한된 체적에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸여 있다. 주변 체적은 반응 챔버(130)의 가스 투과성 벽 및 외부 챔버(140) 벽 사이에 형성된 중간 공간(190)일 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같은 특정 실시예에서, 주변 체적은 반응 챔버(130)의 가스 투과성 벽 및 (선택적) 외부 중간 벽(920)에 의해 형성되며, 외부 중간 벽(920)은 반응 챔버(130)의 가스 투과성 벽과 외부 챔버(140) 벽 사이에 위치한다. 일 실시예에서, 벽(920)은 반응 챔버(130) 벽의 형상과 일치한다.
특정 실시예에서, 도 9의 시스템과 유사한 시스템은 외부 챔버(140) 없이 구현된다. 가능한 히터는 중간 벽(920)(특히, 이것이 외부 벽으로 사용되는 경우)과 관련하여 편리하게 구성될 수 있고, 및/또는 장치는 가스 가열을 위한 다른 곳을 포함할 수 있다. 샘플/기판을 코팅하는 고순도 웨이퍼가 바람직하다면 주변 공기 및 압력이 아닌 외부 챔버(140)에서 로딩이 이루어진다. 로딩을 위한 반응 챔버(130) 벽의 개구는 다양한 장소에서 구현될 수 있다. 도 9는 반응 챔버(130) 상부가 로딩을 위해 들어 올려지거나, 하부가 낮아질 수 있는 예시적인 개방 레벨(960)을 도시한다.
장치는 반응 챔버(130)의 가스 투과성 벽을 통해 주변의 제한된 공간으로부터 반응 챔버(130)를 둘러싸고 들어가도록 유체를 제공하도록 구성된다. 도 9에 도시된 것과 같은 특정 실시예에서, 장치는 외부 튜브(120)에 의해 둘러싸인 가스 투과성 벽을 갖는 입구 파이프(111)를 포함한다. 고압 유체는 외부 튜브(120)를 통해 반응 챔버(130) 벽과 벽(920) 사이의 제한된 공간으로 흐를 수 있다(또는 공급될 수 있다). 이러한 문맥에서, 고압 유체는 반응 챔버(130) 내부의 압력보다 높은 압력을 갖는 유체를 의미한다. 대안적으로, 고압 유체는 (외부 튜브(120)를 통과하지 않고) 자체 인-피드 라인에 의해 제한된 공간으로 공급될 수 있다. 이는 외부 튜브(120)가 없는 실시예 및 외부 튜브(120)로부터 제한된 공간으로의 경로가 벽(920)(참조 번호 950으로 도시된 영역)에 의해 차단되는 실시예에서도 적용 가능하다. 또한 이러한 실시예에서 입구 파이프(111)가 가스 투과성 벽을 가질 필요는 없다. 그렇지 않은 경우 도 9에 도시된 장치는 전술된 바와 같이 동작한다.
도 10은 기판(110) 아래의 기판 홀더(또는 척(chuck))(1115)가 적어도 하나의 가스 투과성 벽을 포함하는 실시예를 도시한다. 기판 홀더(1115)는 기판 홀더(1115)의 내부에 중공 공간을 포함한다. 불활성 가스는 예를 들어 제어 시스템(180)에 의해 제어되는 채널(10)을 통해 중공 공간으로 공급된다. 채널(10)의 경로는 실시예에 의존한다. 채널(10)은 예를 들어 포어-라인(145)을 통해 연장될 수 있다. 기판 홀더(1115)는 기판(110)을 유지하기 위한 엣지를 갖는 페트리 접시(Petri dish)와 같은 형상일 수 있거나, 기판(110)을 유지하도록 구성된 임의의 다른 형상일 수 있다. 기판 홀더(115)는 선택된 표면(들) 상의 가스 기반 증착을 방지하도록 적어도 부분적으로 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 위를 향하거나 기판(110)(또는 하나 이상이 있는 경우의 기판들)을 마주보는 기판 홀더(1115)의 적어도 표면은 가스 투과성이다. 특정 실시예에서, 기판 홀더(1115)는 측면 표면을 포함하고, 이 또한 가스 투과성이다. 특정 실시예에서, 전체 기판 홀더(1115), 즉 기판 홀더(1115)의 각각의 외부 표면은 가스 투과성이다.
특정 실시예에서, 가스 투과성인 기판 홀더 벽은 기공을 포함할 수 있는 가스 통과 경로로 형성된다. 따라서, 관련된 기판 홀더 벽은 다공성일 수 있다. 가스 투과성 기판 홀더 벽 각각에 다수의 가스 통과 경로가 제공될 수 있다.
기판 홀더(1115)의 주변에 우세한 압력보다 높은 압력을 갖는 불활성 가스는, 중공 공간으로부터 가스 투과성 벽을 통해 기판 홀더(1115) 외부로 통과한다. 기판 홀더(1115)의 가스 투과성 벽(들)을 통과하는 것은, 기판 홀더(1115)의 외부 표면 상의 재료 성장을 방지하거나 감소시키기 위한 보호 흐름을 확립한다. 기판(110)을 마주보는 벽을 통과하는 것은 기판(110)의 후면 상의 재료 성장을 방지하거나 감소시킨다.
기판 홀더(1115)는 시스템의 다른 벽(예를 들어, 반응 챔버 벽, 입구 파이프 벽)이 가스 투과성일 필요 없이 가스 투과성일 수 있다.
별도의 기판 홀더를 제공하는 대신에, 기판 홀더는 반응 챔버의 일부를 형성하거나 반응 챔버 구조의 일부를 형성할 수 있다.
도 11은 추가 실시예에 따른 입구 파이프 내의 유체 채널을 도시한다. 이러한 실시예에서, 입구 파이프(111)(또는 외부 튜브(120), 또는 임의의 다른 제한된 공간)는 입구 파이프(111) 내에 하나 이상의 개별 유체 채널(11)을 포함한다. 여기서 개별은, 개별 유체 채널(11) 내에서 흐르는 임의의 재료가 입구 파이프(111)의 화학 물질 흐름과 유체 연통하지 않는다는 것을 의미한다. 예를 들어, 채널(들)(11)은 3D 프린트 재료로 만들어 질 수 있다. 추가 실시예에서, 채널(11)은 용접된 파이프일 수 있다. 특정 실시예에서, 채널(11)은 나선 형태를 갖는다. 채널(들)(11)은 공기 채널(들)일 수 있다. 채널(들)(11)은 입구 파이프(111)(또는 제한된 공간을 경계 짓는 구조의)의 내부 표면에 위치할 수 있다. 특정 실시예에서, 채널(11)은 채널(11) 내에서 입구 파이프(111)의 화학 물질 또는 반응성 화학 물질 흐름의 온도와 다른 온도를 갖는 유체를 흐르게 함으로써 입구 파이프(111)에 가열 또는 냉각 효과를 제공할 수 있다.
도 12는 또 다른 실시예에 따른 장치를 도시한다. 도 12에 도시된 장치는 전술한 장치, 특히 도 9 및 10에 도시된 장치의 구조적 특징 및 작동에 대응한다. 또한, 도 12에 도시된 장치는 외부 튜브(1120)에 의해 둘러싸인 내부 파이프(1121)를 갖는 포어-라인 구조를 포함한다. 포어-라인(145)은 반응 챔버(130)로부터 펌프(150)로 또는 펌프(150)를 향하여 연장된다. 이 부분에서 내부 파이프(1121)는 가스 투과성 벽을 갖는 파이프 형태이다. 가스 투과성 벽을 갖는 부분은 반응 챔버(130)로부터 펌프(150)까지의 전체 길이 또는 더 짧은 거리로 연장될 수 있다. 포어-라인 구조는 일반적으로 펌프와 반응 챔버 사이에 적어도 하나의 밸브를 포함하며, 이(들)는 도면에서 생략되었다.
포어-라인(145) 내부(내부 파이프(1121) 내부)를 흐르는 화학 물질(들)은, 내부 파이프(1121)를 둘러싸는 고압 유체(또는 가스)를 제공함으로써 내부 파이프(1121)의 (내부) 벽에 접촉 또는 부착되는 것을 방지(또는 접촉 또는 부착을 감소하게)한다. 특히, 파이프(1121)에서는, 다공성 파이프(1121) 또는 유입 가스의 온도를 조절하여 흐르는 유체의 온도를 높이거나 낮추어 화학 반응을 방지하는 것이 바람직할 수 있다. 주변의 고압 가스는 예를 들어 고압 유체가 입구 파이프(111)로 통과하는 것을 설명하는 맥락에서 앞서 제시된 것과 유사한 방식으로 피드 스루 또는 밸브 또는 유사한 것을 통해 외부 튜브(1120) 내로 통과된다. 예를 들어, 고압 가스는 밸브를 통해 가스 소스로부터 외부 튜브(1120)(가스 불투과성 벽으로 형성됨)로 통과될 수 있다. 고압 가스는 가스 투과성 벽을 통해 내부 파이프(1121)의 내부로 들어간다. 고압 가스의 압력과 내부 파이프(1121) 내부를 흐르는 화학 물질(들)의 압력 사이의 압력 차이는 상기 화학 물질(들)이 내부 파이프(1121)의 벽에 부착되는 것을 방지한다.
일부 실시예에서, 펌프(150) 전에 적어도 하나의 밸브가 있다. 적어도 하나의 밸브는, 가스 투과성 벽을 갖는 포어-라인(145)의 부분 내에 또는 그 부분의 하류에 있을 수 있다. 내부 파이프(1121)를 둘러싸는 체적을 내부 파이프(1121)의 흐름 방향으로, 예를 들어 격벽(도 6의 615와 유사)에 의해 두개의 개별 가스 체적(도 6의 661 및 662와 유사)으로 나누는 가능한 옵션도 실현될 수 있다. 추가로 또는 대안적으로, 입구 파이프 실시예의 맥락에서 설명된 다른 특징 또는 작동도 여기에 적용할 수 있다. 일반적인 ALD 반응기의 일부 부품은 명확성을 위해 그림 12에 표시되지 않았다.
전술된 바와 같이, 반응 챔버(130)로부터 펌프(150)로 연장되는 펌프 포어-라인(145)은 하나 이상의 중개 부분을 포함할 수 있다. 도 13은 펌프(150) 전에 중개 입자 트랩(1155)을 도시한다. 도 13에 도시된 펌프 포어-라인(145)은 도 12에 도시된 것과 유사한 구조를 갖는다. 따라서, 내부 파이프(1121)는 외부 튜브(1120)에 의해 둘러싸여 있다. 포어-라인(145)은 반응 챔버(130)로부터 펌프(150)를 향해 연장한다. 반응 챔버(130) 및 트랩(1155) 사이의 부분에서, 내부 파이프(1121)는 가스 투과성 벽을 갖는 파이프 형태이다.
통상적으로 트랩은 반응 챔버(130)로부터 오는 경로가 아닌 다른 경로로 들어오는 제2 화학 물질을 구비하여 트랩에 화학 물질의 고체 생성물을 생성한다. 도 13에 도시된 실시예에서, 제2 화학 물질(예를 들어, 다른 반응성 화학 물질이 예를 들어, 트리메틸알루니늄(TMA, trimethylaluminum)인 경우에서의 물 또는 수증기)은 제어 시스템(180)에 의해 제어되는 바와 같이 밸브(1106)를 통해 전구물 컨테이너(1132)로부터 트랩(1155)으로 공급된다.
트랩(1130)은 또한 일부 실시예에서 밸브(1106)로부터의 흐름을 수용하는 내벽(1131)의 다른 측 상의 주변 체적으로부터 포어-라인(145)을 통해 반응 챔버(130)로부터의 흐름을 수용하는 체적을 분리하는 내벽(1131)을 가질 수 있다. 상기 주변 체적은 트랩(가스 불투과성) 외벽에 의해 제한될 수 있다.
특정 실시예에서, 내벽(1131) 또는 내벽(1131)의 적어도 일부는 가스 투과성이다. 컨테이너(1132)로부터의 흐름은 전체 기판 프로세싱 프로세스, 증착 또는 프로세싱 사이클의 일부에 대해 ON 또는 OFF일 수 있거나, 기판 프로세싱 프로세스의 상이한 단계에서 상이한 상태에 있도록 제어될 수 있다. 예를 들어, 수증기는 TMA 펄스 동안 및 직후에 다공성 벽(내벽)(1131)을 통해 배치될 수 있으나, 다른 시간 동안에는 불활성 가스가 더 작은 흐름 속도로 유입될 수 있다.
그렇지 않다면, 도 13에 도시된 장치는 도 12에 도시된 장치의 구조적 특징 및 작동에 대응한다.
다음은 개시된 장치 또는 반응기 내의 작업 조건의 예를 나타낸다:
- 0,001 내지 20000 sccm, 또는 1 내지 1000 sccm, 예를 들어 200 sccm의 입구 가스 흐름; 입구 가스 흐름은 입구 파이프의 가스 투과성 벽을 통해 들어오는 가스와 동일한 가스일 수 있는 캐리어 가스를 포함할 수 있음
- -60℃ 내지 1500℃, 또는 20℃ 내지 300℃, 예를 들어 100℃의 입구 가스 온도; 원하는 온도는 예를 들어, 다공성 알루미늄 산화물 상의 텅스텐 히터로 실현될 수 있음
- 중간 공간의 가스 온도: 0℃로부터 900, 또는 50℃ 내지 500℃, 또는 80℃ 내지 450℃, 예를 들어 100℃
- 중간 공간으로의 가스 흐름: 0,001 내지 2000 sccm, 또는 10 내지 2000 sccm, 또는 50 내지 500 sccm, 또는 100 내지 200 sccm(중간 공간(미도시)로부터 가스를 제거하도록, 예를 들어 펌프(150) 또는 개별의 출구 라인을 향한 누출과 같은 다른 수단이 있을 수 있음)
- 외부 튜브 및 내부 파이프(입구 파이프) 사이의 가스 흐름: 0,001 내지 1000 sccm, 또는 0,1 내지 100 sccm, 또는 1 내지 10 sccm이 적용되어 입구 파이프를 거쳐 및/또는 가스 투과성 벽을 통해 원하는 방향으로 가스 흐름이 가능하게 하는 압력 차이가 있도록 함.
- 중간 공간(190) 또는 벽(920)의 반응 챔버 측의 제한된 공간인 반응 챔버 내부 부분 및 반응 챔버의 외부 사이의 가스 흐름: 0,001 내지 1000 sccm, 또는 0,1 내지 100 sccm, 또는 1 내지 10 sccm이 적용되어 문제의 가스 투과성 벽을 거쳐 및/또는 이를 통해 원하는 방향으로 가스 흐름을 가능하게 하는 압력 차이가 있도록 함.
- 사용된 화학 물질에 따라 60℃ 내지 1000℃, 또는 80℃ 내지 800℃, 또는 10℃ 내지 300℃의 온도를 갖는 외부 튜브 및 입구 파이프 사이의 가스
특정 프로세스 예에 따르면, Cu(acac)2(구리 아세틸아세토네이트┃C10H16CuO4)와 같은 화학 물질은 90℃와 같은 100℃ 미만의 반응 온도에서 반응 챔버(130)에서 처리되고, 여기서 전구물이 문제의 소스인 경우 더 높은 온도 예를 들어, 110℃와 같은 100℃ 초과의 온도로 유지되고, 입구 파이프(111/811)의 가스 투과성 벽을 통해 들어오는 가스는 입구 가스의 전체 온도를 감소시켜 반응 챔버(130)를 상기 90℃의 온도로 조정한다. 상기 ALD 공정에서 Cu2O의 증착을 위한 다른 화학 물질은 예를 들어 물 또는 O2일 수 있다. 제시된 실시예들을 이용함으로써, 하나의 반응성 가스의 온도가 증가될 수 있거나, 또는 반응을 용이하게 하는 반응성 이온들이 생성될 수 있다.
또 다른 프로세스 예는, 예를 들어 RuCp2 전구물이 85℃의 온도에서 인-피드 라인(101)으로 유동하여 전구물 소스 컨테이너 또는 밸브(105/505)에서 전구물의 분해를 방지하는 것과 같은 것이다. 전구물은 입구 파이프(111/811)의 가스 투과성 벽을 통해 들어오는 주변 가스에 의해 약 300℃, 즉 반응 챔버의 온도까지 가열된다. 상기 프로세스는 예를 들어 O2 또는 O3을 동반할 수 있으며, 이는 입구 파이프(111/811) 내에서 300℃ 이상의 온도로 가열되어 각각 RuCp2의 온도를 낮출 수 있다. 다른 예시적인 구성에서, RuCp2는 140℃의 소스 온도를 가질 수 있으며, 여기서 반응 챔버로 이어지는 파이프는 반응 챔버 온도인 350℃까지 점진적으로 증가하는 열 구배를 갖는다. 반응 챔버 내의 반응은 반응 가스가 다른 가열된 온도 펄스로 기판과 접촉할 때 100℃ 이상의 낮은 온도에서 작동할 수 있다.
특정 실시예에서, 기판(110) 표면 상의 온도는 가스 투과성 벽을 통해 입구 파이프(111/811)로 들어가는 주변 가스에 의해 반응 챔버(310)로 들어가는 가스의 온도를 제어함으로써 제어된다. 이러한 장치 또는 반응기는 제시된 가스 투과성 벽 배열을 갖는 제1 인-피드 라인 및 가스 투과성 벽 배열을 또한 포함하는 제2 인-피드 라인을 포함한다. 제1 인-피드 라인의 배열은, 예를 들어 100℃의 제1 온도를 갖는 가스를 반응 챔버(130)에 제공하고, 제2 인-피드 라인의 배열은, 예를 들어 150℃의 제2 온도를 갖는 가스를 반응 챔버(130)에 제공한다. 기판(110) 표면 상의 온도는 프로세스 또는 증착 시퀀스의 상이한 시간에서 상이한 인-피드 라인(또는 상이한 소스)으로부터 흐르는 가스의 양에 의해 제어된다. 이러한 방식으로 상이한 시간에 기판(110) 표면 상에 상이한 온도를 제공하는 것이 가능하다(상이한 전구물은 상이한 반응 온도를 요구할 수 있기 때문). 본 명세서에서 제시된 온도 제어 방법은, 그 중에서도 상이한 반응 온도가 요구될 때 개별의 반응 챔버 사이에서 기판을 운송할 필요성을 제거한다.
추가 실시예에서, 입구 파이프(111/811)에 가스 투과성 벽을 갖는 개시된 장치는 반응 챔버(130)의 내부 표면(들)을 보호막을 씌우거나 또는 에칭하는 것을 가능하게 한다. 보호막을 씌우거나 에칭 동안에 반응 챔버 내부에 웨이퍼가 없을 수 있다. RIE(반응성 이온 에칭) 또는 ALE(원자층 에칭)와 같이 화학 반응에서 알려진 다양한 방법이 예를 들어 제거될 재료(들)와 그 아래의 재료에 따라 적용될 수 있다. 에칭 프로세스는 예를 들어 열, 화학 반응(들) 또는 플라즈마에 의해 가스 투과성 벽을 가진 입구 파이프(111/811)에서 생성된 화학 반응에 의해 향상될 수 있다.
특정 실시예에서, 실리콘 표면으로부터 SiClx를 제거하기 위해 원자층 에칭 프로세스가 수행된다. 제시된 실시예에 따르면, 반응 챔버로 유입되는 가스는 표면으로부터 SiClx를 제거하기 위해 여기된다. 유입 가스는 적절한 에너지 레벨, 예를 들어 에칭 프로세스에서 통상적으로 사용되는 Ar+ 이온 에너지 레벨에 상응하는 에너지 레벨로 여기될 수 있다.
특정 실시예에서, 입구 파이프(111/811), 반응 챔버(130), 또는 기판 홀더(1115) 중 임의의 것의 가스 투과성 벽은, 문제의 부품의 표면의 외부로 보호 가스의 개선된 확산을 제공하기 위해 벽 재료 내에 하나 이상의 가스 채널을 포함한다.
개시된 장치에서, 하나의 열역학적으로 안정한 재료 또는 다중 재료라도 입구 파이프 내부의 가스(또는 가스 투과성 벽을 통해 흐르는 것과 같은 적어도 하나의 화학 물질)의 촉매인 촉매 표면의 도움으로 광범위한 반응을 가질 수 있다. 일부 가스는 플라즈마 또는 전자기 복사의 영향을 더 받을 수 있다. 짧은 수명 생성물(들)이 생성될 수 있다. 일반적으로 이것의 예는 가스 A가 입구 파이프로 펄스되는 것이다. 가스 B는 가스 투과성 벽을 통해 입구 파이프 내에서 A를 만난다. 가스 A 및 B는 (반응 상태를 고려하여, 예를 들어 ALD) 기판(110) 상에서 반응하지 않도록 선택되나, A 및 B는, 입구 파이프 내의 조건에서, 가스 C를 생성한다(즉, A+B→C). 가스 C는 원하는 대로 기판(110) 표면 상에서 반응한다. 또한, 촉매 반응에 의해, A 및 B*는, 입구 파이프 내의 조건에서, 예를 들어 촉매 없이는 일어나지 않는 반응으로 D를 생성한다(즉, A+B*→D). 적절한 경우, 입자 필터(도 7의 필터(714) 참조)는 이전 반응에서 언급된 화학 물질 중 적어도 하나를 적어도 부분적으로 제거하도록 또한 선택될 수 있다.
펄싱 밸브가 반응 챔버 바로 옆에 있지 않고 및/또는 펄싱 밸브가 고온 밸브가 아닌 경우, 특히 금속 표면에서 물과 같은 다양한 화학 물질의 흡착이 자발적으로 발생한다. 특정 실시예에서, 이러한 흡착 표변은 화학 물질이 이동하는 벽으로부터 화학 물질을 분리하는 적절한 가스 흐름으로 덮일 수 있다. 또한, 예를 들어 난류로 인한 다른 접촉 가능한 장소는 예를 들어 뜨거운 유체로 지속적으로 퍼지된다.
특허 청구항의 범위 및 해석을 제한하지 않고, 여기에 개시된 하나 이상의 예시적인 실시예의 특정 기술적 효과가 다음과 같이 나열된다. 기술적 효과는 인-피드 라인(들)에 대한 화학 물질의 부착을 최소화 하는 것이다. 주변 가스가 입구 파이프 벽을 통해 밀어내기 때문에 반응성 화학 물질과 입구 파이프 벽의 가스 접촉이 최소화된다. 추가적인 기술적 효과는 원하는 대로 입구 파이프 내에서 반응성 화학 물질의 가열 또는 냉각을 제공하는 것이다. 또 다른 기술적 효과는 입구 파이프 내에서 반응성 가스와 불활성 가스를 혼합하는 것이다. 또 다른 기술적 효과는 주변 반응성 가스와 입구 파이프 내에서 흐르는 화학 물질 사이의 반응을 일으켜 반응 챔버에서 요구되는 원하는 추가 화합물을 생성하는 것이다. 기술적 효과는 밸브(특히, 인-피드 라인의 펄싱 밸브) 바로 뒤 또는 일부 실시예서는 밸브 직전에 인-피드 라인에서 흐르는 가스의 가열이다. 기술적 효과는 반응 챔버 전 입구 파이프 내에서 자발적인 화학 반응(들)의 도움으로 반응 챔버로 흐르는 물질의 반응(들)을 가능하게 하는 것이다.
전술한 설명은 본 발명의 특정의 구현 및 실시예들에 대한 비제한적인 예로써 본 발명을 수행하기 위하여 본 발명자가 현재 고려하는 최상의 태양에 대한 완전하고 유용한 정보의 설명을 제공하였다. 그러나, 본 발명이 위에 제시된 실시예들의 세부 사항에 제한되지 않고, 본 발명의 특징으로부터 벗어나지 않으면서 동등한 수단을 이용하여 다른 실시예로 구현될 수 있다는 점은 통상의 기술자에게 명백하다.
또한, 본 발명의 전술된 실시예들의 특징 중 일부는 다른 특징들의 대응하는 이용 없이도 유리하게 사용될 수 있다. 따라서, 전술한 설명은 본 발명의 원리에 대한 단지 예시적인 것으로 간주되어야 하며, 이에 제한되어서는 아니된다. 따라서, 본 발명의 범위는 첨부된 청구항에 의해서만 제한된다.

Claims (46)

  1. 기판 프로세싱 장치(100, 800)에 있어서:
    입구 개구(121, 821)를 갖는 반응 챔버(130);
    상기 입구 개구(121, 821)를 통해 상기 반응 챔버(130)로 반응성 화학 물질을 제공하기 위한 인-피드 라인(in-feed line)(101);
    상기 인-피드 라인(101)의 유입 가스 흐름 제어 수단(105, 805)으로서, 상기 인-피드 라인(101)은 상기 흐름 제어 수단(105, 805)으로부터 상기 반응 챔버(130)로 연장되고, 상기 흐름 제어 수단(105, 805) 및 상기 반응 챔버(130) 사이의 이 부분의 인-피드 라인(101)은, 가스 투과성 벽을 갖는 입구 파이프(111, 811)의 형태를 가지고, 상기 가스 투과성 벽을 갖는 상기 입구 파이프(111, 811)는, 상기 입구 파이프(111, 811)를 적어도 부분적으로 둘러싸는 체적을 통해 상기 입구 개구(121, 821)를 향해 연장되는 유입 가스 흐름 제어 수단(105, 805)을 포함하고,
    상기 장치(100, 800)는, 유체가 상기 부분에서 상기 입구 파이프(111, 811)를 둘러싸고 들어가도록 제공하도록 구성되는 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 적어도 부분적으로 둘러싸는 체적을 제공하도록 구성되는, 상기 입구 파이프(111, 811) 둘레의 외부 튜브(120)를 포함하는 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 장치는 상기 입구 파이프(111, 811) 및 상기 외부 튜브(120) 사이로 불활성 가스를 통과시키도록 구성되는 장치.
  4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 장치는, 반응성 유체를 상기 입구 파이프(111, 811) 및 상기 외부 튜브(120) 사이로 통과시켜, 상기 입구 파이프(111, 811) 내에서 상기 반응성 화학 물질과 상기 반응성 유체 사이 반응을 일으키도록 구성되는 장치.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치는, 상기 반응 챔버(130) 및 외부 챔버(140) 벽 사이에 중간 공간(190)을 포함하고, 상기 중간 공간(190)은, 상기 인-피드 라인(101)을 적어도 부분적으로 둘러싸는 체적을 제공하는 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    불활성 가스가 상기 중간 공간(190)으로 통과하도록 상기 외부 챔버(140) 벽에 피드 스루(feedthrough)를 포함하는 장치.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 부분적으로 둘러싸는 체적(190)에 히터(122, 160)를 포함하는 장치.
  8. 청구항 2 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 입구 파이프(111, 811) 및 상기 외부 튜브(120) 사이의 공간에 적어도 하나의 히터 요소(122)를 포함하는 장치.
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치는 주변 유체에 의해 상기 입구 파이프(111, 811) 내의 상기 반응성 화학 물질의 가열 또는 냉각을 제공하도록 구성되는 장치.
  10. 청구항 2 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 외부 튜브(120)로부터 상기 반응 챔버(130)로 직접 연결되는 개구(123)를 포함하는 장치.
  11. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 입구 파이프는,
    가스 투과성 파이프, 다공성 파이프, 천공된 파이프, 및 복수의 가스 투과성 갭을 갖는 파이프 섹션 또는 섹션들 중 적어도 하나를 포함하는 장치.
  12. 청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유입 가스 흐름 제어 수단은 삼방 밸브(505)인 장치.
  13. 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,
    유입 가스 흐름 제어 수단(505)의 상류에 제2 외부 튜브(520)에 의해 둘러싸인 가스 투과성 벽을 갖는 제2 입구 파이프(112)를 포함하는 장치.
  14. 청구항 1 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 외부 튜브는 단열층(124)을 포함하거나, 또는 상기 장치는 상기 외부 튜브(120) 둘레에 단열층(124)을 포함하는 장치.
  15. 청구항 1 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 입구 파이프의 흐름 방향으로 가스 투과성 벽 입구 파이프(111a, 111b)를 둘러싸는 복수의 개별적이고 연속적인 가스 체적(661, 662)을 포함하는 장치.
  16. 청구항 1 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 입구 파이프(111, 811)의 반응 챔버 단부에 입자 필터(714)를 포함하는 장치.
  17. 청구항 2 내지 청구항 16 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 입구 파이프(111, 811) 및 상기 외부 튜브(120) 사이의 공간으로부터 펌프로의 출구 채널(715)을 포함하는 장치.
  18. 청구항 1 내지 청구항 17 중 어느 한 항에 있어서,
    상부로부터 상기 반응 챔버(130)에 접근하는 수직의 인-피드 라인(101)을 포함하는 장치.
  19. 청구항 1 내지 청구항 18 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반응 챔버의 기판 표면 상에 순차적인 자체 포화 표면 반응을 수행하도록 구성되는 장치.
  20. 청구항 1 내지 청구항 19 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반응 챔버(130)는 가스 투과성 벽을 포함하는 장치.
  21. 청구항 1 내지 청구항 20 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반응 챔버(130)는 다공성 재료로 형성되는 장치.
  22. 청구항 1 내지 청구항 21 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 가스 투과성 벽을 포함하는 기판 홀더(1115)를 포함하는 장치.
  23. 청구항 1 내지 청구항 22 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반응 챔버의 하류에 펌프 포어-라인(pump fore-line)을 포함하고, 상기 펌프 포어-라인은 가스 투과성 벽을 갖는 파이프 형태를 가지는 장치.
  24. 청구항 1 내지 청구항 23 중 어느 한 항의 상기 기판 프로세싱 장치(100, 800)를 작동시키는 방법.
  25. 기판 프로세싱 장치(100, 800)를 작동시키는 방법으로서:
    인-피드 라인(101) 및 반응 챔버 입구 개구(121, 821)를 통해 상기 장치의 반응 챔버(130)에 반응성 화학 물질을 제공하는 단계;
    유입 가스 흐름 제어 수단(105, 805)에 의해 상기 인-피드 라인을 제어하는 단계로서, 상기 인-피드 라인(101)은 상기 흐름 제어 수단(105, 805)으로부터 상기 반응 챔버(130)로 연장되고, 상기 흐름 제어 수단(105, 805) 및 상기 반응 챔버(130) 사이의 이 부분의 인-피드 라인(101)은, 가스 투과성 벽을 갖는 입구 파이프(111, 811)의 형태를 가지고, 상기 가스 투과성 벽을 갖는 상기 입구 파이프(111, 811)는, 상기 입구 파이프(111, 811)를 적어도 부분적으로 둘러싸는 체적을 통해 상기 입구 개구(121, 821)를 향해 연장되는 단계; 및
    상기 부분에서 유체가 상기 입구 파이프(111, 811)를 둘러싸고 들어가도록 제공하는 단계를 포함하는 방법.
  26. 청구항 25에 있어서,
    상기 적어도 부분적으로 둘러싸는 체적을 제공하도록 상기 입구 파이프(111, 811) 둘레에 외부 튜브(120)를 제공하는 단계를 포함하는 방법.
  27. 청구항 26에 있어서,
    상기 외부 튜브(120)로 불활성 가스를 통과시키는 단계를 포함하는 방법.
  28. 청구항 26 또는 청구항 27에 있어서,
    반응성 유체를 상기 입구 파이프(111, 811) 및 상기 외부 튜브(120) 사이로 통과시킴으로써, 상기 입구 파이프(111, 811) 내에서 상기 반응성 화학 물질과 상기 반응성 유체 사이의 반응을 일으키는 단계를 포함하는 방법.
  29. 청구항 25 내지 청구항 28 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반응 챔버(130) 및 외부 챔버(140) 벽 사이에 중간 공간(190)을 제공하는 단계로서, 상기 중간 공간(190)은 상기 인-피드 라인(101)을 적어도 부분적으로 둘러싸는 체적을 제공하는 단계를 포함하는 방법.
  30. 청구항 29에 있어서,
    상기 외부 챔버(140) 벽의 피드 스루를 통해 불활성 가스를 상기 중간 공간(190)으로 통과시키는 단계를 포함하는 방법.
  31. 청구항 25 내지 청구항 30 중 어느 한 항에 있어서,
    히터(122, 160)에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸는 체적을 가열하는 단계를 포함하는 방법.
  32. 청구항 25 내지 청구항 31 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 입구 파이프(111, 811) 및 상기 외부 튜브(120) 사이의 공간에 배치된 적어도 하나의 히터 요소(122)에 의해 상기 장치를 가열하는 단계를 포함하는 방법.
  33. 청구항 25 내지 청구항 32 중 어느 한 항에 있어서,
    주변 유체에 의해 상기 입구 파이프(111, 811) 내의 반응성 화학 물질을 가열 또는 냉각하는 단계를 포함하는 방법.
  34. 청구항 25 내지 청구항 33 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 외부 튜브(120)로부터 직접 상기 반응 챔버(130)로의 흐름을 제공하는 단계를 포함하는 방법.
  35. 청구항 25 내지 청구항 34 중 어느 한 항에 있어서,
    삼방 밸브(505)에 의해 상기 인-피드 라인(101) 내의 가스 흐름을 제어하는 단계를 포함하는 방법.
  36. 청구항 25 내지 청구항 35 중 어느 한 항에 있어서,
    유입 가스 흐름 제어 수단(505)의 상류에 제2 외부 튜브(520)에 의해 둘러싸인 가스 투과성 벽을 갖는 제2 입구 파이프(112)를 제공하는 단계, 및
    상기 제2 입구 파이프(112)를 둘러싸고 들어가도록 유체를 제공하는 단계를 포함하는 방법.
  37. 청구항 25 내지 청구항 36 중 어느 한 항에 있어서,
    단열층(124)에 의해 상기 외부 튜브를 단열하는 단계를 포함하는 방법.
  38. 청구항 25 내지 청구항 37 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 입구 파이프의 흐름 방향으로 가스 투과성 벽 입구 파이프(111a, 111b)를 둘러싸는 복수의 개별적이고 연속적인 가스 체적(661, 662)을 제공하는 단계를 포함하는 방법.
  39. 청구항 25 내지 청구항 38 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 입구 파이프(111, 811)의 반응 챔버 단부에서 입자 필터(714)로 입자를 제거하는 단계를 포함하는 방법.
  40. 청구항 25 내지 청구항 39 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 입구 파이프(111, 811) 및 상기 외부 튜브(120) 사이의 공간으로부터 상기 반응 챔버(130)를 바이패스(by-passing)하여 출구 채널(715)로 재료를 배기하는 단계를 포함하는 방법.
  41. 청구항 25 내지 청구항 40 중 어느 한 항에 있어서,
    수직의 인-피드 라인(101)에 의해 상부로부터 상기 반응 챔버(130)에 접근하는 단계를 포함하는 방법.
  42. 청구항 25 내지 청구항 41 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반응 챔버(130)에서 기판 표면 상에 순차적인 자체 포화 표면 반응을 수행하는 단계를 포함하는 방법.
  43. 청구항 25 내지 청구항 42 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반응 챔버(130)는 가스 투과성 벽(들)을 포함하고,
    상기 방법은,
    상기 가스 투과성 벽(들)을 통해 상기 반응 챔버(130)를 둘러싸고 들어가도록 유체를 제공하는 단계를 포함하는 방법.
  44. 청구항 25 내지 청구항 43 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반응 챔버(130)는 다공성 재료로 형성되는 방법.
  45. 청구항 25 내지 청구항 44 중 어느 한 항에 있어서,
    기판 홀더(1115)는 적어도 하나의 가스 투과성 벽을 포함하는 방법.
  46. 청구항 45에 있어서,
    상기 기판 홀더(1115)의 내부에 유체를 제공하는 단계로서, 상기 유체는 상기 기판 홀더(1115)의 내부로부터 적어도 하나의 가스 투과성 벽을 통해 상기 반응 챔버(130)로 들어가는 단계를 포함하는 방법.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112048709B (zh) * 2019-06-06 2024-03-08 皮考逊公司 制造涂覆交织基底的方法，涂覆物品以及可植入医疗装置

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62221108A (ja) * 1986-03-24 1987-09-29 Seiko Epson Corp 半導体薄膜気相成長装置
DD274830A1 (de) * 1988-08-12 1990-01-03 Elektromat Veb Vorrichtung zur gasphasenbearbeitung von scheibenfoermigen werkstuecken
JPH0410617A (ja) * 1990-04-27 1992-01-14 Fujitsu Ltd 半導体製造装置
JPH04107809A (ja) * 1990-08-27 1992-04-09 Fujitsu Ltd 半導体製造装置
US5846275A (en) * 1996-12-31 1998-12-08 Atmi Ecosys Corporation Clog-resistant entry structure for introducing a particulate solids-containing and/or solids-forming gas stream to a gas processing system
JP2001250783A (ja) * 2000-03-08 2001-09-14 Japan Pionics Co Ltd 気相成長装置及び気相成長方法
JP3421660B2 (ja) * 2001-05-09 2003-06-30 東京エレクトロン株式会社 熱処理装置及びその方法
JP2003347227A (ja) 2002-05-30 2003-12-05 Ckd Corp 反応生成物付着防止排気配管
DE10357698A1 (de) 2003-12-09 2005-07-14 Schunk Kohlenstofftechnik Gmbh Träger für zu behandelnde Gegenstände sowie Verfahren zur Herstellung eines solchen
JP2005243979A (ja) 2004-02-27 2005-09-08 Nec Electronics Corp 真空処理装置
US8211235B2 (en) * 2005-03-04 2012-07-03 Picosun Oy Apparatuses and methods for deposition of material on surfaces
WO2007047822A2 (en) * 2005-10-20 2007-04-26 Advanced Technology Materials, Inc. Nanoporous low-k films with infiltrated porosity
JP4894667B2 (ja) 2007-07-30 2012-03-14 富士電機株式会社 薄膜製造装置
KR100982987B1 (ko) * 2008-04-18 2010-09-17 삼성엘이디 주식회사 화학 기상 증착 장치
US8741062B2 (en) * 2008-04-22 2014-06-03 Picosun Oy Apparatus and methods for deposition reactors
DE102008055582A1 (de) * 2008-12-23 2010-06-24 Aixtron Ag MOCVD-Reaktor mit zylindrischem Gaseinlassorgan
JP2010280945A (ja) 2009-06-04 2010-12-16 Hitachi Kokusai Electric Inc 半導体装置の製造方法
JP2011124424A (ja) 2009-12-11 2011-06-23 Soken Kogyo Kk バルブおよびこれを用いた半導体製造装置
KR100996210B1 (ko) * 2010-04-12 2010-11-24 세메스 주식회사 가스 분사 유닛 및 이를 이용한 박막 증착 장치 및 방법
JP5243519B2 (ja) * 2010-12-22 2013-07-24 東京エレクトロン株式会社 成膜装置
US20130089490A1 (en) * 2011-10-11 2013-04-11 Wener FILTVEDT Method and device
KR101625001B1 (ko) * 2013-05-14 2016-05-27 주식회사 아비즈알 진공증착장치 용 원료가스 분사노즐
JP6257437B2 (ja) 2014-04-25 2018-01-10 株式会社トクヤマ 結晶成長装置
JP6590735B2 (ja) * 2016-03-04 2019-10-16 東京エレクトロン株式会社 混合ガス複数系統供給システム及びこれを用いた基板処理装置
KR102580523B1 (ko) 2017-06-21 2023-09-20 피코순 오와이 기판 프로세싱 장치 및 방법
CN116741610A (zh) * 2022-03-09 2023-09-12 Asm Ip私人控股有限公司 半导体处理***及相关方法

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