KR20230100987A - 원자층 증착 장치 및 이를 이용한 원자층 증착방법 - Google Patents

원자층 증착 장치 및 이를 이용한 원자층 증착방법 Download PDF

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KR20230100987A
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Abstract

본 발명은 원자층 증착 장치 및 이를 이용한 원자층 증착방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예의 일 측면에 따른 원자층 증착 장치는 소스가스, 반응 가스 및 퍼지 가스를 공급하는 가스 공급 어셈블리; 및 상기 가스 공급 어셈블리의 하측에 배치되며 선형으로 이동되며 상측에 기판이 안착되는 기판 이송 모듈;을 포함하고, 상기 퍼지가스가 유동되는 퍼지가스 공급라인과 연결되는 퍼지가스 공급 모듈과, 상기 반응가스가 유동되는 반응가스 공급 라인과 연결되는 반응가스 공급 모듈과, 상기 퍼지가스 공급 라인과, 상기 소스가스가 유동되는 소스가스 공급 라인 중 어느 하나와 선택적으로 연통되는 소스가스 공급 모듈과, 상기 퍼지가스 공급모듈, 상기 반응가스 공급모듈 및 상기 소스가스 공급모듈 사이에 각각 배치되며 음압을 제공하는 펌핑 모듈과, 상기 소스가스 공급 모듈이 상기 퍼지가스 공급라인과 상기 소스가스 공급라인 중 어느 하나와 접속되도록 하고 다른 하나와 차단되도록 하는 밸브모듈을 포함하고, 상기 밸브모듈은, (1) 상기 기판이 상기 소스가스 공급모듈 측에 배치되는 경우에는 상기 소스가스 공급모듈과 상기 소스가스 공급라인을 접속시키며, (2) 상기 기판이 상기 소스가스 공급모듈 측에 배치되지 않는 경우 상기 소스가스 공급모듈과 상기 퍼지가스 공급라인을 접속시킨다.

Description

원자층 증착 장치 및 이를 이용한 원자층 증착방법{ATMOIC LAYER DEPOSITING APPARATUS AND ATMOIC LAYER DEPOSITING METHOD USING THE SAME}
본 발명은 원자층 증착 장치 및 이를 이용한 원자층 증착방법에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 기판이나 글라스 등의 기판 상에 소정 두께의 박막을 증착하는 방법으로는 스퍼터링(sputtering)과 같이 물리적인 충돌을 이용하는 물리 기상 증착법(physical vapor deposition, PVD)과, 화학반응을 이용하는 화학 기상 증착법(chemical vapor deposition, CVD) 등이 있다.
최근 들어 반도체 소자의 디자인 룰(design rule)이 급격하게 미세해짐에 따라 미세 패턴의 박막이 요구되고 박막이 형성되는 영역의 단차 또한 매우 커지고 있어 원자층 두께의 미세 패턴을 매우 균일하게 형성할 수 있을 뿐만 아니라 스텝 커버리지(step coverage)가 우수한 원자층 증착 방법(atomic layer deposition: ALD)의 사용이 증대되고 있다.
한국특허공개 제10-2018-0115912호('18.10.24)
본 발명의 실시예에 따른 원자층 증착 장치 및 이를 이용한 원자층 증착방법은 기판 상에 고품질의 원자층을 증착할 수 있는 원자층 증착 장치 및 이를 이용한 원자층 증착방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예의 일 측면에 따른 원자층 증착 장치는 소스가스, 반응 가스 및 퍼지 가스를 공급하는 가스 공급 어셈블리; 및 상기 가스 공급 어셈블리의 하측에 배치되며 선형으로 이동되며 상측에 기판이 안착되는 기판 이송 모듈;을 포함하고, 상기 퍼지가스가 유동되는 퍼지가스 공급라인과 연결되는 퍼지가스 공급 모듈과, 상기 반응가스가 유동되는 반응가스 공급 라인과 연결되는 반응가스 공급 모듈과, 상기 퍼지가스 공급 라인과, 상기 소스가스가 유동되는 소스가스 공급 라인 중 어느 하나와 선택적으로 연통되는 소스가스 공급 모듈과, 상기 퍼지가스 공급모듈, 상기 반응가스 공급모듈 및 상기 소스가스 공급모듈 사이에 각각 배치되며 음압을 제공하는 펌핑 모듈과, 상기 소스가스 공급 모듈이 상기 퍼지가스 공급라인과 상기 소스가스 공급라인 중 어느 하나와 접속되도록 하고 다른 하나와 차단되도록 하는 밸브모듈을 포함하고, 상기 밸브모듈은, (1) 상기 기판이 상기 소스가스 공급모듈 측에 배치되는 경우에는 상기 소스가스 공급모듈과 상기 소스가스 공급라인을 접속시키며, (2) 상기 기판이 상기 소스가스 공급모듈 측에 배치되지 않는 경우 상기 소스가스 공급모듈과 상기 퍼지가스 공급라인을 접속시킨다.
또한, 상기 퍼지가스 공급모듈은, 상기 기판의 이송 방향인 제1 방향을 기준으로 상기 가스공급 어셈블리의 일측 및 타측에 각각 배치되는 제1 사이드 퍼지가스 공급모듈 및 제2 사이드 퍼지가스 공급모듈과, 상기 반응가스 공급모듈과 상기 소스가스 공급모듈 사이에 배치되는 메인 퍼지가스 공급모듈들을 포함하고, 상기 소스가스 공급모듈과 상기 반응가스 공급모듈은 복수개로 마련되며, 상호 교번하여 배치될 수 있다.
또한, 상기 메인 퍼지가스 공급모듈은, 상기 퍼지가스 공급라인과 각각 연결되는 제1 메인 퍼지가스 공급유닛과 제2 메인 퍼지가스 공급유닛을 포함하고, 상기 제1 메인 퍼지가스 공급유닛과 상기 제2 메인 퍼지가스 공급유닛은 상기 제1 방향을 기준으로 상호 이격되며, 상기 제1 메인 퍼지가스 공급유닛과 상기 제2 메인 퍼지가스 공급유닛 사이에는 상기 펌핑 모듈이 배치될 수 있다.
또한, 상기 사이드 퍼지 모듈은 상기 퍼지가스가 배출되는 사이드 퍼지가스 공급유닛을 포함하고, 상기 사이드 퍼지가스 공급유닛에서 공급되는 상기 퍼지가스의 제1 공급압력은, 상기 메인 퍼지가스 공급유닛에서 공급되는 상기 퍼지가스의 제2 공급압력과 다르게 형성되며, 상기 제2 공급압력은 상기 기판의 움직임과 무관하게 일정하며, 상기 제1 공급압력은 상기 기판의 위치에 따라 가변될 수 있다.
또한, 어느 하나의 상기 반응가스 공급모듈은, 복수의 상기 메인 퍼지가스 공급모듈들 중 상기 제1 사이드 퍼지가스 공급모듈과 인접한 상기 메인 퍼지가스 공급모듈과 상기 제1 사이드 퍼지가스 공급모듈 사이에 배치되며, 다른 하나의 상기 반응가스 공급모듈은, 복수의 상기 메인 퍼지가스 공급모듈들 중 상기 제2 사이드 퍼지가스 공급모듈과 인접한 상기 메인 퍼지가스 공급모듈과 상기 제2 사이드 퍼지가스 공급모듈 사이에 배치되며, 상기 기판 이송 모듈은, 상기 제1 방향 및 상기 제1 방향과 반대 방향은 제2 방향 중 어느 하나의 방향을 따라 선택적으로 이동될 수 있다.
또한, 상기 소스가스 공급모듈 중 어느 하나의 제1 소스가스 공급모듈과 다른 하나인 제2 소스가스 공급모듈 사이에는, 상기 펌핑모듈, 상기 메인퍼지가스 공급모듈 및 상기 반응가스 공급모듈이 배치되며, '펌핑 모듈 - 메인 퍼지가스 공급모듈 - 펌핑 모듈 - 반응가스 공급모듈 -펌핑 모듈 - 메인 퍼지가스 공급모듈 - 펌핑 모듈' 순으로 배치될 수 있다.
또한, 상기 소스 가스는, 제1 소스가스와 상기 제1 소스가스와 다른 물질인 제2 소스가스를 포함하고, 상기 제1 소스가스 공급모듈은, 상기 제1 소스가스를 공급하기 위한 제1 소스가스 공급라인과 선택적으로 접속되며, 상기 제2 소스가스 공급모듈은, 상기 제2 소스가스를 공급하기 위한 제2 소스가스 공급라인과 선택적으로 접속될 수 있다.
또한, 상기 제1 소스가스 공급모듈은, 상기 제1 소스가스를 공급하기 위한 제1 서브 제1 소스가스 공급모듈과 제2 서브 제1 소스가스 공급모듈을 포함하고, 상기 제1 서브 제1 소스가스 공급모듈과 상기 제2 서브 제1 소스가스 공급모듈은 상기 제1 방향으로 상호 이격되며, 상기 제1 서브 제1 소스가스 공급모듈과 상기 제2 서브 제1 소스가스 공급모듈 사이에는, 상기 펌핑모듈, 상기 메인퍼지가스 공급모듈 및 상기 반응가스 공급모듈이 배치되며, '펌핑 모듈 - 메인 퍼지가스 공급모듈 - 펌핑 모듈 - 반응가스 공급모듈 -펌핑 모듈 - 메인 퍼지가스 공급모듈 - 펌핑 모듈' 순으로 배치될 수 있다.
또한, 복수의 상기 반응가스 공급모듈들에 공급되는 상기 반응 가스는 동일하며, 복수의 상기 퍼지가스 공급모듈들에 공급되는 상기 퍼지 가스는 동일할 수 있다.
또한, 상기 제1 방향을 기준으로 어느 하나의 상기 소스가스 공급모듈의 전방에 배치되는 어느 하나의 상기 퍼지가스 공급모듈과 상기 소스가스 공급모듈의 후방에 배치되는 다른 하나의 상기 퍼지가스 공급모듈 사이에는, 소스가스 증착공간이 형성되며, 상기 기판의 일측이 상기 소스가스 증착공간에 진입하면, 상기 밸브모듈은 상기 소스가스 증착공간에 대응되는 상기 소스가스 공급모듈이 상기 소스가스를 공급하도록 제어되며, 상기 기판의 타측이 상기 소스가스 증착공간에서 이탈되면, 상기 밸브모듈은 상기 소스가스 증착공간에 대응되는 상기 소스가스 공급모듈이 상기 퍼지가스를 공급하도록 제어될 수 있다.
또한, 상기 밸브모듈을 제어하기 위한 밸브모듈 제어부를 더 포함하고, 상기 밸브모듈 제어부는, 상기 기판 이송 모듈의 상기 제1 방향에 대한 위치, 상기 기판 이송 모듈에 상기 기판이 배치된 위치 및 상기 기판 이송 모듈의 이송 속도 중 적어도 하나에 기초하여 상기 밸브모듈의 동작을 제어할 수 있다.
또한, 상기 소스가스 증착공간은 복수개로 형성되며, 복수의 상기 소스가스 증착 공간은 상기 제1 방향을 따라 상호 이격되도록 배치되고, 복수 개의 상기 기판이 상기 가스 공급 모듈의 하측에 형성되는 증착 공간에 위치되는 경우, 상기 기판들이 위치되는 상기 소스가스 증착공간의 상기 소스가스 공급모듈은 상기 소스가스를 상기 소스가스 증착공간에 공급하고, 상기 기판들이 위치되지 않는 상기 소스가스 증착공간의 상기 소스가스 공급모듈은 상기 퍼지가스를 상기 소스가스 증착공간에 공급할 수 있다.
또한, 상기 반응가스 공급모듈 및 상기 퍼지가스 공급모듈은, 상기 기판의 위치와 무관하게 각각 상기 반응가스 및 상기 퍼지가스를 연속적으로 공급할 수 있다.
또한, 상기 반응가스 공급모듈 및 상기 반응가스 공급모듈에 인접한 상기 소스가스 공급모듈 사이에는 상기 퍼지가스가 기판에 공급되는 퍼지공간이 형성되며, 상기 퍼지공간은 상기 소스가스 증착공간보다 상기 제1 방향을 기준으로 더 크게 형성될 수 있다.
또한, 상기 밸브모듈은, 일측은 상기 소스가스 공급라인과 연결되며 타측은 상기 퍼지가스 공급라인과 연결되는 바이패스 라인과, 상기 바이패스 라인 상에 배치되는 제1 밸브 유닛과, 상기 소스가스 공급라인 상에 배치되는 제2 밸브 유닛을 포함하고, 상기 제2 밸브 유닛은, 상기 소스가스 공급라인과 상기 바이패스 라인이 연결된 지점 사이과 상기 소스가스가 저장된 소스가스 저장소 사이에 배치될 수 있다.
또한, 상기 소스가스 공급라인과 상기 퍼지가스 공급라인은 상호 연결되며, 상기 밸브모듈은 상기 소스가스 공급라인과 상기 퍼지가스 공급라인이 연결된 지점에 설치되며, 선택적으로 어느 하나의 가스만이 상기 소스가스 공급모듈 측으로 공급되도록 할 수 있다.
또한, 상기 반응가스를 이온화시키기 위한 플라즈마 발진부;를 더 포함하고, 상기 플라즈마 발진부는, (1) 상기 반응가스 공급라인 및 (2) 상기 반응가스 공급모듈 중 어느 하나에 연결될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 기판 상에 고품질의 원자층을 증착할 수 있는 원자층 증착 장치 및 이를 이용한 원자층 증착방법이 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 원자층 증착 장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도 2 내지 도 7은 도 1의 원자층 증착 장치에 의하여 기판에 원자층이 증착되는 과정을 보여주는 도면이다.
도 8는 본 발명의 다른 실시예에 따른 원자층 증착 장치를 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 원자층 증착 장치를 보여주는 도면이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 원자층 증착 장치를 보여주는 도면이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 원자층 증착 장치를 보여주는 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.
한편, 본 발명의 명세서에서 구체적으로 언급되지 않은 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대될 수 있는 잠정적인 효과는 본 명세서에 기재된 것과 같이 취급되며, 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공된 것인바, 도면에 도시된 내용은 실제 발명의 구현모습에 비해 과장되어 표현될 수 있으며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 구성의 상세한 설명은 생략하거나 간략하게 기재한다.
이하에서는 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 원자층 증착 장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 원자층 증착 장치(1)는, 원자층이 증착되는 기판(220)(도 2 참조)이 소스가스, 반응가스 및 퍼지가스가 공급되는 가스 공급 어셈블리(100)이 배치되는 챔버 영역(190)에서 일 방향(제1 방향) 또는 상기 제1 방향과 반대되는 타 방향(제2 방향)으로 이동되며, 상기 원자층의 증착이 이루어지는 공간분할 방식의 원자층 증착 장치이다. 기판(220)은 예시적으로 반도체 기판 또는 유리 기판일 수 있으며, 기판(220)의 일면에 상기 원자층이 증착될 수 있다. 한편, 기판(220)의 양면에 상기 원자층이 증착되는 구성 또한 본 발명의 실시예에 포함될 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 기판(220)의 인입 위치에 따라, 상기 소스 가스 및 상기 퍼지 가스의 공급이 제어됨으로써, 상기 소스가스의 의도하지 않은 확산에 따른 원자층의 증착 품질 저하를 억제할 수 있다. 또한 다양한 종류의 소스 가스를 제공함으로써, IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide)와 같은 다성분계 원자층 증착이 수행가능한 원자층 증착 장치가 제공될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 원자층 증착 장치(1)는 챔버 영역(190)에 불활성 기체가 채워진 상압 상태(Atmosphere Pressure)에서 구동될 수 있다. 다만, 원자층 증착 장치(1)의 챔버 영역(190)의 동작 압력이 상압 압력인 구성은 예시적인 구성일 뿐, 챔버 영역(190)이 진공 상태 또는 저압 상태인 구성 또한 본 발명의 사상에 포함될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 원자층 증착 장치(1)의 구성을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 원자층 증착 장치(1)는, 소스가스, 반응 가스 및 퍼지 가스를 공급하는 가스 공급 어셈블리(100)와, 가스 공급 어셈블리(100)의 하측에 배치되며 선형으로 이동되며 상측에 기판(220)이 안착되는 기판 이송 모듈(200)을 포함한다.
보다 상세히, 가스 공급 어셈블리(100)는,상기 퍼지가스가 유동되는 퍼지가스 공급라인(181)과 연결되는 퍼지가스 공급 모듈(111, 112, 130A ~ 130F)과, 상기 반응가스가 유동되는 반응가스 공급 라인(182)과 연결되는 반응가스 공급 모듈(121, 122, 123, 124)과, 퍼지가스 공급 라인(181)과 소스가스가 유동되는 소스가스 공급 라인(183, 184, 185) 중 어느 하나와 선택적으로 연통되는 소스가스 공급 모듈(141, 142, 143)과, 퍼지가스 공급모듈(111, 112, 130A ~ 130 F), 반응가스 공급모듈(121, 122, 123, 124) 및 소스가스 공급모듈(141, 142, 143) 사이에 각각 배치되며 음압을 제공하는 펌핑 모듈들(150)과, 상기 소스가스 공급 모듈이 상기 퍼지가스 공급라인과 상기 소스가스 공급라인(183, 184, 185) 중 어느 하나와 접속되도록 하고 다른 하나와 차단되도록 하는 밸브모듈(171, 172, 173, 174, 175, 176)과, 밸브모듈을 제어하기 위한 밸브모듈 제어부(미도시)를 포함한다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 원자층 증착장치는, 퍼지가스 공급라인(181)과 연결되어 상기 퍼지가스를 공급하는 퍼지가스 저장소(161), 반응가스 공급라인(182)과 연결되어 상기 반응가스를 공급하는 반응가스 저장소(162)를 포함한다. 펌핑 모듈(150)들은 음압을 제공하는 펌핑 장치(미도시)와 연결되며, 각 모듈 들에서 공급되는 상기 반응가스, 상기 소스가스 및 상기 퍼지가스이 챔버 영역(190)의 외부로 배출되도록 한다.
또한, 원자층 증착장치는, 소스가스 공급라인(183, 184, 185)와 연결되어 상기 소스가스를 공급하는 반응가스 저장소(163, 164, 165)를 포함한다. 이때, 상기 반응가스들은, 서로 다른 종류의 반응 가스 일 수 있으며, 예시적으로 제1 반응가스는 인듐을 포함하고, 제2 반응가스는 갈륨을 포함하고, 제3 반응가스는 아연을 포함할 수 있다. 그리고, 제1 반응가스 저장소(163)에는 상기 제1 반응가스가 저장되며, 제2 반응가스 저장소(164)에는 상기 제2 반응가스가 저장되고, 제3 반응가스 저장소(165)에는 상기 제3 반응가스가 저장된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 밸브모듈(171, 172, 173, 174, 175, 176)은, 기판(220)의 위치에 따라, (1) 기판(220)이 소스가스 공급모듈(141, 142, 143) 측에 배치되는 경우에는 소스가스 공급모듈(141, 142, 143)과 소스가스 공급라인(183, 184, 185)을 접속시켜 상기 소스가스가 공급되도록 한다. 또한, 밸브모듈(171, 172, 173, 174, 175, 176)은 (2) 기판(220)이 소스가스 공급모듈(141, 142, 143) 측에 배치되지 않는 경우 소스가스 공급모듈(141, 142, 143)과 퍼지가스 공급라인(181)을 접속시켜 상기 퍼지가스가 공급되도록 한다. 이때, 상기 밸브모듈 제어부는, 상기 기판 이송 모듈(200)의 상기 제1 방향에 대한 위치, 기판 이송 모듈(200)에 기판(220)이 배치된 위치 및 기판 이송 모듈(200)의 이송 속도 중 적어도 하나에 기초하여 밸브모듈(171, 172, 173, 174, 175, 176)의 동작을 제어한다.
밸브모듈(171, 172, 173, 174, 175, 176)은, 일측은 소스가스 공급라인(183, 184, 185)과 연결되며 타측은 퍼지가스 공급라인(181)과 연통되는 바이패스 라인(171A)과, 바이패스 라인(171A) 상에 배치되는 제1 밸브 유닛(171B)와, 소스가스 공급라인(183, 184, 185) 상에 배치되는 제2 밸브 유닛(174, 175, 176)를 포함한다. 제2 밸브 유닛(174, 175, 176)은, 소스가스 공급라인(183, 183, 184)과 상기 바이패스 라인(171A)이 연결된 지점과 소스가스 저장소(163, 164, 165) 사이에 배치된다.
즉, 기판(220)의 위치에 따라 제1 소스가스 공급모듈(141)에서 상기 소스가스가 공급되도록 하는 경우, 제1 밸브 모듈(171, 174)의 제1 밸브 유닛(171B)은 바이패스 라인(171A)을 차단하고, 제2 밸브유닛(174)는 소스가스 공급라인(183)을 개방하여, 상기 소스가스가 제1 소스가스 공급모듈(141)에서 공급되도록 한다. 반대로, 제1 소스가스 공급모듈(141)에서 상기 퍼지가스가 공급되도록 하는 경우, 제1 밸브 모듈(171, 174)의 제1 밸브 유닛(171B)은 바이패스 라인(171A)을 개방하고, 제2 밸브유닛(174)는 소스가스 공급라인(183)을 차단하여, 상기 퍼지가스가 제1 소스가스 공급모듈(141)에서 공급되도록 한다.
본 발명의 실시예에 따른 원자층 증착 장치(1)는, 기판(220)이 위치되지 않은 경우, 상기 소스가스가 공급되지 않고 예시적으로 질소, 아르곤 등과 같은 불활성 기체인 상기 퍼지가스가 공급되도록 함으로써, 의도하지 않은 상기 퍼지가스의 확산을 방지하여 고품질의 원자층을 증착할 수 있다. 또한 상기 소스가스의 사용량을 절약할 수 있는 장점이 있다.
한편, 퍼지가스 공급모듈(111, 112, 130A ~ 130 F)은, 기판(220)의 이송 방향인 제1 방향을 기준으로 가스공급 어셈블리(100)의 일측 및 타측에 각각 배치되는 제1 사이드 퍼지가스 공급모듈(111) 및 제2 사이드 퍼지가스 공급모듈(112)과, 반응가스 공급모듈(121, 122, 123, 124)과 소스가스 공급모듈(141, 142, 143) 사이에 배치되는 메인 퍼지가스 공급모듈(130A ~ 130F)들을 포함한다.
메인 퍼지가스 공급모듈(130A ~ 130F)은, 퍼지가스 공급라인(181)과 각각 연결되는 제1 메인 퍼지가스 공급유닛(131)과 제2 메인 퍼지가스 공급유닛(132)을 포함한다. 제1 메인 퍼지가스 공급유닛(131)과 제2 메인 퍼지가스 공급유닛(132)은 상기 제1 방향을 기준으로 상호 이격되며, 제1 메인 퍼지가스 공급유닛(131)과 제2 메인 퍼지가스 공급유닛(132) 사이에는 펌핑 모듈(150)이 배치된다. 본 실시예에서 메인 퍼지가스 공급모듈(130A ~ 130F)은 한 쌍의 메인 퍼지가스 공급유닛(131, 132)을 포함하여, 반응가스 증착영역과 소스가스 증착영역 간의 차폐가 보다 효율적이고 원활하게 수행되도록 할 수 있다.
사이드 퍼지 모듈(111, 112)은, 상기 퍼지가스의 배출을 통하여, 가스공급 어셈블리(100)의 하측에 형성되는 증착 공간이 나머지 챔버 영역과 구분되도록 한다.
상기 퍼지가스가 배출되는 사이드 퍼지가스 공급유닛을 포함한다. 사이드 퍼지 모듈(111, 112)의 상기 사이드 퍼지가스 공급유닛은 하나로 마련될 수 있으며, 사이드 퍼지 모듈(111, 112)의 전방 및 후방에는 각각 펌핑 모듈(150)이 배치된다.
한편, 사이드 퍼지가스 공급모듈(111, 112)에서 공급되는 상기 퍼지가스의 제1 공급압력은, 메인 퍼지가스 공급모듈(130A ~ 130F)에서 공급되는 상기 퍼지가스의 제2 공급압력과 다르게 형성될 수 있다. 예시적으로 상기 증착 공간에 대한 입구 영역 및 출구 영역에 상기 퍼지 가스를 공급하는 사이드 퍼지가스 공급모듈(111, 112)의 상기 제1 공급 압력보다, 상기 소스가스 및 상기 반응가스 간의 확산 차단을 목적으로 하는 메인 퍼지가스 공급모듈(130A ~ 130F)의 상기 제2 공급 압력이 더 작게 형성될 수 있다. 상압 조건에서 원자층 증착 장치의 원자층 증착이 수행되는 경우, 사이드 퍼지가스 공급모듈(111, 112)의 공급압력이 더 크게 마련되어, 상기 증착 공간과 외부의 유동을 차단한다.
그리고, 상기 제2 공급압력은 상기 기판의 움직임과 무관하게 일정하며, 상기 제1 공급압력은 기판(230)의 위치에 따라 가변된다. 보다 상세히, 기판(230)이 상기 증착 공간으로 진입하는 경우, 사이드 퍼지 모듈(111, 112)의 상기 제1 공급압력은, 기판(230)이 상기 증착 공간으로 완전하게 진입된 경우 또는 상기 증착 공간에서 완전하게 이탈된 경우, 사이드 퍼지 모듈(111, 112)의 상기 제1 공급압력보다 크게 형성되어, 상기 증착 공간과 상기 챔버 영역과 보다 원활하게 구획될 수 있도록 한다.
한편, 소스가스 공급모듈(141, 142, 143)과 반응가스 공급모듈(121, 122, 123, 124)은 복수개로 마련되며, 상호 교번하여 배치된다. 예시적으로 반응가스 공급모듈(121, 122, 123, 124)은 제1 반응가스 공급모듈(121), 제2 반응가스 공급모듈(122), 제3 반응가스 공급모듈(123) 및 제4 반응가스 공급모듈(124)을 포함하며, 반응 가스는 예시적으로 산소일 수 있으며, 제1 반응가스 공급모듈(121), 제2 반응가스 공급모듈(122), 제3 반응가스 공급모듈(123) 및 제4 반응가스 공급모듈(124)에서 배출되는 상기 반응가스는 동일하다. 그리고, 소스가스 공급모듈(141, 142, 143)은 상기 제1 소스가스를 배출하는 제1 소스가스 공급모듈(141), 상기 제2 소스가스를 배출하는 제2 소스가스 공급모듈(142) 및 상기 제3 소스가스를 배출하는 제3 소스가스 공급모듈(143)을 포함한다.
이때, 가스공급 어셈블리(1)의 일측에 인접한 제1 반응가스 공급모듈(121)은, 제1 사이드 퍼지가스 공급모듈(111)과 인접한 제1 메인 퍼지가스 공급모듈(130A)과 제1 사이드 퍼지가스 공급모듈(111) 사이에 배치된다. 그리고, 가스공급 어셈블리(1)의 타측에 인접한 제2 반응가스 공급모듈(122)은, 제2 사이드 퍼지가스 공급모듈(112)과 인접한 제6 메인 퍼지가스 공급모듈(130F)과 제2 사이드 퍼지가스 공급모듈(112) 사이에 배치된다.
이때 기판 이송 모듈(200)은, 기판 이송 모듈 몸체(210)에 기판(220)이 안착된 상태에서 상기 제1 방향 및 상기 제1 방향과 반대 방향은 제2 방향 중 어느 하나의 방향을 따라 선택적으로 이동될 수 있다.
본 실시예에 따른 원자층 증착장치에서 기판(220)은 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향 중 어느 하나의 방향으로 이동하며 기판(220)의 상면에 원자층이 증착된다. 이때, 기판(220)이 상기 제1 방향으로 이동되며 원자층 증착 공정이 수행된 다음, 완전하게 상기 증착 공간에서 이탈된 상태에서, 다시 상기 제2 방향으로 이동되며 원자층 증착 공정이 수행될 수 있다. 본 실시예에서는 가스공급 어셈블리(1)의 일측 및 타측에 반응 가스 공급모듈(121, 124)이 배치됨으로써, 이러한 왕복 운동시 소스가스와 반응가스의 반응이 원활하게 이루어지도록 함으로써, 원자층 증착 효율을 증대시킬 수 있다.
소스가스 공급모듈(141, 142, 143) 중 어느 하나의 제1 소스가스 공급모듈(141)과 다른 하나인 제2 소스가스 공급모듈(142) 사이에는, 펌핑모듈(150), 메인퍼지가스 공급모듈(130B, 130A) 및 반응가스 공급모듈(122)이 배치된다.
이때, 펌핑모듈(150), 메인퍼지가스 공급모듈(130B, 130A) 및 반응가스 공급모듈(122)은 '펌핑 모듈(150) - 제2 메인 퍼지가스 공급모듈(130B) - 펌핑 모듈(150) - 제2 반응가스 공급모듈(122) - 펌핑 모듈(150) - 제3 메인 퍼지가스 공급모듈(130C) - 펌핑 모듈(150)' 순으로 배치된다.
이때, 상기 소스 가스는, 제1 소스가스(예시적으로 인듐을 포함한 소스 가스)와 상기 제1 소스가스와 다른 물질인 제2 소스가스(예시적으로 갈륨을 포함한 소스 가스)를 포함한다. 제1 소스가스 공급모듈(141)은, 상기 제1 소스가스를 공급하기 위한 제1 소스가스 공급라인(183)과 선택적으로 접속되며. 제2 소스가스 공급모듈(142)은, 상기 제2 소스가스를 공급하기 위한 제2 소스가스 공급라인(184)과 선택적으로 접속된다. 이때, 제1 반응가스 공급모듈(121)은, 제1 사이드 퍼지가스 공급모듈(111)과 제1 메인 퍼지가스 공급모듈(130A) 사이에 배치되며, 제1 메인 퍼지가스 공급모듈(130A)은 제1 반응가스 공급모듈(121)과 제1 소스가스 공급모듈(141) 사이에 배치된다.
한편, 제2 소스가스 공급모듈(142)과 제3 소스가스 공급모듈(143) 사이에 배치 구성은, 제2 소스가스 공급모듈(142)과 제3 소스가스 공급모듈(143) 사이의 배치 구성과 실질적으로 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
그리고, 상기 제1 방향을 기준으로 어느 하나의 소스가스 공급모듈(141, 142,143), 예시적으로 제1 소스가스 공급모듈(141)의 전방에 배치되는 어느 하나의 퍼지가스 공급모듈(130A~130F), 예시적으로 제1 메인 퍼지가스 공급모듈(130A),과 제1 소스가스 공급모듈(141)의 후방에 배치되는 다른 하나의 퍼지가스 공급모듈(130A~130F) 사이에는, 예시적으로 제2 퍼지가스 공급모듈(130B), 소스가스 증착공간(311, 312, 313), 예시적으로 제1 소스가스 증착공간(311)이 형성된다.
기판(220)의 일측이 제1 소스가스 증착공간(311)에 진입하면, 제1 밸브모듈(171, 174)은 제1 소스가스 증착공간(311)에 대응되는 제1 소스가스 공급모듈(141)이 상기 소스가스를 공급하도록 제어된다. 그리고, 기판(220)의 타측이 제1 소스가스 증착공간(311)에서 이탈되면, 밸브모듈(171, 174)은 제1 소스가스 증착공간(311)에 대응되는 제1 소스가스 공급모듈(141)이 상기 퍼지가스를 공급하도록 제어된다.
이때, 소스가스 증착공간(311, 312, 313)은 제1 소스가스 증착공간(311), 제2소스가스 증착공간(312) 및 제3 소스가스 증착공간(313)을 포함하고, 복수의 상기 소스가스 증착 공간(311, 312, 313)은 상기 제1 방향을 따라 상호 이격되도록 배치된다.
반응가스 공급모듈(121, 122, 123, 124)과, 반응가스 공급모듈(121, 122, 123, 124)에 인접한 소스가스 공급모듈(141, 142, 143) 사이에는 상기 퍼지가스가 기판에 공급되는 퍼지공간(321, 322, 323, 324, 325, 326)이 형성되며, 퍼지공간(321, 322, 323, 324, 325, 326)은 소스가스 증착공간(311, 312, 313)보다 상기 제1 방향을 기준으로 더 크게 형성될 수 있다.
소스가스 증착공간(311, 312, 313)보다 퍼지공간(321, 322, 323, 324, 325, 326)의 크기가 더 크게 형성됨으로써, 상기 증착 공간 내에서 상기 소스가스가 다른 가스가 유동되는 인접 영역으로 유입되는 것을 효율적으로 억제할 수 있다.
이때, 퍼지가스 공급모듈(130A~130F)의 헤드부의 상기 제1 방향에 대한 폭은 소스가스 증착모듈(141, 142, 143)의 헤드부의 상기 제1 방향에 대한 폭보다 크게 형성된다.
한편, 소스가스 공급모듈(141, 142, 143)과 다르게, 반응가스 공급모듈(121, 122, 123, 124) 및 퍼지가스 공급모듈(111, 112, 130A ~130F)은, 기판(220)의 위치와 무관하게 각각 상기 반응가스 및 상기 퍼지가스를 연속적으로 공급한다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 원자층 증착장치를 이용한 원자층 증착방법을 상세하게 설명한다.
도 2 내지 도 7은 도 1의 원자층 증착 장치에 의하여 기판에 원자층이 증착되는 과정을 보여주는 도면이다.
먼저 도 2를 참조하면, 기판(220)이 상기 증착공간의 외부에 존재하는 경우, 반응가스 공급모듈(121, 122, 123, 124)에서는 상기 반응가스가 공급되며, 퍼지가스 공급모듈(111, 112, 130A ~130F) 및 소스가스 증착모듈(141, 142, 143)에서는 상기 퍼지가스가 공급된다. 펌핑 모듈(150)에서는 연속적으로 음압이 제공되어 가스들을 상기 증착공간의 외부로 배출시킨다.
그 다음, 도 3을 참조하면, 기판(220)이 상기 제1 방향으로 이동하여 상기 증착공간에 진입하였으나, 기판(220)의 일측이 제1 퍼지공간(322)에 위치되며 제1 소스가스 증착공간(311)에 진입하기 전인 경우, 반응가스 공급모듈(121, 122, 123, 124)에서는 상기 반응가스가 공급되며, 퍼지가스 공급모듈(111, 112, 130A ~130F) 및 소스가스 증착모듈(141, 142, 143)에서는 상기 퍼지가스의 공급이 유지된다.
그 다음, 도 4를 참조하면, 상기 제1 방향으로 이동하여, 기판(220)의 일측이 제1 소스가스 증착공간(220)에 진입하면 제1 소스가스 증착모듈(141)에서는 상기 퍼지가스의 공급이 차단되며 상기 제1 소스가스의 공급이 개시된다. 이때, 반응가스 공급모듈(121, 122, 123, 124)에서는 상기 반응가스가 공급되며, 퍼지가스 공급모듈(111, 112, 130A ~130F)과 나머지 소스가스 증착모듈(142, 143)에서는 상기 퍼지가스가 공급된다.
그 다음, 도 5를 참조하면, 기판(220)의 상기 일측이 제2 소스가스 증착공간(312)에 진입하면, 제2 소스가스 증착모듈(142)에서는 상기 퍼지가스의 공급이 차단되며 상기 제2 소스가스의 공급이 개시된다. 이때, 기판(220)의 일측에는 제1 소스가스 증착공간(311)과 반응가스 증착공간을 통과하면서 증착된 상기 제1 소스가스와 상기 반응가스가 상호 반응하여 형성된 제1 반응층이 형성될 수 있다.
이때, 기판(220)의 타측은 여전히 제1 소스가스 증착공간(311)에 진입하지 못한 상태이며, 제1 소스가스 증착모듈(141)에서는 상기 제1 소스가스의 공급이 유지된다. 기판(220)의 타측이 제1 소스가스 증착공간(311)에서 상기 제1 방향 측으로 이탈되기 전까지, 제1 소스가스 증착모듈(141)의 상기 제1 소스가스 공급이 연속적으로 수행된다.
그리고, 반응가스 공급모듈(121, 122, 123, 124)에서는 상기 반응가스가 공급되며, 퍼지가스 공급모듈(111, 112, 130A ~130F)과 제3 소스가스 증착모듈(142, 143)에서는 상기 퍼지가스가 상기 증착공간으로 공급된다.
그 다음, 도 6을 참조하면, 기판(220)의 상기 일측은 제3 소스가스 증착공간(313)에 진입하였으며, 기판(220)의 상기 타측은 제1 소스가스 증착공간(311)에서 완전하게 이탈된다.
이때, 기판(220)의 상기 일측이 제3 소스가스 증착공간(313)에 진입하면, 제3 소스가스 증착모듈(143)에서는 상기 퍼지가스의 공급이 차단되며 상기 제3 소스가스의 공급이 개시된다.
그리고, 기판(220)의 상기 타측이 제1 소스가스 증착공간(311)에서 상기 제1 방향으로 이탈되면, 제1 소스가스 증착모듈(141)에서는 상기 제1 소스가스의 공급이 차단되며 상기 퍼지가스의 공급이 개시된다.
이때, 여전히 제2 소스가스 증착모듈(312)은, 상기 증착공간의 제2 소스가스 증착공간(312)으로 상기 제2 소스가스를 공급한다.
그리고, 반응가스 공급모듈(121, 122, 123, 124)에서는 상기 반응가스가 공급되며, 퍼지가스 공급모듈(111, 112, 130A ~130F)에서는 상기 퍼지가스가 공급된다.
그 다음, 도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 원자층 증착장치는, 복수 개의 기판(220)이 가스 공급 모듈(100)의 하측에 형성되는 상기 증착 공간에 위치되는 경우, 기판(220)들이 위치되는 소스가스 증착공간(311, 312, 313)의 소스가스 공급모듈(141, 142, 143)이 상기 소스가스를 소스가스 증착공간(311, 312, 313)에 공급하도록 하고, 기판(220)들이 위치되지 않는 소스가스 증착공간(311, 312, 313)의 상기 소스가스 공급모듈(141, 142, 143)이 상기 퍼지가스를 소스가스 증착공간(311, 312, 313)에 공급하도록 한다.
즉, 기판(120)이 위치된 소스가스 공급모듈(141, 142, 143)에서는 상기 소스가스가 공급되며, 기판(120)이 위치되지 않은 소스가스 공급모듈(141, 142, 143)에서는 상기 퍼지가스가 공급된다.
제1기판
단부위치
(전방측(일측))		 제1기판
단부위치
(후방측(타측))		 제1소스가스(S1)
(예) 인듐		 제2소스가스(S2)
(예) 갈륨		 제3소스가스(S3)
(예) 아연		 반응가스(S1)
(예) 산소
외부 외부 X(Purge) X(Purge) X(Purge) O
제1소스가스 증착공간(311) 외부 O X(Purge) X(Purge) O
제2소스가스 증착공간(312) 외부 O O X(Purge) O
제3소스가스 증착공간(313) 제2퍼지공간(321) X(Purge) O O O
외부 제3 소스가스증착공간(313) O(제2 기판 일측 단부) X O O
표 1에서는 원자층 증착 장치의 제어 테이블이 도시된다.
표 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 원자층 증착 장치의 상기 밸브 제어부는, 기판(220)의 일측 및 타측 단부 위치에 대한 데이터 테이블에 기초하여, 밸브모듈(171, 172, 173, 174, 175, 176)을 제어한다.
제안되는 실시예에 의하면, 공간분할 방식의 원자층 증착장치에서 기판(220)이 위치되지 않는 소스가스 공급모듈(141, 142, 143)에서는 상기 퍼지가스가 공급되며 기판(220)이 위치되는 소스가스 공급모듈(141, 142, 143)에서만 상기 소스가스가 공급됨으로써, 상기 증착 공간의 다른 영역으로 상기 소스가스가 누설되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 서로 다른 물질을 포함하는 소스가스들이 기판(220)의 1회 이동에 공급됨으로써, 다성분계 원자층을 형성할 수 있는 장점이 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 원자층 증착 장치를 보여주는 도면이다.
본 실시예는 밸브모듈의 구성에 있어서 차이가 있을 뿐, 다른 구성에 있어서는 도 1 내지 도 7에서 도시된 원자층 장착 장치 및 이를 이용한 원자층 증착 방법의 구성과 실질적으로 동일하므로, 이하에서는 본 실시예의 특징적인 부분을 중심으로 설명한다.
도 8을 참조하면, 제1 소스가스 공급라인(183), 제2 소스가스 공급라인(184) 및 제3 소스가스 공급라인(185)는 각각 퍼지가스 공급라인(181)은 상호 연결되며, 복수의 밸브모듈(177, 178, 179)은 소스가스 공급라인(183, 184, 185)과 상기 퍼지가스 공급라인(181)이 연결된 지점에 각각 설치된다.
복수의 밸브모듈(177, 178, 179)들은 선택적으로 어느 하나의 가스만이 상기 소스가스 공급모듈(183, 184, 185) 측으로 공급되도록 한다. 예시적으로, 밸브모듈(177, 178, 178)은 유로전환밸브일 수 있다.
본 실시예에 의하면, 밸브모듈의 구성이 단순해지는 장점이 있다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 원자층 증착 장치를 보여주는 도면이다.
본 실시예는 소스가스 공급모듈의 구성에 있어서 차이가 있을 뿐, 다른 구성에 있어서는 도 1 내지 도 7에서 도시된 원자층 장착 장치 및 이를 이용한 원자층 증착 방법의 구성과 실질적으로 동일하므로, 이하에서는 본 실시예의 특징적인 부분을 중심으로 설명한다.
도 9를 참조하면, 제1 소스가스 공급모듈(141)은, 상기 제1 소스가스를 공급하기 위한 제1 서브 제1 소스가스 공급모듈(141A)과 제2 서브 제1 소스가스 공급모듈(141B)을 포함한다.
이때, 제1 서브 제1 소스가스 공급모듈(141A)과 제2 서브 제1 소스가스 공급모듈(141B)은 상기 제1 방향으로 상호 이격되며, 제1 서브 제1 소스가스 공급모듈(141A)과 상기 제2 서브 제1 소스가스 공급모듈(141B) 사이에는, 펌핑모듈(150), 메인퍼지가스 공급모듈(130B, 130C) 및 반응가스 공급모듈(122)이 배치되며, '펌핑 모듈(150) - 제2 메인 퍼지가스 공급모듈(130B) - 펌핑 모듈(150) - 제2 반응가스 공급모듈(122) - 펌핑 모듈(150) - 제3 메인 퍼지가스 공급모듈(130C) - 펌핑 모듈(150)' 순으로 배치된다.
본 실시예에 예시적으로 기판(220)이 상기 제1 방향으로 이동되며 증착되는 1 사이클 동안, 상기 제1 소스가스는 2회 증착되며, 상기 제2 소스가스 및 상기 제1 소스가스는 1회 증착된다. 즉, 다른 종류의 상기 소스가스들 간의 증착 횟수를 다르게 설정함으로써, 원하는 물성의 원자층을 형성할 수 있는 장점이 있다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 원자층 증착 장치를 보여주는 도면이다.
본 실시예는 플라즈마 발진부의 구성에 있어서 차이가 있을 뿐, 다른 구성에 있어서는 도 1 내지 도 7에서 도시된 원자층 장착 장치 및 이를 이용한 원자층 증착 방법의 구성과 실질적으로 동일하므로, 이하에서는 본 실시예의 특징적인 부분을 중심으로 설명한다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 원자층 증착 장치는 상기 반응가스를 이온화시키기 위한 플라즈마 발진부(300)를 더 포함한다.
플라즈마 발진부(300)는, 반응가스 공급라인(182)과 연결되어, 반응가스 저장소(162)로부터 공급되는 상기 반응가스를 이온화시켜, 상기 소스가스와 상기 반응가스의 반응이 보다 활발하게 이루어지도록 할 수 있다.
한편, 플라즈마 발진부(300)는 펄스 형태의 전압을 제공할 수 있으며, 반응가스 공급라인(182) 중 분기점과 반응가스 저장소(162) 사이에 연결될 수 있다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 원자층 증착 장치를 보여주는 도면이다.
본 실시예는 플라즈마 발진부의 구성에 있어서 차이가 있을 뿐, 다른 구성에 있어서는 도 10에서 도시된 원자층 장착 장치 및 이를 이용한 원자층 증착 방법의 구성과 실질적으로 동일하므로, 이하에서는 본 실시예의 특징적인 부분을 중심으로 설명한다.
도 11을 참조하면, 플라즈마 발진부(300)는 반응가스 공급모듈(121, 122, 123, 124)에 연결되어, 반응가스 공급모듈(121, 122, 123, 124)에서 유동되는 상기 반응 가스를 이온화시킬 수 있다. 즉, 기판(220)의 상면 측으로 상기 반응가스를 공급하는 반응가스 공급모듈(121, 122, 123, 124)과 직접 연결되어 상기 펄스 형태의 전압을 제공함으로써, 상기 반응가스의 이온화 효율을 향상시킬 수 있다.

Claims (18)

  1. 원자층 증착 장치에 있어서,
    소스가스, 반응 가스 및 퍼지 가스를 공급하는 가스 공급 어셈블리; 및
    상기 가스 공급 어셈블리의 하측에 배치되며 선형으로 이동되며 상측에 기판이 안착되는 기판 이송 모듈;을 포함하고,
    상기 퍼지가스가 유동되는 퍼지가스 공급라인과 연결되는 퍼지가스 공급 모듈과, 상기 반응가스가 유동되는 반응가스 공급 라인과 연결되는 반응가스 공급 모듈과, 상기 퍼지가스 공급 라인과, 상기 소스가스가 유동되는 소스가스 공급 라인 중 어느 하나와 선택적으로 연통되는 소스가스 공급 모듈과, 상기 퍼지가스 공급모듈, 상기 반응가스 공급모듈 및 상기 소스가스 공급모듈 사이에 각각 배치되며 음압을 제공하는 펌핑 모듈과, 상기 소스가스 공급 모듈이 상기 퍼지가스 공급라인과 상기 소스가스 공급라인 중 어느 하나와 접속되도록 하고 다른 하나와 차단되도록 하는 밸브모듈을 포함하고,
    상기 밸브모듈은, (1) 상기 기판이 상기 소스가스 공급모듈 측에 배치되는 경우에는 상기 소스가스 공급모듈과 상기 소스가스 공급라인을 접속시키며, (2) 상기 기판이 상기 소스가스 공급모듈 측에 배치되지 않는 경우 상기 소스가스 공급모듈과 상기 퍼지가스 공급라인을 접속시키는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 퍼지가스 공급모듈은, 상기 기판의 이송 방향인 제1 방향을 기준으로 상기 가스공급 어셈블리의 일측 및 타측에 각각 배치되는 제1 사이드 퍼지가스 공급모듈 및 제2 사이드 퍼지가스 공급모듈과, 상기 반응가스 공급모듈과 상기 소스가스 공급모듈 사이에 배치되는 메인 퍼지가스 공급모듈들을 포함하고,
    상기 소스가스 공급모듈과 상기 반응가스 공급모듈은 복수개로 마련되며, 상호 교번하여 배치되는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 메인 퍼지가스 공급모듈은, 상기 퍼지가스 공급라인과 각각 연결되는 제1 메인 퍼지가스 공급유닛과 제2 메인 퍼지가스 공급유닛을 포함하고,
    상기 제1 메인 퍼지가스 공급유닛과 상기 제2 메인 퍼지가스 공급유닛은 상기 제1 방향을 기준으로 상호 이격되며, 상기 제1 메인 퍼지가스 공급유닛과 상기 제2 메인 퍼지가스 공급유닛 사이에는 상기 펌핑 모듈이 배치되는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 사이드 퍼지 모듈은 상기 퍼지가스가 배출되는 사이드 퍼지가스 공급유닛을 포함하고,
    상기 사이드 퍼지가스 공급유닛에서 공급되는 상기 퍼지가스의 제1 공급압력은, 상기 메인 퍼지가스 공급유닛에서 공급되는 상기 퍼지가스의 제2 공급압력과 다르게 형성되며,
    상기 제2 공급압력은 상기 기판의 움직임과 무관하게 일정하며, 상기 제1 공급압력은 상기 기판의 위치에 따라 가변되는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 장치.
  5. 제2 항에 있어서,
    어느 하나의 상기 반응가스 공급모듈은, 복수의 상기 메인 퍼지가스 공급모듈들 중 상기 제1 사이드 퍼지가스 공급모듈과 인접한 상기 메인 퍼지가스 공급모듈과 상기 제1 사이드 퍼지가스 공급모듈 사이에 배치되며,
    다른 하나의 상기 반응가스 공급모듈은, 복수의 상기 메인 퍼지가스 공급모듈들 중 상기 제2 사이드 퍼지가스 공급모듈과 인접한 상기 메인 퍼지가스 공급모듈과 상기 제2 사이드 퍼지가스 공급모듈 사이에 배치되며,
    상기 기판 이송 모듈은, 상기 제1 방향 및 상기 제1 방향과 반대 방향은 제2 방향 중 어느 하나의 방향을 따라 선택적으로 이동되는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 장치.
  6. 제2 항에 있어서,
    상기 소스가스 공급모듈 중 어느 하나의 제1 소스가스 공급모듈과 다른 하나인 제2 소스가스 공급모듈 사이에는,
    상기 펌핑모듈, 상기 메인퍼지가스 공급모듈 및 상기 반응가스 공급모듈이 배치되며, '펌핑 모듈 - 메인 퍼지가스 공급모듈 - 펌핑 모듈 - 반응가스 공급모듈 -펌핑 모듈 - 메인 퍼지가스 공급모듈 - 펌핑 모듈' 순으로 배치되는 것을 특징으로 하는 원자층 증착장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 소스 가스는, 제1 소스가스와 상기 제1 소스가스와 다른 물질인 제2 소스가스를 포함하고,
    상기 제1 소스가스 공급모듈은, 상기 제1 소스가스를 공급하기 위한 제1 소스가스 공급라인과 선택적으로 접속되며,
    상기 제2 소스가스 공급모듈은, 상기 제2 소스가스를 공급하기 위한 제2 소스가스 공급라인과 선택적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 소스가스 공급모듈은, 상기 제1 소스가스를 공급하기 위한 제1 서브 제1 소스가스 공급모듈과 제2 서브 제1 소스가스 공급모듈을 포함하고,
    상기 제1 서브 제1 소스가스 공급모듈과 상기 제2 서브 제1 소스가스 공급모듈은 상기 제1 방향으로 상호 이격되며,
    상기 제1 서브 제1 소스가스 공급모듈과 상기 제2 서브 제1 소스가스 공급모듈 사이에는, 상기 펌핑모듈, 상기 메인퍼지가스 공급모듈 및 상기 반응가스 공급모듈이 배치되며, '펌핑 모듈 - 메인 퍼지가스 공급모듈 - 펌핑 모듈 - 반응가스 공급모듈 -펌핑 모듈 - 메인 퍼지가스 공급모듈 - 펌핑 모듈' 순으로 배치되는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 장치.
  9. 제7 항에 있어서,
    복수의 상기 반응가스 공급모듈들에 공급되는 상기 반응 가스는 동일하며,
    복수의 상기 퍼지가스 공급모듈들에 공급되는 상기 퍼지 가스는 동일한 것을 특징으로 하는 원자층 증착 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 방향을 기준으로 어느 하나의 상기 소스가스 공급모듈의 전방에 배치되는 어느 하나의 상기 퍼지가스 공급모듈과 상기 소스가스 공급모듈의 후방에 배치되는 다른 하나의 상기 퍼지가스 공급모듈 사이에는, 소스가스 증착공간이 형성되며,
    상기 기판의 일측이 상기 소스가스 증착공간에 진입하면, 상기 밸브모듈은 상기 소스가스 증착공간에 대응되는 상기 소스가스 공급모듈이 상기 소스가스를 공급하도록 제어되며,
    상기 기판의 타측이 상기 소스가스 증착공간에서 이탈되면, 상기 밸브모듈은 상기 소스가스 증착공간에 대응되는 상기 소스가스 공급모듈이 상기 퍼지가스를 공급하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 밸브모듈을 제어하기 위한 밸브모듈 제어부를 더 포함하고,
    상기 밸브모듈 제어부는, 상기 기판 이송 모듈의 상기 제1 방향에 대한 위치, 상기 기판 이송 모듈에 상기 기판이 배치된 위치 및 상기 기판 이송 모듈의 이송 속도 중 적어도 하나에 기초하여 상기 밸브모듈의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 소스가스 증착공간은 복수개로 형성되며, 복수의 상기 소스가스 증착 공간은 상기 제1 방향을 따라 상호 이격되도록 배치되고,
    복수 개의 상기 기판이 상기 가스 공급 모듈의 하측에 형성되는 증착 공간에 위치되는 경우, 상기 기판들이 위치되는 상기 소스가스 증착공간의 상기 소스가스 공급모듈은 상기 소스가스를 상기 소스가스 증착공간에 공급하고, 상기 기판들이 위치되지 않는 상기 소스가스 증착공간의 상기 소스가스 공급모듈은 상기 퍼지가스를 상기 소스가스 증착공간에 공급하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 반응가스 공급모듈 및 상기 퍼지가스 공급모듈은, 상기 기판의 위치와 무관하게 각각 상기 반응가스 및 상기 퍼지가스를 연속적으로 공급하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착장치.
  14. 제10 항에 있어서,
    상기 반응가스 공급모듈 및 상기 반응가스 공급모듈에 인접한 상기 소스가스 공급모듈 사이에는 상기 퍼지가스가 기판에 공급되는 퍼지공간이 형성되며, 상기 퍼지공간은 상기 소스가스 증착공간보다 상기 제1 방향을 기준으로 더 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 장치.
  15. 제1 항에 있어서,
    상기 밸브모듈은,
    일측은 상기 소스가스 공급라인과 연결되며 타측은 상기 퍼지가스 공급라인과 연결되는 바이패스 라인과, 상기 바이패스 라인 상에 배치되는 제1 밸브 유닛과, 상기 소스가스 공급라인 상에 배치되는 제2 밸브 유닛을 포함하고,
    상기 제2 밸브 유닛은, 상기 소스가스 공급라인과 상기 바이패스 라인이 연결된 지점 사이과 상기 소스가스가 저장된 소스가스 저장소 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 장치.
  16. 제1 항에 있어서,
    상기 소스가스 공급라인과 상기 퍼지가스 공급라인은 상호 연결되며,
    상기 밸브모듈은 상기 소스가스 공급라인과 상기 퍼지가스 공급라인이 연결된 지점에 설치되며, 선택적으로 어느 하나의 가스만이 상기 소스가스 공급모듈 측으로 공급되도록 하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 장치.
  17. 제1 항에 있어서,
    상기 반응가스를 이온화시키기 위한 플라즈마 발진부;를 더 포함하고,
    상기 플라즈마 발진부는, (1) 상기 반응가스 공급라인 및 (2) 상기 반응가스 공급모듈 중 어느 하나에 연결되는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 장치.
  18. 제1 항의 원자층 증착 장치를 이용한 원자층 증착 방법.
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