KR102819061B1

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Publication number: KR102819061B1
Application number: KR1020200117082A
Authority: KR
Inventors: 김경민; 엄소연; 임용길; 윤두현
Original assignee: 주식회사 원익아이피에스
Priority date: 2020-09-11
Filing date: 2020-09-11
Publication date: 2025-06-12
Anticipated expiration: 2040-09-11
Also published as: KR20220034991A

Abstract

본 발명은 기판처리장치 및 기판처리방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가스분사의 직진성이 향상된 기판처리장치 및 기판처리방법에 관한 것이다.
본 발명은, 복수의 기판(1)이 적층된 기판적재부(10)가 수용되어 기판처리가 수행되는 기판처리부(100)와; 상기 기판처리부(100)에 기판처리를 위한 소스가스, 반응가스 및 불활성가스를 공급하는 가스공급유닛(200)과; 상기 가스공급유닛(200)으로부터 전달받은 소스가스, 반응가스 및 불활성가스를 상기 기판처리부(100) 내에 분사하기 위하여, 상기 기판적재부(10)의 둘레를 따라 복수개 배치되며 각각이 상기 기판처리부(100) 내에 수직방향으로 설치되는 복수의 공급노즐(300)들과; 복수의 상기 공급노즐(300) 중 적어도 어느 하나에 대하여 상기 가스공급유닛(200)을 통해 전달받은 소스가스, 반응가스 및 불활성가스 중 분사되는 가스를 선택적으로 분사하도록 제어하는 제어부(400)를 포함하는 기판처리장치를 개시한다.

Description

기판처리장치 및 기판처리방법{Substrate processing apparatus and method of substrate processing}

본 발명은 기판처리장치 및 기판처리방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가스분사의 직진성이 향상된 기판처리장치 및 기판처리방법에 관한 것이다.

반도체 소자를 제조하기 위해서는 실리콘 웨이퍼와 같은 기판 상에 필요한 박막을 증착시키는 공정이 필수적으로 진행되며, 이때의 박막증착공정에는 스퍼터링(Sputtering)법, 화학기상 증착(CVD: Chemical Vapor Deposition)법, 원자층 증착(ALD: Atomic Layer Deposition)법 등이 주로 사용된다.

스퍼터링법은, 플라즈마 상태에서 생성된 아르곤 이온을 타겟의 표면에 충돌시키면 타겟의 표면으로부터 이탈된 타겟 물질이 기판 상에 박막으로 증착되게 하는 기술로서, 접착성이 우수한 고순도 박막을 형성할 수 있는 장점은 있으나, 고 종횡비(High Aspect Ratio)를 갖는 미세 패턴을 형성하기에는 한계가 있다.

화학기상증착법은, 다양한 가스들을 반응 챔버로 주입시키고, 열 빛 또는 플라즈마와 같은 고 에너지에 의해 유도된 가스들을 반응가스와 화학 반응시킴으로써 기판 상에 박막을 증착시키는 기술이다.

화학기상증착법은, 신속하게 일어나는 화학반응을 이용하기 때문에 원자들의 열역학적 안정성을 제어하기 매우 어렵고, 박막의 물리적, 화학적 및 전기적 특성이 저하되는 문제점이 있다.

원자층증착법은, 반응가스인 처리가스와 퍼지가스를 교대로 공급하여 기판 상에 원자층 단위의 박막을 증착하는 기술로서, 단차피복성(Step Coverage)의 한계를 극복하기 위해 표면 반응을 이용하기 때문에 고 종횡비를 갖는 미세 패턴 형성에 적절하고, 박막의 전기적 및 물리적 특성이 우수한 장점이 있다.

원자층증착법을 수행하는 장치로는, 챔버 내 기판을 하나씩 로딩하면서 공정을 진행하는 매엽식장치와 챔버 내에 복수개의 기판을 로딩하여 일괄적으로 처리하는 배치(Batch)식 장치가 있다.

한편 원자층증착법은, 소스가스 분사, 퍼지수행, 반응가스 분사, 퍼지수행의 과정을 반복하여 수행하게 되는데, 이 과정에서 분사되는 다양한 종류의 공정가스들이 공정가스가 분사되는 노즐로부터 기판까지 도달하는 과정에서 확산이 일어나 박막의 균일성이 저하되는 문제점이 있다.

특히, 공정가스가 분사되는 과정에서 기판의 중심을 향해 분사된 공정가스가 확산을 통해 기판의 가장자리에 분사됨에 따라 박막의 균일도가 저해되고, 공정가스의 과도한 사용이 요구되는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 분사되는 가스의 직진성이 강화된 기판처리장치 및 기판처리방법을 제공하는 데 있다.

본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은, 복수의 기판(1)이 적층된 기판적재부(10)가 수용되어 기판처리가 수행되는 기판처리부(100)와; 상기 기판처리부(100)에 기판처리를 위한 소스가스, 반응가스 및 불활성가스를 공급하는 가스공급유닛(200)과; 상기 가스공급유닛(200)으로부터 전달받은 소스가스, 반응가스 및 불활성가스를 상기 기판처리부(100) 내에 분사하기 위하여, 상기 기판적재부(10)의 둘레를 따라 복수개 배치되며 각각이 상기 기판처리부(100) 내에 수직방향으로 설치되는 복수의 공급노즐(300)들과; 복수의 상기 공급노즐(300) 중 적어도 어느 하나에 대하여 상기 가스공급유닛(200)을 통해 전달받은 소스가스, 반응가스 및 불활성가스 중 분사되는 가스를 선택적으로 분사하도록 제어하는 제어부(400)를 포함하는 기판처리장치를 개시한다.

상기 제어부(400)는, 복수의 상기 공급노즐(300) 중 어느 하나를 통한 상기 소스가스의 공급 시, 인접한 공급노즐(300)에서 상기 불활성가스를 분사할 수 있다.

복수의 상기 공급노즐(300)은, 소스가스 및 불활성가스를 선택적으로 분사가능한 제1공급노즐(310)과, 상기 제1공급노즐(310)에 인접하며 반응가스 및 불활성가스를 선택적으로 분사가능한 제2공급노즐(320)을 포함하며, 상기 제어부(400)는, 상기 제1공급노즐(310)을 통한 소스가스의 공급 시 상기 제2공급노즐(320)을 통해 불활성가스를 분사하고, 상기 제2공급노즐(320)을 통한 반응가스의 공급 시 상기 제1공급노즐(310)을 통해 불활성가스를 분사할 수 있다.

복수의 상기 공급노즐(300)은, 상기 제2공급노즐(320)에 인접하여 배치되며 소스가스 및 불활성가스를 선택적으로 분사가능한 제3공급노즐(330)과, 상기 제1공급노즐(310) 및 상기 제3공급노즐(330)의 외각에 각각 배치되어 불활성가스를 분사하는 제4공급노즐(340) 및 제5공급노즐(350)을 추가로 포함하며, 상기 제2공급노즐(320)은, 상기 제1공급노즐(310) 및 상기 제3공급노즐(330)의 사이에 배치될 수 있다.

상기 제어부(400)는, 상기 제1공급노즐(310)를 통한 소스가스의 공급 시 상기 제2공급노즐(320) 및 상기 제1공급노즐(310)에 인접배치된 상기 제4공급노즐(340)을 통해 불활성가스를 분사하며, 상기 제3공급노즐(330)을 통한 소스가스의 공급 시 상기 제2공급노즐(320) 및 상기 제3공급노즐(330)에 인접배치된 상기 제5공급노즐(350)을 통해 불활성가스를 분사하도록 제어할 수 있다.

상기 제어부(400)는, 상기 제2공급노즐(320)을 통한 반응가스의 공급 시 상기 제1공급노즐(310) 및 상기 제3공급노즐(330)을 통해 불활성가스를 분사하도록 제어할 수 있다.

상기 제어부(400)는, 상기 기판처리부(100)에 대한 퍼지 수행 시, 상기 제1공급노즐(310), 제2공급노즐(320), 제3공급노즐(330), 제4공급노즐(340) 및 제5공급노즐(350) 각각으로부터 불활성가스를 분사하도록 제어할 수 있다.

또한 본 발명은, 복수의 기판(1)이 적층된 기판적재부(10)가 수용되어 기판처리가 수행되는 기판처리부(100)와; 상기 기판처리부(100)에 기판처리를 위한 소스가스, 반응가스 및 불활성가스를 공급하는 가스공급유닛(200)과; 상기 기판처리부(100) 내에 수직방향으로 설치되어, 상기 가스공급유닛(200)으로부터 전달받은 소스가스, 반응가스 및 불활성가스를 상기 기판처리부(100) 내에 분사하는 복수의 공급노즐(300)들을 포함하는 기판처리장치를 이용한 기판처리방법으로서, 상기 기판처리부(100)에 상기 소스가스를 공급하는 소스가스공급단계와; 상기 소스가스공급단계 이후에 상기 기판처리부(100) 내의 상기 소스가스를 퍼지하는 소스가스퍼지단계와; 상기 소스가스퍼지단계 이후에 상기 기판처리부(100)에 상기 반응가스를 공급하는 반응가스공급단계와; 상기 반응가스공급단계 이후에 상기 기판처리부(100) 내의 상기 반응가스를 퍼지하는 반응가스퍼지단계를 포함하며, 복수의 상기 공급노즐(300) 중 적어도 어느 하나에 대하여 상기 가스공급유닛(200)을 통해 전달받은 소스가스, 반응가스 및 불활성가스 중 분사되는 가스를 상기 소스가스공급단계, 소스가스퍼지단계, 반응가스공급단계 및 반응가스퍼지단계에 따라 선택적으로 분사하는 기판처리방법을 개시한다.

상기 소스가스공급단계는, 복수의 상기 공급노즐(300) 중 어느 하나를 통한 소스가스 공급 시, 인접한 공급노즐(300)에서 상기 불활성가스를 분사할 수 있다.

복수의 상기 공급노즐(300)은, 소스가스 및 불활성가스를 선택적으로 분사가능한 제1공급노즐(310)과, 상기 제1공급노즐(310)에 인접하며 반응가스 및 불활성가스를 선택적으로 분사가능한 제2공급노즐(320)을 포함하며, 상기 소스가스공급단계는, 상기 제1공급노즐(310)을 통한 소스가스의 공급 시 상기 제2공급노즐(320)을 통해 불활성가스를 분사하고, 상기 반응가스공급단계는, 상기 제2공급노즐(320)을 통한 반응가스의 공급 시 상기 제1공급노즐(310)을 통해 불활성가스를 분사할 수 있다.

상기 소스가스공급단계는, 상기 제1공급노즐(310)를 통한 소스가스의 공급 시 상기 제2공급노즐(320) 및 상기 제1공급노즐(310)에 인접배치된 상기 제4공급노즐(340)을 통해 불활성가스를 분사할 수 있다.

상기 반응가스공급단계는, 상기 제2공급노즐(320)을 통한 반응가스의 공급 시 상기 제1공급노즐(310) 및 상기 제3공급노즐(330)을 통해 불활성가스를 분사하도록 제어할 수 있다.

상기 소스가스퍼지단계 및 상기 반응가스퍼지단계는, 복수의 상기 공급노즐(300)들 각각이 불활성가스를 공급할 수 있다.

본 발명에 따른 기판처리장치 및 기판처리방법은, 공정가스 분사노즐들의 배치 및 분사가스 제어를 통해 분사되는 공정가스의 직진성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

특히, 본 발명에 따른 기판처리장치 및 기판처리방법은, 공정가스의 직진성을 향상시킴으로써, 기판 내에서 공정가스가 분사되는 위치의 분사량을 적절히 제어할 수 있는 이점이 있다.

특히, 본 발명에 따른 기판처리장치 및 기판처리방법은, 소스가스 및 반응가스의 직진성 향상을 통해 기판 내 박막형성의 균일성을 향상하고 고품질의 기판처리가 가능한 이점이 있다.

도 1은, 본 발명에 따른 기판처리장치에 대한 개략적인 모습을 나타내는 도면이다.
도 2는, 도 1에 따른 기판처리장치 중 가스공급유닛과 공급노즐 사이의 연결관계를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3a 내지 도 3d는, 도 1에 따른 기판처리장치를 통한 기판처리방법을 보여주는 도면들로서, 각 단계에서의 가스공급모습을 보여주는 도면들이다.

본 발명에 따른 기판처리장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 기판처리장치는, 도 1 및 도2에 도시된 바와 같이, 복수의 기판(1)이 적층된 기판적재부(10)가 수용되어 기판처리가 수행되는 기판처리부(100)와; 상기 기판처리부(100)에 기판처리를 위한 소스가스, 반응가스 및 불활성가스를 공급하는 가스공급유닛(200)과; 상기 가스공급유닛(200)으로부터 전달받은 소스가스, 반응가스 및 불활성가스를 상기 기판처리부(100) 내에 분사하기 위하여, 상기 기판적재부(10)의 둘레를 따라 복수개 배치되며 각각이 상기 기판처리부(100) 내에 수직방향으로 설치되는 복수의 공급노즐(300)들과; 복수의 상기 공급노즐(300) 중 적어도 어느 하나에 대하여 상기 가스공급유닛(200)을 통해 전달받은 소스가스, 반응가스 및 불활성가스 중 분사되는 가스를 선택적으로 분사하도록 제어하는 제어부(400)를 포함한다.

여기서 기판처리 대상이 되는 기판(1)은, 반도체 기판, LED, LCD 등의 표시장치에 사용하는 기판, 태양전지 기판, 글라스 기판 등을 포함할 수 있으며, 종래 개시된 어떠한 형태의 대상 기판도 적용 가능하다.

또한, 기판처리란, 증착공정, 보다 바람직하게는 원자층증착법(Atomic Layer Deposition, ALD)을 사용한 증착공정을 의미하나, 이에 한정되는 것은 아니며 화학기상증착법을 이용한 증착공정, 열처리공정 등도 포함할 수 있다.

상기 기판처리부(100)는, 복수의 기판(1)이 적층된 기판적재부(10)가 수용되어 기판처리가 수행되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.

예를 들면, 상기 기판처리부(100)는, 복수의 기판(1)이 적층된 기판적재부(10)가 수용되도록 내부에 수용공간을 형성하는 공정튜브와, 후술하는 기판처리유닛(200)과 연결되어 수용공간에 소스가스, 반응가스 및 불활성가스를 포함하는 공정가스를 공급하기 위한 매니폴드를 포함할 수 있다.

이때, 상기 기판처리부(100)는, 복수의 기판(1)이 적층된 기판적재부(10)가 수용되어 증착막 형성 등의 기판처리 공정을 수행할 수 있으며, 이를 위하여 후술하는 복수의 공급노즐(300)들이 수직방향으로 설치되기 위한 설치공간(110)이 형성될 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 기판처리부(100)는, 원통형의 수직한 구성으로서, 내벽에서 일부 수용홈 형태의 설치공간(110)이 형성되어 복수의 공급노즐(300)들이 설치공간(110)에 수직방향으로 설치되도록 할 수 있다.

한편, 상기 기판처리부(100)는, 다양한 재질로 구성될 수 있으며, 예로서 석영(Quartz), 스테인리스 스틸(SUS), 알루미늄(Aluminium), 그라파이트(Graphite), 실리콘 카바이드(Silicon carbide) 또는 산화 알루미늄(Aluminium oxide) 등으로 구성될 수 있다.

상기 기판적재부(10)는, 복수의 기판(1)이 적층되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.

예를 들면, 상기 기판적재부(10)는, 수직방향으로 구비되는 복수의 지지대와, 지지대에 복수의 기판(1)이 적층형태로 안착되도록 하는 안착부를 포함할 수 있다.

한편, 상기 기판적재부(10)는, 종래 개시된 배치(batch)식, 즉 종형 기판처리장치에 사용되는 구성이면 어떠한 구성도 적용 가능하다.

상기 가스공급유닛(200)은, 기판처리부(100)에 기판처리를 위한 소스가스, 반응가스 및 불활성가스를 공급하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.

즉, 상기 가스공급유닛(200)은, 원자층증착법을 이용하여 기판(1)에 박막을 형성하기 위한 소스가스, 반응가스 및 불활성가스를 포함하는 공정가스를 기판처리부(100)에 공급할 수 있다.

예를 들면, 상기 가스공급유닛(200)은, 기판처리부(100)에 소스가스를 공급하기 위한 소스가스공급부(210)와, 기판처리부(100)에 불활성가스를 공급하기 위한 불활성가스공급부(220)와, 기판처리부(100)에 반응가스를 공급하기 위한 반응가스공급부(230)와, 기판처리부(100)에 전처리가스를 공급하기 위한 전처리가스공급부(240)를 각각 포함할 수 있다.

상기 소스가스공급부(210)는, 후술하는 공급노즐(300) 중 적어도 하나와 연결되어 기판처리부(100)에 소스가스를 공급하기 위한 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.

예를 들면, 상기 소스가스공급부(210)는, 증착을 위한 소스물질이 저장되는 저장탱크와, 저장탱크로부터 전달받은 소스물질을 기화시켜 소스가스를 공급노즐(300)에 공급하는 기화기를 포함할 수 있다.

한편, 이 과정에서 상기 소스가스공급부(210)는, 공급노즐(300) 중 적어도 하나와 연결되며, 연결되는 공급노즐(300)을 통해 기판처리부(100)에 소스가스를 공급할 수 있다.

이때, 별도의 캐리어가스를 이용하여 기화기로부터 공급노즐(300)로 소스가스를 공급할 수 있고, 후술하는 불활성가스공급부(220)를 통해 기판처리부(100)로 분사되도록 할 수 있다.

상기 불활성가스공급부(220)는, 기판처리부(100)에 불활성가스를 공급하기 위한 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.

예를 들면, 상기 불활성가스공급부(220)는, 복수의 공급노즐(300) 중 적어도 하나와 연결되어 연결된 공급노즐(300)을 통해 불활성가스를 공급할 수 있으며, 특히 복수의 공급노즐(300) 각각에 모두 연결되어 복수의 공급노즐(300) 각각이 불활성가스를 공급하도록 할 수 있다.

상기 반응가스공급부(230)는, 기판처리부(100)에 반응가스를 공급하기 위한 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.

예를 들면 상기 반응가스공급부(230)는, 반응가스로 오존(O3)이 이용되는 경우, 오존발생기로 구비되어 반응가스를 기판처리부(100)에 공급하도록 할 수 있다.

상기 전처리가스공급부(240)는, 소스가스 공급 전 기판(1)에 대한 전처리를 수행하기 위한 전처리가스를 공급하기 위한 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.

이때의 전처리가스는, 전술한 소스가스를 포함할 수 있으며, 소스가스 공급 전 1회에 한해 기판처리부(100)에 공급될 수 있다.

상기 복수의 공급노즐(300)들은, 기판처리부(100) 내에 수직방향으로 설치되어, 가스공급유닛(200)으로부터 전달받은 소스가스, 반응가스 및 불활성가스를 기판처리부(100) 내에 분사하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.

예를 들면, 상기 복수의 공급노즐(300)들은, 기판처리부(100)의 내측 수용공간에 수직방향으로 연장설치되고, 하단에서 매니폴드를 통과하는 가스공급배관을 통해 가스공급유닛(200)과 연결될 수 있다.

특히, 상기 복수의 공급노즐(300)들은, 기판처리부(100)의 내측벽면에 홈 형상으로 형성되는 설치공간(110)에 구비될 수 있으며, 이때 기판적재부(10)의 둘레일부를 따라서 설치될 수 있다.

한편 상기 복수의 공급노즐(300)들은, 공급하는 공정가스, 즉 소스가스, 반응가스 및 불활성가스를 고려하여 복수개로 구비될 수 있으며, 최소한 4개의 공급노즐(300)이 설치공간(110)에 설치될 수 있다.

예를 들면, 상기 복수의 공급노즐(300)들은, 소스가스 및 불활성가스를 선택적으로 분사가능한 제1공급노즐(310)과, 제1공급노즐(310)에 인접하며 반응가스 및 불활성가스를 선택적으로 분사가능한 제2공급노즐(320)을 포함할 수 있다.

또한, 상기 복수의 공급노즐(300)들은, 제1공급노즐(310)의 외각에서 불활성가스를 공급하는 공급노즐과, 제2공급노즐(320)의 외각에서 불활성가스를 공급하는 공급노즐을 포함하여 총 4개의 공급노즐들이 배치될 수 있다.

이 경우, 상기 제1공급노즐(310)을 통해 소스가스를 공급하는 동안, 양측에서 인접한 제2공급노즐(320)과 제1공급노즐(310) 측 외각에 위치하는 공급노즐을 통해 불활성가스를 공급하여 제1공급노즐(310)로부터 분사되는 소스가스를 가이드하고 직진성을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 제2공급노즐(320)을 통해 반응가스를 공급하는 동안, 양측에서 인접한 제1공급노즐(310)과 제2공급노즐(320) 측 외각에 위치하는 공급노즐을 통해 불활성가스를 공급하여 제2공급노즐(320)로부터 분사되는 반응가스를 가이드하고 직진성을 향상시킬 수 있다.

또한, 불활성가스의 공급이 필요할 경우, 제1공급노즐(310), 제2공급노즐(320) 및 제1공급노즐(310)과 제2공급노즐(320)의 외각에 위치한느 각각의 공급노즐들로부터 불활성가스를 동시에 공급할 수 있다.

한편, 다른 예로서, 복수의 공급노즐(300)들은, 도 2에 도시된 바와 같이, 공급하는 공정가스, 즉 소스가스, 반응가스 및 불활성가스를 고려하여 복수개로 구비될 수 있으며, 일예로 5개의 공급노즐(300)이 설치공간(110)에 설치될 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 복수의 공급노즐(300)들은, 소스가스 및 불활성가스를 선택적으로 분사가능한 제1공급노즐(310)과, 제1공급노즐(310)에 인접하며 반응가스 및 불활성가스를 선택적으로 분사가능한 제2공급노즐(320)을 포함할 수 있다.

또한, 상기 복수의 공급노즐(300)들은, 제2공급노즐(320)의 제1공급노즐(310) 반대측에 인접하여 배치되며 소스가스 및 불활성가스를 선택적으로 분사가능한 제3공급노즐(330)과, 제1공급노즐(310) 및 제3공급노즐(330)의 외각에 배치되어 불활성가스를 분사하는 제4공급노즐(340) 및 제5공급노즐(350)을 추가로 포함할 수 있다.

보다 구체적으로 상기 복수의 공급노즐(300)들은, 제2공급노즐(320)을 중심으로 양측에 제1공급노즐(310) 및 제3공급노즐(330)이 배치되고, 제1공급노즐(310)의 외각에 제4공급노즐(340)이 제3공급노즐(330)의 외각에 제5공급노즐이 배치될 수 있다.

즉, 상기 복수의 공급노즐(300)들은, 최외각에서 불활성가스를 분사하는 제4공급노즐(340) 및 제5공급노즐(350)과, 제4공급노즐(340)과 제5공급노즐(350) 사이에서 각각 소스가스 및 불활성가스를 선택적으로 분사가능한 제1공급노즐(310) 및 제3공급노즐(330)과 반응가스 및 불활성가스를 선택적으로 분사가능한 제2공급노즐(320)을 포함할 수 있다.

이를 통해 상기 복수의 공급노즐(300)들은, 후술하는 기판처리방법의 각 단계에서 각각 소스가스, 반응가스 및 불활성가스를 선택적으로 공급할 수 있다.

상기 제어부(400)는, 복수의 공급노즐(300) 중 적어도 어느 하나에 대하여 가스공급유닛(200)을 통해 전달받은 소스가스, 반응가스 및 불활성가스 중 분사되는 가스를 선택적으로 분사하도록 제어하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.

예를 들면, 상기 제어부(400)는, 가스공급유닛(200)에 구비되는 제어밸브를 조절함으로써, 복수의 공급노즐(300) 중 적어도 어느 하나에 대하여 가스공급유닛(200)을 통해 전달받은 소스가스, 반응가스 및 불활성가스 중 분사되는 가스를 결정할 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 제어부(400)는, 복수의 공급노즐(300) 중 어느 하나를 통한 소스가스의 공급 시, 인접한 공급노즐(300)에서 불활성가스를 분사하도록 제어할 수 있다.

이 경우, 상기 제어부(400)는, 복수의 공급노즐(300) 중 소스가스공급부(210)와 연결되어 소스가스를 공급가능한 제1공급노즐(310)을 통해 소스가스를 공급할 때, 제1공급노즐(310)에 인접한 제2공급노즐(320) 및 제4공급노즐(340) 중 적어도 하나에 불활성가스를 분사하도록 할 수 있다.

보다 바람직하게는 상기 제어부(400)는, 제1공급노즐(310)을 통한 소스가스 공급 시, 제2공급노즐(320) 및 제4공급노즐(340)을 통해 불활성가스를 공급함으로써, 제1공급노즐(310)을 통한 소스가스의 분사 직진성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

한편, 상기 제어부(400)는, 복수의 공급노즐(300) 중 반응가스공급부(230)와 연결되어 반응가스 공급이 가능한 제2공급노즐(320)을 통해 반응가스를 공급할 때, 제2공급노즐(320)에 인접한 제1공급노즐(310) 및 제3공급노즐(330) 중 적어도 하나에 불활성가스를 분사하도록 할 수 있다.

즉, 상기 제어부(400)는, 제2공급노즐(320)에 대하여 소스가스 또는 불활성가스의 공급 시 불활성가스를 분사하도록 제어하고, 반응가스 공급 시 반응가스를 분사하도록 제2공급노즐(320)을 제어할 수 있다.

전술한 바와 마찬가지로, 상기 제어부(400)는, 제1공급노즐(310)에 대하여 소스가스 공급 시 소스가스를 분사하도록 제어하고, 반응가스 또는 불활성가스 공급 시 불활성가스를 분사하도록 제어할 수 있다.

즉, 상기 제어부(400)는, 제1공급노즐(310)을 통한 소스가스의 공급 시 제2공급노즐(320)을 통해 불활성가스를 분사하고, 제2공급노즐(320)을 통한 반응가스의 공급 시 제1공급노즐(310)을 통해 불활성가스를 분사할 수 있다.

또한, 상기 제어부(400)는, 제3공급노즐(330)을 통한 전처리가스, 즉 소스가스의 공급 시 제2공급노즐(320) 및 제3공급노즐(330)에 인접배치된 제5공급노즐(350)을 통해 불활성가스를 분사하도록 제어할 수 있다.

또한, 상기 제어부(400)는, 기판처리부(100)에 대한 퍼지 수행 시, 제1공급노즐(310), 제2공급노즐(320), 제3공급노즐(330), 제4공급노즐(340) 및 제5공급노즐(350) 중 적어도 하나를 통해 불활성가스를 공급하도록 제어할 수 있다.

이때, 보다 바람직하게는 기판처리부(100)에 대한 퍼지 수행 시, 단시간 내의 효율적인 퍼지수행을 위하여 제1공급노즐(310), 제2공급노즐(320), 제3공급노즐(330), 제4공급노즐(340) 및 제5공급노즐(350) 각각으로부터 불활성가스를 분사하도록 제어할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 기판처리방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 기판처리방법은, 전술한 기판처리장치를 이용한 기판처리방법으로서, 각 구성에 대해서는 전술한 바와 같으므로 상세한 설명은 생략한다.

본 발명에 따른 기판처리방법은, 도 3a 내지 도 3d에 도시된 바와 같이, 상기 기판처리부(100)에 상기 소스가스를 공급하는 소스가스공급단계와; 상기 소스가스공급단계 이후에 상기 기판처리부(100) 내의 상기 소스가스를 퍼지하는 소스가스퍼지단계와; 상기 소스가스퍼지단계 이후에 상기 기판처리부(100)에 상기 반응가스를 공급하는 반응가스공급단계와; 상기 반응가스공급단계 이후에 상기 기판처리부(100) 내의 상기 반응가스를 퍼지하는 반응가스퍼지단계를 포함한다.

이때, 본 발명에 따른 기판처리방법은, 각 단계에 적합한 공급노즐(300)에서의 공정가스의 공급이 이루어질 수 있다.

보다 구체적으로, 본 발명에 따른 기판처리방법은, 복수의 공급노즐(300) 중 적어도 어느 하나에 대하여 가스공급유닛(200)을 통해 전달받은 소스가스, 반응가스 및 불활성가스 중 분사되는 가스를 소스가스공급단계, 소스가스퍼지단계, 반응가스공급단계 및 반응가스퍼지단계에 따라 선택적으로 분사할 수 있다.

상기 소스가스공급단계는, 기판처리부(100)에 소스가스를 공급하는 단계로서, 다양한 방법에 의할 수 있다.

상기 소스가스공급단계는, 복수의 공급노즐(300) 중 어느 하나를 통한 소스가스 공급 시, 인접한 공급노즐(300)에서 불활성가스를 분사하도록 할 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 소스가스공급단계는, 제1공급노즐(310)을 통한 소스가스의 공급 시 제2공급노즐(320)을 통해 불활성가스를 분사할 수 있으며, 제1공급노즐(310)을 사이에 두는 제2공급노즐(320) 및 제4공급노즐(340)을 통해 불활성가스를 공급함으로써, 소스가스의 직진성이 향상되도록 할 수 있다.

상기 소스가스퍼지단계는, 기판처리부(100) 내의 소스가스를 퍼지하는 단계로서, 다양한 방법에 의할 수 있다.

예를 들면, 상기 소스가스퍼지단계는, 소스가스공급단계 이후에 기판처리부(100) 내의 소스가스를 퍼지할 수 있으며, 이 과정에서 전술한 복수의 공급노즐(300)들 각각에서 불활성가스가 분사되도록 할 수 있다.

상기 반응가스공급단계는, 소스가스퍼지단계 이후에 기판처리부(100)에 반응가스를 공급하는 단계로서, 다양한 방법에 의할 수 있다.

상기 반응가스공급단계는, 복수의 공급노즐(300) 중 어느 하나를 통한 반응가스 공급 시, 인접한 공급노즐(300)에서 불활성가스를 분사하도록 할 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 반응가스공급단계는, 제2공급노즐(320)을 통한 반응가스의 공급 시 제1공급노즐(310)을 통해 불활성가스를 분사할 수 있으며, 제2공급노즐(320)을 사이에 두는 제1공급노즐(310) 및 제3공급노즐(330)을 통해 불활성가스를 공급함으로써, 반응가스의 직진성을 향상시킬 수 있다.

상기 반응가스퍼지단계는, 기판처리부(100) 내의 반응가스를 퍼지하는 단계로서, 다양한 방법에 의할 수 있다.

상기 반응가스퍼지단계는, 전술한 소스가스퍼지단계와 같이, 복수의 공급노즐(300)들 각각에서 불활성가스가 분사되도록 할 수 있다.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

1: 기판10: 기판적재부
100: 기판처리부200: 가스공급유닛
300: 복수의 공급노즐400: 제어부

Claims

복수의 기판(1)이 적층된 기판적재부(10)가 수용되어 기판처리가 수행되는 기판처리부(100)와;
상기 기판처리부(100)에 기판처리를 위한 소스가스, 반응가스 및 불활성가스를 공급하는 가스공급유닛(200)과;
상기 가스공급유닛(200)으로부터 전달받은 소스가스, 반응가스 및 불활성가스를 상기 기판처리부(100) 내에 분사하기 위하여, 상기 기판적재부(10)의 둘레를 따라 복수개 배치되며 각각이 상기 기판처리부(100) 내에 수직방향으로 설치되는 복수의 공급노즐(300)들과;
복수의 상기 공급노즐(300) 중 적어도 어느 하나에 대하여 상기 가스공급유닛(200)을 통해 전달받은 소스가스, 반응가스 및 불활성가스 중 분사되는 가스를 선택적으로 분사하도록 제어하는 제어부(400)를 포함하며,
복수의 상기 공급노즐(300)은,
소스가스 및 불활성가스를 선택적으로 분사가능한 제1공급노즐(310)과, 상기 제1공급노즐(310)에 인접하며 반응가스 및 불활성가스를 선택적으로 분사가능한 제2공급노즐(320)을 포함하며,
상기 제어부(400)는,
상기 제1공급노즐(310)을 통한 소스가스의 공급 시 분사되는 소스가스를 가이드하도록 상기 제2공급노즐(320)을 통해 불활성가스를 분사하고, 상기 제2공급노즐(320)을 통한 반응가스의 공급 시 분사되는 반응가스를 가이드하도록 상기 제1공급노즐(310)을 통해 불활성가스를 분사하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제어부(400)는,
복수의 상기 공급노즐(300) 중 어느 하나를 통한 상기 소스가스의 공급 시, 인접한 공급노즐(300)에서 상기 불활성가스를 분사하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
삭제
청구항 1에 있어서,
복수의 상기 공급노즐(300)은,
상기 제2공급노즐(320)에 인접하여 배치되며 소스가스 및 불활성가스를 선택적으로 분사가능한 제3공급노즐(330)과, 상기 제1공급노즐(310) 및 상기 제3공급노즐(330)의 외각에 각각 배치되어 불활성가스를 분사하는 제4공급노즐(340) 및 제5공급노즐(350)을 추가로 포함하며,
상기 제2공급노즐(320)은,
상기 제1공급노즐(310) 및 상기 제3공급노즐(330)의 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
청구항 4에 있어서,
상기 제어부(400)는,
상기 제1공급노즐(310)를 통한 소스가스의 공급 시 상기 제2공급노즐(320) 및 상기 제1공급노즐(310)에 인접배치된 상기 제4공급노즐(340)을 통해 불활성가스를 분사하며, 상기 제3공급노즐(330)을 통한 소스가스의 공급 시 상기 제2공급노즐(320) 및 상기 제3공급노즐(330)에 인접배치된 상기 제5공급노즐(350)을 통해 불활성가스를 분사하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
청구항 5에 있어서,
상기 제어부(400)는,
상기 제2공급노즐(320)을 통한 반응가스의 공급 시 상기 제1공급노즐(310) 및 상기 제3공급노즐(330)을 통해 불활성가스를 분사하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
청구항 5에 있어서,
상기 제어부(400)는,
상기 기판처리부(100)에 대한 퍼지 수행 시, 상기 제1공급노즐(310), 제2공급노즐(320), 제3공급노즐(330), 제4공급노즐(340) 및 제5공급노즐(350) 각각으로부터 불활성가스를 분사하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
복수의 기판(1)이 적층된 기판적재부(10)가 수용되어 기판처리가 수행되는 기판처리부(100)와; 상기 기판처리부(100)에 기판처리를 위한 소스가스, 반응가스 및 불활성가스를 공급하는 가스공급유닛(200)과; 상기 기판처리부(100) 내에 수직방향으로 설치되어, 상기 가스공급유닛(200)으로부터 전달받은 소스가스, 반응가스 및 불활성가스를 상기 기판처리부(100) 내에 분사하는 복수의 공급노즐(300)들을 포함하는 기판처리장치를 이용한 기판처리방법으로서,
상기 기판처리부(100)에 상기 소스가스를 공급하는 소스가스공급단계와;
상기 소스가스공급단계 이후에 상기 기판처리부(100) 내의 상기 소스가스를 퍼지하는 소스가스퍼지단계와;
상기 소스가스퍼지단계 이후에 상기 기판처리부(100)에 상기 반응가스를 공급하는 반응가스공급단계와;
상기 반응가스공급단계 이후에 상기 기판처리부(100) 내의 상기 반응가스를 퍼지하는 반응가스퍼지단계를 포함하며,
복수의 상기 공급노즐(300) 중 적어도 어느 하나에 대하여 상기 가스공급유닛(200)을 통해 전달받은 소스가스, 반응가스 및 불활성가스 중 분사되는 가스를 상기 소스가스공급단계, 소스가스퍼지단계, 반응가스공급단계 및 반응가스퍼지단계에 따라 선택적으로 분사하며,
복수의 상기 공급노즐(300)은,
소스가스 및 불활성가스를 선택적으로 분사가능한 제1공급노즐(310)과, 상기 제1공급노즐(310)에 인접하며 반응가스 및 불활성가스를 선택적으로 분사가능한 제2공급노즐(320)을 포함하며,
상기 소스가스공급단계는,
상기 제1공급노즐(310)을 통한 소스가스의 공급 시 분사되는 소스가스를 가이드하도록 상기 제2공급노즐(320)을 통해 불활성가스를 분사하고,
상기 반응가스공급단계는,
상기 제2공급노즐(320)을 통한 반응가스의 공급 시 분사되는 반응가스를 가이드하도록 상기 제1공급노즐(310)을 통해 불활성가스를 분사하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
청구항 8에 있어서,
상기 소스가스공급단계는,
복수의 상기 공급노즐(300) 중 어느 하나를 통한 소스가스 공급 시, 인접한 공급노즐(300)에서 상기 불활성가스를 분사하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
삭제
청구항 8에 있어서,
복수의 상기 공급노즐(300)은,
상기 제2공급노즐(320)에 인접하여 배치되며 소스가스 및 불활성가스를 선택적으로 분사가능한 제3공급노즐(330)과, 상기 제1공급노즐(310) 및 상기 제3공급노즐(330)의 외각에 각각 배치되어 불활성가스를 분사하는 제4공급노즐(340) 및 제5공급노즐(350)을 추가로 포함하며,
상기 제2공급노즐(320)은,
상기 제1공급노즐(310) 및 상기 제3공급노즐(330)의 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
청구항 11에 있어서,
상기 소스가스공급단계는,
상기 제1공급노즐(310)를 통한 소스가스의 공급 시 상기 제2공급노즐(320) 및 상기 제1공급노즐(310)에 인접배치된 상기 제4공급노즐(340)을 통해 불활성가스를 분사하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
청구항 11에 있어서,
상기 반응가스공급단계는,
상기 제2공급노즐(320)을 통한 반응가스의 공급 시 상기 제1공급노즐(310) 및 상기 제3공급노즐(330)을 통해 불활성가스를 분사하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
청구항 8에 있어서,
상기 소스가스퍼지단계 및 상기 반응가스퍼지단계는,
복수의 상기 공급노즐(300)들 각각이 불활성가스를 공급하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.