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KR101050989B1 - 원자층 증착 장치 - Google Patents

원자층 증착 장치 Download PDF

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KR101050989B1
KR101050989B1 KR1020090014327A KR20090014327A KR101050989B1 KR 101050989 B1 KR101050989 B1 KR 101050989B1 KR 1020090014327 A KR1020090014327 A KR 1020090014327A KR 20090014327 A KR20090014327 A KR 20090014327A KR 101050989 B1 KR101050989 B1 KR 101050989B1
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gas supply
substrate
supply pipe
active
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도모히사 이이노
나오미 후쿠마키
요시타케 가토
Original Assignee
르네사스 일렉트로닉스 가부시키가이샤
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Publication date
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Abstract

원자층 증착 장치는, 웨이퍼의 전체 표면에 걸쳐 연장되도록 웨이퍼의 일측에 배치되고, 제 1 단부로부터 제 2 단부로 소스 가스가 공급될 수 있는 금속 소스 가스 공급관; 및 웨이퍼의 전체 표면에 걸쳐 연장되도록 웨이퍼의 일측에 배치되고, 제 1 단부로부터 제 2 단부로 소스 가스가 공급될 수 있는 활성 가스 공급관을 포함하고, 활성 가스 공급관은 웨이퍼 상으로 활성인 활성 가스를 블로우잉하기 위해 복수의 가스 블로우 개구가 제공되고, 가스 블로우 개구는 활성 가스 공급관의 제 1 단부로부터 제 2 단부로 더욱 멀어짐에 따라 점점 감소된 개구간 거리로 배치된다.
원자층 증착 장치, 웨이퍼, 소스 가스, 금속 소스 가스 공급관, 활성 가스 공급관

Description

원자층 증착 장치{ATOMIC LAYER DEPOSITION APPARATUS}
본 출원은 일본 특허출원 제 2008-048,061 호에 기초하며, 그것의 내용이 참조로 여기에 포함된다.
본 발명은 원자층 증착 장치에 관한 것이다.
최근의 DRAM 의 향상된 소형화 및 증가된 집적도의 환경하에서, 중요한 문제들 중 하나는 더욱 큰 셀 용량을 확보하는 것이다. 더욱 큰 셀 용량을 확보하기 위한 기술은 용량성 필름을 위해 고유전상수 필름 (하이-k 필름) 을 채택하는 접근법이다. 통상의 고유전상수 필름은 예를 들어 탄탈륨 펜톡사이드 (Ta2O5), 하프늄 디옥사이드 (HfO2), 지르코늄 디옥사이드 (ZrO2) 등을 포함한다. 그러한 타입의 필름을 증착하기 위한 통상의 프로세스는 스퍼터 프로세스, 금속 유기물 화학기상증착 (MO-CVD) 프로세스, 원자층 증착 (ALD) 프로세스 등을 포함한다. 원자층 증착 프로세스는 모든 단일의 원자층 마다 증착을 진행하는 것을 수반하는 프로세스이며, 그 프로세스는 증착 프로세스가 저온에서 수행될 수 있고 또한 필름의 향상된 품질이 용이하게 획득될 수 있기 때문에 바람직하다.
일본 공개특허공보 제 2004-288,900 호는 처리될 기판에 걸쳐 대향하도록 배치된 2 개의 노즐을 갖는 ALD 장치를 개시한다. 이들 노즐은 길이방향을 따라 형성된 복수의 개구를 갖는 중공의 파이프 부재를 포함하고, 그 개구로부터 처리 가스를 방출하도록 구성된다. 일본 공개특허공보 제 2004-288,900 호에 개시된 장치에 있어서, 중공의 파이프 부재에 제공된 개구들은 균일하게 분포되어 있다.
일본 공개특허공보 제 2002-151,489 호는 처리될 기판에 걸쳐 대향하도록 제 1 및 제 2 처리 가스-공급 포트가 제공되고, 처리될 기판에 걸쳐 대향하도록 제 1 및 제 2 처리 가스-공급 포트 주위에 제 1 및 제 2 처리 가스의 흐름에 실질적으로 수직인 방향으로 제 1 및 제 2 슬릿형 배출 포트가 제공되어 있는, 처리 챔버를 갖는 기판 처리 유닛을 개시한다. 다음의 절차가 일본 공개특허공보 제 2002-151,489 호에 기술되어 있다. 제 1 처리 가스는 처리될 기판의 표면을 따라 제 1 처리 가스 공급 포트로부터 제 1 배출 포트를 향해 유동되어, 제 1 가스가 처리될 기판의 표면에 흡착된다. 그 후, 제 2 처리 가스가 처리될 기판의 표면을 따라 제 2 처리 가스 공급 포트로부터 제 2 배출 포트를 향해 유동되어, 제 2 가스가 흡착된 제 1 가스의 분자와 반응되어 하나의 분자층을 갖는 고유전성 필름을 형성한다.
일본 공개특허공보 제 2002-151,489 호는 가스 공급 포트용 노즐의 감소된 개구간 (inter-opening) 거리가 중앙부에 제공되고, 증가된 개구간 거리가 그것의 양단부에 제공되는 구성을 개시하고 있다.
그러나, 본 발명자들의 조사에 따르면, 일본 공개특허공보 제 2004-288,900 호에 기술된 바와 같이, 처리 가스가 커패시터의 용량성 필름을 형성하기 위해 균일하게 배열된 노즐로부터 처리될 기판으로서 작용하는 웨이퍼 위로 공급되는 경우, 형성된 커패시터의 셀 용량이 변화되고 따라서 열화된 셀 용량의 위치가 웨이퍼 표면에 형성된다는 것이 발견되었다.
원자층 증착 프로세스에서, 금속 소스 가스가 기판상에 금속 소스 재료를 증착하기 위해 먼저 공급되고, 그 후 금속 소스 재료의 증착된 층이 오존 등의 활성 가스를 사용하여 활성화되어 용량성 필름 등을 생성한다. 도 13은 이후에 논의되는 바와 같이, 각각 균일하게 분포된 노즐 (가스 블로우 개구) 로부터 금속 소스 가스 및 오존을 블로우잉 (blowing) 함으로써 형성된 용량성 필름을 갖는 커패시터의 표면 내의 셀 용량의 분포를 개략적으로 나타내는 다이어그램이다. 다이어그램에서 도시된 바와 같이, 셀 용량은 하류측을 향하여 가스 공급 개구로부터 더 멀어짐에 따라 감소된다. 이것은 가스 공급 레이트가 가스 공급 개구로부터 하류측으로 더 멀어짐에 따라 더욱 낮고 더욱 불충분하여 형성된 용량성 필름의 불충분한 품질을 초래하기 때문인 것으로 생각된다. 또한, 노즐이 일본 공개특허공보 제 2002-151,489 호에 기술된 바와 같이 중앙부에 밀집하여 배열되는 경우, 가스 공급 레이트는 또한 가스 공급 개구로부터 하류측으로 더 멀어짐에 따라 더욱 불충분하다.
일본 공개특허공보 평10-147,874 (1998) 는 반응성 가스의 유량이 가스 공급관으로부터 더욱 멀어짐에 따라 점점 감소되는 관간 (inter-tube) 거리로 동일한 직경의 증착 가스용 공급관 (feeding tube) 을 갖는 가스-공급 포트를 배열함으로 써 동일하게 될 수도 있다는 것을 개시하고 있다. 일본 공개특허공보 평6-349,761 (1994) 은 더욱 많은 수의 가스 공급 구멍이 제공된 노즐 관들을 개시하며, 이들은 가스 유입 포트의 측으로부터 또 다른 단부를 향하여 더욱 멀어짐에 따라 점점 감소된 구멍간 거리로 분포된다.
일본 공개특허공보 평6-349,761 에는, 또한 그러한 구성이 웨이퍼에 대해 균일한 처리를 제공한다는 것이 기술되어 있다.
금속 소스 가스 및 활성 가스가 상술된 바와 같이 원자층 증착 프로세스에서 사용된다. 본 발명자들은 도 13 에 도시된 바와 같은 원자층 증착 장치를 사용하는 프로세스에 있어서 셀 용량의 열화가 증착된 금속층을 처리하는 오존 등의 활성가스를 적용하는데 있어서의 변동에 기인하며, 금속 소스 가스를 사용하는 증착을 위한 가스 유량에 기인하지 않는다는 것을 발견했다. 따라서, 웨이퍼의 표면 내의 셀 용량의 변동을 감소시키기 위해, 웨이퍼의 표면에 활성 가스를 적용함에 있어서의 변동을 감소시키기 위한 제어가 요구된다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 처리될 기판이 배치되는 기판 페데스탈; 기판 페데스탈 상에 배치된 처리될 기판의 전체 표면에 걸쳐 연장되도록 기판 페데스탈의 일측에 배치되고, 일단으로부터 타단으로 소스 가스가 공급될 수 있는 제 1 가스 공급관; 및 기판 페데스탈 상에 배치된 처리될 기판의 전체 표면에 걸쳐 연장되도록 기판 페데스탈의 일측에 배치되고, 일단으로부터 타단으로 활성 가스가 공급될 수 있는 제 2 가스 공급관을 포함하고, 상기 활성 가스는 처리될 기판 상의 소스 가스의 증착된 재료의 층과 활성이며, 여기서 제 2 가스 공급관은 처리될 기판과 활성인 활성 가스를 블로우잉하기 위한 복수의 가스 블로우 개구가 제공되고, 그 복수의 가스 블로우 개구는 제 2 가스 공급관의 일단으로부터 타단을 향해 더욱 멀어짐에 따라 점점 감소되는 개구간 거리로 분포되는 원자층 증착 장치가 제공된 다.
그러한 구성은 웨이퍼의 전체 표면 상으로의 활성 가스의 블로우잉 레이트의 개선된 균일성을 제공하여, 웨이퍼의 표면 상의 활성 가스를 사용한 처리에 있어서의 개선된 균일성을 허용한다. 이것은 도 13에 도시된 바와 같은 셀 용량의 부분적인 열화를 방지한다.
여기서, 이들 구성 각각의 임의의 조합 또는 프로세스, 디바이스 등의 본 발명의 카테고리 간의 전환은 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 해석될 수 있다.
본 발명에 따르면, 원자층 증착을 통해 웨이퍼 상에 증착된 필름의 특성의 웨이퍼에 걸친 부분적 열화가 방지될 수 있다.
본 발명에 따르면, 웨이퍼의 표면 내의 셀 용량의 변동을 감소시키기 위해, 웨이퍼의 표면에 활성 가스를 적용함에 있어서의 변동을 감소시키기 위한 제어가 가능하다.
본 발명의 상기 및 다른 목적, 이점 및 특징은 첨부된 도면과 함께 취해진 소정의 바람직한 실시형태에 대한 다음의 설명으로부터 더욱 명백할 것이다.
본 발명이 이제 예시적인 실시형태를 참조하여 여기에 기술될 것이다. 당업자는 많은 대안적인 실시형태들이 본 발명의 교시를 사용하여 달성될 수 있다는 것과 본 발명이 설명의 목적으로 예시된 실시형태에 제한되지 않는다는 것을 인식할 것이다.
본 발명에 따른 예시적인 구현이 첨부된 도면을 참조하여 이하에 상세히 설명될 것이다. 모든 도면에서, 동일한 참조부호는 도면에서 공통으로 나타나는 엘리먼트에 할당되며, 그것의 상세한 설명은 반복되지 않을 것이다.
다음의 실시형태에서, 원자층 증착 장치는 하나의 원자층의 단위에 의해 흡착함으로써 필름을 증착하는 것을 수반하는 원자층 증착 프로세스 (ALD process) 를 통해 필름을 증착하도록 기판 상으로 소스 재료를 함유하는 가스를 공급한다. 원자층 증착 장치는 예를 들어, 기판 상에 금속 소스 재료를 흡착시키기 위해 처리 챔버 내의 기판 상으로 금속 소스 가스를 공급하여, 증착층을 형성하는 동작; 및 활성 가스를 사용하여, 금속 소스 재료를 흡착시킴으로써 형성된 증착된 층을 활성화하기 위해 처리 챔버 내의 기판 상으로 활성 가스를 공급하는 동작을 적절하게 행할 수 있다. 여기서, 흡착은 화학적 흡수일 수도 있다. 대안적으로, 원자층 증착 장치는 기판 상으로 적어도 하나의 타입의 플라즈마-여기 가스를 공급함으로써 플라즈마 원자층 증착 프로세스를 통해 필름을 증착할 수도 있다.
도 1 및 도 2 는 본 실시형태의 원자층 증착 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 다이어그램이다. 도 1은 원자층 증착 장치 (100) 의 정면 단면도이고, 도 2는 원자층 증착 장치 (100) 의 평면 단면도이다. 도 1은 도 2 의 선 A-A' 를 따른 단면도를 나타낸다.
본 실시형태에서, 원자층 증착 장치 (100) 는 외부 하우징 (102), 처리 챔버 (106), 처리될 기판으로서 작용하는 웨이퍼 (200) 가 배치되는 웨이퍼 페데스탈 (기판 페데스탈) (104), 금속 소스 가스 공급관 (110) (제 1 가스 공급관), 활성 가스 공급관 (120) (제 2 가스 공급관), 배출 포트 (130), 배출 포트 (140), 및 석영 부재 (150) 를 포함한다. 도 2에서, 웨이퍼 페데스탈 (104) 은 설명의 편의를 위해 부가적으로 도시된다. 금속 소스 가스 공급관 (110) 및 활성 가스 공급관 (120) 의 각각은 웨이퍼 페데스탈 (104) 상에 배치된 웨이퍼 (200) 의 전체 표면에 걸쳐 연장하여 배치된다. 여기서, 금속 소스 가스 공급관 (110) 및 활성 가스 공급관 (120) 이 웨이퍼 페데스탈 (104) 을 가로질러 대향하도록 배열되는 카운터-플로우 시스템이 사용될 수도 있다. 석영 부재 (150) 는 웨이퍼 (200) 를 향하여 처리 챔버 (106) 내의 가스를 더욱 효율적으로 지향시키기 위해 제공되며, 또한 처리 챔버 (106) 의 내벽 상으로 반응 생성물의 부착을 방지하기 위해 제공된다. 대안적으로, 웨이퍼 페데스탈 (104) 은 웨이퍼를 회전시키지 않고 웨이퍼 (200) 를 유지하도록 구성될 수도 있다.
여기서, 가스를 블로우잉하기 위한 복수의 가스 블로우 개구가 각각 금속 소스 가스 공급관 (110) 및 활성 가스 공급관 (120) 에 제공된다. 도 2 에 도시된 하부 단부로부터, 각각 금속 소스 가스 공급관 (110) 및 활성 가스 공급관 (120) 으로 가스가 공급된다. 금속 소스 가스 공급관 (110) 및 활성 가스 공급관 (120) 에 각각 공급된 가스는 복수의 가스 블로우 개구로부터 블로우잉된다. 가스 블로우 개구의 상세한 배열은 나중에 논의되지만, 어쨌든 활성 가스 공급관 (120) 은 본 실시형태의 하류측의 타단을 향해 활성 가스가 공급되는 상류측의 일단으로부터 점점 감소된 관간 (inter-tube) 거리로 분포된다. 여기서 도시되지 않은 밸브가 각각 금속 소스 가스 공급관 (110) 및 활성 가스 공급관 (120) 의 하 류측의 타단에 제공되며, 그러한 밸브는 금속 소스 가스 및 활성 가스가 공급될 때 폐쇄된다.
다음에, 본 실시형태의 원자층 증착 장치 (100) 를 통해 웨이퍼 (200) 상에 필름을 증착하기 위한 절차가 도 3 및 도 4 를 참조하여 설명된다.
웨이퍼 (200) 상의 필름의 증착은 다음의 4 가지 처리 단계를 반복함으로써 원자층 증착 장치 (100) 에서 행해진다. 제 1 단계에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 금속 소스 가스가 금속 소스 가스 공급관 (110) 으로부터 공급되고, 웨이퍼 (200) 를 가로질러 금속 소스 가스 공급관 (110) 과 대향하는 대향측에 위치된 배출 포트 (130) 로부터 배출된다. 제 2 단계에서는, 제 1 단계에서 공급된 금속 소스 가스를 제거하기 위해, 정화를 수행하기 위해 금속 소스 가스 공급관 (110) 으로부터 정화 가스로서 불활성 가스가 공급된다.
제 3 단계에서는, 도 4 에 도시된 바와 같이, 활성 가스가 금속 소스 가스 공급관 (110) 으로부터 분리되어 있는 활성 가스 공급관 (120) 으로부터 공급되고, 웨이퍼 (200) 를 가로질러 활성 가스 공급관 (120) 과 대향하는 대향측에 위치된 배출 포트 (140) 로부터 배출된다. 제 4 단계에서는, 제 3 단계에서 공급된 활성 가스를 제거하기 위해, 정화를 수행하도록 활성 가스 공급관 (120) 으로부터 정화 가스로서 불활성 가스가 공급된다.
본 실시형태에서, 활성 가스는 일산화질소 (NO), 이산화질소 (NO2), 아산화질소 (N2O), 산소 가스 (O2), 오존 (O3) 등과 같은 산화 가스, 질소 가스 (N2), 암모 니아 (NH3) 등과 같은 질화 가스, 이들의 가스성 혼합물, 또는 이들의 아르곤 (Ar) 또는 헬륨 (He) 과의 가스성 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수도 있다.
게다가, 활성 가스는 질소 가스 (N2), 암모니아 (NH3), 산소 가스 (O2), 수소 가스 (H2), 이들의 가스성 혼합물, 또는 이들의 아르곤 (Ar) 또는 헬륨 (He) 과의 가스성 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 가스의 플라즈마 여기에 의해 획득되는 플라즈마-활성화 가스 (plasma-activated gas) 일 수도 있다. 플라즈마-활성화 가스가 활성 가스로서 사용되는 경우, 예를 들어 원격 플라즈마 (remote plasma) 가 플라즈마 여기를 위해 사용될 수도 있다. 비록 여기에서는 도시되지 않지만, 가스 유입구, 도파관, 및 마이크로웨이브-인가 유닛을 포함하는 원격 플라즈마 발생 챔버는 예를 들어 처리 챔버 (106) 의 위치와 상이한 위치에 제공될 수도 있으며, 원격 플라즈마 발생 챔버에서 발생된 플라즈마는 실리카 관 등과 같은 관을 통해 활성 가스 공급관 (120) 으로 도입될 수도 있다.
본 실시형태에서, 금속 소스 가스는 예를 들어 할로겐화 금속 등과 같은 무기 금속 화합물 또는 유기금속 재료 등의 금속 재료일 수도 있다. 금속 소스 가스는 통상의 ALD 프로세스에서 사용되는 다양한 타입의 재료로부터 선택될 수도 있다. 금속 소스 가스가 고체 또는 액체 재료로부터 이루어진 경우, 그 재료는 여기에 도시되지 않은 기화기 또는 버블링 장치를 사용함으로써 기화되며, 그 후 기화된 재료는 금속 소스 가스 공급관 (110) 을 통해 아르곤 (Ar) 등과 같은 불활성 가스로 이루어진 캐리어 가스와 함께 처리 챔버 (106) 로 공급된다.
예를 들어, 하프늄 (Hf) 또는 지르코늄 (Zr) 의 금속 원소를 함유하는 금속 화합물 필름이 증착되는 경우, M(NRR')4 는 금속 소스 가스로서 사용될 수도 있다 (여기서 M 은 Hf 또는 Zr 중 적어도 하나를 함유하고, 서로 상이한 R 및 R' 는 탄화수소기이다). 여기서, 1C 내지 6C 의 알킬기가 R 및 R' 로 바람직하며, 더욱 구체적으로는, 통상 메틸기, 에틸기, 프로필기, 3차 부틸기 등이 사용될 수도 있다.
예를 들어, 금속 화합물이 디커플링 커패시터의 커패시터 소자 또는 용량성 필름에 사용되는 경우, Zr(N(C2H5)2)4, Zr(N(CH3)2)4, Zr(N(CH3)(C2H5))4 등이 금속 소스 가스에 사용될 수도 있다. 그러한 화합물의 선택은 부드러운 표면을 갖는 필름 및 입자에 의한 필름의 오염의 방지를 제공한다. 결과적으로, 더욱 적은 누설 전류를 갖는 개선된 필름 품질을 갖는 용량성 필름이 획득될 수 있다. 게다가, 금속 화합물 필름이 예를 들어 트랜지스터의 게이트 절연막에 사용되는 경우, Hf(N(C2H5)2)4, Hf(N(CH3)2)4, Hf(N(CH3)(C2H5))4 등이 금속 소스 가스에 사용될 수도 있다. 그러한 화합물의 선택은 불순물의 침투 현상의 더욱 효과적인 방지를 제공한다.
다음에, 가스 블로우 개구의 상세한 배열이 설명된다. 도 5 는 본 실시형태의 금속 소스 가스 공급관 (110) 및 활성 가스 공급관 (120) 에 제공된 가스 블로우 개구의 배열을 나타내는 평면도이다.
활성 가스 공급관 (120) 에서, 활성 가스는 제 1 단부 (120a) 로부터 도입된 다. 복수의 가스 블로우 개구 (122) 가 활성 가스 공급관 (120) 에 제공된다. 본 실시형태에서, 활성 가스 공급관 (120) 내의 복수의 가스 블로우 개구 (122) 는 제 2 단부 (120b) 를 향해 제 1 단부 (120a) 로부터 더욱 멀어짐에 따라 점점 감소된 개구간 거리로 정렬된다. 이것은 상류측 및 하류측의 가스 블로우 개구 (122) 로부터 가스-블로우잉 레이트에 있어서의 개선된 균일성을 달성한다.
한편, 금속 소스 가스는 또한 금속 소스 가스 공급관 (110) 내의 제 1 단부 (110a) 로부터 도입된다. 금속 소스 가스는 Ar 등과 같은 불활성 가스로 구성된 캐리어 가스를 함유할 수도 있다. 복수의 가스 블로우 개구 (112) 가 금속 소스 가스 공급관 (110) 에 제공된다. 여기서, 금속 소스 가스 공급관 (110) 의 가스 블로우 개구 (112) 는 제 1 단부 (110a) 로부터 제 2 단부 (110b) 로 균일하게 정렬될 수도 있다.
도 6a 는 가스 블로우 개구가 균일하게 정렬된 상태를 개략적으로 나타내는 다이어그램이다. 이러한 실시형태에서, 금속 소스 가스 공급관 (110) 내의 가스 블로우 개구 (112) 의 배열은 다음과 같이 예시될 것이다. "n" 개의 가스 블로우 개구 (112) 가 "L" 의 길이를 갖는 금속 소스 가스 공급관 (110) 에 제공되는 경우, 가스 블로우 개구 (112) 에 대한 (개구간 거리와 등가인) 섹션 길이는 L/n 이다. 도 5에 도시된 예에서, 금속 소스 가스 공급관 (110) 의 각각의 가스 블로우 개구 (112) 에 대한 모든 섹션 길이들은 동일하게 L1' 이다.
도 6b 는 활성 가스 공급관 (120) 의 가스 블로우 개구 (122) 에 대한 섹션 길이가 동일한 기울기 (gradient) 로 점점 감소되는 상태를 개략적으로 나타내는 다이어그램이다. 그러한 경우, "n" 개의 가스 블로우 개구 (122) 가 또한 "L" 의 길이를 갖는 활성 가스 공급관 (120) 에 제공된다. 이것에 부가하여, 활성 가스 공급관 (120) 의 "길이 L" 은 웨이퍼 (200) 의 측면측에 제공되고 가스 블로우 개구 (122) 가 웨이퍼 (200) 상으로 활성 가스를 공급하기 위해 설치될 수도 있는 부재로서 작용하는 부분의 길이이다. 금속 소스 가스 공급관 (110) 의 길이도 또한 유사하게 정의된다. 각각의 가스 블로우 개구의 섹션 길이의 각각은 상술된 "길이 L" 을 부분적으로 구성하고 개구들의 각각에 의해 할당되며, 각각의 가스 블로우 개구는 각각의 섹션의 중앙부에 배치된다.
도 7a 는 "n" 개의 가스 블로우 개구 (122) 가 길이 L 의 활성 가스 공급관 (120) 에 제공되는 경우, 동일한 기울기로 점점 감소되는, 각각의 가스 블로우 개구 (122) 의 섹션 길이 Lk 에 대한 일반적인 공식의 예를 나타낸다. 여기서, "k" 는 제 1 단부 (120a) 측으로부터 순차적으로 할당된, 활성 가스 공급관 (120) 내의 가스 블로우 개구 (122) 의 각각에 대해 할당되는 수이다. "k" 는 1 부터 n 까지 걸쳐있다. 식 (1) 에서, "a" 는 "n" 개의 가스 블로우 개구 (122) 가 "L" 의 길이를 갖는 활성 가스 공급관 (120) 에 제공되는 경우, 길이에 걸쳐 모든 정렬된 가스 블로우 개구 (122) 에 대해 동일하게 할당되는 섹션 길이 L/n 와 비교할 때, 가장 단부 섹션에서의 가스 블로우 개구 (122) 의 섹션 길이에 있어서의 편차 (deviation) 의 레이트를 나타낸다. 편차의 레이트 "a" 는 0 < a < 1 의 범 위 내에 있을 수도 있다. 편차의 레이트 "a" 는 바람직하게는 예를 들어 0.1 이상, 0.8 이하일 수도 있다. 그러한 범위 내의 편차의 레이트가 각각의 가스 블로우 개구 (122) 로부터 최적화된 가스-블로우잉 레벨을 제공하여, 웨이퍼 표면 상의 필름의 균일한 특성을 달성한다. 수 "k" 가 할당된 가스 블로우 개구 (122) 에 대한 섹션 길이 Lk 는 도 7b 에 도시된 바와 같이 제공된다.
도 8 은 7 개의 가스 블로우 개구 (122) 를 포함하는 활성 가스 공급관 (120) 의 길이 L 이 35 cm 이고, 편차의 레이트 a 가 0.3 인 조건하에서 각각의 가스 블로우 개구 (122) 의 섹션 길이 Lk 와 그 섹션 길이의 비를 나타내는 표이다. 동일하게 정렬된 가스 블로우 개구 (122) 에 대한 섹션 길이 L/n = 35/7 = 5 가 여기서 참조값 (1.0) 으로서 취해지는 경우, 제 1 단부 (120a) 측의 가장 단부 섹션에서의 가스 블로우 개구 (122) 의 섹션 길이의 비는 1.3 이고, 제 2 단부 (120b) 측의 가장 단부 섹션에서의 가스 블로우 개구 (122) 의 섹션 길이의 비는 0.7 이다.
가스 블로우 개구 (112) 가 도 5 에 도시된 예에서 금속 소스 가스 공급관 (110) 에 균일하게 분포되는 반면, 활성 가스 공급관 (120) 의 가스 블로우 개구 (122) 의 경우에서와 유사하게, 금속 소스 가스 공급관 (110) 내의 가스 블로우 개구 (112) 도 또한 금속 소스 가스가 공급되는 상류측의 제 1 단부 (110a) 측에서 더욱 큰 개구간 거리로, 그리고 제 2 단부 (110b) 측의 하류측을 향해 제 1 단부로부터 더욱 멀어짐에 따라 점점 감소된 개구간 거리로 정렬되도록 구성될 수도 있 다. 그러한 구성이 도 9 에 도시되어 있다. 예를 들어, 금속 소스 가스의 공급 레벨이 극히 낮은 경우, 그러한 구성은 개선을 제공한다. 이에 부가하여, 금속 소스 가스 공급관 (110) 내의 가스 블로우 개구 (112) 의 배열은 활성 가스 공급관 (120) 내의 가스 블로우 개구 (112) 의 배열과 유사할 수도 있거나, 이와 달리 상이할 수도 있다.
대안적으로, 원자층 증착 장치 (100) 는 금속 소스 가스 공급관 (110) 이 활성 가스 공급관 (120) 과 동일한 측에 제공되도록 구성될 수도 있다. 그러한 구성이 도 10 및 도 11에 도시되어 있다.
그러한 경우에도, 도 5 를 참조하여 기술된 것과 동일한 배열이 또한 활성 가스 공급관 (120) 내의 가스 블로우 개구 (122) 에 사용될 수도 있다. 금속 소스 가스 공급관 (110) 내의 가스 블로우 개구 (112) 의 배열은 도 5에 도시된 것일 수도 있고, 또는 도 9에 도시된 것일 수도 있다.
그러한 구성에서, 제 1 단계는 도 10 에 도시된 바와 같은 금속 소스 가스 공급관 (110) 으로부터 금속 소스 가스를 공급하는 것, 및 웨이퍼 (200) 를 가로질러 금속 소스 가스 공급관 (110) 과 대향하는 대향측에 위치된 배출 포트 (130) 로부터 가스를 배출하는 것을 수반한다. 제 2 단계에서는, 정화 가스로서의 불활성 가스가 제 1 단계에서 공급된 금속 소스 가스를 제거하기 위해 정화를 달성하도록 금속 소스 가스 공급관 (110) 으로부터 공급된다. 정화를 위한 단계는 하류측의 금속 소스 가스 공급관 (110) 의 제 2 단부 (110b) 의 측에 제공된 밸브를 개방하는 것을 포함할 수도 있다.
제 3 단계는 도 11 에 도시된 바와 같이, 활성 가스 공급관 (120) 으로부터 활성 가스를 공급하는 것과, 웨이퍼 (200) 를 가로질러 활성 가스 공급관 (120) 과 대향하는 대향측에 위치되는 배출 포트 (130) 로부터 가스를 배출하는 것을 수반한다. 제 4 단계에서는, 정화 가스로서 작용하는 불활성 가스가 제 3 단계에서 공급된 금속 소스 가스를 제거하기 위해, 정화를 달성하도록 활성 가스 공급관 (120) 으로부터 공급된다. 정화를 위한 단계는 하류측의 활성 가스 공급관 (120) 의 제 2 단부 (120b) 측에 제공된 밸브를 개방하는 것을 포함할 수도 있다.
다음에, 본 실시형태의 원자층 증착 장치 (100) 의 구성을 사용함으로써 획득가능한 바람직한 효과가 설명될 것이다. 본 발명자들은 금속 소스 가스가 먼저 기판 상에 금속 소스 재료를 증착하기 위해 공급되고, 그 후 필름을 형성하기 위해 오존 등과 같은 활성 가스를 사용하여 금속 소스 재료의 증착된 층을 활성화하는 원자층 증착 프로세스에서 웨이퍼 표면 상으로 활성 가스의 균일한 공급 레이트를 제공하는 것이 중요하다는 것을 발견했다. 상술된 바와 같은 금속 소스 가스는 가스가 웨이퍼 (200) 상으로 공급되는 경우 가스를 공급하는 시간 기간에 관계없이 실질적으로 하나의 원자층에 의해 흡착된다. 따라서, 금속 소스 가스의 공급 레이트가 웨이퍼 표면 상에서 균일하지 않음에도 불구하고, 공급 레이트가 통상의 레벨이라면 소정의 시간 기간의 공급에 대해 웨이퍼 상에 균일한 증착이 달성된다. 한편, 활성 가스로의 처리가 활성화를 위한 시간에 따라 필름의 특성에 있어서의 변동을 초래하는 것으로 고려되기 때문에, 웨이퍼의 전체 표면에 대한 활성 가스의 균일한 공급이 요구된다. 본 발명자들은 활성 가스 공급관 (120) 내 의 가스 블로우 개구 (122) 의 배열이 가장 중요하다는 것을 발견했다. 본 실시형태에서, 가스 블로우 개구 (122) 의 배열은 최적이도록 구성될 수도 있다. 이것은 본 실시형태의 원자층 증착 장치 (100) 에 따라, 웨이퍼 표면 상으로 활성 가스의 적용에 있어서의 변동을 감소시키기 위해 활성 가스의 공급 레이트의 최적화를 허용한다. 따라서, 웨이퍼 표면의 필름의 균일한 특성이 달성될 수 있다.
한편, 활성 가스 공급관 (120) 의 경우에서와 같이 금속 소스 가스를 공급하기 위한 금속 소스 가스 공급관 (110) 내의 가스 공급 개구의 배열을 엄격하게 결정하는 것이 필요하지 않다. 따라서, 종래의 구성에서와 유사하게 균일하게 정렬된 가스 블로우 개구 (112) 의 구성을 사용하거나, 활성 가스 공급관 (120) 내의 최적화된 배열과 유사한 구성을 사용함으로써 웨이퍼의 표면 상에 균일한 두께 분포가 달성될 수 있다. 활성 가스 공급관 (120) 과 동일한 관이 금속 소스 가스 공급관 (110) 에 사용되는 경우, 여분의 가스 공급관이 양 관에 공통으로 사용될 수도 있다.
처리 챔버 (106) 내의 웨이퍼 (200) 의 회전 등을 방지하는 구성이 먼지의 발생을 감소시키기 위해 원자층 증착 장치 (100) 에서 종종 사용될 수도 있다. 그러한 구성은 웨이퍼의 표면 상으로의 가스 공급 레이트에 있어서의 변동을 초래하는 반면, 활성 가스를 공급하기 위한 활성 가스 공급관 (120) 내의 가스 블로우 개구 (122) 의 배열이 웨이퍼의 표면 상에 필름의 균일한 특성을 제공하기 위해 본 실시형태의 원자층 증착 장치 (100) 에 따라 최적화될 수도 있다.
실시예
트랜지스터가 실리콘 기판 상에 형성되었고, 실린더형 커패시터가 그 트랜지스터의 확산층에 커플링되도록 그 트랜지스터 위에 형성되었다. 커패시터는 예를 들어 질화티탄 (TiN) 으로 구성되고 약 5 내지 50 nm 의 두께를 갖는 하부 전극, 약 5 내지 15 nm 의 두께를 갖는 용량성 필름, 및 TiN 으로 구성되고 약 5 내지 15 nm 의 두께를 갖는 상부 전극을 갖도록 형성된다.
용량성 필름은 다음의 절차로 제조되었다. 먼저, Zr(N(CH3)(C2H5))4 의 금속 소스 가스가 하부 전극의 표면에서 반응을 발생시키도록 Ar 의 캐리어 가스를 사용하여 원자층 증착 장치의 처리 챔버에 공급되어 단지 하나의 원자층만을 성장시켰다. 다음에, Zr(N(CH3)(C2H5))4 의 공급이 중단되었고, 그 후 챔버 내의 불활성 가스가 반응하지 않은 초과의 Zr(N(CH3)(C2H5))4 를 제거하기 위해 정화 가스로서 그안으로 이송되었다.
후속하여, 오존 (O3) 이 활성 가스로서 공급되었다. 산소 (O2) 가스가 예를 들어 여기에 도시되지 않은, 처리 챔버 (106) 의 위치로부터 분리된 위치에 제공되어 오존을 발생시키도록 발생된 플라즈마에 산소 가스를 노출시키는 플라즈마 발생 챔버로 도입되었고, 그 후 발생된 오존은 하부 전극 상에 형성된 하나의 원자층과의 반응을 초래하도록 활성 가스 공급관 (120) 으로 도입되었다. 여기서, 도입된 가스는 실질적으로 오존 및 산소의 가스성 혼합물이었다. 다음에, 오존의 공급이 중단되었고, 그 후 불활성 가스가 반응하지 않은 반응 가스 또는 부 산물을 제거하기 위해 정화 가스로서 도입되고, 그 후 정화 가스의 공급이 중단되었다. 이러한 일련의 사이클이 산화지르코늄 (ZrO2) 의 용량성 필름을 획득하기 위해 원하는 사이클 동안만 반복되었다.
여기서, 원자층 증착 장치 (100) 의 금속 소스 가스 공급관 (110) 의 길이는 활성 가스 공급관 (120) 의 길이와 동등하게 되었고, 예를 들어 그 길이는 L = 30 센티미터로부터 50 센티미터까지의 범위로부터 선택된 미리 결정된 길이로서 결정되었다. 또한, 가스 블로우 개구의 수는 양 가스 관들의 각각에 대해 10 내지 50 개의 범위의 개구들로부터 선택된 미리 결정된 수로서 결정되었다. 또한, Ar 의 캐리어 가스를 함유하는 금속 소스 가스의 유량은 양자의 경우에 0.1 내지 2.0 분당 표준 리터 (slm: standard liters per minute) 의 범위로부터 선택된 미리 결정된 유량으로서 결정되었다. 활성 가스의 유량은 또한 양자의 경우에 0.1 내지 2.0 slm 의 범위로부터 선택된 미리 결정된 유량으로서 결정되었다.
그러한 상태에서, 상술된 용량성 필름을 형성하기 위해 금속 소스 가스 공급관 (110) 및 활성 가스 공급관 (120) 내의 가스 블로우 개구의 정렬에 다음의 조건이 사용되었고, 웨이퍼의 표면 위의 셀 용량의 분포가 각각의 실시예에 대해 측정되었다.
<실시예 1>
(조건)
금속 소스 가스 공급관 (110) 내의 가스 블로우 개구 (112) 의 배열: 균일하 게 분포됨.
활성 가스 공급관 (120) 내의 가스 블로우 개구 (122) 의 배열: 개구간 거리가 도 7a 의 식 (1) 에서 a = 0.5 이도록 소정의 기울기로 유입구로부터 더욱 멀어짐에 따라 감소되었다.
(웨이퍼의 표면 상의 셀 용량의 분포)
도 12에 도시된 바와 같이, 셀 용량은 전체 표면에 대해 동일하게 분포되었다.
<실시예 2>
(조건)
금속 소스 가스 공급관 (110) 내의 가스 블로우 개구 (112) 의 배열: 개구간 거리가 도 7a 의 식 (1) 에서 a = 0.5 이도록 소정의 기울기로 유입구로부터 더욱 멀어짐에 따라 감소되었다.
활성 가스 공급관 (120) 내의 가스 블로우 개구 (122) 의 배열: 개구간 거리가 도 7a 의 식 (1) 에서 a = 0.5 이도록 소정의 기울기로 유입구로부터 더욱 멀어짐에 따라 감소되었다.
(웨이퍼의 표면 상의 셀 용량의 분포)
도 12에 도시된 경우에서와 유사하게, 셀 용량은 전체 표면에 대해 동일하게 분포되었다.
<실시예 3>
(조건)
금속 소스 가스 공급관 (110) 내의 가스 블로우 개구 (112) 의 배열: 균일하게 분포됨.
활성 가스 공급관 (120) 내의 가스 블로우 개구 (122) 의 배열: 균일하게 분포됨.
(웨이퍼의 표면 상의 셀 용량의 분포)
도 13에 도시된 바와 같이, 불균일한 분포가 셀 용량에 생성되었다.
<실시예 4>
(조건)
금속 소스 가스 공급관 (110) 내의 가스 블로우 개구 (112) 의 배열: 개구간 거리가 도 7a 의 식 (1) 에서 a = 0.5 이도록 소정의 기울기로 유입구로부터 더욱 멀어짐에 따라 감소되었다.
활성 가스 공급관 (120) 내의 가스 블로우 개구 (122) 의 배열: 균일하게 분포됨.
(웨이퍼의 표면 상의 셀 용량의 분포)
도 13에 도시된 경우에서와 유사하게, 불균일한 분포가 셀 용량에 생성되었다.
가스 블로우 개구 (122) 가 활성 가스 공급관 (120) 의 상류측 및 하류측에서 균일하게 정렬되는 경우, 활성 가스의 공급은 하부 전극의 표면 상에 증착된 금속 층이 활성 가스를 사용하여 활성화되는 경우 활성 가스 공급관 (120) 의 하류측에서 충분하지 않다. 따라서, 금속 층의 산화가 충분히 진행될 수 없고, 이리 하여 금속 소스 재료에 함유된 유기 화합물이 실시예 3 및 실시예 4 에서 설명된 바와 같이 필름에 유지된다고 생각된다.
한편, 가스 블로우 개구 (122) 가 실시예 1 및 실시예 2 에 도시된 바와 같이 하류측으로 가까워질 수록 소정의 기울기로 점점 감소되는 개구간 거리로 활성 가스 공급관 (120) 내에 분포되는 경우, 웨이퍼 표면 상으로의 총 가스-블로우잉 레이트에서의 개선된 균일성이 달성될 수 있고, 웨이퍼 표면 상의 금속 층의 산화에 있어서의 개선된 균일성도 달성될 수 있다. 이것은 도 13에 도시된 바와 같은 셀 용량의 부분적 열화를 감소시키는 것을 허용한다.
또한, 일단 가스 블로우 개구 (122) 가 실시예 1 및 실시예 2 에 도시된 바와 같이 하류측에 더욱 가까워짐에 따라 점점 감소되는 개구간 거리로 활성 가스 공급관 (120) 내에 분포되면, 금속 소스 가스 공급관 (110) 에서의 가스 블로우 개구 (112) 의 균일한 정렬의 구성을 사용하는 것, 또는 감소된 개구간 거리를 갖는 활성 가스 공급관 (120) 내의 가스 블로우 개구 (122) 의 구성을 사용하는 것에 관계없이, 전체 표면에 대해 균일한 셀 용량 분포가 얻어질 수 있다. 이것은 금속 소스 가스의 공급 레벨이 실질적으로 단일의 원자층에 의해 소스 재료의 흡착을 달성하도록 예시된 범위 내에 있다는 조건하에서 금속 소스 가스의 충분한 양이 웨이퍼의 전체 표면 상으로 공급되기 때문에 발생된다고 생각된다. 따라서, 금속 소스 가스 공급관 (110) 내의 가스 블로우 개구 (112) 의 균일한 분포의 구성 또는 감소된 개구간 거리를 갖는 활성 가스 공급관 (120) 내의 가스 블로우 개구 (122) 의 구성이 사용될 수도 있다.
상술된 바와 같이, 금속 소스 가스는 그 가스가 웨이퍼 (200) 상으로 공급되는 경우 그 가스를 공급하기 위한 시간 기간에 관계없이 실질적으로 하나의 원자층에 의해 흡착된다. 따라서, 공급 레이트가 통상의 레벨이라면 금속 소스 가스를 공급하기 위한 시간 기간이 소정의 시간 기간으로 설정되는 경우 웨이퍼 (200) 상에 균일한 증착이 달성된다. 그러나, 본 발명자는 예를 들어 금속 소스 가스를 공급하기 위한 시간 간격이 통상의 레벨 보다 더 짧게 설정된 경우 등의 소정의 조건 하에서, 용량성 필름의 두께에 있어서의 균일성은 금속 소스 가스 공급관 (110) 내의 가스 블로우 개구 (112) 의 개구간 거리가 금속 소스 가스 공급관 (110) 내의 가스 블로우 개구 (122) 의 개구간 거리가 균일하게 분포된 경우와 비교하여 소정의 기울기로 유입구로부터 더욱 멀어짐에 따라 감소되는 경우 저하된다는 것을 발견했다. 용량성 필름의 두께에 있어서의 그러한 변동에도 불구하고, 용량성 필름의 품질이 소정의 기울기로 유입구로부터 더욱 멀어짐에 따라 감소되는 활성 가스 공급관 (120) 내의 가스 블로우 개구 (122) 의 개구간 거리를 갖는 것에 의해 개선되기 때문에, 셀 용량이 전체 표면에 대해 동일하게 분포될 수 있다. 그러나, 셀에 대한 전체 표면 상의 엄격한 균일성을 달성하기 위해, 용량성 필름의 두께에 있어서의 균일성을 개선하는 것도 또한 바람직하다.
그러한 상황을 고려하면, 금속 소스 가스 공급관 (110) 내의 가스 블로우 개구 (112) 의 개구간 거리에 대한 배열은 활성 가스 공급관 (120) 내의 가스 블로우 개구 (122) 의 개구간 거리에 대한 배열과는 독립적으로 결정될 수도 있다. 예를 들어, 위의 실시예 1 에서 설명된 바와 같이, 금속 소스 가스 공급관 (110) 내 의 가스 블로우 개구 (122) 의 배열은 균일하게 분포될 수도 있는 반면, 활성 가스 공급관 (120) 내의 가스 블로우 개구 (122) 의 배열은 개구간 거리가 소정의 기울기로 유입구로부터 더욱 멀어짐에 따라 감소되는 것으로 설정된다.
본 발명의 실시형태가 첨부된 도면을 참조하여 위에서 모두 설명되었지만, 본 발명의 설명의 목적으로만 이들 실시형태를 제공하도록 의도되고, 상술된 것 이외의 다양한 변경이 또한 이용가능하다.
예시적인 구현들이 복수의 가스 블로우 개구 (122) 가 일정한 감소 비율로 연속적으로 감소된 섹션 길이를 갖는 활성 가스 공급관 (120) 에 분포되어 있는, 도 5 내지 도 8 을 참조하여 설명된, 상술된 실시형태에서 설명되었지만, 감소 비율이 단조롭게 변화된다면 활성 가스 공급관 (120) 내의 가스 블로우 개구 (122) 의 섹션 길이는 대안적으로 가변의 감소 비율로 분포될 수도 있다. 더욱 상세히 설명하면, 산술적으로 변화되는 가스 블로우 개구 (122) 의 섹션 길이의 예시적인 구현이 도 7 및 도 8 에 도시되었지만, 그 변화는 반드시 산술적일 것을 요구하지 않고, 임의의 가스 블로우 개구 (122) 의 섹션 길이 Lk 는 관계 Lk > Lk +1 를 만족할 수도 있다. 더욱 구체적으로는, 가스 블로우 개구 (122) 는 하류측을 향해 활성 가스 공급관 (120) 의 상류측으로부터 더욱 멀어짐에 따라 점점 감소된 개구간 거리로 정렬될 수도 있다. 개구의 배열은 원자층 증착 장치 (100) 또는 시뮬레이션을 사용하는 실험적 증착의 결과에 기초하여 적절하게 설계될 수도 있다.
본 발명은 상기 실시형태에 제한되지 않으며, 본 발명의 범위 및 사상으로부터 이탈하지 않고 변경 및 수정될 수도 있다는 것이 명백하다.
도 1은 본 발명에 따른 실시형태의 원자층 증착 장치의 구성의 예를 개략적으로 나타내는 수직 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 실시형태의 원자층 증착 장치의 구성의 예를 개략적으로 나타내는 평면도,
도 3은 본 발명의 실시형태에 있어서 원자층 증착 장치 내에서 웨이퍼 상에 필름을 증착하는 절차를 나타내는 수직 단면도,
도 4는 본 발명의 실시형태에 있어서 원자층 증착 장치 내에서 웨이퍼 상에 필름을 증착하는 절차를 나타내는 수직 단면도,
도 5는 가스 블로우 개구의 배열의 예를 나타내는 평면도,
도 6a 및 도 6b 는 가스 블로우 개구의 배열을 개략적으로 나타내는 다이어그램,
도 7a 는 가스 블로우 개구에서의 섹션 길이의 예를 나타내는 공식을 나타내며, 도 7b 는 가스 블로우 개구에서의 섹션 길이의 예를 나타내는 표,
도 8은 가스 블로우 개구에서의 섹션 길이의 예를 나타내는 다이어그램,
도 9는 가스 블로우 개구의 배열의 또 다른 예를 나타내는 평면도,
도 10은 본 발명의 실시형태의 원자층 증착 장치의 다른 구성의 예시적인 구현을 개략적으로 나타내는 다이어그램,
도 11은 본 발명의 실시형태의 원자층 증착 장치의 다른 구성의 예시적인 구현을 개략적으로 나타내는 다이어그램,
도 12는 표면 내의 셀 용량의 분포를 나타내는 다이어그램,
도 13은 표면 내의 셀 용량의 분포를 나타내는 다이어그램이다.

Claims (8)

  1. 처리될 기판이 배치되는 기판 페데스탈;
    상기 기판 페데스탈 상에 배치된 상기 처리될 기판의 전체 표면에 걸쳐 소스 가스가 공급되도록 적어도 상기 기판의 직경만큼 연장되어 상기 기판 페데스탈의 일측에 배치되고, 일단으로부터 타단으로 상기 소스 가스가 공급될 수 있는 제 1 가스 공급관; 및
    상기 기판 페데스탈 상에 배치된 상기 처리될 기판의 전체 표면에 걸쳐 활성 가스가 공급되도록 적어도 상기 기판의 직경만큼 연장되어 상기 기판 페데스탈의 상기 일측 또는 타측에 배치되고, 일단으로부터 타단으로 상기 활성 가스가 공급될 수 있는 제 2 가스 공급관을 포함하고,
    상기 활성 가스는 상기 처리될 기판 상의 상기 소스 가스의 증착된 재료의 층과 활성이며,
    상기 제 2 가스 공급관은 상기 처리될 기판 상의 상기 소스 가스의 증착된 재료의 층과 활성인 상기 활성 가스를 블로우잉하기 위한 복수의 가스 블로우 개구가 제공되고,
    상기 복수의 가스 블로우 개구는 상기 제 2 가스 공급관의 상기 일단으로부터 상기 타단을 향해 더욱 멀어짐에 따라 점점 감소되는 개구간 거리로 분포되는, 원자층 증착 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 활성 가스는 질소 (N2), 암모니아 (NH3), 일산화질소 (NO), 이산화질소 (NO2), 아산화질소 (N2O), 산소 (O2), 오존 (O3), 이들의 가스성 혼합물, 또는 이들의 아르곤 (Ar) 또는 헬륨 (He) 과의 가스성 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 원자층 증착 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 활성 가스는 질소 (N2), 암모니아 (NH3), 산소 (O2), 수소 (H2), 이들의 가스성 혼합물, 또는 이들의 아르곤 (Ar) 또는 헬륨 (He) 과의 가스성 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 가스의 플라즈마 여기에 의해 획득되는 플라즈마-활성화 가스인, 원자층 증착 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 가스 공급관은 상기 처리될 기판 상으로 상기 소스 가스를 블로우잉하기 위한 복수의 가스 블로우 개구가 제공되고,
    상기 복수의 가스 블로우 개구는 일정한 개구간 거리로 상기 제 1 가스 공급관의 상기 일단으로부터 상기 타단으로 분포되는, 원자층 증착 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 가스 공급관은 상기 처리될 기판 상으로 상기 소스 가스를 블로우잉하기 위한 복수의 가스 블로우 개구가 제공되고,
    상기 복수의 가스 블로우 개구는 상기 제 1 가스 공급관의 상기 일단으로부터 상기 타단을 향해 더욱 멀어짐에 따라 점점 감소되는 개구간 거리로 분포되는, 원자층 증착 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 소스 가스는 무기 금속 화합물 또는 유기 금속 재료인, 원자층 증착 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 소스 가스가 먼저 상기 기판 상에 소스 재료를 증착하기 위해 상기 기판 상에 공급되고, 그 후 상기 소스 재료의 상기 증착된 층이 상기 활성 가스를 사용하여 활성화되는, 원자층 증착 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 페데스탈은 상기 기판을 회전시키지 않고 상기 기판을 유지하도록 구성되는, 원자층 증착 장치.
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