KR20220084880A - Atomic layer deposition apparatus for heater and shower head - Google Patents
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Abstract
본 발명은 히터 및 샤워헤드의 원자층 박막 코팅을 위한 원자층 박막 증착 코팅 장치에 관한 것으로서, 히터와 샤워헤드의 표면에 원자층 박막 코팅을 균일하게 증착시키기 위한 히터 및 샤워헤드의 원자층 박막 코팅을 위한 원자층 박막 증착 코팅 장치에 관한 것이다. 이를 위해 내측 공간의 상부에 샤워 헤드부가 배치되고 내측 공간의 하부에 히터 플레이트부가 배치되며, 히터 플레이트부와 샤워 헤드부의 표면을 원자층 박막 코팅하기 위한 원자층 박막 증착공간이 형성되는 챔버부, 원자층 박막 증착가스를 순차적으로 공급하는 원자층 증착 공급부, 원자층 증착 공급부에서 공급되는 원자층 박막 증착가스를 샤워 헤드부로 공급하도록 원자층 증착 공급부와 샤워 헤드부를 연결 접속하는 원자층 박막 증착가스 공급관, 원자층 증착 공급부에서 공급된 원자층 박막 증착가스의 챔버부 내의 미반응 잔여물을 배기하도록 챔버부와 연결 접속되는 진공 펌프부, 원자층 증착 공급부에서 공급된 원자층 박막 증착가스의 반응 잔여물을 배기하도록 챔버부와 진공 펌프부를 연결 접속하는 원자층 박막 증착가스 배기관을 포함하는 것을 특징으로 하는 히터 및 샤워헤드의 원자층 박막 코팅을 위한 원자층 박막 증착 코팅 장치가 개시된다.The present invention relates to an atomic layer deposition coating apparatus for atomic layer thin film coating of heaters and showerheads, and atomic layer thin film coating of heaters and showerheads for uniformly depositing atomic layer thin film coatings on surfaces of heaters and showerheads It relates to an atomic layer thin film deposition coating apparatus for To this end, the shower head is disposed on the upper part of the inner space, the heater plate part is disposed on the lower part of the inner space, and a chamber part in which an atomic layer deposition space is formed for coating the surface of the heater plate part and the shower head with an atomic layer thin film. An atomic layer deposition supply unit for sequentially supplying a layer thin film deposition gas, an atomic layer deposition gas supply pipe connecting and connecting the atomic layer deposition supply unit and the shower head unit to supply the atomic layer thin film deposition gas supplied from the atomic layer deposition supply unit to the shower head unit; A vacuum pump connected to and connected to the chamber to exhaust unreacted residues in the chamber of the atomic layer deposition gas supplied from the atomic layer deposition supply unit, and a reaction residue of the atomic layer deposition gas supplied from the atomic layer deposition supply unit Disclosed is an atomic layer deposition coating apparatus for atomic layer thin film coating of a heater and showerhead, characterized in that it includes an atomic layer thin film deposition gas exhaust pipe connecting and connecting the chamber part and the vacuum pump part to exhaust.
Description
본 발명은 히터 및 샤워헤드의 원자층 박막 코팅을 위한 원자층 박막 증착 코팅 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 히터와 샤워헤드의 표면에 원자층 박막 코팅을 균일하게 증착시키기 위한 히터 및 샤워헤드의 원자층 박막 코팅을 위한 원자층 박막 증착 코팅 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an atomic layer thin film deposition coating apparatus for atomic layer thin film coating of a heater and a showerhead, and more particularly, to a heater and a showerhead for uniformly depositing an atomic layer thin film coating on the surfaces of a heater and a showerhead It relates to an atomic layer thin film deposition coating apparatus for atomic layer thin film coating.
반도체 또는 디스플레이 제조 공정 부품인 히터는 알루미늄 합금에 아노다이징을 통해 내플라즈마성과 내식성을 강화하고 있다. 샤워헤드는 Bare(표면처리 하지 않은 알루미늄)상태로 사용되고 있지만, 최근에는 아노다이징을 이용한 Coating Shower Head가 개발되어 적용되고 있다. 반도체 또는 디스플레이 공정 부품에 아노다이징을 한 경우에는 Bare한 상태보다는 내성이 좋지만, 아노다이징의 기공층에 Gas의 침투가 쉽기 때문에 내플라즈마성와 내식성에 취약하다. 또한, 반도체 또는 디스플레이 공정 부품에 적용되는 합금 성분들에 의한 피막 두께 편차가 있기 때문에 부분적으로 내성이 약한 곳이 발생하는 문제점이 있다.Heater, a semiconductor or display manufacturing process component, is strengthening its plasma and corrosion resistance through anodizing aluminum alloy. The shower head is used in a bare (non-surface-treated aluminum) state, but recently, a coating shower head using anodizing has been developed and applied. In the case of anodizing semiconductor or display process parts, the resistance is better than the bare state, but it is weak in plasma and corrosion resistance because gas penetrates easily into the pore layer of anodizing. In addition, since there is a film thickness variation due to alloy components applied to semiconductor or display process parts, there is a problem in that the resistance is partially weak.
좀더 자세히 살펴보면, 반도체 또는 디스플레이 제조 공정시 사용되는 NF3 가스에 대한 내부식성을 강화하기 위해 Heater와 Shower Head에 아노다이징을 하고 있다. 아노다이징 피막의 경우 기공층에 의한 Gas 침투가 쉽고, 합금 성분에 의한 두께 편차에 의해 부분적으로 내성이 약한 곳이 있기 때문에 플라즈마 환경과 NF3 가스에 취약하여 반도체 또는 디스플레이 공정 부품의 부식이 진행된다. 손상된 피막은 재생할 수 없고 박리하고 재 아노다이징을 해야 하기 때문에 시간적인 손실과 PM 주기가 짧아 생산 효율이 떨어지는 문제점이 발생한다.Looking in more detail, anodizing is being carried out on the heater and shower head to enhance corrosion resistance to NF 3 gas used in the semiconductor or display manufacturing process. In the case of the anodizing film, gas penetration by the pore layer is easy, and there are places where the resistance is partially weak due to the thickness deviation due to the alloy component, so it is vulnerable to the plasma environment and NF 3 gas, and corrosion of semiconductor or display process parts proceeds. Damaged film cannot be regenerated, and since it has to be peeled off and re-anodized, there is a problem that production efficiency is lowered due to time loss and short PM cycle.
따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 반도체 또는 디스플레이 공정 부품의 표면에 ALD coating을 하면 자기 제한적인 흡착 과정을 통해 균일하고 얇은 원자층 박막을 형성시킬 수 있기 때문에 내플라즈마성와 내식성의 향상되어 장비의 부식을 지연시킬 수 발명을 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention was created to solve the above-mentioned problems, and since ALD coating on the surface of a semiconductor or display process component can form a uniform and thin atomic layer thin film through a self-limiting adsorption process, An object of the present invention is to provide an invention that can delay corrosion of equipment by improving plasma properties and corrosion resistance.
그러나, 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
전술한 본 발명의 목적은, 내측 공간의 상부에 샤워 헤드부가 배치되고 내측 공간의 하부에 히터 플레이트부가 배치되며, 히터 플레이트부와 샤워 헤드부의 표면을 원자층 박막 코팅하기 위한 원자층 박막 증착공간이 형성되는 챔버부, 원자층 박막 증착가스를 순차적으로 공급하는 원자층 증착 공급부, 원자층 증착 공급부에서 공급되는 원자층 박막 증착가스를 샤워 헤드부로 공급하도록 원자층 증착 공급부와 샤워 헤드부를 연결 접속하는 원자층 박막 증착가스 공급관, 원자층 증착 공급부에서 공급된 원자층 박막 증착가스의 챔버부 내의 미반응 잔여물을 배기하도록 챔버부와 연결 접속되는 진공 펌프부, 원자층 증착 공급부에서 공급된 원자층 박막 증착가스의 반응 잔여물을 배기하도록 챔버부와 진공 펌프부를 연결 접속하는 원자층 박막 증착가스 배기관을 포함하는 것을 특징으로 하는 히터 및 샤워헤드의 원자층 박막 코팅을 위한 원자층 박막 증착 코팅 장치를 제공함으로써 달성될 수 있다.The above object of the present invention is to provide an atomic layer thin film deposition space for coating the surface of the heater plate and the shower head with an atomic layer thin film, in which a shower head unit is disposed on the upper portion of the inner space and a heater plate unit is disposed on the lower portion of the inner space. Atomic layer connecting and connecting the atomic layer deposition supply unit and the shower head to supply the atomic layer deposition gas supplied from the chamber unit to be formed, the atomic layer deposition supply unit for sequentially supplying the atomic layer deposition gas, and the atomic layer deposition supply unit to the shower head unit A layer thin film deposition gas supply pipe, a vacuum pump connected to and connected to the chamber to exhaust unreacted residues in the chamber of the atomic layer deposition gas supplied from the atomic layer deposition supply unit, atomic layer deposition supplied from the atomic layer deposition supply unit By providing an atomic layer deposition coating apparatus for atomic layer thin film coating of a heater and showerhead, characterized in that it includes an atomic layer thin film deposition gas exhaust pipe connecting and connecting the chamber part and the vacuum pump part to exhaust the reaction residue of the gas can be achieved.
또한, 플라즈마 바이어스 전압을 공급하는 플라즈마 전원 공급부, 플라즈마 바이어스 전압을 공급받아 원자층 박막 증착공간 내에서 플라즈마가 형성되도록 함으로써 원자층 박막 증착가스가 플라즈마 상태가 되도록 하는 플라즈마 바이어스 인가 플레이트부를 포함한다.In addition, it includes a plasma power supply unit for supplying a plasma bias voltage, a plasma bias application plate unit for receiving the plasma bias voltage to form a plasma in the atomic layer thin film deposition space so that the atomic layer thin film deposition gas is in a plasma state.
또한, 플라즈마 바이어스 인가 플레이트부는 플라즈마 바이어스 전압이 인가될 수 있는 도통 가능한 재질로 이루어지고, 히터 플레이트부의 하부면과 챔버부의 하부면의 사이 공간에 적어도 히터 플레이트부의 폭만큼 배치됨으로써 원자층 박막 증착공간 내에서 플라즈마가 형성되도록 한다.In addition, the plasma bias application plate part is made of a conductive material to which a plasma bias voltage can be applied, and is disposed in the space between the lower surface of the heater plate part and the lower surface of the chamber part by at least the width of the heater plate part, so that in the atomic layer thin film deposition space to form a plasma.
또한, 챔버부의 월 테두리를 따라 배치되는 챔버 월 열선부, 샤워 헤드부의 내측에 배치되는 샤워헤드 열선부를 더 포함하며, 챔버 월 열선부 및 샤워헤드 열선부에 의해 원자층 박막 증착공간의 온도를 기 설정된 온도조건에 따라 유지 형성된다.In addition, it further includes a chamber wall heating wire part disposed along the wall edge of the chamber part, and a showerhead heating wire part disposed inside the shower head part, and the temperature of the atomic layer thin film deposition space is obtained by the chamber wall heating wire part and the showerhead heating wire part. It is maintained and formed according to the set temperature condition.
또한, 샤워 헤드부는 분사 플레이트부, 분사 플레이트부에 복수로 형성되며, 히터 플레이트부의 상부면에 재치되는 기판 증착을 위한 소스가스를 분사하며, 원자층 박막 증착가스 공급관과 서로 연통됨으로써 원자층 증착가스를 분사하는 가스 공급 홀을 포함한다.In addition, the shower head unit is formed in plurality in the injection plate portion and the injection plate portion, and sprays a source gas for substrate deposition mounted on the upper surface of the heater plate portion, and communicates with the atomic layer deposition gas supply pipe to provide an atomic layer deposition gas. Includes a gas supply hole for injecting.
또한, 원자층 증착 공급부는 전구체를 공급하는 전구체 공급부, 반응가스를 공급하는 반응가스 공급부, 퍼지가스를 공급하는 퍼지가스 공급부를 포함하며, 원자층 증착 공급부에서 공급된 원자층 박막 증착가스는 전구체와 반응가스이다.In addition, the atomic layer deposition supply unit includes a precursor supply unit for supplying a precursor, a reaction gas supply unit for supplying a reaction gas, and a purge gas supply unit for supplying a purge gas, and the atomic layer deposition gas supplied from the atomic layer deposition supply unit is a precursor and is a reaction gas.
또한, 플라즈마 전원 공급부를 동작시켜 원자층 박막 증착공간 내에서 플라즈마가 형성된 후에 원자층 증착 공급부를 동작시키며, 전구체를 원자층 박막 증착공간으로 공급하도록 전구체 공급부를 동작시킨 후에 퍼지가스 공급부 및 진공 펌프부를 동작시켜 히터 플레이트부 및 샤워 헤드부의 표면에 증착되지 않은 미반응 전구체를 배기하도록 동작시키며, 미반응 전구체의 배기 후에 반응가스를 원자층 박막 증착공간으로 공급하도록 반응가스 공급부를 동작시킨 후에 퍼지가스 공급부 및 진공 펌프부를 동작시켜 히터 플레이트부 및 샤워 헤드부의 표면에 서 반응하지 않은 미반응 잔여물을 배기하도록 동작시키는 제어부를 더 포함한다.In addition, after operating the plasma power supply unit to operate the atomic layer deposition supply unit after plasma is formed in the atomic layer thin film deposition space, and after operating the precursor supply unit to supply the precursor to the atomic layer thin film deposition space, the purge gas supply unit and the vacuum pump unit The purge gas supply unit operates to exhaust the unreacted precursor not deposited on the surfaces of the heater plate unit and the shower head by operating the reactive gas supply unit to supply the reactive gas to the atomic layer thin film deposition space after the unreacted precursor is exhausted. and a control unit configured to operate the vacuum pump unit to exhaust unreacted residues from the surfaces of the heater plate unit and the shower head unit.
전술한 바와 같은 본 발명에 의하면 PECVD 장비 부품인 Shower Head와 Heater의 표면에 ALD 박막 코팅을 형성하여 디스플레이 또는 반도체 제조 공정시에 형성되는 플라즈마 분위기와 NF3 가스의 내성을 강화하여 장비의 부식을 늦출 수 있다 효과가 있다.According to the present invention as described above, by forming an ALD thin film coating on the surface of the shower head and heater, which are parts of PECVD equipment, the plasma atmosphere formed during the display or semiconductor manufacturing process and the resistance of NF 3 gas are strengthened to slow the corrosion of equipment. It can work.
또한, 본 발명에 의하면 밀도가 높고 균일한 두께의 얇은 막을 ALD 방식으로 반도체 또는 디스플레이 제조 공정 부품의 표면에 형성하여 공정 부품의 수명을 연장시켜 PM(세정 주기) 주기를 늘리는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, a thin film having a high density and uniform thickness is formed on the surface of a semiconductor or display manufacturing process component by an ALD method to extend the life of the process component, thereby increasing the PM (cleaning cycle) cycle.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 챔버부의 내측에 배치되는 히터 플레이트부와 샤워 헤드부를 도시한 도면이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 히터 플레이트부와 샤워 헤드부에 원자층 박막 증착을 하기 위한 구성을 도시한 도면이다.The following drawings attached to the present specification illustrate a preferred embodiment of the present invention, and serve to further understand the technical spirit of the present invention together with the detailed description of the present invention, so the present invention is limited to the matters described in such drawings It should not be construed as being limited.
1 is a view showing a heater plate part and a shower head part disposed inside the chamber part according to an embodiment of the present invention,
2 is a diagram illustrating a configuration for depositing an atomic layer thin film on a heater plate and a shower head according to an embodiment of the present invention.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 대해서 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 일실시예는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 내용을 부당하게 한정하지 않으며, 본 실시 형태에서 설명되는 구성 전체가 본 발명의 해결 수단으로서 필수적이라고는 할 수 없다. 또한, 종래 기술 및 당업자에게 자명한 사항은 설명을 생략할 수도 있으며, 이러한 생략된 구성요소(방법) 및 기능의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위내에서 충분히 참조될 수 있을 것이다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, one embodiment described below does not unreasonably limit the content of the present invention described in the claims, and it cannot be said that the entire configuration described in the present embodiment is essential as a solution for the present invention. In addition, descriptions of the prior art and matters obvious to those skilled in the art may be omitted, and the description of the omitted components (methods) and functions may be sufficiently referenced within the scope not departing from the technical spirit of the present invention.
본 발명의 일실시예에 따른 히터 및 샤워헤드의 원자층 박막 코팅을 위한 원자층 박막 증착 코팅 장치는 챔버 내에 배치되는 히터부(10)와 샤워 헤드부(200)를 ALD(원자층 증착) 방식으로 박막 코팅하여 내식성을 강화시키기 위한 장치이다. 이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 일실시예에 따른 히터 및 샤워헤드의 원자층 박막 코팅을 위한 원자층 박막 증착 코팅 장치에 대해 상세히 설명하기로 한다. Atomic layer deposition coating apparatus for atomic layer thin film coating of a heater and showerhead according to an embodiment of the present invention is an ALD (atomic layer deposition) method for the heater unit 10 and the
도 1에 도시된 바와 같이 챔버부(100)의 내측 영역 중 상측 영역에는 샤워 헤드부(200)가 배치되며, 하측 영역에는 히터 플레이트부(11)가 배치된다. 챔버부(100)의 내측 영역에는 히터 플레이트부(11)와 샤워 헤드부(200)가 배치되는 공정 부품 배치영역과 히터 플레이트부(11)와 샤워 헤드부(200)의 표면을 원자층 박막 코팅하는 원자층 박막 증착공간이 형성된다. As shown in FIG. 1 , the
샤워 헤드부(200)는 외부의 소스 가스 공급부로부터 소스 가스를 공급받아 챔버 내에서 소스 가스를 골고루 분사시켜 준다. 이를 위해 샤워 헤드부(200)는 분사 플레이트부(201)와 가스 공급 홀(202)을 포함한다. 가스 공급 홀(202)은 분사 플레이트부(201)에 일정 간격으로 복수로 형성되며, 일예로서 분사 플레이트부(201)의 단면이 원형인 경우에 원 둘레를 따라 일정 간격으로 형성될 수 있다. 이와 같이 가스 공급 홀(202)이 분사 플레이트부(201)에 골고루 형성됨에 따라 외부에서 공급된 소스 가스를 챔버 내로 균일하게 분사시켜 줄 수 있다. 이때, 소스 가스는 히터 플레이트부(11)의 상부면에 재치 되는 일예로서 웨이퍼(도면 미도시)에 증착시키기 위한 가스일 수 있다. 가스 공급 홀(202)은 소스 가스뿐만 아니라 원자층 박막 증착가스를 분사할 수 있다. 따라서 본 발명에서의 가스 공급 홀(202)은 소스 가스 뿐만 아니라 원자층 박막 증착가스도 분사한다.The
히터부(10)는 샤워 헤드부(200)의 하부 영역에 배치되며, 히터부(10)는 히터 플레이트부(11)와 히터 샤프트부(12)를 포함한다. 히터 플레이트부(11)는 샤워 헤드부(200)의 하측 영역에 배치되며, 히터 샤프트부(12)는 히터 플레이트부(11)를 하부에서 지지하면서 챔버부(100)의 외 측으로 돌출된다. 히터 샤프트부(12)가 챔버부(100)의 외 측으로 돌출되기 위해 챔버부(100)에는 관통 홈(도면 미도시)이 형성되며, 관통 홈을 통해 외부로 돌출된 히터 샤프트부(12)에 의해서도 챔버 내의 기밀이 유지되도록 한다. 히터 플레이트부(11)의 내측에는 기판을 균일한 온도로 가열하기 위한 히터 열선부(10a)가 배치된다.The heater unit 10 is disposed in a lower region of the
상술한 바와 같은 샤워 헤드부(200)와 히터 플레이트부(11)는 일예로서 반도체 또는 디스플레이 제조 공정 챔버의 공정 중에 플라즈마 환경에 지속적으로 노출되면서 NF3 가스 등 부식성 가스에 노출되어 부식이 진행된다. 이와 같은 부식을 방지하기 위해 본 발명에서는 샤워 헤드부(200)와 히터 플레이트부(11)의 표면에 ALD(Atomic Layer Deposition) 박막 코팅을 시키기 위해 챔버부(100)의 내측 공간에 원자층 박막 증착공간을 형성한다.As an example, the
도 2에 도시된 바와 같이 히터 플레이트부(11)와 샤워 헤드부(200)의 표면의 ALD 박막 코팅을 위해 본 발명의 일실시예에서는 열선부(300), 원자층 증착 플라즈마부(400), 원자층 증착 공급부(500), 원자층 박막 증착 공급 및 배기부(600)를 포함한다. As shown in FIG. 2 , in one embodiment of the present invention for ALD thin film coating of the surfaces of the heater plate part 11 and the
열선부(300)는 히터 플레이트부(11)와 샤워 헤드부(200)의 표면의 ALD 박막 코팅시에 균일한 온도를 제공하기 위해 챔버 월 열선부(310)와 샤워헤드 열선부(320)를 포함한다. 챔버 월 열선부(310)는 도 2에 도시된 바와 같이 챔버 월(101)의 내주면을 따라 배치된다. 샤워헤드 열선부(320)는 샤워 헤드부(200)의 내측 공간에 배치된다. 챔버부(100)와 샤워 헤드부(200)의 형상에 따라 챔버 월 열선부(310)와 샤워헤드 열선부(320)의 형상도 동일하게 이루어진다. 샤워헤드 열선부(320)는 도 2에 도시된 바와 같이 분사 플레이트부(201)와 동일한 폭을 형성하면서 샤워 헤드부(200)의 내측 공간에 배치된다. 챔버 월 열선부(310)는 챔버 월(101)의 내측 테두리면 또는 내주면을 따라 배치되기 때문에 샤워 헤드부(200) 및 히터부(10)의 외측 공간을 감싸듯이 배치된다. The
원자층 증착 플라즈마부(400)는 원자층 박막 증착공간 내에 원자층 박막 증착 코팅을 위한 플라즈마를 형성함으로써 반응가스 공급부(520)에서 공급된 반응가스의 라디칼을 당겨 히터 플레이트부(11)와 샤워 헤드부(200)의 표면에 원자층 박막 증착 효율을 높일 수 있다. 이를 위해 원자층 증착 플라즈마부(400)는 플라즈마 바이어스 인가 플레이트부(410)와 플라즈마 전원 공급부(420)를 포함한다.The atomic layer
플라즈마 바이어스 인가 플레이트부(410)는 히터 플레이트부(11)의 하부 영역 중 챔버부(100)의 하부 바닥면에 배치된다. 플라즈마 바이어스 인가 플레이트부(410)는 적어도 히터 플레이트부(11)의 폭만큼 배치되는 것이 바람직하다. 플라즈마 바이어스 인가 플레이트부(410)는 플라즈마 바이어스 전압 인가를 위해 알루미늄, 구리, 또는 니켈 등의 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.The plasma bias
플라즈마 전원 공급부(420)는 플라즈마 바이어스 인가 플레이트부(410)에 플라즈마가 형성될 수 있는 RF 전원을 공급한다. 플라즈마 전원 공급부(420)는 히터 샤프트부(12)를 통하여 플라즈마 바이어스 인가 플레이트부(410)와 전기적으로 연결된다. 플라즈마 전원 공급부(420)는 제어부(700)의 제어에 따라 RF 전원의 승압 속도를 조절하여 플라즈마 바이어스 인가 플레이트부(410)에 인가하는 것이 바람직하다.The plasma
원자층 증착 공급부(500)는 전구체 공급부(510), 반응가스 공급부(520), 퍼지가스 공급부(530), 분사량 조절부(도면 미도시)를 포함한다. 원자층 증착(ALD)을 하기 위해서는 먼저, 전구체 공급부(510)를 통해 전구체를 원자층 박막 증착공간으로 공급하고, 뒤이어 반응가스 공급부(520)를 통해 전구체와 반응하는 반응가스를 원자층 박막 증착공간으로 공급한다. 마지막으로 퍼지가스 공급부(530)를 통해 퍼지가스를 원자층 박막 증착공간으로 공급함으로써 반응하지 않고 남은 전구체 또는 반응가스를 외부로 배출시킨다. 분사량 조절부(도면 미도시)는 전구체, 반응가스 또는 퍼지가스의 분사량을 조절한다.The atomic layer
원자층 증착 공급부(500)는 원자층 박막 증착가스 공급관(610)과 서로 연통 접속되어 전구체, 반응가스 또는 퍼지가스를 각각 챔버 내로 공급한다. 챔버 내로 공급된 원자층 박막 증착가스인 전구체, 반응가스 또는 퍼지가스는 가스 공급 홀(202)을 통해 원자층 박막 증착공간으로 균일하게 분사된다. 가스 공급 홀(202)을 통해 분사된 전구체 및 반응가스는 히터 플레이트부(11) 및 샤워 헤드부(200)의 표면에 각각 증착 반응하여 각 공정 부품의 표면에 ALD 박막 코팅층이 형성된다.The atomic layer
원자층 박막 증착 공급 및 배기부(600)는 원자층 박막 증착가스 공급관(610), 원자층 박막 증착가스 배기관(620), 진공 펌프부(630)를 포함한다.The atomic layer thin film deposition supply and
원자층 박막 증착가스 공급관(610)의 일측은 원자층 증착 공급부(500)와 연결 접속되며, 또한 타측은 챔버부(100)와 연결 접속됨으로써 가스 공급 홀(202)로 원자층 박막 증착가스를 공급할 수 있다. 원자층 박막 증착가스 공급관(610)을 통해 전구체, 반응가스 또는 퍼지가스가 공급된다.One side of the atomic layer deposition
원자층 박막 증착가스 배기관(620)은 원자층 박막 증착공간에 있는 원자층 박막 증착 공정에 따른 미반응물을 배기한다. 즉, 전구체의 공급 후에 미반응 전구체를 퍼지가스를 통해 배기시키고, 반응가스의 공급 후에 미반응 잔여물을 퍼지가스를 통해 배기시킨다. 배기시에는 진공 펌프부(630)를 구동시켜 진공 배기한다.The atomic layer thin film deposition
제어부(700)는 열선부(300)의 온도를 제어하고, 원자층 박막 증착공간의 온도를 균일하게 유지하도록 열선부(300)를 제어한다. 제어부(700)는 원자층 박막 증착을 위해 원자층 증착 공급부(500), 원자층 증착 플라즈마부(400), 진공 펌프부(630)를 구동 제어한다. The
원자층 박막 증착을 위해 제어부(700)는 플라즈마 전원 공급부(420)를 동작시켜 원자층 박막 증착공간 내에서 플라즈마가 형성되도록 한다. 원자층 박막 증착공간 내에서 플라즈마가 형성되면 제어부(700)는 전구체를 원자층 박막 증착공간으로 공급하도록 전구체 공급부(510)를 동작시킨다. 다음으로, 제어부(700)는 퍼지가스 공급부(530) 및 진공 펌프부(630)를 동작시켜 원자층 박막 증착공간의 미반응 전구체를 배기하도록 제어한다. 다음으로, 제어부(700)는 반응가스 공급부(520)를 동작시켜 반응가스를 원자층 박막 증착공간으로 공급하도록 한다. 다음으로, 제어부(700)는 퍼지가스 공급부(530) 및 진공 펌프부(630)를 동작시켜 원자층 박막 증착공간의 미반응 잔여물을 배기하도록 제어한다. For atomic layer thin film deposition, the
원자층 박막 증착공간은 히터 플레이트부(11) 및 샤워 헤드부(200)의 원자층 증착 표면을 포함한 챔버부(100)의 내측 영역을 의미한다. 또한, 본 발명의 일실시예에 따른 원자층 박막의 두께는 수nm ~ 수십nm로 증착되는 것이 바람직하다.The atomic layer thin film deposition space means an inner region of the
본 발명을 설명함에 있어 종래 기술 및 당업자에게 자명한 사항은 설명을 생략할 수도 있으며, 이러한 생략된 구성요소(방법) 및 기능의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위내에서 충분히 참조될 수 있을 것이다. 또한, 상술한 본 발명의 구성요소는 본 발명의 설명의 편의를 위하여 설명하였을 뿐 여기에서 설명되지 아니한 구성요소가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위내에서 추가될 수 있다. In the description of the present invention, the description may be omitted for matters obvious to those skilled in the art and those skilled in the art, and the description of these omitted components (methods) and functions will be sufficiently referenced within the scope not departing from the technical spirit of the present invention. will be able In addition, the above-described components of the present invention have been described for convenience of description of the present invention, and components not described herein may be added within the scope without departing from the technical spirit of the present invention.
상술한 각부의 구성 및 기능에 대한 설명은 설명의 편의를 위하여 서로 분리하여 설명하였을 뿐 필요에 따라 어느 한 구성 및 기능이 다른 구성요소로 통합되어 구현되거나, 또는 더 세분화되어 구현될 수도 있다.The description of the configuration and function of each part described above has been described separately for convenience of description, and if necessary, any configuration and function may be implemented by integrating into other components, or may be implemented more subdivided.
이상, 본 발명의 일실시예를 참조하여 설명했지만, 본 발명이 이것에 한정되지는 않으며, 다양한 변형 및 응용이 가능하다. 즉, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 많은 변형이 가능한 것을 당업자는 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명과 관련된 공지 기능 및 그 구성 또는 본 발명의 각 구성에 대한 결합관계에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.In the above, although described with reference to one embodiment of the present invention, the present invention is not limited thereto, and various modifications and applications are possible. That is, those skilled in the art will readily understand that many modifications are possible without departing from the gist of the present invention. In addition, it should be noted that, when it is determined that a detailed description of a known function related to the present invention and its configuration or a coupling relationship for each configuration of the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description is omitted. something to do.
10 : 히터부
10a : 히터 열선부
11 : 히터 플레이트부
12 : 히터 샤프트부
100 : 챔버부
101 : 챔버 월
200 : 샤워 헤드부
201 : 분사 플레이트부
202 : 가스 공급 홀
300 : 열선부
310 : 챔버 월 열선부
320 : 샤워헤드 열선부
400 : 원자층 증착 플라즈마부
410 : 플라즈마 바이어스 인가 플레이트부
420 : 플라즈마 전원 공급부
500 : 원자층 증착 공급부
510 : 전구체 공급부
520 : 반응가스 공급부
530 : 퍼지가스 공급부
600 : 원자층 박막 증착 공급 및 배기부
610 : 원자층 박막 증착가스 공급관
620 : 원자층 박막 증착가스 배기관
630 : 진공 펌프부
700 : 제어부10: heater unit
10a: heater heating wire part
11: heater plate part
12: heater shaft part
100: chamber part
101 : Chamber Wall
200: shower head
201: spray plate part
202: gas supply hole
300: hot wire
310: chamber wall heating part
320: shower head heating part
400: atomic layer deposition plasma unit
410: plasma bias application plate portion
420: plasma power supply
500: atomic layer deposition supply unit
510: precursor supply unit
520: reaction gas supply unit
530: purge gas supply unit
600: atomic layer thin film deposition supply and exhaust unit
610: atomic layer thin film deposition gas supply pipe
620: atomic layer thin film deposition gas exhaust pipe
630: vacuum pump unit
700: control unit
Claims (7)
원자층 박막 증착가스를 순차적으로 공급하는 원자층 증착 공급부,
상기 원자층 증착 공급부에서 공급되는 원자층 박막 증착가스를 상기 샤워 헤드부로 공급하도록 상기 원자층 증착 공급부와 상기 샤워 헤드부를 연결 접속하는 원자층 박막 증착가스 공급관,
상기 원자층 증착 공급부에서 공급된 원자층 박막 증착가스의 상기 챔버부 내의 미반응 잔여물을 배기하도록 상기 챔버부와 연결 접속되는 진공 펌프부,
상기 원자층 증착 공급부에서 공급된 원자층 박막 증착가스의 반응 잔여물을 배기하도록 상기 챔버부와 진공 펌프부를 연결 접속하는 원자층 박막 증착가스 배기관을 포함하는 것을 특징으로 하는 히터 및 샤워헤드의 원자층 박막 코팅을 위한 원자층 박막 증착 코팅 장치.
A chamber part in which a shower head part is disposed on the upper part of the inner space, a heater plate part is disposed on the lower part of the inner space, and an atomic layer thin film deposition space for coating the surfaces of the heater plate part and the shower head part with an atomic layer thin film;
An atomic layer deposition supply unit for sequentially supplying an atomic layer thin film deposition gas,
an atomic layer deposition gas supply pipe connecting and connecting the atomic layer deposition supply unit and the shower head unit to supply the atomic layer deposition gas supplied from the atomic layer deposition supply unit to the shower head unit;
a vacuum pump unit connected to and connected to the chamber unit to exhaust unreacted residues in the chamber unit of the atomic layer thin film deposition gas supplied from the atomic layer deposition supply unit;
Atomic layer of a heater and showerhead, characterized in that it includes an atomic layer deposition gas exhaust pipe connecting and connecting the chamber part and the vacuum pump part to exhaust the reaction residue of the atomic layer deposition gas supplied from the atomic layer deposition supply part Atomic layer thin film deposition coating device for thin film coating.
플라즈마 바이어스 전압을 공급하는 플라즈마 전원 공급부,
상기 플라즈마 바이어스 전압을 공급받아 상기 원자층 박막 증착공간 내에서 플라즈마가 형성되도록 함으로써 원자층 박막 증착가스가 플라즈마 상태가 되도록 하는 플라즈마 바이어스 인가 플레이트부를 포함하는 것을 특징으로 하는 히터 및 샤워헤드의 원자층 박막 코팅을 위한 원자층 박막 증착 코팅 장치.
The method of claim 1,
a plasma power supply supplying a plasma bias voltage;
Atomic layer thin film of a heater and showerhead, characterized in that it includes a plasma bias application plate unit for allowing the atomic layer thin film deposition gas to be in a plasma state by receiving the plasma bias voltage to form plasma in the atomic layer thin film deposition space. Atomic layer thin film deposition coating device for coating.
상기 플라즈마 바이어스 인가 플레이트부는,
상기 플라즈마 바이어스 전압이 인가될 수 있는 도통 가능한 재질로 이루어지고,
상기 히터 플레이트부의 하부면과 챔버부의 하부면의 사이 공간에 적어도 상기 히터 플레이트부의 폭만큼 배치됨으로써 상기 원자층 박막 증착공간 내에서 플라즈마가 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 히터 및 샤워헤드의 원자층 박막 코팅을 위한 원자층 박막 증착 코팅 장치.
3. The method of claim 2,
The plasma bias application plate unit,
made of a conductive material to which the plasma bias voltage can be applied,
Atomic layer coating of a heater and showerhead, characterized in that the plasma is formed in the atomic layer thin film deposition space by disposing at least as much as the width of the heater plate in the space between the lower surface of the heater plate and the lower surface of the chamber Atomic layer thin film deposition coating device for
상기 챔버부의 월 테두리를 따라 배치되는 챔버 월 열선부,
상기 샤워 헤드부의 내측에 배치되는 샤워헤드 열선부를 더 포함하며,
상기 챔버 월 열선부 및 샤워헤드 열선부에 의해 상기 원자층 박막 증착공간의 온도를 기 설정된 온도조건에 따라 유지 형성하는 것을 특징으로 하는 히터 및 샤워헤드의 원자층 박막 코팅을 위한 원자층 박막 증착 코팅 장치.
4. The method of claim 3,
A chamber wall heating wire portion disposed along the wall edge of the chamber portion,
Further comprising a showerhead heating wire portion disposed inside the shower head portion,
Atomic layer thin film deposition coating for atomic layer thin film coating of a heater and showerhead, characterized in that the temperature of the atomic layer thin film deposition space is maintained and formed according to a preset temperature condition by the chamber wall heating wire part and the showerhead heating wire part Device.
상기 샤워 헤드부는,
분사 플레이트부,
상기 분사 플레이트부에 복수로 형성되며, 상기 히터 플레이트부의 상부면에 재치되는 기판 증착을 위한 소스가스를 분사하며, 상기 원자층 박막 증착가스 공급관과 서로 연통됨으로써 원자층 증착가스를 분사하는 가스 공급 홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 히터 및 샤워헤드의 원자층 박막 코팅을 위한 원자층 박막 증착 코팅 장치.
6. The method of claim 5,
The shower head unit,
spray plate,
A gas supply hole formed in a plurality of the injection plate part, injecting a source gas for substrate deposition mounted on the upper surface of the heater plate part, and communicating with the atomic layer thin film deposition gas supply pipe to inject the atomic layer deposition gas Atomic layer thin film deposition coating apparatus for atomic layer thin film coating of a heater and showerhead, characterized in that it comprises a.
상기 원자층 증착 공급부는,
전구체를 공급하는 전구체 공급부,
반응가스를 공급하는 반응가스 공급부,
퍼지가스를 공급하는 퍼지가스 공급부를 포함하며,
상기 원자층 증착 공급부에서 공급된 원자층 박막 증착가스는,
전구체와 반응가스인 것을 특징으로 하는 히터 및 샤워헤드의 원자층 박막 코팅을 위한 원자층 박막 증착 코팅 장치.
6. The method of claim 5,
The atomic layer deposition supply unit,
A precursor supply unit for supplying a precursor,
A reaction gas supply unit for supplying a reaction gas,
It includes a purge gas supply unit for supplying a purge gas,
The atomic layer thin film deposition gas supplied from the atomic layer deposition supply unit is,
Atomic layer deposition coating apparatus for atomic layer thin film coating of heaters and showerheads, characterized in that they are precursors and reactive gases.
상기 플라즈마 전원 공급부를 동작시켜 상기 원자층 박막 증착공간 내에서 플라즈마가 형성된 후에 원자층 증착 공급부를 동작시키며,
상기 전구체를 상기 원자층 박막 증착공간으로 공급하도록 상기 전구체 공급부를 동작시킨 후에 상기 퍼지가스 공급부 및 상기 진공 펌프부를 동작시켜 상기 히터 플레이트부 및 샤워 헤드부의 표면에 증착되지 않은 미반응 전구체를 배기하도록 동작시키며,
상기 미반응 전구체의 배기 후에 상기 반응가스를 상기 원자층 박막 증착공간으로 공급하도록 상기 반응가스 공급부를 동작시킨 후에 상기 퍼지가스 공급부 및 상기 진공 펌프부를 동작시켜 상기 히터 플레이트부 및 샤워 헤드부의 표면에 서 반응하지 않은 미반응 잔여물을 배기하도록 동작시키는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 히터 및 샤워헤드의 원자층 박막 코팅을 위한 원자층 박막 증착 코팅 장치.7. The method of claim 6,
After the plasma is formed in the atomic layer thin film deposition space by operating the plasma power supply unit, the atomic layer deposition supply unit is operated,
After operating the precursor supply unit to supply the precursor to the atomic layer thin film deposition space, the purge gas supply unit and the vacuum pump unit are operated to exhaust unreacted precursors not deposited on the surfaces of the heater plate unit and the shower head unit make it,
After evacuating the unreacted precursor, the reactive gas supply unit is operated to supply the reactive gas to the atomic layer thin film deposition space, and then the purge gas supply unit and the vacuum pump unit are operated to remove the reaction gas from the surface of the heater plate unit and the shower head unit. Atomic layer deposition coating apparatus for atomic layer thin film coating of heaters and showerheads, characterized in that it further comprises a control unit operating to exhaust unreacted unreacted residues.
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