原子层沉积装置制造方法
【专利摘要】本发明的原子层沉积装置，包括：气体吸排单元，该气体吸排单元具备：供气管，在内部形成有供气流道；排气管：在内部形成有与所述供气流道连通的压力缓和部；吸气管，其围绕所述排气管的外周面的至少一部分，从而在内部形成吸气流道；以及气体喷射压调节单元，连接在所述供气流道或所述压力缓和部上供应气体，使从所述排气管排出的气体的喷射压力在所述排气管的整个长度上相同。
【专利说明】原子层沉积装置
【技术领域】
[0001]本发明涉原子层沉积装置，更具体地涉及能够以均匀的压力向基板进行喷射的原子层沉积装置。
【背景技术】
[0002]一般来讲，制造半导体元件或平板显示器装置等需要经过多种制造工序，其中，对晶片或玻璃等基板上进行薄膜沉积是必要的工序。
[0003]在这种薄膜沉积工序中，主要利用派射(Sputtering)、化学气相沉积(CVD:Chemical Vapor Deposition)、原子层沉积(ALD:Atomic Layer Deposition)等方法。
[0004]其中，原子层沉积(Atomic Layer Deposition)法是利用单原子层的化学吸附及脱离的纳米级的薄膜沉积技术，其将反应物分别分离，以脉冲形式供给到腔室，并利用反应物的表面饱和(surface saturation)反应,在基板表面上进行化学吸附及解吸的新概念薄膜沉积技术。
[0005]现有的原子层沉积技术在沉积工序过程中需要真空状态，而为了维持和管理这种真空状态需要辅助装置，而且工序时间变长，从而导致生产率低下。
[0006]此外，由于能够确保真空的空间有限，对于追求大面积、大型化的显示器产业来说是不适宜的。
[0007]另外，现有技术的原子层沉积装置在进行大面积的基板处理时存在沉积品质不均匀的问题。这是因为随着基板的大型化，向基板喷射的源气体、反应气体等没有均匀地被喷射。其原因是，为了处理大型基板，原子层沉积装置也变大，从而难以保持装置整体的气体喷射压力的均匀性。
【发明内容】
[0008]本发明提供能够均匀地保持和控制喷射气体的喷射压力的原子层沉积装置。
[0009]本发明提供能够统一控制气体流动的原子层沉积装置。
[0010]本发明提供能够提高大面积基板的沉积品质并且能够均匀地沉积原子层的原子层沉积装置。
[0011]为了解决上述的问题，本发明一实施例的原子层沉积装置，可以包括:气体吸排单元，所述气体吸排单元具备:供气管，在内部形成供气流道；排气管:在内部形成与所述供气流道连通的压力缓和部；吸气管，其围绕所述排气管的外周面的至少一部分，从而在内部形成吸气流道；以及气体喷射压调节单元，连接在所述供气流道或所述压力缓和部上供应气体，使从所述排气管排出的气体的喷射压力在所述排气管的整个长度上相同。
[0012]此外，本发明另一实施例的原子层沉积装置，可以包括:排气管，所述排气管具备:供气管，在内部形成供气流道；排气管本体，在内部形成与所述供气流道连通的压力缓和部；排气部，以与供气流道对置的方式形成在所述压力缓和部上；以及气体喷射压调节单元，连接在供气流道或压力缓和部上供应气体，并使从所述排气管排出的气体的喷射压力在所述排气管的整个长度上相同。
[0013]通过如上构成,通过调节喷射的气体的分压(partial pressure)或气体流量,从而能够提高喷射的气体的均匀度(uniformity)。
[0014]所述气体喷射压调节单元可以包括:气体流量控制部，其与供气部连接，用于调节由所述供气部供应的气体的流量；供气开关，其与所述气体流量控制部连接，用于控制气体的供应；气体供给分流管，连接在所述供气开关与所述供气流道之间，用于向所述供气流道供应气体。
[0015]所述气体供给分流管可以形成为多级。
[0016]所述气体供给分流管具备连接在所述供气开关上的输入口和连接在所述供气流道上的输出口 ；所述输入口的数量可少于所述输出口的数量。
[0017]所述输出口可以以相同的间隔形成。
[0018]可以根据所述气体排吸单元或所述排气管的长度形成多个所述气体喷射压调节单元。
[0019]如上说明，本发明的原子层沉积装置能够在气体吸排单元或排气管的整个长度上保持均匀的喷射压力。
[0020]由于本发明的原子层沉积装置能够以相同的压力喷射气体，因此能够以喷射均匀量的气体的方式被控制。
[0021]由于本发明的原子层沉积装置能够利用气体喷射压调节单元，在一处统一控制气体的流量，因此能够容易地体 现用于调节气体的流量、气体的喷射压力的装置。
[0022]由于本发明的原子层沉积装置使用气体喷射压调节装置，因此能够均匀地保持向基板喷射的气体的分压(partial pressure)。
[0023]但是，本发明的效果并非局限在以上的说明，所属领域的技术人员通过以下的记载能够理解未进行说明的其他效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1是概略表示本发明一实施例的原子层沉积装置的图。
[0025]图2是表示图1的原子层沉积装置的内部的立体图。
[0026]图3是表示用于图1的原子层沉积装置的气体吸排单元的立体图。
[0027]图4是图3的气体吸排单元的横向及纵向剖视图。
[0028]图5是表示图1的原子层沉积装置的气体吸排单元以及与该气体吸排单元连接的气体喷射压调节单元的立体图。
[0029]图6是图5的气体吸排单元和气体喷射压调节单元的剖视图。
[0030]图7是概略表示本发明另一实施例的原子层沉积装置的图。
[0031]图8是表示图7的原子层沉积装置的排气管以及与该排气管连接的气体喷射压调节单元的立体图。
[0032]附图标记
[0033]100、200:原子层沉积装置110、210:基板
[0034]120、220:基板温 度调节部 130、140:气体吸排单元
[0035]131、141、231、241:供气管 132、142:吸气管[0036]133、143:吸气部134、144、230、240:排气管
[0037]135、145、235、245:供气流道 136、146:供气喷嘴
[0038]137、147:排气部138、148、238、248:压力缓和部
[0039]150、250:真空排气管160、170、260、270:供气部
[0040]180,280:抽真空部190、290:气体喷射压调节单元
[0041]191,291:气体流量控制部192、292:供气开关
[0042]193,293:第一气体供给分流管194、294:第二气体供给分流管
[0043]195,295:第三气体供给分流管
【具体实施方式】
[0044]以下参照附图来详细说明本发明的实施例。但是本发明并不受限或限定于实施例。各附图中表示的相同的附图标记表示相同的部件。
[0045]图1是概略表示本发明一实施例的原子层沉积装置的图，图2是表示图1的原子层沉积装置的内部的立体图，图3是表示用于图1的原子层沉积装置的气体吸排单元的立体图，图4是图3的气体吸排单元的横向及纵向剖视图，图5是表示图1的原子层沉积装置的气体吸排单元以及与该气体吸排单元连接的气体喷射压调节单元的立体图，图6是图5的气体吸排单元和气体喷射压调节单元的剖视图，图7是概略表示本发明另一实施例的原子层沉积装置的图，图8是表示图7的原子层沉积装置的排气管以及与该排气管连接的气体喷射压调节单元的立体图。
[0046]参照图1至图6，本发明一实施例的原子层沉积装置100可以包括:气体吸排单元130、140，该气体吸排单元具备:供气管131、141，在内部形成供气流道135、145 ;排气管134、144:在内部形成与供气流道135、145连通的压力缓和部138、148 ;吸气管132、142，其围绕排气管134、144的外周面的至少一部分，从而在内部形成吸气流道139、149 ;气体喷射压调节单元190，连接在供气流道135、145上供应气体，并使从排气管134、144排出的气体的喷射压力在排气管134、144的整个长度上相同。
[0047]由于如上构成，因此通过调节喷射的气体的分压(partial pressure)或气体的流量，从而能够提高喷射的气体的均匀度(uniformity)。
[0048]图1和图2中表不的本发明一实施例的原子层沉积装置100可以包括:腔室101,在内部形成封闭的反应空间；第一气体吸排单元130，对供给至腔室101内部的基板110吸入或排出第一气体(例如，源气体);第二气体吸排单元140，对基板110吸入或排出第二气体(例如，反应气体);真空排气管150，设置在第一气体吸排单元130和第二气体吸排单元140之间，以在第一气体吸排单元130和第二气体吸排单元140之间形成真空。
[0049]其中，基板110可以朝向与第一气体吸排单元130、第二气体吸排单元140或真空排气管150中的至少一个长度方向交叉的方向TD进行相对运动。 [0050]通过如上的结构，由于通过一个气体吸排单元进行排气和吸气，因此无需另设置用于排气或吸气的其他手段，从而能够改善原子层沉积工序的生产率(throughput)。
[0051]为了在基板110的上表面或表面沉积原子层(Atomic Layer),本发明一实施例的原子层沉积装置100可以包括用于排出(injection)或吸入(suction)源气体(SourceGas)或反应气体(Reactant Gas)的多个气体吸排单元130、140。其中,第一气体可以是源气体或反应气体中的某一个，第二气体可以是源气体或反应气体中的另一个。图1和图2中，第一气体吸排单元130可以排出/吸入源气体，第二气体吸排单元140可以排出/吸入反应气体。
[0052]其中，“排气”是指向基板110的表面喷射或喷出第一气体/第二气体，“吸气”是指将不参与反应而残留的第一气体/第二气体从基板110的表面吸入(suction)后排出至腔室101外。
[0053]图1中，第一气体吸排单元130设置一个，第二气体吸排单元140设置一个，真空排气管150设置两个。其中，可以进一步增加第一 /第二气体吸排单元130、140及真空排气管150的数量。此外，以第二气体吸排单元140、真空排气管150、第一气体吸排单元130、真空排气管150、第二气体吸排单元140以及真空排气管150的形态设置才能进行一个循环的原子层沉积工序，但这种设置形态可以根据工序要求条件、收率、产量等进行多种变形。
[0054]此外，为了便于说明，图2中表示分别具有一个第一 /第二气体吸排单元130、140以及具有两个真空排气管150的形态。
[0055]本发明一实施例的原子层沉积装置100被在内部形成反应空间的腔室101封闭，其中，腔室101的内部具备基板101、第一 /第二气体吸排单元130、140以及真空排气管150。
[0056]可以如下方式工作，即设置在腔室101的内部的状态下，在多个第一 /第二气体吸排单元130、140被固定的状态下基板110被搬运，或者在基板110被固定的状态下多个第一气/第二气体吸排单元130、140被搬运，或者基板110和气体吸排单元130、140同时被搬运。当基板110和气体吸排单元130、140同时被搬运时，向相反方向移动。因此，在任何情况下基板110和气体吸 排单元130、140都进行相对移动，图1和图2中表示了这种相对运动方向TD。
[0057]由于本发明的原子层沉积装置100的基板110可以相对第一 /第二气体吸排单元130、140朝向两个方向进行相对运动，因此，在处理大面积的基板时也不需要大的工作空间。而且，当缩短对于第一 /第二气体吸排单元130、140的基板110的相对移动距离时，能够缩短行程(foot print)，从而能够容易地处理大面积基板。
[0058]原子层沉积装置100还可以包括:第一供气部(Source Line) 160,连接在第一气体吸排单元130上，用于供应第一气体；第二供气部(Reactant Line)170,连接在第二气体吸排单元140上,用于供给第二气体；抽真空部(Bar Dry Pump)180,连接在真空排气管150上，用于在腔室101内部形成真空。优选第一 /第二供气部160、170以及抽真空部180设置在腔室101的外部，其中，第一供气部160和第二供气部170可分别通过第一气体供给配管161和第二气体供给配管171与第一气体吸排单元130和第二气体吸排单元140连接。真空排气管150可以通过第一真空配管181与抽真空部180连接。
[0059]抽真空部180不仅可以与真空排气管150连接，还可以与第一气体吸排单元130或第二气体吸排单元140中的至少一个连接。抽真空部180通过与第一 /第二气体吸排单元130、140连接,可以将通过第一 /第二气体吸排单元130、140吸入(suction)的气体排出至腔室101外部，或可以调节腔室101内部的压力，或可以使腔室101内部形成真空。因此，第一 /第二气体吸排单元130、140可以连接有气体供给配管161、171和第二真空配管182。此时，优选气体供给配管161、171直接连接在第一 /第二气体吸排单元130、140上，而第二真空配管182可以直接连接在气体吸排单元130、140或连接在单独的吸入气体收集部169、179。吸入气体收集部169、179是对被第一 /第二气体吸排单元130、140吸入的气体进行初步收集的空间。
[0060]另一方面，如图1所示，原子层沉积装置100还可以包括连接在腔室101上并在腔室101的内部形成真空的腔室干式泵(Chamber Dry Pump)102。腔室干式泵102设置在腔室101的外部，并且可以通过抽气管道103连接在腔室101上。此时，抽气管道103可以连接在腔室101上，或如图1所示，也可以连接在基板110所处的一侧上。为了与抽气管道103的连接，腔室101或基板110的下侧可以形成有排气口 104。
[0061]本发明一实施例的原子层沉积装置100在进行沉积工艺之前可以通过腔室干式泵102的动作使腔室101的内部变成真空，此时通过腔室干式泵102可以将腔室101内部抽至基准压力(base pressure,约10_3torr)的真空状态,也可以使腔室101内部保持在常压状态。
[0062]当沉积工艺开始时，腔室干式泵102停止动作，沉积工艺可以通过抽真空部180调节腔室101内部工艺压力(0.1~0.2torr)。而且，抽真空部180和腔室干式泵102—起动作，以在腔室101内部形成压差，并通过这种压差能够提高从气体吸排单元130、140排出(喷射)的气体的均匀度(Uniformity),且喷射均匀。
[0063]也可以省略腔室干式泵102，由第一 /第二吸排单元130、140代替腔室干式泵102的作用。即，通过第一 /第二吸排单元130、140的吸气(吸入:suction)动作，能够使腔室101内部形成基准压力或压差。
[0064]在基板110的下侧可设置基板温度调节部120。基板温度调节部120可提高或降低第一气体(源气体)被供应的基板部位的温度，但并非对基板110的整体进行温度调整，而是只对基板的一部分进行温度调整，因此能够防止因温度变化而附带产生的热扩散、寿命缩短、物理变形等问题。基板温度调节部120可以具备加热器(heater)或散热器(coolingpad)的形态。
[0065]由于本发明一实施例的原子层沉积装置100的真空排气管180设置在第一气体吸排单元130和第二气体吸排单元140之间，因此能够在第一气体吸排单元130和第二气体吸排单元140之间形成真空。
[0066]优选为，第一 /第二气体吸排单元130、140以及真空排气管150的最底端与基板110的表面隔有一定的间隔G。更具体地，气体吸排单元130、140的最底端与基板110的表面需要保持一定的间隔G。优选为，所述间隔G不超过10~20mm。如果间隔G小于10~20mm,气体吸排单元130、140的底端与基板110的上表面接触或过近而导致源气体或反应气体可能在充分供应到基板110之前被吸入，如果间隔G大于10~20mm，有可能降低气体供应效率。
[0067]但是，所述间隙G并非限定在不超过10~20mm的范围。所述间隔G可以根据原子层沉积装置100的结构而变更，并且所述间隔G的范围可以根据原子层沉积装置100的要求特性而被设定。
[0068]所述第一 / 第二气体吸排单元130、140可以在一个单元上进行排气(或喷射)和吸气(或吸入)，或者可以同时进行。以下参照附图更加详细地说明气体吸排单元130、140。第一气体吸排单元130和第二气体吸排单元140只是排出/吸入的气体种类不同，而具体结构相同。
[0069]参照图3和图4，第一气体吸排单元130和第二气体吸排单元140可以包括:供气管131、141，在内部形成供气流道135、145 ;排气管134、144，在内部形成与供气流道135、145连通的压力缓和部138、148 ;吸气管132、142，围绕排气管134、144的外周面的至少一部分以使内部形成吸气流道139、149。
[0070]如上所述，由于通过一个气体吸排单元130、140进行排气和吸气，因此无需另设置用于排气和吸气的其他手段，从而能够改善原子层沉积工序的生产率(throughput)。
[0071]供由外部的供气部160、170供应的气体通过的供气管131、141形成为从吸气管132、142朝向外部突出，相反地，排气管134、144可以形成在吸气管132、142的内部。如图1所示，供气管131、141可以形成为，向腔室101的外部突出，或者位于吸入气体收集部169、179的内部。
[0072]以吸气管132、142为基准时，供气管131、141可以形成在排气管134、144的相反侧。
[0073]优选为,供气管131、141的截面大小(直径或面积)小于排气管134、144以及吸气管132、142的截面大小。供气管131、141的内部可形成有沿其长度方向连通的供气流道135、145。供气管131、141的最上端可以形成与第一供气部160或第二供气部170连接的至少一个供气口 131a、141a。气体供给配管161、171可以通过供气口 131a、141a与供气流道135,145连通。
[0074]由于向供气管131、141的气体供应是通过供气口 131a、141a来实现，因此，优选气体吸排单元131、140形成为两端堵塞的状态。
[0075]在供气管131、141和排气管134、144之间可以形成用于连通供气流道135、145和压力缓和部138、148的至少一个供气喷嘴136、146。供气流道135、145和压力缓和部138、148可以通过供气喷嘴136、146连通。
[0076]虽然供气流道135、145、供气喷嘴136、146以及压力缓和部138、148相互连通，但是吸气流道139、149是不连通的。因为，供气流道135、145、供气喷嘴136、146以及压力缓和部138、148是参与排气的部分，而吸气流道139、149是参与吸气的部分，因此不能相互连通。
[0077]压力缓和部138、148的内部体积可以大于供气流道135、145的内部体积。压力缓和部138、148作为供通过供气流道135、145和供气喷嘴136、146流入的气体进行流动的流道的一个部分，具有相对较大体积，从而使通过狭小的供气喷嘴136、146的气体能够充分地停留。当气体通过狭窄的供气喷嘴136、146时，气压变大，而通过一边填充体积或空间相对较大的压力缓和部138、148时，可以降压。通过一边填充压力缓和部138、148而被降压的气体向基板110排气(喷射)，在此过程中，能够在气体吸排单元130、140的整个长度上以均匀的压力排出气体。
[0078]由于先在压力缓和部138、148内聚集气体后向基板110侧排出，因此，通过基板110和压力缓和部138、148之间的压差，能够在气体吸排单元130、140的整个长度上均匀地喷射气体。
[0079]也就是说，压力缓和部138、148是通过使高压气体临时停留以降低压力，并使气体能够均匀地进行喷射的流道的一个部分。压力缓和部138、148的截面结构只要具有扩大或扩管的形态即可，其并非限定于图示的缸等形状。
[0080]吸气管132、142上可以形成与抽真空部180连接的至少一个排气口 132a、142a。排气口 132a、142a被形成在腔室101的吸入气体收集部169、179以封闭方式包围，其中，吸入气体收集部可以169、179与抽真空部180连接。形成在吸气管132、142上的排气口 132a、142a是用于向腔室101的外部排出第一气体或第二气体的接口，并且可以与抽真空部180连接。通过排气口 132a、142a的气体可以经由抽真空部180脱离气体吸排单元130、140以填充吸入气体收集部169、179之后被排出。但是根据情况也可以不经过吸入气体收集部169、179，而是真空配管181直接连接在排气口 132a、142a，并将吸入的气体排出至腔室101外。
[0081]图4的(b)和(C)是图4 (a)中沿着切线“A-A”的剖视图。图4 (a)是图3的气体吸排单元130、140的长度方向的剖视图。
[0082]参照图4的(a)，虽然供气喷嘴136、146形成为多个，但是供气喷嘴136、146也可以只形成一个。
[0083]如图1和图4所示，虽然优选排气口 132a、142a以供气管131、141为基准形成在两侧，但是排气口 132a、142a也可以以供气管131、141为基准只形成在某一侧。
[0084]另外，在排气管134、144上沿着其长度方向可以形成至少一个排气部137、147。排气部137、147是将填充压力缓和部138、148的气体排出至气体吸排单元130、140外部的出口。为此，排气部137、147具有将压力缓和部138、148和外部进行连通的形态。
[0085]吸气流道139、149的空间可被供气喷嘴136、146分隔。如图4的(b)及(C)所示，形成在吸气管132、142与排气管134、144之间的吸气流道139、149被供气喷嘴136、146分隔成两个空间。此时，优选为，吸气流道139、149相对于供气喷嘴136、146对称地分隔。
[0086]排气管134、144可以包括朝向排气管134、144的外部延伸形成在排气部137、147上的排气引导部137a、147a。如图3至图4所示，排气引导部137a、147a向基板110所处的下侧方向延伸形成，从而能够引导通过排气部137、147的气体最大限度地接触基板110。
[0087]排气引导部137a、147a可以对称地形成在经过供气喷嘴136、146中心的虚拟线的两侧，其中，形成在两侧的排气引导部137a、147a之间的角度朝向下方逐渐变大，从而通过排气引导部137a、147a的气体扩散以接触基板110。
[0088]在吸气管132、142的圆周方向的一端133a、143a与排气引导部137a、147a的一端之间形成有吸气部133、143，吸气部133、143沿着排气管134、144或吸气管132、142的圆周方向，相对于排气部137、147位于对称的位置。
[0089]形成吸气部133、143的吸气管132、142的圆周方向的一端133a、143a可朝向排气引导部137a、147a的方向弯曲。
[0090]此外，当被原子层100沉积装置处理的基板110具有大面积的形状时，优选使气体排吸单元130、140具有较长的形状，从而通过一次性的气体喷射来覆盖基板110整体。如此，当气体排吸单元130、140的长度变长时，需要进行控制，使得气体在气体吸排单元130、140的整个长度上均匀地喷射。当气体排吸单元130、140的长度变长时，有可能发生在某些部位由于气体的喷射压力较大而喷射出较多的气体，而在某些部位由于气体的喷射压力较小而喷射出较少的气体，如此，当气体的喷射量或喷射压力不均匀时，将导致形成在基板110上的原子层也不均匀。[0091]为了解决这些问题，本发明一实施例的原子层沉积装置100可以通过气体喷射压调节单元190来向气体吸排单元130、140注入气体，从而能够均匀地控制气体喷射压力。
[0092]如图5和图6所示，气体喷射压调节单元190可以包括:气体流量控制部191，其与供气部160、170、260、270连接，用于调节由供气部160、170、260、270供应的气体的流量；供气开关192，其与气体流量控制部191连接，用于控制气体的供应；气体供给分流管193、194、195，连接在供气开关192与供气流道135、145、235、245之间，用于向供气流道135、145、235、245供应气体。
[0093]如上形成的气体喷射压调节单元190能够调节气体的流量或压力，从而在气体吸排单元130、140的整个长度上以均匀的压力均匀地向基板110进行喷射。
[0094]图5表示在气体吸排单元130、140的整个长度上形成3个气体喷射压调节单元190的实施例。沿着气体吸排单元130、140的长度方向，可以在右侧部位、中间部位以及左侧部位分别形成气体喷射压调节单元190。这样，当气体吸排单元130、140变长时，通过设置多个气体喷射压调节单元190使气体通过各自的气体流量控制部191而分支成多级，从而能够在气体吸排单元130、140的整个长度上调节压力，并且提高均匀度(uniformity)。
[0095]可以说气体喷射压调节单元190是由气体流量控制部191、供气开关192以及气体供给分流管193、194、195形成一组。这些组的数量可以随着气体吸排单元130、140变长而增加。即，气体喷射压调节单元190可以根据气体吸排单元130、140的长度而形成多个。以下以图5的形成在中间部位的气体喷射压调节单元190为例进行说明。
[0096]气体喷射压调节单元190连接在供气流道135、145上供应气体，从而使从排气管134、144向基板110排出的 气体在气体吸排单元130、140的整个长度上具有均匀的喷射压力。
[0097]虽然气体流入气体喷射压调节单元190的流道只有一处，但是气体流出气体喷射压调节单元190的流道却有多处。如此，可以说气体喷射压调节单元190的特征是，通过将流入到一处的气体分流到多处，从而，当排出气体时，能够使喷射压力相同或均匀。
[0098]气体喷射压调节单元190的气体流量控制部191是通过气体供给配管161、171连接在供气部160、170上，并用于调节供应的气体的质量流(Mass Flow)的质量流量控制器(MFC:Mass Flow Controller)。
[0099]气体流量控制部191在供气部160、170通过一个流道，即气体供给配管161、171来接收气体，其中，气体流量控制部191并非按流入的气体流量多少来排出气体，而是接收气体压力信息的反馈后，可以根据其结果对排出的气体流量进行调节。
[0100]连接在气体流量控制部191上的供气开关192作为一种通断开关(0η/0--Switch)，用于阻断或允许供应的气体向气体吸排单元130、140注入，并且可以以阀门的形态体现。即，供气开关192是允许或阻止从气体流量控制部191接收的气体向气体供给分流管193、194、195流出的一种阀门。
[0101]供气开关192可以通过喷射的气体的分压(partial pressure)来提高喷射的气体的均匀度(uniformity)。
[0102]供气开关192并不是在气体供给分流管193、194、195的最末端上阻断气体的排出，即，即使处于流道的最先端的气体供给分流管193没有被供气开关192注入气体，也能够从气体供给分流管的末端195向供气流道135、145供应气体。[0103]气体供给分流管193、194、195从供气开关192朝向气体吸排单元130、140或排气管230、240的方向形成为多级。图8表示气体供给分流管193、194、195分成三级向下形成的示例。气体供给分流管193、194、195可以包括:第一气体供给分流管193，连接在供气开关192上；第二气体供给分流管194，朝向下方连接在第一气体供给分流管193上；第三气体供给分流管195，一端连接在第二气体供给分流管194上，另一端朝向下方连接在气体吸排单元130、140上。
[0104]如此，由于从上到下的方向气体供给分流管193、194、195形成为多级，因此通过控制气体输入点(即气体流量控制部)从而能够调节多个气体输出点(第三气体供给分流管，195)的流量、气体压力等，并且通过增加气体输出点的数量，从而能够在气体排吸单元130、140或排气管230、240的整个长度上以均匀的压力喷射气体。
[0105]第一气体供给分流管193的一端作为输入口 193a可以连接在供气开关192上，另一端分支成两个流道连接在第二气体供给分流管194上。第一气体供给分流管193可以形成为一个，而第二气体供给分流管194可以形成为两个。每个第二气体供给分流管194的一端又可以分支成两个流道并连接在形成为四个数量的第三气体供给分流管195上。第三气体供给分流管195的一端可以连接在第二气体供给分流管194上，另一端作为输出口 195a可以连接在气体吸排单元130、140或供气流道135、145上。
[0106]气体供给分流管193、194、195的出口(outlet，未图示)，即气体被排出的部位的数量并非限定于图示的2个，也可以根据气体吸排单元130、140的长度，形成为3个以上。
[0107]如此，气体供给分流管193、194、195具备连接在供气开关192上的输入口 193a和连接在供气流道135、145、235、245上的输出口 195a，并且，可以形成为输入口 193a的数量少于输出口 195a的数量。即，由于气体供给分流管193、194、195形成为多级，因此能够形成更多的输出口 195a的数量，由此，能够在气体吸排单元130、140或排气管230、240的整个长度上以均匀的压力喷射气体。
[0108]优选第三气体供给分流管195的输出口 195a以相同的间隔连接在气体吸排单元130、140上，以使流入到供气流道135、145内的气体能够具有均匀的压力。当输出口 195a以相同的间隔形成时，流入到供气流道135、145内的气体能够具有均匀的压力，由此，从气体吸排单元130、140喷射的气体也能够以均匀的喷射压力进行喷射。
[0109]此时，第三气体供给分流管195的输出口 195a不仅连接在供气流道135、145上，还可以连接在压力缓和部138、148上。在压力缓和部138、148上也可以连接有气体喷射压调节单元190，以便在气体吸排单元130、140的整个长度上使由气体吸排单元130、140排出的气体的喷射压力均匀。
[0110]图7表不本发明另一实施例的原子层沉积装置200。腔室201的内部配置有基板210、基板温度调节部220、第一 /第二排气管230、240、真空排气管250，其中，优选第一 /第二排气管230、240以及真空排气管250的上端暴露于外部。
[0111]原子层沉积装置200还可以包括:第一供气部260，用于供应第一气体(源气体)；第二供气部270，用于供应第二气体(反应气体)；抽真空部280，连接在真空排气管250上，用于在腔室210内部形成真空。其中，抽真空部280只连接在真空排气管250上，而不连接在第一 /第二排气管230、240上。
[0112]第一供气部260通 过第一气体供给配管261连接在第一排气管230上，第二供气部270通过第二气体供给配管271连接在第二排气管240上，抽真空部280通过真空配管281连接在真空排气管250上。
[0113]第一气体供给配管261、第二气体供给配管271以及真空配管281可以分别连接在形成于第一排气管230、第二排气管240以及真空排气管250上的供气口(未图示)上，以注入或排出气体。第一气体供给配管261、第二气体供给配管271以及真空配管281可以直接连接在所述供气口上，或者如图7所示，也可以连接在包围并密封供气口的吸入气体收集部 269、279、289 上。
[0114]形成在第一排气管230、第二排气管240或真空排气管250的上端的供气口(未图示)可以至少形成一个。
[0115]图8表示连接在图7的原子层沉积装置的第一 /第二排气管230、240上的气体喷射压调节单元290。其中，气体喷射压调节单元290可以也根据第一 /第二排气管230、240的整个长度形成多个，图8表示的示例中气体喷射压调节单元290形成为3个。
[0116]本发明另一实施例的原子层沉积装置200可以包括:排气管230、240，该排气管230,240具备:供气管231、241，在内部形成供气流道235、245 ;排气管本体234、244，在内部形成与供气流道235、245连通的压力缓和部238、248 ;排气部237、247，形成在压力缓和部238、248上，以与供气流道235、245对置；以及气体喷射压调节单元290，连接在供气流道235、245上供应气体，以便在排气管230、240的整个长度上，使由排气管230、240排出的气体的喷射压力均匀。
[0117]其中，气体喷射压调节单元290的结构与图5所示的气体喷射压调节单元190相同。本发明另一实施例的气体喷射压调节单元290可以包括:气体流量控制部291，连接在气体供给配管261、271上，用于调节由供气部260、270供应的气体的流量；供气开关292，连接在气体流量控制部291上，用于控制气体的供应；气体供给分流管293、294、295，连接在供气开关292与供气流道235、245之间，用于向供气流道235、245供应气体。
[0118]其中，气体供给分流管293、294、295形成为多级，并具备连接在供气开关292上的输入口 293a和连接在供气流道235、245上的输出口 295a，其中，输入口 293a的数量可以少于输出口 295a的数量。
[0119]另一方面，本发明另一实施例的原子层沉积装置200可以包括:排气管230、240，该排气管230、240具备:供气管231、241，在内部形成供气流道235、245 ;排气管本体234、244，在内部形成与供气流道235、245连通的压力缓和部238、248 ;排气部237、247，形成在压力缓和部238、248上，以与供气流道235、245对置；以及气体喷射压调节单元290，连接在压力缓和部238、248上供应气体，并使由排气管230、240排出的气体的喷射压力在排气管230、240的整个长度上均匀。
[0120]气体喷射压调节单元290可以连接在排气管230、240的供气流道235、245上，但也可以连接在压力缓和部238、248上。
[0121]由于气体喷射压调节单元290的动作及结构与图5和图6所示的气体喷射压调节单元190相同，因此省略重复说明。
[0122]由于具备如上所述的气体喷射压调节单元，因此能够控制为向基板喷射的气体的喷射压力均匀，并且喷射的气体量也均匀，从而能够提高基板的原子层沉积品质。
[0123]如上所述，本发明的一实施例通过具体的构成要素等特定事项和限定的实施例以及附图进行说明，但这是为了更加全面地理解本发明而提供的，本发明并非限定于所述实施例，并且，所属领域的技术人员可根据这些记载进行多种修改以及变更。因此，本发明的思想并不受限于说明的实施例，后述的权利要求以及与该权利要求范围等同或对权利要求进行等价变形的 所有实施方式均属于本发明范围。
【权利要求】
1.一种原子层沉积装置，其特征在于，包括: 气体吸排单元，所述气体吸排单元具备:供气管，在内部形成有供气流道；排气管:在内部形成有与所述供气流道连通的压力缓和部；吸气管，其围绕所述排气管的外周面的至少一部分，从而在内部形成吸气流道；以及 气体喷射压调节单元，连接在所述供气流道或所述压力缓和部上供应气体，使从所述排气管排出的气体的喷射压力在所述排气管的整个长度上相同。
2.一种原子层沉积装置，其特征在于，包括: 排气管，所述排气管具备:供气管，在内部形成有供气流道；排气管本体，在内部形成有与所述供气流道连通的压力缓和部；排气部，以与所述供气流道对置的方式形成在所述压力缓和部上；以及 气体喷射压调节单元，连接在所述供气流道或所述压力缓和部上供应气体，使从所述排气管排出的气体的喷射压力在所述排气管的整个长度上相同。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的原子层沉积装置，其特征在于， 所述气体喷射压调节单元包括: 气体流量控制部，其与供气部连接，用于调节由所述供气部供应的气体的流量； 供气开关，其与所述气体流量控制部连接，用于控制气体的供应； 气体供给分流管，连接在所述供气开关与所述供气流道之间，用于向所述供气流道供应气体。`
4.根据权利要求3所述的原子层沉积装置，其特征在于， 所述气体供给分流管形成为多级。
5.根据权利要求3所述的原子层沉积装置，其特征在于， 所述气体供给分流管具备连接在所述供气开关上的输入口和连接在所述供气流道上的输出口 ； 所述输入口的数量少于所述输出口的数量。
6.根据权利要求5所述的原子层沉积装置，其特征在于， 所述输出口以相同的间隔形成。
7.根据权利要求3所述的原子层沉积装置，其特征在于， 根据所述气体排吸单元或所述排气管的长度形成多个所述气体喷射压调节单元。
【文档编号】C23C16/455GK103866292SQ201310681168
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2013年12月12日 优先权日:2012年12月13日
【发明者】全蓥卓, 崔鹤永 申请人:丽佳达普株式会社