用于形成薄膜的设备和方法与流程

本发明涉及一种用于形成薄膜的设备和方法，且更明确而言涉及一种能够改进薄膜均匀性的用于形成薄膜的设备和方法。

背景技术：

1、最近，快速热处理(rapid thermal processing；rtp)方法广泛地用作对衬底或类似者进行热处理的方法。

2、快速热处理方法为用于将从热源(诸如钨灯)发射的辐射照射到衬底上以对衬底进行热处理的方法。当与现有使用锅炉对衬底进行热处理的方法相比较时，此类快速热处理方法具有改进衬底的热处理品质的优势，因为衬底经快速加热和冷却，并且易于控制压力条件或温度带。

3、一种使用快速热处理方法形成薄膜的设备，包含：腔室，提供主要处理衬底的空间；衬底支撑件，安置于腔室内部以支撑衬底；以及等离子体产生器，激活将辐射辐射到衬底支撑件上的热源和处理气体以将热源和处理气体供应到腔室中。本文中，热源和衬底支撑件分别安装于腔室的上部部分和下部部分上，且在腔室中，衬底与热源之间的(竖直)距离较短以有效地加热衬底，且在水平方向上形为长且宽的处理空间。因此，由于难以将等离子体产生器安装于腔室内部，所以在薄膜的形成期间使用腔室外部的等离子体产生器产生自由基，且接着通过腔室的侧壁供应自由基。

4、然而，由于腔室内部的处理空间在水平方向上形成为长且宽，因此存在限制：自由基在整个处理空间中不充分扩散以使薄膜的均一性劣化。

5、为了解决此限制，使用使用热源局部调整衬底的温度的方法。然而，在此情况下，存在限制：归因于温度偏差，衬底因热应力而变形，且生产率劣化。

6、(现有技术文献1)韩国专利登记第10-0775593号

7、(现有技术文献2)韩国专利公开案第10-2008-0114427号

技术实现思路

1、技术问题

2、本发明提供一种用于形成薄膜的设备和方法，其能够改进薄膜的均匀性。

3、技术方案

4、根据本发明的实施例的用于形成膜的设备包含：腔室，配置成界定其中的衬底处理空间；衬底支撑部件，连接到腔室以支撑腔室内部的衬底；热源部件，连接到腔室以面向衬底支撑部件；以及等离子体产生部件，在至少两个点处连接到腔室以在衬底支撑部件与热源部件之间供应自由基。

5、腔室可以具有宽度、厚度以及高度的中空形状提供，且处理空间经界定为具有小于其宽度和其厚度中的每一者的高度，且设备可包含在腔室的宽度方向或厚度方向上穿过腔室的至少两个注入口和穿过腔室以面向至少两个注入口的排出口。

6、至少两个注入口可在腔室的高度方向上安置于相同高度处。

7、至少两个注入口可彼此平行安置，或至少两个注入口中的至少一者安置为在水平方向上倾斜。

8、衬底支撑部件可包含可旋转且安装于腔室内部的衬底支撑件，且注入部分的间隔距离可小于衬底支撑件的半径。

9、设备进一步包含安置于腔室内部以界定与至少两个注入口中的每一者连通的通道的导引构件。

10、排出口可包含：第一排出口，具有大于衬底支撑部件的直径的间隔距离；以及第二排出口，安置于第一排出口之间。

11、等离子体产生部件可包含：多个等离子体产生器，配置成产生自由基；以及至少两个波导，配置成将多个等离子体产生器分别连接到至少两个注入口。

12、等离子体产生部件可包含：等离子体产生器,配置成产生自由基；以及波导，配置成将等离子体产生器连接到至少两个注入口，其中波导可包含配置成将等离子体产生器连接到至少两个注入口的至少两个支管。

13、等离子体产生部件可包含安装于波导中的流量调节构件。

14、等离子体产生部件可包含安装于波导上的加热构件。

15、一种用于形成根据本发明的实施例的薄膜的方法，包含：将衬底装载到腔室中；加热衬底；产生自由基；在平行衬底的方向上通过至少两个路径将自由基供应到衬底的一侧；允许自由基与衬底接触以便形成薄膜；以及将残余自由基排出到衬底的另一侧。

16、自由基的供应可包含在衬底延伸的方向上在相同高度处供应自由基。

17、自由基供应可包含通过包括衬底的中心部分的第一路径从腔室的一侧到另一侧供应自由基，通过包括衬底的边缘的第二路径供应自由基。

18、自由基的供应可包含：在腔室外部产生自由基；以及将自由基传送到腔室，其中自由基的传送可包含调整自由基的温度。

19、自由基的供应可包含调节供应到至少两个路径中的每一者的自由基的流动速率。

20、残余自由基的排出可包含调整排出残余自由基的位置或将排出的自由基的量中的至少一者。

21、有利作用

22、根据根据本发明的实施例的用于形成薄膜的设备和方法，可改进薄膜的均匀性。即，用于形成薄膜的自由基可与衬底均匀接触以在整个衬底上均匀地形成薄膜。另外，在形成薄膜的过程中，可最小化归因于热应力的衬底的变形。因此，可改进过程良率，且可改进生产率。

技术特征：

1.一种用于形成薄膜的设备，所述设备包括：

2.根据权利要求1所述的用于形成薄膜的设备，其中所述腔室以具有宽度、厚度和高度的中空形状提供，且所述处理空间经界定以具有小于其宽度和厚度中的每一者的高度，且

3.根据权利要求2所述的用于形成薄膜的设备，其中所述至少两个注入口在所述腔室的所述高度方向上安置于相同高度处。

4.根据权利要求2所述的用于形成薄膜的设备，其中所述至少两个注入口彼此平行安置，或所述至少两个注入口中的至少一者安置为在水平方向上倾斜。

5.根据权利要求2所述的用于形成薄膜的设备，其中所述衬底支撑部件包括可旋转且安装于所述腔室内部的衬底支撑件，且

6.根据权利要求2所述的用于形成薄膜的设备，进一步包括安置于所述腔室内部以界定与所述至少两个注入口中的每一者连通的通道的导引构件。

7.根据权利要求2所述的用于形成薄膜的设备，其中所述排出口包括：

8.根据权利要求2所述的用于形成薄膜的设备，其中所述等离子体产生部件包括：

9.根据权利要求2所述的用于形成薄膜的设备，其中所述等离子体产生部件包括：

10.根据权利要求8或9所述的用于形成薄膜的设备，其中所述等离子体产生部件包括安装在所述波导中的流量调节构件。

11.根据权利要求8或9的用于形成薄膜的设备，其中所述等离子体产生部件包括安装于所述波导上的加热构件。

12.一种用于形成薄膜的方法，所述方法包括：

13.根据权利要求12所述的用于形成薄膜的方法，其中所述自由基的所述供应包括在所述衬底延伸的方向上在相同高度处供应所述自由基。

14.根据权利要求12所述的用于形成薄膜的方法，其中所述自由基的所述供应包括通过包括所述衬底的中心部分的第一路径从所述腔室的一侧到另一侧供应所述自由基，以及通过包括所述衬底的边缘的第二路径供应所述自由基。

15.根据权利要求12至14中任一权利要求所述的用于形成薄膜的方法，其中所述自由基的所述供应包括：

16.根据权利要求12至14中任一权利要求所述的用于形成薄膜的方法，其中所述自由基的所述供应包括调节供应到至少两个路径中的每一者的所述自由基的流动速率。

17.根据权利要求12至14中任一权利要求所述的用于形成薄膜的方法，其中所述残余自由基的所述排出包括调整排出所述残余自由基的位置或调整欲排出的自由基的量中的至少一者。

技术总结
本发明涉及一种用于形成薄膜的设备和方法，设备包括：腔室，被配置成在其中界定衬底处理空间；衬底支撑部件，连接到腔室以便支撑腔室内部的衬底；热源部件，连接到腔室以面向衬底支撑部件；以及等离子体产生部件，在至少两个点处连接到腔室以便在衬底支撑部件与热源部件之间供应自由基。本发明可改进形成于衬底上的薄膜的均匀性。

技术研发人员：郑弼盛,池尙炫,金昌敎,金东植
受保护的技术使用者：AP系统股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13