[发明专利]薄膜形成装置以及用于形成薄膜的自由基单元

说明书

本发明涉及一种薄膜形成装置以及用于形成薄膜的自由基单元，根据一实施例的薄膜形成装置包括：腔室；多个气体流入部，在腔室的上部形成，接收用于自由基反应的至少两种反应气体和前体；以及自由基单元，通过使从气体流入部供给的反应气体产生反应来生成自由基，通过向下部喷射自由基和前体来在基板沉积薄膜，自由基单元由多个板形成，前体喷射路径被配置为在多个板中的顶部板中，通过比气体流入部的前体喷射路径多的多个路径分配前体后使前体从自由基单元喷射，反应气体喷射路径与前体喷射路径互不重叠。

技术领域

本发明涉及沉积技术(CVD，ALD)，尤其涉及一种薄膜形成装置以及用于形成薄膜的自由基单元，更详细地，涉及通过从装置腔室内的上部一同喷射前体和反应气体来有效进行沉积的自由基单元(radicalunit)结构。

背景技术

原子层沉积(ALD)是指纳米薄膜沉积技术，利用了在半导体制造工序中化学粘附在单原子层的现象。在晶片表面上通过反复进行分子的吸附和替换来进行原子层厚度的超微细层间沉积，从而能够以尽可能薄的方式堆叠氧化物和金属薄膜。

并且，作为在半导体制造工序中使用的其他工艺有化学气相沉积(CVD)。化学气相沉积是指通过向腔室内注入气体成分来激发或促进用于供给热量、等离子、光等能量的化学反应，从而合成薄膜或粒子并吸附及沉积在基板的表面上的沉积方法。

尤其，为了进行高品质的原子层沉积或化学气相沉积，则需要混合及均匀喷射前体和反应气体。但是，现有的原子层沉积装置具有如下问题，即，由于在实现基板沉积的腔室内部中前体和反应气体的喷射方向互不相同，因此气体无法到达基板图案深处，从而导致无法实现均匀的沉积并难以形成高品质薄膜。

发明内容

本发明的目的在于，在向腔室内喷射反应气体之前，通过一同喷射前体和反应气体的自由基单元来进行适当的混合和反应过程，从而能够向位于腔室内的基板恒定地喷射气体。

用于实现上述技术问题的本发明一实施例的薄膜形成装置包括：腔室；多个气体流入部，在腔室的上部形成，接收用于自由基反应的至少两种反应气体和前体；以及自由基单元，通过使从气体流入部供给的反应气体产生反应来生成自由基，通过向下部喷射自由基和前体来在基板沉积薄膜，自由基单元由多个板形成，前体喷射路径可以被配置为在多个板中的顶部板中，通过比气体流入部的前体喷射路径多的多个路径分配前体后使前体从自由基单元喷射，反应气体喷射路径与前体喷射路径互不重叠。

并且，前体喷射路径可被配置为如下形式：在顶部板分配前体后，通过垂直贯通剩余的板来喷射。

并且，在顶部板，前体喷射路径能够以前体所流入的顶部板的中心为起点呈放射状结构。

并且，在顶部呈放射状的前体喷射路径被配置为具有预定长度的多个一字型管分别共享中心并交叉的形式，在各个一字型管上以规定间隔隔开形成有排出孔，各个排出孔可通过垂直贯通剩余的板来进行前体的喷射。

并且，在位于分配前体的层下方的板，可向反应气体喷射路径分配反应气体。

并且，通过反应气体喷射路径分配反应气体的板可呈多个淋浴喷头结构。

并且，多个淋浴喷头结构由两个以上的板形成，形成于板的排出孔可配置在相互错开的位置。

并且，在形成反应气体喷射路径的多个板中，位于中间的规定的板可形成能够混合从多个气体流入部流入的互不相同的反应气体的空间。

并且，自由基单元呈第一板、第二板、第三板、第四板、第五板、第六板、第七板依次层叠的形态，自由基单元以与顶部层相对应的第一板至与底部层相对应的第七板相互层叠的形态结合而成。

并且，注入前体的第一气体流入部形成于第一板的上面部中心，能够以垂直贯通第一板的方式形成。