KR100231255B1 - 처리장치의 진공배기 시스템 - Google Patents

처리장치의 진공배기 시스템 Download PDF

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KR100231255B1
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쥰이치 아라미
마사유키 기타무라
미쓰아키 고미노
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이노우에 아키라
도오교오 에레구토론 가부시끼 가이샤
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Abstract

처리실에 근접하여 접속된 광역 진공배기능력 및 큰 배기속도를 가지는 주펌프와, 이 주펌프의 배기측에 작은 지름의 보조배관을 통해서 접속된 작은 배기속도를 가지는 보조펌프를 구비하고 있다. 이와 같이 처리실에 근접하여 광역 진공배기능력 및 대배기속도를 가지는 주펌프를 접속하였으므로, 배기특성의 향상을 도모할 수 있음과 동시에, 주펌프 이후의 보조배관의 소경화 및 보조펌프의 소형화를 도모할 수 있다. 또한, 그와 같이 주펌프의 배기측에 작은 지름의 보조배관을 통해서 소배기속도를 가지는 보조펌프를 접속하였으므로, 시스템 전체의 소형화 및 코스트 다운을 도모할 수 있다.

Description

처리장치의 진공배기 시스템
제1도는, 본 발명의 처리장치의 진공배기 시스템(초기단계 배기용 배관을 가짐)을 낱장식 CVD장치에 적용한 제1실시예의 구성도.
제2도는, 제1도에 나타낸 낱장식 CVD장치의 종단면도.
제3도는, 본 발명의 처리장치의 진공배기 시스템(초기단계 배기용 배관을 가지고 있지 않음)의 제2실시예의 구성도.
제4도는, 진공배기 시스템의 한 예를 나타낸 구성도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 처리장치(낱장식 CVD장치) 2 : 처리실
3 : 측벽 4 : 지지체
5 : 둘레바닥판부 6 : 중앙바닥판부
7 : 냉각통로 8 : 얹어놓는 대
9 : 가열부 11 : 공간부
12 : 진공배기 시스템 13 : 뚜껑체
14 : 처리가스 공급부 15 : 중공부
16 : 분출구멍 17 : 처리가스 공급판
18 : 유량조정장치(MFC) 19 : 개폐밸브
20 : 처리가스 공급원 21 : 게이트 밸브
22 : 로드록실 23 : 옮겨싣기 아암
24 : 옮겨싣기 장치
25 : 모레큘러 드래그 펌프(MDP) 26 : 보조배관
27 : 드라이 펌프(DP) 28 : 제1밸브
29, 41 : 주배관 30 : 제2밸브
31, 45 : 압력제어밸브 32 : 처리용 배관
33 : 제3밸브 34, 47 : 초기단계 배기용 배관
35 : 오리피스 36 : 제4밸브
37 : 제1압력센서 38 : 제2압력센서
39 : 제3압력센서
42 : 미케니컬 부스터 펌프(MBP) 44 : 주밸브
46 : 보조밸브 48 : 터보분자펌프(TPM)
49, 50 : 터보분자펌프의 전후밸브 51 : 진공도달용 배관
60 : 복합밸브
본 발명은, 처리장치의 진공배기 시스템에 관한 것이다.
반도체 디바이스의 제조공정에서는, 피처리체인 반도체 웨이퍼에 소정의 온도, 소정의 처리가스 및 소정의 감압분위기하에서 막형성처리를 하는 감압 CVD장치 등의 각종의 처리장치가 이용되고 있다. 이와 같은 처리장치에 있어서는, 반도체 웨이퍼를 수용하여 소정의 처리를 하기 위한 처리실을 구비하고, 이 처리실에는 내부를 소정의 감압분위기로 하기 위한 진공배기 시스템이 설치되어 있다.
제4도는, 종래의 처리장치에 설치되어 있는 진공배기 시스템의 한 예를 나타낸다. 이 진공배기 시스템은, 처리장치(1)의 처리실(2)에 주배관(41)을 통해서 미케니컬 부스터 펌프(MBP)(42) 및 압력제어밸브(45)가 설치되어 있다. 주배관(41)에는, 보조밸브(46)를 가지는 작은 지름의 초기단계 배기용 배관(47)이 주밸브(44)의 전후를 연이어 통하도록 주배관(41)과 병렬로 접속됨과 동시에, 터보분자 펌프(TM P)(48)및 그 전후의 밸브(49,50)를 가지는 진공도달용 배관(51)이 주밸브(44)의 앞 및 압력제어밸브(45)의 뒤를 연이어 통하도록 병렬로 접속되어 있다.
처리용 및 터보 분자 펌프(TMP)(48)의 백업용으로서의 미케니컬 부스터 펌프(MPD)(42)는, 크린룸내에 설치된 처리실(2)로부터 멀리 떨어진 유틸리티 박스등의 유틸리티 영역내에 배치되어 있다. 제4도 중, 37은 처리실(2)내의 압력을 검지하는 압력센서, 17은 처리실(2)내에 처리가스를 공급하는 개폐밸브(19)를 가지는 처리가스 공급관으로 도시하지 않은 처리가스원에 접속되어 있다.
이와 같이 구성된 종래의 처리장치(1)의 진공배기 시스템에 있어서는, 먼저 모든 밸브(19,44,45,46,49,50)을 잠근 상태에서 드라이 펌프(DP)(43)를 기동하고, 진공도달용 배관(51)의 뒷밸브(50), 초기단계 배기용 배관(47)의 보조밸브(46) 및 압력제어밸브(45)를 열어서 처리실(2)내를 급속한 압력변화로 응축이나 먼지의 비산이 발생하지 않도록 하여 소배기유량으로 초기단계 배기한다. 이 초기단계 배기에 의해서 처리실(2)내의 압력이 예를 들면 10 Torr에 달하였으면, 미케니컬 부스터 펌프(MBP)(42)를 기동하고, 보조밸브(46)를 잠그고, 주밸브(44)를 열어서 처리실(2)내를 더 감압한다. 이에 의해서, 처리실(2)내의 압력이 예를 들면 1Torr에 달하였으면, 터보분자 펌프(TMP)(48)를 기동하고, 주밸브(44)를 잠그고, 진공도달용 배관(51)의 앞밸브(49)를 열어서 처리실(2)내를 도달진공도 예를 들면 10-6Torr정도까지 감압하고, 처리실(2)의 내벽 등에 흡착한 수분 등의 흡착분자를 거기로부터 이탈시킨다. 그 후, 진공도달용 배관(51)의 전후밸브(49,50)을 잠그고 터보분자펌프(TMP)(48)를 정지하고, 주밸브(44) 및 처리가스 공급관(17)의 개폐밸브(19)를 열고, 압력제어 밸브(45)에 의해서 처리실(2)내의 압력을 소정의 처리압력(0.1~50Torr)으로 유지하면서 처리를 실행한다.
그런데, 상기한 종래의 진공배기 시스템에 있어서는, 초기, 중간 및 진공도달의 3단계 배기를 위해 3개의 펌프가 사용되므로 펌프의 설치수가 증가하게 되며, 또한, 처리실(2)로부터 미케니컬 부스터 펌프(42)까지의 거리가 멀기 때문에 주배관(41) 길이가 길어지게 되고(예를 들면, 12~15㎝), 길이가 긴 배관계의 콘덕턴스를 크게 하기 위해서는 주배관(41)의 배관지름을 크게 함과 동시에, 필연적으로 배기속도(배기량)가 큰 펌프가 필요하게 된다.
따라서 진공배기 시스템 전체의 대형화 및 코스트업을 초래하였다.
그래서, 본 발명의 목적은 펌프의 설치수를 줄임과 동시에 배기용량을 작게하고, 배관의 길이를 단축시킴과 동시에 배관지름을 작게하여 시스템전체의 소형화 및 코스트다운을 도모할 수 있는 처리장치의 진공배기 시스템을 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 처리장치의 진공배기 시스템은, 처리실에 근접하여 접속된 광역 진공배기능력 및 큰 배기속도를 가지는 주펌프와, 이 주펌프의 배기측에 작은 지름의 보조배관을 통해서 접속된 작은 배기속도를 가지는 보조펌프를 구비한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 처리장치의 진공배기 시스템은, 상기 주 펌프가 모레큘러 드래그 펌프이고, 상기 보조펌프가 드라이 펌프인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 처리장치의 진공배기 시스템은, 처리실에 제1밸브를 가지는 짧은 주배관을 통해서 근접하여 접속된 모레큘러 드래그 펌프와, 이 모레큘러 드래그 펌프의 배기측에 상기 주배관보다도 작은 지름의 보조배관을 통해서 접속된 드라이 펌프와, 상기 주배관의 제1밸브의 전후를 연이어 통하도록 주배관과 병렬로 접속되고, 제2밸브 및 압력제어밸브를 가지는 처리용 배관과, 상기 주배관의 제1밸브 앞과 상기 보조배관을 연이어 통하도록 병렬로 접속되고, 제3밸브를 가지는 작은 지름의 초기단계 배기용 배관을 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 처리장치의 진공배기 시스템에 의하면, 처리실에 근접하여 광역 진공배기능력 및 큰 배기속도를 가지는 주펌프를 접속하였으므로, 배기특성의 향상을 도모할 수 있음과 동시에, 주펌프이후의 보조배관의 작은 직경화및 보조펌프의 소형화를 도모할 수 있다. 또한, 그와 같이 주 펌프의 배기측에 작은 지름의 보조배관을 통해서 적은 배기속도를 가지는 보조펌프를 접속하였으므로, 시스템전체의 소형화 및 코스트다운을 도모할 수 있다.
또한, 본 발명의 처리장치의 진공배기 시스템에 의하면, 상기 주펌프로서 모레큘러 드래그 펌프를 이용하고, 상기 보조펌프로서 드라이 펌프를 이용하였으므로, 시판하는 펌프를 이용하여 진공배기 시스템을 용이하게 구성하는 것이 가능하게 된다. 또한, 종래의 시스템과 비교하여, 보조펌프의 소용량화 및 보조배관의 소경화가 가능하게 됨으로써, 제조비 및 운전비의 경감을 도모할 수 있다.
또한, 본 발명의 처리장치의 진공배기 시스템에 의하면, 시스템전체의 소형화 및 코스트다운을 도모할 수 있는 것 외에, 초기단계 배기용 배관을 통한 저진공의 초기단계 배기, 처리용 배관을 통해서 중진공의 처리배기 및 주배관을 통한 고진공의 도달배기의 3가지 배기가 가능하게 되며, 간단한 구성으로 넓은 영역의 진공배기를 실행하는 것이 가능하게 된다.
[제1실시예]
이하로, 본 발명의 제1실시예를 첨부도면에 의거하여 상술한다. 제1도에 있어서, 1은 처리장치로서의 낱장식 CVD장치이다. 이 낱장식 CVD장치는, 피처리체인 반도체 웨이퍼(W)를 1매씩 그 안에 수용하여 소정의 처리를 하기 위한 처리실(2)을 구비하고 있다. 이 처리실(2)은, 내식성 금속, 예를 들면 스테인레스강, 알루미늄 등에 의해서 형성되어 있다. 제2도에 나타낸 바와 같이, 거의 원통형상의 측벽(3)을 가지고 있다. 이 측벽(3)의 내측에는 거의 원통형상의 지지체(4)가 이것과 동심원형상에 배치되고, 이 지지체(4)의 아래끝단부와 상기 측벽(3)의 아래끝단부와의 사이에 고리형상의 둘레바닥판부(5)가 설치되어 있다. 또한, 지지체(4)의 윗측에는 중앙바닥판부(6)가 설치되고, 이 중앙바닥판부(6)의 내부에는 이것을 냉각하기 위한 냉각매체, 예를 들면 냉각수를 순환시키기 위한 냉각통로(7)가 형성되어 있다.
또한, 중앙바닥판부(6)의 상부는 반도체 웨이퍼(W)를 수평으로 얹어놓기 위한 얹어놓는 대(8)로 형성되고, 이 얹어놓는 대(8)에는 반도체 웨이퍼(W)를 가열하기 위해서 가열부(히터)(9)가 설치되어 있다. 가열부(9)는, 저항발열재, 예를 들면 캔탈선 등을 면형상으로 배열 설치하여 이루며, 반도체 웨이퍼를 소정의 처리온도, 예를 들면 700~100℃정도로 면내에 균일하게 가열할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 얹어놓는 대(8)에는 후술하는 옮겨싣는 장치(24)에 의해서 반도체 웨이퍼(W)의 옮겨싣기를 행할 때에 반도체 웨이퍼(W)를 얹어놓는 대(8) 위로부터 부상시키기 위한 승강기구가 설치되어 있다(도시하지 않음). 처리실(2)의 측벽(3)과 지지체(4)와의 사이에는 고리형상의 공간부(11)가 형성되어 있고, 처리실(2)의 측벽(3)에는 고리형상 공간부(11)와 연이어 통하여 처리실(2)내를 소정의 감압분위기, 예를 들면 100~10-6Torr정도로 진공흡인하기 위한 진공배기 시스템(12)이 접속되어 있다.
또한, 처리실(2)의 윗끝단부에는 측벽(3)의 상부 개구끝단을 기체밀폐적으로 폐쇄하는 뚜껑체(13)가 설치되어 있다. 이 뚜껑체(13)에는 가열부(8)와 대향하여 처리가스, 예를 들면 실란계 가스(SiH4)를 처리실(2)내로 공급하기 위한 처리가스 공급부(14)가 설치되어 있다. 뚜껑체(13)는, 내부에 중공부(15)를 가지도록 형성됨과 동시에 그 아래면에 중공부(15)와 연이어 통하는 여러개의 처리가스 분출구멍(16)이 형성되어, 소위 샤워 헤드구조로 되어 있다. 이에 의해서, 처리가스 공급부(14)의 처리가스 분출구멍(16)으로부터 처리실(2) 내에 처리가스가 균일한 분포를 유지하고 샤워형상으로 공급되도록 구성되어 있다. 또한, 뚜껑체(13)에는 중공부(15)와 연이어 통하는 처리가스 공급관(17)이 접속되고, 이 처리 가스 공급관(17)에는, 유량조정장치(MFC)(18) 및 개폐밸브(19)를 통해서 처리가스 공급원(20)이 접속되어 있다.
처리실(2)의 바깥쪽에는, 처리실(2)의 측벽(3)에 설치된 게이트 밸브(21)를 통해서 기체밀폐적으로 구성된 로드록실(22)이 설치되어 있다. 이 로드록실(22)도 처리실(2)과 마찬가지로 진공배기 시스템에 의해서 소정의 감압분위기로 제어되도록 구성되어 있다. 또한, 로드록실(22)의 내부에는, 게이트 밸브(도시하지 않음)을 통해서 인접해 있는 카세트 수납실(도시하지 않음)내의 카세트와 처리실(2)내의 얹어놓는 대(8)와의 사이에서 반도체 웨이퍼(W)의 옮겨싣기를 행하는 옮겨싣기 아암 (23)을 구비한 옮겨싣기 장치(24)가 설치되어 있다.
진공배기 시스템(12)은, 감압수단으로서, 제1도에 나타낸 바와 같이, 처리실(2)에 근접하여 접속된 광역 진공배기능력 및 큰 배기속도를 가지는 주펌프로서의 모레큘러 드래그 펌프(MDP)(25)와, 이 모레큘러 드래그 펌프(MDP)(25)의 배기측에 작은 지름의 보조배관(26)을 통해서 접속된 작은 배기속도를 가지는 보조펌프로서의 드라이 펌프(27)(DP)를 구비하고 있다. 모레큘러 드래그 펌프(MDP)(25)는, 그 표면에 나사홈(헤리칼홈)이 잘려진 특수로터를 하우징내에서 회전시켜서 진공흡인을 행하는 구조로 되어 있다(예를 들면 Alcatel 사의 것). 그리고, 회전날개로 분자를 털어내는 터보분자펌프와 달리, 처리가스 성분물질의 부착퇴적이 적고, 배기트랩을 요하지 않고 처리실(2)에 바로 부착하는 것이 가능함과 동시에, 광역 진공배기능력(예를 들면 100~10-5Torr정도) 및 큰 배기속도(예를 들면 6000 리터/분 정도)를 가진다.
그리고, 모레큘러 드래그 펌프(MDP)(25)를 처리실(2)에 근접하여 접속함으로써, 안정되게 배기특성이 얻어짐과 동시에, 모레큘러 드래그 펌프(MDP)(25)이후의 보조배관(26)의 소경화 및 보조펌프인 드라이 펌프(DP)(27)의 소용량화가 도모되어 있다. 모레큘러 드래그 펌프(MDP)(25)는 제1밸브(28)를 가지는 짧은 소정구경 예를 들면 100㎜정도의 주배관(29)을 통해서 처리실(2)에 근접하여 접속된다. 또한, 이 모레큘러 드레그 펌프(MDP)(25)의 배기측에 소경, 예를 들면 40㎜정도의 보조배관(26)을 통해서 작은 배기유속, 예를 들면 700리터/분 정도의 드라이 펌프(DP)(27)가 접속되어 있다.
드라이 펌프(DP)(27)는, 하우징내에서 서로 맞물리는 한 쌍의 회전자의 회전에 의해서 진공흡인을 행하는 구조로, 통상의 기름펌프와 달리, 반도체 웨이퍼의 오염원이 되는 윤활유의 역류가 없기 때문에 처리장치의 보조 펌프로서 적절하다. 이 드라이 펌프(DP)(27)는 크린룸내에 설치된 처리실(2)로부터 떨어진 유틸리티 박스내에 배치되어 있기 때문에, 보조배관(26)은 길이가 긴 예를 들면 10~12m정도의 것이 사용되고 있다. 드라이 펌프(DP)(27)는, 후술하는 바와 같이, 도달배기 내지 처리배기를 행하는 주펌프인 모레큘러 드래그 펌프(MDP)(25)의 임계배압(臨界背壓) , 예를 들면 30Torr정도를 확보하는 백 펌프로서의 기능을 가지는 것 외에, 그 자신이 초기단계 배기를 하는 펌프로서의 기능을 함께 가진다. 드라이 펌프(DP)(27)의 배기측은 배기가스 처리장치를 통해서 공장배기계에 접속되어 있다(도시하지 않음). 특히, 종래의 터보분자펌프의 임계배압(1Torr)에 비교해서, 모레큘러 드래그 펌프(MDP)(25)에 의하면 임계배압 30Torr정도까지 확보 할 수 있다. 또한, 종래 이 주(主)모레큘러 드래그 펌프(MDP)(25)를 막형성에 이용한 예는 없다.
한편, 주배관(29)에는 제2밸브(30) 및 압력제어밸브(31)를 가지는 소정구경, 예를 들면 25㎜정도의 처리용 배관(32)이 제1밸브(28)의 전후를 연이어 통하도록 주배관(29)이 병렬로 접속되어 있다. 주배관(29) 및 보조배관(26)에는 제3밸브(33)를 가지는 작은 지름, 예를 들면 10㎜ 정도의 초기단계 배기용 배관(34)이 주배관 (29)의 제1밸브(28) 앞과 보조배관(26)을 연이어 통하도록 주배관(29)에 병렬로 접속되어 있다. 초기단계 배기용 배관(34)에는 드라이 펌프(DP)의 구동에 의한 초기단계 배기시의 배기속도를 더 억제하기 위한 오리피스(35)가 설치되어 있다. 따라서, 초기단계 배기용 배관(초기단게 배기라인)(34)을 통해서 처리실(2)내를 낮은 배기속도로 천천히 낮은 저진공, 예를 들면 20Torr정도까지 진공배기하는 초기단계배기와, 처리용 배관(프로세스 라인)(32)을 통해서 처리실(2)내를 중간 진공의 처리압력, 에를 들면 1~50Torr정도로 진공배기하는 처리배기(프로세스배기)와, 주배관(이니셜 라인)(29)을 통해서 처리실(2)내를 높은 진공의 도달진공, 예를 들면 10-6Torr정도까지 진공흡인하는 도달배기의 3가지의 진공배기가 가능하도록 본 발명의 진공배기 시스템은 구성되어 있다.
또한, 보조배관(26)에서의 초기단계 배기용 배관(34)의 접속부보다도 상류에는 제4밸브(36)가 설치되어 있다. 제1밸브~제4밸브(28,30,33,36)는, 개폐밸브로 이루어져 있다. 또한, 처리실(2)에는 제1압력센서(37)가 주배관(29)의 제1밸브(28)보다도 하류에는 제2압력센서(38)가, 보조배관(26)의 제4밸브(36)보다도 하류에는 제3압력센서(39)가 각각 설치되어 있다. 처리가스 공급관(17)의 개폐밸브(19), 제1밸브~제4밸브(28,30,33,36), 모레큘러 드래그 펌프(MDP)(25) 및 드라이 펌프(DP) (27)등은, 제1압력센서~제3압력센서(28,30,33)의 검출치를 피드백하여 사전에 제어장치(40)에 입력된 소정의 프러그래밍에 따라서 제어되도록 구성되어 있다.
다음으로, 본 발명의 진공배기시스템의 제1실시예의 작용을 설명한다. 먼저 처리를 개시할 때에, 먼저 게이트 밸브를 포함하는 모든 밸브(19,28,30,31,33,36)를 잠근 상태에서, 드라이 펌프(DP)(27)를 기동한다. 그리고, 보조배관(26)의 제3압력센서(39)가 관내의 설정압력을 검지함으로써, 보조배관(26)의 제4밸브(36)를 열고, 이어서, 주배관(29)의 제2압력센서(38)가 관내의 설정압력을 검지함으로써, 초기단계 배기용 배관(34)의 제3밸브(33)를 연다. 이에 의해서, 처리실(2)내가 초기단계용 배관(34)을 통해서 드라이 펌프(DP)(27)에 의하여 초기단계 배기된다. 이 초기단계 배기는, 처리실(2)내의 압력이 소정의 압력, 예를 들면, 20Torr가 될 때까지 행하여진다.
그리고, 처리실(2)의 제1압력센서(37)가 처리실(2)내의 압력 20Torr에 달한 것을 검지하면, 모레큘러 드래그 펌프(MDP)(25)가 기동되고, 주배관(29)의 제1밸브(28)를 열음과 동시에, 초기단계 배기용 배관(34)의 제3밸브(33)를 잠그고, 처리실(2)내가 주배관(29)을 통해서 주배기(도달배기)된다. 이 주배기(도달배기)는, 처리실(2)내의 압력이 도달진공도, 예를 들면 10-6Torr이 될 때까지 행하여진다. 그리고, 처리실(2)의 제1압력센서(37)가 10-6Torr를 검지한 시점에서, 도달배기 (이니셜라이즈)가 완료된다.
이 도달배기가 완료되었으면, 사전에 웨이퍼 카세트 수납실내의 카세트로부터 제2도에 나타낸 로드록실(22)내에 옮겨싣기 장치(24)의 옮겨싣기 아암(23)에 의해서 반입되어 있는 처리전의 반도체 웨이퍼(W)를, 로드록실(22)내의 압력이 처리실(2)내의 압력과 같은 정도로 감압된 시점에서 개방되는 게이트 밸브(21)를 통해서 처리실(2)내의 얹어놓는대(8) 위에 옮겨 싣는다. 그리고 그 후, 게이트 밸브 (21)를 잠그고, 처리공정으로 이행한다. 이 경우, 제1도에 나타낸 처리용 배관(32)의 제2밸브(30) 및 압력제어밸브(31)를 열음과 동시에, 주배관(29)의 제11밸브(28)를 잠그고, 처리가스 공급관(17)의 개폐밸브(19)를 열어서 처리를 개시한다.
처리실(2)내의 압력이 압력제어밸브(31)에 의해서 소정의 압력으로 유지된 상태에서, 소정의 처리를 소정시간 실행한다. 처리가 완료되었으면, 처리가스공급관(17)의 개폐밸브(19) 및 처리용 배관(32)의 제2밸부(30) 및 압력제어밸브(31)를 잠그고, 주배관(29)의 제1밸브(28)를 열어서 처리실(2)내의 도달배기를 행하고, 처리후의 반도체 웨이퍼(W)를 처리실(2)로부터 로드록실(22)을 통해서 카세트 수납실내의 카세트에 옮겨 싣는다. 또한, 그 카세트로부터 다음의 반도체 웨이퍼(W)를 로드 록실(22)을 통해서 처리실(2)내의 얹어놓는 대(8) 위에 옮겨 싣고, 상술한 순서로, 반도체 웨이퍼를 1매씩 처리실(2)내에서 순차적으로 처리해 간다.
이와 같이 해서 구성된 낱장식 CVD장치(1)의 진공배기 시스템(12)에 의하면, 처리실(2)에 근접하여 광역진공능력 및 큰 배기속도를 가지는 주펌프인 모레큘러 드래그 펌프(MDP)(25)를 접속하였으므로, 배기특성의 향상을 도모할 수 있음과 동시에, 종래기술에 비하여 모레큘러 드래그 펌프(MDP)(25)이후의 보조배관(26)의 지름을 작게 할 수 있고, 이 때문에 상기 보조배관(26)에 접속되는 보조펌프인 드라이 펌프(DP)(27)의 용량을 소형화할 수 있으므로 진공배기 시스템 전체의 소형화 및 코스트다운을 도모할 수 있다.
또한, 본 제1실시예에서는, 주펌프로서 모레큘러 드래그 펌프(MDP)(25)를 이용하고, 보조펌프로서 드라이 펌프(DP)(27)를 이용하였으므로, 시판의 펌프를 이용하여 시스템을 용이하게 구성할 수 있다. 또한, 종래의 시스템과 비교하여, 보조펌프의 소용량화 및 보조배관(26)의 소경화를 도모할 수 있고, 제조비 및 운전비의 경감을 도모할 수 있다.
[제2실시예]
제3도는 본 발명의 진공배기 시스템의 제2실시에를 나타낸 구성도이다. 본 제2실시예의 진공배기 시스템(12)은, 처리실(2)에, 제1밸브(28)를 가지는 짧은 주배관(29)을 통해서 근접하여 접속된 모레큘러 드래그 펌프(MDP)(25)와, 이 모레큘러 드래그 펌프(MDP)(25)의 배기측에 주배관(29)보다도 작은 지름의 보조배관(26)을 통해서 접속된 드라이 펌프(DP)(27)와, 주배관(29)의 제1밸브(28)의 전후를 연이어 통하도록 주배관(29)과 병렬로 접속되고, 제2밸브로서의 그 내부에 초기단계 배기용 밸기를 가지는 복합 밸브(60) 및 압력제어밸브(31)를 가지는 처리용 배관(32)에 의해서 주요부가 구성되어 있다. 그 외의 부분은, 상기한 제1실시예와 같으므로 동일 참조부호를 붙이고 그들의 설명을 생략한다.
본 제2실시예의 진공배기 시스템(12)은, 상기한 제1실시예의 그것과 달리, 초기단계 배기용 배관(34)을 구비하지 않고, 그 대신에 처리용 배관(32)으리 이용한 초기단계 배기를 가능하게 하기 위해서 처리배관(32)에 복합밸브(60)가 설치되어 있다.
본 제2실시예의 진공배기 시스템(12)에 있어서는, 먼저 게이트 밸브(21)(제2도 참조)를 포함하는 모든 밸브(28,39,60)를 잠근 상태에서, 드라이 펌프(27)를 기동하고, 제4밸브(36) 및 복합밸브(60)의 초기단계 배기용 밸브를 열림작동시킴으로써 처리용 배관(32)을 통해서 처리실(2)내의 초기단계 배기를 한다. 이 초기단계 배기가 종료되었으면, 모레큘러 드래그 펌프(MDP)(25)를 기동하고, 복합밸브(60)의 초기단계 배기용 밸브를 잠금과 동시에 주배관(29)의 제1밸브(28)를 열음으로써 주배관(29)을 통해서 처리실(2)내의 도달배기를 행한다. 이 도달배기가 종료되었으면, 주배관(29)의 제1밸브를 잠금과 동시에 처리용배관(32)의 복합밸브(6)를 열림동작시키고, 처리용 배관(32)의 압력제어밸브(32)를 통해서 처리실(2)내를 소정의 압력으로 제어하면서 처리를 행한다.
그 때문에, 본 제2실시예의 진공배기 시스템(12)에 의하면 처리용 배관(32)에 복합밸브(60)를 설치함으로써 처리용 배관(32)을 통한 초기단계 배기가 가능하게 되므로, 초기단계 배기용 배관(32)(제1도 참조)가 불필요하게 되고, 이 불필요한 분만큼 더욱 더 시스템전체의 소형화 및 코스트다운을 도모할 수 있다. 또한, 본 제2실시예의 진공배기 시스템(12)에 있어서는, 제4밸브(36) 및 압력센서(39)는 반드시 필요로 하지 않는다.
또한, 본 발명은, 상기한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 요지의 범위내에서 각종 변형실시가 가능하다. 예를 들면, 상기한 실시예를 가열부(9)(제2도 참조)는, 저항발열재를 동심원형상 등으로 배열 설치함으로써, 반도체 웨이퍼(W)를 면내 균일한 온도로 가열할 뿐만 아니라, 예를 들면 반도체 웨이퍼(W)의 면을 따라서 적절한 온도구배를 동심원형상으로 발생시키는 등의 임의의 온도제어가 가능하도록 구성하여도 좋다. 또한, 본 발명이 적용되는 처리장치로서는, 낱장식 CVD장치 이외에, 예를 들면 배치식 CVD장치, 산화장치, 확산장치, 에칭장치, 애싱장치 등이 적용가능하다. 또한, 피처리체로서는, 반도체 웨이퍼(W)이외에, 예를 들면 LCD기판 등이 적용가능하다.
이상 요컨대 본 발명의 진공배기 시스템에 의하면, 다음과 같은 우수한 효과가 얻어진다.
(1) 본 발명의 처리장치의 진공배기 시스템에 의하면, 처리실에 근접하여 광역 진공배기능력 및 큰 배기속도를 가지는 주 펌프를 접속하였으므로, 배기특성의 향상을 도모할 수 있음과 동시에, 주펌프이후의 보조배관의 소경화 및 보조펌프의 소형화를 도모할 수 있다. 또한, 그와 같이 주펌프 배기측에 작은 지름의 보조배관을 통해서 작은 배기속도를 가지는 보조펌프를 접속함으로써, 시스템 전체의 소형화 및 코스트다운을 도모할 수 있다.
(2) 또한, 본 발명의 처리장치의 진공배기 시스템에 의하면, 주펌프로서 모레큘러 드래그 펌프를 이용하고, 보조펌프로서 드라이 펌프를 이용하였으므로, 시판하는 펌프를 이용하여 시스템을 용이하게 구성할 수 있고, 종래의 시스템과 비교하여, 펌프 설치수의 감소, 보조펌프의 소용량화 및 보조배관의 소경화가 가능해짐으로써, 제조비 및 운전비의 경감을 도모할 수 있다.
(3) 또한, 본 발명의 처리장치의 진공배기 시스템에 의하면, 시스템 전체의 소형화 및 코스트다운을 도모할 수 있는 것 외에, 초기단계 배기용 배관을 통한 저진공의 초기단계 배기, 처리용 배관을 통한 중간진공의 처리배기 및 주배관을 통한 높은 진공의 도달배기의 3가지의 배기가 가능하며, 간단한 구성을 넓은 영역의 진공배기를 실행할 수 있다.

Claims (5)

  1. 처리실에 제1밸브를 가지는 짧은 주배관을 통해서 근접하여 접속되는 모레큘러 드래그 펌프와, 그 모레큘러 드래그 펌프의 배기측에 상기 주배관보다도 작은 지름으로 제4밸브를 가지는 보조배관을 통해서 접속되는 드라이 펌프와, 상기 주배관의 상기 제1밸브의 상류 및 하류측을 연이어 통하도록 상기 주배관과 병렬로 접속되고, 또한 제2밸브 및 압력제어밸브를 가지는 처리용 배관과, 상기 주배관의 상기 제1밸브의 상류측과 상기 보조배관을 연이어 통하도록 상기 주배관과 병렬로 접속되고, 또한, 제3밸브를 가지는 상기 주배관보다도 작은 지름의 초기단계 배기용 배관을 구비한 처리장치의 진공배기 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 처리실에 제1압력센서를, 상기 주배관의 상기 제1밸브보다도 하류측에 제2압력센서를, 상기 보조배관의 상기 제4밸브의 하류측에 제3압력센서를 구비한 진공배기 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 처리실내에 피처리체의 가열부를 설치하고, 그 가열부가 동심원형상으로 배열 설치한 저항발열재로 이루어짐과 동시에, 피처리체의 표면에 동심원형상의 적절한 온도구배를 발생시키도록 온도제어가 가능하게 되어 있는 진공배기 시스템.
  4. 처리실에 제1밸브를 가지는 짧은 주배관을 통해서 근접하여 접속되는 모레큘러 드래그 펌프와, 그 모레큘러 드래그 펌프의 배기측에 상기 주배관보다도 작은 지름으로 제4밸브를 가지는 보조배관을 통해서 접속되는 드라이 펌프와, 상기 주배관의 상기 제1밸브의 상류 및 하류측을 연이어 통하도록 상기 주배관과 병렬로 접속되고, 또한, 제2밸브 및 압력제어밸브를 가지는 처리용 배관을 구비한 처리장치의 진공배기 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 처리실에 제1압력센서를, 상기 주배관의 상기 제1밸브보다도 하류측에 제2압력센서를, 상기 보조배관의 상기 제4밸브의 하류측에 제3압력센서를 구비한 진공배기 시스템.
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