KR100657169B1 - 박막증착용 반응용기 및 그를 채용하는 박막증착시스템 - Google Patents

박막증착용 반응용기 및 그를 채용하는 박막증착시스템 Download PDF

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임홍주
유근재
이상규
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주식회사 아이피에스
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Abstract

본 발명은, 박막증착용 반응용기 및 그를 채용한 박막증착시스템에 관한 것이다. 이중 박막증착시스템은, 웨이퍼(w)에 박막을 증착하는 반응용기(100)와, 상기 반응용기(100)로 반응가스 및/또는 퍼지가스를 공급하기 위한 가스박스(200)와, 상기 반응용기(100) 및/또는 가스박스(200)의 반응가스 및/또는 퍼지가스를 외부로 배기시키는 배기펌프(300)를 포함한다. 여기서, 가스박스(200)는, 반응용기(100)로 반응가스를 공급하기 위한 반응가스공급원과, 반응용기(100)를 퍼지시키기 위한 퍼지가스를 공급하는 퍼지가스공급원을 포함한다. 반응용기(100)는, 탑리드(120)에 의하여 밀봉되는 챔버(110)와, 챔버(110) 내부에 설치되며 웨이퍼(w)가 로딩되는 웨이퍼블럭(130)과, 챔버(110) 내부에 남아있는 가스를 배기하기 위하여 배기펌프(300)와 연결되는 배기라인(140)과, 챔버(110)에 직접 장착되는 것으로서 다수개의 조작 가능한 밸브를 가지는 밸브유닛(150)을 포함한다. 이때, 밸브유닛(150)은, 챔버(110)에 직접 장착되는 것으로서 그 내부에 챔버(110) 내부와 연결되는 다수의 유로가 형성된 피딩블럭(155)과, 유로 각각에 대응되도록 피딩블럭(155)의 상부에 설치되는 것으로서 반응가스공급원을 통하여 유입되는 반응가스를 챔버(110) 및/또는 배기라인(140)으로 선택적으로 흐르게 하는 제1,2용기밸브(V1)(V2)와, 유로 각각에 대응되도록 피딩블럭(155)의 상부에 설치되는 것으로서 퍼지가스공급원에서 유입되는 퍼지가스를 반응용기(100) 및/또는 배기라인(140)으로 선택적으로 흐르게 하는 제3,4용기밸브(V3)(V4)를 포함한다.

Description

박막증착용 반응용기 및 그를 채용하는 박막증착시스템{A reactor and system for depositing thin film on a wafer}
도 1은 종래 박막증착시스템의 구성을 도시한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 박막증착시스템의 구성의 일예를 도시한 도면,
도 3은 도 2에 채용되는 박막증착용 반응용기의 구성을 도시한 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>
100 ... 반응용기 110 ... 챔버
120 ... 탑리드 130 ... 웨이퍼블럭
140 ... 배기라인 150 ... 밸브유닛
155 ... 피딩블럭 200 ... 가스박스
210 ... 제1반응가스공급원 220 ... 제1연결라인
225 ... 제1바이패스라인 230 ... 제2반응가스공급원
231 ... 제2소스컨테이너 240 ... 제2연결라인
245 ... 제2바이패스라인 250 ... 제1퍼지가스공급원
260 ... 제2퍼지가스공급원 300 ... 배기펌프
본 발명은 웨이퍼에 박막을 증착하기 위한 박막증착용 반응용기 및 그를 채용하는 박막증착시스템에 관한 것으로서, 상세하게는 퍼지효율이 향상된 박막증착용 반응용기에 관한 것이다.
도 1은 종래 박막증착시스템의 구성을 도시한 도면이다. 도시된 바와 같이, 종래의 박막증착시스템은, 크게 웨이퍼에 박막을 증착하는 반응용기(100)와, 반응용기(100)로 반응가스 및/또는 퍼지가스를 공급하기 위한 가스박스(200)와, 반응용기(100) 및/또는 가스박스(200)의 반응가스 및/또는 퍼지가스를 외부로 배기시키는 배기펌프(300)를 포함한다.
가스박스(200)는, 반응용기(100)로 제1반응가스와 제2반응가스를 각각 공급하기 위한 제1,2반응가스공급원(210)(230)과, 반응용기(100)를 퍼지시키기 위한 퍼지가스를 공급하는 제1,2퍼지가스공급원(250)(260)을 포함한다.
제1반응가스공급원(210)과 제2반응가스공급원(230) 각각은 제1연결라인(220)과 제2연결라인(240)을 통하여 반응용기(100)와 연결되고, 또 제1바이패스라인(225)과 제2바이패스라인(245)을 통하여 배기펌프(300)와 연결된다. 이때, 가스박스(200)와 반응용기(100)를 연결하여주는 제1,2연결라인(220)(240)의 길이는 통상적으로 2 m 이상을 이룬다.
제1반응가스공급원(210)에는 유입되는 오존을 제1연결라인(220) 또는 제1바이패스라인(225)으로 흐르게 하기 위한 온(on)/오프(off)형 밸브(212a, 212b)가 설치되어 있다. (이하, 온은 개방을 의미하고, 오프는 폐쇄를 의미하며, 문맥에 따라 혼용하여 사용한다).
제1퍼지가스공급원(250)에는 MFC 에 의하여 유량제어된 퍼지가스를 제1연결라인(220) 또는 제1바이패스라인(225)으로 흐르게 하기 위한 온/오프형 밸브(252a, 252b)들이 설치되어 있다.
제2반응가스공급원(230)에는 액상의 반응물질이 일정량 채워진 제2소스컨테이너(231)와, 여러개의 온/오프형 밸브(232a, 232b, 232c, 232d, 232e)들이 설치되어 있다. 이러한 밸브들의 조작에 의하여 제2반응가스가 제2연결라인(240) 또는 제1바이패스라인(245)으로 흐르게 된다.
제2퍼지가스공급원(260)에는 MFC 에 의하여 유량제어된 퍼지가스를 제2연결라인(240) 또는 제2바이패스라인(245)으로 흐르게 하기 위한 온/오프형 밸브(262a, 262b)들이 설치되어 있다.
상기한 밸브들은 도시되지 않은 제어부에 의하여 제어된다.
이러한 구조에 있어서, 제1반응가스를 피딩할 경우, 밸브(212a)를 개방한다. 그러면, 오존은 제1연결라인(220)을 통하여 반응용기(100)로 피딩된다.
제1반응가스를 퍼지할 경우, 212b 밸브를 개방하고 212a 밸브를 폐쇄하며, 252a 밸브를 개방한다. 그러면, 오존은 제1바이패스라인(225)을 거쳐 배기펌프(300)로 배기되고, 한편 제1퍼지가스공급원(250)으로부터의 퍼지가스는 252a 밸브 -> 제1연결라인(220)을 경유하여 반응용기(100)로 공급되면서 제1연결라인(220) 및 반응용기(100)가 퍼지된다.
제2반응가스를 피딩할 경우, 밸브(232a, 232b, 232e)를 개방한다. 그러면, 유입되는 캐리어가스(bubble Ar)는 제2소스컨테이너(231)의 제2반응가스와 함께 제2연결라인(240)을 통하여 반응용기(100)로 피딩된다.
제2반응가스를 퍼지할 경우, 232c, 232d 밸브를 개방하고, 232a, 232b, 232e 밸브를 폐쇄하며, 262a 밸브를 개방한다. 그러면, 캐리어가스는 제2소스컨테이너(231)를 경유하지 않고 제2바이패스라인(245)을 거쳐 배기펌프(300)로 배기되고, 제1퍼지가스공급원(250)으로부터의 퍼지가스는 262a 밸브 -> 제2연결라인(240)을 경유하여 반응용기(100)로 공급되면서 제2연결라인(240) 및 반응용기(100) 내부를 퍼지하게 된다.
즉, 반응용기를 퍼지하기 위하여, 제1,2퍼지가스공급부(250)(260)의 퍼지가스는 제1연결라인(220) 및 제2연결라인(240)을 경유하면서 제1,2연결라인(220)(240)을 퍼지한 후 반응용기(100)로 유입되어 반응용기(100)를 퍼지하게 되는 것이다.
그런데, 반응용기와 가스박스를 연결하는 제1연결라인 및 제2연결라인은 통상적으로 2m 이상의 길이를 가진다. 따라서, 퍼지가스가 제1연결라인과 제2연결라인을 퍼지하는데 많은 시간이 소요되며, 특히, 반응물질이 낮은 기화온도를 갖고 있거나 흡착력(sticky)이 클수록 퍼지시간은 길어진다. 퍼지시간이 길어짐은 장비를 효율적으로 운영하는데 장애가 된다.
또, 퍼지시간이 길어짐에 따라 제1,2연결라인 및 반응용기 내부가 충분히 퍼지되지 않게 되며, 이 경우 반응용기 내부에 반응가스가 남아 다음에 공급되는 다른 반응가스와 반응하게 되어 파티클이나 파우더를 형성하게 되고 이에 따라 박막 의 품질을 저하시키게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 반응가스를 퍼지하는데 소요되는 시간을 단축시킴과 동시에 보다 완벽한 퍼지가 가능하도록 할 수 있는 퍼지효율이 향상된 박막증착용 반응용기 및 그를 채용하는 박막증착시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 박막증착용 반응용기는,
탑리드(120)에 의하여 밀봉되는 챔버(110); 상기 챔버(110) 내부에 설치되며 웨이퍼(w)가 로딩되는 웨이퍼블럭(130); 상기 챔버(110) 내부에 남아있는 가스를 배기하는 배기라인(140); 상기 챔버(110)에 직접 장착되는 것으로서 그 내부에 상기 챔버(110) 내부와 연결되는 다수의 유로가 형성된 피딩블럭(155)과, 상기 유로 각각에 대응되도록 상기 피딩블럭(155)의 상부에 설치되는 제1,2,3,4용기밸브(V1)(V2)(V3)(V4)를 가지는 밸브유닛(150);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 박막증착시스템은,
웨이퍼(w)에 박막을 증착하는 반응용기(100)와, 상기 반응용기(100)로 반응가스 및/또는 퍼지가스를 공급하기 위한 가스박스(200)와, 상기 반응용기(100) 및/또는 가스박스(200)의 반응가스 및/또는 퍼지가스를 외부로 배기시키는 배기펌프(300)를 포함하는 박막증착시스템에 있어서,
상기 가스박스(200)는, 상기 반응용기(100)로 반응가스를 공급하기 위한 반응가스공급원과, 상기 반응용기(100)를 퍼지시키기 위한 퍼지가스를 공급하는 퍼지가스공급원을 포함하고; 상기 반응용기(100)는, 탑리드(120)에 의하여 밀봉되는 챔버(110)와, 상기 챔버(110) 내부에 설치되며 웨이퍼(w)가 로딩되는 웨이퍼블럭(130)과, 상기 챔버(110) 내부에 남아있는 가스를 배기하기 위하여 상기 배기펌프(300)와 연결되는 배기라인(140)과, 상기 챔버(110)에 직접 장착되는 것으로서 다수개의 조작 가능한 밸브를 가지는 밸브유닛(150)을 포함하며; 상기 밸브유닛(150)은, 상기 챔버(110)에 직접 장착되는 것으로서 그 내부에 챔버(110) 내부와 연결되는 다수의 유로가 형성된 피딩블럭(155)과, 상기 유로 각각에 대응되도록 상기 피딩블럭(155)의 상부에 설치되는 것으로서 상기 반응가스공급원을 통하여 유입되는 반응가스를 상기 챔버(110) 및/또는 배기라인(140)으로 선택적으로 흐르게 하는 제1,2용기밸브(V1)(V2)와, 상기 유로 각각에 대응되도록 상기 피딩블럭(155)의 상부에 설치되는 것으로서 상기 퍼지가스공급원에서 유입되는 퍼지가스를 상기 반응용기(100) 및/또는 배기라인(140)으로 선택적으로 흐르게 하는 제3,4용기밸브(V3)(V4)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 피딩블럭(155)의 내부에는, 상기 챔버(110) 내부와 연결되는 제2유로(L2)와, 상기 퍼지가스공급원과 제3연결라인(270)에 의하여 연결되는 제3유로(L3)와, 상기 제2반응가스공급원과 제2연결라인(240)에 의하여 연결되는 제4유로(L4)와, 상기 배기라인(140)과 연결되는 제5유로(L5) 및 제6유로(L6)가 형성되어 있고;
상기 제1용기밸브(V1)는 상기 제2유로(L2)와 상기 제4유로(L4) 사이를 온/오프하고, 상기 제2용기밸브(V2)는 상기 제4유로(L4)와 제5유로(L5) 사이를 온/오프하며, 상기 제3용기밸브(V3)는 상기 제3유로(L3)와 제2유로(L2) 사이를 온/오프하고, 상기 제4용기밸브(V4)는 상기 제3유로(L3)와 제6유로(L6)를 온/오프한다.
이하, 본 발명에 따른 박막증착용 반응용기 및 그를 채용하는 박막증착시스템의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 박막증착시스템의 구성의 일예를 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 박막증착용 반응용기는, 탑리드(120)에 의하여 밀봉되는 챔버(110)와, 챔버(110) 내부에 설치되며 웨이퍼(w)가 로딩되는 웨이퍼블럭(130)과, 탑리드(120)의 하부에 설치되어 웨이퍼(w) 상으로 반응가스나 퍼지가스를 분사하는 샤워헤드(125)와, 챔버(110) 내부에 남아있는 가스를 배기하는 배기라인(140)을 포함한다.
이때, 챔버(110)에는 다수개의 조작 가능한 밸브를 가지는 밸브유닛(150)이 직접 장착된다. 이러한 밸브유닛(150)은, 챔버(110)에 직접 장착되는 것으로서 그 내부에 챔버(110) 내부, 엄밀하게는 샤워헤드(125)와 연결되는 다수의 유로가 형성된 피딩블럭(155)과, 유로 각각에 대응되도록 피딩블럭(155)의 상부에 설치되는 제1,2,3,4용기밸브(V1)(V2)(V3)(V4)를 포함한다.
다음, 본 발명에 따른 박막증착시스템을 설명한다.
도 3은 도 2에 채용되는 박막증착용 반응용기의 구성을 도시한 도면이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 박막증착시스템은, 웨이퍼(w)에 박막을 증착하는 반응용기(100)와, 반응용기(100)로 반응가스 및/또는 퍼지가스를 공급하기 위한 가스박스(200)와, 반응용기(100) 및/또는 가스박스(200)의 반응가스 및/또는 퍼지가스를 외부로 배기시키는 배기펌프(300)를 포함한다.
가스박스(200)는, 반응용기(100)로 반응가스를 공급하기 위한 반응가스공급원과, 반응용기(100)를 퍼지시키기 위한 퍼지가스를 공급하는 퍼지가스공급원을 포함한다.
본 실시예에서는 반응가스공급원으로서 제1반응가스와 제2반응가스를 각각 공급하기 위한 제1,2반응가스공급원(210)(230)을 사용하고, 퍼지가스공급원으로서 퍼지가스를 각각 공급하는 제1,2퍼지가스공급원(250)(260)을 사용한 것을 예로써 설명한다.
제1반응가스공급원(210)은 제1연결라인(220) 및 제1유로(L1)를 통하여 챔버(110)의 샤워헤드(125)와 연결되고, 또 제1바이패스라인(225)을 통하여 반응용기의 배기라인(140)과 연결된다. 이러한 제1반응가스공급원(210)에는 유입되는 제1반응가스(예 ; 오존) 또는 제1바이패스라인(225)으로 흐르게 하기 위한 온/오프형 밸브(212a, 212b)들이 설치되어 있다. (이하, 온은 개방을 의미하고 오프는 폐쇄를 의미하며, 문맥에 따라 혼용하여 사용한다). 따라서 이러한 밸브들의 조작에 의하여 제1반응가스는 제1연결라인(220) 또는 제1바이패스라인(225)으로 흐르게 된다.
제1퍼지가스공급원(250)은 MFC 에 의하여 유량제어된 퍼지가스를 제1연결라인(220) 또는 제1바이패스라인(225)으로 흐르게 하기 위한 온/오프형 밸브(252a, 252b)들을 포함한다.
제2반응가스공급원(230)은 제2연결라인(240)에 의하여 반응용기(100)의 챔버(110)에 직접 장착된 후술할 밸브유닛(150)과 연결되고, 제2바이패스라인(245)을 통하여 배기라인(140)과 연결된다. 이러한 제2반응가스공급원(230)에는 액상의 반응물질이 일정량 채워진 제2소스컨테이너(231)와, 여러개의 온/오프형 밸브(232a, 232b, 232c, 232d, 232e)들이 설치되어 있다. 따라서, 이러한 밸브들의 조작에 의하여 제2반응가스가 제2연결라인(240) 또는 제2바이패스라인(245)으로 흐르게 된다.
제2퍼지가스공급원(260)은 제3연결라인(270)에 의하여 반응용기(100)의 챔버(110)에 직접 장착된 후술할 밸브유닛(150)과 연결된다.
반응용기(100)는, 이미 설명된 바와 같이, 탑리드(120)에 의하여 밀봉되는 챔버(110)와, 챔버(110) 내부에 설치되며 웨이퍼(w)가 로딩되는 웨이퍼블럭(130)과, 탑리드(120)의 하부에 설치되어 웨이퍼(w) 상으로 반응가스나 퍼지가스를 분사하는 샤워헤드(125)와, 챔버(110) 내부에 남아있는 가스를 배기하는 배기라인(140)을 포함하고, 배기라인(140)은 배기펌프(300)와 연결된다.
밸브유닛(150)은 제1반응가스공급원(210) 및/또는 제2반응가스공급원(230), 제1,2퍼지가스공급원(250)(260)과 유기적으로 연결될 수 있는데, 본 실시예에서는 보다 용이한 설명을 위하여, 밸브유닛(150)이 제2반응가스공급원(230) 및 제2퍼지가스공급원(260)과 유기적으로 연결된 것을 예로써 설명한다. 그러나, 밸브유닛(150)이 제1반응가스공급원(210) 및 제1퍼지가스공급원(250)과 유기적으로 연결될 수 있음은 물론이다.
밸브유닛(150)은, 제2반응가스공급원(230)과 제2연결라인(240)을 통하여 연결되며, 제2퍼지가스공급원(260)과 제3연결라인(270)을 통하여 연결된다. 이러한 밸브유닛(150)은, 챔버(110)에 직접 장착되는 것으로서 그 내부에 챔버(110) 내부, 엄밀하게는 샤워헤드(125)와 연결되는 다수의 유로가 형성된 피딩블럭(155)과, 유로 각각에 대응되도록 피딩블럭(155)의 상부에 설치되는 제1,2,3,4용기밸브(V1)(V2)(V3)(V4)를 포함한다.
상기한 밸브유닛(150)은 챔버(110)에 직접 장착됨으로써, 그 밸브유닛(150)과 반응용기(100) 사이에서 반응가스나 퍼지가스가 경유하는 경로를 최소화할 수 있다.
피딩블럭(155)의 내부에는 반응용기(100)와 연결되는 유로가 형성되어 있다. 이를 좀더 상세히 설명하면, 피딩블럭(155)의 내부에는 반응용기(100) 내부, 엄밀하게는 챔버(110) 내의 샤워헤드(125)와 연결되는 제2유로(L2)와, 제3연결라인(270)과 연결되어 퍼지가스가 유입되는 제3유로(L3)와, 제2연결라인(240)과 연결되어 제2반응가스가 유입되는 제4유로(L4)와, 배기라인(140)과 연결되는 제5유로(L5) 및 제6유로(L6)가 형성되어 있다. 이때, 제1용기밸브(V1)는 제2유로(L2)와 상기 제4유로(L4) 사이를 온/오프한다. 제2용기밸브(V2)는 제4유로(L4)와 제5유로(L5) 사이를 온/오프한다. 제3용기밸브(V3)는 제3유로(L3)와 제2유로(L2) 사이를 온/오프한다. 그리고 제4용기밸브(V4)는 제3유로(L3)와 제6유로(L6) 사이를 온/오프한다.
상기한 구조에 의하여, 제1,2용기밸브(V1)(V2)가 동시 또는 교호적으로 작동함으로써 제2반응가스공급원(230) -> 제2연결라인(240)을 경유하는 제2반응가스는 반응용기(100) 및/또는 배기펌프(300)로 선택적으로 흐르게 된다. 또, 제3,4용기밸브(V3)(V4)가 동시 또는 교호적으로 작동함으로써, 제2퍼지가스공급원(260) -> 제3연결라인(270)을 경유하는 퍼지가스는 반응용기(100) 및/또는 배기펌프(300)로 선택적으로 흐르게 된다.
상기한 제1,2,3,4용기밸브(V1)(V2)(V3)(V4)는 에어에 의하여 작동되는 에어밸브로서, 이들을 작동하기 위하여 제1,2,3,4용기밸브(V1)(V2)(V3)(V4)로 에어를 주입하는 에어라인이 제1,2,3,4용기밸브(V1)(V2)(V3)(V4) 각각의 상부에 설치되어 있다. 본 실시예에서 제1,2,3,4용기밸브는 에어에 의하여 작동하는 에어밸브이나, 전기를 이용하는 솔레노이드밸브를 채용할 수 있음은 물론이다. 이때 에어라인은 고온의 반응가스의 흐름을 온/오프하기 위하여 고온에서도 견딜 수 있는 금속튜브로 된다.
다음, 상기한 구조의 박막증착용 반응용기의 동작을 설명한다.
제1반응가스를 피딩할 경우 밸브(212a)를 개방하면, 제1반응가스는 제1연결라인(220)을 통하여 반응용기(100)로 피딩된다.
제1반응가스를 퍼지할 경우, 212b 밸브를 개방하고 212a 밸브를 폐쇄하며, 252a 밸브를 개방한다. 그러면, 제1반응가스는 제1바이패스라인(225) 및 배기라인(140)을 경유하여 배기펌프(300)로 배기된다. 한편, 제1퍼지가스공급원(250)으로부터의 퍼지가스는 252a 밸브 -> 제1연결라인(220)를 경유하여 반응용기(100)로 공급되고, 이에 따라 제1연결라인(220) 및 반응용기(100)가 퍼지된다.
제2반응가스를 피딩할 경우, 밸브(232a, 232b, 232e)와 제1용기밸브(V1)를 개방한다. 그리고, 제3용기밸브(V3)를 폐쇄하고 제4용기밸브(V4)를 개방한다. 그러면, 유입되는 캐리어가스(bubble Ar)는 제2소스컨테이너(231)의 제2반응가스와 함께 232b 밸브 -> 232e 밸브 -> 제2연결라인(240) -> 제4유로(L4) -> 제1용기밸브(V1) -> 제2유로(L2)를 경유한 후 곧바로 반응용기(100)로 피딩된다. 이때 제2퍼지가스공급원(260)으로부터 공급되는 퍼지가스는 제3유로(L3) -> 제4용기밸브(V4) -> 제6유로(L6) -> 배기라인(140)을 경유한 후 배기펌프(300)로 배기된다.
제2반응가스를 퍼지할 경우, 232c, 232d 밸브를 개방하고, 232a, 232b, 232e 밸브를 폐쇄하며, 제2용기밸브(V2)를 개방하고 제1용기밸브(V1)를 폐쇄한다. 그리고 제4용기밸브(V4)를 폐쇄하고 제3용기밸브(V3)를 개방한다. 그러면, 캐리어가스는 제2소스컨테이너(231)를 경유하지 않고 제2바이패스라인(245)을 거쳐 배기라인(140)으로 배기되고, 제2퍼지가스공급원(260)으로부터의 퍼지가스는 제3유로(L3) -> 제3용기밸브(V3) -> 제2유로(L2)를 경유한 후 반응용기(100)로 피딩된다. 즉, 제2퍼지가스공급원(260)으로부터 공급되는 퍼지가스는 제3연결라인(270) 및 제3용기밸브(V3)를 통하여 곧바로 반응용기(100)로 유입되므로, 제2연결라인(240)을 퍼지할 필요가 없어지는 것이다.
여기서, 제2반응가스를 피딩할 때 제4용기밸브(V4)가 개방되고 제3용기밸브(V3)가 폐쇄되었다가, 제2반응가스를 퍼지할 때 제4용기밸브(V4)가 폐쇄하고 제3용기밸브(V3)가 개방하기 때문에, 제3연결라인(270)과 피딩블럭(155) 내부의 유로에서의 압력요동이 최소화된다. 따라서 아주 짧은 시간동안에 진행되는 박막증착공정에서 밸브의 동작시간지연에 따른 프레져헌팅(pressure hunting) 현상이 예방될 수 있다.
상기한 구성에 의하여, 본원발명은 종래에 2m 이상의 제2연결라인(240)을 먼저 퍼지한 후 반응용기(100)를 퍼지하는 것과 대별된다. 따라서, 본 발명에서는 제2연결라인(240)을 실질적으로 퍼지할 필요가 없어지므로, 결과적으로 전체적인 퍼지시간이 단축된다.
특히, 반응물질이 낮은 기화온도를 갖고 있거나 흡착력이 클수록 종래에 비하여 퍼지시간을 현저히 단축할 수 있다. 또, 퍼지가스가 곧바로 반응용기로 공급되어 반응용기 내부의 퍼지가 충분히 이루어지므로, 반응용기 내부에서 다른 반응가스와 반응하여 파티클이나 파우더를 형성하지 않게 되고 박막의 품질의 저하를 막을 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
이와 같이 본 발명에 따른 박막증착시스템에 따르면, 반응용기에 설치되는 밸브유닛을 채용함으로써, 반응가스가 이송되는 연결라인을 퍼지하지 않도록 함으로써 전체적인 퍼지시간을 줄일 수 있다. 특히, 반응물질이 낮은 기화온도를 갖고 있거나 흡착력이 클수록 퍼지시간을 현저히 단축할 수 있다.
또, 충분한 퍼지가 이루어지므로, 반응용기 내부에서 반응가스가 다른 반응가스와 반응하지 않게 되어 원하지 않는 파티클이나 파우더가 형성되지 않게 되므 로, 결과적으로 박막 품질의 저하를 막을 수 있다.

Claims (3)

  1. 탑리드(120)에 의하여 밀봉되는 챔버(110);
    상기 챔버(110) 내부에 설치되며 웨이퍼(w)가 로딩되는 웨이퍼블럭(130);
    상기 챔버(110) 내부에 남아있는 가스를 배기하는 배기라인(140);
    상기 챔버(110)에 직접 장착되는 것으로서 그 내부에 상기 챔버(110) 내부와 연결되는 다수의 유로가 형성된 피딩블럭(155)과, 상기 유로 각각에 대응되도록 상기 피딩블럭(155)의 상부에 설치되는 제1,2,3,4용기밸브(V1)(V2)(V3)(V4)를 가지는 밸브유닛(150);을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막증착용 반응용기.
  2. 웨이퍼(w)에 박막을 증착하는 반응용기(100)와, 상기 반응용기(100)로 반응가스 및/또는 퍼지가스를 공급하기 위한 가스박스(200)와, 상기 반응용기(100) 및/또는 가스박스(200)의 반응가스 및/또는 퍼지가스를 외부로 배기시키는 배기펌프(300)를 포함하는 박막증착시스템에 있어서,
    상기 가스박스(200)는, 상기 반응용기(100)로 반응가스를 공급하기 위한 반응가스공급원과, 상기 반응용기(100)를 퍼지시키기 위한 퍼지가스를 공급하는 퍼지가스공급원을 포함하고;
    상기 반응용기(100)는, 탑리드(120)에 의하여 밀봉되는 챔버(110)와, 상기 챔버(110) 내부에 설치되며 웨이퍼(w)가 로딩되는 웨이퍼블럭(130)과, 상기 챔버(110) 내부에 남아있는 가스를 배기하기 위하여 상기 배기펌프(300)와 연결되는 배 기라인(140)과, 상기 챔버(110)에 직접 장착되는 것으로서 다수개의 조작 가능한 밸브를 가지는 밸브유닛(150)을 포함하며;
    상기 밸브유닛(150)은, 상기 챔버(110)에 직접 장착되는 것으로서 그 내부에 챔버(110) 내부와 연결되는 다수의 유로가 형성된 피딩블럭(155)과, 상기 유로 각각에 대응되도록 상기 피딩블럭(155)의 상부에 설치되는 것으로서 상기 반응가스공급원을 통하여 유입되는 반응가스를 상기 챔버(110) 및/또는 배기라인(140)으로 선택적으로 흐르게 하는 제1,2용기밸브(V1)(V2)와, 상기 유로 각각에 대응되도록 상기 피딩블럭(155)의 상부에 설치되는 것으로서 상기 퍼지가스공급원에서 유입되는 퍼지가스를 상기 반응용기(100) 및/또는 배기라인(140)으로 선택적으로 흐르게 하는 제3,4용기밸브(V3)(V4)를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막증착시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 피딩블럭(155)의 내부에는, 상기 챔버(110) 내부와 연결되는 제2유로(L2)와, 상기 퍼지가스공급원과 제3연결라인(270)에 의하여 연결되는 제3유로(L3)와, 상기 제2반응가스공급원과 제2연결라인(240)에 의하여 연결되는 제4유로(L4)와, 상기 배기라인(140)과 연결되는 제5유로(L5) 및 제6유로(L6)가 형성되어 있고;
    상기 제1용기밸브(V1)는 상기 제2유로(L2)와 상기 제4유로(L4) 사이를 온/오프하고, 상기 제2용기밸브(V2)는 상기 제4유로(L4)와 제5유로(L5) 사이를 온/오프하며, 상기 제3용기밸브(V3)는 상기 제3유로(L3)와 제2유로(L2) 사이를 온/오프하고, 상기 제4용기밸브(V4)는 상기 제3유로(L3)와 제6유로(L6)를 온/오프하는 것;을 특징으로 하는 박막증착시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN115595559A (zh) * 2022-10-27 2023-01-13 拓荆科技股份有限公司（Cn） 多腔室半导体设备

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