KR19980014187A - 다중 반응 챔버에 연결된 펌핑 설비 및 이를 사용하는 방법 - Google Patents

다중 반응 챔버에 연결된 펌핑 설비 및 이를 사용하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 의한 다중 반응챔버에 연결된 펌핑 설비 및 이를 사용하는 방법에서는 게이트 밸브 및 저 진공펌프의 수를 반응챔버의 수 보다 작게 구성한다. 또한, 필요에 따라서는 게이트밸브와 다수의 반응챔버사이에 압력조절수단의 하나인 자동 압력조절기를 더 구비할 수 있고 펌핑 능력향상을 위해서는 펌프와 반응챔버를 직접 연결하여 펌핑설비를 구성할 수도 있다.
이에 따라 종래에 비해 저 진공펌프의 용량증가에 따른 드라이 펌프의 대당 설비 및 운전비의 상승은 있을 수 있다. 하지만, 전체적으로 사용하는 펌프의 수가 크게 감소되므로 전체적인 펌핑설비의 설치 및 운전비와 관리유지비가 감소하고 펌프의 설치면적이 대폭줄어들기 때문에 클린룸 설치와 운영비등이 절감되는 효과가 있다.

Description

다중 반응챔버에 연결된 펌핑 설비 및 이를 사용하는 방법
본 발명은 다중 반응챔버에 연결된 펌핑 설비 및 이를 사용하는 방법에 관한 것으로서 특히, 종래에 비해 훨씬 작은 수의 게이트 밸브와 저 진공펌프를 구비하여 다중 챔버의 펌프 시스템을 효과적으로 사용할 수 있는 다중 반응챔버에 연결된 펌핑 설비와 이를 사용하여 공정을 진행하는 방법에 관한 것이다.
저압기상 화학증착(Low Pressure Chemical Vapor Deposition:이하, LPCVD라 한다)설비에서는 통상 단일 챔버를 사용하기 보다는 다수의 반응챔버를 한 개의 웨이퍼 반송챔버와 연결하여 사용하고 있다. 이와 같은 다수의 반응챔버에서는 박막 형성공정이 진행된다. 박막을 형성하기 위해서는 그 소오스가스를 공급해야한다. 박막 형성공정이 끝나면, 상기 반응챔버내의 잔류가스들은 다음공정을 위해 완전히 제거되어야 한다. 이와 같은 일련의 가스의 공급과 그 처리과정은 상기 다수의 반응챔버와 연결되어 있는 펌핑 설비가 없이는 불가능하다. 상기 반응챔버의 내부는 박막 형성공정이 진행되기 전부터 박막 형성공정이 완료된 후 일정 시점까지 정해진 이상적인 압력으로 유지되어야 한다. 이는 상기 박막 형성효율을 양호하게 유지하기 위해서는 불가피하다. 상기 반응챔버내의 압력은 공정의 전이나 후 그리고 공정이 진행되는 동안에 따라 서로 다르다. 즉, 공정이 진행되기 전 초기 단계에서는 상기 반응챔버의 내부는 고 진공상태(압력이 10-4Torr 이하)로 유지되어야 한다. 이는 박막 형성공정이 진행되기 전에 반응챔버내의 불순물을 완전히 제거해야 하기 때문에 필요한 것이다. 공정이 시작되기 전에 반응챔버내부는 상압상태로 있다. 따라서 상기 반응챔버내부의 압력을 10-4Torr 이하의 매우 낮은 압력으로 유지하기 위해서는 고 진공 펌프가 필요하다. 따라서 상기 반응챔버에는 고 진공 펌프가 연결되어 있다. 그리고 고 진공 펌프를 보조하기 위해 저 진공펌프가 열결되어 있다. 상기 저 진공펌프의 사용시점은 상기 고 진공펌프에 로드(load)가 많이 걸리는 상기 반응챔버 내부를 초기 진공상태로 만들 때와 박막 형성공정이 진행됨에 따라 상기 반응챔버내에는 박막 형성에 필요한 소오스가스가 유입될 때이다. 이러한 소오스가스의 유입에 의해 반응챔버내의 압력은 초기의 고 진공상태보다는 다소 높아진다. 따라서 상기 반응챔버내부를 박막 형성공정에 알맞는 적정 압력으로 유지하기 위해서는 펌핑작용이 높아져야 한다. 따라서 상기 고 진공펌프로서는 부담이 심하므로 상기 저 진공펌프를 함께 사용한다. 그러나 상기 박막 형성공정이 종료된 후 반응챔버에 가스가 공급되지도 않으며, 단순히 일정압력으로 유지하는 상태에서는 고 진공펌프만을 사용한다.
이와 같은 다수의 반응챔버 및 상기 반응챔버에 연결되어 있는 펌핑 설비와 그 사용방법에 관한 종래 기술의 일예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 종래 기술에 의한 다중 반응챔버에 연결된 펌핑 설비의 반응챔버와 펌프의 구성관계를 나타낸 구성도이고, 도 2는 도 1의 구성을 갖는 다중 반응챔버에 연결된 펌핑 설비를 이용한 시간에 따른 공정의 진행을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래 기술에 의한 다중 반응챔버에 연결된 펌핑 설비는 크게 다수의 챔버(8, 10, 12, 14, 16 및 18)와 함께 상기 다수의 펌프(10a, 10b, 10e, 12a, 12b, 12e, 14a, 14b 및 14e)로 구성되어 있다. 구체적으로 상기 다수의 챔버(8, 10, 12, 14, 16 및 18)는 다시 다음과 같이 세분할 수 있다. 즉, 공정을 시작하기 전에 웨이퍼를 대기시키는 두개의 로드 챔버(16, 18)와 공정이 진행되는 세개의 반응챔버(10, 12 및 14)와 상기 로드 챔버(16, 18)과 반응챔버(10, 12 및 14)사이에서 웨이퍼를 운송하는 영역이 되는 운송 챔버(transfer chamber:8)로 세분할 수 있다. 편의 상 상기 반응챔버(10, 12 및 14)를 제1 반응챔버(10)와 제2 반응챔버(12) 및 제3 반응챔버(14)로 나눈다.
결국 상기 다수의 챔버는 한개의 운송챔버(8)에 2개의 로드 챔버(16, 18)와 3개의 반응챔버(10, 12 및 14)가 결합되어 있다. 상기 다수의 펌프(10a, 10b, 10e, 12a, 12b, 12e, 14a, 14b 및 14e)는 상기 제1 내지 제3 반응챔버(10, 12 및 14)에 연결되어 있는데, 다시 고 진공펌프(10a, 10b, 12a, 12b, 14a, 및 14b)와 저 진공 펌프(10e, 12e, 및 14e)로 세분할 수 있다. 상기 고 진공펌프는 터보(turbo)펌프나 이온펌프로 구성된다.
상기 고 진공펌프(10a, 10b, 12a, 12b, 14a, 및 14b) 및 저 진공 펌프(10e, 12e, 및 14e)와 상기 제1 내지 제3 반응챔버(10, 12 및 14)간의 연결관계를 살펴보면, 구체적으로, 상기 제1 반응챔버(10)에는 두개의 고 진공펌프(10a, 10b)가 직렬로 연결되어 있다. 그리고 상기 고 진공펌프(10a, 10b)에는 한개의 저 진공 펌프(10e)가 연결되어 있다. 상기 제1 반응챔버(10)에 연결된 두개의 고 진공펌프(10a, 10b)를 각각 제1 고 진공펌프(10a)와 제2 고 진공펌프(10b)라 한다. 계속해서 상기 제2 반응챔버(12) 및 제3 반응챔버(14)에도 각각 두 개씩의 고 진공펌프(12a, 12b와 14a, 14b)와 한개씩의 저 진공펌프(12e와 14e)가 연결되어 있다. 상기 제2 반응챔버(12)에 연결된 두개의 고 진공펌프(12a, 12b)는 각각 제3 및 제4 고 진공펌프라 한다. 그리고 상기 제3 반응챔버(14)에 연결된 두개의 고 진공 펌프(14a, 14b)는 각각 제5 및 제6 고 진공펌프라 한다. 상기 제1 내지 제3 반응챔버(10, 12 및 14)에 각각 하나씩 연결되어 있는 저 진공 펌프는 각각 제1 내지 제3 저 진공펌프라 한다. 도 1을 참조하면, 상기 제1 내지 제3 반응챔버(10, 12 및 14)의 제1 내지 제6 고 진공펌프(10a, 10b, 12a, 12b, 14a, 및 14b)와 제1 내지 제3 저 진공 펌프(10e, 12e, 및 14e)사이에는 반응챔버당 두개씩의 게이트 밸브(10c, 10d, 12c, 12d, 14c, 14d)가 연결되어 있다. 상기 제1 고 진공펌프(10a, 10b)와 제1 저 진공펌프(10e)사이에 있는 두개의 게이트 밸브(10c, 10d)는 제1 및 제2 게이트밸브라 한다. 그리고 상기 제2 고 진공펌프(12a, 12b)와 제2 저 진공펌프(12e)사이에 있는 두개의 게이트 밸브(12c, 12d)는 제3 및 제4 게이트밸브라 한다. 또한, 상기 제3 고 진공펌프(14a, 14b)와 제3 저 진공펌프(14e)사이에 있는 두개의 게이트 밸브(14c, 14d)는 제5 및 제6 게이트밸브라 한다. 상기 제1 내지 제6 게이트 밸브들(10c, 10d, 12c, 12d, 14c, 14d)은 각각 상기 제1 내지 제6 고 진공펌프(10a, 10b, 12a, 12b, 14a, 및 14b)에 직렬로 연결되어 있다. 그리고 상기 제1 내지 제3 저 진공펌프(10e, 12e, 및 14e)와는 병렬로 연결되어 있다.
이와 같이 종래 기술에 의한 다중 반응챔버에 연결된 펌핑 설비는 반응챔버 하나당 두개의 고 진공펌프와 두개의 게이트 밸브 및 한개의 저 진공펌프를 구비하고 있다.
상술한 바와 같은 구성을 갖는 종래 기술에 의한 다중 반응챔버에 연결된 펌핑 설비들을 이용하는 공정진행을 도 2를 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2는 시간에 따른 상기 종래 기술에 의한 다중 반응챔버에 연결된 펌핑 설비들의 동작상황을 나타낸 도면이다. 즉, 상기 제1 내지 제3 반응챔버(10, 12 및 14)에 반응가스의 공급유무와 그에 따른 상기 제1 내지 제6 게이트 밸브(10c, 10d, 12c, 12d, 14c, 14d)의 개폐와 상기 제1 내지 제6 고 진공펌프(10a, 10b, 12a, 12b, 14a, 및 14b)와 제1 내지 제3 저 진공 펌프(10e, 12e, 및 14e)의 동작이 공정이 진행됨에 따라 변화하는 것을 도시한 것이다. 구체적으로, 도 2에서 참조번호 20, 22 및 24는 각각 상기 제1 내지 제3 반응챔버(10, 12, 14)에서의 시간에 따른 상태변화를 나타내는 타임 도표(time chart)이다. 즉, 상기 제1 내지 제3 반응챔버(10, 12, 14)에는 로드 챔버(16, 18)로부터 운송챔버(8)를 거쳐서 웨이퍼가 로딩된다. 편의 상 상기 제1 반응 챔버(도 1의 10)의 타임도표(20)을 참조하면, 제1 반응챔버(도 1의 10)에 로딩된 웨이퍼에 바로 박막이 형성되지 않고 일정시간 상기 웨이퍼를 가열하여 일정온도로 높인다. 상기 박막을 형성하는데는 적합한 증착온도가 있다. 따라서 상기 로딩된 웨이퍼를 일정온도로 가열시킨 후 안정화시킨다. 이와 같이 웨이퍼를 가열한 후 일정시간 동안 안정화시키는 시간이 바로 제1 시간구간(20a)이다. 상기 제1 시간구간(20a)이 지나면 상기 제1 반응챔버(10)에 로딩된 웨이퍼는 박막을 형성하기에 알맞은 온도로 가열되어 있으므로 반응가스를 상기 제1 반응챔버(10)에 유입시켜서 웨이퍼 상에 박막을 형성한다. 이 시간구간을 제2 시간구간(20b)이라 한다. 상기 제2 시간구간(20b)에서 상기 제1 반응챔버(10)에는 반응가스가 계속 유입되므로 내부압력이 높아진다. 즉 공정초기 웨이퍼를 로딩하는 단계(제1 시간구간)에서는 상기 제1 반응챔버(10)의 내부 압력이 10-7Torr정도였으나 상기 제2 시간구간(20b)에서는 10-3Torr정도로 높아진다. 따라서 상기 제2 시간구간(20b)에서는 상기 제1 반응챔버(10)와 연결된 제1 및 제2 고 진공펌프(10a, 10b)와 상기 제1 저 진공펌프(10e)가 함께 펌핑작용을 할 필요가 있다. 계속해서 상기 제2 시간구간(20b)이 지나면서 제3 시간구간(20c)이 계속된다. 즉, 상기 웨이퍼에 형성된 박막을 안정화시킬 목적으로 어닐(anneal)공정이 진행된다. 뿐만 아니라 상기 어닐 공정에서 불순물이 추가적으로 웨이퍼상에 증착되는 것을 방지함은 물론 다음 공정을 위해 상기 제1 반응챔버(10)내부를 청소하는 의미에서 상기 제3 시간구간(20c)에서는 상기 제1 반응챔버(10) 내부에 남아 있는 반응 후 잔류가스들을 제거한다. 상기 제3 시간구간(20c)에서는 초기상태로 상기 제1 반응챔버(10)의 압력을 유지하므로 상기 제1 및 제2 고 진공펌프(10a, 10b)만 작동시켜도 충분하다. 상기 제1 반응챔버(10)가 상기 제1 내지 제3 시간구간(20a 내지 20c)을 지나는 동안 상기 제1 반응챔버(10)와 연결된 상기 제1 및 제2 게이트 밸브(10c, 10d)는 상기 제1 반응챔버(10)의 상태와 무관하게 항시 오픈된 상태를 유지한다.
계속해서 도 2를 참조하면, 상기 제1 반응챔버(10)가 제1 및 제2 시간구간(20a, 20b)에 있는 동안 상기 제2 반응챔버(12)는 어닐공정과 웨이퍼 가열 및 안정화 시간구간(22a:이하, 제4 시간구간이라 한다)에 있게 된다. 그리고 상기 제1 반응챔버(10)가 제3 시간구간(20a)에 있는 동안에 상기 제2 반응챔버(12)에는 반응가스가 공급되어 웨이퍼 상에 박막을 형성하는 제5 시간구간(22b)과 박막 형성 후의 웨이퍼의 어닐 공정이 수행되는 제6 시간구간(22c)이 진행된다.
상기 제3 반응챔버(도 1의 14)의 경우에는 상기 제1 반응챔버(도 1의 10)가 상기 제1 및 제2 시간구간(20a, 20b)을 지나고 제3 시간 구간(20c)을 일정시간 지나는 동안 어닐과 박막 형성을 위하여 웨이퍼를 일정온도로 가열한 후 안정화하는 시간구간(24a:이하, 제7 시간구간이라 한다)이 계속되고 상기 제1 반응챔버(도 1의 10)의 제3 시간구간(20c)에 해당하는 시간에 상기 제3 반응챔버(도 1의 14)에서는 반응가스가 공급되어 박막이 형성된다(24b:제8 시간구간). 이어서 후속 어닐공정이 계속된다(24c:제9 시간구간). 상기 제2 및 제3 반응챔버(도 1의 12, 14)의 경우에도 상기 제5 및 제8 시간구간(22b, 24b)에 들어가기 전에는 초기 압력형성 때문에, 들어간 후에는 유입되는 반응가스에 의한 반응챔버내의 압력이 10-3Torr정도로 높아지므로 상기 제2 및 제3 저 진공펌프(도 1의 12e, 14e)의 동작이 요구된다.
상술한 바와 같이 종래 기술에 의한 다중 반응챔버에 연결된 펌핑 설비는 상기 제1 내지 제6 게이트 밸브(10c, 10d, 12c, 12d, 14c, 14d)는 상기 제1 내지 제3 반응챔버(10, 12, 14)에 반응가스가 공급되는 것과 무관하게 항시 오픈된 상태를 유지한다. 그리고 상기 제1 내지 제6 고 진공펌프(10a, 10b, 12a, 12b, 14a, 및 14b)와 제1 내지 제3 저 진공 펌프(10e, 12e, 및 14e)는 항시 온(on)상태를 유지한다. 이와 같이 다수의 반응챔버의 각각에 직렬로 연결된 2개의 고 진공펌프와 한개의 저 진공펌프를 구비하고 있다. 또한 상기 고 진공 펌프와 저 진공 펌프사이에는 2개의 게이트밸브를 구비하고 있다. 이와 같이 반응챔버 각각을 담담하는 별도의 저 진공펌프가 실제사용되는 시간은 상기 각 반응챔버을 초기 진공상태로 형성할 때와 반응챔버에 반응가스가 공급될 때이다. 따라서 상기 반응가스가 공급될 때를 제외한 다른 시간에서는 거의 불 필요하다. 따라서 종래 기술에 의한 다중 반응챔버에 연결된 펌핑 설비와 같은 펌프의 구성은 시스템구성에 따른 비용과 이들 설비가 차지하는 면적이 증가된다. 또한, 이들 설비를 운영하고 유지관리하는데 따른 비용이 증가하여 유지관리가 어렵다.
따라서 본 발명의 목적은 이러한 종래 기술이 갖는 문제점을 해결하기 위한 것으로, 다수의 반응챔버와 연결된 펌프의 사용효율을 극대화와 함께 설비비와 함께 설비 운용비를 절감할 수 있는 다중 반응챔버에 연결된 펌핑 설비를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 다중 반응챔버에 연결된 펌핑 설비를 사용하는 방법을 제공함에 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 다중 반응챔버에 연결된 펌핑 설비의 반응챔버와 펌프의 구성관계를 나타낸 구성도이다.
도 2는 도 1의 구성을 갖는 다중 반응챔버에 연결된 펌핑 설비를 이용한 시간에 따른 공정의 진행을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 의한 다중 반응챔버에 연결된 펌핑 설비의 반응챔버와 펌프의 구성관계를 나타낸 구성도이다.
도 4는 도 3의 구성을 갖는 다중 반응챔버에 연결된 펌핑 설비를 이용하여 공정을 진행하는 제1 실시예를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 3의 구성을 갖는 다중 반응챔버에 연결된 펌핑 설비를 이용하여 공정을 진행하는 제2 실시예를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 3의 구성을 갖는 다중 반응챔버에 연결된 펌핑 설비를 이용하여 공정을 진행하는 제3 실시예를 나타낸 도면이다.
〈도면의 주요부분에 대한 부호 설명〉
40, 42, 44:제1 , 제2 및 제3 반응챔버.
40a, 40b: 제1 및 제2 고 진공펌프.
42a, 42b:제3 및 제4 고 진공펌프.
44a, 44b:제5 및 제6 고 진공펌프.
40c:제1 게이트 밸브. 42c:제2 게이트 밸브.
44c:제3 게이트 밸브. 46:저 진공펌프.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 다중 반응챔버에 연결된 펌프 설비는 웨이퍼 운송 챔버; 상기 운송챔버에 연결된 로딩 챔버와 다수의 반응챔버; 상기 다수의 반응챔버 각각에 연결된 다수의 고 진공 펌프; 상기 다수의 반응챔버중 적어도 2개의 반응챔버에 공동으로 연결된 저 진공용 펌프; 및 상기 고 진공펌프와 저 진공펌프사이에는 게이트 밸브를 구비한다.
상기 반응챔버의 수는 3개이고 상기 저 진공펌프의 수는 한개이다. 상기 고 진공펌프의 수는 상기 다수의 반응챔버 각각에 2개씩 설치되어 있으므로 상기 반응챔버의 수 보다 많다. 상기 고 진공 펌프는 상기 다수의 반응챔버의 수와 동수로 구성할 수도 있다.
상기 게이트 밸브는 상기 반응챔버당 한개 설치되어 있다.
상기 다수의 반응챔버에서 적어도 2개 이상의 반응챔버가 동시에 열릴 경우 상기 반응 챔버의 압력을 안정화시키기 위해 상기 반응챔버와 게이트 밸브사이에는 자동압력조절기를 더 구비할 수 있다.
상기 다수의 반응챔버와 상기 저 진공 펌프가 직접 연결하여 구성할 수도 있다.
상기 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1 실시예에 의한 다중 반응챔버에 연결된 펌핑 설비를 사용하는 방법은 웨이퍼 운송 챔버; 상기 운송챔버에 연결된 로딩 챔버와 다수의 반응챔버; 상기 다수의 반응챔버 각각에 연결된 다수의 고 진공 펌프; 상기 다수의 반응챔버중 적어도 2개의 반응챔버에 공동으로 연결된 저 진공용 펌프; 및 상기 고 진공펌프와 저 진공펌프사이에는 게이트 밸브를 구비하는 다중 반응챔버에 연결된 펌프 설비에 있어서, 상기 다수의 반응챔버에 반응가스를 플로우 시키는 시간을 서로 다르게 하여 상기 게이트 밸브가 서로 다른 시간에 열리게 하고 상기 게이트 밸브가 열리는 시간에 맞춰서 상기 저 진공펌프를 구동시키는 것을 특징으로 한다.
상기 게이트 밸브는 제거할 수도 있는데, 이때, 상기 반응챔버와 저 진공 펌프는 직접 연결하여 사용할 수도 있다.
상기 게이트 밸브는 상기 반응가스공급을 종료한 후 해당 반응챔버의 압력이 충분히 낮아진 상태에서 닫아서 상기 반응챔버의 압력을 저압으로 유지한다. 상기 고 진공펌프로는 상기 반응챔버내의 압력을 10-4Torr∼10-10Torr 로 유지하는 펌프를 사용하는데 바람직하게는 터보(turbo)펌프를 사용한다. 그리고 상기 저 진공펌프로는 상기 반응챔버내의 압력을 10-1Torr∼10-4Torr로 유지하는 펌프를 사용하는데, 바람직하게는 드라이(dry) 펌프를 사용한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제2 실시예에 의한 다중 반응챔버에 연결된 펌핑 설비를 사용하는 방법은 웨이퍼 운송 챔버; 상기 운송챔버에 연결된 로딩 챔버와 다수의 반응챔버; 상기 다수의 반응챔버 각각에 연결된 다수의 고 진공 펌프; 상기 다수의 반응챔버중 적어도 2개의 반응챔버에 공동으로 연결된 저 진공용 펌프; 및 상기 고 진공펌프와 저 진공펌프사이에는 게이트 밸브를 구비하는 다중 반응챔버에 연결된 펌핑 설비에 있어서, 상기 다수의 반응챔버에 반응가스를 플로우 시키는 과정에서 2개의 반응챔버에 일부 동일한 시간에 반응가스를 공급하는 경우에 해당 반응챔버와 연결된 게이트 밸브는 가스의 플로우에 맞춰 열고 상기 반응챔버중 반응가스의 플로우가 먼저 시작되는 반응챔버와 연결된 게이트 밸브가 열리는 시간에 맞춰 상기 저 진공펌프를 구동시키기 시작해서 상기 반응챔버중 반응가스의 플로우가 늦은 반응챔버와 연결된 게이트 밸브가 닫일 때 까지 용량이 증가된 상기 저 진공펌프를 구동시키는 것을 특징으로 한다.
상기 다수의 반응챔버에서 적어도 2개 이상의 반응챔버가 열릴 때 상기 반응챔버의 압력을 안정화하기 위해 상기 반응챔버와 상기 게이트 밸브사이에 자동압력조절기를 설치하여 사용한다.
상기 게이트 밸브를 제거하고 상기 반응챔버와 저 진공 펌프를 직접 연결하여 사용하는 것을 특징으로 한다. 상기 게이트 밸브는 상기 반응가스공급을 종료한 후 해당 반응챔버의 압력이 충분히 낮아진 상태에서 닫아서 상기 반응챔버의 압력을 저압으로 유지한다. 상기 고 진공 및 저 진공펌프를 사용하는 조건은 제1 실시예와 동일하다.
상기 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제3 실시예에 의한 다중 반응챔버에 연결된 펌프 설비를 이용하는 방법은 웨이퍼 운송 챔버; 상기 운송챔버에 연결된 로딩 챔버와 다수의 반응챔버; 상기 다수의 반응챔버 각각에 연결된 다수의 고 진공 펌프; 상기 다수의 반응챔버중 적어도 2개의 반응챔버에 공동으로 연결된 저 진공용 펌프; 및 상기 고 진공펌프와 저 진공펌프사이에는 게이트 밸브를 구비하는 다중 반응챔버에 연결된 펌프 설비에 있어서, 상기 다수의 반응챔버에 반응가스를 플로우 시키는 과정에서 상기 다수의 반응챔버에 동시에 반응가스를 공급하는 경우에 상기 다수의 반응챔버 각각에 연결되어 있는 게이트 밸브를 계속 오픈시킨 상태로 상기 저 진공 펌프를 대 용량화하여 상시 배기하는 것을 특징으로 한다.
상기 반응챔버의 압력을 안정화하기 위해 상기 반응챔버와 상기 게이트 밸브사이에 자동압력조절기를 설치하여 사용한다. 그리고 배기 효율을 높이기 위해 상기 게이트 밸브를 제거하여 상기 펌프를 반응챔버에 직접연결하여 사용할 수도 있다.
상기 고 진공 및 저 진공펌프를 사용하는 조건은 상기 제1 및 제2 실시예와 동일하다.
본 발명은 종래 기술에 의한 다중 반응챔버에 연결된 펌핑 설비에 비해 상기 다수의 반응챔버의 각각에 연결되어 있는 설비들, 예컨대, 펌프나 게이트밸브들의 수가 훨씬 작다. 저 진공펌프의 경우에는 한대당 적어도 3개 이상의 다수의 반응챔버를 지원할 수 있다. 이러한 구성에 따라 본 발명에 의한 다중 반응챔버에 연결된 펌프 설비를 이용하면, 필요에 따라 펌프설비의 용량증가에 기인한 설비의 한대당 설치 및 운용비의 상승은 있을 수 있다. 하지만, 설치되는 설비들의 숫자가 대폭 줄어들기 때문에 시스템구성이 간단해지므로 그에 투입되는 비용을 줄일 수 있다. 그리고 설비들의 설치면적이 감소되므로 클린 룸(clean room)설치 비용과 함께 설비들을 운용하는데 드는 비용을 줄일 수 있다. 또한, 설비들의 관리가 쉬워진다. 운용방법적인 측면에서 볼 때, 종래 기술이 다수의 반응챔버를 개별적으로 관리하므로 반응챔버가 많아짐에 따라 그 관리가 번거로운 것에 비해 본 발명의 경우는 다수의 반응챔버를 통합하여 총체적으로 관리하므로 반응챔버가 증가하더라도 별 문제가 없다.
이하, 본 발명에 의한 다중 반응챔버에 연결된 펌핑 설비 및 이를 사용하는 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명에 의한 다중 반응챔버에 연결된 펌핑 설비의 반응챔버와 펌프의 구성관계를 나타낸 구성도이고, 도 4는 도 3의 구성을 갖는 다중 반응챔버에 연결된 펌핑 설비를 이용하여 공정을 진행하는 제1 실시예를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 3의 구성을 갖는 다중 반응챔버에 연결된 펌핑 설비를 이용하여 공정을 진행하는 제2 실시예를 나타낸 도면이고, 도 6은 도 3의 구성을 갖는 다중 반응챔버에 연결된 펌핑 설비를 이용하여 공정을 진행하는 제3 실시예를 나타낸 도면이다.
먼저, 도 3을 참조하여 본 발명에 의한 다중 반응챔버에 연결된 펌프 설비의 구성을 설명한다. 구체적으로, 본 발명에 의한 다중 반응챔버에 연결된 펌프 설비는 운송챔버(38)를 중심으로 3개의 반응챔버(40, 42 및 44)와 2개의 로드 챔버(48, 50)이 열결되어 있다. 이하, 상기 3개의 반응챔버(40, 42 및 44)중 참조번호 40은 제1 반응챔버라 하고 참조번호 42는 제2 반응챔버라 하며, 참조번호 44는 제3 반응챔버라 한다. 상기 제1 내지 제3 반응챔버(40, 42 및 44)에는 각각 2개 씩의 고 진공 펌프(40a와 40b, 42a와 42b 및 44a, 44b)가 직렬로 연결되어 있다. 상기 고 진공 펌프(40a, 40b, 42a, 42b, 44a 및 44b)중 상기 제1 반응챔버(40)에 직렬로 연결되어 있는 2개의 고 진공펌프(40a, 40b)를 각각 제1 및 제2 고 진공펌프라 한다. 그리고 상기 제2 반응챔버(42)에 직렬로 연결되어 있는 2개의 고 진공펌프(42a, 42b)를 각각 제3 및 제4 고 진공펌프라 한다. 또한, 상기 제3 반응챔버(44)에 직렬로 연결되어 있는 2개의 고 진공펌프(44a, 44b)를 각각 제5 및 제6 고 진공펌프라 한다. 상기 제1 내지 제6 고 진공펌프((40a, 40b, 42a, 42b, 44a 및 44b)는 이온 펌프 또는 터보 펌프이다. 상기 제1 및 제2 고 진공펌프(40a, 40b)에는 한 개의 게이트 밸브(40c:이하, 제1 게이트 밸브라 한다)가 열결되어 있다. 마찬가지로 상기 제3 및 제4 고 진공펌프(42a, 42b)와 제5 및 제6 고 진공펌프(44a, 44b)에도 각각 한개씩의 게이트 밸브(42c, 44c)가 연결되어 있다. 이중 상기 제3 및 제4 고 진공펌프(42a, 42b)에 연결된 것(42c)을 제2 게이트 밸브라 한다. 그리고 상기 제5 및 제6 고 진공펌프(44a, 44b)에 연결된 것(44c)을 제3 게이트 밸브라 한다. 계속해서 상기 제1 내지 제3 게이트 밸브(40c, 42c 및 44c)에는 공동으로 한개의 저 진공 펌프(46)가 연결되어 있다. 상기 저 진공펌프(46)는 드라이 펌프(dry pump)이다.
이러한 구성을 갖는 본 발명에 의한 다중 반응챔버에 연결된 펌프 설비의 가장 큰 특징은 종래 기술에 비해 전체적으로 설비의 부피를 대폭 줄였다는 것이다. 즉, 종래 기술에 의한 다중 반응챔버에 연결된 펌프 설비에서는 각 반응챔버에 독립된 2개의 고 진공 펌프와 2개의 게이트 밸브 및 한개의 저 진공 펌프가 연결되어 있었다(도 1 참조).
반면, 본 발명에 의한 다중 반응챔버에 연결된 펌프 설비는 도 3을 참조하여 상술한 바와 같이 다수의 반응챔버의 각각에 고 진공 펌프는 종래와 마찬가지로 2개씩 연결되어 있으나, 게이트 밸브는 한개가 줄어든 한개 씩 연결되어 있다. 전체적으로 볼 때 3개의 반응챔버의 경우 3개의 게이트 밸브가 줄어든 것이다. 또한 저 진공펌프의 경우에는 종래 기술에서는 각 반응챔버당 한개씩 연결되어 있었으나 본 발명의 경우에는 3개의 반응챔버를 동시에 지원하는 한 개의 저 진공 펌프가 연결되어 있다. 따라서 종래에 비해 본 발명에 의한 다중 반응챔버에 연결된 펌프 설비에서의 저 진공펌프는 한 꺼번에 다수의 반응챔버를 지원해야 하므로 용량이 커야한다. 또한, 용량의 증가와 함께 저 진공펌프의 대당 단가 및 운전비는 높아질 수 있으나 이것은 공정에서의 필요한 펌프의 수가 줄어들고 전체적으로 설비가 점유하는 면적이 감소되어 클린 룸설치와 설비들의 유지관리비 및 운영비등이 절감되어서 충분히 상충하고도 남음이 있다. 그리고 한 개의 저 진공펌프로서 다수의 반응챔버를 지원하므로 각 반응챔버에 개별적으로 저 진공펌프가 연결되어 있을 때 보다 조작이 덜 번거롭다. 뿐만 아니라 설비의 전체적인 규모와 구성요소의 감소는 설비를 취급하는데 있어서 보다 간편하게 한다.
상기 구성을 설치비용의 절감과 펌핑능력을 높이기 위해 상기 제1 내지 제3 게이트 밸브(40c, 42c 및 44c)를 제거하고 상기 고 진공 또는 저 진공펌프와 상기 제1 내지 제3 반응챔버(40, 42, 44)가 직접 연결된 상태로 구성할 수도 있다. 또한, 도 3에 도시하지는 않았지만 상기 제1 내지 제3 반응챔버(40, 42 및 44)와 상기 제1 내지 제3 게이트밸브(40c, 42c 및 44c)사이에 공정진행중에 상기 제1 내지 제3 반응챔버(40, 42, 44) 내부의 압력 안정화를 위해 자동으로 압력을 조절할 수 있는 수단의 하나로서 자동 압력조절기를 더 구비할 수 있다.
계속해서 상술한 바와 같은 구성요소를 포함하는 다중 반응챔버에 연결된 펌프 설비의 일예는 LPCVD장치에서 찾아 볼 수 있다. 이하, 이와 같은 구성요소를 갖는 본 발명에 의한 다중 반응챔버에 연결된 펌프 설비가 웨이퍼 상에 박막을 형성하는 공정에서 어떻게 사용되는 지를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
우선 제1 실시예로서 상기 제1 내지 제3 반응챔버(40, 42 및 44)중 2개 이상에서 동시에 공정이 진행되지 않는 경우이다. 즉, 상기 제1 내지 제3 반응챔버(도 3의 40, 42 및 44)에서 순차적으로 박막 형성공정이 진행되는 경우이다. 제1 실시예를 도 4를 참조하여 설명한다. 도 4는 도 3의 구성을 갖는 본 발명에 의한 다중 반응챔버에 연결된 펌핑 설비를 이용하여 공정을 진행하는 제1 실시예를 나타낸 도면인데, 구체적으로는 상기 제1 내지 제3 반응챔버(40, 42 및 44) 각각의 공정진행상황에 따라 상기 제1 내지 제3 게이트 밸브들(40c, 42c 및 44c)의 개폐동작을 나타낸다. 도 4에서 가로축은 공전진행시간 축이고 세로 축은 상기 제1 내지 제3 반응챔버(40, 42 및 44)와 제1 내지 제3 게이트 밸브(40c, 42c 및 44c)가 나열된 축이다. 따라서 도 4에서 참조번호 52는 공정이 진행되는 동안에 상기 제1 반응챔버(40)의 상태변화를 나타내는 시간도표(time chart)이다. 마찬가지로 참조번호 54와 56은 각각 제2 및 제3 반응챔버의 상태변화를 나타내는 시간도표이다. 또한, 참조번호 58, 60 및 62는 각각 상기 제1 내지 제3 게이트밸브들(40c, 42c 및 44c)의 시간도표이다. 상기 제1 실시예에서는 상기 제1 내지 제3 반응챔버(40, 42 및 44)에서 박막이 형성되는 시간이 각각 다르므로 상기 제1 반응챔버(40)의 시간도표(52)를 참조하여 상기 제1 내지 제3 반응챔버(40, 42 및 44)의 상태변화에 따른 상기 제1 내지 제3 게이트 밸브들(40c, 42c 및 44c)이 시간에 따라 어떻게 동작하는가를 설명한다. 아울러 도면에 도시하지는 않았지만, 상기 저 진공 펌프(46)의 동작도 함께 설명한다.
본 발명에 의한 다중 반응챔버와 그에 연결된 펌프 설비를 이용한 박막 형성공정이 진행되면서 상기 로드 챔버(도 3의 48, 50)에 있는 웨이퍼는 상기 운송챔버(도 3의 38)를 거쳐서 상기 제1 반응챔버(40)에 로딩된다. 상기 웨이퍼에 박막을 형성하기 위해서는 먼저 박막 형성에 알맞는 환경이 되도록 상기 웨이퍼를 일정온도로 가열한 후 표면을 안정화시키는 것이 필요하다. 이러한 과정은 도 4의 상기 제1 반응 챔버(40)의 시간도표(52:이하, 제1 시간 도표라 한다)에서 시간구간 T1(이하, 제1 시간구간이라 한다)에서 일어난다. 상기 제1 시간구간(T1)에서는 상기 제1 반응챔버(40)의 내부 압력이 상압에서 고 진공인 10-7Torr정도로 낮출 필요가 있다. 이와 같은 낮은 압력은 후속 박막이 형성되는 공정에서 박막에 불순물이 포함되는 것을 방지하여 균질의 박막을 형성하기 위함이다. 계속해서 상기 제1 시간 구간(T1)이 끝난 후 상기 제1 반응챔버(40)에는 반응가스가 공급되어 웨이퍼 상에 박막이 형성된다. 상기 박막 형성공정은 다양하지만 반구형 그레인(Hemi Spherical Grain:이하, HSG라 한다)막 형성공정을 예로 든다. 따라서 상기 제1 반응챔버(도 3의 40)에 유입되는 반응가스로는 실리콘(Si)을 이용하여 상기 HSG 핵을 형성하기 위해 이 실레인(Si2H6)을 사용한다. 이러한 과정은 상기 제1 시간 도표(52)에서 시간구간 T2(이하, 제2 시간구간이라 한다)에서 일어난다. 상기 제2 시간구간(T2) 동안에 상기 제1 반응챔버(40)내부에는 반응가스가 공급되므로 압력이 초기 상태보다 높은 10-7Torr정도가 된다. 이어서 상기 박막 형성공정이 끝난 후 상기 제1 반응챔버(도 3의 40)내부에는 잔류가스가 남아 있는데 이를 제거하여 다음 공정을 준비함과 아울러 상기 웨이퍼 상에 형성된 박막을 안정화시키기 위한 어닐(anneal) 공정이 진행된다. 상기 어닐공정에 의해 상기 HSG핵이 성장되어 HSG막이 형성된다. 이 과정은 상기 제1 시간도표에서 시간구간 T3(이하, 제3 시간구간이라 한다)동안에 일어난다. 상기 제1 시간구간(T3)에서 어닐공정이 진행되는 동안 상기 제1 반응챔버(도 3의 40)의 내부압력은 다시 초기 상태로 돌아가서 10-7Torr정도의 압력으로 된다. 상기 제1 반응챔버(도 3의 40)에서는 상기 제1 내지 제3 시간구간(T1 내지 T3)이 반복해서 진행된다. 상기 제1 반응챔버(도 3의 40)에서 박막 형성공정이 진행되는 상기 제1 내지 제3 시간구간(T1 내지 T3)동안에 상기 제1 게이트 밸브(40C)의 동작을 상기 제1 게이트 밸브(40C)의 시간도표(이하, 제4 시간도표라 한다)를 참조하여 상세하게 설명한다. 상기 제1 내지 제3 게이트 밸브(40c, 42c 및 44c)는 종래 기술에서와는 달리 박막 형성공정이 진행되지 않을 때는 닫혀있는 상태이다. 상기 제1 내지 제3 게이트 밸브(40c, 42c 및 44c)는 상기 제1 내지 제3 반응챔버(40, 42 및 44)에 반응가스가 공급되는 시점에서 연다. 정확하게는 상기 제1 반응챔버(40)과 연결되어 있는 상기 제1 게이트 밸브(40C)를 예로 들면, 상기 제1 반응챔버(40)에 반응가스가 공급되는 시점 즉, 제2 시간구간(T2)이 시작되는 시점보다 약간 이른 시간, 예컨대 10초정도 전에 연다. 따라서 상기 제1 게이트 밸브(40C)는 상기 제1 시간구간(T1)이 끝날 무렵에 열린다. 상기 제1 게이트 밸브(40C)는 상기 제1 반응챔버(도 3의 40)에 반응가스가 공급되는 시간인 상기 제2 시간구간(T2) 동안 계속 열린 상태로 있게 된다. 상기 제2 시간구간(T2)은 본 발명의 경우 대략 60초이다. 상기 제1 게이트 밸브(40C)는 상기 제2 시간구간(T2)이 지나서 상기 제3 시간구간(T3)이 시작된 후 일정시간동안 계속 열어둔다. 상기 제3 시간구간(T3)에서는 박막 형성이 된 후 상기 제3 반응챔버(도 3의 40)에 남아 있는 가스를 제거와 웨이퍼에 형성된 박막의 안정화가 이루어지는데, 상기 잔류 가스를 제거하는 동안 상기 제1 게이트 밸브(40C)는 계속 열어 둔다. 본 발명의 제1 실시예에서 이 시간은 60초 정도가 된다. 이 정도의 시간에서 상기 제1 반응챔버(도 3의 40)의 내부 압력은 초기 상태와 같은 10-7Torr정도가 된다. 따라서 상기 제1 게이트 밸브(40c)를 열어 두는 시간을 상기 제1 내지 제3 시간 구간(T1 내지 T3)에 걸쳐서 130초 정도이다.
계속해서 상기 제1 내지 제3 시간구간(T1 내지 T3)동안에 상기 제1 반응챔버(도 3의 40)와 연결되어 있는 제1 내지 제2 고 진공 펌프(40a, 40b)와 저 진공펌프(도 3의 46)의 동작을 상세하게 설명한다. 상기 제1 및 제3 시간구간(T1, T3)에서는 상기 제1 반응챔버(도 3의 40)내부 압력은 10-7Torr정도로 유지되어야 한다. 이를 위해 상기 제1 및 제2 고 진공펌프(도 3의 40a, 40b)는 계속 펌핑된다. 이와 같이 상기 제1 및 제2 고 진공 펌프(도 3의 40a, 40b)의 펌핑작용에 의해 상기 제2 시간 구간(T2)이 시작되기 전에 상기 제1 반응챔버(도 3의 40)와 상기 제1 게이트 밸브(40C)사이에는 미량의 가스가 존재하게 되고 상기 제1 게이트 밸브(40C)사이의 압력은 다소 증가하게된다. 그러나 상술한 바와 같이 상기 제2 시간구간(T2)이 시작되기 전에 상기 제1 게이트 밸브(40C)가 열린다. 상기 제1 게이트 밸브(40C)가 열리는 것과 동시에 상기 저 진공 펌프(46)가 동작되므로 계속되는 박막 형성공정에는 아무런 영향을 주지 않는다. 상기 제2 시간구간(T2)에서는 상기 제1 반응챔버(도 3의 40)에 반응가스가 유입되어 반응챔버 내부압력이 10-1Torr∼10-4Torr정도로 높아진다. 상기 제2 시간구간(T2)에서는 반응가스가 계속 반응챔버로 유입되므로 상기 제1 및 제2 고 진공펌프(도 3의 40a, 40b)는 과중한 로드가 걸린다. 따라서 상기 제2 시간구간(T2)에서는 상기 제1 및 제2 고 진공펌프(도 3의 40a, 40b)와 함께 상기 저 진공 펌프(도 3의 46)를 사용한다.
상기 제1 실시예의 기술에서는 상기 제1 반응챔버(도 3의 40)를 대표로해서 상기 제1 게이트 밸브(도 3의 40c)와 제1 및 제2 고 진공펌프(도 3의 40a, 40b) 및 저 진공 펌프(도 3의 46)의 사용을 설명하였다. 하지만 상기 제1 실시예에서는 상기 제2 및 제3 반응챔버의 시간도표(54, 56:이하, 각각 제2 및 제3 시간도표라 한다)를 보면 알 수 있듯이 상기 제1 내지 제3 반응챔버(도 3의 40, 42 및 44)에 반응가스가 공급되는 제2 시간구간(T2)이 다르다. 따라서 상기 제1 반응챔버(도 3의 40)의 상태변화와 관련된 상기 제1 및 제2 고 진공펌프(도 3의 40a, 40b)와 상기 제1 게이트 밸브(도 3의 40C) 및 저 진공 펌프(도 3의 46)의 동작은 상기 제2 및 제3 반응챔버(도 3의 42, 44)의 경우에도 동일하게 적용할 수 있다. 박막 형성공정이 진행됨에 따른 상기 제2 및 제3 게이트 밸브(도 3의 42C, 44C)의 동작은 도 4의 제5 및 제6 시간도표(60, 62)를 참조하면 쉽게알 수 있다.
상기 제1 실시예에서 상기 제1 반응챔버(도 3의 40)의 내부압력이 10-7Torr정도로 매우 낮을 경우에는 상기 제1 반응챔버(도 3의 40)에 별도의 제1 및 제2 고 진공 펌프(도 3의 40a, 40b)를 상기 저 진공 펌프(도 3의 46)와 직렬로 연결하여 사용한다.
그러나 반응챔버가 10-2Torr∼10-4Torr정도의 저 진공용일 경우에는 상기 제1 및 제2 고 진공 펌프(도 3의 40a, 40b)가 필요치 않고 상기 저 진공 펌프(도 3의 46)와 같은 1대 또는 소수의 펌프만 있으면 상기 반응챔버에서 정상적으로 박막 형성공정을 수행할 수 있다.
일반적으로, 박막형성공정 설비에서 고 진공 펌프에는 저 진공 펌프가 연결되어 사용된다. 하지만, 고 진공 펌프를 사용하지 않고 저 진공 펌프만을 사용하여 박막 형성공정을 지원할 수 있는 펌핑시스템을 구성할 경우에도 본 발명에 의한 다중 반응챔버에 연결된 펌핑 설비와 같은 펌프의 구성할 수 있다.
상기 본 발명의 제1 실시예에 의한 다중 반응챔버에 연결된 펌핑 설비의 사용방법에 있어서 상기 제1 내지 제3 반응챔버(도 3의 40, 42 및 44)에 유입되는 반응가스의 량은 30SCCM정도로 소량이므로 상기 제2 시간구간에서 심한 로드를 받지 않는다. 따라서 제1 실시예의 경우에는 상기 저 진공 펌프(도 3의 46)는 펌프용량의 증가없이 상기 반응챔버들(도 3의 40, 42 및 44)의 수 보다 작은 수의 진공펌프를 사용하여 박막 형성공정을 진행할 수 있다. 그러나, 상기 제1 내지 제3 반응챔버(도 3의 40, 42 및 44)중 적어도 2개 이상의 반응챔버(40과 42, 40과 44, 42와 44 또는 40과 42와 44)에 동시에 반응가스가 공급되는 경우에는 상기 펌핑 시스템의 구성과 그 사용방법이 달라져야 한다. 이와 관련해서는 본 발명의 제2 및 제3 실시예에 의한 다중 반응챔버에 연결된 펌핑 설비 사용방법에서 상세하게 기술한다.
먼저, 본 발명의 제2 실시예에 의한 다중 반응챔버에 연결된 펌핑 설비 사용방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 5는 도 3의 구성을 갖는 다중 반응챔버에 연결된 펌핑 설비를 이용하여 공정을 진행하는 제2 실시예를 나타낸 도면이다. 제2 실시예에 의한 다중 반응챔버에 연결된 펌핑 설비 사용방법은 상술한 바와 같이 적어도 2개 이상의 반응챔버에 동시에 반응가스가 공급될 경우에 반응챔버에 연결된 펌핑 설비들을 사용하는 방법이다. 구체적으로 도 5를 참조하면, 도 5의 가로 축은 공정시간을 나타내는 시간 축이고 세로 축은 상기 제1 내지 제3 반응챔버(40, 42, 44)와 제1 내지 제3 게이트 밸브(도 3의 40C, 42C 및 44C)를 나타낸다. 도 5의 도시된 상기 제1 내지 제3 반응챔버(도 3의 40, 42 및 44)와 상기 제1 내지 제3 게이트 밸브(도 3의 40C, 42C 및 44C)의 시간 도표(time chart:64, 66, 68, 70, 72 및 74 이하, 각각 제7 내지 제12 시간 도표라 한다)를 참조하면 공정진행과정은 상기 제1 실시예와 동일하다. 즉, 박막 형성이 시작되기 전 웨이퍼를 반응챔버에 로딩하여 웨이퍼를 가열하여 표면을 안정화시키는 단계와 반응챔버에 반응가스를 공급하여 웨이퍼 상에 박막을 형성하는 단계 및 박막이 형성된 웨이퍼를 어닐하는 단계로 공정이 진행된다는 점은 상기 제1 실시예와 동일하다. 그러나 제2 실시예에서는 상기 각 단계가 진행되는 시간이 다르다. 이하, 제2 실시예의 설명에서 상기 웨이퍼를 가열하여 표면을 안정화시키는 단계에 소요되는 시간을 제4 시간구간(T4)이라 하고, 상기 반응챔버에 반응가스를 공급하여 웨이퍼 상에 박막을 형성하는 단계에 소요되는 시간을 제5 시간 구간(T5)이라 하며, 상기 박막이 형성된 웨이퍼를 어닐하는 단계에 소요되는 시간을 제6 시간구간(T6)이라 한다.
제2 실시예에서는 상기 제4 내지 제6 시간구간(T4 내지 T6)은 상기 제1 실시예에서의 제1 내지 제3 시간구간(도 4의 T1 내지 T3)과 시간의 길이가 다르다. 즉, 상기 제2 실시예에서는 상기 제1 내지 제3 반응챔버(도 3의 40, 42 및 44)중 어느 한 반응챔버에 반응가스가 공급되는 시간인 상기 제5 시간구간(T5)이 상기 제1 실시예의 대응하는 시간구간인 제2 시간구간(도 4의 T2)보다 길다. 반대로 제2 실시예에서는 상기 제4 및 제6 시간구간(T4, T6)이 상기 제1 실시예의 제1 및 제3 시간구간(도 4의 T1, T3)보다 짧다. 이러한 결과에 의해 제2 실시예에서는 상기 제1 내지 제3 반응챔버(도 3의 40, 42 및 44)에 반응가스가 공급되는 시간인 상기 제5 시간구간이 상기 제1 내지 제3 반응챔버(도 3의 40, 42 및 44)마다 다르지 않고 일부구간에서 겹친다. 즉, 동시에 적어도 2개 이상의 반응챔버(예컨대, 도 3에서 40과 42, 40과 44, 42와 44 또는 40과 42와 44 전부)에 반응가스가 공급되어 박막 형성공정이 진행된다. 이러한 상황을 상기 제1 및 제2 반응챔버(도 3의 40, 42)를 예로 들어 상세하게 설명한다. 도 5에서 상기 제1 반응챔버(도 3의 40)의 제7 시간도표를 참조하면, 상기 제4 시간구간(T4)에서는 상기 제1 반응챔버(도 3의 40)에 웨이퍼가 로딩하여 박막 형성에 적합한 온도가 될 때 까지 상기 웨이퍼를 가열하여 안정화시킨다. 이때, 상기 제2 반응챔버(도 3의 42)에서는 제6 시간구간(T6)인 어닐 공정이 진행된다. 계속해서 상기 제1 반응챔버(도 3의 40)에서는 상기 제5 시간구간(T5)이 진행되는데, 이때는 박막형성용 가스 예컨대, 상기 HSG핵 형성용 이 실레인 가스를 일정량 공급하여 웨이퍼 상에 HSG핵을 증착시킨다. 상기 제1 반응챔버(도 3의 40)에서의 상기 제5 시간구간은 제1 실시예의 제2 시간구간(도 4의 T2)보다 훨씬 길다. 상기 제1 반응챔버(도 3의 40)에서 상기 제5 시간구간(T5)이 진행되는 동안 이 때, 상기 제2 반응챔버(도 3의 42)에서는 어닐공정인 제6 시간구간(T6)이 끝나고 새로이 로딩된 웨이퍼를 박막 형성공정에 적합한 온도가 될 때 까지 가열하여 안정화시키는 제4 시간구간(T4)이 이어진다. 상기 제7 및 제8 시간도표(64, 66)에서 알수 있듯이 상기 제2 반응챔버(도 3의 42)에서 상기 제5 시간구간(T5)이 시작되었을 때 상기 제1 반응챔버(도 3의 40)는 아직 제5 시간구간(T5)에 있다. 그리고 상기 제1 반응챔버(도 3의 40)에서 제5 시간구간(T5)이 끝나고 제6 시간구간(T6)이 얼마정도 계속될 때 까지 상기 제2 반응챔버(도 3의 42)에서는 제5 시간구간(T5)이 계속된다. 따라서 상기 제2 반응챔버(도 3의 42)에서 제5 시각구간(T5) 이 시작되는 시점에서 부터 상기 제1 반응챔버(도 3의 40)에서의 제5 시간구간(T5)이 끝나는 종점까지 상기 제1 및 제2 반응챔버(도 3의 40, 42)에는 동시에 반응가스가 공급된다. 상기 반응가스는 상기 제1 및 제2 반응챔버(도 3의 40, 42)별로 달라도 무방하다. 즉, 상기 제1 및 제2 반응챔버(도 3의 40, 42)에서 형성되는 박막이 달라도 무방하다. 상기 제1 및 제2 반응챔버(도 3의 40, 42)에 동시에 반응가스가 공급되는 시간동안에 상기 제1 및 제2 반응챔버(도 3의 40, 42)에 연결된 제1 및 제2 게이트 밸브(도 3의 40C, 42C)의 작동은 제11 및 제12 시간도표(70, 72)를 참조하면 알수 있는데, 구체적으로는 제1 실시예에서와 같이 상기 제1 게이트 밸브(도 3의 40C)는 상기 제1 반응챔버(도 3의 40)에서 제5 시간구간(T5)이 진행되기 몇초 전에 예컨대, 10초전에 열려서 제5 시간구간(T5)이 끝난 후 상기 제1 반응챔버(도 3의 40)내부의 압력이 초기 압력정도가 될 때 까지 열어 놓는다. 마찬가지로 상기 제2 반응챔버(도 3의 42)에 연결된 상기 제2 게이트 밸브(도 3의 42C)는 상기 제2 반응챔버(도 3의 42)가 제5 시간구간(T5)에 들어가기전 몇초 전에 열려서 제5 시간구간(T5)이 끝난 후 상기 제2 반응챔버(도 3의 42)의 내부압력이 초기 압력이 될 때 까지 열어 놓는다. 상기 제1 및 제2 반응챔버(도 3의 40, 42)의 제5 시간구간(T5)는 동일하므로 상기 제1 및 제2 게이트 밸브(도 3의 40C, 42C)를 열어 놓는 시간도 동일하다. 본 발명의 제2 실시예에서는 상기 제1 및 제2 게이트 밸브(도 3의 40C, 42C)를 대략 200초정도 열어놓는다. 상기 제1 및 제2 반응챔버(도 3의 40, 42)에 연결된 제1 내지 제4 고 진공펌프(도 3의 40a, 40b, 42a 및 42b)인 터보 또는 이온 펌프는 웨이퍼가 반응챔버에 로딩될 때 부터 계속 펌핑동작을 하고 있으므로 상기 제1 및 제2 게이트 밸브 (도 3의 40C, 42C)를 연다는 것은 상기 저 진공 펌프(도 3의 46)가 동작된다는 것을 의미한다. 상기 저 진공펌프(도 3의 46)는 제1 실시예에서와는 달리 상기 제1 및 제2 게이트 밸브(도 3의 40c, 42c)를 통해서 상기 제1 및 제2 반응챔버(도 3의 40, 42)를 일정시간 동안 동시에 펌핑해야한다. 소수의 저 진공펌프를 사용하여 저 진공펌프보다 많은 다수의 반응챔버에 동일한 진공상태를 형성하기 위해서는 상기 저 진공펌프의 성능을 향상시키는 것이 필요하다. 따라서 상기 제1 실시예에서와는 달리 상기 제2 실시예에서의 저 진공펌프(도 3의 46) 예컨대, 드라이 펌프(dry pump)의 용량을 증가시키는 것이 필요하다. 상기 저 진공펌프(도 3의 46)가 갖추어야할 용량은 상기 반응챔버에 공급되는 반응가스의 양에 따라 결정되는데, 상기 제1 및 제2 반응챔버(도 3의 40, 42)에 반응가스가 동시에 공급되는 경우에는 2배 상기 제1 내지 제3 반응챔버(도 3의 40, 42 및 44)에 동시에 공급되는 경우에는 3배의 용량증가가 필요하다. 따라서 상기 제1 및 제2 반응챔버(도 3의 40, 42)에 반응가스가 동시에 공급되는 경우 상기 저 진공펌프(도 3의 46)의 펌핑용량은 한개의 반응가스에 반응가스가 공급될 때 보다 2배 증가되어야 한다. 예를 들면 상기 제1 실시예에서 상기 한개의 반응챔버 즉, 제1 반응챔버에 30SCCM의 반응가스를 공급하고 상기 저 진공펌프(도 3의 46)의 용량이 분당 10,000리터(l)의 펌핑용량을 갖는 펌프일 때, 두개의 반응챔버 예컨대, 제1 및 제2 반응챔버(도 3의 40, 42)에 반응가스를 동시에 공급하고 동일한 압력을 유지하고자할 경우 상기 분당 10,000리터의 펌핑용량은 갖는 상기 저 진공펌프는 분당 15,000리터의 펌핑용량이 요구된다. 상기 저 진공펌프(도 3의 46)의 용량은 상기 제1 및 제2 반응챔버(도 3의 40, 42)에 공급되는 반응가스의 종류와 반응온도, 상기 제1 및 제2 반응챔버(도 3의 40, 42)의 체적과 상기 제1 내지 제4 고 진공펌프(도 3의 40a, 40b, 42a 및 42b)의 용량, 배기관등을 고려하여 결정한다. 상기 제2 실시예의 설명을 위해 상기 제1 및 제2 반응챔버(도 3의 40, 42)를 선택하였지만, 동일한 설명이 상기 제1 및 제3 반응챔버(도 3의 40, 44)나 제2 및 제3 반응챔버(도 3의 42, 44) 또는 제1 내지 제3 반응챔버(도 3의 40, 42 및 44)에 동시에 반응가스가 공급되는 경우에도 적용할 수 있다.
상기 제2 실시예에서는 적어도 두개의 반응챔버가 동일한 시간에 열려있지만 열리는 시점과 닫히는 종점이 서로 다르므로 예컨대, 상기 제1 반응챔버(도 3의 40)가 열려있는 상태에서 상기 제2 반응챔버 (도 3의 42)가 열리거나 닫이면 상기 제1 반응챔버(도 3의 40)의 압력은 순간적으로 변동될 수 있다. 이와 같은 압력변화에 대한 충격을 완화하기 위하여 상기 제1 내지 제3 게이트 밸브(도 3의 40c, 42c 및 44c)와 해당 제1 내지 제3 반응챔버(도 3의 40, 42 및 44)사이에 자동압력조절기를 설치하여 사용할 수 있다.
다음에는 본 발명의 제3 실시예에 의한 다중 반응챔버에 연결된 펌핑 설비의 사용방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 6는 도 3의 다중 반응챔버에 연결된 펌핑 설비를 사용하는 방법의 제3 실시예를 나타낸 도면인데, 가로 축은 박막 형성공정이 진행되는 시간을 나타낸다. 그리고 세로 축은 제1 내지 제3 반응챔버(도 3의 40, 42 및 44)와 제1 내지 제3 게이트 밸브(도 3의 40c, 42c 및 44c)를 나타낸다. 본 발명의 제3 실시예에 의한 다중 반응챔버에 연결된 펌프 설비를 사용하는 방법은 상기 제1 및 제2 실시예와는 달리 상기 제1 내지 제3 반응챔버(도 3의 40, 42 및 44) 전부에 반응가스를 공급하는 시간이 동일한 경우이다. 도 6를 참조하여 제3 실시예에서의 박막 형성공정진행을 설명한다. 도 6에서 가로 축은 상기 제3 실시예에 의한 다중 반응챔버에 연결된 펌핑 설비를 이용하는 박막 형성공정의 진행시간을 나타내는 시간 축이다. 그리고 세로 축은 제1 및 제2 실시예와 동일하다. 즉, 상기 박막 형성공정이 진행되는 시간 동안 상태나 동작기능 변화를 알고자 하는 부분을 나타내는데, 이러한 부분들로는 상기 제1 내지 제3 반응챔버(도 3의 40, 42 및 44)와 제1 내지 제3 게이트 밸브(40C, 42C 및 44C)등이 해당된다. 상기 제1 내지 제3 반응챔버(도 3의 40, 42 및 44)와 제1 내지 제3 게이트 밸브(40C, 42C 및 44C)가 박막 형성의 전 공정이 진행되는 시간동안에 그 상태나 동작이 어떻게 변하는 가는 도 6에 도시된 시간 도표들(76, 78, 80, 82, 84 및 86)을 참조하면 쉽게알 수 있다. 즉, 상기 도 6에 도시된 시간도표들(76, 78, 80, 82, 84 및 86:이하, 제13 내지 제18 시간도표이라 한다)은 각각 상기 제1 내지 제3 반응챔버(도 3의 40, 42 및 44)와 상기 제1 내지 제3 게이트 밸브(도 3의 40C, 42C 및 44C)의 시간도표가 된다. 상기 제3 실시예의 제13 내지 제15의 시간도표(76, 78 및 80)를 참조하면, 상기 제1 실시예의 상기 제1 내지 제3 시간도표(도 4의 52, 54 및 56)와 상기 제2 실시예의 상기 제4 내지 제6 시간도표(도 5의 64, 66 및 68)와 비교해 볼 때, 상기 제13 내지 제15 시간도표(76, 78 및 80)는 매우 특이하며, 상기 제1 및 제2 실시예와 다른 것을 알 수 있다. 즉, 상기 제13 내지 제15 시간도표(76, 78 및 80)의 시간구간(T7, T8)은 상기 제1 및 제2 실시예의 시간구간(도 4의 T1 내지 T3 및 도 5의 T4 내지 T6)이 세개인 반면, 두 개의 시간구간(T7, T8)만이 존재한다. 상기 제3 실시예의 상기 제13 내지 제15 시간도표(76, 78 및 80)에서 시간구간 T7(이하, 제7 시간구간이라 한다)은 상기 제1 내지 제3 반응챔버(도 3의 40, 42 및 44)에 반응가스가 공급되는 시간을 나타낸다. 그리고 상기 제13 내지 제15 시간도표(76, 78 및 80)에서 시간구간 T8(이하, 제8 시간구간이라 한다)은 웨이퍼 상에 박막이 형성된 후 반응가스의 공급을 차단한 상태에서 상기 제1 내지 제3 반응챔버(도 3의 40, 42 및 44)에 남아 있는 반응에 참여하지 않은 또는 반응결과 생성된 잔류 가스들을 반응챔버 밖으로 배기하는 시간이다. 상기 제13 내지 제15 시간도표(76, 78 및 80)를 참조하면 알 수 있듯이 상기 제7 시간구간(T7)은 상기 제8 시간구간(T8)에 비해 매우 길다. 이와 같이 상기 제3 실시예에서의 상기 제1 내지 제3 반응챔버(도 3의 40, 42 및 44)에서의 동작은 반응가스를 공급하는 동작과 상기 반응가스를 공급하는 동작사이의 짧은 상기 반응 챔버내의 잔류가스를 배출하는 동작으로 구분되어 진행된다. 제3 실시예에서는 상술한 바와 같이 상기 제1 내지 제3 반응챔버(도 3의 40, 42 및 44)에 거의 대부분의 공정 진행되는 시간동안 반응가스가 공급되므로 상기 제1 내지 제3 게이트 밸브(도 3의 40C, 42C 및 44C)는 항시 열어 두어야 한다. 따라서 상기 제1 내지 제3 게이트 밸브(도 3의 40C, 42C 및 44C)의 시간도표인 상기 제16 내제 제18 시간도표(82, 84 및 86)는 박막 형성공정진행내내 변형없이 일정함을 알 수 있다. 상기 제1 내지 제3 반응챔버(도 3의 40, 42 및 44)의 상태 및 상기 제1 내지 제3 게이트 밸브(도 3의 40C, 42C 및 44C)의 상태가 이러하므로, 상기 제1 내지 제3 반응챔버(도 3의 40, 42 및 44)에 연결된 상기 제1 내지 제6 고 진공펌프(도 3의 40a, 40b, 42a, 42b, 44a 및 44b) 및 상기 저 진공 펌프(도 3의 46)를 운용하는 방법도 제1 및 제2 실시예의 경우와는 다르게 해야한다. 상기 제1 내지 제6 고 진공펌프(도 3의 40a, 40b, 42a, 42b, 44a 및 44b)는 상기 제1 및 제2 실시예에서 처럼 상기 박막 형성공정이 진행되는 동안 계속 동작시킨다. 상기 제1 내지 제6 고 진공펌프(도 3의 40a, 40b, 42a, 42b, 44a 및 44b)는 상기 제1 내지 제3 반응챔버(도 3의 40, 42 및 44)이 내부 압력을 10-4Torr∼10-10Torr 이하의 낮은 압력으로 유지하는데 사용한다. 이러한 목적의 상기 제1 내지 제6 고 진공펌프(도 3의 40a, 40b, 42a, 42b, 44a 및 44b)로는 터보 펌프 또는 이온 펌프를 사용한다. 상기 저 진공펌프(도 3의 46)는 상기 제1 내지 제3 반응챔버 (도 3의 40, 42 및 44)에 잔류가스 배출시간과 박막 안정화를 위한 짧은 시간을 제외하고는 계속 반응가스가 공급되기 때문에 상기 제1 내지 제3 반응챔버(도 3의 40, 42 및 44)의 공정진행압력을 일정 범위내로 유지하기 위해 계속 펌핑시킨다. 그런데 본 발명에서는 상기 저 진공 펌프(도 3의 46)의 수가 한대(한대 이상이더라도 상기 공정에 참여하는 반응챔버의 수 보다 작은 수)이므로 펌핑 용량은 증가되어야 한다. 따라서 상기 저 진공 펌프(도 3의 46)를 설치할 때는 상기 제1 내지 제3 반응챔버(도 4의 40, 42 및 44)에 유입되는 반응가스를 동시에 배출할 수 있을 정도의 펌핑용량을 갖는 것을 설치하여 사용한다. 상기 저 진공펌프(도 3의 46)는 상기 제1 내지 제3 반응챔버(도 3의 40, 42 및 44)의 내부압력을 10-4이상으로 유지하는데 사용한다. 이러한 목적의 상기 저 진공펌프(도 3의 46)로는 드라이 펌프(dry pump)를 사용한다.
상기 제3 실시예에서 상기 제1 내지 제3 반응챔버(도 3의 40, 42 및 44)에는 계속적으로 반응가스가 공급되어 상기 제1 내지 제3 반응챔버(도 3의 40, 42 및 44)가 동시에 열려있지만, 상기 제1 내지 제3 반응챔버(도 3의 40, 42 및 44) 각각이 열리는 시간이 닫히는 시간보다 훨씬 길다. 따라서 상기 한 반응챔버(예컨대 제1 반응챔버)가 닫혔다가 열리는 경우에는 타 반응챔버(예컨대, 제2 및 제3 반응챔버)의 공정진행 압력에 영향을 줄 수 있다. 이에 따라 이와 같은 압력변화에 의한 영향을 최소화하기 위해 상기 제1 내지 제3 반응챔버(도 3의 40, 42 및 44)와 상기 제1 내지 제3 게이트 밸브(도 3의 40C, 42C 및 44C) 사이에 압력을 자동으로 조절할 수 있는 수단의 하나로서 자동압력 조절기를 설치하여 사용할 수 있다. 또한, 설비 설치비용의 절감과 함께 펌프설비의 펌핑능력 향상을 위해 상기 제1 내지 제3 게이트 밸브(도 3의 40C, 42C 및 44C)를 제거한 후 상기 제1 내지 제3 반응챔버(도 3의 40, 42 및 44)와 상기 저 진공펌프(도 3의 46)를 직접 연결하여 사용할 수도 있다. 상기 제3 실시예에서 상기 박막 형성공정은 이 실레인(Si2H6)을 반응가스로 사용한 HSG막 형성을 위한 HSG핵 형성공정이나 반도체장치의 제조공정에서 형성되는 모든 박막 형성공정이 될 수 있다.
이상, 상술한 바와 같이 본 발명에 의한 다중 반응챔버에 연결된 펌핑 설비 및 이를 사용하는 방법에서는 게이트 밸브 및 저 진공펌프의 수를 반응챔버의 수 보다 작게 구성한다. 그리고 필요에 따라서는 게이트밸브와 다수의 반응챔버사이에 압력조절수단의 하나인 자동 압력조절기를 더 구비할 수 있다. 또한, 펌핑 능력향상을 위해서는 펌프와 반응챔버와 직접 연결하여 펌핑설비를 구성할 수도 있다. 이러한 구성을 갖는 다중 반응챔버에 연결된 펌핑 설비를 사용하는 방법에는 많은 실시예가 있을 수 있으나 세가지의 예가 있다. 즉, 제1 실시예에 의한 다중 반응챔버에 연결된 펌핑설비를 사용하는 방법은 다수의 반응챔버에 공급되는 반응가스가 서로 다른 시간에 다른 반응챔버에 공급되므로 종래의 구성에서 상기 저 진공펌프의 용량 증가없이 펌프의 수를 줄여서 사용하는 방법이다.
제2 실시예에 의한 다중 반응챔버에 연결된 펌핑 설비를 사용하는 방법은 시간은 짧지만, 적어도 두개의 반응챔버에 동시에 반응가스가 공급된다. 이때는 게이트밸브의 개폐주기를 선택적으로 제어하여 소수의 저 진공 드라이 펌프로써 다수의 반응챔버의 공정을 진행할 수 있으나 상기 저 진공펌프의 수를 줄여서 사용하기 위해서는 대당 펌프의 용량을 증시시킬 필요가 있는 방법이다.
제3 실시예에 의한 다중 반응챔버에 연결된 펌핑 설비를 사용하는 방법은 다중 반응챔버에 반응가스가 공급되는 시간이 반응가스가 공급되지 않는 온도안정화시간 보다 훨씬 길고 동시에 모든 반응챔버가 열리는 경우이다. 따라서 모든 반응챔버에 계속 반응가스가 공급되는 경우인데, 이때는 소수의 대용량 저 진공펌프를 사용하여 상시 배기하는 방법이다.
이렇게 하면, 종래에 비해 저 진공펌프의 용량증가에 따른 드라이 펌프의 대당 설비 및 운전비의 상승은 있을 수 있다. 하지만, 전체적으로 사용하는 펌프의 수가 크게 감소되므로 전체적인 펌핑설비의 설치 및 운전비와 관리유지비가 감소하고 펌프의 설치면적이 대폭줄어들기 때문에 클린룸 설치와 운영비등이 절감되는 효과가 있다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 기술적 사상내에서 당분야에서의 통상의 지식을 가진자에 의하여 실시가능함은 명백하다.

Claims (24)

  1. 웨이퍼 운송 챔버;
    상기 운송챔버에 연결된 로딩 챔버와 다수의 반응챔버;
    상기 다수의 반응챔버 각각에 연결된 다수의 고 진공 펌프;
    상기 다수의 반응챔버중 적어도 2개의 반응챔버에 공동으로 연결된 저 진공용 펌프; 및
    상기 고 진공펌프와 저 진공펌프사이에는 게이트 밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 다중 반응챔버에 연결된 펌프 설비.
  2. 제1항에 있어서, 상기 저 진공펌프의 수는 한개 인 것을 특징으로 하는 다중 반응챔버에 연결된 펌핑 설비.
  3. 제1항에 있어서, 상기 고 진공펌프는 상기 다수의 반응챔버와 동수이거나 그 이상의 수로 구성된 것을 특징으로 하는 다중 반응챔버에 연결된 펌핑 설비.
  4. 제1항에 있어서, 상기 게이트 밸브는 상기 반응챔버당 한개가 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 다중 반응챔버에 연결된 펌핑 설비.
  5. 제1항에 있어서, 상기 다수의 반응챔버에서 적어도 2개 이상의 반응챔버가 동시에 열릴경우 상기 반응 챔버의 압력을 안정화시키기 위해 상기 반응챔버와 게이트 밸브사이에는 자동압력조절기가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 다중 반응챔버에 연결된 펌핑 설비.
  6. 제1항에 있어서, 상기 게이트 밸브를 제거하여 상기 다수의 반응챔버와 상기 저 진공 펌프가 직접 연결한 것을 특징으로 하는 다중 반응챔버에 연결된 펌핑설비.
  7. 제1항에 있어서, 상기 고 진공펌프는 상기 반응챔버내의 압력을 10-4Torr∼10-10Torr로 유지하는 펌프인데 바람직하게는 터보(turbo)펌프인 것을 특징으로 하는 다중 반응챔버에 연결된 펌핑설비.
  8. 제1항에 있어서, 상기 저 진공펌프는 상기 반응챔버내의 압력을 10-1Torr∼10-4Torr로 유지하는 펌프인데 바람직하게는 드라이(dry) 펌프인 것을 특징으로 하는 다중 반응챔버에 연결된 펌핑설비.
  9. 웨이퍼 운송 챔버;
    상기 운송챔버에 연결된 로딩 채버와 다수의 반응챔버;
    상기 다수의 반응챔버 각각에 연결된 다수의 고 진공 펌프;
    상기 다수의 반응챔버중 적어도 2개의 반응챔버에 공동으로 연결된 저 진공용 펌프; 및
    상기 고 진공펌프와 저 진공펌프사이에는 게이트 밸브를 구비하는 다중 반응챔버에 연결된 펌핑 설비에 있어서,
    상기 다수의 반응챔버에 반응가스를 플로우 시키는 시간을 서로 다르게 하여 상기 게이트 밸브가 서로 다른 시간에 열리게 하고 상기 게이트 밸브가 열리는 시간에 맞춰서 상기 저 진공펌프를 구동시키는 것을 특징으로 하는 다중 반응챔버에 연결된 펌핑 설비를 이용하는 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 게이트 밸브를 제거하고 상기 반응챔버와 저 진공 펌프를 직접 연결하여 사용하는 것을 특징으로 하는 다중 반응챔버에 연결된 펌핑 설비를 이용하는 방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 게이트 밸브는 상기 반응가스공급을 종료한 후 해당 반응챔버의 압력이 충분히 낮아진 상태에서 닫아서 상기 반응챔버의 압력을 저압으로 유지하는 것을 특징으로 하는 다중 반응챔버에 연결된 펌핑 설비를 이용하는 방법.
  12. 제9항에 있어서, 상기 고 진공펌프로는 상기 반응챔버내의 압력을 10-4Torr∼10-10Torr 로 유지하는 펌프를 사용하는데 바람직하게는 터보(turbo)펌프를 사용하는 것을 특징으로 하는 다중 반응챔버에 연결된 펌핑설비.
  13. 제9항에 있어서, 상기 저 진공펌프로는 상기 반응챔버내의 압력을 10-1Torr∼10-4Torr 로 유지하는 펌프를 사용하는데, 바람직하게는 드라인(dry) 펌프를 사용하는 것을 특징으로 하는 다중 반응챔버에 연결된 펌핑설비.
  14. 웨이퍼 운송 챔버;
    상기 운송챔버에 연결된 다수의 반응챔버;
    상기 다수의 반응챔버 각각에 연결된 다수의 고 진공 펌프;
    상기 다수의 반응챔버중 적어도 2개의 반응챔버에 공동으로 연결된 저 진공용 펌프; 및
    상기 고 진공펌프와 저 진공펌프사이에는 게이트 밸브를 구비하는 다중 반응챔버에 연결된 펌핑 설비에 있어서,
    상기 다수의 반응챔버에 반응가스를 플로우 시키는 과정에서 2개의 반응챔버에 일부 동일한 시간에 반응가스를 공급하는 경우에 해당 반응챔버와 연결된 게이트 밸브는 가스의 플로우에 맞춰 열고 상기 반응챔버중 반응가스의 플로우가 먼저 시작되는 반응챔버와 연결된 게이트 밸브가 열리는 시간에 맞춰 상기 저 진공펌프를 구동시키기 시작해서 상기 반응챔버중 반응가스의 플로우가 늦은 반응챔버와 연결된 게이트 밸브가 닫일 때 까지 상기 저 진공펌프를 구동시키는 것을 특징으로 하는 다중 반응챔버에 연결된 펌핑 설비를 이용하는 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 다수의 반응챔버에서 적어도 2개 이상의 반응챔버가 열릴 때 상기 반응챔버의 압력을 안정화하기 위해 상기 반응챔버와 상기 게이트 밸브사이에 자동압력조절기를 설치하여 사용하는 것을 특징으로 하는 다중 반응챔버에 연결된 펌핑 설비를 이용하는 방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 게이트 밸브를 제거하고 상기 반응챔버와 저 진공 펌프를 직접 연결하여 사용하는 것을 특징으로 하는 다중 반응챔버에 연결된 펌핑 설비를 이용하는 방법.
  17. 제14항에 있어서, 상기 게이트 밸브는 상기 반응가스공급을 종료한 후 해당 반응챔버의 압력이 충분히 낮아진 상태에서 닫아서 상기 반응챔버의 압력을 저압으로 유지하는 것을 특징으로 하는 다중 반응챔버에 연결된 펌핑 설비를 이용하는 방법.
  18. 제14항에 있어서, 상기 고 진공펌프로는 상기 반응챔버내의 압력을 10-4Torr∼10-10Torr 로 유지하는 펌프를 사용하는데 바람직하게는 터보(turbo)펌프를 사용하는 것을 특징으로 하는 다중 반응챔버에 연결된 펌핑설비.
  19. 제14항에 있어서, 상기 저 진공펌프로는 상기 반응챔버내의 압력을 10-1Torr∼10-4Torr 로 유지하는 펌프를 사용하는데, 바람직하게는 드라인(dry) 펌프를 사용하는 것을 특징으로 하는 다중 반응챔버에 연결된 펌핑설비.
  20. 웨이퍼 운송 챔버;
    상기 운송챔버에 연결된 로딩 챔버와 다수의 반응챔버;
    상기 다수의 반응챔버 각각에 연결된 다수의 고 진공 펌프;
    상기 다수의 반응챔버중 적어도 2개의 반응챔버에 공동으로 연결된 저 진공용 펌프; 및
    상기 고 진공펌프와 저 진공펌프사이에는 게이트 밸브를 구비하는 다중 반응챔버에 연결된 펌프 설비에 있어서,
    상기 다수의 반응챔버에 반응가스를 플로우 시키는 과정에서 상기 다수의 반응챔버에 동시에 반응가스를 공급하는 경우에 상기 다수의 반응챔버 각각에 연결되어 있는 게이트 밸브를 계속 오픈시킨 상태로 상기 저 진공 펌프를 대용량화하여 상시 배기하는 것을 특징으로 하는 다중 반응챔버에 연결된 펌핑 설비를 이용하는 방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 반응챔버의 압력을 안정화하기 위해 상기 반응챔버와 상기 게이트 밸브사이에 자동압력조절기를 설치하여 사용하는 것을 특징으로 하는 다중 반응챔버에 연결된 펌핑 설비를 이용하는 방법.
  22. 제20항에 있어서, 상기 게이트 밸브를 제거하여 상기 반응챔버와 저 진공 펌프를 직접 연결하여 사용하는 것을 특징으로 하는 다중 반응챔버에 연결된 펌핑 설비를 이용하는 방법.
  23. 제20항에 있어서, 상기 고 진공펌프로는 상기 반응챔버내의 압력을 10-4Torr∼10-10Torr 로 유지하는 펌프를 사용하는데 바람직하게는 터보(turbo)펌프를 사용하는 것을 특징으로 하는 다중 반응챔버에 연결된 펌핑설비.
  24. 제20항에 있어서, 상기 저 진공펌프로는 상기 반응챔버내의 압력을 10-1Torr∼10-4Torr 로 유지하는 펌프를 사용하는데, 바람직하게는 드라인(dry) 펌프를 사용하는 것을 특징으로 하는 다중 반응챔버에 연결된 펌핑설비.
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