KR20000067165A - Exhaust ventilation structure of LPOVD apparatus and method the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A structure of exhaust port and method of exhausting in LPCVD(low pressure chemical vapor deposition) device are provided to prevent the residual gas from flowing backward and from being contaminated. CONSTITUTION: In an LPCVD(low pressure chemical vapor deposition) device, an exhaust port of a reaction tube is connected to an inflow port of a vacuum pump(20) through a vacuum line(31), the exhaust port of the vacuum line(31) is connected to an inflow port of a dry scrubber(40) through an exhaust line(33), the exhaust port of the dry scrubber(40) is connected to an exhaust duct, a sensor is installed to sense the pressure in the vacuum line(30) near the exhaust port, and an air valve and a check valve preventing the backward flow is connected each other. An exhaust line preventing backward flow is connected to the exhaust line which is connected to the dry scrubber(40). So when the dry scrubber stops operating, the residual gas is discharged through the exhaust line(39).

Description

저압 화학기상증착 장치의 배기 구조 및 배기 방법{Exhaust ventilation structure of LPOVD apparatus and method the same}Exhaust ventilation structure of LPOVD apparatus and method the same}

본 발명은 반도체 제조용 저압 화학기상증착에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배기라인의 연결 구조를 변경하여 반응 튜브로 잔류 가스의 역류를 방지하도록 한 저압 화학기상증착 장치의 배기 구조 및 배기 방법에 관한 것이다.The present invention relates to low pressure chemical vapor deposition for semiconductor manufacturing, and more particularly, to an exhaust structure and a method for evacuating a low pressure chemical vapor deposition apparatus to change the connection structure of the exhaust line to prevent backflow of residual gas to the reaction tube. .

일반적으로, 저압 화학기상증착장치는 원하는 막이 증착될 때 반응용기의 압력(증착압력)이 200-700mTorr로 저압이라는 점과 단순한 열 에너지에 의해 반응이 진행된다는 점에 있다. 저압 화학기상증착장치의 장점으로는 증착막의 균일도 및 스텝커버리지(step coverage)가 좋으며 양질의 증착막을 한번에 많은 수량의 웨이퍼 위에 증착할 수 있으므로 생산원가가 낮은 공정을 가능하게 한다는 것이다. 가장 널리 사용되고 있는 저압 화학기상증착장치로서 증착할 수 있는 물질의 종류로는 다결정실리콘층과 질화막 및 산화막이 대표적이다.In general, the low pressure chemical vapor deposition apparatus has a low pressure of 200-700 mTorr (deposition pressure) of the reaction vessel when the desired film is deposited, and the reaction proceeds by simple thermal energy. The advantages of the low pressure chemical vapor deposition apparatus are that the uniformity and step coverage of the deposited film are good, and the high quality deposited film can be deposited on a large number of wafers at one time, thereby enabling a low production cost process. As the most widely used low pressure chemical vapor deposition apparatus, the types of materials that can be deposited are polysilicon layers, nitride films, and oxide films.

저압 화학기상증착장치는 반응 튜브의 형태에 따라 종형 또는 횡형으로 구분되는데, 현재에는 종형의 저압 화학기상증착장치가 설치공간을 적게 차지하는 장점을 갖고 있어 주로 이용된다.The low pressure chemical vapor deposition apparatus is classified into a vertical type or a horizontal type according to the shape of the reaction tube. Currently, the low pressure chemical vapor deposition apparatus of the vertical type has a merit of taking up a small installation space and is mainly used.

도 1은 종래 기술에 의한 저압 화학기상증착장치를 나타낸 구성도이다.1 is a block diagram showing a low pressure chemical vapor deposition apparatus according to the prior art.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 저압 화학기상증착장치에서는 반응 튜브(10)의 배기구(11)가 진공라인(31)을 거쳐 진공펌프(20)의 유입구에 연결되고, 진공펌프(20)의 유출구가 배기라인(33)을 거쳐 드라이 스크러버(40)의 유입구에 연결되고, 드라이 스크러버(40)의 유출구가 배기닥트(도시 안됨)에 연결된다.As shown in FIG. 1, in the conventional low pressure chemical vapor deposition apparatus, the exhaust port 11 of the reaction tube 10 is connected to the inlet port of the vacuum pump 20 via the vacuum line 31, and the vacuum pump 20. The outlet of is connected to the inlet of the dry scrubber 40 via the exhaust line 33, the outlet of the dry scrubber 40 is connected to the exhaust duct (not shown).

또한, 배기구(11) 근처의 진공라인(31)이 배기라인(35)을 거쳐 잔류가스 희석용 드라이 스크러버(40)의 유입구 근처의 배기라인(33)에 연통된다.In addition, the vacuum line 31 near the exhaust port 11 communicates with the exhaust line 33 near the inlet port of the dry scrubber 40 for residual gas dilution via the exhaust line 35.

그리고, 배기구(11) 근처의 진공라인(30)에 반응 튜브(10)의 내부 압력을 센싱하기 위한 센서(S1),(S2)가 설치된다. 센서(S1)로는 0-10Torr의 압력을 센싱하기 위한 바라트론센서(baratron sensor)가 사용될 수 있고, 센서(S2)로는 센서(S1)에 의해 센싱하기 어려운 10-3Torr의 압력을 센싱하기 위한 피라니센서(pirani sensor)가 사용될 수 있다. 펌프(20)의 유입구 근처의 진공라인(31)에 자동압력제어기(auto pressure controller: APC)가 설치되는데, 이의 제어에 의해 모타(M)가 트로틀밸브를 개폐한다. 자동압력제어기(APC)의 전단에 메인밸브(MV)가 설치된다. 메인밸브(MV)의 전단의 진공라인(31)에 배기라인(37)이 연통되고, 배기라인(37)에 그 내부 압력을 센싱하기 위한 센서(S3)가 설치된다. 센서(S3)로는 바라트론센서가 사용될 수 있다. 센서(S3)의 후단의 배기라인(37)에 에어밸브(VV1)와 역류방지용 체크밸브(CV)가 직렬로 연결된다. 에어밸브(VV1)와 체크밸브(CV)에 대해 병렬로 배기라인(37)에 에어밸브(VV2)가 설치된다. 체크밸브(CV)와 배기라인(33) 사이에 배기라인(35)이 연결된다. 메인밸브(MV) 후단의 배기라인(31)과 센서(S3) 전단의 배기라인(37)을 연통하는 진공라인(39)에 슬로우밸브(SV)가 설치된다.Then, sensors S1 and S2 for sensing the internal pressure of the reaction tube 10 are installed in the vacuum line 30 near the exhaust port 11. A baratron sensor for sensing a pressure of 0-10 Torr may be used as the sensor S1, and a sensor for sensing a pressure of 10-3 Torr that is difficult to sense by the sensor S1 may be used as the sensor S2. Pirani sensors can be used. An auto pressure controller (APC) is installed in the vacuum line 31 near the inlet of the pump 20, and the motor M opens and closes the throttle valve. The main valve (MV) is installed in front of the automatic pressure controller (APC). The exhaust line 37 communicates with the vacuum line 31 in front of the main valve MV, and a sensor S3 for sensing the internal pressure thereof is installed in the exhaust line 37. Baratron sensor may be used as the sensor (S3). The air valve VV1 and the check valve CV for preventing the backflow are connected in series to the exhaust line 37 at the rear end of the sensor S3. An air valve VV2 is installed in the exhaust line 37 in parallel with the air valve VV1 and the check valve CV. An exhaust line 35 is connected between the check valve CV and the exhaust line 33. The slow valve SV is installed in the vacuum line 39 which communicates the exhaust line 31 behind the main valve MV and the exhaust line 37 in front of the sensor S3.

이와 같이 구성되는 종래의 저압 화학기상증착 장치의 배기 구조에서는 먼저, 반응 튜브(10)의 가스유입구(도시 안됨)에 설치된 여러 개의 밸브들 중 질소 공급용 밸브를 열어서 질소가스가 반응 튜브(10) 내로 유입되면, 반응 튜브(10) 내의 압력이 상승하기 시작한다. 이때, 자동압력제어기(APC)가 모타(M)를 제어하여 트로틀밸브(도시 안됨)를 닫힌 상태로 두어야 한다. 슬로우밸브(SV)와 메인밸브(MV)도 닫힌 상태로 두어야 한다.In the exhaust structure of the conventional low pressure chemical vapor deposition apparatus configured as described above, first, a nitrogen supply valve is opened by opening a nitrogen supply valve among several valves installed at a gas inlet (not shown) of the reaction tube 10. Once introduced, the pressure in the reaction tube 10 begins to rise. At this time, the automatic pressure controller (APC) must control the motor (M) to leave the throttle valve (not shown) in the closed state. The slow valve (SV) and main valve (MV) must also be kept closed.

반응 튜브(10) 내의 압력이 대기압으로 상승하는 것이 센서(S1), 예를 들어 바라트론센서에 의해 센싱되고 나면, 웨이퍼가 장착된 보트(도시 안됨)를 보트 엘리베이터(도시 안됨)의 상향 이동에 의해 반응 튜브(10)의 내부 튜브(도시 안됨)로 상향 반입한다.Once the pressure in the reaction tube 10 rises to atmospheric pressure is sensed by a sensor S1, e.g. a baratron sensor, the boat (not shown) on which the wafer is mounted is subjected to the upward movement of the boat elevator (not shown). To the inner tube (not shown) of the reaction tube 10.

웨이퍼의 진입이 완료되고 나면, 질소 공급용 밸브를 닫고 반응 튜브(10) 내의 압력을 원하는 압력으로 감압하기 위해 자동압력제어기가 모타(M)를 제어하여 트로틀밸브(도시 안됨)를 열린 상태로 전환한다. 이에 따라, 반응 튜브(10) 내의 잔류 가스가 진공펌프(20)에 의해 진공라인(31)과 배기라인(33)을 통과한 후 잔류가스 희석용 드라이 스크러버(40)를 거쳐 배기라인(39)으로 배출되기 시작한다.After the wafer has been entered, the automatic pressure controller controls the motor M to switch the throttle valve (not shown) to the open state to close the nitrogen supply valve and reduce the pressure in the reaction tube 10 to the desired pressure. do. Accordingly, the residual gas in the reaction tube 10 passes through the vacuum line 31 and the exhaust line 33 by the vacuum pump 20 and then passes through the dry scrubber 40 for diluting the residual gas to exhaust gas 39. To be discharged.

이때, 급격한 감압에 따른 반응 튜브(10)의 손상을 방지하기 위해 감압 초기에는 슬로우밸브(SV)를 열고 메인밸브(MV)를 닫은 상태로 유지하여 잔류 가스들이 소량으로 배기되고, 감압이 어느 정도 이루어지고 나면, 메인밸브(MV)를 열고 슬로우밸브(SV)를 닫은 상태로 유지하여 잔류 가스들이 대량으로 배기된다.At this time, in order to prevent damage of the reaction tube 10 due to rapid depressurization, the slow valve SV is opened and the main valve MV is kept closed at the initial stage of depressurization, and residual gases are exhausted in small amounts, and the decompression is somewhat After this, the main valve (MV) is opened and the slow valve (SV) is kept closed to exhaust the residual gases in large quantities.

반응 튜브(10) 내의 압력이 0-10Torr의 압력으로 감압될 때까지 센서(S1), 예를 들어 바라트론센서에 의해 센싱되고, 반응 튜브(10) 내의 압력이 0-10Torr의 압력 이하로 감압되고 나면, 반응 튜브(10) 내의 압력이 센서(S1)에 의해 더 이상 센싱되지 않고 그 대신에 센서(S2), 예를 들어 피라니센서에 의해 10-3Torr의 압력으로 감압될 때까지 센싱된다.The pressure in the reaction tube 10 is sensed by a sensor S1, for example a baratron sensor, until the pressure in the reaction tube 10 is reduced to a pressure of 0-10 Torr, and the pressure in the reaction tube 10 is reduced to below a pressure of 0-10 Torr. Afterwards, the pressure in the reaction tube 10 is no longer sensed by the sensor S1 but instead is sensed until the pressure is reduced to a pressure of 10 −3 Torr by the sensor S2, for example a piranha sensor. do.

이후, 반응 튜브(10) 내의 압력이 원하는 증착압력에 도달하고 나면, 상기 센서(S1),(S2)에 의해 센싱된 반응 튜브(10) 내의 압력에 대한 데이터를 기초로 자동압력제어기(APC)가 모타(M)를 제어하여 트로틀밸브(도시 안됨)를 닫힌 상태로 전환한다. 이때, 메인밸브(MV)와 슬로우밸브(SV)도 닫힌 상태로 전환되어야 한다. 에어밸브(VV1)(VV2)는 닫힌 상태에서 열린 상태로 전환되어야 한다.Then, after the pressure in the reaction tube 10 reaches the desired deposition pressure, the automatic pressure controller (APC) based on the data on the pressure in the reaction tube 10 sensed by the sensors (S1, S2) Controls the motor (M) to switch the throttle valve (not shown) to the closed state. At this time, the main valve (MV) and the slow valve (SV) should also be switched to the closed state. The air valve VV1 and VV2 should be switched from the closed state to the open state.

이와 아울러 증착막의 형성에 필요한 반응 가스를 공급하는 공급라인의 밸브를 열어 반응 가스를 반응 튜브(10)의 유입구를 거쳐 유입한다. 이에 따라, 반응 가스들이 반응 튜브(10) 내에서 반응하여 웨이퍼 상에 원하는 증착막이 형성되고 반응하지 않고 남은 잔류 가스와 반응 부산물이 반응 튜브(10)의 배기구(11), 배기라인(37), 배기라인(35), 배기라인(33), 드라이 스크러버(40), 배기라인(39) 및 배기닥트(도시 안됨)를 거쳐 외부로 배출된다.In addition, the reaction gas is introduced through the inlet of the reaction tube 10 by opening the valve of the supply line for supplying the reaction gas necessary for forming the deposition film. Accordingly, the reaction gases react in the reaction tube 10 to form a desired deposition film on the wafer, and the remaining gas and reaction by-products remaining without reaction react with the exhaust port 11, the exhaust line 37, It is discharged to the outside through the exhaust line 35, the exhaust line 33, the dry scrubber 40, the exhaust line 39 and the exhaust duct (not shown).

이후, 적층막이 원하는 두께로 형성되고 나면, 웨이퍼의 반입과정과 동일한 방식으로 반응 튜브(10) 내의 압력을 대기압으로 승압한 후에 웨이퍼를 반출한다.Thereafter, after the laminated film is formed to a desired thickness, the wafer is unloaded after the pressure in the reaction tube 10 is raised to atmospheric pressure in the same manner as the wafer loading process.

그러나, 종래에는 배기라인(35)이 드라이 스크러버(40)의 유입구 근처의 배기라인(33)에 연통되어 있으므로 드라이 스크러버(40)가 작동 중지하여 잔류가스의 배기가 완전 차단되거나 배기압력이 발생하지 않을 때에는 배기라인(35) 내의 잔류가스가 반응 튜브(10)로 역류하기 쉽다. 이로 말미암아, 반응 튜브(10)의 내벽이 잔류 가스에 의해 오염되고, 반응 튜브(10) 내에 오염원인 파티클이 다량으로 발생한다.However, in the related art, since the exhaust line 35 communicates with the exhaust line 33 near the inlet of the dry scrubber 40, the dry scrubber 40 is stopped and exhaust of residual gas is not completely blocked or exhaust pressure is not generated. Otherwise, residual gas in the exhaust line 35 is likely to flow back to the reaction tube 10. As a result, the inner wall of the reaction tube 10 is contaminated by the residual gas, and a large amount of particles are generated in the reaction tube 10 as a pollution source.

또한, 반응 튜브(10)의 내부 압력이 대기압으로 승압하지 못하여 저압 화학기상증착 공정이 정상적으로 진행되지 못한다.In addition, since the internal pressure of the reaction tube 10 does not increase to atmospheric pressure, the low pressure chemical vapor deposition process does not proceed normally.

따라서, 본 발명의 목적은 반응 튜브로의 잔류가스 역류를 방지하여 반응 튜브의 오염을 방지하도록 한 저압 화학기상증착 장치의 배기 구조 및 배기 방법을 제공하는데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide an exhaust structure and an exhaust method of a low pressure chemical vapor deposition apparatus which prevents contamination of the reaction tube by preventing backflow of residual gas into the reaction tube.

도 1은 종래 기술에 의한 저압 화학기상증착 장치의 배기 구조를 나타낸 구성도.1 is a block diagram showing the exhaust structure of a low pressure chemical vapor deposition apparatus according to the prior art.

도 2는 본 발명에 의한 저압 화학기상증착 장치의 배기 구조를 나타낸 구성도.Figure 2 is a block diagram showing the exhaust structure of the low pressure chemical vapor deposition apparatus according to the present invention.

**** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ********* Explanation of symbols on the main parts of the drawing *****

10: 반응 튜브 11: 배기구 20: 진공펌프 31: 진공라인 33, 35, 37, 39, 135: 배기라인 40: 드라이 스크러버(dry scrubber) 137: 퍼징(purging) 라인 139: 유량조절기REFERENCE SIGNS LIST 10 reaction tube 11 exhaust port 20 vacuum pump 31 vacuum line 33, 35, 37, 39, 135 exhaust line 40 dry scrubber 137 purging line 139 flow regulator

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 저압 화학기상증착 장치의 배기 구조는The exhaust structure of the low pressure chemical vapor deposition apparatus according to the present invention for achieving the above object is

반응 튜브;Reaction tube;

상기 반응 튜브의 내부 압력을 감압하기 위해 상기 반응 튜브의 배기구에 연결된 진공라인을 통하여 펌핑하는 진공펌프;A vacuum pump pumping through a vacuum line connected to an exhaust port of the reaction tube to reduce the internal pressure of the reaction tube;

상기 진공펌프의 배기구에 연결된 배기라인을 거쳐 배기되는 배기가스를 희석 처리하여 배기하는 드라이 스크러버(dry scrubber); 그리고A dry scrubber for diluting and exhausting exhaust gas exhausted through an exhaust line connected to an exhaust port of the vacuum pump; And

상기 진공라인과 상기 드라이 스크러버의 유출구 사이에 설치되어, 상기 반응 튜브로부터 배기되는 잔류가스를 상기 드라이 스크러버의 유출구 측에 연결된 배기라인으로 배기함으로써 상기 반응 튜브로의 잔류가스 역류를 방지하는 역류 방지용 배기라인을 포함하는 것을 특징으로 한다.A backflow prevention exhaust installed between the vacuum line and the outlet of the dry scrubber to prevent residual gas backflow into the reaction tube by exhausting residual gas exhausted from the reaction tube to an exhaust line connected to the outlet side of the dry scrubber It characterized in that it comprises a line.

바람직하게는 상기 역류방지용 배기라인에 임의의 퍼징가스를 퍼징하도록 퍼징라인이 추가로 연결되어 잔류가스 역류를 방지한다. 상기 퍼징라인에 상기 퍼징가스의 유량을 조절하도록 유량조절기가 설치된다.Preferably, a purging line is further connected to purge any purging gas to the backflow preventing exhaust line to prevent residual gas backflow. A flow regulator is installed in the purging line to adjust the flow rate of the purging gas.

또한, 이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 저압 화학기상증착 장치의 배기 방법은In addition, the exhaust method of the low pressure chemical vapor deposition apparatus according to the present invention for achieving the above object is

저압 화학기상증착 장치의 내부 튜브의 배기구와 드라이 스크러버의 유출구 사이에 설치된 역류방지용 배기라인을 통하여 배기하여 드라이 스크러버의 작동 불량으로 배기가 이루어지지 않을 때 상기 내부 튜브로의 잔류가스 역류를 방지하는 것을 특징으로 한다.To prevent residual gas backflow into the inner tube when the exhaust scrubber is not exhausted due to a malfunction of the dry scrubber by exhausting through a backflow prevention exhaust line installed between the exhaust port of the inner tube of the low pressure chemical vapor deposition apparatus and the outlet of the dry scrubber. It features.

바람직하게는 상기 역류방지용 배기라인에 연결된 퍼징라인을 통하여 역류방지용 퍼징가스를 퍼징하여 잔류가스의 역류를 방지한다. 상기 퍼징라인에 유량조절기를 연결하여 상기 퍼징가스의 유량을 조절한다.Preferably, the backflow prevention purging gas is purged through a purging line connected to the backflow prevention exhaust line to prevent backflow of residual gas. A flow controller is connected to the purging line to adjust the flow rate of the purging gas.

따라서, 본 발명에 의하면, 드라이 스크러버가 작동 불량으로 배기가 제대로 이루어지지 않아 잔류가스의 배기가 차단되지 않거나 배기압력이 발생되지 않으므로 반응 튜브 내로 잔류가스가 역류되지 않고 나아가 반은 튜브의 오염 및 파티클 발생이 없고 나아가 대기압으로의 복귀가 가능하여 원활한 공정이 진행될 수 있다.Therefore, according to the present invention, since the dry scrubber is not properly exhausted due to a malfunction, the exhaust of the residual gas is not blocked or the exhaust pressure is not generated. There is no occurrence and furthermore, it is possible to return to atmospheric pressure so that a smooth process can proceed.

이하, 본 발명에 의한 저압 화학기상증착 장치의 배기 구조 및 배기 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 종래의 부분과 동일한 부분에는 동일한 부호를 부여한다.Hereinafter, the exhaust structure and the exhaust method of the low pressure chemical vapor deposition apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The same code | symbol is attached | subjected to the part same as a conventional part.

도 2는 본 발명에 의한 저압 화학기상증착 장치의 배기 구조를 나타낸 구성도이다.2 is a configuration diagram showing the exhaust structure of the low pressure chemical vapor deposition apparatus according to the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 저압 화학기상증착장치에서는 반응 튜브(10)의 배기구(11)가 진공라인(31)을 거쳐 진공펌프(20)의 유입구에 연결되고, 진공펌프(20)의 유출구가 배기라인(33)을 거쳐 드라이 스크러버(40)의 유입구에 연결되고, 드라이 스크러버(40)의 유출구가 배기닥트(도시 안됨)에 연결된다.As shown in FIG. 2, in the low pressure chemical vapor deposition apparatus of the present invention, the exhaust port 11 of the reaction tube 10 is connected to the inlet port of the vacuum pump 20 via the vacuum line 31, and the vacuum pump 20. ) Is connected to the inlet of the dry scrubber 40 via the exhaust line 33, the outlet of the dry scrubber 40 is connected to the exhaust duct (not shown).

또한, 배기구(11) 근처의 진공라인(31)이 잔류가스 역류방지용 배기라인(135)을 거쳐 잔류가스 희석용 드라이 스크러버(40)의 유출구에 연결된 배기라인(39)에 연통된다. 이에 추가하여, 배기라인(135)에 잔류가스 역류방지를 위한 퍼징(purging) 라인(137)이 연통되고 퍼징라인(137)에 퍼징가스의 유량을 조절하기 위한 유량조절기(139)가 설치된다. 퍼징가스로는 질소가스 이외에 다른 여러 가지 가스가 사용될 수 있다.In addition, the vacuum line 31 near the exhaust port 11 communicates with the exhaust line 39 connected to the outlet of the residual gas dilution dry scrubber 40 via the residual gas backflow prevention exhaust line 135. In addition, a purging line 137 is connected to the exhaust line 135 to prevent residual gas backflow, and a flow regulator 139 is installed in the purging line 137 to adjust the flow rate of the purging gas. As the purging gas, various gases other than nitrogen gas may be used.

그리고, 배기구(11) 근처의 진공라인(30)에 반응 튜브(10)의 내부 압력을 센싱하기 위한 센서(S1),(S2)가 설치된다. 센서(S1)로는 0-10Torr의 압력을 센싱하기 위한 바라트론센서가 사용될 수 있고, 센서(S2)로는 센서(S1)에 의해 센싱하기 어려운 10-3Torr의 압력을 센싱하기 위한 피라니센서가 사용될 수 있다. 펌프(20)의 유입구 근처의 진공라인(31)에 자동압력제어기(APC)가 설치되는데, 이의 제어에 의해 모타(M)가 트로틀밸브를 개폐한다. 자동압력제어기(APC)의 전단에 메인밸브(MV)가 설치된다. 메인밸브(MV)의 전단의 진공라인(31)에 배기라인(37)이 연통되고, 배기라인(37)에 그 내부 압력을 센싱하기 위한 센서(S3)가 설치된다. 센서(S3)로는 바라트론센서가 사용될 수 있다. 센서(S3)의 후단의 배기라인(37)에 에어밸브(VV1)와 역류방지용 체크밸브(CV)가 직렬로 연결된다. 체크밸브(CV)가 배기라인(35)을 거쳐 배기라인(33)에 연결된다. 메인밸브(MV) 후단의 배기라인(31)과 센서(S3) 전단의 배기라인(37)을 연통하는 진공라인(39)에 슬로우밸브(SV)가 설치된다. 에어밸브(VV1)와 체크밸브(CV)에 대해 병렬로 배기라인(37)에 에어밸브(VV2)가 설치된다.Then, sensors S1 and S2 for sensing the internal pressure of the reaction tube 10 are installed in the vacuum line 30 near the exhaust port 11. Baratron sensor for sensing a pressure of 0-10 Torr may be used as the sensor (S1), Piranny sensor for sensing a pressure of 10 -3 Torr difficult to sense by the sensor (S1) Can be used. An automatic pressure controller (APC) is installed in the vacuum line 31 near the inlet of the pump 20, and the motor M opens and closes the throttle valve. The main valve (MV) is installed in front of the automatic pressure controller (APC). The exhaust line 37 communicates with the vacuum line 31 in front of the main valve MV, and a sensor S3 for sensing the internal pressure thereof is installed in the exhaust line 37. Baratron sensor may be used as the sensor (S3). The air valve VV1 and the check valve CV for preventing the backflow are connected in series to the exhaust line 37 at the rear end of the sensor S3. The check valve CV is connected to the exhaust line 33 via the exhaust line 35. The slow valve SV is installed in the vacuum line 39 which communicates the exhaust line 31 behind the main valve MV and the exhaust line 37 in front of the sensor S3. An air valve VV2 is installed in the exhaust line 37 in parallel with the air valve VV1 and the check valve CV.

이와 같이 구성된 저압 화학기상증착 장치의 배기 구조에서는 역류방지용 배기라인(135)이 드라이 스크러버(40)의 유출구에 연결된 배기라인(39)에 연통되어 있다. 또한, 퍼징가스, 예를 들어 질소가스가 유량조절기(139)에 의해 조절된 양으로 퍼징라인(137)에 유입된다. 그러므로, 드라이 스크러버(40)가 작동 중지하여 잔류가스의 배기가 완전 차단되거나 배기압력이 발생하지 않을 때가 있더라도 종래와는 달리 잔류가스가 배기라인(39)을 거쳐 외부로 배출된다.In the exhaust structure of the low pressure chemical vapor deposition apparatus configured as described above, the backflow preventing exhaust line 135 is in communication with the exhaust line 39 connected to the outlet of the dry scrubber 40. In addition, a purging gas, for example nitrogen gas, is introduced into the purging line 137 in an amount controlled by the flow regulator 139. Therefore, even when the dry scrubber 40 is stopped and the exhaust of the residual gas is completely blocked or the exhaust pressure does not occur, the residual gas is discharged to the outside via the exhaust line 39 unlike the related art.

따라서, 본 발명에서는 드라이 스크러버의 작동 불량이 발생하더라도 잔류가스가 역류방지용 배기라인을 거쳐 반응 튜브로 역류하지 않으므로 반응 튜브 내에 파티클이 유발하지 않을 뿐만 아니라 반응 튜브 내의 압력이 대기압으로 정상 복귀가 가능하다. 그 결과 저압 화학기상증착 공정이 원활하게 이루어질 수 있다.Therefore, in the present invention, even if a malfunction of the dry scrubber occurs, the residual gas does not flow back to the reaction tube through the backflow prevention exhaust line, so that particles are not induced in the reaction tube and the pressure in the reaction tube can be returned to normal pressure at atmospheric pressure. . As a result, the low pressure chemical vapor deposition process can be made smoothly.

이와 같이 구성되는 저압 화학기상증착 장치의 배기 구조를 이용한 잔류가스의 역류방지방법을 살펴보면, 먼저, 반응 튜브(10)의 가스유입구(도시 안됨)에 설치된 여러 개의 밸브들 중 질소 공급용 밸브를 열어서 질소가스가 반응 튜브(10) 내로 유입되면, 반응 튜브(10) 내의 압력이 상승하기 시작한다. 이때, 자동압력제어기(APC)가 모타(M)를 제어하여 트로틀밸브(도시 안됨)를 닫힌 상태로 두어야 한다. 또한, 슬로우밸브(SV)와 메인밸브(MV)도 닫힌 상태로 두어야 한다.Looking at the method for preventing the backflow of the residual gas using the exhaust structure of the low-pressure chemical vapor deposition device configured as described above, first, by opening the valve for nitrogen supply of the plurality of valves installed in the gas inlet (not shown) of the reaction tube 10 When nitrogen gas flows into the reaction tube 10, the pressure in the reaction tube 10 begins to rise. At this time, the automatic pressure controller (APC) must control the motor (M) to leave the throttle valve (not shown) in the closed state. In addition, the slow valve (SV) and the main valve (MV) should also be kept closed.

반응 튜브(10) 내의 압력이 대기압으로 상승하는 것이 센서(S1), 예를 들어 바라트론센서에 의해 센싱되고 나면, 웨이퍼가 장착된 보트(도시 안됨)를 보트 엘리베이터(도시 안됨)에 의해 상향 이동함으로써 반응 튜브(10)의 내부 튜브(도시 안됨)로 진입한다.Once the pressure in the reaction tube 10 rises to atmospheric pressure is sensed by a sensor S1, e.g., a baratron sensor, the wafer-mounted boat (not shown) is moved upward by a boat elevator (not shown). Thereby entering the inner tube (not shown) of the reaction tube 10.

웨이퍼의 진입이 완료되고 나면, 질소 공급용 밸브를 닫고 반응 튜브(10) 내의 압력을 원하는 압력으로 감압하기 위해 자동압력제어기가 모타(M)를 제어하여 트로틀밸브(도시 안됨)를 열린 상태로 전환한다. 이에 따라, 반응 튜브(10) 내의 잔류 가스가 진공펌프(20)의 펌핑에 의해 진공라인(31)과 배기라인(33)을 통과한 후 잔류가스 희석용 드라이 스크러버(40)를 배기라인(39)으로 배출되기 시작한다.After the wafer has been entered, the automatic pressure controller controls the motor M to switch the throttle valve (not shown) to the open state to close the nitrogen supply valve and reduce the pressure in the reaction tube 10 to the desired pressure. do. Accordingly, the residual gas in the reaction tube 10 passes through the vacuum line 31 and the exhaust line 33 by the pumping of the vacuum pump 20, and then passes the dry scrubber 40 for diluting the residual gas into the exhaust line 39. To be discharged.

이때, 급격한 감압에 따른 반응 튜브(10)의 손상을 방지하기 위해 감압 초기에는 슬로우밸브(SV)를 열고 메인밸브(MV)를 닫은 상태로 유지하여 잔류 가스들이 소량으로 배기되고, 감압이 어느 정도 이루어지고 나면, 메인밸브(MV)를 열고 슬로우밸브(SV)를 닫은 상태로 유지하여 잔류 가스들이 대량으로 배기된다.At this time, in order to prevent damage to the reaction tube 10 due to rapid depressurization, the slow valve SV is opened and the main valve MV is kept closed at the initial stage of depressurization, and residual gases are exhausted in small amounts, and the decompression is somewhat reduced. After this, the main valve (MV) is opened and the slow valve (SV) is kept closed to exhaust the residual gases in large quantities.

반응 튜브(10) 내의 압력이 0-10Torr의 압력으로 감압될 때까지 센서(S1), 예를 들어 바라트론센서에 의해 센싱되고, 반응 튜브(10) 내의 압력이 0-10Torr의 압력 이하로 감압되고 나면, 반응 튜브(10) 내의 압력이 센서(S1)에 의해 더 이상 센싱되지 않고 그 대신에 센서(S2), 예를 들어 피라니센서에 의해 10-3Torr의 압력으로 감압될 때까지 센싱된다.The pressure in the reaction tube 10 is sensed by a sensor S1, for example a baratron sensor, until the pressure in the reaction tube 10 is reduced to a pressure of 0-10 Torr, and the pressure in the reaction tube 10 is reduced to below a pressure of 0-10 Torr. Afterwards, the pressure in the reaction tube 10 is no longer sensed by the sensor S1 but instead is sensed until the pressure is reduced to a pressure of 10 −3 Torr by the sensor S2, for example a piranha sensor. do.

한편, 배기가 진행되는 동안 잔류가스의 역류방지용 가스, 예를 들어 질소가스가 유량조절기(139)에 의해 일정 유량으로 퍼징라인(137)을 거쳐 배기라인(135)으로 유입된다.On the other hand, while the exhaust is in progress, a gas for preventing backflow of residual gas, for example, nitrogen gas, is introduced into the exhaust line 135 through the purging line 137 at a predetermined flow rate by the flow controller 139.

이후, 반응 튜브(10) 내의 압력이 원하는 증착압력에 도달하고 나면, 상기 센서(S1),(S2)에 의해 센싱된 반응 튜브(10) 내의 압력에 대한 데이터를 기초로 자동압력제어기(APC)가 모타(M)를 제어하여 트로틀밸브(도시 안됨)를 닫힌 상태로 전환한다. 이때, 메인밸브(MV)와 슬로우밸브(SV)도 닫힌 상태로 전환되어야 한다.Then, after the pressure in the reaction tube 10 reaches the desired deposition pressure, the automatic pressure controller (APC) based on the data on the pressure in the reaction tube 10 sensed by the sensors (S1, S2) Controls the motor (M) to switch the throttle valve (not shown) to the closed state. At this time, the main valve (MV) and the slow valve (SV) should also be switched to the closed state.

이와 아울러 증착막의 형성에 필요한 반응 가스를 공급하는 공급라인의 밸브를 열어 반응 가스를 반응 튜브(10)의 유입구를 거쳐 유입한다. 이에 따라, 반응 가스들이 반응 튜브(10) 내에서 반응하여 웨이퍼 상에 원하는 증착막이 형성되고 반응하지 않고 남은 잔류 가스와 반응 부산물이 반응 튜브(10)의 배기구(11), 배기라인(37), 에어밸브(VV1), 체크밸브(CV), 배기라인(135)을 거친 후 드라이 스크러버(40)의 유입구 근처의 배기라인(33)과 드라이 스크러버(40)를 전혀 거치지 않고 배기라인(39)으로 배출된다.In addition, the reaction gas is introduced through the inlet of the reaction tube 10 by opening the valve of the supply line for supplying the reaction gas necessary for forming the deposition film. Accordingly, the reaction gases react in the reaction tube 10 to form a desired deposition film on the wafer, and the remaining gas and reaction by-products remaining without reaction react with the exhaust port 11, the exhaust line 37, After passing through the air valve (VV1), check valve (CV), exhaust line 135 to the exhaust line (39) without passing through the exhaust line 33 and the dry scrubber 40 near the inlet of the dry scrubber (40) Discharged.

이후, 적층막이 원하는 두께로 형성되고 나면, 웨이퍼의 반입과정과 동일한 방식으로 반응 튜브(10) 내의 압력을 대기압으로 승압한 후에 웨이퍼를 반출한다.Thereafter, after the laminated film is formed to a desired thickness, the wafer is unloaded after the pressure in the reaction tube 10 is raised to atmospheric pressure in the same manner as the wafer loading process.

따라서, 본 발명에서는 드라이 스크러버(40)가 작동 불량으로 인하여 배기를 하지 못하더라도 종래와는 달리 배기라인(135) 내의 잔류가스가 배기되지 못하고 내부 튜브(10)로 역류하는 것이 방지된다. 또한, 잔류가스의 역류방지용 가스, 예를 들어 질소가스가 유량조절기(139)에 의해 일정 유량으로 퍼징라인(137)을 거쳐 배기라인(135)으로 유입된다.Therefore, in the present invention, even if the dry scrubber 40 cannot be exhausted due to a malfunction, the residual gas in the exhaust line 135 is prevented from being exhausted and flowed back to the inner tube 10 unlike the conventional art. In addition, a gas for preventing backflow of residual gas, for example, nitrogen gas, is introduced into the exhaust line 135 through the purging line 137 at a predetermined flow rate by the flow controller 139.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의하면, 반응 튜브의 배기구를 거쳐 배출되는 반응 완료된 배기가스 및 반응 부산물을 드라이 스크러버의 유입구로 배출하는 대신에 유출구로 배출하도록 역류방지용 배기라인을 설치한다. 이에 추가로, 역류방지용 배기라인에 퍼징가스 퍼징용 퍼징라인을 설치한다.As described above, according to the present invention, a reverse flow prevention exhaust line is installed to discharge the completed exhaust gas and the reaction by-product discharged through the exhaust port of the reaction tube to the outlet instead of the exhaust gas to the inlet of the dry scrubber. In addition to this, a purge line for purging gas is installed in the exhaust line for preventing backflow.

따라서, 본 발명은 드라이 스크러버의 작동 불량으로 인해 배기가 이루어지지 않더라도 반응튜브로의 잔류가스 역류를 방지하여 반응 튜브 내의 오염 및 파티클 발생을 방지하고 정상적인 대기압 복귀를 가능하게 하고 나아가 저압 화학기상증착 공정의 원활하게 이룩한다.Therefore, the present invention prevents residual gas backflow into the reaction tube even if the exhaust scrubber is not performed due to a malfunction of the dry scrubber, thereby preventing contamination and particle generation in the reaction tube, enabling normal atmospheric pressure recovery, and further, a low pressure chemical vapor deposition process. It's achieved smoothly.

한편, 본 발명은 도시된 도면과 상세한 설명에 기술된 내용에 한정하지 않으며 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 변형도 가능함은 이 분야에 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 사실이다.On the other hand, the present invention is not limited to the contents described in the drawings and detailed description, it is obvious to those skilled in the art that various modifications can be made without departing from the spirit of the invention. .

Claims (6)

반응 튜브;Reaction tube; 상기 반응 튜브의 내부 압력을 감압하기 위해 상기 반응 튜브의 배기구에 연결된 진공라인을 통하여 펌핑하는 진공펌프;A vacuum pump pumping through a vacuum line connected to an exhaust port of the reaction tube to reduce the internal pressure of the reaction tube; 상기 진공펌프의 배기구에 연결된 배기라인을 거쳐 배기되는 배기가스를 희석 처리하여 배기하는 드라이 스크러버(dry scrubber); 그리고A dry scrubber for diluting and exhausting exhaust gas exhausted through an exhaust line connected to an exhaust port of the vacuum pump; And 상기 진공라인과 상기 드라이 스크러버의 유출구 사이에 설치되어, 상기 반응 튜브로부터 배기되는 잔류가스를 상기 드라이 스크러버의 유출구 측에 연결된 배기라인으로 배기함으로써 상기 반응 튜브로의 잔류가스 역류를 방지하는 역류 방지용 배기라인을 포함하는 저압 화학기상증착 장치의 배기 구조.A backflow prevention exhaust installed between the vacuum line and the outlet of the dry scrubber to prevent residual gas backflow into the reaction tube by exhausting residual gas exhausted from the reaction tube to an exhaust line connected to the outlet side of the dry scrubber Exhaust structure of a low pressure chemical vapor deposition apparatus comprising a line. 제 1 항에 있어서, 상기 역류방지용 배기라인에 임의의 퍼징가스를 퍼징하도록 퍼징라인이 추가로 연결되어 잔류가스 역류를 방지하는 것을 특징으로 하는 저압 화학기상증착 장치의 배기 구조.The exhaust structure of a low pressure chemical vapor deposition apparatus according to claim 1, wherein a purging line is further connected to purge any purge gas to the backflow preventing exhaust line to prevent residual gas backflow. 제 2 항에 있어서, 상기 퍼징라인에 상기 퍼징가스의 유량을 조절하도록 유량조절기가 설치된 것을 특징으로 하는 저압 화학기상증착 장치의 배기 구조.3. The exhaust structure of a low pressure chemical vapor deposition apparatus according to claim 2, wherein a flow regulator is installed in the purging line to adjust the flow rate of the purging gas. 저압 화학기상증착 장치의 내부 튜브의 배기구와 드라이 스크러버의 유출구 사이에 설치된 역류방지용 배기라인을 통하여 배기하여 드라이 스크러버의 작동 불량으로 배기가 이루어지지 않을 때 상기 내부 튜브로의 잔류가스 역류를 방지하는 것을 특징으로 하는 저압 화학기상증착 장치의 배기 방법.To prevent residual gas backflow into the inner tube when the exhaust scrubber is not exhausted due to a malfunction of the dry scrubber by exhausting through a backflow prevention exhaust line installed between the exhaust port of the inner tube of the low pressure chemical vapor deposition apparatus and the outlet of the dry scrubber. A low pressure chemical vapor deposition apparatus exhaust method. 제 4 항에 있어서, 상기 역류방지용 배기라인에 연결된 퍼징라인을 통하여 역류방지용 퍼징가스를 퍼징하여 잔류가스의 역류를 방지하는 것을 특징으로 하는 저압 화학기상증착 장치의 배기 방법.5. The method of claim 4, wherein the backflow prevention purging gas is purged through a purging line connected to the backflow prevention exhaust line to prevent backflow of residual gas. 제 5 항에 있어서, 상기 퍼징라인에 유량조절기를 연결하여 상기 퍼징가스의 유량을 조절하는 것을 특징으로 하는 저압 화학기상증착 장치의 배기 방법.The method of evacuating low pressure chemical vapor deposition apparatus according to claim 5, wherein the flow rate of the purging gas is controlled by connecting a flow regulator to the purging line.
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