KR20010048976A - A fluctuation control system for the process of APCVD and epitaxial - Google Patents

A fluctuation control system for the process of APCVD and epitaxial Download PDF

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KR20010048976A KR1019990053883A KR19990053883A KR20010048976A KR 20010048976 A KR20010048976 A KR 20010048976A KR 1019990053883 A KR1019990053883 A KR 1019990053883A KR 19990053883 A KR19990053883 A KR 19990053883A KR 20010048976 A KR20010048976 A KR 20010048976A
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Abstract

PURPOSE: A gas exhausting system of a process chamber for an epitaxial process is provided to form a uniform insulating layer on a wafer, by uniformly exhausting gas in process chamber in processing the surface of the semiconductor wafer, and by making the gas induced to the process chamber uniformly settled on the wafer for reaction. CONSTITUTION: The first pressure detecting unit(19) measures the pressure of a gas exhausting system. The first pressure measurement value is determined to fall within a predetermined error range of a setting value. An on/off state of a throttle valve(13) is controlled when the pressure measurement value is out of the error range. The second pressure detecting unit(20) measures the pressure of the gas exhausting system. The second pressure measurement value is determined to fall within a predetermined error range. The operation of the gas exhausting unit is controlled when the second pressure measurement value is out of the error range.

Description

반도체 에이.피.씨.브이.디. 및 에피텍셜 공정용 반응챔버의 가스배기시스템{A fluctuation control system for the process of APCVD and epitaxial}Semiconductor A.C.V.D.D A fluctuation control system for the process of APCVD and epitaxial}

본 발명은 반도체 에이.피.씨.브이.디. 및 에피텍셜 공정용 반응챔버의 가스배기 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 웨이퍼의 표면 가공시 반응챔버내의 가스를 균일하게 배기시킴으로서 반응챔버내로 유입되는 가스가 균일하게 웨이퍼의 표면에 안착되어 반응함으로서 웨이퍼 표면에 균일한 절연피막을 형성시킬 수 있는 구조를 갖도록 한 반도체 에이.피.씨.브이.디. 및 에피텍셜 공정용 반응챔버의 가스배기시스템에 관한 것이다.The present invention is a semiconductor A.C.V.D. And a gas exhaust system of the reaction chamber for the epitaxial process, and more particularly, the gas flowing into the reaction chamber is uniformly deposited on the surface of the wafer by uniformly exhausting the gas in the reaction chamber during the surface processing of the semiconductor wafer. Semiconductor A. C. V. D. structured to have a structure capable of forming a uniform insulating film on the wafer surface. And a gas exhaust system of the reaction chamber for the epitaxial process.

일반적으로, 반도체 소자의 가공공정중 웨이퍼의 표면에 절연피막을 형성시키기 위하여 대기압 상태에서 반응가스를 웨이퍼의 표면에 균일하게 안착시키는 공정을 대기압 화학 증착(APCVD; Atmosphere pressure Chemical Vaper Deposition)공정이라 한다.In general, a process of uniformly depositing a reaction gas on the surface of a wafer at atmospheric pressure in order to form an insulating film on the surface of the wafer during a semiconductor device processing process is called an atmospheric pressure chemical vapor deposition (APCVD) process. .

상기와 같은 APCVD 및 에피텍셜(epitaxial) 공정은 웨이퍼를 수납하여 웨이퍼 표면을 반응가스와 반응시키기 위한 반응챔버와, 가스유입관과, 가스배기관과, 가스배기팬으로 구성된다.Such an APCVD and epitaxial process includes a reaction chamber for accommodating a wafer and reacting the surface of the wafer with a reaction gas, a gas inlet pipe, a gas exhaust pipe, and a gas exhaust fan.

도 1은 종래의 APCVD 및 에피텍셜 공정의 가스배기시스템의 구조를 도시하는 계통도이고, 도 2는 종래의 가스배기시스템을 갖는 반응챔버내에서 웨이퍼상에 반응가스가 불균일하게 안착되는 상태를 예시하는 예시도이다.1 is a schematic diagram showing the structure of a gas exhaust system of a conventional APCVD and epitaxial process, and FIG. 2 illustrates a state in which a reaction gas is unevenly deposited on a wafer in a reaction chamber having a conventional gas exhaust system. It is an illustration.

도 1 및 도 2을 참조하면, APCVD 및 에피텍셜 공정의 가스배기시스템(a)은 반응챔버(b)와 가스유입관(c)과, 가스배기관(d)과 가스배기팬(e)으로 구성되어 있다.1 and 2, the gas exhaust system (a) of the APCVD and epitaxial process is composed of a reaction chamber (b), a gas inlet pipe (c), a gas exhaust pipe (d), and a gas exhaust fan (e). It is.

상기 반응챔버(b)는 소정크기를 갖는 챔버로서 내부 중공에 웨이퍼 배치대(b1)를 갖고 있어 웨이퍼(f)를 상기 웨이퍼배치대(b1)상에 배치시킨다.The reaction chamber (b) is a chamber having a predetermined size and has a wafer placing table b1 in the inner hollow, so that the wafer f is placed on the wafer placing table b1.

상기 가스유입관(c)은 상기 반응챔버(b)의 일측면에 연통되게 연결되어 반응챔버(b)에 반응가스(g)를 공급하고, 상기 가스배기관(d)은 상기 반응챔버(b)의 타측면에 연통되게 연결되어 반응챔버(b)내의 반응가스(g)를 외부로 배기하며, 상기 가스배기팬(e)은 상기 가스배기관(d)상에 장착되어 반응챔버(b)내의 반응가스를 가스배기관을 통해 외부로 배기 시킨다.The gas inlet pipe (c) is connected in communication with one side of the reaction chamber (b) to supply the reaction gas (g) to the reaction chamber (b), the gas exhaust pipe (d) is the reaction chamber (b) It is connected in communication with the other side of the exhaust gas (g) in the reaction chamber (b) to the outside, the gas exhaust fan (e) is mounted on the gas exhaust pipe (d) to react in the reaction chamber (b) Exhaust the gas to the outside through the gas exhaust pipe.

상기와 같은 종래의 반도체 APCVD 및 에피텍셜 공정용 반응챔버의 가스배기시스템은 가스배기팬에 의해 불균일하게 배기되는 반응가스에 의해 반응챔버내에서 웨이퍼상에 안착되는 반응가스가 불균일하게 안착되어 반응하게됨으로서 웨이퍼상에 절연피막이 불균일하게 생성된다는 문제점이 있었다.The gas exhaust system of the reaction chamber for the conventional semiconductor APCVD and epitaxial process as described above causes the reaction gas deposited on the wafer in the reaction chamber to be unevenly deposited and reacted by the reaction gas that is unevenly exhausted by the gas exhaust fan. As a result, there is a problem that an insulating film is unevenly produced on the wafer.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 고려하여 안출한 것으로서, 그 목적은 반도체 웨이퍼의 표면 가공시 반응챔버내의 가스를 균일하게 배기시킴으로서 반응챔버내로 유입되는 가스가 균일하게 웨이퍼의 표면과 안착되어 반응함으로서 웨이퍼 표면에 균일한 절연피막을 형성시킬 수 있는 반도체 에이.피.씨.브이.디. 및 에피텍셜 공정용 반응챔버의 가스배기시스템을 제공하는 것이다.The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and an object thereof is to uniformly exhaust the gas in the reaction chamber during surface processing of a semiconductor wafer so that the gas flowing into the reaction chamber is uniformly seated on the surface of the wafer and reacts. By forming a uniform insulating film on the wafer surface. And a gas exhaust system of the reaction chamber for the epitaxial process.

상기 본 발명의 목적은 웨이퍼를 내부중공에 수납시켜 가스와 반응시키기 위한 프로세스 챔버와, 상기 프로세스 챔버의 일측면에 연통되게 연결되어 가스를 챔버내로 유입하기 위한 가스유입관과, 상기 프로세스 챔버의 타측면에 연통되게 연결되어 챔버내의 가스를 외부로 배기시키기 위한 가스배기관과, 상기 가스배기관의 소정위치에 장착되어 챔버내의 가스를 가스배기관을 통하여 외부로 배기시키기 위한 가스배기팬을 포함하는 반도체 에이.피.씨.브이.디. 및 에피텍셜 공정용 반응챔버의 가스배기시스템에 있어서, 상기 시스템은 상기 챔버내의 압력이 일정하게 유지될 수 있도록 상기 가스배기관을 통한 가스의 배기량을 조절하기 위하여 가스배기관의 소정위치에 장착되는 트로틀링 밸브와; 상기 트로틀링 밸브로부터 소정간격진 가스배기관상에 장착되어 트로틀링 밸브를 통과한 가스의 유속을 조절하기 위한 오리피스와; 상기 오리피스로부터 소정간격진 가스배기관상에 장착되어 오리피스를 통과한 가스내에 혼합되어 있는 파우더를 포집하기 위한 필터와; 상기 필터와 소정간격진 가스배기관상에 장착되어 상기 필터에서 포집되지 않은 가스내의 파우더를 포집하기 위한 트랩과; 상기 트로틀링 밸브의 전방측에 설치되어 트로틀링 밸브의 전방측 압력을 감지하는 제 1압력감지수단과; 상기 트로틀링 밸브의 후방측에 설치되어 트로틀링 밸브의 후방측 압력을 감지하는 제 2압력감지수단과; 상기 트랩으로부터 소정간격진 가스배기관상에 장착되어 반응챔버내의 반응가스를 가스배기관을 통하여 외부로 배기시키기 위한 가스배기수단과; 상기 제 1 및 제 2압력감지수단, 트로틀링 밸브 및 가스배기수단과 각각 전기적으로 연결되어 상기 제 1 및 제 2압력감지수단의 신호에 따라 트로틀링 밸브 또는 가스배기수단을 제어하는 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 에이.피.씨.브이.디. 및 에피텍셜 공정용 반응챔버의 가스배기시스템에 의해 달성될 수 있다.An object of the present invention is a process chamber for receiving a wafer in the inner hollow to react with the gas, a gas inlet pipe connected to one side of the process chamber for introducing the gas into the chamber, and the other of the process chamber And a gas exhaust pipe connected to the side surface to exhaust the gas in the chamber to the outside, and a gas exhaust fan mounted at a predetermined position of the gas exhaust pipe to exhaust the gas in the chamber to the outside through the gas exhaust pipe. P.C.V.D. And a gas exhaust system of the reaction chamber for epitaxial process, wherein the system is mounted at a predetermined position of the gas exhaust pipe to adjust the exhaust volume of the gas through the gas exhaust pipe so that the pressure in the chamber is kept constant. A valve; An orifice mounted on the gas exhaust pipe spaced from the throttling valve to adjust a flow rate of the gas passing through the throttling valve; A filter mounted on the gas exhaust pipe spaced from the orifice and collecting the powder mixed in the gas passing through the orifice; A trap mounted on the filter and a gas exhaust pipe spaced at a predetermined interval for collecting powder in the gas not collected by the filter; First pressure sensing means installed at a front side of the throttling valve and sensing a front side pressure of the throttling valve; Second pressure sensing means installed at a rear side of the throttling valve and sensing a pressure at a rear side of the throttling valve; Gas exhaust means mounted on the gas exhaust pipe spaced from the trap to exhaust the reaction gas in the reaction chamber to the outside through the gas exhaust pipe; And control means electrically connected to the first and second pressure sensing means, the throttling valve, and the gas exhaust means, respectively, to control the throttling valve or the gas exhaust means according to the signals of the first and second pressure sensing means. Semiconductor A.C.V.D., characterized in that And a gas exhaust system of the reaction chamber for the epitaxial process.

또한, 본 발명의 상기 목적은 반도체 에스.피.씨.브이.디. 및 에피텍셜 공정용 반응챔버의 가스배기시스템에 있어서, 상기 시스템은 제 1압력감지수단에 의해 압력을 측정하는 단계와, 1차 압력측정치가 셋팅값의 소정오차이내인지를 판단하는 단계와, 압력측정치가 오차범위를 벗어났을 때 트로틀링 밸브의 개폐상태를 제어하는 단계와; 제 2압력감지수단에 의해 압력을 측정하는 단계와, 2차 압력측정치가 셋팅값의 소정오차이내인지를 판단하는 단계와, 2차 압력측정치가 오차범위를 벗어났을 때 가스배기수단의 작동을 제어하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 반도체 에스.피.씨.브이.디. 에피텍셜 공정용 반응챔버의 가스배기시스템에 의해 달성될 수 있다.In addition, the object of the present invention is a semiconductor S.P.C.V.D. And a gas exhaust system of the reaction chamber for epitaxial process, said system comprising the steps of: measuring pressure by a first pressure sensing means; determining whether the primary pressure measurement value is within a predetermined error of a setting value; Controlling the open / closed state of the throttling valve when the measured value is out of an error range; Measuring the pressure by the second pressure sensing means, determining whether the secondary pressure measurement value is within a predetermined error of the setting value, and controlling the operation of the gas exhaust means when the secondary pressure measurement value is out of an error range. A semiconductor S. C. V. D., characterized in that for performing the steps. It can be achieved by the gas exhaust system of the reaction chamber for epitaxial processing.

도 1은 종래의 APCVD 및 에피텍셜 공정의 가스배기시스템의 구조를 도시하는 계통도.1 is a system diagram showing the structure of a gas exhaust system of a conventional APCVD and epitaxial process.

도 2는 종래의 가스배기시스템을 갖는 반응챔버내에서 웨이퍼상에 반응가스가 불균일하게 안착되는 상태를 예시하는 예시도.2 is an exemplary view illustrating a state in which a reaction gas is unevenly deposited on a wafer in a reaction chamber having a conventional gas exhaust system.

도 3은 본 발명에 따른 가스배기시스템의 구조를 도시하는 계통도.3 is a system diagram showing a structure of a gas exhaust system according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 트로틀링 밸브의 구조 및 작동상태를 도시하는 도면.4 is a view showing the structure and operating state of the throttling valve according to the present invention.

도 5은 본 발명에 따른 오리피스의 구조 및 작동상태를 도시하는 도면.5 shows the structure and operating state of an orifice according to the invention.

도 6은 본 발명에 따른 가스배기시스템을 갖는 반응챔버내에서 웨이퍼상에 반응가스가 균일하게 안착되는 상태를 예시하는 예시도.6 is an exemplary view illustrating a state in which a reaction gas is uniformly seated on a wafer in a reaction chamber having a gas exhaust system according to the present invention.

도 7은 본 발명에 따른 가스배기시스템의 작동상태를 도시하는 흐름도.7 is a flow chart showing an operating state of the gas exhaust system according to the present invention.

♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣♣ Explanation of symbols for main part of drawing ♣

10: 반응챔버 11: 가스유입관10: reaction chamber 11: gas inlet pipe

12: 가스배기관 13: 트로틀링 밸브12: gas exhaust pipe 13: throttling valve

14: 오리피스 15: 필터14: Orifice 15: Filter

16: 트랩 17: 가스배기펌프16: Trap 17: Gas Exhaust Pump

18: 제어수단 19: 제 1압력감지수단18: control means 19: first pressure sensing means

20: 제 2압력감지수단 30: 웨이퍼20: second pressure sensing means 30: wafer

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 에이.피.씨.브이.디. 및 에피텍셜 공정용 반응챔버의 가스배기 시스템에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a semiconductor A. C. V. D. according to the preferred embodiment of the present invention. And a gas exhaust system of the reaction chamber for the epitaxial process.

도 3은 본 발명에 따른 가스배기시스템의 구조를 도시하는 계통도이고, 도 4는 본 발명에 따른 트로틀링 밸브의 구조 및 작동상태를 도시하는 도면이고, 도 5은 본 발명에 따른 오리피스의 구조 및 작동상태를 도시하는 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 가스배기시스템을 갖는 반응챔버내에서 웨이퍼상에 반응가스가 균일하게 안착되는 상태를 예시하는 예시도이며, 도 7은 본 발명에 따른 가스배기시스템의 작동상태를 도시하는 흐름도이다.Figure 3 is a schematic diagram showing the structure of the gas exhaust system according to the present invention, Figure 4 is a view showing the structure and operating state of the throttling valve according to the present invention, Figure 5 is the structure of the orifice according to the present invention and 6 is a view showing an operating state, Figure 6 is an exemplary view illustrating a state in which the reaction gas is uniformly seated on the wafer in the reaction chamber having a gas exhaust system according to the present invention, Figure 7 is a gas according to the present invention It is a flowchart showing the operating state of the exhaust system.

도 3 내지 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 반도체 에이.피.씨.브이.디. 및 에피텍셜 공정용 반응챔버의 가스배기시스템은 반응챔버(10)와, 가스유입관(11)과, 가스배기관(12)과, 트로틀링 밸브(13)와, 오리피스(14)와, 필터(15)와 트랩(16)과 가스배기수단(17)과 제어수단(18)과 제 1 및 제 2압력감지수단(19)(20)으로 구성된다.3 to 7, the semiconductor A. C. V. D. according to the present invention. And the gas exhaust system of the reaction chamber for the epitaxial process includes the reaction chamber 10, the gas inlet pipe 11, the gas exhaust pipe 12, the throttling valve 13, the orifice 14, and the filter ( 15) and trap 16, gas exhaust means 17, control means 18 and first and second pressure sensing means 19 and 20.

상기 반응챔버(10)는 내부중공에 웨이퍼배치대(10a)를 갖는 소정크기의 챔버로서 상기 웨이버배치대(10a)상에 표면에 절연피막을 생성하기 위한 웨이버(30)를 수평으로 배치시킨다.The reaction chamber 10 is a chamber of a predetermined size having a wafer placement table 10a in the inner hollow, and horizontally arranges a waver 30 for forming an insulating film on the surface of the wafer placement table 10a.

상기 가스유입관(11)은 소정직경을 갖는 관으로서 일단부가 상기 반응챔버(10)의 일측면부에 연통되게 연결되어 반응챔버(10)내로 반응가스를 공급한다.The gas inlet pipe 11 is a pipe having a predetermined diameter and has one end connected in communication with one side of the reaction chamber 10 to supply the reaction gas into the reaction chamber 10.

상기 가스배기관(12)은 소정직경을 갖는 관으로서 일단부가 상기 반응챔버(10)의 타측면부에 연통되게 연결되어 반응챔버(10)내의 반응가스를 외부로 배기한다.The gas exhaust pipe 12 is a tube having a predetermined diameter, and one end thereof is connected in communication with the other side portion of the reaction chamber 10 to exhaust the reaction gas in the reaction chamber 10 to the outside.

상기 트로틀링 밸브(13)는 링형상의 본체(13a) 내주면에 삼각형상을 갖는 다수개의 브레이드(13b)가 상호 연동되어 소정각도 회전되도록 설치되고, 하나의 브레이드를 모터(13c)가 회전시킴으로서 모든 브레이드(13b)가 연동되어 회전됨으로서 가스배기관(12)을 개폐하거나 또는 개폐정도를 정밀하게 조정함으로서 반응가스의 배기량을 조절하여 반응챔버(10)내의 압력을 일정하게 유지시킨다.The throttling valve 13 is installed such that a plurality of braids 13b having a triangular shape interlock with each other on the inner circumferential surface of the ring-shaped main body 13a and rotated by a predetermined angle, and all the braids are rotated by the motor 13c. As the braid 13b is interlocked and rotated, the gas exhaust pipe 12 is opened or closed or the precision of the opening and closing is adjusted to adjust the exhaust amount of the reaction gas to maintain a constant pressure in the reaction chamber 10.

상기 트로틀링 밸브(13)의 전방 및 후방측에는 상기 제 1 및 제 2압력감지수단(19)(20)이 각기 설치된다.The first and second pressure sensing means 19 and 20 are respectively installed on the front and rear sides of the throttling valve 13.

상기 제 1 및 제 2압력감지수단(19)(20)은 압력을 감지할 수 있는 트랜스미터(Transmitter)를 사용하는 것이 바람직하고, 제 1압력감지수단(19)은 상기 트로틀링 밸브(13)의 전방, 즉 반응챔버(10)쪽의 압력을 감지하며, 상기 제 2압력감지수단(20)은 상기 트로틀링 밸브(13)의 후방, 즉 트로틀링 밸브(13)와 오리피스(14) 사이공간의 압력을 감지한다.Preferably, the first and second pressure sensing means 19 and 20 use a transmitter capable of sensing a pressure, and the first pressure sensing means 19 may be configured as the throttling valve 13. The pressure is sensed in front of the reaction chamber 10, the second pressure sensing means 20 is the rear of the throttling valve 13, that is, the space between the throttling valve 13 and the orifice 14 Sense the pressure.

상기 오리피스(14)는 내주면이 내향으로 만곡진 형상을 갖고 가스유로에 회전가능하게 상호 대향되게 설치되는 복수개의 대향부재(14a)와, 상기 대향부재(14a)중 일측 대향부재의 외주면 소정위치를 따라 밀착되어 회전가능하게 설치되어 상기 대향부재(14a)의 회전과 연동되어 회전되면서 대향부재(14a)의 외주면에 부착되는 파우더를 제거하는 서스 스프링(14b)과, 상기 서스 스프링(14b)의 일단부에 서스 스프링(14b)와 동일하게 회전되는 감지 회전판(14c)과 상기 감지회전판(14c)의 양면측에 대향되게 고정설치되어 상기 감지 회전판(14c)의 회전수를 체크하는 광센서(14d)를 포함하고, 상기 트로틀링 밸브(13)를 통과한 반응가스의 유속을 조절하며, 상기 광센서(14d)는 알람수단(14e)과 전기적으로 연결되어 비정상적인 회전수가 발생되었을 때 그 신호를 상기 알람수단(14e)으로 송신하고 이에 따라 알람수단(14e)은 경보를 발생시켜 상기 통공(14a)의 내주면상에 다량의 파우더가 부착되어 있음을 알려 이를 보수하도록 한다.The orifice 14 has a plurality of opposing members 14a having an inner circumferential surface curved inwardly and rotatably opposed to each other in a gas flow path, and a predetermined position of an outer circumferential surface of one opposing member among the opposing members 14a. Susp springs (14b) and the one end of the susspring (14b) to be adhered and rotatably installed to remove the powder attached to the outer circumferential surface of the opposing member (14a) while being rotated in close contact with the rotation of the opposing member (14a) The light sensor 14d which is fixedly installed on both sides of the sensing rotating plate 14c and the sensing rotating plate 14c rotated in the same manner as the sus spring 14b to check the rotational speed of the sensing rotating plate 14c. It includes, and controls the flow rate of the reaction gas passed through the throttling valve 13, the optical sensor 14d is electrically connected to the alarm means (14e) when the abnormal rotation speed is generated the signal of the alarm Transmitting to the means (14e) accordingly the alarm means (14e) generates an alarm to notify that a large amount of powder is attached to the inner peripheral surface of the through hole (14a) to repair it.

상기 필터(15)는 배기가스내에 포함되어 있는 파우더를 포집하기 위하여 상기 오리피스(14)로부터 소정간격진 가스배기관(12)상에 장착된다.The filter 15 is mounted on the gas exhaust pipe 12 at a predetermined interval from the orifice 14 to collect powder contained in the exhaust gas.

상기 트랩(16)은 압력이 낮아져 냉각된 반응가스(G)내에 잔류하는 파우더를 포집하기 위하여 서스(sus)금속패킹으로 제작된 트랩이 내부에 충진되어 상기 필터(15)로부터 소정간격진 가스배기관(12)상에 장착된다.The trap 16 is filled with a trap made of sus metal packing in order to trap the powder remaining in the cooled reaction gas (G) due to the pressure is lowered, and the gas exhaust pipe spaced at a predetermined interval from the filter (15). It is mounted on (12).

상기 가스배기수단(17)은 일반펌프 보다 밴이 많아 진폭 안정성이 우수한 터보몰레큘러펌프(Turbo Molecular Pump)로서 상기 트랩(16)으로부터 소정간격진 상기 가스배기관(12)상에 장착되어 반응챔버(10)내의 반응가스를 가스배기관(12)을 통해 외부로 배기시킨다.The gas exhaust means 17 is a turbo molecular pump (Turbo Molecular Pump) having a large number of vans than the general pump is excellent in amplitude stability is mounted on the gas exhaust pipe 12 spaced from the trap 16 by a reaction chamber ( The reaction gas in 10 is exhausted to the outside through the gas exhaust pipe 12.

상기 제어수단(18)은 상기 제 1 및 제 2압력감지수단(19)(20), 트로틀링 밸브(13)의 모터(13c) 및 가스배기수단(17)에 각각 전기적으로 연결되어 상기 제 1압력감지수단(20)의 압력감지신호에 따라 상기 트로틀링 밸브(13)의 작동을 제어하고, 상기 제 2압력감지수단(20)의 압력감지신호에 따라 상기 가스배기수단(17)의 작동을 제어한다.The control means 18 is electrically connected to the first and second pressure sensing means 19, 20, the motor 13c of the throttling valve 13, and the gas exhaust means 17, respectively. The operation of the throttling valve 13 is controlled according to the pressure sensing signal of the pressure sensing means 20, and the operation of the gas exhaust means 17 is controlled according to the pressure sensing signal of the second pressure sensing means 20. To control.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 APCVD공정의 가스배기시스템은 제 1압력감지수단(19)에 의해 압력을 측정하는 단계와, 1차 압력측정치가 셋팅값의 ±0.5 오차이내인지를 판단하는 단계와, 압력측정치가 오차범위를 벗어났을 때 트로틀링 밸브(13)의 개폐상태를 제어하는 단계와; 제 2압력감지수단(19)에 의해 압력을 측정하는 단계와, 2차 압력측정치가 셋팅값의 ±0.5 오차이내인지를 판단하는 단계와, 2차 압력측정치가 오차범위를 벗어났을 때 가스배기수단(17)의 작동을 제어하는 단계를 수행한다.Gas exhaust system of the APCVD process according to the present invention having the configuration as described above is the step of measuring the pressure by the first pressure sensing means 19, and determines whether the primary pressure measurement value is within ± 0.5 error of the setting value Controlling the opening and closing state of the throttling valve 13 when the pressure measurement is out of an error range; Measuring the pressure by the second pressure sensing means 19, determining whether the secondary pressure measurement value is within ± 0.5 of the setting value, and when the secondary pressure measurement value is out of the error range, gas exhaust means. Step 17 controls the operation of (17).

즉, 반응가스는 상기 반응챔버(10)내에서 트로틀링 밸브(13), 오리피스(14), 필터(15), 트랩(16) 및 가스배기수단(17)을 순차적으로 통과하여 외부로 배기되며, 상기 트로틀링 밸브(13)의 전방측 가스압력이 상기 제 1압력감지수단(19)에 측정되는데 이때 만약 1차 압력측정치가 셋팅값의 오차범위를 벗어났다면, 상기 제어수단(18)은 상기 트로틀링 밸브(13)의 개폐상태를 제어한 후, 재차 제 1압력감지수단(19)에 의한 압력측정을 실시하여 측정치가 셋팅값의 오차범위일 때에는 조정된 트로틀링 밸브(13)의 개폐상태를 유지하고, 셋팅값의 오차범위를 벗어났을 때에는 재차 트로틀링 밸브(13)의 개폐상태를 제어하는 단계를 반복적으로 실시함으로서 트로틀링 밸브(13)의 전방측 가스압력이 셋팅값을 항상 유지할 수 있는 것이다. 상기 셋팅값의 오차범위는 상황에 따라 달라질 수 있으나 ±0.1의 오차 정도가 바람직하다.That is, the reaction gas sequentially passes through the throttling valve 13, the orifice 14, the filter 15, the trap 16, and the gas exhaust means 17 in the reaction chamber 10 and is exhausted to the outside. In addition, the front gas pressure of the throttling valve 13 is measured by the first pressure sensing means 19. If the primary pressure measurement value is out of the error range of the setting value, the control means 18 After the opening and closing state of the throttling valve 13 is controlled, the pressure is measured again by the first pressure detecting means 19, and when the measured value is within the error range of the setting value, the opening and closing of the adjusted throttling valve 13 is performed. In the case of maintaining the state, and if it is out of the error range of the setting value, by repeatedly performing the step of controlling the opening and closing state of the throttling valve 13 again, the front gas pressure of the throttling valve 13 always maintains the setting value. It can be. The error range of the setting value may vary depending on the situation, but an error degree of ± 0.1 is preferable.

상기 제 1압력감지수단(19)에 의한 압력측정신호에 따라 상기 트로틀링 밸브(13)의 개폐상태가 제어수단(18)에 의해 제어됨으로서 트로틀링 밸브(13)의 전방측 가스압력이 셋팅값으로 유지되면, 상기 제 2압력감지수단(20)은 트로틀링 밸브(13)의 후방측 가스압력을 측정한다.The opening and closing state of the throttling valve 13 is controlled by the control means 18 according to the pressure measurement signal by the first pressure sensing means 19, so that the front gas pressure of the throttling valve 13 is set. When maintained at, the second pressure sensing means 20 measures the gas pressure on the rear side of the throttling valve 13.

만약 상기 제 2압력감지수단(20)에 의해 측정된 트로틀링 밸브(13)의 후방측 가스압력치가 셋팅값의 오차범위를 벗어났다면, 상기 제어수단(18)은 상기 가스배기수단(17)의 회전속도를 제어한 후 재차 제 2압력감지수단에 의해 압력이 측정되고, 측정치를 셋팅값과 비교하여 오차범위이내이면 조정된 가스배기수단(17)의 작동상태를 유지하고, 만약 오차범위를 벗어났다면 재차 가스배기수단(17)의 작동상태를 제어하여 트로틀링 밸브(13)의 후방측 가스압력이 셋팅값을 항상 유지할 수 있는 것이며, 상기 셋팅값의 오차범위는 상황에 따라 달라질 수 있으나 ±0.1의 오차 정도가 바람직하다.If the gas pressure value of the rear side of the throttling valve 13 measured by the second pressure sensing means 20 is out of the error range of the setting value, the control means 18 is the gas exhaust means 17. After controlling the rotational speed of the pressure, the pressure is again measured by the second pressure sensing means, and if the measured value is within the error range by comparing with the setting value, the operating state of the adjusted gas exhaust means 17 is maintained, and if the error range is If the deviation is again to control the operation state of the gas exhaust means 17 to the gas pressure of the rear side of the throttling valve 13 can always maintain the setting value, the error range of the setting value may vary depending on the situation An error degree of ± 0.1 is preferred.

또한, 본 발명에 따른 APCVD 및 에피텍셜 공정의 가스배기시스템은 오리피스(14)의 서스 스프링(14b)의 회전수를 측정하는 단계와, 측정된 회전수를 셋팅값과 비교하는 단계와, 측정된 회전수가 셋팅값과 다를 때 경보를 발생하는 단계를 포함한다.In addition, the gas exhaust system of the APCVD and epitaxial process according to the present invention comprises the steps of measuring the rotational speed of the suspend spring 14b of the orifice 14, comparing the measured rotational speed with a setting value, Generating an alarm when the rotational speed is different from the setting value.

즉, 상기 오리피스(14)의 대향부재(14a)의 외주면을 따라 설치되어 대향부재(14a)의 회전과 연동되어 회전되면서 부착되는 파우더를 제거하는 서스 스프링(14b)은 상기 대향부재(14a)의 외주면에 파우더가 과다하게 부착되지 않았을 때 상기 서스 스프링(14b)의 회전수를 측정하여 이를 기준값으로 셋팅하고, 오리피스(14)가 작동중 서스 스프링(14b)의 회전수를 상기 감지회전판(14c)과 광센서(14d)에 의해 지속적으로 측정하고, 측정치를 셋팅값과 비교하여 셋팅값과 상이할 때 상기 알람수단(14e)을 작동시켜 경보를 발생시킴으로서 적절한 시기에 오리피스(14)를 정비할 수 있도록 하는 것이다.That is, the susspring 14b installed along the outer circumferential surface of the opposing member 14a of the orifice 14 to remove powder attached while being rotated in conjunction with the rotation of the opposing member 14a is formed of the opposing member 14a. When the powder is not excessively attached to the outer circumferential surface, the rotation speed of the suspension spring 14b is measured and set to a reference value, and the rotation speed of the suspension spring 14b during the operation of the orifice 14 is detected by the sensing rotary plate 14c. And the orifice 14 can be maintained at an appropriate time by continuously measuring by the light sensor 14d and by operating the alarm means 14e to generate an alarm when the measured value is different from the setting value by comparing with the setting value. To ensure that

상기와 같은 구성 및 제어단계에 의해 상기 트로틀링 밸브(13)의 전방 및 후방측 가스압력이 최적의 상태로 유지되며 반응가스가 외부로 배기됨으로서 상기 반응챔버(10)내에서 반응가스가 웨이퍼(30)상에 균일하게 안착되어 반응되어 웨이퍼(30)상에 균일한 절연피막이 생성될 수 있는 것이다.By the above configuration and control step, the front and rear gas pressures of the throttling valve 13 are maintained in an optimum state, and the reaction gas is exhausted to the outside, thereby reacting the reaction gas in the reaction chamber 10 with a wafer ( 30 is uniformly seated and reacted to form a uniform insulating film on the wafer 30.

이상으로 설명한 본 고안에 의하면, 반도체 웨이퍼의 표면 가공시 반응챔버내의 가스를 균일하게 배기시킴으로서 반응챔버내로 유입되는 가스가 균일하게 웨이퍼의 표면과 안착되어 반응함으로서 웨이퍼 표면에 균일한 절연피막을 형성시킬 수 있는 효과를 갖는다.According to the present invention described above, by uniformly evacuating the gas in the reaction chamber during surface processing of the semiconductor wafer, the gas flowing into the reaction chamber is uniformly deposited on the surface of the wafer to react to form a uniform insulating film on the surface of the wafer. Has the effect.

Claims (7)

웨이퍼의 내부중공에 수납시켜 가스와 반응시키기 위한 반응챔버와, 상기 프로세스 챔버의 일측면에 연통되게 연결되어 가스를 챔버내로 유입하기 위한 가스유입관과, 상기 프로세스 챔버의 타측면에 연통되게 연결되어 챔버내의 가스를 외부로 배기시키기 위한 가스배기관과, 상기 가스배기관의 소정위치에 장착되어 챔버내의 가스를 가스배기관을 통하여 외부로 배기시키기 위한 가스배기팬을 포함하는 반도체 에이.피.씨.브이.디. 및 에피텍셜 공정용 반응챔버의 가스배기 시스템에 있어서, 상기 시스템은 상기 반응챔버(10)내의 압력이 일정하게 유지될 수 있도록 상기 가스배기관(12)을 통한 가스의 배기량을 조절하기 위하여 가스배기관(12)의 소정위치에 장착되는 트로틀링 밸브(13)와; 상기 트로틀링 밸브(13)로부터 소정간격진 가스배기관(12)상에 장착되어 트로틀링 밸브(13)를 통과한 가스의 유속을 조절하기 위한 오리피스(14)와; 상기 오리피스(14)로부터 소정간격진 가스배기관(12)상에 장착되어 오리피스(14)를 통과한 가스내에 혼합되어 있는 파우더를 포집하기 위한 필터(15)와; 상기 필터(15)와 소정간격진 가스배기관(12)상에 장착되어 상기 필터(15)에서 포집되지 않은 가스내의 파우더를 포집하기 위한 트랩(16)과; 상기 트로틀링 밸브(13)의 전방측에 설치되어 트로틀링 밸브(13)의 전방측 압력을 감지하는 제 1압력감지수단(19)과; 상기 트로틀링 밸브(13)의 후방측에 설치되어 트로틀링 밸브(13)의 후방측 압력을 감지하는 제 2압력감지수단(20)과; 상기 트랩(16)으로부터 소정간격진 가스배기관(12)상에 장착되어 반응챔버(10)내의 반응가스를 가스배기관을 통하여 외부로 배기시키기 위한 가스배기수단(17)과; 상기 제 1 및 제 2압력감지수단(19)(20), 트로틀링 밸브(13) 및 가스배기수단(17)과 각각 전기적으로 연결되어 상기 제 1 및 제 2압력감지수단(19)(20)의 신호에 따라 트로틀링 밸브(13) 또는 가스배기수단(17)을 제어하는 제어수단(18)을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 에이.피.씨.브이.디. 및 에피텍셜 공정용 반응챔버의 가스배기시스템.A reaction chamber for storing in the internal hollow of the wafer and reacting with the gas, a gas inlet pipe connected to one side of the process chamber to introduce gas into the chamber, and connected to the other side of the process chamber A semiconductor P.C.V. comprising a gas exhaust pipe for exhausting the gas in the chamber to the outside, and a gas exhaust fan mounted at a predetermined position of the gas exhaust pipe to exhaust the gas in the chamber to the outside through the gas exhaust pipe. D. And a gas exhaust system of the reaction chamber for epitaxial process, wherein the system is configured to control the exhaust volume of the gas through the gas exhaust pipe 12 so that the pressure in the reaction chamber 10 can be kept constant. A throttling valve 13 mounted at a predetermined position of 12); An orifice (14) mounted on the gas exhaust pipe (12) spaced apart from the throttling valve (13) for adjusting the flow rate of gas passing through the throttling valve (13); A filter (15) mounted on the gas exhaust pipe (12) spaced from the orifice (14) to collect powder mixed in the gas passing through the orifice (14); A trap (16) mounted on the filter (15) and spaced apart from the gas exhaust pipe (12) for collecting powder in the gas not collected by the filter (15); First pressure sensing means (19) installed at the front side of the throttling valve (13) to sense the front side pressure of the throttling valve (13); Second pressure sensing means (20) installed at the rear side of the throttling valve (13) to sense a pressure at the rear side of the throttling valve (13); A gas exhaust means (17) mounted on the gas exhaust pipe (12) spaced from the trap (16) to exhaust the reaction gas in the reaction chamber (10) to the outside through the gas exhaust pipe; The first and second pressure sensing means 19 and 20 are electrically connected to the throttling valve 13 and the gas exhaust means 17, respectively, so that the first and second pressure sensing means 19 and 20 are connected. And a control means 18 for controlling the throttling valve 13 or the gas exhaust means 17 in accordance with a signal of the semiconductor A. C. V. D. And a gas exhaust system of the reaction chamber for the epitaxial process. 제 1항에 있어서, 상기 트랩(16)은 내부에 서스금속패킹으로 제작된 트랩이 충진되는 것을 특징으로 하는 반도체 에스.피.씨.브이.디. 및 에피텍셜 공정용 반응챔버의 가스배기시스템.The semiconductor S. C. V. D. of claim 1, wherein the trap (16) is filled with a trap made of sus metal packing. And a gas exhaust system of the reaction chamber for the epitaxial process. 제 1항에 있어서, 상기 가스배기수단(17)는 터보몰레큘러펌프인 것을 특징으로 하는 반도체 에스.피.씨.브이.디. 및 에피텍셜 공정용 반응챔버의 가스배기시스템.The semiconductor S.C.V.D. according to claim 1, wherein the gas exhaust means (17) is a turbomolecular pump. And a gas exhaust system of the reaction chamber for the epitaxial process. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2압력감지수단(19)(20)은 트랜스미터인 것을 특징으로 하는 반도체 에스.피.씨.브이.디. 에피텍셜 공정용 반응챔버의 가스배기시스템.2. The semiconductor S.C.V.D according to claim 1, wherein the first and second pressure sensing means (19) (20) are transmitters. Gas exhaust system of reaction chamber for epitaxial process. 반도체 에스.피.씨.브이.디. 및 에피텍셜 공정용 반응챔버의 가스배기시스템에 있어서, 상기 시스템은 제 1압력감지수단(19)에 의해 압력을 측정하는 단계와, 1차 압력측정치가 셋팅값의 소정오차이내인지를 판단하는 단계와, 압력측정치가 오차범위를 벗어났을 때 트로틀링 밸브(13)의 개폐상태를 제어하는 단계와; 제 2압력감지수단(19)에 의해 압력을 측정하는 단계와, 2차 압력측정치가 셋팅값의 소정오차이내인지를 판단하는 단계와, 2차 압력측정치가 오차범위를 벗어났을 때 가스배기수단(17)의 작동을 제어하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 반도체 에스.피.씨.브이.디. 에피텍셜 공정용 반응챔버의 가스배기시스템.Semiconductor S.P.C.V.D. And in the gas exhaust system of the reaction chamber for epitaxial process, the system measuring pressure by the first pressure sensing means 19 and determining whether the primary pressure measurement value is within a predetermined error of the setting value. And controlling the opening and closing state of the throttling valve 13 when the pressure measurement value is out of an error range; Measuring the pressure by the second pressure detecting means 19, determining whether the secondary pressure measurement value is within a predetermined error of the setting value, and when the secondary pressure measurement value is out of an error range, the gas exhaust means ( 17) semiconductor S. C. V. D., characterized in that the step of controlling the operation of. Gas exhaust system of reaction chamber for epitaxial process. 제 5항에 있어서, 상기 소정오차는 ±0.1인 것을 특징으로 하는 반도체 에스.피.씨.브이.디. 및 에피텍셜 공정용 반응챔버의 가스배기시스템.6. The semiconductor S.C.V.D. according to claim 5, wherein the predetermined error is ± 0.1. And a gas exhaust system of the reaction chamber for the epitaxial process. 제 5항에 있어서, 상기 시스템은 오리피스(14)의 서스 스프링(14b)의 회전수를 측정하는 단계와, 측정된 회전수를 셋팅값과 비교하는 단계와, 측정된 회전수가 셋팅값과 다를 때 경보를 발생하는 단계를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 에스.피.씨.브이.디. 에피텍셜 공정용 반응챔버의 가스배기시스템.6. The system according to claim 5, wherein the system measures the rotational speed of the suspend spring (14b) of the orifice (14), comparing the measured rotational speed with the setting value, and when the measured rotational speed is different from the setting value. Semiconductor S. C. V. D. further comprising the step of generating an alarm. Gas exhaust system of reaction chamber for epitaxial process.
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