KR20030085826A

KR20030085826A - 액체운송장치의 퍼지방법

Info

Publication number: KR20030085826A
Application number: KR1020020024109A
Authority: KR
Inventors: 이현호; 박문수
Original assignee: 주성엔지니어링(주)
Priority date: 2002-05-02
Filing date: 2002-05-02
Publication date: 2003-11-07

Abstract

박막 증착공정 후의 액체운송장치를 퍼지하는 방법에 관하여 개시한다. 본 발명의 방법은, 박막 증착공정 후에, 액상질량유량제어기와 기화기를 연결하는 배관과 운반가스 공급부를 연결하는 배관에 설치된 개폐용 밸브를 온시키는 단계와; 기화기와 CVD챔버를 연결하는 배관에 설치된 개폐용 밸브를 온시키는 단계와; CVD 챔버와 트랩부를 연결하는 배관에 설치된 개폐용 밸브를 온시키는 단계를 포함하여 운반가스 공급부로부터 기화기쪽으로 운반 가스를 공급하여 잔류하는 액체 원료를 퍼지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 박막 증착공정 후에 액체원료가 퍼지됨으로써 이를 제거하기 위한 주기적인 장비 점검이 필요 없으므로 장비의 신뢰성이 보장되고, 액체운송장치를 사용하여 다시 박막 증착공정을 수행하는 경우에도 공정의 안정성이 확보된다.

Description

액체운송장치의 퍼지방법{Purge method of liquid delivery system}

본 발명은 액체운송장치의 퍼지방법에 관한 것으로서, 특히 박막 증착공정 후의 액체운송장치를 퍼지하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 박막을 형성하는 방법은 스퍼터링(Sputtering)법과 같이 물리적인 충돌을 이용하여 박막을 형성하는 PVD(Physical Vapor Deposition)법과, 화학반응을 이용하여 박막을 형성하는 CVD(Chemical Vapor Deposition)법으로 크게 구분할 수 있다.

CVD법에서는 일반적으로 기체상태의 반응원료를 이용하지만 반응원료에 원자량이 큰 무거운 원소가 함유되어 기체상태의 반응원료를 제작하기 어려운 경우에는 고체상태의 원료를 용매로 녹인 액체원료를 기화시킨 다음 기화된 반응원료 가스를 이용하여 박막을 증착한다. 액체원료의 운송 및 기화시키는 장치를 액체운송장치(Liquid delivery system, LDS)라 한다.

액체운송장치는 크게, 캐니스터(Canister), 운반가스 공급부, 액상질량유량제어기(Liquid Mass Flow Controller, LMFC), 기화기 등으로 이루어진다.

캐니스터는 액체원료가 저장되는 곳이다. 액상질량유량제어기는 액체원료의 유량을 제어한다. 기화기는 액체원료를 기화시킨다. 운반가스 공급부는 캐니스터에서 유출된 액체원료를 기화기로 운반하는 Ar과 같은 운반가스를 공급한다. 기화기 등에는 히터가 설치된다. 따라서, 액체원료는 운반가스에 의하여 운반되어 기화기에서 기화되고, 기화된 원료 가스는 CVD 챔버 내로 유입되어 박막 증착공정에 사용된다.

그런데, 박막 증착공정이 완료된 후에 액체운송장치 내에 잔류하는 액체원료는 액체운송장치 내에 설치된 히터들에 의하여 이상 분해된다. 이상 분해된 액체원료들은 액체운송장치를 오염시키는 원인이 되고, 후에 액체운송장치를 사용하여 박막 증착공정을 하는 경우에는 파티클(Particle)로 작용하게 된다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 과제는 박막 증착공정 후에 잔류하는 액체원료를 퍼지할 수 있는 액체운송장치의 퍼지방법을 제공하는 데 있다.

도 1은 액체운송장치를 설명하기 위한 개략도이다.

* 도면 중의 주요 부분에 대한 부호 설명 *

100 : 캐니스터 200 : 액상질량유량제어기

300 : 운반가스 공급부 400 : 기화기

500 : 트랩부

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 액체운송장치의 퍼지방법은: 캐니스터(100)와, 액상질량유량제어기(200)와, 운반가스 공급부(300)와, 기화기(400)와, 트랩부(500)를 포함하되, 상기 캐니스터(100), 액상질량유량제어기(200), 및 기화기(300)는 순차적으로 제1 개폐용 밸브들이 설치된 배관들에 의하여 연결되며, 상기 운반가스 공급부는 제2 개폐용 밸브가 설치된 배관에 의하여 상기 액상질량유량제어기(200)와 상기 기화기(400)를 연결하는 상기 배관과 연결되고, 상기 기화기(400)는 제3 개폐용 밸브가 설치된 배관에 의하여 별도로 마련된 CVD 챔버와 연결되며, 상기 트랩부는 제4 개폐용 밸브가 설치된 배관에 의하여 상기 CVD 챔버와 연결되게 되는 액체운송장치를 이용하여 박막 증착공정이 완료된 이후에, 상기 제2 개폐용 밸브를 온시키는 단계와; 상기 제3 개폐용 밸브를 온시키는 단계와; 상기 제4 개폐용 밸브를 온 시키는 단계를 포함하여 상기 운반가스 공급부로부터 상기 기화기쪽으로 운반 가스를 공급하여 잔류하는 액체 원료를 퍼지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이 때, 상기 액체 원료를 퍼지하는 단계는, 상기 운반가스가 상기 기화기에 1∼5분씩 하여 5∼20회 공급되도록 레시피에 의해 제어되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명한다.

도 1은 액체운송장치를 설명하기 위한 개략도이다.

도1을 참조하면, 액체운송장치는, 캐니스터(100), 액상질량유량제어기(200), 운반가스 공급부(300), 기화기(400), 및 트랩부(500)를 구비한다.

캐니스터(100)는 박막 증착공정의 원료로서 사용되는 액체원료가 저장되는 곳으로, 외부에 별도로 마련된 액체원료 공급장치(미도시)와 캐니스터(100)를 연결하는 유입배관(미도시), 캐니스터(100)에 저장된 액체원료를 가압하기 위한 가압배관(미도시), 캐니스터(100)에 저장된 액체원료가 유출되는 유출배관이 설치된다. 유출배관과 유입배관 및 기압배관에는 개폐용 밸브가 각각 설치된다.

가압배관을 통하여 캐니스터(100)에 소정 압력으로 유입되는 아르곤 또는 헬륨가스에 의해, 캐니스터(100)에 저장된 액체원료는 유출배관을 통하여 유출된다. 그리고, 캐니스터(100) 내의 액체원료의 수위가 낮아지면, 액체원료가 유입배관을 통하여 캐니스터(100)로 유입된다.

액상질량유량제어기(200)는 개폐용 밸브가 설치된 배관에 의하여 캐니스터(100) 및 기화기(400)와 각각 연결되어, 캐니스터(100)에서 유출된 액체원료의 유량을 제어하여 기화기(400)쪽으로 유출시킨다.

운반가스 공급부(300)는, 외부에 별도로 마련된 운반가스 공급장치(310), 유량제어기(MFC)(320), 및 스파이럴 히터(330)를 포함한다. 스파이럴 히터(330)에서 가열된 운반가스는 개폐용 밸브가 설치된 배관을 통하여, 액상질량유량제어기(200)와 기화기(400)를 연결하는 배관으로 유입된 다음 기화기로 유입된다. 운반가스로는 일반적으로 Ar이 사용된다. 이 때, 액상질량유량제어기(200)와 기화기(400)를 연결하는 배관과 운반가스 공급부(300)에 설치된 배관의 연결부위는, 액상질량유량제어기(200)와 기화기(400)를 연결하는 배관에 설치된 개폐용 밸브의 유출구 후단에 위치된다. 따라서, 운반가스 공급부(300)에서 유출되는 Ar 등은 기화기(400)로 유입되므로 그에 의하여 액상질량유량제어기(200)에서 유출된 액체원료는 기화기(400)로 유입된다.

기화기(400)는 개폐용 밸브가 설치된 배관에 의하여 CVD 챔버와 연결되어, 액체원료를 유입받아 기화시킨 다음 기화된 기체원료를 CVD 챔버로 유입시킨다.

트랩부(500)는, 개폐용 밸브가 설치된 배관에 의하여 CVD 챔버와 연결되어 박막 증착공정 후 CVD챔버로부터 배출된 기체원료를 퍼지가스와 더불어 받아들이는 흡기부(미도시)와, 흡기부를 통과한 가스 중 가스원료만을 액화시키는 액화장치(미도시)와, 퍼지가스만을 펌핑수단으로 보내기 위해 진공펌프와 연결된 배기부(미도시) 등을 포함한다. 따라서, 박막 증착공정후 잔류하는 가스원료는 트랩부에서 처리된다.

각각의 배관에 설치된 개폐용 밸브들은 자동 밸브이다.

상술한 액체운송장치를 이용한 박막 증착공정은 다음과 같다.

기화기(400)에서 기화된 기체원료가 CVD 챔버로 유입되면, 그 기체원료는 다른 경로를 통하여 유입된 원료 가스들과 반응하여 웨이퍼 표면에 박막을 증착한다. 박막이 원하는 두께만큼 증착되면, 웨이퍼는 CVD 챔버로부터 반출되고, CVD 챔버 내에 잔류하는 기체원료는 CVD 챔버의 퍼지 가스 유입구를 통하여 유입된 퍼지 가스에 의하여 트랩부(500)로 유출되며, CVD 챔버에 마련된 원료 가스, 퍼지 가스 등의 유출입구와 액체운송장치에 설치된 각각의 개폐용 밸브들은 모두 오프(off)됨으로써 박막 증착공정이 완료된다.

액체운송장치에 대한 퍼지는 상술한 박막 증착공정이 완료된 다음 약 10시간 가량 경과된 후에 진행된다. 도 1에서 화살표는 박막 증착공정 후에 액체운송장치를 퍼지하기 위한 운반가스의 경로를 나타낸 것이다.

먼저, 액상질량유량제어기(200)와 기화기(400)를 연결하는 배관과 운반가스 공급부(300)를 연결하는 배관에 설치된 개폐용 밸브를 온시켜, 운반가스 공급부(300)로부터 기화기(400)쪽으로 Ar 등으로 이루어진 운반가스를 1∼5분씩 5∼20회 공급한다. 운반가스 공급시간과 공급횟수는 레시피(Recipe)에 의해 제어된다.

다음에, 기화기(400)와 CVD 챔버를 연결하는 배관에 설치된 개폐용 밸브를 온시켜 운반가스가 CVD 챔버로 유입되도록 한다.

그 다음에, CVD 챔버와 트랩부(500)를 연결하는 배관에 설치된 개폐용 밸브를 온시켜 CVD 챔버 내로 유입된 운반가스가 CVD 챔버로부터 유출되어 트랩부(500)로 유입되도록 한다.

따라서, 기화기(400) 및 기화기(400) 후단의 배관, CVD 챔버 등에 잔류하는 액체 원료는 퍼지되고, 트랩부(500)로 유입되어 처리된다.

상술한 바와 같이 본 발명의 액체운송장치의 퍼지방법에 의하면, 박막 증착공정 후에 액체원료가 퍼지됨으로써 이를 제거하기 위한 주기적인 장비 점검이 필요 없으므로 장비의 신뢰성이 보장되고, 액체운송장치를 사용하여 다시 박막 증착공정을 수행하는 경우에도 공정의 안정성이 확보된다.

본 발명은 상기 실시예에만 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 많은 변형이 가능함은 명백하다.

Claims

캐니스터(100)와, 액상질량유량제어기(200)와, 운반가스 공급부(300)와, 기화기(400)와, 트랩부(500)를 포함하되, 상기 캐니스터(100), 액상질량유량제어기(200), 및 기화기(300)는 순차적으로 제1 개폐용 밸브들이 설치된 배관들에 의하여 연결되며, 상기 운반가스 공급부는 제2 개폐용 밸브가 설치된 배관에 의하여 상기 액상질량유량제어기(200)와 상기 기화기(400)를 연결하는 상기 배관과 연결되고, 상기 기화기(400)는 제3 개폐용 밸브가 설치된 배관에 의하여 별도로 마련된 CVD 챔버와 연결되며, 상기 트랩부는 제4 개폐용 밸브가 설치된 배관에 의하여 상기 CVD 챔버와 연결되게 되는 액체운송장치를 이용하여 박막 증착공정이 완료된 이후에,

상기 제2 개폐용 밸브를 온시키는 단계와;

상기 제3 개폐용 밸브를 온시키는 단계와;

상기 제4 개폐용 밸브를 온 시키는 단계를 포함하여 상기 운반가스 공급부로부터 상기 기화기쪽으로 운반 가스를 공급하여 잔류하는 액체 원료를 퍼지하는 단계를 포함하는 액체운송장치의 퍼지방법.
제 1항에 있어서, 상기 액체 원료를 퍼지하는 단계는, 상기 운반가스가 상기 기화기에 1∼5분씩 하여 5∼20회 공급되도록 레시피에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 액체운송장치의 퍼지방법.