KR20060060906A - 포획장치 및 이를 이용한 반도체 소자 제조 장치 - Google Patents

포획장치 및 이를 이용한 반도체 소자 제조 장치 Download PDF

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KR20060060906A
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Abstract

본 발명은 포획장치 및 이를 이용한 반도체 소자 제조 장치에 관한 것으로, 가스 입력단과 가스 출력단을 갖는 하우징과, 외부로부터 상기 하우징 내부로 반응가스를 공급하는 반응 가스 공급부 및 상기 하우징 내부의 복수의 반응 유도판을 포함하는 포획장치와, 상기의 포획장치를 포함하는 반도체 소자 제조 장치를 제공한다. 이로써, 챔버의 내부 압력변화 없이 반응 부산물 내에 존재하는 파티클을 효과적으로 제거할 수 있고, 반응가스를 주입하여 미반응된 반응 부산물을 반응시키고, 반응된 부산물의 미세입자에 부유성을 주어 파티클이 로터리 펌프에 영향을 받기 전에 외부로 파티클이 포함된 가스를 방출할 수 있어 로터리 펌프의 수명을 연장할 수 있다.
트랩, 챔버, 부스터 펌프, 로터리 펌프, 반응 유도판, 퍼지가스, 반응가스

Description

포획장치 및 이를 이용한 반도체 소자 제조 장치{Trap apparatus and semiconductor device manufacturing apparatus using the same}
도 1은 종래 기술에 따른 배기 시스템의 개념도이다.
도 2 내지 도 5는 본 발명에 따른 포획장치의 개념단면도들이다.
도 6은 본 발명에 따른 반도체 소자의 제조 장치를 설명하기 위한 개념도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10, 110 : 챔버 11, 21, 111, 121, 131, 141 : 배기관
30 : 펌프 40 : 스크러버
113 : 반응 가스 공급부 120 : 부스터 펌프
123 : 퍼지 가스 공급부 130 : 트랩
140 : 로터리 펌프 150 : 스크러버
125, 135 : 밸브 200 : 포획 장치
210, 310 : 가스 입력단 220, 320 : 가스 출력단
230, 315 : 하우징 240 : 반응가스 공급부
250, 340 : 반응 유도판 260, 360 : 포집부
330 : 수평판 350 : 관통판
352 : 관통구멍
본 발명은 포획장치 및 이를 이용한 반도체 소자 제조 장치에 관한 것으로, 특히, 트랩을 이용한 반도체 소자 제조 장치의 진공 배기 시스템에서 발생하는 미반응 가스를 포함하는 반응 부산물을 효과적으로 제거할 수 있는 포획장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 소자 제조 장치를 이용한 반도체 제조 공정시 공정 챔버 내에는 해당 공정이 진행되는 동안 반응하지 않고 잔류된 가스(미반응가스) 및 반응이 진행되면서 부수적으로 발생하는 원치 않는 반응 부산물 등이 다량 존재하게 된다. 이러한 미반응가스를 포함하는 반응 부산물은 공정 챔버의 일측에 형성된 배기 시스템에 의해 외부로 배기된다.
도 1은 종래 기술에 따른 반도체 소자의 제조 장치의 개념도이다.
도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 반도체 소자이 제조 장치는 반응 챔버(10)와 접속되어 반응 부산물이 정체되는 트랩(20)과, 트랩(20)에 접속된 펌프(30)를 포함한다. 또한, 펌프(30)에 접속된 스크러버(40)를 더 포함한다. 반응챔버(10) 와 트랩(20), 트랩(20)과 펌프(30) 및 펌프(30)와 스크러버(40) 각각은 배기관(11, 21, 31)을 통해 연결되어 있다.
상술한 구조의 종래의 반도체 소자의 제조 장치에 관해 설명하면 다음과 같다.
반응 챔버(10)에 소정의 반응 가스를 유입시켜 소정의 반응 공정을 실시한다. 반응 공정후, 상기의 반응공정시 미반응 된 가스를 포함한 반응 부산물은 배기관(11)을 통해 배기된다. 배기관(11)으로 배기된 반응 부산물은 트랩(20)에 의해 파우더 또는 젤 형태로 정제되고, 정제된 반응부산물을 제외한 가스 및 부유성의 초미세입자는 펌프(30)를 통해 외부로 배출된다.
이때, 하부의 펌프(30)에 의해 반응 챔버 내부는 균일한 압력을 유지하면서 반응 부산물을 효과적으로 배기할 수 있다. 한편, 트랩(20)을 설치하지 않을 경우에는 펌프(30) 내부에 소정의 부산물이 쌓이게 되고, 펌프(30)에 소정의 스크래치등을 줌으로써, 펌프(30)의 수명이 급격하게 단축되는 현상이 발생하게 된다. 즉, 펌프(30)와 반응 챔버(10) 사이에 트랩(20)을 설치하여 반응 부산물로 인한 불순물을 제거하여 펌프(30)의 손상을 방지할 수 있게 되었다. 하지만, 트랩(20)이 설치된 종래의 배기 시스템에서도 트랩(20)에 의해 완전히 정제되지 않은 반응 부산물이 발생하게 되고, 이러한 정제되지 않은 반응 부산물이 트랩(20)과 펌프(30) 사이의 배기관(21)에 침전되어 배기관(21)이 막히는 현상이 발생하게 될 뿐만 아니라, 반응 부산물의 일부가 펌프(30) 내에 침투하여 펌프(30)의 동작을 방해하여 챔버(10) 내부의 압력에 변화를 주는 문제가 발생한다.
따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 펌프와 트랩의 배치를 변화시켜 반응부산물의 원활한 배기를 실시하여 배기관의 막힘 현상을 방지할 수 있고, 펌프의 손상을 방지하여 펌프의 수명을 연장시킬 수 있는 포획장치 및 이를 이용한 반도체 소자 제조 장치를 제공함을 그 목적으로 한다.
본 발명에 따른 가스 입력단과 가스 출력단을 갖는 하우징과, 외부로부터 상기 하우징 내부로 반응가스를 공급하는 반응 가스 공급부 및 상기 하우징 내부의 복수의 반응 유도판을 포함하는 포획장치를 제공한다.
여기서, 상기 복수의 반응 유도판의 하부에 반응물을 퇴적 시키는 포집부를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 하우징의 내부 공간을 복수의 포획공간으로 분할하는 최소한 1개 이상의 분할판을 더 포함할 수 잇다.
그리고, 상기 분할판은 상기 복수의 포획공간의 일단부에 복수의 관통구멍이 형성된 관통판과, 상기 하우징의 내부를 2개의 공간으로 수평분할하는 수평판을 포함하여 이루어진다. 상기의 관통판은 수직으로 설치되며, 상기 관통판과 상기 하우징의 내벽사이에 가스 경유공간이 형성되는 것이 바람직하다. 상기 관통구멍은 직경이 1.5 내지 20㎜인것이 효과적이다.
이때, 상기 가스 입력단과 상기 가스 출력단은 상기 복수의 포획공간의 타단 부의 상기 하우징에 연결된다. 상기 반응가스 공급관은 상기 가스 입력단에 연결되어 상기 하우징 내부로 반응가스를 공급한다. 한편, 상기 복수의 반응유도판은 수직으로 설치되고, 상부와 하부의 가스 이동통로가 서로 교번되며, 상기 복수의 반응유도판은 경사를 가지며, 상호 인접한 상기 반응유도판과 수직 대칭으로 설치되고, 상부와 하부의 가스 이동통로가 서로 교번된다.
또한, 본 발명에 따른 챔버와, 상기 챔버에 연결되며, 가스 입력단 및 가스 출력단을 가지는 하우징, 외부로부터 상기 하우징 내부로 반응가스를 공급하는 반응 가스공급부 및 상기 하우징 내부의 복수의 반응유도판을 포함하는 포획장치와, 상기 포획장치와 연결되는 펌프를 포함하는 반도체 소자의 제조 장치를 제공한다.
여기서, 상기 챔버와 상기 포획장치 사이에 부스터 펌프를 설치하고, 상기 포획장치와 연결되는 펌프는 로터리 펌프인 것이 바람직하다. 그리고, 상기 반응가스 공급부의 공급관은 가스 입력단에 연결되어 상기 하우징 내부로 반응가스를 공급한다. 또한, 상기 포획장치와 상기 로터리 펌프 사이에 퍼지가스를 주입하기 위한 퍼지가스 공급부를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 반응챔버에 제 1 반응가스를 공급하여 반도체 공정을 진행하는 단계와, 미반응가스를 포획장치로 배출시키는 단계와 상기 포획장치에 제 2 반응가스를 공급하여 상기 미반응가스와 반응시켜 반응물을 형성하는 단계 및 펌프에 의해 상기 포획의 부산물을 배기시키는 단계를 포함하는 반도체 소자의 제조 방법을 제공한다.
여기서, 상기 반도체 공정은, 제 1 반응가스를 공급하여 기판 상에 흡착하는 단계와, 제 1 퍼지가스를 공급하여 미반응의 상기 제 1 반응가스를 제거하는 단계와, 제 2 반응가스를 공급하여 상기 기판상에 흡착된 상기 제 1 반응가스와 반응하는 단계와, 제 2 퍼지가스를 공급하여 미반응의 상기 제 2 반응가스를 제거하는 단계를 수행하여 상기 기판상에 박막을 형성한다.
상기의 제 1 반응가스는 Al을 포함하는 유기가스이고, 상기 제 2 반응가스는 산화제이고, 상기 제 1 및 제 2 퍼지가스는 불활성 가스인것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
본 발명의 포획장치는 기체 상태의 반응 부산물을 응축시켜 트랩하거나, 고형분을 침전시켜 트랩한다.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 포획장치의 개념단면도들이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명이 포획장치(200)는 가스 입력단(210)과 가스 출력단(220)을 갖는 하우징(230)과, 외부로부터 하우징(230) 내부로 반응가스를 공급하는 반응 가스 공급부(240) 및 하우징(230) 내부의 복수의 반응 유도판(250)을 포함한다. 또한 복수의 반응유도판(250)의 하부에 반응물을 퇴적시키는 포 집부(260)를 더 포함한다.
상기의 가스 입력단(210)은 외부 챔버로 부터 주입되는 미반응가스를 포함한 반응 부산물들을 입력받는 영역으로, 반응부산물을 하우징(230)의 내부 공간으로 주입한다. 반응 가스 공급부(240)는 소정의 반응가스를 하우징(230) 내부에 주입하여 가스 입력단(210)으로 주입되는 미반응가스를 반응시킨다. 하우징(230)은 가스 입력단(210)으로 부터의 미반응가스와 반응 가스 공급부(240)로 부터 주입된 반응가스들이 서로 반응하여 반응 부산물 내부에 잔류하는 미세한 파티클이 생성되는 영역이다. 이때 하우징(230) 내부에는 복수의 반응 유도판(250)이 수직으로 설치 되어, 가스의 이동 통로의 길이를 연장시키고, 가스들의 반응을 유도한다. 또한, 반응 유도판(250)과 이의 하부에 위치한 포집부(260)를 통해 하우징에서 생성된 미세한 파티클 입자들을 포집한다.
도 3에 도시된 바와 같이 반응가스 공급부(240)가 가스 입력단(210)에 연결되어 하우징 내부로 반응가스와 입력가스를 동시에 주입시킬 수도 있고, 반응 유도판이 소정의 경사를 가지며, 상호 인접한 반응 유도판과 수직 대칭으로 설치되어 가스 이동통로가 서로 교번으로 되도록 할 수도 있다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 포획장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 가스 입력단(310)과 가스 출력단(320)을 갖는 하우징(315)과, 하우징(315) 내부로 반응가스를 공급하는 반응가스 공급관(311)과 하우징(315)의 내부 공간을 복수의 포획공간으로 분할하는 다수의 분할판(330, 350) 과, 포획공간 내부에 형성된 복수의 반응 유도판(340)을 포함한다. 또한 복수의 반응유도판(340)의 하부에 반응물을 퇴적시키는 포집부(360)를 더 포함한다.
본 실시예에서는 원통형상의 하우징(315)을 사용한다. 물론 이에 한정되지 않고, 다양한 모양의 하우징(315)을 사용할 수도 있다. 이러한 하우징(315) 내부에 일단부의 상하에는 각기 소정의 가스가 입력되는 가스 입력단(310)과 가스가 출력되는 가스 출력단(320)이 설치되어 있다. 이때, 포획공간의 타반부의 하우징에 가스 입력단(310) 및 가스 출력단(320)이 형성될 수 있다.
상기의 분할판(330, 350)은 최소한 한개 이상의 판으로 형성하되, 하우징(315)의 내부를 다수의 공간으로 수평분할하는 수평판(330)과, 복수의 포획공간의 일단부에 복수의 관통구멍이 형성된 관통판(350)을 포함한다. 여기서, 관통판(350)은 수직 또는 수평으로 설치될 수 있으며, 관통판(350)과 하우징(315)의 내벽 사이에 가스 경유공간이 형성될 수도 있다. 또한, 반응가스 공급관(311)은 가스 입력단(310)에 연결되어 하우징(315) 내부로 반응가스를 공급하도록 할 수 있다.
도 3에서는 상기 가스 입력단(310) 및 가스 출력단(320)이 형성된 일단부와 마주보는 타 일단부에 하우징(315)을 수직 방향으로 2개의 공간이 되도록 분리하는 관통판(350)이 형성되고, 가스 입력단(310) 및 가스 출력단(320)이 형성된 일단부부터 관통판(350)까지 연결되어 하우징(315)을 수평 방향으로 2개의 공간이 되도록 분리하는 수평판(330)이 형성된다. 즉, 본 실시예에서는 하우징(315) 내부가 관통판(350)에 의해 2개의 공간으로 분리되고, 다시 이중 하나의 공간이 2개의 공간으로 분리되어 전체적으로 3개의 내부 공간으로 분리된다. 이때, 관통판(350)은 원형 의 판형상으로 그 내부에 다수의 관통구멍(352)을 갖는 형상으로 제작한다. 이때, 관통구멍(352)의 직경이 1.5 내지 20mm로 하여 이러한 관통구멍(352)을 통해 관통판(350)에 의해 분리된 공간들 사이를 기체가 이동되도록 한다. 이때, 기체의 이동을 제어하기 위해 관통구멍(352)의 배열 또는 형상을 다양하게 변화시킬 수 있다.
도 4에서는 수평판 대신 포집부(360a)와 관통판(350)을 이용하여 하우징(315)을 상하 2개의 공간으로 분리하였다. 즉, 하우징(315)을 수평방향으로 2개의 공간으로 분리하되, 포집부(360a)와 관통판(350)을 이용하여 일 수평공간을 반응유도판(340a, 340b)이 형성된 포획공간과 반응유도판이 형성되지 않는 가스 경유공간 영역으로 분리한다. 포획공간과 가스 경유공간의 비율은 전체 공간의 100으로 하였을 경우 10 : 90 내지 90 : 10으로 하는 것이 바람직하다. 충분한 포획이 이루어질 수 있도록 그 공간의 비율을 적절히 조절하는 것이 효과적이다. 또한 이러한 비율에 의해 포집부(360)와 관통판(350)간의 길이 비율도 변화 될 수 있다. 가장 바람직하게는 포획공간과 가스 공유공간의 비율이 50 : 50 내지 90 : 10인 것이 효과적이다.
앞서 설명한 수평판(330)에 의해 분리된 내부 공간내에는 다수의 반응 유도판(340a, 340b)이 형성되어 있다. 이러한 반응 유도판(340a, 340b)은 소정의 기울기를 갖고 있으며 지그재그 형상으로 배치되어 있어 가스의 흐름을 방해함으로써 미반응 가스의 반응성을 높여 반응 침전물을 효과적으로 만들수 있고 가스 내부에 존재하는 파티클 같은 고형체의 침전을 보다 효과적으로 형성할 수 있다. 물론 이에 한정되지 않고, 관통판(350)에 의해 분리된 가스 경유공간에도 반응유도판(340) 을 형성할 수도 있다.
또한, 반응유도판(340a, 340b) 하부, 즉, 수평판(330)상부에는 소정의 포집부(360a, 360b)가 판 형태로 설치 되어 있다. 포집부(360a, 360b)는 판이 형태로 반응 분산물 내의 파티클은 물론, 포획장치 내에서 반응한 반응 부산물 까지 모두 포집하는 역할을 한다.
이로써, 도 4 및 도 5에서와 같이 하우징(315) 상부에 형성된 가스 입력단(310)으로부터 입력된 가스(반응 부산물)는 하우징(315)의 상부에 지그재그 형상으로 배치된 제 1 반응유도판(340a)을 통과한 후, 관통판(350) 내의 상부에 형성된 구멍(352)을 통해 관통판(350) 앞쪽의(도면에서 우측) 공간으로 이동한다. 이후, 다시 관통판(350) 내의 하부에 형성된 구멍(352)을 통해 공급된 가스를 제 2 반응 유도판(340b)을 통과하여 가스 출력단(320)으로 나가게 된다. 이때, 제 1 및 제 2 반응 유도판(340a, 340b)에 의해 입력되는 가스 내의 파티클들이 수평판(330) 상부 및 하우징(315) 하부에 쌓이게 된다.
이하 상술한 포획장치를 포함한 반도체 소자 제조 장치에 관해 설명한다.
본 발명에 따른 반도체 소자 제조 장치는 반응공간을 갖는 챔버와, 챔버 내부에 소정의 반응 가스 또는 소스 가스를 공급하는 가스 공급 시스템과, 포획장치를 포함하여, 챔버 내부의 잔류가스를 배기하는 배기 시스템을 포함한다.
도 6은 본 발명에 따른 반도체 소자의 제조 장치를 설명하기 위한 개념도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 반도체 소자의 제조 장치는 챔버(110)와, 챔버 (110)에 연결되며, 가스 입력단 및 가스 출력단을 가지는 하우징, 외부로 부터 하우징내부로 반응가스를 공급하는 반응가스 공급부 그리고 하우징 내부에 복수의 반응유도판을 포함하는 포획장치(200)와, 포획장치(200)와 연결되는 펌프(140)를 포함한다.
또한, 챔버(110)와 상기 포획장치(200) 사이에 설치된 부스터 펌프(120)를 더 포함할 수 있다. 상기 포획장치(200) 사이에 연결된 펌프로는 로터리 펌프(140)를 사용하는 것이 바람직하다. 이때, 포획장치(200)와 로터리 펌프(140) 사이에 퍼지 가스를 주입하기 위한 퍼지 가스 공급부(123)를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 챔버(110)에 소정의 가스를 공급하기 위한 가스입력단(미도시)을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 포획장치(200)의 반응 가스 공급부의 공급관은 상기 가스 입력단에 연결되어 가스 입력단으로 부터 소정의 반응가스를 공급받아 하우징 내부로 이를 공급한다.
여기서, 챔버(110), 부스터 펌프(120), 포획장치(200), 로터리 펌프(140) 각각은 소정의 배기관(111, 121, 131, 141)을 통해 연결되어 있다. 또한, 배기관(111, 121, 131, 141) 각각에는 소정의 밸브(미도시)가 형성될 수도 있다.
상기의 챔버(110)는 그 내부에 반도체 웨이퍼가 장착될 기판지지부(미도시)가 설치되어 있고, 소정의 반응 가스, 원료가스 및 퍼지가스와 같은 다수의 가스를 공급하기 위한 가스 공급수단(미도시)을 더 포함하고 있다.
챔버(110)와 부스터 펌프(120)는 제 1 배기관(111)으로 연결되어 있다. 부스터 펌프(120)는 챔버(110)의 내부 압력에 변화를 주지 않도록 챔버(110) 내부의 반 응 부산물들을 순간적으로 빨아드리는 역할을 한다. 이로써, 챔버의 컨트롤을 용이하게 할 수 있다. 부스터 펌프(120)는 로터리 펌프(140)보다 회전력이 큰 것을 사용하는 것이 바람직하다.
반응 가스 공급부(113)는 제 1 배기관(111)에 접속되어 반응 가스를 제 1 배기관(111)에 공급할 수 있다. 이로써, 챔버(110)에서 제 1 배기관(111)을 거쳐 부스터 펌프(120)로 유입되는 가스 중 미반응된 가스들이 반응되도록 할 수 있다. 이때, 제 1 배기관(111)에서 반응된 반응물은 부스터 펌프(120)에 의해 순간적으로 포획장치(200)로 이동된다. 물론, 반응 가스 공급부(113)가 부스터 펌프(120)의 입력단에 접속되어 반응 가스를 부스터 펌프(120)에 직접 공급할 수도 있다.
이때, 챔버(110) 내부의 압력에 변화를 주지 않도록 반응 가스의 주입유량을 효과적으로 제어하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 티엠에이(TMA; Trimethylaluminum) 소스가스와 오존(O3) 반응가스를 사용하여 알루미나 박막을 원자층 증착법에 의해 증착하는 경우, 티엠에이 소스가스, N2와 Ar같은 퍼지가스, 오존 반응가스, 퍼지가스를 순차적으로 챔버내에 공급한다. 이때 챔버내에 티엠에이 소스가스를 공급할 때 제 1 배기관(111)에 반응소스가스부에 오존반응가스를 공급하여 미반응 티엠에이 소스가스와 미리 반응하게 하여 포획장치(200)내에 파우더로 응축되어지도록 하여 이후 펌프에 발생되는 것을 미연에 방지할 수 있도록 할 수 있다.
그리고, 포획장치(200)와 로터리 펌프(140) 사이에 퍼지 가스 공급부(123)를 주어 퍼지 가스를 공급한다. 즉, N2와 같은 퍼지가스를 함께 넣어 주면 포획장치(200)로 주입되는 반응 부산물들이 미세한 부유성을 갖게 된다. 이로써, 포획장치(200)에 걸리는 파티클의 양을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 로터리 펌프(140)에서 파티클이 생성되기 전에 외부로 배출될 수 있다. 즉, 반응 부산물은 1차로 반응 가스에 의해 미세한 입자 형태로 변화하게 된다. 물론 이러한 미세한 입자는 고온에서 소정의 덩어리 형태로 변화된다. 이때, 퍼지가스를 주입하면 미세한 입자는 부유성을 갖게 된다. 이와 같이 움직이고 있던 가스들이 퍼지 가스와 희석되면서 외부로 밀려나가게 되어 일반적으로 로터리 펌프(140) 중 산소와 만나는 끝단 부분에 미세한 입자가 반응되어 쌓이는 현상을 방지할 수 있다. 물론 이러한 퍼지 가스를 주입하더라도 상부의 부스터 펌프(120)에 의해 챔버(110) 내부의 압력이 변화하는 현상을 방지할 수 있다. 퍼지가스의 유량은 통상 챔버(110)의 압력 변화에 영향을 주지 않는 범위에서 주입한다.
이하 상술한 구성을 갖는 본 발명의 반도체 제조 장치를 이용한 반도체 제조 방법을 설명한다.
챔버(110)에 제 1 반응 가스를 공급하여 반도체 공정을 진행한다. 이때, 가스 입력단을 통해 반응 챔버 내에 제 1 반응 가스를 공급한다. 상기의 반도체 공정은 제 1 반응 가스를 공급하여 기판상에 흡착시킨 다음, 제 1 퍼지 가스를 공급하여 미반응의 제 1 반응 가스를 제거한다. 이후, 제 2 반응 가스를 공급하여 기판상에 흡착된 제 1 반응 가스와 반응시킨 다음, 제 2 퍼지 가스를 공급하여 미반응의 제 2 반응 가스를 제거하여 기판상에 소정의 박막을 형성한다. 이때, 제 1 반응 가스로는 Al을 포함하는 유기 가스를 사용하고, 제 2 반응 가스로는 산화제를 사용하고, 제 1 및 제 2 퍼지 가스로는 불활성 가스를 사용하는 것이 바람직하다. 상술한 반도체 공정은 상기의 설명에 한정되지 않고, 목표로 하는 반도체 막에 따라 매우 다양하게 변화 될 수 있으며, 사용되는 가스 또한 다양하게 변화 될 수 있다.
이후, 미반응가스를 포획장치(200)로 배출시킨다. 즉, 챔버(110) 하부에 있는 배기구를 개방한 후, 부스터 펌프(120)를 통해 포획장치(200)로 미반응 가스를 배기한다. 다음으로, 포획장치(200)에 제 2 반응 가스를 공급하여 상기 미반응가스와 반응 시켜 반응물을 형성한다. 즉, 가스 입력단을 통해 포획장치(200) 내부로 미반응 가스와 반응할 수 있는 소정의 제 2 반응 가스를 입력하여 반응물을 형성한다. 반응물을 반응 유도판과 포집부를 통해 포집한다.
이로써, 목표로하는 반도체층을 형성할 수 있고, 반도체층 형성후 생성되는 미반응 가스를 포함하는 반응 부산물을 효과적으로 포획할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 부스터 펌프와 로터리 펌프 사이에 트랩을 배치시켜 챔버의 내부 압력변화 없이 반응 부산물 내에 존재하는 파티클을 효과적으로 제거할 수 있다.
또한, 반응가스를 주입하여 미반응된 반응 부산물을 반응시켜 트랩을 통해 반응 부산물 내의 파티클을 제거할 수 있다.
또한, N2가스를 주입하여 반응된 부산물의 미세입자에 부유성을 주어 파티클이 로터리 펌프에 영향을 받기 전에 외부로 파티클이 포함된 가스를 방출할 수 있어 로터리 펌프의 수명을 연장할 수 있다.

Claims (17)

  1. 가스 입력단과 가스 출력단을 갖는 하우징;
    외부로부터 상기 하우징 내부로 반응가스를 공급하는 반응 가스 공급부; 및
    상기 하우징 내부의 복수의 반응 유도판을 포함하는 포획장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 반응 유도판의 하부에 반응물을 퇴적 시키는 포집부를 더 포함하는 포획장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징의 내부 공간을 복수의 포획공간으로 분할하는 최소한 1개 이상의 분할판을 더 포함하는 포획장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 분할판은 상기 복수의 포획공간의 일단부에 복수의 관통구멍이 형성된 관통판과, 상기 하우징의 내부를 2개의 공간으로 수평분할하는 수평판을 포함하여 이루어진 포획장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 관통판은 수직으로 설치되며, 상기 관통판과 상기 하우징의 내벽사이에 가스 경유공간이 형성되는 것을 포함하는 포획장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 가스 입력단과 상기 가스 출력단은 상기 복수의 포획공간의 타단부의 상기 하우징에 연결되는 포획장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 관통구멍은 직경이 1.5 내지 20㎜인 포획장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 반응가스 공급관은 상기 가스 입력단에 연결되어 상기 하우징 내부로 반응가스를 공급하는 포획장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 반응유도판은 수직으로 설치되고, 상부와 하부의 가스 이동통로가 서로 교번되는 포획장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 반응유도판은 경사를 가지며, 상호 인접한 상기 반응유도판과 수직 대칭으로 설치되고, 상부와 하부의 가스 이동통로가 서로 교번되는 포획장치.
  11. 챔버;
    상기 챔버에 연결되며, 가스 입력단 및 가스 출력단을 가지는 하우징, 외부로부터 상기 하우징 내부로 반응가스를 공급하는 반응 가스공급부 및 상기 하우징 내부의 복수의 반응유도판을 포함하는 포획장치;
    상기 포획장치와 연결되는 펌프를 포함하는 반도체 소자의 제조 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 챔버와 상기 포획장치 사이에 부스터 펌프를 설치하고, 상기 포획장치와 연결되는 펌프는 로터리 펌프인 반도체 소자의 제조 장지.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 반응가스 공급부의 공급관은 가스 입력단에 연결되어 상기 하우징 내부로 반응가스를 공급하는 반도체 소자의 제조 장치.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 포획장치와 상기 로터리 펌프 사이에 퍼지가스를 주입하기 위한 퍼지가스 공급부를 더 포함하는 반도체 소자의 제조 장지.
  15. 반응챔버에 제 1 반응가스를 공급하여 반도체 공정을 진행하는 단계;
    미반응가스를 포획장치로 배출시키는 단계;
    상기 포획장치에 제 2 반응가스를 공급하여 상기 미반응가스와 반응시켜 반응물을 형성하는 단계; 및
    펌프에 의해 상기 포획의 부산물을 배기시키는 단계를 포함하는 반도체 소자의 제조 방법.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 반도체 공정은,
    제 1 반응가스를 공급하여 기판 상에 흡착하는 단계;
    제 1 퍼지가스를 공급하여 미반응의 상기 제 1 반응가스를 제거하는 단계;
    제 2 반응가스를 공급하여 상기 기판상에 흡착된 상기 제 1 반응가스와 반응하는 단계;
    제 2 퍼지가스를 공급하여 미반응의 상기 제 2 반응가스를 제거하는 단계를 수행하여 상기 기판상에 박막을 형성하는 반도체 소자의 제조 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 반응가스는 Al을 포함하는 유기가스이고, 상기 제 2 반응가스는 산화제이고, 상기 제 1 및 제 2 퍼지가스는 불활성 가스인 반도체 소자의 제조 방법.
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