KR20060093611A - 화학기상증착설비와 잔류가스 배기방법 - Google Patents

화학기상증착설비와 잔류가스 배기방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 화학기상증착설비는 챔버와 제 1반응가스 공급부 사이에 잔류하는 제 1반응가스를 진공펌프측으로 배기시키고, 챔버와 제 2반응가스 공급부 사이에 잔류하며 제 1반응가스와 반응이 일어나는 제 2반응가스를 웨이퍼 흡착펌프측으로 배기시켜 서로 반응이 일어나는 두 가지 이상의 반응가스를 개별적으로 격리하여 배기하도록 함으로써 이들 가스들이 배기 중에 반응하여 반응 부산물이 발생하는 것을 방지하여 배기라인이나 펌프들이 이러한 반응 부산물에 의하여 손상되는 것을 방지할 수 있도록 한다.

Description

화학기상증착설비와 잔류가스 배기방법{Chemical vapor deposition equipment and exhaust method of remaining gas thereof}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 화학기상증착설비를 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 화학기상증착설비를 도시한 개략도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 화학기상증착설비의 공정 진행시 반응가스 공급을 설명하기 위한 타이밍 다이아그램이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 화학기상증착설비의 잔류가스 배기방법을 도시한 블럭도이다.
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**
100 : 챔버
110 : 샤워헤드
120 : 척
230 : 진공펌프
240 : 흡착펌프
본 발명은 화학기상증착설비에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 화학기상증착설비의 공정 진행시에 설비에 잔류하는 반응가스들을 배기시키는 화학기상증착설비의 디버트 라인과 이의 잔류가스 배기방법에 관한 것이다.
반도체 제조공정에서 금속층을 형성하는 방법으로 화학 기상 증착(chemical vapor deposition: CVD) 방식이 주로 이용되고 있다. 그러나 이 화학기상증착에 사용되는 반응가스들은 상온에서 증기압이 극히 낮아 기존의 유량조절기(MFC: mass flow controller) 만으로는 정확히 유량을 컨트롤하기 어렵다. 따라서 디버트 라인(divert line)이 부가적으로 사용된다.
한편, 반도체 제조공정에서 콘택(contact)이나 비아(via)를 형성하기 위하여 텅스텐(tungsten)이 널리 사용된다. 텅스텐을 증착하기 위하여 사용되는 반응가스인 금속소스가스와 환원가스는 WF6(Tungsten Hexafluoride)와 SiH4(silicon hydride) 또는 WF6과 H2(hydrogen)가 사용된다. 여기서 WF6 가 금속소스가스이고, SiH4와 H2는 환원가스(reducing gas)이다.
텅스텐 증착에는 두 가지 방법이 사용된다. 첫 번째는 비선택적 증착(Non-selective or Blanket deposition)이 있다. 이 비선택적 증착의 반응식은 아래와 같다.
WF 6 + 3H 2 -> W + 6HF
그리고 두 번째로 선택적 증착(selective deposition : two step process)이 있다. 이 선택적 증착의 반응식은 아래와 같다.
2WF 6 + 3SiH 4 -> 2W + 3SiF 4 + 6H 2
WF 6 + 3H 2 -> W + 6HF
한편, 이미 언급한 바와 같이 텅스텐 증착시에도 정확한 유량을 조절하기 위하여 디버트 라인이 사용된다. 이 디버트 라인은 공정챔버 내부로 공급되지 않는 미 반응한 잔류가스들을 배기시키기 위한 것이다. 이러한 잔류가스의 배기는 공정 진행 중 유량조절을 위하여 수행할 수 있고, 공정진행 종료시에도 수행할 수 있다.
그런데 이 디버트 라인을 통하여 배기되는 잔류가스들은 종래의 경우 챔버 내부의 진공압 형성을 위하여 설치된 진공펌프(vacuum pump) 측으로 배기된다. 이렇게 잔류가스들이 진공펌프 측으로 배기되면 배기되는 이 잔류가스들은 반응식 1과 2 그리고 3과 같이 진공펌프와 배기라인 그리고 디버트 라인 상에서 반응하여 매우 딱딱한 텅스텐 금속 파우더(powder)들을 대량으로 발생시킨다.
이러한 금속 파우더는 진공펌프에 급속도로 누적되어 진공펌프를 파손시키게 된다. 따라서 텅스텐 증착공정에서는 매우 빈번하게 진공펌프의 사전예방정비(PM: Preventive Maintenance)가 필요하게 되고, 이러한 사전예방정비가 적기에 이루어지지 못하면 결과적으로 진공펌프가 파손되는 문제점이 발생한다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 디버트 라인을 통하여 배기되는 잔류가스들 중 금속소스가스와 환원가스를 진공펌프 또는 웨이퍼 흡착펌프로 각각 별도로 격리 배기하도록 한 화학기상증착설비를 제공하기 위한 것이다.
전술한 목적과 관여된 본 발명의 다른 목적은 디버트 라인을 통하여 배기되는 잔류가스들 중 금속소스가스와 환원가스를 진공펌프 또는 웨이퍼 흡착펌프로 각각 별도로 격리 배기하도록 한 화학기상증착설비의 잔류가스 배기방법을 제공하기 위한 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 화학기상증착설비는 공정이 수행되는 챔버, 상기 챔버 내부에 설치되며 웨이퍼가 안착되는 척, 상기 챔버 내부를 공정 압력으로 만드는 진공펌프, 상기 챔버 내부의 상기 척에 안착되는 상기 웨이퍼를 흡착하는 흡착펌프, 상기 챔버로 제 1반응가스를 공급하는 제 1가스 공급라인, 상기 챔버로 제 2반응가스를 공급하는 제 2가스 공급라인, 상기 제 1가스 공급라인의 일측과 일단이 연결되고, 타단이 상기 진공펌프 측으로 연결되어 상기 제 1반응가스를 상기 진공펌프 측으로 배기시키는 제 1디버트 라인, 상기 제 2가스 공급라인의 일측과 일단이 연결되고, 타단이 상기 흡착펌프 측으로 연결되어 상기 제 2반응가스를 상기 흡착펌프 측으로 배기시키는 제 2디버트 라인을 구비한다.
그리고 상기 진공펌프와 상기 챔버 사이의 경로 상에는 진공펌프측 밸브가 설치될 수 있다. 이 경우 상기 제 1디버트 라인의 타단은 상기 진공펌프와 상기 진공펌프측 밸브 사이로 연결될 수 있다.
또한 상기 흡착펌프와 상기 챔버 사이의 경로 상에는 흡착펌프측 밸브가 설치될 수 있다. 이 경우 상기 제 2디버트 라인의 타단은 상기 흡착펌프와 상기 흡착펌프측 밸브 사이로 연결될 수 있다.
또한 제 1반응가스는 SiH4 또는 H2 중의 적어도 어느 하나일 수 있고, 이 경우 상기 제 2반응가스는 WF6 일 수 있다.
또한 상기 제 1반응가스는 WF6 일 수 있고, 이 경우 상기 제 2반응가스는 SiH4 또는 H2 중의 적어도 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 다른 양태로 본 발명의 화학기상증착설비는 공정이 수행되는 챔버, 상기 챔버 내부에 설치되며 웨이퍼가 안착되는 척, 상기 챔버 내부를 공정 압력으로 만드는 진공펌프, 상기 챔버 내부의 상기 척에 안착되는 상기 웨이퍼를 흡착하는 흡착펌프, 상기 챔버로 환원가스를 공급하는 환원가스 공급라인, 상기 챔버로 금속소스가스를 공급하는 금속소스가스 공급라인, 상기 환원가스 공급라인의 일측과 일단이 연결되고, 타단이 상기 진공펌프측으로 연결되어 상기 환원가스를 상기 진공펌프측으로 배기시키는 환원가스 디버트 라인, 상기 금속소스가스 공급라인의 일측과 일단이 연결되고, 타단이 상기 흡착펌프측으로 연결되어 상기 금속소스가스를 상기 흡착펌프측으로 배기시키는 금속소스가스 디버트 라인을 구비한다.
그리고 상기 환원가스는 SiH4 또는 H2 중의 적어도 어느 하나일 수 있고, 상기 금속소스가스는 WF6 일 수 있다.
또한 상기 진공펌프와 상기 챔버 사이의 경로 상에는 진공펌프측 밸브가 설치될 수 있다. 이 경우 상기 환원가스 디버트 라인의 타단은 상기 진공펌프와 상기 진공펌프측 밸브 사이로 연결될 수 있다.
또한 상기 흡착펌프와 상기 챔버 사이의 경로 상에는 흡착펌프측 밸브가 설치될 수 있다. 이 경우 상기 금속소스가스 디버트 라인의 타단은 상기 흡착펌프와 상기 흡착펌프측 밸브 사이로 연결될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태로 본 발명에 따른 화학기상증착설비는 공정이 수행되는 챔버, 상기 챔버 내부에 설치되며 웨이퍼가 안착되는 척, 상기 챔버 내부를 공정 압력으로 만드는 진공펌프, 상기 챔버 내부의 상기 척에 안착되는 상기 웨이퍼를 흡착하는 흡착펌프, 상기 챔버로 금속소스가스를 공급하는 금속소스가스 공급라인, 상기 챔버로 환원가스를 공급하는 환원가스 공급라인, 상기 금속소스가스 공급라인의 일측과 일단이 연결되고, 타단이 상기 진공펌프측으로 연결되어 상기 금속소스가스를 상기 진공펌프측으로 배기시키는 금속소스가스 디버트 라인, 상기 환원가스 공급라인의 일측과 일단이 연결되고, 타단이 상기 흡착펌프측으로 연결되어 상기 환원가스를 상기 흡착펌프측으로 배기시키는 환원가스 디버트 라인을 구비한다.
그리고 상기 환원가스는 SiH4 또는 H2 중의 적어도 어느 하나일 수 있고, 상 기 금속소스가스는 WF6 일 수 있다.
또한 상기 진공펌프와 상기 챔버 사이의 경로 상에는 진공펌프측 밸브가 설치될 수 있고, 이 경우 상기 금속소스가스 디버트 라인의 타단은 상기 진공펌프와 상기 진공펌프측 밸브 사이로 연결될 수 있다.
또한 상기 흡착펌프와 상기 챔버 사이의 경로 상에는 흡착펌프측 밸브가 설치될 수 있고, 이 경우 상기 환원가스 디버트 라인의 타단은 상기 흡착펌프와 상기 흡착펌프측 밸브 사이로 연결될 수 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 화학기상증착설비의 잔류가스 배기방법은 챔버와 제 1반응가스 공급부 사이에 잔류하는 제 1반응가스를 진공펌프측으로 배기시키는 단계와 상기 챔버와 제 2반응가스 공급부 사이에 잔류하며 상기 제 1반응가스와 반응이 일어나는 제 2반응가스를 웨이퍼 흡착펌프측으로 배기시키는 단계로 구비된다.
그리고 상기 제 1반응가스는 SiH4 또는 H2 중의 적어도 어느 하나일 수 있고, 상기 제 2반응가스는 WF6 일 수 있다.
또는 상기 제 1반응가스는 WF6 일 수 있고, 상기 제 2반응가스는 SiH4 또는 H2 중의 적어도 어느 하나일 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형 태로 구체화될 수도 있다. 이하의 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 도면들에 있어서, 구성요소들은 명확성을 위하여 과장되거나 축소된 것이다. 그리고 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1에 도시된 바와 같이 첫 번째 실시예에 따른 화학기상증착설비의 챔버와 이 챔버들에 각각의 반응가스들을 공급하는 구성과 공급된 반응가스들의 배기라인의 구성을 나타내고 있다.
도 1에 도시된 바와 같이 화학기상증착설비는 공정이 수행되는 챔버(100)를 구비한다. 챔버(100)는 내부 하측에 웨이퍼(130)가 안착되는 웨이퍼 척(wafer chuck : 120)을 구비한다. 웨이퍼 척(120) 상에는 로봇암으로 이송된 웨이퍼(130)가 안착된다. 이 척(120)에는 적절한 공정온도로 웨이퍼(130)를 가열하는 히터(미도시)가 매설될 수 있다. 웨이퍼 척(120)의 상부에는 반응가스가 분사되는 샤워헤드(110)가 설치된다.
이 샤워헤드(110)는 공정에 필요한 가스를 챔버(100) 내부의 웨이퍼 상으로 공급한다. 반응가스는 제 1반응가스와 제 2반응가스로 마련되고, 제 1반응가스가 공급되는 제 1가스 공급라인과 제 2반응가스가 공급되는 제 2가스 공급라인이 샤워헤드(110)에 연결된다. 여기서 제 1반응가스는 실시예에 따라 금속소스가스(metal source gas) 또는 환원가스(reducing gas)일 수 있고, 제 2반응가스가 금속소스 또는 환원가스일 수 있다.
도 1의 실시예에서 반응가스는 금속소스가스와 환원가스로 마련된다. 금속소스가스는 본 실시예에서 WF6을 사용하고, 환원가스는 SiH4와 H2를 사용한다. 즉 본 실시예는 텅스텐 증착(W-CVD : tungsten chemical vapor deposition)을 실시예로 설명하고 있다. 그러나 다른 종류의 금속증착공정에서도 본 발명의 기술적 사상이 채용될 수 있다.
그리고 샤워헤드(110)로 금속소스가스를 공급하기 위하여 WF6 공급부(220)가 마련된다. 또한 환원가스를 공급하기 위한 SiH4 공급부(200) 그리고 H2 공급부(210)가 각각 별도로 마련된다. 그리고 이들 각각의 공급부(200)(210)(220)와 샤워헤드(110) 사이를 연결하는 공급라인(202)(212)(222)이 각각 별도로 구비된다.
또한 이 공급라인 각각에는 유량조절기(MFC : Mass Flow Controller)(140)(141)(142)가 설치된다. 그리고 유량조절기(140)(141)(142)와 각각의 공급부(200)(210)(220) 사이를 연결하는 공급라인(202)(212)(222)에는 각각의 공급부(200)(210)(220)에서 공급되는 가스들의 공급을 제어하는 밸브(201)(211)(221)들이 각각에 설치된다. 이 밸브(201)(211)(221)들은 삼방밸브(3 way valve)를 채용하는 것이 적절하다.
한편, 도면에 도시되지 않았지만 별도의 퍼지가스(purging gas) 공급구조가 채용될 수 있다. 퍼지가스는 금속소스가스와 환원가스들의 운송가스(carrier gas) 역할을 수행할 수 있다. 그리고 퍼지가스는 공정초기에 챔버(100) 내부의 공정 압력을 유지시키기 위하여 사용될 수 있다. 이 퍼지가스로는 아르곤과 같은 불활성가 스(inert gas)가 사용될 수 있다.
계속해서 도 1을 참조하여 설명하면 챔버(100)에는 진공펌프(230)가 연결된다. 진공펌프(230)는 챔버(100) 내부를 공정에 적합한 압력으로 형성하기 위한 것이다. 진공펌프(230)와 챔버(100)는 진공라인(231)으로 연결되어 있다. 진공라인(231)에는 밸브(232)가 설치된다. 이 밸브(232)는 진공압 조절을 위한 스로틀 밸브(throttle valve)가 채용될 수 있고, 이 스로틀 밸브와 함께 진공라인(231)을 개폐하는 개폐용(for opening and shutting) 밸브가 함께 채용될 수 있다.
그리고 척(120)에는 척(120)에 안착된 웨이퍼(130)를 흡착하기 위한 흡착펌프(240)가 흡착라인(241)으로 연결되어 있다. 이 흡착라인(241)에는 밸브(242)가 설치된다. 그리고 진공펌프(230)와 흡착펌프(240)의 후단 배기경로 상에는 스크러버(scrubber : 233, 243)가 각각 설치될 수 있다. 이 스크러버(233)(243)는 각각에 설치될 수 있다. 그러나 하나의 스크러버(233)(243)에 진공펌프(230)와 흡착펌프(240)가 연결될 수 도 있다.
한편, 진공라인(231)과 환원가스 공급라인(202)(212) 사이에는 이들에 각각 연결된 제 1디버트 라인(310)이 설치된다. 제 1디버트 라인(310)은 환원가스 디버트 라인으로써 환원가스 공급라인(202)(212) 상에 잔류한 환원가스인 SiH4와 H2 을 배기하기 위한 것이다.
환원가스 디버트 라인(310)은 일단이 각각의 환원가스 공급을 제어하는 밸브(201)(211)들에 개별적으로 연결되고, 타단이 진공펌프(230)와 진공라인(231) 상에 설치된 밸브(232) 사이에 연결된다. 따라서 환원가스 공급라인(202)(212)에 잔류한 환원가스는 진공펌프(230)를 통하여 배기된다.
그리고 흡착라인(241)과 금속소스가스 공급라인(222) 사이에는 이들에 각각 연결된 제 2디버트 라인(320)이 설치된다. 제 1디버트 라인(320)은 금속소스가스 디버트 라인으로써 금속소스가스 공급라인(222) 상에 잔류한 금속소스가스인 WF6 을 배기하기 위한 것이다.
구체적으로 금속소스가스 디버트 라인(320)은 일단이 금속소스가스 공급을 제어하는 밸브(221)에 연결되고, 타단이 흡착펌프(240)와 흡착라인(241) 상에 설치된 밸브(242) 사이에 연결된다. 따라서 금속소스가스 공급라인(222)에 잔류한 금속소스가스는 진공펌프(230)를 통하여 배기된다.
이와 달리 도 2에 도시된 바와 같이 다른 실시예로 반응가스인 금속소스가스와 환원가스가 서로 반대하는 디버트 라인으로 배기될 수 있다. 이에 대하여 설명하면 환원가스 디버트 라인(420)의 일단을 각각의 환원가스 공급을 제어하는 밸브(201)(210)들에 연결되고, 타단은 흡착펌프(240)와 흡착라인(241) 상에 설치된 밸브(242) 사이로 연결한다. 그리고 금속소스가스 디버트 라인(410)은 일단을 금속소스가스 공급을 제어하는 밸브(221)에 연결하고, 타단을 진공펌프(230)와 진공라인(231) 상에 설치된 밸브(232) 사이로 연결할 수 있다.
이렇게 두 가지 실시예의 어떤 경우로든 디버트 라인을 연결하게 되면 잔류하는 금속소스가스와 환원가스가 함께 배기되지 않고, 각각 별도로 배기된다. 따라 서 종래의 기술과 달리 배기되는 금속소스가스와 환원가스에 의하여 각각의 펌프에서의 반응이 일어나는 것을 방지할 수 있게 된다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 화학기상증착설비의 잔류가스 배기방법에 대하여 도 1과 도 3 그리고 도 4를 참조하여 설명하기로 한다. 도 3은 텅스텐 화학기상증착을 위하여 선택적 증착(selective deposition 또는 two-step process) 시의 가스 공급 타이밍을 나타낸 다이아그램이다. 그러나 별도로 설명하지 않지만 비선택적 증착(non-selective deposition 또는 blanket deposition)의 경우에도 본 발명의 기술적 사상이 채용될 수 있다.
이하에서 설명하는 텅스텐 화학기상증착방법은 단지 각각의 반응가스들의 공급및 잔류가스의 배기에 대하여 설명하고 있으며, 이 텅스텐 화학기상증착방법에 대해서는 종래기술에서 이미 간략하게 언급하였다. 그리고 구체적인 공정시의 온도, 압력, 가스의 공급량 등은 공정을 진행함에 있어서 다양하게 변화되거나 바뀔 수 있고, 또한 당업자가 공정진행시의 필요에 따라 용이하게 변형 채택할 수 있기 때문에 이러한 것들에 대해서는 구체적으로 언급하지 않는다.
도 3에 도시된 바와 같이 H2와 Ar는 공정 시작 시점부터 공정이 종료되는 시점까지 지속적으로 공급된다(D1). 공정 시작 시점은 예열(heat up)과정으로 화학기상증착에 적합한 온도로 가열하는 과정이다. 이 가열과정은 척(120)에 히터를 매설하여 실시할 수 있다.
챔버(100) 또는 웨이퍼(130)가 적절한 온도로 가열되면 SiH4가 투입된다(D2). SiH4는 증착을 원하는 영역에 비정질 실리콘(amorphous silicon) 막을 증착시킨다. 이 실리콘 막을 증착하는 이유는 이후 형성되는 텅스텐 핵의 생성(nucleation rate)이 효과적으로 이루어지고, 하부층의 어택(attack)을 방지할 수 있기 때문이다. 그러나 이 실리콘 막은 텅스텐 증착층의 하부층이 티탄이나 티탄나이트라이드 등과 같이 텅스텐과의 접착효율이 나쁜 것이 아니라면 형성하지 않을 수 도 있다.
그리고 원하는 실리콘 막이 증착되면 SiH4의 공급이 차단된다. 이때 이 SiH4에 대한 퍼징이 이루어진다(D3). 그러나 SiH4가스의 공급 차단이나 퍼징을 수행하지 않을 수 도 있다.
반면에 퍼징과 SiH4가스의 공급차단이 이루어지는 경우에 퍼징되는 잔류가스는 진공펌프(230) 측으로 배기된다(S10). 즉 밸브(201)는 퍼징을 위하여 챔버(100)로 공급되던 SiH4의 공급을 차단하고, 환원가스 디버트 라인(310)과 SiH4 공급라인(202)을 연결하여 진공펌프(230)의 펌핑력으로 SiH4 가 환원가스 디버트 라인(310)을 통하여 배기되도록 한다.
퍼징 후에는 SiH4와 함께 WF6 가 공급된다(D4). 즉 이때에는 환원가스인 SiH4와 H2와 함께 금속소스가스인 WF6 가 모두 공급된다. 이 과정은 SiH4가 빠른 속도로 WF6과 반응함으로써 WF6에 의하여 하부막의 어택을 방지하고, 하부막 상에 연속적으로 텅스텐 핵을 형성시켜 이후 수행되는 텅스텐의 증착을 용이하게 하기 위한 것이 다. 즉 이러한 과정으로 Si 층 위에 텅스텐 핵형성(nucleation)이 원하는 정도로 이루어지면 다시 SiH4를 차단시킨다.
이때 다시 SiH4가스에 대한 퍼징이 위와 같은 방법으로 이루어진(D5). 그리고 지속적으로 공급되는 WF6 와 H2는 원하는 증착부분에 대한 텅스텐 증착을 수행하게 된다. 그리고 증착이 원하는 상태로 이루어지면 H2와 WF6을 차단하게 된다. 그리고 차단된 후에는 이들 금속소스가스와 환원가스에 대한 퍼징이 이루어진다(D6).
WF6의 경우는 WF6 공급라인(222)의 밸브(221)가 동작하여 챔버(100)로 공급되던 WF6의 공급을 차단하고, 금속반응가스 디버트 라인(320)과 WF6 공급라인(222)을 연결하면 흡착펌프(240)의 펌핑력에 의하여 WF6 가스가 금속반응가스 디버트 라인(320)을 통하여 배기된다.
그리고 H2의 경우는 H2 공급라인(212)의 밸브(211)가 동작하여 챔버(100)로 공급되던 H2의 공급을 차단하고, 환원가스 디버트 라인(310)과 H2 공급라인(212)을 연결하면 진공펌프(230)의 펌핑력으로 H2가 환원가스 디버트 라인(310)을 통하여 배기된다.
한편, 반대로 도 2의 실시예의 경우에는 진공펌프(230) 측으로 WF6을 배기하고, SiH4와 H2와 같은 환원가스는 흡착펌프(240) 측으로 배기시키게 된다.
즉 결과적으로 두 실시예는 모두 어떠한 경로라도 환원가스와 금속소스가스를 각각 분리하여 배기토록 함으로써 펌프와 배기라인 상에는 반응이 일어나지 않은 금속소스가스와 환원가스가 반응하는 것을 방지할 수 있도록 한다.
전술한 바와 같이 본 발명의 첫 번째 실시예와 두 번째 실시예에서와 같이 잔류가스 배기시 금속소스가스와 환원가스들이 각각 진공펌프 또는 흡착펌프측으로 별도로 배기되도록 하면 배기 중에 잔류가스들이 배기라인이나 펌프 측에서 반응하여 금속 부산물이 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.
이러한 잔류가스들의 배기를 위한 구성이나 방법은 반도체 제조공정중 화학기상증착 공정에서 그 효과가 상대적으로 클 것이라고 예측된다. 하지만 그 외에 다른 반도체 제조공정에서도 그 적용이 가능할 것이다.
이상과 같은 본 발명에 따른 화학기상증착설비와 이의 잔류가스 배기방법은 환원가스와 소스가스를 설비에 장착된 진공펌프와 흡착펌프를 통하여 개별적으로 격리하여 배기하도록 함으로써 이들 가스들이 배기 중에 반응하여 반응 부산물이 발생하는 것을 방지하여 배기라인이나 펌프들이 이러한 반응 부산물에 의하여 손상되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (24)

  1. 공정이 수행되는 챔버;
    상기 챔버 내부에 설치되며 웨이퍼가 안착되는 척;
    상기 챔버 내부를 공정 압력으로 만드는 진공펌프;
    상기 챔버 내부의 상기 척에 안착되는 상기 웨이퍼를 흡착하는 흡착펌프;
    상기 챔버로 제 1반응가스를 공급하는 제 1가스 공급라인;
    상기 챔버로 제 2반응가스를 공급하는 제 2가스 공급라인;
    상기 제 1가스 공급라인의 일측과 일단이 연결되고, 타단이 상기 진공펌프측으로 연결되어 상기 제 1반응가스를 상기 진공펌프측으로 배기시키는 제 1디버트 라인;
    상기 제 2가스 공급라인의 일측과 일단이 연결되고, 타단이 상기 흡착펌프측으로 연결되어 상기 제 2반응가스를 상기 흡착펌프측으로 배기시키는 제 2디버트 라인을 구비한 것을 특징으로 하는 화학기상증착설비.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 진공펌프와 상기 챔버 사이의 경로 상에는 진공펌프측 밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 화학기상증착설비.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 제 1디버트 라인의 타단은 상기 진공펌프와 상기 진공펌프측 밸브 사이로 연결된 것을 특징으로 하는 화학기상증착설비.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 흡착펌프와 상기 챔버 사이의 경로 상에는 흡착펌프측 밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 화학기상증착설비.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 제 2디버트 라인의 타단은 상기 흡착펌프와 상기 흡착펌프측 밸브 사이로 연결된 것을 특징으로 하는 화학기상증착설비.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 제 1반응가스는 SiH4 또는 H2 중의 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 화학기상증착설비.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 제 2반응가스는 WF6 인 것을 특징으로 하는 화학기상증착설비.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 제 1반응가스는 WF6 인 것을 특징으로 하는 화학기상증착설비.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 제 2반응가스는 SiH4 또는 H2 중의 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 화학기상증착설비.
  10. 공정이 수행되는 챔버;
    상기 챔버 내부에 설치되며 웨이퍼가 안착되는 척;
    상기 챔버 내부를 공정 압력으로 만드는 진공펌프;
    상기 챔버 내부의 상기 척에 안착되는 상기 웨이퍼를 흡착하는 흡착펌프;
    상기 챔버로 환원가스를 공급하는 환원가스 공급라인;
    상기 챔버로 금속소스가스를 공급하는 금속소스가스 공급라인;
    상기 환원가스 공급라인의 일측과 일단이 연결되고, 타단이 상기 진공펌프측으로 연결되어 상기 환원가스를 상기 진공펌프측으로 배기시키는 환원가스 디버트 라인;
    상기 금속소스가스 공급라인의 일측과 일단이 연결되고, 타단이 상기 흡착펌프측으로 연결되어 상기 금속소스가스를 상기 흡착펌프측으로 배기시키는 금속소스가스 디버트 라인을 구비한 것을 특징으로 하는 화학기상증착설비.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 환원가스는 SiH4 또는 H2 중의 적어도 어느 하나이고, 상기 금속소스가스는 WF6인 것을 특징으로 하는 화학기상증착설비.
  12. 제 10항에 있어서, 상기 진공펌프와 상기 챔버 사이의 경로 상에는 진공펌프측 밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 화학기상증착설비.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 환원가스 디버트 라인의 타단은 상기 진공펌프와 상기 진공펌프측 밸브 사이로 연결된 것을 특징으로 하는 화학기상증착설비.
  14. 제 10항에 있어서, 상기 흡착펌프와 상기 챔버 사이의 경로 상에는 흡착펌프측 밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 화학기상증착설비.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 금속소스가스 디버트 라인의 타단은 상기 흡착펌프와 상기 흡착펌프측 밸브 사이로 연결된 것을 특징으로 하는 화학기상증착설비.
  16. 공정이 수행되는 챔버;
    상기 챔버 내부에 설치되며 웨이퍼가 안착되는 척;
    상기 챔버 내부를 공정 압력으로 만드는 진공펌프;
    상기 챔버 내부의 상기 척에 안착되는 상기 웨이퍼를 흡착하는 흡착펌프;
    상기 챔버로 금속소스가스를 공급하는 금속소스가스 공급라인;
    상기 챔버로 환원가스를 공급하는 환원가스 공급라인;
    상기 금속소스가스 공급라인의 일측과 일단이 연결되고, 타단이 상기 진공펌프측으로 연결되어 상기 금속소스가스를 상기 진공펌프측으로 배기시키는 금속소스가스 디버트 라인;
    상기 환원가스 공급라인의 일측과 일단이 연결되고, 타단이 상기 흡착펌프측으로 연결되어 상기 환원가스를 상기 흡착펌프측으로 배기시키는 환원가스 디버트 라인을 구비한 것을 특징으로 하는 화학기상증착설비.
  17. 제 16항에 있어서, 상기 환원가스는 SiH4 또는 H2 중의 적어도 어느 하나이고, 상기 금속소스가스는 WF6인 것을 특징으로 하는 화학기상증착설비.
  18. 제 16항에 있어서, 상기 진공펌프와 상기 챔버 사이의 경로 상에는 진공펌프측 밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 화학기상증착설비.
  19. 제 18항에 있어서, 상기 금속소스가스 디버트 라인의 타단은 상기 진공펌프와 상기 진공펌프측 밸브 사이로 연결된 것을 특징으로 하는 화학기상증착설비.
  20. 제 16항에 있어서, 상기 흡착펌프와 상기 챔버 사이의 경로 상에는 흡착펌프측 밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 화학기상증착설비.
  21. 제 20항에 있어서, 상기 환원가스 디버트 라인의 타단은 상기 흡착펌프와 상기 흡착펌프측 밸브 사이로 연결된 것을 특징으로 하는 화학기상증착설비.
  22. 챔버와 제 1반응가스 공급부 사이에 잔류하는 제 1반응가스를 진공펌프측으로 배기시키는 단계;
    상기 챔버와 제 2반응가스 공급부 사이에 잔류하며 상기 제 1반응가스와 반응이 일어나는 제 2반응가스를 웨이퍼 흡착펌프측으로 배기시키는 단계로 된 것을 특징으로 하는 화학기상증착설비의 잔류가스 배기방법.
  23. 제 22항에 있어서, 상기 제 1반응가스는 SiH4 또는 H2 중의 적어도 어느 하나이고, 상기 제 2반응가스는 WF6 인 것을 특징으로 하는 화학기상증착설비의 잔류가스 배기방법.
  24. 제 22항에 있어서, 상기 제 1반응가스는 WF6 이고, 상기 제 2반응가스는 SiH4 또는 H2 중의 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 화학기상증착설비의 잔류가스 배기방법.
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