KR20070081041A

KR20070081041A - 플라즈마 화학기상 증착장치

Info

Publication number: KR20070081041A
Application number: KR1020060012750A
Authority: KR
Inventors: 장원희
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-02-09
Filing date: 2006-02-09
Publication date: 2007-08-14

Abstract

본 발명은 반도체 소자 제조에 사용되는 장치 중 플라즈마를 이용하여 반도체 기판 상에 소정의 막을 증착하는 플라즈마 화학 기상 증착 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 플라즈마 화학기상 증착장치는 플라즈마를 발생시켜 반도체 기판상에 처리 공정을 수행하는 공정 챔버 및 상기 공정 챔버 내부의 압력 조절 및 배기를 수행하는 배기부를 포함하되, 상기 배기부는 상기 공정 챔버와 연결되고, 공정시 상기 공정 챔버 내부 압력을 감압하기 위한 흡입 부재가 설치되는 제 1 배출라인 및 상기 제 1 배출라인으로부터 분기되어, 상기 제 1 배출라인의 배기를 수행하는 제 2 배출라인을 가지는 배기 라인, 그리고 상기 공정 챔버 내부 및 상기 배기 라인으로 불활성 가스를 공급하는 불활성가스 공급라인을 포함한다. 본 발명에 따른 플라즈마 화학기상 증착장치는 작업자가 설비의 유지 보수 작업시 공정 챔버 내부 감압을 위해 흡입 부재가 설치된 배기 라인 내 압력을 용이하게 상압으로 할 수 있다.

플라즈마, 화학기상증착, 고밀도, 고밀도 플라즈마, 증착, 증착 공정, 배기, 배기라인, 감압

Description

플라즈마 화학기상 증착장치{PLASMA CHEMICAL VAPOR DEPOSITION APPARATUS}

도 1은 본 발명에 따른 플라즈마 화학기상 증착장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호 설명*

1 : 플라즈마 화학기상 증착장치 200 : 배기부

100 : 공정 챔버 210 : 흡입 부재

110 : 하우징 220 : 배기 라인

112 : 하부 하우징 222 : 제 1 배출라인

114 : 상부 하우징 224 : 제 2 배출라인

120 : 지지부재 230 : 압력 측정부재

130 : 구동부 232 : 측정기

140 : 가스 공급부재 234 : 표시부재

152, 154 : 고주파 인가기 240 : 불활성 가스 공급라인

160 : 히터 242 : 제 1 공급라인

170 : 게이트 밸브 244 : 제 2 공급라인

본 발명은 반도체 소자 제조에 사용되는 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 플라즈마를 이용하여 반도체 기판 상에 소정의 박막을 증착하는 플라즈마 화학 기상 증착 장치에 관한 것이다.

반도체 소자를 제조하기 위한 공정 중 주요한 공정 중의 하나는 가스의 화학적 반응에 의해 반도체 기판 상에 박막을 형성하는 화학 기상 증착 (chemical mechanical deposition) 공정이다. 화학 기상 증착 공정을 수행하는 장치들 중에 최근에는 높은 종횡비를 갖는 공간을 효과적으로 채울 수 있는 고밀도 플라즈마 화학기상증착(high density plasma chemical vapor deposition, 이하 HDP-CVD) 장치가 주로 사용되고 있다. HDP-CVD 장치는 처리실 내에 높은 밀도의 플라즈마 이온을 형성하고 소스가스들을 분해하여 웨이퍼 상에 소정의 막 증착과 동시에 불활성 가스를 이용한 에칭을 진행하여 높은 종횡비를 갖는 갭(gap) 내를 보이드(void) 없이 채울 수 있다.

한국공개특허 제1997-0063445에는 상술한 HDP-CVD 장치가 개시되어 있다. 이를 참조하면, 화학기상증착 공정이 개시되면, 공정 챔버 내부는 진공 펌프와 같은 흡입 부재에 의해 감압되고, 공정 챔버 내부는 공정 온도로 가열된다. 그리고, 공정 챔버 내부에 설치된 복수의 가스 공급부재들은 공정 챔버 내부로 공정 가스를 분사한다. 여기서, 공정 챔버의 외측에는 고주파 전력이 인가되는 코일이 설치되며, 이에 의해 공정가스들은 공정 챔버 내에서 플라즈마 상태로 여기된다. 이러한 증착 공정이 진행되는 동안 공정 챔버의 내벽에는 반응 부산물들이 증착되며, 이들은 후에 파티클과 같은 오염물질로 작용된다. 따라서 수매의 웨이퍼들에 대해 공정을 완료한 후 식각가스를 사용하여 정기적으로 공정 챔버 및 공정 챔버 내 공기를 배출하는 배기부는 클리닝과 같은 유지 보수를 수행하여야 한다.

일반적인 HDP-CVD 장치는 상기와 같은 유지 보수 작업시 공정 챔버 내부 및 상기 공정 챔버 내부 배기를 위한 배기 라인의 압력을 모두 상압 상태로 변화시킨 후 유지 보수를 수행하여야 한다. 종래에는 공정 챔버 내부의 압력을 상압 상태로 변화시키는 것은 작업자가 공정 챔버 내부 압력을 인지할 수 있으므로, 밸브를 작동시켜 수행할 수 있다. 그러나, 공정 챔버 내부 압력을 감압하기 위해 흡입 부재가 설치된 배기 라인에는 압력을 측정할 수 있는 수단이 없었다. 따라서, 작업자가 배기 라인 내 압력을 인지할 수 없으므로 배기 라인의 해체에 의한 강제 배기를 수행하였다.

그러나, 이러한 배기 라인의 해체에 의한 강제 배기는 유지 보수 시간이 증가되고, 유지 보수를 수행하는 작업자에게 큰 부담을 준다. 또한, 배기 라인의 해체에 의한 강제 배기는 일시적으로 배기 라인에 큰 압력 과부하를 줄 수 있어, 배기 라인의 누수가 발생될 가능성이 있으며, 강제 배기에 의한 급격한 압력 변화는 공정 챔버 및 배기 라인 내 파티클 발생을 유발할 수 있다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 작업자가 설비의 유지 보수 작업시 공정 챔버 내부 감압을 위해 흡입 부재가 설치된 배기 라인 내 압력을 용이하게 상압 상태로 조절할 수 있는 플라즈마 화학기상 증착장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 공정 챔버 내부 감압을 위해 흡입 부재가 설치된 배기 라인 내 압력을 작업자가 인지할 수 있는 플라즈마 화학기상 증착장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 공정 챔버 및 상기 공정 챔버의 감압을 위한 배기 라인의 유지 보수를 위해 상기 배기 라인을 상압으로 조절할 때 파티클 발생을 방지하는 플라즈마 화학기상 증착장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 공정 챔버의 감압을 위한 배기 라인의 압력을 상압 상태로 조절시 배기 라인 내 급격한 압력 변화에 따른 누수 발생을 방지할 수 있는 플라즈마 화학기상 증착장치를 제공함에 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 플라즈마 화학기상 증착장치는 플라즈마를 발생시켜 반도체 기판상에 처리 공정을 수행하는 공정 챔버 및 상기 공정 챔버 내부의 압력 조절 및 배기를 수행하는 배기부를 포함하되, 상기 배기부는 상기 공정 챔버와 연결되고, 공정시 상기 공정 챔버 내부 압력을 감압하기 위한 흡입 부재가 설치되는 제 1 배출라인 및 상기 제 1 배출라인으로부터 분기되어, 상기 제 1 배출라인의 배기를 수행하는 제 2 배출라인을 가지는 배기 라인, 그리고 상기 공정 챔버 내부 및 상기 배기 라인으로 불활성 가스를 공급하는 불활성가스 공급라인을 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제 2 배출라인에는 상기 제 2 배출라인 내 압력을 측정하는 압력 측정부재가 더 구비된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 압력 측정부재는 상기 배출라인 내 압력을 측정하는 측정기 및 상기 압력 센서가 측정한 압력을 표시하는 표시 부재를 포함한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 화학기상 증착장치를 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상은 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.

(실시예)

도 1은 본 발명에 따른 플라즈마 화학기상 증착장치를 개략적으로 도시한 구성도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 플라즈마 화학기상 증착장치(1)는 공정 챔버(100) 및 배기부(200)를 포함한다. 공정 챔버(100)는 플라즈마 화학기상 증착공정을 수행한다. 이를 위해, 공정 챔버(100)는 하우징(110), 지지부재(120), 구동부(130), 가스 공급부재(140), 고주파 인가기, 가열 부재(160), 그리고 게이트 밸브(170)를 포함한다.

하우징(110)은 내부에 플라즈마 화학기상 증착공정을 수행하는 공간을 제공 한다. 하우징(110)은 공정시 외부와 밀폐되며, 하부 및 상부 하우징(112, 114)을 포함한다. 하부 하우징(112)의 상부 중앙은 개방되어 있으며, 측벽에는 웨이퍼(W)가 반입 및 반출되는 출입구(122a)가 형성된다. 그리고, 하부 하우징(112)의 하측에는 공정진행 중에 발생되는 공정 부산물들이 배출되거나, 하우징(110) 내 압력을 감압시키기 위한 배출구(112b)가 제공된다. 배출구(112b)는 게이트 밸브(170)와 연결된다. 그리고, 하부 하우징(112)의 측벽 일측에는 공정시 불활성 가스가 공급되는 불활성 가스 공급라인(240)과 연결되는 개구(112c)가 형성된다. 하부 하우징(112)의 개방된 부분의 가장자리에는 상부 하우징(114)이 결합될 수 있는 결합부(미도시됨)가 제공된다.

상부 하우징(114)은 하부 하우징(112)의 상부에 설치된다. 상부 하우징(114)은 하부 하우징(112)의 상부에 제공된 체결부(미도시됨)에 의해 결합된다. 상기 체결부는 상부 하우징(114)과 하부 하우징(112)의 결합을 위해 제공된다. 상기 체결부에는 하부 및 상부 하우징(112, 114) 사이의 밀폐를 위한 오링(O-ring)(미도시됨) 및 상기 오링이 고온에 의해 손상되는 것을 방지하는 냉각 부재(미도시됨)가 제공될 수 있다.

상부 하우징(114)은 석영(quartz)을 재질로 하여 이루어지며, 하부가 개방되어 있는 돔(dome) 형상을 가진다. 상부 하우징(114)의 외측벽에는 상부 전극(114a)이 코일형상으로 상부 하우징(1140)의 외벽을 감싸도록 설치된다. 상부 전극(114a)은 공정시 고주파 인가기(154)로부터 전력을 인가받아, 공정시 하우징(110) 내부로 공급되는 반응 가스들을 플라즈마 상태로 여기시키는 에너지를 제공한다. 이때, 상 부 전극(114a)으로 공급되는 전력은 대략 100Khz 내지 13.56Mh, 3,000 내지10,000Watts의 소스전력이 사용될 수 있다.

지지부재(120)는 하부 하우징(112) 내부 하측에 설치된다. 지지부재(120)는 공정시 웨이퍼(W)가 안착되는 상부면을 갖는다. 지지부재(120)로부는 정전기력에 의해 웨이퍼를 지지부재(120)의 상부면에 흡착 고정하는 정전척(electrode static chuck)이 사용될 수 있다. 비록 도시되지는 않았으나, 지지부재(120)의 하측에는 반송 로봇(미도시됨)에 의해 하부 하우징(112) 내부로 이송된 웨이퍼를 인계 받는 리프트 핀 어셈블리(미도시됨)가 제공될 수 있다. 지지부재(120)에는 하우징(110) 내부에 형성된 플라즈마를 웨이퍼(W)상으로 유도하는 하부 전극(미도시됨)이 배치된다. 상기 하부 전극에는 대략 100Khz 내지 13.56Mhz, 1,500 내지 5,000Watts의 바이어스 전력(bias power)이 인가될 수 있다.

구동부(130)는 지지부재(120)를 하우징(110) 내부에서 상하로 승강시킨다. 웨이퍼(W)가 처리실(110)로/로부터 반입/반출시 지지부재(120)는 하부 하우징(112)에 형성된 출입구(112a) 보다 하측에 위치되며, 증착 공정이 수행되는 동안에는 상부 하우징(114) 내에서 형성된 플라즈마와 일정거리를 유지하도록 승강된다.

가스 공급부재(140)는 공정시 반응 가스를 하우징(110) 내부로 분사한다. 가스 공급부재(140)로는 적어도 하나의 노즐(nozzle)이 사용될 수 있다. 가스 공급부재(140)는 예컨대, 복수개가 상부 하우징(114) 내부 중앙으로 향하도록 일정한 각도를 유지하면서 환형으로 배치될 수 있다. 각각의 가스 공급부재(140)는 서로 동일한 반응 가스를 분사하며, 이때 사용되는 반응 가스는 종류가 다른 복수의 반응 가스가 혼합된 가스일 수 있다.

고주파 인가기는 제 1 및 제 2 고주파 인가기(152, 154)를 포함한다. 제 1 고주파 인가기(152)는 상부 전극(114a)으로 전력을 인가하며, 제 2 고주파 인가기(154)는 하부 전극(미도시됨)으로 전력을 인가한다. 이때, 제 1 및 제 2 고주파 인가기(152, 154)가 인가하는 전력은 서로 다를 수 있다. 즉, 제 1 및 제 2 고주파 인가기(152, 154) 중 어느 하나는 고주파 전력을 인가하고, 제 1 및 제 2 고주파 인가기(152, 154) 중 다른 하나는 상대적으로 저주파 전력을 인가할 수 있다.

가열 부재(160)는 공정시 상부 하우징(114)을 공정 온도로 가열시킨다. 이를 위해, 가열 부재(160)는 상부 하우징(114)을 감싸는 형상으로 제작되며, 내부에는 전력을 인가받아 발열하는 발열 코일(미도시됨)이 구비된다.

게이트 밸브(170)는 하부 하우징(112)에 제공된 배출구(112b)와 연결된다. 게이트 밸브(170)는 배출구(112b)를 통해 배기되는 가스의 흐름을 차단하거나 개방시키기 위해 제공된다. 게이트 밸브(170)는 공정시 하우징(110) 내부 배기 및 하우징(110) 내부 감압이 수행될 때 오픈된다. 게이트 밸브(170)는 내부에 슬라이딩 방식으로 이동되면서 가스의 흐름을 차단하거나 개방시키는 게이트(미도시됨)를 구비한다. 특히, 게이트 밸브(170)는 후술할 배기부(200)의 제 1 배출라인(222)과 연결되며, 제 1 배출라인(222)으로 배출되는 가스의 흐름을 차단하거나 개방하도록 한다.

배기부(200)는 상술한 구성을 갖는 공정 챔버(110) 내부 배기 및 감압을 위해 제공된다. 이를 위해, 배기부(200)는 흡입 부재(210), 배기 라인(220), 압력 측 정부재(230), 그리고 불활성 가스 공급라인(240)을 포함한다. 배기 라인(220)은 공정 챔버(110) 내부 공기를 외부로 배출시킨다. 배기 라인(220)은 제 1 및 제 2 배출 라인(222, 224)을 가진다.

제 1 배출라인(222)은 공정 챔버(110)의 내부 배기 및 감압을 수행한다. 이를 위해, 제 1 배출라인(220)에는 하우징(110) 내 가스를 흡입하는 흡입 부재(210)가 설치된다. 흡입 부재(210)로는 터보 분자 펌프(turbo-molecular pump) 또는 진공 펌프(vacuum pump) 등이 사용될 수 있다. 흡입 부재(210)는 하우징(110) 내부를 소정의 감압 분위기, 예컨대 0.1mTorr 이하의 소정의 압력까지 진공흡입할 수 있다. 제 1 배출라인(222)에는 밸브(212a)가 설치되며, 밸브(212a)는 공정시 제 1 배출라인(220) 내 가스 이동통로를 개폐한다. 이때, 밸브(212a)는 공정시 기설정된 프로그램에 의해 자동으로 개폐가 이루어지는 자동 밸브(auto valve)일 수 있다.

제 1 배출라인(222)은 흡입 부재(210)가 설치되는 부분을 기준으로 전단과 후단으로 나뉠 수 있다. 여기서, 흡입 부재(210)의 전단은 게이트 밸브(170)와 흡입 부재(210) 사이의 라인이고, 흡입 부재(210)의 후단이란 흡입 부재(210)가 설치된 지점으로부터 장치 외부로 가스가 배출되는 배기구(미도시됨) 사이의 라인이다.

제 2 배출라인(224)은 제 1 배출라인(222) 내 가스를 외부로 배출시키기 위해 제공된다. 이를 위해, 제 2 배출라인(224)은 제 1 배출라인(212)으로부터 분기된다. 여기서, 제 2 배출라인(224)은 흡입 부재(210)의 후단으로부터 분기되는 것이 바람직하다. 이는, 제 2 배출라인(224)은 제 1 배출라인(222) 및 제 1 배출라인(222)에 설치된 흡입 부재(210)의 압력 조절을 위해 제 1 배출라인(222) 내 가스를 배출시키기 위한 것이므로, 제 2 배출라인(224)이 흡입 부재(210)의 전단으로부터 분기되면, 제 1 배출라인(222) 내 가스 배출이 용이하지 않을 수 있다. 그러나, 제 2 배출라인(224)은 상술한 예로 한정되는 것은 아니며, 제 1 배출라인(222)의 다양한 지점에서 설치될 수 있다.

제 2 배출라인(224)에는 제 2 배출라인(224)의 개폐를 위한 밸브(224a)가 제공된다. 밸브(224a)는 제 2 배출라인(224)에서 후술할 압력 측정부재(230)가 설치되는 지점 후단에 설치된다. 여기서, 밸브(224a)는 작업자에 의해 수동으로 오픈 및 클로우즈되는 수동 밸브(manual valve)일 수 있다. 그러나, 밸브(224a)는 공정시 에어 공급에 의해 자동으로 개폐가 이루어지는 자동 밸브(auto valve)일 수 있다.

상술한 제 2 배출라인(224)은 제 1 배출라인(222) 내 가스를 배출시킨다. 즉, 제 1 배출라인(222)에는 흡입 부재(210)가 설치되어 있으므로, 공정시 일정한 압력으로 감압되어 있다. 따라서, 공정 챔버(100)의 유지 보수시 제 1 배출라인(222) 내 압력을 상압으로 조절하여야 되며, 이때, 작업자는 제 2 배출라인(222)의 밸브(224a)를 오픈시켜, 제 1 배출라인(222)의 압력이 상압 상태를 만족하도록 조절한다.

압력 측정부재(230)는 제 2 배출라인(220)에 제공된다. 압력 측정부재(230)는 제 1 및 2 배출라인(222, 224) 내 압력을 작업자가 인지하기 위해 제공된다. 이를 위해, 압력 측정부재(230)는 측정기(232) 및 표시 부재(234)를 갖는다. 측정기(232)는 제 2 배출라인(224) 내 압력을 측정한다. 제 2 배출라인(224)은 제 1 배출 라인(222)과 연결되어 있으므로, 측정기(232)가 측정하는 압력은 제 1 및 제 2 배출라인(222, 2224)의 압력을 모두 측정할 수 있다. 측정기(232)로는 배관 내 압력을 측정할 수 있는 광센서가 사용될 수 있다. 그리고, 표시 부재(234)는 측정기(232)가 측정한 제 2 배출라인(224) 압력을 작업자가 인지하도록 표시한다. 표시 부재(234)로는 압력 게이지(pressure gauge)가 사용될 수 있다. 또는, 표시 부재(234)는 측정기(232)가 측정한 압력을 작업자에게 표시하는 마이컴과 같은 디스플레이 부재일 수 있다.

상술한 압력 측정부재(230)는 작업자가 배기 라인(220)의 내부 압력을 인지하도록 한다. 따라서, 작업자는 배기 라인(220) 내부 압력이 감압 상태인지 아니면 상압 상태인지 판단할 수 있으며, 작업자는 유지 보수시 배기 라인(220) 내 압력이 감압된 상태이면, 배기 라인(220) 내 압력이 상압 상태를 만족하도록 조절한 후 유지 보수를 수행한다.

불활성 가스 공급라인(240)은 하우징(110) 내부 및 제 1 배출 라인(220)으로 불활성 가스를 공급한다. 이를 위해, 불활성 가스 공급라인(240)은 제 1 및 제 2 공급라인(242, 244)을 갖는다. 제 1 및 제 2 공급라인(242, 244)은 서로 동일한 불활성가스 공급원(미도시됨)으로부터 불활성 가스를 공급한다. 즉, 제 1 및 제 2 공급라인(242, 244)은 서로 동일한 라인에서 각각 분기되는 구성일 수 있다. 여기서, 불활성 가스로는 질소 가스가 사용될 수 있다.

제 1 공급라인(242)은 하우징(110)으로 불활성 가스를 공급한다. 특히, 제 1 공급라인(242)은 증착 공정시 감압된 하우징(110) 내 압력을 증착 공정 후 하우징 (110) 내 압력을 상압으로 변화시킬 때, 하우징(110) 내부로 불활성 가스를 퍼지(purge)한다. 제 1 공급라인(242)에는 밸브(242a)가 제공된다. 밸브(242a)는 제 1 공급라인(242) 내 불활성 가스의 흐름을 차단하거나 개방한다. 여기서, 밸브(242a)는 기설정된 프로그램에 의해 자동으로 개폐가 이루어지는 자동 밸브(auto valve)일 수 있다.

제 2 공급라인(244)은 제 1 배출라인(222)으로 불활성 가스를 공급한다. 특히, 제 2 공급라인(244)은 유지 보수시 제 1 배출라인(222) 내 압력을 상압으로 조절하기 위해 불활성 가스를 공급할 수 있다. 제 2 공급라인(244)에는 밸브(244a)가 설치된다. 밸브(244a)는 제 2 공급라인(244) 내 불활성 가스의 흐름을 차단하거나 개방한다. 밸브(244a)는 하우징(110) 및 게이트 밸브(170)의 클리닝과 같은 유지 보수시에 작업자에 의해 작동되어, 제 2 공급라인(244)이 제 1 배출라인(222)으로 불활성 가스를 공급하도록 한다.

상술한 구성을 갖는 배기부(200)는 작업자가 공정 챔버(100)의 유지 보수를 수행할 때, 흡입 부재(210)가 설치되어 있는 제 1 배출라인(222) 내 감압된 압력을 용이하게 상압으로 조절할 수 있는 제 1 배출라인(224)이 제공되어 있다. 따라서, 작업자는 배기 라인(220)을 해체 없이 배기 라인(220) 내 압력 조절을 수행할 수 있다.

이하, 상술한 구성을 갖는 플라즈마 화학기상 증착장치(1)의 공정 진행 과정 및 효과를 상세히 설명한다.

공정이 개시되면, 플라즈마 화학기상 증착장치(1)의 공정 챔버(110)에 웨이 퍼(W)가 반입된다. 웨이퍼(W)는 하우징(110) 내 지지부재(120)에 로딩(loading)되며, 웨이퍼(W)가 로딩되면, 공정 챔버(110) 내부는 공정 온도로 가열된다. 또한, 제 1 배출라인(222)에 설치된 흡입 부재(210)는 하우징(110) 내부 공기를 외부로 배출시켜, 하우징(110) 내 압력을 공정 압력으로 감압한다. 하우징(110) 내부 압력이 감압되면, 가스 공급부재(120)는 하우징(110) 내부로 반응 가스를 공급하고, 공급된 반응 가스는 상부 전극(114a) 및 하부 전극(미도시됨)에 의해 여기되어 웨이퍼(W) 상에 소정의 박막을 증착한다.

상술한 증착 공정이 완료되면, 불활성가스 공급라인(240)은 하우징(110) 내부로 불활성 가스를 공급하여, 하우징(110) 내부에 불활성 가스를 퍼지(purge)한다. 따라서, 하우징(110) 내부 압력은 상압으로 상승된다. 하우징(110) 내 압력이 상압을 만족하면, 증착 공정이 완료된 웨이퍼(W)는 출입구(112a)를 통해 하우징(110) 외부로 반출된다.

상술한 증착 공정이 반복 수행하면, 하우징(110) 내부 및 게이트 밸브(170)는 파우더와 같은 공정 부산물들에 의해 오염된다. 따라서, 작업자는 플라즈마 화학기상 증착장치(1)의 정기적인 클리닝을 수행하여야 한다. 이때, 배기 라인(220)의 제 1 배출라인(222)은 감압되어 있는 상태이므로, 작업자는 상술한 유지 보수 작업을 수행하기 전에 제 1 배출라인(222)의 압력이 상압을 만족하도록 하여야 한다. 따라서, 작업자는 압력 측정부재(230)를 통해 배기 라인(220) 내 압력을 확인하고, 배기 라인(220) 내 압력이 감압되어 있는 상태라면, 제 2 배출라인(224)의 밸브(224a)를 오픈시켜 제 1 배출라인(222) 내 공기를 배출시켜 배기 라인(220) 내 압력을 상압으로 상승시킨 후 유지 보수 작업을 수행한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 플라즈마 화학기상 증착장치(1)는 작업자가 상술한 플라즈마 화학기상 증착장치(1)의 유지 보수를 수행할 때, 배기 라인(220) 내 압력을 파악할 수 있다. 또한, 배기 라인(220) 내 압력이 감압된 상태면 이를 용이하게 상압 상태로 조절할 수 있다. 따라서, 기존의 배기 라인(220)을 해체하여 강제 배기하는 방식에서 발생되는 배기 라인(220) 내 일시적인 압력 과부하 및 이로 인한 배관의 누수 발생 및 설비 내 파티클 발생 등을 방지할 수 있다.

이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내고 설명하는 것에 불과하며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 그리고, 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예들은 본 발명을 실시하는데 있어 최선의 상태를 설명하기 위한 것이며, 본 발명과 같은 다른 발명을 이용하는데 당업계에 알려진 다른 상태로의 실시, 그리고 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서, 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 플라즈마 화학기상 증착장치는 작업자가 설비의 유지 보수 작업시 공정 챔버 내부 감압을 위해 흡입 부재가 설치된 배기 라 인 내 압력을 용이하게 상압 상태로 조절할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 플라즈마 화학기상 증착장치는 공정 챔버 내부 감압을 위해 흡입 부재가 설치된 배기 라인 내 압력을 작업자가 인지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 플라즈마 화학기상 증착장치는 공정 챔버 및 상기 공정 챔버의 감압을 위한 배기 라인의 유지 보수를 위해 배기 라인 내 압력을 상압 상태로 조절할 때 파티클 발생을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 플라즈마 화학기상 증착장치는 공정 챔버의 감압을 위한 배기 라인의 압력을 상압으로 조절할 때 배기 라인 내 급격한 압력 변화에 따른 누수 발생을 방지할 수 있다.

Claims

플라즈마를 발생시켜 반도체 기판상에 처리 공정을 수행하는 공정 챔버 및 상기 공정 챔버 내부의 압력 조절 및 배기를 수행하는 배기부를 포함하되,

상기 배기부는,

상기 공정 챔버와 연결되고, 공정시 상기 공정 챔버 내부 압력을 감압하기 위한 흡입 부재가 설치되는 제 1 배출라인 및 상기 제 1 배출라인으로부터 분기되어, 상기 제 1 배출라인의 배기를 수행하는 제 2 배출라인을 가지는 배기 라인과,

상기 공정 챔버 내부 및 상기 배기 라인으로 불활성 가스를 공급하는 불활성가스 공급라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 화학기상 증착장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제 2 배출라인에는,

상기 제 2 배출라인 내 압력을 측정하는 압력 측정부재가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 화학기상 증착장치.
제 2 항에 있어서,

상기 압력 측정부재는,

상기 배출라인 내 압력을 측정하는 측정기와,

상기 압력 센서가 측정한 압력을 표시하는 표시 부재를 포함하는 것을 특징 으로 하는 플라즈마 화학기상 증착장치.