KR20130115808A - Apparatus and method for deposition - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A deposition apparatus and a deposition method are provided to control the replacement cycle of a filter part by measuring the amount of an unreacted gas captured by the filter part. CONSTITUTION: An exhaust line (300) is connected to a chamber. A filter part (400) is arranged on the exhaust line. The filter part includes an inlet part and an outlet part. A valve (500) is arranged on the exhaust line. The valve is located in the back end of the filter part.

Description

증착 장치 및 증착 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DEPOSITION}Evaporation apparatus and deposition method {APPARATUS AND METHOD FOR DEPOSITION}

실시예는 증착 장치 및 증착 방법에 관한 것이다.Embodiments relate to deposition apparatus and deposition methods.

일반적으로 기판 또는 웨이퍼(wafer) 상에 다양한 박막을 형성하는 기술 중에 화학 기상 증착 방법(Chemical Vapor Deposition; CVD)이 많이 사용되고 있다. 화학 기상 증착 방법은 화학 반응을 수반하는 증착 기술로, 소스 물질의 화학 반응을 이용하여 웨이퍼 표면 상에 반도체 박막이나 절연막 등을 형성한다.In general, chemical vapor deposition (CVD) is widely used in the art of forming various thin films on a substrate or a wafer. The chemical vapor deposition method is a deposition technique involving a chemical reaction, and forms a semiconductor thin film, an insulating film, or the like on the wafer surface by using a chemical reaction of a source material.

이러한 화학 기상 증착 방법 및 증착 장치는 최근 반도체 소자의 미세화와 고효율, 고출력 LED 개발 등으로 박막 형성 기술 중 매우 중요한 기술로 주목 받고 있다. 현재 웨이퍼 상에 규소 막, 산화물 막, 질화규소 막 또는 산질화규소 막, 텅스텐 막 등과 같은 다양한 박막들을 증착하기 위해 이용되고 있다.Such a chemical vapor deposition method and a vapor deposition apparatus have recently attracted attention as a very important technology among thin film forming techniques due to miniaturization of semiconductor devices and development of high efficiency and high output LED. It is currently used to deposit various thin films such as silicon films, oxide films, silicon nitride films or silicon oxynitride films, tungsten films and the like on a wafer.

상기 화학 기상 증착 방법에 의해 웨이퍼 박막 증착시, 공급되는 반응 가스 중에 미반응된 가스들은 챔버의 배출부를 통해서 배출되게 된다. 이러한 반응 가스는 배기 라인에 형성된 쓰로틀 밸브에 의해 가스의 배출 속도 및 챔버 내부의 압력 등을 조절하여 배출되게 된다.During the deposition of the wafer thin film by the chemical vapor deposition method, unreacted gases in the reactant gas to be supplied are discharged through the discharge portion of the chamber. The reaction gas is discharged by adjusting the discharge rate of the gas and the pressure in the chamber by the throttle valve formed in the exhaust line.

상기 챔버 내의 압력을 조절하기 위해, 상기 챔버 내로 유입되는 반응 기체의 양과 상기 챔버로부터 배출되는 기체의 양을 조절하게 된다, 구체적으로, 상기 챔버에 연결된 배기 라인에 유체의 양을 조절하는 조절 밸브들이 설치될 수 있는데, 이러한 조절 밸브를 쓰로틀 밸브라고 한다.In order to regulate the pressure in the chamber, the amount of reactant gas introduced into the chamber and the amount of gas discharged from the chamber are regulated. This control valve is called a throttle valve.

그러나, 이러한 반응 가스의 배출을 조절하는 쓰로틀 밸브 내에 반응 가스에 의한 침전물이 축적되면서, 쓰로틀 밸브의 기능이 원활하게 작동하지 않을 수 있다.However, as deposits by the reaction gas accumulate in the throttle valve for controlling the discharge of the reaction gas, the function of the throttle valve may not operate smoothly.

이에 따라, 상기 쓰로틀 밸브 내에 축적되는 반응 가스 침전에 의한 장비의 오작동 및 교체에 따라 웨이퍼 박막 공정의 효율이 감소하고 비용이 증가할 수 있다는 문제점이 있다.Accordingly, there is a problem that the efficiency of the wafer thin film process may be reduced and the cost may increase due to malfunction or replacement of the equipment due to the reaction gas deposition accumulated in the throttle valve.

이에 따라, 상기 배기 라인에서 배기되는 상기 반응 가스들이 상기 쓰로틀 밸브 내로 유입되기 전에, 상기 배기 라인 내에서 상기 쓰로틀 밸브 내로 유입되는 반응 가스 또는 반응 가스의 침전물을 전처리할 수 있는 배기 라인 및 이를 포함하는 증착 장치의 필요성이 대두된다.Accordingly, an exhaust line capable of pretreatment of the reactant gas or a precipitate of the reactant gas introduced into the throttle valve in the exhaust line before the reactant gases exhausted from the exhaust line flows into the throttle valve, and including the same. There is a need for a deposition apparatus.

실시예는 화학 기상 증착 장치용 배기 라인 내에 하나 또는 복수 개의 필터를 배치하여, 상기 쓰로틀 밸브로 유입되는 반응 가스의 침전물을 감소하여 화학 기상 증착 공정시 쓰로틀 밸브 사용 시간을 극대화시킴으로써, 밸브 관리 및 교체 작업에서 발생되는 소모적인 비용 및 시간을 절감할 수 있는 화학 기상 증착 장치용 배기 라인 및 증착 장치 및 증착 방법을 제공하고자 한다.Embodiments provide valve management and replacement by placing one or a plurality of filters in an exhaust line for a chemical vapor deposition apparatus to reduce deposits of reactant gases entering the throttle valve to maximize throttle valve use time in a chemical vapor deposition process. It is an object of the present invention to provide an exhaust line, a deposition apparatus, and a deposition method for a chemical vapor deposition apparatus that can reduce the cost and time consumed in operation.

실시예에 따른 증착 장치는, 챔버; 상기 챔버와 연결되는 배기 라인; 상기 배기 라인에 배치되고, 입구부와 출구부를 포함하는 필터부; 및 상기 배기 라인에 배치되고, 상기 필터부의 출구부와 연결되는 밸브를 포함한다.Deposition apparatus according to the embodiment, the chamber; An exhaust line connected with the chamber; A filter unit disposed in the exhaust line and including an inlet and an outlet; And a valve disposed in the exhaust line and connected to the outlet of the filter unit.

실시예에 따른 증착 방법은, 챔버 내에서 반응 가스와 웨이퍼가 반응하는 단계; 상기 챔버와 연결된 배기 라인을 통해 미반응 가스를 배기하는 단계; 및 상기 미반응 가스를 필터부에 의해 포집하는 단계를 포함하고, 상기 필터부는 제 1 필터부, 제 2 필터부 및 제 3 필터부를 포함한다.In one embodiment, a deposition method includes: reacting a reactant gas and a wafer in a chamber; Exhausting unreacted gas through an exhaust line connected to the chamber; And collecting the unreacted gas by a filter part, wherein the filter part includes a first filter part, a second filter part, and a third filter part.

실시예에 따른 증착 장치는 상기 배기 라인을 통해 흐르는 미반응 가스들 중 1㎛ 내지 10㎛의 크기를 가지는 미반응 가스들을 필터부에 의해 포집한다. 따라서, 10㎛ 이상의 크기를 가지는 미반응 가스가 상기 필터부의 후단에 위치하는 밸브로 유입되지 않는다. 즉, 상기 밸브에는 1㎛ 미만의 크기를 가지는 미세 가스들만 유입될 수 있다.The deposition apparatus according to the embodiment collects unreacted gases having a size of 1 μm to 10 μm among the unreacted gases flowing through the exhaust line by the filter unit. Therefore, unreacted gas having a size of 10 μm or more does not flow into the valve located at the rear end of the filter part. That is, only fine gases having a size of less than 1 μm may be introduced into the valve.

또한, 실시예에 따른 증착 방법은 상기 필터부를 통해 상기 미반응 가스를 포집하는 단계를 거치므로, 상기 미반응 가스 중 일정 크기 이상의 미반응 가스를 포집할 수 있다. 즉, 상기 필터부의 후단에 위치하는 밸브에 유입될 수 있는 미반응 가스의 크기를 제어할 수 있다.In addition, since the deposition method according to the embodiment goes through the step of collecting the unreacted gas through the filter unit, it is possible to capture the unreacted gas of a predetermined size or more of the unreacted gas. That is, it is possible to control the size of the unreacted gas that can flow into the valve located at the rear end of the filter unit.

따라서, 실시예에 따른 증착 장치 및 증착 방법은 배기 라인에서 밸브로 미반응 가스가 배기 되기 전에 필터부에 의해 일정 크기를 가지는 미반응 가스들을 미리 포집하여 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있다. 즉, 큰 사이즈를 가지는 미반응 가스들이 상기 밸브로 유입되는 것을 방지할 수 있으므로, 상기 밸브 내에 큰 사이즈의 미반응 가스들이 침전되거나, 미반응 가스와 밸브가 반응하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 상기 밸브의 교체 주기 및 수명을 향상시킬 수 있고, 밸브가 원활하게 작동할 수 있다. 따라서 전체적인 박막 공정의 효율 및 공정 비용을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.Therefore, the deposition apparatus and the deposition method according to the embodiment can solve the above problems by collecting the unreacted gas having a predetermined size by the filter unit before the unreacted gas is exhausted from the exhaust line to the valve. That is, since the unreacted gas having a large size can be prevented from flowing into the valve, it is possible to prevent the large size of unreacted gases from being precipitated in the valve or the reaction of the unreacted gas with the valve. Thus, the replacement cycle and life of the valve can be improved, and the valve can operate smoothly. Therefore, there is an effect that can improve the efficiency and process cost of the overall thin film process.

또한, 실시예에 따른 증착 장치 및 증착 방법은 상기 필터부의 압력을 측정하는 단계를 더 포함한다. 즉, 상기 필터부에는 상기 압력 센서가 연결될 수 있는 압력 센서 연결부가 위치하고, 상기 필터부에 압력을 측정할 수 있는 센서를 연결하여 상기 필터부의 압력을 실시간으로 측정할 수 있다. 따라서, 상기 필터부에 포집되는 미반응 가스들의 양을 측정함으로써, 상기 필터부의 교체 시기를 제어할 수 있다. In addition, the deposition apparatus and the deposition method according to the embodiment further includes the step of measuring the pressure of the filter unit. That is, a pressure sensor connection part to which the pressure sensor can be connected is located at the filter part, and a sensor capable of measuring pressure may be connected to the filter part to measure the pressure of the filter part in real time. Therefore, by measuring the amount of unreacted gas trapped in the filter unit, it is possible to control the replacement time of the filter unit.

도 1은 실시예에 따른 증착 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 실시예에 따른 증착 장치에 포함되는 배기 라인을 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은 실시예에 따른 증착 방법을 설명하기 위한 공정 흐름도이다.1 is a view schematically showing a deposition apparatus according to an embodiment.
2 is a cross-sectional view illustrating an exhaust line included in a deposition apparatus according to an embodiment.
3 is a flowchart illustrating a deposition method according to an embodiment.

실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 “상/위(on)”에 또는 “하/아래(under)”에 형성된다는 기재는, 직접(directly) 또는 다른 층을 개재하여 형성되는 것을 모두 포함한다. 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. In the description of embodiments, each layer, region, pattern, or structure may be “on” or “under” the substrate, each layer, region, pad, or pattern. Substrate formed in ”includes all formed directly or through another layer. The criteria for top / bottom or bottom / bottom of each layer are described with reference to the drawings.

도면에서 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들의 두께나 크기는 설명의 명확성 및 편의를 위하여 변형될 수 있으므로, 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. The thickness or the size of each layer (film), region, pattern or structure in the drawings may be modified for clarity and convenience of explanation, and thus does not entirely reflect the actual size.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 도 1 및 도 2를 참조하여, 실시예에 따른 증착 장치 및 이에 포함되는 배기 라인을 상세하게 설명한다.First, referring to FIGS. 1 and 2, a deposition apparatus and an exhaust line included in the embodiment will be described in detail.

도 1은 실시예에 따른 증착 장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 2는 실시예에 따른 증착 장치에 포함되는 배기 라인을 설명하기 위한 단면도이다.1 is a view schematically showing a deposition apparatus according to an embodiment. 2 is a cross-sectional view illustrating an exhaust line included in a deposition apparatus according to an embodiment.

도 1을 참조하면, 실시예에 따른 탄화규소 증착 장치는 챔버(100), 공급 라인(200), 배기 라인(300), 필터부(400) 및 밸브(500)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a silicon carbide deposition apparatus according to an embodiment includes a chamber 100, a supply line 200, an exhaust line 300, a filter unit 400, and a valve 500.

상기 공급 라인(200)은 상기 챔버(100)와 연결될 수 있다. 상기 공급 라인(200)은 상기 챔버(100)의 상부면, 하부면 또는 측면에 위치할 수 있으며 그 위치에는 제한이 없다.The supply line 200 may be connected to the chamber 100. The supply line 200 may be located at an upper surface, a lower surface, or a side surface of the chamber 100, and the position thereof is not limited.

상기 공급 라인(200)은 상기 챔버(100) 내에 반응 가스를 공급한다. 상기 반응 가스는 상기 챔버(100) 내에 공급되고, 상기 챔버(100) 내에 위치하는 웨이퍼 또는 기판 상에 박막을 증착할 수 있다. 일례로, 상기 화학 기상 증착 공정의 경우, 진공 챔버 내에 위치된 웨이퍼 상에 소스 가스, 캐리어 가스 및 압력 조절 가스 등의 반응 가스를 제공하고, 상기 반응 가스와 상기 웨이퍼 사이의 표면 반응을 이용하여 상기 웨이퍼 상에 에피층을 형성할 수 있다. 더 자세하게, 화학 기상 증착 장비에서 수소(H2) 및 아르곤(Ar) 기체를 캐리어로 하여 실란(Silane, SiH4), 에탄올(C2H4) 또는 프로판(C3H8) 기체와 도펀트 가스(Dopant gas)를 웨이퍼 표면에 증착시켜서 형성할 수 있다. 즉, 실시예에 따른 증착 장치는 상기 기판 또는 상기 웨이퍼 상에 탄화규소 박막층을 증착하는 탄화규소 증착 장치일 수 있다.The supply line 200 supplies a reaction gas into the chamber 100. The reaction gas may be supplied into the chamber 100, and a thin film may be deposited on a wafer or a substrate positioned in the chamber 100. For example, in the chemical vapor deposition process, a reaction gas such as a source gas, a carrier gas, and a pressure regulating gas is provided on a wafer located in a vacuum chamber, and the surface reaction between the reaction gas and the wafer is used to provide the reaction gas. An epitaxial layer can be formed on the wafer. More specifically, silane (Silane, SiH 4 ), ethanol (C 2 H 4 ), or propane (C 3 H 8 ) gas and dopant gas using hydrogen (H 2 ) and argon (Ar) gas as carriers in chemical vapor deposition equipment. (Dopant gas) can be formed by depositing on the wafer surface. That is, the deposition apparatus according to the embodiment may be a silicon carbide deposition apparatus for depositing a silicon carbide thin film layer on the substrate or the wafer.

상기 배기 라인(300)은 상기 챔버(100) 내에 공급된 반응 가스 중 반응되지 않는 반응 가스 또는 캐리어 가스들이 배출할 수 있다.The exhaust line 300 may discharge reactant gases or carrier gases that are not reacted among the reactant gases supplied into the chamber 100.

상기 배기 라인(300)은 상기 챔버(100)와 연결될 수 있다. 상기 배기 라인(300)은 상기 챔버(100)의 상부면, 하부면 또는 측면에 위치할 수 있으며 그 위치에는 제한이 없다.The exhaust line 300 may be connected to the chamber 100. The exhaust line 300 may be located on an upper surface, a lower surface, or a side surface of the chamber 100, and the location thereof is not limited.

상기 배기 라인(300)은 상기 밸브(500)를 포함할 수 있다. 더 자세하게, 상기 밸브(500)는 상기 챔버(100)의 외부에 위치하고, 상기 배기 라인(300)에 밸브(500)가 위치할 수 있으며, 상기 밸브(500)는 상기 배기 라인(300)의 상부, 하부 또는 중간 부분에 위치할 수 있다.The exhaust line 300 may include the valve 500. In more detail, the valve 500 may be located outside the chamber 100, and the valve 500 may be positioned in the exhaust line 300, and the valve 500 may be disposed above the exhaust line 300. It may be located in the lower part or the middle part.

챔버(100) 내에서 웨이퍼 또는 기판에 대한 박막 공정이 수행된 후, 반응되지 않은 미반응 가스는 외부로 배출이 된다. 이러한 배기 가스는 상기 배기 라인을 통해 이동할 수 있다. 배기가스의 배출시 상기 챔버(100)의 외부에 설치되는 밸브(500)에 의해 배출을 위한 압력이 조절될 수 있다. 이러한 밸브(500)를 통과한 배기 가스는 배기 펌프에 의해 정화 장치로 보내져서 처리될 수 있다. 이에 따라, 상기 밸브(500)는 상기 챔버(100) 외부롤 미반응 가스를 배출시키기 위한 것으로서, 화학 기상 증착 장치에 있어서 필수적으로 필요한 장치 중의 하나이다.After the thin film process is performed on the wafer or the substrate in the chamber 100, the unreacted unreacted gas is discharged to the outside. This exhaust gas can move through the exhaust line. When the exhaust gas is discharged, the pressure for the discharge may be adjusted by the valve 500 installed outside the chamber 100. The exhaust gas which has passed through such a valve 500 can be sent to the purification apparatus by an exhaust pump for processing. Accordingly, the valve 500 is for discharging the unreacted gas outside the chamber 100 and is one of the essential devices in the chemical vapor deposition apparatus.

그러나, 이러한 배기 라인(300)을 통해 배출되는 미반응 가스들 중 큰 사이즈를 가지는 배기 가스는 상기 밸브(500) 내에 축적되거나 또는 상기 밸브(500)와 반응하여 상기 밸브(500)에 쌓이게 되어, 상기 밸브(500)의 교체 주기 및 수명을 감소시켜 공정 효율을 감소시키고 공정 비용을 증가시킬 수 있는 문제점이 있다. However, the exhaust gas having a larger size among the unreacted gases discharged through the exhaust line 300 accumulates in the valve 500 or accumulates in the valve 500 in response to the valve 500. By reducing the replacement cycle and life of the valve 500 there is a problem that can reduce the process efficiency and increase the process cost.

이에 따라, 실시예에 따른 증착 장치는 상기 배기 라인(300)에서 흐르는 미반응 가스들이 배기 라인(300)을 통과할 때 큰 사이즈를 가지는 미반응 가스들이 상기 밸브(500)를 통과하기 전에 전처리를 통해 포집할 수 있는 필터부(400)를 포함한다. 즉, 상기 배기 라인(300)에 배치되는 상기 필터부(400)는 상기 배기 라인(300)에 배치되는 상기 밸브(500)의 전단에 위치하여 상기 밸브로 유입되는 미반응 가스를 제어할 수 있다.Accordingly, the deposition apparatus according to the embodiment performs pretreatment before the unreacted gases having a large size pass through the valve 500 when the unreacted gases flowing in the exhaust line 300 pass through the exhaust line 300. It includes a filter 400 that can be collected through. That is, the filter unit 400 disposed on the exhaust line 300 may be positioned at the front end of the valve 500 disposed on the exhaust line 300 to control unreacted gas flowing into the valve. .

이하, 실시예에 따른 증착 장치에 포함되는 필터부를 포함하는 배기 라인을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the exhaust line including the filter unit included in the deposition apparatus according to the embodiment will be described in detail.

도 2를 참고하면, 실시예에 따른 증착 장치는 배기 라인(300)은 상기 배기 라인(300)에 배치되고 입구부(401)와 출구부(402)를 포함하는 필터부(400)를 포함한다.Referring to FIG. 2, in the deposition apparatus according to the embodiment, the exhaust line 300 includes a filter unit 400 disposed on the exhaust line 300 and including an inlet 401 and an outlet 402. .

상기 필터부(400)는 상기 배기 라인(300)을 통해 흐르는 미반응 가스들의 일부를 포집한다. 바람직하게는, 상기 필터부(400)는 1㎛ 내지 10㎛의 미세 크기를 가지는 미반응 가스들을 포집한다. 일례로, 상기 필터부(400)는 상기 반응 공정 후 미반응되는 SixClx 또는 H2 등을 포함하는 미반응 가스들을 포집할 수 있다.The filter unit 400 collects some of the unreacted gases flowing through the exhaust line 300. Preferably, the filter unit 400 collects unreacted gases having a fine size of 1 μm to 10 μm. For example, the filter unit 400 is unreacted after the reaction process Si x Cl x or H 2 Unreacted gases including the like can be collected.

상기 필터부(400)는 제 1 필터부(410), 제 2 필터부(420) 및 제 3 필터부(430)를 포함한다. 상기 제 1 필터부(410), 상기 제 2 필터부(420) 및 상기 제 3 필터부(430)는 각각 서로 다른 종류의 미반응 가스 또는 서로 다른 크기의 미반응 가스들을 포집할 수 있다.The filter unit 400 includes a first filter unit 410, a second filter unit 420, and a third filter unit 430. The first filter unit 410, the second filter unit 420, and the third filter unit 430 may collect different kinds of unreacted gas or unreacted gases of different sizes, respectively.

상기 제 1 필터부(410)와 상기 제 3 필터부(430)는 1㎛ 내지 10㎛의 크기를 가지는 미반응 가스들을 포집한다. 바람직하게는, 상기 제 1 필터부(410)는 3㎛ 내지 10㎛의 크기를 가지는 미반응 가스들을 포집하고, 상기 제 3 필터부(420)는 1㎛ 내지 3㎛의 크기를 가지는 미반응 가스들을 포집한다. The first filter part 410 and the third filter part 430 collect unreacted gases having a size of 1 μm to 10 μm. Preferably, the first filter part 410 collects unreacted gases having a size of 3 μm to 10 μm, and the third filter part 420 has an unreacted gas having a size of 1 μm to 3 μm. Collect them.

또한, 상기 제 2 필터부(420)는 미반응 가스들 중 SixClx 가스를 포집한다. 바람직하게는, 상기 제 2 필터부는 제올라이트(zeolite)를 포함할 수 있다. 상기 제올라이트는 규소(Si)와 알루미늄(Al)로 이루어진 다공성 결정으로서 크기가 다른 미립 물질을 분리시키는 분자체로 사용될 수 있다. 또한, 흡착성이 있어 미립 물질들을 흡착할 수 있는 성질이 있다. 즉, 상기 제 2 필터부(420)는 상기 미반응 가스 들 중 SixClx 가스를 흡착 또는 포집하는 기능을 한다. 여기서 상기 SixClx 가스는 SiCl4 가스, SiCl3· 가스, SiCl2· 가스 또는 SiCl· 등을 포함할 수 있다. 그러나, 실시예가 이에 제한되지는 않고, 상기 SixClx 가스는 Si와 Cl을 포함하는 다양한 SixClx 가스를 포함할 수 있다.In addition, the second filter unit 420 collects Si x Cl x gas among unreacted gases. Preferably, the second filter part may include a zeolite. The zeolite is a porous crystal made of silicon (Si) and aluminum (Al) and may be used as a molecular sieve to separate fine particles having different sizes. In addition, there is an adsorption property that can adsorb the particulate matter. That is, the second filter unit 420 serves to adsorb or collect Si x Cl x gas among the unreacted gases. Here, the Si x Cl x gas may include SiCl 4 gas, SiCl 3 · gas, SiCl 2 · gas, or SiCl ·. However, embodiments are not limited thereto, and the Si x Cl x gas may include various Si x Cl x gases including Si and Cl.

상기 제 1 필터(410)는 상기 필터부(400)의 입구부(401)에 배치할 수 있다. 즉, 상기 필터부(400)를 지나는 미반응 가스들은 상기 제 1 필터부(410)를 가장 먼저 통과할 수 있다. The first filter 410 may be disposed at the inlet 401 of the filter unit 400. That is, unreacted gases passing through the filter unit 400 may first pass through the first filter unit 410.

또한, 상기 제 2 필터부(420)는 상기 제 1 필터부(410) 후단에 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 2 필터부(420)는 상기 제 1 필터부(410)와 상기 제 3 필터부 (430)사이에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제 3 필터부(430)가 상기 제 1 필터부(410) 후단에 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 3 필터부(430)가 상기 제 1 필터부(410)와 상기 제 2 필터부(420) 사이에 배치될 수 있다. In addition, the second filter unit 420 may be disposed at a rear end of the first filter unit 410. That is, the second filter part 420 may be disposed between the first filter part 410 and the third filter part 430. In addition, the third filter unit 430 may be disposed at a rear end of the first filter unit 410. That is, the third filter unit 430 may be disposed between the first filter unit 410 and the second filter unit 420.

다시 말해, 상기 필터부(400)의 출구부(402)에는 상기 제 2 필터부(420)와 상기 제 3 필터부(430) 중 어느 하나의 필터부가 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 1 필터부(410)는 상기 필터부(400)의 입구부(401)에 배치되고, 상기 제 1 필터부(410)의 후단에 위치하는 상기 제 2 필터부(420) 및 상기 제 3 필터부(430)의 위치는 어느 필터부가 앞으로 배치되거나 뒤로 배치될 수 있으며 그 위치에는 제한이 없다.In other words, any one of the second filter part 420 and the third filter part 430 may be disposed at the outlet part 402 of the filter part 400. That is, the first filter part 410 is disposed in the inlet part 401 of the filter part 400, and the second filter part 420 and the rear end of the first filter part 410 are located. The position of the third filter part 430 may be disposed in the forward or backward direction of any filter part, and the position of the third filter part 430 is not limited.

상기 배기 라인(300)을 통해 흐르는 미반응 가스들은 상기 필터부(400)를 통과하여 1㎛ 내지 10㎛의 크기를 가지는 미반응 가스들을 포집하고, 특정 종류의 미반을 가스, 일례로, SiClx 가스를 포집한다.The unreacted gases flowing through the exhaust line 300 pass through the filter unit 400 to collect unreacted gases having a size of 1 μm to 10 μm, and a specific kind of unreacted gas, for example, SiCl x Collect the gas.

즉, 상기 배기 라인(300)을 통해 배기되는 미반응 가스는 상기 필터부(400)를 통과하여 상기 제 1 필터부(410), 상기 제 2 필터부(420) 및 상기 제 3 필터부 또는 상기 제 1 필터부(410), 상기 제 3 필터부(430) 및 상기 제 2 필터부(420)를 차례대로 통과하여 미반응 가스들 중 일정한 범위의 크기를 가지는 미반응 가스와 특정한 종류의 미반응 가스들을 포집할 수 있다.That is, the unreacted gas exhausted through the exhaust line 300 passes through the filter unit 400 and the first filter unit 410, the second filter unit 420, and the third filter unit or the Unreacted gas having a certain range of unreacted gases and a specific kind of unreacted through the first filter unit 410, the third filter unit 430 and the second filter unit 420 in order Gases can be collected.

도면에는 도시되지 않았지만 상기 필터부(400)에는 상기 필터부(400) 내의 압력을 측정하는 센서(440)가 연결될 수 있다. 즉, 상기 필터의 교체를 위해 상기 필터부 내에 압력 센서를 연결하여 필터의 교체 시기를 제어할 수 있다. 일례로, 상기 압력이 10 torr 이상이 되면, 상기 필터부(400)의 필터 즉, 상기 제 1 필터(410), 상기 제 2 필터(420) 및 상기 제 3 필터(430)를 교체하여 미반응 가스의 포집을 원활하게 할 수 있다.Although not shown in the drawing, the filter unit 400 may be connected to a sensor 440 for measuring the pressure in the filter unit 400. That is, the replacement time of the filter may be controlled by connecting a pressure sensor in the filter unit to replace the filter. For example, when the pressure is 10 torr or more, the filter of the filter unit 400, that is, the first filter 410, the second filter 420, and the third filter 430 are replaced and not reacted. The gas can be collected smoothly.

이에 따라, 상기 배기 라인(300)을 통해 흐르는 미반응 가스들 중 1㎛ 내지 10㎛의 크기를 가지는 미반응 가스들은 필터부(400)에 의해 포집된다. 따라서, 상기 필터부(400)의 후단에 위치하는 밸브(500)로 상기 범위의 크기를 가지는 미반응 가스가 유입되지 않을 수 있다. 즉, 상기 밸브(500)에는 1㎛ 미만의 크기를 가지는 미세 가스들만 이동할 수 있다.Accordingly, unreacted gases having a size of 1 μm to 10 μm among the unreacted gases flowing through the exhaust line 300 are collected by the filter unit 400. Therefore, the unreacted gas having the size of the above range may not flow into the valve 500 located at the rear end of the filter unit 400. That is, only the fine gases having a size of less than 1 μm may move to the valve 500.

종래, 배기 라인(300)을 통해 배출되는 미반응 가스들 중 큰 사이즈를 가지는 배기 가스는 상기 밸브(500) 내에 축적되거나 또는 상기 밸브(500)와 반응하여 상기 밸브(500)에 쌓이게 되어, 상기 밸브(500)의 교체 주기 및 수명을 감소시켜 공정 효율을 감소시키고 공정 비용을 증가시킬 수 있는 문제점이 있다. 즉, 반응 가스의 배출을 조절하는 쓰로틀 밸브 내에 반응 가스에 의한 침전물이 축적되면서, 쓰로틀 밸브의 기능이 원활하게 작동하지 않을 수 있다. 따라서, 상기 쓰로틀 밸브 내에 축적되는 반응 가스 침전에 의한 장비의 오작동 및 교체에 따라 웨이퍼 박막 공정의 효율이 감소하고 비용이 증가할 수 있다는 문제점이 있었다.Conventionally, the exhaust gas having a larger size among the unreacted gases discharged through the exhaust line 300 is accumulated in the valve 500 or accumulates in the valve 500 in response to the valve 500. By reducing the replacement cycle and life of the valve 500 there is a problem that can reduce the process efficiency and increase the process cost. That is, while the deposit by the reaction gas is accumulated in the throttle valve for controlling the discharge of the reaction gas, the function of the throttle valve may not operate smoothly. Therefore, there is a problem that the efficiency of the wafer thin film process may be reduced and the cost may increase according to the malfunction and the replacement of the equipment due to the reaction gas deposition accumulated in the throttle valve.

그러나, 실시예에 따른 증착 장치는 배기 라인에서 밸브로 미반응 가스가 배기 되기 전에 필터부에 의해 일정 크기를 가지는 미반응 가스들을 미리 포집하여 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있다. 즉, 큰 사이즈를 가지는 미반응 가스들이 상기 밸브로 유입되는 것을 방지할 수 있으므로, 상기 밸브 내에 큰 사이즈의 미반응 가스들이 침전되거나, 미반응 가스와 밸브가 반응하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 상기 밸브의 교체 주기 및 수명을 향상시킬 수 있고, 밸브가 원활하게 작동할 수 있다. 따라서 전체적인 박막 공정의 효율 및 공정 비용을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.However, the deposition apparatus according to the embodiment may solve the above problems by collecting the unreacted gases having a predetermined size by the filter unit before the unreacted gas is exhausted from the exhaust line to the valve. That is, since the unreacted gas having a large size can be prevented from flowing into the valve, it is possible to prevent the large size of unreacted gases from being precipitated in the valve or the reaction of the unreacted gas with the valve. Thus, the replacement cycle and life of the valve can be improved, and the valve can operate smoothly. Therefore, there is an effect that can improve the efficiency and process cost of the overall thin film process.

이하, 도 3을 참조하여, 실시예에 따른 증착 방법을 상세하게 설명한다. 명확하고 간략한 설명을 위하여 앞서 설명한 증착 장치와 동일 또는 유사한 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, a deposition method according to an embodiment will be described in detail with reference to FIG. 3. For the sake of clarity and simplicity, detailed description of parts identical or similar to those described above will be omitted.

도 3을 참조하면, 실시예에 따른 증착 방법은, 반응하는 단계(ST10); 배기하는 단계(ST20); 및 포집하는 단계(ST30)을 포함한다.Referring to FIG. 3, the deposition method according to the embodiment may include: reacting (ST10); Exhausting (ST20); And collecting step ST30.

반응하는 단계(ST10)에서는, 반응 가스를 이용하여 웨이퍼 또는 기판 상에 박막을 증착한다. 일례로, 상기 반응 가스는 실란 및 에틸렌을 포함하거나 또는 실란 및 프로판을 포함할 수 있다. 이러한 반응 가스가 챔버 내로 유입되고, 상기 챔버가 상기 챔버의 내부 또는 외부에 위치하는 가열 부재 등에 의해 일정한 성장 온도로 가열되어 상기 챔버 내에 위치하는 웨이퍼 또는 기판 상에 박막을 증착할 수 있다. 일례로, 상기 웨이퍼 또는 기판 상에는 탄화규소 박막이 증착될 수 있다.In the reacting step ST10, a thin film is deposited on a wafer or a substrate using a reaction gas. In one example, the reaction gas may comprise silane and ethylene or may include silane and propane. Such a reaction gas may be introduced into the chamber, and the chamber may be heated to a constant growth temperature by a heating member located inside or outside the chamber to deposit a thin film on a wafer or a substrate located in the chamber. In one example, a silicon carbide thin film may be deposited on the wafer or substrate.

이어서 배기하는 단계(ST20)에서는, 상기 반응 공정 후에 상기 반응 가스 중 미반응되는 가스들을 상기 챔버의 외부로 배출한다. Subsequently, in the step ST20, after the reaction process, unreacted gases in the reaction gases are discharged to the outside of the chamber.

이러한 미반응 가스는 상기 챔버와 연결된 배기 라인을 통해 상기 챔버 외부로 배출될 수 있다. 상기 배기 라인은 상기 챔버의 상부면, 하부면 또는 측면에 위치할 수 있으며, 그 위치에는 제한이 없다.Such unreacted gas may be discharged out of the chamber through an exhaust line connected to the chamber. The exhaust line may be located on an upper surface, a lower surface or a side of the chamber, and the position thereof is not limited.

이어서, 포집하는 단계(ST30)에서는 상기 배기 라인을 통해 배기되는 미반응 가스를 포집한다.Subsequently, in the collecting step ST30, the unreacted gas exhausted through the exhaust line is collected.

상기 미반응 가스는 상기 배기 라인에 배치되는 필터부에 의해 포집될 수 있다. 상기 필터부는 제 1 필터부, 제 2 필터부 및 제 3 필터부를 포함할 수 있다. 상기 상기 제 1 필터부는 3㎛ 내지 10㎛의 가스를 포집하고, 상기 제 2 필터부는 SixClx 가스를 포집하며, 상기 제 3 필터부는 1㎛ 내지 3㎛의 가스를 포집할 수 있다. 또한, 상기 SixClx 가스를 포집하는 상기 제 2 필터부는 제올라이트를 포함할 수 있다.The unreacted gas may be collected by a filter unit disposed in the exhaust line. The filter unit may include a first filter unit, a second filter unit, and a third filter unit. The first filter part may collect gas of 3 μm to 10 μm, the second filter part may collect Si x Cl x gas, and the third filter part may collect gas of 1 μm to 3 μm. In addition, the second filter part collecting the Si x Cl x gas may include a zeolite.

상기 미반응 가스는 상기 제 1 필터부를 통과한 후, 상기 제 2 필터부 또는 상기 제 3 필터부를 통과하여 미반응 가스 중 일정 크기를 가지는 미반응 가스와 특정 가스를 포집한다. 상기 제 1 필터부를 통과한 미반응 가스는 상기 제 2 필터부를 통과한 후 상기 제 3 필터부를 통과할 수 있고, 또는 상기 제 3 필터부를 통과한 후 상기 제 2 필터부를 통과할 수 있다. 즉, 상기 제 1 필터를 통과한 미반응 가스는 상기 제 2 필터부 및 상기 제 3 필터부의 통과 순서에는 제한이 없다.After the unreacted gas passes through the first filter part, the unreacted gas passes through the second filter part or the third filter part to collect unreacted gas having a certain size and specific gas among unreacted gases. The unreacted gas passing through the first filter part may pass through the third filter part after passing through the second filter part, or may pass through the second filter part after passing through the third filter part. That is, the unreacted gas that has passed through the first filter is not limited in the passing order of the second filter portion and the third filter portion.

상기 미반응 가스는 상기 필터부에 의해 일정 크기의 미반응 가스들을 포집할 수 있다. 즉, 상기 미반응 가스 중 1㎛ 내지 10㎛의 크기를 가지는 미반응 가스를 포집할 수 있다. 또한, 상기 제 2 필터부를 통해 SixClx 가스를 함께 포집할 수 있다. 이에 따라, 상기 필터부를 통과한 미반응 가스는 1㎛ 미만의 크기를 가지는 미반응 가스만이 밸브 즉, 쓰로틀 밸브로 유입되게 된다.The unreacted gas may collect unreacted gases of a predetermined size by the filter unit. That is, the unreacted gas having a size of 1 μm to 10 μm in the unreacted gas may be collected. In addition, Si x Cl x gas may be collected together through the second filter unit. Accordingly, only the unreacted gas having a size of less than 1 μm is introduced into the valve, that is, the throttle valve.

따라서, 상기 밸브 내에 10㎛ 이상의 큰 사이즈를 가지는 미반응 가스들이 유입되지 않으므로, 이러한 큰 사이즈의 미반응 가스가 밸브 내에 침전되거나, 밸브와 반응하는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 상기 밸브의 작동을 원활하게 할 수 있고, 상기 밸브의 교체 주기를 증가시킬 수 있다. 따라서, 박막 공정의 효율을 향상시킬 수 있고, 공정 비용을 절감시킬 수 있다.Therefore, since unreacted gas having a large size of 10 μm or more is not introduced into the valve, it is possible to prevent such large sized unreacted gas from settling in the valve or reacting with the valve. Accordingly, it is possible to smoothly operate the valve, and increase the replacement cycle of the valve. Therefore, the efficiency of the thin film process can be improved and the process cost can be reduced.

이러한 밸브를 통과한 미반응 가스는 배기 펌프에 의해 정화 장치로 보내져서 처리될 수 있다.Unreacted gas passing through such a valve can be sent to a purification apparatus for processing by an exhaust pump.

또한, 실시예에 따른 증착 방법은 상기 필터부의 압력을 측정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 즉, 상기 필터부에는 상기 압력 센서가 연결될 수 있는 압력 센서 연결부(440)가 위치하고, 상기 필터부에 압력을 측정할 수 있는 센서를 연결하여 상기 필터부의 압력을 실시간으로 측정할 수 있다. 따라서, 상기 필터부에 포집되는 미반응 가스들의 양을 측정함으로써, 상기 필터부의 교체 시기를 제어할 수 있다. 일례로, 상기 필터부의 압력이 10 torr 이상인 경우에는 상기 필터부를 교체할 수 있다. 따라서, 상기 필터부의 교체 시기를 제어할 수 있으므로, 미반응 가스를 원활하게 포집할 수 있다.In addition, the deposition method according to the embodiment may further comprise the step of measuring the pressure of the filter unit. That is, a pressure sensor connecting unit 440 to which the pressure sensor is connected may be located at the filter unit, and a sensor capable of measuring pressure may be connected to the filter unit to measure the pressure of the filter unit in real time. Therefore, by measuring the amount of unreacted gas trapped in the filter unit, it is possible to control the replacement time of the filter unit. For example, when the pressure of the filter unit is 10 torr or more, the filter unit may be replaced. Therefore, since the replacement time of the filter part can be controlled, it is possible to smoothly collect the unreacted gas.

상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. The features, structures, effects and the like described in the foregoing embodiments are included in at least one embodiment of the present invention and are not necessarily limited to one embodiment. Further, the features, structures, effects, and the like illustrated in the embodiments may be combined or modified in other embodiments by those skilled in the art to which the embodiments belong. Therefore, it should be understood that the present invention is not limited to these combinations and modifications.

또한, 이상에서 실시예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the scope of the present invention. It can be seen that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments may be modified. It is to be understood that the present invention may be embodied in many other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.

Claims (13)

챔버;
상기 챔버와 연결되는 배기 라인;
상기 배기 라인에 배치되고, 입구부와 출구부를 포함하는 필터부; 및
상기 배기 라인에 배치되고, 상기 필터부의 후단에 위치하는 밸브를 포함하는 증착 장치.chamber;
An exhaust line connected with the chamber;
A filter unit disposed in the exhaust line and including an inlet and an outlet; And
And a valve disposed at the exhaust line and positioned at a rear end of the filter unit. 제 1항에 있어서,
상기 필터부는 제 1 필터부, 제 2 필터부 및 제 3 필터부를 포함하고,
상기 필터부는 미반응 가스를 포집하는 가스를 포집하는 증착 장치.The method of claim 1,
The filter unit includes a first filter unit, a second filter unit and a third filter unit,
The filter unit is a deposition apparatus for collecting a gas for collecting the unreacted gas. 제 2항에 있어서,
상기 제 1 필터부는 3㎛ 내지 10㎛의 가스를 포집하고,
상기 제 3 필터부는 1㎛ 내지 3㎛의 가스를 포집하는 증착 장치.The method of claim 2,
The first filter unit collects a gas of 3㎛ 10㎛,
The third filter unit is a deposition apparatus for collecting a gas of 1㎛ 3㎛. 제 2항에 있어서,
상기 제 2 필터는 SixClx 가스를 포집하는 증착 장치.The method of claim 2,
And the second filter collects Si x Cl x gas. 제 2항에 있어서,
상기 제 2 필터는 제올라이트(zeolite)를 포함하는 증착 장치.The method of claim 2,
And the second filter comprises a zeolite. 제 4항에 있어서,
상기 제 2 필터는 상기 제 1 필터와 상기 제 3 필터 사이에 개재되는 증착 장치. 5. The method of claim 4,
And the second filter is interposed between the first filter and the third filter. 제 4항에 있어서,
상기 제 3 필터는 상기 제 1 필터와 상기 제 2 필터 사이에 개재되는 증착 장치.5. The method of claim 4,
And the third filter is interposed between the first filter and the second filter. 제 1항에 있어서,
상기 배기 라인에는 압력 센서가 연결되는 증착 장치.The method of claim 1,
And a pressure sensor connected to the exhaust line. 챔버 내에서 반응 가스와 웨이퍼가 반응하는 단계;
상기 챔버와 연결된 배기 라인을 통해 미반응 가스를 배기하는 단계; 및
상기 미반응 가스를 상기 배기 라인에 배치되는 필터부에 의해 포집하는 단계를 포함하고,
상기 필터부는 제 1 필터부, 제 2 필터부 및 제 3 필터부를 포함하는 증착 방법.Reacting the reactant gas and the wafer in the chamber;
Exhausting unreacted gas through an exhaust line connected to the chamber; And
Collecting the unreacted gas by a filter unit disposed in the exhaust line,
And the filter part comprises a first filter part, a second filter part, and a third filter part. 제 9항에 있어서,
상기 제 1 필터부는 3㎛ 내지 10㎛의 가스를 포집하고,
상기 제 2 필터부는 SixClx 가스를 포집하며,
상기 제 3 필터부는 1㎛ 내지 3㎛의 가스를 포집하는 증착 방법.The method of claim 9,
The first filter unit collects a gas of 3㎛ 10㎛,
The second filter unit collects Si x Cl x gas,
The third filter unit is a deposition method for trapping a gas of 1㎛ 3㎛. 제 10항에 있어서,
상기 미반응 가스는 상기 제 1 필터부, 상기 제 2 필터부 및 상기 제 3 필터부의 순서대로 통과하여 포집되는 증착 방법.The method of claim 10,
And the unreacted gas is collected by passing through the first filter part, the second filter part, and the third filter part in order. 제 10항에 있어서,
상기 미반응 가스는 상기 제 1 필터부, 상기 제 3 필터부 및 상기 제 2 필터부의 순서대로 통과하여 포집되는 증착 방법.The method of claim 10,
The unreacted gas is collected by passing through the first filter portion, the third filter portion and the second filter portion in order. 제 9항에 있어서,
상기 필터부의 압력을 측정하는 단계를 더 포함하는 증착 방법.The method of claim 9,
Deposition method further comprising the step of measuring the pressure of the filter unit.
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