KR940006667B1 - 미 반응가스의 제거 및 반응 억제장치 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

미 반응가스의 제거 및 반응 억제장치
제1도는 본 발명에 따른 LP CVD제조 장치도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 외부튜브 2 : 웨이퍼
3 : 보우트 4 : 펌프
5 : 가열장치 6 : 가스라인
7 : 퀄츠가스주입기 8 : 내부튜브
9 : MFC 10 : 밸브
11 : 메인콘트롤러 12 : 전원장치
13 : 도어판 전극
본 발명은 양질의 막을 성장하기 위한 미반응가스의 제거 및 반응 억제장치에 관한 것으로, 특히 유독성가스를 이용하여 양질의 막을 성장하는데 있어서 반응하지 은 양(+) 또는 음(-) 이온 상태의 가스를 물리적으로 결합시킴으로써 미 반응가스의 반응을 억제하고 오염원(Particle source)을 제거하는 미반응 가승의 제거 및 반응 억제 장치에 관한 것이다. 일반적으로 반도체 제조공정중 막을 성장시키는 화학증착법(CVD)에 있어서 반응기내 유입된 반응가스는 분해되어 막을 성장하는데 작용하고 일부 반응 가스는 고온 상태에서 양(+) 또는 음(-) 이온의 상태로 반응하지 못하고 막의 성장에 불필요한 오염원으로 작용하는 NH4Cl 또는 SixPy와 같은 오염입자(particle)로 반응기내에 남이 있게 되어 양질의 막을 성장하는데 어려움이 있게 된다.
종래에는 펌프(Pump)를 이용하여 반응 튜브(tube)내에 반응가스를 주입하여 이미 설치되어 있는 고온상태의 기판을 지나게 함으로써 상기 기판에 CVD(chemical vapor deposition)막을 침적시키고, 원하는 두께의 CVD막이 침적된 후에는 반응 튜브내에 잔존하는 미 반응가스를 진공 상태의 펌프(pump)를 사용하여 반응 튜브 내부로부터 배출시킴으로써 반응 튜브 내부를 저 압력(low pressure)상태로 유지하여 파티클 소스를 제거하였다. 이러한 종래 기술은 반응 튜브의 내면, 퀄츠(Quartz) 또는 패들(paddle) 부분에 잔여 미반응가스가 잔존하여 차후 제조 단계에서 서로 반응하게 되므로 반응기 내에 주입되는 웨이퍼의 표면에 부착되는 주 파티클 소스로 작용하게 된다고 하는 문제점이 있었다.
또다른 종래 기술은 반응 튜브 내의 기판위에 원하는 두께의 CVD막을 침적시킨 후 질소(N2)가스를 불어 넣어 반응 튜브 내에 잔존하는 미 반응가스를 반응 튜브로부터 배출시켜 파티클 소스를 제거하게 되나, 차가운 질소(N2)가스는 잔여 미 반응 가스들의 결합을 촉진시켜 파티클화 되는 문제가 생기게 된다. 따라서 CVD공정이 완료된 후 차후 단계에서 파티클을 감소시켜 양질의 막을 성장시켜야만 하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 반응 튜브내에 남아 있게 되는 양(+) 또는 음(-)이온 상태의 미 반응가스의 반응을 억제시키고 상기 이온 상태의 미 반응가스의 결합을 억제시켜 파티클 소스를 제거하는 미 반응가스의 제거 및 반응억제 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 외부 환경으로부터 반응 공간을 형성하는 외부 튜브(1)와, 외부튜브(1)내의 공간에 설치되는 내부 튜브(8), 내부 튜브(8)내의 공간에 설치되는 웨이퍼(2)를 장착하는 보우트(3), 튜브 내부로의 반응가스의 유입을 조절하는 가스라인(6), 퀄츠 가스주입기(7), MFC(9), 밸브(10), 튜브 내부의 온도를 반응 온도로 유지시켜주는 가열장치(5), 튜브 내부의 공기 및 반응가스를 배출시키는 펌프(4) 및 보우트(3)가 얹혀지게 되는 도어판 전극(13)을 구비하여 이루어지는 종래의 장치에 도어판전극(13)에 전류를 공급하는 전원장치(12)와 전원장치(12)를 작동시켜 주는 메인콘트롤러(11)를 구비하여 이루어짐을 특징으로 한다.
이하 본 발명 미 반응가스의 제거 및 반응 억제장치의 작용 및 효과를 첨부도면을 참조하여 일실시예를 들어 상세하게 설명한다.
제1도는 본 발명에 따른 LP CVD제조장치도이다.
수직형 저압력 CVD자치의 외부 튜브(1)를 CVD장치의 본체로부터 분리하고 기판으로 사용되는 웨이퍼(2)를 보우트(3)에 설치하고 외부 튜브(1)를 원래의 위치에 장착한다. 그후 펌프(4)를 가동시키면 상기 튜브(1) 내부의 공기가 충분히 배출되어 튜브(1) 내부는 원하는 압력상태로 유지된다. 또 가열 장치(5)를 이용하여 튜브(1) 내부의 온도를 제조 공정을 실시하기 위한 적정온도에 도달시킨 후 일정시간 동안 유지시키면 튜브(1)내부의 상태가 안정된다.
이어 가스라인(6)과 퀄츠 가스 주입기(7)를 순차적으로 거쳐 내부 튜브(8)내로 유독성 가스인 SiH2Cl2와 NH3를 주입하여 확산시켜 주면 주입되어 확산되는 반응가스는 고온상태에서 분해되고 고온상태로 유지되어 있는 웨이퍼(2)와 내부 튜브(8)의 내면에 Si3N4막이 침적되고, NH4 +기와 Cl-기가 남게 된다.
펌프(4)로 외부튜브(1)를 거쳐 잔여 가스를 배출시킨다. 즉, 원하는 두께의 막을 성장시킨 후 MFC(9)와 밸브(10)를 작동시켜 가스의 공급을 중단시키고, 튜브(8)내에 잔존하는 이온화된 미 반응가스를 펌프(4)를 동작시켜 배출시킨다. 가열장치의 동작을 유지시키거나 가열장치(5)의 작동을 중지시켜 튜브의 온도가 낮아지게 하는 동안 메인 콘트롤러(11)에 의하여 전원장치(12)를 온(ON)시켜 도어판 전극(13) 표면에 양(+)또는 음(-) 전원을 공급한다. 그러면 고온 상태에서 침적되고 남은 이온 상태의 미 반응가스가 물리적 전기 특성에 의하여 도어판 전극(13)에 결합된다. 튜브내에 잔존하고 있는 미 반응가스중 도어판 전극(13)에 결합되지 않은 이온(ion)가스는 펌프(4)의 작동으로 배출시킨다. 튜브 내의 온도를 충분히 낮추고 내부 튜브(8)와 보우트(3)를 분리하여 언로딩(unloading)상태로 만든 후 메인 콘트롤러(11)에 의하여 전원을 오프(off)시키거나 전극을 바꾸어 도어판 전극(13)에 결합되어 있는 잔여 이온(ion)가스를 도어판 전극(13)으로부터 분리시키고, 전원장치(12)를 (off)시킨다.
상기한 바와같이 작용하는 본 발명은 가스 반응에 따른 파티클 소스를 방지할 수 있으며, 반응 가스의 공급이 중단된 상태에서 가스가 배출되는 동안 침적이 이루어져 막의 균일성을 저해하는 요소를 없앰으로써 보다 나은 막의 균일성을 얻을 수 있는 장점이 있다.

Claims (1)

  1. 외부환경으로부터 반응 공간을 형성하는 외부 튜브(1)와, 외부 튜브(1)내의 공간에 설치되는 내부 튜브(8), 내부 튜브(8)내의 공간에 설치되는 웨이퍼(2)를 장착하는 보우트(3), 튜브 내부로의 반응가스의 유입을 조절하는 가스라인(6), 퀄츠 가스주입기(7), MFC(9), 밸브(10), 튜브 내부의 온도를 반응 온도로 유지시켜 주는 가열장치(5), 튜브 내부의 공기 및 반응가스를 배출시키는 펌프(4) 및 보우트(3)가 얹혀지게 되는 도어판 전극(13)를 구비하여 이루어지는 LP CVD제조장치에 있어서, 도어판 전극(13)에 전류를 공급하는 전원장치(12)와 전원장치(12)를 작동시켜주는 메인 콘트롤러(11)를 추가로 설치하여 콘트롤러(11)로 전원을 오프시키거나 도어판 전극(13)의 전극을 바꾸어 미 반응가스의 반응을 억제하고 오염원을 제거하는 것을 특징으로 하는 미 반응가스의 제거 및 반응 억제 장치.
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