KR100359995B1

KR100359995B1 - 반도체장비용 오링의 기밀성시험장치

Info

Publication number: KR100359995B1
Application number: KR1020000069745A
Authority: KR
Inventors: 김동수; 최병오; 박화영
Original assignee: 한국기계연구원
Priority date: 2000-11-22
Filing date: 2000-11-22
Publication date: 2002-11-07
Also published as: KR20020039913A

Abstract

본 발명은 반도체장비인 화학기상증착(CVD)장비, 물리기상증착(PVD)장비, 식각(Etcher) 장비 중 프로세스쳄버의 기밀성을 유지하기 위하여 사용되는 오링에 대한 기밀성을 실제 사용환경하에서 시험하는 반도체장비용 오링의 기밀성시험장치에 관한 것이다.

본 발명의 구체적인 수단은, 그 상단면을 따라 시험오링(3)을 삽입하는 장착홈(1-1)이 형성되고, 그 상부에 맹판(2)이 얹히면서 그 내부기밀이 유지되도록 설치되는 시험쳄버(1)와;

가스공급라인(12)의 유해가스를 가스공급제어기(11)에 의해 제어되는 전자밸브(14) 또는 바이패스라인(12-1)의 조절밸브(13)를 통해 상기 시험쳄버(1)내에 공급하도록 설치되는 유해가스공급부(10)와;

로터리펌프(25)를 작동시켜 1차 감압한 후, 터보분자펌프(22)를 이용하여 설정압력으로 2차 감압함으로써 상기 시험쳄버(1)의 내압을 진공상태로 낮추는 진공형성부(30)와;

상기 시험쳄버(1)의 내부를 가열하도록 설치되는 밴드히터(5)와;

상기 시험쳄버(1)내의 유해가스, 온도, 압력을 감지하도록 설치되는 센서(4)와;

상기 시험쳄버(1)내의 환경이 반도체장비의 프로세스쳄버와 동일상태를 이루도록 상기 유해가스공급부(10)와 진공형성부(30), 밴드히터(5)를 제어하도록 설치되는 제어부(6)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

반도체장비용 오링의 기밀성시험장치{APPARATUS FOR TESTING LEAKAGE OF O-RING USE FOR SEMICONDUCTOR EQUIPMENT}

본 발명은 반도체장비용 오링의 기밀성시험장치에 관한 것으로, 특히 반도체장비인 화학기상증착(CVD)장비, 물리기상증착(PVD)장비, 식각(Etcher) 장비 중 프로세스쳄버의 기밀성을 유지하기 위하여 사용되는 오링에 대한 기밀성을 실제 사용환경하에서 시험하는 반도체장비용 오링의 기밀성시험장치에 관한 것이다.

종래에는 상기한 반도체장비 중 프로세스쳄버의 기밀성을 유지하기 위하여 사용되는 오링에 대한 기밀성을 시험할 수 있는 기밀성시험장치가 별도로 없거나 있다 하더라도 대기상태에서 실시되어 그 기밀성데이터에 대한 신뢰성이 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명은 반도체장비 중 프로세스쳄버의 기밀성을 유지하기 위하여 사용되는 오링에 대한 기밀성을 실제 사용환경하(온도, 유해가스, 진공조건 등)에서 시험함으로써 오링의 기밀성데이터(누설량, 경도, 인장강도, 연신율 등)에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있는 반도체장비용 오링의 기밀성시험장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 반도체장비용 오링의 기밀성시험장치를 나타내는 구성도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 시험쳄버 1-1: 장착홈

2: 맹판 3: 시험오링

4: RGA센서 5: 밴드히터

6: 제어부 10: 유해가스공급부

30: 진공형성부

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 그 상단면을 따라 시험오링을 삽입하는 장착홈이 형성되고, 그 상부에 맹판이 얹히면서 그 내부기밀이 유지되도록 설치되는 시험쳄버와; 가스공급라인의 유해가스를 가스공급제어기에 의해 제어되는 전자밸브 또는 바이패스라인의 조절밸브를 통해 상기 시험쳄버내에 공급하도록 설치되는 유해가스 공급부와; 로터리펌프를 작동시켜 1차 감압한 후, 터보분자펌프를 이용하여 설정압력으로 2차 감압함으로써 상기 시험쳄버의 내압을 진공상태로 낮추는 진공형성부와; 상기 시험쳄버의 내부를 가열하도록 설치되는 밴드히터와; 상기시험쳄버내의 유해가스, 온도, 압력을 감지하도록 설치되는 센서와; 상기 시험쳄버내의 환경이 반도체 장비의 프로세스쳄버와 동일상태를 이루도록 상기 유해가스공급부와 진공형성부, 밴드히터를 제어하도록 설치되는 제어부로 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체장비용 오링의 기밀성시험장치를 제공한다.

도면을 참조하여 본 발명의 구성을 설명한다.

본 발명에 따른 반도체장비용 오링의 기밀성시험장치는 오링이 사용되는 프로세스쳄버의 내부환경을 시뮬레이션(Simulation)한 시험쳄버(1)에서 오링의 내구성을 시험하게 된다.

즉, 유해가스공급부(10)에서는 시험쳄버(1)에 유해가스(He 등)를 설정치만큼 공급하게 되고, 진공형성부(31)에서는 시험쳄버내의 압력을 10^-6Torr로 낮추게 된다.

여기서, 시험쳄버(1)에는 그 상단면을 따라 장착홈(1-1)이 형성되어 있고, 시험오링(3)은 장착홈(1-1)을 따라 삽입된 상태에서 그 상부에 맹판(2)이 얹어지게 된다.

이때, 시험쳄버(1)내에 진공이 이루어지면 맹판(2)이 하부측으로 당겨지게 되면서 시험 오링(3)을 압축하게 되고, 결국 맹판(2)과 시험쳄버(1) 사이를 시험오링(3)이 실링(Sealing)하게 된다.

그리고, 유해가스공급부(30)에서는 시험쳄버(1)에 유해가스(He 등)를 반도체장비 중 프로세스쳄버내의 환경과 동일하도록 공급하게 되고, 진공형성부(30)에서는 시험쳄버내의 압력을 반도체장비 중 프로세스쳄버내의 압력과 동일한 10^-6Torr로 유지시켜주게 된다.

또한, 시험쳄버(1)에 내장 설치되는 밴드히터(5)는 시험쳄버내의 온도를 반도체장비 중 프로세스쳄버내의 온도와 동일한 50℃로 가열하게 된다.

한편, 잔류가스분석센서(RGA센서 : Residual Gas Analyser Sensor)(4)는 시험쳄버(1)내에 조성된 유해가스, 내부온도, 진공압력 등의 값을 측정하여 제어부 (6)에 전송하게 된다.

여기서, 제어부(6)에서는 RGA센서(4)로부터 전송된 측정값을 기입력된 설정값과 비교하여 편차가 발생될 경우 다시 유해가스공급부(10)와 진공형성부(30), 밴드히터(5)를 제어하게 된다.

이때, 유해가스공급부(10)의 구조를 상세히 설명하면, 가스공급라인(12)을 통해 공급되는 유해가스는 가스공급제어기(11)에서 제어되는 전자밸브(14)를 통해 시험쳄버(1)내로 공급되고, 가스공급제어기와 전자밸브(14)의 기능을 통합적으로 수행하는 조절밸브(13)에서는 바이패스라인(12-1)에 설치되어 비상시 유해가스의 공급을 제어하게 된다.

그리고, 진공형성부(30)에서는 전자밸브(20,24)를 닫으면서 전자밸브(23)를 개방한 상태에서 로터리펌프(25)가 작동되어 시험쳄버(1)의 내압을 10^-3Torr까지 낮추게 된다.

이때, 로터리펌프(25)의 작동에 의해 시험쳄버(1)의 내압이 10^-3Torr까지 이르게 되면 전자밸브(20)만을 개방한 상태에서 터보분자펌프(22)가 작동되어 시험쳄버내의 압력을 10^-6∼ 10^-8Torr까지 낮추어 거의 진공상태에 이르게 조절하게 된다.

또한, 워터배스(Water Bath)(21)에서는 터보분자펌프(22)에 냉각수를 순환시켜 터보분자펌프(22)의 과열을 방지하게 된다.

이하, 본 발명의 작용을 설명한다.

먼저 시험쳄버(1)의 장착홈(1-1)에 시험오링(3)을 삽입시키고, 다시 그 상부에 맹판(2)을 올려놓게 된다.

그리고, 진공형성부(30)에서는 제어부(6)의 제어에 따라 전자밸브(20,24)를 닫으면서 전자밸브(23)를 개방한 상태에서 로터리펌프(25)가 작동되어 시험쳄버(1)의 내압을 10^-3Torr까지 낮추게 된다.

또한, 로터리펌프(25)의 작동에 의해 시험쳄버(1)의 내압이 10^-3Torr까지 이르게 되면 전자밸브(20)만을 개방한 상태에서 터보분자펌프(22)가 작동되어 시험쳄버내의 압력을 10^-6∼ 10^-8Torr까지 낮추어 거의 진공상태에 이르게 조절하게 된다.

이때, 제어부(6)에서는 RGA센서(4)의 측정값에 따라 진공형성부(30)를 제어하게 된다.

여기서, 시험쳄버(1)내의 압력이 진공에 이르게 되면 맹판(2)이 하부측으로강하게 당겨지면서 시험오링(3)을 압축시키게 되고, 이로써 맹판(2)과 시험쳄버(1) 사이가 시험오링(3)에 의해 실링이 이루어지게 된다.

한편, 제어부(6)에서 유해가스공급부(10)의 가스공급제어기(11)를 제어하게 되고, 개방된 전자밸브(14)를 통해 가스공급라인(12)의 유해가스가 시험쳄버(1)내로 공급된다.

여기서, RGA센서(4)는 시험쳄버(1)내의 유해가스농도를 측정하여 제어부(6)에 전송하게 되고, 제어부에서는 RGA센서(Residual Gas Analyser Sensor)(4)의 정보에 따라 가스공급제어기(11)를 제어하게 된다.

그리고, 밴드히터(5)에 의해 시험쳄버(1)내의 온도가 50℃에 이르면 이를 RGA센서(Residual Gas Analyser Sensor)(4)에서 측정하여 제어부(6)에 전송하게 된다.

또한, 시험쳄버(1)내의 환경조건이 반도체장비중 프로세스쳄버내의 환경과 동일상태에 이르게 되면 시험오링(3)의 외측을 따라 유해가스를 분사하게 된다.

이때, 시험오링(3)의 기밀성이 조금이라도 불량하게 되면 대기상의 유해가스가 진공상태의 시험쳄버(1)내로 유입되고, 이를 RGA센서(4)에서 감지하게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 반도체장비용 오링의 기밀성데이터(누설량, 경도, 인장강도, 연신율, 등)에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과를 제공하게 된다.

Claims

그 상단면을 따라 시험오링(3)을 삽입하는 장착홈(1-1)이 형성되고, 그 상부에 맹판(2)이 얹히면서 그 내부기밀이 유지되도록 설치되는 시험쳄버(1)와;

가스공급라인(12)의 유해가스를 가스공급제어기(11)에 의해 제어되는 전자밸브(14) 또는 바이패스라인(12-1)의 조절밸브(13)를 통해 상기 시험쳄버(1)내에 공급하도록 설치되는 유해가스공급부(10)와;

로터리펌프(25)를 작동시켜 1차 감압한 후, 터보분자펌프(22)를 이용하여 설정압력으로 2차 감압함으로써 상기 시험쳄버(1)의 내압을 진공상태로 낮추는 진공형성부(30)와;

상기 시험쳄버(1)의 내부를 가열하도록 설치되는 밴드히터(5)와;

상기 시험쳄버(1)내의 유해가스, 온도, 압력을 감지하도록 설치되는 센서(4)와;

상기 시험쳄버(1)내의 환경이 반도체장비의 프로세스쳄버와 동일상태를 이루도록 상기 유해가스공급부(10)와 진공형성부(30), 밴드히터(5)를 제어하도록 설치되는 제어부(6)로 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체장비용 오링의 기밀성시험장치.