KR100549946B1

KR100549946B1 - 반도체 제조설비의 진공누설 검출장치

Info

Publication number: KR100549946B1
Application number: KR1020030072868A
Authority: KR
Inventors: 진경환
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2003-10-20
Filing date: 2003-10-20
Publication date: 2006-02-07
Also published as: KR20050037642A; US7165443B2; US20050081605A1

Abstract

본 발명은 반도체 제조설비에서 진공누설 상태를 검출하는 진공누설 검출장치에 관한 것이다.

다수의 외부 누설 포인트 및 내부 누설포인트의 개스 누설상태를 검출하여 프로세스 진행 시 개스 누설로 인해 메탈보이드가 형성됨을 방지하기 위한 본 발명의 반도체 제조설비의 진공 누설 검출장치는, 공정을 수행하기 위한 공정챔버와, 상기 공정챔버의 하단에 결합된 펌핑라인과, 상기 펌핑라인 상에 설치되어 상기 공정챔버와 드라이펌프를 차단하기 위한 하이-베큠 밸브와, 상기 하이-베큠 밸브 후단의 상기 펌핑라인 상에 설치되어 오토 리크 체크 프로그램 진행 시 상기 하이-베큠 밸브의 진공누설 상태를 체크하기 위해 헬륨개스를 감지하는 헬륨감지센서와, 다수의 외부리크 포인트의 진공누출 상태를 체크하도록 자동 리크 체크 프로그램을 진행하도록 제어하고 상기 헬륨감지센서로부터 헬륨이 감지될 시 그 헬륨감지상태 정보를 출력하는 콘트롤러를 포함한다.

개스누설, 개스누출감지, 진공누설

Description

반도체 제조설비의 진공누설 검출장치{EQUIPMENT FOR DETECTING VACUUM LEAKAGE OF SEMICONDUCTOR PRODUCT DEVICE}

도 1은 종래의 진공누설을 검출하기 위한 반도체설비의 구조도.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 진공누설을 검출하기 위한 반도체 제조설비의 구조도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10: 쳄버 12: 헬륨감지센서

14: 샤워헤드 16: 히터부

18: 펌핑라인 20: 하이-베큠 밸브

22: 드라이펌프 24: 개스공급관

26: 에어밸브 28: 매스플로우 콘트롤러

30: 콘트롤러

본 발명은 반도체 제조설비의 진공누설 검출장치에 관한 것으로, 특히 반도체 제조설비에서 진공누설 상태를 검출하는 진공누설 검출장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체장치는 웨이퍼 상에 사진, 식각, 확산, 화학기상증착, 이온주입, 금속증착 등의 공정을 선택적이고도 반복적으로 수행하게 됨으로써 이루어지고, 이들 반도체장치 제조공정 중 식각, 확산, 화학기상증착 등의 공정은 밀폐된 공정챔버 내에 소정의 분위기하에서 공정가스를 투입함으로써 공정챔버 내의 웨이퍼 상에서 반응토록 하는 공정을 수행하게 된다. 이러한 반도체 제조공정은 대부분 진공상태에서 진행되고 있으며, 진공상태가 설정된 값에서 정확하게 유지되어야만 정밀한 반도체 제조공정을 수행할 수 있다.

그런데 대부분의 반도체 제조설비는 진공상태를 검사하기 위하여 별도의 진공누설감지장치가 설치되어 있다. 그러므로 반도체 제조설비에서 진공 누설이 발생하면 진공누설 감지장치에 의하여 설비의 진공 누설이 감지되더라도 어느 부분에서 진공이 누설되는가를 정확하게 찾아내지 못한다.

이로 인해 반도체 제조설비의 사용자는 진공누설이 가능하다고 판단되는 부분을 모두 분해 및 조립하면서 일일이 진공 누설 여부를 확인하여야 한다.

도 1은 종래의 진공 누설을 검출하기 위한 반도체 제조설비의 구조도이다.

증착공정 또는 플라즈마 공정, 확산공정, 화학기상 증착공정 등 다양한 공정을 수행하기 위한 공정챔버(10)와, 공정챔버(10)의 상부에 연결된 개스공급관(24)과, 상기 개스공급관(24) 상에 설치되어 개스를 공급하거나 차단하는 에어밸브(26)와, 상기 에어밸브(26)의 후단에 개스공급관(24)과 연결되어 개스량 흐름을 제어하는 매스 플로우 콘트롤러(MFC: Mass Flow Controller)(28)와, 상기 공정챔버(10) 상부에 설치되어 개스공급부(12)로부터 공급되는 개스를 공정챔버(10) 내부로 분출하도록 하는 샤워헤드(Shower Head)(14)와, 상기 공정챔버(10)의 하부에 설치되어 장착되어 있는 웨이퍼(도시하지 않음)를 설정된 온도로 가열하기 위한 히터부(16)와, 상기 공정챔버(10)의 하단에 결합된 펌핑라인(18)과, 상기 펌핑라인(18)에 연결되어 드라이공정 시 잔류개스를 배출하기 위한 드라이펌프(22)와, 상기 펌핑라인(18) 상에 설치되어 상기 공정챔버(10)와 상기 드라이펌프(22)를 차단하기 위한 하이-베큠 밸브(Hi-VAC Valve)(20)로 구성되어 있다.

상기와 같은 반도체 제조설비는 개스공급부(12)로부터 개스를 공급하고 히터부(16)를 가열하여 프로세스를 진행한다. 이때 도시하지 않은 콘트롤러는 드라이펌프(22)를 구동시켜 불필요한 잔류개스를 제거하여 진공상태로 만든다.

그런데 이러한 반도체 제조설비는 사용 중에 고장이 발생하거나 일정주기를 사용하게 되면 공정챔버(10)의 각 파트를 모두 분리하여 크리닝하고 조립하는 절차를 거치게 된다. 이때 조립된 파트의 실링(Sealing)기능에 문제가 있는지 자동누설 체크 프로그램(Auto Leak Check Program)을 수행하도록 한다. 자동누설 체크 프로그램은 하이베큠 밸브(20)를 클로즈(Close)하고 에어밸브(26)를 오픈시켜 공정챔버(10) 내의 다수의 외부리크 포인트(P1~P9)에 대한 개스누설 상태를 검출한다.

상기와 같은 종래의 반도체 제조설비는 다수의 외부리크 포인트(P1~P9)에 대한 개스누설 상태를 검출하도록 하고 있으나, 하이베큠 밸브(20)의 오링부식에 의한 아이솔레이션 기능의 저하로 인해 외부의 유입개스가 펌핑라인(18)으로 배기되어 개스의 누설상태를 감지하지 못하는 문제가 있었다.

그리고 외부의 유입개스가 펌핑라인으로 배기되면 프로세스 진행 시 반응성 개스인 SiH4개스와 공기(Air)와의 반응으로 파우더가 형성되어 SiH4의 플로우량이 적게되어 메탈보이드(Metal Void)가 형성되는 문제가 발생한다.

따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 반도체 제조설비에서 다수의 외부 누설 포인트 및 내부 누설포인트의 개스 누설상태를 검출하여 프로세스 진행 시 개스 누설로 인해 메탈보이드가 형성됨을 방지하는 진공누설 검출장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체 제조설비의 진공누설 검출장치는, 공정을 수행하기 위한 공정챔버와, 상기 공정챔버의 하단에 결합된 펌핑라인과, 상기 펌핑라인 상에 설치되어 상기 공정챔버와 드라이펌프를 차단하기 위한 하이-베큠 밸브와, 상기 하이-베큠 밸브 후단의 상기 펌핑라인 상에 설치되어 오토 리크 체크 프로그램 진행 시 상기 하이-베큠 밸브의 진공누설 상태를 체크하기 위해 헬륨개스를 감지하는 헬륨감지센서와, 다수의 외부리크 포인트의 진공누출 상태를 체크하도록 자동 리크 체크 프로그램을 진행하도록 제어하고 상기 헬륨감지센서로부터 헬륨이 감지될 시 그 헬륨감지상태 정보를 출력하는 콘트롤러로 구성함을 특징으로 한다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

증착공정 또는 플라즈마 공정, 확산공정, 화학기상 증착공정 등 다양한 공정을 수행하기 위한 공정챔버(10)와, 공정챔버(10)의 상부에 연결된 개스공급관(24)과, 상기 개스공급관(24) 상에 설치되어 개스를 공급하거나 차단하는 에어밸브(26)와, 상기 에어밸브(26)의 후단에 개스공급관(24)과 연결되어 개스량 흐름을 제어하는 매스 플로우 콘트롤러(MFC: Mass Flow Controller)(28)와, 상기 공정챔버(10) 내에 설치되어 개스공급부(12)로부터 공급되는 개스를 공정챔버(10) 내부로 분출하도록 하는 샤워헤드(Shower Head)(14)와, 상기 공정챔버(10)의 하부에 설치되어 장착되어 있는 웨이퍼(도시하지 않음)를 설정된 온도로 가열하기 위한 히터부(16)와, 상기 공정챔버(10)의 하단에 결합된 펌핑라인(18)과, 상기 펌핑라인(18)에 연결되어 드라이공정 시 잔류개스를 배출하기 위한 드라이펌프(22)와, 상기 펌핑라인(18) 상에 설치되어 상기 공정챔버(10)와 상기 드라이펌프(22)를 차단하기 위한 하이-베큠 밸브(Hi-VAC Valve)(20)와, 상기 하이-베큠 밸브(20)의 후단 상기 펌핑라인(18) 상에 설치되어 오토 리크 체크 프로그램 진행 시 상기 하이-베큠 밸브(20)의 리크상태를 체크하기 위해 헬륨개스를 감지하는 헬륨감지센서(21)와, 다수의 외부리크 포인트(P1~P9)의 진공누출 상태를 체크하도록 자동 리크 체크 프로그램을 진행하도록 제어하고 상기 헬륨감지센서(21)로부터 헬륨이 감지될 시 그 헬륨감지정보를 출력하는 콘트롤러(30)와, 상기 콘트롤러(30)로부터 출력된 헬륨감지정보를 표시하는 표시부(32)와, 상기 콘트롤러(30)로부터 출력된 헬륨감지정보를 받아 경보음을 발생하는 경보음발생부(34)로 구성되어 있다.

상술한 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예의 동작을 상세히 설명한다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 반도체 제조설비는 개스공급부(12)로부터 개스를 공급하고 히터부(16)를 가열하여 프로세스를 진행한다. 이때 도시하지 않은 콘트롤러는 드라이펌프(22)를 구동시켜 불필요한 잔류개스를 펌핑라인(18)을 통해 배출하여 진공상태로 만든다.

그런데 이러한 반도체 제조설비는 사용 중에 고장이 발생하거나 일정주기를 사용하게 되면 공정챔버(10)의 각 파트를 모두 분리하여 크리닝하고 조립하는 절차를 거치게 된다. 이때 조립된 파트의 실링(Sealing)기능에 문제가 있는지 자동누설 체크 프로그램(Auto Leak Check Program)을 수행하도록 한다. 자동누설 체크 프로그램은 하이베큠 밸브(20)를 클로즈(Close)하고 에어밸브(26)를 오픈시켜 공정챔버(10)내로 헬륨개스를 공급하여 다수의 외부리크 포인트(P1~P9)에 대한 개스누설 상태를 검출한다. 이때 헬륨감지센서(21)는 상기 하이-베큠 밸브(20)의 후단 상기 펌핑라인(18) 상에 설치되어 오토 리크 체크 프로그램 진행 시 상기 하이-베큠 밸브(20)의 리크상태를 체크하기 위해 헬륨개스를 감지한다. 상기 헬륨 감지신호는 콘트롤러(30)로 인가되며, 콘트롤러(30)는 헬륨 감지신호가 인가될 시 헬륨 감지정보를 출력하여 표시부(32)에 표시하거나 경보음 발생부(34)를 구동하여 경보음을 발생할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명은 드라이펌프와 공정챔버 사이의 펌핑라인 상에 헬륨감지센서를 장착하여 펌핑라인에 설치된 하이-베큠 밸브의 누설상태를 프로세스 진행 전에 감지하여 프로세스 진행 중에 개스 누출에 의한 메탈보이드가 형성되는 공정불량 발생을 방지할 수 있는 이점이 있다.

Claims

(삭제)
(삭제)
반도체 제조설비의 진공누설 검출장치에 있어서,

공정을 수행하기 위한 공정챔버와,

상기 공정챔버의 하단에 결합된 펌핑라인과,

상기 펌핑라인 상에 설치되어 상기 공정챔버와 드라이펌프를 차단하기 위한 하이-베큠 밸브와,

상기 하이-베큠 밸브 후단의 상기 펌핑라인 상에 설치되어 오토 리크 체크 프로그램 진행 시 상기 하이-베큠 밸브의 진공누설 상태를 체크하기 위해 헬륨개스를 감지하는 헬륨감지센서와,

다수의 외부리크 포인트의 진공누출 상태를 체크하도록 자동 리크 체크 프로그램을 진행하도록 제어하고 상기 헬륨감지센서로부터 헬륨이 감지될 시 그 헬륨감지정보를 출력하는 콘트롤러와,

상기 콘트롤러로부터 출력된 헬륨감지정보를 받아 경보음을 발생하는 경보음발생부를 더 포함함을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 진공누설 검출장치.