KR100567901B1

KR100567901B1 - 건식식각 챔버의 배기 매니폴드

Info

Publication number: KR100567901B1
Application number: KR1020040003231A
Authority: KR
Inventors: 문영재; 이정우
Original assignee: 동경엘렉트론코리아(주)
Priority date: 2004-01-16
Filing date: 2004-01-16
Publication date: 2006-04-04
Also published as: KR20050075564A

Abstract

본 발명은 건식식각 챔버의 배기 매니폴드(manifold)에 관한 것이다.

본 발명은, 건식식각을 위한 챔버의 일측에 결합되어 상기 챔버내의 이물질 및 가스류를 배출시키며, 상기 챔버측으로부터 APC밸브, 플랜지, 게이트밸브, TMP순으로 연결 구성되는 배기 매니폴드에 있어서, 상기 챔버와 APC밸브간에 거리를 확보하여 상기 챔버로 이물질이 역류되어 유입되는 것을 방지하는 별도의 제 2 플랜지를 구비하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 챔버내로 이물질의 유입이 방지되면서 배기능력이 더욱 향상되게 되어 웨이퍼의 불량을 방지하고, 챔버의 클리닝 주기를 연장시켜 생산성을 증가시키는 효과가 있다.

건식식각, 매니폴드, 배기, 티엠피, 진공, 웨이퍼, 반도체

Description

건식식각 챔버의 배기 매니폴드{EXHAUST MANIFOLD FOR USE IN A DRY ETCHING CHAMBER}

도 1은 종래의 건식식각 챔버에 부설된 배기 매니폴드를 설명하는 개념도,

도 2는 종래의 배기 매니폴드의 구성을 보여주는 분해도,

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배기 매니폴드의 구성을 보여주는 분해도,

도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배기 매니폴드의 구성을 보여주는 분해도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 챔버 20, 30, 40 : 배기 매니폴드

21, 31, 41 : 링부재 22, 32 : APC밸브

24, 34, 44 : 플랜지 26, 36 : 게이트밸브

28, 38, 48 : TMP 28a, 38a, 48a : TMP 서포트

39, 49 : 제 2 플랜지 42 : 진자밸브

W : 웨이퍼

본 발명은 건식식각 챔버의 배기 매니폴드(manifold)에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 챔버내로 이물질이 역류되어 유입되는 것을 방지하면서 배기능력을 더욱 향상시킨 건식식각 챔버의 배기 매니폴드에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 소자의 제조공정중에서 미세패턴을 형성하기 위해 수행되는 식각은 습식식각(wet etching)과 건식식각(dry etching)으로 나누어지는데, 습식식각은 공정이 비교적 간단하고 비용이 적게 드는 장점이 있으나 언더컷(undercut) 발생 등의 단점이 있어, 최근에는 고집적화된 반도체 소자의 식각을 위해 건식식각이 많이 이용되고 있는 실정이다.

건식식각장치에서는 도 1의 개념도에 나타낸 바와 같이, 챔버(10)의 밀폐된 공간내에 웨이퍼(W)가 수용되어 식각공정이 진행되며, 챔버(10)의 일측에는 공정압력 조절 및 공정완료 후 이물질 및 가스류의 배출을 위한 배기 매니폴드(manifold)(20)가 구비되는데, 최근 들어서는 공정진행이 초저압(초고진공)에서 주로 이루어지므로, 이러한 배기 매니폴드(20)에는 대부분 티엠피(TMP : Turbo Molecular Pump)가 채용되고 있다.

도 2는 종래의 배기 매니폴드의 구성을 나타내는 분해도이다.

배기 매니폴드(20)는 내경 약 Φ150(배기면적 약 17,663㎟)의 일정한 배기공을 가지며, 챔버(10)측으로부터 버터플라이(Butterfly)밸브 형식의 APC밸브(Auto Pressure Controller Valve ; 자동압력조절밸브)(22), 플랜지(24), 게이트밸브(gate valve)(26), TMP(28)순으로 연결 구성되되, 각 파트(part) 사이에 는 결합시의 기밀 유지를 위한 오링, 센터링과 같은 링(ring)부재(21)가 개재되어 이용되며, TMP(28)는 지지대인 서포트(support)(28a)상에 안착 구비된다.

여기서, APC밸브(22)는 개폐를 반복하여 챔버(10)내의 압력을 공정조건에 맞도록 조절하며, 플랜지(24)는 파트간을 연결시키기 위해 사용되고, 게이트밸브(26)는 통상 개방된 상태를 유지하다가 검사 및 유지보수를 위해 챔버(10)를 대기개방할 경우에만 폐쇄되어 TMP(28)를 보호하며, TMP(28)는 챔버(10)내를 초고진공으로 만들기 위해 3,000rpm 이상 고속회전하여 챔버(10)내의 이물질이나 가스류를 강제 배기시킨다.

이러한 배기 매니폴드(20)는 배기공의 구경 및 TMP(28)의 용량에 따라 배기능력이 결정된다.

그러나, 종래의 배기 매니폴드(20)의 경우에는 APC밸브(22)가 챔버(10)와 직결되어 있어 APC밸브(22)의 구동에 따라 APC밸브(22) 주위에 부착되는 이물질(파티클)이 챔버(10)내로 역류되어 유입되게 됨으로써, 챔버(10)와 웨이퍼(W)의 오염을 초래하게 된다.

그리고, APC밸브(22) 전후의 배기공의 구경이 동일하여 챔버(10)로부터 배출되는 이물질이 역류하여 다시 챔버(10)로 유입되게 됨으로써, 또한 챔버(10)와 웨이퍼(W)의 오염을 유발시키게 된다.

따라서, 웨이퍼(W)의 불량을 발생시키고, 챔버(10)의 클리닝 주기를 단축시켜 생산성을 저하시키는 문제가 있었다.

나아가, APC밸브(22)와 게이트밸브(26)의 두개의 밸브를 사용함에 따라 전체 적으로 길이가 길어져 배기능력이 상대적으로 저하되는 문제점도 있었다.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로써, 이물질이 역류되어 챔버내로 유입되는 것을 방지하면서 배기능력을 더욱 향상시킨 건식식각 챔버의 배기 매니폴드를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 건식식각을 위한 챔버의 일측에 결합되어 상기 챔버내의 이물질 및 가스류를 배출시키며, 상기 챔버측으로부터 APC밸브, 플랜지, 게이트밸브, TMP순으로 연결 구성되는 배기 매니폴드에 있어서, 상기 챔버와 APC밸브간에 거리를 확보하여 상기 챔버로 이물질이 역류되어 유입되는 것을 방지하는 별도의 제 2 플랜지를 구비하는 것을 특징으로 하는 건식식각 챔버의 배기 매니폴드를 제공한다.

또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 건식식각을 위한 챔버의 일측에 결합되어 상기 챔버내의 이물질 및 가스류를 배출시키도록 진자밸브와 TMP를 구비하는 배기 매니폴드에 있어서, 상기 챔버와 상기 진자밸브간에 거리를 확보하여 상기 챔버로 이물질이 역류되어 유입되는 것을 방지하는 별도의 제 2 플랜지를 구비하는 것을 특징으로 하는 건식식각 챔버의 배기 매니폴드를 제공한다.

본 발명의 상기 목적과 여러가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 아래에 기술되는 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기 로 한다.

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 건식식각 챔버의 배기 매니폴드(30)에 대한 분해도이다.

본 제 1 실시예에서는 APC밸브(32)의 구동에 따라 APC밸브(32) 주위에 부착되는 이물질이 챔버(10)측으로 직접 유입되는 것을 방지하기 위하여, 챔버(10)측의 APC밸브(32) 전방에 별도의 제 2 플랜지(39)를 개재시켜 사용함으로써, 챔버(10)와 APC밸브(32)간에 일정 거리가 확보되도록 한다.

여기서, 제 2 플랜지(39)는 챔버(10)측과 연결되는 입구측의 내경이 좁고 APC밸브(32)측과 연결되는 출구측의 내경이 넓은 형태의 것이 사용되어, 이물질의 역류를 더욱 방지시키게 된다.

이와 같이 출구측이 넓은 제 2 플랜지(39)를 사용함으로써, 제 2 플랜지(39)의 변경만으로 언제든지 제 2 플랜지(39) 후방측의 배기공 구경을 확관(擴管) 가능하여 용량이 큰 TMP(38)를 사용할 수 있게 되어 배기능력의 향상을 기할 수도 있게 된다.

물론, 제 2 플랜지(39) 후방으로 APC밸브(32), 플랜지(34), 게이트밸브(36), TMP(38)가 순차적으로 연결되며, TMP(38)는 서포트(38a)상에 안착되고, 각 파트간에는 링부재(31)가 개재되는 것은 종래와 동일하다.

도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 건식식각 챔버의 배기 매니폴드(40)에 대한 분해도이다.

본 제 2 실시예에는 전술한 제 1 실시예로부터 더욱 개량된 것으로서, APC밸 브(32)와 게이트밸브(36)의 기능을 동시에 수행할 수 있는 하나의 진자밸브(pendulum valve)(42)를 사용하여 배기 매니폴드(40)의 전체 길이를 줄임으로써 배기속도의 증가에 따른 배기능력의 향상을 기하게 된다.

본 경우에는 챔버(10)측으로부터 전술한 형태의 제 2 플랜지(49), 진자밸브(42), 플랜지(44), TMP(48)순으로 연결 구성된다.

이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명의 당업자는 본 발명의 요지를 변경시킴이 없이 본 발명에 대한 수정과 변경을 가할 수 있음을 인지해야 한다.

본 발명에 따르면, 챔버내로 이물질의 유입이 방지되면서 배기능력이 더욱 향상되게 되어 웨이퍼의 불량을 방지하고, 챔버의 클리닝 주기를 연장시켜 생산성을 증가시키는 효과가 달성될 수 있다.

Claims

건식식각을 위한 챔버의 일측에 결합되어 상기 챔버내의 이물질 및 가스류를 배출시키며, 상기 챔버측으로부터 APC밸브, 플랜지, 게이트밸브, TMP순으로 연결 구성되는 배기 매니폴드에 있어서,

상기 챔버와 APC밸브간에 거리를 확보하여 상기 챔버로 이물질이 역류되어 유입되는 것을 방지하는 별도의 제 2 플랜지를 구비하는 것을 특징으로 하는 건식식각 챔버의 배기 매니폴드.
제 1항에 있어서,

상기 제 2 플랜지는 상기 챔버측에 연결되는 입구측의 내경이 좁고 상기 APC밸브측에 연결되는 출구측의 내경이 넓은 형태의 것이 사용되어 상기 챔버로 이물질이 역류되어 유입되는 것을 더욱 방지하는 것을 특징으로 하는 건식식각 챔버의 배기 매니폴드.
건식식각을 위한 챔버의 일측에 결합되어 상기 챔버내의 이물질 및 가스류를 배출시키도록 진자밸브와 TMP를 구비하는 배기 매니폴드에 있어서,

상기 챔버와 상기 진자밸브간에 거리를 확보하여 상기 챔버로 이물질이 역류되어 유입되는 것을 방지하는 별도의 제 2 플랜지를 구비하는 것을 특징으로 하는 건식식각 챔버의 배기 매니폴드.
제 3 항에 있어서,

상기 제 2 플랜지는 상기 챔버측에 연결되는 입구측의 내경이 좁고 상기 진자밸브측에 연결되는 출구측의 내경이 넓은 형태의 것이 사용되어 상기 챔버로 이물질이 역류되어 유입되는 것을 더욱 방지하는 것을 특징으로 하는 건식식각 챔버의 배기 매니폴드.