KR100693475B1 - 반도체 설비의 부산물 포집장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 설비의 부산물 포집장치에 관한 것이다.

본 발명은 이를 위해 프로세스 챔버와 연결되며, 프로세스 챔버에서 유입되는 반응부산물을 효과적으로 포집하기 전에 히팅관에 열을 가하여 반응부산물의 고용화를 저하시키고, 가열 온도를 50∼650℃ 까지 가변 가능한 가열부(10)와; 일단은 상기 가열부와 연결되는 동시에 타단은 진공펌프와 연결되고, 내부에 반응부산물을 포집하기 위해 복수의 제1,2,3,4플레이트가 구비된 부산물포집부(30)와; 상기 부산물포집부의 몸체 내부에 구비되며, 반응부산물의 포집 촉진을 위해 냉각수를 주입 및 배출시키는 공급관(35) 및 배출관(36)과; 상기 가열부와 부산물포집부의 사이에는 가열부와 부산물포집부를 상호 긴밀히 결합시키거나 분리시키는 클램프(20)를 포함하는 반도체 설비의 부산물 포집장치에 있어서, 상기 각 제1,2,3,4플레이트(50)(50a)(50b)(50c)의 중앙에는 몸체의 중앙 상부로 돌출된 샤프트에 끼워지게 조립홀이 형성되되, 내부에는 공급공 및 배출공과 연결된 복수의 냉각수관(53)이 구비되는 동시에 적소에는 구멍(54)(54a)(54b)(54c)이 형성되고, 상기 공급공은 공급관과 배출공은 배출관과 상호 일치되게 조립 설치됨을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 반도체 소자 제조시 프로세스 챔버 내부에서 발생되는 미반응 가스 및 유독성 가스와 같은 반응부산물을 효율적으로 포집할 수 있도록 한 것이며, 이로 인해 제품의 품질과 신뢰성을 대폭 향상시킬 수 있도록 한 것이다.

프로세스 챔버, 가열부, 부산물포집부, 반도체 설비.

Description

반도체 설비의 부산물 포집장치{EQUIPMENT COLLECTION RESIDUAL PRODUCTS FOR SEMICONDUCOR}

도 1 은 종래 반도체 설비의 분산물 포집장치를 나타낸 개략 구성도.

도 2 는 본 발명에 적용된 반도체 설비의 부산물 포집장치를 나타낸 요부 분

해 사시도.

도 3 은 본 발명에 적용된 반도체 설비의 부산물 포집장치를 나타낸 결합상

태 단면도.

도 4 는 본 발명에 적용된 공급관과 공급공, 배출관과 배출공이 상호 일치된

상태를 도시한 사시도.

도 5 는 본 발명에 적용된 플레이트의 단면도.

도 6 의 (a)(b)는 본 발명에 적용된 플레이트의 다른 실시예의 평면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 프로세스 챔버(Process chamber) 4,40: 진공펌프

10: 가열부 20: 클램프

30: 부산물포집부 31: 몸체

33: 샤프트 35: 공급관

36: 배출관 50,50a,50b,50c: 제1 내지 제4플레이트

본 발명은 반도체 설비의 부산물 포집장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체 소자 제조시 프로세스 챔버 내부에서 발생되는 미반응 가스 및 유독성 가스와 같은 반응부산물을 효율적으로 포집할 수 있도록 한 것이며, 이로 인해 제품의 품질과 신뢰성을 대폭 향상시킬 수 있도록 한 것이다.

주지하다시피 반도체 제조 공정은 전 공정(Fabrication 공정)과 후 공정(Assembly 공정)으로 이루어진다. 이때 상기 전 공정은 각종 프로세스 챔버(Process chamber)내에서 웨이퍼상에 원하는 박막을 증착하고, 패턴 형성을 위한 포터공정들을 통하여 패턴을 형성시키고, 증착된 박막을 선택적으로 식각하는 과정을 반복적으로 수행하여 특정의 패턴을 형성하는 반도체 칩을 제조하는 공정을 말한다. 그리고 상기 후 공정은 전 공정에서 제조된 반도체 칩을 리드프레임과 연결하여 결합하고, 페케이징(Packing)을 통하여 완제품을 생산하는 공정을 말한다.

또한 상기 전 공정중 상기의 웨이퍼 상에 박막을 증착하거나, 웨이퍼 상에 증착된 박막을 선택적으로 식각하는 공정은 프로세스 챔버 내에서 실란(Silane), 염화붕소, 수소 등의 유해가스를 사용하여 고온에서 수행하며, 상기의 고정이 진행 되는 동안 프로세스 챔버 내부에서 각종 발화성 가스와 부식성 가스 및 유독 성분을 함유한 유해가스가 다량 발생하게 된다.

상기의 프로세스 챔버에서 배출되는 유해가스는 대기와 접촉하거나 주변의 온도가 낮으면 고형화되어 파우더(Powder)를 형성하고, 이 형성된 파우더는 펌핑라인에 고착되어 배기압력을 상승시키거나 배기가스의 역류를 초래하여 프로세스 챔버 내에 있는 웨이퍼를 오염시키는 문제점을 가지고 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 종래에는 도 1 에 도시된 바와 같이 프로세스 챔버(1)와 진공펌프(4)의 사이에 상기 프로세스 챔버(1)에서 배출되는 배기가스를 파우더 상태로 응착시키는 파우더 트랩(2)이 구비되되, 이 파우더 트랩(2)의 외주면에는 냉각수관(3)이 구비되어 사용되고 있다.

그러나 이와 같은 종래의 파우더 트랩(2) 장치는 다음과 같은 문제점이 발생되었다.

즉, 프로세스 챔버(1) 내부에서 발생된 반응부산물이 파우더 상태로 전환되어 트랩에 적체되기 까지 많은 시간이 소요되므로 상기 프로세스 챔버(1)는 반응분산물이 모드 제거될 때 까지 공정을 진행하지 못하고 대기해야 하는 시간이 길어지게 되고 그로 인하여 장비의 가동율이 저하되는 문제점이 있었다.

또한 파우더가 적체되는 트랩의 공간이 매우 협소한 관계로 상기 트랩에 적체된 파우더를 자주 제거하여 청소를 해주어야 하므로써 프로세스 챔버(1)의 오랜 대기시간을 인하여 전체 공정 시간이 길어지는 문제점도 발생되었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 가열부와 부산물포집부를 구비함에 따라 반도체 소자 제조시 프로세스 챔버 내부에서 발생되는 미반응 가스 및 유독성 가스와 같은 반응부산물을 효율적으로 포집할 수 있도록 함을 제1목적으로 한 것이다. 특히 이를 위한 제2목적은 프로세스 챔버에서 유입되는 반응부산물을 효과적으로 포집하기 전에 열을 가하여 반응부산물의 고용화를 저하시킬 수 있도록 한 것이며, 제3목적은 반응부산물의 포집 촉진을 위해 포집로의 내부에 냉각수(Cool Water)를 주입할 수 있도록 한 것이고, 제4목적은 이로 인해 제품의 품질과 신뢰성을 대폭 향상시킬 수 있도록 한 반도체 설비의 부산물 포집장치를 제공한다.

이러한 목적 달성을 위하여 본 발명은 프로세스 챔버와 연결되며, 프로세스 챔버에서 유입되는 반응부산물을 효과적으로 포집하기 전에 히팅관에 열을 가하여 반응부산물의 고용화를 저하시키고, 가열 온도를 50∼650℃ 까지 가변 가능한 가열부(10)와; 일단은 상기 가열부와 연결되는 동시에 타단은 진공펌프와 연결되고, 내부에 반응부산물을 포집하기 위해 복수의 제1,2,3,4플레이트가 구비된 부산물포집부(30)와; 상기 부산물포집부의 몸체 내부에 구비되며, 반응부산물의 포집 촉진을 위해 냉각수를 주입 및 배출시키는 공급관 및 배출관과; 상기 가열부와 부산물포집부의 사이에는 가열부와 부산물포집부를 상호 긴밀히 결합시키거나 분리시키는 클램프를 포함하는 반도체 설비의 부산물 포집장치에 있어서, 상기 각 제1,2,3,4플레이트의 중앙에는 몸체의 중앙 상부로 돌출된 샤프트에 끼워지게 조립홀이 형성되되, 내부에는 공급공 및 배출공과 연결된 복수의 냉각수관이 구비되는 동시에 적소에는 구멍이 형성되고, 상기 공급공은 공급관과 배출공은 배출관과 상호 일치되게 조립 설치됨을 특징으로 하는 반도체 설비의 부산물 포집장치를 제공한다.

이하에서는 이러한 목적 달성을 위한 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 적용된 반도체 설비의 부산물 포집장치는 도 1 내지 도 6 에 도시된 바와 같이 구성되는 것이다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 발명의 기술적 구성의 특징은 반응부산물의 고용화를 저하시키는 가열부(10)와 반응부산물을 포집하기 위한 부산물포집부(30)를 구비함에 따라 반도체 소자 제조시 프로세스 챔버(1) 내부에서 발생되는 미반응 가스 및 유독성 가스와 같은 반응부산물을 효율적으로 포집할 수 있도록 한 것이다.

이를 위한 본 발명의 기술적 구성의 보다 상세한 설명은 다음과 같다.

먼저, 본 발명은 프로세스 챔버(1)와 연결되며, 상기 프로세스 챔버(1)에서 유입되는 반응부산물을 효과적으로 포집하기 전에 히팅관(11)에 열을 가하여 반응부산물의 고용화를 저하시키는 가열부(10)가 구비된다. 이때 상기 가열부(10)의 온도는 50∼650℃까지 가변 가능하게 사용함을 특징으로 구성되는 것으로, 상기 가열온도가 50℃ 이하가 되면 가열온도의 효과가 적기 때문에 50℃ 이상이 바람직하고, 또한 가열온도가 650℃ 이상이 되면 반응부산물이 고온에 의해 고용화 되지 않으므로 650℃ 이하가 바람직하다.

부호 30은 반응부산물을 포집하는 부산물포집부로, 이 부산물포집부(30)의 일단은 상기 가열부(10)와 연결되는 동시에 타단은 진공펌프(40)와 연결되고, 내부에 반응부산물을 포집하기 위해 복수의 제1,2,3,4플레이트(50)(50a)(50b)(50c)가 구비된다. 이때 상기 진공펌프(40)와 몸체(31)의 사이에는 배관을 상호 연결하는 커넥터(41)가 구비된다.

그리고 본 발명은 상기 부산물포집부(30)의 몸체(31) 내부에 구비되며, 반응부산물의 포집 촉진을 위해 냉각수를 주입 및 배출시키는 공급관(35) 및 배출관(36)이 구비되고, 상기 몸체(31)의 하단에는 이동이 편리하도록 다수의 캐스터(37)가 구비된다.

또한 본 발명은 상기 가열부(10)와 부산물포집부(30)의 사이에는 가열부(10)와 부산물포집부(30)를 상호 긴밀히 결합시키거나 분리시킬 수 있도록 클램프(20)가 구비되는 것으로, 상기 클램프(20)는 일반적인 기술적 구성으로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

한편 본 발명에 적용된 상기 부산물포집부(30)의 기술적 구성을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

즉, 상기 각 제1,2,3,4플레이트(50)(50a)(50b)(50c)의 중앙에는 몸체(31)의 중앙 상부로 돌출된 샤프트(33)에 끼워지게 조립홀(55)이 형성되되, 내부에는 공급 공(51) 및 배출공(52)과 연결된 냉각수관(53)이 구비되는 동시에 적소에는 구멍(54)(54a)(54b)(54c)이 형성되고, 상기 공급공(51)은 공급관(35)과 배출공(52)은 배출관(36)과 상호 일치되게 조립 설치됨을 특징으로 구성된다.

그리고 상기 제1,3플레이트(50)(50b)의 공급공(51)(51a)과 배출공(52)(52a)은 일측의 공급관(35)과 배출관(36)에 연결되도록 같은 방향으로 조립 설치되고, 상기 제2,4플레이트(50a)(50c)의 공급공(52a)과 배출공(51a)은 타측의 공급관(35)과 배출관(36)에 연결되도록 같은 방향으로 조립 설치됨을 특징으로 구성된다.

이때 상기 샤트트(33)의 외주면에는 4개의 키(33a)가 돌출 형성되는 것으로, 상기 제1,2,3,4플레이트(50)(50a)(50b)(50c)가 안착될 수 있도록 하게 된다.

더하여 상기 제1,2,3,4플레이트(50)(50a)(50b)(50c)에 형성되는 구멍(54)(54a)(54b)(54c)은 냉각수관(53)의 간섭을 피해 가로, 세로 및 경사지게 적어도 하나 이상 형성됨을 특징으로 구성된다.

또한 상기 냉각수관(53)에는 냉각수나 냉매 또는 프레온가스 중에서 선택된 어느 하나가 유입되어 사용함을 특징으로 구성된다.

한편 본 발명은 상기의 구성부를 적용함에 있어 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있다.

그리고 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명 반도체 설비의 부산물 포집장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

우선, 본 발명은 도 2 에 도시된 바와 같이 중앙에 조립홀(55)이 형성된 다수의 제1,2,3,4플레이트(50)(50a)(50b)(50c)를 샤프트(33)의 외주면에 조립 설치하는 것으로, 이때 키홈(56)을 키(33a)와 일치시켜 통과시킨 후 소정간격 회전시키면 도 3 에 도시된 바와 같이 다수의 플레이트를 몸체(31)의 내부 공간부(32)에 일정 간격으로 안착 설치하게 된다.

그리고 이때 상기 제1,3플레이트(50)(50b)에 형성된 공급공(51)(51a)과 배출공(52)(52a)은 일측에 형성된 공급관(35) 및 배출관(36)과 상호 일치되게 조립 설치되고, 상기 제2,4플레이트(50a)(50c)에 형성된 공급공(51a)과 배출공(52a)은 타측에 형성된 공급관(35) 및 배출관(36)과 상호 일치되게 조립 설치된다.

이후 클램프(20)를 이용해 부산물포집부(30)의 상단에 가열부(10)를 긴밀히 연결시킨다.

그런 다음 본 발명 반도체 설비의 부산물 포집장치를 작동시키는 것으로, 프로세스 챔버(1) 내에서 박막의 증착 또는 식각시 발생하는 반응부산물을 빠른 시간내에 파우더 상태로 전화시켜 포집할 수 있고, 포집효율을 극대화 할 수 있도록 한 것이다.

즉, 히팅관(11)이 설치된 가열부(10)에 의해 반응부산물의 고용화를 저하시키게 된다. 이때 상기 가열부(10)의 온도는 전술한 바와 같이 적게는 약 50℃에서 많게는 약 650℃ 이하의 온도로 가열하게 된다.

이후 상기 가열부(10)를 빠져나온 반응부산물은 부산물포집부(30)에서 포집되는 것으로, 이때 상기 반응부산물의 포집 촉진을 의해 몸체(31)의 내부와 제1,2,3,4플레이트(50)(50a)(50b)(50c)의 내부에는 냉각수나 냉매 또는 프레온가스를 주입하게 된다.

이를 보다 상세히 설명하면, 공급관(35)으로 주입된 냉각수는 각 플레이트의 공급공(51)(51a)으로 유입된 후 복수의 냉각수관(53)을 통과하고, 이렇게 냉각수관(53)을 통과한 냉각수는 배출공(52)(52a)과 배출관(36)을 통해 다시 배출된다.

상기와 같이 각 플레이트에 냉각수가 공급되는 과정에서 반응부산물은 화살표 방향으로 각 구멍(54)을 통과하면서 플레이트의 상면에 파우더 상태로 응착 포집되게 된다.

본 발명은 상기 각 플레이트에 적체된 반응부산물의 파우더를 깨끗히 청소할 수 있도록 한 것으로, 상기 클램프(20)를 풀어 부산물포집부(30)와 가열부(10)를 상호 분리시키면 각 플레이트를 분리시켜 청소할 수 있게 되고, 청소 후에는 다시 조립하여 재 사용할 수 있도록 한다.

상기에서 상세히 살펴본 바와 같이 본 발명은 가열부와 부산물포집부를 구비함에 따라 반도체 소자 제조시 프로세스 챔버 내부에서 발생되는 미반응 가스 및 유독성 가스와 같은 반응부산물을 효율적으로 포집할 수 있도록 한 것이고, 특히 이를 위한 구체적인 목적은 프로세스 챔버에서 유입되는 반응부산물을 효과적으로 포집하기 전에 열을 가하여 반응부산물의 고용화를 저하시킬 수 있도록 한 것이며, 반응부산물의 포집 촉진을 위해 포집로의 내부에 냉각수(Cool Water)를 주입할 수 있도록 한 것이고, 이로 인해 제품의 품질과 신뢰성을 대폭 향상시킬 수 있도록 한 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (7)

1. 프로세스 챔버와 연결되며, 프로세스 챔버에서 유입되는 반응부산물을 효과적으로 포집하기 전에 히팅관에 열을 가하여 반응부산물의 고용화를 저하시키고, 가열 온도를 50∼650℃ 까지 가변 가능한 가열부(10)와; 일단은 상기 가열부와 연결되는 동시에 타단은 진공펌프와 연결되고, 내부에 반응부산물을 포집하기 위해 복수의 제1,2,3,4플레이트가 구비된 부산물포집부(30)와; 상기 부산물포집부의 몸체 내부에 구비되며, 반응부산물의 포집 촉진을 위해 냉각수를 주입 및 배출시키는 공급관(35) 및 배출관(36)과; 상기 가열부와 부산물포집부의 사이에는 가열부와 부산물포집부를 상호 긴밀히 결합시키거나 분리시키는 클램프(20)를 포함하는 반도체 설비의 부산물 포집장치에 있어서,

   상기 각 제1,2,3,4플레이트(50)(50a)(50b)(50c)의 중앙에는 몸체의 중앙 상부로 돌출된 샤프트에 끼워지게 조립홀이 형성되되, 내부에는 공급공 및 배출공과 연결된 복수의 냉각수관(53)이 구비되는 동시에 적소에는 구멍(54)(54a)(54b)(54c)이 형성되고, 상기 공급공은 공급관과 배출공은 배출관과 상호 일치되게 조립 설치됨을 특징으로 하는 반도체 설비의 부산물 포집장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1 청구항에 있어서,

   상기 제1,3플레이트(50)(50b)의 공급공과 배출공은 일측의 공급관과 배출관에 연결되도록 같은 방향으로 조립 설치되고, 상기 제2,4플레이트(50a)(50c)의 공급공과 배출공은 타측의 공급관과 배출관에 연결되도록 같은 방향으로 조립 설치됨을 특징으로 하는 반도체 설비의 부산물 포집장치.
6. 제 1 청구항에 있어서,

   상기 제1,2,3,4플레이트에 형성되는 구멍(54)(54a)(54b)(54c)은 냉각수관의 간섭을 피해 가로, 세로 및 경사지게 하나 이상 형성됨을 특징으로 하는 반도체 설비의 부산물 포집장치.
7. 제 1 청구항에 있어서,

   상기 냉각수관(53)에는 냉각수나 냉매 또는 프레온가스 중에서 선택된 어느 하나가 유입되어 사용함을 특징으로 하는 반도체 설비의 부산물 포집장치.

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