KR100768887B1 - Apparatus for trapping semiconductor residual product - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 반응부산물 트랩장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 박막의 증착 및 식각시 프로세스 챔버에서 발생하는 반응부산물이 진공펌프로 흡입되는 것을 적극적으로 차단하며, 반응 부산물이 실제로 포집될 수 있는 유효면적을 최대한 확보하여 반응부산물의 포집 효과 및 포집 용량을 증대시키며 포집된 반응부산물에 대해서는 용이하게 제거할 수 있으며, 공간이 협소한 포라인(fore line)과 같은 배관 라인에 적용 가능한 개량된 반도체 반응부산물 트랩장치에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor reaction byproduct trap device, and more particularly, to actively prevent the reaction byproducts generated in the process chamber from being sucked into the vacuum pump during deposition and etching of the thin film, and to effectively capture the reaction byproducts. Improved semiconductor reaction by increasing the area and increasing the capturing effect and collection capacity of the reaction by-products, and can be easily removed from the collected reaction by-products, and improved semiconductor reactions applicable to piping lines such as the fore-line space where space is narrow. It relates to a by-product trap device.
일반적으로, 반도체 제조 공정은 크게 전 공정(Fabrication 공정)과 후 공정(Assembly 공정)으로 구별되며, 전 공정이라 함은 각종 프로세스 챔버(Chamber) 내에서 웨이퍼(Wafer) 상에 박막을 증착하고, 증착된 박막을 선택적으로 식각하는 과정을 반복적으로 수행하여 특정의 패턴을 가공하는 것에 의해 이른바, 반도체 칩(Chip)을 제조하는 공정을 말하고, 후공정이라 함은 상기 전 공정에서 제조된 칩을 개별적으로 분리한 후, 리드 프레임과 결합하여 완제품으로 조립 하는 공정을 말한다.In general, the semiconductor manufacturing process is largely divided into a pre-process (Fabrication process) and a post-process (Assembly process), the pre-process is to deposit a thin film on a wafer (wafer) in various process chambers (Chamber), It is a process of manufacturing a so-called semiconductor chip by repeatedly performing a process of selectively etching the prepared thin film, and processing a specific pattern, and the post process refers to the chips manufactured in the previous process individually. After separating, refers to the process of assembling the finished product by combining with the lead frame.
상기한 웨이퍼 상에 박막을 증착하거나, 웨이퍼 상에 증착된 박막을 식각하는 공정은 프로세스 챔버 내에서 실란(Silane), 아르신(Arsine) 및 염화 붕소 등의 유해 가스와 수소 등의 프로세스 가스를 사용하여 고온에서 수행되며, 공정이 진행되는 동안 프로세스 챔버 내부에는 각종 발화성 가스와 부식성 이물질 및 유독 성분을 함유한 유해가스 등이 다량 발생하게 된다.The process of depositing a thin film on the wafer or etching the thin film deposited on the wafer uses a process gas such as hydrogen and harmful gases such as silane, arsine and boron chloride in a process chamber. It is carried out at a high temperature, a large amount of harmful gases such as various ignitable gases, corrosive foreign substances and toxic components are generated in the process chamber during the process.
한편, 반도체 제조장비에는 프로세스 챔버를 진공상태로 만들어 주는 진공펌프의 후단에 프로세스 챔버에서 배출되는 배기가스를 정화한 후 대기로 방출하는 스크러버(Scrubber)를 설치한다. 이때, 프로세스 챔버에서 배출되는 배기가스는 대기와 접촉하거나 주변의 온도가 낮으면 고형화되어 파우더로 변하게 되는바, 상기한 파우더는 배기 라인에 고착되어 배기압력을 상승시킴과 동시에 진공펌프로 유입될 경우 진공펌프의 고장을 유발하고, 배기가스의 역류를 초래하여 프로세스 챔버 내에 있는 웨이퍼를 오염시키는 문제점이 있었다.On the other hand, in the semiconductor manufacturing equipment is installed a scrubber (Scrubber) to purify the exhaust gas discharged from the process chamber to the atmosphere at the rear end of the vacuum pump to make the process chamber in a vacuum state. At this time, when the exhaust gas discharged from the process chamber is in contact with the atmosphere or the ambient temperature is low, the exhaust gas is solidified into a powder. When the powder is adhered to the exhaust line to increase the exhaust pressure and flow into the vacuum pump There is a problem of causing a failure of the vacuum pump and causing a backflow of the exhaust gas to contaminate the wafer in the process chamber.
상기한 프로세스 챔버 내에서 박막의 증착 또는 식각시 발생하는 반응부산물을 포집하기 위한 종래 기술한 반도체 반응부산물 트랩장치는, 출원인 주식회사 뉴프로텍과 이승룡에 의해 특허출원번호 제2005-0045158호(발명의 명칭; 반도체 반응부산물 트랩장치)로 선출원 된 바 있다.The prior art semiconductor reaction byproduct trap device for capturing reaction byproducts generated during deposition or etching of a thin film in the process chamber is disclosed by Applicants New Protec Co., Ltd. and Lee Seung-ryong (Patent Application No. 2005-0045158). (A semiconductor reaction byproduct trap device).
이에 도시된 바와 같이, 내벽면을 따라 쿨링라인이 설치된 중공의 쿨링챔버와; 쿨링챔버의 중공부에 쿨링챔버의 내벽면과 이격 설치되고 프로세스 챔버로부터 반응부산물이 유입되는 히팅챔버를 포함하여 구성되되, 쿨링챔버는, 프로세스 챔버 와의 연결을 위한 제1 연결구 및 진공펌프와의 연결을 위한 제2 연결구를 갖는 제1 하우징과, 제1 하우징의 내부에 복수 층으로 설치되되, 그 중심부는 히팅챔버가 끼워질 수 있을 정도의 통공을 갖는 제1 플레이트들과, 제1 플레이트들을 관통하여 설치되어 제1 플레이트들을 지지하는 복수의 서포팅 바를 포함하여 구성되었다.As shown in the figure, a hollow cooling chamber in which a cooling line is installed along the inner wall; It comprises a heating chamber spaced apart from the inner wall of the cooling chamber in the hollow portion of the cooling chamber and the reaction by-product from the process chamber, the cooling chamber is connected to the first connection port and the vacuum pump for connection to the process chamber A first housing having a second connector for connection, and a plurality of layers installed inside the first housing, the central portion of which penetrates the first plates, the first plates having a through hole enough to fit the heating chamber; And a plurality of supporting bars installed to support the first plates.
이와 같이 구성된 종래 기술에 따른 반도체 반응부산물 트랩장치는, 프로세스 챔버에서 유입되는 미반응 가스 등의 반응부산물의 상변화가 가능한 정도의 높은 온도를 유지하는 히팅챔버를 쿨링챔버의 내부에 설치하여 상기 반응부산물이 신속하게 파우더 상태로 변화된 상태로 쿨링챔버로 유입되기 때문에 쿨링챔버에서 보다 신속하게 파우더 상태의 반응부산물을 트랩 할 수 있는 등의 효과가 있었다.The semiconductor reaction byproduct trap device according to the related art configured as described above includes a heating chamber inside the cooling chamber that maintains a temperature at which the phase change of the reaction byproducts such as unreacted gas introduced into the process chamber is possible. Since the by-products are rapidly introduced into the cooling chamber in a state of changing the powder state, there was an effect such that the reaction by-products in the powder state can be trapped in the cooling chamber more quickly.
상술한 반도체 부산물 트랩장치는, 프로세스 챔버에서 유입되는 미반응 가스 등의 반응 부산물의 상변화가 가능한 정도의 높은 온도를 유지하는 히팅챔버를 쿨링챔버의 내부에 설치하였다. 이에 따라 반응 부산물이 신속하게 파우더 상태로 변화된 상태로 쿨링챔버로 유입되기 때문에, 쿨링챔버에서 보다 신속하게 파우더 상태의 반응 부산물을 트랩할 수가 있는 효과가 있었다. In the above-described semiconductor by-product trap device, a heating chamber is maintained inside the cooling chamber to maintain a high temperature such that a phase change of the reaction by-products such as unreacted gas introduced into the process chamber is possible. As a result, the reaction by-products are rapidly introduced into the cooling chamber in a state of being changed into a powder state, so that the reaction by-products in the powder state can be trapped more quickly in the cooling chamber.
그러나 히팅챔버의 제2 하우징이 쿨링챔버의 제1 하우징의 내부에 위치되어 있기 때문에, 반응 부산물이 히팅챔버 내에서 파우더로 변환되지 않을 우려가 예상된다. 또한 제1 연결구와 제2 연결구의 방향이 서로에 대하여 직각으로 꺾인 위치에 있기 때문에 반응 부산물의 흐름이 원활하지 못하는 등의 문제가 있다. 게다가 상기한 종래 기술의 파우더 트랩장치는 공간이 협소하여 프로세스 챔버와 진공펌프를 연결하는 포라인(fore line)과 같은 직선의 배관라인에 적용하기 힘든 문제가 있었다.However, since the second housing of the heating chamber is located inside the first housing of the cooling chamber, it is expected that the reaction by-products will not be converted into powder in the heating chamber. In addition, since the directions of the first connector and the second connector are at a right angle to each other, the flow of the reaction by-products is not smooth. In addition, the above-described powder trap device of the prior art has a problem that it is difficult to apply to a straight pipe line such as a foreline (fore line) connecting the process chamber and the vacuum pump because the space is narrow.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 공간이 협소한 포라인과 같은 배관라인에 적용하여 반응부산물의 포집 효과 및 포집 용량을 증대시키며 포집된 반응부산물을 용이하게 제거할 수 있는 개선된 반도체 반응부산물 트랩장치를 제공하는 데 있다.The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to apply to a pipe line, such as a narrow space of the pore line to increase the trapping effect and the collection capacity of the reaction by-products and to easily remove the trapped reaction by-products An improved semiconductor reaction byproduct trap device can be provided.
상기 목적들을 달성하기 위해, 본 발명은 In order to achieve the above objects, the present invention
프로세스 챔버 내의 박막의 증착 및 식각 과정에서 발생하는 반응 부산물을 포집하며, 상기 반응 부산물이 진공펌프 내로 전달되는 것을 방지하도록 배관 라인에 설치되는 반도체 반응부산물 트랩장치로서, A semiconductor reaction byproduct trap device which collects reaction by-products generated during deposition and etching of a thin film in a process chamber and is installed in a piping line to prevent the reaction by-products from being transferred into a vacuum pump.
양면으로 입구와 출구가 형성되는 중공의 하우징; A hollow housing having inlets and outlets formed on both sides;
상기 하우징의 중공 내에 서로에 대하여 수평 가능하게 설치되며, 표면에는 다수개의 통공이 관통되는 다수의 플레이트; A plurality of plates installed horizontally with respect to each other in the hollow of the housing and having a plurality of holes through the surface thereof;
상기 플레이트들을 일부관통하며 한 쪽면이 개방된 상태로 상기 하우징의 입구에 수직으로 끼워져 결합되는 집진통; 및A dust collecting tube which is partially penetrated by the plates and is inserted into and coupled to an inlet of the housing in a state in which one side thereof is opened; And
상기 하우징의 한 쪽면을 관통하여 설치되는 히터; 를 포함하고, A heater installed through one side of the housing; Including,
상기 집진통으로 통과되는 반응 부산물의 일부가 포집되며, 그 반응 부산물의 나머지는 상기 플레이트들을 통과하면서 포집되는 반도체 반응부산물 트랩장치 를 제공함으로써 달성된다. A portion of the reaction by-product passed through the dust collector is collected, and the remainder of the reaction by-product is achieved by providing a semiconductor reaction byproduct trap device that is collected while passing through the plates.
상기 플레이트의 통공들은 서로에 대하여 엇갈려 배치되는 것이 바람직하다.The through holes of the plate are preferably arranged staggered with respect to each other.
상기 집진통의 측면에는 적어도 하나 이상의 배출공이 관통되는 것이 바람직하다.At least one discharge hole is preferably penetrated through the side surface of the dust collecting container.
상기 배출공은 상기 집진통의 측면을 따라 상,하로 다층 배열되는 것이 바람직하다.The discharge hole is preferably arranged in a multilayer, up and down along the side of the dust collecting container.
상기 집진통은 상기 하우징의 출구에 대하여 일직선상으로 배치되는 것이 바람직하다.The dust collector is preferably arranged in a straight line with respect to the outlet of the housing.
본 발명에 따른 반도체 반응 부산물 트랩장치는 포라인과 같은 협소한 공간의 배관라인에 설치되어 반응부산물의 포집 효과 및 포집 용량을 증대시키며 포집된 반응부산물을 용이하게 제거할 수 있는 효과가 있다. 특히, 하우징 내의 중공에 설치되는 집진통은 반응 부산물을 이중으로 포집하기 때문에 포집 효과를 극대화시킬 수 있다.The semiconductor reaction by-product trap device according to the present invention is installed in a pipe line of a narrow space such as a capture line to increase the collection effect and the collection capacity of the reaction by-products, and have an effect of easily removing the collected reaction by-products. In particular, the dust collector installed in the hollow in the housing can maximize the collection effect because it collects the reaction by-product in a double.
이하에서는, 실시예를 통해 본 발명의 내용을 첨부된 도면을 참조하여 상술한 다. 하기 실시예는 예시에 불과한 것으로서 본 발명의 권리범위를 제한하는 것이 아님은 물론이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the contents of the present invention through the embodiments are described above. The following examples are by way of example only and are not intended to limit the scope of the invention.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 부산물 트랩장치가 적용된 배관라인(102), 블로워(104) 및 진공펌프(106)의 어셈블리를 보여주는 도면이다. 도 2는 도 1에서 내부를 보여주기 위해 일부가 절개된 상태의 반도체 부산물 트랩장치(100)의 사시도이다. 도 3은 도 2의 정면도이다. 도 4는 도 1에서 반도체 부산물 트랩장치(100)의 평면도이다.1 is a view showing the assembly of the
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 반도체 반응부산물 트랩장치(100)는 프로세스 챔버(도시안됨) 내의 박막의 증착 및 식각 과정에서 발생하는 반응 부산물을 포집하며, 반응 부산물이 진공펌프(106) 내로 전달되는 것을 방지하도록 배관 라인(102)에 설치된다. 1 to 4, the semiconductor reaction
하우징(110)은 내부가 빈 중공의 형상이며, 천정면과 저면으로는 입구(112)와 출구(114)가 형성된다. The
플레이트(120)는 다수개 구비되는 것으로, 플레이트(120)들은 하우징(110)의 중공 내에 서로에 대하여 수평 가능하게 설치된다. 플레이트(120)들의 표면에는 다수개의 통공(122)이 관통된다. 여기서, 플레이트(120)들을 서로 수평으로 배열할 때, 상부와 하부에 위치되는 플레이트(120)들은 각각의 통공(122)에 대하여 엇갈리게 배열됨이 바람직하다. 즉, 이는 표면적을 크게 하여 반응 부산물의 포집 능력을 향상시키기 위함이다.
집진통(130)은 하우징(110)의 입구(112)에 수직으로 끼워져 결합된다. 이때, 집진통(130)은 플레이트(120)들을 일부 관통하며 한 쪽면이 개방된 상태로 수직으로 세워져 배치된다. 집진통(130)의 측면에는 적어도 하나 이상의 배출공(132)이 관통되는 것이 바람직하다. 배출공(132)은 집진통(130)의 측면을 따라 상,하로 다층 배열되는 것이 바람직하다. 집진통(130)은 하우징(110)의 출구(114)에 대하여 일직선상으로 배치되는 것이 바람직하다. 이는 가스의 통과 속도를 향상시켜 주는 역할을 수행하기 위함이다. 즉, 배관라인(102)은 집진통(130)의 개방된 부위와 출구(114)에 각각 연결된다.
히터(140)는 하우징(110)의 한 쪽면을 관통하여 설치된다. 이러한 히터(140)는 적어도 하나 이상 구비됨이 바람직하다. The
반응 부산물의 일부는 집진통(130)으로 통과하면서 바닥 등에 부착되어 포집된다. 그 반응 부산물의 나머지는 플레이트(120)들을 통과하면서 포집된다. A portion of the reaction by-product is attached to the bottom and collected while passing through the dust collector (130). The remainder of the reaction byproduct is collected while passing through the
상기와 같은 구조를 가지는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 반도체 반응 부산물 트랩장치의 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.The operation of the semiconductor reaction byproduct trap device according to the preferred embodiment of the present invention having the structure as described above will be described with reference to the accompanying drawings.
다시, 도 1 내지 도 4를 참조하면, 프로세스 챔버(도시안됨) 내의 박막의 증착 및 식각 과정에서 발생하는 반응 부산물은 집진통(130)의 개방된 부위로 먼저 유입된다. 이렇게 유입된 반응 부산물의 일부는 집진통(130)의 바닥에 일차적으로 포집된다.Referring back to FIGS. 1 through 4, reaction by-products generated during deposition and etching of a thin film in a process chamber (not shown) are first introduced into an open portion of the
이어, 나머지 반응 부산물은 집진통(130)의 측면에 형성된 배출공(132)을 통해 하우징(110)의 중공으로 유입된다. 이후, 반응 부산물은 각각의 플레이트(120)를 통과하여 하우징(110) 내에서 하강한다. 즉, 상부의 플레이트(120)에 형성된 하나의 통공(122)은 하부의 플레이트(120)에 형성된 통공(122)과 직접적으로 근접되지 않게 배치한다. 그러면, 상부의 플레이트(120)에 형성된 통공(122)으로 통과되는 반응 부산물은 하부의 플레이트(120) 표면에 접촉된 다음, 통공(122)으로 빠지게 되는 것이다(반응 부산물의 이동 경로는 도 3에서 화살표로 표시됨).Then, the remaining reaction by-products are introduced into the hollow of the
여기서, 집진통(130)의 측면에 형성된 배출공(132)은 다수 형성되어 반응 부산물의 포집 능력을 향상시키게 된다. 즉, 배출공(132)은 집진통(130)의 측면에 다층으로 형성되면 더욱 더 향상된 포집 능력을 갖게 되는 것이다. Here, a plurality of discharge holes 132 formed on the side of the
이러한 과정을 거쳐, 반응 부산물을 본 발명의 트랩장치(100)로 포집한 후, 반응 부산물이 포함되지 않은 가스가 출구(114)를 통해 진공펌프(도시안됨)로 배출되는 것이다. Through this process, after the reaction by-products are collected by the
결과적으로, 본 발명에서는 하우징(110) 내에 집진통(130)이 설치되어 있는 상태이다. 이 때문에, 1차적으로는 집진통(130) 내에서 반응 부산물이 포집된 후, 2차적으로 하우징(110) 내의 플레이트(120) 들에 의해 나머지 반응 부산물이 포집된다.As a result, in the present invention, the
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 부산물 트랩장치가 적용된 배관라인, 블로워 및 진공펌프 어셈블리의 사시도; 1 is a perspective view of a piping line, a blower and a vacuum pump assembly to which a semiconductor by-product trap device is applied according to an embodiment of the present invention;
도 2는 도 1에서 일부가 절개된 상태의 반도체 부산물 트랩장치의 사시도;FIG. 2 is a perspective view of a semiconductor by-product trap device in a partially cutaway state in FIG. 1; FIG.
도 3은 도 2의 정면도; 및3 is a front view of FIG. 2; And
도 4는 도 1에서 반도체 부산물 트랩장치의 평면도이다.4 is a plan view of the semiconductor by-product trap device in FIG.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
100: 트랩장치 102: 배관라인100: trap device 102: piping line
104: 블로워 106: 진공펌프104: blower 106: vacuum pump
110: 하우징 112: 입구110: housing 112: inlet
114: 출구 120: 플레이트114: outlet 120: plate
122: 통공 130: 집진통122: through air 130: dust collecting
132: 배출공 140: 히터132: discharge hole 140: heater
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KR1020070073912A KR100768887B1 (en) | 2007-07-24 | 2007-07-24 | Apparatus for trapping semiconductor residual product |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2007
- 2007-07-24 KR KR1020070073912A patent/KR100768887B1/en active IP Right Grant
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