KR100849364B1

KR100849364B1 - 화학기상증착장치의 히터 위치설정용 치구 및 이를 이용한히터위치설정방법

Info

Publication number: KR100849364B1
Application number: KR1020030080980A
Authority: KR
Inventors: 임지영
Original assignee: 동부일렉트로닉스 주식회사
Priority date: 2003-11-17
Filing date: 2003-11-17
Publication date: 2008-07-29
Also published as: KR20050047196A

Abstract

본 발명은 화학기상증착장치의 챔버 내부에 위치하는 히터의 교체시에 교체 히터를 기존 히터의 위치에 정확하게 위치하도록 히터의 위치를 설정하는 치구에 관한 것으로서, 3방향 이상의 방사형태로 가지부(111)가 형성된 지지대(110)와, 가지부(111)의 길이방향으로 미끄러져 이동하는 3개 이상의 포지션 바(140)와, 포지션 바(140)를 지지대(110)에 고정하는 고정부(151, 153)를 포함하며, 챔버에서 기존 히터를 제거하기 이전에, 치구로 기존 히터의 위치를 설정한 후에 새로 교체된 히터의 위치를 상기의 치구로 기존 히터의 위치에 정확하게 일치시킴으로써, 교체작업을 신속하게 수행할 수 있다.

화학기상증착장치, 챔버, 히터, 포지션 바, 위치교정

Description

화학기상증착장치의 히터 위치설정용 치구 및 이를 이용한 히터위치설정방법{Tool for Heater Position Setting of CVD and Heater Position Setting Method}

도 1은 일반적인 화학기상증착장치를 나타낸 개략도이고,

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 화학기상증착장치의 히터 위치설정용 치구를 나타낸 사시도이고,

도 3은 도 2에 도시된 치구의 단면도이고,

도 4는 도 2에 도시된 치구를 이용하여 히터의 위치를 설정하는 과정을 나타낸 화학기상증착장치의 단면도이며,

도 5는 도 2에 도시된 치구를 이용하여 히터를 교체하는 과정을 나타낸 블록도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 챔버 5, 5N : 히터

7 : 히터고정용 스크루 100 : 치구

110 : 지지대 111 : 가지부

115 : 장공 120 : 링

130 : 홀더 140 : 포지션 바

151 : 암나사공 153 : 스크루

본 발명은 화학기상증착장치의 히터를 교체함에 사용되는 치구에 관한 것으로, 특히, 기존에 설치된 히터의 위치를 설정하고 교체 히터를 설정된 위치에 배치함으로써 히터의 위치를 교정하는 번거로움을 해결한 것이다.

화학기상증착법(CVD법)은 기체상태의 화합물을 가열된 모재표면에서 반응 시키고 생성물을 모재표면에 증착시키는 방법이다. 화학증착은 현재 상업적으로 이용되는 박막제조기술로 가장 많이 활용되고 있으며 특히 IC등의 생산공정에서는 매우 중요한 단위공정이다.

도면에서, 도 1은 일반적인 화학기상증착장치를 나타낸 개략도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 화학기상증착장치는 상하부로 분리되며 증착반응 공간을 형성하는 챔버(1; 1H, 1L)와, 챔버(1)의 내부 바닥에 위치하여 안착된 기판(W)에 열을 가하는 히터(5) 및, 반응가스를 분사하는 샤워헤드(3)를 구비하며, 분사된 반응가스가 기판(W)의 표면에 증착되어 박막을 형성한다. 이때 히터(5)는 가스와의 반응이 기판(W)의 표면에서 효과적으로 진행되도록 기판(W)을 가열한다.

한편, 화학기상증착장치를 장시간 사용하게 되면 히터(5)를 교체하여야 하는 경우가 발생하는데, 종래에는 챔버(1)의 내부에서 히터고정용 스크루(7)를 해체한 후에 히터(5)를 들어낸다. 그리고 교체 히터를 챔버(1)의 내부 바닥에 위치한 상태에서 히터고정용 스크루(7)를 조여 히터를 고정하는데, 히터를 고정하기 이전에 위치교정작업을 수행하여 기존 히터의 위치와 동일한 위치에 교체 히터가 위치하여야 한다.

이와 같이 위치교정작업을 수행하는 이유는 기존 히터의 위치와 교체 히터의 위치가 다르게 되면, 로봇 블래드가 기판을 정확하게 히터의 상면에 놓을 수 없기 때문이다. 교체 히터의 상면에 놓여진 기판의 위치가 정상적인 조업상태를 유지하던 기존 히터에 놓여진 기판의 위치와 다를 경우에 기판에 가해지는 열의 분포가 균일하지 않게 되어 증착막 두께가 균일하지 않게 되는 문제점이 발생한다.

이와 같이 히터를 교체하는 과정에서는 반드시 위치교정작업을 수행하게 됨으로써, 그 만큼 정비시간이 길어지며, 생산성은 떨어진다.

본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 교체 히터를 챔버에 고정하기 이전에 기존 히터의 위치로 설정된 치구를 이용하여 교체 히터를 기존 히터의 위치에 정확하게 위치시킬 수 있는 화학기상증착장치의 히터 위치설정용 치구 및 이를 이용한 히터위치설정방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 챔버 내부의 히터교체시에 기존 히터의 위치에 교체되는 히터가 정확하게 위치하도록 히터의 위치를 설정하는 치구에 있어서, 3방향 이상의 방사형태로 가지부가 형성된 지지대와, 상기 가지부의 길이방향으로 미끄러져 이동하는 3개 이상의 포지션 바와, 상기 포지션 바를 상기 지지대에 고정하는 고정부를 포함하여 구성된 것을 기술적 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 지지대는 상호 수직한 4개의 가지부를 갖는 평판 구조이며, 상기 가지부에는 그 길이방향으로 장공이 형성되어 상기 포지션 바가 상기 장공을 따라 이동한다.

또한, 본 발명의 상기 포지션 바는 상기 중공을 관통해 위치하고 양단 각각에 상기 중공의 폭보다 넓은 걸림판이 고정된 홀더와, 상기 걸림판의 바깥면에 고정된 바를 포함하며, 상기 고정부는 상기 걸림판에 형성된 암나사공에 체결된 스크루로서, 상기 스크루를 조이면 상기 지지대를 가압하여 상기 홀더를 고정한다.

또한, 본 발명의 상기 가지부의 단부는 상기 챔버의 외경과 동일한 내경을 갖는 링의 내측면에 각각 고정된다.

또한, 본 발명에 따르면, 3방향 이상의 방사형태로 가지부가 형성된 지지대와, 상기 가지부의 길이방향으로 미끄러져 이동하는 3개 이상의 포지션 바와, 상기 포지션 바를 상기 지지대에 고정하는 고정부를 포함하는 히터 위치설정용 치구를 이용하여 챔버 내부의 히터교체시에 기존 히터의 위치에 교체 히터가 정확하게 위치하도록 히터의 위치를 설정하는 방법에 있어서, 상기 기존 히터의 위치를 상기 치구를 이용하여 위치설정하는 단계와, 상기 기존 히터를 제거하는 단계와, 상기 교체 히터를 챔버에 위치하고 위치설정된 치구를 이용하여 상기 교체 히터의 위치를 교정하는 단계 및, 상기 위치 교정된 교체 히터를 상기 챔버에 고정하는 단계를 포함하여 구성된 것을 기술적 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 위치설정단계는 상기 지지대를 개방된 챔버의 상부에 위치하는 단계와, 각각의 포지션 바를 이동하여 기존 히터의 외측면과 접하도록 하는 단계와, 상기 고정부로 상기 포지션 바를 고정하여 기존 히터의 위치를 설정하는 단계를 포함한다.

또한, 본 발명의 상기 위치교정단계는 상기 교체 히터를 상기 챔버에 위치하는 단계와, 상기 교체 히터가 상기 포지션 바의 안쪽에 위치하도록 상기 교체 히터의 위치를 조절하는 단계를 포함한다.

아래에서, 본 발명에 따른 화학기상증착장치의 히터 위치설정용 치구 및 이를 이용한 히터위치설정방법의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명하겠다.

도면에서, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 화학기상증착장치의 히터 위치설정용 치구를 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 치구의 단면도이고, 도 4는 도 2에 도시된 치구를 이용하여 히터의 위치를 설정하는 과정을 나타낸 화학기상증착장치의 단면도이며, 도 5는 도 2에 도시된 치구를 이용하여 히터를 교체하는 과정을 나타낸 블록도이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 히터 위치설정용 치구(100)는 길이방향 중간부가 상호 교차하여 플러스(+) 형상을 갖는 지지대(110)와, 상기 지지대(110)의 4단부를 연결하며 지지대(110)의 수직한 방향으로 소정의 폭을 갖는 링(120)과, 상기 지지대(110)의 교차지점 방향과 각 단부방향으로 미끄러져 이동하는 4개의 포 지션 바(140)와, 각 포지션 바(140)를 고정하는 고정부를 포함한다.

아래에서는 이와 같은 히터 위치설정용 치구에 대해 보다 구체적으로 설명한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 지지대(110)는 직선구조의 4개의 가지부(111)가 방사형태로 상호 수직하게 위치한 평판 구조로서, 각 가지부(111)에는 그 길이방향을 따라 장공(115)이 형성된다. 이런 지지대(110)는 소정의 높이를 갖는 링(120)의 내측에 위치하며 가지부(111)의 각 단부는 링(120)의 내측면에 용접 고정된다. 여기에서 링(120)의 내경은 하부 챔버(1L)의 외경과 동일하다. 따라서 상부 챔버(1H)를 해체한 상태에서 하부 챔버(1L)에 링(120)을 위치하면 하부 챔버(1L)의 외측면은 링(120)의 내측면과 접하며 지지대(110)의 저면은 하부 챔버(1L)의 상단과 접한다.

한편, 지지대(110)의 장공(115)에는 홀더(130)가 위치하여 장공(115)을 따라 미끄러져 이동하는데, 홀더(130)는 장공(115)을 관통해 위치하고 양단 각각에 장공(115)의 폭보다 넓은 걸림판(131, 133)이 고정된다. 그리고 홀더(130)의 상부에 위치한 걸림판(131)에는 바깥면에서 안쪽면으로 관통한 암나사공(151)이 형성된다.

그리고 홀더(130)의 저면에는 포지션 바(140)가 각각 고정되고, 홀더(130)의 암나사공(151)에는 스크루(153)가 체결된다. 이와 같은 구조에서 홀더(130)는 지지대(110)의 장공(115)을 따라 자유롭게 이동 가능하지만, 홀더(130)의 암나사공(151)에 체결된 스크루(153)를 조이면 스크루(153)의 단부가 지지대(110) 의 상면을 가압하여 홀더(130)가 더 이상 이동하지 않게 된다.

아래에서는 이와 같이 작동하는 본 발명의 히터 위치설정용 치구를 히터 교체시에 사용하는 방법에 대해 설명한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상부 챔버(1H)가 해체된 상태에서 히터 위치설정용 치구(100)를 하부 챔버(1L)에 위치한다(S10). 치구(100)의 링(120)은 하부 챔버(1L)의 외측을 감싼 상태로 지지대(110)의 저면은 하부 챔버(1L)의 상단면과 접하여 위치한다.

이런 상태에서 4개의 홀더(130)를 움직여 포지션 바(140)가 기존 히터의 외측면과 접하도록 한다(S20). 포지션 바(140)가 기존 히터의 외측면과 접하면 그 상태에서 스크루(153)를 홀더(130)의 암나사공(151)에 체결한 후 조여 홀더(130)를 고정한다.

그러면 4개의 포지션 바(140)는 기존 히터의 외측면에 접한 상태로 고정되면서 기존 히터의 위치정보를 저장하게 된다. 이와 같이 고정된 4개의 포지션 바(140)는 하부 챔버(1L)의 내부에 위치한 기존 히터의 위치를 설정한 상태(S30)로서, 치구(100)를 상부방향으로 들어올려 하부 챔버(1L)에서 해체한다.

그리고 히터고정용 스크루(7)를 풀어 기존 히터를 제거하고(S40), 교체 히터(5N)를 하부 챔버(1L)의 내부에 위치(S50)한 후, 기존 히터의 위치가 설정된 치구(100)를 다시 하부 챔버(1L)에 설치한다. 이런 상태에서 4개의 포지션 바(140)의 안쪽에 교체 히터(5N)를 위치시킨(S60) 후에 히터고정용 스크루(7)를 조여 교체 히터(5N)를 고정한다(S70). 이런 과정에서 4개의 포지션 바(140)의 안쪽에 교체 히 터(5N)가 위치한다는 것은 기존 히터의 위치와 동일한 위치에 교체 히터(5N)가 위치한다는 것을 의미한다.

한편, 이와 같은 구성에 있어서 링(120)은 원형이고 하부 챔버(1L) 또한 원형이다. 따라서 링(120)이 하부 챔버(1L)를 감싼 상태에서 링(120)이 하부 챔버(1L)에 대해 상대 회전할 수 있다. 따라서, 작업자는 회전상태를 알 수 있도록 링(120)의 일점과 하부 챔버의 일점이 일치하는 표시부를 형성하는 것이 바람직하다.

앞서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 화학기상증착장치의 히터 위치설정용 치구 및 이를 이용한 히터위치설정방법은 챔버에서 기존 히터를 제거하기 이전에 기존 히터의 위치를 치구로 설정한 후에 새로 교체된 히터의 위치를 상기의 치구로 기존 히터의 위치와 정확하게 일치시킴으로써, 종래의 위치교정작업을 수행하지 않아도 된다. 따라서 정비 및 보수 시간이 단축되며 그 만큼 생산성을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.

이상에서 본 발명의 화학기상증착장치의 히터 위치설정용 치구 및 이를 이용한 히터위치설정방법에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

Claims

챔버 내부의 히터교체시에 기존 히터의 위치에 교체되는 히터가 정확하게 위치하도록 히터의 위치를 설정하는 치구에 있어서,

3방향 이상의 방사형태로 가지부가 형성된 지지대;

상기 지지대에 형성된 상기 가지부에 그 길이방향으로 형성된 장공;

상기 가지부에 형성된 상기 장공을 따라 길이방향으로 미끄러져 이동하는 3개 이상의 포지션 바,

상기 포지션 바를 상기 지지대에 고정하는 고정부를 포함하며,

상기 지지대는 상기 포지션 바를 고정할 수 있는 상기 고정부를 지지하는 것을 포함하는 히터 위치설정용 치구.
제1항에 있어서,

상기 지지대는 상호 수직한 4개의 가지부를 갖는 평판 구조인 것을 포함하는 히터 위치설정용 치구.
제1항에 있어서,

상기 포지션 바는 상기 장공을 관통해 위치하고 양단 각각에 상기 장공의 폭보다 넓은 걸림판이 고정된 홀더와, 상기 걸림판의 바깥면에 고정된 바를 포함하며,

상기 고정부는 상기 걸림판에 형성된 암나사공에 체결된 스크루로서, 상기 스크루를 조이면 상기 지지대를 가압하여 상기 홀더를 고정하는 것을 특징으로 하는 히터 위치설정용 치구.
제1항 내지 제3항 중에 어느 한 항에 있어서,

상기 가지부의 단부는 상기 챔버의 외경과 동일한 내경을 갖는 링의 내측면에 각각 고정된 것을 특징으로 하는 히터 위치설정용 치구.
3방향 이상의 방사형태로 가지부가 형성된 지지대와, 상기 가지부의 길이방향으로 미끄러져 이동하는 3개 이상의 포지션 바와, 상기 포지션 바를 상기 지지대에 고정하는 고정부를 포함하는 히터 위치설정용 치구를 이용하여 챔버 내부의 히터교체시에 기존 히터의 위치에 교체 히터가 정확하게 위치하도록 히터의 위치를 설정하는 방법에 있어서,

상기 기존 히터의 위치를 상기 지지대에 형성된 상기 포지션 바를 이동한 후, 상기 고정부를 이용하여 위치를 설정하는 위치설정하는 단계와,

상기 기존 히터를 제거하는 단계와,

상기 교체 히터를 챔버에 위치하고 위치설정된 치구의 상기 포지션 바를 이용하여 상기 교체 히터의 위치를 교정하는 위치교정단계 및,

상기 위치 교정된 교체 히터를 상기 챔버에 고정하는 단계를 포함하는 히터 위치설정용 치구를 이용한 히터위치설정방법.
제5항에 있어서,

상기 위치설정단계는 상기 지지대를 개방된 챔버의 상부에 위치하는 단계와, 각각의 포지션 바를 이동하여 기존 히터의 외측면과 접하도록 하는 단계와, 상기 고정부로 상기 포지션 바를 고정하여 기존 히터의 위치를 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 히터 위치설정용 치구를 이용한 히터위치설정방법.
제5항 또는 제6항에 있어서,

상기 위치교정단계는 상기 교체 히터를 상기 챔버에 위치하는 단계와, 상기 교체 히터가 상기 포지션 바의 안쪽에 위치하도록 상기 교체 히터의 위치를 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 히터 위치설정용 치구를 이용한 히터위치설정방법.