KR100939207B1 - Apparatus for decompression - Google Patents
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Abstract
본 발명은 분말 및 진동에 의해 진공펌프가 손상되는 것을 방지할 수 있는 감압장치에 관한 것이다.The present invention relates to a pressure reduction device that can prevent the vacuum pump from being damaged by powder and vibration.
본 발명은 프로세스 챔버와, 상기 챔버 내부를 고진공 상태로 감압시키기 위한 진공펌프와, 상기 진공펌프를 지지하기 위한 댐퍼와, 상기 챔버와 진공펌프 사이에 설치되어 상기 진공펌프의 진공력을 높이기 위한 버퍼 탱크와, 상기 버퍼 탱크를 직접 지지하기 위한 서포터를 구비한다.The present invention provides a process chamber, a vacuum pump for depressurizing the inside of the chamber to a high vacuum state, a damper for supporting the vacuum pump, and a buffer installed between the chamber and the vacuum pump to increase the vacuum force of the vacuum pump. A tank and a supporter for directly supporting the buffer tank are provided.
이러한 구성에 의하여, 본 발명은 고 하중의 버퍼 탱크를 서포터가 지지함과 아울러 질소가스에 의해 진공펌프 내부에 적체된 파우더를 외부로 배출시킴으로써 진공펌프 내부의 베어링 또는/및 블레이드 등의 손상을 방지하게 된다.By such a configuration, the present invention prevents damage to the bearings and / or blades inside the vacuum pump by supporting the buffer tank with a high load and discharging the powder accumulated in the vacuum pump to the outside by the supporter. Done.
Description
도 1은 종래의 감압장치를 나타내는 도면.1 is a view showing a conventional pressure reducing device.
도 2는 프로세서 가스에 의해 발생되는 파우더가 도 1에 도시된 진공펌프 내부에 적체된 것을 나타내는 도면.2 is a view showing that the powder generated by the processor gas is accumulated in the vacuum pump shown in FIG.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 감압장치를 나타내는 도면.3 is a view showing a pressure reducing device according to an embodiment of the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
10, 110 : 챔버 12, 112 : 버퍼 탱크10, 110:
14, 114 : 진공펌프 16, 116 : 댐퍼14, 114:
20, 120 : 지면 40 : 베어링20, 120: ground 40: bearing
118 : 가스 공급부 119 : 충격완충부재118: gas supply unit 119: shock absorbing member
본 발명은 감압장치에 관한 것으로, 특히 분말 및 진동에 의해 진공펌프가 손상되는 것을 방지할 수 있는 감압장치에 관한 것이다.The present invention relates to a pressure reducing device, and more particularly, to a pressure reducing device that can prevent the vacuum pump from being damaged by powder and vibration.
반도체 디바이스나 액정표시패널 등의 소재로 이루어지는 기판에의 이온 주입, 드라이 에칭, 막형성 처리 등의 각종 공정에서는 감압장치가 사용되고 있다.The pressure reduction device is used in various processes, such as ion implantation, dry etching, and film formation process into the board | substrate which consists of raw materials, such as a semiconductor device and a liquid crystal display panel.
일반적으로, 기판에 불순물을 도핑하는 방법으로는 이온주입법과 확산법 등이 있다. 확산법은 1970년대 초반까지 지배적으로 이용되어 왔으나 몇 가지의 문제점을 가지고 있어 최근에는 이온주입법으로 대체되고 있다. 상기 확산법의 문제점으로는 낮은 농도영역에서의 농도조절이 어렵고, 불순물이 웨이퍼에 파고드는 접합깊이의 조절이 어렵고, 고온에서의 확산이 진행되는 동안 먼저 주입되었던 불순물이 웨이퍼 내에서 수직, 수평방향으로 확산되어 반도체 소자상의 실제로 원하는 확산영역보다 더 큰 영역이 형성되는 문제점을 갖고 있다. In general, methods of doping impurities into a substrate include ion implantation and diffusion. Diffusion has been dominant until the early 1970s, but has been replaced by ion implantation in recent years due to some problems. As a problem of the diffusion method, it is difficult to control the concentration in the low concentration region, difficult to control the depth of bonding of impurities into the wafer, and impurity previously injected during diffusion at high temperature is vertically and horizontally in the wafer. The diffusion has a problem in that a region larger than the actually desired diffusion region on the semiconductor element is formed.
이에 비하여, 이온주입법은 확산법의 상기 문제점을 보완할 수 있을 뿐 아니라 웨이퍼 상에서 원하지 않는 영역으로 들어오는 불순물을 막기 위한 마스크로서 실리콘 산화막 이외에 감광막을 사용할 수도 있으며, 균일성 또한 확산법에 비해훨씬 양호하다는 장점을 갖고 있다. 그래서, 이온주입법은 웨이퍼 내에 반도체 소자를 형성시키는데 있어서, 그 적용범위가 점차 증대되고 있는 추세에 있다. On the other hand, the ion implantation method can compensate for the above problems of the diffusion method and can also use a photoresist film in addition to the silicon oxide film as a mask for preventing impurities from entering an undesired region on the wafer, and uniformity is much better than that of the diffusion method. Have Therefore, the ion implantation method has a tendency that the application range is gradually increasing in forming a semiconductor element in a wafer.
도 1을 참조하면, 종래의 감압장치는 로드록 챔버(10)와, 로드록 챔버(10)의 대기압 상태를 고진공 상태로 만들기 위한 진공펌프(14)와, 로드록 챔버(10)와 진공펌프(14) 사이에 접속되어 진공펌프의 압력을 증가시키기 위한 버퍼 탱크(12)와, 진공펌프(14)의 배면에 설치되어 상기 진공펌프(14)를 지지하는 댐퍼(16)를 구비한다.Referring to FIG. 1, a conventional pressure reducing device includes a
로드록 챔버(10)는 이온 주입할 기판을 도시하지 않은 공정챔버에 로딩시키거나 이온 주입 완료한 기판을 공정챔버로부터 언로딩시키는 장소가 된다. 즉, 로드록 챔버(10)는 공정챔버의 예비실로 사용된다. 이러한, 로드록 챔버(10)는 외부의 공기에 의한 기판의 오염을 방지하기 위하여 고진공 상태로 유지된다.The
버퍼 탱크(12)는 부스터(Booster Pump)의 역할과 같이 기류를 모아서 진공펌프(14)의 기능을 향상시키는 역할을 한다. 이를 위해, 버퍼 탱크(12)와 로드록 챔버(10) 사이에는 도시하지 않은 게이트 밸브가 설치된다. 이 게이트 밸브가 닫힌상태에서 열림상태로 될 경우에는 로드록 챔버(10) 내의 대기압과 버퍼 탱크(12) 간의 기압차에 의해 로드록 챔버(10)는 대기압에서 고 진공분위기 상태가 된다.
댐퍼(16)는 진공펌프(14)의 배면과 지면(20) 사이에 설치된다. 이러한, 댐퍼(16)는 버퍼 탱크(12)가 설치된 진공펌프(14)를 지지하게 된다.The
이러한, 종래의 감압장치를 이용하여 로드록 챔버(10)를 고진공 분위기화 할 경우에는 우선, 게이트 밸브가 닫힌 상태에서 진공펌프(14)의 도시하지 않은 모터의 펌핑구동에 의해 버퍼 탱크(12)의 내부는 고진공 상태가 된다. 그런 다음, 버퍼 탱크(12) 내부의 분위기가 고 진공상태일 경우 게이트 밸브를 열면, 버퍼 탱크(12)와 로드록 챔버(10) 간의 기압차 및 진공펌프(14)의 구동에 의해 로드록 챔버(10)의 내부는 빠르게 고진공 상태가 된다.When the
그러나, 종래의 감압장치는 진공펌프(14) 위에 고 하중의 버퍼 탱크(12)가 설치되기 때문에 펌핑시 진공펌프(14)의 도시하지 않은 샤프트 축에 버퍼 탱크(12)의 고 하중이 수직방향으로 영향을 미치게 됨과 아울러 진공펌프(14)의 회전에 의 해 수평방향으로의 진동이 발생하게 된다. 이러한 진공펌프(14)의 샤프트 축에 전달되는 수직 방향의 하중 및 수평방향의 진동을 댐퍼(16) 만으로 감소시키지 못하게 된다. 또한, 종래의 감압장치는 및 진공펌프(14)의 펌핑 중 챔버(10) 내의 프로세스 가스(GAS)로 인하여 도 2에 도시된 바와 같이 가루 형태의 파우더가 진공펌프(14) 내에 발생하게 된다. 이러한, 파우더에 함유된 화학물질의 기호 및 함유량은 아래의 표 1과 같이 나타난다.However, in the conventional pressure reducing device, since the high
이에 따라, 종래의 감압장치에서 진공펌프(14) 내의 베어링(40) 또는 블레이드(Blade)는 불소(F), 바륨(B) 및 인(P)의 화학물질이 함유된 파우더에 의해서 손상된다. 이는, 파우더에 함유된 화학물질 중 불소(F), 바륨(B) 및 인(P)은 챔버 내의 프로세스 가스의 성분들과 일치하기 때문에 철(Fe) 성분인 진공펌프(14) 내의 베어링(40) 또는 블레이드(Blade)는 불소(F), 바륨(B) 및 인(P)의 화학물질이 함유된 파우더에 의해서 손상됨을 알 수 있다.Accordingly, in the conventional pressure reducing device, the bearing 40 or the blade in the
따라서, 본 발명의 목적은 분말 및 진동에 의해 진공펌프가 손상되는 것을 방지할 수 있는 감압장치를 제공하는데 있다.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a pressure reduction device that can prevent the vacuum pump from being damaged by powder and vibration.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시 예에 따른 감압장치는 프로세스 챔버와, 상기 챔버 내부를 고진공 상태로 감압시키기 위한 진공펌프와, 상기 진공펌프를 지지하기 위한 댐퍼와, 상기 챔버와 진공펌프 사이에 설치되어 상기 진공펌프의 진공력을 높이기 위한 버퍼 탱크와, 상기 버퍼 탱크를 직접 지지하기 위한 서포터를 구비한다.In order to achieve the above object, a pressure reducing device according to an embodiment of the present invention is a process chamber, a vacuum pump for reducing the pressure inside the chamber in a high vacuum state, a damper for supporting the vacuum pump, the chamber and the vacuum pump It is provided between the buffer tank for increasing the vacuum force of the vacuum pump, and a supporter for directly supporting the buffer tank.
상기 감압장치는 상기 진공펌프에 설치되어 상기 진공펌프 내부로 고압의 가스를 공급하기 위한 가스 공급기를 구비한다.The decompression device is installed in the vacuum pump and has a gas supply for supplying a high pressure gas into the vacuum pump.
상기 감압장치에서 상기 버퍼 탱크의 하단부는 상기 진공펌프의 바깥쪽으로 연장되고, 상기 서포터는 상기 연장된 버퍼탱크의 하단부와 지면 사이에 수직하게 설치되는 것을 특징으로 한다.In the decompression device, the lower end of the buffer tank extends outward of the vacuum pump, and the supporter is installed vertically between the lower end of the extended buffer tank and the ground.
상기 감압장치는 상기 연장된 버퍼탱크의 하단부와 상기 서포터 사이에 설치되는 충격완충부재를 더 구비한다.The decompression device further includes an impact buffer member installed between the lower end of the extended buffer tank and the supporter.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.Other objects and features of the present invention in addition to the above object will be apparent from the description of the embodiments with reference to the accompanying drawings.
이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한 다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 감압장치는 로드록 챔버(110)와, 로드록 챔버(110)의 대기압 상태를 고진공 상태로 만들기 위한 진공펌프(114)와, 로드록 챔버(110)와 진공펌프(114) 사이에 접속되어 진공펌프의 압력을 증가시키기 위한 버퍼 탱크(112)와, 진공펌프(114)의 배면에 설치되어 상기 진공펌프(114)를 지지하는 댐퍼(116)와, 진공펌프(114)의 내부로 질소(N2) 가스를 공급하는 가스 공급부(118) 및 버퍼 탱크(112)를 지지하기 위한 서포터(130)를 구비한다.Referring to FIG. 3, the pressure reducing device according to the embodiment of the present invention includes a
로드록 챔버(110)는 이온 주입할 기판을 도시하지 않은 공정챔버에 로딩시키거나 이온 주입 완료한 기판을 공정챔버로부터 언로딩시키는 장소가 된다. 즉, 로드록 챔버(110)는 공정챔버의 예비실로 사용된다. 이러한, 로드록 챔버(110)는 외부의 공기에 의한 기판의 오염을 방지하기 위하여 고진공 상태로 유지된다.The
버퍼 탱크(112)는 부스터(Booster Pump)의 역할과 같이 기류를 모아서 진공펌프(114)의 기능을 향상시키는 역할을 한다. 이를 위해, 버퍼 탱크(112)와 로드록 챔버(110) 사이에는 도시하지 않은 게이트 밸브가 설치된다. 이 게이트 밸브가 닫힌상태에서 열림상태로 될 경우에는 로드록 챔버(110) 내의 대기압과 버퍼 탱크(112) 간의 기압차에 의해 로드록 챔버(110)는 대기압에서 고 진공분위기 상태가 된다.
댐퍼(116)는 진공펌프(114)의 배면과 지면(120) 사이에 설치된다. 이러한, 댐퍼(116)는 버퍼 탱크(112)가 설치된 진공펌프(114)를 지지하게 된다.The
가스 공급부(118)는 진공펌프(114)의 일측에 설치되어 도시하지 않은 가스 공급장치로부터 공급되는 고압의 질소 가스를 진공펌프(114)의 내부로 공급한다.The
서포터(130)는 버퍼 탱크(112)와 지면(120) 사이에 설치되어 버퍼 탱크(112)를 수직하게 직접 지지하게 된다. 이를 위해, 버퍼 탱크(112)의 하단부는 진공펌프(112)의 바깥쪽으로 연장된다. 이에 따라, 서포터(130)는 나사에 의해 연장된 버퍼 탱크(112)의 하단부와 지면(120) 사이에 수직하게 설치되어 버퍼 탱크(112)를 직접 지지하게 된다. 또한, 연장된 버퍼 탱크(112)의 하단부와 서포터(130) 사이에는 사이에는 테프론 등의 충격완충부재(119)가 설치된다.The
이와 같은, 서포터(130)는 버퍼 탱크(112)와 지면(120) 사이에 설치되어 버퍼 탱크(112)의 고 하중이 진공펌프(114)으로 전달되지 않도록 버퍼 탱크(112)를 지지하게 된다.As such, the
이러한, 본 발명의 실시 예에 따른 감압장치를 이용하여 로드록 챔버(110)를 고진공 분위기화 할 경우에는 우선, 게이트 밸브가 닫힌 상태에서 진공펌프(114)의 도시하지 않은 모터의 펌핑구동에 의해 버퍼 탱크(112)의 내부는 고진공 상태가 된다. 그런 다음, 버퍼 탱크(112) 내부의 분위기가 고 진공상태일 경우 게이트 밸브를 열면, 버퍼 탱크(112)와 로드록 챔버(110) 간의 기압차 및 진공펌프(114)의 구동에 의해 로드록 챔버(110)의 내부는 빠르게 고진공 상태가 된다.When the
이와 같은, 본 발명의 실시 예에 따른 감압장치는 진공펌프(114) 위에 설치되는 고 하중의 버퍼 탱크(112)를 서포터(130)가 지지하기 때문에 펌핑시 버퍼 탱크(112)의 고 하중이 진공펌프(114)의 도시하지 않은 샤프트 축에 수직방향으로 미 치지 않도로 한다. 한편, 진공펌프(14)의 회전에 의해 샤프트 축에 미치는 수평방향으로의 진동은 진공펌프(114) 만을 지지하는 댐퍼(116)가 감소시키게 된다.As described above, since the
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 감압장치는 진공펌프(114)의 펌핑 중 챔버(110) 내의 프로세스 가스(GAS)로 인하여 종래와 같이 가루 형태의 파우더가 진공펌프(114) 내에 발생하게 된다. 이러한, 파우더는 가스 공급부(118)에 의해 진공펌프(114)의 내부로 공급되는 고압의 질소 가스에 의해 외부로 배출되어진다. 이에 따라, 프로세스 가스에 의해 진공펌프 내부에 파우더가 발생하더라도 고압의 질소가스에 의해 외부로 배출되기 때문에 파우더에 의한 진공펌프(114) 내부의 베어링 또는/및 블레이드의 손상이 발생하지 않게 된다. In addition, in the pressure reducing apparatus according to the embodiment of the present invention, powder in the form of powder is generated in the vacuum pump 114 as in the prior art due to the process gas GAS in the
이와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 감압장치는 반도체 디바이스나 액정표시패널 등의 소재로 이루어지는 기판에의 이온 주입, 드라이 에칭, 막형성 처리 등의 각종 공정에서 사용될 수 있다.The pressure reducing device according to the embodiment of the present invention can be used in various processes such as ion implantation, dry etching, and film formation treatment on a substrate made of a material such as a semiconductor device or a liquid crystal display panel.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 감압장치는 진공펌프 상에 설치되는 버퍼 탱크를 지지하기 위한 서포터와 프로세스 가스에 의해 진공펌프 내부에 적체된 파우더를 외부로 배출시키기 위한 질소가스를 공급하는 가스 공급부를 구비한다. 이에 따라, 본 발명은 고 하중의 버퍼 탱크를 서포터가 지지함과 아울러 질소가스에 의해 진공펌프 내부에 적체된 파우더를 외부로 배출시킴으로써 진공펌프 내부의 베어링 또는/및 블레이드 등의 손상을 방지하게 된다. 따라서, 본 발 명은 공정 가동률을 향상시켜 생산성을 향상시킬 수 있다.As described above, the decompression device according to the embodiment of the present invention supplies a nitrogen gas for discharging the powder accumulated in the vacuum pump to the outside by a supporter and a process gas for supporting a buffer tank installed on the vacuum pump. A gas supply part is provided. Accordingly, in the present invention, the supporter supports a high-load buffer tank and discharges powder accumulated in the vacuum pump to the outside by nitrogen gas to prevent damage to bearings and / or blades inside the vacuum pump. . Therefore, the present invention can improve the productivity of the process operation rate.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification but should be defined by the claims.
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