KR101324209B1 - 반응부산물 포집장치 및 이를 이용한 반도체 소자의제조장치 - Google Patents

반응부산물 포집장치 및 이를 이용한 반도체 소자의제조장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반도체 소자 제조 공정에서 챔버로부터 배기되는 배기가스의 흐름은 원활하게 하면서 배기가스에 포함된 반응부산물을 효율적으로 포집 및 제거하기 위한 반응부산물 포집장치 및 이를 이용한 반도체 소자의 제조장치에 관한 것으로서, 배기가스 입력부와 배기가스 출력부를 갖고, 그 내부의 상측에는 상기 입력부와 출력부를 연결하는 유로가 형성되는 하우징과; 상기 하우징 내부의 하측으로 배치되고, 상기 입력부로 유입되는 배기가스가 접촉되어 반응부산물이 포집되는 다단의 포집 플레이트를 갖는 포집 플레이트 결합체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
포집장치, 트랩, 반응부산물, 포집 플레이트

Description

반응부산물 포집장치 및 이를 이용한 반도체 소자의 제조장치{Trap apparatus and semiconductor device manufacturing apparatus using the same}
도 1은 일반적인 반도체 소자의 제조장치를 나타내는 개념도이고,
도 2는 본 발명에 따른 반응부산물 포집장치를 나타내는 사시도이며,
도 3은 본 발명에 따른 반응부산물 포집장치를 나타내는 절개 사시도이고,
도 4a는 본 발명에 따른 포집 플레이트 결합체를 나타내는 사시도이며,
도 4b는 본 발명에 따른 포집 플레이트 결합체를 나타내는 평면도이고,
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 포집 플레이트 결합체의 다른 실시예를 나타내는 평면도이며,
도 6은 본 발명에 따른 반도체 소자의 제조 장치를 설명하기 위한 개념도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 챔버 200: 터보 챔버
300: 포집장치 310: 하우징
311: 수평 유로부 313: 수직 유로부
315: 결합공 317: 하면
319: 체결핀 321: 입력부
323: 출력부 330: 포집 플레이트 결합체
331: 포집 플레이트 331a: 관통부
333: 지지부 335: 보조 지지부
325,337: 손잡이 400: 드라이 펌프
510,520,530: 배기관
본 발명은 반응부산물 포집장치 및 이를 이용한 반도체 소자의 제조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체 소자 제조 공정에서 챔버로부터 배기되는 배기가스의 흐름은 원활하게 하면서 배기가스에 포함된 반응부산물을 효율적으로 포집 및 제거하기 위한 반응부산물 포집장치 및 이를 이용한 반도체 소자의 제조장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자 제조 장치를 이용한 반도체 제조 공정시 프로세스 챔버 내에는 해당 공정이 진행되는 동안 반응하지 않고 잔류된 가스(미반응 가스) 및 반응이 진행되면서 부수적으로 발생하는 원치 않는 반응부산물 등이 다량 존재하게 된다. 이러한 미반응 가스를 포함하는 반응부산물은 프로세스 챔버의 일측에 형성된 배기 시스템에 의해 외부로 배기된다.
도 1은 일반적인 반도체 소자의 제조장치를 나타내는 개념도이다.
도 1을 참조하면, 일반적인 기술에 따른 반도체 소자의 제조 장치는 프로세 스 챔버(1)와 연결되어 반응부산물이 포집되는 포집장치(2)와, 포집장치(2)에 연결된 진공 펌프(3)를 포함한다.
이때 상기 프로세스 챔버(1)와 포집장치(2) 및 포집장치(2)와 진공 펌프(3)는 각각 배기관(4,5)을 통해 연결되어 있다.
상술한 구조의 일반적인 반도체 소자의 제조 장치에 관해 설명하면 다음과 같다.
프로세스 챔버(1)에 소정의 반응 가스를 유입시켜 소정의 반응 공정을 실시한다. 반응공정 후, 상기 반응공정시 미반응 된 가스를 포함한 반응부산물은 배기관(4)을 통해 배기된다. 배기관(4)으로 배기된 반응부산물은 포집장치(2)에 의해 파우더 또는 젤 형태로 포집되고, 포집된 반응부산물을 제외한 가스 및 부유성의 초미세입자는 진공 펌프(3)를 통해 외부로 배출된다.
이때, 하부의 진공 펌프에 의해 프로세스 챔버 내부는 균일한 압력을 유지하면서 반응부산물을 효과적으로 배기할 수 있다.
한편, 포집장치를 설치하지 않을 경우에는 진공 펌프 내부에 소정의 부산물이 증착되고, 이러한 증착이 지속되면 부산물이 육안으로 확인할 수 있을 정도로 적층되거나 파우더가 형성되며, 이러한 부산물은 진공 펌프를 구성하는 내부 부품의 작동에 악영향을 미쳐 진공 펌프의 작동이 멈추거나 수명이 급격하게 단축되는 현상이 발생하게 된다. 이에, 진공 펌프와 프로세스 챔버 사이에 포집장치를 설치하여 반응부산물로 인한 불순물을 제거하여 진공 펌프의 손상을 방지할 수 있게 되었다.
하지만, 포집장치가 설치된 일반적인 배기 시스템에서도 포집장치에 의해 완전히 포집되지 않은 반응부산물이 발생하게 되고, 이러한 포집되지 않은 반응부산물이 포집장치와 진공 펌프 사이의 배기관에 침전되어 배기관이 막히는 현상이 발생하게 될 뿐만 아니라, 반응부산물의 일부가 진공 펌프 내에 침투하여 펌프의 동작을 방해하여 프로세스 챔버 내부의 압력에 변화를 주는 문제가 발생한다.
이러한 문제로 인하여 반응부산물 포집성능을 향상시킨 다양한 포집장치가 제안되어 사용되고 있으나, 포집성능의 과도한 향상으로 인하여 포집장치 내에 포집된 반응부산물이 포집장치의 유로를 막아 진공 펌프의 기능을 마비시키는 문제가 발생하였으며, 포집된 반응부산물의 제거에 문제가 발생하였다.
따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 포집장치를 개선하여 반응부산물의 포집 성능을 유지하면서도 배기가스의 흐름을 원활하게 하고, 포집된 반응부산물을 용이하게 제거할 수 있는 반응부산물 포집장치 및 이를 이용한 반도체 소자의 제조장치를 제공함을 그 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 배기가스 입력부와 배기가스 출력부를 갖고, 그 내부의 상측에는 상기 입력부와 출력부를 연결하는 유로가 형성되는 하우징과; 상기 하우징 내부의 하측으로 배치되고, 상기 입력부로 유입되는 배기가스가 접촉되어 반응부산물이 포집되는 다단의 포집 플레이트를 갖는 포집 플레이트 결합체를 포함하는 반응부산물 포집장치를 제공한다.
여기서, 상기 하우징은 상부에 상기 유로가 수평방향으로 형성되도록 하는 수평 유로부와; 하부에 상기 수평 유로부를 수직방향으로 구획하여 연장하는 적어도 하나 이상의 수직 유로부를 포함하고, 상기 포집 플레이트 결합체는 상기 수직 유로부의 하측에 각각 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하우징에서 상기 입력부 및 출력부는 상기 포집 플레이트 결합체의 설치위치보다 상부에 배치되는 것을 특징으로 하고, 상기 수직 유로부가 두 개 이상 설치되는 경우, 상기 입력부는 상기 수평 유로부를 관통하여 그 하면이 상기 수직 유로부 중 선택되는 어느 하나의 상부까지 연장되고, 상기 출력부는 상기 수직 유로부 중 선택되지 않은 다른 어느 하나의 상부에 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 수직 유로부의 하면은 착탈가능하게 설치되고, 상기 포집 플레이트 결합체는 상기 하우징에서 착탈 가능하게 설치되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 포집 플레이트 결합체는 상하로 서로 이격되어 수평 배치되는 다단의 포집 플레이트와; 상기 다단의 포집 플레이트 단부에 고정되어 다단의 포집 플레이트를 일체로 지지하는 지지부를 갖는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 하우징의 수직 유로부에는 상기 포집 플레이트 결합체가 착탈되는 결합공이 형성되고, 상기 결합공은 상기 포집 플레이트 결합체의 지지부에 의해 밀폐되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 포집 플레이트의 크기는 상기 수직 유로부의 내벽과 이격 설치되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 다단의 포집 플레이트에는 각각 다수의 관통부가 형성되고, 서 로 대면되는 포집 플레이트에 형성되는 관통부는 그 형성위치가 일치하지 않도록 형성되며, 상기 관통부는 적어도 하나 이상의 슬롯 또는 홀인 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 챔버와; 상기 챔버에 연결되고, 배기가스 입력부와 배기가스 출력부를 가지며, 그 내부의 상측에는 상기 입력부와 출력부를 연결하는 유로가 형성되는 하우징과, 상기 하우징 내부의 하측으로 배치되고, 상기 입력부로 유입되는 배기가스가 접촉되어 반응부산물이 포집되는 다단의 포집 플레이트를 갖는 포집 플레이트 결합체를 포함하는 포집장치와; 상기 포집장치와 연결되는 펌프를 포함하는 반도체 소자의 제조장치를 제공한다.
여기서, 상기 챔버와 상기 포집장치 사이에 터보 펌프를 설치하고, 상기 포집장치와 연결되는 펌프는 드라이 펌프인 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
본 발명의 포집장치는 기체 상태의 반응부산물을 응축 또는 증착시켜 트랩하거나, 고형분을 침전시켜 트랩한다.
도 2는 본 발명에 따른 반응부산물 포집장치를 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 반응부산물 포집장치를 나타내는 절개 사시도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 반응부산물 포집장치는 크게 배기가스가 입력 및 출력되고 배기가스의 유로가 형성되는 하우징(310)과, 상기 하우징(310)에 결합되어 반응부산물이 포집되는 포집 플레이트 결합체(330)를 포함한다.
상기 하우징(310)은 배기가스가 입력되는 입력부(321)와 배기가스가 출력되는 출력부(323)를 갖고, 그 내부의 상측에 상기 입력부(321)와 출력부(323)를 연통하는 유로가 형성된다.
상기 하우징(310)은 그 내부의 상부에 상기 유로가 수평방향으로 형성되도록 하는 수평 유로부(311)와, 그 내부의 하부에 상기 수평 유로부(311)를 수직방향으로 구획하여 연장하는 하나 또는 다수의 수직 유로부(313)를 포함한다.
보다 상세하게 도 3에 도시된 바와 같이 상기 수평 유로부(311)는 내부가 중공되는 함체형상으로서, 상면 일측으로 상기 입력부(321)가 설치된다. 본 발명에서는 상기 수평 유로부(311)를 직육면체의 함체로 예시하였지만 내부가 중공되어 배기가스가 흐를 수 있다면 어떠한 형상으로 제작되어도 무방하다.
그리고, 상기 수평 유로부(311)의 상면에는 포집장치를 설치 또는 이동시키고자 할 때 작업자가 손쉽게 취부할 수 있도록 손잡이(325)가 부착될 수 있다.
또한, 상기 입력부(321) 및 출력부(323)는 배기가스가 원활하게 흐를 수 있는 관체, 튜브 또는 호스 등을 사용할 수 있으며, 본 발명에서는 관체로 예시하였 다.
그리고, 상기 수직 유로부(313)는 상기 수평 유로부(311)의 하면에서 수직방향으로 연장되어 형성되는 것으로서, 각각의 수직 유로부(313)는 서로 독립적으로 형성되거나 구획면(미도시)을 설치하여 유로를 분할하여 형성할 수 있다. 이때 상기 수평 유로부(311)와 수직 유로부(313)는 서로 연통되어 배기가스가 흐를 수 있는 유로를 형성하는 것은 당연하다.
본 발명에서는 상기 수평 유로부(311)의 하면에서 독립적으로 연장되는 두 개의 원통형 수직 유로부(313a, 313b)를 형성하여 유로의 형상이 대략 "ㅠ"자 형상이 되도록 형성하였다. 이때 수직 유로부(313a, 313b) 역시 상기 수평 유로부(311)의 유로를 수직방향으로 연장할 수 있다면 어떠한 형상으로 제작되어도 무방하다. 또한, 상기 수직 유로부(313)의 개수도 배기가스의 양 및 반응부산물의 포집효능을 고려하여 하나 또는 그 이상의 다수개로 적용하는 것이 바람직하다.
이때 챔버로부터 주입되는 배기가스가 입력되도록 설치되는 입력부(321)는 상기 수평 유로부(311)의 상면을 관통하여 수직방향으로 연장배치되며, 그 하부 끝단이 상기 수직 유로부(313) 중 어느 하나, 바람직하게는 다수의 수직 유로부(313) 중 최일측에 위치하는 수직 유로부(313a)의 상부까지 연장된다. 그래서 배기가스가 상기 하우징(310) 내부로 유입될 때 수평 유로부(311)와 연결되지 않고 수평 유로부(311)를 관통한 다음 수직 유로부(313a)로 유입되도록 하는 것이 바람직하다.
그리고, 하우징(310)으로 부터 배출되는 배기가스가 출력되도록 설치되는 출력부(323)는 상기 수직 유로부(313) 중 어느 하나, 바람직하게는 다수의 수직 유로 부(313) 중 최타측에 위치하는 수직 유로부(313b)의 상부 측면을 관통하여 수평 유로부(311)와 연결되며 수평방향으로 연장 배치된다.
그래서, 도 3에 도시한 바와같이 배기가스는 상기 입력부(321)로 유입된 다음, 상기 수직 유로부(313a)를 일주한 후 수평 유로부(311)를 거쳐 다른 수직 유로부(313b)를 일주한 다음 출력부(323)로 배기되도록 한다.
그리고, 상기 수직 유로부(313)의 하측, 정확하게는 상기 출력부(323)가 형성되는 위치보다 낮은 위치에는 상기 포집 플레이트 결합체(330)가 결합되는 결합공(315)이 통공된다. 그래서 상기 결합공(315)에 결합되는 포집 플레이트 결합체(330)에 반응부산물이 과도하게 포집되더라도 배기가스가 수평 유로부(311) 및 포집 플레이트 결합체(330) 상부를 통하여 원활하게 흐를 수 있는 유로를 충분히 확보하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 수직 유로부(313)의 하면(317)은 수직 유로부(313)의 본체에서 착탈가능하게 설치되는 것이 바람직하고, 본 발명에서는 수직 유로부(313)의 본체와 하면(317)을 별도로 제작하여 체결수단, 예를 들어 체결핀(319)을 이용하여 체결하였다. 또한, 상기 수직 유로부(313)의 본체와 하면(317) 사이에는 밀봉수단, 예를 들어 오링(O-ring; 미도시)을 이용하여 수직 유로부(313)의 내부가 밀폐되도록 하였다.
그래서, 반응부산물이 자중에 의해 하방으로 유동하여 하면(317)에 적층되더라도 손쉽게 수직 유로부(313)의 본체에서 하면(317)을 분리하여 세척하거나 교체할 수 있다.
상기 포집 플레이트 결합체(330)는 배기가스가 흐르는 유로 상에 배치되어 배가가스의 접촉에 의해 반응부산물을 포집하는 것으로서, 상기 수직 유로부(313)에 통공된 결합공(315)에 착탈 가능하도록 결합된다.
도 4a는 본 발명에 따른 포집 플레이트 결합체를 나타내는 사시도이고, 도 4b는 본 발명에 따른 포집 플레이트 결합체를 나타내는 평면도이다.
도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이 상기 포집 플레이트 결합체(330)는 상기 수직 유로부(313)의 하측에 각각 설치되는데, 상하로 서로 이격되어 수평 배치되는 다단의 포집 플레이트(331)와, 상기 다단의 포집 플레이트(331) 단부에 고정되어 다단의 포집 플레이트(331)를 일체로 지지하는 지지부(333)를 갖는다.
또한, 상기 다단의 포집 플레이트(331) 측부에는 다단의 포집 플레이트(331)가 지지되는 것을 보조하고, 반응부산물의 무게를 지탱할 수 있도록 다단의 포집 플레이트(331)를 일체로 지지하는 보조 지지부(335)가 더 고정될 수 있다. 이때 상기 보조 지지부(335)는 포집 플레이트(331) 측부의 일부분에만 고정되어 배기가스의 유로를 확보하는 것은 당연한 것이다.
상기 지지부(333)는 상기 수직 유로부(313)에 형성되는 결합공(315)에 대응되는 형상으로 제작되어, 상기 포집 플레이트 결합체(330)를 결합공(315)에 결합함에 따라 상기 지지부(333)가 결합공(315)을 밀폐한다. 이때 상기 결합공(315)와 지지부(333) 사이에는 밀봉수단, 예를 들어 오링(O-ring; 미도시)을 삽입하여 상기 수직 유로부(313)의 내부를 밀폐시키는 것이 바람직하다.
상기 포집 플레이트(331)는 상기 수직 유로부(313)의 내부 형상에 대응하는 형상을 갖는 것이 바람직하고, 그 크기는 상기 수직 유로부(313)의 내경보다 작게 구비되어 상기 수직 유로부(313)의 내벽과 이격되어 배기가스의 유로를 확보한다.
그리고, 상기 다단의 포집 플레이트(331)에는 각각 다수의 관통부(331a)가 형성되는데, 서로 대면되는 포집 플레이트(331)에 형성되는 관통부(331a)는 그 형성위치가 중첩되지 않도록 형성하여, 포집 플레이트(331)의 관통부(331a)를 통과한 배기가스가 그것에 대면되는 포집 플레이트(331)의 관통부(331a)를 그대로 통과하지 않고, 포집 플레이트(331)의 면에 접촉하도록 하여 반응부산물의 포집이 효과적으로 일어나게 한다.
상기 다단의 포집 플레이트(331)에 형성되는 관통부(331a)는 하나 또는 그 이상의 슬롯 또는 홀로 통공되는데, 본 발명에서는 다수의 슬롯과 홀을 혼합하였다.
도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이 최상단의 포집 플레이트(331)에는 홀(실선)을 중심에 배치하고, 슬롯(실선)을 방사형으로 배치하였으며, 중간에 배치되는 포집 플레이트(331)에는 중심에 홀을 배치하지 않고, 슬롯(점선)은 그 상방으로 대면되는 포집 플레이트(331)에 형성된 슬롯(실선)과 중첩되지 않도록 회전시켜 배치하였으며, 최하단의 포집 플레이트(331)은 최상의 포집 플레이트(331)과 동일한 배치를 갖도록 홀(실선) 및 슬롯(실선)을 배치하였다. 이에 따라 전체적으로 포집 플레이트(331)에 형성되는 관통부(331a)를 지그재그(zigzag)로 배치하여 서로 대면되는 포집 플레이트(331)에 형성되는 관통부(331a)의 위치가 일치되지 않도록 하였다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 포집 플레이트 결합체의 다른 실시예를 나타내는 평면도이다.
도 5a 및 도 5b는 포집 플레이트(331)에 형성되는 관통부(331a)의 다양한 실시예를 예시한 것으로서, 도 5a에 예시된 관통부(331a)는 비교적 짧은 길이를 갖는 다수의 슬롯을 방사형으로 배치하였고, 도 5b에 예시된 관통부는 비교적 긴 길이를 갖는 다수의 슬롯을 평행하게 배치하였다. 이때도 도 4a 및 도 4b와 마찬가지로 설 대면되는 포집 플레이트(331)에 형성되는 관통부(331a)를 서로 중첩되지 않도록 배치한다.
도 4b, 도 5a 및 도 5b에 예시된 것과 같이 관통부(331a)를 방사형 또는 평행하게 배치한 이유는 그것과 대면되는 포집 플레이트(331)에 형성되는 관통부(331a)와 일치하는 위치를 없애기 위함이지만, 본 발명의 관통부의 기술 사상은 상기에서 예시된 관통부의 형상에 한정되는 것은 아니다.
그리고, 상기 지지부(333)에는 상기 포집 플레이트(331)가 형성되는 면의 반대면에 손잡이(337)을 부착하여 포집 플레이트 결합체(330)를 착탈하고자 할 때 작업자가 손쉽게 취부할 수 있도록 한다.
상기와 같이 구성되는 반응부산물 포집장치의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 따른 포집 플레이트 결합체를 나타내는 절개 사시도로서, 도 3에 배기가스의 흐름을 화살표로 표시하였다.
도 3을 참조하면, 챔버에서 배기되는 배기가스가 입력부(321)를 통하여 하우징(310), 정확하게는 수평 유로부(311)와 연결되지 않고 이를 관통하여 수직 유로부(313a)로 유입되면, 배기가스는 그 진행방향에 따라 하부의 포집 플레이트 결합체(330)와 접촉된다.
포집 플레이트 결합체(330)와 접촉되는 배기가스 중 반응부산물은 포집 플레이트(331)의 면과 접촉됨에 따라 고형화 또는 젤화 되어 포집 플레이트(331)의 면에 증착 또는 부착되거나 자중에 의해 하방으로 유동되어 수직 유로부(313a)의 하면(317)에 증착 또는 부착된다.
이때 배기가스는 포집 플레이트(331)에 형성된 관통부(331a) 또는 포집 플레이트(331)와 수직 유로부(313a)의 내벽 사이를 따라 곡선 또는 지그재그로 흘러 각각의 포집 플레이트(331)와 접촉이 용이하게 된다. 즉, 배기가스가 상기 포집 플레이트와 접촉하는 면적이 증가함에 따라 배기가스의 접촉량이 증가되고 이러한 이유로 반응부산물의 포집 효율이 증가된다.
일 수직 유로부(313a)에 유입된 배기가스는 일 수직 유로부(313a)를 일주한 후 수평 유로부(311)로 이동되어 인접된 다른 수직 유로부(313b)로 유입된다. 이렇게 인접된 다른 수직 유로부(313b)로 유입된 배기가스는 다시 한번 포집 플레이트(331)에 형성된 관통부(331a) 또는 포집 플레이트(331)와 수직 유로부(313b)의 내벽 사이를 따라 흘러 각각의 포집 플레이트(331)의 면과 접촉한다. 이렇게 반응부산물이 포집 플레이트(331)에 포집되어 정제된 배기가스는 출력부(323)를 통하여 드라이 펌프(400)로 배기된다.
상기와 같이 포집 플레이트(331) 및 수직 유로부(313)의 하면에 반응부산물이 과도하게 부착되면 포집 플레이트 결합체(330) 및 수직 유로부(313)의 하면(317)을 하우징(310)에서 분리하여 세척하거나 교체하여 포집장치(300)의 성능을 유지한다.
만약 포집 플레이트(331) 및 수직 유로부(313)의 하면(317)에 반응부산물이 과도하게 증착 또는 부착되더라도 포집 플레이트 결합체(330)의 상부로 배기가스가 유동할 수 있는 충분한 유로가 확보되어 설비가 정지되거나 고장 나는 것을 예방할 수 있다.
이하, 상술한 반응부산물 포집장치를 포함한 반도체 소자 제조장치에 관해 설명한다. 후술할 내용 중 전술한 본 발명에 따른 반응부산물 포집장치의 설명과 중복되는 내용은 생략하거나 간략히 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 반도체 소자 제조 장치는 반응공간을 갖는 챔버와, 챔버 내부에 소정의 반응 가스 또는 소스 가스를 공급하는 가스 공급 시스템과, 포집장치를 포함하여, 챔버 내부의 잔류가스를 배기하는 배기 시스템을 포함한다.
도 6은 본 발명에 따른 반도체 소자의 제조 장치를 설명하기 위한 개념도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 반도체 소자의 제조장치는 챔버(100)와; 상기 챔버(100)에 연결되며, 챔버(100)로 부터 입력되는 배기가스의 반응부산물을 포집하는 포집장치(300)와; 상기 포집장치(300)와 연결되어 챔버(100)의 진공을 형 성하는 진공 펌프(400)를 포함한다.
상기 진공 펌프(400)는 예를 들면 드라이 펌프를 포함할 수 있다.
또한, 상기 챔버(100)에 고진공을 형성하는 경우, 챔버(100)와 상기 포집장치(300) 사이에 설치된 터보 펌프(200)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 챔버(100), 터보 펌프(200), 포집장치(300), 드라이 펌프(400) 각각은 소정의 배기관(510,520,530)을 통해 연결되어 있다. 또한, 배기관(510,520,530) 각각에는 소정의 밸브(미도시)가 형성될 수 있다.
상기 챔버(100)는 그 내부에 반도체 웨이퍼가 장착될 기판지지부(미도시)가 설치되어 있고, 소정의 반응가스, 원료가스 및 퍼지가스와 같은 다수의 가스를 공급하기 위한 가스 공급수단(미도시)을 더 포함하고 있다.
상기 터보 펌프(200) 및 드라이 펌프(400)는 모두 챔버(100)를 일정한 압력(진공상태 포함)으로 만들어 주기 위한 펌프로서, 상기 터보 펌프(200)는 챔버(100)의 내부를 고진공으로 유지할 필요가 있을 때 사용하고, 상기 드라이 펌프(400)는 챔버(100)의 배기가스가 부식성을 가질 때 사용하는 것이다. 상기 터보 펌프(200) 및 드라이 펌프(400)는 공지된 기술의 일부이므로 그 구성 및 기능에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 포집장치(300)는 상기 터보 펌프(200) 및 드라이 펌프(400) 사이에 연결되는 것으로서, 포집장치(300)에 구비되는 입력부(321)에 터보 펌프(200)가 연결되고, 출력부(323)에 드라이 펌프(400)가 연결된다.
상기 포집장치(300)의 구체적인 구성 및 작용은 앞에서 설명된바 상세한 설 명을 생략하기로 한다.
다만, 상기 포집장치(300)에는 반응부산물의 포집효과를 크게 하기 위하여 하우징의 외부를 냉각 또는 가열하거나 별도의 전기적인 전위를 형성하여 정전기 또는 플라즈마를 발생시키는 장치를 더 구비할 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 반응부산물 포집장치 및 이를 이용한 반도체 소자의 제조장치의 예시적인 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 포집장치의 내부를 수평 유로부 및 수직 유로부로 구획하고, 수직 유로부의 하측에 포집 플레이트 결합체를 배치하여 반응부산물이 과도하게 포집되더라고 수평 유평로부 및 수직 유로부의 상측으로 배기가스의 충분한 유로를 확보할 수 있는 효과가 있다.
또한, 관통부가 지그재그로 형성된 다단의 포집 플레이트를 갖는 포집 플레이트 결합체를 설치하여 배기가스가 포집 플레이트와 접촉되는 면적을 증가시킴에 따라 반응부산물의 포집성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
배기가스의 충분한 유로의 확보 및 반응부산물의 포집성능 향상에 따라 드라 이 펌프의 수명을 연장할 수 있는 효과가 있다.
또한, 포집 플레이트 결합체 및 수직 유로부의 하면을 포집장치의 본체에서 착탈 가능하게 설치하여 포집된 반응부산물의 제거를 손쉽게 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (21)

  1. 배기가스 입력부와 배기가스 출력부를 갖고, 그 내부의 상측에는 상기 입력부와 출력부를 연결하는 유로가 형성되는 하우징과;
    상기 하우징 내부의 하측으로 배치되고, 상기 입력부로 유입되는 배기가스가 접촉되어 반응부산물이 포집되는 다단의 포집 플레이트를 갖는 포집 플레이트 결합체를 포함하며,
    상기 하우징은 상부에 상기 유로가 수평방향으로 형성되도록 하는 수평 유로부와, 하부에 상기 수평 유로부를 수직방향으로 구획하여 연장하는 적어도 둘 이상의 수직 유로부를 포함하고,
    상기 포집 플레이트 결합체는 상기 수직 유로부의 하측에 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 반응부산물 포집장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 수직 유로부는 두 개 이상 설치되고,
    상기 입력부는 상기 수평 유로부를 관통하여 그 하면이 상기 수직 유로부 중 선택되는 어느 하나의 상부까지 연장되고, 상기 출력부는 상기 수직 유로부 중 선택되지 않은 다른 어느 하나의 상부에 배치되는 것을 특징으로 하는 반응부산물 포집장치.
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 포집 플레이트 결합체는 상기 하우징에서 착탈 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 반응부산물 포집장치.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 포집 플레이트 결합체는
    상하로 서로 이격되어 수평 배치되는 다단의 포집 플레이트와;
    상기 다단의 포집 플레이트 단부에 고정되어 다단의 포집 플레이트를 일체로 지지하는 지지부를 갖는 것을 특징으로 하는 반응부산물 포집장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 하우징의 수직 유로부에는 상기 포집 플레이트 결합체가 착탈되는 결합공이 형성되고, 상기 결합공은 상기 포집 플레이트 결합체의 지지부에 의해 밀폐되는 것을 특징으로 하는 반응부산물 포집장치.
  9. 삭제
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 다단의 포집 플레이트에는 각각 다수의 관통부가 형성되며, 서로 대면되는 포집 플레이트에 형성되는 관통부는 그 형성위치가 서로 중첩되지 않도록 형성되는 것을 특징으로 하는 반응부산물 포집장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 관통부는 적어도 하나 이상의 슬롯 또는 홀인 것을 특징으로 하는 반응부산물 포집장치.
  12. 챔버와;
    상기 챔버에 연결되고, 배기가스 입력부와 배기가스 출력부를 가지며, 그 내부의 상측에는 상기 입력부와 출력부를 연결하는 유로가 형성되는 하우징과, 상기 하우징 내부의 하측으로 배치되고, 상기 입력부로 유입되는 배기가스가 접촉되어 반응부산물이 포집되는 다단의 포집 플레이트를 갖는 포집 플레이트 결합체를 포함하는 포집장치와;
    상기 포집장치와 연결되는 펌프를 포함하고,
    상기 하우징은 상부에 상기 유로가 수평방향으로 형성되도록 하는 수평 유로부와, 하부에 상기 수평 유로부를 수직방향으로 구획하여 연장하는 적어도 둘 이상의 수직 유로부를 포함하고,
    상기 포집 플레이트 결합체는 상기 수직 유로부의 하측에 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조장치.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 제 12항에 있어서, 상기 포집 플레이트 결합체는
    상하로 서로 이격되어 수평 배치되는 다단의 포집 플레이트와;
    상기 다단의 포집 플레이트 단부에 고정되어 다단의 포집 플레이트를 일체로 지지하는 지지부를 포함하고,
    상기 다단의 포집 플레이트에는 각각 다수의 관통부가 형성되며, 서로 대면되는 포집 플레이트에 형성되는 관통부는 그 형성위치가 일치하지 않도록 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조장치.
  20. 삭제
  21. 삭제
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