KR102350746B1 - A Vent Regulating Apparatus for a Process Chamber of a Semiconductor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 공정 챔버의 벤트 조절 장치에 관한 것이다. 반도체 공정 챔버의 벤트 조절 장치는 공정 챔버(11)로 기체를 공급하면서 공급 수준의 메인 밸브(13)에 의하여 조절되는 메인 공급 도관(ML)과 연결되는 벤트 도관(14); 벤트 도관(14)과 공정 챔버(11)를 연결시키는 분지 벤트 관(15); 분지 벤트 관(15)에 형성되어 기체의 유동을 조절하는 벤트 밸브(16a, 16b); 및 분지 벤트 관(15)으로부터 공정 챔버(11)의 내부로 기체를 균일하게 주입시키는 확산 모듈을 포함하고, 벤트 밸브(16a, 16b)의 개폐 수준은 메인 밸브(13)의 개폐 수준과 연동되어 조절된다.The present invention relates to a vent control device for a semiconductor process chamber. The vent control apparatus of the semiconductor process chamber includes: a vent conduit 14 connected to a main supply conduit ML controlled by a main valve 13 of a supply level while supplying gas to the process chamber 11; a branch vent pipe 15 connecting the vent conduit 14 and the process chamber 11; Vent valves (16a, 16b) formed in the branch vent pipe (15) to control the flow of gas; and a diffusion module for uniformly injecting gas from the branch vent pipe 15 into the process chamber 11, wherein the opening/closing level of the vent valves 16a and 16b is linked with the opening/closing level of the main valve 13 is regulated

Description

반도체 공정 챔버의 벤트 조절 장치{A Vent Regulating Apparatus for a Process Chamber of a Semiconductor} A Vent Regulating Apparatus for a Process Chamber of a Semiconductor

본 발명은 반도체 공정 챔버의 벤트 조절 장치에 관한 것이고, 구체적으로 애시 챔버(asher chamber)와 같은 반도체 공정을 위한 챔버 내부에 대한 벤트 수준을 향상시켜 생산성이 향상되도록 하는 반도체 공정 챔버의 벤트 조절 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a vent control device for a semiconductor process chamber, and specifically, to a vent control device for a semiconductor process chamber that improves productivity by improving a vent level inside a chamber for a semiconductor process, such as an ash chamber. it's about

반도체 공정 과정에 해당하는 포토레지스터(PR) 스트립 공정에서 플라즈마가 사용될 수 있고, 이와 함께 예를 들어 질소 또는 이와 유사한 기체가 공정 챔버의 내부로 주입될 필요가 있다. 플라즈마 또는 기체의 주입은 공정 챔버 내부 조건의 변화 수준을 낮추면서 공정 효율 또는 생산성을 향상을 위하여 신속하게 이루어질 필요가 있다. 특허공개번호 10-2006-0124853은 웨이퍼 상부에 증착된 물질막을 원하는 프로파일을 가지도록 패터닝을 하는 시각 장비에 구비되는 에싱 챔버에 대하여 개시한다. 또한 특허공개번호 10-2007-0050551은 반도체 제조장비용 애싱 챔버의 공정가스 분사장치에 대하여 개시한다. 반도체 공정 과정에서 공정 챔버 또는 에싱 챔버는 진공으로부터 대기압 상태(ATM)로 또는 그 역으로 변화될 필요가 있고, 이와 같은 압력 변화 과정이 신속하게 이루어지는 것이 유리하다. 그러나 선행기술은 이와 같은 패스트(fast) 벤트 방법에 대하여 개시하지 않는다.Plasma may be used in a photoresist (PR) strip process corresponding to a semiconductor process process, and with it, for example, nitrogen or a gas similar thereto needs to be injected into the process chamber. The injection of plasma or gas needs to be performed quickly in order to improve process efficiency or productivity while lowering the level of change in conditions inside the process chamber. Patent Publication No. 10-2006-0124853 discloses an ashing chamber provided in a visual device for patterning a material film deposited on a wafer to have a desired profile. In addition, Patent Publication No. 10-2007-0050551 discloses a process gas injection device of an ashing chamber for semiconductor manufacturing equipment. In a semiconductor processing process, a process chamber or an ashing chamber needs to be changed from vacuum to atmospheric pressure (ATM) or vice versa, and it is advantageous for such a pressure change process to be performed quickly. However, the prior art does not disclose such a fast vent method.

본 발명은 선행기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.The present invention is to solve the problems of the prior art and has the following objects.

특허문헌 1: 특허공개번호 10-2006-0124853(삼성전자주식회사, 2006.12.06. 공개) 반도체 디바이스 제조를 위한 식각 장비의 에싱 챔버Patent Document 1: Patent Publication No. 10-2006-0124853 (Samsung Electronics Co., Ltd., published on December 6, 2006) Ashing chamber of etching equipment for manufacturing semiconductor devices 특허문헌 2: 특허공개번호 10-2007-0050551(동부일렉트로닉스 주식회사, 2007.05.16.일 공개) 반도체 제조장비용 애싱 챔버의 공정가스 분사 장치Patent Document 2: Patent Publication No. 10-2007-0050551 (Dongbu Electronics Co., Ltd., published on May 16, 2007) Process gas injection device for ashing chamber for semiconductor manufacturing equipment

본 발명의 목적은 공정 챔버 또는 에싱 챔버로 기체를 공급하는 공급 도관으로부터 분기되어 공정 챔버 또는 에싱 챔버로 연결되는 적어도 하나의 벤트 도관을 형성하여 벤트 효율이 향상되도록 하는 반도체 공정 챔버의 벤트 조절 장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to form at least one vent conduit branched from a supply conduit for supplying a gas to a process chamber or an ashing chamber and connected to the process chamber or the ashing chamber to improve the venting efficiency of a semiconductor process chamber vent control device. will provide

본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 반도체 공정 챔버의 벤트 조절 장치는 공정 챔버로 기체를 공급하면서 공급 수준의 메인 밸브에 의하여 조절되는 메인 공급 도관(ML)과 연결되는 벤트 도관; 벤트 도관과 공정 챔버를 연결시키는 분지 벤트 관; 분지 벤트 관에 형성되어 기체의 유동을 조절하는 벤트 밸브; 및 분지 벤트 관으로부터 공정 챔버의 내부로 기체를 균일하게 주입시키는 확산 모듈을 포함하고, 벤트 밸브의 개폐 수준은 메인 밸브의 개폐 수준과 연동되어 조절된다.According to a preferred embodiment of the present invention, the vent control apparatus of the semiconductor process chamber includes: a vent conduit connected to the main supply conduit (ML) controlled by the main valve of the supply level while supplying gas to the process chamber; a branch vent pipe connecting the vent conduit and the process chamber; a vent valve formed in the branch vent pipe to control the flow of gas; and a diffusion module for uniformly injecting gas from the branch vent pipe into the process chamber, wherein the opening/closing level of the vent valve is controlled in conjunction with the opening/closing level of the main valve.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 확산 모듈은 공정 챔버에 형성된 스패어 포트에 결합되고, 메인 밸브가 슬로우 모드 또는 패스트 모드로 작동되면 벤트 밸브는 그에 연동되어 슬로우 모드 또는 패스트 모드로 작동된다.According to a preferred embodiment of the present invention, the diffusion module is coupled to the spare port formed in the process chamber, and when the main valve is operated in the slow mode or the fast mode, the vent valve is operated in the slow mode or the fast mode in conjunction therewith.

본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 확산 모듈은 다수 개의 분산 홀이 형성된 확산 유닛이 수용되는 케이싱; 케이싱으로부터 원뿔 형상으로 연장되는 유도 관; 및 유도 관과 연결되면서 공정 챔버의 내부에 위치하는 실린더 형상의 확산 실린더로 이루어진다.According to another suitable embodiment of the present invention, the diffusion module includes a casing in which a diffusion unit having a plurality of distribution holes formed therein is accommodated; a guide tube extending in a conical shape from the casing; and a cylinder-shaped diffusion cylinder positioned inside the process chamber while being connected to the guide tube.

본 발명에 따른 반도체 공정 챔버의 벤트 조절 장치는 기체의 공급 도관과 분기되는 벤트 도관을 통하여 기체가 공정 챔버 또는 에싱 챔버로 벤트를 시키는 것에 의하여 공정 챔버의 벤트 효율이 향상되도록 한다. 본 발명에 따른 조절 장치는 벤트 도관의 작동을 공급 도관의 작동과 연동시키는 것에 의하여 작동 효율성이 향상되도록 한다. 본 발명에 따른 벤트 조절 장치는 벤트 도관이 공정 챔버에 형성된 스패어 포트와 연결되도록 하는 것에 의하여 공정 챔버의 구조적 변경이 없이 설치가 가능하다는 이점을 가진다. 또한 본 발명에 따른 조절 장치는 확산유닛(diffuser)를 통하여 기체를 주입시키는 것에 의하여 공정 챔버 내부의 상태 변화가 안정적으로 이루어지도록 한다.The vent control apparatus of the semiconductor process chamber according to the present invention improves the venting efficiency of the process chamber by venting the gas into the process chamber or the ashing chamber through the vent conduit branching from the gas supply conduit. The regulating device according to the present invention allows for improved operational efficiency by interlocking the operation of the vent conduit with the operation of the supply conduit. The vent control apparatus according to the present invention has the advantage that it can be installed without structural change of the process chamber by connecting the vent conduit to the spare port formed in the process chamber. In addition, the control device according to the present invention stably changes the state inside the process chamber by injecting gas through a diffuser.

도 1은 본 발명에 따른 반도체 공정 챔버의 벤트 조절 장치의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 벤트 조절 장치에서 벤트 조절 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 벤트 조절 장치에 적용되는 확산 모듈의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 벤트 조절 장치가 에싱 공정에 적용되는 실시 예를 도시한 것이다.1 illustrates an embodiment of an apparatus for controlling a vent of a semiconductor process chamber according to the present invention.
Figure 2 shows an embodiment of the vent control structure in the vent control device according to the present invention.
Figure 3 shows an embodiment of a diffusion module applied to the vent control device according to the present invention.
Figure 4 shows an embodiment in which the vent control device according to the present invention is applied to the ashing process.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings, but the embodiments are for a clear understanding of the present invention, and the present invention is not limited thereto. In the following description, components having the same reference numerals in different drawings have similar functions, so unless necessary for the understanding of the invention, the description will not be repeated and well-known components will be briefly described or omitted, but the present invention It should not be construed as being excluded from the embodiment of

도 1은 본 발명에 따른 반도체 공정 챔버의 벤트 조절 장치의 실시 예를 도시한 것이다.1 illustrates an embodiment of an apparatus for controlling a vent of a semiconductor process chamber according to the present invention.

도 1을 참조하면, 반도체 공정 챔버의 벤트 조절 장치는 공정 챔버(11)로 기체를 공급하면서 공급 수준의 메인 밸브(13)에 의하여 조절되는 메인 공급 도관(ML)과 연결되는 벤트 도관(14); 벤트 도관(14)과 공정 챔버(11)를 연결시키는 분지 벤트 관(15); 분지 벤트 관(15)에 형성되어 기체의 유동을 조절하는 벤트 밸브(16a, 16b); 및 분지 벤트 관(15)으로부터 공정 챔버(11)의 내부로 기체를 균일하게 주입시키는 확산 모듈을 포함하고, 벤트 밸브(16a, 16b)의 개폐 수준은 메인 밸브(13)의 개폐 수준과 연동되어 조절된다.Referring to FIG. 1 , the vent control device of the semiconductor process chamber supplies a gas to the process chamber 11 and a vent conduit 14 connected to the main supply conduit ML controlled by the supply level main valve 13 while supplying gas to the process chamber 11 . ; a branch vent pipe 15 connecting the vent conduit 14 and the process chamber 11; Vent valves (16a, 16b) formed in the branch vent pipe (15) to control the flow of gas; and a diffusion module for uniformly injecting gas from the branch vent pipe 15 into the process chamber 11, wherein the opening/closing level of the vent valves 16a and 16b is linked with the opening/closing level of the main valve 13 is regulated

공정 챔버(11)는 에칭 공정, PR(Photo Resist) 스트립 공정 또는 이와 유사한 반도체 디바이스의 제조를 위한 반도체 공정 챔버가 될 수 있고, 바람직하게 에싱 챔버(ashing chamber)가 될 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 공정 챔버(11)의 내부에 척과 같은 웨이퍼의 고정을 위한 수단이 배치될 수 있고, 공정 챔버(11)의 위쪽에 플라즈마 공급 수단(12a, 12b)이 배치될 수 있다. 플라즈마 공급 수단(12a, 12b)은 예를 들어 플라즈마 소스 코일 또는 이와 유사한 플라즈마 발생 수단을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 플라즈마 공급 수단(12a, 12b)이 공정 챔버(11)에 배치될 수 있고, 각각의 플라즈마 공급 수단(12a, 12b)은 메인 도관(ML)을 통하여 예를 들어 질소와 같은 기체가 공급될 수 있다. 메인 도관(ML)는 각각의 플라즈마 공급 수단(12a, 12b)에 기체를 공급하는 분지 공급 도관(BL)과 메인 밸브(13)에 의하여 연결될 수 있다. 질소와 같은 기체는 플라즈마 공급 수단(12a, 12b)을 경유하여 공정 챔버(11)의 내부로 공급될 수 있다. 이와 같은 플라즈마 또는 기체의 공급에 의하여 공정 챔버(11)의 내부는 진공 상태에서 대기압 상태로 되면서 스트립 공정 또는 에싱 공정이 진행될 수 있다. 공정 챔버(11) 내부의 상태 변화는 웨이퍼에 진행된 공정 상태에 영향을 미치지 않도록 진행되어야 하고, 예를 들어 내부의 온도, 압력 또는 이와 유사한 상태 변화가 조절된 방식으로 이루어질 필요가 있다. 그러므로 기체의 주입 속력이 메인 밸브(13)에 의하여 조절될 수 있다. 그러나 이와 같은 기체 주입이 공정 챔버(11)의 내부 상태에 따라 조절된 형태로 이루어지면 진공으로부터 대기압 상태에 이르는 시간이 증가될 수 있고, 이로 인하여 공정 효율이 감소될 수 있다. 그러나 메인 도관(ML)을 통한 기체의 주입은 공정 챔버(11)의 내부 상태에 변화에 기초하여 제한적으로 조절될 수 있다. 본 발명의 하나의 실시 예에 따르면, 메인 도관(ML)에 벤트 도관(14)이 연결되고, 질소와 같은 기체는 벤트 도관(14)에 의하여 공정 챔버(11)의 내부로 주입 또는 벤팅(ventilation)이 될 수 있다. 벤트 도관(14)의 한쪽 끝은 공정 챔버(11)와 연결된 메인 도관(ML)과 연결되고, 다른 끝은 공정 챔버(11)로 기체의 주입이 가능한 분지 벤트 관(15)에 연결될 수 있다. 분지 벤트 관(15)은 공정 챔버(11)에 연결된 적어도 하나의 유동 도관과 연결되고, 예를 들어 분지 벤트 관(15)은 두 개의 유동 관에 의하여 공정 챔버(11)와 기체 유동이 가능하도록 연결될 수 있다. 유동 관은 예를 들어 공정 챔버(11)에 형성된 스패어 포트(spare port)를 통하여 공정 챔버(11)의 내부와 연결될 수 있다. 예를 들어 공정 챔버(11)에 두 개의 윈도우 및 두 개의 스패어 포트가 형성될 수 있고, 각각의 스패어 포트에 유동 관이 결합될 수 있다. 또한 각각의 유동 관에 벤트 밸브(16a, 16b)가 연결될 수 있고, 선택적으로 각각의 유동 관에 정해진 압력으로 기체가 주입되도록 하는 레귤레이터(17a, 17b)가 결합될 수 있다. 벤트 도관(14) 또는 분지 벤트 관(15)을 통한 기체의 유동은 메인 도관(ML) 또는 분지 공급 도관(BL)을 따른 기체의 유동과 연동될 수 있고, 예를 들어 분지 공급 도관(BL)을 따라 기체가 유동되어 공정 챔버(11)의 내부로 기체가 주입되면 이에 따라 분지 벤트 관(15)을 통하여 기체가 유동되어 공정 챔버(11)의 내부로 기체가 주입될 수 있다. 그리고 분지 공급 도관(BL)을 통하여 빠른 속력으로 기체가 주입되면, 분지 벤트 관(15) 또는 유동 관을 통하여 빠른 속력으로 기체가 주입될 수 있다. 이와 같은 메인 도관(ML) 또는 분지 공급 관(BL)의 작동과 분지 벤트 관(15) 또는 유동 관의 작동은 메인 밸브(13)와 벤트 벨브(16a, 16b)의 작동이 연동되어 이루어질 수 있다. 예를 들어 메인 밸브(13)의 작동 상태가 연동 라인(RL)을 따라 벤트 밸브(16a, 16b)로 전송될 수 있고, 두 개의 벤트 밸브(16a, 16b)와 서로 연동되어 작동될 수 있다. 연동 라인(RL)은 예를 들어 메인 밸브(13)에 작용하는 압력이 될 수 있고, 연동 라인(RL)을 따라 작용 압력이 각각의 벤트 밸브(16a, 16b)에 전송되어 벤트 밸브(16a, 16b)의 개폐 수준이 조절되어 분지 벤트 관(15) 또는 유동 관을 따라 유동되는 기체의 압력이 조절될 수 있다. 벤트 밸브(16a, 16b)는 분지 벤트 관(15) 또는 유동 관의 유동을 조절할 수 있는 다양한 위치에 배치될 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다. 또는 연동 라인(RL)을 따라 다양한 형태의 상태 신호가 전송될 수 있고, 본 발명은 벤트 밸브(16a, 16b)의 배치 위치, 구조 또는 연동 라인(RL)의 신호 전송 방법에 의하여 제한되지 않는다.The process chamber 11 may be a semiconductor process chamber for an etching process, a photo resist (PR) strip process, or similar semiconductor device manufacturing, and may preferably be an ashing chamber, but is not limited thereto. A means for fixing the wafer, such as a chuck, may be disposed inside the process chamber 11 , and plasma supply means 12a and 12b may be disposed above the process chamber 11 . The plasma supply means 12a, 12b may include, for example, a plasma source coil or similar plasma generating means. At least one plasma supply means 12a, 12b may be disposed in the process chamber 11, and each of the plasma supply means 12a, 12b is supplied with a gas, for example nitrogen, through the main conduit ML. can be The main conduit ML may be connected to the branch supply conduit BL for supplying gas to each of the plasma supply means 12a and 12b by the main valve 13 . A gas such as nitrogen may be supplied into the process chamber 11 via the plasma supply means 12a and 12b. The strip process or ashing process may be performed while the inside of the process chamber 11 is changed from a vacuum state to an atmospheric pressure state by the supply of plasma or gas. The change of state inside the process chamber 11 should proceed so as not to affect the process state progressed to the wafer, and for example, the internal temperature, pressure, or similar state change needs to be made in a controlled manner. Therefore, the gas injection speed can be adjusted by the main valve (13). However, if the gas injection is performed in a controlled manner according to the internal state of the process chamber 11 , the time from vacuum to atmospheric pressure may be increased, and thus process efficiency may be reduced. However, the gas injection through the main conduit ML may be limitedly controlled based on a change in the internal state of the process chamber 11 . According to one embodiment of the present invention, the vent conduit 14 is connected to the main conduit ML, and a gas such as nitrogen is injected or vented into the inside of the process chamber 11 by the vent conduit 14 . ) can be One end of the vent conduit 14 may be connected to the main conduit ML connected to the process chamber 11 , and the other end may be connected to a branch vent pipe 15 through which gas can be injected into the process chamber 11 . The branch vent pipe 15 is connected to at least one flow conduit connected to the process chamber 11 , and for example, the branch vent pipe 15 is configured to allow gas flow with the process chamber 11 by two flow pipes. can be connected The flow tube may be connected to the inside of the process chamber 11 through, for example, a spare port formed in the process chamber 11 . For example, two windows and two spare ports may be formed in the process chamber 11 , and a flow tube may be coupled to each of the spare ports. In addition, vent valves 16a and 16b may be connected to each flow tube, and regulators 17a and 17b for allowing gas to be injected at a predetermined pressure into each flow tube may be optionally coupled thereto. The flow of gas through the vent conduit 14 or the branch vent conduit 15 may be interlocked with the flow of gas along the main conduit ML or the branch supply conduit BL, for example the branch supply conduit BL. When the gas flows along and the gas is injected into the process chamber 11 , the gas flows through the branch vent pipe 15 , and thus the gas can be injected into the process chamber 11 . And when the gas is injected at a high speed through the branch supply conduit BL, the gas may be injected at a high speed through the branch vent pipe 15 or the flow pipe. The operation of the main conduit (ML) or the branch supply pipe (BL) and the operation of the branch vent pipe (15) or flow pipe can be made by interlocking the operation of the main valve (13) and the vent valves (16a, 16b). . For example, the operating state of the main valve 13 may be transmitted to the vent valves 16a and 16b along the interlocking line RL, and the two vent valves 16a and 16b may be operated in conjunction with each other. The interlocking line RL can be, for example, the pressure acting on the main valve 13 , along which the acting pressure is transmitted to the respective vent valves 16a, 16b to the vent valves 16a, 16b, The opening/closing level of 16b) may be adjusted to adjust the pressure of the branch vent pipe 15 or the gas flowing along the flow pipe. The vent valves 16a and 16b may be disposed in various positions capable of regulating the flow of the branch vent pipe 15 or the flow pipe, and the present invention is not limited thereto. Alternatively, various types of status signals may be transmitted along the interlocking line RL, and the present invention is not limited by the arrangement position, structure, or signal transmission method of the interlocking line RL of the vent valves 16a and 16b.

분지 벤트 관(15) 또는 유동 관을 통하여 질소와 같은 기체가 공정 챔버(11)의 내부로 주입되는 과정에서 공정 챔버(11)의 내부 압력의 편차 또는 기체의 유동이 발생되지 않는 것이 유리하고, 예를 들어 와류와 같은 불안정한 상태가 발생되지 않는 것이 유리하다. 이를 위하여 분지 벤트 관(15) 또는 유동 관에 확산 모듈이 결합되고, 확산 모듈을 통하여 기체가 공정 챔버(11)의 내부로 주입될 수 있다. 예를 들어 확산 모듈(diffuser)이 스패어 포트(14a, 14b)에 결합되고, 확산 모듈의 외부로 노출된 부분에 유동 관이 연결되어 기체가 공정 챔버(11)의 내부로 주입될 수 있다. 그리고 확산 모듈에 의하여 공정 챔버(11)의 내부 유동 상태가 변하지 않으면서 기체의 압력에 관계없이 기체가 공정 챔버(11)의 내부로 주입될 수 있다. 분지 벤트 관(15)을 통한 공정 챔버(11)의 내부로 기체로 기체 주입은 다양한 방법으로 이루어질 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.It is advantageous that gas such as nitrogen is not introduced into the process chamber 11 through the branch vent pipe 15 or the flow pipe, and a deviation of the internal pressure of the process chamber 11 or the flow of gas does not occur, It is advantageous that unstable states, for example vortices, do not occur. To this end, the diffusion module is coupled to the branch vent tube 15 or the flow tube, and gas may be injected into the process chamber 11 through the diffusion module. For example, a diffusion module (diffuser) is coupled to the spare port (14a, 14b), a flow tube is connected to the portion exposed to the outside of the diffusion module may be injected into the gas into the process chamber (11). In addition, the gas may be injected into the process chamber 11 irrespective of the pressure of the gas without changing the internal flow state of the process chamber 11 by the diffusion module. Gas injection into the interior of the process chamber 11 through the branch vent pipe 15 may be performed in various ways and is not limited to the presented embodiment.

도 2는 본 발명에 따른 벤트 조절 장치에서 벤트 조절 구조의 실시 예를 도시한 것이다.Figure 2 shows an embodiment of the vent control structure in the vent control device according to the present invention.

*도 2를 참조하면, 공정 챔버(11)는 에서 챔버 시스템(Asher Chamber System)의 일부를 형성할 수 있고, 메인 도관(ML)은 챔버 시스템의 벤트 라인이 될 수 있다. 벤트 도관(14)은 벤트 라인의 구조를 개조하는 방법으로 형성될 수 있고 메인 도관(ML)으로부터 분기하는 방식으로 벤트 도관(14)이 메인 도관(M)에 연결되고, 벤트 도관(14)에 예를 들어 T형 커넥터와 같은 커넥터에 의하여 분지 벤트 관(15)이 연결될 수 있다. 그리고 분지 벤트 관(15) 및 커넥터에 제1, 2 유동 관(151, 152)가 연결될 수 있고, 제1, 2 유동 관(151, 152)이 확산 모듈(22a, 22b)이 연결될 수 있다. 그리고 제1, 2 유동 관(151, 152)의 각각에 벤트 밸브(16a, 16b) 및 오리피스(21a, 21b)가 결합될 수 있고, 제1, 2 벤트 밸브(16a, 16b)는 기체 작동 밸브가 될 수 있다. 예를 들어 제1, 2 벤트 밸브(16a, 16b)는 메인 공급 도관(ML) 또는 벤트 도관(15)을 유동하는 질소와 같은 기체의 압력에 따라 개폐 수준이 조절되는 자동 개폐 조절 구조가 될 수 있다. 이와 같은 구조에서 벤트 도관(14)이 연동 라인의 기능을 하면서 메인 공급 도관(ML)의 압력 또는 벤트 도관(14)의 압력이 상태 신호가 될 수 있다. 메인 밸브가 슬로우 모드(Slow Mode) 또는 패스트 모드(Fast Mode)로 작동되면 그에 따라 높은 압력 또는 낮은 압력으로 기체가 메인 도관(ML)을 따라 유동될 수 있다. 그리고 메인 도관(ML)의 유동 압력에 따라 벤트 밸브(16a, 16b)의 개폐 수준이 조절되어 슬로우 모드 또는 패스트 모드로 기체가 분지 벤트 관(15)을 따라 유동될 수 있다. 확산 모듈은 예를 들어 센터링 타입 확산 수단(centering type diffuser)가 될 수 있고, 예를 들어 다수 개의 마이크로 단위 또는 밀리 단위의 분산 홀을 가질 수 있지만 이에 제한되지 않고 다양한 구조를 가지는 확산 모듈(22a, 22b)이 본 발명에 적용될 수 있다. 확산 모듈(22a, 22b)은 예를 들어 스패어 포트(14a, 14b)에 결합되어 유동 관(151, 152)을 따라 유동되는 기체가 균일한 압력으로 분산되어 공정 챔버(11)의 내부로 주입되도록 한다. 이와 같은 확산 모듈(22a, 22b)의 실시 예에 아래에서 설명된다.* Referring to FIG. 2 , the process chamber 11 may form a part of the Asher Chamber System, and the main conduit ML may be a vent line of the chamber system. The vent conduit 14 may be formed by a method of modifying the structure of the vent line and the vent conduit 14 is connected to the main conduit M in such a way as to branch from the main conduit ML, and to the vent conduit 14 For example, the branch vent pipe 15 may be connected by a connector such as a T-type connector. In addition, the first and second flow pipes 151 and 152 may be connected to the branch vent pipe 15 and the connector, and the first and second flow pipes 151 and 152 may be connected to the diffusion modules 22a and 22b. In addition, vent valves 16a and 16b and orifices 21a and 21b may be coupled to each of the first and second flow pipes 151 and 152 , and the first and second vent valves 16a and 16b are gas operated valves. can be For example, the first and second vent valves 16a and 16b may have an automatic opening/closing control structure in which the opening/closing level is adjusted according to the pressure of a gas such as nitrogen flowing through the main supply conduit ML or the vent conduit 15. have. In this structure, while the vent conduit 14 functions as an interlocking line, the pressure of the main supply conduit ML or the pressure of the vent conduit 14 may be a status signal. When the main valve is operated in a slow mode or a fast mode, the gas may flow along the main conduit ML at a high pressure or a low pressure accordingly. In addition, the opening/closing level of the vent valves 16a and 16b is adjusted according to the flow pressure of the main conduit ML, so that the gas may flow along the branch vent pipe 15 in a slow mode or a fast mode. The diffusion module may be, for example, a centering type diffuser, and may have, for example, a plurality of micro-unit or milli-unit dispersion holes, but is not limited thereto, and the diffusion module 22a having various structures; 22b) can be applied to the present invention. The diffusion modules 22a and 22b are, for example, coupled to the spare ports 14a and 14b so that the gas flowing along the flow tubes 151 and 152 is dispersed at a uniform pressure and injected into the process chamber 11 . make it possible Examples of such diffusion modules 22a and 22b are described below.

도 3은 본 발명에 따른 벤트 조절 장치에 적용되는 확산 모듈(22a)의 실시 예를 도시한 것이다.Figure 3 shows an embodiment of the diffusion module (22a) applied to the vent control apparatus according to the present invention.

도 3을 참조하면, 확산 모듈(22a)은 다수 개의 분산 홀이 형성된 확산 유닛(36)이 수용되는 케이싱(31); 케이싱(31)으로부터 원뿔 형상으로 연장되는 유도 관(32); 및 유도 관(32)과 연결되면서 공정 챔버(11)의 내부에 위치하는 실린더 형상의 확산 실린더(33)으로 이루어질 수 있다.Referring to FIG. 3, the diffusion module 22a includes a casing 31 in which a diffusion unit 36 having a plurality of distribution holes formed therein is accommodated; a guide tube 32 extending from the casing 31 in a conical shape; and a cylinder-shaped diffusion cylinder 33 connected to the guide tube 32 and positioned inside the process chamber 11 .

확산 모듈(22a)은 스패어 포트에 결합될 수 있고, 실린더 형상의 케이싱(31)의 내부에 (나)에 도시된 것과 같은 확산 유닛(36)이 배치될 수 있다. 케이싱(31)의 위쪽으로 원뿔 형상의 유도 관(32)이 연장되고, 유도 관(32)으로부터 스패어 포트의 직경에 대응되는 외부 직경을 가지는 확산 실린더(33)가 연장될 수 있다. 확산 실린더(33)는 공정 챔버의 내부에 위치할 수 있고, 유도 관(32) 및 케이싱(31)은 공정 챔버의 외부에 위치할 수 있다. 확산 실린더(33)의 끝 부분에 고정 유닛(34)이 형성되어 확산 실린더(33)가 공정 챔버의 정해진 위치에 안정적으로 고정될 수 있다. 케이싱(31)의 내부에 배치되는 확산 유닛(36)은 원판 형상의 베이스 유닛(362); 베이스 유닛(362)의 위쪽으로 실린더 형상으로 연장되면서 위쪽 면에 다수 개의 분산 홀 또는 확산 홀이 형성된 확산 유도 유닛(361); 및 확산 유도 유닛(361)과 기체 유동이 가능하도록 연결되면서 베이스 유닛(362)의 아래쪽으로 연장되는 결합 커넥터(363)로 이루어질 수 있다. 확산 유도 유닛(361)은 유도 관(32)과 기체 유동이 가능하도록 연결될 수 있고, 결합 커넥터(363)가 케이싱(31)의 아래쪽으로 돌출되어 고정 수단(35)에 결합될 수 있다. 이와 함께 고정 수단(35)에 유동 관이 결합되어 유동 관과 확산 모듈(21a)이 결합될 수 있다. 확산 모듈(21a)은 다양한 구조를 가질 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.The diffusion module 22a may be coupled to the spare port, and a diffusion unit 36 as shown in (B) may be disposed inside the cylindrical casing 31 . A conical guide tube 32 extends upward of the casing 31 , and a diffusion cylinder 33 having an outer diameter corresponding to the diameter of the spare port may extend from the guide tube 32 . The diffusion cylinder 33 may be located inside the process chamber, and the guide tube 32 and the casing 31 may be located outside the process chamber. A fixing unit 34 is formed at the end of the diffusion cylinder 33 so that the diffusion cylinder 33 can be stably fixed at a predetermined position in the process chamber. The diffusion unit 36 disposed inside the casing 31 includes a base unit 362 having a disk shape; a diffusion inducing unit 361 extending upward of the base unit 362 in a cylindrical shape and having a plurality of dispersion holes or diffusion holes formed on an upper surface thereof; and a coupling connector 363 extending downward of the base unit 362 while being connected to the diffusion induction unit 361 to enable gas flow. The diffusion induction unit 361 may be connected to the guide tube 32 to allow gas flow, and a coupling connector 363 may protrude downward of the casing 31 and be coupled to the fixing means 35 . Together with this, the flow tube may be coupled to the fixing means 35 so that the flow tube and the diffusion module 21a may be coupled. The diffusion module 21a may have various structures and is not limited to the presented embodiment.

도 4는 본 발명에 따른 벤트 조절 장치가 에싱 공정에 적용되는 실시 예를 도시한 것이다.Figure 4 shows an embodiment in which the vent control device according to the present invention is applied to the ashing process.

도 4를 참조하면, 공정 챔버(11)의 앞쪽에 웨이퍼의 투입 및 배출을 위한 게이트(41)가 형성될 수 있고, 공정 챔버(11)의 내부에 적어도 하나의 웨이퍼 고정을 위한 고정 척(42a, 42b)이 배치될 수 있다. 그리고 공정 챔버(11)의 위쪽에 각각의 고정 척(42a, 42b)에 대응되는 위치에 플라즈마 공급 수단(12a, 12b)이 배치될 수 있다. 그리고 각각의 플라즈마 공급 수단(12a, 12b)에 분지 공급 관(BL)과 연결되는 가지 관(BL1, BL2)이 연결될 수 있다. 그리고 공정 챔버(11)의 뒤쪽에 형성된 스패어 포트에 유동 관(151, 152)이 연결될 수 있다. 진공 상태에서 공정 챔버(11)의 내부에서 웨이퍼에 대한 식각 공정과 같은 공정이 진행될 수 있고, 이후 원격 플라즈마 발생기와 같은 플라즈마 공급 수단(12a, 12b)에 의하여 공정 챔버(11)의 내부로 플라즈마와 기체가 공급되면서 에싱 공정이 진행될 수 있다. 이와 같이 플라즈마와 기체가 공급되면서 공정 챔버(11)의 내부는 진공 상태에 대기압 상태로 변할 수 있고, 질소와 같은 기체가 기체 공급 수단(45)으로부터 메인 공급 도관(ML)으로 공급될 수 있다. 메인 공급 도관(ML)과 분지 공급 관(BL) 사이에 메인 밸블(13)가 설치될 수 있고, 메인 공급 도관(ML)에 벤트 도관(14)이 연결될 수 있다. 그리고 벤트 도관(14)과 분지 벤트 관(15) 사이에 벤트 밸브(16)가 결합될 수 있고, 벤트 밸브(16)에 의하여 분지 벤트 관(15) 또는 각각의 유동 관(151, 152)을 따라 유동되는 기체의 양이 조절될 수 있다. 벤트 도관(14)을 따라 유동되는 기체의 양은 메인 공급 도관(ML)을 따라 유동되는 기체의 양에 연동될 수 있다. 예를 들어 연동 밸브(43)가 메인 공급 도관(43)의 유동 경로에 설치되고, 벤트 밸브(16)가 압력 전송 튜브(44)에 의하여 연동 밸브(43)와 연결될 수 있다. 연동 밸브(43)는 예를 들어 다이어프램 밸브 구조를 가질 수 있고, 메인 공급 도관(ML)을 따라 유동되는 기체의 압력에 따라 개폐 수준이 조절될 수 있다. 그리고 메인 공급 도관(ML)을 따라 유동되는 기체의 압력이 연동 밸브(43)를 통하여 벤트 밸브(16)로 전달되어 벤트 밸브(16)의 개폐 수준이 조절될 수 있다. 그리고 벤트 밸브(16)의 개폐 수준의 조절에 따라 벤트 도관(14)를 따라 유동되는 기체의 양이 조절될 수 있다. 이와 같이 연동 밸브(43)에 의한 압력 정보가 벤트 밸브(16)로 전송되어 분지 벤트 관(15)을 따라 유동되는 기체의 양이 메인 공급 도관(ML)을 따라 유동되는 기체의 양에 연동될 수 있다.Referring to FIG. 4 , a gate 41 for input and discharge of wafers may be formed in front of the process chamber 11 , and a fixing chuck 42a for fixing at least one wafer in the process chamber 11 . , 42b) may be disposed. In addition, plasma supply means 12a and 12b may be disposed at positions corresponding to the respective fixed chucks 42a and 42b above the process chamber 11 . In addition, branch pipes BL1 and BL2 connected to the branch supply pipe BL may be connected to each of the plasma supply means 12a and 12b. In addition, flow pipes 151 and 152 may be connected to the spare port formed at the rear of the process chamber 11 . A process such as an etching process for a wafer may be performed inside the process chamber 11 in a vacuum state, and thereafter, plasma and plasma are introduced into the process chamber 11 by the plasma supply means 12a and 12b such as a remote plasma generator. As the gas is supplied, the ashing process may proceed. As such, while plasma and gas are supplied, the inside of the process chamber 11 may change from a vacuum state to an atmospheric pressure state, and a gas such as nitrogen may be supplied from the gas supply means 45 to the main supply conduit ML. The main valve 13 may be installed between the main supply conduit ML and the branch supply pipe BL, and the vent conduit 14 may be connected to the main supply conduit ML. And a vent valve 16 may be coupled between the vent conduit 14 and the branch vent pipe 15, and the branch vent pipe 15 or each of the flow pipes 151 and 152 by the vent valve 16 is connected. The amount of gas flowing can be adjusted accordingly. The amount of gas flowing along the vent conduit 14 may be linked to the amount of gas flowing along the main supply conduit ML. For example, a peristaltic valve 43 may be installed in the flow path of the main supply conduit 43 , and a vent valve 16 may be connected to the peristaltic valve 43 by a pressure transmission tube 44 . The peristaltic valve 43 may have, for example, a diaphragm valve structure, and an opening/closing level may be adjusted according to the pressure of the gas flowing along the main supply conduit ML. And the pressure of the gas flowing along the main supply conduit ML is transmitted to the vent valve 16 through the interlocking valve 43 , so that the opening/closing level of the vent valve 16 may be adjusted. In addition, the amount of gas flowing along the vent conduit 14 may be adjusted according to the adjustment of the opening/closing level of the vent valve 16 . As such, the pressure information by the interlocking valve 43 is transmitted to the vent valve 16 so that the amount of gas flowing along the branch vent pipe 15 is linked to the amount of gas flowing along the main supply conduit ML. can

다양한 구조를 반도체용 공정 챔버 또는 에싱 시스템에 본 발명에 따른 벤트 조절 장치가 적용될 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.The vent control apparatus according to the present invention may be applied to a process chamber or ashing system for semiconductors having various structures, and the present invention is not limited to the presented embodiment.

위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다. Although the present invention has been described in detail above with reference to the presented embodiment, those skilled in the art will be able to make various modifications and modified inventions without departing from the technical spirit of the present invention with reference to the presented embodiment. . The present invention is not limited by such variations and modifications, but only by the claims appended hereto.

11: 공정 챔버 12a, 12b: 플라즈마 공급 수단
13: 메인 밸브 14: 벤트 도관
15: 분지 벤트 관 16, 16a, 16b: 벤트 밸브
17a, 17b: 레귤레이터 14a, 14b: 스패어 포트
21a, 21b: 오리피스 31: 케이싱
32:유도 관 33: 확산 실린더11: process chamber 12a, 12b: plasma supply means
13: main valve 14: vent conduit
15: branch vent pipe 16, 16a, 16b: vent valve
17a, 17b: regulator 14a, 14b: spare port
21a, 21b: orifice 31: casing
32: induction tube 33: diffusion cylinder

Claims (2)

공정 챔버(11)로 기체를 공급하면서 공급 수준의 메인 밸브(13)에 의하여 조절되는 메인 공급 도관(ML)과 연결되는 벤트 도관(14);
벤트 도관(14)과 공정 챔버(11)를 연결시키는 분지 벤트 관(15);
분지 벤트 관(15)에 형성되어 기체의 유동을 조절하는 두 개의 벤트 밸브(16a, 16b); 및
분지 벤트 관(15)으로부터 공정 챔버(11)의 내부로 기체를 균일하게 주입시키는 두 개의 확산 모듈을 포함하고,
두 개의 벤트 밸브(16a, 16b)의 개폐 수준은 메인 밸브(13)의 개폐 수준과 연동되어 조절되도록 메인 밸브(13)에 작용하는 압력에 대한 신호를 제공하는 연동 라인(RL)을 더 포함하며,
두 개의 확산 모듈은 공정 챔버(11)에 형성된 두 개의 스패어 포트(14a, 14b)에 각각 결합되고, 메인 밸브(13)가 슬로우 모드 또는 패스트 모드로 작동되면 벤트 밸브(16a, 16b)는 그에 연동되어 슬로우 모드 또는 패스트 모드로 작동되는 것을 특징으로 하는 반도체 공정 챔버의 벤트 조절 장치.a vent conduit 14 connected to the main supply conduit ML controlled by the main valve 13 of the supply level while supplying gas to the process chamber 11;
a branch vent pipe 15 connecting the vent conduit 14 and the process chamber 11;
Two vent valves (16a, 16b) formed in the branch vent pipe (15) to control the flow of gas; and
Includes two diffusion modules for uniformly injecting gas from the branch vent tube 15 into the process chamber 11,
The opening/closing level of the two vent valves (16a, 16b) further includes an interlocking line (RL) providing a signal for the pressure acting on the main valve (13) so as to be adjusted in conjunction with the opening/closing level of the main valve (13), ,
The two diffusion modules are respectively coupled to the two spare ports 14a and 14b formed in the process chamber 11, and when the main valve 13 is operated in the slow mode or the fast mode, the vent valves 16a, 16b are connected thereto. A vent control device for a semiconductor process chamber, characterized in that it operates in slow mode or fast mode in conjunction. 삭제delete
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