KR19980025737A - 밸브의 벨로우즈의 누설확인이 가능한 화학기상증착장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 화학기상증착장치의 챔버의 고진공 상태를 확인할 때에 챔버의 진공을 단속하는 밸브내의 벨로우즈의 누설여부를 동시에 확인할 수 있도록 한 밸브의 벨로우즈의 누설확인이 가능한 화학기상증착장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 밸브의 벨로우즈의 누설확인이 가능한 화학기상증착장치는 반응이 수행되는 챔버(1)와 챔버(1)내의 아웃가스의 제거를 수행하기 위한 진공펌프(2) 및 이들 사이를 연결하여 배기 및 진공의 형성에 따른 공기의 흐름을 단속하기 위한 밸브(3)가 서로 유체적으로 연결되어 이루어지고, 상기 밸브(3)의 진공공간이 챔버(1)와 연결되고, 가변공간이 상기 진공펌프(2)와 연결되도록 구성된 화학기상증착장치에 있어서, 상기 가변공간이 상기 챔버(1)와 연결되고, 상기 진공공간이 상기 진공펌프(2)와 연결되도록 구성함을 특징으로 하며, 그에 의하여 챔버(1)의 누설여부 확인시에 밸브(3)의 벨로우즈(4)의 누설여부도 동시에 확인할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Description

밸브의 벨로우즈의 누설확인이 가능한 화학기상증착장치

본 발명은 밸브의 벨로우즈의 누설확인이 가능한 화학기상증착장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 화학기상증착장치의 챔버의 고진공 상태를 확인할 때에 챔버의 진공을 단속하는 밸브내의 벨로우즈의 누설여부를 동시에 확인할 수 있도록 한 밸브의 벨로우즈의 누설확인이 가능한 화학기상증착장치에 관한 것이다.

반도체 장치를 제조함에 있어 복잡한 회로의 형성을 위하여는 증착이 필수적이라 할 수 있으며, 일반적으로 화학기상증착(CVD ; Chemical Vapor Deposition)이 널리 사용되고 있으며, 이는 반응에 의하여 생성되는 피착물질이 직접 웨이퍼 상에 적층되어 패턴을 형성하거나 막으로서 기능하기 때문에 불순물의 개입이 허용되지 않는 매우 중요한 공정이다.

화학기상증착은 그 압력에 따라 상압화학기상증착(APCVD), 저압화학기상증착(LPCVD) 및 고압화학기상증착(HPCVD)으로 나뉘며, 적층될 물질 원자들을 포함하는 화학물질과 기타 반응가스들을 반응실로 도입하고, 에너지원에 따라 가열이나 플라즈마 또는 자외선을 투입하여 적층될 물질 원자들을 포함하는 화학물질과 반응가스 간의 반응을 유도하여 적층될 물질원자들이 웨이퍼 상에 증착되어 적층되도록 하는 것을 주요 내용으로 한다.

상기한 어떠한 화학기상증착장치도 도포에 사용되는 화학물질의 가스 이외의 불순물로서의 가스가 유입되는 경우 공정상의 이상도포의 원인이 되어 반도체 장치의 수율을 저하시키거나 또는 이산화규소막의 형성의 경우 등에서 규소성분과 산소의 반응에 의하여 미세한 산화규소 가루(silane powder)를 발생시켜 웨이퍼 상에 누적됨으로써 패턴의 정확한 형성을 방해하고, 도선을 훼손시키는 등의 문제점을 일으키는 것으로 밝혀졌다.

현재 박막도포에 사용되는 화학기상증착장치는 정상적인 반응에 필요한 고진공을 얻기 위하여 진공펌프를 사용하고 있으며, 화학기상증착이 실제로 수행되는 챔버내에 불순물로 작용할 수 있는 잔존가스분자를 완전히 제거하기 위하여 장시간에 걸친 진공펌프의 가동으로 고진공에 의한 아웃가스의 제거를 수행한다.

그러나, 일단 진공펌프의 가동으로 챔버내에 고진공을 형성하고, 아웃가스를 제거하더라도 챔버 자체의 결함으로 공정반응 동안에 아웃가스가 챔버내로 재유입되는 경우 상기한 바와 같은 문제점을 야기시킬 가능성은 여전히 남는다.

따라서, 반도체 장치를 생산하는 업체에서는 반도체 장치의 수율을 높이기 위하여 챔버의 누설여부를 정기적으로 확인하는 작업을 수행하고 있다.

한편, 챔버 자체의 누설여부의 확인에도 불구하고 챔버내의 진공의 유지에 필수적인 진공펌프와의 연결에서 사용되는 밸브가 반응이 수행되는 챔버와 유체적으로 연결되어 있기 때문에 상기 밸브의 벨로우즈의 누설에 의하여도 챔버내로의 아웃가스의 유입이 일어날 수 있는 문제점이 있었다.

그러나, 종래의 화학기상증착장치에서는 밸브의 벨로우즈의 누설을 확인하는 수단이 전혀 구비되어 있지 않기 때문에 주기적으로 밸브를 반도체 생산장치로부터 분리하고, 이를 분해하여 그 내부의 벨로우즈의 상태를 검사하는 과정이 필요하며, 이는 매우 번거롭고 시간이 많이 걸리며, 그에 따라 반도체 생산장치의 런다운시간이 증가하고, 따라서 반도체 장치의 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.

예를 들어, 도1에 도시한 바를 기준으로 보면 반응이 수행되는 챔버(1)와 챔버(1)내의 아웃가스의 제거를 수행하기 위한 진공펌프(2) 및 이들 사이를 연결하여 배기 및 진공의 형성에 따른 공기의 흐름을 단속하기 위한 밸브(3)가 서로 유체적으로 연결되어 있다. 따라서, 배기의 완료 후에는 상기 밸브(3)를 폐쇄하여 챔버(1)내외로의 공기의 흐름을 차단하여 챔버(1)가 고진공을 유지하면서 반응이 진행될 수 있도록 하고 있다.

그러나, 이러한 종래의 장치들에서는 챔버(1)내에서의 압력변화를 체크함으로써 챔버(1)의 누설여부를 확인할 수는 있으나, 벨로우즈(4)가 수용되는 가변공간이 진공펌프(2) 쪽으로 향하고 있으며, 진공공간이 챔버(1)쪽으로 향하고 있기 때문에 챔버(1)의 누설여부의 확인에도 불구하고 특히 챔버(1)에 직접 연결되어 있는 밸브(3)에서도 누설이 발생할 가능성이 가장 높은 벨로우즈(4)의 누설여부를 확인하기가 곤란하게 구성되어 있다.

본 발명의 목적은, 챔버의 누설여부의 확인시에 밸브의 벨로우즈에서의 누설여부를 동시에 확인할 수 있도록 하기 위하여 밸브하우징내의 기밀면과 제2입구 사이에 형성되어 벨로우즈가 가변가능하게 취부되는 가변공간이 챔버쪽으로 연결되도록 구성된 밸브의 벨로우즈의 누설확인이 가능한 화학기상증착장치를 제공하는 데 있다.

도1은 종래의 화학기상증착장치에서의 밸브를 개략적으로 도시한 구성도이다.

도2는 본 발명에 따른 화학기상증착장치에서의 밸브를 개략적으로 도시한 구성도이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 챔버 2 : 진공펌프

3 : 밸브 4 : 벨로우즈

5 : 제1입구 6 : 제2입구

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 밸브의 벨로우즈의 누설확인이 가능한 화학기상증착장치는, 챔버와 진공펌프 사이에 취부되어 진공을 위한 배기의 단속을 수행하는 밸브의 벨로우즈의 가변공간이 챔버와 유체적으로 연결되도록 하여 이루어진다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 밸브의 벨로우즈의 누설확인이 가능한 화학기상증착장치는 반응이 수행되는 챔버(1)와 챔버(1)내의 아웃가스의 제거를 수행하기 위한 진공펌프(2) 및 이들 사이를 연결하여 배기 및 진공의 형성에 따른 공기의 흐름을 단속하기 위한 밸브(3)가 서로 유체적으로 연결되어 이루어지며, 상기 밸브(3)가 밸브하우징내의 솔레노이드에 의하여 가변가능하게 고정된 벨로우즈(4), 상기 벨로우즈(4)와의 면접에 의하여 공기의 흐름을 단속하는 단속벽 및 상기 밸브하우징의 양측에 형성된 제1입구(5)와 제2입구(6)를 포함하여 이루어져서, 상기 단속벽과 상기 제1입구(5) 사이에 진공공간을 형성하고, 상기 단속벽과 상기 제2입구(6) 사이에 가변공간을 형성하도록 구성되어, 상기 진공공간이 챔버(1)와 연결되고, 상기 가변공간이 상기 진공펌프(2)와 연결되도록 구성된 화학기상증착장치에 있어서, 상기 가변공간이 상기 챔버(1)와 연결되고, 상기 진공공간이 상기 진공펌프(2)와 연결되도록 구성함을 특징으로 한다.

상기에서 반응이 수행되는 챔버(1)와 챔버(1)내의 아웃가스의 제거를 수행하기 위한 진공펌프(2) 및 이들 사이를 연결하여 배기 및 진공의 형성에 따른 공기의 흐름을 단속하기 위한 밸브(3)가 서로 유체적으로 연결되어 이루어지는 종래의 화학기상증착장치는 당해 기술분야에서 숙련된 자에게는 용이하게 이해될 수 있는 것임은 물론 유수의 제조업자들에 의하여 대량으로 제작되어 상용적으로 이를 구입하여 사용할 수 있는 정도로 공지된 것이다.

특히, 상기 밸브(3)는 밸브하우징내의 솔레노이드에 의하여 가변가능하게 고정된 벨로우즈(4), 상기 벨로우즈(4)와의 면접에 의하여 공기의 흐름을 단속하는 단속벽 및 상기 밸브하우징의 양측에 형성된 제1입구(5)와 제2입구(6)를 포함하며, 상기 단속벽과 상기 제1입구(5) 사이에 진공공간을 형성하고, 상기 단속벽과 상기 제2입구(6) 사이에 가변공간을 형성하도록 구성된 것으로서, 역시 당해 기술분야에서 숙련된 자에게는 이해될 수 있을 정도로 공지된 것이다.

상기한 밸브(3)는 종래의 경우에서는 상기 챔버(1)와 진공펌프(2) 사이에 유체적으로 연결됨에 있어서, 상기 진공공간이 챔버(1)와 연결되고, 상기 가변공간이 상기 진공펌프(2)와 연결되어 있었으나, 본 발명에서는 이를 반대로 상기 가변공간이 상기 챔버(1)와 연결되고, 상기 진공공간이 상기 진공펌프(2)와 연결되도록 구성함을 특징으로 하는 것이다.

이러한 밸브(3)의 연결에 의하여 챔버(1)내의 압력변화의 체크에 의한 챔버(1)의 누설여부의 확인시에 벨로우즈(4)의 누설여부도 동시에 확인할 수 있게 된다. 이는 벨로우즈(4)가 수용된 가변공간이 챔버(1)와 유체적으로 연결되어 있기 때문에 감압 등의 수단에 의한 압력변화의 체크시에 벨로우즈(4)에 누설이 있으면 벨로우즈(4)를 통한 유체 즉, 기체의 흐름이 일어날 수 있기 때문에 압력변화의 감지가 가능하게 되기 때문이다.

따라서, 본 발명에 의하면 챔버(1)의 누설여부 확인시에 밸브(3)의 벨로우즈(4)의 누설여부도 동시에 확인할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면 주기적으로 밸브(3)를 반도체 생산장치로부터 분리하고, 이를 분해하여 그 내부의 벨로우즈(4)의 상태를 검사하는 과정을 생략할 수 있도록 함으로써 반도체 생산장치의 런다운시간을 감소시키고, 반도체 장치의 생산성을 향상시키는 효과가 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (1)

1. 반응이 수행되는 챔버와 챔버내의 아웃가스의 제거를 수행하기 위한 진공펌프 및 이들 사이를 연결하여 배기 및 진공의 형성에 따른 공기의 흐름을 단속하기 위한 밸브가 서로 유체적으로 연결되어 이루어지며, 상기 밸브가 밸브하우징내의 솔레노이드에 의하여 가변가능하게 고정된 벨로우즈, 상기 벨로우즈와의 면접에 의하여 공기의 흐름을 단속하는 단속벽 및 상기 밸브하우징의 양측에 형성된 제1입구와 제2입구를 포함하여 이루어져서, 상기 단속벽과 상기 제1입구 사이에 진공공간을 형성하고, 상기 단속벽과 상기 제2입구 사이에 가변공간을 형성하도록 구성되어, 상기 진공공간이 챔버와 연결되고, 상기 가변공간이 상기 진공펌프와 연결되도록 구성된 화학기상증착장치에 있어서,

   상기 가변공간이 상기 챔버와 연결되고, 상기 진공공간이 상기 진공펌프와 연결되도록 구성함을 특징으로 하는 밸브의 벨로우즈의 누설확인이 가능한 화학기상증착장치.