KR19980026108A - 반도체 제조설비의 가스유량제어장치 - Google Patents

Abstract

내부의 시일(Seal)부재가 고온의 공정가스에 의해 변질되지 않도록 한 반도체 제조설비의 가스유량제어장치에 관한 것이다.

본 발명은 내부에 가스압력검출센서와 밸브조립체가 구비된 반도체 제조설비의 가스유량제어장치에 있어서, 상기 가스압력검출센서(13)와 밸브조립체(14)의 조립부분에 가스누출을 방지하는 스테인레스스틸재의 메탈시일(Metal Seal)(15)(16)이 설치된 구성이다.

따라서 고온의 공정가스에 의한 메탈시일의 변질이 방지되어 제기능이 지속적으로 유지됨으로써 가스누출이 없고 수명이 연장되며, 가스의 흐름량이 정확하게 제어되어 안정된 공정이 수행되어지고, 메탈시일의 성분이 공정가스와 혼합되지 않아 공정중인 웨이퍼가 오염될 염려가 없는 효과가 있다.

Description

반도체 제조설비의 가스유량제어장치

본 발명은 반도체 제조설비의 가스유량제어장치(Mass Flow Controller)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 내부의 시일(Seal)부재가 고온의 공정가스에 의해 변질되지 않도록 한 반도체 제조설비의 가스유량제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 가스유량제어장치는 반도체 제조공정시 공정챔버로 공정가스를 공급하기 위한 가스공급라인에 설치되는 것으로, 공정에 필요한 가스의 공급량을 정확하게 공급할 수 있도록 그 가스의 흐름량을 제어하도록 된 것이다.

예를 들면 저압 화학기상증착설비에 의한 O₃TEOS(Tetraethyl Ortho Silicate)막 증착공정시 가스공급라인을 통해 오존이 공정챔버내로 공급되어지고, 가스공급라인에는 가스유량제어장치가 설치되어 O₃의 공급량을 제어하게 된다.

이때 가스유량제어장치는 도1에 도시된 바와 같이 가스공급라인(1)과 입구(2a)와 출구(2b)가 연결되고, 내부에는 가스압력검출센서(3)와 밸브조립체(4)가 구비된 것으로, 가스압력검출센서(3)는 입구(2a)를 통해 유입된 가스의 압력을 검출하게 되고, 밸브조립체(4)는 가스압력검출센서(3)로부터 검출된 가스압력에 따라 통로의 개폐정도를 조절함으로써 가스공급량을 정확하게 조절하게 된다.

이러한 기능의 가스유량제어장치(2)는 가스압력검출센서(3)와 밸브조립체(4)의 조립부분에 가스 누출을 방지하기 위한 시일부재가 구비되어 있다. 그러나 종래의 시일부재는 합성 고무재질로 제조된 O-링(5)(6)을 사용하였던 것이고, O₃는 최대 300℃의 고온을 유지하고 있는 것이므로 고온의 공정가스에 의해 고무재질로 제조된 O-링(5)(6)이 녹거나 연소되어 변질되었던 것이다.

따라서 O-링(5)(6)이 제기능을 다하지 못함으로써 공정가스가 이 부분에서 누출되었고, 이로인해 공정챔버로 공급되는 가스공급량을 정확하게 조절할 수 없어 확산공정시 불량을 유발하게 되고, O-링(5)(6)이 변질되어 발생한 성분이 공정중인 웨이퍼에 침투되어 오염을 유발하게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 고온의 공정가스에 의해 내부의 시일부재가 변질되는 것을 방지하여 제기능을 지속적으로 유지함으로써 가스누출을 막고, 가스흐름량을 정확하게 제어하여 정상적인 공정을 수행할 수 있으며, 시일부재의 성분에 의해 웨이퍼가 오염되는 것을 방지할 수 있는 반도체 제조설비의 가스유량제어장치를 제공하는 것이다.

도1은 종래의 가스유량제어장치를 나타낸 단면구조도이다.

도2는 도1의 A부 확대도이다.

도3은 본 발명에 따른 가스유량제어장치를 나타낸 단면구조도이다.

도4는 도3의 B부 확대도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1, 11 : 가스공급라인2, 12 : 가스유량제어장치

2a, 12a : 입구2b, 12b : 출구

3, 13 : 가스압력검출센서4, 14 : 밸브조립체

5, 6 : O-링15, 16 : 메탈시일

상기의 목적은 내부에 가스압력검출센서와 밸브조립체가 구비된 반도체 제조설비의 가스유량제어장치에 있어서, 상기 가스압력검출센서와 밸브조립체의 조립부분에 가스누출을 방지하는 메탈시일(Metal Seal)이 설치됨을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 가스유량제어장치에 의해 달성될 수 있다.

이때 상기 메탈시일은 공정가스와 반응하지 않고 고온에 강한 스테인레스스틸로 제조하는 것이 바람직하다.

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

도3 및 도4는 본 발명에 따른 반도체 제조설비의 가스유량제어장치를 나타낸 것으로, 가스유량제어장치(12)는 입구(12a)와 출구(12b)가 가스공급라인(11)과 연결되어 설치되고, 내부에는 가스압력검출센서(13)와 밸브조립체(14)가 구비된 구성이다. 따라서 입구(12a)를 통해 유입된 가스의 압력을 가스압력검출센서(13)가 검출하게 되고, 밸브조립체(14)는 상기 가스압력검출센서(13)로부터 검출된 가스압력을 감안하여 통로의 개폐정도를 조절함으로써 가스흐름량을 정확하게 제어하여 공정에 필요한 양만큼 공정챔버에 공급하게 된다.

또한 상기 가스유량제어장치(12) 내부의 가스압력검출센서(13)와 밸브조립체(14)의 조립부분에는 메탈시일(15)(16)이 설치되어 가스가 누출되는 것을 방지하도록 되어 있고, 이 메탈시일(15)(16)은 공정가스와 반응하지 않고 내열성을 갖는 스테인레스스틸로 제조하는 것이 바람직하다.

따라서 반도체 제조공정중 저압 화학기상증착설비에서의 O₃확산 공정시 가스공급라인(11)상에 설치된 가스유량제어장치(12)를 통해 공정챔버로 O₃를 공급함에 있어 고온의 O₃에 의해 메탈시일(15)(16)이 녹거나 연소되어 변질되는 것을 방지할 수 있는 것이고, 이로써 메탈시일은 제기능을 지속적으로 유지할 수 있어 가스누출이 방지되는 것이고, 가스유량제어장치는 가스흐름량을 정확하게 제어할 수 있게 되는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 반도체 제조설비의 가스유량제어장치는, 고온의 공정가스에 의한 메탈시일의 변질이 방지되어 제기능이 지속적으로 유지됨으로써 가스누출이 없고 수명이 연장되며, 가스의 흐름량이 정확하게 제어되어 안정된 공정이 수행되어지고, 메탈시일의 성분이 공정가스와 혼합되지 않아 공정중인 웨이퍼가 오염될 염려가 없는 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 (2)

1. 내부에 가스압력검출센서와 밸브조립체가 구비된 반도체 제조설비의 가스유량제어장치에 있어서,

   상기 가스압력검출센서와 밸브조립체의 조립부분에 가스누출을 방지하는 메탈시일이 설치됨을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 가스유량제어장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 메탈시일은 스테인레스스틸인 것을 특징으로 하는 상기 반도체 제조설비의 가스유량제어장치.