KR19980036033U - 반응챔버에 부가된 온도제어장치 - Google Patents
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Abstract
본 고안은 플라즈마 상태의 가스를 이용하여 웨이퍼 상에 식각 또는 증착공정을 진행시키는 반응챔버에 부가된 온도제어장치에 있어서, 반응챔버 외벽에 설치되어, 내부에 내장된 열선을 통하여 방출되는 열을 외벽에 전달시키어 반응챔버 내의 온도를 상승시키는 가열수단과, 가열부의 가장자리에 설치되어, 쿨링워터와 쿨링가스의 냉기를 외벽에 전달시키어 반응챔버 내의 온도를 하강시키는 냉각수단으로 구성되어서, 가열수단 또는 냉각수단을 통하여 반응챔버에서 실시되는 플라즈마 상태의 가스를 이용하여 웨이퍼 상에 식각 또는 증착공정을 진행시킨다.
따라서 본 고안의 온도제어장치는 반응챔버 내의 온도를 신속하고 정확하게 제어됨에 따라 온도의 신속한 변화와 정확한 제어가 요구되는 공정에서 필수적이다.
Description
제1도는 종래의 반응챔버에 부가된 온도제어장치를 설명하기 위한 도면으로,
제1도는 종래의 반응챔버에 부가된 온도제어장치의 단면도이고,
제1도의 (나)는 종래의 반응챔버에 부가된 온도제어장치의 입체도이다.
그리고 제2도는 본 고안의 반응챔버에 부가된 온도제어장치를 설명하기 위한 도면으로,
제2도의 (가)는 본 고안의 반응챔버에 부가된 온도제어장치의 단면도이고,
제2도의 (나)는 본 고안의 반응챔버에 부가된 온도제어장치의 입체도이고,
제2도의 (다)는 본 고안의 반응챔버에 부가된 온도제어장치중 가스관 내의 가스의 흐름을 보인 도면이고,
제2도의 (라)는 본 고안의 반응챔버에 부가된 온도제어장치에서 이중으로 형성된 가스관의 단면을 보인 도면이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10,20:반응챔버11,21:히팅자켓
12,22:냉각수관13,23:코일
23':가스관23-1:내관
24:순환펌프
본 고안은 반도체 제조장비의 온도를 상승 및 하강시키는 온도제어장치에 관한 것으로, 특히 플라즈마를 이용하여 식각 및 증착공정을 진행시키는 반응챔버의 온도 상승 및 하강 등을 제어하는 반응챔버에 부가된 온도제어장치에 관한 것이다.
플라즈마 상태의 가스를 이용하여 웨이퍼 상에 식각 또는 증착공정을 진행시키는 반응챔버에는 그 외벽에 온도제어장치가 설치되어, 온도제어장치를 통하여 챔버 외벽의 온도를 상승시킴에 따라 플라즈마의 운동이 촉진되며, 그에 따라 웨이퍼 상에 식각 또는 증착공정이 원활하게 진행된다.
또한, 해당공정 중 또는 공정완료 후, 상기 온도제어장치를 이용하여 챔버 벽의 온도를 하강시킴에 따라 일정이상의 온도로 상승된 챔버를 식히는 역할을 한다.
제1도는 종래의 반응챔버에 부가된 온도제어장치를 설명하기 위한 도면으로, 제1도는 종래의 반응챔버에 부가된 온도제어장치의 단면도이고, 제1도의 (나)는 종래의 반응챔버에 부가된 온도제어장치의 입체도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 설명하겠다.
제1도의 (가)(나)와 같이, 종래의 반응챔버는 그 외벽에 온도제어장치가 설치되는데, 이렇게 반응챔버에 부가된 온도제어장치의 구성으로는 반응챔버(10) 외벽에 설치되며, 내부에 내장된 열선으로 외벽에 열을 전달시키어 반응챔버 내의 온도를 상승시키는 히팅쟈켓(11)과, 히팅쟈켓의 가장자리에 설치되어, 냉각수(cooling water)의 냉기를 외벽에 전달시키어 상기 반응챔버 내의 온도를 하강시키는 냉각부로 구성된다.
이때, 냉각부로는 냉각수가 내부에 흐르는 냉각수관(12)과, 냉각수관에 설치되어, 냉각수관내의 냉각수를 펌핑하여 순환시키는 순환펌프와, 냉각수관에 설치되어, 냉각수관에 흐르는 냉각수를 일정온도 유지시키는 냉각기로 이루어진다.(도면에 표시되지 않음)
그리고 부가된 반응챔버 외벽 가장자리에는 히팅쟈켓(11)이 설치되고, 히팅쟈켓 가장자리 측면에는 자기장을 걸어주기 위한 코일(13)이 감겨져 있고, 코일의 가장자리 측면에는 냉각수관(12)이 설치된다.
이와 같은 구성을 갖는 종래의 반응챔버에 부가된 온도제어장치를 이용하여 반응챔버 내의 온도가 조절되는 과정을 살펴보면 다음과 같다.
우선, 코일(13)에 전원을 온시키고, 상부전극과 하부전극에 고주파를 걸어주게 되면 반응챔버 내로 유입된 공정가스가 플라즈마 상태로 되면서 웨이퍼 방향으로 하강된다.
이때, 히팅쟈켓(11)에 전원을 공급시키어 전기적 저항을 영으로 변환하여 열선을 가열시킴에 따라, 열선의 열이 반응챔버 외벽에 전달된다. 그리고 외벽에 전달된 복사열은 반응챔버 내의 온도를 상승시키며, 반응챔버가 적정온도 범위에 다다르게 되면, 생성된 플라즈마의 운동성을 향상시키게 되어 웨이퍼 상에 식각 또는 증착공정을 원활하게 진행된다.
이때, 가열된 열선에 의해 반응챔버 뿐만 아니라, 히팅쟈켓 가장자리 측면에 설치된 코일도 또한 열을 전달받게 된다.
이어서 식각 또는 증착공정 중 또는 완료 후, 반응챔버 내의 온도를 하강시킬 필요가 있는 경우에는 히팅쟈켓의 전원을 차단시키고 나서, 냉각수관(12)에 냉각수를 공급시키어 코일의 온도를 다운시킨다.
그리고 코일과 밀접한 거리에 있는 반응챔버의 내부 온도를 하강시킨다.
여기에서 온도의 하강정도는 냉각수관에 흐르는 냉각수의 유량을 조절시킴에 따라 결정된다.
따라서 종래의 반응챔버에 부가된 온도제어장치는 히팅쟈켓에 전원을 인가하여 반응챔버 내의 온도를 상승시키고, 또한 냉각수의 유량을 조절하여 반응챔버 내의 온도를 하강시키는 방법을 적절히 조정함에 따라, 반응챔버를 일정온도로 유지시키어 공정을 진행시켰다.
그러나, 종래의 온도제어장치에서는 정확한 온도제어 및 신속한 온도변화를 민첩하게 유지시키기에 어려움이 따른다.
본 고안은 이러한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 식각 또는 증착 등의 공정이 진행되는 반응챔버 내의 온도를 신속하게 상승 및 하강이 가능한 온도조절장치가 부가된 반응챔버를 목적으로 한다.
플라즈마 상태의 가스를 이용하여 웨이퍼 상에 식각 또는 증착공정을 진행시키는 반응챔버에 부가된 온도제어장치에 있어서, 상기와 같은 목적을 달성하고자 본 고안의 반응챔버에 부가된 온도제어장치는 반응챔버 외벽에 설치되어, 내부에 내장된 열선을 통하여 방출되는 열을 외벽에 전달시키어 반응챔버 내의 온도를 상승시키는 가열수단과, 가열부의 가장자리에 설치되어, 냉각수와 쿨링가스의 냉기를 외벽에 전달시키어 반응챔버 내의 온도를 하강시키는 냉각수단으로 구성되어서, 가열수단 또는 냉각수단을 통하여 반응챔버에서 실시되는 플라즈마 상태의 가스를 이용하여 웨이퍼 상에 식각 또는 증착공정을 진행시킨다.
제2도는 본 고안의 반응챔버에 부가된 온도제어장치를 설명하기 위한 도면으로, 제2도의 (가)는 본 고안의 반응챔버에 부가된 온도제어장치의 단면도이고, 제2도의 (나)는 본 고안의 반응챔버에 부가된 온도제어장치의 입체도이고, 제2도의 (다)는 본 고안의 반응챔버에 부가된 온도제어장치중 가스관 내의 가스의 흐름을 보인 도면이고, 제2도의 (라)는 본 고안의 반응챔버에 부가된 온도제어장치에서 이중으로 형성된 가스관의 단면을 보인 도면이다.
제2도의 (가)(나)(다)(라)를 참조하면, 본 고안의 반응챔버에 부가된 온도제어장치의 구성으로는 반응챔버(20) 외벽에 설치되어, 내부에 내장된 열선을 통하여 방출되는 열을 외벽에 전달시키어 상기 반응챔버 내의 온도를 상승시키는 히팅쟈켓(21)과, 히팅쟈켓의 가장자리에 설치되어, 냉각수(cooling water)의 냉기를 외벽에 전달시키어 상기 반응챔버 내의 온도를 하강시키는 제1냉각부와, 히팅쟈켓의 가장자리에 설치되어, 쿨링가스(cooling gas)의 냉기를 외벽에 전달시키어 상기 반응챔버 내의 온도를 하강시키는 제2냉각부로 이루어진다.
이때, 제1냉각부로는 냉각수가 내부에 흐르는 냉가수관과, 냉각수관에 설치되어, 냉각수관 내의 냉각수를 펌핑하여 순환시키는 순환펌프와, 냉각수관에 설치되어, 냉각수관에 흐르는 냉각수를 일정온도 유지시키는 냉각기로 이루어진다.(도면에 표시되지 않음)
또한, 제2냉각부의 구성으로는 제2도의 (다)와 같이, 내부에 가스가 흐르는 가스관(23')과, 가스관에 설치되어, 가스관에 흐르는 가스를 냉각시키는 냉각기와, 가스관에 설치되어, 가스관 내의 가스를 순환시키는 순환펌프(24)를 갖는다.
이때, 코일의 가장자리를 에워싼 가스관은 나선형으로 감겨져 있고, 코일(13)의 가장자리를 에워싸면서 형성되되, 제2도의 (라)와 같이, 내관(23-1)은 진공펌프와 연결되어 진공이 유지가능하고, 외관은 가스탱크와 연결되어, 그 내부에 가스가 통과되도록 구성된 이중으로 형성된 관이다.
그리고 가스관의 내경 구경은 1mm 이상으로 하며, 가스관 내에 흐르는 가스의 유량은 1KgF/ℓ 이상으로 한다.
이러한 구성을 갖는 본 고안의 반응챔버에 부가된 온도제어장치에서는 가열부와 제1, 제2냉각부를 이용하여 플라즈마 상태의 가스를 웨이퍼 상에 공급시키어 식각 또는 증착공정을 진행시키는 반응챔버 내의 온도를 상승 또는 하강시킨다.
가열부와 각각의 냉각부를 갖는 본 고안의 온도제어장치를 이용하여 반응챔버 내의 온도상승 및 하강시키는 원리를 알아보면 다음과 같다.
우선, 코일(23)에 전원을 온시키고, 하부전극과 상부전극에 고주파를 걸어주어, 반응챔버(20)내로 유입되어 플라즈마 상태의 공정가스가 웨이퍼 방향으로 하강된다.
그런 후, 히팅쟈켓(21)에 전원을 공급시키어 전기적 저항을 영으로 변환하여 열선을 가열시킴에 따라, 열선의 열이 반응챔버 외벽에 전달된다.
그리고 외벽에 전달된 복사열은 반응챔버 내의 온도를 상승시키며, 반응챔버가 적정온도 범위에 다다르게 되면, 생성된 플라즈마의 운동성을 향상시키게 되어 웨이퍼 상에 식각 또는 증착공정을 원활하게 진행시킨다.
이때, 가열된 열선에 의해 반응챔버 뿐만 아니라, 히팅쟈켓 가장자리 측면에 설치된 코일도 또한 열을 전달받게 된다.
그리고 히팅쟈켓을 이용하여 반응챔버 내부의 온도를 상승시킬 경우, 제2냉각부인 가스관(23')의 내관에 연결된 진공의 펌핑동작으로 내관 내부를 진공으로 유지시킨다.
이렇게 함으로써 히팅쟈켓에 의해 가열된 열이 코일을 통하여 손실되는 것을 방지된다.
이어서 식각 또는 증착공정 중 또는 완료 후, 반응챔버 내의 온도를 하강시킬 필요가 있는 경우에는 히팅쟈켓의 전원을 차단시키고 나서, 제1냉각부의 냉각수관(22)에 순환펌프를 이용하여 냉각수를 최대 유량으로 공급시키도록 하여 코일의 표면 및 반응챔버의 온도를 다운시킨다.
이때, 냉각수관에 순환되는 냉각수는 냉각기에 거치면서 일정한 냉각온도로 유지된다.
또 한편, 제2냉각부의 가스관(23') 내로 가스를 공급시키어 코일의 온도를 다운시키도록 하며, 코일과 밀접한 거리에 있는 반응챔버의 내부 온도를 하강시킨다.
이때, 가스관 내에 순환되는 가스로는 주로 질소가스 또는 헬륨가스 등이 사용되며, 이러한 가스는 자체 냉각기에 거치면서 일정한 냉각온도로 냉각된다. 또한, 순환펌프(24)가 가스관 내로 가스가 일정한 흐름을 유지하도록 한다.
따라서 본 고안의 장치는 가열수단인 히팅쟈켓과, 냉각수관에 흐르는 냉각수의 유량조절과 가스관 내에 흐르는 가스의 유량조절을 적절하게 조절함으로써 반응챔버 내의 온도를 상승 및 하강시킨다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 고안의 온도제어장치에서는 냉각수 외에 가스로 신속하게 반응챔버를 냉각시킬 수 있고, 또한 가스가 흐르는 가스관을 이중으로 형성시키고, 내관 내부에는 진공을 유지시키어 챔버의 열이 외부로 손실되는 것을 방지한다.
따라서 본 고안의 온도제어장치는 반응챔버 내의 온도를 신속하고 정확하게 제어됨에 따라 온도의 신속한 변화와 정확한 제어가 요구되는 공정에서 필수적이다.
Claims (5)
- 반응챔버 외벽에 설치되어, 내부에 내장된 열선을 통하여 방출되는 열을 외벽에 전달시키어 상기 반응챔버 내의 온도를 상승시키는 가열부와,상기 가열부의 가장자리에 설치되어, 쿨링워터(cooling water)의 냉기를 외벽에 전달시키어 상기 반응챔버 내의 온도를 하강시키는 제1냉각부와,상기 가열부의 가장자리에 설치되어, 쿨링가스(cooling gas)의 냉기를 외벽에 전달시키어 상기 반응챔버 내의 온도를 하강시키는 제2냉각부가 구비되어져서, 상기 가열부와 상기 제1, 제2냉각부를 이용하여 플라즈마 상태의 가스를 웨이퍼 상에 공급시키어 공정을 진행시키는 반응챔버 내의 온도를 상승 또는 하강시키는 반응챔버에 부가된 온도제어장치.
- 제1항에 있어서,상기 제2냉각부로는내관에는 진공이 형성되고, 외관에는 가스가 흐르도록 한 이중으로 형성된 가스관과,상기 내관에 연결설치되어, 내관 내부에 진공을 유지시키기 위한 진공펌프와,상기 가스관에 설치되어, 상기 가스관에 흐르는 가스를 냉각시키는 냉각기와,상기 가스관에 설치되어, 상기 가스관 내의 가스를 펌핑하여 순환시키는 순환펌프가 구비된 것이 특징인 반응챔버에 부가된 온도제어장치.
- 제2항에 있어서,상기 가스관의 내관 구경은 1mm 이상인 것이 특징인 반응챔버에 부가된 온도제어장치.
- 제2항 또는 제3항에 있어서,상기 가스관 내에 흐르는 가스의 유량은 1KgF/ℓ 이상인 것이 특징인 반응챔버에 부가된 온도제어장치.
- 제4항에 있어서,상기 가스관 내로 흐르는 가스로는 질소가스 또는 헬륨가스 등이 사용된 것이 특징인 반응챔버에 부가된 온도제어장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR2019960049022U KR200157366Y1 (ko) | 1996-12-13 | 1996-12-13 | 반응챔버에 부가된 온도제어장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR2019960049022U KR200157366Y1 (ko) | 1996-12-13 | 1996-12-13 | 반응챔버에 부가된 온도제어장치 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR19980036033U true KR19980036033U (ko) | 1998-09-15 |
| KR200157366Y1 KR200157366Y1 (ko) | 1999-09-15 |
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ID=19479218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR2019960049022U KR200157366Y1 (ko) | 1996-12-13 | 1996-12-13 | 반응챔버에 부가된 온도제어장치 |
Country Status (1)
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|---|---|
| KR (1) | KR200157366Y1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100455926B1 (ko) * | 2002-03-19 | 2004-11-08 | 주식회사 이노벡스 | 증착 공정용 증발원의 열선 고정장치 및 그 방법 |
-
1996
- 1996-12-13 KR KR2019960049022U patent/KR200157366Y1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100455926B1 (ko) * | 2002-03-19 | 2004-11-08 | 주식회사 이노벡스 | 증착 공정용 증발원의 열선 고정장치 및 그 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR200157366Y1 (ko) | 1999-09-15 |
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