KR19990052697A - Semiconductor device manufacturing equipment - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고진공상태에서 반도체장치 제조공정이 진행되는 공정챔버의 압력상태를 조절하는 고진공펌프의 동작을 정지시키지 않고 공정챔버를 정기적으로 세정할 수 있는 반도체장치 제조설비에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor device manufacturing facility capable of periodically cleaning the process chamber without stopping the operation of the high vacuum pump for adjusting the pressure state of the process chamber in which the semiconductor device manufacturing process proceeds in a high vacuum state.
본 발명은, 고진공상태에서 반도체장치 제조공정이 진행되는 공정챔버, 상기 공정챔버의 기압상태를 조절하는 고진공펌프, 상기 공정챔버와 상기 고진공펌프 사이에 위치되어 개폐동작을 수행함으로서 상기 고진공펌프의 펌핑력을 단속하는 제 1 밸브가 구비되는 반도체장치 제조설비에 있어서, 상기 고진공펌프와 상기 제 1 밸브 사이에 개폐동작을 수행하는 제 2 밸브가 더 구비됨을 특징으로 한다.The present invention is a process chamber in which a semiconductor device manufacturing process is performed in a high vacuum state, a high vacuum pump for adjusting an air pressure state of the process chamber, and positioned between the process chamber and the high vacuum pump to perform an opening and closing operation to pump the high vacuum pump. In the semiconductor device manufacturing equipment is provided with a first valve for regulating the force, characterized in that the second valve for performing the opening and closing operation between the high vacuum pump and the first valve is further provided.
따라서, 터보펌프 등의 고진공펌프의 동작을 정지시키지 않고 식각챔버 등의 공정챔버 및 공정챔버와 연결된 제 1 밸브를 용이하게 세정할 수 있으므로 고진공펌프의 동작정지에 의한 고진공펌프의 열화를 방지할 수 있는 효과가 있다.Therefore, it is possible to easily clean the process chamber such as the etching chamber and the first valve connected to the process chamber without stopping the operation of the high vacuum pump such as the turbo pump, so that deterioration of the high vacuum pump due to the operation stop of the high vacuum pump can be prevented. It has an effect.
Description
본 발명은 반도체장치 제조설비에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고진공상태에서 반도체장치 제조공정이 진행되는 공정챔버의 압력상태를 조절하는 고진공펌프의 동작을 정지시키지 않고 정기적으로 공정챔버를 세정함으로서 고진공펌프가 열화되는 것을 방지할 수 있는 반도체장치 제조설비에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device manufacturing facility, and more particularly, to a high vacuum pump by periodically cleaning the process chamber without stopping the operation of the high vacuum pump that controls the pressure state of the process chamber in which the semiconductor device manufacturing process proceeds in a high vacuum state. It relates to a semiconductor device manufacturing equipment capable of preventing deterioration.
통상, 플라즈마(Plasma) 상태의 반응가스를 사용하여 포토레지스트 패턴(Photoresist pattern)에 의해서 소정영역이 마스킹(Masking)된 웨이퍼의 소정영역을 식각하는 건식식각공정 등의 반도체장치 제조공정은 파티클(Particle)의 개수가 극도로 제한되는 고진공상태의 공정챔버에서 진행된다.In general, a semiconductor device manufacturing process such as a dry etching process for etching a predetermined region of a wafer on which a predetermined region is masked by a photoresist pattern using a reaction gas in a plasma state is performed by a particle. The process is carried out in a high vacuum process chamber, where the number of poles is extremely limited.
그리고, 상기 공정챔버의 기압상태는 터보펌프(Turbo pump) 등의 고진공펌프의 펌핑동작에 의해서 조절된다. 상기 터보펌프는 유입되는 기체분자들에게 방향성을 주고 운동량을 증가시키기 위하여 고속회전하는 회전체가 구비됨으로서 5×10-10Torr 보다 더 작은 압력에 도달할 수 있는 순수 기계적 진공 펌프로서 회전체가 베어링에서 상부로 부상하여 고속으로 회전하는 방식을 채용한 것과 회전체가 특정축에 고정된 상태에서 고속으로 회전하는 방식을 채용한 것 등이 있다.In addition, the atmospheric pressure of the process chamber is controlled by a pumping operation of a high vacuum pump such as a turbo pump. The turbopump is a pure mechanical vacuum pump capable of reaching a pressure smaller than 5 × 10 -10 Torr by providing a rotating body that rotates at high speed to direct the gas molecules and increase momentum. And the method of rotating at a high speed to rise to the top, and the method of rotating at a high speed while the rotor is fixed to a particular axis.
도1은 플라즈마상태의 반응가스를 사용한 건식식각공정이 진행되는 공정챔버와 터보펌프가 구비되는 TCP(Transformer Coupled Plasma)설비의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a TCP (Transformer Coupled Plasma) facility equipped with a turbopump and a process chamber in which a dry etching process using a reaction gas in a plasma state is performed.
도1을 참조하면, 브롬화수소(HBr)가스, 염소(Cl2)가스 및 염화수소(HCl)가스 등의 반응가스를 사용한 건식식각공정이 진행되는 공정챔버(12)와 터보펌프(16)가 제 1 밸브(20)에 의해서 연결되어 있다.Referring to FIG. 1, a process chamber 12 and a turbo pump 16 in which a dry etching process using a reaction gas such as hydrogen bromide (HBr) gas, chlorine (Cl 2 ) gas, and hydrogen chloride (HCl) gas are performed are performed. It is connected by one valve 20.
그리고, 피스톤의 왕복운동을 이용하여 펌핑동작을 수행하는 드라이펌프(Dry pump : 10) 등의 저진공 펌프와 상기 식각챔버(12)가 제 1 진공라인(14)에 의해서 연결되어 있다. 상기 제 1 진공라인(14) 상에는 특정전압 인가에 따라 개폐동작을 수행하는 아이솔레이션 밸브(15)가 설치되어 있고, 상기 드라이펌프(10) 일측에는 배기라인(22)이 형성되어 있다.In addition, a low vacuum pump such as a dry pump (Dry pump) 10, which performs a pumping operation by using a reciprocating motion of the piston, and the etching chamber 12 are connected by the first vacuum line 14. An isolation valve 15 is installed on the first vacuum line 14 to perform the opening and closing operation according to the application of a specific voltage, and an exhaust line 22 is formed at one side of the dry pump 10.
그리고, 상기 아이솔레이션 밸브(15)와 식각챔버(12) 사이의 제 1 진공라인(14)에서 제 2 진공라인(18)이 분기되어 터보펌프(16)와 연결되어 있다.The second vacuum line 18 is branched from the first vacuum line 14 between the isolation valve 15 and the etching chamber 12 to be connected to the turbo pump 16.
따라서, 제 1 진공라인(14) 상에 설치된 아이솔레이션 밸브(15)가 개방된 후, 드라이펌프(10)가 펌핑동작을 수행함에 따라 식각챔버(12)의 기압상태는 10-3Torr 정도의 저진공상태가 형성된다.Therefore, after the isolation valve 15 installed on the first vacuum line 14 is opened, the air pressure of the etching chamber 12 is low as 10 −3 Torr as the dry pump 10 performs the pumping operation. A vacuum state is formed.
그리고, 제 1 밸브(16)가 개방된 후, 터보펌프(16)가 동작되어 터보펌프(16)의 회전체가 8000 내지 10000 rpm(revolution per minute)정도의 고속으로 회전하여 펌핑동작을 수행함에 따라 식각챔버(12)의 기압상태는 식각공정 진행을 위한 10-6Torr 정도의 고진공상태가 형성된다. 이후, 상기 식각챔버(12) 내부로 브롬화수소, 염화수소 등의 식각가스가 공급됨에 따라 포토레지스트 패턴에 의해서 마스킹된 웨이퍼의 소정영역은 식각된다.Then, after the first valve 16 is opened, the turbo pump 16 is operated so that the rotating body of the turbo pump 16 rotates at a high speed of about 8000 to 10,000 rpm (revolution per minute) to perform the pumping operation. Accordingly, the atmospheric pressure of the etching chamber 12 is a high vacuum state of about 10 -6 Torr for the progress of the etching process. Subsequently, as an etching gas such as hydrogen bromide or hydrogen chloride is supplied into the etching chamber 12, a predetermined region of the wafer masked by the photoresist pattern is etched.
그리고, 연속되는 식각공정이 진행되면, 식각가스의 염소(Cl)성분과 웨이퍼 상의 포토레지스트 패턴의 탄소(C)성분이 반응하여 형성된 폴리머(Polymer)가 식각챔버(12) 내벽 및 저면 그리고 제 1 밸브(20) 내부에 축적되게 된다.Then, when a continuous etching process is performed, a polymer formed by reacting the chlorine (Cl) component of the etching gas and the carbon (C) component of the photoresist pattern on the wafer reacts with the inner wall, the bottom, and the first surface of the etching chamber 12. Accumulated inside the valve 20.
이에 따라, 터보펌프(16)의 동작을 정지시킨 후, 탈이온수(Deionized Water) 및 이소프로필알콜(Isopropylalcohol) 등을 사용하여 상기 폴리머를 제거하는 세정공정을 정기적으로 진행한다.Accordingly, after the operation of the turbopump 16 is stopped, a cleaning process for removing the polymer using deionized water, isopropyl alcohol, and the like is regularly performed.
그런데, 상기 식각챔버(12) 및 제 1 밸브(20)를 세정하기 하기 위하여 일반적으로 동작 및 정지를 반복하면 열화되는 특성을 가지고 있는 터보펌프(16)의 동작을 반드시 정지시켜야 하므로 인해서 터보펌프(16)가 열화되는 문제점이 있었다. 특히, 상기 터보펌프(16)의 회전체가 자기부상되는 경우 부상된 터보펌프(16)의 회전체가 고속으로 회전하다가 하강하여 베어링과 접촉함으로 회전체 및 베어링이 마모되어 터보펌프(16)의 펌핑력이 떨어지는 문제점이 있었다.However, in order to clean the etching chamber 12 and the first valve 20, the operation of the turbopump 16, which is generally deteriorated when the operation and the stop is repeated, must be stopped. 16) had a problem of deterioration. In particular, when the rotor of the turbopump 16 is magnetically injured, the rotor of the injured turbopump 16 rotates at a high speed and then descends to contact the bearings, causing wear of the rotor and the bearings. There was a problem that the pumping force is falling.
그리고, 상기 터보펌프(16) 내부에 다량의 식각가스가 침투된 상태에서 터보펌프(16)의 동작을 정지시키면, 재동작시 터보펌프(16) 내부로 침투된 식각가스가 응축되어 응축물을 형성하여 터보펌프(16)의 효율을 떨어뜨렸다.In addition, when the operation of the turbo pump 16 is stopped while a large amount of etching gas is penetrated into the turbo pump 16, the etching gas penetrated into the turbo pump 16 is condensed during reoperation. The efficiency of the turbopump 16 was reduced.
본 발명의 목적은, 터보펌프 등의 고진공펌프의 펌핑동작에 의해서 기압상태가 조절되는 공정챔버를 고진공펌프의 동작정지 없이 용이하게 세정할 수 있는 반도체장치 제조설비를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a semiconductor device manufacturing apparatus capable of easily cleaning a process chamber whose atmospheric pressure is controlled by a pumping operation of a high vacuum pump such as a turbo pump without stopping the operation of the high vacuum pump.
도1은 종래의 반도체장치 제조설비의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a conventional semiconductor device manufacturing facility.
도2는 본 발명에 따른 반도체장치 제조설비의 일 실시예를 설명하기 위한 구성도이다.2 is a configuration diagram illustrating an embodiment of a semiconductor device manufacturing apparatus according to the present invention.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of symbols for main parts of drawing
10, 30 : 드라이펌프 12, 32 : 식각챔버10, 30: dry pump 12, 32: etching chamber
14, 34 : 제 1 진공라인 15, 35 : 아이솔레이션 밸브14, 34: first vacuum line 15, 35: isolation valve
16, 36 : 터보펌프 18, 38 : 제 2 진공라인16, 36: turbo pump 18, 38: the second vacuum line
20, 42 : 제 1 밸브 22, 42 : 배기라인20, 42: first valve 22, 42: exhaust line
44 : 제 2 밸브44: the second valve
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체장치 제조설비는, 고진공상태에서 반도체장치 제조공정이 진행되는 공정챔버, 상기 공정챔버의 기압상태를 조절하는 고진공펌프, 상기 공정챔버와 상기 고진공펌프 사이에 위치되어 개폐동작을 수행함으로서 상기 고진공펌프의 펌핑력을 단속하는 제 1 밸브가 구비되는 반도체장치 제조설비에 있어서, 상기 고진공펌프와 상기 제 1 밸브 사이에 개폐동작을 수행하는 제 2 밸브가 더 구비됨을 특징으로 한다.The semiconductor device manufacturing apparatus according to the present invention for achieving the above object is a process chamber in which the semiconductor device manufacturing process is performed in a high vacuum state, a high vacuum pump for adjusting the air pressure state of the process chamber, between the process chamber and the high vacuum pump A semiconductor device manufacturing facility comprising a first valve positioned to perform an opening / closing operation to intercept a pumping force of the high vacuum pump, the semiconductor device manufacturing equipment further comprising: a second valve performing an opening / closing operation between the high vacuum pump and the first valve. It is characterized by.
상기 제 2 밸브는 상기 제 1 밸브와 소정간격 이격된 위치에 설치되어 공정챔버에서 발생된 폴리머가 상기 제 2 밸브에 축적되는 것을 방지하도록 할 수 있다.The second valve may be installed at a position spaced apart from the first valve by a predetermined distance to prevent the polymer generated in the process chamber from accumulating in the second valve.
그리고, 상기 공정챔버와 저진공펌프를 제 1 진공라인으로 연결하고, 상기 제 1 진공라인의 소정영역에서 제 2 진공라인이 분기되어 상기 고진공펌프와 연결되게 할 수 있다.The process chamber and the low vacuum pump may be connected to the first vacuum line, and the second vacuum line may be branched in a predetermined region of the first vacuum line to be connected to the high vacuum pump.
또한, 배기가스의 흐름을 기준으로 상기 제 1 진공라인의 소정영역에서 상기 제 2 진공라인이 분기되는 지점 이후에 단속밸브가 설치될 수 있다.In addition, an intermittent valve may be installed after a point where the second vacuum line branches in a predetermined region of the first vacuum line based on the flow of exhaust gas.
그리고, 상기 단속밸브로 아이솔레이션 밸브를 설치할 수도 있다.In addition, an isolation valve may be provided as the intermittent valve.
그리고, 상기 저진공 펌프 일측에 배기라인이 형성됨이 바람직하다.And, the exhaust line is preferably formed on one side of the low vacuum pump.
또한, 상기 공정챔버는 TCP(Transformer Coupled Plasma)설비의 식각챔버일 수 있고, 상기 고진공펌프는 터보펌프일 수 있고, 상기 저진공펌프는 드라이펌프일 수 있다.In addition, the process chamber may be an etching chamber of a TCP (Transformer Coupled Plasma) facility, the high vacuum pump may be a turbo pump, the low vacuum pump may be a dry pump.
이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도2는 건식식각공정이 진행되는 공정챔버와 터보펌프가 구비되는 TCP(Transformer Coupled Plasma)설비의 개략적인 구성도이다.2 is a schematic configuration diagram of a TCP (Transformer Coupled Plasma) facility equipped with a process chamber and a turbopump in which a dry etching process is performed.
도2를 참조하면, 플라즈마 상태의 염소가스, 브롬화수소가스, 염화수소가스 등을 사용하여 식각공정이 진행되는 식각챔버(32)와 회전체가 베어링에서 상부로 소정간격 부상하여 고속으로 회전하는 방식 또는 회전체가 특정축에 고정된 상태에서 고속으로 회전하는 방식 등을 채용한 터보펌프(36)가 제 3 진공라인(46)에 의해서 연결되어 있다.Referring to FIG. 2, the etching chamber 32 and the rotating body in which the etching process is performed using the chlorine gas, hydrogen bromide gas, hydrogen chloride gas, etc. in a plasma state are rotated at a predetermined interval upward from the bearing and rotated at high speed or The turbopump 36 which employ | adopted the system etc. which rotate at high speed in the state fixed to the specific shaft is connected by the 3rd vacuum line 46. As shown in FIG.
상기 제 3 진공라인(46) 상에는 배기가스의 흐름을 기준으로 제 1 밸브(40) 및 제 2 밸브(44)가 순차적으로 설치되어 있다. 상기 제 2 밸브(44) 외부에는 히팅 자켓(Heating jacket)이 구비됨으르로서 상기 제 2 밸브(44)가 특정온도를 유지할 수 있도록 되어 있다.The first valve 40 and the second valve 44 are sequentially installed on the third vacuum line 46 based on the flow of the exhaust gas. A heating jacket is provided outside the second valve 44 so that the second valve 44 can maintain a specific temperature.
또한, 상기 식각챔버(32)와 드라이펌프(30)가 제 1 진공라인(34)에 의해서 연결되어 있다. 상기 제 1 진공라인(34) 상에는 개폐동작을 수행하는 아이솔레이션 밸브(35)가 설치되어 있고, 상기 드라이펌프(30) 일측에는 배기라인(42)이 형성되어 있다.In addition, the etching chamber 32 and the dry pump 30 are connected by the first vacuum line 34. An isolation valve 35 is provided on the first vacuum line 34 to perform the opening and closing operation, and an exhaust line 42 is formed at one side of the dry pump 30.
그리고, 상기 아이솔레이션 밸브(35)와 식각챔버(32) 사이의 제 1 진공라인(34)의 소정영역에서 제 2 분기라인(38)이 분기되어 터보펌프(36)와 연결되어 있다.In addition, the second branch line 38 branches in a predetermined region of the first vacuum line 34 between the isolation valve 35 and the etching chamber 32 to be connected to the turbo pump 36.
따라서, 제 1 진공라인(34) 상에 설치된 아이솔레이션 밸브(35)가 개방된 후, 드라이펌프(30)가 펌핑동작을 수행함에 따라 식각챔버(32)의 기압상태는 10-3Torr 정도의 저진공상태가 된다. 이때, 드라이펌프(30)에 의해서 펌핑된 배기가스는 배기라인(42)을 통해서 외부로 배기된다.Therefore, after the isolation valve 35 installed on the first vacuum line 34 is opened, the air pressure of the etching chamber 32 is low as 10 −3 Torr as the dry pump 30 performs the pumping operation. It becomes a vacuum state. At this time, the exhaust gas pumped by the dry pump 30 is exhausted to the outside through the exhaust line (42).
그리고, 드라이펌프(30)가 핌핑동작을 수행하는 상태에서 제 3 진공라인(46) 상에 설치된 제 1 밸브(40) 및 제 2 밸브(44)가 개방되고, 터보펌프(36)가 펌핑동작을 수행한다. 이에 따라, 식각챔버(32)의 진공상태는 식각공정 진행을 위한 10-6Torr 정도의 고진공상태가 형성된다.Then, the first valve 40 and the second valve 44 installed on the third vacuum line 46 are opened in the state where the dry pump 30 performs the pimping operation, and the turbo pump 36 performs the pumping operation. Do this. Accordingly, the vacuum state of the etching chamber 32 is a high vacuum state of about 10 -6 Torr for the progress of the etching process.
이후, 염소가스, 브롬화수소가스, 염화수소가스 등의 식각가스가 식각챔버(32) 내부로 공급된 후, 플라즈마 상태로 변화됨에 따라 플라즈마 상태의 식각가스와 포토레지스트 패턴에 의해서 소정영역이 마스킹된 웨이퍼와의 화학반응에 의해서 웨이퍼의 소정영역이 식각되는 건식식각공정이 진행된다.Subsequently, an etching gas such as chlorine gas, hydrogen bromide gas, hydrogen chloride gas, etc. is supplied into the etching chamber 32, and then the wafer is masked with a predetermined region by the etching gas and the photoresist pattern in the plasma state as it is changed into the plasma state. The dry etching process of etching a predetermined region of the wafer is performed by chemical reaction with.
그리고, 연속되는 식각공정의 진행에 의해서 식각챔버(32)의 내벽 및 저면 그리고 제 1 밸브(40) 내부에 식각공정의 진행에 의해서 형성된 폴리머가 축적되면, 제 1 밸브(40)는 개방시키고 제 2 밸브(44)는 폐쇄시킨다.When the polymer formed by the etching process is accumulated on the inner wall and the bottom surface of the etching chamber 32 and the inside of the first valve 40 due to the continuous etching process, the first valve 40 is opened and the first valve 40 is opened. 2 valve 44 is closed.
이후, 터보펌프(36)는 계속 동작되는 상태에서 이소프로필알콜, 탈이온수 등을 사용하여 식각챔버(32) 내벽 및 저면 그리고 제 1 밸브(40) 내부에 축적된 플리머를 제거하는 세정공정을 진행한다.Subsequently, the turbo pump 36 uses a isopropyl alcohol, deionized water, and the like to remove the plymer accumulated in the inner wall and the bottom of the etching chamber 32 and the first valve 40 in a state of being continuously operated. Proceed.
따라서, 본 발명에 의하면 터보펌프 등의 고진공펌프의 동작을 정지시키지 않고 식각챔버 및 식각챔버와 연결된 제 1 밸브를 용이하게 세정할 수 있으므로 터보펌프의 반복적인 동작정지에 의한 터보펌프의 열화를 방지할 수 있는 효과가 있다.Therefore, according to the present invention, the etching chamber and the first valve connected to the etching chamber can be easily cleaned without stopping the operation of the high vacuum pump such as the turbo pump, thereby preventing the deterioration of the turbopump due to the repeated operation of the turbopump. It can work.
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.Although the present invention has been described in detail only with respect to the described embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations are possible within the technical scope of the present invention, and such modifications and modifications are within the scope of the appended claims.
Claims (11)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019970072228A KR19990052697A (en) | 1997-12-23 | 1997-12-23 | Semiconductor device manufacturing equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019970072228A KR19990052697A (en) | 1997-12-23 | 1997-12-23 | Semiconductor device manufacturing equipment |
Publications (1)
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| KR19990052697A true KR19990052697A (en) | 1999-07-15 |
Family
ID=66099485
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1019970072228A KR19990052697A (en) | 1997-12-23 | 1997-12-23 | Semiconductor device manufacturing equipment |
Country Status (1)
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|---|---|
| KR (1) | KR19990052697A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100800401B1 (en) * | 2006-08-14 | 2008-02-01 | 주식회사 유진테크 | Plasma processing, thin film forming and etching device by a high frequency inductively coupled plasma |
-
1997
- 1997-12-23 KR KR1019970072228A patent/KR19990052697A/en not_active Application Discontinuation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100800401B1 (en) * | 2006-08-14 | 2008-02-01 | 주식회사 유진테크 | Plasma processing, thin film forming and etching device by a high frequency inductively coupled plasma |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| WITN | Withdrawal due to no request for examination |