KR19990065859A

KR19990065859A - Semiconductor exhaust equipment equipped with by-product decomposition device

Info

Publication number: KR19990065859A
Application number: KR1019980001340A
Authority: KR
Inventors: 김정태
Original assignee: 구본준; 엘지반도체 주식회사
Priority date: 1998-01-17
Filing date: 1998-01-17
Publication date: 1999-08-05

Abstract

본 발명인 부산물분해장치가 구비된 반도체 배기장비에 관한 것으로, 챔버내에 발생된 부산물이 반도체 배기장비의 배기라인에 유입되어 배기될 때, 상기 배기라인의 내벽상에 부산물이 적층되지 않도록 배기장치의 펌프와 펌프간을 잇는 배기라인내에 가스의 이온화에 의한 방전층을 형성하도록 부산물분해장치를 설치함으로서, 부산물에 의한 배기라인의 막힘을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 반도체 제조공정 중인 웨이퍼의 손상을 방지할 수 있고, 반도체 제조장비의 가동률 향상 및 파라미터 안정의 효과가 있다.The present invention relates to a semiconductor exhaust device equipped with a by-product decomposing device, and when a by-product generated in a chamber flows into an exhaust line of a semiconductor exhaust device and is exhausted, a pump of the exhaust device does not stack on the inner wall of the exhaust line. By installing the byproduct decomposition device to form a discharge layer by ionizing the gas in the exhaust line between the pump and the pump, it is possible to prevent the clogging of the exhaust line by the byproduct as well as to damage the wafer during the semiconductor manufacturing process. In addition, there is an effect of improving the operation rate and parameter stability of the semiconductor manufacturing equipment.

Description

Semiconductor exhaust equipment equipped with by-product decomposition device

본 발명은 반도체 제조장비에 관한 것으로, 특히 반도체 제조공정 중 챔버내에 발생하는 부산물이 제조공정 후 배기라인에 유입되어 배기시 그 내벽상에 적층하는 것을 방지하는데 적합한 부산물분해장치가 구비된 반도체 배기장비에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to semiconductor manufacturing equipment, and in particular, semiconductor exhaust equipment equipped with a byproduct decomposition device suitable for preventing the by-products generated in the chamber during the semiconductor manufacturing process from entering the exhaust line after the manufacturing process and stacking on the inner wall of the exhaust. It is about.

각종 반도체 제조장비 중에서, 금속식각장비의 경우, 웨이퍼상의 알루미늄을 식각하기 위하여, 주반응실인 챔버에 식각할 웨이퍼를 넣고, BCl₃, Cl₂등의 반응가스 및 기타 공정과 관계된 반응물질을 주입한 다음, 상기 챔버의 온도와 압력등 일련의 공정조건을 설정한 다음, 식각공정을 진행하면, 상기 챔버내에 상기 반응가스를 포함한 화합물(이하, 부산물이라한다.)이 발생하는데, 이러한 부산물을 반도체 제조공정 후 챔버로부터 제거하는 종래 반도체 배기장비에 대해 도 1을 참조하여 설명한다.Among various semiconductor manufacturing equipments, in the case of metal etching equipment, in order to etch aluminum on a wafer, a wafer to be etched is placed in a chamber, which is a main reaction chamber, and reactants such as BCl ₃ and Cl ₂ and reactants related to other processes are injected. Next, after setting a series of process conditions such as temperature and pressure of the chamber, and then performing an etching process, a compound containing the reaction gas (hereinafter, referred to as a by-product) is generated in the chamber. A conventional semiconductor exhaust device that is removed from a chamber after a process will be described with reference to FIG. 1.

도 1 은 종래 반도체 배기장비에 대한 블럭도로서, 이에 도시된 바와 같이, 일반적인 반도체 제조장비의 챔버(1)내에 발생된 부산물(도시되지않음)을 상기 챔버(1)의 외부에 구비된 고진공펌프(2)의 펌핑에 의해 상기 챔버(1)의 배기구(도시되지않음))에 연결된 제 1 관(L1)을 통해 상기 고진공펌프(2)로 흡입되고, 이 흡입된 부산물은 제 2 관(L2)을 통해 저진공펌프(3)로 유입되어 제 3 관(L3)으로 배기되고, 상기 제 3 관(L3)을 통해 스크러버(SCRUBBER)(4)로 유입된 부산물은 스크러버(4)로 그 내부에서의 화학작용에 의해 중화되어 대기로 배출된다.Figure 1 is a block diagram of a conventional semiconductor exhaust equipment, as shown in this, by-product (not shown) generated in the chamber (1) of the general semiconductor manufacturing equipment is provided with a high vacuum pump provided on the outside of the chamber (1) (2) is sucked into the high vacuum pump (2) through a first pipe (L1) connected to the exhaust port (not shown) of the chamber (1), the suction by-product is a second pipe (L2) By) into the low vacuum pump (3) is exhausted to the third pipe (L3), the by-product introduced into the scrubber (SCRUBBER) (4) through the third pipe (L3) inside the scrubber (4) It is neutralized by chemical reactions in and is released to the atmosphere.

상기 챔버(1)와 고진공펌프(2), 고진공펌프(2)와 저진공펌프(3), 그리고 저진공펌프(3)와 스크러버(4)는 스텐레스재질로 이루어진 파이프(PIPE) 형상인 상기 제 1, 2, 3 관(L1, L2, L3)에 의해 연결된다.The chamber 1 and the high vacuum pump 2, the high vacuum pump 2 and the low vacuum pump 3, and the low vacuum pump 3 and the scrubber 4 are formed of a stainless steel pipe (PIPE). It is connected by one, two, three tubes (L1, L2, L3).

상기한 바와 같은 종래 반도체 배기장비에 있어서, 제조공정중에 발생하는 부산물은 주로 고온상태인데, 이러한 부산물이 실온의 배기라인를 따라 배기시 온도변화(고온→저온)에 기인하여, 펌프와 펌프간을 잇는 배기라인의 양단부와, 펌프와 스크러버간을 잇는 배기라인 전체에, 또는 배기라인의 연결과정에서의 연결불량에 기인한 대기중의 가스분자와 반응함으로서 상기 배기라인의 내벽에 상기 부산물이 증착되기 시작하고, 일정시간이 경과하면, 상기 배기라인이 막히어 배기되지 못한 부산물이 챔버내의 압력상승에 의해 역류되어 공정진행중의 웨이퍼에 손상을 입히는 문제점이 발생하였다.In the conventional semiconductor exhaust equipment as described above, the by-products generated during the manufacturing process are mainly in a high temperature state, and these by-products are connected between the pumps and the pumps due to the temperature change (high temperature to low temperature) during the exhaust along the exhaust line at room temperature. The by-products start to deposit on the inner wall of the exhaust line by reacting with both ends of the exhaust line, the entire exhaust line between the pump and the scrubber, or by reacting with gas molecules in the atmosphere due to the connection failure during the connection of the exhaust line. In addition, when a certain time elapses, the exhaust line is clogged and the by-products which cannot be exhausted flow backward due to the pressure rise in the chamber, thereby causing damage to the wafer during the process.

또한, 배기라인의 막힘은 반도체 배기장비의 펌프의 기능을 정지(down)시키는 문제점이 있었다.In addition, clogging of the exhaust line has a problem of stopping the function of the pump of the semiconductor exhaust equipment.

따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 펌프와 펌프를 잇는 배기라인에 부산물분해장치가 구비된 반도체 배기장비를 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a semiconductor exhaust device equipped with a by-product decomposition device in the exhaust line connecting the pump to solve the above problems.

따라서, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 부산물분해장치가 구비된 반도체 배기장비는 챔버내에 발생된 부산물을 제 1 관을 통해 흡입하여 제 2 관으로 배기하는 고진공펌프와; 상기 제 2 관사이에 연결되고, 상기 고진공펌프에 흡입된 부산물을 분해하는 부산물분해장치와; 상기 부산물분해장치에 의해 분해된 부산물이 유입되어 제 3 관으로 배기하는 저진공펌프와; 상기 제 3 관을 통해 유입된 부산물을 중화시켜 대기로 방출하는 스크러버로 구성된 것을 특징으로 한다.Accordingly, in order to achieve the above object, a semiconductor exhaust device equipped with a by-product decomposition apparatus according to the present invention includes a high vacuum pump that sucks a by-product generated in a chamber through a first pipe and exhausts it to a second pipe; A by-product decomposing device connected between the second pipes and decomposing by-products sucked into the high vacuum pump; A low vacuum pump into which the by-product decomposed by the by-product decomposition device is introduced and exhausted into a third pipe; Characterized by consisting of a scrubber to neutralize the by-product introduced through the third pipe to be discharged to the atmosphere.

상기 부산물분해장치는 대면되어 형성된 제 1 개구부 및 제 2 개구부를 가지고, 상기 제 2 관사이에 연결되어 있는 배기라인과; 상기 배기라인 내부에 상기 제 1 개구부를 통해 삽입결합되어 형성된 전극과; 상기 전극에 전원을 인가하기 위한 전원발생기와; 상기 제 2 개구부에 연결되어 가스를 인입시키기 위한 가스공급기로 구성된 것을 특징으로 한다.The by-product decomposing device includes an exhaust line having a first opening and a second opening formed to face each other, and connected between the second pipes; An electrode inserted into the exhaust line through the first opening; A power generator for applying power to the electrode; It is characterized in that it is connected to the second opening configured to a gas supply for introducing a gas.

도 1 은 종래 반도체 배기장비의 블럭도.1 is a block diagram of a conventional semiconductor exhaust equipment.

도 2 는 본 발명에 따른 부산물분해장치가 구비된 반도체 배기장비의 블럭도.Figure 2 is a block diagram of a semiconductor exhaust equipment equipped with a by-product decomposition apparatus according to the present invention.

도 3 은 도 2 의 부산물분해장치의 상세단면도.3 is a detailed cross-sectional view of the by-product decomposition device of FIG.

* 도면의주요부분에대한부호설명 *Explanation of symbols on the major parts of drawings

10 : 챔버 20 : 고진공펌프10 chamber 20 high vacuum pump

30 : 저진공펌프 40 : 부산물분해장치30: low vacuum pump 40: by-product decomposition device

41 : 제 1 개구부 42 : 제 2 개구부41: first opening 42: second opening

43 : 전극 44 : 가스공급관43 electrode 44 gas supply pipe

45 : 전원발생기 46 : 가스공급기45: power generator 46: gas supply

47 : 절연물질 50 : 스크러버47: insulation material 50: scrubber

B1 : 제 1 관 B2 : 제 2 관B1: first tube B2: second tube

B2': 배기라인 B3 : 제 3 관B2 ': exhaust line B3: 3rd pipe

이하, 본 발명에 따른 부산물분해장치가 구비된 반도체 배기장비에 대해 도 2 를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a semiconductor exhaust device equipped with a by-product decomposition apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. 2.

도 2는 본 발명에 따른 반도체 배기장비의 블럭도로서, 이에 도시된 바와 같이, 챔버(10)내에 발생된 부산물(도시되지않음)은 고진공펌프(20)의 펌핑에 의해 상기 챔버(10)의 배기구(도시되지않음)와 연결된 제 1 관(B1)을 통해 상기 고진공펌프(20)가 흡입하여 제 2 관(B2)으로 배기되고, 상기 제 2 관(B2)관사이의 배기라인(B2')에 연결설치된 부산물분해장치(40)에 의해 분해되고, 이 분해된 부산물은 저진공펌프(30)가 흡입하여 제 3 관(B3)으로 배기되고, 상기 제 3 관(B3)을 통해 스크러버(50)로 유입된 부산물은 그 내부에서의 화학작용에 의해 중화되어 대기로 배출된다. 도 2 에 도시된 화살표는 부산물의 흐름을 나타낸다.FIG. 2 is a block diagram of a semiconductor exhaust device according to the present invention. As shown in FIG. 2, by-products (not shown) generated in the chamber 10 may be removed from the chamber 10 by pumping the high vacuum pump 20. The high vacuum pump 20 is sucked through the first pipe B1 connected to an exhaust port (not shown) and is exhausted to the second pipe B2, and the exhaust line B2 'between the second pipe B2 pipes. Decomposed by the by-product decomposition device 40 installed in the), this decomposed by-product is sucked by the low vacuum pump 30 is exhausted to the third pipe (B3), the scrubber (3) through the third pipe (B3) The by-products entering 50) are neutralized by chemical reactions inside and discharged to the atmosphere. Arrows shown in FIG. 2 indicate the flow of by-products.

상기 제 1 관(B1), 제 2 관(B2), 제 3 관(B3), 그리고 배기라인(B1, B2, B3, B2')은 스텐레스재질로 이루어진 파이프형상으로, 특히 상기 부산물분해장치(40)가 설치되는 배기라인(B2')의 직경은 상기 제 1, 2, 3 관(B1, B2, B3)의 직경에 비해 2배이상 크게 형성된다.The first pipe (B1), the second pipe (B2), the third pipe (B3), and the exhaust line (B1, B2, B3, B2 ') is made of a stainless steel pipe shape, in particular the by-product decomposition device ( The diameter of the exhaust line B2 ′ in which 40 is installed is more than twice larger than the diameter of the first, second and third pipes B1, B2 and B3.

상기 부산물분해장치(40)은 , 도 3 에 도시된 바와 같이, 제 1 개구부(41)와 제 2 개구부(42)를 가지는 상기 배기라인(B2')이 상기 제 2 관사이에 연결되고, 상기 배기라인(B2')의 제 1 개구부(41)을 통해 전극(43)이 그 내부에 길이방향으로 삽입결합되어 형성되어 있고, 상기 전극(43)에 전원을 인가하기 위한 고주파전원발생기(45)가 상기 배기라인(B2')의 외부에 설치되며, 상기 배기라인(B2')의 내부로 반응가스를 상기 제 2 개구부(42)에 연결된 가스공급관(44)을 통해 인입시키기 위한 가스공급기(46)가 상기 배기라인(B2')의 외부에 위치설치된다.The by-product decomposition device 40, as shown in Figure 3, the exhaust line (B2 ') having a first opening 41 and the second opening 42 is connected between the second pipe, The electrode 43 is inserted into and coupled in the longitudinal direction therein through the first opening 41 of the exhaust line B2 ′, and the high frequency power generator 45 for applying power to the electrode 43. Is installed outside the exhaust line (B2 '), the gas supply 46 for introducing the reaction gas into the exhaust line (B2') through the gas supply pipe 44 connected to the second opening (42) ) Is installed outside the exhaust line B2 '.

상기 전극(43)과 상기 고주파전원발생기(45)는 케이블(C)로 연결되어 있고, 상기 전극(43)은 구리로 형성되며, 상기 전극(43)이 삽입결합된 제 1 개구부(41)의 안팍 둘레는 고주파가 상기 배기라인(B2')으로 방전되는 것을 방지하기 위해 절연물질(47)로 봉해져 있다.The electrode 43 and the high frequency power generator 45 are connected by a cable C, the electrode 43 is formed of copper, and the first opening 41 into which the electrode 43 is inserted and coupled. The inner circumference is sealed with an insulating material 47 to prevent high frequency discharge into the exhaust line B2 '.

그리고, 이와같이 구성되는 부산물분해장치는 가스공급기(46)로부터 반응가스인 CF₄또는 O₂가스가 가스공급관(44)을 따라서, 이에 연결된 제 2 개구부(42)를 통해 배기라인(B2')내에 주입되고, 이와동시에 고주파발생기(45)에 의한 고주파가 케이블(C)을 통해 전극(43)에 인가됨으로서, 상기 전극(43) 주위에 상기 CF₄또는 O₂가스의 이온화에 따른 방전층이 형성된다. 상기 방전층의 형성은 주기적으로 또는 필요에 따라 조절할 수 있다.In addition, the by-product decomposition device configured as described above has a CF ₄ or O ₂ gas, which is a reaction gas, from the gas supplier 46 along the gas supply pipe 44, and through the second opening 42 connected thereto, in the exhaust line B 2 ′. While being injected, the high frequency of the high frequency generator 45 is applied to the electrode 43 through the cable C, thereby forming a discharge layer due to ionization of the CF ₄ or O ₂ gas around the electrode 43. do. Formation of the discharge layer can be adjusted periodically or as needed.

이러한 방전층으로 인해 상기 부산물분해장치가 구비된 배기라인에 유입된 부산물은 이온화되고 분해되어, 이들이 지닌 끈적끈적한 성질이 부드럽게 변화되어진다.Due to the discharge layer, the by-products introduced into the exhaust line equipped with the by-product decomposition device are ionized and decomposed, so that the sticky properties of the by-products are smoothly changed.

상기한 바와 같은 본 발명에 따른 부산물분해장치가 구비된 반도체 배기장비는 배기라인에 유입된 부산물이 부산물분해장치가 구비된 배기라인을 통과시 전극 둘레에 형성된 방전층에 의해 이온화되고 분해되어 온도변화에 상관없이 이후의 배기라인의 내벽상에 적층되지 않아 배기라인의 막힘을 방지할 수 있고, 이로 인해, 반도체 제조공정 중 웨이퍼의 손상을 방지할 수 있고, 반도체 제조장비의 가동률 향상 및 파라미터 안정의 효과가 있다.As described above, the semiconductor exhaust device equipped with the by-product decomposition device according to the present invention is ionized and decomposed by a discharge layer formed around the electrode when the by-products introduced into the exhaust line pass through the exhaust line provided with the by-product decomposition device to change temperature. Irrespective of this, it is possible to prevent clogging of the exhaust line since it is not laminated on the inner wall of the exhaust line, thereby preventing wafer damage during the semiconductor manufacturing process, and improving the utilization rate of the semiconductor manufacturing equipment and the stability of the parameters. It works.

Claims

A high vacuum pump 20 which sucks the by-product generated in the chamber 10 through the first pipe B1 and exhausts it to the second pipe B2;

A by-product decomposing device (40) connected between the second pipe (B2) and decomposing by-products sucked into the high vacuum pump (20);

A low vacuum pump 30 into which the by-product decomposed by the by-product decomposition device 40 is introduced and exhausted to the third pipe B3;

A semiconductor exhaust device equipped with a by-product decomposing device, characterized in that consisting of a scrubber (50) to neutralize the by-product introduced through the third pipe (B3) to be discharged to the atmosphere.

According to claim 1, wherein the by-product decomposition device 40

The first opening 41 and the second opening 42 are formed to face each other, and are formed to be larger than the diameter of the first, second, and third pipes B1, B2, and B3 while being connected between the second pipes B2. An exhaust line B2 ';

An electrode 43 formed into and inserted into the exhaust line B2 'through the first opening 41;

A high frequency power generator (45) for applying power to the electrode (43);

And a gas supply unit (46) connected to the second opening (42) for introducing a gas.

3. The semiconductor exhaust equipment according to claim 2, wherein the gas supplied from the gas supplier (46) is either CF ₄ or O ₂ .