KR20000019709A

KR20000019709A - Pressure gauging system of dual type

Info

Publication number: KR20000019709A
Application number: KR1019980037948A
Authority: KR
Inventors: 한정훈
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1998-09-15
Filing date: 1998-09-15
Publication date: 2000-04-15

Abstract

PURPOSE: A pressure gauging system of dual type is provided to enhance precis ion and reliability because error value and failure of gauge itself are rapidly found by comparing and analyzing the value gauged from each gauge. CONSTITUTION: A pressure gauging system of dual type comprises a reaction chamber(11), plural pressure gauges(12,13) and a pressure displayer(18). The reaction chamber causes an internal space and on outer space to be separated from outside atmosphere in order to perform chemical/electrical treatment to a silicon wafer. The gauges is mounted within the chamber and sense the internal pressure of the chamber. The displayer displays the pressure gauged by the gauge.

Description

Pressure measuring system of dual type

본 발명은 반도체 제조 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 실리콘 웨이퍼에 대한 작업이 이루어지는 반응실 내부의 압력을 측정하여 표시하는 압력 계측 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus, and more particularly, to a pressure measuring system for measuring and displaying a pressure in a reaction chamber in which a work on a silicon wafer is performed.

반도체 소자는 실리콘 기판에 산화막을 성장시키고 불순물을 침적시키며 침적된 불순물을 실리콘 웨이퍼 내로 원하는 깊이까지 침투시키는 확산공정과, 식각이나 이온주입이 될 부위의 보호 부위를 선택적으로 한정하기 위해 마스크나 레티클(reticle)의 패턴을 웨이퍼 위에 만드는 사진공정, 감광액 현상이 끝난 후 감광액 밑에 성장되거나 침적 또는 증착된 박막들을 가스나 화학약품을 이용하여 선택적으로 제거하는 식각공정, 및 화학기상증착(CVD;Chemical Vapor Deposition)이나 이온주입 또는 금속증착 방법을 이용하여 특정한 막을 형성시키는 박막공정 등의 단위 공정을 여러 차례 걸치면서 제조된다.The semiconductor device is a diffusion process for growing an oxide film on a silicon substrate, depositing impurities, penetrating the deposited impurities into a silicon wafer to a desired depth, and selectively removing a mask or a reticle (eg, a protective portion of a portion to be etched or ion implanted). Photo process to create patterns of reticle on wafer, etching process to selectively remove thin films grown, deposited or deposited under photoresist after photoresist is developed by using gas or chemical, and chemical vapor deposition (CVD) It is manufactured by taking several unit processes such as thin film process to form a specific film by using ion implantation or metal deposition method.

이와 같은 반도체 제조 공정은 보통 외부로부터 격리되는 반응실 내부에서 전기적인 반응이나 화학적 반응 등을 이용하여 소정의 집적회로를 형성시키게 된다. 반응실은 각각의 단위 공정을 진행하기 위해 필수적이라고 하겠다.In the semiconductor manufacturing process as described above, a predetermined integrated circuit is formed by using an electrical reaction or a chemical reaction in a reaction chamber that is usually isolated from the outside. The reaction chamber is said to be essential for each unit process.

반도체 소자를 제조하기 위해 사용되는 반응실은 그 내부가 반응에 영향을 주는 것을 방지하기 위해 오염물질이 전혀 없도록 공기가 존재하지 않는 진공의 상태를 유지해 주어야 한다. 그 진공도에 따라 생산되는 제품의 신뢰성이 좌우된다. 따라서, 반도체 제조 장치에서 반응실 내부의 압력을 수시로 계측하여 압력의 변동에 따른 처리를 해주어야 한다.The reaction chamber used to fabricate the semiconductor device must maintain a vacuum in the absence of air so that there is no contaminant to prevent the interior from affecting the reaction. The degree of vacuum depends on the reliability of the product produced. Therefore, in the semiconductor manufacturing apparatus, the pressure in the reaction chamber should be measured from time to time and processed according to the change in pressure.

도 1은 종래 기술에 따른 압력 계측 시스템의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a pressure measuring system according to the prior art.

도 1을 참조하면, 종래의 압력 계측 시스템(30)은 작업이 일어나는 반응실(31)에 설치되는 하나의 냉음극 이온 게이지(32)와 그에 감지선(33)에 의해 전기적으로 연결되어 측정된 압력을 표시하는 압력표시장치(34)로 구성되어 있다. 반응실(31) 내부의 압력이 냉음극 이온 압력게이지(32)에 의해 감지되고, 그 결과값이 압력표시장치(34)에 표시된다.Referring to FIG. 1, the conventional pressure measuring system 30 is electrically connected and measured by one cold cathode ion gauge 32 and a sensing line 33 installed therein in a reaction chamber 31 in which work is performed. It consists of the pressure display device 34 which displays a pressure. The pressure inside the reaction chamber 31 is sensed by the cold cathode ion pressure gauge 32, and the result is displayed on the pressure display device 34.

그런데, 이와 같은 구조의 압력 계측 시스템에 있어서 하나의 냉음극 이온 게이지를 사용하여 압력을 측정하고 있기 때문에 설비를 일정기간 사용할 경우에 냉음극 이온 게이지에 고장이 발생하여 정확한 압력값을 알 수 없게 된다.However, in the pressure measuring system having such a structure, since the pressure is measured by using a single cold cathode ion gauge, when the equipment is used for a certain period of time, a failure occurs in the cold cathode ion gauge and the accurate pressure value is not known. .

예를 들어 중전류 이온 주입 장치의 반응실 내부에서 압력의 계측에는 냉음극 이온 게이지가 이용되고 있는데, 이온 빔의 이동시 발생되어지는 잔류 빔의 유입이나 반응실 내부의 기체배출에 의하여 서서히 수명을 다하여 압력 측정값이 정확하지 못하게 되어 신뢰성이 나빠진다.For example, a cold cathode ion gauge is used to measure the pressure inside the reaction chamber of a medium current ion implanter, and gradually reaches its end of life due to the inflow of residual beams generated during the movement of the ion beam or the discharge of gas into the reaction chamber. Pressure readings are inaccurate, resulting in poor reliability.

노후된 냉음극 이온 게이지는 대부분 실제 압력값보다 훨씬 낮은 수치를 표시되도록 한다. 이러한 경우에 웨이퍼에 대한 이온 주입이 진행되면 과도 도우즈(over dose) 또는 기준치에 못미치는 도오즈가 발생할 수 있으며, 이는 균일도(uniformity)를 감소시키는 결과를 초래할 수 있다.An aging cold cathode ion gauge often causes the reading to be much lower than the actual pressure value. In this case, as the ion implantation proceeds to the wafer, an over dose or a dose below the reference value may occur, which may result in a decrease in uniformity.

따라서 본 발명의 목적은 완벽한 압력 관리일 할 수 있고 계측 설비의 이상 유무를 쉽게 파악할 수 있으며, 이상이 발생하였을 경우 그 대체 작업이 용이한 구조를 갖는 압력 계측 시스템을 제공하는 데 있다.Therefore, an object of the present invention is to provide a pressure measuring system having a structure that can be a perfect pressure management and can easily determine whether there is an abnormality of the measuring equipment, the replacement work is easy when the abnormality occurs.

도 1은 종래 기술에 따른 이온 주입 장치에서 압력 계측 시스템의 개략적인 구성도이고,1 is a schematic configuration diagram of a pressure measuring system in an ion implantation apparatus according to the prior art,

도 2는 본 발명에 따른 이온 주입 장치에서 압력 계측 시스템의 개략적인 구성도이다.2 is a schematic configuration diagram of a pressure measuring system in an ion implantation apparatus according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10; 압력 계측 시스템 11; 반응실10; Pressure measurement system 11; Reaction chamber

12; 제 1냉음극 이온 게이지 13; 제 2냉음극 이온 게이지12; A first cold cathode ion gauge 13; Second cold cathode ion gauge

14,15; 감지선 16; 게이지 제어기14,15; Sensing line 16; Gauge controller

17; 스위치 18; 압력 표시장치17; Switch 18; Pressure indicator

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 압력 계측 시스템은 실리콘 웨이퍼에 대한 화학적/전기적 처리가 일어나도록 내부공간을 외부 환경으로부터 격리시키는 반응실, 그 반응실에 설치되어 내부의 압력을 감지하는 복수의 압력 게이지, 압력 게이지에 의해 측정된 압력을 표시하는 압력표시장치를 갖고 있어 어느 하나의 압력 게이지의 값에 절대적으로 의존하지 않고 복수의 압력 게이지에서 측정된 값을 비교 분석하여 계측에 대한 정확도를 향상시킬 수 있다.Pressure measuring system according to the present invention for achieving the above object is a reaction chamber for isolating the internal space from the external environment so that chemical / electrical processing for the silicon wafer occurs, a plurality of installed in the reaction chamber to sense the pressure inside It has a pressure gauge and a pressure indicator which displays the pressure measured by the pressure gauge, so that the accuracy of the measurement can be improved by comparing and analyzing the measured values of a plurality of pressure gauges without depending on any one pressure gauge. You can.

바람직하게는 복수의 압력 게이지 중에서 특정 압력 게이지에 선택적으로 압력표시장치를 연결시키는 제어기를 압력게이지들과 압력표시장치 사이에 설치하여 특정 압력 게이지를 통한 계측에 대한 정확도 및 신뢰도를 쉽게 파악할 수 있도록 한다. 압력 게이지의 수는 불필요하게 너무 많을 필요가 없기 때문에 두 개 정도가 적당하다.Preferably, a controller for selectively connecting a pressure indicator to a specific pressure gauge among a plurality of pressure gauges is installed between the pressure gauges and the pressure indicator so that the accuracy and reliability of the measurement through the specific pressure gauge can be easily understood. . Two is suitable because the number of pressure gauges does not need to be unnecessarily too large.

이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 압력 계측 시스템을 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, a pressure measuring system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 압력 계측 시스템의 개략적인 구성도이다.2 is a schematic configuration diagram of a pressure measuring system according to the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 압력 계측 시스템(10)은 크게 분류할 때 반응실(11)과 압력 게이지로서 냉음극 이온 게이지(12,13), 제어기(16) 및 압력 표시 장치(18)로 구분될 수 있다.Referring to FIG. 2, the pressure measurement system 10 according to the present invention can be classified into a reaction chamber 11 and a cold cathode ion gauge 12, 13, a controller 16, and a pressure display device 18 as largely classified. ) Can be separated.

실리콘 웨이퍼에 대한 화학적/전기적 처리가 일어나도록 내부공간을 외부 환경으로부터 격리시키는 반응실(11)에는 두 개의 냉음극 이온 게이지(12,13)가 설치되어 있다. 그리고, 각각의 냉음극 이온 게이지(12,13)는 감지선(14,15)으로 제어기(16)에 전기적으로 연결되어 있으며, 그 제어기(16)는 다시 측정된 수치를 작업자가 볼 수 있도록 하는 압력표시장치(18)에 전기적으로 연결되어 있다.Two cold cathode ion gauges 12 and 13 are provided in the reaction chamber 11 to isolate the internal space from the external environment so that chemical / electrical processing of the silicon wafer occurs. Each of the cold cathode ion gauges 12 and 13 is electrically connected to the controller 16 by sensing lines 14 and 15, and the controller 16 allows the operator to see the measured values again. It is electrically connected to the pressure indicator 18.

제어기(16)의 내부에는 두 개의 냉음극 이온 게이지들(12,13)과 압력표시장치(18)를 선택적으로 연결시키도록 연결되는 부분을 조절하는 스위치(17)를 갖고 있다. 즉, 필요에 따라 단자a와 단자b를 선택적으로 연결할 수 있다. 이에 따라, 압력표시장치(18)에 표시되는 압력값도 제어기(16)에 의해 전기적으로 연결되는 냉음극 이온 게이지(13)와 그 냉음극 이온 게이지(13)에서 측정된 결과값이 된다.Inside the controller 16 there is a switch 17 which regulates the part which is connected to selectively connect the two cold cathode ion gauges 12 and 13 and the pressure indicator 18. That is, the terminal a and the terminal b can be selectively connected as necessary. Accordingly, the pressure value displayed on the pressure display device 18 also becomes the result value measured by the cold cathode ion gauge 13 and the cold cathode ion gauge 13 electrically connected by the controller 16.

먼저, 제 1냉음극 이온 게이지(12)를 이용하여 압력을 측정하여 반응실(11) 내부의 압력 상태를 파악할 수 있다. 만일 반응실(11) 내부의 압력의 수치가 이상하다고 판단될 경우에 제어기(17)의 단자를 사용되고 있지 않은 제 2냉음극 이온 게이지(13)와 압력표시장치(18)가 연결되도록 한 후 압력을 측정하여 두 냉음극 이온 게이지(12,13)의 압력값을 비교하여 제 1냉음극 이온 게이지(12)의 이상유무를 판단한다. 이상이 발생될 경우에 새로운 냉음극 이온 게이지로 교체하여 주면 된다.First, a pressure may be measured using the first cold cathode ion gauge 12 to determine a pressure state inside the reaction chamber 11. If it is determined that the value of the pressure inside the reaction chamber 11 is abnormal, the pressure of the second cold cathode ion gauge 13 and the pressure display device 18, which is not using the terminal of the controller 17, is connected. The pressure difference between the two cold cathode ion gauges 12 and 13 is measured to determine whether there is an abnormality of the first cold cathode ion gauge 12. In case of abnormality, replace with a new cold cathode ion gauge.

이와 같이 본 발명에 따른 압력 계측 시스템은 냉음극 이온 게이지와 같은 압력 게이지를 복수 개 이용하여 각각의 압력 게이지에서 측정된 값으로 이상 유무를 확인할 수 있다. 만약 반응실 내부의 압력 상태가 이상하다고 판단될 경우에는 2개중 1개만 교체하면 상태를 비교하여 확인할 수 있으며, 냉음극 이온 게이지의 이상이 없을 경우에 게이지 제어기가 이상하다는 진단까지 내릴 수 있다.As described above, the pressure measuring system according to the present invention can confirm whether there is an abnormality by a value measured at each pressure gauge by using a plurality of pressure gauges such as a cold cathode ion gauge. If it is determined that the pressure inside the reaction chamber is abnormal, only one of the two can be replaced to check the condition. In the absence of a cold cathode ion gauge, the gauge controller can be diagnosed as abnormal.

본 발명은 전술한 실시예에 제한되지 않고 복수의 압력 게이지를 반응실에 설치한다는 기술적 중심 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태로 변형하여 실시하는 것이 가능하다. 예를 들어, 각각의 압력 게이지에서 측정되는 압력값을 모두 압력표시장치에 나타나게 하여 측정에 대한 정확도와 신뢰도를 향상시킬 수도 있다.The present invention is not limited to the above-described embodiments and can be modified and carried out in various forms within the scope not departing from the technical central idea of installing a plurality of pressure gauges in the reaction chamber. For example, the pressure value measured at each pressure gauge may be displayed on the pressure display device to improve the accuracy and reliability of the measurement.

이상과 같은 본 발명에 의한 압력 계측 시스템에 따르면, 복수의 압력 게이지를 설치하여 각각의 압력 게이지에서 측정되는 값을 비교 분석하면 특정 압력 게이지의 측정값에 대한 오차나 특정 압력 게이지 자체의 이상을 신속히 발견해 낼 수 있다. 이에 따라, 작업의 진행에 대한 정확도와 신뢰도가 향상될 뿐만 아니라 이상 발생시 빠른 대처가 가능하다.According to the pressure measurement system according to the present invention as described above, when a plurality of pressure gauges are installed to compare and analyze the values measured at each pressure gauge, the error of the measured value of the specific pressure gauge or the abnormality of the specific pressure gauge itself can be quickly obtained. I can find it. Accordingly, not only the accuracy and reliability of the work progress are improved, but also a quick response in case of abnormality can be performed.

Claims

Displays a reaction chamber that isolates the internal space from the external environment so that chemical / electrical processing of the silicon wafer occurs, a plurality of pressure gauges installed in the reaction chamber to sense an internal pressure, and a pressure measured by the pressure gauge. Dual pressure measuring system characterized in that it has a pressure display device.

The pressure dual pressure measuring system of claim 1, wherein the pressure gauge is a cold cathode ion gauge.

2. The dual system of claim 1, wherein the pressure measuring system is provided between the pressure gauges and the pressure display device with a controller for selectively connecting the pressure display device to a specific pressure gauge among the plurality of pressure gauges. Pressure measurement system.