KR20010019667A - 반도체 소자 제조 장비 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 소자 제조 장비에 관한 것으로, 챔버의 배기를 위한 펌핑 라인에 배기 가스의 역류를 방지하기 위한 역류 방지 장치가 장착되어 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 공정 진행중 순간적인 장비 가동 중단시 발생되는 챔버 내부로의 역류 현상을 방지할 수 있게 되어 챔버 오염 및 웨이퍼 불량을 방지할 수 있으며, 부품 및 장비의 수명과 관리 주기를 연장하는 효과를 얻게 된다.

Description

반도체 소자 제조 장비{An Apparatus for Manufacturing Semiconductor Devices}

본 발명은 반도체 소자 제조 장비에 관한 것으로, 보다 상세하게는 펌핑 라인에 배기 가스의 역류를 방지하기 위한 역류 방지판이 설치된 반도체 소자 제조 장비에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 제조 공정, 특히 건식 식각에 사용되는 반도체 공정 설비는 공정이 진행되는 챔버, 챔버내의 진공 상태를 유지하여 공정 진행에 적합한 챔버 내부의 진공 분위기를 형성해주는 펌프를 포함하여 구성된다. 또한 상기 챔버와 외부 분위기 사이의 연결 및 분리를 위한 밸브류와 펌핑 및 배기가 이루어지는 펌핑 라인이 포함된다. 이때 펌프는 챔버 내부를 저압의 분위기로 형성하고 유지시켜 공정이 원활하게 진행되도록 챔버 내부의 분위기를 형성할 뿐만 아니라, 챔버 내부의 청정도를 유지함으로써 파티클 등의 이물질로 인하여 공정 진행중인 웨이퍼에서 발생 가능한 공정 불량을 방지하는 역할을 한다. 이와 같은 진공 펌프는 각각의 펌프마다 사용이 제한되는 압력 범위를 가지고 있으므로 공정이 원하는 압력 범위에 맞는 펌프를 선택하는 것이 필요하며, 필요한 압력 범위를 형성하기 위하여 필요에 맞는 펌프를 조합하여 사용하는 것이 일반적이다. 상기된 배기 시스템을 포함하여 이루어지는 반도체 소자 제조 장비를 도면을 참조하여 알아보기로 한다.

도 1은 종래의 반도체 소자 제조 장비를 설명하기 위한 구성도이다.

공정이 진행되는 챔버(10)의 측부 또는 하부에는 챔버 내부의 배기를 위한 펌프(11)가 연결된다. 이 때 드로틀(throttle) 밸브(11) 및 게이트(gate) 밸브(12)가 상기 챔버(10)와 펌프(11) 사이에 장착되며, 상기 펌프(11)의 일측부에는 배기 가스의 펌핑 라인(14)이 연결된다. 상기 펌핑 라인(14)은 SUS 재질로 이루어지며, 그 일단부가 공정이 필요로 하는 챔버 내부의 진공도에 따라 보다 높은 진공도를 얻기 위한 고진공용 펌프에 연결되거나, 또는 바로 배기구와 연결되어 외부에 접하도록 구성된다.

그런데 상기와 같이 구성되는 반도체 소자 제조 장비에서, 장비가 가동되는 때에 정전이나 과부하 등의 외부 원인 또는 장비를 동작시키는 소프트웨어 이상 등의 내부 원인으로 인하여 장비 가동이 갑자기 중단되는 현상이 발생된다. 이를 방지하기 위하여 보조 전원 장치 또는 부분적인 인터록 장치를 사용하지만, 펌프(11)의 전원 공급 중단 현상은 방지되지 못한다. 따라서 상기 원인으로 인한 장비의 가동 중지 현상이 일어나면 상기 펌프(11)의 가동 중지 현상이 함께 발생하게 되는데, 이와 같은 경우에 챔버(10)에서 펌프(11)를 거쳐 펌핑 라인(14)으로 진행되는 배기 시스템에 역류가 발생된다. 이러한 역류가 발생되면 다량의 파티클 등의 오염 물질이 챔버(10) 내로 유입되며, 챔버 내부로 유입된 오염 물질들은 챔버 내부의 웨이퍼를 오염시키며 스크래치 등의 손상을 입혀 웨이퍼 불량 및 공정 불량을 초래한다. 또한 챔버 내부의 오염으로 인한 세정 및 관리 주기의 단축 등의 문제점이 함께 발생된다.

따라서 본 발명은 배기 시스템, 보다 자세히는 배기를 위한 펌핑 라인에 역류 방지 장치를 장착함으로써 역류 발생에 의한 챔버 오염을 방지하기 위한 반도체 제조 장비를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 이루기 위하여 본 발명은 챔버, 밸브, 펌프, 펌핑 라인으로 연결되는 배기 시스템을 가지는 반도체 소자 제조 장비에서 상기 펌핑 라인에 배기 가스의 역류를 방지하기 위한 역류 방지 장치가 구비되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 상기 역류 방지 장치는, 펌핑 라인의 내측 벽에 장착되며 내부에 배기용 홀이 형성된 받침판과, 일측부가 상기 받침판상에 고정되며, 나머지 일측부가 회전되도록 구성된 힌지와, 평판 형태로 형성되고 상기 힌지에서 회전이 가능한 일측부에 고정되며, 역류시 상기 배기용 홀을 덮어 역류를 방지하도록 구성된 역류 방지판을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 역류 방지 장치는, 역류 방지판상에 장착되며 상기 역류 방지판의 과도한 개방이 방지되도록 형성된 스토퍼가 구비되어 이루어 이루어진다.

도 1은 종래의 반도체 소자 제조 장비를 설명하기 위한 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 반도체 소자 제조 장비를 설명하기 위한 구성도.

도 3은 도 2에 도시된 역류 방지 장치의 일실시예를 설명하기 위한 평면도.

도 4는 도 3에 도시된 역류 방지판을 설명하기 위한 평면도.

<도면의 주요 부분에 대한 간단한 설명＞

10 : 챔버 11 : 펌프

12 : 드로틀(throttle) 밸브 13 : 게이트(gate) 밸브

14 : 펌핑 라인 21 : 역류 방지 장치

31 : 받침판 32 : 배기용 홀(hole)

33 : 힌지(hinge) 34 : 역류 방지판

35 : 스토퍼(stopper) 41 : 오링(O-ring)

종래의 반도체 소자 제조 장비의 배기용 펌핑 라인에서 발생되는 역류 현상을 방지하기 위하여 본 발명은 펌핑 라인에 역류 방지 장치가 장착되도록 함으로써 역류에 의한 챔버 내부의 오염 및 웨이퍼 불량을 방지한다. 이때 역류 방지 장치는 배기 통로 및 배기 통로를 덮어 역류를 방지하는 역류 방지판으로 이루어지며, 이와 같은 배기 통로 및 역류 방지판은 하나 혹은 그 이상의 수로 형성이 가능하다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 특징적인 부분을 실시예를 통하여 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 반도체 소자 제조 장비를 설명하기 위한 구성도이다.

챔버(10), 드로틀 및 게이트 밸브(12, 13), 펌프(11), 펌핑 라인(14)으로 이루어지는 반도체 소자 제조 장비에서 상기 펌핑 라인(14)의 중간에 장착되며, 배기 가스가 챔버 내부로 역류되는 것을 방지하기 위하여 역류 방지 장치(21)가 장착된다.

도 3은 역류 방지 장치(21)의 한 실시예를 도시한 평면도이다.

상기 역류 방지 장치(21)는 다음과 같이 구성된다.

상기 펌핑 라인(14)의 내측 벽에는 상기 역류 방지 장치(21)의 부품들이 올려지는 받침판(31)이 장착되며, 상기 받침판(31) 내측에는 배기용 홀(32)이 형성된다. 상기 배기용 홀(31)의 일측부에는 힌지(hinge, 33)가 장착되며, 상기 힌지(33)는 일측 고정부가 상기 받침판(31)상에 고정되고 나머지 일측 고정부는 회전이 가능하도록 구성된다. 상기 힌지(33)의 회전 가능한 일측 고정부에는 평판 형태의 역류 방지판(34)이 장착되는데, 상기 역류 방지판(34)은 역류 발생시 상기 배기용 홀(32)을 덮을 수 있도록 구성된다. 또한 상기 역류 방지판(34)상에는 스토퍼(stopper, 35)가 장착되는데, 상기 스토퍼(35)는 상기 역류 방지판(34)의 과도한 개방이 방지되도록 형성된다. 그리고 상기 역류 방지 장치(21)가 하나 이상의 역류 방지판(34) 및 배기용 홀(32)을 포함하여 이루어지는 경우, 배기 효율을 향상시키기 위하여 상기 역류 방지판(34)의 개폐가 상기 받침판(31)의 중심부에서 진행되도록 구성될 수 있다.

도 4는 상기 역류 방지판(34)을 설명하기 위한 평면도이다.

상기 받침판(31)과 접촉되는 상기 역류 방지판(34)의 일면에는 O-링(41)이 장착된다. 상기 O-링(41)은 고무 재질로 이루어지며, 역류 발생시 상기 역류 방지판(34)과 배기용 홀(32) 사이의 밀착력을 향상시키도록 구성된다.

이와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 반도체 소자 제조 장비에서 역류 방지 기능은 다음과 같이 작동된다.

챔버의 정상 배기시 역류 방지판은 배기 방향으로 힘을 받아 개방된다. 하지만 역류 발생시 역류 방지판은 정상 배기 진행시의 반대 방향으로 힘을 받게 되며, 이 때 상기 역류 방지판이 과도하게 개방되면 배기용 홀을 덮지 못할 뿐 아니라 반대 방향으로 젖혀져서 배기용 홀이 완전 개방되고 역류가 진행된다. 따라서 상기 역류 방지판의 과도한 개방을 방지하기 위하여 스토퍼가 사용된다. 상기 스토퍼는 역류 방지판상에 장착되며, 상기 역류 방지판이 받침판과의 접촉면으로부터, 예를 들어 50° 내지 60°의 일정한 각도를 유지하도록 구성된다. 정상적인 장비 가동으로 정상 배기중 장비 또는 전원의 이상으로 장비의 가동이 순간적으로 중단되면, 받침판과의 각도를 일정하게 유지하던 역류 방지판이 챔버 방향으로 가해지는 힘에 의해 배기용 홀을 덮으면서 역류가 방지된다. 이 때 받침판과 접촉되는 역류 방지판의 일면에는 O-링이 장착되어 역류 방지판과 받침판 사이의 밀착력을 향상시킨다.

본 발명에 따르면 반도체 소자 제조 장비에서, 전원 공급의 차단 또는 장비 작동 소프트웨어의 오류 등의 원인으로 인하여 장비의 작동이 중지되는 경우 배기 라인에서 발생되는 배기 가스의 역류 현상을 방지할 수 있다. 또한 배기 가스의 역류 현상으로 인하여 발생되는 챔버 내 오염 및 웨이퍼 불량 등의 문제를 해결함으로써 공정의 생산율을 향상시킬 수 있으며, 장비 및 부품의 수명을 연장하는 효과를 얻을 수 있게 된다. 그리고 장비 정기 관리 주기를 연장할 수 있게 됨으로써 공정 비용 및 공수를 절감할 수 있게 된다.

Claims (3)

1. 챔버, 밸브, 펌프, 펌핑 라인으로 연결되는 배기 시스템을 가지는 반도체 소자 제조 장비에서,

   상기 펌핑 라인에 배기 가스의 역류를 방지하기 위한 역류 방지 장치가 구비되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조 장비.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 역류 방지 장치는,

   펌핑 라인의 내측 벽에 장착되며, 내부에 배기용 홀이 형성된 받침판과,

   일측부가 상기 받침판상에 고정되며, 나머지 일측부가 회전되도록 구성된 힌지와,

   평판 형태로 형성되고 상기 힌지에서 회전이 가능한 일측부에 고정되며, 역류시 상기 배기용 홀을 덮어 역류를 방지하도록 구성된 역류 방지판을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조 장비.
3. 제 1 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 역류 방지 장치는,

   역류 방지판상에 장착되며, 상기 역류 방지판의 과도한 개방이 방지되도록 형성된 스토퍼가 구비되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조 장비.