KR200156805Y1 - 반도체 웨이퍼 식각장비의 냉각장치 - Google Patents

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Abstract

본 고안은 반도체 웨이퍼 식각장비의 냉각장치에 관한 것으로, 종래에는 가스주입라인에 이물질 등이 막혀서 냉각가스가 공급되지 못하는 경우에 이와 같은 상태를 확인할 방법이 없어서 조치를 취하지 못하는 문제점이 있었다. 본 고안 반도체 웨이퍼 식각장비의 냉각장치는 냉각가스를 배출하는 가스배출라인(15) 상에 압력을 감지하기 위한 압력감지기(19)를 설치하여, 가스배출라인(15)으로 흐르는 냉각가스의 배출압력을 측정함으로서, 이물질등에 의하여 가스주입라인(14)이 막힌 경우에 압력게이지(19)에 나타나는 압력값의 차이를 확인할 수 있게 되어 적절한 조치를 취할 수 있는 효과가 있다.

Description

반도체 웨이퍼 식각장비의 냉각장치
본 발명은 반도체 웨이퍼 식각장비의 냉각장치에 관한 것으로, 특히 냉각가스의 흐름을 확인할 수 있도록 하는데 적합한 반도체 웨이퍼 식각장비의 냉각장치에 관한 것이다.
일반적으로 웨이퍼의 상면에 메탈배선을 형성한 다음, 메탈 중에 필요없는 부분을 제거하는 식각(ETCHING)공정을 진행하게 되는데, 이와 같은 식각공정을 진행하는 식각장비가 제1도에 도시되어 있는 바, 이를 간단히 설명하면 다음과 같다.
제1도는 종래 냉각장치가 구비된 반도체 웨이퍼 식각장비의 구성을 개략적으로 보인 배관도로서, 도시된 바와 같이, 공정 챔버(CHAMBER)(1)의 내측에 웨이퍼(W)를 고정하기 위한 일렉트로 스태틱 척(ESC : ELECTRO STATIC CHUCK)(2)이 설치되어 있고, 그 일렉트로 스태틱 척(2)의 상단부는 단차지도록 형성되어 웨이퍼(W)가 설치시 공간부(3)가 형성되도록 되어 있다.
그리고, 상기 일렉트로 스태틱 척(2)의 상단부에 형성되는 공간부(3)의 하방으로는 냉각가스를 주입하기 위한 가스주입라인(4)이 설치되어 있고, 그 가스주입라인(4)상에는 가스의 흐르는 양을 조절하기 위한 유량조절기(MASS FLOW CONTROLLER)(5)와, 압력을 측정하기 위한 압력게이지(6)가 설치되어 있다.
또한, 상기 가스주입라인(4)의 상단부에 연결하여 잔류가스를 주입하기 위한 연결라인(7)이 설치되어 있고, 챔버(1)의 일측 하방으로는 잔류가스를 배출하기 위한 가스배출라인(8)이 설치되어 있으며, 그 가스배출라인(8)의 하단부에는 가스를 펌핑하기 위한 핌프(9)가 설치되어 있다.
도면중 미설명부호 V1, V2, V3, V4는 제1/제2/제3/제4 밸브이다.
상기와 같이 구성되어 있는 종래 냉각장치가 구비된 반도체 웨이퍼 식각장비를 이용하여 식각공정이 진행되는 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 챔버(1)의 내측에 설치되어 았는 일렉트로 스태틱 척(2)의 상면에 식각하고자하는 웨이퍼(W)를 고정시킨다. 이와 같은 상태에서 챔버(1)의 내측온도를 약 80℃ 정도로 유지시키고, 챔버(1)의 내측에 공정가스를 주입하면서, 전원을 인가하면 챔버(1)의 내측에 플라즈마가 발생하여 식각이 진행된다.
상기와 같이 식각이 진행되면 웨이퍼(W)에 열이 발생하는데, 이때 가스주입라인(4)으로 헬륨가스를 공급하여 공간부(3)로 주입함으로서 웨이퍼(W)를 냉각하게 된다.
식각공정이 종료되면 제1,제2 밸브(V1)(V2)를 닫고, 제3,제4 밸브(V3)(V4)를 열은 다음, 펌프(9)로 핌핑하여 가스주입라인(4)에 존재하는 잔류가스를 배출한다.
그러나, 상기와 같은 종래 반도체 웨이퍼 식각장비의 냉각장치는 장기간 반복사용시 가스주입라인(4)에 이물질 등이 막혀서 냉각가스가 공급되지 못하고, 따라서 충분한 냉각이 이루어지지 못하는 경우가 발생하게 되는데, 이와 같은 상태를 확인할 방법이 없어서 조치를 취하지 못하는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 고안의 목적은 가스주입라인으로 냉각가스가 흐르지 않는 경우에 이를 감지하여 조치를 취할 수 있도록 하는데 적합한 반도체 웨이퍼 식각장비의 냉각장치를 제공함에 있다.
제1도는 종래 냉각장치가 구비된 반도체 웨이퍼 식각장비의 구성을 개략적으로 보인 배관도.
제2도는 본 고안 냉각장치가 구비된 반도체 웨이퍼 식각장비의 구성을 개략적으로 보인 배관도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
12 : 일렉트로 스태틱척 13 : 공간부
14 : 가스주입라인 15 : 가스배출라인
16 : 유량조절기 17 : 압력게이지
18 : 펌프 19 : 압력감지기
상기와 같은 본 고안의 목적을 달성하기 위하여 일렉트로 스태틱 척의 상면에 형성되는 공간부에 연결설치되며 냉각가스를 주입하기 위한 가스주입라인과, 그 가스주입라인 상에 설치되며 가스의 흐르는 양을 조절하기 위한 유량조절기와, 상기 가스주입라인 상에 설치되며 가스주입라인으로 흐르는 가스의 압력을 확인하기 위한 압력게이지와, 상기 일렉트로 스태틱 척의 상면에 형성되는 공간부에 연결설치되며 냉각가스를 배출하기 위한 가스배출라인과, 그 가스배출라인의 단부에 설치되며 냉각가스를 펌핑하기 위한 핌프와, 상기 가스배출라인 상에 설치되며 가스배출라인으로 배출되는 가스의 압력을 감지하여 가스주입라인의 막힘 유, 무를 확인하기 위한 압력감지기를 포함하여서 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 식각장비의 냉각장치가 제공된다.
이하, 상기와 같이 구성되는 본 고안 반도체 웨이퍼 식각장비의 냉각장치를 첨부된 도면의 실시예를 참고하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
제2도는 본 고안 냉각장치가 구비된 반도체 웨이퍼 식각장비의 구성을 개략적으로 보인 배관도로서, 도시된 바와 같이, 챔버(11)의 내측에 웨이퍼(W)를 고정시키기 위한 일렉트로 스태틱 척(12)이 설치되고, 그 일렉트로 스태틱 척(12)의 상단부에 형성되는 공간부(13)의 하방으로는 가스주입라인(14)이 설치되며, 다른 하방으로는 가스배출라인(15)이 설치된다.
그리고, 상기 가스주입라인(14) 상에는 가스의 흐르는 양을 조절하기 위한 유량조절기(16)와 압력을 측정하기 위한 압력게이지(17)가 설치되고, 상기 가스배출라인(15)의 하단부에는 냉각가스를 펌핑하기 위한 펌프(18)가 설치되며, 상기 가스배출라인(15) 상에는 냉각가스의 배출되는 상태를 감지하기 위한 압력감지기(19)가 설치된다.
상기 가스배출라인(15)은 가스주입라인(14) 보다 굵기가 작은 미세관을 사용하는 것이 바람직하며, 공정진행시 가스배출라인(15)으로 냉각가스가 소량씩 배출되도록 구성된다.
도면중 미설명부호 V1, V2, V3, V4, V5는 제1/제2/제3/제4/제5 밸브이다.
상기와 같이 구성되는 본 발명 냉각장치가 구비된 반도체 웨이퍼 식각장비의 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 챔버(11)의 내측에 설치되어 있는 일렉트로 스태틱 척(12)의 상면에 식각하고자하는 웨이퍼(W)를 고정시킨다. 이와 같은 상태에서 챔버(11)의 내측온도를 약 80℃ 정도로 유지시키고, 챔버(11)의 내측에 공정가스를 주입하면서, 전원을 인가하면 챔버(11)의 내측에 플라즈마가 발생하여 식각이 진행된다.
상기와 같이 식각이 진행되면 웨이퍼(W)에 열이 발생하는데, 이때 가스주입라인(14)으로 헬륨가스를 공급하여 공간부(13)로 주입함으로서 웨이퍼(W)를 냉각하게 된다. 그리고, 상기와 같이 공간부(13)에 주입되어 웨이퍼(W)를 냉각하는 냉각가스는 미세관인 가스배출라인(15)의 단부에 설치된 펌프(18)에 의해 펌핑되어 소량씩 가스배출라인(15)를 통하여 배출된다. 이때, 상기 가스배출라인(15) 상에 설치되어 있는 압력감지기(19)에 의해 가스배출라인(15)으로 흐르는 냉각가스의 압력이 계속 확인이 되며, 만약에 상기 가스주입라인(14)이 이물질 등에 의하여 막혀서 가스공급이 원할치 못할 경우에는 상기 압력감지기(19)의 가스배출압력 값이 차이가 발생하므로 이를 확인한 후 장비를 멈추고 조치를 취하면 된다.
그리고, 상기와 같이 냉각가스가 가스배출라인(15)으로 미량 배출되는 양만큼 유량조절기(16)의 일시적인 동작을 통하여 가스주입라인(14)으로 냉각가스를 공급한다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 고안 반도체 웨이퍼 식각장비의 냉각장치는 냉각가스를 배출하는 가스배출라인 상에 압력을 감지하기 위한 압력감지기를 설치하여, 가스배출라인으로 흐르는 냉각가스의 배출압력을 측정함으로서, 이물질등에 의하여 가스주입라인이 막힌 경우에 압력게이지에 나타나는 압력값의 차이를 확인할 수 있게되어 적절한 조치를 취할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 반도체 웨이퍼 식각장비의 일렉트로 스태틱 척 상면에 형성되는 공간부에 연결설치되며 냉각가스를 주입하기 위한 가스주입라인과, 그 가스주입라인 상에 설치되며 가스의 흐르는 양을 조절하기 위한 유량조절기와, 상기 가스주입라인 상에 설치되며 가스주입라인으로 흐르는 가스의 압력을 확인하기 위한 압력게이지와, 상기 일렉트로 스태틱 척의 상면에 형성되는 공간부에 연결설치되며 냉각가스를 배출하기 위한 가스배출라인과, 그 가스배출라인의 단부에 설치되며 냉각가스를 펌핑하기 위한 핌프와, 상기 가스배출라인 상에 설치되며 가스배출라인으로 배출되는 가스의 압력을 감지하여 가스주입라인의 막힘 유, 무를 확인하기 위한 압력감지기를 포함하여서 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 식각장비의 냉각장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 가스배출라인은 가스주입라인 보다 굵기가 작은 미세관인것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 식각장비의 냉각장치.
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