KR20020034522A - 반도체 제조 장치용 공기조화설비 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복수개의 반도체 제조 장치에 공정 환경 조절용으로 사용되는 소정 온도를 갖는 청정 공기를 통합 공기조화 탱크를 통하여 공급함은 물론 통합 공기조화 탱크에서 공정중 불량을 유발시키는 불순물의 제거 및 복수개의 반도체 제조 장치에 개별적으로 설치되던 불순물 제거 필터로 인한 설비 부대 비용 증가 방지 및 부대 설비의 설치 면적 축소를 구현한 반도체 제조 장치용 공기조화설비에 관한 것으로, 본 발명에 의하면, 반도체 제조 설비들이 반도체 공정을 진행하는데 필요한 공정용 기체를 온도 편차 및 공정 불량을 유발하는 기체를 포함하지 않은 상태에서 각 반도체 제조 설비들로 공급될 수 있도록 함은 물론, 반도체 제조 설비마다 설치되었던 필터를 통합할 수 있음으로 설비 비용 감소는 물론 설비가 차지하는 설비 면적을 크게 감소시킬 수 있다.

Description

반도체 제조 장치용 공기조화설비{An air conditioning equpiment for using semiconductor fabricating apparatus}

본 발명은 반도체 제조 장치용 공기조화설비에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수개의 반도체 제조 장치에 공정 환경 조절용으로 사용되는 소정 온도를 갖는 청정 공기를 통합 공기조화 탱크를 통하여 공급함은 물론 통합 공기조화 탱크에서 공정중 불량을 유발시키는 불순물의 제거 및 복수개의 반도체 제조 장치에 개별적으로 설치되던 불순물 제거 필터로 인한 설비 부대 비용 증가 방지 및 부대 설비의 설치 면적 축소를 구현한 반도체 제조 장치용 공기조화설비에 관한 것이다.

최근들어 급속한 산업 발전이 진행되고 있는 반도체 제조 분야는 타 산업, 예를 들면, 컴퓨터 분야, 정보 통신 분야, 가전 분야는 물론 우주 항공 산업의 기술 기발을 촉진시키는 매개체 역할을 하고 있다.

이와 같은 반도체 제조 분야는 매우 정밀한 반도체 제조 공정을 진행하는 복수개의 반도체 제조 설비를 필요로 하는 장치 산업의 일종으로, 이들 반도체 제조설비를 예를 들어 설명하면, 순수 실리콘 웨이퍼에 포토레지스트를 도포, 도포된 포토레지스트 박막을 노광하여 패턴을 형성하는 일련의 과정을 수행하는 웨이퍼 선처리 설비인 포토리소그라피 설비, 웨이퍼에 패터닝된 포토레지스트 박막을 매개로 원하는 박막을 형성하는 후처리 설비인 박막 증착 설비, 이온주입 설비, 메탈 박막 설비 등이 있다.

이들 대부분 반도체 제조 설비는 매우 청정하면서도 균일한 온도를 갖는 청정 환경하에서 작동된다.

앞서 설명한 반도체 제조 설비 중 특히, 선처리 설비인 포토리소그라피 설비의 경우 공정 환경, 예를 들면, 공정 온도, 불순물의 농도에 매우 민감하게 반응한다.

구체적으로 공정 온도의 경우, 웨이퍼의 공정 온도가 다르게 되면 웨이퍼의 팽창력이 달라져 웨이퍼를 노광할 때, 실제 웨이퍼에 노광되는 위치가 팽창력 차이에 기인하여 변경되어 패턴 형성 불량이 발생한다. 이는 웨이퍼에 형성되는 패턴의 마진이 0.1~1㎛ 정도에 불과한 반도체 공정의 특성 때문이다.

구체적으로 불순물, 예를 들면 포토리소그라피 공정을 진행할 때 포토레지스트와 웨이퍼의 부착력을 증가시키는 핵사메틸디실란(Hexamethldisilane;HMDS)의 경우, 부착력 증가 공정 중 다량의 암모니아가 발생되고, 발생된 암모니아는 포토레지스트 박막의 표면에 작용하여 패터닝된 포토레지스트 박막의 프로파일을 마치 T 자 형상으로 만드는 패턴 불량인 티-탑(T-top) 현상을 유발시킨다.

따라서, 이와 같은 패턴 형성 불량을 방지하기 위해서는 무엇보다도 복수개가 동시에 운용되는 포토리소그라피 설비의 기체 공급 온도를 균일하게 설정하면서도 공급되는 기체에 암모니아와 같은 불순물을 제거해야만 한다.

그러나, 종래에는 각 공정 설비, 예를 들면, 각각의 포토리소그라피 설비에는 각각 공조 설비 및 암모니아 가스를 제거하기 위한 암모니아 제거 필터가 개별적으로 설치되어 있기 때문에 모든 포토리소그라피 설비에 균일한 공정용 기체를 공급하기 어려움은 물론 설치비용 증가와 함께 설치 면적이 크게 증가되는 문제점을 갖는다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 종래 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명의 목적은 복수개로 구성된 반도체 설비 그룹에 동일한 공정 환경이 구축될 수 있도록 함은 물론 공정 환경을 구축하는데 소요되는 설비 비용 감소는 물론 설치 면적을 크게 감소시킴에 있다.

본 발명의 다른 목적들은 상세하게 후술될 본 발명의 상세한 설명에 의하여 보다 명확해질 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 반도체 제조 장치용 공기조화설비의 개념도.

이와 같은 본 발명의 목적을 구현하기 위한 본 발명에 의한 반도체 제조 장치용 공기조화설비는 복수개의 반도체 설비에 공정용 기체를 공급하기 위한 공조 설비에 있어서, 소정 용적을 갖으며 온도 조절된 공정용 기체가 공급되는 통합 공기조화 탱크와, 통합 공기조화 탱크에 일측 단부가 연통되고 타측 단부는 복수개의 반도체 제조 설비에 연통된 연결 배관과, 통합 공기조화 탱크의 내부에 설치되어공정용 기체에 포함된 공정 저해 가스를 포집하는 정화 수단을 포함한다.

이하, 본 발명에 의한 반도체 제조 장치용 공기조화설비의 보다 구체적인 구성, 구성에 따른 독특한 작용 및 효과를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도 1에는 본 발명에 의한 반도체 제조 장치용 공기조화설비(900)의 개념도가 도시되어 있다.

첨부된 도 1에 A, B, C....n으로 도시된 블럭은 모두 반도체 제조 설비(110,120,130,140;100)로 본 발명에서는 반도체 제조 설비(110,120,130,140;100)의 일실시예로 포토리소그라피 설비를 예를 들어 설명하기로 한다.

이 포토리소그라피 설비의 지하에는 본 발명에 의한 공기조화설비(800)가 설치되는 바, 공기조화설비(800)는 전체적으로 보아 통합 공기조화 탱크(300), 공정용 기체 유입관(600), 정화 유닛(500), 송풍 유닛(400), 개별 온도 조절기(210,220,230,240), 연결 배관(700)으로 구성된다.

통합 공기조화 탱크(300)는 복수개의 포토리소그라피 설비에 공급되기에 충분한 공정용 기체를 저장할 수 있을 정도의 용적을 갖는 탱크로 통합 공기조화 탱크(300)의 소정 위치에는 일정 온도를 갖는 공정용 기체가 유입되는 공정용 기체 유입관(600)이 연통된다. 미설명 도면부호 310은 드레인 배관이다.

이와 같이 공정용 기체 유입관(600)으로부터 통합 공기조화 탱크(300)로 공급된 공정용 기체에는 포토리소그라피 공정중 패턴 불량을 유발시키는 암모니아 등이 포함되어 있음으로 통합 공기조화 탱크(300)에서는 통합 공기조화 탱크(300)로부터 포토리소그라피 설비로 공정용 기체가 공급되기 이전에 공정용 기체에 포함된 암모니아가 제거되어야 한다.

이를 구현하기 위하여 본 발명에서는 통합 공기조화 탱크(300)에 송풍 유닛(400)과 함께 정화 유닛(500)이 설치된다.

정화 유닛(500)은 통합 공기조화 탱크(300)의 임의의 위치에 설치될 수 있지만 공정용 기체 유입관(600)과 근접한 곳에 설치되는 것이 바람직하며, 공정용 기체에 포함된 수용성 가스인 암모니아를 제거하기 위한 구성을 갖는다.

바람직하게 정화 유닛(500)은 소정 용적을 갖으며 통합 공기조화 탱크(300)에 근접한 곳에 설치된 물 공급장치(520)와 통합 공기조화 탱크(300)의 내부에 위치하며, 물 공급장치(520)로부터 공급된 물을 통합 공기조화 탱크(300)의 천정으로부터 바닥으로 분사하는 샤워 헤드(510)로 구성된다.

이와 같은 정화 유닛(500)은 암모니아가 미량 포함된 공정용 기체가 분사된 물 사이를 통과하면서 암모니아가 물에 용해되도록 함으로써 공정용 기체에 포함된 암모니아를 포집할 수 있다.

이때, 암모니아가 미량 포함된 공정용 기체를 보다 효율적으로 공급하기 위해서 본 발명에서는 정화 유닛(500)과 공정용 기체 유입관(600)의 사이에 공정용 기체 유입관(600)으로부터 정화 유닛(500)으로 공정용 기체를 강제 송풍하는 송풍 유닛(400)이 설치 된다.

한편, 통합 공기조화 탱크(300)에는 앞서 설명한 반도체 제조설비(110,120,130,140;100)에 대응하는 개수로 일측 단부는 통합 공기조화 탱크(300)에 연통되고, 타측 단부는 반도체 제조 설비(110,120,130,140;100)에 연통되는 연결 배관(700)이 설치됨으로써, 청정하면서 온도 조절된 공정용 기체가 각 반도체 제조 설비(110,120,130,140;100)로 유입된다.

물론, 도시되지는 않았지만 각 연결 배관(700)에는 다양한 밸브 유닛, 유량계 등이 설치된다.

한편, 통합 공기조화 탱크(300)의 용적이 매우 클 경우 통합 공기조화 탱크(300)의 내부에서도 공정용 기체의 온도 편차가 발생할 수 있음으로 본 발명에서는 일실시예로 연결 배관(700)에 각각 온도 조절기(210,220,230,240)를 더 설치하여 통합 공기조화 탱크(300)에서 공급되는 공정용 기체의 온도를 다시 한번 조절한 후 모두 동일하도록 재조정된 공정용 공기가 각 반도체 제조 설비(110,120,130,140;100)로 공급될 수 있도록 한다.

이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 반도체 제조 설비들이 반도체 공정을 진행하는데 필요한 공정용 기체를 온도 편차 및 공정 불량을 유발하는 기체를 포함하지 않은 상태에서 각 반도체 제조 설비들로 공급될 수 있도록 함은 물론, 반도체 제조 설비마다 설치되었던 필터를 통합할 수 있음으로 설비 비용 감소는 물론 설비가 차지하는 설비 면적을 크게 감소시킬 수 있는 등 다양한 효과를 갖는다.

Claims (3)

1. 복수개의 반도체 설비에 공정용 기체를 공급하기 위한 공조 설비에 있어서,

   소정 용적을 갖으며 온도 조절된 상기 공정용 기체가 공급되는 통합 공기조화 탱크와;

   상기 통합 공기조화 탱크에 일측 단부가 연통되고 타측 단부는 복수개의 상기 반도체 제조 설비에 연통된 연결 배관과;

   상기 통합 공기조화 탱크의 내부에 설치되어 상기 공정용 기체에 포함된 공정 저해 가스를 포집하는 정화 수단을 포함하는 반도체 제조 장치용 공기조화설비.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 통합 공기조화 탱크의 내부로 공급된 상기 공정용 기체를 상기 정화 수단쪽으로 송풍하는 송풍 수단을 더 포함하는 반도체 제조 장치용 공기조화 설비.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 공정 저해 가스는 암모니아이고, 상기 정화 수단은 상기 암모니아를 포집하기 위한 물이 저장된 저장탱크 및 상기 통합 공기조화 탱크 내부로 상기 물을 분사하기 위한 샤워헤드로 구성된 반도체 제조 장치용 공기조화 설비.