KR200212869Y1 - 반도체제조를위한진공유기용배관시스템 - Google Patents

Abstract

본 고안은 저압증착 공정을 위한 진공 유기용 배관시스템의 구조 개선을 통해 반응챔버 및 펌프에 손상을 주지 않는 범위에서 최대한 빠른 시간내에 반응챔버 내부의 압력을 원하는 진공압으로 만들 수 있도록하여 보다 빠른 공정진행이 가능하도록 한 것이다.

이를 위해, 본 고안은 반응챔버(1)와, 상기 반응챔버(1)에 연결되는 주펌핑 배관라인(2)과, 상기 주펌핑 배관라인(2) 상에 설치되는 펌프(3)와, 상기 주펌핑 배관라인(2) 상에 상기 주펌핑 배관라인을 바이패스하도록 연결되는 보조펌핑 배관라인(4)을 구비한 진공유기용 배관시스템에 있어서; 상기 주펌핑 배관라인(2)상에, 상기 보조펌핑 배관라인(4)보다 유로단면적이 큰 중간펌핑 배관라인(5)을 바이패스하도록 연결하고, 상기 중간펌핑 배관라인(5) 상에는 유로를 개폐하는 중간밸브(6) 및 유로의 개폐량을 조절하는 니이들 밸브(7)를 설치하여서 됨을 특징으로 하는 반도체 제조를 위한 진공 유기용 배관시스템이 제공된다.

Description

반도체 제조를 위한 진공 유기용 배관시스템{pipe arrangement system for inducing vacuum in fabrication of semiconductor}

본 고안은 반도체 제조를 위한 진공 유기용 배관시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 저압증착 공정을 위한 진공 유기용 배관시스템의 구조 개선을 통해 반응챔버 및 펌프에 손상을 주지 않는 범위에서 최대한 빠른 시간내에 반응챔버(1) 내부의 압력을 원하는 진공압으로 만들 수 있도록 한 것이다.

일반적으로, 종래의 저압증착용 반응챔버(1)에는 도 1에 나타낸 바와 같이 반응챔버 내부에 진공압을 유기할 수 있도록 하기 위한 펌프(3)에 연결되는 주펌핑 배관라인(2)이 연결되고, 상기 주펌핑 배관라인(2) 상에는 주펌핑 배관라인을 통한 펌핑전에 반응챔버(1)의 압력을 일정수준까지 떨어뜨려주는 역할을 하는 보조펌핑 배관라인(4)이 연결된다.

또한, 상기 주펌핑 배관라인(2) 상에는 필터(8)와 주밸브(9) 및, 자동압력 조절밸브(10)가 차례로 설치된다.

그리고, 상기 보조펌핑 배관라인(4) 상에는 보조펌핑 배관라인의 개폐를 제어하는 보조밸브(11)와 배관라인의 개폐량을 제어하는 니이들 밸브(12)가 설치된다.

이와 같이 구성된 종래의 진공유기 배관시스템을 이용한 진공 유기시에는 주펌핑 배관라인(2)을 닫은 상태에서 보조펌핑 배관라인(4)을 통해 압력을 소정의 압력까지 떨어뜨린 후, 보조펌핑 배관라인(4)을 닫고 주펌핑 배관라인(2)을 열어 반응챔버(1) 내부의 압력을 공정진행을 위한 소정의 압력값까지 떨어뜨리게 된다.

상기한 진공 유기과정을 보다 구체적으로 설명하면 후술하는 바와 같다.

먼저, 반응챔버(1) 내부의 최초 압력이 대기압(약 101,300 pascal)이므로 주펌핑 배관라인(2)을 닫고 보조펌핑 배관라인(4)을 열은 상태에서 펌프(3)를 구동시켜 반응챔버(1) 내부의 압력을 1,200 pascal 까지 일차적으로 낮추어 주게 된다.

이에 따라, 반응챔버(1) 내부의 압력은 상기한 값(1,200 pascal)에 도달할 때까지 서서히 떨어지게 된다.

그 후, 보조펌핑 배관라인(4)을 닫고, 주펌핑 배관라인(2)의 주밸브(9)를 열어 주펌핑 배관라인(2)을 통해 펌핑하므로써 반응챔버(1)의 압력을 공정진행에 적합한 압력값인 약 10^-2pascal 까지 낮추게 된다.

이와 같이 반응챔버(1) 내부의 압력을 공정진행에 적합한 압력으로 떨어뜨리기 위해 2단계에 걸쳐 압력을 낮추는 이유는, 주펌핑 배관라인(2)만을 이용하여 반응챔버(1) 내부의 압력을 공정진행에 필요한 압력까지 떨어뜨릴 경우 발생하는 반응챔버(1)의 오염 및 펌프(3) 손상 등을 방지하기 위함이다.

여기서, 반응챔버(1)의 오염이란 처음부터 갑자기 강한 진공압이 걸릴 경우 역류에 의해 파티클이 반응챔버(1) 내부로 유입되어 반응챔버 내부를 오염시키게 되는 현상을 말하며, 펌프(3)에 가해지는 손상이란 펌프(3)에 걸리는 과부하로 인해 발생하는 펌프의 이상 및 수명저하 등을 말한다.

즉, 우선 배관의 유로 단면적이 작은 보조펌핑라인을 이용하여 서서히 압력을 약 1,200 pascal 까지 떨어뜨린 후, 배관의 유로 단면적이 보다 큰 주펌핑 배관라인(2)을 이용하여 공정진행 압력인 10^-2pascal 까지 떨어뜨리면 펌프(3) 및 반응챔버(1)에 가해지는 손상을 최소화 할 수 있게 된다.

그러나, 이와 같이 종래의 저압증착을 위한 진공 유기용 배관시스템은 반응챔버(1) 및 펌프(3)에 가해지는 손상을 방지하기 위하여 보조펌핑 배관라인(4)을 이용하여 반응챔버(1) 내의 압력을 1차적으로 대기압 상태에서 약 1,200 pascal이 될 때까지 낮추어야 하는데, 압력이 대기압에서 10,000 파스칼로 될 때 까지는 짧은 시간이 소요되지만 10,000 파스칼에서 1,200 파스칼로 될 때 까지는 많은 시간이 소요되는 단점이 있었다.

즉, 압력저하에 많은 시간이 소요되는 만큼, 저압증착공정의 총처리시간이 늘어나게 되므로 생산성을 저하시키게 되는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 저압증착 공정을 위한 진공 유기용 배관시스템의 구조 개선을 통해 반응챔버 및 펌프에 손상을 주지 않는 범위에서 최대한 빠른 시간내에 반응챔버 내부의 압력을 원하는 진공압으로 만들 수 있도록하여 보다 빠른 공정진행이 가능하도록 한 반도체 제조를 위한 진공 유기용 배관시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 진공 유기용 배관시스템을 나타낸 구성도

도 2는 본 고안의 진공 유기용 배관시스템을 나타낸 구성도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1:반응챔버 2:주펌핑 배관라인

3:펌프 4:보조펌핑 배관라인

5:중간펌핑 배관라인 6:중간밸브

7:니이들 밸브 8:필터

9:주밸브 10:자동압력 조절밸브

11:보조밸브 12:니이들 밸브

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 고안은 반응챔버와, 상기 반응챔버에 연결되는 주펌핑 배관라인과, 상기 주펌핑 배관라인 상에 설치되는 펌프와, 상기 주펌핑 배관라인 상에 상기 주펌핑 배관라인을 바이패스하도록 연결되는 보조펌핑 배관라인을 구비한 진공유기용 배관시스템에 있어서; 상기 주펌핑 배관라인상에, 상기 보조펌핑 배관라인보다 유로단면적이 큰 중간펌핑 배관라인을 바이패스하도록 연결하고, 상기 중간펌핑 배관라인 상에는 유로를 개폐하는 중간밸브 및 유로의 개폐량을 조절하는 니이들 밸브를 설치하여서 됨을 특징으로 하는 반도체 제조를 위한 진공 유기용 배관시스템이 제공된다.

이하, 본 고안의 일실시예를 첨부도면 도 2를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 고안의 진공 유기용 배관시스템을 나타낸 구성도로서, 본 고안은 반응챔버(1)와, 상기 반응챔버(1)에 연결되는 주펌핑 배관라인(2)과, 상기 주펌핑 배관라인(2) 상에 설치되는 펌프(3)와, 상기 주펌핑 배관라인(2) 상에 상기 주펌핑 배관라인을 바이패스하도록 연결되는 보조펌핑 배관라인(4)을 구비한 진공유기용 배관시스템에 있어서; 상기 주펌핑 배관라인(2)상에, 상기 보조펌핑 배관라인(4)보다 유로단면적이 큰 중간펌핑 배관라인(5)이 상기 주펌핑 배관라인(2)을 바이패스하여 연결되고, 상기 중간펌핑 배관라인(5) 상에는 유로를 개폐하는 중간밸브(6) 및 유로의 개폐량을 조절하는 니이들 밸브(7)가 설치되어 구성된다.

한편, 상기 주펌핑 배관라인(2) 상에는 필터(8)와 주밸브(9) 및, 자동압력 조절밸브(10)가 차례로 설치되고, 상기 보조펌핑 배관라인(4) 상에는 보조펌핑 배관라인의 개폐를 제어하는 보조밸브(11)와 배관라인의 개폐량을 제어하는 니이들 밸브(12)가 각각 설치됨은 전술한 종래기술과 동일하다.

이와 같이 구성된 본 고안의 작용은 다음과 같다.

본 고안의 진공유기 배관시스템을 이용한 진공 유기시에는 주펌핑 배관라인(2) 및 중간펌핑 배관라인(5)을 닫은 상태에서 보조펌핑 배관라인(4)을 이용하여 일정값까지 1차적으로 압력을 떨어 뜨리고, 다시 중간펌핑 배관라인(5)을 이용하여 2차적으로 압력을 일정값까지 떨어뜨린 후, 중간 배관라인을 닫고 주펌핑 배관라인(2)을 열어 반응챔버(1) 내부의 압력을 공정진행을 위한 소정의 압력값까지 떨어뜨리게 된다.

상기한 진공 유기과정을 보다 구체적으로 설명하면 후술하는 바와 같다.

먼저, 반응챔버(1) 내부의 최초 압력이 대기압(약 101,300 pascal)이므로 주펌핑 배관라인(2) 및 중간펌핑 배관라인(5)을 닫고 보조펌핑 배관라인(4)을 열은 상태에서 펌프(3)를 구동시켜 반응챔버(1) 내부의 압력을 일정값까지 1차적으로 낮추어 주게 된다.

보조펌핑 배관라인(4)을 통한 펌핑시, 반응챔버(1) 내부의 압력은 1차적으로 약 10,000 파스칼로 떨어지게 된다.

이 때, 압력이 1차적으로 10,000 파스칼로 떨어지게 되는데는 별로 많지 않은 시간이 소요되며, 펌프(3) 및 반응챔버(1)에 손상을 주지않게 된다.

보조펌핑 배관라인(4)을 이용한 펌핑 후에는, 보조펌핑 배관라인(4)을 닫고 중간펌핑 배관라인(5)의 중간밸브(6)를 열어 중간펌핑 배관라인(5)을 통해 펌핑하므로써 반응챔버(1)의 압력을 2차적으로 약 500 파스칼까지 낮추게 된다.

그 후, 중간펌핑 배관라인(5)을 닫고, 주펌핑 배관라인(2)의 주밸브(9)를 열어 주펌핑 배관라인(2)을 통해 펌핑하므로써 반응챔버(1)의 압력을 공정진행에 적합한 압력값인 약 10^-2pascal 까지 낮추게 된다.

이에 따라, 본 고안에서는 보조펌핑 배관라인(4)을 통해 펌핑하여 압력을 대기압에서 공진진행시의 압력인 약 10^-2pascal로 떨어뜨릴 때에 비해 보다 빠른 시간내에 압력을 떨어뜨릴 수 있게 된다.

이는, 종래와 같이 보조펌핑 배관라인(4)을 이용한 경우, 반응챔버(1)의 압력을 10,000 파스칼에서 1,200 파스칼까지 떨어 뜨리는데 걸리는 시간보다, 중간펌핑 배관라인(5)을 이용하여 압력값을 10,000 파스칼에서 500 파스칼로 떨어뜨리는데 걸리는 시간이 훨씬 짧기 때문이다.

이와 같이 반응챔버(1) 내부의 압력을 공정진행에 적합한 압력으로 떨어뜨리기 위해 3단계에 걸쳐 압력을 낮추는 이유는, 주펌핑 배관라인(2)만을 이용하여 반응챔버(1) 내부의 압력을 공정진행에 필요한 압력까지 떨어뜨릴 경우 발생하는 파티클 역류로 인한 반응챔버의 오염 및 펌프의 손상 등을 방지하기 위함임은 종래기술에서 서술한 바와 동일하다.

한편, 상기한 보조펌핑 배관라인(4)과, 중간펌핑 배관라인(5)과, 주펌핑 배관라인(2)의 유로단면적 비는 대략 1 : 1.3 : 3.9로 함이 적당하다.

이상에서와 같이, 본 고안은 저압증착 공정을 위한 진공 유기용 배관시스템의 구조를 개선한 것이다.

이를 통해, 본 고안은 반응챔버(1) 및 펌프(3)에 손상을 주지 않는 범위에서 최대한 빠른 시간내에 반응챔버(1) 내부의 압력을 원하는 진공압으로 만들 수 있게 되며, 이에 따라 보다 빠른 공정진행이 가능하게 되므로써 생산성을 향상시킬 수 있는 효과를 거둘 수 있게 된다.

Claims (1)

1. 반응챔버와, 상기 반응챔버에 연결되는 주펌핑 배관라인과, 상기 주펌핑 배관라인 상에 설치되는 펌프와, 상기 주펌핑 배관라인 상에 상기 주펌핑 배관라인을 바이패스하도록 연결되는 보조펌핑 배관라인을 구비한 진공유기용 배관시스템에 있어서;

   상기 주펌핑 배관라인상에,

   상기 보조펌핑 배관라인보다 유로단면적이 큰 중간펌핑 배관라인을 바이패스하도록 연결하고, 상기 중간펌핑 배관라인 상에는 유로를 개폐하는 중간밸브 및 유로의 개폐량을 조절하는 니이들 밸브를 설치하여,

   초기에는 보조펌핑 배관라인만을 통해 펌핑하고, 그 다음에는 중간펌핑 배관라인만을 통해 펌핑하며, 최종적으로 주펌핑 배관라인만을 통해 펌핑하여 반응챔버 내부의 압력을 소정의 진공압으로 떨어뜨리도록 한 것을 특징으로 하는 반도체 제조를 위한 진공 유기용 배관시스템.