KR200306973Y1 - 화학 기상 증착 장치의 공정가스 배출라인 - Google Patents

Abstract

본 고안의 공정가스 배출라인은, 진공으로 유지되는 공정챔버의 내부로 웨이퍼를 장입하고 공정가스를 투입한 후 에너지를 가해 증착을 실시하는 화학 기상 증착 장치에서, 상기 공정챔버에 연결되는 배출관; 상기 배출관에 설치되어 공정챔버의 내부 압력을 조절하는 압력조절밸브; 상기 압력조절밸브의 하측에 위치한 배출관에 설치되는 제2차단밸브; 상기 제2차단밸브의 하측에 위치한 상기 배출관에 연결되며 유피에스 파워와 연결되는 펌프; 및 상기 제2차단밸브와 펌프 사이에 연결되고 콘트롤러에 동시에 연결되는 인터록을 포함한다.

Description

화학 기상 증착 장치의 공정가스 배출라인{PROCESS GAS EXHAUST LINE OF CHEMICAL VAPOR DEPOSITION APPARATUS}

본 고안은 반도체 제조장비에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 챔버 내부로 유입된 공정가스의 배출과 관련하여 배출가스로 인해 장치가 손상되는 것을 방지하는 화학 기상 증착 장치의 공정가스 배출라인에 관한 것이다.

일반적으로 화학 기상 증착 장치는 외부와 차단된 반응실 안에 웨이퍼를 넣고, 반응실로 공급된 가스를 열, 플라즈마, 빛, 또는 임의의 에너지에 의해 웨이퍼와 반응시키는 장치이다.

통상적으로 웨이퍼를 처리하는 타입에 따라 낱장으로 처리하는 타입과, 다수매의 웨이퍼를 동시에 처리하는 배치 타입(batch type)으로 구분한다.

여기서, 낱장 처리 타입은 장비구성시 배치 타입보다는 공정이 다소 안정되고 처리가 손쉬우나, 생산성 측면에서는 저조한 성능을 보이기 때문에 생산성 향상을 위해 다중으로 웨이퍼를 처리할 수 있는 멀티 타입(Multi-type)으로 구성된다.

도 1에서는 종래 화학 기상 증착 장치의 공정가스 배출라인을 개략적으로 나타내고 있다.

종래의 화학 기상 증착 장치는 일측에 설치된 복수의 엘리베이터를 통해 웨이퍼가 적재된 카세트를 세팅하고, 카세트의 웨이퍼는 중심부의 트랜스퍼에 의해 공정챔버(1)의 내부로 로딩 또는 언로딩되도록 설계된다.

화학 기상 증착중 공급되는 공정가스는 공정 진행중 증착되고 남은 공정가스는 배출라인을 통해 외부로 배출된다.

이때 증착 반응 중 공급되는 가스가 배출라인에 일부 잔존하고 이렇게 잔존하는 증착가스는 파우더를 생성하므로 주기적으로 공정챔버(1)의 내부와 차단밸브(3) 및 압력조절밸브(5)를 청소하게 된다.

이를 위하여 작동중인 펌프(7)를 정지시키고, 캡(9)으로 펌프(7)의 유입구를 막은 후 차단밸브(3)와 압력조절밸브(5)를 포함한 공정챔버(1)의 내부를 청소하며, 또한 캡(9)으로 막은 상태에서 콘트롤러에서 제어하여 펌프(7)를 작동시켜 펌프의 온도저하로 내부에 존재하는 파우더가 굳어 발생되는 펌프의 고장을 방지한다.

그러나 청소작업을 위해서는 펌프를 정지시킨 후 정비팀에 연락을 취하고, 출동한 정비팀에서 펌프에 캡을 설치한 후 수동으로 펌프를 작동시켜 청소를 실시해야 하며, 또한 청소작업이 종료되면 다시 정비팀에서 출동하여 펌프를 정지시킨후 캡을 제거하고 콘트롤러에서 원격으로 공정챔버 및 펌프를 작동을 제어하게 된다. 따라서, 청소작업을 위한 과정이 단순하지 않아 작업 효율이 떨어지는 문제점이 있다.

또한 증착 공정이 진행되는 과정에서 순간 정전이 발생되거나 펌프가 정지하는 경우 펌프의 온도 저하로 인하여 파우더가 굳어져 펌프가 손상되는 문제점이 있다.

본 고안은 이와 같은 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로, 증착 공정을 진행하는 과정에서 발생된 파우더를 제거하는 과정을 단순화할 수 있는 화학 기상 증착 장치의 공정가스 배출라인을 제공하는 데 있다.

또한 본 고안의 다른 목적은 증착 공정이 진행되는 과정에서 순간 정전이 발생되거나 펌프가 정지하는 경우라도 펌프가 손상되는 것을 방지할 수 있는 화학 기상 증착 장치의 고정가스 배출라인을 제공하는 데 있다.

도 1은 종래 화학 기상 증착 장치의 공정가스 배출라인을 개략적으로 도시한 구성도이고,

도 2는 본 고안에 따른 화학 기상 증착 장치의 공정가스 배출라인을 개략적으로 도시한 구성도이다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 고안의 공정가스 배출라인은,

진공으로 유지되는 공정챔버의 내부로 웨이퍼를 장입하고 공정가스를 투입한 후 에너지를 가해 증착을 실시하는 화학 기상 증착 장치에서, 상기 공정챔버에 연결되는 배출관; 상기 배출관에 설치되어 공정챔버의 내부 압력을 조절하는 압력조절밸브; 상기 압력조절밸브의 하측에 위치한 배출관에 설치되는 제2차단밸브; 상기 제2차단밸브의 하측에 위치한 상기 배출관에 연결되며 유피에스 파워와 연결되는 펌프; 및 상기 제2차단밸브와 펌프 사이에 연결되고 콘트롤러에 동시에 연결되는 인터록을 포함한다.

이하 본 고안에 따른 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 고안에 따른 화학 기상 증착 장치의 공정가스 배출라인을 개략적으로 도시한 구성도이다.

본 고안의 화학 기상 증착 장치는 웨이퍼가 안착된 상태에서 증착이 이루어지는 공정챔버(11)와, 일측에 복수의 엘리베이터가 연결 설치되는 트랜스퍼챔버(도시 생략됨)를 포함한다.

그리고 트랜스퍼챔버의 내부에는 웨이퍼를 로딩 및 언로딩시키는 로봇암이 설치된다.

이러한 화학 기상 증착 장치에는 본 고안에 따른 공정가스 배출라인이 연결 설치된다.

공정가스 배출라인은 공정챔버(11)에 연결되는 배출관(13)과, 이 배출관(13)에 연결 설치되는 압력 게이지(15) 및 제1차단밸브(17)와, 상기 배출관(13)에 설치되어 공정챔버(11)의 내부 압력을 조절하는 압력조절밸브(19)와, 상기 압력조절밸브(19)의 하측에 위치한 배출관(13)에 설치되는 제2차단밸브(21)와, 제2차단밸브(21)와 펌프(23) 사이에 연결되고 콘트롤러(25)에 동시에 연결되는 인터록(interlock)(27)으로 구성된다.

여기서 제1차단밸브(17)는 공정챔버(11)에서 공정 진행중 이상 발생시 배출관(13)을 차단하여 공정챔버를 보호하는 밸브이고, 제2차단밸브(21)는 콘트롤러(25)와 연결되어 공정챔버(11)의 클리닝시 배출관(13)을 개폐시키게 된다.

그리고 펌프(23)에는 유피에스 파워(Uniterruptible Power Supply : 이하 UPS라 칭함)(29)가 연결되어 정전과 관계없이 전원을 공급받아 항상 작동상태를 유지하려고 한다.

또한 펌프(23)와 제2차단밸브(21)의 사이에는 인터록(27)이 연결되어 펌프(23)의 작동신호 또는 정지신호를 감지하여 펌프(23)가 정지되었을 때는 제2차단밸브(21)가 차단되며, 펌프(23)가 작동 중에는 콘트롤러(25)에 의해 제2차단밸브(21)가 작동 또는 차단된다.

이상과 같이 구성되는 본 고안에 따른 공정가스 배출라인은 다음과 같은 작용을 나타낸다.

먼저 공정챔버(11)의 내부를 청소해야 하는 경우 콘트롤러(25)에서 제어신호를 보내 제2차단밸브(21)를 차단시킨 후, 공정챔버(11)의 내부를 청소하게 되며, 이때 펌프(23)는 계속 작동중이다.

따라서 청소작업이 진행중임에도 불구하고 펌프(23)가 정지되지 않기 때문에 펌프(23)의 온도 저하로 인한 파우더의 경화를 방지할 수 있게 되고, 펌프 내부에 있는 파우더는 펌프(23)에 의해 외부로 배출되어진다.

그리고 펌프(23)에는 UPS(29)가 연결되어 외부적 요인으로 인해 정전이 발생되더라도 정지되지 않고 계속 작동하게 되며, 만일 펌프(23)에 이상이 발생해서 정지가 되었을 경우 펌프(23)의 작동신호가 인터록(27)으로 전달되지 않지 않고 제2차단밸브(21)의 인터록으로 작용해 배출관(13)을 차단하여 공정챔버(11)로 파우더가 유입되는 것을 방지한다.

실제 제1차단밸브(17)와 공정챔버(11)간의 거리는 0.3m 이나 펌프와의 거리는 15m이고 공정 가스가 파우더로 발생되는 배출관(13)의 길이는 약 1m 미만이다.

제2차단밸브(21)는 펌프(23) 위에 설치되며 공정챔버(11)와의 거리는 약 14m 이기 때문에 파우더로 인한 청소 작업은 불필요한다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안에 의하면, 공정챔버의 청소작업을 위하여 공정팀이 투입되거나 펌프를 온 오프시키는 반복되는 작업을 하지 않고서도 콘트롤러에서 제2차단밸브를 제어하는 것만으로도 청소작업이 가능하게 되어 작업 효율성이 향상된다.

또한 펌프의 이상으로 인해 펌프가 정지되더라도 즉시 제2차단밸브가 인터록에서 신호를 받아 배출관을 차단함으로써 굳어진 파우더가 공정챔버의 내부로 유입되는 것을 방지하게 된다.

Claims (1)

1. 진공으로 유지되는 공정챔버의 내부로 웨이퍼를 장입하고 공정가스를 투입한 후 에너지를 가해 증착을 실시하는 화학 기상 증착 장치에 있어서,

   상기 공정챔버에 연결되는 배출관;

   상기 배출관에 연결 설치되어 상기 공정챔버에 문제 발생시 배출관을 차단하는 제1차단밸브;

   상기 배출관에 설치되어 공정챔버의 내부 압력을 조절하는 압력조절밸브;

   상기 압력조절밸브의 하측에 위치한 배출관에 설치되는 제2차단밸브;

   상기 제2차단밸브의 하측에 위치한 상기 배출관에 연결되며 유피에스 파워와 연결되는 펌프; 및

   상기 제2차단밸브와 펌프 사이에 연결되고 콘트롤러에 동시에 연결되는 인터록

   을 포함하는 화학 기상 증착 장치의 공정가스 배출라인.