KR20040074307A - Gas exhaust apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 제조 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 웨이퍼에 투입되어 소정의 가공이 이루어지는 쳄버 내부로부터 사용된 가스를 배출시키는 가스배기 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus, and more particularly, to a gas exhaust apparatus for discharging a used gas from inside a chamber in which a predetermined processing is performed on a wafer.
반도체 소자를 제조하기 위해서는 사진(photo) 공정, 식각(etching) 공정, 확산 공정, 박막 공정 등의 단위 공정이 반복적으로 실시되는 웨이퍼 가공 공정(fabrication)을 거쳐야 한다. 이러한 단위 공정을 수행하기 위한 대부분의 반도체 제조 장치는 외부 환경과 밀폐된 공정 쳄버를 구비하여 그 공정 쳄버 내에서 공정이 이루어지도록 하고 있으며, 공정 쳄버에서 공정을 마친 공정 쳄버 내부의 가스를 외부로 배출시키기 위한 가스 배기 장치가 공정 쳄버와 연결되어 설치된다. 종래의 가스 배기 장치의 구조를 살펴보면 다음과 같다.In order to manufacture a semiconductor device, a wafer process including a photo process, an etching process, a diffusion process, and a thin film process is repeatedly performed. Most semiconductor manufacturing apparatuses for performing such a unit process have a process chamber enclosed with an external environment to allow the process to be performed in the process chamber, and discharge the gas inside the process chamber after the process chamber is finished. A gas exhaust device is installed in connection with the process chamber. Looking at the structure of a conventional gas exhaust device as follows.
도 1은 종래 기술에 따른 가스 배기 장치를 개략적으로 나타낸 구성도이다.1 is a configuration diagram schematically showing a gas exhaust device according to the prior art.
도 1을 참조하면, 공정 쳄버(111)에 설치되는 종래의 가스 배기 장치(110)는 펌프 라인(pump line; 121)과 배기 라인(exhaust line; 133)과 슬로우 펌프 라인(slow pump line; 125) 및 압력조절용 불활성가스 공급 라인(137) 등을 포함하여 이루어지며, 부수적으로 개폐를 위한 밸브(123,127,135,139,151) 및 스위치(131)와 압력 측정을 위한 게이지(gauge; 129,153) 및 센서(도시 안됨)들을 포함하여 이루어진다.Referring to FIG. 1, a conventional gas exhaust device 110 installed in a process chamber 111 includes a pump line 121, an exhaust line 133, and a slow pump line 125. And an inert gas supply line 137 for pressure control, and additionally include valves 123, 127, 135, 139, 151 for opening and closing, a switch 131, gauges 129, 153, and sensors (not shown) for pressure measurement. It is made to include.
펌프 라인(121)은 일측이 공정 쳄버(111)에 연결되고 타측이 진공 펌프에 연결되어 설치되며, 펌프 라인(121)에 진공압이 인가되어 공정 쳄버(111)에서 공정을 마친 가스를 외부로 배출시킨다. 펌프 라인(121)은 펌프 라인(121) 상에 설치된 메인 밸브(123)에 의해 개폐가 이루어진다.The pump line 121 is installed with one side connected to the process chamber 111 and the other side connected to the vacuum pump, and vacuum pressure is applied to the pump line 121 to transfer the gas, which has been completed in the process chamber 111, to the outside. Discharge it. The pump line 121 is opened and closed by a main valve 123 installed on the pump line 121.
배기 라인(133)은 메인 밸브(123)를 기준으로 펌프 라인(121)의 전단부, 즉공정 쳄버(111)와 메인 밸브(123)의 사이에 설치된다. 배기 라인(133)은 그 배기 라인 상에 설치된 배기 밸브(135)에 의해 개폐되고 펌프 라인(121) 상에 설치된 상압 스위치(131)에 의해 배기 밸브(135)가 동작된다.The exhaust line 133 is provided between the front end of the pump line 121, that is, between the process chamber 111 and the main valve 123 based on the main valve 123. The exhaust line 133 is opened and closed by an exhaust valve 135 provided on the exhaust line, and the exhaust valve 135 is operated by the normal pressure switch 131 provided on the pump line 121.
공정이 진행되는 동안 메인 밸브(123)는 개방되고, 공정 쳄버(111)에서 상압된 가스는 펌프 라인(121)을 따라 외부로 배출된다. 그리고, 공정 쳄버(111)에서의 공정이 끝나면 배기 밸브(135)가 개방되고 메인 밸브(123)는 폐쇄되며, 이때 배출 가스는 배기 라인(133)을 거쳐 외부로 배출된다.While the process is in progress, the main valve 123 is opened, and the gas pressurized by the process chamber 111 is discharged to the outside along the pump line 121. When the process in the process chamber 111 ends, the exhaust valve 135 is opened and the main valve 123 is closed. At this time, the exhaust gas is discharged to the outside via the exhaust line 133.
이러한 펌프 라인(121)의 전단부에는 압력 게이지로서 비교적 낮은 압력을 측정하는 바라트론 게이지(baratron gauge; 153)가 게이지 밸브(gauge valve; 151)와 함께 설치되어 있고. 펌프 라인(121)의 압력 조절을 위해 피라니 게이지(pirani gauge; 129)가 설치되어 있다. 도시되지 않았지만 펌프 라인(121)의 전단부 및 후단부의 압력 조절을 위해 압력 감지 센서 및 압력 스위치가 설치되기도 한다.At the front end of the pump line 121, a baratron gauge 153 for measuring a relatively low pressure as a pressure gauge is provided together with a gauge valve 151. A pirani gauge 129 is installed to adjust the pressure of the pump line 121. Although not shown, a pressure sensor and a pressure switch may be installed to adjust pressures at the front and rear ends of the pump line 121.
또한, 펌프 라인(121)의 후단부에는 펌프 라인(121)의 압력을 조절하도록 펌프 라인(121)에 불활성 가스를 공급하는 압력조절용 불활성 가스 공급 라인(137)이 설치되어 있다. 이때, 압력조절용 불활성 가스 공급 라인(137)에는 공급되는 불활성 가스, 예컨대 질소(N2) 가스의 공급 유량 및 압력을 조절하는 유량압력 제어기(MFCP; Mass Flow Controller Pressure; 141)와 개폐 밸브(139)와 함께 설치되어 있다. 도시되지 않았지만 압력조절용 불활성 가스 공급 라인(137)에는 유량을 측정하기 위한 플로우 메타(flow meter)가 유량압력 제어기(139) 후단에 더 설치될수 있고, 요구되는 공급량을 초과하여 공급된 잉여 불활성 가스를 외부로 배출시키도록 불활성 가스 벤트(vent) 라인과 잉여 불활성 가스의 배출량을 측정하는 플로우 메타가 더 설치될 수 있으며, 불활성 가스의 역류를 방지하기 위하여 역류 방지용 밸브가 더 설치될 수 있다.In addition, a pressure inert gas supply line 137 for supplying an inert gas to the pump line 121 is provided at the rear end of the pump line 121 to adjust the pressure of the pump line 121. At this time, the pressure control inert gas supply line 137 and the mass flow controller pressure (MFCP) 141 and the on-off valve 139 for adjusting the supply flow rate and pressure of the inert gas, for example, nitrogen (N 2 ) gas to be supplied ) Is installed together. Although not shown, the inert gas supply line 137 for pressure regulation may further include a flow meter for measuring the flow rate at the rear of the flow pressure controller 139, and supplies excess inert gas supplied in excess of the required supply amount. An inert gas vent line and a flow meter for measuring discharge of excess inert gas may be further installed to discharge to the outside, and a backflow preventing valve may be further installed to prevent backflow of the inert gas.
한편, 펌프 라인(121)에는 메인 밸브(123)의 직접 개폐시 압력 상승으로 인한 충격을 감소시키도록 메인 밸브(123)를 우회하여 슬로우 밸브(127)에 의해 개폐되는 슬로우 펌프 라인(125)이 설치된다.On the other hand, the pump line 121 has a slow pump line 125 which is opened and closed by the slow valve 127 by bypassing the main valve 123 so as to reduce the impact due to the pressure rise when the main valve 123 is directly opened and closed. Is installed.
공정 쳄버(111)에서 공정이 진행되는 경우 상압된 가스는 펌프 라인(121)을 따라 배출되고, 공정 쳄버(111)에서 공정이 끝난 경우 공정 쳄버(111) 내에 잔류하는 가스는 배기 라인(133)을 따라 배출된다. 이때, 펌프 라인(121)을 통해 배출되는 배출 가스량, 또는 펌프 라인(121)의 진공도를 조절하기 위하여 펌프 라인(121)의 후단부에 설치된 압력 조절용 불활성 가스 공급 라인(137)을 통해 소정 량의 불활성 가스가 공급되어 원활한 가스의 배출이 가능하다.When the process is performed in the process chamber 111, the atmospheric pressure gas is discharged along the pump line 121, and when the process is completed in the process chamber 111, the gas remaining in the process chamber 111 is exhaust line 133. Is discharged along. At this time, a predetermined amount of a predetermined amount through the pressure control inert gas supply line 137 installed at the rear end of the pump line 121 to adjust the amount of exhaust gas discharged through the pump line 121, or the degree of vacuum of the pump line 121. Inert gas is supplied to enable smooth gas discharge.
그런데, 전술한 바와 같은 종래의 가스 배기 장치는 공정 진행 중 압력을 제어하기 위해 공급되는 질소 가스가 메인 밸브 후단에 위치하고 있고 각종 부품들이 진공 라인에 위치하고 있어 실제 배출 가스가 흐를 때 그 배출 가스와의 반응에 의한 불순물인 파우더(powder), 예컨대 질화막 형성 공정 진행시 공정 특성상 생성되는 부산물인 NH4Cl 파우더가 압력 조절용 불활성 가스 공급 라인의 개폐 밸브와 펌프 라인의 상압 스위치 및 피라니 게이지 등의 각종 부품에 흡착 및 손상을 주어 부품 기능 상실을 초래하거나 수명을 단축시키는 문제점이 있었다.However, in the conventional gas exhaust apparatus as described above, the nitrogen gas supplied to control the pressure during the process is located at the rear of the main valve and various components are located in the vacuum line, so that when the actual exhaust gas flows, Powder, which is an impurity caused by the reaction, such as NH4Cl powder, a by-product generated during the process of forming a nitride film, is adsorbed to various parts such as an on / off valve of an inert gas supply line for pressure control, an atmospheric pressure switch of a pump line, and a piranha gauge. And damage resulting in component malfunction or shortening the life.
본 발명의 목적은 전술한 바와 같은 문제점의 발생을 방지하기 위하여 부품 및 진공 라인에 파우더의 흡착이 이루어지지 못하도록 하는 가스 배기 장치를 제공하는 데에 있다.An object of the present invention is to provide a gas exhaust device to prevent the adsorption of powder to the parts and vacuum lines in order to prevent the occurrence of the above problems.
도 1은 종래 기술에 따른 가스 배기 장치를 개략적으로 나타낸 구성도이고,1 is a configuration diagram schematically showing a gas exhaust device according to the prior art,
도 2는 본 발명에 따른 가스 배기 장치를 개략적으로 나타낸 구성도이다.2 is a configuration diagram schematically showing a gas exhaust device according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10,110; 가스 배기 장치 11,111; 쳄버10,110; Gas exhaust devices 11,111; Chamber
21,121; 메인 펌프 라인 23,123; 메인 밸브21,121; Main pump line 23123; Main valve
25,125; 슬로우 펌프 라인 27,127; 슬로우 밸브25,125; Slow pump line 27,127; Slow valve
29,129; 피라니 게이지 31,131; 상압 스위치29,129; Piranha gauge 31,131; Atmospheric pressure switch
33,133; 배기 라인 35,135; 배기 밸브33,133; Exhaust lines 35,135; Exhaust valve
37,137; 압력조절용 불활성가스 공급 라인37,137; Inert Gas Supply Line for Pressure Control
39,139; 개폐 밸브 41,141; 유량압력 제어기39,139; On-off valve 41,141; Flow pressure controller
51,151; 게이지 밸브 53,153; 바라트론 게이지51,151; Gauge valve 53,153; Baratron Gauge
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 가스 배기 장치는, 공정 쳄버와 진공 펌프를 연결시키며 메인 밸브가 설치된 펌프 라인과, 메인 밸브 전단의 펌프 라인 상에 일측이 연결되어 있고 타측이 메인 밸브의 후단부에 연결되어 있으며 개폐를 위한 슬로우 밸브가 설치된 슬로우 펌프 라인과, 슬로우 밸브 전단의 슬로우 펌프 라인 상에 연결되어 있으며 배기 밸브가 설치된 배기 라인과, 슬로우 펌프 라인의 연결 부분 전단의 배기 라인 상에 설치되어 있으며 배기 밸브의 개폐를 안내하는 상압 스위치와; 및 슬로우 밸브 전단의 슬로우 펌프 라인 상에 연결되어 있으며 개폐 밸브와 유량압력 제어기가 설치되어 있는 압력조절용 불활성 가스 공급 라인을 포함하는 것을 특징으로 한다.The gas exhaust device according to the present invention for achieving the above object is connected to the process chamber and the vacuum pump, the pump line and the main valve is installed, one side is connected to the pump line in front of the main valve and the other side of the main valve On the slow pump line connected to the rear end and equipped with a slow valve for opening and closing, on the slow pump line connected to the slow valve in front of the slow valve, and on the exhaust line before the connecting portion of the slow pump line. An atmospheric pressure switch installed to guide opening and closing of the exhaust valve; And an inert gas supply line for pressure regulation connected to the slow pump line in front of the slow valve and provided with an on-off valve and a flow pressure controller.
한편, 압력 게이지는 슬로우 밸브 전단의 슬로우 펌프 라인 상에 형성되도록 하는 것이 바람직하다.On the other hand, the pressure gauge is preferably to be formed on the slow pump line in front of the slow valve.
이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 가스 배기 장치를 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, a gas exhaust device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 가스 배기 장치를 개략적으로 나타낸 구성도이다.2 is a configuration diagram schematically showing a gas exhaust device according to the present invention.
도 2를 참조하면, 공정 쳄버(11)에 설치되는 본 발명에 따른 가스 배기장치(10)는 펌프 라인(21)과 배기 라인(33)과 슬로우 펌프 라인(25) 및 압력조절용 불활성가스 공급 라인(37) 등을 포함하여 구성되며, 부수적으로 개폐를 위한 각종 밸브(23,27,35,39,51)와 스위치(31), 측정을 위한 게이지(29,53), 및 센서(도시 안됨) 등을 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 2, the gas exhaust device 10 according to the present invention installed in the process chamber 11 includes a pump line 21, an exhaust line 33, a slow pump line 25, and an inert gas supply line for pressure regulation. And various valves 23, 27, 35, 39, 51 for opening and closing, switches 31, gauges 29, 53 for measuring, and sensors (not shown). And the like.
펌프 라인(21)은 일측이 공정 쳄버(11)에 연결되고 타측이 진공 펌프에 연결되어 펌프 라인(21)에 진공압이 인가되어 공정 쳄버(11)에서 공정을 마친 가스를 외부로 배출시킨다. 펌프 라인(21)은 펌프 라인(21) 상에 설치된 메인 밸브(23)에 의해 개폐가 이루어진다. 메인 밸브(23)를 중심으로 펌프 라인(21)의 전단부에는 비교적 낮은 압력을 측정하는 바라트론 게이지(153)가 게이지 밸브(151)와 함께 설치되어 있다.The pump line 21 has one side connected to the process chamber 11 and the other side connected to the vacuum pump so that a vacuum pressure is applied to the pump line 21 to discharge the gas which has been completed in the process chamber 11 to the outside. The pump line 21 is opened and closed by a main valve 23 provided on the pump line 21. At the front end of the pump line 21 around the main valve 23, a baratron gauge 153 for measuring a relatively low pressure is provided together with the gauge valve 151.
펌프 라인(21)에는 메인 밸브(23)의 직접 개폐시 압력 상승으로 인한 충격을 감소시키도록 메인 밸브(23)의 전단부에 일측이 연결되고 타측이 메인 밸브(23)의 후단부에 연결되어 메인 밸브(23)를 우회하도록 하여 슬로우 밸브(27)에 의해 개폐되는 슬로우 펌프 라인(25)이 설치되어 있다. 펌프 라인(25)에는 상압 스위치(31)와 압력 조절을 위하여 피라니 게이지(29)가 개폐 밸브(27)의 전단에 설치된다.One side of the pump line 21 is connected to the front end of the main valve 23 and the other side is connected to the rear end of the main valve 23 so as to reduce the impact due to the pressure rise when the main valve 23 is directly opened and closed. The slow pump line 25 which opens and closes by the slow valve 27 is provided so that the main valve 23 may be bypassed. The pump line 25 is provided with a normal pressure switch 31 and a pirani gauge 29 at the front end of the on-off valve 27 for pressure control.
배기 라인(33)은 슬로우 밸브(27)의 전단의 슬로우 펌프 라인(25) 상에 연결되어 설치되며 그 배기 라인(33) 상에 설치된 배기 밸브(35)에 의해 개폐가 이루어지고 펌프 라인(21) 상에 설치된 상압 스위치(51)에 의해 배기 밸브(35)의 개폐가 이루어진다.The exhaust line 33 is connected to and installed on the slow pump line 25 in front of the slow valve 27, and is opened and closed by an exhaust valve 35 installed on the exhaust line 33 and the pump line 21. Opening and closing of the exhaust valve 35 is made by the normal pressure switch 51 provided on ().
그리고, 슬로우 밸브(27) 전단부와 배기 라인(33)이 연결된 지점의 사이의슬로우 펌프 라인(25)에는 펌프 라인(21)의 압력을 조절하도록 펌프 라인(21)에 불활성 가스를 공급하는 압력조절용 불활성 가스 공급 라인(37)이 설치된다. 이때, 압력조절용 불활성 가스 공급 라인(37)에는 공급되는 불활성 가스의 공급 유량 및 압력을 조절하는 유량압력 제어기(41)와 개폐 밸브(39)가 설치된다. 여기서, 불활성 가스로는 일반적으로 질소(N2) 가스를 사용한다. 도시되지 않았지만 압력조절용 불활성 가스 공급 라인(37)에는 유량을 측정하기 위한 플로우 메타가 유량압력 제어기(139)의 후단에 더 설치될 수 있으며, 요구되는 공급량을 초과하여 공급된 잉여 불활성 가스를 외부로 배출시키도록 불활성 가스 벤트(vent) 라인과 잉여 불활성 가스의 배출량을 측정하는 플로우 메타가 설치될 수 있고, 불활성 가스의 역류를 방지하기 위하여 역류 방지용 밸브가 설치될 수 있다.Then, a pressure for supplying an inert gas to the pump line 21 to regulate the pressure of the pump line 21 in the slow pump line 25 between the front end of the slow valve 27 and the point where the exhaust line 33 is connected. An inert gas supply line 37 for regulation is installed. At this time, the pressure control inert gas supply line 37 is provided with a flow pressure controller 41 and an on-off valve 39 for adjusting the supply flow rate and the pressure of the supplied inert gas. In general, nitrogen (N 2 ) gas is used as the inert gas. Although not shown, in the inert gas supply line 37 for regulating pressure, a flow meta for measuring the flow rate may be further installed at the rear end of the flow pressure controller 139, and the excess inert gas supplied in excess of the required supply amount may be supplied to the outside. An inert gas vent line and a flow meter for measuring the discharge of excess inert gas may be installed to discharge the gas, and a backflow prevention valve may be installed to prevent backflow of the inert gas.
공정이 진행되는 동안 메인 밸브(23)는 개방되고, 공정 쳄버(11)에서 상압된 가스는 펌프 라인(21)을 따라 외부로 배출된다. 그리고, 공정 쳄버(11)에서의 공정이 끝나면 배기 밸브(35)가 개방되고, 메인 밸브(23)는 폐쇄되며, 이때 배출 가스는 배기 밸브(35)를 거쳐 외부로 배출된다.The main valve 23 is opened while the process is in progress, and the gas pressurized by the process chamber 11 is discharged to the outside along the pump line 21. When the process in the process chamber 11 ends, the exhaust valve 35 is opened, and the main valve 23 is closed. At this time, the exhaust gas is discharged to the outside via the exhaust valve 35.
유량 및 압력을 조절하는 유량압력 제어기가 설치된 불활성 가스 공급 라인(137)이 펌프 라인(21)의 전단부에 위치되고 각종 부품이 불활성 가스 공급 경로 상에 위치하여 실제 가스 흐름시 질소가 흘러 압력 제어에는 전혀 지장이 없고 각종 부품들이 질소에 의해 파우더로부터 보호된다.An inert gas supply line 137 equipped with a flow pressure controller for adjusting the flow rate and pressure is positioned at the front end of the pump line 21 and various components are positioned on the inert gas supply path to control the pressure of nitrogen flow in actual gas flow. It is completely safe and the various parts are protected from powder by nitrogen.
이상과 같은 본 발명에 의한 가스 배기 장치에 의하면, 불활성 가스 공급 경로 상에 각종 부품들이 위치하고 있어서 실제 가스 흐름시 배출되는 가스의 반응에 의한 불순물인 파우더가 유량압력 게이지 전단의 개폐 밸브와 상압 스위치 및 피라니 게이지 등의 각종 부품에 흡착 및 손상이 이루어지지 않아 부품 기능의 상실을 방지할 수 있고 수명이 연장될 수 있다.According to the gas exhaust device according to the present invention as described above, various components are located on the inert gas supply path, so that the powder, which is an impurity due to the reaction of the gas discharged during the actual gas flow, is the on-off valve and the atmospheric pressure switch in front of the flow pressure gauge; Adsorption and damage to various parts, such as the Pirani gauges are not made, which can prevent the loss of part function and extend the life.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007013759A1 (en) | 2005-07-26 | 2007-02-01 | Lg Chem, Ltd. | Method of preparing phosphonium compound for cyclic olefin polymerization |
-
2003
- 2003-02-17 KR KR1020030009852A patent/KR20040074307A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007013759A1 (en) | 2005-07-26 | 2007-02-01 | Lg Chem, Ltd. | Method of preparing phosphonium compound for cyclic olefin polymerization |
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Legal Events
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