KR20050053451A

KR20050053451A - 히터블럭의 급속냉각모듈을 갖는 반도체 제조장비

Info

Publication number: KR20050053451A
Application number: KR1020030086964A
Authority: KR
Inventors: 조규태
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2003-12-02
Filing date: 2003-12-02
Publication date: 2005-06-08

Abstract

본 발명은 히터블럭의 급속냉각모듈을 갖는 반도체 제조장비에 관한 것으로, 본 발명에서는 공정챔버의 히터블럭 하부에 급속냉각모듈을 구비하여, 상기 급속냉각모듈을 통해 상기 외부 냉각가스를 공급하여 히터블럭을 급속히 냉각하므로써, 히터블럭의 냉각시간을 단축할 수 있어, 이에 따른 장비의 PM시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.

Description

히터블럭의 급속냉각모듈을 갖는 반도체 제조장비{MANUFACTURING SEMICONDUCTOR APPARATUS HAVING A FAST COOLING MODULE FOR HEATER BLOCK}

본 발명은 히터블럭의 급속냉각모듈을 갖는 반도체 제조장비에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체소자 제조공정은 웨이퍼 상에 산화막, 금속막 및 질화막 등의 다양한 재질의 박막(薄膜)을 순차적으로 적층하는 성막(成膜)공정을 필수적으로 포함한다. 이와 같은 반도체소자 제조공정을 수행하는 반도체 제조장비는 공정챔버에 히터블럭(Heater Block)을 설치하여 제조공정에 적합한 온도환경을 형성한다. 이와 같이 히터블럭이 설치되는 반도체 제조장비의 일례로는 열(熱) 및 플라즈마(Plasma) 등을 이용하여 반응가스를 분해하므로써 분해된 반응가스가 웨이퍼 상에 증착되어 박막을 형성하는 화학기상증착(Chemical Vapor Deposition)장치를 들 수 있다.

한편, 반도체 제조장비는 공정을 진행한 이후 에러를 방지함과 아울러 파티클감소를 위해 정기적인 PM(사전예방정비 : PREVENTIVE MAINTENANCE)을 실시하는데, 전술한 바와 같이 공정챔버에 히터블럭이 설치되는 반도체 제조장비, 예컨대 화학기상증착장치의 경우에는 정기적 또는 비정기적인 PM을 실시하기 위해 400℃이상 까지 가열된 히터블럭의 온도를 하강시키는 과정에서 많은 시간을 소비하게 된다.

이에 따라, 기존의 히터블럭이 설치되는 반도체 제조장비는 히터블럭의 온도하강을 위해 불필요한 시간이 소요됨에 따라 그만큼 PM시간이 증가하는 문제점이 있다. 이와 같은 문제점은 장비의 정지로스를 상승시키므로써 결과적으로 볼 때 생산성을 저하시키는 요인으로 작용하게 된다.

이에, 본 발명은 히터블럭이 공정챔버에 구비되는 종래 반도체 제조장비가 갖는 제반적인 문제점을 해결하고자 창안된 것으로,

본 발명의 목적은 히터블럭의 냉각시간을 단축하여, 장비의 PM시간을 단축하므로써 그만큼 정지로스를 줄임에 따라 생산성의 향상효과를 기대할 수 있는 히터블럭의 급속냉각모듈을 갖는 반도체 제조장비를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단으로는;

공정챔버;

상기 공정챔버 내에 설치되는 히터블럭; 및

상기 히터블럭의 하부에 설치되는 급속냉각모듈을 포함하는 히터블럭의 급속냉각모듈을 갖는 반도체 제조장비를 구비하므로써 달성된다.

이때, 상기 급속냉각모듈은 외부 냉각가스를 공급하는 냉각가스공급포트와, 상기 히터블럭의 하부면에 소정간격 이격설치되며 상기 냉각가스공급포트에 그 일단이 연결되는 냉각가스공급라인과, 상기 냉각가스공급라인의 상부에 소정간격을 두고 연장형성되는 다수의 냉각가스배출포트로 구성된다.

또한, 상기 냉각가스공급포트는 상기 히터블럭과 대응하는 링형태로 구성된다.

또한, 상기 냉각가스배출포트는 상기 히터블럭의 하부면에 근접되는 위치에 배출구가 위치하도록 연장형성된다.

한편, 상기 냉각가스공급포트를 통해 공급되는 외부 냉각가스는 N2가스가 적용된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 히터블럭의 급속냉각모듈을 갖는 반도체 제조장비를 설명하기 위해 공정챔버를 나타낸 구성도이고, 도 2는 급속냉각모듈을 요부 발췌한 사시도이다.

도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명에서는 공정챔버(2)의 히터블럭(3) 하부에 급속냉각모듈(4)을 구비하여, 상기 급속냉각모듈(4)을 통해 상기 외부 냉각가스를 공급하여 히터블럭(3)을 급속히 냉각할 수 있도록 구성된다.

여기서, 본 발명이 적용되는 반도체 제조장비(1)는 공정챔버(2)의 내부에 히터블럭(3)이 구비되는 제조장비, 예컨대 화학기상증착장치가 적용된다. 이와 같은 히터블럭(3)은 공정챔버(2)내부에 웨이퍼가 안착될 수 있도록 설치된다. 또한, 상기 히터블럭(3)의 하부에는 배기라인(31) 및 배기펌프(32)가 설치된다. 이에 따라, 상기 히터블럭(3)을 통해 제조공정에 적합한 온도환경을 조성한 상태에서 웨이퍼 공정을 진행하게 된다.

이때, 본 발명에서는 상기 히터블럭(3)의 하부에 급속냉각모듈(4)을 구비한다. 이와 같은 급속냉각모듈(4)은 냉각가스공급포트(41)와, 냉각가스공급라인(42)과, 냉각가스배출포트(43)로 구성된다. 상기 냉각가스공급포트(41)는 외부 냉각가스를 공정챔버(2)의 내부로 유입할 수 있도록 상기 공정챔버(2)에 관통 설치되며, 그 타단은 냉각가스공급원(도면에 미도시 됨.) 에 연결되어 냉각가스를 공급받는다. 상기 냉각가스공급라인(42)은 상기 냉각가스공급포트(41)에 그 일단이 연결되고 상기 히터블럭(3)의 하부면에 소정간격 이격설치된다. 상기 냉각가스배출포트(43)는 상기 냉각가스공급라인(42)의 상부에 연장형성된다.

여기서, 상기 냉각가스공급라인(42)은 도 2에서와 같이 상기 히터블럭(3)과 대응하는 링형태로 구성되고, 상기 냉각가스배출포트(43)는 상기 히터블럭(3)의 하부면에 근접되는 위치에 배출구(431)가 위치하도록 연장형성된다. 이와 같은 냉각가스배출포트(43)는 히터블럭(3)의 전역에 냉각가스를 분사할 수 있도록 상기 냉각가스공급라인(42)에서 다수개가 소정간격을 두고 연장형성된다.

도 3은 도 2의 A부분의 또 다른 실시예를 보인 단면도로써, 상기 냉각가스배출포트(43)의 배출구(431')는 냉각가스가 배출되는 부위의 직경을 넓게 형성하므로써 냉각가스의 압력을 상승시켜 고압으로 배출되도록 한 것이다.

한편, 상기 냉각가스공급포트(41)를 통해 공급되는 외부 냉각가스는 바람직하게 N2가스가 적용된다.

이에, 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 급속냉각모듈의 작용상태에 대하여 살펴보기로 한다.

본 발명의 급속냉각모듈(3)은 반도체 제조장비(1)의 PM시 히터블럭(3)을 급속하게 냉각시키는 작용을 수행하는데, 냉각가스공급포트(41)를 통해 유입된 냉각가스(N2가스)는 냉각가스공급라인(42)을 거쳐 다수의 냉각가스배출포트(43)를 통해 분기된 상태로써 히터블럭(3)의 하부면에 배출된다. 이때, 각 냉각가스배출포트(43)의 배출구(431,431')는 히터블럭(3)의 하부면에 근접 설치됨에 따라 히터블럭(3) 전역에 걸쳐 냉각가스를 배출할 수 있으므로써 고온상태의 히터블럭(3)의 온도를 신속하게 하강시킬 수 있는 것이다. 이에 따라, 보다 신속하게 장비의 PM을 실시할 수 있는 장점이 있다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 히터블럭의 급속냉각모듈을 갖는 반도체 제조장비는 히터블럭을 강제 냉각시킬 수 있도록 급속냉각모듈을 구비하므로써 히터블럭의 냉각시간을 단축할 수 있어, 이에 따른 장비의 PM시간을 단축할 수 있는 효과가 있다. 또한, 이와 같이 장비의 PM시간을 단축하므로써 그만큼 정지로스를 줄일 수 있어 생산성의 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 히터블럭의 급속냉각모듈을 갖는 반도체 제조장비를 설명하기 위해 공정챔버를 나타낸 구성도이다.

도 2는 급속냉각모듈을 요부 발췌한 사시도이다.

도 3은 도 2의 A부분의 또 다른 실시예를 보인 단면이다.

<도면주요부위에 대한 부호의 설명>

1 : 반도체 제조장비 2 : 공정챔버

3 : 히터블럭 4 : 급속냉각모듈

31 : 배기라인 32 : 배기펌프

41 : 냉각가스공급포트 42 : 냉각가스공급라인

43 : 냉각가스배출포트 431,431' : 배출구

Claims

공정챔버;

상기 공정챔버 내에 설치되는 히터블럭; 및

상기 히터블럭의 하부에 설치되는 급속냉각모듈;을 포함하는 히터블럭의 급속냉각모듈을 갖는 반도체 제조장비.
제 1항에 있어서, 상기 급속냉각모듈은 외부 냉각가스를 공급하는 냉각가스공급포트와, 상기 냉각가스공급포트에 그 일단이 연결되며 상기 히터블럭의 하부면에 소정간격 이격설치되는 냉각가스공급라인과, 상기 냉각가스공급라인의 상부에 소정간격을 두고 연장형성되는 다수의 냉각가스배출포트로 구성됨을 특징으로 하는 히터블럭의 급속냉각모듈을 갖는 반도체 제조장비.
제 2항에 있어서, 상기 냉각가스공급포트는 상기 히터블럭과 대응하는 링형태로 구성됨을 특징으로 하는 히터블럭의 급속냉각모듈을 갖는 반도체 제조장비.
제 2항에 있어서, 상기 냉각가스배출포트는 상기 히터블럭의 하부면에 근접되게 배출구가 위치하도록 연장형성됨을 특징으로 하는 히터블럭의 급속냉각모듈을 갖는 반도체 제조장비.
제 2항에 있어서, 상기 냉각가스공급포트를 통해 공급되는 외부 냉각가스는 N2가스가 적용됨을 특징으로 하는 히터블럭의 급속냉각모듈을 갖는 반도체 제조장비.