KR20050062751A - 이중 도어 게이트 밸브를 가지는 챔버 장비 - Google Patents

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Abstract

이중 도어 게이트 밸브(double doors gate valve)를 가지는 챔버 장비를 제공한다. 본 발명의 일 관점에 따른 챔버 장비는, 웨이퍼 상에 플라즈마 공정이 수행되는 공간을 제공하고 웨이퍼의 입출을 위해 도입된 게이트 슬릿(gate slit)을 벽면에 가지는 공정 챔버, 및 공정 챔버의 외측 벽면에 웨이퍼의 입출에 따라 게이트 슬릿을 열거나 진공 차폐하기 위해 도입되고, 공정 챔버의 외측 벽면에 설치되는 몸체부, 몸체부와 공정 챔버의 외측 벽면 사이에 도입되어 게이트 슬릿을 진공 차폐하거나 여는 동작을 하는 제1도어부, 제1도어부에 연동되고 공정 챔버의 내측벽 상에 도입되어 게이트 슬릿을 가리거나 여는 제2도어부, 및 제2도어부가 제1도어부에 연동되게 연결하는 연결 샤프트(shaft)를 포함하는 게이트 밸브(gate valve)를 포함하여 구성된다. .

Description

이중 도어 게이트 밸브를 가지는 챔버 장비{Chamber apparatus having double doors gate valve}
본 발명은 반도체 소자 제조 장비에 관한 것으로, 특히, 웨이퍼(wafer)가 공정 챔버(chamber)로 입출될 때 열리고 닫히는 게이트 밸브(gate valve)가 이중 도어(double doors)를 가지는 챔버 장비에 관한 것이다.
현재 반도체 소자를 제조하는 데에 플라즈마를 이용하는 공정이 빈번하게 사용되고 있다. 이러한 플라즈마를 이용하는 공정은 필수적으로 공정 챔버에서 수행되고 있는 데, 이에 따라, 공정 챔버를 포함하는 챔버 장비에서 플라즈마 분포를 보다 균일하게 유지하고자 하는 시도가 다양하게 이루어지고 있다.
챔버의 구조 상 웨이퍼의 입출을 위해서 게이트 슬릿(gate slit) 구조가 필수적으로 도입되고 있다. 이에 따라, 게이트 슬릿 공간에서의 플라즈마 발생 역시 공정 조건에 영향을 미치는 것으로 인식되고 있다.
도 1은 종래의 전형적인 챔버 장비에서의 게이트 밸브를 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 챔버 장비는 기본적으로 외부와 차단될 수 있는 공정 챔버(10)를 포함하여 구성된다. 공정 챔버(10)는 웨이퍼가 장착되어 플라즈마 공정이 수행될 내부 공간(11)을 제공하는 데, 이러한 내부 공간(11)으로 웨이퍼가 인입 또는 인출되기 위해서 챔버(10)의 벽면에 게이트 슬릿(13)이 형성된다. 이러한 게이트 슬릿(13)의 형성에 의해서 챔버 내부 공간(11)과는 별도의 게이트 슬릿 공간(15)이 형성된다.
게이트 슬릿(13)의 형성에 따라, 이러한 게이트 슬릿(13)을 외부와 차단하고,웨이퍼가 입출될 때 열리고 닫히는 동작을 하는 게이트 밸브(20) 또는 슬릿 밸브가 필수적으로 챔버(10)에 설치된다. 이러한 게이트 밸브(20)는 도 1에 제시된 바와 같이 웨이퍼의 입출이 가능하도록 슬릿이 구비된 게이트 밸브 몸체(21)와 챔버(10)의 게이트 슬릿 공간(15)을 차폐하거나 또는 필요 시에 열어주는 도어부(23)를 포함하여 구성된다. 이러한 도어부(23)는 판형으로 이루어져 게이트 슬릿 공간(15)을 차폐하도록 도입된다.
도어부(23)는 게이트 슬릿 공간(15)을 닫을 때, 게이트 몸체(21)와 밀착되어 외부와 게이트 슬릿 공간(15)을 차단하는 역할을 한다. 이러한 차단은 실질적으로 게이트 몸체(21)와 도어부(23)가 밀착될 때 그 사이에 도입되는, 도시 되지는 않았으나, 실링(sealing) 부재에 의해서 이루어진다.
한편, 이러한 도어부(23)의 열리고 닫히는 동작의 구동을 위해서 도어부(23)에는 구동축(25)이 연결되고, 이러한 구동축(25)에는 게이트 밸브 몸체(21)의 외부에 설치되는 구동부(25), 예컨대, 에어 실린더(air cylinder) 등이 연결되어, 도어부(23)의 동작에 요구되는 구동력을 제공한다.
이러한 구동력의 제공을 위한 구동축(25)이 도입되어야 함에 따라, 도어부(23)는 게이트 슬릿 공간(15)의 차단할 때, 챔버(10)의 외벽쪽에 설치되게 된다. 이에 따라, 게이트 슬릿 공간(15)은 챔버 내부 공간(11)과 소통되게 된다. 따라서, 챔버 내부 공간(11)에 웨이퍼가 인입되고 플라즈마 공정이 수행될 때, 이러한 게이트 슬릿 공간(15)에도 플라즈마가 발생되거나 발생된 플라즈마가 확산되게 된다. 따라서, 게이트 슬릿 공간(15)의 존재는 챔버 내부 공간(11)에 형성될 플라즈마의 밀도 또는 분포 등에 악영향을 미치게 된다.
또한, 실질적으로 게이트 슬릿 공간(15)을 이루는 슬릿(13) 구조는 챔버(10) 내벽의 프로파일로 볼 때 원하지 않는 불연속 지점을 형성하게 된다. 따라서, 플라즈마 발생 시 이러한 게이트 슬릿 공간(15)을 이루는 슬릿(13) 구조에 아킹(arcing) 등이 발생하여 부품의 손상 또는 파티클을 발생을 유도하기도 한다.
따라서, 이러한 게이트 슬릿 공간(15)이 챔버 내부 공간(11)에 노출되거나 상통되지 않도록 차폐해주려는 시도가 다양하게 이루어지고 있다. 예를 들어, 웨이퍼가 위치하는 정전척 등을 이러한 게이트 슬릿(13) 위쪽으로 구동하여, 플라즈마 발생 위치를 변경함으로써 이러한 문제를 해결하려는 시도가 보고되고 있다. 그러나, 이러한 시도는 챔버 구조를 더욱 복잡하게 하고, 웨이퍼를 지지하는 지지부의 하부에 지지부의 이동을 위한 구동 장치를 별도로 구성해야 하는 어려움이 있다.
따라서, 보다 간단한 방법으로 챔버 구조가 복잡해지는 것을 효과적으로 배제하며, 게이트 슬릿 공간(15)과 챔버 내부 공간(11)을 차단할 수 있는 방법이 요구되고 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 플라즈마 공정을 위한 챔버 장비에서, 챔버로의 웨이퍼의 입출을 위한 게이트 슬릿을 게이트 밸브가 차단할 때, 게이트 슬릿의 존재에 의한 게이트 슬릿 공간이 챔버 내부 공간에 노출되지 않도록 차단해줄 수 있는 구성을 가지는 챔버 장비를 제공하는 데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 관점은, 이중 도어 게이트 밸브를 가지는 챔버 장비를 제공한다.
상기 챔버 장비는, 웨이퍼 상에 플라즈마 공정이 수행되는 공간을 제공하고 상기 웨이퍼의 입출을 위해 도입된 게이트 슬릿(gate slit)을 벽면에 가지는 공정 챔버, 및 상기 공정 챔버의 외측 벽면에 상기 웨이퍼의 입출에 따라 상기 게이트 슬릿을 열거나 진공 차폐하기 위해 도입되고, 상기 공정 챔버의 외측 벽면에 설치되는 몸체부, 상기 몸체부와 상기 공정 챔버의 외측 벽면 사이에 도입되어 상기 게이트 슬릿을 진공 차폐하거나 여는 동작을 하는 제1도어(door)부, 상기 제1도어부에 연동되고 상기 공정 챔버의 내측벽 상에 도입되어 상기 게이트 슬릿을 가리거나 여는 제2도어부, 및 상기 제2도어부가 상기 제1도어부에 연동되게 연결하는 연결 샤프트(shaft)를 포함하는 게이트 밸브(gate valve)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 제2도어부는 상기 공정 챔버의 내측 벽면의 프로파일을 따라 구부러지거나 평평한 판형일 수 있다.
상기 공정 챔버는 내측 벽면에 상기 제2도어부의 움직임을 가이드(guide)하는 가이드 홈을 더 가지는 것일 수 있다.
상기 공정 챔버는 상기 게이트 슬릿이 형성된 면에 상기 연결 샤프트가 안착될 안착 홈을 더 가지는 것일 수 있다.
상기 게이트 밸브는 상기 제1도어부의 움직임을 구동하기 위해 상기 몸체부를 관통하여 상기 제1도어부에 연결되는 구동축을 더 포함하고, 상기 구동축에서 전달되는 구동력에 의해서 상기 제2도어부는 상기 제1도어부와 연동되어 상기 공정 챔버의 내측벽을 따라 슬라이딩(sliding)하는 것일 수 있다.
본 발명에 따르면, 이중 도어 게이트 밸브를 도입함으로써, 플라즈마 공정을 위한 챔버 장비에서, 챔버로의 웨이퍼의 입출을 위한 게이트 슬릿을 게이트 밸브가 차단할 때, 게이트 슬릿의 존재에 의한 게이트 슬릿 공간이 챔버 내부 공간에 노출되지 않도록 차단해줄 수 있다. 이에 따라, 게이트 슬릿 공간에서 원하지 않는 플라즈마 발생 또는 아킹 발생을 방지하여, 전체 플라즈마 밀도 또는/및 분포를 보다 균일하게 유지시킬 수 있다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예에서는, 반도체 소자 제조를 위한 플라즈마 챔버 장비에서 챔버로의 웨이퍼의 입출을 위한 게이트 슬릿을 차폐하는 게이트 밸브를, 챔버 벽면 외측에 설치되어 진공 차폐하는 제1도어부와 챔버 벽면 내측에서 제1도어부와 연동되어 게이트 슬릿에 존재에 의해 유발된 게이트 슬릿 공간을 챔버 내부 공간에 대해 차폐하는 제2도어부를 포함하도록 구성하는 바를 제시한다.
제2도어부는 제1도어부에 연동되므로, 제1도어부가 게이트 슬릿을 진공 차폐할 때, 챔버 벽면 내측을 따라 슬라이딩(sliding)하여 게이트 슬릿 공간이 챔버 내부 공간과 차단하는 역할을 한다. 이러한 제2도어부의 도입에 의해서, 게이트 슬릿 공간은 챔버 내부 공간과 차단되고 이에 따라 게이트 슬릿 공간에서 플라즈마가 발생하여 챔버 내부 공간에의 전체적인 플라즈마 밀도 또는/및 분포에 악영향을 미치는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 제2도어부의 도입으로 이러한 효과를 구현할 수 있으므로, 게이트 슬릿 공간의 차폐를 위해 복잡한 별도의 부품들, 예컨대, 별도의 구동 장치 또는 챔버 구조의 변경 등이 크게 요구되지 않는다. 따라서, 기존의 챔버 구조에 용이하게 적용되어 상기한 바와 같은 게이트 슬릿 공간 차폐 효과를 구현할 수 있어, 전체적인 플라즈마 밀도 또는/및 분포를 효과적으로 개선할 수 있다.
제1실시예
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 제1실시예에 의한 이중 도어 게이트 밸브를 가지는 챔버 장비를 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 도면들이다.
도 2a는 본 발명의 제1실시예에 의한 이중 도어 게이트 밸브가 열린 상태일 때를 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 2b는 본 발명의 제1실시예에 의한 이중 도어 게이트 밸브가 닫힌 상태일 때를 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 2c는 본 발명의 제1실시예에 의한 이중 도어 게이트 밸브를 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 의한, 반도체 소자 제조를 위한 플라즈마 챔버 장비는, 웨이퍼의 공정을 수행하기 위한 공정 챔버(100)와 이러한 공정 챔버(100)로의 웨이퍼의 입출을 위한 통로인 게이트 슬릿(130)을 열고 닫는 역할을 하는 이중 도어 게이트 밸브(200)를 포함하여 구성된다. 본 발명의 제1실시예에 의한 챔버 장비는 웨이퍼의 공정을 위한 플라즈마 발생부, 웨이퍼의 지지를 위한 웨이퍼 지지부 및 반응 가스의 공급을 위한 반응 가스 공급부 등을 더 포함하여 구성되나, 이러한 구성은 플라즈마 챔버 장비에 필수적으로 포함되는 것이 마땅하므로 그 도시를 생략한다.
본 발명의 제1실시예에 의한 이중 도어 게이트 밸브(200)는, 챔버(100)의 벽의 외면에 설치되는 몸체부(210)와 챔버(100) 외벽 쪽에 도입되는 제1도어부(230), 챔버(100) 내벽 쪽으로 도입되는 제2도어부(240), 제1도어부(230)의 상승 하강 움직임을 구동하는 구동축(250) 및 제2도어부(240)를 제1도어부(230)에 연결하는 연결 샤프트(shaft:260)를 포함하여 구성된다. 이러한 연결 샤프트(260)는 바(bar) 형태나 또는 판형(plate type)으로 도입될 수 있다.
게이트 밸브 몸체부(210)는 게이트 슬릿(130)을 제1도어부(230)가 진공 차폐하거나 또는 여는 동작을 수행할 수 있도록, 챔버(100)의 외벽쪽에 챔버(100) 외벽에 진공 실링되게 밀착하여 설치된다. 따라서, 챔버(100) 외벽과 게이트 밸브 몸체부(210)의 사이에는, 도시 되지는 않았으나, 진공 실링을 위한 실링 부재가 도입된다. 또한, 게이트 밸브 몸체부(210)는 웨이퍼가 게이트 슬릿(130)으로 입출되도록 허용하는 통로를 제공하도록 구성된다.
게이트 밸브 몸체부(210)와 챔버(100) 외벽 사이에서 제1도어부(230)가 판형으로 도입된다. 제1도어부(230)는 게이트 슬릿(130)을 도 2b에 도시된 바와 같이 닫을 때, 게이트 슬릿(130)을 진공 차단하기 위해서, 게이트 밸브 몸체부(210)와 진공 실링을 이루도록 밀착된다. 따라서, 도시 되지는 않았으나, 게이트 밸브 몸체부(210)와 제1도어부(230)가 밀착되는 부분에는 진공 실링 부재가 도입된다. 제1도어부(230)는, 도시 되지는 않았으나 에어 실린더 등과 같은 구동부에 의해서 상승 또는 하강하는 구동축(250)의 움직임에 의해서 상승 또는 하강하여 게이트 슬릿(130)을 닫거나 열게 된다. 따라서, 구동축(250)이 관통하는 게이트 밸브 몸체부(210) 부위에는 진공 실링을 위한 실링 부재, 예컨대, 오링(O-ring) 등이 도입된다.
이러한 제1도어부(230)은 도 2a 및 도 2b, 도 2c에 제시된 바와 같이 게이트 슬릿(130)을 챔버(100)의 외측으로 진공 차폐하거나 여는 역할을 할 수 있으나, 게이트 슬릿(130)에 의해 발생되는 게이트 슬릿 공간(150)이 챔버(100)에 의해 구성되는 챔버 내부 공간(110)에 노출되는 것을 차단할 수는 없다.
따라서, 본 발명의 제1실시예에서는, 게이트 슬릿 공간(150)이 챔버 내부 공간(110)에 노출되는 것을 차단하기 위해서, 챔버(100)의 내측 벽면을 따라 슬라이딩(sliding)하는 제2도어부(240)를 제1도어부(230)와 마찬가지로 형태로 게이트 슬릿130)을 차폐할 수 있는 형태, 예컨대, 판형 또는 챔버(100) 내부 벽면의 프로파일을 따라 구부러진 형태의 판형으로 도입한다. 즉, 도 2c에 제시된 바와 같이 챔버(100) 내측면이 평면 상에서 볼 때 원형의 원주를 이루도록 구성될 때, 제2도어부(130)는 이러한 원주를 따르도록 구부러진 판형으로 구성될 수 있다.
이때, 제2도어부(240)은 챔버 내부 공간(110)에 게이트 슬릿 공간(150)이 노출되는 것을 차단하기 위해 도입되므로, 제1도어부(230)와 같이 진공 실링 또는 차폐를 실현하도록 실링 부재가 제2도어부(240)와 챔버(100)와 벽면 사이에 도입될 수도 있으나 실질적으로 이러한 실링 부재의 도입은 필수적이지 않다. 즉, 단지 제2도어부(240)는 챔버(100) 벽면을 따라 밀착하여 슬라이딩될 수 있도록 챔버(100) 벽면에 대해 도입되어도 무방하다.
이와 같이 제2도어부(240)와 챔버(100) 벽면이 진공 실링되지 않아도, 챔버 내부 공간(110)의 진공은 제1도어부(230)의 진공 차폐 기능에 의해서 유지될 수 있기 때문이다. 그리고, 제2도어부(240)가 게이트 슬릿(130)을 차폐할 때 단지 챔버(100) 벽면에 밀착되는 정도로도 게이트 슬릿 공간(150)은 충분히 챔버 내부 공간(110)에 노출되지 않고 차단되므로, 게이트 슬릿 공간(150) 내에서 플라즈마가 발생되거나 플라즈마에 의한 아킹이 발생되는 것은 방지될 수 있다. 따라서, 제2도어부(240)는 챔버(100) 벽면과 플라즈마 발생을 방지할 수 있을 정도의 유격을 가지고 동작하도록 설계될 수도 있다.
한편, 제2도어부(240)는 챔버(100)의 내측 벽면 상에 슬라이딩될 수 있도록 도입될 때, 챔버(100) 내측 벽면 상에 도입될 수도 있으나, 도 2a 및 도 2b에 제시된 바와 같이 챔버(100) 내측 벽면 상에 이러한 제2도어부(240)의 움직임을 가이드(guide)하는 가이드 홈들(103, 104)을 형성한 후, 가이드 홈들(103, 104)에 정렬되게 배치되도록 도입할 수도 있다.
실질적으로, 챔버(100)의 벽의 두께는 대략 40mm 정도 두께로 구성될 수 있는 데, 제2도어부(240)를 구성하는 판재 또는 구부러진 판재의 두께는 이보다 매우 얇은 대략 5mm 두께 정도이면 충분하다. 이에 따라, 가이드 홈(103, 104)의 깊이는 불과 5mm 안팎으로 형성되어도 무방하다. 따라서, 가이드 홈(103, 104)의 도입에 의해서 이러한 부위에서의 원하지 않는 플라즈마의 발생 또는 이에 의한 전체 플라즈마 밀도 또는/및 분포에의 악영향은 배제될 수 있다.
이와 같은 가이드 홈들(103, 104)은 게이트 슬릿(130)에 인근하는 챔버(100) 내측 벽면 부위에 형성될 수 있다. 즉, 상측에 제1가이드 홈(103)과 아래쪽의 제2가이드 홈(104)을 형성할 수 있다. 이러한 가이드 홈들(103, 104)의 도입에 의해서 제2도어부(240)은 원활하게 챔버(100) 내측면을 따라 상승 또는 하강할 수 있게 되어, 게이트 슬릿 공간(150)을 챔버 내부 공간(110)에 대해 보다 효과적으로 차단시킬 수 있게 된다.
제2도어부(240)의 움직임은 챔버(100)를 진공 밀폐하는 역할을 하는 제1도어부(230)의 움직임에 연동된다. 이를 위해서, 제1도어부(230)와 제2도어부(240)을 연결시키는 연결 샤프트(260)가 게이트 슬릿(130)을 통해 삽입되어, 제1도어부(230)와 제2도어부(240)을 체결시킨다. 이와 같은 연결 샤프트(260)에 의한 체결에 의해서 제2도어부(240)은, 제1도어부(230)의 상승 및 닫힘에 따라 함께 상승하여 게이트 슬릿 공간(130)은 챔버 내부 공간(150)과 차단시키고, 제1도어부(230)의 하강 및 열림에 따라 함께 하강하여 게이트 슬릿 공간(130)과 챔버 내부 공간(150)을 상통시키게 된다.
이와 같이 연결 샤프트(260)의 도입에 의해서 간단히 제2도어부(240)의 움직임을 제1도어부(230)의 움직임에 연동시킴으로써, 본 발명의 제1실시예에 따른 게이트 밸브(200)의 도입에도 불구하고, 전체 챔버 구조는 크게 변형되거나 별도의 큰 부품 또는 구동 장치의 도입이 요구되지 않는다. 따라서, 기존의 챔버 장비에도 본 발명의 제1실시예에 따른 이중 도어를 가지는 게이트 밸브(200)는 용이하게 적용될 수 있다.
한편, 이러한 연결 샤프트(260)는 도 2a 및 도 2b에 제시된 바와 같이 게이트 슬릿(130)에 올려지도록 도입될 수도 있으나, 이러한 연결 샤프트(260)가 안착될 수 있는 안착 홈을 도입할 수도 있다.
제2실시예
제2실시예에서는 제1실시예에서와 달리 연결 샤프트의 움직임을 보다 정교하게 가이드하기 위한 안착 홈(105)을 게이트 슬릿 면에 도입하는 바를 제시한다. 제2실시예에서 제1실시예에서와 동일하게 인용하는 참조 부호는 동일한 부재를 의미하는 것으로 이해될 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 제2실시예에 의한 이중 도어 게이트 밸브를 가지는 챔버 장비를 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 평면도 및 단면도이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 본 발명의 제2실시예에서는 게이트 슬릿(130) 면에 게이트 슬릿(130)을 가로질러 챔버(100)의 내부와 외부에 걸쳐 이어지도록 안착 홈(105)을 도입하는 바를 제시한다. 이러한 안착 홈(105)은 제1 및 제2 도어부들(230, 240)의 상승 또는 하강이 완료되었을 때, 연결 샤프트(260)가 이러한 안착 홈(105)에 삽입되도록 유도하여, 연결 샤프트(260)의 움직임을 안전하게 가이드하기 위해서 이다. 이러한 안착 홈(105)에 연결 샤프트(260)가 안착 됨에 따라, 연결 샤프트(260)에 연결된 제1 및 제2도어부(230, 240)의 움직임 또한 정밀하게 가이드 될 수 있다.
제3실시예
제3실시예에서는 제1실시예에서와 달리 제2도어부의 움직임을 가이드 하는 가이드 홈을 형성하지 않는 경우를 제시한다. 제3실시예에서 제1실시예에서와 동일하게 인용하는 참조 부호는 동일한 부재를 의미하는 것으로 이해될 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제3실시예에 의한 이중 도어 게이트 밸브를 가지는 챔버 장비를 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 평면도 및 단면도이다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 제1실시예에서 도 2a 내지 도 2c를 참조하여 설명한 바와 마찬가지로 이중 도어를 가지는 게이트 밸브(200)가 도입되나, 제2도어부(240)의 움직임을 가이드 하는 가이드 홈(도 2b의 103 및 104)을 도입하지 않을 수도 있다.
앞서 설명한 바와 같이 제2도어부(240)은 대략 5mm 정도 두께의 판형으로 구성되므로, 챔버(100) 내측면의 프로파일에 크게 영향을 주지 않고, 또한, 이 정도의 두께에 의해서 플라즈마가 집중 또는 플라즈마의 밀도 또는/및 분포에 큰 영향을 미치지 않을 것이므로, 제2도어부(240)은 챔버(100)의 내측면 상에 직접적으로 올려지는 형태로 도입될 수 있다. 이때, 제2실시예에서와 마찬가지로 안착 홈(105)이 게이트 슬릿(130) 표면에 형성되어 연결 샤프트(260)가 삽입될 수 있다.
제4실시예
제4실시예에서는 제1실시예에서와 달리 원형 챔버가 아닌 사각형 챔버인 경우를 제시한다. 제4실시예에서 제1실시예에서와 동일하게 인용하는 참조 부호는 동일한 부재를 의미하는 것으로 이해될 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제4실시예에 의한 이중 도어 게이트 밸브를 가지는 챔버 장비를 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 평면도 및 단면도이다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 플라즈마 챔버 장비의 공정 챔버는 도 5a에 제시된 바와 같이 사각형의 내부 공간(110’)을 구현하는 사각형 챔버(100’)일 수도 있다. 이러한 경우에도 제1실시예에서 설명한 바와 같은 이중 도어를 가지는 게이트 밸브(200)가 적용될 수 있다. 단지, 챔버(100)의 벽면 프로파일이 평면에서 볼 때 사각형을 구현하고 있으므로, 제2도어부(240’)은 도 5a에 제시된 바와 같이 판형으로 도입되는 것이 바람직하다.
이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능한 것으로 이해되어야 함이 명백하다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 플라즈마 챔버 장비에서 챔버 벽면에 웨이퍼의 입출을 위한 게이트 슬롯의 도입에 따라 필연적으로 수반되는 게이트 슬릿 공간을 차단하여 챔버 내부 공간에 노출되는 것을, 게이트 슬릿을 진공 차폐하는 제1도어부에 연동되는 제2도어부를 챔버 내측에 도입함으로써 효과적으로 그리고 간단히 방지할 수 있다.
이에 따라, 게이트 슬릿 공간이 챔버 내부 공간에 노출됨에 따라, 게이트 슬릿 공간에서의 플라즈마 발생 또는 아킹 발생에 의해서 전체적인 플라즈마 밀도 또는/및 분포에 악영향이 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 이러한 플라즈마 발생 또는 아킹 발생에 의해서 게이트 슬릿 공간 주위에 파티클이 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
더욱이, 제2도어부는 연결 샤프트에 의해서 제1도어부와 연동되도록 구성할 수 있으므로, 제2도어부의 구동을 위한 별도의 구동 장치를 설치할 필요가 없다. 이에 따라, 본 발명의 실시예에 의한 이중 도어를 가지는 게이트 밸브를 설치할 때, 챔버 구조의 큰 변화가 요구되지 않는다. 이에 따라, 저렴하고도 보다 간단한 메커니즘(mechanism)을 통해 챔버 내부 공간에 보다 균일한 플라즈마 밀도를 구현할 수 있다. 이에 따라, 플라즈마 공정을 보다 효율적으로 수행할 수 있다.
도 1은 종래의 전형적인 챔버 장비에서의 게이트 밸브를 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 제1실시예에 의한 이중 도어 게이트 밸브를 가지는 챔버 장비를 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 도면들이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 제2실시예에 의한 이중 도어 게이트 밸브를 가지는 챔버 장비를 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 평면도 및 단면도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제3실시예에 의한 이중 도어 게이트 밸브를 가지는 챔버 장비를 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 평면도 및 단면도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제4실시예에 의한 이중 도어 게이트 밸브를 가지는 챔버 장비를 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 평면도 및 단면도이다.

Claims (5)

  1. 웨이퍼 상에 플라즈마 공정이 수행되는 공간을 제공하고 상기 웨이퍼의 입출을 위해 도입된 게이트 슬릿(gate slit)을 벽면에 가지는 공정 챔버; 및
    상기 공정 챔버의 외측 벽면에 상기 웨이퍼의 입출에 따라 상기 게이트 슬릿을 열거나 진공 차폐하기 위해 도입되고,
    상기 공정 챔버의 외측 벽면에 설치되는 몸체부,
    상기 몸체부와 상기 공정 챔버의 외측 벽면 사이에 도입되어 상기 게이트 슬릿을 진공 차폐하거나 여는 동작을 하는 제1도어(door)부,
    상기 제1도어부에 연동되고 상기 공정 챔버의 내측벽 상에 도입되어 상기 게이트 슬릿을 가리거나 여는 제2도어부, 및
    상기 제2도어부가 상기 제1도어부에 연동되게 연결하는 연결 샤프트(shaft)를 포함하는 게이트 밸브(gate valve)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 도어 게이트 밸브를 가지는 챔버 장비.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2도어부는 상기 공정 챔버의 내측 벽면의 프로파일을 따라 구부러지거나 평평한 판형인 것을 특징으로 하는 이중 도어 게이트 밸브를 가지는 챔버 장비.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 공정 챔버는 내측 벽면에 상기 제2도어부의 움직임을 가이드(guide)하는 가이드 홈을 더 가지는 것을 특징으로 하는 이중 도어 게이트 밸브를 가지는 챔버 장비.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 공정 챔버는 상기 게이트 슬릿이 형성된 면에 상기 연결 샤프트가 안착될 안착 홈을 더 가지는 것을 특징으로 하는 이중 도어 게이트 밸브를 가지는 챔버 장비.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 게이트 밸브는 상기 제1도어부의 움직임을 구동하기 위해 상기 몸체부를 관통하여 상기 제1도어부에 연결되는 구동축을 더 포함하고,
    상기 구동축에서 전달되는 구동력에 의해서 상기 제2도어부는 상기 제1도어부와 연동되어 상기 공정 챔버의 내측벽을 따라 슬라이딩(sliding)하는 것을 특징으로 하는 이중 도어 게이트 밸브를 가지는 챔버 장비.
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