KR20060078936A

KR20060078936A - 버퍼챔버의 퍼지시스템

Info

Publication number: KR20060078936A
Application number: KR1020040118189A
Authority: KR
Inventors: 홍종호
Original assignee: 동부일렉트로닉스 주식회사
Priority date: 2004-12-31
Filing date: 2004-12-31
Publication date: 2006-07-05

Abstract

본 발명은 반도체 장비의 버퍼챔버의 퍼지시스템에 관한 것으로, 반도체 장비의 버퍼챔버에서 질소가스를 버퍼챔버에 공급하기 위한 퍼지홀, 상기 퍼지홀에 연결되는 질소가스 공급관, 상기 공급관에 설치되어 질소가스의 유량을 제어하는 유량제어기를 포함하여 이루어진 버퍼챔버의 퍼지시스템에 있어서, 상기 퍼지홀이 바닥면에 다수개 형성되고 버퍼챔버의 상부에 설치되어 버퍼챔버 내부에 질소가스를 골고루 분사시켜 주는 질소공급튜브를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다. 이러한 구성에 의한 본 발명에 의하면, 로드락챔버의 부식방지로 인하여 장비의 다운 타임(Down Time)이 감소하여 가동율이 향상되고, 로드락챔버의 파티클(Particle)감소로 인하여 웨이퍼 표면상에 디펙트(Defect)가 발생하는 것을 방지하여 생산성이 향상되는 효과가 있다.

로드락챔버, 버퍼챔버, 부식, 질소가스, 퍼지

Description

버퍼챔버의 퍼지시스템{Purge system of buffer chamber}

도 1은 종래의 웨이퍼 공정장치를 개략적으로 도시한 평면도,

도 2는 종래의 버퍼챔버의 퍼지시스템을 보여주는 개략도,

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 버퍼챔버의 퍼지시스템을 보여주는 개략도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 웨이퍼 2 : 이송아암

10 : 로드락챔버 20 : 버퍼챔버

30 : 공정챔버 40 : 유량제어기

50 : 밸브 60 : 퍼지홀

70 : 질소가스공급관 100 : 질소공급튜브

110 : 제1튜브 120 : 제2튜브

130 : 연결튜브 140 : 퍼지홀

200 : 질소가스주입구

본 발명은 반도체 장비의 버퍼챔버의 퍼지시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공정챔버에서 공정이 끝난 웨이퍼가 이송되는 공간인 버퍼챔버에 산성가스를 퍼지(Purge)할 수 있도록 질소가스를 공급함으로써 웨이퍼 표면에 잔존하는 산성가스를 퍼지하여 로드락챔버의 부식을 방지할 수 있는 버퍼챔버의 퍼짓시스템에 관한 것이다.

각종 전자제품에 사용되는 반도체 소자는, 산화실리콘에서 고순도의 실리콘을 추출한 것을 단결정으로 성장시키고 이를 원판 모양으로 잘라서 웨이퍼를 만드는 과정, 상기 웨이퍼의 전체 표면에 막을 형성하고 필요한 부분을 제거하여 일정한 패턴을 형성하는 과정, 상기 패턴형성과정에 의해 형성된 패턴에 따라 불순물 이온을 도핑하고 금속배선을 통하여 최초 설계된 회로를 구현하며 필요한 소자로 만들기 위한 패키지 공정 등이 포함된 일련의 웨이퍼 가공 과정을 통하여 제조된다.

위와 같은 반도체 제조공정에는 웨이퍼의 특정 부분 물질을 화학 반응을 통해 제거해 내는 식각(etching)공정, 화학 반응을 이용하여 웨이퍼상에 박막을 형성하는 화학기상증착(Chemical Vapor Deposition)공정, 실리콘 단결정으로 된 웨이퍼의 특정한 영역에 전기전도특성을 부여하기 위하여 불순물을 첨가하는 이온주입공정 등이 있다.

이와같은 공정은 모두 챔버내에서 진행되는데, 특히 식각공정은 웨이퍼 기판상에 있는 특정 부분 물질을 화학 반응을 통해 제거함으로써 반도체 집적회로를 형성시키는 공정이다. 상기 식각공정에서는 염소가스(Cl2 Gas) 및 수소화브롬가스(HBr Gas)를 포함하는 혼합가스를 주식각가스로 이용하고, 상기 공정 후에 발생한 찌꺼기는 내부 세척을 통해 제거하게 된다.

도 1은 종래의 웨이퍼 공정장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.

공정챔버(30)에서 소정의 공정을 마친 웨이퍼(1)는 웨이퍼(1)의 이송이 행해지는 공간인 버퍼챔버(20)에 설치된 로봇의 이송아암(2)에 의해 로드락챔버(10)로 이송된다. 식각공정에서는 염소가스(Cl2 Gas) 및 수소화브롬가스(HBr Gas)에 의해 공정이 수행되므로, 상기 공정이 끝난 후 웨이퍼(1)의 표면에는 산성을 띠는 다량의 염소(Cl2)와 수소화브롬(HBr) 가스가 잔류하고 있다.

웨이퍼(1)의 표면에 잔류하는 가스는 로드락챔버(10)로 이송시 수분과 반응하여 강한 산성을 띠게 되고, 이러한 강산성의 가스는 서스(SUS)재질의 챔버 내부벽의 표면을 부식시켜 파티클(Particle)을 생성시키며, 이러한 파티클은 웨이퍼(1)의 디펙트(Defect) 원인이 되고 있다.

이와 같은 챔버 내부 벽의 부식으로 장비의 잦은 클린(Clean)이 실시되어 지고 장비의 다운타임(Down Time) 증가로 생산성이 저하되는 문제점이 있다.

도 2는 종래의 버퍼챔버의 퍼지시스템을 보여주는 개략도이다.

공정챔버(30)에서 이송아암(2)에 의해 이송되어 온 웨이퍼(1)는 그 표면에 산성가스가 잔존하므로, 버퍼챔버(20)의 하부면에서 공급되는 질소(N2)가스에 의해 퍼지(Purge)를 행한다.

버퍼챔버(20)의 바닥면에는 하나의 퍼지홀(Purge Hole)(60)이 형성되어 있고, 상기 퍼지홀(60)에는 질소가스 공급관(70)을 통해 질소가스를 공급하기 위한 유량제어기(40)와 밸브(50)가 설치된다.

이와 같이 버퍼챔버(20)에서는 질소가스에 의한 퍼지(Purge)가 행하여지므로 로드락챔버(10)와 달리 버퍼챔버(20) 내부는 염소가스(Cl2 Gas) 및 수소화브롬가스(HBr Gas)에 의한 부식이 거의 없다.

그러나, 현재의 질소가스 퍼지시스템에 의하면 질소가스가 공급되는 하나의 퍼지홀(60)이 형성되어 있어, 넓은 버퍼챔버(20)에 골고루 질소가스를 분사시켜줄 수가 없어 웨이퍼(1) 표면에 잔존하는 산성가스는 퍼지(Purge)가 되지 않아 로드락챔버(10)를 부식시키는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 본 발명의 버퍼챔버의 퍼지시스템은 질소가스를 버퍼챔버 내부에 골고루 분사시켜 줄 수 있도록 버퍼챔버의 리드(Lid)에 다수개의 퍼지홀이 형성됨으로써 웨이퍼의 표면에 잔존하는 산성가스를 퍼지하여 로드락챔버의 부식을 방지할 수 있는 버퍼챔버의 퍼지시스템을 제공함에 그 목적이 있다.

상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 버퍼챔버의 퍼지시스템은, 반도체 장비의 버퍼챔버에서 질소가스를 버퍼챔버에 공급하기 위한 퍼지홀, 상기 퍼지홀에 연결되는 질소가스 공급관, 상기 공급관에 설치되어 질소가스의 유량을 제어하는 유량제어기를 포함하여 이루어진 버퍼챔버의 퍼지시스템에 있어서, 상기 퍼지홀이 바닥면을 향하도록 다수개 형성되고 버퍼챔버의 상부에 설치되어 버퍼챔버 내부에 질소가스를 골고루 분사시켜 주는 질소공급튜브를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 질소공급튜브는 환형의 제1튜브, 상기 제1튜브의 내부에 설치되는 환형의 제2튜브, 상기 제1튜브와 제2튜브를 연결하는 다수개의 연결튜브로 이루어지고; 상기 제1튜브와 제2튜브 및 연결튜브 각각에 바닥면을 향하도록 이루어진 퍼지홀이 다수개 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1튜브와 제2튜브 및 연결튜브는 테프론 재질로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 버퍼챔버의 퍼지시스템을 보여주는 개략 도이다.

버퍼챔버(20)의 상부에는 버퍼챔버(20)를 개폐하는 뚜껑인 리드(Lid)(도면에는 미도시)가 설치되어 있고, 상기 리드(Lid)에는 질소가스주입구(200)로부터 공급되어온 질소가스가 분사되는 퍼지홀(140)이 다수개 형성되어 있다.

상기 퍼지홀(140)은 버퍼챔버(20) 내부에 골고루 분사될 수 있도록 리드(Lid)의 전면적에 골고루 분포되어 형성되는 것이 바람직하다.

이를 위해 본 발명의 일실시예에서는 환형의 제1튜브(110)와 환형으로서 상기 제1튜브(110)의 내부에 설치되는 제2튜브(120)와 상기 제1튜브(110)와 제2튜브(120)를 연결하는 연결튜브(130)로 이루어진 질소공급튜브(100)가 버퍼챔버의 상부에 설치된다. 상기 제1튜브와 제2튜브의 형상은 원형, 타원형, 다각형 등에 한정되지 않고 모두 적용가능하다.

상기 제1튜브(110)와 제2튜브(120) 및 연결튜브(130)의 바닥면에는 각각 다수개의 퍼지홀(140)이 아래를 향하도록 뚫려 있어 상기 퍼지홀(140)을 통해 질소가스가 분사되어 웨이퍼(1) 표면에 잔존하는 산성가스를 퍼지(Purge)하게 된다.

상기 퍼지홀(140)은 상술한 바와 같이 질소가스가 버퍼챔버(20)의 내부에 골고루 분사되게 할 수도 있으나, 웨이퍼가 공정챔버로부터 이송되어 나오는 포트(Port) 측에 집중적으로 질소가스를 공급하여 웨이퍼 표면에 잔존하는 산성가스를 퍼지할 수 있도록, 퍼지홀(140)을 공정챔버의 웨이퍼 출구인 포트 상부에 다수개 형성되도록 할 수도 있다.

한편, 상기 제1튜브(110)와 제2튜브(120) 및 연결튜브(130)는 테프론 (Teflon) 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 테프론(Teflon) 재질의 장점은 비점착성, 비유성, 저마찰계수, 비유성 등이 있으며, 가장 중요한 장점은 뛰어난 내화학성 및 내식성을 가지고 있어 강한 산에 잘 반응하지 않으며 내열성 또한 뛰어나다. 이러한 장점 때문에 현재 반도체 산업 및 우주 항공산업에도 널리 사용되고 있다.

이와 같은 구조에 의해 웨이퍼 표면에 잔존하는 산성가스를 질소가스로 퍼지함으로써 웨이퍼가 로드락챔버로 이송되더라도 로드락챔버 내부벽에 부식이 발생되지 않게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 버퍼챔버의 퍼지시스템에 의하면, 버퍼챔버의 상부에 설치된 리드 하부에 퍼지홀이 다수개 형성되어 버퍼챔버 내부에 질소가스를 골고루 분사시켜 주는 구조로 함으로써 로드락챔버의 부식방지로 인하여 장비의 다운 타임(Down Time)이 감소하여 가동율이 향상되고, 로드락챔버의 파티클(Particle)감소로 인하여 웨이퍼 표면상에 디펙트(Defect)가 발생하는 것을 방지하여 생산성이 향상되는 효과가 있다.

Claims

반도체 장비의 버퍼챔버에서 질소가스를 버퍼챔버에 공급하기 위한 퍼지홀, 상기 퍼지홀에 연결되는 질소가스 공급관, 상기 공급관에 설치되어 질소가스의 유량을 제어하는 유량제어기를 포함하여 이루어진 버퍼챔버의 퍼지시스템에 있어서,

상기 퍼지홀이 바닥면을 향하도록 다수개 형성되고 버퍼챔버의 상부에 설치되어 버퍼챔버 내부에 질소가스를 골고루 분사시켜 주는 질소공급튜브를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 버퍼챔버의 퍼지시스템.
제1항에 있어서, 상기 질소공급튜브는 환형의 제1튜브, 상기 제1튜브의 내부에 설치되는 환형의 제2튜브, 상기 제1튜브와 제2튜브를 연결하는 다수개의 연결튜브로 이루어지고;

상기 제1튜브와 제2튜브 및 연결튜브 각각에 바닥면을 향하도록 이루어진 퍼지홀이 다수개 형성된 것을 특징으로 하는 버퍼챔버의 퍼지시스템.
제2항에 있어서, 상기 제1튜브와 제2튜브 및 연결튜브는 테프론 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 버퍼챔버의 퍼지시스템.