KR20060094235A - 반도체 설비용 챔버의 리크 체크방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 설비용 챔버의 리크 체크방법에 관한 것으로서, 이를 위하여 본 발명은 리크 체크 모드 전환 단계와; 척과 리프트 핀이 홈 위치로 이동하면서 척 벨로우즈와 리프트 핀 벨로우즈를 최대한 수축시키는 단계와; 진공 펌프를 구동시켜 챔버의 내부를 소정의 진공압으로 형성되도록 하는 단계와; 상기 챔버에서 상기 진공 펌프측으로 연결되는 배기 라인을 통한 배기가 차단되도록 하는 단계와; 상기 리프트 핀을 소정의 횟수만큼 반복해서 승강시키는 단계와; 상기 리프트 핀의 승강 작동 중 챔버의 내부 압력을 체크하는 단계와; 상기의 단계에서 체크되는 압력이 기설정압력보다 높으면 벨로우즈의 리킹 페일로 판정하는 단계로서 수행되도록 하여 벨로우즈의 리크에 의한 공정 수행 중 진공압 상승 및 그에 따른 다량의 파티클 생성을 방지하여 안정된 공정 수행과 함께 제품의 수율을 대폭적으로 향상시키도록 하는 효과를 제공한다.

반도체, 챔버 리크, 리크 체크, 벨로우즈

Description

반도체 설비용 챔버의 리크 체크방법{Method for checking leak of chamber for semiconductor equipment}

도 1은 일반적인 반도체 공정 설비의 구성을 도시한 측면도,

도 2는 종래의 척 벨로우즈와 리프트 핀 벨로우즈의 장착 구조를 도시한 측면도,

도 3은 본 발명에 따른 챔버의 리크 체크 순서를 도시한 플로우챠트.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 챔버 2 : 척

3 : 리프트 핀 4 : 승강 구동 수단

본 발명은 반도체 설비용 챔버의 리크 체크방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 설비의 리크 체크 모드에서 벨로우즈를 소정의 횟수만큼 수축과 팽창되게 함으로써 이때의 챔버 압력 변화를 체크하여 정확하게 벨로우즈의 리크 여부를 체 크할 수 있도록 하는 동시에 안정된 공정 수행과 제품 수율을 더욱 향상시킬 수 있도록 하는 반도체 설비용 챔버의 리크 체크방법에 관한 것이다.

일반적으로 웨이퍼를 가공하여 반도체 장치를 제조하기 위해서는 고온, 고압 또는 저압 분위기에서 일정 시간동안 소정의 공정가스를 공급하여 웨이퍼 상에 소정의 막질이 형성되도록 하거나, 형성된 막질을 제거하는 공정이 수차례 반복되면서 이루어지게 된다.

이러한 공정을 통해서 웨이퍼 상에 원하는 형태의 패턴을 형성하게 되며, 이때의 공정조건에 따라서 형성 패턴의 결과는 다양하게 구현될 수가 있을 뿐만 아니라 후속 공정의 공정 조건을 결정하게 되는 중요한 요인이 되기도 한다.

따라서 반도체 제조는 단일 공정만으로 이루어지는 것이 아니라 다양한 공정이 수차례 연속해서 반복 수행되어 이루어지게 되는 것이다.

도 1은 이와 같은 반도체 제조에 사용되는 설비의 일례를 도시한 것으로서, 도면 부호 1은 공정 수행이 이루어지는 공간인 챔버이고, 이 챔버(1)의 내부에는 웨이퍼가 안착되는 척(2)이 구비되며, 이 척(2)에는 복수의 리프트 핀(3)들이 각각 구비되도록 하고 있다.

이때 척(2)과 리프트 핀(3)들은 공히 승강이 가능하게 이루어지도록 하고 있으며, 이를 위해 챔버(1)의 하부에서는 이들 척(2)과 리프트 핀(3)의 승강 작용을 위한 승강 구동 수단(4)이 구비되도록 하고 있다.

한편 챔버(1)와 승강 구동 수단(4)들 사이에는 척(2)과 리프트 핀(3)들의 승강 구동에 연동하는 승강 축들로서 연결되어 있는데 이들 승강 축들은 챔버(1)와 연통되게 구비되어 있으므로 챔버(1)의 내부가 외부와 차단되어 있듯이 이들 승강 축들 또한 외부와 차단되도록 하고 있다.

하지만 승강 축들은 챔버(1)와는 달리 승강 작용을 해야 하므로 이러한 승강 작용을 원활하게 수행하면서도 외부와는 기밀이 항상 유지될 수 있도록 해야만 한다.

이를 위해서 구비되는 것이 벨로우즈이며, 통상 척(2)을 승강시키는 승강 축과 리프트 핀(3)을 승강시키는 승강 축이 각각 구비되므로 현재는 도 2에서와 같이 고정 플레이트(5)를 기준으로 상부에는 리프트 핀 벨로우즈(6)가 구비되고, 하부에는 척 벨로우즈(7)가 구비되도록 하고 있다.

즉 리프트 핀(3)이 승강하게 될 때에는 고정 플레이트(5)의 상부측에 구비되는 리프트 핀 벨로우즈(6)가 수축과 팽창을 하게 되고, 척(2)이 승강하게 될 때에는 고정 플레이트(5)의 하부측에 구비되는 척 벨로우즈(7)가 수축과 팽창을 하면서 이들 구성의 승강 작용 시에도 챔버(1)의 기밀이 안정되게 유지되도록 하고 있다.

한편 설비의 정기적 및 비정기적인 점검 등과 같이 챔버(1)를 오픈시킨 뒤 다시 결합시키고 나서 반드시 리크 체크를 하도록 하고 있는데 현재의 리크 체크 방식은 척(2)과 리프트 핀(3)이 홈(하사점) 위치에 위치되도록 한 상태에서 진공 펌프를 구동시켜 소정의 진공압이 형성되게 하고, 이때 배기 라인측의 게이트 밸브(미도시)를 닫게 되면 챔버(1)의 내부는 일정한 진공압 상태가 유지되어야만 하는 바 현재는 이와 같은 상태에서 약 300초 동안의 압력 상태를 체크하여 리크 여부를 판단하도록 하고 있다.

하지만 공정 설비에서 챔버 리크에 가장 취약한 부위는 척(2)과 리프트 핀(3)의 구동 시 수축과 팽창을 하는 벨로우즈(6)(7) 부위이나 현재는 챔버(1)와 가스 라인의 리크만 확인하도록 하고 있으므로 공정을 수행 중에는 벨로우즈 리크를 사전에 감지할 수가 없으며, 따라서 공정 수행 중에 이들 벨로우즈(6)(7)를 통해 외기가 유입되면서 챔버(1)내 압력 상승을 가져와 파티클 발생 및 공정 불량의 원인이 되는 매우 심각한 문제점이 초래되고 있다.

따라서 본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 설비의 리크 체크 모드로 전환 시 척 벨로우즈와 리프트 핀 벨로우즈를 소정의 횟수만큼 업/다운시킨 뒤 내부 압력 변화를 체크하여 리크 여부를 확인할 수 있도록 함으로써 리크에 가장 취약한 척 벨로우즈와 리프트 핀 벨로우즈에서의 리크 여부를 정확히 체크하여 안정된 공정 수행과 제품 제조 수율이 보다 향상될 수 있도록 하는 반도체 설비용 챔버의 리크 체크방법을 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 리크 체크 모드 전환 단계와; 척과 리프트 핀이 홈 위치로 이동하면서 척 벨로우즈와 리프트 핀 벨로우즈를 최대한 수축시키는 단계와; 진공 펌프를 구동시켜 챔버의 내부를 소정의 진공압으로 형 성되도록 하는 단계와; 상기 챔버에서 상기 진공 펌프측으로 연결되는 배기 라인을 통한 배기가 차단되도록 하는 단계와; 상기 리프트 핀을 소정의 횟수만큼 반복해서 승강시키는 단계와; 상기 리프트 핀의 승강 작동 중 챔버의 내부 압력을 체크하는 단계와; 상기의 단계에서 체크되는 압력이 기설정압력보다 높으면 벨로우즈의 리킹 페일로 판정하는 단계로서 수행되도록 하는 것이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

반도체 설비에서 챔버의 리크 체크는 설비의 정기적 또는 비정기적인 점검 또는 세정 및 챔버를 오픈시킨 뒤 재가동을 위해 조립된 상태에서 자동으로 수행되도록 하는 작업이다.

챔버의 리크 체크는 설비의 조립 상태를 체크하는데 가장 주된 목적이 있다.

한편 본 발명은 전술한 도면에서 동일한 구성에는 동일 부호를 적용하기로 한다.

설비의 챔버(1)를 오픈시켜 설비의 점검 또는 세정을 수행한 다음 통상 챔버(1)를 다시 조립하여 밀폐시키게 되는데 이렇게 조립된 설비는 반드시 조립된 상태에서 챔버(1)의 리크 체크를 하게 된다.

챔버(1)의 리크 체크는 도 3에서와 같이 설비를 리크 체크 모드로 전환하면서 수행하게 된다.

리크 체크 모드에서는 우선 챔버(1) 내부의 척(2)과 리프트 핀(3)이 홈 위치 즉 하사점에 위치되도록 하게 되는데 이때 척 벨로우즈(7)와 리프트 핀 벨로우즈 (6)는 최대한 수축되는 상태가 된다.

이와 같은 상태에서 챔버(1)와 연결된 배기 라인측의 진공 펌프를 구동시켜 챔버(1)의 내부가 소정의 진공압 상태가 되도록 하고, 배기 라인측의 게이트 밸브 등과 같은 배기 단속 밸브를 작동시켜 배기 라인을 통한 배기가 차단되도록 한다.

이 과정까지는 종전의 설비 리크 체크와 대동소이하다.

다만 본 발명은 챔버(1)의 내부를 일정한 진공압 상태에서 유지되게 한 다음 리프트 핀을 소정의 횟수만큼 승강하도록 한다.

리프트 핀의 승강 구동은 통상 약 25~35회 정도 반복 수행하는 것이 가장 바람직하다.

리프트 핀의 승강 구동 시 척 벨로우즈(7)와 리프트 핀 벨로우즈(6)가 동시에 수축과 팽창을 반복하게 된다.

이렇게 척 벨로우즈(7)와 리프트 핀 벨로우즈(6)의 신축 작용 시 챔버(1) 내부의 압력 변화를 종전에도 구비되어 있던 압력 게이지를 통해서 확인하게 된다.

압력 게이지를 통해 체크되는 압력은 컨트롤러에 전송되고, 컨트롤러에서는 체크된 압력과 기설정 압력간을 비교하게 된다.

이때 체크되는 압력이 기설정 압력보다 크게 감지되면 컨트롤러는 이를 설비 오류로 판정한다.

컨트롤러에서 설비 오류로 판정되면 별도의 경보장치를 통해 작업자가 쉽게 인지할 수 있도록 할 수가 있다.

이렇게 리프트 핀을 승강 구동시키면서 이때의 압력 상태를 체크하게 되면 척 벨로우즈(7)와 리프트 핀 벨로우즈(6)에 전혀 손상이 없을 때에는 내부 압력 변화폭이 대단히 작게 나타나지만 만일 이들 벨로우즈(6)(7)에 손상이라두 발생되면 이 부위를 통해 외기가 챔버(1)의 내부로 유입되면서 내부 압력을 상승시키게 된다.

따라서 챔버(1)의 내부 압력 변화를 보면 쉽게 벨로우즈(6)(7)의 손상 여부를 파악할 수가 있으므로 벨로우즈(6)(7)를 통한 리크를 정확히 사전에 체크하여 그로 인한 공정 및 제품 불량이 방지되도록 하는 것이다.

한편 전기한 바와 같은 과정을 통해 진공 펌프에 의해 챔버(1)의 내부를 일정한 진공압 상태가 되도록 하고, 배기 라인을 차단시킨 상태에서 바로 리프트 핀의 승강 구동을 수행시키지 않고 우선 종전과 마찬가지로 300초 동안 챔버(1)의 압력 상태를 체크하도록 하여 설비 조립이 제대로 이루어졌는지를 파악한 후 리프트 핀을 승강시켜 척 벨로우즈(7)와 리프트 핀 벨로우즈(6)의 손상 여부를 파악하게 할 수도 있다.

이와 같이 본 발명은 설비의 리크 체크 모드에서 리프트 핀을 소정의 횟수만큼 승강 구동시키도록 함으로써 이때의 챔버(1) 압력 변화에 의해 척 벨로우즈(7)와 리프트 핀 벨로우즈(6)를 통한 리크 여부를 정확히 체크할 수 있도록 하고, 이를 통해 보다 안정된 공정 수행을 제공하게 되는 것이다.

또한 미연에 벨로우즈(6)(7)의 리크를 체크하게 되면 공정을 수행 중 항상 제품의 수율을 향상시키면서 제품에 대한 신뢰성을 더욱 향상시킬 수가 있게 된다.

한편 상기한 설명에서 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나, 그들은 발 명의 범위를 한정하는 것이라기보다는 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다.

따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 챔버(1)의 리크 체크 모드에서 챔버(1)의 내부를 적정한 진공압으로 유지되도록 한 상태에서 벨로우즈(6)(7)의 소정의 횟수만큼 수축과 팽창되도록 하면서 이때의 챔버(1) 압력 상태가 일정한 압력 이상으로 높게 체크되면 이를 벨로우즈(6)(7)의 리크로 판정하도록 하여 적정한 시기에 벨로우즈(6)(7)가 교체되게 함으로써 항상 안정된 공정 수행과 높은 제품 수율을 유지할 수 있도록 하는 매우 유용한 효과를 제공한다.

Claims (4)

1. 리크 체크 모드 전환 단계와;

   척과 리프트 핀이 홈 위치로 이동하면서 척 벨로우즈와 리프트 핀 벨로우즈를 최대한 수축시키는 단계와;

   진공 펌프를 구동시켜 챔버의 내부를 소정의 진공압으로 형성되도록 하는 단계와;

   상기 챔버에서 상기 진공 펌프측으로 연결되는 배기 라인을 통한 배기가 차단되도록 하는 단계와;

   상기 리프트 핀을 소정의 횟수만큼 반복해서 승강시키는 단계와;

   상기 리프트 핀의 승강 작동 중 챔버의 내부 압력을 체크하는 단계와;

   상기의 단계에서 체크되는 압력이 기설정압력보다 높으면 벨로우즈의 리킹 페일로 판정하는 단계;

   로서 수행하는 반도체 설비용 챔버의 리크 체크방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 배기 라인의 배기 차단은 게이트 밸브의 단속에 의해 수행되는 반도체 설비용 챔버의 리크 체크방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 리프트 핀의 승강 횟수는 25~35회인 반도체 설비용 챔버의 리크 체크방법.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 챔버의 내부를 소정의 진공압으로 형성하는 단계 직후 챔버의 내부 압력 상태를 300초 동안 체크하도록 하는 반도체 설비용 챔버의 리크 체크방법.

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