KR20060104818A - Semiconductor manufacturing equipment - Google Patents
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Abstract
반도체 제조설비를 제공한다. 제공된 반도체 제조설비는 본 발명은 소정 공정이 수행되는 챔버와, 챔버의 일측에 마련되어 챔버의 내부압력을 측정하는 마노미터와, 마노미터의 외부에 마련되며 마노미터의 내부를 가열하는 히터와, 챔버에 마련되어 챔버의 내부온도를 측정하는 챔버 온도게이지와, 마노미터에 마련되어 마노미터의 내부온도를 측정하는 마노미터 온도게이지 및 챔버 온도게이지와 마노미터 온도게이지 및 히터와 전기적으로 연결되며, 챔버 온도게이지와 마노미터 온도게이지에서 측정되는 온도값을 비교하여 마노미터의 내부온도를 챔버의 내부온도와 동일하게 유지시키도록 상기 히터를 제어하는 제어부를 포함한다. 따라서, 제어부는 챔버와 챔버의 내부압력을 측정하는 마노미터의 내부온도를 비교하여 마노미터의 내부온도를 챔버의 내부온도와 동일하게 유지시킴으로써, 마노미터로 하여금 챔버의 내부압력을 정확하게 측정하게 하는 효과가 있다.Provide semiconductor manufacturing equipment. The provided semiconductor manufacturing equipment is provided with a chamber in which a predetermined process is performed, a manometer provided on one side of the chamber and measuring the internal pressure of the chamber, a heater provided outside the manometer and heating the inside of the manometer, and provided in the chamber. The chamber temperature gauge for measuring the internal temperature of the sensor, and the manometer temperature gauge for measuring the internal temperature of the manometer and the electrical temperature of the chamber temperature gauge, the manometer temperature gauge and the heater, which are provided in the manometer, And a control unit for controlling the heater to compare the temperature value to maintain the internal temperature of the manometer equal to the internal temperature of the chamber. Accordingly, the controller compares the internal temperature of the chamber and the manometer for measuring the internal pressure of the chamber to maintain the internal temperature of the manometer equal to the internal temperature of the chamber, thereby enabling the manometer to accurately measure the internal pressure of the chamber. .
Description
도 1은 본 발명에 따른 반도체 제조설비를 도시한 구성도이다.1 is a block diagram showing a semiconductor manufacturing equipment according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 반도체 제조설비의 온도제어관계를 나타낸 블록도이다.2 is a block diagram showing a temperature control relationship of a semiconductor manufacturing apparatus according to the present invention.
**도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명**** Description of the symbols for the main parts of the drawings **
110 : 챔버110: chamber
120 : 마노미터120: manometer
125 : 히터125: heater
130 : 챔버 온도게이지130: chamber temperature gauge
140 : 마노미터 온도게이지140: Manometer temperature gauge
150 : 제어부150: control unit
160 : 표시부160: display unit
본 발명은 반조체소자를 제조하는 설비에 관한것으로, 더욱 상세하게는 챔버 의 압력을 측정하는 마노미터를 구비한 반도체 제조설비에 관한 것이다.The present invention relates to a device for manufacturing a semi-assembly device, and more particularly to a semiconductor manufacturing device having a manometer for measuring the pressure of the chamber.
일반적으로, 반도체소자를 가공하는 공정(fabrication)은 패키지와 같은 반도체 소자를 조립하는 공정과는 달리 외부로부터 밀폐된 챔버(Chamber) 내에서 수행된다. 확산, 사진, 식각, 이온주입, 증착공정 등의 웨이퍼 가공 공정들은 각 공정 조건 하에서 수행되며, 대부분의 공정이 수행되는 챔버는 진공 상태 또는 그와 유사한 상태로 유지되어야 한다. In general, a process of fabricating a semiconductor device is performed in a chamber sealed from the outside, unlike a process of assembling a semiconductor device such as a package. Wafer processing processes such as diffusion, photography, etching, ion implantation, and deposition processes are performed under respective process conditions, and the chamber in which most processes are performed should be maintained in a vacuum state or the like.
이에 따라, 각 반도체 제조 장치들은 챔버 내를 진공 상태로 유기하기 위하여 배기 펌프와 같은 압력 조절 설비를 구비하고 있으며, 압력 조절 설비를 통해 각 챔버 내의 압력을 원하는 크기로 조절한다. Accordingly, each semiconductor manufacturing apparatus is provided with a pressure regulating device such as an exhaust pump to induce a vacuum in the chamber, and adjusts the pressure in each chamber to a desired size through the pressure regulating device.
이와 같이 챔버 내의 압력을 조절하기 위해서는 챔버의 압력을 측정하는 과정을 필요로 한다. 그리고, 챔버의 압력을 측정하기 위해서는 캐퍼시터 마노미터(Capacitor manometer;이하 마노미터라 지칭)가 채용되며, 이 마노미터는 챔버의 일측에 장착되어 챔버 내의 압력을 측정하게 된다.As such, in order to adjust the pressure in the chamber, a process of measuring the pressure of the chamber is required. In order to measure the pressure of the chamber, a capacitor manometer (hereinafter referred to as a manometer) is employed, and the manometer is mounted on one side of the chamber to measure the pressure in the chamber.
한편, 반도체소자를 가공하는 공정에서는 많은 부산물들이 발생된다. 이때, 이 부산물들은 챔버의 외부로 배출되지 않고 챔버 내부의 차가운 부분에 응고/증착되어 공정 불량을 야기시킨다. 이를 최소화하기 위해 챔버에는 챔버의 내부를 가열하기 위한 히터가 마련된다.On the other hand, many by-products are generated in the process of processing a semiconductor device. At this time, these by-products are not discharged to the outside of the chamber but solidify / deposit into a cold portion inside the chamber, causing process failure. In order to minimize this, the chamber is provided with a heater for heating the inside of the chamber.
그리고, 챔버 내부의 압력을 측정하는 마노미터에는 상기와 같은 이유로 히터가 마련되며, 이로 인해 마노미터 내부의 온도는 높은 온도로 유지되고 있다.The manometer for measuring the pressure inside the chamber is provided with a heater for the same reason as above, and thus the temperature inside the manometer is maintained at a high temperature.
그러나, 종래의 반도체 제조설비에 사용되는 챔버의 내부에서 설정되는 온도 는 제조공정별로 다양하지만, 마노미터의 내부온도는 모델별로 고정되어 있다. 이로 인해 챔버의 내부온도 보다 필요 이상 또는 필요 이하로 마노미터가 가열되면 마노미터의 내부온도와 챔버의 내부온도간의 온도차이가 발생된다. 따라서, 상기 온도차이는 기체상태방정식에 의거하여 두 공간 사이의 압력차를 발생시킨다. 이때, 두 공간 사이의 압력차는 마노미터에 의해 측정되는 챔버의 내부압력을 정확하게 측정하지 못하게 하는 원인이 된다.However, although the temperature set inside the chamber used in the conventional semiconductor manufacturing equipment varies by manufacturing process, the internal temperature of the manometer is fixed by model. This causes a temperature difference between the internal temperature of the manometer and the internal temperature of the chamber when the manometer is heated above or below the required temperature of the chamber. Therefore, the temperature difference generates a pressure difference between the two spaces based on the gas state equation. At this time, the pressure difference between the two spaces causes a failure to accurately measure the internal pressure of the chamber measured by the manometer.
또한, 플라즈마가 생성되는 이온주입, 증착, 식각공정 등이 수행되는 챔버의 내부온도는 플라즈마의 생성 시 급격하게 수시로 변화된다. In addition, the internal temperature of the chamber in which the ion implantation, deposition, and etching process in which the plasma is generated is rapidly changed frequently during generation of the plasma.
그러나, 챔버의 내부압력을 측정하는 마노미터는 고정된 내부온도로 인하여 챔버에서 변화되는 온도변화를 매순간마다 대응하지 못한다. 이로 인해 마노미터는 마노미터와 챔버의 내부온도간 온도차이로 인해 챔버의 내부압력을 정확하게 측정하지 못하는 문제점이 발생된다.However, the manometer for measuring the internal pressure of the chamber does not respond every minute to the temperature change in the chamber due to the fixed internal temperature. This causes the manometer to not accurately measure the internal pressure of the chamber due to the temperature difference between the manometer and the internal temperature of the chamber.
따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 감안한 것으로서, 본 발명의 목적은 챔버의 내부온도와 마노미터의 내부온도 간의 온도차이를 최소화하여 마노미터로 하여금 챔버의 내부압력을 정확히 측정하는 반도체 제조설비를 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a semiconductor manufacturing equipment for accurately measuring the internal pressure of a chamber by minimizing a temperature difference between the internal temperature of the chamber and the internal temperature of the manometer. .
그리고, 본 발명의 다른 목적은 반도체소자의 제조공정 중 챔버의 내부온도가 변경되더라도 챔버의 내부압력을 정확하게 측정할 수 있는 반도체 제조설비를 제공하는데 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a semiconductor manufacturing apparatus capable of accurately measuring the internal pressure of the chamber even when the internal temperature of the chamber is changed during the manufacturing process of the semiconductor device.
이와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명은 소정 공정이 수행되는 챔버와, 챔버의 일측에 마련되어 챔버의 내부압력을 측정하는 마노미터와, 마노미터의 외부에 마련되며 마노미터의 내부를 가열하는 히터와, 챔버에 마련되어 챔버의 내부온도를 측정하는 챔버 온도게이지와, 마노미터에 마련되어 마노미터의 내부온도를 측정하는 마노미터 온도게이지 및 챔버 온도게이지와 마노미터 온도게이지 및 히터와 전기적으로 연결되며, 챔버 온도게이지와 마노미터 온도게이지에서 측정되는 온도값을 비교하여 마노미터의 내부온도를 챔버의 내부온도와 동일하게 유지시키도록 상기 히터를 제어하는 제어부를 포함한다.The present invention for implementing the above object is a chamber in which a predetermined process is performed, a manometer provided on one side of the chamber to measure the internal pressure of the chamber, a heater provided outside the manometer and heating the inside of the manometer, A chamber temperature gauge provided to measure the internal temperature of the chamber, and a manometer temperature gauge provided at the manometer to measure the internal temperature of the manometer, and electrically connected to the chamber temperature gauge, a manometer temperature gauge, and a heater. And a control unit for controlling the heater to compare the measured temperature value to maintain the internal temperature of the manometer equal to the internal temperature of the chamber.
이때, 상기 히터는 전기적으로 발열하는 열선으로 구비된다.In this case, the heater is provided with a heating wire that generates heat electrically.
그리고, 상기 열선은 마노미터의 외벽에 밀착설치되는 것이 바람직하다.In addition, the hot wire is preferably installed in close contact with the outer wall of the manometer.
그리고, 반도체 제조설비는 상기 챔버온도게이지와 상기 마노미터온도게이지에서 측정되는 온도값을 표시해주는 표시부가 마련된다.The semiconductor manufacturing facility is provided with a display unit for displaying the temperature value measured by the chamber temperature gauge and the manometer temperature gauge.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 반도체 제조설비를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a semiconductor manufacturing apparatus according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 반도체 제조설비를 도시한 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 반도체 제조설비의 온도제어관계를 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram showing a semiconductor manufacturing equipment according to the present invention, Figure 2 is a block diagram showing the temperature control relationship of the semiconductor manufacturing equipment according to the present invention.
도 1을 참조하면, 반도체 제조설비(100)에는 소정의 공정을 수행하는 챔버 (110)가 구비되며, 이 챔버(110)에는 마노미터(120)가 장착되어 챔버(110)의 내부압력을 측정하게 된다. 그리고, 챔버(110)에는 챔버 온도게이지(130)가 장착되어 챔버(110)의 내부온도를 측정하고, 마노미터(120)에는 마노미터 온도게이지(140)가 장착되어 마노미터(120)의 내부온도를 측정한다.Referring to FIG. 1, a semiconductor manufacturing apparatus 100 is provided with a
여기서 마노미터(120)에 대해 구체적으로 설명하면, 마노미터(120)는 하우징(121)과, 다이어프램(122)과, 고정전극(123)과, 가스출입관(124) 및 히터(125)를 포함한다. 이때, 하우징(121)은 원통모양으로 그 하부에 가스출입관(124)이 있고, 그 상부에는 게터펌프(Getter Pump, 126)가 설치된다. Here, the
그리고, 다이어프램(122)은 일반적으로 금속재질의 박판으로 하우징(121) 내부의 중간 정도의 위치에 고정되어 설치된다. In addition, the
또한, 고정전극(123)은 둥근 고리 모양의 전도체로써 하우징(121)의 상부쪽으로 다이어프램(122)과 소정 간격으로 이격되어 설치된다. 고정전극(123)의 하부에는 세라믹원반(127)이 고정되어 하우징(121)에 고정되어 설치된다. In addition, the
그리고, 하우징(121) 하부의 가스출입관(124)은 챔버(110)와 연결되도록 하우징(121)과 일체로 구성된다. 히터(125)는 하우징(121)외 하부 외벽에 밀착되어 설치되며, 이때의 히터(125)가 전기적으로 발열하는 열선으로 구비되는 것이 바람직하다. 이와 같은 이유는 열선을 하우징(121)의 외면에 밀착하여 설치하는 것이 간편하며 히터(125)의 열전도 효율을 극대화할 수 있기 때문이다.The
그리고, 세라믹원반(127)과 하우징(121) 상부 사이의 공간을 기준압력공간 (129)이라 한다. 기준압력공간(129)내의 기준압력은 보통 10-9 torr 정도로 극히 낮으며, 하우징(121)의 상부에 설치된 게터펌프(126)에 의해 이를 일정하게 유지한다. The space between the
또한, 다이어프램(122)과 하우징(121) 하부 사이의 공간을 측정공간(128)이라 한다. 측정공간(128) 내의 압력은 보통 10-3 torr 정도이다. 측정공간(128)과 기준압력공간(129) 사이의 압력의 최대 차이가 마노미터(120)의 측정 범위가 되며 이는 보통 다이어프램(122)의 특성에 따라 정해지게 된다.In addition, the space between the
이때, 다이어프램(122)과 고정전극(123)은 축전기역할을 하는바 가스출입관(124)을 통해 챔버(110) 내부의 가스가 마노미터(120)의 측정공간(128)내로 들어오면, 가스 분자와의 충돌로 인하여 다이어프램(122)이 도 3에서 나타낸 실선과 같이 고정전극(123) 방향으로 구부러진다. 이는 전극과 전극간의 거리가 작아지는 결과가 되므로 다이어프램(122)과 고정전극(123) 사이의 전기용량이 상대적으로 커진다. 이러한 전기용량의 변화를 측정함으로써 가스의 압력을 알 수 있다.At this time, the
한편, 기체상태방정식 PV=nRΔT(P:압력, V:체적, R:기체상수, ΔT:온도변화) 에 따르면 압력은 온도의 변화에 영향을 받는다. 따라서, 챔버(110)의 내부온도와 마노미터(120)의 내부온도가 동일하게 유지되지 않으면 마노미터(120)는 이 온도차이로 인하여 챔버(110)의 내부압력을 정확하게 측정하지 못하게 된다. 이를 방지하기 위해 챔버(110)와 마노미터(120)의 내부온도를 동일하게 유지시키는 것이 중요하다. On the other hand, according to the gas state equation PV = nRΔT (P: pressure, V: volume, R: gas constant, ΔT: temperature change), the pressure is affected by the change in temperature. Therefore, if the internal temperature of the
따라서, 도 2를 참조하여 챔버와 마노미터의 내부온도를 동일하게 유지시키기 위한 내부온도 제어관계를 살펴보면 다음과 같다. Therefore, referring to FIG. 2, the internal temperature control relationship for maintaining the same internal temperature of the chamber and the manometer is as follows.
먼저, 전술한 챔버 온도게이지(130)와 히터(125) 및 마노미터 온도게이지(140)는 제어부(150)와 전기적으로 연결된다. 이때의 제어부(150)는 챔버 온도게이지(130)로부터 챔버(110)의 내부온도값을 전달받고, 마노미터 온도게이지(140)로부터 마노미터(120)의 내부온도값을 전달받는다. First, the
이후, 제어부(150)는 전달받은 챔버(110)와 마노미터(120)의 내부온도값을 비교하여 이 두 내부온도간 온도차이가 발생되는 경우, 히터(125)를 제어하여 마노미터(120)의 내부온도를 챔버(110)의 내부온도와 동일한 온도로 유지시키게 된다. 여기서, 제어부(150)는 챔버(110)와 마노미터(120)의 내부온도를 동일하게 유지시킴으로써 온도차이로 인한 챔버(110)와 마노미터(120)의 압력변화를 사전에 차단하여 마노미터(120)로 하여금 챔버(110)의 내부압력을 정확하게 측정하게 한다. Subsequently, the
또한, 제어부(150)는 표시부(160)와 전기적으로 연결되며, 표시부(160)는 제어부(150)가 전달받은 챔버(110)의 내부온도값과 마노미터(120)의 내부온도값을 작업자가 손쉽게 볼 수 있도록 표시할 수 있다.In addition, the
한편, 본 발명은 도시한 실시예를 참고로 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구의 범위와 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.On the other hand, the present invention has been described with reference to the illustrated embodiment, which is merely exemplary, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the scope of the present invention should be defined by the appended claims and their equivalents.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 챔버와 챔버의 내부압력을 측정하는 마노미터의 내부온도를 비교하여 마노미터의 내부온도를 챔버의 내부온도와 동일하게 유지시킴으로써, 마노미터로 하여금 챔버의 내부압력을 정확하게 측정하게 하는 효과가 있다.As described above, the present invention compares the internal temperature of the chamber and the internal pressure of the manometer to measure the internal pressure of the chamber, thereby maintaining the internal temperature of the manometer equal to the internal temperature of the chamber, thereby allowing the manometer to accurately measure the internal pressure of the chamber. It is effective.
또한, 챔버의 내부온도가 공정수행 과정에서 수시로 변경되더라도 챔버의 내부온도와 마노미터의 내부온도를 동일하게 유지하게 함으로써, 챔버의 내부압력을 정확하게 측정하게 하는 효과가 있다.In addition, even if the internal temperature of the chamber is frequently changed during the process, by maintaining the internal temperature of the chamber and the internal temperature of the manometer, there is an effect to accurately measure the internal pressure of the chamber.
Claims (4)
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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KR1020050027270A KR20060104818A (en) | 2005-03-31 | 2005-03-31 | Semiconductor manufacturing equipment |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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KR20060104818A true KR20060104818A (en) | 2006-10-09 |
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ID=37634816
Family Applications (1)
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KR1020050027270A KR20060104818A (en) | 2005-03-31 | 2005-03-31 | Semiconductor manufacturing equipment |
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KR (1) | KR20060104818A (en) |
-
2005
- 2005-03-31 KR KR1020050027270A patent/KR20060104818A/en not_active Application Discontinuation
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