KR20060128137A - 로드락 챔버의 벤팅 가스 공급장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 로드락 챔버내 파티클 유입을 방지하는 로드락 챔버의 벤팅 가스 공급장치 및 그 방법에 관한 것이다.

종래에는 로드락 챔버에 벤팅 가스를 760 Torr까지 공급한 후 로드락 챔버의 압력이 760 Torr가 되면 그동안 공급되던 벤팅 가스의 공급은 중단되고 외부 출입구가 개방된다. 이후 웨이퍼를 로딩 또는 언로딩하게 되는 데, 이때 외부에 존재하는 파티클이 로드락 챔버 내부로 유입되면서 웨이퍼에 손상을 주게된다.

본 발명은 챔버내 압력이 760 Torr가 된 이후에도 계속 벤팅 가스를 공급하는 로드락 챔버의 벤팅 가스 공급방법과, 이에 사용되는 벤팅 가스 공급장치에 관한 것으로서, 이를 통해 외부 공기가 로드락 챔버 내부로 유입하는 것을 막아 파티클에 의한 웨이퍼 손상을 최소화하는 것을 특징으로 한다.

벤팅 라인, 벤팅 가스,

Description

로드락 챔버의 벤팅 가스 공급장치 및 그 방법{Device for supplying venting gas in load lock chamber and it's method }

도 1은 종래의 반도체 건식각 장비의 평면도

도 2는 종래 로드락 챔버의 벤팅 가스 공급장치 구성도

도 3은 본 발명에 따른 로드락 챔버의 벤팅 가스 공급장치 구성도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 프로세서 챔버 20: 트렌스퍼 챔버

50: 로드락 챔버 210: 내부 출입구

220: 외부 출입구

본 발명은 로드락 챔버의 벤팅 가스 공급장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 로드락 챔버의 외부 출입구가 열리더라도 로드락 챔버내에 파티클이 유입되는 것을 방지할 수 있도록 하는 로드락 챔버의 벤팅 가스 공급장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 프로세서 챔버는 진공 상태에서 웨이퍼에 대한 가공을 수행하는 데 이용되며, 로드락 챔버는 상기 프로세서 챔버와 함께 연결되어 있는 부분으로 프로세서 챔버내의 진공도를 유지시켜 주면서, 프로세서 챔버에서 가공될 웨이퍼와 가공이 완료된 웨이퍼를 임시로 보관하기 위한 공간이 된다.

도 1은 종래의 반도체 건식각 장비의 평면도로서, 반도체 건식각장치는 웨이퍼를 이송하기 위한 로봇이 실치된 트랜스퍼 챔버(30), 상기 트랜스퍼 챔버(30) 외주에 두 개의 프로세서 챔버(10)와 두 개의 로드락 챔버(50)가 구비되어 있다. 트랜스퍼 챔버(30) 외주에는 디캐싱/배양 챔버, 챔버개구부 또는 냉각/열 챔버 등도 연결되어 있다.

도 2는 종래 로드락 챔버의 벤팅 가스 공급장치 구성도로서, 트랜스퍼 챔버(30)를 사이에 두고 프로세서 챔버(10)와 연결된 로드락 챔버(50)에는 펌핑 라인(60) 및 벤팅 라인(71a, 71b)을 포함하는 가스공급 시스템이 구비되어 있다. 펌핑 라인(60)은 로드락 챔버(50) 내의 기압을 일정하게 유지하기 위한 것이고, 벤팅 라인(71a, 71b)은 로드락 챔버(50)로 질소가스와 같은 벤팅 가스를 공급하기 위한 것이다.

상기 로드락 챔버(50)는 외부로부터 가공을 위한 웨이퍼를 반입하고, 공정이 완료된 웨이퍼를 외부로 반출할 때 대기압 상태를 유지한다. 로드락 챔버(50)의 대기압 상태는 벤팅 가스에 의해 이루어진다. 상기 벤팅 가스는 벤팅 라인(71a, 71b)을 통하여 로드락 챔버내(50)로 공급된다. 벤팅 가스가 공급되는 벤팅 라인(71a, 71b) 상에는 개폐 밸브(70a, 70b)가 설치된다.

한편, 웨이퍼에 대한 가공이 이루어지는 프로세서 챔버(10)는 진공상태를 유지한다. 따라서, 상기 로드락 챔버(50)에 대기 중인 웨이퍼를 상기 프로세서 챔버(10) 내로 이송하기 위해서 상기 로드락 챔버(50) 내부는 진공상태를 유지하여야 한다. 상기 로드락 챔버(50)가 진공상태가 되었을 때 상기 내부 출입구(210)가 열리며, 상기 프로세서 챔버(10)내로 웨이퍼가 반입된다. 상기 로드락 챔버(50) 내부의 진공상태 유지는 펌프에 의해 이루어진다.

종래에는 로드락 챔버(50)에 벤팅 가스를 760 Torr까지 공급한 후 로드락 챔버(50)의 압력이 760 Torr가 되면 그동안 공급되던 벤팅 가스의 공급을 중단하고 외부 출입구(220)를 개방시킨 후 웨이퍼를 로딩 또는 언로딩하게 되는 데 이때 외부에 존재하는 파티클이 로드락 챔버(50) 내부로 유입되면서 웨이퍼에 손상을 줄 수 있는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 개선하고자 안출한 것으로, 외부 출입구가 개방되더라도 로드락 챔버내로 계속 벤팅 가스를 공급하여 로드락 챔버 내부로 외부의 파티클이 출입할 수 없도록 하는 로드락 챔버의 벤팅가스 공급장치 및 그 방법을 제공하고자 함에 발명의 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 벤팅 가스를 슬로우 벤팅 라인으로 로드락 챔버내 압력이 300Torr가 될 때까지 공급하는 1단계와, 상기 1단계 후 패스트 벤팅 라인으로 대기압과 동일하게 될 때까지 벤팅 가스를 공급하는 2단계와, 상기 2단계 후 외부 출입구가 개방되고 다시 밀폐될 때까지 로드락 챔버내의 압력이 외부보다 높도록 벤팅 가스를 공급하는 3단계로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 로드락 챔버내에 벤팅 가스 공급장치는 패스트 벤팅 라인은 로드락 챔버 상부로 연결하고, 상기 슬로우 벤팅 라인은 로드락 챔버 하부로 연결하는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 일실시 예에 대한 구성 및 작용을 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 벤팅 가스 공급장치의 구성도로서, 첨부된 도면에 도시된 바와 같이 슬로우 벤팅 라인(71b)은 로드락 챔버(50)의 하부에 패스트 벤팅 라인(71a)은 로드락 챔버(50)의 상부에 연결되어 있고 벤팅 라인(71a, 71b)의 직경은 1/4 ~ 3/8inch인 것을 사용한다. 또한, 상기 슬로우 벤팅 라인(71b)의 벤팅 가스 이동로에는 개폐 밸브(70b)가 있어 가스압을 조절하게 된다.

상기 패스트 벤팅 라인(71a)을 로드락 챔버(50)의 상부 면에 연결하는 이유는 벤팅 가스를 라미너형태로 공급하기 위해서이다. 벤팅 가스를 바닥면에서만 공급할 경우 가스의 흐름은 불안정한 터뷸런스형태가 되는데, 이는 로드락 챔버(50) 내부의 파티클을 부양시켜 웨이퍼를 오염시키게 된다.

상기 벤팅 라인(71a, 71b)의 직경은 1/4 ~ 3/8inch를 사용하여 적절한 가스관의 압력과 벤팅타임을 유지하게 되는데, 벤팅 라인(71a, 71b)의 직경이 1/4inch 이하인 경우 가스관의 압력이 커지고 벤팅타임이 길어지게 된다. 가스관의 압력이 높아질 경우 가스의 흐름은 터뷸런스형태가 되며 파티클의 발생률도 높아진다.

본 발명에 따른 로드락 챔버의 작용을 설명하면, 로드락 챔버(50)는 대기 상태에서 로딩 된 웨이퍼를 프로세서 챔버(10)로 이동하기 위한 장소로서, 로드락 챔버(50)는 웨이퍼가 로딩 되면 760 Torr의 대기압에서 최고 10mm Torr까지 펌핑을 시켜 프로세서 챔버(10)와 압력차를 줄이고 공정이 완료되면 다시 대기압으로 벤팅시키는 역할도 한다.

벤팅 가스의 공급방법은 로드락 챔버(50)내의 압력이 300 Torr가 될 때까지는 슬로우 벤팅을, 300 Torr에서 대기압(760 Torr)이 될 때까지는 패스트 벤팅으로 벤팅 가스가 공급되며, 로드락 챔버(50)의 기압이 대기압(760 Torr)과 동일해 지면 외부 출입구(220)를 열리게 되고, 이후에도 로드락 챔버(50)내부가 외부보다 더 높은 압력을 유지하도록 외부 출입구(220)가 닫힐 때까지 계속적으로 벤팅 가스를 공급한다.

상기 벤팅 가스의 공급압력은 760 Torr 에서 780 Torr 범위로 외부압력보다 최소 동일하거나 약간 높은 범위로 하여 외부 파티클이 로드락 챔버(50) 내부로 유입되지 않도록 한다.

한편, 벤팅 가스는 질소가스를 일반적으로 쓰며 공급되는 가스의 압력은 패스트와 슬로우 벤트 밸브(70a, 70b)를 모두 개방하였을 때 75~85Psi범위로 한다. 압력이 75Psi보다 낮을 경우에는 압력을 높이기 위하여 관내에 추가적인 장애물을 필요로 하며 벤팅타임을 증가하게 된다. 반면, 압력이 85Psi 이상일 경우에는 로드락 챔버(50)내에 공급되는 압력이 너무 높아 챔버내 웨이퍼의 위치가 변경될 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명은 로드락 챔버의 외부 출입구가 개방되더라도 계속 벤팅 가스를 공급하여 로드락 챔버 내부로 외부 파티클이 출입할 수 없도록 하는 장점이 있다.

Claims (5)

1. 벤팅 가스를 공급하는 슬로우 벤팅 라인과 패스트 벤팅 라인으로 구성된 로드락 챔버의 벤팅 가스 공급장치에 있어서,

   상기 패스트 벤팅 라인은 로드락 챔버 상부로 연결하고, 상기 슬로우 벤팅 라인은 로드락 챔버 하부로 연결하여, 웨이퍼를 로딩/언로딩하는 동안 패스트 벤팅 라인을 통해 로드락 챔버내에 벤팅 가스를 계속 공급하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 로드락 챔버의 벤팅 가스 공급장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 패스트 벤팅 라인과 슬로우 벤팅 라인의 직경이 1/4~3/8inch인 것을 특징으로 하는 로드락 챔버의 벤팅 가스 공급장치.
3. 로드락 챔버내에 벤팅 가스를 슬로우 벤팅 라인으로 로드락 챔버내 압력이 300Torr가 될 때까지 공급하는 1단계와, 상기 1단계 후 패스트 벤팅 라인으로 대기압과 동일하게 될 때까지 벤팅 가스를 공급하는 2단계와, 상기 2단계 후 웨이퍼의 로딩/언로딩을 위해 외부 출입구를 개방한 이후에도 로드락 챔버내의 압력이 외부보다 높도록 벤팅 가스를 공급하는 3단계로 구성하여, 웨이퍼의 로딩/언로딩시에도 계속 벤팅가스를 공급하도록 하는 것을 특징으로 하는 로드락 챔버의 벤팅 가스 공급방법.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 3단계는 패스트 벤팅 라인을 통한 벤팅 가스의 공급은 외부 출입구가 닫힐 때까지 계속되는 것을 특징으로 하는 로드락 챔버의 벤팅 가스 공급방법.
5. 제 3항 또는 제 4항에 있어서,

   상기 패스트 벤팅 라인을 통한 벤팅 가스의 공급은 로드락 챔버 내부의 압력이 대기압보다 높은 상태를 유지하도록 하는 것을 특징으로 하는 로드락 챔버의 벤팅 가스 공급방법.

Images