KR20070000517A - Semiconductor manufacturing apparatus having suck-back valve - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 일반적인 반도체 막 도포 장치의 흡인 밸브 구조를 나타낸 개략도이다. 1 is a schematic view showing a suction valve structure of a general semiconductor film applying apparatus.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 흡인 밸브를 갖는 반도체 막 도포 장치를 나타낸 개략도이다.2 is a schematic view showing a semiconductor film applying apparatus having a suction valve according to an embodiment of the present invention.
도 3은 도 2의 흡인 밸브의 내부 구조를 나타낸 개략도이다. 3 is a schematic view showing the internal structure of the suction valve of FIG.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
120 : 공급 파이프 130 : 흡인 밸브120: supply pipe 130: suction valve
132,135 : 에어 스피드 콘트롤러 133,136 :에어 검출 센서132,135: Air speed controller 133,136: Air detection sensor
140 : 토출 노즐140: discharge nozzle
본 발명은 반도체 제조 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 흡인 밸브를 갖는 반도체 막 도포 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus, and more particularly to a semiconductor film coating apparatus having a suction valve.
근래에 컴퓨터와 같은 정보 매체의 급속한 보급에 따라 반도체 메모리 등과 같은 반도체 소자의 기능도 비약적으로 발전하고 있다. 최근의 반도체 제품들의 경우, 낮은 비용과 높은 품질을 얻기 위해 필수적으로 제품의 고집적화가 요구된다. 이와 같은 고집적화를 위해서는 트랜지스터 소자의 게이트 산화막 두께 및 채널 길이들을 얇고 짧게 형성하여야 하는 스케일 다운이 수반되어지며, 그에 따라 반도체 제조 공정 및 제조 장비도 다양한 형태로 발전되고 있는 추세이다. 특히, 하이 퍼포먼스 디바이스(high performance device)를 사용자들이 요구함에 따라 그러한 반도체 소자를 제조하는 제조 장비의 기능이나 동작 퍼포먼스는 매우 중요하게 대두되고 있다.In recent years, with the rapid spread of information media such as computers, the functions of semiconductor devices such as semiconductor memories have also developed remarkably. In the case of modern semiconductor products, high integration of products is essential to achieve low cost and high quality. Such high integration involves scaling down the gate oxide film thickness and the channel length of the transistor device to be thin and short, and accordingly, semiconductor manufacturing processes and manufacturing equipment have been developed in various forms. In particular, as users demand high performance devices, the function and operational performance of manufacturing equipment for manufacturing such semiconductor devices are very important.
통상적으로, 상기한 반도체 소자를 제작하는 공정으로는 크게 반도체 막을 형성하는 공정과 상기 반도체 막을 식각하여 패턴화하는 공정을 들 수 있다. 또한, 반도체 막을 형성하는 공정으로는 증착 방식 및 도포 방식이 있을 수 있으며, 상기 증착 방식에 의하여는 산화막, 질화막 및 금속막등의 화학적 반응에 의해 얻어지는 막이 형성되고, 상기 도포 방식은 글래스 물질 또는 레지스트 물질과 같이 단일의 케미컬에 의해 얻어지는 막 예컨대, 유동성 물질이 형성된다.Usually, as a process of manufacturing said semiconductor element, the process of forming a semiconductor film largely and the process of etching and patterning the said semiconductor film are mentioned. In addition, a process of forming a semiconductor film may include a deposition method and a coating method, and by the deposition method, a film obtained by a chemical reaction such as an oxide film, a nitride film, and a metal film is formed, and the coating method is a glass material or a resist. Membranes obtained by a single chemical, such as materials, for example flowable materials are formed.
상기 유동성 물질을 형성하기 위한 도포 장치는 정확한 케미컬량을 제어하기 위하여 케미컬 공급 파이프에 흡인 밸브, 일명 석 백(suck back) 밸브를 설치하고 있다. 이러한 흡인 밸브(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 소정 거리 이격되도록 설치된 제 1 에어 스피드 콘트롤러(air speed controller:15) 및 제 2 에어 스피드 콘트롤러(20)를 포함한다. 이들 에어 스피드 콘트롤러들(15,20)은 케미컬이 흡인 밸브(10)를 통과할 때 공급 파이프의 압력을 제어하여, 정확한 유량의 케미컬이 웨 이퍼에 전달되도록 한다. 도면에서 미설명 부호 30은 공급 파이프내에서 케미컬의 흐름을 나타내고, 40은 에어의 흐름을 나타낸다. The applicator for forming the flowable substance is provided with a suction valve, also known as a suck back valve, in the chemical supply pipe in order to control the precise chemical amount. As shown in FIG. 1, the
그런데, 상기한 종래의 흡인 밸브는 단지 케미컬 공급 파이프(30)의 유압만을 측정할 뿐, 유입되는 에어의 공급 상태를 측정하는 수단이 구비되어 있지 않으므로, 에어 헌팅(air hunting)과 같은 불균일한 에어 공급시, 이로 인해 유발되는 노즐의 압력 변화를 예측하지 못하는 문제점이 있다. 이로 인해 흡인 밸브가 오동작하게 되어, 웨이퍼 상에 도포될 유동성 물질의 두께 또는 폭을 원하는 설계치 대로 형성하기 어렵다.However, the above-described conventional suction valve only measures the hydraulic pressure of the
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 케미컬 공급 파이프에 유입되는 에어의 공급 상태를 정확히 검출하여, 에어에 의한 흡인 밸브의 오동작을 방지할 수 있는 반도체 제조 장치를 제공하는 것이다. Accordingly, the technical problem to be achieved by the present invention is to provide a semiconductor manufacturing apparatus capable of accurately detecting a supply state of air introduced into a chemical supply pipe and preventing a malfunction of the suction valve by air.
본 발명의 목적과 더불어 그의 다른 목적 및 신규한 특징은, 본 명세서의 기재 및 첨부 도면에 의하여 명료해질 것이다. 본원에서 개시된 발명중, 대표적 특징의 개요를 간단하게 설명하면 다음과 같다.Other objects and novel features as well as the objects of the present invention will become apparent from the description of the specification and the accompanying drawings. Among the inventions disclosed herein, an outline of representative features is briefly described as follows.
상기한 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은, 케미컬을 전달하는 공급 파이프, 상기 파이프내에 설치되는 흡인 밸브, 및 상기 공급 파이프의 일단에 설치되어 상기 웨이퍼 상에 케미컬을 토출하는 노즐을 포함하는 반도체 제조 장치로서, 상기 흡인 밸브는 상기 케미컬이 수용되는 용기측에 설치되는 제 1 에어 스피드 콘트롤러, 상기 제 1 에어 스피드 콘트롤러와 소정 거리 이격되어 설치되며 상기 노즐측에 설치되는 제 2 에어 스피드 콘트롤러, 상기 제 1 및 제 2 에어 스피드 콘트롤러와 인접, 배치되어 공급 파이프의 에어 공급량을 검출하는 에어 검출 센서, 및 상기 에어 검출 센서로부터 검출된 양과 설정된 에어량을 비교하여, 공급 파이프내에 에어 헌팅 발생 여부를 결정하는 제어부를 포함한다.In order to achieve the above technical problem, the present invention provides a supply pipe for delivering a chemical, a suction valve installed in the pipe, and a nozzle installed at one end of the supply pipe to discharge the chemical on the wafer. A semiconductor manufacturing apparatus comprising: the suction valve is a first air speed controller installed on the container side in which the chemical is accommodated, a second air speed installed on the nozzle side and spaced apart from the first air speed controller by a predetermined distance. An air detection sensor disposed adjacent to the controller, the first and second air speed controllers to detect the air supply amount of the supply pipe, and the amount detected from the air detection sensor and the set air amount are compared to determine whether air hunting occurs in the supply pipe. It includes a control unit for determining.
상기 에어 검출 센서는 제 1 에어 스피드 콘트롤러 전단 및 제 2 에어 스피드 콘트롤러 후단에 각각 설치된다.The air detection sensor is installed in front of the first air speed controller and the rear end of the second air speed controller.
이하 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이며, 도면상에서 동일한 부호로 표시된 요소는 동일한 요소를 의미한다. 또한, 어떤 층이 다른 층 또는 반도체 기판의 "상"에 있다라고 기재되는 경우에, 어떤 층은 상기 다른 층 또는 반도체 기판에 직접 접촉하여 존재할 수 있고, 또는, 그 사이에 제 3의 층이 개재되어질 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, embodiments of the present invention may be modified in many different forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described below. Embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shape and the like of the elements in the drawings are exaggerated to emphasize a more clear description, and the elements denoted by the same reference numerals in the drawings means the same elements. In addition, where a layer is described as being "on" another layer or semiconductor substrate, a layer may exist in direct contact with the other layer or semiconductor substrate, or a third layer therebetween. Can be done.
본 발명의 반도체 제조 장치는 흡인 밸브내에 에어의 공급량을 측정하는 에어 검출 센서를 설치하는 데 그 특징이 있다. 에어 검출 센서는 흡인 밸브 및 공급 파이프의 에어량을 검출하여, 에어 헌팅 여부를 측정가능하게 하고, 이에 따라 에어 헌팅으로 인한 흡인 밸브의 오동작을 방지할 수 있게 한다. The semiconductor manufacturing apparatus of this invention is characterized by providing the air detection sensor which measures the supply amount of air in a suction valve. The air detection sensor detects the air amount of the suction valve and the supply pipe, thereby making it possible to measure whether the air is hunted, thereby preventing the malfunction of the suction valve due to the air hunting.
이와 같은 본 발명의 반도체 제조 장치에 대해 보다 구체적으로 설명한다. Such a semiconductor manufacturing apparatus of the present invention will be described in more detail.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 흡인 밸브를 갖는 반도체 막 도포 장치를 나타낸 개략도이고, 도 3은 도 2의 흡인 밸브의 내부 구조를 나타낸 개략도이다. 2 is a schematic view showing a semiconductor film applying apparatus having a suction valve according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a schematic view showing the internal structure of the suction valve of FIG.
도 2를 참조하면, 반도체 도포 장치(100)는 케미컬(110)을 전달하는 공급 파이프(120), 케미컬(110)의 유량을 제어하는 흡인 밸브(130) 및 케미컬(110)을 스테이지(150)상에 안착된 웨이퍼(160) 표면에 토출하는 노즐(140)을 포함한다. Referring to FIG. 2, the
또한, 상기 케미컬(110)을 수용하는 용기(115)에는 헬륨(He) 가스 인입 라인(125)이 설치되어 있으며, 헬륨 가스는 상기 인입 라인(125)을 통해 용기에 제공되어, 기포가 제거된 상태의 케미컬이 파이프(120)를 통해 공급되도록 한다. In addition, the
흡인 밸브(130)는 공급 파이프(120)에 설치되어, 공급 파이프(120)에 흐르는 케미컬의 유량을 제어한다. 본 발명의 흡인 밸브(130)는 도 3에 도시된 바와 같이, 용기(110)측 공급 파이프(130)의 압력을 측정, 제어하는 제 1 에어 스피드 콘트롤러(132) 및 노즐(140)측 공급 파이프(130)의 압력을 측정, 제어하는 제 2 에어 스피드 콘트롤러(135)를 포함한다. 또한, 흡인 밸브(130)는 제 1 에어 스피드 콘트롤러(132)의 전단에 위치되어 에어 공급량을 검출하는 제 1 에어 검출 센서(133) 및 제 2 에어 스피드 콘트롤러(135) 후단에 위치되어 에어 공급량을 검출하는 제 2 검출 센서(136)를 포함한다. 또한, 흡인 밸브(130)는 상기 제 1 및 제 2 에어 검출 센서(133,136)로부터 검출된 에어량과, 이미 설정되어 있는 정상 에어 공급량을 비 교하여, 에어 헌팅이 발생되었는지의 여부를 결정하는 제어부(170)를 포함한다. 여기서, 미설명 도면 부호 180은 공급 파이프내에 케미컬 흐름을 나타낸 것이고, 190은 에어의 흐름을 나타낸 것이다.The
이와 같은 구성을 갖는 반도체 제조 장치는, 흡인 밸브(130)의 에어 스피드 콘트롤러 전 또는 후에 에어 검출 센서(133,136)를 설치함에 따라, 케미컬 공급 파이프(120)내에 유입되는 에어의 공급량을 검출한다. The semiconductor manufacturing apparatus having such a configuration detects the supply amount of air flowing into the
아울러, 상기 제어부에서 상기 에어 검출 센서(133,136)에 의해 검출된 에어량과 정상 에어량을 비교하여 에어 헌팅 여부를 판단하고, 에어 헌팅 발생시 이를 작업자에게 알릴 수 있도록 흡인 밸브를 제어하는 신호 또는 경고 신호를 출력한다. In addition, the control unit compares the air amount detected by the
이에 따라, 작업자는 흡인 밸브내에 에어 헌팅 여부를 파악할 수 있어, 흡인 밸브의 오동작 즉, 에어 헌팅이 발생되었는데도 정상 동작하여 불균일한 두께의 막을 형성하는 오류를 방지할 수 있다.Accordingly, the operator can determine whether the air hunting is in the suction valve, thereby preventing the malfunction of the suction valve, that is, the normal operation even when the air hunting occurs, to form a film of non-uniform thickness.
이상에서 자세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 케미컬 공급 파이프내에 설치되는 흡인 밸브에 에어의 공급량을 검출하는 에어 검출 센서를 설치한다.As described in detail above, according to the present invention, an air detection sensor for detecting the supply amount of air is provided in the suction valve provided in the chemical supply pipe.
이에따라, 케미컬 공급 파이프내의 에어 헌팅을 판단할 수 있어, 에어 헌팅으로 인한 흡인 밸브의 오동작을 방지할 수 있다. 나아가, 반도체 막 도포 장치의 도포 불량을 방지할 수 있다.Accordingly, it is possible to determine the air hunting in the chemical supply pipe, thereby preventing malfunction of the suction valve due to the air hunting. Furthermore, the coating failure of the semiconductor film coating device can be prevented.
이상 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러가지 변형이 가능하다.Although the present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications may be made by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention. .
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