KR20070016446A - Exhaust apparatus of plasma processing equipment - Google Patents

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KR20070016446A
KR20070016446A KR1020050071107A KR20050071107A KR20070016446A KR 20070016446 A KR20070016446 A KR 20070016446A KR 1020050071107 A KR1020050071107 A KR 1020050071107A KR 20050071107 A KR20050071107 A KR 20050071107A KR 20070016446 A KR20070016446 A KR 20070016446A
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pressure
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thermocouple
process chamber
filament
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KR1020050071107A
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Korean (ko)
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최준성
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삼성전자주식회사
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32798Further details of plasma apparatus not provided for in groups H01J37/3244 - H01J37/32788; special provisions for cleaning or maintenance of the apparatus
    • H01J37/32816Pressure
    • H01J37/32834Exhausting

Abstract

플라즈마 처리설비의 배기장치를 제공한다. 제공된 플라즈마 처리설비의 배기장치는 공정챔버 내부의 압력을 진공배기하도록 순차적으로 마련된 터보펌프와, 포어라인과, 드라이펌프와, 포어라인의 내부압력을 측정하도록 내부에 필라멘트와 열전대가 마련된 써모커플 게이지 및 써모커플 게이지의 내부에 마련된 필라멘트가 식각공정의 수행 시 공정챔버의 급격한 압력변화에 의해 열화되어 손상되는 것을 방지하도록 하는 압력조절부재가 마련된다. 따라서, 제공된 플라즈마 처리설비의 배기장치에 의하면 압력조절부재에 의해 공정챔버의 내부압력이 급격하게 변화되어 포어라인의 내부압력이 급격하게 변화되더라도 써모커플 게이지의 필라멘트가 손상되는 것을 방지할 수 있게 된다.Provided is an exhaust device of a plasma processing facility. The exhaust device of the provided plasma processing apparatus includes a turbo pump, a foreline, a dry pump, and a thermocouple gauge provided with a filament and a thermocouple therein to measure the internal pressure of the foreline in order to evacuate the pressure inside the process chamber. And a pressure regulating member for preventing the filament provided inside the thermocouple gauge from being degraded and damaged by a sudden pressure change of the process chamber when the etching process is performed. Therefore, according to the exhaust device of the provided plasma processing equipment, even if the internal pressure of the process chamber is suddenly changed by the pressure regulating member and the internal pressure of the foreline is suddenly changed, it is possible to prevent the filament of the thermocouple gauge from being damaged. .

Description

플라즈마 처리설비의 배기장치{Exhaust apparatus of plasma processing equipment}Exhaust apparatus of plasma processing equipment

도 1은 본 발명에 따른 배기장치가 구비된 플라즈마 처리설비에 대해 도시한 구성도이다.1 is a block diagram illustrating a plasma processing apparatus equipped with an exhaust device according to the present invention.

도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ선을 따라 도시한 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II of FIG. 1.

**도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명**** Description of the symbols for the main parts of the drawings **

100 : 플라즈마 처리설비100: plasma processing equipment

110 : 공정챔버110: process chamber

200 : 배기장치200: exhaust device

210 : 터보펌프210: turbo pump

220 : 포어라인220: foreline

230 : 드라이펌프230: dry pump

240 : 분기라인240: branch line

250 : 써모커플 게이지250: thermocouple gauge

251 : 본체251 body

252 : 필라멘트252 filament

253 : 열전대253: thermocouple

260 : 컨트롤유닛260: control unit

270 : 피팅270 fitting

280 : 압력조절부재280: pressure regulating member

본 발명은 반도체소자를 제조하기 위한 설비에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체소자를 제조하기 위하여 웨이퍼 상에 형성된 박막을 식각하는 플라즈마 처리설비에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to a plasma processing apparatus for etching a thin film formed on a wafer to manufacture a semiconductor device.

일반적으로, 반도체소자는 웨이퍼 상에 포토리소그래피, 식각, 애싱, 확산, 화학기상증착, 이온주입 및 금속증착 등의 공정을 선택적으로 반복 수행함으로써 적어도 하나 이상의 도전층, 반도체층, 부도체층 등을 적층하여 조합되게 하는 것으로 만들어진다.In general, a semiconductor device stacks at least one conductive layer, semiconductor layer, non-conductive layer, etc. by selectively repeating a process such as photolithography, etching, ashing, diffusion, chemical vapor deposition, ion implantation, and metal deposition on a wafer. To be combined.

이러한 반도체소자 제조공정 중에서 식각공정은 밀폐된 공정챔버의 내부에 소정 간격 이격 설치된 상부전극 및 하부전극에 고주파전원을 인가하여 전기장을 형성함으로써 공정챔버의 내부로 공급된 소정의 공정가스를 전기장에 의해 활성화시켜 플라즈마 상태로 형성한 후 플라즈마 상태의 이온이 하부전극 상에 위치한 웨 이퍼를 식각하는 공정을 일컫는다. In the semiconductor device manufacturing process, the etching process generates an electric field by applying a high frequency power source to the upper electrode and the lower electrode spaced a predetermined distance inside the closed process chamber to form a predetermined process gas supplied into the process chamber by the electric field. After activation to form a plasma state refers to a process of etching the wafer located on the lower electrode ions in the plasma state.

이때, 식각공정이 수행되는 플라즈마 처리설비의 공정챔버에는 이 공정챔버의 내부로 공급된 소정의 공정가스가 처리되지 않고 남은 미처리가스를 진공배기시켜 이 공정챔버의 내부압력을 소정의 압력으로 유지시키기 위한 배기장치가 연결된다. At this time, the process chamber of the plasma processing equipment where the etching process is performed is evacuated the unprocessed gas remaining without processing the predetermined process gas supplied into the process chamber to maintain the internal pressure of the process chamber at the predetermined pressure. The exhaust device is connected.

여기서, 배기장치에는 공정챔버의 하부에 마련되는 터보펌프와, 이 터보펌프의 일측에 연결되어 터보펌프를 통해 진공배기된 미처리가스가 흐르는 포어라인과, 이 포어라인 상에 마련되어 터보펌프를 보조하는 드라이펌프 및 터보펌프와 포어라인 및 드라이펌프를 통해 흐르는 미처리가스의 내부에 함유된 불순물을 포집하는 스크러버가 마련된다.Here, the exhaust device includes a turbo pump provided in the lower portion of the process chamber, a foreline connected to one side of the turbo pump, through which untreated gas is evacuated through the turbo pump, and provided on the foreline to assist the turbopump. A scrubber is provided for collecting impurities contained in the dry pump, the turbo pump, and the untreated gas flowing through the foreline and the dry pump.

한편, 터보펌프와 드라이펌프를 연결하는 포어라인 상에는 이 포어라인에서 흐르는 미처리가스의 압력을 측정하여 미리 설정된 압력이상의 압력분위기가 형성되면 펌프의 구동을 중지시키기 위한 압력게이지가 마련된다. 이때의 압력게이지는 내부에 필라멘트가 구비되어 이 필라멘트에 전류를 인가함으로써 필라멘트에서 발생되는 온도 차이에 의해 압력을 측정하는 써모커플 게이지(Thermocouple guage)일 수 있다.On the other hand, on the foreline connecting the turbopump and the dry pump, a pressure gauge for stopping the driving of the pump is provided when the pressure atmosphere of the unprocessed gas flowing in the foreline is measured to form a pressure atmosphere above a predetermined pressure. In this case, the pressure gauge may be a thermocouple gauge that is provided with a filament therein and measures a pressure by a temperature difference generated from the filament by applying a current to the filament.

하지만, 종래의 플라즈마 처리설비에 마련된 공정챔버에는 식각공정의 수행 시 급격한 압력변화가 발생된다. 그리고, 공정챔버 내부의 급격한 압력변화가 발생되면 이 공정챔버의 내부압력을 유지하기 위한 배기장치에서도 급격한 압력변화가 발생된다. 이에 따라 배기장치의 일측에 마련된 써모커플 게이지의 필라멘트는 압 력변화에 따라 온도변화가 심하게 일어나므로 손상이 되는 문제점이 발생된다.However, in the process chamber provided in the conventional plasma processing equipment, a sudden pressure change occurs during the etching process. In addition, when a sudden pressure change occurs in the process chamber, a sudden pressure change occurs in an exhaust device for maintaining the internal pressure of the process chamber. Accordingly, the filament of the thermocouple gauge provided on one side of the exhaust device is a problem that is damaged because the temperature change occurs severely according to the pressure change.

따라서, 배기장치에서의 급격한 압력변화로 인해 필라벤트의 손상이 발생되면 써모커플 게이지를 교체하는 번거러움이 발생되며 그 만큼 식각공정에 대한 로스타임이 발생되게 된다.Therefore, when the damage of the filament occurs due to a sudden pressure change in the exhaust system, the trouble of replacing the thermocouple gauge is generated, and the loss time for the etching process is generated.

따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 감안한 것으로서, 본 발명의 목적은 식각공정의 수행 시 써모커플 게이지가 손상되는 것을 방지하는 플라즈마 처리설비의 배기장치를 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 an exhaust device of a plasma processing apparatus for preventing the thermocouple gauge from being damaged when performing an etching process.

이와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 관점에 의하면 식각공정이 수행되는 공정챔버의 일측에 마련되어 공정챔버 내부의 압력을 소정 압력으로 유지하도록 진공배기하는 터보펌프와, 터보펌프의 일측에 연결되어 터보펌프에 의해 배기된 가스가 흐르는 포어라인과, 포어라인 상에 마련되어 터보펌프를 보조하는 드라이펌프와 터보펌프와 드라이펌프 사이의 포어라인 상에서 분기된 분기라인과 결합되며 내부에 필라멘트와 필라멘트의 양끝단에 일측이 접속되는 열전대가 마련되어 필라멘트의 온도변화에 의해 포어라인의 내부압력을 측정하는 써모커플 게이지와, 써모커플 게이지와 결합되며 열전대의 타측과 접속되어 써모커플 게이지의 필라멘트에서 측정된 포어라인의 압력에 따라 드라이펌프의 구동을 제어하는 컨트롤유닛 및 써모커플 게이지의 내부에 마련된 필라멘트가 식각공정의 수행 시 공정챔버의 급격한 압력변화에 의해 열화되어 손상되는 것을 방지하도록 하는 압력조절부재가 마련된 플라즈마 처리설비의 배기장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object is provided on one side of the process chamber in which the etching process is performed, the turbo pump for evacuating the vacuum to maintain the pressure in the process chamber at a predetermined pressure, and is connected to one side of the turbo pump turbo It is combined with a foreline through which the gas discharged by the pump flows, a dry pump provided on the foreline to assist the turbopump, and a branching line branched on the foreline between the turbopump and the drypump and both ends of the filament and the filament therein. The thermocouple is connected to one side of the thermocouple gauge to measure the internal pressure of the foreline due to the temperature change of the filament, and the thermocouple gauge is connected to the other side of the thermocouple and is connected to the other side of the thermocouple gauge. Control unit and thermocouple to control the driving of the dry pump according to pressure A filament provided inside the page is degraded by a sudden change of pressure when performing a process chamber of the etching process provides an exhaust system of the plasma treatment equipment provided with a pressure adjusting member to be prevented from being damaged.

그리고, 제공된 플라즈마 처리설비의 배기장치에 의하면 상기 압력조절부재는 써모커플 게이지와 분기라인이 결합된 부분에 마련된 오리피스 개스킷인 것이 바람직하다.The pressure regulating member may be an orifice gasket provided at a portion where the thermocouple gauge and the branch line are coupled to each other.

그리고, 상기 오리피스 개스킷이 마련된 써모커플 게이지와 분기라인의 결합된 부분에는 써모커플 게이지와 분기라인을 고정시키도록 하는 피팅이 마련된다.A fitting for fixing the thermocouple gauge and the branch line is provided at the combined portion of the thermocouple gauge and the branch line provided with the orifice gasket.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided to ensure that the disclosed subject matter is thorough and complete, and that the spirit of the present invention to those skilled in the art will fully convey. Like numbers refer to like elements throughout.

도 1은 본 발명에 따른 배기장치가 구비된 플라즈마 처리설비를 도시한 구성도이고, 도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 도시한 단면도이다.1 is a block diagram showing a plasma processing apparatus equipped with an exhaust device according to the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view taken along the line II 'of FIG.

먼저 도 1을 참조하면, 플라즈마 처리설비(100)에는 식각공정이 수행되는 공정챔버(110)가 마련된다. 이때, 공정챔버(110)의 하부영역에는 웨이퍼 이송장치(미도시)에 의해 이 공정챔버(110)의 내부로 이송된 웨이퍼(W)가 안착되는 정전척 (120)이 마련된다. 그리고, 정전척(120)의 하부에는 외부의 고주파전원(129)이 인가되는 하부전극(123)이 마련되고, 정전척(120)의 외주에는 이 정전척(120)의 상부에서 발생된 플라즈마가 웨이퍼(W) 상에 집중되도록 하는 포커스링(126)이 마련된다.First, referring to FIG. 1, a plasma processing apparatus 100 is provided with a process chamber 110 in which an etching process is performed. In this case, the lower region of the process chamber 110 is provided with an electrostatic chuck 120 on which the wafer W transferred into the process chamber 110 is seated by a wafer transfer device (not shown). In addition, a lower electrode 123 to which an external high frequency power source 129 is applied is provided below the electrostatic chuck 120, and a plasma generated from the upper portion of the electrostatic chuck 120 is disposed on the outer circumference of the electrostatic chuck 120. A focus ring 126 is provided to concentrate on the wafer W.

그리고, 정전척(120)과 하부전극(123)의 내부에는 웨이퍼 이송장치(미도시)에 의해 정전척(120)의 상부로 이송된 웨이퍼(W)를 정전척(120) 상에 안착시키기 위한 리프트핀(105)이 관통되도록 마련된다.In addition, inside the electrostatic chuck 120 and the lower electrode 123, the wafer W transferred to the upper portion of the electrostatic chuck 120 by a wafer transfer device (not shown) is mounted on the electrostatic chuck 120. The lift pin 105 is provided to pass through.

이때, 공정챔버(110)의 상부영역에는 상술한 정전척(120)에 대향되도록 정전척(120)과 소정 거리 이격된 상태로 배치되며, 식각공정을 수행하기 위하여 공정챔버(110)의 내부로 소정의 공정가스를 공급하는 샤워헤드(130)가 마련된다. In this case, the upper region of the process chamber 110 is disposed to be spaced apart from the electrostatic chuck 120 by a predetermined distance so as to face the above-described electrostatic chuck 120, and to the inside of the process chamber 110 to perform an etching process. A shower head 130 for supplying a predetermined process gas is provided.

여기서, 샤워헤드(130)는 외부의 고주파전원(139)이 인가됨으로써 상부전극의 역할을 겸하게 되며, 상술한 하부전극(123)과 상부전극의 역할을 하는 샤워헤드(130)에 각각의 고주파전원(129,139)이 인가되면 공정챔버(110)의 내부에 전기장을 형성하게 되어 플라즈마를 발생시키게 된다.Here, the shower head 130 serves as an upper electrode by applying an external high frequency power source 139, and each high frequency power source is provided to the shower electrode 130 serving as the lower electrode 123 and the upper electrode. When 129 and 139 are applied, an electric field is formed inside the process chamber 110 to generate plasma.

한편, 공정챔버(110)의 일측에는 샤워헤드(130)를 통해 공급된 공정가스가 처리되지 않고 남은 미처리가스를 배기시키고 공정챔버(110)의 내부압력을 미리 설정된 압력으로 유지시키기 위한 배기장치(200)가 마련된다.On the other hand, one side of the process chamber 110 to exhaust the unprocessed gas remaining without the process gas supplied through the shower head 130 and the exhaust device for maintaining the internal pressure of the process chamber 110 at a predetermined pressure ( 200).

이때, 배기장치(200)에는 공정챔버(110)의 하부에 마련되는 터보펌프(210)와, 이 터보펌프(210)의 일측에 연결되는 포어라인(Fore line,220)과, 이 포어라인(220) 상에 마련되는 드라이펌프(230)가 마련된다.In this case, the exhaust device 200 includes a turbo pump 210 provided at a lower portion of the process chamber 110, a fore line 220 connected to one side of the turbo pump 210, and the foreline ( The dry pump 230 provided on the 220 is provided.

여기서, 공정챔버(110)의 하부에 마련된 터보펌프(210)는 고진공펌프로써 공정챔버(110) 내부의 미처리가스를 진공배기하는 역할을 한다. 그리고, 터보펌프(210)와 연결된 포어라인(220) 상에 마련된 드라이펌프(230)는 저진공펌프로써 상술한 터보펌프(210)를 보조하는 역할을 하게 된다. 이때의 포어라인(220) 상에는 도면에 도시되지는 않았으나 아이솔레이션밸브가 마련되어 포어라인(220) 상에서 흐르는 미처리가스의 압력을 자동조절 할 수 있다.Here, the turbo pump 210 provided in the lower portion of the process chamber 110 serves as a high vacuum pump to evacuate the unprocessed gas inside the process chamber 110. In addition, the dry pump 230 provided on the foreline 220 connected to the turbo pump 210 serves to assist the above-described turbo pump 210 as a low vacuum pump. Although not shown in the drawing on the foreline 220 at this time, an isolation valve may be provided to automatically adjust the pressure of the untreated gas flowing on the foreline 220.

한편, 도 1에 도시된 바와 같이 터보펌프(210)와 드라이펌프(230) 사이의 포어라인(220) 상에서 분기된 분기라인(240)이 마련된다. 이때의 분기라인(240)의 끝단에는 포어라인(220)에서 흐르는 미처리가스의 압력을 측정하여 측정된 압력값에 따라 드라이펌프(230)의 작동을 결정하는 압력게이지 즉, 써모커플 게이지(250)가 마련된다.Meanwhile, as illustrated in FIG. 1, a branch line 240 branched on the foreline 220 between the turbo pump 210 and the dry pump 230 is provided. At this time, the end of the branch line 240 is a pressure gauge that measures the pressure of the untreated gas flowing in the foreline 220 to determine the operation of the dry pump 230 according to the measured pressure value, that is, the thermocouple gauge 250 Is prepared.

이때, 도 2를 참조하면, 써모커플 게이지(250)에는 외관을 형성하는 본체(251)가 마련된다. 그리고, 이 본체(251)의 내부 일측에는 필라멘트(252)가 마련되고, 이 필라멘트(252)의 양끝단에는 열전대들(253)의 일측이 각각 접속된다.At this time, referring to Figure 2, the thermocouple gauge 250 is provided with a main body 251 to form an appearance. A filament 252 is provided at an inner side of the main body 251, and one side of the thermocouples 253 is connected to both ends of the filament 252, respectively.

그리고, 상술한 본체(251)의 일측에는 즉, 도시된 바와 같이 본체(251)의 상부에는 써모커플 게이지(250)를 전체적으로 제어하는 컨트롤유닛(260)이 결합되며, 이때의 컨트롤유닛(260)에는 필라멘트(252)의 양끝단에 접속된 열전대들(253)의 타측이 접속된다.And, one side of the body 251 described above, that is, as shown in the upper portion of the body 251, the control unit 260 for controlling the thermocouple gauge 250 as a whole is coupled, the control unit 260 at this time The other side of the thermocouples 253 connected to both ends of the filament 252 is connected to.

또한, 상술한 본체(251)의 타측에는 즉, 본체(251)의 하부에는 포어라인(220)에서 분기된 분기라인(240)과 스크류 결합된다. In addition, the other side of the body 251 described above, that is, the lower portion of the body 251 is screwed with the branch line 240 branched from the foreline 220.

그리고, 써모커플 게이지(250)의 본체(251)와 분기라인(240)의 사이에는 포어라인(220) 내부의 압력이 급격하게 변화되는 경우 급격하게 변화된 포어라인(220)의 압력이 써모커플 게이지(250)의 본체(251) 내부로 서서히 유입하도록 하는 압력조절부재(280)가 마련된다.In addition, when the pressure inside the foreline 220 suddenly changes between the main body 251 of the thermocouple gauge 250 and the branch line 240, the pressure of the foreline 220 that is rapidly changed is the thermocouple gauge. A pressure regulating member 280 is provided to slowly flow into the body 251 of the 250.

한편, 상술한 압력조절부재(280)는 오리피스 개스킷(Orifice gasket)일 수가 있다. 이때의 오리피스 개스킷은 중앙에 써모커플 게이지(250)와 분기라인(240)의 직경보다 작은 홀이 형성됨으로써 포어라인(220)의 압력이 써모커플 게이지(250)의 내부로 급격하게 유입되는 방지하게 되는 것이다. 그리고, 오리피스 개스킷은 써모커플 게이지(250)와 분기라인(240) 사이의 연결부분에서 미처리가스가 누설되는 것을 방지하는 역할도 수행한다.Meanwhile, the pressure regulating member 280 described above may be an orifice gasket. At this time, the orifice gasket is formed in the center of the hole smaller than the diameter of the thermocouple gauge 250 and the branch line 240 to prevent the pressure of the foreline 220 is rapidly introduced into the inside of the thermocouple gauge 250 Will be. The orifice gasket also serves to prevent untreated gas from leaking at the connection portion between the thermocouple gauge 250 and the branch line 240.

이때, 써모커플 게이지(250)와 분기라인(240)의 연결부분 즉, 오리피스 개스킷이 개재된 부분에는 피팅(270)이 마련되며, 이때의 피팅(270)은 상술한 써모커플 게이지(250)의 본체(251)와 분기라인(240)의 연결부분을 고정시키게 된다.In this case, a fitting 270 is provided at a connection portion of the thermocouple gauge 250 and the branch line 240, that is, an orifice gasket is interposed, and the fitting 270 of the thermocouple gauge 250 is described above. The connecting portion of the main body 251 and the branch line 240 is fixed.

한편, 도면에 도시되지는 않았으나 상술한 압력조절부재(280)의 다른 실시예로써 써모커플 게이지(250)의 본체(251)와 분기라인(240) 사이에는 벤츄리관이 마련될 수 있다.On the other hand, although not shown in the drawings as another embodiment of the above-described pressure adjusting member 280 may be provided between the venturi tube between the main body 251 and the branch line 240 of the thermocouple gauge 250.

이때의 벤츄리관은 일측에서 중앙으로 갈수록 직경이 작아지고 중앙에서 타측으로 갈수록 직경의 커지는 배관으로써 오리피스 개스킷과 마찬가지로 포어라인(220)을 흐르는 미처리가스의 압력이 써모커플 게이지(250)의 내부로 급격하게 유입되는 것을 방지하게 된다.At this time, the venturi tube is smaller in diameter from one side to the center and larger in diameter from the other side to the other side, and the pressure of the untreated gas flowing through the foreline 220 rapidly increases inside the thermocouple gauge 250, like the orifice gasket. It is prevented from flowing in.

그리고, 써모커플 게이지(250)의 본체(251)와 벤츄리관 일측의 연결부분과 분기라인(240)과 벤츄리관 타측의 연결부분의 외주면에는 피팅이 마련되어 본체(251)와 분기라인(240) 및 벤츄리관을 고정시키게 된다. In addition, fittings are provided on the outer circumferential surfaces of the main body 251 of the thermocouple gauge 250 and the connection portion of one side of the venturi tube and the branch line 240, and the connection portion of the other side of the venturi tube, and the main body 251 and the branch line 240. To fix the venturi tube.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 플라즈마 처리설비의 배기장치의 작용 및 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described the operation and effect of the exhaust device of the plasma processing equipment according to the present invention.

먼저, 식각공정을 수행하기 위해서는 정전척(120) 상에 웨이퍼(W)를 안착시키고 샤워헤드(130)를 통해 공정챔버(110)의 내부로 소정의 공정가스를 공급한다. 그리고, 정전척(120)의 하부에 마련된 하부전극(123)과 상부전극 즉, 샤워헤드(130)에 각각의 고주파전원(129,139)을 인가하면 공정챔버(110)의 내부에서 전기장이 발생되고, 이때의 전기장은 공정가스를 플라즈마로 변경시켜 웨이퍼(W) 상에 형성된 박막을 식각하게 된다.First, in order to perform the etching process, the wafer W is seated on the electrostatic chuck 120 and a predetermined process gas is supplied into the process chamber 110 through the shower head 130. Then, when the high frequency power sources 129 and 139 are applied to the lower electrode 123 and the upper electrode, that is, the shower head 130 provided under the electrostatic chuck 120, an electric field is generated in the process chamber 110. At this time, the electric field changes the process gas into plasma to etch the thin film formed on the wafer (W).

이와 동시에 공정챔버(110)의 내부로 공급된 공정가스가 플라즈마 상태로 변경되지 않고 남은 미처리가스는 배기장치(200)를 통해 공정챔버(110)의 외부로 진공배기하여 공정챔버(110)의 내부압력을 미리 설정된 압력으로 유지시킨다. At the same time, the process gas supplied into the process chamber 110 is not changed into a plasma state, and the remaining unprocessed gas is evacuated to the outside of the process chamber 110 through the exhaust device 200 to evacuate the inside of the process chamber 110. Maintain the pressure at a preset pressure.

이때, 식각공정을 수행하기 위하여 공정챔버(110) 내부의 미처리가스를 진공배기과정에서 급격한 내부압력의 변화는 수시로 발생된다.At this time, in order to perform the etching process, a sudden change in the internal pressure is frequently generated during the vacuum exhaust process of the unprocessed gas inside the process chamber 110.

그리고, 상기와 같이 공정챔버(110)의 내부의 미처리가스를 진공배기하기 위해서는 가장 먼저 공정챔버(110)의 하부에 마련된 터보펌프(210)가 작동하여 미처리가스가 진공배기되고, 터보펌프(210)에 의해 진공배기된 가스는 포어라인(220)으로 흐르게 된다. 그리고, 미처리가스는 포어라인(220)을 따라서 터보펌프(210)를 보조하는 드라이펌프(230)로 유입되어 이 터보펌프(210)와 드라이펌프(230)가 작동함으로써 공정챔버(110)의 내부압력을 미리 설정된 압력으로 유지시키게 된다.In addition, in order to evacuate the unprocessed gas inside the process chamber 110 as described above, the turbo pump 210 provided in the lower portion of the process chamber 110 is operated first, and the unprocessed gas is evacuated, and the turbo pump 210 is operated. Gas exhausted by the vacuum flows to the foreline (220). In addition, the untreated gas flows into the dry pump 230 assisting the turbo pump 210 along the foreline 220, and the turbo pump 210 and the dry pump 230 operate to operate the interior of the process chamber 110. The pressure is maintained at a preset pressure.

한편, 터보펌프(210)와 드라이펌프(230) 사이의 포어라인(220)에서 분기된 분기라인(240)과 결합되는 써모커플 게이지(250)에서는 포어라인(220)의 내부에서 흐르는 미처리가스의 압력을 측정하게 된다. 이와 같이 포어라인(220)을 흐르는 미처리가스의 압력을 측정하는 써모커플 게이지(250)는 포어라인(220) 상에 흐르는 미처리가스의 압력이 미리 설정된 압력 이상으로 흐르게 되면 드라이펌프(230)의 작동을 멈추게 된다.Meanwhile, in the thermocouple gauge 250 coupled with the branch line 240 branched from the foreline 220 between the turbo pump 210 and the dry pump 230, the untreated gas flowing in the foreline 220 may be formed. The pressure will be measured. As such, the thermocouple gauge 250 that measures the pressure of the unprocessed gas flowing through the foreline 220 is operated when the pressure of the unprocessed gas flowing on the foreline 220 flows above a predetermined pressure. Will stop.

이때, 써모커플 게이지(250)에 의해 드라이펌프(230)의 작동을 멈추는 과정에서 상술한 바와 같이 공정챔버(110)의 내부에서 급격한 압력변화가 발생되면 종래에는 이 급격한 압력변화로 인해 써모커플 게이지(250)의 필라멘트가 손상되지만 본 발명에 따른 플라즈마 처리설비(100)의 배기장치(200)에서는 써모커플 게이지(250)와 분기라인(240) 사이에 마련된 압력조절부재(280) 예컨대, 오리피스 개스킷 또는 벤츄리관에 의해 써모커플 게이지(250)의 내부로 포어라인(220) 즉, 분기라인(240)에서 흐르는 미처리가스의 압력이 서서히 유입되므로 필라멘트(252)의 손상을 방지하게 된다.At this time, when a sudden pressure change occurs in the process chamber 110 as described above in the process of stopping the operation of the dry pump 230 by the thermocouple gauge 250, the thermocouple gauge is conventionally due to this sudden pressure change. The filament of the 250 is damaged, but in the exhaust apparatus 200 of the plasma processing apparatus 100 according to the present invention, the pressure regulating member 280 provided between the thermocouple gauge 250 and the branch line 240, for example, an orifice gasket. Alternatively, the pressure of the untreated gas flowing in the foreline 220, that is, the branch line 240, is gradually introduced into the thermocouple gauge 250 by the venturi tube, thereby preventing damage to the filament 252.

한편, 본 발명은 도시된 도면을 참고로 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 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 drawings, which are 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 발명에 따른 플라즈마 처리설비의 배기장치는 공정챔버의 내부의 압력변화에 의해 포어라인 상에서 급격한 압력변화가 발생되어도 분기라인과 써모커플 게이지의 사이에 압력조절부재가 마련됨으로써 서모커플 게이지의 손상을 방지하는 효과가 있다.As described above, in the exhaust device of the plasma processing apparatus according to the present invention, even if a sudden pressure change occurs on the foreline due to a pressure change inside the process chamber, a pressure regulating member is provided between the branch line and the thermocouple gauge. This prevents damage to the couple gauge.

그리고, 본 발명에 따른 플라즈마 처리설비의 배기장치에서는 압력조절부재에 의해 써모커플 게이지의 손상을 방지함으로써 써모커플 게이지의 수명을 연장시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the exhaust device of the plasma processing apparatus according to the present invention has an effect of extending the life of the thermocouple gauge by preventing damage to the thermocouple gauge by the pressure regulating member.

Claims (4)

식각공정이 수행되는 공정챔버의 일측에 마련되어 상기 공정챔버 내부의 압력을 소정 압력으로 유지하도록 진공배기하는 터보펌프;A turbo pump provided at one side of a process chamber in which an etching process is performed, and a vacuum pump to maintain a pressure inside the process chamber at a predetermined pressure; 상기 터보펌프의 일측에 연결되어 상기 터보펌프에 의해 배기된 가스가 흐르는 포어라인;A foreline connected to one side of the turbo pump, through which gas exhausted by the turbo pump flows; 상기 포어라인 상에 마련되어 상기 터보펌프를 보조하는 드라이펌프;A dry pump provided on the foreline to assist the turbopump; 상기 터보펌프와 상기 드라이펌프 사이의 포어라인 상에서 분기된 분기라인과 결합되며, 내부에 필라멘트와 상기 필라멘트의 양끝단에 일측이 접속되는 열전대가 마련되어 상기 필라멘트의 온도변화에 의해 상기 포어라인의 내부압력을 측정하는 써모커플 게이지; 및It is coupled to the branch line branched on the foreline between the turbopump and the dry pump, there is provided a thermocouple connected to both ends of the filament and the filament therein, the internal pressure of the foreline by the temperature change of the filament Thermocouple gauge to measure the; And 상기 필라멘트가 식각공정의 수행 시 상기 공정챔버의 급격한 압력변화에 의해 열화되어 손상되는 것을 방지하는 압력조절부재를 포함하는 플라즈마 처리설비의 배기장치.And a pressure regulating member for preventing the filament from being damaged due to a sudden pressure change of the process chamber when performing the etching process. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 압력조절부재는 상기 써모커플 게이지와 상기 분기라인이 결합된 부분에 개재된 오리피스 개스킷인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리설비의 배기장치.The pressure regulating member is an exhaust system of the plasma processing equipment, characterized in that the orifice gasket interposed in the portion coupled to the thermocouple gauge and the branch line. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 써모커플 게이지와 상기 분기라인의 결합된 부분에는 상기 써모커플 게이지와 상기 분기라인을 고정시키도록 하는 피팅이 마련된 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리설비의 배기장치.And a fitting for fixing the thermocouple gauge and the branch line to a combined portion of the thermocouple gauge and the branch line. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 써모커플 게이지와 결합되며, 상기 열전대의 타측과 접속되어 상기 써모커플 게이지의 상기 필라멘트에서 측정된 상기 포어라인의 압력에 따라 상기 드라이펌프의 구동을 제어하는 컨트롤유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리설비의 배기장치.And a control unit coupled to the thermocouple gauge and connected to the other side of the thermocouple to control driving of the dry pump according to the pressure of the foreline measured at the filament of the thermocouple gauge. Exhaust system of plasma processing equipment.
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