KR20070019101A - 공정 챔버의 압력 측정 장치 - Google Patents

공정 챔버의 압력 측정 장치 Download PDF

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Abstract

챔버 내부로 외부 공기 유입을 방지하기 위한 압력 측정 장치는 기판 가공 공정이 수행되는 공정 챔버와 연결된 배기 라인 상에 압력 센서를 구비하여 상기 공정 챔버 내부의 압력을 측정한다. 상기 압력 센서와 상기 배기 라인 사이에 밸브를 구비하여 상기 압력 센서의 분리시 상기 배기 라인으로 외부 공기가 유입되는 것을 방지한다.

Description

공정 챔버의 압력 측정 장치{Apparatus for measuring pressure of a process chamber}
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 공정 챔버의 압력 측정 장치를 설명하기 위한 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 압력 측정 장치가 구비된 반도체 제조 장치를 설명하기 위한 구성도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
110 : 압력 센서 120 : 가변 체적부
130 : 감지부 140 : 기준 체적부
150 : 필터
본 발명은 압력 측정 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 공정 챔버의 내부 압력을 측정하기 위한 압력 측정 장치에 관한 것이다.
근래에 정보 통신 분야의 급속한 발달과 컴퓨터와 같은 정보 매체가 널리 보급에 따라 반도체 장치도 비약적으로 발전하고 있다. 그 기능적인 면에 있어서, 상 기 반도체 장치는 고속으로 동작하는 동시에 대용량의 저장 능력을 가질 것이 요구된다. 이에 따라, 상기 반도체 장치는 집적도, 신뢰도 및 응답 속도 등을 향상시키는 방향으로 제조 기술이 발전되고 있다.
상기 반도체 장치는 일반적으로 막 형성, 패턴 형성, 금속 배선 형성 등을 위한 일련의 단위 공정들을 순차적으로 수행함으로서 제조된다. 상기 단위 공정들의 수행에서는 상기 단위 공정들의 공정 조건에 적합한 제조 장치가 사용된다.
상기 공정들은 반도체 장치의 품질 및 수율 향상을 위해 압력 및 온도 등 공정 분위기의 정밀한 제어가 필수적인 요구 조건으로 대두되고 있다.
일반적으로, 반도체 장치를 제조하기 위한 반도체 기판의 가공 공정들은 다양한 공정 가스들을 사용한다. 상기 공정들은 반도체 기판이 공기와 반응하지 않도록 하기 위해 대기압에 비해 매우 낮은 진공 상태에서 수행된다.
상기 공정들이 시작될 때 공정 챔버로 공정 가스들이 투입되면, 상기 공정 챔버의 내부는 일시적으로 압력이 상승된다. 따라서 상승된 상기 압력을 공정 조건으로 유지하기 위해 공정이 진행되는 동안 계속해서 진공 시스템이 가동되어야 하고, 공정이 진행되는 동안 발생하는 미반응 가스 및 반응 부산물의 배출도 진공 시스템에 의해 이루어진다.
상기 진공 시스템은 공정 장치들에 따라 다양한 방식이 있으며, 배기 라인 등에는 다양한 밸브들이 장착되어 공정 조건을 제어한다.
저압을 이용한 화학 기상 증착 장치나 건식 식각 장치에서는 저진공 펌프를이용하여 소정의 공정이 종료된후 상기 공정 챔버 내부에 잔류하는 공정 가스를 배 출한다.
상기 공정 가스를 배출하기 위한 진공 시스템은 크게 공정 챔버와 연결되는 배기 라인, 배기 라인 중에 설치되는 메인 밸브 및 배기 라인을 통해 공정 챔버와 연결되는 진공 펌프를 포함한다.
상기 배기 라인 상에는 상기 공정 챔버의 압력을 측정하기 위한 압력 센서, 즉 바라트론 게이지 및 상기 공정 챔버의 압력을 제어하기 위한 자동 압력 제어기(auto pressure controller:이하 APC)가 구비된다. 상기 공정 챔버의 압력은 상기 바라트론 게이지의 출력 전압을 이용하여 상기 APC가 상기 공정 챔버 내부의 압력을 조절하게 된다.
상기 압력 센서는 피팅을 통해 상기 배기 라인과 체결된다. 그러나 상기 압력 센서를 장기간 사용하거나 다른 이상에 의해 상기 압력 센서가 손상될 수 있다. 이 경우 상기 압력 센서를 교체해야 한다. 상기 압력 센서의 교체를 위해 상기 피팅을 풀면 외부 공기가 상기 배기 라인을 통해 유입된다. 상기 외부 공기는 상기 배기 라인을 통해 상기 공정 챔버까지 유입된다. 따라서 상기 압력 센서 교체 후 상기 공정 챔버를 다시 펌핑하여 공정 조건을 형성하여야 한다. 그러므로 기판 가공 공정에 소요되는 시간이 길어지는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 압력 센서의 분리시 배기 라인을 통해 외부 공기가 공정 챔버로 유입되는 것을 방지할 수 있는 압력 측정 장치를 제공하는데 있다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의하면, 공정 챔버의 압력 측정 장치는 기판 가공 공정이 수행되는 공정 챔버와 연결된 배기 라인 상에 구비되며, 상기 공정 챔버 내부의 압력을 측정하기 위한 압력 센서 및 상기 압력 센서와 상기 배기 라인 사이에 구비되며, 상기 압력 센서의 분리시 상기 배기 라인으로 외부 공기가 유입되는 것을 방지하기 위한 밸브를 포함한다.
상기 압력 측정 장치에서 상기 밸브는 체크 밸브가 사용될 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 압력 측정 장치는 교체를 위해 압력 센서를 분리하더라도 체크 밸브를 이용하여 외부 공기가 배기 라인으로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 압력 측정 장치에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 공정 챔버의 압력 측정 장치를 설명하기 위한 구성도이다.
도 1을 참조하면, 압력 측정 장치(100)는 기판 가공 공정이 진행되는 공정 챔버(미도시)의 압력을 측정하기 위한 것으로 상기 공정 챔버와 연결되는 배기 라인(10) 상에 구비된다. 상기 압력 측정 장치(100)는 압력 센서(110) 및 체크 밸브(150)로 구성된다.
상기 압력 센서(110)에는 기계식 압력 센서, 전자식 압력 센서, 반도체식 압력 센서 등이 사용될 수 있다. 기계식 압력 센서로는 탄성식의 풀돔(full dome) 압 력 센서나 다이어프램(diaphragm) 압력 센서 등이 있다. 전기식 압력 센서로는 정전용량식 압력 센서와 역평형식 압력 센서 등이 있고, 반도체식 압력 센서에는 주로 압저항식 압력 센서와 정전용량식 압력 센서가 있다.
본 발명의 실시예에서는 압력 센서(110)로 2 개의 전극간의 정전용량 변화로부터 그 사이의 변위를 측정하는 방법을 이용하는 정전용량식 전기 압력 센서를 기준으로 설명한다.
상기 정전용량식 전기 압력 센서(110)는 기판 가공 장치에 사용되는 유체 압력 측정 장치로서, 유체를 수용하기 위한 가변 체적부(120), 측정 기준 압력을 형성하기 위한 기준 체적부(140) 및 상기 유체의 압력을 측정하기 위한 감지부(130)를 포함한다.
감지부(130)는 두 개의 전극(electrode) 사이에 유전 물질이 개재되어 있는 커패시터(capacitor) 구조를 가진다. 구체적으로, 위치가 고정된 제1전극(136), 상기 제1전극(136)과 평행하게 배치되며 소정의 탄성력을 가짐으로써 상기 제1전극(136)에 대해 이동 가능한 제2전극(132)이 구비된다. 제1 및 제2전극(136, 132) 사이에는 소정의 공간(134)이 형성되고, 여기에 유전 물질이 수용된다.
제1전극(136)은 지지부(138) 상에 내부 전극(136a) 및 상기 내부 전극(136a)을 감싸는 링 형태의 외부 전극(136b)이 접합된 금속-세라믹(metal on ceramic) 구조를 가진다. 지지부(138)는 세라믹으로 형성되고, 내부 전극(136a) 및 외부 전극(136b)은 니켈과 철의 합금과 같은 팽창율이 낮은 합금으로 형성될 수 있다.
가변 체적부(120)의 연결 배관(122)을 통해 공정 챔버(10)의 유체가 유입되 고, 상기 유체의 압력에 의해 제2전극(132)이 팽창 또는 수축한다. 여기서, 제2전극(132)이 높은 압력에 의해 손상되는 것을 방지하기 위하여 연결 배관(122) 앞에는 방지재(baffle, 124)가 구비된다. 기준 체적부(140)는 위치가 고정된 제1전극(136)을 포함한다. 기준 체적부(140)의 일측에는 기준 체적부(140)의 압력을 측정되는 압력보다 훨씬 낮은 압력으로 형성하기 위한 펌프(144)가 구비되며, 특히 게터 펌프(getter pump)가 널리 사용된다.
상기와 같은 구조를 갖는 압력 측정 장치(100)에 의해 유체의 압력이 측정되는 원리를 간단히 설명하면 다음과 같다.
유체가 공정 챔버로부터 소정의 압력을 가지고 가변 체적부(120)로 유입된다. 소정의 탄성력을 갖는 제2 전극(132)의 중앙 부위는 상기 유체의 압력 변화에 응답하여 굴곡될 수 있다. 이러한 제2 전극(132)의 가요성 움직임에 의해 제1 및 제2 전극(136, 132) 사이의 이격 거리(D)가 변화한다. 통상 제2전극(132)은 접지되고, 제1전극(136)으로 전기 신호가 제공되므로, 제1 및 제2전극(136, 132) 사이의 커패시턴스(capacitance) 변화가 감지될 수 있다.
공지된 바와 같이, 평판형 커패시터(capacitor)의 커패시턴스(C)는 식(1)으로 나타낼 수 있다.
(1) C = κA/D
여기서, κ는 유전 물질의 유전 상수이고, A는 전극들의 공통 면적이며, D는 전극들 사이의 간격이다.
상기 간격(D)의 변화에 따른 커패시턴스의 변화는 식(2)과 같이 표현될 수 있다.
(2) dC/dD = - κA/D2
따라서, 전극들(136, 132) 사이의 이격 거리(D)는 짧고, 공통 면적(A)은 클수록 유체의 압력을 정밀하게 측정할 수 있다. 통상, 바라트론 게이지의 경우 0내지 1000Torr 사이의 압력이 측정되는데, 0.01Torr단위까지 측정이 가능한 상품이 출시되어 있다. 도시되지는 않았으나, 상기와 같은 방법으로 측정되어 전기 신호로 변환된 유체의 압력은 하우징(112)에 설치된 디스플레이 상에 표시된다. 이로써, 공정 챔버 내부의 실질적인 압력이 측정될 수 있다.
한편, 압력 센서(110)는 측정된 유체의 감지 압력 따른 전압 신호를 출력할 수 있다. 통상, 그 출력 범위는 0 내지 10Volt이며, 이 때, 상기 출력 전압은 감지된 압력과 선형적으로 비례한다. 상기 출력 전압은 압력 센서(110)의 일단에 연결된 APC(20)로 전달된다. 이에 따라, 상기 APC(20)는 상기 공정 챔버의 감지된 압력(출력 전압)과 연동하여 상기 공정 챔버가 기 설정된 기준 압력을 유지하도록 조절한다.
상기 압력 센서(110)를 사용하다 보면 상기 압력 센서(110)가 여러 가지 요인에 의해 손상될 수 있다. 예를 들면, 장기간 사용에 따른 노후화로 인해 상기 압력 센서(110)가 손상되거나, 작업자의 부주의에 의해 상기 압력 센서(110)가 손상될 수 있다. 또한 상기 공정 챔버로부터 배출되는 배기 가스에 포함된 파우더 형태의 공정 부산물로 인해 상기 압력 센서(110)가 손상될 수 있다.
상기와 같이 압력 센서(110)가 손상되면 상기 공정 챔버 내부의 압력을 정확하게 측정할 수 없게 된다. 따라서 상기 공정 챔버에서 기판 가공 공정이 진행되더라도 상기 공정 챔버 내부의 압력이 기 설정된 기준 압력을 유지하는지 확인할 수 없게 된다. 따라서 상기 압력 센서(110)가 손상되면 신속하게 교체하여야 한다. 상기 압력 센서(110)의 교체를 위해서 상기 압력 센서(110)를 상기 배기 라인(10)으로부터 분리한다. 이때 상기 압력 센서(110)가 분리된 배기 라인(10)을 통해 외부의 공기가 유입된다. 유입된 외부 공기는 상기 배기 라인(10)을 따라 공정 챔버까지 유입된다.
따라서, 교체를 위해 상기 압력 센서(110)가 분리되더라도 상기 외부 공기의 유입을 방지하기 위해 밸브(150)가 구비된다. 구체적으로, 상기 밸브(150)는 상기 압력 센서(110)와 배기 라인(10) 사이에 구비된다.
즉, 상기 밸브(150)는 상기 공정 챔버로부터 배출된 배기 가스가 상기 압력 센서(110) 방향으로만 플로우되도록 상기 배기 라인(10)으로부터 상기 압력 센서(110) 방향으로는 개방되고, 상기 압력 센서(110)가 분리되더라도 외부 공기가 상기 배기 라인(10) 내부로 유입되지 않도록 상기 압력 센서(110)로부터 상기 배기 라인(10) 방향으로는 닫힌 상태를 유지하도록 구성된다. 따라서, 상기 배기 가스는 압력 측정을 위해 상기 압력 센서(110)로 플로우되지만 상기 압력 센서(110)가 분리되더라도 상기 외부 공기는 상기 배기 라인(10) 내부로 플로우되지 못한다.
상기 밸브(150)로는 체크 밸브가 사용될 수 있다. 상기 체크 밸브의 종류로는 스윙 체크 밸브, 리프트 체크 밸브, 틸팅디스크 체크 밸브, 웨이퍼 디스크 체크 밸브, 인-라인 체크 밸브, 스톱 체크 밸브 등이 있다.
상기 밸브(150)는 피팅을 포함하며, 상기 피팅을 이용하여 연결 배관(122) 및 배기 라인(10)과 조립된다.
상기와 같이, 상기 압력 센서(110)가 교체를 위해 분리되더라도 상기 밸브(152)가 상기 압력 센서(110)가 분리된 부위를 통해 유입되는 외부 공기를 자동으로 차단하여 유입이 방지된다. 따라서, 상기 외부 공기가 상기 배기 라인(10)을 통해 상기 공정 챔버까지 유입되는 현상도 방지된다. 그러므로 상기 압력 센서(110)를 교체하더라도 상기 공정 챔버를 펌핑하여 기 설정된 공정 압력으로 유지시키는 공정이 불필요하다. 즉, 외부 공기 유입으로 인해 기판 가공 공정이 지연되는 문제점을 해결할 수 있다.
이하에서는, 상기 압력 측정 장치를 갖는 진공 시스템의 일 예를 설명하기로 한다.
도 2는 도 1의 압력 측정 장치를 갖는 플라즈마 식각 장치의 진공 시스템을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 2를 참조하면, 상기 진공 시스템은 크게 배기 라인(220), 제1분기 라인(222) 및 제2분기 라인(224)을 포함한다.
일반적으로, 공정 챔버(210) 내부는 저압을 유지한 상태에서 반도체 기판에 대한 소정의 가공 공정이 진행된다. 반도체 기판 상에 형성된 막을 플라즈마를 이용하여 식각하기 위한 플라즈마 식각 경우, 제거하고자 하는 막에 따라 다양한 반응 가스들이 사용된다. 선택된 반응 가스들은 공정 챔버(210) 내에서 상기 기판 상 에 형성된 막과 반응하여 상기 막을 식각하는 공정에 사용된 후 잔류 가스 형태로 남아 외부로 배출되는데, 상기 배출되는 가스를 배기 가스라 부른다.
주 배기 라인(220)은 일단은 공정 챔버(210)와 연결되고 타단은 가스 스크러버(210)와 연결된다. 가스 스크러버(290)는 상기 배기 가스를 처리하기 위한 것으로, 특히 이중 드라이 스크러버는 할로겐족 화합물을 주로 사용하는 공정에서 많이 사용된다. 공정 챔버(210)의 배기 가스는 주 배기 라인(220)을 통해 외부로 배출된다.
진공 펌프(280)는 가스 스크러버(290)와 인접한 부위의 주 배기 라인(220) 상에 설치된다. 진공 펌프(280)는 주 배기 라인(220)에 진공력을 제공하여 상기 공정 챔버(210) 내의 미반응 가스 또는 반응 부산물을 주 배기 라인(220)을 통해 배출한다. 진공 펌프(280)는 부스터 펌프(282)와 드라이 펌프(284)로 구성된다. 드라이 펌프(284)는 오일 및 물을 사용하는 습식 펌프와 달리 펌프 내에 오일의 공급없이 구동되는 진공펌프로서 오일미스트가 발생되지 않는다. 따라서 드라이 펌프(282)는 배기가스로 인한 오염발생이 없고, 반도체 소자 제조 공정과 같은 쾌적한 환경을 요하는 곳에서 사용하기 적합한 펌프이다. 또한 드라이 펌프(282)는 마찰이 동반되지 않으므로 보다 폭넓은 압력범위를 요하는 진공성형 장비에서도 유용하게 사용할 수 있다. 부스터 펌프(282)는 드라이 펌프(284)의 부족한 마력을 보충하여 진공 펌프(280)의 진공력을 높인다.
제1 바라트론 게이지(baratron gage, 230)는 상기 공정 챔버(210)와 인접한 주 배기 라인(220) 상에 구비된다. 상기 제1 바라트론 게이지(230)는 상기 공정 챔 버(210)의 내부 압력을 측정한다. 구체적으로 제1 바라트론 게이지(230)는 대기압 및 진공 유무를 점검한다. 또한 상기 제1 바라트론 게이지(230)는 상기 진공 펌프(280)에 의한 슬로우 펌핑율을 점검한다. 상기 제1 바라트론 게이지(230)의 측정 범위는 0 내지 1000 Torr 이다.
제2 바라트론 게이지(240)는 상기 제1 바라트론 게이지(230)보다 상기 공정 챔버(210)로부터 이격되어 상기 주 배기 라인(220) 상에 구비된다. 상기 제2 바라트론 게이지(240)도 상기 공정 챔버(210)의 내부 압력을 측정한다. 구체적으로 제2 바라트론 게이지(240)는 상기 공정 챔버(210)의 베이스 압력(base pressure)을 점검하며, 상기 공정 챔버(210)에 누설이 발생하는지 유무를 검사한다. 또한 상기 제2 바라트론 게이지(240)는 상기 공정 챔버(210)의 압력 조절 상태를 점검한다. 상기 제2 바라트론 게이지(240)의 측정 범위는 0 내지 1 Torr 이다.
상기 제2 바라트론 게이지(240)와 상기 주 배기 라인(220) 사이에는 에어의 공급 여부에 따라 개폐되는 제1 에어 밸브(242)가 구비된다. 상기 에어 밸브(242)는 제1 바라트론 게이지(230)에 비해 측정 범위가 좁은 제2 바라트론 게이지(240)가 높은 압력에 노출되는 것을 방지한다. 따라서 상기 제2 바라트론 게이지(240)가 높은 압력에 의해 손상되는 것을 방지한다.
제1 및 제2바라트론 게이지(230, 240)는 도 1에 설명된 압력 측정 장치(110)와 동일한 구성을 갖는다. 따라서 상기 제1 및 제2 바라트론 게이지(230, 240)에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
피라니 게이지(pirani gauge, 250)는 상기 공정 챔버(210)와 인접한 부위의 주 배기 라인(220) 상에 구비된다. 상기 피라니 게이지(250)는 휘트스톤 브리지(Wheatstone bridge)를 이용하여 진공도를 측정하기 위한 진공 게이지이다. 상기 피라니 게이지(250)는 기체의 열전도율이 저압하에서는 거의 진공도(잔류기체의 압력)에 비례하는 것을 이용한 것이다. 상기 피라니 게이지(250)는 상기 공정 챔버(210)가 대기압 상태인지 고압 상태인지를 확인한다.
제2 에어 밸브(260)는 상기 제2 바라트론 게이지(240)와 상기 진공 펌프(280) 사이에 구비된다. 상기 제2 에어 밸브(260)는 일반적인 경우 상황에 따라 주 배기 라인(220)을 개방 및 차단한다. 상기 제2 에어 밸브((260)도 에어의 공급하거나 또는 차단함으로써 개폐된다. 또한 제2 에어 밸브(260)는 진공 펌프(280)를 이용하여 공정 챔버(210)를 빠르게 진공 상태로 만들 때 사용된다.
APC(270)는 상기 제2 에어 밸브(260)와 상기 진공 펌프(280) 사이에 상기 진공 펌프(280)와 인접하도록 구비된다. 상기 APC(270)는 스로틀 밸브의 개폐 정도를 조절하여 상기 공정 챔버(210)의 압력을 조절한다. 상기 APC(270)는 상기 제1, 제2 바라트론 게이지(230, 240)에서 측정된 공정 챔버(210)의 압력을 참고하여 상기 공정 챔버(210)의 압력을 조절한다.
보조 배기 라인(222)은 상기 제2 바라트론 게이지(240)와 상기 제2 에어 밸브(260) 사이의 주 배기 라인(220)으로부터 분기되어 상기 APC(270)와 진공 펌프(280) 사이의 주 배기 라인(220)과 다시 연통된다. 상기 보조 배기 라인(222)의 직경은 상기 주 배기 라인(220)의 직경보다 작은 것이 바람직하다.
제3 에어 밸브(262)는 상기 보조 배기 라인(222) 상에 구비된다. 상기 제3 에어 밸브(262)는 상기 진공 펌프(280)를 이용하여 상기 공정 챔버(210)를 서서히 진공 상태로 만들 때 수동으로 개방되어 사용된다.
벤트 라인(224)은 상기 제2 바라트론 게이지(240)와 상기 제2 에어 밸브(260) 사이의 주 배기 라인(220)으로부터 분기되어 상기 진공 펌프(280)와 가스 스크러버(280) 사이의 주 배기 라인(220)과 다시 연통된다.
제4 에어 밸브(264)는 상기 벤트 라인(224) 상에 구비된다. 상기 제4 에어 밸브(264)는 상기 공정 챔버(210)에서 소정의 기판 가공 공정이 종료된 후 내부 압력이 대기압 상태에 도달할 때, 상기 피라니 게이지(250)의 신호에 의해 자동으로 개방된다. 따라서 상기 공정 챔버(210) 내의 미반응 가스 및 공정 부산물이 상기 벤트 라인(224)을 통해 배기된다.
상기 바라트론 게이지(230, 240)가 구비된 상기 진공 시스템의 작동 과정을 살펴보면 다음과 같다.
우선 상기 제1 바라트론 게이지(230) 또는 피라니 게이지(250)를 이용하여 상기 공정 챔버(210)의 압력 상태를 점검한다. 이때 상기 제1 에어 밸브(242)는 상기 제2 바라트론 게이지(230)가 고압에 노출되지 않도록 차단된 상태이다. 상기 공정 챔버(210)가 대기압 상태인 경우 상기 공정 챔버(210)를 진공 상태로 형성한다.
상기 제2 에어 밸브(260)를 차단하여 상기 주 배기 라인(220)이 차단하고 상기 제3 에어 밸브(262)를 개방하여 상기 보조 배기 라인(222)을 개방한 상태에서 상기 진공 펌프(280)의 부스터 펌프(282)를 이용하여 서서히 펌핑한다. 상기 제1 바라트론 게이지(230)를 이용하여 상기 슬로우 펌핑율을 측정한다.
상기 공정 챔버(210)의 압력이 일정 이하가 되면 상기 제3 에어 밸브(262)를 차단하여 상기 보조 배기 라인(222)을 차단하고 상기 제2 에어 밸브(260)를 개방하여 상기 주 배기 라인(220)을 개방한 상태에서 상기 진공 펌프(280)의 드라이 펌프(284) 또는 드라이 펌프(284)와 부스터 펌프(282)를 동시에 이용하여 상기 공정 챔버(210)를 펌핑한다.
이때 상기 제2 바라트론 게이지(240)를 이용하여 상기 공정 챔버(210)의 베이스 압력을 점검하며, 상기 공정 챔버(210)의 누설 여부를 확인한다. 또한 상기 제2 바라트론 게이지(240)를 이용하여 상기 APC(270)의 스로틀 밸브의 개폐 정도에 따라 조절되는 압력이 정상적으로 조절되는지도 점검한다.
상기 공정 챔버(210) 내부 압력이 원하는 상태가 되면, 상기 공정 챔버(210) 내에서 상기 공정 가스를 주입하여 소정의 기판 가공 공정을 진행한다. 이때도 상기 APC(270)를 이용하여 상기 공정 챔버(210)의 압력을 조절한다. 상기 기판 가공 공정이 완료되면, 상기 공정 챔버(210)로 퍼지 가스 등을 공급하여 상기 공정 챔버(210)의 압력을 대기압 상태로 형성한다.
상기 공정 챔버(210)의 내부 압력이 대기압 상태가 되면 상기 피라니 게이지(250)가 이를 감지하고 상기 제4 에어 밸브(264)가 개방된다. 따라서 상기 공정 중 발생하는 반응 부산물이나 잔류 가스 등의 배기 가스가 상기 벤트 라인(224)을 통해 배출된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 압력 측정 장치는 교 체를 위해 압력 센서가 배기 라인으로부터 분리되더라도 밸브를 이용하여 상기 압력 센서가 분리된 부위를 통해 외부 공기가 상기 배기 라인으로 유입되는 것을 방지한다. 따라서 상기 외부 공기가 공정 챔버까지 유입되어 상기 공정 챔버를 기 설정된 압력 상태로 펌핑하는 것이 불필요하다. 따라서 불필요한 공정 지연을 방지하므로 기판 가공 공정에 소요되는 시간을 줄일 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (3)

  1. 기판 가공 공정이 수행되는 공정 챔버와 연결된 배기 라인 상에 구비되며, 상기 공정 챔버 내부의 압력을 측정하기 위한 압력 센서; 및
    상기 압력 센서와 상기 배기 라인 사이에 구비되며, 상기 압력 센서의 분리시 상기 배기 라인으로 외부 공기가 유입되는 것을 방지하기 위한 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 압력 측정 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 밸브는 체크 밸브인 것을 특징으로 하는 압력 측정 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 압력 센서는 정전용량식 전기 압력 센서인 것을 특징으로 하는 압력 측정 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20220068933A (ko) 2020-11-19 2022-05-26 (주)아이씨디 플라즈마 처리 장치의 압력 제어 장치 및 제어 방법

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