KR20070056720A - 반도체 제조장비의 듀얼 챔버의 진공 조절 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 제조를 위한 식각장비에서 두개의 로드락 챔버에 하나의 진공 펌프를 사용하는 장비의 유지/보수에 보다 효율적인 반도체 제조장비의 듀얼 챔버의 진공 조절 장치에 관한 것이다.

공정 챔버에 들어가기 위해 웨이퍼가 임시로 대기하는 입구 로드락 챔버; 공정 챔버로부터 공정진행된 웨이퍼가 나오는 출구 로드락 챔버; 상기 두 개의 로드락 챔버와 각각 진공 라인으로 연결된 하나의 드라이 펌프;로 이루어진 반도체 제조장비의 듀얼 챔버의 진공 조절 장치에 있어서, 상기 입구 로드락 챔버와 상기 출구 로드락 챔버 및 상기 드라이 펌프의 연결라인이 각각 연결구에 연결되는 세 방향 밸브를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 반도체 제조장비의 듀얼 챔버의 진공 조절 장치는 반도체 제조를 위한 식각장비의 두개의 로드락 챔버에 하나의 진공 펌프를 사용하는 장비에서 각각의 로드락 챔버 및 드라이 펌프와 연결되는 세 방향 밸브를 구비함으로써 장비의 유지/보수에 보다 효율적이고 장비 가동율을 높일 수 있는 효과가 있다.

듀얼 챔버, 드라이 펌프, 세 방향 밸브

Description

반도체 제조장비의 듀얼 챔버의 진공 조절 장치{Vacuum control system for dual chamber in semiconductor equipment}

도 1은 종래의 듀얼 챔버와 드라이 펌프의 연결을 나타내는 개략도,

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 세 방향 밸브의 구성을 보여주는 사시도,

도 3은 입구 로드락 챔버의 진공 라인이 차단된 상태를 표시한 개략도,

도 4는 출구 로드락 챔버의 진공 라인이 차단된 상태를 표시한 개략도,

도 5는 양 챔버와 드라이 펌프가 모두 연결된 상태를 표시한 개략도,

도 6은 드라이 펌프의 진공 라인이 차단된 상태를 표시한 개략도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10: 차단 밸브 20: 드라이 펌프

30: 입구 로드락 챔버 40: 출구 로드락 챔버

100: 세 방향 밸브 110 : 밸브 가동부

120 : 밸브 본체부 130 : 밸브 구동부

본 발명은 반도체 제조장비의 듀얼 챔버의 진공 조절 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 제조를 위한 식각장비의 두개의 로드락 챔버에 하나의 진공 펌프를 사용하는 장비에서 장비의 유지/보수에 보다 효율적인 반도체 제조장비의 듀얼 챔버의 진공 조절 장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 소자의 지속적인 집적도의 증가 및 게이트 선폭(gate length)의 감소는 새로운 증착(deposition)및 식각(etching) 기술을 요구하게 되고, 이를 실현 하기 위해서는 고진공 상태의 챔버는 필수적이다. 특히 초미세공정의 요청에 따라 초 고진공(UHV: Ultra High vacuum) 상태를 제조공정 전반에 대해 유지하는 것은 매우 중요한 일이다.

공정 챔버에 고진공을 위해서는 진공 펌프가 이용되며 먼저 오일 펌프(oil pump), 드라이 펌프(dry pump)로 진공상태로 한 후에 ,이온 펌프(ion pump), 터보분자 펌프(turbomolecular pump), 크라이오 펌프(cryo pump) 등과 같은 고진공용 펌프를 사용한다.

공정챔버와는 달리 로드락 챔버의 드라이 펌프(dry pump)의 연결은 장비의 풋프린트(foot print) 및 설비(facitility)를 최대한 줄이기 위해서 두 개의 챔버를 하나의 드라이 펌프를 이용하여 진공의 상태를 유지하도록 하고 있다.

일반적으로 공정이 진행되는 공정챔버(process chamber)를 항상 고진공 상태로 유지하기 위해서 로드락 챔버(loadlock chamber)를 사용한다. 즉 공정챔버에 웨 이퍼(wafer)를 이송하기 위해서 대기하는 입구 로드락 챔버(entrance loadlocck chamber)와 공정이 완료된 웨이퍼를 외부로 운반하기 위한 출구 로드락 챔버(exit loadlocck chamber)가 진공상태와 대기압상태로 상호 변환하면서 공정 챔버로 웨이퍼가 들어가거나 나오는 중에도 공정 챔버가 항상 진공상태를 유지할 수 있도록 한다.

도 1은 종래의 듀얼 챔버와 드라이 펌프의 연결을 나타내는 개략도이다.

첨부된 도 1에 도시한 바와 같이 종래 기술은 하나의 드라이 펌프를 이용하여 두 개의 로드락 챔버의 진공을 조절을 할 수 있어 장비의 풋프린트 측면에서는 유리한 점이 있으며 장비를 유지하는 설비를 줄일 수 있는 장점이 있다.

그러나 차단 밸브(isolation valve)의 고장이나 교체 또는 그 밖의 밸브 관련 문제 등으로 하나의 로드락 챔버의 진공상태에 이상이 있는 경우에도 드라이 펌프의 작동을 멈추고 작업을 진행해야하므로 수리 및 보수 작업시간의 증가와 장비 가동률이 낮아지는 문제가 있다.

따라서 본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 반도체 제조를 위한 식각장비의 두개의 로드락 챔버에 하나의 진공 펌프를 사용하는 장비에서 하나의 로드락 챔버의 진공상태에 이상이 있는 경우에 드라이 펌프의 작동을 멈추지 아니하고 작업을 진행할 수 있어 장비의 유지/보수에 보다 효율적이고 장비 가동률을 높일 수 있는 반도체 제조장비의 듀얼 챔버의 진공 조절 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 반도체 제조장비의 듀얼 챔버의 진공 조절 장치는, 공정 챔버에 들어가기 위해 웨이퍼가 임시로 대기하는 입구 로드락 챔버; 공정 챔버로부터 공정진행된 웨이퍼가 나오는 출구 로드락 챔버; 상기 두 개의 로드락 챔버와 각각 진공 라인으로 연결된 하나의 드라이 펌프;로 이루어진 반도체 제조장비의 듀얼 챔버의 진공 조절 장치에 있어서, 상기 입구 로드락 챔버와 상기 출구 로드락 챔버 및 상기 드라이 펌프의 연결라인이 각각 연결구에 연결되는 세 방향 밸브를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 세 방향 밸브는 'T' 자 형태로 개구부가 형성되어 있는 원통형상의 밸브 가동부, 상기 밸브 가동부의 외부을 둘러싸면서 상기 밸브 가동부의 3개의 개구부와 일치하는 위치에 3개의 개구부가 측벽에 형성된 원통 형상의 밸브 본체부, 상기 본체부의 상부를 관통하여 상기 밸브 가동부와 연결된 밸브 구동부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 일실시예에 따른 반도체 제조장비의 듀얼 챔버의 진공 조절 장치는 입구 로드락 챔버(30), 출구 로드락 챔버(40), 하나의 드라이 펌프(20)와 세 방향 밸브(3 way valve, 100)를 포함하여 이루어져 있으며, 상기 입구 로드락 챔버(30), 출구 로드락 챔버(40), 드라이 펌프(20)의 구성은 종래의 기술과 동일하므로 설명의 중복을 피하기 위하여 상세한 설명은 생략하고, 새로이 부가되는 구성부재 들의 동작을 중심으로 하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 세 방향 밸브의 구성을 보여주는 사시도이다.

본 발명의 일실시예에 따른 세 방향 밸브는 밸브 가동부(110), 밸브 본체부(120), 밸브 구동부(130)로 이루어져 있다.

상기 밸브 가동부(110)는 'T' 자 형태로 개구부(110a)가 형성되어 있는 원통형상을 한 것으로서 원통 축을 중심으로 회전운동을 할 수 있도록 구성되어 있다.

상기 밸브 본체부(120)는 상기 밸브 가동부(110)의 외부를 밀착하여 둘러싸면서 상기 밸브 가동부(110)의 3개의 개구부(110a)와 일치하는 위치에 3개의 개구부(110a, 110b, 110c)가 측벽에 형성된 원통 형상의 것으로서, 상기 3개의 개구부는 진공 라인(미도시)에 의하여 로드락 챔버(30, 40) 또는 드라이 펌프(20)와 연결된다.

상기 밸브 구동부(130)는 상기 본체부(120)의 상부를 관통하여 상기 밸브 가동부(110)와 연결된 것으로서, 상기 밸브 가동부(110)에 회전력을 제공한다.

따라서 상기 세 방향 밸브(100)는 상기 밸브 구동부(130)에 의하여 밸브 가동부(110)가 회전하면서 후술되는 4가지의 상태로 변환됨으로써 각각의 로드락 챔버(30, 40)의 진공 상태를 조절하는 기능을 한다.

도 3은 입구 로드락 챔버의 진공 라인이 차단된 상태를 표시한 개략도이며, 도 4는 출구 로드락 챔버의 진공 라인이 차단된 상태를 표시한 개략도이며, 도 5는 양 챔버와 드라이 펌프가 모두 연결된 상태를 표시한 개략도이며, 도 6은 드라이 펌프의 진공 라인이 차단된 상태를 표시한 개략도이다.

공정 진행 중인 정상적인 상태는 첨부된 도 5에 도시한 바와 같은 3방향 밸브의 상태로 조절하여 입구 및 출구 로드락 챔버(30, 40)의 진공을 유지한다.

입구 로드락 챔버(30)의 진공상태에 문제가 발생한 경우라면 첨부된 도 3에 도시한 바와 같은 3방향 밸브의 상태로 조절한다. 따라서 입구 로드락 챔버(30)는 진공 라인이 차단된 상태로서 대기압 상태로 변환시킨 다음 장비의 수리를 하게 되며, 이때 출구 로드락 챔버(40)는 드라이 펌프(20)에 진공 라인을 경유하여 연결된 상태로서 진공을 유지하고 있으며, 드라이 펌프(20)도 동작이 되는 상태에 있다.

입구 로드락 챔버(30)의 수리가 완료되면 도 3와 같은 상태로 변환하여 상기 입구 로드락 챔버(30)를 진공상태로 유지한다.

마찬가지로 출구 로드락 챔버(40)에 문제가 발생한 경우라면 도 3에 도시한 바와 같은 3방향 밸브의 상태로 조절하고, 장비 유지 보수를 완료한 후에 도 2와 같은 상태로 변환하여 상기 출구 로드락 챔버(40)를 진공상태로 유지한다.

또한 드라이 펌프(20)에 문제가 발생한 경우라면 도 6에 도시한 바와 같은 3방향 밸브의 상태로 조절하고, 드라이 펌프(20)의 수리를 완료한 후에 도 5와 같은 상태로 변환하여 상기 양 로드락 챔버(30, 40)를 진공상태로 유지한다.

본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정/변형되어 실시될 수 있음은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명하다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 제조장비의 듀얼 챔버의 진공 조절 장치는 반도체 제조를 위한 식각장비의 두개의 로드락 챔버에 하나의 진공 펌프를 사용하는 장비에서 각각의 로드락 챔버 및 드라이 펌프와 연결되는 세 방향 밸브를 구비함으로써 장비의 유지/보수에 보다 효율적이고 장비 가동율을 높일 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 공정 챔버에 들어가기 위해 웨이퍼가 임시로 대기하는 입구 로드락 챔버; 공정 챔버로부터 공정진행된 웨이퍼가 나오는 출구 로드락 챔버; 상기 두 개의 로드락 챔버와 각각 진공 라인으로 연결된 하나의 드라이 펌프;로 이루어진 반도체 제조장비의 듀얼 챔버의 진공 조절 장치에 있어서, 상기 입구 로드락 챔버와 상기 출구 로드락 챔버 및 상기 드라이 펌프의 연결라인이 각각 연결구에 연결되는 세 방향 밸브를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 제조장비의 듀얼 챔버의 진공 조절 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 세 방향 밸브는 'T' 자 형태로 개구부가 형성되어 있는 원통형상의 밸브 가동부, 상기 밸브 가동부의 외부을 둘러싸면서 상기 밸브 가동부의 3개의 개구부와 일치하는 위치에 3개의 개구부가 측벽에 형성된 원통 형상의 밸브 본체부, 상기 본체부의 상부를 관통하여 상기 밸브 가동부와 연결된 밸브 구동부로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 제조장비의 듀얼 챔버의 진공 조절 장치.

Images