KR20070078874A - 공정가스 공급 플레이트용 세정장치 - Google Patents

공정가스 공급 플레이트용 세정장치 Download PDF

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Abstract

공정가스 공급 플레이트용 세정장치가 개시된다. 본 발명의 공정가스 공급 플레이트용 세정장치는, 소정의 챔버(Chamber) 내에 마련되어 상기 챔버의 내부로 공정가스를 공급하며, 일측면에 복수의 가스홀이 형성되어 있는 공정가스 공급 플레이트; 및 가스홀이 형성된 적어도 일측면이 노출되도록 플레이트에 부분적으로 결합되며, 공정가스 공급 플레이트의 세정시, 공정가스 공급 플레이트들 간의 접촉을 저지하여 공정가스 공급 플레이트를 보호하는 적어도 하나의 지그를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 공정가스 공급 플레이트들의 세정시, 공정가스 공급 플레이트들이 상호 접촉하여 스크래치나 접촉 마찰에 의한 이물이 발생하는 것을 저지하면서 해당 공정가스 공급 플레이트를 종래보다 효과적으로 세정할 수 있으며, 나아가 세정시 발생한 이물로 인해 챔버 내에서 낙성에 의한 파티클(Particle) 불량이 발생하는 것을 저지할 수 있다.
세정, 공정가스, 블로커 플레이트, 페이스 플레이트, 지그

Description

공정가스 공급 플레이트용 세정장치{Cleaning apparatus for plate which is supplying processing gas}
도 1은 종래의 공정가스 공급 플레이트 중에서 페이스 플레이트(Face Plate)가 배치(Batch)의 내부에 적층된 상태를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 세정장치의 지그가 사용될 공정가스 공급 플레이트가 소위, 화학 기상 증착 장치(CVD)에 적용된 상태의 개략적인 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 공정가스 공급 플레이트용 세정장치의 개략적인 측면도이다.
도 4는 블로커 플레이트와 블로커 플레이트용 지그 간의 분해 사시도이다.
도 5는 도 4의 결합상태 사시도이다.
도 6은 도 5의 측면도이다.
도 7은 페이스 플레이트와 페이스 플레이트용 지그 간의 분해 사시도이다.
도 8은 도 7의 결합상태 사시도이다.
도 9는 도 8의 부분 절개도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 블로커 플레이트 12 : 제1몸체부
14 : 제1가스홀 20 : 페이스 플레이트
22 : 제2몸체부 24 : 제2가스홀
26 : 플랜지부 34 : 배치
40 : 블로커 플레이트용 지그 42 : 제1지그몸체
44 : 제1안착부 46 : 제1다리부
47 : 제1고정부 49 : 제1스크루
50 : 페이스 플레이트용 지그 60 : 하부지그부분
64 : 하부안착부 70 : 상부지그부분
72 : 상부지그몸체 74 : 상부안착부
본 발명은, 공정가스 공급 플레이트용 세정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 공정가스 공급 플레이트들의 세정시, 공정가스 공급 플레이트들이 상호 접촉하여 스크래치나 접촉 마찰에 의한 이물이 발생하는 것을 저지하면서 해당 공정가스 공급 플레이트를 종래보다 효과적으로 세정할 수 있으며, 나아가 세정시 발생한 이물로 인해 챔버 내에서 낙성에 의한 파티클(Particle) 불량이 발생하는 것을 저지할 수 있는 공정가스 공급 플레이트용 세정장치에 관한 것이다.
반도체(semiconductor)란 상온에서 금속, 탄소봉 등 도체보다도 전하를 잘 이동시키지는 못하지만 유리, 자기 등 부도체(절연체)보다는 비교적 전하를 잘 이동시키는 물질(물체)의 총칭이다.
이러한 반도체는 다음과 같은 단계를 거쳐 제조된다.
우선, 고순도로 정제된 실리콘 용융액에 시드(Seed) 결정을 접촉, 회전시키면서 단결정 규소봉(잉곳, Ingot)을 성장시킨 후, 성장된 규소봉을 균일한 두께의 얇은 웨이퍼(Wafer)로 잘라낸다. 웨이퍼의 크기는 규소봉의 구경에 따라 결정되는데, 생산성 향상을 위해 점차 대구경화 되고 있다. 웨이퍼가 제조되면, 웨이퍼의 한쪽 면을 연마하여 경면(거울면)화시킨다. 그리고는 별도의 그림툴(CAD, Computer Aided Design 포함)을 이용하여 전자회로와 실제 웨이퍼 위에 그려질 회로패턴을 설계한다. 그런 다음, 설계된 회로패턴을 소정의 유리판 위에 그려 마스크(Mask)를 만든다.
다음, 약 800도 이상의 고온에서 산소나 수증기를 웨이퍼 표면과 화학 반응시켜 웨이퍼의 표면에 얇고 균일한 실리콘산화막(SiO2)을 형성한 후, 해당 면으로 빛에 민감한 물질인 감광액(PR, Photo Resist)을 고르게 도포한다. 그리고는 마스크에 그려진 회로패턴에 빛을 통과시켜 감광액막이 형성된 웨이퍼의 표면에 회로패턴을 사진 찍는다. 이후, 웨이퍼의 표면에서 빛을 받은 부분의 막을 현상(Development)한다. 다음으로, 회로패턴을 형성시켜 주기 위해 화학물질이나 반응성 가스(Gas)를 사용하여 불필요한 부분을 선택적으로 제거시키는 식각(Etching) 공정을 진행한다. 식각 공정은 각 패턴층에 대해 계속적으로 반복된다.
다음, 회로패턴과 연결된 부분에 불순물을 미세한 가스(Gas) 입자의 형태로 가속하여 웨이퍼의 내부에 침투시킴으로써 전자소자의 특성을 만들어 준다. 이러한 불순물 주입은 고온의 전기로 속에서 불순물입자를 웨이퍼 내부로 확산시켜 주입하는 확산(Diffusion) 공정에서도 이루어진다.
그런 다음, 가스(Gas) 간의 화학반응으로 형성된 입자들을 웨이퍼 표면에 증착하여 절연막이나 전도성막을 형성시키는 증착 공정을 진행한다. 이후, 웨이퍼 표면에 형성된 각 회로를 알루미늄 선으로 연결시키고, 웨이퍼에 형성된 IC 칩들의 전기적 동작여부를 검사하여 불량 여부를 검사한 후, 웨이퍼 절단(Sawing)한다. 이후, 해당 칩을 리드프레임(Read Frame) 위에 올려놓고, 칩 내부의 외부연결단자와 리드프레임을 가는 금선으로 연결한 후, 연결부분을 밀봉하고 최종 검사를 거쳐 제품으로 출시된다.
이처럼 반도체는, 웨이퍼를 만드는 것으로부터 시작하여 수많은 공정을 거침으로써 하나의 제품으로 생산되는데, 각 공정들은 해당 공정을 수행하기 위한, 소위 챔버(Chamber)라는 작업공간을 통해서 수행된다.
도시하고 있지는 않지만, 챔버에는 웨이퍼가 로딩되는 페디스털(Pedestal)을 비롯하여 로딩된 웨이퍼에 대한 소정의 공정가스를 공급하는 공정가스 공급 플레이트(Plate)가 마련되어 있다. 이를 소위, 샤워 헤드(Shower Head)라 하기도 한다.
공정가스 공급 플레이트는 해당 챔버의 기능과 구조에 따라 다양한 종류가 존재한다. 이에는 상대적으로 크기가 큰 복수의 가스홀을 가지고 공정가스를 공급하는 블로커 플레이트(Blocker Plate), 상대적으로 미세한 복수의 가스홀을 가지고 공정가스를 공급하는 페이스 플레이트(Face Plate) 등이 있다.
이러한 플레이트들은 해당 챔버에 장착되어 해당 공정을 수행한 후, 일정 기 간이 지나면 가스홀이 차폐되는 것을 방지하고, 가스홀이 형성된 일측면에 잔존하는 부산물(By-Product)을 제거하기 위해 세정(Cleaner)된다. 세정 작업은 소위, 배치(Batch)의 내부에서 수행된다.
도 1은 종래의 공정가스 공급 플레이트 중에서 페이스 플레이트(Face Plate)가 배치(Batch)의 내부에 적층된 상태를 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 일정한 용적을 갖는 배치(134)의 내부에 세정 대상의 페이스 플레이트(120a~120c, Face Plate)들을 수용시킨다. 그리고는 배치(134)의 내부로 세정액(DI Water)을 일정 높이만큼 충전시켜 세정액에 의해 페이스 플레이트(120a~120c)가 세정되도록 한다.
그런데, 페이스 플레이트(120a~120c)의 세정을 위해, 도 1에 도시된 바와 같이, 페이스 플레이트(120a,120b)를 층층이 적층할 경우, 아래에 위치한 페이스 플레이트(120b)의 가스홀(124)과 가스홀(124)이 형성된 일측면(미도시)은 그 상부에 배치된 페이스 플레이트(120a)에 가려져 세정이 이루어지지 않을 뿐만 아니라 접촉 영역에서 스크래치(Scratch)나 접촉 마찰에 의한 이물이 발생한다.
뿐만 아니라 페이스 플레이트들(120a,120c)을 측방향으로 포개놓을 경우, 측방향으로 포개진 부분(A)의 아래 부분에 위치하는 영역은 전혀 세정이 이루어지지 않고, 이 영역에서도 역시 스크래치나 접촉 마찰에 의한 이물이 발생된다.
그렇다고 해서 배치(134)의 크기를 크게 형성할 경우, 그 비용이 많이 소요될 뿐만 아니라 배치(134)가 갖춰질 룸(Room)의 공간 역시 커져야 하기 때문에 설비비가 증가할 수밖에 없다.
이처럼 종래기술의 경우, 페이스 플레이트(120a~120c)를 완벽하게 세정을 할 수 없어 세정 효율이 떨어지는 문제점이 발생할 뿐만 아니라 스크래치나 접촉 마찰에 의해 발생된 이물로 인해 해당 페이스 플레이트(120a~120c)가 해당 챔버(미도시)에 장착되었을 때, 이물의 낙성에 의한 파티클(Particle) 불량을 유발하는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은, 공정가스 공급 플레이트들의 세정시, 공정가스 공급 플레이트들이 상호 접촉하여 스크래치나 접촉 마찰에 의한 이물이 발생하는 것을 저지하면서 해당 공정가스 공급 플레이트를 종래보다 효과적으로 세정할 수 있으며, 나아가 세정시 발생한 이물로 인해 챔버 내에서 낙성에 의한 파티클(Particle) 불량이 발생하는 것을 저지할 수 있는 공정가스 공급 플레이트용 세정장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 소정의 챔버(Chamber) 내에 마련되어 상기 챔버의 내부로 공정가스를 공급하며, 일측면에 복수의 가스홀이 형성되어 있는 공정가스 공급 플레이트; 및 상기 가스홀이 형성된 적어도 일측면이 노출되도록 상기 플레이트에 부분적으로 결합되며, 상기 공정가스 공급 플레이트의 세정시, 상기 공정가스 공급 플레이트들 간의 접촉을 저지하여 상기 공정가스 공급 플레이트를 보호하는 적어도 하나의 지그를 포함하는 것을 특징으로 하는 공정가스 공급 플레이트용 세정장치에 의해 달성된다.
여기서, 상기 공정가스 공급용 플레이트는, 원반형상의 제1몸체부와, 상기 제1몸체부에 형성된 복수의 제1가스홀을 가지고 상대적으로 많은 양의 공정가스를 공급하는 블로커 플레이트(Blocker Plate)이고, 상기 지그는 상기 블로커 플레이트용 지그이다.
상기 블로커 플레이트용 지그는, 상기 블로커 플레이트가 안착되는 제1안착부를 갖는 제1지그몸체; 상기 제1지그몸체의 하부에 형성되어 상기 제1지그몸체를 지지하는 복수의 제1다리부; 및 상기 제1지그몸체에 착탈가능하게 결합되어 상기 제1안착부에 안착된 상기 블로커 플레이트를 고정하는 제1고정부를 포함한다.
상기 제1안착부는 상기 제1지그몸체의 판면을 관통하는 제1관통공의 둘레를 따라 형성되고, 상기 제1지그몸체의 상면 보다 높이가 낮은 계단형상을 갖는다.
상기 제1안착부에서 상기 제1지그몸체의 상면까지의 길이는 상기 블로커 플레이트의 두께보다 작은 것이 유리하다.
상기 제1관통공에는 상기 블로커 플레이트의 파지를 위한 한 쌍의 제1파지홈이 형성되어 있다.
상기 제1고정부는, 상기 제1지그몸체의 판면에 형성된 제1스크루삽입부; 및 상기 제1스크루삽입부에 삽입되어 체결되는 축부와, 상기 축부의 단부에 형성되어 상기 블로커 플레이트를 상기 제1안착부로 가압하는 머리부를 갖는 제1스크루를 포함한다.
상기 공정가스 공급용 플레이트는, 원기둥형상의 제2몸체부와, 상기 제2몸체부의 일측면에 형성된 복수의 제2가스홀과, 상기 제2몸체부의 타측면에 형성된 플 랜지부를 가지고 상대적으로 적은 양의 공정가스를 공급하는 페이스 플레이트(Face Plate)일 수 있으며, 상기 지그는 상기 페이스 플레이트용 지그일 수 있다.
상기 페이스 플레이트용 지그는, 상기 페이스 플레이트의 플랜지부가 안착되는 하부안착부를 갖는 하부지그몸체와, 상기 하부지그몸체를 지지하는 복수의 하부다리부를 갖는 하부지그부분; 및 상기 페이스 플레이트의 가스홀이 형성된 일측면이 안착되는 상부안착부를 갖는 상부지그몸체와, 상기 상부지그몸체를 지지하는 복수의 상부다리부를 갖는 상부지그부분을 포함한다.
상기 상부다리부의 하단은 상기 플랜지부의 상면에 배치된다.
상기 하부안착부는 상기 하부지그몸체의 상면에서 소정 깊이 함몰되게 형성되어 있다.
상기 하부지그몸체의 외면에는 상기 하부지그몸체의 파지를 위한 한 쌍의 제2파지홈이 형성되어 있다.
상기 상부안착부는 상기 상부지그몸체의 판면을 관통하는 제2관통공의 둘레를 따라 형성되고, 상기 상부지그몸체의 하면 보다 높이가 높은 계단형상을 갖는다.
상기 상부지그몸체의 외면에는 상기 상부지그몸체의 파지를 위한 한 쌍의 제3파지홈이 형성되어 있다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
앞서도 기술한 것처럼 플레이트는 반도체 제조를 위한 다양한 공정들에 구비된 챔버들 모두에 각각 마련될 수 있지만, 이하에서는 화학 기상 증착 장치(CVD)의 챔버에 마련된 플레이트를 그 예로 하여 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 세정장치의 지그가 사용될 공정가스 공급 플레이트가 소위, 화학 기상 증착 장치(CVD)에 적용된 상태의 개략적인 구성도이다.
이 도면에 도시된 바와 같이, 반도체 제조용 화학 기상 증착 장치는, 웨이퍼(W) 상에 금속 박막을 형성하기 위한 공간을 제공하는 챔버(1)와, 웨이퍼(W)가 로딩(Roading)되어 지지되는 페디스털(2, Pedestal)과, 금속 박막을 형성하기 위한 공정 가스를 제공하는 샤워 헤드(5, Shower Head)와, MOER(2, Minimum Overlapped Exclusion Ring)의 이동을 위한 플레이트 리프트(3)와, 웨이퍼(W)의 이동을 위한 인덱서 웨이퍼(4, Indexer Wafer)를 갖는다.
웨이퍼(W)의 크기 등의 제반적인 조건에 따라 다르겠지만, 챔버(1) 내에는 복수의 웨이퍼(W)들에 대해 동시 작업이 가능하도록 페디스털(2)은 복수개로 마련된다. 즉, 4개의 페디스털(2)이 갖춰질 수도 있고, 공정에 따라 5개, 혹은 그 이상의 페디스털(2)이 배치될 수도 있다.
플레이트 리프트(3)와 인덱서 웨이퍼(4)는 웨이퍼(W)가 페디스털(20)을 이동하는 경우에 동작하게 된다. MOER(2, Minimum Overlapped Exclusion Ring)는 웨이퍼(W) 상에 막을 형성할 때 웨이퍼(W)의 테두리부에 배치되어 웨이퍼(W)의 테두리부에 박막이 증착되는 것을 방지하는 역할을 한다.
샤워 헤드(5)는 페디스털(2)에 각각 대응하게 배치되어 금속 박막을 형성하기 위한 소스 가스와 반응 가스 등의 공정가스를 웨이퍼(W)의 상면으로 공급한다. 공급된 가스는 플라즈마 상태로 변한 다음, 웨이퍼(W)의 표면으로 증착된다.
이처럼 샤워 헤드(5)는 챔버(1) 내에서 소정의 공정가스를 발생시키는 구성으로, 이에는 상호 조립되거나 배열되는 복수의 공정가스 공급 플레이트(10,20)로 이루어져 있다.
물론, 도 1과 다른 챔버(미도시)의 경우, 샤워 헤드(5)가 공정가스 공급 플레이트(10,20) 중 어느 하나가 될 수도 있다. 따라서 본 실시예의 경우, 샤워 헤드(5)와 공정가스 공급 플레이트(10,20) 중 적어도 어느 하나를 상호 동일할 구성으로 볼 수도 있고, 혹은 공정가스 공급 플레이트(10,20)가 조립되어 하나의 샤워 헤드(5)를 구성한다고 볼 수도 있다.
전술한 바와 같이, 공정가스 공급 플레이트(10,20)는 해당 챔버(미도시)의 기능과 구조에 따라 다양한 종류가 존재할 수 있다.
하지만, 이하의 실시예에서는 다양한 플레이트 중에서도 특히, 상대적으로 크기가 큰 복수의 가스홀(14, 도 4 참조)을 가지고 공정가스를 공급하는 블로커 플레이트(10, Blocker Plate), 상대적으로 미세한 복수의 가스홀(24, 도 7 참조)을 가지고 공정가스를 공급하는 페이스 플레이트(20, Face Plate)를 그 예로 하여 설명하기로 한다.
블로커 플레이트(10)와 페이스 플레이트(20)들 모두는 각기 해당 챔버(미도시)에 장착되어 해당 공정을 수행한 후, 일정 기간이 지나면 가스홀(14,24, 도 4 및 도 7 참조)이 차폐되는 것을 방지하고, 가스홀(14,24)이 형성된 일측면에 잔존하는 부산물(By-Product)을 제거하기 위해 세정(Cleaner)된다. 세정 작업은 아래의 세정장치에 의해 수행된다.
도 3은 본 발명에 따른 공정가스 공급 플레이트용 세정장치의 개략적인 측면도이다.
이 도면에 도시된 바와 같이, 세정장치(30)는 크게, 장치본체(32)와, 장치본체(32) 내에 마련된 복수의 배치(34, Batch)를 갖는다.
배치(34)의 개수와 크기는 세정 대상의 플레이트(10,20) 마다 상이하다. 또한 배치(34) 내에 충전되는 세정액(DI Water)의 종류와 양, 역시 상이하다.
이를 위해 장치본체(32)의 외측에는 세정액(DI Water)을 배치(34)들로 제공하는 복수의 세정액라인(36)이 갖춰져 있다. 세정장치(30)의 장치본체(32) 하부에는 세정장치(30)의 위치를 이동시키는 수단으로서의 휠(32a)이 장착되어 있다.
이러한 세정장치(30)를 통해, 전술한 블로커 플레이트(10)와 페이스 플레이트(20)는 세정된다. 물론, 종래와 같이, 블로커 플레이트(10)와 페이스 플레이트(20)를 직접 배치(34) 내에 수용시키면, 블로커 플레이트(10) 상호간, 또는 페이스 플레이트(20) 상호간 접촉에 의한 불량이 발생한다.
따라서 블로커 플레이트(10)와 페이스 플레이트(20)를 적절하게 보호하면서, 이들이 상호간 접촉하여 발생하는 불량을 줄일 필요가 있다. 이는 아래에서 설명하는 지그(40,50)가 담당한다. 이하, 각 지그(40,50)에 대해 차례로 설명하면 다음과 같다.
도 4는 블로커 플레이트와 블로커 플레이트용 지그 간의 분해 사시도이고, 도 5는 도 4의 결합상태 사시도이며, 도 6은 도 5의 측면도이다.
블로커 플레이트용 지그(40)는 블로커 플레이트(10)에 결합되는 구조체이다. 전술한 바와 같이, 블로커 플레이트(10)를 도 3의 세정창치(30)를 이용하여 세정할 경우, 블로커 플레이트(10)에는 블로커 플레이트용 지그(40)가 결합된 상태에서 배치(34) 내에 투입된다. 이러한 경우, 배치(34) 내에서 블로커 플레이트(10) 상호간 충돌이나 마찰이 발생하지 않기 때문에 스크래치나 접촉 마찰에 의한 이물이 발생하지 않는다.
뿐만 아니라 배치(34) 내에서 블로커 플레이트(10)들이 상호 중첩되게 쌓이거나 혹은 포개지더라도 블로커 플레이트용 지그(40)로 인해, 블로커 플레이트(10)에는 가려지는 부분이 존재하지 않는다. 따라서 세정 효율을 높일 수 있다.
우선, 블로커 플레이트(10)의 구조를 살펴보면 다음과 같다. 블로커 플레이트(10)는, 원반형상의 제1몸체부(12)와, 제1몸체부(12)에 형성된 복수의 제1가스홀(14)을 갖는다.
이 때, 제1가스홀(14)은 후술할 페이스 플레이트(20)에 형성된 제2가스홀(26)에 비해 상대적으로 크다. 따라서 블로커 플레이트(10)는 페이스 플레이트(20)에 비해 상대적으로 많은 양의 공정가스를 공급하는 역할을 한다. 따라서 도 2를 참조할 때, 블로커 플레이트(10)는 페이스 플레이트(20)에 비해 높은 위치에 배치될 수 있다.
이러한 구조를 갖는 블로커 플레이트(10)의 외측을 부분적으로 감싸도록 지지하는 블로커 플레이트용 지그(40)는, 크게 제1지그몸체(42), 제1다리부(46) 및 제1고정부(47)를 갖는다.
제1지그몸체(42)는 소정 두께의 원반 형상을 갖는다. 제1지그몸체(42)의 내 부 중앙영역에는 제1지그몸체(42)의 판면을 관통하는 제1관통공(43)이 형성되어 있다.
그리고 제1관통공(43)의 둘레면에는 블로커 플레이트(10)가 안착되는 제1안착부(44)가 형성되어 있다. 제1안착부(44)는 제1지그몸체(42)의 상면(42a) 보다 높이가 낮은 계단형상을 갖는다.
이 때, 제1안착부(44)에서부터 제1지그몸체(42)의 상면(42a)까지의 길이(미도시)는 블로커 플레이트(20)의 두께보다 작다. 따라서 블로커 플레이트(20)가 블로커 플레이트용 지그(40)에 결합되면, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 블로커 플레이트(20)의 상면은 제1지그몸체(42)의 상면(42a)보다 상방으로 더 돌출된다.
블로커 플레이트(20)는 전영역이 세정될 필요가 있지만, 제1지그몸체(42)의 상면(42a)보다 상방으로 더 돌출되는 블로커 플레이트(20)의 상면 영역이 특히 세밀하게 세정되어야 할 부분인 것이다.
제1관통공(43)에는 블로커 플레이트(10)의 파지를 위한 한 쌍의 제1파지홈(45)이 형성되어 있다. 이에, 작업자는 한 쌍의 제1파지홈(45)으로 손을 집어넣어 블로커 플레이트(10)를 쉽게 취출할 수 있다.
제1다리부(46)는 제1지그몸체(42)의 하면에 4개 형성되어 제1지그몸체(42)를 지지한다. 이러한 제1다리부(46)로 인해, 배치(34) 내에서 적층되는 블로커 플레이트(10) 간에는 일정한 공간이 형성될 수 있으며, 이로 인해 세정 작업의 효율이 높아진다.
제1고정부(47)는 제1안착부(44)에 안착된 블로커 플레이트(10)를 좀 더 견고 하게 고정하는 역할을 한다. 이러한 제1고정부(47)는, 제1지그몸체(41)의 판면에 형성된 제1스크루삽입부(48)와, 제1스크루(49)를 구비한다.
제1스크루(49)는 그 위치에 따라 제1스크루삽입부(48)에 삽입되어 체결되는 축부(49a)와, 축부(49a)의 단부에 형성되어 블로커 플레이트(10)를 제1안착부(44)로 가압하는 머리부(49b)로 이루어져 있다.
이러한 구성에 의해, 우선, 제1스크루(49)를 체결 해제한 상태에서 블로커 플레이트(10)를 제1안착부(44)에 안착시킨다.
다음으로, 제1스크루(49)의 축부(49a)를 제1스크루삽입부(48)에 삽입하고 시계방향으로 돌린다. 그러면, 축부(49a)가 제1스크루삽입부(48)에 삽입되면서 머리부(49b)가 블로커 플레이트(10)를 가압한다. 이에, 블로커 플레이트(10)는 블로커 플레이트용 지그(40)에 보다 견고하게 고정될 수 있다. 이 상태가 도 5의 도면이며, 적어도 제1가스홀(14)이 형성된 일측면은 노출딘다.
도 5와 같이 블로커 플레이트(10)에 블로커 플레이트용 지그(40)를 결합시킨 연후에, 도 3에 도시된 세정장치(30)의 배치(34)에 넣는다. 그리고는 배치(34)에 세정액(DI Water)을 채워 블로커 플레이트(10)에 대한 세정 작업을 실시한다.
그러면, 이러한 경우, 배치(34) 내에서 블로커 플레이트(10) 상호간에 직접적인 충돌이나 마찰이 발생하지 않기 때문에 블로커 플레이트(10)에는 스크래치나 접촉 마찰에 의한 이물이 발생하지 않는다.
뿐만 아니라 배치(34) 내에서 블로커 플레이트(10)들이 상호 중첩되게 쌓이거나 혹은 포개지더라도 블로커 플레이트용 지그(40)로 인해, 블로커 플레이트(10) 에는 가려지는 부분이 존재하지 않는다. 따라서 세정 효율을 높일 수 있게 된다.
한편, 도 7은 페이스 플레이트와 페이스 플레이트용 지그 간의 분해 사시도이고, 도 8은 도 7의 결합상태 사시도이며, 도 9는 도 8의 부분 절개도이다.
페이스 플레이트용 지그(50)는 페이스 플레이트(20)에 결합되는 구조체이다. 페이스 플레이트(20)를 도 3의 세정창치(30)를 이용하여 세정할 경우, 페이스 플레이트(20)에는 페이스 플레이트용 지그(50)가 결합된 상태에서 배치(34) 내에 투입된다. 이러한 경우, 배치(34) 내에서 페이스 플레이트(20) 상호간 충돌이나 마찰이 발생하지 않기 때문에 스크래치나 접촉 마찰에 의한 이물이 발생하지 않는다.
뿐만 아니라 배치(34) 내에서 페이스 플레이트(20)들이 상호 중첩되게 쌓이거나 혹은 포개지더라도 페이스 플레이트용 지그(50)로 인해, 페이스 플레이트(20)에 가려지는 부분이 존재하지 않는다. 따라서 세정 효율을 높일 수 있다.
우선, 페이스 플레이트(20)의 구조를 살펴보면 다음과 같다. 페이스 플레이트(20)는, 원기둥형상의 제2몸체부(22)와, 제2몸체부(22)의 일측면에 형성된 복수의 제2가스홀(24)과, 제2몸체부(22)의 타측면에 형성된 플랜지부(26)를 갖는다. 플랜지부(26)는 제2몸체부(22)의 횡단면 직경보다 크게 형성된다.
따라서 측면에서 볼 때, 페이스 플레이트(20)는 마치 한글 "ㅗ"자 형상을 갖는다. 페이스 플레이트(20) 역시, 전 영역이 세정 대상이다. 하지만, 플랜지부(26)보다는 제2가스홀(24)이 형성된 제2몸체부(22)의 일측면 영역이 좀 더 세밀하게 세정되어야 한다. 물론, 이 영역에는 스크래치가 발생하지 않아야 한다. 이를 위해, 이래의 페이스 플레이트용 지그(50)를 제안하고 있는 것이다.
페이스 플레이트용 지그(50)는, 크게 페이스 플레이트(20)를 사이에 두고 하부 및 상부로 각각 결합되는 하부지그부분(60) 및 상부지그부분(70)으로 되어 있다. 물론, 필요시, 상부지그부분(70)만이 사용될 수도 있다.
하부지그부분(60)은 하부지그몸체(62)와, 하부지그몸체(62)를 지지하는 복수의 하부다리부(66)를 갖는다.
하부지그몸체(62)의 상면에는 페이스 플레이트(20)의 플랜지부(26)가 안착되는 하부안착부(64)가 마련되어 있다. 하부안착부(64)는 하부지그몸체(62)의 상면에서 소정 깊이 함몰되게 형성되어 있다. 따라서 하부지그몸체(62)의 상면 둘레영역을 보면, 하부안착부(64)의 형성을 위한 리브(64a)가 돌출된 모양을 갖는다.
이러한 리브(64a)와 하부안착부(64)로 인해, 페이스 플레이트(20)의 플랜지부(26)는 하부지그부분(60)에 쉽고 안정적으로 안착될 수 있다. 하부지그몸체(62)의 외면에는 하부지그몸체(62)의 파지를 위한 한 쌍의 제2파지홈(65)이 형성되어 있다.
상부지그부분(70) 역시, 상부지그몸체(72)와, 상부지그몸체(72)를 지지하는 복수의 상부다리부(76)를 갖는다.
하부지그몸체(62)와 마찬가지로 상부지그몸체(72)는 원반형상을 갖는다. 이러한 상부지그몸체(72)의 외면에는 상부지그몸체(72)의 파지를 위한 한 쌍의 제3파지홈(75)이 형성되어 있다.
그리고 상부지그몸체(72)의 내부 중앙영역에는 하부지그몸체(62)의 판면을 관통하는 제2관통공(73)이 형성되어 있다. 제2관통공(73)의 둘레면에는 페이스 플 레이트(20)가 안착되는 상부안착부(74)가 형성되어 있다.
상부안착부(74)는 상부지그몸체(72)의 하면 보다 높이가 높은 계단형상을 갖는다. 상부안착부(74)에는 페이스 플레이트(20)의 상면 모서리 영역이 접촉하여 지지된다. 즉, 페이스 플레이트(20)에서 가스홀이(24) 형성된 일측면의 모서리 영역이 안착 지지된다(도 9 참조).
상부다리부(76)는 상부지그몸체(72)의 하면에 4개 형성되어 상부지그몸체(72)를 지지한다. 이 때, 상부다리부(76)의 하단은 플랜지부(26)의 상면에 배치된다.
이러한 상부다리부(76)와 전술한 하부다리부(66)로 인해 배치(34) 내에서 적층되는 페이스 플레이트(20) 간에는 일정한 공간이 형성될 수 있으며, 이로 인해 페이스 플레이트(20)에 대한 세정 작업의 효율이 높아질 수 있게 되는 것이다.
이러한 구성에 의해, 우선, 페이스 플레이트(20)의 플랜지부(26)를 하부지그부분(60)의 하부안착부(64)에 안착 지지시킨다. 그리고는 상부지그부분(60)을 덮으면서 상부지그부분(60)에 형성된 상부안착부(74)가 페이스 플레이트(20)의 상면 모서리 영역에 끼워져 접촉되도록 한다. 이 때, 상부다리부(76)의 하단은 플랜지부(26)의 상면에 배치되는데, 이러한 상태가 도 8이며, 적어도 제2가스홀(24)이 형성된 일측면은 노출된다.
도 8과 같이 페이스 플레이트(20)에 페이스 플레이트용 지그(50)를 결합시킨 연후에, 도 3에 도시된 세정장치(30)의 배치(34)에 넣는다. 그리고는 배치(34)에 세정액(DI Water)을 채워 페이스 플레이트(20)에 대한 세정 작업을 실시한다.
그러면, 이러한 경우, 배치(34) 내에서 페이스 플레이트(20) 상호간에 직접적인 충돌이나 마찰이 발생하지 않기 때문에 페이스 플레이트(20)에는 스크래치나 접촉 마찰에 의한 이물이 발생하지 않는다.
뿐만 아니라 배치(34) 내에서 페이스 플레이트(20)들이 상호 중첩되게 쌓이거나 혹은 포개지더라도 페이스 플레이트용 지그(50)로 인해, 페이스 플레이트(20)에 가려지는 부분이 존재하지 않는다. 따라서 세정 효율을 높일 수 있게 된다.
이와 같이, 본 발명에 의하면, 공정가스 공급 플레이트(10,20)들의 외관을 보호할 수 있다. 따라서 공정가스 공급 플레이트(10,20)들의 세정시, 공정가스 공급 플레이트(10,20)들이 상호 부딪혀 스크래치나 접촉 마찰에 의한 이물이 발생하는 것을 저지하면서도 해당 플레이트(10,20)를 종래보다 효과적으로 세정할 수 있으며, 나아가 세정시 발생한 이물로 인해 챔버(1) 내에서 낙성에 의한 파티클(Particle) 불량이 발생하는 것을 저지할 수 있게 된다.
전술한 실시예에서는, 블로커 플레이트용 지그(40)와 페이스 플레이트용 지그(50)에 대한 재질적인 특징을 한정하고 있지 않다. 하지만, 이들의 재질은 세정에 저해되는 성분을 제외한 플라스틱 재질이 될 수 있다. 특히, 블로커 플레이트용 지그(40)와 페이스 플레이트용 지그(50)의 재질이 부드러운 연질의 재질이라면, 이들에 블로커 플레이트(10)와 페이스 플레이트(20)가 결합될 때, 스크래치가 발생하는 것을 저지할 수 있을 것임에 틀림이 없다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에 서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 공정가스 공급 플레이트들의 세정시, 공정가스 공급 플레이트들이 상호 접촉하여 스크래치나 접촉 마찰에 의한 이물이 발생하는 것을 저지하면서 해당 공정가스 공급 플레이트를 종래보다 효과적으로 세정할 수 있으며, 나아가 세정시 발생한 이물로 인해 챔버 내에서 낙성에 의한 파티클(Particle) 불량이 발생하는 것을 저지할 수 있다.

Claims (14)

  1. 소정의 챔버(Chamber) 내에 마련되어 상기 챔버의 내부로 공정가스를 공급하며, 일측면에 복수의 가스홀이 형성되어 있는 공정가스 공급 플레이트; 및
    상기 가스홀이 형성된 적어도 일측면이 노출되도록 상기 플레이트에 부분적으로 결합되며, 상기 공정가스 공급 플레이트의 세정시, 상기 공정가스 공급 플레이트들 간의 접촉을 저지하여 상기 공정가스 공급 플레이트를 보호하는 적어도 하나의 지그를 포함하는 것을 특징으로 하는 공정가스 공급 플레이트용 세정장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 공정가스 공급용 플레이트는, 원반형상의 제1몸체부와, 상기 제1몸체부에 형성된 복수의 제1가스홀을 가지고 상대적으로 많은 양의 공정가스를 공급하는 블로커 플레이트(Blocker Plate)이고,
    상기 지그는 상기 블로커 플레이트용 지그인 것을 특징으로 하는 공정가스 공급 플레이트용 세정장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 블로커 플레이트용 지그는,
    상기 블로커 플레이트가 안착되는 제1안착부를 갖는 제1지그몸체;
    상기 제1지그몸체의 하부에 형성되어 상기 제1지그몸체를 지지하는 복수의 제1다리부; 및
    상기 제1지그몸체에 착탈가능하게 결합되어 상기 제1안착부에 안착된 상기 블로커 플레이트를 고정하는 제1고정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공정가스 공급 플레이트용 세정장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1안착부는 상기 제1지그몸체의 판면을 관통하는 제1관통공의 둘레를 따라 형성되고, 상기 제1지그몸체의 상면 보다 높이가 낮은 계단형상을 갖는 것을 특징으로 하는 공정가스 공급 플레이트용 세정장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1안착부에서 상기 제1지그몸체의 상면까지의 길이는 상기 블로커 플레이트의 두께보다 작은 것을 특징으로 하는 공정가스 공급 플레이트용 세정장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1관통공에는 상기 블로커 플레이트의 파지를 위한 한 쌍의 제1파지홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 공정가스 공급 플레이트용 세정장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 제1고정부는,
    상기 제1지그몸체의 판면에 형성된 제1스크루삽입부; 및
    상기 제1스크루삽입부에 삽입되어 체결되는 축부와, 상기 축부의 단부에 형성되어 상기 블로커 플레이트를 상기 제1안착부로 가압하는 머리부를 갖는 제1스크루를 포함하는 것을 특징으로 하는 공정가스 공급 플레이트용 세정장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 공정가스 공급용 플레이트는, 원기둥형상의 제2몸체부와, 상기 제2몸체부의 일측면에 형성된 복수의 제2가스홀과, 상기 제2몸체부의 타측면에 형성된 플랜지부를 가지고 상대적으로 적은 양의 공정가스를 공급하는 페이스 플레이트(Face Plate)이고,
    상기 지그는 상기 페이스 플레이트용 지그인 것을 특징으로 하는 공정가스 공급 플레이트용 세정장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 페이스 플레이트용 지그는,
    상기 페이스 플레이트의 플랜지부가 안착되는 하부안착부를 갖는 하부지그몸체와, 상기 하부지그몸체를 지지하는 복수의 하부다리부를 갖는 하부지그부분; 및
    상기 페이스 플레이트의 가스홀이 형성된 일측면이 안착되는 상부안착부를 갖는 상부지그몸체와, 상기 상부지그몸체를 지지하는 복수의 상부다리부를 갖는 상부지그부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 공정가스 공급 플레이트용 세정장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 상부다리부의 하단은 상기 플랜지부의 상면에 배치되는 것을 특징으로 하는 공정가스 공급 플레이트용 세정장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 하부안착부는 상기 하부지그몸체의 상면에서 소정 깊이 함몰되게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 공정가스 공급 플레이트용 세정장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 하부지그몸체의 외면에는 상기 하부지그몸체의 파지를 위한 한 쌍의 제2파지홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 공정가스 공급 플레이트용 세정장치.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 상부안착부는 상기 상부지그몸체의 판면을 관통하는 제2관통공의 둘레를 따라 형성되고, 상기 상부지그몸체의 하면 보다 높이가 높은 계단형상을 갖는 것을 특징으로 하는 공정가스 공급 플레이트용 세정장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 상부지그몸체의 외면에는 상기 상부지그몸체의 파지를 위한 한 쌍의 제 3파지홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 공정가스 공급 플레이트용 세정장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102351549B1 (ko) * 2021-10-14 2022-01-14 (주)엔씨테크 반도체 공정 이물질 제거용 크린 키트의 원 바디 타입 플레이트

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