KR20070105004A - 반도체 제조장치 및 제조방법 - Google Patents

반도체 제조장치 및 제조방법 Download PDF

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Abstract

반도체 제조장치는 공정챔버를 냉각하기 위하여 상기 공정챔버의 외벽에 냉매를 공급하는 공급부와 상기 공정챔버의 외벽으로 공급된 냉매를 강제로 배출하기 위하여 펌프를 구비하는 배출부, 그리고 상기 공정챔버의 온도 변화에 따라 상기 냉매의 배출량을 단계적으로 조절하는 조절부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
냉매, 온도센서, 펌프, 제어기

Description

반도체 제조장치 및 제조방법{Apparatus and method for manufacturing semiconductor}
도 1은 본 발명에 따른 반도체 제조장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따라 변하는 공정챔버의 온도를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명에 따라 변하는 펌프의 회전수를 나타내는 그래프이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10 : 반도체 제조장치 140 : 히팅유닛
170 : 가스공급유닛 180 : 배기유닛
200 : 공급부 220 : 공급라인
300 : 배출부 320 : 배출라인
340 : 펌프 400 : 조절부
420 : 온도센서 440 : 제어기
본 발명은 반도체 제조장치 및 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공정챔버를 효율적으로 냉각시킬 수 있는 반도체 제조장치 및 제조방법에 관한 것이 다.
일반적으로, 반도체 장치는 반도체 기판으로 사용되는 실리콘 웨이퍼 상에 소정의 막을 형성하고, 상기 막에 전기적 특성을 갖는 패턴을 형성함으로써 제조된다.
상기 막을 형성하는 증착방법은 크게 물리기상증착(Physical Vapor Deposition:PVD) 방법과 화학기상증착(Chemical Vapor Deposition:CVD) 방법으로 나누어진다. 상기 화학 기상 증착 공정은 공정 챔버 내부로 제공되는 가스의 화학 반응에 의해 반도체 기판 상에 막을 형성하는 공정으로 온도, 압력, 반응 가스의 상태 등과 같은 공정 조건에 의해 다양하게 분류된다.
화학 기상 증착 설비는 공정챔버의 형태에 따라 종형 또는 횡형으로 구분된다. 현재에는 종형의 화학 기상 증착 설비가 설치공간을 적게 차지하는 장점을 갖고 있기 때문에 주로 이용되고 있다. 상기 종형의 화학 기상 증착 설비는 고온 진공 분위기 하에서 공정챔버 내의 공간으로 소스 가스를 투입하고 투입된 가스가 서로 반응하여 반응물질을 형성함과 동시에 진공 공간에서 확산되며, 그 과정에서 상기 공정챔버 내에 로딩된 웨이퍼와 같은 기판 상에 막으로 적층되는 현상을 이용하는 장치이다.
한편, 공정챔버는 공정 진행시 히터에 의하여 공정 온도로 가열되고, 공정이 완료되면 공정챔버를 일정온도로 냉각한 후 공정을 완료한 기판을 상기 공정챔버로 부터 언로딩한다. 고온의 기판이 상기 공정챔버로부터 언로딩되는 경우 상기 기판을 이송하는 이송장치나 상기 기판이 로딩되는 카세트가 파손될 위험이 있고, 고온의 기판이 상온에 곧바로 노출되는 경우 급격한 온도 변화로 인하여 웨이퍼가 손상될 수 있다. 따라서 기판이 공정챔버로부터 언로딩되기 전에 공정챔버의 냉각이 이루어진다.
종래의 화학 기상 증착 설비에서 상기 공정챔버는 공냉식에 의하여 냉각되었다. 외부로부터 유입된 외부 공기는 상기 공정챔버의 외벽을 따라 흐르면서 상기 공정챔버와 열을 교환하며, 상기 공정챔버와의 열교환을 마친 외부 공기는 다시 외부로 유출된다. 유입된 공기가 유출되는 유출구에는 펌프 또는 팬이 설치되었으며, 상기 펌프는 상기 공정챔버가 일정 온도에 도달할 때까지 일정한 속도로 계속하여 작동하면서 외부의 공기가 원활하게 유입 및 유출될 수 있도록 한다.
한편, 상기 공정챔버를 감싸고 있는 히터는 상기 공정챔버의 영역에 따라 독립적으로 작동하도록 병렬연결된 복수의 열선으로 이루어져 있다. 따라서, 상기 공정챔버는 영역에 따라 선택적으로 가열될 수 있으며, 특정 영역의 온도가 다른 영역의 온도에 비하여 낮은 경우 특정 영역을 다른 영역에 비하여 더욱 가열할 수도 있다.
상기 공정챔버는 서서히 냉각되어야 하며, 급격한 온도변화를 보여서는 안된다. 또한, 상기 공정챔버는 전체 영역에서 균일한 온도를 유지하여야 한다. 즉, 공정챔버 내부에 로딩된 복수의 기판들이 동일한 온도, 동일한 조건 하에 놓여져야 한다. 따라서, 상기 히터를 작동하여 상기 공정챔버의 온도를 관리하며, 상기 히터 를 부분적, 선택적으로 작동하여 상기 공정챔버의 온도가 영역에 따라 균일하도록 한다.
그러나, 상기 공정챔버는 그 영역에 따라 온도를 달리하며, 영역에 따른 온도차이는 상기 히터를 부분적, 선택적으로 작동하여 보상한다. 따라서, 저온부분에 해당하는 히터는 온도차이를 보상하기 위하여 저온부분을 가열하며, 특히 최저온부분에 해당하는 히터는 최대출력으로 최저온 부분을 가열하게 된다.
한편, 일정한 속도로 계속하여 회전하는 펌프는 최고온부분과 최저온부분의 온도차이를 증가시키며, 이를 보상하기 위하여 지속적으로 장시간 작동하는 히터는 과열로 인하여 파손될 우려가 있다. 따라서, 히터의 과열을 방지할 수 있는 대안이 요구된다.
본 발명의 목적은 영역에 따른 온도차이를 줄일 수 있는 반도체 제조장치 및 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 히터의 파손을 방지할 수 있는 반도체 제조장치 및 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명에 의하면, 반도체 제조장치는 복수의 기판들에 대하여 공정을 수행하는 공정챔버, 상기 공정챔버를 가열하는 히팅유닛, 상기 공정챔버를 냉각하기 위한 냉매를 상기 공정챔버의 외벽으로 공급하는 공급부, 상기 공정챔버의 외벽으로 공급된 냉매를 강제로 배출하기 위한 펌프를 포함하는 배출부, 상기 공정챔버의 온 도 변화에 따라 상기 냉매의 배출량을 단계적으로 조절하는 조절부를 포함한다.
상기 조절부는 상기 공정챔버의 온도를 탐지하는 하나 이상의 온도센서, 상기 온도센서로부터 제공된 신호에 따라 상기 펌프를 제어하는 제어기를 구비할 수 있다.
상기 히팅유닛은 상기 공정챔버를 감싸도록 상기 공정챔버의 외측에 배치되며 상기 공급부를 통하여 유입된 냉매가 통과할 수 있는 복수의 통로들이 형성되는 단열재, 상기 단열재의 내측에 설치되는 열선을 포함할 수 있다.
상기 히팅유닛은 상기 공급부와 연결되는 유입구와 상기 배출부와 연결되는 유출구가 형성되며, 상기 유입구와 상기 통로 사이에 버퍼공간이 형성되도록 상기 내열재를 감싸는 하우징을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 반도체를 제조하는 방법은 냉매를 이용하여 히팅유닛에 의하여 가열된 공정챔버를 냉각하되, 상기 공정챔버의 온도 변화에 따라 상기 냉매의 배출량을 단계적으로 조절한다.
상기 냉매의 배출량은 상기 냉매를 강제로 배출하기 위하여 제공된 펌프의 회전속도를 단계적으로 조절함으로써 조절될 수 있다.
상기 냉매의 배출량은 상기 공정챔버의 온도가 낮아짐에 따라 감소할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발 명의 범위가 아래에서 설명하는 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 반도체 제조장치(10)를 나타내는 사시도이며, 도 2는 본 발명에 따라 변하는 공정챔버의 온도를 나타낸 그래프이다. 도 3은 본 발명에 따라 변하는 펌프의 회전수를 나타내는 그래프이다.
본 실시예에 따른 반도체 제조장치(10)는 화학기상증착공정(chemical vapor deposition process) 또는 확산공정(diffusion process)을 수행하는 장치(1)일 수 있다. 반도체 제조장치(10)는 보트(110), 석영 재질의 내측튜브(120)와 외측튜브(130)를 구비하는 공정챔버, 히팅유닛(140), 플랜지(flange)(150), 받침대(160)를 구비한다.
보트(110)는 석영(quartz) 재질로 되어 있으며, 내부에 다수의 반도체 웨이퍼(W)들을 적재한다. 보트(110)에는 웨이퍼(W)의 가장자리가 삽입되는 슬롯(도시안됨)들이 형성된다. 슬롯은 대략 50 내지 100개가 형성될 수 있다.
보트(110)의 외측에는 내측튜브(120)가 설치된다. 내측튜브(120)는 상·하부가 모두 개방된 원통형의 형상을 가지며, 그 내부에 보트(110)가 로딩되어 웨이퍼(W) 상에 공정이 진행된다. 외측튜브(130)는 내측튜브(120)를 감싸며 이로부터 일정거리 이격되도록 설치되고 하부가 개방된 원통형의 형상을 가진다.
보트(110)는 받침대(160)에 의해 지지된다. 받침대(160)는 판 형상으로 형성되며, 보트(110)가 내측튜브(120) 내로 삽입되면 플랜지(150)의 바닥면과 접촉되어 공정챔버 내부를 외부로부터 밀폐시킨다. 받침대(160)에는 구동부(도시안됨)가 장착되며, 구동부에 의하여 상하로 이동함으로써 내측튜브(120) 내부로 로딩 또는 언로딩될 수 있다.
내측튜브(120)와 외측튜브(130)는 그 아래에 위치되는 플랜지(150)에 의해 지지된다. 플랜지(150)의 중앙에는 통공이 형성되며, 상기 통공을 통해 공정챔버는 그 아래에 배치되는 대기실(도시안됨)과 통한다. 웨이퍼(W)들은 대기실에서 보트(110)에 적재된 후 내측튜브(120) 내로 출입하게 된다.
플랜지(150)의 일측에는 가스공급유닛(170)이 제공되며, 플랜지(150)의 타측에는 배기유닛(180)이 연결된다.
가스공급유닛(170)은 내측튜브(120)의 내부로 가스를 공급하는 역할을 한다. 가스공급유닛(170)은 플랜지(150)의 일측에 연결된 가스공급라인(172)과 가스공급라인(172) 상에 설치되어 가스공급라인(172)을 개폐하는 가스밸브(174)를 포함한다. 가스공급라인(154)의 끝단에는 내측튜브(120) 및 외측튜브(130)의 내부로 공급되는 가스를 저장하고 있는 복수의 가스저장부(도시안됨)가 제공된다.
플랜지(150)의 타측에는 배기유닛(180)이 연결된다. 배기유닛(180)은 배기라인(182)과 배기라인(182) 상에 설치되어 배기라인(182)을 개폐하는 배기밸브(184)를 포함한다. 배기라인(182)은 외측튜브(130)와 연결되며, 공정진행시 배기라인(182)을 통하여 내측튜브(120) 및 외측튜브(130) 내부의 반응부산물을 배출한다.
배기라인(182) 상에는 배기밸브(184) 외에도 공정챔버 내부의 압력을 조절하는 펌프(도시안됨), 배기라인(182)을 통하여 배출되는 가스의 유해성분을 중화시키는 스크러버(도시안됨)가 설치될 수 있다. 펌프는 공정진행시 내부 튜브(120) 및 외측튜브(130)의 내부를 저압으로 유지하며, 내부 튜브(120) 및 외측튜브(130) 내부의 반응부산물을 배기라인(182)을 통하여 강제배출하는 역할을 한다.
히팅유닛(140)은 외측튜브(130)이 외측에 외측튜브(130)를 감싸는 형태로 배치되며, 공정 진행시 공정챔버의 내부를 공정온도로 유지한다. 히팅유닛(140)은 열선(144)과 열선(144)을 감싸고 있는 단열재(142)를 구비한다. 열선(144)은 코일 형상이며, 외측튜브(130)의 외부를 소정의 간격을 두고 이격배치되어 열을 방출한다. 단열재(142)는 열선(144)으로부터 방출된 열이 히팅유닛(140)의 외측으로 손실되는 것을 방지하기 위해 열선(144)을 감싸고 있다. 단열재(142) 상에는 후술하는 공급부(200)를 통하여 유입된 냉매가 통과할 수 있는 복수의 통로들이 형성된다. 상기 통로들은 외측튜브(130)의 원주방향 및 상하방향으로 균일하게 분포될 수 있다.
일반적으로는 내측튜브(120) 내부의 온도는 상하부에 따라 차이가 있다. 이와 같은 온도차이는 내측튜브(120) 내부에서 발생하는 대류(convection)로 인하여 발생할 수 있다. 또한, 보트(110)가 승강되는 통로 부근에서 발생하는 열손실로 인하여 발생할 수 있다. 이러한 열손실로 인하여 발생하는 온도차이를 보상하기 위해 서로 상이한 영역을 독립적으로 가열하도록 열선(144)은 복수개 제공된다. 따라서, 열선(144)을 이용하여 원하는 부분을 선택적, 집중적으로 가열할 수 있다.
히팅유닛(140)은 단열재(142)를 감싸며 외측튜브(130)의 상부를 덮는 하우징(146)을 더 구비한다. 하우징(146)은 외측튜브(130)의 외측에 설치되는 측벽(146a)과 외측튜브(130)의 상부에 설치되는 상부벽(146b)을 포함한다. 측벽(146a)은 단열재(142)로부터 이격되어 단열재(142)와의 사이에 버퍼공간(149)을 형성한다. 후술하는 공급부(200)를 통하여 유입된 공기는 버퍼공간(146) 내에서 확산되며, 단열재(142)에 형성된 통로(143)를 통하여 외부튜브(130)의 외벽으로 균일하게 공급될 수 있다.
측벽(146a)에는 후술하는 외부의 공기가 유입될 수 있는 복수의 유입구(147a, 147b)가 형성되며, 상부벽(146b)에는 유입된 공기가 유출될 수 있는 유출구(148)가 형성된다. 유입구(147a, 147b)는 외부 공기가 하우징(146)의 내부로 균일하게 유입될 수 있도록 하기 위하여, 하우징(146)의 상부에 제1 유입구(147a)를 형성하며 하우징(146)의 하부에 제2 유입구(147b)를 형성할 수 있다.
반도체 제조장치(10)는 외부 공기를 하우징(146)의 내부에 공급할 수 있는 공급부(200) 및 공급된 외부 공기를 배출할 수 있는 배출부(300), 공정챔버의 온도변화에 따라 냉매의 공급량 및 배출량을 조절하는 조절부(400)를 더 포함한다.
공급부(200)는 외부의 공기가 흐르는 공급라인(220), 공급라인(220)으로부터 분기되며 제1 유입구(147a) 및 제2 유입구(147b)에 각각 연결되는 제1 및 제2 공급 라인(222, 224), 공급라인(220) 상에 설치되며 공급라인(220)을 개폐하는 공급밸브(240)를 포함한다.
배출부(300)는 유입된 공기가 외부로 배출되는 통로를 제공하는 배출라인(320), 배출라인(320)에 설치되며 하우징(146) 내부의 냉매를 강제로 배출하는 펌프(340)를 포함한다.
일반적으로 액체를 전달하는 기계를 펌프(pump)라고 부르며, 기체일 경우에는 얻을 수 있는 압력상승(pressure rise)에 따라 세가지의 다른 용어를 사용한다. 압력상승이 매우 작은 경우, 가스펌프(gas pump)를 팬(fan)이라고 부르며, 압력상승이 1기압 정도이면, 가스펌프를 블로어(blower)라고 부른다. 압력상승이 1기압 이상이면, 가스펌프는 보통 압축기(compressor)라고 부른다. 펌프(340)는 팬 및 블로어, 그리고 압축기를 모두 포함할 수 있으나, 블로어를 사용하는 것이 가장 바람직하다.
조절부(400)는 온도센서(420)와 제어기(440)를 포함한다. 온도센서(420)는 단열재(142) 상에 설치되며, 외측튜브(130)와 단열재(142) 사이 공간의 온도를 탐지한다. 그러나, 본 실시예와 달리, 온도센서(420)는 외측튜브(130) 또는 내측튜브(140) 내의 온도를 탐지하도록 설치될 수 있다. 제어기(440)는 온도센서(420)로부터 제공된 신호에 따라 펌프(340)의 회전수를 제어한다.
이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 반도체 제조장치(10)의 작동방법을 상세히 설명한다.
가스공급유닛(170)은 가스공급라인(172)을 통하여 내부튜브(120) 및 외측튜브(130)의 내부로 가스를 공급한다. 가스공급유닛(170)은 웨이퍼(W)에 증착하고자 하는 막질에 따라 다양한 종류의 가스를 공급할 수 있다.
한편, 열선(144)은 내측튜브(120) 및 외측튜브(130)를 소정 온도로 가열한다. 상술한 바와 같이, 열선(144)은 복수의 구역으로 나뉘어져 독립적으로 제어되므로, 내측튜브(120)의 온도가 상하부에 따라 차이가 있다 할지라도 내측튜브(120)의 온도를 상부로부터 하부에 이르기까지 균일하게 유지할 수 있다.
상술한 방법에 의하여 웨이퍼(W) 상에는 소정의 막질이 증착되며, 증착이 완료되면 내부튜브(120) 및 외부튜브(130) 내의 반응 부산물 및 미반응가스를 배기유닛(180)을 통하여 외부로 배출한다.
한편, 보트(110)에 로딩된 웨이퍼(W)들에 대한 공정이 완료되면 보트(110)는 하강하여 내측튜브(120)로부터 언로딩된다. 이후, 보트(110)에 적재된 웨이퍼(W)들도 별도의 이송암(도시안됨)에 의하여 보트(110)의 슬롯(도시안됨)으로부터 언로딩된다. 그러나, 공정완료 후 보트(110)가 고온상태에서 내측튜브(120)로부터 언로딩되면 고온의 보트(110) 및 고온의 보트(110)에 적재된 웨이퍼(W)로 인하여 이송암 및 웨이퍼(W)가 적재되는 카세트 등이 파손된다. 따라서, 고온의 내측튜브(120) 및 외측튜브(130)와 보트(110)를 냉각시켜야 한다.
고온의 내측튜브(120) 및 외측튜브(130)와 보트(110)의 냉각은 제어기(440)에 의하여 제어되며, 제어기(440)는 온도센서(420)로부터 탐지된 온도에 따라 펌 프(340)를 제어한다.
제어기(440)는 공정종료 후 측정된 최초 온도(T0)와 보트(110)가 언로딩되기 위해 도달해야 하는 목표온도(Tf) 사이를 4구간으로 구분하고, 펌프(340)의 최대회전수(Rmax)와 최소회전수(Rmin) 사이를 4구간으로 구분하여, 측정된 온도에 따라 펌프(340)가 상응하는 회전수를 가지도록 제어한다.
① T = T0 -> R = Rmax
최초 측정된 온도(T)는 공정온도(T0)와 대체로 일치한다. 이때, 제어기(440)를 이용하여 펌프(340)를 최대 회전수(Rmax)로 작동시킨다(Ⅰ구간). 펌프(340)를 작동하면, 배기라인(320)을 통하여 하우징(146) 내부의 공기가 외부로 빠르게 유출된다. 또한, 외부의 압력보다 하우징(146) 내부의 압력이 낮으므로, 공급부(200)를 통해서 하우징(146)의 내부로 외부의 공기가 유입된다.
본 실시예에서는 펌프(340)를 통하여 하우징(146) 내부의 공기를 외부로 배출하면 압력차로 인하여 공급라인(220)으로부터 외부의 공기가 유입되는 것으로 설명하였다. 그러나, 이와 달리 공급라인(220)을 통하여 외부의 공기를 유입하면 압력차로 인하여 배기라인(320)을 통하여 하우징(146) 내부의 공기가 외부로 유출되는 것으로 설명될 수 있으며, 이와 같은 경우 펌프(340)는 공급라인(220)에 설치되어야 한다. 또한, 본 실시예와 달리 공기 이외의 기체를 공급할 수 있으며, 기체 이외에 외부튜브(130) 및 열선(144)을 냉각하는 냉매가 사용될 수 있다.
외부의 공기는 유입구(147)를 통해서 버퍼공간(149) 내에 모이며, 버퍼공간(149) 내의 공기는 단열재(142)에 형성된 복수의 통로(143)를 통하여 단열재(142)와 외측튜브(130) 사이의 공간으로 이동한다. 이때, 외부의 공기는 통로(143)를 통과하면서 열선(144)을 냉각하며, 외측튜브(130)의 외측을 따라 흐르면서 외측튜브(130)를 냉각한다.
한편, 이와 별도로 외측튜브(130) 외부의 온도(T)가 일정한 속도로 감소하며, 외측튜브(130)의 위치에 관계없이 균일하게 냉각되도록 열선(144)을 통하여 외측튜브(130)를 가열한다.
② T = T1 -> R = R1 / T = T2 -> R = R2 / T = T3 -> R = R3 = Rmin
외측튜브(130) 외부의 온도(T)가 T1에 도달하면, 제어기(440)는 펌프(340)의 회전수(R)를 R1으로 낮춘다(Ⅱ구간). 외측튜브(130) 외부의 온도(T)가 T2에 도달하면, 제어기(440)는 펌프(340)의 회전수(R)를 R2로 낮춘다(Ⅲ구간). 외측튜브(130) 외부의 온도(T)가 T3에 도달하면, 제어기(440)는 펌프(340)의 회전수(R)를 R3(=Rmin) 낮춘다(Ⅳ구간). 즉, 제어기(440)는 온도(T)에 따라 펌프(340)의 회전수(R)를 단계적으로 변화시키며, 외측튜브(130) 외부의 온도(T)는 이에 관계없이 선형적으로 변한다. 본 실시예에서는 온도(T)가 일정한 기울기를 가지며 변하는 것으로 설명하였 으나, 이와 달리 온도(T)는 각 구간에 따라 서로 다른 기울기를 가질 수 있다.
③ T = Tf -> R = 0
외측튜브(130) 외부의 온도(T)가 원하는 온도(Tf)에 도달하면, 제어기(440)는 펌프(340)의 작동을 중단하며, 보트(110)는 공정챔버로부터 언로딩된다.
한편, 언로딩된 보트(110)는 공정챔버의 하부에서 일정시간 동안 자연냉각되며, 냉각이 완료되면 별도의 이송암에 의하여 보트(110)에 적재된 웨이퍼(W)는 언로딩된다.
상술한 바에 의하면, 온도 변화에 따라 펌프(340)의 회전속도를 감소시킴으로써 냉매의 공급량 또는 방출량을 단계적으로 감소시킬 수 있으며, 이로 인하여 영역에 따른 온도차이를 줄일 수 있다. 또한, 저온 부분의 열선(144)이 장시간 가열되므로 인하여 파손되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 의하면, 영역에 따른 온도차이를 줄일 수 있다. 또한, 장시간 가열로 인한 히터의 파손을 방지할 수 있다.

Claims (7)

  1. 복수의 기판들에 대하여 공정을 수행하는 공정챔버;
    상기 공정챔버를 가열하는 히팅유닛;
    상기 공정챔버를 냉각하기 위한 냉매를 상기 공정챔버의 외벽으로 공급하는 공급부;
    상기 공정챔버의 외벽으로 공급된 냉매를 강제로 배출하기 위한 펌프를 포함하는 배출부; 및
    상기 공정챔버의 온도 변화에 따라 상기 냉매의 배출량을 단계적으로 조절하는 조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 조절부는,
    상기 공정챔버의 온도를 탐지하는 하나 이상의 온도센서; 및
    상기 온도센서로부터 제공된 신호에 따라 상기 펌프를 제어하는 제어기를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 히팅유닛은,
    상기 공정챔버를 감싸도록 상기 공정챔버의 외측에 배치되며, 상기 공급부로 부터 유입된 냉매가 흐르는 복수의 통로들이 형성되는 단열재; 및
    상기 단열재의 내측에 설치되는 열선을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 히팅유닛은,
    상기 공급부와 연결되는 유입구와 상기 배출부와 연결되는 유출구가 형성되며, 상기 유입구와 상기 통로 사이에 버퍼공간이 형성되도록 상기 내열재를 감싸는 하우징을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치.
  5. 냉매를 이용하여 히팅유닛에 의하여 가열된 공정챔버를 냉각하되, 상기 공정챔버의 온도 변화에 따라 상기 냉매의 배출량을 단계적으로 조절하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 냉매의 배출량은 상기 냉매를 강제로 배출하기 위하여 제공된 펌프의 회전속도를 단계적으로 조절함으로써 조절되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조방법.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 냉매의 배출량은 상기 공정챔버의 온도가 낮아짐에 따라 감소하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조방법.
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KR20180046191A (ko) * 2016-10-27 2018-05-08 삼성전자주식회사 기판 처리 장치

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KR101382375B1 (ko) * 2011-12-09 2014-04-08 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 종형 cvd 장치
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