KR20080021226A - 터보펌프 폴리머 흡착을 방지하기 위한 반도체 제조설비 - Google Patents

터보펌프 폴리머 흡착을 방지하기 위한 반도체 제조설비 Download PDF

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KR20080021226A
KR20080021226A KR1020060083357A KR20060083357A KR20080021226A KR 20080021226 A KR20080021226 A KR 20080021226A KR 1020060083357 A KR1020060083357 A KR 1020060083357A KR 20060083357 A KR20060083357 A KR 20060083357A KR 20080021226 A KR20080021226 A KR 20080021226A
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Abstract

본 발명은 터보펌프의 하단에 개스배출구에 폴리머가 흡착되는 것을 방지하는 터보펌프 폴리머 흡착을 방지하기 위한 반도체 제조설비에 관한 것이다.
이를 위한 터보펌프 폴리머 흡착을 방지하기 위한 반도체 제조설비는, 다수의 공정챔버와, 상기 다수의 공정챔버에 각각 장착되어 공정진행을 위해 개스를 펌핑하는 다수의 터보펌프와, 상기 다수의 터보펌프의 개스배출구의 온도를 각각 감지하는 다수의 배출구 온도감지센서와, 상기 배출구 온도감지센서로부터 감지된 온도값에 대응하여 상기 터보펌프의 온도를 제어하기 위해 밸브구동신호를 출력하고, 상기 배출구 온도감지센서로부터 감지된 온도값을 받아 상기 터보펌프의 개스배출구의 온도를 제어하기 위한 히터구동신호를 출력하는 온도콘트롤러와, 상기 온도콘트롤러로부터 출력되는 히터구동신호에 의해 상기 터보펌프의 개스배출구를 각각 가열하는 다수의 히터와, 상기 온도콘트롤러의 밸브구동신호에 의해 프로세스 냉각수공급부로부터 공급되는 냉각수와 상기 터보펌프로부터 배출되는 냉각수를 선택적으로 상기 터보펌프의 냉각수 인입라인으로 공급하는 전자식 밸브를 포함한다.
터보펌프의 하단부에 설치된 가스배출구의 온도를 감지하기위한 온도감지센서와 히터를 설치하여 미리설정된 온도 이하로 가스배출구의 온도가 하락할 시 히터를 구동시켜 가스배출구의 온도를 가열시켜 항상 가스배출구의 온도를 설정된 온도로 유지하여 가스배출구에 폴리머가 흡착되지 않도록 하므로 터보펌프의 페일을 방지하여 생산성을 향상시킨다.
Figure P1020060083357
터보펌프, 개스배기, 터보펌프냉각, 폴리머흡착방지

Description

터보펌프 폴리머 흡착을 방지하기 위한 반도체 제조설비{SEMICONDUCTOR MANUFACTURING APPRATUS FOR PREVENTING ADSORPTION OF POLYMER OF TURBO PUMP}
도 1은 종래의 반도체 제조설비의 플라즈마 처리장치의 구성도
도 2는 도 1의 터보펌프(22)의 상세 구조도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 터보펌프 폴리머 흡착을 방지하기 위한 반도체 제조설비의 구성도
도 4은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다수의 터보펌프(105, 107, 109)의 상세 구성도
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10: 펌프하우징 본체 20: 펌프하우징 베이스
21: 냉각수홀 22: 캡
23: 가스 배출구 30: 모터
31: 구동축 40: 로터
41: 블레이드 50: 스테이터
60: 배출구 온도감지센서 70: 히터
130: 온도콘트롤러 132: 전자식 밸브
본 발명은 터보펌프 폴리머 흡착을 방지하기 위한 반도체 제조설비에 관한 것으로, 특히 터보펌프의 하단에 개스배출구에 폴리머가 흡착되는 것을 방지하는 터보펌프 폴리머 흡착을 방지하기 위한 반도체 제조설비에 관한 것이다.
일반적으로 반도체장치는 웨이퍼 상에 사진, 식각, 확산, 화학기상증착, 이온주입, 금속증착 등의 공정을 선택적이고도 반복적으로 수행하게 됨으로써 이루어지고, 이들 반도체장치 제조공정 중 식각, 확산, 화학기상증착 등의 공정은 밀폐된 공정챔버 내에 소정의 분위기하에서 공정가스를 투입함으로써 공정챔버 내의 웨이퍼 상에서 반응토록 하는 공정을 수행하게 된다. 이러한 반도체 제조공정은 공정챔버 내의 돔 및 웨이퍼 척을 일정한 온도를 유지하기 위해 냉각장치(Chiller)를 이용하여 냉각을 시키게 된다. 반도체 제조용 냉각장치는 반도체 웨이퍼 제조 공정 시 플라즈마를 이용한 식각 및 증착장비에 장착되어 챔버를 초고속으로 정밀하게 냉각 시키므로 웨이퍼의 파손을 막고 웨이퍼의 품질을 일정하게 하기 위한 것으로 대부분 기계적 압축방식을 사용하고 있다.
기계적 압축 냉각방식은 냉매를 사용하여 압축기와 응축기 및 열교환기를 통해 일정온도로 냉각된 장비 순환용 냉각수를 공급하기 때문에 냉각 시스템 구성이복잡하고 소음이 크고 유지비용이 많이 소요된다.
도 1은 종래의 반도체 제조설비의 플라즈마 처리장치의 구성도이다.
웨이퍼가 탑재되는 웨이퍼 척과 RF 파워가 인가되는 캐소드(16)가 설치된 하부챔버(LOWER CHAMBER)(10)와, 상기 하부챔버(10)의 케소드의 상부에 설치되어 플라즈마가 발생되어 웨이퍼에 대한 식각이 이루어지는 상부챔버(UPPER CHAMBER)(12)와; 상기 상부챔버(12)의 상부에 설치되어 상기 상부챔버(12)의 내벽 및 다른 소자로부터 바람직하지 않은 증착 잔류물을 주기적으로 세척하기 위해 크린개스를 이온화시켜 분사하는 원격플라즈마 시스템(RPS: Remote Plasma System)(14)와, 상기 하부챔버(10)의 하부에 설치되어 상기 하부챔버(10)와 포라인간을 차단하기 위한 스로틀밸브(20)와, 상기 스로틀밸브(20)에 연결되어 공정진행을 위해 개스를 펌핑하는 터보펌프(22)와, 상기 터보펌프(22)로 냉각수(예컨대 18℃)를 공급하는 PCW(Process Cooling Water)공급부(24)와, 상기 케소드(16)와 상부챔버(12) 및 RPS(14)의 온도를 조절하기 위한 칠러(26)와, 상기 RPS(14)와 칠러(26) 간에 제1 냉각수를 순환시키기 위해 연결된 콜드루프 공급관(28)과, 상기 RPS(14)와 칠러(26) 간에 제1 냉각수를 순환시키기 위해 연결된 제1 콜드루프 회수관(30)과, 상기 칠러(26)와 케소드(16) 사이에 제2 냉각수를 순환시키기 위해 연결된 제1 핫루프 공급관(32)과, 상기 칠러(26)와 케소드(16) 사이에 제2 냉각수를 순환시키기 위해 연결된 제1 핫루프 회수관(34)과, 상기 제1 핫루프공급관(32)로부터 분기되어 상기 케소드(16)의 제1 냉각라인(42)으로 제2 냉각수를 공급하기 위한 제2 핫루프 공급관(36)과, 상기 제1 냉각라인(42)을 통해 순환되는 제2 냉각수를 상기 제1 핫루프 회수관(34)으로 회수되도록 연결하는 제2 핫루프 회수관(38)과, 상기 제1 핫루프 공급관(32)로부터 분기되어 상기 케소드(16)의 제2 냉각라인(44)으로 온수를 공급하기 위한 제3 핫루프 공급관(40)과, 상기 제2 냉각라인(44)을 통해 순환되는 제2 냉각수를 상기 상부챔버(12)로 공급하기 위한 제4 핫루프 공급관(46)와, 상기 제4 핫루프 공급관(46)을 통해 공급되는 제2냉각수에 의해 상기 상부챔버(12)의 온도를 냉각시키기 위한 제1 및 제2 냉각플레이트(48, 50)와, 상기 제2 냉각플레이트(50)를 통해 배출되는 제2냉각수를 상기 제1 핫루프 회수관(34)으로 회수되도록 연결하는 제3 핫루프 회수관(52)과, 상기 콜드루프 공급관(28)과 콜드루프 회수관(30) 및 제2, 제3 핫루프 공급관(40), 콜드루프 회수관(30), 제2, 제3 핫루프 회수관(38, 52) 상에 각각 설치되어 공정챔버(60)의 유지보수 시 제1 냉각수 및 제2 냉각수의 순환이 차단되도록 하는 수동밸브부(54)로 구성되어 있다.
게이트 밸브(18) 및 스로틀밸브(20)가 개방되고 터보펌프(22)가 구동되면 공정챔버(60)의 내부로 각 노즐로부터 소스가 분사되면서 케소드(16)와 상부챔버(12)의 외주면으로 형성된 코일을 통해 RF파워가 인가된다. 이때 케소드(16)와 상부챔버(12) 사이의 내부공간에는 소스가스의 화학적인 반응에 의해 플라즈마가 형성된다. 이렇게 플라즈마가 형성되면 케소드(16)와 상부챔버(12)간의 공간에는 170℃가 되고 이때 웨이퍼의 온도는 650~700℃까지 상승한다. 따라서 웨이퍼의 지나친 온도 상승을 방지하기 위해 공정챔버(10) 및 웨이퍼를 직접적으로 냉각시키는 냉각장치가 필요하게 되어 열교환장치인 칠러(26)가 구비된다. 그리고 PCW공급부(24)는 터보펌프(22)가 구동될 때 열이 발생하므로 이를 냉각시키기 위해 제3 냉각수(예컨대 18℃)를 터보펌프(22)로 공급하여 다시 회수되도록 하는 반복동작을 수행한다.
칠러(26)에서는 제1 냉각수 및 제2 냉각수가 공급된다. 제1 냉각수의 온도는 예를 들어 25℃가 되고 제2 냉각수의 온도는 예를 들어 75℃가 된다. 제1 냉각수는 콜드루프 공급관(28)을 통해 공급되어 RPS(14)의 냉각라인을 통해 RPS(14)를 냉각시키게 된다. 상기 RPS(14)의 냉각라인을 경유한 냉각수는 콜드루프 회수관(30)을 통해 회수되어 칠러(26)로 리턴된다. 이렇게 하여 RPS(14)는 칠러(26)로부터 공급되는 제1 냉각수에 의해 냉각되어 적정한 온도를 유지하도록 한다.
또한 칠러(26)로부터 발생된 제2 냉각수는 제1 핫루프 공급관(32)를 통해 제2 핫루프 공급관(36)과 제3 핫루프 공급관(40)으로 각기 분기되어 하부챔버(10)의 케소드(16)의 제1 냉각라인(42)와 제2 냉각라인(44)로 공급된다. 제1 냉각라인(42)으로 공급된 제2 냉각수는 제2 핫루프 회수관(38)을 통해 제1 핫루프 회수관(34)를 경유하여 칠러(26)로 회수되어 순환된다. 그리고 제2 냉각라인(44)을 통한 제2 냉각수는 제4 핫루프 공급관(46)을 통해 상부챔버(12)의 제1 및 제2 냉각플레이트(48, 50)로 공급되어 상부챔버(12)를 냉각시키게 된다. 상기 제1 및 제2 냉각플레이트(48, 50)를 경유한 제2 냉각수는 제4 핫루프 회수관(52)를 통해 제1 핫루프 회수관(34)를 경유하여 칠러(26)로 순환된다. 이렇게 하여 칠러(26)는 제1 핫루프 공급관(32) 및 제1 핫루프 회수관(34)과 콜드루프 공급관(28) 및 콜드루프 회수관(30)을 통해 제1 및 제 2 냉각수를 각각 순환시켜 하부챔버(10)의 케소드(16) 및 상부챔버(13)와 RSP(14)의 온도를 조절한다.
그리고 제1 핫루프 회수관(34)과 콜드루프 회수관(30)을 통해 회수된 제1 및 제2 냉각수는 칠러(26)의 내부에 장착된 압축기(도시하지 않음)에 의해 압축 냉각 되어 펌프 등에 의해 다시 제1 핫루프 공급관(32)와 콜드루프 공급관(28)을 통해 공급된다.
도 2는 도 1의 터보펌프(22)의 상세 구조도이다.
통상 원통형상의 펌프 하우징 본체(410)와 이 본체 하우징 본체(410)의 하단부에 결합되는 펌프 하우징 베이스(420), 그리고 중앙에는 모터(430)가 위치되고, 이 모터(430)의 구동축(431)에는 로터(440)가 동시에 회전 가능하게 결합되며, 이 로터(440)의 외측에는 로터(440)를 감싸는 구조로 스테이터(450)가 형성되도록 하고 있는 바 이때 스테이터(450)는 모터 하우징 본체(410)에 견고하게 고정되면서 회전자인 로터(440)에 대해서 고정자로서 구비도록 한다.
이들 로터(440)와 스테이터(450)는 서로 마주보는 면간 소정의 폭으로 이격되면서 이들 마주보는 면에는 각각 상대의 주면에 닿지 않도록 하는 블레이드(441)(451)가 형성되도록 하고 있다.
즉 로터(440)와 스테이터(450)의 서로 마주보는 면에 각각 서로 반대의 각도로 경사각을 갖는 블레이드(441)(451)가 일체로 형성되도록 하되 이들 블레이드(441)(451)는 수직의 방향을 따라 겹쳐지지 않게 엇갈리도록 하면서 형성되도록 하고 있다.
따라서 로터(440)가 모터(430)의 구동에 의해서 회전하게 되면 그 외측에 구비되는 스테이터(450)와의 서로 반대의 경사각을 갖도록 한 각 블레이드(441)(451) 사이에서 강력한 진공압이 발생되도록 하여 이 진공압에 의해서 공정 챔버내의 잔류 가스가 원활하게 배출되도록 한다.
한편 진공 펌프(4)는 모터(430)의 과열이 방지되도록 하고자 이 모터(430)의 내부에는 온도 센서(432)가 구비되도록 하면서 모터(430)의 하단부측 펌프 하우징 베이스(420)의 하부에는 냉각수 홀(421)이 형성되도록 하여 온도 센서(432)에서 체크되는 온도가 일정 이상이 되면 냉각수 홀(421)로 일정량의 물(약 90ℓ/h)이 흐르게 하여 모터(430)의 내부 온도를 일정 수준으로 유지되게 함으로서 펌프 페일(pump fail)이 방지되도록 하고 있다.
하지만 모터(430)의 온도를 체크하는 온도 센서(432)는 통상 도면에서와 같이 모터(430)의 상측에 구비되도록 하고 있으므로 모터(430)에서의 온도 상승으로 인한 냉각수 홀(421)을 통한 냉각수를 유동 시 모터(430)에서는 비록 적정 수준의 온도가 유지되는 반면 냉각수 홀(421)에 인접하면서 잔류 가스를 토출하게 되는 펌프 하우징 베이스(420) 일측으로 형성한 가스 토출구(422)에서는 모터(430)보다 낮은 온도를 형성하게 되므로 배기 가스 중 폴리머들이 가스 토출구(422)측 배기 라인의 주면에 흡착되면서 배기를 저하시키는 문제가 있다.
또한 가스 토출구(422)측의 배기 라인들이 폴리머들의 흡착에 의해 점차 직경이 작아지게 되면 급기야는 배기가 원활하게 이루어지지 않게 되면서 심각한 공정 오류를 유발시킴과 동시에 펌프 페일로 인해 펌프의 교체가 불가피한보다 심각한 문제도 발생하게 된다.
한편 폴리머의 흡착이 심해지게 되면 펌프를 교체하여 수리를 해야 하므로 보수 유지 비용이 상승될 뿐만 아니라 항상 예비로 진공펌프를 다수 구비하고 있어야 하는 대단히 경제적인 부담이 큰 또 다른 문제가 있다.
따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 터보펌프의 개스배출구의 온도를 조절하여 폴리머의 흡착을 방지하는 터보펌프 폴리머 흡착을 방지하기 위한 반도체 제조설비를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 폴리머흡착에 의한 개스배출구의 막힘을 방지하여 펌프의 과부하를 방지할 수 있는 터보펌프 폴리머 흡착을 방지하기 위한 반도체 제조설비를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 터보펌프 폴리머 흡착을 방지하기 위한 반도체 제조설비는, 다수의 공정챔버와, 상기 다수의 공정챔버에 각각 장착되어 공정진행을 위해 개스를 펌핑하는 다수의 터보펌프와, 상기 다수의 터보펌프의 개스배출구의 온도를 각각 감지하는 다수의 배출구 온도감지센서와, 상기 배출구 온도감지센서로부터 감지된 온도값에 대응하여 상기 터보펌프의 온도를 제어하기 위해 밸브구동신호를 출력하고, 상기 배출구 온도감지센서로부터 감지된 온도값을 받아 상기 터보펌프의 개스배출구의 온도를 제어하기 위한 히터구동신호를 출력하는 온도콘트롤러와, 상기 온도콘트롤러로부터 출력되는 히터구동신호에 의해 상기 터보펌프의 개스배출구를 각각 가열하는 다수의 히터와, 상기 온도콘트롤러의 밸브구동신호에 의해 프로세스 냉각수공급부로부터 공급되는 냉각수와 상기 터보펌프로부터 배출되 는 냉각수를 선택적으로 상기 터보펌프의 냉각수 인입라인으로 공급하는 전자식 밸브를 포함함을 특징으로 한다.
상기 전자식밸브는 3웨이퍼 밸브임을 특징으로한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시 양태에 따른 터보펌프 폴리머 흡착방지장치는, 공정챔버에 장착되어 공정진행을 위해 개스를 펌핑하는 터보펌프와, 상기 터보펌프의 개스배출구의 온도를 각각 감지하는 배출구 온도감지센서와, 상기 배출구 온도감지센서로부터 감지된 온도값에 대응하여 상기 터보펌프의 온도를 제어하기 위해 밸브구동신호를 출력하고, 상기 배출구 온도감지센서로부터 감지된 온도값을 받아 상기 터보펌프의 개스배출구의 온도를 제어하기 위한 히터구동신호를 출력하는 온도콘트롤러와, 상기 온도콘트롤러로부터 출력되는 히터구동신호에 의해 상기 터보펌프의 개스배출구를 가열하는 히터와, 상기 온도콘트롤러의 밸브구동신호에 의해 프로세스 냉각수공급부로부터 공급되는 냉각수와 상기 터보펌프로부터 배출되는 냉각수를 선택적으로 상기 터보펌프의 냉각수 인입라인으로 공급하는 전자식 밸브를 포함함을 특징으로 한다.
상기 배출구 온도감지센서는 상기 터보펌프에 형성된 하우징 베이스의 하부내 냉각수 홀과 가스 배출구의 사이에 내장하는 것이 바람직하다.
상기 히터는 상기 가스배출구를 감싸도록 형성하는 것이 바람직하다.
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 터보펌프 폴리머 흡착을 방지하기 위한 반도체 제조설비의 구성도이다.
식각공정을 진행하는 다수의 챔버(100, 102, 104)와, 상기 다수의 챔버(100, 102, 104)에 장착되어 공정진행을 위해 개스를 펌핑하는 다수의 터보펌프(105, 107, 109)와, 다수의 터보펌프(105, 107, 109)의 개스배출구의 온도를 감지하는 다수의 배출구 온도감지센서(60)와, 상기 다수의 터보펌프(105, 107, 109)로 냉각수(예컨대 18℃)를 공급하는 PCW(Process Cooling Water)공급부(134)와, 상기 배출구 온도감지센서(60)로부터 감지된 온도값에 대응하여 다수의 터보펌프(105, 107, 109)의 온도를 제어하기 위해 밸브구동신호를 출력하고, 상기 배출구 온도감지센서(60)로부터 감지된 온도값을 받아 다수의 터보펌프(105, 107, 109)의 개스배출구의 온도를 제어하기 위한 히터구동신호를 출력하는 온도콘트롤러(130)와, 온도콘트롤러(130)로부터 출력되는 히터구동신호에 의해 다수의 터보펌프(110, 112, 114)의 개스배출구를 각각 가열하는 다수의 히터(70)와, 상기 온도콘트롤러(130)의 밸브구동신호에 의해 상기 PCW공급부(134)로부터 공급되는 냉각수와 상기 다수의 터보펌프(105, 107, 109)로부터 배출되는 냉각수를 선택적으로 상기 다수의 터보펌프(105, 107, 109)의 냉각수인입라인으로 공급하는 전자식 밸브(132)로 구성되어 있다.
도 4은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다수의 터보펌프(105, 107, 109)의 상세 구성도이다.
원통형상의 펌프 하우징 본체(10)와,
상기 펌프 하우징 본체(10)의 하단부와 플랜지 결합되면서 상기 펌프 하우징 본체(10)의 개방된 저부를 커버하는 펌프 하우징 베이스(20)와,
상기 펌프 하우징 베이스(20)의 중앙에 수직의 방향으로 고정되어 회전력을 발생하는 모터(30)와,
상기 모터(30)의 상부측에 설치되어 터보펌프의 온도를 센싱하는 터보펌프 온도감지센서(32)와,
상기 모터(30)의 구동에 의해 회전하는 동력에 의해 실질적인 진공압을 발생시키는 로터(40)와,
상기 로터(40)의 외측에서 외주면과 소정의 폭으로 이격되도록 하고 하단부가 상기 펌프 하우징 베이스(20)에 결합되도록 하며, 상기 로터(40)와 마주보는 면에는 상기 로터(40)에 형성된 블레이드(41)와 경사각이 반대로 이루어지면서 상하 이격되는 공간의 사이로 블레이드(51)가 형성되는 스테이터(50)와,
상기 펌프 하우징 베이스(20)의 하부내 가스 배출구(23)에 가까운 위치인 냉각수 홀(21)과 가스 배출구(23)의 사이에 내장되어 상기 가스배출구(23)의 온도를 감지하는 배출구 온도감지센서(60)와,
상기 가스 배출구(23)를 가열시키는 히터(70)와,
상기 터보펌프 온도감지센서(32)로부터 감지된 온도값에 대응하여 다수의 터보펌프(105, 107, 109)의 온도를 제어하기 위해 밸브구동신호를 출력하고, 상기 배출구 온도감지센서(60)로부터 감지된 온도값을 받아 다수의 터보펌프(105, 107, 109)의 개스배출구의 온도를 제어하기 위한 히터구동신호를 출력하는 온도콘트롤러(130)와,
상기 온도콘트롤러(130)의 밸브구동신호에 의해 상기 PCW공급부(134)로부터 공급되는 냉각수와 상기 다수의 터보펌프(105, 107, 109)로부터 배출되는 냉각수를 선택적으로 상기 다수의 터보펌프(105, 107, 109)의 냉각수인입라인으로 공급하는 전자식 밸브(132)로 구성되어 있다.
펌프 하우징 본체(10)는 내부가 상하로 관통된 원통형상으로 이루어지는 구성이고, 펌프 하우징 베이스(20)는 펌프 하우징 본체(10)의 하단부와 플랜지 결합되면서 펌프 하우징 본체(10)의 개방된 저부를 커버하도록 하는 구성으로, 중앙은 수직으로 개방되는 통형상이며, 저면에는 소정의 직경으로 냉각수 홀(21)이 형성되도록 하되 이 냉각수홀(21)은 저부로부터 캡(22)이 결합되면서 폐쇄되는 공간을 이루도록 한다. 그리고 펌프 하우징 베이스(20)의 일측으로는 가스 토출구(23)가 형성된다.
모터(30)는 외부로부터 인가되는 전원에 의해 구동력을 발생하게 되는 구성으로서, 수직으로 개방되는 펌프 하우징 베이스(20)의 통형상인 중앙에 견고하게 수직의 방향으로 고정되도록 하는 구성인 바 일측으로부터는 구동 전원이 인가되도록 한다. 이러한 모터(30)의 내부에는 모터(30)의 과열을 방지하기 위한 터보펌프 온도감지센서(32)가 장착되는데 이 온도감지센서(32)는 통상 모터(30)의 상부측에 구비되는 경우가 일반적이다.
모터(30)로부터는 중앙에서 상측으로 구동축(31)이 일부 돌출되며, 이 구동 축(31)에는 모터(30) 및 모터(30)를 외부에서 커버하는 통형상의 펌프 하우징 베이스(20)의 외측을 감싸는 구성으로 축결합되도록 로터(40)를 구비한다. 즉 로터(40)는 모터(30)의 구동에 의해 회전하도록 하는 실질적인 진공압을 발생시키게 되는 구성인 바 이 로터(40)의 외주면으로는 소정의 간격을 두고 블레이드(41)를 형성하되 블레이드(41)는 소정의 경사각을 가지는 형상으로 구비된다.
그리고 스테이터(50)는 로터(40)의 외측에서 로터(40)의 외주면과 소정의 폭으로 이격되도록 구비하면서 하단부는 펌프 하우징 베이스(20)에 견고하게 결합되도록 하며, 이러한 로터(40)와 마주보는 면에는 로터(40)에 형성한 블레이드(41)와는 경사각이 반대로 이루어지면서 상하 이격되는 공간의 사이로 블레이드(51)가 형성되도록 한다.
따라서 모터(30)와 스테이터(50)는 펌프 하우징 베이스(20)에 견고하게 고정되는 구성인데 반해 로터(40)는 모터(30)와 스테이터(50)의 사이에서 회전 가능하게 구비되는 구성이다.
이에 본 발명은 배출구 온도감지센서(60)와 히터(70)와 전자식밸브(132) 및 온도 컨트롤러(130)가 구비되도록 하는 구성으로, 배출구 온도감지센서(60)는 펌프 하우징 베이스(20)에 내장되면서 펌프 하우징 베이스(20)의 온도 상태를 지속적으로 체크할 수 있도록 하는 구성이다. 배출구 온도감지센서(60)는 특히 펌프 하우징 베이스(20)의 하부에 장착되도록 하되 보다 바람직하게는 펌프 하우징 베이스(20)의 가스 배출구(23)에 가까운 위치인 냉각수 홀(21)과 가스 배출구(23)의 사이에 내장되도록 한다.
히터(70)는 펌프 하우징 베이스(20)를 가열하도록 하는 구성으로서, 이러한 히터(70) 또한 배출구 온도감지센서(60)과 마찬가지로 펌프 하우징 베이스(20)의 하부에 장착되도록 하면서 특히 가스 배출구(23)측을 집중 가열할 수 있도록 가스배출구(23)를 감싸도록 형성하는 것이 가장 바람직하다.
전자식밸브(132)는 펌프 하우징 베이스(20)의 하단부에 형성되는 냉각수 홀(21)로 공급되는 냉각수를 선택적으로 공급하는 3웨이밸브(3 WAY VALVE)이다. 한편 공정 설비에서 통상 복수로 구비되는 공정 챔버(100, 102, 104)에는 각각 터보펌프(105, 107, 109)가 구비되도록 하고 있으나, 이러한 복수의 터보펌프(105, 107, 109)에는 하나의 전자식밸브(132)를 통해 냉각수를 공급받도록 하는 것도 보다 바람직하다.
온도컨트롤러(130)는 배출구 온도지 센서(60)로부터 감지되는 온도를 체크하여 히터(70)와 전자식밸브(132)를 적절히 조절하여 펌프 하우징 베이스(20)과 가스배출구(23)의 온도가 일정한 수준을 지속적으로 유지될 수 있도록 하는 것이다.
상술한 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 터보펌프의 폴리머흡착을 방지하기 위한 바람직한 실시 예의 동작을 상세히 설명한다.
PCW공급부(134)는 터보펌프(105, 107, 109)가 구동될 때 열이 발생하므로 이를 냉각시키기 위해 냉각수(예컨대 18℃)를 전자식 밸브(132)를 통해 터보펌프(105, 107, 109)로 공급하여 다시 회수되도록 하는 반복동작을 수행한다. 이때 터보펌프(105, 107, 109)의 모터(30)에 설치된 터보펌프 온도감지센서(32)는 터보펌프(105, 107, 109)의 온도를 감지하여 온도콘트롤러(130)로 인가한다. 온도콘트 롤러(130)는 터보펌프 온도감지센서(32)로부터 감지된 온도값이 설정된 제1 기준온도값(예컨대 100℃이상)이상이 되면 밸브제어신호를 출력하여 전자식밸브(132)가 PCW공급부(134)로부터 공급되는 냉각수(18℃)를 터보펌프(105, 107, 109)의 냉각수 인입라인으로 공급하여 터보펌프(105, 107, 109)를 냉각시킨다. 이와 같이 터보펌프(105, 107, 109)의 인입라인으로 공급되는 냉각수가 냉각수홀(21)을 통해 순환되며, 이때 펌프하우징 베이스(20)내에 형성된 가스 배출구(23)의 온도가 떨어지게 된다. 가스배출구(23)의 온도가 떨어지면 가스배출구(23)를 통해 배출되는 가스가 응고된 폴리머로 가스배출구(23)에 흡착된다. 따라서 배출구 온도감지센서(60)는 가스배출구(23)의 온도값을 감지하여 온도콘트롤러(130)로 인가한다. 온도콘트롤러(130)는 배출구 온도감지센서(60)로부터 감지된 온도값이 제2 기준온도값(예컨대 50℃)이하이면 히터구동신호를 출력하여 히터(70)를 구동시켜 가스배출구(23)가 가열되도록 한다. 그리고 온도콘트롤러(130)는 배출구 온도감지센서(60)로부터 감지된 온도값이 설정된 제2 기준온도값(예컨대 50℃이하)이하가 되면 밸브제어신호를 출력하여 전자식밸브(132)가 터보펌프(105, 107, 109)로부터 순환되어 리턴되는 냉각수(20~30℃)를 터보펌프(105, 107, 109)의 인입라인으로 공급되도록 제어한다. 가스배출구(23)가 가열되면 가스배출구(23)을 통해 배출되는 가스가 응고되지 않게 되어 가스배출구(23)의 내부에 폴리머가 흡착되지 않게 된다. 전자식밸브(132)의 제어에 의해 터보펌프(105, 107, 109)로부터 순환되어 리턴되는 냉각수(20~30℃)를 터보펌프(105, 107, 109)의 인입라인으로 공급하게 되면 가스배출구(23)의 온도가 보다 빨리 상승하게 된다. 따라서 히터(70)와 냉각수 홀(21)로 순환되는 냉각수의 온도를 제어하여 가스배출구(23)의 온도를 항상 일정이상을 유지하게 되어 급격한 온도저하에 따른 폴리머의 흡착을 최대한 줄일 수 있다.
한편 상기한 설명에서 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나, 그들은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다는 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 터보펌프의 하단부에 설치된 가스배출구의 온도를 감지하기위한 온도감지센서와 히터를 설치하여 미리설정된 온도 이하로 가스배출구의 온도가 하락할 시 히터를 구동시켜 가스배출구의 온도를 가열시켜 항상 가스배출구의 온도를 설정된 온도로 유지하여 가스배출구에 폴리머가 흡착되지 않도록 하므로 터보펌프의 페일을 방지하여 생산성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (5)

  1. 터보펌프 폴리머 흡착을 방지하기 위한 반도체 제조설비에 있어서,
    다수의 공정챔버와,
    상기 다수의 공정챔버에 각각 장착되어 공정진행을 위해 개스를 펌핑하는 다수의 터보펌프와,
    상기 다수의 터보펌프의 개스배출구의 온도를 각각 감지하는 다수의 배출구 온도감지센서와,
    상기 배출구 온도감지센서로부터 감지된 온도값에 대응하여 상기 터보펌프의 온도를 제어하기 위해 밸브구동신호를 출력하고, 상기 배출구 온도감지센서로부터 감지된 온도값을 받아 상기 터보펌프의 개스배출구의 온도를 제어하기 위한 히터구동신호를 출력하는 온도콘트롤러와,
    상기 온도콘트롤러로부터 출력되는 히터구동신호에 의해 상기 터보펌프의 개스배출구를 각각 가열하는 다수의 히터와,
    상기 온도콘트롤러의 밸브구동신호에 의해 프로세스 냉각수공급부로부터 공급되는 냉각수와 상기 터보펌프로부터 배출되는 냉각수를 선택적으로 상기 터보펌프의 냉각수 인입라인으로 공급하는 전자식 밸브를 포함함을 특징으로 하는 터보펌프 폴리머 흡착을 방지하기 위한 반도체 제조설비.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전자식밸브는 3웨이퍼 밸브임을 특징으로 하는 터보펌프 폴리머 흡착을 방지하기 위한 반도체 제조설비.
  3. 터보펌프 폴리머 흡착을 방지하기 위한 반도체 제조설비에 있어서,
    공정챔버에 장착되어 공정진행을 위해 개스를 펌핑하는 터보펌프와,
    상기 터보펌프의 개스배출구의 온도를 각각 감지하는 배출구 온도감지센서와,
    상기 배출구 온도감지센서로부터 감지된 온도값에 대응하여 상기 터보펌프의 온도를 제어하기 위해 밸브구동신호를 출력하고, 상기 배출구 온도감지센서로부터 감지된 온도값을 받아 상기 터보펌프의 개스배출구의 온도를 제어하기 위한 히터구동신호를 출력하는 온도콘트롤러와,
    상기 온도콘트롤러로부터 출력되는 히터구동신호에 의해 상기 터보펌프의 개스배출구를 가열하는 히터와,
    상기 온도콘트롤러의 밸브구동신호에 의해 프로세스 냉각수공급부로부터 공급되는 냉각수와 상기 터보펌프로부터 배출되는 냉각수를 선택적으로 상기 터보펌프의 냉각수 인입라인으로 공급하는 전자식 밸브를 포함함을 특징으로 하는 터보펌프 폴리머 흡착을 방지하기 위한 반도체 제조설비.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 배출구 온도감지센서는 상기 터보펌프에 형성된 하우징 베이스의 하부내 냉각수 홀과 가스 배출구의 사이에 내장함을 특징으로 하는 터보펌프 폴리머 흡착을 방지하기 위한 반도체 제조설비.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 히터는 상기 가스배출구를 감싸도록 형성함을 특징으로 터보펌프 폴리머 흡착을 방지하기 위한 반도체 제조설비.
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KR20140015245A (ko) * 2010-08-05 2014-02-06 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 배기 시스템

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