KR20090002921A

KR20090002921A - 반도체 공정장비의 인젝터 벨로우즈 시스템

Info

Publication number: KR20090002921A
Application number: KR1020070067327A
Authority: KR
Inventors: 이성원
Original assignee: 주식회사 동부하이텍
Priority date: 2007-07-05
Filing date: 2007-07-05
Publication date: 2009-01-09

Abstract

본 발명은 반도체 소자를 제조하는 공정장비의 인젝터를 통하여 유입된 파우더를 제거하는 시스템을 인젝터 벨로우즈 내부에 구비함으로써 파우더로 인해 발생되는 문제점을 방지하고, 공정중 발생하는 잔류가스를 제거함으로써 인젝터의 배출압력이 일정하게 유지되도록 하는 반도체 공정장비의 인젝터 벨로우즈 시스템에 관한 것이다. 이를 실현하기 위한 본 발명은, 통형상으로 이루어져, 일측의 입구 방향에는 인젝터가 연결되고, 타측의 출구 방향에는 오피리스가 연결되며, 내부의 빈 공간으로 연통된 통로를 통하여 공정중 발생된 파우더를 외부로 배출시키는 벨로우즈를 포함하여 이루어지는 반도체 공정장비의 인젝터 벨로우즈 시스템에 있어서, 상기 벨로우즈의 내부에 설치되고, 상기 파우더를 가열시켜 제거하기 위한 통 형상의 히터 어셈블리; 상기 히터 어셈블리의 외주면에 권취되어 내설되는 열선;및 상기 히터 어셈블리의 내주면상에 다수개 관통형성되어 질소가스가 상기 벨로우즈 내부로 분사되는 통로인 분사구멍;을 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면 인젝터를 통해 유입되는 파우더와 벨로우즈 내부에 정체되어 있던 파우더를 최대한 제거함으로써 파우더로 인해 발생하는 문제점을 해결할 수 있는 장점이 있다.

인젝터, 벨로우즈, 오리피스, 파우더, 히터 어셈블리, 램프.

Description

반도체 공정장비의 인젝터 벨로우즈 시스템{Injector bellows system of semiconductor equipment}

도 1은 종래 인젝터 벨로우즈 시스템의 구성을 나타내는 평면도,

도 2는 도 1의 A-A' 선을 기준으로 절단한 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 인젝터 벨로우즈 시스템의 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 히터 어셈블리를 나타내는 도면,

도 5는 본 발명에 따른 램프를 나타내는 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 인젝터 벨로우즈 시스템 11 : 인젝터

12 : 오리피스 13 : 구동모터

20,30 : 벨로우즈 21 : 입구

22 : 출구 25 : 파우더

31,32 : 히터 어셈블리 33,34 : 램프

35 : 모터전원 36 : 유량조절기

37 : 히터전원 44 : 분사구멍

46 : 열선

본 발명은 반도체 공정장비의 인젝터 벨로우즈 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반도체 소자를 제조하는 공정장비의 인젝터를 통하여 유입된 파우더를 제거하는 시스템을 인젝터 벨로우즈 내부에 구비함으로써 파우더로 인해 발생되는 문제점을 방지함과 아울러 공정중 발생하는 잔류가스를 제거함으로써 인젝터의 배출압력이 일정하게 유지되도록 하는 반도체 공정장비의 인젝터 벨로우즈 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 반도체를 제조하는 설비중 화학기상증착(Chemical Vapor Deposition, 이하 'CVD'라 함)설비는 고온 상태에서 챔버의 내부로 소스 가스를 공급하여 웨이퍼에 이러한 소스 가스가 증착되도록 하는 설비이다. 즉 CVD 공정은 기체 상태의 화합물을 분해한 후 화학적 반응에 의해 반도체 기판위에 박막이나 에피택셜층을 형성하는 공정으로서, 기판 위에 박막을 형성하는 과정은 화합물 가스를 챔버 내로 공급하여 이루어진다.

CVD 공정은 챔버 내부의 온도를 소망하는 막질의 종류에 따라 적절히 조절하여 진행되며 고온 상태를 유지하면서 질소분위기에서 인젝터에 의해 여러 반응가스가 분사된다.

상기 공정이 수행될 때 배기구는 압력이 극히 낮아지게 되므로 비정상적인 공기의 흐름으로 난류의 발생을 초래하기도 한다. 따라서 챔버 내에서의 박막형성을 향상시키기 위해서는 챔버의 내부가 안정된 압력과 일정한 기류형성이 유지되어야만 하므로 난류의 발생이 방지되도록 하기 위해 배기구에는 오리피스(Orifice)를 설치하고 있다.

도 1은 종래 인젝터 벨로우즈 시스템의 구성을 나타내는 평면도이고, 도 2는 도 1의 A-A' 선을 기준으로 절단한 단면도이다.

인젝터 벨로우즈 시스템(10)은 인젝터(11) 4개에 총 8개의 벨로우즈(20)를 포함하여 구성되어 있다. 벨로우즈(20)의 상단부는 인젝터(11)와 연결되고, 벨로우즈(20)의 하단부는 오리피스(12)와 연결된다. 상기 오리피스(12)는 인젝터(11)를 통해 유입되는 파우더(25)를 분쇄하는 역할을 하는 것으로서, 구동모터(13)의 구동에 의하여 오리피스(12) 내부에 설치된 분쇄용 스프링(미도시됨)에 의해 파우더(25)가 분쇄되고, 배출압력이 조절된 후 외부의 배기라인으로 배출되도록 되어 있다. 벨로우즈(20)의 주름관(23)은 벨로우즈(20) 내부의 온도에 따른 축방향의 신축으로 관의 팽창과 수축현상을 흡수할 목적으로 형성된 것이다.

CVD 공정 진행중에는 공정의 특성상 파우더(25)가 많이 발생되므로 일정 주기 단위로 장비의 유지와 보수 관리 작업을 하게 된다. 이때 작업자가 인젝터(11)를 교체하거나, 벨로우즈(20)와 오리피스(12)를 클리닝하는 과정이 원활하지 않아 장비의 다운 타임이 증가되며 또한 공정중 인젝터(11)를 통하여 유입된 파우더(25)가 벨로우즈(20)내에 정체되어 상기 벨로우즈(20)와 연결된 인젝터(11)와의 연결관 및 오피리스(12)에 영향을 미치게 되고, 이에 따른 장비의 오동작으로 인하여 웨이 퍼 위에 파우더(25)가 증착되어 결함을 유발하거나 배출압력의 불안정으로 공정이 중단됨에 따라 생산성을 감소시키는 문제점이 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 벨로우즈(20)의 구조는 입구(21)와 출구(22) 사이에 파우더(25)를 제거할 수 있는 아무런 시스템을 갖추고 있지 아니하며, 단지 인젝터(11)와 오리피스(12)를 연결하는 연결통로의 역할만 하는 구조이므로, 상기한 문제점을 해결하기 위해서 벨로우즈(20)내의 파우더(25)를 제거하고 배출압력을 일정하게 유지할 수 있도록 하는 시스템이 필요하다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 반도체 공정장비의 인젝터를 통하여 유입되는 파우더를 최대한 제거시킬 수 있고, 파우더로 인한 배출압력의 불안정 및 웨이퍼의 결함을 최소화시켜 반도체의 생산성을 향상시키고, 장비의 유지보수를 용이하게 하여 장비의 상태를 최적화시킬 수 있는 반도체 공정장비의 인젝터 벨로우즈 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.

상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 반도체 공정장비의 인젝터 벨로우즈 시스템은, 통형상으로 이루어져, 일측의 입구 방향에는 인젝터가 연결되고, 타측의 출구 방향에는 오피리스가 연결되며, 내부의 빈 공간으로 연통된 통로를 통하여 공정중 발생된 파우더를 외부로 배출시키는 벨로우즈를 포함하여 이루어지는 반도체 공정장비의 인젝터 벨로우즈 시스템에 있어서, 상기 벨로우즈의 내 부에 설치되고, 상기 파우더를 가열시켜 제거하기 위한 통 형상의 히터 어셈블리; 상기 히터 어셈블리의 외주면에 권취되어 내설되는 열선;및 상기 히터 어셈블리의 내주면상에 다수개 관통형성되어 질소가스가 상기 벨로우즈 내부로 분사되는 통로인 분사구멍;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 히터 어셈블리는 모터의 구동에 의해서 회전되는 것을 특징으로 한다.

상기 히터 어셈블리는 2개가 나란히 구비되고, 각각의 모터의 구동에 의해 서로 반대 방향으로 360도 회전되는 것을 특징으로 한다.

상기 벨로우즈 내부의 입구와 출구에는 공정중 발생하는 잔류가스를 가열하여 제거함으로써 상기 벨로우즈 출구에서의 배출압력을 일정하게 유지시키는 램프;를 구비하는 것을 특징으로 한다.

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

도 3은 본 발명에 따른 인젝터 벨로우즈 시스템의 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 히터 어셈블리를 나타내는 도면으로서, 도 4의 (a)는 사시도, 도 4의 (b)는 단면도, 도 5는 본 발명에 따른 램프를 나타내는 단면도이다.

본 발명의 인젝터 벨로우즈 시스템은 벨로우즈(30) 내부에 히터 어셈블리(31,32)를 구비하고, 벨로우즈(30) 내부의 입구(21)와 출구(22) 방향에는 램프(33,34)를 구비하는 것을 특징으로 한다.

벨로우즈(30) 내부의 중간 부분에는 히터 어셈블리(31,32)가 구비된다.

히터 어셈블리(31,32)는 통 형상으로 구성되며, 일반적으로는 원통 형상으로 이루어진다. 히터 어셈블리(31,32)는 인젝터(11)를 통해 유입되는 파우더(25) 또는 벨로우즈(30) 내부에 정체되어 있는 파우더(25)를 가열시켜 제거하는 기능을 한다.

상기 히터 어셈블리(31,32)는 2개가 나란히 벨로우즈(30) 내부에 구비되며, 각각의 히터 어셈블리(31,32)는 그 사이에 연결축(42)으로 연결된다.

입구(21)측의 히터 어셈블리(31)와 출구(22)측의 히터 어셈블리(32)는 동일한 모터전원(35)에 연결되는 각각의 모터(미도시됨)의 구동에 의해 서로 다른 방향으로 360도 회전된다. 이와 같이 서로 다른 방향으로 회전됨으로써 벨로우즈(30) 내부에 존재하는 파우더(25)의 정체현상과 일정 방향으로의 치우침 현상을 방지하여 효과적으로 파우더(25)를 제거할 수 있게 된다.

히터 어셈블리(31,32)의 외주면(47)에는 열선(46)이 내설되어 권취되고, 히터전원(37)으로부터 전원을 공급받아 히터 어셈블리(31,32)를 가열시켜 벨로우즈(30) 내벽과 히터 어셈블리(31,32) 내벽에 붙어 있는 파우더(25)까지도 원활히 제거할 수 있게 된다.

또한, 히터 어셈블리(31,32)의 내주면(48)상에는 다수개의 분사구멍(44)이 일정한 간격으로 촘촘히 형성되어 있다. 유량조절기(36)를 통해 질소가스의 분사량이 조절되어 공급라인(49)을 따라서 질소가스가 이동되어 상기 히터 어셈블리(31,32)의 외주면(47)과 내주면(48) 사이에 형성된 공간을 통해 이동되어 내주면(48) 상에 형성된 다수의 분사구멍(44)으로 분사된다. 이때 히터 어셈블리(31,32)가 서로 다른 방향으로 회전됨과 동시에 벨로우즈(30) 내부로는 질소가스 가 분사됨에 따라 벨로우즈(30) 내부에 존재하는 파우더(25)를 출구(22) 방향으로 불어 넣어 외부로의 배출을 용이하게 하는 것이다.

또한, 벨로우즈(30) 내부의 입구(21)측과 출구(22)측에는 도 5에 도시된 바와 같은 램프(33,34)를 각각 구비하여 공정중 발생하는 잔류가스를 가열시켜 제거를 용이하게 한다. 상기 램프(33,34)는 반도체 공정 장비에 일반적으로 사용되는 전구형태로 이루어진 것이다. 상기 램프(33,34)를 벨로우즈(30) 내부의 입구(21)측과 출구(22)측에 구비하여 잔류가스를 가열하여 제거시킴으로써 벨로우즈(30)의 출구(22)측에서의 배출압력이 일정하게 유지되도록 하는 기능을 한다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정·변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 공정장비의 인젝터 벨로우즈 시스템에 의하면, 인젝터 벨로우즈 내부에 서로 반대방향으로 360도 회전하는 히터 어셈블리를 구비하고, 그 내부로 질소 가스를 분사함으로써 인젝터를 통해 유입되는 파우더와 벨로우즈 내부에 정체되어 있던 파우더를 최대한 제거함으로써 파우더로 인해 발생하는 문제점을 해결할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 의하면 인젝터 벨로우즈 내부의 입구와 출구에는 램프를 구비함으로써 공정중 발생하는 잔류가스의 제거를 용이하게 하여 배출압력을 일정하게 유지시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims

통형상으로 이루어져, 일측의 입구 방향에는 인젝터가 연결되고, 타측의 출구 방향에는 오피리스가 연결되며, 내부의 빈 공간으로 연통된 통로를 통하여 공정중 발생된 파우더를 외부로 배출시키는 벨로우즈를 포함하여 이루어지는 반도체 공정장비의 인젝터 벨로우즈 시스템에 있어서,

상기 벨로우즈의 내부에 설치되고, 상기 파우더를 가열시켜 제거하기 위한 통 형상의 히터 어셈블리;

상기 히터 어셈블리의 외주면에 권취되어 내설되는 열선;및

상기 히터 어셈블리의 내주면상에 다수개 관통형성되어 질소가스가 상기 벨로우즈 내부로 분사되는 통로인 분사구멍;을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 공정장비의 인젝터 벨로우즈 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 히터 어셈블리는 모터의 구동에 의해서 회전되는 것을 특징으로 하는 반도체 공정장비의 인젝터 벨로우즈 시스템.
제 2 항에 있어서, 상기 히터 어셈블리는 2개가 나란히 구비되고, 각각의 모터의 구동에 의해 서로 반대 방향으로 360도 회전되는 것을 특징으로 하는 반도체 공정장비의 인젝터 벨로우즈 시스템.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 벨로우즈 내부의 입구와 출구에는 공정중 발생하는 잔류가스를 가열하여 제거함으로써 상기 벨로우즈 출구에서의 배출압력을 일정하게 유지시키는 램프;를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 공정장비의 인젝터 벨로우즈 시스템.