KR20090116900A - 반도체 제조용 챔버 - Google Patents

반도체 제조용 챔버 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반응공간부의 가스 및 전자파나 자외선 등의 유출이 차단되며 뷰포트를 막는 부품의 설치작업이 용이하게 이루어질 뿐만 아니라 그 부품의 내구성이 향상될 수 있도록 구조가 개선된 반도체 제조용 챔버에 관한 것이다. 본 발명에 따른 반도체 제조용 챔버는 외부와 격리되게 형성되며 반도체 제조를 위한 소정의 공정이 진행되는 반응공간부가 내부에 형성되며, 일측에 반응공간부를 외부에 육안으로 관찰하기 위한 뷰포트가 관통 형성된 챔버본체; 광투과성 소재로 이루어지며, 뷰포트를 막도록 챔버본체에 배치되는 윈도우부재; 뷰포트를 둘러싸도록 챔버본체 및 윈도우부재 사이에 개재되며, 챔버본체 및 윈도우부재 사이를 밀폐시키는 제1밀폐부재; 뷰포트보다 더 크게 형성되며, 윈도우부재와 마주하도록 배치되며, 반응공간부로부터 출사되는 광을 차단하는 투명한 필터; 일측이 개구되며 윈도우부재 및 밀착부재가 배치되는 수용부가 내부에 형성되며, 챔버본체에 고정되는 커버부재; 및 수용부의 내측면 및 필터 사이에 개재되며, 커버부재 및 필터 사이를 밀폐시키는 제2밀폐부재;를 구비한다.
반도체, 챔버, 화학기상증착, 사파이어, 필터

Description

반도체 제조용 챔버{Chamber of producing a semiconduct}
본 발명은 반도체 제조용 챔버에 관한 것으로서 보다 상세하게는 반도체 제조를 위한 공정이 진행되는 반응공간부를 외부에서 육안으로 관찰할 수 있는 뷰포트가 구비된 반도체 제조용 챔버에 관한 것이다.
반도체는 클리닝, 증착 및 식각 등 다양한 공정을 거쳐서 제조된다. 그리고, 각 제조 공정은 외부와 격리된 반응공간부 및 반응공간부를 외부에서 육안으로 관찰하기 위한 뷰포트를 가지는 챔버에서 이루어진다.
도 1에는 반도체 제조용 챔버의 일례로서 화학기상증착용 챔버(100')가 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 챔버(100')의 내부에는 화학기상증착이 이루어지는 반응공간부(11)가 외부와 격리되게 형성된다. 챔버(100')의 내부에는 웨이퍼(w)가 지지되는 웨이퍼지지대(80) 및 웨이퍼(w)를 향해 소스가스를 분사하는 샤워헤드(90)가 설치된다. 그리고, 챔버(100')에는 웨이퍼의 유입 및 유출을 위한 웨이퍼유출입공(12)이 형성되며, 웨이퍼유출입공(12)은 게이트밸브(70)에 의해 개방 및 폐쇄된다. 챔버의 바닥면에는 화학기상증착 후 부산물 및 가스를 배출하기 위한 배출관(13)이 삽입되어 있다. 또한, 챔버의 우측면에는 반응공간부(11)를 육안으 로 관찰하기 위하여 뷰포트(14)가 관통 형성되어 있다. 뷰포트(14)에는 사파이어로 이루어진 투명한 윈도우부재(20'), 자외선 차단용으로서 투명한 필터(40') 및 투명한 테프론으로 이루어진 판상의 커버부재(50')가 순차적으로 적층되어 상호 면 접촉하며, 커버부재(50')는 볼트(B)에 의해 챔버(1)에 고정된다. 그리고, 챔버(100')와 윈도우부재(20') 사이는 O-링(30')에 의해 밀폐된다.
그런데, 상술한 바와 같이 구성된 챔버(100')에 있어서는 볼트(B) 결합시에 윈도우부재(20'), 필터(40') 및 커버부재(50')에 일정한 압력이 인가되며, 특히 볼트(B)의 결합력이 커버부재(50')에 전체적으로 균형있게 인가되지 못하는 경우 또는 볼트(B)의 결합력이 균형있게 인가되더라도 외부로부터 압력이 인가되는 경우에는 윈도우부재(20') 또는 필터(40')가 쉽게 파손되는 문제점이 있었다.
또한, 하나의 O-링(30')만이 챔버(100') 및 윈도우부재(20') 사이를 밀폐하도록 구성되어 있어서, 반응공간부(11)의 가스가 뷰포트(14)를 통해 외부로 유출되는 위험성이 상존하고 있었다. 특히, 앞서 살펴본 바와 같이 윈도우부재(20')에 균열이 관통해서 발생하는 경우에는 가스 누출을 피할 수 없게 된다.
그리고, 별도의 위치 고정장치나 다른 사람의 도움없이는 윈도우부재(20'), 필터(40') 및 커버부재(50')의 설치작업이 용이하게 이루어지기 어려운 문제점도 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 반응공간부의 가스 및 전자파나 자외선 등의 유출이 차단되며 뷰포트를 막는 부품의 설치작업이 용이하게 이루어질 뿐만 아니라 그 부품의 내구성이 향상될 수 있도록 구조가 개선된 반도체 제조용 챔버를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 반도체 제조용 챔버는 외부와 격리되게 형성되며 반도체 제조를 위한 소정의 공정이 진행되는 반응공간부가 내부에 형성되며, 일측에 상기 반응공간부를 외부에 육안으로 관찰하기 위한 뷰포트가 관통 형성된 챔버본체; 광투과성 소재로 이루어지며, 상기 뷰포트를 막도록 상기 챔버본체에 배치되는 윈도우부재; 상기 뷰포트를 둘러싸도록 상기 챔버본체 및 윈도우부재 사이에 개재되며, 상기 챔버본체 및 윈도우부재 사이를 밀폐시키는 제1밀폐부재; 상기 뷰포트보다 더 크게 형성되며, 상기 윈도우부재와 마주하도록 배치되며, 상기 반응공간부로부터 출사되는 광을 차단하는 투명한 필터; 일측이 개구되며 상기 윈도우부재 및 밀착부재가 배치되는 수용부가 내부에 형성되며, 상기 챔버본체에 고정되는 커버부재; 및 상기 수용부의 내측면 및 필터 사이에 개재되며, 상기 커버부재 및 필터 사이를 밀폐시키는 제2밀폐부재;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 반응공간부의 가스 및 전자파나 자외선 등의 유출이 효과적으로 차단된다. 그리고, 뷰포트를 막는 윈도우부재, 필터 및 커버부재의 설치작업이 용이하게 이루어지며, 나아가 윈도우부재, 필터 및 커버부재의 내구성도 증가하게 된다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조용 챔버의 개략적인 단면도이고, 도 3은 도 2의 챔버의 뷰포트에 설치되는 주요 구성요소의 개략적인 분리사시도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 실시예의 반도체 제조용 챔버(100)는 종래기술에서 설명한 바와 마찬가지로 화학기상증착공정에 사용된다. 챔버(100)는 챔버본체(10)와, 윈도우부재(20)와, 제1밀폐부재(30)와, 필터(40)와, 커버부재(50)와, 제2밀폐부재(60)를 구비한다.
챔버본체(10)는 전체적으로 원기둥 형상으로 이루어진다. 챔버본체(10)의 내부에는 반응공간부(11)가 외부와 격리되게 형성된다. 반응공간부(11)에서는 반도체 제조를 위한 공정, 예를 들어 증착 공정이 진행된다. 또한, 챔버본체(10)에는 웨이퍼의 유입 및 유출을 위한 웨이퍼유출입공(12)이 형성되어 있으며, 챔버본체(10)의 바닥면에는 증착 공정 후의 부산물이나 가스를 배출하기 위한 배출관(13)이 삽입되어 있다. 그리고, 챔버본체(10)의 우측면에는 반응공간부(11)를 외부에 서 육안으로 관찰하기 위한 뷰포트(14)가 원형으로 관통 형성되어 있다. 또한, 챔버본체(10)에는 뷰포트(14)를 둘러싸도록 환형의 그루브(15)가 형성되어 있다.
그리고, 종래기술에서 설명한 바와 마찬가지로 웨이퍼유출입공(12)은 게이트밸브(70)의 작동에 의해 개방 및 폐쇄되며, 반응공간부(11)에는 웨이퍼(w)가 지지되는 웨이퍼지지대 및 웨이퍼(w)를 향해 반응가스를 분사하는 샤워헤드(90)가 설치된다.
윈도우부재(20)는 뷰포트(14)를 막도록 챔버본체(10)에 설치된다. 윈도우부재(20)는 뷰포트(14)의 직경보다 더 큰 직경을 가지도록 원형의 판상으로 형성되며, 광투과성 소재, 예를 들어 수정, 사파이어 및 크리스탈 중 어느 하나로 이루어진다.
제1밀폐부재(30)는 챔버본체(10) 및 윈도우부재(20) 사이를 밀폐시키기 위한 것으로서, O-링으로 구성된다. 제1밀폐부재(30)는 그루브(15)에 삽입되어 뷰포트(14)를 둘러싸게 배치된다. 제1밀폐부재(30)의 직경은 그루브(15)의 깊이보다 약간 더 크게 형성된다. 제1밀폐부재(30)는 그루브(15)의 내측면 및 윈도우부재(20)에 각각 밀착된다.
필터(40)는 반응공간부(11)로부터 출사되는 광을 차단하기 위한 것으로서, 본 실시예에서는 자외선을 차단하기 위한 자외선차단필터로 구성된다. 필터(40)는 투명하게 형성되어 외부에서 필터(40)를 통하여 반응공간부(11)를 육안으로 관찰할 수 있게 된다. 필터(40)는 원형의 판상으로 형성되며 윈도우부재(20)와 동일한 직경을 가지도록 형성된다. 필터(40)는 윈도우부재(20)와 접촉하여 서로 마주하게 배치된다.
커버부재(50)는 금속성 소재로 이루어지며, 챔버본체(10)에 볼트(B)에 의해 고정된다. 커버부재(50)에는 일측이 개구된 수용부(501)가 내부에 형성된다. 특히, 본 실시예에서, 커버부재(50)는 도 2 및 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 원형의 판상부(51) 및 판상부(51)의 가장자리로부터 일정두께로 돌출된 측벽부(52)를 포함하도록 구성되어, 판상부(51) 및 측벽부(52) 사이에 수용부(501)가 형성된다. 수용부(501)에는 윈도우부재(20) 및 필터(40)가 배치된다. 윈도우부재(20) 및 필터(40) 각각과 측벽부(52) 사이에는 미세한 틈이 형성되는 것이 바람직하다. 그리고, 커버부재(50)의 타측, 즉 판상부(51)에는 관통공(511)이 관통 형성된다. 여기서, 관통공(511)의 직경은 뷰포트(14)의 직경보다 더 작으며, 관통공(511) 및 뷰포트(14)는 서로 동축적으로 배치된다. 또한, 커버부재의 판상부(51)에는 관통공(511)을 둘러싸도록 환형의 홈부(512)가 형성되어 있다. 한편, 윈도우부재(20) 및 필터(40)의 두께 합은 커버부재의 수용부(501)의 깊이, 즉 커버부재의 측벽부(52)의 높이와 거의 동일하게 형성되는 것이 바람직하다.
제2밀폐부재(60)는 필터(40) 및 커버부재(50) 사이를 밀폐시키기 위한 것으로서, O-링으로 구성된다. 제2밀폐부재(60)는 수용부(501)의 내측면, 즉 판상부(51) 및 필터(40) 사이에 개재된다. 제2밀폐부재(60)의 직경은 홈부(512)의 깊이보다 약간 더 크게 형성된다. 제2밀폐부재(60)는 홈부(512)의 내측면 및 커버부재(50)에 각각 밀착된다.
상술한 바와 같이 구성된 반도체 제조용 챔버(100)에 있어서는 커버부재의 수용부(501)에 윈도우부재(20) 및 필터(40)를 삽입한 후에 볼트(B)를 이용하여 커버부재(50)를 고정할 수 있도록 구성되어 있어서, 종래와 달리 별도의 위치 고정장치나 다른 사람의 도움없이도 작업자 혼자서 커버부재(50), 윈도우부재(20) 및 필터(40)를 고정할 수 있게 된다. 따라서, 뷰포트(14)를 막기 위한 설치작업, 즉 커버부재(50), 윈도우부재(20) 및 필터(40)의 설치작업이 용이하게 이루어지는 장점이 있다.
또한, 본 실시예에서는 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 커버부재의 수용부(501)에 윈도우부재(20) 및 필터(40)가 거의 동일한 높이로 삽입된 후에 커버부재(50)가 볼트결합되도록 구성되어 있어서, 종래와 달리 커버부재(50), 필터(40) 및 윈도우부재(20)에 볼트(B)의 과도한 결합력이 인가되어 커버부재(50), 필터(40) 또는 윈도우부재(20)가 파손되는 현상을 효과적으로 방지할 수 있게 된다. 나아가, 커버부재(50) 및 필터(40) 사이에 제2밀폐부재(60)가 개재되도록 구성되어 있어서, 커버부재(50)나 윈도우부재(20)에 비해 강도가 낮은 필터(40)가 쉽게 파손되는 것을 방지할 수 있게 된다. 특히, 제2밀폐부재(60)의 완충작용으로 인하여 볼트(B)의 결합력이 균형있게 인가되지 않거나 외력이 과도하게 작용하더라도 커버부재(50), 필터(40) 또는 윈도우부재(20)가 파손되는 현상을 방지할 수 있게 된다.
그리고, 본 실시예에서는 제1밀폐부재(30) 및 제2밀폐부재(60)가 설치되어 있어서, 뷰포트(14)가 이중적으로 밀폐되게 된다. 따라서, 종래와 달리 반응공간부(11)의 가스가 외부로 누설되는 현상이 효과적으로 방지된다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예들을 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명 은 상기 실시예들에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 많은 변형이 가능함은 명백하다.
예를 들어, 본 실시예에서는 커버부재에 환형의 홈부가 형성되도록 구성되어 있으나, 환형의 홈부가 필터에만 형성되거나 또는 필터 및 커버부재 모두에 형성되도록 구성될 수도 있다.
또한, 본 실시예에서는 화학기상증착에 사용되는 챔버에 대하여 구성되어 있으나, 반드시 이에 한정되지 않으며 뷰포트가 구비되며 다른 공정에 사용되는 챔버에도 본 발명은 적용될 수 있다.
도 1은 종래의 일례에 따른 반도체 제조용 챔버의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조용 챔버의 개략적인 단면도이다.
도 3은 도 2의 챔버의 뷰포트에 설치되는 주요 구성요소의 개략적인 분리사시도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10...챔버본체 11...반응공간부
12...웨이퍼유출입공 13...배출관
14...뷰포트 15...그루브
20...윈도우부재 30...제1밀폐부재
40...필터 50...커버부재
51...판상부 52...측벽부
60...제2밀폐부재 70...게이트밸브
80...웨이퍼지지대 90...샤워헤드
100...반도체 제조용 챔버 501...수용부

Claims (3)

  1. 외부와 격리되게 형성되며 반도체 제조를 위한 소정의 공정이 진행되는 반응공간부가 내부에 형성되며, 일측에 상기 반응공간부를 외부에 육안으로 관찰하기 위한 뷰포트가 관통 형성된 챔버본체;
    광투과성 소재로 이루어지며, 상기 뷰포트를 막도록 상기 챔버본체에 배치되는 윈도우부재;
    상기 뷰포트를 둘러싸도록 상기 챔버본체 및 윈도우부재 사이에 개재되며, 상기 챔버본체 및 윈도우부재 사이를 밀폐시키는 제1밀폐부재;
    상기 뷰포트보다 더 크게 형성되며, 상기 윈도우부재와 마주하도록 배치되며, 상기 반응공간부로부터 출사되는 광을 차단하는 투명한 필터;
    일측이 개구되며 상기 윈도우부재 및 밀착부재가 배치되는 수용부가 내부에 형성되며, 상기 챔버본체에 고정되는 커버부재; 및
    상기 수용부의 내측면 및 필터 사이에 개재되며, 상기 커버부재 및 필터 사이를 밀폐시키는 제2밀폐부재;를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조용 챔버.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 커버부재의 타측에는 관통공이 관통 형성되어 있으며,
    상기 제2밀폐부재는 상기 관통공을 둘러싸도록 배치되어 있으며,
    상기 커버부재 및 필터 중 적어도 하나에는 상기 제2밀폐부재가 삽입되는 홈부가 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조용 챔버.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 필터는 자외선을 차단하는 자외선차단필터로 구성되며,
    상기 윈도우부재는 수정, 사파이어 및 크리스탈 중 어느 하나로 이루어지며,
    상기 커버부재는 금속성 소재로 이루어지며,
    상기 윈도우부재 및 필터는 동일한 크기의 판상으로 형성되며,
    상기 제1밀폐부재 및 제2밀폐부재는 각각 O-링으로 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조용 챔버.
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