KR20130070260A - Substrate processing apparatus - Google Patents

Substrate processing apparatus Download PDF

Info

Publication number
KR20130070260A
KR20130070260A KR1020110137496A KR20110137496A KR20130070260A KR 20130070260 A KR20130070260 A KR 20130070260A KR 1020110137496 A KR1020110137496 A KR 1020110137496A KR 20110137496 A KR20110137496 A KR 20110137496A KR 20130070260 A KR20130070260 A KR 20130070260A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
chamber
exhaust line
vacuum exhaust
pressure
substrate
Prior art date
Application number
KR1020110137496A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101311283B1 (en
Inventor
김진영
Original Assignee
주식회사 테스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 테스 filed Critical 주식회사 테스
Priority to KR1020110137496A priority Critical patent/KR101311283B1/en
Publication of KR20130070260A publication Critical patent/KR20130070260A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101311283B1 publication Critical patent/KR101311283B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K51/00—Other details not peculiar to particular types of valves or cut-off apparatus
    • F16K51/02—Other details not peculiar to particular types of valves or cut-off apparatus specially adapted for high-vacuum installations

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

PURPOSE: A substrate processing apparatus is provided to precisely controlling internal pressure inside a chamber in a wide-ranging pressure condition for processing a substrate in excellent quality. CONSTITUTION: A chamber(200) processes a substrate in a secluded state from outside. The chamber includes plural pressure gauges(201-203) measuring internal pressure inside the chamber. A susceptor(300) is installed inside the chamber to be elevated. A gas sprayer(400) sprays gas to the substrate. An exhaust system(100) exhausts the inside of the chamber. The exhaust system includes a dry pump(10), a low-vacuum exhaust line(20), a middle-vacuum exhaust line(30), a first automatic pressure control valve(31), a high-vacuum exhaust line(40), a turbo-molecule pump(41), and a second automatic pressure control valve(42).

Description

기판처리장치{Substrate processing apparatus}Substrate processing apparatus

본 발명은 기판처리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폭넓은 압력 조건 하에서 기판에 대한 처리를 수행할 수 있는 기판처리장치에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate processing apparatus, and more particularly, to a substrate processing apparatus capable of performing processing on a substrate under a wide range of pressure conditions.

기판처리장치는 기판에 대한 증착, 식각, 세정 등을 진행하는 장치로, 이러한 기판처리장치에 관해서는 공개특허 10-2011-0006136호 등에 개시된 바 있다. 그리고, 이와 같은 기판처리장치는 챔버와, 기판이 안착되는 서셉터와, 기판으로 가스를 분사하는 가스분사기와, 챔버 내부를 배기하기 위한 배기시스템을 포함한다. 그리고, 종래의 배기시스템은 주로 단일 펌프(드라이 펌프)를 이용하여 챔버 내부를 배기하는 구조로 이루어진다. The substrate treating apparatus is a device for performing deposition, etching, cleaning, etc. on a substrate. Such a substrate treating apparatus has been disclosed in Korean Patent Laid-Open No. 10-2011-0006136. The substrate processing apparatus includes a chamber, a susceptor on which the substrate is seated, a gas injector for injecting gas into the substrate, and an exhaust system for exhausting the inside of the chamber. In addition, the conventional exhaust system is mainly composed of a structure for exhausting the inside of the chamber using a single pump (dry pump).

한편, 최근 들어 기판에 대한 더욱더 정밀한 처리가 요구됨에 따라, 기판을 처리하는 각 단계별로 챔버 내의 압력을 최적의 상태로 제어해야 할 뿐 아니라, 챔버 내의 압력 변화의 폭도 넓어지고 있다. 하지만, 종래와 같이 단일 펌프를 이용하여 챔버 내부의 압력을 제어하는 경우에는, 펌프 성능의 한계로 인해 넓은 폭의 압력변화를 정밀하게 제어할 수 없으며, 그 결과 기판의 품질이 저하되는 문제점이 있다.On the other hand, in recent years, as more precise processing of the substrate is required, not only the pressure in the chamber needs to be optimally controlled in each step of processing the substrate, but also the width of the pressure change in the chamber is widening. However, in the case of controlling the pressure inside the chamber using a single pump as in the related art, it is not possible to precisely control a wide range of pressure changes due to the limitation of the pump performance, resulting in a deterioration of the quality of the substrate. .

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 챔버 내부의 압력을 넓은 범위의 압력 조건에서 정밀하게 제어할 수 있도록 구조가 개선된 기판처리장치를 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus having an improved structure to precisely control the pressure in the chamber under a wide range of pressure conditions.

본 발명에 따른 기판처리장치는 챔버와, 상기 챔버의 내부에 설치되며, 기판이 안착되는 서셉터와, 상기 기판으로 가스를 분사하는 가스분사기와, 상기 챔버에 설치되며, 상기 챔버의 내부를 배기하여 상기 챔버 내부의 압력을 변경하는 배기시스템을 포함하되, 상기 배기시스템은 드라이 펌프(Dry Pump)와, 일단부는 상기 챔버에 연결되고 타단부는 상기 드라이 펌프에 연결되는 저진공 배기라인과, 일단부는 상기 챔버에 연결되고 타단부는 상기 드라이 펌프에 연결되는 중간진공 배기라인과, 상기 중간진공 배기라인에 설치되며, 압력을 조절하는 제1자동압력조절밸브와, 일단부는 상기 챔버에 연결되고 타단부는 상기 드라이 펌프에 연결되는 고진공 배기라인과, 상기 고진공 배기라인에 설치되는 터보분자펌프(Turbo Molecular Pump)와, 상기 고진공 배기라인에서 상기 챔버와 상기 터보분자펌프 사이에 설치되며, 압력을 조절하는 제2자동압력조절밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.A substrate processing apparatus according to the present invention includes a chamber, a susceptor on which a substrate is mounted, a gas injector for injecting gas into the substrate, and a chamber, and exhausting the inside of the chamber. And an exhaust system for changing a pressure in the chamber, wherein the exhaust system includes a dry pump, a low vacuum exhaust line connected to one end of the chamber and the other end connected to the dry pump; An intermediate vacuum exhaust line is connected to the chamber and the other end is connected to the dry pump, a first automatic pressure regulating valve installed at the intermediate vacuum exhaust line to regulate pressure, and one end is connected to the chamber and the other end. An end portion includes a high vacuum exhaust line connected to the dry pump, a turbo molecular pump installed in the high vacuum exhaust line, and the high vacuum exhaust. It characterized in that it comprises a second automatic pressure control valve which is provided between the chamber and the turbo-molecular pump, adjusting the pressure.

본 발명에 따르면, 상기 배기시스템은 상기 저진공 배기라인에 설치되며, 상기 저진공 배기라인을 개방 및 폐쇄하는 제1게이트밸브와, 상기 중간진공 배기라인에서 상기 챔버와 상기 제1자동압력조절밸브 사이에 설치되며, 상기 중간진동 배기라인을 개방 및 폐쇄하는 제2게이트밸브와, 상기 고진공 배기라인에서 상기 터보분자펌프와 상기 드라이 펌프 사이에 설치되며, 상기 고진공 배기라인을 개방 및 폐쇄하는 제3게이트밸브를 더 포함하는 것이 바람직하다.According to the present invention, the exhaust system is installed in the low vacuum exhaust line, the first gate valve for opening and closing the low vacuum exhaust line, the chamber and the first automatic pressure control valve in the intermediate vacuum exhaust line A second gate valve installed between the second and second gate valves to open and close the intermediate vibration exhaust line, and between the turbo molecular pump and the dry pump in the high vacuum exhaust line, and a third to open and close the high vacuum exhaust line. It is preferable to further include a gate valve.

또한, 본 발명에 따르면 상기 챔버 내부의 압력을 측정하는 복수의 압력게이지를 더 포함하되, 상기 각 압력게이지는 측정가능한 압력의 범위가 상이한 것이 바람직하다.In addition, according to the present invention further comprises a plurality of pressure gauges for measuring the pressure in the chamber, wherein each of the pressure gauges is preferably a range of the measurable pressure.

본 발명에 따르면 챔버 내부의 압력을 넓은 압력 범위에서 정밀하게 제어할 수 있으며, 그 결과 기판을 우수한 품질 수준으로 처리할 수 있다.According to the present invention, the pressure inside the chamber can be precisely controlled over a wide pressure range, and as a result, the substrate can be processed to an excellent quality level.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판처리장치에 관하여 설명한다.Hereinafter, a substrate processing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 기판처리장치(1000)는 챔버(200)와, 서셉터(300)와, 가스분사기(400)와, 배기시스템(100)을 포함한다.Referring to FIG. 1, the substrate processing apparatus 1000 according to the present exemplary embodiment includes a chamber 200, a susceptor 300, a gas injector 400, and an exhaust system 100.

챔버(200)는 기판을 외부로부터 격리된 상태로 처리하기 위한 것으로, 챔버의 내부에는 기판에 대한 처리가 이루어지는 반응공간이 형성되어 있다. 또한, 챔버에는 기판의 반입/반출을 위한 게이트(도면 미도시)가 마련되어 있으며, 챔버 내부를 배기하기 위한 배기공(도면 미도시)이 관통 형성되어 있다. 또한, 챔버에는 기판의 공정온도로 가열하기 위한 유닛, 예를 들어 가열 램프 등이 설치될 수 있다. The chamber 200 is for treating the substrate in an isolated state from the outside, and a reaction space in which the substrate is processed is formed in the chamber. In addition, the chamber is provided with a gate (not shown) for carrying in / out of the substrate, and an exhaust hole (not shown) for evacuating the inside of the chamber is formed through. In addition, the chamber may be provided with a unit for heating to a process temperature of the substrate, for example, a heating lamp.

또한, 챔버에는 챔버 내부의 압력을 측정하는 복수의 압력게이지(201~203)가 설치된다. 이때, 넓은 압력범위에서 챔버 내부의 압력을 정밀하게 측정할 수 있도록, 각 압력게이지가 측정할 수 있는 압력범위는 상이한 것이 바람직하다. 예를 들어, 본 실시예와 같이 3개의 압력게이지(201~203)가 설치되는 경우, 1번 압력게이지(201)는 수백 Torr 단위의 압력범위에서의 압력을 정밀하게 측정할 수 있고, 2번 압력게이지(202)는 수십 Torr 단위의 압력범위에서 압력을 정밀하게 측정할 수 있으며, 3번 압력게이지(203)는 수 mTorr 에서 10 Torr 단위의 압력범위에서 압력을 정밀하게 측정할 수 있도록 구성된다. In addition, the chamber is provided with a plurality of pressure gauges 201 to 203 for measuring the pressure inside the chamber. At this time, it is preferable that the pressure range that each pressure gauge can measure is different so that the pressure inside the chamber can be accurately measured in a wide pressure range. For example, when three pressure gauges 201 to 203 are installed as in the present embodiment, the first pressure gauge 201 can accurately measure the pressure in the pressure range of several hundred Torr units, and the second Pressure gauge 202 can accurately measure the pressure in the pressure range of several tens Torr, pressure gauge 203 is configured to accurately measure the pressure in the pressure range of several mTorr to 10 Torr units .

서셉터(300)는 기판이 안착되는 곳으로, 평판 형상으로 형성되며, 승강축에 연결되어 챔버 내에서 승강 가능하게 설치된다. 그리고, 서셉터의 내부에는 기판을 가열하기 위한 발열소자 등이 매설될 수 있다.The susceptor 300 is a place where the substrate is seated, is formed in a flat plate shape, and is connected to the lifting shaft so as to be liftable in the chamber. In addition, a heating element for heating the substrate may be embedded in the susceptor.

가스분사기(400)는 기판으로 가스를 분사하기 위한 것이다. 이때, 분사되는 가스는 공정에 따라 변경될 수 있다. 예를 들어, 소스가스, 반응가스, 식각가스, 퍼지가스 등이 분사될 수 있다. 그리고, 가스분사기는 분사되는 가스의 종류 및 수에 따라 그 구조가 적절하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 샤워헤드 구조를 가지는 가스분사기가 채용될 수 있으며, 샤워헤드 중에서도 샤워헤드 내에서 서로 다른 가스가 혼합되는 프리 믹스(pre mix) 타입인 샤워헤드가 채용될 수도 있고, 서로 다른 가스가 샤워헤드 안에서 혼합되지 않고 챔버 내로 분사된 후 비로소 혼합되는 포스트 믹스(post mix) 타입인 것이 샤워헤드가 채용될 수 있다.The gas injector 400 is for injecting gas to the substrate. In this case, the injected gas may be changed according to a process. For example, a source gas, a reaction gas, an etching gas, a purge gas, or the like may be injected. In addition, the structure of the gas injector may be appropriately changed according to the type and number of gases to be injected. For example, a gas injector having a showerhead structure may be employed, and a showerhead of a premix type in which different gases are mixed in the showerhead may be employed, and different gases may be employed. A showerhead may be employed that is of a post mix type that is not mixed in the showerhead but injected into the chamber before being mixed.

배기시스템(100)은 챔버 내부, 즉 반응공간에 존재하는 각종 가스를 배기함으로써 챔버 내부의 압력을 제어(변경)하기 위한 것이다. 본 실시예의 경우 배기시스템은 드라이 펌프(10)와, 저진공 배기라인(20)과, 중간진공 배기라인(30)과, 고진공 배기라인(40)과, 제어부를 포함한다.The exhaust system 100 is for controlling (changing) the pressure inside the chamber by exhausting various gases present in the chamber, that is, the reaction space. In the present embodiment, the exhaust system includes a dry pump 10, a low vacuum exhaust line 20, an intermediate vacuum exhaust line 30, a high vacuum exhaust line 40, and a control unit.

드라이 펌프(Dry Pump)(10)는 챔버 내부를 배기하기 위한 것으로, 주로 수십~수백 Torr 수준의 진공을 형성할 수 있는 펌프를 의미한다. 이 드라이 펌프는 널리 알려진 기성제품이며, 많은 특허에서 공개된 바 있으므로 구체적인 설명은 생략한다.The dry pump 10 is for exhausting the inside of the chamber, and refers to a pump capable of forming a vacuum of several tens to hundreds of Torr. This dry pump is a well-known off-the-shelf product and has been disclosed in many patents, so a detailed description thereof will be omitted.

저진공 배기라인(20)은 챔버(200)의 내부를 저진공 상태, 즉 챔버 내부의 압력이 수십~수백 Torr인 수준이 되도록 챔버 내부를 배기할 때 이용되는 라인으로, 일단부는 챔버(200)의 배기공에 연결되며, 타단부는 드라이 펌프(10)에 연결된다. 그리고, 저진공 배기라인(20)에는 저진공 배기라인을 개방 및 폐쇄하는 제1게이트밸브(21)가 설치된다.The low vacuum exhaust line 20 is a line used to exhaust the inside of the chamber 200 such that the inside of the chamber 200 is in a low vacuum state, that is, a pressure of several tens to several hundred Torr, and one end thereof is the chamber 200. It is connected to the exhaust hole of, the other end is connected to the dry pump (10). In addition, the low vacuum exhaust line 20 is provided with a first gate valve 21 for opening and closing the low vacuum exhaust line.

중간진공 배기라인(30)은 챔버의 내부를 중간진공 상태, 즉 챔버 내부의 압력이 수십 ~ 수백 Torr인 수준으로 유지되도록 챔버 내부를 배기할 때 이용되는 라인으로, 일단부는 챔버(200)의 배기공에 연결되고, 타단부는 드라이 펌프(10)에 연결된다. 그리고, 중간진공 배기라인(30)에는 제1자동압력조절밸브(31)와, 제2게이트밸브(32)와, 서브압력게이지(33)가 설치된다.The intermediate vacuum exhaust line 30 is a line used to exhaust the inside of the chamber so that the inside of the chamber is maintained in an intermediate vacuum state, that is, the pressure inside the chamber is in the range of tens to hundreds of Torr. It is connected to the ball, the other end is connected to the dry pump (10). The intermediate vacuum exhaust line 30 is provided with a first automatic pressure control valve 31, a second gate valve 32, and a sub pressure gauge 33.

제1자동압력조절밸브(31)와 후술하는 제2자동압력조절밸브(42)는 모두 다 자동압력조절밸브를 의미하며, 단지 구분을 위해 제1자동압력조절밸브 및 제2자동압력조절밸브라고 명칭하였다. 여기서, 자동압력조절밸브(APCV : Auto pressure control valve)란 입력되는 신호에 따라 압력을 자동으로 정밀하게 제어할 수 있는 밸브로, 스로틀 밸브(Throttle Valve) 등이 자동압력조절밸브로 채용될 수 있으며, 이와 같은 자동압력조절밸브에 관해서는 이미 많은 특허에 개시된 바 있다. 특히, 본 실시예에서 채용되는 자동압력조절밸브는 압력을 정밀하게 제어할 수 있는 seal type의 자동압력조절밸브가 채용된다. 제1자동압력조절밸브(31)는 중간진공 배기라인(30)에 설치되며, 중간진공 배기라인(30)을 통해 챔버 내부로부터 드라이 펌프(10)로 배기되는 가스의 양을 제어하여, 챔버 내부의 압력을 제어한다.The first automatic pressure regulating valve 31 and the second automatic pressure regulating valve 42 to be described later all refer to the automatic pressure regulating valve, and are merely referred to as the first automatic pressure regulating valve and the second automatic pressure regulating valve. It was named. Here, the automatic pressure control valve (APCV) is a valve that can automatically and precisely control the pressure according to the input signal, a throttle valve (Throttle Valve), etc. may be employed as an automatic pressure control valve. Such automatic pressure regulating valves have already been disclosed in many patents. In particular, the automatic pressure regulating valve employed in the present embodiment employs a seal type automatic pressure regulating valve capable of precisely controlling the pressure. The first automatic pressure regulating valve 31 is installed in the intermediate vacuum exhaust line 30, and controls the amount of gas exhausted from the inside of the chamber to the dry pump 10 through the intermediate vacuum exhaust line 30, thereby maintaining the interior of the chamber. To control the pressure.

제2게이트밸브(32)는 중간진공 배기라인(30)에 설치되되, 챔버(200)의 배기공과 제1자동압력조절밸브(31) 사이에 설치된다. 제2게이트밸브(32)는 중간진공 배기라인(30)을 개방 및 폐쇄한다. The second gate valve 32 is installed in the intermediate vacuum exhaust line 30, and is installed between the exhaust hole of the chamber 200 and the first automatic pressure control valve 31. The second gate valve 32 opens and closes the intermediate vacuum exhaust line 30.

서브압력게이지(33)는 압력을 측정하는 것으로, 중간진공 배기라인(30)에 설치되되, 제1자동압력조절밸브(31)와 드라이 펌프(10) 사이에 설치되며, 이 영역에서의 압력을 측정한다.The sub pressure gauge 33 measures pressure and is installed in the intermediate vacuum exhaust line 30, and is installed between the first automatic pressure control valve 31 and the dry pump 10. Measure

고진공 배기라인(40)은 챔버(200)의 내부를 고진공 상태, 즉 챔버 내부의 압력이 수 mTorr ~ 10 Torr인 수준이 되도록 챔버 내부를 배기할 때 이용되는 라인으로, 일단부는 챔버(200)의 배기공에 연결되고, 타단부는 드라이 펌프(10)에 연결된다. 그리고, 고진공 배기라인(40)에는 터보분자펌프(41)와, 제2자동압력조절밸브(42)와, 제3게이트밸브(43)가 설치된다.The high vacuum exhaust line 40 is a line used to exhaust the inside of the chamber 200 such that the inside of the chamber 200 is in a high vacuum state, that is, a pressure of several mTorr to 10 Torr. It is connected to the exhaust hole, the other end is connected to the dry pump 10. The high vacuum exhaust line 40 is provided with a turbomolecular pump 41, a second automatic pressure regulating valve 42, and a third gate valve 43.

터보분자펌프(Turbo Molecular Pump)(41)는 수 mTorr ~ 10Torr 이하의 고진공을 형성할 수 있는 펌프로, 이 터보분자펌프는 널리 알려진 기성제품이며, 많은 특허에서 공개된 바 있으므로 구체적인 설명은 생략한다.  Turbo Molecular Pump 41 is a pump capable of forming a high vacuum of several mTorr to 10 Torr or less. This turbomolecular pump is a well-known off-the-shelf product and has been disclosed in many patents, and thus a detailed description thereof is omitted. .

제2자동압력조절밸브(42)는 고진공 배기라인(40)에서 챔버(200)와 터보분자펌프(41) 사이에 설치되며, 고진공 배기라인(40)을 통해 챔버 내부로부터 터보분자펌프로 배기되는 가스의 양을 제어하여, 챔버 내부의 압력을 제어한다.The second automatic pressure control valve 42 is installed between the chamber 200 and the turbomolecular pump 41 in the high vacuum exhaust line 40, and is exhausted from the inside of the chamber to the turbomolecular pump through the high vacuum exhaust line 40. By controlling the amount of gas, the pressure inside the chamber is controlled.

제3게이트밸브(43)는 고진공 배기라인에 설치되며, 터보분자펌프(41)와 드라이 펌프(10) 사이에 설치된다. 제3게이트밸브(43)는 고진공 배기라인(40)을 개방 및 폐쇄한다. The third gate valve 43 is installed in the high vacuum exhaust line and is installed between the turbo molecular pump 41 and the dry pump 10. The third gate valve 43 opens and closes the high vacuum exhaust line 40.

제어부(도면 미도시)는 드라이 펌프(10), 터보분자펌프(41), 제1자동압력조절밸브(31), 제2자동압력조절밸브(42), 제1~제3게이트밸브(21,32,43), 압력게이지(201,202,203,33)와 전기적으로 연결되며, 이들을 제어한다.The control unit (not shown) includes a dry pump 10, a turbomolecular pump 41, a first automatic pressure regulating valve 31, a second automatic pressure regulating valve 42, first to third gate valves 21, 32 and 43, and are electrically connected to the pressure gauges 201, 202, 203 and 33, and control them.

이하, 상술한 바와 같이 구성된 기판처리장치에서 각 공정 단계에 따라 챔버 내부의 압력을 제어하는 과정에 관하여 설명한다.Hereinafter, a process of controlling the pressure inside the chamber according to each process step in the substrate processing apparatus configured as described above will be described.

먼저, 챔버 내부의 배기를 시작하는 시점에서는 챔버 내부의 압력이 높은 상태(대기상태)이므로, 드라이 펌프(10)를 가동하고 있는 상태에서 제1게이트밸브(21)를 개방하고, 제2게이트밸브(32) 및 제3게이트밸브(43)는 차단한다. 그리고, 저진공 배기라인(20)을 통해 챔버 내부를 수백 Torr 수준으로 감압한다. 이때, 제3게이트밸브(43)가 차단되어 있으므로, 드라이 펌프(10) 쪽의 고압이 고진공 배기라인(40)을 통해 터보분자펌프(41)로 인가되어 터보분자펌프에 악영향이 발생되는 것이 방지된다.First, since the pressure inside the chamber is high (atmospheric state) at the start of exhausting the chamber, the first gate valve 21 is opened while the dry pump 10 is operating, and the second gate valve is opened. 32 and the third gate valve 43 are blocked. Then, the inside of the chamber is reduced to several hundred Torr level through the low vacuum exhaust line 20. At this time, since the third gate valve 43 is blocked, the high pressure of the dry pump 10 side is applied to the turbo molecular pump 41 through the high vacuum exhaust line 40 to prevent adverse effects on the turbo molecular pump. do.

그리고, 챔버 내부의 압력을 수십~수백 Torr 수준으로 진공도를 유지하면서 기판을 처리할 때에는, 제2게이트밸브(32)를 개방하고, 제1게이트밸브(21) 및 제3게이트밸브(43)는 차단한다. 이때, 드라이 펌프(10)는 가동 상태이다. 이 상태에서, 제1자동압력조절밸브(31)를 통해 배기되는 가스의 양을 조절함으로써, 챔버 내부의 압력을 일정 수준으로 유지하면서 공정을 진행한다. In addition, when the substrate is processed while maintaining a vacuum degree at a pressure of several tens to several hundred Torr, the second gate valve 32 is opened, and the first gate valve 21 and the third gate valve 43 are closed. Block it. At this time, the dry pump 10 is in an operating state. In this state, by adjusting the amount of gas exhausted through the first automatic pressure regulating valve 31, the process proceeds while maintaining the pressure inside the chamber at a constant level.

한편, 수 mTorr ~ 10 mTorr 수준의 고진공에서 공정을 진행하거나, 공정이 완료된 후 챔버 내의 가스(특히, 독성을 가지는 가스 등)를 완전히 배기하는 경우에는, 제3게이트밸브(43)를 개방하고, 제1게이트밸브(21) 및 제2게이트밸브(32)는 차단한다. 그리고, 터보분자펌프(41)를 가동하여(이때에도, 드라이 펌프는 가동상태이다) 고진공 배기라인(40)을 통해 챔버 내부를 신속하게 배기하며, 이때 제2자동압력조절밸브(42)를 통해 배기되는 가스의 양을 조절하면 챔버 내부의 압력을 일정 수준으로 유지할 수도 있다. On the other hand, when the process proceeds at a high vacuum of a few mTorr ~ 10 mTorr level, or completely exhaust the gas (especially toxic gas, etc.) in the chamber after the process is completed, the third gate valve 43 is opened, The first gate valve 21 and the second gate valve 32 are blocked. Then, the turbomolecular pump 41 is operated (at this time, the dry pump is in operation) to quickly exhaust the inside of the chamber through the high vacuum exhaust line 40, and at this time, through the second automatic pressure regulating valve 42. By adjusting the amount of gas exhausted, the pressure in the chamber may be maintained at a constant level.

한편, 상술한 과정에서 압력게이지에서 실시간으로 압력을 측정하고, 측정된 압력 데이터는 제어부로 전달되어 제1자동압력조절밸브 및 제2자동압력조절밸브의 제어에 이용된다.Meanwhile, in the above-described process, the pressure is measured in real time by the pressure gauge, and the measured pressure data is transferred to the control unit and used to control the first automatic pressure regulating valve and the second automatic pressure regulating valve.

상술한 바와 같이, 본 실시예에 따르면 챔버 내부의 압력상태에 따라 적절하게 배기라인을 변경하면서 챔버 내부의 압력을 신속 정확하고 효율적으로 제어할 수 있다.As described above, according to the present embodiment, it is possible to control the pressure inside the chamber quickly, accurately and efficiently while appropriately changing the exhaust line according to the pressure state inside the chamber.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation in the embodiment in which said invention is directed. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and detail may be made therein without departing from the scope of the appended claims.

1000...기판처리장치 100...배기시스템
10...드라이 펌프 20...저진공 배기라인
21...제1게이트밸브 30...중간진공 배기라인
31...제1자동압력조절밸브 32...제2게이트밸브
33...서브압력게이지 40...고진공 배기라인
41...터보분자펌프 42...제2자동압력조절밸브
43...제3게이트밸브 200...챔버
300...서셉터 400...가스분사기
201~203...압력게이지1000 ... Substrate Processing Unit 100 ... Exhaust System
10 ... Dry pump 20 ... Low vacuum exhaust line
21.First gate valve 30.Medium vacuum exhaust line
31 ... 1st automatic pressure regulating valve 32 ... 2nd gate valve
33.Sub-pressure gauge 40.High vacuum exhaust line
41.Turbo molecular pump 42 ... 2nd automatic pressure regulating valve
43 ... 3rd gate valve 200 ... chamber
300 ... Susceptor 400 ... Gas Jet
201 to 203 ... pressure gauge

Claims (3)

챔버;
상기 챔버의 내부에 설치되며, 기판이 안착되는 서셉터;
상기 기판으로 가스를 분사하는 가스분사기; 및
상기 챔버에 설치되며, 상기 챔버의 내부를 배기하여 상기 챔버 내부의 압력을 변경하는 배기시스템;을 포함하되,
상기 배기시스템은,
드라이 펌프(Dry Pump)와,
일단부는 상기 챔버에 연결되고 타단부는 상기 드라이 펌프에 연결되는 저진공 배기라인과,
일단부는 상기 챔버에 연결되고 타단부는 상기 드라이 펌프에 연결되는 중간진공 배기라인과,
상기 중간진공 배기라인에 설치되며, 압력을 조절하는 제1자동압력조절밸브와,
일단부는 상기 챔버에 연결되고 타단부는 상기 드라이 펌프에 연결되는 고진공 배기라인과,
상기 고진공 배기라인에 설치되는 터보분자펌프(Turbo Molecular Pump)와,
상기 고진공 배기라인에서 상기 챔버와 상기 터보분자펌프 사이에 설치되며, 압력을 조절하는 제2자동압력조절밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.chamber;
A susceptor installed inside the chamber and having a substrate seated thereon;
A gas injector for injecting gas into the substrate; And
And an exhaust system installed in the chamber to exhaust the inside of the chamber to change the pressure inside the chamber.
The exhaust system,
Dry pump,
A low vacuum exhaust line having one end connected to the chamber and the other end connected to the dry pump;
An intermediate vacuum exhaust line having one end connected to the chamber and the other end connected to the dry pump;
Installed in the intermediate vacuum exhaust line, the first automatic pressure control valve for adjusting the pressure,
A high vacuum exhaust line having one end connected to the chamber and the other end connected to the dry pump;
Turbo molecular pump (Turbo Molecular Pump) is installed in the high vacuum exhaust line,
And a second automatic pressure regulating valve installed between the chamber and the turbomolecular pump in the high vacuum exhaust line to adjust pressure. 제1항에 있어서,
상기 배기시스템은,
상기 저진공 배기라인에 설치되며, 상기 저진공 배기라인을 개방 및 폐쇄하는 제1게이트밸브와,
상기 중간진공 배기라인에서 상기 챔버와 상기 제1자동압력조절밸브 사이에 설치되며, 상기 중간진동 배기라인을 개방 및 폐쇄하는 제2게이트밸브와,
상기 고진공 배기라인에서 상기 터보분자펌프와 상기 드라이 펌프 사이에 설치되며, 상기 고진공 배기라인을 개방 및 폐쇄하는 제3게이트밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The method of claim 1,
The exhaust system,
A first gate valve installed in the low vacuum exhaust line and opening and closing the low vacuum exhaust line;
A second gate valve installed between the chamber and the first automatic pressure control valve in the intermediate vacuum exhaust line, the second gate valve opening and closing the intermediate vibration exhaust line;
And a third gate valve disposed between the turbo molecular pump and the dry pump in the high vacuum exhaust line, the third gate valve opening and closing the high vacuum exhaust line. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 챔버 내부의 압력을 측정하는 복수의 압력게이지를 더 포함하되, 상기 각 압력게이지는 측정가능한 압력의 범위가 상이한 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The method according to claim 1 or 2,
And a plurality of pressure gauges for measuring the pressure inside the chamber, wherein each pressure gauge has a range of measurable pressures different from each other.
KR1020110137496A 2011-12-19 2011-12-19 Substrate processing apparatus KR101311283B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110137496A KR101311283B1 (en) 2011-12-19 2011-12-19 Substrate processing apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110137496A KR101311283B1 (en) 2011-12-19 2011-12-19 Substrate processing apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130070260A true KR20130070260A (en) 2013-06-27
KR101311283B1 KR101311283B1 (en) 2013-10-14

Family

ID=48865101

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110137496A KR101311283B1 (en) 2011-12-19 2011-12-19 Substrate processing apparatus

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101311283B1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101713549B1 (en) * 2015-10-27 2017-03-08 주식회사 앤아이윈 Precise Control and dilution apparatus of two-way slide auto damper for exhaust gas in semiconductor chamber
KR20180123418A (en) * 2017-05-08 2018-11-16 주성엔지니어링(주) Substrate processing apparatus and vacuum forming method of substrate processing apparatus
KR20220095500A (en) * 2020-12-30 2022-07-07 세메스 주식회사 Apparatus and method for processing substrate
KR102452714B1 (en) * 2021-12-23 2022-10-07 주식회사 에이치피에스피 Chamber apparatus for both high pressure and vacuum process
KR20230151714A (en) * 2022-04-26 2023-11-02 주식회사 테스 Hybrid chamber

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100552265B1 (en) * 2003-08-02 2006-02-20 동부아남반도체 주식회사 System and method of vacuum in process chamber
KR20060122420A (en) * 2005-05-27 2006-11-30 삼성전자주식회사 Vacuum system
KR20070055158A (en) * 2005-11-25 2007-05-30 삼성전자주식회사 Semiconductor manufacturing apparatus with pressure gage

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101713549B1 (en) * 2015-10-27 2017-03-08 주식회사 앤아이윈 Precise Control and dilution apparatus of two-way slide auto damper for exhaust gas in semiconductor chamber
KR20180123418A (en) * 2017-05-08 2018-11-16 주성엔지니어링(주) Substrate processing apparatus and vacuum forming method of substrate processing apparatus
KR20220095500A (en) * 2020-12-30 2022-07-07 세메스 주식회사 Apparatus and method for processing substrate
KR102452714B1 (en) * 2021-12-23 2022-10-07 주식회사 에이치피에스피 Chamber apparatus for both high pressure and vacuum process
WO2023121245A1 (en) * 2021-12-23 2023-06-29 주식회사 에이치피에스피 Wafer treatment device for combined high-pressure process and vacuum process, and wafer treatment method using reduced pressure
KR20230151714A (en) * 2022-04-26 2023-11-02 주식회사 테스 Hybrid chamber

Also Published As

Publication number Publication date
KR101311283B1 (en) 2013-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101311283B1 (en) Substrate processing apparatus
US8297311B2 (en) Controlling gas partial pressures for process optimization
KR20080056193A (en) Wide range pressure control using turbo pump
KR20050028943A (en) System for controling pressure of low pressure-chemical vapor deposition equipment
KR20100115788A (en) Control method and processor of exhaust gas flow rate of processing chamber
JP2001060578A (en) Vacuum treatment apparatus
KR20170040768A (en) Creating a mini environment for gas analysis
US9418866B2 (en) Gas treatment method
KR102269346B1 (en) Substrate processing apparatus
KR101391822B1 (en) Process monitorable apparatus for processing substrate and method of process mornitoring using the same
US20240068093A1 (en) System and method for controlling foreline pressure
CN102193345A (en) Decompression drying method and decompression drying device
KR20070075935A (en) Vacuum pumping system of substrate processing apparatus and method of vacuum pumping transfer chamber using the same
KR101083234B1 (en) Method for depositing thin film
KR20060122420A (en) Vacuum system
KR20060131075A (en) Vacuum forming equipment for semiconductor manufacturing equipment
JP4935851B2 (en) Substrate processing equipment
KR100675232B1 (en) Etching device
KR20060085716A (en) Slot valve for double sealing in semiconductor equipment
KR101338914B1 (en) Pressure control method of substrate processing system
KR101121419B1 (en) Substrate manufacturing apparatus, and method of vacuum pumping and venting thereof
WO2021181498A1 (en) Substrate treatment device, exhaust flow rate control device, and method for manufacturing semiconductor device
KR20070078139A (en) Vacuum equipment for use in fabricating semiconductor device
KR960006957B1 (en) Vacuum system of etching apparatus and operating method thereof
KR20040104040A (en) Exhaust system of chemical vapor deposition apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160613

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170621

Year of fee payment: 5