KR20230042268A - 모듈식 포어라인 시스템 - Google Patents

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KR20230042268A
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크리스토퍼 마크 베일리
마이클 앤드류 갤트리
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에드워즈 리미티드
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Abstract

프로세스 챔버(108)를 진공 펌핑 및/또는 저감 시스템(110)에 연결하기 위한 포어라인(112)을 형성하기 위한 부품 키트로서, 상기 키트는 복수의 포어라인 세그먼트(122, 124)를 포함하고; 각 포어라인 세그먼트(122, 124)는 파이프이며, 이 파이프는 실질적으로 직선형인 제1 단부 부분(122a, 124a); 제1 단부 부분(122a, 124a)에 대향하는 실질적으로 직선형인 제2 단부 부분(122b, 124b); 및 상기 제1 및 제2 단부 부분(122a-b, 124a-b) 사이에 배치되고 각자의 절곡부(122d-e, 124d-e)에 의해 상기 제1 및 제2 단부 부분(122a-b, 124a-b)에 연결되는 중간 부분(122c, 124c)을 포함하며; 제1 및 제2 단부 부분(122a-b, 124a-b)은 서로 실질적으로 평행하고; 중간 부분(122c, 124c)은 제1 및 제2 단부 부분(122a-b, 124a-b)에 대해 경사지고; 포어라인 세그먼트들(122, 124)은 연속적인 포어라인(112)을 형성하도록 함께 부착되게 구성된다.

Description

모듈식 포어라인 시스템
본 발명은 반도체 제조 플랜트의 프로세스 챔버를 진공 펌핑 및/또는 저감 시스템(vacuum pumping and/or abatement system)에 연결하기 위한 포어라인(foreline)을 형성하기 위한 모듈식 포어라인 시스템에 관한 것이다.
반도체 제조 플랜트는 집적 회로 칩을 제조한다. 에칭 공정과 같이 실리콘 웨이퍼에서 수행되는 많은 공정은 가스 환경을 사용하는 것을 포함하며 종종 고진공 및 감소된 가스 압력을 사용해야 한다.
진공 펌프를 사용하여, 프로세스 챔버에서 이러한 감소된 가스 압력을 제공하고 챔버의 진공배기(evacuation)를 제공하며 공정 가스의 흐름을 유지한다.
진공 펌프는 포어라인에 의해 프로세스 챔버에 연결된다.
일 양태에서, 진공 펌핑 시스템을 위한 포어라인을 제공하기 위해 함께 연결될 수 있는 포어라인 구성요소들의 모듈식 시스템이 제공된다. 모듈식 시스템을 사용하면 표준 구성요소로 포어라인을 구성할 수 있다.
제1 양태에서, 프로세스 챔버를 진공 펌핑 및/또는 저감 시스템에 연결하기 위한 포어라인을 형성하기 위한 부품 키트가 제공된다. 키트는 복수의 포어라인 세그먼트를 포함한다. 각 포어라인 세그먼트는, 실질적으로 직선형인 제1 단부 부분; 상기 제1 단부 부분에 대향하는 실질적으로 직선형인 제2 단부 부분; 및 상기 제1 및 제2 단부 부분 사이에 배치되고 각자의 절곡부에 의해 제1 및 제2 단부 부분과 연결되는 중간 부분을 포함하는 파이프이다. 제1 및 제2 단부 부분은 서로 실질적으로 평행하다. 중간 부분은 제1 및 제2 단부 부분에 대해 비스듬하다. 복수의 포어라인 세그먼트의 포어라인 세그먼트들은 연속적인 포어라인을 형성하도록 함께 부착되게 구성된다.
실질적으로 직선형인 제1 단부 부분, 실질적으로 직선형인 제2 단부 부분 및 중간 부분은 일체로 형성될 수 있다.
각 포어라인 세그먼트는 파이프, 도관 또는 튜브일 수 있다.
각각의 포어라인 세그먼트는 각각의 포어라인 세그먼트의 가열이 독립적으로 제어가능하도록 그 포어라인 세그먼트를 가열하기 위한 각자의 수단을 포함할 수 있다.
부품 키트는 하나 이상의 추가 포어라인 세그먼트를 더 포함할 수 있으며, 각각의 추가 포어라인 세그먼트는 실질적으로 직선형 파이프이고, 추가 포어라인 세그먼트들은 연속적인 포어라인을 형성하도록 포어라인 세그먼트에, 그리고 서로에 부착되도록 구성된다. 각각의 추가 포어라인 세그먼트는 각각의 추가 포어라인 세그먼트의 가열이 독립적으로 제어 가능하도록 추가 포어라인 세그먼트를 가열하기 위한 각자의 수단을 포함할 수 있다.
하나 이상의 추가 포어라인 세그먼트 각각은 추가 포어라인 세그먼트 직경의 10배 이상의 길이를 가질 수 있다.
중간 부분은 그 중간 부분 직경의 10배 이상의 길이를 가질 수 있다.
제1 단부 부분과 중간 부분이 이루는 각도는 30°내지 60°일 수 있다. 제2 단부 부분과 중간 부분이 이루는 각도는 30°내지 60°일 수 있다. 이 각도는 동일할 수 있다. 각도(들)는 대략 45°일 수 있다.
복수의 포어라인 세그먼트 각각은 40mm, 63mm, 80mm, 100mm, 160mm, 200mm, 250mm 및 300mm로 구성된 직경 범위에서 선택된 직경을 가질 수 있다.
부품 키트는, 각자의 포어라인 세그먼트에 부착되도록 구성된 하나 이상의 트랩; 각자의 포어라인 세그먼트 내에 장착되도록 구성된 하나 이상의 리액터; 각자의 포어라인 세그먼트의 단부에 부착되도록 구성된 하나 이상의 벨로우즈; 및 각자의 포어라인 세그먼트에 연결되도록 구성된 하나 이상의 필터로 구성된 요소 그룹에서 선택된 하나 이상의 요소를 포함할 수 있다.
각각의 포어라인 세그먼트에 대해, 제1 단부 부분의 원위 단부는 제1 플랜지를 포함할 수 있다. 각각의 포어라인 세그먼트에 대해, 제2 단부 부분의 원위 단부는 제2 플랜지를 포함할 수 있다.
추가 양태에서, 임의의 선행 양태의 부품 키트의 함께 연결된 복수의 포어라인 세그먼트를 포함하는 포어라인이 제공된다.
포어라인은 정확히 2개의 포어라인 세그먼트와 정확히 3개의 실질적으로 직선형인 추가 포어라인 세그먼트를 포함할 수 있다. 포어라인 세그먼트와 추가 포어라인 세그먼트는 교대로 함께 부착될 수 있다.
추가 양태에서, 프로세스 챔버, 진공 펌핑 및/또는 저감 시스템, 및 프로세스 챔버와 진공 펌핑 및/또는 저감 시스템 사이에 부착된 포어라인을 포함하는 시스템이 제공된다. 포어라인은 임의의 전술한 앙태에 따른다.
도 1은 프로세스 챔버와 진공 펌핑 시스템을 연결하는 모듈식 포어라인을 포함하는 반도체 제조 플랜트를 도시하는 개략도(축척이 아님)이다.
도 2는 프로세스 챔버와 진공 펌핑 시스템을 연결하는 대체 모듈식 포어라인을 도시하는 개략도(축척이 아님)이다.
도 1은 일 실시예에 따른 반도체 제조 플랜트(100)를 도시하는 개략도(축척이 아님)이다.
반도체 제조 플랜트(100)는 클린룸(102) 및 소위 서브팹(subfab: 104)을 포함한다. 클린룸(102)과 서브팹(104)은 클린룸(102)의 바닥과 서브팹(104)의 천장을 형성하는 구조물(106)에 의해 분리되어 있다.
클린룸(102)은 반도체 제조가 이루어지는 방이다. 클린룸(102)의 공기는 적절한 가스/공기 여과 및 분배 시스템(미도시)에 의해 전형적인 클린룸 순도 레벨로 유지된다.
클린룸(102)은 복수의 프로세스 챔버(108)를 포함한다.
각각의 프로세스 챔버(108)는, 공정 가스 소스(미도시)로부터 공정 가스를 수용하고, 수용된 공정 가스를 사용해서 에칭 공정을 수행하여 프로세스 챔버(108) 내에 위치된 웨이퍼의 표면으로부터 층을 화학적으로 제거하도록 구성된다.
서브팹(104)은 클린룸(102) 바로 아래에 위치한다. 서브팹(104)은 미리 결정된 임계값보다 큰 공기 청정도 레벨이 유지되는 방일 수 있다.
서브팹(104)은 복수의 가스 펌핑 스테이션(110)을 포함한다.
이 실시예에서, 가스 펌핑 스테이션(110)은 하나 이상의 진공 펌프를 포함하고, 추가로 저감 장치를 포함할 수 있다. 각각의 가스 펌핑 스테이션(110)은 각자의 포어라인 또는 흡입 라인(112)에 의해 각자의 프로세스 챔버(108)에 연결된다.
각각의 포어라인(112)은 각자의 가스 펌핑 스테이션(110)과 프로세스 챔버(108) 쌍 사이에서 연장된다. 각각의 포어라인(112)은 구조물(106)의 각자의 개구(114)를 통과한다.
각각의 가스 펌핑 스테이션(110)은 그에 연결된 프로세스 챔버(108)를 진공배기하고 그 내에 제어된 가스 흐름을 유지하도록 구성된다. 각각의 가스 펌핑 스테이션(110)은, 그 각자의 포어라인(112)을 통해, 이 가스 펌핑 스테이션에 연결된 프로세스 챔버(108) 밖으로 배기 가스를 펌핑하도록 구성된다. 각각의 가스 펌핑 스테이션(110)은 상기 펌핑된 배기 가스를 처분하도록 추가로 구성될 수 있다.
이 실시예에서, 각각의 포어라인(112)은 복수의 모듈 또는 복수의 모듈식 구성요소로 형성된 모듈식 포어라인이다. 다시 말해서, 각각의 포어라인(112)은 부품 키트로 형성된다. 특히, 이 실시예에서, 각각의 포어라인(112)은 복수의 포어라인 세그먼트, 즉 제1 포어라인 세그먼트(121), 제2 포어라인 세그먼트(122), 제3 포어라인 세그먼트(123), 제4 포어라인 세그먼트(124) 및 제5 포어라인 세그먼트(125)를 포함한다.
각각의 포어라인 세그먼트(121-125)는 포어라인 세그먼트(121-125)의 양 단부에 하나씩 각자의 한 쌍의 플랜지를 포함한다. 특히, 제1 포어라인 세그먼트(121)는 그의 제1 단부에 있는 제1 플랜지(1211) 및 그의 제2 단부에 있는 제2 플랜지(1212)를 포함한다. 제2 포어라인 세그먼트(122)는 그의 제1 단부에 있는 제1 플랜지(1221) 및 그의 제2 단부에 있는 제2 플랜지(1222)를 포함한다. 제3 포어라인 세그먼트(123)는 그의 제1 단부에 있는 제1 플랜지(1231) 및 그의 제2 단부에 있는 제2 플랜지(1232)를 포함한다. 제4 포어라인 세그먼트(124)는 그의 제1 단부에 있는 제1 플랜지(1241) 및 그의 제2 단부에 있는 제2 플랜지(1242)를 포함한다. 제5 포어라인 세그먼트(125)는 그의 제1 단부에 있는 제1 플랜지(1251) 및 그의 제2 단부에 있는 제2 플랜지(1252)를 포함한다.
각각의 플랜지는 포어라인 세그먼트의 각자의 개구를 둘러싼다.
포어라인 세그먼트(121-125)는 다음과 같이 함께 연결된다. 제1 포어라인 세그먼트(121)의 제1 단부에 있는 제1 플랜지(1211)는 각자의 프로세스 챔버(108)에 연결된다. 제1 포어라인 세그먼트(121)의 제2 단부에 있는 제2 플랜지(1212)는 제2 포어라인 세그먼트(122)의 제1 단부에 있는 제1 플랜지(1221)에 연결된다. 제2 포어라인 세그먼트(122)의 제2 단부에 있는 제2 플랜지(1222)는 제3 포어라인 세그먼트(123)의 제1 단부에 있는 제1 플랜지(1231)에 연결된다. 제3 포어라인 세그먼트(123)의 제2 단부에 있는 제2 플랜지(1232)는 제4 포어라인 세그먼트(124)의 제1 단부에 있는 제1 플랜지(1241)에 연결된다. 제4 포어라인 세그먼트(124)의 제2 단부에 있는 제2 플랜지(1242)는 제5 포어라인 세그먼트(125)의 제1 단부에 있는 제1 플랜지(1251)에 연결된다. 제5 포어라인 세그먼트(125)의 제2 단부에 있는 제2 플랜지(1252)는 각자의 가스 펌핑 스테이션(110)에 연결된다. 함께 연결된 플랜지 사이의 연결은 예를 들어 그 플랜지를 통과하는 볼트로 제공될 수 있다.
플랜지(1221-1252)는 함께 연결된 포어라인 세그먼트들 사이에 진공 호환 밀봉을 제공하도록 구성될 수 있다. 플랜지(1221-1252)는 플랜지에 대한 ISO 표준과 같은 임의의 적절한 표준과 호환될 수 있다.
이 실시예에서, 포어라인 세그먼트(121-125)는 플랜지(1221-1252)가 실질적으로 수평이도록 구성된다.
포어라인 세그먼트(121-125) 각각은 실질적으로 원형 단면을 갖는 파이프인 것으로 간주될 수 있다. 포어라인 세그먼트(121-125)의 직경은 실질적으로 동일할 수 있다. 각각의 포어라인 세그먼트(121-125)의 직경은 약 40mm 내지 200mm 일 수 있다. 예를 들어, 직경은 40mm, 63mm, 80mm, 100mm, 160mm, 200mm, 250mm 또는 300mm의 표준 ISO 직경일 수 있다.
이 실시예에서, 제1, 제3 및 제5 포어라인 세그먼트(121, 123, 125)는 실질적으로 직선형 포어라인 세그먼트, 즉 실질적으로 직선형 파이프이다. 제1, 제3 및 제5 포어라인 세그먼트(121, 123, 125)는 수직으로 배열된다.
제1, 제3 및 제5 포어라인 세그먼트(121, 123, 125) 각각의 길이는 그 직경의 10배 이상인 것이 바람직하다. 예를 들어, 직경이 약 100mm인 직선형 포어라인 세그먼트가 적어도 1m의 길이를 가질 수 있다.
이 실시예에서, 제2 및 제4 포어라인 세그먼트(122, 124)는 서로 동일할 수 있다. 제2 및 제4 포어라인 세그먼트(122, 124)는 비직선형, 즉 절곡형 포어라인 세그먼트이다.
특히, 이 실시예에서, 제2 및 제4 포어라인 세그먼트(122, 124) 각각은 실질적으로 직선형인 제1 단부 부분(122a, 124a), 제1 단부 부분(122a, 124a)에 대향하는 실질적으로 직선형인 제2 단부 부분(122b, 124b), 및 제1 단부 부분(122a, 124a)과 제2 단부 부분(122b, 124b) 사이에 배치된 중간 부분(122c, 124c)을 포함한다. 중간 부분(122c, 124c)은 제1 절곡부(122d, 124d)에 의해 제1 단부 부분(122a, 124a)에 연결된다. 중간 부분(122c, 124c)은 제2 절곡부(122e, 124e)에 의해 제2 단부 부분(122b, 124b)에 연결된다. 제1 단부 부분(122a, 124a) 및 제2 단부 부분(122b, 124b)은 서로 실질적으로 평행하다. 중간 부분(122c, 124c)은 제1 단부 부분(122a, 124a) 및 제2 단부 부분(122b, 124b)에 대해 경사져 있다.
제2 및 제4 포어라인 세그먼트(122, 124)는 제1 단부 부분(122a, 124a) 및 제2 단부 부분(122b, 124b)이 수직으로 배열되도록 위치된다.
본 실시예에서 단부 부분(122a, 124a, 122b, 124b)과 중간 부분(122c, 124c) 사이의 각도(131)는 약 30° 내지 60°의 각도일 수 있다. 예를 들어, 각도(131)는 약 30°, 약 35°, 약 40°, 약 45°, 약 50°, 약 55° 또는 약 60°일 수 있다. 보다 바람직하게는 각도(131)는 45°이다. 일부 실시예에서, 각도(131)는 약 35°와 55° 사이이다. 일부 실시예에서, 각도(131)는 약 40°와 50° 사이이다.
각각의 중간 부분(122c, 124c)의 길이는 그 직경의 10배 이상인 것이 바람직하다. 예를 들어, 직경이 약 100mm인 직선형 중간 부분의 경우 적어도 1m의 길이를 가질 수 있다.
다수의 포어라인(112)에 대해, 포어라인들(112)의 제1 포어라인 세그먼트들(121)은 서로 실질적으로 동일할 수 있다. 포어라인들(112)의 제2 포어라인 세그먼트들(122)은 서로 실질적으로 동일할 수 있다. 포어라인들(112)의 제3 포어라인 세그먼트들(123)은 서로 실질적으로 동일할 수 있다. 포어라인들(112)의 제4 포어라인 세그먼트들(124)은 서로 실질적으로 동일할 수 있다. 포어라인들(112)의 제5 포어라인 세그먼트들(125)은 서로 실질적으로 동일할 수 있다.
일부 실시예에서, 제1 포어라인 세그먼트(121)는 제3 포어라인 세그먼트(123)와 실질적으로 동일하다. 일부 실시예에서, 제1 포어라인 세그먼트(121)는 제5 포어라인 세그먼트(125)와 실질적으로 동일하다. 일부 실시예에서, 제2 포어라인 세그먼트(122)는 제4 포어라인 세그먼트(124)와 실질적으로 동일하다.
이 실시예에서, 포어라인 세그먼트(121-125) 각각은 각자의 수직 길이 또는 높이를 갖는다. 특히, 제1 포어라인 세그먼트(121)는 제1 수직 길이(141)를 갖고, 제2 포어라인 세그먼트(122)는 제2 수직 길이(142)를 갖고, 제3 포어라인 세그먼트(123)는 제3 수직 길이(143)를 갖고, 제4 포어라인 세그먼트(124)는 제4 수직 길이(144)를 가지며, 제5 포어라인 세그먼트(125)는 제5 수직 길이(145)를 갖는다.
바람직하게는, 포어라인 세그먼트들(121-125)의 수직 길이들(141-145)은 모두 공통 값 D의 각자의 정수배와 동일하며, 여기서 D는 임의의 적절한 값을 취할 수 있다. 값 D는 예를 들어 10mm - 200cm, 또는 더 바람직하게는 10mm - 100cm, 또는 더 바람직하게는 10mm - 90cm, 또는 더 바람직하게는 10mm - 50cm, 또는 더 바람직하게는 10mm - 20cm, 또는 더 바람직하게는 10mm - 10cm, 더 바람직하게는 10mm - 5cm, 더 바람직하게는 20mm - 50mm, 더 바람직하게는 30mm - 40mm 범위의 값일 수 있다. x 값의 예에는 10mm, 11mm, 22mm, 40mm, 41mm, 42mm, 43mm, 44mm, 45mm, 46mm, 47mm, 48mm, 49mm, 50mm, 88mm, 176mm, 352mm, 704mm, 11cm, 22cm, 100cm, 175cm, 200cm 등이 포함되지만 이에 제한되지는 않는다. 바람직하게는 D는 44mm 이거나 또는 약 44mm이다. D에 대해 선택한 정확한 값은 중요하지 않은 경향이 있으며 임의의 적절한 값을 선택할 수 있다.
일부 실시예에서, 포어라인 세그먼트(121-125)의 수직 길이(141-145)는 모두 동일하며, 예를 들어 x 이다. 따라서, 포어라인(112)의 수직 높이는 5x 이다. 높이 x는 임의의 적절한 값, 예를 들어 1m 일 수 있다.
일부 실시예에서, 포어라인 세그먼트(121-125)의 수직 길이(141-145)가 모두 동일하지는 않다. 예를 들어, 제1, 제3 및 제5 세그먼트(121, 123, 125)는 x의 수직 높이를 가질 수 있고, 제2 및 제4 세그먼트(122, 124)는 y의 수직 높이를 가질 수 있으며, 여기서 y는 x와 같지 않다. 그 때 포어라인(112)의 수직 높이는 3x + 2y이다. 높이 x는 임의의 적절한 값일 수 있다. 높이 y는 임의의 적절한 값일 수 있다.
이 실시예에서, 각각의 포어라인(112)은 서로 탈착가능하게 부착되는 교호식 직선형 섹션과 비직선형 섹션을 포함하는 모듈식 파이프 또는 도관인 것으로 간주될 수 있다. 각각의 포어라인(112)에는 3개의 직선형 섹션과 2개의 비직선형 섹션이 있다.
각각의 포어라인(112)은 복수의 절곡부를 포함하는 파이프이다. 바람직하게는, 절곡부는 예리한 절곡부와는 대조적으로 상술한 바와 같은 각도를 갖는 완만한 절곡부(sweep bend)이다.
도 2는 프로세스 챔버와 진공 펌핑 시스템을 연결하는 대체 모듈식 포어라인을 도시하는 개략도(축척이 아님)이다. 도 2에서, 도 1에 도시된 것과 동일하고 앞서 더 상세히 설명된 요소는 도 1과 동일한 참조 번호를 사용하여 표시되며 간결함을 위해 다시 설명하지 않을 것이다.
이 실시예에서, 모듈식 포어라인(112)은 복수의 트랩(200) 및 복수의 인라인 리액터(202)를 추가로 포함한다. 따라서, 포어라인(112)을 구성하는 부품 키트는 이 실시예에서 복수의 트랩(200a, 200b) 및 복수의 리액터(202)를 추가로 포함한다.
트랩(200a, 200b)은 포어라인(112)을 통해 펌핑되는 배기 가스로부터 가스 및 증기를 포획하는 장치일 수 있다. 트랩(200a, 200b)은 주변 알루미나 트랩(ambient alumina trap)을 포함하지만 이에 제한되지 않는 임의의 적절한 유형의 트랩일 수 있다.
트랩(200a, 200b)은 포어라인 섹션(121-125)에 탈부착 가능한 모듈식 요소이다. 트랩(200a, 200b)은 임의의 적절한 위치에서 포어라인 섹션에 부착되도록 구성될 수 있다.
이 실시예에서, 제1 트랩(200a)은 제2 포어라인 세그먼트(122)에 연결된다. 특히, 이 실시예에서, 제2 포어라인 세그먼트(122)는 제3 플랜지(1223)(도 1에 도시된 실시예에는 존재하지 않음)에 의해 둘러싸인 추가 개구를 더 포함한다. 제3플랜지(1223)는 제2포어라인 세그먼트(122)의 제1 절곡부(122d)에서 제1 플랜지(1221)에 대향하여 그 수직 아래에 위치된다. 제1 트랩(200a)은 예를 들어 볼트에 의해 제3 플랜지(1223)에 연결된 플랜지(201a)를 포함한다.
유사하게, 이 실시예에서, 제2 트랩(200b)은 제4 포어라인 세그먼트(124)에 연결된다. 특히, 이 실시예에서, 제4 포어라인 세그먼트(124)는 제3 플랜지(1243)(도 1에 도시된 실시예에는 존재하지 않음)에 의해 둘러싸인 추가 개구를 더 포함한다. 제3 플랜지(1243)는 제4 포어라인 세그먼트(124)의 제1 절곡부(124d)에서 제1 플랜지(1241)에 대향하여 그 수직 아래에 위치된다. 제2 트랩(200b)은 예를 들어 볼트로 제3 플랜지(1243)에 연결된 플랜지(201b)를 포함한다.
트랩(200a, b)은 유지 보수를 위해, 예를 들어 밸브를 포함할 수 있다.
리액터(202)는 예를 들어 포어라인 플라즈마 리액터와 같이 포어라인에서 배기 가스를 처리하기 위한 임의의 적절한 유형의 리액터일 수 있다.
리액터(202)는 포어라인 섹션(121-125)에 탈부착 가능한 모듈식 요소이다. 리액터(202)는 포어라인 섹션(121-125) 내에 장착될 수 있다. 이 실시예에서, 리액터(202)는 포어라인 섹션의 직선형 부분 내에, 특히 제3 및 제5 포어라인 섹션(123, 125) 내에 위치된다.
이리 하여, 진공 펌핑 시스템의 포어라인을 구성하기 위한 모듈식 시스템이 제공된다.
유리하게도, 다수의 서로 다른 시스템 구성을 제공하기 위해 모듈들(즉, 포어라인 서브섹션 및 보조 장치)을 쉽고 효율적으로 배열하고 함께 부착할 수 있다. 여러 다른 예시적 구성이 도 1에 도시된다. 이것은 유리하게도 서로에 대한 그리고 프로세스 챔버에 대한 가스 펌핑 시스템의 위치 설정에서 어느 정도의 유연성과 제어를 허용한다. 예를 들어, 위에서 설명한 시스템을 사용하면 직선형 포어라인을 사용하는 경우보다 더 큰 범위로 가스 펌핑 시스템들을 이격시키는 것이 가능한 경향이 있다. 이것은 가스 펌핑 시스템의 유지 보수 및 수리를 더 쉽게 만드는 경향이 있다.
시스템을 설계하고 설치하기 전에 모듈을 미리 제조하고 준비할 수 있으므로 비용과 리드 타임을 줄일 수 있다.
설치된 진공 펌핑 및/또는 저감 시스템이 차지하는 공간(또는 풋프린트)은 시스템 설계에서 중요한 요인이 되는 경향이 있다. 풋프린트 감소는 비용 감소 및/또는 생산성 향상으로 이어지는 경향이 있다. 유리하게는, 전술한 모듈식 시스템으로, 설치된 시스템의 풋프린트에 대한 보다 큰 제어가 제공되는 경향이 있다.
상술한 모듈식 시스템은 반도체 제조 플랜트에서 포어라인의 제조 및 설치를 가속화하는 경향이 있다. 모듈식 시스템은, 각 파이프가 표준 길이와 직경을 갖는 복수의 파이프로 구성된 부품 키트이다. 이 키트에 의해, 각 포어라인이 상이한 형상 또는 구성을 가지면서도 다른 포어라인과 여전히 동일한 수의 절곡부 및 직선형 섹션을 갖는, 다수의 포어라인을 구성할 수 있게 된다. 따라서, 상이하게 구성된/상이하게 형상화된 포어라인이 서로 실질적으로 동일한 진공 성능을 제공하는 경향이 있다. 이것은 챔버 매칭, 즉 다수의 상이한 프로세스 챔버 간의 성능 매칭을 용이하게 하는 경향이 있다.
일반적으로 매우 가변적인 맞춤형 포어라인은 온도 관리 시스템(TMS) 설치를 어렵게 만드는 경향이 있다. 또한 맞춤형 포어라인의 일관된 품질 관리를 보장하기 어려운 경향이 있다. 위에서 설명한 모듈식 포어라인 시스템은 이러한 문제를 해결하는 경향이 있다.
위에서 설명한 모듈식 포어라인 시스템은 각 프로세스 챔버에 일관된 기하구조 및 컨덕턴스를 제공하고, 팹/서브팹 레이아웃의 변화를 지원하고, 표준화된 인터페이스와 크기(직경 및 길이) 증분을 통합하고, 일체화된 TMS에 측정을 포함시키는 것을 촉진하고, 포어라인 트랩/데드레그의 포함을 허용하고, 포어라인 세척, 수리 및 유지보수를 용이하게 하고 계측 및 누출 테스트의 장착을 지원하는 경향이 있다.
상기 실시예에서, 모듈식 포어라인 시스템, 즉 부품 키트는 복수의 직선형 세그먼트(예를 들어, 제1, 제3 및 제5 세그먼트) 및 다수의 절곡부를 갖는 복수의 세그먼트(예를 들어, 제2 및 제4 세그먼트)를 포함한다. 그러나, 다른 실시예에서, 키트는 상이한 부품을 포함한다. 일부 실시예에서, 직선형 세그먼트는 생략될 수 있다. 일부 실시예에서, 상이한 형상의 세그먼트들이 포함될 수 있으며, 예를 들어 단일 절곡부만을 갖는 세그먼트들이 포함될 수 있다.
상기 실시예에서, 각각의 포어라인은 정확히 3개의 직선형 세그먼트와, 다중 절곡부를 갖는 정확히 2개의 세그먼트를 포함하며, 이들은 교대로 함께 부착된다. 그러나, 다른 실시예에서, 각각의 포어라인은 상이한 수의 직선형 세그먼트(예를 들어, 없음, 3개 미만, 3개 초과), 및/또는 다중 절곡부를 갖는 상이한 수의 세그먼트(예를 들어, 1개, 2개 초과)를 포함한다. 포어라인을 구성하는 세그먼트는 상이한 구성(예를 들어 도 1 및 2에 도시된 교호식 배열이 아님)으로 함께 부착될 수 있다.
상기 실시예에서, 모듈식 시스템의 포어라인 세그먼트는 가열되지 않는다. 즉, 세그먼트를 통해 흐르는 가스를 가열하기 위한 각자의 가열 수단이 제공되지 않는다. 그러나, 다른 실시예에서, 모듈식 시스템의 포어라인 세그먼트의 하나 이상, 더 바람직하게는 전부가 가열된다. 즉, 그 세그먼트를 통해 흐르는 가스를 가열하기 위한 각자의 가열 수단을 포함한다. 가열 수단의 예는, 파이프 세그먼트를 감싸고 그 파이프 세그먼트를 가열하도록 제어될 수 있는 재킷을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 바람직하게는, 각자의 가열 수단은 서로 독립적으로 제어 가능하다. 따라서 조립된 포어라인은 그 길이를 따라 다수의 독립적으로 제어 가능한 가열 영역을 포함한다.
상기 특정 실시예에서, 모듈식 포어라인 시스템, 즉 부품 키트는 하나 이상의 트랩 및 하나 이상의 리액터를 포함한다. 일부 실시예에서 트랩이 생략되고, 일부 실시예에서 리액터가 생략된다. 다른 실시예에서, 모듈식 포어라인 시스템은 트랩 및/또는 리액터 대신에 또는 추가로 하나 이상의 상이한 유형의 장치를 포함한다. 키트에 포함될 수 있는 상이한 유형의 장치의 예에는 필터(예: 세그먼트 내에 장착하기 위한 인라인 필터), 장치/세그먼트 사이에 가변 길이 부착을 제공하기 위한 벨로우즈 부분, 온도 센서, 압력 센서, 가열 제어 장치, 온도 관리 시스템 등이 포함되지만 이에 제한되지 않는다.
100 - 반도체 제조 플랜트
102 - 클린룸
104 - 서브팹
106 - 구조물
108 - 프로세스 챔버
110 - 가스 펌핑 스테이션
112 - 포어라인
114 - 개구
121 - 제1 포어라인 세그먼트
122 - 제2 포어라인 세그먼트
123 - 제3 포어라인 세그먼트
124 - 제4 포어라인 세그먼트
125 - 제5 포어라인 세그먼트
1211-1252 - 플랜지
122a - 제2 포어라인 세그먼트의 제1 단부 부분
122b - 제2 포어라인 세그먼트의 제2 단부 부분
122c - 제2 포어라인 세그먼트의 중간 부분
122d - 제2 포어라인 세그먼트의 제1 절곡부
122e - 제2 포어라인 세그먼트의 제2 절곡부
124a - 제4 포어라인 세그먼트의 제1 단부 부분
124b - 제4 포어라인 세그먼트의 제2 단부 부분
124c - 제4 포어라인 세그먼트의 중간 부분
124d - 제4 포어라인 세그먼트의 제1 절곡부
124e - 제4 포어라인 세그먼트의 제2 절곡부
131 - 각도
141 - 제1 수직 길이
142 - 제2 수직 길이
143 - 제3 수직 길이
144 - 제4 수직 길이
145 - 제5 수직길이
200a, b - 트랩
201a, b - 플랜지
202 - 리액터

Claims (15)

  1. 프로세스 챔버를 진공 펌핑 및/또는 저감 시스템에 연결하기 위한 포어라인을 형성하기 위한 부품 키트에 있어서,
    상기 키트는 복수의 포어라인 세그먼트를 포함하고;
    각각의 포어라인 세그먼트는 파이프를 포함하며, 상기 파이프는,
    실질적으로 직선형인 제1 단부 부분;
    상기 제1 단부 부분에 대향하는 실질적으로 직선형인 제2 단부 부분; 및
    상기 제1 단부 부분과 제2 단부 부분 사이에 배치되고 각자의 절곡부에 의해 상기 제1 및 제2 단부 부분과 연결되는 중간 부분을 포함하고;
    상기 제1 및 제2 단부 부분은 서로 실질적으로 평행하고;
    상기 중간 부분은 제1 및 제2 단부 부분에 대해 비스듬하고;
    복수의 포어라인 세그먼트의 포어라인 세그먼트들은 연속적인 포어라인을 형성하도록 함께 부착되게 구성되는
    부품 키트.
  2. 제1항에 있어서,
    각각의 포어라인 세그먼트는 각 포어라인 세그먼트의 가열이 독립적으로 제어가능하도록 포어라인 세그먼트를 가열하기 위한 각자의 수단을 포함하는
    부품 키트.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    하나 이상의 추가 포어라인 세그먼트를 더 포함하고,
    각각의 추가 포어라인 세그먼트는 실질적으로 직선형 파이프이고, 상기 추가 포어라인 세그먼트는 연속적인 포어 라인을 형성하도록 상기 포어라인 세그먼트에, 그리고 서로에 부착되도록 구성되는
    부품 키트.
  4. 제3항에 있어서,
    각각의 추가 포어라인 세그먼트는 각각의 추가 포어라인 세그먼트의 가열이 독립적으로 제어가능하도록 추가 포어라인 세그먼트를 가열하기 위한 각자의 수단을 포함하는
    부품 키트.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    하나 이상의 추가 포어라인 세그먼트 각각은 추가 포어라인 세그먼트 직경의 10배 이상의 길이를 갖는
    부품 키트.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중간 부분은 중간 부분의 직경의 10배 이상의 길이를 갖는
    부품 키트.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 단부 부분과 상기 중간 부분 사이의 각도 및 상기 제2 단부 부분과 상기 중간 부분 사이의 각도는 30° 내지 60°인
    부품 키트.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 각도는 약 45°인
    부품 키트.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    복수의 포어라인 세그먼트의 각각은 40mm, 63mm, 80mm, 100mm, 160mm, 200mm, 250mm 및 300mm로 구성된 직경 범위로부터 선택된 직경을 갖는
    부품 키트.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    각자의 포어라인 세그먼트에 부착되도록 구성된 하나 이상의 트랩;
    각자의 포어라인 세그먼트 내에 장착되도록 구성된 하나 이상의 리액터;
    각자의 포어라인 세그먼트의 단부에 부착되도록 구성된 하나 이상의 벨로우즈; 및
    각자의 포어라인 세그먼트에 연결되도록 구성된 하나 이상의 필터
    로 구성된 요소의 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 요소를 더 포함하는
    부품 키트.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 포어라인 세그먼트에 대해, 제1 단부 부분의 원위 단부는 제1 플랜지를 포함하고, 제2 단부 부분의 원위 단부는 제2 플랜지를 포함하는
    부품 키트.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 부품 키트의 함께 연결된 복수의 포어라인 세그먼트를 포함하는
    포어라인.
  13. 제2항에 종속하는 경우의 제12항에 있어서,
    상기 포어라인은 정확히 2개의 포어라인 세그먼트 및 정확히 3개의 실질적으로 직선형인 추가 포어라인 세그먼트를 포함하는
    포어라인.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 포어라인 세그먼트와 상기 추가 포어라인 세그먼트는 교대로 함께 부착되는
    포어라인.
  15. 프로세스 챔버;
    진공 펌핑 및/또는 저감 시스템; 및
    상기 프로세스 챔버와 상기 진공 펌핑 및/또는 저감 시스템 사이에 부착된 포어라인을 포함하고;
    상기 포어라인은 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 기재된 것인
    시스템.
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