KR100632067B1 - Chamber for manufacturing semiconductor devices with stabilized pressure - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래의 반도체 소자 제조용 챔버를 도시한 개략도이고,1 is a schematic view showing a chamber for manufacturing a conventional semiconductor device,
도 2는 본 발명에 따른 반도체 소자 제조용 압력 안정화 챔버의 요부를 도시한 단면도이고,2 is a cross-sectional view showing main parts of a pressure stabilization chamber for manufacturing a semiconductor device according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 반도체 소자 제조용 압력 안정화 챔버의 작동을 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing the operation of the pressure stabilization chamber for manufacturing a semiconductor device according to the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
110 : 파이프 120 : 개구110: pipe 120: opening
130 : 슬라이드관 131 : 오링130: slide tube 131: O-ring
140 : 압력조절밸브 142 : 디스크140: pressure control valve 142: disk
150 : 탄성부재150: elastic member
본 발명은 반도체 소자 제조용 압력 안정화 챔버에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체 소자를 제조하기 위한 공정이 실시되는 챔버 내측의 급격한 압력 변화를 최소화하는 반도체 소자 제조용 압력 안정화 챔버에 관한 것이다.The present invention relates to a pressure stabilization chamber for manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to a pressure stabilization chamber for manufacturing a semiconductor device to minimize a sudden pressure change inside the chamber in which a process for manufacturing a semiconductor device is performed.
일반적으로, 반도체 소자를 제조하기 위하여 노광공정, 확산공정, 식각공정, 화학기상공정 등 다양한 단위공정을 실시한다. 이 때, 이러한 단위공정을 실시하는 대부분의 공정챔버는 내부의 압력을 일정하게 유지하기 위하여 프로세스가스, 퍼지가스, 진공 등이 공급 또는 배출되는 파이프상에 압력조절밸브(Pressure control valve)가 마련된다.In general, various unit processes, such as an exposure process, a diffusion process, an etching process, and a chemical vapor process, are performed to manufacture a semiconductor device. At this time, most of the process chambers performing the unit process are provided with a pressure control valve on the pipe to which the process gas, purge gas, vacuum, etc. are supplied or discharged in order to maintain a constant internal pressure. .
종래의 압력조절밸브가 마련되는 반도체 소자 제조용 챔버를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the accompanying drawings, a chamber for manufacturing a semiconductor device in which a conventional pressure control valve is provided is as follows.
도 1은 종래의 반도체 소자 제조용 챔버를 도시한 개략도이다. 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 반도체 소자 제조용 챔버(1)는 양측에 프로세스 가스를 공급 및 배출하기 위해 파이프(2,3)가 연결되며, 파이프(2,3), 특히 배출측의 파이프(3)상에 압력조절밸브(4)가 마련된다.1 is a schematic view showing a chamber for manufacturing a conventional semiconductor device. As shown, the
압력조절밸브(4)는 챔버(1) 내측의 압력을 조절하기 위해 챔버(1)에 설치되는 압력센서(미도시)로부터 측정되는 압력에 의해 제어신호를 출력하는 콘트롤러(미도시)에 의해 제어됨으로써 챔버(1) 내측의 압력을 조절한다. The
그러나, 이러한 종래의 챔버(1)는 파이프(2,3)측의 압력 변화, 가스 흐름의 급격한 변화 등으로 인해 내측의 압력이 급변하는 경우, 압력조절밸브(4)만으로는 이를 순간적으로 반영하지 못함으로써 챔버(1)내의 압력 유지가 어렵게 되어 공정의 질을 저하시키는 문제점을 가지고 있었다. 특히, 챔버(1)의 급격한 압력 변화는 챔버(1) 내부로 파티클을 유입시키거나 내측의 파티클을 부유시켜서 웨이퍼에 오염 을 유발시킴으로써 웨이퍼의 수율을 저하시키는 문제점을 가지고 있었다.However, in the
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 반도체 소자를 제조하기 위한 공정이 실시되는 챔버 내측의 급격한 압력 변화를 최소화함으로써 안정적인 반도체 제조 공정이 실시되도록 하며, 챔버 내측의 파티클의 부유 내지 역류를 방지하여 웨이퍼의 결함 발생을 억제하는 반도체 소자 제조용 압력 안정화 챔버를 제공하는데 있다. The present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, an object of the present invention is to minimize the sudden pressure change inside the chamber in which the process for manufacturing a semiconductor device is carried out so that a stable semiconductor manufacturing process is carried out, The present invention provides a pressure stabilization chamber for manufacturing a semiconductor device that prevents particle floating or backflow, thereby suppressing wafer defects.
이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은, 가스나 진공을 공급하거나 배출시키는 파이프가 연결되는 반도체 소자 제조용 챔버에 있어서, 파이프상에 길이방향을 따라 형성되는 개구와, 파이프내에서 개구를 밀폐시킨 상태로 슬라이딩 가능하게 설치되는 슬라이드관과, 슬라이드관에 설치되어 개구를 통해 노출되며, 슬라이드관의 개폐를 조절하여 챔버 내측의 압력을 조절하는 압력조절밸브와, 압력조절밸브가 전부 또는 일부 폐쇄된 상태에서 슬라이드관이 양측의 압력차로 인해 슬라이딩시 원위치로 복귀하도록 탄성력을 제공하는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention for realizing the above object is a chamber for manufacturing a semiconductor device to which a pipe for supplying or discharging gas or a vacuum is connected, the opening being formed in the longitudinal direction on the pipe, and the opening being sealed in the pipe. A slide tube slidably installed therein, a pressure regulator valve installed in the slide tube and exposed through an opening, controlling a pressure inside the chamber by controlling the opening and closing of the slide tube, and the pressure regulating valve is fully or partially closed. The slide tube is characterized in that it comprises an elastic member for providing an elastic force to return to its original position when sliding due to the pressure difference between the two sides.
이하, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 더욱 상세히 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 반도체 소자 제조용 압력 안정화 챔버의 요부를 도시 한 단면도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 소자 제조용 압력 안정화 챔버(100)는 파이프(110)상에 형성되는 개구(120)와, 파이프(110)내에 설치되는 슬라이드관(130)과, 슬라이드관(130)에 설치되는 압력조절밸브(140)와, 슬라이드관(130)에 탄성력을 제공하는 탄성부재(150)를 포함한다.2 is a cross-sectional view showing main parts of a pressure stabilization chamber for manufacturing a semiconductor device according to the present invention. As illustrated, the
개구(120)는 챔버(100)에 프로세스가스, 퍼지가스, 진공 등을 공급하거나 배출시키는 파이프중 압력조절이 필요한 파이프(110)상에 길이방향을 따라 형성됨으로써 슬라이드관(130)에 설치되는 압력조절밸브(140)의 이동경로를 제공하는데, 바람직하게는 가스흐름의 변화가 비교적 심한 가스배출파이프에 형성된다. 또한 개구(120)는 도 2의 본실시예에서처럼 파이프(110)상에 부분적으로 형성되거나, 이에 한하지 않고 파이프(110)가 절단되어 이격됨으로써 발생되는 공간에 의해 개구(120)를 형성할 수도 있다.The opening 120 is formed in the
슬라이드관(130)은 파이프(110)내에서 개구(120)를 밀폐시킨 상태로 슬라이딩 가능하게 설치된다. 즉, 슬라이드관(130)은 파이프(110) 내측에서 길이방향을 따라 슬라이딩되며, 어느 정도 일정 거리를 왕복 이동하더라도 개구(120)를 차단할 수 있도록 적당한 길이를 가지며, 파이프(110)와의 접촉에 의한 씰링을 극대화함으로써 개구(120)를 통한 가스 등의 리크(leak)를 방지하기 위하여 양단에 씰링부재인 오링(131)이 설치된다. 한편, 오링(131)은 파이프(110) 내주면에 설치될 수도 있다.The
압력조절밸브(140)는 슬라이드관(130)에 설치되어 개구(120)를 통해 노출되며, 슬라이드관(130)의 개폐를 조절하여 챔버(100) 내측의 압력을 조절한다. 또한, 압력조절밸브(140)는 슬라이드관(130)을 가로 질러 이동함으로써 슬라이드관(130)의 유로 단면적 크기를 조절하는 개폐조절판이 몸체에 설치되는 밸브를 사용할 수 있으나, 이 경우 개폐조절판이 슬라이드관(130)의 길이방향에 직각방향으로 이동하기 때문에 슬라이드관(130)의 구조를 복잡하게 하므로 도 2에서 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는 원판형 디스크(142)를 채용한 밸브가 사용된다. The
본 실시예에 따른 압력조절밸브(140)는 슬라이드관(130) 외측에 몸체(141)가 고정되고, 슬라이드관(130)의 내경에 상응하는 직경을 가진 원판형 디스크(142)가 몸체(141)에 연결되어 슬라이드관(130)의 내측에 회전 가능하게 설치되며, 몸체(141) 내측에 디스크(142)를 회전시키는 모터(미도시)가 설치된다. 압력조절밸브(140)의 몸체(141)는 디스크연결관(143)을 통해 슬라이드관(130)에 고정되며, 디스크연결관(143) 내측에 모터(미도시)의 회전력을 디스크(142)로 전달하도록 슬라이드관(130)의 길이방향에 직각방향으로 회전축(미도시)이 위치한다. In the
탄성부재(150)는 압력조절밸브(140)가 일부 또는 전부 폐쇄된 상태에서 슬라이드관(130)이 양측의 압력차로 인해 슬라이딩시 원위치로 복귀하도록 탄성력을 제공한다. 탄성부재(150)는 다양한 스프링 구조가 채용될 수 있으며, 본 실시예에서 슬라이드관(130)에 균형된 탄성력을 제공하여 원활한 원상복귀를 위하여 슬라이드관(130) 양측을 파이프(110) 내측에 각각 연결시키는 복수의 코일스프링이 바람직하다. 코일스프링(150)은 슬라이드관(130) 일측마다 복수로 설치되는데, 이를 위해 코일스프링(150) 양단은 파이프(110) 내주면과 슬라이드관(130) 끝단에 각각 마련되는 스프링고정돌기(151,152)에 고정된다.The
이와 같은 구조로 이루어진 반도체 소자 제조용 압력 안정화 챔버의 동작은 다음과 같이 이루어진다.The operation of the pressure stabilization chamber for manufacturing a semiconductor device having such a structure is performed as follows.
챔버(100) 내측에 설치되는 압력센서(미도시)로부터 출력되는 압력값을 수신받은 콘트롤러(미도시)의 제어에 의해 압력조절밸브(140)의 모터(미도시)를 구동시킴으로써 디스크(142)를 회전시켜서 슬라이드관(130)내의 유로 단면적을 변화시킴으로써 챔버(100)내의 압력을 조절한다. The
한편, 도 2에서 도시된 바와 같이, 슬라이드관(130) 양측의 압력(P1,P2) 차이가 미약한 경우 탄성부재(150)의 탄성력에 의해 슬라이드관(130)이 일정 위치에 정지된다. 이 때, 압력조절밸브(140)가 슬라이드관(130)을 일부 또는 전부 폐쇄시킨 상태에서 챔버(100) 내측 또는 외측의 압력 변화, 또는 가스흐름의 급격한 변동 등으로 인해 갑작스럽게 챔버(100) 내측의 압력이 변하게 되는 경우 압력조절밸브(140)는 압력 조절을 위해 동작에 소정의 시간이 소요되므로 순간적인 압력조절이 불가능하게 되나, 슬라이드관(130) 양측의 압력(P1,P2)차로 인해 압력조절밸브(140)에 의해 일부 또는 전부 폐쇄된 슬라이드관(130)은 파이프(100)를 따라 슬라이딩되어 위치가 변동됨으로써 결과적으로 챔버(100)내의 용적을 변화시키게 되며, 이러한 완충효과로 인해 챔버(100)는 급격한 압력 변화에도 불구하고 압력을 안정적으로 유지하게 된다.On the other hand, as shown in Figure 2, when the pressure (P1, P2) difference between both sides of the
챔버(100)내의 급격한 압력 변동을 마치고 슬라이드관(130) 양측의 압력(P1,P2) 차이가 미비한 경우 슬라이드관(130)은 탄성부재(150)에 의해 원위치로 복귀한다. After the rapid pressure fluctuation in the
이상과 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 챔버(100) 내측의 압력을 압력조절밸브(140)가 순간적으로 제어하지 못하더라도 슬라이드관(130)의 슬라이딩으로 인한 압력조절밸브(140)의 위치변동을 통해 챔버(100)의 용적을 조절함으로써 챔버(100)내의 급격한 압력 변화를 최소화한다. 그러므로, 반도체 소자를 제조하기 위한 공정이 실시되는 챔버(100) 내측의 급격한 압력 변화를 최소화함으로써 안정적인 반도체 제조 공정이 실시되도록 하며, 챔버(100) 내측의 파티클의 부유 내지 역류를 방지하여 웨이퍼의 결함 발생을 억제한다.According to a preferred embodiment of the present invention as described above, the position of the
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 소자 제조용 압력 안정화 챔버는 반도체 소자를 제조하기 위한 공정이 실시되는 챔버 내측의 급격한 압력 변화를 최소화함으로써 안정적인 반도체 제조 공정이 실시되도록 하며, 챔버 내측의 파티클의 부유 내지 역류를 방지하여 웨이퍼의 결함 발생을 억제하는 효과를 가지고 있다. As described above, the pressure stabilization chamber for manufacturing a semiconductor device according to the present invention allows a stable semiconductor manufacturing process to be carried out by minimizing a sudden pressure change inside the chamber where a process for manufacturing a semiconductor device is performed, and floating of particles inside the chamber. To prevent backflow, thereby suppressing defects in the wafer.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 반도체 소자 제조용 압력 안정화 챔버를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.What has been described above is just one embodiment for carrying out the pressure stabilization chamber for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the present invention is not limited to the above embodiment, as claimed in the following claims Without departing from the gist of the present invention, those skilled in the art to which the present invention pertains to the technical spirit of the present invention to the extent that various changes can be made.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020050042477A KR100632067B1 (en) | 2005-05-20 | 2005-05-20 | Chamber for manufacturing semiconductor devices with stabilized pressure |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020050042477A KR100632067B1 (en) | 2005-05-20 | 2005-05-20 | Chamber for manufacturing semiconductor devices with stabilized pressure |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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KR100632067B1 true KR100632067B1 (en) | 2006-10-04 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR1020050042477A KR100632067B1 (en) | 2005-05-20 | 2005-05-20 | Chamber for manufacturing semiconductor devices with stabilized pressure |
Country Status (1)
Country | Link |
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KR (1) | KR100632067B1 (en) |
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2005
- 2005-05-20 KR KR1020050042477A patent/KR100632067B1/en not_active IP Right Cessation
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