KR100442580B1

KR100442580B1 - 반도체 제조용 챔버의 배기시스템

Info

Publication number: KR100442580B1
Application number: KR1020010061984A
Authority: KR
Inventors: 고부진; 김정식; 한순석
Original assignee: 주성엔지니어링(주)
Priority date: 2001-10-09
Filing date: 2001-10-09
Publication date: 2004-08-02
Anticipated expiration: 2021-10-09
Also published as: US20030066605A1; KR20030030161A

Abstract

본 발명은 반도체 제조용 챔버에 부설되는 배기 시스템에 관한 것으로, 챔버와; 상기 챔버의 저면 중앙을 관통하여, 실질적으로 수직하게 설치되는 척과; 상기 척의 주위를 따라 상기 챔버의 저면 상에, 서로 동일한 면적을 가지고 동일간격으로 관통 배열된 다수의 개구부와; 서로 동일한 단면적과 길이를 가지며, 일단이 상기 다수의 개구부에 각각 연결되는 다수의 배기관과; 상기 다수의 배기관의 타단을 하나로 연결하는 버퍼장치와; 상기 버퍼장치와 연결되는 게이트 밸브와; 상기 게이트 밸브에 연결되는 압력조절기와; 상기 압력조절기에 연결되어 상기 챔버의 내부 기체를 뽑아내는 터보펌프와; 상기 터보펌프에 연결되어 상기 챔버 내부의 기체를 세정하여 외부로 방출하는 세정기를 포함하는 반도체 제조용 챔버의 배기시스템을 제공한다.

Description

반도체 제조용 챔버의 배기시스템{air exhaust system of chamber for semiconductor manufacture}

본 발명은 반도체 제조장치에 관한 것으로, 좀 더 자세하게는 웨이퍼의 직접적인 처리 및 가공 공정이 이루어지는 반응용기인 챔버(chamber)에 부설되는 배기 시스템(air exhaust system)에 관한 것이다.

근래에 들어 과학이 발달함에 따라 새로운 물질의 개발 및 처리를 가능하게 하는 신소재 분야가 급속도로 발전하였고, 이러한 신소재 분야의 개발 성과물은 반도체 산업의 비약적인 발전 원동력이 되고 있다.

이러한 반도체 소자란, 기판인 웨이퍼(wafer)의 상면에 수 차례에 걸친 박막의 증착 및 이의 패터닝 등의 처리공정을 통해 구현되는 고밀도 집적회로(LSI: Large Scale Integration)로서, 박막의 증착 및 패터닝 등의 처리 가공공정은 통상 챔버형 프로세스 모듈 내에서 이루어진다.

전술한 챔버형 프로세스 모듈은 목적하는 공정에 따라 다양하게 변형된 구성을 가지고 있으나, 이 중 웨이퍼의 상면에 증착된 박막을 식각하여 패터닝하는 플라즈마 처리 챔버형 프로세스 모듈을 일례로 설명하면, 이는 일명 플라즈마 에쳐(etcher)라 불리기도 하는데, 도 1에 도시한 바와 같이 웨이퍼(1) 상에 증착된 박막의 직접적인 가공 및 처리 공정이 진행되는 밀폐된 반응용기인 챔버(20)와, 이러한 챔버(20) 내로 목적하는 공정의 진행을 위해 필요한 물질인 소스(source) 및 반응물질 등을 저장하고, 챔버(20) 내로 공급하는 저장장치(40)를 포함하고 있다.

또한 상기 챔버(20)는 전술한 저장장치(40)에 저장된 필요물질이 유입되는 유입관(23)과, 내부의 기체물질 들을 배출하는 배출관(25)을 가지고 있으며, 특히 그 내부는 종단하는 절연판(26)에 의하여 제 1 영역(28a)과 제 2 영역(28b)으로 구분되는데, 이때 제 1 영역(28a)에는 플라즈마를 발생할 수 있는 플라즈마 발생소스(45)의 일부 또는 전부가 실장되고, 제 2 영역(28b)에는 처리대상물인 웨이퍼(1)를 파지하는 척(30)이 설치되어 있다.

이에 척(30)의 상면에 웨이퍼(1)가 안착된 후, 저장장치(40) 내에 저장된 기체 상의 소스 및 반응물질이 유입관(23)을 통하여 챔버(20)의 내부로 인입되면, 플라즈마 발생소스(45)가 변화하는 전자기장을 생성하여 제 2 영역(28b)에 플라즈마를 생성함으로써, 이를 통해 웨이퍼(1)를 처리 가공하게 되는 것이다.

한편, 전술한 바와 같이 챔버(20) 내에서 진행되는 반도체 제조공정에 있어서, 웨이퍼(1)의 온도제어는 완성소자의 특성 즉, 반도체 소자의 균일도(Uniformity), 선폭(critical dimension), 프로파일(profile) 및 재현성(repeatability) 등에 중요한 영향을 미치게 되는데, 이에 웨이퍼(1)를 파지하는 척(30)은 통상 챔버(20)의 저면(20a)을 관통하여 승강이 가능하도록 이루어지며, 이의 내부에는 도면에 도시하지는 않았지만 플라즈마 이온의 임팩트(impact) 에너지를 조절하는 바이어스(bias)소스와, 웨이퍼의 로딩 언로딩을 위한 리프트 핀 구동시스템 및 다수의 온도제어 장치가 내장되어 있다.

이러한 구성을 가지는 플라즈마 처리 챔버형 프로세스 모듈(10)을 통해 반도체 제조공정을 진행함에 있어서, 보다 신뢰성 있는 소자의 제조를 위하여 챔버(20) 내부의 압력 및 온도 등의 반응환경은 외부와 현저한 차이가 나도록 조절되는데 따라서 챔버(20)의 내부는 외부와 독립된 별개의 반응계를 이루어야 할 필요가 있다.

이에 챔버(20)의 측벽(20b)에 관통 설치된 유출관(25)에는 일반적인 배기시스템(50)이 부설되어, 공정 중 또는 공정 전 후의 챔버(20) 내부압력을 조절하게 되는데, 이는 상기 배출관(25)의 말단에 차례로 연결된 게이트밸브(gate valve(52))와, 압력조절기(Auto Pressure Controller)(54)와, 터보 펌프(56)와, 세정기(scrubber)(58)를 포함하고 있다.

즉, 챔버(20)에 부설되는 일반적인 배기시스템(50)은, 압력조절기(54)에 의하여 일정 흡인압력을 부여받은 터보펌프(56)가 동작을 하면, 게이트 밸브(52)의 온/오프(on/off) 동작에 의해 챔버(20) 내부의 기체물질은 선택적으로 세정기(58)에 의하여 여과된 상태로 외부로 방출되는 바, 이를 경우에 따라 구분하여 설명하면, 먼저 챔버(20)의 내부압력을 낮게 조절할 필요가 있을 경우에 압력조절기(54)가 적당한 흡인압력을 터보펌프(56)에 부여하면 게이트 밸브(52)가 온(on) 됨으로써, 챔버(20) 내부의 기체물질은 배출관(25)과, 게이트 밸브(52)와,압력조절기(54) 및 터보펌프(56)를 차례로 경유하여 세정기(58)를 통해 여과된 상태로 외부로 배출되는 것이다.

반면에 챔버(20)의 내부압력을 유지 또는 높일 필요가 있을 경우에는 게이트 밸브(52)가 오프(off) 됨에 따라 챔버(20) 내부의 기체물질은 더 이상 외부로 빠져나가지 못하게 되고 이후 유입관(23)을 통하여 기체를 챔버내(20)로 유입하거나 하여 목적을 달성하게 된다.

그러나 이러한 일반적인 배기시스템(50)이 부설된 챔버(20)는 사용상 몇 가지 치명적인 문제점을 나타내고 있는데, 이는 특히 전술한 일반적인 배기시스템(50)이 챔버(20) 내부 전(全) 영역에 균등한 배기압력을 부여하지 못함에 따라 발생되는 웨이퍼의 불균일 식각 현상이다. 즉, 전술한 바와 같이 일반적인 배기시스템(50)은 챔버(20)의 일측벽(20b)에 형성된 개구부(24)를 연장하는 배출관(25)의 말단에 부설되어, 이를 통해서만 챔버(20) 내부의 기체를 뽑아낼 수 있도록 구성되므로, 이러한 배기시스템이 작동될 경우에 챔버(20) 내부의 배기압력은 상기 개구부(24) 방향으로 치우치게 되는 바, 이를 도 2를 참조하여 좀더 자세히 설명한다.

이때 도 2는 도 1의 일반적인 배기시스템(50)이 부설된 챔버(20)의 내부 평면도를 도시한 것으로, 챔버의 저면(20a)과, 이를 관통하여 설치되는 척(30)의 일부와, 상기 척(30)의 상면에 안착된 웨이퍼(1)와, 상기 챔버의 측벽(20b)을 관통하는 배출관(24)을 확인할 수 있다.

이와 같은 구성을 가지는 챔버(20)의 내부 기체를 배출시키기 위해서 상기배출관(24)의 말단에 연결된 배기시스템(도 1의 50참조)을 구동할 경우에, 챔버(20) 내부의 기체물질은 배출관(24)을 통해서만 외부로 빠져나갈 수 있으므로 챔버(20) 내의 배기압력은 점선으로 도시한 A 영역에 집중되게 된다. 이는 결국 챔버(20) 내의 배기압력이 한쪽으로 치우쳐 불 균일함을 나타내는데, 이와 같이 불 균일한 챔버(20) 내부의 배기 압력에 의하여 웨이퍼(1)는 A 방향 쪽 가장자리가 다른 부분보다 더 많이 식각되는 현상이 발생하게 된다.

이와 같이 웨이퍼의 국부적인 식각 차이는 동일 웨이퍼 상에서 분리된 반도체 셀에 서로 다른 전기적 특성을 부여하므로 재현성을 떨어뜨리고, 불량의 발생률을 높여 제조수율 및 비용의 증가와 소자의 신뢰성을 저하시키게 된다.

이러한 문제는 비단 전술한 플라즈마 처리 챔버형 프로세스 모듈에만 국한된 문제가 아니라, 일 측벽에 형성된 배출관을 통하여 그 내부의 기체물질을 뽑아냄으로써 챔버 내부의 압력을 조절하는 모든 챔버형 프로세스 모듈에서 동일하게 나타나는 현상이며, 특히 이러한 문제점들은 근래에 들어 제조수율을 향상시킬 수 있어 널리 사용되고 있는 300mm 이상의 직경을 가지는 대형 웨이퍼를 가공, 처리할 경우에 있어서 더욱 심각한 피해를 주게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 챔버에 부설되어 상기 챔버의 내부 전면적에 보다 균일한 배기압력을 부여할 수 있는 배기시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 일반적인 챔버의 구조를 도시한 단면구조도

도 2는 일반적인 챔버의 내부에서 배기되는 기체의 압력을 설명하기위한 챔버의 내부평면도

도 3은 본 발명에 따른 챔버의 구조를 도시한 단면구조도

도 4는 본 발명에 따른 챔버의 내부에서 배기되는 기체의 압력을 설명하기 위한 챔버의 내부평면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 웨이퍼 100 : 챔버형 프로세스 모듈

120 : 챔버 120a: 챔버 저면

120b: 챔버 측벽 123 : 유입관

124a, 124b : 제 1 및 제 2 개구부

125a, 125b : 제 1 및 제 2 배기관

126 : 절연판 128a, 128b : 제 1 및 제 2 영역

130 : 척 140 : 저장장치

145 : 플라즈마 발생소스 150 : 배기시스템

151 : 버퍼장치 152 : 게이트밸브

154 : 압력조절기 156 : 터보펌프

158 : 세정기

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 반도체 제조용 챔버에 부설되는 배기 시스템에 관한 것으로, 챔버와; 상기 챔버의 저면 중앙을 관통하여, 실질적으로 수직하게 설치되는 척과; 상기 척의 주위를 따라 상기 챔버의 저면 상에, 서로 동일한 면적을 가지고 동일간격으로 관통 배열된 다수의 개구부와; 서로 동일한 단면적과 길이를 가지며, 일단이 상기 다수의 개구부에 각각 연결되는 다수의 배기관과; 상기 다수의 배기관의 타단을 하나로 연결하는 버퍼장치와; 상기 버퍼장치와 연결되는 게이트 밸브와; 상기 게이트 밸브에 연결되는 압력조절기와; 상기 압력조절기에 연결되어 상기 챔버의 내부 기체를 뽑아내는 터보펌프와; 상기 터보펌프에 연결되어 상기 챔버 내부의 기체를 세정하여 외부로 방출하는 세정기를 포함하는 반도체 제조용 챔버의 배기시스템을 제공한다.

이때 상기 개구부와 배기관은 각각 세 개 또는 다섯 개 중 선택된 하나의 개수를 가지는 것을 특징으로 하며, 상기 배기시스템은 그 직경이 300mm 이상인 대형웨이퍼의 처리를 위한 것을 특징으로 한다.

또한 상기 다수의 배기관은 상기 챔버의 저면을 관통하여 돌출된 척을 감싸면서, 상기 챔버의 저면에 실질적으로 수직하게 각각 분기되는 것을 특징으로 하며, 상기 버퍼장치는 버퍼 챔버인 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 반도체 제조용 챔버에 부설되는 배기 시스템에 관한 것으로, 그 내부를 각각 제 1 영역과 제 2 영역으로 구분되도록 종단하는 절연판과, 상시 제 1 영역에 실장되는 플라즈마 발생소스를 포함하는 플라즈마 처리 챔버와; 상기 챔버의 저면 중앙을 관통하여, 실질적으로 수직하게 설치되는 척과; 상기 척의 주위를 따라 상기 챔버의 저면 상에, 서로 동일한 면적을 가지고 동일간격으로 관통 배열된 다수의 개구부와; 서로 동일한 단면적과 길이를 가지며, 일단이 상기 다수의 개구부에 각각 연결되는 다수의 배기관과; 상기 다수의 배기관의 타단을 하나로 연결하는 버퍼장치와; 상기 버퍼장치와 연결되는 게이트 밸브와; 상기 게이트 밸브에 연결되는 압력조절기와; 상기 압력조절기에 연결되어 상기 챔버의 내부 기체를 뽑아내는 터보펌프와; 상기 터보펌프에 연결되어 상기 챔버 내부의 기체를 세정하여 외부로 방출하는 세정기를 포함하는 플라즈마 처리챔버에 부설되는 배기시스템을 제공하는 바, 이하 본 발명에 대한 올바른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 발명에 따른 배기 시스템은 챔버형 프로세스 모듈의 일부인 챔버에 부설되어, 상기 챔버의 내부 전면적에 걸쳐 고른 배기압력을 부여하는 것을 특징으로 하는데, 이러한 본 발명에 따른 배기 시스템이 부설되는 챔버형 프로세스 모듈의 일례로, 이하 플라즈마 처리 챔버형 프로세스 모듈을 선택하여 설명한다.

본 발명에 다른 배기시스템이 부설되는 플라즈마 처리 챔버형 모듈은 도 3에 도시한 바와 같이, 그 내부에 안착되는 웨이퍼(1) 상에 증착된 박막의 직접적인 가공, 처리 공정이 진행되는 밀폐된 반응용기인 챔버(120)와, 상기 챔버(120) 내에서 목적하는 공정의 진행을 위한 소스(source) 및 반응물질 등의 필요물질을 저장하고, 이를 챔버(120) 내로 공급하는 저장장치(140)를 포함하고 있다.

이때 챔버(120)에는 전술한 저장장치(140)로부터 필요물질을 공급받을 수 있는 유입관(123)이 설치되어 있으며, 그 내부는 종단하는 절연판(126)에 의하여 제 1 영역(128a)과 제 2 영역(128b)으로 구분되어 있는 바, 이 중 제 1 영역(128a)에는 플라즈마를 발생할 수 있는 플라즈마 발생소스(145)의 일부 또는 전부가 실장되고, 제 2 영역(128b)에는 처리대상물인 웨이퍼(1)를 파지하는 척(130)이 설치되어 있다.

이에 척(130)의 상면에 웨이퍼(1)가 안착된 후 저장장치(140) 내에 저장된 기체 상의 소스 및 반응물질이 유입관(123)을 통하여 챔버(120)의 내부로 인입되면, 플라즈마 발생소스(145)가 변화하는 전자기장을 생성하여 제 2 영역(128b)에 플라즈마를 생성함으로써 웨이퍼(1)를 처리 가공하게 되는 것이다.

한편 전술한 바와 같이 챔버(120) 내에서 진행되는 반도체 제조공정에 있어서 웨이퍼(1)의 온도제어는 완성소자의 균일도, 선폭, 프로파일 및 재현성 등에 중요한 영향을 미치게 되므로, 이에 웨이퍼(1)가 안착되는 척(130)은 통상 챔버(120)의 저면(120a)을 관통하여 승강이 가능하도록 설치되고, 이의 내부에는 도면에 도시하지는 않았지만, 플라즈마 이온의 임팩트(impact) 에너지를 조절하는 바이어스(bias)소스와, 웨이퍼의 로딩 언로딩을 위한 리프트 핀 구동시스템 및 다수의 온도제어장치가 내장되어 있음은 일반적인 경우와 동양(同樣)이다.

또한 전술한 플라즈마 처리 챔버형 프로세스 모듈(100)을 통해 반도체를 제조함에 있어서, 보다 신뢰성 있는 소자의 제조를 위하여 챔버(120) 내부의 압력 및 온도 등의 반응환경은 외부와 현저한 차이가 나는 독립된 별개의 반응계를 이루어야 하는 바, 이때 이러한 챔버(120)에 부설되는 본 발명에 따른 배기시스템(150)을통하여 챔버(120)의 내부는 외부보다 낮은 압력으로 조절되는 것이다.

이러한 본 발명에 다른 배기시스템(150)은, 일반적인 경우를 도시한 도 1과 같이 챔버(20)의 일측벽(20b)에 관통된 개구부(24)를 연장하는 배출관(25)의 말단에 부설되는 것과는 달리, 챔버(120)의 저면에 형성된 다수의 개구부(124a, 124b, 124c)를 통해 부설되는 바, 이를 위하여 챔버(120)의 저면(120a)에는 다수의 개구부(124a, 124b, 124c)가 형성되어 있다.

즉, 본 발명에 따른 챔버의 배기시스템(150)은 챔버(120)의 저면(120a) 중앙에 관통 설치된 척(130)의 가장자리를 따라 일정한 간격으로, 서로 동일한 면적을 가지는 다수의 개구부(124a, 124b, 124c)를 통하여 부설되는데, 이러한 다수의 개구부(124a, 124b, 124c)는 바람직하게는 도시한 바와 같이 세개가 설치되는 것이 바람직하며, 또한 목적에 따라 네개 이상, 특히 다섯 개가 설치되는 것도 가능할 것이다.

이에 이하 설명에서는 세 개의 개구부 즉, 제 1 , 제 2, 제 3 개구부(124a, 124b, 124c)가 구비된 경우를 예로 설명하는 바, 비록 도 3 에는 두 개 즉, 제 1 및 제 2 개구부(124a, 124b)만이 표시되어 있으나 이는 본 발명에 따른 배기시스템이 부설된 챔버(120)의 내부 평면도를 도시한 도 4의 III-III 선을 따라 절단한 단면을 도시한 도면이기 때문이며 다른 하나의 제 3 개구부(124c)는 마땅히 도시할 방법이 없어 생략되었음을 알 수 있다.

이때 도4는 도 3의 본 발명에 따른 배기시스템(150)이 부설된 챔버(120)의 내부 평면도를 도시한 것으로, 챔버의 저면(120a)과, 이를 관통하여 설치되는척(130)의 일부와, 상기 척(130)의 상면에 안착된 웨이퍼(1)와, 상기 챔버의 저면을 관통하는 제 1 , 제 2, 제 3 개구부(124a, 124b, 124c)를 확인할 수 있다.

또한 이러한 각각의 제 1, 제 2, 제 3 개구부(124a, 124b, 124c)는 챔버(120)의 저면(120a)으로 연장되는 다수의 유출관(125a, 125b)의 일단에 각각 연결되어 있는데, 이러한 다수의 유출관(125a, 125b)은 바람직하게는 서로 동일한 단면적과, 동일한 길이를 가지고 챔버의 저면에 실질적으로 수직하게 분기되어 있다. 또한 이러한 다수의 유출관은 전술한 다수의 개구부(124a, 124b, 124c)와 동일하게 도면에는 두 개만이 도시되어 있으나, 실제로는 제 1 , 제 2, 제 3 개구부(124a, 124b, 124c)에 각각 연결되는 세 개의 제 1, 제 2, 제 3 유출관(125a, 125b, 125c)이 존재하게 된다.

따라서 이러한 제 1, 제 2, 제 3 유출관(125a, 125b, 125c) 사이에는 챔버(120)의 저면(120a)을 관통하여 분기한 척(130)의 일부가 위치함으로써 이를 둘러싸듯 펼쳐지게 되는데, 이들 각각의 유출관(125a, 125b. 125c)의 타단은 각각 척의 하부에 위치하는 버퍼장치(151)로 연결되어 하나로 합쳐지게 된다.

이때 상기 버퍼장치(121)에는 게이트밸브(152)와, 압력조절장치(154)와, 터보펌프(156)와, 세정기(158)가 차례로 연결되어 있어, 터보펌브(156)로부터 발생되어 게이트밸브(152)를 거쳐 부여되는 흡인력을 각각의 유출관(125a, 125b, 125c)에 동일하게 분배하는 역할을 하는 것으로, 이는 일반적인 버퍼의 역할을 하는 버퍼 챔버 등이 사용될 수 있을 것이다.

또한 상기 압력조절장치(154)는 터보펌프(156)에 적절한 압력을 부여하며,게이트 밸브(152)는 상기 터보펌프(156)에서 발생된 흡인력을 버퍼장치(121)로 연결 또는 차단하는 것으로, 따라서 게이트밸브(152)의 온/ 오프(on/off) 에 의해 선택적으로 버퍼장치에 인가되는, 상기 압력조절장치에 의해 조절된 터보펌프의 흡인력은 각각의 유출관(125a, 125b, 125c) 및 개구부(124a, 124b, 124c)를 통하여 챔버(120)의 전면적으로 부여되는 것이다.

이러한 본 발명에 따른 배기시스템(150)의 동작을 좀 더 자세히 설명하면, 먼저 압력조절기(154)에 의해 조절된 흡인압력을 부여받은 터보펌프(156)가 구동하면, 게이트 밸브(152)의 온/오프 동작에 의해 챔버(120) 내부의 기체물질은 선택적으로 각각의 개구부(124a, 124b, 124c) 및 이와 연결된 유출관(125a, 125b, 125c)을 통하여 챔버의 외부 버퍼장치(151)로 들어오게 된다.

이때 버퍼장치(151)는 이러한 흡인압력을 동일하게 분배하여 각각의 유출관(125a, 125b, 125c)에 인가하고, 각 유출관(125a, 125b, 125c)은 동일한 단면적과 길이를 가지고 있으며, 이의 일단에 각각 연결되는 개구부(124a, 124b, 124c) 또한 동일한 크기를 가지고, 동일간격으로 배치되어 있으므로 각각의 개구부(124a, 124b, 124c) 및 각 유출관(125a, 125b, 125c)에는 동일한 흡인압력이 부여된 상태인데, 따라서 각 유출관(125a, 125b, 125c)을 통해서는 동일한 양의 기체물질이 흡입되어 버퍼장치(151)로 들어와 합쳐지게 된다.

이후 이들 기체물질은 게이트밸브(152)와, 터보펌프(156)를 거쳐 세정기(158)로 인가됨에 따라 정화되어 외부로 배출되는 바, 챔버(120)의 내부압력을 낮게 조절할 필요가 있을 경우에 압력조절기(154)가 적당한 흡인압력을 터보펌프(156)에 부여하면 게이트 밸브(152)가 온(on) 됨으로써 챔버(120) 내부의 기체물질은 동일한 압력으로 유출관(125a, 125b, 125c)과, 버퍼장치(151)와, 게이트 밸브(152)와, 터보펌프(156)를 차례로 경유하여 세정기(158)를 통해 여과된 상태로 외부로 배출되게 된다.

또한 반면에 챔버(120)의 내부압력을 유지하거나 또는 증가시킬 필요가 있을 경우에는 게이트밸브(152)가 오프(off) 됨에 따라, 터보펌프(156)의 흡인력이 챔버(120) 내로 전달되지 못하므로, 챔버(120) 내부의 압력은 유지되는데, 이후 필요에 따라 유입관(123)등을 통하여 외부 기체물질이 공급하여 압력을 높일 수 있게 되는 것이다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 반도체 제조용 챔버의 배기 시스템은 그 사용범위가 예시한 플라즈마 처리 챔버에 국한되는 것은 아니며, 챔버 내부의 압력을 상대적으로 낮게 조절하여야 할 필요성이 있는 모든 챔버에 적용이 가능함은 이상의 설명을 통해 알 수 있는 바, 이러한 본 발명의 권리범위는 다양하게 변형된 실시예를 가질 수 있으나, 본 발명의 권리청구범위에 기재되어 있는 범위를 벗어나지 않는 한, 이들은 모두 본 발명의 권리범위에 속한다 해야 할 것이다.

본 발명은 챔버의 내부에 균등한 배기 압력을 부여하여 그 내부의 기체를 뽑아냄에 따라, 불균일한 배기압력 및 이에 기인한 불균등한 웨이퍼의 가공 처리 현상을 효과적으로 방지할 수 있는 잇점을 가지고 있다.

이때 특히 본 발명에 따른 챔버에 부설되는 배기 시스템은, 그 직경이 300mm 이상인 대형웨이퍼의 처리 및 가공을 위한 챔버에 적용될 경우 그 효과가 더욱 큰 바, 이를 통하여 보다 신뢰성 잇는 소자 및 반도체 제조공정을 가능하게 할 수 있다.

특히 본 발명은 플라즈마 처리 챔버에 적용될 경우에, 챔버의 내부에 균일한 배기 압력을 부여함으로써 식각비의 증가 및 균일성의 실현이 가능한 것을 특징으로 하는 데, 또한 본 발명에 따른 챔버에 부설되는 배기 시스템은 챔버의 하단에 부설되므로, 챔버 및 배기시스템이 차지하는 면적(foot-print)를 감소하는 효과를 가지고 있다.

Claims

반도체 제조용 챔버에 부설되는 배기 시스템에 관한 것으로,

챔버와;

상기 챔버의 저면 중앙을 관통하여, 실질적으로 수직하게 설치되는 척과;

상기 척의 주위를 따라 상기 챔버의 저면 상에, 서로 동일한 면적을 가지고 동일간격으로 관통 배열된 다수의 개구부와;

서로 동일한 단면적과 길이를 가지며, 일단이 상기 다수의 개구부에 각각 연결되는 다수의 배기관과;

상기 다수의 배기관의 타단을 하나로 연결하는 버퍼장치와;

상기 버퍼장치와 연결되는 게이트 밸브와;

상기 게이트 밸브에 연결되는 압력조절기와;

상기 압력조절기에 연결되어 상기 챔버의 내부 기체를 뽑아내는 터보펌프와;

상기 터보펌프에 연결되어 상기 챔버 내부의 기체를 세정하여 외부로 방출하는 세정기

를 포함하는 반도체 제조용 챔버의 배기시스템
청구항 1에 있어서,

상기 개구부와 배기관은 각각 세 개 또는 다섯 개 중 선택된 하나의 개수를가지는 반도체 제조용 챔버의 배기시스템
청구항 1에 있어서,

상기 배기시스템은 그 직경이 300mm 이상인 대형웨이퍼의 처리를 위한 반도체 제조용 챔버의 배기시스템
청구항 1에 있어서,

상기 다수의 배기관은 상기 챔버의 저면을 관통하여 돌출된 척을 감싸면서, 상기 챔버의 저면에 실질적으로 수직하게 각각 분기되는 반도체 제조용 챔버의 배기시스템
청구항 1에 있어서,

상기 버퍼장치는 버퍼 챔버인 반도체 제조용 챔버의 배기시스템
반도체 제조용 챔버에 부설되는 배기 시스템에 관한 것으로,

그 내부를 각각 제 1 영역과 제 2 영역으로 구분되도록 종단하는 절연판과, 상시 제 1 영역에 실장되는 플라즈마 발생소스를 포함하는 플라즈마 처리 챔버와;

상기 챔버의 저면 중앙을 관통하여, 실질적으로 수직하게 설치되는 척과;

상기 척의 주위를 따라 상기 챔버의 저면 상에, 서로 동일한 면적을 가지고 동일간격으로 관통 배열된 다수의 개구부와;

서로 동일한 단면적과 길이를 가지며, 일단이 상기 다수의 개구부에 각각 연결되는 다수의 배기관과;

상기 다수의 배기관의 타단을 하나로 연결하는 버퍼장치와;

상기 버퍼장치와 연결되는 게이트 밸브와;

상기 게이트 밸브에 연결되는 압력조절기와;

상기 압력조절기에 연결되어 상기 챔버의 내부 기체를 뽑아내는 터보펌프와;

상기 터보펌프에 연결되어 상기 챔버 내부의 기체를 세정하여 외부로 방출하는 세정기

를 포함하는 반도체 제조용 챔버의 배기시스템
청구항 6에 있어서,

상기 개구부와 배기관은 각각 세 개 또는 다섯 개 중 선택된 하나의 개수를 가지는 반도체 제조용 챔버의 배기시스템
청구항 6에 있어서,

상기 배기시스템은 그 직경이 300mm 이상인 대형웨이퍼의 처리를 위한 챔버에 부설되는 반도체 제조용 챔버의 배기시스템
청구항 6에 있어서,

상기 다수의 배기관은 상기 챔버의 저면을 관통하여 돌출된 척을 감싸면서, 상기 챔버의 저면에 실질적으로 수직하게 분기되는 반도체 제조용 챔버의 배기시스템
청구항 6에 있어서,

상기 버퍼장치는 버퍼 챔버인 반도체 제조용 챔버의 배기시스템