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KR20060094199A - Thermostat - Google Patents

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KR20060094199A
KR20060094199A KR1020050014931A KR20050014931A KR20060094199A KR 20060094199 A KR20060094199 A KR 20060094199A KR 1020050014931 A KR1020050014931 A KR 1020050014931A KR 20050014931 A KR20050014931 A KR 20050014931A KR 20060094199 A KR20060094199 A KR 20060094199A
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KR
South Korea
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temperature
pressure sensor
pressure
unit
process chamber
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Withdrawn
Application number
KR1020050014931A
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Korean (ko)
Inventor
최영진
Original Assignee
삼성전자주식회사
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 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020050014931A priority Critical patent/KR20060094199A/en
Publication of KR20060094199A publication Critical patent/KR20060094199A/en
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Abstract

수직형 화학 기상 증착 설비의 배기 라인에 구비되는 온도 조절 장치는, 상기 배기 라인에 구비된 압력 센서 내부를 통과하는 배기 가스의 온도를 일정하게 유지하기 위한 발열부와, 상기 발열부의 온도를 측정하기 위한 온도 측정부와, 상기 측정된 온도를 외부로 표시하기 위한 온도 표시부를 포함한다. 상기 온도 표시부를 상기 온도 조절 장치에 더 구비함으로써 상기 압력 센서의 온도를 용이하게 확인할 수 있어, 상기 온도가 기 설정된 온도를 벗어나는 경우 발생될 수 있는 문제를 미연에 방지할 수 있다.The temperature control device provided in the exhaust line of the vertical chemical vapor deposition system, the heat generating unit for maintaining a constant temperature of the exhaust gas passing through the pressure sensor provided in the exhaust line, and measuring the temperature of the heat generating unit And a temperature display unit for displaying the measured temperature to the outside. By further comprising the temperature display unit in the temperature control device it is possible to easily check the temperature of the pressure sensor, it is possible to prevent the problem that may occur when the temperature is out of the predetermined temperature in advance.

Description

온도 조절 장치{Apparatus for adjusting temperature}Apparatus for adjusting temperature

도 1은 웨이퍼 가공 설비의 배기 라인을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view for explaining an exhaust line of a wafer processing facility.

도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 조절 장치를 설명하기 위한 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a temperature control device according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 1.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

110 : 공정 챔버 120 : 주 배기 라인110: process chamber 120: main exhaust line

122 : 보조 배기 라인 124 : 벤트 라인122: auxiliary exhaust line 124: vent line

130 : 제1압력 센서 140 : 제2압력 센서130: first pressure sensor 140: second pressure sensor

142 : 제1에어 밸브 150 : 피라니 게이지142: first air valve 150: Pirani gauge

160 : 제2에어 밸브 170 : 제3에어 밸브160: second air valve 170: third air valve

180 : 제4에어 밸브 190 : 자동 압력 조절기180: fourth air valve 190: automatic pressure regulator

200 : 펌프 210 : 스크러버200: pump 210: scrubber

222 : 가열부 224 : 온도 측정부222: heating unit 224: temperature measuring unit

226 : 온도 표시부 228 : 단열부226: temperature display unit 228: heat insulation unit

230 : 전원부 232 : 제어부230: power supply unit 232: control unit

본 발명은 온도 조절 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 다수의 반도체 기판에 대하여 불순물 확산 공정을 수행하기 위한 확산 설비 내에 구비된 온도 조절 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a temperature control device. More specifically, the present invention relates to a temperature control device provided in a diffusion facility for performing an impurity diffusion process for a plurality of semiconductor substrates.

근래에 정보 통신 분야의 급속한 발달과 컴퓨터와 같은 정보 매체가 널리 보급됨에 따라 반도체 장치도 비약적으로 발전하고 있다. 그 기능적인 면에 있어서, 상기 반도체 장치는 고속으로 동작하는 동시에 대용량의 저장 능력을 가질 것이 요구된다. 이에 따라 상기 반도체 장치는 집적도, 신뢰도 및 응답 속도 등을 향상시키는 방향으로 제조 기술이 발전되고 있다.In recent years, with the rapid development of the information communication field and the widespread spread of information media such as computers, semiconductor devices are also rapidly developing. In terms of its function, the semiconductor device is required to operate at a high speed and to have a large storage capacity. Accordingly, the manufacturing technology of the semiconductor device is being developed to improve the degree of integration, reliability, and response speed.

상기 반도체 장치는 일반적으로 막 형성, 패턴 형성, 금속 배선 형성 등을 위한 일련의 단위 공정들을 순차적으로 수행함으로서 제조된다. 상기 단위 공정들의 수행에서는 상기 단위 공정들의 공정 조건에 적합한 제조 장치가 사용된다. 상기 공정들은 반도체 장치의 품질 및 수율 향상을 위해 압력 및 온도 등 공정 분위기의 정밀한 제어가 필수적인 요구 조건으로 대두되고 있다.The semiconductor device is generally manufactured by sequentially performing a series of unit processes for film formation, pattern formation, metal wiring formation, and the like. In performing the unit processes, a manufacturing apparatus suitable for the process conditions of the unit processes is used. These processes are emerging as a requirement for precise control of the process atmosphere such as pressure and temperature in order to improve the quality and yield of semiconductor devices.

일반적으로, 반도체 장치를 제조하기 위한 반도체 웨이퍼의 가공 공정들은 다양한 공정 가스들을 사용한다. 대표적으로 여러 가지 화학 기상 증착(Chemical Vapor Deposition : CVD) 및 건식 식각 공정에서 포스핀(PH3), 실란(SiH4), 디클로로 실란(SiH2Cl2), 암모니아(NH3) 및 산화질소(N20) 등의 가스를 사용한다. 상기 공 정들은 반도체 웨이퍼가 공기와 반응하지 않도록 하기 위해 대기압에 비해 매우 낮은 진공 상태에서 수행된다.In general, the processing processes of semiconductor wafers for manufacturing semiconductor devices use various process gases. Phosphine (PH 3 ), silane (SiH 4 ), dichloro silane (SiH 2 Cl 2 ), ammonia (NH 3 ) and nitrogen oxides (typically) in various chemical vapor deposition (CVD) and dry etching processes. Gas such as N 2 0). The processes are carried out in a very low vacuum compared to atmospheric pressure to prevent the semiconductor wafer from reacting with air.

상기 공정들이 시작될 때 공정 챔버로 공정 가스들이 투입되고, 상기 공정 챔버의 내부는 일시적으로 압력이 상승하게 된다. 상승된 상기 압력을 공정 조건으로 유지하기 위하여 공정이 진행되는 동안 계속해서 펌프 시스템을 가동한다. 또한, 상기 펌프 시스템을 가동함으로써 공정이 진행되는 동안 발생되는 미 반응 가스 및 반응 부산물을 배출할 수 있다.Process gases are introduced into the process chamber when the processes are started, and the pressure inside the process chamber is temporarily raised. The pump system continues to run during the process to maintain the elevated pressure at process conditions. In addition, by operating the pump system it is possible to discharge the unreacted gas and reaction by-products generated during the process.

상기 펌프 시스템은 공정 장치들에 따라 다양한 방식이 있으며, 배기 라인 등에서는 다양한 밸브들이 장착되어 공정 조건을 제어한다. 저압을 이용한 화학 기상 증착 장치나 건식 식각 장치에서는 저 진공 펌프를 이용하여 소정의 공정이 수행하는 동안, 상기 공정 챔버 내부에 잔류하는 공정 가스를 배출한다.The pump system has various schemes according to the process apparatuses, and various valves are installed in the exhaust line to control process conditions. In a chemical vapor deposition apparatus or a dry etching apparatus using low pressure, a process gas remaining in the process chamber is discharged while a predetermined process is performed using a low vacuum pump.

상기 공정 가스를 배출하기 위한 배기 가스 처리 시스템은 크게 공정 챔버와 연결되는 배기 라인, 배기 라인 중에 설치되는 메인 밸브 및 배기 라인을 통해 공정 챔버와 연결되는 진공 펌프를 포함한다. 상기 배기 라인 상에는 상기 공정 챔버의 압력을 측정하기 위한 압력 센서 및 상기 공정 챔버의 압력을 제어하기 위한 자동 압력 제어기(Auto Pressure Controller : APC)가 구비된다.The exhaust gas treatment system for discharging the process gas largely includes an exhaust line connected with the process chamber, a main valve installed in the exhaust line, and a vacuum pump connected with the process chamber through the exhaust line. On the exhaust line, a pressure sensor for measuring the pressure of the process chamber and an auto pressure controller (APC) for controlling the pressure of the process chamber are provided.

자세하게 살펴보면, 상기 압력 센서는 공정 챔버와 연결되어 있는 배기 라인 중에 구비되고, 상기 압력 센서의 외측면에는 발열부가 설치된다. 상기 압력 센서는 상기 발열부에 의해 약 150℃로 가열된다.In detail, the pressure sensor is provided in an exhaust line connected to the process chamber, and a heat generating part is installed on an outer surface of the pressure sensor. The pressure sensor is heated to about 150 ° C. by the heat generating portion.

반도체 가공 공정의 경우, 상기 공정이 완료되면 배기 라인을 통해 상기 공 정 챔버로부터 암모니아 클로라이드 가스(NH4Cl) 등과 같은 반응 부산물이 배출된다.In the case of a semiconductor processing process, when the process is completed, reaction by-products such as ammonia chloride gas (NH 4 Cl) are discharged from the process chamber through an exhaust line.

상기 반응 부산물은 상기 배기 라인을 통과하는 중에 상기 배기 라인 중에 구비된 압력 센서로 유입될 수 있다. 이때, 상기 압력 센서는 상기 발열부에 의해 고온 상태를 유지하므로 상기 반응 부산물이 상기 압력 센서의 내부에서 고화 침전되어 파우더(powder)를 형성하는 현상을 방지할 수 있다.The reaction by-products may be introduced into the pressure sensor provided in the exhaust line while passing through the exhaust line. In this case, since the pressure sensor maintains a high temperature state by the heat generating unit, the reaction by-products may be prevented from being solidified and precipitated in the pressure sensor to form powder.

그러나 상기 발열부로 전원을 인가하기 위한 전원부의 결함 또는 상기 발열부 및 전원부를 연결하는 전선의 불량 및 결함으로 인하여 상기 발열부가 제 기능을 수행하지 못하는 경우가 종종 발생한다.However, in some cases, the heat generating unit may not function properly due to a defect of a power supply unit for applying power to the heat generating unit or a defective or defective wire that connects the heat generating unit and the power supply unit.

상기와 같은 경우, 상기 압력 센서 내부의 온도가 하강하여 상기 압력 센서 내부에 파우더가 고착되게 된다. 이로 인하여 상기 압력 센서가 오작동 되고, 상기 압력 센서의 오작동으로 인하여 공정 챔버의 공정 이상 등이 발생되거나 상기 공정 챔버가 오염되는 문제점이 있다.In such a case, the temperature inside the pressure sensor is lowered so that the powder is fixed inside the pressure sensor. As a result, the pressure sensor malfunctions, and a malfunction of the process chamber may occur due to a malfunction of the pressure sensor, or the process chamber may be contaminated.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 압력 센서 내부 가스의 온도가 하강되는 것을 방지하기 위한 온도 조절 장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to provide a temperature control device for preventing the temperature of the gas inside the pressure sensor is lowered.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 온도 조절 장치는, 배기 라인 내부의 압력을 측정하기 위한 압력 센서의 외측면을 감싸도록 구비되며 상기 압력 센서 내부의 배기 가스의 온도를 일정하게 유지하기 위하여 열을 발생시키는 발열부와, 상기 발열부의 온도를 측정하기 위한 온도 측정부와, 상기 온도 측정부와 연결되어 있으며 상기 온도 측정부에서 측정된 온도를 외부로 표시하기 위한 온도 표시부를 포함한다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, the temperature control device is provided to surround the outer surface of the pressure sensor for measuring the pressure inside the exhaust line and to constantly maintain the temperature of the exhaust gas inside the pressure sensor A heat generating unit for generating heat to maintain, a temperature measuring unit for measuring the temperature of the heat generating unit, and a temperature display unit connected to the temperature measuring unit and for displaying the temperature measured by the temperature measuring unit to the outside do.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 온도 측정부와 연결되어 있으며, 상기 온도 측정부에서 측정된 온도가 기 설정된 범위를 벗어나는 경우, 상기 발열부로 인가되는 전원을 차단하기 위한 제어부를 더 포함한다.According to an embodiment of the present invention, the temperature measuring unit is further connected, and when the temperature measured by the temperature measuring unit is out of a predetermined range, the control unit for blocking the power applied to the heating unit further comprises.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 온도 조절 장치 외부에 온도 표시부를 더 구비함으로써, 상기 온도 조절 장치로 인가되는 전원부의 불량 또는 결함으로 발생될 수 있는 상기 온도 조절 장치의 온도 하강 등을 확인하여 상기 온도 조절 장치 내부에 파우더의 고착 등을 미연에 방지할 수 있다.According to the present invention as described above, by further comprising a temperature display outside the temperature control device, by checking the temperature drop of the temperature control device that may be caused by a defective or defective power supply unit applied to the temperature control device to the temperature It is possible to prevent the powder from sticking inside the control device.

이하, 본 발명에 따른 실시예에 따른 온도 조절 장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, described in detail with reference to the accompanying drawings for the temperature control device according to an embodiment of the present invention.

도 1은 웨이퍼 가공 설비의 배기 라인을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view for explaining an exhaust line of a wafer processing facility.

도 1을 참조하면, 상기 웨이퍼 가공 설비의 배기 라인은 크게 주 배기 라인(120), 보조 배기 라인(122) 및 벤트 라인(vent line, 124)을 포함한다.Referring to FIG. 1, an exhaust line of the wafer processing facility includes a main exhaust line 120, an auxiliary exhaust line 122, and a vent line 124.

공정 챔버(110)는 우선 종형 확산로 및 건식 식각 장치 등과 같이 내부가 저압을 유지한 상태에서 소정의 반도체 소자 제조 공정이 진행된다. 상기 공정 챔버 (110)로는 여러 가스 화학 기상 증착 및 건식 식각 공정에서 포스핀(PH3), 실란(SiH4), 디클로로 실란(SiH2Cl2), 암모니아(NH3) 및 산화질소(N20) 등의 공정 가스가 주입된다. 상기 공정 가스는 공정 챔버(110) 내에서 서로 혼합되어 공정에 사용된 후 잔류 가스 형태로 남아 외부로 배출되는데 이 가스는 배기 가스이다.In the process chamber 110, a predetermined semiconductor device manufacturing process is performed while the inside of the process chamber 110 maintains low pressure, such as a vertical diffusion path and a dry etching apparatus. The process chamber 110 includes phosphine (PH 3 ), silane (SiH 4 ), dichloro silane (SiH 2 Cl 2 ), ammonia (NH 3 ) and nitrogen oxide (N 2 ) in various gas chemical vapor deposition and dry etching processes. Process gas, such as 0), is injected. The process gases are mixed with each other in the process chamber 110 and used in the process and remain in the form of residual gas to be discharged to the outside, which is exhaust gas.

주 배기 라인(120)은 일단은 공정 챔버(110)와 연결되고 타단은 가스 스크러버(210)(gas scrubber)와 연결된다. 가스 스크러버(210)는 상기 배기 가스를 처리하기 위한 것으로, 특히 이중 드라이 스크러버(210)는 할로겐족 화합물을 주로 상용하는 공정에서 많이 사용된다. 공정 챔버(110)의 배기 가스는 주 배기 라인(120)을 통해 외부로 배출된다.The main exhaust line 120 is connected at one end to the process chamber 110 and at the other end to a gas scrubber 210. The gas scrubber 210 is for treating the exhaust gas, and in particular, the double dry scrubber 210 is commonly used in a process in which a halogen compound is commonly used. The exhaust gas of the process chamber 110 is discharged to the outside through the main exhaust line 120.

진공 펌프(200)는 가스 스크러버(210)와 인접한 부위의 주 배기 라인(120) 상에 설치된다. 진공 펌프(200)는 주 배기 라인(120)에 진공력을 제공하여 상기 공정 챔버(110) 내의 미 반응 가스 또는 반은 부산물을 주 배기 라인(120)을 통해 배출한다. 진공 펌프(200)는 부스터 펌프(booster pump, 202)와 드라이 펌프(dry pump, 204)로 구성된다. 드라이 펌프(204)는 오일 및 물을 사용하는 습식 펌프와 달리 펌프 내에 오일의 공급 없이 구동되는 진공 펌프로서 오일 미스트(oil mist)가 발생하지 않는다. 따라서 드라이 펌프(204)는 배기 가스로 인한 오염 발생이 없고, 반도체 소자 제조 공정과 같은 쾌적한 환경을 요하는 곳에서 사용하기 적합한 펌프이다. 또한 드라이 펌프(204)는 마찰이 동반되지 않으므로 보다 폭넓은 압력 범위를 요하는 진공 성형 장비에서도 유용하게 사용할 수 있다. 부스터 펌프(202) 는 드라이 펌프(204)의 부족한 마력을 보충하여 진공 펌프의 진공력을 높인다.The vacuum pump 200 is installed on the main exhaust line 120 adjacent to the gas scrubber 210. The vacuum pump 200 provides a vacuum force to the main exhaust line 120 to discharge unreacted gas or half by-product in the process chamber 110 through the main exhaust line 120. The vacuum pump 200 includes a booster pump 202 and a dry pump 204. The dry pump 204 is a vacuum pump driven without supply of oil in the pump, unlike a wet pump using oil and water, and does not generate oil mist. Therefore, the dry pump 204 is a pump suitable for use in a place where there is no pollution caused by exhaust gas and a pleasant environment such as a semiconductor device manufacturing process is required. In addition, the dry pump 204 may be usefully used in vacuum forming equipment that requires a wider pressure range because friction is not accompanied. The booster pump 202 compensates for the insufficient horsepower of the dry pump 204 to increase the vacuum force of the vacuum pump.

제1압력 센서(130)는 상기 공정 챔버(110)와 인접한 주 배기 라인(120) 상에 구비된다. 상기 제1압력 센서(130)는 상기 공정 챔버(110)의 내부 압력의 측정한다. 구체적으로 제1압력 센서(130)는 높은 압력의 측정이 가능하여 대기압 및 진공 유무를 점검한다. 또한, 상기 제1압력 센서(130)는 상기 진공 펌프(200)에 의한 슬로우 펌핑율(slow pumping rate)을 점검한다.The first pressure sensor 130 is provided on the main exhaust line 120 adjacent to the process chamber 110. The first pressure sensor 130 measures the internal pressure of the process chamber 110. Specifically, the first pressure sensor 130 can measure a high pressure to check the atmospheric pressure and the presence of vacuum. In addition, the first pressure sensor 130 checks a slow pumping rate by the vacuum pump 200.

도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 조절 장치를 설명하기 위한 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a temperature control device according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 1.

도 2를 참조하면, 제1온도 조절 장치는, 상기 제1압력 센서(130)의 외측면을 감싸도록 구비되며 상기 제1압력 센서(130) 내부의 배기 가스의 온도를 일정하게 유지하기 위하여 열을 발생시키는 제1발열부(222)와, 상기 제1발열부(222)의 온도를 측정하기 위한 제1온도 측정부(224)와, 상기 제1온도 측정부(224)와 연결되어 있으며 상기 제1온도 측정부(224)에서 측정된 온도를 외부로 표시하기 위한 제1온도 표시부(226)를 포함한다. 또한, 상기 제1발열부(222)를 감싸 열 출입을 방지하기 위한 제1단열부(228)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, a first temperature control device is provided to surround an outer surface of the first pressure sensor 130 and is heated to maintain a constant temperature of exhaust gas inside the first pressure sensor 130. The first heat generating unit 222 for generating a, a first temperature measuring unit 224 for measuring the temperature of the first heat generating unit 222, and is connected to the first temperature measuring unit 224 It includes a first temperature display unit 226 for displaying the temperature measured by the first temperature measuring unit 224 to the outside. In addition, the first heat insulating part 222 may further include a first heat insulating part 228 to prevent heat entry.

제1발열부(222)는 상기 제1압력 센서(130)를 감싸도록 구비된다. 상기 제1발열부(222)는 저항선으로 형성된다. 상기 저항선을 열에 견디기에 충분한 고온 용해온도를 가진 니켈크롬, 니케크롬철, 니켈동 등으로 제조될 수 있다.The first heat generating unit 222 is provided to surround the first pressure sensor 130. The first heat generating unit 222 is formed of a resistance line. The resistance wire may be made of nickel chromium, nickel chromium iron, nickel copper, or the like having a high temperature melting temperature sufficient to withstand heat.

상기 제1발열부(222)는 전원부(230)와 연결된다. 상기 전원부(230)에서 상기 제1발열부(222)로 전원이 인가되면 상기 저항선으로부터 열이 발생한다. 따라서 제 1발열부(222)는 상기 제1압력 센서(130) 내부의 상기 반응 부산물 및 미 반응 가스의 온도가 저하되지 않고 높은 온도를 유지하도록 한다. 상기 제1발열부(222)는 상기 제1압력 센서(130)의 내부를 150℃ 정도로 가열한다.The first heat generating unit 222 is connected to the power supply 230. When power is applied from the power supply unit 230 to the first heat generating unit 222, heat is generated from the resistance line. Therefore, the first heat generating unit 222 maintains a high temperature without decreasing the temperature of the reaction by-products and the unreacted gas inside the first pressure sensor 130. The first heat generating unit 222 heats the inside of the first pressure sensor 130 to about 150 ° C.

상기 제1발열부(222)는 상기 제1압력 센서(130)의 외측면에 직접 구비될 수도 있지만, 일반적으로 재킷 형태의 제1단열부에 감싸인 상태에서 상기 제1압력 센서(130)의 외측면에 구비될 수 있다.The first heat generating unit 222 may be provided directly on the outer surface of the first pressure sensor 130, but is generally wrapped in the first insulating portion of the jacket shape of the first pressure sensor 130 It may be provided on the outer surface.

상기 제1단열부는 벨크로(verlcro) 또는 다른 종래의 파스너(fastener)와 같은 훅(hook) 또는 루프 파스너(loop fastener)를 이용하여 대향하는 양단을 서로 고정한다. 상기 제1단열부는 상기 제1압력 센서(130)를 감싼 상태에서 양단을 서로 고정시킴으로써 상기 제1압력 센서(130)의 외측면에 고정된다. 상기 제1단열부를 상기 제1압력 센서(130)로부터 분리하는 경우에도 상기 벨크로나 파스너의 고정을 해제하여 상기 제1단열부를 용이하게 분리할 수 있다.The first heat insulating portion secures opposite ends to each other using a hook or loop fastener such as a velcro or other conventional fastener. The first heat insulating part is fixed to the outer surface of the first pressure sensor 130 by fixing both ends to each other in a state in which the first pressure sensor 130 is wrapped. Even when the first heat insulating part is separated from the first pressure sensor 130, the first heat insulating part may be easily separated by releasing the fixing of the Velcro or the fastener.

상기 제1단열부는 상기 제1압력 센서(130)와 접촉하는 내측 부분의 열전도성은 높고, 외측 부분의 열전도성은 낮도록 형성된다. 따라서 상기 제1단열부 내부에 구비되는 제1발열부(222)에서 발생된 열이 상기 제1압력 센서(130)로 효과적으로 전달된다. 또한 상기 단열 분의 외측 부분으로 열 전달이 차단되므로 상기 열의 분산 및 손상을 막고 상기 제1단열부의 외측 부분과 접촉하는 사용자가 화상을 입지 않도록 외측 부분이 비교적 차거나 또는 따뜻하게 유지된다.The first heat insulating part is formed such that the thermal conductivity of the inner part in contact with the first pressure sensor 130 is high and the thermal conductivity of the outer part is low. Therefore, the heat generated from the first heat generating unit 222 provided inside the first heat insulating unit is effectively transmitted to the first pressure sensor 130. In addition, since heat transfer to the outer portion of the thermal insulation powder is blocked, the outer portion is kept relatively cold or warm to prevent the heat dissipation and damage and to prevent a user from coming into contact with the outer portion of the first insulation portion.

상기 제1단열부의 재질로는 실리카 섬유(Silica Fiber), 파이버 글라스(Fiber Glass) 섬유 또는 석면이 사용된다.As the material of the first insulation portion, silica fiber, fiber glass fiber, or asbestos is used.

제1온도 측정부(224)는 상기 제1발열부(222)의 온도를 측정하기 위하여 열전대를 사용한다. 상기 열전대는 50 내지 200℃의 범위에서 온도 측정이 가능한 타입 케이(type-k)가 사용될 수 있다. 타입 케이 열전대는 플러스 접합선으로 니켈을 주성분으로 하는 크롬 합금이 사용되고, 마이너스 접합선에는 니켈을 주성분으로 하는 실리콘 합금, 망간 합금이 사용될 수 있다.The first temperature measuring unit 224 uses a thermocouple to measure the temperature of the first heat generating unit 222. The thermocouple may be a type k (type-k) capable of measuring the temperature in the range of 50 to 200 ℃. Type K thermocouples can be used as chromium alloys containing nickel as the main component, and silicon alloys and manganese alloys containing nickel as the main component.

도시된 바와 같이 상기 제1온도 측정부(224)는 상기 제1압력 센서(130)의 기 설정된 온도 범위를 벗어나는 경우, 상기 전원부(230)의 전원을 차단하기 위한 제어부(232)와 연결되어 있다.As illustrated, the first temperature measuring unit 224 is connected to the control unit 232 for shutting off the power of the power supply unit 230 when it is out of the preset temperature range of the first pressure sensor 130. .

제1온도 표시부(226)는 상기 제1온도 측정부(224)와 연결되어 상기 제1온도 측정부(224)에서 측정된 온도를 외부로 표시한다. 구체적으로, 상기 제1온도 표시부(226)는 상기 제1단열부의 외부로 돌출 되도록 구비되어 작업자로 하여금 상기 제1압력 센서(130) 내부의 온도를 용이하게 확인할 수 있도록 한다. 또한, 상기 제1온도 표시부(226)는 디지털 게이지가 사용될 수 있다.The first temperature display unit 226 is connected to the first temperature measuring unit 224 to display the temperature measured by the first temperature measuring unit 224 to the outside. In detail, the first temperature display unit 226 is provided to protrude to the outside of the first insulation unit so that an operator can easily check the temperature inside the first pressure sensor 130. In addition, the first temperature display unit 226 may be a digital gauge.

제2압력 센서(140)는 상기 제1압력 센서(130)보다 상기 공정 챔버(110)로부터 이격 되어 상기 주 배기 라인(120) 상에 구비된다. 상기 제2압력 센서(140)는 상기 공정 챔버(110)의 베이스 압력(base pressure)을 점검하며, 상기 공정 챔버(110)에 누설이 발생하는지 유무를 검사한다. 또한, 상기 제2압력 센서(140)는 상기 공정 챔버(110)의 압력 조절 상태를 점검하다. 상기 제2압력 센서(140)는 상기 제1압력 센서(130)보다 낮은 압력, 즉 저압을 주로 측정한다.The second pressure sensor 140 is provided on the main exhaust line 120 spaced apart from the process chamber 110 than the first pressure sensor 130. The second pressure sensor 140 checks the base pressure of the process chamber 110 and checks whether there is a leakage in the process chamber 110. In addition, the second pressure sensor 140 checks the pressure regulation state of the process chamber 110. The second pressure sensor 140 mainly measures a pressure lower than the first pressure sensor 130, that is, a low pressure.

상기 제2압력 센서(140)는 상기 제1압력 센서(130)와 유사하게 제2온도 조절 장치를 구비하고 있다. 상기 제2온도 조절 장치는, 제2발열부와, 제2온도 측정부와, 제2온도 표시부와, 제2단열부를 포함한다. 상기 제2온도 조절 장치 구성 요소들에 대한 추가적인 상세 설명은 도 2에 도시된 제1온도 조절 장치와 관련하여 이미 설명된 것들과 유사하므로 생략하기로 한다.The second pressure sensor 140 has a second temperature control device similar to the first pressure sensor 130. The second temperature control device includes a second heat generating unit, a second temperature measuring unit, a second temperature display unit, and a second heat insulating unit. Further details of the second temperature control device components are similar to those already described with respect to the first temperature control device shown in FIG.

상기 제2압력 센서(140)와 상기 주 배기 라인(120) 사이에는 에어의 공급 여부에 따라 개폐되는 제1에어 밸브(142)가 구비된다. 상기 제1에어 밸브(142)는 제1압력 센서(130)에 비해 측정 범위가 좁은 제2압력 센서(140)가 높은 압력에 노출되는 것을 방지한다. 따라서, 상기 제2압력 센서(140)가 높은 압력에 의해 손상되는 것을 방지한다.A first air valve 142 is provided between the second pressure sensor 140 and the main exhaust line 120 to be opened or closed depending on whether air is supplied. The first air valve 142 prevents the second pressure sensor 140 having a narrower measuring range than the first pressure sensor 130 from being exposed to high pressure. Thus, the second pressure sensor 140 is prevented from being damaged by the high pressure.

구체적으로 설명하면, 상기 제1에어 밸브(142)는 상기 공정 챔버(110)의 압력이 상기 제2압력 센서(140)가 측정 가능한 압력보다 낮은 경우, 즉 1 Torr 이하인 경우 개방되며, 상기 공정 챔버(110)의 압력이 상기 제2압력 센서(140)가 측정 가능한 압력보다 높은 경우, 즉 1 Torr 이상인 경우 폐쇄된다.Specifically, the first air valve 142 is opened when the pressure in the process chamber 110 is lower than the pressure that the second pressure sensor 140 can measure, that is, 1 Torr or less, and the process chamber The pressure of 110 is closed when the second pressure sensor 140 is higher than the measurable pressure, that is, 1 Torr or more.

피라니 게이지(Pirani Gauge, 150)는 상기 공정 챔버(110)와 인접한 부위의 주 배기 라인(120) 상에 구비된다. 상기 피라니 게이지(150)는 휘트스톤 브리지(Wheatstone Bridge)를 이용하여 진공도를 측정하기 위한 진공 게이지이다. 상기 피라니 게이지(150)는 기체의 열전도율이 저압 하에서는 거의 진공도(잔류 기체의 압력)에 비례하는 것을 이용한 것이다. 상기 피라니 게이지(150)는 상기 공정 챔버(110)가 대기압 상태인지 고압 상태인지를 확인한다.A Pirani gauge 150 is provided on the main exhaust line 120 in the vicinity of the process chamber 110. The piranha gauge 150 is a vacuum gauge for measuring the degree of vacuum using a Wheatstone Bridge. The piranha gauge 150 is one in which the thermal conductivity of the gas is proportional to the degree of vacuum (pressure of the residual gas) at low pressure. The Pirani gauge 150 checks whether the process chamber 110 is at atmospheric pressure or high pressure.

제2에어 밸브(160)는 상기 압력 측정 장치와 상기 진공 펌프(200) 사이에 구 비된다. 상기 제2에어 밸브(160)는 일반적인 경우 상황에 따라 주 배기 라인(120)을 개방 및 차단한다. 상기 제2에어 밸브(160)도 에어의 공급하거나 또는 차단함으로써 개폐된다. 또한 제2에어 밸브(160)는 진공 펌프(200)를 이용하여 공정 챔버(110)를 빠르게 진공 상태로 만들 때 사용된다.The second air valve 160 is provided between the pressure measuring device and the vacuum pump 200. The second air valve 160 opens and shuts off the main exhaust line 120 according to a general case. The second air valve 160 is also opened and closed by supplying or blocking air. In addition, the second air valve 160 is used to quickly vacuum the process chamber 110 using the vacuum pump 200.

자동 압력 제어기(190)는 상기 제2에어 밸브(160)와 상기 진공 펌프(200) 사이에서 상기 진공 펌프(200)와 인접하도록 구비된다. 상기 자동 압력 제어기(190)는 스로틀 밸브(throttle valve)의 개폐 정도를 조절하여 상기 공정 챔버(110)의 압력을 조절한다. 상기 자동 압력 제어기(190)는 상기 제1 및 제2압력 센서(130, 140)에서 측정된 공정 챔버(110)의 압력을 참고하여 상기 공정 챔버(110)의 압력을 조절한다.The automatic pressure controller 190 is provided to be adjacent to the vacuum pump 200 between the second air valve 160 and the vacuum pump 200. The automatic pressure controller 190 controls the pressure of the process chamber 110 by adjusting the opening and closing degree of the throttle valve. The automatic pressure controller 190 adjusts the pressure of the process chamber 110 by referring to the pressure of the process chamber 110 measured by the first and second pressure sensors 130 and 140.

보조 배기 라인(122)은 상기 제2압력 센서(140)와 상기 제2에어 밸브(160) 사이의 주 배기 라인(120)으로부터 분기되어 상기 자동 압력 제어기(190)와 진공 펌프(200) 사이의 주 배기 라인(120)과 다시 연통된다. 상기 보조 배기 라인(122)의 직경은 상기 주 배기 라인(120)의 직경보다 작은 것이 바람직하다.The auxiliary exhaust line 122 branches from the main exhaust line 120 between the second pressure sensor 140 and the second air valve 160 to between the automatic pressure controller 190 and the vacuum pump 200. It is in communication with the main exhaust line 120 again. The diameter of the auxiliary exhaust line 122 is preferably smaller than the diameter of the main exhaust line 120.

제3에어 밸브(170)는 상기 보조 배기 라인(122) 상에 구비된다. 상기 제3에어 밸브(170)는 상기 진공 펌프(200)를 이용하여 상기 공정 챔버(110)를 서서히 진공 상태로 만들 때 수동으로 개방되어 사용된다.The third air valve 170 is provided on the auxiliary exhaust line 122. The third air valve 170 is manually opened and used when the process chamber 110 is gradually vacuumed by using the vacuum pump 200.

벤트 라인(124)은 상기 제2압력 센서(140)와 상기 제2 에어 밸브 사이의 주 배기 라인(120)으로부터 분기되어 상기 진공 펌프(200)와 가스 스크러버(210) 사이의 주 배기 라인(120)과 다시 연통된다. The vent line 124 branches from the main exhaust line 120 between the second pressure sensor 140 and the second air valve to connect the main exhaust line 120 between the vacuum pump 200 and the gas scrubber 210. Communication with).

제4에어 밸브(180)는 상기 벤트 라인(124) 상에 구비된다. 상기 제4에어 밸브(180)는 상기 공정 챔버(110)에서 소정의 웨이퍼 가공 공정이 종료된 후 내부 압력이 대기압 상태에 도달할 때, 상기 피라니 게이지(150)의 신호에 의해 자동으로 개방된다. 따라서 상기 공정 챔버(110) 내의 미 반응 가스 및 공정 부산물이 상기 벤트 라인(124)을 통해 배기된다.The fourth air valve 180 is provided on the vent line 124. The fourth air valve 180 is automatically opened by the signal of the piranha gauge 150 when the internal pressure reaches the atmospheric pressure after a predetermined wafer processing process is completed in the process chamber 110. . Accordingly, unreacted gas and process by-products in the process chamber 110 are exhausted through the vent line 124.

상기와 같은 압력 센서가 구비된 상기 배기 가스 처리 장치의 작동 과정을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the operation of the exhaust gas treatment device provided with a pressure sensor as described above are as follows.

우선 상기 제1압력 센서(130) 또는 피라니 게이지(150)를 이용하여 상기 공정 챔버(110)의 압력 상태를 점검한다. 이때, 상기 제1에어 밸브(142)는 상기 제2압력 센서(140)가 고압에 노출되지 않도록 차단된 상태이다. 상기 공정 챔버(110)가 대기압 상태인 경우 상기 공정 챔버(110)를 진공 상태로 형성한다.First, the pressure state of the process chamber 110 is checked using the first pressure sensor 130 or the Piranha gauge 150. In this case, the first air valve 142 is blocked so that the second pressure sensor 140 is not exposed to high pressure. When the process chamber 110 is at atmospheric pressure, the process chamber 110 is formed in a vacuum state.

상기 제2에어 밸브(160)를 차단하여 상기 주 배기 라인(120)이 차단하고 상기 제3에어 밸브(170)를 개방하여 상기 보조 배기 라인(122)을 개방한 상태에서 상기 진공 펌프(200)의 부스터 펌프(202)를 이용하여 서서히 펌핑한다. 상기 제1압력 센서(130)를 이용하여 상기 슬로우 펌핑율을 측정한다.The vacuum pump 200 in a state in which the main air line 120 is blocked by blocking the second air valve 160, and the third air valve 170 is opened to open the auxiliary exhaust line 122. The pump is gradually pumped using the booster pump 202. The slow pumping rate is measured using the first pressure sensor 130.

상기 공정 챔버(110)의 압력이 일정 이하가 되면, 상기 제3에어 밸브(170)를 차단하여 상기 보조 배기 라인(122)을 차단하고 상기 제2에어 밸브(160)를 개방하여 상기 주 배기 라인(120)을 개방한 상태에서 상기 진공 펌프(200)의 드라이 펌프 또는 드라이 펌프와 부스터 펌프를 동시에 이용하여 상기 공정 챔버(110)를 펌핑한다.When the pressure of the process chamber 110 is less than a predetermined level, the third air valve 170 is blocked to block the auxiliary exhaust line 122, and the second air valve 160 is opened to open the main exhaust line. The process chamber 110 is pumped by using the dry pump or the dry pump and the booster pump of the vacuum pump 200 simultaneously with the open state 120.

이때, 상기 압력 측정 장치의 제2압력 센서(140)를 이용하여 상기 공정 챔버(110)의 베이스 압력을 점검하며, 상기 공정 챔버(110)의 누설 여부를 확인한다. 또한, 상기 제2압력 센서(140)를 이용하여 상기 자동 압력 제어의 스로틀 밸브의 개폐 정도에 따라 조절되는 압력이 정상적으로 조절되는 지도 점검한다.At this time, the base pressure of the process chamber 110 is checked by using the second pressure sensor 140 of the pressure measuring device, and the leakage of the process chamber 110 is confirmed. In addition, the second pressure sensor 140 is used to check whether the pressure adjusted according to the opening and closing degree of the throttle valve of the automatic pressure control is normally adjusted.

상기 공정 챔버(110) 내부 압력이 원하는 상태가 되면, 상기 공정 챔버(110) 내에서 상기 공정 가스를 주입하여 소정의 웨이퍼 가공 공정을 진행한다. 이때도 상기 자동 압력 제어를 이용하여 상기 공정 챔버(110)의 압력을 조절한다. 상기 웨이퍼 가공 공정이 완료되면, 상기 공정 챔버(110)로 퍼지 가스등을 공급하여 상기 공정 챔버(110)의 압력을 대기압 상태로 형성한다.When the pressure inside the process chamber 110 reaches a desired state, the process gas is injected into the process chamber 110 to perform a predetermined wafer processing process. In this case, the pressure of the process chamber 110 is adjusted using the automatic pressure control. When the wafer processing process is completed, a purge gas or the like is supplied to the process chamber 110 to form a pressure of the process chamber 110 in an atmospheric pressure state.

상기 공정 챔버(110)의 내부 압력이 대기압 상태가 되면 상기 피라니 게이지(150)가 이를 감지하고 상기 제4에어 밸브(180)가 개방된다. 따라서 상기 공정 중 발생하는 반응 부산물이나 잔류 가스등의 배기 가스가 상기 벤트 라인(124)을 통해 배출된다.When the internal pressure of the process chamber 110 is at atmospheric pressure, the piranha gauge 150 detects this and the fourth air valve 180 is opened. Therefore, exhaust gases such as reaction by-products or residual gases generated during the process are discharged through the vent line 124.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 배기 라인 내부의 압력을 확인하기 위한 압력 센서의 온도를 조절하기 위한 장치에 온도 표시부를 외부에 더 구비함으로써, 작업자로 하여금 온도를 용이하게 확인할 수 있다.As described above, according to an embodiment of the present invention, by further comprising a temperature display unit in the apparatus for adjusting the temperature of the pressure sensor for checking the pressure inside the exhaust line, the operator can easily check the temperature Can be.

따라서, 상기 온도가 기 설정된 온도 범위를 벗어나는 경우에 발생할 수 있는 파우더 고착 등의 문제를 미연에 방지할 수 있다.Therefore, problems such as powder sticking, which may occur when the temperature is outside the preset temperature range, can be prevented.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.While the foregoing has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will be able to variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. It will be appreciated.

Claims (2)

배기 라인 내부의 압력을 측정하기 위한 압력 센서의 외측면을 감싸도록 구비되며, 상기 압력 센서 내부의 배기 가스의 온도를 일정하게 유지하기 위하여 열을 발생시키는 발열부;A heating unit provided to surround an outer surface of the pressure sensor for measuring a pressure inside the exhaust line, and generating heat to maintain a constant temperature of the exhaust gas inside the pressure sensor; 상기 발열부의 온도를 측정하기 위한 온도 측정부; 및A temperature measuring unit for measuring a temperature of the heating unit; And 상기 온도 측정부와 연결되어 있으며 상기 온도 측정부에서 측정된 온도를 외부로 표시하기 위한 온도 표시부를 포함하는 온도 조절 장치.And a temperature display unit connected to the temperature measuring unit and configured to display the temperature measured by the temperature measuring unit to the outside. 제1항에 있어서, 상기 온도 측정부와 연결되어 있으며, 상기 온도 측정부에서 측정된 온도가 기 설정된 범위를 벗어나는 경우, 상기 발열부로 인가되는 전원을 차단하기 위한 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 조절 장치.According to claim 1, It is connected to the temperature measuring unit, If the temperature measured by the temperature measuring unit is out of a predetermined range, further comprising a control unit for shutting off the power applied to the heat generating unit Thermostat.
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