KR102541712B1 - Vaccum exhast method using cryogenic pum - Google Patents

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KR102541712B1
KR102541712B1 KR1020220133144A KR20220133144A KR102541712B1 KR 102541712 B1 KR102541712 B1 KR 102541712B1 KR 1020220133144 A KR1020220133144 A KR 1020220133144A KR 20220133144 A KR20220133144 A KR 20220133144A KR 102541712 B1 KR102541712 B1 KR 102541712B1
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조성현
양원균
안경준
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크라이오에이치앤아이(주)
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Abstract

The present invention relates to a vacuum exhaust method using a cryo pump including: a refrigerator having a first stage part and a second stage part and configured to cool the first and second stage parts; a cryo panel including a first panel cooled by the first stage part and a second panel cooled by the second stage part; a cryo pump vessel surrounding the cryo panel; a first heater installed on the first stage part; and a second heater installed on the second stage part, The vacuum exhaust method using a cryo pump comprises the steps of: receiving an injection signal of process gas from a process gas injector configured to inject the process gas into a process chamber; increasing a temperature of the first stage part by turning on the first heater based on the injection signal; measuring the temperature of the first stage part; monitoring whether the temperature of the first stage part reaches a preset first reference temperature; and vacuum-exhausting the process gas when the temperature of the first stage part reaches a preset first reference temperature. The present invention can provide low power consumption with high exhaust capacity.

Description

크라이오 펌프를 통한 진공 배기 방법{VACCUM EXHAST METHOD USING CRYOGENIC PUM}Vacuum exhaust method through cryopump {VACCUM EXHAST METHOD USING CRYOGENIC PUM}

본 발명은 크라이오 펌프를 통한 진공 배기 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a vacuum exhaust method using a cryopump.

초저온 냉각은 반도체 제조 및 테스트 분야 등과 같은 산업분야에서 광범위하게 사용되고 있다. 여기서, 초저온은 -200℃이하의 온도를 의미할 수 있으며, 초저온을 획득하기 위한 냉각 과정은 압축기, 응축기, 팽창기 및 증발기를 포함하는 것이 통상적이며, 증발기에서 냉매가 증발되어 초저온 환경이 조성되게 된다. Cryogenic cooling is widely used in industrial fields such as semiconductor manufacturing and testing. Here, the cryogenic temperature may mean a temperature of -200 ° C or less, and the cooling process to obtain the cryogenic temperature usually includes a compressor, a condenser, an expander, and an evaporator, and the refrigerant is evaporated in the evaporator to create a cryogenic environment. .

이러한 초저온 환경을 조성하는 기술과 관련하여, 선행기술인 한국공개특허 제2020-0079062호는 초저온 냉동고를 개시하고 있다. Regarding the technology for creating such a cryogenic environment, Korean Patent Publication No. 2020-0079062, which is a prior art, discloses a cryogenic freezer.

초저온 환경을 조성하기 위해서 고진공 크라이오 펌프용 냉동기인 GM(Gifford0McMahon) 냉동기가 주로 이용된다. 이러한 크라이오 펌프는 스퍼터(Sputter) 장치에서 주펌프로 이용된다.In order to create a cryogenic environment, a GM (Gifford McMahon) refrigerator, which is a refrigerator for a high vacuum cryopump, is mainly used. This cryopump is used as a main pump in a sputter device.

그러나 크라이오 펌프는 응축과 흡착을 통해 공정 가스를 배기하므로, 초저온 표면 온도와 증기압이 배기 성능에 큰 영향을 미치고, 특정 부분의 온도가 적합하지 않으면 응축된 알곤의 분자가 방출과 재응축 또는 재흡착을 반복하여 압력이 기설정된 압력 이하로 떨어지지 않고 심한 요동이 나타나며, 스퍼터 장치가 알곤을 배기할 때 불안정성이 발생한다는 문제점을 가지고 있다. However, since the cryopump exhausts process gas through condensation and adsorption, the cryogenic surface temperature and vapor pressure have a great influence on the exhaust performance. By repeating adsorption, the pressure does not fall below a predetermined pressure, severe fluctuations occur, and instability occurs when the sputter device exhausts argon.

이하에서는, 도 1a 및 도 1b를 통해 알곤 평형 증기압 및 알곤 장애 현상에 대해 잠시 설명하도록 한다. Hereinafter, the argon equilibrium vapor pressure and the argon disorder phenomenon will be briefly described with reference to FIGS. 1A and 1B.

도 1a 및 도 1b는 종래의 공정 가스별 평형 증기압 및 알곤 장애 현상을 도시한 예시적인 도면이다. 1A and 1B are exemplary diagrams showing equilibrium vapor pressure and argon obstruction for each conventional process gas.

도 1a는 공정 가스별 평형 증기압을 도시한 것으로, 크라이오 펌프는 활성탄 어레이(Array)에 흡착되는 수소를 제외하면 대부분의 기체를 초저온 표면에 응축시킴으로써 배기하며, 가스 분자들이 외부로 배출되지 않고 초저온 표면에 붙어있으므로 표면 온도와 부착 조건에 따라 일정 수준의 증기압을 나타내는 것을 피할 수 없으며, 이러한 작용에 의해 크라이오 펌프 및 진공 용기의 도달 압력이 결정된다. FIG. 1A shows the equilibrium vapor pressure of each process gas. The cryopump exhausts most of the gas by condensing it on the cryogenic surface, except for hydrogen adsorbed on the activated carbon array, and gas molecules are not discharged to the outside and cryogenic temperature Since it is attached to the surface, it is inevitable to show a certain level of vapor pressure depending on the surface temperature and attachment conditions, and this action determines the ultimate pressure of the cryopump and vacuum container.

도 1a를 참조하면, 표면 온도가 20K 이하인 경우, 알곤(100)의 증기압은 1E-10 Torr을 나타내고, 표면 온도가 30K인 경우, 알곤의 증기압은 1E-6 Torr를 나타내고, 표면 온도가 50K 이상인 경우, 알곤(100)의 증기압이 1 Torr 이상이 되면서 알곤(100)의 응축이 불가능해진다.Referring to FIG. 1A, when the surface temperature is 20K or less, the vapor pressure of argon 100 is 1E-10 Torr, and when the surface temperature is 30K, the vapor pressure of argon is 1E-6 Torr, and the surface temperature is 50K or more. In this case, condensation of argon 100 becomes impossible as the vapor pressure of argon 100 becomes 1 Torr or more.

즉, 알곤(100)의 증기압이 1 Torr 이상이 되는 경우, 실용적인 측면에서 무의미할 수 있다. That is, when the vapor pressure of argon 100 is 1 Torr or more, it may be meaningless from a practical point of view.

도 1b는 알곤 장애 현상(Ar Hang-up)에 관한 것으로, 도 1b를 참조하면, 크라이오 펌프는 냉동기를 이용하여 1단 스테이지부를 냉각시킴으로써, 1단 스테이지부의 온도를 35~65K로 유지하고, 2단 스테이지부를 냉각시킴으로써, 2단 스테이지부의 온도를 15~20K로 유지시킨다. 1b relates to an argon hang-up phenomenon (Ar hang-up). Referring to FIG. 1b, the cryopump maintains the temperature of the first stage at 35 to 65K by cooling the first stage using a refrigerator, By cooling the second stage portion, the temperature of the second stage portion is maintained at 15 to 20K.

1단 스테이지부에 의해 복사실드(CAN) 및 배플(Baffle)이 냉각되고, 2단 스테이지부에 의해 활성탄 어레이(Array)가 냉각된다. 여기서, 온도가 상대적으로 높은 복사실드 또는 배플에 흡착되는 물 분자를 제외한 나머지 기체들은 활성탄 어레이에서 배기된다. The radiation shield (CAN) and the baffle are cooled by the first stage unit, and the activated carbon array is cooled by the second stage unit. Here, gases other than water molecules adsorbed on a radiation shield or baffle having a relatively high temperature are exhausted from the activated carbon array.

즉, 1단 스테이지부에 의해 냉각되는 원통형 복사실드는 300K 복사열에서 2단 스테이지부와 활성탄 어레이를 보호하는 기능을 수행하고, 배플은 일부 열차폐 기능을 유지하면서, 수분(물 분자)을 응축시키며, 다른 기체 분자가 크라이오 펌프 내부로 들어가도록 하는 통로로서 기능한다. That is, the cylindrical radiation shield cooled by the first stage unit serves to protect the second stage unit and the activated carbon array from 300K radiant heat, and the baffle condenses moisture (water molecules) while maintaining some heat shielding function, It serves as a passage for other gas molecules to enter the inside of the cryopump.

여기서, 알곤의 경우, 도 1a에서 설명한 바와 같이, 금속면에서 50K 이하가 되어야 응축이 가능하다는 특징을 갖는다. Here, in the case of argon, as described in FIG. 1A, condensation is possible only when the temperature is less than 50 K on the metal surface.

그러나 1단 스테이지부의 온도가 30~50K로 유지되는 경우, 알곤이 일부 흡착이 가능하고, 비교적 고온 부위에 부착된 알곤이 영구적으로 고착되는 것이 불가능하므로, 주위 압력에 따라 다시 방출되었다가 빠르게 감소하는 것이 반복되면서 불안정성이 나타나며, 이러한 알곤의 압력 불안정 상태를 크라이오 펌프의 알곤 장애 현상으로 불린다. However, when the temperature of the first stage part is maintained at 30 to 50K, some adsorption of argon is possible, and since it is impossible for argon attached to a relatively high temperature part to be permanently fixed, it is released again according to the ambient pressure and rapidly decreases. As this is repeated, instability appears, and this pressure instability of argon is called the argon failure phenomenon of the cryopump.

또한, 스퍼터 장치는 24시간 스퍼터 공정을 수행하는 것이 아닌, 스퍼터 챔버(Sputter Chamber)에서 트랜스퍼 챔버(Transfer Chamber)를 통해 기판을 공급받았을 때만 공정 가스인 알곤(Argon)을 이용하여 스퍼터 공정을 수행하므로, 소비전력을 낮출 수 있는 방법이 요구된다.In addition, since the sputter device does not perform a 24-hour sputter process, the sputter process is performed using argon, a process gas, only when the substrate is supplied through the transfer chamber in the sputter chamber. However, a method to reduce power consumption is required.

스퍼터링 챔버 내로 공정 가스를 주입하는 공정 가스 주입 장치로부터 공정 가스의 주입 신호를 수신하고, 주입 신호에 기초하여 제 1 히터를 온하여 1단 스테이지부의 온도를 승온시키는 진공 배기 방법을 제공하고자 한다. It is intended to provide a vacuum exhaust method for receiving a process gas injection signal from a process gas injection device that injects process gas into a sputtering chamber and raising the temperature of a first stage unit by turning on a first heater based on the injection signal.

1단 스테이지부의 온도를 측정하고, 1단 스테이지부의 온도가 기설정된 1단 기준 온도에 도달하는지 여부를 모니터링하고, 1단 스테이지부의 온도가 기설정된 1단 기준 온도에 도달하는 경우 공정 가스를 진공 배기시키는 진공 배기 방법을 제공하고자 한다. The temperature of the first stage unit is measured, whether the temperature of the first stage unit reaches the preset first stage reference temperature is monitored, and when the temperature of the first stage unit reaches the preset first stage reference temperature, the process gas is evacuated. It is intended to provide a vacuum exhaust method that does.

다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.However, the technical problem to be achieved by the present embodiment is not limited to the technical problems described above, and other technical problems may exist.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명의 일 실시예는, 1단 스테이지부와, 2단 스테이지부를 구비하고, 상기 1단 스테이지부 및 상기 2단 스테이지부를 냉각시키는 냉동기; 상기 1단 스테이지부에 의해 냉각되는 1단 패널, 상기 2단 스테이지부에 의해 냉각되는 2단 패널을 포함하는 크라이오 패널; 상기 크라이오 패널을 둘러싸는 크라이오 펌프 용기; 상기 1단 스테이지부에 설치되는 제 1 히터; 및 상기 2단 스테이지부에 설치되는 제 2 히터를 포함하는 크라이오 펌프에서 진공 배기하는 방법에 있어서 공정 챔버 내로 공정 가스를 주입하는 공정 가스 주입 장치로부터 공정 가스의 주입 신호를 수신하는 단계, 상기 주입 신호에 기초하여 상기 제 1 히터를 온(On)하여 상기 1단 스테이지부의 온도를 승온시키는 단계, 상기 1단 스테이지부의 온도를 측정하는 단계, 상기 1단 스테이지부의 온도가 기설정된 1단 기준 온도에 도달하는지 여부를 모니터링하는 단계 및 상기 1단 스테이지부의 온도가 상기 기설정된 1단 기준 온도에 도달하는 경우 상기 공정 가스를 진공 배기시키는 단계를 포함하는 진공 배기 방법을 제공할 수 있다. As a means for achieving the above technical problem, one embodiment of the present invention, a refrigerator having a first stage unit and a second stage unit and cooling the first stage unit and the second stage unit; a cryopanel including a first-stage panel cooled by the first-stage unit and a second-stage panel cooled by the second-stage unit; a cryopump container surrounding the cryopannel; a first heater installed in the first stage part; and receiving a process gas injection signal from a process gas injection device for injecting process gas into a process chamber in a method of evacuating a cryopump including a second heater installed in the second stage unit; Turning on the first heater based on a signal to increase the temperature of the first-stage unit, measuring the temperature of the first-stage unit, and setting the temperature of the first-stage unit to a preset first-stage reference temperature. It is possible to provide an evacuation method comprising the step of monitoring whether or not the temperature of the first stage unit reaches the predetermined first stage reference temperature, and the step of evacuating the process gas.

일 실시예에 따르면, 상기 승온시키는 단계는 상기 제 1 히터를 이용하여 상기 1단 스테이지부의 온도를 35K 내지 60K까지 단계적으로 승온시키는 단계를 포함할 수 있다. According to an embodiment, the step of raising the temperature may include stepwise raising the temperature of the first stage unit from 35K to 60K using the first heater.

일 실시예에 따르면, 상기 승온시키는 단계는 상기 1단 스테이지부의 온도를 5K씩 단계적으로 승온시키는 단계를 포함하는 것인 진공 배기 방법을 제공할 수 있다. According to one embodiment, the step of raising the temperature may provide a vacuum exhaust method that includes step-by-step raising the temperature of the first stage unit by 5K.

일 실시예에 따르면, 상기 공정 가스는 상기 1단 스테이지부의 단계적으로 승온된 온도에 기초하여 압력이 증가되다가 상기 기설정된 1단 기준 온도의 도달시 상기 압력이 강하되고, 상기 공정 가스의 압력은 1E-10torr 내지 1E-6torr일 수 있다. According to an embodiment, the pressure of the process gas is increased based on the temperature of the first-stage stage unit that has been raised in stages, and the pressure is decreased when the predetermined first-stage reference temperature is reached, and the pressure of the process gas is 1E. It may be -10torr to 1E-6torr.

일 실시예에 따르면, 공정 챔버 내로 공정 가스를 주입하는 공정 가스 주입 장치로부터 공정 가스의 미주입 신호를 수신하는 단계 및 상기 1단 스테이지부의 상기 1단 히터를 오프(Off)시켜 상기 1단 스테이지부의 온도를 아이들(ideal) 상태로 유지시키는 단계를 포함할 수 있다. According to an embodiment, the steps of receiving a non-injection signal of a process gas from a process gas injection device that injects process gas into a process chamber and turning off the first heater of the first stage unit to turn off the first stage unit It may include maintaining the temperature at an ideal state.

상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본 발명을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.The above-described means for solving the problems is only illustrative and should not be construed as limiting the present invention. In addition to the exemplary embodiments described above, there may be additional embodiments described in the drawings and detailed description.

전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 스퍼터링 챔버 내로 공정 가스를 주입하는 공정 가스 주입 장치로부터 공정 가스의 주입 신호를 수신하고, 주입 신호에 기초하여 제 1 히터를 온(On)하여 1단 스테이지부의 온도를 승온시킴으로써, 1단 스테이지부의 온도에 따라 공정 가스의 배기 속도가 달라지는 현상을 이용하여 높은 배기 능력으로 낮은 소비전력을 실현시키도록 하는 진공 배기 방법을 제공할 수 있다. According to any one of the above-described problem solving means of the present invention, a process gas injection signal is received from a process gas injection device for injecting process gas into a sputtering chamber, and a first heater is turned on based on the injection signal By raising the temperature of the first stage unit, it is possible to provide a vacuum exhaust method that realizes low power consumption with high exhaust capacity by using a phenomenon in which the exhaust speed of process gas varies depending on the temperature of the first stage unit.

1단 스테이지부의 온도를 측정하고, 1단 스테이지부의 온도가 기설정된 1단 기준 온도에 도달하는지 여부를 모니터링하고, 1단 스테이지부의 온도가 기설정된 1단 기준 온도에 도달하는 경우 공정 가스를 진공 배기시킴으로써, 공정 가스의 주입 시에 공정 가스의 배기를 위한 최적화 조건을 조성함과 동시에 알곤 장애 현상의 발생을 방지할 수 있도록 하는 진공 배기 방법을 제공할 수 있다.The temperature of the first stage unit is measured, whether the temperature of the first stage unit reaches the preset first stage reference temperature is monitored, and when the temperature of the first stage unit reaches the preset first stage reference temperature, the process gas is evacuated. By doing so, it is possible to provide a vacuum exhaust method capable of preventing the occurrence of an argon failure phenomenon while creating an optimized condition for exhausting the process gas when the process gas is injected.

도 1a 및 도 1b는 종래의 알곤 장애 현상 및 알곤 평형 증기압을 도시한 예시적인 도면이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 크라이오 펌프를 도시한 예시적인 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 크라이오 펌프에서 진공 배기하는 방법의 순서도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 1단 스테이지부의 온도의 승온에 따른 공정 가스의 압력을 도시한 예시적인 도면이다.
1A and 1B are exemplary diagrams showing conventional argon disturbance and argon equilibrium vapor pressure.
2A and 2B are exemplary views illustrating a cryopump according to an embodiment of the present invention.
3 is a flow chart of a method of evacuating a cryopump according to an embodiment of the present invention.
4A and 4B are exemplary diagrams illustrating a pressure of a process gas according to an increase in temperature of a first stage unit according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily practice the present invention with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. Throughout the specification, when a part is said to be "connected" to another part, this includes not only the case where it is "directly connected" but also the case where it is "electrically connected" with another element interposed therebetween. . In addition, when a part "includes" a certain component, this means that it may further include other components, not excluding other components, unless otherwise stated, and one or more other characteristics. However, it should be understood that it does not preclude the possibility of existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

본 명세서에 있어서 '부(部)'란, 하드웨어에 의해 실현되는 유닛(unit), 소프트웨어에 의해 실현되는 유닛, 양방을 이용하여 실현되는 유닛을 포함한다. 또한, 1 개의 유닛이 2 개 이상의 하드웨어를 이용하여 실현되어도 되고, 2 개 이상의 유닛이 1 개의 하드웨어에 의해 실현되어도 된다.In this specification, a "unit" includes a unit realized by hardware, a unit realized by software, and a unit realized using both. Further, one unit may be realized using two or more hardware, and two or more units may be realized by one hardware.

본 명세서에 있어서 단말 또는 디바이스가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부는 해당 단말 또는 디바이스와 연결된 서버에서 대신 수행될 수도 있다. 이와 마찬가지로, 서버가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부도 해당 서버와 연결된 단말 또는 디바이스에서 수행될 수도 있다.In this specification, some of the operations or functions described as being performed by a terminal or device may be performed instead by a server connected to the terminal or device. Likewise, some of the operations or functions described as being performed by the server may also be performed in a terminal or device connected to the corresponding server.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2a 및 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 크라이오 펌프를 도시한 예시적인 도면이다. 2A and 2B are exemplary views illustrating a cryopump according to an embodiment of the present invention.

도 2a는 스퍼터 공정에서 이용되는 크라이오 펌프 시스템을 도시한 것으로, 크라이오 펌프 시스템은 압축기(200), 크라이오 펌프(210), 스퍼터 장치(220) 및 공정 가스 주입 장치(230)를 포함할 수 있다. FIG. 2A shows a cryopump system used in a sputter process. The cryopump system may include a compressor 200, a cryopump 210, a sputter device 220, and a process gas injection device 230. can

압축기(200)는 헬륨 냉매를 고압으로 압축하고, 압축된 고압의 헬륨 냉매를 헬륨 공급라인을 통해 크라이오 펌프(210)로 공급하도록 할 수 있다. The compressor 200 may compress the helium refrigerant to a high pressure and supply the compressed high-pressure helium refrigerant to the cryopump 210 through a helium supply line.

압축기(200)는 크라이오 펌프(210)로부터 크라이오 펌프(210)에 의해 고압에서 상태 변환된 저압의 헬륨 냉매를 헬륨 회수라인을 통해 회수하고, 저압의 헬륨 냉매를 고압의 헬륨 냉매로 재압축시킬 수 있다. The compressor 200 recovers the low-pressure helium refrigerant, which has been converted from a high pressure by the cryopump 210, from the cryopump 210 through a helium recovery line, and recompresses the low-pressure helium refrigerant into a high-pressure helium refrigerant. can make it

크라이오 펌프(210)는 냉동기를 이용하여 극저온 환경을 조성할 수 있다. The cryopump 210 may create a cryogenic environment using a freezer.

크라이오 펌프(210)는 스퍼터링 챔버(223) 내로 공정 가스가 주입된 경우, 1단 스테이지부의 온도에 기초하여 진공 배기시킬 수 있다. The cryopump 210 may evacuate the sputtering chamber 223 based on the temperature of the first stage when process gas is injected into the sputtering chamber 223 .

스퍼터 장치(220)는 스퍼터 챔버(223)에서 트랜스퍼 챔버를 통해 공급받은 기판(221)에 대해 스퍼터 공정을 수행할 수 있다. The sputter device 220 may perform a sputter process on the substrate 221 supplied through the transfer chamber in the sputter chamber 223 .

스퍼터 공정은 알곤 등의 이온 충격에 의해 원자 분자가 내부의 속박 에너지보다 큰 운동량을 획득하고, 음극 표면으로부터 공간으로 비산하는 현상 및 그 현상을 이용한 성막법을 의미한다. The sputtering process refers to a phenomenon in which atomic molecules acquire momentum greater than the internal confinement energy by bombardment with ions such as argon and scatter from the cathode surface into space, and a film formation method using the phenomenon.

스퍼터 장치(220)는 공정 가스 주입 장치(230)로부터 공정 가스 주입구(231)를 통해 공정 가스를 주입받을 수 있다. The sputter device 220 may receive process gas from the process gas injection device 230 through the process gas inlet 231 .

스퍼터 장치(220)는 공정 가스인 알곤을 이용하여 스퍼터 소스(222)를 통해 기판(221)에 소정의 박막을 형성시킬 수 있다. 예를 들어, 스퍼터 공정은 진공 상태의 스퍼터 챔버(223)에 공정 가스인 알곤(Ar) 가스가 주입되면, 음극(Cathode)에 전압(-)이 가해짐으로써, 음극으로부터 전자들이 방출되고, 방출된 전자가 알곤 기체 원자와 충돌하여 알곤을 이온화시킨다. The sputter device 220 may form a predetermined thin film on the substrate 221 through the sputter source 222 using argon as a process gas. For example, in the sputter process, when argon (Ar) gas, which is a process gas, is injected into the sputter chamber 223 in a vacuum state, a voltage (-) is applied to the cathode, and electrons are emitted from the cathode. The charged electrons collide with the argon gas atoms and ionize the argon.

여기서, 알곤이 여기(Excitation)되며 전자를 방출하고, 이로 인해 글로우 방전이 발생하여 플라즈마가 발생된다. 플라즈마에서 Ar+ 이온은 전위차에 의해 가속되어 타겟과 충돌하고, 충돌당한 타겟의 원자가 튀어올라 기판으로 이동됨으로써 박막이 형성될 수 있다. Here, argon is excited and emits electrons, which causes a glow discharge to generate plasma. In the plasma, Ar+ ions are accelerated by a potential difference and collide with the target, and atoms of the collided target bounce up and move to the substrate, thereby forming a thin film.

도 2b를 참조하면, 크라이오 펌프(210)는 냉동기(211)를 구비하고, 냉동기(211)를 이용하여 극저온 환경을 조성할 수 있다. 이 때, 크라이오 펌프(210)는 극저온 환경을 조성하기 위해 압축기(200)로부터 고압으로 압축된 헬륨 냉매를 헬륨 공급라인을 통해 공급받을 수 있다. 크라이오 펌프는 1단 스테이지부(212) 및 2단 스테이지부(213)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2B , the cryopump 210 includes a refrigerator 211 , and a cryogenic environment may be created using the refrigerator 211 . In this case, the cryopump 210 may receive the helium refrigerant compressed at high pressure from the compressor 200 through a helium supply line to create a cryogenic environment. The cryopump may include a first stage unit 212 and a second stage unit 213 .

크라이오 펌프(210)는 냉동기(211), 1단 스테이지부(212), 2단 스테이지부(213), 제 1 히터(214), 제 2 히터(215), 2단 패널(216), 1단 패널(217)을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 크라이오 펌프(210)는 1단 스테이지부(212) 및 2단 스테이지부(213)가 구비된 GM(Gifford-McMahon) 냉동기일 수 있다. The cryopump 210 includes a refrigerator 211, a first stage unit 212, a second stage unit 213, a first heater 214, a second heater 215, a second stage panel 216, 1 It may include a single panel 217 . The cryopump 210 according to an embodiment of the present invention may be a Gifford-McMahon (GM) freezer equipped with a first stage unit 212 and a second stage unit 213 .

냉동기(211)는 1단 스테이지부(212) 및 1단 스테이지부(212) 보다 저온으로 냉각되는 2단 스테이지부(213)를 구비할 수 있다. 여기서, 1단 스테이지부(212) 및 2단 스테이지부(213)는 디스플레이서가 실린더 내를 왕복 운동하면서 내부의 헬륨 가스를 팽창시키도록 하는 냉각 원리를 이용하여 초저온 환경을 조성할 수 있다. The refrigerator 211 may include a first stage unit 212 and a second stage unit 213 cooled to a lower temperature than the first stage unit 212 . Here, the first stage unit 212 and the second stage unit 213 may create a cryogenic environment by using a cooling principle in which the displacer reciprocates inside the cylinder to expand the helium gas therein.

크라이오 펌프 용기(218)는 크라이오 패널을 둘러쌀 수 있다. 여기서, 크라이오 패널은 1단 패널(217) 및 2단 패널(216)을 포함할 수 있다. 1단 패널(217)은 1단 어레이(Can) 및 배플을 포함하며, 1단 어레이는 1단 스테이지부(212)에 의해 직접적으로 냉각되고, 배플은 1단 스테이지부(212)에 의해 간접적으로 냉각되며, 2단 패널(216)은 2단 어레이를 포함하며, 2단 스테이지부(213)에 의해 냉각될 수 있다. The cryopump vessel 218 may surround the cryopanel. Here, the cryo panel may include a first-stage panel 217 and a second-stage panel 216 . The first-stage panel 217 includes a first-stage array (Can) and a baffle, and the first-stage array is directly cooled by the first-stage stage unit 212, and the baffle is indirectly cooled by the first-stage stage unit 212. Cooled, the two-stage panel 216 includes a two-stage array, and may be cooled by the two-stage stage unit 213 .

제 1 히터(214)는 1단 스테이지부(212)에 설치되어, 1단 스테이지부(212)의 온도를 승온시킬 수 있다. The first heater 214 is installed on the first stage unit 212 to increase the temperature of the first stage unit 212 .

제 2 히터(215)는 2단 스테이지부(213)에 설치되어, 2단 스테이지부(213)의 온도를 승온시킬 수 있다. The second heater 215 is installed on the second stage unit 213 to increase the temperature of the second stage unit 213 .

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 크라이오 펌프에서 진공 배기하는 방법의 순서도이다. 도 3에 도시된 크라이오 펌프(210)에서 진공 배기하는 방법은 도 2a 및 도 2b에 도시된 실시예에 따라 시계열적으로 처리되는 단계들을 포함한다. 따라서, 이하 생략된 내용이라고 하더라도 도 2a 내지 도 2b에 도시된 실시예에 따라 크라이오 펌프(210)에서 수행되는 진공 배기하는 방법에도 적용된다. 3 is a flow chart of a method of evacuating a cryopump according to an embodiment of the present invention. The method of evacuating the cryopump 210 shown in FIG. 3 includes steps processed in time sequence according to the embodiment shown in FIGS. 2A and 2B. Therefore, even if the details are omitted below, they are also applied to the method of evacuating the cryopump 210 according to the exemplary embodiment shown in FIGS. 2A to 2B .

단계 S310에서 크라이오 펌프(210)는 공정 챔버로서 스퍼터링 챔버(223) 내로 공정 가스를 주입하는 공정 가스 주입 장치(230)로부터 공정 가스의 주입 신호를 수신할 수 있다. 여기서, 공정 가스는 스퍼터 공정에서 이용되는 알곤(Ar) 가스일 수 있다. 이를 위해, 스퍼터 공정에서 이용되는 크라이오 펌프(210)는 공정 가스를 주입시키는 공정 가스 주입 장치(230)와 제어적으로 연결됨으로써, 공정 가스의 주입 신호를 수신할 수 있다. In step S310 , the cryopump 210 may receive a process gas injection signal from the process gas injection device 230 that injects the process gas into the sputtering chamber 223 as a process chamber. Here, the process gas may be argon (Ar) gas used in the sputter process. To this end, the cryopump 210 used in the sputtering process may be controllably connected to the process gas injection device 230 for injecting the process gas, thereby receiving a process gas injection signal.

단계 S320에서 크라이오 펌프(210)는 주입 신호에 기초하여 제 1 히터(214)를 온(On)하여 1단 스테이지부(212)의 온도를 승온시킬 수 있다. In step S320, the cryopump 210 may turn on the first heater 214 based on the injection signal to increase the temperature of the first stage unit 212.

예를 들어, 크라이오 펌프(210)는 제 1 히터(214)를 이용하여 1단 스테이지부(212)의 온도를 35K 내지 60K까지 단계적으로 승온시킬 수 있다. 이 때, 크라이오 펌프(210)는 1단 스테이지부(212)의 온도를 5K씩 단계적으로 승온시킬 수 있다. For example, the cryopump 210 may step-by-step increase the temperature of the first stage unit 212 from 35K to 60K using the first heater 214 . At this time, the cryopump 210 may step-by-step increase the temperature of the first-stage stage unit 212 by 5K.

단계 S330에서 크라이오 펌프(210)는 1단 스테이지부(212)의 온도를 측정할 수 있다. In step S330, the cryopump 210 may measure the temperature of the first-stage stage unit 212.

단계 S340에서 크라이오 펌프(210)는 1단 스테이지부(212)의 온도가 기설정된 1단 기준 온도에 도달하는지 여부를 모니터링할 수 있다. 여기서, 기설정된 1단 기준 온도는 60K일 수 있다. In step S340, the cryopump 210 may monitor whether the temperature of the first stage unit 212 reaches a preset first stage reference temperature. Here, the preset first-stage reference temperature may be 60K.

단계 S350에서 크라이오 펌프(210)는 1단 스테이지부(212)의 온도가 기설정된 1단 기준 온도에 도달하는 경우 공정 가스를 진공 배기시킬 수 있다. 여기서, 공정 가스의 압력은 1E-10torr 내지 1E-6torr일 수 있으며, 공정 가스는 1단 스테이지부(212)의 단계적으로 승온된 온도에 기초하여 압력이 증가되다가 기설정된 1단 기준 온도의 도달시 압력이 강하될 수 있다. In step S350, the cryopump 210 may evacuate the process gas when the temperature of the first stage unit 212 reaches a preset first stage reference temperature. Here, the pressure of the process gas may be 1E-10torr to 1E-6torr, and the pressure of the process gas is increased based on the temperature of the first stage stage unit 212 increased step by step and reaches a predetermined first stage reference temperature. pressure may drop.

즉, 본 발명은 1단 스테이지부(212)의 온도에 따라 배기 속도가 달라지는 현상을 이용함으로써, 높은 배기 능력을 낮은 소비전력으로 실현시켜 스퍼터 공정 시, 소비 전력의 저감에 기여할 수 있다. That is, the present invention can contribute to reducing power consumption during the sputter process by realizing high exhaust capacity with low power consumption by using a phenomenon in which the exhaust speed varies depending on the temperature of the first stage unit 212 .

또한, 스퍼터 공정에서 알곤의 압력 불안정 상태에 의해 발생되는 알곤 장애 현상을 방지하여 알곤 가스의 배기를 위한 최적화 환경 조건을 조성할 수 있다. In addition, it is possible to create optimized environmental conditions for exhausting argon gas by preventing argon failure caused by unstable argon pressure in the sputtering process.

도 3에서는 도시되지 않았으나, 크라이오 펌프(210)는 스퍼터링 챔버(223) 내로 공정 가스를 주입하는 공정 가스 주입 장치(230)로부터 공정 가스의 미주입 신호를 수신하는 단계 및 1단 스테이지부(212)의 제 1 히터(214)를 오프(Off)시켜 1단 스테이지부(212)의 온도를 아이들(ideal) 상태로 유지시키는 단계를 더 포함할 수 있다. Although not shown in FIG. 3 , the cryopump 210 receives a process gas non-injection signal from the process gas injection device 230 for injecting the process gas into the sputtering chamber 223 and the first stage unit 212 A step of maintaining the temperature of the first stage unit 212 in an ideal state by turning off the first heater 214 of the ) may be further included.

이를 통해, 알곤 가스의 주입이 종료됨에 따라 미주입 신호가 수신되면, 1단 스테이지부(212)의 온도를 제어하지 않고, 아이들 상태로 유지시킴으로써, 크라이오 펌프(210)의 소비전력을 저감시킬 수 있다. Through this, when a non-injection signal is received as the injection of argon gas is finished, the temperature of the first stage stage unit 212 is maintained in an idle state without controlling the temperature, thereby reducing the power consumption of the cryopump 210. can

상술한 설명에서, 단계 S310 내지 S350는 본 발명의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 전환될 수도 있다.In the above description, steps S310 to S350 may be further divided into additional steps or combined into fewer steps, depending on the implementation of the present invention. Also, some steps may be omitted as needed, and the order of steps may be switched.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 1단 스테이지부의 온도의 승온에 따른 공정 가스의 압력을 도시한 예시적인 도면이다. 4A and 4B are exemplary diagrams illustrating a pressure of a process gas according to an increase in temperature of a first stage unit according to an embodiment of the present invention.

도 4a를 참조하면, 1단 스테이지부의 온도의 승온 시, 주입된 알곤에 대한 분압을 측정한 그래프를 도시한 것으로, 크라이오 펌프(210)는 제 1 히터(214)를 온(On)하여 1단 스테이지부(212)의 온도를 최저 온도인 36K부터 5K씩만큼 증가시킬 수 있으며, 1단 스테이지부(212)의 온도가 증가되는 동안 공정 가스로 주입되는 알곤의 분압이 측정될 수 있다. Referring to FIG. 4A, when the temperature of the first stage unit is raised, a graph is shown in which the partial pressure of the injected argon is measured. The cryopump 210 turns on the first heater 214 to generate 1 The temperature of the stage unit 212 may be increased by 5K from the lowest temperature of 36K, and the partial pressure of argon injected as the process gas may be measured while the temperature of the first stage unit 212 is increased.

이 때, 1단 스테이지부(212)의 온도가 50K가 아닌 60K에서 알곤의 압력 강하가 발생되며, 60K 이상(400)에서 분압이 계속 낮은 것을 확인할 수 있다. 이는, 1단 스테이지부(212)에서 알곤의 흡착이 없다는 것을 의미하며, 이를 통해, 2단 스테이지부(213)에서 알곤을 흡착하고 있다는 것을 의미한다. 따라서, 60K 이상에서는 알곤을 다량으로 주입해도 알곤 장애 현상이 발생되지 않는다는 것을 확인할 수 있다. At this time, it can be seen that the pressure drop of argon occurs when the temperature of the first stage part 212 is 60K instead of 50K, and the partial pressure is continuously low at 60K or higher (400). This means that argon is not adsorbed in the first stage unit 212, and through this, it means that argon is adsorbed in the second stage unit 213. Therefore, it can be confirmed that the argon disorder does not occur even if a large amount of argon is injected at 60K or higher.

도 4b를 참조하면, 1단 스테이지부의 온도별 알곤의 주입 시, 알곤의 압력을 도시한 것으로, 그림 (a)는 1단 스테이지부(212)의 온도를 50K로 유지하며 알곤의 주입 시, 1,000분이 지나도 1E-7 Torr 이하로 압력이 떨어지지 않는다는 것을 확인할 수 있다. 이는, 배기가 이루어지지 않는다는 것을 의미한다. Referring to FIG. 4B, it shows the pressure of argon when argon is injected for each temperature of the first stage part. Figure (a) maintains the temperature of the first stage part 212 at 50K and when argon is injected, 1,000 It can be seen that the pressure does not drop below 1E-7 Torr even after a few minutes. This means that no exhaust is made.

그림 (b)는 1단 스테이지부(212)의 온도를 60K로 유지하며 알곤의 주입 시, 5분만에 3E-8 Torr까지 배기가 가능한 것을 확인할 수 있다. Figure (b) maintains the temperature of the first stage part 212 at 60K, and when argon is injected, it can be confirmed that exhaust up to 3E-8 Torr is possible in 5 minutes.

그림 (c)는 1단 스테이지부(212)의 온도를 65K로 유지하며 알곤의 주입 시, 5분만에 3E-8 Torr까지 배기가 가능하며, 60K부터 포화(saturation)가 이루어지는 것으로 판단할 수 있다. Figure (c) maintains the temperature of the first stage part 212 at 65K, and when argon is injected, it is possible to exhaust up to 3E-8 Torr in 5 minutes, and it can be determined that saturation is achieved from 60K .

즉, 1단 스테이지부(212)의 온도가 60K부터는 포화가 이루어지므로, 1단 스테이지부(212)의 온도를 60K로 유지하며 알곤 가스의 배기를 위한 최적화 환경 조건을 조성함으로써, 높은 배기 능력으로 낮은 소비전력을 실현할 수 있다. That is, since the temperature of the first stage unit 212 is saturated from 60K, the temperature of the first stage unit 212 is maintained at 60K and optimized environmental conditions for argon gas exhaust are created, resulting in high exhaust capability. Low power consumption can be realized.

도 2a 내지 도 4b를 통해 설명된 크라이오 펌프에서 수행되는 진공 배기하는 방법은 컴퓨터에 의해 실행되는 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램 또는 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 또한, 도 2a 내지 도 4b를 통해 설명된 크라이오 펌프에서 수행되는 진공 배기하는 방법은 컴퓨터에 의해 실행되는 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램의 형태로도 구현될 수 있다. The vacuum evacuation method performed in the cryopump described with reference to FIGS. 2A to 4B may be implemented in the form of a computer program stored in a medium executed by a computer or a recording medium including instructions executable by a computer. . In addition, the vacuum exhaust method performed in the cryopump described with reference to FIGS. 2A to 4B may be implemented in the form of a computer program stored in a medium executed by a computer.

컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체를 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. Computer readable media can be any available media that can be accessed by a computer and includes both volatile and nonvolatile media, removable and non-removable media. Also, computer readable media may include computer storage media. Computer storage media includes both volatile and nonvolatile, removable and non-removable media implemented in any method or technology for storage of information such as computer readable instructions, data structures, program modules or other data.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다. The above description of the present invention is for illustrative purposes, and those skilled in the art can understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, the embodiments described above should be understood as illustrative in all respects and not limiting. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the detailed description above, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention. do.

200: 압축기
210: 크라이오 펌프
211: 냉동기
212: 1단 스테이지부
213: 2단 스테이지부
214: 제 1 히터
215: 제 2 히터
216: 1단 패널
217: 1단 패널
218: 크라이오 펌프 용기
210: 스퍼터 장치
221: 기판
222: 스퍼터 소스
230: 공정 가스 주입 장치
231: 공정 가스 주입기
200: compressor
210: cryopump
211: freezer
212: first stage stage
213: 2nd stage part
214: first heater
215: second heater
216: first stage panel
217: first stage panel
218: cryopump vessel
210: sputter device
221 Substrate
222: sputter source
230: process gas injection device
231 Process gas injector

Claims (5)

1단 스테이지부와, 2단 스테이지부를 구비하고, 상기 1단 스테이지부 및 상기 2단 스테이지부를 냉각시키는 냉동기; 상기 1단 스테이지부에 의해 냉각되는 1단 패널, 상기 2단 스테이지부에 의해 냉각되는 2단 패널을 포함하는 크라이오 패널; 상기 크라이오 패널을 둘러싸는 크라이오 펌프 용기; 상기 1단 스테이지부에 설치되는 제 1 히터; 및 상기 2단 스테이지부에 설치되는 제 2 히터를 포함하는 크라이오 펌프에서 진공 배기하는 방법에 있어서,
공정 챔버 내로 공정 가스를 주입하는 공정 가스 주입 장치로부터 공정 가스의 주입 신호를 수신하는 단계;
상기 주입 신호에 기초하여 상기 제 1 히터를 온(On)하여 상기 1단 스테이지부의 온도를 승온시키는 단계;
상기 1단 스테이지부의 온도를 측정하는 단계;
상기 1단 스테이지부의 온도가 기설정된 1단 기준 온도에 도달하는지 여부를 모니터링하는 단계; 및
상기 1단 스테이지부의 온도가 상기 기설정된 1단 기준 온도에 도달하는 경우 상기 공정 가스를 진공 배기시키는 단계를 포함하는, 진공 배기 방법.
a refrigerator having a first stage unit and a second stage unit and cooling the first stage unit and the second stage unit; a cryopanel including a first-stage panel cooled by the first-stage unit and a second-stage panel cooled by the second-stage unit; a cryopump container surrounding the cryopanel; a first heater installed in the first stage part; and a method for evacuating a cryopump including a second heater installed in the second stage unit,
receiving a process gas injection signal from a process gas injection device that injects process gas into a process chamber;
raising the temperature of the first stage unit by turning on the first heater based on the injection signal;
measuring the temperature of the first-stage unit;
monitoring whether or not the temperature of the first-stage unit reaches a predetermined first-stage reference temperature; and
and evacuating the process gas when the temperature of the first stage unit reaches the preset first stage reference temperature.
제 1 항에 있어서,
상기 승온시키는 단계는,
상기 제 1 히터를 이용하여 상기 1단 스테이지부의 온도를 35K 내지 60K까지 단계적으로 승온시키는 단계를 포함하는 것인, 진공 배기 방법.
According to claim 1,
In the step of raising the temperature,
And stepwise raising the temperature of the first stage unit to 35K to 60K using the first heater.
제 1 항에 있어서,
상기 승온시키는 단계는,
상기 1단 스테이지부의 온도를 5K씩 단계적으로 승온시키는 단계를 포함하는 것인, 진공 배기 방법.
According to claim 1,
In the step of raising the temperature,
The vacuum exhaust method comprising the step of raising the temperature of the first stage unit stepwise by 5K.
제 1 항에 있어서,
상기 공정 가스는 상기 1단 스테이지부의 단계적으로 승온된 온도에 기초하여 압력이 증가되다가 상기 기설정된 1단 기준 온도의 도달시 상기 압력이 강하되고,
상기 공정 가스의 압력은 1E-10torr 내지 1E-6torr인 것인, 진공 배기 방법.
According to claim 1,
The pressure of the process gas is increased based on the temperature of the first-stage stage unit that has been raised in stages, and the pressure is decreased when the predetermined first-stage reference temperature is reached.
The pressure of the process gas is 1E-10torr to 1E-6torr, the vacuum exhaust method.
제 1 항에 있어서,
공정 챔버 내로 공정 가스를 주입하는 공정 가스 주입 장치로부터 공정 가스의 미주입 신호를 수신하는 단계; 및
상기 1단 스테이지부의 상기 제 1 히터를 오프(Off)시켜 상기 1단 스테이지부의 온도를 아이들(ideal) 상태로 유지시키는 단계를 포함하는 것인, 진공 배기 방법.
According to claim 1,
receiving a process gas non-injection signal from a process gas injection device that injects process gas into a process chamber; and
and maintaining the temperature of the first stage unit in an ideal state by turning off the first heater of the first stage unit.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024085434A1 (en) * 2022-10-17 2024-04-25 크라이오에이치앤아이(주) Method for vacuum-exhausting by means of cryopump

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120117657A (en) * 2011-04-14 2012-10-24 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤 Cryo-pump and vacuum exhaust method
KR101440714B1 (en) * 2012-02-23 2014-09-17 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤 Cryo-pump, regeneration method of cryo-pump, and controlling machine of cryo-pump
JP2015175342A (en) * 2014-03-18 2015-10-05 住友重機械工業株式会社 Cryopump and cryopump regeneration method

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5386708A (en) * 1993-09-02 1995-02-07 Ebara Technologies Incorporated Cryogenic vacuum pump with expander speed control
JPH0861232A (en) * 1994-08-24 1996-03-08 Ebara Corp Regeneration method for cryopump and device for the same
KR102541712B1 (en) * 2022-10-17 2023-06-13 크라이오에이치앤아이(주) Vaccum exhast method using cryogenic pum

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120117657A (en) * 2011-04-14 2012-10-24 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤 Cryo-pump and vacuum exhaust method
KR101440714B1 (en) * 2012-02-23 2014-09-17 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤 Cryo-pump, regeneration method of cryo-pump, and controlling machine of cryo-pump
JP2015175342A (en) * 2014-03-18 2015-10-05 住友重機械工業株式会社 Cryopump and cryopump regeneration method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024085434A1 (en) * 2022-10-17 2024-04-25 크라이오에이치앤아이(주) Method for vacuum-exhausting by means of cryopump

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