KR100219409B1 - 반도체 가스공급 시스템 - Google Patents

Abstract

가스공급원과 복수의 공정장치를 서로 연결하는 배관라인의 다중 분기라인에서 발생되는 리크(Leak) 등에 용이하게 대처하고, 반응가스의 공급압력을 용이하게 조절할 수 있는 반도체 가스공급 시스템에 관한 것이다.

본 발명은, 반도체 제조실 외부의 가스공급원에서 공급되는 반은가스가 상기 가스공급원과 연결된 배관라인의 복수의 다중 분기라인을 통해서 상기 반도체 제조실 내부의 공정장치로 공급되도록 구성된 반도체 가스공급 시스템에 있어서, 상기 다중분기되는 배관라인의 복수의 분기점이 상기 공정장치와 인접한 반도체 제조실 내부의 분기박스 내부에 구비되고, 상기 분기박스 내부의 상기 분기라인 상에 상기 반응가스의 공급압력을 조절할 수 있는 압력조절기가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

따라서, 반응가스가 공정장치에 충분히 공급되는 효과가 있고, 공정장치의 이상 발생시, 분기박스 내부의 밸브를 신속하게 닫고 수리할 수 있는 효과가 있다. 그리고, 누설관리를 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.

Description

반도체 가스공급 시스템

제1도는 종래의 반도체 가스공급 시스템을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.

제2도는 본 발명에 따른 반도체 가스공급 시스템의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 가스공급원 12, 32, 36, 42, 50, 54, 60 : 밸브

14, 34, 52 : 유량조절기 16~20, 40, 46, 58, 64 : 공정장치

35 : 분기박스 38, 44, 56, 62 : 압력조절기

본 발명의 반도체 가스공급 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가스공급원과 복수의 공정장치를 서로 연결하는 배관라인의 다중 분기라인에서 발생되는 리크(Leak) 등에 용이하게 대처하고, 반응가스의 공급압력을 용이하게 조절할 수 있는 반도체 가스공급 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 소자 제조공정에는 가스를 많이 이용한다.

예를들면, 화학증착공정에는 분자상태의 반응가스를 분해한 후, 화학적 반응에 의해서 웨이퍼 상에 유전체나 도체로 작용하는 특정층을 형성한다. 또한 식각공정에서는 반응가스가 웨이퍼 상에서 화학적 반응을 일으켜서 웨이퍼 상의 불필요한 부분을 제거한다.

제1도는 상기와 같이 제조공정에 사용되는 종래의 반도체 가스공급 시스템을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.

제1도를 참조하면, 반도체 제조실 외부에 설치된 가스공급원(10)에서 공급되는 반응가스가 배관라인 상에 구성된 밸브(12)의 개폐동작에 의해서 단속되고, 유량조절기(14)에 의해서 그 양이 제어되도록 구성되어 있다.

그리고 유량조절기(14)에 의해서 그 양이 제어된 반응가스는 배관라인과 병렬로 연결된 공정장치(16, 18, 20)로 분산되어 공급되도록 구성되어 있다. 상기 가스공급원(10)과 공정장치(16, 18, 20)를 서로 연결하는 배관라인의 분기점은 공정설비와 멀리 떨어져 반도체 제조실 외부에 위치되어 있고, 상기 공정장치(16, 18, 20)는 반도체 제조실 내부에 설치되어 있다.

따라서, 가스공급원(10)에서 공급되는 반응가스가 밸브(12)의 열림동작에 의해서 유량조절가(14)를 통과하고, 유량조절기(14)에서는 통과하는 반응가스의 양을 제어하여 반응가스를 공정장치(16, 18, 20)에 공급하게 됨으로써 공정장치(16, 18, 20)에서는 각기 반응가스를 이용한 반도체 소자 제조공정이 이루어진다.

그런데 배관라인과 공정장치(16, 18, 20)가 병렬로 연결되어 이쏙, 가스공급원(10)과 공정장치(16, 18, 20)의 거리가 멀리 떨어져 있으므로 공정장치(16, 18, 20)로 공급되는 반응가스의 압력이 감소하엿다. 따라서 공정장치(16, 18, 20)로 충분한 양의 반응가스가 공급되지 못하는 문제점이 발생하였다.

만일, 충분한 양의 반응가스를 공정장치(16, 18, 20)에 공급하기 위해서 새로운 가스공급원(도시되지 않음)을 공정장치(16, 18, 20)와 직렬로 직접연결하면, 가스공급원의 수가 증가하고, 배관라인을 새로이 설치하여야 하고, 가스공급원(10)을 공정장치(16, 18, 20) 가까이에 설치하면, 가스공급원의 위치가 분산되어 가스공급원의 관리가 어려운 문제점이 있었다.

또한, 배관라인 상의 가스누설은 대부분 분기점에서 발생하고, 이 분기점은 각각 반도체 제조설비 외부에 공정장치(16, 18, 20)와 멀리 이격되어 있으므로 작업자가 누설을 용이하게 관리할 수 없는 문제점이 있었다.

또한, 필요성에 의해서 기존의 배관라인에 새로운 공정장치를 증가하려면, 배관라인 상에 새로운 분기라인을 형서하여야 하므로 작업이 매우 번거로운 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은, 배관라인의 분기라인을 통해서 공정장치로 공급되는 반응가스의 압력저하 등의 원인에 의해서 공정장치에 충분한 양의 반응가스가 공급되지 못하는 것을 방지할 수 있는 반도체 가스공급 시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 배관라인의 분기점에서 발생하는 누설을 작업자가 용이하게 관리할 수 있도록 공정장치와 인접한 반도체 제조실 내부에 분기박스를 설치한 반도체 가스공급 시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 필요에 따라서 새롭게 추가되는 공정장치를 간단하게 배관라인과 연결하여 공정가스를 공급할 수 있는 반도체 가스공급 시스템을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체 가스공급 시스템은, 반도체 제조실 외부의 가스공급원에서 공급되는 반응가스가 상기 가스공급원과 연결된 배관라인의 복수의 다중 분기라인을 통해서 상기 반도체 제조실 내부의 공정장치로 공급되도록 구성된 반도체 가스공급 시스템에 있어서, 상기 다중분기되는 배관라인의 복수의 분기점이 상기 공정장치와 인접한 반도체 제조실 내부의 분기박스 내부에 구비되고, 상기 분기박스 내부의 상기 분기라인 상에 상기 반응가스의 공급아력을 조절할 수 있는 압력조절기가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 분기박스 내부의 상기 분기라인 상에 밸브가 더 구비될 수 있다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제2도는 본 바명에 따른 반도체 가스공급 시스템의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.

제2도를 참조하면, 반도체 제조실 외부의 가스공급원(30)에서 공급되는 반응가스가 배관라인 상에 위치한 밸브(32) 및 유량조절기(34)를 통과하도록 구성되어 있다.

유량조절기(34)를 통과한 반응가스는 배관라인이 양분되어 분기점을 형성함에 따라서 반응가스의 일부는 분기박스(35) 내부에 구성된 밸브(36)에 의해서 단속되어지고, 압력조절기(38)에 의해서 반응가스의 압력이 조절되어, 공정장치(40)로 공급되도록 구성되어 있다.

그리고 반응가스의 또 다른 일부는 분기박스(35) 내부에 구성된 밸브(42)에 의해서 단속되어지고, 압력조절기(44)에 의해서 반응가스의 압력이 조절되어 공정장치(46)로 공급되도록 구성되어 있다.

그리고 다른 가스공급원(48)에서 공급되는 반응가스도 밸브(50) 및 유량조절기(52)에 의해서 단속 및 제어된 후, 분기박스(35) 내부에서 양분되어 분기점을 형성하는 배관라인을 통해서 밸브(54, 60) 및 압력조절기(56, 62)를 통과하여 공정장치(57, 64)로 공급되도록 구성되어 있다.

분기박스(35)는 배관라인이 분기되는 분기라인 상에 설치된 밸브(36, 42, 54, 60) 및 압력조절기(38, 44, 56, 62)를 포함하도록 구성되어 있다. 또한, 분기박스(35)는 공정장치(40, 46, 56, 62)와 인접한 지역의 반도체 제조실 내부에 구성되어 있고, 상기 배관라인이 다중 분기되는 분기지점은 반도체 제조실 내부의 분기박스 내부에 설치되어 있다.

따라서, 가스공급원(30)에서 공급되는 반응가스는 배관라인 상에 위치한 밸브(32)의 개폐동작에 의해서 그 흐름이 단속되어지고, 유량조절기(34)에 의해서 그 양이 제어된다. 단속 및 제어된 반응가스는 배관라인이 양분됨으로 인해서 반응가스의 일부는 분기박스(35) 내부의 밸브(36) 및 압력조절기(38)를 통과하여 공정장치(40)에 공급된다.

그리고 반응가스의 다른 일부는 분기박스(35) 내부의 밸브(42) 및 압력조절기(44)를 통과하여 공정장치(46)에 공급된다.

압력조절기(38, 44)는 반응가스가 공정장치(40, 46)에 일정하게 공급될 수 있도록 반응가스의 압력을 증가 및 감소시켜 반응가스가 특정압력을 유지하도록 한다.

공정장치(40, 46)에 공급된 반응가스는 반응가스를 이용한 반도체 소자 제조공정이 진행된다.

또한 다른 가스공급원(48)에서 공급되는 반응가스도 밸브(50) 및 유량조절기(52)에 의해서 단속 및 제어된 후, 배관라인이 분기됨에 의해서 반응가스의 일부는 분기박스(35) 내부의 밸브(54) 및 압력조절기(56)를 통과하여 공정장치(58)에 공급된다. 그리고 반응가스의 다른 일부는 분기박스(35) 내부의 밸브(60) 및 압력조절기(62)를 통과하여 공정장치(64)에 공급된다.

압력조절기(56, 62)는 공정장치(58, 64)에 공급되는 반응가스의 압력이 증가 또는 감소되도록 제어한다.

공정장치(58, 64) 내부에서는 반응가스를 이용하여 웨이퍼 상에 특정한 막을 증착하는 공정이나, 특정한 막질을 식각하는 반도체 소자 제조공정 등이 이루어진다.

만일 공정장치(40, 46, 58, 64)에 이상이 발생할 경우에는 작업자는 공정장치(40, 46, 58, 64)와 인접한 지역의 반도체 제조실 내부에 설치된 분기박스(35) 내부의 밸브(36, 42, 54, 60)를 신속하게 닫고 공정장치(40, 46, 58, 64)를 수리한다.

전술한 실시예에서는 가스공급원을 두 개로, 공정장치를 네 개로 두었으나 제작자의 의도에 따라서 가스공급원의 수 및 공정장치의 수를 증가 및 감소하여 변형할 수 있다.

즉 하나의 가스공급원과 네 개의 공정장치 또는 2 이상의 공정장치, 둘의 가스공급원과 네 개의 공정장치 또는 2 이상의 공정장치 등으로 변형하여 가스 사용량의 많고 적음에 따라서 적절히 선택할 수 있다.

그리고, 공정장치가 연결될 수 있는 예비라인을 형성하여 특정한 공정장치의 연결이 필요할 경우 즉시 연결할 수 있도록 할 수도 있다.

따라서, 가스공급원에서 공급되는 반응가스가 공정장치와 연결된 분기박스 내부의 압력조절기에 의해서 제어되어 공정장치에 공급되므로 공정장치에 공급되는 반응가스의 압력저하현상이 방지되어 반응가스가 공정장치에 충분히 공급되는 효과가 있다.

그리고 분기점과 밸브 및 압력조절기를 통합적으로 관리할 수 있는 분기박스가 공정장치와 인접한 반도체 제조실 내부에 설치되어 공정장치의 이상 발생시 작업자가 분기박스 내부의 밸브를 신속하게 닫고 수리할 수 있는 효과가 있고, 배관라인의 연결부위 즉 분기점에서의 누설관리를 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.

그리고 공정장치가 연결될 수 있는 예비라인을 형성할 경우, 신속하게 공정장치를 배관라인에 연결할 수 있는 효과가 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연하다.

Claims (2)

1. 반도체 제조실 외부의 가스공급원에서 공급되는 반응가스가 상기 가스공급원과 연결된 배관라인의 복수의 다중 분기라인을 통해서 상기 반도체 제조실 내부의 공정장치로 공급되도록 구성된 반도체 가스공급 시스템에 있어서,

   상기 다중분기되는 배관라인의 복수의 분기점이 상기 공정장치와 인접한 반도체 제조실 내부의 분기박스 내부에 구비되고 상기 분기박스 내부의 상기 분기라인 상에 상기 반응가스의 공급압력을 조절할 수 있는 압력조절기가 더 구비된 것을 특징으로 하는 반도체 가스공급 시스템
2. 제1항에 있어서,

   상기 분기박스 내부의 상기 분기라인 상에 밸브가 더 구비된 것을 특징으로 하는 상기 반도체 가스공급 시스템.