KR100286339B1 - 반도체웨이퍼증착장비의펌프압력측정장치 - Google Patents

반도체웨이퍼증착장비의펌프압력측정장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반도체 웨이퍼 증착장비의 펌프 배출관(32) 압력차를 측정하기 위한 장치에 관한 것으로, 압력 측정수단에서 측정된 값들과 설정값을 비교하여 압력차가 기준치 이상으로 나타나면 경보신호를 발생시키는 것에 있어서, 상기 압력 측정수단이 드라이 펌프의 배출관의 도중에 서로 간격을 두고 배치되는 2개의 압력 게이지로 구성되어 배출관에서의 실질적인 압력을 측정할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 증착장비의 펌프압력 측정장치로 구성된 것으로서, 드라이 펌프(10)의 펌프 배출구(12)에 연결된 배출관(32) 내에 2개의 압력 게이지(51)(52)를 부착하여 그 압력차를 검출할 수 있게 되므로써 상기 드라이 펌프(10)를 안정적으로 운용할 수 있고, 보수관리를 간소화할 수 있을 뿐만 아니라, 웨이퍼의 수율을 향상시킬 수 있도록 된 반도체 웨이퍼 증착장비의 펌프압력 측정장치에 관한 것이다.

Description

반도체 웨이퍼 증착장비의 펌프압력 측정장치{PUMPING PRESSURE DETECTOR FOR SEMICONDUCTOR WAFER DEPOSITOR}
본 발명은 반도체 웨이퍼 증착장비의 펌프 배출관 압력차를 측정하기 위한 장치에 관한 것으로, 특히 펌프 배출관의 첵밸브와 스크러버 사이에 압력게이지를 장착하여 펌프 배출관 내의 압력차를 비교할 수 있도록 하므로써 그 압력이 기준치 이상으로 측정되었을 때 제어기로부터 경보신호가 발생하여 상기 배출관 내의 잔류부산물 축적을 감지할 수 있게 한 반도체 웨이퍼 증착장비의 펌프압력 측정장치에 관한 것이다.
일반적인 반도체 웨이퍼 증착장비(Depositor)는 질소가스가 주입되는 반응로(공정챔버)와, 이 반응로의 양측에 각각 연결 설치되는 가스공급관 및 배기관과, 상기 배기관 상에 연속적으로 설치되는 잔류부산물 여과용 필터, 개폐용 첵밸브(Check Valve), 자동압력조절밸브(Automatic Pressure Control Valve;APC Valve), 보조 작동용 부스터 펌프(Booster Pump) 및 주 작동용 드라이 펌프(Dry Pump) 등으로 이루어져 있다.
이러한 구성으로 이루어지는 반도체 웨이퍼 증착장비의 동작을 설명하면 다음과 같다. 반응로에 다수개의 웨이퍼를 내장하고, 상기 반응로의 내부 온도가 750。C 정도의 고온으로 유지될 수 있도록 가열시킨 상태에서 가스공급관을 통하여 상기 반응로의 내부로 질소가스를 주입하여, 이 질소가스가 분해 또는 결합하는 고온 기상반응에 의해 웨이퍼를 증착시킨다. 이와 같이 증착공정이 진행되고 난 후의 배기가스 및 잔류부산물은 부스터 펌프 및 드라이 펌프의 펌핑작동에 의해 배출관을 통해 배출되고, 이때 상기 반응필터는 입자가 큰 이물질을 여과시키게 되며, 상기 첵밸브는 배출관을 개방 또는 폐쇄하게 되고, 상기 자동압력조절밸브는 배출관을 따라 흐르는 배기가스의 압력을 자동으로 조절하게 되는 것이다.
도 1은 종래의 반도체 웨이퍼 증착장비에 적용된 펌프압력 측정장치의 구성을 개략적으로 도시한 것이고, 도 2는 종래의 펌프압력 측정장치의 전기적인 연결 구조를 개략적으로 도시한 것으로서, 상기 도면에 도시된 바와 같이, 종래의 펌프압력 측정장치는 드라이 펌프(10)와, 이 드라이 펌프(10)로 질소가스를 인입하기 위한 인입관(13) 및 개폐용 솔레노이드밸브(11)와, 상기 드라이 펌프(10)의 펌프 배출구(12) 측에 장착된 사일렌서(Silencer)(30)와 개폐용 첵밸브(31) 및 배출관(32)과, 이 배출관(32)의 단부에 장착된 스크러버(40)와, 상기 인입관(13)과 펌프 배출구(12) 및 제어기(20) 사이에 설치되어 인입 및 배출되는 질소가스의 압력을 조절하기 위한 압력제어부(C)와, 상기 솔레노이드밸브(11)와 압력제어부(C)를 제어하는 제어기(20)로 구성되어 있다.
상기 압력제어부(C)는 상기 제어기(20) 및 솔레노이드밸브(11) 사이에 배치되는 19핀 구조의 주 접속구(21)와, 이 주 접속구(21)에 연결된 17핀 구조의 보조 접속구(22) 및 전기 접속구(23)와, 이 전기 접속구(23) 및 인입관(13) 사이에 배치된 압력 경보스위치(24)와, 상기 전기접속구(23) 및 펌프 배출구(12) 사이에 배치된 과압스위치(25)로 구성되어 있다.
상기 압력제어부(C)의 압력 경보스위치(24)와 과압스위치(25)는 제어기(20)에 연결되어 드라이 펌프(10)의 펌프 배출구(12) 압력을 측정하도록 되어 있으며, 상기 펌프 배출구(12)의 압력이 5 psi 이상으로 나타나면 제어기(20)가 작동되어 정상 상태가 아님을 알리는 경보신호를 발생하고, 상기 펌프 배출구(12)의 압력이 8 psi 이상으로 나타나면 상기 제어기(20)가 작동되면서 상기 드라이 펌프(10)를 구동시켜주게 된다.
그러나, 종래의 펌프압력 측정장치는 펌프 배출구(12) 측에 압력 경보스위치(24) 및 과압스위치(25)가 부착되어 있어 드라이 펌프(10) 자체의 압력차를 미리 감지하여 대처할 수 있으나, 상기 드라이 펌프(10)의 펌프 배출구(12)에 연결된 배출관(32)의 압력은 측정할 수 없으므로 상기 배출관(32) 내에 잔류부산물이 축적됨에 따른 이상 압력 발생을 감지할 수 없어 펌프의 운전 손실(Run Damage) 및 가동률 저하를 초래하게 되고, 또한 상기 드라이 펌프(10)의 불시 정지에 대비할 수 없다는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 펌프 배출관의 첵밸브와 스크러버 사이에 압력게이지를 장착하여 펌프 배출관 내의 압력차를 비교할 수 있도록 하므로써 그 압력이 기준치 이상으로 측정되었을 때 제어기로부터 경보신호가 발생하여 상기 배출관 내의 잔류부산물 축적을 감지할 수 있게 한 반도체 웨이퍼 증착장비의 펌프압력 측정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래의 반도체 웨이퍼 증착장비에 적용된 펌프압력 측정장치의 구성을 도시한 개략도,
도 2는 종래의 펌프압력 측정장치의 전기적인 연결 구조를 도시한 개략도,
도 3은 본 발명의 반도체 웨이퍼 증착장비에 적용된 펌프압력 측정장치의 구성을 도시한 개략도,
도 4는 본 발명의 반도체 웨이퍼 증착장비에 따른 배출압력 검출부를 도시한 개략도이다.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
C ; 압력제어부 10 ; 드라이 펌프
11 ; 솔레노이드밸브 12 ; 펌프 배출구
13 ; 인입관 20 ; 제어기
23 ; 전기 접속구 24 ; 압력 경보스위치
25 ; 과압스위치 30 ; 사일렌서
31 ; 첵밸브 32 ; 배출관
40 ; 스크러버 50 ; 배출압력 검출부
51, 52 ; 압력게이지 53 ; 비교기
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 증착장비의 펌프압력 측정장치는 압력 측정수단에서 측정된 값들과 설정값을 비교하여 압력차가 기준치 이상으로 나타나면 경보신호를 발생시키는 것에 있어서, 상기 압력 측정수단이 드라이 펌프의 배출관의 도중에 서로 간격을 두고 배치되는 2개의 압력 게이지로 구성되어 배출관에서의 실질적인 압력을 측정할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 반도체 웨이퍼 증착장비에 적용된 펌프압력 측정장치의 구성을 도시한 개략도이고, 도 4는 본 발명에 적용된 배출압력 검출부(50)를 도시한 개략도이다.
상기 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 증착장비의 펌프압력 측정장치는 드라이 펌프(10)와, 이 드라이 펌프(10)로 질소가스를 인입하기 위한 인입관(13) 및 개폐용 솔레노이드밸브(11)와, 상기 드라이 펌프(10)의 펌프 배출구(12) 측에 장착된 사일렌서(30)와 개폐용 첵밸브(31) 및 배출관(32)과, 이 배출관(32)의 단부에 장착된 스크러버(40)와, 상기 첵밸브(31) 및 스크러버(40) 사이를 연결하는 배출관(32) 내의 압력 변화를 측정하여 검출하기 위한 배출압력 검출부(50)와, 상기 인입관(13)과 펌프 배출구(12) 및 제어기(20) 사이에 설치되어 인입 및 배출되는 질소가스의 압력을 조절하기 위한 압력제어부(C)와, 상기 솔레노이드밸브(11)와 압력제어부(C) 및 배출압력 검출부(50)를 제어하는 제어기(20)로 구성되어 있다.
상기 압력제어부(C)는 상기 제어기(20) 및 솔레노이드밸브(11) 사이에 배치되는 19핀 구조의 주 접속구(21)와, 이 주 접속구(21)에 연결된 17핀 구조의 보조 접속구(22) 및 전기 접속구(23)와, 이 전기 접속구(23) 및 인입관(13) 사이에 배치된 압력 경보스위치(24)와, 상기 전기접속구(23) 및 펌프 배출구(12) 사이에 배치된 과압스위치(25)로 구성되어 있다.
상기 압력제어부(C)의 압력 경보스위치(24)와 과압스위치(25)는 제어기(20)에 연결되어 드라이 펌프(10)의 펌프 배출구(12) 압력을 측정하도록 되어 있으며, 상기 펌프 배출구(12)의 압력이 5 psi 이상으로 나타나면 제어기(20)가 작동되어 정상 상태가 아님을 알리는 경보신호를 발생하고, 상기 펌프 배출구(12)의 압력이 8 psi 이상으로 나타나면 상기 제어기(20)가 작동되면서 상기 드라이 펌프(10)를 구동시켜주게 된다.
또한, 상기 배출압력 검출부(50)는 배출관(32)의 내압 변화를 측정할 수 있도록 첵밸브(31)와 스크러버(40) 사이에 장착된 2개의 압력 게이지(51)(52)와, 이 압력 게이지(51)(52)로부터 측정된 값 들을 비교 검출하기 위한 비교기(53)로 구성되고, 상기 비교기(53)로부터 검출된 압력차가 기준치 이상으로 나타나면 상기 제어기(20)의 동작에 의해 경보신호를 발생할 수 있도록 되어 있다.
상기의 구성을 갖는 본 발명에 따른 배출압력 검출부(50)는 각 압력 게이지(51)(52) 간의 압력차가 3 psi 이하일 때 드라이 펌프(10)를 정상적으로 작동시켜주고, 만일 그 압력차가 3 psi 이상을 유지할 때는 상기 제어기(20)의 동작에 의해 경보신호를 발생하게 된다.
이때, 상기 압력 게이지(51)(52) 간의 압력차가 크게 발생한다는 것은 배출관(32) 내에 잔류부산물이 많이 축적되어 있다는 것을 의미하며, 이러한 경우에는 상기 드라이 펌프(10)의 효율이 저하거나 가동 정지될 우려가 있으므로 즉시 대처할 필요가 있다.
따라서, 본 발명은 배출관(32) 내의 소정 위치간 압력차 크기를 통해 잔류부산물의 축적 정도를 알 수 있게 되므로써 드라이 펌프(10)의 가동을 더욱 효율적으로 운용할 수 있게 된다.
상기와 같은 구성및 작용에 의해 기대할 수 있는 본 발명의 효과는 다음과 같다.
본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 증착장비의 펌프압력 측정장치는 드라이 펌프(10)의 펌프 배출구(12)에 연결된 배출관(32) 내에 2개의 압력 게이지(51)(52)를 부착하여 그 압력차를 검출할 수 있게 되므로써 상기 드라이 펌프(10)를 안정적으로 운용할 수 있고, 보수관리를 간소화할 수 있을 뿐만 아니라, 웨이퍼의 수율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 압력 측정수단에서 측정된 값들과 설정값을 비교하여 압력차가 기준치 이상으로 나타나면 경보신호를 발생시키는 것에 있어서, 상기 압력 측정수단이 드라이 펌프의 배출관의 도중에 서로 간격을 두고 배치되는 2개의 압력 게이지로 구성되어 배출관에서의 실질적인 압력을 측정할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 증착장비의 펌프압력 측정장치.
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