KR100643488B1 - 반도체 제조 공정에서의 가스공급 장치와 그에 의한 가스공급방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 제조 공정 수행에 필요한 가스량과 봄베로부터 유도되는 가스량을 자동 제어에 의해 정확히 체크되게 하므로서 이들의 비교에 의해 공급 가스량이 부족할 때에는 인터 락을 발생시켜 가스의 공급 불량에 따른 공정 불량 및 다량의 제품 불량의 사고를 미연에 방지할 수 있도록 하는 동시에 봄베에서의 가스 잔류량이 부족시 이를 경고하므로서 봄베의 정확한 교체 시기를 제공하므로서 조기 교체에 따른 경제적 손실을 예방할 수 있도록 하는 반도체 제조 공정에서의 가스 공급 장치와 그에 의한 가스 공급 방법에 관한 것으로서, 이를 위해 본 발명은 각 메인 설비(40)에 가스를 공급하는 각각의 가스 공급 수단인 봄베(10)와, 상기 봄베(10)로부터 공급되는 가스를 상기 각 메인 설비(40)에 일정량이 공급되도록 하는 레귤레이터 밸브(20)와, 상기 레귤레이터 밸브(20)로부터 공급되는 가스를 상기 각 메인 설비(10)에서 요구하는 압력으로 감압하는 가스 유량 제어 장치(30)로 이루어지는 가스 공급 구조에서, 상기 봄베(10)의 잔류 가스량을 체크하는 감지수단(50)과; 상기 가스 유량 제어 장치(30)에서 상기 각 메인 설비(40)로 공급되는 각 스텝에서 필요로 하는 가스량(GR)과 상기 봄베(10)의 잔류 가스량(GS)을 체크하여 인터 락 발생 여부를 판단하는 제어부를 구비하는 구성이 특징이다.

반도체 제조 공정, 봄베, 가스 유량 제어 장치, 잔량 검출, 인터 락

Description

반도체 제조 공정에서의 가스 공급 장치와 그에 의한 가스 공급 방법{Gas supply apparatus and therefore gas supply method of process manufacture semiconductor}

도 1은 종래의 가스 공급 구조를 도시한 블럭도,

도 2는 본 발명에 따른 가스 공급 구조를 도시한 블럭도,

도 3은 본 발명에 따른 가스 잔량 검출 방법을 도시한 플로우챠트.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 봄베 20 : 레귤레이터 밸브

30 : 가스 유량 제어 장치 40 : 메인 설비

50 : 감지수단 60 : 제어부

70 : 경보수단

본 발명은 반도체 제조 공정에서의 가스 공급 장치와 그에 의한 가스 공급 방법에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 장비에서 봄베 장치는 봄베로부터 메인 설비에 이르는 가스 공급 장치를 통칭하는 것이다.

도 1은 이와같은 종래의 봄베 장치를 도시한 개략도로서, 봄베(10)는 가스를 저장하게 되는 수단이고, 봄베(10)로부터는 레귤레이터 밸브(20)를 거치면서 일정한 량으로 유동되도록 하며, 이러한 유동되는 가스는 다시 유틸리티 박스의 가스 유량 제어 장치(30, Mass Flow Controller)를 거치면서 메인 설비(40)에 일정한 압력으로 가스가 공급되도록 하는 구성이다.

이러한 가스 공급 라인에서 유틸리티박스로 공급되는 초기 압력인 1차 압력은 레귤레이터 밸브(20)에 의해서 감압이 되고, 각 메인 설비(40)의 프로세스 튜브에 공급되는 2차 압력을 디스플레이 및 컨트롤하는 기능은 유틸리티박스의 가스 유량 제어 장치(30)에 의해서 수행된다.

한편 현재 사용되는 반도체 장비는 각 설비 장치에 각각 봄베 장치가 따로 구비되고, 가스 유량 제어 장치(30)에 의해 이들은 서로 독립적인 인터록 장치를 가지고 있다.

하지만 이러한 장치를 조작하는 작업자가 순간적인 실수로해서 봄베의 잔량 기준을 잘못 입력하게 되면 가스의 잔량이 부족한 상태에서도 프로세스가 그대로 수행되기도 하고, 이와같은 가스의 잔량 부족상태에서 공정을 수행하게 되면 공정 불량 및 제품 불량을 초래하게 되는 문제가 있게 된다.

또한 상기와는 반대로 봄베(10)에 충분한 가스량이 있는데도 불구하고 봄베(10)의 가스통을 조기에 교체하게 되므로서 경제적인 손실을 초래하는 문제도 있다.

이에 본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 반도체 제조 공정 수행에 필요한 가스량과 봄베로부터 유도되는 가스량을 자동 제어에 의해 정확히 체크되게 하므로서 이들의 비교에 의해 공급 가스량이 부족할 때에는 인터 락을 발생시켜 가스의 공급 불량에 따른 공정 불량 및 다량의 제품 불량의 사고를 미연에 방지할 수 있도록 하는데 있다.

또한 본 발명은 봄베에서의 가스 잔류량이 부족시 이를 경고하므로서 봄베의 정확한 교체 시기를 제공하므로서 조기 교체에 따른 경제적 손실을 예방하는데 다른 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 각 메인 설비에 가스를 공급하는 각각의 가스 공급 수단인 봄베와, 봄베로부터 공급되는 가스를 각 메인 설비에 일정량이 공급되도록 하는 레귤레이터 밸브와, 레귤레이터 밸브로부터 공급되는 가스를 각 메인 설비에서 요구하는 압력으로 감압하는 가스 유량 제어 장치로 이루어지는 가스 공급 구조에서, 상기 봄베의 잔류 가스량을 체크하는 감지수단과; 상기 가스 유량 제어 장치에서 각 메인 설비로 공급되는 각 스텝에서 필요로 하는 가스량 과 봄베의 잔류 가스량을 체크하여 인터 락 발생 여부를 판단하는 제어부가 구비되는 구성이 특징이다.

또한 상기의 구성에 의해 본 발명은 프로세스 리시피의 시작단계와; 각 봄베로부터 각각 지정된 메인 설비로 가스를 공급하는 단계와; 봄베의 가스 잔량을 검출하는 단계와; 각 메인 설비에 공급되는 가스의 압력과 공급 시간을 연산하여 각각의 스텝에 필요로 되는 가스량을 산출하는 단계와; 각 스텝에서 필요로 하는 가스량에 대비하여 봄베의 잔류 가스량이 기준량에 비해 큰지를 판단하는 단계와; 봄베의 잔류 가스량이 더 많다고 판단되면 최초의 단계를 반복하면서 메인 설비로 가스를 공급하는 단계와; 봄베의 잔류 가스량이 적다고 판단되면 인터락에 의해 홀딩상태로서 유지되도록 하는 단계로서 이루어지도록 하는데 특징이 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서 메인 설비별로 다양한 가스가 공급되고, 이들 가스는 각각의 봄베로부터 유도되도록 하는 구성은 종전과 대동소이하다.

이때 봄베로부터 공급되는 가스는 레귤레이터 밸브를 지나면서 일정한 량으로 형성되고, 이렇게 레귤레이터 밸브를 지난 가스는 유틸리티박스의 가스 유량 제어 장치(MFC, Mass Flow Controller)를 거치면서 더욱 감압되어 미세한 압력으로 각 스텝의 프로세스 튜브에 공급된다.

도 2는 본 발명에 따른 장치를 개략적으로 도시한 것으로서, 부호 10은 봄베이다.

봄베(10)에는 봄베(10)측 가스의 잔량을 체크하는 감지수단(50)이 장착되고, 이렇게 봄베(10)로부터 공급되는 가스는 레귤레이터 밸브(20)를 거치면서 일정한 량씩 유동되도록 하며, 이는 다시 각 메인 설비측 가스 유량 제어 장치(30)를 통과하면서 필요로 하는 압력으로 감압되도록 한다.

이때 가스 유량 제어 장치(30)로부터 각 메인 설비로 공급되는 가스의 압력과 속도등을 체크하여 각 스텝별 필요로 하는 가스량을 제어부(60)에서 연산하고, 이렇게 각 스텝에서의 필요 가스량을 체크한 제어부(60)는 감지수단(50)을 통해서체크되는 봄베(10)측 가스의 잔량과의 비교에 의해 봄베(10)측의 잔류 가스량이 공정 수행에 충분한지를 체크한 후 본 공정을 계속 수행할 것인지에 대해 판단하게 되는 것이다.

다시말해 본 발명은 각 메인 설비의 스텝별 필요로 되는 가스량을 체크하여 봄베(10)에서의 가스 저장량이 충분한지를 판단하고, 이에 따라 제어부(60)에서 공정의 정상적인 수행 여부를 판단토록 하는 것이다.

이와같은 장치를 이용한 가스 공급은 도 3에서와 같이 수행한다.

일반적으로 반도체 제조 공정에서 가스를 사용하는 메인 설비는 전술한 바와같이 매우 다양하고, 각 설비에 사용되는 가스의 종류 또한 여러 가지이며, 이러한 가스가 공급되는 양과 압력도 각 설비와 스텝별로 각각 다르다.

따라서 프로세스 리시피가 실행되면 일단 각 봄베(10)로부터 각각의 메인 설비로 가스 공급이 이루어진다.

한편 제어부(60)에는 이미 각각의 봄베(10)와 각 봄베(10)로부터 가스가 공 급되는 메인 설비로 고유 번호 또는 명칭을 부여하여 구분되도록 하고 있으며, 이러한 하나의 라인에서 메인 설비의 각 스텝별로도 구분되도록 한다.

이러한 제어부(60)에서는 우선 감지수단(50)을 통해 각 봄베(10)에서의 가스 잔량(GR)을 체크하게 되고, 봄베(10)로부터 레귤레이터 밸브(20)를 경유하여 가스 유량 제어 장치(30)에 유도되는 가스는 각 메인 설비에서 공정 수행에 필요한 압력으로 감압되도록 한다.

다시 제어부(60)에서는 가스 유량 제어 장치(30)를 통해 공정 수행시 시간별 각 스텝별로 공급되는 가스의 압력과 공급 속도를 체크하여 메인 설비에서 각 스텝에 필요로 되는 가스량(GS)을 연산한다.

이와같이 체크된 메인 설비에서의 필요 가스량(GS)과 봄베(10)에서의 잔류 가스량(GR)을 비교하여 잔류 가스량(GR)이 더 많다고 판단되면 최초의 가스의 공급 단계로 리턴해서 다음 스텝의 공정을 수행하게 되며, 이와는 달리 필요 가스량(GS)에 비해 봄베(10)의 잔류 가스량(GR)이 부족하다 판단되면 그 즉시 제어부(60)에서는 인터 락을 발생시켜 공정 진행이 홀딩상태로서 되도록 한다.

한편 메인 설비측 각 스텝별 가스의 공급량은 항상 정해진 량이 있으므로 이를 제어부(60)내에 미리 입력되도록 하고, 단지 수행 스텝만을 체크하여 그 스텝에서의 기억된 필요 가스량(GS)과 봄베(10)에서의 잔류 가스량(GR)을 비교하여 인터 락 여부를 판단하게 할 수도 있다.

이때 제어부(60)가 인터 락을 발생하는 시점과 동시에 제어부(60)와 연결되도록 한 경보수단(70)을 작동시키게 되면 작업자가 언제든지 봄베(10)의 교체 시점 을 그 즉시 파악할 수가 있으므로 신속하게 재 가동을 할 수가 있게 된다.

이와 같은 방식으로 가스의 공급을 제어하게 되면 각 봄베(10)에서의 가스 공급을 안정적으로 수행하게 되면서 메인 설비에서의 공정 수행 또한 안전하게 이루어질 수가 있다.

다시말해 공정의 각 스텝에서 필요로 되는 가스가 항상 봄베(10)에 있는 상태에서만 가동이 되고, 그렇지 못한 상태에서는 그 스텝의 진행이 홀딩되게 하므로서 공정 수행 중에 발생될 수 있는 사고를 미연에 방지시킬 수가 있도록 한다.

또한 인터 록이 발생되면서 공정 진행이 중지되거나 경보수단(70)이 작동하면 작업자가 그 즉시 봄베(10)의 교체 시기임을 쉽게 알 수가 있으므로 정확한 시기에의 관리가 용이해진다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 프로세스 리시피의 로그 인시 봄베(10)에서의 가스 잔량과 실제 메인 설비의 각 스텝에서 필요로 하는 가스량을 정확히 체크하여 공정의 수행을 단속할 수가 있게 되므로 봄베(10)에서 가스량이 충분한데도 조기에 교체하는데 따른 경제적 손실을 사전에 예방할 수가 있는 동시에 공정 수행 중 공급 가스의 중단에 따른 사고를 미연에 방지하므로서 보다 안전하고 용이한 작업성을 제공할 수가 있도록 한다.

특히 공정 수행에 필요 가스량이 충분해야만 안정된 공정을 수행할 수가 있으므로 반도체 제작의 불량률을 극소화시키는 동시에 생산성이 향상되도록 하는 매 우 유용한 효과가 있게 된다.

Claims (4)

1. 각 메인 설비에 가스를 공급하는 각각의 가스 공급 수단인 봄베와, 봄베로부터 공급되는 가스를 각 메인 설비에 일정량이 공급되도록 하는 레귤레이터 밸브와, 레귤레이터 밸브로부터 공급되는 가스를 각 메인 설비에서 요구하는 압력으로 감압하는 가스 유량 제어 장치로 이루어지는 가스 공급 구조에서,

   상기 봄베의 잔류 가스량을 체크하는 감지수단과;

   상기 가스 유량 제어 장치에서 각 메인 설비로 공급되는 각 스텝에서 필요로 하는 가스량과 봄베의 잔류 가스량을 체크하여 인터 락 발생 여부를 판단하는 제어부;

   가 구비되는 반도체 제조 공정에서의 가스 공급 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부에는 경고수단이 연결되어 인터 락의 발생시 동시에 작동하도록 하는 반도체 제조 공정에서의 가스 공급 장치.
3. 프로세스 리시피의 시작단계와;

   각 봄베로부터 각각 지정된 메인 설비로 가스를 공급하는 단계와;

   상기 봄베의 가스 잔량을 검출하는 단계와;

   상기 각 메인 설비에 공급되는 가스의 압력과 공급 시간을 연산하여 각각의 스텝에 필요로 되는 가스량을 산출하는 단계와;

   각 스텝에서 필요로 하는 가스량에 대비하여 상기 봄베의 잔류 가스량이 기준량에 비해 큰지를 판단하는 단계와;

   상기 봄베의 잔류 가스량이 더 많다고 판단되면 최초의 단계를 반복하면서 상기 메인 설비로 가스를 공급하는 단계와;

   상기 봄베의 잔류 가스량이 적다고 판단되면 인터 락에 의해 홀딩상태로서 유지되도록 하는 단계;

   로서 수행되는 반도체 제조 공정에서의 가스 공급 방법.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 메인 설비에서 각각의 스텝에 필요로 되는 가스량은 이미 입력된 수치로서 기억되도록 하는 반도체 제조 공정에서의 가스 공급 방법.

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