KR102355356B1 - 반도체 공정의 약액 공급 관리 시스템 - Google Patents

반도체 공정의 약액 공급 관리 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 반도체 공정의 약액 공급 관리 시스템은 반도체 공정 수행을 위한 약액을 공급하는 약액 공급기, 약액 공급기가 공급하는 약액을 반도체 공정의 대상인 기판에 분사하는 디스펜서, 약액 공급기와 디스펜서를 연결하는 약액공급라인에 설치되어 약액의 유량을 조절하는 전동 니들 밸브 및 전동 니들 밸브의 개도율이 설정되어 있는 임계범위를 충족하는지 여부를 기준으로 약액의 현재상태를 판단하고, 약액의 현재상태에 대응하는 제어절차가 자동으로 수행되도록 제어하는 제어기를 포함한다.

Description

반도체 공정의 약액 공급 관리 시스템{CHEMICAL PROVIDING MANAGEMENT SYSTEM OF SEMICONDUCTOR PROCESS}
본 발명은 반도체 공정의 약액 공급 관리 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 반도체 공정에서 반응 챔버로 약액을 공급하는 약액공급라인에 설치되어 약액의 유량을 조절하는 전동 니들 밸브의 개도율을 측정하고, 측정된 개도율이 설정되어 있는 임계조건을 충족하는지 여부를 기준으로 약액의 현재상태를 판단하고, 약액의 현재상태에 대응하는 제어절차가 자동으로 수행되도록 하는 반도체 공정의 약액 공급 관리 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 공정에 있어서, 특정 공정 수행을 위해 기판으로 공급되는 약액의 상태(예, 온도, 압력, 혼합비 등)는 해당 공정의 품질에 큰 영향을 끼친다.
예를 들어, 식각 공정에 있어서, 약액의 상태에 따라 식각의 균일도, 식각율의 변화가 심하기 때문에, 공정의 품질을 향상시키기 위해서는 약액의 상태에 대한 정보를 정확하게 빠르게 수집하여 적절하게 대처할 필요가 있다.
그러나 현재까지 알려진 종래 기술에 따르면, 온도, 압력, 혼합비 등과 같은 약액의 현재상태에 대한 정보를 수집하기 위해서는 추가적인 센서장치들이 필요하기 때문에, 공정 비용이 상승한다는 문제점이 있다.
또한, 종래 기술에 따르면 여러 센서 장치들이 단편적으로 수집한 정보들이 단순히 축적될 뿐이며, 반도체 공정을 품질을 향상시키기 위하여 해당 정보를 어떻게 활용할 것인지에 대한 인식이 부족하다는 문제점이 있다.
대한민국 공게특허공보 제10-2005-0109322호(공개일자: 2005년 11월 21일, 명칭: 반도체 제조 설비에서의 다중 약액 배관들의 온도 조절 장치) 대한민국 공게특허공보 제10-2019-0106707호(공개일자: 2019년 09월 18일, 명칭: 약액 제어 밸브 및 기판 처리 장치)
본 발명은 반도체 공정에서 반응 챔버로 약액을 공급하는 약액공급라인에 설치되어 약액의 유량을 조절하는 전동 니들 밸브의 개도율을 측정하고, 측정된 개도율이 설정되어 있는 임계조건을 충족하는지 여부를 기준으로 약액의 현재상태를 판단하고, 약액의 현재상태에 대응하는 제어절차가 자동으로 수행되도록 하는 반도체 공정의 약액 공급 관리 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 전동 니들 밸브의 개도율이 특정된 반도체 공정에서 충족되어야 하는 임계범위를 벗어나는 경우, 현재의 약액 공급 상태가 비정상 상태임을 알리는 알람 정보가 출력되도록 함으로써, 반도체 공정의 불량 또는 사고 발생 가능성에 즉각적으로 대처할 수 있도록 하는 반도체 공정의 약액 공급 관리 시스템을 제공하는 것이다.
이러한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 반도체 공정의 약액 공급 관리 시스템은 반도체 공정 수행을 위한 약액을 공급하는 약액 공급기, 상기 약액 공급기가 공급하는 약액을 반도체 공정의 대상인 기판에 분사하는 디스펜서(dispenser), 상기 약액 공급기와 상기 디스펜서를 연결하는 약액공급라인에 설치되어 상기 약액의 유량을 조절하는 전동 니들 밸브(electromotion needle valve) 및 상기 전동 니들 밸브의 개도율(open rate)이 설정되어 있는 임계범위를 충족하는지 여부를 기준으로 상기 약액의 현재상태를 판단하고, 상기 약액의 현재상태에 대응하는 제어절차가 자동으로 수행되도록 제어하는 제어기를 포함한다.
본 발명에 따른 반도체 공정의 약액 공급 관리 시스템에 있어서, 상기 제어기는, 상기 전동 니들 밸브를 구성하는 구동모터의 회전수 정보를 이용하여 상기 전동 니들 밸브의 개도율을 실시간 계산하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 반도체 공정의 약액 공급 관리 시스템에 있어서, 상기 제어기는, 현재 수행되는 반도체 공정을 특정하고, 상기 전동 니들 밸브의 개도율이 특정된 반도체 공정에서 충족되어야 하는 제1 임계범위를 벗어나는 경우, 현재의 약액 공급 상태가 비정상 상태임을 알리는 알람 정보가 출력되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 반도체 공정의 약액 공급 관리 시스템에 있어서, 상기 알람 정보는 상기 전동 니들 밸브의 현재 개도율과 기준 개도율의 편차에 비례하여 심각상황을 단계별로 알리는 단계별 심각상황정보들로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 반도체 공정의 약액 공급 관리 시스템에 있어서, 상기 제1 임계범위는 현재 수행되는 반도체 공정의 종류와 현재 사용되는 약액의 종류에 따라 상이한 값을 갖도록 설정되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 반도체 공정의 약액 공급 관리 시스템에 있어서, 상기 제1 임계범위는 관리자에 의해 설정 및 재설정될 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 반도체 공정의 약액 공급 관리 시스템에 있어서, 상기 제어기는, 상기 전동 니들 밸브의 개도율이 상기 제1 임계범위보다 넓은 제2 임계범위를 벗어나는 경우, 현재 수행되는 반도체 공정이 중단되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 반도체 공정의 약액 공급 관리 시스템에 있어서, 상기 제2 임계범위는 관리자에 의해 설정 및 재설정될 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 반도체 공정의 약액 공급 관리 시스템에 있어서, 상기 임계범위는 반도체 공정 수행을 위한 공정 레시피 정보에 포함되어 있는 정보인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 반도체 공정의 약액 공급 관리 시스템에 있어서, 상기 공정 레시피 정보는 상위 제어기가 상기 제어기로 전송하는 정보인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 반도체 공정에서 반응 챔버로 약액을 공급하는 약액공급라인에 설치되어 약액의 유량을 조절하는 전동 니들 밸브의 개도율을 측정하고, 측정된 개도율이 설정되어 있는 임계조건을 충족하는지 여부를 기준으로 약액의 현재상태를 판단하고, 약액의 현재상태에 대응하는 제어절차가 자동으로 수행되도록 하는 반도체 공정의 약액 공급 관리 시스템이 제공되는 효과가 있다.
또한, 전동 니들 밸브의 개도율이 특정된 반도체 공정에서 충족되어야 하는 임계범위를 벗어나는 경우, 현재의 약액 공급 상태가 비정상 상태임을 알리는 알람 정보가 출력되도록 함으로써, 반도체 공정의 불량 또는 사고 발생 가능성에 즉각적으로 대처할 수 있도록 하는 반도체 공정의 약액 공급 관리 시스템이 제공되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 공정의 약액 공급 관리 시스템을 나타낸 도면이고,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 공정의 약액 공급 관리 시스템의 동작을 예시적으로 나타낸 도면이고,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 전동 니들 밸브의 개도율이 임계 중간치와 동일한 상태를 예시적으로 나타낸 도면이고,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 전동 니들 밸브의 개도율이 임계 중간치보다 낮으나 임계 하한치보다는 커서 임계범위를 충족하는 상태를 예시적으로 나타낸 도면이고,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 전동 니들 밸브의 개도율이 임계 하한치보다 낮아서 임계범위를 벗어난 상태를 예시적으로 나타낸 도면이고,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 약액이 일정 온도를 유지하는 경우의 전동 니들 밸브의 개도율 상태를 나타낸 그래프이고,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 약액의 온도가 변동하는 경우의 전동 니들 밸브의 개도율 상태를 나타낸 그래프이고,
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 유량 대역 별 압력 차에 의한 전동 니들 밸브의 개도율 상태를 나타낸 도면이고,
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 유량 대역 별 온도 차에 의한 전동 니들 밸브의 개도율 상태를 나타낸 도면이다.
본 명세서에 개시된 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않은 채, 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고 유사하게 제2 구성 요소는 제1 구성 요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접 연결되어 있거나 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에" 와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 나타낸다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 공정의 약액 공급 관리 시스템을 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 약액이 일정 온도를 유지하는 경우의 전동 니들 밸브의 개도율 상태를 나타낸 그래프이고, 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 약액의 온도가 변동하는 경우의 전동 니들 밸브의 개도율 상태를 나타낸 그래프이고, 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 유량 대역 별 압력 차에 의한 전동 니들 밸브의 개도율 상태를 나타낸 도면이고, 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 유량 대역 별 온도 차에 의한 전동 니들 밸브의 개도율 상태를 나타낸 도면이다.
도 1, 도 6 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 공정의 약액 공급 관리 시스템은 약액 공급기(10), 디스펜서(dispenser, 20), 전동 니들 밸브(electromotion needle valve, 30) 및 제어기(50)를 포함한다.
약액 공급기(10)는 반도체 공정 수행을 위한 약액을 공급하는 구성요소이다. 예를 들어, 약액 공급기(10)는 반도체 공정에 사용되는 사용되는 약액의 종류에 대응하는 개수를 가질 수 있으며, 온도 유지 기능이 구비된 저장 탱크의 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 반도체 공정은 세정 공정일 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 에칭, 증착 등을 포함하여, 챔버에 배치된 기판(W)에 약액, 가스 등의 유체를 공급하는 임의의 공정일 수 있다.
디스펜서(20)는 약액 공급기(10)가 공급하는 약액을 반도체 공정의 대상인 기판(W)에 분사하는 구성요소이다.
예를 들어, 반도체 공정의 대상인 기판(W)은 척 구동부(120)에 의해 고속 회전하는 회전 척(110)에 이탈이 방지되도록 배치된 상태로 회전 척(110)에 회전에 따라 고속 회전하도록 구성될 수 있으며, 디스펜서(20)는 도시하지 않은 로봇 암 등을 통하여 기판(W)의 중심점 상부에 배치된 상태에서 기판(W)을 향하여 약액을 분사하도록 구성될 수 있다.
전동 니들 밸브(30)는 약액 공급기(10)와 디스펜서(20)를 연결하는 약액공급라인에 설치되어 약액의 유량을 조절하는 구성요소이다. 도 1에는 약액 공급기(10)와 전동 니들 밸브(30)가 각각 1개인 것으로 표현되어 있으나, 이는 하나의 예시일 뿐이며, 약액 공급기(10)와 전동 니들 밸브(30)는 반도체 공정에 사용되는 약액의 종류에 대응하는 개수를 가질 수 있다.
한편, 약액 공급기(10)와 디스펜서(20)를 순환하는 약액의 온도, 압력, 혼합비 등에 변화가 없을 때 전동 니들 밸브(30)의 개도율 역시 변화가 없으며, 전동 니들 밸브(30)의 개도율이 초기치와 대비하여 커지거나 작아진다면, 순환하는 약액의 온도, 압력, 혼합비 등에 문제가 발생한 것으로 추정할 수 있다.
전동 니들 밸브(30)는 제어기(50)의 제어에 따라 약액공급라인을 통해 공급되는 약액의 상태 변화(예, 약액의 온도, 압력, 혼합비)에 기인하여 발생하는 유량 변화를 적정 범위 내로 억제하며, 전동 니들 밸브(30)의 개도율로부터 약액의 유량치가 추정될 수 있으며, 약액의 유량치로부터 약액공급라인을 통해 공급되는 약액의 현재상태(예, 약액의 온도, 압력, 혼합비)가 추정될 수 있다.
제어기(50)는 전동 니들 밸브(30)의 개도율(open rate)이 설정되어 있는 임계범위를 충족하는지 여부를 기준으로 약액의 현재상태를 판단하고, 약액의 현재상태에 대응하는 제어절차가 자동으로 수행되도록 제어하는 구성요소이다.
하나의 예로, 제어기(50)는, 전동 니들 밸브(30)를 구성하는 구동모터의 회전수 정보를 이용하여 전동 니들 밸브(30)의 개도율을 실시간 계산하도록 구성될 수 있다. 이 예에 따르면, 제어기(50)에는 전동 니들 밸브(30)의 구조 정보, 예를 들어, 니들을 구동하는 기어들의 직경 등에 대한 수치, 기어비, 니들과 약액의 통로인 유로면과의 최대이격거리, 약액 공급 초기의 니들의 위치 등에 대한 정보가 저장될 수 있고, 제어기(50)는 이러한 정보와 니들을 구동하는 구동모터의 회전수 정보를 기초로 전동 니들 밸브(30)의 개도율을 실시간 계산할 수 있다.
다른 예로, 전동 니들 밸브(30)와 디스펜서(20) 사이에 위치하는 약액공급라인을 통해 공급되는 약액의 유량을 측정하는 유량계(40)가 추가로 구비되는 경우, 제어기(50)는, 유량계(40)로부터 전달받은 약액의 유량치를 이용하여 전동 니들 밸브(30)의 개도율을 계산하도록 구성될 수도 있다. 이 경우, 제어기(50)에는 약액의 유량치와 개도율의 상관관계를 나타내는 매칭 테이블이 저장될 수 있으며, 제어기(50)는 이 매칭 테이블을 참조하여 유량계(40)로부터 전달받은 약액의 유량치에 대응하는 전동 니들 밸브(30)의 개도율을 계산할 수 있다.
예를 들어, 제어기(50)를 구성하는 저장매체에 저장되는 임계범위는 반도체 공정 수행을 위한 공정 레시피 정보(process recipe information)에 포함되어 있는 정보일 수 있고, 공정 레시피 정보는 상위 제어기가 제어기(50)로 전송하는 정보일 수 있다. 이 경우, 제어기(50)는 동일하거나 상이한 다수의 반도체 공정을 수행하는 다수의 반도체 장비에 구비되고, 상위 제어기는 원격지에 구비되어 다수의 반도체 장비의 동작을 모니터링하고 제어할 수 있으며, 상위 제어기는 각각의 반도체 장비를 구성하는 제어기(50)에 반도체 공정 수행을 위한 전체적인 공정 명령들의 집합인 공정 레시피 정보를 전송하고, 각각의 제어기(50)는 상위 제어기로부터 전송받은 공정 레시피 정보에 따라 반도체 공정을 수행하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 제어기(50)는, 현재 수행되는 반도체 공정을 특정하고, 전동 니들 밸브(30)의 개도율이 특정된 반도체 공정에서 충족되어야 하는 제1 임계범위를 벗어나는 경우, 현재의 약액 공급 상태가 비정상 상태임을 알리는 알람 정보가 출력되도록 제어할 수 있다.
이러한 구성을 제3 내지 도 4를 추가로 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 3은 전동 니들 밸브의 개도율이 임계 중간치와 동일한 상태를 예시적으로 나타내고, 도 4는 전동 니들 밸브의 개도율이 임계 중간치보다 낮으나 임계 하한치보다는 커서 임계범위를 충족하는 상태를 예시적으로 나타낸다.
한편, 도 5는 전동 니들 밸브의 개도율이 임계 하한치보다 낮아서 임계범위를 벗어난 상태를 예시적으로 나타내며, 이 경우, 제어기(50)는, 현재의 약액 공급 상태가 비정상 상태임을 알리는 알람 정보가 출력되도록 제어할 수 있다.
예를 들어, 제어기(50)에 의해 출력되는 알람 정보는 전동 니들 밸브(30)의 현재 개도율과 기준 개도율의 편차에 비례하여 심각상황을 단계별로 알리는 단계별 심각상황정보들로 구성될 수 있다.
예를 들어, 제어기(50)는, 전동 니들 밸브(30)의 개도율이 제1 임계범위보다 넓은 제2 임계범위를 벗어나는 경우, 현재 수행되는 반도체 공정이 중단되도록 제어할 수 있다.
예를 들어, 제1 및 제2 임계범위는 현재 수행되는 반도체 공정의 종류와 현재 사용되는 약액의 종류에 따라 상이한 값을 갖도록 설정되도록 구성될 수 있으며, 관리자에 의해 설정 및 재설정될 수 있도록 구성될 수 있다.
이하에서는, 도 2를 추가로 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 공정의 약액 공급 관리 시스템의 동작을 예시적으로 설명한다. 도 2는 본 발명의 동작을 설명하기 위한 예시일 뿐이며, 본 발명의 동작이 도 2에 개시된 예에 한정되지는 않는다는 점을 밝혀둔다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 공정의 약액 공급 관리 시스템의 동작을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 2를 추가로 참조하면, 단계 S10에서는, 반도체 장비를 구성하는 제어기(50)가 설정된 공정 레시피 정보에 따라 약액을 공급하여 반도체 공정을 진행하는 과정이 수행된다.
단계 S20에서는, 제어기(50)가 전동 니들 밸브(30)의 개도율을 모니터링하는 과정이 수행된다.
단계 S20에서의 제어기(50)에 의한 개도율 모니터링 결과는 도 3 내지 도 5에 예시되어 있다.
도 3 내지 도 5에서, 도면부호 Rt는 개도율의 임계 상한치, Rm은 개도율의 임계 중간치, Rb는 개도율의 임계 하한치, Fcon는 목표로 하는 약액의 제어 유량치를 나타낸다.
도 3은 전동 니들 밸브의 개도율(A0)이 임계 중간치(Rm)와 동일하고 약액의 유량(B0)이 제어 유량치(Fcon)와 동일한 상태를 예시적으로 나타내고, 도 4는 전동 니들 밸브의 개도율(A1)이 임계 중간치(Rm)보다 낮으나 임계 하한치(Rb)보다는 커서 임계범위를 충족하고 약액의 유량(B1)도 제어 유량치(Fcon)와 비교하여 공정에 영향을 줄 정도의 편차는 없는 상태를 예시적으로 나타낸다.
한편, 도 5는 전동 니들 밸브의 개도율(A2)이 임계 하한치(Rb)보다 낮아서 임계범위를 벗어나고, 약액의 유량(B2)도 제어 유량치(Fcon)와 큰 편차를 보이는 상태를 예시적으로 나타낸다.
단계 S30에서는, 제어기(50)가 전동 니들 밸브(30)의 개도율이 제1 임계범위를 이탈하였는지 여부를 판단하는 과정이 수행된다.
개도율이 제1 임계범위를 이탈하지 않은 경우의 예가 도 4에 개시되어 있으며, 이 경우는 단계 S20으로 전환되어 제어기(50)가 전동 니들 밸브(30)의 개도율을 모니터링하는 과정이 계속된다.
한편, 개도율이 제1 임계범위를 이탈한 경우의 예가 도 5에 개시되어 있으며, 이 경우는 단계 S40으로 전환된다.
단계 S40에서는, 제어기(50)가 전동 니들 밸브(30)의 개도율이 특정된 반도체 공정에서 충족되어야 하는 제1 임계범위를 벗어나는 경우, 현재의 약액 공급 상태가 비정상 상태임을 알리는 알람 정보가 출력되도록 제어하는 과정이 수행된다.
단계 S50에서는, 제어기(50)가 전동 니들 밸브(30)의 개도율이 제1 임계범위보다 넓게 설정된 제2 임계범위를 이탈하였는지 여부를 판단하는 과정이 수행된다. 단계 S50에서의 판단 결과, 개도율이 제2 임계범위를 이탈하지 않은 것으로 판단된 경우 단계 S20으로 전환되어 제어기(50)가 전동 니들 밸브(30)의 개도율을 모니터링하는 과정이 계속되고, 개도율이 제2 임계범위를 이탈한 것으로 판단된 경우 단계 S60으로 전환되어 제어기(50)가 현재 진행중인 반도체 공정을 중단시켜 공정 불량 및 사고 발생을 방지한다.
10: 약액 공급기
20: 디스펜서(dispenser)
30: 전동 니들 밸브(electromotion needle valve)
40: 유량계
50: 제어기
110: 회전 척
120: 척 구동부
W: 기판

Claims (10)

  1. 반도체 공정의 약액 공급을 관리하는 시스템으로서,
    반도체 공정 수행을 위한 약액을 공급하는 약액 공급기;
    상기 약액 공급기가 공급하는 약액을 반도체 공정의 대상인 기판에 분사하는 디스펜서(dispenser);
    상기 약액 공급기와 상기 디스펜서를 연결하는 약액공급라인에 설치되어 상기 약액의 유량을 조절하는 전동 니들 밸브(electromotion needle valve); 및
    상기 전동 니들 밸브를 구성하는 구동모터의 회전수 정보를 이용하여 실시간 계산한 상기 전동 니들 밸브의 개도율(open rate)이 설정되어 있는 임계범위를 충족하는지 여부를 기준으로 상기 약액의 현재상태를 판단하고, 상기 약액의 현재상태에 대응하는 제어절차가 자동으로 수행되도록 제어하는 제어기를 포함하고,
    상기 제어기는 현재 수행되는 반도체 공정을 특정하고, 상기 전동 니들 밸브의 개도율이 특정된 반도체 공정에서 충족되어야 하는 제1 임계범위를 벗어나는 경우, 현재의 약액 공급 상태가 비정상 상태임을 알리는 알람 정보가 출력되도록 제어하고, 상기 전동 니들 밸브의 개도율이 상기 제1 임계범위보다 넓은 제2 임계범위를 벗어나는 경우, 현재 수행되는 반도체 공정이 중단되도록 제어하고,
    상기 알람 정보는 상기 전동 니들 밸브의 현재 개도율과 기준 개도율의 편차에 비례하여 심각상황을 단계별로 알리는 단계별 심각상황정보들로 구성되어 있고,
    상기 제1 임계범위와 상기 제2 임계범위는 현재 수행되는 반도체 공정의 종류와 현재 사용되는 약액의 종류에 따라 상이한 값을 갖도록 설정되어 있고,
    상기 제1 임계범위와 상기 제2 임계범위는 관리자에 의해 설정 및 재설정될 수 있고,
    상기 제1 임계범위와 상기 제2 임계범위를 포함하는 임계범위는 반도체 공정 수행을 위한 공정 레시피 정보에 포함되어 있는 정보이고,
    상기 공정 레시피 정보는 원격지에 구비되어 다수의 반도체 장비의 동작을 모니터링하고 제어하는 상위 제어기가 각각의 반도체 장비를 구성하는 제어기로 전송하는 정보인, 반도체 공정의 약액 공급 관리 시스템.
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