KR102492815B1 - 헬륨 분사장치와 리크 디텍터를 이용한 리크 검사 방법 및 이를 포함한 반도체 장비 리퍼비시 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 헬륨 분사장치와 리크 디텍터를 이용한 리크 검사 방법 및 이를 포함한 반도체 장비 리퍼비시 방법에 관한 것이다. 이를 위해, 헬륨 분사장치와 리크 디텍터를 이용한 리크 검사 방법은 헬륨 분사장치가 반도체 제조장비에 연결됨에 따라, 상기 반도체 제조장비의 가스유입라인에 연결된 제1 밸브를 차단하고 상기 반도체 제조장비의 가스배출라인에 연결된 제2 밸브를 개방하는 연결단계, 상기 반도체 제조장비의 공정챔버를 진공상태로 형성하기 위하여, 상기 제2 밸브에 연결된 에어펌프를 기설정된 진공모드로 동작시키는 진공형성단계, 상기 에어펌프가 상기 진공모드를 수행완료함에 따라, 상기 제2 밸브를 차단하고 상기 제1 밸브를 개방하는 주입준비단계, 상기 헬륨 분사장치를 이용하여, 상기 반도체 제조장비의 내부로 일정량의 헬륨가스를 주입시키고 상기 제2 밸브를 차단하는 주입단계, 상기 제1 밸브를 차단하고 상기 제2 밸브와 상기 에어펌프 사이에 리크 디텍터를 배치시키는 디텍터배치단계, 상기 에어펌프를 통해 상기 가스배출라인으로부터 기체를 흡기하도록 기설정된 흡기모드로 동작시키는 흡기실행단계 및 상기 리크 디텍터를 통해 검출된 헬륨가스의 질량정보에 기초하여, 상기 반도체 제조장비에 대한 누출여부를 판단하는 판단단계를 포함한다.

Description

헬륨 분사장치와 리크 디텍터를 이용한 리크 검사 방법 및 이를 포함한 반도체 장비 리퍼비시 방법{LEAK INSPECTION METHOD USING HELIUM INJECTION DEVICE AND LEAK DETECTOR AND REFURBISHMENT METHOD OF SEMICONDUCTIOR MANUFACTURING EQUIPMENT INCLUDING THE SAME}

본 발명은 헬륨 분사장치와 리크 디텍터를 이용한 리크 검사 방법 및 이를 포함한 반도체 장비 리퍼비시 방법에 관한 것이다.

반도체 제조장비에서 리크(leak)가 발생되는 경우, 그 수율에 큰 영향을 미치게 되기 때문에, 반도체 제조장비에서는 리크 시험이 매우 중요하다.

이러한 반도체 제조장비의 리크 시험에는 헬륨(He)이 많이 이용되고, 이러한 반도체 제조장비의 리크 시험을 위해 헬륨을 공급해주는 구조의 예로 제시될 수 있는 것이 아래 제시된 특허문헌의 그것이다.

그러나, 종래의 반도체 제조장비의 리크 시험을 위해 헬륨을 공급해주는 구조에 있어서는, 외부에 고정된 헬륨 탱크와 반도체 공정 장비를 배관으로 연결하여 해당 배관을 통해 헬륨을 공급하기 때문에, 리퍼비시되는 다양한 형태의 반도체 제조장비에 대응시킬 수 없는 문제가 발생한다.

공개특허 제10-1998-0065200호(1998.10.15)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 보다 효율적인 리크 검사 방법을 제공하는 헬륨 분사장치와 리크 디텍터를 이용한 리크 검사 방법 및 이를 포함한 반도체 장비 리퍼비시 방법을 제공하기 위한 것이다.

또한, 누출불량상태의 정도를 파악하기 위한 가스누출 테스트를 수행함에 따라 리퍼비시 제품의 불량을 최소화시킬 수 있는 헬륨 분사장치와 리크 디텍터를 이용한 리크 검사 방법 및 이를 포함한 반도체 장비 리퍼비시 방법을 제공하기 위한 것이다.

또한, 헬륨가스가 분출됨에 따라 발생하는 밀림현상을 방지할 수 있는 헬륨 분사장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 상기 및 다른 목적과 이점은 바람직한 실시예를 설명한 하기의 설명으로부터 분명해질 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 헬륨 분사장치와 리크 디텍터를 이용한 리크 검사 방법은 헬륨 분사장치가 반도체 제조장비에 연결됨에 따라, 상기 반도체 제조장비의 가스유입라인에 연결된 제1 밸브를 차단하고 상기 반도체 제조장비의 가스배출라인에 연결된 제2 밸브를 개방하는 연결단계, 상기 반도체 제조장비의 공정챔버를 진공상태로 형성하기 위하여, 상기 제2 밸브에 연결된 에어펌프를 기설정된 진공모드로 동작시키는 진공형성단계, 상기 에어펌프가 상기 진공모드를 수행완료함에 따라, 상기 제2 밸브를 차단하고 상기 제1 밸브를 개방하는 주입준비단계, 상기 헬륨 분사장치를 이용하여, 상기 반도체 제조장비의 내부로 일정량의 헬륨가스를 주입시키고 상기 제2 밸브를 차단하는 주입단계, 상기 제1 밸브를 차단하고 상기 제2 밸브와 상기 에어펌프 사이에 리크 디텍터를 배치시키는 디텍터배치단계, 상기 에어펌프를 통해 상기 가스배출라인으로부터 기체를 흡기하도록 기설정된 흡기모드로 동작시키는 흡기실행단계 및 상기 리크 디텍터를 통해 검출된 헬륨가스의 질량정보에 기초하여, 상기 반도체 제조장비에 대한 누출여부를 판단하는 판단단계를 포함한다.

실시예에 있어서, 상기 리크 디텍터는 상기 에어펌프의 기설정된 흡기모드에 따라, 상기 가스배출라인으로부터 상기 에어펌프로 기체를 순환시키기 위한 한쌍의 흡기관 및 상기 한쌍의 흡기관 사이에 위치하여 어느 하나의 흡기관을 통과하는 헬륨가스의 질량을 분석함에 따라 헬륨가스 누설을 검출하는 헬륨질량 분석장치를 포함한다.

실시예에 있어서, 상기 헬륨질량 분석장치는 텅스텐 재질의 필라멘트에서 발생된 전자를 이용하여, 헬륨가스에 포함된 중성 분자들을 이온화하는 이온화부, 상기 이온화부를 통해 이온화되는 이온들을 편향시키는 편향부, 상기 이온들을 헬륨의 편향반경에 대응되는 슬릿을 통해 선택적으로 수집하는 이온수집부 및 상기 이온수집부를 통해 수집된 상기 이온들의 질량정보를 출력하는 출력부를 포함한다.

실시예에 있어서, 상기 헬륨 분사장치는 상기 헬륨가스가 수용된 가스용기, 상기 가스유입라인에 주입부재가 밀봉가능하게 삽입되는 에어건 및 상기 가스용기의 가스밸브를 조작하기 위한 조작레버의 동작에 따라 상기 가스용기로부터 상기 에어건을 통해 상기 헬륨가스를 분출시키는 조절부재를 포함하고, 상기 주입부재는 헬륨가스가 분출됨에 따라 상기 가스유입라인에서 밀림현상이 방지되도록 길이 방향을 따라 돌기 부재들이 외주면에 복수개로 배치되고, 상기 주입부재의 일측에는 헬륨가스를 분기시켜 분출하도록 복수의 분기 노즐구들이 배치된다.

실시예에 있어서, 상기 연결단계 이전에 상기 반도체 제조장비의 검사대상 부위의 존재 여부에 기초하여, 상기 반도체 제조장비에 대한 분해공정을 사전에 수행시키는 단계를 포함한다.

실시예에 있어서, 제1항의 리크 검사 방법을 이용하여 상기 반도체 제조장비의 누출상태를 진단하는 단계, 상기 반도체 제조장비가 누출불량상태로 진단될 때, 상기 누출불량상태의 정도를 파악하기 위한 가스누출 테스트를 수행하는 단계 및 상기 가스누출 테스트를 수행함에 따라 정상상태로 진단되는 경우, 상기 반도체 제조장비에 대한 패킹공정을 수행시키는 단계를 포함한다.

실시예에 있어서, 상기 가스누출 테스트는 상기 반도체 제조장비에 헬륨가스의 주입량을 단계적으로 증가시켜 주입하는 단계별 주입동작을 수행하는 단계, 상기 리크 디텍터를 통해 헬륨가스가 검출된 시점에 대응되는 어느 단계의 주입동작에 기초하여, 상기 누출불량상태의 정도를 판단하는 단계, 상기 누출불량상태의 정도에 따라 조절되는 리퍼비시 공정 횟수에 따라, 리퍼비시 공정을 반복 수행하는 단계 및 상기 리퍼비시 공정이 리퍼비시 횟수에 따라 수행완료될 때, 상기 누출상태를 재진단하는 단계를 재수행하는 단계를 포함한다.

실시예에 있어서, 상기 단계별 주입동작을 수행하기 이전에, 헬륨가스의 주입량에 반비례하도록 단계별 주입시간을 사전에 결정하고, 상기 단계별 주입시간 사이에 일정시간의 간격을 두어 상기 리크 디텍터의 검출시간을 조절하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 보다 효율적인 리크 검사 방법을 제공하는 동시에 누출불량상태의 정도를 파악하기 위한 가스누출 테스트를 수행함에 따라 리퍼비시된 반도체 제조장비의 불량을 최소화시킬 수 있다.

또한, 헬륨가스가 분출됨에 따라 발생하는 밀림현상을 방지할 수 있는 헬륨 분사장치를 제공할 수 있다.

도 1은 헬륨 분사장치와 리크 디텍터를 이용한 리크 검사 방법에 대한 일실시예를 나타내는 순서도이다.
도 2는 도 1의 리크 검사 방법을 수행하는 리크 검사 시스템(1000)을 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 1의 헬륨 분사장치(100)에 대한 실시예이다.
도 4a는 도 1의 리크 디텍터(200)에 대한 실시예이고, 도 4b는 도 4a의 헬륨질량 분석장치(220)를 구체적으로 보여주는 블록도이다.
도 5는 리크 검사 방법을 포함한 반도체 장비 리퍼비시 방법에 대한 일실시예를 나타내는 순서도이다.
도 6은 도 5의 가스누출 테스트를 보다 구체적으로 설명하기 위한 순서도이다.

이하, 본 발명의 실시예와 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위해 예시적으로 제시한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가지는 자에 있어서 자명할 것이다.

또한, 달리 정의하지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 숙련자에 의해 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 가지며, 상충되는 경우에는, 정의를 포함하는 본 명세서의 기재가 우선할 것이다.

도면에서 제안된 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 그리고, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에서 기술한 "부"란, 특정 기능을 수행하는 하나의 단위 또는 블록을 의미한다.

각 단계들에 있어 식별부호(제1, 제2, 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 실시될 수도 있고 실질적으로 동시에 실시될 수도 있으며 반대의 순서대로 실시될 수도 있다.

도 1은 헬륨 분사장치와 리크 디텍터를 이용한 리크 검사 방법에 대한 일실시예를 나타내는 순서도이고, 도 2는 도 1의 리크 검사 방법을 수행하는 리크 검사 시스템(1000)을 나타내는 블록도이며, 도 3은 도 1의 헬륨 분사장치(100)에 대한 실시예이고, 도 4a는 도 1의 리크 디텍터(200)에 대한 실시예이고, 도 4b는 도 4a의 헬륨질량 분석장치(220)를 구체적으로 보여주는 블록도이다.

도 1 내지 도 4b를 참조하여 설명하면, 헬륨 분사장치(100) 및 리크 디텍터(200)를 이용한 리크 검사 방법은 헬륨 분사장치(100)를 반도체 제조장비(10)에 연결하는 연결단계, 반도체 제조장비(10)의 공정챔버(11)를 진공상태로 형성하는 진공형성단계, 반도체 제조장비(10)에 가스주입을 준비하는 주입준비단계, 반도체 제조장비(10)의 공정챔버(11)로 헬륨가스를 주입하는 주입단계, 리크 디텍터(200)를 배치시키는 디텍터배치단계, 헬륨가스를 리크 디텍터(200)로 흡기시키기 위한 흡기실행단계 및 반도체 제조장비(10)의 누출여부를 판단하는 판단단계를 포함할 수 있다.

구체적으로, 연결단계인 S110 단계에서, 리크 검사 시스템(1000)은 헬륨 분사장치(100)가 반도체 제조장비(10)에 연결됨에 따라, 반도체 제조장비(10)의 가스유입라인(12)에 연결된 제1 밸브(21)를 차단하고 반도체 제조장비(10)의 가스배출라인(13)에 연결된 제2 밸브(22)를 개방할 수 있다.

여기서, 반도체 제조장비(10)는 도 2에 도시된 바와 같이, 웨이퍼를 진공상태에서 사진, 확산, 식각, 화학기상증착, 금속증착 등의 여러 공정을 처리하기 위한 종래의 반도체 제조장비로서, 웨이퍼를 수용하기 위한 공정챔버(11), 공정용 가스를 공정챔버(11)에 유입시키기 위한 가스유입라인(12), 공정챔버(11)에서 발생하는 유해가스를 배출하기 위한 가스배출라인(13) 및 공정챔버(11)를 진공상태로 형성시키기 위한 에어펌프(14)를 포함할 수 있다.

이때, 헬륨 분사장치(100)는 가스유입라인(12)을 통해 공정챔버(11)에 밀봉가능하게 연결되도록 형성될 수 있다.

이러한 연결단계에서, 헬륨 분사장치(100)는 반도체 제조장비(10)로부터 가스유입라인(12)을 따라 제1 밸브(21)를 통해 연결되고, 에어펌프(14)는 반도체 제조장비(10)로부터 가스배출라인(13)을 따라 제2 밸브(22)를 통해 연결될 수 있다.

실시예에 따라, 리크 검사 시스템(1000)은 S110 단계 이전에 반도체 제조장비(10)의 검사대상 부위의 존재 여부에 기초하여, 반도체 제조장비(10)에 대한 분해공정을 사전에 수행시킬 수 있다.

예를 들면, 리크 검사 시스템(1000)은 반도체 제조장비(10)를 촬영하는 카메라(미도시)를 이용하여 장비이미지를 획득할 수 있다. 그런 다음, 리크 검사 시스템(1000)은 장비이미지를 객체분석 알고리즘에 적용함에 따라 분석된 장비정보에 기초하여, 반도체 제조장비(10)의 검사대상 부위의 존재 여부를 판단할 수 있다. 그런 다음, 리크 검사 시스템(1000)은 검사대상 부위의 존재 여부에 기초하여, 반도체 제조장비(10)에 대해 분해공정을 수행시키도록 알림할 수 있다.

예를 들면, 분해공정이란 반도체 제조장비(10)로부터 공정챔버(11), 가스유입라인(12), 가스배출라인(13)을 분해하는 공정을 의미할 수 있다.

그런 다음, 진공형성단계인 S120 단계에서, 리크 검사 시스템(1000)은 반도체 제조장비(10)의 공정챔버(11)를 진공상태로 형성하기 위하여, 제2 밸브(22)의 타측에 연결된 에어펌프(14)를 기설정된 진공모드로 동작시킬 수 있다.

여기서, 기설정된 진공모드는 반도체 제조장비(10)의 공정챔버(11)로부터 에어를 기설정된 시간동안 흡입하기 위한 에어펌프(14)의 동작모드일 수 있다.

이어서, 주입준비단계인 S130 단계에서, 리크 검사 시스템(1000)은 에어펌프(14)가 동작완료됨에 따라, 제2 밸브(22)를 차단하고 제1 밸브(21)를 개방할 수 있다.

그런 다음, 주입단계인 S140 단계에서, 리크 검사 시스템(1000)은 제1 밸브(21)에 연결된 헬륨 분사장치(100)를 이용하여, 반도체 제조장비(10)의 공정챔버(11)로 일정량의 헬륨가스를 주입시키고 제2 밸브(1)를 차단할 수 있다.

여기서, 헬륨 분사장치(100)는 도 3에 도시된 바와 같이, 헬륨가스가 수용된 가스용기(110), 가스유입라인(12)에 주입부재(121)가 밀봉가능하게 삽입되는 에어건(120) 및 가스용기(110)의 가스밸브(111)를 조작하는 조작레버(131)의 동작에 따라 가스용기(110)로부터 에어건(120)을 통해 헬륨가스를 분출시키는 조절부재(130)를 포함할 수 있다.

이때, 주입부재(121)는 헬륨가스가 분출됨에 따라 가스유입라인(12)으로부터 밀림현상을 방지하도록 길이 방향을 따라 돌기 부재들(121_1~121_N)이 외주면에 배치될 수 있다.

또한, 주입부재(121)의 외경은 가스유입라인(12)이 내경보다 크게 형성되고, 탄성재질의 제1 외피(123_1)가 둘러싸는 형태로 형성되며, 가스유입라인(12)에 삽입되는 최대 삽입 가능 깊이를 식별하기 위한 제2 외피(123_2)가 제1 외피(123_1)를 둘러싸는 형태로 형성될 수 있다.

실시예에 따라, 주입부재(121)의 일측, 예컨대, 제1 외피(123_1)가 둘러싸는영역에는 가스유입라인(12)에 헬륨가스를 보다 빠르게 분출시키도록 헬륨가스를 분기시켜 분출하는 복수의 분기 노즐구들(미도시)이 배치될 수도 있다.

그런 다음, 디텍터배치단계인 S150 단계에서, 리크 검사 시스템(1000)은 제1 밸브(21)를 차단하고 제2 밸브(22)와 에어펌프(14) 사이에 리크 디텍터(200)를 배치시킬 수 있다.

여기서, 리크 디텍터(200)는 도 4에 도시된 바와 같이, 에어펌프(14)의 기설정된 흡기모드에 따라, 가스배출라인(13)으로부터 에어펌프(14)로 기체를 순환시키기 위한 한쌍의 흡기관(210_1, 210_2)과 한쌍의 흡기관(210_1, 210_2) 사이에 위치하여 한쌍의 흡기관(210_1, 210_2) 중 제1 흡기관(210_1)을 통과한 헬륨가스의 질량을 분석함에 따라 헬륨가스 누설을 검출하는 헬륨질량 분석장치(220)를 포함할 수 있다.

구체적으로, 헬륨질량 분석장치(220)는 텅스텐 재질의 필라멘트에서 발생된 전자를 이용하여, 헬륨가스에 포함된 중성 분자들을 이온화하는 이온화부(221), 이온화부(221)를 통해 이온화되는 이온들을 편향시키는 편향부(222), 이온들을 헬륨의 편향반경에 대응되는 슬릿을 통해 선택적으로 수집하는 이온수집부(223) 및 이온수집부(223)를 통해 수집된 상기 이온들의 질량정보를 출력하는 출력부(224)를 포함할 수 있다.

이때, 흡기실행단계인 S160 단계에서, 리크 검사 시스템(1000)은 에어펌프(14)를 통해 가스배출라인(13)으로부터 기체를 흡기하도록 기설정된 흡기모드로 동작시킬 수 있다.

이후, 판단단계인 S170 단계에서, 리크 검사 시스템(1000)은 에어펌프(14)가 상기 흡기모드를 수행하는 동안, 리크 디텍터(200)를 통해 검출된 헬륨가스의 질량정보에 기초하여, 반도체 제조장비(10)에 대한 누출여부를 판단할 수 있다.

예를 들면, 리크 디텍터(200)를 통해 검출된 헬륨가스의 질량정보가 기설정된 수치 이상인 경우, 리크 검사 시스템(1000)은 반도체 제조장비(10)에 대해 누출상태로 판단하고, 리크 디텍터(200)를 통해 검출된 헬륨가스의 질량정보가 기설정된 수치 미만인 경우, 리크 검사 시스템(1000)은 반도체 제조장비(10)에 대해 정상상태로 판단할 수 있다.

이러한 리크 검사 시스템(1000)은 헬륨가스를 검출하기 위하여, 반도체 제조장비(10)의 주변에 배치되어 다양한 가스를 감지하기 위한 가스 감지 센서들(미도시)을 이용하거나 또는 헬륨가스의 농도를 검출하도록 스펙트로메타(미도시)를 이용할 수도 있다.

이하, 구체적인 실시예와 비교예를 통하여 본 발명의 구성 및 그에 따른 효과를 보다 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

도 5는 리크 검사 방법을 포함한 반도체 장비 리퍼비시 방법에 대한 일실시예를 나타내는 순서도이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 먼저, 리크 검사 시스템(1000)은 S210 단계에서, 리크 검사 방법을 이용하여 반도체 제조장비(10)에 대한 누출여부를 모니터링함에 따라, 반도체 제조장비(10)에 대한 누출상태를 진단할 수 있다.

구체적으로, 리크 검사 시스템(1000)은 반도체 제조장비(10)로부터 리크 디텍터(200)를 통해 헬륨가스가 누출되지 않은 것으로 모니터링된 경우, 반도체 제조장비(10)에 대해 정상상태로 진단할 수 있다. 또한, 리크 검사 시스템(1000)은 반도체 제조장비(10)로부터 리크 디텍터(200)를 통해 헬륨가스가 누출된 것으로 모니터링된 경우, 반도체 제조장비(10)에 대해 누출불량상태로 진단할 수 있다.

이때, S220 단계에서, 리크 검사 시스템(1000)은 반도체 제조장비(10)가 누출불량상태로 진단될 때, 누출불량상태의 정도를 파악하기 위한 가스누출 테스트를 수행시킬 수 있다.

여기서, 가스누출 테스트는 공정챔버(11)로 주입되는 헬륨가스의 주입량을 단계적으로 증가시키는 테스트를 의미할 수 있다.

이후, S230 단계에서, 리크 검사 시스템(1000)은 반도체 제조장비(10)가 정상상태로 진단될 때, 반도체 제조장비(10)에 대해 패킹공정을 수행시킬 수 있다. 예를 들면, 패킹공정은 반도체 제조장비(10)로부터 분해된 공정챔버(11), 가스유입라인(12) 및 가스배출라인(13)을 재조립하는 공정을 의미할 수 있다.

도 6은 도 5의 가스누출 테스트를 보다 구체적으로 설명하기 위한 순서도이다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 먼저, S310 단계에서, 리크 검사 시스템(1000)은 누출불량상태로 진단된 경우, 반도체 제조장비(10)에 헬륨가스의 주입량을 단계적으로 증가시켜 주입하는 단계별 주입동작을 수행시킬 수 있다.

실시예에 따라, 리크 검사 시스템(1000)은 S310 단계 이전에, 단계별 주입동작에 따라 주입되는 헬륨가스의 주입량에 반비례하도록 단계별 주입시간을 사전에 결정하고, 단계별 주입시간 사이에 일정시간의 간격을 두어 리크 디텍터(200)의 검출시간을 보다 길게 설정할 수 있다. 즉, 리크 디텍터(200)의 검출시간은 단계별 주입시간보다 클 수 있다.

이때, S320 단계에서, 리크 검사 시스템(1000)은 반도체 제조장비(10)로부터 리크 디텍터(200)를 통해 헬륨가스가 검출된 시점에 대응되는 어느 단계의 주입동작에 기초하여, 반도체 제조장비(10)에 대한 누출불량상태의 정도를 판단할 수 있다.

예를 들면, 헬륨가스가 검출된 시점이 주입량이 최소인 제1 단계 주입동작에 대응되는 경우, 리크 검사 시스템(1000)은 반도체 제조장비(10)를 누출불량상태의 정도가 낮은 제1 단계로 판단할 수 있다. 또한, 헬륨가스가 검출된 시점이 주입량이 최대인 제5 단계 주입동작에 대응되는 경우, 리크 검사 시스템(1000)은 반도체 제조장비(10)를 누출불량상태의 정도가 높은 제5 단계로 판단할 수 있다. 즉, 누출불량상태의 제5 단계는 누출불량상태의 제1 단계보다 불량의 정도가 높은 단계일 수 있다.

그런 다음, S330 단계에서, 리크 검사 시스템(1000)은 누출불량상태의 정도에 따라 조절되는 리퍼비시 공정의 횟수에 따라, 리퍼비시 공정을 반복 수행시킬 수 있다.

여기서, 리퍼비시 공정은 반도체 제조장비(10)의 누출 부위를 수리하는 공정을 의미할 수 있다.

이후, S340 단계에서, 리크 검사 시스템(1000)은 리퍼비시 공정이 리퍼비시 공정 횟수에 따라 수행완료될 때, S210 단계를 통해 반도체 제조장비(10)에 대한 누출상태를 재진단할 수 있다.

본 명세서에서는 본 발명자들이 수행한 다양한 실시예 가운데 몇 개의 예만을 들어 설명하는 것이나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고, 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

10: 반도체 제조장비
100: 헬륨 분사장치
200: 리크 디텍터
1000: 리크 검사 시스템

Claims (8)

1. 반도체 제조장비를 촬영하는 카메라를 이용하여 장비이미지를 획득하는 단계;
   상기 장비이미지를 객체분석 알고리즘에 적용함에 따라 분석된 장비정보에 기초하여, 반도체 제조장비의 검사대상 부위의 존재 여부를 판단하는 단계;
   검사대상 부위의 존재 여부에 기초하여, 상기 반도체 제조장비에 대해 분해공정을 수행시키도록 알림하는 단계 - 상기 분해공정은 상기 반도체 제조장비로부터 공정챔버, 가스유입라인, 및 가스배출라인을 분해하는 공정을 포함함 -;
   헬륨 분사장치가 반도체 제조장비에 연결됨에 따라, 상기 반도체 제조장비의 가스유입라인에 연결된 제1 밸브를 차단하고 상기 반도체 제조장비의 가스배출라인에 연결된 제2 밸브를 개방하는 연결단계;
   상기 반도체 제조장비의 공정챔버를 진공상태로 형성하기 위하여, 상기 제2 밸브에 연결된 에어펌프를 기설정된 진공모드로 동작시키는 진공형성단계;
   상기 에어펌프가 상기 진공모드를 수행완료함에 따라, 상기 제2 밸브를 차단하고 상기 제1 밸브를 개방하는 주입준비단계;
   상기 제2 밸브가 차단된 상태에서, 상기 헬륨 분사장치를 이용하여, 상기 반도체 제조장비의 내부로 일정량의 헬륨가스를 주입시키는 헬륨 가스 주입단계;
   상기 제1 밸브를 차단하고 상기 제2 밸브와 상기 에어펌프 사이에 리크 디텍터를 배치시키는 디텍터배치단계;
   상기 에어펌프를 통해 상기 가스배출라인으로부터 기체를 흡기하도록 기설정된 흡기모드로 동작시키는 흡기실행단계; 및
   상기 에어펌프가 상기 흡기모드를 수행하는 동안, 상기 리크 디텍터를 통해 검출된 헬륨가스의 질량정보에 기초하여, 상기 반도체 제조장비에 대한 누출여부를 판단하는 판단단계를 포함하고,
   상기 리크 디텍터는 상기 에어펌프의 기설정된 흡기모드에 따라, 상기 가스배출라인으로부터 상기 에어펌프로 기체를 순환시키기 위한 한쌍의 흡기관; 및
   상기 한쌍의 흡기관 사이에 위치하여 어느 하나의 흡기관을 통과하는 헬륨가스의 질량을 분석함에 따라 헬륨가스 누설을 검출하는 헬륨질량 분석장치를 포함하고,
   상기 헬륨질량 분석장치는 텅스텐 재질의 필라멘트에서 발생된 전자를 이용하여, 헬륨가스에 포함된 중성 분자들을 이온화하는 이온화부;
   상기 이온화부를 통해 이온화되는 이온들을 편향시키는 편향부;
   상기 이온들을 헬륨의 편향반경에 대응되는 슬릿을 통해 선택적으로 수집하는 이온수집부; 및
   상기 이온수집부를 통해 수집된 상기 이온들의 질량정보를 출력하는 출력부를 포함하고,
   상기 헬륨 분사장치는 상기 헬륨가스가 수용된 가스용기;
   상기 가스유입라인에 주입부재가 밀봉가능하게 삽입되는 에어건; 및
   상기 가스용기의 가스밸브를 조작하기 위한 조작레버의 동작에 따라 상기 가스용기로부터 상기 에어건을 통해 상기 헬륨가스를 분출시키는 조절부재를 포함하고,
   상기 주입부재는 헬륨가스가 분출됨에 따라 상기 가스유입라인에서 밀림현상이 방지되도록 길이 방향을 따라 돌기 부재들이 외주면에 복수개로 배치되고,
   상기 주입부재의 외경은 상기 가스유입라인의 내경보다 크게 형성되고, 탄성재질의 제1 외피가 둘러싸는 형태로 형성되며, 상기 가스유입라인에 삽입되는 최대 삽입 가능 깊이를 식별하기 위한 제2 외피가 상기 제1 외피를 둘러싸는 이중 외피 형태로 형성되고,
   상기 주입부재의 일측인 상기 제1 외피가 둘러싸는 영역에는 헬륨가스를 분기시켜 분출하도록 복수의 분기 노즐구들이 배치되며,
   상기 리크 디텍터를 통해 검출된 헬륨가스의 질량정보가 기설정된 수치 이상인 경우, 상기 반도체 제조장비에 대해 누출상태로 판단되고, 상기 리크 디텍터를 통해 검출된 헬륨가스의 질량정보가 기설정된 수치 미만인 경우, 반도체 제조장비에 대해 정상상태로 판단되고,
   상기 반도체 제조장비의 누출상태를 진단하는 단계;
   상기 반도체 제조장비가 누출불량상태로 진단될 때, 상기 누출불량상태의 정도를 파악하기 위한 가스누출 테스트를 수행하는 단계; 및
   상기 가스누출 테스트를 수행함에 따라 정상상태로 진단되는 경우, 상기 반도체 제조장비에 대한 패킹공정을 수행시키는 단계를 더 포함하고,
   상기 가스누출 테스트는 헬륨가스의 주입량에 반비례하도록 단계별 주입시간을 사전에 결정하고, 상기 단계별 주입시간 사이에 일정시간의 간격을 두어 상기 리크 디텍터의 검출시간을 조절하는 단계;
   상기 반도체 제조장비에 헬륨가스의 주입량을 단계적으로 증가시켜 주입하는 단계별 주입동작을 수행하는 단계;
   상기 리크 디텍터를 통해 헬륨가스가 검출된 시점에 대응되는 어느 단계의 주입동작에 기초하여, 상기 누출불량상태의 정도를 판단하는 단계;
   상기 누출불량상태의 정도에 따라 조절되는 리퍼비시 공정 횟수에 따라, 리퍼비시 공정을 반복 수행하는 단계; 및
   상기 리퍼비시 공정이 리퍼비시 횟수에 따라 수행완료될 때, 상기 누출상태를 재진단하는 단계를 재수행하는 단계를 포함하고,
   상기 검출시간 각각은 상기 단계별 주입시간보다 길게 설정되며,
   상기 반도체 제조장비의 주변에 배치되어 다양한 가스를 감지하기 위한 가스 감지 센서들을 이용하는 단계를 더 포함하는, 반도체 장비 리퍼비시 방법.
   
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