KR19980069651A

KR19980069651A - 반도체 제조 설비의 가스 공급 시스템

Info

Publication number: KR19980069651A
Application number: KR1019970006811A
Authority: KR
Inventors: 윤성호
Original assignee: 김광호; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1997-02-28
Filing date: 1997-02-28
Publication date: 1998-10-26

Abstract

본 발명은 반도체 제조 설비의 가스 공급 시스템에 관한 것이다.

본 발명에 의하면, 반응 가스가 충진되어 있는 가스 실린더로부터 실공정이 진행되는 프로세서 챔버로 반응 가스가 유동되도록 연통된 제 1 배관과, 상기 제 1 배관의 내부로 반응 가스를 퍼지하기 위해 퍼지가스를 공급하는 제 2 배관과, 상기 제 2 배관 내부의 가스를 배출시키기 위해 진공펌프의 저압영역과 연통되어 있는 제 3 배관과, 상기 제 1 배관, 제 2 배관, 제 3 배관 내부의 압력을 측정하기 위한 압력계를 포함하는 반도체 제조 설비의 가스 공급 시스템에 있어서, 상기 제 3 배관에 병렬로 제 4 배관이 연통되고, 상기 제 4 배관은 상압 영역과 연통되어 상기 제 1 배관 내지 제 4 배관중 적어도 어느 한 배관 내부를 상압으로 형성하는 것을 특징으로 한다.

Description

반도체 제조 설비의 가스 공급 시스템

본 발명은 반도체 제조 설비의 가스 공급 시스템에 관한 것으로, 특히 가스 공급 시스템에서 공급 가스의 압력을 측정하는 압력계의 측정불량을 보정하기 위하여 압력계의 눈금 조정(calibration)을 실행할 때, 측정 대상 압력계와 비교되는 압력계를 동일한 대기압(atmosphere)조건에서 비교 검사하기 위하여 가스 공급 시스템의 배관중 일부를 대기압으로 만들어줌으로써, 측정 시간의 증대와 가스 공급 배관으로부터 유독성 가스가 누설되는 것을 방지한 반도체 제조 설비의 가스 공급 시스템에 관한 것이다.

널리 공지된 바와 같이, 일반적으로 반도체 소자를 제조하는 반도체 제조설비는 여러 종류의 반응가스를 사용하게 되며, 이와 같은 반응 가스는 가스 실린더에 연결되어 있는 가스 공급 시스템의 가스 배관에 의해 반응로로 이송되는 바, 이와 같은 가스 공급 시스템의 가스 배관에는 반응 가스가 웨이퍼가 가공되는 프로세서 챔버로 얼마 만큼의 유량이 투입되는지를 측정하기 위한 압력계가 다수 설치되어 있다.

이와 같은 종래 반도체 제조 설비의 가스 공급 시스템을 첨부된 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

반도체 제조 설비의 가스 공급 시스템(100)은 전체적으로 보아, 반응 가스가 고압으로 채워져 있는 가스 실린더(10)와, 반응 가스가 소정 유량으로 공급되는 프로세서 챔버(20) 및 이 가스 실린더(10)와 프로세스 챔버(20)를 연통하고 있는 가스 배관(굵은 파선으로 도시;30)과, 이 가스 실린더(10)를 교환 또는 교체할 때 가스 배관에서 반응 가스가 누설되는 것을 방지하는 퍼지 배관(굵은 실선으로 도시;40)과, 프로세서 챔버(20) 및 이 퍼지 배관(40)과 연통되어 있는 배기장치(50)로 구성되어 있다.

상기 가스 실린더(10)의 가스 배출구(12)에는 가스 실린더 배관(14)이 연통되어 있고, 퍼지가스 공급원(미도시)과 연통되어 있는 퍼지 배관(40)이 가스 실린더 배관(14)과 다시 연통되어 있다. 여기서 퍼지가스 공급원에서 공급하는 퍼지가스는 주로 아르곤, 질소, 헬륨등이 있다.

이와 같이 퍼지 배관(40)과 가스 실린더 배관(14)이 연통되는 부분과 프로세서 챔버(20)는 퍼지가스와 반응 가스가 공통으로 공급 가능한 공통배관인 가스 배관(30)으로 상호 연통되어 있다.

이 가스 배관(30)에는 상기 퍼지 배관(40)으로부터 공급된 퍼지 가스를 배출하도록 퍼지가스 배출 배관(일점 쇄선으로 도시;60)이 가스 배관(30)에 대하여 병렬로 연통되어 있고, 퍼지가스 배출 배관(60)의 타측단은 배기 장치(50)의 밴트(vent;51)와 연통되어 있다.

이 배기장치(50)는 저압을 발생시키는 진공펌프(52), 진공펌프(52)를 통해 배출된 반응 가스를 중화시키는 산중화장치인 스크러버(54)와, 중화된 가스를 배기시키는 주 배기관(exhaust line;56)으로 구성되어 있고, 진공펌프(52)의 양단중 스크러버(54)측은 거의 상압 상태이나 진공펌프(52)와 연결된 밴트(vent;51)측은 상압에 비하여 매우 낮은 압력이 형성되어 있는 저압 영역(사선으로 해칭)인 것이다.

한편, 상기 가스 실린더 배관(14), 퍼지 배관(40)(60), 가스 배관(30)에는 이 배관들로 흐르는 가스가 프로세서 챔버(20), 배기장치(50) 또는 프로세서 챔버(20)와 배기장치(50)로 가스가 흐르도록 솔레노이드에 의해 작동하는 에어 밸브(70)들이 다수 설치되어 있다.

또한, 상기 배관에는 각 배관(14)(40)(60)(30)을 통과하는 가스의 압력을 측정하기 위한 압력계(80)가 부착되어 있다.

이와 같은 프로세서 챔버(20)에 가스 실린더(10)의 가스를 공급할 때에는 먼저 가스 실린더 배관(14) 및 가스 배관(30)의 에어 밸브(70)를 개방하고, 퍼지 배관의 에어 밸브(70a)를 폐쇄하여 프로세서 챔버(20)로만 반응 가스가 공급되도록 한다.

한편, 가스 실린더(10)를 교체 및 교환하기 위해서는 가스 실린더 배관(14) 및 가스 배관(30)의 에어 밸브를 폐쇄하고 퍼지 배관(40)의 에어 밸브를 개방한 상태에서 퍼지 가스 공급원에서 가스를 분사하여 가스 배관(30)에 잔류하고 있는 반응 가스를 배기 장치(50)쪽으로 배출한 후, 퍼지가스 배출 배관(60)의 끝단에 부착된 압력계(80)의 게이지가 부압(-)을 나타내면 이 상태에서 가스 실린더(10)를 교체하게 된다.

그러나, 이와 같은 종래의 반도체 제조 설비의 가스 공급 시스템의 반응 가스 압력을 측정하는 압력계의 압력 측정 부분에 반응 가스의 불순물이 침적되거나, 기타 반응 가스의 작용에 의해 압력 측정의 정밀도가 감소하는 경향을 보이기 때문에 주기적으로 압력계의 압력 측정 정밀도를 측정하게 된다.

이때 압력계에는 진공펌프에 의해 부압(-)이 걸려 있음으로 측정 오차가 매우 적은 비교 압력계와 비교할 수 없어 결과적으로 퍼지 배관의 일부분을 개구시켜 배관 내부를 대기압으로 만든 후, 압력계와 비교 압력계를 대기압 상태에서 비교 측정하는 과정을 거침으로 배관 일부를 개구하였을 때 잔류할지도 모르는 유독성 반응 가스의 누설이 발생할 가능성이 있으며 더욱이, 배관의 분해 및 결합에 의해 설비 셋팅 시간이 증대되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 감안하여 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 가스 배관에 부착된 압력계의 측정 오차를 조정(calibration) 할 때 가스 배관의 번거로운 분해-조립을 생략하여 유독성 가스의 누설 방지 및 설비 셋팅 시간을 단축한 반도체 제조 설비의 가스 공급 시스템을 제공함에 있다.

도 1은 종래 반도체 제조 설비의 가스 공급 시스템을 도시한 도면.

도 2는 본 발명에 의한 반도체 제조 설비의 가스 공급 시스템을 도시한 도면.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

200: 가스 공급 시스템110: 가스 실린더

130: 가스 배관150: 배기장치

이와 같은 본 발명 반도체 제조 설비의 가스 공급 시스템은 반응 가스가 충진되어 있는 가스 실린더로부터 실공정이 진행되는 프로세서 챔버로 반응 가스가 유동되도록 연통된 제 1 배관과, 상기 제 1 배관의 내부로 반응 가스를 퍼지하기 위해 퍼지가스를 공급하는 제 2 배관과, 상기 제 2 배관 내부의 가스를 배출시키기 위해 진공펌프의 저압영역과 연통되어 있는 제 3 배관과, 상기 제 1 배관, 제 2 배관, 제 3 배관 내부의 압력을 측정하기 위한 압력계를 포함하는 반도체 제조 설비의 가스 공급 시스템에 있어서;

상기 제 3 배관에 병렬로 제 4 배관이 연통되고, 상기 제 4 배관은 상압 영역과 연통되어 상기 제 1 배관 내지 제 4 배관중 적어도 어느 한 배관 내부를 상압으로 형성하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명 반도체 제조 설비의 가스 공급 시스템을 첨부된 도2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 반도체 제조 설비의 가스 공급 시스템(200)은 전체적으로 보아 반응 가스가 고압으로 충진되어 있는 가스 실린더(110)와, 가스 실린더(110)에서 공급된 반응 가스에 의해 실공정을 진행하는 프로세서 챔버(120) 및 가스 실린더(110)와 프로세서 챔버(120)를 연통하고 있는 가스 배관(굵은 파선을 도시;130) 및 가스 실린더(110)를 교환 및 교체할 때 가스 배관 내의 유독성 반응 가스를 퍼지하기 위한 퍼지 배관(굵은 실선으로 도시;140)과, 퍼지가스 공급 배관(140)으로부터 퍼지된 가스를 배기하기 위한 배기장치(150)와, 가스 배관(130)과 퍼지가스 공급 배관(140) 내부를 대기압으로 만들어 주기위한 대기압 배관(이점 쇄선으로 도시;190) 및 퍼지된 가스를 배출하기 위한 퍼지가스 배출 배관(일점 쇄선으로 도시;160)으로 구성되어 있다.

상기 가스 실린더(110)의 가스 배출구(112)에는 가스 실린더 배관(114)이 연통되어 있고, 가스 실린더 배관(114)의 말단에는 다시 외부 퍼지가스 공급원(미도시)으로부터 퍼지 가스를 공급하는 퍼지가스 공급 배관(140)이 다시 연통된다.

이와 같은 가스 실린더 배관(114) 및 퍼지가스 공급 배관(140)과 연통된 부분에는 다시 반응 가스의 공급 또는 반응 가스와 질소, 아르곤등의 퍼지가스가 혼합된 상태로 퍼지된 혼합 가스를 프로세서 챔버(120) 쪽으로 배출하기 위한 공통 배관인 가스 배관(130)이 프로세서 챔버(120)와 연통되어 있다.

한편, 가스 실린더(110)를 교체할 때 유독성 반응 가스가 외부로 누설되는 것을 방지하기 위하여 상기 가스 배관(130)에는 퍼지가스 배출 배관(160)이 연통되어 있고, 퍼지가스 배출 배관(160)의 타측단은 대기압보다 낮은 압력을 형성시키는 배기 장치(150)의 저압 영역(사선으로 해칭한 부분)과 연통되어 있다.

이 배기 장치(150)는 다시 상기 저압을 발생시키는 진공펌프(152)와 진공펌프(152)에서 빨아들인 가스를 중화시키는 스크러버(154) 및 대기압이 형성되어 있는 부분으로 중화된 가스를 배출하는 배기 덕트(156)로 형성되어 있다.

이미 언급한 바 있는 가스 실린더 배관(130), 가스 배관(130), 퍼지 가스 공급 배관(140)에는 흐르는 가스를 차단 및 변경시키기 위해 전기적인 신호로 작동하는 솔레노이드(미도시)에 의해 개폐되는 에어 밸브(170)가 설치되어 있어, 각 배관에 흐르는 가스의 압력을 측정하기 위해 가스 배관(130) 및 퍼지가스 배출 배관(160)에는 압력계(180)가 설치되어 있다.

한편, 상기 퍼지가스 배출 배관(160)에는 여러 요인에 의해 주기적으로 발생하는 압력계(180)의 측정 편차를 측정하기 위해서 압력계(180)에 작용하고 있는 부압(-)을 해제시켜 퍼지가스 배출 배관(160)의 내부를 대기압으로 형성하여야만 한다.

이와 같이 퍼지가스 배출 배관(160)의 내부를 대기압으로 만들기 위해서 퍼지가스 배출 배관(160)의 소정 위치에 일측을 연통시키고, 대기압 상태인 상기 배기 덕트(156)에 타측을 연통시킨 대기압 배관(190)을 형성하고 이 대기압 배관(190)에도 마찬가지로 에어 밸브(170)를 설치한다.

이와 같이 구성된 반도체 제조 설비의 가스 공급 시스템의 압력계의 측정 편차를 측정하기 위해서는 먼저 프로세서 챔버(120)와 연통되어 있는 가스 배관(130)에 형성되어 있는 에어 밸브(170)를 차단하여 프로세서 챔버(120)로의 퍼지가스 유입을 막는다.

이어서, 배기 장치(150)의 저압 영역(사선으로 해칭한 부분)과 연통되어 있는 퍼지가스 배출 배관(160)에 형성된 에어 밸브를 차단하고, 퍼지가스 배출 배관(160)과 병렬로 배기덕트(대기압 부분, 도트(dot)로 해칭한 부분;156)와 연통되어 있는 대기압 배관(190)의 에어 밸브를 개방하여 배기덕트(156)로부터 대기가 배관 내의 저압 영역을 상압 영역으로 전환시키도록 한다.

이후, 측정하고자 하는 압력계가 설치된 배관의 압력이 상압이 되면 비교 압력계에 의해 압력 측정 편차를 측정한다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 반도체 제조 설비의 가스 공급 시스템의 압력계의 캘리브레이션 측정할 때 상압 영역과 연통된 상압 배관을 형성하여 배관내를 상압으로 만들기 위해 배관의 분해-조립에 필요한 셋팅 시간을 감소시키고, 이와 더불어 배관 분해시 발생하던 유독성 가스의 누설을 방지하는 효과가 있다.

Claims

반응 가스가 충진되어 있는 가스 실린더로부터 실공정이 진행되는 프로세서 챔버로 반응 가스가 유동되도록 연통된 제 1 배관과, 상기 제 1 배관의 내부로 반응 가스를 퍼지하기 위해 퍼지가스를 공급하는 제 2 배관과, 상기 제 2 배관 내부의 가스를 배출시키기 위해 진공펌프의 저압영역과 연통되어 있는 제 3 배관과, 상기 제 1 배관, 제 2 배관, 제 3 배관 내부의 압력을 측정하기 위한 압력계를 포함하는 반도체 제조 설비의 가스 공급 시스템에 있어서;

상기 제 3 배관에 병렬로 제 4 배관이 연통되고, 상기 제 4 배관은 상압 영역과 연통되어 상기 제 1 배관 내지 제 4 배관중 적어도 어느 한 배관 내부를 상압으로 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 설비의 가스 공급 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 상압 영역은 대기압 상태인 배기덕트인 것을 특징으로 하는 반도체 제조 설비의 가스 공급 시스템.