KR20000056692A - Auto gas distribution ratio controller for a load-lock unuit - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 로드락 설비의 가스 농도 자동 제어장치에 관한 것으로, 특히 로드락 유닛의 내부에 분포된 산소의 농도를 설정치로 자동 조정하며 미세 리크가 존재하는 경우에도 리크에 대응하여 산소의 농도를 일정하게 유지시킴으로써 웨이퍼에 형성되는 자연산화막을 제어할 수 있도록 하는 로드락 설비의 가스 농도 자동 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic gas concentration control device of a load lock facility. In particular, the concentration of oxygen distributed inside the load lock unit is automatically adjusted to a set value, and even when a minute leak exists, the concentration of oxygen is fixed in response to the leak. The present invention relates to an automatic gas concentration control apparatus for a load lock facility that can control a natural oxide film formed on a wafer by maintaining the same.
반도체 제조 공정에 있어서, 대기에 노출되는 상태를 포함하여 온도, 습도 등 소정의 환경이 조성된 분위기 중에 웨이퍼가 노출되어 웨이퍼 상에 두께가 불균일한 자연산화막이 생성되는 경우가 있다.In a semiconductor manufacturing process, a wafer may be exposed in the atmosphere in which predetermined | prescribed environment, such as temperature and humidity, including the state exposed to air | atmosphere, and the natural oxide film of non-uniform thickness may be produced on the wafer.
이러한 비소망의 자연산화막 생성은 후속 공정에서 형성하는 막질에 악영향을 끼치게 되어서 결국 반도체 디바이스의 치명적인 불량을 초래하게 된다.The production of such non-desired natural oxide film adversely affects the film quality formed in subsequent processes, resulting in a fatal defect of the semiconductor device.
따라서, 반도체 제조장치에서는 상술한 문제점을 해결하기 위한 방안으로, 웨이퍼 이송장치와 프로세스 설비(챔버)와의 사이의 웨이퍼 로딩 구역에 웨이퍼의 대기 노출을 차단하는 동시에 필요에 따라 프로세스 설비의 압력에 상응하는 내부 압력을 조성하는 로드락 설비를 설치하여, 전술한 바와 같이 막질 형성에 악영향을 끼치는 자연산화막의 생성을 적절히 규제할 수 있도록 하고 있다.Accordingly, in the semiconductor manufacturing apparatus, as a solution to the above-mentioned problem, it is possible to block the atmospheric exposure of the wafer to the wafer loading region between the wafer transfer device and the process equipment (chamber) and to correspond to the pressure of the process equipment as necessary. As described above, a load lock facility for establishing an internal pressure is provided so as to properly regulate the production of a natural oxide film which adversely affects film formation as described above.
반도체 공정에서는 웨이퍼에 소정 두께의 막질로 자연산화막이 형성되어야 양호한 후속 공정의 결과를 얻을 수 있는 경우도 많은데, 여기에는 특히 적절한 산소(O2) 농도의 콘트롤이 필요하다.In the semiconductor process, it is often necessary to form a natural oxide film having a predetermined thickness on the wafer to obtain a good result of a subsequent process, which requires control of an appropriate oxygen (O 2 ) concentration.
반도체 제조장치의 로드락 설비의 몸체를 이루는 로드락 유닛은 내부로 질소(N2)가스를 주입하도록 되어 있으며, 그 주입량에 의해 O2가스와의 비율을 조정하여 자연산화막의 발생을 규제토록 하고 있다.The load lock unit, which forms the body of the load lock facility of the semiconductor manufacturing apparatus, is configured to inject nitrogen (N 2) gas into the inside, and regulates the ratio of the natural oxide film by adjusting the ratio with the O 2 gas by the injection amount thereof. have.
그 일예로서, 확산 공정 및 LPCVD 공정을 행하는 확산설비에 있어서도 로드락 유닛의 내부에 분포하는 O2가스의 농도를 조절해 주도록 되어 있으며, 도 1 에서는 이러한 확산설비의 구성이 측단면 구조로 도시되어 있다.As an example, even in a diffusion apparatus that performs a diffusion process and an LPCVD process, the concentration of O 2 gas distributed in the load lock unit is controlled. In FIG. 1, the configuration of the diffusion apparatus is illustrated in a side cross-sectional structure. have.
이를 참조하면, 웨이퍼를 적재한 하나 이상의 웨이퍼 카세트는 입출력 포트(2)를 통해 인입되어 핸들러(3)에 의해 카세트 스테이지(4)에 보관되고, 상기 카세트 스테이지(4)에 보관된 카세트 내의 웨이퍼는 미도시된 로봇 아암에 의해 소정의 개수만큼 보트(6)에 안치되어 로드락 유닛(5)의 패스 박스(5a)로부터 로딩 에리어(5b)로 이송되며, 상기 로딩 에리어(5b)까지 이송된 보트(6)는 보트 엘리베이터의 이동에 의해 확산로(7) 내부로 진입하여 단위 공정을 진행하게 된다.Referring to this, one or more wafer cassettes on which wafers are loaded are drawn through the input / output port 2 and stored in the cassette stage 4 by the handler 3, and the wafers in the cassette stored in the cassette stage 4 The boat which is settled in the boat 6 by the robot arm not shown in figure, is transferred to the loading area 5b from the pass box 5a of the load lock unit 5, and is conveyed to the loading area 5b. 6 enters the diffusion path 7 by the movement of the boat elevator, and proceeds to the unit process.
그리고, 확산로(7)에서 단위 공정을 마친 보트(6)에 적재된 웨이퍼는 전술한 바와는 역순의 과정을 거쳐 입출력 포트(2)를 통해 외부로 반출된다.In addition, the wafer loaded on the boat 6 having completed the unit process in the diffusion path 7 is carried out to the outside through the input / output port 2 through the reverse process as described above.
종래, 로드락 유닛(5)의 가스 농도 제어장치는 N2가스를 플로우메터(FM;Flow Meter, 22)를 통해 로드락 유닛(5)의 패스 박스(5a)로 공급하고, 기체유량 조절기(MFC;Mass Flow Controller, 24)를 통해 로드락 유닛(5)의 로딩 에리어(5a)로 공급하도록 구성되며, 이 두 N2공급라인(La, Lb)은 각각 개폐밸브(26a,26b)의 조작에 의해 개폐되어 N2가스 공급을 단속하도록 되어 있다.Conventionally, the gas concentration controller of the load lock unit 5 supplies the N 2 gas to the pass box 5a of the load lock unit 5 through a flow meter (FM; 22), and the gas flow regulator ( It is configured to supply to the loading area 5a of the load lock unit 5 through an MFC (Mass Flow Controller) 24, and these two N 2 supply lines La and Lb are respectively operated by on / off valves 26a and 26b. is opened and closed by a step speed is adapted to the N 2 gas supply.
상기 플로우메터(22)와 기체유량 조절기(24)는 유압제어에 통상적으로 많이 사용되는 장치이다. 상기 플로우메터(22)는 가스량을 인위적으로 조정하는 장치로서 미세조정이 불필요한 곳에 주로 사용되고, 상기 기체유량 조절기(24)는 설정값만큼 가스량을 제어하는 장치이다.The flow meter 22 and the gas flow rate regulator 24 are devices commonly used for hydraulic control. The flow meter 22 is an apparatus for artificially adjusting the gas amount, and is mainly used where fine adjustment is unnecessary, and the gas flow controller 24 is a device for controlling the gas amount by a set value.
상기 로드락 유닛(5)을 구성하는 패스 박스(5a)와 로딩 에리어(5b)에 각각 산소농도 검출표시기(8a,8b)가 설치되어 있어, 사용자는 이 산소농도 검출표시기(8a,8b)를 통해 O2농도를 확인하면서 상기 플로우메터(22)와 기체유량 조절기(27)를 조정하여 로드락 유닛(5) 내에 소망의 가스 농도를 조성한다.Oxygen concentration detection indicators 8a and 8b are provided in the pass box 5a and the loading area 5b constituting the load lock unit 5, respectively, so that the user can use the oxygen concentration detection indicators 8a and 8b. The flow meter 22 and the gas flow controller 27 are adjusted while checking the O 2 concentration to form a desired gas concentration in the load lock unit 5.
그러나, 종래의 가스 농도 제어장치는 인위적인 조정에 의해 로드락 유닛(5) 내부의 O2농도를 조정하는 것이기 때문에 설비의 정기 점검시나 설비를 통해 얻고자 하는 막질이 다른 타공정을 행할 경우, 설비를 다운시킴과 아울러 이전 공정에서 농도 조정된 가스를 완전 배출시킨 후 로드락 유닛(5) 내부의 O2농도를 인위적으로 다시 조정해 주어야 하는 바, 그 만큼 설비 가동율도 저하되는 문제점을 안고 있다.However, since the conventional gas concentration control device adjusts the O 2 concentration inside the load lock unit 5 by artificial adjustment, when the facility is regularly inspected or when other processes having different film quality to be obtained through the facility are performed, In addition to down and completely discharge the concentration adjusted gas in the previous process, the O 2 concentration in the load lock unit 5 has to be artificially re-adjusted, so that there is a problem that the operation rate of the facility is reduced.
한편, 로드락 유닛(5) 내부에는 여러 장소, 예를 들면 확산로(7)의 도어나 패스 박스의 슬릿밸브 등을 통해 미세한 리크가 발생할 수 있는 요인을 갖고 있다.On the other hand, the inside of the load lock unit (5) has a factor that can cause a minute leak through various places, for example through the door of the diffusion path (7) or the slit valve of the pass box.
그런데, 종래의 가스 농도 제어장치는 인위적 조정에 의해 N2가스를 주입하여 O2농도를 조정하는 것이기 때문에 전술한 리크로 인한 로드락 유닛(5) 내부의 O2농도 변화에 대처할 수 없게 되어, 결국 웨이퍼는 로드락 유닛(5)을 통해 확산로(7)에 로딩되는 과정에서 불균일한 두께의 자연산화막을 형성하게 되므로, 산화막 두께 프로파일을 원하는 방향으로 행할 수 없어 후속 공정에서 형성하는 막질에 악영향을 끼치게 되며, 이는 반도체 디바이스의 치명적인 불량을 초래한다.However, the conventional gas concentration control device is not will be due to cope with the load-lock unit (5) O 2 concentration in the interior due to the above-mentioned leakage to adjust the O 2 concentration by injecting N 2 gas by the artificial adjustment, As a result, the wafer forms a natural oxide film having a non-uniform thickness in the process of being loaded into the diffusion path 7 through the load lock unit 5, so that the oxide film thickness profile cannot be performed in a desired direction, thus adversely affecting the film quality formed in a subsequent process. This causes a fatal defect of the semiconductor device.
이러한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은 로드락 유닛 내부에 리크가 있는 경우에도 웨이퍼에 형성되는 자연산화막의 막질에 직접적으로 관여하는 산소의 농도를 일정하게 유지시킬 수 있고, 공정 변경에 따라 로드락 유닛 내부의 산소 농도를 변경시키고자 할 경우에는 설비를 다운시키지 않고서도 이를 용이하게 실현할 수 있도록 하는 로드락 설비의 가스 농도 자동 제어장치를 제공함에 목적이 있다.The present invention devised to solve such a conventional problem can maintain a constant concentration of oxygen directly involved in the film quality of the natural oxide film formed on the wafer even if there is a leak inside the load lock unit, Accordingly, it is an object of the present invention to provide an automatic gas concentration control device for a load lock facility in which the concentration of oxygen in the load lock unit can be easily realized without bringing down the facility.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 로드락 유닛의 내부로 유입되는 질소(N2)가스의 유입량을 조절하여 산소(O2)와의 대비 비율로 로드락 유닛의 내부에 분포된 산소농도를 제어하는 로드락 설비의 가스 농도 자동 제어장치에 있어서, 로드락 유닛의 내부에 분포된 산소 농도를 검출하는 산소센서, 상기 산소센서에서 검출된 측정치 신호와 사용자에 의해 기설정된 설정치 신호를 비교하여 상기 측정치와 설정치의 차이값 만큼의 전기적 신호를 출력하는 비교기, 상기 비교기의 출력신호에 따라 제어명령을 출력하는 콘트롤러, 및 상기 콘트롤러의 출력에 따라 상기 로드락 유닛의 내부로 유입되는 질소가스의 유입량을 조절하는 유량조절기를 포함하는 것이 기술적 특징이다.In order to achieve the above object, the present invention controls the oxygen concentration distributed inside the load lock unit at a ratio with oxygen (O 2 ) by adjusting the inflow of nitrogen (N 2 ) gas flowing into the load lock unit. An automatic gas concentration control apparatus for a load lock facility, comprising: an oxygen sensor for detecting an oxygen concentration distributed in a load lock unit, a measured value signal detected by the oxygen sensor and a set value signal preset by a user; A comparator for outputting an electrical signal equal to a difference between a set value and a set value, a controller for outputting a control command according to the output signal of the comparator, and adjusting an inflow amount of nitrogen gas introduced into the load lock unit according to the output of the controller. It is a technical feature to include a flow regulator.
상기 유량조절기는 압력 제어용에 통상적으로 사용되고 있는 APC(Auto Pressure Controller)를 적용할 수 있으며, 이것은 버터플라이 타입의 밸브도어 및 상기 콘트롤러의 제어에 따라 상기 밸브도어의 개도율을 조정하는 서보모터를 구비한다.The flow regulator may be an APC (Auto Pressure Controller) that is commonly used for pressure control, which includes a butterfly-type valve door and a servo motor for adjusting the opening degree of the valve door according to the control of the controller. do.
상기 로드락 유닛의 내부가 적어도 두 개의 분할 영역으로 이루어지는 경우, 상기 산소센서 및 유량조절기는 상기 분할 영역의 개수에 대응하여 각각 설치된다.When the inside of the load lock unit is composed of at least two divided regions, the oxygen sensor and the flow regulator are respectively installed corresponding to the number of divided regions.
이와 같이 구성되는 본 발명은 로드락 유닛 내부의 산소 농도를 검출한 측정치가 사용자에 의해 세팅된 설정치와 동일해지기까지 유량조절기의 개도량을 조절하여 질소가스를 로드락 유닛의 내부로 유입시킴으로써 로드락 유닛의 내부에 분포한 산소의 농도를 정밀하게 제어할 수 있게 되는 것이며, 아울러 로드락 유닛의 내부에 리크가 있는 경우에도 질소가스의 보충에 의하여 산소 농도가 변화되는 것을 방지할 수 있게 되는 것이다.The present invention configured as described above loads the nitrogen gas into the load lock unit by adjusting the opening amount of the flow controller until the measured value of detecting the oxygen concentration in the load lock unit is equal to the set value set by the user. It is possible to precisely control the concentration of oxygen distributed in the lock unit, and also to prevent the oxygen concentration from being changed by replenishing nitrogen gas even when there is a leak inside the load lock unit. .
도 1 은 종래의 가스 농도 제어장치의 구성도1 is a block diagram of a conventional gas concentration control device
도 2 는 본 발명의 가스 농도 제어장치의 구성도2 is a block diagram of a gas concentration control apparatus of the present invention
도 3 은 본 발명의 산소센서의 설치상태 단면도3 is a cross-sectional view of the installation state of the oxygen sensor of the present invention
도 4 는 본 발명의 유량조절기를 예시한 부분단면 사시도Figure 4 is a partial cross-sectional perspective view illustrating a flow regulator of the present invention
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
2 - 입출력 포트 3 - 핸들러2-I / O Port 3-Handler
4 - 카세트 스테이지 5 - 로드락 유닛4-Cassette Stage 5-Load Lock Unit
5a - 패스 박스 5b - 로딩 에리어5a-Pass Box 5b-Loading Area
6 - 보트 7 - 확산로6-boat 7-spread road
12a,12b - 산소센서 VRa,VRb - 가변저항기12a, 12b-Oxygen sensor VRa, VRb-Variable resistor
13a,13b - 비교기 14 - 콘트롤러13a, 13b-Comparator 14-Controller
15a,15b - 유량조절기 16a,16b - 에어플로우메터15a, 15b-Flow regulator 16a, 16b-Air flow meter
17a,17b - 레귤레이터 18a,18b - 개폐밸브17a, 17b-Regulator 18a, 18b-On / Off Valve
122 - 외부전극 124 - 내부전극122-External Electrode 124-Internal Electrode
126 - 고체전해질 La,Lb - N2공급라인126-Solid electrolyte La, Lb-N 2 supply line
152 - 밸브도어 154 - 서보모터152-Valve Door 154-Servo Motor
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세히 설명한다. 도 2 는 본 발명에 의한 가스 농도 자동 제어장치의 구성도로서, 로드락 설비의 몸체 유닛(5)을 이루는 패스 박스(5a)와 로딩 에리어(5b)에는 산소(O2)센서(SR1,SR2)가 각각 설치된다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described a preferred embodiment of the present invention in more detail. FIG. 2 is a configuration diagram of an automatic gas concentration control apparatus according to the present invention, and includes oxygen (O 2 ) sensors SR1 and SR2 in the pass box 5a and the loading area 5b constituting the body unit 5 of the load lock facility. Are installed respectively.
상기 각각의 O2센서(SR1,SR2)는 도 3 의 구성과 같이 내측 공간(A)과의 O2농도 차를 이용하여 외측 공간(B)의 O2농도를 검출하는 통상적인 O2센서를 적용하여 로드락의 외벽(5W)에 설치할 수 있으며, 이러한 구성의 O2센서(SR1,SR2)는 고체전해질(126)을 사이에 두고 서로 대면하는 외부전극(122)과 내부전극(124) 간에 발생하는 기전력에 의해 로드락 유닛(5) 내부의 O2농도를 전기적 신호로 검출하게 된다.Each of the O 2 sensors SR1 and SR2 uses a conventional O 2 sensor that detects the O 2 concentration in the outer space B using the difference in O 2 concentration with the inner space A as shown in FIG. 3. It can be applied to the outer wall (5W) of the load lock, O 2 sensor (SR1, SR2) of this configuration is between the external electrode 122 and the internal electrode 124 facing each other with a solid electrolyte 126 between. By the generated electromotive force, O 2 concentration in the load lock unit 5 is detected as an electrical signal.
상기 O2센서(12a,12b)는 비교기(13a,13b)의 두 입력단자에 각각 연결된다.The O 2 sensors 12a and 12b are connected to two input terminals of the comparators 13a and 13b, respectively.
상기 각각의 비교기(13a,13b)는 레서피 설정이 가능한 조정수단인 가변저항기(VRa,VRb)에 의해 조정된 소정의 전압을 일 입력단자로 인가받도록 구성되어, 상기 비교기(13a,13b)의 출력단에서는 상기 O2센서(12a,12b)로부터 입력된 측정치와 가변저항기(VRa,VRb)로부터 입력된 설정치와의 차이값 만큼에 해당하는 전압 신호가 출력된다.Each of the comparators 13a and 13b is configured to receive a predetermined voltage, which is adjusted by the variable resistors VRa and VRb, which are adjustable means for recipe setting, as one input terminal, and output terminals of the comparators 13a and 13b. In this case, a voltage signal corresponding to the difference between the measured value input from the O 2 sensors 12a and 12b and the set value input from the variable resistors VRa and VRb is output.
상기 비교기(13a,13b)의 출력단은 마이컴에 의해 구현할 수 있는 콘트롤러(14)의 입력단에 연결되어 신호를 인가하도록 구성되어 있으며, 상기 콘트롤러(14)의 두 출력단은 상기 패스 박스(5a) 및 로딩 에리어(5b)의 N2공급라인(La)(Lb) 상에 설치되는 두 유량조절기(15a,15b)에 연결된다. 여기에서, 상기 콘트롤러(14)는 전단의 두 비교기(13a,13b)에서 출력되는 신호에 대응하는 각각의 제어신호 전류를 출력하는 것이며, 이러한 제어신호를 각각 공급받는 두 유량조절기(15a,15b)는 상기 콘트롤러(14)의 제어명령에 따라 개도율이 각각 조정되어 상기 패스 박스(5a) 및 로딩 에리어(5b)로 공급되는 N2가스의 유량을 조정한다.The output terminals of the comparators 13a and 13b are connected to an input terminal of the controller 14 which can be implemented by a microcomputer and are configured to apply a signal, and the two output terminals of the controller 14 are the pass box 5a and the loading. It is connected to two flow regulators 15a and 15b installed on the N 2 supply line La (Lb) of the area 5b. Here, the controller 14 outputs respective control signal currents corresponding to the signals output from the two comparators 13a and 13b at the front end, and the two flow regulators 15a and 15b respectively receiving these control signals. The opening degree is respectively adjusted according to the control command of the controller 14 to adjust the flow rate of the N 2 gas supplied to the pass box 5a and the loading area 5b.
또, 상기 패스 박스(5a) 및 로딩 에리어(5b)의 N2공급라인(La,Lb)의 선단부에는 각각 일정압력으로 N2가스를 공급하는 레귤레이터(16a,16b), N2가스의 흐름이 정상적인지 여부를 전기적 신호로 발생하여 상기 콘트롤러(14)로 인가하는 에어플로우미터(17a,17b), 및 N2공급로를 개폐하는 개폐밸브(18a,18b)가 설치되는 구성으로 된다.Further, the N 2 supply line (La, Lb) front end, the respective predetermined pressure by the regulator (16a, 16b), the flow of N 2 gas for supplying N 2 gas of the pass box (5a), loading area (5b) Air flow meters (17a, 17b) for generating an electrical signal and applying to the controller (14), and opening / closing valves (18a, 18b) for opening and closing the N 2 supply path are provided.
상기 유량조절기(15a,15b)는 진공계의 압력 제어용으로 주로 사용되고 있는 통상적인 APC(Auto Pressure Controller)를 적용할 수 있다. 이것은 도 4 의 도시와 같이 버터플라이 타입의 밸브도어(152) 및 상기 콘트롤러(14)의 제어에 따라 상기 밸브도어(152)의 개도율을 조정하는 서보모터(154)를 구비하는 것으로서, 도면에서 보인 특정의 구조에 한정하지 않는다.The flow regulators 15a and 15b may apply a conventional APC (Auto Pressure Controller) which is mainly used for pressure control of a vacuum gauge. This is provided with a butterfly type valve door 152 and a servomotor 154 for adjusting the opening degree of the valve door 152 according to the control of the controller 14, as shown in FIG. It is not limited to the specific structure shown.
이와 같이 구성되는 본 발명은 로드락 유닛(5)의 내부에 조성하고자 하는 O2농도를 설비 운용자가 가변저항기(VRa,VRb)을 이용하여 설정해 줌으로써 N2가스의 주입량이 자동 조정되도록 하여 N2가스와의 대비 비율(%)로서 O2가스의 농도를 제어할 수 있게 되며, 이의 작동과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.The present invention configured as described above allows the operator to set the concentration of O 2 to be formed in the load lock unit 5 using the variable resistors VRa and VRb so that the injection amount of N 2 gas is automatically adjusted so that N 2 is adjusted. It is possible to control the concentration of the O 2 gas as a ratio (%) with the gas, and the operation thereof will be described in detail as follows.
먼저, 로드락 유닛(5)을 이루는 패스 박스(5a)와 로딩 에리어(5b)의 O2농도를 최초 조성할 때, 설비 운용자는 가변저항기(VRa,VRb)를 이용하여 O2농도를 각각 설정해 준다. 이와 같이 설정치가 입력되면, 두 비교기(13a,13b)는 이들 설정치와 패스 박스(5a)와 로딩 에리어(5b)의 O2농도를 검출한 O2센서(12a,12b)의 측정치를 비교하여 그 차이값 만큼의 전압 신호를 출력하고, 이 신호를 인가받는 컨트롤러(14)는 신호의 전압값에 따라 유량조절기(15a,15b)의 개도량을 제어함으로써, 상기 비교기(13a,13b)로 입력되는 측정치와 설정치가 동일하게 될 때까지 N2가스를 패스박스(5a)와 로딩 에리어(5b)로 유입시키게 된다. 이에 따라, 운용자가 최초 설정한 값으로 O2농도가 자동 조정되어 로드락 유닛(5) 내부의 가스 농도를 조성할 수 있게 되는 것이다.First, when initially constructing O 2 concentrations of the pass box 5a and the loading area 5b constituting the load lock unit 5, the facility operator sets the O 2 concentrations using the variable resistors VRa and VRb, respectively. give. When the set values are input in this way, the two comparators 13a and 13b compare these set values with the measured values of the O 2 sensors 12a and 12b which detected the O 2 concentrations of the pass box 5a and the loading area 5b. The controller 14 outputs a voltage signal corresponding to the difference value, and the controller 14 which receives the signal controls the opening amount of the flow regulators 15a and 15b according to the voltage value of the signal, thereby being input to the comparators 13a and 13b. N 2 gas is introduced into the pass box 5a and the loading area 5b until the measured value and the set value become the same. Accordingly, the O 2 concentration is automatically adjusted to the value initially set by the operator, so that the gas concentration in the load lock unit 5 can be formed.
만일, 로드락 유닛(5)의 패스 박스(5a)와 로딩 에리어(5b)에 조성된 O2농도를 다른 값으로 변화시키고자 할 경우, 설비를 다운시키지 않은 상태에서 가변저항기(VRa,VRb)를 이용하여 설정치를 변경시켜 주면 된다. 본 발명은 이렇게 변경된 설정치와 O2센서(12a,12b)의 측정치가 동일하게 될 때까지 전술한 최초 가스 농도 설정시의 작동과 동일하게 유량조절기(15a,15b)의 개도량을 제어하여 N2가스가 패스박스(5a)와 로딩 에리어(5b)로 각각 유입시킴으로써 정해진 설정치로 O2농도를 제어할 수 있게 된다.If the O 2 concentrations formed in the pass box 5a and the loading area 5b of the load lock unit 5 are to be changed to different values, the variable resistors VRa and VRb are not turned down. You can change the setpoint using. The present invention controls the two caliber of the thus changed set point and the O 2 sensor (12a, 12b) equal to the flow regulator (15a, 15b) with the operation of the initial gas concentration setting described above, until the same is a measure of N 2 The gas flows into the pass box 5a and the loading area 5b, respectively, so that the O 2 concentration can be controlled to a predetermined set value.
본 발명은 전술한 바와 같이 로드락 유닛(5)이 패스 박스(5a)와 로딩 에리어(5b)로 분할된 본 실시예의 확산 설비에 한정하지 않고, 로드락 유닛(5)이 더 많은 영역으로 분할된 경우와 단일 영역으로 되어 있는 설비에 적용할 수 있다. 이는 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해될 부분이므로 별도의 도시는 생략하였다.The present invention is not limited to the diffusion equipment of the present embodiment in which the load lock unit 5 is divided into the pass box 5a and the loading area 5b as described above, and the load lock unit 5 is divided into more areas. It can be applied to the installation and the single area installation. This is a part that will be easily understood by those skilled in the art, a separate illustration is omitted.
한편, 전술한 바와 같이 가스 농도가 조성된 로드락 유닛(5) 내에 미세한 리크가 있는 경우 로드락 유닛(5) 내부에 조성된 O2농도는 조금씩 변화되어 간다. 이때, O2센서(12a,12b)는 변화된 O2가스의 농도를 검출하게 되며, 이렇게 O2센서(12a,12b)에서 검출된 측정치와 운용자가 가변저항기(VRa,VRb)를 이용하여 설정한 설정치는 소정의 편차가 발생하게 되므로, 가변저항기(VRa,VRb)의 설정치 신호와 O2센서(12a,12b)의 측정치 신호를 비교하는 비교기(13a,13b)는 그 차이값 만큼의 전압 신호를 출력하게 되고, 이 전압 신호를 인가받는 컨트롤러(14)는 상기 O2센서(12a,12b)에 의한 측정치 신호와 가변저항기(VRa,VRb)에 의한 설정치 신호의 전압이 동일하게 될 때까지 유량조절기(15a,15b)의 도어밸브(152)를 적량 개도하여 N2가스를 로드락 유닛(5)의 내부로 유입시킴으로써 O2농도를 조정하게 된다.On the other hand, when there is a minute leak in the load lock unit 5 in which the gas concentration was formed as described above, the O 2 concentration formed in the load lock unit 5 gradually changes little by little. At this time, the O 2 sensors 12a and 12b detect the changed concentration of O 2 gas. Thus, the measured values detected by the O 2 sensors 12a and 12b and the operator set by using the variable resistors VRa and VRb. Since the set value causes a predetermined deviation, the comparators 13a and 13b comparing the set value signals of the variable resistors VRa and VRb and the measured value signals of the O 2 sensors 12a and 12b provide a voltage signal corresponding to the difference value. The controller 14, which receives the voltage signal, outputs the flow regulator until the voltage of the measured value signal by the O 2 sensors 12a and 12b and the set value signal by the variable resistors VRa and VRb become equal. The O 2 concentration is adjusted by appropriately opening the door valves 152 of 15a and 15b and introducing N 2 gas into the load lock unit 5.
따라서, 리크 발생에 의해 로드락 유닛(5) 내부로 대기가 유입되더라도 유량조절기(15a,15b)를 통해 공급되는 N2가스의 보충에 의해서 로드락 유닛(5)의 내부는 일정한 O2농도를 유지할 수 있게 되는 것이다.Therefore, even if the air flows into the load lock unit 5 due to leakage, the inside of the load lock unit 5 maintains a constant O 2 concentration by replenishing the N 2 gas supplied through the flow regulators 15a and 15b. It can be maintained.
이와 같이 소망의 O2농도로 조정된 로드락 유닛(5)의 내부에서 공정 진행에 따라 확산로(7)로 로딩되는 웨이퍼는 소망하는 정도의 자연산화막을 형성할 수 있게 되므로 확산공정을 통해 얻는 막질의 품질을 양호하게 할 수 있다.In this way, the wafer loaded into the diffusion furnace 7 as the process progresses inside the load lock unit 5 adjusted to the desired O 2 concentration can form a desired degree of natural oxide film, thereby obtaining a diffusion process. The quality of the film can be improved.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 로드락 유닛의 내부에 리크가 발생될 경우 리크 정도에 대응하여 N2가스를 적량 유입시켜 소망의 O2농도로 일정하게 유지시킴으로써 수율을 향상시킬 수 있고, 공정 변화에 따라 O2농도를 변화시키고자 할 경우 설비를 다운시키지 않고서도 설정된 O2농도로 변경할 수 있으므로 설비 가동률을 향상시킬 수 있다.As described above, the present invention can improve the yield by maintaining a constant O 2 concentration by flowing a proper amount of N 2 gas in response to the degree of leakage when the leak occurs in the load lock unit, process change In order to change the O 2 concentration accordingly, it is possible to change the set O 2 concentration without having to bring down the equipment, thereby improving the facility utilization rate.
한편, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 국한하지 않고 청구범위에 기재된 기술적 권리 내에서는 당업계의 통상적인 지식에 의하여 다양한 응용이 가능함은 물론이다.On the other hand, the present invention is not limited to the specific preferred embodiment described above, it is a matter of course that various applications are possible by the ordinary knowledge in the art within the technical rights described in the claims.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019990006237A KR20000056692A (en) | 1999-02-25 | 1999-02-25 | Auto gas distribution ratio controller for a load-lock unuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019990006237A KR20000056692A (en) | 1999-02-25 | 1999-02-25 | Auto gas distribution ratio controller for a load-lock unuit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| KR20000056692A true KR20000056692A (en) | 2000-09-15 |
Family
ID=19575010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019990006237A KR20000056692A (en) | 1999-02-25 | 1999-02-25 | Auto gas distribution ratio controller for a load-lock unuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20000056692A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101673437B1 (en) | 2015-12-14 | 2016-11-07 | (주)청화정밀 | detecting device of machine part |
| WO2022261618A1 (en) * | 2021-06-08 | 2022-12-15 | Mks Instruments, Inc. | Methods and apparatus for pressure based mass flow ratio control |
-
1999
- 1999-02-25 KR KR1019990006237A patent/KR20000056692A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101673437B1 (en) | 2015-12-14 | 2016-11-07 | (주)청화정밀 | detecting device of machine part |
| WO2022261618A1 (en) * | 2021-06-08 | 2022-12-15 | Mks Instruments, Inc. | Methods and apparatus for pressure based mass flow ratio control |
| US11940307B2 (en) | 2021-06-08 | 2024-03-26 | Mks Instruments, Inc. | Methods and apparatus for pressure based mass flow ratio control |
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