KR20020080925A

KR20020080925A - 반도체장치 제조설비의 가스 공급시스템

Info

Publication number: KR20020080925A
Application number: KR1020010020791A
Authority: KR
Inventors: 박성언
Original assignee: 삼성전자 주식회사
Priority date: 2001-04-18
Filing date: 2001-04-18
Publication date: 2002-10-26

Abstract

본 발명은 반도체장치 제조공정에 소요되는 공정가스의 공급이 계속적으로 이루어지도록 하여 공정설비의 가동 효율을 높이도록 하는 반도체장치 제조설비의 가스 공급시스템에 관한 것으로서, 이를 구현하기 위한 구성은, 적어도 두 개 이상의 바틀로부터 각각 연통하도록 분리 연결되고, 제조설비에 대하여 상호 연통하도록 합체되어 연장 연결되는 가스공급관과; 상기 각 바틀에 근접하는 상기 각 가스공급관으로부터 각각 분기되어 합체되는 부위의 가스공급관에 대하여 합체된 상태로 연통하도록 연결되는 직송관과; 상기 각 바틀에 근접하는 상기 각 직송관 부위와 상호 합체된 상기 직송관 부위에 각각 설치되는 차단밸브와; 상기 각 차단밸브 사이의 상호 합체된 상기 직송관 상에 설치되는 레귤레이터; 및 상기 각 차단밸브에 대하여 개폐 제어신호를 인가하도록 하는 제어부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다. 이에 따르면, 콘트롤러의 오동작 또는 고장이 발생될 경우 별도의 직송라인과 이 직송라인에 설치되는 각 구성 및 별도의 제어부가 연동하여 정상적인 가스 공급이 이루어지게 됨에 따라 공정 불량을 사전에 예방할 수 있게 되며, 또 이를 통해 제조설비의 가동 효율이 향상되는 효과가 있다.

Description

반도체장치 제조설비의 가스 공급시스템{process gas supplying system for semiconductor device manufacturing equipment}

본 발명은 반도체장치 제조설비의 가스 공급시스템에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 반도체장치 제조공정에 소요되는 공정가스의 공급이 계속적으로 이루어지도록 하여 공정설비의 가동 중단을 방지하여 그 효율을 높이도록 하는 반도체장치 제조설비의 가스 공급시스템에 관한 것이다.

일반적으로 반도체장치는, 웨이퍼 상에 사진, 식각, 확산, 금속증착 등의 공정을 선택적이고도 반복적으로 수행하게 됨으로써 이루어지고, 이들 각 공정 중 식각, 확산, 금속증착 등의 공정은 소정 분위기 하의 웨이퍼 상에 요구되는 공정가스를 공급하여 반응토록 하는 공정이다.

이러한 공정을 수행하는 제조설비에는 상술한 공정가스를 선택적이고도 안정적으로 공급하도록 하는 가스 공급시스템이 설치되며, 이러한 가스 공급시스템의 종래 기술에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 1에 도시된 가스 공급시스템의 구성은, 소정량의 공정가스를 수용하는 적어도 두 개 이상의 바틀(10a, 10b)이 선택적으로 교체 가능하게 설치되고, 이들 바틀(10a, 10b)의 일측 부위에는 바틀(10a, 10b)에서 제조설비(도면의 단순화를 위하여 생략함)로 공정가스가 유동하도록 통로를 이루는 가스공급관(12a, 12b)이 각각 연통하여 연결된다. 또한, 상술한 각각의 바틀(10a, 10b)로부터 분리되어 연장 형성된 각 가스공급관(12a, 12b)은 제조설비와 연결되는 부위에서 하나의 통로를 이루도록 합체 형성되고, 이렇게 합체되는 부위 이전의 각 가스공급관(12a, 12b) 상에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 가스공급관(12a, 12b)을 따라 유동하는 가스의 흐름을 콘트롤러(도면의 단순화를 위하여 생략함)로부터 인가되는 개폐 제어신호에 따라 선택적으로 차단하게 되는 복수의 밸브수단(14a, 14b, 14c, 14d)이 설치된다. 여기서 상술한 각 밸브수단(14a, 14b, 14c, 14d) 중 바틀(10a, 10b)과 제조설비 사이의 각 가스공급관(12a, 12b) 소정 구간을 선택적으로 구획토록 하는 제 1 밸브수단(14a)과 제 2 밸브수단(14b)이 구분 설치되고, 이들 제 1, 2 밸브수단(14a, 14b) 사이의 가스공급관(12a, 12b) 상에는 유동하는 공정가스의 유동량을 측정하여 그 신호를 콘트롤러에 인가하도록 형성된 레귤레이터(16a, 16b)가 연통하여 설치되고, 또 이 레귤레이터(16a, 16b)를 중심으로 한 양측 가스공급관(12a, 12b) 상에는 내부의 압력 상태를 감지하여 그 신호를 콘트롤러에 인가하도록 하는 압력센서(18a, 18b)가 각각 연통하여 설치된다. 한편, 상술한 각 바틀(10a, 10b)로부터 제 1 밸브수단(14a)으로 이어지는 가스공급관(12a, 12b)의 일측 부위는 분기되어 외부로부터의 퍼지가스 공급라인(20a, 20b)과 연통하게 연결되고, 이렇게 연결되는 부위의 퍼지가스 공급라인(20a, 20b) 상에는, 상술한 바와 같이, 콘트롤러에 의해 제어되는 제 3 밸브수단(14c)이 설치된다. 그리고, 상술한 레귤레이터(16a, 16b)에서 제조설비 측으로 이어지는 가스공급관(12a, 12b) 일측 부위는 다시 분기되어 외부의 배기덕트(도면의 단순화를 위하여 생략함)로 이어지는 배출라인(22a, 22b)과 연통하게 연결되며, 이렇게 연결되는 부위의 배출라인(22a, 22b) 상에는 역시 콘트롤러에 의해 제어되는 제 4 밸브수단(14d)이 설치된 구성을 이룬다.

상술한 구성에 있어서, 각 밸브수단(14a, 14b, 14c, 14d)에는 복수의 연결라인(24a, 24b, 24c, 24d)이 각각 대응 연결되는 에어밸브 또는 솔레노이드밸브로 구성되고, 여기서, 상술한 각 연결라인(24a, 24b, 24c, 24d)은, 각 밸브수단(14a, 14b, 14c, 14d)이 에어밸브일 경우 콘트롤러의 개폐 제어신호에 따라 각 연결라인(24a, 24b, 24c, 24d)을 통해 유체가 공급되는 유무에 의해 개폐되고, 또 솔레노이드밸브일 경우에는 콘트롤러의 개폐 제어신호에 따른 각 연결라인(24a, 24b, 24c, 24d)을 통해 전원의 인가 여부에 의해 개폐 구동하게 구성된다.

이러한 구성에 의하면, 어느 일측에 설치된 바틀(10a)의 공정가스가 전부 소모되거나 교체가 요구될 경우 또는 이 바틀(10a)로부터 연장된 일측 가스공급관(12a) 상의 각 구성이 정상적으로 작동되지 않을 경우, 콘트롤러는 먼저 일측 가스공급관(12a) 상의 제 2 밸브수단(14b)에 연결되는 연결라인(24b)을 통해 개폐 제어신호를 인가하여 차단토록 하고, 이어 다른 바틀(12b)과 연통 연결된 다른 가스공급관(12b) 상의 제 1, 제 2 밸브수단(14a)을 상술한 방법과 마찬가지로 개방토록 하여 제조설비로의 공정가스 공급이 계속되도록 한다. 이때 다른 바틀(10b)로부터 연장된 다른 가스공급관(12b)과 연통하는 제 3, 제 4 밸브수단(14c, 14d)은 차단된 상태로 있을 것이 요구된다. 이러한 상태에서 콘트롤러는 일측 가스공급관(12a)과 연통하는 제 3, 4 밸브수단(14c, 14d)을 개방토록 하고, 퍼지가스 공급라인(20a)을 통해 퍼지가스를 공급하여 그 내부에 잔존하는 공정가스를 제 4 밸브수단(14d)과 배출라인(22a)을 통해 배출되도록 하게 된다.

이렇게 잔존 가스가 배출되면, 콘트롤러는 상술한 제 3 밸브수단(14c)을 차단토록 하고, 이어 새로운 바틀(10a)을 일측 가스공급관(12a)에 연결 설치하고, 이 바틀(10a)을 소정 시간 개방하여 공정가스로 하여금 그 내부에 충진된 퍼지가스를제 4 밸브수단(14d)을 통해 배출토록 하게 된다. 그리고, 퍼지가스가 충분히 배출되면, 제 4 밸브수단(14d)을 차단한 상태로 다른 가스공급관(12b)의 공정가스 공급이 중단되기 전까지 기다리게 된다.

그러나, 각 가스공급관(12a, 12b) 상에 설치되는 각 밸브수단(14a, 14b, 14c, 14d)은, 상술한 바와 같이, 콘트롤러에 의해 제어되는 구성으로서, 콘트롤러의 오동작 또는 고장이 발생되거나, 밸브수단(14a, 14b, 14c, 14d)과 레귤레이터(16a, 16b)의 고장이 있을 경우 정상적인 공정가스의 공급이 어려워지게 되어 공정 불량이 초래되고, 제조설비의 가동을 중단하게 됨에 따라 설비의 가동 효율이 저하되는 등의 문제가 있게 된다.

본 발명의 목적은, 상술한 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 콘트롤러의 오동작 또는 고장이 발생되거나, 또는 밸브수단과 레귤레이터 등의 각 구성이 고장이 있는 경우 신속하게 정상적인 공정가스의 공급이 이루어지도록 하고, 이를 통해 제조설비의 가동 효율을 높이도록 하는 반도체장치 제조설비의 가스공급시스템을 제공함에 있다.

도 1은 종래의 반도체장치 제조설비의 가스 공급시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체장치 제조설비의 가스 공급시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10a, 10b: 바틀 12a, 12b: 가스공급관

14a, 14b, 14c, 14d: 밸브수단 16a, 16b, 38: 레귤레이터

18a, 18b: 압력센서 20a, 20b: 퍼지가스 공급라인

22a, 22b: 배출라인24a, 24b, 24c, 24d: 연결라인

30a, 30b: 직송관 32a, 32b, 40: 차단밸브

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체장치 제조설비의 가스공급시스템 구성은, 적어도 두 개 이상의 바틀로부터 각각 연통하도록 분리 연결되고,제조설비에 대하여 상호 연통하도록 합체되어 연장 연결되는 가스공급관과; 상기 각 바틀에 근접하는 상기 각 가스공급관으로부터 각각 분기되어 합체되는 부위의 가스공급관에 대하여 합체된 상태로 연통하도록 연결되는 직송관과; 상기 각 바틀에 근접하는 상기 각 직송관 부위와 상호 합체된 상기 직송관 부위에 각각 설치되는 차단밸브와; 상기 각 차단밸브 사이의 상호 합체된 상기 직송관 상에 설치되는 레귤레이터; 및 상기 각 차단밸브에 대하여 개폐 제어신호를 인가하도록 하는 제어부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다. 또한, 상기 제어부는 상기 가스공급관을 통한 가스 공급의 불량 여부에 따라 상기 각 차단밸브에 선택적으로 개폐 제어신호를 인가하도록 구성함이 바람직하다. 그리고, 상기 차단밸브는 에어밸브로 구성함이 바람직하다. 또한, 상기 차단밸브는 제어부의 선택적인 전원인가에 의해 구동하는 솔레노이드밸브로 구성될 수 있다. 이러한 구성에 더하여, 상기 차단밸브에는 별도로 개폐가 가능하도록 하는 개폐수단;이 더 연결 설치된 구성으로 형성함이 효과적이다.

이하 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체장치 제조설비의 가스 공급시스템에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체장치 제조설비의 가스 공급시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도로서, 종래와 동일한 부분에 대하여 동일한 부호를 부여하기로 한다.

이러한 구성에 더하여 상술한 바틀(10a, 10b)에 근접하는 부위의 가스공급관(12a, 12b) 상에는 분기되어 제조설비로 연결되는 가스공급관(12a, 12b)의 합체된 부위에 연통하는 부위에서 다시 합체되는 직송관(30a, 30b)가 연통하여 설치된다. 또한, 이렇게 분기되어 다시 합체되는 직송관(30a, 30b) 상에는 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, q틀(10a, 10b)에 근접하는 부위와 각 직송관(30a, 30)이 합체된 부위 상에는 차단밸브(32a, 32b, 40)이 각각 설치되고, 이들 차단밸브(32a, 32b, 40)들 사이의 합체된 직송관(30a, 30b) 부위에는 이 직송관(30a, 30b)을 통과하여 유동하는 가스의 유동양을 측정토록 하는 레귤레이터(38)가 설치된다. 그리고, 상술한 차단밸브(32a, 32b, 40)는 별도로 구비되는 제어부(도면의 단순화를 위하여 생략함)에 의한 개폐 제어신호에 의해 구동하게 된다.

상술한 구성에 있어서, 각 밸브수단(14a, 14b, 14c, 14d)과 차단밸브(32a, 32b)는 복수의 연결라인(24a, 24b, 24c, 24d, 34a, 34b)이 각각 대응 연결되는 에어밸브 또는 솔레노이드밸브로 구성되고, 여기서, 상술한 각 연결라인(24a, 24b, 24c, 24d)은, 각 밸브수단(14a, 14b, 14c, 14d)과 차단밸브(32a, 32b, 40)이 에어밸브일 경우 콘트롤러 또는 제어부의 개폐 제어신호에 따라 각 연결라인(24a, 24b, 24c, 24d, 34a, 34b)을 통해 유체가 공급되는 유무에 의해 개폐되고, 또 솔레노이드밸브일 경우에는 콘트롤러 또는 제어부의 개폐 제어신호에 따른 각 연결라인(24a, 24b, 24c, 24d, 34a, 34b)을 통해 전원의 인가 여부에 의해 개폐 구동하게 구성된다. 이러한 구성에 있어서, 상술한 바와 같이, 제어부의 구성을 별도로 구성한 것은 일반적인 공정에 대하여 콘트롤러에 의한 각 구성의 제어가 이루어지도록 하고, 상대적으로 콘트롤러가 오동작을 일으키거나, 고장난 경우에 대하여 상술한 압력센서(18a, 18b)에 의해 인가되는 신호를 통해 가스 공급의 정상 여부를 판별하게 된다.

이렇게 잔존 가스가 배출되면, 콘트롤러는 상술한 제 3 밸브수단(14c)을 차단토록 하고, 이어 새로운 바틀(10a)을 일측 가스공급관(12a)에 연결 설치하고, 이 바틀(10a)을 소정 시간 개방하여 공정가스로 하여금 그 내부에 충진된 퍼지가스를 제 4 밸브수단(14d)을 통해 배출토록 하게 된다. 그리고, 퍼지가스가 충분히 배출되면, 제 4 밸브수단(14d)을 차단한 상태로 다른 가스공급관(12b)의 공정가스 공급이 중단되기 전까지 기다리게 된다.

한편, 상술한 과정에 있어서, 가스공급관(12a, 12b) 상에 설치되는 각 구성 즉, 각 밸브수단(14a, 14b, 14c, 14d)과 레귤레이터(16a, 16b)가 고장나거나 불량하게 동작될 경우 제어부는 이 상태 신호를 압력센서(18a, 18b)로부터 수신하여 상술한 직송관(30a, 30b)으로 이어지는 차단밸브(32a, 32b, 40)를 선택적으로 개폐 제어함으로써 제조설비의 가동을 계속적으로 수행할 수 있게 되고, 이들 라인을 제외한 가스공급관(12a, 12b)의 보수 할 수 있도록 하게 된다.

따라서, 본 발명에 의하면, 콘트롤러의 오동작 또는 고장이 발생될 경우 별도의 직송라인과 이 직송라인에 설치되는 각 구성 및 별도의 제어부가 연동하여 정상적인 가스 공급이 이루어지게 됨에 따라 공정 불량을 사전에 예방할 수 있게 되며, 또 이를 통해 제조설비의 가동 효율이 향상되는 효과가 있다.

본 발명은 구체적인 실시예에 대해서만 상세히 설명하였지만 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 변형이나 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 할 것이다.

Claims

적어도 두 개 이상의 바틀로부터 각각 연통하도록 분리 연결되고, 제조설비에 대하여 상호 연통하도록 합체되어 연장 연결되는 가스공급관과;

상기 각 바틀에 근접하는 상기 각 가스공급관으로부터 각각 분기되어 합체되는 부위의 가스공급관에 대하여 합체된 상태로 연통하도록 연결되는 직송관과;

상기 각 바틀에 근접하는 상기 각 직송관 부위와 상호 합체된 상기 직송관 부위에 각각 설치되는 차단밸브와;

상기 각 차단밸브 사이의 상호 합체된 상기 직송관 상에 설치되는 레귤레이터; 및

상기 각 차단밸브에 대하여 개폐 제어신호를 인가하도록 하는 제어부;

를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 반도체장치 제조설비의 가스 공급시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 제어부는 상기 가스공급관을 통한 가스 공급의 불량 여부에 따라 상기 각 차단밸브에 선택적으로 개폐 제어신호를 인가하는 것을 특징으로 하는 상기 반도체장치 제조설비의 가스 공급시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 차단밸브는 에어밸브임을 특징으로 하는 상기 반도체장치 제조설비의 가스 공급시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 차단밸브는 제어부의 선택적인 전원인가에 의해 구동하는 솔레노이드밸브임을 특징으로 하는 상기 반도체장치 제조설비의 가스 공급시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 차단밸브에는 별도로 개폐가 가능하도록 하는 개폐수단;이 더 연결 설치됨을 특징으로 하는 상기 반도체장치 제조설비의 가스 공급시스템.