KR20030058232A - Gas supply system in semiconductor fabrication and method of the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A gas supply system in a semiconductor fabrication process and a method for exhausting a gas therefrom are provided to exhaust effectively gases by connecting directly a vacuum pump to a gas cabinet. CONSTITUTION: A gas supply system includes a gas cabinet(110), a vacuum pump(120), and the first and the second scrubbers(130,140). The gas cabinet includes a plurality of gas cylinders to supply particular gases necessary for a semiconductor fabrication process. The vacuum pump is connected to the gas cabinet in order to maintain a vacuum state of the gas cabinet and exhaust the remaining harmful gases from the inside of the gas cabinet. The first and the second scrubbers are used for exhausting the harmful gases from the vacuum pump to the outside.

Description

반도체 제조 공정에서의 가스 공급 시스템 및 그의 가스 방출 방법{GAS SUPPLY SYSTEM IN SEMICONDUCTOR FABRICATION AND METHOD OF THE SAME}GAS SUPPLY SYSTEM IN SEMICONDUCTOR FABRICATION AND METHOD OF THE SAME

본 발명은 반도체 제조 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 반도체 제조 공정에서의 가스 캐비넷 벤트(vent) 효과를 극대화하기 위한 가스 공급 시스템 및 그의 잔류 가스를 정화하기 위한 가스 방출 방법에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus, and more particularly, to a gas supply system for maximizing a gas cabinet vent effect in a semiconductor manufacturing process and a gas discharge method for purifying residual gas thereof.

반도체 제조 공정에서 웨이퍼는 사진, 확산, 식각, 증착 등의 공정이 반복수행되어 반도체 장치로 제작된다. 이러한 각 공정이 수행되는 반도체 장치의 제조 설비에는 웨이퍼 상에 요구되는 화학 가스를 공급하기 위한 가스 공급 시스템이 필수적으로 설치되어 있다.In the semiconductor manufacturing process, a wafer is repeatedly fabricated into a semiconductor device by photographing, diffusion, etching, and deposition. The gas supply system for supplying the chemical gas required on a wafer is necessarily installed in the manufacturing apparatus of the semiconductor device in which each of these processes is performed.

일반적으로 반도체 제조 공정에서 사용되는 다양한 종류의 캐미컬 가스는 가스 공급 시스템을 통해 공정 챔버로 공급된다.In general, various kinds of chemical gases used in the semiconductor manufacturing process are supplied to the process chamber through a gas supply system.

도 1을 참조하면, 가스 공급 시스템(2)은 반도체 제조 공정에서의 반응 챔버(6)에 연결되는 다수의 가스 캐비넷(4)을 포함한다. 상기 가스 캐비넷(4)에는 다수의 가스 실린더가 구비되며, 각 가스 실린더에서 공급되는 가스가 각각의 해당 가스 공급 라인을 통해 반응 챔버(6)로 공급되어 수행하고자 하는 공정을 수행한다.Referring to FIG. 1, the gas supply system 2 includes a plurality of gas cabinets 4 connected to the reaction chamber 6 in a semiconductor manufacturing process. The gas cabinet 4 is provided with a plurality of gas cylinders, and the gas supplied from each gas cylinder is supplied to the reaction chamber 6 through each corresponding gas supply line to perform a process to be performed.

즉, 상기 가스 캐비넷(4)은 다수의 가스 실린더를 구비하고, 반도체 공정에서 사용하는 특정 캐미컬 가스들을 공정 챔버(6) 내로 공급한다. 여기서 상기 가스 공급 시스템(2)은 가스가 중단없이 공급되는 오토 체인지 타입(auto change type)으로 예를 들어, 두 개의 실린더를 구비하는 가스 캐비넷에서 제 1 가스 실린더에서 공급 중 체인지 값에 다다르게 되면, 자동으로 제 2 가스 실린더로 교체되어 가스를 공급한다. 이 때, 제 1 가스 실린더에서 제 2 가스 실린더로 교체하기 전에 정해진 스탭에 따라 리크 체크, 퍼지 등을 진행하며, 이 스탭을 진행하게 되면 가스 공급에 영향을 주지 않는 범위 내에서 가스 캐비넷(4) 내의 배관 속에 남아 있는 유독성 잔류 가스들을 배출하게 된다.That is, the gas cabinet 4 has a plurality of gas cylinders, and supplies specific chemical gases used in the semiconductor process into the process chamber 6. In this case, the gas supply system 2 is an auto change type in which gas is supplied without interruption, for example, when a change value is reached during supply from a first gas cylinder in a gas cabinet having two cylinders. Automatically replaced with a second gas cylinder to supply gas. At this time, before replacing the first gas cylinder with the second gas cylinder, the leak check, purge, etc. are carried out according to a predetermined step. When the step is performed, the gas cabinet 4 is not affected within the gas supply. Emissions of toxic residual gases remaining in the pipes in the interior.

상기 가스 공급 시스템(2)의 배기 동작을 살펴보면, 상기 가스 캐비넷(4)에서 생산 장비의 반응 챔버(6)로 유독성 가스를 공급한다. 이어서 반응 챔버(6) 내에서 공정이 진행되고, 진공 펌프(8)에서 반응 챔버(6) 내의 잔류 가스를 1 차 스크루버(10)로 보내어 스크러빙 처리한다.Referring to the exhaust operation of the gas supply system 2, the gas cabinet 4 supplies toxic gas from the gas cabinet 4 to the reaction chamber 6 of the production equipment. The process then proceeds in the reaction chamber 6 and the vacuum pump 8 sends the residual gas in the reaction chamber 6 to the primary scrubber 10 for scrubbing.

상기 1 차 스크러버(10)에서 처리된 잔류 가스는 2 차 스크러버(12)로 보내어지고, 이를 상기 2 차 스크러버(12)에서 다시 스크러빙 처리하여 대기로 방출한다. 이 때 가스 캐비넷(4)은 실린더 교체시 배관 속의 잔류 가스를 G-N2 로 1 차 스크러버 입력단까지 불어내어 1, 2 차 스크러빙 처리한 후 대기로 방출한다.The residual gas treated in the primary scrubber 10 is sent to the secondary scrubber 12, which is scrubbed again in the secondary scrubber 12 and discharged to the atmosphere. At this time, the gas cabinet 4 blows the residual gas in the pipe to the primary scrubber input stage with G-N2 when the cylinder is replaced, and discharges it to the atmosphere after the first and second scrubbing treatments.

그러나 가스 캐비넷(4) 내의 진공 제너레이터의 진공 능력이 - 12 Psig 정도이므로 액화 가스의 경우, 유독성 가스의 누출이 심하여 작업자의 인체에 해를 끼치게 된다. 또한 가스 캐비넷 벤트 라인(14)이 1 차 스크러버(10) 입력단에 연동되어 있으므로 스크러버 입력단 배관에 파우더가 형성되어 가스 캐비넷 벤트 라인(14)이 막히게 되는 문제점이 발생된다.However, since the vacuum capacity of the vacuum generator in the gas cabinet 4 is about -12 Psig, in the case of liquefied gas, leakage of the toxic gas is severe and harms the human body of the worker. In addition, since the gas cabinet vent line 14 is interlocked with the input terminal of the primary scrubber 10, a powder is formed in the scrubber input terminal pipe, thereby causing a problem that the gas cabinet vent line 14 is blocked.

본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 반도체 제조 공정에서의 가스 캐비넷 벤트 효과를 극대화하기 위한 가스 공급 시스템 및 그의 가스 캐비넷 내의 유독성 잔류 가스를 정화하기 위한 가스 배출 방법을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and to provide a gas supply system for maximizing the effect of gas cabinet venting in a semiconductor manufacturing process and a gas discharge method for purifying toxic residual gas in the gas cabinet thereof.

이를 위해서 기존 가스 캐비넷 벤트 라인의 경우, 진공 펌프 후단의 스크러버 입력단에 연결되어 진공 제너레이터로 유독성 잔류 가스를 배출하는 방법을 이용하였으나, 본 발명은 가스 캐비넷 벤트 라인을 진공 펌프에 직접 연결하고, 진공펌프를 이용하여 가스 캐비넷 내에 있는 유독성 잔류 가스를 배출하도록 구현한다.To this end, the conventional gas cabinet vent line is connected to the scrubber input terminal of the vacuum pump and discharges toxic residual gas to the vacuum generator. However, in the present invention, the gas cabinet vent line is directly connected to the vacuum pump. Implement to discharge toxic residual gas in the gas cabinet.

도 1은 일반적인 가스 공급 시스템의 구성을 도시한 도면;1 is a view showing the configuration of a general gas supply system;

도 2는 본 발명에 따른 가스 공급 시스템의 구성을 도시한 도면; 그리고2 shows a configuration of a gas supply system according to the present invention; And

도 3는 도 2에 도시된 가스 캐비넷의 상세한 구성을 도시한 도면이다.3 is a view showing a detailed configuration of the gas cabinet shown in FIG.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100 : 가스 공급 시스템110 : 가스 캐비넷100: gas supply system 110: gas cabinet

112 : 가스 공급 제어부120 : 진공 펌프112: gas supply control unit 120: vacuum pump

130 : 1 차 스크러버140 : 2 차 스크러버130: primary scrubber 140: secondary scrubber

150 : 벤트 라인150: vent line

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 의하면, 반도체 제조 공정을 위한 가스 공급 시스템에 있어서, 반도체 제조 공정에 필요한 특정 가스들을 공급하는 다수의 가스실리더들을 구비하는 가스 캐비넷과, 상기 가스 캐비넷에 직접 연결되어 상기 가스 캐비넷 내의 압력을 진공상태로 유지하여 상기 가스 캐비넷 내부에 잔존하는 유독성 가스를 배출하도록 하는 진공 펌프 및 상기 진공 펌프로부터 유독성 가스를 받아서 외부로 배출시키는 스크러버들을 포함한다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, in a gas supply system for a semiconductor manufacturing process, a gas cabinet having a plurality of gas cylinders for supplying specific gases required for the semiconductor manufacturing process, and the gas cabinet Directly connected to the vacuum pump to maintain the pressure in the gas cabinet in a vacuum to discharge the toxic gas remaining in the gas cabinet and includes a scrubber to receive the toxic gas from the vacuum pump to the outside.

이 특징의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 가스 캐비넷은 오토 체인지 타입으로 구비된다.In a preferred embodiment of this feature, the gas cabinet is provided in an auto change type.

이 특징의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 진공 펌프는 상기 가스 캐비넷의 벤트 라인에 직접 연결된다.In a preferred embodiment of this feature, the vacuum pump is connected directly to the vent line of the gas cabinet.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징에 의하면, 가스 공급 시스템의 가스 캐비넷 내부에서 가스 실리더 교체시 발생되는 유독성 잔류 가스를 배출하는 방법에 있어서, 상기 가스 캐비넷 벤트 라인의 압력을 진공으로 형성하는 단계 및 상기 가스 캐비넷 내부에 잔존하는 유독성 잔류 가스를 배출하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention for achieving the above object, in the method for discharging toxic residual gas generated when replacing the gas cylinder in the gas cabinet of the gas supply system, the pressure of the gas cabinet vent line to a vacuum Forming and discharging the toxic residual gas remaining inside the gas cabinet.

따라서 본 발명에 의하면, 진공 펌프를 가스 캐비넷 벤트 라인을 직접 연결하여 가스 실리더 교체시 발생되는 가스 캐비넷 내의 유독성 잔류 가스를 펌프로 직접 진공 상태로 만든 후 배출한다.Therefore, according to the present invention, the vacuum pump is directly connected to the gas cabinet vent line to discharge the toxic residual gas in the gas cabinet generated when the gas cylinder is replaced by the pump directly into the vacuum state.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 반도제 제조 설비용 가스 공급 시스템의 구성을 도시한 도면이다.2 is a view showing the configuration of a gas supply system for a semiconductor manufacturing facility according to an embodiment of the present invention.

도면을 참조하면, 상기 가스 공급 시스템(100)은 오토 체인지 타입으로 구비되며, 반도체 제조 공정에 필요한 특정 가스들을 반응 챔버(미도시됨)로 공급하는 다수의 가스 캐비넷(110)과, 가스 캐비넷 벤트 라인(150)에 직접 연결되는 신규한 진공 펌프(120)와, 상기 진공 펌프에 연결되는 1 차 및 2 차 스크러버(130, 140)를 포함한다.Referring to the drawings, the gas supply system 100 is provided in an auto change type, and includes a plurality of gas cabinets 110 and gas cabinet vents for supplying specific gases required for a semiconductor manufacturing process to a reaction chamber (not shown). New vacuum pump 120 connected directly to line 150 and primary and secondary scrubbers 130 and 140 connected to the vacuum pump.

상기 가스 캐비넷(110)은 다수의 가스 실린더들을 구비하고 있으며, 각 가스 실린더에서 공급되는 특정 가스가 각각의 해당 가스 공급 라인을 통해 반응 챔버로 공급한다.The gas cabinet 110 includes a plurality of gas cylinders, and specific gas supplied from each gas cylinder is supplied to the reaction chamber through each corresponding gas supply line.

상기 진공 펌프(120)는 상기 가스 캐비넷(110) 내에 잔존하는 유독성 잔류 가스를 펌프로 진공 상태를 유지하여 잔류 가스를 상기 1 차 스크러버(130)로 배출한다.The vacuum pump 120 maintains a vacuum state of the toxic residual gas remaining in the gas cabinet 110 to discharge the residual gas to the primary scrubber 130.

그리고 1 차 및 2 차 스크러버(130, 140)는 상기 진공 펌프(120)로부터 배출된 유독성 가스를 받아 외부로 배출한다.The primary and secondary scrubbers 130 and 140 receive toxic gases discharged from the vacuum pump 120 and discharge them to the outside.

따라서 진공 펌프(120)를 가스 캐비넷 벤트 라인(150)을 직접 연결하여 가스 실리더 교체시 발생되는 가스 캐비넷(110) 내의 유독성 잔류 가스를 펌프로 직접 진공 상태로 만든 후, 배출한다.Therefore, by directly connecting the vacuum pump 120 to the gas cabinet vent line 150, the toxic residual gas in the gas cabinet 110 generated when replacing the gas cylinder is directly vacuumed into the pump, and then discharged.

그리고 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 공급 시스템의 가스 캐비넷의 상세한 구성을 나타낸 도면이다.3 is a view showing a detailed configuration of a gas cabinet of the gas supply system according to an embodiment of the present invention.

도면을 참조하면, 상기 가스 캐비넷(110)은 제 1 및 제 2 가스 실린더와, 다수의 밸브들 및 가스 공급 및 배출에 따른 제반 동작 예를 들어, 오토 퍼지, 리크 체크, 프로세스, 오토 체인지 등의 동작을 제어하는 가스 공급 제어부(112)를 포함한다.Referring to the drawings, the gas cabinet 110 includes the first and second gas cylinders, a plurality of valves and various operations according to gas supply and discharge, for example, auto purge, leak check, process, auto change, and the like. And a gas supply controller 112 for controlling the operation.

구체적으로 본 발명에 의한 유독성 잔류 가스 배출에 따른 가스 캐비넷의 동작을 살펴본다.Specifically, it looks at the operation of the gas cabinet according to the emission of toxic residual gas according to the present invention.

오토 퍼지 동작은 진공 펌프(120)가 동작하여 AV8 밸브가 오픈되면서, AV4A, AV5A 밸브(또는 AV4B, AV5B 밸브) 앞까지 진공을 형성한다. 이어서 AV9, AV7 밸브가 오픈되면서 AV1A 밸브(또는 AV1B 밸브) 앞까지 N2가 유입된다. 그리고 AV4A, AV5A 밸브(또는 AV4B, AV5B 밸브)가 오픈되면서 공급하지 않는 가스 실리더 쪽 배관 내에 잔류하는 유독성 잔류 가스를 벤트 라인(150)을 통해 배출시킨다. 배관 내를 진공 상태로 형성한 후, N2를 유입한다. 이어서 N2의 최저 압력(예를 들어, 60 Psig)을 확인하고, 다시 N2를 벤트 라인을 통하여 배출시킨다. 이들 동작을 반복하여 사용자가 설정한 횟수 만큼의 퍼지 동작을 실시한다.In the auto purge operation, the vacuum pump 120 operates to open the AV8 valve, thereby forming a vacuum up to the AV4A and AV5A valves (or AV4B and AV5B valves). Subsequently, while the valves AV9 and AV7 open, N2 flows in front of the AV1A valve (or AV1B valve). Then, while the AV4A and AV5A valves (or AV4B and AV5B valves) are opened, the toxic residual gas remaining in the gas cylinder side pipe which is not supplied is discharged through the vent line 150. After the inside of the pipe is formed in a vacuum state, N2 is introduced. The lowest pressure of N2 (eg 60 Psig) is then identified and again N2 is vented through the vent line. These operations are repeated to purge as many times as set by the user.

또한 리크 체크 동작은 배관 내에 일정한 압력을 불어 넣거나 진공 상태를 형성한 후, 배관 내의 압력값 변동 유무를 체크하는 동작으로서, 진공 펌프(120)를 동작시켜서 상술한 오토 퍼지 동작을 2 회 실시한다. 이어서 AV4A, AV5A 밸브(또는 AV4B, AV5B 밸브)를 오픈시키고 공급하지 않는 실린더 쪽 배관 내에서 잔존해 있는 유독성 잔류 가스를 벤트 라인(150)을 통해 배출시킨다. 배관 내를 진공 상태로 형성한 후, 사용자가 설정한 시간동안 그대로 유지한다.In addition, the leak check operation is an operation for checking whether there is a fluctuation in the pressure value in the pipe after blowing a constant pressure or forming a vacuum state in the pipe, and operating the vacuum pump 120 to perform the above-described auto purge operation twice. Subsequently, the AV4A, AV5A valve (or AV4B, AV5B valve) is opened and the toxic residual gas remaining in the cylinder-side pipe not supplied is discharged through the vent line 150. After the inside of the pipe is formed in a vacuum state, it is maintained for the time set by the user.

상술한 바와 같이, 본 발명은 진공 펌프를 가스 캐비넷에 직접 연결하여 가시 공급 시스템을 구현함으로써, 가스 벤트 효과를 극대화하고 이로 인하여 가스 취급자로 하여금 누출되는 가스에 의한 인체 폭로를 최소화하여 보다 안전하고 안정적인 작업에 임할 수 있도록 한다.As described above, the present invention implements a visible supply system by directly connecting the vacuum pump to the gas cabinet, thereby maximizing the gas vent effect, thereby minimizing the exposure of the human body by the gas leaked by the gas handler, thereby making it safer and more stable. Allow you to work on the job.

Claims (4)

반도체 제조 공정을 위한 가스 공급 시스템에 있어서:In gas supply systems for semiconductor manufacturing processes: 반도체 제조 공정에 필요한 특정 가스들을 공급하는 다수의 가스실리더들을 구비하는 가스 캐비넷과;A gas cabinet having a plurality of gas cylinders for supplying specific gases required for a semiconductor manufacturing process; 상기 가스 캐비넷에 직접 연결되어 상기 가스 캐비넷 내의 압력을 진공상태로 유지하여 상기 가스 캐비넷 내부에 잔존하는 유독성 가스를 배출하도록 하는 진공 펌프 및;A vacuum pump connected directly to the gas cabinet to maintain a pressure in the gas cabinet in a vacuum state so as to discharge toxic gas remaining in the gas cabinet; 상기 진공 펌프로부터 유독성 가스를 받아서 외부로 배출시키는 스크러버들을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 공급 시스템.And a scrubber for receiving the toxic gas from the vacuum pump and discharging it to the outside. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 가스 캐비넷은 오토 체인지 타입으로 구비되는 것을 특징으로 하는 가스 공급 시스템.The gas cabinet is a gas supply system, characterized in that provided with an auto change type. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 진공 펌프는 상기 가스 캐비넷의 벤트 라인에 직접 연결되는 것을 특징으로 하는 가스 공급 시스템.The vacuum pump is connected directly to the vent line of the gas cabinet. 가스 공급 시스템의 가스 캐비넷 내부에서 가스 실리더 교체시 발생되는 유독성 잔류 가스를 배출하는 방법에 있어서:A method of discharging toxic residual gas generated when replacing a gas cylinder inside a gas cabinet of a gas supply system: 상기 가스 캐비넷 벤트 라인의 압력을 진공으로 형성하는 단계 및;Creating a vacuum in the gas cabinet vent line; 상기 가스 캐비넷 내부에 잔존하는 유독성 잔류 가스를 배출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 배출 방법.Discharging toxic residual gas remaining in the gas cabinet.
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