KR20040075034A - 불소 가스 생성 및 공급 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 처리 시스템의 가스 공급계에 배치되고, 저가이면서 안전한 구조로 장치에 이상이 생긴 경우에 백업이 가능하게 하는 불소 가스 생성 및 공급 장치를 제공한다. 가스 생성 및 공급 장치 (30)은 반도체 처리 시스템의 가스 공급계에 배치된다. 상기 장치 (30)은 불소 가스를 생성하는 전해조 (34), 및 불화질소, 불화황 및 불화염소로 구성된 군에서 선택된 대체 가스를 저장하는 실린더 (62)를 포함한다. 상기 전해조 (34) 및 상기 실린더 (62)는 상기 전해조 (34)로부터의 불소 가스 또는 상기 실린더 (62)로부터의 대체 가스를 가스 사용부에 선택적으로 공급하는 가스 전환부 (56)에 접속된다. 조절기 (40)은 전해조 검출기 (36)에 의해 상기 전해조 (34)의 이상 상태가 검출된 경우, 대체 가스를 상기 실린더 (62)로부터 상기 가스 사용부로 공급하는 방식으로 상기 가스 전환부 (56)을 제어한다.
Description
반도체 장치의 제작 동안에는, 표적 기판, 예를 들어 반도체 웨이퍼 또는 LCD 기판 상에, 막 형성, 에칭 및 확산 등의 각종 반도체 처리가 수행된다. 이러한 처리를 수행하는 데에 사용되는 반도체 처리 시스템에서는, 예를 들어 실리콘 막 및 산화 실리콘 막을 에칭하는 경우, 또는 처리실 내부를 클리닝하는 경우 등 반드시 반도체 처리에 한정되지는 않는 다양한 용도의 처리 가스로서 불소계 가스가 사용된다.
일반적으로, 불소계 처리 가스는 미리 불소 화합물로서 제조되어 실린더에 충전된 상태로 반도체 처리 시스템의 가스 공급계에 제공된다. 이러한 유형의 가스는 필수 전구체, 예를 들어 불소로부터 현장에서 (on-site) 생성되지 않는다. 그이유는, 가스 조성의 신뢰성의 문제 뿐만 아니라 불소와 같은 강한 산화제를 고압 (통상 5 kg/cm2이상)으로 충전한 실린더를 반도체 처리 시스템의 가스 공급계에 배치하는 것이 매우 위험하기 때문이다.
한편, 미국 특허 제5,688,384호에는 불소 가스 생성의 온/오프 (on/off) 전환을 수요량에 따라 자동적으로 제어하는 장치가 개시되어 있다. 이 장치에서는, 불소 가스 생성 모듈로서, 불화수소를 전해함으로써 불소 가스를 생성하는 전해조가 사용된다. 이러한 전해 유형의 장치는 필요에 따라 대기압에 가까운 압력으로 불소 가스를 생성할 수 있기 때문에, 불소 실린더의 설비와 관련된 안전성의 문제를 피할 수 있다.
본 발명은 반도체 처리 시스템의 가스 공급계에 배치되는 불소 가스 생성 및 공급 장치에 관한 것이다. 여기서 반도체 처리란, 반도체 웨이퍼 또는 LCD 기판 등의 표적 기판 상에 반도체층, 유전층 및 도전층을 특정 패턴으로 형성함으로써, 상기 표적 기판 상에 반도체 장치 및(또는) 반도체 장치에 접속되는 구조물 (예를 들어, 배선, 전극)을 제작하기 위해서 수행되는 각종 처리를 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시양태인 불소 가스 생성 및 공급 장치가 도입된 반도체 처리 시스템을 나타낸 개략도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 가스 공급계와 조합하여 사용할 수 있는 반도체 처리 장치의 변형예를 나타내는 개략도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시양태인 불소 가스 생성 및 공급 장치를 나타낸 개략도이다.
도 4는 본 발명의 또다른 실시양태인 불소 가스 생성 및 공급 장치를 나타낸 개략도이다.
상술한 바와 같은 불소 가스 생성 및 공급 장치를 반도체 처리 시스템의 가스 공급계에 배치하는 경우, 상기 불소 가스 생성 및 공급 장치에 이상이 생긴 경우에도 주처리 장치의 작동에 지장을 주지 않도록 백업 수단을 제공할 필요가 있다. 전형적으로, 2대의 불소 가스 생성 및 공급 장치를 가스 공급계에 설비하고, 이들을 교대로 가동 장치 및 백업 장치로서 사용한다. 그러나, 이러한 백업 방법은 가스 공급계의 초기 비용 및 작동 비용을 증가시키는 원인이 된다. 또한, 불소 실린더를 백업 수단으로서 사용할 수도 있지만, 고압의 불소 실린더를 반도체 처리 시스템의 가스 공급계에 배치하는 것에 의한 안전성의 문제가 발생한다.
본 발명은 상기 선행 기술에서 나타나는 문제점을 감안하여 개발된 것이다. 본 발명의 목적은 반도체 처리 시스템의 가스 공급계에 배치되고, 저가이면서 안전한 구조로 장치에 이상이 생긴 경우에 백업이 가능하게 하는 불소 가스 생성 및 공급 장치를 제공하는 것이다.
특히, 본 발명의 목적은 현장에서 또는 수요에 따라 (on-demand) 불소 가스를 생성 및 공급할 수 있는 장치를 제공하는 것이다. 본원에서 사용된 용어 "현장에서"란 불소 가스를 생성 및 공급하는 메카니즘이 소정의 주처리 장치, 예를 들어 반도체 처리 시스템의 주처리 장치와 조합 또는 조립되는 것을 의미한다. 또한, "수요에 따라"란 주처리 장치에서의 요구에 따른 타이밍에 필요한 성분의 조절에 따라 가스가 공급될 수 있는 것을 의미한다.
본 발명의 제1면은,
불화수소 함유 용융염을 포함하는 전해욕 중에서 불화수소를 전해함으로써불소 가스를 생성하는 전해조,
불화질소, 불화황 및 불화염소로 구성된 군에서 선택된 대체 가스를 저장하는 실린더,
상기 전해조 및 상기 실린더에 접속되어 상기 전해조로부터의 불소 가스 또는 상기 실린더로부터의 대체 가스를 가스 사용부에 선택적으로 공급하는 가스 전환부,
상기 전해조의 상태를 검출하는 전해조 검출기, 및
상기 전해조 검출기에 의해 상기 전해조의 이상 상태가 검출된 경우, 상기 실린더로부터의 상기 대체 가스를 상기 가스 사용부로 공급하도록 상기 가스 전환부를 제어하는 조절기를 구비하는 것을 특징으로 하는, 반도체 처리 시스템의 가스 공급계에 배치되는 불소 가스 생성 및 공급 장치를 제공한다.
본 발명의 제2면은, 상기 전해조 검출기가 상기 전해욕의 조성을 대표하는 상태를 검출하는 추가의 특징을 갖는 제1면에 따른 장치를 제공한다.
본 발명의 제3면은, 상기 전해조 검출기가 상기 전해욕의 전류 특성, 액면 수준 및 온도로 구성된 군에서 선택된 상태를 검출하는 추가의 특징을 갖는 제2면에 따른 장치를 제공한다.
본 발명의 제4면은, 불소 가스를 상기 전해조로부터 상기 가스 사용부로 공급하는 가스 공급 경로의 이상 상태를 검출할 수 있는 경로 검출기를 추가로 구비하고,
상기 전해조 검출기에 의해 상기 전해조의 이상 상태가 검출된 경우, 또는상기 경로 검출기에 의해 상기 가스 공급 경로의 이상 상태가 검출된 경우, 상기 조절기가 상기 실린더로부터의 상기 대체 가스를 상기 가스 사용부로 공급하도록 상기 가스 전환부를 제어하는 것을 특징으로 하는, 제1면 내지 제3면 중 어느 하나에 따른 장치를 제공한다.
본 발명의 제5면은,
불화수소 함유 용융염을 포함하는 전해욕 중에서 불화수소를 전해함으로써 불소 가스를 생성하는 전해조,
불화질소, 불화황 및 불화염소로 구성된 군에서 선택된 대체 가스를 저장하는 실린더,
상기 전해조 및 상기 실린더에 접속되어 상기 전해조로부터의 불소 가스 또는 상기 실린더로부터의 대체 가스를 가스 사용부에 선택적으로 공급하는 가스 전환부,
상기 불소 가스를 상기 전해조로부터 상기 가스 사용부로 공급하는 가스 공급 경로의 이상 상태를 검출할 수 있는 경로 검출기, 및
상기 경로 검출기에 의해 상기 가스 공급 경로의 이상 상태가 검출된 경우, 상기 실린더로부터의 상기 대체 가스를 상기 가스 사용부로 공급하도록 상기 가스 전환부를 제어하는 조절기를 구비하는 것을 특징으로 하는, 반도체 처리 시스템의 가스 공급계에 배치되는 불소 가스 생성 및 공급 장치를 제공한다.
본 발명의 제6면은, 상기 가스 공급 경로가 상기 전해조로부터 상기 가스 전환부로 공급되는 불소 가스의 압력 및 유속을 제어하는 버퍼부를 구비하고, 상기 경로 검출기가 상기 버퍼부의 상태를 검출하는 버퍼 검출기를 구비하는 것을 특징으로 하는, 제4면 또는 제5면에 따른 장치를 제공한다.
본 발명의 제7면은, 상기 버퍼부가 상기 전해조로부터의 불소 가스를 가압하는 압축기를 구비하고, 상기 버퍼 검출기가 상기 압축기의 작동 상태를 검출하는 것을 특징으로 하는, 제6면에 따른 장치를 제공한다.
본 발명의 제8면은, 상기 버퍼부가 상기 전해조로부터의 불소 가스를 일시적으로 저장하는 버퍼 탱크를 구비하고, 상기 버퍼 검출기가 상기 버퍼 탱크 내의 압력을 검출하는 것을 특징으로 하는, 제6면에 따른 장치를 제공한다.
본 발명의 제9면은, 상기 버퍼부가 불소 가스를 상기 전해조로부터 상기 가스 전환부로 소정의 유속으로 공급하는 유동 조절기를 구비하고, 상기 버퍼 검출기가 상기 유동 조절기에서의 불소 가스 유속을 검출하는 것을 특징으로 하는, 제6면에 따른 장치를 제공한다.
본 발명의 제10면은, 상기 대체 가스가 불화염소를 포함하는 것을 특징으로 하는, 제1면 내지 제9면 중 어느 하나에 따른 장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 실시양태에는 본 발명의 각종 단계가 포함되고, 개시되는 복수의 구성 요소들의 적합한 조합에 의해 본 발명의 다양한 실시양태가 유도될 수 있다. 예를 들어, 실시양태에 제공되는 전체 구성 요소로부터 일부 구성 요소가 생략됨으로써 유도된 본 발명의 실시양태의 경우, 그 유도된 발명의 실시양태를 실시함에 있어서 이들 생략된 요소가 통상의 공지된 기술에 의해 적합하게 보충될 수 있다.
하기에서 본 발명의 실시양태에 대하여 첨부된 도면을 참고로 하여 설명한다. 하기 설명에 있어서, 대략 동일한 구조 및 기능을 갖는 구성 요소는 동일한 부호로 나타내고, 이들의 설명은 필요한 경우에만 반복한다.
도 1은 본 발명의 불소 가스 생성 및 공급 장치의 일 실시양태가 도입된 반도체 처리 시스템을 나타낸 개략도이다. 이 반도체 처리 시스템은, 반도체 웨이퍼또는 LCD 기판 등의 표적 기판 상에 막 형성, 에칭 또는 확산 등의 처리를 실시하는 반도체 처리 장치 (10)을 포함한다.
반도체 처리 장치 (10)은 표적 기판을 보유하며 반도체 처리를 실행하기 위한 처리실 (12)를 구비한다. 처리실 (12) 내에는 표적 기판을 탑재하기 위한 가대 및 하부 전극으로서 기능하는 탑재 가대 (지지 부재) (14)가 배치된다. 또한, 처리실 (12) 내에는 탑재 가대 (14)에 대향하는 상부 전극 (16)이 배치된다. 양쪽 전극 (14 및 16)을 가로질러 RF (고주파) 전력원 (15)로부터 RF 전력이 인가되어 처리 가스를 플라즈마로 전환하기 위한 RF 전계가 처리실 (12) 내에 형성된다. 처리실 (12)의 하부 영역에는 처리실 내부의 배기 및 진공 설정을 위한 배기계 (18)이 접속된다. 또한, 처리실 (12)의 상부 영역에는 처리 가스 공급을 위한 가스 공급계 (20)이 접속된다.
도 2는 도 1에 나타낸 가스 공급계 (20)과 조합하여 사용할 수 있는 반도체 처리 장치의 변형예 (10x)를 나타내는 개략도이다. 상기 반도체 처리 장치 (10x)는 표적 기판을 보유하며 반도체 처리를 실행하기 위한 처리실 (12)를 구비한다. 처리실 (12) 내에는 표적 기판을 탑재하기 위한 탑재 가대 (지지 부재) (14)가 배치된다. 처리실 (12)의 하부 영역에는 처리실 내부의 배기 및 진공 설정을 위한 배기계 (18)이 접속된다. 처리실 (12)의 상부 영역에는 플라즈마 생성을 위한 리모트 플라즈마실 (13)이 접속된다. 상기 리모트 플라즈마실 (13)의 주위에는 코일 안테나 (17)이 권취된다. 코일 안테나 (17)에 RF (고주파) 전력원 (15)로부터 RF 전력이 인가되어 처리 가스를 플라즈마로 전환하기 위한 유도 전계가 리모트 플라즈마실 (13) 내에 형성된다. 상기 리모트 플라즈마실 (13)의 상부 영역에는 처리 가스 공급을 위한 가스 공급계 (20)이 접속된다.
다시 도 1을 참고로 하여, 가스 공급계 (20)에는 유동 관리부 (22)가 배치되며, 상기 유동 관리부 (22)는 임의의 지정된 가스, 예를 들어 반도체 처리를 수행하기 위한 처리 가스 또는 처리실 (12) 내부를 클리닝하기 위한 처리 가스를 소정의 유속으로 처리실 (12) 내에 공급할 수 있고, 또한 선택적 가스 전환을 가능하게 한다. 가스 저장부 (24)는 유동 관리부 (22)에 접속된다. 상기 가스 저장부 (24)는 각종 활성 가스 및(또는) 불활성 가스를 저장하는 복수의 가스 공급원을 포함한다. 또한, 유동 관리부 (22)에는 불소 가스계의 처리 가스를 반응 처리에 의해 생성하는 가스 생성부 (26)이 접속된다.
유동 관리부 (22) 및 가스 생성부 (26)에는 본 발명의 실시양태에 따른 불소 가스 생성 및 공급 장치 (30)이 접속된다. 보다 구체적으로, 상기 생성 및 공급 장치 (30)은 유동 관리부 (22)에 불소 가스를 직접 공급하거나, 또는 가스 생성부 (26)에 불소 가스 원료를 공급하는 데에 사용된다 (전환 밸브는 도시하지 않음). 가스 생성부 (26)은, 예를 들어 불소 가스 원료와, 염소 등의 다른 할로겐 가스를반응시킴으로써 할로겐간 (interhalogen) 불소 화합물 가스를 생성할 수 있다.
생성 및 공급 장치 (30)은 불화수소 함유 용융염을 포함하는 전해욕 중에서 불화수소를 전해함으로써 불소 가스 (F2)를 생성하는 전해조 (34)를 포함한다. 상기 용융염은 불화칼륨 (KF)과 불화수소 (HF)와의 혼합물 (KF/2HF) 또는 프레미염 (Fremy's salt)과 불화수소와의 혼합물을 포함한다. 전해조 (34)에는 소비 원료인 불화수소를 공급하는 불화수소 공급원 (32)가 접속된다. 전해조 (34) 내에는 전해욕의 조성 변화를 대표하는 상태로서, 전해욕의 전류 특성, 액면 수준, 온도 등을 검출하기 위한 검출기 (36)이 배치된다. 검출기 (36)에서 얻어진 검출 결과는 조절기 (40)로 공급된다. 소비성 원료인 불화수소는, 조절기 (40)의 제어 하에 검출기 (36)에 의해 얻어진 검출 결과에 기초하여 양적인 임계치를 기준으로 하여 불화수소 공급원 (32)로부터 전해조 (34)에 보충된다.
전해조 (34)에 의해 생성된 불소 가스는, 공급 배관 (38)에 존재하는 불소 가스의 압력 및 유속을 제어하기 위한 버퍼부 (42)를 통해 가스 전환부 (56)으로 공급된다. 버퍼부 (42)에는 전해조 (34)에서 실질적인 대기압에서 생성되는 불소 가스를 가압하기 위한 압축기 (44), 불소 가스를 일시적으로 저장하는 버퍼 탱크 (46), 및 불소 가스를 버퍼 탱크 (46)으로부터 가스 전환부 (56)으로 소정의 유속으로 공급하는 유동 조절기 (48)가 제공된다. 압축기 (44)에는, 그의 작동 상태를 검출하기 위한 작동 검출기 (50)이 배치된다. 버퍼 탱크 (46)에는 그 내부의 압력을 검출하기 위한 압력 검출기 (52)가 배치된다. 유동 조절기 (48)에는, 그 내부의 불소 가스의 유속을 검출하기 위한 유속 검출기 (54)가 배치된다. 이들 검출기 (50, 52 및 54)에서 얻어진 검출 결과는 조절기 (40)로 공급된다.
전해조 (34) (불소 가스 생성원), 상기 전해조 (34)로부터 가스 사용부에 이르는 공급 배관 또는 불소 가스 공급 경로 (버퍼부 (42) 포함)에 이상이 발생하는 경우에 대비하여, 백업부 (60)이 배치된다. 백업부 (60)에는 불소 가스를 대체하는 대체 가스를 저장하는 실린더 (또는 실린더군) (62)가 제공된다. 실린더 (62)의 밸브 (64)에서 나오는 대체 가스는, 유동 조절기 (66)에 의해 소정의 유속으로 조정된 상태로 가스 전환부 (56)로 공급된다.
대체 가스는 불화질소, 불화황 및 불화염소로 구성된 군에서 선택된다. 이 중에서, 불화질소는 실온에서 반응성이 낮고, 비교적 안전한 가스이기 때문에, 대체 가스로서 사용하기에 특히 바람직하다. 대체 가스로서 불화질소 (NF3)를 사용하는 경우, 불소 가스로부터 불화질소로 전환시 자동적으로 불화질소 유속이 불소 유속의 대략 2/3배가 되도록 유동 조절기를 설정하는 것이 바람직하다. 이와 같이 설정함으로써, 대체 가스를 사용하는 위치의 처리능을 일정하게 유지할 수 있다. 또한, 바람직한 대체 가스는 반도체 처리 장치의 종류 및 처리 유형에 따라 달라진다. 예를 들어, 플라즈마 클리닝의 경우에는 불화질소 (NF3)를 대체 가스로서 사용하고, 열 클리닝의 경우에는 불화염소를 대체 가스로서 사용하는 것이 바람직하다.
조절기 (40)은 전해조 (34) 및(또는) 버퍼부 (42)에서 이상 상태가 검출된 경우, 대체 가스가 실린더 (62)로부터 가스 사용부 (주처리부)로 공급되는 방식으로가스 전환부 (56)을 제어한다. 가스 전환부 (56)에서의 가스의 전환에 따라, 조절기 (40)은 또한 버퍼부 (42)의 작동 (예를 들어 압축기 (44)의 작동)의 온/오프 상태 및 실린더 (62) 상의 밸브 (64)의 개폐도 제어한다.
전해조 (34)의 이상 상태는 전해조 검출기 (36)에 의해 감지된다. 구체적으로, 검출기 (36)은 전해욕의 조성의 변화를 대표하는 상태로서, 예를 들어 전해욕의 전류 특성, 액면 수준 또는 온도를 검출하여 이들 결과를 조절기 (40)으로 전달한다. 그 후, 조절기 (40)은 이들 검출치와 미리 설정된 임계치를 비교하여 전해조 (34)가 정상 상태에 있는지 이상 상태에 있는지를 결정한다.
마찬가지로, 버퍼부 (42)의 이상 상태는 버퍼 검출기를 구성하는 3개의 검출기, 즉 작동 검출기 (50), 압력 검출기 (52) 및 유속 검출기 (54)에 의해 검출된다. 구체적으로는, 이들 검출기 (50, 52 및 54)는 각각 압축기 (44)의 작동 상태, 버퍼 탱크 (46) 내의 압력 및 유동 조절기 (48)에서의 불소 가스 유속을 검출하여 이들 결과를 조절기 (40)에 전달한다. 그 후, 조절기는 이들 검출치와 미리 설정된 임계치를 비교하여 버퍼부 (42)가 정상 상태에 있는지 이상 상태에 있는지를 결정한다.
따라서, 불소 가스 생성 및 공급측의 각 주요 구성 부재에는 검출기 (36, 50, 52 및 54)가 배치되고, 이로 인해 생성 및 공급측에서의 이상 상태의 발생 위치 및 유형이 조절기 (40)에 의해서 식별될 수 있다. 따라서, 조절기 (40)은 이상 상태의 발생 위치 및 유형에 따라 가스 전환부 (56)의 제어에 관련된 각종 정보 처리, 예를 들어 가스 전환 타이밍의 결정, 가스 전환에 앞서 각 구성 부재의 상태를 체크하는 프로그램의 실행, 이상 상태의 발생 위치 등을 운영자에게 알리는 알람 신호의송신 및 수동 운전의 지시를 행할 수 있다.
도 1에 나타낸 생성 및 공급 장치 (30)에는, 백업부로서 전해조 (34)로부터 버퍼부 (42)에 이르는 불소 가스 생성 및 공급 구조가 추가 배치되지 않고, 대체 가스의 실린더가 사용된다. 그 결과로, 가스 공급계의 초기 비용 및 작동 비용이 감소한다. 불화질소, 불화황 및 불화염소로 구성된 군에서 선택된 대체 가스는, 실린더에 충전하여 공급하는 동안 고압의 불소 실린더에서와 같은 문제를 발생시키지 않아, 안전성의 관점에서 바람직하다.
도 3은 본 발명의 다른 실시양태인 불소 가스 생성 및 공급 장치를 나타낸 개략도이다. 이 실시양태에서, 조절기 (40)은 불소 가스를 전해조 (34)로부터 가스 사용부로 공급하는 가스 공급 경로의 이상 상태를 검출하는 검출기, 구체적으로는 검출기 (50, 52 및 54)에 의한 버퍼부 (42)의 상태의 검출 결과만을 참고로 하여 가스 전환부 (56)을 제어한다. 검출기 (36)에 의한 전해욕의 액면 수준의 검출 결과는 조절기 (40)에 전달되지 않고, 조절기 (70)에 의해 불화수소를 불화수소 공급원 (32)로부터 전해조 (34)에 보충하는 데에 사용된다.
일반적으로, 전해조 (34)의 이상 상태는 생성된 불소 가스의 상태에도 이상을 가져오거나 지장을 준다. 따라서, 불소 가스를 전해조 (34)로부터 가스 사용부로 공급하는 가스 공급 경로의 이상 상태, 예를 들어 버퍼부 (42) 하류에서의 불소 가스의 이상 상태를 감지함으로써, 가스 전환부 (56)을 제어하는 데 필요한 기본적 정보를 얻을 수 있다. 그러나, 이러한 경우 전해조 (34)의 이상 상태를 가스 전환부 (56)의 제어와 관계 없이 별도로 검지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
도 4는 본 발명의 또다른 실시양태인 불소 가스 생성 및 공급 장치를 나타낸 개략도이다. 이 실시양태에서는, 버퍼부 (42) 내에 압축기 (44), 버퍼 탱크 (46) 및 유동 조절기 (48)의 이상 상태를 검출하기 위한 검출기가 배치되지 않는다. 대신에, 불소 가스를 전해조 (34)로부터 가스 사용부로 공급하는 가스 공급 경로의 이상 상태에 대한 검출기로서, 가스 공급 배관 내의 압력 및 유속을 검출하는 검출기 (72)가 배치된다. 조절기 (40)은 검출기 (36)에 의해 제공된 전해조 (34)의 상태에 대한 검출 결과 뿐만 아니라 검출기 (72)에 의해 제공된 불소 가스 공급 배관 내의 압력 및 유속의 검출 결과를 참고로 하여 가스 전환부 (56)을 제어한다. 도 4에 일점쇄선으로 나타낸 바와 같이, 검출기 (72)는 가스 전환부 (56)의 하류에 배치될 수도 있다.
일반적으로, 버퍼부 (42)의 이상 상태는 불소 가스 공급 배관 내의 압력 및 유속의 이상 상태 또는 이상 조건을 초래한다. 따라서, 버퍼부 (42)의 하류에서 불소 가스 공급 배관 내의 압력 및 유속의 이상 상태를 감지함으로써, 가스 전환부 (56)을 제어하는 데 필요한 기본적 정보를 얻을 수 있다.
또한, 상기 각 실시양태에서, 가스 전환부 (56)은 전해조 (34)와 버퍼부 (42) 사이에 배치될 수 있다. 이러한 경우, 조절기 (40)은 검출기 (36)에 의해 제공되는 전해조 (34) 상태에 대한 검출 결과만을 참고로 하여 가스 전환부 (56)을 제어한다. 또한, 상기 실시양태에서, 불소 가스는 유동 관리부 (22) 또는 가스 생성부 (26) 중 하나로 공급되지만, 이 가스는 다른 처리 가스와 별도로 직접 처리실 (12)로 공급할 수 있다. 또한, 가스 생성부 (26)은 할로겐간 불소 화합물 가스 대신에 다른 불소계 처리 가스를 생성하도록 구성할 수 있다. 안전상의 문제에 대응할 수 있다면, 상기 대체 가스의 실린더 대신에 불소 가스의 실린더를 상기 각 실시양태에서 사용할 수 있다.
당업자는 본 발명의 사상의 기술적 범주 내에서 각종 변형 및 수정을 고려할 수 있으나, 또한 이들 변형 및 수정은 본 발명의 범위 내에 속하는 것으로 이해되어야 한다.
상기에 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 반도체 처리 시스템의 가스 공급계에 배치되고, 저가이면서 안전한 구조로 장치에 이상이 생긴 경우에 백업이 가능하게 하는 불소 가스 생성 및 공급 장치를 제공한다.
Claims (10)
- 불화수소 함유 용융염을 포함하는 전해욕 중에서 불화수소를 전해함으로써 불소 가스를 생성하는 전해조,불화질소, 불화황 및 불화염소로 구성된 군에서 선택된 대체 가스를 저장하는 실린더,상기 전해조 및 상기 실린더에 접속되어 상기 전해조로부터의 불소 가스 또는 상기 실린더로부터의 대체 가스를 가스 사용부에 선택적으로 공급하는 가스 전환부,상기 전해조의 상태를 검출하는 전해조 검출기, 및상기 전해조 검출기에 의해 상기 전해조의 이상 상태가 검출된 경우, 상기 실린더로부터의 상기 대체 가스를 상기 가스 사용부로 공급하도록 상기 가스 전환부를 제어하는 조절기를 구비하는 것을 특징으로 하는, 반도체 처리 시스템의 가스 공급계에 배치되는 불소 가스 생성 및 공급 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 전해조 검출기가 상기 전해욕의 조성을 대표하는 상태를 검출하는 것을 특징으로 하는 불소 가스 생성 및 공급 장치.
- 제2항에 있어서, 상기 전해조 검출기가 상기 전해욕의 전류 특성, 액면 수준 및 온도로 구성된 군에서 선택된 상태를 검출하는 것을 특징으로 하는 불소 가스 생성 및 공급 장치.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 불소 가스를 상기 전해조로부터 상기 가스 사용부로 공급하는 가스 공급 경로의 이상 상태를 검출할 수 있는 경로 검출기를 추가로 구비하고,상기 전해조 검출기에 의해 상기 전해조의 이상 상태가 검출된 경우, 또는 상기 경로 검출기에 의해 상기 가스 공급 경로의 이상 상태가 검출된 경우, 상기 조절기가 상기 실린더로부터의 상기 대체 가스를 상기 가스 사용부로 공급하도록 상기 가스 전환부를 제어하는 것을 특징으로 하는 불소 가스 생성 및 공급 장치.
- 불화수소 함유 용융염을 포함하는 전해욕 중에서 불화수소를 전해함으로써 불소 가스를 생성하는 전해조,불화질소, 불화황 및 불화염소로 구성된 군에서 선택된 대체 가스를 저장하는 실린더,상기 전해조 및 상기 실린더에 접속되어 상기 전해조로부터의 불소 가스 또는 상기 실린더로부터의 대체 가스를 가스 사용부에 선택적으로 공급하는 가스 전환부,상기 불소 가스를 상기 전해조로부터 상기 가스 사용부로 공급하는 가스 공급 경로의 이상 상태를 검출할 수 있는 경로 검출기, 및상기 경로 검출기에 의해 상기 가스 공급 경로의 이상 상태가 검출된 경우,상기 실린더로부터의 상기 대체 가스를 상기 가스 사용부로 공급하도록 상기 가스 전환부를 제어하는 조절기를 구비하는 것을 특징으로 하는, 반도체 처리 시스템의 가스 공급계에 배치되는 불소 가스 생성 및 공급 장치.
- 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 가스 공급 경로가 상기 전해조로부터 상기 가스 전환부로 공급되는 불소 가스의 압력 및 유속을 제어하는 버퍼부를 구비하고, 상기 경로 검출기가 상기 버퍼부의 상태를 검출하는 버퍼 검출기를 구비하는 것을 특징으로 하는 불소 가스 생성 및 공급 장치.
- 제6항에 있어서, 상기 버퍼부가 상기 전해조로부터의 불소 가스를 가압하는 압축기를 구비하고, 상기 버퍼 검출기가 상기 압축기의 작동 상태를 검출하는 것을 특징으로 하는 불소 가스 생성 및 공급 장치.
- 제6항에 있어서, 상기 버퍼부가 상기 전해조로부터의 불소 가스를 일시적으로 저장하는 버퍼 탱크를 구비하고, 상기 버퍼 검출기가 상기 버퍼 탱크 내의 압력을 검출하는 것을 특징으로 하는 불소 가스 생성 및 공급 장치.
- 제6항에 있어서, 상기 버퍼부가 불소 가스를 상기 전해조로부터 상기 가스 전환부로 소정의 유속으로 공급하는 유동 조절기를 구비하고, 상기 버퍼 검출기가 상기 유동 조절기에서의 불소 가스 유속을 검출하는 것을 특징으로 하는 불소 가스생성 및 공급 장치.
- 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 대체 가스가 불화염소를 포함하는 것을 특징으로 하는 불소 가스 생성 및 공급 장치.
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