KR20060126212A - Apparatus for providing gas for using semiconductor fabricating apparatus - Google Patents

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KR20060126212A KR1020050047944A KR20050047944A KR20060126212A KR 20060126212 A KR20060126212 A KR 20060126212A KR 1020050047944 A KR1020050047944 A KR 1020050047944A KR 20050047944 A KR20050047944 A KR 20050047944A KR 20060126212 A KR20060126212 A KR 20060126212A
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Abstract

A gas supplying apparatus for used in a semiconductor manufacturing apparatus is provided to determine an error of a flow controller rapidly by including a flow sensor for detecting flow amount besides the flow controller. One or more gas line(24a-24n) supplies gases into a chamber(26). One or more flow controller(22a-22n) is connected to each gas line to control flow of the gas flowed into the chamber through the gas line. One or more flow sensor(28a-28n) is installed between the flow controller and the chamber and detects the flow of the gas inputted by passing through the flow controller to generate a second voltage level signal corresponding to the flow. A controller(20) generates a first voltage level signal corresponding to the gas amount to flow in the chamber through the gas line to transmit it to the flow controller. The controller calculates difference between the first voltage level signal and the second voltage level signal and determines whether the difference is over predetermined error limit or not to determine the matter of the flow controller. A display unit(30) receives a signal about the matter from the controller to display the result.

Description

반도체 제조 장치에 사용되는 가스 공급 장치{Apparatus For Providing Gas for Using Semiconductor Fabricating Apparatus}Apparatus For Providing Gas for Using Semiconductor Fabricating Apparatus

도 1은 종래의 반도체 제조 장치에 사용되는 가스 공급 장치를 보여주는 블록도.1 is a block diagram showing a gas supply apparatus used in a conventional semiconductor manufacturing apparatus.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조 장치에 사용되는 가스 공급 장치를 보여주는 블록도.2 is a block diagram showing a gas supply apparatus used in a semiconductor manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

20: 제어부 22a~22n: 유량 제어기20: control part 22a-22n: flow controller

24a~24n: 가스라인 26: 챔버24a ~ 24n: gas line 26: chamber

28a~28n: 유량 센서 30: 표시부28a to 28n: flow sensor 30: display unit

본 발명은 반도체 제조 장치에 사용되는 가스 공급 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가스 공급장치의 유량 제어기에 이상이 발생하였을 경우 이를 감지하여 표시할 수 있는 반도체 제조 장치에 사용되는 가스 공급 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a gas supply apparatus used in a semiconductor manufacturing apparatus, and more particularly, to a gas supply apparatus used in a semiconductor manufacturing apparatus capable of detecting and displaying an abnormality in a flow controller of a gas supply apparatus. will be.

반도체 제조 공정에는 막질 형성 장치, 식각 장치, 스퍼터링 장치 등과 같은 다양한 반도체 제조 장치가 있다. 이러한 반도체 제조 장치에는 가스를 챔버로 플로우 시킬 때 이를 제어하기 위하여 유량 제어기(MFC: Mass Flow Controller)를 이용한다.The semiconductor manufacturing process includes various semiconductor manufacturing apparatuses such as a film forming apparatus, an etching apparatus, a sputtering apparatus, and the like. In the semiconductor manufacturing apparatus, a mass flow controller (MFC) is used to control the gas when the gas flows into the chamber.

도 1은 유량 제어기를 사용하여 챔버로 가스를 플로우 시키는 종래의 가스 공급 장치를 이용하는 반도체 제조 장치를 보여주는 블록도이다. 구체적으로, 종래의 반도체 제조 장치에 사용되는 가스 공급 장치는 제어부(10), 하나 이상의 유량 제어기(12a~12n: 이하 설명의 편의를 위해 도면 부호를 '12'로 표기한다) 및 하나 이상의 가스 라인(14a~14n: 이하 설명의 편의를 위해 도면 부호를 '14'로 표기한다)을 포함한다. 제어부(10)는 원하는 가스량에 따라 일정전압레벨, 예컨대 0~5V를 갖는 제1 전압레벨신호를 발생시킨다. 유량 제어기(12)는 제어부(10)로부터 입력되는 제1 전압레벨신호를 수신하여 가스 라인(14)을 통해 유입되는 가스를 제1 전압레벨신호에 상응하는 양 만큼만 챔버(16)로 이동시킨다. 따라서, 원하는 가스량에 따라 제어부(10)에서 일정 전압레벨, 예컨대 0V~5V의 전압을 발생시키고 이에 따라 가스 라인(14)을 통하여 흐르는 가스량이 결정된다.1 is a block diagram showing a semiconductor manufacturing apparatus using a conventional gas supply apparatus for flowing gas into a chamber using a flow controller. Specifically, the gas supply apparatus used in the conventional semiconductor manufacturing apparatus includes a control unit 10, one or more flow controllers 12a to 12n (denoted by '12' for convenience of description) and one or more gas lines. (14a to 14n: denoted by '14' for convenience of description below). The controller 10 generates a first voltage level signal having a constant voltage level, for example, 0 to 5V, in accordance with a desired gas amount. The flow controller 12 receives the first voltage level signal input from the controller 10 and moves the gas flowing through the gas line 14 to the chamber 16 by an amount corresponding to the first voltage level signal. Accordingly, the controller 10 generates a constant voltage level, for example, a voltage of 0 V to 5 V, in accordance with the desired amount of gas, thereby determining the amount of gas flowing through the gas line 14.

즉, 유량 제어기(12)의 최대 용량이 200[sccm]일 경우, 제어부(10)로부터 5V의 전압레벨신호가 입력되면 유량 제어기(12)는 200[sccm]의 가스를 이동시키고, 0V의 전압레벨신호가 입력되면 유량 제어기(12)는 0[sccm]의 가스를 이동시키며, 필요한 가스가 유입되지 않으므로 제어부(10)는 반도체 장비를 인터락(Interlock) 시키게 된다.That is, when the maximum capacity of the flow controller 12 is 200 [sccm], when a voltage level signal of 5 V is input from the control unit 10, the flow controller 12 moves gas of 200 [sccm] and a voltage of 0 V. When the level signal is input, the flow controller 12 moves a gas of 0 [sccm], and since the required gas does not flow in, the controller 10 interlocks the semiconductor equipment.

그러나 이러한 유량 제어기는 가스 라인을 통해 유입되는 가스 유량을 조절하기는 하지만, 유량 제어기를 경유한 가스들이 실재로 정확한 유량으로 챔버 내에 유입되는지를 확인할 수는 없다. 예컨대 유량 제어기에 설정된 캘리브레이션의 틀어짐과 같은 유량 제어기의 오동작이나 가스스킵(Gas Skip)과 같은 사고가 발생한 경우 가스들이 정상적으로 제어되지 않기 때문에 정확한 유량으로 가스를 챔버 내에 유입할 수 없어 품질의 손실이 발생하는 문제가 있다. However, although the flow controller regulates the flow rate of gas flowing through the gas line, it is not possible to confirm that the gases passing through the flow controller are actually introduced into the chamber at the correct flow rate. For example, if there is a malfunction of the flow controller such as a calibration set in the flow controller or an accident such as gas skip, the gases are not controlled normally. There is a problem.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 유량 제어기의 이상유무를 판단할 수 있는 반도체 제조 장치에 사용되는 가스 공급장치를 제공하는 것을 그 기술적 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a gas supply device for use in a semiconductor manufacturing apparatus capable of determining an abnormality of a flow controller.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조 설비에 사용되는 가스 공급 장치는 가스들을 챔버 내로 공급하기 위한 하나 이상의 가스 라인; 상기 하나 이상의 가스 라인 각각에 연결되어 상기 가스 라인을 통해 상기 챔버로 유입되는 가스의 유량을 제어하는 하나 이상의 유량 제어기; 상기 유량 제어기와 상기 챔버사이에 설치되어 상기 유량 제어기를 경유하여 입력되는 가스의 유량을 감지하여 상기 유량에 상응하는 제2 전압레벨신호를 생성하는 하나 이상의 유량 센서; 상기 가스라인을 통해 상기 챔버로 유입하고자 하는 가스량에 상응하는 제1 전압레벨신호를 발생시켜 상기 유량 제어기로 전송하고, 상기 제1 전압레벨신호와 상기 제2 전압레벨신호의 차를 산출하여 그 차가 소정의 오차범위 이상 인지를 판단함으로써 상기 유량 제어기의 이상 유무를 판단하는 제어부; 및 상기 제어부로부터 이상 유무에 대한 신호를 수신하여 그 결과를 표시하는 표시부; 를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a gas supply apparatus for a semiconductor manufacturing facility, the gas supply apparatus for supplying gases into a chamber; One or more flow controllers connected to each of the one or more gas lines to control a flow rate of the gas flowing into the chamber through the gas line; At least one flow sensor installed between the flow controller and the chamber to detect a flow rate of the gas input through the flow controller to generate a second voltage level signal corresponding to the flow rate; The first voltage level signal corresponding to the amount of gas to be introduced into the chamber through the gas line is generated and transmitted to the flow controller, and the difference between the first voltage level signal and the second voltage level signal is calculated. A controller for determining whether there is an abnormality in the flow controller by determining whether or not a predetermined error range is abnormal; And a display unit for receiving a signal indicating whether there is an error from the controller and displaying the result. It includes.

일 실시예에 있어서 상기 표시부는 발광다이오드로 구현될 수 있으며, 바람직한 실시예에 있어서 상기 발광 다이오드는 복수개로 구현되어, 상기 하나 이상의 유량 제어기의 이상 유무를 표시할 수 있다.In one embodiment, the display unit may be implemented as a light emitting diode, and in a preferred embodiment, the plurality of light emitting diodes may be implemented to indicate whether one or more flow controllers are abnormal.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조 설비에 사용되는 가스 공급 장치를 보여주는 블록도이다. 구체적으로, 상기 가스 공급 장치는 제어부(20), 하나 이상의 유량 제어기(22a~22n: 이하 설명의 편의를 위해 도면 부호를 '22'로 표기한다), 하나 이상의 가스 라인(24a~24n: 이하 설명의 편의를 위해 도면 부호를 '24'로 표기한다), 하나 이상의 유량 센서(28a~28n: 이하 설명의 편의를 위해 도면 부호를 '28'로 표기한다) 및 표시부(30)를 포함한다.2 is a block diagram showing a gas supply apparatus used in a semiconductor manufacturing facility according to an embodiment of the present invention. Specifically, the gas supply device includes a control unit 20, one or more flow controllers 22a to 22n (denoted by reference numeral 22 for convenience of description), and one or more gas lines 24a to 24n. For the convenience of the reference numerals denoted by '24'), one or more flow sensor (28a ~ 28n: denoted by the reference numeral '28' for convenience of the description below) and the display unit 30.

제어부(20)는 원하는 가스량에 따라 일정전압레벨, 예컨대 0~5V를 갖는 제1 전압레벨신호를 발생시켜 유량 제어기(22)로 전송하고, 제1 전압레벨신호와 상기 유량 센서(28)로부터 발생되는 제2 전압레벨신호를 비교하여 유량 제어기(22)의 이상 유무를 판단한다. 판단결과 제1 전압레벨신호와 제2 전압레벨신호의 차를 산출하여 그 차가 소정의 오차범위 이상인 경우, 예컨대 그 차가 ±1V 이상인 경우 유량 제어기(22)에 이상이 발생한 것으로 판단하여 표시부(30)를 통해 그 결과를 표 시하고 반도체 제조 장치를 인터락시킨다.The control unit 20 generates a first voltage level signal having a constant voltage level, for example, 0 to 5 V, according to a desired amount of gas, and transmits the same to the flow rate controller 22. The controller 20 generates the first voltage level signal and the flow rate sensor 28. The flow rate controller 22 is judged to be abnormal by comparing the second voltage level signal. As a result of the determination, the difference between the first voltage level signal and the second voltage level signal is calculated, and when the difference is greater than or equal to a predetermined error range, for example, when the difference is ± 1 V or more, the display unit 30 determines that an abnormality has occurred in the flow rate controller 22. The result is displayed and the semiconductor manufacturing apparatus is interlocked.

유량 제어기(22)는 제어부(20)로부터 입력되는 제1 전압레벨신호를 수신하여 가스 라인(24)을 통해 유입되는 가스를 제1 전압레벨신호에 상응하는 양 만큼만 챔버(26)로 이동시킨다. 따라서, 유량 제어기(22)는 원하는 가스량에 상응하여 제어부(20)에서 발생된 일정 전압레벨, 예컨대 0V~5V의 전압레벨신호를 수신하여 이에 상응하는 가스량을 가스 라인(24)를 통해 이동시키게 되는 것이다.The flow controller 22 receives the first voltage level signal input from the controller 20 and moves the gas flowing through the gas line 24 to the chamber 26 only by an amount corresponding to the first voltage level signal. Accordingly, the flow rate controller 22 receives a constant voltage level generated by the control unit 20, for example, a voltage level signal of 0 V to 5 V, corresponding to the desired gas amount, and moves the corresponding gas amount through the gas line 24. will be.

유량 센서(28)는 유량 제어기(22)와 챔버(26)사이에 설치되어 유량 제어기(22)를 경유하여 입력되는 가스의 유량을 감지하여 유량에 상응하는 제2 전압레벨신호를 생성하고, 생성된 제2 전압레벨신호를 제어부(20)로 전송한다.The flow sensor 28 is installed between the flow controller 22 and the chamber 26 to detect the flow rate of the gas input via the flow controller 22 to generate a second voltage level signal corresponding to the flow rate, and generate the The second voltage level signal is transmitted to the controller 20.

표시부(30)는 제어부(20)로부터 수신된 유량 제어기(22)의 이상 유무에 대한 신호를 외부로 표시한다. 일 실시예에 있어서, 표시부(30)는 발광다이오드로 구현될 수 있으며, 이때 발광다이오드를 복수개로 구현함으로써 상기 하나 이상의 유량 제어기(22)의 이상 유무를 표시할 수도 있다.The display unit 30 externally displays a signal regarding the abnormality of the flow controller 22 received from the controller 20. In one embodiment, the display unit 30 may be implemented as a light emitting diode, and in this case, by implementing a plurality of light emitting diodes, the display unit 30 may display an abnormality of the at least one flow controller 22.

상술한 바와 같은 반도체 제조 장치에 사용되는 가스 공급 장치는 다음과 같이 동작한다.The gas supply device used for the semiconductor manufacturing apparatus as described above operates as follows.

먼저 제어부(20)는 유량 제어기(22)의 용량과 챔버에서 필요로 하는 가스의 양을 고려하여 가스량에 상응하는 제1 전압레벨을 생성하고, 생성된 제1 전압레벨신호를 유량제어기(22)로 전송한다. 유량 제어기(22)는 제어부(20)로부터 수신한 제1 전압레벨을 기초로 제1 전압레벨에 상응하는 가스량을 가스 라인(24)를 통해 이동시킨다. 유량 센서(28)는 유량 제어기(22)를 경유하여 이동되는 가스량을 센 싱하여 유동 가스량에 상응하는 제2 전압레벨신호를 생성하고, 생성된 제2 전압레벨신호를 제어부(20)로 전송한다. 제어부(20)는 제1 전압레벨신호와 제2 전압레벨신호를 비교하여 그 차가 소정의 오차범위를 벗어나는지를 판단하고, 오차범위를 벗어나는 것으로 판단되는 경우 표시부(30)가 유량 제어기(22)의 이상유무를 표시하도록 한다.First, the controller 20 generates a first voltage level corresponding to the amount of gas in consideration of the capacity of the flow controller 22 and the amount of gas required in the chamber, and generates the generated first voltage level signal into the flow controller 22. To send. The flow rate controller 22 moves the gas amount corresponding to the first voltage level through the gas line 24 based on the first voltage level received from the controller 20. The flow sensor 28 senses the amount of gas moved via the flow controller 22 to generate a second voltage level signal corresponding to the flow gas amount, and transmits the generated second voltage level signal to the controller 20. . The controller 20 compares the first voltage level signal with the second voltage level signal to determine whether the difference is out of a predetermined error range, and when it is determined that the difference is out of the error range, the display unit 30 of the flow controller 22. Indicate the abnormality.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해해야만 한다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Those skilled in the art should understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the invention is indicated by the following claims rather than the above description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the invention. do.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 유량 제어기 외에 유량을 감지할 수 있는 유량 센서가 더 포함되어 있기 때문에 유량 제어기에 이상이 발생하는 경우, 유량 제어기의 이상유무를 신속히 판단하여 반도체 공정을 중단시킬 수 있어 반도체 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, in addition to the flow rate controller, a flow rate sensor capable of detecting the flow rate is further included, so when an abnormality occurs in the flow rate controller, it is possible to quickly determine whether there is an abnormality of the flow rate controller and stop the semiconductor process. Therefore, the semiconductor quality can be prevented from being lowered.

또한 본 발명에 따르면 유량 센서로 인하여 가스 라인을 통해 공급되는 유량을 보다 정확하게 조절할 수 있다는 효과가 있다.In addition, according to the present invention there is an effect that it is possible to more accurately control the flow rate supplied through the gas line due to the flow sensor.

Claims (3)

가스들을 챔버 내로 공급하기 위한 하나 이상의 가스 라인;One or more gas lines for supplying gases into the chamber; 상기 하나 이상의 가스 라인 각각에 연결되어 상기 가스 라인을 통해 상기 챔버로 유입되는 가스의 유량을 제어하는 하나 이상의 유량 제어기;One or more flow controllers connected to each of the one or more gas lines to control a flow rate of the gas flowing into the chamber through the gas line; 상기 유량 제어기와 상기 챔버사이에 설치되어 상기 유량 제어기를 경유하여 입력되는 가스의 유량을 감지하여 상기 유량에 상응하는 제2 전압레벨신호를 생성하는 하나 이상의 유량 센서;At least one flow sensor installed between the flow controller and the chamber to detect a flow rate of the gas input through the flow controller to generate a second voltage level signal corresponding to the flow rate; 상기 가스라인을 통해 상기 챔버로 유입하고자 하는 가스량에 상응하는 제1 전압레벨신호를 발생시켜 상기 유량 제어기로 전송하고, 상기 제1 전압레벨신호와 상기 제2 전압레벨신호의 차를 산출하여 그 차가 소정의 오차범위 이상인지를 판단함으로써 상기 유량 제어기의 이상 유무를 판단하는 제어부; 및The first voltage level signal corresponding to the amount of gas to be introduced into the chamber through the gas line is generated and transmitted to the flow controller, and the difference between the first voltage level signal and the second voltage level signal is calculated. A control unit which determines whether there is an abnormality of the flow controller by determining whether or not a predetermined error range is exceeded; And 상기 제어부로부터 이상 유무에 대한 신호를 수신하여 그 결과를 표시하는 표시부;A display unit for receiving a signal indicating whether there is an error from the controller and displaying a result; 를 포함하는 반도체 제조 설비에 사용되는 가스 공급 장치.Gas supply apparatus used in the semiconductor manufacturing equipment comprising a. 제1항에 있어서, 상기 표시부는The method of claim 1, wherein the display unit 발광다이오드로 구현되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 설비에 사용되는 가스 공급 장치.Gas supply apparatus for use in semiconductor manufacturing equipment, characterized in that implemented as a light emitting diode. 제2항에 있어서, 상기 표시부는The display apparatus of claim 2, wherein the display unit 복수개의 발광다이오드로 구현되어, 상기 하나 이상의 유량 제어기의 이상 유무를 표시하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 설비에 사용되는 가스 공급 장치.A gas supply device used in a semiconductor manufacturing facility, which is implemented by a plurality of light emitting diodes, indicating whether there is an abnormality in the at least one flow controller.
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