KR20070014879A - Gas supply apparatus of equipment for semiconductor memory manufacturing - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 반도체 소자 제조용 설비의 가스공급장치를 개략적으로 보여주는 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing a gas supply apparatus of a device for manufacturing a semiconductor device of the present invention.
도 2는 도 1에 도시된 가스공급장치의 가스박스의 내부를 보여주는 배관도이다.2 is a piping diagram showing the inside of a gas box of the gas supply device shown in FIG.
도 3은 도 2에 도시된 질량유량제어기를 보여주는 회로도이다.3 is a circuit diagram illustrating the mass flow controller shown in FIG. 2.
도 4는 도 1에 도시된 디스플레이부를 보여주는 도면이다.4 is a diagram illustrating the display unit illustrated in FIG. 1.
도 5는 도 2에 도시된 질량유량제어기와 디스플레이부의 동작을 보여주는 블럭도이다.FIG. 5 is a block diagram illustrating operations of the mass flow controller and the display unit illustrated in FIG. 2.
** 도면의 주요부분에 대한 부호설명 **** Explanation of Signs of Major Parts of Drawings **
110 : 가스공급관110: gas supply pipe
300 : 질량유량제어기300: mass flow controller
310 : 유량센싱부310: flow rate sensing unit
320 : 회로부320: circuit part
330 : 제어밸브330: control valve
380 : 전압출력부380: voltage output unit
400 : 디스플레이부400: display unit
410 : 모니터410: monitor
본 발명은 반도체 소자 제조용 설비의 가스공급장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 각 가스공급관을 통해 공급되는 공정가스의 유량을 가시적으로 표시할 수 있는 디스플레이부를 구비한 반도체 소자 제조용 설비의 가스공급장치에 관한 것이다.The present invention relates to a gas supply device for a semiconductor device manufacturing facility, and more particularly, to a gas supply device for a semiconductor device manufacturing facility having a display unit capable of visually displaying a flow rate of a process gas supplied through each gas supply pipe. It is about.
일반적으로 반도체 소자 제조용 설비에 사용되는 질량유량제어기(MFC; mass flow controller)는 소정의 공정 진행시 요구되는 모든 종류의 가스를 상기 챔버내로 요구되는 만큼의 양을 흐르도록 하고 정확하게 조절하기 위해 사용된다.In general, a mass flow controller (MFC) used in a device for manufacturing a semiconductor device is used to precisely control the flow of all kinds of gases required in a predetermined process and to provide the required amount of gas into the chamber. .
종래의 질량유량제어기는 챔버와 연결되는 가스공급관에 설치된다. 상기 질량유량제어기는 유량센서부와, 상기 유량센서부와 전기적으로 연결되는 측정회로부와, 상기 측정회로부로 부터 전기적 신호를 전송받아 가스의 흐름을 제어하는 제어밸브로 구성된다.Conventional mass flow controller is installed in the gas supply pipe connected to the chamber. The mass flow controller includes a flow sensor unit, a measurement circuit unit electrically connected to the flow sensor unit, and a control valve for controlling the flow of gas by receiving an electrical signal from the measurement circuit unit.
상기 유량센서부는 상기 가스공급관으로 흐르는 가스의 유량을 상기 측정회로부에 전기적으로 신호를 전송하여 전압의 변화로 검출한다. 이어 이것을 질량유량의 출력으로 나타내게 되므로 상기 질량유량제어기를 통해서 흐르는 실제 가스의 유량을 측정할 수 있다.The flow rate sensor unit electrically detects the flow rate of the gas flowing through the gas supply pipe to the measurement circuit unit to detect the change in voltage. This is then expressed as the output of the mass flow rate so that the flow rate of the actual gas flowing through the mass flow controller can be measured.
상기 제어밸브는 측정되는 가스유량이 기설정된 가스유량에 접근할 수 있도록 조절한다. 따라서, 상기 질량유량제어기는 챔버로 공급되는 기설정된 가스유량을 일정하게 공급할 수 있도록 한다.The control valve adjusts the gas flow rate to be approached to the preset gas flow rate. Therefore, the mass flow controller enables to constantly supply a predetermined gas flow rate supplied to the chamber.
그러나, 상기 유량센서부 또는 측정회로부 및 제어밸브 중 어느 하나가 파손되거나 이상작동을 하는 경우, 상기 챔버로 공급되는 가스유량은 기설정된 가스유량과 다르게 된다. 이어, 부정확한 가스공급으로 인해 공정사고 및 제품불량을 발생시키는 문제가 발샹한다.However, when any one of the flow sensor part or the measuring circuit part and the control valve is damaged or abnormally operated, the gas flow rate supplied to the chamber is different from the preset gas flow rate. Subsequently, there is a problem that causes an accident and a product defect due to an incorrect gas supply.
따라서, 종래에는 상기 가스유량값은 확인하기 위해 별도의 전압측정기를 사용하여 상기 측정회로부에 전기적으로 연결하여 전압값을 체크한 뒤, 상기 질량유량제어기를 통해서 흐르는 실제 가스의 유량을 측정한다.Therefore, in order to check the gas flow rate, a separate voltage measuring device is electrically connected to the measurement circuit to check the voltage value, and then the flow rate of the actual gas flowing through the mass flow controller is measured.
그러나, 복수개의 챔버를 구성하고, 상기 챔버들과 연결된 복수개의 가스공급관들과, 상기 가스공급관들에 각각 상기 질량유량제어기가 장착되어 가스유량을 제어하는 경우, 다음과 같은 문제점이 있다.However, when a plurality of chambers are configured, the plurality of gas supply pipes connected to the chambers, and the mass flow controllers are mounted on the gas supply pipes to control the gas flow rate, have the following problems.
즉, 상기 전압측정기를 다수개의 질량유량제어기를 통해 공급되는 가스유량을 측정하기 위해 각각의 상기 측정회로부에 순차적으로 연결하면서 가스유량을 측정해야한다. 이러한 경우, 작업시간이 손실되는 문제점이 있고, 실시간으로 가스유량을 가시적으로 측정할 수 없기 때문에 가스유량이 정상적으로 공급되는지 여부를 실시간으로 파악하기 어려운 문제점이 있다.That is, in order to measure the gas flow rate supplied through the plurality of mass flow controllers, it is necessary to measure the gas flow rate while sequentially connecting the respective measuring circuit units. In this case, there is a problem that the working time is lost, and it is difficult to determine in real time whether the gas flow is normally supplied because the gas flow rate cannot be measured in real time.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 각 가스공급관들을 통해 공급되는 공정가스의 유량을 실시간으로 측정함과 아울러 디지탈 수치정보와 같이 가시적으로 확인할 수 있도록 한 반도체 소자 제조용 설비의 가스공급장치을 제공함에 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, the object of the present invention is to visually check the flow rate of the process gas supplied through each gas supply pipe in real time as well as digital numerical information The present invention provides a gas supply device for a semiconductor device manufacturing facility.
본 발명은 반도체 소자 제조용 설비의 가스공급장치를 제공한다.The present invention provides a gas supply apparatus of a facility for manufacturing a semiconductor device.
본 발명의 일 양태에 따른 일 실시예에 있어서, 상기 가스공급장치는 공정가스가 유동되는 적어도 하나 이상의 가스공급관과, 상기 가스공급관에 각각 설치되는 적어도 하나 이상의 질량유량제어기 및 상기 질량유량제어기와 전기적으로 연결되며 공정가스의 유량을 가시화하는 디스플레이부를 포함한다.In one embodiment according to an aspect of the present invention, the gas supply device includes at least one gas supply pipe through which a process gas flows, at least one mass flow controller installed at each of the gas supply pipes, and the mass flow controller. It is connected to the display includes a display unit for visualizing the flow rate of the process gas.
상기 일 실시예에 있어서, 상기 질량유량제어기는 상기 가스공급관의 내부의 공정가스의 유량을 센싱하는 유량센싱부와, 상기 유량센싱부와 전기적으로 연결되며, 상기 공정가스의 유량을 전압값으로 변환하는 회로부와, 상기 회로부와 전기적으로 연결되어 상기 전압값을 출력하는 전압출력부 및 상기 회로부에 전기적으로 연결되며, 상기 공정가스의 유량을 조절하는 제어밸브를 구비할 수 있다.In one embodiment, the mass flow rate controller is connected to the flow rate sensing unit for sensing the flow rate of the process gas inside the gas supply pipe, the flow rate sensing unit, and converts the flow rate of the process gas into a voltage value And a circuit unit electrically connected to the circuit unit, a voltage output unit outputting the voltage value, and a control valve electrically connected to the circuit unit, and controlling a flow rate of the process gas.
다른 실시예에 있어서, 상기 디스플레이부는 상기 전압출력부와 전기적으로 연결되며, 상기 전압값을 표시하는 적어도 하나 이상의 모니터을 구비할 수 있다.In another embodiment, the display unit may be electrically connected to the voltage output unit, and may include at least one monitor displaying the voltage value.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 디스플레이부는 복수개의 상기 모니터들을 구비하되, 상기 모니터들 중 적어도 어느 하나를 선택할 수 있는 선택부를 더 구비할 수 있다.In another embodiment, the display unit may include a plurality of the monitors, and may further include a selector configured to select at least one of the monitors.
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 일 양태에 따른 일 실시예를 설명하도록 한다.Hereinafter, an embodiment according to an aspect of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 반도체 소자 제조용 설비의 가스공급장치를 개략적으로 보여주는 단면도이며, 도 2는 본 발명에 따른 가스공급장치를 보여주는 도면이다.1 is a cross-sectional view schematically showing a gas supply apparatus of a semiconductor device manufacturing facility of the present invention, Figure 2 is a view showing a gas supply apparatus according to the present invention.
도 1 및 도 2를 참조로 하면, 상기 가스공급장치는 웨이퍼(미도시) 상에 식각이 이루어지는 챔버(100)에 연결될 수 있다.1 and 2, the gas supply device may be connected to a
상기 가스공급장치는 상기 챔버(100)에 연결되며, 웨이퍼 식각용 공정가스를 상기 챔버(100)에 공급하는 가스공급관(110, 120)을 구비할 수 있다.The gas supply device may be connected to the
상기 가스공급관(110, 120)은 상기 챔버(100)에 연결된 제 1가스공급관(110)과, 상기 제 1가스공급관(110)에서 복수개로 분기된 제 2가스공급관들(120)로 구성될 수 있다.The
상기 제 2가스공급관들(120)은 각각 다른 공정가스가 저장된 가스저장용기들(200)와 연결될 수 있다. 상기 제 2가스공급관들(120)과 상기 가스저장용기들(200) 사이에는 상기 제 2가스공급관들(120)과 각각 연결되는 질량유량제어기들(300)이 장착될 수 있다.The second
또한, 상기 제 2가스공급관들(120)은 상기 질량유량제어기들(300)이 설치된 위치에서 전/후단으로 밸브들(112, 113)을 구비할 수 있다.In addition, the second
상기 가스공급장치는 상기 제 2가스공급관들(120)과 상기 질량유량제어기들(300)을 내장하는 가스박스(130)를 구비할 수 있다.The gas supply device may include a
상기 가스공급장치는 상기 가스공급관(110, 120)으로 공급되는 공정가스의 유량을 가시적으로 표시하도록 질량유량제어기들(300)과 전기적으로 연결된 디스플레이부(400)를 구비할 수 있다.The gas supply device may include a
먼저, 상기 질량유량제어기(300)의 구성을 설명하도록 한다.First, the configuration of the
도 3은 도 2에 도시된 질량유량제어기를 보여주는 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing the mass flow controller shown in FIG.
도 3을 참조로 하여, 상기 질량유량제어기(300)의 구성을 좀 더 구체적으로 설명하도록 한다.Referring to Figure 3, the configuration of the
상기 질량유량제어기(300)는 상기 제 2가스공급관(120)의 내부에 흐르는 공정가스의 유량값을 센싱하는 유량센싱부(310)와, 상기 유량센싱부(310)로 부터 센싱된 공정가스의 유량값을 소정의 전압값으로 변환하는 회로부(320)와, 상기 회로부(320)와 전기적으로 연결되며, 상기 제 1,2가스공급관(110, 120)을 개폐하도록 설치된 솔레노이드밸브와 같은 제어밸브(330) 및 상기 회로부(320)에 전기적으로 연결되며, 상기 전압값을 출력하는 전압출력부(380)를 구비할 수 있다.The
상기 전압출력부(380)는 상기 회로부(320)에서 전압값으로 변환된 상기 전압값들을 각각 출력할 수 있도록 복수개의 출력포트(미도시)를 구비할 수 있다.The
다음은, 상기 디스플레이부(400)의 구성을 설명하도록 한다.Next, the configuration of the
도 1 내지 도 2 를 참조로 하면, 상기 가스공급장치는 상기 전압출력부(380)의 상기 복수개의 상기 출력포트와 전기적으로 연결되며, 상기 출력포트로 출력되는 전압값을 가시적으로 표시하는 복수개의 모니터(410)를 구비한 다스플레이부(400)를 더 구비할 수 있다. 그리고, 상기 디스플레이부(400)는 상기 가스박스 (130)의 외면에 장착될 수 있다.1 to 2, the gas supply device is electrically connected to the plurality of output ports of the
도 4는 도 1에 도시된 모니터를 보여주는 도면이다.4 is a view showing the monitor shown in FIG.
도 4를 참조하면, 또한, 상기 디스플레이부(400)는 상기 복수개의 모니터(410) 중 어느 하나를 선택할 수 있도록 선택부(420)를 구비할 수 있다. 상기 선택부(420)는 상기 복수개의 출력포트 중 어느 하나를 선택할 수 있도록 전기적으로 온/오프시키는 스위치일 수 있다.Referring to FIG. 4, the
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일 양태에 따른 일 실시예의 작용 및 효과를 도 1 내지 도 5를 참조로 하여 설명하도록 한다.An operation and effects of an embodiment according to an aspect of the present invention having the above configuration will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
도 1을 참조하면, 상기 가스공급장치는 웨이퍼(미도시)에 대한 식각과 같은 공정을 진행할 수 있는 데 필요한 공정가스를 챔버(100)의 내부에 일정한 유량으로 공급할 수 있다.Referring to FIG. 1, the gas supply device may supply a process gas necessary to perform a process such as etching on a wafer (not shown) at a constant flow rate inside the
복수개의 가스저장용기들(200) 중, 공정에 필요한 공정가스가 저장된 가스저장용기(200)를 선택하여 개방하면, 상기 가스저장용기(200)의 내부에 저장된 공정가스는 상기 제 2가스공급관(120)의 내부를 따라 상기 질량유량제어기(300)로 유동할 수 있다. 이때, 상기 제 1,2가스공급관(110, 120)에 장착된 밸브들(112, 113)은 개방된 상태이다.Among the plurality of
이와 같은 상태에서, 상기 질량유량제어기(300)의 동작은 다음과 같다.In this state, the operation of the
도 3은 도 2에 도시된 질량유량제어기를 보여주는 회로도이며, 도 5는 도 2에 도시된 질량유량제어기와 디스플레이부의 동작을 보여주는 블럭도이다.3 is a circuit diagram illustrating the mass flow controller shown in FIG. 2, and FIG. 5 is a block diagram illustrating operations of the mass flow controller and the display unit illustrated in FIG. 2.
먼저, 도 3 및 도 5를 참조하면, 상기 유량센싱부(310)는 상기 질량유량제어기(300)의 내부로 유입된 공정가스의 공정가스의 유량값을 센싱할 수 있다. 예컨대, 도 3을 참조하면, 상기 질량유량제어기(300)의 내부에는 상기 제 2가스공급관(120)과 연통되는 센싱관(311)의 두 위치에 코일(312)을 감을 수 있다. 여기서, 상기 코일(312)이 감겨진 두 위치에서 공정가스의 유량이 달라지는 경우 상기 코일(312)의 두 위치에서는 온도차가 발생할 수 있다. 즉, 공정가스가 흐를 경우와 흐르지 않을 경우 온도차가 발생할 수 있다.First, referring to FIGS. 3 and 5, the flow
이어, 상기 회로부(310)에서는 상기 변화된 온도차를 휘스톤브리지회로(321)에서 전압값의 변화로 검출할 수 있다. 그리고, 상기 검출된 전압값을 상기 전압출력부(380)의 출력포트를 통해 전기적 신호의 형태로 출력할 수 있다.Subsequently, the
따라서, 상기 전압값이 질량유량의 출력으로 나타내어지게 되므로, 상기 가스공급관(110, 120)의 내부에서 흐르는 실제 공정가스의 질량유량을 센싱할 수 있다.Therefore, since the voltage value is represented as the output of the mass flow rate, the mass flow rate of the actual process gas flowing in the
또한, 상기 회로부(310)는 상기 전압값이 상기 회로부(310)에 기설정된 기준전압값과 동일해질 수 있도록 상기 제어밸브(330)의 개폐동작을 제어할 수 있다.In addition, the
상기 회로부(310)는 상기 전압값이 상기 기준전압값보다 높으면 상기 제어밸브(330)를 소정 각도로 닫음으로써 공정가스의 유량을 줄이고, 상기 기준전압값보다 작으면 상기 제어밸브(330)를 소정 각도로 개방함으로써 공정가스의 유량을 늘리는 방식으로, 상기 전압값을 상기 기준전압값과 동일하게 되도록 유도할 수 있다. 따라서, 상기 챔버로 공급되는 공정가스를 일정한 유량으로 공급할 수 있다.The
한편, 상기 전압출력부(380)의 출력포트는 이에 해당하는 모니터(410)와 전기적으로 연결되므로, 상기 모니터(410)는 상기 전압값을 디지털 수치정보 또는 그래프와 같은 정보로써 가시화할 수 있다.Meanwhile, since the output port of the
따라서, 상기와 같이 조절되는 상기 전압값은 상기 모니터(410)를 통해 가시적으로 표시되므로, 작업자는 상기 전압값을 보면서 상기 챔버(100)로 공급되는 공정가스의 가스유량을 육안으로 용이하게 확인할 수 있다.Therefore, since the voltage value adjusted as described above is visually displayed through the
이와 아울러, 작업자는 모니터(410)에 표시되는 공정가스의 유량을 전압값으로 실시간으로 확인하여 이상유량, 즉, 기준유량 이상의 공정가스의 유량이 형성되면 공정가스의 공급을 강제로 중지하게 할 수 있다.In addition, the operator can check the flow rate of the process gas displayed on the
또 한편, 상기 디스플레이부(400)에 장착된 선택부(420)는 복수개의 모니터(410)들 중 어느 하나를 선택할 수 있고, 이에 따라, 선택된 모니터(410)는 이에 해당하는 제 2가스공급관(120)을 통해 공급되는 공정가스의 유량값을 전압값으로 표시할 수 있다.In addition, the
즉, 상기 선택부(420)는 상기 출력포트들과 전기적으로 연결되어 있으므로, 상기 선택부(420)들 중 어느 하나를 온(on)하면, 이에 해당하는 상기 출력포트들 중 어느 하나가 전기적으로 연결되어, 상기 출력포트를 통해 출력되는 전압값을 상기 모니터(410)에 표시할 수 있다.That is, since the
따라서, 본 발명에 의하면, 상기 챔버에 연결된 복수개의 가스공급관에서 흐르는 공정가스의 유량을 전압값의 형태로 변환하여, 이를 디지털 수치정보와 같이 가시적으로 표시할 수 있는 디스플레이부를 구비함으로써, 공정진행시 상기 챔버로 공급되는 공정가스의 유량변화를 육안으로 확인할 수 있고, 이에 따라 상기 가스유량의 이상발생시 작업자가 공정을 즉시 중지시켜 공정사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.Therefore, according to the present invention, by providing a display unit for converting the flow rate of the process gas flowing in the plurality of gas supply pipes connected to the chamber in the form of a voltage value, and displaying it visually as digital numerical information, The flow rate change of the process gas supplied to the chamber can be visually confirmed, and thus, when an abnormality of the gas flow rate occurs, an operator can immediately stop the process to prevent a process accident in advance.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
WITN | Withdrawal due to no request for examination |