KR20070045792A - 반도체 제조 설비의 진공 누출 감지 시스템 및 그의 설비인터락 제어 방법 - Google Patents

반도체 제조 설비의 진공 누출 감지 시스템 및 그의 설비인터락 제어 방법 Download PDF

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KR20070045792A
KR20070045792A KR1020050102473A KR20050102473A KR20070045792A KR 20070045792 A KR20070045792 A KR 20070045792A KR 1020050102473 A KR1020050102473 A KR 1020050102473A KR 20050102473 A KR20050102473 A KR 20050102473A KR 20070045792 A KR20070045792 A KR 20070045792A
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Abstract

본 발명은 반도체 제조 설비의 진공 누출을 검출하는 진공 누출 감지 시스템 및 그의 설비 인터락 제어 방법에 관한 것이다. 본 발명의 진공 누출 감지 시스템은 진공 챔버의 포어라인(fore-line)에 가스 누출을 실시간으로 감지하는 검출기 및 검출기로부터 진공 챔버 내부에서 진공 누출을 감지한 감지 정보를 받아서 진공 챔버의 진공 상태를 실시간으로 모니터링하는 제어부를 포함한다. 본 발명에 의하면, 진공 챔버의 포어라인에 검출기를 구비함으로써, 진공 챔버의 진공 상태를 실시간으로 모니터링할 수 있으며, 또한 진공 누출이 감지되면, 설비 인터락을 발생시켜서 공정 사고를 미연에 방지할 수 있다.
반도체 제조 설비, 진공 챔버, 진공 누출, 검출기, 센서, 포어라인

Description

반도체 제조 설비의 진공 누출 감지 시스템 및 그의 설비 인터락 제어 방법{VACUUM LEAK DETECTING SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING INTERLOCK THEREOF}
도 1은 본 발명에 따른 반도체 제조 설비의 일부 구성을 도시한 사시도;
도 2는 도 1에 도시된 진공 챔버의 진공 누출 감지 시스템의 구성을 도시한 블럭도; 그리고
도 3은 본 발명에 따른 진공 챔버의 가스 누출을 감지하여 설비 인터락을 제어하는 수순을 도시한 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *
100 : 반도체 제조 설비 102 : 진공 챔버
104 : 제어부 106 : EMO 버튼
108 : 터보펌프 110 : 포어라인
112 : 검출기
본 발명은 반도체 제조 설비에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 반도체 제조 설비에서 진공 챔버의 진공 누출을 감지하는 진공 누출 감지 시스템 및 그의 설 비 인터락 제어 방법에 관한 것이다.
반도체 제조 설비에서 모든 진공 챔버(예를 들어, 공정 챔버, 트랜스퍼 챔버, 로드락 챔버 등)에서 여러 가지 원인으로 인하여 진공 챔버 내부의 진공이 누출되는 현상이 발생된다. 이러한 진공 누출은 생산 수율 저하, 웨이퍼 파손 증가 및 설비 가동율 저하 등으로 생산성 저하를 야기시킨다.
이에 헬륨 가스 누출 검출기(He Leak Detector)를 사용하여 단편적인 가스 누출을 감지하고 있으나, 이는 설비 예방 정비 또는 설비 동작 중지 등의 특별한 공수가 들어가는 이벤트성 작업이 있을 때에만 사용되므로, 일반적으로 반도체 제조 설비를 사용하면서 발생되는 가스 누출은 감지할 수 없는 문제점이 있다.
일반적으로, 진공 챔버의 가스 누출을 감지하기 위하여 진공 챔버의 일측과 연결되는 가스 누출 검출기를 설치하고, 가스 누출 검출기를 통해 진공 누출을 모니터링 한다. 예를 들어, 현재의 헬륨(He) 가스 누출 검사 방법은, 소량의 헬륨 가스를 챔버 외부 또는 누출이 있다고 추정되는 부위에 분사한다. 누출 지점(Leak Point)를 통해 헬륨 가스가 챔버 내부로 빨려 들어가면서, 진공 챔버의 포어라인(Fore-line)과 헬륨 가스 누출 검출기(He Leak Detector)를 연결된 라인(Line)을 통하여, 헬륨 가스 누출 검출기에서 헬륨 가스의 누출 정도를 나타내는 인디케이터(Indicator)를 통하여 표시한다.
상술한 바와 같이, 기존의 진공 챔버의 진공 누출을 감지하는 방법은 헬륨 가스 누출 검사를 하기 위해 반드시 고가의 헬륨 가스 누출 검출기가 별도로 있어야 한다. 또한, 가스 누출 검출기와 진공 챔버를 라인을 통해 연결해야 하는 작업 등의 헬륨 가스 누출 검출기를 사용하기 위한 사전 작업이 반드시 필요하다.
본 발명의 목적은 진공 챔버의 가스 누출을 실시간으로 모니터링하기 위한 진공 누출 감지 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 진공 챔버의 가스 누출을 실시간으로 모니터링하여 진공 누출시 설비 인터락을 발생시키는 진공 누출 감지 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적들을 달성하기 위한, 본 발명의 진공 누출 감지 시스템은, 진공 챔버의 포어라인에 특정 가스 성분의 누출을 감지하는 검출기를 구비하는데 그 한 특징이 있다. 이와 같이 진공 누출 감지 시스템은 진공 챔버로부터 실시간으로 특정 가스 성분의 누출을 감지하게 한다.
이 특징에 따른 본 발명의 진공 누출 감지 시스템은, 진공 챔버와; 상기 진공 챔버와 연결된 포어라인에 구비되어 상기 진공 챔버로부터 특정 가스가 누출되는지를 실시간으로 감지하는 검출기 및; 상기 검출기로부터 감지 정보를 받아서 상기 진공 챔버에서 특정 가스가 누출되면, 상기 반도체 제조 설비의 인터락을 발생시키는 제어부를 포함한다.
한 실시예에 있어서, 상기 제어부는 상기 인터락이 발생되면 알람을 더 발생시킨다.
다른 실시예에 있어서, 상기 검출기는 상기 특정 가스의 성분을 감지한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 진공 챔버의 진공 누출을 실시간으로 감지하는 진공 누출 감지 시스템의 설비 인터락 제어 방법이 제공된다. 이 방법에 의하면, 진공 챔버의 진공 누출시, 설비 인터락을 발생시켜서 웨이퍼 파손 및 오염을 방지할 수 있다.
이 특징에 따른 본 발명의 진공 누출 감지 시스템의 설비 인터락 제어 방법은, 진공 챔버에서 가스 누출이 되는지를 실시간으로 모니터링한다. 상기 모니터링 중 가스 누출이 발생되는지를 판별한다. 상기 가스 누출이 발생되면, 상기 반도체 제조 설비의 동작을 중지시키는 설비 인터락을 발생한다. 이어서 외부로 알람을 발생시킨다.
한 실시예에 있어서, 상기 모니터링하는 것은, 상기 진공 챔버의 포어-라인에 구비되어 특정 가스의 성분을 감지하는 검출기를 이용하여 실시간으로 모니터링한다.
본 발명의 실시예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예들로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.
이하 첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 반도체 제조 설비의 일부 구성을 도시한 도 면들이다. 도 1은 진공 챔버를 나타내고, 도 2는 반도체 제조 설비의 진공 누출 감지 시스템의 구성을 나타낸다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 반도체 제조 설비의 진공 누출 감지 시스템(100)은 진공 챔버(102)의 포어라인(fore-line)(110)에 검출기(도 2의 112) 및, 검출기(112)와 전기적으로 연결되어, 실시간으로 진공 챔버(102)의 진공 누출을 모니터링하고, 진공 누출시 설비 인터락을 제어하는 제어부(104)를 포함한다. 진공 챔버(102)는 예를 들어, 공정 챔버, 트랜스퍼 챔버 및/또는 로드락 챔버를 포함한다. 그리고 진공 챔버(102) 일측에는 EMO(Emergency power off) 버튼(106) 및 터보 펌프(108) 등 주변 장치들이 구비된다. 그리고 제어부(104)는 반도체 제조 설비의 제반 동작을 제어한다.
검출기(112)는 예를 들어, 가스 센서 등으로 구비되며, 진공 챔버(102)와 연결된 포어라인(fore-line)(110)에 구비되어, 진공 챔버(102)로부터 특정 가스가 누출되는지를 실시간으로 감지하고, 감지된 정보를 제어부(104)로 제공한다. 또한, 검출기(112)는 상기 특정 가스의 성분을 감지하도록 구비한다. 이는 필요한 상황에 대응하여 다양한 가스 성분 예를 들어, 헬륨 가스, 질소 가스 등의 성분을 감지한다.
그리고 제어부(104)는 검출기(112)로부터 감지된 정보를 실시간으로 받아서 진공 챔버(102)의 진공 상태를 모니터링한다. 모니터링 중에 진공 챔버(102)에서 특정 가스가 누출되면, 반도체 제조 설비의 제반 동작을 중지시키는 인터락을 발생시키고, 외부로 알람을 발생시킨다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 진공 누출 감지 시스템(100)은, 다수의 진공 챔버들을 구비하는 반도체 제조 설비에서, 각각의 진공 챔버(102)의 포어라인(fore-line)(112)에 감지하고자 하는 특수한 목적의 검출기(또는 센서)(112)를 설치한다. 예를 들어 헬륨(He) 가스를 감지하길 원하면 헬륨 가스만 검출 가능한 검출기(또는 센서)를 포어라인에 설치하거나 또는 질소(N2) 가스 감지를 원하면 질소 가스 만 검출 가능한 검출기를 포어라인에 설치하여 실시간으로 진공 챔버의 진공 누출 상태를 감지한다.
일반적으로 진공 누출을 검사할 때, 헬륨 가스를 사용하게 되는데, 이는 헬륨 가스의 입자가 가장 작아서 작은 누출 지점(Leak point)이라도 감지 할 수 있기 때문이다. 그런데 만약 공정(Process)에 헬륨 가스를 사용하는 경우, 포어라인에 헬륨 가스를 감지하는 검출기(또는 센서)를 설치하게 되면, 계속 헬륨 가스를 감지하고 있기 때문에, 가스 누출이 공정 사용에 의한 헬륨 가스 사용인지, 아니면 진공 챔버에서 실제 가스 누출을 감지하는 것인지 구분하기 어렵게 된다.
또, 만일 헬륨 가스를 공급하는 가스 공급원(미도시됨)으로부터 공급 라인 및 밸브 등의 내부에서의 가스 누출이 발생되면 헬륨 가스 공급을 중지하여도 소량의 헬륨 가스가 계속 플로우(Flow)된다. 이는 헬륨 가스 누출 검출시 판단 오류를 일으킬 수 있다.
따라서 본 발명의 진공 가스 누출 감지 시스템은, 상술한 경우에서는 해당 설비에서 사용하지 않고, 대기 중에 함량이 많은 가스를 검출할 수 있는 검출기(또 는 센서)를 설치하고, 검출기와 제어부를 전기적으로 연결하여 설비 인터락을 설정한다. 외부 누출이 발생될 경우, 평소 검출되는 레벨보다 높은 레벨이 감지됨에 따라 인터락을 발생시켜서 진공 가스 누출을 감지할 수 있다.
계속해서 도 3은 본 발명에 따른 진공 챔버의 가스 누출을 감지하여 설비 인터락을 제어하는 수순을 도시한 흐름도이다. 이 수순은 제어부(104)가 처리하는 프로그램으로서 제어부(104)의 메모리(미도시됨)에 저장된다.
도 3을 참조하면, 단계 S150에서 진공 챔버(102)의 포어라인(fore-line)(110)에 구비되는 검출기(112)를 통하여 진공 챔버(102)의 진공 상태 즉, 진공 가스 누출을 실시간으로 모니터링한다. 단계 S152에서 제어부(104)는 검출기(112)로부터 검출된 정보를 받아서 진공 챔버(102) 내부에서 가스 누출이 발생되었는지를 판별한다.
판별 결과, 진공 챔버(102) 내부에서 가스 누출이 발생되면, 이 수순은 단계 S154로 진행하여 설비 인터락을 발생하고, 이어서 단계 S156에서 작업자에게 진공 누출을 알려주는 알람을 외부로 발생시킨다.
이상에서, 본 발명에 따른 진공 누출 감지 시스템의 구성 및 작용을 도면을 이용하여 상세히 설명하였지만, 이는 실시예를 들어 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 진공 누출 감지 시스템은 모든 진공을 사용하는 진공 챔버의 진공 누출을 감지하는 방법을 개선하여, 진공 챔버의 가스 누출을 실시간으로 감지할 수 있다.
또한 진공 누출이 감지되면, 설비 인터락을 발생시켜서 공정 사고를 미연에 방지할 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명의 진공 누출 감지 시스템은 별도의 고가 장치인 헬륨 가스 누출 검출기(He Leak Detector)가 필요 없고, 진공 챔버와 헬륨 가스 누출 검출기 간의 연결을 위해 라인을 설치해야 하는 작업 및 헬륨 가스 누출 검출기를 시동하기 위한 사전 작업이 필요 없고, 또한 반도체 제조 설비를 세우지 않고 진공 챔버의 진공 누출을 감지 할수 있다.

Claims (5)

  1. 반도체 제조 설비의 진공 누출 감지 시스템에 있어서:
    진공 챔버와;
    상기 진공 챔버와 연결된 포어 라인(fore-line)에 구비되어 상기 진공 챔버로부터 특정 가스가 누출되는지를 실시간으로 감지하는 검출기 및;
    상기 검출기로부터 감지 정보를 받아서 상기 진공 챔버에서 특정 가스가 누출되면, 상기 반도체 제조 설비의 인터락을 발생시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 누출 감지 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 인터락이 발생되면 알람을 더 발생시키는 것을 특징으로 하는 진공 누출 감지 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 검출기는 상기 특정 가스의 성분을 감지하는 것을 특징으로 하는 진공 누출 감지 시스템.
  4. 진공 누출 감지 시스템의 설비 인터락 제어 방법에 있어서:
    진공 챔버에서 가스 누출이 되는지를 실시간으로 모니터링하는 단계와;
    상기 모니터링 중 가스 누출이 발생되는지를 판별하는 단계와;
    상기 가스 누출이 발생되면, 상기 반도체 제조 설비의 동작을 중지시키는 설비 인터락을 발생하는 단계 및;
    외부로 알람을 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 누출 감지 시스템의 설비 인터락 제어 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 모니터링하는 단계는;
    상기 진공 챔버의 포어-라인에 구비되어 특정 가스의 성분을 감지하는 검출기를 이용하여 실시간으로 모니터링하는 것을 특징으로 하는 진공 누출 감지 시스템의 설비 인터락 제어 방법.
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CN109387324A (zh) * 2017-08-08 2019-02-26 上海卓亚医疗科技有限公司 一种加速器真空等级实时监测系统
KR20210050762A (ko) * 2019-10-29 2021-05-10 무진전자 주식회사 챔버 가스 누출에 실시간 대응하는 안전 시스템

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