KR20070091408A

KR20070091408A - 반도체 제조설비의 유체압력변화 모니터링장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR20070091408A
Application number: KR1020060020836A
Authority: KR
Inventors: 라상일; 유재우; 한형규; 김창수; 한완택
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-03-06
Filing date: 2006-03-06
Publication date: 2007-09-11

Abstract

본 발명은 다수 개의 베이에 유체를 중앙공급하는 반도체 제조설비에서 각 베이별 유체압력의 급격한 변화를 모니터링하는 유체 압력변화 모니터링장치 및 그 방법에 관한 것이다.

반도체 제조설비에서 유체공급 시 다수의 베이간에 순간적으로 급격한 압력변화상태를 검출하여 공정사고를 미연에 방지하기 위한 본 발명의 반도체 제조설비의 압력변환 모니터링장치는, 공급관을 통해 각각 분기되는 적어도 하나이상의 베이와, 상기 베이의 공급관 종단에 설치되어 상기 베이로 공급되는 유체압력을 각각 측정하는 적어도 하나 이상의 압력스위치와, 상기 압력스위치로부터 측정된 압력값을 각각 입력받아 미리 설정된 값이상의 압력차가 발생되는지 검출하여 경고음 발생 및 경고표시 제어신호를 발생하고, 상기 측정된 압력값을 실시간으로 출력하는 콘트롤러와, 상기 콘트롤러로부터 실시간으로 측정된 압력값을 받아 저장하여 표시하는 압력모니터링부를 포함한다.

개스나 케미컬을 중앙공급하는 반도체 제조설비에서 개스나 케미컬 공급 시 베이들간에 서로 압력차가 급격히 변화하는 것을 검출하여 급격한 변화 검출 시 개스나 케미컬 누설로 판단하여 경보를 발생하고 인터록을 발생하여 공정진행을 중지시키므로, 웨이퍼의 불량발생을 방지하여 제조비용을 절감한다.

개스누설, 리크발생, 압력변화, 압력측정, 실시간 압력변화 측정

Description

반도체 제조설비의 유체압력변화 모니터링장치 및 그 방법{APPRATUS AND METHOD FOR MONITORING FLUID PRESSURE IN SEMICONDUCTOR MANUFACTURE DEVICE}

도 1은 종래의 중앙공급방식의 개스공급장치의 구성도

도 2는 종래의 중앙공급방식의 개스공급장치의 개스누설 시 다수의 베이별로 압력차가 발생되는 것을 테스트하는 도면

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 식각장치의 구성도

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 순간압력 변화에 대응하여 인터록을 발생하기 위한 제어흐름도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10: 유체소스 12: 유체공급관

14a~14f: 제1 내지 제6 베이 16a~16f: 제1 내지 제6 압력스위치

22: 콘트롤러 24: 압력모니터링부

26: 경광등 28: 경고음 발생부

본 발명은 반도체 제조설비의 유체 압력변화 모니터링장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 다수 개의 베이에 유체를 중앙공급하는 반도체 제조설비에서 각 베이별 유체압력의 급격한 변화를 모니터링하는 유체 압력변화 모니터링장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 반도체장치는 웨이퍼 상에 사진, 식각, 확산, 화학기상증착, 이온주입, 금속증착 등의 공정을 선택적이고도 반복적으로 수행하게 됨으로써 이루어지고, 이들 반도체장치 제조공정 중 식각, 확산, 화학기상증착 등의 공정은 밀폐된 공정챔버 내에 소정의 분위기하에서 공정가스를 투입함으로써 공정챔버 내의 웨이퍼 상에서 반응토록 하는 공정을 수행하게 된다. 이러한 반도체 제조공정은 대부분 진공상태에서 진행되고 있으며, 진공상태가 설정된 값에서 정확하게 유지되어야만 정밀한 반도체 제조공정을 수행할 수 있다.

그런데 반도체 제조공정 중에 개스나 케미컬과 같은 유체를 다수의 베이로 중앙공급하는 설비가 구비되어 있다. 중앙공급식 설비는 다수의 베이로 동일한 압력으로 유체가 공급되어야 한다.

이러한 반도체공정의 특성상, 각 공정챔버에서는 각종의 반응개스 및 세정개스 등의 공급과 사용한 잔여개스의 배기가 반복적으로 이루어진다.

각 공정챔버에는 공급되는 개스를 공정의 순서와 종류에 따라서 공급과 배기를 할 수 있도록 개스공급장치와 배기장치가 구비되어 있다. 반응개스 공급장치는 반응에 소요되는 공정개스의 종류별로, 개스를 저장하는 개스공급부과 공정챔버로 저장된 개스를 운반하는 개스공급라인과 개스공급라인을 통해서 공정챔버로 공급되는 개스량을 조절하는 개스유량조절기(MFC: Mass Flow Controller)로 구성되어 있다. 그리고 공정챔버로 공급된 개스는 다시 배기라인을 통해 미리 설정된 압력으로 배출하게 된다.

도 1은 종래의 중앙공급방식의 개스공급장치의 구성도이다.

도 1을 참조하면, 공정유체를 저장하는 유체소스(10)와, 상기 유체소스(10)와 유체공급관(12)을 통해 연결된 제1 내지 제6 베이(14a~14f)로 구성되어 있다.

유체소스(10)는 공정유체를 저장하고 있으며, 유체공급관(12)을 통해 각기 분기되는 제1 내지 제6 베이(Bay)(14a~14f)로 각각 공정유체가 공급된다. 유체공급관(12)을 통해 제1 내지 제6 베이(14a~14f)로 각각 공급되는 유체는 모두 동일한 압력으로 인가된다.

그러나 제1 내지 제6 베이(14a~14f)중 하나 이상의 베이에서 유체누설이 발생되는 경우 제1 내지 제6 베이(14a~14f) 각각에 서로 압력차가 발생되었다. 이와 같은 압력차가 발생되는 것을 테스트하기 위해 도 2를 참조하여 설명한다. 유체공급관(12) 상에 분기관(18)을 추가로 설치하고 그 분기관(18) 상에 밸브(16)를 설치한다. 상기 제1 내지 제6 베이(14a~14f)의 유체공급관의 종단에 압력게이지를 각각 설치한다. 그리고 밸브(16)가 개방되지 않은 상태에서 유체소스(10)로부터 유체공급관(12)을 통해 유체를 공급하게 되면 공급유체는 제1 내지 제6 베이(14a~14f)로 각각 분기되어 공급된다. 이때 제1 내지 제6 베이(14a~14f)의 종단에 각각 설치된 압력게이지에는 예를 들어 660KPa로 동일하게 압력값이 표시된다.

그러나 상기 밸브(16)를 개방시키거나 제1 내지 제6 베이(14a~14f)중 제1 베이(14a)로 분기된 유체공급관을 실수로 절단하게 되면 제1 내지 제6 베이(14a~14f)의 각각에 설치된 압력게이지의 압력값이 떨어지게 된다. 이때 제1 내지 제6 베이(14a~14f)의 압력이 모두 떨어지게 되는데, 상기 제1 베이(14A)에 설치된 압력게이지와 나머지 제2 내지 제6 베이(14b~14f)에 설치된 압력게이지의 압력값은 급격한 차이가 발생된다.

이와 같이 유체 또는 케미컬과 같은 유체를 공급하는 유체공급관(12)의 특정포인트에 형성된 밸브(16)의 오조작이나 유체공급관(12)으로부터 특정베이로 분기되는 유체공급관을 실수로 절단하게 될 경우 유체의 누설상태를 검출할 수 없기 때문에 크나큰 공정사고가 발생하는 문제가 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 반도체 제조설비에서 유체공급 시 다수의 베이간의 순간적으로 급격한 압력변화상태를 검출하여 공정사고를 미연에 방지하는 반도체 제조설비의 유체압력변화 모니터링장치 및 그 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 반도체 제조설비에서 유체공급 시 다수의 베이간의 순간적으로 급격한 압력변화상태가 검출될 때 인터록을 발생하여 유체누출로 인한 피해를 줄일 수 있는 반도체 제조설비의 유체압력변화 모니터링장치 및 그 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체 제조설비의 압력변환 모니터링장치는, 공급관을 통해 각각 분기되는 적어도 하나 이상의 베이와, 상기 베이의 공급관 종단에 설치되어 상기 베이로 공급되는 유체압력을 각각 측정하는 적어도 하나이상의 압력스위치와, 상기 압력스위치로부터 측정된 압력값을 각각 입력받아 미리 설정된 값이상의 압력차가 발생되는지 검출하여 경고음 발생 및 경고표시 제어신호를 발생하고, 상기 측정된 압력값을 실시간으로 출력하는 콘트롤러와, 상기 콘트롤러로부터 실시간으로 측정된 압력값을 받아 저장하여 표시하는 압력모니터링부를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 콘트롤러의 경고표시 제어신호에 의해 경고음을 발생하는 경고음 발생부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 콘트롤러의 경고음 발생 제어신호에 의해 점멸하여 경고상태를 표시하는 경광등을 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 목적을 달성하기 위하여 다수의 베이에 각각 압력스위치가 설치된 반도체 제조설비의 압력변화 모니터링방법은, 상기 다수의 베이로 공급되는 유체의 압력을 실시간으로 측정하는 단계와, 상기 측정한 유체의 압력값을 실시간으로 입력받아 저장하는 단계와, 상기 다수의 베이별로 실시간으로 저장된 유체의 압력값을 표시하는 단계를 포함함하는 것이 바람직하다.

상기 측정한 유체의 압력값을 받아 미리 설정된 제1 기준값과 비교하여 제1 기준값 이하로 감소될 시 경고음을 발생하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 측정한 유체의 압력값을 받아 미리 설정된 제1 기준값과 비교하여 제1 기준값 이하로 감소될 시 경광등을 점멸시켜 경고상태를 표시하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 측정한 유체의 압력값을 받아 미리 설정된 제2 기준값과 비교하여 제2 기준값 이하로 감소될 시 인터록을 발생하여 공정진행을 중지시키는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 식각장치의 구성도이다.

공정유체를 저장하는 유체소스(10)와, 상기 유체소스(10)와 유체공급관(12)을 통해 연결된 제1 내지 제6 베이(14a~14f)와, 상기 제1 내지 제6 베이(14a~14f)의 개스공급관 종단에 설치되어 상기 제1 내지 제6 베이(14a~14f)로 공급되는 유체압력을 측정하는 제1 내지 제6 압력스위치(16a~16f)와, 상기 제1 내지 제 6 압력스위치(16a~16f)로부터 측정된 압력값을 각각 입력받아 미리 설정된 값이상의 압력차가 발생되는지 검출하여 경고음 발생 및 경고표시 제어신호를 발생하고, 상기 측정된 압력값을 실시간으로 출력하는 콘트롤러(22)와, 상기 콘트롤러(22)로부터 실시간으로 측정된 압력값을 받아 저장하여 표시하는 압력모니터링부(24)와, 상기 콘트 롤러(22)의 경고표시 제어신호에 의해 경고음을 발생하는 경고음 발생부(28)와, 상기 콘트롤러(22)의 경고음 발생 제어신호에 의해 절멸하여 경고상태를 표시하는 경광등(26)으로 구성되어 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 순간압력 변화에 대응하여 인터록을 발생하기 위한 제어흐름도이다.

상술한 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예의 동작을 상세히 설명한다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 유체소스(10)는 공정유체를 저장하고 있으며, 유체공급관(12)를 통해 각기 분기되는 제1 내지 제6 베이(Bay)(14a~14f)로 각각 공정유체가 공급된다. 유체공급관(12)을 통해 제1 내지 제6 베이(14a~14f)로 각각 공급되는 유체는 모두 동일한 압력으로 인가된다. 이때 제1 내지 제6 압력스위치(16a~16f)는 제1 내지 제6 베이(14a~14f)로 각각 공급되는 유체의 압력을 실시간으로 측정하여 표시한다. 그리고 101단계에서 제1 내지 제6 압력스위치(16a~16f)로부터 측정된 압력값을 콘트롤러(22)로 입력받는다. 102단계에서 콘트롤러(22)는 제1 내지 제6 압력스위치(16a~16f)로부터 측정된 압력값과 미리 설정되어 있는 제1 기준압력값과 비교한다. 상기 제1 내지 제6 압력스위치(16a~16f)로부터 측정된 압력값은 제1 기준압력값 범위일 때 예를 들어 4~20mA범위의 전류값으로 콘트롤러(22)에 인가된다. 그러나 상기 제1 내지 제6 압력스위치(16a~16f)로부터 측정된 압력값이 제1 기준압력값이하로 감소하면 103단계로 진행한다. 상기 103단계에서 콘트롤러(22)는 경고음 발생 및 경고표시 제어신호를 출력하여 경고음 발생부(28)로부터 경고음이 발생하도록 하고 경광등(26)을 점멸시켜 경고상태를 표시한다. 그리고 104단계에서 제1 내지 제6 압력스위치(16a~16f)로부터 측정된 압력값과 미리 설정되어 있는 제2 기준압력값과 비교한다. 상기 제1 내지 제6 압력스위치(16a~16f)로부터 측정된 압력값이 제2 기준압력값이하로 감소하면 105단계로 진행한다. 상기 105단계에서 콘트롤러(22)는 인터록신호를 발생하여 설비의 공정진행을 중지하도록 한다.

본 발명에서 제1 내지 제6 압력스위치(16a~16f)로부터 측정된 압력이 예를 들어 660KPa일 경우 정상적인 압력값이라할 때 제1 기준압력값 예컨대 550KPa으로 떨어지면 경고음 및 경광등(26)을 점멸시켜 경고상태를 표시하고, 450KPa로 떨어지면 공정진행을 중지하도록 하는 것이다.

그리고 상기 제1 내지 제6 압력스위치(16a~16f)로부터 측정된 압력값들은 콘트롤러(22)로 인가되며, 콘트롤러(22)는 이 압력값을 받아 압력모니터링부(24)로 전달한다. 상기 압력모니터링부(24)는 실시간으로 입력된 압력값들을 받아 저장하고 확인메뉴에서 실시간으로 압력변화값들을 모니터링할 수 있다.

여기서 제1 내지 제6 압력스위치(16a~16f)는 정압계를 나타낸다. 제1 내지 제6 압력스위치(16a~16f)로부터 검출된 압력값이 급격하게 떨어지게 되면 제1 내지 제6 베이(14a~14f) 중 특정 베이에서 공급되는 유체가 누설되는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명은 개스나 케미컬을 중앙공급하는 반도체 제조설비 에서 개스나 케미컬 공급 시 다수의 베이들간에 서로 압력차가 급격히 변화하는 것을 검출하여 급격한 변화 검출 시 개스나 케미컬 누설로 판단하여 경보를 발생하고 인터록을 발생하여 공정진행을 중지시키므로, 웨이퍼의 불량발생을 방지하여 제조비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.

Claims

반도체 제조설비의 압력변환 모니터링장치에 있어서,

공급관을 통해 각각 분기되는 적어도 하나이상의 베이와,

상기 베이의 공급관 종단에 설치되어 상기 베이로 공급되는 유체압력을 각각 측정하는 적어도 하나이상의 압력스위치와,

상기 압력스위치로부터 측정된 압력값을 각각 입력받아 미리 설정된 값이상의 압력차가 발생되는지 검출하여 경고음 발생 및 경고표시 제어신호를 발생하고, 상기 측정된 압력값을 실시간으로 출력하는 콘트롤러와,

상기 콘트롤러로부터 실시간으로 측정된 압력값을 받아 저장하여 표시하는 압력모니터링부를 포함함을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 압력변화 모니터링장치.
제1항에 있어서,

상기 콘트롤러의 경고표시 제어신호에 의해 경고음을 발생하는 경고음 발생부를 더 포함함을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 압력변화 모니터링장치.
제2항에 있어서,

상기 콘트롤러의 경고음 발생 제어신호에 의해 점멸하여 경고상태를 표시하는 경광등을 더 포함함을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 압력변화 모니터링장치.
다수의 베이에 각각 압력스위치가 설치된 반도체 제조설비의 압력변화 모니터링방법에 있어서,

상기 다수의 베이로 공급되는 유체의 압력을 실시간으로 측정하는 단계와,

상기 측정한 유체의 압력값을 실시간으로 입력받아 저장하는 단계와,

상기 다수의 베이별로 실시간으로 저장된 유체의 압력값을 표시하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 압력변화 모니터링방법.
제4항에 있어서,

상기 측정한 유체의 압력값을 받아 미리 설정된 제1 기준값과 비교하여 제1 기준값 이하로 감소될 시 경고음을 발생하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 압력변화 모니터링방법.
제5항에 있어서,

상기 측정한 유체의 압력값을 받아 미리 설정된 제1 기준값과 비교하여 제1 기준값 이하로 감소될 시 경광등을 점멸시켜 경고상태를 표시하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 압력변화 모니터링방법.
제6항에 있어서,

상기 측정한 유체의 압력값을 받아 미리 설정된 제2 기준압력값과 비교하여 제2 기준압력값 이하로 감소될 시 인터록을 발생하여 공정진행을 중지시키는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 압력변화 모니터링방법.