KR20080016246A - 배관의 파우더 모니터링 장치 - Google Patents

Abstract

배관의 파우더 모니터링 장치는 조명부, 촬상부, 디스플레이부, 분석부 및 제어부를 포함한다. 조명부는 공정 챔버와 연결된 배관 내부를 조명하고, 촬상부는 배관 내부를 촬상한다. 디스플레이부는 촬상부의 촬상 결과를 표시한다. 분석부는 디스플레이부의 표시 결과를 이용하여 배관 내벽의 파우더 면적을 분석한다. 제어부는 분석부의 분석 결과, 표시 면적에 대한 파우더의 면적의 비율이 기 설정된 비율과 같거나 큰 경우 공정 챔버에서 수행되는 공정을 중단시킨다.

Description

배관의 파우더 모니터링 장치{Apparatus for monitoring powder of a pipe}

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 배관의 파우더 모니터링 장치를 설명하기 위한 블록도이다.

도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ’선을 기준으로 절단한 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 배관의 파우더 모니터링 장치 110 : 조명부

120 : 촬상부 130 : 표시부

140 : 분석부 150 : 제어부

160 : 알람부

본 발명은 배관의 파우더 모니터링 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 제조 공정이 수행되는 공정 챔버와 연결된 배관의 파우더 모니터링 장치에 관한 것이다.

반도체 장치는 일반적으로 막 형성, 패턴 형성, 금속 배선 형성 등을 위한 일련의 단위 공정들을 순차적으로 수행함으로서 제조된다. 상기 단위 공정들의 수 행에서는 상기 단위 공정들의 공정 조건에 적합한 제조 장치가 사용된다. 상기 공정들은 반도체 장치의 품질 및 수율 향상을 위해 압력 및 온도 등 공정 분위기의 정밀한 제어가 필수적인 요구 조건으로 대두되고 있다.

일반적으로, 반도체 장치를 제조하기 위한 상기 공정들은 웨이퍼가 공기와 반응하지 않도록 하기 위해 대기압에 비해 매우 낮은 진공 상태에서 수행된다. 상기 공정들이 시작될 때 공정 챔버로 공정 가스들이 투입되면, 상기 공정 챔버의 내부는 일시적으로 압력이 상승된다. 따라서 상승된 상기 압력을 공정 조건으로 유지하기 위해 공정이 진행되는 동안 계속해서 배관을 통해 상기 공정 챔버와 연결된 진공 펌프가 가동되어야 하고, 공정이 진행되는 동안 발생하는 미반응 가스 및 반응 부산물의 배출도 상기 진공 펌프에 의해 이루어진다.

상기 공정이 완료되면 상기 배관을 통해 상기 공정 챔버로부터 반응 부산물이 배출된다. 상기 반응 부산물 중 일부는 상기 배관에 고화 침전되어 파우더를 형성한다. 상기 파우더는 상기 공정 챔버의 웨이퍼에 파티클로 작용할 수 있다. 따라서, 상기 배관을 정기적으로 세정하여 상기 파우더를 제거한다.

그러나, 상기 배관은 불투명 재질로 이루어지므로, 상기 파우더의 생성 상태를 정확하게 알 수 없다. 그리고, 상기 배관을 정기적으로 세정하기 전에 상기 파우더가 비정상적으로 많이 발생하여 상기 웨이퍼에 파티클로 작용할 수도 있다.

본 발명의 실시예들은 배관 내부에 형성되는 파우더의 생성 정도를 확인할 수 있는 배관의 파우더 모니터링 장치를 제공한다.

본 발명에 따른 배관의 파우더 모니터링 장치는 공정 챔버와 연결되는 배관 내부에 구비되며 상기 배관 내부를 조명하기 위한 조명부, 상기 배관 내부에 구비되며 상기 배관 내부의 파우더를 확인하기 위해 상기 배관 내벽을 촬상하는 촬상부 및 상기 촬상부와 연결되며 상기 촬상부의 촬상 결과를 표시하기 위한 디스플레이부를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 디스플레이부의 표시 결과를 이용하여 상기 배관 내부의 파우더 면적을 분석하는 분석부를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 분석부의 분석 결과, 상기 표시 면적에 대한 상기 파우더의 면적의 비율이 기 설정된 비율과 같거나 큰 경우 상기 공정 챔버에서 수행되는 공정을 중단시키는 제어부 및 상기 공정이 중단되는 경우 알람을 발생하는 알람부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 조명부 및 촬상부는 투명 배관 또는 투명창을 갖는 배관의 내부에 위치할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 조명부는 상기 배관 내벽을 따라 다수개 구비될 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 배관의 파우더 모니터링 장치에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것 이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일 치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 배관의 파우더 모니터링 장치를 설명하기 위한 블록도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ’선을 기준으로 절단한 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 배관의 파우더 모니터링 장치(100)는 조명부(110), 촬상부(120), 표시부(130), 분석부(140), 제어부(150) 및 알람부(160)를 포함한다.

공정 챔버(10)는 반도체 장치를 제조하기 위한 기판 가공 공정이 수행된다. 상기 공정의 예로는 증착, 포토리소그래피, 식각, 이온주입 등을 들 수 있다. 상기 진공 펌프(20)는 진공력을 이용하여 상기 공정 챔버(10)의 내부를 진공으로 형성하거나, 상기 공정 챔버(10)로부터 상기 공정 중 발생하는 반응 부산물 및 미반응 가스를 배출한다. 상기 배관(30)은 상기 공정 챔버(10)와 상기 진공 펌프(20)를 연결하고, 상기 반응 부산물과 미반응 가스가 배출될 수 있도록 통로 역할을 한다.

상기 조명부(110)는 상기 배관(30)의 내부에 구비된다. 상기 조명부(110)는 상기 배관(30) 내부를 조명하여 상기 배관(30) 내부를 밝힌다. 상기 조명부(110)는 상기 배관(30)의 내벽을 따라 다수개 구비된다. 상기 조명부(110)의 예로는 발광다이오드를 들 수 있다.

상기 촬상부(120)는 상기 배관(30) 내부에 구비되어 상기 배관(30) 내벽을 촬상한다. 상기 촬상부(120)는 상기 조명부(110)와 인접하도록 배치된다. 따라서, 상기 촬상부(120)는 상기 조명부(110)에 의해 조명된 배관(30)의 내벽을 촬상한다. 그러므로, 상기 촬상부(120)는 상기 배관(30)의 내벽을 선명하게 촬상할 수 있다. 상기 촬상부(120)의 예로는 CCD 카메라를 들 수 있다. 다른 예로, 상기 촬상부(120)로 산업용 내시경이 사용될 수도 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 조명부(110)는 상가 촬상부(120)가 배치된 상기 배관(30) 내벽에 고르게 배치되며, 상기 촬상부(120)가 배치된 상기 배관(30) 전체를 고르게 조명한다. 상기 촬상부(120)는 상기 배관(30) 내벽 중 임의의 부위를 촬상한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 조명부(110)는 상기 촬상부(120)의 둘레를 따라 배치되며, 상기 배관(30) 내벽 중 임의의 부위를 집중 조명한다. 상기 촬상부(120)는 상기 조명부(110)에 의해 조명된 부위를 촬상한다.

상기에서와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 조명부(110) 및 촬상부(120)는 불투명한 배관(30)의 내부에 구비될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 상기 조명부(110) 및 촬상부(120)는 배관(30)의 투명한 부위에 구비될 수 있다. 구체적으로, 상기 투명한 부위의 예로는 투명 배관 또는 투명창(32)을 들 수 있다. 상기 투명 배관 또는 투명창(32)을 통해 상기 배관(30) 내부의 파우더 상황을 육안으로 확인할 수 있다. 또한, 상기 투명 배관 또는 투명창(32)을 통해 상기 조명부(110) 및 촬상부(120)의 이상 여부도 용이하게 확인할 수 있다. 그리고, 상기 투명 배관 또는 투명창(32)을 통해 외부의 빛이 상기 배관(30) 내부로 입사된다. 따라서, 상기 조명부(110)에 이상이 발생하더라도 상기 촬상부(120)가 상기 배관(30) 내부의 영상 또는 이미지를 촬상할 수 있다.

상기 디스플레이부(130)는 상기 촬상부(120)와 연결되며 상기 배관(30)의 외부에 구비된다. 상기 디스플레이부(130)는 상기 촬상부(120)의 촬상 결과를 표시한다. 즉, 상기 디스플레이부(130)는 상기 배관(30)의 내벽의 이미지 또는 영상을 표시한다. 상기 디스플레이부(130)의 예로는 모니터를 들 수 있다.

상기 분석부(140)는 상기 디스플레이부(130)의 표시 결과를 이용하여 상기 배관(30) 내부의 파우더 면적을 분석한다. 구체적으로, 상기 분석부(140)는 상기 디스플레이부(130)에 표시된 배관(30) 내벽의 면적과 상기 파우더가 형성된 부분의 면적을 측정한다. 상기 분석부(140)는 상기 배관(30) 내벽의 면적에 대한 상기 파우더 형성 면적의 비율을 산출한다. 또한, 상기 분석부(140)는 상기 산출된 비율을 기 설정된 비율과 비교한다. 상기 기 설정된 비율은 상기 배관(30)이 상기 파우더에 의해 오염된 것으로 판단하는 기준이다. 상기 산출된 비율이 상기 기 설정된 비율과 같거나 크면 상기 배관(30)이 상기 파우더에 의해 오염된 것으로 판단하고, 상기 산출된 비율이 상기 기 설정된 비율보다 작으면 상기 배관(30)이 상기 파우더에 의해 오염되지 않은 것으로 판단한다.

상기 제어부(150)는 상기 분석부(140)의 분석 결과에 따라 상기 공정 챔버(10) 및 상기 알람부(160)를 제어한다. 상기 분석부(140)의 분석 결과, 상기 산출 비율이 상기 기 설정된 비율과 같거나 크면, 상기 배관(30)의 파우더가 역류하여 상기 공겅 챔버(10) 및 상기 기판을 오염시킨다. 따라서, 상기 제어부(150)는 상기 공정 챔버(10)에서 수행되는 공정을 중단시킨다. 상기 분석부(140)의 분석 결 과, 상기 산출 비율이 상기 기 설정된 비율보다 작으면, 상기 배관(30)의 파우더가 상기 공정 챔버(10)에 영향을 미치지 않는다. 따라서, 상기 제어부(150)는 상기 공정 챔버(10)에서 수행되는 공정을 계속 진행시킨다.

상기 알람부(160)는 상기 제어부(150)의 제어에 의해 동작한다. 상기 공정 챔버(10)에서의 공정이 중단되는 경우, 상기 알람부(160)는 알람을 발생시킨다. 상기 알람을 통해 작업자는 상기 공정의 중단을 알 수 있다. 그러므로, 작업자는 상기 파우더를 제거하기 위해 상기 배관(30)의 내부를 정비한다.

이하에서는 상기 배관의 파우더 모니터링 장치(100)의 동작에 대해 간단하게 설명한다.

조명부(110)가 배관(30)의 내부를 조명하는 상태에서 촬상부(120)가 상기 배관(30) 내부의 영상 또는 이미지를 촬상한다. 상기 촬상부(120)의 촬상 결과는 상기 디스플레이부(130)에서 표시된다. 상기 분석부(140)는 상기 디스플레이부(130)의 표시 결과를 이용하여 상기 디스플레이부(130)에 표시된 배관(30) 내벽의 면적에 대한 상기 파우더 형성 면적의 비율을 산출하고, 상기 산출된 비율을 기 설정된 비율과 비교한다.

상기 분석부(140)의 분석 결과, 상기 산출 비율이 상기 기 설정된 비율보다 작으면, 상기 제어부(150)는 상기 공정 챔버(10)에서 수행되는 공정을 계속 진행시킨다. 또한, 상기 알람부(160)에서 알람이 발생하지 않는다.

그러나, 상기 파우더가 점점 증가하여 상기 산출 비율이 상기 기 설정된 비율과 같거나 크면, 상기 제어부(150)는 상기 공정 챔버(10)에서 수행되는 공정을 중단시킨다. 또한, 상기 알람부(160)에서 알람이 발생한다. 이후, 작업자가 상기 배관(30)을 정비한 후, 상기 공정 챔버(10)에서의 공정이 다시 수행된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배관의 파우더 모니터링 장치는 상기 배관 내부에 촬상부를 구비하여 상기 배관 내부를 모니터링한다. 따라서, 상기 장치는 상기 배관에 형성된 파우더의 양을 용이하게 확인할 수 있고, 상기 확인 결과에 따라 상기 배관을 정비할 수 있다. 그러므로, 상기 파우더에 의한 공정 챔버의 오염을 방지할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (6)

1. 공정 챔버와 연결되는 배관 내부에 구비되며, 상기 배관 내부를 조명하기 위한 조명부;

   상기 배관 내부에 구비되며, 상기 배관 내부의 파우더를 확인하기 위해 상기 배관 내벽을 촬상하는 촬상부; 및

   상기 촬상부와 연결되며, 상기 촬상부의 촬상 결과를 표시하기 위한 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배관의 파우더 모니터링 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 디스플레이부의 표시 결과를 이용하여 상기 배관 내부의 파우더 면적을 분석하는 분석부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배관의 파우더 모니터링 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 분석부의 분석 결과, 상기 표시 면적에 대한 상기 파우더의 면적의 비율이 기 설정된 비율과 같거나 큰 경우 상기 공정 챔버에서 수행되는 공정을 중단시키는 제어부를 더 포함하는 것을 배관의 파우더 모니터링 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 공정이 중단되는 경우 알람을 발생하는 알람부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배관의 파우더 모니터링 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 조명부 및 촬상부는 투명 배관 또는 투명창을 갖는 배관의 내부에 위치하는 것을 특징으로 하는 배관의 파우더 모니터링 장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 조명부는 상기 배관 내벽을 따라 다수개 구비되는 것을 특징으로 하는 배관의 파우더 모니터링 장치.

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