KR20080042457A - Gas supply apparatus for process chamber and supply method therof - Google Patents

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Abstract

An apparatus and a method for supplying gas of a process chamber are provided to reduce defects of products by controlling a flux controller after the measured flux of a flux measuring instrument is checked to input flux. Various reactive gases(100) are supplied to plural supplying lines(110). A flux controller(107) is installed on the respective supplying lines. The flux controller controls flux of the individual gas being supplied. A united supplying line(120) connects the various reactive gases supplied from the supplying lines to a shutting line. A final valve is installed on the united supplying line. The final valve generates process gas that is the reactive gas or a mixture of the reactive gases to inject it into a process chamber(140). A flux measuring instrument(130) measures flux of the gas passing through the united supplying line. A second flux measuring instrument is formed on each supplying line to measure the flux of the individual gas passing through the flux controller.

Description

공정챔버의 가스 공급 장치 및 그 공급방법{GAS SUPPLY APPARATUS FOR PROCESS CHAMBER AND SUPPLY METHOD THEROF}GAS SUPPLY APPARATUS FOR PROCESS CHAMBER AND SUPPLY METHOD THEROF

도 1은 종래의 반도체 공정의 가스 공급장치를 나타낸 도면,1 is a view showing a gas supply apparatus of a conventional semiconductor process,

도 2는 본 발명에 따른 가스 공급장치의 구조를 예시한 도면,2 is a view illustrating a structure of a gas supply device according to the present invention;

도 3은 가스공급장치에 구비된 유량제어기의 구조를 나타낸 단면도,3 is a cross-sectional view showing the structure of a flow controller provided in the gas supply device;

도 4는 본 발명에 따른 또 다른 실시예로서, 각 개별공급라인에 유량측정기가 설치된 가스 공급장치의 구조를 예시한 도면,4 is a view illustrating a structure of a gas supply device in which a flow meter is installed in each individual supply line as another embodiment according to the present invention;

도 5는 본 발명에 따른 가스 공급방법의 흐름도를 예시한 도면이다.5 is a diagram illustrating a flow chart of a gas supply method according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 설명><Description of main parts of drawing>

12 : 센서부, 12a : 튜브, 12b : 감지코일, 14 : 바이패스, 15 : 소관, 12 sensor part, 12a tube, 12b detection coil, 14 bypass, 15 pipe,

16 : 제어밸브, 100 : 가스 공급부, 101: 밸브, 103: 레귤레이터, 16: control valve, 100: gas supply unit, 101: valve, 103: regulator,

105: 압력 측정기, 107 : 유량제어기, 109 : 제2 유량측정기, 105: pressure measuring instrument, 107: flow controller, 109: second flow meter,

110 : 개별공급라인, 120 : 통합공급라인, 130 : 유량측정기, 110: individual supply line, 120: integrated supply line, 130: flow meter,

135 : 경보 표시장치, 140 : 공정챔버 135: alarm display device, 140: process chamber

본 발명은 반도체 또는 디스플레이 장치 공정의 가스 공급장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 또는 디스플레이 장치 공정 중 여러 가지 가스(Gas)가 반응하는 챔버(Chamber) 내부로 반응가스를 공급하는데 있어서, 입력된 가스량을 정확하게 모니터 하여 제품의 불량률을 줄이기 위한 가스 공급장치 및 그 공급방법에 관한 것이다.The present invention relates to a gas supply apparatus and method of a semiconductor or display device process, and more particularly, to supply a reaction gas into a chamber in which various gases (Gas) react during a semiconductor or display device process. The present invention relates to a gas supply device and a method of supplying the same, by accurately monitoring the amount of gas input to reduce a defect rate of a product.

컴퓨터, 텔레비젼 등의 각종 전자 제품에는 필수적으로 다이오드, 트랜지스터, 사이리스터 등의 반도체 소자가 포함되어있는데, 위와 같이 현대 사회의 필수품인 반도체 소자는 산화실리콘에서 고순도의 실리콘을 추출한 것을 단결정으로 성장시키고 이를 원판 모양으로 잘라서 웨이퍼를 만드는 과정, 상기 웨이퍼의 전체 표면에 막을 형성하고 필요한 부분을 제거하여 일정한 패턴을 형성하는 과정, 형성된 패턴에 따라 불순물 이온을 도핑하고 금속배선을 통하여 최초 설계된 회로를 구현하며 필요한 소자로 만들기 위한 패키지 공정 등이 포함된 일련의 웨이퍼 가공 과정을 통해 제조된다. 또한 이러한 반도체 공정은 디스플레이 장치 제조공정에서도 많이 응용되고 있는 실정이다.Various electronic products such as computers and TVs include semiconductor devices such as diodes, transistors, and thyristors. As described above, semiconductor devices, which are essential for modern society, grow high-density silicon extracted from silicon oxide into single crystals A process of making a wafer by cutting it into a shape, forming a film on the entire surface of the wafer, and removing a necessary portion to form a predetermined pattern, doping impurity ions according to the formed pattern, and implementing a first designed circuit through a metal wiring. It is manufactured through a series of wafer processing processes that include packaging processes to make furnaces. In addition, such a semiconductor process has been widely applied to a display device manufacturing process.

위와 같은 반도체 제조공정 또는 디스플레이 장치 제조공정 중 일부공정에서는 공정가스를 챔버내에 주입하여 각각의 목적을 달성하고 있다. 가령, 웨이퍼의 특정 부분 물질을 화학 반응을 통해 제거해 내는 식각(etching)공정이나, 화학 반응을 이용하여 웨이퍼상에 박막을 형성하는 화학기상증착(Chemical Vapor Deposition)공정, 실리콘 단결정으로 된 웨이퍼의 특정한 영역에 전기전도특성을 부여하기 위하여 불순물을 첨가하는 이온주입공정 등을 위해 다양한 종류의 가스가 사용되고 있다.In some of the semiconductor manufacturing process or display device manufacturing process as described above to achieve the respective purpose by injecting the process gas into the chamber. For example, an etching process for removing a specific portion of a wafer through a chemical reaction, a chemical vapor deposition process for forming a thin film on a wafer using a chemical reaction, and a wafer of silicon single crystal. Various kinds of gases are used for the ion implantation process in which impurities are added to impart electrical conductivity to the region.

이들 공정가스는 공급라인을 따라 공정이 이루어지는 공정챔버 내부로 공급되어 결국 웨이퍼와 반응하게 된다. 이때 공정에 필요한 가스의 유량을 미리 제어하여 적정량의 가스를 공정챔버에 공급하는데 있어서, 작업자가 입력한 유량과 실제 챔버 내에 공급된 유량이 다르게 된다면, 제품 불량률이 상당히 높아지게 된다. 그러므로, 가스공급기에서의 입력유량과 실제 공급유량의 일치는 공정의 안정성 및 불량률 저하의 면에서 상당히 중요하다.These process gases are supplied into the process chamber along which the process is performed and eventually react with the wafer. At this time, in controlling the flow rate of the gas required for the process in advance to supply the appropriate amount of gas to the process chamber, if the flow rate input by the operator and the flow rate supplied in the actual chamber is different, the product failure rate is significantly higher. Therefore, the match between the input flow rate and the actual supply flow rate in the gas supply is very important in terms of process stability and failure rate reduction.

도 1은 종래의 반도체 공정의 가스 공급장치를 나타낸 것으로, 반도체 공정에 사용하는 가스는 여러종류의 공정가스가 사용 된다. 상기 공정가스는 각각의 가스공급라인(10)마다 장착된 유량제어기(27)(Mass Flow Controller: MFC)를 통해 공정에 필요한 가스유량이 제어되면서 공급된다.1 shows a gas supply apparatus of a conventional semiconductor process, and various kinds of process gases are used for the gas used in the semiconductor process. The process gas is supplied while controlling the gas flow rate required for the process through a flow controller 27 (MFC) installed in each gas supply line 10.

상기 유량제어기(27)를 통해 개별공급라인(20)으로 공급된 가스는 단수라인인 통합공급라인(30)으로 연결되어 각 개별공급라인(20)에서 공급된 각종 가스를 혼합한 공정가스를 생성하며 최종밸브(35)를 통해 공정챔버(50)(Process Chamber)로 주입된다.The gas supplied to the individual supply line 20 through the flow controller 27 is connected to the integrated supply line 30, which is a singular line, to generate a process gas mixed with various gases supplied from each individual supply line 20. And is injected into the process chamber (50) through the final valve (35).

그러나 상기 유량제어기(27)에서 입력되는 가스의 유량은 유량제어기 전의 개별공급라인에 병렬로 연결된 유량측정기(Mass Flow Meter: MFM)(25)를 통해 유량을 파악하고 결정하게 되는데, 이 유량측정기가 실제유량을 제대로 측정하지 못한 다면, 챔버 내 공급되는 유량과 유량제어기(27)에 입력된 유량은 서로 다르게 되고, 이러한 불일치를 작업자가 외부에서 용이하게 알 수 없어서, 잘못된 가스량을 공정챔버로 계속 주입하게 되어 제품의 불량률을 증가 시키게 된다는 문제점이 있다.However, the flow rate of the gas input from the flow controller 27 determines and determines the flow rate through a mass flow meter (MFM) 25 connected in parallel to an individual supply line before the flow controller. If the actual flow rate is not properly measured, the flow rate supplied to the chamber and the flow rate input to the flow controller 27 are different from each other, and this mismatch cannot be easily seen from the outside, so that the wrong gas amount is continuously injected into the process chamber. There is a problem that will increase the defective rate of the product.

뿐만 아니라, 상술한 바와 같은 문제점을 지닌 채 오래도록 공정을 진행하게 되면, 장비의 내구성이 더욱 약화되고, 수리하기 위한 시간이 길어질 뿐 아니라 그 비용이 증가하게 되어 제품의 단가가 증가 된다는 문제점이 있다.In addition, if the process is carried out for a long time with the problems described above, the durability of the equipment is further weakened, the time for repair is not only long, but also the cost is increased and the cost of the product increases.

상술한 문제를 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 유량측정기에서 측정된 가스 유량과 실제 공정챔버 내 공급되는 가스 유량이 서로 다르게 되어 발생하는 제품의 불량률을 줄이고, 이러한 불일치를 조기 발견할 수 있는 장치를 구비하여 문제점을 해결할 수 있도록 함으로써, 제조단가 및 공정의 시간을 단축시키고자 하는 것이다.The technical problem to be solved by the present invention to solve the above problems is to reduce the defective rate of the product caused by the gas flow rate measured in the flow meter and the gas flow rate supplied to the actual process chamber is different, early detection of such discrepancies By providing a device that can solve the problem, it is to shorten the manufacturing cost and the time of the process.

본 발명에 따른 제1 특징은 각종 반응가스가 공급되며 상기 개별가스의 공급유량을 조절하는 유량제어기가 설치된 다수의 개별공급라인; 상기 개별공급라인에서 공급되는 각종 반응가스를 단수라인으로 연결하고, 상기 반응가스 또는 상기 반응가스를 혼합한 공정가스를 생성하여 공정챔버로 주입하기 위한 최종밸브가 설치되는 통합공급라인; 및 상기 통합공급라인을 통과하는 가스의 유량을 측정하기 위한 유량측정기를 포함한다.A first feature according to the present invention is a plurality of individual supply line is supplied with a variety of reaction gas and a flow controller for controlling the flow rate of the individual gas; An integrated supply line for connecting the various reaction gases supplied from the individual supply lines to a singular line, and a final valve for generating and injecting the reaction gas or the process gas mixed with the reaction gases into the process chamber; And a flow meter for measuring the flow rate of the gas passing through the integrated supply line.

여기서, 상기 개별공급라인 각각에 유량제어기를 통과하는 각 개별 가스의 유량을 측정하기 위한 제2 유량측정기가 더 포함되는 것이 바람직하고, 상기 유량측정기는 상기 유량제어기에서 입력된 유량값과 상기 유량측정기에서 측정된 값이 미리 정해진 범위에서 일치하지 않는 경우 경보 표시를 하는 경보장치가 장착된 것이 역시 바람직하다.Here, each of the individual supply line further comprises a second flow rate meter for measuring the flow rate of each individual gas passing through the flow controller, the flow rate meter is a flow rate value input from the flow controller and the flow rate meter It is also preferable that an alarm device is provided to display an alarm when the measured value at is inconsistent with a predetermined range.

더하여, 상기 경보장치는 경보음 또는 경보등을 통하여 경보표시를 하는 것이 바람직하며, 상기 유량제어기에서 측정된 유량값이 상기 유량측정기에서 측정된 유량값과 미리 정해진 범위내에서 일치하지 않는 경우 상기 가스 공급이 자동으로 차단되는 자동차단장치가 더 포함되는 것이 역시 바람직하다.In addition, it is preferable that the alarm device displays an alarm through an alarm sound or an alarm. When the flow rate value measured by the flow controller does not match the flow rate value measured by the flow meter within a predetermined range, the gas supply is performed. It is also desirable to further include an automatically shut-off device.

또한, 바람직하게는 상기 유량제어기는 이슬점측정기가 더 포함되는 것일 수 있고, 상기 유량제어기에 형성된 수분(H2O)을 제거하기 위해 고압 싸이클 퍼지 장치가 더 구비된 것일 수 있다.In addition, preferably, the flow controller may further include a dew point meter, and may be further provided with a high pressure cycle purge device to remove water (H 2 O) formed in the flow controller.

본 발명에 따른 제2 특징은 각종 반응가스가 공급되며 상기 개별가스의 공급유량을 유량제어기로 조절하여 개별공급하는 단계; 상기 개별공급된 각종 반응가스를 단수라인으로 연결하고 상기 반응가스 또는 상기 반응가스를 혼합한 공정가스를 생성하여 공정챔버로 주입하는 통합공급단계; 및 상기 단수라인에서의 유량을 유량측정기로 측정하여 상기 유량제어기에 입력된 가스량과 미리 정해진 범위에서 다른 경우 경보표시를 하는 경보표시 단계를 포함한다.According to a second aspect of the present invention, various reaction gases are supplied and individually supplied by adjusting a flow rate of the individual gas with a flow controller; An integrated supply step of connecting the various individually supplied reaction gases in a singular line and generating a reaction gas or a process gas mixed with the reaction gases into a process chamber; And an alarm display step of measuring the flow rate in the single water line with a flow meter and displaying an alarm when the flow rate is different from a gas amount input to the flow controller in a predetermined range.

여기서, 상기 경보표시 단계는 경보음 또는 경보등을 이용하여 경보표시를 하는 것이 바람직하고, 상기 유량제어기에서 입력된 유량값이 상기 유량측정기에서 측정된 유량값과 미리 정해진 범위내에서 일치하지 않는 경우 상기 가스 공급이 자동으로 차단되도록 하는 것이 바람직하며, 상기 유량제어기에 형성된 수분(H2O)을 제거하기 위해 고압 싸이클 퍼지를 이용하는 것이 바람직하다.Here, the alarm display step is to display an alarm using an alarm sound or alarm, and if the flow rate value input from the flow controller does not match the flow rate value measured by the flow rate meter within a predetermined range; Preferably, the gas supply is automatically shut off, and a high pressure cycle purge is preferably used to remove water (H 2 O) formed in the flow controller.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 가스 공급장치의 구조를 예시한 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 가스 공급방법의 흐름도를 예시한 도면이다. 이하 양자를 대응 시켜 설명하기로 한다. 2 is a view illustrating a structure of a gas supply device according to the present invention, Figure 5 is a view illustrating a flow chart of a gas supply method according to the present invention. The following description will correspond to both.

도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명은 각종반응가스(100)를 개별 공급하는 개별공급라인(110), 개별공급라인(110)에서 공급되는 각종 반응가스를 단수라인으로 연결하여 혼합 공정가스를 공급하는 통합공급라인(120) 및 통합공급라인(120))에서 공급되는 가스의 유량을 측정하는 유량측정기(130)를 포함하는 구성이다.As shown in FIG. 2, the present invention supplies a mixed process gas by connecting various reaction gases supplied from an individual supply line 110 and an individual supply line 110 to supply various reaction gases 100 individually. The integrated supply line 120 and the integrated supply line 120 is configured to include a flow meter 130 for measuring the flow rate of the gas supplied from.

개별공급라인(110)은 각종의 반응가스(예를 들어, O2 , He, HCl, Cl2 등)(100)을 각 개별라인에서 독립적으로 공급하도록 구성되고, 이 개별공급라인(110)에는 가스의 압력을 조절하는 레귤레이터(103), 가스압을 측정하는 가스압 측정기(105), 공급되는 가스의 불순물 등을 걸러내는 필터(106) 및 각종 밸브(107)가 설치된 다.(S100)The individual supply line 110 is configured to supply various reaction gases (for example, O 2 , He, HCl, Cl 2, etc.) 100 in each individual line independently, and the individual supply line 110 A regulator 103 for adjusting the pressure of the gas, a gas pressure measuring instrument 105 for measuring the gas pressure, a filter 106 for filtering impurities, etc. of the supplied gas, and various valves 107 are installed.

그리고, 공정에 따라 필요한 가스를 공급하기 위해 단수라인으로 각 개별공급라인(110)을 연결하여 개별가스 또는 혼합가스를 생성하여 공정챔버로 주입하기 위한 통합공급라인(120)이 구비되고, 이 통합공급라인(120)에는 밸브(123) 또는 필터(125) 등을 더 구비할 수 있다.In addition, an integrated supply line 120 is provided to connect each individual supply line 110 to a singular line in order to supply necessary gas according to a process to generate individual gas or mixed gas and inject it into the process chamber. The supply line 120 may further include a valve 123 or a filter 125.

통합공급라인(120)에서 최종적으로 공정챔버에 주입하게 될 반응가스를 통과시키게 되는데(S200), 이 공정챔버(140)와의 사이에 유량측정기(130)를 설치함으로써, 위의 개별공급라인에 설치된 유량제어기에 입력되는 가스량을 모니터할 수 있게 된다.(S300)In the integrated supply line 120 to pass the reaction gas to be finally injected into the process chamber (S200), by installing a flow meter 130 between the process chamber 140, installed in the individual supply line above It is possible to monitor the amount of gas input to the flow controller. (S300)

여기서 종래의 가스공급장치는 도 1에 나타낸 바와 같이 유량제어기(27)에서 입력되는 가스의 유량은 유량제어기(27) 전의 개별공급라인(20)에 병렬로 연결된 유량측정기(25)를 통해 유량을 파악하고 결정하게 되는데, 실제 유량제어기(27)에서 흐르는 유량과 유량측정기(27)에서 모니터 되는 유량과 다르게 되는 경우, 가스공급에 오류가 발생하는 것을 조기에 발견하지 못함으로써, 불량률을 증가시키는 문제점이 있었다.Here, in the conventional gas supply device, as shown in FIG. 1, the flow rate of the gas input from the flow controller 27 is controlled by the flow meter 25 connected in parallel to the individual supply line 20 before the flow controller 27. If the flow rate is different from the flow rate flowing in the flow rate controller 27 and the flow rate monitored in the flow rate meter 27, there is a problem of increasing the defective rate by not early detection of an error in the gas supply. There was this.

이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 도 3에 예시된 바와 같이 유량측정기(130)를 개별공급라인(110)에서 가스공급부(100)와 유량제어기(107) 사이에 설치하는 것이 아니라 유량제어기(107)에서 통과되는 개별가스가 혼합되는 통합공급라인(120)에 설치함으로써, 실제 공정챔버(140) 내에 공급되는 유량과 유량제어기(107)에서 입력되는 유량 값이 다른 경우에 이를 조기에 발견할 수 있도록 하는 구조로 이루어진다.In order to solve this problem, the present invention does not install the flow rate meter 130 between the gas supply unit 100 and the flow controller 107 in the individual supply line 110 as illustrated in FIG. 3. By installing in the integrated supply line 120 is a mixture of the individual gas passing through the), if the flow rate is actually different from the flow rate supplied into the process chamber 140 and the flow rate value input from the flow controller 107 can be detected early It is made of a structure to make it.

즉 유량측정기(130)에서 측정된 값은 유량제어기(107)에 문제가 생겨 입력된 값과 다르게 통합공급라인(120)으로 가스가 공급되는 경우, 이 공급되는 가스는 그대로 유량측정기(130)에 반영되어 측정되므로, 실제 공정챔버(140) 내로 공급되는 가스 유량을 정확히 측정 또는 모니터 할 수 있게 된다.That is, when the gas measured by the flow meter 130 is supplied to the integrated supply line 120 differently from the input value due to a problem in the flow controller 107, the supplied gas is directly supplied to the flow meter 130. Since it is reflected and measured, it is possible to accurately measure or monitor the gas flow rate supplied into the actual process chamber 140.

이러한 가스 공급의 공정상의 문제점을 유발하는 원인은 유량제어기의 문제점으로부터 발생하는데 이하 그 원인을 살펴보기로 한다.The cause of the gas supply process problem occurs from the problem of the flow controller will be described below.

유량제어기(mass flow controller)는 반도체 제조 또는 디스플레이 장치 제조용으로 사용되는 모든 종류의 가스를 사용자가 원하는 유량만큼 흐르도록 정밀하고 정확하게 조절하는 역할을 한다. The mass flow controller precisely and accurately controls all kinds of gases used for semiconductor manufacturing or display device manufacturing to flow at a desired flow rate.

도 3은 가스공급장치에 구비된 유량제어기의 구성을 나타낸 단면도이다. 도시된 바와 같이, 유량제어기(10)는 센서부(12), 바이패스(14), 제어밸브(16) 및 전기 회로부(도시하지 않음)를 포함한다.3 is a cross-sectional view showing the configuration of a flow controller provided in the gas supply device. As shown, the flow controller 10 includes a sensor portion 12, a bypass 14, a control valve 16 and an electrical circuit portion (not shown).

센서부(12)는 금속제로 이루어지는 원형 튜브(12a)를 통하여 가스가 흐를 수 있도록 되어 있다. 이 튜브(12a)의 상류측과 하류측에 각각 감지코일(12b, sensing coil)을 감아 전압을 인가하면, 자기발열 저항체에 의해 가열이 되고 튜브로 가스를 흘려 가스의 흐름에 따라 감지코일(12b) 양측에서는 온도변화가 발생한다. 가스가 흐르지 않는 경우와 가스가 흐르는 경우, 온도 차이가 발생하는데 그 변화된 값을 소정의 회로에서 전압의 변화로 검출한 후 이것을 유량의 출력으로 나타내어지게 되므로 유량제어기(27)를 통해서 흐르는 가스의 실제 유량을 측정할 수 있다. The sensor unit 12 is configured to allow gas to flow through the circular tube 12a made of metal. When a sensing coil 12b (sensing coil) is wound upstream and downstream of the tube 12a, respectively, a voltage is applied to the tube 12a. ) Temperature change occurs on both sides. When the gas does not flow and when the gas flows, a temperature difference occurs. The changed value is detected as a change in voltage in a predetermined circuit and then represented as an output of the flow rate, so that the actual flow of the gas flowing through the flow controller 27 is detected. The flow rate can be measured.

바이패스(14)는 센서부(12)에 흐르는 유량 이상의 유량을 측정하기 위한 것이다. 바이패스(14)는 센서부(12)와 병렬로 연결된 별도의 라인을 통해 가스의 흐름을 분배해 주는 역할을 한다.The bypass 14 is for measuring the flow rate more than the flow rate flowing through the sensor unit 12. Bypass 14 serves to distribute the flow of gas through a separate line connected in parallel with the sensor unit 12.

제어밸브(16)는 외부의 전기 회로부(도시하지 않음)에 의해 제어되어, 프로세스로 유입되는 가스의 유량을 제어하는 역할을 한다. 전기 회로부는 입력된 설정값과 센서부(12)에서 검출한 검출값을 비교제어회로에서 연산하여 제어밸브(16)를 제어하는 역할을 한다. The control valve 16 is controlled by an external electric circuit unit (not shown), and serves to control the flow rate of the gas flowing into the process. The electric circuit unit serves to control the control valve 16 by calculating the input set value and the detection value detected by the sensor unit 12 in the comparison control circuit.

상술한 구성에 의해, 가스가 유량제어기(27)로 유입되면, 가스의 흐름은 바이패스(14)부로 유입되기 전 분리되어 센서부(12)로 직접 통하게 된다. 센서부(12)에서는 질량유량을 측정한 후 그 측정값을 전기 회로부로 출력하며 전기 회로부에서는 입력된 설정값과 센서부(12)에서 검출한 값을 비교하여 제어밸브(16)의 개폐를 조절한다. 이러한 제어밸브(16)의 개폐의 조절을 통해, 바이패스(14)부로 유입된 가스의 흐름을 조절하여 프로세스로 소망하는 가스량을 유입시킬 수 있게 된다.By the above-described configuration, when gas flows into the flow controller 27, the flow of gas is separated before flowing into the bypass 14 portion and directly communicates with the sensor portion 12. The sensor unit 12 measures the mass flow rate and outputs the measured value to the electric circuit unit. The electric circuit unit compares the input set value with the value detected by the sensor unit 12 to control the opening and closing of the control valve 16. do. Through the control of the opening and closing of the control valve 16, it is possible to adjust the flow of the gas introduced into the bypass 14 portion to introduce a desired amount of gas into the process.

그러나, 유량제어기(27)의 센서부(12) 또는 제어밸브(16) 내의 소관(15)은 가스의 공급라인의 배관보다 면적이 작고, 그 재질 또한 금속 등 산화되기 쉬운 재질로 되어 있다. 이러한 소관(15) 내에 수분 등이 있는 경우, 산성이 강한 반응가스와 만나서 소관을 부식시키게 되어, 가스의 유입, 유출을 방해하는 경우가 발생한다.However, the element pipe 15 in the sensor part 12 or the control valve 16 of the flow controller 27 has a smaller area than the pipe of the gas supply line, and the material is also made of a material which is easily oxidized such as metal. If water or the like exists in the element pipe 15, the acid pipes may encounter a strong reaction gas to corrode the element pipe, thereby preventing the inflow and outflow of the gas.

이렇게 센서부(12) 또는 제어밸브(16) 내의 소관(15)에서 가스의 유입, 유출을 방해하게 되면 실제 필요한 가스 유량을 입력하여도 유량제어기(27)를 통과하는 가스는 입력된 가스 유량과 달라져 최종적으로 공정챔버 내 공급되는 가스 유량이 잘못 공급되어 제품의 불량률이 증가하게 된다.In this way, when the gas flow is prevented from entering or exiting the gas pipe 15 in the sensor unit 12 or the control valve 16, the gas passing through the flow controller 27 does not exceed the input gas flow rate. As a result, the gas flow rate supplied to the process chamber is incorrectly supplied, thereby increasing the defective rate of the product.

상술한 문제를 해결하기 위해 본 발명에서는 도 2에 예시된 바와 같이 유량측정기(130)를 유량제어기(107) 및 공정챔버(140) 사이에 있는 통합공급라인(120)에 설치함으로써, 유량제어기(107)에서 유출되는 가스를 유량 측정기에서 측정하고 모니터 함으로써, 공정챔버(140)에 공급되는 반응가스의 양을 제어할 수 있게 된다. In order to solve the above-described problem, in the present invention, as illustrated in FIG. 2, the flow meter 130 is installed in the integrated supply line 120 between the flow controller 107 and the process chamber 140, thereby providing a flow controller ( By measuring and monitoring the gas flowing out of the 107 in the flow meter, it is possible to control the amount of reaction gas supplied to the process chamber 140.

즉, 유량측정기(130)의 측정된 유량을 보고 유량제어기(107)를 조절하여 유량을 입력함으로써, 유량제어(27)기의 센서부(12) 또는 제어벨브(16) 내의 소관(15)의 부식으로 인한 문제가 발생하여도 실제 공정챔버에는 필요한 가스만을 공급할 수 있도록 제어되어 제품의 불량률을 크게 감소시킬 수 있게 된다.(도 2 참조)That is, by viewing the measured flow rate of the flow meter 130 and adjusting the flow controller 107 to input the flow rate, the sensor unit 12 or the control pipe 16 in the control valve 16 of the flow controller 27 Even if a problem occurs due to corrosion, the actual process chamber is controlled to supply only necessary gas, thereby greatly reducing the defective rate of the product (see FIG. 2).

또한 실제로 유량제어기(107)에 입력되는 가스량과 유량측정기(130)에 측정되는 가스 유량이 다른 경우, 조기에 이를 발견하여 공정을 멈추고 상술한 유량제어기의 문제점을 근본적으로 해결하기 위해 아이들 펌프(Idle pump)(102)로 N2 가스 등을 통하여 고압 사이클 퍼지를 함으로써, 유량 제어기 내에 존재하는 수분(H2O 등)을 제거하여 조치를 취할 수 있게 된다.In addition, when the amount of gas actually input to the flow controller 107 and the gas flow rate measured by the flow meter 130 are different, an idle pump may be found to stop the process early and stop the process and solve the above-mentioned problems of the flow controller. By performing a high pressure cycle purge through the N2 gas or the like with the pump 102, it is possible to take action by removing the water (such as H 2 O) present in the flow controller.

도 4는 본 발명에 따른 또 다른 실시예로서, 각 개별공급라인에 유량측정기가 설치된 가스공급장치의 구조를 예시한 도면이다.4 is a view illustrating a structure of a gas supply device in which a flow meter is installed in each individual supply line as another embodiment according to the present invention.

도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예는 개별공급라인(110), 통합공급라인(120) 및 유량측정기(130)를 구비하고, 개별공급라인(110)에서 유량제어기(107)에 통과되는 가스를 측정하기 위해 개별공급라인 각각에 제2 유량측정기(109)를 설치한다. 이것은 유량제어기(107)에서 입력된 가스량과 유량측정기(109,130)에서 측정된 값이 다른 경우(S350) 어느 개별라인의 문제인지를 파악할 수 있게 되어, 문제 있는 유량제어기(107)를 교체하거나 수리하여 문제를 조기 해결할 수 있게 된다.(S353)As shown in FIG. 4, the embodiment of the present invention includes an individual supply line 110, an integrated supply line 120, and a flow meter 130, and passes through the flow controller 107 in the individual supply line 110. The second flow meter 109 is installed in each of the individual supply lines to measure the gas. When the amount of gas input from the flow controller 107 and the value measured by the flow meters 109 and 130 are different (S350), it is possible to determine which individual line is a problem, so as to replace or repair the problematic flow controller 107. Problems can be solved early (S353).

더하여, 유량제어기(107)의 센서부(12) 또는 제어벨브(16)의 소관(15) 내 존재하는 수분을 측정할 수 있는 이슬점 측정기(Dew Point Meter: DPM)(도시하지 않음)가 유량제어기(107)에 장착되는 것이 바람직한데, 이는 수분의 존재여부를 파악하여 문제를 조기 발견할 수 있을 뿐 아니라 질소가스 등의 가스를 이용한 고압 사이클 퍼지를 실행하여 수분을 빠르고 적절하게 제거할 수 있기 때문이다.In addition, a dew point meter (DPM) (not shown) capable of measuring the moisture present in the sensor unit 12 of the flow controller 107 or the element pipe 15 of the control valve 16 is provided. (107) is preferable, because it is possible not only to detect the presence of water and to detect the problem early, but also to remove the water quickly and appropriately by performing a high-pressure cycle purge using a gas such as nitrogen gas. to be.

또한, 도 4에 예시된 바와 같이 유량측정기(109,130)에는 유량제어기(107)에 입력된 가스 경보 표시장치(135)를 장착하는 것이 바람직한데, 유량제어기(107)와 유량측정기(109,130)의 가스유량이 소정 범위 내에서 일치하지 않는 경우(S351), 경보등이나 경보음으로 경보 표시를 하여(S351), 잘못된 가스 유량을 모니터하여 적정한 조치를 취함(S353)으로써, 제품의 불량률을 낮출 수 있게 된다.In addition, as illustrated in FIG. 4, it is preferable to mount the gas alarm display device 135 inputted to the flow controller 107 in the flow meter 109, 130, and the gas of the flow controller 107 and the flow meter 109, 130. If the flow rate does not match within a predetermined range (S351), an alarm is displayed with an alarm light or an alarm sound (S351), and the wrong gas flow rate is monitored to take appropriate measures (S353), thereby lowering the defective rate of the product. .

더 나아가 본 발명의 가스 공급장치의 경보 표시장치(135)와 연결되어 경보표시와 함께 공정챔버(140) 내 가스 유입을 차단할 수 있도록 자동차단장치(도시하지 않음)를 더 구비할 수 있다. 이렇게 함으로써, 잘못된 가스 유량의 유입을 막아 제품의 불량률을 낮추고 가스공급장치의 문제점을 조기 발견하여 수리할 수 있게 하여, 공정의 안정성 및 신뢰성을 높일 수 있게 된다.Furthermore, an auto shut-off device (not shown) may be further provided to be connected to the alarm display device 135 of the gas supply device of the present invention to block the gas inflow into the process chamber 140 together with the alarm display. By doing so, it is possible to prevent the inflow of the wrong gas flow rate to lower the defect rate of the product and to early detect and repair the problem of the gas supply device, thereby increasing the stability and reliability of the process.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.In the present invention as described above has been described by the specific embodiments, such as specific components and limited embodiments and drawings, but this is provided to help a more general understanding of the present invention, the present invention is not limited to the above embodiments. For those skilled in the art, various modifications and variations are possible from these descriptions.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다. Therefore, the spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments, and all the things that are equivalent to or equivalent to the claims as well as the following claims will belong to the scope of the present invention. .

이와 같이 본 발명에 따른 가스 공급장치 및 그 방법을 제공하게 되면, 유량측정기의 측정된 유량을 보고 유량제어기를 조절하여 유량을 입력함으로써, 유량제어기의 센서부 또는 제어벨브 내의 소관의 부식으로 인한 문제가 발생하여도 실제 공정챔버에는 필요한 가스만을 공급할 수 있도록 제어되어 제품의 불량률을 크게 감소시킬 수 있게 된다.Thus, when providing the gas supply device and the method according to the present invention, by viewing the measured flow rate of the flow meter to adjust the flow controller to input the flow rate, the problem caused by corrosion of the pipe in the sensor portion or control valve of the flow controller Even if the gas is generated, it is controlled to supply only the necessary gas to the actual process chamber, thereby greatly reducing the defective rate of the product.

또한 실제로 유량제어기에 입력되는 가스량과 유량측정기에 측정되는 가스 유량이 다른 경우, 조기에 문제점을 발견하여 공정을 멈추고 유량 제어기 내에 존 재하는 수분(H2O 등)을 제거할 수 있도록 함으로써, 공정의 안정성 및 신뢰성을 높일 수 있을 뿐 아니라 공정시간을 단축시킬 수 있게 된다.In addition, when the amount of gas actually input to the flow controller and the gas flow rate measured by the flow rate meter are different, the problem is detected early so that the process can be stopped and water (H 2 O, etc.) existing in the flow rate controller can be removed. In addition to improving the stability and reliability of the process it is possible to shorten the process time.

Claims (11)

각종 반응가스가 공급되며 상기 개별가스의 공급유량을 조절하는 유량제어기가 설치된 다수의 개별공급라인;A plurality of individual supply lines supplied with various reaction gases and installed with flow controllers for controlling a supply flow rate of the individual gases; 상기 개별공급라인에서 공급되는 각종 반응가스를 단수라인으로 연결하고, 상기 반응가스 또는 반응가스를 혼합한 공정가스를 생성하여 공정챔버로 주입하기 위한 최종밸브가 설치되는 통합공급라인; 및An integrated supply line for connecting the various reaction gases supplied from the individual supply lines to a singular line, and a final valve for generating and injecting the reaction gas or the reaction gas into the process chamber; And 상기 통합공급라인을 통과하는 가스의 유량을 측정하기 위한 유량측정기를 포함하는 가스 공급장치.A gas supply device comprising a flow meter for measuring the flow rate of the gas passing through the integrated supply line. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 개별공급라인 각각에 유량제어기를 통과하는 각 개별 가스의 유량을 측정하기 위한 제2 유량측정기가 더 포함되는 것을 특징으로 가스 공급장치.And a second flow meter for measuring the flow rate of each individual gas passing through the flow controller in each of the individual supply lines. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유량측정기는 상기 유량제어기에서 입력된 유량값과 상기 유량측정기에서 측정된 값이 미리 정해진 범위에서 일치하지 않는 경우 경보 표시를 하는 경보장치가 장착된 것을 특징으로 하는 가스 공급장치.The flow meter is a gas supply device, characterized in that the alarm device for displaying an alarm when the flow rate value input from the flow controller and the value measured by the flow meter does not match in a predetermined range is mounted. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 경보장치는 경보음 또는 경보등을 통하여 경보표시를 하는 것을 특징으로 하는 가스 공급장치.The alarm device is a gas supply device characterized in that the alarm display through the alarm sound or alarm. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유량제어기에서 측정된 유량값이 상기 유량측정기에서 측정된 유량값과 미리 정해진 범위내에서 일치하지 않는 경우 상기 가스 공급이 자동으로 차단되는 자동차단장치가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 가스 공급장치.And a gas shut-off device which automatically cuts off the gas supply when the flow rate value measured by the flow controller does not match the flow rate value measured by the flow meter within a predetermined range. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유량제어기는 이슬점측정기가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 가스 공급장치.The flow controller is a gas supply device, characterized in that further comprises a dew point meter. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유량제어기에 형성된 수분(H2O)을 제거하기 위해 고압 싸이클 퍼지 장치가 더 구비된 것을 특징으로 하는 가스 공급장치.Gas supply device, characterized in that the high-pressure cycle purge device is further provided to remove the water (H 2 O) formed in the flow controller. 각종 반응가스가 공급되며 상기 개별가스의 공급유량을 유량제어기로 조절하여 개별공급하는 단계;Supplying various reaction gases and individually supplying the individual gases by adjusting a flow rate of the individual gases with a flow controller; 상기 개별공급된 각종 반응가스를 단수라인으로 연결하고, 상기 반응가스 또 는 반응가스를 혼합한 공정가스를 생성하여 공정챔버로 주입하는 통합공급단계; 및An integrated supplying step of connecting the various supplied reactive gases to a singular line, generating a process gas mixed with the reaction gas or reaction gases, and injecting them into the process chamber; And 상기 단수라인에서의 유량을 유량측정기로 측정하여 상기 유량제어기에 입력된 가스량과 미리 정해진 범위에서 다른 경우 경보표시를 하는 경보표시 단계를 포함하는 가스 공급방법.And a warning display step of measuring a flow rate in the single water line using a flow meter to display an alarm when the flow rate is different from a gas amount input to the flow controller in a predetermined range. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 경보표시 단계는 경보음 또는 경보등을 이용하여 경보표시를 하는 것을 특징으로 하는 가스 공급방법.The alarm display step is a gas supply method characterized in that for displaying the alarm by using an alarm sound or alarm. 제9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 유량제어기에서 입력된 유량값이 상기 유량측정기에서 측정된 유량값과 미리 정해진 범위내에서 일치하지 않는 경우 상기 가스 공급이 자동으로 차단되도록 하는 것을 특징으로 하는 가스 공급방법.And if the flow rate value input from the flow controller does not match the flow rate value measured by the flow rate meter within a predetermined range, the gas supply is automatically cut off. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 유량제어기에 형성된 수분(H2O)을 제거하기 위해 고압 싸이클 퍼지를 이용하는 것을 특징으로 하는 가스 공급방법.Gas supply method, characterized in that to use a high pressure cycle purge to remove the water (H 2 O) formed in the flow controller.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150138929A (en) * 2014-05-30 2015-12-11 세메스 주식회사 Apparatus for supplying fluid
KR102431346B1 (en) * 2022-02-11 2022-08-09 박재기 Gas supply system that can replace the flow controller without interruption of the process

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101963856B1 (en) 2018-01-03 2019-07-31 (주)유시스템 Method and system for controlling a plurality of valves of at least one gas chamber for semiconductor manufacturing process
KR102325083B1 (en) 2020-03-02 2021-11-12 엘에스통신 주식회사 Switch for Internet of Thing
KR20210112883A (en) 2020-03-06 2021-09-15 (주)유시스템 FOUP Control Apparatus for stocker system

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040012052A (en) * 2002-07-31 2004-02-11 삼성전자주식회사 Gas supply system by dry etching apparatus for manufacturing semiconductor device
KR100537911B1 (en) * 2003-04-07 2005-12-21 장동복 Apparatus for displaying and controlling a measured value in fluid sensor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150138929A (en) * 2014-05-30 2015-12-11 세메스 주식회사 Apparatus for supplying fluid
KR102431346B1 (en) * 2022-02-11 2022-08-09 박재기 Gas supply system that can replace the flow controller without interruption of the process

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