KR20080073518A - Semiconductor manufacturing equipment and method for detecting leak - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래기술의 일 실시예에 따른 반도체 제조 설비의 구성을 도시한 도면;1 illustrates a configuration of a semiconductor manufacturing facility according to an embodiment of the prior art;
도 2는 종래기술의 다른 실시예에 따른 반도체 제조 설비의 구성을 도시한 도면;2 illustrates a configuration of a semiconductor manufacturing facility according to another embodiment of the prior art;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 제조 설비의 구성을 도시한 도면; 그리고3 is a diagram illustrating a configuration of a semiconductor manufacturing facility according to an embodiment of the present invention; And
도 4는 본 발명에 따른 반도체 제조 설비의 가스 누출 검사 수순을 도시한 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a gas leakage inspection procedure of the semiconductor manufacturing facility according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
100 : 반도체 제조 설비 102 : 공정 챔버100 semiconductor
104 : 컷-오프 밸브 106 : 게이트 밸브104: cut-off valve 106: gate valve
108 : 가스 분석기 110 : 터보 펌프108
112 : 포어 라인 밸브 114 : 드라이 펌프112: foreline valve 114: dry pump
116 : 러핑 라인 118 : 포어 라인116: roughing line 118: pore line
120 : 제어기 122 : 스크러버120: controller 122: scrubber
124 : 네트워크124: network
본 발명은 반도체 제조 설비에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 반도체 제조 설비의 가스 누출을 감지하기 위한 장치 및 그 방법에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a semiconductor manufacturing facility, and more particularly, to an apparatus and a method for detecting a gas leak in a semiconductor manufacturing facility.
일반적으로 반도체 제조 설비는 진공 상태를 유지한 상태에서 공정을 처리하는 공정 챔버를 이용한다. 이러한 공정 챔버는 설계, 제조 및 작동시에 무엇보다도 진공 누출 방지가 중요하다. 이는 외부로부터 공기가 유입되면 피처리물은 물론 챔버 내부의 구성품을 손상시키거나 오염시킨다. 그러므로 공정을 진행하기 전에 챔버 내부를 진공 상태로 배기한 후, 진공 펌프 통로를 차단시키고 진공의 누출을 확인해야만 한다.In general, semiconductor manufacturing equipment uses a process chamber that processes a process in a vacuum. In these process chambers, vacuum leak prevention is of paramount importance during design, manufacture and operation. This damages or contaminates the components inside the chamber as well as the workpiece when air is introduced from the outside. Therefore, before proceeding with the process, the inside of the chamber should be evacuated, and the vacuum pump passage must be shut off and the vacuum leaked.
일반적으로 이러한 반도체 제조 설비는 포어 라인(fore-line)을 통하여, 공정 챔버로부터 발생되는 여러 종류의 유해 배기 가스들을 적정 기준치 이하로 처리하여 배출시키는 스크러버(scrubber)와 연결된다.In general, such a semiconductor manufacturing facility is connected to a scrubber through a fore-line, which processes and discharges various kinds of harmful exhaust gases generated from a process chamber to below an appropriate standard value.
도 1을 참조하면, 종래기술의 일 실시예에 따른 반도체 제조 설비(10)는 포어 라인(18)을 통하여 공정 챔버(2)와 공정 챔버(2) 내부를 진공 상태로 유지하기 위한 복수의 펌프(8, 14)를 연결하고, 공정 챔버(2) 내부의 진공 상태를 유지시킨다. 또 반도체 제조 설비(10)의 공정 챔버(2)는 포어 라인(18)을 통하여 스크러버(22)에 연결된다.Referring to FIG. 1, a
즉, 반도체 제조 설비(10)는 공정 챔버(2)와 드라이 펌프(14)가 러핑 라인(roughing line)(16)을 통해 연결되고, 러핑 라인(16)에 컷-오프 밸브(cut-off valve)(4)를 구비한다. 또 드라이 펌프(14)는 주배기 라인인 포어 라인(18)을 통하여 공정 챔버(2)와 연결된다. 공정 챔버(2)와 드라이 펌프(14) 사이에는 게이트 밸브(6)와, 터보 펌프(8) 및 포어 라인 밸브(12)가 구비된다. 여기서 터보 펌프(8)는 고진공 펌프이고, 포어 라인 밸브(12)와 드라이 펌프(14) 사이에 러핑 라인(16)이 연결된다.That is, in the
이러한 반도체 제조 설비(10)는 먼저, 컷-오프 밸브(4)를 오픈시켜서 공정 챔버(2) 내부를 초기 진공 상태로 유지하기 위하여 저진공 펌프인 드라이 펌프(14)를 가동시킨다. 이어서 반도체 제조 설비(10)는 드라이 펌프(14)의 동작이 완료되면, 터보 펌프(8)를 가동시켜서 포어 라인(18)을 통하여 공정 챔버(2) 내부를 진공 상태로 만든다. 즉, 반도체 제조 설비(10)는 게이트 밸브(6)와 포어 라인 밸브(12)를 오픈시키고, 터보 펌프(8)를 가동시킨 후 일정 조건의 진공 상태에 도달되면, 공정을 진행한다. 이 때, 포어 라인(18) 상에 가스 누출이 발생되는데, 이를 감지하기 위하여 반도체 제조 설비(10)는 공정 챔버(2) 내부 예를 들어, 포어 라인(18) 단에 누출 감지 장치(예컨대, 핼륨 검출기)(20)를 장착하고, 이를 통해 포어 라인(18) 상에서 가스 누출을 감지한다. 따라서 이러한 반도체 제조 설비(10)는 가스 누출 감지를 실시간으로 처리할 수 없으므로 작업의 효율성이 떨어진다. 또 헬륨 검출기(20)는 고가이므로 구매 비용이 증가하게 되며, 누출 위치를 찾기 위해 작업자가 일일이 헬륨 검출기(20)를 설치하고 검사하여야 하므로 불편함과, 백업(Qual) 시간이 지연되는 등의 손실을 초래한다.The
다른 예로서 도 2를 참조하면, 반도체 제조 설비(30)는 포어 라인(46)에 연결되는 별도의 배기 라인(52)을 통하여 배기되는 가스의 정량 분석을 한정적으로 처리하는 가스 분석기(50)를 장착한다. 여기서 도 1의 실시예와 동일한 명칭을 사용하는 구성 요소(32 ~ 48)들에 대해서는 상세한 설명은 생략한다.As another example, referring to FIG. 2, the
이러한 반도체 제조 설비(30)는 가스 분석기(50)를 별도의 배기 라인(52)을 이용하여 공정 챔버(32)에 연결함으로써, 그 구조가 복잡하고 외부로부터 공정 챔버(32) 내부로의 가스 누출 감지 기능이 없어서 가스 누출의 유무를 파악할 수 없는 문제점이 있다.The
본 발명의 목적은 공정 챔버의 포어 라인에서 가스 누출을 실시간으로 감지하기 위한 반도체 제조 설비를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a semiconductor manufacturing facility for detecting gas leaks in real time in the foreline of a process chamber.
본 발명의 다른 목적은 공정 챔버의 포어 라인에서 가스 누출을 실시간으로 감지하기 위한 반도체 제조 설비의 방법을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a method of a semiconductor manufacturing facility for detecting gas leaks in real time in the foreline of a process chamber.
상기 목적들을 달성하기 위한, 본 발명의 반도체 제조 설비는 포어 라인에 가스 분석기를 구비하는데 그 한 특징이 있다. 이와 같이 반도체 제조 설비는 실시간으로 공정 챔버의 가스 누출을 검출하게 한다.To achieve the above objects, the semiconductor manufacturing equipment of the present invention is characterized by having a gas analyzer in the foreline. As such, the semiconductor manufacturing facility allows for detection of gas leaks in the process chamber in real time.
본 발명의 반도체 제조 설비는, 공정 챔버와; 상기 공정 챔버 내부의 압력을 일정하게 유지되도록 펌핑하는 터보 펌프와; 상기 공정 챔버와 상기 터보 펌프 사 이에 구비되어 상기 터보 펌프의 펌핑에 의해 상기 공정 챔버 내부의 가스를 배출시키는 포어 라인 및; 상기 포어 라인 상에 구비되고, 상기 공정 챔버로부터 상기 포어 라인을 통하여 배출되는 가스의 누출을 실시간으로 감지하는 가스 분석기를 포함한다.The semiconductor manufacturing equipment of the present invention includes a process chamber; A turbo pump pumping the pressure inside the process chamber to be kept constant; A fore line provided between the process chamber and the turbo pump to discharge gas inside the process chamber by pumping the turbo pump; And a gas analyzer provided on the pore line and detecting a leak of gas discharged from the process chamber through the pore line in real time.
일 실시예에 있어서, 상기 가스 분석기는 상기 포어 라인으로 배출되는 상기 가스 중 헬륨 가스의 누출을 감지한다.In one embodiment, the gas analyzer detects a leak of helium gas in the gas discharged to the foreline.
다른 실시예에 있어서, 상기 가스 분석기는 상기 포어 라인으로 배출되는 상기 가스의 유량 및 상기 가스의 성분을 분석하여 공정을 제어하도록 한다.In another embodiment, the gas analyzer controls the process by analyzing the flow rate of the gas and the components of the gas discharged to the foreline.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 반도체 제조 설비는; 상기 가스 분석기와 네트워크를 통해 연결되어 실시간으로 상기 가스의 누출과, 상기 가스의 유량 및 상기 가스의 성분을 분석한 정보를 받아서 모니터링하고, 상기 모니터링에 대응하여 상기 반도체 제조 설비의 공정을 제어하는 제어기를 더 포함한다.In yet another embodiment, the semiconductor manufacturing equipment; The controller is connected to the gas analyzer through a network to receive and monitor the leakage of the gas, the flow rate of the gas and the information of the gas in real time, and control the process of the semiconductor manufacturing equipment in response to the monitoring. It further includes.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 반도체 제조 설비는; 상기 터보 펌프로부터 배출되는 가스를 배출하도록 2 차 펌핑하는 드라이 펌프 및; 상기 터보 펌프와 상기 드라이 펌프 사이에 구비되어 상기 포어 라인을 개폐시키는 포어 라인 밸브를 더 포함한다.In yet another embodiment, the semiconductor manufacturing equipment; A dry pump secondary pumping to discharge the gas discharged from the turbo pump; And a foreline valve provided between the turbo pump and the dry pump to open and close the foreline.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 반도체 제조 설비의 가스 누출 검사 방법이 제공된다. 이 방법에 의하면, 공정 챔버로부터 포어 라인을 통하여 배출되는 가스의 유량 및 가스 성분을 실시간으로 측정한다. 측정된 상기 가스 유량 및 상기 가스 성분을 분석하여 상기 공정 챔버에서 특정 가스가 누출되는지를 감지한다. 이어 서 실시간으로 제공되는 상기 가스 유량 및 상기 가스 성분의 분석 정보을 모니터링하고, 상기 모니터링 결과, 상기 특정 가스가 누출되면 공정 사고를 방지하도록 상기 반도체 제조 설비를 제어한다.According to another feature of the invention, there is provided a gas leak inspection method of a semiconductor manufacturing facility. According to this method, the flow rate and gas component of the gas discharged from the process chamber through the foreline are measured in real time. The measured gas flow rate and the gas component are analyzed to detect whether a particular gas leaks from the process chamber. Subsequently, the gas flow rate and the analysis information of the gas component provided in real time are monitored, and the semiconductor manufacturing facility is controlled to prevent a process accident when the specific gas leaks as a result of the monitoring.
일 실시예에 있어서, 상기 특정 가스가 누출되는지를 감지하는 것은 헬륨 검출 기능을 이용한다.In one embodiment, detecting whether the particular gas is leaking utilizes a helium detection function.
본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 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.The embodiments of the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be interpreted as being limited by the embodiments described below. This embodiment is provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Therefore, the shape of the components in the drawings, etc. have been exaggerated to emphasize a more clear description.
이하 첨부된 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4.
도 3은 본 발명에 따른 반도체 제조 설비의 구성을 나타내는 도면이다.3 is a view showing the configuration of a semiconductor manufacturing facility according to the present invention.
도 3을 참조하면, 반도체 제조 설비(100)는 공정 챔버(102)의 포어 라인(118) 상에서 가스 누출을 실시간으로 감지하는 가스 분석기(108)를 구비한다. 또 반도체 제조 설비(100)는 포어 라인(118)을 통하여 공정 챔버(102)로부터 배출되는 가스를 수집하여 외부로 배출시키는 스크러버(122)와 연결된다. 스크러버(122)는 공정 챔버(102)로부터 배출되는 여러 종류의 유해 가스들을 적정 기준치 이하로 처리하여 배출시킨다. 여기서는 공정 챔버(102)의 진공 상태를 유지하기 위한 반도체 제조 설비(100)의 동작은 도 1의 것과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.Referring to FIG. 3, the
구체적으로 반도체 제조 설비(100)는 진공 상태를 유지하여 공정을 처리하는 공정 챔버(102)와, 공정 챔버(102) 내부의 압력을 일정하게 유지하기 위해 포어 라인(118) 상에 구비되어 공정 챔버(102) 내부의 가스를 배출하도록 펌핑하는 터보 펌프(110)와, 공정 챔버(102)와 터보 펌프(110) 사이에 구비되어 공정 챔버(102)의 내부 가스를 배기시키는 포어 라인(118) 및, 포어 라인(118) 상에서 실시간으로 가스 유량을 측정, 가스 성분을 분석하고 특정 가스의 누출을 감지하는 가스 분석기(108)를 포함한다.Specifically, the
또 포어 라인(118)은 공정 챔버(102)와 가스 분석기(108) 사이에 구비되는 게이트 밸브(106)와, 터보 펌프(110)와 드라이 펌프(114) 사이에 구비되는 포어 라인 밸브(112)를 포함한다. 게이트 밸브(106)는 포어 라인(118)을 개폐시키고, 포어 라인 밸브(112)는 반도체 제조 설비(100)의 공정 진행 중 드라이 펌프(114)가 정전 또는 과부하 등으로 오동작을 일으키면, 공정 사고를 방지하기 위하여 포어 라인(118)을 차단시킨다.The
가스 분석기(108)는 네트워크(예를 들어, RS-232C, Ethernet DeviceNet 등)(124)를 통하여 제어기(120)와 연결되고, 포어 라인(118)의 가스 유량을 측정, 분석하고 가스 누출을 감지하여 제어기(120)로 제공한다. 예를 들어, 가스 분석기(108)는 헬륨 검출(helium detector) 기능을 이용하여 외부로부터 공정 챔버(102) 내부로 가스 누출이 발생되는 것을 감지한다.The
그리고 제어기(120)는 예를 들어, 프로그램어블 로직 컨트롤러(PLC), 컴퓨터 시스템 등으로 구비되어, 가스 분석기(108)로부터 전송되는 정보를 실시간으로 출 력하여 모니터링하도록 하고, 가스 분석기(108)로부터 공정 챔버(102)에서 특정 가스가 누출되는 것이 감지되면, 반도체 제조 설비(100)의 제반 동작을 중지하도록 설비 인터락(interlock)을 발생시킨다. 또 제어기(120)는 가스 분석기(108)로부터 현재 배출되는 가스의 유량 및 분석 내용을 통하여 공정 진행 상태를 모니터링함으로써, 공정 챔버(102) 내부의 잔존 가스의 유량 판별, 안전 상태 등을 판별한다.The
계속해서 도 4는 본 발명에 따른 반도체 제조 설비의 동작 수순을 도시한 흐름도이다. 여기서 동작 수순은 도 3에 도시된 반도체 제조 설비(100)을 이용하여 설명한다.4 is a flowchart showing the operation procedure of the semiconductor manufacturing equipment according to the present invention. Here, the operation procedure will be described using the
도 4를 참조하면, 반도체 제조 설비(100)는 단계 S150에서 포어 라인(118) 상에서 배출되는 가스의 유량을 가스 분석기(108)를 통하여 실시간으로 측정하고, 이에 따라 가스의 성분을 분석한다.Referring to FIG. 4, the
단계 S152에서 가스 분석기(108)는 가스 유량 및 분석에 의해 공정 챔버(102)에서 특정 가스가 누출되는지를 감지한다. 이 때, 단계 S154에서 가스 분석기로부터 제어기(120)로 실시간으로 제공하여 가스의 유량 및 분석 내용을 모니터링하고, 특정 가스가 누출되면 공정 사고를 방지하도록 제어기(20)에 의해 반도체 제조 설비(100)의 동작을 제어한다.In step S152 the
이상에서, 본 발명에 따른 반도체 제조 설비의 구성 및 작용을 상세한 설명과 도면에 따라 도시하였지만, 이는 실시예를 들어 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다.In the above, the configuration and operation of the semiconductor manufacturing equipment according to the present invention has been shown in accordance with the detailed description and drawings, which are merely described by way of example, and various changes and modifications may be made without departing from the spirit of the present invention. It is possible.
상술한 바와 같이, 본 발명의 반도체 제조 설비는 포어 라인에 공정 챔버의 가스 누출을 감지하는 가스 분석기를 구비함으로써, 별도의 라인이 불필요하여 구성이 단순하고, 실시간으로 가스 누출을 감지함으로써, 공정 사고를 방지할 수 있다.As described above, the semiconductor manufacturing equipment of the present invention is provided with a gas analyzer for detecting a gas leak in the process chamber in the foreline, a separate line is unnecessary, the configuration is simple, by detecting the gas leak in real time, the process accident Can be prevented.
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Free format text: TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20080630 Effective date: 20091208 |