KR20160023382A - Liquid Delivery Apparatus and Method in The Vacuum System - Google Patents
Liquid Delivery Apparatus and Method in The Vacuum System Download PDFInfo
- Publication number
- KR20160023382A KR20160023382A KR1020140109718A KR20140109718A KR20160023382A KR 20160023382 A KR20160023382 A KR 20160023382A KR 1020140109718 A KR1020140109718 A KR 1020140109718A KR 20140109718 A KR20140109718 A KR 20140109718A KR 20160023382 A KR20160023382 A KR 20160023382A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- canister
- liquid
- heater
- amount
- vapor
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 63
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000011002 quantification Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 3
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical group [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 9
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 abstract 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 14
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 239000006200 vaporizer Substances 0.000 description 4
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 3
- 239000005431 greenhouse gas Substances 0.000 description 3
- TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N tetrafluoromethane Chemical compound FC(F)(F)F TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920006926 PFC Polymers 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000001473 noxious effect Effects 0.000 description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910007264 Si2H6 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003818 SiH2Cl2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- PZPGRFITIJYNEJ-UHFFFAOYSA-N disilane Chemical compound [SiH3][SiH3] PZPGRFITIJYNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000012417 linear regression Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N nitrous oxide Inorganic materials [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
- H01L21/67253—Process monitoring, e.g. flow or thickness monitoring
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 반도체 제조공정 시스템 및 반응가스의 부산물이 나오는 시스템에 있어서, 액체의 증기를 이용하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 부산물을 높은 밀도의 플라즈마로 재처리를 하는 장치에 있어서 액체의 증기를 정량적으로 공급하는 장치구조의 구현에 관한 방법과 관련된다.
The present invention relates to a system for producing a semiconductor manufacturing process system and a reaction gas by-product, and more particularly, to an apparatus using a vapor of a liquid, and more particularly to a system for processing a by- Lt; RTI ID = 0.0 > quantitative. ≪ / RTI >
일반적으로 반도체를 제조하는 장치는 반응챔버에서 많은 종류의 유해한 가스를 사용한다. Generally, devices for producing semiconductors use many kinds of harmful gas in the reaction chamber.
산화실리콘 (SiO2), 질화실리콘(Si3N4), 산화금속(Metal oxide), 질화금속(Metal nitride) 또는 금속류(Ti, W, Cu)등을 증착하는 공정과 이를 식각(Etch)하는 공정장비등에서 SiH4, O3, N2O, Si2H6, SiH2Cl2.CF4,Cl2등 많은 종류의 가스가 사용되고 있다. 이러한 가스들은 공정 챔버에서 반응이 이루어지고 난 후 진공펌프를 통하여 정화장치(스크러버)를 통하여 대기로 배기된다.A process for depositing silicon oxide (SiO2), silicon nitride (Si3N4), metal oxide, metal nitride or metals (Ti, W, Cu) , O3, N2O, Si2H6, SiH2Cl2, CF4 and Cl2. These gases are exhausted to the atmosphere through a purifier (scrubber) through a vacuum pump after the reaction takes place in the process chamber.
반응가스들 중에는 온실가스 및 유해가스등 (NF3,N2O, SF6, PFCs) 이 포함되어 있으며 이들을 처리하기 위해서 스크러버에서는 높은 열과 필터를 통해 제거되거나 걸러진다.Among the reactive gases, greenhouse gases and noxious gases (NF3, N2O, SF6, PFCs) are included. In order to treat them, scrubbers are removed or filtered through high heat and filters.
또한 부산물이 고체로 생성되어지는 경우에는 진공펌프에 파우더(powder)등이 쌓여 잦은 유지보수나 교체주기를 필요로 한다.In addition, when the by-products are generated as solid, powder or the like is piled up in the vacuum pump, and frequent maintenance and replacement cycles are required.
최근에 환경 기준이 강화되면서 이러한 부산가스 처리의 강화가 더 필요하거나 부산물 파우더를 제거하거나 생성을 억제시키야 하는 필요가 크게 필요하다.Recently, as environmental standards have been strengthened, there is a great need for strengthening the processing of the Pusan gas, or for removing the by-product powder or suppressing its production.
한편 국내 등록 특허 제10-0808979호에는 "불화탄소 공급 원료의 처리"에 관한 특허 기술이 개시되어 있다. On the other hand, Korean Patent No. 10-0808979 discloses a patented technology on "treatment of carbon fluoride feedstock ".
그러나 이러한 장치를 구현함에 있어 물 또는 기타 액체의 증기를 이용해야 하는 경우가 있다.However, in implementing such devices, it may be necessary to use water or other liquid vapors.
종래 액체공급 시스템(Liquid Delivery System)은 도 1에 도시된 바와 같이, 액체가 저장되고 히팅장치(600a)가 구비된 캐니스터(100a)와, 상기 캐니스터(100a)와 연결된 진공챔버(200a)와, 진공챔버(200a)에 연결된 진공펌프(800a)와, 상기 진공펌프(800a)에 연결된 스크러버(900a)로 구성된다. 1, a conventional liquid supply system includes a
따라서 불활성 가스를 캐니스터(100a)에 주입하여 버블링(Bubbling)시킴으로서 진공챔버(200a)로 공급하였다. Accordingly, an inert gas is injected into the
이러한 액체공급 시스템은 공정용 증기는 진공챔버(200a)로 공급되고, 부산물 가스는 스크러버(900a)에서 처리된다. In this liquid supply system, the process steam is supplied to the
이렇게 장치를 구현하면, 원하는 액체의 증기만 챔버에 유입되는 것이 아니라 공급용 가스(Carrier gas)도 함께 유입이 되는 단점이 있었다.When such an apparatus is implemented, not only the desired liquid vapor is introduced into the chamber but also the supply gas (carrier gas) is also introduced.
또한 유입되는 액체의 정확한 양을 알기 어려웠으며 단지, 공급용 가스의 양으로 공정조건을 최적화 하였기 때문에 액체의 온도와 진공도(vacuum level)를 정확히 유지할 수 있는 부가 장치가 필요했으며 공급가스를 일정하게 조절하기 위해 가스유량 조절장치인 유량조절기(MFC:Mass Flow Controller)와 밸브류가 더 필요하고 이는 비용의 상승을 초래한다.It was also difficult to know the exact amount of the incoming liquid, and because of the optimization of the process conditions with the amount of feed gas, additional equipment was needed to accurately maintain the liquid temperature and vacuum level, (MFC: Mass Flow Controller) and valves are needed to control the flow rate of the gas.
상기와 다른 시스템의 경우는, 도 2에 도시된 바와 같이, In the case of a system different from the above, as shown in FIG. 2,
액체가 저장되고 히팅장치(600a)가 구비된 캐니스터(100a)와, 상기 캐니스터(100a)와 연결된 진공챔버(200a)와, 진공챔버(200a)에 연결된 진공펌프(800a)와, 상기 진공펌프(800a)에 연결된 스크러버(900a)로 구성된다. A
캐니스터(100a)와 챔버(200a)를 연결하는 배관에는 액체 전용 유량조절기(LMFC)(170a)를 사용하거나 또는 액체유량조절기(LMFC)(170a)와 기화기(Vaporizer)(190a)의 조합을 사용하였다. The piping connecting the
액체 유량 조절기(170a)는 가스용에 비해 고가의 비용이 필요하고, 기화기(190a)가 조합이 되면 더욱 비용은 크게 상승한다. The liquid
또한 액체의 종류에 따라 온도를 증가시켜야 하는 경우는 액체통(Canister)를 히팅시키기 위해 히팅장치가 별도로 설치되어야 하므로 비용이 상승하는 문제점이 있었다.
Further, when the temperature must be increased according to the type of the liquid, the heating device must be installed separately for heating the liquid canister, thereby increasing the cost.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 캐리어가스(Carrier gas)와 유량조절기(MFC, LMFC)를 사용하지 않으면서도 진공장치에 액체증기를 정량적으로 공급할 수 있는 진공시스템에서의 액체증기 정량 공급장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a vacuum system capable of quantitatively supplying liquid vapor to a vacuum apparatus without using a carrier gas and a flow rate controller (MFC, LMFC) And an object thereof is to provide a liquid vapor quantitative supply apparatus and method therefor.
캐니스터의 바닥 또는 외부에 히팅장치를 부착하고 액체의 내부에 온도 센서를 장치한다. 사용하고자 하는 액체증기의 양이 많지 않을 경우에는 히팅장치를 부착하지 않아도 된다. A heating device is attached to the bottom or the outside of the canister and a temperature sensor is installed inside the liquid. If the amount of liquid vapor to be used is not large, it is not necessary to attach a heating device.
진공 챔버와 연결된 공급라인을 통해서 액체 내부는 진공으로 배기된다. Through the supply line connected to the vacuum chamber, the inside of the liquid is evacuated to vacuum.
액체의 경우 압력이 낮을 수록 증기화 되는 양이 많아진다. 이 때 밸브를 열게 되면 내부에서 증기화된 액체가 진공챔버로 유입된다.In the case of liquids, the lower the pressure, the greater the amount of vaporization. At this time, when the valve is opened, the vaporized liquid from the inside flows into the vacuum chamber.
정량을 유입시키기 위해서는 액체의 온도를 가변하면 증기압이 변하게 되므로 유입되는 양도 조절이 된다.In order to introduce a fixed amount of liquid, the vapor pressure is changed by varying the temperature of the liquid, so that the amount of the introduced liquid is controlled.
유입되는 양은 진공챔버의 압력 상승수치와 내부에 잔류된 액체의 질량, 유량계측기(MFM:Mass Flow Meter)를 통해 진공챔버로 액체증기를 유입하여 정량화된 압력 테이블을 참조하도록 하면 액체의 온도와 압력을 통한 정량 조절을 할 수가 있다. The amount of the introduced liquid is determined by referring to the pressure rise value of the vacuum chamber, the mass of the liquid remaining in the vacuum chamber, and the quantitative pressure table by introducing the liquid vapor into the vacuum chamber through a mass flow meter (MFM) So that the quantitative adjustment can be performed.
이때 공급라인은 액체증기의 온도에 따라 그와 같거나 그 이상으로 온도를 올리는 장치를 구비하도록 한다.At this time, the supply line is provided with a device for raising the temperature equal to or higher than the temperature of the liquid vapor.
캐니스터의 온도를 올리는 히팅장치는 밴드히터, 자켓히터 또는 블럭히터를 통하여 온도 조절을 할 수 있다, The heating device for raising the temperature of the canister can be temperature controlled through a band heater, a jacket heater or a block heater,
물의 경우, 압력에 따른 증기압은 진공과 이 압력의 차이에 의해 액체 증기가 유입이 된다. 공급관의 중간에 니들밸브(Needle valve)를 장착하여 특정온도에서도 유입량을 조절할 수 있다.
In the case of water, the vapor pressure due to the pressure is caused by the difference between the vacuum and this pressure. A needle valve can be installed in the middle of the supply pipe to control the flow rate at a specific temperature.
본 발명에 따르면, 진공시스템에서의 액체증기 정량 공급장치에 있어서 기존의 버블링 시스템을 사용하지 않음으로서 의도하지 않은 캐리어가스의 진공장치내부 유입을 사전에 차단할 수 있고, 액체유량조절기와 기화기를 사용하지 않고 사전에 도출된 압력과 플로우량의 데이터 테이블을 참조하여 정확한 양의 액체를 진공장치에 유입시킬 수 있다. According to the present invention, since the conventional bubbling system is not used in the liquid vapor quantity supply device in the vacuum system, unintentional introduction of the carrier gas into the vacuum device can be prevented in advance, and the liquid flow rate regulator and the vaporizer The correct amount of liquid can be introduced into the vacuum apparatus by referring to the data table of the pressure and the flow amount derived in advance.
또한 고가의 유량조절기와 기화기 장치를 사용하지 않으므로 저가형이 필요한 시스템 장치에 용이하게 사용할 수 있는 효과가 있다.
In addition, since an expensive flow rate controller and a vaporizer are not used, the system can be easily used in a system device requiring a low-cost type.
도 1 및 도 2는 종래 액체 공급시스템을 나타낸 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 진공시스템에서의 액체증기 정량 공급장치를 나타낸 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 진공시스템에서의 액체증기 정량 공급장치를 이용한 방법을 나타낸 흐름도,
도 5는 본 발명에 따른 진공시스템에서의 액체증기 정량 공급장치를 이용하였을때 압력과 H20 소모량을 나타낸 그래프,
도 6은 본 발명에 따른 진공시스템에서의 액체증기 정량 공급장치를 이용하였을때 유량계측기(MFM)값과 실험에 의한 계산값의 상관관계를 나타낸 그래프,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 진공시스템에서의 액체증기 정량 공급장치를 나타낸 구성도,
도 8은 본 발명에 따른 진공시스템에서의 액체증기 정량 공급장치를 이용하였을때 온도별 Metering 눈금 대 H20 흐름률의 상관관계를 나타낸 그래프.1 and 2 are diagrams showing a conventional liquid supply system,
3 is a configuration diagram showing a liquid vapor quantity supply device in a vacuum system according to the present invention,
FIG. 4 is a flowchart showing a method using a liquid vapor quantity supply device in a vacuum system according to the present invention,
FIG. 5 is a graph showing the pressure and the consumption of H 2 O when using the liquid vapor metering device in the vacuum system according to the present invention,
FIG. 6 is a graph showing a correlation between a flow meter (MFM) value and an experimentally calculated value when a liquid vapor quantity supplying device in a vacuum system according to the present invention is used;
7 is a configuration diagram showing a liquid vapor quantity supply device in a vacuum system according to another embodiment of the present invention;
FIG. 8 is a graph showing the correlation between the meter-scale scale and the H20 flow rate at each temperature when the liquid vapor metering device is used in the vacuum system according to the present invention.
것하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
하기에서 설명될 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed. It does not mean anything.
또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있으며, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있고, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 함을 밝혀둔다.
In addition, the sizes and shapes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation, and the terms defined specifically in consideration of the configuration and operation of the present invention may vary depending on the intention or custom of the user, operator It should be noted that the definitions of these terms should be made on the basis of the contents throughout this specification.
첨부된 도면 중에서, 도 3은 본 발명에 따른 진공시스템에서의 액체증기 정량 공급장치를 나타낸 구성도, 도 4는 본 발명에 따른 진공시스템에서의 액체증기 정량 공급장치를 이용한 방법을 나타낸 흐름도, 도 5는 본 발명에 따른 진공시스템에서의 액체증기 정량 공급장치를 이용하였을때 압력과 H20 소모량을 나타낸 그래프, 도 6은 본 발명에 따른 진공시스템에서의 액체증기 정량 공급장치를 이용하였을때 유량계측기(MFM)값과 실험에 의한 계산값의 상관관계를 나타낸 그래프, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 진공시스템에서의 액체증기 정량 공급장치를 나타낸 구성도, 도 8은 본 발명에 따른 진공시스템에서의 액체증기 정량 공급장치를 이용하였을때 온도별 Metering 눈금 대 H20 흐름률의 상관관계를 나타낸 그래프이다.
Fig. 4 is a flow chart showing a method of using a liquid vapor quantity supply device in a vacuum system according to the present invention. Fig. 4 is a flow chart showing a method using a liquid vapor quantity supply device in a vacuum system according to the present invention. FIG. 6 is a graph showing pressure and H 2 O consumption when the liquid vapor quantitative feeder in the vacuum system according to the present invention is used. FIG. 6 is a graph showing the relationship between pressure and H 2 O consumption in the vacuum system according to the present invention. FIG. 7 is a configuration diagram of a liquid metered amount supplying apparatus in a vacuum system according to another embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a graph showing the relationship between the MFM value calculated by the vacuum system And the flow rate of the H20 according to the temperature when using the liquid vapor metering device of FIG.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 진공시스템에서의 액체증기 정량 공급장치는, 히터와 연결되고 액체가 저장된 캐니스터(100)와, 상기 캐니스터(100)로부터 증발된 증기가 배관으로 통해 유입되는 진공장치(200)를 포함하고, 상기 배관 상에는 캐니스터(100)와 인접되어 유량계측기(MFM)(300)이 장착되고, 상기 유량계측기(300)의 일측에 니들밸브(400)가 장착되어 구성된다. 3, the apparatus for dispensing liquid vapor in a vacuum system according to the present invention includes a
상기 캐니스터(100)의 재질은 알루미늄, SUS, 텅스텐, 아크릴 및 쿼츠의 재질 중 선택된다. The material of the
캐니스터(100)의 하부에는 저울이 구비되어 질량을 측정할 수 있다. The
캐니스터(100)의 일측에 히터로부터 열원이 공급되도록 함으로써 가열에 의해 내부의 물이 증발되도록 한다. A heat source is supplied to the one side of the
액체는 물(H2O) 또는 반도체 공정에 사용되는 액체 소스이다.The liquid is a liquid source used in water (H2O) or semiconductor processing.
액체의 온도조절을 위한 히터는 밴드히터, 자켓히터 또는 블럭히터이다. The heater for controlling the temperature of the liquid is a band heater, a jacket heater or a block heater.
히터는 캐니스터(100)의 바닥에 접촉되어 설치되거나 감싸는 형태로 이루어진다. The heater is installed in contact with the bottom of the canister (100).
상기 증기 공급은 온실가스, 유해가스 및 부산물 파우더의 제거를 위한 목적이다. The steam supply is intended for the removal of greenhouse gases, noxious gases and by-product powders.
상기 온실가스, 유해가스는 NF3, NH3, N2O, CF4, SF6, PFCs , CxFy 등의 가스이며, 부산물 파우더는 진공펌프의 수명을 단축시키는 물질이다
The greenhouse gas and the harmful gas are gases such as NF3, NH3, N2O, CF4, SF6, PFCs, and CxFy, and the by-product powder is a material shortening the life of the vacuum pump
정량화를 결정하는 테이블의 데이터화 과정은 다음과 같다.The process of digitizing the table to determine the quantification is as follows.
물(Water)의 경우는 다음의 절차와 같이 수행한다.In the case of water, perform the following procedure.
1단계(S1) Step 1 (S1)
장치에서 니들밸브(Needle valve)(400)를 열고 진공장치(200)로 일정시간 펌핑을 한다. 정확한 측정을 위해 시간단위로 한다.A
2단계(S2) Step S2 (S2)
펌핑 이전의 캐니스터(100) 질량을 저울(500)을 이용하여 측정하고 일정시간 펌핑이후 캐니스터(100) 질량을 측정한다.The mass of the
3단계(S3) Step S3 (S3)
캐니스터(100)를 히터(600)로 가열하여 증발시킨 후 소모된 물의 양을 계산하고 몰질량과 몰부피를 계산하여 1분당 증발된 증기의 양을 계산하여 플로우량(sccm) 단위로 환원한다. 이 때, 진공장치(200)의 압력을 측정한다.After the
4단계(S4)Step S4 (S4)
상기와 같은 과정을 물(H2O)의 온도와 니들밸브(400)의 구경에 따라서 압력 데이터를 정량화 한다.The above process is performed to quantify the pressure data according to the temperature of water (H2O) and the diameter of the needle valve (400).
5단계(S5) Step 5 (S5)
각 경우에 있어서 계산된 증기의 량과 유량계측기(300)(MFM:Mass Flow Meter)의 값을 비교하여 정량화 테이블을 데이터화 하고 소모량과 압력으로 계산된 값의 유효성을 검증한다.In each case, the calculated amount of steam is compared with the value of the flow meter 300 (MFM: Mass Flow Meter) to digitize the quantification table and verify the validity of the calculated values based on the consumption amount and the pressure.
6단계(S6) Step 6 (S6)
실제 장치에 있어서 저울과 유량계측기(300)는 제거하고 온도와 니들밸브(400)의 구경값에 따른 정량자료를 사용한다.
In the actual apparatus, the balance and flow
물의 소모량을 통해서 수증기의 증기량을 계산하면 다음과 같다.The amount of steam vapor is calculated from the consumption of water as follows.
1시간동안 소모된 물의 양이 5g이면, 분당 0.0833g/min 의 소모량이 된다. If the amount of water consumed per hour is 5 g, the consumption is 0.0833 g / min per minute.
물 1 몰(mole)의 분자량은 18g, 1몰의 가스부피는 22,400cc 이다. The molecular weight of 1 mole of water is 18 g, and the volume of gas of 1 mole is 22,400 cc.
이를 식으로 나타내면, By expressing this as an equation,
18g:22,400cc=1g:x18 g: 22,400 cc = 1 g: x
x= 1244ccx = 1244cc
0.0833 * 1,244 = 104cc0.0833 * 1,244 = 104cc
소모되는 물 증기의 량은 104sccm이 된다. The amount of water vapor consumed is 104 sccm.
니들밸브(400)의 눈금에 따라서 각 경우의 증기(H2O)의 소모량을 증기의 플로우량(sccm)으로 나타내면 [표 1]과 같은 결과를 얻었다.The consumption amount of the vapor (H2O) in each case according to the scale of the needle valve (400) was expressed by the flow amount of the vapor (sccm), and the results as shown in Table 1 were obtained.
액체공급시스템(LDS)의 구조에 따라서 다르게 나올 수 있으나 동일한 장치에서는 동일한 값이 되기 때문에 다량의 장치를 생산할 경우에는 초기의 1회 실험과 데이터로 사용할 수 있다. It can be different according to the structure of the liquid supply system (LDS), but since it is the same value in the same apparatus, it can be used as the initial one experiment and data when producing a large amount of apparatus.
상기와 같은 과정을 통해서 증기(H2O)의 온도와 니들밸브(400)에 따른 압력값으로 계산된 증기의 플로우량(sccm)은 [표 2]와 같으며 선형회귀(Linear ion)방법에 의해 더 높은 압력에서의 플로우량을 계산할 수 있으므로 실제로 진공장치의 압력만으로 실제량을 알 수 있으며, 온도와 니들 밸브를 통해 플로우량을 조절할 수 있게 된다.The flow rate (sccm) of the steam calculated by the temperature of the steam (H2O) and the pressure value according to the needle valve (400) through the above process is as shown in Table 2 and is calculated by the linear regression method Since the flow rate at high pressure can be calculated, the actual amount can be known only by the pressure of the vacuum device, and the flow rate can be controlled through the temperature and the needle valve.
도 5는 [표 2]를 그래프로 나타낸 것으로, 진공장치의 압력과 증기 플로우량의 상관관계를 나타낸다.
Fig. 5 is a graph showing [Table 2], showing the relationship between the pressure of the vacuum device and the vapor flow rate.
상기와 같은 방법으로 플로우량을 계산할 경우의 유효성은 장치의 개발 초기단계에서 유량계의 측정을 통하여 입증되었다. The effectiveness of calculating the flow rate in the same manner as described above was verified by measuring the flow meter at the initial stage of development of the apparatus.
이때 유량계측기(300)는 H2O 증기를 사용하는 제품을 사용하였다. [표 3]은 유량계측기의 값과 실험에 의한 계산값을 나타낸다. At this time, the
실험을 통해서 도 6에 나타낸 바와 같이, 유량계측기 값과 실험에 의한 계산값 간의 오차의 범위가 ±3%를 만족함이 입증되었다.
As shown in FIG. 6, it has been proved through experiments that the error range between the flow meter value and the experimental value is within ± 3%.
상기와 같은 방법으로 진공장치(200)에 액체의 증기를 정량으로 유입시키는 장치의 개략도는 도 7에 도시된 바와 같다. A schematic diagram of an apparatus for introducing liquid vapor in a predetermined amount into the
히터와 연결되고 물이 저장된 캐니스터(100)와, 상기 캐니스터(100)로부터 증발된 증기가 배관으로 통해 유입되는 진공장치(200)를 포함하고,A canister (100) connected to the heater and storing water, and a vacuum device (200) through which steam evaporated from the canister (100) flows into the pipe,
상기 캐니스터(100)에는 온도센서(130)가 구비되고, 상기 온도센서(130)에 연동되는 온도조절기(미도시)가 포함된다. The
캐니스터(100)와 진공장치(200)를 연결하는 배관에는 캐니스터(100)와 인접되어 니들밸브(400)가 장착되어 구성된다. A pipe connecting the
이때 액체의 온도는 히터와 연결된 온도 조절장치를 사용하도록 하며 진공게이지는 생략하여도 무방하다. In this case, the temperature of the liquid should be controlled using a temperature controller connected to the heater, and the vacuum gauge may be omitted.
물을 기준으로 해서 온도별 측정(metering)눈금과 H2O 증기 플로우량과의 상관관계는 도 8의 그래프와 같은 결과를 얻었다.
The correlation between the metering scale and the H2O vapor flow rate on the basis of water was the same as the graph of FIG.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.
Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the invention, It is obvious that the claims fall within the scope of the claims.
100 : 캐니스터 200 : 진공장치
300 : 유량계측기 400 : 니들밸브
500 : 저울 600 ; 히터100: Canister 200: Vacuum device
300: Flow meter 400: Needle valve
500:
Claims (8)
상기 배관 상에는 캐니스터와 인접되어 장착되는 유량계측기;
상기 유량계측기의 일측에 장착되는 니들밸브;
상기 캐니스터의 일측에 연결되어 열원을 공급하는 히터;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 액체증기 정량 공급장치.A canister in communication with the heater and storing a liquid; and a vacuum device through which steam evaporated from the canister flows into the pipe,
A flow meter mounted adjacent to the canister on the pipe;
A needle valve mounted on one side of the flow meter;
A heater connected to one side of the canister to supply a heat source;
Wherein the liquid vapor quantity supplying device comprises:
상기 액체는 물 또는 반도체 공정에 사용되는 액체 소스인 것을 특징으로 하는 액체증기 정량 공급장치.The method according to claim 1,
Wherein the liquid is a liquid source used for water or semiconductor processing.
상기 캐니스터에는 온도센서가 구비되고, 상기 온도센서에 연동되는 온도조절기를 포함하는 것을 특징으로 하는 액체증기 정량 공급장치.The method according to claim 1,
Wherein the canister includes a temperature sensor and a temperature controller interlocked with the temperature sensor.
상기 캐니스터의 재질은 알루미늄, SUS, 텅스텐, 아크릴 및 쿼츠의 재질 중 선택되는 것을 특징으로 하는 액체증기 정량 공급장치.The method according to claim 1,
Wherein the material of the canister is selected from the group consisting of aluminum, SUS, tungsten, acrylic, and quartz.
상기 액체 온도조절을 위한 히터는 밴드히터, 자켓히터 또는 블럭히터 중 택일되는 것을 특징으로 하는 액체증기 정량 공급장치.The method according to claim 1,
Wherein the heater for adjusting the liquid temperature is selected from a band heater, a jacket heater, and a block heater.
상기 히터는 캐니스터의 바닥에 접촉되어 설치되거나 감싸는 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 액체증기 정량 공급장치.The method according to claim 1,
Wherein the heater is disposed in contact with the bottom of the canister.
니들밸브를 열고 진공장치로 일정시간 펌핑하는 1단계;
펌핑 이전의 캐니스터 질량을 측정하고 일정시간 펌핑이후 캐니스터 질량을 측정하는 2단계;
캐니스터를 히터로 가열하여 증발시킨 후 소모된 물의 양을 계산하고, 몰질량과 몰부피를 계산하여 1분당 증발된 증기의 양을 계산하여 플로우량 단위로 환원하며, 진공장치의 압력을 측정하는 3단계;
상기 1단계 내지 3단계의 과정을 물(H2O)의 온도와 니들밸브의 구경에 따라서 압력 데이터를 정량화하는 4단계;
상기 1단계 내지 4단계에 있어서 계산된 증기의 량과 유량계측기의 값을 비교하여 정량화 테이블을 데이터화 하고 소모량과 압력으로 계산된 값의 유효성을 검증하는 5단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 액체증기 정량 공급장치를 이용하는 방법.By using the liquid vapor quantity feeding device according to claim 1,
Opening the needle valve and pumping it with a vacuum device for a predetermined time;
Measuring the mass of the canister before pumping and measuring the mass of the canister after pumping for a predetermined time;
The canister is heated by the heater to evaporate, the amount of water consumed is calculated, the molar mass and the molar volume are calculated, and the amount of vapor evaporated per minute is calculated and reduced to the flow unit. The pressure of the vacuum apparatus is measured step;
The steps 1 to 3 are performed in four steps of quantifying the pressure data according to the temperature of water (H2O) and the diameter of the needle valve;
Comparing the amount of steam calculated in the first to fourth steps with the value of the flow meter to digitize the quantification table and verifying the validity of the calculated value based on the consumption amount and the pressure;
Wherein the liquid vapor dispenser is a liquid dispenser.
상기 5단계 이후 저울과 유량계측기를 제거하고 온도와 니들밸브의 구경값에 따른 정량자료를 사용하는 6단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액체증기 정량 공급장치를 이용하는 방법.
8. The method of claim 7,
And a sixth step of removing the balance and the flowmeter after the step 5 and using quantitative data according to the temperature and the value of the diameter of the needle valve.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020140109718A KR101642021B1 (en) | 2014-08-22 | 2014-08-22 | Liquid Delivery Apparatus and Method in The Vacuum System |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020140109718A KR101642021B1 (en) | 2014-08-22 | 2014-08-22 | Liquid Delivery Apparatus and Method in The Vacuum System |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20160023382A true KR20160023382A (en) | 2016-03-03 |
KR101642021B1 KR101642021B1 (en) | 2016-07-22 |
Family
ID=55535382
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020140109718A KR101642021B1 (en) | 2014-08-22 | 2014-08-22 | Liquid Delivery Apparatus and Method in The Vacuum System |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101642021B1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR0123387Y1 (en) * | 1994-11-28 | 1999-02-18 | 문정환 | Gas supplying apparatus of semiconductor fabricating apparatus |
KR0173864B1 (en) * | 1996-03-11 | 1999-05-15 | 김영귀 | Tester for the operation of canister for collecting fuel gas |
KR20080020561A (en) * | 2006-08-31 | 2008-03-05 | 도쿄 엘렉트론 가부시키가이샤 | Vaporizer and semiconductor processing system |
KR20140118893A (en) * | 2013-03-29 | 2014-10-08 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | Source gas supply unit, film forming appartus and source gas supply method |
-
2014
- 2014-08-22 KR KR1020140109718A patent/KR101642021B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR0123387Y1 (en) * | 1994-11-28 | 1999-02-18 | 문정환 | Gas supplying apparatus of semiconductor fabricating apparatus |
KR0173864B1 (en) * | 1996-03-11 | 1999-05-15 | 김영귀 | Tester for the operation of canister for collecting fuel gas |
KR20080020561A (en) * | 2006-08-31 | 2008-03-05 | 도쿄 엘렉트론 가부시키가이샤 | Vaporizer and semiconductor processing system |
KR20140118893A (en) * | 2013-03-29 | 2014-10-08 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | Source gas supply unit, film forming appartus and source gas supply method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR101642021B1 (en) | 2016-07-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI525734B (en) | And a raw material gas supply device for a semiconductor manufacturing apparatus | |
KR101658276B1 (en) | Raw material gas supply device, film forming apparatus, raw material gas supply method, and storage medium | |
US10113235B2 (en) | Source gas supply unit, film forming apparatus and source gas supply method | |
TWI481740B (en) | Raw material gasification supply device | |
US10267768B2 (en) | Device and method for determining the concentration of a vapor by means of an oscillating body sensor | |
KR101988090B1 (en) | Raw material gas supply apparatus, raw material gas supply method and storage medium | |
CN103493181B (en) | The vaporization feed device of raw material | |
US20100305884A1 (en) | Methods for determining the quantity of precursor in an ampoule | |
KR102109287B1 (en) | Method of processing substrate, storage medium, and raw material gas supply device | |
US8734901B2 (en) | Film deposition method and apparatus | |
JP2014145115A (en) | Raw gas supply apparatus, film deposition apparatus, flow rate measuring method, and memory medium | |
CN112458435B (en) | Atomic layer deposition equipment and cleaning method | |
CN110965050A (en) | Semiconductor device and gas supply system thereof | |
KR101469713B1 (en) | METHOD AND APPARATUS FOR FORMING C/SiC FUNCTIONALLY GRADED COATING | |
KR101642021B1 (en) | Liquid Delivery Apparatus and Method in The Vacuum System | |
Suzuki et al. | Extra low-temperature SiO2 deposition using aminosilanes | |
US8925481B2 (en) | Systems and methods for measuring, monitoring and controlling ozone concentration | |
KR20130141428A (en) | Process chamber pressure control system and method | |
KR20140034280A (en) | Compensating concentration uncertainity | |
KR101543272B1 (en) | Depositing Apparatus including Vaporizer | |
US10590532B2 (en) | Semiconductor manufacturing apparatus and method of manufacturing semiconductor device | |
JP2017053039A (en) | Raw material gas supply apparatus, film deposition apparatus, method for measuring flow rate, and storage medium | |
EP4239435A1 (en) | Fluid supply system, processing apparatus, and program | |
WO2013176048A1 (en) | Method for feeding raw material and device for feeding raw material | |
JP2023018677A (en) | System and method for monitoring precursor delivery to process chamber |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190715 Year of fee payment: 4 |