KR20180112326A - Flow control system and process monitoring system using this - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 유량제어시스템 및 이를 이용한 공정모니터링시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 반도체 제조공정에 사용되는 소정의 액상물질을 설정된 정량으로 제공하는 한편, 부품의 작동이상 유무를 판별할 수 있도록 한 유량제어시스템 및 이를 이용한 공정모니터링시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
반도체 제조공정은 일반적으로 웨이퍼를 성형하는 공정 및 웨이퍼에 회로 패턴을 형성하는 공정으로 나눌 수 있으며, 후자의 경우 다시 회로패턴의 인화공정, 엣칭공정, 산화·이온주입공정 및 전극형성공정 등으로 구분될 수 있는데, 특히 엣칭공정과 전극형성공정에는 기화된 소정의 액상물질이 사용되고 있다.The semiconductor manufacturing process can be generally divided into a process of forming a wafer and a process of forming a circuit pattern on a wafer. In the latter case, the process is repeatedly divided into a printing process of a circuit pattern, an etching process, an oxidation- Particularly, in the etching process and the electrode forming process, a predetermined vaporized liquid material is used.
이렇게 엣칭공정과 전극형성공정에 사용되는 소정의 액상물질은 해당 공정에 필요한 양만큼 정밀하게 제어된 상태로 투입되게 되는데, 이를 위해 반도체 제조장치에는 LFM(Liquid Flow Meter)과 IV(Injection Valve)의 조합으로 이루어진 유량제어장치가 탑재되어 운용되고 있다.A predetermined liquid material used in the etching process and the electrode forming process is precisely controlled by an amount required for the process. For this purpose, a semiconductor manufacturing apparatus is provided with an LFM (Liquid Flow Meter) and an IV (Injection Valve) And a flow rate control device composed of a combination of the flow rate control devices is mounted and operated.
여기서 LFM은 해당공정에 투입되는 액상물질의 유량을 측정하는 장치이고, IV는 LFM으로부터 액상물질을 전달받아 기화시킴과 동시에 LFM으로부터 인가되는 제어전원에 따라 기화된 액상물질의 송출 유량을 조절하는 장치인데, 이들 장치는 모두 고가의 장비일 뿐만 아니라 새제품의 수급이 어려운 관계상 리퍼비쉬(refurbished) 또는 오버홀(overhauled)된 제품의 사용빈도가 높아 오작동(誤作動) 내지 작동이상(作動異想)이 발생할 소지가 크다는 점에서 문제가 되고 있다.The LFM is a device for measuring the flow rate of the liquid material to be supplied to the process, IV is a device for controlling the delivery flow rate of the vaporized liquid material according to the control power applied from the LFM while vaporizing the liquid material from the LFM, However, these devices are not only expensive equipment but also have a high frequency of use of refurbished or overhauled products due to difficulty in supplying new products, resulting in malfunctions or malfunctions, This is a problem in that it is likely to occur.
또한, 이들 장치(LFM,IV)는 서로 연계된 상태에서 작동하는 관계상 기화된 액상물질의 송출 유량에 이상이 발생하더라도 어느 장치가 고장인지 명확히 판단하기 어려워 관리자의 경험이나 추측에 의존한 임시적이고 단순한 조치(장치 교체)만이 이루어지는 실정이고 나아가 이러한 조치에 장시간이 소요된다는 점에서 문제가 되고 있다.Further, even if an abnormality occurs in the delivery flow rate of the vaporized liquid material, which is operated in a state of being linked to each other, these devices LFM and IV are difficult to determine clearly which device is faulty, It is only a matter of simple measures (device replacement), and furthermore, it takes a long time for such measures.
이러한 문제점들로 인해 야기될 수 있는 반도체 제조공정의 중단과 생산지연은 막대한 손실을 초래하게 된다는 점에서, 이에 대한 구조적인 개선 내지 개량이 필요하다 할 것이다.As a result, the semiconductor manufacturing process, which may be caused by these problems, and the delay in production will cause a great loss, so structural improvement or improvement will be required.
위와 같은 유체제어장치와 관련된 선행기술 중 대한민국등록특허 제10-0697893호(공고일자:2007년03월20일)는 반도체 제조용 처리기체의 유량제어시스템 및 방법을 개시하고 있다. Korean Patent No. 10-0697893 (Publication Date: Mar. 20, 2007) discloses a flow control system and method for a processing gas for semiconductor manufacturing, among the prior art related to the above fluid control device.
이러한 선행기술에 따르면, 독특하고 효과적인 유체압력조정기의 구성과 작동방법으로 인해 압력 크리프 효과가 완화되고, 유량제어시스템이 유동모드와 정지모드로 교대로 작동될 때 압력반응과 안정상태 동작이 더 빨라져 처리기체 활용도가 개선되고 시스템의 경제성도 향상되는 효가가 도출될 수 있게 된다.According to these prior arts, the pressure creep effect is mitigated by the construction and operation of a unique and effective fluid pressure regulator, and the pressure response and steady state operation become faster as the flow control system alternates between flow mode and stop mode It is possible to obtain an effect that the utilization of the processed gas is improved and the economical efficiency of the system is also improved.
그러나 이러한 선행기술에서 제시하는 처리기체의 유량제어 기술은, 상술한 바와 같이 현실적으로 리퍼비쉬(refurbished) 또는 오버홀(overhauled)된 제품을 주로 사용할 수밖에 없어 발생하게 되는 오작동(誤作動) 내지 작동이상(作動異想)의 문제 또는 기화된 액상물질의 송출 유량에 이상이나 오류가 발생하더라도 어느 장치(LFM,IV)가 고장인지 쉽게 판단할 수 없는 문제를 해소하는 기술적 기준을 여전히 제시하고 있지 못하고 있어 개선 내지 개량이 필요한 실정이다.However, the flow rate control technology of the processing gas proposed in the prior art is not suitable for a malfunction (operation) or an operation error (operation) due to the fact that a refurbished or overhauled product is inevitably mainly used, (LFM, IV) can not be easily determined even if an abnormality or an error occurs in the delivery flow rate of the vaporized liquid material, Improvement is necessary.
본 발명의 목적은, 반도체 제조공정에 사용되는 소정의 액상물질을 설정된 정량으로 보다 안정적이고 정확하게 공급할 수 있고, 결합되어 이루어진 부품들 중 어느 부품에서 작동이상이 발생된 것인지 관리자의 경험이나 추측에 의존한 것이 아닌 명확한 기준에 기초하여 판별할 수 있는 유량제어시스템 및 이를 이용한 공정모니터링시스템을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a semiconductor device which can supply a predetermined liquid material used in a semiconductor manufacturing process more stably and accurately with a predetermined amount and reliably relies on the manager's experience or speculation as to which part And a process monitoring system using the flow control system.
상기 목적은, 반도체용 웨이퍼에 소정의 회로패턴을 형성하기 위해 웨이퍼에 소정의 액상물질을 기화시켜 정량 제공하는 유량제어시스템에 있어서, 공급원에서 제공되는 액상물질의 유량을 조절하고 측정하는 유량처리부; 상기 유량처리부와 연결된 배관을 통해 액상물질을 전달받아 기화시키고, 상기 유량처리부와 연결된 케이블을 통해 인가되는 제어전원에 따라 기화된 액상물질의 유량을 조절하며 송출하는 분사노즐부; 및 상기 케이블과 전기적으로 연결되어 상기 유량처리부와 상기 분사노즐부 간에 인가된 제어전원을 실시간 실측하고, 실측된 제어전원 정보에 기초하여 상기 유량처리부와 상기 분사노즐부의 작동이상 유무를 판별하는 검지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유량제어시스템에 의해 달성된다.The object of the present invention is achieved by a flow control system for vaporizing a predetermined liquid material on a wafer in order to form a predetermined circuit pattern on a semiconductor wafer, the flow control system comprising: a flow rate processor for controlling and measuring a flow rate of the liquid material; A spray nozzle unit for receiving and vaporizing the liquid material through a pipe connected to the flow rate processor and adjusting the flow rate of vaporized liquid material according to a control power applied through a cable connected to the flow rate processor, And a detection unit electrically connected to the cable to detect the control power applied between the flow rate control unit and the injection nozzle unit in real time and to detect the presence or absence of operation abnormality in the flow rate control unit and the injection nozzle unit based on the measured control power supply information The flow control system according to
상기 검지부는, 상기 유량처리부 및 상기 분사노즐부와 각각 상기 케이블을 통해 전기적으로 연결되는 케이블연결부; 상기 케이블연결부와 연결된 상태에서 인가된 제어전원을 실시간 실측하여 상기 유량처리부와 상기 분사노즐부의 작동이상 유무를 판별하는 연산처리부; 상기 연산처리부의 제어로 실측된 제어전원 정보를 표출하는 표시부; 및 상기 연산처리부의 제어로 실측된 제어전원 정보를 외부로 송출하는 외부출력부를 포함할 수 있다.Wherein the detection unit includes: a cable connection part electrically connected to the flow rate processor and the injection nozzle part through the cable; An arithmetic processing unit for real-time observing the control power applied in a state of being connected to the cable connection unit to determine whether there is an operation abnormality in the flow rate processor and the injection nozzle unit; A display unit for displaying the control power information actually measured under the control of the operation processing unit; And an external output unit for transmitting the control power information actually measured under the control of the operation processing unit to the outside.
상기 연산처리부는, 상기 분사노즐부가 폐쇄된 상태가 되도록 인가되는 상기 유량처리부의 제1 제어전원에 대하여 실시간 측정된 제1 측정전원이 제1 허용밴드 내에 있고, 상기 분사노즐부가 관리자 설정의 유량이 되도록 인가되는 상기 유량처리부의 제2 제어전원에 대하여 실시간 측정된 제2 측정전원이 제2 허용밴드 내에 있는 경우, 상기 유량처리부 및 상기 분사노즐부의 작동은 정상상태인 것으로 판별할 수 있다. Wherein the calculation processing section is arranged so that the first measurement power measured in real time with respect to the first control power source of the flow rate processing section applied to bring the injection nozzle section into a closed state is within the first allowable band, It is possible to determine that the operation of the flow rate processing unit and the injection nozzle unit is in the normal state when the second measured power source measured in real time with respect to the second control power source of the flow rate processor to be applied is within the second allowable band.
상기 연산처리부는, 상기 분사노즐부가 폐쇄된 상태가 되도록 인가되는 상기 유량처리부의 제1 제어전원에 대하여 실시간 측정된 제1 측정전원이 제1 허용밴드를 벗어난 경우 상기 유량처리부의 작동은 이상상태인 것으로 판별할 수 있다.Wherein when the first measured power source that is measured in real time with respect to the first control power source of the flow rate processing unit applied to be in the closed state of the injection nozzle unit is out of the first permissible band, .
상기 연산처리부는, 상기 분사노즐부가 설정된 유량이 되도록 인가되는 상기 유량처리부의 제2 제어전원에 대하여 실시간 측정된 제1 측정전원이 제2 허용밴드를 벗어난 경우 상기 분사노즐부의 작동은 이상상태인 것으로 판별할 수 있다.The operation processing unit may be configured such that when the first measurement power measured in real time with respect to the second control power source of the flow rate processing unit applied so that the injection nozzle unit is at the set flow rate is out of the second allowable band, Can be distinguished.
상기 유량제어시스템이 적용된 공정모니터링시스템은, 상기 유량처리부와 전기적으로 연결되어 실시간으로 측정된 유량을 모니터링하되 유량의 흔들림 발생시 상기 케이블의 연결상태 점검 및 상기 유량처리부의 미세조정이 이루어지도록 제1 알림경보를 생성하고, 상기 검지부와 전기적으로 연결되어 실시간으로 실측된 제어전원을 모니터링하되 상기 유량처리부와 상기 분사노즐부의 작동이상 발생시 상기 유량처리부와 상기 분사노즐부에 대한 조치가 이루어지도록 제2 알림경보를 생성할 수 있다. The process monitoring system, to which the flow control system is applied, is configured to monitor the flow rate measured in real time by being electrically connected to the flow rate processor, and to check the connection status of the cable and fine adjustment of the flow rate processor when the flow rate fluctuates And a second notification alarm for monitoring the control power measured in real time in electrical connection with the detection unit and performing a measure for the flow rate processor and the injection nozzle unit when an operation error occurs in the flow rate processor and the injection nozzle unit, Lt; / RTI >
상기 공정모니터링시스템은, 관리자에게 상기 제1 알림경보 및 상기 제2 알림경보가 제공되도록 표시단말장치와 연결될 수 있다.The process monitoring system may be connected to the display terminal device so that the first notification alarm and the second notification alarm are provided to the manager.
본 발명에 의하면, 반도체 공정용 액상물질의 정밀한 유량조절을 위하여 서로 연계작동하는 유량처리부 및 분사노즐부와, 이들 사이에 인가된 제어전원을 실시간 실측하여 유량제어부와 분사노즐부의 작동이상 유무를 판별하는 검지부가 통합적으로 마련됨에 따라 반도체 장비의 운용 및 관리의 효율화를 도모할 수 있으며, 또한, 제공되어 유동하는 액상물질에 대하여 유량처리부 및 분사노즐부가 각각 이중적으로 유량을 조절하게 됨에 따라 어느 하나에 작동이상이 발생하더라도 정상적인 유량을 유지하며 액상물질을 송출할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, a flow rate control unit and an injection nozzle unit that operate in conjunction with each other for precise flow rate control of a liquid material for semiconductor processing and a control power applied between them are measured in real time to discriminate whether or not an operation abnormality occurs in the flow rate control unit and the injection nozzle unit As the flow rate control unit and the injection nozzle unit control the flow rate of the liquid material being supplied, the flow rate control unit and the injection nozzle unit can control the flow rate of the liquid material, Even when an operation error occurs, the liquid material can be dispensed while maintaining a normal flow rate.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유량제어시스템을 도시한 사시도이다.
도 2a는 도 1의 검지부를 이루는 PCB 구조를 나타낸 도면이다.
도 2b는 도 2a의 케이블연결부 및 외부출력부를 구현한 회로도이다.
도 2c는 도 2a의 연산처리부 및 저장부를 구현한 회로도이다.
도 2d는 도 2a의 표시부를 구현한 회로도이다.
도 3은 도 1의 유량제어시스템을 이용한 작동이상 유무 판별 과정을 나타낸 순서도이다.
도 4a는 유량처리부 및 분사노즐부가 모두 정상상태인 경우 검지부를 통해 실측된 제어전원과 개도율(유량)을 각각 도시한 그래프이다.
도 4b는 유량처리부에 작동이상이 있는 경우 검지부를 통해 실측된 제어전원과 개도율(유량)을 각각 도시한 그래프이다.
도 4c는 분사노즐부에 작동이상이 있는 경우 검지부를 통해 실측된 제어전원과 개도율(유량)을 각각 도시한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 공정모니터링시스템의 전체 구성을 도시한 도면이다.1 is a perspective view illustrating a flow control system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2A is a view showing a PCB structure constituting the detection unit of FIG. 1. FIG.
FIG. 2B is a circuit diagram illustrating the cable connection portion and the external output portion of FIG. 2A.
2C is a circuit diagram illustrating the operation processing unit and the storage unit of FIG. 2A.
FIG. 2D is a circuit diagram illustrating the display of FIG. 2A.
3 is a flowchart illustrating a process for determining whether there is an operation abnormality using the flow control system of FIG.
4A is a graph showing the control power and the opening rate (flow rate) measured by the detecting unit when both the flow rate processor and the injection nozzle are in a normal state.
FIG. 4B is a graph showing the control power source and the opening rate (flow rate) measured by the detecting unit in the case where there is an operation abnormality in the flow rate processor.
FIG. 4C is a graph showing the control power source and the opening rate (flow rate) measured by the detection unit in the case where there is an operation abnormality in the injection nozzle unit.
5 is a diagram showing the overall configuration of a process monitoring system according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, the well-known functions or constructions are not described in order to simplify the gist of the present invention.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유량제어시스템을 도시한 사시도이고, 도 2a는 도 1의 검지부를 이루는 PCB 구조를 나타낸 도면이고, 도 2b는 도 2a의 케이블연결부 및 외부출력부를 구현한 회로도이고, 도 2c는 도 2a의 연산처리부 및 저장부를 구현한 회로도이고, 도 2d는 도 2a의 표시부를 구현한 회로도이고, 도 3은 도 1의 유량제어시스템을 이용한 작동이상 유무 판별 과정을 나타낸 순서도이고, 도 4a는 유량처리부 및 분사노즐부가 모두 정상상태인 경우 검지부를 통해 실측된 제어전원과 개도율(유량)을 각각 도시한 그래프이고, 도 4b는 유량처리부에 작동이상이 있는 경우 검지부를 통해 실측된 제어전원과 개도율(유량)을 각각 도시한 그래프이고, 도 4c는 분사노즐부에 작동이상이 있는 경우 검지부를 통해 실측된 제어전원과 개도율(유량)을 각각 도시한 그래프이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 공정모니터링시스템의 전체 구성을 도시한 도면이다.FIG. 1 is a perspective view showing a flow control system according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 (a) is a view showing a PCB structure constituting a detection unit of FIG. 1, FIG. 2C is a circuit diagram illustrating the operation unit and the storage unit of FIG. 2A, FIG. 2D is a circuit diagram illustrating the display unit of FIG. 2A, and FIG. 3 is a flowchart illustrating a process of determining whether there is an operation abnormality using the flow control system of FIG. FIG. 4A is a graph showing the control power and the opening ratio (flow rate) measured through the detection unit when both the flow rate processor and the injection nozzle are in a normal state, and FIG. 4B is a graph FIG. 4C is a graph showing actual control power and opening rate (flow rate), and FIG. 4C is a graph showing the control power and the opening rate (flow rate) measured through the detecting unit, And FIG. 5 is a diagram showing the overall configuration of a process monitoring system according to an embodiment of the present invention.
발명의 설명 및 청구범위 등에서 방향을 지칭하는 상(위쪽), 하(아래쪽), 좌우(옆쪽 또는 측방), 전(정,앞쪽), 후(배,뒤쪽) 등은 권리의 한정의 용도가 아닌 설명의 편의를 위해서 도면 및 구성 간의 상대적 위치를 기준으로 정한 것으로, 이하에서 설명되는 각 방향은 이와 다르게 특별히 한정하는 경우를 제외하고, 이에 기초한 것이다.(Upper, lower), left and right (side or side), front (front, front), rear (back, back) and the like For convenience of explanation, the relative position between the drawings and the configuration is set as a reference, and each direction described below is based on this, unless otherwise specifically limited.
본 발명에 따른 유량제어시스템(100)은, 반도체 제조장치에 적용되는 시스템으로서, 반도체용 웨이퍼에 소정의 회로패턴을 형성하는 과정에서 사용되는 소정의 액상물질을 기화시켜 반도체 제조장치에 정량 제공함은 물론, 종래와 달리 시스템을 이루는 구성 부품의 작동이상 유무를 자체적으로 판별하는 기능 내지 작용을 수행하게 되는데, 이러한 불량 내지 고장 감지 기능은 본 발명에 있어 중요한 기술적 특징에 해당한다.The
여기서 소정의 액상물질이란, 반도체용 웨이퍼와 화학반응을 일으켜 웨이퍼 상에 회로패턴이 형성되도록 인가되는 액체상태의 반응물질로서, TEB(triethylborate), TEOS(tetraethylorthosilicate), TEPO(triethylphosphate) 등이 될 수 있으며, 이들 액상물질은 공급원(10)으로부터 제공된 후, 본 발명에 따른 유량제어시스템(100)을 거치면서 기타 활성기체와 섞여 점도 조절된 기체상태로 반도체 제조장치의 챔버(20) 내로 정량 공급되게 된다. Here, the predetermined liquid material may be a reaction material in a liquid state to be chemically reacted with the semiconductor wafer to form a circuit pattern on the wafer, such as TEB (triethylborate), TEOS (tetraethylorthosilicate), TEPO (triethylphosphate) These liquid materials are supplied from the
전반적인 반도체 제조공정이나 상술한 액상물질들의 구체적인 작용반응 등은 이미 널리 알려진 기술이고, 본 발명의 요지와 무관하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.The overall semiconductor manufacturing process and the specific action of the liquid materials described above are well-known technologies and are not related to the gist of the present invention, so a detailed description thereof will be omitted.
상술한 바와 같은 본 발명의 기능 내지 작용들을 구체적으로 구현하기 위해 본 발명에 따른 유량제어시스템(100)은, 도 1에 도시된 바와 같이 유량처리부(110), 분사노즐부(120) 및 검지부(130) 등을 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다. 이때, 유량처리부(110) 및 분사노즐부(120)은 각각 다수 개로 구비될 수 있다.1, the
유량처리부(110)는, 공급원(10)에서 제공되는 액상물질이 반도체 제조공정에 필요한 양만큼의 공급될 수 있도록 액상물질의 유량을 1차적으로 조절하고 측정하는 구성요소이다.The
이러한 유량처리부(110)는, 반도체 제조공정이나 장치의 전체적인 작동을 제어하는 총괄제어시스템(미도시)과 전기적으로 연결된 상태에서 관리자 설정의 유량제어신호 즉, 소정범위에서 가변되는 전압 또는 전류 신호를 받아 유량을 가변시키는 전자식 밸브(미도시)와, 유동하는 액상물질의 유량을 소정의 단위(일례로, mg/min)로 측정하는 전자식 유량계(미도시)의 결합 등으로 구현될 수 있다.The flow
이때, 유량처리부(110)를 이루는 전자식 밸브 또는 전자식 유량계의 구체적인 작동원리나 구조는 이미 공지된 기술이므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 전자식 밸브와 전자식 유량계 간의 결합 구조 등은 상술한 유량처리부(110)의 기능 내지 작용을 원활히 구현할 수 있는 한도에서 다양하게 변형될 수 있음은 물론이다.At this time, the specific operation principle and structure of the electromagnetic valve or the electronic flowmeter constituting the
분사노즐부(120)는, 유량처리부(110)와 연결된 배관(112)을 통해 액상물질을 전달받아 기화시키는 한편, 유량처리부(110)와 연결된 케이블(114)을 통해 인가되는 제어전원(SCP)에 따라 기화된 액상물질의 유량을 2차적으로 조절하여 반도체 제조장치 내의 챔버(20)로 기화된 액상물질을 필요한 양만큼 송출하는 구성요소이다.The
이러한 분사노즐부(120)는, 배관(112)을 통해 전달받은 액상물질을 가열하는 히터(미도시)와, 상술한 관리자 설정의 유량제어신호에 대응하는 유량 조절이 동일하게 이루어지도록 하는 제어전원을 유량처리부(110)로부터 케이블(114)을 통해 전달받아 유량을 가변시키는 전자식 밸브(미도시)의 결합 등으로 구현될 수 있다.The
여기서 제어전원은 상술한 관리자 설정의 유량제어신호와 유사하게 소정범위에서 가변되는 전압 또는 전류 신호일 수 있다.Here, the control power source may be a voltage or current signal that varies in a predetermined range similar to the flow control signal of the administrator setting.
이때, 분사노즐부(120)를 이루는 히터나 전자식 밸브의 구체적인 작동원리나 구조는 이미 공지된 기술이므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 히터와 전자식 밸브 간의 결합 구조 등은 상술한 분사노즐부(120)의 기능 내지 작용을 원활히 구현할 수 있는 한도에서 다양하게 변형될 수 있음은 물론이다.At this time, the specific operation principle and structure of the heater or the electromagnetic valve constituting the
이상에서 살펴본 유량처리부(110)와 분사노즐부(120)에 각각 장착된 전자식 밸브가 상술한 관리자 설정의 유량제어신호에 따라 케이블(114)을 통해 서로 연계되어 이중적으로 동일한 유량이 각 밸브를 유동하도록 한 이유는, 어느 하나의 전자식 밸브에 작동이상이 발생하더라도 정상작동하는 나머지 하나의 전자식 밸브에 의해 기화된 액상물질이 관리자 설정의 유량으로 챔버(20) 내로 송출될 수 있도록 하기 위함이다. The electronic valves installed in the
이러한 연계 구조의 유량처리부(110)와 분사노즐부(120)를 통해 보다 안정적으로 반도체 제조공정이 운용될 수 있게 된다.The semiconductor manufacturing process can be more stably operated through the
검지부(130)는, 상술한 케이블(114)과 전기적으로 연결되어 유량처리부(110)와 분사노즐부(120) 간에 인가된 제어전원(SCP)을 실시간 실측하고, 실측된 제어전원(MCP) 정보에 기초하여 유량처리부(110)와 분사노즐부(120)의 작동이상 유무를 판별하는 구성요소로서, 본 발명에 있어 중요한 기술적 특징부에 해당한다.The
상술한 바와 같은 기능 내지 작동을 구현하기 위해, 본 발명의 실시예에 따른 검지부(130)는, 도 1에 도시된 바와 같이 케이블(114)을 통해 유량처리부(110) 및 분사노즐부(120)와 전기적으로 연결되고, 도 2a에 도시된 PCB(Printed Circuit Board)기판 상의 구획된 영역에 각각 케이블연결부(132), 연산처리부(134), 표시부(136) 및 외부출력부(138) 등이 도 2b 내지 도 2d에 도시된 바와 같은 기능적 회로구성의 형태로 탑재되어 이루어지게 된다.1, the detecting
도 1에서 도시된 검지부(130)는 일례로서 하나의 유량처리부(110)와 하나의 분사노즐부(120)와 케이블(114)을 통해 연결되는 것으로 도시하였으나, 이와 달리 다수의 유량처리부(110) 및 분사노즐부(120)과 각각 연결될 수 있음은 물론이다.Although the
케이블연결부(132)는, 유량처리부(110) 및 분사노즐부(120)와 각각 케이블(114)을 통해 전기적으로 연결되는 구성요소로서, 도 2b에 도시된 바와 같은 회로구성으로 이루어질 수 있다. 이러한 케이블연결부(132)가 마련됨에 따라 검지부(130)는 유량처리부(110)에서 분사노즐부(120)로 인가되는 제어전원(SCP)을 실시간 측정할 수 있게 된다.The
연산처리부(134)는, 케이블연결부(132)와 연결된 상태에서 유량처리부(110)에서 분사노즐부(120)로 인가된 제어전원(SCP)을 실시간 실측하여 유량처리부(110)와 분사노즐부(120)의 작동이상 유무를 판별하는 한편, 실시간 측정된 제어전원(MCP) 정보를 처리하고, 검지부(130)를 이루는 각 구성들과 연결되어 이들의 작동을 전체적으로 제어하는 구성요소이다.The
이러한 연산처리부(134)는, 도 2c의 (a)에 도시된 바와 같은 회로구성으로 이루어질 수 있는데, 구체적으로는 전원측정장치(DC 미터기)가 내장된 MCU(micro controller unit), 마이컴(microcomputer), 아두이노(Arduino) 등과 같은 모듈화된 유닛으로 구현할 수 있다. The
또한, 연산처리부(134)는 별도로 상용화된 전원측정장치(DC 미터기)를 후술할 외부출력부(138)와 전기적으로 연결한 MCU(micro controller unit), 마이컴(microcomputer), 아두이노(Arduino) 등과 같은 유닛으로 구현할 수 있으며, 이경우 상용화된 전원측정장치(DC 미터기)에 탑재된 LCD창을 통해 관리자가 실시간 측정되는 제어전원(MCP) 정보를 용이하게 시각적으로 인지할 수 있게 된다.The
연산처리부(134)를 통해 인가된 제어전원(SCP)을 실측하며 측정된 제어전원 정보를 처리(작동이상의 판별 등)하고, 연결된 각 구성들을 제어하는 등의 일련의 과정은, 기계어(machine language, 機械語) 등과 같은 프로그래밍 언어로 코딩됨으로써 이루어질 수 있다.A series of processes such as measuring the control power source SCP applied through the
위와 같은 연산처리부(134)의 작동을 위한 코딩은 당업자 수준에서 다양한 방식 및 형태로 손쉽게 이루어질 수 있는바, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.The coding for the operation of the
한편, 연산처리부(134)를 통해 실시간 측정된 제어전원(MCP) 정보는, 도 2a 및 도 2c의 (b)에 도시된 바와 같은 회로구성으로 이루어진 저장장치(135)(메모리카드)에 저장되어 사후적으로 유량처리부(110)나 분사노즐부(120)의 작동상태를 판별하는 데에 사용될 수 있다.On the other hand, the control power MCP information measured in real time through the
표시부(136)는, 연산처리부(134)의 제어로 실측된 제어전원(MCP) 정보를 관리자에게 시각적으로 표출하기 위해 마련되는 구성요소로서, 도 2a에 도시된 PCB 상에 탑재되고, 도 2d에 도시된 바와 같은 LCD 회로모듈로 구현될 수 있다. 이때, 별도의 외부 표시장치에서 실측된 제어전원(MCP) 정보 등이 출력될 수 있도록 하기 위해, LCD 회로모듈 일측에는 출력포트(136a)가 더 구비될 수 있다.The
외부출력부(138)는, 연산처리부(134)의 제어로 실측된 제어전원(MCP) 정보를 외부로 송출하고 기타 외부 장치에서 생성된 정보 등을 수신할 수 있도록 소정의 통신인터페이스로 이루어진 구성요소로서, 도 2b에 도시된 바와 같은 회로구성으로 이루어질 수 있다. The
여기서 외부란 실측된 제어전원(MCP) 정보를 활용할 수 있는 반도체 제조장치의 전체적인 작동을 제어하는 총괄제어시스템 또는 FDC(Fault Detection and Classfication)와 같은 후술할 공정모니터링시스템(200)이나 상술한 바와 같은 별도로 상용화된 전원측정장치(DC 미터기) 등이 될 수 있다.Herein, the external refers to a
그리고 소정의 통신인터페이스란, 자동화시스템에 사용되는 CAN, 직렬통신(serial communication), 이더넷(Ethernet) 등과 같은 근거리 유선통신방식이 될 수 있으며, 필요에 따라서 무선통신방식이 될 수 있다.The predetermined communication interface may be a local wired communication method such as CAN, serial communication, Ethernet, etc. used in an automation system, and may be a wireless communication method if necessary.
상술한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 실시예에 따른 검지부(130)가 어떠한 작동 방식 내지는 알고리즘으로 유량처리부(110)와 분사노즐부(120)의 작동이상 유무를 판별하게 되는 지와 관련하여 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.Regarding whether or not the
먼저, 관리자는 반도체 제조공정에 소요되는 액상물질의 유량을 총괄제어시스템을 통해 입력설정하게 되면, 이 설정 정보는 유량의 크기에 따라 소정범위에서 가변되는 전압 또는 전류 신호 즉, 유량제어신호로 변환되어 유량처리부(110)에 전송된다.(S100)First, when an administrator inputs and sets a flow rate of a liquid material required for a semiconductor manufacturing process through an overall control system, the setting information is converted into a voltage or current signal varying in a predetermined range according to the flow rate, And is transmitted to the flow rate processor 110 (S100)
다음으로, 유량제어신호를 전달받은 유량처리부(110)는, 관리자에 의해 설정된 유량만큼 액상물질이 유량처리부(110)를 유동하도록 전자식 밸브를 가변시킴과 동시에 분사노즐부(120)가 기화된 액상물질을 관리자가 설정한 유량만큼 챔버(20)로 송출할 수 있도록 케이블(114)을 통해 분사노즐부(120)에 제어전원(SCP)을 인가하게 된다.The flow
본 발명의 실시예에서의 유량처리부(110)는 아래의 [표 1]과 같은 제어전원(SCP)을 분사노즐부(120)에 인가하여 챔버(20)로 송출되는 기화된 액상물질의 유량을 단계별로 조절하게 된다.The
(최대 500유량 설정)TEB
(Up to 500 flow settings)
(최대 4000유량 설정)TEOS
(Up to 4000 flow settings)
(최대 250유량 설정)TEPO
(Up to 250 flow settings)
(mg/min)Flow flow
(mg / min)
(mg/min)Flow flow
(mg / min)
(mg/min)Flow flow
(mg / min)
위 [표 1]에서와 같이 유량처리부(110)가, 관리자가 설정한 유량(개도율 설정)에 따라 가변되는 제어전원(SCP)을 분사노즐부(120)에 인가함으로써, 결국 기화된 액상물질은 해당 관리자 설정 유량만큼 챔버(20)로 송출되게 된다.(S200)As shown in Table 1 above, the
다음으로, 검지부(130)의 연산처리부(134)는, 유량처리부(110) 및 분사노즐부(120)가 모두 폐쇄된 대기상태(분사노즐부(120)에 120V의 제어전원이 인가 중인 상태)에서부터 관리자 설정 유량으로 조절된 유량처리부(110) 및 분사노즐부(120)를 통해 기화된 액상물질이 챔버(20)로 송출되는 동안, 유량처리부(110)에서 분사노즐부(120)로 인가되는 제어전원(SCP)을 실시간으로 측정하게 된다.Next, the
이때, 검지부(130)의 연산처리부(134)는 실시간으로 실측된 제어전원(MCP) 정보에 기초하여 유량처리부(110)와 분사노즐부(120)의 작동이상 유무를 판별하게 되는데, 아래의 [표 2]에서 제시된 시험예들을 예로 들어 설명하기로 한다.At this time, the
(최대 500유량 설정)TEB
(Up to 500 flow settings)
(최대 4000유량 설정)TEOS
(Up to 4000 flow settings)
(최대 250유량 설정)TEPO
(Up to 250 flow settings)
설정
유량manager
Set
flux
제어전원(60V)Authorized
Control power (60V)
(50%개도율)250 mg / min
(50% opening rate)
제어전원(60V)Authorized
Control power (60V)
(50%개도율)2000 mg / min
(50% opening rate)
(50%개도율)125 mg / min
(50% opening rate)
시험예1Measured control power source
Test Example 1
시험예2
Measured control power source
Test Example 2
시험예3
Measured control power source
Test Example 3
우선, 연산처리부(134)의 실측된 제어전원(MCP) 정보에 기초한 작동이상 유무에 대한 판별 처리를 설명하기에 앞서 [표 2]에 기재된 내용을 전반적으로 살펴보면 다음과 같다. First, before describing the operation abnormality determination based on the actually measured control power (MCP) information of the
위의 [표 2]는, TEB, TEOS 및 TEPO 총 3가지 액상물질이, 최대 가능유량 대비 50% 개도율인 250유량, 2000유량 및 125유량으로 총 9개(시험예별 각 3개)의 각기 다른 상태의 유량제어시스템(100)을 통해 각각 챔버(20)에 송출되도록 관리자에 의해 설정 유량이 세팅된 상태에서, 각 유량제어시스템(100)이 작동시(대기상태, 포화 및 유지상태) 유량처리부(110)에서 분사노즐부(120)로 인가된 제어전원(SCP)을 연산처리부(134)를 통해 실측하여 얻는 제어전원(MCP) 정보를 각각 표시한 것이다.[Table 2] shows that the total of nine liquid substances (TEB, TEOS, and TEPO) in total of three liquid substances at 50% opening rate with respect to the maximum possible flow rate of 250, 2000 and 125 flows (Standby state, saturated state, and maintained state) at the time of operation (standby state, saturated state, and maintained state) in a state where the set flow rate is set by the manager so as to be sent to the
여기서 관리자 설정 유량으로의 조절을 위해 유량처리부(110)는, 총괄제어시스템으로부터 관리자 설정의 유량제어신호를 전달받아 폐쇄된 상태(0% 개도율)를 유지하기 위해 분사노즐부(120)에 인가하던 제어전원(SCP) 120V를 60V로 가변(연속적으로 변함)하여 인가하게 된다.The flow
이때, 유량처리부(110)가 분사노즐부(120)가 폐쇄된 상태가 되도록 인가하게 되는 120V의 제어전원(SCP)을 제1 제어전원으로 정의하고, 이를 연산처리부(134)를 통해 실측하여 얻어진 제어전원을 제1 측정전원(MCP1)으로 정의한다. At this time, the 120-V control power supply SCP, which is applied by the
그리고 관리자 설정의 유량으로 분사노즐부(120)가 개방되도록 인가하게 되는 60V의 제어전원(SCP)을 제1 제어전원과 구별하여 제2 제어전원으로 정의하고, 이를 연산처리부(134)를 통해 실측하여 얻어진 제어전원을 제2 측정전원(MCP2)으로 정의하기로 한다.The control power supply SCP of 60 V to be applied to open the
물론, 폐쇄 인가된 제어전원(SCP) 120V와 관리자 설정 유량을 위한 인가된 제어전원(SCP) 60V는 유량제어시스템(100)의 사양에 따라 변경될 수 있다.Of course, the closed control power supply (SCP) 120V and the applied control power supply (SCP) 60V for the manager set flow rate can be changed according to the specification of the
이러한 인가 제어전원(SCP)의 연속적인 가변조절로 인해 측정된 제어전원(MCP)에는 포화상태(돌출된 부분)가 발생하게 되는데 이는 유지상태와 크게 차이나지 않는 한 본 발명에서는 무시될 수 있다.(도 4a의(a) 참조)The saturation state (protruded portion) is generated in the control power supply (MCP) measured by the continuous variable control of the applied control power supply (SCP), which can be neglected in the present invention unless it largely differs from the holding state. 4A)
위의 [표 2]의 다양한 시험예들을 참조하면, 유량처리부(110)로부터 분사노즐부(120)에 일정하게 제1,2 제어전원(120V,60V)이 인가되더라도 연산처리부(134)에서 실측된 제1,2 측정전원(MCP1,MCP2)(폐쇄상태, 포화 및 유지상태)은 서로 정확히 일치하지 않고 차이가 나는 것을 알 수 있는데, 이러한 차이는 다수의 전기소자 및 장치의 결합으로 이루어진 유량처리부(110)와 분사노즐부(120) 각각이 전기적으로 작동함으로 인해 발생하는 것으로, 유량처리부(110)와 분사노즐부(120)가 고장나거나 작동이상 있는 경우 그 차이가 더 커지게 되고, 고장이나 작동이상 없이 정상작동하는 새제품의 경우에는 그 차이가 없거나 미소한 차이를 보이게 된다.The first and second
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 연산처리부(134)는 이러한 차이 즉, 일정하게 인가되는 제어전원(SCP) 대비 측정된 제어전원(MCP) 간의 차이를 다음과 같이 유형화하여 유량처리부(110)와 분사노즐부(120)의 작동이상 유무를 각각 판별하게 된다.(S300)Accordingly, the
첫째, 연산처리부(134)는, 분사노즐부(120)가 폐쇄된 상태(대기상태, 0% 개도율)가 되도록 인가되는 유량처리부(110)의 제1 제어전원(120V)에 대하여 실시간 측정된 제1 측정전원(MCP1)(대기상태에서 실측된 제어전원(MCP))이 제1 허용밴드(AB1) 내에 있고, 분사노즐부(120)가 관리자 설정의 유량(50% 개도율)이 되도록 인가되는 유량처리부(110)의 제2 제어전원(60V)에 대하여 실시간 측정된 제2 측정전원(MCP2)(포화 및 유지상태에서 실측된 제어전원(MCP))이 제2 허용밴드(AB2) 내에 있는 경우, 유량처리부(110) 및 분사노즐부(120)의 작동은 정상상태인 것으로 판별할 수 있다.First, the
여기서 제1 허용밴드(AB1)는 제1 측정전원(MCP1)이 유량처리부(110)의 제1 제어전원 값과 근사한 것으로 취급하여 유량처리부(110)가 정상작동하고 있다고 판단할 수 있는 범위를 말하는 것으로, 관리자의 설정에 의해 제1 제어전원(120V) 값에 대하여 대략 ±5%(114V~126V) 내지 ±15%(102V~138V)로 정해질 수 있다.Here, the first allowable band AB1 refers to a range in which the first measured power supply MCP1 is regarded as being approximate to the first control power supply value of the
그리고 제2 허용밴드(AB2)는 제2 측정전원(MCP2)이 유량처리부(110)의 제2 제어전원 값과 근사한 것으로 취급하여 분사노즐부(120)가 정상작동하고 있다고 판단할 수 있는 범위를 말하는 것으로, 관리자에 의해 제2 제어전원(60V) 값에 대하여 대략 ±5%(57V~63V) 내지 ±15%(51V~69V) 이내로 정해질 수 있다.The second allowable band AB2 is set to a range in which the second measured power supply MCP2 is regarded as being approximate to the second control power value of the
[표 2] 및 도 4a를 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 시험예1의 TEPO(유량처리부(110) 및 분사노즐부(120) 모두 새제품)의 경우에는, 폐쇄상태에서 유량처리부(110)로부터 분사노즐부(120)에 제1 제어전원 120V가 인가될 때, 연산처리부(134)에서 실측된 제1 측정전원(MCP1)이 제1 허용밴드(AB1) 이내인 120V이므로, 검지부(130)의 연산처리부(134)는 1차적으로 유량처리부(110)의 작동이 정상상태인 것으로 판별하게 된다.In the case of TEPO (a new product of both the flow
그리고 포화 및 유지상태에서 유량처리부(110)로부터 분사노즐부(120)에 제2 제어전원 60V가 인가될 때, 연산처리부(134)에서 실측된 제2 측정전원(MCP2)이 제2 허용밴드(AB2) 이내인 58V(60V)이므로, 검지부(130)의 연산처리부(134)는 2차적으로 분사노즐부(120)의 작동이 정상상태인 것으로 판별하게 된다.When the second
결국, 연산처리부(134)는 제1,2 제어전원에 대한 제1,2 측정전원(MCP1,MCP2) 값이 모두 제1,2 허용밴드(AB1,AB2) 이내이므로, 유량처리부(110) 및 분사노즐부(120)의 작동은 모두 정상상태인 것으로 판별하고, 별다른 조치 없이 기화된 액상물질의 송출이 유지되도록 제어하게 된다. 이러한 처리는 시험예1,2,3의 TEB, 시험예3의 TEOS, 시험예2의 TEPO의 경우에도 마찬가지이다.(S400)Since the values of the first and second measurement power sources MCP1 and MCP2 for the first and second control power sources are all within the first and second allowable bands AB1 and AB2, The operation of the
둘째, 연산처리부(134)는, 분사노즐부(120)가 폐쇄된 상태가 되도록 인가되는 유량처리부(110)의 제1 제어전원(120V)에 대하여 실시간 측정된 제1 측정전원(MCP1)(대기상태에서 실측된 제어전원(MCP))이 제1 허용밴드(AB1)를 벗어난 경우, 유량처리부(110)의 작동은 이상상태인 것으로 판별할 수 있다.Secondly, the
[표 2] 및 도 4b를 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 시험예2의 TEOS의 경우에는, 폐쇄상태에서 유량처리부(110)로부터 분사노즐부(120)에 제1 제어전원 120V가 인가될 때, 연산처리부(134)에서 실측된 제1 측정전원(MCP1)이 제1 허용밴드(AB1)를 벗어난 0V이므로, 검지부(130)의 연산처리부(134)는 1차적으로 유량처리부(110)의 작동에 이상이 있는 것으로 판별하게 된다.More specifically, referring to [Table 2] and FIG. 4B, in the case of TEOS of Test Example 2, when the first
그리고 포화 및 유지상태에서 유량처리부(110)로부터 분사노즐부(120)에 제2 제어전원 60V가 인가될 때, 연산처리부(134)에서 실측된 제2 측정전원(MCP2)이 대략 제2 허용밴드(AB2) 이내인 46V(55V)이므로, 검지부(130)의 연산처리부(134)는 2차적으로 분사노즐부(120)의 작동이 정상상태인 것으로 판별하게 된다.When the second
결국, 연산처리부(134)는 제1 제어전원에 대한 제1 측정전원(MCP1) 값만이 제1 허용밴드(AB1)를 벗어났으므로, 유량처리부(110)의 작동에만 이상이 있는 것으로 판별하고 이때의 제1 측정전원(MCP1) 정보(또는 유량처리부(110)의 작동에 이상 있음을 나타내는 기호 등)가 표시부(136)를 통해 관리자 등에게 인식될 수 있도록 제어하게 된다.As a result, the
이에 따라 관리자는 유량처리부(110)를 정상작동하는 제품으로 교체한 후 상술한 단계를 다시 거치도록 하여 작동이상 여부를 판별하게 된다.(S500)Accordingly, after replacing the
한편, [표 2]에는 유량처리부(110)를 교체한 결과, 제1 측정전원(MCP1)이 제1 허용밴드(AB1) 내인 117V이고, 제2 측정전원(MCP2)이 제2 허용밴드(AB2) 내인 58V(59)V로 각각 변경됨을 나타내고 있는데, 이를 통해 교체 전 유량처리부(110)의 작동에 이상이 있다고 판별한 연산처리부(134)의 작동이 검증될 수 있다.Table 2 shows that the first measured power source MCP1 is 117 V in the first allowable band AB1 and the second measured power MCP2 is in the second allowable band AB2 (58) V (59) V, respectively. In this way, the operation of the
셋째, 연산처리부(134)는, 분사노즐부(120)가 설정된 유량이 되도록 인가되는 유량처리부(110)의 제2 제어전원(60V)에 대하여 실시간 측정된 제1 측정전원(MCP1)(포화 및 유지상태에서 실측된 제어전원(MCP))이 제2 허용밴드(AB2)를 벗어난 경우 분사노즐부(120)의 작동은 이상상태인 것으로 판별할 수 있다.Thirdly, the
[표 2] 및 도 4c를 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 시험예3의 TEPO의 경우에는, 폐쇄상태에서 유량처리부(110)로부터 분사노즐부(120)에 제1 제어전원 120V가 인가될 때, 연산처리부(134)에서 실측된 제1 측정전원(MCP1)이 제1 허용밴드(AB1)를 이내인 113V이므로, 검지부(130)의 연산처리부(134)는 1차적으로 유량처리부(110)의 작동이 정상상태인 것으로 판별하게 된다.More specifically, referring to [Table 2] and FIG. 4C, in the case of TEPO of Test Example 3, when the first
그리고 포화 및 유지상태에서 유량처리부(110)로부터 분사노즐부(120)에 제2 제어전원 60V가 인가될 때, 연산처리부(134)에서 실측된 제2 측정전원(MCP2)이 대략 제2 허용밴드(AB2)를 벗어난 26V(45V)이므로, 검지부(130)의 연산처리부(134)는 2차적으로 분사노즐부(120)의 작동에 이상이 있는 것으로 판별하게 된다.When the second
결국, 연산처리부(134)는 제2 제어전원에 대한 제2 측정전원(MCP2) 값만이 제2 허용밴드(AB2)를 벗어났으므로, 분사노즐부(120)의 작동에만 이상이 있는 것으로 판별하고 이때의 제2 측정전원(MCP2) 정보(또는 유량처리부(110)의 작동에 이상 있음을 나타내는 기호 등)가 표시부(136)를 통해 관리자 등에게 인식될 수 있도록 제어하게 된다.As a result, since only the second measured power source MCP2 value for the second control power source is out of the second allowable band AB2, the
이에 따라 관리자는 분사노즐부(120)를 정작작동하는 제품으로 교체한 후 상술한 단계를 다시 거치도록 하여 작동이상 여부를 판별하게 된다.(S600)Accordingly, the manager can replace the
마찬가지로, [표 2]에는 분사노즐부(120)를 교체한 결과, 제1 측정전원(MCP1)이 제1 허용밴드(AB1) 내인 113V이고, 제2 측정전원(MCP2)이 제2 허용밴드(AB2) 내인 44V(54)V로 각각 변경됨을 나타내고 있는데, 이를 통해 교체 전 분사노즐부(120)의 작동에 이상이 있다고 판별한 연산처리부(134) 작동이 검증될 수 있다. 이러한 처리는 시험예1의 TEOS의 경우에도 마찬가지이다.Similarly, in Table 2, as a result of replacing the
이상에서 살펴본 바와 같이 상호 연계작동하는 유량처리부(110) 및 분사노즐부(120)의 작동이상 유무가 관리자의 경험이나 추측에 의존한 것이 아닌 실시간으로 측정된 제1,2 측정전원(MCP1,MCP2)에 기초하여 검지부(130)의 연산처리부(134)를 통해 명확하게 판별될 수 있게 됨에 따라 고장이나 작동이상이 있는 장비의 신속한 교체가 가능해져 반도체 장비의 운용 및 관리의 효율화가 도모될 수 있다.As described above, the presence or absence of operation abnormality of the
한편, 상술한 바와 같은 유량제어시스템(100)은, 도 5에 도시된 바와 같이 총괄제어시스템 또는 FDC와 같은 공정모니터링시스템(200) 등과 연결되어 운용될 수 있다. Meanwhile, the
즉, 유량제어시스템(100)의 유량처리부(110)의 경우 FDC와 같은 공정모니터링시스템(200) 등과 전기적으로 연결되면, 유량처리부(110)에서 실시간으로 측정된 유량 정보는, 도 4a의 (b), 도 4b의 (b) 및 도 4c의 (b)에 도시된 바와 같이, 공정모니터링시스템(200) 등으로 송출되어 모니터링될 수 있다. That is, when the flow
이때, 도 4b의 (b) 및 도 4c의 (b)와 같이 유량처리부(110)나 분사노즐부(120)가 작동이상이 있더라도, 액상물질의 유량은 관리자가 설정한 대로 송출될 수 있는데, 이는 유량처리부(110)와 분사노즐부(120)가 이중적으로 유량을 조절하기 때문이다. 따라서 본 발명에 따른 유량제어시스템(100)의 검지부(130)에 의하지 않고 관리자의 경험만으로는 양 장치의 작동이상을 쉽게 검지하기가 어렵게 된다.At this time, the flow rate of the liquid material can be dispensed as set by the manager even if the
공정모니터링시스템(200) 등이 유량처리부(110)와 연계되어 실시간으로 측정된 유량 정보를 모니터링하는 중에 유량의 흔들림 즉, 정현파와 같이 유량의 반복된 변동이 발생하는 경우, 공정모니터링시스템(200) 등은 상술한 케이블(114)의 연결상태 점검 및 유량처리부(110)의 미세조정이 관리자에 의해 이루어지도록 하는 제1 알림경보를 생성할 수 있다.(S700, 도 3 참조)When the
또한, 유량제어시스템(100)의 분사노즐부(120)의 경우 FDC와 같은 공정모니터링시스템(200) 등과 전기적으로 연결되면, 검지부(130)에서 실시간으로 측정된 제어전원 정보도, 도 4a의 (a), 도 4b의 (a) 및 도 4c의 (a)에 도시된 바와 같이, 공정모니터링시스템(200) 등으로 송출되어 모니터링될 수 있다.In addition, when the
이렇게 공정모니터링시스템(200) 등이 검지부(130)와 연계되면, 실시간으로 측정된 제어전원(MCP)이 제1,2 허용밴드(AB1,AB2)를 벗어나게 나는지 여부 즉, 유량처리부(110)와 분사노즐부(120)에 대한 작동이상의 발생 여부가 도 4b의 (b) 및 도 4c의 (b)에서처럼 액상물질의 유량이 관리자가 설정한 대로 송출되더라도 검지될 수 있게 된다.When the
이러한 공정모니터링시스템(200) 등이 실시간으로 측정된 제어전원(MCP)을 모니터링하는 중에 유량처리부(110)와 분사노즐부(120)의 작동이상이 발생하게 되면, 공정모니터링시스템(200) 등은 유량처리부(110)와 분사노즐부(120)에 대한 조치가 관리자에 의해 이루어지도록 제2 알림경보를 생성할 수 있다.If the
한편, 공정모니터링시스템(200)은, 상술한 제1 알림경보 및 제2 알림경보가 반도체 제조공정의 각 영역별 관리자에게 제공되어 적절한 조치가 이루어지도록 적어도 하나 이상의 표시단말장치(210)와 연결될 수 있다. Meanwhile, the
이때, 공정모니터링시스템(200)과 표시단말장치(210) 간의 통신연결은 자동화시스템에 사용되는 CAN, 직렬통신(serial communication), 이더넷(Ethernet) 등과 같은 근거리 유선통신방식이 될 수 있으며, 필요에 따라서 무선통신방식이 될 수 있다. The communication connection between the
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It is obvious to those who have. Accordingly, such modifications or variations should not be individually understood from the technical spirit and viewpoint of the present invention, and modified embodiments should be included in the claims of the present invention.
10: 공급원
20: 챔버
100: 유량제어시스템
110: 유량처리부
112: 배관
114: 케이블
SCP: 인가된 제어전원
MCP: 실측된 제어전원
MCP1: 제1 측정전원
AB1: 제1 허용밴드
MCP2: 제2 측정전원
AB2: 제2 허용밴드
120: 분사노즐부
130: 검지부
132: 케이블연결부
134: 연산처리부
135: 저장장치
136: 표시부
136a: 출력포트
138: 외부출력부
200: 공정모니터링시스템
210: 표시단말장치10: source 20: chamber
100: Flow control system
110: flow rate processor 112: piping
114: Cable SCP: Authorized control power supply
MCP: Measured control power MCP1: First measurement power
AB1: 1st permissible band MCP2: 2nd measuring power
AB2: second permissible band 120: jet nozzle part
130: Detector 132: Cable connection
134: operation processing unit 135: storage device
136:
138: External output section
200: process monitoring system 210: display terminal device
Claims (7)
공급원에서 제공되는 액상물질의 유량을 조절하고 측정하는 유량처리부;
상기 유량처리부와 연결된 배관을 통해 액상물질을 전달받아 기화시키고, 상기 유량처리부와 연결된 케이블을 통해 인가되는 제어전원에 따라 기화된 액상물질의 유량을 조절하며 송출하는 분사노즐부; 및
상기 케이블과 전기적으로 연결되어 상기 유량처리부와 상기 분사노즐부 간에 인가된 제어전원을 실시간 실측하고, 실측된 제어전원 정보에 기초하여 상기 유량처리부와 상기 분사노즐부의 작동이상 유무를 판별하는 검지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유량제어시스템.A flow control system for vaporizing a predetermined liquid material on a wafer to form a predetermined circuit pattern on a semiconductor wafer,
A flow processor for controlling and measuring the flow rate of the liquid material provided by the source;
A spray nozzle unit for receiving and vaporizing the liquid material through a pipe connected to the flow rate processor and adjusting the flow rate of vaporized liquid material according to a control power applied through a cable connected to the flow rate processor, And
And a detection unit electrically connected to the cable to detect the control power applied between the flow rate control unit and the injection nozzle unit in real time and to detect the presence or absence of operation abnormality in the flow rate control unit and the injection nozzle unit based on the measured control power supply information And the flow rate control system.
상기 검지부는,
상기 유량처리부 및 상기 분사노즐부와 각각 상기 케이블을 통해 전기적으로 연결되는 케이블연결부;
상기 케이블연결부와 연결된 상태에서 인가된 제어전원을 실시간 실측하여 상기 유량처리부와 상기 분사노즐부의 작동이상 유무를 판별하는 연산처리부;
상기 연산처리부의 제어로 실측된 제어전원 정보를 표출하는 표시부; 및
상기 연산처리부의 제어로 실측된 제어전원 정보를 외부로 송출하는 외부출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유량제어시스템.The method according to claim 1,
The detecting unit includes:
A cable connection part electrically connected to the flow rate processor and the injection nozzle part through the cable, respectively;
An arithmetic processing unit for real-time observing the control power applied in a state of being connected to the cable connection unit to determine whether there is an operation abnormality in the flow rate processor and the injection nozzle unit;
A display unit for displaying the control power information actually measured under the control of the operation processing unit; And
And an external output unit for transmitting the control power information actually measured under the control of the operation processing unit to the outside.
상기 연산처리부는,
상기 분사노즐부가 폐쇄된 상태가 되도록 인가되는 상기 유량처리부의 제1 제어전원에 대하여 실시간 측정된 제1 측정전원이 제1 허용밴드 내에 있고, 상기 분사노즐부가 관리자 설정의 유량이 되도록 인가되는 상기 유량처리부의 제2 제어전원에 대하여 실시간 측정된 제2 측정전원이 제2 허용밴드 내에 있는 경우,
상기 유량처리부 및 상기 분사노즐부의 작동은 정상상태인 것으로 판별하는 것을 특징으로 하는 유량제어시스템.3. The method of claim 2,
Wherein the arithmetic processing unit comprises:
The first measurement power being measured in real time with respect to the first control power source of the flow rate processor applied to be in the closed state of the injection nozzle section is in the first allowable band and the flow rate When the second measured power source measured in real time with respect to the second control power source of the processing unit is within the second allowable band,
And the operation of the flow rate control unit and the injection nozzle unit is determined to be a normal state.
상기 연산처리부는,
상기 분사노즐부가 폐쇄된 상태가 되도록 인가되는 상기 유량처리부의 제1 제어전원에 대하여 실시간 측정된 제1 측정전원이 제1 허용밴드를 벗어난 경우 상기 유량처리부의 작동은 이상상태인 것으로 판별하는 것을 특징으로 하는 유량제어시스템.3. The method of claim 2,
Wherein the arithmetic processing unit comprises:
It is determined that the operation of the flow rate processor is in an abnormal state when the first measured power source measured in real time with respect to the first control power source of the flow rate processor applied to be in the closed state of the injection nozzle section is out of the first allowable band Flow control system.
상기 연산처리부는,
상기 분사노즐부가 설정된 유량이 되도록 인가되는 상기 유량처리부의 제2 제어전원에 대하여 실시간 측정된 제1 측정전원이 제2 허용밴드를 벗어난 경우 상기 분사노즐부의 작동은 이상상태인 것으로 판별하는 것을 특징으로 하는 유량제어시스템.3. The method of claim 2,
Wherein the arithmetic processing unit comprises:
When the first measurement power measured in real time with respect to the second control power source of the flow rate processor applied so that the injection nozzle has a predetermined flow rate deviates from the second allowable band, the operation of the injection nozzle is determined to be abnormal Flow control system.
상기 유량처리부와 전기적으로 연결되어 실시간으로 측정된 유량을 모니터링하되 유량의 흔들림 발생시 상기 케이블의 연결상태 점검 및 상기 유량처리부의 미세조정이 이루어지도록 제1 알림경보를 생성하고,
상기 검지부와 전기적으로 연결되어 실시간으로 실측된 제어전원을 모니터링하되 상기 유량처리부와 상기 분사노즐부의 작동이상 발생시 상기 유량처리부와 상기 분사노즐부에 대한 조치가 이루어지도록 제2 알림경보를 생성하는 것을 특징으로 하는 공정모니터링시스템.A process monitoring system to which the flow rate control system according to any one of claims 1 to 5 is applied,
A first notification alarm is generated so as to check the connection state of the cable and the fine adjustment of the flow rate processor when the flow rate fluctuates,
And a second notification alarm is generated so as to monitor the control power measured in real time by being electrically connected to the detection unit and to take measures against the flow rate processor and the injection nozzle unit when an operation error occurs in the flow rate processor and the injection nozzle unit Process monitoring system.
상기 공정모니터링시스템은,
관리자에게 상기 제1 알림경보 및 상기 제2 알림경보가 제공되도록 표시단말장치와 연결되는 것을 특징으로 하는 공정모니터링시스템.The method according to claim 6,
The process monitoring system includes:
Wherein the first notification alarm and the second notification alarm are connected to the display terminal device so that the first notification alarm and the second notification alarm are provided to the manager.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| N231 | Notification of change of applicant | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |