KR20200092187A - System for vacuum pump, method for vacuum pump monitoring and method for semiconductor manufacturing - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 진공 펌프 시스템, 진공 펌프 모니터링 방법 및 반도체 소자의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 진공 펌프의 고장을 미리 감지할 수 있는 진공 펌프 시스템, 진공 펌프 모니터링 방법 및 반도체 소자의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a vacuum pump system, a vacuum pump monitoring method and a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to a vacuum pump system, a vacuum pump monitoring method and a semiconductor device manufacturing method capable of detecting a failure of a vacuum pump in advance. It is about.
반도체는 여러 공정에 의해 제조될 수 있다. 반도체 공정에는 증착, 식각 등 다양한 공정이 존재할 수 있다. 각 공정들은 특수한 환경에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 증착 공정은 진공 환경 하에서 진행될 수 있다.Semiconductors can be manufactured by several processes. Various processes such as deposition and etching may exist in the semiconductor process. Each process can be performed in a special environment. For example, the deposition process can be performed under a vacuum environment.
증착 공정의 진행을 위해, 공정 챔버 내부를 실질적인 진공 상태로 유지할 필요가 있을 수 있다. 공정 챔버 내부를 진공 상태로 유지하기 위해 진공 펌프가 사용될 수 있다.In order to proceed with the deposition process, it may be necessary to keep the process chamber interior in a substantial vacuum. A vacuum pump can be used to keep the process chamber interior in a vacuum.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 진공 펌프의 고장을 미리 감지할 수 있는 진공 펌프 시스템, 진공 펌프 모니터링 방법 및 반도체 소자의 제조방법을 제공하는데 있다.The problem to be solved by the present invention is to provide a vacuum pump system, a vacuum pump monitoring method and a semiconductor device manufacturing method capable of detecting a failure of a vacuum pump in advance.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 웨이퍼의 손상을 방지하여 공정 수율을 향상시키고 경제적 비용을 절감할 수 있는 진공 펌프 시스템, 진공 펌프 모니터링 방법 및 반도체 소자의 제조방법을 제공하는데 있다.The problem to be solved by the present invention is to provide a vacuum pump system, a vacuum pump monitoring method and a method for manufacturing a semiconductor device, which can prevent damage to a wafer, thereby improving process yield and reducing economic cost.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 실시 예에 따른 진공 펌프 시스템은 진공 펌프; 상기 진공 펌프에 연결된 연결관; 및 상기 연결관에 결합되는 모니터링 장치; 를 포함하되, 상기 모니터링 장치는: 상기 연결관에 연결되어 상기 연결관을 우회하는 우회로를 제공하는 바이패스 관; 및 상기 바이패스 관의 압력을 측정하는 압력 센서; 를 포함할 수 있다.Vacuum pump system according to an embodiment of the present invention to achieve the problem to be solved is a vacuum pump; A connection pipe connected to the vacuum pump; And a monitoring device coupled to the connector. Including, but the monitoring device comprises: a bypass pipe connected to the connector to provide a bypass to bypass the connector; And a pressure sensor measuring the pressure of the bypass tube. It may include.
상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 실시 예에 따른 진공 펌프 모니터링 방법은 연결관에 연결된 진공 펌프를 작동시키는 것; 및 상기 연결관에 결합된 모니터링 장치를 이용하여 압력을 측정하는 것; 을 포함하되, 상기 모니터링 장치는: 상기 연결관에 연결되어 상기 연결관을 우회하는 우회로를 제공하는 바이패스 관; 및 상기 바이패스 관의 압력을 측정하는 압력 센서; 를 포함하고, 상기 압력을 측정하는 것은 상기 압력 센서에 의해 수행될 수 있다.Vacuum pump monitoring method according to an embodiment of the present invention to achieve the problem to be solved is to operate the vacuum pump connected to the connector; And measuring pressure using a monitoring device coupled to the connector. Including, but the monitoring device comprises: a bypass pipe connected to the connector to provide a bypass to bypass the connector; And a pressure sensor measuring the pressure of the bypass tube. Including, measuring the pressure may be performed by the pressure sensor.
상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 소자 제조 방법은 연결관에 연결된 진공 펌프를 작동시키는 것; 및 상기 연결관에 결합된 모니터링 장치를 이용하여 압력을 측정하는 것; 을 포함하되, 상기 연결관은 공정 챔버에 연결되며, 상기 공정 챔버는 반도체 소자의 제조 공정을 수행하는 반도체 공정 챔버를 포함하고, 상기 모니터링 장치는: 상기 연결관에 연결되어 상기 연결관을 우회하는 우회로를 제공하는 바이패스 관; 및 상기 바이패스 관의 압력을 측정하는 압력 센서; 를 포함하며, 상기 압력을 측정하는 것은 상기 압력 센서에 의해 수행될 수 있다.A semiconductor device manufacturing method according to an embodiment of the present invention to achieve the problem to be solved is to operate a vacuum pump connected to the connector; And measuring pressure using a monitoring device coupled to the connector. Including, but the connection tube is connected to the process chamber, the process chamber includes a semiconductor process chamber for performing a manufacturing process of a semiconductor device, the monitoring device: is connected to the connection tube to bypass the connection tube A bypass tube providing a bypass; And a pressure sensor measuring the pressure of the bypass tube. Including, measuring the pressure may be performed by the pressure sensor.
기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.
본 발명의 진공 펌프 시스템, 진공 펌프 모니터링 방법 및 반도체 소자의 제조방법에 따르면, 진공 펌프의 고장을 미리 감지할 수 있다.According to the vacuum pump system of the present invention, a method for monitoring a vacuum pump and a method for manufacturing a semiconductor device, failure of the vacuum pump can be detected in advance.
본 발명의 진공 펌프 시스템, 진공 펌프 모니터링 방법 및 반도체 소자의 제조방법에 따르면, 웨이퍼의 손상을 방지하여 공정 수율을 향상시키고 경제적 비용을 절감할 수 있다.According to the vacuum pump system of the present invention, a vacuum pump monitoring method, and a method for manufacturing a semiconductor device, it is possible to prevent damage to a wafer to improve process yield and reduce economic cost.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시 예에 따른 진공 펌프 시스템을 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 예시적인 실시 예에 따른 진공 펌프 시스템에서 도 1의 A 부분을 확대한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 예시적인 실시 예에 따른 진공 펌프 시스템에서 도 1의 B 부분을 확대한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 예시적인 실시 예에 따른 진공 펌프 모니터링 방법을 나타낸 순서도이다.
도 5는 본 발명의 예시적인 실시 예에 따른 진공 펌프 시스템의 작동 상태를 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 예시적인 실시 예에 따른 진공 펌프 시스템에서 도 1의 B 부분을 확대한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 예시적인 실시 예에 따른 진공 펌프 시스템에서 도 1의 B 부분을 확대한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a vacuum pump system according to an exemplary embodiment of the present invention.
2 is an enlarged cross-sectional view of part A of FIG. 1 in a vacuum pump system according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 is an enlarged cross-sectional view of part B of FIG. 1 in a vacuum pump system according to an exemplary embodiment of the present invention.
4 is a flow chart showing a vacuum pump monitoring method according to an exemplary embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view showing an operating state of a vacuum pump system according to an exemplary embodiment of the present invention.
6 is an enlarged cross-sectional view of part B of FIG. 1 in a vacuum pump system according to an exemplary embodiment of the present invention.
7 is an enlarged cross-sectional view of part B of FIG. 1 in a vacuum pump system according to an exemplary embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들에 대하여 설명한다. 명세서 전문에 걸쳐 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지칭할 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals throughout the specification may refer to the same components.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시 예에 따른 진공 펌프 시스템을 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a vacuum pump system according to an exemplary embodiment of the present invention.
이하에서, 도 1의 우측 방향을 제1 방향(D1), 윗 방향을 제2 방향(D2), 제1 방향(D1) 및 제2 방향(D2)에 실질적으로 수직하고 전방을 향하는 방향을 제3 방향(D3)이라 칭할 수 있다.Hereinafter, the right direction of FIG. 1 is substantially perpendicular to the first direction D1, the upper direction to the second direction D2, the first direction D1 and the second direction D2, and the direction toward the front is eliminated. It can be referred to as three directions D3.
도 1을 참고하면, 진공 펌프 시스템은 진공 펌프(1), 연결관(3), 모니터링 장치(5), 및 배기 처리 장치(9)를 포함할 수 있다. 실시 예들에서, 진공 펌프 시스템은 제어부(C)를 더 포함할 수 있다. 진공 펌프 시스템은 공정 챔버(7)에 연결될 수 있다.Referring to FIG. 1, the vacuum pump system may include a
진공 펌프(1)는 유체를 흡입할 수 있다. 진공 펌프(1)에 의해 공정 챔버(7)의 내부는 실질적인 진공 상태가 될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 펌프라는 용어는, 액체, 기체 및 기타 입자들의 압력을 조절하는 장치를 의미할 수 있다.The
연결관(3)은 진공 펌프(1)에 연결될 수 있다. 연결관(3)은 제1 연결관(31) 및 제2 연결관(33)을 포함할 수 있다. 제1 연결관(31)은 공정 챔버(7)에 결합될 수 있다. 제1 연결관(31)은 진공 펌프(1)와 공정 챔버(7)를 연결시킬 수 있다. 진공 펌프(1)는 제1 연결관(31)을 통해 공정 챔버(7) 내의 입자를 흡입할 수 있다. 공정 챔버(7)에서 나온 유체는 제1 연결관(31)을 통해 진공 펌프(1)로 유동할 수 있다. 제2 연결관(33)은 배기 처리 장치(9)에 결합될 수 있다. 제2 연결관(33)은 진공 챔버(1)와 배기 처리 장치(9)를 연결시킬 수 있다. 진공 챔버(1)에서 나온 유체는 제2 연결관(33)을 통해 배기 처리 장치(9)로 유동할 수 있다.The connecting
모니터링 장치(5)는 연결관(3)에 결합될 수 있다. 모니터링 장치(5)는 복수 개가 제공될 수 있다. 실시 예들에서, 모니터링 장치(5)는 제1 모니터링 장치(51) 및 제2 모니터링 장치(53)를 포함할 수 있다. 제1 모니터링 장치(51)는 제1 연결관(31)에 결합될 수 있다. 제2 모니터링 장치(53)는 제2 연결관(33)에 결합될 수 있다.The
배기 처리 장치(9)는 배기 가스를 처리할 수 있다. 배기 처리 장치(9)는 진공 펌프(1)에 연결될 수 있다. 실시 예들에서, 배기 처리 장치(9)는 제2 연결관(33)을 매개로 진공 펌프(1)에 연결될 수 있다. 진공 펌프(1)에서 나온 유체 및 기타 입자들은 제2 연결관(33)을 통해 배기 처리 장치(9)로 유입될 수 있다.The
제어부(C)는 진공 펌프(1) 및 공정 챔버(7) 등을 제어할 수 있다. 제어부(C)는 모니터링 장치(5)로부터 압력에 대한 정보를 수신할 수 있다. 제어부(C)는 모니터링 장치(5)로부터 수신한 압력에 대한 정보를 바탕으로 진공 펌프(1) 및/또는 공정 챔버(7) 등을 제어할 수 있다.The control unit C can control the
공정 챔버(7)는 공정이 진행되는 공간을 제공할 수 있다. 실시 예들에서, 공정은 반도체 제조 공정을 포함할 수 있다. 공정 챔버(7)의 안에서 공정이 진행될 수 있다. 실시 예들에서, 공정 챔버(7)의 안에서 증착 공정 등이 수행될 수 있다. 공정 챔버(7)의 내부는 실질적인 진공 상태에 가깝게 유지될 필요가 있을 수 있다. 공정 챔버(7)는 진공 펌프(1)에 연결될 수 있다. 실시 예들에서, 공정 챔버(7)는 제1 연결관(31)을 매개로 진공 펌프(1)에 연결될 수 있다. 진공 펌프(1)의 작동에 의해, 공정 챔버(7) 내부의 유체 및 기타 입자들은 공정 챔버(7)로부터 제거될 수 있다. 공정 챔버(7)는 실질적인 진공 상태로 유지될 수 있다.The
도 2는 본 발명의 예시적인 실시 예에 따른 진공 펌프 시스템에서 도 1의 A 부분을 확대한 단면도이다.2 is an enlarged cross-sectional view of part A of FIG. 1 in a vacuum pump system according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참고하면, 진공 펌프는 하우징(11) 및 회전체(13)를 포함할 수 있다.1 and 2, the vacuum pump may include a
하우징(11)은 진공 펌프의 몸체일 수 있다. 하우징(11)은 회전체(13)가 수용되는 공간을 제공할 수 있다. 하우징(11)은 회전체(13)를 감쌀 수 있다. 회전체(13)는 하우징(11) 내에 수용될 수 있다.The
회전체(13)는 회전할 수 있다. 회전체(13)는 회전할 수 있는 로터 등을 포함할 수 있다. 실시 예들에서, 회전체(13)는 복수 개가 제공될 수 있다. 회전체들(13)은 제1 방향(D1)으로 서로 이격될 수 있다. 또는, 회전체들(13)은 제2 방향(D2)으로 서로 이격될 수 있다. 회전체(13)는 주철석, 니켈, 주철석-니켈 합금 등을 포함할 수 있다. 실시 예들에서, 회전체(13)는 니켈로 도금될 수 있다.The rotating
회전체(13)는 하우징(11)의 내면과 이격될 수 있다. 실시 예들에서, 회전체(13)의 제1 외면(131)은 하우징(11)의 제1 내면(111)와 제1 거리(x)만큼 이격될 수 있다. 실시 예들에서, 회전체(13)의 제2 외면(133)은 하우징(11)의 제2 내면(113)와 제2 거리(y)만큼 이격될 수 있다. 제1 거리(x) 및 제2 거리(y)는 좁을 수 있다. 실시 예들에서, 제1 거리(x) 및 제2 거리(y)는 하우징(11)의 두께보다 좁을 수 있다. 회전체(13)가 하우징(11)의 내면과 이격됨에 따라, 회전체(13)와 하우징(11) 사이에는 유체 등이 지나가는 통로가 형성될 수 있다. 통로의 단면적은 작을 수 있다. 보다 구체적으로, 통로의 단면적은 하우징(11)의 두께보다 작을 수 있다.The rotating
회전체(13)가 회전하면, 공정 챔버(7)의 내부에 있는 유체 및 입자 등이 진공 펌프로 흡입될 수 있다. 회전체(13)가 계속 회전하면, 진공 펌프 내로 흡입된 유체 및 입자 등은 배기 처리 장치(9)를 향해 배출될 수 있다. 회전체(13)와 하우징(11)이 이격되어 위치하므로, 유체 및 입자 등이 회전체(13)와 하우징(11) 사이로 유동할 수 있다.When the
회전체(13)가 회전하는 동안, 회전체(13) 및 하우징(11) 등의 온도는 상승될 수 있다. 회전체(13)의 회전에 의해, 공정 챔버(7)의 내부의 유체 및 입자가 하우징(11)의 내부로 유입될 수 있다. 유입된 유체 및 입자는 부식성 물질을 포함할 수 있다. 부식성 물질에 의해 하우징(11)의 내면 및 회전체(13)의 외면은 부식될 수 있다. 회전체(13) 및 하우징(11) 등의 온도가 높으면, 부식성 물질에 의한 부식은 더욱 빨라질 수 있다. 부식이 진행되면, 회전체(13)와 하우징(11) 사이의 거리는 줄어들 수 있다. 제1 거리(x) 및 제2 거리(y)는 좁아질 수 있다. 유체 및 입자 등이 지나가는 통로는 좁아질 수 있다. 부식이 일정 수준 이상 진행되면, 유체 및 입자 등이 지나가는 통로가 매우 좁아질 수 있다. 진공 펌프는 작동을 정지할 수 있다. 공정 챔버(7)에 대한 흡입 작업은 중단될 수 있다. 공정 챔버(7)의 내부는 진공 상태로 유지되지 못할 수 있다. 공정 챔버(7)의 내부 압력은 높아질 수 있다. 공정 챔버(7)의 내부에 유체 및 입자 등이 많아질 수 있다. 공정 챔버(7)의 내부에서 수행되던 공정은 방해 받을 수 있다. 실시 예들에서, 공정 챔버(7)의 내부에 웨이퍼 등이 배치된 경우, 유체 및 입자 등에 의해 웨이퍼 등은 손상될 수 있다. 웨이퍼가 복수 개가 배치된 경우, 복수 개의 웨이퍼가 모두 손상될 수 있다.While the rotating
도 3은 본 발명의 예시적인 실시 예에 따른 진공 펌프 시스템에서 도 1의 B 부분을 확대한 단면도이다.3 is an enlarged cross-sectional view of part B of FIG. 1 in a vacuum pump system according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3을 참고하면, 제1 모니터링 장치(51)는 바이패스 관(511) 및 압력 센서(513)를 포함할 수 있다. 실시 예들에서, 제1 모니터링 장치(51)는 가열장치(515)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the
바이패스 관(511)은 제1 연결관(31)에 결합될 수 있다. 바이패스 관(511)의 내부 공간은 제1 연결관(31)의 내부 공간과 연통될 수 있다. 바이패스 관(511)은 제1 연결관(31)을 우회할 수 있다. 제1 연결관(31)의 내부 공간을 따라 유동하는 유체 등은 바이패스 관(511)의 내부 공간을 따라 우회할 수 있다. 실시 예들에서, 바이패스 관(511)은 제1 바이패스 관(5111), 측정관(5113) 및 제2 바이패스 관(5115)을 포함할 수 있다.The
제1 바이패스 관(5111)은 제1 연결관(31)에 결합될 수 있다. 제1 연결관(31)을 따라 유동하는 유체 등은 제1 바이패스 관(5111)으로 유입될 수 있다. 제1 바이패스 관(5111)의 연장 방향은 다양할 수 있다. 예를 들어, 제1 바이패스 관(5111)은 도 3에 도시된 바와 같이 제2 방향(D2)으로 연장될 수 있다. 그러나 이에 한정하는 것은 아니며, 제1 바이패스 관(5111)은 다른 방향으로 연장될 수도 있다.The
측정관(5113)은 제1 바이패스 관(5111)에 연결될 수 있다. 제1 바이패스 관(5111)으로 유입된 유체 등은 측정관(5113)으로 흐를 수 있다. 측정관(5113)의 내부 공간의 단면은 원형일 수 있다. 그러나 이에 한정하는 것은 아니며, 측정관(5113)의 내부 공간의 단면은 사각형 및/또는 다각형 형상을 포함할 수도 있다. 측정관(5113)의 내부 공간의 직경은 제3 거리(z)일 수 있다. 제3 거리(z)는 제1 거리(x, 도 2 참고) 및/또는 제2 거리(y)보다 작을 수 있다. 따라서 측정관(5113)의 단면적은, 하우징(11, 도 2 참고)과 회전체(13) 사이의 통로의 단면적보다 작을 수 있다. 실시 예들에서, 측정관(5113)의 단면적은 하우징(11)과 회전체(13) 사이의 통로의 단면적의 80~90% 일 수 있다. 측정관(5113)은 회전체(13)과 동일 또는 유사한 물질을 포함할 수 있다. 실시 예들에서, 측정관(5113)은 주철석, 니켈, 주철석-니켈 합금 등을 포함할 수 있다. 실시 예들에서, 측정관(5113)의 내벽은 니켈로 도금될 수 있다.The
제2 바이패스 관(515)은 측정관(5113)과 제1 연결관(31)을 연결할 수 있다. 측정관(5113) 내의 유체 등은 제2 바이패스 관(515)을 통해 제1 연결관(31)으로 다시 유입될 수 있다.The
압력 센서(513)는 바이패스 관(511)의 내부 공간의 압력을 측정할 수 있다. 압력 센서(513)는 측정한 압력에 대한 정보를 제어부(C)로 전송할 수 있다. 압력 센서(513)는 복수 개가 제공될 수 있다. 실시 예들에서, 압력 센서(513)는 제1 압력 센서(5131) 및 제2 압력 센서(5133)를 포함할 수 있다. 제1 압력 센서(5131)는 제1 바이패스 관(5111)에 결합될 수 있다. 제1 압력 센서(5131)는 제1 바이패스 관(5111)의 내부 공간의 압력을 측정할 수 있다. 제2 압력 센서(5133)는 제2 바이패스 관(5113)에 결합될 수 있다. 제2 압력 센서(5133)는 제2 바이패스 관(5113)의 내부 공간의 압력을 측정할 수 있다. 측정관(5113)을 기준으로 앞쪽과 뒤쪽에 각각 압력 센서(5131, 5133)가 배치되면, 유체 등이 측정관(5113)의 내부 공간을 지나면서 발생하는 압력의 변화를 감지할 수 있다.The
가열장치(515)는 바이패스 관(511)을 가열시킬 수 있다. 가열장치(515)는 측정관(5113)의 주변에 위치할 수 있다. 가열장치(515)는 측정관(5113)을 가열시킬 수 있다. 가열장치(515)의 가열에 의해, 측정관(5113)의 내부 공간의 온도는 상승될 수 있다. 가열장치(515)는 코일 등을 포함할 수 있다. 실시 예들에서, 가열장치(515)는 측정관(5113)의 온도가 하우징(11, 도 2 참고) 및 회전체(13)의 온도에 근접하도록 측정관(5113)을 가열할 수 있다. 따라서 측정관(5113)의 내부 공간의 환경은 하우징(11) 및 회전체(13)의 사이에 제공되는 통로의 환경과 유사해질 수 있다.The
실시 예들에서, 제2 모니터링 장치(53)는 제1 모니터링 장치(51)와 실질적으로 동일 또는 유사한 구성을 포함할 수 있다.In embodiments, the
도 4는 본 발명의 예시적인 실시 예에 따른 진공 펌프 모니터링 방법을 나타낸 순서도이고, 도 5는 본 발명의 예시적인 실시 예에 따른 진공 펌프 시스템의 작동 상태를 나타낸 단면도이다.4 is a flow chart showing a vacuum pump monitoring method according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view showing an operating state of the vacuum pump system according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4를 참고하면, 진공 펌프 모니터링 방법(S)은 진공 펌프를 작동시키는 것(S1), 압력을 측정하는 것(S2), 압력 센서로부터 신호를 수신하는 것(S3), 신호를 해석하는 것(S4) 및 이상 신호가 감지되면 펌프의 작동을 중단시키는 것(S5)을 포함할 수 있다.4, the vacuum pump monitoring method (S) is to operate the vacuum pump (S1), to measure the pressure (S2), to receive a signal from a pressure sensor (S3), to interpret the signal And (S4) and stopping the operation of the pump when an abnormal signal is detected (S5).
이하에서, 도 4를 기준으로 도 1 내지 도 3 및 도 5를 참고하여 진공 펌프 모니터링 방법(S)을 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, a vacuum pump monitoring method (S) will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 3 and 5 based on FIG. 4.
도 1 및 도 4를 참고하면, 진공 펌프를 작동시키는 것(S1)에서 제어부(C)가 진공 펌프(1)를 제어할 수 있다. 제어부(C)의 제어에 의해 진공 펌프(1)가 작동할 수 있다. 진공 펌프(1)가 작동하면 회전체(13, 도 2 참고)가 회전할 수 있다. 회전체(13)가 회전하면 공정 챔버(7)의 내부에 있는 유체 및 입자 등이 진공 펌프(1) 쪽으로 유입될 수 있다. 보다 구체적으로, 공정 챔버(7)의 내부에 있는 유체 및 입자 등은 제1 연결관(31)을 통과하여 진공 펌프(1) 쪽으로 유입될 수 있다. 유체 및 입자 등의 일부는 제1 연결관(31)을 통과할 때, 모니터링 장치(5)로 우회할 수 있다. 도 5를 참고하면, 유체 등의 일부는 제1 바이패스 관(5111), 측정관(5113) 및 제2 바이패스 관(5115)으로 유동할 수 있다. 제2 바이패스 관(5115)을 통과한 유체 등은 다시 제1 연결관(31)을 통해 진공 펌프(1)로 들어갈 수 있다. 유체 등은 회전체(13)와 하우징(11) 사이의 통로를 지나 제2 연결관(33)으로 배출될 수 있다. 제2 연결관(33)을 지나는 유체 등의 일부는 제2 모니터링 장치(53)로 우회하여 유동할 수 있다. 제2 모니터링 장치(53)로 우회하는 과정은 제1 모니터링 장치(51)로 우회하는 과정과 실질적으로 동일 또는 유사할 수 있다. 제2 모니터링 장치(53)를 빠져 나온 유체 등은 제2 연결관(33)을 통해 배기 처리 장치(9)로 유입될 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 4, the controller C may control the
압력을 측정하는 것(S2)에서 모니터링 장치(5)를 지나는 유체의 압력이 측정될 수 있다. 도 5를 참고하면, 제1 바이패스 관(5111)을 지나는 유체의 압력이 제1 압력 센서(5131)에 의해 측정될 수 있다. 제2 바이패스 관(5115)을 지나는 유체의 압력이 제2 압력 센서(5133)에 의해 측정될 수 있다. 제2 모니터링 장치(53, 도 1 참고)에서도 제1 모니터링 장치(51)에서와 실질적으로 동일 또는 유사한 방식으로 압력 측정이 수행될 수 있다.In measuring the pressure (S2), the pressure of the fluid passing through the
압력 센서로부터 신호를 수신하는 것(S3)에서 압력 센서(513)는 제어부(C, 도 1 참고)에 신호를 전달할 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 압력 센서(5131)는 제1 바이패스 관(5111)을 지나는 유체의 압력을 제어부(C)로 전송할 수 있다. 제2 압력 센서(5133)는 제2 바이패스 관(5115)을 지나는 유체의 압력을 제어부(C)로 전송할 수 있다. 제어부(C)는 제1 바이패스 관(5111) 및 제2 바이패스 관(5115)의 내부의 압력에 대한 정보를 전송 받을 수 있다. 제2 모니터링 장치(53)는 제어부(C)에 압력에 대한 정보를 전송할 수 있다. 실시 예들에서, 제2 모니터링 장치(53)는 제1 모니터링 장치(51)와 실질적으로 동일 또는 유사한 방식으로 제어부(C)에 압력에 대한 정보를 전송할 수 있다.In receiving the signal from the pressure sensor (S3), the
신호를 해석하는 것(S4)에서 제어부(C)는 제1 모니터링 장치(51)로부터 전송 받은 정보를 해석할 수 있다. 제어부(C)는 제1 압력 센서(5131)로부터 받은 제1 바이패스 관(5111)의 내부 압력에 대한 정보와, 제2 압력 센서(5133)로부터 받은 제2 바이패스 관(5115)의 내부 압력에 대한 정보를 이용하여, 측정관(5113)에서 발생하는 압력 강하에 대해 계산할 수 있다. 보다 구체적으로, 제어부(C)는 제2 바이패스 관(5115)의 내부 압력과 제1 바이패스 관(5111)의 내부 압력의 차이를 계산하여 측정관(5113)에서 발생하는 압력 강하에 대해 계산할 수 있다. 제어부(C)는 제2 모니터링 장치(53)에서 전송 받은 정보를 해석할 수 있다. 제2 모니터링 장치(53)에서 전송 받은 정보를 해석하는 것은, 제1 모니터링 장치(51)에서 전송 받은 정보를 해석하는 것과 실질적으로 동일 또는 유사할 수 있다.In interpreting the signal (S4 ), the control unit C may interpret the information transmitted from the
이상 신호가 감지되면 공정을 중단시키는 것(S5)에서 제어부(C)는 이상 신호를 감지할 수 있다. 보다 구체적으로, 제어부(C)는 신호를 해석하는 것(S4)에서 이상 신호가 발생하는 것을 감지할 수 있다. 실시 예들에서, 이상 신호는 제1 압력 센서(5131), 제2 압력 센서(5133) 및/또는 제2 모니터링 장치(53)의 압력 센서들에서 전송되는 압력에 대한 정보가 비정상적인 경우를 의미할 수 있다. 압력에 대한 정보가 비정상적이라는 것은 압력에 급격한 변화가 발생하거나, 압력이 일정 수치 범위를 벗어난 경우를 의미할 수 있다. 이상 신호가 감지되면, 제어부(C)는 공정 챔버(7) 등을 제어하여 공정을 중단시킬 수 있다. 보다 구체적으로, 이상 신호가 감지되면, 제어부(C)는 이상 신호가 감지되는 시점에서 수행되던 공정까지만 진행하고, 그 다음 공정을 진행하지 아니할 수 있다. 공정 챔버(7)에는 더 이상 웨이퍼 등이 공급되지 아니할 수 있다.If an abnormal signal is detected, the controller C may detect the abnormal signal in stopping the process (S5 ). More specifically, the controller C may detect that an abnormal signal is generated in interpreting the signal (S4 ). In embodiments, the abnormal signal may mean a case in which information on pressure transmitted from the pressure sensors of the
공정이 중단되면 진공 펌프를 교체할 수 있다. 진공 펌프가 교체될 때 모니터링 장치도 같이 교체될 수 있다. 진공 펌프 및 모니터링 장치가 교체되면, 공정은 다시 진행될 수 있다.When the process is stopped, the vacuum pump can be replaced. When the vacuum pump is replaced, the monitoring device can also be replaced. If the vacuum pump and monitoring device are replaced, the process can proceed again.
본 발명의 실시 예들에 따르면, 반도체 소자 제조 방법은 도 4를 참고하여 설명한 진공 펌프 모니터링 방법을 포함할 수 있다. 즉, 반도체 소자 제조 방법은 진공 펌프 모니터링 방법을 포함하여 수행될 수 있다.According to embodiments of the present invention, a semiconductor device manufacturing method may include a vacuum pump monitoring method described with reference to FIG. 4. That is, the semiconductor device manufacturing method may be performed including a vacuum pump monitoring method.
본 발명의 예시적인 실시 예들에 따른 진공 펌프 시스템, 진공 펌프 모니터링 방법 및 반도체 소자의 제조방법에 의하면, 측정관을 포함하는 모니터링 장치는 진공 펌프의 앞부분 및/또는 뒷부분에 배치될 수 있다. 측정관의 내벽은 진공 펌프의 회전체 및/또는 하우징과 동일 또는 유사한 물질을 포함할 수 있다. 따라서 측정관의 내벽에 부산물이 흡착, 증착 및/또는 부식되는 속도는 진공 펌프의 통로에 부산물이 흡착, 증착 및/또는 부식되는 속도와 실질적으로 동일 또는 유사할 수 있다. 또한 측정관은 가열장치에 의해 가열될 수 있다. 가열장치의 가열에 의하여, 측정관은 진공 펌프의 내부의 온도와 유사하게 가열될 수 있다. 부산물이 흡착, 증착 및/또는 부식되는 속도는 온도에 의존적일 수 있다. 따라서 측정관의 온도를 진공 펌프의 온도와 유사하게 유지하면, 측정관이 부산물에 의해 흡착, 증착 및/또는 부식되는 속도와 진공 펌프의 통로가 부산물에 의해 흡착, 증착 및/또는 부식되는 속도는 유사해질 수 있다.According to a vacuum pump system, a vacuum pump monitoring method and a method for manufacturing a semiconductor device according to exemplary embodiments of the present invention, a monitoring device including a measuring tube may be disposed at the front and/or rear of the vacuum pump. The inner wall of the measuring tube may comprise the same or similar material as the rotating body and/or housing of the vacuum pump. Therefore, the rate at which by-products are adsorbed, deposited and/or corroded on the inner wall of the measuring tube may be substantially the same or similar to the rate at which by-products are adsorbed, deposited and/or corroded in the passage of the vacuum pump. The measuring tube can also be heated by means of a heating device. By heating the heating device, the measuring tube can be heated similar to the temperature inside the vacuum pump. The rate at which by-products are adsorbed, deposited and/or corroded can be temperature dependent. Therefore, if the temperature of the measuring tube is kept similar to that of the vacuum pump, the rate at which the measuring tube is adsorbed, deposited and/or corroded by by-products and the rate at which the passage of the vacuum pump is adsorbed, deposited and/or corroded by by-products Can be similar.
측정관의 단면적은 진공 펌프의 통로의 단면적과 유사하거나, 더 작을 수 있다. 따라서 진공 펌프의 통로가 흡착, 증착 및/또는 부식에 의하여 막히기 전에, 측정관이 먼저 흡착, 증착 및/또는 부식에 의해 막힐 수 있다. 측정관의 전후에 압력 센서를 배치하면, 측정관이 막히는 것을 감지할 수 있다. 측정관이 막히는 경우, 진공 펌프의 통로도 곧 막힐 것임을 예상할 수 있다. 따라서 측정관이 막히는 것이 감지되면, 감지되는 시기에 수행되던 공정까지만 진행하고, 그 다음 공정을 진행하지 아니할 수 있다. 공정 챔버에는 더 이상 웨이퍼 등이 공급되지 아니할 수 있다. 진공 펌프가 고장 나기 전에 미리 공정을 중단시키므로, 공정 중간에 진공 펌프가 고장 나는 것을 방지할 수 있다. 따라서 공정 진행 중에 진공 펌프가 고장 나서 공정 챔버에 배치된 웨이퍼 등이 손상되는 것을 방지할 수 있고, 웨이퍼 등의 제조 수율은 향상될 수 있다. 웨이퍼가 손상되어 버려지는 것을 방지할 수 있으므로, 경제적 비용도 절감할 수 있다. 본 발명의 예시적인 실시 예들에 따른 반도체 소자의 제조방법에 의해 제조된 반도체 소자의 가격은 하락할 수 있다.The cross-sectional area of the measuring tube may be similar to or smaller than that of the passage of the vacuum pump. Therefore, before the passage of the vacuum pump is blocked by adsorption, deposition and/or corrosion, the measuring tube may first be blocked by adsorption, deposition and/or corrosion. If the pressure sensor is arranged before and after the measuring tube, it can be detected that the measuring tube is blocked. If the measuring tube is blocked, it can be expected that the passage of the vacuum pump will soon be blocked. Therefore, if it is detected that the measuring tube is blocked, the process may be performed until the process performed at the time of detection, and the next process may not be performed. A wafer or the like may no longer be supplied to the process chamber. Since the process is stopped before the vacuum pump fails, it is possible to prevent the vacuum pump from failing in the middle of the process. Therefore, it is possible to prevent the wafer or the like disposed in the process chamber from being damaged due to a failure of the vacuum pump during the process, and the production yield of the wafer or the like can be improved. Since the wafer can be prevented from being damaged and discarded, it is also possible to reduce the economic cost. The price of a semiconductor device manufactured by a method of manufacturing a semiconductor device according to exemplary embodiments of the present invention may decrease.
본 발명의 예시적인 실시 예들에 따른 진공 펌프 시스템, 진공 펌프 모니터링 방법 및 반도체 소자의 제조방법에 의하면, 모니터링 장치가 진공 펌프의 앞쪽과 뒤쪽에 하나씩 배치될 수 있다. 따라서 진공 펌프의 고장에 대한 예측의 정확성은 향상될 수 있다.According to the vacuum pump system, the vacuum pump monitoring method and the semiconductor device manufacturing method according to the exemplary embodiments of the present invention, the monitoring devices may be disposed one at the front and the rear of the vacuum pump. Therefore, the accuracy of prediction of the failure of the vacuum pump can be improved.
도 6은 본 발명의 예시적인 실시 예에 따른 진공 펌프 시스템에서 도 1의 B 부분을 확대한 단면도이고, 도 7은 본 발명의 예시적인 실시 예에 따른 진공 펌프 시스템에서 도 1의 B 부분을 확대한 단면도이다.6 is an enlarged cross-sectional view of part B of FIG. 1 in a vacuum pump system according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 7 is enlarged of part B of FIG. 1 in a vacuum pump system according to an exemplary embodiment of the present invention. It is one section.
이하에서, 도 1 내지 도 5를 참고하여 설명한 것과 실질적으로 동일 또는 유사한 내용에 대한 설명은 편의상 생략될 수 있다.Hereinafter, descriptions of substantially the same or similar contents to those described with reference to FIGS. 1 to 5 may be omitted for convenience.
도 6을 참고하면, 모니터링 장치는 조절장치(517)를 더 포함할 수 있다. 조절장치(517)는 측정관(5113)에 연결될 수 있다. 조절장치(517)는 측정관(5113)의 단면적을 조절할 수 있다. 실시 예들에서, 조절장치(517)는 측정관(5113)의 상부(5113a)를 하강시켜 하부(5113b)와의 거리를 가깝게 만들 수 있다. 도 7을 참고하면, 측정관(5113)의 상부(5113a)와 측정관(5113)의 하부(5113b) 사이의 거리는 제3-1 거리(z')일 수 있다. 제3-1 거리(z')는 제3 거리(z, 도 6 참고)보다 작을 수 있다. 따라서 조절장치(517)에 의해 상부(5113a)가 하강하면, 측정관(5113)의 단면적은 좁아질 수 있다. 실시 예들에서, 조절장치(517)는 나사 돌림 방식으로 측정관(5113)의 단면적을 변화시킬 수 있다. 그러나 이에 한정하는 것은 아니며, 조절장치(517)는 측정관(5113)의 단면적을 변화시킬 수 있는 다른 다양한 메커니즘을 포함할 수도 있다.Referring to FIG. 6, the monitoring device may further include an
본 발명의 예시적인 실시 예들에 따른 진공 펌프 시스템, 진공 펌프 모니터링 방법 및 반도체 소자의 제조방법에 의하면, 조절장치를 사용하여 측정관의 단면적을 변화시킬 수 있다. 진공 펌프마다 통로의 단면적이 다른 경우에도, 하나의 모니터링 장치만으로 다양한 진공 펌프에 적용 가능할 수 있다. 예를 들어, 진공 펌프의 통로의 단면적이 보다 작은 경우, 조절장치를 사용하여 측정관의 단면적을 좁게 만들 수 있다. 따라서 진공 펌프의 통로의 형상을 보다 정확하게 모사할 수 있다. 하나의 모니터링 장치로 여러 종류의 진공 펌프를 모사할 수 있으므로, 모니터링 장치의 제조 비용을 절감할 수 있다.According to a vacuum pump system, a vacuum pump monitoring method, and a method for manufacturing a semiconductor device according to exemplary embodiments of the present invention, a cross-sectional area of a measuring tube may be changed using a regulating device. Even when the cross-sectional areas of passages are different for each vacuum pump, it can be applied to various vacuum pumps with only one monitoring device. For example, if the cross-sectional area of the passage of the vacuum pump is smaller, a control device can be used to make the cross-sectional area of the measuring tube narrow. Therefore, the shape of the passage of the vacuum pump can be more accurately simulated. Since several types of vacuum pumps can be simulated with a single monitoring device, the manufacturing cost of the monitoring device can be reduced.
조절장치에 의해 측정관의 단면적을 변화시킬 수 있으므로, 하나의 모니터링 장치를 사용하여 다양한 방법으로 실험을 수행할 수 있다. 즉, 하나의 모니터링 장치만으로 다양한 단면적을 구현하여, 해당 진공 펌프의 고장 예측에 최적화된 측정관의 단면적을 찾는 실험을 반복 수행할 수 있다. 진공 펌프의 고정 예측은 더욱 정확해질 수 있다.Since the cross-sectional area of the measuring tube can be changed by the adjusting device, an experiment can be performed in various ways using a single monitoring device. That is, by implementing various cross-sectional areas with only one monitoring device, an experiment to find the cross-sectional area of a measuring tube optimized for failure prediction of the corresponding vacuum pump can be repeatedly performed. The fixed prediction of the vacuum pump can be made more accurate.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.The embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, but those skilled in the art to which the present invention pertains can implement the present invention in other specific forms without changing its technical spirit or essential features. You will understand that there is. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.
1: 진공 펌프
11: 하우징
111: 제1 내면
113: 제2 내면
13: 회전체
131: 제1 외면
133: 제2 외면
3: 연결관
31: 제1 연결관
33: 제2 연결관
5: 모니터링 장치
51: 제1 모니터링 장치
511: 바이패스 관
5111: 제1 바이패스 관
5113: 측정관
5115: 제2 바이패스 관
513: 압력 센서
5131: 제1 압력 센서
5133: 제2 압력 센서
515: 가열장치
517: 조절장치
53: 제2 모니터링 장치
7: 공정 챔버
9: 배기 처리 장치
C: 제어부1: vacuum pump
11: housing
111: the first inner
113: the second inner
13: rotating body
131: first exterior
133: second outer surface
3: connector
31: first connector
33: second connector
5: Monitoring device
51: first monitoring device
511: bypass tube
5111: 1st bypass tube
5113: measuring tube
5115: second bypass tube
513: pressure sensor
5131: first pressure sensor
5133: second pressure sensor
515: heating device
517: Adjuster
53: second monitoring device
7: process chamber
9: Exhaust treatment device
C: Control
Claims (10)
상기 진공 펌프에 연결된 연결관; 및
상기 연결관에 결합되는 모니터링 장치; 를 포함하되,
상기 모니터링 장치는:
상기 연결관에 연결되어 상기 연결관을 우회하는 우회로를 제공하는 바이패스 관; 및
상기 바이패스 관의 압력을 측정하는 압력 센서; 를 포함하는 진공 펌프 시스템.
Vacuum pump;
A connection pipe connected to the vacuum pump; And
A monitoring device coupled to the connector; Including,
The monitoring device is:
A bypass pipe connected to the connection pipe and providing a bypass for bypassing the connection pipe; And
A pressure sensor that measures the pressure of the bypass tube; Vacuum pump system comprising a.
상기 바이패스 관은:
상기 연결관과 연결된 제1 바이패스 관;
상기 제1 바이패스 관의 후단에 연결되는 측정관;
상기 측정관의 후단과 상기 연결관을 연결하는 제2 바이패스 관; 을 포함하는 진공 펌프 시스템.
According to claim 1,
The bypass tube is:
A first bypass pipe connected to the connecting pipe;
A measuring tube connected to a rear end of the first bypass tube;
A second bypass tube connecting the rear end of the measuring tube and the connecting tube; Vacuum pump system comprising a.
상기 압력 센서는 제1 압력 센서 및 제2 압력 센서를 포함하고,
상기 제1 압력 센서는 상기 제1 바이패스 관에 연결되며,
상기 제2 압력 센서는 상기 제2 바이패스 관에 연결되는 진공 펌프 시스템.
According to claim 2,
The pressure sensor includes a first pressure sensor and a second pressure sensor,
The first pressure sensor is connected to the first bypass tube,
The second pressure sensor is a vacuum pump system connected to the second bypass tube.
상기 측정관의 단면적은 상기 진공 펌프의 하우징과 상기 진공 펌프의 회전부 사이의 통로의 단면적보다 작은 진공 펌프 시스템.
According to claim 2,
The cross-sectional area of the measuring tube is smaller than the cross-sectional area of the passage between the housing of the vacuum pump and the rotating part of the vacuum pump.
상기 모니터링 장치는 상기 측정관의 단면적을 조절하는 조절장치를 더 포함하는 진공 펌프 시스템.
According to claim 2,
The monitoring device further comprises a control device for adjusting the cross-sectional area of the measuring tube.
상기 모니터링 장치는 상기 바이패스 관을 가열하는 가열장치를 더 포함하는 진공 펌프 시스템.
According to claim 1,
The monitoring device further comprises a heating device for heating the bypass tube.
상기 연결관은 상기 진공 펌프의 전단에 결합되는 제1 연결관; 및 상기 진공 펌프의 후단에 연결되는 제2 연결관; 을 포함하고,
상기 모니터링 장치는 상기 제1 연결관에 결합되는 제1 모니터링 장치; 및 상기 제2 연결관에 결합되는 제2 모니터링 장치; 를 포함하는 진공 펌프 시스템.
According to claim 1,
The connector is a first connector coupled to the front end of the vacuum pump; And a second connector connected to the rear end of the vacuum pump. Including,
The monitoring device includes a first monitoring device coupled to the first connector; And a second monitoring device coupled to the second connector. Vacuum pump system comprising a.
상기 연결관에 결합된 모니터링 장치를 이용하여 압력을 측정하는 것; 을 포함하되,
상기 모니터링 장치는:
상기 연결관에 연결되어 상기 연결관을 우회하는 우회로를 제공하는 바이패스 관; 및
상기 바이패스 관의 압력을 측정하는 압력 센서; 를 포함하고,
상기 압력을 측정하는 것은 상기 압력 센서에 의해 수행되는 진공 펌프 모니터링 방법.
Operating a vacuum pump connected to the connector; And
Measuring pressure using a monitoring device coupled to the connector; Including,
The monitoring device is:
A bypass pipe connected to the connection pipe and providing a bypass for bypassing the connection pipe; And
A pressure sensor that measures the pressure of the bypass tube; Including,
Measuring the pressure is a vacuum pump monitoring method performed by the pressure sensor.
제어부가 상기 압력 센서로부터 신호를 수신하는 것;
상기 제어부가 상기 신호를 해석하는 것; 및
상기 이상 신호가 감지되면 공정을 중단시키는 것을 더 포함하는 진공 펌프 모니터링 방법.
The method of claim 8,
A control unit receiving a signal from the pressure sensor;
The control unit interpreting the signal; And
And stopping the process when the abnormal signal is detected.
상기 연결관에 결합된 모니터링 장치를 이용하여 압력을 측정하는 것; 을 포함하되,
상기 연결관은 공정 챔버에 연결되며,
상기 공정 챔버는 반도체 소자의 제조 공정을 수행하는 반도체 공정 챔버를 포함하고,
상기 모니터링 장치는:
상기 연결관에 연결되어 상기 연결관을 우회하는 우회로를 제공하는 바이패스 관; 및
상기 바이패스 관의 압력을 측정하는 압력 센서; 를 포함하며,
상기 압력을 측정하는 것은 상기 압력 센서에 의해 수행되는 반도체 소자의 제조 방법.
Operating a vacuum pump connected to the connector; And
Measuring pressure using a monitoring device coupled to the connector; Including,
The connecting pipe is connected to the process chamber,
The process chamber includes a semiconductor process chamber for performing a process for manufacturing a semiconductor device,
The monitoring device is:
A bypass pipe connected to the connection pipe and providing a bypass for bypassing the connection pipe; And
A pressure sensor that measures the pressure of the bypass tube; It includes,
Measuring the pressure is a method of manufacturing a semiconductor device performed by the pressure sensor.
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