KR20210093148A - 센서 유입 가스 흐름 안정화 시스템 - Google Patents

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Abstract

공정챔버, 공정챔버의 내부 기체를 제거할 수 있도록 설치된 공정챔버용 진공펌프, 공정챔버의 내부 기체를 센서 연결배관을 통해 전달받아 성분 검출을 할 수 있도록 이루어진 센서장치를 구비하는 제조장비에서 센서 연결배관과 이 센서 연결배관에서 분기되어 일부 가스가 센서로 투입되지 않고 외부로 바로 배출될 수 있도록 하는 바이패스 배관을 포함하여, 공정챔버의 압력 상태 변화에 상관없이 센서장치에 시간당 일정 범위 내에서 안정적으로 내부 기체 일부를 제공하도록 이루어진 센서 유입 가스 흐름 안정화 시스템이 개시된다.
본 발명에 따르면 반도체장치 제조장비 등에서 진공이 적용되는 공정 챔버와 연결되는 센서장치로서 MS의 내부 압력이 공정 챔버의 압력 변동에 따라 급격하게 변화하면서 센서장치의 분석값이 크게 변화하고 분석값 데이터 신뢰도가 떨어지게 되는 것을 가스 흐름 안정화 시스템을 이용하여 방지하고, MS 센서장치의 내구수명을 늘리고 유지 보수의 필요성을 줄여 관리 부담을 경감시킬 수 있다.

Description

센서 유입 가스 흐름 안정화 시스템{system for stabilizing gas flow inputted to sensor}
본 발명은 반도체장치 등의 제조 관련 장비에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공정 챔버의 내부 가스를 유입시켜 공정 상태를 감지하는 센서장치에 부가되어 센서장치로의 유입 가스량을 적정 수준에서 안정화시킬 수 있도록 하는 센서 유입 가스 흐름 안정화 시스템에 관한 것이다.
반도체장치나 디스플레이장치 등의 제조장비는 매우 다양한 제조 공정을 위해 다양한 환경을 조성할 수 있도록 구성된다. 여러 공정 가운데 PVD, CVD와 같은 증착 공정, 드라이 에칭과 같은 식각 공정 등 상당수는 저압 진공 환경에서 이루어진다.
이런 환경에서 증착이나 식각이 이루어지는 정도는 완성될 반도체 장치의 성능이나 불량 여부에 직접적으로 연관되므로 매우 엄밀하게 통제되어야 하며, 시간, 온도, 공급되는 소오스 가스의 양 등 거의 모든 요소가 매우 정밀하게 조절된다.
그리고 공정의 완료 시점을 감지하기 위하여 혹은 기타 공정의 중요 상태 및 시점을 확인하기 위해 공정별로 다양한 종류의 센서가 사용된다.
센서의 일부는 공정 챔버 자체에 구비될 수 있고, 일부는 공정 챔버 외에 별도 공간에 구비될 수 있으며, 이런 경우, 공정 챔버에서 이루어지는 공정의 상태를 감지할 수 있는 감지 대상 요소가 센서로 전달되어야 한다.
도1은 종래의 한 반도체장치 제조 장비의 공정 챔버 및 이 공정 챔버를 위한 감지용 센서장치의 결합 구성예를 나타내는 하나의 개념적 구성도이다.
여기서는 공정 챔버(process chamber: 10)와 이 공정 챔버에 진공을 제공하기 위한 터보 펌프(13), 드라이 펌프(14), 공정 챔버(10)에서 내부 기체를 외부로 배출하기 위하여 진공 펌프와 연결하는 펌프 연결배관(15)이 개시된다. 여기서 드라이 펌프나 터보 펌프의 결합 구성은 진공펌프의 하나의 예시이며 다른 형태 및 구성의 진공펌프를 배재하는 것은 아니다.
도면번호 11은 잔류가스분석기(residual gas analyzer: 11)이며, P1은 공정챔버의 진공압력계이고, 이들이 감지한 정보가 공정가스 조절시스템(Process gas control system: 40)으로 입력되면 공정가스 조절시스템은 A, B, C 세 가지 가스공급원으로부터의 배관에 설치된 유량조절기(MFC; 50)가 부속된 배관의 조절밸브 등에 조절신호를 주어 공정챔버에 유입되는 가스 비율 및 유량을 조절한다.
공정 챔버(10)에는 내부 기체를 배출하여 내부 공간을 고진공으로 유지하기 위한 터보 펌프(TMP: turbo molecular pump: 13) 및 드라이 펌프(14)가 연결되어 있고, 펌프 연결배관(15)에는 연결 포트(port: 31)를 통해 하나의 센서 연결배관(30)이 분기되어 내부 기체 일부가 센서장치(20)로 유입된다.
센서장치 입구에는 니들밸브(needle valve: 미도시)가 설치될 수 있고, 내부에는 정확한 측정을 위해 10-6Torr 정도의 고진공을 유지하도록 터보 펌프와 드라이 펌프 조합으로 이루어진 진공펌프 및 내부 진공도 혹은 기압을 측정하기 위한 진공압력계(P2: 22)가 설치된다.
여기서 센서장치(20)로는 질량분석기(MS: mass spectrometer)가 사용된다. MS로는 TOF(Time of Flight)형, QMS(Quadrupole)형 등 기존에 알려진 여러 다양한 종류가 있으며, 가령, 대상물질이 이온화 질량 분리 장치(Mass Analyzer)에 의해 시료를 분리하여, 시료물질의 원소 조성에 대한 정보, 화학분자의 구조적인 정보를 획득할 수 있으며, 분석하고자 하는 물질의 정량 및 정성 분석을 위해 많이 사용된다.
도2는 이러한 MS의 한 형태의 구성 개념을 나타내는 박스형 개념도이다.
도2에서는 센서장치(20)는 하나의 케이스(envelop: 21) 내에 오리피스나 밸브 등의 가스 유입장치(inlet system: 23) 또는 크로마토크래피와 같은 분석장치, 이온화 장치(ion source: 24), 질량분석기(mass analyzer: 25), 검출기(detector: 26)가 구비되고, 외부에서 샘플이 도입(sample in)되면 전자의 충돌이나 레이저 조사 등을 통해 샘플을 이온화시키고, 이온화된 샘플 물질은 질량 분석기와 검출기를 통해 질량별 초당 개수를 측정할 수 있으며, 검출 결과 데이터가 데이터 처리 시스템(data system)으로 전달되도록 이루어진다.
이러한 구성예는 기존이 이미 잘 알려진 것이므로 여기서는 더 이상의 상세한 설명은 생략하기로 한다.
이러한 구성에서는 센서장치와 공정 챔버가 공간적으로 바로 연결되어 센서장치는 공정 챔버 내의 가스를 분석할 수 있고, 이를 통해 공정 진행 사항 확인, 공정 종료 시점 측정(EPD: end point detection), 부산물 발생 모니터링 등을 할 수 있으며, 공정 과정에서의 분석을 통해 주입되는 소오스 가스의 량, 비율, 시간 등을 조절하여 공정 개선 및 시간 단축의 효과를 얻을 수 있다.
그런데 이런 구성에서 공정 챔버 내부는 당연히 공정 상황에 따라 압력이 급격히 변화할 수 있는데 그에 따라 센서 장치인 MS 입구로 대상 샘플 유입량이 크게 변동될 수 있다.
즉, 일반적으로 공정 챔버의 공정 중 압력은 10-5 Torr 이상이고, MS 내부 진공도 혹은 압력은 5*10-5 내지 5*10-6 Torr 정도로 변동되는데, MS보다 공정 챔버가 저진공일 경우 (압력이 높을 경우) 센서장치 입구의 샘플(공정챔버 내부 기체) 유입량이 과다 주입되어 센서 분석값이 상승하고 관로(공정챔버와 센서장치 사이의 연결배관) 내의 정체 현상이 발생할 수 있다. 반대로 MS보다 공정챔버가 고진공일 경우 (압력이 낮을 경우) 입구의 샘플 유입량이 감소하고 센서 분석값이 감소하고 공정 챔버로 역류 현상이 발생할 수도 있으며 이는 공정 챔버의 파티클 소스(particle source)로도 작용할 수 있어 방지 대책이 필요한 실정이다.
따라서 공정 챔버의 압력과 센서 장치 내부 압력은 비슷한 수준에서 공정챔버의 압력이 약간 높은 것이 바람직하지만 공정 챔버의 압력은 가스의 주입량 등에 의해 급격히 변하는 것이 현실이다.
그리고 MS 센서장치의 측정값 혹은 데이터의 신뢰도를 높이기 위해서는 센서 장치의 입구와 연결되는 공정 챔버와 센서장치 사이의 관로 공간의 압력이 일정하게 유지되는 것이 요청된다.
대한민국 공개특허 10-2005-0056937 대한민국 공개특허 10-2019-0068836
본 발명은 상술한 종래의 제조장비에 부가되는 센서장치의 내부 압력이 공정 챔버의 압력 변동에 따라 급격하게 변화하면서 센서 분석값이 크게 변화하고 분석값 데이터 신뢰도가 떨어지게 되는 것을 방지할 수 있도록 하는 구성을 구비하는 센서 유입 가스 흐름 안정화 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 센서 유입 가스 흐름 안정화 시스템은
공정챔버, 상기 공정챔버의 내부 기체를 제거할 수 있도록 설치된 진공펌프, 상기 공정챔버의 내부 기체를 센서 연결배관을 통해 전달받아 성분 검출을 할 수 있도록 이루어진 센서장치를 구비하는 제조장비에서 상기 센서 연결배관을 포함하면서 상기 센서 연결배관에 상기 공정챔버의 압력 상태 변화에도 불구하고 상기 센서장치에 시간당 일정 범위 내에서 안정적으로 상기 공정챔버의 내부 기체 일부를 제공하도록 하는 구성요소들, 가령 센서 연결배관에서 가스가 센서장치에 들어가지 않고 외부로 배출될 수 있도록 하는 바이패스 배관이 더 구비되어 이루어지는 것이다.
본 발명에서 센서 유입 가스 흐름 안정화 시스템은 센서 연결배관, 이 센서 연결배관과 센서장치를 연결하는 오리피스, 이 센서 연결배관과 오리피스가 연결되는 부분에서 센서 연결배관과 연결되는 바이패스 배관을 포함하여 이루어질 수 있다.
이때, 센서 연결배관, 바이패스 배관 및 센서장치는 스플리터 연결관의 세 가지와 각각 연결될 수 있고, 이때 세 가지 중 스플리터 연결관과 센서장치를 연결하는 가지에는 오리피스가 고정적으로 혹은 교체 가능하게 설치될 수 있다.
이때, 센서 연결배관에는 진공압력계가 구비될 수 있고, 바이패스 배관에는 별도의 안정화 시스템용 진공펌프로서 수동조작 진공펌프가 더 구비될 수 있다.
이때, 바이패스 배관에 설치되는 안정화 시스템용 진공펌프 전단(여기서 '전단'은 배관에서 공기 흐름 상 앞서 지나가게 되는 부분을 의미하는 것임)이나 오리피스 전단에 있는 센서 연결배관에는 공기 흐름을 조절 혹은 단속할 수 있는 밸브가 더 구비될 수 있다.
본 발명에서 센서 유입 가스 흐름 안정화 시스템은 스플리터의 구성을 가지고, 스플리터는 상기 센서 연결배관에 압력을 측정하기 위한 진공압력계, 바이패스 배관, 이 배관에 설치되는 진공펌프, 바이패스 배관에 설치되는 조절 밸브, 진공압력계의 압력을 감지하여 조절 밸브를 조절하는 콘트롤러를 구비하여 이루어지는 것일 수 있다.
이때 조절 밸브는 콘트롤러에 의해 비례제어나 PWM 제어 방식으로 제어를 하도록 이루어진 것일 수 있다.
본 발명에 따르면 제조장비의 진공이 적용되는 공정 챔버와 연결되는 센서 장치인 MS의 내부 압력이 공정 챔버의 압력 변동에 따라 급격하게 변화하면서 센서 분석값이 크게 변화하고 분석값 데이터 신뢰도가 떨어지게 되는 것, 현재의 공정 챔버의 상태를 센서 장치에서 감지함에 있어서 지연이 발생하는 것과 같은 문제 상황을 가스 흐름 안정화 시스템을 이용하여 방지할 수 있다.
본 발명에 따르면 MS 센서장치의 내구수명을 늘리고 유지 보수의 필요성을 줄여 관리 부담을 경감시킬 수 있다.
도1은 종래의 제조장비의 진공이 적용되는 공정챔버 및 여기에 연결된 센서장치의 구성을 개념적으로 나타내는 구성개념도,
도2는 센서장치로서 하나의 MS의 구성 개념도,
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 유입 가스 흐름 안정화 시스템 및 주변 구성을 나타내는 개념도,
도4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서 유입 가스 흐름 안정화 시스템 및 주변 구성을 나타내는 개념도이다.
이하 도면을 참조하면서 구체적 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체장치 제조장비의 센서 유입 가스 흐름 안정화 시스템 및 주변 구성을 나타내는 구성 개념도이다.
여기서는 종래의 반도체장치 제조장비의 경우와 비교할 때, 포트를 통해 공정 챔버(100)와 센서장치(200)를 연결하는 센서 연결배관(300) 끝단에 오리피스(230)가 형성되고, 오리피스가 형성된 배관 부분에는 바이패스 배관(315)이 설치되고, 바이패스 배관에는 수동 조작되는 드라이 펌프(330)가 안정화 시스템용 구성요소로서 더 설치된다. 오퍼레이터는 각 위치의 진공압력계를 모니터링하면서 안정화 시스템용 드라이펌프(330) 및 이에 딸린 밸브를 통해 가스의 유동 여부 및 유동량을 조절할 수 있고, 여기서 도시되는 안정화 시스템용 드라이펌프(330) 앞단에는 조절밸브(320)가 더 설치될 수도 있으며, 센서 연결배관의 오리피스 가까운 부분에도 조절밸브(325)가 더 설치될 수 있다.
여기서 안정화 시스템용 드라이펌프(330)의 유입구는 오리피스(230)가 설치된 배관 부분을 통해 센서 연결배관(300)과 연결되고 이 드라이펌프의 배출구는 센서장치의 배출구와 함께 공정 챔버(100)와 결합된 공정챔버용 진공 펌프(140) 후단에서 공정챔버 진공라인(150)과 연결되어 설비의 진공 라인(160)으로 가스를 배출하게 된다.
도면에서는 명확하게 도시되지 않지만 이때, 센서 연결배관, 바이패스 배관 및 센서장치는 스플리터 연결관의 세 가지(branch)와 각각 연결될 수 있고, 이때 세 가지 중 스플리터 연결관과 센서장치를 연결하는 가지에는 오리피스가 고정적으로 혹은 교체 가능하게 설치될 수 있다.
이런 구성에서는 센서 연결배관(300)과 연결되는 안정화 시스템용 드라이펌프(330)가 센서장치(200: MS)에 유입되지 않은 여분 가스를 센서 연결배관(300)에서 제거하게 되며, 센서장치(200) 입구에는 배관에 오리피스(230)를 설치하여 배관에서 센서장치(200)로 도입되는 가스 유량을 일정하게 조절하도록 도움을 줄 수 있다.
이런 구성에 따르면 공정 챔버(100) 압력 변화에 따른 데이터 왜곡현상이 방지되고 센서 연결배관(300)의 데드 스페이스(dead space, dead volume)에 의한 데이터 지연 현상을 개선할 수 있다.
그런데, 이러한 실시예는 종래에 비해 센서장치(200)의 안정성을 유지하는데 도움을 줄 수 있지만 오퍼레이터가 안정화 시스템용 드라이펌프(330)를 수동으로 조절하는 관계로 공정챔버(100) 압력조건에 따라 오리피스(230) 교체로 사이즈 조절을 할 필요가 있고, 공정챔버(100) 압력 급변시 신속하게 대응하기에는 어려움이 있다.
물론 오리피스(230) 대신에 센서장치(200) 입구에 교체 없이 조절가능한 니들밸브(미도시)를 설치하면 이런 번거로움은 줄일 수 있지만 여전히 신속한 대응에는 충분하지 못한 점이 있다.
도4는 공정챔버(100)와 센서장치(200) 사이의 센서 연결배관(400)에 일종의 가스 흐름 안정화 시스템으로서 스플리터를 설치하는 실시예를 나타낸다.
여기서는 도3의 단순한 바이패스 배관과 안정화 시스템용 드라이펌프(330)를 구비한 구성 대신에 자동조절 형태의 가스 흐름 안정화 시스템을 설치한다. 가스 흐름 안정화 시스템으로서, 센서 연결배관(400)으로 공정챔버(100)의 가스를 유입시키는 포트 위치에는 온/오프 밸브 형태로 셧다운(shutdown)기능을 담당할 수 있는 제1 자동밸브(451) 및 유량 조절 밸브 혹은 압력 조절 밸브 형태의 제2 자동밸브(452)가 설치되고, 이 제1 자동밸브 및 제2 자동밸브는 안정화 시스템용 진공압력계(P2: 420)의 감지 신호를 받은 안정화 시스템용 콘트롤러(440)에 의해 조절된다.
가스 흐름 안정화 시스템은 센서 연결배관(400)에서 오리피스(230)를 통해 분기되는 가지배관 혹은 바이패스 배관(415)에 설치되는 안정화 시스템용 드라이펌프(430)와, 이 바이패스 배관(415)에 설치되는 제3 자동밸브(453)를 더 구비한다. 안정화 시스템용 드라이펌프(430)의 배출구는 도3과 같이 센서장치(200)의 배출구와 함께 공정 챔버(100)와 결합된 공정챔버용 진공펌프(140) 후단에서 공정챔버 진공라인(150)과 연결되어 설비의 진공 라인(160)으로 가스를 배출하게 된다. 이 제3 자동밸브 및 안정화 시스템용 드라이펌프(430)도 안정화 시스템용 진공압력계(P2: 420)의 감지 신호를 받은 안정화 시스템용 콘트롤러(440)에 의해 조절될 수 있다.
한편, 안정화 시스템용 콘트롤러(440)는 도4에 도시된 바와 같이 원격지에 있는 오퍼레이터에 의해 조절될 수 있도록 오퍼레이터 인터페이스(460)와 연결되어 원격 조절(remote control)이 가능하게 이루어질 수 있다.
또한, 안정화 시스템용 콘트롤러(440)는 타이머와 연동되어 미리 입력된 프로그램에 의해 동작되는 스케쥴러(scheduler) 기능을 구비하는 것일 수 있다. 이런 경우, 안정화 시스템용 콘트롤러(440)는 미리 예약된 시간에 안정화 시스템의 밸브나 진공펌프와 같은 각 요소를 동작시키고 중단시키는 장비 운영이 가능하게 되며, 도시된 바와 같이 통상적으로 안정화 시스템용 콘트롤러(440)를 센서 장치인 MS와 신호를 주고받을 수 있도록 하고, 연동 가능하게 하여 정해진 시각에 가동을 시작하고 정해진 시각에 가동을 끝내는 구성이 가능할 수 있다.
가령, 유저가 외부에서 원격 조절을 할 때 MS와 스플리터를 동시에 콘트롤할 수 있으며, 스케줄러 기능을 통해 정해진 시간에 온오프 밸브(451), 자동 밸브(452)가 열려 챔버 가스가 공급될 때에만 MS가 측정을 진행하고 그 외에 밸브가 완전히 닫혔을 때에는 MS가 측정을 중단하게 할 수도 있다.
이런 구성에서는 공정 챔버에서의 공정 압력 변화에 상관없이 샘플 가스가 MS에 일정하게 유입되도록 자동 조절할 수 있다.
센서 장치 입구에는 오리피스나 계량 밸브를 설치하여 센서 장치로 유입되는 가스량을 일정하게 조절할 수 있고, 배관에 연결된 지관(가지배관)과 지관에 설치된 드라이 펌프를 이용하여 센서 장치에 유입되지 못한 잔여 가스를 샘플라인에서 제거하여 데드 스페이스를 없애고 데이터 지연이 발생하는 것을 방지하는 효과를 가질 수 있다.
또한 연결배관에 설치된 안정화 시스템용 진공압력계는 지속적으로 콘트롤러에 압력 수치를 전달하고 콘트롤러는 개개의 자동밸브를 조절하여 공정 챔버의 압력에 상관없이 연결배관 내 압력을 일정하게 유지할 수 있다.
자동 조절이 이루어지는 본원 발명 실시예의 밸브에 대해 좀 더 살펴보면, 이런 자동조절 밸브로는 기존에 사용되는, 미세한 유량 조절이 가능한 ALD 밸브(atomic layer deposition valve)나 비례제어 밸브가 사용될 수 있다.
ALD 밸브는 기존에 사용되는 것이므로 쉽게 기성품을 채택하여 사용함으로써 시스템을 구성하기가 비교적 용이하다는 장점이 있으며, 이런 자동밸브 조절에는 펄스폭제어(PWM: pulse width modulation) 회로가 구비되어 이용될 수 있다. 이러한 PWM 제어에서는 배관 드라이 펌프 앞단의 압력(배관 내 압력)을 콘트롤러가 입력받아 피드백으로 자동밸브의 열림 및 닫힘 주기를 결정하게 될 수 있다.
그러나 이런 구성의 ALD 밸브는 10헤르츠 미만에서 압력 댐핑이 심하고 밸브의 수명이 대폭 단축될 수 있으며, 구성이 크고 복잡하다는 단점이 있다.
한편, 비례제어 밸브는 일종의 유량 조절 밸브로서의 미터링 밸브(metering valve)와 이 미터링 밸브의 유량 자동조절을 위한 서버 액츄에이터를 구비하여 이루어질 수 있다. 비례제어 밸브도 ALD 밸브와 마찬가지로 진공도 측정을 위한 진공압력계를 함께 구비하여 이루어질 수 있다.
이런 비례제어 밸브는 개폐동작에 의한 개폐량을 선형 제어하므로 압력 댐핑 현상이 없고, 실증된 미터링 밸브를 사용하여 안정적 제어가 가능하며, 사용수명이 밸브 본체의 수명과 같아 수명단축의 문제가 없고, 히터의 장착이 비교적 용이하게 될 수 있다. 그러나 신규의 비례제어 밸브를 구성하기 위해서는 이에 맞는 콘트롤러 조합을 위한 개발이 필요할 수 있다.
한편, 이러한 실시예들에서의 구성에 더하여 연결배관이나 밸브 등에 설치되는 히트자켓(heat jacket) 혹은 다른 타입의 히터를 통한 연결배관 및 스플리터 온도제어를 실시하여 배관 내부에 공정 부산물이 증착되는 것을 방지하고, 이 공간에서의 온도 변화로 인한 압력 변화의 영향으로 센서장치의 분석값(측정값, 감지값)의 변화가 없도록 할 수 있다.
이러한 히터를 통한 배관 온도 제어도 콘트롤러에 의해 이루어질 수 있으며, 이런 경우, 온도 센서가 연결배관이나 센서장치 입구의 오리피스나 밸브 등에 설치되어 연결배관이나 연결배관에 결합된 부품 자체, 혹은 연결배관 내 가스의 온도를 콘트롤러로 전달하는 동작이 이루어질 필요가 있다.
본 발명에서 자동 조절에 필요한 안정화 시스템용 콘트롤러를 좀 더 살펴보면, 이 콘트롤러는 가스흐름 안정화 시스템을 이루는 구성요소들 전반을 자동조절하도록 이루어지는 것일 수 있고, 혹은 제한된 요소들만 자동조절하면서 일부 요소는 수동조절을 하도록 이루어진 것일 수 있다. 가령, 한편으로는 센서 연결배관에서 압력 정보를 받아 공정챔버에서 유입되는 가스량을 조절하는 자동밸브를 자동조절하면서, 한편으로는 바이패스 배관에 설치된 진공펌프나 그에 딸린 밸브는 수동으로 조절하는 방식을 유지할 수도 있다.
가령, 이 콘트롤러는 자동밸브 제어 기능과 히터 제어 기능을 구비하여 이루어질 수 있고, 히터 제어는 다른 관점에서 온도 제어 기능으로 인식될 수 있다. 또한 배관에 결합된 진공펌프인 드라이펌프를 온/오프 방식으로 제어할 수도 있다.
이러한 콘트롤러는 자체가 하나의 컴퓨터로 생각되면서 이들 구성요소를 직접 제어할 수도 있지만 기존의 컴퓨터와 결합되어 컴퓨터를 통해 제어신호를 전달함으로써 각 구성요소를 제어하는 구성을 가질 수도 있다. 물론 이런 경우, 컴퓨터는 콘트롤러의 신호를 받아 각 구성요소를 제어하는 신호를 발생시키고 전달하도록 소프트웨어인 해당 프로그램을 구비하는 것이 필요하다.
이상에서는 한정된 실시예를 통해 본 발명을 설명하고 있으나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위해 예시적으로 설명된 것일 뿐 본원 발명은 이들 특정의 실시예에 한정되지 아니한다.
따라서, 당해 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명을 토대로 다양한 변경이나 응용예를 실시할 수 있을 것이며 이러한 변형례나 응용예는 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
10, 100: 공정 챔버 11: 잔류가스분석기
13: 터보 펌프 14, 330, 430: 드라이 펌프
15: 펌프 연결배관 20, 200: 센서장치
21: 케이스 22: 진공압력계
23: 가스 유입장치 24: 이온화 장치
25: 질량분석기 26: 검출기
30, 300, 400: 센서 연결배관 31: 연결 포트
40: 공정가스 조절시스템 50: 유량조절기(MFC)
140: 공정챔버용 진공펌프 150: 공정챔버 진공라인
160: 설비 진공라인 230: 오리피스
320, 435: 조절밸브 315, 415: 바이패스 배관
451: 온오프 밸브 452, 453: 자동밸브
420: 안정화 시스템용 진공압력계(P2)
440: 안정화 시스템용 콘트롤러 460: 오퍼레이터 인터페이스

Claims (8)

  1. 공정챔버, 상기 공정챔버의 내부 기체를 제거할 수 있도록 설치된 공정챔버용 진공펌프, 상기 공정챔버의 내부 기체를 센서 연결배관을 통해 전달받아 성분 검출을 할 수 있도록 이루어진 센서장치를 포함하여 이루어지는 제조장비에서
    상기 센서 연결배관과, 상기 센서 연결배관의 가스 가운데 일부가 상기 센서장치로 투입되지 않고 외부로 배출될 수 있도록 하는 바이패스 배관을 포함하면서 상기 센서 연결배관에 상기 공정챔버의 압력 상태 변화에도 불구하고 상기 센서장치에 시간당 일정 범위 내에서 안정적으로 상기 공정챔버의 내부 기체 일부를 제공하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 센서 유입 가스 흐름 안정화 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서 연결배관과 상기 센서장치는 오리피스를 통해 연결되며,
    상기 바이패스 배관은 상기 센서 연결배관과 상기 센서장치를 연결하는 상기 오리피스가 설치된 부분에서 상기 센서 연결배관과 연결되고,
    상기 바이패스 배관에는 안정화 시스템용 진공펌프가 설치되는 것을 특징으로 하는 센서 유입 가스 흐름 안정화 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 센서 연결배관 내의 가스 압력을 측정하기 위한 안정화 시스템용 진공압력계를 구비하고, 상기 안정화 시스템용 진공펌프는 상기 안정화 시스템용 진공압력계를 보고 수동으로 조절할 수 있도록 설치되는 것을 특징으로 하는 센서 유입 가스 흐름 안정화 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 센서 연결배관 내의 가스 압력을 측정하기 위한 안정화 시스템용 진공압력계, 상기 센서 연결배관에서 상기 공정챔버의 내부 기체를 받아들이는 입구 부분에 설치되는 자동밸브와, 상기 안정화 시스템용 진공압력계가 감지한 압력 정보를 받아 상기 자동밸브를 통한 기체 유입량을 조절하고, 상기 안정화 시스템용 진공펌프의 가동을 조절하는 안정화 시스템용 콘트롤러가 더 구비되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 센서 유입 가스 흐름 안정화 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 자동밸브는 상기 안정화 시스템용 콘트롤러에 의해 비례제어나 펄스폭 제어(PWM) 방식으로 제어되는 것임을 특징으로 하는 센서 유입 가스 흐름 안정화 시스템.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 연결배관이나 상기 자동밸브에는 히터 및 온도센서가 구비되고,
    상기 안정화 시스템용 콘트롤러는 상기 온도센서의 온도정보를 받아 상기 히터의 가동을 조절하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 센서 유입 가스 흐름 안정화 시스템.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 센서 연결배관에서 상기 공정챔버의 내부 기체를 받아들이는 입구 부분에 설치되는 자동밸브와, 상기 안정화 시스템용 진공압력계가 감지한 압력 정보를 받아 상기 자동밸브를 통한 기체 유입량을 조절하는 안정화 시스템용 콘트롤러가 더 구비되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 센서 유입 가스 흐름 안정화 시스템.
  8. 제 2 항 내지 제 5 항과 제 7 항 가운데 어느 한 항에 있어서,
    상기 센서 연결배관, 상기 바이패스 배관 및 상기 센서장치는 스플리터 연결관의 세 가지와 각각 연결되며,
    상기 스플리터 연결관과 상기 센서장치를 연결하는 가지에는 상기 오리피스가 설치되는 것을 특징으로 하는 센서 유입 가스 흐름 안정화 시스템.
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