KR20210101029A - 공정 챔버에 잔존하는 유해가스의 퍼지 장치 - Google Patents

공정 챔버에 잔존하는 유해가스의 퍼지 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 공정 챔버에 잔존하는 유해가스의 퍼지 장치에 관한 것으로서, 챔버 내에 잔존하는 유해가스를 외부 퍼지 공기를 이용하여 반응시키면서 외부로 배출시키고, 챔버 내에 잔존하는 아웃개싱을 외부로 배출시키면서 유해가스의 잔존 양을 측정하는 공정 챔버에 잔존하는 유해가스의 퍼지 장치에 관한 것이다. 이를 위해 공정 챔버의 외부로부터 유입되는 퍼지 공기의 흐름 방향을 공정 챔버방향으로만 흐르도록 하는 일방향 밸브부, 제어신호에 따라 퍼지 공기의 흐름을 차단하거나 통과시키도록 일방향 밸브부를 기준으로 상류단에 배치되는 차단 밸브부, 공정 챔버의 공정 진행이 완료된 경우에 퍼지 공기가 공정 챔버에 투입되도록 함으로써 공정 챔버의 내부에 잔존하는 유해가스가 퍼지 공기의 블로잉에 따라공정 챔버에 마련된 유해가스 배출통로를 통해 외부로 배출되도록 하는 제어신호를 생성하고, 차단 밸브부를 포함하는 제어 대상체를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공정 챔버에 잔존하는 유해가스의 퍼지 장치가 개시된다.

Description

공정 챔버에 잔존하는 유해가스의 퍼지 장치{Purge Kit}
본 발명은 공정 챔버에 잔존하는 유해가스의 퍼지 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 챔버 내에 잔존하는 유해가스를 외부 퍼지 공기를 이용하여 반응시키면서 외부로 배출시키고, 챔버 내에 잔존하는 아웃개싱을 외부로 배출시키면서 유해가스의 잔존 양을 측정하는 공정 챔버에 잔존하는 유해가스의 퍼지 장치에 관한 것이다.
공정 챔버(300)는 반도체 제조공정에 필수적인 다양한 반응가스를 공정 중에 사용하고 있으며 사용되는 다양한 반응가스는 대부분 유해한(또는 Toxic) 성분을 포함하고 있다. 이러한 반응가스 중 미반응가스는 인체에 흡입될 경우 심각한 문제를 초래한다. 따라서 PM 작업을 위해 챔버를 오픈하기 전에 공정 중에 사용한 유해가스를 공정 챔버(300) 내에서 완전히 제거해야 하는 추가 공정이 필요하다.
대한민국 공개특허공보 KR 특2001-0105941(발명의 명칭 : 공정 챔버의 가스 배출 장치) 대한민국 등록특허공보 KR 10-1553667(발명의 명칭 : 챔버 배출 가스 모니터링 자동 검교정 장치) 대한민국 등록특허공보 KR 10-1848307(발명의 명칭 : 가스 알람 방지용 외기 정화 밸브 유닛)
따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 퍼지 사이클 및 아웃개싱 배출 사이클을 진행함으로써 챔버 내에 잔존하는 유해가스를 확실히 제거하고, 투입된 외부 공기와 유해가스의 반응에 따라 생성된 아웃개싱을 외부로 배출하면서 챔버 내의 잔존하는 유해가스의 양을 측정할 수 있는 발명을 제공하는데 그 목적이 있다.
그러나, 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 본 발명의 목적은, 공정 챔버의 외부로부터 유입되는 퍼지 공기의 흐름 방향을 공정 챔버방향으로만 흐르도록 하는 일방향 밸브부, 제어신호에 따라 퍼지 공기의 흐름을 차단하거나 통과시키도록 일방향 밸브부를 기준으로 상류단에 배치되는 차단 밸브부, 공정 챔버의 공정 진행이 완료된 경우에 퍼지 공기가 공정 챔버에 투입되도록 함으로써 공정 챔버의 내부에 잔존하는 유해가스가 퍼지 공기의 블로잉에 따라공정 챔버에 마련된 유해가스 배출통로를 통해 외부로 배출되도록 하는 제어신호를 생성하고, 차단 밸브부를 포함하는 제어 대상체를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공정 챔버에 잔존하는 유해가스의 퍼지 장치를 제공함으로써 달성될 수 있다.
또한, 일방향 밸브부의 후단에 배치되어 퍼지 공기의 유량을 조절하는 유량조절 밸브부, 유량조절 밸브부 및 차단 밸브부 사이에 배치되어 퍼지 공기의 유량을 측정하는 플로우 미터부를 더 포함한다.
또한, 제어부는 공정 챔버의 공정 진행이 완료된 경우에 퍼지 사이클이 진행되도록 하고, 퍼지 사이클에서 차단 밸브부와 유해가스 배출통로 상에 배치된 포어라인 밸브부가 동시에 동작되도록 제어함으로써 공정 챔버 내부에 잔존하는 유해가스가 유해가스 배출통로를 따라 외부로 배출되도록 한다.
또한, 제어부는 차단 밸브부와 포어라인 밸브부를 퍼지 사이클 동안 온/오프 동작을 기 설정된 시간에 따라 동시에 반복시킴으로써 퍼지 공기가 공정 챔버 내부에 잔존하는 유해가스와 반응하여 아웃개싱을 유발하도록 한다.
한편, 본 발명의 목적은 공정 챔버의 공정 진행이 완료된 경우에 외부로부터 유입된 퍼지 공기를 퍼지 사이클 동안 퍼지공기 유입통로를 통해 공정 챔버에 주입함으로써 공정 챔버의 내부에 잔존하는 유해가스가 반응하여 아웃개싱 상태가 되도록 하고, 퍼지 공기의 블로잉에 따라 유해가스가 유해가스 배출통로를 통해 외부로 배출되도록 하는 유해가스 퍼지부, 퍼지 사이클 이후에 아웃개싱 배출 사이클 동안 공정 챔버에 마련된 아웃개싱 배출통로를 통해 아웃개싱이 외부로 배출되도록 하는 아웃개싱 배출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공정 챔버에 잔존하는 유해가스의 퍼지 장치를 제공함으로써 달성될 수 있다.
또한, 유해가스 퍼지부는 퍼지 공기가 공정 챔버를 향하여 흐르도록 하는 외부공기 퍼지 경로 상에 구비되고, 아웃개싱 배출부는 공정 챔버에 잔존하는 아웃개싱이 공정 챔버로부터 외부로 배출되도록 하는 아웃개싱 배출 경로 상에 구비되며, 외부공기 퍼지 경로와 아웃개싱 배출 경로는 분기부에 의해 경로가 분기된다.
또한, 유해가스 퍼지부는 공정 챔버의 외부로부터 유입되는 퍼지 공기의 흐름 방향을 공정 챔버방향으로만 흐르도록 하는 일방향 밸브부, 일방향 밸브부의 후단에 배치되어 퍼지 공기의 유량을 조절하는 유량조절 밸브부, 유량조절 밸브부의 후단에 배치되어 퍼지 공기의 유량을 측정하는 플로우 미터부를 포함하며,
분기부는 제어신호에 따라 퍼지 사이클 동안에는 제1 방향으로 퍼지 공기가 흐르도록 플로우 미터부의 후단에 배치되는 다방향 밸브부를 포함한다.
또한, 아웃개싱 배출부는 아웃개싱 배출 사이클 동안에는 제2 방향으로 흐르도록 플로우 미터부의 후단에 배치되는 다방향 밸브부, 다방향 밸브부를 통해 분기되어 공급된 공정 챔버의 내부에 잔존하여 포함된 파티클을 제거하는 필터부, 아웃개싱에 포함된 유해가스를 감지하도록 필터부의 후단에 배치되는 유해가스 감지 센서부, 유해가스 감지 센서부에 흐르는 양을 조절하도록 필터부의 후단에 유해가스 감지 센서부와 병렬로 배치되는 유량조절 밸브부, 다방향 밸브부를 통해 분기되어 공급된 아웃개싱을 펌핑하도록 유해가스 감지 센서부 및 유량조절 밸브부의 후단에 배치되는 펌프부를 포함하며, 아웃개싱은 펌프부를 통해 외부로 배출된다.
또한, 공정 챔버의 공정 진행이 완료된 경우에 퍼지 사이클이 진행되도록 하고, 퍼지 사이클에서 다방향 밸브부의 제1 방향 흐름작동과 유해가스 배출통로 상에 배치된 포어라인 밸브부가 동시에 "온/오프" 동작되도록 제어함으로써 공정 챔버 내부에 잔존하는 유해가스가 유해가스 배출통로를 따라 외부로 배출되도록 하는 제어부를 더 포함한다.
또한, 퍼지 사이클 이후에 아웃개싱 배출 사이클이 진행되도록 하고, 아웃개싱 배출 사이클에서 다방향 밸브부의 제2 방향 흐름작동이 "온 "동작되도록 제어하고 유해가스 배출통로 상에 배치된 포어라인 밸브부가 "오프" 동작되도록 제어함으로써 아웃개싱 배출 경로를 통해 아웃개싱이 외부로 배출되도록 제어하는 제어부를 더 포함한다.
또한, 제어부는 유해가스 감지 센서부를 통해 입력된 신호가 기 설정된 조건을 만족하지 못하는 경우에는 아웃개싱 배출 사이클에서 퍼지 사이클로 재진입하도록 제어한다.
전술한 바와 같은 본 발명에 의하면 퍼지 사이클 및 아웃개싱 배출 사이클을 진행함으로써 챔버 내에 잔존하는 유해가스를 확실히 제거하고, 투입된 외부 공기와 유해가스의 반응에 따라 생성된 아웃개싱을 외부로 배출하면서 챔버 내의 잔존하는 유해가스의 양을 측정할 수 있는 발명을 제공함으로써 인체에 유해한 유해가스를 챔버로부터 효율적으로 제거하고, PM 작업시 작업자의 안전을 확보할 수 있으며, PM 작업이나 T/S에 소요되는 시간을 줄여 설비 가동율을 획기적으로 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 유해가스의 퍼지 장치의 구성을 대략적으로 나타낸 구성도이고,
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 퍼지 사이클 동안의 밸브의 동작 타이밍을 도시한 도면이고,
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 유해가스의 퍼지 장치의 구성을 대략적으로 나타낸 구성도이고,
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 퍼지 사이클 및 아웃개싱 배출 사이클 동안의 밸브의 동작 방법 및 유해가스 감지 센서의 동작 타이밍을 도시한 도면이고,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 공정 챔버의 PM 절차를 순차적으로 나타낸 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 대해서 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 일실시예는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 내용을 부당하게 한정하지 않으며, 본 실시 형태에서 설명되는 구성 전체가 본 발명의 해결 수단으로서 필수적이라고는 할 수 없다. 또한, 종래 기술 및 당업자에게 자명한 사항은 설명을 생략할 수도 있으며, 이러한 생략된 구성요소(방법) 및 기능의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위내에서 충분히 참조될 수 있을 것이다.
(제 1 실시예)
본 발명의 제1 실시예에 따른 유해가스의 퍼지 장치는 반도체 제조 공정을 수행하는 공정 챔버의 내부에 잔존하는 유해가스를 외부 공기를 이용하여 외부로 퍼지하는 장치이다. 이하에서는 첨부된 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 유해가스의 퍼지 장치에 대해 자세히 설명하기로 한다.
도 1에 도시된 바와 같이 외부공기 퍼지 경로(101)는 외부 공기(또는 퍼지 공기)가 유입되는 하류단에서부터 외부 공기가 공정 챔버(300)로 투입되는 상류단까지의 경로를 형성한다.
일방향 밸브부(110)는 공정 챔버(300)의 외부로부터 유입되는 외부 공기 또는 퍼지 공기(이하 퍼지 공기라 함)의 흐름 방향을 공정 챔버방향으로만 흐르도록 한다. 일방향 밸브부(110)는 체크 밸브로 구체화될 수 있으며 공정 챔버(300)안의 내부 공기가 외부공기 퍼지 경로(101)를 따라 외부로 역류되지 않게 한다.
유량조절 밸브부(120)는 상류측 방향으로 일방향 밸브부(110)의 후단에 배치되어 퍼지 공기의 유량을 조절한다. 유량 조절은 수동으로 조절할 수 있다. 공정 챔버(300)의 동작 조건이나 환경 상태에 따라 퍼지 공기의 투입되는 양을 조절할 수 있다. 유량조절 밸브부(120)는 니들 밸브로 구체화될 수 있으며 양방향으로 흐를 수 있다.
플로우 미터부(130)는 상류측 방향으로 유량조절 밸브부(120)의 후단에 배치되어 외부공기 퍼지 경로(101)를 따라 흐르는 퍼지 공기의 유량을 측정하고, 후술하는 제어부로 측정된 유량 값을 필요에 따라 전송할 수 있다.
차단 밸브부(140)는 후술하는 제어부의 제어신호에 따라 퍼지 공기의 흐름을 차단하거나 통과시키도록 상류측 방향으로 플로우 미터부(130)의 후단에 배치된다. 차단 밸브부(140)는 제어부의 제어신호에 따라 동작되며, 퍼지 사이클 동안 외부공기 퍼지 경로를 따라 공정 챔버(300)에 퍼지 공기가 투입될 수 있도록 "ON" 동작되며, 퍼지 사이클이 종료되면 다시 제어부의 제어신호에 따라 "OFF"된다.
제어부(도면 미도시)는 공정 챔버(300)의 공정 진행이 완료된 경우에 퍼지 사이클 동안 퍼지 공기가 공정 챔버(300)에 투입되도록 차단 밸브부를 포함한 각종 제어 대상체를 제어한다. 제어부는 퍼지 사이클이 진행하는 동안 각종 제어 대상체를 제어할 수 있는 퍼지 모드로 동작된다. 후술하는 제2 실시예에서는 아웃개싱 배출 사이클이 진행하는 동안 각종 제어 대상체를 제어할 수 있는 아웃개싱 배출 모드로 동작된다.
제어부는 퍼지 사이클에서 차단 밸브부(140)와 유해가스 배출통로 상에 배치된 포어라인 밸브부(310)가 동시에 동작되도록 제어함으로써 공정 챔버 내부에 잔존하는 유해가스가 유해가스 배출통로를 따라 외부로 배출되도록 한다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이 제어부는 차단 밸브부(140)와 포어라인 밸브부(310)를 퍼지 사이클 동안 온/오프 동작을 기 설정된 시간에 따라 동시에 반복시키도록 제어한다. 2개의 밸브를 지속적으로 "ON"시켜 연속적으로 퍼지 공기를 공정 챔버(300)에 투입시키는 것보다 도 2에 도시된 바와 같이 2개의 밸브를 동시에 온/오프 동작을 반복시켜 공정 챔버(300)에 퍼지 공기를 투입시킴으로써 공정 챔버(300) 내부에서 유해가스와 외부 공기가 더욱 잘 반응되도록 하고 또한 유해가스 배출통로를 따라 공정 챔버 내부에 잔존하는 유해가스가 더 효율적으로 배출될 수 있다. 공정 챔버(300) 내부로 투입된 퍼지 공기는 공정 챔버 벽이나 내부에 잔존하는 유해가스와 반응하여 아웃개싱(또는 유해가스의 입자를 강제 Degassing)을 유발한다.
공정 챔버(300)는 반도체 제조공정에 필수적인 다양한 반응가스를 공정 중에 사용하고 있으며 사용되는 다양한 반응가스는 대부분 유해한(또는 Toxic) 성분을 포함하고 있다. 이러한 반응가스 중 미반응가스는 인체에 흡입될 경우 심각한 문제를 초래하며 공정 중에 사용하는 반응가스 또는 미반응가스(이하에서는 유해가스 또는 잔존가스라 함)를 공정 챔버(300) 내에서 완전히 제거해야 한다. 이러한 유해가스를 퍼지 공기를 이용하여 공정 챔버(300)내에서 반응시키고 블로우시킴으로써 잔존하는 유해가스를 유해가스 배출통로를 통해 배출시킬 수 있다. 공정 챔버(300)의 뷰 포트부(301)는 퍼지공기가 유입되는 퍼지공기 유입통로이면서 공정 챔버(300)에 잔존하는 아웃개싱이 외부로 배출되는 아웃개싱 배출통로이기도 하다.
도 1를 기준으로 공정 챔버(300)의 상측에서는 반응가스의 일종인 N2 가스가 투입되거나 차단되며, 하측에서는 유해가스 배출통로가 마련된다. 퍼지 사이클 동안 퍼지 공기의 블로잉에 따라 공정 챔버(300)의 내부에 잔존하는 유해가스가 퍼지공기와 반응하면서 퍼지 공기의 블로잉에 따라 유해가스 배출통로를 통해 외부로 배출된다. 유해가스 배출통로 상에는 공정 챔버(300)와 가깝게 배치된 포어라인 밸브부(310)가 배치되며, 포어라인 밸브부(310)의 후단에는 포어라인 펌프부(320)가 배치된다. 포어라인 펌프부(320)는 공정 챔버(300) 내부에 있는 공기를 석션한다. 포어라인 펌프부(320)의 석션에 따라 공정 챔버(300)의 내부에 잔존하는 유해가스가 유해가스 배출통로를 통해 배출된다.
이때, 퍼지 공기의 유입량이 많은 경우에는 공정 챔버(300)내에서 터뷸런스 플로우를 유발하여 잔존하는 유해가스와 충돌로 인한 아웃개싱 또는 디개싱을 보다 효율적을 할 수 있다.
퍼지 사이클 동안에는 제어부가 퍼지 모드로 동작되며, 이때에는 N2 가스의 공급이 중단되고, 또한 차단 밸브부(140) 및 포어라인 밸브부(310)의 "ON/OFF" 동작이 동시에 도 2와 같이 동작된다. "ON/OFF" 동작의 듀티비 및 퍼지 사이클의 시간은 각 공정 챔버의 환경 조건에 따라 달리 설정될 수 있다.
퍼지 사이클이 끝나면 후술하는 제2 실시예에서 설명하는 바와 같이 아웃개싱 배출 사이클 절차가 진행된다.
(제 2 실시예)
도 3에 도시된 바와 같이 외부공기 퍼지 경로(101)는 외부 공기(또는 퍼지 공기)가 유입되는 하류단에서부터 외부 공기가 공정 챔버(300)로 투입되는 상류단까지의 경로를 형성한다. 또한, 아웃개싱 배출 경로(201)는 공정 챔버(300)의 아웃개싱 배출통로(301)를 통해 배출되는 하류단에서부터 펌프부(240)를 통해 아웃개싱이 최종 배출되는 상류단까지의 경로를 형성한다.
유해가스 퍼지부는 상술한 도 1에서 설명한 일방향 밸브부(110), 유량조절 밸브부(120), 플로우 미터부(130)와 동일하며 이하 설명을 생략하기로 한다.
다방향 밸브부(140')는 제1 실시예의 차단 밸브부(140) 위치에 배치되며, 제어신호에 따라 퍼지 사이클 동안에는 제1 방향으로 퍼지 공기가 흐르도록 동작되고, 아웃개싱 배출 사이클 동안에는 제2 방향으로 흐르도록 동작된다. 다방향 밸브부(140')는 3way 밸브로 구체화될 수 있다. 제1 방향은 외부공기 퍼지 경로(101)를 따라 퍼지 공기가 공정 챔버(300) 방향으로 흐르는 방향이며, 제2 방향은 아웃개싱 배출 경로(201)를 따라 공정 챔버 내에 잔존하는 아웃개싱이 공정 챔버(300)로부터 외부로 배출되도록 흐르는 방향이다.
아웃개싱 배출부는 아웃개싱 배출 경로(201)를 따라 하류에서 상류측으로 순차적으로 구비되는 필터부(210), 유해가스 감지 센서부(220), 유량조절 밸브부(230), 펌프부(240)를 포함한다.
필터부(210)는 다방향 밸브부(140')를 통해 분기되어 공급된 공정 챔버(300)의 내부에 잔존하여 포함된 파티클을 제거한다. 파티클을 제거함으로써 상류측에 배치된 펌프부(240)를 보호할 수 있다. 필터부(210)는 메쉬 타입으로서 기 설정된 크기의 메쉬로 이루어질 수 있다.
유해가스 감지 센서부(220)와 유량조절 밸브부(230)는 서로 병렬로 연결 접속된다. 병렬접속에 따라 아웃개싱의 제1 경로(202a)는 유해가스 감지 센서부(220)로 흐르고 아웃개싱의 제2 경로(202b)는 유량조절 밸브부(230)로 흐른다.
유량조절 밸브부(230)는 유해가스 감지 센서부(220)에 흐르는 양을 조절하도록 필터부(210)의 후단에 배치된다. 한편, 유해가스 감지 센서부(220)는 아웃개싱에 포함된 유해가스를 감지하도록 필터부의 후단에 배치된다. 유해가스 감지 센서부(220)는 케미컬 센서로서 일정시간 통과한 아웃개싱으로부터 잔존하는 유해가스의 양을 감지하고 이를 제어부로 전송한다. 유해가스의 양이 일정 조건 이하이면 기 설정된 시간 동안 계속적으로 아웃개싱을 배출한다. 한편, 유해가스의 양이 일정 조건 이상이면 공정 챔버(300) 내부에 유해가스가 아직 잔존하는 것으로 인식하여 아웃개싱 배출 사이클을 중지하고 다시 퍼지 사이클로 재동작한다. 이때, 제어부는 아웃개싱 배출 모드에서 다시 퍼지 모드로 재진입한다. 따라서 상술한 퍼지 사이클을 다시 반복하게 된다. 이러한 퍼지 모드와 아웃개싱 배출 모드의 유연한 스위칭에 따라서 공정 챔버(300) 내부에 잔존하는 유해가스를 최대한 없앨 수 있어 공정 챔버 PM 작업시 작업자의 안전을 최대한 확보할 수 있다.
펌프부(240)는 다방향 밸브부(140')를 통해 분기되어 공급된 아웃개싱을 펌핑하도록 유해가스 감지 센서부 및 유량조절 밸브부의 후단에 배치된다. 펌프부(240)를 통해 아웃개싱이 외부로 배출된다.
제어부(도면 미도시)는 공정 챔버의 공정 진행이 완료된 경우에 퍼지 사이클(또는 퍼지 모드)이 진행되도록 하고, 퍼지 사이클에서 다방향 밸브부(140')의 제1 방향 흐름작동과 유해가스 배출통로 상에 배치된 포어라인 밸브부(310)가 동시에 온/오프 동작되도록 제어함으로써 공정 챔버 내부에 잔존하는 유해가스가 유해가스 배출통로를 따라 외부로 배출되도록 한다.
제어부는 퍼지 사이클(또는 퍼지 모드) 이후에 아웃개싱 배출 사이클(또는 아웃개싱 배출 모드)이 진행되도록 하고, 아웃개싱 배출 사이클에서 다방향 밸브부(140')의 제2 방향 흐름작동이 "ON" 동작되도록 제어하고 포어라인 밸브부(310)가"OFF" 동작되도록 함으로써 아웃개싱 배출 경로를 통해 아웃개싱이 외부로 배출되도록 제어한다.
(외부공기 퍼지 및 아웃개싱 배출 방법)
외부공기의 퍼지 절차 및 아웃개싱 배출 절차는 도 5에 도시된 바와 같다. 먼저, 반도체 제조공정을 위한 공정 챔버를 가동하고 일정 기간의 반도체 제조 공정을 수행한다. 일정 기간의 반도체 제조 공정이 완료되면 공정 챔버의 가동이 중지된다. 이러한 공정 진행과 중단을 1싸이클이라고 하면 1싸이클이 완료되면 일반적으로 공정 챔버의 PM 작업을 수행한다. 이때, 공정 챔버의 PM 작업시에 챔버 내부에 잔존하는 유해가스의 위험이 있기 때문에 유해가스의 배출 절차 또는 퍼지 절차를 실시한다.
유해가스의 배출 절차 또는 퍼지 절차로서 상술한 퍼지 사이클이 수행된다. 퍼지 사이클에 의해 챔버(300) 내부에 잔존하는 유해가스를 유해가스 배출통로를 통해 배출시킨다. 유해가스 배츨 절차가 완료되면 즉, 퍼지 사이클이 완료되면 다음으로 벤트 절차를 수행한다. 퍼지 절차 수행중에는 챔버(300) 내부로 반응가스인 N2 가스의 유입이 차단된다.
벤트 절차는 챔버(300) 내부에 잔존하는 아웃개싱을 아웃개싱 배출 사이클 동안 아웃개싱 배출통로를 따라 외부로 배출하는 절차이다. 아웃개싱의 배출에 따라 잔존하는 유해가스를 한 번 더 확실히 제거할 수 있고, 더 나아가 챔버(300) 내부에 잔존하는 유해가스의 양을 측정할 수 있는 장점이 있다.
벤트 절차 수행시에는 반응가스인 N2 가스가 챔버(300) 내부로 재투입되고 아웃개싱 배출통로를 따라 챔버(300) 내부에 잔존하는 아웃개싱이 외부로 배출되며, 챔버(300)가 대기압 상태가 된다.
상술한 바와 같이 벤트 절차 중에 유해가스를 감지하는 절차를 수행하며, 유해가스의 측정된 양에 따라 벤트 절차가 중지되고 다시 퍼지 절차를 수행할 수 있다. 유해가스가 일정 레벨 이하인 경우에는 대기압 상태인 챔버(300)의 PM 작업을 수행하고, 일정 레벨 이상인 경우에는 다시 퍼지 절차를 수행한다.
본 발명을 설명함에 있어 종래 기술 및 당업자에게 자명한 사항은 설명을 생략할 수도 있으며, 이러한 생략된 구성요소(방법) 및 기능의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위내에서 충분히 참조될 수 있을 것이다. 또한, 상술한 본 발명의 구성요소는 본 발명의 설명의 편의를 위하여 설명하였을 뿐 여기에서 설명되지 아니한 구성요소가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위내에서 추가될 수 있다.
상술한 각부의 구성 및 기능에 대한 설명은 설명의 편의를 위하여 서로 분리하여 설명하였을 뿐 필요에 따라 어느 한 구성 및 기능이 다른 구성요소로 통합되어 구현되거나, 또는 더 세분화되어 구현될 수도 있다.
이상, 본 발명의 일실시예를 참조하여 설명했지만, 본 발명이 이것에 한정되지는 않으며, 다양한 변형 및 응용이 가능하다. 즉, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 많은 변형이 가능한 것을 당업자는 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명과 관련된 공지 기능 및 그 구성 또는 본 발명의 각 구성에 대한 결합관계에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.
101 : 외부공기 퍼지 경로
110 : 일방향 밸브부(또는 체크 밸브부)
120 : 유량조절 밸브부(또는 니들 밸브부)
130 : 플로우 미터부
140 : 차단 밸브부
140' : 다방향 밸브부(또는 3way 밸브부)
150 : 대기압 센서부
201 : 아웃개싱 배출 경로
202a : 제1 경로
202b : 제2 경로
210 : 필터부
220 : 유해가스 감지 센서부
230 : 유량조절 밸브부
240 : 폄프부
300 : 공정 챔버부
301 : 뷰 포트부
310 : 포어라인 밸브부
320 : 포어라인 펌프부

Claims (11)

  1. 공정 챔버의 외부로부터 유입되는 퍼지 공기의 흐름 방향을 상기 공정 챔버방향으로만 흐르도록 하는 일방향 밸브부,
    제어신호에 따라 상기 퍼지 공기의 흐름을 차단하거나 통과시키도록 상기 일방향 밸브부를 기준으로 상류단에 배치되는 차단 밸브부,
    공정 챔버의 공정 진행이 완료된 경우에 상기 퍼지 공기가 공정 챔버에 투입되도록 함으로써 상기 공정 챔버의 내부에 잔존하는 유해가스가 상기 퍼지 공기의 블로잉에 따라상기 공정 챔버에 마련된 유해가스 배출통로를 통해 외부로 배출되도록 하는 제어신호를 생성하고, 상기 차단 밸브부를 포함하는 제어 대상체를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공정 챔버에 잔존하는 유해가스의 퍼지 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 퍼지 공기의 유량을 조절하는 유량조절 밸브부,
    상기 유량조절 밸브부 및 상기 차단 밸브부 사이에 배치되어 상기 퍼지 공기의 유량을 측정하는 플로우 미터부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공정 챔버에 잔존하는 유해가스의 퍼지 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 공정 챔버의 공정 진행이 완료된 경우에 퍼지 사이클이 진행되도록 하고,
    상기 퍼지 사이클에서,
    상기 차단 밸브부가 ON/OFF 동작되도록 제어함으로써 상기 공정 챔버 내부에 잔존하는 유해가스가 상기 유해가스 배출통로를 따라 외부로 배출되도록 하는 것을 특징으로 하는 공정 챔버에 잔존하는 유해가스의 퍼지 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 차단 밸브부를 상기 퍼지 사이클 동안 온/오프 동작을 기 설정된 시간에 따라 동시에 반복시킴으로써 상기 퍼지 공기가 상기 공정 챔버 내부에 잔존하는 유해가스와 반응하여 아웃개싱을 유발하도록 하는 것을 특징으로 하는 공정 챔버에 잔존하는 유해가스의 퍼지 장치.
  5. 상기 공정 챔버의 공정 진행이 완료된 경우에 외부로부터 유입된 퍼지 공기를 퍼지 사이클 동안 퍼지공기 유입통로를 통해 상기 공정 챔버에 주입함으로써 상기 공정 챔버의 내부에 잔존하는 유해가스가 반응하여 아웃개싱 상태가 되도록 하고, 상기 퍼지 공기의 블로잉에 따라 상기 유해가스가 유해가스 배출통로를 통해 외부로 배출되도록 하는 유해가스 퍼지부,
    상기 퍼지 사이클 이후에 아웃개싱 배출 사이클 동안 상기 공정 챔버에 마련된 아웃개싱 배출통로를 통해 상기 아웃개싱이 외부로 배출되도록 하는 아웃개싱 배출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공정 챔버에 잔존하는 유해가스의 퍼지 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 유해가스 퍼지부는 상기 퍼지 공기가 공정 챔버를 향하여 흐르도록 하는 외부공기 퍼지 경로 상에 구비되고,
    상기 아웃개싱 배출부는 상기 공정 챔버에 잔존하는 아웃개싱이 공정 챔버로부터 외부로 배출되도록 하는 아웃개싱 배출 경로 상에 구비되며,
    상기 외부공기 퍼지 경로와 상기 아웃개싱 배출 경로는 분기부에 의해 경로가 분기되는 것을 특징으로 하는 공정 챔버에 잔존하는 유해가스의 퍼지 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 유해가스 퍼지부는,
    공정 챔버의 외부로부터 유입되는 퍼지 공기의 흐름 방향을 상기 공정 챔버방향으로만 흐르도록 하는 일방향 밸브부,
    상기 퍼지 공기의 유량을 조절하는 유량조절 밸브부,
    상기 퍼지 공기의 유량을 측정하는 플로우 미터부를 포함하며,
    상기 분기부는,
    제어신호에 따라 상기 퍼지 사이클 동안에는 제1 방향으로 상기 퍼지 공기가 흐르도록 배치되는 다방향 밸브부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공정 챔버에 잔존하는 유해가스의 퍼지 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 아웃개싱 배출부는,
    상기 아웃개싱 배출 사이클 동안에는 제2 방향으로 흐르도록 배치되는 다방향 밸브부,
    상기 다방향 밸브부를 통해 분기되어 공급된 상기 공정 챔버의 내부에 잔존하여 포함된 파티클을 제거하는 필터부,
    상기 아웃개싱에 포함된 유해가스를 감지하도록 상기 필터부의 후단에 배치되는 유해가스 감지 센서부,
    상기 유해가스 감지 센서부에 흐르는 양을 조절하도록 상기 필터부의 후단에 상기 유해가스 감지 센서부와 병렬로 배치되는 유량조절 밸브부,
    상기 다방향 밸브부를 통해 분기되어 공급된 아웃개싱을 펌핑하도록 상기 유해가스 감지 센서부 및 유량조절 밸브부의 후단에 배치되는 펌프부를 포함하며,
    상기 아웃개싱은 상기 펌프부를 통해 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 공정 챔버에 잔존하는 유해가스의 퍼지 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 공정 챔버의 공정 진행이 완료된 경우에 퍼지 사이클이 진행되도록 하고, 상기 퍼지 사이클에서 상기 다방향 밸브부의 상기 제1 방향 흐름작동이 "온/오프" 동작되도록 제어함으로써 상기 공정 챔버 내부에 잔존하는 유해가스가 상기 유해가스 배출통로를 따라 외부로 배출되도록 하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공정 챔버에 잔존하는 유해가스의 퍼지 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 퍼지 사이클 이후에 상기 아웃개싱 배출 사이클이 진행되도록 하고, 상기 아웃개싱 배출 사이클에서 상기 다방향 밸브부의 상기 제2 방향 흐름작동이 "온 "동작되도록 제어함으로써 상기 아웃개싱 배출 경로를 통해 아웃개싱이 외부로 배출되도록 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공정 챔버에 잔존하는 유해가스의 퍼지 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 유해가스 감지 센서부를 통해 입력된 신호가 기 설정된 조건을 만족하지 못하는 경우에는 상기 아웃개싱 배출 사이클에서 상기 퍼지 사이클로 재진입하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 공정 챔버에 잔존하는 유해가스의 퍼지 장치.
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