KR20240005697A - 진공 펌핑 시스템용 밸브 모듈 - Google Patents

진공 펌핑 시스템용 밸브 모듈 Download PDF

Info

Publication number
KR20240005697A
KR20240005697A KR1020237036419A KR20237036419A KR20240005697A KR 20240005697 A KR20240005697 A KR 20240005697A KR 1020237036419 A KR1020237036419 A KR 1020237036419A KR 20237036419 A KR20237036419 A KR 20237036419A KR 20240005697 A KR20240005697 A KR 20240005697A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
valve
conduit
fluid line
branch
valves
Prior art date
Application number
KR1020237036419A
Other languages
English (en)
Inventor
마이클 존 노링턴
헬렌 쇼
스티븐 필립
Original Assignee
에드워즈 리미티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에드워즈 리미티드 filed Critical 에드워즈 리미티드
Publication of KR20240005697A publication Critical patent/KR20240005697A/ko

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B37/00Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00
    • F04B37/10Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00 for special use
    • F04B37/14Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00 for special use to obtain high vacuum
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/56Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4412Details relating to the exhausts, e.g. pumps, filters, scrubbers, particle traps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B41/00Pumping installations or systems specially adapted for elastic fluids
    • F04B41/06Combinations of two or more pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K37/00Special means in or on valves or other cut-off apparatus for indicating or recording operation thereof, or for enabling an alarm to be given
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017Apparatus for fluid treatment
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67155Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Valve Housings (AREA)
  • Flow Control (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

진공 펌핑 시스템용 밸브 모듈(104)은 유체를 수용하기 위한 복수의 입구(110); 각각의 입구(110)와 관련된 유체 압력을 측정하도록 각각 구성된 복수의 압력 센서(122); 제 1 유체 라인 매니폴드(114); 제 2 유체 라인 매니폴드(116); 각각의 입구(110)를 제 1 및 제 2 유체 라인 매니폴드(114, 116) 양자에 연결하는 복수의 다중분기 도관(112); 다중분기 도관(112)에 배치된 복수의 밸브(124, 126); 센서(122)와 밸브(124, 126)에 결합된 밸브 컨트롤러(128)를 포함하고; 밸브 컨트롤러(128)는 센서(122)로부터의 압력 측정값에 기초하여, 다중분기 도관(112)을 통한 유체 흐름이 제 1 유체 라인 매니폴드(114)로만 또는 제 2 유체 라인 매니폴드(116)로만 지향되도록 밸브(124, 126)를 제어하도록 구성된다.

Description

진공 펌핑 시스템용 밸브 모듈
본 발명은 반도체 처리 툴에서 유체를 펌핑하기 위한 진공 시스템을 포함하지만 이에 국한되지 않는 진공 펌핑 시스템과 함께 사용하기 위한 밸브 모듈에 관한 것이다.
반도체 제조 공장에서는 집적 회로 칩을 제조한다. 이러한 장치의 제조에서, 웨이퍼는 예를 들어 화학적 기상 증착, 물리적 기상 증착, 주입, 에칭 및 리소그래피 프로세스를 웨이퍼가 거치는 스테이션을 포함하여 다수의 상이한 처리 스테이션을 통해 처리된다. 이러한 프로세스 중 대부분은 기체 환경을 사용하며, 고 진공 및 감소된 가스 압력을 사용해야 하는 경우가 많다.
진공 펌프는 프로세스 챔버에서 이러한 감소된 가스 압력을 제공하고, 챔버 배기를 제공하며, 프로세스 가스의 흐름을 유지하는데 사용된다.
반도체 처리 툴의 챔버 내부의 압력이 작동 진공 상태가 아닌 경우, 예를 들어 서비스 또는 유지보수를 위해 가스 챔버를 대기압으로 배기시킨 후, 소위 "펌프-다운 이벤트(pump-down event)"가 수행되어 챔버 내의 요구되는 감소된 가스 압력을 설정한다. 펌프-다운 이벤트는 챔버 내의 압력을 필요한 수준으로 낮추기 위해 챔버에서 가스를 펌핑하는 것을 포함한다.
진공 및 저감 시스템은 공통 매니폴드를 통해 공통 펌프를 사용하여 반도체 처리 툴의 여러 가스 챔버에서 동시에 가스를 펌핑하는데 사용될 수 있다. 본 발명자들은 이러한 시스템에서, 다수의 챔버가 공통 매니폴드에 유체적으로 연결되어 있기 때문에 이들 챔버 중 하나에 대한 펌프-다운 이벤트를 수행하면 이들 챔버 중 다른 챔버 내의 조건에 영향을 미칠 수 있다는 것을 깨달았다. 예를 들어, 하나의 챔버에서 수행된 펌프-다운 이벤트는 동일한 매니폴드에 결합된 다른 챔버에서 매우 바람직하지 않은 변동을 일으킬 수 있다.
본 발명의 양태는 이러한 결함이 감소되거나 제거되는 방식으로 반도체 처리 툴의 다중 챔버로부터의 유체를 제어하기 위한 밸브 모듈을 제공한다.
제 1 양태에서, 진공 펌핑 시스템용 밸브 모듈이 제공된다. 밸브 모듈은 복수의 입구 ― 상기 복수의 입구 중 각각의 입구는 펌핑된 유체를 수용하도록 구성됨 ―; 복수의 압력 센서 ― 상기 복수의 압력 센서 중 각각의 압력 센서는 복수의 입구 중 각각의 입구와 관련된 유체의 압력을 측정하도록 구성됨 ―; 제 1 유체 라인 매니폴드; 제 2 유체 라인 매니폴드; 복수의 다중분기 도관(multifurcating conduits) ― 각각의 다중분기 도관은 각각의 입구를 제 1 유체 라인 매니폴드와 제 2 유체 라인 매니폴드 양자에 유체적으로 연결함 ―; 복수의 밸브 ― 상기 복수의 밸브 중 각각의 하나 이상의 밸브가 복수의 다중분기 도관 중 각각의 도관에 배치됨 ―; 및 상기 복수의 압력 센서 및 상기 복수의 밸브에 작동 가능하게 결합된 밸브 컨트롤러를 포함하며, 상기 컨트롤러는, 복수의 압력 센서로부터 수신된 압력 측정값에 기초하여, 각각의 다중분기 도관에 배치된 하나 이상의 밸브 각각이 당해 다중분기 도관을 통해 유체 흐름을 제 1 유체 라인 매니폴드에만 또는 제 2 유체 라인 매니폴드에만 선택적으로 지향시키도록 상기 복수의 밸브를 제어하도록 구성된다.
상기 다중분기 도관의 각각은 제 1 분기부 및 제 2 분기부를 포함할 수 있으며, 상기 제 1 분기부는 제 1 유체 라인 매니폴드에 유체적으로 연결되고, 상기 제 2 분기부는 제 2 유체 라인 매니폴드에 유체적으로 연결된다. 각각의 다중분기 도관에 배치된 하나 이상의 밸브 각각은 당해 다중분기 도관의 제 1 분기부에 배치된 제 1 밸브, 및 당해 다중분기 도관의 제 2 분기부에 배치된 제 2 밸브를 포함할 수 있다.
상기 복수의 압력 센서는 상기 복수의 입구 중 제 1 입구와 관련된 유체의 압력을 측정하도록 구성된 제 1 압력 센서를 포함할 수 있고, 상기 제 1 입구는 복수의 다중분기 도관 중 제 1 다중분기 도관의 입구이이다. 상기 밸브 컨트롤러는, 하나 이상의 제 1 기준을 충족하는 제 1 압력 센서로부터 수신된 압력 측정에 응답하여, 제 1 다중분기 도관을 통해 유체 흐름을 제 2 유체 라인 매니폴드로 지향시키도록 제 1 다중분기 도관에 배치된 하나 이상의 밸브를 제어하도록 구성될 수 있다. 상기 하나 이상의 제 1 기준은, 제 1 임계 값을 초과하는 측정된 압력; 적어도 제 1 기간 동안 제 1 임계 값을 초과하는 측정된 압력; 제 2 임계 값을 초과하는 측정된 압력의 증가율; 및 적어도 제 2 기간 동안 제 2 임계 값을 초과하는 측정된 압력의 증가율로 구성되는 기준의 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 기준으로 구성될 수 있다. 상기 밸브 컨트롤러는, 하나 이상의 제 2 기준을 충족하는 제 1 압력 센서로부터 수신된 압력 측정값에 응답하여, 제 1 다중분기 도관을 통해 유체 흐름을 제 1 유체 라인 매니폴드로 지향시키도록 제 1 다중분기 도관에 배치된 하나 이상의 밸브를 제어하도록 구성될 수 있다. 상기 하나 이상의 제 2 기준은, 제 3 임계 값보다 작거나 동일한 측정된 압력; 적어도 제 3 기간 동안 제 3 임계 값보다 작은 측정된 압력; 제 4 임계 값을 초과하는 측정된 압력의 감소율; 적어도 제 4 기간 동안 제 4 임계 값을 초과하는 측정된 압력의 감소율; 경과한 미리 정의된 기간으로 구성되는 기준의 그룹으로부터 선택된 하나의 이상의 기준으로 구성될 수 있다.
적어도 복수의 입구, 제 1 유체 라인 매니폴드, 제 2 유체 라인 매니폴드, 복수의 다중분기 도관, 복수의 밸브 및 밸브 컨트롤러는 단일 통합 유닛으로서 구성될 수 있으며, 프레임에 수용된다.
상기 밸브 모듈은 복수의 추가 밸브를 더 포함할 수 있고, 복수의 밸브의 각각의 밸브에 대해, 추가 밸브의 각각의 쌍이 당해 밸브의 양측에 배치된다. 추가 밸브는 수동 작동식 밸브일 수 있다.
상기 다중분기 도관 중 하나 이상을 퍼지하고 및/또는 밸브 중 하나 이상을 작동시키기 위한 가스를 수용하기 위한 가스 입구를 더 포함한다.
추가 양태에서, 복수의 프로세스 챔버를 포함하는 반도체 처리 툴; 선행 양태 중 어느 한 하나에 기재된 밸브 모듈 ― 상기 복수의 입구 중 각각의 입구는 상기 복수의 프로세스 챔버 중 각각의 프로세스 챔버에 유체적으로 결합됨 ―; 및 제 1 유체 라인 매니폴드와 제 2 유체 라인 매니폴드에 작동 결합된 하나 이상의 진공 펌프를 포함하는 시스템이 제공된다.
상기 시스템은 상기 프로세스 챔버 중 하나 이상에 냉각 유체를 제공하기 위한 냉각 장치를 더 포함할 수 있으며, 상기 밸브 모듈은 냉각 장치의 상부에 배치된다.
추가 양태에서, 진공 펌핑 시스템용 밸브 모듈의 방법이 제공되며, 방법은 복수의 입구 중 각각의 입구에서 각각의 펌핑된 유체를 수용하는 것 ― 각 입구는 복수의 다중분기 도관의 각각의 다중분기 도관에 대한 입구이며, 각각의 다중분기 도관은 각각의 입구를 제 1 유체 라인 매니폴드와 제 2 유체 라인 매니폴드 양자에 유체적으로 연결함 ―; 복수의 압력 센서 중 하나 이상의 압력 센서에 의해, 펌핑된 유체의 각각의 유체의 압력을 측정하는 것; 및 컨트롤러에 의해, 하나 이상의 측정된 압력에 기초하여, 복수의 밸브 중 하나 이상의 밸브를 제어하는 것 ― 상기 하나 이상의 밸브는 복수의 다중분기 도관 중 제 1 다중분기 도관에 배치됨 ― 을 포함하며, 상기 하나 이상의 밸브를 제어하는 것은 제 1 다중분기 도관을 통해 유체 흐름을 제 1 유체 라인 매니폴드에만 또는 제 2 유체 라인 매니폴드에만 선택적으로 지향시킨다.
상기 방법은 복수의 압력 센서 중 제 1 압력 센서에 의해, 상기 제 1 다중분기 도관 내의 펌핑된 유체의 압력을 측정하는 것; 및 하나 이상의 제 1 기준을 충족하는 제 1 압력 센서로부터 수신된 압력 측정값에 응답하여, 제 1 다중분기 도관에 배치된 하나 이상의 밸브를 제 1 다중분기 도관을 통해 유체 흐름을 제 2 유체 라인 매니폴드로 지향시키도록 제어하고, 상기 제 1 다중분기 도관을 통한 제 1 유체 라인 매니폴드로의 유체 흐름을 방지하는 것을 추가로 포함할 수 있다. 상기 방법은 그 후, 하나 이상의 제 2 기준을 충족하는 제 1 압력 센서로부터 수신된 압력 측정값에 응답하여, 제 1 다중분기 도관을 통한 제 2 유체 라인 매니폴드로의 유체 흐름을 방지하고 그리고 이어서 제 1 다중분기 도관을 통해 유체 흐름을 제 1 유체 라인 매니폴드로 지향시키도록, 제 1 다중분기 도관에 배치된 하나 이상의 밸브를 제어하는 것을 더 포함할 수 있다.
도 1은 반도체 제조 시설의 개략도(축척이 아님)이다.
도 2는 반도체 제조 시설의 밸브 모듈의 사시도를 도시하는 개략도(축척이 아님)이다.
도 3은 반도체 제조 시설에서 가스를 펌핑하는 프로세스의 특정 단계를 도시하는 프로세스 흐름도이다.
도 4는 2개의 밸브 모듈이 복수의 냉각 장치의 상부에 장착되는 시스템을 도시하는 개략도(축척은 아님)이다.
도 1은 일 실시예에 따른 반도체 제조 시설(100)의 개략도(축척이 아님)이다.
반도체 제조 시설(100)은 반도체 처리 툴(102), 밸브 모듈(104), 및 복수의 진공 펌프(106)를 포함한다.
반도체 처리 툴(102)은 반도체 웨이퍼가 각각의 프로세스를 겪는 복수의 프로세스 챔버(108)를 포함한다. 이러한 프로세스의 예에는 화학적 기상 증착, 물리적 기상 증착, 주입, 에칭 및 리소그래피 프로세스가 포함되지만 이에 국한되지는 않는다.
복수의 진공 펌프(106)는 밸브 모듈(104)을 통해 반도체 처리 툴(102)의 프로세스 챔버(108) 밖으로 유체(즉, 프로세스 가스)를 펌핑하도록 구성된다.
밸브 모듈(104)은 복수의 입구(110), 복수의 다중분기 도관(112), 제 1 유체 라인 매니폴드(114), 및 제 2 유체 라인 매니폴드(116)를 포함한다.
각각의 입구(110)는 각각의 프로세스 챔버(108)에 유체적으로 연결되어, 펌핑된 유체가 당해 프로세스 챔버(108)로부터 수용될 수 있다.
각각의 다중분기 도관(112)은 각각의 입구(110)를 제 1 유체 라인 매니폴드(114)와 제 2 유체 라인 매니폴드(116) 양자에 유체적으로 연결한다. 보다 구체적으로, 본 실시예에서, 다중분기 도관(112)은 각각의 제 1 및 제 2 분기부(118, 120)를 포함하는 분기 도관이다. 각각의 다중분기 도관(112)의 제 1 분기부(118)는 각각의 입구(110)를 제 1 유체 라인 매니폴드(114)에 유체 연결시킨다. 각각의 다중분기 도관(112)의 제 2 분기부(120)는 각각의 입구(110)를 제 2 유체 라인 매니폴드(116)에 유체 연결한다.
밸브 모듈(104)은 복수의 압력 센서(122)를 더 포함한다. 각각의 압력 센서(122)는 각각의 입구(110)에, 또는 입구(110)에서 또는 입구(110)에 근접한 각각의 다중분기 도관(112)에 작동 가능하게 결합된다.
각각의 압력 센서(122)는 각각의 프로세스 챔버(108)와 관련된 압력을 측정하도록 구성된다. 특히, 각 압력 센서(122)는 각각의 프로세스 챔버(108) 밖으로 펌핑되는 프로세스 가스의 압력을 측정하도록 구성된다. 압력 센서(122)는 프로세스 챔버(108)의 출구에 최대한 가깝게 위치하는 것이 바람직하다.
밸브 모듈(104)은 복수의 게이트 밸브, 보다 구체적으로 복수의 제 1 게이트 밸브(124) 및 복수의 제 2 게이트 밸브(126)를 더 포함한다. 본 실시예에서, 제 1 게이트 밸브(124) 및 제 2 게이트 밸브(126)는 공압 밸브이다.
제 1 게이트 밸브(124) 각각은 제 1 분기부(118) 중 각각의 분기부에 배치되고, 이를 통과하는 유체의 흐름을 제어하도록 구성된다.
각각의 제 2 게이트 밸브(126)는 제 2 분기부(120) 중 각각의 분기부에 배치되고, 이를 통과하는 유체의 흐름을 제어하도록 구성된다.
밸브 모듈(104)은 밸브 컨트롤러(128)를 더 포함한다.
밸브 컨트롤러(128)는 유선 또는 무선 연결(도시하지 않음)을 통해 복수의 압력 센서(122)에 의해 취해진 압력 측정값이 밸브 컨트롤러(128)에 의해 수신될 수 있도록 복수의 압력 센서(122) 각각에 작동 가능하게 결합된다.
밸브 컨트롤러(128)는 각각의 공압 라인(도시하지 않음)을 통해 각각의 제 1 게이트 밸브(124) 및 각각의 제 2 게이트 밸브(126)에 추가로 작동 가능하게 결합된다.
도 3을 참조하여 아래에서 더 자세히 설명되는 바와 같이, 밸브 컨트롤러(128)는 압력 센서(122)로부터 수신된 압력 측정값에 기초하여 제 1 및 제 2 게이트 밸브(124, 126)의 작동을 제어하도록 구성된다. 밸브 컨트롤러(128)는 공압 라인을 통해 공압 유체를 전달하여 제 1 및 제 2 게이트 밸브(124, 126)의 작동을 제어하도록 구성된다.
밸브 모듈(104)은 복수의 수동 밸브(즉, 인간 조작자에 의해 수동으로 작동되도록 구성된 밸브), 보다 구체적으로 복수의 제 1 수동 밸브(130), 복수의 제 2 수동 밸브(132), 및 복수의 제 3 수동 밸브(134)를 더 포함한다.
본 실시예에서, 각각의 제 1 수동 밸브(130)는 당해 다중분기 도관(112)의 압력 센서(122)와 다중분기 도관(112)이 분기되는 지점 사이에서 각각의 다중분기 도관(112) 상에 배치된다.
본 실시예에서, 각각의 제 2 수동 밸브(132)는 당해 다중분기 도관(112)의 제 1 게이트 밸브(124)와 제 1 유체 라인 매니폴드(114) 사이의 다중분기 도관(112)의 각각의 제 1 분기부(118) 상에 배치된다.
본 실시예에서, 각각의 제 3 수동 밸브(134)는 당해 다중분기 도관(112)의 제 2 게이트 밸브(126)와 제 2 유체 라인 매니폴드(116) 사이의 다중분기 도관(112)의 각각의 제 2 분기부(120) 상에 배치된다.
따라서, 본 실시예에서, 제 1 및 제 2 게이트 밸브(124, 126) 각각은 각각의 쌍의 수동 밸브(130 내지 134) 사이에 배치된다. 특히, 각 제 1 게이트 밸브(124)는 제 1 수동 밸브(130)와 제 2 수동 밸브(132) 사이에 배치된다. 또한, 각각의 제 2 게이트 밸브(126)는 제 1 수동 밸브(130)와 제 3 수동 밸브(134) 사이에 배치된다.
본 실시예에서, 제 1 유체 라인 매니폴드(114)는 반도체 제조 프로세스가 수행되고 있는 프로세스 챔버(108)로부터 프로세스 가스가 펌핑되는 매니폴드이다. 제 1 유체 라인 매니폴드(114)는 "프로세스 가스 라인"으로 간주될 수 있다. 제 2 유체 라인 매니폴드(116)는 "펌프-다운 가스 라인"으로 간주될 수 있다. 유체 라인 매니폴드(114, 116)는 가스 흐름 및 진공 요구사항에 적합한 크기이다.
대기압에 있을 수 있는 프로세스 챔버(108) 중 하나 이상으로부터 가스를 배출하여 그 내의 압력을 반도체 제조 프로세스에 적합한 레벨로 낮추기 위해 펌프-다운 이벤트가 수행될 수 있다. 펌프-다운 중에 가스 챔버에서 배출되는 가스를 편의상 이하에서는 펌프-다운 가스(pump-down gas)라고 한다. 본 실시예에서, 제 2 유체 라인 매니폴드(116)는 펌프-다운 가스가 프로세스 챔버(108) 밖으로 펌핑되는 매니폴드이다.
상기 배열을 구현하고 그리고 아래에 설명될 방법 단계를 수행하기 위한 밸브 컨트롤러(128)를 포함하는 장치는 임의의 적합한 장치, 예를 들어 하나 이상의 컴퓨터 또는 다른 처리 장치 또는 프로세서를 구성하거나 적응시킴으로써 및/또는 추가 모듈을 제공함으로써 제공될 수 있다. 장치는, 명령을 구현하고, 컴퓨터 메모리, 컴퓨터 디스크, ROM, PROM 등 또는 이들 또는 기타 저장 매체의 조합과 같은 기계 판독 가능 저장 매체에 또는 기계 판독 가능 저장 매체 상에 저장된 컴퓨터 프로그램 또는 복수의 컴퓨터 프로그램의 형태의 명령 및 데이터를 포함하는 데이터를 사용하기 위한 컴퓨터, 컴퓨터 네트워크, 또는 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다.
도 2는 밸브 모듈(104)의 사시도를 도시하는 개략도로서, 축척은 아니다.
본 실시예에서, 예를 들어 적어도 입구(110), 다중분기 도관(112), 제 1 유체 라인 매니폴드(114), 제 2 유체 라인 매니폴드(116), 게이트 밸브(124, 126), 밸브 컨트롤러(128) 및 수동 밸브(130, 132, 134)를 포함하는 밸브 모듈(104)의 특정 구성요소는 단일의 통합 유닛(이하 "제 1 통합 유닛"이라 함)으로서 구성 또는 배열된다. 이들 구성요소는 공통 프레임(200)에 수용된다. 프레임(200)은 강철로 만들어질 수 있다.
일부 실시예에서, 압력 센서(122)는 또한 제 1 통합 유닛에 포함되고, 프레임(200)에 수용될 수 있다. 그러나, 일부 실시예에서, 압력 센서(122)는 제 1 통합 유닛과 별개이다. 예를 들어, 압력 센서(122)는 제 1 통합 유닛, 예를 들어 제 1 통합 유닛의 상부에 결합될 수 있는 별도의 제 2 통합 유닛으로 구성되거나 배열될 수 있다. 압력 센서(122)를 포함하는 제 2 통합 유닛은 프로세스 챔버(108)와 제 1 통합 유닛의 입구(110) 사이에 결합될 수 있다.
도 3은 반도체 제조 시설(100)에서 가스를 펌핑하는 프로세스(300)의 특정 단계를 도시하는 공정 흐름도이다.
도 3의 흐름도에 도시되고 아래에 설명되는 특정 프로세스 단계들은 생략될 수 있거나, 이러한 프로세스 단계들은 아래에 제시되고 도 3에 도시된 것과 상이한 순서로 수행될 수 있다는 점에 유의해야 한다. 또한, 편의 및 이해의 용이함을 위해 모든 프로세스 단계들이 별개의 시간적 순차적 단계로 도시되었지만, 그럼에도 불구하고 프로세스 단계들 중 일부는 실제로 동시에 또는 적어도 시간적으로 어느 정도 중첩하여 수행될 수 있다.
단계 s302에서, 반도체 제조 프로세스는 프로세스 챔버(108)에서 수행된다. 이러한 반도체 제조 프로세스에서는 프로세스 가스가 생성된다.
본 실시예에서는, 이 단계에서, 제 1 게이트 밸브(124)는 개방되고, 제 2 게이트 밸브(126)는 폐쇄된다. 또한, 수동 밸브(130 내지 134)는 모두 개방된다.
단계 s304에서, 제 1 유체 라인 매니폴드(114)에 결합된 진공 펌프(106)는 생성된 프로세스 가스를 밸브 모듈(104)을 통해 프로세스 챔버(108) 밖으로 펌핑한다. 특히, 본 실시예에서, 프로세스 가스는 각각의 프로세스 챔버(108)로부터 그리고 다음에 이에 결합된 입구(110), 이에 결합된 다중분기 도관(112)의 제 1 분기부(118)(그 위에 배치된 제 1 게이트 밸브(124)를 통하는 것도 포함함) 및 제 1 유체 라인 매니폴드(114)를 통해 펌핑된다.
단계 s306에서, 압력 센서(122)는 프로세스 챔버(108)와 관련된 압력을 측정한다. 특히, 각각의 압력 센서(122)는 각각의 입구(110)를 통해 펌핑되는 프로세스 가스의 압력을 측정한다. 본 실시예에서, 압력 센서(122)는 압력을 실질적으로 연속적으로 측정한다.
단계 s308에서, 압력 센서(122)는 측정된 압력 값을 밸브 컨트롤러(128)로 전송한다. 밸브 컨트롤러(128)는 수신되어 측정된 압력 값을 실질적으로 연속적으로 처리한다.
단계 s310에서, 프로세스 챔버(108) 중 하나(이하, 편의상 "제 1 프로세스 챔버(108)"라 함)는 검사, 서비스, 수리 또는 유지보수를 위해 셧다운된다. 본 실시예에서, 제 1 프로세스 챔버(108)의 셧다운은 제 1 프로세스 챔버(108)로부터 가스를 펌핑하는 것을 정지하는 것을 포함한다. 본 실시예에서, 이는 작업자가 제 1 프로세스 챔버(108)와 관련된 입구(110)의 격리 밸브를 폐쇄함으로써 달성될 수 있다. 본 실시예에서, 제 1 프로세스 챔버(108)의 셧다운은 제 1 프로세스 챔버(108) 내의 압력을 대략 대기압으로 증가시키는 것을 더 포함한다. 이는 제 1 프로세스 챔버(108)에 결합된 밸브를 개방하고, 이에 의해 공기가 제 1 프로세스 챔버(108) 내로 유입되도록 함으로써 달성될 수 있다.
단계 s312에서, 인간 조작자는 제 1 프로세스 챔버(108)에 대한 검사, 정비, 수리 또는 유지보수 작업을 수행한다.
검사, 정비, 수리 또는 유지보수 작업 후에, 낮은 가스 압력 환경이 제 1 프로세스 챔버(108)에 재설정되어, 반도체 제조 프로세스가 그 안에서 수행될 수 있다.
따라서, 단계 s314에서, 제 1 프로세스 챔버(108)와 관련된 격리 밸브가 재개방되고, 이에 의해 가스가 제 1 프로세스 챔버(108)로부터 펌핑되는 것을 허용한다.
단계 s314에서 제 1 프로세스 챔버(108)로부터 가스를 펌핑하는 것은 펌프-다운 이벤트이다.
단계 s316에서, 압력 센서(122)로부터 수신된 측정된 압력 값을 처리하는 밸브 컨트롤러(128)는 펌프-다운 이벤트가 발생하고 있음을 결정한다.
특히, 본 실시예에서, 밸브 컨트롤러(128)는 제 1 임계 값을 초과하는 제 1 프로세스 챔버(108)와 관련된 측정된 압력 및/또는 제 2 임계 값을 초과하는 제 1 프로세스 챔버(108)와 관련된 측정된 압력의 계산된 증가율에 응답하여 제 1 프로세스 챔버(108)에 대해 펌프-다운 이벤트가 발생하고 있다고 결정한다.
제 1 임계 값은 임의의 적절한 임계 밸브일 수 있다. 제 2 임계 값은 임의의 적절한 임계 밸브일 수 있다.
일부 실시예에서, 밸브 컨트롤러(128)는 적어도 제 1 기간 동안 제 1 임계 값을 초과하는 제 1 프로세스 챔버(108)와 관련된 측정된 압력에 응답하여 제 1 프로세스 챔버(108)에 대해 펌프-다운 이벤트가 발생하고 있다고 결정한다. 제 1 기간은 임의의 적절한 기간일 수 있다.
일부 실시예에서, 밸브 컨트롤러(128)는 적어도 제 2 기간 동안 제 2 임계 값을 초과하는 제 1 프로세스 챔버(108)와 관련된 측정된 압력의 계산된 증가율에 응답하여 제 1 프로세스 챔버(108)에 대해 펌프-다운 이벤트가 발생하고 있다고 결정한다. 제 2 기간은 임의의 적절한 기간일 수 있다.
단계 s318에서, 제 1 프로세스 챔버(108)에 대한 펌프-다운 이벤트의 검출에 응답하여, 밸브 컨트롤러(128)는 제 1 프로세스 챔버(108)와 관련된 제 1 게이트 밸브(124)가 폐쇄되도록 제어한다. 따라서, 제 1 프로세스 챔버(108)로부터 제 1 유체 라인 매니폴드(114)로의 가스 흐름이 방지되거나 억지된다.
본 실시예에서, 밸브 컨트롤러(128)는 공압 유체(예를 들어, 질소)를 제 1 게이트 밸브(124)에 전달하여 제 1 게이트 밸브(124)를 제어한다.
단계 s320에서, 제 1 게이트 밸브(124)가 폐쇄된 후, 밸브 컨트롤러(128)는 제 1 프로세스 챔버(108)와 관련된 제 2 게이트 밸브(126)가 개방되도록 제어한다. 따라서, 제 1 프로세스 챔버(108)로부터 제 2 유체 라인 매니폴드(116)로의 가스 흐름이 허용된다.
본 실시예에서, 밸브 컨트롤러(128)는 공압 유체를 제 2 게이트 밸브(126)로 전달하여 제 2 게이트 밸브(126)를 제어한다.
단계 s322에서, 제 2 유체 라인 매니폴드(116)에 결합된 진공 펌프(106)는 밸브 모듈(104)을 통해 펌프-다운 가스를 제 1 프로세스 챔버(108) 밖으로 펌핑한다. 특히, 본 실시예에서, 펌프-다운 가스는 제 1 프로세스 챔버(108)로부터 그리고 다음에 이에 결합된 입구(110), 이에 결합된 다중분기 도관(112)의 제 2 분기부(120)(그 위에 배치된 개방 제 2 게이트 밸브(126)를 통하는 것도 포함함) 및 제 2 유체 라인 매니폴드(116)를 통해 펌핑된다.
따라서, 펌프-다운 가스는 제 1 프로세스 챔버(108) 밖으로 펌핑되어 내부에 낮은 가스 압력 또는 진공 환경을 설정한다.
단계 s324에서, 압력 센서(122)로부터 수신된 측정된 압력 값을 처리하는 밸브 컨트롤러(128)는 펌프-다운 이벤트가 종료되었음을 결정한다.
특히, 본 실시예에서, 밸브 컨트롤러(128)는 제 3 임계 값보다 작거나 동일한 제 1 프로세스 챔버(108)와 관련된 측정된 압력 및/또는 제 4 임계 값보다 크거나 동일한 제 1 프로세스 챔버(108)와 관련된 측정 압력의 계산된 증가율에 응답하여 제 1 프로세스 챔버(108)에 대한 펌프-다운 이벤트가 종료되었다고 결정한다. 대안적으로, 펌프-다운 이벤트가 사전 정의된 기간 동안 실행된 후 종료된다.
제 3 임계 값은 임의의 적절한 임계 밸브일 수 있다. 일부 실시예에서, 제 3 임계 값은 제 1 임계 값과 동일하거나 그보다 작다.
제 4 임계 값은 임의의 적절한 임계 밸브일 수 있다. 일부 실시예에서, 제 4 임계 값은 제 2 임계 값과 동일하거나 그보다 작다.
일부 실시예에서, 밸브 컨트롤러(128)는 제 1 프로세스 챔버(108)와 관련된 측정된 압력이 적어도 제 3 기간 동안 제 3 임계 값보다 작거나 동일한 것에 응답하여 제 1 프로세스 챔버(108)에 대한 펌프-다운 이벤트가 종료되었다고 결정한다. 제 3 기간은 임의의 적절한 기간일 수 있다.
일부 실시예에서, 밸브 컨트롤러(128)는 적어도 제 4 기간 동안의 제 4 임계 값보다 크거나 동일한 제 1 프로세스 챔버(108)와 관련된 측정된 압력의 계산된 감소율에 응답하여 제 1 프로세스 챔버(108)에 대한 펌프-다운 이벤트가 종료되었다고 결정한다. 제 4 기간은 임의의 적절한 기간일 수 있다.
단계 s326에서, 제 1 프로세스 챔버(108)에 대한 펌프-다운 이벤트가 종료된 것을 감지한 것에 응답하여, 밸브 컨트롤러(128)는 제 1 프로세스 챔버(108)와 관련된 제 2 게이트 밸브(126)가 폐쇄되도록 제어한다. 따라서, 제 1 프로세스 챔버(108)로부터 제 2 유체 라인 매니폴드(116)로의 가스 흐름이 방지되거나 억지된다.
단계 s328에서, 제 2 게이트 밸브(126)가 폐쇄된 후, 밸브 컨트롤러(128)는 제 1 프로세스 챔버(108)와 관련된 제 1 게이트 밸브(124)가 개방되도록 제어한다. 따라서, 제 1 프로세스 챔버(108)로부터 제 1 유체 라인 매니폴드(114)로의 가스 흐름이 허용된다.
단계 s330에서, 반도체 제조 프로세스는 제 1 프로세스 챔버(108)에서 수행될 수 있다. 이러한 반도체 제조 프로세스에서는 프로세스 가스가 생성된다.
단계 s332에서, 제 1 유체 라인 매니폴드(114)에 결합된 진공 펌프(106)는 생성된 프로세스 가스를 밸브 모듈(104)을 통해 제 1 프로세스 챔버(108) 밖으로 펌핑한다.
따라서, 반도체 제조 시설(100)에서 가스를 펌핑하는 프로세스(300)가 제공된다.
전술한 시스템 및 방법은 유리하게는 평행한 가스 챔버 내의 조건에 해로운 영향을 미치는 펌프-다운 이벤트를 줄이거나 제거하는 경향이 있다. 이는 펌프-다운 가스를 프로세스 가스가 펌핑되는 것과 상이한 별도의 매니폴드로 펌핑함으로써 달성되는 경향이 있다.
유리하게, 펌프-다운 이벤트와 펌프-다운 이벤트 종료는 자동으로 감지되고 완화되는 경향이 있다.
유리하게, 전술한 밸브 모듈은 반도체 처리 툴을 진공 펌프에 연결하는 수평 매니폴드와 인라인으로 통합될 수 있다.
유리하게, 전술한 밸브 모듈은 견고한 경향이 있다. 진공 모듈은 예를 들어 반도체 제조 시설로 배송되기 전에 외부에서, 또는 배송 시 현장에서 완전히 조립되고, 누출이 확인되고, 사전 테스트될 수 있다. 이는 설치 프로세스를 단순화하고, 설치 시간을 줄이는 경향이 있다.
유리하게, 전술한 밸브 모듈은 모듈식이고 확장 가능한 경향이 있다.
밸브 모듈의 가스 스트림에 있는 구성요소는 서비스, 수리 또는 교체가 쉬운 경향이 있다. 예를 들어, 각 게이트 밸브는 당해 게이트 밸브의 상류 및 하류에서 수동 밸브를 폐쇄하여 유체 흐름으로부터 격리될 수 있으므로, 사람 조작자가 게이트 밸브를 서비스, 수리 또는 교체할 수 있다.
유리하게, 시스템의 상태 및 작동 조건은 예를 들어 밸브 모듈의 인간 기계 인터페이스(Human Machine Interface)를 통해 또는 원격으로 쉽게 모니터링할 수 있는 경향이 있다.
유리하게, 시스템의 각 밸브 모듈은 예를 들어 EtherCAT 또는 이더넷과 같은 통신 프로토콜을 사용하여 시스템 컨트롤러에 의해 쉽게 제어 가능한 경향이 있다.
유리하게, 위에서 설명한 밸브 모듈은 다양한 장착 옵션을 허용한다. 예를 들어, 밸브 모듈은 바닥 공간을 차지하지 않는 이점을 제공하는 반도체 제조 시설의 천장에 매달릴 수 있다. 대안적으로, 밸브 모듈은 플로어 스탠딩 프레임이나 다른 장비의 상부에 장착할 수 있다.
지금 설명될 것은 밸브 모듈이 다른 장비, 특히 반도체 처리 툴의 프로세스 챔버의 온도를 제어하기 위한 냉각 장치의 상부에 장착되는 실시예이다.
도 4는 2개의 밸브 모듈(104)이 복수의 냉각 장치(402)의 상부에 장착되는 시스템(400)을 도시하는 개략도(축척이 아님)이다. 냉각 장치(402)는 일반적으로 "냉각기 랙" 또는 "냉각기"로 지칭된다.
시스템(400)은 6개의 냉각 장치(402), 2개의 밸브 모듈(104), 전원(404) 및 공압 소스(406)를 포함한다.
본 실시예에서, 밸브 모듈(104)은 도 1 및 도 2를 참조하여 위에서 설명한 것과 실질적으로 동일할 수 있다. 각각의 밸브 모듈(104)은 이에 유체적으로 결합된 프로세스 챔버(108)로부터 각각의 복수의 펌핑된 유체 흐름을 수용하도록 구성된다.
각각의 냉각 장치(402)는 각각의 프로세스 챔버(108)에 유체적으로 결합된다. 각각의 냉각 장치(402)는 그것이 결합되는 각각의 프로세스 챔버(108)에 냉각 유체의 흐름을 공급하도록 구성된다. 냉각 유체는 온도를 제어하기 위해 프로세스 챔버(108)에서 사용될 수 있다.
본 실시예에서, 밸브 모듈(104)과 냉각 장치(402)는 적층된 구성으로 배열된다. 보다 구체적으로, 각각의 밸브 모듈은 그 자체가 서로 인접하여, 예를 들어 나란한 구성으로 위치하는 3개의 냉각 장치(402)의 상부에 배치된다.
유리하게, 적층된 배열은 반도체 제조 시설 내에서 감소된 설치 공간을 제공한다.
또한, 적층된 배열은 냉각 장치(402)와 밸브 모듈(104)을 프로세스 챔버(108)에 결합하는 것을 용이하게 하는 경향이 있다. 예를 들어, 적층된 배열은 프로세스 챔버(108)에 대해 냉각 장치(402) 및/또는 밸브 모듈(104)의 더 가까운 위치결정을 허용하는 경향이 있으며, 이에 의해 도관 길이를 감소시키고, 결과적으로 설치 시간 및 어려움을 감소시킨다. 또한, 길이가 줄어들기 때문에 도관의 누출이나 손상 가능성이 줄어들 수 있다.
본 실시예에서, 전원(404)은 냉각 장치(402) 및 밸브 모듈(104) 각각에 전기적으로 결합된다. 전원(404)은 냉각 장치(402) 및 밸브 모듈(104) 각각에 전력을 공급하도록 구성된다. 따라서, 전원(404)은 공통 전원으로 간주될 수 있다.
유리하게, 냉각 장치(402)와 밸브 모듈(104)에 대해 공통 전원을 사용하면 설치가 용이하고, 풋프린트와 케이블링이 감소되는 경향이 있다.
본 실시예에서, 공압 소스(406)는 하나 이상의 도관을 통해 냉각 장치(402) 및 밸브 모듈(104) 각각에 유체적으로 결합된다. 공압 소스(406)는 냉각 장치(402) 및 밸브 모듈(104) 각각에 공압 유체를 공급하도록 구성된다. 따라서, 공압 소스(406)는 공통 공압 소스로 간주될 수 있다. 공압 유체는 질소 가스 또는 CDA(Clean Dry Air)를 포함하지만 이에 국한되지 않는 임의의 적절한 유형의 가스일 수 있다.
유리하게, 냉각 장치(402) 및 밸브 모듈(104)을 위한 공통 공압 소스(406)의 사용은 설치를 용이하게 하고, 감소된 풋프린트 및 공압 유체 도관 길이를 제공하는 경향이 있다.
본 실시예에서, 밸브 모듈(104)에서, 공압 소스(406)로부터 수용된 공압 유체는 밸브 모듈(104)의 밸브를 작동시키는데 사용될 수 있다. 보다 구체적으로, 밸브 모듈(104)의 밸브 컨트롤러(128)는 각각의 공압 라인을 통해 공압 유체를 각각의 제 1 게이트 밸브(124)에 그리고 각각의 제 2 게이트 밸브(126)에 전달하고, 이에 의해 제 1 및 제 2 게이트 밸브(124, 126)를 작동시키도록 구성될 수 있다. 따라서 공압 유체는 "밸브 제어 유체"로 간주될 수 있다.
본 실시예에서, 밸브 모듈(104)에서, 공압 소스(406)로부터 수용된 공압 유체는 퍼지 프로세스를 수행하여 다중분기 도관(112) 중 하나 이상의 부분을 퍼지하는데 사용될 수 있다. 보다 구체적으로, 수동 조작자는 다중분기 도관(112)의 각각에서 각각의 퍼지 포트를 통해 다중분기 도관(112) 각각으로 공압 유체를 전달할 수 있다. 공압 유체는 다중분기 도관(112)의 적어도 일부를 통해 강제하여, 다중분기 도관(112)의 적어도 일부를 퍼지할 수 있다. 공압 유체는 제 1 유체 라인 매니폴드(114) 및/또는 제 2 유체 라인 매니폴드(116)를 통해 다중분기 도관(112)에서 빠져나갈 수 있다. 따라서, 공압 유체는 "퍼지 유체"로 간주될 수 있다. 퍼지는 일반적으로 밸브 모듈(104)을 유지하거나 서비스하기 전에, 예를 들어 제 1 게이트 밸브(124) 및/또는 제 2 게이트 밸브(126)를 교체하기 전에 실행될 수 있다. 유리하게, 제 1 게이트 밸브(124) 및/또는 제 2 게이트 밸브(126)는 제 1 수동 밸브(130), 제 2 수동 밸브(132) 및 제 3 수동 밸브(134)를 폐쇄함으로써 시스템의 나머지로부터 격리될 수 있다.
본 실시예에서, 밸브 모듈(104)의 퍼지 포트는 다중분기 도관(112) 중 하나 이상에 대한 누출 테스트를 수행하는데 사용될 수 있다. 보다 구체적으로, 밸브 모듈(104)은 퍼지 포트를 사용하여 다중분기 도관(112)으로부터의 누출을 검출하기 위한 수단을 더 포함할 수 있거나, 인간 조작자가 퍼지 포트에 부착된 적절한 감지 장비를 사용하여 누출의 존재를 검출할 수 있다.
도 4에 도시된 실시예에는 6개의 냉각 장치(402) 및 2개의 밸브 모듈(104)이 있다. 그러나, 다른 실시예에서, 시스템은 상이한 개수의 냉각 장치 및/또는 상이한 개수의 밸브 모듈을 포함할 수 있다.
도 4에 도시된 실시예에서, 각각의 밸브 모듈(104)은 3개의 냉각 장치(402)의 상부에 장착된다. 그러나, 다른 실시예에서, 하나 이상의 밸브 모듈이 상이한 개수의 냉각 장치의 상부에 장착될 수 있다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 냉각 장치는 하나 이상의 밸브 모듈 또는 기타 장비의 상부에 장착된다.
위의 실시예에서, 밸브 모듈은 펌핑된 프로세스 가스를 라우팅하기 위해 반도체 제조 시설에서 구현된다. 그러나, 다른 실시예에서, 밸브 모듈은 상이한 시스템으로 구현될 수 있으며, 상이한 유형의 유체를 라우팅하는데 사용될 수 있다.
위의 실시예에서는 6개의 가스 챔버를 포함하는 단일 반도체 처리 툴이 있다. 그러나 다른 실시예에서는 하나 이상의 반도체 처리 툴이 존재한다. 하나 이상의 반도체 처리 툴은 6개가 아닌 상이한 개수의 가스 챔버를 포함할 수 있다.
위의 실시예에서는 단일 밸브 모듈이 있거나, 도 4의 실시예에서는 2개의 밸브 모듈이 있다. 그러나 다른 실시예에서는 상이한 개수의 밸브 모듈이 있을 수 있다.
위의 실시예에서, 밸브 모듈은 6개의 입구와 6개의 다중분기 도관을 포함한다. 그러나, 다른 실시예에서, 밸브 모듈은 6개가 아닌 상이한 개수의 입구와 다중분기 도관을 포함한다.
위의 실시예에서, 각각의 다중분기 도관은 각 분기부에 하나씩, 2개의 게이트 밸브를 포함한다. 그러나, 다른 실시예에서, 다중분기 도관은 2개가 아닌 상이한 개수의 게이트 밸브를 포함한다. 일부 실시예에서, 다중분기 도관은 다중분기 도관의 선택 분기부를 따라 유체 흐름을 안내하도록 작동 가능한 단일 밸브(예를 들어, 3방향 밸브)를 포함한다. 일부 실시예에서, 다수의 게이트 밸브가 각 분기부를 따라 배열된다. 일부 실시예에서, 다중분기 도관은 2개 이상의 분기부를 포함하며, 각각의 분기부는 각각의 하나 이상의 게이트 밸브를 포함할 수 있다.
상기 실시예에서, 각각의 다중분기 도관은 3개의 수동 밸브를 포함한다. 그러나, 다른 실시예에서, 다중분기 도관은 3개가 아닌 상이한 개수의 수동 밸브를 포함한다. 예를 들어, 일부 실시예에서는 수동 밸브가 생략될 수도 있다. 일부 실시예에서, 다중분기 도관은 임의의 적절한 방식으로 다중분기 도관을 따라 배열된 3개 이상의 수동 밸브를 포함한다.
100: 반도체 제조 설비
102: 처리 툴
104: 밸브 모듈
106: 진공 펌프
108: 프로세스 챔버
110: 입구
112: 다중분기 도관
114: 제 1 유체 라인 매니폴드
116: 제 2 유체 라인 매니폴드
118: 제 1 분기부
120: 제 2 분기부
122: 압력 센서
124: 제 1 게이트 밸브
126: 제 2 게이트 밸브
128: 밸브 컨트롤러
130: 제 1 수동 밸브
132: 제 2 수동 밸브
134: 제 3 수동 밸브
200: 프레임
300: 프로세스
s302 내지 s332: 단계
400: 시스템
402: 냉각 장치
404: 전원
406: 공압 소스

Claims (15)

  1. 진공 펌핑 시스템용 밸브 모듈에 있어서,
    복수의 입구 ― 상기 복수의 입구 중 각각의 입구는 펌핑된 유체를 수용하도록 구성됨 ―;
    복수의 압력 센서 ― 상기 복수의 압력 센서 중 각각의 압력 센서는 복수의 입구 중 각각의 입구와 관련된 유체의 압력을 측정하도록 구성됨 ―;
    제 1 유체 라인 매니폴드;
    제 2 유체 라인 매니폴드;
    복수의 다중분기 도관(multifurcating conduits) ― 각각의 다중분기 도관은 각각의 입구를 제 1 유체 라인 매니폴드와 제 2 유체 라인 매니폴드 양자에 유체적으로 연결함 ―;
    복수의 밸브 ― 상기 복수의 밸브 중 각각의 하나 이상의 밸브가 복수의 다중분기 도관 중 각각의 도관에 배치됨 ―; 및
    상기 복수의 압력 센서 및 상기 복수의 밸브에 작동 가능하게 결합된 밸브 컨트롤러를 포함하며,
    상기 밸브 컨트롤러는, 복수의 압력 센서로부터 수신된 압력 측정값에 기초하여, 각각의 다중분기 도관에 배치된 하나 이상의 밸브 각각이 당해 다중분기 도관을 통해 유체 흐름을 제 1 유체 라인 매니폴드에만 또는 제 2 유체 라인 매니폴드에만 선택적으로 지향시키도록 상기 복수의 밸브를 제어하도록 구성되는
    밸브 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 다중분기 도관의 각각은 제 1 분기부 및 제 2 분기부를 포함하며, 상기 제 1 분기부는 제 1 유체 라인 매니폴드에 유체적으로 연결되고, 상기 제 2 분기부는 제 2 유체 라인 매니폴드에 유체적으로 연결되며;
    각각의 다중분기 도관에 배치된 하나 이상의 밸브 각각은 당해 다중분기 도관의 제 1 분기부에 배치된 제 1 밸브, 및 당해 다중분기 도관의 제 2 분기부에 배치된 제 2 밸브를 포함하는
    밸브 모듈.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 압력 센서는 상기 복수의 입구 중 제 1 입구와 관련된 유체의 압력을 측정하도록 구성된 제 1 압력 센서를 포함하고, 상기 제 1 입구는 복수의 다중분기 도관 중 제 1 다중분기 도관의 입구이며;
    상기 밸브 컨트롤러는, 하나 이상의 제 1 기준을 충족하는 제 1 압력 센서로부터 수신된 압력 측정에 응답하여, 제 1 다중분기 도관을 통해 유체 흐름을 제 2 유체 라인 매니폴드로 지향시키도록 제 1 다중분기 도관에 배치된 하나 이상의 밸브를 제어하도록 구성되는
    밸브 모듈.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 제 1 기준은, 제 1 임계 값을 초과하는 측정된 압력; 적어도 제 1 기간 동안 제 1 임계 값을 초과하는 측정된 압력; 제 2 임계 값을 초과하는 측정된 압력의 증가율; 및 적어도 제 2 기간 동안 제 2 임계 값을 초과하는 측정된 압력의 증가율로 구성되는 기준의 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 기준으로 구성되는
    밸브 모듈.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 밸브 컨트롤러는, 하나 이상의 제 2 기준을 충족하는 제 1 압력 센서로부터 수신된 압력 측정값에 응답하여, 제 1 다중분기 도관을 통해 유체 흐름을 제 1 유체 라인 매니폴드로 지향시키도록 제 1 다중분기 도관에 배치된 하나 이상의 밸브를 제어하도록 구성되는
    밸브 모듈.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 제 2 기준은, 제 3 임계 값보다 작거나 동일한 측정된 압력; 적어도 제 3 기간 동안 제 3 임계 값보다 작은 측정된 압력; 제 4 임계 값을 초과하는 측정된 압력의 감소율; 적어도 제 4 기간 동안 제 4 임계 값을 초과하는 측정된 압력의 감소율; 경과한 미리 정의된 기간으로 구성되는 기준의 그룹으로부터 선택된 하나의 이상의 기준으로 구성되는
    밸브 모듈.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 복수의 입구, 제 1 유체 라인 매니폴드, 제 2 유체 라인 매니폴드, 복수의 다중분기 도관, 복수의 밸브 및 밸브 컨트롤러는 단일 통합 유닛으로서 구성되며, 프레임에 수용되는
    밸브 모듈.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    복수의 추가 밸브를 더 포함하고, 복수의 밸브의 각각의 밸브에 대해, 추가 밸브의 각각의 쌍이 당해 밸브의 양측에 배치되는
    밸브 모듈.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 추가 밸브는 수동 작동식 밸브인
    밸브 모듈.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다중분기 도관 중 하나 이상을 퍼지하고 및/또는 밸브 중 하나 이상을 작동시키기 위한 가스를 수용하기 위한 가스 입구를 더 포함하는
    밸브 모듈.
  11. 시스템에 있어서,
    복수의 프로세스 챔버를 포함하는 반도체 처리 툴;
    제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 밸브 모듈 ― 상기 복수의 입구 중 각각의 입구는 상기 복수의 프로세스 챔버 중 각각의 프로세스 챔버에 유체적으로 결합됨 ―; 및
    제 1 유체 라인 매니폴드와 제 2 유체 라인 매니폴드에 작동 결합된 하나 이상의 진공 펌프를 포함하는
    시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 프로세스 챔버 중 하나 이상에 냉각 유체를 제공하기 위한 냉각 장치를 더 포함하고, 상기 밸브 모듈은 냉각 장치의 상부에 배치되는
    시스템.
  13. 진공 펌핑 시스템용 밸브 모듈의 방법에 있어서,
    복수의 입구 중 각각의 입구에서 각각의 펌핑된 유체를 수용하는 것 ― 각 입구는 복수의 다중분기 도관의 각각의 다중분기 도관에 대한 입구이며, 각각의 다중분기 도관은 각각의 입구를 제 1 유체 라인 매니폴드와 제 2 유체 라인 매니폴드 양자에 유체적으로 연결함 ―;
    복수의 압력 센서 중 하나 이상의 압력 센서에 의해, 펌핑된 유체의 각각의 유체의 압력을 측정하는 것; 및
    컨트롤러에 의해, 하나 이상의 측정된 압력에 기초하여, 복수의 밸브 중 하나 이상의 밸브를 제어하는 것 ― 상기 하나 이상의 밸브는 복수의 다중분기 도관 중 제 1 다중분기 도관에 배치됨 ― 을 포함하며,
    상기 하나 이상의 밸브를 제어하는 것은 제 1 다중분기 도관을 통해 유체 흐름을 제 1 유체 라인 매니폴드에만 또는 제 2 유체 라인 매니폴드에만 선택적으로 지향시키는
    방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    복수의 압력 센서 중 제 1 압력 센서에 의해, 상기 제 1 다중분기 도관 내의 펌핑된 유체의 압력을 측정하는 것; 및
    하나 이상의 제 1 기준을 충족하는 제 1 압력 센서로부터 수신된 압력 측정값에 응답하여, 제 1 다중분기 도관에 배치된 하나 이상의 밸브를 제 1 다중분기 도관을 통해 유체 흐름을 제 2 유체 라인 매니폴드로 지향시키도록 제어하고, 상기 제 1 다중분기 도관을 통한 제 1 유체 라인 매니폴드로의 유체 흐름을 방지하는 것을 추가로 포함하는
    방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    그 후, 하나 이상의 제 2 기준을 충족하는 제 1 압력 센서로부터 수신된 압력 측정값에 응답하여, 제 1 다중분기 도관을 통한 제 2 유체 라인 매니폴드로의 유체 흐름을 방지하고 그리고 이어서 제 1 다중분기 도관을 통해 유체 흐름을 제 1 유체 라인 매니폴드로 지향시키도록, 제 1 다중분기 도관에 배치된 하나 이상의 밸브를 제어하는 것을 더 포함하는
    방법.
KR1020237036419A 2021-04-29 2022-04-28 진공 펌핑 시스템용 밸브 모듈 KR20240005697A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB2106098.3A GB2606193B (en) 2021-04-29 2021-04-29 A valve module for a vacuum pumping system
GB2106098.3 2021-04-29
PCT/GB2022/051078 WO2022229642A1 (en) 2021-04-29 2022-04-28 A valve module for a vacuum pumping system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20240005697A true KR20240005697A (ko) 2024-01-12

Family

ID=76301001

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020237036419A KR20240005697A (ko) 2021-04-29 2022-04-28 진공 펌핑 시스템용 밸브 모듈

Country Status (8)

Country Link
EP (1) EP4330549A1 (ko)
JP (1) JP2024518310A (ko)
KR (1) KR20240005697A (ko)
CN (1) CN117377826A (ko)
GB (1) GB2606193B (ko)
IL (1) IL307976A (ko)
TW (1) TW202309322A (ko)
WO (1) WO2022229642A1 (ko)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10978315B2 (en) * 2014-05-30 2021-04-13 Ebara Corporation Vacuum evacuation system
GB2533933A (en) * 2015-01-06 2016-07-13 Edwards Ltd Improvements in or relating to vacuum pumping arrangements
GB2564399A (en) * 2017-07-06 2019-01-16 Edwards Ltd Improvements in or relating to pumping line arrangements
US11718913B2 (en) * 2018-06-04 2023-08-08 Asm Ip Holding B.V. Gas distribution system and reactor system including same
JP2020056373A (ja) * 2018-10-03 2020-04-09 株式会社荏原製作所 真空排気システム
GB2579360A (en) * 2018-11-28 2020-06-24 Edwards Ltd Multiple chamber vacuum exhaust system

Also Published As

Publication number Publication date
GB2606193B (en) 2023-09-06
TW202309322A (zh) 2023-03-01
GB202106098D0 (en) 2021-06-16
JP2024518310A (ja) 2024-05-01
CN117377826A (zh) 2024-01-09
IL307976A (en) 2023-12-01
WO2022229642A1 (en) 2022-11-03
EP4330549A1 (en) 2024-03-06
GB2606193A (en) 2022-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI483306B (zh) 基板製程系統中用於校準流量控制器的裝置及方法
KR101412095B1 (ko) 기판 처리 방법, 이 기판 처리 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 기록 매체 및 기판 처리 장치
KR20240005706A (ko) 반도체 처리 시스템
US20200300234A1 (en) A module for a vacuum pumping and/or abatement system
JP4298025B2 (ja) 真空圧力制御システム
JPH07281760A (ja) マスフローコントローラ絶対流量検定システム
KR20240005020A (ko) 진공 펌핑 시스템용 유체 라우팅
KR20240005697A (ko) 진공 펌핑 시스템용 밸브 모듈
TW202117059A (zh) 多個真空腔室排出系統及用以抽空多個腔室之方法
KR20170135576A (ko) 진공펌프의 자가진단장치 및 방법
US20100275674A1 (en) Methods and apparatus for insitu analysis of gases in electronic device fabrication systems
KR20180058360A (ko) 반도체 웨이퍼 제조 시스템 및 제어 방법
TWI723226B (zh) 基板處理裝置
WO2023222990A1 (en) Fluid routing for a vacuum pumping system
CN114798591B (zh) 基于晶片清理仓的气压调控装置及方法
CN113565801B (zh) 低温压缩机密封保温装置及其控制方法
TWM648461U (zh) 氣體充填裝置
WO2024036263A1 (en) Method of controlling fluid flow
KR20240088332A (ko) 다채널 불활성 기체의 공급장치
KR20150138929A (ko) 처리 유체 공급 유닛
TW202412130A (zh) 用於半導體晶圓處理工具的系統及製造半導體晶圓的方法
JP2010283211A (ja) プラズマ処理装置