KR20170076987A - mass flow controller error sensing system by Voltage and pressure - Google Patents
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Abstract
본 발명의 유량 조절기의 오작동 감지장치는 유량 조절기의 동작전압과 밸브의 개폐 값을 감지하는 감지 부, 상기 감지부에서 감지된 상기 유량 조절기의 동작전압, 개페 값과 미리 설정된 기준전압, 개폐 값을 비교하는 비교 부, 상기 비교부에서 비교된 상기 동작전압, 개폐 값이 상기 기준전압, 개폐 값 이외이면 인터락을 발생시키는 제어 부를 구비하고
진공압력제어장치로는 진공챔버와 진공 펌프간에 설치하고, 압력이 미리 설정된 압력으로 조절되도록 하는 압력조절 밸브와; 상기 진공 챔버의 압력을 체크하고 그 체크된 상기 밸브제어신호를 상기 압력조절 밸브로 인가하며, 상기 압력조절 밸브의 밸브 개폐 포지션 값을 감시하여 미리 설정된 오차 값을 벗어난 경우에 밸브 작동 이상으로 감지하여 인터록 신호를 발생하는 밸브 콘트롤러를 구비함에 의해 전압감지 시스템과 압력감지시스템을 비교해서 감지하는 시스템으로, 이러한 본 발명에 따른 유량 조절기의 오작동 감지장치는 반도체 제조공정 중 유량 조절기에 공급되는 공급전압의 이상과 밸브의 조절실패에 따라 발생할 수 있는 동작오류를 전압과 압력을 통해 감지도록 함으로써 유량 조절기에 더 미세한 유량 조절 실패에 따라 동작이상 및 공정오류를 최소화하도록 하는 효과가 있다.The malfunction detection apparatus of the present invention includes a sensing unit for sensing an operating voltage of a flow rate regulator and an opening / closing value of a valve, an operating voltage of the flow rate regulator sensed by the sensing unit, And a control unit for generating an interlock when the operating voltage and the open / close value compared by the comparing unit are other than the reference voltage and the open / close value,
The vacuum pressure control device includes a pressure control valve installed between the vacuum chamber and the vacuum pump, and adapted to adjust the pressure to a preset pressure; The pressure of the vacuum chamber is checked, the checked valve control signal is applied to the pressure regulating valve, the valve opening / closing position value of the pressure regulating valve is monitored, and if it is out of a predetermined error value, And a valve controller for generating an interlock signal, thereby detecting and comparing the voltage sensing system with the pressure sensing system. The apparatus for detecting malfunction of the flow controller according to the present invention is a system for detecting a supply voltage And the operation error that may occur according to the failure of the control of the valve is detected through the voltage and the pressure, thereby minimizing the operation abnormality and the process error according to the minute flow control failure in the flow regulator.
Description
본 발명은 유량 조절기의 동작전압 이상에 따른 오작동을 감지할 수 있도록 한 유량 조절기의 오작동 감지장치에 관한 것이다.The present invention relates to a malfunction detecting apparatus for a flow rate regulator which can detect a malfunction caused by an operation voltage abnormality of a flow rate regulator.
유량 조절기는 필요한 유체를 설정된 양만큼 정량적으로 공급하기 위한 것이다. 이 유량 조절기는 반도체 제조장치에서도 광범위하게 사용된다. 반도체 제조공정은 다양한 종류의 반응가스를 사용하며 이들 반응가스들의 공급을 제어하기 위하여 유량 조절기가 사용된다.The flow regulator is intended to supply the required fluid quantitatively by a predetermined amount. This flow regulator is widely used in semiconductor manufacturing apparatuses. Semiconductor manufacturing processes use various types of reaction gases, and flow regulators are used to control the supply of these reaction gases.
반도체 제조공정은 단위공정을 진행하기 위하여 다양한 종류의 가스들이 사용된다. 그런데 가스의 공급량이 일정치 못하거나 가스의 공급이 갑자기 차단되는 경우에는 공정 진행 중인 웨이퍼 자체의 폐기로 이어지기 때문에 공정 수율을 급격히 떨어뜨린다. 즉 선행하여 다수의 공정을 진행하여온 웨이퍼 자체를 폐기해야 되기 때문에 그 손실이 매우 크다.Various types of gases are used in the semiconductor manufacturing process to carry out the unit process. However, if the supply of gas is not constant or the supply of gas is suddenly cut off, the process yield is rapidly lowered because it leads to disposal of the wafer itself in process. That is, since the wafer itself, which has been subjected to a plurality of processes in advance, must be discarded, the loss thereof is very large.
종래의 반도체 제조장치는 유량 제어기의 이상상태를 별도로 감지하도록 되어 있지 않다. 따라서 미세하게라도 유량 공급에 문제가 발생할 경우 이를 미리 감지할 수 없기 때문에 유량 조절기의 이상발생에 대한 공정 관리가 매우 취약한 문제점이 있다.The conventional semiconductor manufacturing apparatus is not designed to separately detect an abnormal state of the flow controller. Therefore, it is difficult to precisely control the process of the abnormality of the flow regulator because it can not be detected in advance if a problem occurs in the flow rate supply even if the flow rate is fine.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 유량 조절기의 동작전압과 밸브의 개폐 값을 사용자가 설정한 기준전압과 밸브의 개폐 값을 비교하고 압력으로 개폐값을 기준 압력압력과 비교하여 전압과 압력을 이용하여 보다 더 빠르게 실시간으로 오작동 상태를 감지하도록 한 유량 조절기의 오작동 감지장치를 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a valve control apparatus and a valve control apparatus which compares an operation voltage of a flow rate regulator and an opening / The present invention provides a malfunction detecting apparatus for a flow rate regulator that detects a malfunction state in real time faster by using voltage and pressure.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유량 조절기의 오작동 감지장치는 유량 조절기의 동작전압을 감지하는 감지부; According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for detecting malfunction of a flow rate regulator, including: a sensing unit for sensing an operating voltage of a flow rate regulator;
상기 감지부에서 감지된 상기 유량 조절기의 동작전압과 미리 설정된 기준전압을 비교하는 비교부;A comparison unit comparing the operating voltage of the flow rate regulator sensed by the sensing unit with a preset reference voltage;
상기 진공 챔버의 압력을 체크하고 그 체크된 압력에 따라 생성한 상기 밸브제어신호를 상기 압력조절 밸브로 인가하며, 상기 압력조절 밸브의 밸브 개폐 포지션 값을 감시하여 미리 설정된 오차 값을 비교하는 비교부; A comparator for checking the pressure of the vacuum chamber, applying the valve control signal generated according to the checked pressure to the pressure regulating valve, monitoring a valve opening / closing position value of the pressure regulating valve, ;
상기 비교부에서비교된 상기 동작전압 또는 압력이 상기 기준전압 또는 압력 이외이면 인터락을 발생시키는 제어부를 구비한다.And a controller for generating an interlock when the operation voltage or the pressure compared by the comparison unit is other than the reference voltage or the pressure.
그리고 상기 비교부로 상기 기준전압과 기준압력 설정하도록 하는 설정부를 더 구비할 수 있다.And a setting unit configured to set the reference voltage and the reference pressure to the comparing unit.
이상과 같은 본 발명에 따른 유량 조절기의 오작동 감지장치는 반도체 제조공정 중 유량 조절기에 공급되는 공급전압의 이상과 밸브의 조절실패에 따라 발생할 수 있는 동작오류를 감지하도록 함으로써 유량 조절기에 유량 조절 실패에 따라 동작이상 및 공정오류를 최소화하도록 하는 효과가 있다.The apparatus for detecting a malfunction of the flow rate regulator according to the present invention detects an operation error that may occur due to an abnormality in the supply voltage supplied to the flow rate regulator and failure of the valve to be controlled during the semiconductor manufacturing process, Thereby minimizing operational errors and process errors.
본 발명의 이해를 돕기 위해 본 발명에서의 기술적 요지를 간략히 설명하면, 진공 챔버의 압력을 체크하고 그 체크된 압력에 따라 유량제어기의 개폐 포지션 값을 정밀하게 감시하고 또한 전압으로 유량제어기의 개폐 값을 감지하여 압력과 전압중 하나라도 미리 설정된 오차 값을 벗어난 경우에 신속하게 밸브 작동 이상으로 감지하고 인터록 신호를 발생하는 기능을 갖도록 한 것이다. In order to facilitate the understanding of the present invention, the technical point of the present invention will be briefly described. The vacuum chamber pressure is checked, the open / close position value of the flow controller is precisely monitored according to the checked pressure, And detects an abnormality of valve operation and generates an interlock signal if the pressure or the voltage is out of a preset error value.
유량 조절기의 오작동 감지장치는 유량 조절기의 동작전압을 감지하는 감지부; 상기감지부에서 감지된 상기 유량 조절기의 동작전압과 미리 설정된 기준전압을 비교하는 비교부; 상기 비교부에서 비교된 상기 동작전압이 상기 기준전압 이외이면 인터락을 발생시키는 제어부를 구비한다.The malfunction detection apparatus of the flow rate regulator includes a sensing unit for sensing an operating voltage of the flow rate regulator; A comparison unit comparing the operating voltage of the flow rate regulator sensed by the sensing unit with a preset reference voltage; And a control unit for generating an interlock when the operating voltage compared by the comparing unit is other than the reference voltage.
그리고 상기 비교부로 상기 기준전압을 설정하도록 하는 설정부를 더 구비할 수 있다.And a setting unit for setting the reference voltage to the comparison unit.
또한 상기 인터락이 발생하면 외부로 경보를 발생시키는 경보부를 더 구비할 수 있다.And an alarm unit for generating an alarm to the outside when the interlock is generated.
또한 상기 감지부에서 감지된 상기 동작전압을 표시하는 표시부를 더 구비할 수 있다.The display unit may further include a display unit for displaying the operating voltage detected by the sensing unit.
이하에서는 유량 조절기의 오작동 감지장치에 대하여 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유량 조절기와 유량 조절기의 오작동 감지장치가 설치된 배관을 나타낸 도면으로, 배관의 구성은 반도체 제조장치에 적용된 것을 예시적으로 나타내고 있다. 그리고 여기에 적용될 수 있는 반도체 제조장치는 식각장치, 증착장치 및 기타 다양한 장치가 채용될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이 공급가스가 복수 개인 경우 복수개의 가스 공급배관(110)을 구비한다. 그리고 공급배관(110)의 입구 측에는 가스 공급원(100)이 구비되고, 출구 측에는 공정챔버(120)가 구비된다. 출구 측은 공급배관(110)이 두 개로Hereinafter, a malfunction detection apparatus for a flow rate regulator will be described. FIG. 1 is a view showing a piping provided with a flow rate controller and a malfunction detecting device of a flow rate controller according to an embodiment of the present invention, and the piping structure is exemplarily applied to a semiconductor manufacturing apparatus. And a semiconductor manufacturing apparatus that can be applied thereto may be an etching apparatus, a deposition apparatus, and various other apparatuses. As shown in FIG. 1, a plurality of gas supply pipes 110 are provided when there are a plurality of supply gas. A gas supply source 100 is provided at the inlet side of the supply pipe 110, and a process chamber 120 is provided at the outlet side. The outlet side has two supply piping 110
분기되어 있다. 그리고 분기된 배관 중 한쪽에는 전술한 공정챔버(120)가 연결되고, 공정챔버(120) 전에는 스위치(130)가 연결된다. 그리고 다른 하나의 분기된 공급배관(110)에는 배출펌프(140)가 연결된다. 이 배출펌프(140)는 공정가스 공급 차단 후 배관상에 잔존하는 잔여가스를 강제 배기하기 위한 것이다. 그리고 공급배관(110)중 가스 공급원(100)의 하류 측으로부터 개폐밸브(150)가 설치되고, 계속해서 필터(160)가 설치된다. 그리고 필터(160) 다음에는 제 1에어밸브(170)가 설치되고, 제 1에어밸브(170) 하류에는 유량 조절기(200)가 설치된다. 또한 유량 조절기(200)의 하류에는 제 2에어밸브(180)가 설치된다. 여기서 제 1에어밸브(170)와 제 2에어밸브(180)는 노멀 크로즈 밸브(normal close valve)를 사용하는 것이 바람직하다.Branch. The process chamber 120 is connected to one of the branched pipes, and the switch 130 is connected before the process chamber 120. And a discharge pump 140 is connected to the other branch supply pipe 110. [ The discharge pump 140 is for forcibly discharging the remaining gas remaining on the piping after shutting off the process gas supply. An open / close valve 150 is provided from the downstream side of the gas supply source 100 in the supply piping 110, and a filter 160 is subsequently installed. A first air valve 170 is installed after the filter 160 and a flow controller 200 is installed downstream of the first air valve 170. A second air valve 180 is installed downstream of the flow controller 200. It is preferable that the first air valve 170 and the second air valve 180 use a normal close valve.
유량 조절기(200)에는 공급전원(210)이 연결된다. 이 공급전원(210)은 0 - 5V의 직류전압을 유량 조절기(200)로 인가한다. 여기서 간략하게 유량 조절기(200)에 대하여 설명한다. 유량 조절기(200)는 유체를 통과시키기 위한 유로와, 이 유로의 내부로 유체를 유입시키기 위한 유입부와, 유로로부터 유체를 방출하기 위한 방출부를 갖는다. The flow regulator 200 is connected to a power supply 210. This supply power source 210 applies a DC voltage of 0-5 V to the flow regulator 200. Here, the flow controller 200 will be briefly described. The flow regulator 200 has a flow path for passing the fluid, an inlet for flowing the fluid into the flow path, and a discharge part for discharging the fluid from the flow path.
그리고 유체를 통과시키기 위한 바이패스부가 유입부와 인접하여 유로의 내부에 배치된다. 그리고 샘플 배관은 유로와 연결되어 있고, 또한 샘플 배관에는 질량 유량 센서가 설치되어 바이패스부를 통과하는 유체의 질량 유량을 측정하도록 되어있다. 그리고 바이패스부와 방출부 사이에는 유체의 질량 유량을 조절하기 위한 컨트롤 밸브(예를 들면, 솔레노이드 밸브)And a bypass portion for passing the fluid is disposed inside the flow passage adjacent to the inlet portion. The sample pipe is connected to the flow path, and the sample pipe is provided with a mass flow rate sensor to measure the mass flow rate of the fluid passing through the bypass portion. A control valve (for example, a solenoid valve) for controlling the mass flow rate of the fluid is disposed between the bypass portion and the discharge portion.
가 유로와 연결되어 있다. 이와 같은 유량 조절기의 구성은 한국공개특허 "10-2004-0084479"를 예시적으로 참조할 수 있다.Is connected to the flow path. The construction of such a flow regulator can be exemplified by Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2004-0084479.
그리고 유량 조절기(200)의 일측에는 유량 조절기(200)의 오작동을 감지하는 오작동 감지장치(220)가 설치된다. 이 오작동 감지장치(220)는 유량 조절기(200)로 공급되는 전압의 적절한 공급여부를 감지하여 유량 조절기(200)의 오작동 여부를 감지한다.A malfunction detecting device 220 for detecting a malfunction of the flow rate regulator 200 is installed at one side of the flow rate regulator 200. The malfunction detection device 220 senses whether the flow regulator 200 malfunctions or not by detecting whether the voltage supplied to the flow regulator 200 is properly supplied.
이 오작동 감지장치(220)의 보다 구체적은 구성을 도 2를 참조하여 설명하면, 먼저 유량 조절기(200)와 연결되어 유량 조절기(200)로 공급전원(210)에서 공급되는 전압상태를 감지하는 감지부(222)를 구비한다. 이 감지부(222)는 직류전압검출기일 수 있다.2, the malfunction detecting apparatus 220 is connected to the flow rate controller 200 to detect a voltage state supplied from the supply power source 210 to the flow rate controller 200 (222). The sensing unit 222 may be a DC voltage detector.
그리고 사용자가 동작시 허용 가능한 기준전압을 설정하는 설정부(225)를 구비하고, 설정된 기준전압과 감지부(222)에서 감지된 동작전압을 비교하는 비교부(223)를 구비한다. 또한 비교부(223)에서 비교된 값에 따라 동작전압이 기준전압 이외의 값으로 판단되면 인터락을 발생시키는 제어부(221)를 구비한다.And a comparing unit 223 having a setting unit 225 for setting an allowable reference voltage in operation of the user and comparing the set reference voltage with the operating voltage sensed by the sensing unit 222. And a controller 221 for generating an interlock when the operation voltage is determined to be a value other than the reference voltage according to the comparison value in the comparator 223.
그리고 제어부(221)에서 발생한 인터락에 따라 외부로 경보를 발생시키는 경보부(226)를 구비한다. 이 경보부(226)는 설비에 어느 일측에 설치된 타워램프일 수 있고, 또는 음성경보를 발생시키는 스피커 일 수 도 있다. 그리고 감지부(222)에서감지된 동작전압을 표시하는 표시부(224)를 구비한다.And an alarm unit 226 for generating an alarm to the outside in accordance with the interlock generated in the control unit 221. The alarm unit 226 may be a tower lamp installed on either side of the facility, or may be a speaker that generates a voice alarm. And a display unit 224 for displaying the operating voltage sensed by the sensing unit 222. [
한편, 다른 실시예로 이 오작동 감지장치(220)는 유량 조절기(200), 또는 공급전원(210)에 직접 연결될 수 있고, 또 다르게는 전압이 공급되는 어떠한 경로 상에도 설치될 수 있다.In another embodiment, the malfunction sensing apparatus 220 may be directly connected to the flow regulator 200 or the power supply 210, or alternatively may be installed on any path through which the voltage is supplied.
이하에서는 전술한 바와 같이 구성된 본 발명의 실시 예에 따른 유량 조절기(200)의 오작동 감지장치(220)에 대한 작용을 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of the flow controller 200 according to the embodiment of the present invention, which is configured as described above, on the malfunction detection apparatus 220 will be described.
사용자는 설정부(225)를 통하여 기준전압을 입력한다. 이 기준전압은 유량 조절기(200)의 정상동작을 위한 소정 범위의 전압 값이다. 그리고 기준전압이 입력되고, 가스공급이 시작되면, 유량 조절기(200)에서는 조절된 유량의 가스를 공정챔버(120)로 공급한다.The user inputs the reference voltage through the setting unit 225. This reference voltage is a voltage value within a predetermined range for normal operation of the flow regulator 200. When the reference voltage is input and the gas supply is started, the flow regulator 200 supplies the regulated flow rate of the gas to the process chamber 120.
이때 유량 조절기(200)의 동작을 간략하게 설명하면 유량 조절기(200)로 유입된 가스는 바이패스부를 통과하면서 샘플링되고, 샘플링된 유량을 유량 센서가 감지하여 유량을 측정한다. 그리고 유량 센서에서 측정된 값은 별도의 밸브 제어부(미도시)로 전송되며 밸브 제어부는 측정 신호와 기 설정된 기준 유량과 대응하는 기준 신호를 비교하고, 측정 신호가 기준 신호와 일치하도록 컨트롤 밸브의 동작을 제어함으로써 유량조절이 이루어진다.Here, the operation of the flow regulator 200 will be briefly described. The gas introduced into the flow regulator 200 is sampled while passing through the bypass section, and the sampled flow rate is sensed by the flow sensor to measure the flow rate. In addition, the measured value of the flow sensor is transmitted to a separate valve control unit (not shown). The valve control unit compares the measured signal with a predetermined reference flow rate and the corresponding reference signal, To control the flow rate.
한편, 공급전원(210)으로부터 공급되던 전원이 차단되는 경우, 즉 이 경우는 유량 센서의 고장, 또는 공급전원(210)의 전원공급의 차단 등으로 발생할 수 있다. 그중에서 유량 센서가 고장 난 경우에는 최후 감지된 측정값만으로 계속해서 유량조절기(200)로부터 유량이 공급된다. 이렇게 되면 이후 공정챔버(120)로 전혀 유량조절이 이루어지지 않은 상태에서 가스가 공급되기 때문에 공정불량의 치명적인 원인이 된다. 따라서 이때 오작동 감지장치(220)는 이를 감지한다. 즉 오작동 감지장치(220)에서는 공급전원(210)으로부터 유량 조절기(200)로 공급되는 전압 값, 즉 동작전압을 감지한다. 그리고 감지된 동작전압은 비교부(223)에서 사용자에 의하여 미리 입력된 기준전압과 비교된다. 비교된 동작전압이 기준전압 이외의 값이면 제어부(221)는 즉시 인터락을 발생시켜 경보부(226)를 통하여 외부로 경보하도록 한다. 그리고 경보 후에 사용자는 이를 확인하여 필요한 사후조치를 취하게 된다. 한편, 사용자는 표시부(224)를 통하여 동작전압 상태를 필요시마다 확인할 수 있으므로 적절한 장치 관리를 수행할 수 있다.On the other hand, when the power supplied from the power supply 210 is cut off, that is, in this case, the flow sensor may be broken or the power supply of the power supply 210 may be cut off. When the flow sensor fails, the flow rate is continuously supplied from the flow regulator 200 only by the last sensed measurement value. In this case, since the gas is supplied to the process chamber 120 in a state in which the flow rate is not adjusted at all, it becomes a serious cause of the process failure. Therefore, the malfunction detection device 220 senses this. That is, the malfunction sensing apparatus 220 senses a voltage value, that is, an operating voltage, supplied from the power supply 210 to the flow regulator 200. The sensed operating voltage is compared with the reference voltage previously input by the user in the comparator 223. If the compared operating voltage is a value other than the reference voltage, the control unit 221 immediately generates an interlock and alerts the outside through the alarm unit 226. After the alarm, the user confirms this and takes the necessary follow-up action. On the other hand, since the user can check the operation voltage state through the display unit 224 whenever necessary, appropriate device management can be performed.
진공 챔버(400)와 진공 펌프(300)간에 설치되며, 라인(L1)을 통해 인가되는 밸브제어신호(VCON)에 응답하여 구동됨에 의해 상기 진공 챔버(400) 내의 압력이 미리 설정된 압력으로 조절되도록 하는 압력조절 밸브(215)가 보여진다.The vacuum pump 400 is installed between the vacuum chamber 400 and the vacuum pump 300 and is driven in response to the valve control signal VCON applied through the line L1 so that the pressure in the vacuum chamber 400 is adjusted to a preset pressure The pressure regulating valve 215 is shown.
상기 압력조절 밸브(215)와 연결된 밸브 콘트롤러(100)는, 상기 진공 챔버(400)의 압력을 체크하고 그 체크된 압력에 따라 생성한 상기 밸브제어신호(VCON)를 상기 압력조절 밸브(215)로 인가하며, 상기 압력조절 밸브(215)의 밸브 개폐 포지션 값(PF)을 감시하여 미리 설정된 오차 값을 벗어난 경우에 밸브 작동 이상으로 감지하고 호스트 장비(500)로 인터록 신호(INTL)를 전송한다.The valve controller 100 connected to the pressure regulating valve 215 checks the pressure of the vacuum chamber 400 and outputs the valve control signal VCON generated according to the checked pressure to the pressure regulating valve 215, And monitors the valve opening / closing position value PF of the pressure regulating valve 215 to detect an abnormality of the valve when the preset error value is out of order and transmits the interlock signal INTL to the host device 500 .
상기 밸브 콘트롤러(100)는, 제어부(110), 밸브 구동부(120), 표시부(130), 제1 센싱부(140), 조작부(150), 제 2 센싱부(160), 메모리들(170,180,190), 및 입출력부(195)를 포함하여 구성된다. 즉, 상기 밸브 콘트롤러(100)는 상기 압력조절 밸브(215)의 밸브 작동에 관련된 상태 데이터를 시각적으로 디스플레이하는 표시부를 부수적으로 더 구비할 수 있는 것이다. 또한, 상기 압력조절 밸브(215)의 밸브 작동에 관련된 메뉴 계층적 설정을 수행하기 위하여 조작부(150)가 더 구비될 수 있는 것이다.The valve controller 100 includes a control unit 110, a valve driving unit 120, a display unit 130, a first sensing unit 140, an operating unit 150, a second sensing unit 160, memories 170, And an input / output unit 195, as shown in FIG. That is, the valve controller 100 may additionally include a display unit for visually displaying status data related to the valve operation of the pressure control valve 215. Further, an operation unit 150 may be further provided to perform menu hierarchical setting related to valve operation of the pressure regulating valve 215.
상기 제어부(110)는 진공 챔버의 압력 감시 및 압력조절 밸브의 작동 감시 와 구동에 관련된 제반적 제어를 미리 설정된 프로그램에 따라 수행한다. 상기 제어부(110)와 연결된 RAM(170)은 메인 메모리로서 기능한다. 상기제어부(110)와 연결된 플래시 메모리(180)는 불휘발성 메모리로서 기능하며, 상기 인터록 신호의 발생 및 각종이력 정보를 소거 명령이 주어지기 전까지는, 영구적으로 저장한다. 상기 제어부(110)의 동작을 프로그램한 프로그램은 ROM(190)에 저장된다. 그러나, 사안이 다른 경우에 상기 프로그램은 상기 플래시 메모리(180)에 저장될 수 있다.The controller 110 performs various controls related to the pressure monitoring of the vacuum chamber and the operation monitoring and operation of the pressure control valve according to a preset program. The RAM 170 connected to the controller 110 functions as a main memory. The flash memory 180 connected to the controller 110 functions as a nonvolatile memory and permanently stores the generation of the interlock signal and various history information until an erase command is given. The program for which the operation of the controller 110 is programmed is stored in the ROM 190. However, if the matter is different, the program may be stored in the flash memory 180.
상기 제어부(110)와 연결된 조작부(150)는 도 7에서 설명되는 푸시버튼 키들과 상태 표시램프들을 포함하며, 압력조절 밸브의 밸브 작동에 관련된 메뉴 계층적 설정이 이루어지도록 함에 의해 쉬운 조작 및 셋팅을 사용자에게 제공한다. The operation unit 150 connected to the control unit 110 includes the push button keys and the status display lamps described in FIG. 7, and the menu hierarchical setting related to the valve operation of the pressure control valve is performed, To the user.
상기 압력조절 밸브(215)는 밸브 액츄레이터부(215)와 제어 밸브부(220)로 구성되며, 솔레노이드 밸브들을 채용하고 스테인레스 스틸 재질의 벨로우즈(207)의 작동단부에 설치된 차단부(208)가 상기 제어 밸브부(220)의 내부구조를 이룰 수 있다. 상기 차단부(280)에 설치된 센서는 마그네틱 포지션 센서나 포텐셜메터(Potentiometer)로 구성될 수 있다. 마그네틱 포지션 센서로 채용될 경우에 홀 효과 리니어 포지션 센서로 구현될 수 있다. 상기 포텐셜메터를 센서로서 채용하는 경우에 상기 차단부(280)나 상기 벨로우즈의 샤프트에 연결하여 상기 차단부의이동 정도에 따라 출력 전압 값이 가변되어지는 결과를 얻는 것이 바람직하게 된다. 여기서, 상기 포텐셜메터는 밸브 클로즈 포지션이 0-28mm 의 범위를 이동 시에 약 1.2볼트에서 약 4.8볼트 까지의 출력 값을 가질 수 있다. The pressure regulating valve 215 is composed of a valve actuator 215 and a control valve 220. The pressure regulating valve 215 includes solenoid valves and a blocking part 208 installed on the operation end of the stainless steel bellows 207 The internal structure of the control valve unit 220 can be achieved. The sensor provided in the blocking unit 280 may be a magnetic position sensor or a potentiometer. And can be implemented as a Hall effect linear position sensor when employed as a magnetic position sensor. When the potential meter is employed as a sensor, it is preferable to connect the blocking portion 280 and the shaft of the bellows to obtain a result that the output voltage value varies depending on the degree of movement of the blocking portion. Here, the potential meter may have an output value from about 1.2 volts to about 4.8 volts when the valve close position is moved in the range of 0-28 mm.
상기 인터록 신호(INTL)를 수신하는 호스트 장비(500)는 라인(L12)를 통해 상기 진공 챔버(400)와 연결되며, 상기 진공 챔버(400)에 대한 공정 레시피를 제어한다.The host apparatus 500 receiving the interlock signal INTL is connected to the vacuum chamber 400 through a line L12 and controls a process recipe for the vacuum chamber 400. [
상기 진공 챔버(400)의 압력은 적어도 2개 이상의 압력 센서들(410,412)에 의해 체크된다. 제1 압력센서(410)는 수십 내지 수백 토르(torr)의 압력을 센싱하는 저진공압 용 센서이고, 제2 압력센서(412)는 수천 토르의 압력을 센싱하는 고진공압 용 센서이다.The pressure of the vacuum chamber 400 is checked by at least two pressure sensors 410 and 412. The first pressure sensor 410 is a low pneumatic pressure sensor for sensing a pressure of several tens to several hundred torr. The second pressure sensor 412 is a high vacuum pneumatic pressure sensor for sensing a pressure of several thousand torr.
상기 압력조절 밸브(215)를 통함에 없이 상기 진공 챔버(400)와 상기 진공 펌프(300)간에 직결된 밸브(416)는바이패스 밸브이다.The valve 416 connected directly between the vacuum chamber 400 and the vacuum pump 300 without passing through the pressure control valve 215 is a bypass valve.
상기 제1 센싱부(140)는 상기 압력조절 밸브(215)에 설치된 포지션 센서(210)로부터 인가되는밸브 클로즈 포지션 신호를 수신하여 디지털 밸브 클로즈 포지션 데이터로 변환하는 역할을 한다. 또한, 상기 제2 센싱부(160)는 상기 챔버(400)에 설치된 압력 센서(410,412)로부터 인가되는 압력 센싱신호를 수신하여 디지털 압력 데이터로 변환하는 역할을 한다. 상기 밸브 구동부(120)는 상기 제어부(110)의 밸브 구동명령에 응답하여 상기 밸브 제어신호(VCON)를 생성하고 이를 상기 압력조절 밸브(215)로 인가한다.The first sensing unit 140 receives the valve close position signal applied from the position sensor 210 installed in the pressure control valve 215 and converts the valve close position signal into digital valve close position data. The second sensing unit 160 receives a pressure sensing signal from the pressure sensors 410 and 412 installed in the chamber 400 and converts the pressure sensing signal into digital pressure data. The valve driving unit 120 generates the valve control signal VCON in response to a valve driving command of the controller 110 and applies the valve control signal VCON to the pressure regulating valve 215.
상기 제어부(110)는 상기 디지털 압력 데이터에 근거하여 상기 챔버의 압력을 체크하고 그 체크된 압력에 따라상기 밸브 구동부(120)에 상기 밸브 구동명령을 인가하며, 상기 디지털 밸브 클로즈 포지션 데이터가 미리 설정된 오차 범위 값을 초과하였는 가를 감시하여 초과 시 인터록 신호(INTL)를 발생한다.The control unit 110 checks the pressure of the chamber based on the digital pressure data, and applies the valve driving command to the valve driving unit 120 according to the checked pressure. If the digital valve close position data is preset It monitors whether the error range value is exceeded and generates an interlock signal (INTL) when exceeded.
유량 조절기(200)의 오작동은 유량 센서, 컨트롤 밸브, 공급전원(210) 등의 어느 한 곳에서 발생할 수 있다. 따라서 다수의 감지위치에의 감지가 가능하도록 할 수 도 있으며 이럴 경우 보다 정확한 동작 이상 및 사후관리가 이루어질 수 있기 때문에 반도체 제조공정에서 유량 조절기에 의한 공정오류를 최소화할 수 있다.Malfunction of the flow regulator 200 may occur at any one of the flow sensor, the control valve, the power supply 210, and the like. Therefore, it is possible to detect a plurality of sensing positions. In this case, more accurate operation error and post-maintenance can be performed, thereby minimizing a process error caused by a flow regulator in a semiconductor manufacturing process.
Claims (16)
상기 감지부에서 감지된 상기 유량 조절기의 동작전압, 개폐 값과 미리 설정된 기준전압, 개폐 값을 비교하는 비교 부;
상기 비교부에서 비교된 상기 동작전압, 개폐 값이 상기 기준전압, 개폐 값 이외이면 인터락을 발생시키는 제어 부;
반도체 소자 제조에 사용되는 진공압력 제어장치에 있어서:
진공 챔버와 진공 펌프 간에 설치되며, 인가되는 밸브제어신호에 응답하여 구동됨에 의해 상기 진공 챔버 내의 압력이 미리 설정된 압력으로 조절되도록 하는 압력조절 밸브와;
상시진공 챔버에 설치된 압력 센서로부터 압력 센싱신호를 수신하여 상기 진공 챔버 내의 압력을 체크하고 그 체크된 압력에 따라 상기 밸브제어신호를 생성하여 상기 압력조절 밸브로 인가하며, 상기 압력조절 밸브에 설치된 포지션 센서로부터 인가되는 밸브 개폐 포지션 값을 밸브 개폐 세팅값과 비교하여 미리 설정된 오차값을 벗어난 경우에 밸브 작동 이상으로 감지하고 인터록 신호를 발생하는 밸브 콘트롤러를 구비함을 특징으로 하는 전압과 압력을 이용한 유량 조절기의 오작동 감지장치.A sensing unit for sensing an operating voltage of the flow regulator;
A comparator for comparing an operating voltage and an on / off value of the flow rate controller sensed by the sensing unit with preset reference voltages and on / off values;
A control unit for generating an interlock when the operation voltage, the open / close value compared by the comparison unit is the reference voltage, and the open / close value,
A vacuum pressure control device for use in semiconductor device manufacturing, comprising:
A pressure regulating valve installed between the vacuum chamber and the vacuum pump, the pressure regulating valve being driven in response to an applied valve control signal to adjust the pressure in the vacuum chamber to a preset pressure;
A pressure sensing signal is received from a pressure sensor installed in the vacuum chamber at all times to check the pressure in the vacuum chamber, and the valve control signal is generated according to the checked pressure to apply the pressure control valve to the pressure control valve, And a valve controller for comparing the valve opening / closing position value applied from the sensor with the valve opening / closing set value and detecting an abnormality of the valve operation when the preset error value is out of order and generating an interlock signal. Regulator malfunction detection device.
것을 특징으로 하는 전압과 압력을 이용한 유량 조절기의 오작동 감지장치.The display device according to claim 1, further comprising a display unit for displaying the operating voltage detected by the sensing unit
And a controller for detecting the malfunction of the flow controller using the voltage and the pressure.
챔버와 펌프 간에 설치되며, 인가되는 밸브제어신호에 응답하여 구동됨에 의해 상기 챔버 내의 압력이 미리 설정된 압력으로 조절되도록 하는 압력조절 밸브와;
상기 챔버에 설치된 압력 센서로부터 압력 센싱신호를 수신하여 상기 챔버 내의 압력을 체크하고 그 체크된 압력에 따라 상기 밸브제어신호를 생성하여 상기 압력조절 밸브로 인가하며, 상기 압력조절 밸브에 설치된 포지션센서로부터 인가되는 밸브 클로즈 포지션 값을 밸브 클로즈 세팅값과 비교하여 미리 설정된 오차 값을 벗어난 경우에 밸브 작동 이상으로 감지하고 인터록 신호를 발생하는 밸브 콘트롤러를 구비함을 특징으로 하는 에어압력 제어장치.CLAIMS 1. An air pressure control device used in semiconductor device manufacturing, comprising:
A pressure regulating valve installed between the chamber and the pump and adapted to be driven in response to an applied valve control signal so that the pressure in the chamber is regulated to a preset pressure;
A pressure sensor installed in the chamber for receiving a pressure sensing signal to check the pressure in the chamber and generating the valve control signal according to the checked pressure to apply the pressure control signal to the pressure regulating valve, And a valve controller for comparing an applied valve close position value with a valve close setting value and detecting an abnormality of a valve operation when a preset error value is exceeded and generating an interlock signal.
상기 챔버에 설치된 압력 센서로부터 인가되는 압력 센싱신호를 수신하여 디지털 압력 데이터로 변환하는 제2센싱부와;
상기 압력조절 밸브에 설치된 포지션 센서로부터 인가되는 밸브 클로즈 포지션 신호를 수신하여 디지털 밸브 클
로즈 포지션 데이터로 변환하는 제1 센싱부와;
밸브 구동명령에 응답하여 상기 밸브 제어신호를 생성하고 이를 상기 압력조절 밸브로 인가하는 밸브 구동부와;
상기 디지털 압력 데이터에 근거하여 상기 챔버의 압력을 체크하고 그 체크된 압력에 따라 상기 밸브 구동부에 상기 밸브 구동명령을 인가하며, 상기 디지털 밸브 클로즈 포지션 데이터가 미리 설정된 오차 범위 값을 초과하였는가를 감시하여 초과 시 인터록 신호를 발생하는 제어부를 구비함을 특징으로 하는 밸브 콘트롤러.A valve controller installed between the chamber and the pump for controlling the pressure in the chamber to be adjusted to a preset pressure by being driven in response to an applied valve control signal,
A second sensing unit for receiving a pressure sensing signal applied from a pressure sensor installed in the chamber and converting the pressure sensing signal into digital pressure data;
A valve closing position signal applied from a position sensor provided on the pressure regulating valve,
A first sensing unit for converting the data into the Rose position data;
A valve driving unit for generating the valve control signal in response to the valve driving command and applying the valve control signal to the pressure regulating valve;
The pressure of the chamber is checked based on the digital pressure data, the valve driving command is applied to the valve driving unit according to the checked pressure, and whether the digital valve close position data exceeds a predetermined error range value is monitored And a control unit for generating an interlock signal when the voltage exceeds a predetermined voltage.
상기 챔버 내의 압력을 센싱하는 압력센서와, 상기 압력조절 밸브의 밸브 클로즈 포지션을 센싱하는 포지션 센서를 준비하는 단계와;
상기 압력센서를 체크하여 상기 챔버 내의 압력이 미리 설정된 압력으로 조절되도록 하는 밸브구동 단계와;
상기 압력조절 밸브가 클로즈되었을 경우에 상기 포지션 센서로부터 밸브 클로즈 포지션 값을 수신하는 단계와;
상기 수신된 밸브 클로즈 포지션 값과 밸브 클로즈 세팅값을 비교하여 미리 설정된 오차 값을 벗어난 경우에 인터록 신호를 발생하는 단계를 구비함을 특징으로 하는 밸브 제어방법.A valve control method in an air pressure control apparatus having a pressure control valve installed between a chamber and a pump, comprising:
A pressure sensor for sensing a pressure in the chamber, and a position sensor for sensing a valve close position of the pressure control valve;
A valve driving step of checking the pressure sensor to adjust a pressure in the chamber to a preset pressure;
Receiving a valve close position value from the position sensor when the pressure regulating valve is closed;
Comparing the received valve close position value with a valve close setting value to generate an interlock signal when the difference is out of a preset error value.
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| KR1020150186992A KR20170076987A (en) | 2015-12-26 | 2015-12-26 | mass flow controller error sensing system by Voltage and pressure |
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| KR1020150186992A KR20170076987A (en) | 2015-12-26 | 2015-12-26 | mass flow controller error sensing system by Voltage and pressure |
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|---|---|---|---|---|
| CN113451173A (en) * | 2020-03-24 | 2021-09-28 | 东京毅力科创株式会社 | Gas inspection method, substrate processing method, and substrate processing system |
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2015
- 2015-12-26 KR KR1020150186992A patent/KR20170076987A/en not_active Withdrawn
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| CN113451173B (en) * | 2020-03-24 | 2025-09-02 | 东京毅力科创株式会社 | Gas inspection method, substrate processing method, and substrate processing system |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20151226 |
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