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TW202102777A - 用於半導體製造設備的泵回流防止結構 - Google Patents

用於半導體製造設備的泵回流防止結構 Download PDF

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TW202102777A TW108127062A TW108127062A TW202102777A TW 202102777 A TW202102777 A TW 202102777A TW 108127062 A TW108127062 A TW 108127062A TW 108127062 A TW108127062 A TW 108127062A TW 202102777 A TW202102777 A TW 202102777A
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Abstract

本發明所提供之用於半導體製造設備的泵回流防止結構包括：感測器、隔汽供應管、三通閥、三通控制部，藉此，與通過半導體製造設備的設備控制部切斷隔離閥的方式相比，可以相對地減少從實際發生泵異常運行的瞬間開始到切斷所述隔離閥的瞬間為止的時間延遲，從而，可以在切斷所述隔離閥之前阻止發生泵送管內部的顆粒流入至製程室的回流。

Description

用於半導體製造設備的泵回流防止結構
本發明涉及一種用於半導體製造設備的泵回流防止結構。
在半導體製造設備配備有用於進行半導體製造的每個製程的製程室，當在製程室中執行許多製程時，所述製程室的內部成為真空狀態。
為了在這樣的製程室中形成真空，在從所述製程室延長的泵送管上設置渦輪泵、乾式泵以及隔離閥。
所述渦輪泵通過泵送管吸入製程室內部的氣體，進行泵送使得製程室的內部保持高真空，所述乾式泵能夠輔助渦輪泵的真空泵送，所述隔離閥設置在渦輪泵與乾式泵之間的泵送管上，可根據需要切斷渦輪泵與乾式泵之間的泵送管。
在所述乾式泵和渦輪泵等的泵正常運行的情況下，隔離閥成為打開狀態，在乾式泵和渦輪泵等的泵異常運行的情況下，會發生沿泵送管流出的顆粒向製程室的內部逆流的回流，當產生這樣的回流時，製程室的內部以及容納於製程室內部的製程物件(即晶圓)被顆粒污染，因此，需要一種用於防止這種回流的結構。
在傳統的製程室中用於防止回流的結構的一個示例有以下所提示的專利文獻。
然而，包括上述專利文獻的習知製程室中用於防止回流的結構，存在以下問題：即在所述乾式泵及所述渦輪泵等的泵異常運行的情況下，這些泵被關閉並且發生泵異常運行信號，這時，所述泵異常運行信號傳送到半導體 製造設備的設備控制部，然後控制部再發送用於切斷隔離閥的信號，因此，從實際發生泵異常操運行的瞬間開始切斷隔離閥的瞬間為止必定發生時間延遲，由此，發生在隔離閥被切斷之前泵送管內部的顆粒流入製程室的回流。
《先前技術文獻》
《專利文獻》
韓國專利公開第10-2003-0009790號，公開日：2003年2月5日(發明名稱：半導體製造裝置的顆粒回流防止裝置)。
本發明的一目的在於，提供一種用於半導體製造設備的泵回流防止結構，所述結構與通過半導體製造設備的設備控制部切斷隔離閥的方式相比，從實際發生泵異常運行的瞬間開始到切斷隔離閥的瞬間為止的時間延遲相對減少，可以在所述隔離閥被切斷之前阻止泵送管內部的顆粒流入製程室而發生回流。
根據本發明一態樣之用於半導體製造設備的泵回流防止結構，其中，所述半導體製造設備，包括：製程室，在其中執行半導體製造製程；泵送管，在所述製程室中延伸，用於在所述製程室內形成真空；渦輪泵，設置在所述泵送管上，用於使所述製程室的內部保持高真空；乾式泵，與所述渦輪泵相隔開地設置於所述泵送管，用於輔助所述渦輪泵的真空泵送；以及隔離閥，設置在所述泵送管上，且位於所述渦輪泵與所述乾式泵之間，可切斷所述渦輪泵與所述乾式泵之間的所述泵送管。
用於半導體製造設備的泵回流防止結構包括：感測器，即時感測用於所述乾式泵的運行的感測電流值、用於所述乾式泵的運行的感測電壓值、構成所述乾式泵的轉子的旋轉數中的至少一個；隔汽供應管，將空氣從外部供應到所述隔離閥，使得保持所述隔離閥開放所述泵送管的狀態；三通閥，兩側方與所述隔汽供應管相連接，在另一方延長設置有旁通通氣管；以及三通閥控制部，根據在所述感測器感測之用於所述乾式泵的運行的感測電流值、用於所述乾式泵的運行的感測電壓值、構成所述乾式泵的轉子的旋轉數中的至少一個控制所述三通閥。
用於所述乾式泵的運行的感測電流值、用於所述乾式泵的運行的感測電壓值、以及構成所述乾式泵的轉子的旋轉數中的至少一個為預設參考值以上，而通過所述三通控制閥判斷所述乾式泵正常運行時，所述三通控制部打開所述三通閥中與所述隔汽供應管連接的兩側方，並關閉所述三通閥中與所述旁通通氣管連接的部分，從而，從外部通過所述隔汽供應管流動的所述空氣被供應到所述隔離閥，以保持所述隔離閥開放所述泵送管的狀態。
用於所述乾式泵的運行的感測電流值、用於所述乾式泵的運行的感測電壓值、以及構成所述乾式泵的轉子的旋轉數中的至少一個降低至小於所述預設參考值並通過所述三通控制部判斷所述乾式泵異常運行時，所述三通控制部關閉所述三通閥中與所述隔汽供應管連接的兩側方中與所述隔離閥連接的部分，同時，開放所述三通閥中與所述旁通通氣管連接的部分，從而，從外部通過所述隔汽供應管流動的所述空氣通過所述旁通通氣管排放至外部，由此，阻止從外部通過所述隔汽供應管流動的所述空氣流入所述隔離閥，所述隔離閥關閉所述泵送管。
《發明效果》
根據本發明一態樣之用於半導體製造設備的泵回流防止結構，用於所述半導體製造設備的泵回流防止結構，包括：感測器、隔汽供應管、三通閥、三通控制部，藉此，用於所述乾式泵的運行的感測電流值、感測所述乾式泵的運行的感測電壓值、以及構成所述乾式泵的轉子的旋轉數中的至少一個降低至小於預設參考值並通過所述三通控制部判斷所述乾式泵異常運行時，從外部通過所述隔汽供應管流動的空氣通過旁通通氣管排放至外部，從而阻止從外部通過所述隔汽供應管流動的所述空氣流入所述隔離閥，通過所述隔離閥關閉泵送管，可以基於用於所述乾式泵的運行的感測電流值、感測所述乾式泵的運行的感測電壓值、以及構成所述乾式泵的轉子的旋轉數中的至少一個，利用所述三通閥通過切斷所述空氣的方式使所述隔離閥關閉所述泵送管，藉此，與通過所述半導體製造設備的設備控制部切斷所述隔離閥的方式相比，可以相對地減少從實際發生泵異常運行的瞬間開始到切斷所述隔離閥的瞬間為止的時間延遲，從而，可以在切斷所述隔離閥之前阻止發生所述泵送管內部的顆粒流入至所述製程室的回流。
100‧‧‧泵回流防止結構
110‧‧‧三通控制部
120‧‧‧感測器
130‧‧‧隔汽供應管
140‧‧‧三通閥
145‧‧‧旁通通氣管
10‧‧‧乾式泵
11‧‧‧供電電纜
20‧‧‧製程室
30‧‧‧渦輪泵
40‧‧‧泵送管
50‧‧‧隔離閥
a‧‧‧穩定狀態模式
b‧‧‧異常上升模式
c‧‧‧急劇下降模式
圖1是顯示根據本發明一實施例之用於半導體製造設備的泵回流防止結構適用於半導體製造設備的狀態的視圖；以及 圖2是顯示根據本發明一實施例之用於半導體製造設備的泵回流防止結構的運行條件的曲線圖。
下面，參照附圖說明根據本發明一實施例之用於半導體製造設備的泵回流防止結構。
圖1是顯示根據本發明一實施例之用於半導體製造設備的泵回流防止結構適用於半導體製造設備的視圖；圖2是顯示根據本發明一實施例之用於半導體製造設備的泵回流防止結構運行條件的曲線圖。
根據圖1及圖2，根據本實施例之用於半導體製造設備的泵回流防止結構100應用於半導體製造設備，包括感測器120、隔汽供應管130、三通閥140以及三通控制部110。
所述半導體製造設備，包括：製程室20，在其中執行半導體製造製程；泵送管40，其在製程室20中延伸，用於在製程室20內形成真空；渦輪泵30，設置在泵送管40上，用於使製程室20的內部保持高真空；乾式泵10，與所述渦輪泵30相隔開地設置於泵送管40，用於輔助渦輪泵30的真空泵送；以及隔離閥50，設置在泵送管40上，且位於渦輪泵30與乾式泵10之間，可切斷渦輪泵30與乾式泵10之間的泵送管40。
由於上述半導體製造設備的組成都是通用的，因此，在此省略對其的具體圖式及詳細說明。
所述感測器120即時感測用於所述乾式泵10的運行的感測電流值、用於所述乾式泵10的運行的感測電壓值、構成所述乾式泵10的轉子的旋轉數中的至少一個。
作為所述感測器120感測電流的方式，可以提出通過利用環形磁芯在該磁芯捲繞1次線圈和2次線圈後測量2次電流來感測1次電流的變流器方 式；以及通過在由電流而產生的磁場設置霍爾元件並測量霍爾電壓，從而感測磁場的強度即電流的強度的霍爾元件方式等各種方式。
另外，所述感測器120感測電壓的方式可以提出即時監視連接到乾式泵10之後述的供電電纜11和接地處的電壓的方式。
本實施例中，為了向乾式泵10供應電源，在從外部電源延伸並連接於乾式泵10的供電電纜11上設置所述感測器120，從而在供電電纜11上即時感測用於乾式泵10的運行的感測電流值和用於乾式泵10的運行的感測電壓值中的一個。藉此，在乾式泵10的前端，即所述供電電纜11，能感測用於乾式泵10的運行的感測電流值和用於乾式泵10的運行的感測電壓值中的一個，以能夠更加迅速地感測乾式泵10的停止等所述乾式泵10異常運行的情況。
當感測器120感測到構成乾式泵10的轉子的旋轉數時，可以以利用霍爾感測器等直接感測所述轉子的旋轉數等的各種方式感測所述轉子的旋轉數。
在本實施例中，所述感測器120以10至300微秒的週期感測用於乾式泵10的運行的感測電流值、用於乾式泵10的運行的感測電壓值、以及構成乾式泵10的轉子的旋轉數中的至少一個。因此，可以更加迅速地感測乾式泵10停止等異常運行的情況。
所述隔汽供應管130將空氣從外部供應到隔離閥50，使得保持隔離閥50開放泵送管40的狀態。
在通過隔汽供應管130向隔離閥50供應空氣的狀態下，保持隔離閥50開放泵送管40的狀態，在切斷空氣通過隔汽供應管130向隔離閥50供應的狀態下，成為隔離閥50關閉泵送管40的狀態。
所述三通閥140使流體在三通閥140的三個方向中的兩個方向上流動，並且阻止流體在三通閥140的三個方向中的剩下一個方向流動，所述三通閥設置於隔汽供應管130上，兩側方與隔汽供應管130連接，在剩餘一方延伸設置有旁通通氣管145。
當三通閥140開放與隔汽供應管130連接的兩側方時，三通閥140的延伸設置有旁通通氣管145的部分被關閉，當三通閥140關閉與隔汽供應管130連接的兩側方中與隔離閥50連接的部分時，三通閥140中延伸設置有旁通通氣管145的部分被開啟。
所述三通閥140與三通控制部110電連接，並由所述三通控制部110控制運行。
三通控制部110即時接收在感測器120感測之用於乾式泵10的運行的感測電流值、用於乾式泵10的運行的感測電壓值、以及構成乾式泵10的轉子的旋轉數中的至少一個，可根據在感測器120感測之用於乾式泵10的運行的感測電流值、用於乾式泵10的運行的感測電壓值、以及構成乾式泵10的轉子的旋轉數中的至少一個控制三通閥140。
下面，參考附圖說明根據本實施例之用於半導體製造設備的泵回流防止結構100的運行。
首先，在感測器120被感測並傳送至三通閥110之用於乾式泵10的運行的感測電流值、用於乾式泵10的運行的感測電壓值、以及構成乾式泵10的轉子的旋轉數中的至少一個為預設參考值P以上，並通過三通控制閥110判斷所述乾式泵10正常運行時，三通控制部110打開三通閥140中與隔汽供應管130連接的兩側方，並關閉三通閥140中與旁通通氣管145連接的部分。從而，從外部通過隔汽供應管130流動的空氣被供應到隔離閥50，從而，保持隔離閥50開放泵送管40的狀態。
另外，在感測器120被感測並傳送至三通閥110之用於乾式泵10的運行的感測電流值、用於乾式泵10的運行的感測電壓值、以及構成乾式泵10的轉子的旋轉數中的至少一個降低至小於預設參考值P並通過三通控制部110判斷乾式泵10處於停止運行之前的情況等乾式泵10異常運行時，三通控制部110關閉三通閥140中與隔汽供應管130連接的兩側方中與隔離閥50連接的部分，同時，開放三通閥140中與旁通通氣管145連接的部分。從而，從外部通過隔汽供應管130流動的空氣通過旁通通氣管145排放至外部，由此，阻止從外部通過隔汽供應管130流動的空氣流入隔離閥50，隔離閥50即時關閉泵送管40。
本實施例中，如圖2所示，在用於乾式泵10的運行的感測電流值和用於乾式泵10的運行的感測電壓值中的至少一個處於從預定範圍內的穩定狀態a下變成為超過所述穩定狀態a到預定水平為止的異常上升b後又急劇下降c的模式時，三通控制部110在用於乾式泵10的運行的感測電流值和用於乾式泵10的運行的感測電壓值中的至少一個超過所述穩定狀態a到預定水平為止的異常上升b後又急劇下降c的過程中，判斷用於乾式泵10的運行的感測電流值和用於乾 式泵10的運行的感測電壓值中的至少一個是否降低至小於預設參考值P。當採用超過穩定狀態a到預定水平為止的異常上升b的過程中的電流值以及電壓值時，即便用於乾式泵10的運行的感測電流值、用於乾式泵10的運行的感測電壓值中的至少一個異常上升b後並不急劇下降c的情況下，也防止隔離閥50多餘地關閉泵送管40的現象，通過用於乾式泵10的運行的感測電流值和用於乾式泵10的運行的感測電壓值中的至少一個異常上升b後又急劇下降c，僅在隔離閥50需關閉泵送管40的情況下，使隔離閥50切斷泵送管40。
此處，所述預設參考值P相對於所述穩定狀態a的電流值或電壓值可以被預先設定為小於預定水平的電流值和電壓值，例如，可以預先設定為所述穩定狀態a的電流值及電壓值的70%的電流值及電壓值。
如上所述，用於所述半導體製造設備的泵回流防止結構100包括感測器120、隔汽供應管130、三通閥140、三通控制部110，藉此，用於乾式泵10的運行的感測電流值、用於乾式泵10的運行的感測電壓值、以及構成乾式泵10的轉子的旋轉數中的至少一個降低至小於預設參考值P並通過三通控制部110判斷乾式泵10異常運行時，從外部通過隔汽供應管130流動的空氣通過旁通通氣管145排放至外部，從而，阻止從外部通過隔汽供應管130流動的空氣流入隔離閥50，通過隔離閥50關閉泵送管40，可以基於用於乾式泵10的運行的感測電流值、用於乾式泵10的運行的感測電壓值、以及構成乾式泵10的轉子的旋轉數中的至少一個，利用三通閥140通過空氣切斷方式使隔離閥50關閉泵送管40，從而，與通過半導體製造設備的設備控制部切斷隔離閥50的方式相比，可以相對地減少從實際發生泵異常運行的瞬間開始到切斷隔離閥50的瞬間為止的時間延遲，可以在切斷隔離閥50之前阻止發生泵送管40內部的顆粒流入至製程室20的回流。
雖然圖式說明了本發明的特定實施例，但是，應理解的是本領域的技術人員在不脫離申請專利範圍中所記載的本發明的思想及領域的範圍內可以對本發明進行多樣的修改及變更。並且，這些修改及變更結構均屬於本發明的權利範圍內。
《工業利用可能性》
根據本發明一態樣之用於半導體製造設備的泵回流防止結構，與通過半導體製造設備的設備控制部切斷隔離閥的方式相比，可以相對地減少從 實際發生泵異常運行的瞬間開始到切斷隔離閥的瞬間為止的時間延遲，可以在切斷隔離閥之前阻止發生泵送管內部的顆粒流入至製程室的回流，因此，其工業利用可能性很高。
100‧‧‧泵回流防止結構
110‧‧‧三通控制部
120‧‧‧感測器
130‧‧‧隔汽供應管
140‧‧‧三通閥
145‧‧‧旁通通氣管
10‧‧‧乾式泵
11‧‧‧供電電纜
20‧‧‧製程室
30‧‧‧渦輪泵
40‧‧‧泵送管
50‧‧‧隔離閥

Claims (4)

  1. 一種用於半導體製造設備的泵回流防止結構，其中，所述半導體製造設備包括：一製程室，在其中執行半導體製造製程；一泵送管，在所述製程室中延伸，用於在所述製程室內形成真空；一渦輪泵，設置在所述泵送管上，用於使所述製程室的內部保持高真空；一乾式泵，與所述渦輪泵相隔開地設置於所述泵送管，用於輔助所述渦輪泵的真空泵送；以及一隔離閥，設置在所述泵送管上，且位於所述渦輪泵與所述乾式泵之間，可切斷所述渦輪泵與所述乾式泵之間的所述泵送管，該用於所述半導體製造設備的泵回流防止結構包括：一感測器，即時感測用於所述乾式泵的運行的感測電流值、用於所述乾式泵的運行的感測電壓值、構成所述乾式泵的轉子的旋轉數中的至少一個；一隔汽供應管，將空氣從外部供應到所述隔離閥，以保持所述隔離閥開放所述泵送管的狀態；一三通閥，兩側方與所述隔汽供應管相連接，在另一方延伸設置有一旁通通氣管；以及一三通閥控制部，根據在所述感測器感測之用於所述乾式泵的運行的感測電流值、用於所述乾式泵的運行的感測電壓值、構成所述乾式泵的轉子的旋轉數中的至少一個控制所述三通閥，其中，用於所述乾式泵的運行的感測電流值、用於所述乾式泵的運行的感測電壓值、以及構成所述乾式泵的轉子的旋轉數中的至少一個為預設參考值以上，而通過所述三通控制閥判斷所述乾式泵正常運行時，所述三通控制部打開所述三通閥中與所述隔汽供應管連接的兩側方，並關閉所述三通閥中與所述旁通通氣管連接的部分，從而，從外部通過所述隔汽供應管流動的所述空氣被供應到所述隔離閥，以保持所述隔離閥開放所述泵送管的狀態，以及其中，用於所述乾式泵的運行的感測電流值、用於所述乾式泵的運行的感測電壓值、以及構成所述乾式泵的轉子的旋轉數中的至少一個降低至小於所述預設參考值並通過所述三通控制部判斷所述乾式泵異常運行時，所述三通控制部關閉所述三通閥中與所述隔汽供應管連接的兩側方中與所述隔離閥連接的部分，同時，開放所述三通閥中與所述旁通通氣管連接的部分，從而，從外部通過所述隔汽供應管流動的所述空氣通過所述旁通通氣管排放至外部，藉此，阻 止從外部通過所述隔汽供應管流動的所述空氣流入所述隔離閥，所述隔離閥關閉所述泵送管。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述之用於半導體製造設備的泵回流防止結構，其中，為了向所述乾式泵供應電源，所述感測器設置在從外部電源延伸並連接於所述乾式泵的供電電纜上，從而即時感測用於所述乾式泵的運行的測應電流值和用於所述乾式泵的運行的感測電壓值中的一個。
  3. 根據申請專利範圍第1項所述之用於半導體製造設備的泵回流防止結構，其中，在用於所述乾式泵的運行的感測電流值和用於所述乾式泵的運行的感測電壓值中的至少一個處於從預定範圍內的穩定狀態下變成為超過所述穩定狀態到預定水平為止的異常上升後又急劇下降的模式時，所述三通控制部在用於所述乾式泵的運行的感測電流值和用於所述乾式泵的運行的感測電壓值中的至少一個超過所述穩定狀態到預定水平為止的異常上升後又急劇下降的過程中，判斷用於所述乾式泵的運行的感測電流值和用於所述乾式泵的運行的感測電壓值中的至少一個是否降低至小於所述預設的參考值。
  4. 根據申請專利範圍第1項所述之用於半導體製造設備的泵回流防止結構，其中，所述感測器以10至300微秒的週期感測用於所述乾式泵的運行的感測電流值、用於所述乾式泵的運行的感測電壓值、以及構成所述乾式泵的轉子的旋轉數中的至少一個。
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