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WO2021006453A1 - 반도체 제조 장비용 펌프 백 스트림 방지 구조 - Google Patents

반도체 제조 장비용 펌프 백 스트림 방지 구조 Download PDF

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Publication number
WO2021006453A1
WO2021006453A1 PCT/KR2020/002786 KR2020002786W WO2021006453A1 WO 2021006453 A1 WO2021006453 A1 WO 2021006453A1 KR 2020002786 W KR2020002786 W KR 2020002786W WO 2021006453 A1 WO2021006453 A1 WO 2021006453A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
dry pump
pump
dry
isolation
isolation valve
Prior art date
Application number
PCT/KR2020/002786
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
김태화
Original Assignee
김태화
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 김태화 filed Critical 김태화
Priority to JP2021502504A priority Critical patent/JP7161600B2/ja
Priority to CN202080001134.9A priority patent/CN112602187B/zh
Priority to US16/958,082 priority patent/US12027392B2/en
Priority to EP20829301.9A priority patent/EP3996131A4/en
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    • H01L21/67253—Process monitoring, e.g. flow or thickness monitoring
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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04B2203/00—Motor parameters
    • F04B2203/02—Motor parameters of rotating electric motors
    • F04B2203/0201—Current

Definitions

  • the present invention relates to a pump bag stream prevention structure for semiconductor manufacturing equipment.
  • a process chamber is provided for performing each process for semiconductor manufacturing.
  • the inside of the process chamber is in a vacuum state.
  • a turbo pump, a dry pump, and an isolation valve are installed on the pumping pipe extending from the process chamber.
  • the turbo pump sucks gas inside the process chamber through the pumping pipe, and pumps it so that the inside of the process chamber maintains a high vacuum
  • the dry pump is capable of assisting vacuum pumping of the turbo pump
  • the isolation valve is installed on the pumping pipe between the turbo pump and the dry pump, and may block the pumping pipe between the turbo pump and the dry pump, if necessary.
  • the isolation valve is opened, and in the case of an abnormal operation of the pump such as the dry pump and the turbo pump, particles flowing out along the pumping pipe A back stream flowing back into the process chamber may be generated, and when such a back stream is generated, the process target wafer accommodated in the process chamber and the process chamber is contaminated by particles.
  • a structure for preventing such a back stream is required.
  • Korean Patent Laid-Open No. 10-2003-0009790 published date: 2003.02.05, title of the invention: particle back stream prevention device of a semiconductor manufacturing apparatus
  • the present invention allows the time delay from the moment of the occurrence of the actual pump abnormal operation to the moment of shutting off the isolation valve to be relatively reduced compared to the shut-off method of the isolation valve through the equipment control unit of the semiconductor manufacturing equipment, so that the isolation valve is
  • An object of the present invention is to provide a pump bag stream prevention structure for semiconductor manufacturing equipment that prevents generation of a bag stream from flowing into a process chamber before particles inside a pumping pipe are blocked.
  • the pump bag stream prevention structure for semiconductor manufacturing equipment includes a process chamber in which a process for semiconductor manufacturing is performed, a pumping pipe extending from the process chamber to form a vacuum in the process chamber, and the pumping pipe.
  • a turbo pump installed on the top and pumping the inside of the process chamber to maintain high vacuum, and a turbo pump installed at a position relatively spaced apart from the turbo pump in the pumping pipe to assist vacuum pumping of the turbo pump.
  • At least one of a sensing current value for operating the dry pump, a sensing voltage value for operating the dry pump, and a rotation speed of a rotor constituting the dry pump is detected in real time.
  • a control member configured to allow the isolation valve to open or block the pumping pipe by flowing or blocking the air flowing through the isolation valve.
  • the pump bag stream prevention structure for semiconductor manufacturing equipment includes a detection sensor, an isolation air supply pipe, and a control member
  • the semiconductor manufacturing equipment Compared to the shut-off method of the isolation valve through the equipment control unit, the time delay from the occurrence of the actual pump abnormal operation to the shut-off moment of the isolation valve can be relatively reduced, so that the pumping pipe before the isolation valve is shut off There is an effect of being able to block generation of a bag stream flowing into the process chamber by internal particles.
  • FIG. 1 is a view showing a state in which a pump bag stream prevention structure for semiconductor manufacturing equipment according to a first embodiment of the present invention is applied to semiconductor manufacturing equipment.
  • FIG. 2 is a photograph of a wafer contaminated as a result of reverse flow in a conventional dry pump for manufacturing a semiconductor wafer.
  • FIG. 3 is a printed photograph of a state in which backflow is prevented by the pump bag stream prevention structure for semiconductor manufacturing equipment according to the first embodiment of the present invention, thereby minimizing wafer contamination.
  • FIG. 4 is a view showing a state in which a pump bag stream prevention structure for semiconductor manufacturing equipment according to a second embodiment of the present invention is applied to semiconductor manufacturing equipment.
  • FIG. 5 is a graph showing conditions under which the pump bag stream prevention structure for semiconductor manufacturing equipment according to the second embodiment of the present invention is operated.
  • FIG. 6 is a view showing a state in which a pump bag stream prevention structure for semiconductor manufacturing equipment according to a third embodiment of the present invention is applied to semiconductor manufacturing equipment.
  • FIG. 1 is a view showing a state in which the pump bag stream prevention structure for semiconductor manufacturing equipment according to the first embodiment of the present invention is applied to the semiconductor manufacturing equipment
  • FIG. 2 is a diagram showing the reverse flow in the conventional dry pump for semiconductor wafer manufacturing.
  • Figure 3 is a photograph of a contaminated state taken and printed
  • FIG. 3 is a photograph of a state in which backflow is prevented by the pump bag stream prevention structure for semiconductor manufacturing equipment according to the first embodiment of the present invention, thereby minimizing wafer contamination. .
  • the pump bag stream prevention structure 100 for semiconductor manufacturing equipment is applied to semiconductor manufacturing equipment, and includes a detection sensor 120 and an isolation air supply pipe 130. And a control member 110.
  • the semiconductor manufacturing equipment includes a process chamber 20 in which a process for semiconductor manufacturing is performed, a pumping pipe 40 extending from the process chamber 20 to form a vacuum in the process chamber 20, and the pumping pipe A turbo pump 30 installed on the top of the process chamber 20 to pump the inside of the process chamber 20 to maintain a high vacuum, and the pumping pipe 40 is relatively spaced apart from the turbo pump 30 A dry pump 10 that is installed in a position to assist vacuum pumping of the turbo pump 30, and the turbo pump 30 and the dry pump 10 in the pumping pipe 40 It includes an isolation valve 50 that is installed between the pumping pipe 40 to block a portion between the turbo pump 30 and the dry pump 10.
  • the detection sensor 120 is a detection current value for the operation of the dry pump 10, a detection voltage value for the operation of the dry pump 10, the rotation of a rotor constituting the dry pump 10 At least one of the numbers is detected in real time.
  • a current transformer method that detects the primary current by measuring the secondary current by winding the primary and secondary coils around the magnetic core using a donut-shaped magnetic core
  • Various methods such as a Hall element method that detects the strength of the magnetic field, that is, the strength of the current, can be suggested by installing a Hall element in the generated magnetic field and measuring the Hall voltage.
  • the detection sensor 120 detects the number of rotations of the rotor constituting the dry pump 10
  • the number of rotations of the rotor is measured in various ways, such as directly sensing the number of rotations of the rotor by applying a Hall sensor or the like. Can be detected.
  • the detection sensor 120 is installed on the electricity supply cable 11 connected to the dry pump 10 by extending from an external power source to supply electricity to the dry pump 10, At least one of a sensing current value for operating the dry pump 10 and a sensing voltage value for operating the dry pump 10 is sensed in real time by the supply cable 11. Then, at least one of the sensed current value for the operation of the dry pump 10 and the sensed voltage value for the operation of the dry pump 10 is in the electricity supply cable 11 that is the front end of the dry pump 10 Since it can be detected, a situation in which the dry pump 10 is abnormally operated, such as the stop of the dry pump 10, can be detected more quickly.
  • the detection sensor 120 is a detection current value for the operation of the dry pump 10, a detection voltage value for the operation of the dry pump 10, the rotor constituting the dry pump 10 At least one of the number of rotations of is detected in a period of 10 to 300 microseconds. Then, a situation in which the dry pump 10 is abnormally operated, such as the stop of the dry pump 10, can be detected more quickly.
  • the isolation air supply pipe 130 supplies air from the outside to the isolation valve 50 so that the isolation valve 50 keeps the pumping pipe 40 open.
  • the isolation valve 50 In a state in which the air is supplied to the isolation valve 50 through the isolation air supply pipe 130, the isolation valve 50 maintains the open state of the pumping pipe 40, and the isolation air supply When the air supply to the isolation valve 50 through the pipe 130 is blocked, the isolation valve 50 is in a state in which the pumping pipe 40 is closed.
  • the control member 110 includes a detection current value for operating the dry pump 10 sensed by the detection sensor 120, a detection voltage value for operating the dry pump 10, and the dry pump 10
  • the isolation valve 50 is the pumping pipe It is to open or block (40).
  • control member 110 is at least one of a sensing current value for operating the dry pump 10 sensed by the detection sensor 120 and a sensing voltage value for operating the dry pump 10 Is transmitted in real time, and when power supply to the dry pump 10 is turned off, a power supply off signal to the dry pump 10 is received from the detection sensor 120 in real time, and the isolation By blocking the air supplied to the isolation valve 50 through the air supply pipe 130 in real time, the isolation valve 50 shuts off the pumping pipe 40 immediately after the dry pump 10 stops. Is to do.
  • the power supply off signal of the dry pump 10 refers to a change signal such as a voltage or current value when the power supply to the dry pump 10 is stopped due to a power failure or an internal defect of the pump. It may be defined as an operation stop signal of the pump 10, and the power supply off signal of the dry pump 10 is detected by the detection sensor 120.
  • the control member 110 includes a case 111 in which a circuit is installed therein, a display unit 112 formed on the surface of the case 111 to display various information such as an operation state of the control member 110 , A power connector 113 formed on one side of the case 111 to connect a power cable connected to an external power source, and an input unit 114 formed on the surface of the case 111 such as a keyboard type for inputting various information. ), the sensing current value for the operation of the dry pump, the sensing voltage value for the operation of the dry pump 10, and the number of rotations of the rotor constituting the dry pump 10 in real time. It includes a data cable connector 115 connected to the detection sensor 120 to obtain information sensed by the detection sensor 120.
  • a battery is built into the control member 110 in preparation for a power outage, and thus, it is possible to stably control the isolation valve 50 to shut off even in the event of a power outage.
  • the isolation air supply pipe is installed on the isolation air supply pipe 130, which is supplied while the air flows to deliver the air from an external pump to the isolation valve 50.
  • a shutoff valve such as a three-way valve that shuts off 130 is installed and the power supply off signal of the dry pump 10 detected by the detection sensor 120 is transmitted, the shutoff valve is operated, and accordingly, the external pump At, the delivery of the air to the isolation valve 50 can be immediately blocked.
  • a three-way valve is described as an example, but various other types of valves capable of blocking the air flow pipe of the air flow pipe may be applied as the shut-off valve.
  • control member 110 is first connected to the dry pump 10, and a sensing current value for the operation of the dry pump 10 detected by the detection sensor 120, the dry pump 10 ) By comparing at least one of the detected voltage value for the operation of the rotor and the rotational speed of the rotor constituting the dry pump 10 with a preset table value in which the unique values of the dry pump 10 of various model types are stored, By classifying the models of the dry pump 10, the model of the dry pump 10 is automatically recognized, and a condition value at which the dry pump 10 is stopped can be automatically identified in advance.
  • intrinsic values of the dry pump 10 of various model types are previously stored as the preset table values, and a data cable connected to the dry pump 10 to the data cable connection unit 115
  • the detection current value for the operation of the dry pump 10 and the operation of the dry pump 10 detected by the detection sensor 120 through the data cable connected to the data cable connection 115 At least one of the sensing voltage value for the dry pump 10 and the number of rotations of the rotor constituting the dry pump 10 is transmitted, and the sensing current value for the operation of the dry pump 10 transmitted as described above, the dry pump 10 At least one of the detection voltage value for the operation of the dry pump 10 and the rotation speed of the rotor constituting the dry pump 10 may be compared with the preset table value, and accordingly, the control member 110 ) Will be automatically recognized.
  • the control member 110 selects a model-recognized unique operation stop condition value of the dry pump 10 among the preset table values, is detected by the detection sensor 120, and then continuously through the data cable in real time.
  • a detected current value for the operation of the dry pump 10 which is a signal value of the dry pump 10 to be transmitted, a sensing voltage value for the operation of the dry pump 10, a rotor constituting the dry pump 10 It is determined whether at least one of the rotational speeds of the dry pump 10 reaches the operation stop condition value at which the dry pump 10 is stopped.
  • the control member 110 includes a sensing current value for operating the dry pump 10, which is a signal value of the dry pump 10, a sensing voltage value for operating the dry pump 10, and the dry pump 10 ), when it is determined that at least one of the rotational speeds of the rotor constituting the dry pump 10 has reached a predetermined value offset operation value before reaching the condition value at which the dry pump 10 is stopped, the pumping is performed on the isolation valve 50 A blocking signal for blocking the pipe 40 is transmitted.
  • a signal value reaching 29A which is a predetermined offset operation value before reaching the condition value at which the dry pump 10 is stopped operating.
  • the shutoff valve installed in the control member 110 is immediately shut off, so that it must be transmitted to the isolation valve 50 through the isolation air supply pipe 130.
  • the supply of the air is cut off, so that the pumping pipe 40 connecting the dry pump 10 and the process chamber 20 can be immediately cut off.
  • the reverse flow of particles is effectively blocked by an emergency cut-off drive such as power failure and internal pump defects of the pump bag stream prevention structure 100 for semiconductor manufacturing equipment according to the present embodiment. It can be seen that the contamination of the semiconductor wafer is minimized because there is almost no reverse flow of particles.
  • the control member 110 determines that the dry pump 10 is operating normally, the isolation valve 50
  • the pumping pipe 40 is maintained in an open state.
  • the detection current value for the operation of the dry pump 10 sensed by the detection sensor 120 and transmitted to the control member 110 the detection voltage value for the operation of the dry pump 10, the dry The control member indicates that at least one of the rotational speeds of the rotor constituting the pump 10 falls below a preset reference value, or power supply to the dry pump 10 is turned off, and the dry pump 10 is operating abnormally. If determined by 110, the air flowing through the isolation air supply pipe 130 is blocked from flowing to the isolation valve 50, so that the isolation valve 50 connects the pumping pipe 40 It will be closed in real time.
  • the pump bag stream prevention structure 100 for semiconductor manufacturing equipment includes the detection sensor 120, the isolation supply pipe, and the control member 110, the dry pump 10 .
  • the dry pump 10 is compared with the blocking method of the isolation valve 50 through the equipment control unit of the semiconductor manufacturing equipment. Since the time delay from the moment of occurrence of the abnormal operation to the moment of shutting off the isolation valve 50 can be relatively reduced, particles inside the pumping pipe 40 before the isolation valve 50 is shut off The generation of the bag stream flowing into the process chamber 20 may be blocked, thereby preventing contamination of the semiconductor wafer in the process chamber 20, and cleaning of the process chamber 20 due to such particle contamination.
  • the operation of the turbo pump 30 is not required, and a phenomenon in which an excessive load due to reverse flow is applied to the turbo pump 30 can be prevented.
  • FIG. 4 is a view showing a state in which the pump bag stream prevention structure for semiconductor manufacturing equipment according to the second embodiment of the present invention is applied to semiconductor manufacturing equipment
  • FIG. 5 is a pump for semiconductor manufacturing equipment according to a second embodiment of the present invention This is a graph showing the conditions in which the back stream prevention structure is operated.
  • the pump bag stream prevention structure 200 for semiconductor manufacturing equipment is applied to semiconductor manufacturing equipment, and includes a detection sensor 220 and an isolation air supply pipe 230 And a control member 210.
  • the detection sensor 220 is a detection current value for the operation of the dry pump 10, a detection voltage value for the operation of the dry pump 10, the number of rotations of a rotor constituting the dry pump 10 At least one of them is detected in real time.
  • the isolation air supply pipe 230 supplies air from the outside to the isolation valve 50 so that the isolation valve 50 keeps the pumping pipe 40 open.
  • the control member 210 includes a sensing current value for operating the dry pump 10 sensed by the sensing sensor 220, a sensing voltage value for operating the dry pump 10, and the dry pump 10 By flowing or blocking the air flowing through the isolation air supply pipe 230 to the isolation valve 50 according to at least one of the rotational speeds of the rotor constituting the isolation valve 50, the isolation valve 50 is the pumping pipe It is to open or block (40).
  • control member includes a case 211, a display unit, a power connection unit 213, an input unit, a data cable connection unit 215, a three-way valve 240, and a three-way control unit 241. .
  • the three-way valve 240 allows fluid flow in two of the three directions of the three-way valve 240, and the fluid flow is blocked in the other direction of the three directions of the three-way valve 240.
  • It is installed on the isolation air supply pipe 230 so that both sides are connected to the isolation air supply pipe 230, and the bypass vent line 245 extends in the other one.
  • the three-way valve 240 is electrically connected to the three-way control unit 241 and is operated and controlled by the three-way control unit 241.
  • the three-way control unit 241 includes a sensing current value for operating the dry pump 10 detected by the detection sensor 220, a sensing voltage value for operating the dry pump 10, and the dry pump 10 By receiving at least one of the rotational speed of the rotor constituting the in real time, the detection current value for the operation of the dry pump 10 sensed by the detection sensor 220, the detection for the operation of the dry pump 10
  • the three-way valve 240 may be controlled according to at least one of a voltage value and a rotation speed of a rotor constituting the dry pump 10.
  • a sensing current value for the operation of the dry pump 10 that is sensed by the sensing sensor 220 and transmitted to the three-way control unit 241, a sensing voltage value for the operation of the dry pump 10, and the dry
  • the three-way control unit 241 opens both sides of the three-way valve 240 connected to the isolation air supply pipe 230, and closes a portion of the three-way valve 240 connected to the bypass vent line 245. Then, the air flowing from the outside through the isolation air supply pipe 230 is supplied to the isolation valve 50, so that the isolation valve 50 is maintained in a state in which the pumping pipe 40 is opened.
  • a sensing current value for operating the dry pump 10 which is sensed by the sensing sensor 220 and transmitted to the three-way control unit 241, a sensing voltage value for operating the dry pump 10, and the dry
  • the three-way control unit 241 closes a portion connected to the isolation valve 50 of both sides of the three-way valve 240 connected to the isolation air supply pipe 230, and Together, a portion of the three-way valve 240 connected to the bypass vent line 245 is opened.
  • the air flowing from the outside through the isolation air supply pipe 230 is discharged to the outside through the bypass vent line 245, so that the air flowing from the outside through the isolation air supply pipe 230 Is blocked from flowing to the isolation valve 50, so that the isolation valve 50 closes the pumping pipe 40 in real time.
  • At least one of a sensed current value for operating the dry pump 10 and a sensed voltage value for operating the dry pump 10 is a stable state within a predetermined range.
  • the three-way control unit 241 is the dry pump 10
  • At least one of the sensed current value for the operation of the dry pump 10 and the sensed voltage value for the operation of the dry pump 10 is abnormally raised (b) to a certain level outside the stable state (a), and then rapidly dropped (c)
  • the isolation valve 50 unnecessarily closes the pumping pipe 40 even when at least one of the detected voltage values for the operation of the abnormally rises (b) and then does not drop (c) rapidly. Is cut off, and at least one of the sensed current value for the operation of the dry pump 10 and the sensed voltage value for the operation of the dry pump 10 is abnormally raised (b) and then rapidly lowered (c).
  • the isolation valve 50 may be configured to block the pumping pipe 40 only when the isolation valve 50 must shut off the pumping pipe 40.
  • the preset reference value (P) is a current value and voltage value less than a certain level compared to the current value and voltage value of the stable state (a), for example, the current value and voltage value of the stable state (a). It can be preset to a current value and voltage value of 70% of the contrast.
  • the dry pump At least one of a detection current value for operation of 10, a detection voltage value for operation of the dry pump 10, and rotation speed of the rotor constituting the dry pump 10 is less than the preset reference value P
  • the air flowing through the isolation air supply pipe 230 from the outside is transferred to the bypass vent line 245 ), and the air flowing from the outside through the isolation air supply pipe 230 is blocked from flowing to the isolation valve 50, so that the isolation valve 50 becomes the pumping pipe 40
  • the isolation valve 50 may close the pumping pipe 40, and accordingly, the isolation through
  • FIG. 6 is a view showing a state in which a pump bag stream prevention structure for semiconductor manufacturing equipment according to a third embodiment of the present invention is applied to semiconductor manufacturing equipment.
  • the pump bag stream prevention structure 300 for semiconductor manufacturing equipment is applied to semiconductor manufacturing equipment, and includes a detection sensor 320, an isolation air supply pipe 330, and a control member ( 310).
  • the detection sensor 320 detects in real time at least one of a detection current value for operation of the dry pump, a detection voltage value for operation of the dry pump, and a rotation speed of a rotor constituting the dry pump.
  • the isolation air supply pipe 330 supplies air from the outside to the isolation valve so that the isolation valve keeps the pumping pipe open.
  • the control member 310 is at least one of a detection current value for operation of the dry pump sensed by the detection sensor 320, a detection voltage value for operation of the dry pump, and a rotation speed of a rotor constituting the dry pump. According to one, by flowing or blocking the air flowing through the isolation air supply pipe 330 to the isolation valve, the isolation valve opens or blocks the pumping pipe.
  • control member 310 includes a case 311, a display unit, a power connection unit 313, an input unit, a three-way valve 340 and a three-way control unit 341, an adjustment switch 342, and , A sensing current value transmission member 343 and a sensing voltage value transmission member 344 are further included.
  • Both sides of the three-way valve 340 are connected to the isolation air supply pipe 330, and a bypass vent line extends from the other side.
  • the three-way control unit 341 is at least one of a detection current value for operation of the dry pump sensed by the detection sensor 320, a detection voltage value for operation of the dry pump, and a rotation speed of a rotor constituting the dry pump. At least one of a sensing current value for operating the dry pump detected by the detection sensor 320, a sensing voltage value for operating the dry pump, and a rotation speed of a rotor constituting the dry pump when one is received in real time. According to one, the three-way valve 340 can be controlled.
  • the adjustment switch 342 is selected from among a detection current value for operation of the dry pump sensed by the detection sensor 320, a detection voltage value for operation of the dry pump, and a rotation speed of a rotor constituting the dry pump. In addition to selecting the sensing information transmitted to the control member 310, it is possible to set a condition for stopping the operation of the dry pump for the selected sensing information.
  • the adjustment switch 342 is composed of a plurality of buttons, etc., a sensing current value for operating the dry pump, a sensing voltage value for operating the dry pump, and the rotational speed of a rotor constituting the dry pump After selecting one of the primary values, the first selected among the detected current value for the operation of the dry pump, the detected voltage value for the operation of the dry pump, and the number of rotations of the rotor constituting the dry pump is compared to a preset reference value. By secondaryly adjusting the falling rate value, the abnormal operation criterion of the dry pump can be adjusted.
  • the sensing current value is first selected using the adjustment switch 342, and then 50% of the preset reference value
  • the control member 310 receives a current value from the detection sensor 320, and when the current value received from the detection sensor 320 becomes 5A, which is 50% of 10A, the control member 310 (310), more precisely, it is determined that the dry pump is operating abnormally by the three-way control unit 341, accordingly, the three-way control unit 341 is the isolation air supply pipe 330 of the three-way valve 340 The part connected to the isolation valve among both sides connected to is closed, and the part connected to the bypass belt line among the three-way valve 340 is opened.
  • the adjustment switch 342 may freely adjust a ratio value falling from the preset reference value within 0% to 100%.
  • the adjustment switch 342 sets one of a detection current value for operation of the dry pump, a detection voltage value for operation of the dry pump, and rotation speed of a rotor constituting the dry pump.
  • the detected current value for the operation of the dry pump actually supplied to the dry pump, the detected voltage value for the operation of the dry pump, and the number of rotations of the rotor constituting the dry pump are determined. It may further include a function of collecting data that can be checked.
  • the detection current value transfer body 343 receives a detection current value for operating the dry pump from the detection sensor 320. It is supplied and transmitted to the three-way control unit 341.
  • the detection voltage value transfer body 344 receives a detection voltage value for operating the dry pump from the detection sensor 320. It is supplied and transmitted to the three-way control unit 341.
  • control member 310 is formed as described above, a sensing current value for operating the dry pump transmitted from the sensing sensor 320, a sensing voltage value for operating the dry pump, and configuring the dry pump Not only is it easy to select one of the rotational speeds of the rotor, but it is also possible to freely adjust the criterion for abnormal operation of the dry pump.
  • the delay can be relatively reduced, so that the generation of the bag stream flowing into the process chamber of the particles inside the pumping pipe can be blocked before the isolation valve is shut off, so the industrial applicability is high.

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Abstract

개시되는 반도체 제조 장비용 펌프 백 스트림 방지 구조가 감지 센서와, 아이솔레이션 에어 공급 배관 및 제어 부재를 포함함에 따라, 반도체 제조 장비의 장비 제어부를 통한 아이솔레이션 밸브의 차단 방식에 비해 실제 펌프 비정상 작동의 발생 순간부터 아이솔레이션 밸브의 차단 순간까지의 시간 지연(time delay)이 상대적으로 감소되도록 할 수 있고, 그에 따라 상기 아이솔레이션 밸브가 차단되기 전에 펌핑 배관 내부의 파티클이 공정 챔버로 유입되는 백 스트림의 발생이 차단될 수 있게 되는 장점이 있다.

Description

반도체 제조 장비용 펌프 백 스트림 방지 구조
본 발명은 반도체 제조 장비용 펌프 백 스트림 방지 구조에 관한 것이다.
반도체 제조 장비에는 반도체 제조를 위한 각 공정의 진행을 위한 공정 챔버가 구비되는데, 이러한 공정 챔버에서 수행되는 공정 중 많은 공정에서 상기 공정 챔버 내부는 진공 상태가 된다.
이러한 공정 챔버 내의 진공을 형성하기 위하여, 상기 공정 챔버에서 연장되는 펌핑 배관 상에 터보 펌프, 드라이 펌프 및 아이솔레이션 밸브가 설치된다.
상기 터보 펌프는 상기 펌핑 배관을 통해 상기 공정 챔버 내부의 기체를 빨아들여서, 상기 공정 챔버 내부가 고진공을 유지할 수 있도록 펌핑하는 것이고, 상기 드라이 펌프는 상기 터보 펌프의 진공 펌핑을 조력할 수 있는 것이고, 상기 아이솔레이션 밸브는 상기 터보 펌프와 상기 드라이 펌프 사이의 상기 펌핑 배관 상에 설치되어, 필요에 따라 상기 터보 펌프와 상기 드라이 펌프 사이의 상기 펌핑 배관을 차단할 수 있는 것이다.
상기 드라이 펌프, 상기 터보 펌프 등의 펌프 정상 작동의 경우에는, 상기 아이솔레이션 밸브가 열린 상태가 되고, 상기 드라이 펌프, 상기 터보 펌프 등의 펌프 비정상 작동의 경우에는, 상기 펌핑 배관을 따라 유출되던 파티클이 상기 공정 챔버 내부로 역류하는 백 스트림(back stream)이 발생될 수 있는데, 이러한 백 스트림이 발생되는 경우, 상기 공정 챔버 내부 및 상기 공정 챔버 내부에 수용되어 있던 공정 대상인 웨이퍼가 파티클에 의해 오염되게 되므로, 이러한 백 스트림의 방지를 위한 구조가 요구된다.
종래 공정 챔버에서의 백 스트림 방지를 위한 구조의 예로 대한민국공개특허 제 10-2003-0009790호(공개일자: 2003.02.05., 발명의 명칭: 반도체 제조장치의 파티클 백스트림 방지장치) 등이 제시될 수 있다.
그러나, 위 특허문헌을 포함한 종래의 공정 챔버에서의 백 스트림 방지를 위한 구조에서는, 상기 드라이 펌프, 상기 터보 펌프 등의 펌프 비정상 작동의 경우, 그러한 펌프가 오프되어 펌프 비정상 작동 신호가 발생되면, 상기 펌프 비정상 작동 신호가 상기 반도체 제조 장비의 장비 제어부로 전달된 다음, 상기 제어부에서 상기 아이솔레이션 밸브를 차단하는 신호가 재송출되는 구조이고, 그에 따라 실제 펌프 비정상 작동의 발생 순간부터 상기 아이솔레이션 밸브의 차단 순간까지 시간 지연(time delay)이 발생될 수 밖에 없어서, 상기 아이솔레이션 밸브가 차단되기 전에 상기 펌핑 배관 내부의 파티클이 상기 공정 챔버로 유입되는 백 스트림이 발생될 수 밖에 없는 문제가 있었다.
본 발명은 반도체 제조 장비의 장비 제어부를 통한 아이솔레이션 밸브의 차단 방식에 비해 실제 펌프 비정상 작동의 발생 순간부터 아이솔레이션 밸브의 차단 순간까지의 시간 지연(time delay)이 상대적으로 감소되도록 하여, 상기 아이솔레이션 밸브가 차단되기 전에 펌핑 배관 내부의 파티클이 공정 챔버로 유입되는 백 스트림의 발생이 차단될 수 있도록 하는 반도체 제조 장비용 펌프 백 스트림 방지 구조를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 반도체 제조 장비용 펌프 백 스트림 방지 구조는 반도체 제조를 위한 공정이 수행되는 공정 챔버와, 상기 공정 챔버 내의 진공 형성을 위하여 상기 공정 챔버에서 연장되는 펌핑 배관과, 상기 펌핑 배관 상에 설치되어 상기 공정 챔버 내부가 고진공을 유지하도록 펌핑하는 터보 펌프(turbo pump)와, 상기 펌핑 배관에서 상기 터보 펌프에 비해 상대적으로 이격된 위치에 설치되어 상기 터보 펌프의 진공 펌핑을 조력할 수 있는 드라이 펌프(dry pump)와, 상기 펌핑 배관에서 상기 터보 펌프와 상기 드라이 펌프 사이에 설치되어 상기 펌핑 배관에서 상기 터보 펌프와 상기 드라이 펌프 사이 부분을 차단할 수 있는 아이솔레이션 밸브(isolation valve)를 포함하는 반도체 제조 장비에 적용되는 것으로서, 상기 드라이 펌프의 작동을 위한 감지 전류값, 상기 드라이 펌프의 작동을 위한 감지 전압값, 상기 드라이 펌프를 구성하는 로터(rotor)의 회전수 중 적어도 하나를 실시간으로 감지하는 감지 센서; 상기 아이솔레이션 밸브가 상기 펌핑 배관을 개방한 상태를 유지하도록, 외부에서 상기 아이솔레이션 밸브로 에어를 공급하는 아이솔레이션 에어 공급 배관; 및 상기 감지 센서에서 감지되는 상기 드라이 펌프의 작동을 위한 감지 전류값, 상기 드라이 펌프의 작동을 위한 감지 전압값, 상기 드라이 펌프를 구성하는 로터의 회전수 중 적어도 하나에 따라 상기 아이솔레이션 에어 공급 배관을 통해 유동되는 상기 에어를 상기 아이솔레이션 밸브로 유동시키거나 차단시킴으로써, 상기 아이솔레이션 밸브가 상기 펌핑 배관을 개방하거나 차단하도록 하는 제어 부재;를 포함한다.
본 발명의 일 측면에 따른 반도체 제조 장비용 펌프 백 스트림 방지 구조에 의하면, 상기 반도체 제조 장비용 펌프 백 스트림 방지 구조가 감지 센서와, 아이솔레이션 에어 공급 배관 및 제어 부재를 포함함에 따라, 반도체 제조 장비의 장비 제어부를 통한 아이솔레이션 밸브의 차단 방식에 비해 실제 펌프 비정상 작동의 발생 순간부터 아이솔레이션 밸브의 차단 순간까지의 시간 지연(time delay)이 상대적으로 감소되도록 할 수 있어서, 상기 아이솔레이션 밸브가 차단되기 전에 펌핑 배관 내부의 파티클이 공정 챔버로 유입되는 백 스트림의 발생이 차단될 수 있게 되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 반도체 제조 장비용 펌프 백 스트림 방지 구조가 반도체 제조 장비에 적용된 모습을 보이는 도면.
도 2는 종래의 반도체 웨이퍼 제조용 드라이 펌프에서 역류가 발생되어 웨이퍼가 오염된 모습을 찍어 프린트한 사진.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 반도체 제조 장비용 펌프 백 스트림 방지 구조에 의해 역류가 방지되어 웨이퍼 오염이 최소화된 모습을 찍어 프린트한 사진.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 반도체 제조 장비용 펌프 백 스트림 방지 구조가 반도체 제조 장비에 적용된 모습을 보이는 도면.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 반도체 제조 장비용 펌프 백 스트림 방지 구조가 작동되는 조건을 보이는 그래프.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 반도체 제조 장비용 펌프 백 스트림 방지 구조가 반도체 제조 장비에 적용된 모습을 보이는 도면.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 제조 장비용 펌프 백 스트림 방지 구조에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 반도체 제조 장비용 펌프 백 스트림 방지 구조가 반도체 제조 장비에 적용된 모습을 보이는 도면이고, 도 2는 종래의 반도체 웨이퍼 제조용 드라이 펌프에서 역류가 발새오디어 웨이퍼가 오염된 모습을 찍어 프린트한 사진이고, 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 반도체 제조 장비용 펌프 백 스트림 방지 구조에 의해 역류가 방지되어 웨이퍼 오염이 최소화된 모습을 찍어 프린트한 사진이다.
도 1 내지 도 3을 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 반도체 제조 장비용 펌프 백 스트림 방지 구조(100)는 반도체 제조 장비에 적용되는 것으로서, 감지 센서(120)와, 아이솔레이션 에어 공급 배관(130) 및 제어 부재(110)를 포함한다.
상기 반도체 제조 장비는 반도체 제조를 위한 공정이 수행되는 공정 챔버(20)와, 상기 공정 챔버(20) 내의 진공 형성을 위하여 상기 공정 챔버(20)에서 연장되는 펌핑 배관(40)과, 상기 펌핑 배관(40) 상에 설치되어 상기 공정 챔버(20) 내부가 고진공을 유지하도록 펌핑하는 터보 펌프(turbo pump)(30)와, 상기 펌핑 배관(40)에서 상기 터보 펌프(30)에 비해 상대적으로 이격된 위치에 설치되어 상기 터보 펌프(30)의 진공 펌핑을 조력할 수 있는 드라이 펌프(dry pump)(10)와, 상기 펌핑 배관(40)에서 상기 터보 펌프(30)와 상기 드라이 펌프(10) 사이에 설치되어 상기 펌핑 배관(40)에서 상기 터보 펌프(30)와 상기 드라이 펌프(10) 사이 부분을 차단할 수 있는 아이솔레이션 밸브(isolation valve)(50)를 포함한다.
이러한 상기 반도체 제조 장비의 구성들은 일반적인 것이므로, 여기서는 그 구체적인 도시 및 설명을 생략하기로 한다.
상기 감지 센서(120)는 상기 드라이 펌프(10)의 작동을 위한 감지 전류값, 상기 드라이 펌프(10)의 작동을 위한 감지 전압값, 상기 드라이 펌프(10)를 구성하는 로터(rotor)의 회전수 중 적어도 하나를 실시간으로 감지하는 것이다.
상기 감지 센서(120)가 전류를 감지하는 방식으로는, 도너츠 모양의 자심을 사용하여 1차 및 2차 코일을 자심에 감아 2차 전류를 측정함으로써 1차 전류를 검지하는 변류기 방식, 전류에 의하여 생기는 자계 속에 홀 소자를 설치하여 홀 전압을 측정함으로써 자계의 강도, 즉 전류의 강약을 검지하는 홀 소자 방식 등 다양한 방식이 제시될 수 있다.
또한, 상기 감지 센서(120)가 전압을 감지하는 방식으로는, 상기 드라이 펌프(10)에 연결된 후술되는 전기 공급 케이블(11)과 접지(ground)에서의 전압을 실시간으로 모니터링하는 방식이 제시될 수 있다.
상기 감지 센서(120)가 상기 드라이 펌프(10)를 구성하는 로터의 회전수를 감지하는 경우, 홀 센서 등을 적용하여 상기 로터의 회전수를 직접 감지하는 등 다양한 방식으로 상기 로터의 회전수를 감지할 수 있다.
본 실시예에서는, 상기 드라이 펌프(10)로 전기 공급을 위해 외부 전원으로부터 연장되어 상기 드라이 펌프(10)에 연결된 상기 전기 공급 케이블(11) 상에 상기 감지 센서(120)가 설치되어, 상기 전기 공급 케이블(11)에서 상기 드라이 펌프(10)의 작동을 위한 감지 전류값과 상기 드라이 펌프(10)의 작동을 위한 감지 전압값 중 적어도 하나를 실시간으로 감지한다. 그러면, 상기 드라이 펌프(10)의 작동을 위한 감지 전류값과 상기 드라이 펌프(10)의 작동을 위한 감지 전압값 중 적어도 하나가 상기 드라이 펌프(10)의 전단인 상기 전기 공급 케이블(11)에서 감지될 수 있어서, 상기 드라이 펌프(10)의 정지 등 상기 드라이 펌프(10)가 비정상 작동되는 상황이 보다 신속하게 감지될 수 있게 된다.
본 실시예에서는, 상기 감지 센서(120)는 상기 드라이 펌프(10)의 작동을 위한 감지 전류값, 상기 드라이 펌프(10)의 작동을 위한 감지 전압값, 상기 드라이 펌프(10)를 구성하는 로터의 회전수 중 적어도 하나를 10 내지 300마이크로세컨드(microsecond) 주기로 감지한다. 그러면, 상기 드라이 펌프(10)의 정지 등 상기 드라이 펌프(10)가 비정상 작동되는 상황이 보다 신속하게 감지될 수 있게 된다.
상기 아이솔레이션 에어 공급 배관(130)은 상기 아이솔레이션 밸브(50)가 상기 펌핑 배관(40)을 개방한 상태를 유지하도록, 외부에서 상기 아이솔레이션 밸브(50)로 에어를 공급하는 것이다.
상기 아이솔레이션 에어 공급 배관(130)을 통해 상기 아이솔레이션 밸브(50)로 상기 에어가 공급되는 상태에서는, 상기 아이솔레이션 밸브(50)가 상기 펌핑 배관(40)을 개방한 상태가 유지되고, 상기 아이솔레이션 에어 공급 배관(130)을 통한 상기 아이솔레이션 밸브(50)로의 상기 에어 공급이 차단된 상태에서는, 상기 아이솔레이션 밸브(50)가 상기 펌핑 배관(40)을 닫은 상태가 된다.
상기 제어 부재(110)는 상기 감지 센서(120)에서 감지되는 상기 드라이 펌프(10)의 작동을 위한 감지 전류값, 상기 드라이 펌프(10)의 작동을 위한 감지 전압값, 상기 드라이 펌프(10)를 구성하는 로터의 회전수 중 적어도 하나에 따라 상기 아이솔레이션 에어 공급 배관(130)을 통해 유동되는 상기 에어를 상기 아이솔레이션 밸브(50)로 유동시키거나 차단시킴으로써, 상기 아이솔레이션 밸브(50)가 상기 펌핑 배관(40)을 개방하거나 차단하도록 하는 것이다.
본 실시예에서 상기 제어 부재(110)는 상기 감지 센서(120)에서 감지된 상기 드라이 펌프(10)의 작동을 위한 감지 전류값, 상기 드라이 펌프(10)의 작동을 위한 감지 전압값 중 적어도 하나를 실시간(real time)으로 전달받고, 상기 드라이 펌프(10)로의 전원 공급이 오프되면, 상기 감지 센서(120)로부터 그러한 상기 드라이 펌프(10)로의 전원 공급 오프 신호를 실시간으로 전달받아, 상기 아이솔레이션 에어 공급 배관(130)을 통해 상기 아이솔레이션 밸브(50)로 공급되는 상기 에어를 실시간으로 차단함으로써, 상기 드라이 펌프(10)의 정지 즉시 상기 아이솔레이션 밸브(50)가 상기 펌핑 배관(40)을 차단하도록 하는 것이다.
여기서, 상기 드라이 펌프(10)의 전원 공급 오프 신호는 정전, 펌프 내부적 결함 등으로 인해 상기 드라이 펌프(10)에 전원 공급이 중지될 때의 전압 또는 전류값 등의 변화 신호를 말하는 것으로, 상기 드라이 펌프(10)의 작동 중지 신호로도 정의될 수 있고, 이러한 상기 드라이 펌프(10)의 전원 공급 오프 신호는 상기 감지 센서(120)에서 감지된다.
상기 제어 부재(110)는 내부에 회로가 설치되는 케이스(111)와, 상기 케이스(111)의 표면에 형성되어 상기 제어 부재(110)의 작동 상태 등 각종 정보를 표시하는 디스플레이부(112)와, 상기 케이스(111)의 일 측에 형성되어 외부의 전원과 연결된 파워 케이블이 연결되는 파워 연결부(113)와, 상기 케이스(111) 표면에 형성되어 각종 정보 입력을 위한 키보드 형태 등의 입력부(114)와, 상기 드라이펌프의 작동을 위한 감지 전류값, 상기 드라이 펌프(10)의 작동을 위한 감지 전압값, 상기 드라이 펌프(10)를 구성하는 로터의 회전수 중 적어도 하나를 실시간으로 감지하는 상기 감지 센서(120)와 연결되어 상기 감지 센서(120)에서 감지된 정보를 획득하는 데이터 케이블 연결부(115)를 포함한다.
상기 제어 부재(110)의 내부에는 정전에 대비하여 배터리가 내장되어 있고, 그에 따라 정전 시에도 안정적으로 상기 아이솔레이션 밸브(50)에 대한 차단 제어가 가능하다.
또한, 상기 제어 부재(110)의 내부에는 외부 펌프에서 상기 아이솔레이션 밸브(50)로 상기 에어 전달을 위해 상기 에어가 유동되면서 공급되는 상기 아이솔레이션 에어 공급 배관(130) 상에 설치되어 상기 아이솔레이션 에어 공급 배관(130)을 차단하는 삼방 밸브 등의 차단 밸브가 설치되어 상기 감지 센서(120)에서 감지된 상기 드라이 펌프(10)의 전원 공급 오프 신호가 전달되면, 상기 차단 밸브가 작동되고, 그에 따라 외부 펌프에서 상기 아이솔레이션 밸브(50)로 상기 에어의 전달이 즉시 차단될 수 있게 된다.
본 실시예에서는 삼방 밸브를 하나의 예로 설명하였으나, 상기 차단 밸브로는 상기 공기 유동관의 공기 유동관을 차단할 수 있는 다른 다양한 형태의 밸브가 적용될 수도 있다.
본 실시예에서 상기 제어 부재(110)는 상기 드라이 펌프(10)에 최초 연결되어, 상기 감지 센서(120)에서 감지되는 상기 드라이 펌프(10)의 작동을 위한 감지 전류값, 상기 드라이 펌프(10)의 작동을 위한 감지 전압값, 상기 드라이 펌프(10)를 구성하는 로터의 회전수 중 적어도 하나를 다양한 모델 형태의 드라이 펌프(10)의 고유값들이 저장된 것인 미리 설정된 테이블값과 비교하여, 상기 드라이 펌프(10)의 모델을 구분함으로써, 상기 드라이 펌프(10)의 모델을 자동적으로 인식하여 상기 드라이 펌프(10)가 작동 중지되는 조건값을 자동적으로 미리 파악할 수 있다.
상기 제어 부재(110)에는 미리 다양한 모델 형태의 상기 드라이 펌프(10)의 고유값들이 상기 미리 설정된 테이블값으로 저장되어 있고, 상기 데이터 케이블 연결부(115)에 상기 드라이 펌프(10)와 연결된 데이터 케이블이 최초 연결되면, 상기 데이터 케이블 연결부(115)에 연결된 데이터 케이블을 통해 상기 감지 센서(120)에서 감지되는 상기 드라이 펌프(10)의 작동을 위한 감지 전류값, 상기 드라이 펌프(10)의 작동을 위한 감지 전압값, 상기 드라이 펌프(10)를 구성하는 로터의 회전수 중 적어도 하나가 전달되어, 상기와 같이 전달되는 상기 드라이 펌프(10)의 작동을 위한 감지 전류값, 상기 드라이 펌프(10)의 작동을 위한 감지 전압값, 상기 드라이 펌프(10)를 구성하는 로터의 회전수 중 적어도 하나와 상기 미리 설정된 테이블값이 비교될 수 있고, 그에 따라 상기 제어 부재(110)가 상기 드라이 펌프(10)의 모델을 자동적으로 인식하게 된다.
상기 제어 부재(110)는 상기 미리 설정된 테입블값 중 모델 인식된 상기 드라이 펌프(10)의 고유 작동 중지 조건값을 선정하여, 상기 감지 센서(120)에서 감지된 후 상기 데이터 케이블을 통해 지속적으로 실시간 전달되는 상기 드라이 펌프(10)의 신호값인 상기 드라이 펌프(10)의 작동을 위한 감지 전류값, 상기 드라이 펌프(10)의 작동을 위한 감지 전압값, 상기 드라이 펌프(10)를 구성하는 로터의 회전수 중 적어도 하나가 상기 드라이 펌프(10)가 작동 중지되는 상기 작동 중지 조건값에 도달되었는지 여부를 판단하게 된다.
상기 제어 부재(110)는 상기 드라이 펌프(10)의 신호값인 상기 드라이 펌프(10)의 작동을 위한 감지 전류값, 상기 드라이 펌프(10)의 작동을 위한 감지 전압값, 상기 드라이 펌프(10)를 구성하는 로터의 회전수 중 적어도 하나가 상기 드라이 펌프(10)가 작동 중지되는 조건값에 도달되기 전인 일정값 오프셋된 작동값에 도달된 것으로 판단되면, 상기 아이솔레이션 밸브(50)에 상기 펌핑 배관(40)을 차단하기 위한 차단 신호를 전달한다.
예를 들어, 상기 드라이 펌프(10)의 작동 중지 조건값이 30A 인 경우, 상기 드라이 펌프(10)가 작동 중지되는 조건값에 도달되기 전인 일정값 오프셋된 작동값인 29A에 도달된 신호값이 상기 감지 센서(120)에서 감지되어 상기 드라이 펌프(10)로부터 상기 제어 부재(110)로 전달되자마자, 상기 제어 부재(110)는 상기 아이솔레이션 밸브(50)에 대한 차단 신호를 전달하게 되는 것이다.
상기 아이솔레이션 밸브(50)에 대한 차단 신호가 전달되면, 상기 제어 부재(110) 내에 설치된 상기 차단 밸브가 즉시 차단됨으로써, 상기 아이솔레이션 에어 공급 배관(130)을 통해 상기 아이솔레이션 밸브(50)에 전달되어야 하는 상기 에어의 공급이 차단되어, 상기 드라이 펌프(10)와 상기 공정 챔버(20)를 연결하는 상기 펌핑 배관(40)이 즉시 차단될 수 있게 된다.
상기와 같은 본 실시예에 따른 반도체 제조 장비용 펌프 백 스트림 방지 구조(100)와, 반도체 웨이퍼 제조용 드라이 펌프(10)에 에이지브이(AGV)가 적용된 종래 구조에 대한 파티클 역류 실험에 대한 결과 사진이 도 2 및 도 3에 도시되어 있다.
도 2를 참조하면, 상기 에이지브이에 의한 정전, 펌프 내부적 결함 등 비상시 종래 차단 구동에 의해서는 파티클 역류가 제대로 차단되지 못하여, 반도체 웨이퍼 상에 파티클리 다수량 역류되어 반도체 웨이퍼가 오염된 것을 알 수 있다.
반면, 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 반도체 제조 장비용 펌프 백 스트림 방지 구조(100)의 이한 정전, 펌프 내부적 결함 등 비상시 차단 구동에 의해서는 파티클 역류가 효과적으로 차단되어, 반도체 웨이퍼 상에 파티클리 거의 역류되지 아니하여 반도체 웨이퍼에 대한 오염이 최소화된 것을 알 수 있다.
도 2 및 도 3의 실험에는 측정 장비로 KLA Tencor 社의 P4 모델이 적용되었고, 테스트 장비로는 Applied 社의 DPS-2 모델이 예시적으로 적용되었다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 실시예에 따른 반도체 제조 장비용 펌프 백 스트림 방지 구조(100)의 작동에 대하여 설명한다.
먼저, 상기 감지 센서(120)에서 감지되어 상기 제어 부재(110)로 전달되는 상기 드라이 펌프(10)의 작동을 위한 감지 전류값, 상기 드라이 펌프(10)의 작동을 위한 감지 전압값, 상기 드라이 펌프(10)를 구성하는 로터의 회전수 중 적어도 하나가 미리 설정된 기준값 이상이어서, 상기 드라이 펌프(10)가 정상 작동 중인 것으로 상기 제어 부재(110)에 의해 판단되면, 상기 아이솔레이션 밸브(50)가 상기 펌핑 배관(40)을 개방한 상태가 유지된다.
반면, 상기 감지 센서(120)에서 감지되어 상기 제어 부재(110)로 전달되는 상기 드라이 펌프(10)의 작동을 위한 감지 전류값, 상기 드라이 펌프(10)의 작동을 위한 감지 전압값, 상기 드라이 펌프(10)를 구성하는 로터의 회전수 중 적어도 하나가 미리 설정된 기준값 이하로 떨어지거나, 상기 드라이 펌프(10)로의 전원 공급이 오프되어, 상기 드라이 펌프(10)가 비정상 작동 중인 것으로 상기 제어 부재(110)에 의해 판단되면, 상기 아이솔레이션 에어 공급 배관(130)을 통해 유동되는 상기 에어가 상기 아이솔레이션 밸브(50)로 유동되는 것이 차단되어, 상기 아이솔레이션 밸브(50)가 상기 펌핑 배관(40)을 실시간으로 닫게 된다.
상기와 같이, 상기 반도체 제조 장비용 펌프 백 스트림 방지 구조(100)가 상기 감지 센서(120)와, 상기 아이솔레이션 공급 배관 및 상기 제어 부재(110)를 포함함에 따라, 상기 드라이 펌프(10)의 정전, 내부적 결함 등으로 예기치 않게 작동 중지되는 등 상기 드라이 펌프(10)의 비정상 작동이 발생될 경우, 반도체 제조 장비의 장비 제어부를 통한 아이솔레이션 밸브(50)의 차단 방식에 비해 상기 드라이 펌프(10)의 비정상 작동의 발생 순간부터 아이솔레이션 밸브(50)의 차단 순간까지의 시간 지연(time delay)이 상대적으로 감소되도록 할 수 있어서, 상기 아이솔레이션 밸브(50)가 차단되기 전에 펌핑 배관(40) 내부의 파티클이 공정 챔버(20)로 유입되는 백 스트림의 발생이 차단될 수 있고, 그에 따라 상기 공정 챔버(20) 내의 반도체 웨이퍼 오염이 방지될 수 있고, 그러한 파티클 오염에 따른 상기 공정 챔버(20)의 크리닝 등의 작업이 요구되지 아니하게 되며, 상기 터보 펌프(30)에 역류로 인한 과동한 부하가 걸리는 현상이 방지될 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 다른 실시예들에 따른 반도체 제조 장비용 펌프 백 스트림 방지 구조에 대하여 설명한다. 이러한 설명을 수행함에 있어서, 상기된 본 발명의 제 1 실시예에서 이미 기재된 내용과 중복되는 설명은 그에 갈음하고, 여기서는 생략하기로 한다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 반도체 제조 장비용 펌프 백 스트림 방지 구조가 반도체 제조 장비에 적용된 모습을 보이는 도면이고, 도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 반도체 제조 장비용 펌프 백 스트림 방지 구조가 작동되는 조건을 보이는 그래프이다.
도 4 및 도 5를 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 반도체 제조 장비용 펌프 백 스트림 방지 구조(200)는 반도체 제조 장비에 적용되는 것으로서, 감지 센서(220)와, 아이솔레이션 에어 공급 배관(230) 및 제어 부재(210)를 포함한다.
상기 감지 센서(220)는 드라이 펌프(10)의 작동을 위한 감지 전류값, 상기 드라이 펌프(10)의 작동을 위한 감지 전압값, 상기 드라이 펌프(10)를 구성하는 로터(rotor)의 회전수 중 적어도 하나를 실시간으로 감지하는 것이다.
상기 아이솔레이션 에어 공급 배관(230)은 아이솔레이션 밸브(50)가 상기 펌핑 배관(40)을 개방한 상태를 유지하도록, 외부에서 상기 아이솔레이션 밸브(50)로 에어를 공급하는 것이다.
상기 제어 부재(210)는 상기 감지 센서(220)에서 감지되는 상기 드라이 펌프(10)의 작동을 위한 감지 전류값, 상기 드라이 펌프(10)의 작동을 위한 감지 전압값, 상기 드라이 펌프(10)를 구성하는 로터의 회전수 중 적어도 하나에 따라 상기 아이솔레이션 에어 공급 배관(230)을 통해 유동되는 상기 에어를 상기 아이솔레이션 밸브(50)로 유동시키거나 차단시킴으로써, 상기 아이솔레이션 밸브(50)가 상기 펌핑 배관(40)을 개방하거나 차단하도록 하는 것이다.
본 실시예에서 상기 제어 부재는 케이스(211)와, 디스플레이부와, 파워 연결부(213)와, 입력부와, 데이터 케이블 연결부(215)와, 삼방 밸브(240) 및 삼방 제어부(241)를 포함한다.
상기 삼방 밸브(240)는 는 상기 삼방 밸브(240)의 세 방향 중 두 방향으로 유체 흐름이 가능하도록 하고, 상기 삼방 밸브(240)의 세 방향 중 나머지 한 방향으로는 유체 흐름이 차단되도록 하는 것으로, 상기 아이솔레이션 에어 공급 배관(230) 상에 설치되어 상기 아이솔레이션 에어 공급 배관(230)과 양 측방이 연결되고, 나머지 일방에서는 바이패스 벤트 라인(245)이 연장되는 것이다.
상기 삼방 밸브(240)가 상기 아이솔레이션 에어 공급 배관(230)과 연결된 양 측방을 개방한 경우, 상기 삼방 밸브(240) 중 상기 바이패스 벤트 라인(245)이 연장된 부분은 닫히게 되고, 상기 삼방 밸브(240)가 상기 아이솔레이션 에어 공급 배관(230)(과 연결된 양 측방 중 상기 아이솔레이션 밸브(50)와 연결된 부분을 닫는 경우, 상기 삼방 밸브(240) 중 상기 바이패스 벤트 라인(245)이 연장된 부분이 개방된다.
상기 삼방 밸브(240)는 상기 삼방 제어부(241)와 전기적으로 연결되어, 상기 삼방 제어부(241)에 의해 작동 제어된다.
상기 삼방 제어부(241)는 상기 감지 센서(220)에서 감지되는 상기 드라이 펌프(10)의 작동을 위한 감지 전류값, 상기 드라이 펌프(10)의 작동을 위한 감지 전압값, 상기 드라이 펌프(10)를 구성하는 로터의 회전수 중 적어도 하나를 실시간으로 전달받아, 상기 감지 센서(220)에서 감지되는 상기 드라이 펌프(10)의 작동을 위한 감지 전류값, 상기 드라이 펌프(10)의 작동을 위한 감지 전압값, 상기 드라이 펌프(10)를 구성하는 로터의 회전수 중 적어도 하나에 따라 상기 삼방 밸브(240)를 제어할 수 있는 것이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 실시예에 따른 반도체 제조 장비용 펌프 백 스트림 방지 구조(200)의 작동에 대하여 설명한다.
먼저, 상기 감지 센서(220)에서 감지되어 상기 삼방 제어부(241)로 전달되는 상기 드라이 펌프(10)의 작동을 위한 감지 전류값, 상기 드라이 펌프(10)의 작동을 위한 감지 전압값, 상기 드라이 펌프(10)를 구성하는 로터의 회전수 중 적어도 하나가 미리 설정된 기준값(P) 이상이어서, 상기 드라이 펌프(10)가 정상 작동 중인 것으로 상기 삼방 제어부(241)에 의해 판단되면, 상기 삼방 제어부(241)가 상기 삼방 밸브(240) 중 상기 아이솔레이션 에어 공급 배관(230)과 연결된 양 측방을 열고, 상기 삼방 밸브(240) 중 상기 바이패스 벤트 라인(245)과 연결된 부분을 닫는다. 그러면, 외부에서 상기 아이솔레이션 에어 공급 배관(230)을 통해 유동되는 상기 에어가 상기 아이솔레이션 밸브(50)로 공급됨으로써, 상기 아이솔레이션 밸브(50)가 상기 펌핑 배관(40)을 개방한 상태가 유지된다.
반면, 상기 감지 센서(220)에서 감지되어 상기 삼방 제어부(241)로 전달되는 상기 드라이 펌프(10)의 작동을 위한 감지 전류값, 상기 드라이 펌프(10)의 작동을 위한 감지 전압값, 상기 드라이 펌프(10)를 구성하는 로터의 회전수 중 적어도 하나가 상기 미리 설정된 기준값(P) 미만으로 떨어져서, 상기 드라이 펌프(10)가 작동 중지 직전인 경우 등 상기 드라이 펌프(10)가 비정상 작동 중인 것으로 상기 삼방 제어부(241)에 의해 판단되면, 상기 삼방 제어부(241)가 상기 삼방 밸브(240) 중 상기 아이솔레이션 에어 공급 배관(230)과 연결된 양 측방 중 상기 아이솔레이션 밸브(50)와 연결된 부분을 닫음과 함께, 상기 삼방 밸브(240) 중 상기 바이패스 벤트 라인(245)과 연결된 부분을 개방시킨다. 그러면, 외부에서 상기 아이솔레이션 에어 공급 배관(230)을 통해 유동되는 상기 에어가 상기 바이패스 벤트 라인(245)을 통해 외부로 배출됨으로써, 외부에서 상기 아이솔레이션 에어 공급 배관(230)을 통해 유동되는 상기 에어가 상기 아이솔레이션 밸브(50)로 유동되는 것이 차단되어, 상기 아이솔레이션 밸브(50)가 상기 펌핑 배관(40)을 실시간으로 닫게 된다.
본 실시예에서는, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 드라이 펌프(10)의 작동을 위한 감지 전류값과 상기 드라이 펌프(10)의 작동을 위한 감지 전압값 중 적어도 하나가 일정 범위 내의 스테이블 상태(a)이다가, 상기 스테이블 상태(a)를 벗어나 일정 수준까지 비정상적으로 상승(b)된 다음 급하강(c)되는 패턴이 될 때, 상기 삼방 제어부(241)는 상기 드라이 펌프(10)의 작동을 위한 감지 전류값과 상기 드라이 펌프(10)의 작동을 위한 감지 전압값 중 적어도 하나가 상기 스테이블 상태(a)를 벗어나 일정 수준까지 비정상적으로 상승(b)된 다음 급하강(c)되는 과정 중에 상기 드라이 펌프(10)의 작동을 위한 감지 전류값과 상기 드라이 펌프(10)의 작동을 위한 감지 전압값 중 적어도 하나가 상기 미리 설정된 기준값(P) 미만으로 떨어지는지 여부를 판단한다. 그러면, 상기 스테이블 상태(a)를 벗어나 일정 수준까지 비정상적으로 상승(b)되는 과정 중의 전류값 및 전압값 채택 시, 상기 드라이 펌프(10)의 작동을 위한 감지 전류값과 상기 드라이 펌프(10)의 작동을 위한 감지 전압값 중 적어도 하나가 상기 비정상적으로 상승(b) 후 급하강(c)되지 않는 경우에도 상기 아이솔레이션 밸브(50)가 상기 펌핑 배관(40)을 불필요하게 닫게 되는 현상의 발생이 차단되고, 상기 드라이 펌프(10)의 작동을 위한 감지 전류값과 상기 드라이 펌프(10)의 작동을 위한 감지 전압값 중 적어도 하나가 상기 비정상적으로 상승(b) 후 급하강(c)됨으로써 상기 아이솔레이션 밸브(50)가 상기 펌핑 배관(40)을 반드시 차단하여야 하는 경우에만 상기 아이솔레이션 밸브(50)가 상기 펌핑 배관(40)을 차단하도록 할 수 있다.
여기서, 상기 미리 설정된 기준값(P)은 상기 스테이블 상태(a)의 전류값 및 전압값 대비 일정 수준 이하의 전류값 및 전압값, 예를 들어 상기 스테이블 상태(a)의 전류값 및 전압값 대비 70%의 전류값 및 전압값으로 미리 설정될 수 있다.
상기와 같이, 상기 반도체 제조 장비용 펌프 백 스트림 방지 구조(200)가 상기 감지 센서(220)와, 상기 아이솔레이션 에어 공급 배관(230)과, 상기 제어 부재(210)를 포함함에 따라, 상기 드라이 펌프(10)의 작동을 위한 감지 전류값, 상기 드라이 펌프(10)의 작동을 위한 감지 전압값, 상기 드라이 펌프(10)를 구성하는 로터의 회전수 중 적어도 하나가 상기 미리 설정된 기준값(P) 미만으로 떨어져서, 상기 드라이 펌프(10)가 비정상 작동 중인 것으로 상기 삼방 제어부(241)에 의해 판단되는 경우, 외부에서 상기 아이솔레이션 에어 공급 배관(230)을 통해 유동되는 상기 에어가 상기 바이패스 벤트 라인(245)을 통해 외부로 배출되고, 외부에서 상기 아이솔레이션 에어 공급 배관(230)을 통해 유동되는 상기 에어가 상기 아이솔레이션 밸브(50)로 유동되는 것이 차단되어, 상기 아이솔레이션 밸브(50)가 상기 펌핑 배관(40)을 닫게 됨으로써, 상기 드라이 펌프(10)의 작동을 위한 감지 전류값, 상기 드라이 펌프(10)의 작동을 위한 감지 전압값, 상기 드라이 펌프(10)를 구성하는 로터의 회전수 중 적어도 하나에 기반하여 상기 삼방 밸브(240)를 이용한 상기 에어의 차단 방식에 의해 상기 아이솔레이션 밸브(50)가 상기 펌핑 배관(40)을 닫도록 할 수 있고, 그에 따라 상기 반도체 제조 장비의 장비 제어부를 통한 상기 아이솔레이션 밸브(50)의 차단 방식에 비해 실제 펌프 비정상 작동의 발생 순간부터 상기 아이솔레이션 밸브(50)의 차단 순간까지의 시간 지연(time delay)이 상대적으로 감소되도록 할 수 있어서, 상기 아이솔레이션 밸브(50)가 차단되기 전에 상기 펌핑 배관(40) 내부의 파티클이 공정 챔버(20)로 유입되는 백 스트림의 발생이 차단될 수 있게 된다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반도체 제조 장비용 펌프 백 스트림 방지 구조에 대하여 설명한다. 이러한 설명을 수행함에 있어서, 상기된 본 발명의 제 1 실시예 및 제 2 실시예에서 이미 기재된 내용과 중복되는 설명은 그에 갈음하고, 여기서는 생략하기로 한다.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 반도체 제조 장비용 펌프 백 스트림 방지 구조가 반도체 제조 장비에 적용된 모습을 보이는 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 반도체 제조 장비용 펌프 백 스트림 방지 구조(300)는 반도체 제조 장비에 적용되는 것으로서, 감지 센서(320)와, 아이솔레이션 에어 공급 배관(330) 및 제어 부재(310)를 포함한다.
상기 감지 센서(320)는 드라이 펌프의 작동을 위한 감지 전류값, 상기 드라이 펌프의 작동을 위한 감지 전압값, 상기 드라이 펌프를 구성하는 로터의 회전수 중 적어도 하나를 실시간으로 감지하는 것이다.
상기 아이솔레이션 에어 공급 배관(330)은 아이솔레이션 밸브가 상기 펌핑 배관을 개방한 상태를 유지하도록, 외부에서 상기 아이솔레이션 밸브로 에어를 공급하는 것이다.
상기 제어 부재(310)는 상기 감지 센서(320)에서 감지되는 상기 드라이 펌프의 작동을 위한 감지 전류값, 상기 드라이 펌프의 작동을 위한 감지 전압값, 상기 드라이 펌프를 구성하는 로터의 회전수 중 적어도 하나에 따라 상기 아이솔레이션 에어 공급 배관(330)을 통해 유동되는 상기 에어를 상기 아이솔레이션 밸브로 유동시키거나 차단시킴으로써, 상기 아이솔레이션 밸브가 상기 펌핑 배관을 개방하거나 차단하도록 하는 것이다.
본 실시예에서 상기 제어 부재(310)는 케이스(311)와, 디스플레이부와, 파워 연결부(313)와, 입력부와, 삼방 밸브(340) 및 삼방 제어부(341)와, 조정 스위치(342)와, 감지 전류값 전달체(343)와, 감지 전압값 전달체(344)를 더 포함한다.
상기 삼방 밸브(340)는 상기 아이솔레이션 에어 공급 배관(330)과 양 측방이 연결되고, 나머지 일방에서는 바이패스 벤트 라인이 연장되는 것이다.
상기 삼방 제어부(341)는 상기 감지 센서(320)에서 감지되는 상기 드라이 펌프의 작동을 위한 감지 전류값, 상기 드라이 펌프의 작동을 위한 감지 전압값, 상기 드라이 펌프를 구성하는 로터의 회전수 중 적어도 하나를 실시간으로 전달받아, 상기 감지 센서(320)에서 감지되는 상기 드라이 펌프의 작동을 위한 감지 전류값, 상기 드라이 펌프의 작동을 위한 감지 전압값, 상기 드라이 펌프를 구성하는 로터의 회전수 중 적어도 하나에 따라 상기 삼방 밸브(340)를 제어할 수 있는 것이다.
상기 조정 스위치(342)는 상기 감지 센서(320)에서 감지되는 상기 드라이 펌프의 작동을 위한 감지 전류값, 상기 드라이 펌프의 작동을 위한 감지 전압값, 상기 드라이 펌프를 구성하는 로터의 회전수 중 상기 상기 제어 부재(310)로 전달되는 감지 정보를 선택함과 함께, 선택된 상기 감지 정보에 대해 상기 드라이 펌프의 작동이 중지되는 조건을 설정할 수 있는 것이다.
상세히, 상기 조정 스위치(342)는 복수 개의 버튼 등으로 이루어지고, 상기 드라이 펌프의 작동을 위한 감지 전류값, 상기 상기 드라이 펌프의 작동을 위한 감지 전압값, 상기 드라이 펌프를 구성하는 로터의 회전수 중 하나를 일차적으로 선택한 다음, 상기 드라이 펌프의 작동을 위한 감지 전류값, 상기 상기 드라이 펌프의 작동을 위한 감지 전압값, 상기 드라이 펌프를 구성하는 로터의 회전수 중 일차적으로 선택된 것이 미리 설정된 기준값 대비 떨어지는 비율값을 이차적으로 조정함으로써, 상기 드라이 펌프의 비정상 작동 기준을 조정할 수 있다.
예를 들어, 상기 드라이 펌프의 작동을 위한 미리 설정된 전류값이 10암페어(A)인 상태에서, 상기 조정 스위치(342)를 이용하여 상기 감지 전류값을 먼저 선택한 다음, 상기 미리 설정된 기준값 대비 50%를 선택하게 되면, 상기 제어 부재(310)는 상기 감지 센서(320)로부터 전류값을 전달받게 되고, 상기 감지 센서(320)로부터 전달받은 전류값이 10A의 50%인 5A가 되면, 상기 제어 부재(310), 더 정확하게는 상기 삼방 제어부(341)에 의해 상기 드라이 펌프가 비정상 작동 중인 것으로 판단되고, 그에 따라 상기 삼방 제어부(341)가 상기 삼방 밸브(340) 중 상기 아이솔레이션 에어 공급 배관(330)과 연결된 양 측방 중 상기 아이솔레이션 밸브와 연결된 부분을 닫음과 함께, 상기 삼방 밸브(340) 중 상기 바이패스 벨트 라인과 연결된 부분을 개방시킨다.
본 실시예에서 상기 조정 스위치(342)는 상기 미리 설정된 기준값 대비 떨어지는 비율값을 0% 내지 100% 내에서 자유롭게 조정 가능하다.
또한, 본 실시예에서 상기 조정 스위치(342)는 상기 드라이 펌프의 작동을 위한 감지 전류값, 상기 상기 드라이 펌프의 작동을 위한 감지 전압값, 상기 드라이 펌프를 구성하는 로터의 회전수 중 하나를 일정 시간동안 수집하여 평균값을 연산함으로써, 실제로 상기 드라이 펌프에 공급되는 상기 드라이 펌프의 작동을 위한 감지 전류값, 상기 상기 드라이 펌프의 작동을 위한 감지 전압값, 상기 드라이 펌프를 구성하는 로터의 회전수를 확인할 수 있는 데이터 수집 기능을 더 포함할 수 있다.
상기 감지 전류값 전달체(343)는 상기 조정 스위치(342)에서 상기 드라이 펌프의 작동을 위한 감지 전류값이 선택된 상태일 때, 상기 감지 센서(320)로부터 상기 드라이 펌프의 작동을 위한 감지 전류값을 공급받아 상기 삼방 제어부(341)에 전달하는 것이다.
상기 감지 전압값 전달체(344)는 상기 조정 스위치(342)에서 상기 드라이 펌프의 작동을 위한 감지 전압값이 선택된 상태일 때, 상기 감지 센서(320)로부터 상기 드라이 펌프의 작동을 위한 감지 전압값을 공급받아 상기 삼방 제어부(341)에 전달하는 것이다.
상기 제어 부재(310)가 상기와 같이 형성됨으로써, 상기 감지 센서(320)로부터 전달되는 상기 드라이 펌프의 작동을 위한 감지 전류값, 상기 드라이 펌프의 작동을 위한 감지 전압값, 상기 드라이 펌프를 구성하는 로터의 회전수 중 하나를 선택하는 것이 용이하게 이루어질 뿐만 아니라, 상기 드라이 펌프의 비정상 작동에 대한 기준을 자유롭게 조정 가능하게 된다.
상기에서 본 발명은 특정한 실시예에 관하여 도시되고 설명되었지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 알 수 있을 것이다. 그렇지만 이러한 수정 및 변형 구조들은 모두 본 발명의 권리범위 내에 포함되는 것임을 분명하게 밝혀두고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 반도체 제조 장비용 펌프 백 스트림 방지 구조에 의하면, 반도체 제조 장비의 장비 제어부를 통한 아이솔레이션 밸브의 차단 방식에 비해 실제 펌프 비정상 작동의 발생 순간부터 아이솔레이션 밸브의 차단 순간까지의 시간 지연이 상대적으로 감소되도록 하여, 상기 아이솔레이션 밸브가 차단되기 전에 펌핑 배관 내부의 파티클이 공정 챔버로 유입되는 백 스트림의 발생이 차단될 수 있도록 할 수 있으므로, 그 산업상 이용가능성이 높다고 하겠다.

Claims (8)

  1. 반도체 제조를 위한 공정이 수행되는 공정 챔버와, 상기 공정 챔버 내의 진공 형성을 위하여 상기 공정 챔버에서 연장되는 펌핑 배관과, 상기 펌핑 배관 상에 설치되어 상기 공정 챔버 내부가 고진공을 유지하도록 펌핑하는 터보 펌프(turbo pump)와, 상기 펌핑 배관에서 상기 터보 펌프에 비해 상대적으로 이격된 위치에 설치되어 상기 터보 펌프의 진공 펌핑을 조력할 수 있는 드라이 펌프(dry pump)와, 상기 펌핑 배관에서 상기 터보 펌프와 상기 드라이 펌프 사이에 설치되어 상기 펌핑 배관에서 상기 터보 펌프와 상기 드라이 펌프 사이 부분을 차단할 수 있는 아이솔레이션 밸브(isolation valve)를 포함하는 반도체 제조 장비에 적용되는 것으로서,
    상기 드라이 펌프의 작동을 위한 감지 전류값, 상기 드라이 펌프의 작동을 위한 감지 전압값, 상기 드라이 펌프를 구성하는 로터(rotor)의 회전수 중 적어도 하나를 실시간으로 감지하는 감지 센서;
    상기 아이솔레이션 밸브가 상기 펌핑 배관을 개방한 상태를 유지하도록, 외부에서 상기 아이솔레이션 밸브로 에어를 공급하는 아이솔레이션 에어 공급 배관; 및
    상기 감지 센서에서 감지되는 상기 드라이 펌프의 작동을 위한 감지 전류값, 상기 드라이 펌프의 작동을 위한 감지 전압값, 상기 드라이 펌프를 구성하는 로터의 회전수 중 적어도 하나에 따라 상기 아이솔레이션 에어 공급 배관을 통해 유동되는 상기 에어를 상기 아이솔레이션 밸브로 유동시키거나 차단시킴으로써, 상기 아이솔레이션 밸브가 상기 펌핑 배관을 개방하거나 차단하도록 하는 제어 부재;를 포함하는 반도체 제조 장비용 펌프 백 스트림 방지 구조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 감지 센서는 상기 드라이 펌프로 전기 공급을 위해 외부 전원으로부터 연장되어 상기 드라이 펌프에 연결된 전기 공급 케이블 상에 설치되어, 상기 드라이 펌프의 작동을 위한 감지 전류값과 상기 드라이 펌프의 작동을 위한 감지 전압값 중 적어도 하나를 실시간으로 감지하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장비용 펌프 백 스트림 방지 구조.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어 부재는
    상기 드라이 펌프로의 전원 공급이 오프되면, 상기 감지 센서로부터 그러한 상기 드라이 펌프로의 전원 공급 오프 신호를 실시간으로 전달받아, 상기 아이솔레이션 에어 공급 배관을 통해 상기 아이솔레이션 밸브로 공급되는 상기 에어를 실시간으로 차단함으로써, 상기 드라이 펌프의 정지 즉시 상기 아이솔레이션 밸브가 상기 펌핑 배관을 차단하도록 하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장비용 펌프 백 스트림 방지 구조.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 부재는
    상기 드라이 펌프가 최초 연결되면, 상기 감지 센서에서 감지되는 상기 드라이 펌프의 작동을 위한 감지 전류값, 상기 드라이 펌프의 작동을 위한 감지 전압값, 상기 드라이 펌프를 구성하는 로터의 회전수 중 적어도 하나를 다양한 모델 형태의 드라이 펌프의 고유값들이 저장된 것인 미리 설정된 테이블값과 비교하여, 상기 드라이 펌프의 모델을 구분함으로써, 상기 드라이 펌프의 모델을 자동적으로 인식하여 상기 드라이 펌프가 작동 중지되는 조건값을 자동적으로 미리 파악하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장비용 펌프 백 스트림 방지 구조.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어 부재는
    상기 드라이 펌프의 작동을 위한 감지 전류값과 상기 드라이 펌프의 작동을 위한 감지 전압값, 상기 드라이 펌프를 구성하는 로터의 회전수 중 적어도 하나가 상기 드라이 펌프가 작동 중지되는 조건값에 도달되기 전인 일정값 오프셋된 작동값에 도달된 것으로 판단되면, 상기 아이솔레이션 밸브에 상기 펌핑 배관을 차단하기 위한 차단 신호를 전달하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장비용 펌프 백 스트림 방지 구조.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 감지 센서는 상기 드라이 펌프의 작동을 위한 감지 전류값, 상기 드라이 펌프의 작동을 위한 감지 전압값, 상기 드라이 펌프를 구성하는 로터의 회전수 중 적어도 하나를 10 내지 300마이크로세컨드(microsecond) 주기로 감지하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장비용 펌프 백 스트림 방지 구조.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 부재는
    상기 아이솔레이션 에어 공급 배관과 양 측방이 연결되고, 나머지 일방에서는 바이패스 벤트 라인이 연장되는 삼방 밸브와,
    상기 감지 센서에서 감지되는 상기 드라이 펌프의 작동을 위한 감지 전류값, 상기 드라이 펌프의 작동을 위한 감지 전압값, 상기 드라이 펌프를 구성하는 로터의 회전수 중 적어도 하나에 따라 상기 삼방 밸브를 제어할 수 있는 삼방 제어부를 포함하고,
    상기 드라이 펌프의 작동을 위한 감지 전류값, 상기 드라이 펌프의 작동을 위한 감지 전압값, 상기 드라이 펌프를 구성하는 로터의 회전수 중 적어도 하나가 미리 설정된 기준값 이상이어서, 상기 드라이 펌프가 정상 작동 중인 것으로 상기 삼방 제어부에 의해 판단되면, 상기 삼방 제어부가 상기 삼방 밸브 중 상기 아이솔레이션 에어 공급 배관과 연결된 양 측방을 열고, 상기 삼방 밸브 중 상기 바이패스 벤트 라인과 연결된 부분을 닫고, 그에 따라 외부에서 상기 아이솔레이션 에어 공급 배관을 통해 유동되는 상기 에어가 상기 아이솔레이션 밸브로 공급됨으로써, 상기 아이솔레이션 밸브가 상기 펌핑 배관을 개방한 상태가 유지되고,
    상기 드라이 펌프의 작동을 위한 감지 전류값, 상기 드라이 펌프의 작동을 위한 감지 전압값, 상기 드라이 펌프를 구성하는 로터의 회전수 중 적어도 하나가 상기 미리 설정된 기준값 미만으로 떨어져서, 상기 드라이 펌프가 비정상 작동 중인 것으로 상기 삼방 제어부에 의해 판단되면, 상기 삼방 제어부가 상기 삼방 밸브 중 상기 아이솔레이션 에어 공급 배관과 연결된 양 측방 중 상기 아이솔레이션 밸브와 연결된 부분을 닫음과 함께, 상기 삼방 밸브 중 상기 바이패스 벤트 라인과 연결된 부분을 개방시키고, 그에 따라 외부에서 상기 아이솔레이션 에어 공급 배관을 통해 유동되는 상기 에어가 상기 바이패스 벤트 라인을 통해 외부로 배출됨으로써, 외부에서 상기 아이솔레이션 에어 공급 배관을 통해 유동되는 상기 에어가 상기 아이솔레이션 밸브로 유동되는 것이 차단되어, 상기 아이솔레이션 밸브가 상기 펌핑 배관을 닫게 되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장비용 펌프 백 스트림 방지 구조.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 드라이 펌프의 작동을 위한 감지 전류값과 상기 드라이 펌프의 작동을 위한 감지 전압값 중 적어도 하나가 일정 범위 내의 스테이블 상태이다가, 상기 스테이블 상태를 벗어나 일정 수준까지 비정상적으로 상승된 다음 급하강되는 패턴이 될 때, 상기 삼방 제어부는 상기 드라이 펌프의 작동을 위한 감지 전류값과 상기 드라이 펌프의 작동을 위한 감지 전압값 중 적어도 하나가 상기 스테이블 상태를 벗어나 일정 수준까지 비정상적으로 상승된 다음 급하강되는 과정 중에 상기 드라이 펌프의 작동을 위한 감지 전류값과 상기 드라이 펌프의 작동을 위한 감지 전압값 중 적어도 하나가 상기 미리 설정된 기준값 미만으로 떨어지는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장비용 펌프 백 스트림 방지 구조.
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