KR100985789B1 - 드라이 펌프 및 그 구동 방법 - Google Patents

드라이 펌프 및 그 구동 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 모터에 가해지는 부하값에 따라 펌핑 스피드를 조절함으로써 소비 전력을 줄일 수 있는 드라이 펌프 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
이를 위해 반도체 제조 장치의 로드 락 챔버에 연결된 드라이 펌프에 있어서, 로드 락 챔버와 연결되고, 내벽으로 둘러싸인 공간 내부에 로터를 갖는 하우징, 하우징의 로터에 연결되고, 로터를 회전시키는 모터, 모터에 전기적으로 연결되고, 모터의 부하값을 측정하는 센서 및 모터와 센서에 전기적으로 연결되어 센서에서 측정된 부하값을 입력받아 모터에 인가되는 전압의 주파수를 변경하는 컨버터를 포함하는 드라이 펌프가 개시된다.
펌프, 드라이 펌프, 모터, 센서, 부하, 부하율, 컨버터, 타이머

Description

드라이 펌프 및 그 구동 방법{DRY PUMP AND DRIVING METHOD THEREOF}
본 발명은 드라이 펌프 및 그 구동 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모터에 가해지는 부하값에 따라 펌핑 스피드를 조절함으로써 소비 전력을 줄일 수 있는 드라이 펌프 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
웨이퍼를 이용하여 반도체 다이를 제조하는 일반적인 반도체 FAB 공정에서는 여러 단계의 공정 및 이를 위한 챔버가 필요하다. 그리고 그 중에서 화학기상증착이나 식각 등의 공정은 챔버 내부를 진공으로 유지한 상태에서 진행된다.
일반적으로 챔버는 웨이퍼 카세트가 인입되는 로드 락 챔버(Load Lock Chamber), 로드 락 챔버로부터 웨이퍼 카세트의 웨이퍼 기판을 인수받으며 항상 진공 상태를 유지하는 트랜스퍼 챔버(Transfer Chamber), 트랜스퍼 챔버로부터 웨이퍼 기판을 인수받고 반도체 제조 공정 상에서 필요한 실제 공정을 진공 상에서 수행하는 프로세스 챔버(Process Chamber)를 포함하여 형성된다.
그리고 이 중에서 트랜스퍼 챔버와 프로세스 챔버는 항상 진공 상태를 유지 하고 있으며, 따라서 진공을 유지하기 위한 진공 펌프에서 일정한 소비 전력을 소모한다.
이에 반해, 로드 락 챔버는 웨이퍼 카세트가 인입되기 전에는 개방되어 대기압 상태를 유지하게 된다. 또한, 로드 락 챔버는 웨이퍼 카세트가 인입된 이후에는 밀폐되어 웨이퍼가 이송될 트랜스퍼 챔버에 맞도록 진공 상태를 유지한다. 즉, 로드 락 챔버는 웨이퍼 카세트의 이송 과정에 따라 주기적으로 대기압과 진공의 상태를 반복한다.
그런데 로드 락 챔버가 밀폐된 후, 일정 시간이 경과하면 로드 락 챔버가 일정 진공 상태에 도달하게 된다. 그러면 이후 로드 락 챔버 내에 배기할 잔류 기체의 부피가 적어지게 되므로 진공 펌프의 펌핑 정도가 낮아지게 되는 아이들(idle) 상태가 계속된다. 즉, 아이들 상태에서는 진공 상태는 유지되지만, 진공 펌프의 모터가 회전하여 배기할 기체가 상대적으로 적어지게 된다.
그런데 이러한 상태에도 불구하고, 로드 락 챔버의 압력을 조절하는 드라이 펌프는 일정한 정도로 펌핑을 유지한다. 즉, 드라이 펌프의 모터가 일정한 주파수를 가지면서 회전한다. 그리고 드라이 펌프의 모터가 일정하게 구동되면, 모터 자체에서 소비되는 소비 전력 또한 일정하게 유지된다.
모터가 일정한 진공을 유지하고 있는 진공 상태 즉, 아이들(idle) 상태는 전체 공정 시간의 75% 내지 95%를 차지하고 있다. 따라서, 모터 구동의 대부분 시간을 차지하는 아이들 상태에서 불필요한 전력이 소비되고 있기 때문에, 드라이 펌프 의 에너지 효율이 낮아지게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 모터에 가해지는 부하값에 따라 펌핑 스피드를 조절함으로써 소비 전력을 줄일 수 있는 드라이 펌프 및 그 구동 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 드라이 펌프는 로드 락 챔버와 연결되고, 내벽으로 둘러싸인 공간 내부에 로터를 갖는 하우징, 하우징의 로터에 연결되고, 로터를 회전시키는 모터, 모터에 전기적으로 연결되고, 모터의 부하값을 측정하는 센서 및 모터와 센서에 전기적으로 연결되어 센서에서 측정된 부하값을 입력받아 모터에 인가되는 전압의 주파수를 변경하는 컨버터를 포함할 수 있다.
여기서, 하우징은 로드 락 챔버와 흡기 라인을 통해 연결되고, 외부의 배기 장치와 배기 라인을 통해 연결되어 로드 락 챔버의 잔류 기체가 외부의 배기 장치로 배기되도록 할 수 있다.
그리고 모터는 교류 모터일 수 있다.
또한, 센서는 모터에 흐르는 전류를 측정하여 모터의 부하값을 측정하는 전류 센서일 수 있다.
또한, 컨버터는 부하값을 기준값과 비교하여 모터의 상태를 펌핑 상태 또는 아이들 상태로 판단할 수 있다.
또한, 컨버터는 모터의 상태가 펌핑 상태인 경우, 모터에 90[Hz] 내지 110[Hz]의 주파수를 갖는 전압을 인가할 수 있다.
또한, 컨버터는 모터의 상태가 아이들 상태인 경우, 모터에 50[Hz] 내지 70[Hz]의 주파수를 갖는 전압을 인가할 수 있다.
또한, 컨버터에 전기적으로 연결된 타이머를 더 포함할 수 있다.
또한, 타이머는 펌핑 상태에서 아이들 상태로 변한 시점부터 시간을 측정할 수 있다.
또한, 컨버터는 타이머에 의해 측정된 시간을 버퍼 시간과 비교하여, 측정된 시간이 버퍼 시간보다 큰 경우에 모터에 50[Hz] 내지 70[Hz]의 주파수를 갖는 전압을 인가할 수 있다.
더불어, 상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 드라이 펌프의 구동 방법은 모터를 구동하는 모터 구동 단계, 센서가 모터에 걸리는 부하값을 측정하는 부하값 측정 단계, 컨버터가 부하값을 기준값과 비교하는 부하값 비교 판단 단계 및 컨버터가 모터에 인가되는 전압의 주파수를 조절하는 모터 주파수 조절 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 모터 구동 단계의 모터는 교류 모터일 수 있다.
그리고 부하값 측정 단계는 센서가 모터에 흐르는 전류를 측정하여 모터의 부하값을 측정하는 것일 수 있다.
또한, 모터 주파수 조절 단계는 부하값이 기준값보다 큰 경우, 컨버터가 모 터에 90[Hz] 내지 110[Hz]의 주파수를 갖는 전압을 인가하는 것일 수 있다.
또한, 모터 주파수 조절 단계는 부하값이 기준값보다 작은 경우, 컨버터가 모터에 50[Hz] 내지 70[Hz]의 주파수를 갖는 전압을 인가하는 것일 수 있다.
또한, 모터 주파수 조절 단계는 부하값이 기준값보다 큰 상태에서 작은 상태로 변한 경우, 부하값이 기준값보다 작아진 시점부터 타이머가 시간을 측정하여 컨버터에 전달하고, 컨버터는 타이머에서 측정된 시간이 버퍼 시간보다 큰 경우에만 모터에 50[Hz] 내지 70[Hz]의 주파수를 갖는 전압을 인가하는 것일 수 있다.
상기와 같이 하여 본 발명에 의한 드라이 펌프 및 그 구동 방법은 드라이 펌프 내에 구비된 센서가 모터의 부하값을 측정하고, 컨버터가 부하값에 따라 모터의 구동 주파수를 조절함으로써, 아이들 상태에서 전력이 소비되는 것을 줄일 수 있다.
또한, 상기와 같이 하여 본 발명의 실시예에 따른 드라이 펌프 및 그 구동 방법은 아이들 상태시 컨버터가 타임 버퍼 기능을 수행하여 드라이 펌프가 안정적으로 동작하도록 할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명 하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 드라이 펌프(100)가 반도체 제조 장치 내부에 결합된 것을 간략하게 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 반도체 제조 장치는 로드 락 챔버(Load Lock Chamber, 10), 상기 로드 락 챔버(10)에 연결된 트랜스퍼 챔버(Transfer Chamber, 20), 상기 트랜스퍼 챔버(20)에 연결된 프로세스 챔버(Process Chamber, 30)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 챔버들(10 내지 30) 간의 연결 경로는 평소 닫혀 있으며, 웨이퍼 카세트(w)가 상기 챔버들(10 내지 30) 사이를 이동하는 경우에만 열리는 구성을 갖는다.
상기 로드 락 챔버(10)는 반도체 제조 장치 내에서도 웨이퍼 카세트(w)가 가장 먼저 인입되는 부분이다. 상기 웨이퍼 카세트(w)는 일반적으로 5장 내지 13장 정도의 웨이퍼를 포함하고 있으며, 반도체 제조 장치 내부로 인입되기 전에 대기압 상태에 놓여져 있다. 반면, 상기 로드 락 챔버(10)에 연결된 상기 트랜스퍼 챔버(20)는 항상 진공 상태를 유지하고 있다. 따라서, 상기 로드 락 챔버(10)는 대기압 상태에서 상기 웨이퍼 카세트(w)를 인입받고, 이후 진공 상태로 변한다. 그리고 상기 트랜스퍼 챔버(20)와의 연결 경로가 열리면, 상기 로드 락 챔버(10)가 상기 트랜스퍼 챔버(20)와 연결된다. 따라서, 상기 웨이퍼 카세트(w)의 웨이퍼가 진공 상태의 상기 트랜스퍼 챔버(20)로 이송될 수 있다.
결국, 상기 로드 락 챔버(10)는 대기압 상태와 진공 상태를 일정 주기로 반 복한다. 그리고 상기 로드 락 챔버(10)에는 상기 드라이 펌프(100)가 연결되어 진공 정도를 유지하게 된다.
상기 트랜스퍼 챔버(20)는 상기 로드 락 챔버(10)에 연결된다. 상기 트랜스퍼 챔버(20)는 항상 진공 상태를 유지한다. 상기 트랜스퍼 챔버(20)는 상기 로드 락 챔버(10)가 진공 상태로 된 이후, 상기 연결 경로의 개방에 의해 상기 로드 락 챔버(10)와 연결되어 상기 웨이퍼 카세트(w)의 웨이퍼를 인입받는다. 상기 트랜스퍼 챔버(20)는 상기 웨이퍼를 상기 프로세스 챔버(30)로 이송하기 위한 중간 단계를 형성한다.
상기 프로세스 챔버(30)는 실제 반응이 이루어지는 챔버이다. 상기 프로세스 챔버(30)는 항상 진공 상태를 유지하고 있다. 상기 프로세스 챔버(30) 내부에서는 상기 웨이퍼들을 반도체 다이로 제조하는데 필요한 화학기상증착(CVD), 식각(etching) 등의 공정이 이루어질 수 있다.
또한, 별도로 도시하지 않았지만, 상기 트랜스퍼 챔버(20) 및 프로세스 챔버(30)에는 이들 챔버(20, 30)를 진공 상태로 유지시키기 위한 펌프가 더 연결되어 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 드라이 펌프(100)의 구성 및 동작을 보 다 구체적으로 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 드라이 펌프(100)의 구성을 도시한 것이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 드라이 펌프(100)에 사용되는 컨버터(140)의 동작을 설명하기 위한 플로우챠트이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 드라이 펌프(100)의 부하에 따른 모터(120)의 구동 주파수 변화를 도시한 것이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 드라이 펌프(100)는 하우징(110), 상기 하우징(110)에 연결된 모터(120), 상기 모터(120)에 연결되어 부하를 측정하는 센서(130), 상기 모터(120) 및 센서(130)에 연결되어 상기 모터(120)를 제어하는 컨버터(140)를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 드라이 펌프(100)는 상기 컨버터(140)에 전기적으로 연결된 타이머(150)를 더 포함할 수 있다.
상기 하우징(110)은 내부에 일정 크기의 영역을 구비하며, 내벽으로 둘러싸여져 있다. 또한, 상기 하우징(110)의 내부에는 상기 로드 락 챔버(10)의 잔류 기체를 배기시키기 위해 회전하는 로터(rotor, 도시되지 않음)가 구비되어 있다. 상기 하우징(110)은 흡기 라인(111)을 통해서 상기 로드 락 챔버(10)와 연결되어 있다. 또한, 상기 하우징(110)은 배기 라인(112)를 통해서 외부의 배기 장치(도시되지 않음)와 연결되어 있다. 따라서, 상기 로터의 회전에 의해 상기 로드 락 챔버(10)의 잔류 기체는 상기 흡기 라인(111)으로부터 상기 하우징(110)을 통과한 뒤, 상기 배기 라인(112)를 통해 배기될 수 있다. 상기 하우징(110)의 구성은 일반 적으로 알려져 있으므로 이하의 상세한 설명은 생략하도록 한다.
상기 모터(120)는 상기 하우징(110)에 연결되어 있다. 상기 모터(120)는 회전하는 로터(rotor, 도시되지 않음)를 구비한다. 상기 모터(120)의 로터는 상기 하우징(110) 내부의 로터(rotor, 도시되지 않음)와 연결된다. 상기 모터(120)는 전기적 신호를 인가받아 상기 하우징(110) 내부의 로터를 회전시킨다. 즉, 상기 모터(120)는 상기 하우징(110) 내부의 로터를 회전시켜서 상기 하우징(110) 내부의 잔류 기체를 상기 배기 라인(112)으로 이송시킨다.
상기 모터(120)는 교류 모터일 수 있다. 따라서, 상기 모터(120)에 인가되는 전압은 일정한 주기를 갖는 교류 형태로 인가될 수 있다. 또한, 상기 모터(120)의 회전 주파수는 상기 모터(120)에 인가되는 전압의 주파수에 따라 가변될 수 있다.
상기 로드 락 챔버(10)가 진공을 형성하기 위한 펌핑 상태시, 상기 모터(120)는 90[Hz] 내지 110[Hz]의 회전 주파수를 갖는다. 도 4에는 그 일례로 모터(120)의 회전 주파수가 100[Hz]인 경우가 도시되어 있다. 상기 모터(120)의 회전 주파수가 90[Hz] 미만인 경우, 상기 모터(120)의 회전에 따른 잔류 기체 배기가 원활하지 않아, 로드 락 챔버(10)의 진공 상태 형성에 과도한 시간이 필요하게 된다. 또한, 상기 모터(120)의 회전 주파수가 110[Hz]를 초과하는 경우, 상기 모터(120)에서 소비되는 전력이 필요 이상으로 증가하고, 모터(120)의 로터가 손상을 입을 염려가 있다.
즉, 상기 모터(120)는 상기 로드 락 챔버(10)를 진공으로 유지하기 위해 펌 핑할 때에는 로터의 회전을 증가시켜 상기 로드 락 챔버(10) 내부의 잔류 기체를 배기시킨다.
또한, 상기 로드 락 챔버(10)가 일정 진공 상태에 도달하면 상기 드라이 펌프(100)의 펌핑 정도가 감소하여 아이들 상태가 되며, 상기 모터(120)는 50[Hz] 내지 70[Hz]의 회전 주파수를 갖는다. 도 4에는 그 일례로 모터(120)의 회전 주파수가 65[Hz]인 경우가 도시되어 있다. 상기 모터(120)의 회전 주파수가 50[Hz] 미만이면, 펌핑을 위해 상기 모터(120)의 회전 주파수를 다시 증가시킬 때 모터(120)에 스트레스가 가해지게 된다. 또한, 상기 모터(120)의 회전 주파수가 70[Hz]를 초과하는 경우, 아이들 상태에서 상기 모터(120)에서 소비되는 전력이 필요 이상으로 증가한다.
즉, 상기 로드 락 챔버(10)가 일정 진공 상태에 도달하여 드라이 펌프(100)가 아이들 상태에 있는 경우, 상기 모터(120)는 펌핑 상태에 비해 상대적으로 작은 값의 회전 주파수를 갖는다. 따라서, 상기 드라이 펌프(100)가 아이들 상태에 있는 경우, 상기 모터(120)를 통해 전력이 소비되는 것을 줄일 수 있다.
결국, 상기 모터(120)는 펌핑 상태시에 상대적으로 고속 RPM으로 구동되지만, 아이들 상태시에는 상대적으로 저속 RPM으로 구동되기 때문에, 아이들 상태에서 상기 모터(120)의 소비 전력을 줄일 수 있다.
상기 센서(130)는 상기 모터(120)에 전기적으로 연결되어 있다. 상기 센서(130)는 상기 모터(120)의 부하값을 측정한다. 또한, 상기 센서(130)는 상기 모 터(120)의 부하값을 전기적 신호로 변경한다. 상기 센서(130)는 상기 모터(120)에 흐르는 전류를 감지하여 부하값을 측정하는 전류 센서일 수 있다. 또한, 상기 센서(130)는 상기 모터(120)의 부하값을 상기 컨버터(140)에 전달한다.
상기 컨버터(140)는 상기 모터(120) 및 상기 센서(130)에 전기적으로 연결되어 있다. 상기 컨버터(140)는 외부 전압원(도시되지 않음)으로부터 인가받은 전압의 주파수를 변경하여 상기 모터(120)에 맞도록 가변한 뒤, 상기 모터(120)에 공급하는 역할을 한다.
이 때, 상기 컨버터(140)는 상기 센서(130)로부터 인가받은 부하값을 기준값(r)과 비교하여, 상기 모터(120)의 구동 주파수를 결정한다.
상기 모터(120)의 부하값이 상기 기준값(r)보다 큰 경우, 상기 컨버터(140)는 상기 드라이 펌프(100)가 펌핑 상태에 있다고 판단한다. 상기 로드 락 챔버(10)가 일정 진공 상태에 도달한 아이들 상태에 비해, 상기 펌핑 상태에서는 상기 모터(120)에 걸리게 되는 부하가 상대적으로 큰 값을 갖기 때문이다. 그리고 상기 컨버터(140)는 상기 모터(120)에 인가되는 전압의 주파수를 90[Hz] 내지 110[Hz]로 조절한다. 그러면 상기 모터(120)는 교류 모터이기 때문에 상기 전압의 주파수에 따라 회전 주파수가 증가하여, 상대적인 고속 RPM(Revolution Per Minute)으로 구동하게 된다. 따라서, 상기 모터(120)에 연결된 로터가 고속 RPM으로 회전하여 상기 로드 락 챔버(10)의 잔류 기체를 배기하게 된다.
또한, 상기 부하값이 상기 기준값(r)보다 작은 경우, 상기 컨버터(140)는 상 기 드라이 펌프(100)가 아이들 상태에 있다고 판단한다. 상기 드라이 펌프(100)가 아이들 상태에 있으면, 상기 모터(120)에 걸리는 부하는 상기 드라이 펌프(100)가 펌핑 상태인 경우에 비하여 상대적으로 작은 값을 갖기 때문이다. 또한, 상기 컨버터(140)는 상기 모터(120)에 가해지는 전압의 주파수를 50[Hz] 내지 70[Hz]로 인가한다. 그 결과, 상기 모터(120)는 상대적인 저속 RPM으로 구동하게 된다. 다만, 하기할 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 드라이 펌프(100)가 타이머(150)를 포함하는 경우, 타임 버퍼 기능을 수행하기 위해서 아이들 상태임에도 상기 컨버터(140)는 버퍼 시간(△t)이 경과한 후에 상기 모터(120)에 인가되는 전압의 주파수를 50[Hz] 내지 70[Hz]로 변경할 수 있다.
상기 로드 락 챔버(10)가 일정 진공 정도에 도달하여 상기 드라이 펌프(100)가 아이들 상태에 있는 경우, 상기 컨버터(140)는 상기 모터(120)의 회전 속도를 경감시킴으로써, 상기 모터(120)에서 소비되는 전력을 줄일 수 있다. 결국, 상기 아이들 상태시, 상기 모터(120)에서 소비되는 전력을 줄임으로써 전체 드라이 펌프(100)에서 소비되는 전력이 줄어들 수 있다.
상기 타이머(150)는 상기 컨버터(140)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 타이머(150)는 상기 드라이 펌프(100)가 펌핑 상태에서 아이들 상태로 변경되었다고 상기 컨버터(140)에 의해 판단된 시점부터 시간을 측정한다. 또한, 상기 타이머(150)는 상기 측정 시간을 다시 상기 컨버터(140)에 전달한다.
이 때, 상기 컨버터(140)는 상기 타이머(150)의 측정 시간을 기준으로 타임 버퍼 기능을 수행할 수 있다. 즉, 상기 컨버터(140)는 상기 모터(120)의 부하값이 상기 기준값(r)보다 작은 아이들 상태로 변한 경우, 상기 모터(120)의 회전 주파수를 바로 50[Hz] 내지 70[Hz]로 낮추지 않고, 일정 버퍼 시간(△t) 동안 90[Hz] 내지 110[Hz]로 유지시킨다. 즉, 상기 컨버터(140)는 상기 타이머(150)로부터 인가받은 상기 측정 시간이 상기 버퍼 시간(△t)을 경과한 이후에만 상기 모터(120)의 회전 주파수를 50[Hz] 내지 70[Hz]로 낮춘다.
그 결과, 상기 모터(120)가 시간적인 마진(margin)을 갖고 저속 RPM으로 구동할 수 있게 되므로, 본 발명의 실시예에 따른 드라이 펌프(100)가 보다 안정적으로 동작할 수 있다. 이 때, 상기 버퍼 시간(△t)은 본 발명의 실시예에 따른 드라이 펌프(100)의 동작 주기에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
상기와 같이 하여, 본 발명의 실시예에 따른 드라이 펌프(100)는 센서(130)가 모터(120)의 부하값을 측정하고, 컨버터(140)가 상기 부하값을 기준값(r)과 비교한다. 그리고 상기 부하값이 상기 기준값(r)보다 작은 경우, 상기 컨버터(140)는 상기 모터(120)에 인가되는 전압의 주파수를 50[Hz] 내지 70[Hz]로 낮춘다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 드라이 펌프(100)는 아이들 상태시 모터(120)에서 소비되는 전력을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 드라이 펌프(100)는 타이머(150)를 더 포함하여, 펌핑 상태에서 아이들 상태로 변경되었다고 판단된 시점부터 타이머(150)가 시간을 측정할 수 있다. 그리고 측정 시간이 버퍼 시간(△t)을 경과한 이후에만 상 기 컨버터(140)가 상기 모터(120)의 회전 주파수를 50[Hz] 내지 70[Hz]로 낮출 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 드라이 펌프(100)는 펌핑 상태에서 아이들 상태로 변경시 타임 버퍼 기능을 수행함으로써 보다 안정적으로 동작될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 드라이 펌프(100)의 구동 방법을 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 드라이 펌프(100)의 구동 방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 드라이 펌프(100)는 모터 구동 단계(S1), 부하값 측정 단계(S2), 부하값 비교 판단 단계(S3), 모터 주파수 조절 단계(S4)를 포함할 수 있다. 이하에서는 도 5의 각 단계들(S1 내지 S4)을 도 1 내지 도 4를 함께 참조하여 설명하도록 한다.
상기 모터 구동 단계(S1)는 모터(120)를 구동하여 초기값을 입력받는 단계이다. 상기 모터(120)는 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이 펌프(100)가 펌핑 상태에 있는 경우에서 동작을 개시할 수도 있고, 아이들 상태인 경우에서 동작을 개시할 수도 있다. 그리고 상기 모터(120)가 받게 되는 부하값은 상기 드라이 펌프(100)가 연결된 로드 락 챔버(10) 내부의 진공 상태에 따라 달라진다.
상기 부하값 측정 단계(S2)는 센서(130)를 통해 상기 모터(120)에 걸리는 부 하값을 측정하는 단계이다. 상기 로드 락 챔버(10)가 일정 진공 상태에 도달한 경우, 상기 모터(120)에 걸리는 부하값은 상대적으로 적어지게 되며, 상기 로드 락 챔버(10)가 진공 상태에 도달하지 못한 경우, 상기 모터(120)에 걸리는 부하값은 상대적으로 커지게 된다. 상기 센서(130)는 주기적으로 상기 모터(120)의 부하값을 측정하여 전기적인 신호로 변경한다.
상기 부하값 비교 판단 단계(S3)는 컨버터(140)가 상기 센서(130)로부터 신호를 입력받아 상기 드라이 펌프(100)의 상태를 판단하는 단계이다. 상기 컨버터(140)는 상기 센서(130)로부터 얻은 부하값이 기준값(r)보다 큰 경우 상기 드라이 펌프(100)가 진공 상태에 있다고 판단하며, 상기 부하값이 기준값(r)보다 작은 경우 상기 드라이 펌프(100)가 아이들 상태에 있다고 판단한다.
상기 모터 주파수 조절 단계(S4)는 상기 컨버터(140)가 상기 부하 비교 판단 단계(S3)에서 판단한 결과에 따라, 상기 모터(120)에 인가되는 전압의 주파수를 조절하는 단계이다. 즉, 상기 컨버터(140)는 상기 드라이 펌프(100)가 진공 상태에 있는 경우 상기 모터(120)에 인가되는 전압의 주파수를 90[Hz] 내지 110[Hz]로 조절하고, 상기 드라이 펌프(100)가 아이들 상태에 있는 경우 상기 모터(120)에 인가되는 전압의 주파수를 50[Hz] 내지 70[Hz]로 조절한다. 또한, 상기 모터(120)는 교류 모터이기 때문에 인가받은 전압의 주파수에 따라 로터의 회전 주파수가 결정된다.
또한, 상기 모터 주파수 조절 단계(S4)는 상기 드라이 펌프(100)가 펌핑 상태에서 아이들 상태로 변경된 경우, 타임 버퍼 기능을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 컨버터(140)에 의해 판단된 상기 드라이 펌프(100)의 상태가 펌핑 상태에서 아이들 상태로 변하면, 타이머(150)가 그 시점부터의 시간을 측정하게 된다. 또한, 상기 타이머(150)에 의해 측정된 시간은 다시 상기 컨버터(140)에 인가되며, 상기 컨버터(140)는 상기 측정된 시간이 일정 버퍼 시간(△t)을 충족하는지 여부를 판단한다. 그리고, 상기 측정된 시간이 버퍼 시간(△t)을 충족하는 경우, 상기 컨버터(140)는 비로소 상기 모터(120)에 인가되는 전압의 주파수를 50[Hz] 내지 70[Hz]로 변경한다.
상기와 같이 하여, 본 발명의 실시예에 따른 드라이 펌프(100)의 구동 방법은 아이들 상태시 모터(120)의 구동에 의해 소비되는 전력을 줄일 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 드라이 펌프(100)의 구동 방법은 모터(120)의 동작에서 버퍼 시간에 따른 마진을 주게 되어 상기 모터(120)가 안정적으로 동작할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 드라이 펌프가 반도체 제조 장치 내부에 결합된 것을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 드라이 펌프의 구성을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 드라이 펌프에 사용되는 컨버터의 동작을 설명하기 위한 플로우챠트이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 드라이 펌프의 부하에 따른 모터의 구동 주파수 변화를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 드라이 펌프의 구동 방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10; 로드 락 챔버 20; 트랜스퍼 챔버
30; 프로세스 챔버 100; 드라이 펌프
110; 하우징 120; 모터
130; 센서 140; 컨버터
150; 타이머

Claims (16)

  1. 반도체 제조 장치의 로드 락 챔버에 연결된 드라이 펌프에 있어서,
    상기 로드 락 챔버와 연결되고, 내벽으로 둘러싸인 공간 내부에 로터를 갖는 하우징;
    상기 하우징의 로터에 연결되고, 상기 로터를 회전시키는 모터;
    상기 모터에 전기적으로 연결되고, 상기 모터의 부하값을 측정하는 센서; 및
    상기 모터 및 센서에 전기적으로 연결되어 상기 센서에서 측정된 부하값을 입력받아 상기 모터에 인가되는 전압의 주파수를 변경하는 컨버터를 포함하고,
    상기 컨버터는 상기 부하값을 기준값과 비교하여 상기 모터의 상태를 펌핑 상태 또는 아이들 상태로 판단하고, 상기 모터의 상태가 상기 아이들 상태인 경우 상기 모터에 50[Hz] 내지 70[Hz]의 주파수를 갖는 전압을 인가하는 드라이 펌프.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 로드 락 챔버와 흡기 라인을 통해 연결되고, 외부의 배기 장치와 배기 라인을 통해 연결되어 상기 로드 락 챔버의 잔류 기체가 상기 외부의 배기 장치로 배기될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 드라이 펌프.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 모터는 교류 모터인 것을 특징으로 하는 드라이 펌프.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 센서는 상기 모터에 흐르는 전류를 측정하여 상기 모터의 부하값을 측정하는 전류 센서인 것을 특징으로 하는 드라이 펌프.
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 컨버터는 상기 모터의 상태가 상기 펌핑 상태인 경우, 상기 모터에 90[Hz] 내지 110[Hz]의 주파수를 갖는 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 드라이 펌프.
  7. 삭제
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 컨버터에 전기적으로 연결된 타이머를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드라이 펌프.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 타이머는 상기 펌핑 상태에서 상기 아이들 상태로 변한 시점부터 시간을 측정하는 것을 특징으로 하는 드라이 펌프.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 컨버터는 상기 타이머에 의해 측정된 시간을 버퍼 시간과 비교하여, 상기 측정된 시간이 상기 버퍼 시간보다 큰 경우에 상기 모터에 50[Hz] 내지 70[Hz]의 주파수를 갖는 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 드라이 펌프.
  11. 모터를 구동하는 모터 구동 단계;
    센서가 상기 모터에 걸리는 부하값을 측정하는 부하값 측정 단계;
    컨버터가 상기 부하값을 기준값과 비교하는 부하값 비교 판단 단계; 및
    상기 컨버터가 상기 모터에 인가되는 전압의 주파수를 조절하는 모터 주파수 조절 단계를 포함하고,
    상기 모터 주파수 조절 단계는 상기 부하값이 상기 기준값보다 작은 경우, 상기 컨버터가 상기 모터에 50[Hz] 내지 70[Hz]의 주파수를 갖는 전압을 인가하는 드라이 펌프의 구동 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 모터 구동 단계의 상기 모터는 교류 모터인 것을 특징으로 하는 드라이 펌프의 구동 방법.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 부하값 측정 단계는 상기 센서가 상기 모터에 흐르는 전류를 측정하여 상기 모터의 부하값을 측정하는 것을 특징으로 하는 드라이 펌프의 구동 방법.
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 모터 주파수 조절 단계는 상기 부하값이 상기 기준값보다 큰 경우, 상기 컨버터가 상기 모터에 90[Hz] 내지 110[Hz]의 주파수를 갖는 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 드라이 펌프의 구동 방법.
  15. 삭제
  16. 제 11항에 있어서,
    상기 모터 주파수 조절 단계는 상기 부하값이 상기 기준값보다 큰 상태에서 작은 상태로 변한 경우, 상기 부하값이 상기 기준값보다 작아진 시점부터 타이머가 시간을 측정하여 상기 컨버터에 전달하고, 상기 컨버터는 상기 타이머에서 측정된 시간이 버퍼 시간보다 큰 경우에만 상기 모터에 50[Hz] 내지 70[Hz]의 주파수를 갖는 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 드라이 펌프의 구동 방법.
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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030095631A (ko) * 2002-06-12 2003-12-24 삼성전자주식회사 챔버의 압력 조절 장치 및 방법
KR20070019915A (ko) * 2005-08-13 2007-02-16 삼성전자주식회사 진공 건조 장치 및 진공 건조 방법

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