KR100211669B1 - 반도체장치 제조용 크린룸의 팬 필터 유니트 구동감시장치 및 구동 제어시스템 - Google Patents

반도체장치 제조용 크린룸의 팬 필터 유니트 구동감시장치 및 구동 제어시스템 Download PDF

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Abstract

팬 필터 유니트의 구동상태를 정확하게 인식할 수 있고 구동상태를 효율적으로 제어하여 관리할 수 있는 반도체 제조용 크린룸의 팬 필터 유니트 구동 감시장치 및 구동 제어시스템에 관한 것이다.
본 발명의 감시장치는 팬(22)의 회전에 의한 공기의 흐름여부에 따라 동작하여 복수개의 단자중 어느 하나의 단자에 전원을 연결하는 스위칭부(30)와, 상기 각각의 단자에 전기적으로 연결되어 스위칭부에 의해 선택적으로 온,오프되는 표시부(41)(42)로 구성되고, 본 발명의 제어시스템은 상기 표시부를 멀티 콘트롤 유니트(51)로 감지하여 릴레이 콘트롤 유니트(52)를 통한 호스트 콘트롤 유니트(53)로 전체 팬 필터 유니트에 구비된 각 표시부의 온,오프상태를 통합 감지하도록 구성된 것이다.
따라서 실질적으로 팬의 회전여부를 감시하게 되므로 정확한 감시가 가능하고, 이를 작업자가 현장에서 직접 확인하여 신속하게 조치함으로써 크린룸내의 고청정도가 항상 유지되는 것이며, 또한 크린룸에 설치된 모든 팬 필터 유니트의 실질적인 구동상태가 증앙감시반에서 감지되어 감시가 편리한 효과가 있다.

Description

반도체장치 제조용 크린룸의 팬 필터 유니트 구동 감시장치 및 구동 제어시스템
본 발명은 반도체장치 제조용 크린룸의 팬 필터 유니트(Fan Filter Unit) 구동 감시장치 및 구동 제어시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 팬 필터 유니트의 구동상태를 정확하게 인식할 수 있고 구동상태를 효율적으로 제어하여 관리할 수 있는 반도체 제조용 크린룸의 팬 필터 유니트 구동 감시장치 및 구동 제어시스템에 관한 것이다.
일반적으로 반도체장치 제조공정에서의 주위 환경은 제품의 품질 및 수율에 지대한 영향을 미치고 있다. 따라서 반도체장치의 제조공정은 고청정도가 유지된 크린룸내에서 이루어지고, 크린룸내에는 기류가 형성되어 내부에서 발생하는 먼지 등의 이물질을 제거하도록 되어 있다. 특히 고청정 크린룸에서 기류의 흐름은 수직 층류(Down Stream Laminar Flow)가 기본으로 되어 있으며 편류 또는 와류는 최소한 억제하여야 한다.
도1은 상기 크린룸의 내부구조를 개략적으로 나타낸 것으로, 생산라인(1)에는 반도체장치를 생산하기 위한 제조장비(2)설비들이 구비되고, 생산라인(1)의 천정에는 다수개의 팬 필터 유니트(3)가 설치되며, 생산라인(1)의 바닥에는 그레이팅(Grating)(4)이 설치된 구성이다.
이러한 구성의 크린룸은 팬 필터 유니트(3)를 통과하여 필터링된 공기가 생산라인(1)으로 공급되어 수직기류를 형성하게 되고, 이 수직기류에 의해 생산라인(1)에서 생성된 이물질이 그레이팅(4)을 통해 배출되어 제거됨으로써 생산라인(1)내의 고청정도를 유지하게 된다. 또한 그레이팅(4)을 통해 배출된 공기는 다시 천정위로 이동하여 팬 필터 유니트(3)를 통해 재순환되어진다.
도2는 상기와 같은 크린룸에서 깨끗한 공기를 생산라인으로 공급함과 동시에 생산라인내에 수직기류를 형성하는 팬 필터 유니트를 나타낸 것으로, 종래의 팬 필터 유니트(3)는 송풍용 팬(11) 및 구동모터(12)와, 공기에 섞인 먼지 등의 이물질을 제거하는 필터(13)로 이루어지고, 상기 구동모터(12)의 구동은 마이크로 프로세서(Micro Processor)가 내장된 전용 콘트롤러인 로우컬 콘트롤 유니트(Local Control Unit)(14)에 의해 각각 전용으로 제어되는 구성이다.
이러한 구성의 팬 필터 유니트(3)는 크린룸내의 청정도에 직접적으로 영향을 주는 것이므로 전체 팬 필터 유니트(3)를 네트워크(Network)로 연결하여 중앙감시반에 설치된 컴퓨터를 통하여 중앙에서 운전상태 및 이상 상태를 집중감시하여 제어하고 있다.
도3은 상기와 같은 팬 필터 유니트 구동 감시 및 제어시스템을 나타낸 것으로, 일정영역 또는 설치라인별로 다수개의 팬 필터 유니트(3)를 여러 그룹으로 형성하여 각 그룹별로 멀티 콘트롤 유니트(Multi Control Unit)(15)가 제어하도록 되어 있다.
또한 각 그룹의 멀티 콘트롤 유니트(15)는 각각의 릴레이 콘트롤 유니트(Relay Control Unit)(16)를 통해 호스트 콘트롤 유니트(Host Control Unit)(17)가 통합 제어하게 되고, 호스트 콘트롤 유니트(17)에 모니터(18)를 연결하여 팬 필터 유니트(3)의 구동상태를 확인할 수 있도록 된 것이다.
그러나 상기와 같은 팬 필터 유니트 구동 감시 및 제어시스템은 각 팬 필터 유니트(3) 및 로우컬 콘트롤 유니트(14)를 연결하는 네트워크 시스템으로 흐르는 전류 또는 전압에 의한 이상 상태를 감지하는 것이므로 팬 필터 유니트(3)내의 부품고장등으로 팬(11)의 회전이 정지된 상태에서도 전류는 계속 흐르게 되고, 호스트 콘트롤 유니트(17)에서는 실질적으로 팬 필터 유니트(3)의 구동이 정지된 상태에서도 정상적으로 구동되는 것으로 오인하게 된다.
따라서 팬 필터 유니트(3)의 구동상태를 정확하게 감시할 수 없는 문제점이 있고, 이와 같이 팬 필터 유니트(3)의 구동이 정지된 상태를 즉시 알지 못함으로써 제기능을 수행하지 못하는 상태가 지속되어 이부분의 생산라인에는 수직기류가 형성되지 않아 고청정도를 유지할 수 없게 되었으며, 이로인해 생산라인내에 오염을 유발하여 제품수율을 저하시키는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 다수개의 팬 필터 유니트의 구동상태를 정확하게 감지하여 구동정지시 신속하게 수리하거나 교체할 수 있고, 제기능을 지속적으로 수행할 수 있도록 하여 크린룸내의 고청정도를 유지함으로써 제품의 생산수율을 증대시킬 수 있는 반도체장치 제조용 크린룸의 팬 필터 유니트 구동 감시장치 및 구동 제어시스템을 제공하는 것이다.
도1은 일반적인 크린룸를 개략적으로 나타낸 내부구조도이다.
도2은 종래의 팬 필터 유니트를 나타낸 단면구조도이다.
도3는 종래의 팬 필터 유니트 제어시스템을 나타낸 블록도이다.
도4은 본 발명에 따른 구동 감지장치가 팬 필터 유니트에 설치된 상태를 나타낸 단면구조도이다.
도5는 도3의 A부 확대단면도이다.
도6는 도4의 A-A선 단면도이다.
도7은 본 발명에 따른 팬 필터 유니트 구동 제어시스템을 나타낸 블록도이다.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 생산라인2 : 제조장비
3, 20 : 팬 필터 유니트4 : 그레이팅
11, 22 : 팬12, 23 : 구동모터
13, 24 : 필터14, 25 : 로우컬 콘트롤 유니트
15, 51 : 멀티 콘트롤 유니트16, 52 : 릴레이 콘트롤 유니트
17, 53 : 호스트 콘트롤 유니트18 : 모니터
21 : 하우징30 : 스위칭부
31 : 케이스31a : 유입구
32∼34 : 단자35 : 회전체
35a : 회전핀35b, 35c : 날개편
41, 42 : 표시부
상기의 목적은 송풍용 팬 및 구동모터와, 공기를 정화시키는 필터를 구비하고, 크린룸의 천정에 다수개 설치되는 반도체장치 제조용 크린룸의 팬 필터 유니트에 있어서, 상기 팬의 회전에 의한 공기의 흐름여부에 따라 동작하여 복수개의 단자중 어느 하나의 단자에 전원을 연결하는 스위칭부와, 상기 각각의 단자에 전기적으로 연결되어 스위칭부에 의해 선택적으로 온,오프되어 시각적으로 인식시키는 표시부로 구성됨을 특징으로 하는 반도체장치 제조용 크린룸의 팬 필터 유니트 구동 감시장치에 의해 달성될 수 있다.
이때 상기 스위칭부는 팬의 회전에 의한 흐름공기가 내부로 유입되는 유입구가 형성된 케이스와, 상기 케이스의 내측벽에 설치되고 전원이 인가되는 제 1 단자와, 상기 제 1 단자의 대향측 케이스 내측벽에 설치되는 제 2 및 제 3 단자와, 상기 제 1 단자와 제 2 및 제 3 단자 사이에 회전자유롭게 설치되고 유입구를 통한 공기의 유입상태에 따라 회동하여 제 1 단자를 제 2 단자 또는 제 3 단자와 전기적으로 연결하는 회전체로 구성하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명은 크린룸 천정에 다수개 설치되는 팬 필터 유니트를 여러개의 그룹으로 구분하여 각각 멀티 콘트롤 유니트로 제어하고, 상기 각 멀티 콘트롤 유니트는 릴레이 콘트롤 유니트를 통해 하나의 호스트 콘트롤 유니트로 통합 제어하도록 된 반도체장치 제조용 크린룸의 팬 필터 유니트 구동 제어시스템에 있어서, 상기 팬 필터 유니트에 팬의 회전에 의한 공기의 흐름여부에 따라 동작하여 복수개의 단자중 어느 하나의 단자에 전원을 연결하는 스위칭부와, 상기 각각의 단자에 전기적으로 연결되어 스위칭부에 의해 선택적으로 온,오프되는 표시부를 구비하고, 상기 표시부를 멀티 콘트롤 유니트로 감지하여 릴레이 콘트롤 유니트를 통한 호스트 콘트롤 유니트가 전체 팬 필터 유니트에 구비된 각 표시부의 온,오프상태를 통합 감지함을 특징으로 하는 반도체장치 제조용 크린룸의 팬 필터 유니트 구동 제어시스템에 의해 달성될 수 있다.
이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도4는 본 발명에 따른 팬 필터 유니트를 나타낸 단면구조도로서, 하우징(21)내부에 송풍용 팬(22) 및 구동모터(23)가 구비되고, 하우징(21)의 하부에는 팬(22)에 의해 흐르는 공기로부터 먼지 등의 이물질을 제거하는 필터(24)가 설치되어 있다.
또한 상기 구동모터(23)의 구동은 마이크로 프로세서가 내장된 전용 콘트롤러인 로우컬 콘트롤 유니트(25)에 의해 각각 전용으로 제어되고, 필터(24)의 하부 일측에는 공기의 흐름상태를 감지하기 위한 감시장치가 구비되어 있다.
상기 감시장치는 도5 및 도6에 도시된 바와 같이 공기흐름에 영향이 없도록 필터(24) 일측 하부에 위치되어 하우징(21)에 고정설치 되고, 팬(22)의 회전에 의한 공기의 흐름여부에 따라 동작하여 복수개의 단자중 어느 하나의 단자에 전원을 연결하는 스위칭부(30)와, 상기 각각의 단자에 전기적으로 연결되어 스위칭부(30)의 동작에 따라 선택적으로 온,오프되는 표시부(41)(42)로 구성된다.
상기 스위칭부(30)는 케이스(31)와, 이 케이스(31)내에 설치된 복수개의 제 1 내지 제 3 단자(32)∼(34)와, 흐름공기의 영향으로 유동하는 회전체(35)로 이루어진 것으로, 케이스(31)의 상부에는 팬(22)의 회전에 의한 흐름공기가 내부로 유입되는 유입구(31a)가 형성되고, 제 1 단자(32)로는 전원이 인가되어진다. 또한 제 2 및 제 3 단자(33)(34)는 제 1 단자(32)의 대향측 케이스(31) 내측벽에 설치되고, 회전체(35)는 제 1 단자(32)와 제 2 및 제 3 단자(33)(34) 사이에 회전자유롭게 설치된다.
상기 회전체(35)는 도전성재질의 판형태로 형성되어 측변 중앙에 형성된 회전핀(35a)을 중심으로 제 1 및 제 2 날개편(35b)(35c)을 구비하고, 회전핀(35a)은 케이스(31)의 내측벽에 회전지지되어 회전체(35)의 회동이 자유롭게 되어 있다.
이때 회전체(35)의 제 2 날개편(35c)은 공기가 유입되는 유입구(31a)에 위치시켜 공기흐름에 의한 가압력으로 회전체(35)의 제 2 날개편(35c)이 회전핀(35a)을 중심으로 하방으로 회동되도록 하고, 회전체(35)의 회전핀(35a)을 중심으로 제 2 날개편(35c)보다 제 1 날개편(35b)을 더 무겁게 형성하여 공기에 의한 가압력이 작용하지 않는 상태에서는 항상 회전체(35)의 제 1 날개편(35b)이 회전핀(35a)을 중심으로 하방으로 회동하도록 한다.
따라서 회전체(35)의 회동상태에 따라 제 1 날개편(35b)은 항상 제 1 단자(32)와 접속한 상태를 유지하게 되고, 제 2 날개편(35c)은 제 2 단자(33) 또는 제 3 단자(34)에 선택적으로 접속된다.
상기와 같은 스위칭부(30)에 의해 온,오프되는 표시부(41)(42)로는 램프를 사용하는 것이 바람직하고, 램프의 설치위치는 케이스(31)의 저면에 형성하여 생산라인에서 작업중인 작업자가 쉽게 확인할 수 있도록 한다.
이때 상기 램프는 색으로 구분하여 팬이 회전하는 상태와 회전하지 않는 상태를 표시할 수 있도록 한다. 예를 들면 팬이 정상적으로 회전하지 않을때에는 경고의 표시로 제 2 단자(33)와 연결되는 램프의 색으로 적색을 선택하고, 팬이 정상적으로 회전할때에는 안전의 표시로 제 3 단자(34)와 연결되는 램프의 색으로 청색을 선택하는 것이 바람직하다.
이러한 구성의 감시장치는 도4 내지 도6에 도시된 바와 같이 로우컬 콘트롤 유니트(25)로 제어되는 구동모터(23)의 구동으로 팬(22)이 회전하게 되면, 팬 필터 유니트(20) 상부의 공기가 하방으로 강제유동되어 필터(24)를 통과하게 되고, 필터(24)를 통과하는 과정에서 공기에 섞인 먼지 등의 이물질이 제거되어 크린룸의 생산라인으로 공급되어진다.
이때 필터(24)를 통과한 공기의 일부는 필터(24) 하부에 설치된 감시장치의 케이스(31)에 형성된 유입구(31a)를 통해 내부로 유입되고, 도5에 도시된 바와 같이 유입된 공기의 흐름력에 의해 회전체(35)의 제 2 날개편(35c)이 가압됨으로써 회전체(35)는 회전핀(35a)을 중심으로 실선상태로 회동하게 된다.
따라서 회전체(35)의 제 1 날개편(35b)은 전원이 인가되는 제 1 단자(32)와 접속되고, 제 2 날개편(35c)은 제 3 단자(34)와 접속되어 전원이 청색의 램프인 표시부(42)로 인가됨으로써 청색의 램프가 점등되는 것이며, 작업자는 청색 램프의 점등상태를 보고 팬(22)이 정상적으로 구동하고 있음을 확인하게 된다.
또한 구동모터(23)로 전원이 인가되는 상태에서도 부품고장 등의 내부적인 결함에 의해 팬(22)이 회전하지 않는 경우에는 공기를 강제유동시킬 수 없게 되어 케이스(31)의 유입구(31a)로 공기가 유입되지 않는다.
따라서 회전체(35)의 제 2 날개편(35c)으로 공기흐름에 의한 가압력이 작용하지 않는 것이므로 도5의 가상선상태와 같이 회전체(35)의 제 2 날개편(35c)보다 무거운 제 1 날개편(35b)이 하방으로 회동하는 것이고, 이로써 제 2 날개편(35c)이 제 3 단자(34)로부터 단락되고, 제 2 단자(33)와 접속되어 적색 램프인 표시부(41)에 전원이 인가되어진다.
적색 램프에 전원이 인가되어 점등되면 작업자는 팬이 회전하지 않는 상태임을 즉시 인식하게 되고, 이를 신속하게 조치할 수 있게 된다.
도7은 상기와 같은 감시장치가 구비된 팬 필터 유니트의 구동 제어시스템을 나타낸 것으로, 크린룸 천정에 다수개 설치되는 팬 필터 유니트(20)를 여러개의 그룹으로 구분하여 각각 멀티 콘트롤 유니트(51)로 제어하고, 상기 각 멀티 콘트롤 유니트(51)는 릴레이 콘트롤 유니트(52)를 통해 하나의 호스트 콘트롤 유니트(53)로 통합 제어하도록 된 구성이다.
이때 상기 멀티 콘트롤 유니트(51)는 팬 필터 유니트(20), 팬 필터 유니트의 구동모터(23)를 제어하는 로우컬 콘트롤 유니트(25) 및 팬(22)의 회전여부를 감지하는 감시장치의 표시부(41)(42)를 제어함으로써 크린룸에 설치된 전체 팬 필터 유니트(20)의 구동상태를 중앙감시반에 설치된 컴퓨터를 통하여 중앙에서 운전상태, 이상 상태를 집중감시할 수 있는 것이다.
따라서 본 발명의 반도체장치 제조용 크린룸의 팬 필터 유니트 구동 감시장치 및 구동 제어시스템에 의하면, 실질적으로 팬의 회전여부를 감시하는 것이므로 정확한 감시가 가능하고, 이를 작업자가 현장에서 직접 확인하여 신속하게 조치함으로써 크린룸내의 고청정도가 유지되는 것이며, 또한 크린룸에 설치된 모든 팬 필터 유니트의 실질적인 구동상태가 증앙감시반에서 감지되어 감시가 편리한 효과가 있다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (10)

  1. 송풍용 팬 및 구동모터와, 공기를 정화시키는 필터를 구비하고, 크린룸의 천정에 다수개 설치되는 반도체장치 제조용 크린룸의 팬 필터 유니트에 있어서,
    상기 팬의 회전에 의한 공기의 흐름여부에 따라 동작하여 복수개의 단자중 어느 하나의 단자에 전원을 연결하는 스위칭부; 및
    상기 각각의 단자에 전기적으로 연결되어 스위칭부에 의해 선택적으로 온,오프되어 시각적으로 인식시키는 표시부;
    로 구성됨을 특징으로 하는 반도체장치 제조용 크린룸의 팬 필터 유니트 구동 감시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스위칭부는, 팬의 회전에 의한 흐름공기가 내부로 유입되는 유입구가 형성된 케이스;
    상기 케이스의 내측벽에 설치되고 전원이 인가되는 제 1 단자;
    상기 제 1 단자의 대향측 케이스 내측벽에 설치되는 제 2 및 제 3 단자; 및
    상기 제 1 단자와 제 2 및 제 3 단자 사이에 회전자유롭게 설치되고 유입구를 통한 공기의 유입상태에 따라 회동하여 제 1 단자를 제 2 단자 또는 제 3 단자와 전기적으로 연결하는 회전체;
    로 구성됨을 특징으로 하는 상기 반도체장치 제조용 크린룸의 팬 필터 유니트 구동 감시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 회전체는, 측변 중간지점에 형성된 회전핀이 케이스의 내측벽에 회전지지되어 회동자유롭게 설치됨을 특징으로 하는 상기 반도체장치 제조용 크린룸의 팬 필터 유니트 구동 감시장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 회전체는, 회전핀을 중심으로 제 1 날개편과 제 2 날개편으로 이루어지고, 제 2 날개편이 케이스의 유입구 하부에 위치됨을 특징으로 하는 상기 반도체장치 제조용 크린룸의 팬 필터 유니트 구동 감시장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 날개편은 제 2 날개편의 무게보다 더 무겁게 형성됨을 특징으로 하는 상기 반도체장치 제조용 크린룸의 팬 필터 유니트 구동 감시장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 표시부는 램프인 것을 특징으로 하는 상기 반도체장치 제조용 크린룸의 팬 필터 유니트 구동 감시장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 단자와 연결되는 램프는 적색이고, 제 3 단자와 연결되는 램프는 청색인 것을 특징으로 하는 상기 반도체장치 제조용 크린룸의 팬 필터 유니트 구동 감시장치.
  8. 크린룸 천정에 다수개 설치되는 팬 필터 유니트를 여러개의 그룹으로 구분하여 각각 멀티 콘트롤 유니트로 제어하고, 상기 각 멀티 콘트롤 유니트는 릴레이 콘트롤 유니트를 통해 하나의 호스트 콘트롤 유니트로 통합 제어하도록 된 반도체장치 제조용 크린룸의 팬 필터 유니트 구동 제어시스템에 있어서,
    상기 팬 필터 유니트에 팬의 회전에 의한 공기의 흐름여부에 따라 동작하여 복수개의 단자중 어느 하나의 단자에 전원을 연결하는 스위칭부과, 상기 각각의 단자에 전기적으로 연결되어 스위칭부에 의해 선택적으로 온,오프되는 표시부를 구비하고, 상기 표시부를 멀티 콘트롤 유니트로 감지하여 릴레이 콘트롤 유니트를 통한 호스트 콘트롤 유니트로 전체 팬 필터 유니트에 구비된 각 표시부의 온,오프상태를 통합 감지함을 특징으로 하는 반도체장치 제조용 크린룸의 팬 필터 유니트 구동 제어시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 스위칭부는, 팬의 회전에 의한 흐름공기가 내부로 유입되는 유입구가 형성된 케이스;
    상기 케이스의 내측벽에 설치되고 전원이 인가되는 제 1 단자;
    상기 제 1 단자의 대향측 케이스 내측벽에 설치되는 제 2 및 제 3 단자; 및
    상기 제 1 단자와 제 2 및 제 3 단자 사이에 회전자유롭게 설치되고 유입구를 통한 공기의 유입상태에 따라 회동하여 제 1 단자를 제 2 단자 또는 제 3 단자와 전기적으로 연결하는 회전체;
    로 구성됨을 특징으로 하는 상기 반도체장치 제조용 크린룸의 팬 필터 유니트 구동 제어시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 표시부는 램프인 것을 특징으로 하는 상기 반도체장치 제조용 크린룸의 팬 필터 유니트 구동 제어시스템.
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