KR100270754B1 - 배기라인의 자동 세정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배기라인의 자동 세정방법에 관한 것으로, 종래에는 3웨이밸브의 프로세스밸브가 닫혀 있는 시기에는 배기라인 속의 가스들이 일정시간(약 0.3초)이상 지나면 분말화가 시작되어 배관내에 증착이 진행되는 문제가 있으며, 이를 방지하기 위해 별도의 가열장치와 냉각장치의 설치는 고비용이며, 생산성도 저하되는 문제가 있었다.

본 고안은 예시도면 도 2에서와 같이, 3웨이밸브(16)의 개폐상태 즉, 클린밸브(18)는 개방되어 있고 프로세스밸브(20)는 닫혀있는 조건에서 이를 감지한 콘트롤러(22)가 솔레노이드밸브(24)를 개방시켜서 일정압과 적정온도를 유지하는 질소가스를 퍼지라인(26)으로 배출시키고, 배기라인(10)의 굴곡부 및 기타 분말증착 집중부위에 설치된 체크밸브(30)들을 통해서 퍼지라인(26)내의 상기 질소 가스를 배기라인(10)에 주기적으로 공급되게 하여 배기라인내의 분말증착을 최소화할 수 있기 때문에, 배기라인을 떼어내서 하는 청소작업의 주기를 매우 길게 할 수 있으며, 이로인해 작업의 연속성이 길어지며, 생산효율 또한 증가되는 효과가 있다.

Description

배기라인의 자동 세정방법(Exhaust pipe line auto purge method)

본 발명은 배기라인의 자동 세정방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 웨이퍼 처리공정을 마친 가연 배기가스가 3웨이밸브를 경유하여 스크러버로 보내지는 배기라인에 주기적으로 적정 온도를 갖는 질소가스를 공급하여 배기라인 내부표면에 상기 가연 배기가스가 분말화하여 증착되는 것을 최소화시키기 위한 배기라인의 자동 세정방법이다.

반도체 제조공정에서는 다종의 프로세싱 가스(Processing gas)를 사용하게 되는데 상기 반응 가스들은 대개가 독성이 강해서 인체에 치명적이고 또한 다른 가스나 공기와 혼합되면 폭발할 수는 가연성 가스기 때문에 공정후 상기 가스의 처리가 환경의 안전성면에서 상당히 중요한 비중을 차지하고 있기 때문에 상기 가스는 공정라인상에서 정화처리되어 무해한 가스로 배출되도록 의무화되어 있다.

예시도면 도 1은 종래 배기라인을 적용한 반도체 제작 공정을 보인 것으로, 보통 웨이퍼를 다량으로 처리하기 위해 다수의 챔버(chamber)가 구비되고, 각 챔버에는 프로세싱 가스 흡입라인과 클린가스 흡입라인이 연결되며, 챔버의 배출라인에는 진공펌프가 설치된다. 또한 진공펌프의 배출라인에는 3웨이밸브(16)와 배기라인(10)을 매개로 하여 반응가스 소각 정화용 스크러버(scrubber)를 통한 가연배기부와 산배기부가 연결된다.

반도체인 웨이퍼 생산시에는 가연성가스 및 부식성이 강한 산성가스를 이용하여 웨이퍼에 막을 형성하도록 되어 있는데, 위와 같이 가연성 가스를 이용하여 1차 가공이 끝나면 챔버를 청소하고 다시 2차 가공을 위하여 산성가스를 챔버에 주입하게 된다.

챔버 청소시에는 질소(N₂)가스를 사용하는데 잔류 가연성가스의 청소시에는 가연배기부로 질소가스를 배출시키고, 잔류산성가스의 청소시에는 산배기부로 질소가스를 배출시키도록 되어 있다.

세정시 사용되는 질소가스는 불활성기체로 다른 가스와 화학반응을 일으키지 않으므로 안전하며, 챔버나 3웨이밸브 및 배기라인(10)에서 배기가스의 분말화를 억제하는 역할을 하고 있다.

반도체 제조공정에서 배출되는 가연성 가스는 온도의 변화에 따라 분말화하여 배기되는 과정중에서, 즉 스크러버(가스처리장치)까지 연결하는 통로인 배기파이프 내부에 분말이 증착되어 통로가 좁게 하여 가스배기를 방해한다. 이로 인해 펌프 및 장비의 가동에 많은 악영향을 미치게 되는데, 파우더의 증착속도는 배기라인(10)의 길이와 비례하게 된다.

그리고, 이러한 배기라인(10)은 주기적으로 공정을 중지시킨 다음 배관라인을 떼어내서 관내의 증착분말을 제거하는 청소작업이 이루어져야 한다.

따라서, 종래에는 배기라인(10)의 외주에 별도의 가열장치(12)와 냉각장치(14)를 설치하여 배기라인(10)과 그속의 가스가 일정온도가 되도록 유지하므로써 가스가 분말화되는 온도변화를 사전에 차단하여 배기라인의 청소주기를 길게 하고 있다.

도면중 미설명 부호 18은 클린가스를 산배기부로 배출시키기 위해 개방하는 클린밸브이고, 20은 가연성 가스를 스크러버로 배출시키도록 개방하는 프로세스밸브이다.

그러나, 3웨이밸브(16)의 프로세스밸브가 닫혀 있는 시기에는 배기라인(10) 속의 가스들이 일정시간(약 0.3초)이상 지나면 분말화가 시작되어 배관내에 증착이 진행되는 문제가 있으며, 이를 방지하기 위해 별도의 가열장치(12)와 냉각장치(14)의 설치는 고비용이며, 생산성도 저하되는 문제가 있었다.

이에 본 발명은 상기 불편함을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 배기라인에 주기적으로 적정 온도를 갖는 질소가스를 공급하여 배기라인 내부표면에 상기 가연 배기가스가 분말화하여 증착되는 것을 최소화시키기 위한 배기라인의 자동 세정방법을 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

이를 위해 본 발명은 진공펌프 후방의 3웨이밸브와 스크러버사이의 배기라인에 적정온도를 갖는 질소가스가 클린밸브는 열려 있고 프로세스 밸브는 닫혀있을 때 콘트롤러의 제어로 솔레노이드 밸브를 오픈시켜 배기라인의 요소마다에 설치된 체크밸브로 부터 배기라인내로 주기적으로 공급되도록 한 것이다.

따라서, 본 발명은 배기라인에 집중적으로 분말이 증착되는 부위 즉, 굴곡부와 같은 위치에 질소가스 입력의 체크밸브를 설치하여 적정온도의 질소가스를 주기적으로 공급받아 배기라인내의 분말증착을 최소화하여 배기라인을 떼어내서 하는 청소작업의 주기를 매우 길게 하는 효과를 얻도록 하는 것이다.

도 1 은 종래 배기라인을 적용한 반도체 제작 공정도,

도 2 는 본 발명에 따른 배기라인의 자동 세정방법의 구성도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10 - 배기라인, 16 - 3웨이밸브,

18 - 클린밸브, 20 - 프로세스밸브,

22 - 콘트롤러, 24 - 솔레노이드밸브,

26 - 퍼지라인, 30 - 체크밸브.

이하 첨부된 예시도면과 함께 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 3웨이밸브(16)의 개폐상태 즉, 클린밸브(18)는 개방되어 있고 프로세스밸브(20)는 닫혀있는 조건에서 이를 감지한 콘트롤러(22)가 솔레노이드밸브(24)를 개방시켜서 일정압과 적정온도를 유지하는 질소가스를 퍼지라인(26)으로 배출시키고, 배기라인(10)의 굴곡부 및 기타 분말증착 집중부위에 설치된 체크밸브(30)들을 통해 퍼지라인(26)내 상기 질소 가스를 배기라인(10)에 주기적으로 공급되게 하여 가연성 가스의 분말증착화를 최소화시키는 배기라인의 자동 세정방법이다.

예시도면 도 2 는 본 발명에 따른 배기라인의 자동 세정방법의 구성도이다.

여기서 본 발명은 3웨이밸브(16)의 클린밸브(18)와 프로세스밸브(20)의 개폐상태를 감지하여 솔레노이드(24)를 작동시키는 콘트롤러(22)와, 상기 솔레노이드밸브(24)의 개방에 따라 질소가스가 유입되는 퍼지라인(26)과, 상기 퍼지라인(26)과 배기라인(10)의 다수개소를 연결하는 체크밸브(30)로 구성된 것이되, 상기 배기라인(10)의 체크밸브(30) 설치위치는 배기라인(10)의 굴곡부와 그외 분말증착이 집중적으로 이루어지는 부위에 해당된다.

따라서, 본 발명은 가스반응 챔버에서 프로세스 공정을 마치고 클린가스가 투입되면, 3웨이밸브(16)에서는 프로세스밸브(20)가 닫히고, 클린밸브(18)가 열리게 된다.

콘트롤러(22)에서 상기한 상태의 조건을 감지하게 되면 즉시 구동신호를 솔레노이드밸브(24)로 보내어 상기한 솔레노이드밸브(24)를 개방시키게 된다.

이러한 솔레노이드밸브(24)의 개방으로 일정압과 적정온도를 유지하는 세정용 질소가스를 퍼지라인(26)으로 공급하게 된다.

여기서 적정온도라는 것은 배기라인의 가연성 가스가 냉각이나 가열로 인해 분말화하지 않는 정도의 온도로써 사용되는 가연성가스의 종류에 따라 온도수치가 달라질 수 있다.

이렇게 퍼지라인(26)을 통해 공급된 질소가스는 체크밸브(30)를 거쳐서 배기라인(10)의 분말이 많이 증착될 거라도 예상되는 지점에 공급되어져 가연성 가스의 정체현상을 방지함과 더불어 가연성 가스의 분말화를 억제시키게 된다.

따라서, 본 발명은 공정중 분할개폐식으로 작동하는 3웨이밸브(16)의 개폐상태를 조건으로 하여 주기적으로 세척용 질소가스를 분말증착이 쉽게 일어날 수 있는 배기라인(10)의 요소에 집중적으로 불어넣어줌으로써 배관을 다떼어내서 하는 청소주기를 매우 길게 할수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명은 3웨이밸브(16)의 개폐상태 즉, 클린밸브(18)는 개방되어 있고 프로세스밸브(20)는 닫혀있는 조건에서 이를 감지한 콘트롤러(22)가 솔레노이드밸브(24)를 개방시켜서 일정압과 적정온도를 유지하는 질소가스를 퍼지라인(26)으로 배출시키고, 배기라인(10)의 굴곡부 및 기타 분말증착 집중부위에 설치된 체크밸브(30)들을 통해서 퍼지라인(26)내의 상기 질소 가스를 배기라인(10)에 주기적으로 공급되게 하여 배기라인내의 분말증착을 최소화할 수 있기 때문에, 배기라인을 떼어내서 하는 청소작업의 주기를 매우 길게 할 수 있으며, 이로인해 작업의 연속성이 길어지며, 생산효율 또한 증가되는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 3웨이밸브(16)의 개폐상태 즉, 클린밸브(18)는 개방되어 있고 프로세스밸브(20)는 닫혀있는 조건에서 이를 감지한 콘트롤러(22)가 솔레노이드밸브(24)를 개방시켜서 일정압과 적정온도를 유지하는 질소가스를 퍼지라인(26)으로 배출시키고, 배기라인(10)의 굴곡부 및 기타 분말증착 집중부위에 설치된 체크밸브(30)들을 통해 퍼지라인(26)내 상기 질소 가스를 배기라인(10)에 주기적으로 공급되게 하여 가연성 가스의 분말증착화를 최소화시키는 배기라인의 자동 세정방법.