KR100472417B1 - Toxic gas detection method and device for semiconductor plants - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 소자 제조설비에서 유독가스의 누출을 검출하는 장치에 관한 것으로, 이러한 검출장치를 매우 간단하게 구성하고 그에 따라 효율적으로 제어 및 관리할 수 있도록 하려는 것이다.The present invention relates to a device for detecting a leak of toxic gas in a semiconductor device manufacturing facility, and is intended to be very simple to configure such a device and to efficiently control and manage accordingly.
그 방법을 살펴보면, 상기 각 검출위치로부터 이격된 별개의 위치에 검출판넬을 구성하여 그 내부에 필요한 숫자의 감지센서를 검출위치별로 모아서 직렬로 설치하고, 검출위치로부터 감지센서까지 흡입관을 연결하한 후 감지센서를 통과한 다음의 배출관은 하나로 모아 대용량의 배출펌프로 연결하여 배출토록 함으로써 검출위치의 공기가 흡입관을 통하여 검출판넬 내부의 감지센서를 통과하면서 유독가스를 감지토록 함을 특징으로 하는 것이다.Looking at the method, by forming a detection panel in a separate position spaced from each of the detection position, gathers the necessary number of detection sensors in each of the detection position installed in series, connecting the suction pipe from the detection position to the detection sensor The discharge pipe after passing through the sensor is collected and connected to a large discharge pump so that the discharged air passes through the sensor inside the detection panel through the suction pipe to detect toxic gas.
따라서 본 발명은 첫째 감지센서(1, 1')가 검출판넬(50)에 집중적으로 설치가 되어 있고 또한 각 검출위치로부터 검출판넬(50)까지 흡입관(2)만 배관되면 되며, 1개의 대형 배출펌프(4)만을 검출판넬(50)에 설치하면 전체적인 공기의 흡입을 이룰 수 있으므로 전체적으로 구성이 간단하고 유지관리가 매우 편리한 장점이 잇다.Therefore, in the present invention, the first detection sensors 1 and 1 'are intensively installed in the detection panel 50, and only the suction pipe 2 is piped from each detection position to the detection panel 50. If only the pump 4 is installed in the detection panel 50, the intake of the entire air can be achieved, so the overall configuration is simple and the maintenance is very convenient.
Description
본 발명은 여러 종류의 유독가스를 사용하는 반도체 소자 제조설비에서 유독가스의 누출을 검출하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 이러한 검출장치를 매우 간단하게 구성하고 그에 따라 효율적으로 제어 및 관리할 수 있도록 하려는 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for detecting leakage of toxic gases in a semiconductor device manufacturing facility using various types of toxic gases, and to make such a detection apparatus very simple and efficiently control and manage accordingly. will be.
주지된 바와 같이 반도체 생산공정에서 wafer의 표면처리 등을 위해 독성과 부식성이 강한 가스를 많이 사용하는데, 이들 가스중 약 20∼40 %가 공정중 소모되고 약 60∼80 %의 가스는 방출된다. 이들 미사용된 가스들을 처리하지 않고 공기중에 방출한다면 많은 위험성 가진다. As is well known, highly toxic and highly corrosive gases are used for the surface treatment of wafers in the semiconductor production process. About 20 to 40% of these gases are consumed during the process and about 60 to 80% of the gases are released. There are many risks if these unused gases are released into the air without treatment.
특히 Etching 공정에서는 폐가스로 할로겐족 화합물이 많이 발생되는데 이러한 할로겐족 화합물은 독성과 부식성이 강하여 인체 및 환경에 많은 영향을 미친다.In particular, in the etching process, a lot of halogenated compounds are generated as waste gases. These halogenated compounds are highly toxic and corrosive, and have a great influence on the human body and the environment.
TLV (threshold limit valve)란 인체에 미치는 독성을 표시한 것으로서 허용농도 이상이 되면 중독을 일으킬 우려가 있기 때문에 절대로 넘어서는 안될 상한치 이다. The threshold limit valve (TLV) is an indication of the toxicity to the human body, and it is an upper limit that should not be exceeded because there is a risk of poisoning if the concentration exceeds the allowable concentration.
예를 들어 ACGIH (American Conference of Governmental Industrial Hygienists)에서 지정된 Cl2의 TLV는 1ppm이고, 환경관리법에서 특정유독물질로 지정된 가스로서 공기중에 30∼60ppm 정도 잔존시 장해를 일으킬 수 있으며, 특히 인체에 흡입 및 노출이 심할 경우 눈과 기관지에 눈물을 수반한 심한 자극을 일으키게 되고 가슴의 답답함, 기침, 구토 등의 증세를 느끼며 심할 경우 폐수종으로 사망할 수 있다.For example, the TLV of Cl 2 specified by the American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH) is 1 ppm, and it is a gas designated as a specific toxic substance in the Environmental Management Act. And severe exposure can cause severe irritation with tears in the eyes and bronchus, feeling of stuffiness in the chest, coughing, vomiting, etc., and can cause severe pulmonary edema.
통상 반도체 제조공정에서 배출되는 유독가스에는 PH3(인화수소; Phosphine), ASH3(비화수소; Arsin), NH3(암모니아; Ammonia), SiH4 (실란; Silane), HCl(염화수소; Hydrogen chloride), Cl2(염소; Chlorine) 등과 같은 여러가지의 유독가스를 사용하게 되는데, 이러한 유독가스가 공급되거나 사용, 회수하는 과정에서 누출이 되면 가스의 낭비는 물론이고, 사람이 흡입하여 중독되는 등의 사고가 있게되며, 환경을 오염시키게되므로 이러한 누출을 감지하는 장치가 필요한 것이다.Toxic gases emitted from semiconductor manufacturing processes typically include PH 3 (hydrogen phosphide; Phosphine), Various toxic gases such as ASH 3 (Arsin), NH 3 (Ammonia), SiH 4 (Silane; Silane), HCl (Hydrogen chloride), Cl 2 (Chlorine), etc. If a leak occurs in the process of supplying, using, or recovering the toxic gas, the gas may be wasted as well as an accident such as human inhalation and poisoning may occur. .
종래에도 이러한 유독가스를 검출하는 장치가 있었는데, 이를 간단하게 설명하면, 검출이 필요한 위치, 즉 가스통을 설치하여 가스를 공급하는 장치, 각 사용설비로 분배하는 공급배관 및 압력 조절장치, 사용설비, 배출장치 등에 직접 각각 여러 종류의 가스를 감지하는 감지센서들을 설치하되, 각 감지센서에는 흡입펌프를 설치하여 누출이 예상되는 부분으로부터 공기를 흡입하여 감지센서를 통과하도록 하는 파이프 또는 호스를 설치하는 것이다. Conventionally, there has been a device for detecting such toxic gas, which is briefly described, a device for supplying gas by installing a gas cylinder, a supply pipe for distributing gas to each use facility, a pressure regulator, a facility for use, Install sensors to detect different types of gas directly in the discharge device, etc., but install a suction pump to each pipe to install a pipe or hose to inhale air from the area where leakage is expected to pass through the sensor. .
또한 이러한 각 감지센서들로부터 발생하는 감지신호를 표시판넬에 전달토록 신호선을 표시판넬로 연결시켜 유독가스 감지시의 경보신호를 발생토록 한 것이다.In addition, by connecting the signal line to the display panel to transmit the detection signal generated from each of these sensors to the display panel to generate an alarm signal when detecting toxic gas.
그런데 이러한 종래의 검출장치는 여러가지 문제가 있는 것으로, 각각의 누출 예상부분 마다 감지대상 가스에 따른 여러 종류의 감지센서와 펌프를 설치하여야 하고, 이러한 감지센서로부터 발생하는 신호를 전달하기 위해 수 많은 신호선을 표시판넬로 연결하여야 하는 등 매우 비용이 많이 들고 구성이 복잡하게 되며, 감지센서와 흡입펌프가 각 감지위치에 분산되어 설치되어 있으므로 유지관리가 어려운 단점이 있는 것이다.By the way, such a conventional detection device has a number of problems, and each type of detection sensors and pumps must be provided for each leak prediction part, and a large number of signal lines are required to transmit signals generated from the detection sensors. It is very costly and complicated to configure, such as to be connected to the display panel, and it is difficult to maintain because the sensor and the suction pump are distributed in each detection position.
상기한 문제점을 감안하여 안출한 본 발명은 유독가스를 검출하는 감지센서를 모두 설치한 검출판넬을 별도의 위치에 구성한 후 누출이 예상되는 장소로부터 각 감지센서까지 호스로 연결하며, 한개의 대형 흡입펌프를 감지센서로부터 배출되는 위치에 연결함으로써 간단한 비용과 구성으로 유독가스 검출장치를 제공하고 유지관리도 매우 편리하도록 함을 목적으로 하는 것이다. The present invention devised in view of the above problems consists of a detection panel equipped with all the detection sensors for detecting toxic gases in a separate location and then connected to each detection sensor from a place where leakage is expected by a hose, one large suction By connecting the pump to the position discharged from the sensor, it aims to provide a toxic gas detection device with a simple cost and configuration and to make maintenance very convenient.
본 발명을 첨부된 도면과 함께 상세히 살펴보면 다음과 같다.Looking at the present invention in detail with the accompanying drawings as follows.
도 1은 본 발명에 의한 검출장치의 실시예에 의한 전체 구성을 도시한 구성도로서, 도면상 실선으로 표시한 것은 유독가스가 사용되는 흐름을 표시한 것이고, 점선으로 표시한 것은 검출을 위한 흐름을 표시한 것이다.Figure 1 is a block diagram showing the overall configuration according to an embodiment of the detection apparatus according to the present invention, the solid line in the drawing shows the flow of toxic gas is used, the dotted line is the flow for detection It is displayed.
상기 도면에서는 두가지의 유독가스를 사용하는 예를 도시한 것으로, 더 많은 종류의 유독가스를 사용하는 경우는 그만큼 사용을 위한 라인과 검출을 위한 라인의 숫자가 늘어날 것이다. In the drawing, an example of using two toxic gases is shown. In the case of using more types of toxic gases, the number of lines for use and lines for detection will increase accordingly.
먼저 도면을 통하여 일반적으로 유독가스가 사용되는 순서를 알 수 있는데, 일측에 유독가스를 보관하면서 각 위치로 공급하는 공급장치(10)부터 공급배관 및 압력 조절장치(20)를 통하여 각각의 사용설비(30)로 공급되며, 사용설비(30)에서 사용된 후의 잔류 유독가스는 배출장치(40)를 통하여 유독성분을 걸러낸 후 배출하는 것이다.First, through the drawings, it is generally known the order in which toxic gases are used, each of the facilities used through the supply pipe 10 and the supply pipe and the pressure regulator 20 to supply to each position while storing the toxic gas on one side It is supplied to (30), the residual toxic gas after used in the use facility 30 is to discharge the toxic components after filtering the toxic through the discharge device (40).
상기와 같은 공급장치(10), 공급배관 및 압력 조절장치(20), 사용설비(30), 배출장치(40) 등과 같이 유독가스의 누출이 예상되는 지점을 이하 '검출위치'라 통칭한다.The point where the leakage of the toxic gas is expected, such as the supply device 10, the supply pipe and pressure control device 20, the use facility 30, the discharge device 40 as described above is referred to as a "detection position".
본 발명의 방법을 살펴보면, 검출위치로부터 이격된 별개의 위치에 검출판넬을 구성하여 그 내부에 필요한 숫자의 감지센서를 검출위치별로 모아서 설치하며, 검출위치로부터 감지센서까지 흡입관을 연결하한 후 감지센서를 통과한 다음의 배출관은 하나로 모아 대용량의 배출펌프로 연결하여 배출하는 것이다.Looking at the method of the present invention, by constructing the detection panel in a separate position spaced from the detection position to collect the required number of detection sensors therein installed by the detection position, connecting the suction pipe from the detection position to the detection sensor and then After passing through the discharge pipe is gathered into one and connected with a large discharge pump to discharge.
여기서 감지센서는 각 검출위치별로 필요한 다수개의 센서를 직렬로 설치하여 흡입되는 공기(또는 유독가스가 혼합된)가 흐르면서 각 감지센서에 차례로 접촉하게 되고 유독가스가 흡입될 경우 각 유독가스가 해당 감지센서에 감지될 수 있도록 한다. In this case, a plurality of sensors required for each detection position are installed in series, and the inhaled air (or a mixture of toxic gases) flows in contact with each sensor in turn. It can be detected by the sensor.
이러한 방법의 본 발명을 실현하기 구체적인 실시예로서 본 발명의 검출장치를 도 1을 통하여 살펴보면, 검출위치와는 별도의 위치에 필요한 모든 감지센서(1, 1')를 동시에 설치한 검출판넬(50)을 구성하였는데, 공급장치(10), 공급배관 및 압력 조절장치(20)와 사용설비(30) 및 배출장치(40) 등의 검출위치로부터 흡입관(2)을 설치한 후 이를 검출판넬(50) 내부로 인입시키고, 검출판넬(50)의 내부에는 감지센서(1, 1')를 검출이 필요한 숫자만큼 검출위치별로 모아 설치한 후 검출위치로부터 연결된 각 흡입관(2)을 연결하며, 감지센서(1, 1')를 통과한 후의 기체는 배출관(3)을 하나로 합하여 대용량의 배출펌프(4)와 연결을 함으로서 배기되도록 한다.Looking at the detection device of the present invention as a specific embodiment of the method of the present invention with reference to Figure 1, the detection panel 50 is provided with all the detection sensors (1, 1 ') necessary at a separate position from the detection position (50) After the suction pipe (2) is installed from the detection position of the supply device (10), supply piping and pressure control device (20), use facility (30) and discharge device (40), it is detected panel (50). ) And the inside of the detection panel 50 collects and installs the detection sensors 1 and 1 'for each detection position by the number required for detection, and then connects each suction pipe 2 connected from the detection position to the detection sensor. After passing through (1, 1 '), the gas is exhausted by combining the discharge pipe (3) into one and connecting with a large discharge pump (4).
감지센서(1, 1')를 설치할 때는 하나의 검출위치로부터 연결된 흡입관(2)에 검출위치에 사용되는 유독가스 종류별 감지센서(1, 1')를 직렬로 설치하는 것으로, 길이방향으로 통과공(5)이 구성된 설치대(6)에 직각방향으로 감지센서(1, 1')를 설치함으로서 기체가 통과공(5)을 통과하면서 각각의 유독가스가 각각의 해당 감지센서(1, 1')에 의해 검출될 수 있도록 하는 것이다.When installing the detection sensors (1, 1 '), install the detection sensors (1, 1') for each type of toxic gas used in the detection position in series in the suction pipe (2) connected from one detection position, the through-hole in the longitudinal direction By installing the detection sensors (1, 1 ') in the orthogonal direction on the mounting table (6) configured with (5), as each gas passes through the through hole (5), each toxic gas is each corresponding detection sensor (1, 1'). It can be detected by.
그리고 검출판넬(50)에는 검출상황을 모니터링하거나 점등, 경보음 발생 등의 기능을 하도록 표시부(51)를 동시에 구성하였으며, 흡입관(2)의 감지센서(1, 1') 바로 인근한 위치에는 기체유량계(7)를 설치하여 각각의 흡입관(2)에 균일하게 기체가 흐르도록 한 것이다.At the same time, the display panel 51 was configured to monitor the detection status or to turn on the light and generate an alarm sound. The gas is located at a position immediately adjacent to the detection sensors 1 and 1 'of the suction pipe 2. The flow meter 7 is installed so that gas flows evenly through each suction pipe 2.
이상과 같이 구성된 본 발명의 작용을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the operation of the present invention configured as described above are as follows.
유독가스의 사용은 앞서 설명한 바와 같이, 일측에 유독가스통을 보관하는 공급장치(10)로부터 공급배관 및 압력 조절장치(20)를 통하여 각각의 사용설비(30)로 공급되며, 사용설비(30)에서 사용되고 남은 유독가스는 배출장치(40)로 흡입하여 배출하는 것이다. As described above, the use of the toxic gas is supplied to the respective use facilities 30 through the supply pipe and the pressure regulator 20 from the supply device 10 storing the toxic gas cylinder on one side, the use facility 30 The remaining toxic gas used in the suction is discharged to the discharge device (40).
이러한 사용과정에서 배출펌프(4)는 계속 작동하여 각 검출위치의 공기를 흡입하므로 공기가 흡입관(2)을 통하여 감지센서(1, 1')를 통과하게 된다. 이때 검출위치로부터 유독가스의 누출이 없으면 감지센서(1, 1')가 유독가스를 감지하지 않으므로 표시부(51)에서는 정상으로 표시된다.In this use process, the discharge pump 4 continues to operate to suck in air at each detection position, so that the air passes through the detection sensors 1 and 1 'through the suction pipe 2. At this time, if there is no leakage of toxic gas from the detection position, since the detection sensors 1 and 1 'do not detect toxic gas, the display unit 51 displays normal.
상기와 같이 유독가스를 사용하여 작업을 하던 도중에 어느 한 부분의 검출위치에서 유독가스의 누출이 발생하면 흡입관(2)을 통하여 흡입된 후 감지센서(1, 1')를 통과하면서 감지가 되고 따라서 경보가 작동하는데, 유독가스가 흐르는 도중에 각각의 가스를 감지하는 감지센서(1, 1')에 의해 감지가 되므로, 이러한 결과에 따라 어느 검출위치에서 어떤 유독가스의 누출이 있었는지를 판단할 수가 있는 것이며, 이에 따라서 그러한 누출부위를 수리하여 주면 되는 것이다. If the leakage of toxic gas occurs at the detection position of any part while working with the toxic gas as described above, it is sucked through the suction pipe 2 and then passed through the detection sensors 1 and 1 ', and thus is detected. An alarm is activated, which is detected by the detection sensors 1 and 1 'which detect each gas while the toxic gas is flowing. Therefore, it is not possible to determine which toxic gas leaks at which detection position. Therefore, such leaks should be repaired accordingly.
이상 설명한 바와 같은 본 발명은 종래의 검출방법에 비하여 여러가지 뛰어난 효과를 얻을 수 있는 것으로, 첫째 감지센서(1, 1')가 검출판넬(50)에 집중적으로 설치가 되어 있어서 감지센서(1, 1')의 정상작동을 확인하거나 고장에 의한 수리, 교체 등과 같은 유지관리가 매우 편리해지는 것이다.The present invention as described above can achieve various excellent effects compared to the conventional detection method, the first detection sensor (1, 1 ') is concentrated in the detection panel 50, the detection sensor (1, 1 It is very convenient to check the normal operation of '), maintenance such as repair or replacement by failure.
또한 각 검출위치로부터 검출판넬(50)까지 흡입관(2)만 배관되면 되므로 전체적인 구성이 매우 간단하고 외관상으로도 단정하게 되는 것으로, 이러한 이유에 의하여 역시 유지관리가 편리해지는 장점이 있다.In addition, since only the suction pipe 2 needs to be piped from each detection position to the detection panel 50, the overall configuration is very simple and apparently neat, and for this reason, there is an advantage in that maintenance is also convenient.
그리고 본 발명에 의하면 1개의 대형 배출펌프(4)만을 검출판넬(50)에 설치하면 전체적인 공기의 흡입을 이룰 수 있으므로 검출장치 구성에 따른 비용이 절감되고 또한 배출펌프(4)를 유지관리하는 것도 편리해지는 것이다. In addition, according to the present invention, if only one large discharge pump 4 is installed in the detection panel 50, the overall air suction can be achieved, thereby reducing the cost according to the configuration of the detection device and maintaining the discharge pump 4 as well. It is convenient.
결국 본 발명은 전체적으로 구성이 매우 간단하고 비용도 저렴하게 검출장치를 구성할 수 있으면서, 검출장치를 유지관리하기도 매우 편리해지는 장점이 있는 유용한 발명이라 할 것이다. After all, the present invention will be said to be a useful invention having the advantage that the overall configuration is very simple and inexpensive to configure the detection device, it is also very convenient to maintain the detection device.
도 1은 본 발명에 의한 검출장치의 전체 구성 예시도1 is a diagram illustrating an overall configuration of a detection apparatus according to the present invention.
도 2는 본 발명에 의한 검출장치의 부분 상세도2 is a partial detailed view of a detection device according to the present invention;
***도면중 주요 부분에 대한 부호의 설명****** Description of the symbols for the main parts of the drawings ***
1, 1': 감지센서 2: 흡입관1, 1 ': Sensor 2: Suction tube
3: 배출관 4: 배출펌프3: discharge pipe 4: discharge pump
5: 통과공 6: 설치대5: through hole 6: mounting base
10: 공급장치 20: 공급배관 및 압력 조절장치10: supply device 20: supply piping and pressure regulator
30: 사용설비 40: 배출장치30: facility 40: discharge device
50: 검출판넬 50: detection panel
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| N231 | Notification of change of applicant | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
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| FPAY | Annual fee payment |
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