KR100708369B1 - 폐가스 배기 제어시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폐가스 배기 제어시스템에 관한 것으로 특히, 반도체 제조 라인에서 폐가스를 배출하는 반도체 제조장치의 배기 라인에 설치되고, 반도체 제조 장비의 동작신호에 따라 작동되는 밸브에 의하여 공급이 제어되는 구동유체에 의한 코안다 효과를 이용하여 폐가스의 흐름을 증폭시키는 배기 증폭장치를 이용하여 폐가스를 효과적으로 배기할 수 있는 폐가스 배기 제어시스템에 관한 것이다.
폐가스 처리, 배기 증폭장치, 코안다효과

Description

폐가스 배기 제어시스템{Controlling System for Exhausting Waste Gas}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 폐가스 배기 제어시스템의 구성도를 나타낸다.
도 2는 도 1의 폐가스 배기 제어시스템에 적용되는 일 실시예에 따른 배기 증폭장치의 단면도를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 폐가스 배기 제어시스템이 설치되는 반도체 제조라인의 개략적인 구성도를 나타낸다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
10 - 폐가스 배기 제어시스템
100 - 배기 증폭장치 200 - 구동유체 제어밸브
300 - 제어장치 400 - 구동유체 레귤레이터
20 - 배기 라인 30 - 구동유체 배관
40 - 반도체 제조장치
본 발명은 폐가스 배기 제어시스템에 관한 것으로 특히, 반도체 제조 라인에 서 폐가스를 배출하는 반도체 제조장치의 배기 라인에 설치되고, 반도체 제조 장비의 동작신호에 따라 작동되는 밸브에 의하여 공급이 제어되는 구동유체에 의한 코안다 효과를 이용하여 폐가스의 흐름을 증폭시키는 배기 증폭장치를 이용하여 폐가스를 효과적으로 배기할 수 있는 폐가스 배기 제어시스템에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 또는 액정 디스플레이(LCD)는 확산공정, 에칭공정, 증착공정과 같은 다양한 공정이 사용되어 제조되고 있다. 각 제조공정은 각 공정 별로 고유의 반도체 제조장치를 필요로 하고 있으며, 공정 중에 고유의 가스를 제조장치 내로 공급하게 된다. 따라서, 각 반도체 제조장치는 장치 내로 공급되어 공정에 사용되고 외부로 배출되는 폐가스가 발생하게 되며, 이러한 폐가스는 공정가스의 조성과 특성에 따라 열 배기, 산 배기, 알카리 배기, 일반 배기 등으로 구분된다. 이러한 폐가스는 일반적으로 반도체 제조장치에 연결되는 배기 라인을 통하여 반도체 제조라인의 주배기 덕트로 배기되며, 주배기 덕트를 통하여 최종적으로 외부로 배기된다.
따라서, 반도체 제조장치에서 사용되고 배출되는 폐가스들이 원활하게 배기되기 위해서는 먼저 반도체 제조장치의 배기 라인에서 주배기 덕트로 흐름의 정체 없이 배기되어야 한다. 그러나, 실제로 반도체 제조라인에서 반도체 제조장치에 설치된 배기 라인은 배관 과정에서 복잡한 형상을 하고 있고 주배기 덕트와의 배관거리가 길어 배기 압력이 약하여 폐가스의 배기가 원활하지 못하게 되는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 반도체 제조 라인에서 폐가스를 배출하는 반도체 제조장치의 배기 라인에 설치되고, 반도체 제조 장비의 동작신호에 따라 작동되는 밸브에 의하여 공급이 제어되는 구동유체에 의한 코안다 효과를 이용하여 폐가스의 흐름을 증폭시키는 배기 증폭장치를 이용하여 폐가스를 효과적으로 배기할 수 있는 폐가스 배기 제어시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 폐가스 배기 제어시스템은 반도체 제조장치의 배기 라인에 설치되며, 구동유체 배관을 통하여 공급되는 구동유체에 의한 코안다 효과를 이용하여 배기 라인의 폐가스 흐름을 증폭시키는 배기 증폭장치와, 상기 구동유체 배관에 설치되어 상기 배기 증폭장치에 공급되는 구동유체의 흐름을 제어하는 구동유체 제어밸브 및 상기 반도체 제조장치의 작동신호를 수신하고 상기 구동유체 제어밸브의 구동을 위한 구동신호를 출력하는 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 배기 증폭장치는 상기 배기 라인 사이에 설치되며 폐가스가 유입되는 폐가스 유입구와 폐가스가 배출되는 폐가스 배출구를 포함하는 증폭 라인 및 상기 증폭 라인의 폐가스 유입구 측에 설치되어 상기 구동유체 배관을 통하여 공급되는 구동유체를 폐가스의 흐름방향으로 분사하는 노즐을 포함하여 형성될 수 있다. 또한, 상기 배기 증폭장치는 테프론 재질 또는 폴리염화비닐 재질로 형성되거나, 폐가스가 접촉되는 증폭 라인의 내면을 포함한 영역에 테프론 코팅 또는 폴리염화비닐 코팅이 형성되어 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 폐가스 배기 제어시스템은 상기 구동유체 제어밸브의 전단에서 상기 구동유체 배관에 설치되는 구동유체 레귤레이터를 더 포함하여 형성될 수 있다.
또한, 상기 제어장치는 상기 반도체 제조장치의 작동신호를 수신하는 동작신호 입력부와, 상기 구동유체 제어밸브의 구동신호를 출력하는 밸브 구동신호 출력부와, 상기 제어장치의 동작상태에 대한 신호를 상기 반도체 제조장치로 출력하는 동작신호 출력부 및 상기 폐가스 배기 제어시스템의 동작상태를 나타내는 동작상태 표시부를 포함하여 형성될 수 있다.
이하, 첨부되는 도면과 실시예를 통하여 본 발명의 폐가스 배기 제어시스템을 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 폐가스 배기 제어시스템의 구성도를 나타낸다. 도 2는 도 1의 폐가스 배기 제어시스템에 적용되는 일 실시예에 따른 배기 증폭장치의 단면도를 나타낸다.
상기 폐가스 배기 제어시스템(10)은 배기 증폭장치(100)와 구동유체 제어밸브(200)와 제어장치(300)를 포함하여 형성된다. 또한, 상기 폐가스 배기 제어시스템(10)은 구동유체 레귤레이터(400)를 더 포함하여 형성될 수 있다. 상기 폐가스 배기 제어시스템(10)은 반도체 제조 라인에서 폐가스를 배출하는 반도체 제조장치(40)의 배기 라인(20)에 설치되고, 제어장치(300)의 제어신호에 의하여 공급이 제어되는 구동유체에 의한 코안다 효과를 이용하여 폐가스의 흐름을 증폭시켜 폐가스를 효과적으로 배기하게 된다. 상기 반도체 제조장치(40)는 식각장비 또는 증착장 비 등 반도체의 제조 라인에 설치되어 폐가스를 배출하는 다양한 장비가 될 수 있다. 또한, 상기 폐가스 배기 제어시스템(10)은 반도체 제조라인 외에도 액정 디스플레이 패널 또는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 라인에서 공정가스를 사용하는 다양한 제조장치에 설치되어 사용될 수 있음은 물론이다. 따라서, 이하에서는 폐가스 배기 제어시스템이 사용되는 장치를 반도체 제조장치를 중심으로 설명하나, 본원 발명의 권리범위는 반도체 제조장치와 액정 디스플레이 패널 및 플라즈마 디스플레이 패널 제조장치와 공정 가스를 사용하는 다양한 제조 장치에 사용되는 경우를 포함하게 된다.
한편, 상기 폐가스 배기 제어시스템에서 사용되는 상기 구동유체는 질소와 같은 불활성 가스 또는 압축공기가 사용될 수 있다. 따라서, 상기 폐가스 배기 제어시스템(10)은 불활성 가스 또는 압축공기를 사용하여 배기를 증폭시키게 되며, 전기를 사용하지 않게 되므로 전기의 사용에 따른 폭발 가능성이 없어 배기 라인(20)의 안정성을 향상시키게 된다. 또한, 상기 폐가스 배기 제어시스템(10)은 구동유체를 사용하게 되므로 상대적으로 회전하거나 이동하는 부분이 없으므로 내구성이 우수하여 배기 라인(20)의 유지 보수에 소요되는 시간과 비용을 줄일 수 있게 된다.
상기 배기 증폭장치(100)는 반도체 제조장치(40)의 배기 라인(20)에 설치되며, 구동유체 배관(30)을 통하여 공급되는 구동유체에 의한 코안다 효과를 이용하여 배기 라인(20)의 폐가스 흐름을 증폭시키게 된다. 상기 배기 증폭장치(100)는 배기 라인(20)의 사이에서 배기 라인(20)의 축과 동일한 축 방향으로 설치되어 폐 가스가 흐르는 증폭 라인(110)과 상기 증폭 라인(110)에 구동유체를 공급하는 구동유체 유입구(140)와 노즐(150)을 포함하여 형성된다.
또한, 상기 배기 증폭장치(100)는 바람직하게는 테프론 재질 또는 폴리염화비닐 재질로 형성된다. 또한, 상기 배기 증폭장치(100)는 증폭라인(110)을 포함한 영역에서 폐가스가 접촉되는 내면에 일정 두께로 테프론 코팅층 또는 폴리염화비닐 코팅층이 형성될 수 있다. 따라서, 상기 배기 증폭장치(100)는 증폭 라인(110)의 내부를 흐르는 부식성이 강한 폐가스에 대한 내구성을 갖게 되며, 폐가스 배기 제어시스템(10)은 전체적으로 내구성을 향상되어 반도체 제조라인에 대한 유지보수 시간과 비용을 감소시킬 수 있게 된다.
상기 증폭 라인(110)은 배기 라인(20)에 연결되어 폐가스가 유입되는 일측의 폐가스 유입구(120)와 배기 라인(20)에 연결되어 폐가스가 배출되는 타측의 폐가스 배출구(130)를 포함하여 형성된다. 또한, 상기 구동유체 유입구(140)는 구동유체 배관(30)이 결합되어 구동유체를 공급하게 되며, 노즐(150)은 증폭 라인(110)의 폐가스 유입구(120) 측에 설치되어 구동유체 유입구(140)를 통하여 공급되는 구동유체를 폐가스의 흐름방향으로 분사하게 된다. 따라서, 상기 증폭 라인(110)의 폐가스 유입구(120)로 유입되는 폐가스는 노즐(150)에서 분사되는 구동유체에 의하여 보다 빠르게 폐가스 배출구(130)로 흐르게 된다. 이렇게 증폭 라인(110)에서 외부로부터 공급되는 구동유체에 의하여 증폭 라인(110) 내부로 흐르는 가스의 흐름이 빠르게 되는 것을 유체 공학 용어로 코안다 효과라 한다. 한편, 상기 배기 라인(20)은 1/4인치부터 4인치 혹은 그 이상의 크기의 배관이 사용될 수 있으며, 배기 증폭장치(100)의 증폭 라인(110)도 배기 라인(20)에 상응하는 크기로 형성된다.
상기 구동유체 제어밸브(200)는 구동유체 배관(30)에 설치되어 배기 증폭장치(100)에 공급되는 구동유체의 흐름을 제어하게 된다. 상기 구동유체 제어밸브(200)는 제어장치(300)의 구동신호에 의하여 개폐되어 구동유체의 흐름을 제어하게 된다.
상기 구동유체 레귤레이터(400)는 구동유체 제어밸브(200)의 전단에서 구동유체 배관(30)에 설치되어 구동유체 배관(30)을 통하여 공급되는 구동유체의 흐름을 제어하게 된다. 상기 구동유체 레귤레이터(400)는 일반적으로 반도체 제조라인에 사용되는 최대 유체 압력인 6kgf/cm2 이하로 구동유체의 제어 압력을 제어하게 된다. 다만, 상기 구동유체 레귤레이터는 필요에 따라서는 다른 압력으로 설정되어 사용될 수 있음은 물론이다. 상기 구동유체 레귤레이터(400)는 수동으로 제어 압력이 설정되거나 제어장치(300)에 연결되어 자동으로 제어압력을 설정하게 된다. 상기 구동유체 레귤레이터(400)는 폐가스 배기 제어시스템(10)이 설치되는 배기 라인(20)의 배기 조건에 따라 구동유체의 압력을 최적으로 조절하게 된다.
상기 제어장치(300)는 반도체 제조장치(40)의 작동신호를 수신하고, 구동유체 제어밸브(200)의 구동을 위한 구동신호를 출력하게 된다. 또한, 상기 제어장치(300)는 제어장치(300)의 작동상태에 대한 작동신호를 반도체 제조장치(40)로 출력할 수 있으며, 제어장치(300)의 작동상태를 외부로 나타낼 수 있다. 보다 상세하게는 상기 제어장치(300)는 동작신호 입력부(310)와 밸브 구동신호 출력부(320)를 포 함하여 형성된다. 또한, 상기 제어장치(300)는 동작신호 출력부(330)와 동작상태 표시부(340)를 포함하여 형성될 수 있다.
상기 동작신호 입력부(310)는 반도체 제조장치(40)의 제어부(44)의 에 연결되어 반도체 제조장치(40)의 작동신호를 수신하게 된다. 상기 밸브 구동신호 출력부(320)는 구동유체 제어밸브(200)에 연결되며 동작신호 입력부(310)로 반도체 제조장치(40)의 작동신호가 입력되면 구동유체 제어밸브(200)로 구동신호를 출력하게 된다. 또한, 상기 동작신호 출력부(330)는 반도체 제조장치(40)의 제어부(44)에 연결되어 제어장치(300)의 작동상태에 대한 작동신호를 출력하게 된다. 따라서, 상기 반도체 제조장치(40)는 폐가스 배기 제어시스템(10)의 동작상태를 확인하면서 가동될 수 있다. 상기 동작상태 표시부(320)는 폐가스 배기 제어시스템(10)의 동작상태를 외부로 나타내게 되며 LED와 같은 발광수단이 사용될 수 있다. 따라서, 상기 동작상태 표시부(340)가 동작상태를 표시하게 되므로 제조현장의 엔지니어가 폐가스 배기 제어시스템(10)의 동작 상태를 육안확인을 할 수 있게 된다.
다음은 본 발명의 실시예에 따른 폐가스 배기 제어시스템이 반도체 제조라인에 설치되는 경우의 작동관계를 설명한다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 폐가스 배기 제어시스템이 설치되는 반도체 제조라인의 개략적인 구성도를 나타낸다.
상기 폐가스 배기 제어시스템(10)은, 도 3을 참조하면, 반도체 제조라인에 설치되어 있는 반도체 제조장치(40)의 배기 라인(20)에 설치된다. 상기 반도체 제조장치(40)는 식각장비 또는 증착장비 등 반도체의 제조 라인에 설치되어 폐가스를 배출하는 다양한 장비가 될 수 있다. 상기 반도체 제조장치(40)는 일반적으로 공정챔버(42)와 주제어기(44) 및 배기 밸브(46)를 포함하며 공정챔버(42)는 배기 라인(20)에 연결되어 폐가스를 배출하게 된다. 상기 배기 라인(20)은 주덕트 배기(50)에 연결되어 폐가스를 외부로 배기하게 된다. 상기 공정챔버(42)는 웨이퍼 등이 안착되어 반도체 제조 공정이 수행되는 공간이며 공정이 진행되는 과정에 공정가스가 공급되어 충진되는 공간이다. 상기 주제어기(44)는 반도체 제조장치(40)의 제반 동작을 제어하게 되며, 공정이 완료된 후에 배기 라인(20)에 설치되는 배기 밸브(46)를 제어하여 공정가스가 배기 라인(20)을 통하여 폐가스로 배출되도록 한다.
상기 배기 증폭장치(100)의 증폭 라인(110)이 반도체 제조장치(40)의 배기 라인(20)의 중간에 설치되며, 구동유체 유입구(120)로 구동유체 배관(30)이 연결된다. 또한, 상기 구동유체 제어밸브(200)는 구동유체 배관(30)의 중간에 연결되어 구동유체가 배기 증폭장치(100)에 공급되는 것을 제어하게 된다.
상기 제어장치(300)는 작동신호 입력부(310)가 반도체 제조장치(40)의 주제어기(44)에 연결되며, 밸브 구동신호 출력부(320)가 구동유체 제어밸브(200)에 연결된다. 또한, 상기 제어장치(300)는 동작신호 출력부(330)가 반도체 제조장치(40)의 주제어기(44)에 연결된다. 따라서, 상기 제어장치(300)는 반도체 제조장치(40)의 주제어기(44)로부터 반도체 제조장치(40)의 작동신호를 수신하고 밸브 구동신호 출력부(320)를 통하여 구동유체 제어밸브(200)로 밸브 구동신호를 전송하게 된다. 상기 구동유체 제어밸브(200)는 밸브 구동신호 출력부로부터 작동신호를 수신하고 구동유체 제어밸브(200)를 개방하게 된다. 이때, 상기 반도체 제조장치(40)는 주제 어기(44)에서 배기 밸브(46)를 작동하여 배기 라인(20)을 통하여 폐가스가 배출되도록 한다. 따라서, 상기 배기 증폭장치(100)는 구동유체 유입구(130)로 공급되어 노즐(150)을 통하여 증폭 라인(110)으로 분사되는 구동유체에 의하여 증폭 라인(110)을 흐르는 폐가스를 보다 빠른 속도로 배출하게 된다. 상기 배기 증폭장치(100)는 증폭라인(110)의 크기와 노즐(150)의 형상에 따라 통상적인 폐가스의 흐름보다 10 ∼ 40배의 속도로 폐가스를 배출하게 된다. 상기 제어장치(300)의 동작신호 출력부(330)는 폐가스 배기 제어시스템(10)의 동작상태를 반도체 제조장치(40)의 주제어기(44)로 전송하여 폐가스 배기 제어시스템(10)의 동작 상태를 반도체 제조장치(40)의 주제어기(44)가 모니터링 할 수 있도록 한다. 또한, 상기 제어장치(300)는 동작상태 표시부(340)를 통하여 폐가스 배기 제어시스템(10)의 작동상태를 외부로 표시하게 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 특허청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
본 발명의 폐가스 배기 제어시스템에 따르면 반도체 제조 라인에 설치되는 반도체 제조장치가 작동되면서 배기 라인을 통하여 폐가스가 배출되면 해당 배기 라인을 흐르는 폐가스의 배기 압력을 증폭시켜 보다 효율적으로 폐가스를 주배기 덕트로 배출할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 배기 라인을 통하여 보다 빠르게 폐가스를 배출하게 되므로 각 반도체 제조장치의 공정 대기 시간을 단축하여 전체적으로 반도체 제조장치의 가동 효율을 증가시키고 공정 시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면 구동유체 또는 질소를 사용하여 폐가스의 배기 압력을 증폭시키게 되므로 전기의 사용에 따른 폭발 가능성이 없어 배기 라인의 안정성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면 배기 증폭장치는 상대적으로 회전하거나 이동하는 부분이 없으므로 내구성이 우수하여 배기 라인의 유지 보수에 소요되는 시간과 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 반도체 제조장치의 배기 라인에 설치되며, 구동유체 배관을 통하여 공급되는 구동유체에 의한 코안다 효과를 이용하여 배기 라인의 폐가스 흐름을 증폭시키는 배기 증폭장치;
    상기 구동유체 배관에 설치되어 상기 배기 증폭장치에 공급되는 구동유체의 흐름을 제어하는 구동유체 제어밸브 및
    상기 반도체 제조장치의 작동신호를 수신하고 상기 구동유체 제어밸브의 구동을 위한 구동신호를 출력하는 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐가스 배기 제어시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 배기 증폭장치는
    상기 배기 라인 사이에 설치되며 폐가스가 유입되는 폐가스 유입구와 폐가스가 배출되는 폐가스 배출구를 포함하는 증폭 라인 및
    상기 증폭 라인의 폐가스 유입구 측에 설치되어 상기 구동유체 배관을 통하여 공급되는 구동유체를 폐가스의 흐름방향으로 분사하는 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐가스 배기 제어시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 배기 증폭장치는 테프론 재질 또는 폴리염화비닐 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 폐가스 배기 제어시스템.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 배기 증폭장치는 증폭 라인의 내면을 포함한 영역에 테프론 코팅 또는 폴리염화비닐 코팅이 형성되는 것을 특징으로 하는 폐가스 배기 제어시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 구동유체 제어밸브의 전단에서 상기 구동유체 배관에 설치되는 구동유체 레귤레이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐가스 배기 제어시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제어장치는
    상기 반도체 제조장치의 작동신호를 수신하는 동작신호 입력부와
    상기 구동유체 제어밸브의 구동신호를 출력하는 밸브 구동신호 출력부와
    상기 제어장치의 동작상태에 대한 신호를 상기 반도체 제조장치로 출력하는 동작신호 출력부 및
    상기 폐가스 배기 제어시스템의 동작상태를 나타내는 동작상태 표시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐가스 배기 제어시스템.
KR1020060021159A 2006-03-07 2006-03-07 폐가스 배기 제어시스템 KR100708369B1 (ko)

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