KR101145852B1 - 전자소재 제조용 가스공급장치 및 방법 - Google Patents

전자소재 제조용 가스공급장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전자소재 제조용 가스공급장치 및 방법에 관한 것으로, 메인유입밸브에 의해 공정가스를 공급 및 차단하는 가스공급부와, 상기 가스공급부로 부터 공급되는 공정가스를 서로 다른 경로로 전환하여 공급하는 전환밸브부와, 상기 전환밸브부에서 공급되는 공정가스를 각 공정챔버에 분산공급하는 메인공급라인과, 상기 메인공급라인의 이상시 상기 전환밸브부에서 공급되는 공정가스를 상기 각 공정챔버에 우회하여 분산공급하는 예비공급라인을 포함한다. 본 발명에 의하면, 메인공급라인상의 일부 구성부품에 문제가 발생하여도 상기 메인공급라인을 우회하여 각 공정챔버에 원활하게 공정가스가 공급되므로 전자소재 제조공정을 지속적으로 유지시켜 생산성을 월등히 향상시킨다는 효과가 있다.
전자소재, 가스공급, 메인공급라인, 예비공급라인, 전환밸브

Description

전자소재 제조용 가스공급장치 및 방법{Gas supplying device for manufacturing electronic material and method thereof}
도 1은 본 발명 전자소재 제조용 가스공급장치의 일실시 구성도이다.
도 2는 본 발명 전자소재 제조용 가스공급장치의 다른 실시 구성도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10 : 메인공급라인 11 : 분산공급관
20 : 예비공급라인 21 : 예비분산공급관
30 : 전환밸브부 31 : 제1전환밸브
32 : 제2전환밸브 40 : 퍼지가스공급라인
50 : 공정챔버 60 : 가스공급부
AV : 자동밸브 M1 : 제1압력계
M2 : 제2압력계 MV1 : 메인유입밸브
MV2 : 메인공정밸브 REG : 레귤레이터
본 발명은 전자소재 제조용 가스공급장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 각 공정챔버에 공정가스를 끊김없이 지속적으로 공급하는 전자소재 제조용 가스공급장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체와 엘씨디(LCD) 및 엘이디(LED) 등의 전자소재를 제조하기 위한 공정챔버(process chamber)는 공정가스(process gas)의 공급을 필요로 한다.
따라서, 공정챔버(또는 공정장비)는 공정의 진행을 위한 가스를 공급받도록 가스공급장치가 연결설치된다.
이러한 가스공급장치는 가스봄베 등의 가스공급원에서 공정가스를 공급받아 다수의 공정챔버에 공정가스를 분산공급하도록 각 공정챔버의 수에 따라 공급라인이 각각 분기되어 연결된다.
이와 같은 가스공급장치의 공급라인상에는 원활한 공정가스의 공급을 위한 다수의 구성부품이 설치된다.
일례로, 가스공급장치는 공급라인상에 설치되어 가스봄베로 부터 공급되는 공정가스를 단속하는 자동밸브(air valve)와 각 공정챔버로 공급되는 공정가스를 단속하는 공정밸브와 공정가스의 압력을 조절하는 레귤레이터(regulator) 및 각 공정챔버로 공급되는 공정가스의 가스압을 측정하는 압력계(manometer) 등이 구비된다.
그러나, 종래 가스공급장치는 상기 자동밸브, 공정밸브, 레귤레이터, 압력계 중 어느 하나의 구성부품에라도 문제가 발생되면 전체 가스공급이 중단되어야 하므 로 전자소재 제조공정에 차질을 발생시켜 막대한 시간적 경제적 손실을 야기한다는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 감안한 본 발명은 일부 구성부품에 문제가 발생하여도 공정가스를 지속적으로 공급할 수 있는 전자소재 제조용 가스공급장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 일측면에 따르면, 메인유입밸브에 의해 공정가스를 공급 및 차단하는 가스공급부와, 상기 가스공급부로 부터 공급되는 공정가스를 서로 다른 경로로 전환하여 공급하는 전환밸브부와, 상기 전환밸브부에서 공급되는 공정가스를 각 공정챔버에 분산공급하는 메인공급라인과, 상기 메인공급라인의 이상시 상기 전환밸브부에서 공급되는 공정가스를 상기 각 공정챔버에 우회하여 분산공급하는 예비공급라인을 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, (a) 가스공급부에서 공급되는 공정가스를 메인공급라인으로 통과시켜 각 공정챔버로 분산공급하는 단계와, (b) 상기 메인공급라인의 이상여부를 판단하는 단계와, (c) 상기 (b)단계에서 이상 감지시 상기 가스공급부에서 공급되는 공정가스를 예비공급라인으로 공급하도록 전환밸브부를 전환하는 단계와, (d) 상기 예비공급라인으로 공급된 공정가스를 상기 각 공정챔버로 우회하여 분산공급하는 단계를 포함한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
<실시예 1>
도 1은 본 발명 전자소재 제조용 가스공급장치의 일실시 구성도이다.
이를 참조하면, 본 발명에 따른 전자소재 제조용 가스공급장치의 일실시예는 공정가스를 공급 및 차단하는 가스공급부(60)와, 상기 가스공급부(60)로 부터 공급되는 공정가스를 서로 다른 경로로 전환하여 공급하는 전환밸브부(30)와, 상기 전환밸브부(30)에서 공급되는 공정가스를 각 공정챔버(50)에 분산공급하는 메인공급라인(10)과, 상기 메인공급라인(10)의 이상발생시 공정가스를 상기 각 공정챔버에 우회하여 분산공급하는 예비공급라인(20)을 포함한다.
한편, 상기에서 공정챔버(50)는 공정을 수행하는 공정장비(미도시)가 될 수 있다.
이러한 가스공급부(60)와 전환밸브부(30)와 메인공급라인(10) 및 예비공급라인(20)이 캐비넷(미도시, cabinet) 내에 설치되고, 상기 캐비넷 내에는 가스 누출 등의 문제발생을 감지하는 디텍터(미도시, detector)가 설치된다.
상기 가스공급부(60)는 가스봄베(61)가 구비되고 메인유입밸브(MV1)가 설치되어 전환밸브부(30)에 공정가스를 공급하거나 차단한다.
상기 전환밸브부(30)는 메인공급라인(10) 또는 예비공급라인(20)측으로 가스 공급을 전환하는 구성부품이다.
즉, 전환밸브부(30)는 가스공급부(60)에서 공정가스를 공급받아 메인공급라인(10)에 공급하다가 메인공급라인(10)에 이상이 발생되면 공정가스를 예비공급라인(20)으로 전환공급한다.
이러한 전환밸브부(30)는 메인공급라인(10)으로의 공정가스 유입을 단속하는 제1전환밸브(31)와, 예비공급라인(20)으로의 공정가스 유입을 단속하는 제2전환밸브(32)를 포함한다.
그리고, 전환밸브부(30)는 정상적인 상태에서는 메인공급라인(10)으로 공정가스가 공급되도록 제1전환밸브(31)는 개방하고 제2전환밸브(32)는 차단한다.
상기 메인공급라인(10)은 각 공정챔버(50)에 공정가스를 분산공급하는 공급라인이다.
이와같이 메인공급라인(10)은 전환밸브부(30)에서 공정가스를 공급받고, 자동밸브(AV)에 통과시켜 각 공정챔버(50)에 분산공급한다.
또한 메인공급라인(10)은 자동밸브(AV) 출력측에서 각각 분기되어 각 공정챔버(50)로 연결되는 각 분산공급관(11)을 포함한다.
그리고, 각 분산공급관(12)은 공정가스를 단속하는 각 메인공정밸브(MV2)를 포함한다.
따라서, 각 메인공정밸브(MV2)는 메인공급라인(10)에서 각 분산공급관(11)에 공급되는 공정가스를 선택적으로 단속한다.
상기 예비공급라인(20)은 메인공급라인(10)상에 문제발생시 메인공급라인 (10)을 우회하여 각 공정챔버(50)로 공정가스를 분산공급하는 공급라인이다.
이러한 예비공급라인(20)은 각 분산공급관(11)측으로 각각 분기되어 연결되는 각 예비분산공급관(21)을 포함한다.
한편, 예비공급라인(20)의 각 예비분산공급관(21)에는 각 메인공정밸브(MV2)가 설치될 수 있어 공정가스의 유입이 선택적으로 단속된다.
이러한 각 예비분산공급관(21)은 각 분산공급관(11)에 연결되되, 각 공정챔버(50)와 후술할 각 제2압력계(M2) 사이에 연결된다.
그리고, 메인공급관(11)은 자동밸브(AV)와 분산공급관(11) 사이에 제1압력계(M1)를 더 포함한다.
이러한 제1압력계(M1)는 메인공급라인(10)상에서 공정가스의 가스압을 측정하는 것이다. 일례로, 작업자는 자동밸브(AV)에 고장이 발생될 경우 메인공급라인(10)에 정상적인 공정가스 공급이 이루어지지 않으므로 제1압력계(M1)를 확인하여 가스압 이상여부를 점검한다.
또한, 각 분산공급관(11)은 각 메인공정밸브(MV2)와 각 공정챔버(50) 사이에 순차적으로 설치되는 각 레귤레이터(REG)와 각 제2압력계(M2)를 더 포함한다.
따라서, 각 분산공급관(11)을 통과하는 공정가스는 각 레귤레이터(REG)에 의해 압력조절되어 각 공정챔버(50)로 공급되고, 각 제2압력계(M2)에 의해 공정가스의 가스압이 측정된 후 각 공정챔버(50)로 공급된다.
즉, 각 제2압력계(M2)는 각 분산공급관(11)상에서 공정가스의 가스압을 측정하는 것이다. 일례로, 작업자는 각 메인공정밸브(MV2) 또는 각 레귤레이터(REG)에 고장이 발생될 경우 각 분산공급관(11)에 정상적인 공정가스 공급이 이루어지지 않으므로 제2압력계(M2)를 확인하여 가스압 이상여부를 점검한다.
따라서, 작업자는 상기 디텍터 또는 제1압력계(M1) 또는 각 제2압력계(M2)에서 이상이 감지될 경우 각 분산공급관(11)으로 공급되는 공정가스를 차단하고, 예비공급라인(20)으로 공정가스를 전환공급한다.
한편, 각 분산공급관(11)은 각 메인공정밸브(MV2)와 각 레귤레이터(REG) 사이에 퍼지가스공급라인(40)이 연결되어, 공정가스의 공급이 차단된 후 퍼지가스공급라인(40)을 따라 퍼지가스가 공급된다.
이와 같은 본 발명 전자소재 제조용 가스공급장치의 일실시예는 메인공급라인(10)상에 설치되는 구성부품에 문제가 발생시 메인공급라인(10)을 우회하여 각 공정챔버(50)로 공정가스를 공급한다.
구체적으로, 본 발명 전자소재 제조용 가스공급장치의 일실시예는 메인공급라인(10)을 통하여 공정가스의 공급이 진행되는 도중에 상기 디텍터 또는 제1압력계(M1) 또는 각 제2압력계(M2)에서 이상이 감지되는 경우에 개방되어 있던 제1전환밸브(31)를 차단하고 차단되어 있던 제2전환밸브(32)를 개방하여 가스공급부(60)로 부터 유입되는 공정가스를 예비공급라인(20)으로 전환공급한다.
따라서, 가스공급부(60)로 부터 유입된 공정가스는 메인공급라인(10)의 각 분산공급관(11)을 일부 통과하지만 메인공급라인(10)상에 설치되는 구성부품들을 우회하여 각 공정챔버(50)에 분산공급된다.
그리고, 상기와 같이 메인공급라인(10)의 각 분산공급관(11)에는 퍼지가스가 공급될 수 있어 이상이 발생된 것으로 판단되는 구성부품을 교체하기 전 퍼지작업이 먼저 수행된다.
일례로, 각 메인공정밸브(MV2) 중 어느 하나의 메인공정밸브(MV2)에 고장이 발생된 것으로 판단될 경우, 해당 메인공정밸브(MV2)는 교체되어야 한다.
이를 위해 해당 메인공정밸브(MV2)를 포함한 해당 분산공급관(11)과 메인공급라인(10) 및 해당 공정챔버(50)는 퍼지가스에 의해 중화되어야 한다.
우선, 상기와 같이 메인공급라인(10)에 문제가 발생되면 공정가스가 예비공급라인(20)으로 전환공급된다.
다음, 문제가 발생된 분산공급관(11)의 해당 공정챔버에서 공정의 진행이 잠시 중단되는 시기에 문제가 발생된 분산공급관(11)에 연결된 예비분산공급관(21)의 메인공정밸브(MV2)는 차단하고 퍼지공정밸브(MV4)는 개방하여 분산공급관(11)과 메인공급라인(10)으로 퍼지가스를 주입한다. 그와 동시에 공정챔버는 진공상태로 감압하여 라인내부의 가스를 모두 배기하여 퍼지작업을 완료한 다음, 문제가 발생된 밸브를 교체할 수 있다.
이와같이 교체작업이 진행되는 동안에도 해당 공정챔버(50)를 제외한 각 공정챔버(50)에는 예비공급라인(20)을 따라 지속적으로 공정가스가 공급되는 것은 물론이다.
한편, 미설명된 도면부호 CV는 퍼지공급라인(40)의 각 퍼지공정밸브(MV4) 입력측에 설치되는 체크밸브이다.
<실시예 2>
도 2는 본 발명 전자소재 제조용 가스공급장치의 다른 실시 구성도이다. 여기서 앞서 도시된 도면에서와 동일한 도면부호는 동일한 기능을 하는 부재를 가리킨다.
이를 참조하면, 본 발명에 따른 전자소재 제조용 가스공급장치의 다른 실시예는 공정가스를 공급 및 차단하는 가스공급부(60)와, 상기 가스공급부(60)로 부터 공급되는 공정가스를 서로 다른 경로로 전환하여 공급하는 전환밸브부(30)와, 상기 전환밸브부(30)에서 공급되는 공정가스를 각 공정챔버(50)에 분산공급하는 메인공급라인(10)과, 상기 메인공급라인(10)의 이상발생시 공정가스를 상기 각 공정챔버에 우회하여 분산공급하는 예비공급라인(20)을 포함한다.
상기 예비공급라인(20)은 메인공급라인(10)상에 문제발생시 메인공급라인(10)을 우회하여 각 공정챔버(50)로 공정가스를 분산공급하는 공급라인이다.
이러한 예비공급라인(20)은 메인공급라인(10)의 각 분산공급관(11)측으로 각각 분기되어 연결되는 각 예비분산공급관(21)을 포함한다.
또한, 예비공급라인(20)의 각 예비분산공급관(21)은 각 분산공급관(11)에 연결되되, 각 메인공정밸브(MV2)와 각 레귤레이터(REG) 사이에 연결된다.
따라서, 예비공급라인(20)으로 공급되어 각 분산공급관(11)에 유입된 공정가스는 각 레귤레이터(REG)를 통과하므로 압력조절되어 각 공정챔버(50)에 공급된다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예들을 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예들에 한정되지 않으며 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능함은 물론이다.
상기와 같이 본 발명은 메인공급라인상의 일부 구성부품에 문제가 발생하여도 상기 메인공급라인을 우회하여 각 공정챔버에 원활하게 공정가스가 공급되므로 전자소재 제조공정을 지속적으로 유지시켜 생산성을 월등히 향상시킨다는 효과가 있다.

Claims (9)

  1. 메인유입밸브에 의해 공정가스를 공급 및 차단하는 가스공급부;
    상기 가스공급부로 부터 공급되는 공정가스를 서로 다른 경로로 전환하여 공급하는 전환밸브부;
    메인공정밸브를 포함하여 상기 전환밸브부에서 공급되는 공정가스를 각 공정챔버에 분산공급하되, 각 공정챔버 측으로 각각 분기되어 연결되는 분산공급관을 구비하는 메인공급라인; 및
    상기 메인공급라인의 이상시 상기 전환밸브부에서 공급되는 공정가스를 상기 각 공정챔버에 우회하여 분산공급하되, 상기 각 분산공급관에 각각 연결되는 예비분산공급관을 포함하는 예비공급라인을 포함하는 전자소재 제조용 가스공급장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 메인공급라인은 상기 분산공급관의 분기되기 전 구간에 제1압력계를 더 포함하는 전자소재 제조용 가스공급장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 분산공급관은 상기 메인공정밸브와 상기 공정챔버 사이에 순차적으로 설치되는 레귤레이터와 제2압력계를 더 포함하고,
    상기 예비분산공급관은 상기 제2압력계와 상기 공정챔버 사이에 연결되는 전자소재 제조용 가스공급장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 분산공급관에는 상기 메인공정밸브와 상기 레귤레이터 사이에 퍼지가스공급라인이 연결되는 전자소재 제조용 가스공급장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 분산공급관은 상기 메인공정밸브와 상기 공정챔버 사이에 순차적으로 설치되는 레귤레이터와 제2압력계를 더 포함하고,
    상기 예비분산공급관은 상기 메인공정밸브와 상기 레귤레이터 사이에 연결되는 전자소재 제조용 가스공급장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 전환밸브부는,
    상기 메인공급라인으로의 공정가스 유입을 단속하는 제1전환밸브; 및
    상기 예비공급라인으로의 공정가스 유입을 단속하는 제2전환밸브를 포함하는 전자소재 제조용 가스공급장치.
  8. (a) 가스공급부에서 공급되는 공정가스를 메인공급라인으로 통과시켜 각 공정챔버로 분산공급하는 단계;
    (b) 상기 메인공급라인의 이상여부를 판단하는 단계;
    (c) 상기 (b)단계에서 이상 감지시 상기 가스공급부에서 공급되는 공정가스를 예비공급라인으로 공급하도록 전환밸브부를 전환하는 단계; 및
    (d) 상기 예비공급라인으로 공급된 공정가스를 상기 각 공정챔버로 우회하여 분산공급하며, 상기 메인공급라인으로 연결되는 퍼지가스공급라인을 통하여 상기 메인공급라인을 퍼지하는 단계를 포함하는 전자소재 제조용 가스공급방법.
  9. 삭제
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