KR101185033B1 - 무정지 가스 공급 제어 장치 및 그의 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 밸브 매니폴드 박스의 무정지 가스 공급 제어 장치 및 그의 제어 방법에 관한 것이다. 무정지 가스 공급 제어 장치는 하나 이상의 밸브 매니폴드 박스와 연결되어 공정 가스를 안정적으로 공급하도록 제어한다. 밸브 매니폴드 박스는 가스 공급원과 하나 이상의 반도체 제조 설비 사이에 구비되어 반도체 제조 설비로 공정 가스를 공급한다. 무정지 가스 공급 제어 장치는 별도의 전원 공급부와, 밸브 매니폴드 박스의 에어 밸브로 밸브 구동 가스를 공급하는 솔레노이드 밸브 블럭을 구비한다. 무정지 가스 공급 제어 장치는 밸브 매니폴드 박스에서 전원 차단, 가스 누출, 온도 이상, 화재 발생 요인 및 비상 발생 버튼 누름 등을 감지하여 실시간으로 모니터링한다. 무정지 가스 공급 제어 장치는 모니터링 중 전원이 차단되면, 현재 진행 중인 공정을 처리할 수 있도록 센서들로 전원을 공급하고, 공정이 완료될 때까지 솔레노이드 밸브를 개방시켜서 밸브 구동 가스를 공급한다. 본 발명에 의하면, 밸브 매니폴드 박스의 전원 차단 시에도 공정 가스를 공급하도록 제어함으로써, 반도체 제조 수율을 향상시킬 수 있다.

Description

무정지 가스 공급 제어 장치 및 그의 제어 방법{NONSTOP GAS SUPPLY CONTROL APPARATUS FOR SEMICONDUCTOR MANUFACTURING EQUITMENTS AND CONTROL METHOD OF THE SAME}
본 발명은 가스 공급 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 밸브 매니폴드 박스 타입의 가스 공급 시스템에서 전원 차단으로 인해 반도체 제조 설비로 가스 공급이 중단되는 것을 방지하여 제조 수율을 향상시키기 위한 무정지 가스 공급 제어 장치 및 그의 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 기판은 사진, 확산, 식각, 증착 등의 다수의 일련 공정들을 반복 수행하여 반도체 소자로 제작된다. 이러한 각 공정을 수행하는 반도체 제조 설비에는 반도체 기판 상에 요구되는 가스를 공급하기 위한 가스 공급 시스템(gas supply system)이 필수적으로 설치되어 있다.
가스 공급 시스템은 가스 공급원으로부터 공정 가스를 공급받아서 동일 또는 서로 다른 공정을 처리하는 복수 개의 반도체 제조 설비로 공정 가스를 공급한다. 이러한 가스 공급 시스템으로는 가스 공급원으로부터 공정 가스를 받아서 반도체 제조 설비로 분배하여 공급하는 밸브 매니폴드 박스(Valve Manifold Box : VMB) 또는 밸브 매니폴드 패널(Valve Manifold Pannel : VMP) 타입의 가스 분배 장치와, 공정 가스가 저장된 하나 이상의 가스 실린더(gas cylinder)를 구비하는 실린더 캐비넷(Cylinder Cabinet : CC) 또는 가스 캐비넷(Gas Cabinet : GC) 타입의 가스 공급 장치 등이 있다.
이러한 가스 공급 시스템에 대한 기술은 현재 다양하게 공개되어 있다. 예를 들어, 국내 공개특허공보 제1998-066814호(공개일 1998년 10월 15일)의 '가스 공급 장치의 시스템 제어부 구조'와, 국내 공개특허공보 제2005-0010895호(공개일 2005년 1월 28일)의 '압력-기반 가스 전달 시스템 및 고압 가스의 전달 및 저장과 관련된 리스크 감소 방법' 등이 있다.
이러한 가스 공급 시스템은 가스 분배 장치 또는 가스 공급 장치 등을 이용하여 반도체 제조 설비로 공정 가스를 안정적으로 공급한다. 예를 들어, 밸브 매니폴드 박스(VMB) 타입의 가스 분배 장치는 1 차적으로 가스 탱크 또는 실린더 캐비넷 등과 같은 가스 공급원으로부터 공정 가스를 공급받고, 이를 일정 압력 및 일정량으로 분배하여 하나 이상의 반도체 제조 설비로 공급한다. 이 때, 가스 분배 장치는 동일 또는 상이한 공정 가스를 반도체 제조 설비로 공급할 수 있다. 이를 위해 가스 분배 장치는 가스 공급원과 반도체 제조 설비들 상호 간에 가스 공급 배관을 통해 연결되고, 가스 공급 배관에는 각종 밸브, 레귤레이터, 필터 등이 설치된다.
이러한 가스 분배 장치는 내부에 가스 분배 및 공급을 조절하기 위해 VMB 제어부가 구비된다. 이 VMB 제어부는 전원을 공급받아서 공정 가스를 분배 공급하도록 제어한다. 즉, VMB 제어부는 각종 밸브들을 제어하고, VMB 내부에 설치되어 전원, 온도, 빛(자외선), 비상 상황 등을 감지하는 센서들로부터 실시간으로 동작 상태를 모니터링한다.
그러나 기존의 VMB 제어부는 전원이 차단되거나 밸브 오동작 등의 오류가 발생되면, 가스 분배 장치를 제어하지 못하여 반도체 제조 설비의 가스 공급을 중단하는 경우가 빈번하다. 그 결과, 가스 공급이 중단되어 반도체 제조 설비에서의 공정이 중단되므로, 진행 중인 반도체 기판이 손상되어 제조 수율이 저하되는 원인이 된다.
본 발명의 목적은 반도체 제조 설비로 안정적인 가스 공급을 제어하기 위한무정지 가스 공급 제어 장치 및 그의 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 밸브 매니폴드 박스 타입의 가스 공급 시스템을 제어하는 무정지 가스 공급 제어 장치 및 그의 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 밸브 매니폴드 박스 타입의 가스 공급 시스템에서 전원 차단 시에도 안정적인 가스 공급을 위한 무정지 가스 공급 제어 장치 및 그의 제어 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적들을 달성하기 위한, 본 발명의 무정지 가스 공급 제어 장치는 밸브 매니폴드 박스의 이상 발생으로 인한 메인 전원 차단 시에도 안정적으로 공정 가스를 공급하도록 제어하는데 그 한 특징이 있다. 이와 같은 가스 공급 제어 장치는 안정적인 공정 가스 공급을 유지하여, 반도체 제조 수율이 향상 가능하고, 공정이 중단되는 것을 예방할 수 있다.
이 특징에 따른 무정지 가스 공급 제어 장치는 가스 공급원으로부터 하나 이상의 반도체 제조 설비로 공정 가스를 중단없이 공급하도록 밸브 매니폴드 박스를 제어한다.
이 특징의 무정지 가스 공급 제어 장치는, 상기 밸브 매니폴드 박스의 내부에 설치되어 이상 발생 여부를 감지하는 복수 개의 센서들과; 상기 가스 공급원으로부터 상기 공정 가스를 상기 반도체 제조 설비로 공급하도록 개폐되는 하나 이상의 에어 밸브와; 상기 밸브 매니폴드 박스의 전원을 공급하는 제 1 전원 공급부와; 상기 제 1 전원 공급부의 전원 공급 상태를 감지하는 전원 감지 회로와; 상기 제 1 전원 공급부로부터 상기 밸브 매니폴드 박스의 전원이 차단되면, 상기 센서들의 전원을 공급하는 제 2 전원 공급부와; 상기 밸브 매니폴드 박스의 전원 차단 시, 상기 에어 밸브의 개폐를 구동하는 밸브 구동 가스를 상기 에어 밸브로 공급하거나 차단하는 하나 이상의 솔레노이드 밸브와; 상기 솔레노이드 밸브를 개폐하도록 구동하는 밸브 구동부 및; 상기 센서들로부터 감지 신호를 받아서 상기 밸브 매니폴드 박스의 이상 발생 여부를 모니터링하고, 상기 전원 감지 회로로부터 감지 신호를 받아서 상기 밸브 매니폴드 박스의 전원이 차단되면, 상기 제 2 전원 공급부로부터 상기 센서들로 전원을 공급하도록 제어하고, 상기 솔레노이드 밸브를 개폐하도록 상기 밸브 구동부를 제어하는 컨트롤러를 포함한다.
한 실시예에 있어서, 상기 센서들은; 상기 밸브 매니폴드 박스 내부에 설치되어 가스 누출을 감지하는 가스 누출 센서와; 상기 밸브 매니폴드 박스 내부에 설치되어 온도를 감지하는 온도 센서 및; 상기 밸브 매니폴드 박스 내부에 설치되어 화재 발생을 감지하는 빛 센서를 포함한다.
다른 실시예에 있어서, 상기 무정지 가스 공급 제어 장치는; 상기 센서들과, 상기 전원 감지 회로로부터 감지 신호를 받아서 상기 컨트롤러로 제공하고, 상기 제 2 전원 공급부로부터 공급되는 전원을 받아서 상기 센서들의 전원으로 제공하는 인터페이스부를 더 포함한다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 무정지 가스 공급 제어 장치는; 상기 제 2 전원 공급부로부터 전원을 공급받아서, 상기 밸브 매니폴드 박스에서 상기 제 1 전원 공급부의 전원이 차단되면, 상기 컨트롤러의 제어를 받아서 상기 인터페이스부를 통해 상기 센서들의 전원을 공급하도록 전환하는 전원 전환부를 더 포함한다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 무정지 가스 공급 제어 장치는; 상기 센서들 중 하나 이상을 선택하도록 하는 조작부와; 상기 조작부로부터 선택된 센서들에 대응되는 감지 신호를 상기 인터페이스부를 통해 받아들여서 디코딩하여 상기 컨트롤러로 제공하는 선택부를 더 포함한다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 무정지 가스 공급 제어 장치는; 상기 밸브 매니폴드 박스의 전원 공급 상태와 이상 발생 여부, 상기 무정지 가스 공급 제어 장치의 동작 상태를 나타내는 표시부와; 상기 컨트롤러로부터 제어를 받아서 상기 표시부를 구동하는 표시 구동부를 더 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 가스 공급원으로부터 하나 이상의 반도체 제조 설비로 공정 가스를 공급하는 밸브 매니폴드 박스를 제어하는 무정지 가스 공급 제어 장치의 제어 방법이 제공된다.
이 특징에 따른 무정지 가스 공급 제어 장치의 제어 방법은, 상기 밸브 매니폴드 박스의 제 1 전원 공급부로부터 전원을 공급받아서 상기 반도체 제조 설비로 공정 가스를 공급하고, 상기 밸브 매니폴드 박스의 온도, 빛, 가스 누출 및 전원 공급 상태 중 하나 이상의 감지 정보를 받아서 상기 밸브 매니폴드 박스의 동작을 모니터링하는 단계와; 상기 모니터링 중 상기 밸브 매니폴드 박스의 전원이 차단되면, 상기 무정지 가스 공급 제어 장치의 제 2 전원 공급부로부터 상기 감지 정보를 제공하는 센서들로 전원을 공급하는 단계와; 상기 밸브 매니폴드 박스의 공정 가스를 공급하는 에어 밸브로 밸브 구동 가스를 공급하는 솔레노이드 밸브를 개방시키는 단계 및; 상기 에어 밸브가 개방되어 상기 반도체 제조 설비로 공정 가스를 공급하는 단계를 포함한다.
한 실시예에 있어서, 상기 전원을 공급하는 단계는; 상기 제 1 전원 공급부로부터 상기 밸브 매니폴드 박스의 전원이 차단되면, 상기 제 2 전원 공급부로부터 상기 센서들로 전원을 공급하도록 전환하는 전원 전환부를 제어한다.
다른 실시예에 있어서, 상기 밸브 구동 가스 공급 단계는; 상기 제 1 전원 공급부로부터 전원 공급 시, 상기 솔레노이드 밸브를 오프로 초기화 상태를 유지하고, 상기 제 1 전원 공급부의 전원이 차단되고 상기 제 2 전원 공급부로부터 상기 센서들의 전원이 공급된다. 여기서 상기 센서들에 의해 상기 밸브 매니폴드 박스에서 이상 발생이 감지되면, 상기 솔레노이드 밸브의 오프 상태를 유지하여 상기 밸브 구동 가스를 상기 에어 밸브로 공급하지 않고, 상기 센서들에 의해 상기 밸브 매니폴드 박스에서 이상 발생이 감지되지 않으면, 상기 솔레노이드 밸브를 온 시켜서 상기 밸브 구동 가스를 상기 에어 밸브로 공급한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 무정지 가스 공급 제어 장치는 밸브 매니폴드 박스의 메인 전원이 차단되면, 반도체 제조 설비에서 현재 처리 중인 공정의 중단이 없도록 밸브 매니폴드 박스의 센서들로 보조 전원을 공급하고, 공정 가스를 공급하는 에어 밸브를 구동하는 밸브 구동 가스를 공급함으로써, 현재 진행 중인 반도체 제조 공정의 반도체 기판을 처리하도록 하여 제조 수율을 향상시킬 수 있다.
또 본 발명의 무정지 가스 공급 제어 장치는 밸브 매니폴드 박스의 전원 차단 시에도 공정 중단을 예방할 수 있다.
또한 본 발명의 무정지 가스 공급 제어 장치는 밸브 매니폴드 박스의 전원 공급 차단, 단선 및 단락 등 부품 불량, 컨트롤러 및 제어 프로그램의 오류 등으로 인한 이상 발생 시에도 밸브 매니폴드 박스의 에어 밸브들을 구동할 수 있으므로, 제조 수율을 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명의 무정지 가스 공급 제어 장치는 조작부 및 선택부를 통해 센서 옵션을 선택할 수 있으므로, 제조사 및 제품 모델 등에 따른 다양한 종류의 밸브 매니폴드 박스에 적용 가능하다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 밸브 매니폴드 박스 타입의 가스 공급 시스템을 제어하는 무정지 가스 공급 제어 장치의 개략적인 구성을 도시한 블럭도;
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 밸브 매니폴드 박스 타입의 가스 공급 시스템을 제어하는 무정지 가스 공급 제어 장치의 구성을 도시한 블럭도;
도 3은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 밸브 매니폴드 박스 타입의 가스 공급 시스템을 제어하는 무정지 가스 공급 제어 장치의 구성을 도시한 블럭도;
도 4는 도 1 내지 도 3에 도시된 무정지 가스 공급 제어 장치의 상세한 구성을 도시한 블럭도;
도 5는 도 4에 도시된 컨트롤러 및 그 주변 회로의 구성을 나타내는 회로도;
도 6은 도 4에 도시된 제 2 전원 공급부의 구성을 도시한 회로도;
도 7은 도 4에 도시된 전원 전환부의 구성을 도시한 회로도;
도 8a 내지 도 8c은 도 4에 도시된 밸브 구동부의 구성을 도시한 회로도;
도 9는 도 4에 도시된 인터페이스부의 구성을 도시한 회로도;
도 10은 도 4에 도시된 표시 구동부의 구성을 도시한 회로도;
도 11은 도 4에 도시된 조작부 및 선택부의 구성을 도시한 회로도;
도 12는 도 4에 도시된 실시예에 따른 가스 공급 제어를 설명하기 위한 일부 구성을 도시한 블럭도;
도 13a 내지 도 13g는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시부의 동작 상태를 설명하기 위한 도면들;
도 14는 본 발명에 따른 무정지 가스 공급 제어 장치의 제어 수순을 도시한 흐름도;
도 15는 도 14에 도시된 보조 전원 공급 단계의 상세한 수순을 도시한 흐름도; 그리고
도 16은 도 14에 도시된 밸브 구동 가스 공급 단계의 상세한 수순을 도시한 흐름도이다.
본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.
이하 첨부된 도 1 내지 도 16을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 무정지 가스 공급 제어 장치의 개략적인 구성을 도시한 블럭도들이다.
도 1을 참조하면, 이 실시예의 무정지 가스 공급 제어 장치(100)는 가스 공급원(10)으로부터 하나 이상의 반도체 제조 설비(30)로 공정 가스를 공급하는 밸브 매니폴드 박스(Valve Manifold Box : VMB)(20)를 제어한다.
가스 공급원(10)은 예컨대, 하나의 공정 가스를 저장하는 가스 저장 탱크로 구비된다. 반도체 제조 설비(30)는 하나 이상이 구비되고, 각각은 동일한 공정 가스를 이용하여 반도체 기판에 동일한 반도체 제조 공정을 처리한다.
밸브 매니폴드 박스(20)는 가스 공급원(10)으로부터 공정 가스를 공급받아서 공정 레시피에 대응하여 일정 압력 및 일정 유량을 조절하고, 반도체 제조 설비(30)로 공정 가스를 분배하여 공급한다. 이를 위해 밸브 매니폴드 박스(20)는 복수 개의 에어 밸브들을 구비하는 밸브 박스(도 4의 24)와, 밸브 박스(24)의 제반 동작을 제어하는 VMB 제어부(도 4의 22)를 포함한다. 또 밸브 매니폴드 박스(20)에는 도 4에는 도시된 바와 같이, 밸브 매니폴드 박스(20)의 전원을 공급하는 메인 전원 공급부 즉, 제 1 전원 공급부(26)와, 복수 개의 센서(28)들을 구비한다. 예를 들어, 밸브 매니폴드 박스(20)에는 온도, 가스 누출 및, 빛(화재)(U/V) 등을 감지하는 센서(28)들을 포함하고, 전원 공급 상태를 감지하는 전원 감지 회로(27)와, 비상 발생 상황을 외부로 알리도록 하는 EMO 버튼(23) 등을 포함한다.
그리고 무정지 가스 공급 제어 장치(100)는 VMB 제어부(22)와 연동해서 밸브 매니폴드 박스(20)의 메인 전원 차단 시, 센서(28)들로 보조 전원을 공급하여 현재 진행 중인 공정이 완료될 수 있도록 공정 가스를 공급, 제어하고, 센서(28)들을 통해 밸브 매니폴드 박스(20)의 이상 발생 여부를 실시간으로 모니터링한다.
다른 예로서, 도 2를 참조하면, 이 실시예의 무정지 가스 공급 제어 장치(100)는 동일한 공정 가스를 공급하는 하나 이상의 실린더 캐비넷(Cylinder Cabinet : CC)(40)으로부터 공정 가스를 공급받아서 하나 이상의 반도체 제조 설비(30)로 공정 가스를 분배하여 공급하는 밸브 매니폴드 박스(20)를 제어한다. 이 경우에도 반도체 제조 설비(30)는 반도체 기판에 동일한 반도체 제조 공정을 처리한다.
또 다른 예로서, 도 3을 참조하면, 이 실시예의 무정지 가스 공급 제어 장치(100)는 서로 다른 공정 가스를 공급하는 복수 개의 실린더 캐비넷(40)들로부터 서로 다른 공정 가스를 공급받아서 분배, 공급하는 밸브 매니폴드 박스(20)를 제어한다. 이 경우, 반도체 제조 설비(30)들 각각은 서로 다른 반도체 제조 공정을 처리할 수 있다.
이러한 제 1 내지 제 3 실시예들에서의 무정지 가스 공급 제어 장치(100)는 밸브 매니폴드 박스(20)의 외부에 독립적으로 구비되지만, 밸브 매니폴드 박스(20)의 내부에 제공될 수도 있다. 이 경우, 무정지 가스 공급 제어 장치(100)는 밸브 매니폴드 박스(20)의 VMB 제어부(22)와 병합될 수도 있다. 또 실린더 캐비넷(40)의 내부에는 CC 제어부(미도시됨)를 제공하고, 이들을 통해 실린더 캐비넷(40)의 제반 동작을 제어할 수 있다.
구체적으로 도 4는 도 1 내지 도 3에 도시된 무정지 가스 공급 제어 장치의 상세한 구성을 도시한 블럭도이고, 도 5 내지 도 13은 도 4에 도시된 무정지 가스 공급 제어 장치의 각 구성들에 대한 회로도이다.
도 4를 참조하면, 먼저, 밸브 매니폴드 박스(20)는 가스 공급원으로부터 공정 가스를 공급받아서 반도체 제조 설비(30)로 공정 가스를 분배, 공급하는 복수 개의 에어 밸브들을 구비하는 밸브 박스(24)와, 공정 레시피에 대응하여 에어 밸브들을 개폐하도록 밸브 박스(24)를 제어하는 VMB 제어부(22)와, 밸브 매니폴드 박스(20)의 전원을 공급하는 제 1 전원 공급부(26)와, 온도, 가스 누출 및 빛(U/V) 등을 감지하는 복수 개의 센서(28)들과, 전원 공급 상태를 감지하는 전원 감지 회로(27)와, 비상 발생 상황을 외부로 알리도록 하는 비상 발생(EMO) 버튼(23) 등을 포함한다.
이러한 밸브 매니폴드 박스(20)는 정상 동작 시, VMB 제어부(22)의 제어를 받아서 공정 가스를 반도체 제조 설비(30)로 공급한다. 그러나 밸브 매니폴드 박스(20)의 전원 차단 시에는 본 발명의 무정지 가스 공급 제어 장치(100)의 제어를 받아서 현재 진행 중인 반도체 제조 공정을 처리할 수 있도록 보조 전원을 공급받아서 공정 가스를 공급한다.
본 발명의 무정지 가스 공급 제어 장치(100)는 제 2 전원 공급부(150)와, 컨트롤러(110)와, 인터페이스부(130)와, 전원 전환부(120)와, 선택부(170)와, 조작부(160)와, 복수 개의 솔레노이드 밸브를 구비하는 솔레노이드 밸브 블럭(200)과, 밸브 구동부(180)와, 표시부(210) 및, 표시 구동부(190)를 포함한다. 또 가스 공급 제어 장치(100)는 몸체를 형성하는 케이스(미도시됨) 내부에 제 2 전원 공급부(150), 컨트롤러(110), 인터페이스부(130), 전원 전환부(120), 선택부(170), 조작부(160), 밸브 구동부(180) 및 표시 구동부(190)가 설치된 제어 보드를 설치하고, 케이스 외부 일측에 표시부(210)가 설치된다. 또 무정지 가스 공급 제어 장치(100)는 도면에는 도시되지 않았지만, 리셋 버튼 및 회로 보호기(circuit protector) 또는 배선 차단기(circuit breaker) 등이 설치될 수 있다. 따라서 본 발명의 가스 공급 제어 장치(100)는 기존의 다양한 종류의 밸브 매니폴드 박스에 관계없이 설치 및 적용이 용이하다.
구체적으로, 제 2 전원 공급부(150)는 무정지 가스 공급 제어 장치(100)의 전원을 공급한다. 제 2 전원 공급부(150)는 밸브 매니폴드 박스(20)에 제 1 전원 공급부(26)의 전원이 차단되면, 밸브 매니폴드 박스(20)의 센서(28)들로 전원을 공급하는 보조 전원 공급부로서 작용한다. 이는 밸브 매니폴드 박스(20)에서 현재 진행 중인 반도체 제조 공정에 따른 공정 가스의 공급을 공정이 완료될 때까지 유지하도록 하여 반도체 제조 설비(30)의 현재 진행 중인 공정이 중지되는 것을 방지할 수 있다.
인터페이스부(130)는 밸브 매니폴드 박스(20)에 구비되는 복수 개의 센서(28)들과 전기적으로 연결되고, 센서(28)들로부터 다양한 정보 예를 들어, 온도, 가스 누출 및 화재 감지용 빛(UV) 발생 등에 따른 감지 신호를 받아서 컨트롤러(110)로 제공한다. 인터페이스부(130)는 밸브 매니폴드 박스(20)로 전원이 공급되는 전원 공급 라인에 구비되는 전원 감지 회로(27)와 연결되어 제 1 전원 공급부(26)로부터 공급되는 전원 공급 상태를 컨트롤러(110)로 제공한다. 또 인터페이스부(130)는 밸브 매니폴드 박스(20)에서 비상 발생 상황에 따른 비상 발생(EMO) 버튼(23)이 눌러지면, 이를 감지하도록 컨트롤러(110)로 제공한다.
컨트롤러(110)는 인터페이스부(130)로부터 제공되는 다양한 감지 정보를 받아서 밸브 매니폴드 박스(20)의 이상 발생 여부를 실시간으로 모니터링하고, 밸브 매니폴드 박스(20)의 전원이 차단되면, 안정적인 공정 가스 공급을 위해 인터페이스부(110)를 통해 밸브 매니폴드 박스(20)의 동작을 제어한다. 즉, 컨트롤러(110)는 밸브 매니폴드 박스(20)에서 전원 차단 시, 제 2 전원 공급부(150)를 이용하여 밸브 매니폴드 박스(20)의 센서(28)들로 전원을 공급하여 공정이 완료될 때까지 공정 가스가 공급되는 것을 유지하도록 솔레노이드 밸브 박스(200)를 제어한다.
전원 전환부(120)는 밸브 매니폴드 박스(20)의 제 1 전원 공급부(26)로부터 전원 공급이 차단되면, 컨트롤러(110)의 제어를 받아서 밸브 매니폴드 박스(20)의 센서(28)들의 동작 상태를 감지하기 위하여 센서(28)들로 제 2 전원 공급부(150)의 전원을 공급하도록 전환한다.
조작부(160)는 예를 들어, 딥 스위치(DIP switch)로 구비되어, 밸브 매니폴드 박스(20)의 센서 옵션에 따른 하나 이상의 기능을 선택한다. 예컨대, 조작부(160)는 딥 스위치를 이용하여 밸브 매니폴드 박스(20)의 온도, 가스 누출 및 빛 센서(28)들 중 하나 이상을 선택할 수 있다.
선택부(170)는 조작부(160)로부터 선택된 기능에 따라 발생되는 센서(28)들로부터 수신되는 감지 신호를 디코딩하여 컨트롤러(110)로 제공한다. 이에 컨트롤러(110)는 선택부(170)로부터 제공되는 감지 신호에 대응하여 밸브 매니폴더 박스(20)의 이상 발생 여부를 모니터링한다.
솔레노이드 밸브 박스(200)는 복수 개의 솔레노이드 밸브들을 구비하고, 이를 통해 밸브 매니폴드 박스(20)의 밸브 박스(24)로 공정 가스를 공급하도록 밸브를 구동하는 밸브 구동 가스(예를 들어, 질소 가스, 에어 등)를 공급한다.
밸브 구동부(180)는 컨트롤러(110)의 제어를 받아서 솔레노이드 밸브 박스(200) 내부에 설치된 복수 개의 솔레노이드 밸브들을 개폐한다. 즉, 밸브 구동부(180)는 밸브 박스(24)의 에어 밸브들을 선택적으로 개폐하기 위하여 솔레노이드 밸브들을 선택적으로 개폐한다.
표시부(210)는 예를 들어, 복수 개의 발광 다이오드(LED), 액정 표시(LCD) 장치 등으로 구비되며, 일정 압력이 유지되는지를 확인할 수 있는 압력 정보와, 센서(28)들의 동작 상태를 나타내는 센서 상태 정보와, 무정지 가스 공급 제어 장치(100)의 동작 상태를 나타내는 동작 정보 및, 각종 에어 밸브 및 솔레노이드 밸브들의 개폐 상태를 나타내는 개폐 정보 등을 표시한다.
표시 구동부(190)는 컨트롤러(110)의 제어를 받아서, 다양한 정보들을 표시하도록 표시부(210)를 구동한다.
구체적으로, 도 5를 참조하면, 컨트롤러(110)는 예컨대, 마이크로컨트롤러로 구비된다. 컨트롤러(110)는 내부에 프로그램 가능한 메모리(미도시됨)를 구비하여 제어 프로그램을 저장한다. 따라서 컨트롤러(110)는 이 제어 프로그램에 의해 본 발명에 따른 가스 공급 제어 수순을 처리한다. 본 발명에 따른 가스 공급 제어 수순은 다음의 도 14 내지 도 16에서 상세히 설명한다.
또 컨트롤러(110)는 그 주변에 내부 메모리(미도시됨)에 제어 프로그램을 기입하기 위한 커넥터(111)와, 일정 주파수의 클럭 신호를 발생하는 수정 발진기(XTAL)(112)와, 솔레노이드 밸브(200)를 구동하기 위한 복수 개의 제 1 및 제 2 입력 모듈(114, 116) 및, 컨트롤러(110)로부터 출력되는 제어 신호들을 안정적으로 출력하도록 정류하는 정류 다이오드(118)를 구비한다. 제 1 및 제 2 입력 모듈(114, 116)들 각각은 예컨대, 하나의 채널로 구성되는 릴레이 소자로 구비된다. 제 1 및 제 2 입력 모듈(114, 116)들은 두 개의 채널을 갖는 하나의 릴레이 소자로 구비될 수도 있다. 이러한 제 1 및 제 2 입력 모듈(114, 116)들 각각은 솔레노이드 밸브(200)를 개폐하기 위한 제어 신호(VVON, VVOFF)를 출력한다.
컨트롤러(110)는 선택부(170)를 통해 선택된 센서 옵션에 따라 인터페이스부(130)를 통해 센서(28)들로부터 감지된 감지 신호(UV, LEAK, HT)와, 전원 감지부(27)로부터 전원 이상 유무를 나타내는 감지 신호(PW) 및, 비상 발생 버튼(23)이 눌려짐에 따라 발생하는 비상 발생 신호(EMO)를 받아서, VMB 제어부(22)의 이상 발생 여부를 실시간으로 모니터링한다. 컨트롤러(110)는 센서(28)의 동작 상태와, 밸브 매니폴드 박스(20)에서의 이상 발생 여부 등을 표시부(210)에 나타나도록 표시 구동부(190)를 제어한다. 또 컨트롤러(110)는 밸브 매니폴드 박스(20)에 이상이 발생되면, 감지 신호(UV, LEAK, HT, PW) 및 비상 발생 신호(EMO)에 응답해서 전원 전환부(120) 및 밸브 구동부(180)를 제어한다.
즉, 컨트롤러(110)는 밸브 매니폴드 박스(20)의 이상 발생 여부를 모니터링 하는 중에 전원 감지 회로(27)로부터 감지 신호를 받아서 밸브 매니폴드 박스(20)의 전원이 차단되면, 제 2 전원 공급부(150)로부터 센서(28)들로 전원을 공급하도록 전원 전환부(150)를 제어한다. 이어서 컨트롤러(110)는 현재 진행 중인 공정이 완료될 때까지 공정 가스를 공급하기 위해 솔레노이드 밸브(200)를 개방하도록 밸브 구동부(180)를 제어한다. 이 때, 컨트롤러(110)는 센서(28)들 중 어느 하나로부터 밸브 매니폴드 박스(20)에 화재, 가스 누출 또는 온도 상승 등에 의한 이상이 발생되는지를 판별하고, 이상이 발생되면, 솔레노이드 밸브(200)를 폐쇄시킨다.
도 6을 참조하면, 제 2 전원 공급부(150)는 AC 전원을 공급받아서 DC 전원을 출력하는 전원공급부(SMPS)(152)와, 전원공급부로부터 DC 전원을 받아서 일정 레벨의 DC 전원(VCC)을 출력하는 DC/DC 컨버터(154)를 포함한다. 또 제 2 전원 공급부는 과전류를 차단하는 휴즈(F1)와, 안정적인 전압을 공급하도록 하는 복수 개의 캐패시터(C2 ~ C8)들을 포함한다. 이러한 제 2 전원 공급부(150)는 무정지 가스 공급 제어 장치(100)의 전원을 공급하고, 밸브 매니폴드 박스(20)의 제 1 전원 공급부(26)로부터 전원이 차단되면, 컨트롤러(110)의 제어를 받아서 센서(28)들의 전원(VCC)을 공급한다.
도 7을 참조하면, 전원 전환부(120)는 제 2 전원 공급부(150)와 컨트롤러(110) 사이에 연결되고, 제 2 전원 공급부(150)로부터 전원(VCC)을 공급받고, 컨트롤러(110)로부터 제어 신호(PS1, PS2)를 입력받아서 인터페이스부(130)를 통해 센서(28)들의 전원을 공급하도록 전환한다. 즉, 무정지 가스 공급 제어 장치(100)는 제 1 전원 공급부(26)로부터 VMB 제어부(22) 및 센서(28)들로 전원 공급이 차단되면, 전원 감지 회로(27)를 통해 이를 감지하고, 감지 신호를 인터페이스부(130)를 통해 컨트롤러(110)로 제공한다. 이 때, 전원 전환부(120)는 컨트롤러(110)의 제어(PS1, PS2)를 받아서 제 2 전원 공급부(150)로부터 센서(28)들로 전원(S_PWR)을 공급하도록 전환한다.
이러한 전원 전환부(120)는 복수 개의 릴레이 회로(RLY1 ~ RLY5)와, 하나의 이중 주변 드라이버(122) 및 복수 개의 저항(R3 ~ R7)들을 포함한다. 즉, 전원 전환부(120)는 제 1 내지 제 5 릴레이 회로(RLY1 ~ RLY5)와, 제 1 및 제 2 디지털 논리 게이트(122a, 122b)를 포함하는 이중 주변 드라이버(dual peripheral driver)(122)를 포함한다. 제 1 및 제 2 릴레이 회로(RLY1, RLY2)와, 제 3 및 제 4 릴레이 회로(RLY3, RLY4) 각각은 상호 병렬로 연결된다. 제 3 및 제 4 릴레이 회로(RLY3, RLY4) 각각은 입력단이 제 1 디지털 논리 게이트(122a)의 출력단에 각각 연결되고, 출력단이 제 1 및 제 2 릴레이 회로(RLY1, RLY2)의 출력단에 연결된다. 그리고 제 5 릴레이 회로(RLY5)는 입력단이 제 2 디지털 논리 게이트(122b)의 출력단에 연결되고, 출력단이 제 1 및 제 2 릴레이 회로(RLY1, RLY2)의 입력단에 연결된다. 이중 주변 드라이버(122)는 컨트롤러(110)로부터 제 L1 및 제 2 디지털 논리 게이트(122a, 122b)의 입력단 각각으로 약 5 V의 디지털 입력 신호 즉, 제 2 전원 공급부(150)로부터 전원을 공급시키는 제어 신호(PS1, PS2)를 받아서 제 1 내지 제 5 릴레이 회로(RLY1 ~ RLY5)에 전달한다.
따라서 전원 전환부(120)는 인터페이스부(130)로부터 전원 공급 상태에 따른 감지 신호(MC_PWR)를 받아서 제 1 전원 공급부(26)의 전원이 정상 상태로 공급되면, 컨트롤러(110)의 제어 신호(PS1, PS2)에 응답해서 제 1 및 제 2 릴레이 회로(RLY1, RLY2)에 의해 제 2 전원 공급부(150)의 전원이 공급되지 않도록 하고, 인터페이스부(130)로부터 감지 신호(MC_PWR)를 받아서 제 1 전원 공급부(26)의 전원이 차단되면, 컨트롤러(110)의 제어 신호(PS1, PS2)에 응답해서 제 3 및 제 4 릴레이 회로(RLY3, RLY4)에 의해 제 2 전원 공급부(150)로부터 센서(28)들로 전원(S_PWR)이 공급되도록 전환되어 인터페이스부(130)로 제공한다.
계속해서 밸브 구동부(180)는 도 8a에 도시된 바와 같이, 솔레노이드 밸브(200)를 개방(on)시키기 위하여, 제 3 입력 모듈(182)과, 제 1 다이오드(D1)와, 제 1 트랜지스터(Q1) 및 복수 개의 저항(R8 ~ R10)들을 포함한다. 밸브 구동부(180)는 컨트롤러(110)로부터 제 3 입력 모듈(182)로 솔레노이드 밸브(200)를 개방시키는 구동 신호(VVON)를 받아들여서, 제 1 트랜지스터(Q1)를 구동시키고, 이를 통해 솔레노이드 밸브(200)를 온(on)시킨다. 이 때, 밸브 구동부는 도 8c에 도시된 제 3 다이오드(D3) 및 제 9 및 제 10 캐패시터(C9, C10)에 의해 현재 진행 중인 공정이 완료될 때까지 솔레노이드 밸브(200)를 개방하도록 제 1 트랜지스터(Q1) 및 솔레노이드 밸브(200)로 전원을 인가한다. 이 후 솔레노이드 밸브(200)는 센서(28)들로부터 이상 발생이 감지되면, 컨트롤러(110)의 제어를 받아서 오프(off)된다.
또 밸브 구동부(180)는 도 8b에 도시된 바와 같이, 솔레노이드 밸브(200)를 폐쇄(off)시키기 위하여, 제 2 다이오드(D2)와, 제 2 트랜지스터(Q2) 및 저항(R11)을 포함한다. 밸브 구동부(180)는 컨트롤러(110)로부터 제 2 트랜지스터(Q2)의 게이트 단자로 솔레노이드 밸브(200)를 오프시키는 구동 신호(VVOFF)를 받아들여서 제 2 트랜지스터(Q2)를 구동시키고, 이로 인하여 솔레노이드 밸브(200)를 오프(off)시킨다.
이러한 밸브 구동부(180)는 도 8c 도시된 바와 같이, 솔레노이드 밸브(200)를 구동하는 시간 동안에 제 2 전원 공급부(150)로부터 전원(PV)을 공급받아서 구동된다. 밸브 구동부(180)는 초기 시, 솔레노이드 밸브(200)가 오프(off) 상태로 유지되기 때문에, 제 1 전원 공급부(26)의 전원 차단 시, 솔레노이드 밸브(200)를 오프시키기 위한 전원을 공급한다.
도 9를 참조하면, 인터페이스부(130)는 밸브 매니폴드 박스(20)와 무정지 가스 공급 제어 장치(100) 간에 신호 전송을 처리한다. 즉, 인터페이스부(130)는 VMB 제어부(22), 센서(28)들, 전원 감지 회로(27) 및 EMO 버튼(23)과 연결되어 감지 신호(LEAK_S, UV_S, H/T, MC_POWER)를 받아들이고, 감지 신호(LEAK_S, UV_S, H/T, MC_POWER)를 컨트롤러(110) 및 선택부(170)로 제공한다. 또 인터페이스부(130)는 전원 전환부(120)에 의해 제 2 전원 공급부(150)로부터 전원을 공급받아서 센서(28)들의 전원을 제공한다.
도 10을 참조하면, 표시 구동부(190)는 컨트롤러(110)로부터 무정지 가스 공급 제어 장치(100)의 동작 상태에 따른 제어 신호와 감지 신호에 대응하는 제어 신호(RUN, P1, P2, UV, LEAK, HT, EMO, VON)를 받아서 해당 정보를 나타내도록 표시부(210)를 구동한다.
표시부(210)는 예를 들어, 복수 개의 발광 다이오드(LED1 ~ LED8)들로 구비되고, 표시 구동부(190)에 의해 각 발광 다이오드(LED1 ~ LED8)들 각각이 해당 정보를 표시하도록 구동된다.
이 실시예에서 표시부(210)는 예를 들어, 도 13a 내지 도 13g에 도시된 바와 같이, 8 개의 발광 다이오드(LED1 ~ LED8)들로 구비된다. 제 1 발광 다이오드(LED1)는 무정지 가스 공급 제어 장치(100)의 동작 상태를 표시한다. 이 제 1 발광 다이오드(LED1)는 점멸되어 무정지 가스 공급 제어 장치(100)가 정상 동작임을 나타낸다. 만약, 제 1 발광 다이오드(LED1)가 항상 온이나 오프 상태로 유지되면, 컨트롤러(110)의 오동작임을 나타낸다.
제 2 발광 다이오드(LED2)는 제 1 전원 공급부(26)의 동작 상태를 표시하고, 제 3 발광 다이오드(LED3)는 제 2 전원 공급부(150)의 동작 상태를 표시한다. 제 2 발광 다이오드(LED2)가 온 상태이면, 제 1 전원 공급부(26)로부터 밸브 매니폴드 박스(20)의 전원을 공급하는 상태를 나타낸다. 이 경우, 센서(28)들로 제 1 전원 공급부(26)의 전원이 공급됨을 알 수 있다. 또 제 3 발광 다이오드(LED3)는 제 1 전원 공급부(26)가 차단될 때, 제 2 전원 공급부(150)를 통해 센서(28)들의 전원을 공급함을 나타낸다.
제 4 발광 다이오드 내지 제 7 발광 다이오드(LED4 ~ LED7) 각각은 밸브 매니폴드 박스(20)의 센서(28)들 각각에 대한 동작 상태를 나타낸다. 즉, 제 4 발광 다이오드(LED4)는 빛 센서의 동작 상태를, 제 5 발광 다이오드(LED5)는 가스 누출 센서의 동작 상태를, 제 6 발광 다이오드(LED6)는 온도(High Temperature : H/T) 센서의 동작 상태를 그리고 제 7 발광 다이오드(LED7)는 비상 발생(EMO) 버튼(23)과 연결되어 비상 발생 버튼(23)이 눌러진 상태를 나타낸다. 그리고 제 8 발광 다이오드(LED8)는 밸브 박스(24)의 내부 에어 밸브(도 12의 54)가 개방된 상태를 나타낸다.
도 13b의 경우는 밸브 매니폴드 박스(20)가 정상 동작 상태임을 나타내는 것으로, 무정지 가스 공급 제어 장치(100)는 자가 정상 상태를 나타내도록 제 1 발광 다이오드(LED1)를 점멸하고, 4 개의 센서(28)들의 정상 상태를 나타낸다. 따라서 제 2 전원 공급부(150)의 동작 상태를 나타내는 제 3 발광 다이오드(LED3)는 오프된다.
도 13c의 경우는 밸브 매니폴드 박스(20)의 제 1 전원 공급부(26)의 전원 차단으로 제 2 전원 공급부(150)로 전원 공급이 전환 및 공급되는 상태를 나타낸다. 즉, 제 2 발광 다이오드(LED2)는 오프되고 제 3 발광 다이오드(LED3)는 온된다.
그리고 도 13d 내지 도 13g의 경우들은 각종 센서(28)들의 동작 상태를 나타낸 것으로, 도 13d는 비상 발생 버튼(23)이 눌러진 경우에 제 7 발광 다이오드(LED7)를 오프시키고, 도 13e는 온도 센서가 동작된 경우에 제 6 발광 다이오드(LED6)를 오프시키고, 도 13f는 가스 누출 센서가 동작된 경우에 제 5 발광 다이오드(LED5)를 오프시키며, 도 13g는 빛(UV) 센서가 동작시에 제 4 발광 다이오드(LED4)를 오프시킨 것을 나타낸다. 이 때, 각각의 센서(28)들에 의해 감지된 상태가 이상이 발생된 상태이므로, 에어 밸브(54)를 차단시켜야 되고, 그로 인해 제 8 발광 다이오드(LED8)는 각각 오프됨을 알 수 있다.
도 11을 참조하면, 조작부(160)는 복수 개의 센서(28)들 중 하나 이상의 기능을 선택하기 위한 딥 스위치로 구비되고, 선택부(170)의 입력단에 전기적으로 연결된다.
선택부(170)는 입력단에 제 4 및 제 5 입력 모듈(172, 174)과, 복수 개의 저항(R ~ R)들 및 복수 개의 다이오드(D ~ D)들을 구비한다. 제 4 입력 모듈(172)은 4 개의 채널을 갖는 릴레이 소자로 구비되며, 조작부(160)에 의해 선택된 기능에 따라 인터페이스부(130)를 통해 감지 신호(UV_S, LEAK_S, H/T, MC_POWER)들을 받아들여서 선택부(170)로 전달한다. 제 5 입력 모듈(174)은 하나의 채널을 갖는 릴레이 소자로 구비되며, 인터페이스부(130)를 통해 비상 발생 버튼(23)이 눌러짐에 따른 감지 신호(EMO)를 받아서 선택부(170)로 전달한다.
또 선택부(170)는 예컨대, 마이크로컨트롤러 또는 다수의 논리 게이트를 이용하여 프로그램 가능한 로직 회로(gate array logic)로 구비될 수 있으며, 제 4 및 제 5 입력 모듈(172, 174)로부터 전달된 각종 감지 신호를 디코딩하여 컨트롤러(110)로 제공한다.
본 발명의 무정지 가스 공급 제어 장치(100)는 도 12에 도시된 바와 같이, 밸브 매니폴드 박스(20)의 전원 공급 상태와 센서(28)들의 동작 상태를 모니터링하여, 컨트롤러(110)로 다양한 감지 정보를 제공하고, 감지 정보에 의해 밸브 매니폴드 박스(20)에 전원이 차단되면, 제 2 전원 공급부(150)로 전원 공급을 전환하여 현재 진행 중인 공정이 완료될 때까지 센서(28)들의 동작을 유지시킨다. 이어서 컨트롤러(110)는 솔레노이드 밸브 블럭(200)의 솔레노이드 밸브들을 구동시켜서 공정 가스를 공급하도록 밸브 구동 가스를 밸브 박스(24)로 공급한다. 이에 밸브 박스(24)는 솔레노이드 밸브(50), 오어 밸브(52) 및 에어 밸브(54)를 순차적으로 개방하여 에어 밸브(54)를 통해 반도체 제조 설비로 공정 가스를 공급하게 된다. 또 무정지 가스 공급 제어 장치(100)는 센서(28)들로부터 이상 발생이 감지되면, 솔레노이드 밸브 블럭(200)을 제어하여 밸브 구동 가스의 공급을 중지시킨다.
구체적으로, 무정지 가스 공급 제어 장치(100)는 밸브 매니폴드 박스(20)에서 전원 차단 시, 제 2 전원 공급부(150)를 이용하여 센서(28)들로 전원을 공급하고, 솔레노이드 밸브 블럭(200)을 제어하여 밸브 구동 가스 예컨대, 질소(N2) 가스를 밸브 박스(24)로 공급하여 현재 진행 중인 공정이 완료할 수 있도록 제어한다. 이 후, 센서(28)들을 통해 밸브 매니폴드 박스(20)의 이상 발생 여부를 모니터링하다가, 이상 발생이 감지되면, 솔레노이드 밸브 박스(200)를 제어하여 밸브 구동 가스의 공급을 중단한다. 그 결과, 밸브 매니폴드 박스(20)에서 반도체 제조 설비(30)로 공정 가스의 공급이 중지된다. 이를 위해 무정지 가스 공급 제어 장치(100)는 밸브 매니폴드 박스(20)에 설치된 복수 개의 에어 밸브(54)들을 제어하기 위해 복수 개의 솔레노이드 밸브(200)들의 개폐를 제어한다.
즉, 밸브 매니폴드 박스(20)의 밸브 박스(24)에는 공정 가스를 반도체 제조 설비(30)로 공급하도록 개폐되는 복수 개의 에어 밸브(54)들과, 에어 밸브(54)들을 구동하기 위한 밸브 구동 가스를 공급하도록 개폐되는 오어 밸브(52) 및 솔레노이드 밸브(50)들을 포함한다. 이 밸브(50 ~ 54)들 각각은 밸브 구동 가스(N2)를 공급받아서 개폐된다.
이를 위해 무정지 가스 공급 제어 장치(100)에는 복수 개의 솔레노이드 밸브(200)를 포함하는 솔레노이드 밸브 블럭(200)을 구비하고, 컨트롤러(110)의 제어를 받아서 밸브 박스(24)를 구동한다. 이 솔레노이드 밸브(200)들은 예를 들어, 복동 솔레노이드 밸브로 구비된다.
따라서 본 발명의 무정지 가스 공급 제어 장치(100)는 밸브 매니폴드 박스(20)의 메인 전원이 차단되면, 현재 진행 중인 반도체 제조 공정이 완료되지 못하고 중단됨에 따라 수율이 저하되는 문제점을 해결하기 위하여, 복수 개의 센서(28)들을 이용하여 밸브 매니폴드 박스(20)의 전원, 온도, 빛, 가스 누출 및 비상 발생 버튼 눌러짐 등을 실시간으로 모니터링하고, 밸브 매니폴드 박스(20)의 전원이 차단되면, 공정이 완료될 때까지 센서(28)들로 보조 전원을 공급하고, 솔레노이드 밸브(200)를 구동시킴으로써, 밸브 매니폴드 박스(20)에서 공정 가스의 공급 중단을 방지할 수 있다.
또한 본 발명의 무정지 가스 공급 제어 장치(100)는 보조 전원을 받은 센서(28)들에 의해 모니터링 중, 밸브 매니폴드 박스(20)에서 이상 발생이 감지되면, 솔레노이드 밸브(200)를 구동시켜서 밸브 매니폴드 박스(20)의 공정 가스 공급을 중지시킨다.
계속해서 도 14 내지 도 16을 이용하여 본 발명에 따른 무정지 가스 공급 제어 장치의 제어 수순을 설명한다.
즉, 도 14는 본 발명에 따른 무정지 가스 공급 제어 장치의 제어 수순을 도시한 흐름도이고, 도 15는 도 14에 도시된 보조 전원 공급 단계의 상세한 수순을 도시한 흐름도이며, 그리고 도 16은 도 14에 도시된 밸브 구동 가스 공급 단계의 상세한 수순을 도시한 흐름도이다. 이 수순들은 컨트롤러(110)에 의해 처리되는 프로그램으로, 이 프로그램은 컨트롤러(110)의 내부 메모리(미도시됨)에 저장된다.
도 14를 참조하면, 단계 S300에서 무정지 가스 공급 제어 장치(100)는 밸브 매니폴드 박스(20)의 온도, 빛, 가스 누출, 전원 공급 및 비상 발생 상태를 모니터링한다. 이 때, 밸브 매니폴드 박스(20)는 제 1 전원 공급부(26)에 의해 메인 전원이 공급된다. 또 무정지 가스 공급 제어 장치(100)는 밸브 매니폴드 박스(20)의 센서(28)들과 전원 감시 회로(27) 및 비상 발생 버튼(23)을 통해 밸브 매니폴드 박스(20)의 온도, 빛, 가스 누출, 전원 공급 및 비상 발생 상태에 따른 감지 정보를 받아서 모니터링한다.
단계 S310에서 모니터링 중 밸브 매니폴드 박스(20)에서 전원이 차단되면, 단계 S320에서 제 2 전원 공급부(150)로 전원 공급을 전환하여 보조 전원을 밸브 매니폴드 박스(20)의 센서(28)들로 공급한다.
즉, 보조 전원 공급 단계(S320)는 도 15에 도시된 바와 같이, 단계 S322에서 밸브 매니폴드 박스(20)로 제 1 전원 공급부(26)를 통해 메인 전원을 공급하고, 단계 S324에서 전원 감지 회로(27)를 통해 밸브 매니폴드 박스(20)의 전원이 차단되는 것이 감지되면, 단계 S326에서 제 2 전원 공급부(150)로 전원 공급을 전환하도록 전원 전환부(120)를 제어하고, 제 2 전원 공급부(150)로부터 센서(28)들로 보조 전원을 공급한다. 이어서 상술한 단계(S324 ~ S326)들을 반복하여 메인 전원이 공급될 때까지 보조 전원을 센서(28)들로 공급한다. 이는 밸브 매니폴드 박스(20)에서 더이상 공정 가스를 공급할 수 없는 경우를 감지하여 예를 들어, 화재 발생, 온도 상승 및 가스 누출 등 이상이 발생되는 경우가 아니면, 공정 가스를 공급하도록 제어하기 위함이다.
다시 도 14를 참조하면, 단계 S330에서 밸브 매니폴드 박스(20)의 에어 밸브(54)로 밸브 구동 가스를 공급하는 솔레노이드 밸브(200)를 개방시킨다. 이 밸브 구동 가스 공급 단계(S330)는 도 16에 도시된 바와 같이, 단계 S332에서 솔레노이드 밸브 블럭(200)의 솔레노이드 밸브를 오프로 초기화한다. 이 때, 보조 전원이 공급되고, 단계 S334에서 센서(28)들로부터 이상 발생이 감지되면, 단계 S336으로 진행하여 솔레노이드 밸브 오프 상태를 유지하여 밸브 구동 가스를 에어 밸브(54)로 공급하지 않고, 이상 발생이 감지되지 않으면, 이 수순은 단계 S338으로 진행하여 솔레노이드 밸브를 온시켜서 밸브 구동 가스를 에어 밸브(54)로 공급한다. 이는 메인 전원이 차단되어도 보조 전원을 이용하여 밸브 매니폴드 박스(20)의 이상 발생 여부를 모니터링하여, 밸브 매니폴드 박스(20)가 정상 상태일 때는 무정지 가스 공급 제어 장치(100)에 의해 밸브 박스(24)를 구동하고, 밸브 매니폴드 박스(20)가 비정상 상태일 때는 밸브 박스(24)를 구동하지 않도록 처리한 것이다.
이어서, 단계 S340에서 공정 가스를 공급하는 에어 밸브(54)가 공정이 완료될 때까지 개방되어 반도체 제조 설비로 공정 가스를 공급한다. 또 공정 가스를 공급 중에도 센서들에 의해 이상 발생이 감지되는지를 모니터링하기 위하여 상술한 단계(S334 ~ SS338)들을 반복 처리한다.
이상에서, 본 발명에 따른 밸브 매니폴드 박스를 제어하는 무정지 가스 공급 제어 장치의 구성 및 작용을 상세한 설명과 도면에 따라 도시하였지만, 이는 실시예를 들어 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다.
20 : 밸브 매니폴드 박스 22 : VMB 제어부
23 : EMO 버튼 24 : 밸브 박스
26 : 제 1 전원 공급부 27 : 전원 감시 회로
28 : 센서 100 : 무정지 가스 공급 제어 장치
110 : 컨트롤러 120 : 전원 전환부
130 : 인터페이스부 150 : 제 2 전원 공급부
160 : 조작부 170 : 선택부
180 : 밸브 구동부 190 : 표시 구동부
200 : 솔레노이드 밸브 블럭 210 : 표시부

Claims (9)

  1. 가스 공급원으로부터 하나 이상의 반도체 제조 설비로 공정 가스를 공급하는 밸브 매니폴드 박스의 무정지 가스 공급 제어 장치에 있어서:
    상기 밸브 매니폴드 박스의 내부에 설치되어 이상 발생 여부를 감지하는 복수 개의 센서들과;
    상기 가스 공급원으로부터 상기 공정 가스를 상기 반도체 제조 설비로 공급하도록 개폐되는 하나 이상의 에어 밸브와;
    상기 밸브 매니폴드 박스의 전원을 공급하는 제 1 전원 공급부와;
    상기 제 1 전원 공급부의 전원 공급 상태를 감지하는 전원 감지 회로와;
    상기 제 1 전원 공급부로부터 상기 밸브 매니폴드 박스의 전원이 차단되면, 상기 센서들의 전원을 공급하는 제 2 전원 공급부와;
    상기 밸브 매니폴드 박스의 전원 차단 시, 상기 에어 밸브의 개폐를 구동하는 밸브 구동 가스를 상기 에어 밸브로 공급하거나 차단하는 하나 이상의 솔레노이드 밸브와;
    상기 솔레노이드 밸브를 개폐하도록 구동하는 밸브 구동부 및;
    상기 센서들로부터 감지 신호를 받아서 상기 밸브 매니폴드 박스의 이상 발생 여부를 모니터링하고, 상기 전원 감지 회로로부터 감지 신호를 받아서 상기 밸브 매니폴드 박스의 전원이 차단되면, 상기 제 2 전원 공급부로부터 상기 센서들로 전원을 공급하도록 제어하고, 상기 솔레노이드 밸브를 개폐하도록 상기 밸브 구동부를 제어하는 컨트롤러를 포함하고,
    상기 센서들은;
    상기 밸브 매니폴드 박스 내부에 설치되어 가스 누출을 감지하는 가스 누출 센서와;
    상기 밸브 매니폴드 박스 내부에 설치되어 온도를 감지하는 온도 센서 및;
    상기 밸브 매니폴드 박스 내부에 설치되어 화재 발생을 감지하는 빛 센서를 포함하며,
    상기 센서들과, 상기 전원 감지 회로로부터 감지 신호를 받아서 상기 컨트롤러로 제공하고, 상기 제 2 전원 공급부로부터 공급되는 전원을 받아서 상기 센서들의 전원으로 제공하는 인터페이스부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무정지 가스 공급 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 무정지 가스 공급 제어 장치는;
    상기 제 2 전원 공급부로부터 전원을 공급받고, 상기 밸브 매니폴드 박스에서 상기 제 1 전원 공급부의 전원이 차단되면, 상기 컨트롤러의 제어를 받아서 상기 인터페이스부를 통해 상기 센서들의 전원을 공급하도록 전환하는 전원 전환부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무정지 가스 공급 제어 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 무정지 가스 공급 제어 장치는;
    상기 센서들 중 하나 이상을 선택하도록 하는 조작부와;
    상기 조작부로부터 선택된 센서들에 대응되는 감지 신호를 상기 인터페이스부를 통해 받아들여서 디코딩하여 상기 컨트롤러로 제공하는 선택부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무정지 가스 공급 제어 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 무정지 가스 공급 제어 장치는;
    상기 밸브 매니폴드 박스의 전원 공급 상태와 이상 발생 여부와, 상기 무정지 가스 공급 제어 장치의 동작 상태를 나타내는 표시부와;
    상기 컨트롤러로부터 제어를 받아서 상기 표시부를 구동하는 표시 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무정지 가스 공급 제어 장치.
  5. 가스 공급원으로부터 하나 이상의 반도체 제조 설비로 공정 가스를 공급하는 밸브 매니폴드 박스를 제어하는 무정지 가스 공급 제어 장치의 제어 방법에 있어서:
    상기 밸브 매니폴드 박스의 제 1 전원 공급부로부터 전원을 공급받아서 상기 반도체 제조 설비로 공정 가스를 공급하고, 상기 밸브 매니폴드 박스의 온도, 빛, 가스 누출 및 전원 공급 상태 중 하나 이상의 감지 정보를 받아서 상기 밸브 매니폴드 박스의 동작을 모니터링하는 단계와;
    상기 모니터링 중 상기 밸브 매니폴드 박스의 전원이 차단되면, 상기 무정지 가스 공급 제어 장치의 제 2 전원 공급부로부터 상기 감지 정보를 제공하는 센서들로 전원을 공급하는 단계와;
    상기 밸브 매니폴드 박스의 공정 가스를 공급하는 에어 밸브로 밸브 구동 가스를 공급하는 솔레노이드 밸브를 개방시키는 단계 및;
    상기 에어 밸브가 개방되어 상기 반도체 제조 설비로 공정 가스를 공급하는 단계를 포함하며,
    상기 전원을 공급하는 단계는;
    상기 제 1 전원 공급부로부터 상기 밸브 매니폴드 박스의 전원이 차단되면, 상기 제 2 전원 공급부로부터 상기 센서들로 전원을 공급하도록 전환하는 전원 전환부를 제어하는 것을 특징으로 하는 무정지 가스 공급 제어 장치의 제어 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 밸브 구동 가스 공급 단계는;
    상기 제 1 전원 공급부로부터 전원 공급 시, 상기 솔레노이드 밸브를 오프로 초기화 상태를 유지하고, 상기 제 1 전원 공급부의 전원이 차단되고 상기 제 2 전원 공급부로부터 상기 센서들의 전원이 공급되되,
    상기 센서들에 의해 상기 밸브 매니폴드 박스에서 이상 발생이 감지되면, 상기 솔레노이드 밸브의 오프 상태를 유지하여 상기 밸브 구동 가스를 상기 에어 밸브로 공급하지 않고, 상기 센서들에 의해 상기 밸브 매니폴드 박스에서 이상 발생이 감지되지 않으면, 상기 솔레노이드 밸브를 온 시켜서 상기 밸브 구동 가스를 상기 에어 밸브로 공급하는 것을 특징으로 하는 무정지 가스 공급 제어 장치의 제어 방법.
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