KR101285847B1 - 특수가스 설비용 밸브의 이물질 제거 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 특수가스 설비에서 특수가스의 공급이나 이송을 위하여 사용되는 밸브에 발생하는 이물질을 제거할 때 밸브의 내면 손상을 방지하면서 이물질을 완전하게 제거할 수 있도록 하는 특수가스 설비용 밸브의 이물질 제거 장치에 관한 것으로, 특수가스 설비에 설치되는 밸브의 출구측 유로에 삽입되어 밸브의 유로에 잔존하는 이물질과 접촉하는 헤드부와, 이 헤드부로 전류를 공급하도록 상기 헤드부와 연결되는 전극부재 및 전기 분해를 통해 밸브 유로의 이물질이 제거되도록 전극부재와 밸브에 연결되어 전기를 인가하는 전기공급부를 포함한다.

Description

특수가스 설비용 밸브의 이물질 제거 장치{DEVICE FOR REMOVING FOREIGN OBJECT FROM VALVE FOR SPECIAL GAS EQUIPMENT}

본 발명은 특수가스 설비용 밸브의 이물질 제거 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 특수가스 설비에서 특수가스의 공급이나 이송을 위하여 사용되는 밸브에 발생하는 이물질을 제거할 때 밸브의 내면 손상을 방지하면서 이물질을 완전하게 제거할 수 있도록 하는 특수가스 설비용 밸브의 이물질 제거 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 산업 현장에서는 고순도의 물질이 흔히 사용되고 있다. 특히 다이오드나 트랜지스터와 같은 반도체 소자를 제조함에 있어서는 고순도의 가스가 필수적이다.

통상의 반도체 소자의 제조과정은 산화실리콘(모래)에서 고순도의 실리콘을 추출하여 단결정으로 성장시키고 이를 원판 모양으로 잘라서 웨이퍼를 만드는 공정, 웨이퍼의 전체 표면에 절연막을 형성하고 필요한 부분을 제거하여 일정한 패턴을 형성하는 공정, 형성된 패턴에 따라 불순물 이온을 주입하는 공정, 불순물 이온을 통하여 형성되는 전기적 활성영역을 배선하는 공정 등으로 이루어진다.

여기서 웨이퍼에 절연막을 형성하는 경우나 일정한 패턴을 형성함에 있어서 막성분을 포함하는 소스를 고순도의 공정가스 형태로 웨이퍼 표면에 공급함으로써 화학반응을 유도하여 막을 증착시킨다.

이처럼, 반도체나 엘씨디(LCD) 제조 분야에서는 증착이나 식각 등을 위하여 제조 공정상에서 특수가스(NH3, HCL, CHF3, C2F6, C3F8, SF6 등)를 많이 사용하게 된다. 특히, 반도체 처리 설비 등에 사용하는 여러 가스 중 WF6, SiCl4, BCl3, HF등은 H2O 및 O2와 같은 잔류 불순물과의 반응 후에, 또는 질량 유량 제어기 및 다른 인라인(in-line) 성분으로부터의 입자 방출 후에 손상을 주는 입자들에 의해 크게 오염되기 쉽다.

이러한, 특수가스는 상온에서 액체 상태(액화가스상태)로 가스탱크 내부에 저장되고, 가스탱크 내부에서 안전하게유지 관리되는 상태에서 가스공급라인을 통해 반도체 제조공정상의 필요한 라인으로 공급된다.

그리고 가스탱크나 가스공급라인에는 필요에 따라 특수가스를 반도체 설비로 공급할 수 있도록 밸브가 구비된다. 이때, 특수가스의 순도를 유지하기 위해 최초 가스 자체를 고순도로 준비하는 것도 중요하지만 준비된 가스를 담고 있는 용기, 공급라인, 밸브의 내부 표면에 오염물질이나 요철이 없도록 별도의 처리가 필요하다. 이는 특수가스가 오염물질과 반응하여 순도가 떨어지는 것을 방지하기 위함이다.

특히, 특수가스가 부식성이 강한 황 또는 불소계열 가스인 경우에 용기 내부에 미세한 흠집만으로도 그 주변을 급속히 오염시키며 흠집 부분에 부착된 잔류가스와 새로 충전되는 가스와 반응하여 가스의 순도를 급속히 저하시킨다.

한편, 가스탱크나 가스공급라인에 사용되는 밸브는 특수가스의 배출을 위하여 이송라인이 선택적으로 연결되는데, 이송라인을 분리하고 나면 출구의 유로에 잔존하는 가스가 공기와 반응하여 미세하게 증착하는 현상이 발생한다. 이로 인하여, 작업자는 밸브에 이송라인을 연결할 때 밸브의 출구측 유로를 헝겊이나 면봉 등과 같은 청소도구를 이용하여 닦아주게 된다. 그런데, 이물질 제거를 위하여 헝겊이나 면봉 등 사용할 경우 유로 내면에 흠집이 발생할 뿐만 아니라, 이물질의 제거가 완전하게 이루어지지 못하는 문제점이 있다.

한국 등록특허 제10-0729466호

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 개발된 것으로, 특수가스 설비에서 특수가스의 공급이나 이송을 위하여 사용되는 밸브에 발생하는 이물질을 제거할 때 밸브의 내면 손상을 방지하면서 이물질을 완전하게 제거할 수 있도록 하는 특수가스 설비용 밸브의 이물질 제거 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 특수가스 설비에 설치되는 밸브의 출구측 유로에 삽입되어 밸브의 유로에 잔존하는 이물질과 접촉하는 헤드부와, 이 헤드부로 전류를 공급하도록 상기 헤드부와 연결되는 전극부재 및 전기 분해를 통해 밸브 유로의 이물질이 제거되도록 전극부재와 밸브에 연결되어 전기를 인가하는 전기공급부를 포함하는 특수가스 설비용 밸브의 이물질 제거 장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 헤드부의 표면과 밸브 유로의 내면에 전해액이 도포되는 특수가스 설비용 밸브의 이물질 제거 장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 헤드부를 절연하도록 헤드부 및 전극부재에 결합되는 절연부재를 더 포함하는 특수가스 설비용 밸브의 이물질 제거 장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 합성수지, 고무, 우레탄, 플라스틱 또는 열수축 튜브 중 선택된 어느 하나에 의해 형성되는 절연부재를 포함하는 특수가스 설비용 밸브의 이물질 제거 장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 전극부재를 결합하도록 결합홈부가 형성되는 헤드부를 포함하는 특수가스 설비용 밸브의 이물질 제거 장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 밸브의 출구측에 탈착되며, 전기공급부와 연결되는 클램프를 포함하는 특수가스 설비용 밸브의 이물질 제거 장치를 제공한다.

상기와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 특수가스 설비용 밸브의 이물질 제거 장치에 의하면, 특수가스 설비에서 특수가스의 공급이나 이송을 위하여 사용되는 밸브에 발생하는 이물질을 제거할 때 밸브의 내면 손상을 방지하면서 이물질을 완전하게 제거할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 특수가스 설비용 밸브의 이물질 제거 장치를 설치한 상태의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 특수가스 설비용 밸브의 이물질 제거 장치를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 특수가스 설비용 밸브의 이물질 제거 장치를 나타낸 분해 사시도이다.
도 4는 도 3의 단면도이다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하, 본 발명에 따른 특수가스 설비용 밸브의 이물질 제거 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 실시 예에 따른 특수가스 설비용 밸브의 이물질 제거 장치(100)는 가스탱크나 가스공급라인(1)에서 특수가스를 분기시킬 수 있도록 가스탱크나 가스공급라인(1)에 구비되는 밸브(10)에 결합되어 밸브(10)에 발생하는 이물질을 제거한다. 이때, 이물질 제거 장치(100)는 전기분해를 통해 밸브(10)에 발생하는 이물질을 제거하게 된다.

이를 위하여, 본 실시 예에 따른 이물질 제거 장치(100)는 전기분해를 통해 밸브(10)의 이물질을 제거할 수 있도록 전해질이 도포되어 밸브(10)의 출구측 유로(11)에 삽입되는 헤드부(110)와, 이 헤드부(110)로 전류를 공급하도록 헤드부(110)와 연결되는 전극부재(120)와, 이 전극부재(120) 및 밸브(10)로 전기를 인가하기 위한 전기공급부재(130)와, 헤드부(110)를 절연하도록 헤드부(110) 및 전극부재(120)에 결합되는 절연부재(140)와, 전기공급부(130)를 밸브(10)에 연결하기 위한 클램프(150)를 포함한다.

이러한, 이물질 제거 장치(100)는 밸브(10) 유로(11)의 이물질을 전기분해를 통해 제거할 수 있도록 작업자에 의해 헤드부(110)와 유로(11)에 전해액이 도포된다. 또한, 이물질 제거 장치(100)는 특수가스의 종류에 따라 전해액의 종류, 전압의 세기, 전기를 인가하는 시간 등이 다양하게 변경될 수 있다.

헤드부(110)는 외면에 전해액이 도포된 상태에서 밸브(10)의 유로(11)에 삽입되어 이물질과 접촉하게 된다. 또한, 헤드부(110)는 전극부재(120)와 용이하게 결합됨은 물론 결합된 상태가 안정되게 유지되도록 전극부재(120)의 결합을 위한 결합홈부(111)가 형성된다. 이러한, 헤드부(110)는 전기가 흐를 수 있도록 전도체에 의해 형성되며, 안전을 위하여 절연부재(140)에 의해 커버된다.

절연부재(140)는 헤드부(110)를 절연함과 동시에 헤드부(110)와 전극부재(120)를 보다 견고하게 고정할 수 있도록 헤드부(110)의 상단부와 전극부재(120)의 하단부에 결합된다.

이러한, 절연부재(140)는 합성수지, 고무, 우레탄, 플라스틱 또는 열수축 튜브 중 선택된 어느 하나에 의해 형성되며, 본 실시 예에서는 열수축 튜브에 의해 형성되는 것이 바람직하다.

전극부재(120)는 헤드부(110)의 결합홈부(111)에 삽입되어 헤드부(110)와 결합되며, 전기공급부(130)가 연결된다. 이러한, 전극부재(120)는 안전을 위하여 외면에 코팅층(121)이 형성되며, 전기공급부(130)로부터 전기가 인가된다.

전기공급부(130)는 전극부재(120)와 클램프(150)와 연결되어 전기를 인가하게 된다. 이러한, 전기공급부(130)의 전기 공급을 통해 전해액이 전기 분해되면서 밸브(10) 유로(11)의 이물질을 제거하게 된다.

클램프(150)는 이물질이 부착되는 유로(11)의 부위로만 전기가 통전하도록 하기 위하여 밸브(150)에 결합된다. 이러한, 클램프(150)는 밸브(10)로 인가되는 전기 인가 영역을 줄여 밸브(10)의 파손이나 변형을 방지하기 위하여 밸브(10)의 출구측에 결합된다.

또한, 클램프(150)는 전기공급부(130)를 용이하게 연결할 수 있도록 연결단자(151)가 돌출 형성되며, 밸브(10)에 용이하게 탈착할 수 있도록 분할하여 형성할 수도 있다.

한편, 본 실시 예에 따른 특수가스 설비용 밸브의 이물질 제거 장치(100)는 밸브(10) 유로(11)의 이물질을 제거하기 위하여 전해액을 전기분해 할 때 유로(11)의 내면을 강화시키므로, 밸브(10)의 내식성을 향상시킬 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시 예에 따른 본 실시 예에 따른 특수가스 설비용 밸브의 이물질 제거 장치의 사용방법을 설명한다.

먼저, 헤드부(110)의 외면에 전해액이 도포되도록 헤드부(110)를 전해액에 넣었다 뺀 후, 밸브(10)의 유로(11)에 삽입하는 과정을 여러 차례 반복하여 유로(11)의 내면과 헤드부(110)의 외면에 전해액을 충분히 도포시켜 준다.

이후, 밸브(10)의 유로(11)에 헤드부(110)를 삽입한 상태에서 전극부재(120)와 클램프(150)에 전기공급부(130)를 연결하고, 전기공급부(130)를 작동시켜 전극부재(120)로 전기를 인가한다.

그러면, 헤드부(110)에 의해 전해질이 전기 분해되면서 밸브(10)의 유로(11)에 부착된 이물질이 제거되어 유로(11)의 외부로 흘러내리게 된다. 이후, 전해질의 전기분해가 완료되면, 유로(11)의 전해질과 이물질을 완전하게 제거할 수 있도록 헝겊과 같은 클리너를 이용하여 밸브(10)의 유로(11)를 닦아준다.

이와 같은 과정을 통해 특수가스의 이송에 의해 밸브(10) 유로(11)에 부착되는 이물질을 유로(11) 내면의 손상을 방지하면 완전하게 제거할 수 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시 예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

10 : 밸브 11 : 유로
110 : 헤드부 120 : 전극부재
130 : 전기공급부재 140 : 절연부재
150 : 클램프

Claims (6)

1. 특수가스 설비에 설치되는 밸브의 출구측 유로에 삽입되어 상기 유로에 잔존하는 이물질과 접촉하는 헤드부; 상기 헤드부로 전류를 공급하도록 상기 헤드부와 연결되는 전극부재; 전기 분해를 통해 상기 유로의 이물질이 제거되도록 상기 전극부재 및 상기 밸브와 연결되어 전류를 인가하는 전기공급부; 및 상기 헤드부를 절연하도록 상기 헤드부 및 상기 전극부재에 결합되는 절연부재;를 포함하며,
   상기 헤드부의 표면과 상기 유로의 내면에 전해액이 도포되고,
   상기 헤드부는 상기 전극부재가 결합되는 결합홈부가 형성되는 것을 특징으로 하는 특수가스 설비용 밸브의 이물질 제거 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 절연부재는 합성수지, 고무, 우레탄, 플라스틱 또는 열수축 튜브 중 선택된 어느 하나에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 특수가스 설비용 밸브의 이물질 제거 장치.
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 밸브의 출구측에 탈착되며, 상기 전기공급부와 연결되는 클램프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 특수가스 설비용 밸브의 이물질 제거 장치.

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