KR101403988B1

KR101403988B1 - 가스 공급장치

Info

Publication number: KR101403988B1
Application number: KR1020120138713A
Authority: KR
Inventors: 김성준; 정근준; 채옥희; 이영태
Original assignee: 주식회사 케이씨텍
Priority date: 2012-12-03
Filing date: 2012-12-03
Publication date: 2014-06-10

Abstract

본 발명은 가스 공급장치에 관한 것으로, 가스용기의 공정가스를 공정장치로 공급하는 공급부와, 상기 가스용기를 교체하기 전에 상기 공급부 내에 잔류하는 공정가스를 배출하는 배출제어부와, 상기 배출제어부를 통해 배출되는 공정가스의 최대 유량을 제한하는 유량제한부와, 상기 유량제한부를 통해 제한된 유량의 공정가스를 스크러버로 배출하는 배기부를 포함한다. 본 발명은 가스용기를 교체하기 전에 공급부 내의 공정가스를 배출하는 과정에서, 배출제어부의 오동작이 발생하는 경우에도 공정가스의 최대 배출량을 제한함으로써, 스크러버의 처리 용량 초과에 의한 미처리 가스의 배출을 방지하며, 스크러버의 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

가스 공급장치{Gas supply}

본 발명은 가스 공급장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가스용기의 교체 과정에서 안정성을 향상시킬 수 있는 가스 공급장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 및 평판디스플레이 제조에는 많은 종류의 가스가 사용된다. 이러한 가스는 특정 박막의 증착, 식각, 세정 등에 다양하게 사용되고 있으며, 특정 가스의 공급이 중단되는 경우 전체 제조공정을 진행할 수 없다.

공정가스은 가스용기에 충진된 상태로 제공되어 압력 및 유량이 조절된 상태로 각 공정장치로 공급되며, 가스용기의 공정가스가 소진되어 공정이 중단되는 것을 방지하기 위하여 복수의 가스용기를 사용하기도 한다.

가스용기의 교체는 가스용기의 중량을 검출하거나, 가스용기에서 공급되는 가스의 압력의 변화를 검출하는 방식으로 그 시기를 결정하여 교체하게 된다.

가스용기를 교체하기 전에 가스용기와 공정장치 사이의 공급관 내의 공정가스를 모두 배출(vent)하는 과정이 필요하다.

이와 같이 다수의 가스용기와 각 가스용기에서 공정장치로 가스를 공급하기 위하여 다원화된 공급관을 가지는 가스공급장치가 본 발명의 출원인의 등록특허 10-0941424호에 기재되어 있으며, 이를 간략화하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 상기 등록특허 10-0941424호의 도 3을 간략화하여 도시한 종래 가스 공급장치의 구성도이다.

도 1을 참조하면 종래 가스 공급장치는, 가스용기(10)에 저장된 가스를 공정장치(PROCESS)측으로 공급하는 공급부(30)와, 상기 공급부(30)의 일부에 연결되어 공급부(30) 내의 가스를 배출하는 배출제어부(40)와, 공급부(30) 내에 퍼지가스(PURGE)를 공급하는 퍼지가스 공급부(20)와, 상기 배출제어부(40)를 통해 배출되는 가스를 스크러버(도면 미도시) 측으로 배출하는 배기부(50)를 포함하여 구성된다.

상기와 같은 구성에서 공급부(30)는 다수의 밸브(AV2, AV3, MV1)와 레귤레이터(REG1)를 포함하여 그 밸브(AV2,AV3,MV1)의 개폐에 따라 공정장치에 가스용기(10)의 공정가스를 공급하는 관이며, 퍼지가스 공급부(20)는 가스용기(10)를 교체한 후에 밸브(MV2)를 통해 퍼지가스(PURGE)를 공급부(30)로 공급하여, 공급부(30) 내를 정화할 수 있도록 한다.

가스용기(10)의 교체가 필요한 시점에서 공급부(30) 내의 공정가스를 배출하기 위하여 배출제어부(40)를 구성하는 두 오토 밸브(AV4,AV5)를 열어 배기부(50)의 압력에 의해 그 공급부(30)에 잔류하는 가스가 배출될 수 있게 된다. 이때 공급부(30)의 밸브(MV1)는 닫힌 상태이고, 밸브(AV2,AV3)은 열린 상태이다.

상기 배기부(50)는 밸브(AV8)를 통해 배기프로세스 가스(G-N2)가 공급되도록 하며, 역류를 방지하는 체크밸브(CV4)가 마련되어 있다. 상기 배기프로세스 가스(G-N2)가 벤튜리관(VG)을 지나면서 압력을 낮추고 그 압력 차이에 의해 상기 공급부(30)의 잔류 공정가스가 벤튜리관(VG)으로 유입되어 스크러버로 배출된다.

상기 스크러버로 배출되는 공정가스의 양은 상기 배출제어부(40)의 밸브(AV4,AV5)의 열린 정도에 따라 결정된다. 이때 프로그램이나 작업자의 실수에 의하여 다량의 공정가스가 스크러버로 배출되는 경우에는 스크러버의 처리 용량에 따라 정화 처리되지 않고 그대로 배출되는 공정가스가 발생할 수 있다.

또한 상기 공정가스가 폭발성이 있는 가스인 경우 스크러버에서 폭발이 일어나는 사고가 발생할 수 있기 때문에 대단히 높은 주의가 필요하게 된다.

즉, 종래에는 배출제어부(40)에 마련된 복수의 오토 밸브(AV4,AV5)의 개폐 정도에 의해 공정가스의 배출량이 결정되어, 프로그램 이상이나 작업자의 실수에 의해 과도한 배출량으로 공정가스가 배출되어, 스크러버의 처리 용량을 초과하여 미처리 상태로 배기되거나, 스크러버가 폭발 될 수 있는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 과제는, 배출제어부에 마련된 복수의 밸브의 열림 정도와 무관하게 최대 배출량을 제한할 수 있는 가스 공급장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명 가스 공급장치는, 가스용기의 공정가스를 공정장치로 공급하는 공급부와, 상기 가스용기를 교체하기 전에 상기 공급부 내에 잔류하는 공정가스를 배출하는 배출제어부와, 상기 배출제어부를 통해 배출되는 공정가스의 최대 유량을 제한하는 유량제한부와, 상기 유량제한부를 통해 제한된 유량의 공정가스를 스크러버로 배출하는 배기부를 포함한다.

본 발명은, 가스용기를 교체하기 전에 공급부 내의 공정가스를 배출하는 과정에서, 배출제어부의 오동작이 발생하는 경우에도 공정가스의 최대 배출량을 제한함으로써, 스크러버의 처리 용량 초과에 의한 미처리 가스의 배출을 방지하며, 스크러버의 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 가스 공급장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스 공급장치의 구성도이다.
도 3과 도 4는 각각 본 발명에 적용되는 유량제한부의 다른 실시 구성도이다.

이하, 본 발명 가스 공급장치에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스 공급장치의 구성도이다.

도 2를 참조하면 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스 공급장치는, 가스용기(10)에 저장된 가스를 공정장치(PROCESS)측으로 공급하는 공급부(30)와, 상기 공급부(30)의 일부에 연결되어 공급부(30) 내의 가스를 배출하는 배출제어부(40)와, 상기 배출제어부(40)를 통해 배출되는 공정가스의 최대 유량을 제한하는 유량제한부(60)와, 상기 공급부(30) 내에 퍼지가스(PURGE)를 공급하는 퍼지가스 공급부(20)와, 상기 유량제한부(60)를 통해 배출되는 공정가스를 스크러버(도면 미도시) 측으로 배출하는 배기부(50)를 포함한다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스 공급장치의 구성과 작용에 대하여 보다 상세히 설명한다.

먼저, 공정장치에 가스를 공급하는 과정은 가스용기(10) 자체의 밸브가 열린 상태에서, 공급부(30)의 밸브(AV2,AV3,MV1)가 열린 상태이며, 배출제어부(40)의 두 밸브(AV4,AV5)는 닫힌 상태가 되어, 가스용기(10)의 가스가 공정장치(PROCESS) 측으로 공급된다.

이와 같은 상태에서 상기 가스용기(10) 내의 가스가 거의 소진되어 가스용기(10)를 교체할 필요가 있을 때에는 상기 공급부(30)의 밸브(MV1)를 닫아 공정의 진행을 중단한다.

이때 가스용기(10) 자체의 밸브도 닫아 가스용기(10)에서 계속 가스가 공급되는 것을 방지하게 된다.

그 다음, 배출제어부(40)의 두 오토 밸브(AV4,AV5)가 열려 상기 공급부(30) 내에 잔류하는 공정가스를 배출하게 된다. 이때의 배출을 강제하는 압력은 상기 배기부(50)와의 압력차에 의해 이루어진다.

앞서 설명한 바와 같이 상기 배출제어부(40)의 두 오토 밸브(AV4,AV5)의 열림 정도에 따라 공급부(30) 내에 잔류하는 공정가스의 배기량이 결정된다. 이때 배출제어부(40)를 제어하는 프로그램의 이상 또는 작업자의 실수로 인하여 배기량이 증가하는 경우에도 배기부(50)를 통해 스크러버(도면 미도시)로 배기되는 공정가스의 최대유량은 상기 유량제한부(60)에서 제한된다.

상기 유량제한부(60)는 적어도 하나의 브리드 밸브(BLEED VALVE, AV12)를 포함할 수 있다. 상기 브리드 밸브(AV12)는 관경이 제한되어 유량을 제한하게 되며, 이때 브리드 밸브(AV12)를 통해 배기부(50)로 유입되는 공정가스의 유량 상한은 스크러버의 처리 용량에 따라 설정할 수 있다.

상기 브리드 밸브(AV12)는 실질적으로 개폐의 상태가 변경될 필요는 없기 때문에 기타 관경을 제한하여 유량 최대치를 설정할 수 있는 구조이면, 그 구조에 의하여 본 발명이 제한되지 않는다.

따라서 오리피스를 적용하여 유량을 제한할 수 있다.

도 3은 본 발명의 유량제한부(60)의 다른 실시예의 구성도이다.

도 3을 참조하면 본 발명의 유량제한부(60)는 상기 배출제어부(40)와 배기부(50) 사이에 상호 병렬연결되는 오리피스(61)와 밸브(V1)를 포함할 수 있다. 이때의 오리피스(61)는 배출제어부(40) 측에 비하여 배기부(50) 측의 압력을 낮추는 역할을 하기 때문에 실질적으로 배기부(50)를 통해 스크러버로 공급되는 공정가스의 유량을 제한할 수 있다.

도 4는 본 발명에 적용되는 유량제한부(60)의 다른 실시예의 구성도이다.

도 4를 참조하면 본 발명의 유량제한부(60)는 상기 배출제어부(40)와 배기부(50) 사이에 상호 병렬연결되는 밸브(V1,V2)와 상기 밸브(V1)와 직렬연결되는 오리피스(61)를 포함할 수 있다.

이와 같은 구성 역시 오리피스(61)에 의해 상기 배출제어부(40) 측에 비하여 배기부(50)측의 압력이 낮게 유지되도록 할 수 있기 때문에, 유량을 제한하는 효과를 얻을 수 있다.

상기 배기부(50)는 배기프로세스가스(G-N2)가 벤튜리관(VG)을 지나면서 발생하게 되는 압력의 차에 의해 상기 유량제한부(60)에서 최대 유량이 제한되는 공정가스를 스크러버 측으로 배기하게 된다.

이처럼 본 발명은 가스용기(10)의 교체 전에 공급부(30)에 잔류하는 공정가스를 배기시키는 과정에서, 그 배기량의 조절을 배출제어부(40)와 유량제한부(60)에서 이중으로 제한하기 때문에 과도한 공정가스가 배기되어 미처리된 상태로 외기에 배출되거나, 스크러버가 손상되는 것을 방지할 수 있게 된다.

그 다음, 상기와 같이 배기부(50)를 통해 공급부(30)의 잔류 공정가스가 배출된 후에는 다시 배출제어부(40)의 자동 밸브(V4,V5)가 닫힌 상태가 되며, 상기 가스용기(10)를 교체하게 된다.

이처럼 가스용기(10)를 교체한 후에는 퍼지가스 공급부(20)에서 퍼지가스가 공급되어 상기 공급부(20) 내부를 퍼지하게 된다.

전술한 바와 같이 본 발명에 대하여 바람직한 실시예를 들어 상세히 설명하였지만, 본 발명은 전술한 실시예들에 한정되는 것이 아니고, 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명에 속한다.

10:가스용기 20:퍼지가스 공급부
30:공급부 40:배출제어부
50:배기부 60:유량제한부
61:오리피스 AV12:브리드 밸브

Claims

가스용기의 공정가스를 공정장치로 공급하는 공급부;
상기 가스용기를 교체하기 전에 상기 공급부 내에 잔류하는 공정가스를 배출하는 배출제어부;
상호 병렬연결되는 오리피스 및 밸브를 포함하여, 상기 배출제어부를 통해 배출되는 공정가스의 최대 유량을 제한하는 유량제한부; 및
상기 유량제한부를 통해 제한된 유량의 공정가스를 스크러버로 배출하는 배기부를 포함하는 가스 공급장치.
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