KR101600068B1 - 반도체 팹 유틸리티 모듈화 설계시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 팹 유틸리티 모듈화 설계시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 장비의 잦은 변경에 유연하게 대처하여 설계 변경에 따른 공기 지연 리스크를 최소화하고, 반도체 팹 유틸리티 모듈화를 통해 시공 인력, 시공 시간을 줄이는 등 효율적인 시공을 할 수 있으며, 반도체 팹 유틸리티 모듈을 통해 1차적으로 사전 배관 작업을 수행함으로써, 시공시 배관 등의 리프팅 작업, 현장 배관 용접과정을 최소화하여 시공 기간을 현저히 단축할 수 있으며, 양중관리 투입 인력을 감소할 수 있고, 균일한 품질을 확보할 수 있으며, 초기 투자비의 감소 효과를 기대할 수 있는 반도체 팹 유틸리티 모듈화 설계시스템에 관한 것이다.

Description

반도체 팹 유틸리티 모듈화 설계시스템{modular design system of a semiconductor fab utilities}
본 발명은 반도체 팹 유틸리티 모듈화 설계시스템에 관한 것으로, 반도체 팹 유틸리티 설계 데이터를 표준화하여 설계 제원 접수 후 발주 및 시공용 설계도서를 납품할 수 있게 하는 플랫폼이다. 이를 통해 반도체 생산장비의 잦은 변경에 유연하게 대처하여 설계 변경에 따른 공기 지연 리스크를 최소화하고, 반도체 팹 유틸리티 모듈화를 통해 설계기간 단축 및 설계품질 향상을 도모하며, 모듈화 설계시스템에 따른 반도체 팹 유틸리티 모듈을 통해 1차적으로 사전 공장제작을 수행함으로써, 시공시현장 작업(용접, 양중 및 위험작업 등)을 최소화하여 시공 기간을 현저히 단축할 수 있으며, 시공인력을 감소할 수 있고, 균일한 품질을 확보 수 있으며, 초기 투자비의 감소 효과를 기대할 수 있는 반도체 팹 유틸리티 모듈화 설계시스템에 관한 것이다.
반도체 디바이스의 제조 라인은, 청정실(clean room) 내에,8개 생산공정에 필요한 장비들이 위치한 구역을 베이(Bay)라고 하는 유닛(Unit)으로 복수 구성된다.
그리고 반도체 팹은 그 하부에 메인 팹과, 서브 팹으로 구성되며, 상기 메인 팹에는 각 반도체 생산공정에 이용되는 반도체 생산장비가 설치된다.
그리고 상기 서브 팹은크린 서브 팹(clean sub-fab)과 설비 서브 팹(facility sub-fab)으로 구성될 수 있다.
한편 반도체 생산 공정은 8가지, 구체적으로 ①산화/확산공정(Diffusion), ② 포토공정 (Photo Lithography), ③식각공정 (Etching), ④절연막 형성공정(CVD), ⑤금속화과정 (Metallization, 금속 배선 공정), ⑥이온침투공정(Implant), ⑦감광액 제거공정(Clean), ⑧연마공정 (CMP)으로 이루어지는 것을 예시할 수 있는데, 여기에는 각종 장비와 연결함과 아울러, 기본 배관의 POC(Point of Connection)와 설비 서브팹층에 위치하는 각종 보조설비, 펌프, VMB(valve manifold box), 캐비닛 등을 연결하는 계선(hook up) 작업을 수행하게 된다.
종래의 반도체 팹설계 시스템에 있어서는, 반도체 팹 유틸리티, 예를 들어, 배관, 덕트, 케이블 등이 서로 다르고, 동일한 베이에 배치되는 반도체 팹 유틸리티들도 서로 표준화되지 않아,시공할 때마다 다른 설계가 이루어지고, 사용되는 반도체 팹 유틸리티의 규격도 바뀌게 되는 문제가 있었다. 또한,최소한의 공기로 시공이 되어야 하는 특성상 설계 완료 전에 시공을 시작함에 따라, 시공 후 생산장비가 교체되거나 바뀌게 되면, 반도체 팹 유틸리티의 배치나 규격이 바뀌는 등의 변경 설계에 따른 불필요한 공기지연 및 재시공이 발생하는 문제가 있었다. 이에 반도체 팹의모듈화 설계를 통해 각 베이별, 각 생산공정별, 반도체 팹유틸리티별 표준을 마련하여 효율적인 시공이 이루어질 수 있는 방안이 필요한 실정이다.
1. 대한민국 등록특허 제10-1466590호(2014.11.28.) 2. 대한민국 등록특허 제10-0592132호(2006.06.23.) 3. 대한민국 등록특허 제10-1503447호(2015.03.17.) 4. 대한민국 등록특허 제10-0185057호(1999.03.20.)
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 생산 장비의 잦은 변경에 유연하게 대처하여 설계 변경에 따른 공기 지연 리스크를 최소화하고, 반도체 팹 유틸리티 모듈화를 통해 시공 인력, 시공 시간을 줄이는 등 효율적인 시공을 할 수 있는 반도체 팹 유틸리티 모듈화 설계시스템을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 반도체 팹 유틸리티의 현장시공을 최소화 하기 위하여, 공장에서 미리 반도체 팹 유틸리티 모듈을 통해 1차적으로 사전 배관 작업을 수행함으로써, 시공시 배관 등의 리프팅 작업, 현장 배관 용접과정을 최소화하여 시공 기간을 현저히 단축할 수 있으며, 양중관리 투입 인력을 감소할 수 있고, 균일한 품질을 확보할 수 있으며, 초기 투자비의 감소 효과를 기대할 수 있는 반도체 팹 유틸리티 모듈화 설계시스템을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 반도체 팹 유틸리티 모듈화 설계시스템은 반도체 생산공정별크린 서브 팹(clean sub-fab)과 설비 서브 팹(facility sub-fab)의 설계를 표준화하고, 표준화된 설계를 기초로 각 서브 팹에 설치되는 복수의 반도체 팹 유틸리티를 모듈화하는 것으로서, 각 반도체 생산장비에 연결되며 배관, 덕트, 케이블 중 적어도 어느 하나를 포함하는 상기 반도체 팹 유틸리티를 베이(bay) 별로 분류하는 S1단계와; 각 반도체 생산장비의 제원을 통해 상기 반도체 팹 유틸리티의 베이별규격을 표준화하는 S2단계와; 상기 표준화된 반도체 팹 유틸리티들을 각 베이별로 조합하여 모듈화 설계하되, 상기 크린 서브 팹(clean sub-fab)과 설비 서브 팹(facility sub-fab)별로 설치되는 상기 표준화된 배관 및 덕트별로 설치공간을 구획하고 배치하는 S3단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 반도체 팹 유틸리티 모듈화 설계시스템에 있어서 S2단계에서는 순수, 폐수, 냉각수, 가스 및 화학약품을 각각 공급하는 상기 배관별로 규격을 표준화하는 S2-1단계와, 반도체 생산공정 중 발생하는 유기성분, 산성분, 알칼리성분 및 고온 성분을 각각 이송하는 덕트별로 규격을 표준화하는 S2-2단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 반도체 팹 유틸리티 모듈화 설계시스템에 있어서 S2단계는 S2-3단계를 더 포함하되, 상기 S2-3단계는 서로 다른 유체를 공급하는 표준화된 배관들 중에서 베이별 최고 유량 및 관경을 파악하고 상기 최고 유량 및 관경에 대하여 최대 1을 초과하지 않는 동시사용율(load factor)를 적용하고, 추가로 장래 부하 증가율(확장성)을 20%이상 반영하여 표준화하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 반도체 팹 유틸리티 모듈화 설계시스템에 있어서 S2단계는 S2-4단계를 더 포함하되, 상기 S2-4단계는 베이(bay) 별로 분류된 표준화된 배관들 중에서 동일한 유체를 공급하는 배관들을 그 중 가장 큰 배관의 관경으로 보정하여 재표준화하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 반도체 팹 유틸리티 모듈화 설계시스템에 있어서 S2단계는 상기 초순수, 폐수, 냉각수, 가스 및 화학약품별로 설치되는 각 반도체 팹 유틸리티의 최고 유량 및 관경을 파악하고, 상기 최고 유량 및 관경에 대하여 적어도 베이별 최고 유량 및 관경을 파악하고 상기 최고 유량 및 관경에 대하여 최대 1을 초과하지 않는 동시사용율(load factor)를 적용하고, 추가로 장래 부하 증가율(확장성)을 20%이상 반영하여 각각의 반도체 팹 유틸리티의 규격을 표준화하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 반도체 팹 유틸리티 모듈화 설계시스템에 있어서 S3단계는 상기 표준화된 반도체 팹 유틸리티들을 상기 베이에서 이루어지는 반도체 생산공정 및 반도체 생산장비에 대응하도록 배치하면서, 상기 크린 서브 팹(clean sub-fab)의 경우, 내부 공간을 배관이 설치되는 제1설치공간, 덕트가 설치되는 제2설치공간 및 상기 케이블을 포함하는 기타 설비가 설치되는 제3설치공간으로 구획하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 반도체 팹 유틸리티 모듈화 설계시스템에 있어서 제1설치공간에 설치되는 배관들은 유체의 종류 또는 진공 여부에 따라 그룹화한 다음, 각각의 그룹화된 배관들은 상기 제1설치공간 내에서 구획된 서브 설치공간별로 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 반도체 팹 유틸리티 모듈화설계시스템에 있어서 제1, 2, 3설치공간에 설치되는 배관, 덕트 및 케이블은 각각 추후 반도체 생산장비의 증설에 대응할 수 있도록 기본 개수에 최대 1을 초과하지 않는 동시 사용율(load factor)를 적용하고, 추가로 장래 부하 증가율(확장성)을 20%이상 반영하여 설계하는 것을 특징으로 한다.
이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 반도체 팹 유틸리티 모듈화 설계시스템은 배관, 덕트 등의 반도체 팹 유틸리티의 설치기간을 현저히 단축할 수 있으며, 현장에서 배관 등의 용접을 최소화함으로써, 소요되는 인력 및 비용을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 반도체 팹 유틸리티 모듈화 설계시스템은 미리 공장에서 조립이 이루어진 표준화된 유틸리티 모듈을 제작하고, 이를 시공 현장에서 조립하기 때문에 공기 단축은 물론, 균일한 품질을 확보할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 반도체 팹 유틸리티 모듈화 설계시스템은 반도체 생산장비의 교체에도 불구하고, 서브 팹 또는 각 베이에 설치된 반도체 팹 유틸리티를 변경하거나 교체하지 않아도 되기 때문에 반도체 시장에서 급변하는 수요자의 요구에 유연하게 대처할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 반도체 팹 유틸리티 모듈화 설계시스템의 일실시예를 도시하는 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 S2단계의 각 단계를 도시하는 블럭도이다.
도 3a는 본 발명의 크린 서브 팹(clean sub-fab)과 설비 서브 팹의일실시예를 도시하는 개념도이며, 도 3b는 본 발명의 서브 설치공간의 구조를 도시하는 개념도이다.
도 4는 본 발명의 반도체 생산장비에 반도체 팹 유틸리티가 연결된 구조를 도시하는 개념도이다.
도 5는 본 발명의 S2단계에서 각 배관의 표준화 설계가 이루어지는 과정을 도시하는 개념도이다.
이하, 첨부된 도면들 및 후술 되어 있는 내용을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 기술적 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어 지는 것이다.
그리고 본 발명의 설명에서 동일 또는 유사한 구성요소는 동일 또는 유사한 도면번호를 부여하고, 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 반도체 팹 유틸리티 모듈화 설계시스템의 일실시예를 도시하는 블럭도이고, 도 2는 본 발명의 S2단계의 각 단계를 도시하는 블럭도이다. 그리고 도 3a는 본 발명의 크린 서브 팹(clean sub-fab)과 설비 서브 팹의일실시예를 도시하는 개념도이며, 도 3b는 본 발명의 서브 설치공간의 구조를 도시하는 개념도이다. 그리고 도 4는 본 발명의 반도체 생산장비에 반도체 팹 유틸리티가 연결된 구조를 도시하는 개념도이고, 도 5는 본 발명의 S2단계에서 각 배관의 표준화 설계가 이루어지는 과정을 도시하는 개념도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 반도체 팹 유틸리티 모듈화 설계시스템은 생산 장비의 잦은 변경에 유연하게 대처하여 설계 변경에 따른 공기 지연 리스크를 최소화하고, 반도체 팹 유틸리티 모듈화를 통해 시공 인력, 시공 시간을 줄이는 등 효율적인 시공을 할 수 있도록 구성된다. 이를 위해 반도체 생산공정별크린 서브 팹(clean sub-fab)과 설비 서브 팹(facility sub-fab)의 설계를 표준화하고, 표준화된 설계를 기초로 각 서브 팹에 설치되는 복수의 반도체 팹 유틸리티를 모듈화하게 된다.
구체적으로, 본 발명에 따른 반도체 팹 유틸리티 모듈화 설계를 이용한 시공방법은 도 1에 도시된 바와 같이 각 반도체 생산장비에 연결되며 배관, 덕트, 케이블 중 적어도 어느 하나를 포함하는 상기 반도체 팹 유틸리티를 베이(bay) 별로 분류하는 S1단계와, 각 반도체 생산장비의 제원을 통해 상기 반도체 팹 유틸리티의 규격을 표준화하는 S2단계와, 상기 표준화된 반도체 팹 유틸리티들을 각 베이 별로 조합하여 모듈화 설계하되, 상기 크린 서브 팹(clean sub-fab)과 설비 서브 팹(facility sub-fab)별로 설치되는 상기 표준화된 배관 및 덕트별로 설치공간을 구획하고 배치하는 S3단계를 포함하여 이루어질 수 있다.
한편, 본 발명이 적용될 수 있는 반도체 생산공정에는 특별한 제한은 없으며, 예를 들어 산화/확산공정(Diffusion), 포토공정 (Photo Lithography), 식각공정 (Etching), CVD, Implant, 금속화과정 (Metallization, 금속 배선 공정), Clean , CMP에 모두 적용될 수 있으나, 그 중에서 식각공정 (Etching)에 적용하게 되면 다른 공정에 적용하는 것보다 큰 효과를 기대할 수 있다.
왜냐하면, 식각공정 (Etching process)은 타 공종에 비해 팹(fab) 내 설치되는 반도체 생산장비 대수가 많고, 반도체 생산장비 대수에 비해 반도체 팹 유틸리티의 종류가 많지 않아 표준화가 용이하고, 특히 반도체 생산장비의 모델 변경이 잦기 때문이다.
상기 S1단계는 각 반도체 생산장비에 공급되는 상기 반도체 팹 유틸리티를 베이(bay) 별로 분류하는 단계로서, 구체적으로 팹 분석과, 베이별 데이터 분석 과정으로 이루어질 수 있다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면 상기 팹 분석은 기존에 설치된 서브 팹을 분석하는 과정을 거친다.
예를 들어 각 서브 팹과, 서브 팹 상부에 배치된 메인 팹의 구조를 분석한 다음, 반도체 생산공정별베이의 크기 및 개수를 분석하고, 크린 서브 팹(clean sub-fab)과 설비 서브 팹(facility sub-fab)의 높이 등을 분석한다.
상기 베이별 데이터 분석은 베이에 설치되는 반도체 팹 유틸리티, 예를 들어 배관, 덕트, 케이블의 종류를 파악하는 과정으로서, 상기 반도체 팹 유틸리티는 H2, O2, Ar, He, PN2, GN2, PA, PCW, DW, NW, Specialty Gas와 같은 Bulk Gas 및 물배관과, 진공 배관(PV, CV)과, 초순수 배관, 약품배관, 폐수 배관 등으로 이루어지는 배관과, 각종 유기성분, 산성분, 알칼리 성분 등을 이송하는 덕트와, 전기/제어 케이블, 부스(BUS) 등의 종류 및 수량 등을 파악하는 것이다.
상기 S2단계는 반도체 생산장비의 제원을 통해 각 반도체 팹 유틸리티의 규격을 표준화하는 단계로서, 구체적으로 각 반도체 팹 유틸리티의 최고 유량 및 관경을 파악하고, 상기 최고 유량 및 관경에 대하여 최대 1을 초과하지 않는 동시 사용율(load factor)을 적용하고, 추가로 장래 부하 증가율(확장성)을 20% 이상 반영하여 상기 반도체 팹 유틸리티의 규격을 표준화한다.
예를 들어, 공정용 냉각수(Process Cooling Water) 배관의 경우 해당 반도체 생산설비의 제원에서 규정한 최고 유량을 파악한 다음, 상기 최고 유량에 동시사용율(load factor), 예를 들어 0.9를 곱하고, 확장성 1.2를 곱하여 얻은 유량 데이터(14,000LPM×0.9×1.2)를 통해 표준 규격을 산출하게 된다. 그리고 각 배관마다 표준 규격을 산출하는 과정을 반복하여 이를 데이터 베이스화한다.
또한, 각 배관의 최고 유량 표준 규격을 사용하는 것이 시공시 적정한 것인지 검토하는 과정을 거치게 된다.
보다 구체적으로, 상기 S2단계에서는 도 2를 참조하면, 초순수, 폐수, 냉각수, 가스 및 화학약품을 각각 공급하는 상기 배관별로 규격을 표준화하는 S2-1단계와, 반도체 생산공정 중 발생하는 유기성분(ORG), 산성분(ACID), 알칼리성분(ALKA) 및 고온 성분(H/G)을 각각 이송하는 덕트별로 규격을 표준화하는 S2-2단계를 포함할 수 있다.
예를 들어, 식각공정에서 사용하는 가스는 H2, O2, Ar, He, PN2, GN2, PA 등을 예시할 수 있는데, 상기 S2-1단계에서는 각 가스별 최대 유량을 파악한 다음, 관경을 산출하고 그 관경 규격을 표준화한다.
그리고 상기 S2단계에서는 도 5를 참조하면 서로 다른 유체(H2, O2, Ar)를 공급하는 표준화된 배관(A, B, C)들 중에서 각 관경(a, b, c)의 차가 20% 미만인 배관들을 그 중 가장 큰 배관의 관경(A)으로 보정하여 재표준화하는 S2-3단계를 더 포함할 수 있다.
이와 같이 S2-3단계를 통해 보정하기 때문에 표준화 대상을 유체의 종류별로 한정하지 않고 서로 다른 유체끼리도 통합하여 표준화를 보다 확대할 수 있다.
상기 S2-3단계와 마찬가지로 상기 S2단계에서는 베이(bay) 별로 분류된 표준화된 배관들 중에서 동일한 유체를 공급하는 배관들을 그 중 가장 큰 배관의 관경으로 보정하여 재표준화하는 S2-4단계를 더 포함할 수 있는데, 이를 통해 반도체 생산라인 전체에 대한 표준화에 도움을 줄 수 있다. 즉, 상기 S2-4단계는 서로 다른 베이에서 동일한 유체를 공급하는 배관들의 관경을 서로 일치시키는 것이다.
상기 S3단계는 표준화된 반도체 팹 유틸리티들을 각 베이 별로 조합하여 모듈화 설계하는 단계로서, 표준화된 반도체 팹 유틸리티들을 각 베이에서 이루어지는 반도체 생산공정 및 반도체 생산장비에 대응하도록 배치한다.
예를 들어 크린 서브 팹(CSF)은 반도체 클린룸 하부에 있는 서브 팹으로서, 유틸리티 중 Gas, Chemical 등 생산장비에 직접 공급되는 유틸리티의 배관, 덕트, 전기케이블 등을 배치하게 되고, 설비 서브 팹(FSF)에서는 도시가스, BCW 등 설비 서브 팹(FSF)에 설치되는 설비용의 유틸리티를 배치하게 되는데, 이들이 반도체 생산장비의 교체에 따라 변경되지 않도록 설계하게 된다. 즉, 크린 서브 팹과 설비 서브 팹에 각각 설치되는 유틸리티를 명확히 구획하여 각 유틸리티가 서로 스위칭되지 않도록 설계한다.
왜냐하면, 반도체 생산장비의 교체에 따라 각 서브 팹에 설치된 반도체 팹 유틸리티를 서로 바꾸게 되면, 그만큼 공기가 늘어나고, 그에 따른 시공 비용이 증가하기 때문이다.
그리고 융착 공간과, 포어 라인(fore line)과, 후크 업(hook-up) 공간도 확보하는 것이 바람직하다.
보다 구체적으로 도 3a를 참조하면 상기 S3단계에서 상기 크린 서브 팹(clean sub-fab)의 경우, 내부 공간을 배관이 설치되는 제1설치공간, 덕트가 설치되는 제2설치공간 및 상기 케이블을 포함하는 기타 설비가 설치되는 제3설치공간으로 구획하는 설계를 하게 된다.
예를 들어, 상기 제1설치공간에 설치되는 배관들은 유체의 종류 또는 진공 여부에 따라 그룹화한 다음, 각각의 그룹화된 배관들은 상기 제1설치공간 내에서 구획된 서브 설치공간별로 배치된다.
상기 각 서브 설치공간에는 도 3b를 참조하면 수소 배관과, 산소 배관이 모듈화하여 배치되고, 아르곤 배관과, 질소 배관이 모듈화하여 배치되도록 설계되는 것을 예시할 수 있다.
그리고 상기 제1, 2, 3설치공간에 설치되는 배관, 덕트 및 케이블은 각각 추후 반도체 생산장비의 증설 내지 대용량으로 교체에 대응할 수 있도록 기본 설계(기본 개수)에 적어도 1을 초과하는 부하 요인(load factor)을 적용하여 추가 설계되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 S3단계는 BIM(Building information modeling) 3D모델링을 통해 구현되는 것을 예시할 수 있는데, 구체적으로, AFD(approved for design)와 AFC(approved for construction)를 작성하는 것을 예시할 수 있다.
결론적으로, 본 발명에 따른 반도체 팹 유틸리티 모듈화 설계를 이용한 시공방법은 반도체 서브 팹의 설계 모듈화를 위해 베이별 설계 표준화 및 반도체 팹 유틸리티 모듈화하고, 이를 기반으로 시공 모듈화 프로세스를 산출한다.
그리고, 상술한 바와 같이 식각공정 등 모듈화 효율성을 극대화할 수 있는 공정부터 시행한 다음, 나머지 공정에 대해서도 순차적으로 적용함으로써, 모듈화 내지 표준화에 따른 리스크를 최소화할 수 있다. 또한, 반도체 산업과 같이 제품의 종류가 급격히 증가하여 반도체 생산장비가 변경되는 상황에서 유연하게 대처함으로써, 경쟁력을 확보할 수 있는 장점이 있다.
이상에서 설명된 본 발명은 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

Claims (8)

  1. 반도체 생산공정별크린 서브 팹(clean sub-fab)과 설비 서브 팹(facility sub-fab)의 설계를 표준화하고, 표준화된 설계를 기초로 각 서브 팹에 설치되는 복수의 반도체 팹 유틸리티를 모듈화하는 반도체 팹 유틸리티 모듈화 설계시스템에 있어서,
    각 반도체 생산장비에 연결되며 배관, 덕트, 케이블 중 적어도 어느 하나를 포함하는 상기 반도체 팹 유틸리티를 베이(bay) 별로 분류하는 S1단계와;
    각 반도체 생산장비의 제원을 통해 상기 반도체 팹 유틸리티의 규격을 표준화하는 S2단계와;
    상기 표준화된 반도체 팹 유틸리티들을 각 베이 별로 조합하여 모듈화 설계하되, 상기 크린 서브 팹(clean sub-fab)과 설비 서브 팹(facility sub-fab)별로 설치되는 상기 표준화된 배관 및 덕트별로 설치공간을 구획하고 배치하는 S3단계;를 포함하며,
    상기 S2단계에서는 초순수, 폐수, 냉각수, 가스 및 화학약품을 각각 공급하는 상기 배관별로 규격을 표준화하는 S2-1단계와, 반도체 생산공정 중 발생하는 유기성분, 산성분, 알칼리성분 및 고온 성분을 각각 이송하는 덕트별로 규격을 표준화하는 S2-2단계와, 서로 다른 유체를 공급하는 표준화된 배관들 중에서 각 관경의 차가 20% 미만인 배관들을 그 중 가장 큰 배관의 관경으로 보정하여 재표준화하는 S2-3단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 팹 유틸리티 모듈화 설계시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 S2단계는 S2-4단계를 더 포함하되,
    상기 S2-4단계는 베이(bay) 별로 분류된 표준화된 배관들 중에서 동일한 유체를 공급하는 배관들을 그 중 가장 큰 배관의 관경으로 보정하여 재표준화하는 것을 특징으로 하는 반도체 팹 유틸리티 모듈화 설계시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 S2단계는 상기 초순수, 폐수, 냉각수, 가스 및 화학약품별로 설치되는 각 반도체 팹 유틸리티의 최고 유량 및 관경을 파악하고, 상기 최고 유량 및 관경에 대하여 적어도 최대 1을 초과하지 않는 동시사용율(load factor)을 적용하고,추가로 장래 부하 증가율(확장성)을 20% 이상 반영하여 각각의 반도체 팹 유틸리티의 규격을 표준화하는 것을 특징으로 하는 반도체 팹 유틸리티 모듈화 설계시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 S3단계는 상기 표준화된 반도체 팹 유틸리티들을 상기 베이에서 이루어지는 반도체 생산공정 및 반도체 생산장비에 대응하도록 배치하되,
    상기 크린 서브 팹(clean sub-fab)의 경우, 내부 공간을 배관이 설치되는 제1설치공간, 덕트가 설치되는 제2설치공간 및 상기 케이블을 포함하는 기타 설비가 설치되는 제3설치공간으로 구획하는 것을 특징으로 하는 반도체 팹 유틸리티 모듈화 설계시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1설치공간에 설치되는 배관들은 유체의 종류 또는 진공 여부에 따라 그룹화한 다음, 각각의 그룹화된 배관들은 상기 제1설치공간 내에서 구획된 서브 설치공간별로 배치되는 것을 특징으로 하는 반도체 팹 유틸리티 모듈화 설계시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1, 2, 3설치공간에 설치되는 배관, 덕트 및 케이블은 각각 추후 반도체 생산장비의 증설에 대응할 수 있도록 기본 개수에 적어도 최대 1을 초과하지 않는 동시사용율(load factor)을 적용하고,추가로 장래 부하 증가율(확장성)을 20% 이상 반영하여 설계하는 것을 특징으로 하는 반도체 팹 유틸리티 모듈화 설계시스템.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101827227B1 (ko) * 2017-12-19 2018-03-22 이승호 스마트플랜트 다차원공간 3d 배관설계 협업서비스방법

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0185057B1 (ko) 1996-02-08 1999-03-20 김광호 다품종 생산에 적합한 반도체 제조라인의 레이아웃
KR100592132B1 (ko) 2003-04-03 2006-06-23 세이코 엡슨 가부시키가이샤 제조 장치 및 제조 방법
JP3827431B2 (ja) * 1998-01-20 2006-09-27 株式会社竹中工務店 クリーンルーム建物の施工方法
KR20130101848A (ko) * 2012-03-06 2013-09-16 김용재 배관 시설물을 관리하기 위한 배관 로드뷰 시스템 및 그의 처리 방법
KR101466590B1 (ko) 2014-07-01 2014-11-28 주식회사 세보엠이씨 사전 배관형 랙 모듈 및 이를 이용한 클린룸 시공방법
KR101503447B1 (ko) 2010-09-01 2015-03-17 도꾸리쯔교세이호진 상교기쥬쯔 소고겡뀨죠 디바이스 제조 장치

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0185057B1 (ko) 1996-02-08 1999-03-20 김광호 다품종 생산에 적합한 반도체 제조라인의 레이아웃
JP3827431B2 (ja) * 1998-01-20 2006-09-27 株式会社竹中工務店 クリーンルーム建物の施工方法
KR100592132B1 (ko) 2003-04-03 2006-06-23 세이코 엡슨 가부시키가이샤 제조 장치 및 제조 방법
KR101503447B1 (ko) 2010-09-01 2015-03-17 도꾸리쯔교세이호진 상교기쥬쯔 소고겡뀨죠 디바이스 제조 장치
KR20130101848A (ko) * 2012-03-06 2013-09-16 김용재 배관 시설물을 관리하기 위한 배관 로드뷰 시스템 및 그의 처리 방법
KR101466590B1 (ko) 2014-07-01 2014-11-28 주식회사 세보엠이씨 사전 배관형 랙 모듈 및 이를 이용한 클린룸 시공방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101827227B1 (ko) * 2017-12-19 2018-03-22 이승호 스마트플랜트 다차원공간 3d 배관설계 협업서비스방법

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