KR101713549B1 - 유-무기공정 반도체 제조시 발생가스의 희석 및 댐퍼의 세척이 동시에 가능한 배출가스 정밀압력제어용 투-웨이 슬라이드 오토 댐퍼의 제어장치 - Google Patents
유-무기공정 반도체 제조시 발생가스의 희석 및 댐퍼의 세척이 동시에 가능한 배출가스 정밀압력제어용 투-웨이 슬라이드 오토 댐퍼의 제어장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 반도체 제조 공정에서 유기공정 및 무기공정에서 발생되는 배출가스를 선별하여 배출시킬 수 있는 유-무기공정 반도체 제조시 발생가스의 희석 및 댐퍼의 세척이 동시에 가능한 배출가스 정밀압력제어용 투-웨이 슬라이드 오토 댐퍼의 제어장치에 관한 것이다.
본 발명은 반도체 제조공정에서 발생되는 배출가스를 배출하는 챔버(10)의 메인덕트(40)에서 유기공정과 무기공정에 따른 각각의 배출가스가 배출될 수 있도록 분기되는 제1배출덕트(401) 및 제2배출덕트(402)와; 상기 제1배출덕트(401) 및 제2배출덕트(402)에서 유기공정과 무기공정에 따른 배출가스의 종류와 배출가스 압력을 감지하는 감지수단과; 상기 감지수단에서 감지된 신호를 수신하여 감지된 배출가스 압력과 설정된 배출가스 압력을 비교 판단한 제어신호를 출력하는 제어부(30)와; 상기 제어부(30)에서 배출가스의 종류에 따라 출력되는 제어신호에 의하여 상기 제1배출덕트(401)와 제2배출덕트(402)을 선택적으로 개폐하는 제1개폐수단과; 상기 제1개폐수단에 의하여 선택적으로 개폐되는 제1배출덕트(401) 및 제2배출덕트(402)의 배출압력이 상기 제어부(30)에 설정된 압력을 유지할 수 있도록 제어되는 신호에 의하여 제1배출덕트(401) 및 제2배출덕트(402)을 정밀하게 개폐하는 제2개폐수단을 구비하는 것이다. 또한 상제 1개폐수단과 제2개폐수단에는 희석용 가스가 유입되는 유입구(250, 250a)와 유출되는 유출구(253, 253a)를 형성하여, 상기 제1개폐수단 또는 제2개폐수단이 개방되었을 때 챔버(10) 내의 유해가스와 상호 혼합하도록 하거나, 제1, 제2배출구(240, 240a, 241, 241a)와 제1, 제2슬라이드 댐퍼(210, 220)의 표면에 붙어 있는 이물질을 세척할 수 있게 되어 반도체를 제조하는 유-무기공정에서 발생되는 배출가스를 설정된 압력으로 일정하게 외부로 배출시켜서 제조품의 품질을 증가시키고, 챔버 내의 유해가스를 희석하거나, 댐퍼구조물이 설치되는 내부를 세척하여 장치의 수명을 연장시킬 수 있게 되는 것이다.
본 발명은 반도체 제조공정에서 발생되는 배출가스를 배출하는 챔버(10)의 메인덕트(40)에서 유기공정과 무기공정에 따른 각각의 배출가스가 배출될 수 있도록 분기되는 제1배출덕트(401) 및 제2배출덕트(402)와; 상기 제1배출덕트(401) 및 제2배출덕트(402)에서 유기공정과 무기공정에 따른 배출가스의 종류와 배출가스 압력을 감지하는 감지수단과; 상기 감지수단에서 감지된 신호를 수신하여 감지된 배출가스 압력과 설정된 배출가스 압력을 비교 판단한 제어신호를 출력하는 제어부(30)와; 상기 제어부(30)에서 배출가스의 종류에 따라 출력되는 제어신호에 의하여 상기 제1배출덕트(401)와 제2배출덕트(402)을 선택적으로 개폐하는 제1개폐수단과; 상기 제1개폐수단에 의하여 선택적으로 개폐되는 제1배출덕트(401) 및 제2배출덕트(402)의 배출압력이 상기 제어부(30)에 설정된 압력을 유지할 수 있도록 제어되는 신호에 의하여 제1배출덕트(401) 및 제2배출덕트(402)을 정밀하게 개폐하는 제2개폐수단을 구비하는 것이다. 또한 상제 1개폐수단과 제2개폐수단에는 희석용 가스가 유입되는 유입구(250, 250a)와 유출되는 유출구(253, 253a)를 형성하여, 상기 제1개폐수단 또는 제2개폐수단이 개방되었을 때 챔버(10) 내의 유해가스와 상호 혼합하도록 하거나, 제1, 제2배출구(240, 240a, 241, 241a)와 제1, 제2슬라이드 댐퍼(210, 220)의 표면에 붙어 있는 이물질을 세척할 수 있게 되어 반도체를 제조하는 유-무기공정에서 발생되는 배출가스를 설정된 압력으로 일정하게 외부로 배출시켜서 제조품의 품질을 증가시키고, 챔버 내의 유해가스를 희석하거나, 댐퍼구조물이 설치되는 내부를 세척하여 장치의 수명을 연장시킬 수 있게 되는 것이다.
Description
본 발명은 반도체 제조 공정시에 발생하는 가스를 일정하게 배출시키는 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 유기공정 및 무기공정에서 발생되는 배출가스를 선별하여 배출시킬 수 있는 장치를 통하여 제어가 원활하게 작동되도록 하면서, 설정된 압력으로 정밀하게 외부로 배출시켜서, 공정챔버 내의 압력을 일정하게 유지하여, 반도체, LCD등의 제조품의 품질을 증가시키고, 챔버 내의 유해가스를 희석하거나, 밸브의 배출구를 세척하여, 설비의 수명을 연장시킬 수 있는 유-무기공정 반도체 제조시 발생가스의 희석 및 댐퍼의 세척이 동시에 가능한 배출가스 정밀압력제어용 투-웨이 슬라이드 오토 댐퍼의 제어장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체를 생산하기 위해서는 식각, 에칭, 포토 공정 등을 포함하여 유기공정과 무기공정과 같은 여러 가지 공정들을 거쳐야 하며, 각 공정들에서는 공정들의 목적에 맞는 다양한 가스들이 사용된다. 이러한 가스들은 대부분 유독성, 부식성, 반응성 등의 성질을 가지고 있으며, 가스 용기에 저장되어 있다가 각종 밸브, 레귤레이터, 압력센서, 필터 등의 부품들이 배열된 가스공급장치의 배관을 통해 공정 챔버로 공급된다.
가스공급장치 들은 공정에 사용되는 가스를 일정한 압력으로 안정되게 공급하는 것이다. 가스공급장치를 설명하면, 가스 공급이 중단되지 않도록 가스공급장치에는 다수개의 가스 용기가 사용되며, 가스 용기에 저장된 가스는 필터와 밸브, 레귤레이터, 플로 스위치 등이 순차적으로 배열된 가스 공급 라인을 통해 반도체나 LCD의 공정챔버로 공급된다.
공급압력 센서는 가스 용기로부터 필터와 밸브로 공급되는 가스의 압력을 측정한다. 레귤레이터는 가스 용기로부터 공급되는 가스를 공정챔버에서 필요한 압력과 양으로 조절하며, 이 레귤레이터에 의해 조절된 가스의 압력은 압력 센서에 의해 측정되는 것이다.
하나의 가스 용기에 저장된 가스가 모두 소비되면 밸브는 닫히고, 다른 밸브가 개방되어 다른 가스용기에 저장된 가스가 공정 챔버로 공급된다. 빈 가스 용기는 교체되며, 이때 배관 상에 잔류하는 가스를 제거하도록 배기 공정과 퍼지 공정이 수행된다.
우선, 진공 발생기에 의해 배관 내부가 진공 상태가 되며, 밸브가 순차적으로 개방되는 것에 의해 배관 내의 잔류 가스는 외부로 배출된다. 외부로 배출된 가스는 정화 장치에서 정화된다. 그리고 나서, 밸브들을 순차적으로 개방하여 퍼지 가스를 배관으로 공급하며, 공급 압력은 압력 스위치에 의해 측정된다. 퍼지 가스의 공급이 완료되면 밸브들을 순차적으로 폐쇄하고, 밸브들을 순차적으로 개방하여 배기 라인과 진공 발생기를 통해 배출시키며, 압력 스위치를 통해 진공 상태를 확인한다. 그리고 잔류 가스가 완전히 제거되도록 퍼지공정과 배기 공정을 수 회 반복한다.
이러한 공정챔버 내에서, 반도체, LCD등을 제조하는 유기공정과 무기공정에서 발생되는 배출가스를 설정된 압력에 의하여, 일정하게 외부로 배출하도록 하여 공정챔버 내의 내부압력을 일정하에 유지하는 것은 제조 대상물의 품질을 향상시키는데 중요한 조건이다.
그러나, 종래의 장치에서는 유기공정과 무기공정에 따르는 배출가스를 외부로 배출시키는 배출밸브의 개폐량을 미세하고, 정밀하게 제어하지 못하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 반도체 제조공정 챔버에 유기공정과 무기공정에 따른 배출가스의 배출덕트를 각각 설치하고, 유기공정과 무기공정에 따른 배출가스의 종류와 배출가스 압력을 감지한 신호를 제어부에 발신하여, 상기 제어부가 배출가스의 종류에 따라 배출덕트를 선택적으로 개폐하는 공압실린더의 제어신호를 출력함과 동시에, 감지된 배출가스 압력과 설정된 배출가스 압력을 비교 판단하여 유기 또는 무기공정의 배출가스에 해당하는 배출덕트의 슬라이드 댐퍼를 구동하는 제어신호를 모터에 발신하여 슬라이드 댐퍼를 정밀하게 제어함으로써 설정된 배출압력이 되도록 제어하는 장치를 제공하는데 있다.
이러한 장치는 댐퍼가 완전히 개방된 상태와 완전히 폐쇄된 상태를 감지하는 감지수단을 구비하여 댐퍼의 개폐상태를 감지하고, 감지된 신호를 제어부에 입력하게 되는데, 이러한 감지수단은 정위치를 감지할 수 있는 센서를 포함하여 제어장치가 구동되는 원점 위치를 감지할 수 있게 됨으로써 오프(OFF)되어 어떤 상태에서도 댐퍼가 다시 시작되는 원점으로 설정될 수 있게 한다.
또한, 챔버 내의 유해가스를 희석하거나, 밸브의 배출구를 세척할 수 있는 수단을 더 구비하여 장비의 사용기간을 늘릴 수 있게 한다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타나는 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.
본 발명이 의도하는 목적을 달성하기 위한 기술적인 특징은:
반도체 제조공정에서 발생되는 배출가스를 배출하는 챔버의 배출덕트에서 유기공정과 무기공정에 따른 각각의 배출가스가 배출될 수 있도록 분기되는 제1배출덕트 및 제2배출덕트과;
상기 제1배출덕트 및 제2배출덕트에서 유기공정과 무기공정에 따른 배출가스의 종류와 배출가스 압력을 감지하는 감지수단과;
상기 감지수단에서 감지된 신호를 수신하여 감지된 배출가스 압력과 설정된 배출가스 압력을 비교 판단한 제어신호를 출력하는 제어부와;
상기 제어부에서 배출가스의 종류에 따라 출력되는 제어신호에 의하여 상기 제1배출덕트와 제2배출덕트를 선택적으로 개폐하는 제1개폐수단과;
상기 제1개폐수단에 의하여 선택적으로 개폐되는 제1배출덕트 및 제2배출덕트의 배출압력이 상기 제어부에 설정된 압력을 유지할 수 있도록 제어되는 신호에 의하여 제1배출덕트 및 제2배출덕트를 정밀하게 개폐하는 제2개폐수단을 포함하여 이루어진다.
본 발명의 다른 특징은:
반도체 제조시 발생하는 배출가스 제어장치에 있어서,
반도체 제조공정에서 발생되는 배출가스를 배출하는 챔버의 배출덕트에서 유기공정과 무기공정에 따른 각각의 배출가스가 배출될 수 있도록 분기되는 제1배출덕트 및 제2배출덕트과;
상기 제1배출덕트 및 제2배출덕트에서 유기공정과 무기공정에 따른 배출가스의 종류와 배출가스 압력을 감지하는 감지수단과;
상기 감지수단에서 감지된 신호를 수신하여 감지된 배출가스 압력과 설정된 배출가스 압력을 비교 판단한 제어신호를 출력하는 제어부와;
상기 제어부에서 배출가스의 종류에 따라 출력되는 제어신호에 의하여 상기 제1배출덕트와 제2배출덕트를 선택적으로 개폐하는 제1개폐수단과;
상기 제1개폐수단에 의하여 선택적으로 개폐되는 제1배출덕트 및 제2배출덕트의 배출압력이 상기 제어부에 설정된 압력을 유지할 수 있도록 제어되는 신호에 의하여 제1배출덕트 및 제2배출덕트를 정밀하게 개폐하는 제2개폐수단과;
제1개폐수단과 제2개폐수단에는 희석용 가스가 유입되는 유입구와 유출되는 유출구를 형성하여, 상기 제1개폐수단 또는 제2개폐수단이 개방되었을 때 챔버 내의 유해가스와 상호 혼합하도록 하거나, 제1, 제2배출구와 제1, 제2슬라이드 댐퍼의 표면에 붙어 있는 이물질을 세척할 수 있게 되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 제1개폐수단은 공압실린더에 의하여 슬라이딩 이동하는 제1슬라이드 댐퍼가 제1배출구와 제2배출구를 선택적으로 개폐시킬 수 있게 되어, 제1배출구가 닫혀있을 때에는 제2배출구가 열려있고, 제1배출구가 열려있을 때에는 제2배출구가 닫혀있게 된다.
바람직하게 상기 제2개폐수단은 제1개폐수단의 출구쪽에서 서보모터에 의하여 정밀하게 이동가능하게 되는 제2 슬라이드 댐퍼가 제1배출구와 제2배출구를 선택적으로 개폐시킬 수 있게 되어, 제1개폐수단에 의하여 선택적으로 개폐되는 제1배출구와 제2배출구가 각각 개폐되는 정도를 또한 선택적으로 정밀하게 조절한다.
본 발명은 유-무기 공정에서 발생되는 배출가스를 선별할 수 있는 투-웨이 방식의 제1, 제2배출구를 구비하고, 센서에 의하여 제1, 제2슬라이드 댐퍼의 개폐 상태를 판단하고, 이를 제어부의 판단신호로 제공하여 개폐량이 정밀하게 제어됨으로써 반도체 제조 공정시에 발생되는 배출가스를 설정된 압력으로 일정하게 외부로 배출시켜서, 공정챔버 내의 압력을 일정하게 유지하여, 반도체, LCD등의 제조품의 품질을 증가시키고, 유지관리를 용이하게 할 수 있게 한다,
또한, 챔버 내의 유해가스를 희석하거나, 밸브의 배출구를 세척하여 장치의 수명을 연장시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 전체 제어장치를 개략적으로 나타낸 블럭도
도 2는 본 발명의 사시도
도 3은 본 발명의 분해 사시도
도 4는 본 발명의 평면도
도 5는 본 발명의 평단면도
도 6은 본 발명의 희석장치를 나타낸 측단면도
도 7a는 본 발명의 슬라이드 댐퍼가 개폐되는 상태를 나타낸 정면도
도 7b는 본 발명의 슬라이드 댐퍼가 개폐되는 다른 상태를 나타낸 정면도
도 7c는 본 발명의 슬라이드 댐퍼가 개폐되는 또다른 상태를 나타낸 정면도
도 2는 본 발명의 사시도
도 3은 본 발명의 분해 사시도
도 4는 본 발명의 평면도
도 5는 본 발명의 평단면도
도 6은 본 발명의 희석장치를 나타낸 측단면도
도 7a는 본 발명의 슬라이드 댐퍼가 개폐되는 상태를 나타낸 정면도
도 7b는 본 발명의 슬라이드 댐퍼가 개폐되는 다른 상태를 나타낸 정면도
도 7c는 본 발명의 슬라이드 댐퍼가 개폐되는 또다른 상태를 나타낸 정면도
본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시예 들로 구현되고 실시될 수 있고 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다. 또한, "제 1(first)", "제 2(second)"와 같은 용어는 설명을 위해 상세한 설명과 특허청구범위에 사용되고, 상대적인 중요성 또는 취지를 나타내거나 의미하는 것으로 의도되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 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.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명에 따른 일실시예를 살펴보면, 본 발명은 반도체 제조용 챔버(10), 오토 댐퍼(20), 제어부(30), 그리고 상기 반도체 제조용 챔버(10)와 상기 오토 댐퍼(20)를 연결하는 배출덕트(40)로 구성된다.
반도체 제조용 챔퍼(10)는 주지된 바와 같이 식각, 에칭, 포토 공정 등을 포함하여 유기공정과 무기공정과 같은 여러 가지 공정에서 사용되어진 다양한 가스들이 가스용기에 저장되어 있다가 각종 밸브, 레귤레이터, 압력센서, 필터 등의 부품들이 배열된 가스공급장치의 배관(이상은 도시되지 아니함)을 통해 유입된 다음 설정된 압력에 도달하게 되면 일정하게 배출덕트(40)로 배출된다.
오토댐퍼(20)는 제1개폐수단과 제2개폐수단으로 이루어진다.
상기 제1개폐수단은 하우징(200)의 전방에 형성되는 한 쌍의 배출관(200, 201)을 개폐시킬 수 있도록 하우징(200)에 형성되는 제1가이드홈(202)에 안내되어 슬라이딩 이동 가능하게 설치되는 제1슬라이드 댐퍼(210)와 하우징(200) 상부에 고정되어 상기 제1슬라이드 댐퍼(210)를 왕복 이동시키는 공압실린더(211)로 구성된다.
제1슬라이드 댐퍼(210)는 어느 하나의 배출관(200, 201)을 차단시킬 수 있는 면적을을 가지도록 형성되어, 하우징(200)의 제1가이드홈(202)에 슬라이딩 이동 가능하게 설치됨으로써 왕복이동을 할 수 있게 되고, 상기 공압실린더(211)의 피스톤로드(212)와 연장부재(213)로 연결되어, 공압실린더(211)의 구동력에 의하여 양쪽의 배출관(200, 201)을 선택적으로 개폐시킬 수 있게 된다.
상기 제2개폐수단은 하우징(200a)의 후방에 형성되는 한 쌍의 배출관(200a, 201a)을 개폐시킬 수 있도록 하우징(200a)에 형성되는 제2가이드홈(203)에 슬라이딩 이동 가능하게 설치되는 제2슬라이드 댐퍼(220)와 하우징(200a) 상부에 고정되어 상기 제2슬라이드 댐퍼(220)를 왕복이동시키는 서보모터(211)로 구성된다.
제2슬라이드 댐퍼(220)는 어느 하나의 배출관(200a, 201a)을 차단시킬 수 있는 면적을 가지도록 형성되어, 하우징(200a)의 제2가이드홈(202)에 슬라이딩 이동 가능하게 설치됨으로써 왕복이동을 할 수 있게 되고, 상기 서보모터(211)의 볼스크류 샤프트(222)에 이동가능하게 결합된 이동대(223)에 일체로 고정된 연장부재(224)로 연결되어, 서보모터(211)의 구동력에 의하여 양쪽의 배출관(200a, 201a)을 선택적으로 개폐시킬 수 있게 된다.
이러한 오토댐퍼(20)는 하우징(200, 200a)의 한쪽편에서 배출관(200, 200a)이 연속되는 가스 배출공간을 형성하고, 다른 한쪽편에서는 배출관(201, 201a)이 연속되는 가스 배출공간을 형성하게 되면서, 전방의 배출관(200, 201)과 후방의 배출관(200a, 201a) 사이에 제1슬라이드 댐퍼(210)와 제2슬라이드 댐퍼(220)가 순차적으로 형성되는 구조이다.
제어부(30)는 유무기 공정에 따르는 배출가스의 종류에 따라서 오토댐퍼(20)의 공압실린더(211)를 제어하여, 제1슬라이드 댐퍼(210)가 제1분기덕트(401, 402) 및 배출관(200, 201)을 선택적으로 개폐할 수 있게 한다.
또한, 제어부(30)는 측정된 배출압력과 사전에 설정된 설정압력을 비교하여, 설정압력이 유지되록 상기 오토댐퍼(20)의 서보모터(221)를 제어하여 제2슬라이드 댐퍼(220)가 제1분기덕트(401, 402) 및 배출관(200a, 201a)을 정밀한 개폐량으로 개폐할 수 있게 한다.
배출덕트(40)는 챔버(10)의 가스 출구를 형성하는 메인덕트(400)로부터 두 개로 분기되는 제1분기덕트(401)와 제2분기덕트(402)로 형성되어, 한편의 제1분기덕트(401)는 오토댐퍼(20)의 배출관(240)에 접속되고, 다른 한편의 제2분기덕트(202)는 다른 배출관(241)에 접속된다.
제1분기덕트(401)와 제2분기덕트(402)는 챔버(10)로부터 유기공정과 무기공정에 의한 각스를 구분하여 배출시키기 위한 것으로, 예를 들면 제1분기덕트(401)는 유기공정시의 가스를 배출하기 위한 목적으로 형성되고, 제2분기덕트(402)는 무기공정시의 가스를 배출하기 위한 목적으로 형성되는 것이다.
한편, 상기 제1분기덕트(401)에 연속되는 배출관(240a)와 제2분기덕트(402)에 연속되는 배출관(241a)에는 유무기 공정에 따르는 배출 가스를 배출시키는 배출팬(50, 50a)이 각각 설치되고, 또한 유무기 공정에 따르는 배출가스의 배출압력을 측정한 신호를 제어부(30)로 송신하기 위한 압력센서(60, 60a)가 설치된다.
그리고, 오토댐퍼(20)의 하우징(200a) 상부에는 동일선상에서 제1개폐 감지센서(261), 제2개폐 감지센서(262), 제1정위치 감지센서(271), 제2정위치 감지센서(272)가 나란하게 고정된다.
제1개폐 감지센서(261)와 제2개폐 감지센서(262)는 양쪽의 외곽에 고정되고, 제1정위치 감지센서(271), 제2정위치 감지센서(272)는 제1개폐 감지센서(261)와 제2개폐 감지센서(262)의 안쪽에 고정된다.
이러한 센서의 조합에 대응하여 볼스크류 샤프트(222)에 고정되어 이동하는 이동대(223)에는 센서감지바(225)가 형성되어 제2슬라이드 댐퍼(220)의 슬라이딩 이동 상태를 상기한 센서의 조합이 순차적으로 감지되도록 하여, 제2슬라이드 댐퍼(220)를 정밀하게 제어하기 위한 제어신호를 제어부(30)에 송신할 수 있게 된다.
상기 제1개폐 감지센서(261)와 제2개폐 감지센서(262)는 제2가이드홈(202)에 안내되어 이동하는 제2슬라이드 댐퍼(220)가 제1슬라이드 댐퍼(210)의 후방에서 유무기 공정에 따라서 배출관(200, 200a, 201, 201a)을 선택적으로 개방하고 폐쇄시키는 위치를 감지한 신호를 제어부(30)에 송출한다.
그리고, 상기 제1정위치 감지센서(271)과 제2정위치 감지센서(272)는 제2슬라이드 댐퍼(220)의 슬라이드 구동시에, 서보모터(221)가 정지한 다음 다시 구동하거나, 또는 필요시에 제2슬라이드 댐퍼(220)의 구동 원점을 설정할 수 있는 신호를 제어부(30)에 송출한다.
한편, 본 발명의 오토 댐퍼(20)는 배출가스를 희석 할 수 있는 구성을 더 구비한다.
배출가스 희석구성은 하우징(200, 200a)의 하부면에 고정되어 청정공기(Clean Dry Air, CAD), 질소(N2), 세척수가 공급되는 유입구(230, 230a)로부터 하우징(200, 200a) 내부의 수직방향으로 각각 유로(231, 231a)가 형성되고, 상기 유로(231, 231a)로부터 제1가이드홈(202)과 제2가이드홈(203)을 향하여 다수개의 분사노즐(232, 232a)이 형성되며, 제1가이드홈(202)과 제2가이드홈(203)의 하부에는 공급된 CAD, N2, 세척수가 배출되는 유출구(233, 233a)가 각각 형성된다.
이러한 배출가스 희석구성은 제1가이드홈(201)과 제2가이드홈(202)에서 선택적으로 개폐되는 배출관(200, 200a, 201, 201a)을 통과하는 가스에 CAD, N2, 세척수 등이 혼합되게 하거나, 제1, 제2가이드홈(201, 202) 및 제1, 제2슬라이드 댐퍼(210, 220)의 표면에 붙어 있는 이물질 등을 세척할 수 있게 된다.
이와 같이 구성되는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유-무기공정 반도체 제조시 발생가스의 희석 및 댐퍼의 세척이 동시에 가능한 배출가스 정밀압력제어용 투-웨이 슬라이드 오토 댐퍼의 제어장치의 작동 상태를 상세히 설명한다.
반도체를 생산하는 공정에서 사용된 유독성, 부식성, 반응성의 가스는 가스용기에 저장되어 있다가 각종 밸브, 레귤레이터, 압력센서, 필터 등의 부품들이 배열된 가스공급장치의 배관(이상 도시되지 아니함)을 통해 챔버(10)로 공급된다.
챔버(10)에 체류되는 배출가스는 선택적으로 작동하는 배출팬(50, 50a)에 의하여 발생되는 흡입부압에 의하여 배출되며, 배출되는 가스는 오토댐퍼(20)와 제어부(30) 및 압력센서(60, 60a)에 의하여 일정한 압력을 유지하면서 외부로 배출된다.
챔버(10)에서 배출덕트(40)로 배출되는 가스는 유기공정과 무기공정에서 사용된 가스가 제1분기덕트(401)와 제2분기덕트(402)로 각각 분리되어 배출된다.
유기공정 가스와 무기공정 가스가 선별되어 배출될 수 있게 하는 것은, 설정에 의하여 선택될 수 있고, 가스센서에 의하여 가스의 종류를 감지하여 이루어지게 할 수도 있다.
제1분기덕트(401)와 제2분기덕트(402)에 의한 유-무기 가스의 분리 배출은 오토댐퍼(20)의 선택적 제어에 의하여 이루어진다.
아래의 설명에서, 제1분기덕트(401)와 배출관(200, 200a)으로 이어지는 배출라인은 유기공정의 가스가 선택되어 배출되는 것으로 설명되고, 제2분기덕트(402)와 배출관(201, 201a)으로 이어지는 배출라인은 무기공정의 가스가 선택되어 배출되는 것으로 설명된다.
먼저, 무기공정의 가스가 배출되도록 설정되거나 감지되어 무기공정의 가스가 배출되는 상태는 도 5 및 도 7a에서 보는 바와 같이 공압실린더(211)가 작동하여 피스톤 로드(212)가 전진하면, 연장부재(213)를 통해서 피스톤 로드(212)에 연결되어 있는 제1슬라이드 댐퍼(210)가 제2가이드홈(201)에 안내되어 배출관(240)을 폐쇄시키고, 다른 한편의 배출관(241)을 개방시키는 상태가 된다.
이와 같은 상태에서 서보모터(221)가 구동하면, 볼스크류 샤프트(222)가 회전하는 방향에 따라 왕복이동을 하는 이동대(223)에 연장부재(224)로 연결된 제2슬라이드 댐퍼(220)가 제2가이드홈(202)에 안내되면서 개폐량이 조절되도록 정밀하게 이동하여 배출덕트(40)로부터 제1분기덕트(402)와 배출관(201, 201a)을 경유하는 배출라인으로 무기공정 가스를 배출시키고, 그 배출량에 따라 배출압력을 조정하게 된다.
이러한 서보모터(221)의 정밀한 개폐 제어는 배출관(200a, 201a)의 출구측 배출압력을 감지하는 압력센서(60, 60a)에서 감지된 신호가 제어부(30)에 송출되고, 제어부(30)는 설정된 압력과 압력센서(60, 60a)로부터 입력된 측정압력을 비교 판단하여 서보모터(221)의 회전량을 제어함으로써 이루어진다.
한편, 유기공정 가스가 배출되도록 설정되거나 감지되면, 공압실린더(211)의 피스톤로드(212)가 후진하여 도 7b에서 보는 바와 같이 제1슬라이드 댐퍼(210)가 배출관(241)의 후단부를 가로막아서 폐쇄시키게 되면서 배출덕트(40)로부터 제1분기덕트(401)와 배출관(200, 200a)이 배출 유로를 형성하게 된다.
이와 같은 상태에서 서보모터(221)가 구동하면, 볼스크류 샤프트(222)가 회전하는 방향에 따라 왕복이동을 하는 이동대(223)에 연장부재(224)로 연결된 제2슬라이드 댐퍼(220)가 제2가이드홈(202)에 안내되면서 개폐량이 조절되도록 정밀하게 이동하여 배출덕트(40)로부터 제1분기덕트(402)와 배출관(201, 201a)을 경유하는 배출라인으로 무기공정 가스를 배출시키고, 그 배출량에 따라 배출압력을 조정하게 된다.
이때, 제1개폐 감지센서(261)와 제2개폐 감지센서(262)가 센서 감지바(225)를 감지한 상태에 따라 제2가이드홈(203)에서 슬라이딩 이동을 하는 제2슬라이드 댐퍼(220)가 위치한 상태를 탐지하여 제어부(30)에 송출한다.
이렇게 송출된 감지신호는 서보모터(221)를 미세하게 구동시켜서 제2 슬라이드 댐퍼(220)의 개폐량을 미세하게 조절할 수 있게 된다.
또한, 상기 정위치 감지센서(241, 242)는 서보모터(221)가 정지된 다음에 다시 구동하거나, 또는 필요시에 제2슬라이드 댐퍼(220)의 구동 원점을 설정하게 된다.
즉, 정위치 감지센서(241, 242)는 제2슬라이드 댐퍼(220)의 초기 상태를 판단하는 기준이 되도록 하여, 어떠한 상태에서 댐퍼를 다시 작동하는 경우에 먼저 제2슬라이드 댐퍼(220)가 초기 상태의 위치에 복귀하도록 제어부(30)에 입력신호를 제공한다.
유입구(250)을 통하여 하우징(200)내의 유로(251)에 유입된 CAD, N2, 세척수는 다수개의 분사노즐(232)에 나누어져서 제1가이드홈(202)에 고압으로 분사된다.
고압으로 분사된 CAD, N2, 세척수는 유-무기공정 가스와 혼합되거나, 제1가이드홈(202)과 제1슬라이드 댐퍼(210)를 세척한 다음 유출구(233)로 배출되어 제1슬라이드 댐퍼(210)가 원활하게 작동할 수 있게 한다.
유입구(250a)를 통하여 하우징(200a)내의 유로(251a)에 유입된 CAD, N2, 세척수는 다수개의 분사노즐(252a)에 나누어져서 제2가이드홈(203)에 고압으로 분사된다.
고압으로 분사된 CAD, N2, 세척수는 유-무기공정 가스와 혼합되거나, 제2가이드홈(203)과 제2슬라이드 댐퍼(220)를 세척한 다음 유출구(233a)로 배출되어 제2슬라이드 댐퍼(220)가 원활하게 작동할 수 있게 한다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위와 균등한 범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능함은 물론이다.
10 : 챔버 20 : 오토댐퍼
30 : 제어부 50, 50a : 배출팬
60, 60a : 압력센서 200, 200a : 하우징
201 제1가이드홈 202 : 제1가이드홈
203 : 제2가이드홈 211 : 공압실린더
210 : 제1슬라이드 댐퍼 211 : 공압실린더
212 : 피스톤 로드 213 : 연장부재
221 : 서보모터 220 : 제2슬라이드 댐퍼
221 : 서보모터 222 : 스크류 샤프트
223 : 이동대 224 : 연장부재
225 : 센서 감지바 230, 230a : 유입구
231, 231a : 유로 232, 232a : 분사노즐
233, 233a : 유출구 240, 240a : 제1배출관
241, 241a : 제2배출관 261 : 제1개폐 감지센서
262 : 제2개폐 감지센서 271 : 제1정위치 감지센서
272 : 제2정위치 감지센서 400 : 메인덕트
401 : 제1분기덕트 402 : 제2분기덕트
30 : 제어부 50, 50a : 배출팬
60, 60a : 압력센서 200, 200a : 하우징
201 제1가이드홈 202 : 제1가이드홈
203 : 제2가이드홈 211 : 공압실린더
210 : 제1슬라이드 댐퍼 211 : 공압실린더
212 : 피스톤 로드 213 : 연장부재
221 : 서보모터 220 : 제2슬라이드 댐퍼
221 : 서보모터 222 : 스크류 샤프트
223 : 이동대 224 : 연장부재
225 : 센서 감지바 230, 230a : 유입구
231, 231a : 유로 232, 232a : 분사노즐
233, 233a : 유출구 240, 240a : 제1배출관
241, 241a : 제2배출관 261 : 제1개폐 감지센서
262 : 제2개폐 감지센서 271 : 제1정위치 감지센서
272 : 제2정위치 감지센서 400 : 메인덕트
401 : 제1분기덕트 402 : 제2분기덕트
Claims (5)
- 반도체 제조시 발생하는 배출가스 제어장치에 있어서,
반도체 제조공정에서 발생되는 배출가스를 배출하는 챔버(10)의 메인덕트(40)에서 유기공정과 무기공정에 따른 각각의 배출가스가 배출될 수 있도록 분기되는 제1배출덕트(401) 및 제2배출덕트(402);
상기 제1배출덕트(401) 및 제2배출덕트(402)에서 유기공정과 무기공정에 따른 배출가스의 종류와 배출가스 압력을 감지하는 감지수단;
상기 감지수단에서 감지된 신호를 수신하여 감지된 배출가스 압력과 설정된 배출가스 압력을 비교 판단한 제어신호를 출력하는 제어부(30);
상기 제어부(30)에서 배출가스의 종류에 따라 출력되는 제어신호에 의하여 상기 제1배출덕트(401)와 제2배출덕트(402)을 선택적으로 개폐하는 제1개폐수단 및
상기 제1개폐수단에 의하여 선택적으로 개폐되는 제1배출덕트(401) 및 제2배출덕트(402)의 배출압력이 상기 제어부(30)에 설정된 압력을 유지할 수 있도록 제어되는 신호에 의하여 제1배출덕트(401) 및 제2배출덕트(402)을 정밀하게 개폐하는 제2개폐수단을 포함하며,
상기 제1개폐수단과 제2개폐수단에는 희석용 가스가 유입되는 유입구(250, 250a)와 유출되는 유출구(253, 253a)를 형성하여, 상기 제1개폐수단 또는 제2개폐수단이 개방되었을 때 챔버(10) 내의 유해가스와 상호 혼합하도록 하거나, 제1, 제2배출구(240, 240a, 241, 241a)와 제1, 제2슬라이드 댐퍼(210, 220)의 표면에 붙어 있는 이물질을 세척할 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 유-무기공정 반도체 제조시 발생가스의 희석 및 댐퍼의 세척이 동시에 가능한 배출가스 정밀압력제어용 투-웨이 슬라이드 오토 댐퍼의 제어장치.
- 제 1 항에 있어서, 제1개폐수단은 공압실린더(211)에 의하여 슬라이딩 이동하는 제1슬라이드 댐퍼(210)가 제1배출구(240)와 제2배출구(241)를 선택적으로 개폐시킬 수 있게 되어, 제1배출구(240)가 닫혀있을 때에는 제2배출구(241)가 열려있고, 제1배출구(240)가 열려있을 때에는 제2배출구(241)가 닫혀있게 되는 것을 특징으로 하는 유-무기공정 반도체 제조시 발생가스의 희석 및 댐퍼의 세척이 동시에 가능한 배출가스 정밀압력제어용 투-웨이 슬라이드 오토 댐퍼의 제어장치.
- 제 1 항에 있어서, 제2개폐수단은 제1개폐수단의 출구쪽에서 서보모터(221)에 의하여 정밀하게 이동 가능하게 되는 제2슬라이드 댐퍼(220)가 제1배출구(240)와 제2배출구(241)를 선택적으로 개폐시킬 수 있게 되어, 제1개폐수단에 의하여 선택적으로 개폐되는 제1배출구(240)와 제2배출구(241)가 각각 개폐되는 정도를 선택적으로 정밀하게 조절할 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 유-무기공정 반도체 제조시 발생가스의 희석 및 댐퍼의 세척이 동시에 가능한 배출가스 정밀압력제어용 투-웨이 슬라이드 오토 댐퍼의 제어장치.
- 상기 제 1 항에 있어서, 감지수단은 제1개폐 감지센서(261)와 제2개폐 감지센서(262)는 양쪽의 외곽에 고정되고, 제1정위치 감지센서(271)와 제2정위치 감지센서(272)는 제1개폐 감지센서(261)와 제2개폐 감지센서(262)의 안쪽에 고정되어, 제1개폐 감지센서(261)와 제2개폐 감지센서(262)는 제2슬라이드 댐퍼(220)의 이동 상태를 감지하여 유무기 공정에 따라 제1배출관(200, 200a)과 제2배출관(201, 201a)을 선택적으로 개방하고 폐쇄시키는 위치를 감지하는 신호를 제어부(30)에 송출하고, 제1정위치 감지센서(271)와 제2정위치 감지센서(272)는 제2슬라이드 댐퍼(220)의 슬라이드 구동시에 서보모터(221)가 정지한 다음 다시 구동하거나 제2슬라이드 댐퍼(220)의 구동 원점을 설정할 수 있는 신호를 제어부(30)에 송출하는 것을 특징으로 하는 유-무기공정 반도체 제조시 발생가스의 희석 및 댐퍼의 세척이 동시에 가능한 배출가스 정밀압력제어용 투-웨이 슬라이드 오토 댐퍼의 제어장치.
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- 2015-10-27 KR KR1020150149110A patent/KR101713549B1/ko active IP Right Grant
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