KR101724687B1 - 반도체 제조용 특수가스통 마개장치 - Google Patents

반도체 제조용 특수가스통 마개장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 가스통의 개폐밸브를 감싸도록 가스통에 결합되는 제1마개; 상기 제1마개를 감싸도록 상기 가스통에 안착되는 제2마개; 및 상기 제2마개를 상기 제1마개 측으로 가압하여 상기 가스통과 상기 제2마개 사이의 간격으로 가스가 유실되는 것을 방지하는 가압부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

반도체 제조용 특수가스통 마개장치 {CLOSURE DEVICE FOR SPECIAL GAS TANK USED MAKING SEMICONDUCTOR}
본 발명은 반도체 제조용 특수가스통 마개장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 가스통에 저장되는 특수가스가 유실되는 것을 3중으로 방지할 수 있고, 마개 설치 시에 마개 내부의 압력이 필요 이상으로 높아지는 것을 방지할 수 있는 반도체 제조용 특수가스통 마개장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 제조 분야 등에서 사용되고 있는 N2, N2O, NF3, NH3, Cl2, B2H6, DCS와 같은 특수가스는 상온에서 액체 상태(액화가스상태)로 가스탱크 내부에 저장되어 있고, 이들 가스가 가스탱크 내부에서 안전하게 유지 관리되는 상태에서 가스공급라인을 통해 반도체 제조공정의 프로세스 챔버로 공급된다.
이때, 상기와 같이 반도체 제조공정에서 사용되는 특수가스를 혼합하기 위하여 종래에는 특수가스가 혼합된 가스탱크를 별도의 혼합탱크에서 하루 정도의 시간동안 자연방치하는 방법을 취하였다.
그러나 이러한 방법은 가스를 혼합하기 위하여 많은 시간이 소요되고, 이렇게 의미 없이 지나가는 시간동안 가스를 제대로 공급받지 못하면 반도체 생산에 막대한 지장을 초래하게 된다.
이러한 문제점 때문에 최근에는 가스탱크를 회전시켜 가스탱크 내부의 특수가스를 혼합하는 장치가 개발되었으나, 이 혼합장치는 일정높이에 형성된 회전바 위에 가스탱크를 눕혀놓고 회전바를 회전시킴으로써 가스탱크도 같이 회전시키는 방식을 취하고 있다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-0873218호(2008년 12월 10일 공고, 발명의 명칭 : 반도체용 특수가스 혼합기)에 개시되어 있다.
종래기술에 따른 반도체용 특수가스가 저장되는 가스통은 개폐밸브로부터 특수가스가 유실되는 것을 방지하는 별도의 기술구성이 구비되지 않기 때문에 가스통을 혼합기에 설치하여 유동시키거나 이송할 때에 개폐밸브에 가해지는 외력에 의해 개폐밸브를 통해 특수가스가 유실되면서 안전사고가 발생될 수 있는 문제점이 있다.
따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명은 가스통에 저장되는 특수가스가 유실되는 것을 3중으로 방지할 수 있고, 마개 설치 시에 마개 내부의 압력이 필요 이상으로 높아지는 것을 방지할 수 있는 반도체 제조용 특수가스통 마개장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은, 가스통의 개폐밸브를 감싸도록 가스통에 결합되는 제1마개; 상기 제1마개를 감싸도록 상기 가스통에 안착되는 제2마개; 및 상기 제2마개를 상기 제1마개 측으로 가압하여 상기 가스통과 상기 제2마개 사이의 간격으로 가스가 유실되는 것을 방지하는 가압부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 가스통에는 제1나사산이 형성되고, 상기 제1마개에는 상기 제1나사산과 볼트결합되는 제2나사산이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 가압부는, 상기 제1마개로부터 연장되고 제3나사산이 형성되며 상기 제2마개 외측으로 연장되는 연결축; 및 상기 제3나사산과 볼트결합되는 제4나사산이 형성되고 상기 제2마개에 밀착되는 캡부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 제1마개의 내부와 외부 사이의 압력 차이를 줄이도록 상기 제1마개의 내부와 외부를 연결 또는 차단시키는 리크부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 리크부는, 상기 제1마개에 형성되는 홀부에 체결되도록 제5나사산이 형성되고 상기 제1마개의 내부와 외부를 연결하는 배출홀부를 구비하는 리크본체; 및 상기 리크본체에 형성되는 제6나사산에 볼트결합되는 제7나사산이 형성되고 상기 배출홀부를 개폐시키는 마개부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 반도체 제조용 특수가스통 마개장치는, 가스통에 구비되는 개폐밸브를 감싸는 제1마개와, 제1마개를 감싸는 제2마개가 구비되고, 제1마개 및 제2마개를 가스통에 가압하면서 제2마개로부터 유실되는 특수가스를 차단하는 캡부재가 설치되므로 3중으로 특수가스의 유실을 방지할 수 있어 개폐밸브에 가해지는 외력이 개폐밸브에 전달되는 것을 방지함과 동시에 개폐밸브를 통해 특수가스가 유실되는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 반도체 제조용 특수가스통 마개장치는, 제1마개를 가스통에 결합시킬 때에 제1마개 내부에 충진되는 유체를 외부로 배출시키는 리크부가 구비되므로 제1마개를 설치할 때에 제1마개의 내부 압력이 필요 이상으로 높아지는 것을 방지하고, 제1마개를 개방할 때에 제1마개 내부의 압력과 제1마개 외부의 압력이 짧은 시간 내에 같거나 유사해지도록 제1마개 내부의 압력을 배출시킬 수 있어 제1마개의 설치 및 해체를 용이하게 행할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 반도체 제조용 특수가스통 마개장치는, 제1마개로부터 연장되는 연결축이 제2마개 외측으로 돌출되어 캡부재와 결합되면서 제2마개를 제1마개 측으로 가압하므로 제2마개와 가스통이 밀착되면서 특수가스가 가스통과 제2마개 사이의 간격으로 유실되는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조용 특수가스통 마개장치가 도시된 절개 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조용 특수가스통 마개장치가 도시된 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조용 특수가스통 마개장치의 리크부가 도시된 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조용 특수가스통 마개장치가 도시된 사용 상태도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 반도체 제조용 특수가스통 마개장치의 일 실시예를 설명한다.
이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.
그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조용 특수가스통 마개장치가 도시된 절개 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조용 특수가스통 마개장치가 도시된 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조용 특수가스통 마개장치의 리크부가 도시된 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조용 특수가스통 마개장치가 도시된 사용 상태도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조용 특수가스통 마개장치는, 가스통(10)의 개폐밸브(12)를 감싸도록 가스통(10)에 결합되는 제1마개(30)와, 제1마개(30)를 감싸도록 가스통(10)에 안착되는 제2마개(50)와, 제2마개(50)를 제1마개(30) 측으로 가압하여 가스통(10)과 제2마개(50) 사이의 간격으로 가스가 유실되는 것을 방지하는 가압부를 포함한다.
반도체 제조용 특수가스통(10)은 수직방향으로 긴 압력용기 모양으로 형성되고, 가스통(10)의 상단에는 가스통(10)을 개폐하여 특수가스를 주입 또는 배출시킬 수 있는 개폐밸브(12)가 설치되며, 개폐밸브(12)의 주변에는 제1마개(30)의 개구부가 안착되는 단차부가 형성된다.
가스통(10)의 단차부에 제1마개(30)를 조립하고, 제1마개(30)를 감싸도록 제2마개(50)를 가스통(10) 상부에 안착시키면 제2마개(50) 내부에 제1마개(30)가 삽입되면서 제1마개(30)와 가스통(10) 사이의 연결부위도 제2마개(50) 내부에 배치된다.
따라서 가압부를 조작하여 제2마개(50)를 가스통(10) 상부에 조립하면 개폐밸브(12)로부터 유실되는 특수가스는 제1마개(30)에 의해 1차 실링이 이루어지고, 제1마개(30)와 가스통(10) 사이의 간격으로 유실되는 특수가스는 제2마개(50)에 의해 2차 실링이 이루어지게 된다.
가스통(10)에는 제1나사산(14)이 형성되고, 제1마개(30)에는 제1나사산(14)과 볼트결합되는 제2나사산(32)이 형성되므로 제1마개(30)를 단차부에 안착시킨 후에 정방향 또는 역방향으로 제1마개(30)를 회전시키면서 제1마개(30)와 가스통(10)을 조립 또는 분해할 수 있게 된다.
제1마개(30)의 개구부에는 제1실링부재(34)가 설치되므로 제1마개(30)의 개구부와 가스통(10) 사이에 제1실링부재(34)가 개재되면서 개폐밸브(12)를 통해 유실되는 특수가스가 제1마개(30)와 가스통(10) 사이의 간격으로 유실되는 것을 방지할 수 있게 된다.
제2마개(50)의 개구부에는 제2실링부재(54)가 설치되므로 가압부의 작동에 의해 제2마개(50)가 가스통(10)에 밀착되면 제2마개(50)의 개구부와 가스통(10) 사이의 간격에 제2실링부재(54)가 개재되어 제1마개(30)와 가스통(10) 사이의 간격으로 유실되는 특수가스가 제2마개(50)와 가스통(10) 사이의 간격을 통해 유실되는 것을 방지할 수 있도록 한다.
가압부는, 제1마개(30)로부터 연장되고 제3나사산(38)이 형성되며 제2마개(50) 외측으로 연장되는 연결축(36)과, 제3나사산(38)과 볼트결합되는 제4나사산(72)이 형성되고 제2마개(50)에 밀착되는 캡부재(70)를 포함한다.
제2마개(50)의 상단에는 과통홀부(56)가 형성되고, 과통홀부에 대향되는 제1마개(30)의 상단에는 상측 방향으로 연장되는 연결축(36)이 형성되며, 연결축(36)에는 제3나사산(38)이 형성된다.
따라서 제1마개(30)를 감싸도록 가스통(10) 상부에 제2마개(50)를 안착시키면 연결축(36)이 과통홀부(56)를 통해 제2마개(50)의 상측으로 돌출되고, 연결축(36)에 형성되는 제3나사산(38)과 캡부재(70)의 개구부에 형성되는 제4나사산(72)을 볼트결합하여 캡부재(70)를 제2마개(50)의 상부에 밀착시킨다.
제2마개(50)의 상부에 밀착되는 캡부재(70)는 제2마개(50)를 하측으로 가압하여 가스통(10)과 제2마개(50)의 개구부가 밀착되게 하므로 제1마개(30)와 가스통(10) 사이의 간격으로 유실되는 특수가스가 제2마개(50)와 가스통(10) 사이의 간격으로 유실되는 것을 방지할 수 있게 된다.
또한, 연결축(36)이 통과되는 과통홀부(56)로 유실되는 특수가스는 연결축(36)에 볼트결합되는 캡부재(70)가 제2마개(50)의 상부에 말착되면서 연결축(36)과 제2마개(50) 사이의 간격으로 특수가스가 유실되는 것을 방지하여 3차 실링이 이루어지게 된다.
또한, 본 실시예는, 제1마개(30)의 내부와 외부 사이의 압력 차이를 줄이도록 제1마개(30)의 내부와 외부를 연결 또는 차단시키는 리크부(80)를 더 포함하므로 리크부(80)를 조작하여 제1마개(30)의 내부와 외부가 연결되어 통하는 상태를 이룬 후에 제1마개(30)를 가스통(10)에 조립하면 제1마개(30) 내부의 압력이 필요 이상으로 상승되는 것을 방지할 수 있어 제1마개(30)의 조립을 용이하게 행할 수 있게 된다.
제1마개(30)를 가스통(10)으로부터 분리시킬 때에는 제1마개(30) 내부의 형성되는 진공압에 의해 제1마개(30)와 가스통(10) 사이의 분리가 용이하게 이루어지지 않는 경우가 있는데, 본 실시예는, 작업자가 리크부(80)를 조작하여 제1마개(30)의 내부와 외부를 연결시키면 제1마개(30) 내부의 진공압이 외부로 배출되면서 제1마개(30)와 가스통(10)이 쉽게 분리될 수 있어 제1마개(30)의 분리작업을 손쉽게 행할 수 있게 된다.
리크부(80)는, 제1마개(30)에 형성되는 홀부에 체결되도록 제5나사산(82a)이 형성되고 제1마개(30)의 내부와 외부를 연결하는 배출홀부(82b)를 구비하는 리크본체(82)와, 리크본체(82)에 형성되는 제6나사산(82c)에 볼트결합되는 제7나사산(84a)이 형성되고 배출홀부(82b)를 개폐시키는 마개부재(84)를 포함한다.
리크본체(82)는, 하부에 제5나사산(82a)이 형성되고, 상부에 제6나사산(82c)이 형성되므로 리크본체(82)의 하부를 제1마개(30)의 측면에 형성되는 홀부에 볼트결합시키고, 제6나사산(82c)에 마개부재(84)에 형성되는 제7나사산(84a)과 볼트결합시키며 리크본체(82)와 마개부재(84)를 결합시킨다.
마개부재(84)의 측면 상부에는 배출홀부(82b)와 연결되어 통하도록 배기홀부(84b)가 형성되고, 작업자가 마개부재(84)를 정방향으로 회전시켜 마개부재(84)와 리크본체(82) 사이의 결합이 이루어지면 배기홀부(84b)가 리크본체(82)의 측면에 대향되게 배치되면서 배출홀부(82b)와 배기홀부(84b)가 서로 차단된다.
또한, 마개부재(84)를 반대로 회전시키면 마개부재(84)가 리크본체(82)의 상단 측으로 이동되면서 배기홀부(84b)가 배출홀부(82b)에 대향되도록 연결되어 제1마개(30) 내부의 진공압이 배출홀부(82b) 및 배기홀부(84b)를 통해 제2마개(50)의 외부로 배출되면서 제1마개(30)의 내부 및 외부 사이의 압력차가 감소되면서 제1마개(30)를 쉽게 가스통(10)으로부터 분리시킬 수 있게 된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조용 특수가스통 마개장치의 작동을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 마개장치를 설치할 때에는 가스통(10)의 단차부에 제1마개(30)를 안착시키고 정방향으로 회전시켜 제1나사산(14) 및 제2나사산(32)에 의해 제1마개(30)와 가스통(10)을 조립한다.
이때, 제1마개(30)의 개구부와 가스통(10) 사이의 간격에는 제1실링부재(34)를 개재시켜 특수가스가 유실될 수 있는 간격을 메우게 된다.
제1마개(30)와 가스통(10)을 조립하는 동안에는 마개부재(84)를 역방향으로 회전시켜 제1마개(30) 내부의 압력이 배출홀부(82b) 및 배기홀부(84b)를 통해 제1마개(30) 외측으로 배출되록 하여 제1마개(30)의 조립을 용이하게 행하고, 제1마개(30)의 조립이 완료된 후에는 마개부재(84)를 역방향으로 회전시켜 배기홀부(84b)를 폐쇄시킨다.
이후에, 제1마개(30)를 감싸도록 제2마개(50)를 가스통(10) 상부에 안착시키면 제2마개(50) 내부에 제1마개(30)가 삽입되면서 제1마개(30)와 가스통(10) 사이의 간격이 제2마개(50)에 의해 덮여지게 되고, 제1마개(30)의 상단으로부터 돌출되는 연결축(36)은 과통홀부(56)에 삽입하여 제2마개(50)의 상측으로 연장되도록 배치시킨다.
이때, 제2마개(50)의 개구부와 제1마개(30) 사이에는 제2실링부재(54)를 개재시키고, 연결축(36)에 캡부재(70)를 삽입하여 제3나사산(38)과 제4나사산(72)을 볼트결합시키면서 제2마개(50)를 제1마개(30) 및 가스통(10) 측으로 이동시키면서 제2마개(50)의 개구부를 가스통(10)에 밀착시킨다.
제2마개(50)에는 퍼지밸브(52)가 설치되므로 제2마개(50) 내부에 특수가스가 설정치 이상 충진되어 압력이 상승되는 경우에는 작업자가 퍼지밸브(52)를 개방하여 제2마개(50)의 내부에 충진된 특수가스를 제2마개(50) 외부로 배출시킬 수 있다.
또한, 제2마개(50)에는 압력계(52a)가 설치되므로 작업자가 육안으로 제2마개(50) 내부의 압력을 인지할 수 있게 된다.
본 실시예에 따른 마개장치를 가스통(10)으로부터 분리시킬 때에는 상기한 바와 같은 조립작업의 역순 및 역방향으로 작업을 진행하여 가스통(10)으로부터 제2마개(50) 및 제1마개(30)를 분리시킬 수 있게 된다.
또한, 제1마개(30)의 분리작업 중에 제1마개(30)가 가스통(10)으로 분리되지 않는 경우에는 마개부재(84)를 역방향으로 회전시켜 배기홀부(84b)와 배출홀부(82b)가 연결되어 통하게 하면 제2마개(50) 내부에 충진된 진공압이 배출홀부(82b) 및 배기홀부(84b)를 따라 제2마개(50) 외측으로 배출되면서 제1마개(30)의 내부와 외부의 압력이 동일하거나 유사하게 변화되면서 제1마개(30)가 가스통(10)으로부터 쉽게 분리될 수 있게 된다.
이로써, 가스통에 저장되는 특수가스가 유실되는 것을 3중으로 방지할 수 있고, 마개 설치 시에 마개 내부의 압력이 필요 이상으로 높아지는 것을 방지할 수 있는 반도체 제조용 특수가스통 마개장치를 제공할 수 있게 된다.
본 발명은 도면에 도시되는 일 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
또한, 반도체 제조용 특수가스통 마개장치를 예로 들어 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 반도체 제조용 특수가스통 마개장치가 아닌 다른 제품에도 본 발명의 마개장치가 사용될 수 있다.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 가스통 12 : 개폐밸브
14 : 제1나사산 30 : 제1마개
32 : 제2나사산 34 : 제1실링부재
36 : 연결축 38 : 제3나사산
50 : 제2마개 52 : 퍼지밸브
54 : 제2실링부재 56 : 관통홀부
70 : 캡부재 72 : 제4나사산
80 : 리크부 82 : 리크본체
82a : 제5나사산 82b : 배출홀부
82c : 제6나사산 84 : 마개부재
84a : 제7나사산 84b : 배기홀부

Claims (5)

  1. 가스통의 개폐밸브를 감싸도록 가스통에 결합되는 제1마개;
    상기 제1마개를 감싸도록 상기 가스통에 안착되는 제2마개; 및
    상기 제2마개를 상기 제1마개 측으로 가압하여 상기 가스통과 상기 제2마개 사이의 간격으로 가스가 유실되는 것을 방지하는 가압부를 포함하고,
    상기 가압부는,
    상기 제1마개로부터 연장되고 제3나사산이 형성되며 상기 제2마개 외측으로 연장되는 연결축; 및
    상기 제3나사산과 볼트결합되는 제4나사산이 형성되고 상기 제2마개에 밀착되는 캡부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조용 특수가스통 마개장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가스통에는 제1나사산이 형성되고, 상기 제1마개에는 상기 제1나사산과 볼트결합되는 제2나사산이 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조용 특수가스통 마개장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1마개의 내부와 외부 사이의 압력 차이를 줄이도록 상기 제1마개의 내부와 외부를 연결 또는 차단시키는 리크부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조용 특수가스통 마개장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 리크부는,
    상기 제1마개에 형성되는 홀부에 체결되도록 제5나사산이 형성되고 상기 제1마개의 내부와 외부를 연결하는 배출홀부를 구비하는 리크본체; 및
    상기 리크본체에 형성되는 제6나사산에 볼트결합되는 제7나사산이 형성되고 상기 배출홀부를 개폐시키는 마개부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조용 특수가스통 마개장치.
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