KR101784802B1 - 챔버의 대기압 공정 중 압력 유지장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 챔버의 배기 덕트 연결 라인에 설치되어 대기압 공정 중에 챔버 내의 압력을 일정하게 유지하여 대기 압력 변화 등에 의한 예기치 않은 인터락(Interlock) 현상을 방지할 수 있는 챔버의 대기압 공정 중 압력 유지장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 챔버의 대기압 공정 중 압력 유지장치는, 챔버의 압력 제어기 배출단에 연결되는 기체 유입구; 상기 기체 유입구와 연통되도록 설치되며, 일정한 내부 공간을 가지도록 형성되는 본체; 상기 본체의 후단에 연통되도록 설치되며, 배기 덕트와 연결되는 기체 유출구; 상기 본체의 내구 공간에 상기 기체 유출구 방향으로 불활성 기체를 분사하도록 설치되는 기체 분사구;를 포함한다.

Description

챔버의 대기압 공정 중 압력 유지장치{A DEVICE FOR MAINTAINING PRESSURE OF CHAMBER IN ATM PROCESS}
본 발명은 챔버의 압력 유지장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 챔버의 배기 덕트 연결 라인에 설치되어 대기압 공정 중에 챔버 내의 압력을 일정하게 유지하여 대기 압력 변화 등에 의한 예기치 않은 인터락(Interlock) 현상을 방지할 수 있는 챔버의 대기압 공정 중 압력 유지장치에 관한 것이다.
반도체, LCD, OLED 등의 정밀 소자 제조 분야에서는 진공 장비를 이용한 공정이 진행되는 경우가 많다. 이러한 진공 장비들은 진공 분위기에서 공정이 진행되는 구간과 대기압 분위기로 복귀되는 구간이 있거나 대기압에서 공정이 진행되는 구간으로 공정이 운용된다.
예를 들어 반도체 제조장비 중 도 1에 도시된 바와 같은 계통을 가지는 Diffusion Furnace에도 도 2에 도시된 바와 같이, 진공 분위기에서 공정이 진행되는 구간과 대기압 분위기에서 공정이 진행되는 구간으로 장비가 운용된다.
즉, 챔버 내에서 실제로 공정이 이루어지는 실 공정인 구간(진공 분위기 유지 구간)을 제외한 공정 준비 구간(A 구간) 및 마무리 구간 (B 구간)에서는 챔버 내를 대기압 상태로 유지한다.
챔버의 벤트 라인(V)은 도 1에 도시된 바와 같이 대기압과 연결되는 배기 덕트(D)에 직접 연결된다. 따라서 계절에 따라 바뀌는 대기압력의 변화에 따라 공장 내 배기 덕트(D) 압력이 변하고 배기 덕트(D)에 물려 있는 압력기기들의 압력이 날씨에 따라 변하여 인터락(Interlock) 현상이 발생한다.
예를 들어 도 3에 도시된 바와 같이, 하루 동안에도 날씨가 맑은 때와 비가 오는 때의 외부 대기 압력이 변화되고, 이러한 대기 압력 변화가 배기 덕트(D)의 압력을 변화시키고 이것이 인터락의 원인이 되는 것이다.
따라서 외부 대기 압력이 변화되더라도 챔버 내의 압력이 일정하게 유지되어 인터락 현상이 발생하지 않는 기술의 개발이 요구된다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 챔버의 배기 덕트 연결 라인에 설치되어 대기압 공정 중에 챔버 내의 압력을 일정하게 유지하여 대기 압력 변화 등에 의한 예기치 않은 인터락(Interlock) 현상을 방지할 수 있는 챔버의 대기압 공정 중 압력 유지장치를 제공하는 것이다.
전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 챔버의 대기압 공정 중 압력 유지장치는, 챔버의 압력 제어기 배출단에 연결되는 기체 유입구; 상기 기체 유입구와 연통되도록 설치되며, 일정한 내부 공간을 가지도록 형성되는 본체; 상기 본체의 후단에 연통되도록 설치되며, 배기 덕트와 연결되는 기체 유출구; 상기 본체의 내부 공간에 상기 기체 유출구 방향으로 불활성 기체를 분사하도록 설치되는 기체 분사구;를 포함한다.
그리고 본 발명에서 상기 기체 유입구와 기체 유출구는 동일한 직경을 가지고, 상기 본체의 내부 공간은 상기 기체 유입구 및 기체 유출구보다 큰 직경을 가지도록 형성되는 것이 바람직하다.
그리고 불활성 기체 분사구와 진공 발생부는 기체 유입구와 기체 유출구보다 작은 직경을 가지도록 하는 것이 바람직하다.
그리고 본 발명에 따른 챔버의 대기압 공정 중 압력 유지장치에는, 상기 챔버 내에서 대기압보다 낮은 압력 조건에서 공정이 진행되는 동안에는 상기 기체 분사구를 통한 불활성 기체의 분사를 차단하고, 상기 챔버 내에서 대기압과 동일한 압력 조건에서 공정이 진행되는 동안에는 상기 기체 분사를 통한 불활성 기체의 분사를 유지하는 제어부가 더 구비되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 압력 유지장치(100)를 설치하면 도 6에 도시된 바와 같이, 외부의 날씨 변화에 불구하고 대기압력 변화를 압력 유지장치가 차단하고 챔버 및 벤트 라인(V)의 압력을 일정하게 유지하므로, 예기치 않은 인터락 등의 현상이 발생하지 않는 장점이 있다.
도 1은 Diffusion Furnace 의 배관 계통도이다.
도 2는 Diffusion Furnace 내에서의 압력 레시피를 도시하는 그래프이다.
도 3은 종래의 배기 덕트에서의 외부 기상 상태에 따른 압력 변화 및 압력제어기의 제어각의 변화를 도시한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 유지장치의 구성을 도시하는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 유지장치 내에서의 기체 흐름을 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 배기 덕트에서의 외부 기상 상태에 따른 압력 변화 및 압력제어기의 제어각의 변화를 도시한 그래프이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다.
본 실시예에 따른 챔버의 대기압 공정 중 압력 유지장치(100)는 도 4에 도시된 바와 같이, 기체 유입구(110), 본체(120), 기체 유출구(130) 및 기체 분사구(140)를 포함하여 구성될 수 있으며, 이 압력 유지장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 벤트 라인(V)과 배기 덕트(D)가 연결되는 구간에 설치된다.
먼저 상기 기체 유입구(110)는 도 4에 도시된 바와 같이, 챔버의 압력 제어기 배출단에 연결되며, 챔버 방향에서 기체가 유입되는 통로 역할을 하는 구성요소이다. 그리고 상기 본체(120)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 기체 유입구(110)와 연통되도록 설치되며, 일정한 내부 공간을 가지도록 형성되는 구성요소이다. 또한 상기 기체 유출구(130)는 상기 본체(120) 중 상기 기체 유입구(110)의 반대편에 설치되며, 배기 덕트(D)와 연결되어 상기 본체(120) 내의 기체가 배출되는 통로를 제공한다.
이 본체(120)는 상기 기체 분사구(140)와 기체 유입구(110) 및 기체 유출구(130)가 설치될 수 있는 공간을 제공한다. 그리고 본 실시예에서 상기 기체 유입구(110)와 기체 유출구(120)는 도 4, 5에 도시된 바와 같이, 동일한 직경을 가지고, 상기 본체(120)의 내부 공간은 상기 기체 유입구(110) 및 기체 유출구(130)보다 큰 직경을 가지도록 형성되는 것이, 상기 기체 분사구(140)의 설치가 용이하고 본체(120) 내의 감압을 위하여 바람직하다.
다음으로 상기 기체 분사구(140)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 본체(120)의 내구 공간에 상기 기체 유출구(130) 방향으로 불활성 기체를 분사하도록 설치되는 구성요소이다. 따라서 상기 기체 분사구(140)는 상기 본체(120)의 중앙 부분에 상기 기체 유입구(110)와 기체 유출구(130)를 연결하는 가상의 선상에 일치되도록 설치된다. 그리고 상기 기체 분사구(140)에는 외부에서 질소 기체와 같은 불활성 기체를 공급하는 기체 공급 라인(150)이 연결된다.
이 기체 분사구(140)에 의하여 기체가 분사되면, 도 5에 도시된 바와 같이, 기체 유출구(130) 방향으로 빠른 기체의 흐름이 발생하고 이 기체 분사구(140) 후단 즉, 본체(120) 내부 및 기체 유입구(110) 방향의 공간에는 기체 분사구(140)의 빠른 기체 흐름에 의하여 변화 없는 일정한 진공 상태가 형성된다.
따라서 이 본체(120) 후단의 벤트 라인 및 챔버 내부 등의 압력이 일정하게 유지될 수 있다.
그리고 본 실시예에 따른 압력 유지 장치(100)에는 이 기체 분사구(140)를 제어하기 위한 제어부(도면에 미도시)가 더 구비되는 것이 바람직하다. 상기 제어부는 상기 챔버 내에서 대기압보다 낮은 압력 조건에서 공정이 진행되는 동안에는 상기 기체 분사구(140)를 통한 불활성 기체의 분사를 차단하고, 상기 챔버 내에서 대기압과 동일한 압력 조건에서 공정이 진행되는 동안에는 상기 기체 분사구(140)를 통한 불활성 기체의 분사를 개시하고 유지하도록 기체 분사구(140)를 제어한다.
100 : 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버의 대기압 공정 중 압력 유지장치
110 : 기체 유입구 120 : 본체
130 : 기체 유출구 140 : 기체 분사구
V : 벤트라인 D : 배기 덕트

Claims (4)

  1. 챔버의 압력 제어기 배출단에 연결되는 기체 유입구;
    상기 기체 유입구와 연통되도록 설치되며, 일정한 내부 공간을 가지도록 형성되는 본체;
    상기 본체의 후단에 연통되도록 설치되며, 배기 덕트와 연결되는 기체 유출구;
    상기 본체의 내부 공간에 설치되며, 말단이 상기 기체 유출구 입구에 접근하여 상기 기체 유출구 방향으로 불활성 기체를 분사하도록 설치되는 기체 분사구;를 포함하며,
    상기 기체 분사구는,
    상기 본체의 중앙 부분에 상기 기체 유입구와 기체 유출구를 연결하는 가상의 선상에 일치되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 챔버의 대기압 공정 중 압력 유지장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기체 유입구와 기체 유출구는 동일한 직경을 가지고, 상기 본체의 내부 공간은 상기 기체 유입구 및 기체 유출구보다 큰 직경을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 챔버의 대기압 공정 중 압력 유지장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 불활성 기체 분사구와 진공 발생부는 기체 유입구와 기체 유출구보다 작은 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 챔버의 대기압 공정 중 압력 유지장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 챔버 내에서 대기압보다 낮은 압력 조건에서 공정이 진행되는 동안에는 상기 기체 분사구를 통한 불활성 기체의 분사를 차단하고,
    상기 챔버 내에서 대기압과 동일한 압력 조건에서 공정이 진행되는 동안에는 상기 기체 분사를 통한 불활성 기체의 분사를 유지하는 제어부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 챔버의 대기압 공정 중 압력 유지장치.
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