KR101967546B1 - Contamination monitoring apparatus for process gas line - Google Patents

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Abstract

본 발명은 예를 들어 반도체소자, 엘이디(LED) 또는 태양전지의 제조를 위한 공정가스라인 상에서 오염물질과 반응하여 파우더로 상변화되는 공정가스의 특성에 기초하여 공정가스의 오염도를 신속용이하게 감지하여 공정가스의 오염에 따른 제품불량이 미연에 방지될 수 있을 뿐만 아니라 공정가스라인 내의 오염물질까지 저감할 수 있도록 한 공정가스라인용 오염감지장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 공정가스라인용 오염감지장치는, 공정가스라인에 설치되어 공정가스의 오염도를 검출하는 공정가스라인용 오염감지장치에 있어서, 상기 공정가스가 내부로 관류하도록 상기 공정가스라인에 직렬로 설치되는 절연관과, 상기 절연관 내에 설치되는 라인필터형 전도성멤브레인과, 상기 라인필터형 전도성멤브레인에 연결되어 전류를 공급하고 상기 라인필터형 전도성멤브레인에 흐르는 전류를 측정하는 전류측정기와, 상기 전류측정기에 의해 측정된 전류의 변화량을 통해 공정가스의 오염도를 검출하는 오염모니터링부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention quickly detects the contamination of the process gas based on the characteristics of the process gas, which reacts with the pollutant on the process gas line for manufacturing a semiconductor device, LED (LED) or solar cell, and changes phase into a powder. Therefore, the present invention relates to a pollution detection device for a process gas line, which can prevent product defects due to contamination of the process gas, as well as reduce pollutants in the process gas line.
The pollution detection device for a process gas line according to the present invention is a pollution detection device for a process gas line which is installed in a process gas line to detect a pollution level of the process gas, and is serially connected to the process gas line so that the process gas flows through the inside. An insulating tube installed in the insulating tube, a line filter type conductive membrane installed in the insulating tube, a current measuring device connected to the line filter type conductive membrane to supply a current, and measuring a current flowing in the line filter type conductive membrane; It characterized in that it comprises a pollution monitoring unit for detecting the pollution degree of the process gas through the amount of change of the current measured by the current meter.

Description

공정가스라인용 오염감지장치{CONTAMINATION MONITORING APPARATUS FOR PROCESS GAS LINE}Pollution detecting device for process gas line {CONTAMINATION MONITORING APPARATUS FOR PROCESS GAS LINE}

본 발명은 공정가스라인용 오염감지장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 예를 들어 반도체소자, 엘이디(LED) 또는 태양전지의 제조를 위한 공정가스라인 상에 설치되어 공정가스의 오염도에 관한 감지신호를 송출함에 따라 공정가스의 오염에 따른 제품불량이 미연에 방지될 수 있도록 한 공정가스라인용 오염감지장치에 관한 것이다.The present invention relates to a pollution detection apparatus for a process gas line, and more particularly, for example, a detection signal for a pollution level of a process gas installed on a process gas line for manufacturing a semiconductor device, an LED, or a solar cell. The present invention relates to a pollution detection device for a process gas line that prevents product defects due to contamination of the process gas in advance.

일반적으로 반도체소자, 엘이디(LED) 또는 태양전지는 웨이퍼(Wafer)로 통칭되는 기판 상에 기상증착 등과 같은 방법을 이용하여 소정의 막을 형성시키거나 또는 패턴(Pattern) 등을 형성시키는 일련의 공정을 거쳐 제조되며, 각각의 공정챔버 내로는 여러 종류의 공정가스가 공급된다.In general, a semiconductor device, an LED, or a solar cell uses a series of processes for forming a predetermined film or forming a pattern by using a method such as vapor deposition on a substrate, commonly referred to as a wafer. It is manufactured through, and various process gases are supplied into each process chamber.

이러한 공정가스 중에서 특히 실란(SiH4)은 메탄의 탄소(C)를 규소(Si)로 치환한 메탄(methane, CH4)의 규소유사물로, 공기 중에서 외부 점화 없이 자연 발화하는 극인화성 고압가스지만 공기를 차단하고 보관하면 상온에서 사용 가능하다.Among these process gases, silane (SiH 4 ) is a silicon-like substance of methane (CH4) in which carbon (C) of methane is replaced with silicon (Si). Can be used at room temperature if the air is blocked and stored.

실란가스는 특히 400℃ 이상으로 가열되거나 환원될 시에 실리콘(Si)으로 분해됨에 따라 반도체 및 태양전지 생산용 실리콘의 원료로 주로 사용된다. Silane gas is mainly used as a raw material of silicon for semiconductor and solar cell production as it decomposes into silicon (Si) when heated or reduced above 400 ° C.

또한 반도체소자, 엘이디(LED) 또는 태양전지의 제조공정에는 실란가스 외에도 암모니아가스, 텅스텐 가스 등과 같은 특수가스가 공정가스로 사용된다. In addition, a special gas such as ammonia gas, tungsten gas, etc. is used as a process gas in the manufacturing process of a semiconductor device, LED (LED) or a solar cell.

실란가스 등과 같은 공정가스가 공정가스라인을 통해 공정챔버 내로 공급됨에 있어서, 실란가스 등과 같은 공정가스는 공급경로 중의 오염물질과 반응하여 파우더로 상변화되면서 공정가스라인의 내벽, 필터 및 밸브 등에 고착되어 부식을 유발하고 음압에 의해 결국 공정챔버로 유입되어 제품불량을 유발하여 생산성을 저하시키게 되므로, 공정가스라인의 오염도를 측정하여 적절한 조치를 취할 필요가 있다. In the process gas such as silane gas is supplied into the process chamber through the process gas line, the process gas such as silane gas reacts with the contaminants in the supply path to change into a powder and adheres to the inner wall, filter and valve of the process gas line. It causes corrosion and eventually flows into the process chamber by negative pressure, which causes product defects and lowers the productivity. Therefore, it is necessary to measure the pollution level of the process gas line and take appropriate measures.

공정가스라인의 오염도를 측정하기 위한 장치의 일 예로, 대한민국 특허공개공보 제10-2003-0085749호(2003.11.07. 공개)에는 배관 라인을 관통하고 소정의 직경을 갖는 두 개의 홀과, 상기 홀을 밀폐하여 상기 라인 내부를 투시할 수 있는 투명막으로 된 뷰 포오트와, 전원을 공급하는 투광 회로와 광을 발생시키는 광원과 상기 광을 상기 라인으로 투사하는 투명 렌즈로 구성되어 상기 포오트 중에서 선택된 한쪽 포오트에 인접되게 위치하는 투광기와, 광을 집속하는 수광렌즈와 상기 광을 전기적 신호로 변환하는 포토 디텍터와 상기 신호를 변조하는 감도 조정기및 상기 변조된 신호를 증폭시키는 수광회로로 구성되어 상기 포오트와 동일 중심선 상에 있고 이격된 다른쪽 포오트에 인접되게 위치하는 수광기와, 상기 수광 회로에 연결된 미터기를 포함하는 것을 특징으로 하는 공정가스라인용 오염감지장치가 개시되어 있다.As an example of an apparatus for measuring the pollution level of a process gas line, Korean Patent Publication No. 10-2003-0085749 (published on November 7, 2003) includes two holes penetrating a pipe line and having a predetermined diameter. A view port made of a transparent film capable of seeing the inside of the line by sealing the light, a light transmitting circuit for supplying power, a light source for generating light, and a transparent lens for projecting the light to the line. A light emitter positioned adjacent to one selected port, a light receiving lens for focusing light, a photo detector for converting the light into an electrical signal, a sensitivity adjuster for modulating the signal, and a light receiving circuit for amplifying the modulated signal. A light receiver positioned on the same centerline as the port and adjacent to the other port spaced apart, and a meter connected to the light receiving circuit; A process gas line there is a contamination detecting device according to claim is disclosed.

또한 대한민국 특허공개 제10-2016-0094116호(2016.08.09. 공개)에는, 가스가 통과하는 가스배관을 커버하고 투명한 재질을 포함하는 튜브부와, 상기 튜브부를 상기 가스배관에 고정시키는 프레임부와, 상기 튜브부의 일 측에 상기 가스배관에 인접하도록 고정되어 상기 가스배관을 향해 광을 발생하는 발광유닛과, 상기 가스배관을 사이로 상기 발광유닛과 서로 마주하며 상기 발광유닛에서 발생되어 상기 가스배관을 투과한 광을 수광하는 수광유닛을 포함하는 공정가스라인용 오염감지장치가 개시되어 있다.In addition, the Republic of Korea Patent Publication No. 10-2016-0094116 (2016.08.09. Disclosure), and cover the gas pipe through which the gas passes, and the tube portion comprising a transparent material, and the frame portion for fixing the tube portion to the gas pipe and And a light emitting unit fixed to one side of the tube to be adjacent to the gas pipe, the light emitting unit generating light toward the gas pipe, and the light emitting unit facing the light emitting unit with the gas pipe interposed therebetween to generate the gas pipe. Disclosed is a pollution detection apparatus for a process gas line including a light receiving unit for receiving transmitted light.

또한 대한민국 특허등록 제10-1692738호(2017.01.04. 공고)에는 가스가 통과하는 가스배관을 커버하고 투명한 재질을 포함하는 튜브부와, 상기 튜브부의 일 측에 상기 가스배관에 인접하도록 고정되어 UV 광원을 통해 상기 가스배관을 향해 광을 발생하는 발광유닛과, 상기 가스배관을 사이로 상기 발광유닛과 서로 마주하며 상기 발광유닛에서 발생되어 상기 가스배관을 투과한 광을 수광하여 UV센서를 통해 광의 세기를 측정하는 수광유닛과, 상기 튜브부, 상기 발광유닛 및 상기 수광유닛의 외부를 밀폐하여, 상기 튜브부와의 사이에 진공부를 형성하는 커버유닛과, 상기 진공부와 연결되어, 상기 진공부로 상기 가스가 누설되는 것을 모니터링하는 오염모니터링부와, 상기 오염모니터링부로부터 상기 진공부로 가스가 누설되는 것이 모니터링되는 경우 상기 누설된 가스를 외부로 배출하는 유출유닛을 포함하는 가스배관 오염도 모니터링 장치가 개시되어 있다.In addition, the Republic of Korea Patent Registration No. 10-1692738 (January 4, 2017) covers a gas pipe through which the gas passes, and a tube portion containing a transparent material, and fixed to be adjacent to the gas pipe on one side of the tube portion UV A light emitting unit for generating light toward the gas pipe through a light source, and the light emitting unit facing each other with the light emitting unit through the gas pipe receives the light transmitted from the light emitting unit and transmitted through the gas pipe, the intensity of the light through the UV sensor A light receiving unit for measuring a, a cover unit for sealing the outside of the tube portion, the light emitting unit and the light receiving unit, forming a vacuum portion between the tube portion, and connected to the vacuum portion, the vacuum unit The pollution monitoring unit for monitoring the leakage of the gas into the vacuum unit, and the leakage of gas from the pollution monitoring unit to the vacuum unit is monitored Disclosed is a gas pipe contamination monitoring device including an outlet unit for discharging leaked gas to the outside.

그러나 종래의 공정가스라인용 오염감지장치는 발광유닛과 수광유닛을 이용한 광학적 감지방법을 통해 단순히 공정가스라인 내의 오염만 감지할 수 있을 뿐, 공정가스라인 내의 오염물질을 저감하기 위한 수단이 강구되어 있지 않는 문제점이 있었다.However, the conventional pollution detection apparatus for process gas lines can only detect the contamination in the process gas line through the optical sensing method using the light emitting unit and the light receiving unit. There was a problem that was not.

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 예를 들어 반도체소자, 엘이디(LED) 또는 태양전지의 제조를 위한 공정가스라인 상에서 오염물질과 반응하여 파우더로 상변화되는 공정가스(실란가스, 암모니아가스 및 텅스텐가스 중 하나)의 특성에 기초하여 공정가스의 오염도를 신속용이하게 감지하여 공정가스의 오염에 따른 제품불량이 미연에 방지될 수 있을 뿐만 아니라 공정가스라인 내의 오염물질까지 저감할 수 있도록 한 공정가스라인용 오염감지장치를 제공하는 과제를 기초로 한다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, for example, a process gas phase changes into a powder by reacting with contaminants on a process gas line for manufacturing a semiconductor device, LED (LED) or solar cell Based on the characteristics of one of silane gas, ammonia gas and tungsten gas, the pollution level of the process gas can be quickly and easily detected to prevent product defects caused by the process gas contamination, as well as contaminants in the process gas line. It is based on the problem of providing a pollution detection device for a process gas line which can be reduced to.

전술한 본 발명의 과제는, 공정가스라인에 설치되어 공정가스의 오염도를 검출하는 공정가스라인용 오염감지장치에 있어서, 상기 공정가스가 내부로 관류하도록 상기 공정가스라인에 직렬로 설치되는 절연관과, 상기 절연관 내에 설치되는 라인필터형 전도성멤브레인과, 상기 라인필터형 전도성멤브레인에 연결되어 전류를 공급하고 상기 라인필터형 전도성멤브레인에 흐르는 전류를 측정하는 전류측정기와, 상기 전류측정기에 의해 측정된 전류의 변화량을 통해 공정가스의 오염도를 검출하는 오염모니터링부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공정가스라인용 오염감지장치를 제공함에 의해 달성된다.In the above-described problem of the present invention, in a process gas line pollution detection device installed in a process gas line to detect the degree of contamination of the process gas, an insulated tube installed in series in the process gas line so that the process gas flows inside. And a line filter type conductive membrane installed in the insulated tube, a current meter connected to the line filter type conductive membrane to supply a current, and measuring a current flowing through the line filter type conductive membrane, and measured by the current meter. It is achieved by providing a pollution detecting device for a process gas line, characterized in that it comprises a pollution monitoring unit for detecting the pollution degree of the process gas through the amount of change in the current.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 절연관은 투명한 유리관으로 형성된다.According to a preferred feature of the invention, the insulation tube is formed of a transparent glass tube.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 오염모니터링부는 상기 전류측정기에 의해 측정된 전류값이 설정값 이하인 경우에 공정가스가 오염된 것으로 판별하고 후속처리에 대한 신호를 출력한다.According to a preferred feature of the invention, the pollution monitoring unit determines that the process gas is contaminated when the current value measured by the current meter is less than the set value and outputs a signal for subsequent processing.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 공정가스라인을 관류하는 공정가스는 실란가스, 암모니아가스 및 텅스텐가스 중 하나이다.According to a preferred feature of the invention, the process gas flowing through the process gas line is one of silane gas, ammonia gas and tungsten gas.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 절연관의 외측에 설치되고 상기 절연관의 일측에서 발광된 광이 상기 절연관의 타측에서 수광되는 정도에 따라 상기 공정가스 또는 상기 공정가스라의 오염도를 검출하는 탁도검출센서를 더 포함한다.According to a preferred feature of the invention, the degree of contamination of the process gas or the process gas is installed according to the degree of light emitted from one side of the insulated tube and the light emitted from one side of the insulated tube received from the other side of the insulated tube It further comprises a turbidity detection sensor.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 탁도검출센서는, 상기 절연관의 외주면 중 일측에 설치되는 발광소자와, 상기 절연관의 외주면 중 타측에 설치되고 상기 발광소자로부터 발광된 광을 수광하고 광전효과를 통해 수광정도에 따른 센서신호값을 발생시키는 수광소자(를 포함한다.According to a preferred feature of the invention, the turbidity detection sensor, the light emitting element is installed on one side of the outer peripheral surface of the insulated tube, the other side of the outer peripheral surface of the insulated tube is received on the light emitted from the light emitting element and the photoelectric effect It includes a light receiving element for generating a sensor signal value according to the degree of light reception through.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 탁도검출센서는 상기 오염모니터링부에 연결되고 상기 오염모니터링부는 상기 탁도검출센서에 의해 측정된 센서신호값이 설정값 이하인 경우에 공정가스가 오염된 것으로 판별하고 후속처리에 대한 신호를 출력한다.According to a preferred feature of the invention, the turbidity detection sensor is connected to the contamination monitoring unit and the pollution monitoring unit determines that the process gas is contaminated when the sensor signal value measured by the turbidity detection sensor is less than or equal to the set value and subsequent Outputs a signal for processing.

본 발명에 따른 공정가스라인용 오염감지장치에 의하면, 예를 들어 반도체소자, 엘이디(LED) 또는 태양전지의 제조를 위한 공정가스라인 상에서 오염물질과 반응하여 파우더로 상변화되는 공정가스(실란가스, 암모니아가스 및 텅스텐가스 중 하나)의 특성에 기초하여 라인필터형 전도성멤브레인에 흐르는 전류의 측정을 통해 공정가스의 오염도를 신속용이하게 감지하여 공정가스의 오염에 따른 제품불량과 생산성 저하가 미연에 방지될 수 있는 장점이 있다.According to the pollution detection apparatus for a process gas line according to the present invention, for example, a process gas (silane gas) which reacts with a contaminant on a process gas line for manufacturing a semiconductor device, an LED, or a solar cell and changes into a powder. , Based on the characteristics of one of ammonia gas and tungsten gas), it is possible to detect the pollution level of process gas quickly and easily by measuring the current flowing through the line filter type conductive membrane. There is an advantage that can be avoided.

또한 본 발명에 따른 공정가스라인용 오염감지장치에 의하면, 절연관 내에 설치되는 라인필터형 전도성멤브레인을 통해 공정가스가 필터링됨에 따라 공정가스라인 내의 오염물질까지 저감될 수 있는 장점이 있다.In addition, according to the contamination detection apparatus for a process gas line according to the present invention, as the process gas is filtered through a line filter-type conductive membrane installed in an insulation tube, there is an advantage that the pollutants in the process gas line can be reduced.

뿐만 아니라 본 발명에 따른 공정가스라인용 오염감지장치에 의하면, 라인필터형 전도성멤브레인에 흐르는 전류의 측정을 통해 공정가스의 오염도를 신속용이하게 감지할 수 있을 뿐만 아니라, 추가적으로 설치되는 탁도검출센서를 통해 공정가스의 오염도가 신뢰성있게 측정될 수 있다.In addition, according to the pollution detection device for a process gas line according to the present invention, it is possible to quickly detect the pollution level of the process gas through the measurement of the current flowing through the line filter-type conductive membrane, and additionally installed a turbidity detection sensor Through this, the pollution level of the process gas can be reliably measured.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공정가스라인용 오염감지장치의 개략구조도.
도 2는 탁도검출센서를 더 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 공정가스라인용 오염감지장치의 개략구조도.1 is a schematic structural diagram of a pollution detection apparatus for a process gas line according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a schematic structural diagram of a pollution detection device for a process gas line according to an embodiment of the present invention further comprising a turbidity detection sensor.

이하에는, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention, which is intended to describe in detail enough to be able to easily carry out the invention of those skilled in the art to which the present invention belongs, This does not mean that the technical spirit and scope of the present invention is limited.

본 발명의 일 실시예에 따른 공정가스라인용 오염감지장치(1)는, 도 1에 도시되는 바와 같이, 도 1 및 도 2에 도시되는 바와 같이, 공정가스가 내부로 관류하도록 공정가스라인(3)에 직렬로 설치되는 절연관(10)과, 절연관(10) 내에 설치되는 라인필터형 전도성멤브레인(20)과, 라인필터형 전도성멤브레인(20)에 연결되어 전류를 공급하고 라인필터형 전도성멤브레인(20)에 흐르는 전류를 측정하는 전류측정기(30)와, 전류측정기(30)에 의해 측정된 전류의 변화량을 통해 공정가스의 오염도를 검출하는 오염모니터링부(40)를 포함하는 것을 특징으로 한다.The pollution detection apparatus 1 for a process gas line according to an embodiment of the present invention, as shown in FIG. 1, as shown in FIGS. 1 and 2, allows the process gas to flow through the process gas line ( 3) is connected to the insulated tube 10 installed in series, the line filter type conductive membrane 20 installed in the insulated tube 10, and the line filter type conductive membrane 20 to supply a current to the line filter type It includes a current measuring device 30 for measuring the current flowing through the conductive membrane 20, and a pollution monitoring unit 40 for detecting the degree of contamination of the process gas through the amount of change of the current measured by the current measuring device (30) It is done.

여기서, 절연관(10)은 공정가스라인(3)에 직렬로 기밀적으로 설치되어 공정가스가 관류하는 관으로, 분할된 공정가스라인(3) 사이에 개재되어 공정가스를 공정챔버(미도시)로 공급하기 위한 공정가스라인(3)의 일부분을 형성한다.Here, the insulated tube 10 is a tube in which the process gas flows through the gas tightly installed in series with the process gas line 3, and is interposed between the divided process gas lines 3 to process the process gas (not shown). ) To form a part of the process gas line (3) for feeding.

공정가스라인(3)과 절연관(10)을 관류하는 공정가스는 400℃ 이상으로 가열되거나 환원될 시에 실리콘(Si)으로 분해되는 특성에 의해 반도체 및 태양전지 생산용 실리콘의 원료로 주로 사용되는 실란가스(SiH4)인 것이 바람직하다. 또한 공정가스라인(3)과 절연관(10)을 관류하는 공정가스는 실란가스(SiH4) 이외에 암모니아가스(NH3) 또는 텅스텐가스(WF6)일 수 있다.The process gas flowing through the process gas line 3 and the insulation tube 10 is mainly used as a raw material of silicon for semiconductor and solar cell production due to the property of being decomposed into silicon (Si) when heated or reduced above 400 ° C. it is preferably a silane gas (SiH 4). In addition, the process gas flowing through the process gas line 3 and the insulation tube 10 may be ammonia gas (NH 3 ) or tungsten gas (WF 6 ) in addition to silane gas (SiH 4 ).

절연관(10)은 차후에 설명될 라인필터형 전도성멤브레인(20)에 공급되는 전류가 흐르지 않도록 절연성(비도전성)을 가진과 동시에, 공정가스인 실란가스, 암모니아가스 및 텅스텐가스 중 하나가 오염물과 반응하여 파우더를 형성하는 경우에 파우더의 고착 등에 의해 내부가 뿌옇게 흐려짐에 따라 공정가스의 오염도가 후술하는 탁도검출센서(50)에 의해 측정될 수 있도록 투명한 유리관으로 형성되는 것이 바람직하다.The insulating tube 10 has an insulating property (non-conductive) so that current supplied to the line filter type conductive membrane 20, which will be described later, does not flow, and one of the process gases silane gas, ammonia gas, and tungsten gas is contaminated with contaminants. In the case of forming the powder by reaction, it is preferable to form a transparent glass tube so that the contamination of the process gas can be measured by the turbidity detection sensor 50 which will be described later, as the interior becomes cloudy due to the adhesion of the powder.

절연관(10)은 패킹링을 매개로 한 공지된 플랜지결합에 의해 공정가스라인(3)에 직렬로 기밀적으로 설치 가능하다.The insulated tube 10 can be hermetically installed in series in the process gas line 3 by a known flange coupling via a packing ring.

전술한 절연관(10) 내에는 라인필터형 전도성멤브레인(20)이 설치된다.The line filter type conductive membrane 20 is installed in the above-described insulating tube 10.

라인필터형 전도성멤브레인(20)은 절연관(10) 내에 일종의 라인필터를 형성함으로써 공정가스와 오염물의 반응물인 파우더를 포집함으로써 공정가스라인(3) 내에 오염물질(파우더)이 저감될 수 하는 역할을 한다.The line filter type conductive membrane 20 forms a kind of line filter in the insulator tube 10 to collect powder, which is a reactant of the process gas and contaminants, thereby reducing contaminants (powder) in the process gas line 3. Do it.

또한 라인필터형 전도성멤브레인(20)은 전도성이 높은 재질로 형성됨에 따라 자체에 흐르는 전류 측정을 통해 공정가스의 오염도를 측정하기 위한 일종의 오염도측정센서의 역할을 하는 것으로, 통상의 원판 형태의 금속멤브레인으로 형성된다.In addition, since the line filter type conductive membrane 20 is formed of a highly conductive material, it acts as a kind of pollution measuring sensor for measuring the degree of contamination of the process gas by measuring the current flowing through itself, and a conventional disk-shaped metal membrane Is formed.

절연관(10) 내에 라인필터형 전도성멤브레인(20)을 설치하기 위하여, 절연관(10) 내에는 라인필터형 전도성멤브레인(20)을 후방에서 지지하는 지지단턱(21)이 형성되고 라인필터형 전도성멤브레인(20)을 전방에서 지지하는 고정링(23)이 끼워질 수 있다. 실시예에 따라 지지단턱(21)은 고정링으로 대체가능하다. In order to install the line filter type conductive membrane 20 in the insulated tube 10, a support step 21 for supporting the line filter type conductive membrane 20 in the rear side is formed in the insulated tube 10 and is a line filter type. Fixing ring 23 for supporting the conductive membrane 20 from the front may be fitted. According to the embodiment, the support step 21 may be replaced by a fixing ring.

전술한 라인필터형 전도성멤브레인(20)에는 절연관(10)의 외부에 위치되는 전류측정기(30)가 연결된다. 전류측정기(30)는 라인필터형 전도성멤브레인(20)에 미세 전류를 공급한 후 라인필터형 전도성멤브레인(20)에 흐르는 미세전류를 지속적으로 측정하는 역할을 하는 것으로 미세 전류를 공급하기 위한 전류공급기를 포함한다.The above-described line filter type conductive membrane 20 is connected to the current meter 30 which is located outside the insulated tube 10. The current measuring device 30 serves to continuously measure the microcurrent flowing through the line filter type conductive membrane 20 after supplying a fine current to the line filter type conductive membrane 20. It includes.

라인필터형 전도성멤브레인(20)은 그 자체의 재질에 따라 고유저항을 가지게 되는데, 라인필터형 전도성멤브레인(20)에 오염물필(파우더)가 포집될수록 저항값이 증가되어 라인필터형 전도성멤브레인(20)에 흐르는 전류값이 저하된다. The line filter type conductive membrane 20 has a specific resistance according to its own material. As the contaminant pill (powder) is collected in the line filter type conductive membrane 20, the resistance value is increased so that the line filter type conductive membrane 20 is formed. Value of the current flowing through the?

전류측정기(30)는 라인필터형 전도성멤브레인(20)에 흐르는 전류를 측정하여 차후에 설명될 오염모니터링부(40)로 전송함에 따라 전류의 변화량을 통해 공정가스의 오염도를 검출될 수 있도록 한다.The current meter 30 measures the current flowing through the line filter type conductive membrane 20 and transmits the current to the pollution monitoring unit 40 to be described later, so that the pollution degree of the process gas can be detected through the change amount of the current.

라인필터형 전도성멤브레인(20)에 전류측정기(30)를 전기적으로 연결하기 위하여, 절연관(10)에는 상세히 도시되지 않았지만 도선의 관통을 위한 관통공이 형성되고, 이 관통공은 예를 들어 실리콘과 같이 내열성 및 내화학성이 높은 재질의 패킹재를 통해 실링된다.In order to electrically connect the current meter 30 to the line filter type conductive membrane 20, a through hole for the penetration of the conductive wire is formed in the insulator tube 10 although not shown in detail. Likewise, the material is sealed through a packing material of high heat and chemical resistance.

전술한 전류측정기(30)에는 오염모니터링부(40)가 연결된다. 전류측정기(30)에 의해 측정된 전류의 변화량을 통해 공정가스의 오염도를 검출하는 역할을 한다. 모니터링부(40)는 전류측정기(30)에 의해 측정된 전류값이 설정값 이하인 경우에 공정가스가 오염된 것으로 판별하고 공정가스의 바이패스 또는 공급차단 등과 같은 후속처리를 위한 경고신호를 관계자의 휴대단말기 또는 관계기관으로 출력한다.The pollution monitoring unit 40 is connected to the current measuring device 30 described above. Through the amount of change in the current measured by the current meter 30 serves to detect the degree of contamination of the process gas. The monitoring unit 40 determines that the process gas is contaminated when the current value measured by the current meter 30 is less than or equal to the set value, and provides a warning signal for subsequent processing such as bypass or supply cutoff of the process gas. Output to mobile terminal or related organization.

오염모니터링부(40)에는 전류측정기(30)에 의해 측정된 미세전류를 증폭하여 감도를 조절하기 위한 신호증폭부와, 전류측정기(30)에 의해 측정된 미세전류값과 설정값의 비교를 통해 공정가스의 오염여부를 판별하는 판별부와, 공정가스의 바이패스 또는 공급차단 등과 같은 후속처리에 대한 제어신호를 출력부를 포함한다.The pollution monitoring unit 40 includes a signal amplification unit for amplifying the microcurrent measured by the current measuring device 30 to control sensitivity, and comparing the microcurrent value measured by the current measuring device 30 with a set value. And a determination unit for determining whether the process gas is contaminated, and an output unit for controlling signals for subsequent processing such as bypass or supply cutoff of the process gas.

오염모니터링부(40)의 신호증폭부, 판별부 및 출력부는 차후에 설명될 탁도검출센서(50)의 센서신호값의 처리를 위해서도 적용된다,The signal amplifying part, the discriminating part and the output part of the pollution monitoring part 40 are also applied for the processing of the sensor signal value of the turbidity detection sensor 50 which will be described later.

공정가스의 오염도 검출의 신뢰성을 더욱 증대시키기 위하여 전술한 절연관(10)의 외측에 탁도검출센서(50)가 추가적으로 설치될 수 있다.In order to further increase the reliability of the contamination detection of the process gas, the turbidity detection sensor 50 may be additionally installed outside the insulator tube 10 described above.

탁도검출센서(50)는 절연관(10)의 일측에서 발광된 광이 절연관(10)의 타측에서 수광되는 정도에 따라 공정가스 또는 공정가스라인(3)의 오염도를 검출하는 것으로, 절연관(10)의 외주면 중 일측에 설치되는 발광소자(50a)와, 절연관(10)의 외주면 중 타측에 설치되고 발광소자(50a)로부터 발광된 광을 수광하고 광전효과를 통해 수광정도에 따른 센서신호값을 발생시키는 수광소자(50b)를 포함한다.The turbidity detection sensor 50 detects the degree of contamination of the process gas or the process gas line 3 in accordance with the degree to which the light emitted from one side of the insulated tube 10 is received from the other side of the insulated tube 10. The light emitting device 50a installed on one side of the outer circumferential surface of 10 and the light emitting device 50a installed on the other side of the outer circumferential surface of the insulating tube 10 to receive light emitted from the light emitting device 50a and according to the degree of light reception through a photoelectric effect. A light receiving element 50b for generating a signal value is included.

탁도검출센서(50)의 발광소자(50a)와 수광소자(50b)는 원형클램프 형태의 프레임의 내주면에 180도 각도간격으로 이격되어 설치되어 절연관(10)의 외주면에 설치되는 설치되는 것이 바람직하다.The light emitting device 50a and the light receiving device 50b of the turbidity detection sensor 50 are installed on the inner circumferential surface of the circular clamp-shaped frame at 180 degree intervals and are installed on the outer circumferential surface of the insulation tube 10. Do.

전술한 탁도검출센서(50)는 오염모니터링부(40)에 연결되는데, 이 때 오염모니터링부(40)는 탁도검출센서(50), 특히 수광소자(50b)에 의해 측정된 센서신호값이 설정값 이하인 경우에 공정가스가 오염된 것으로 판별하고 공정가스의 바이패스 또는 공급차단 등과 같은 후속처리를 위한 경고신호를 관계자의 휴대단말기 또는 관계기관으로 출력한다.The above-described turbidity detection sensor 50 is connected to the pollution monitoring unit 40, in which the pollution monitoring unit 40 is set by the sensor signal value measured by the turbidity detection sensor 50, in particular, the light receiving element 50b. When the value is less than the value, it is determined that the process gas is contaminated and a warning signal for subsequent processing such as bypass or supply cutoff of the process gas is output to the mobile terminal or the related organization of the related person.

전술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 공정가스라인용 오염감지장치(1)의 경우에는, 예를 들어 반도체소자, 엘이디(LED) 또는 태양전지의 제조를 위한 공정챔버에 실란가스, 암모니아가스 또는 텅스텐가스와 같은 공정가스를 공급하기 위한 공정가스라인(3) 상에서 오염물질과 반응하여 파우더로 상변화되는 공정가스의 특성에 기초하여 라인필터형 전도성멤브레인(20)에 흐르는 전류의 측정을 통해 공정가스의 오염도를 신속용이하게 감지하여 공정가스의 오염에 따른 제품불량과 생산성 저하가 미연에 방지될 수 있다.In the case of the pollution detection apparatus 1 for a process gas line according to an embodiment of the present invention having the configuration as described above, for example, a silane in a process chamber for manufacturing a semiconductor device, an LED, or a solar cell. The current flowing in the line filter type conductive membrane 20 based on the characteristics of the process gas which is phase-changed into powder on the process gas line 3 for supplying a process gas such as gas, ammonia gas or tungsten gas. It is possible to quickly detect the pollution level of the process gas through the measurement of, so that product defects and productivity decrease due to the process gas contamination can be prevented in advance.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 공정가스라인용 오염감지장치(1)의 경우에는, 절연관(10) 내에 설치되는 라인필터형 전도성멤브레인(20)을 통해 공정가스가 필터링됨에 따라 공정가스라인 내의 오염물질까지 저감될 수 있다.In addition, in the case of the pollution detection apparatus 1 for a process gas line according to an embodiment of the present invention, the process gas line is filtered through the line filter type conductive membrane 20 installed in the insulation tube 10. Pollutants in the interior can be reduced.

뿐만 아니라 전술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 공정가스라인용 오염감지장치(1)의 경우에는, 라인필터형 전도성멤브레인(20)에 흐르는 전류의 측정을 통해 공정가스의 오염도를 신속용이하게 감지할 수 있을 뿐만 아니라, 추가적으로 설치되는 탁도검출센서(50)를 통해 공정가스의 오염도가 신뢰성있게 측정될 수 있다.In addition, in the case of the pollution detection apparatus 1 for a process gas line according to an embodiment of the present invention having the configuration as described above, the degree of pollution of the process gas through measurement of the current flowing through the line filter type conductive membrane 20 Not only can be quickly and easily detected, the contamination level of the process gas can be reliably measured through the additionally installed turbidity detection sensor 50.

위에서 몇몇의 실시예가 예시적으로 설명되었음에도 불구하고, 본 발명이 이의 취지 및 범주에서 벗어남 없이 다른 여러 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 따라서 상술된 실시예는 제한적인 것이 아닌 예시적인 것으로 여겨져야 하며, 첨부된 청구항 및 이의 동등 범위 내의 모든 실시에는 본 발명의 범주 내에 포함된다고 할 것이다.Although some embodiments have been described above by way of example, it will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in many other forms without departing from the spirit and scope thereof. Accordingly, the above-described embodiments should be considered as illustrative and not restrictive, and all embodiments within the scope of the appended claims and their equivalents shall be included within the scope of the present invention.

1 : 공정가스라인용 오염감지장치
3 : 공정가스라인
10 : 절연관
20 : 라인필터형 전도성멤브레인
21 : 지지단턱
23 : 고정링
30 : 전류측정기
40 : 오염모니터링부
50 : 탁도검출센서
50a : 발광소자
50b : 수광소자1: Pollution detecting device for process gas line
3: process gas line
10: insulated tube
20: Line filter type conductive membrane
21: support step
23: retaining ring
30: current measuring instrument
40: pollution monitoring unit
50: turbidity detection sensor
50a: light emitting element
50b: light receiving element

Claims (7)

공정가스라인(3)에 설치되어 공정가스의 오염도를 검출하는 공정가스라인용 오염감지장치에 있어서,
내부로 공정가스가 관류하도록 상기 공정가스라인(3)에 직렬로 설치되는 절연관(10);
상기 절연관(10) 내에 설치되는 라인필터형 전도성멤브레인(20);
상기 라인필터형 전도성멤브레인(20)에 연결되어 전류를 공급하고 상기 라인필터형 전도성멤브레인(20)에 흐르는 전류를 측정하는 전류측정기(30); 및
상기 전류측정기(30)에 의해 측정된 전류의 변화량을 통해 공정가스의 오염도를 검출하는 오염모니터링부(40)를 포함하고,
상기 오염모니터링부(40)는 상기 전류측정기(30)에 의해 측정된 전류값이 설정값 이하인 경우에 공정가스가 오염된 것으로 판별하고 후속처리에 대한 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 공정가스라인용 오염감지장치.
In the process gas line pollution detection device installed in the process gas line (3) to detect the degree of contamination of the process gas,
An insulated tube 10 installed in series in the process gas line 3 so that the process gas flows into the inside;
A line filter type conductive membrane 20 installed in the insulating tube 10;
A current measuring device 30 connected to the line filter type conductive membrane 20 to supply a current and measuring a current flowing through the line filter type conductive membrane 20; And
It includes a pollution monitoring unit 40 for detecting the pollution degree of the process gas through the amount of change of the current measured by the current measuring device 30,
The pollution monitoring unit 40 determines that the process gas is contaminated when the current value measured by the current measuring device 30 is less than or equal to a set value, and outputs a signal for subsequent processing. Pollution detection device.
청구항 1에 있어서,
상기 절연관(10)은 투명한 유리관으로 형성되는 것을 특징으로 하는 공정가스라인용 오염감지장치.
The method according to claim 1,
The insulation tube 10 is a pollution detection device for a process gas line, characterized in that formed of a transparent glass tube.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 공정가스라인(3)을 관류하는 공정가스는 실란가스, 암모니아가스 및 텅스텐가스 중 하나인 것을 특징으로 하는 공정가스라인용 오염감지장치.
The method according to claim 1,
Process gas flowing through the process gas line (3) is a pollution detection device for a process gas line, characterized in that one of silane gas, ammonia gas and tungsten gas.
청구항 1, 2 또는 4 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 절연관(10)의 외측에 설치되고 상기 절연관(10)의 일측에서 발광된 광이 상기 절연관(10)의 타측에서 수광되는 정도에 따라 상기 공정가스 또는 상기 공정가스라인(3)의 오염도를 검출하는 탁도검출센서(50)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공정가스라인용 오염감지장치.
The method according to any one of claims 1, 2 or 4,
The process gas or the process gas line (3) of the process gas or the process gas line (3) is installed outside the insulator tube (10) and the light emitted from one side of the insulator tube (10) is received on the other side of the insulator tube (10) Pollution detection device for a process gas line, characterized in that it further comprises a turbidity detection sensor for detecting the pollution degree (50).
청구항 5에 있어서,
상기 탁도검출센서(50)는, 상기 절연관(10)의 외주면 중 일측에 설치되는 발광소자(50a)와, 상기 절연관(10)의 외주면 중 타측에 설치되고 상기 발광소자(50a)로부터 발광된 광을 수광하고 광전효과를 통해 수광정도에 따른 센서신호값을 발생시키는 수광소자(50b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 공정가스라인용 오염감지장치.The method according to claim 5,
The turbidity detection sensor 50 is provided on one side of the outer peripheral surface of the insulating tube 10 and the other side of the outer peripheral surface of the insulating tube 10 to emit light from the light emitting element 50a. And a light receiving element (50b) for receiving the received light and generating a sensor signal value according to the degree of light reception through the photoelectric effect. 청구항 5에 있어서,
상기 탁도검출센서(50)는 상기 오염모니터링부(40)에 연결되고 상기 오염모니터링부(40)는 상기 탁도검출센서(50)에 의해 측정된 센서신호값이 설정값 이하인 경우에 공정가스가 오염된 것으로 판별하고 후속처리에 대한 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 공정가스라인용 오염감지장치.The method according to claim 5,
The turbidity detection sensor 50 is connected to the pollution monitoring unit 40 and the pollution monitoring unit 40 is a process gas contamination when the sensor signal value measured by the turbidity detection sensor 50 is less than or equal to a set value. And a signal for subsequent processing, which is determined to be a contamination detection device for a process gas line.
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