KR102002329B1 - 반도체가스병 내면 처리를 위한 연마석, 연마제 및 물 투입장치 - Google Patents

반도체가스병 내면 처리를 위한 연마석, 연마제 및 물 투입장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 반도체 특수가스 용기가 안착되는 베이스패널을 구비하는 본체프레임; 상기 본체프레임을 따라 이동 가능하게 설치되고, 연마석이 수납되는 호퍼부재; 상기 호퍼부재의 토출구에 개폐 가능하게 설치되는 마개패널; 상기 마개패널을 상기 토출구 측으로 전진 또는 후진시키도록 상기 토출구에 설치되는 개폐구동부; 및 상기 토출구로부터 낙하되는 연마석이 가스 용기의 주입구에 걸리는 것을 방지하도록 작동유체를 분사하는 걸림방지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

반도체가스병 내면 처리를 위한 연마석, 연마제 및 물 투입장치 {POLISHING STONE, ABRASIVE AND WATER INJECTION DEVICE FOR GAS CONTAINER FOR SEMICONDUCTOR SPECIAL GAS}
본 발명은 반도체가스병 내면 처리를 위한 연마석, 연마제 및 물 투입장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 연마석을 가스 용기 내부에 주입할 때에 용기 내부에 주입된 연마석의 무게를 정확히 측정할 수 있어 정량의 연마석을 주입할 수 있고, 연마석 주입 중에 발생되는 용기 입구부의 막힘을 방지할 수 있어 연마석 주입에 소요되는 시간을 절감할 수 있는 반도체가스병 내면 처리를 위한 연마석, 연마제 및 물 투입장치에 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 정회전 역회전 전후 기울기 회전시키는 방식을 취하고 있다.
그러나 이러한 방식을 사용하는 혼합장치는 가스탱크를 파지하는 수단이 마련되어 있지 않아서 가스탱크가 회전하다가 바닥면으로 떨어져 옆에 서있는 작업자의 발등과 같은 부위를 타격함으로써 작업자에게 부상을 입히는 문제점을 갖고 있을 뿐만 아니라 가스탱크를 눕혀서만 회전시키므로 가스탱크 내부의 혼합가스를 균일하게 혼합시키는데 일정한 한계점을 갖고 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위해 반도체용 특수가스 혼합기가 개발되었으며, 종래기술에 따른 반도체용 특수가스 혼합기는, 바닥면에 설치되는 메인프레임과, 메인프레임에 회동가능하게 연결되는 회동프레임, 회동프레임의 하단에 구비된 바닥패널, 바닥패널에 회전가능하게 설치되고 가스탱크의 저면이 접촉되는 복수개의 탱크지지부, 및 회동프레임의 상단에 구비되고 가스탱크의 외주면이 끼움될 수 있도록 복수 개의 절개부가 형성된 탱크삽입부로 이루어진 가스탱크 안착부와, 가스탱크 안착부의 탱크지지부를 회전시키는 회전수단과, 가스탱크 안착부의 상측에 상하이동 가능하게 설치되어 가스탱크의 상단 외주면을 파지하는 가스탱크 파지부로 구성된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-0873218호(2008년 12월 10일 공고, 발명의 명칭 : 반도체용 특수가스 혼합기)에 개시되어 있다.
종래기술에 따른 혼합기에 안착되는 가스 용기는 내벽을 연마하기 위해 연마석을 주입하고, 가스 용기를 회전 및 유동시키는데, 가스 용기에 연마석을 주입할 때에 작업자가 직접 수작업으로 연마석을 주입하므로 연마석의 공급량을 정확히 조절할 수 없고, 비교적 좁은 가스 용기의 주입구를 통해 연마석을 주입해야 하므로 연마석 주입에 소요되는 시간 및 비용을 절감하기 어려운 문제점이 있다.
따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명은 연마석을 가스 용기 내부에 주입할 때에 용기 내부에 주입된 연마석의 무게를 정확히 측정할 수 있어 정량의 연마석을 주입할 수 있고, 연마석 주입 중에 발생되는 용기 입구부의 막힘을 방지할 수 있어 연마석 주입에 소요되는 시간을 절감할 수 있는 반도체가스병 내면 처리를 위한 연마석, 연마제 및 물 투입장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은, 반도체 특수가스 용기가 안착되는 베이스패널을 구비하는 본체프레임; 상기 본체프레임을 따라 이동 가능하게 설치되고, 연마석이 수납되는 호퍼부재; 상기 호퍼부재의 토출구에 개폐 가능하게 설치되는 마개패널; 상기 마개패널을 상기 토출구 측으로 전진 또는 후진시키도록 상기 토출구에 설치되는 개폐구동부; 및 상기 토출구로부터 낙하되는 연마석이 가스 용기의 주입구에 걸리는 것을 방지하도록 작동유체를 분사하는 걸림방지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 본체프레임에는 상기 호퍼부재를 지지하고, 상기 본체프레임을 따라 승강 가능하게 설치되는 승강프레임이 설치되고, 상기 승강프레임을 승강구동부에 의해 상승 또는 하강되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 걸림방지부는, 상기 토출구에 설치되는 노즐; 및 상기 노즐로부터 연장되고, 상기 노즐에 작동유체를 공급하는 공급호스를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 베이스패널에는 가스 용기가 안착되면 가스 용기의 무게를 감지하여 상기 제어부에 무게신호를 송신하는 무게감지부가 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 반도체가스병 내면 처리를 위한 연마석, 연마제 및 물 투입장치는, 수직방향을 길게 형성되는 본체프레임을 따라 승강되는 호퍼부재가 설치되고, 호퍼부재로부터 낙하되는 연마석이 가스 용기 내부로 주입되므로 작업자가 연마석을 수작업으로 투입하는 공정을 생략할 수 있어 연마석 주입공정에 소요되는 시간 및 비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 반도체가스병 내면 처리를 위한 연마석, 연마제 및 물 투입장치는, 연마석이 호퍼부재로부터 낙하될 때에 가스 용기 입구부 측으로 공기를 토출시키면서 가스 용기 입구부에 연마석이 걸리는 것을 방지하는 걸림방지부가 구비되므로 연마석이 걸리는 오작동을 방지할 수 있고, 연마석 주입공정에 소요되는 시간 및 비용을 보다 효과적으로 절감시킬 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 반도체가스병 내면 처리를 위한 연마석, 연마제 및 물 투입장치는, 가스 용기가 안착되는 베이스패널에 가스 용기의 무게를 감지하는 무게감지부가 구비되므로 가스 용기에 투입된 연마석의 무게를 측정하면서 정확한 양의 연마석을 가스 용기에 주입할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체가스병 내면 처리를 위한 연마석, 연마제 및 물 투입장치가 도시된 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체가스병 내면 처리를 위한 연마석, 연마제 및 물 투입장치가 도시된 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체가스병 내면 처리를 위한 연마석, 연마제 및 물 투입장치가 도시된 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체가스병 내면 처리를 위한 연마석, 연마제 및 물 투입장치가 도시된 평면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 반도체가스병 내면 처리를 위한 연마석, 연마제 및 물 투입장치의 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 반도체가스병 내면 처리를 위한 연마석, 연마제 및 물 투입장치가 도시된 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체가스병 내면 처리를 위한 연마석, 연마제 및 물 투입장치가 도시된 정면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체가스병 내면 처리를 위한 연마석, 연마제 및 물 투입장치가 도시된 측면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체가스병 내면 처리를 위한 연마석, 연마제 및 물 투입장치가 도시된 평면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체가스병 내면 처리를 위한 연마석, 연마제 및 물 투입장치는, 반도체 특수가스 용기(90)가 안착되는 베이스패널(14)을 구비하는 본체프레임(10)과, 본체프레임(10)을 따라 이동 가능하게 설치되고, 연마석이 수납되는 호퍼부재(50)와, 호퍼부재(50)의 토출구(52)에 개폐 가능하게 설치되는 마개패널(54)과, 마개패널(54)을 토출구(52) 측으로 전진 또는 후진시키도록 토출구(52)에 설치되는 개폐구동부(70)와, 토출구(52)로부터 낙하되는 연마석이 가스 용기(90)의 주입구에 걸리는 것을 방지하도록 작동유체를 분사하는 걸림방지부(80)를 포함한다.
본체프레임(10)은 수직방향으로 길게 형성되고, 본체프레임(10)의 전면 하단에는 가스 용기(90)를 안착시키는 베이스패널(14)이 설치되며, 본체프레임(10)의 일측에는 제어부(100)가 직립되게 설치된다.
본체프레임(10)에는 호퍼부재(50)를 지지하고, 본체프레임(10)을 따라 승강 가능하게 설치되는 승강프레임(12)이 설치되고, 승강프레임(12)을 승강구동부(30)에 의해 상승 또는 하강되므로 다양한 길이의 가스 용기(90)가 베이스패널(14)에 안착되어도 승강구동부(30)의 작동에 의해 호퍼부재(50)를 상승 또는 하강시키면서 호퍼부재(50)가 가스 용기(90)의 주입구에 가깝게 배치되도록 한다.
가스 용기(90)의 주입구에는 깔때기(92)를 삽입한 후에 깔때기(92) 상부에 호퍼부재(50)의 토출부가 일부분 삽입되게 배치시켜 호퍼부재(50)로부터 연마석을 낙하시키면서 가스 용기(90) 내부에 연마석을 주입하게 된다.
승강구동부(30)는, 본체프레임(10)의 상부에 설치되는 모터(32)와, 모터(32)의 동력에 의해 드럼에 권취되거나 풀리도록 설치되고, 하단에 승강프레임(12)이 거치되는 체인부재(34)를 포함한다.
승강프레임(12)은 이송롤러(12a)에 의해 본체프레임(10)을 따라 상승 또는 하강할 수 있게 설치되고, 승강프레임(12)의 중앙부에는 체인부재(34)가 연결되어 모터(32)의 정방향 구동 또는 역방향 구동에 의해 승강프레임(12)이 상승 또는 하강하게 된다.
걸림방지부(80)는, 토출구(52)에 설치되는 노즐(84)과, 노즐(84)로부터 연장되고, 노즐(84)에 작동유체를 공급하는 공급호스(82)를 포함하므로 토출구(52)로부터 연마석이 낙하될 때에 노즐(84)로부터 압축공기가 분사되면 연마석이 가스 용기(90)의 주입구에 걸리지 않고 가스 용기(90) 내부로 투입될 수 있도록 한다.
또한, 본 실시예는, 노즐(84) 및 공급호스(82)가 각각 복수 개 설치될 수 있고, 각각의 공급호스(82)를 따라 공급되는 작동유체는 압축 공기 또는 세척수 등 다양한 유체가 제공될 수 있다.
복수 개의 노즐(84) 중 어느 하나의 노즐(84)은 토출구(52) 외벽으로부터 내측 방향으로 관통되게 설치될 수 있으며, 토출구(52) 내측으로 삽입되는 노즐(84)로부터 작동유체가 분사되면 토출구(52)에 연마석이 걸리는 오작동도 방지할 수 있게 된다.
토출구(52)에는 수평방향으로 길게 설치패널(52a)이 장착되고, 설치패널(52a)에는 마개패널(54)을 회전 가능하게 지지하는 링크부재(74)가 힌지부(74a)에 의해 회전 가능하게 설치되고, 링크부재(74)의 단부에는 실린더(72)로부터 출몰되는 로드가 연결되어 로드의 출몰 여부에 따라 마개패널(54)이 회전되면서 토출구(52)를 개방 또는 폐쇄할 수 있게 된다.
토출구(52)의 단부는, 회전되는 마개패널(54)이 밀착될 수 있도록 경사지게 배치되고, 토출구(52) 하단에 형성되는 경사면에 마개패널(54)이 밀착되게 마개패널(54)은 회전 가능하게 설치된다.
물론, 본 실시예의 링크부재(74)를 생략하고, 로드의 단부에 마개패널(54)이 직접 설치될 수 있으며, 이때는, 로드가 실린더(72)로부터 돌출되면 마개패널(54)이 하측 방향으로 경사진 상태로 직선운동되면서 토출구(52) 하단에 형성되는 경사면에 밀착될 수 있게 된다.
설치패널(52a)의 타단에는 노즐(84)이 관통되게 설치되고, 노즐(84)은 토출구(52) 하단 보다 길게 연장되어 깔때기(92) 내측 단부까지 배치되어 가스 용기(90)의 주입구 측으로 작동유체를 정확히 분사할 수 있게 된다.
베이스패널(14)에는 가스 용기(90)가 안착되면 가스 용기(90)의 무게를 감지하여 제어부(100)에 무게신호를 송신하는 무게감지부(16)가 설치되므로 가스 용기(90)에 투입되는 연마석의 무게를 정확히 측정하며 주입공정을 행할 수 있으며, 제어부(100)의 디스플레이부에 가스 용기(90)의 무게가 실시간으로 표시되므로 작업자는 연마석의 목표량이 정확히 주입된 것을 확인할 수 있게 된다.
베이스패널(14)의 내측 단부에는 가스 용기(90)의 하단을 지지하는 곡선의 가이드패널(18)이 설치되므로 베이스패널(14)에 가스 용기(90)를 안착시킬 때에 가스 용기(90)의 배면이 가이드패널(18)에 밀착되면서 가스 용기(90)를 무게감지부(16)의 중앙부에 정확히 안착시킬 수 있게 된다.
또한, 제어부(100)에 설정되는 연마석의 주입 목표량이 달성되면 제어부(100)로부터 송신되는 작동신호에 의해 실린더(72)로부터 로드가 돌출되어 마개패널(54)을 토출구(52) 측으로 이동시키면서 연마석의 낙하를 중단할 수 있게 된다.
또한, 본 실시예의 호퍼부재(50)에는 연마석이 호퍼부재(50) 내벽에 누적되는 것을 방지하도록 진동을 제공하는 바이브레이터가 설치된다.
상기한 바와 같은 연마석 주입장치에 의해 25kg의 연마석을 가스 용기(90)에 투입하는 경우에 약 5~8분의 시간이 소요되므로 작업자가 수작업으로 투입하는 경우와 비교하여 약10배 가까운 시간을 단축시킬 수 있게 된다.
이로써, 연마석을 가스 용기 내부에 주입할 때에 용기 내부에 주입된 연마석의 무게를 정확히 측정할 수 있어 정량의 연마석을 주입할 수 있고, 연마석 주입 중에 발생되는 용기 입구부의 막힘을 방지할 수 있어 연마석 주입에 소요되는 시간을 절감할 수 있는 반도체가스병 내면 처리를 위한 연마석, 연마제 및 물 투입장치를 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, 반도체가스병 내면 처리를 위한 연마석, 연마제 및 물 투입장치를 예로 들어 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 반도체가스병 내면 처리를 위한 연마석, 연마제 및 물 투입장치가 아닌 다른 제품에도 본 발명의 투입장치가 사용될 수 있다.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 본체프레임 12 : 승강프레임
14 : 베이스패널 16 : 무게감지부
18 : 가이드패널 30 : 승강구동부
32 : 모터 34 : 체인부재
50 : 호퍼부재 52 : 토출구
52a : 설치패널 54 : 마개패널
70 : 개폐구동부 72 : 실린더
74 : 링크부재 74a : 힌지부
80 : 걸림방지부 82 : 공급호스
84 : 노즐 90 : 가스 용기
92 : 깔때기 100 : 제어부

Claims (4)

  1. 반도체 특수가스 용기가 안착되는 베이스패널을 구비하는 본체프레임;
    상기 본체프레임을 따라 이동 가능하게 설치되고, 연마석이 수납되는 호퍼부재;
    상기 호퍼부재의 토출구에 개폐 가능하게 설치되는 마개패널;
    상기 마개패널을 상기 토출구 측으로 전진 또는 후진시키도록 상기 토출구에 설치되는 개폐구동부;
    상기 토출구로부터 낙하되는 연마석이 가스 용기의 주입구에 걸리는 것을 방지하도록 작동유체를 분사하는 걸림방지부를 포함하고,
    상기 본체프레임에는 상기 호퍼부재를 지지하고, 상기 본체프레임을 따라 승강 가능하게 설치되는 승강프레임이 설치되고, 상기 승강프레임을 승강구동부에 의해 상승 또는 하강되고,
    상기 승강구동부는,
    상기 본체프레임의 상부에 설치되는 모터; 및
    상기 모터의 동력에 의해 드럼에 권취되거나 풀리도록 설치되고, 하단에 상기 승강프레임이 거치되는 체인부재를 포함하고,
    상기 베이스패널에는 가스 용기가 안착되면 가스 용기의 무게를 감지하여 제어부에 무게신호를 송신하는 무게감지부가 설치되고,
    상기 베이스패널의 내측 단부에는 가스 용기의 하단을 지지하는 곡선의 가이드패널이 설치되므로 상기 베이스패널에 가스 용기를 안착시킬 때에 가스 용기의 배면이 상기 가이드패널에 밀착되면서 가스 용기를 상기 무게감지부의 중앙부에 정확히 안착시킬 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 반도체가스병 내면 처리를 위한 연마석, 연마제 및 물 투입장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 걸림방지부는,
    상기 토출구에 설치되는 노즐; 및
    상기 노즐로부터 연장되고, 상기 노즐에 작동유체를 공급하는 공급호스를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체가스병 내면 처리를 위한 연마석, 연마제 및 물 투입장치.
  4. 삭제
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