KR102023117B1 - 배관유닛 및 이를 포함하는 히팅 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내구성을 향상시켜 누설 발생을 현저히 감소시킬 수 있는 배관유닛 및 이를 포함하는 히팅 시스템을 제공하기 위하여, 내부에 유체가 유동되는 경로가 형성되는 튜브 및 상기 튜브를 감싸도록 배치되는 제1 벨로우즈 및 상기 제1 벨로우즈를 감싸도록 배치되는 제2 벨로우즈를 포함하고, 상기 제1 벨로우즈와 상기 제2 벨로우즈는 1PLY 또는 2PLY 구조로 마련된다. 이에, 배관유닛 및 이를 포함하는 히팅 시스템은 내구성의 향상으로 인해 누설 발생을 현저히 감소시킬 수 있음과 더불어 반도체 처리공정에서의 수율 저하를 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

배관유닛 및 이를 포함하는 히팅 시스템{PIPING UNIT AND HEATING SYSTEM HAVING THE SAME}
본 발명은 히팅 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유체를 가열하는 배관유닛 및 이를 포함하는 히팅 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 처리공정에서는 진공분위기가 형성된 공정 챔버 내부에 공정가스를 주입한 상태에서 반도체에 대한 다양한 처리 공정을 진행할 수 있다. 이에, 공정 챔버에는 챔버 내부 공간을 배기하기 위한 배기라인을 비롯한 다양한 배관이 연결된다.
특히, 반도체 처리공정에서는 공정 챔버로부터 배기되는 기체를 세정하기 위해 스크러버 장치가 마련될 수 있다. 이에, 공정 챔버로부터 배기된 기체는 배관을 통해 스크러버 장치로 제공되어, 세정공정을 거치게 된다. 이때, 공정 챔버로부터 스크러버 장치로 제공되는 기체는 승화 방지를 위해 배관 내부에서 소정의 온도로 가열되며 이송된다.
다만, 종래의 배관은 취약한 내구성으로 인해 누설 발생의 위험이 높을 수 있었다. 이에, 종래의 반도체 처리공정에서는 배관의 잦은 교체 및 유지보수 공정으로 인해 수율이 저하되는 문제점이 있었다.
대한민국 등록실용신안 공보 제20-0269841호(반도체 장비의 히팅 배관, 2002.03.14.)
본 발명의 목적은 내구성을 향상시켜 누설 발생을 현저히 감소시킬 수 있는 배관유닛 및 이를 포함하는 히팅 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 따른 배관유닛은 내부에 유체가 유동되는 경로가 형성되는 튜브 및 상기 튜브를 감싸도록 배치되는 제1 벨로우즈 및 상기 제1 벨로우즈를 감싸도록 배치되는 제2 벨로우즈를 포함하고, 상기 제1 벨로우즈와 상기 제2 벨로우즈는 1PLY 또는 2PLY 구조로 마련된다.
상기 배관유닛은 상기 제1 벨로우즈와 상기 제2 벨로우즈 사이에서 상기 제1 벨로우즈를 감싸도록 배치되며, 외부로부터 제공되는 전원을 기반으로 열을 방출하여 상기 유체를 가열시키는 가열부재를 더 포함할 수 있다.
상기 배관유닛은 상기 가열부재와 상기 제2 벨로우즈 사이에서 상기 가열부재를 감싸도록 배치되는 단열재 및 상기 제2 벨로우즈를 감싸도록 배치되는 단열재질의 외피를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 벨로우즈는 상기 튜브의 외벽에 밀착되고, 상기 제2 벨로우즈는 상기 외피의 내벽에 밀착될 수 있다.
상기 제1 벨로우즈와 상기 제2 벨로우즈 사이에는 아르곤 가스를 포함하는 불활성가스가 수용될 수 있다.
상기 외피 내부의 상태를 측정하는 센서를 더 포함하고, 상기 센서는 상기 제1 벨로우즈와 상기 제2 벨로우즈 사이의 압력 변화를 측정하는 제1 센서와, 상기 튜브 내부의 압력, 유속 및 유량 중 적어도 어느 하나의 변화를 측정하는 제2 센서를 포함할 수 있다.
상기 튜브와 상기 제1 및 제2 벨로우즈는 스테인리스강을 포함하는 메탈 재질로 마련되고, 상기 단열재는 절연 세라믹 섬유(Insulation Ceramic Fiber)를 포함하는 재질로 마련되며, 상기 외피는 실리콘, 파이버 글라스 및 폴리테트라 플루오로에틸렌 중 적어도 어느 하나를 포함하는 재질로 마련될 수 있다.
상기 가열부재는 상기 제1 벨로우즈를 감싸도록 배치되며 상호 독립적으로 작동되는 제1 및 제2 히팅케이블을 포함하고, 상기 제2 히팅케이블은 상기 제1 히팅케이블의 발열에서 동작되지 않고, 상기 제1 히팅케이블에 불량이 발생될 때에 상기 제1 히팅케이블을 대신하여 열을 방출할 수 있다.
상기 외피 내부의 온도를 측정하며, 상호 독립적으로 작동되는 제1 및 제2 온도센서를 더 포함하고, 상기 제2 온도센서는 상기 제1 온도센서의 온도 측정에서 동작되지 않고, 상기 제1 온도센서에 불량이 발생될 때에 상기 제1 온도센서를 대신하여 동작될 수 있다.
상기 배관유닛은 상기 외피 내부의 온도가 기설정된 온도범위를 벗어날 때에 상기 가열부재의 동작을 정지시키는 전원 차단부를 더 포함하고, 상기 전원 차단부는 바이메탈(Bimetal)로 마련되는 제1 전원 차단부와, 온도 퓨즈(Thermal Fuse)로 마련되는 제2 전원 차단부를 포함할 수 있다.
상기 유체는 반도체 처리장치로부터 제공되는 공정가스를 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 벨로우즈는 상기 배관의 입구단과 출구단에 이웃한 영역이 중앙영역보다 낮은 강도를 가질 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 히팅 시스템은 배관유닛 및 상기 배관유닛에 연동되어, 상기 배관유닛의 동작을 제어하는 제어유닛을 포함하고, 상기 배관유닛은 내부에 상기 유체가 유동되는 경로가 형성되는 튜브와, 상기 튜브를 감싸도록 배치되는 제1 벨로우즈와, 상기 제1 벨로우즈를 감싸도록 배치되는 제2 벨로우즈를 포함하고, 상기 제1 벨로우즈와 상기 제2 벨로우즈는 1PLY 또는 2PLY 구조로 마련될 수 있다.
상기 제어유닛은 상기 배관유닛의 운영상태 및 상태 변화를 출력할 수 있다.
상기 배관유닛은 반도체 처리장치와 스크러버 장치 사이에 배치되고 상기 반도체 처리장치로부터 제공되는 상기 유체를 가열하며 상기 스크러버 장치로 이송시킬 수 있다.
본 발명에 따른 배관유닛 및 이를 포함하는 히팅 시스템은 내구성의 향상으로 인해 누설 발생을 현저히 감소시킬 수 있음과 더불어 반도체 처리공정에서의 수율 저하를 방지할 수 있는 효과가 있다.
이상과 같은 본 발명의 기술적 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 실시예에 따른 히팅 시스템을 간략하게 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 실시예에 따른 히팅 시스템의 배관유닛을 간략하게 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 실시예에 따른 배관유닛의 내부 구조를 나타낸 구성도이다.
도 4는 본 실시예에 따른 배관유닛의 내부 구조를 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 실시예에 따른 배관유닛의 센서모듈을 나타낸 구성도이다.
도 6은 본 실시예에 따른 히팅 시스템의 제어유닛을 간략하게 나타낸 구성도이다.
도 7은 다른 실시예에 따른 배관유닛을 간략하게 나타낸 구성도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 실시예는 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 위하여 과장되게 표현된 부분이 있을 수 있으며, 도면상에서 동일 부호로 표시된 요소는 동일 요소를 의미한다.
도 1은 본 실시예에 따른 히팅 시스템을 간략하게 나타낸 구성도이고, 도 2는 본 실시예에 따른 히팅 시스템의 배관유닛을 간략하게 나타낸 사시도이다. 그리고 도 3은 본 실시예에 따른 배관유닛의 내부 구조를 나타낸 구성도이며, 도 4는 본 실시예에 따른 배관유닛의 내부 구조를 나타낸 단면도이고, 도 5는 본 실시예에 따른 배관유닛의 센서모듈을 나타낸 구성도이다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 히팅 시스템(1000)은 반도체 처리장치(10)와 스크러버 장치(30) 사이에 배치될 수 있다. 이때, 히팅 시스템(1000)은 반도체 처리장치(10)로부터 제공되는 유체를 가열하여 스크러버 장치(30)로 제공할 수 있으며, 배관유닛(100) 및 제어유닛(200)을 포함한다.
먼저, 배관유닛(100)은 반도체 처리장치(10)로부터 연장된 배관에 입구단이 연결되고, 스크러버 장치(30)에 출구단이 연결될 수 있다. 그리고 배관유닛(100)은 배관모듈(110), 공급모듈(120) 및 센서모듈(130)을 포함할 수 있다.
배관모듈(110)은 배관유닛(100)의 외형을 형성하며, 내부를 관통하는 유체가 가열되도록 한다. 이러한 배관모듈(110)은 인터록 튜브(111), 제1 벨로우즈(112), 가열부재(113), 단열재(114), 제2 벨로우즈(115) 및 외피(116)를 포함할 수 있다.
먼저, 인터록 튜브(111)는 유체가 관통되는 내부공간을 포함하며, 밴딩이 가능하도록 복수 개의 부재가 인터록킹된 구조로 마련될 수 있다. 여기서, 인터록 튜브(111)는 스테인리스강을 포함한 메탈 재질로 마련될 수 있으나, 인터록 튜브(111)의 재질은 한정하지 않는다.
또한, 본 실시예서는 인터록 튜브(111)에 대하여 설명하고 있다. 그러나 이는 본 실시예를 설명하기 위한 것으로 히팅 시스템(1000)의 인터록 튜브(111)는 테프론 튜브를 포함한 비금속 튜브로 변경 실시될 수 있다. 또한, 튜브의 내부는 산화 방지를 위해 테프론 처리되거나 강산 코팅 처리될 수 있다.
그리고 제1 벨로우즈(112)는 인터록 튜브(111)의 외벽을 감싸도록 배치되며 인터록 튜브(111)와 함께 밴딩 가능하도록 마련될 수 있다. 여기서, 제1 벨로우즈(112)는 복수 개로 마련될 수 있으며, 인터록 튜브(111)의 외벽에 밀착 배치될 수 있다. 다만, 이는 본 실시예를 설명하기 위한 것으로 제1 벨로우즈(112)는 1PLY 또는 2PLY 구조 등 다양하게 마련될 수 있다.
이러한 복수 개의 제1 벨로우즈(112)는 각각 스테인리스강을 포함한 메탈 재질로 마련될 수 있으나, 제1 벨로우즈(112)의 재질은 한정하지 않는다. 또한, 본 실시예에서는 제1 벨로우즈(112)가 2개로 마련되는 것을 도시하고 있으나, 이는 본 실시예를 설명하기 위한 것으로 제1 벨로우즈(112)의 개수는 한정하지 않는다.
또한, 제1 벨로우즈(112)는 영역별로 상이한 강도를 가질 수 있다. 예컨대, 제1 벨로우즈(112)는 배관모듈(110)의 입구단과 출구단에 이웃한 영역이 중앙영역보다 낮은 강도를 가질 수 있도록 마련될 수 있다. 이에, 배관모듈(110)의 밴딩이 필요할 경우 배관모듈(110)은 입구단과 출구단에 이웃한 영역이 보다 용이하게 밴딩될 수 있다.
그리고 가열부재(113)는 제1 벨로우즈(112)의 외벽을 감싸도록 마련되어, 공급모듈(120)로부터 제공되는 전원을 기반으로 발열한다. 여기서, 가열부재(113)는 제1 벨로우즈(112)의 외경을 감싸는 복수 개의 히팅케이블로 마련될 수 있다.
예컨대, 가열부재(113)는 제1 히팅케이블(113a) 및 제2 히팅케이블(113b)을 포함할 수 있다. 이때, 제1 히팅케이블(113a) 및 제2 히팅케이블(113b)은 각각 독립적으로 작동될 수 있으며, 평소 제1 히팅케이블(113a)만이 작동하며 유체를 가열하고 제1 히팅케이블(113a)의 불량이 발생될 때에 제2 히팅케이블(113b)이 작동하며 유체를 가열할 수 있다. 다만, 이는 본 실시예를 설명하기 위한 것으로, 제1 히팅케이블(113a) 및 제2 히팅케이블(113b)이 함께 동작되는 실시예도 가능할 수 있다.
또한, 이러한 가열부재(113)는 복수 개의 전원 차단부(113c)를 포함할 수 있다. 전원 차단부(113c)는 공급모듈(120)로부터 제1 히팅케이블(113a)과 제2 히팅케이블(113b)로 제공되는 전원을 차단 가능하도록 마련된다.
예컨대, 전원 차단부(113c)는 바이메탈(Bimetal)로 마련될 수 있는 제1 전원 차단부(113ca)와, 온도 퓨즈(Thermal Fuse)로 마련될 수 있는 제2 전원 차단부(113cb)를 포함할 수 있다. 이에, 히팅 시스템(1000)은 배관모듈(110)의 온도가 기설정된 온도를 벗어날 때에 제1 전원 차단부(113ca)가 가열부재(113)로 인가되는 전원을 1차적으로 차단한 이후에 제2 전원 차단부(113cb)가 2차적으로 전원을 차단하여 전원관리에 대한 안정성을 확보할 수 있다. 이러한 복수 개의 전원 차단부(113c)는 반도체 처리장치(10)의 튜브에 이웃하는 입구단과, 스크러버 장치(30)에 이웃하는 출구단에 각각 마련될 수 있다.
그리고 단열재(114)는 가열부재(113)를 감싸도록 배치된다. 여기서, 단열재(114)는 절연 세라믹 섬유(Insulation Ceramic Fiber)로 마련되어, 가열부재(113)를 외부와 차단함은 물론 단열재(114) 내부에서 발생된 열이 단열재(114) 외부로 방출되는 것을 방지한다.
제2 벨로우즈(115)는 단열재(114)의 외벽을 감싸도록 배치되며, 단열재(114)와 함께 밴딩 가능하도록 마련될 수 있다. 여기서, 제2 벨로우즈(115)는 복수 개로 마련될 수 있다. 다만, 이는 본 실시예를 설명하기 위한 것으로 제2 벨로우즈(115)는 1PLY 또는 2PLY 구조 등 다양하게 마련될 수 있다.
이러한 복수 개의 제2 벨로우즈(115)는 각각 스테인리스강을 포함한 메탈 재질로 마련될 수 있으나, 제2 벨로우즈(115)의 재질은 한정하지 않는다. 또한, 본 실시예에서는 제2 벨로우즈(115)가 2개로 마련되는 것을 도시하고 있으나, 이는 본 실시예를 설명하기 위한 것으로 제2 벨로우즈(115)의 개수는 한정하지 않는다.
또한, 제2 벨로우즈(115)는 제1 벨로우즈(112)와 마찬가지로 영역별로 상이한 강도를 가질 수 있다. 예컨대, 제2 벨로우즈(115)는 배관모듈(110)의 입구단과 출구단에 이웃한 영역이 중앙영역보다 낮은 강도를 가질 수 있도록 마련될 수 있다. 이에, 배관모듈(110)의 밴딩이 필요할 경우 배관모듈(110)은 입구단과 출구단에 이웃한 영역이 보다 용이하게 밴딩될 수 있다.
외피(116)는 튜브 형태로 마련되어 제2 벨로우즈(115)의 외벽을 감싸도록 배치된다. 외피(116)는 내부에 배치된 구성요소들과 함께 밴딩 가능하도록 마련된다. 여기서, 외피(116)는 제2 벨로우즈(115)의 외벽에 밀착되어 내부 구성요소들을 보호함은 물론, 단열재질로 마련되어 내부에서 발생된 열이 외피(116) 외부로 방출되는 것을 방지한다. 이러한 외피(116)의 재질은 실리콘, 파이버 글라스 및 폴리테트라 플루오로에틸렌 등 다양하게 마련될 수 있으며, 외피(116)의 재질은 한정하지 않는다.
그리고 배관모듈(110)의 양단에는 플랜지(110a)가 각각 배치된다. 플랜지(110a)는 배관모듈(110)의 양단을 밀봉함과 아울러 배관유닛(100)이 반도체 처리장치(10) 및 스크러버 장치(30)에 연결되는 경로를 형성한다.
그리고 배관모듈(110)은 제1 벨로우즈(112)와 제2 벨로우즈(115) 사이에 아르곤 가스와 같은 불활성 가스가 수용된 상태를 유지할 수 있다. 아르곤 가스는 인터록 튜브(111)에 밀착된 제1 벨로우즈(112)와 외피(116)에 밀착된 제2 벨로우즈(115) 사이에 단열층을 형성함과 아울러, 비활성이면서 밀도가 높은 특성으로 인해 배관모듈(110)의 화재 발생 시에 폭발을 방지하고 장비의 손상을 방지할 수 있는 이점이 있다.
이와 같이, 배관모듈(110)은 인터록 튜브(111) 내부로 유입되는 유체를 가열할 수 있으며, 다양한 설치 대상 및 위치에 적응 가능하도록 밴딩 가능한 구조를 갖는다. 아울러, 제1 벨로우즈(112)와 제2 벨로우즈(115)가 각각 복수 개로 마련되어 내구성이 강화됨은 물론, 기체의 누설 방지에서도 이점을 가질 수 있다.
한편, 공급모듈(120)은 배관모듈(110)의 일측에 배치된다. 예컨대, 공급모듈(120)은 배관모듈(110)의 입구단에 이웃하도록 배치될 수 있으며, 공급본체(121)를 포함할 수 있다. 공급본체(121)는 공급모듈(120)의 외형을 형성한다. 공급본체(121)는 배관모듈(110) 내부로 아르곤 가스가 유입 및 유출되는 경로와, 가열부재(113)로 전원이 입력되는 경로를 형성한다.
그리고 센서모듈(130)은 배관모듈(110)의 내부 상태를 측정한다. 예컨대, 센서모듈(130)은 센서(131) 및 온도 측정부(132)를 포함할 수 있다.
센서(131)는 배관모듈(110)의 내부 상태를 측정할 수 있다. 이러한 센서(131)는 제1 센서(131a) 및 제2 센서(131b)를 포함한다.
제1 센서(131a)는 압력센서로 마련될 수 있다. 제1 센서(131a)는 배관모듈(110)의 외측에서 배관모듈(110) 내부에 연통하도록 배치된 하우징(H) 내부에 배치될 수 있다. 이때, 제1 센서(131a)는 단순 접점식 센서 또는 압력을 실시간으로 측정할 수 있는 센서로 마련되어, 배관모듈(110)의 내부 압력이 변화될 때에 이를 측정할 수 있다.
보다 구체적으로, 배관모듈(110)은 제1 벨로우즈(112) 및 제2 벨로우즈(115) 사이로 아르곤 가스가 수용된 상태를 유지함에 따라 제1 벨로우즈(112) 또는 제2 벨로우즈(115) 중 어느 하나에서 누설이 발생될 때에, 제1 벨로우즈(112)와 제2 벨로우즈(115) 사이의 압력이 낮아지게 된다. 이에, 히팅 시스템(1000)은 제1 센서(131a)를 통해 압력을 측정하는 과정에서 배관유닛(100)의 내부 압력이 낮아지면 제1 벨로우즈(112) 또는 제2 벨로우즈(115) 중 어느 하나에 균열이 발생되었음을 제어유닛(200)에서 경고음 또는 경고 이미지 등으로 출력할 수 있다.
그리고 제2 센서(131b)는 인터록 튜브(111) 내부의 압력, 유속 또는 유량 중 적어도 어느 하나의 변화를 측정하여 인터록 튜브(111)의 내부 막힘 등을 측정할 수 있다. 이에, 히팅 시스템(1000)은 제2 센서(131b)를 통해 압력을 측정하는 과정에서 인터록 튜브(111) 내부 압력이 변화되면 인터록 튜브(111) 내부에 이물질이 퇴적되었음을 제어유닛(200)에서 경고음 또는 경고 이미지 등으로 출력할 수 있다.
그리고 온도 측정부(132)는 배관모듈(110)의 내부 온도를 측정하며, 복수 개로 마련되어 배관모듈(110) 내부에 배치될 수 있다.
예컨대, 온도 측정부(132)는 제1 온도센서(132a)와 제2 온도센서(132b)를 포함할 수 있고, 제1 온도센서(132a)와 제2 온도센서(132b)는 각각 독립적으로 작동될 수 있다. 즉, 평소 제1 온도센서(132a)만이 작동하며 배관모듈(110)의 내부 온도를 측정하고, 제1 온도센서(132a)의 불량이 발생될 때에 제2 온도센서(132b)가 작동하며 배관모듈(110)의 내부 온도를 측정할 수 있다. 다만, 이는 본 실시예를 설명하기 위한 것으로 제1 온도센서(132a) 및 제2 온도센서(132b)가 함께 동작되는 실시예도 가능할 수 있다.
한편, 제어유닛(200)은 배관유닛(100)과 연결되어, 배관유닛(100)의 동작을 제어한다. 이때, 제어유닛(200)은 케이블(C)을 통해 공급모듈(120)과 연결될 수 있다. 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 제어유닛(200)에 대하여 상세히 설명하도록 한다. 다만, 상술된 구성요소에 대해서는 상세한 설명을 생략하고 동일한 참조부호를 부여하여 설명하도록 한다.
도 6은 본 실시예에 따른 히팅 시스템의 제어유닛을 간략하게 나타낸 구성도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 제어유닛(200)은 배관유닛(100)을 제어하기 위한 각종 스위치(210)를 포함할 수 있다. 또한, 제어유닛(200)은 히팅 시스템(1000)의 운용 상태 및 상태 변화 등을 출력할 수 있는 디스플레이(220) 및 스피커(230) 등을 포함할 수 있다. 다만, 이는 본 실시예를 설명하기 위한 것으로, 제어유닛(200)의 구성은 한정하지 않는다.
한편, 제어유닛(200)의 작동을 살펴보면, 제어유닛(200)은 제1 히팅케이블(113a)을 작동시켜 인터록 튜브(111) 내부로 이송되는 유체가 설정된 온도를 유지하며 스크러버 장치(30)로 제공되도록 한다. 또한, 제어유닛(200)은 제1 히팅케이블(113a)에 불량이 발생될 때에 제2 히팅케이블(113b)을 작동시켜 제2 히팅케이블(113b)이 제1 히팅케이블(113a)을 대신하여 유체가 가열되도록 할 수 있다.
그리고 제어유닛(200)은 유체의 가열에서 제1 온도센서(132a)를 작동시켜, 배관유닛(100)의 온도가 설정된 범위를 유지하는지를 측정한다. 이에 따라 제어유닛(200)은 가열부재(113)의 온도를 제어할 수 있다. 또한, 제1 온도센서(132a)에 불량이 발생될 때에 제어유닛(200)은 제2 온도센서(132b)를 작동시켜 제2 온도센서(132b)가 배관유닛(100)의 온도가 설정된 범위를 유지하는지 측정하게 할 수 있다.
그리고 제어유닛(200)은 센서(131)로부터 제공되는 신호에 따라 경고음 또는 경고 이미지가 출력되도록 할 수 있다.
즉, 배관유닛(100) 내부에서 균열이 발생될 때에 배관유닛(100)의 내부 압력은 낮아지게 되고, 이때 제1 센서(131a)는 배관유닛(100)의 압력변화를 측정할 수 있다. 이에, 제어유닛(200)은 제1 센서(131a)로부터 제공되는 신호에 따라 배관유닛(100)의 균열 여부를 판별할 수 있고, 균열이 발생될 때에 이를 주변에 인지시킬 수 있다.
또한, 제2 센서(131b)가 인터록 튜브(111) 내부의 압력, 유속 또는 유량을 측정할 때에, 제어유닛(200)은 압력변화를 기반으로 인터록 튜브(111) 내부의 막힘 정도를 판별하여, 이를 주변에 인지시킬 수 있다.
이에, 작업자는 배관유닛(100)을 교체하거나, 배관유닛(100)에 대한 유지보수를 수행할 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 히팅 시스템이 반도체 처리장치에 적용되는 실시예에 대하여 설명하고 있다. 다만, 이는 본 실시예를 설명하기 위한 것으로, 히팅 시스템의 적용환경 및 조건을 한정하는 것은 아니며, 히팅 시스템은 유체의 히팅이 요구되는 다양한 환경 및 조건에 적용되어 사용될 수 있다.
또한, 본 실시예서는 히팅 시스템이 가열부재를 포함하여 내부에서 발생되는 열을 기반으로 유체를 히팅시키는 것을 설명하고 있다. 그러나 이는 본 실시예를 설명하기 위한 것으로, 히팅 시스템은 가열부재를 제외한 상태로 유체를 포함한 다양한 가열대상의 보온에 적용될 수 있다.
아울러, 본 실시예서는 배관모듈 외측으로 연장되는 플랜지가 직선으로 마련되는 것을 도시하고 있다. 그러나 이는 본 실시예를 설명하기 위한 것으로, 도 7과 같이 배관모듈 외측에 밴딩된 배관이 형성될 수 있으며, 여기서 배관의 밴딩 각도는 다양하게 형성될 수 있다.
이와 같이, 히팅 시스템은 내구성의 향상으로 인해 누설 발생을 현저히 감소시킬 수 있음과 더불어 반도체 처리공정에서의 수율 저하를 방지할 수 있는 효과가 있다.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 일 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
10 : 반도체 처리장치 30 : 스크러버 장치
1000 : 히팅 시스템 100 : 배관유닛
110 : 배관모듈 120 : 공급모듈
130 : 센서모듈 200 : 제어유닛
210 : 스위치 220 : 디스플레이
230 : 스피커

Claims (15)

  1. 내부에 유체가 유동되는 경로가 형성되는 튜브;
    상기 튜브를 감싸도록 배치되는 제1 벨로우즈;
    상기 제1 벨로우즈를 감싸도록 배치되는 제2 벨로우즈;
    상기 제1 벨로우즈와 상기 제2 벨로우즈 사이에서 상기 제1 벨로우즈를 감싸도록 배치되며, 외부로부터 제공되는 전원을 기반으로 열을 방출하여 상기 유체를 가열시키는 가열부재;
    상기 가열부재와 상기 제2 벨로우즈 사이에서 상기 가열부재를 감싸도록 배치되는 단열재;
    상기 제2 벨로우즈를 감싸도록 배치되는 단열재질의 외피; 및
    상기 외피 내부의 상태를 측정하는 센서를 포함하고,
    상기 제1 벨로우즈와 상기 제2 벨로우즈는 1PLY 또는 2PLY 구조로 마련되고,
    상기 제1 벨로우즈는 상기 튜브의 외벽에 밀착되고, 상기 제2 벨로우즈는 상기 외피의 내벽에 밀착되며,
    상기 제1 벨로우즈와 상기 제2 벨로우즈 사이에는 아르곤 가스를 포함하는 불활성가스가 수용되고,
    상기 센서는 상기 제1 벨로우즈와 상기 제2 벨로우즈 사이의 압력 변화를 측정하는 제1 센서와, 상기 튜브 내부의 압력, 유속 및 유량 중 적어도 어느 하나의 변화를 측정하는 제2 센서를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 벨로우즈는 배관의 입구단과 출구단에 이웃한 영역이 중앙영역보다 낮은 강도를 갖는 것을 특징으로 하는 배관유닛.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 튜브와 상기 제1 및 제2 벨로우즈는 스테인리스강을 포함하는 메탈 재질로 마련되고,
    상기 단열재는 절연 세라믹 섬유(Insulation Ceramic Fiber)를 포함하는 재질로 마련되며,
    상기 외피는 실리콘, 파이버 글라스 및 폴리테트라 플루오로에틸렌 중 적어도 어느 하나를 포함하는 재질로 마련되는 것을 특징으로 하는 배관유닛.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 가열부재는 상기 제1 벨로우즈를 감싸도록 배치되며 상호 독립적으로 작동되는 제1 및 제2 히팅케이블을 포함하고,
    상기 제2 히팅케이블은 상기 제1 히팅케이블의 발열에서 동작되지 않고, 상기 제1 히팅케이블에 불량이 발생될 때에 상기 제1 히팅케이블을 대신하여 열을 방출하는 것을 특징으로 하는 배관유닛.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 외피 내부의 온도를 측정하며, 상호 독립적으로 작동되는 제1 및 제2 온도센서를 더 포함하고,
    상기 제2 온도센서는 상기 제1 온도센서의 온도 측정에서 동작되지 않고, 상기 제1 온도센서에 불량이 발생될 때에 상기 제1 온도센서를 대신하여 동작되는 것을 특징으로 하는 배관유닛.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 외피 내부의 온도가 기설정된 온도범위를 벗어날 때에 상기 가열부재의 동작을 정지시키는 전원 차단부를 더 포함하고,
    상기 전원 차단부는 바이메탈(Bimetal)로 마련되는 제1 전원 차단부와, 온도 퓨즈(Thermal Fuse)로 마련되는 제2 전원 차단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배관유닛.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 유체는 반도체 처리장치로부터 제공되는 공정가스를 포함하는 것을 특징으로 하는 배관유닛.
  12. 삭제
  13. 배관유닛; 및
    상기 배관유닛에 연동되어, 상기 배관유닛의 동작을 제어하는 제어유닛을 포함하고,
    상기 배관유닛은
    내부에 유체가 유동되는 경로가 형성되는 튜브와,
    상기 튜브를 감싸도록 배치되는 제1 벨로우즈와,
    상기 제1 벨로우즈를 감싸도록 배치되는 제2 벨로우즈와,
    상기 제1 벨로우즈와 상기 제2 벨로우즈 사이에서 상기 제1 벨로우즈를 감싸도록 배치되며, 외부로부터 제공되는 전원을 기반으로 열을 방출하여 상기 유체를 가열시키는 가열부재와,
    상기 가열부재와 상기 제2 벨로우즈 사이에서 상기 가열부재를 감싸도록 배치되는 단열재와,
    상기 제2 벨로우즈를 감싸도록 배치되는 단열재질의 외피와,
    상기 외피 내부의 상태를 측정하는 센서를 포함하고,
    상기 제1 벨로우즈와 상기 제2 벨로우즈는 1PLY 또는 2PLY 구조로 마련되고,
    상기 제1 벨로우즈는 상기 튜브의 외벽에 밀착되고, 상기 제2 벨로우즈는 상기 외피의 내벽에 밀착되며,
    상기 제1 벨로우즈와 상기 제2 벨로우즈 사이에는 아르곤 가스를 포함하는 불활성가스가 수용되고,
    상기 센서는 상기 제1 벨로우즈와 상기 제2 벨로우즈 사이의 압력 변화를 측정하는 제1 센서와, 상기 튜브 내부의 압력, 유속 및 유량 중 적어도 어느 하나의 변화를 측정하는 제2 센서를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 벨로우즈는 상기 배관의 입구단과 출구단에 이웃한 영역이 중앙영역보다 낮은 강도를 갖는 것을 특징으로 하는 히팅시스템.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 제어유닛은 상기 배관유닛의 운영상태 및 상태 변화를 출력하는 것을 특징으로 하는 히팅 시스템.
  15. 제13 항에 있어서,
    상기 배관유닛은 반도체 처리장치와 스크러버 장치 사이에 배치되고 상기 반도체 처리장치로부터 제공되는 상기 유체를 가열하며 상기 스크러버 장치로 이송시키는 것을 특징으로 하는 히팅 시스템.
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