KR20010097948A - 반도체 소자 제조에 사용되는 케미컬 공급 탱크 - Google Patents

반도체 소자 제조에 사용되는 케미컬 공급 탱크 Download PDF

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윤종용
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Abstract

반도체 소자 제조에 사용되는 케미컬(chemical) 공급 탱크를 개시한다. 본 발명의 일 관점은 케미컬을 담도록 제관된 두 몸체부와, 두 몸체부 간을 격리시키며 두 몸체부를 체결하는 격벽 체결부, 및 격벽 체결부에 대향되는 두 몸체부의 다른 말단부를 봉하는 마구리부를 포함하는 케미컬 공급 탱크 설비를 제공한다.

Description

반도체 소자 제조에 사용되는 케미컬 공급 탱크{Chemical supply tank used in manufacturing semiconductor device.}
본 발명은 반도체 소자 제조에 사용되는 제조 장치에 관한 것으로, 특히, 반도체 소자 제조에 사용되는 케미컬을 저장하고 공급하는 탱크(tank)에 관한 것이다.
케미컬을 저장하고 공급하는 탱크 설비는 질소 가압에 의해서 저장된 케미컬을 반도체 소자 제조 설비에 제공하는 역할을 한다. 이러한 탱크 설비는 주로 두 개의 탱크가 쌍으로 구비되어, 어느 하나의 탱크가 질소 가압 방식으로 케미컬을 반도체 소자 제조 설비에 공급할 때 다른 하나의 탱크는 준비 상태(stand by)로 대기된다. 즉, 한 쌍의 탱크 중 하나가 가동될 때, 다른 하나의 탱크에는 케미컬이 유입되어 준비 상태가 된다. 그리고, 케미컬이 공급중인 어느 하나의 탱크가 비워지면, 준비 상태의 다른 탱크로부터 케미컬이 제조 설비에 공급된다.
도 1 및 도 2는 종래의 반도체 소자 제조에 사용되는 케미컬 공급 탱크 설비를 개략적으로 나타낸다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 케미컬 공급 탱크 설비는 제1탱크(10)와 제2탱크(20)가 분리형으로 각각 병렬되게 클린 룸(clean room)등에 설치된다. 이때, 제1탱크(10)와 제2탱크(20)는 일반적으로 동일한 형상으로 각각 제작된다. 이러한 제1탱크(10) 및 제2탱크(20)는 일반적인 제관 방법으로 제조되며, 제1탱크(10) 및 제2탱크(20)의 내부는 내화학성을 가지도록 하기 위해서 테플론 라이닝(teflon lining) 처리된다. 또한, 제1탱크(10) 및 제2탱크(20)의 헤드부(11, 11', 21, 21')는 필요에 따라 여러 가지 형상으로 제작되어질 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이 헤드부(11, 21')가 맨홀(man hole;13, 23)을 가지도록 제1탱크(10) 및 제2탱크(20)가 제작될 수 있다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같이 헤드부(11', 21')가 접시형으로 제작되어 제1탱크(10) 및 제2탱크(20)의 몸체에 개스켓(gasket)을 수반하는 볼트-너트(bolt-net) 체결(15, 25)로 체결될 수 있다.
그러나, 제1탱크(10)와 제2탱크(20)는 한국 산업 안전 법규에 의해 상호간에 적어도 500㎜ 이상 반드시 떨어져 설치되어야 한다. 따라서, 상기한 바와 같이 한 쌍으로 탱크 설비를 설치할 경우, 탱크들간의 간격 규정에 의해서 탱크 설비가 클린 룸에서 전체 탱크 설비가 차지하는 면적이 증가하게 되어 클린 룸의 활용도가 낮아지게 된다. 또한, 각각 탱크를 제작하여 쌍으로 설치하므로, 탱크 제작을 위한 비용이 높다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 설치 시 차지하는 면적을 낮출 수 있고 제작 비용을 줄일 수 있는 반도체 소자 제조에 사용되는 케미컬 공급 탱크를 제공하는 데 있다.
도 1 및 도 2는 종래의 반도체 소자 제조에 사용되는 케미컬 공급 탱크를 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 도면들이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 제1실시예에 의한 반도체 소자 제조에 사용되는 케미컬 공급 탱크를 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 정면도 및 측면도이다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 의한 반도체 소자 제조에 사용되는 케미컬 공급 탱크를 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 정면도이다.
<도면의 주요 부호에 대한 간략한 설명>
110; 제1몸체부, 130; 제2몸체부,
150; 격벽부, 170; 체결부,
190; 마구리부.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 관점은, 케미컬을 담도록 제관된 두 몸체부와, 상기 두 몸체부 간을 격리시키며 상기 두 몸체부를 체결하는 격벽 체결부, 및 상기 두 몸체부의 상기 격벽 체결부에 대향되는 말단부를 봉하는 마구리부를 포함하는 케미컬 공급 탱크 설비를 제공한다.
상기 격벽 체결부는 상기 두 몸체부 사이에 상기 두 몸체부에 용접되어 상기 두 몸체부를 체결하며 격리하는 격벽부를 포함한다. 또는, 상기 격벽 체결부는 상기 두 몸체부 사이에 상기 두 몸체부를 격리하는 격벽부, 및 상기 격벽부를 상기 두 몸체부에 개스켓을 수반하여 체결하는 볼트 너트 체결부를 포함한다.
상기한 본 발명의 실시예에 따르면, 케미컬 공급 탱크 설비를 설치할 때, 설비가 차지하는 면적을 낮출 수 있다. 또한, 케미컬 공급 탱크 설비를 제작할 때, 설비 제작 비용을 줄일 수 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 안된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이며, 도면 상에서 동일한 부호로 표시된 요소는 동일한 요소를 지칭한다.
이하, 본 발명을 도면을 인용하는 구체적인 실시예를 들어 상세하게 설명한다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 제1실시예에 의한 반도체 소자 제조에 사용되는 케미컬 공급 탱크 설비를 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 정면도 및 측면도이다.
도 3 및 도 4를 함께 참조하면, 상호 격리된 적어도 둘 이상의 몸체부(110, 130)가 상호 체결되어 일체형으로 하나의 탱크 설비를 구성한다. 상세하게 설명하면, 먼저, 케미컬을 담도록 제1몸체부(110)와 제2몸체부(130)를 제관 방식으로 각각 제조된다. 이때, 이러한 제1몸체부(110)와 제2몸체부(130)는 스테인레스 스틸(stainless steel) 또는 스틸(steel)로 제관된다. 이후에, 제1몸체부(110)와제2몸체부(130)의 내부를 테플론 라이닝하여 내부에 케미컬이 담기더라도 부식되지 않고 견딜 수 있도록 한다. 그리고, 제1몸체부(110) 및 제2몸체부(130)는 가로로 누운 파이프(pipe) 형상으로 제관될 수 있다. 이러한 형상으로 제1몸체부(110) 및 제2몸체부(130)가 제작되므로, 탱크 설비의 전체 높이를 보다 낮게 유도할 수 있다. 따라서, 낮은 높이로 제작된 클린 룸에도 상기한 탱크 설비가 유용하게 적용될 수 있다.
제관된 제1몸체부(110)와 제2몸체부(130)의 사이에 격벽부(150)를 도입하여 상호 격리시킨다. 즉, 이러한 격벽부(150)를 사이에 두고, 제1몸체부(110) 및 제2몸체부(130)를 체결시킨다. 예를 들어, 제1몸체부(110) 및 제2몸체부(130)의 말단에 플랜지(flange;170)를 형성하여 격벽부(150)를 사이에 두고 플랜지(170) 간을 볼트 너트를 이용하여 체결한다. 격벽부(150)와 플랜지(170)간에는 개스켓(gasket)을 더 삽입한다. 개스캣은 질소 가압 방식으로 케미컬을 이송할 때, 압력이 누출되지 않도록 작용한다. 그리고, 제1몸체부(110) 및 제2몸체부(130)의 다른 말단부는 마구리부(190)에 의해서 봉해져, 제1몸체부(110) 및 제2몸체부(130)가 케미컬을 담을 수 있도록 한다. 이러한 마구리부(190)는 여러 가지 형상으로 제작될 수 있다. 예를 들어, 마구리부(190)는 질소 가압될 때 압력이 잘 분산되도록 접시형으로 제작될 수 있다.
그리고, 제1몸체부(110) 및 제2몸체부(130)에는 여러 가지 용도의 밸브(valve;210)들이 설치된다. 예를 들어, 케미컬의 주입구(in-let) 또는 배출구(out-let), 벤트(vent), 질소 가스 공급용 밸브들이 설치될 수 있다. 또한,안전 밸브도 설치될 수 있으며, 제1몸체부(110) 또는 제2몸체부(130)에 채워진 케미컬의 양을 검출하기 위한 게이지(gauge;250)가 설치될 수 있다.
이와 같이 구성된 탱크 설비는 제1몸체부(110)와 제2몸체부(130)에 담기는 케미컬의 양의 총합이 대략 800ℓ이하일 때 사용될 수 있다. 즉, 제1몸체부(110)에 대략 400ℓ이하의 케미컬을 담고, 제2몸체부(130)에 대략 400ℓ이하의 케미컬을 담을 수 있다. 그러나, 이러한 제1몸체부(100) 및 제2몸체부(130)의 용량은 필요에 따라 달리 설계할 수 있다. 예를 들어, 제1몸체부(110) 또는 제2몸체부(130) 각각의 용량을 대략 50ℓ 내지 400ℓ로 제작할 수 있다.
한편, 제1몸체부(110)에 담긴 케미컬에 질소 가스를 제공하여 가압함으로서 케미컬을 반도체 소자 제조 설비에 공급하는 동안에, 제2몸체부(130)에 담긴 케미컬은 준비 상태로 대기할 수 있다. 제2몸체부(100)가 만일 비어있다면, 케미컬을 제2몸체부(100)에 공급하여 준비 상태로 대기시킬 수 있다. 따라서, 도 1 및 도 2에서 도시된 바와 같이 두 개의 탱크를 쌍으로 설치할 필요가 없이, 일체화된 탱크로도 한 쌍으로 설치된 두 개의 탱크의 역할을 할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 탱크 설비는 일체화되어 있으므로, 한국 산업 안전 법규에 따라 탱크들 사이를 500㎜ 이상 떨어뜨려 설치해야하는 규정에 의해서 허비되던 클린 룸의 면적을 줄일 수 있다. 따라서, 클린 룸의 활용도를 높일 수 있다. 한편, 본 발명의 실시예에 따른 탱크 설비는 별도의 두 개의 탱크를 따로 설계 제작할 필요가 없으므로, 탱크 설비 제작시 제관 비용을 낮출 수 있어 경비 감소 효과를 얻을 수 있다. 예컨대, 대략 15% 내지 30%의 탱크 제작 비용을 절감시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 제1실시예에 따른 탱크 설비는 일체화되어 있으므로, 케미컬 이송 배관을 설치할 때 보다 편리한 이점이 있다. 즉, 케미컬 이송 배관을 도 1 및 도 2의 경우에서 보다 보다 밀집되게 설치할 수 있어, 케미컬 이송 배관의 설치 및 관리가 보다 용이해질 수 있다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 의한 반도체 소자 제조에 사용되는 케미컬 공급 탱크를 개략적으로 도시한 정면도이다.
도 3 및 도 4에 제시된 바와 같은 본 발명의 제2실시예에 따른 탱크는 제1몸체부(110) 및 제2몸체부(130)를 따로 제작하여 가운데를 체결시켜 제작하는 데 적절하다. 그러나, 800ℓ 이상의 대용량으로 탱크 설비를 제작할 경우에는 도 3 및 도 4에 제시된 바와 같이 볼트-너트 체결을 이용하기보다는 일체형으로 제관한 후, 도 5에 제시된 바와 같이 가운데에 격벽부(150')를 용접으로 형성할 수 있다. 이러한 격벽부(150')가 용접으로 설치됨에 따라, 일체형 관이 제1몸체부(110) 및 제2몸체부(130)로 격리된다.
이후에, 제1몸체부(110) 및 제2몸체부(130) 내부는 테플론 라이닝 처리된다. 제1몸체부(110) 및 제2몸체부(130)의 말단부는 개스켓을 이용하여 볼트-너트 체결로 체결된 마구리부(190')에 의해서 봉해진다.
이와 같이 도 5에 도시된 탱크는 용량이 대략 800ℓ이상일 때 유효한 형태이다. 예를 들어, 제1몸체부(110) 또는 제2몸체부(130)의 용량을 대략 500ℓ 내지 1000ℓ가 되도록 대용량으로 제작할 때, 즉, 전체 용량이 1000ℓ 내지 2000ℓ의 대용량으로 제작될 때, 이러한 형태는 제작상 용이성을 나타낼 수 있다.
이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
상술한 본 발명에 따르면, 케미컬 공급 탱크 설비가 일체형 이중 분리 형태로 제작되므로, 보다 좁은 면적에 설치될 수 있다. 이에 따라, 클린 룸의 활용도를 높일 수 있다. 더욱이, 일체형으로 케미컬 공급 탱크 설비가 제작되므로, 제작 비용을 절감할 수 있어 원가 절감의 효과를 얻을 수 있다.

Claims (3)

  1. 케미컬을 담도록 제관된 두 몸체부;
    상기 두 몸체부 간을 격리시키며 상기 두 몸체부를 체결하는 격벽 체결부; 및
    상기 격벽 체결부에 대향되는 상기 두 몸체부의 말단부를 봉하는 마구리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 케미컬 공급 탱크.
  2. 제1항에 있어서, 상기 격벽 체결부는
    상기 두 몸체부 사이에 상기 두 몸체부에 용접되어 상기 두 몸체부를 체결하며 격리하는 격벽부를 포함하는 것을 특징으로 하는 케미컬 공급 탱크.
  3. 제1항에 있어서, 상기 격벽 체결부는
    상기 두 몸체부 사이에 상기 두 몸체부를 격리하는 격벽부; 및
    상기 격벽부를 상기 두 몸체부에 개스켓을 수반하여 체결하는 볼트 너트 체결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 케미컬 공급 탱크.
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