KR200343244Y1 - 가스 박스용 안전 시스템 - Google Patents

가스 박스용 안전 시스템 Download PDF

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Abstract

본 고안은 가스 박스에 잔존하는 잔류 전류를 감소시키기 위한 접지바와 가스 박스간의 아킹 발생을 방지할 수 있도록 한 가스 박스용 안전 시스템에 관한 것으로, 이를 위하여 본 고안은, 가스 박스룸에 구비된 도어의 개폐 여부에 따라 기계적으로 연동하는 접지바를 이용하여 가스 박스와 접지간의 연결을 제어하는 전술한 종래 장치와는 달리, 프로세스를 진행하기 위한 파워 버튼의 온/오프 여부에 따라 에어를 이용하여 가스 박스와 접지간의 연결을 자동 제어함으로써, 가스 박스에서의 잔류 전류를 감소시킨다. 따라서, 본 고안은, 종래 장치에서와 같이 접지바의 휨현상에 기인하여 접지바와 가스 박스간에 발생하는 아킹에 의한 전자 회로 소자들의 손상을 확실하게 방지할 수 있기 때문에, 가스 박스에 대한 유지 보수의 비용 절감은 물론 가스 박스의 장수명화를 도모할 수 있는 것이다.

Description

가스 박스용 안전 시스템{SAFETY SYSTEM FOR GAS BOX}
본 고안은 가스 박스용 안전 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고전압을 사용하는 가스 박스에서 발생하는 잔류 전류(leakage current)를 접지시켜 감소시키는 데 적합한 가스 박스용 안전 시스템에 관한 것이다.
통상적으로, 반도체 소자를 제조하는 데 있어서는 여러 가지 공정, 예를들면 증착 공정, 산화 공정, 포토 리쏘그라피 공정, 식각 공정, 세정 공정, 린스 공정, 도핑 공정(이온 확산 공정 또는 이온 주입 공정), 어닐링 공정 등과 같은 여러 가지 공정들을 필요로 한다.
따라서, 반도체 소자의 생산 라인에는 각종 공정을 수행하는 데 적합한 여러 가지의 장치, 예를들어 증착 장비, 노광 장비, 식각 장비, 도핑 장비, 어닐링 장비 등이 구비되어 있으며, 또한 가스(예를들면, Ar, BF3, ASH3, PH3 등) 공급을 필요로하는 장비로의 가스 공급을 위해 가스 박스가 내장된 가스 박스룸이 구비되어 있다.
도 3은 종래의 가스 박스용 안전 시스템을 채용한 가스 박스룸의 외관을 도시한 외관 평면도를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 도시 생략된 다수의 도어가 구비된 가스 박스룸(300)에는, 예를들어 Ar, BF3, ASH3, PH3 등의 가스가 들어 있는 가스 박스(302)가 내장되며, 도면에서의 상세한 도시는 생략되었으나, 이러한 가스 박스(302)에는 다수의 전자 회로 소자가 실장된 PCB 보드 등으로 구성되어 가스 박스(302)에서의 가스 유량 및 가스 배출 등을 제어하는 제어 박스가 탑재되어 있다. 이때, 가스 박스(302)에는고전압, 예를들면 100KeV의 고전압이 사용된다.
또한, 가스 박스(302)에는 외부로 신장되는 가스 배출관(304)이 연결되어 있는 데, 이러한 가스 배출관(304)을 통해 배출되는 가스는 반도체 소자의 제조 공정시에 도시 생략된 제조 장비로 제공된다.
더욱이, 가스 박스(302)에서는 고전압을 사용하기 때문에 가스 박스룸(300)의 내벽과 도어(308) 사이는 일정한 간격이 유지되어야 하며, 이를 위해 가스 박스룸(300)의 바닥에서 임의의 간격만큼 떨어져 지지하기 위한 기구가 필요, 즉 가스 박스(302)의 하단에는 임의의 높이를 갖는 절연 지지체(306)가 구비된다. 예를들어, EATON I-HEE 장비의 경우 가스 박스와 도어 사이에 최소한 400mm 이상의 간격이 유지되어야 한다.
한편, 도어(308)의 내측에는 도어의 개폐에 따라 기계적으로 연동, 즉 일예로서 도 4a에 도시된 바와같이 도어(308)가 열린 상태일 때 가스 박스(302)의 일측에 맞닿고, 도 4b에 도시된 바와같이 도어(308)가 닫힌 상태일 때 일정 간격만큼 가스 박스(302)로부터 이격되는 접지바(310)가 형성되어 있다. 이때, 접지바(310) 또한 가스 박스(302)로부터 일정 간격만큼 거리를 유지할 필요가 있다.
이러한 접지바(310)는 도어가 개방될 때 가스 박스(302)에 잔존하는 잔류 전류(leakage current)를 접지시켜 감소시키는 기능을 수행한다. 여기에서, 가스 박스(302)에 잔존하는 잔류 전류를 감소시키는 이유는 가스 박스(302)에 잔존하는 잔류 전류가 가스 박스(302)내에 탑재된 제어 박스내의 전자 회로 소자에 악영향을 미치는 것을 방지(즉, 회로 소자의 보호)하기 위해서이다. 따라서, 이러한 가스 박스룸(300)에서는 가스 박스(302)에 잔존하는 잔류 전류에 의해 가스 박스(302)에 탑재된 제어 박스내의 전자 회로 소자들이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
다른 한편, 도어(308)의 내측에 형성되어 도어의 개폐에 따라 기계적으로 연동하는 접지바(310)는 가스 박스룸을 오랜 기간동안 사용하게 되며, 접지바(310)의 자유단(310a), 즉 도어(308)의 내측에 연결되지 않은 측의 자유단(310a)이 중력에 의해 아래 방향으로 휘어지는 휨현상이 나타나게 된다.
따라서, 상기한 이유로 인해 접지바(310)의 자유단(310a)이 아래 방향으로 휘어지게 되는 경우, 접지바(310)와 가스 박스(302)간에 유지되어야 할 거리가 좁아지게 되며, 이와같이 접지바(310)와 가스 박스(302)간의 간격이 좁아지면 접지바(310)와 가스 박스(302) 사이에서 아킹(arcing)이 발생하게 된다.
그 결과, 접지바(310)와 가스 박스(302) 사이에서 발생하는 아킹은 가스 박스(302)내 제어 박스에 탑재된 전자 회로 소자들의 손상(파괴 등)을 야기시키는 주요한 요인이 되고 있는 실정이다. 이러한 전자 회로 소자들의 손상은 가스 박스(302)를 유지 보수하는 데 필요로하는 시간과 인력의 낭비를 초래할 뿐만 아니라 가스 박스(302)의 수명을 단축시키는 큰 원인이 되고 있다.
따라서, 본 고안은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 가스 박스에 잔존하는 잔류 전류를 감소시키기 위한 접지바와 가스 박스간의 아킹 발생을 방지할 수 있는 가스 박스용 안전 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 소정 크기의 내측 공간을 가지며접지 레벨에 연결된 가스 박스룸, 상기 가스 박스룸의 각 내벽측으로부터 일정 간격 만큼 이격되어 상기 내측 공간에 구비된 가스 박스 및 상기 가스 박스로부터 상기 가스 박스룸의 외부로 연결된 가스 배출관을 갖는 가스 공급 장비에서 상기 가스 박스의 잔류 전류를 제거하는 안전 시스템에 있어서, 상기 가스 공급 장비의 프로세스 진행을 위해 파워 버튼을 온 또는 오프할 때 그에 상응하는 파워 조작신호를 발생하는 조작 수단; 상기 발생된 파워 조작신호에 응답하여 그에 상응하는 에어 공급 제어신호를 발생하는 제어 수단; 상기 발생된 에어 공급 제어신호에 응답하여 외부로부터의 에어 공급을 절환하는 에어 공급 절환 수단; 및 접지 레벨인 상기 가스 박스룸의 내벽측에 장착되며, 상기 에어 공급 절환 수단의 작동에 따라 에어 라인을 통해 공급되는 에어에 의거해 그의 일측에 장착된 접지바를 이용하여 상기 가스 박스와 접지 레벨간을 적응적으로 연결하는 에어 실린더로 이루어진 가스 박스용 안전 시스템을 제공한다.
도 1은 본 고안에 따른 가스 박스용 안전 시스템을 채용한 가스 박스룸의 외관을 도시한 외관 평면도,
도 2는 본 고안에 따라 에어에 의해 접지바가 작동하는 과정을 설명하기 위해 도시한 일부 절결도,
도 3은 종래의 가스 박스용 안전 시스템을 채용한 가스 박스룸의 외관을 도시한 외관 평면도,
도 4는 종래 방법에 따라 접지바가 작동하는 과정을 설명하기 위해 도시한 일부 절결도.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
100 : 가스 박스룸 102 : 가스 박스
104 : 가스 배출관 106 : 절연 지지체
108 : 에어 실린더 110 : 접지바
112 : 에어 라인 202 : 조작 블록
204 : 제어 블록 206 : 솔레노이드 밸브
본 고안의 상기 및 기타 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 하기에 기술되는 본 고안의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 고안에 따른 가스 박스용 안전 시스템을 채용한 가스 박스룸의 외관을 도시한 외관 평면도를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 도시 생략된 다수의 도어가 구비된 가스 박스룸(100)에는, 예를들어 Ar, BF3, ASH3, PH3 등의 가스가 들어 있는 가스 박스(102)가 내장되며, 도면에서의 상세한 도시는 생략되었으나, 이러한 가스 박스(102)에는 다수의 전자 회로 소자가 실장된 PCB 보드 등으로 구성되어 가스 박스(102)에서의 가스 유량 및 가스 배출 등을 제어하는 제어 박스가 탑재되어 있다. 이때, 가스 박스(102)에는 고전압, 예를들면 100KeV의 고전압이 사용된다.
여기에서, 가스 박스(102)에는 외부로 신장되는 가스 배출관(104)이 연결되며, 이러한 가스 배출관(104)을 통해 배출되는 가스는 반도체 소자의 제조 공정시에 도시 생략된 제조 장비(예를들면, 증착 장비, 식각 장비, 도핑 장비, 어닐링 장비 등)로 제공된다.
또한, 가스 박스(102)에서는 고전압을 사용하기 때문에 가스 박스룸(100)의 내벽과 도어(도시 생략)는 일정한 간격이 유지되어야 하는 데, 이를 위해 가스 박스룸(100)의 바닥에서 임의의 간격만큼 떨어져 가스 박스(102)를 지지하기 위한 기구가 필요, 즉 가스 박스(102)의 하단에는 임의의 높이를 갖는 절연 지지체(106)가 구비된다. 예를들어, EATON I-HEE 장비의 경우 가스 박스와 도어 사이에 최소한 400mm 이상의 간격이 유지되어야 한다.
한편, 상술한 바와같은 구성을 갖는 가스 박스룸에 채용 가능한 본 고안에 따른 가스 박스용 안전 시스템은, 도 1에 도시된 바와같이, 조작 블록(202), 제어 블록(204), 솔레노이드 밸브(206), 에어 실린더(108) 및 접지바(110)를 포함하는 데, 에어 실린더(108) 및 접지바(110)는 가스 박스룸(100)의 내부에 장착되고, 조작 블록(202), 제어 블록(204) 및 솔레노이드 밸브(206)는 가스 박스룸(100)의 외부에 구비된다.
도 1을 참조하면, 에어 라인(112)을 통해 가스 박스룸(100)의 외부에 있는 솔레노이드 밸브(206)에 연결된 에어 실린더(108)는 가스 박스룸(100)의 임의의 내벽측에 장착되며, 또한 에어 실린더(108)에 장착된 접지바(110)는 에어 라인(112)을 통해 공급되는 에어에 따라 작동(즉, 수축 및 팽창)하는 에어 실린더(108)에 의해 가스 박스(102)와 가스 박스룸(100)의 내벽측간을 선택적으로 접지시킨다. 여기에서, 에어 실린더(108)는 접지 레벨에 연결되어 있다.
또한, 조작 블록(202)은, 예를들면 가스 박스룸(100)에서의 가스 유동 제어에 필요한 각종 제어를 수행하기 위한 다수의 조작 버튼(예를들어, 파워 버튼 등), 가스 박스룸(100)에서 행해지는 가스 제어의 감시를 위한 모니터를 구비하는 것으로, 사용자(또는 작업자)에 의해 고접압(예를들어, 대략 100KeV) 발생을 위한 파워 버튼이 조작될 때, 그에 상응하는 파워 조작신호를 발생하여 제어 블록(204)으로 제공한다.
다음에, 제어 블록(204)은, 예를들면 마이크로 프로세서 등을 포함하여, 작업자 조작에 따라 가스 박스룸(100)에서 행해지는 가스 유동 제어에 필요한 각종 제어신호를 발생하여 가스 박스룸(100)으로 제공하는 것으로, 상기한 조작 블록(202)으로부터 파워 조작신호가 제공될 때 그에 응답하여 에어 공급 제어신호를 발생하며, 여기에서 발생된 에어 공급 제어신호를 솔레노이드 밸브(206)로 제공된다.
한편, 솔레노이드 밸브(206)는, 이 기술분야에 잘 알려진 전자식 밸브인 것으로, 상기한 제어 블록(204)으로부터 에어 공급 제어신호가 인가될 때 에어 라인(112)을 통해 가스 박스룸(100)의 내벽에 장착된 에어 실린더(108)에 에어를 공급함으로써, 에어 실린더(108)에 장착된 접지바(110)의 작동을 제어한다.
다른 한편, 에어 실린더(108)는 에어 라인(112)을 통해 공급되는 에어에 의거하여 장착된 접지바(110)를 가스 박스(102)에 연결하거나 혹은 접지바(110)를 가스 박스(102)로부터 일정 간격 이격, 즉 작업자가 조작 블록(202)내의 파워를 온할 때 그에 응답하는 솔레노이드 밸브(206)의 작동에 의거하여 에어 라인(112)을 통해 공급되는 에어에 의거하여 에어 실린더(108)에 장착된 접지바(110)는 도 1의 ①번 위치에 연결(즉, 가스 박스(102)가 접지바(110)를 통해 접지에 연결)되고, 또한 작업자가 조작 블록(202)내의 파워를 오프할 때 그에 응답하는 솔레노이드 밸브(206)의 작동에 의거하여 에어 라인(112)을 통해 공급되는 에어에 의거하여 에어 실린더(108)에 장착된 접지바(110)는 도 1의 ②번 위치에 연결(즉, 가스 박스(102)가 접지로부터 이탈)된다.
보다 상세하게, 가스 박스룸에 구비된 도어의 개폐 여부에 따라 가스 박스와 접지간의 연결을 결정하는 전술한 종래 장치와는 달리, 본 고안에 따른 가스 박스용 안전 시스템에서는 조작 블록(202)에 구비된 파워 버튼(즉, 프로세스를 진행하기 위한 버튼)의 온/오프 여부에 따라 에어를 이용하여 가스 박스(102)와 접지간의 연결을 자동 제어함으로써, 가스 박스(102)에 잔존하는 잔류 전류에 의해 가스 박스(102)에 탑재된 제어 박스(도시 생략)내의 전자 회로 소자들이 손상되는 것을 방지한다.
즉, 본 고안의 가스 박스용 안전 시스템은, 가스 박스룸에 구비된 도어가 개방 상태이든 폐쇄 상태이든간에 관계없이, 파워가 오프 상태일 때 도 2a에 도시된 바와같이 접지 레벨인 에어 실린더(108)에 장착된 접지바(110)가 가스 박스(102)에 연결되어 잔류 전류를 감소시키고, 프로세스의 진행을 위해 파워가 온 상태일 때 도 2b에 도시된 바와같이 접지바(110)가 가스 박스(102)로부터 일정 간격만큼 이격된 상태를 유지한다.
따라서, 본 고안의 가스 박스용 안전 시스템은, 도어의 개폐 동작에 따라 기계적으로 연동하지 않고, 프로세스의 진행을 위한 파워의 온/오프 여부에 따라 작동하는 에어를 이용하여 가스 박스에서의 잔류 전류를 효과적으로 제거함으로써, 접지바의 휨현상에 기인하여 접지바와 가스 박스간에 발생하는 아킹을 확실하게 방지할 수 있다.
부가적으로, 전술한 종래 장치에서는 가스 박스룸에 구비된 도어의 수에 대응하는 다수의 접지바를 구비해야만 하는 반면에, 본 고안에서는 도어의 수에 관계없이 단지 하나의 접지바만을 구비하더라도 가스 박스에서의 잔류 전류를 효과적으로 제거할 수 있다.
이상 설명한 바와같이 본 고안에 따르면, 가스 박스룸에 구비된 도어의 개폐 여부에 따라 기계적으로 연동하는 접지바를 이용하여 가스 박스와 접지간의 연결을 제어하는 전술한 종래 장치와는 달리, 프로세스를 진행하기 위한 파워 버튼의 온/오프 여부에 따라 에어를 이용하여 가스 박스와 접지간의 연결을 자동 제어함으로써, 가스 박스에서의 잔류 전류를 효과적으로 감소시킬 수 있다.
따라서, 본 고안은, 종래 장치에서와 같이 접지바의 휨현상에 기인하여 접지바와 가스 박스간에 발생하는 아킹에 의한 전자 회로 소자들의 손상을 확실하게 방지할 수 있기 때문에, 가스 박스에 대한 유지 보수의 비용 절감은 물론 가스 박스의 장수명화를 도모할 수 있다.

Claims (2)

  1. 소정 크기의 내측 공간을 가지며 접지 레벨에 연결된 가스 박스룸, 상기 가스 박스룸의 각 내벽측으로부터 일정 간격 만큼 이격되어 상기 내측 공간에 구비된 가스 박스 및 상기 가스 박스로부터 상기 가스 박스룸의 외부로 연결된 가스 배출관을 갖는 가스 공급 장비에서 상기 가스 박스의 잔류 전류를 제거하는 안전 시스템에 있어서,
    상기 가스 공급 장비의 프로세스 진행을 위해 파워 버튼을 온 또는 오프할 때 그에 상응하는 파워 조작신호를 발생하는 조작 수단;
    상기 발생된 파워 조작신호에 응답하여 그에 상응하는 에어 공급 제어신호를 발생하는 제어 수단;
    상기 발생된 에어 공급 제어신호에 응답하여 외부로부터의 에어 공급을 절환하는 에어 공급 절환 수단; 및
    접지 레벨인 상기 가스 박스룸의 내벽측에 장착되며, 상기 에어 공급 절환 수단의 작동에 따라 에어 라인을 통해 공급되는 에어에 의거해 그의 일측에 장착된 접지바를 이용하여 상기 가스 박스와 접지 레벨간을 적응적으로 연결하는 에어 실린더로 이루어진 가스 박스용 안전 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 에어 공급 절환 수단은, 솔레노이드 밸브로 구성된 것을 특징으로 하는 가스 박스용 안전 시스템.
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