KR20040100317A - 반도체 제조용 가스공급장치 - Google Patents

Abstract

반도체 제조용 가스공급장치를 제공한다. 이 반도체 제조용 가스공급장치는 소정 가스가 압축저장되며 가스가 입출되도록 일측단부에 용기목이 형성된 가스저장용기와, 용기목을 선택적으로 개폐하는 메인밸브와, 가스저장용기에 저장된 가스를 반도체 제조설비로 전송시켜주는 가스공급배관과, 용기목의 일측면에 장착되며 가스저장용기의 가스가 가스공급배관에 전송되도록 가스공급배관에 결합되는 가스공급노즐과, 가스공급배관의 끝단부에 구비되며 소정 직경으로 개구된 결합홀이 형성되어 가스공급노즐을 가스공급배관에 체결시켜주는 배관헤드를 포함하며,

상기 결합홀에 끼워지는 가스공급노즐의 외측면에는 요철부가 형성되고, 상기 배관헤드에는 결합홀로 끼워지는 가스공급노즐을 체결시켜주는 래칫유닛이 결합된 것을 특징으로 한다.

Description

반도체 제조용 가스공급장치{Gas supply apparatus used to manufacture semiconductor}

본 발명은 반도체 제조용 가스공급장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 래칫 매커니즘(Mechanism)을 이용하여 용기와 배관사이를 체결하는 반도체 제조용 가스공급장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 디바이스(Device)는 순수 실리콘 웨이퍼(Sillicon Wafer) 상에 소정 회로 패턴(Pattern) 박막을 순차적으로 적층하는 과정을 반복함으로써 제조되는 바, 반도체 디바이스를 제조하기 위해서는 소정 회로 패턴 박막의 형성 및 적층을 위해 포토(Photo)공정, 박막증착공정, 식각공정 등 다수의 단위공정을 반복 수행해야만 한다.

이에, 이러한 반도체 디바이스를 제조하기 위한 반도체 제조라인상에는 이러한 다수의 단위공정을 수행하기 위한 다수의 반도체 제조설비가 구비되고 있는 실정이다.

그리고, 이러한 다수의 반도체 제조설비중에서 대부분은 공정진행중에 소정 반응가스 및 소정 크리닝가스(Cleaning gas) 등이 소요되기 때문에 반도체 제조라인(Line) 상의 일측부분에는 이러한 각 반도체 제조설비로 소정 반응가스 및 소정 크리닝가스 등을 공급해주는 별도의 가스공급장치가 구비되고 있는 실정이다.

이하, 종래 반도체 제조용 가스공급장치에 대해 구체적으로 설명하면 다음과같다.

즉, 종래 반도체 제조용 가스공급장치에는 소정 반응가스 및 소정 크리닝가스 등이 압축저장되는 다수의 가스저장용기와, 이 다수의 가스저장용기와 각 반도체 제조설비의 사이에 배치되어 각 가스저장용기에 저장된 가스를 각 반도체 제조설비로 전송시켜주는 가스공급배관과, 이러한 가스공급배관상의 각 부분에 설치되며 가스공급배관의 각 부분을 선택적으로 개폐시켜주는 밸브그룹(Valve group)과, 이러한 밸브그룹의 밸브를 선택적으로 컨트롤(Control)하여 각 반도체 제조설비로의 가스공급여부 및 각 반도체 제조설비로의 가스공급방향 등을 제어해주는 컨트롤 박스(Control box) 및, 가스저장용기의 교체가 필요할 경우 가스공급배관 내의 가스를 외부로 강제배기시켜주는 가스배기유닛(Unit)이 구비된다.

이에, 종래 반도체 제조용 가스공급장치의 컨트롤 박스는 각 반도체 제조설비의 공정진행에 따라 각 밸브를 컨트롤함으로써 각각의 반도체 제조설비에 소정 반응가스 및 소정 크리닝가스 등을 원할하게 공급하게 된다.

이때, 이와 같은 가스를 공급함에 있어서, 어느 하나의 가스저장용기에 저장된 가스가 모두 소진될 경우 작업자는 이 가스저장용기에 연결된 가스공급배관을 분리한 다음 새로운 가스저장용기로 교체해주게 된다.

즉, 종래 반도체 제조용 가스공급장치의 가스저장용기와 이에 연결되는 가스공급배관의 배관헤드(Head)는 상호 끼워지는 형태로 구성되되 그 사이에는 소정 개스킷(Gasket)이 개재되어지고 그 접합면에는 양쪽모두 나사선이 형성되어 상호 조여지도록 구성되는 바, 작업자는 이 배관헤드 부분을 소정 스패너(Spanner)와 같은공구를 이용하여 일측방향으로 회전시킴으로써 가스저장용기와 가스공급배관을 분리시키게 되며, 분리시킨 다음에는 이 배관헤드 부분을 소정 스패너와 같은 공구를 이용하여 다시 타측방향으로 회전시킴으로써 새로운 가스저장용기와 가스공급배관을 체결하게 된다.

그러나, 이와 같은 종래 반도체 제조용 가스공급장치의 가스저장용기와 이에 연결되는 가스공급배관의 배관헤드는 상호 나사선이 형성되어 작업자의 공구에 의해 조여지거나 풀려지기 때문에 이와 같은 작업을 몇회 반복할 경우에는 가스저장용기의 결합부 부분에 심한 마모현상이 발생되어지게 되는 문제점이 발생된다.

특히, 이와 같은 종래 반도체 제조용 가스공급장치의 가스저장용기와 이에 연결되는 가스공급배관의 배관헤드는 작업자의 힘에 의해서만 상호 체결되기 때문에 작업자 별로 상호 체결강도가 다르게 나타나서 어느 경우에는 가스저장용기의 마모가 더욱 심하게 발생되어지는 경우도 발생되며 어느 경우에는 가스누출 직전의 위기에 봉착하게 되는 경우도 발생된다. 즉, 종래와 같은 반도체 제조용 가스공급장치는 가스저장용기와 이에 결합되는 가스공급배관 간의 상호 체결강도를 일정수준으로 통일화하기 어려운 문제점이 발생된다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명의 목적은 가스저장용기와 이에 결합되는 가스공급배관 간의 상호 체결강도를 일정수준으로 통일화할 수 있도록 래칫 매커니즘을 이용하여 용기와 배관사이를 체결하는 반도체 제조용 가스공급장치를 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 반도체 제조용 가스공급장치의 일실시예를 도시한 분리사시도.

도 2는 도 1의 A부분을 확대하여 도시한 사시도.

도 3은 도 1의 B부분을 확대하여 도시한 사시도.

도 4는 도 3의 C부분을 확대하여 일부절개한 사시도.

도 5는 본 발명에 따른 반도체 제조용 가스공급장치의 가스저장용기와 가스공급배관이 결합되고 있는 상태를 개략적으로 도시한 단면도.

**** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ****

10 : 가스저장용기 11 : 용기몸체

12 : 메인밸브 13 : 용기목

14 : 안전콕 15 : 가스공급노즐

17 : O-링 20 : 배관헤드

21 : 가스공급배관 30 : 래칫유닛

36 : 역전레버 37 : 멈춤홈

이와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명 반도체 제조용 가스공급장치는 소정 가스가 압축저장되며 가스가 입출되도록 일측단부에 용기목이 형성된 가스저장용기와, 용기목을 선택적으로 개폐하는 메인밸브(Main valve)와, 가스저장용기에 저장된 가스를 반도체 제조설비로 전송시켜주는 가스공급배관과, 용기목의 일측면에 장착되며 가스저장용기의 가스가 가스공급배관에 전송되도록 가스공급배관에 결합되는 가스공급노즐(Nozzle)과, 가스공급배관의 끝단부에 구비되며 소정 직경으로 개구된 결합홀(Hole)이 형성되어 가스공급노즐을 가스공급배관에 체결시켜주는 배관헤드를 포함하며,

상기 결합홀에 끼워지는 가스공급노즐의 외측면에는 요철부가 형성되고, 상기 배관헤드에는 결합홀로 끼워지는 가스공급노즐을 체결시켜주는 래칫유닛(Ratchet unit)이 결합된 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 가스공급노즐의 끝단부에는 가스의 누출을 방지해주는 O-링(Ring)이 장착됨이 바람직하다.

그리고, 상기 래칫유닛은 일측방향 또는 타측방향으로 회전되는 손잡이와, 손잡이의 내부에 장착되며 손잡이의 회전에 따라 손잡이와 함께 일측방향 또는 타측방향으로 회전되는 제1래칫휠(Rachet wheel)과, 손잡이에 장착되며 일정각도 회동되어 제1래칫휠의 회전방향을 제어해주는 역전레버(Lever)와, 역전레버의 하측에 장착되며 역전레버의 회동에 의해 일정각도 유동되어 제1래칫휠의 회전을 가능 또는 불가능하게 해주는 폴(Powl) 및, 제1래칫휠과 연결축에 의해 연결되며 제1래칫휠의 회전에 따라 회전되어 가스공급노즐을 체결 또는 분리되도록 하는 제2래칫휠을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 레칫유닛에는 상기 폴의 유동각도를 고정시켜주는 폴 고정수단이 더 구비될 수 있다.

이때, 상기 폴 고정수단은 폴의 하단부분에 형성된 멈춤홈과, 폴의 하측부분에 장착되어 멈춤홈에 선택적으로 끼워지는 멈춤볼(Ball) 및, 손잡이에 장착되며 멈춤볼을 탄성지지해주는 탄성스프링(Spring)을 포함하는 것이 바람직하다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 반도체 제조용 가스공급장치의 일실시예를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예인 반도체 제조용 가스공급장치에는 소정 반응가스 및 소정 크리닝가스 등이 압축저장되는 다수의 가스저장용기(10)와, 이 다수의 가스저장용기(10)와 각 반도체 제조설비(미도시)의 사이에 배치되어 각 가스저장용기(10)에 저장된 가스를 각 반도체 제조설비로 전송시켜주는 가스공급배관(21)과, 이러한 가스공급배관(21)상의 각 부분에 설치되며 가스공급배관(21)의 각 부분을 선택적으로 개폐시켜주는 밸브그룹(미도시)과, 이러한 밸브그룹의 밸브를 선택적으로 컨트롤하여 각 반도체 제조설비로의 가스공급여부 및 각 반도체 제조설비로의 가스공급방향 등을 제어해주는 컨트롤 박스(미도시) 및, 가스저장용기(10)의 교체가 필요할 경우 가스공급배관(21) 내의 가스를 외부로 강제배기시켜주는 가스배기유닛(미도시)이 구비된다.

보다 구체적으로 설명하면, 본 발명의 일실시예인 가스저장용기(10)는 크게원통형상으로 가스가 저장되는 용기몸체(11)와, 이러한 용기몸체(11)의 상측 단부에 연장형성되며 용기몸체(11)로의 가스가 입출되는 부분인 용기목(13)과, 용기목(13)의 상면에 장착되며 가스가 입출되는 용기목(13)을 선택적으로 개폐하는 메인밸브(12)와, 용기목(13)의 일측면에 장착되며 가스저장용기(10)의 전체적인 폭발을 방지해주는 안전콕(14)과, 용기목(13)의 타측면에 장착되며 가스저장용기(10)가 가스공급배관(21)에 결합될 수 있도록 소정길이 돌출형성된 부분인 가스공급노즐(15)로 구성된다.

이때, 가스저장용기(10)와 가스공급배관(21)을 상호 결합되게 하는 부분인 가스공급노즐(15)에 대해 보다 구체적으로 설명하면, 가스공급노즐(15)은 대략 파이프 형상으로 그 내부에는 가스가 유통될 수 있도록 소정 직경의 공급홀(16)이 형성되며, 그 끝단부에는 이러한 공급홀(16)의 둘레를 따라 가스의 누출을 방지해주는 O-링(17)이 장착된다. 그리고, 이러한 가스공급노즐(15)의 외측면에는 이러한 가스공급노즐(15)을 후술될 래칫유닛(30)에 결합가능하게하는 요철부(18)가 형성된다.

한편, 이러한 가스저장용기(10)에 결합되는 부분은 가스공급배관(21)인 바, 가스공급배관(21)의 끝단부에는 가스저장용기(10)의 가스공급노즐(15)에 결합될 수 있도록 배관헤드(20)가 구비된다.

이하, 배관헤드(20)에 대해 구체적으로 설명하면, 본 발명의 일실시예인 배관헤드(20)는 도면에 도시된 바와 같이 직육면체 타입으로 형성되되 가스공급배관(21)의 끝단부에 장착되고 좌우유동가능하게 장착된다.

즉, 배관헤드(20)의 내부에는 가스저장용기(10)의 가스공급노즐(15)이 끼워질 수 있도록 소정 직경으로 개구된 결합홀(22)이 형성되며, 배관헤드(20)의 내부 및 외부에는 이러한 가스공급노즐(15)을 일정 체결강도로 체결가능하게 해주는 래칫유닛(30)이 결합된다.

여기에서, 래칫유닛(30)에 대해 구체적으로 설명하면, 본 발명의 일실시예인 래칫유닛(30)은 로드(Rod) 형상으로 일측방향 또는 타측방향으로 회전되는 손잡이(31)와, 손잡이(31)의 내부에 장착되며 손잡이(31)의 회전에 따라 손잡이(31)와 함께 일측방향 또는 타측방향으로 회전되는 제1래칫휠(32)과, 이러한 제1래칫휠(32)에 근접한 손잡이(31)에 장착되며 일정각도 회동되어 제1래칫휠(32)의 회전방향을 제어해주는 역전레버(36)와, 상기 역전레버의 하측에 장착되며 역전레버(36)의 회동에 의해 일정각도 유동되며 제1래칫휠(32)의 일측방향 또는 타측방향으로의 회전을 가능 또는 불가능하게 해주는 폴(38) 및, 제1래칫휠(32)과 소정길이의 연결축(39)을 통해 연결되고 제1래칫휠(32)의 회전에 따라 제1래칫휠(32)의 회전방향으로 회전되며 가스공급노즐(15)을 결합 또는 분리되도록 하는 제2래칫휠(33)로 구성되고, 배관헤드(20)의 양측에 모두 장착되거나 배관헤드(20)의 일측에만 선택적으로 장착될 수 있다.

이때, 이와 같은 래칫유닛(30)의 손잡이(31)에는 래칫유닛(30)의 손잡이(31)에서 일정각도 유동되는 폴(38)의 각도를 고정시켜주는 폴 고정수단이 더 구비될 수 있는데, 이러한 폴 고정수단은 폴(38)의 하단부분에 형성된 멈춤홈(37)과, 폴(38)의 하측부분에 장착되어 폴(38)의 멈춤홈(37)에 선택적으로 끼워지는멈춤볼(34) 및, 멈춤볼(34)을 탄성지지해주는 탄성스프링(35)을 포함하여 구성된다.

이하, 이상과 같이 구성된 본 발명 반도체 제조용 가스공급장치의 작용 및 효과를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 각 단위공정의 반도체 제조설비는 공정진행을 수행함에 따라 소정 반응가스 및 소정 크리닝가스 등이 소요될 때가 발생되는데, 이때, 본 발명 반도체 제조용 가스공급장치의 컨트롤 박스는 각 반도체 제조설비의 공정진행에 따라 각 밸브그룹의 밸브를 컨트롤함으로써 각각의 반도체 제조설비에 소정 반응가스 및 소정 크리닝가스 등을 원할하게 공급하게 된다.

이때, 이와 같은 가스를 공급함에 있어서, 어느 하나의 가스저장용기(10)에 저장된 가스가 모두 소진될 경우 작업자는 이 가스저장용기(10)에 연결된 가스공급배관(21)을 분리한 다음 새로운 가스저장용기(10)로 교체해주게 된다.

즉, 작업자는 가스저장용기(10)의 가스공급노즐(15)에서 가스공급배관(21)의 배관헤드(20)를 이탈시킴으로써 가스저장용기(10)에서 가스공급배관(21)을 분리하게 되며, 가스공급배관(21)을 체결할 경우에는 반대로 가스저장용기(10)의 가스공급노즐(15)을 가스공급배관(21)의 배관헤드(20)에 끼워넣음으로써 가스저장용기(10)와 가스공급배관(21)을 체결하게 된다.

보다 구체적으로 설명하면, 가스공급배관(21)을 가스저장용기(10)에 체결할 경우 작업자는 가스저장용기(10)의 가스공급노즐(15)을 가스공급배관(21)의 배관헤드(20)에 형성된 결합홀(22)에 끼워넣음으로써 가스공급배관(21)을 체결하게 되는데, 이때, 작업자는 배관헤드(20)에 장착된 래칫유닛(30)을 사용하게 된다.

즉, 작업자는 먼저 래칫유닛(30)의 역전레버(36)를 일방향으로 회동시켜 래칫유닛(30)을 체결모드(Mode)로 변경하게 된다. 이에 래칫유닛(30)의 폴(38)은 제1래칫휠(32)을 일측방향으로만 회전가능하게 고정시키게 된다.

이후, 작업자는 가스저장용기(10)의 가스공급노즐(15)을 배관헤드(20)에 형성된 결합홀(22)에 끼워넣은 다음, 래칫유닛(30)의 손잡이(31)를 일측방향으로 회전시키게 된다. 이에 제1래칫휠(32)과 제2래칫휠(33)은 일측방향으로 회전되면서 가스공급노즐(15)의 요철부(18)를 결합홀(22)의 내측단 방향으로 점차 끌어당기게 되며, 가스저장용기(10)의 가스공급노즐(15)은 배관헤드(20)의 결합홀(22)에 정확히 체결되어지는 것이다.

한편, 가스공급배관(21)을 가스저장용기(10)에서 분리할 경우에도 작업자는 배관헤드(20)에 장착된 래칫유닛(30)을 사용하게 된다.

즉, 작업자는 먼저, 래칫유닛(30)의 역전레버(36)를 타방향으로 회동시켜 래칫유닛(30)을 분리모드로 변경하게 된다. 이에, 래칫유닛(30)의 폴(38)은 제1래칫휠(32)을 타측방향으로만 회전가능하게 고정시키게 된다.

이후, 작업자는 배관헤드(20)에 장착된 래칫유닛(30)의 손잡이(31)를 타측방향으로 회전시키게 된다. 이에, 제1래칫휠(32)과 제2래칫휠(33)은 타측방향으로 회전되면서 가스공급노즐(15)의 요철부(18)를 결합홀(22)의 외측단 방향으로 점차 밀어내게 되며, 가스저장용기(10)의 가스공급노즐(15)은 배관헤드(20)의 결합홀(22)에서 분리되어지는 것이다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 반도체 제조용 가스공급장치는 래칫 매커니즘을 이용하여 가스저장용기(10)와 가스공급배관(21) 사이를 체결 및 분리하기 때문에 종래와 같이 체결 및 분리를 몇회 반복할 경우에도 발생되는 가스저장용기(10)의 심한 마모현상을 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라 서로 다른 작업자가 분리 및 체결작업을 수행하여도 가스저장용기(10)와 가스공급배관(21) 간의 상호 체결강도를 일정수준으로 통일화할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 제조용 가스공급장치는 래칫 매커니즘을 이용하여 가스저장용기와 가스공급배관 사이를 체결 및 분리하기 때문에 종래와 같이 체결 및 분리를 몇회 반복할 경우에도 발생되는 가스저장용기의 심한 마모현상을 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라 서로 다른 작업자가 분리 및 체결작업을 수행하여도 가스저장용기와 가스공급배관 간의 상호 체결강도를 일정수준으로 통일화할 수 있게 되는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 소정 가스가 압축저장되며, 가스가 입출되도록 일측단부에 용기목이 형성된 가스저장용기;

   상기 용기목을 선택적으로 개폐하는 메인밸브;

   상기 가스저장용기에 저장된 가스를 반도체 제조설비로 전송시켜주는 가스공급배관;

   상기 용기목의 일측면에 장착되며, 상기 가스저장용기의 가스가 상기 가스공급배관에 전송되도록 상기 가스공급배관에 결합되는 가스공급노즐;

   상기 가스공급배관의 끝단부에 구비되며, 소정 직경으로 개구된 결합홀이 형성되어 상기 가스공급노즐을 상기 가스공급배관에 체결시켜주는 배관헤드를 포함하며,

   상기 결합홀에 끼워지는 상기 가스공급노즐의 외측면에는 요철부가 형성되고, 상기 배관헤드에는 상기 결합홀로 끼워지는 상기 가스공급노즐을 체결시켜주는 래칫유닛이 결합된 것을 특징으로 하는 반도체 제조용 가스공급장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 가스공급노즐의 끝단부에는 가스의 누출을 방지해주는 O-링이 장착된 것을 특징으로 하는 반도체 제조용 가스공급장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 래칫유닛은

   일측방향 또는 타측방향으로 회전되는 손잡이와,

   상기 손잡이의 내부에 장착되며, 상기 손잡이의 회전에 따라 상기 손잡이와 함께 일측방향 또는 타측방향으로 회전되는 제1래칫휠과,

   상기 손잡이에 장착되며 일정각도 회동되어 상기 제1래칫휠의 회전방향을 제어해주는 역전레버와,

   상기 역전레버의 하측에 장착되며, 상기 역전레버의 회동에 의해 일정각도 유동되어 상기 제1래칫휠의 회전을 가능 또는 불가능하게 해주는 폴 및,

   상기 제1래칫휠과 연결축에 의해 연결되며, 상기 제1래칫휠의 회전에 따라 회전되어 상기 가스공급노즐을 체결 또는 분리되도록 하는 제2래칫휠을 포함한 것을 특징으로 하는 반도체 제조용 가스공급장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 레칫유닛에는 상기 폴의 유동각도를 고정시켜주는 폴 고정수단이 더 구비된 것을 특징으로 하는 반도체 제조용 가스공급장치.
5. 제 4항에 있어서, 상기 폴 고정수단은 상기 폴의 하단부분에 형성된 멈춤홈과, 상기 폴의 하측부분에 장착되어 상기 멈춤홈에 선택적으로 끼워지는 멈춤볼 및, 상기 손잡이에 장착되며 상기 멈춤볼을 탄성지지해주는 탄성스프링을 포함한 것을 특징으로 하는 반도체 제조용 가스공급장치.