KR200488021Y1 - 반도체 제조설비용 가스 캐비닛 모니터링 및 제어 시스템 - Google Patents

반도체 제조설비용 가스 캐비닛 모니터링 및 제어 시스템 Download PDF

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KR200488021Y1 KR2020180004335U KR20180004335U KR200488021Y1 KR 200488021 Y1 KR200488021 Y1 KR 200488021Y1 KR 2020180004335 U KR2020180004335 U KR 2020180004335U KR 20180004335 U KR20180004335 U KR 20180004335U KR 200488021 Y1 KR200488021 Y1 KR 200488021Y1
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Abstract

본 발명은 반도체 제조설비용 가스 캐비닛 모니터링 및 제어 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, CVD 등과 같은 반도체 제조설비에 TEOS 등과 같은 제조 공정용 가스를 공급하는 가스 캐비닛에 대한 모니터링 및 제어를 수행하는 시스템으로, 가스가 저장되는 저장용기에 설치되는 가열수단에 대한 제어, 저장용기가 제조설비에 가스를 공급하는 프로세서탱크와 프로세서탱크에 가스를 자동으로 충전하는 벌크탱크로 구분 구성되어 프로세서탱크의 교체를 위해 제조 공정이 멈추지 않도록 모니터링과 제어를 수행하며, 가스배출수단(F)의 압력을 측정하여 압력 측정 정보에 대한 압력을 캐리어 가스와 소스 가스의 관계에 따라 모니터링 및 제어가 가능하도록 하기 위한 반도체 제조설비용 가스 캐비닛 모니터링 및 제어 시스템에 관한 것이다.

Description

반도체 제조설비용 가스 캐비닛 모니터링 및 제어 시스템{Monitoring and control system of Gas cabinet apparatus for semiconductor manufacturing}
본 고안은 반도체 제조설비용 가스 캐비닛 모니터링 및 제어 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, CVD 등과 같은 반도체 제조설비에 TEOS 등과 같은 제조 공정용 가스를 공급하는 가스 캐비닛에 대한 모니터링 및 제어를 수행하는 시스템으로, 가스가 저장되는 저장용기에 설치되는 가열수단에 대한 제어, 저장용기가 제조설비에 가스를 공급하는 프로세서탱크와 프로세서탱크에 가스를 자동으로 충전하는 벌크탱크로 구분 구성되어 프로세서탱크의 교체를 위해 제조 공정이 멈추지 않도록 모니터링과 제어를 수행하며, 가스배출수단(F)의 압력을 측정하여 압력 측정 정보에 대한 압력을 캐리어 가스와 소스 가스의 관계에 따라 모니터링 및 제어가 가능하도록 하기 위한 반도체 제조설비용 가스 캐비닛 모니터링 및 제어 시스템에 관한 것이다.
종래의 반도체 제조설비용 가스 캐비닛은, 단순히 소스 가스가 충전된 하나 또는 복수개의 저장용기로부터 제조설비에 가스가 공급되도록 하기 때문에, 저장용기에 충전된 소스 가스가 고갈되는 경우에는 다른 저장용기로 교체되어야 하는데, 이 경우 가스 공급 공정이 중단되어야 하는 문제점이 있고, 이로 인하여 제조 효율이 크게 저하되는 문제점이 있다.
또한, 종래의 반도체 제조설비용 가스 캐비닛은, 저장용기에 대한 온도, 압력 등과 같은 파라미터에 대한 제어를 통해 제조설비에 공급되는 가스에 대한 제조되는 반도체의 특성에 따른 정밀 제어가 어려운 문제점이 있고, 이로 인하여 제조 효율이 크게 저하되는 등의 문제점이 있었다.
대한민국 특허출원 출원번호 제10-2004-0061248호 "반도체 제조설비용 가스공급장치(Gas Supplying Apparatus for Semiconductive Manufacturing Equipment)"
본 고안은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, CVD 등과 같은 반도체 제조설비에 TEOS 등과 같은 제조 공정용 가스를 공급하는 가스 캐비닛에 대한 모니터링 및 제어를 수행하는 시스템 상에서 가스가 저장되는 저장용기에 설치되는 가열수단에 대한 모니터링 및 셀 단위 제어가 가능하도록 하기 위한 반도체 제조설비용 가스 캐비닛 모니터링 및 제어 시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 고안은 저장용기가 제조설비에 가스를 공급하는 프로세서탱크와 프로세서탱크에 가스를 자동으로 충전하는 벌크탱크로 구분 구성되어 프로세서탱크의 교체를 위해 제조 공정이 멈추지 않도록 모니터링과 제어를 수행하도록 하기 위한 반도체 제조설비용 가스 캐비닛 모니터링 및 제어 시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 고안은 가스배출수단(F)의 압력을 측정하여 압력 측정 정보에 대한 압력을 캐리어 가스와 소스 가스의 관계에 따라 모니터링 및 제어가 가능하도록 하기 위한 반도체 제조설비용 가스 캐비닛 모니터링 및 제어 시스템을 제공하기 위한 것이다.
그러나 본 고안의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 고안의 실시예에 따른 반도체 제조설비용 가스 캐비닛 모니터링 및 제어 시스템은, 설치 공간을 제공하는 하우징(H)과, 하우징(H)의 내부에 설치 구성되며 소스 가스가 저장되는 '저장용기(B)'와, 저장용기(B)의 표면에 설치되고 발열 동작되도록 하여 저장용기(B)가 가열되도록 하는 히터(130)를 포함하는 '가열수단(100)'과, 저장용기(B)의 내부에 캐리어 가스를 공급받은 후 캐리어 가스와 함께 소스 가스를 외부로 배출시키는 파이프(200)를 포함하는 '가스배출수단(F)'과, 가스배출수단(F)의 파이프(200)와 파이프(200)의 연결부위(J)에 설치되어 파이프(200)의 연결부위(J)로부터 누출되는 가스의 여부를 육안 및 전기적으로 감지하는 '가스누출감지수단(300)'을, 포함하는 적어도 하나 이상의 "반도체 제조설비용 가스공급장치(10)"; 외에, "모니터링 및 제어 단말(30)"; 을 포함하며, 반도체 제조설비용 가스공급장치(10)와, 모니터링 및 제어 단말(30) 간에는 신호 및 데이터 송수신을 수행하는 반도체 제조설비용 가스 캐비닛 모니터링 및 제어 시스템(1)에 있어서,
모니터링 및 제어 단말(30)은, 통신부(450), 센싱부(420), 제어부(430), 경고메시지출력부(440)를 포함하며, 센싱부(420)는, 중량센싱수단(421), 온도센싱수단(422) 및 압력센싱수단(423)을 포함하며,
중량센싱수단(421)은, 저장용기(B)를 구성하는 프로세서탱크(B1), 벌크탱크(B2) 외에 저장용기(B)의 외부 소스 가스 저장탱크(B3)의 소스 가스 충전량을 측정하여 제어부(430)로 제공하며,
온도센싱수단(422)은, 저장용기(B)의 표면 온도를 측정하여, 제어부(430)로 표면 온도 측정 정보를 제공함으로써, 제어부(430)에 의한 가열수단(100)의 동작을 제어하도록 하며,
압력센싱수단(423)은, 가스배출수단(F)의 압력을 측정하여 압력 측정 정보를 제어부(430)로 제공하여, 제어부(430)에 의한 가스배출수단(F)의 압력을 조절하도록 하며,
제어부(430)는 센싱부(420)에 의해 프로세서탱크(B1), 벌크탱크(B2), 외부 소스 가스 저장탱크(B3)에 대해서 측정된 소스 가스 충전량 정보, 저장용기(B)에 대해서 측정된 표면 온도 측정 정보, 가스배출수단(F)에 대해서 측정된 압력 측정 정보를 수신한 뒤, 각각 미리 설정된 임계 소스 가스 충전량 범위, 임계 표면 온도 측정 범위, 임계 압력 측정 범위 내인지를 분석하며,
소스 가스 충전량 정보로 프로세서탱크(B1) 내부에 채워진 "프로세서 탱크 소스 가스 충전량 정보" 및 벌크탱크(B2)에 대한 벌크탱크 소스 가스 충전량 정보"를 수신한 뒤, 프로세서 탱크 소스 가스 충전량 정보에 대해서 미리 설정된 프로세서탱크 소스 가스 충전량 제공 가능 범위, 그리고 벌크탱크 소스 가스 충전량 정보에 대해서 미리 설정된 벌크탱크 소스 가스 충전량 제공 가능 범위 내인지를 분석하여,
프로세서탱크 소스 가스 충전량 정보가 프로세서탱크 소스 가스 충전량 제공 가능 범위에 미달하지 않는 경우는 다음 주기에 센싱부(420)에 의해 저장용기(B)에 대한 소스 가스 충전량 정보 측정을 대기하며,
반대로 프로세서탱크 소스 가스 충전량 정보가 프로세서탱크 소스 가스 충전량 제공 가능 범위에 미달하는 경우, 벌크탱크 소스 가스 충전량 정보에 대해서 벌크탱크 소스 가스 충전량 제공 가능 범위에 속하는지 다시 분석한 뒤, 벌크탱크 소스 가스 충전량 제공 가능 범위에 속하는 경우 벌크탱크(B2)에서 프로세스탱크(B1)로의 소스 가스 충전을 위해 벌크탱크 소스 가스 충전량 정보의 값에서 벌크탱크 소스 가스 충전량 제공 가능 범위의 최대값의 차에 해당하는 가스량의 정량적 수치인 제 1 충전 요청 소스 가스량 정보를 연산한 뒤, 연산된 정보를 네트워크(200)를 통해 반도체 제조설비용 가스 캐비닛(10)으로 전송하도록 통신부(410)를 제어하여, 반도체 제조설비용 가스 캐비닛(10) 상에서 가스누출감지수단(300) 상에서 정전용량패드(331)와 전기적으로 접속된 형태의 커넥터를 통해서 반도체 제조설비용 가스 캐비닛(10)의 통신수단으로 전달된 뒤, 통신수단에 함께 형성된 MCU에 의한 수신된 정보인 제 1 충전 요청 소스 가스량 정보에 맞게 프로세서탱크(B1)와 벌크탱크(B2) 사이에 형성된 파이프(200)에 형성된 제 1 소스가스조절밸브에 대한 제어가 수행되도록 하는 것을 특징으로 한다.
이때, 중량센싱수단(421)은, 저장용기(B)의 외부에 구성되는 소스 가스 저장탱크(B3)에 대한 소스 가스 충전량도 측정하여 제어부(430)로 제공하는 것을 특징으로 한다.
또한, 저장용기(B)는, 프로세서탱크(B1)와 벌크탱크(B2)로 구분 구성되어, 프로세서탱크(B1)와 벌크탱크(B2) 사이에 소스 가스가 충전되는 파이프(200)의 단부인 프로세서탱크(B1) 측에 근접한 위치에는 캐리어가스제거밸브가 더 구성되어 캐리어가스제거밸브를 활용하여 캐리어 가스와 함께 벌크탱크(B2)로부터 프로세서탱크(B1)에 충전되는 소스 가스가 충전시 소스 가스만이 프로세서탱크(B1)로 충전되도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 고안의 실시예에 따른 반도체 제조설비용 가스 캐비닛 모니터링 및 제어 시스템은, CVD 등과 같은 반도체 제조설비에 TEOS 등과 같은 제조 공정용 가스를 공급하는 가스 캐비닛에 대한 모니터링 및 제어를 수행하는 시스템 상에서 가스가 저장되는 저장용기에 설치되는 가열수단에 대한 모니터링 및 셀 단위 제어가 가능한 효과를 제공한다.
또한, 본 고안의 다른 실시예에 따른 반도체 제조설비용 가스 캐비닛 모니터링 및 제어 시스템은, 저장용기가 제조설비에 가스를 공급하는 프로세서탱크와 프로세서탱크에 가스를 자동으로 충전하는 벌크탱크로 구분 구성되어 프로세서탱크의 교체를 위해 제조 공정이 멈추지 않도록 모니터링과 제어가 수행 가능한 효과를 제공한다.
뿐만 아니라, 본 고안의 다른 실시예에 따른 반도체 제조설비용 가스 캐비닛 모니터링 및 제어 시스템은, 가스배출수단(F)의 압력을 측정하여 압력 측정 정보에 대한 압력을 캐리어 가스와 소스 가스의 관계에 따라 모니터링 및 제어가 가능한 효과를 제공한다.
도 1은 본 고안의 실시예에 따른 반도체 제조설비용 가스 캐비닛 모니터링 및 제어 시스템(1)(도 1a) 및 그리고 반도체 제조설비용 가스 캐비닛 모니터링 및 제어 시스템(1)에 적어도 하나 이상 형성된 반도체 제조설비용 가스 캐비닛 모니터링 및 제어 시스템(1)의 주요 구성요소(도 1b)를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 고안의 실시예에 따른 반도체 제조설비용 가스 캐비닛(10)을 나타내는 사시도이다.
도 3 내지 도 5는 본 고안의 실시예에 따른 반도체 제조설비용 가스 캐비닛(10)을 나타내는 정면도, 내부 정면도 및 내부 평면도이다.
도 6은 본 고안의 실시예에 따른 반도체 제조설비용 가스 캐비닛(10)에 있어서 저장용기(B)와 가스배출수단(F)의 구성을 구체적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 도 6의 반도체 제조설비용 가스 캐비닛(10)에서의 저장용기(B)와 가열수단(100)의 구성을 나타내는 도면이다.
도 8과 도 9는 도 6의 반도체 제조설비용 가스 캐비닛(10)에 있어서 가스배출수단(F)의 파이프(200)의 일 실시예인 가스 이송 호스를 나타내는 도면이다.
도 10과 도 11은 도 6의 반도체 제조설비용 가스 캐비닛(10)에 있어서 가스배출수단(F)의 파이프(200)와 파이프(200) 연결부위에 설치되는 가스누출감지수단(300)의 구성을 나타내는 도면이다.
도 12 내지 도 16는 본 고안의 다른 실시예에 따른 반도체 제조설비용 가스 캐비닛(200)을 나타낸 사시도, 정면도, 내부 정면도, 내부 평면도 및 저장용기(B)와 가스배출수단(F)의 구성을 각각 구체적으로 나타내는 도면이다.
이하, 본 고안의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 고안을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
본 명세서에 있어서는 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터 또는 신호를 '전송'하는 경우에는 구성요소는 다른 구성요소로 직접 상기 데이터 또는 신호를 전송할 수 있고, 적어도 하나의 또 다른 구성요소를 통하여 데이터 또는 신호를 다른 구성요소로 전송할 수 있음을 의미한다.
도 1은 본 고안의 실시예에 따른 반도체 제조설비용 가스 캐비닛 모니터링 및 제어 시스템(1)(도 1a) 및 그리고 반도체 제조설비용 가스 캐비닛 모니터링 및 제어 시스템(1)에 적어도 하나 이상 형성된 반도체 제조설비용 가스 캐비닛 모니터링 및 제어 시스템(1)의 주요 구성요소(도 1b)를 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 반도체 제조설비용 가스 캐비닛 모니터링 및 제어 시스템(1)은 반도체 제조설비용 가스 캐비닛(10), 네트워크(20), 모니터링 및 제어 단말(30), 그리고 관리자 모바일 디바이스(40)를 포함할 수 있다.
여기서, 반도체 제조설비용 가스 캐비닛(10)의 구조에 대해서는 후술하는 도 2 내지 도 16에서 상세히 설명한다.
네트워크(20)는 대용량, 장거리 음성 및 데이터 서비스가 가능한 대형 통신망의 고속 기간 망인 통신망이며, 인터넷(Internet) 또는 고속의 멀티미디어 서비스를 제공하기 위한 차세대 유선 및 무선 망일 수 있다. 네트워크(20)가 이동통신망일 경우 동기식 이동 통신망일 수도 있고, 비동기식 이동 통신망일 수도 있다. 비동기식 이동 통신망의 일 실시 예로서, WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 방식의 통신망을 들 수 있다. 이 경우 도면에 도시되진 않았지만, 네트워크(20)는 RNC(Radio Network Controller)을 포함할 수 있다. 한편, WCDMA망을 일 예로 들었지만, 3G LTE망, 4G망 그 밖의 5G 등 차세대 통신망, 그 밖의 IP를 기반으로 한 IP망일 수 있다. 네트워크(20)는 적어도 하나 이상의 반도체 제조설비용 가스 캐비닛(10)과, 모니터링 및 제어 단말(30), 관리자 모바일 디바이스(40), 그 밖의 시스템 상호 간의 신호 및 데이터를 상호 전달하는 역할을 한다.
모니터링 및 제어 단말(30)은 통신부(450), 센싱부(420), 제어부(430), 경고메시지출력부(440)를 포함하며, 센싱부(420)는 중량센싱수단(421), 온도센싱수단(422) 및 압력센싱수단(423)을 포함하며, 경고메시지출력부(440)는 터치스크린 등과 같은 디스플레이 장치와, 음성 출력부로 형성될 수 있다.
중량센싱수단(421)은 저장용기(B)의 소스 가스 충전량을 측정하며, 제어부(430)로 소스 가스 충전량 정보를 제공한다. 본 고안의 다른 실시예로, 중량센싱수단(421)은 하우징(H), 즉 저장용기(B)의 외부에 구성되는 소스 가스 저장탱크(B3)에 대한 소스 가스 충전량도 측정하여 제어부(430)로 제공할 수 있다.
온도센싱수단(422)은 저장용기(B)의 표면 온도를 측정하여, 제어부(430)로 표면 온도 측정 정보를 제공함으로써, 제어부(430)에 의한 가열수단(100)의 동작을 제어하도록 할 수 있다.
압력센싱수단(423)은 가스배출수단(F)의 압력을 측정하여 압력 측정 정보를 제어부(430)로 제공함으로써, 제어부(430)에 의한 가스배출수단(F)의 압력을 조절하도록 할 수 있다.
제어부(430)는 센싱부(420)에 의해 저장용기(B)에 대해서 측정된 소스 가스 충전량 정보, 저장용기(B)에 대해서 측정된 표면 온도 측정 정보, 가스배출수단(F)에 대해서 측정된 압력 측정 정보를 수신한 뒤, 각각 미리 설정된 임계 소스 가스 충전량 범위, 임계 표면 온도 측정 범위, 임계 압력 측정 범위 내인지를 분석할 수 있다.
제 1 실시예로, 제어부(430)는 소스 가스 충전량 정보로 프로세서탱크(B1) 내부에 채워진 "프로세서 탱크 소스 가스 충전량 정보" 및 벌크탱크(B2)에 대한 벌크탱크 소스 가스 충전량 정보"를 수신한 뒤, 프로세서 탱크 소스 가스 충전량 정보에 대해서 미리 설정된 프로세서탱크 소스 가스 충전량 제공 가능 범위, 그리고 벌크탱크 소스 가스 충전량 정보에 대해서 미리 설정된 벌크탱크 소스 가스 충전량 제공 가능 범위 내인지를 분석할 수 있다.
만약, 제어부(430)는 프로세서탱크 소스 가스 충전량 정보가 프로세서탱크 소스 가스 충전량 제공 가능 범위에 미달하지 않는 경우는 다음 주기에 센싱부(420)에 의해 저장용기(B)에 대한 소스 가스 충전량 정보 측정을 대기한다.
반대로, 제어부(430)는 프로세서탱크 소스 가스 충전량 정보가 프로세서탱크 소스 가스 충전량 제공 가능 범위에 미달하는 경우, 벌크탱크 소스 가스 충전량 정보에 대해서 벌크탱크 소스 가스 충전량 제공 가능 범위에 속하는지 다시 분석한 뒤, 벌크탱크 소스 가스 충전량 제공 가능 범위에 속하는 경우 벌크탱크(B2)에서 프로세스탱크(B1)로의 소스 가스 충전을 위해 벌크탱크 소스 가스 충전량 정보의 값에서 벌크탱크 소스 가스 충전량 제공 가능 범위의 최대값의 차에 해당하는 가스량의 정량적 수치인 제 1 충전 요청 소스 가스량 정보를 연산한 뒤, 연산된 정보를 네트워크(200)를 통해 반도체 제조설비용 가스 캐비닛(10)으로 전송하도록 통신부(410)를 제어함으로써, 반도체 제조설비용 가스 캐비닛(10) 상에서 가스누출감지수단(300) 상에서 정전용량패드(331)와 전기적으로 접속된 형태의 커넥터를 통해서 반도체 제조설비용 가스 캐비닛(10)의 통신수단으로 전달된 뒤, 통신수단에 함께 형성된 MCU(Micro Control Unit)에 의한 수신된 정보인 제 1 충전 요청 소스 가스량 정보에 맞게 프로세서탱크(B1)와 벌크탱크(B2) 사이에 형성된 파이프(200)에 형성된 제 1 소스가스조절밸브에 대한 제어가 수행되도록 할 수 있다.
한편, 제어부(430)는 프로세서탱크 소스 가스 충전량 정보가 프로세서탱크 소스 가스 충전량 제공 가능 범위에 미달하는 경우, 벌크탱크 소스 가스 충전량 정보에 대해서 벌크탱크 소스 가스 충전량 제공 가능 범위에 속하는지 다시 분석한 뒤, 벌크탱크 소스 가스 충전량 제공 가능 범위에 속하지 않는 경우, 하우징(H)의 외부에 구성되는 소스 가스 저장탱크(B3)에 대한 소스 가스 충전량 정보에 대해서 중량센싱수단(421)에 대한 측정을 요청하여 외부 저장탱크 소스 가스 충전량 정보를 수신한 뒤, 외부 저장탱크 소스 가스 충전량 제공 가능 범위에 속하는 경우, 외부 소스 가스 저장탱크(B3)에서 벌크탱크(B2)로의 소스 가스 충전을 위해 외부 저장탱크 소스 가스 충전량 정보의 값에서 외부 저장탱크 소스 가스 충전량 제공 가능 범위의 최대값의 차에 해당하는 제 2 충전 요청 소스 가스량 정보를 연산한 뒤, 연산된 정보를 네트워크(200)를 통해 반도체 제조설비용 가스 캐비닛(10)으로 전송하도록 통신부(410)를 제어함으로써, 반도체 제조설비용 가스 캐비닛(10) 상에서 가스누출감지수단(300) 상에서 정전용량패드(331)와 전기적으로 접속된 형태의 커넥터를 통해서 반도체 제조설비용 가스 캐비닛(10)의 통신수단으로 전달된 뒤, 통신수단에 함께 형성된 MCU에 의한 수신된 정보인 제 2 충전 요청 소스 가스량 정보에 맞게 벌크탱크(B2)와 외부 소스 가스 저장탱크(B3) 사이에 형성된 파이프(200)에 형성된 제 2 소스가스조절밸브에 대한 제어가 수행되도록 할 수 있다.
한편, 제어부(430)는 프로세서탱크 소스 가스 충전량 정보가 프로세서탱크 소스 가스 충전량 제공 가능 범위에 미달하는 경우, 벌크탱크 소스 가스 충전량 정보에 대해서 벌크탱크 소스 가스 충전량 제공 가능 범위에 속하는지 다시 분석한 뒤, 벌크탱크 소스 가스 충전량 제공 가능 범위에 속하지 않는 경우, 하우징(H)의 외부에 구성되는 소스 가스 저장탱크(B3)에 대한 소스 가스 충전량 정보에 대해서 중량센싱수단(421)에 대한 측정을 요청하여 외부 저장탱크 소스 가스 충전량 정보를 수신한 뒤, 외부 저장탱크 소스 가스 충전량 정보가 미리 설정된 외부 저장탱크 소스 가스 충전량 제공 가능 범위에 속하지 않고 미달하는 경우, 외부 저장탱크 소스 가스 충전량 제공 가능 범위의 최대값에서 외부 저장탱크 소스 가스 충전량 정보의 차에 해당하는 "제 3 최대 충전 요청 소스 가스량 정보"와, 외부 저장탱크 소스 가스 충전량 제공 가능 범위의 최소값에서 외부 저장탱크 소스 가스 충전량 정보의 차에 해당하는 "제 3 최소 충전 요청 소스 가스량 정보"를 연산한 뒤, 네트워크(200)를 통해 경고메시지출력부(440)를 통해 경고음을 출력하거나, 네트워크(20)를 통해 관리자 모바일 디바이스(40)로 제 3 최대 충전 요청 소스 가스량 정보 및 제 3 최소 충전 요청 소스 가스량 정보를 전송하도록 통신부(410)를 제어함으로써, 작업자에 의한 관리자 모바일 디바이스(40)을 통한 신속한 다른 외부 소스 가스 저장탱크(B3)와 벌크탱크(B2) 사이의 파이프(200)에 형성된 제 2 소스가스조절밸브에 대한 제어를 통해 벌크탱크(B2)로 소스 가스 충전이 원격으로 수행되거나 오프라인 상에서 신속하게 수행되도록 할 수 있다.
제 2 실시예로, 제어부(430)는 표면 온도 측정 정보에 대해서 미리 설정된 임계 표면 온도 측정 범위 내인지를 분석할 수 있다. 한편, 제어부(430)는 저장용기(B)의 표면을 전체적으로 덥고 있는 격자 형태의 온도센서로 이루어진 온도센싱수단(422)으로부터 각 셀에 해당하는 표면 온도 측정 정보를 수신한 뒤, 저장용기(B)의 표면에 부착된 온도센싱수단(422)의 배면에 형성된 각 온도센서와 1:1 또는 n:1(n은 2 이상의 자연수)에 대응하도록 격자 단위의 펠티어 소자로 이루어진 가열수단(100)에 대한 각 격자 셀의 표면 온도 측정 정보를 기준으로 각 펠티어 소자에 대한 온도 조절 정보를 네트워크(200)를 통해 반도체 제조설비용 가스 캐비닛(10)으로 전송하도록 통신부(410)를 제어함으로써, 반도체 제조설비용 가스 캐비닛(10) 상에서 가스누출감지수단(300) 상에서 정전용량패드(331)와 전기적으로 접속된 형태의 커넥터를 통해서 반도체 제조설비용 가스 캐비닛(10)의 통신수단으로 전달된 뒤, 통신수단에 함께 형성된 MCU에 의한 온도 조절 정보에 맞게 각 펠티어 소자에 대한 제어가 수행되도록 할 수 있다.
보다 구체적으로, 제어부(430)는 각 격자 셀에 대한 표면 온도 측정 정보에 대해서 각 격자 셀 별로 미리 설정된 임계 표면 온도 측정 범위에 해당하는지를 분석한 뒤, 격자 셀에 대한 표면 온도 측정 정보가 미리 설정된 임계 표면 온도 측정 범위에 속하는 경우 다음 주기에 센싱부(420)에 의해 저장용기(B)에 대한 표면 온도 측정을 대기한다.
반대로, 제어부(430)는 각 격자 셀에 대한 표면 온도 측정 정보에 대해서 각 격자 셀 별로 미리 설정된 임계 표면 온도 측정 범위에 해당하는지를 분석한 뒤, 격자 셀에 대한 표면 온도 측정 정보가 미리 설정된 임계 표면 온도 측정 범위에 속하지 않는 경우, 표면 온도 측정 정보에서 미리 설정된 임계 표면 온도 측정 범위의 최대값과 최소값에 해당하는 값에 대한 차를 연산하여 표면 온도 조절 정보로 생성한다.
이후, 제어부(430)는 표면 온도 측정 정보가 미리 설정된 임계 표면 온도 측정 범위의 최대값보다 큰 경우, 표면 온도 측정 정보에서 미리 설정된 임계 표면 온도 측정 범위의 최대값에 대한 차를 연산한 뒤, 표면 감온 온도 조절 정보로 생성하여, 연산치에 해당하는 펠티어 소자에 대한 온도 조절 정보로 네트워크(200)를 통해 반도체 제조설비용 가스 캐비닛(10)으로 전송하도록 통신부(410)를 제어할 수 있다.
반대로, 제어부(430)는 미리 설정된 임계 표면 온도 측정 범위의 최소값보다 표면 온도 측정 정보가 작은 경우, 미리 설정된 임계 표면 온도 측정 범위의 최소값에서 표면 온도 측정 정보에 대한 차를 연산한 뒤, 표면 가온 온도 조절 정보로 생성하여, 연산치에 해당하는 펠티어 소자에 대한 온도 조절 정보로 네트워크(200)를 통해 반도체 제조설비용 가스 캐비닛(10)으로 전송하도록 통신부(410)를 제어할 수 있다.
제 3 실시예로, 제어부(430)는 압력 측정 정보에 대해서 미리 설정된 임계 압력 측정 범위 내인지를 분석할 수 있다. 보다 구체적으로 제어부(430)는 센싱부(420)로부터 저장용기(B)의 내부에 캐리어 가스가 주입되도록 하는 캐리어가스파이프(200-1)에 대한 제 1 압력 측정 정보와, 저장용기(B)로부터 캐리어 가스와 소스 가스가 반도체 제조설비로 공급 또는 배출되도록 하는 소스가스파이프(200-2)에 대한 제 2 압력 측정 정보를 수신한 뒤, 제 1 압력 측정 정보에 대해서 미리 설정된 제 1 임계 압력 측정 범위인지, 제 2 압력 측정 정보에 대해서 미리 설정된 제 2 임계 압력 측정 범위인지에 대한 분석을 수행할 수 있다.
먼저, 제어부(430)는 제 1 압력 측정 정보가 제 1 임계 압력 측정 범위의 최소값보다 작은 경우, 제 1 임계 압력 측정 범위의 최소값에서 제 1 압력 측정 정보의 차에 해당하는 제 1-1 압력 조절값을 연산한 뒤, 제 1-1 압력 조절값을 캐리어가스파이프(200-1)의 펌프에 대한 제어를 위한 제 1-1 압력 제어 명령으로 네트워크(200)를 통해 반도체 제조설비용 가스 캐비닛(10)으로 전송하도록 통신부(410)를 제어함으로써, 반도체 제조설비용 가스 캐비닛(10) 상에서 가스누출감지수단(300) 상에서 정전용량패드(331)와 전기적으로 접속된 형태의 커넥터를 통해서 반도체 제조설비용 가스 캐비닛(10)의 통신수단으로 전달된 뒤, 통신수단에 함께 형성된 MCU에 의한 수신된 정보인 제 1-1 압력 조절값에 맞게 캐리어가스파이프(200-1)의 펌프에 대한 제어가 수행되도록 할 수 있다.
반대로, 제어부(430)는 제 1 압력 측정 정보가 제 1 임계 압력 측정 범위의 최대값보다 큰 경우, 제 1 압력 측정 정보에서 제 1 임계 압력 측정 범위의 최대값의 차에 해당하는 제 1-2 압력 조절값을 연산한 뒤, 제 1-2 압력 조절값을 캐리어가스파이프(200-1)의 펌프에 대한 제어를 위한 제 1-2 압력 제어 명령으로 네트워크(200)를 통해 반도체 제조설비용 가스 캐비닛(10)으로 전송하도록 통신부(410)를 제어함으로써, 반도체 제조설비용 가스 캐비닛(10) 상에서 가스누출감지수단(300) 상에서 정전용량패드(331)와 전기적으로 접속된 형태의 커넥터를 통해서 반도체 제조설비용 가스 캐비닛(10)의 통신수단으로 전달된 뒤, 통신수단에 함께 형성된 MCU에 의한 수신된 정보인 제 1-2 압력 조절값에 맞게 캐리어가스파이프(200-1)의 펌프에 대한 제어가 수행되도록 할 수 있다.
또한, 제어부(430)는 제 2 압력 측정 정보가 제 2 임계 압력 측정 범위의 최소값보다 작은 경우, 제 2 임계 압력 측정 범위의 최소값에서 제 2 압력 측정 정보의 차에 해당하는 제 2-1 압력 조절값을 연산한 뒤, 제 2-1 압력 조절값을 소스가스파이프(200-2)의 펌프에 대한 제어를 위한 제 2-1 압력 제어 명령으로 네트워크(200)를 통해 반도체 제조설비용 가스 캐비닛(10)으로 전송하도록 통신부(410)를 제어함으로써, 반도체 제조설비용 가스 캐비닛(10) 상에서 가스누출감지수단(300) 상에서 정전용량패드(331)와 전기적으로 접속된 형태의 커넥터를 통해서 반도체 제조설비용 가스 캐비닛(10)의 통신수단으로 전달된 뒤, 통신수단에 함께 형성된 MCU에 의한 수신된 정보인 제 2-1 압력 조절값에 맞게 소스가스파이프(200-2)의 펌프에 대한 제어가 수행되도록 할 수 있다.
반대로, 제어부(430)는 제 2 압력 측정 정보가 제 2 임계 압력 측정 범위의 최대값보다 큰 경우, 제 2 압력 측정 정보에서 제 2 임계 압력 측정 범위의 최대값의 차에 해당하는 제 2-2 압력 조절값을 연산한 뒤, 제 2-2 압력 조절값을 소스가스파이프(200-2)의 펌프에 대한 제어를 위한 제 2-2 압력 제어 명령으로 네트워크(200)를 통해 반도체 제조설비용 가스 캐비닛(10)으로 전송하도록 통신부(410)를 제어함으로써, 반도체 제조설비용 가스 캐비닛(10) 상에서 가스누출감지수단(300) 상에서 정전용량패드(331)와 전기적으로 접속된 형태의 커넥터를 통해서 반도체 제조설비용 가스 캐비닛(10)의 통신수단으로 전달된 뒤, 통신수단에 함께 형성된 MCU에 의한 수신된 정보인 제 2-2 압력 조절값에 맞게 소스가스파이프(200-2)의 펌프에 대한 제어가 수행되도록 할 수 있다.
한편, 제어부(430)는 제 1 압력 측정 정보와 제 2 압력 측정 정보에 따른 캐리어가스파이프(200-1)의 펌프 및 소스가스파이프(200-2)의 펌프에 대한 제어가 아닌 소스가스파이프(200-2)의 펌프를 휴무(IDEL) 상태 즉 펌프에 의한 압력이 아닌 개방(open) 상태를 전제로, 미리 설정된 기준 압력으로 제공되는 저장용기(B) 상의 소스 가스 압력을 기준으로 저장용기(B) 자체의 캐리어가스파이프(200-1)의 펌프에 대한 제어에 따라 발생하는 제 1 압력 측정 정보와 소스가스파이프(200-1)를 통해 제공되는 제 2 압력 측정 정보의 비율에 해당하는 상수값(constant value)을 빅데이터 기반의 업데이트 기법으로 도출한 뒤, 도출된 현재의 상수값을 활용하여 캐리어가스파이프(200-1)에 대한 제 1 압력 측정 정보와 제 1 임계 압력 측정 범위에 대한 비교를 통한 상술한 제 1-1 및 제 1-2 압력 조절값을 제 1-1 및 제 1-2 압력 제어 명령으로 네트워크(200)를 통해 반도체 제조설비용 가스 캐비닛(10)으로 전송하도록 통신부(410)를 제어함으로써, 소스가스파이프(200-2)에 대한 제 2 임계 압력 측정 범위로의 조절을 자동으로 수행하도록 할 수 있다.
다음으로, 도 2는 본 고안의 실시예에 따른 반도체 제조설비용 가스 캐비닛(10)을 나타내는 사시도이다. 도 3 내지 도 5는 본 고안의 실시예에 따른 반도체 제조설비용 가스 캐비닛(10)을 나타내는 정면도, 내부 정면도 및 내부 평면도이다. 도 6은 본 고안의 실시예에 따른 반도체 제조설비용 가스 캐비닛(10)에 있어서 저장용기(B)와 가스배출수단(F)의 구성을 구체적으로 나타내는 도면이다. 도 7은 도 6의 반도체 제조설비용 가스 캐비닛(10)에서의 저장용기(B)와 가열수단(100)의 구성을 나타내는 도면이다. 도 8과 도 9는 도 6의 반도체 제조설비용 가스 캐비닛(10)에 있어서 가스배출수단(F)의 파이프(200)의 일 실시예인 가스 이송 호스를 나타내는 도면이다. 도 10과 도 11은 도 6의 반도체 제조설비용 가스 캐비닛(10)에 있어서 가스배출수단(F)의 파이프(200)와 파이프(200) 연결부위에 설치되는 가스누출감지수단(300)의 구성을 나타내는 도면이다. 도 12 내지 도 16는 본 고안의 다른 실시예에 따른 반도체 제조설비용 가스 캐비닛(200)을 나타낸 사시도, 정면도, 내부 정면도, 내부 평면도 및 저장용기(B)와 가스배출수단(F)의 구성을 각각 구체적으로 나타내는 도면이다.
도 2 내지 도 11을 참조하면, 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 반도체 제조설비용 가스 캐비닛(10)은, 하우징(H), 저장용기(B), 가열수단(100), 가스배출수단(F), 가스누출감지수단(300)을 주요 구성요소로 포함할 수 있다.
반도체 제조설비용 가스 캐비닛(10)의 구성요소에 대해서 간략히 살펴보면, 하우징(H)은 박스체 구조를 통하여 내부에 구성부들이 콤팩트하게 설치 수납되는 공간을 제공한다. 저장용기(B)는 하우징(H)의 내부에 한 개 이상으로 설치 구성되며 소스 가스가 저장된다. 가열수단(100)은 도 1에서 상술한 실시예 외의 다른 실시예로, 저장용기(B)의 표면에 설치되고 내부에 발열유체(110)가 충전된 히트파이프(120), 그리고 히트파이프(120)에 열에너지를 제공하고 발열유체(110)가 발열 동작되도록 하여 저장용기(B)의 표면을 소정의 온도로 가열시키는 히터(130)를 포함할 수 있다. 가스배출수단(F)은 저장용기(B)의 내부에 캐리어 가스를 공급받은 후 캐리어 가스와 함께 소스 가스를 외부로 배출시키는 파이프(200) 등을 포함한다. 가스누출감지수단(300)은 가스배출수단(F)의 파이프(200)와 파이프(200)의 연결부위에 설치되어 파이프(200)의 연결부위로부터 누출되는 가스의 여부를 육안 및 전기적으로 감지한다.
이하에서는 반도체 제조설비용 가스 캐비닛(10)의 각 구성요소에 대해서 보다 구체적으로 살펴보도록 한다.
먼저, 하우징(H)은 박스체 구조를 통하여 구성부들이 콤팩트하게 설치되도록 하는 설치 공간을 제공하는 케이스수단이다.
여기서, 하우징(H)은 도 12 내지 도 16에 도시된 바와 같이, 3개의 파티션(공간)으로 구획된 후 각 파티션에 한 쌍의 저장용기(B)가 구성되어 프로세서용(B1)과 벌크용(B1)으로 사용되도록 할 수 있다.
이와 같이 하우징(H)은 3개의 파티션을 가지는 경우, 각각 독립적인 사용을 위하여 각 파티션을 개폐하는 도어가 각 파티션에 구성되는 것이 바람직하고, 이동을 위하여 하단부에는 캐스터가 구성될 수도 있다.
따라서 3개의 파티션 구조를 가진 하우징(H)에 의하면 복수개의 파티션에 각각 한 쌍의 저장용기(B)가 구성됨에 따라, 다양한 반도체 제조설비에 각각 다른 소스 가스가 공급되도록 할 수 있고, 이를 통하여 사용상 편의성과 제조효율의 향상을 가능하게 할 수도 있다.
다음으로, 저장용기(B)는 하우징(H)의 내부에 한 개 이상으로 설치 구성되고 소스 가스가 저장되는 저장수단으로서, 보다 바람직하게는 열전도율이 높은 재질을 가지는 것이 좋으며, 공지의 구성이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
여기서, 저장용기(B)는, 제조설비에 직접 소스 가스를 공급하는 프로세서탱크(B1)와, 프로세서탱크(B1)에 소스 가스를 자동으로 충전시키는 벌크탱크(B2)로 구분되어 형성될 수 있다.
이때, 프로세서탱크(B1)와 벌크탱크(B2)는, 도 2 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 하나의 하우징(H)에 각각 개별적으로 구성되거나, 도 12 내지 도 16에 도시된 바와 같이, 하나의 하우징(H)이 복수개의 파티션으로 구분 구획되는 경우 한 쌍이 한 공간에 커플로 구성될 수 있다.
여기서, 프로세서탱크(B1)는 가스배출수단(F)에 연결되어 캐리어 가스를 통해 소스 가스가 제조설비로 공급되도록 하는 구성을 가지고, 벌크탱크(B2)는 하우징(H)의 외부에 구성되는 소스 가스 저장탱크로부터 소스 가스가 충전되는 구성을 가지는 상태에서 별도로 독립 구성되는 가스배출수단(F)이나, 프로세서탱크(B1)에 구성되는 가스배출수단(F)으로부터 캐리어 가스 공급시 소스 가스 프로세서탱크(B1)로 충전되도록 하는 구성을 가질 수 있다.
따라서 저장용기(B)에 의하면, 제조 설비에 소스 가스를 공급하는 프로세서탱크(B1)와 프로세서탱크(B1)에 소스 가스 고갈시 소스 가스가 충전되도록 하는 벌크탱크(B2)로 구성됨으로써, 소스 가스의 고갈시 프로세서탱크(B1)의 교체 없이 연속적으로 벌크탱크(B2)로부터 소스 가스가 프로세서탱크(B1)에 충전되도록 할 수 있고, 이에 따라 제조 공정이 멈추지 않아도 되어 제조 효율이 향상될 수 있다.
한편, 본 고안에 있어서, 저장용기(B)가 상기와 같이 프로세서탱크(B1)와 벌크탱크(B2)로 구분 구성되는 경우, 프로세서탱크(B1)와 벌크탱크(B2) 사이에 소스 가스가 충전되는 파이프(200)의 단부 즉, 프로세서탱크(B1) 측에 근접한 위치에는 캐리어가스제거밸브(미도시)가 더 구성될 수 있으며, 이를 통하여, 캐리어 가스와 함께 벌크탱크(B2)로부터 프로세서탱크(B1)에 충전되는 소스 가스가 충전시, 소스 가스만이 프로세서탱크(B1)로 충전되도록 하는 것이 바람직하다.
다음으로, 가열수단(100)은 저장용기(B)를 가열하는 수단으로서, 도 1에서 상술한 것과 다른 실시예로, 저장용기(B)의 표면에 설치되고 내부에 발열유체(110)가 충전된 히트파이프(120) 및 히트파이프(120)에 열에너지를 제공하고 발열유체(110)가 발열 동작되도록 하여 저장용기(B)의 표면을 소정의 온도로 가열시키는 히터(130)를 포함한다.
히트파이프(120)는, 저장용기(B)의 표면에 복수개가 일정한 간격으로 배열되어 구성되거나 저장용기(B)의 표면을 감싸면서 나선형 구조로 구성되며 히터(130)에 의한 전열시 저장용기(B)에 발열 기능이 제공되도록 하는 수단으로서, 내부가 밀폐되고 일단 또는 일부가 히터(130)에 의해 가열되는 관체와, 관체의 내부에 충전되고 히터(130)에 의해 가열되어 열에너지를 발생시키는 발열유체(110)를 포함한다.
여기서, 히트파이프(120)는, 일 예로, 진공 구조의 금속 파이프로 구성될 수 있다. 히터(130)는 히트파이프(120)의 단부 또는 일부에 접촉 가능한 상태로 구성되어 외부의 전원공급수단으로부터 공급되는 동작 전원에 의해 소정의 온도로 발열 동작되는 전열수단으로서, 전기에너지가 열에너지로 변환되도록 하는 전열히터 또는 PTC 히터인 것이 바람직하다.
또한, 히터(130)는 히트파이프(120)의 단부 또는 일부가 끼워지거나 고정되도록 하는 설치홈을 통하여 히트파이프(120)와 히터(130)의 결합이 간단히 이루어져 설치 효율이 향상되도록 할 수 있다.
또한, 저장용기(B)의 표면에도 상기 설치홈에 대응되는 설치편이 구성되어 히트파이프(120)의 접촉 및 고정이 간단히 이루어져 설치 효율이 향상되도록 할 수 있다.
여기서, PTC 히터는, 온도가 낮을 때에는 저항이 줄어들어 흐르는 전류가 많아져 열이 발생되고, 일정 온도 이상이 되면 저항이 커지면서 전류가 줄어들어 발열량이 줄어드는 원리로 별도의 온도 조절 장치가 필요 없이 자동적으로 일정한 온도를 유지시켜주는 히터를 의미한다. 이러한 PTC 히터는 수명이 길고, 공기 중의 산소와 반응하지 않기 때문에 대기 오염의 원인이 되는 산화 가스를 발생시키지 않아 친환경적이고, 열전달을 빨리 할 수 있는 장점이 있다.
한편, 발열유체(110)는 히트파이프(120)의 내부에 충전되고 히트파이프(120)의 일단에서 히터(130)의 열에너지에 의해 증기화되고 히트파이프(120)의 타단으로 이동하면서 히트파이프(120) 외부로 열을 방출하는 조성물질로서, 크게, 아세톤 50~62 중량부, 에탄올 10~15 중량부, 증류수 15~20 중량부, 중크롬산칼륨 5~10 중량부, 과붕산나트륨 3~6중량부, 나노입자 금속재 10~15중량부 및 돌비현상억제결정체 1~1.5 중량부 등을 포함할 수 있다.
여기서, 나노입자 금속재는, 열전도성이 우수한 금, 은, 구리 중 선택된 적어도 하나 이상의 금속으로 이루어지며, 히트파이프(120)의 내부에서 열전달 면적과 유체의 열용량을 증가시켜 유체 조성물들의 유효전도성을 향상시키고 나노입자 금속재와 유체 조성물들 간 유동 면적에서의 상호작용 및 융합을 강화시키고 유체 조성물들의 혼합 및 난류 유동성을 강화시키며 상기 나노입자 금속재의 확산에 의해 상기 유체 조성물들의 역 온도구배를 감소시키는 것이 바람직하며, 그 크기는 10nm 이하인 것이 좋다.
여기서, 나노입자 금속재가 10~15 중량부 범위를 미만하는 경우에는 열전도성이 크게 저하되고 초과하는 경우에는 침전되거나 한 쪽으로 쏠리게 되어 열전도성이 균일하게 이루어지지 않으므로, 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 바람직하며, 이때, 상기 크기도 중량부와 유사한 현상을 가질 수 있으므로 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 바람직하다.
또한, 발열유체(110)는 돌비현상억제결정체 1 중량부에 대하여 계면활성제 0.005 중량부를 더 포함할 수 있다.
이와 같은 발열유체(110)는 다음과 같은 과정을 통해 혼합 조성되는데, 먼저 상기 증류수를 85℃로 가열하여 중크롬산칼륨 및 과붕산나트륨과 혼합하여 투명해질 때까지 잘 섞어주고, 증류수, 중크롬산칼륨, 과붕산나트륨 혼합액에 돌비현상억제결정체를 혼합한다. 여기서, 중크롬산칼륨(기화점 398℃)과 과붕산나트륨(기화되기 어려움)은 상온(常溫) 및 상압(常壓)에서 안정화되어 고온에서 유리하다. 이후, 돌비현상억제결정체 1 중량부에 대하여 계면활성제 0.005 중량부를 넣어준다. 여기서, 계면활성제는 양이온성 고분자 집합체로써, 돌비현상억제결정체가 분산될 때 계면활성제가 돌비현상억제결정체 입자를 감싸 돌비현상억제결정체가 침전되는 것을 방지한다. 이후, 돌비현상억제결정체가 혼합된 혼합액에 나머지 아세톤과 에탄올을 혼합한다. 아세톤(기화점 56.5℃)과 에탄올(기화점 78.32℃)은 낮은 온도에서 기화되므로 빠르게 열을 운반할 수 있다.
여기서, 발열유체(110)의 돌비현상억제결정체의 양은 히트파이프(120)의 규모 및 작동유체의 양에 따라 조절할 수도 있으나, 효과적인 열전달을 위하여 상기 혼합 비율을 따르는 것이 바람직하다. 이에, 상기와 같이, 돌비현상억제결정체 입자의 침전을 방지하여 발열유체(110)가 히트파이프(120)의 내부에서 순환할 때 균일하게 분포되어 히트파이프(120)의 전체 면적으로 고르게 열을 발생시킬 수 있다. 반면, 단순히 발열유체(110)에 돌비현상억제결정체를 포함시킬 경우, 돌비현상억제결정체가 침전되거나 히트파이프(120)의 내부에서 어느 한쪽으로 쏠려 히트파이프(120)의 외부로 균일하게 열을 발생시킬 수 없다. 이에, 발열유체(110)의 주역할인 열전달 성능이 떨어지게 되어 그에 따른 효과를 기대하기 어렵다. 이에, 발열유체(110)에 포함되어 있는 돌비현상억제결정체는 히트파이프(120)의 내부에서 순환하고, 이에, 히트파이프(120)의 외부로 고르게 열이 발생됨에 따라 하우징(H) 근처에서 작업 중인 작업자의 인체에 작용하여 혈액의 정화, 저항력 증가, 자율신경계 조절 등과 같은 효과를 발생시킨다.
또한, 돌비현상억제결정체는, 조성물들이 끓어오르는 현상(돌비현상)을 방지하기 위한 것으로서, 발열 기능 제공시 조성물질들이 과가열되어 히트파이프(120)의 내부 압력이 급팽창되는 것을 방지하여 히트파이프(120)의 손상을 방지할 수 있다.
여기서, 돌비현상억제결정체는, 끓임쪽이나 비등석이 중 적어도 어느 하나의 결정체를 포함하고, 입자크기가 1mm 이하인 것이 바람직하며, 이를 통하여, 발열유체(110)의 내부에 고르게 혼합 및 분포되는 것이 좋다.
또한, 돌비현상억제결정체가 1 중량부를 미만하는 경우에는 돌비현상을 억제하기 위한 다공의 개수가 현저히 적어 발열유체(110) 조성물질들의 과가열 방지 효과가 극히 미약하게 나타나게 되고, 1.5 중량부를 초과하는 경우에는 돌비현상 억제 효과가 증가하게 되지만 끓임쪽이나 비등석이 결정체 형태를 가지는 특성상 히트파이프(120)의 중공에서 차지하게 되는 부피가 커지게 되어 발열유체(110)의 과열시 발생되는 고압 팽창시 관체의 팽창률이 커지게 되어 손상이 발생되는 문제점이 발생하게 된다.
이에, 돌비현상억제결정체는 1 중량부 내지 1.5 중량부의 임계적 의의를 가지는 것이 바람직하다.
한편, 본 고안에 의하면, 히트파이프(120)는 플렉시블한 합성수지 재질을 가질 수도 있으며, 일예로, 폴리프로필렌 등과 같은 합성수지 재질을 통하여 저장용기(B)의 외주면에 굴곡을 가지거나 각도의 조절이 가능한 상태로 용이하게 배관 구성될 수 있다.
여기서, 히트파이프(120)는 플렉시블한 재질의 관체의 내부에 구성되는 히터(130)에 의해 발열유체(110)가 가열되어 열에너지를 발생시키고, 발열유체(110)의 누수를 방지하기 위한 밀봉부재(미도시)가 단부에 결합되며, 보다 바람직하게는, 밀봉부재(미도시)는 고온에서도 변형이 없는 실리콘이나 테프론 재질로 제조된 상태에서, 스프링밴드 등에 의해 히트파이프(120)의 단부에 압착 고정되는 것이 좋다.
한편, 이와 같은 히트파이프(120)가 합성수지 재질을 가지는 경우에 있어서, 발열유체(110)는, 히트파이프(120)의 내부에 가득 충전되고 히터(130)에 의해 가열되어 열에너지를 발생시키는 조성물질로서, 크게, 증류수 4 내지 12 중량%, 1,2-프로필렌글리콜(1,2-propyleneglycol ; HOCH2CH3CHOH) 88 내지 96 중량%, 트리에탄올아민(triethanolamine ; C6H15NO3) 0.0042 내지 0.0046 중량%, 메틸벤조트리아졸(5-methylbenzole ; C7H7N3) 0.00035 내지 0.00045 중량%, 삼폴리인산나트륨(sodiumtripolyphosphate ; Na5P3O10) 0.00028 내지 0.00032 중량% 및 상기 증류수, 1,2-프로필렌글리콜, 트리에탄올아민, 메틸벤조트리아졸 및 삼폴리인산나트륨이 혼합된 조성물질 100 중량부를 기준으로 나노입자 금속재 10 내지 15 중량부와 돌비현상억제결정체가 5 내지 10 중량부가 혼합된다.
여기서, 1,2-프로필렌글리콜은 열전달 및 열교환을 위한 운반체 기능을 제공한다.
또한, 트리에탄올아민은 상기 조성물질들이 150℃ 이내에서 끓지 않도록 하고 약 -40℃ 내지 150℃에서 상변화가 일어나지 않도록 하여 히트파이프(120)의 내부 압력이 안정된 상태를 유지하도록 하는 기능을 제공하며, 이에, 상기 트리에탄올아민의 중량% 조절을 통하여 발열 온도의 상한점을 조절할 수 있다.
또한, 메틸벤조트리아졸은 부식을 방지하는 기능을 제공한다.
또한, 삼폴리인산나트륨은 히트파이프(120)의 내주면에 이물질이 형성되는 것을 방지하는 기능을 제공한다.
또한, 상기 나노입자 금속재는, 열전도성이 우수한 금, 은, 구리 중 선택된 적어도 하나 이상의 금속으로 이루어지며, 히트파이프(120)의 내부에서 열전달 면적과 유체의 열용량을 증가시켜 유체 조성물들의 유효전도성을 향상시키고 나노입자 금속재와 유체 조성물들 간 유동 면적에서의 상호작용 및 융합을 강화시키고 유체 조성물들의 혼합 및 난류 유동성을 강화시키며 상기 나노입자 금속재의 확산에 의해 상기 유체 조성물들의 역 온도구배를 감소시키는 것이 바람직하며, 그 크기는 10nm 이하인 것이 좋다.
여기서, 상기 나노입자 금속재가 10~15 중량부 범위를 미만하는 경우에는 열전도성이 크게 저하되고 초과하는 경우에는 침전되거나 한 쪽으로 쏠리게 되어 열전도성이 균일하게 이루어지지 않으므로, 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 바람직하며, 이때, 상기 크기도 중량부와 유사한 현상을 가질 수 있으므로 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 바람직하다.
또한, 돌비현상억제결정체는, 발열 기능 제공시 조성물질들이 과가열되어 히트파이프(120)의 내부 압력이 급팽창되는 것을 방지하여 히트파이프(120)의 손상을 방지할 수 있다.
여기서, 돌비현상억제결정체는, 끓임쪽이나 비등석이 중 적어도 어느 하나의 결정체를 포함하며, 보다 바람직하게는, 상기 증류수, 1,2-프로필렌글리콜, 트리에탄올아민, 메틸벤조트리아졸 및 삼폴리인산나트륨이 혼합된 조성물질 100 중량부를 기준으로 5 내지 10 중량부가 혼합되는 것이 좋다.
여기서, 돌비현상억제결정체는, 입자크기가 1mm 이하인 것이 바람직하며, 이를 통하여, 발열유체(110)의 내부에 고르게 혼합 및 분포되는 것이 좋고 히트파이프(120)가 직접 사용자의 몸무게 등에 의해 가압되어 부피 변화가 발생되는 경우 히트파이프(120)가 찢어지거나 파손되는 등의 손상이 방지되도록 하는 것이 좋다.
또한, 돌비현상억제결정체가 발열유체(110)의 조성물질 100 중량부를 기준으로 5 중량부를 미만하는 경우에는 돌비현상을 억제하기 위한 다공의 개수가 현저히 적어 발열유체(110) 조성물질들의 과가열 방지 효과가 극히 미약하게 나타나게 되고, 10 중량부를 초과하는 경우에는 돌비현상 억제 효과가 증가하게 되지만 끓임쪽이나 비등석이 결정체 형태를 가지는 특성상 히트파이프(120)의 중공에서 차지하게 되는 부피가 커지게 되어 발열유체(110)의 과열시 발생되는 고압 팽창시 히트파이프(120)의 팽창률이 커지게 되어 손상이 발생되는 문제점이 발생하게 된다.
이에, 돌비현상억제결정체는 발열유체(110)의 조성물질 100 중량부를 기준으로 5 중량부 내지 10 중량부의 임계적 의의를 가지는 것이 바람직하다.
따라서 가열수단(100)에 의하면, 발열유체(110)가 충전된 히트파이프(120)가 저장용기(B)의 표면에 간단하게 부착된 상태에서 히트파이프(120)의 단부 또는 일부에 접촉 상태로 간단하게 구성되는 히터(130)에 의해 저장용기(B)가 가열되도록 함으로써, 종래의 히팅자켓 등과 같은 구성을 가지는 것에 비해 설치 및 제조 효율이 향상되고 또한, 상대적으로 작은 전력소비로 저장용기(B)가 가열되도록 할 수 있다.
다음으로 가스배출수단(F)에 대해 살펴본다.
가스배출수단(F)은 저장용기(B)의 내부에 캐리어 가스를 공급받은 후 캐리어 가스와 함께 소스 가스를 외부로 배출시키는 파이프(200) 등을 포함하는 수단으로서, 파이프(200)는, 저장용기(B)의 내부에 캐리어 가스가 주입되도록 하는 캐리어가스파이프(200-1)와 저장용기(B)로부터 캐리어 가스와 소스 가스가 반도체 제조설비로 공급 또는 배출되도록 하는 소스가스파이프(200-2) 등으로 구분되고, 각 파이프(200)에는 펌프가 구성되어 펌핑 동작에 의해 캐리어 가스의 주입과 소스 가스의 배출을 가능하게 할 수 있다.
여기서, 가스배출수단(F)은, 공지의 구성을 가질 수 있으므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 본 고안에 있어서 파이프(200)는 도 8과 같이 가스의 누출이 방지되도록 하는 구성을 가지기 위해 본관(210), 메쉬관(220), 외관(230), 슬리브(240) 및 체결부재(250)를 포함할 수 있다.
본관(210)은 가스에 의한 산성화 또는 변질이 방지되도록 카본블랙 함유 폴리테트라플루오로에틸렌으로 형성되고 강성 및 가요성을 유지하도록 주름관으로 형성된다.
메쉬관(220)은 본관(210)을 보호하고 본관(210) 내로 이송되는 가스를 절연적으로 보호하도록 본관(210) 전체를 포위하며 나일론 합성섬유로 형성된다.
외관(230)은 본관(210) 및 메쉬관(220)을 보호하고 메쉬관(220)에 의한 주변 장치의 간섭을 방지하도록 메쉬관(220)의 외부 전체를 포위하도록 형성되고 설치의 용이함을 위해 파이프(200) 전체의 가용성을 유지하며 가스의 누설을 방지하도록 실리콘 합성섬유 고무로 형성된다.
슬리브(240)는 연결부(241), 접속부(242), 슬리브부(243)를 일체로 구비한다.
즉, 연결부(241)는 본관(210)의 단부에 내삽되어 본관(210)의 내부와 연통하며, 접속부(242)는 연결부(241)에 일체로 연통되어 본관(210)의 내부로 이송되거나 공급되는 가스를 장치 또는 다른 파이프(200)에 공급하도록 외부로 돌출되며, 슬리브부(243)는 연결부(241) 및 접속부(242)와 일체로 양자 사이에 형성되며 본관(210)의 단부 및 메쉬관(220)의 단부가 삽입 고정되며 외관(230)의 단부가 면접된다.
체결부재(250)는 가스의 누설을 방지하도록 본관(210), 메쉬관(220) 및 외관(230)을 접속시켜 슬리브(240)에 접속 고정시키도록 외관(230)의 일단부 및 슬리브(240)의 슬리브부(243)의 외측에 체결된다.
여기서, 체결부재(250)는, 슬리브(240)의 슬리브부(243)에 삽입되어 고정된 본관(210)의 단부 및 메쉬관(220)의 단부와, 슬리브(240)의 슬리브부(243)에 면접하는 외관(230)의 단부를 접속시켜 동시적이고 일체적으로 가압 접속 및 체결시키도록 원통형으로 형성되는 것이 바람직하다.
따라서 본 고안의 파이프(200)에 의하면, 가스 이송 호스 등의 파이프(200) 내부로 이송되는 각종 가스의 누설을 완전히 차단할 수 있고 설치에 필요한 충분한 가요성과 향상된 내구성을 제공할 수 있다.
다음으로 가스누출감지수단(300)에 살펴본다.
가스누출감지수단(300)은, 가스배출수단(F)의 파이프(200)와 파이프(200)의 연결부위에 설치되어 파이프(200)의 연결부위로부터 누출되는 가스의 여부를 육안 및 전기적으로 감지하는 수단으로, 케이싱(310), 제 1 누수감지수단(320), 제2누수감지수단(330), 가이드몰드(340) 등을 포함할 수 있다.
이러한 가스누출감지수단(300)의 구성요소의 구성 및 동작에 대해서 간략하게 살펴보면, 케이싱(310)은 연결부위(J)를 커버하기 위한 소정의 형상과 공간을 가지면서 연결부위(J)의 외부에 연결부위(J)를 커버하면서 장착 구성되고 연결부위(J)로부터 누수 발생시 가스가 외부로 누수되지 못하도록 방지하는 장착용 케이스 타입으로 형성된다. 제 1 누수감지수단(320)은 케이싱(310)의 내부에 구성되고 시약이 함침 및 건조되어 연결부위(J)로부터 누수된 가스와의 접촉시 특정색으로 변색된다. 제 2 누수감지수단(330)은 케이싱(310)의 내부에 구성되고 연결부위(J)로부터 누수된 가스의 접촉시 이를 전기적으로 감지한다. 가이드몰드(340)는 제 1 누수감지수단(320)과 제 2 누수감지수단(330) 중 적어도 어느 하나에 구성되어 제 1 누수감지수단(320)과 제 2 누수감지수단(330)이 케이싱(310) 내부의 형상에 대응된 형상을 유지하도록 함과 동시에 해당 위치에 안정적으로 구성되도록 한다.
이하에서는 가스누출감지수단(300)의 각 구성요소에 대해서 구체적으로 살펴본다.
먼저, 케이싱(310)은 세부 구성요소로 상/하부케이스(311,312), 장착용플랜지(313), 누수방지부재(314)를 포함할 수 있다.
여기서 상/하부케이스(311,312)는 연결부위(J)를 커버하기 위한 소정의 형상과 공간을 가지면서 연결부위(J)의 외부에 연결부위(J)를 커버하면서 장착 구성되고 연결부위(J)로부터 누수 발생시 가스가 외부로 누수되지 못하도록 방지하는 케이스 타입의 장착수단으로, 외부로부터 내부가 육안으로 확인이 가능하도록 투명 또는 반투명하고 합성수지 재질을 가지며 상호간 대면시 연결부위(J)가 내부 공간에 수용되도록 속이 빈 내부를 가지는 원통형상을 형성한다.
장착용플랜지(313)는 원통형상의 분할된 상하부를 구성하는 상/하부케이스(311,312)의 대면 부위에 연장 형성되고 볼트와 너트 등과 같은 결합부재에 의해 대면 결합되도록 하여 연결부위(J)의 외부를 커버하면서 상/하부케이스(311,312)가 장착 구성되도록 한다.
누수방지부재(314)는 장착용플랜지(313)의 형상에 대응된 형상을 가지고 장착용플랜지(313)의 대면 결합시 상호간 대면되어 연결부위(J)로부터 누수된 가스가 대면 부위를 통해 외부로 누수되는 것을 방지하는 오링 또는 가스켓 등과 같은 부재로 형성될 수 있다.
따라서 이러한 구성을 갖는 케이싱(310)에 의하면, 연결부위(J)에 연결부위(J)를 감싸면서 간단하게 장착 구성됨으로써, 연결부위(J)로부터 누수된 가스가 외부로 누수되는 것을 방지할 수 있고, 더불어, 제 1 누수감지수단(320)이 누수액과의 접촉시 특정 색으로 변색이 진행되는 것을 외부의 작업자로 하여금 쉽게 육안으로 확인하도록 하여 신속한 대처를 가능하게 하고 안전사고를 방지할 수 있다.
한편, 케이싱(310)은 상/하부케이스(311,312)가 장착용플랜지(313)에 관통되는 결합부재에 의해 상호간 대면 결합되도록 하고 있으나, 장착용플랜지(313)가 암수 또는 요철 구조를 가질 수도 있고 또한, 대면 부위 중 어느 한 부위가 상호간 회동 가능하게 연결되도록 한 상태에서 다른 한 부위가 상호간 대면시 강제 체결되도록 하는 구조를 가지는 결속구조를 가질 수도 있다. 또한, 상/하부케이스(311,312)의 외면에는 반사테이프가 더 부착되어 야간에 식별력을 제공하여 작업자로 하여금 손쉽게 해당 위치를 파악하도록 할 수 있다.
제 1 누수감지수단(320)은, 케이싱(310)의 내부에 구성되고 시약이 함침 및 건조되어 연결부위(J)로부터 누수된 액체와의 접촉시 특정색으로 변색되는 화학적 누수감지수단으로, 흡수력이 뛰어난 섬유재질 또는 종이재질의 패드에 인체에 무해하면서도 천연 재료로 특수 처리된 시약이 흡수 및 건조 처리되는 것을 통해 제조된다.
따라서 제 1 누수감지수단(320)에 의하면, 반도체 제조장비들을 연결하는 연결부위(J)로부터 누수가 발생되는 경우 누수액과의 접촉시 특정 색으로 변색이 진행되어 작업자로 하여금 이를 육안으로 확인하도록 할 수 있고, 이를 통하여, 신속한 대처를 가능하게 하여 안전사고를 방지할 수 있다.
제 2 누수감지수단(330)은, 케이싱(310)의 내부에 구성되고 연결부위(J)로부터 누수된 액체의 접촉시 이를 전기적으로 감지하는 전기적 누수감지수단으로, 연결부위(J)로부터 누수 발생시 누수되는 가스의 접촉을 진동, 압력, 온도, 단락 및 정전용량을 통하여 감지하고 이에 대한 해당 전기적 신호를 발생시켜 공지의 경고음발생장치 등을 포함하는 모니터링 시스템인 모니터링 및 제어 단말(30)에 전달하여 근접한 위치에 위치된 작업자들의 신속한 대처와 다시 외부에 위치된 관리자의 관리자 모바일 디바이스(40)에게 신속한 알림을 가능하게 할 수 있다.
여기서, 제 2 누수감지수단(330)은, 누수액의 접촉을 정전용량을 통하여 감지하는 정전용량감지수단으로, 보다 바람직하게는, 정전용량터치기판, 상기 정전용량터치기판에 형성되는 전극패턴, 상기 전극패턴과의 전기적 연결을 위한 회로 배선을 구성하는 회로기판, 상기 회로기판과 전극패턴에 각각 접촉되는 부분을 포함하여 회로기판의 회로 배선과 전극패턴을 서로 전기적으로 연결하는 상태로 접착하는 도전성접촉부재를 포함하는 정전용량패드(331)와, 정전용량패드(331)에 관통 형성되는 다수의 누수액 관통공(332)을 포함한다.
즉, 정전용량패드(331)는 누수액이 정전용량터치기판에 접촉시 이를 정전용량의 변화를 통하여 감지할 수 있다.
또한, 누수액관통공(332)은, 제 1 누수감지수단(320)이 누수액과 접촉하지 못하는 것을 방지하기 위해 형성된다. 보다 상세하게는, 케이싱(310)의 내부에 제 1 누수감지수단(320)과 제 2 누수감지수단(330)이 같이 구성되는 경우 누수를 육안으로 식별되도록 하는 변색 작용하는 제 1 누수감지수단(320)이 케이싱(310)의 내부 표면에 위치되어야 하고 연결부위(J)와 제 1 누수감지수단(320) 사이에 제 2 누수감지수단(330)이 위치되어야 한다. 이에, 상기와 같은 상태에서, 연결부위(J)로부터 누수가 발생되는 경우 제 2 누수감지수단(330)에 의해 제 1 누수감지수단(320)이 누수액과 접촉하지 못하게 되므로, 누수액관통공(332)을 통해 누수액이 제 1 누수감지수단(320)에 접촉되도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 정전용량패드(331)는, 하부케이스(312)의 양측면 중 어느 하나에 관통 구성되는 커넥터에 전기적으로 접속된 상태를 가지는 것이 바람직하며, 이때, 커넥터는 공지의 경고음발생장치 등을 포함하는 모니터링 시스템인 모니터링 및 제어 단말(30)에 유선 또는 무선으로 연결되도록 하는 통신수단 등에 전기적으로 연결된 상태를 가지는 것이 바람직하다.
여기서, 통신수단은 정전용량패드(331)에 전기적으로 접속된 상태에서 감지신호 발생시 외부의 모니터링 시스템이나 관리자에게 유/무선 통신을 통해 안내하고, 상기 경고음발생수단은 통신수단에 감지신호 전달시 해당 경고음을 발생시켜 관리자나 작업자에게 안내하는 것으로, 상기 통신수단, 경고음발생수단 및 이를 이용한 모니터링시스템은 공지의 기술이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
따라서 제 2 누수감지수단(330)에 의하면, 반도체 제조장비들 사이에 연결되는 파이프(200)들의 연결부위(J)로부터 누수가 발생되는 경우 누수액과의 접촉시 특정 정전용량을 통하여 이를 감지하고 외부에 경고가 발생되도록 할 수 있고, 이를 통하여, 신속한 대처를 가능하게 하여 안전사고를 방지할 수 있다.
가이드몰드(340)는, 제 1 누수감지수단(320)과 제 2 누수감지수단(330) 중 적어도 어느 하나에 구성되어 제 1 누수감지수단(320)과 제 2 누수감지수단(330)이 케이싱(310) 내부의 형상에 대응된 형상을 유지하도록 함과 동시에 해당 위치에 안정적으로 구성되도록 하는 안착수단으로, 플랫한 판넬 형상을 가지는 제 1 누수감지수단(320)과 제 2 누수감지수단(330)이 반원통 또는 원통 형상을 가지면서 연결부위(J)로부터 소정 거리 이격된 상태로 케이싱(310)의 내부 표면에 위치되도록 제 1 누수감지수단(320)과 제 2 누수감지수단(330)의 가장자리가 삽입되도록 하는 삽입홈(341)을 가지는 반고리 또는 고리 형상을 가지는 한 쌍의 몰드프레임(342)을 포함한다.
즉, 가이드몰드(340)에 의하면, 플랫한 형상을 가지는 제 1 누수감지수단(320)과 제 2 누수감지수단(330)의 가로방향 양측부위가 각각 반고리 또는 고리 형상을 가지는 몰드프레임(342)의 삽입홈(341)에 끼워져 속이 빈 반원통 또는 원통 형상을 가지는 상태에서 하부케이스(312) 또는 상/하부케이스(311,312)의 표면에 안정적으로 위치되도록 할 수 있다.
여기서, 하부케이스(312) 또는 상/하부케이스(311,312)의 내부 표면에는 몰드프레임(342)이 안정적인 상태로 끼워지거나 걸림 지지되도록 하는 장착홈이나 걸림구가 해당 부위에 더 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 가이드몰드(340)는, 제 1 누수감지수단(320)과 케이싱(310)의 내부 표면 사이에 전면적에 소정의 면적을 가지면서 천공 형성되는 다수의 노출공(343a)을 가지는 합성수지 재질 또는 부직포나 라텍스 재질의 필터판넬(343)이 더 구성되어 제 1 누수감지수단(320)의 변색시 변색부위가 노출공(343a)을 통해 외부로 노출되도록 하여 누수 부위가 미관상 나쁘지 않도록 하는 것이 좋다.
여기서, 필터판넬(343)은, 제 1 누수감지수단(320)의 일면에 접촉 위치되어 제 1 누수감지수단(320)이 누수액과의 접촉에 의해 변색 발생시 액체가 제 1 누수감지수단(320)에 모두 흡수되지 못하는 경우 흡수되지 못한 누수액이 흡수되도록 하는 것이 바람직하다.
따라서 가이드몰드(340)에 의하면, 케이싱(310)의 내부에 위치 및 구성되는 제 1 누수감지수단(320)과 제 2 누수감지수단(330)이 연결부위(J)를 감싸는 형태를 유지하도록 할 수 있다.
이에, 상기와 같은 구성을 가지는 가스누출감지수단(300)에 의하면, 누수액과의 접촉시 변색 반응하는 제 1 누수감지수단(320)과 누수액과의 접촉시 전기적으로 반응하는 제 2 누수감지수단(330)이 케이싱(310)의 내부에 수용 위치된 상태에서 파이프(200)들의 연결부위(J)를 커버하면서 연결부위(J)에 장착됨으로써, 연결부위(J)로부터 발생된 가스 누수액과의 접촉시, 변색과 전기적 신호로 이에 대한 감지를 출력하여 작업자로 하여금 육안 등의 시각과 알람 경고음 등의 청각을 통해 이를 인지하도록 하여 신속한 대처를 가능하게 할 수 있다.
이하, 상술한 바와 같은 구성을 가지는 반도체 제조설비용 가스 캐비닛(10)의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.
먼저, 저장용기(B)의 내부에 소스 가스가 충전된 상태에서, 저장용기(B)가 가열수단(100)에 의해 소정의 온도로 가열되어 소스 가스가 액체 상태에서 기체 상태로 변환된다.
여기서, 가열수단(100)은, 저장용기(B)의 외부 전부 또는 일부에 접촉되거나 감싸면서 구성된 히트파이프(120)의 일단 또는 일부분에 히터(130)가 설치되는 것을 통해 간단하게 구성될 수 있으며, 이때, 히터(130)로부터 히트파이프(120)의 일단 또는 일부분에 전열시 히트파이프(120)의 내부에 충전된 발열유체(110)가 소정의 온도로 발열되어 저장용기(B)가 가열된다.
이후, 저장용기(B)의 내부로 가스배출수단(F)에 의해 캐리어 가스가 주입됨과 동시에, 기체 상태의 소스 가스가 다양한 목적과 용도의 반도체 제조설비에 연결된 파이프(200)를 통해 이송 및 공급되어 해당 공정이 실시된다.
여기서, 파이프(200)는, 본관(210)과 가스의 화학적 반응이 방지되어 항상 정상 상태의 가스가 이송되도록 할 수 있고, 이를 통하여 본관(210)의 변질이 방지되며, 본관(210), 메쉬관(220) 및 외관(230)이 각각 충분한 가요성을 확보하여 가스 이송 호스 전체의 설치 자유도가 보장되고 체결부재로 인한 틈새의 차단으로 가스의 누출이 완전 방지된다.
또한, 파이프(200)와 파이프(200)의 연결부위(J)에는 가스누출감지수단(300)이 구성됨에 따라 연결부위(J)의 연결 작업 중 실수로 인하여 가스가 누출되는 경우 누출이 육안 및 전기적으로 확인될 수 있어 작업자로 하여금 신속한 대처를 가능하게 할 수 있다.
따라서 상술한 바에 의하면, 저장용기(B)의 외부 표면에 발열유체(110)가 충전된 히트파이프(120)가 설치되고 히트파이프(120)의 단부에 히터(130)가 설치되는 간단한 구성을 통하여, 가열수단(100)의 구성을 간단히 하고, 히터(130)의 전열에 의해 발열 동작되는 히트파이프(120)의 발열유체(110)에 의해 저장용기(B)가 가열되도록 할 수 있다.
또한, 가스배출수단(F)의 가스 이송 호스의 가스 누출을 완전하게 방지할 수 있다.
또한, 가스 이송 호스 등과 같은 파이프(200)와 파이프(200)의 연결부위(J)에 가스누출감지수단(300)이 장착 구성되어 가스의 누출시 육안 및 전기적으로 이를 확인하도록 할 수 있다.
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 고안의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 고안의 기술 내용을 쉽게 설명하고 고안의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 고안의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 고안의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
1 : 반도체 제조설비용 가스 캐비닛 모니터링 및 제어 시스템
10 : 반도체 제조설비용 가스 캐비닛
20 : 네트워크
30 : 모니터링 및 제어 단말
40 : 관리자 모바일 디바이스

Claims (3)

  1. 설치 공간을 제공하는 하우징(H)과, 하우징(H)의 내부에 설치 구성되며 소스 가스가 저장되는 '저장용기(B)'와, 저장용기(B)의 표면에 설치되고 발열 동작되도록 하여 저장용기(B)가 가열되도록 하는 히터(130)를 포함하는 '가열수단(100)'과, 저장용기(B)의 내부에 캐리어 가스를 공급받은 후 캐리어 가스와 함께 소스 가스를 외부로 배출시키는 파이프(200)를 포함하는 '가스배출수단(F)'과, 가스배출수단(F)의 파이프(200)와 파이프(200)의 연결부위(J)에 설치되어 파이프(200)의 연결부위(J)로부터 누출되는 가스의 여부를 육안 및 전기적으로 감지하는 '가스누출감지수단(300)'을, 포함하는 적어도 하나 이상의 "반도체 제조설비용 가스공급장치(10)"; 외에, "모니터링 및 제어 단말(30)"; 을 포함하며, 반도체 제조설비용 가스공급장치(10)와, 모니터링 및 제어 단말(30) 간에는 신호 및 데이터 송수신을 수행하는 반도체 제조설비용 가스 캐비닛 모니터링 및 제어 시스템(1)에 있어서,
    모니터링 및 제어 단말(30)은, 통신부(450), 센싱부(420), 제어부(430), 경고메시지출력부(440)를 포함하며, 센싱부(420)는, 중량센싱수단(421), 온도센싱수단(422) 및 압력센싱수단(423)을 포함하며,
    중량센싱수단(421)은, 저장용기(B)를 구성하는 프로세서탱크(B1), 벌크탱크(B2) 외에 저장용기(B)의 외부 소스 가스 저장탱크(B3)의 소스 가스 충전량을 측정하여 제어부(430)로 제공하며,
    온도센싱수단(422)은, 저장용기(B)의 표면 온도를 측정하여, 제어부(430)로 표면 온도 측정 정보를 제공함으로써, 제어부(430)에 의한 가열수단(100)의 동작을 제어하도록 하며,
    압력센싱수단(423)은, 가스배출수단(F)의 압력을 측정하여 압력 측정 정보를 제어부(430)로 제공하여, 제어부(430)에 의한 가스배출수단(F)의 압력을 조절하도록 하며,
    제어부(430)는 센싱부(420)에 의해 프로세서탱크(B1), 벌크탱크(B2), 외부 소스 가스 저장탱크(B3)에 대해서 측정된 소스 가스 충전량 정보, 저장용기(B)에 대해서 측정된 표면 온도 측정 정보, 가스배출수단(F)에 대해서 측정된 압력 측정 정보를 수신한 뒤, 각각 미리 설정된 임계 소스 가스 충전량 범위, 임계 표면 온도 측정 범위, 임계 압력 측정 범위 내인지를 분석하며,
    소스 가스 충전량 정보로 프로세서탱크(B1) 내부에 채워진 "프로세서 탱크 소스 가스 충전량 정보" 및 벌크탱크(B2)에 대한 벌크탱크 소스 가스 충전량 정보"를 수신한 뒤, 프로세서 탱크 소스 가스 충전량 정보에 대해서 미리 설정된 프로세서탱크 소스 가스 충전량 제공 가능 범위, 그리고 벌크탱크 소스 가스 충전량 정보에 대해서 미리 설정된 벌크탱크 소스 가스 충전량 제공 가능 범위 내인지를 분석하여,
    프로세서탱크 소스 가스 충전량 정보가 프로세서탱크 소스 가스 충전량 제공 가능 범위에 미달하지 않는 경우는 다음 주기에 센싱부(420)에 의해 저장용기(B)에 대한 소스 가스 충전량 정보 측정을 대기하며,
    반대로 프로세서탱크 소스 가스 충전량 정보가 프로세서탱크 소스 가스 충전량 제공 가능 범위에 미달하는 경우, 벌크탱크 소스 가스 충전량 정보에 대해서 벌크탱크 소스 가스 충전량 제공 가능 범위에 속하는지 다시 분석한 뒤, 벌크탱크 소스 가스 충전량 제공 가능 범위에 속하는 경우 벌크탱크(B2)에서 프로세스탱크(B1)로의 소스 가스 충전을 위해 벌크탱크 소스 가스 충전량 정보의 값에서 벌크탱크 소스 가스 충전량 제공 가능 범위의 최대값의 차에 해당하는 가스량의 정량적 수치인 제 1 충전 요청 소스 가스량 정보를 연산한 뒤, 연산된 정보를 네트워크(200)를 통해 반도체 제조설비용 가스 캐비닛(10)으로 전송하도록 통신부(410)를 제어하여, 반도체 제조설비용 가스 캐비닛(10) 상에서 가스누출감지수단(300) 상에서 정전용량패드(331)와 전기적으로 접속된 형태의 커넥터를 통해서 반도체 제조설비용 가스 캐비닛(10)의 통신수단으로 전달된 뒤, 통신수단에 함께 형성된 MCU에 의한 수신된 정보인 제 1 충전 요청 소스 가스량 정보에 맞게 프로세서탱크(B1)와 벌크탱크(B2) 사이에 형성된 파이프(200)에 형성된 제 1 소스가스조절밸브에 대한 제어가 수행되도록 하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조설비용 가스 캐비닛 모니터링 및 제어 시스템.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서, 저장용기(B)는,
    프로세서탱크(B1)와 벌크탱크(B2) 사이에 소스 가스가 충전되는 파이프(200)의 단부인 프로세서탱크(B1) 측에 근접한 위치에는 캐리어가스제거밸브가 더 구성되어 캐리어가스제거밸브를 활용하여 캐리어 가스와 함께 벌크탱크(B2)로부터 프로세서탱크(B1)에 충전되는 소스 가스가 충전시 소스 가스만이 프로세서탱크(B1)로 충전되도록 하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조설비용 가스 캐비닛 모니터링 및 제어 시스템.
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