KR20070031675A - 반도체 제조설비의 배관연결장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제1배관의 외주면에 형성된 제1플랜지부와 제1플랜지부에 대향되되 제2배관의 외주면에 형성된 제2플랜지부를 상호간 조임으로 제1배관과 제2배관을 연결하는 반도체 제조설비의 배관연결장치를 제공한다. 이때, 배관연결장치는 제1플랜지부와 제2플랜지부가 그들 사이에 위치되도록 제1배관과 제2배관의 외주면에 각각 끼워지는 제1ㆍ제2클램핑부재와; 제1클램핑부재와 제2클램핑부재가 제1클램핑부재와 제2클램핑부재의 사이에 위치된 제1플랜지부와 제2플랜지부를 조이도록 제1클램핑부재와 제2클램핑부재를 상호간 체결시켜주는 볼트유닛; 및, 제1클램핑부재와 제2클램핑부재의 체결시 플랜지부들의 브크큰을 방지하는 탄성부재들을 포함한다.

Description

반도체 제조설비의 배관연결장치{Pipe coupling apparatus of Semiconductor manufacturing equipment}

도 1은 본 발명에 따른 배관연결장치가 구비된 반도체 제조설비의 일실시예를 도시한 구성도이다.

도 2는 도 1의 배관연결장치를Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 절개한 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

110 : 반응튜브

130 : 웨이퍼 보트

140 : 튜브 캡

150 : 가스공급부

170 : 배관연결장치

190 : 가스배기부

본 발명은 반도체 소자를 제조하는데 사용되는 반도체 제조설비에 관한 것으로, 특히, 반도체 소자를 제조하는데 사용되는 배관들을 상호간 연결시켜주는 반도 체 제조설비의 배관연결장치에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 소자를 제조하기 위해서는 여러가지 단위공정을 수행하는 다수의 반도체 제조설비를 필요로 한다.

이들 반도체 제조설비들 중에는 매우 높은 고온에서 공정이 수행되어지는 열처리 설비도 포함된다.

이와 같은 열처리 설비는 대부분 복수의 웨이퍼가 한꺼번에 처리되는 배치(Batch)방식이다. 따라서, 열처리 설비는 대부분 그 내부에서 반응이 직접 진행되어지는 반응튜브(Tube)와, 반응튜브 내에서 반응이 진행되어지도록 반응튜브의 내부로 소정 공정가스를 공급해주는 가스공급배관 및, 반응튜브의 내부로 복수의 웨이퍼를 한꺼번에 유입시키는 웨이퍼 보트(Wafer boat)를 포함한다. 이에 따라, 복수의 웨이퍼는 반응튜브의 내부에서 한꺼번에 처리되어지는 것이다.

한편, 반응튜브는 매우 높은 고온에서 공정이 수행되어지므로, 반응튜브와 이 반응튜브에 직접 연결된 가스공급배관 등은 고온의 열에 의해서도 변형되지 않은 재질 예를 들면, 퀄츠(Quartz) 재질로 이루어진다. 따라서, 공정진행을 위해 반응튜브와 이 반응튜브에 직접 연결된 가스공급배관 등이 매우 높은 고온으로 가열되어질 경우에도 반응튜브와 이 반응튜브에 직접 연결된 가스공급배관 등은 변형되지 않고 공정의 진행을 원활하게 잘 수행하게 되는 것이다.

그러나, 이와 같은 반응튜브 및 이에 직접 연결된 가스공급배관 등은 퀄츠 재질로 이루어져 있기 때문에 열에 대해서는 강하지만, 상대적으로 충격에 대해서는 약한 문제점이 있다. 따라서, 반응튜브 및 이에 직접 연결된 가스공급배관 등의 관리는 주의가 요구된다. 특히, 가스공급배관 같은 경우에는 길이의 연장 등의 이유로 다른 가스공급배관을 더 연결해야 하기 때문에 이 연결작업시 가스공급배관에 충격이 가해지지 않도록 더욱 주의해야 한다. 하지만, 종래의 경우 가스공급배관들을 연결하는 연결작업시, 가스공급배관들의 플랜지부를 조이는 클램프(Clamp)가 가스공급배관들에 일체로 형성된 플랜지부를 직접 조이도록 구성되어 있기 때문에 종종 클램프는 가스공급배관들의 플랜지부에 충격을 가하게 되어 가스공급배관의 브로큰(Broken)을 유발하게 되는 문제가 발생된다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 가스공급배관들의 연결작업시 발생되는 브르큰 문제를 미연에 방지할 수 있는 반도체 제조설비의 배관연결장치를 제공하는데 있다.

이와 같은 기술적 과제를 구현하기 위한 본 발명은 제1배관의 외주면에 형성된 제1플랜지부와 제1플랜지부에 대향되되 제2배관의 외주면에 형성된 제2플랜지부를 상호간 조임으로 제1배관과 제2배관을 연결하는 반도체 제조설비의 배관연결장치를 제공한다.

일 실시예에 따르면, 상기 배관연결장치는 제1플랜지부와 제2플랜지부가 그들 사이에 위치되도록 제1배관과 제2배관의 외주면에 각각 끼워지는 제1ㆍ제2클램핑부재(Clamping member)와; 제1클램핑부재와 제2클램핑부재가 제1클램핑부재와 제2클램핑부재의 사이에 위치된 제1플랜지부와 제2플랜지부를 조이도록 제1클램핑부 재와 제2클램핑부재를 상호간 체결시켜주는 볼트유닛(Bolt unit); 및, 제1클램핑부재와 제2클램핑부재의 체결시 플랜지부들의 브크큰을 방지하는 탄성부재들을 포함할 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 상기 탄성부재들은 플랜지부들의 사이에 개재되는 제1탄성부재와, 플랜지부들 중 어느 하나의 플랜지부와 제1클램핑부재의 사이에 개재되는 제2탄성부재 및, 플랜지부들 중 다른 하나의 플랜지부와 제2클램핑부재의 사이에 개재되는 제3탄성부재를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 탄성부재들은 각각 고무재질의 오링(O-ring)으로 형성될 수 있다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1은 본 발명에 따른 배관연결장치가 구비된 반도체 제조설비의 일실시예를 도시한 구성도이고, 도 2는 도 1의 배관연결장치를Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 절개한 단면도이다.

도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예인 반도체 제조설비는 그 내부에서 공정에 필요한 반응이 진행되는 반응튜브(110)와, 반응튜브(110)의 외측에서 반응튜브(110)를 고온 등으로 가열시켜주는 히터(Heater,미도시) 및, 반응튜브(110)의 내부로 다수의 웨이퍼(90)를 이송시켜주는 웨이퍼 보트(Wafer boat,130)를 포함한다.

이때, 반응튜브(110)는 고온의 열에 의해서도 변형되지 않는 재질, 예를 들면, 퀄츠 재질로 이루어지고, 그 형상은 하단이 개구된 돔(Dome)형상으로 형성된다. 따라서, 웨이퍼 보트(130)는 그 개구된 하단을 통하여 반응튜브(110)의 내부로 웨이퍼(90)를 이송한다.

그리고, 반응튜브(110)의 일측과 타측에는 각각 반응튜브(110)의 내부로 소정 공정가스를 공급하거나 반응튜브(110) 내부의 폐가스 등을 외부로 배출하는 가스공급부(150)와 가스배기부(190)가 마련된다.

먼저, 가스공급부(150)에 대해 설명하면, 가스공급부(150)는 반응튜브(110)의 일측에 직접 연결된 제1배관(151)과, 제1배관(151)에 연결되는 제2배관(152) 및, 제1배관(151)과 제2배관(152)을 연결하는 배관연결장치(170)를 포함한다.

제1배관(151)은 고온의 열에 의해서도 변형되지 않는 재질 예를 들면, 퀄츠 재질로 이루어진다. 그리고, 그 일단은 반응튜브(110)에 연결되고, 그 타단은 반응튜브(110)로부터 소정길이 연장형성된다. 이때, 제1배관(151)의 일단은 반응튜브(110)와 일체로 형성될 수 있다. 그리고, 제1배관(151)의 타단에는 제2배관(152)과 연결되도록 그 외주면에 제1플랜지부(151a)가 마련될 수 있다.

제2배관(152)은 제1배관(151)과 같이 고온의 열에 의해서도 변형되지 않는 재질 예를 들면, 퀄츠 재질로 이루어진다. 하지만, 제2배관(152)은 고온의 영향을 비교적 덜 받는 부분이므로, 테프론(Teflon) 재질 등과 같은 다른 재질로도 이루어질 수 있다. 그리고, 제2배관(152)의 일단 곧, 제1배관(151)에 연결되는 제2배관(152)의 일단에는 제1배관(151)과 연결되도록 그 외주면에 제2플랜지부(152a)가 마련될 수 있다. 따라서, 배관연결장치(170)는 제1배관(151)에 마련된 제1플랜지부(151a)와 제2배관(152)에 마련된 제2플랜지부(152a)를 상호간 조임으로써 제1배관(151)과 제2배관(152)을 연결하게 된다. 이 경우, 제2플랜지부(152a)는 제1플랜지부(151a)의 대향된 위치에 마련됨이 바람직하다. 또한, 제2배관(152)의 타단에는 후술될 제1가스와 제2가스를 연소시키거나 혼합시킬 수 있는 토치(Torch,154)가 설치될 수 있다. 그리고, 이 토치(154)에는 공정에 필요한 제1가스와 제2가스가 각각 서로다른 경로로 유입될 수 있도록 제1가스공급배관(155)과 제2가스공급배관(156)이 상호 소정간격 이격된 채로 설치될 수 있다. 일실시예로, 제1가스는 H₂일 수 있고, 제2가스는 O₂일 수 있다.

한편, 배관연결장치(170)는 전술한 제1플랜지부(151a)와 제2플랜지부(152a)가 그들 사이에 위치되도록 제1배관(151)과 제2배관(152)의 외주면에 각각 끼워지는 제1ㆍ제2클램핑부재(171,172))와, 제1클램핑부재(171)와 제2클램핑부재(172)가 제1클램핑부재(171)와 제2클램핑부재(172)의 사이에 위치된 제1플랜지부(151a)와 제2플랜지부(152a)를 조이도록 제1클램핑부재(171)와 제2클램핑부재(172)를 상호간 체결시켜주는 볼트유닛 및, 제1클램핑부재(171)와 제2클램핑부재(172)의 체결시 플랜지부들(151a,152a)의 브크큰을 방지하는 탄성부재들을 포함한다.

구체적으로, 제1클램핑부재(171)와 제2클램핑부재(172)는 상호 동일한 형상 즉, 한쌍으로 이루어질 수 있다. 그리고, 제1클램핑부재(171)와 제2클램핑부재(172)는 각각 제1배관(151)과 제2배관(152)의 외주면에 끼워지도록 중앙에 소정크기의 홀(Hole)이 형성된 원반 형상 또는 후크(Hook) 형상일 수 있다. 이 경우, 제1클램핑부재(171)와 제2클램핑부재(172)의 중앙에 형성된 홀의 크기는 각 배관들(151,152)의 외경보다는 크게 형성되되, 각 플랜지부들(151a,152a)의 직경보다는 적게 형성됨이 바람직하다. 또한, 제1클램핑부재(171)와 제2클램핑부재(172)의 외측 가장자리 부근에는 전술한 볼트유닛이 끼워져 체결되도록 다수개의 볼트홀들(175,176)이 형성될 수 있다. 따라서, 제1클램핑부재(171)와 제2클램핑부재(172)는 이 다수개의 볼트홀들(175,176)에 각각 볼트유닛들이 끼워져 체결됨으로써 그들 사이에 위치된 제1플랜지부(151a)와 제2플랜지부(152a)를 조일 수 있게 되는 것이다.

볼트유닛은 클램핑부재들(171,172)의 볼트홀들(175,176)에 끼워지는 클램핑볼트(173)와, 이 볼트(173)에 체결되는 클램핑너트(174)로 구성된다. 따라서, 클램핑볼트(173)가 상기 클램핑부재들(171,172) 중 어느 하나의 클램핑부재에 형성된 볼트홀을 관통한 다음 다른 하나의 클램핑부재에 형성된 볼트홀에 끼워질 경우, 클램핑너트(174)는 이 볼트홀에 끼워져서 돌출된 클램핑볼트(173)의 끝단에 체결됨으로써 클램핑부재들(171,172)을 상호간 체결시켜주게 되는 것이다.

탄성부재들은 플랜지부들(151a,152a)의 브로큰을 방지하는 역할을 하는 바, 플랜지부들(151a,152a)의 사이에 개재되는 제1탄성부재(183)와, 플랜지부들(151a,152a) 중 어느 하나의 플랜지부와 제1클램핑부재(171)의 사이에 개재되는 제 2탄성부재(181) 및, 플랜지부들(151a,152a) 중 다른 하나의 플랜지부와 제2클램핑부재(172)의 사이에 개재되는 제3탄성부재(185)로 구성된다. 이때, 탄성부재들은 각각 고무재질의 오링으로 형성될 수 있다. 따라서, 제1클램핑부재(171)와 제2클램핑부재(172)의 체결시 플랜지부들(151a,152a)은 이와 같은 탄성부재들의 작용에 의해 그 브로큰이 방지되어지는 것이다.

한편, 가스배기부(190)는 가스공급부(150)와 같이, 반응튜브(110)의 일측에 직접 연결된 제1배관과, 제1배관에 연결되는 제2배관 및, 제1배관과 제2배관을 연결하는 배관연결장치를 포함한다. 이때, 가스배기부(190)의 제1배관과 제2배관 및 이들을 연결하는 배관연결장치는 가스공급부(150)의 제1배관과 제2배관 및 이들을 연결하는 배관연결장치와 상호 동일하므로 이하에서는 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

참조번호 140은 반응튜브(100)의 개구된 하단을 밀폐하는 튜브 캡을 지칭한 것이다.

이하, 이상과 같이 구성된 본 발명 반도체 제조설비의 배관연결장치(170)를 이용하여 가스공급부(150)의 제1배관(151)과 제2배관(152)을 상호 연결하는 방법 및 이에 따른 효과를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 작업자는 제1배관(151)에 형성된 제1플랜지부(151a)에 제2배관(152)에 형성된 제2플랜지부(152a)를 접촉시키게 된다. 이때, 작업자는 제1탄성부재(183)가 이들 플랜지부들(151a,152a) 사이에 개재되도록 한다.

이후, 작업자는 제1플랜지부(151a)와 제2플랜지부(152a)가 그들 사이에 위치 되도록 제1배관(151)과 제2배관(152)의 외주면에 각각 제1클램핑부재(171)와 제2클램핑부재(172)를 끼우게 된다.

이후, 작업자는 제1플랜지부(151a)와 제1클램핑부재(171)의 사이 및 제2플랜지부(152a)와 제2클램핑부재(172)의 사이에 각각 제2탄성부재(181)와 제3탄성부재(185)가 개재되도록 한 다음, 볼트유닛을 이용하여 제1클램핑부재(171)와 제2클램핑부재(172)를 상호간 체결하게 된다. 따라서, 제1클램핑부재(171)와 제2클램핑부재(172)는 상호간 체결되면서 제1플랜지부(151a)와 제2플랜지부(152a)를 상호간 조이게 되어 제1배관(151)과 제2배관(152)을 연결하게 된다. 이때, 각 플랜지부(151a,152a)와 각 클램핑부재(171,172)의 사이에는 각각 고무재질 등의 오링으로 구현된 탄성부재들(181,183,185)이 개재되기 때문에 이상과 같은 체결작업에 의해서도 각 배관들(151,152)이나 각 배관들(151,152)의 플랜지부들(151a,152a)은 전혀 브로큰 되지 않게 된다.

이상, 본 발명은 도시된 실시예를 참고로 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구의 범위와 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명 반도체 제조설비의 배관연결장치에 따르면, 각 플랜지부와 각 클램핑부재의 사이에 각각 고무재질 등의 오링으로 구현된 탄성부재들이 개재되기 때문에, 본 발명 배관연결장치를 이용하여 배관들을 상호간 연결할 경우, 각 배관들이나 각 배관들의 플랜지부들은 이 탄성부재들의 작용에 의하여 그 브로큰이 미연에 방지되어지는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 제1배관의 외주면에 형성된 제1플랜지부와 상기 제1플랜지부에 대향되되 제2배관의 외주면에 형성된 제2플랜지부를 상호간 조임으로 상기 제1배관과 상기 제2배관을 연결하는 반도체 제조설비의 배관연결장치에 있어서,

   상기 제1플랜지부와 상기 제2플랜지부가 그들 사이에 위치되도록 상기 제1배관과 상기 제2배관의 외주면에 각각 끼워지는 제1ㆍ제2클램핑부재;

   상기 제1클램핑부재와 상기 제2클램핑부재가 상기 제1클램핑부재와 상기 제2클램핑부재의 사이에 위치된 상기 제1플랜지부와 상기 제2플랜지부를 조이도록 상기 제1클램핑부재와 상기 제2클램핑부재를 상호간 체결시켜주는 볼트유닛; 및,

   상기 제1클램핑부재와 상기 제2클램핑부재의 체결시 상기 플랜지부들의 브크큰을 방지하는 탄성부재들을 포함한 것을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 배관연결장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 탄성부재들은 상기 플랜지부들의 사이에 개재되는 제1탄성부재와, 상기 플랜지부들 중 어느 하나의 플랜지부와 상기 제1클램핑부재의 사이에 개재되는 제2탄성부재 및, 상기 플랜지부들 중 다른 하나의 플랜지부와 상기 제2클램핑부재의 사이에 개재되는 제3탄성부재를 포함한 것을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 배관연결장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 탄성부재들은 각각 고무재질의 오링으로 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 배관연결장치.

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