KR20070080527A - 파티클 측정을 위한 다기관 모니터링 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기 및 가스의 파티클 측정을 위한 다기관 모니터링 시스템에 관한 것이다. 다기관 모니터링 시스템은 매니폴드 모듈 및 플로우 보정용 필터 박스를 포함한다. 필터 박스는 상단에 다수의 포트들이 형성된 원통형의 몸체를 갖는다. 매니폴드 모듈의 다수의 포트들 중 사용하지 않는 포트들은 연결 튜브를 통하여 필터 박스의 포트와 각각 연결된다. 따라서 본 발명의 다기관 모니터링 시스템은, 매니폴드 모듈의 사용하지 않는 포트와 필터 박스의 포트를 연결하여 파티클 측정 작업의 효율을 높이고 데이터의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

반도체 제조 설비, 클린룸, 파티클, 매니폴드, 플로우 보정, 필터 박스

Description

파티클 측정을 위한 다기관 모니터링 시스템{MANIFOLD MORNITORING SYSTEM FOR MEASURING PARTICLE}

도 1은 일반적인 매니폴드 모듈을 이용하는 파티클 측정을 위한 다기관 모니터링 시스템의 구성을 도시한 블럭도;

도 2는 본 발명에 따른 매니폴드 모듈을 이용하는 파티클 측정을 위한 다기관 모니터링 시스템의 구성을 도시한 블럭도;

도 3은 도 2에 도시된 플로우 보정용 필터 박스의 상부 구성을 나타내는 평면도;

도 4는 도 2에 도시된 플로우 보정용 필터 박스의 구성을 나타내는 사시도;

도 5는 도 2에 도시된 매니폴드 모듈과 플로우 보정용 필터 박스의 체결 상태를 보여주는 사시도;

도 6은 도 5에 도시된 플로우 보정용 필터 박스의 상세한 구성을 나타내는 사시도; 그리고

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 다기관 모니터링 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *

100 : 다기관 모니터링 시스템 102 : 매니폴드 컨트롤러

104 : 파티클 카운터 106 : 매니폴드 펌프

110 : 매니폴드 모듈 112 : 매니폴드 포트

114, 140 : 샘플링 튜브 120 : 필터 박스

122 : 필터 박스 포트 124 : 몸체

126 : 유니온 캡 128 : 유니온

130 : 체결부재 142 : 연결 튜브

150 : 측정 위치

본 발명은 반도체 제조 설비에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 매니폴드 모듈을 이용하여 파티클을 측정하는 다기관 모니터링 시스템에 관한 것이다.

반도체 제조 설비의 클린룸 및 기타 장소의 미세한 파티클을 모니터링하기 위하여, 다기관 모니터링 시스템은 설치 장소의 공기 또는 가스의 파티클을 측정하는 파티클 카운터(particle counter)와, 부속 설비인 매니폴드(manifold) 모듈을 구비한다.

도 1을 참조하면, 일반적인 다기관 모니터링 시스템(manifold mornitoring system)(2)은 매니폴드 모듈(10)과 파티클 카운터(6) 사이에 매니폴드 펌프(8) 및 매니폴드 컨트롤러(4)를 포함한다. 그리고 매니폴드(10)는 다수의 포트(12a ~ 12f)들을 구비하고 각각의 포트(12a ~ 12f)는 샘플링 튜브(14a ~ 14d)를 이용하여 필터 (16a ~ 16d)와 연결된다. 또 매니폴드(10)는 포트(12a ~ 12f)들 중 사용하지 않는 포트 예를 들어, 전체 16 개의 포트 중 8 개 포트가 사용하지 않으면, 필터(16a ~ 16d)를 사용하지 않는 포트(12a ~ 12d)에 각각 연결하거나, 포트(12e, 12f)들 간을 샘플링 튜브(14e)를 이용하여 연결한다.

현재 공기 및 가스 파티클을 모니터링하는 경우, 클린룸 및 기타 장소의 측정하고자 하는 위치별로 해당 설비를 설치하여 모니터링하거나 또는 각각의 모니터링 위치가 예를 들어, 비용 상승 등의 이유로 설비의 설치가 용이하지 않으면, 모니터링하고자 하는 위치별 샘플링 튜브(sampling tube)을 풀링(pulling)하고, 일정 용량의 진공 펌프를 이용하여 각각의 샘플링 위치의 공기를 샘플링한 후, 부대 장치 즉, 매니폴드를 이용하여 각 샘플링 포트를 순차적으로 순환하면서 샘플링된 공기를 파티클 카운터를 이용하여 측정한다.

이 때, 사용하는 매니폴드는 크게 16/32 포트(port)의 샘플링 능력을 갖도록 설계되어지나, 일반적으로 모니터링의 중요도를 감안하여 4 내지 8 개 정도의 포트만을 사용하는 실정이다.

예를 들어, 16 포트를 모두 사용할 경우, 제 1의 측정 위치를 측정하고 1 회전하여 다시 제 1의 측정 위치를 측정하는데, 측정 시간이 측정 위치 당 1 분이 소요되고 각 측정 위치 간의 지연 시간(delay time)이 약 15 초 정도 소요되므로, 전체 측정 시간은 약 20 분 정도가 소요된다. 이는 제 1의 측정 위치의 포트를 이용하여 측정하고, 제 2의 측정 위치의 포트, 이어서 제 3의 측정 위치의 포트를 측정하는 순으로, 이렇게 순차적으로 제 16의 측정 위치의 포트까지 측정하고 다시 제 1의 측정 위치의 포트를 이용하여 측정하는데 소요되는 시간을 의미한다.

그러므로 제 1 의 측정 위치 포트를 이용하여 측정하고 순차적으로 다음 단계의 측정 위치 포트를 이용하여 측정하면, 결국 제 1의 측정 위치 포트의 이벤트는 이벤트가 지속된다는 조건하에서 약 20 분이 경과된 후에 확인할 수 있다. 반대로 이벤트가 순간적으로 예컨대, 최대 20 분 이내에서 발생하여 없어지는 경우이면, 전혀 확인할 수가 없어지는 상황이 된다. 따라서 이러한 상황을 고려하여 매니폴드의 많은 포트들 중에 일부분 만을 사용하게 된다.

그렇다면 현재 매니폴드의 전체 포트를 사용하지 않고 일부분의 포트를 사용한다면, 나머지 포트들은 데이터 오류가 발생할 수 있으므로 막음 처리해야 한다. 이를 처리하는 방법은 현재 사용하지 않는 포트들 간을 튜브를 이용해서 연결하여 2 차 오염을 줄이거나 또는 미사용 포트들의 오염을 방지할 수 있는 필터를 개별적으로 연결한다.

그러나 이 두 가지 방법 중 포트들 별로 튜브를 이용하여 서로 연결하는 방법은 진공 펌프에 무리한 부하를 주어 설비 고장의 원인을 제공하며 또한 파티클 카운터의 유량(flow rate)(또는 유속)을 제어할 수 없는 문제점이 있다. 또한 매니폴드 내의 오염된 샘플링 공기가 인입될 경우, 신속한 배출이 어려워 내부 오염을 유발하며 그 결과, 전체 샘플링 포트에 영향을 끼치게 되어 데이터의 신뢰성을 저하시키는 등의 치명적인 오류를 가져 온다.

다른 한 가지 방법은 사용하지 않는 포트별로 특정 크기 이하를 필터링하는 필터를 각각의 포트에 적용하기 때문에 초기 투자 비용이 발생하고 또한 정기적인 예방 정비(PM) 및 그에 따른 비용이 발생한다.

본 발명의 목적은 파티클 측정을 위하여 파티클 카운터의 진공 펌프 부하를 감소시키는 다기관 모니터링 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 파티클 측정을 위하여 샘플링 포트별로 유량을 제어 할 수 있는 다기관 모니터링 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 파티클 측정을 위하여 샘플링 포트를 필요에 따라 가감할 수 있는 다기관 모니터링 시스템을 제공하는 것이다.

상기 목적들을 달성하기 위한, 다기관 모니터링 시스템은 플로우 보정용 필터 박스를 구비하는데 그 한 특징이 있다. 이와 같이 다기관 모니터링 시스템은 다기관 모니터링 시스템의 플로우 보정을 위하여 매니폴드 모듈의 사용하지 않는 포트와 필터 박스의 포트를 연결하여 파티클 측정 작업의 효율을 높이고 데이터의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 다기관 모니터링 시스템은, 다수의 포트들을 구비하는 매니폴드 모듈과; 상기 매니폴드 모듈의 포트들 중 파티클 측정을 위해 사용하는 적어도 하나의 포트에 각각 연결되는 샘플링 튜브와; 다수의 포트들을 구비하고, 상기 매니폴드 모듈의 포트들 중 사용하지 않는 포트들과 연결되어 샘플링 플로우를 보정하는 필터 박스 및; 상기 매니폴드 모듈의 사용하지 않는 포트와 상기 필터 박스의 포트를 연결하는 연결 튜브를 포함한다.

한 실시예에 있어서, 상기 필터 박스는; 상단에 상기 필터 박스의 포트들이 형성된 원통형의 몸체와, 상기 필터 박스의 포트에 결합되어 상기 연결 튜브를 연결시키는 유니온 및, 상기 필터 박스의 포트가 사용하지 않는 포트인 경우, 상기 유니온을 밀폐시키는 유니온 캡을 포함한다.

다른 실시예에 있어서, 상기 필터 박스는 멀티 제로 필터 박스(multi zero filter box)로 구비된다.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 매니폴드 모듈과 상기 필터 박스를 체결하는 체결부재를 더 포함한다.

본 발명의 실시예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예들로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.

이하 첨부된 도 2 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 매니폴드 모듈을 이용하는 파티클 측정을 위한 다기관 모니터링 시스템의 구성을 도시한 블럭도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 다기관 모니터링 시스템(manifold mornitoring system)(100)은 플로우 보정용 필터 박스(120)를 구비한다. 그리고 다기관 모니터링 시스템(100)은 공기 및 가스의 파티클을 측정하는 파티클 카운터(104)와, 다수 의 포트(112a, 112b)들을 구비하는 매니폴드 모듈(110)과, 매니폴드 모듈(110)에 연결되는 매니폴드 펌프(106) 및, 매니폴드 모듈(110)을 제어하는 매니폴드 컨트롤러(102)를 포함한다. 매니폴드(110)의 포트(112a, 112b)는 샘플링 튜브(114a, 114b)를 통하여 플로우 보정용 필터 박스(120)와 연결된다.

필터 박스(120)는 다기관 모니터링 시스템(100)의 플로우 보정을 위하여 매니폴드 모듈(110)의 사용하지 않는 포트와 연결하여 작업 효율을 높이고 데이터의 신뢰성을 향상시킨다.

매니폴드 모듈(110)은 다수의 포트(112 : 112a, 112b)들 예를 들어, 16 개의 포트들을 구비한다. 이들 포트(112)들은 샘플링 튜브(도 7의 140)와 연결되어 다수의 측정 위치(도 7의 150)에서 파티클 측정을 위한 샘플링 유량을 받아서 파티클 타운터(104)로 공급한다. 또 매니폴드 모듈(110)은 다수의 포트들 중 사용하지 않는 포트들을 필터 박스(120)와 연결 튜브(114 : 114a, 114b)를 통해 연결되어 샘플링 유량의 플로우를 보정한다.

그리고 매니폴드 모듈(110)과 필터 박스(120)는 도 5에 도시된 바와 같이, 체결부재(130)를 이용하여 상호 결합되어 1 세트로 구성되거나, 또는 독립적인 시스템으로 각각 존재할 수 있다.

구체적으로, 도 3 내지 도 6를 참조하면, 플로우 보정용 필터 박스(120)는 멀티 제로 필터 박스(multi zero filter box)로서, 전체적으로 원통형의 몸체(124)와, 몸체(124) 상단에 구비되는 다수의 포트(122)들 및, 포트(122)들 각각에 결합되어 연결 튜브(도 7의 142)를 연결하는 유니온(union)(예컨대, 3/8 인치 구경의 유니온)(도 6의 128)들을 포함한다. 이 때, 필터 박스(120)의 사용하지 않는 포트들은 각각 유니온 캡(126)에 의해 포트를 밀폐시켜서 누출을 방지한다.

그리고 필터 박스(120)의 효율은 연결된 파티클 카운터(104)의 측정 효율을 감안하여 설계된다. 예를 들어, 0.1 ㎛ 이하를 측정하는 파티클 카운터이면, 장착되는 필터 박스의 효율도 0.1 ㎛ 이하를 제어할 수 있어야 한다.

따라서 본 발명의 다기관 모니터링 시스템(100)은 도 7에 도시된 바와 같이, 매니폴드 모듈(110)에서 사용하는 포트들은 샘플링 튜브(140)가 연결되어 측정 위치(150)에 설치되며, 매니폴드 모듈(110)의 사용하지 않는 포트들은 필터 박스(120)의 유니온(도 6의 128) 및 연결 튜브(예를 들어, 3/8 인치 구경의 튜브)(142)를 통하여 필터 박스(120)의 각 포트(122)와 연결된다. 그 결과, 필터 박스(120)는 매니폴드 모듈(110)과 연결되어 샘플링 유량의 플로우를 보정한다.

또, 매니폴드 모듈(110)의 포트 및 다기관 모니터링 시스템(100)의 플로우 보정을 위한 필터 박스(120)의 포트는 각각 테플론(teflon) 재질로 3/8 인치 구경의 부속품(fitting)으로 제작하여 연결의 견고성과, 작업 편의성 및 가스 누출에 의한 오염을 최소화할 수 있다.

또한, 파티클 카운터(104)는 다기관 모니터링 시스템(100)의 플로우 보정을 위한 필터 박스(120) 여지에 공기 필터(air filter)을 적용하고, 만일 분석 설비 매니폴드 모듈의 경우에는 해당되는 약액 필터(chemical filter)을 동시에 적용한다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 다기관 모니터링 시스템(100)은 매니폴드 모듈 (110)과 플로우 보정용 필터 박스(120)를 연결하여 플로우 유량을 보정함으로써, 파티클 측정 작업 효율을 향상시킨다.

이상에서, 본 발명에 따른 매니폴드 모듈을 이용하는 다기관 모니터링 시스템의 구성 및 작용을 상세한 설명과 도면에 따라 도시하였지만, 이는 실시예를 들어 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 다기관 모니터링 시스템은 플로우 보정용 필터 박스를 구비함으로써, 매니폴드 모듈의 사용하지 않는 포트와 필터 박스의 포트를 연결하여 파티클 측정 작업의 효율을 높이고 데이터의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

그 결과, 파티클 측정을 위하여 파티클 카운터의 진공 펌프 부하를 감소시키고, 샘플링 포트별로 유량을 제어할 수 있으며, 또한 샘플링 포트를 필요에 따라 가감할 수 있다.

Claims (4)

1. 공기 및 가스의 파티클 측정을 위한 파티클 카운터 및 진공 펌프를 구비하는 다기관 모니터링 시스템에 있어서:

   다수의 포트들을 구비하는 매니폴드 모듈과;

   상기 매니폴드 모듈의 포트들 중 파티클 측정을 위해 사용하는 적어도 하나의 포트에 각각 연결되는 샘플링 튜브와;

   다수의 포트들을 구비하고, 상기 매니폴드 모듈의 포트들 중 사용하지 않는 포트들과 연결되어 샘플링 플로우를 보정하는 필터 박스 및;

   상기 매니폴드 모듈의 사용하지 않는 포트와 상기 필터 박스의 포트를 연결하는 연결 튜브를 포함하는 것을 특징으로 하는 다기관 모니터링 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 필터 박스는;

   상단에 상기 필터 박스의 포트들이 형성된 원통형의 몸체와,

   상기 필터 박스의 포트에 결합되어 상기 연결 튜브를 연결시키는 유니온 및,

   상기 필터 박스의 포트가 사용하지 않는 포트인 경우, 상기 유니온을 밀폐시키는 유니온 캡을 포함하는 것을 특징으로 하는 다기관 모니터링 시스템.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 필터 박스는 멀티 제로 필터 박스(multi zero filter box)로 구비되는 것을 특징으로 하는 다기관 모니터링 시스템.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 매니폴드 모듈과 상기 필터 박스를 체결하는 체결부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다기관 모니터링 시스템.

Images