KR20090030541A - Large capability gas supply system and method - Google Patents

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최동현
박춘호
박문수
이상곤
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Abstract

A large capability gas supply system and method are provided to maintain the supply state in the abnormal state of the main feed port or the feeding system by utilizing the redundancy function. The main feed port(100) comprises the tube trailer(110) corresponding to the gas source and the pressure regulator(120) connected to two tube trailers. The pressure regulator is the high pressure adjustment manifold(HPCM: High Pressure Control Manifold). The line distributor(200) is the G.I.B(Gas Isolation Box) distributing the pressure-controlled process gas through the main feed port to the process line unit. The subsidiary supply part(300) comprises the secondary gas bombe supplying the process gas to the facility distributor.

Description

대용량 가스 공급 시스템 및 그 방법{large capability gas supply system and method}Large capability gas supply system and method

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 대용량 가스 공급 시스템의 개략적인 구성도이다. 1 is a schematic configuration diagram of a large-capacity gas supply system according to an embodiment of the present invention.

도 2는 압력 조절부를 보여주는 구성도이다. 2 is a block diagram showing a pressure control unit.

도 3은 라인 분배기를 보여주는 구성도이다. 3 is a block diagram showing a line distributor.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

100 : 메인 공급부100: main supply unit

110 : 튜브 트레일러110: Tube Trailer

120 : 압력 조절부120: pressure regulator

200 : 라인 분배기200: line divider

300 : 보조 공급부300: auxiliary supply unit

400 : 설비 분배기 400: Equipment Divider

본 발명은 반도체 공정설비의 무정지(Redundancy) 기능을 적용한 대용량 가 스 공급 시스템 및 그 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a large-capacity gas supply system and method using the redundancy function of semiconductor processing equipment.

반도체 디바이스(DEVICE)가 하나의 완성된 칩(CHIP)으로 그 성능을 다하기 위해서는 수 많은 공정들이 되풀이되어진다. 각 공정들은 각기 그 공정에 적합한 공정조건이 주어지는데 이러한 조건들이 제대로 충족되어야만 공정 장비는 각 공정을 정확히 진행할 수가 있다.Numerous processes are repeated in order for the semiconductor device DEVICE to achieve its performance in one completed chip. Each process is given a process condition that is appropriate for that process. These conditions must be met in order for the process equipment to perform each process correctly.

이 때 공정조건이란 주로 프로세스 챔버(PROCESS CHAMBER) 혹은 프로세스(PROCESS) 중 웨이퍼(WAFER)의 공정 환경을 말하는데 주요 공정 조건에는 가스 플로우(GAS FLOW), 웨이퍼 온도(WAFER TEMPERATURE), 챔버 온도(CHAMBER TEMPERATURE) ,PRESSURE), 알에프 파워(RF POWER) 등이 있다. 각각의 공정조건들이 안정적으로 그 조건들을 제공하지 못한다면 이는 즉각 생산성에 심각한 영향을 미치게 된다. At this time, the process condition refers mainly to the process environment of the wafer during the process chamber or the process. The main process conditions are gas flow, wafer temperature, and chamber temperature. ), PRESSURE) and RF POWER. If individual process conditions do not provide these conditions reliably, this will immediately have a serious impact on productivity.

이러한 요인들은 결국 반도체 생산의 주요 지표를 삼는 수율(YIELD RATE)에 가장 중요한 변수로 작용하게 된다. These factors eventually become the most important variables in yield (YIELD RATE), a key indicator of semiconductor production.

최근 반도체 디바이스의 고집적화 경향 및 웨이퍼 대구경화 추세로 이에 대응하는 프로세스 장비의 개발뿐만 아니라 각 공정 조건들을 안정적으로 제공할 수 있는 보조(SUB) 장비의 개발이 필연적으로 수반되어야 한다. 반도체소자의 제조설비는 일반적으로 주설비라하고, 가스공급시스템을 보조설비라 한다.  The recent trend toward higher integration of semiconductor devices and larger wafer diameters requires the development of process equipment corresponding to them, as well as the development of auxiliary (SUB) equipment that can stably provide each process condition. The manufacturing equipment for semiconductor devices is generally referred to as the main equipment, and the gas supply system is called as auxiliary equipment.

이러한 공정조건 중 필요로 하는 장비까지 고청정의 공정가스를 최종 설비측까지 안정적으로 공급하는 장치가 가스 봄베 케비넷(Gas Bombe Cabinet) 이다.  Among these process conditions, the gas bombe cabinet is a device that stably supplies high-clean process gas to the final equipment.

특히, 분위기 가스, 크리닝 가스, 박막용 가스 등 일부가스의 사용량 증가 와 폭발성, 부식성, 독성 등의 화학적인 특성을 가지고 있어 최종 사용 설비측에 이르기까지 총체적인 공급계통에 있어 고도의 안전대책과 동시에 반도체 소자의 집적도가 향상됨에 따라 미세한 공정환경의 변경도 반도체소자에 악영향을 미칠 수 있기 때문에 고청정의 품질(6N~7N)을 유지하여 반도체 공정설비에 공급하게 된다. 예컨대, 건식식각에 사용되는 HBr, HF, 및 HCl 가스나 CVD(chemical vapor deposition) 공정에 사용되는 CF4 , SF6 , 및 PF5 등의 가스는 대부분 부식성 가스(corrosive gas)로서 순도가 매우 높다. 그리고, 이를 통상 봄베(Bombe) 또는 기타 가스실린더인 용기(Bottle)에 보관한다.  In particular, it has a high level of use of some gases such as atmospheric gas, cleaning gas and thin film gas, and has chemical characteristics such as explosiveness, corrosiveness, and toxicity. As the degree of integration of the device is improved, even a small change in the processing environment may adversely affect the semiconductor device, thereby maintaining high clean quality (6N to 7N) and supplying it to the semiconductor processing equipment. For example, gases such as HBr, HF, and HCl used for dry etching or CF4, SF6, and PF5 used for chemical vapor deposition (CVD) processes are mostly corrosive gases, and have high purity. And it is usually stored in a container (Bombe) or other gas cylinder (Bottle).

기존 가스 봄베(Gas Bombe)를 구성한 운반(Delivery) 시스템은 잦은 교환주기, 가스 봄베(Bombe) 교체 시에 가스 배관 등에 가스가 잔류할 경우 이러한 잔류 가스에 의해서 교체 작업자가 손상을 받을 수 있는 안전상의 문제점, 퍼실러티(Facility) 구성의 복잡성, 각종 연결부 리크, 점검개소 증가, 소재불량에 따른 공정이상, 공정산포 이상 등 사용량이 많은 일부 가스 공급 시스템 구성에 한계가 발생하게 되었다. The delivery system consisting of the existing gas bombe is a safety system that may damage the replacement operator due to the residual gas if the gas remains in the gas pipe during frequent exchange cycles or replacement of the gas bombe. There are limitations in the construction of some of the gas supply systems with high usage such as problems, complexity of composition, leakage of various connections, increased inspection points, process abnormalities due to material defects, and process dispersion abnormalities.

특히 가스 봄베(Gas Bombe)장치 또는 배관계통에 결함이 발생하게 되면 가스 공급 정지에 따른 공정설비의 생산중단으로 즉각 생산성에 심각한 영향을 미치게 된다. In particular, if a gas bombe device or piping system defects, the production of the process equipment due to the gas supply stops immediately affecting productivity.

본 발명의 목적은 복수의 FAB 라인단위로 공정가스를 공급할 수 있는 대용량 가스 공급 시스템 및 그 방법을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a large-capacity gas supply system and method for supplying a process gas in a plurality of FAB line units.

본 발명의 목적은 메인 공급부 또는 공급 계통상 이상 발생시 공급상태를 유지, 전환할 수 있는 무정지(Redundancy) 기능을 구현할 수 있는 대용량 가스 공급 시스템 및 그 방법을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a large-capacity gas supply system and method that can implement a redundancy function that can maintain and switch the supply state in the event of an abnormality in the main supply or supply system.

본 발명의 목적은 튜브 트레일러와 같은 대용량의 가스 공급원으로부터 다수의 설비에 공정가스를 제공할 수 있는 대용량 가스 공급 시스템 및 그 방법을 제공하는데 있다.It is an object of the present invention to provide a large-capacity gas supply system and method for providing process gas to a plurality of installations from a large-capacity gas supply, such as a tube trailer.

상기 기술적 과제들을 이루기 위한 본 발명의 대용량 가스 공급 시스템은 대용량의 공정가스가 저장되어 있는 가스 저장부; 상기 가스 저장부로부터 공급되는 고압의 공정가스를 설비에서 사용할 수 있는 저압으로 조절하는 압력조절부; 상기 압력조절부를 통해 공급되는 공정가스를 공정라인 단위로 분배하는 라인 분배기; 상기 라인분배기를 통해 공정라인 단위로 분배되어 제공되는 공정가스를 공정라인에 설치된 각 설비로 제공하기 위한 설비 분배기를 포함한다.The large-capacity gas supply system of the present invention for achieving the technical problem is a gas storage unit that stores a large amount of process gas; A pressure control unit for adjusting the high pressure process gas supplied from the gas storage unit to a low pressure that can be used in a facility; A line distributor for distributing the process gas supplied through the pressure controller in process line units; It includes a facility distributor for providing a process gas is distributed to each unit installed in the process line through the line distributor.

본 발명의 실시예에서, 상기 가스 저장부와 상기 압력조절부는 적어도 2개 이상이 병렬로 상기 라인분배기에 연결된다.In an embodiment of the present invention, at least two or more of the gas reservoir and the pressure regulator are connected to the line distributor in parallel.

본 발명의 실시예에서, 상기 압력조절부는 상기 가스저장부로부터 제공받은 고압의 공정가스를 1차로 낮추는 제1레귤레이터; 상기 제1레귤레이터를 통해 1차 압력 조절된 공정가스를 2차로 낮추는 제2레귤레이터; 공정가스의 압력을 낮추는 과정에서 발생되는 열손실로 인한 온도 저하가 발생되지 않도록 배관을 히팅하는 배관히팅부를 포함한다.In an embodiment of the present invention, the pressure regulator includes a first regulator for lowering the process gas of the high pressure received from the gas storage unit first; A second regulator that lowers the first pressure-controlled process gas through the first regulator in a second manner; It includes a pipe heating unit for heating the pipe so that the temperature decrease due to heat loss generated in the process of lowering the pressure of the process gas.

본 발명의 실시예에서, 상기 배관히팅부는 공정가스가 상온 이하로 떨어지지 않도록 히팅한다.In an embodiment of the present invention, the pipe heating unit is heated so that the process gas does not fall below room temperature.

본 발명의 실시예에서, 상기 압력 조절부는 상기 가스 저장부와 연결되는 유입라인; 상기 유입라인으로부터 분기되는 제1,2메인라인; 상기 제1,2메인라인 중 적어도 하나의 라인에 바이패스로 연결되는 백업라인을 포함한다.In an embodiment of the present invention, the pressure control unit includes an inlet line connected to the gas storage unit; First and second main lines branching from the inflow line; And a backup line bypassed to at least one of the first and second main lines.

본 발명의 실시예에서, 상기 제1,2메인라인과상기 백업라인에는 각각 상기 가스저장부로부터 제공받은 고압의 공정가스를 1차로 낮추는 제1레귤레이터; 및 상기 제1레귤레이터를 통해 1차 압력 조절된 공정가스를 2차로 낮추는 제2레귤레이터가 설치된다.In an embodiment of the present invention, the first and second main lines and the backup line, respectively, the first regulator to lower the high-pressure process gas provided from the gas storage unit; And a second regulator for lowering the first pressure-controlled process gas through the first regulator in a second manner.

본 발명의 실시예에서, 상기 압력조절부는 공정가스의 압력을 적어도 2번에 걸쳐 단계적으로 설비에서 사용가능한 압력으로 낮추며, 압력 조절시 발생되는 온도 저하를 방지하기 위해 배관 히팅이 이루어진다.In an embodiment of the present invention, the pressure control unit lowers the pressure of the process gas to the pressure available in the installation step by step at least twice, the pipe heating is made to prevent the temperature drop generated during the pressure control.

본 발명의 실시예에서, 상기 대용량 가스 공급 시스템은 상기 라인분배기와 상기 설비 분배기 사이에 연결되는 가스 봄베(Gas Bombe)장치를 더 포함한다.In an embodiment of the present invention, the large-capacity gas supply system further includes a gas bombe device connected between the line distributor and the facility distributor.

본 발명의 실시예에서, 상기 보조 가스 봄베는 상기 설비 분배기에 연결된다.In an embodiment of the invention, the auxiliary gas cylinder is connected to the facility distributor.

상기 기술적 과제들을 이루기 위한 본 발명의 대용량 가스 공급 시스템은 대용량의 공정가스가 저장되어 있는 적어도 두 개의 튜브 트레일러; 상기 적어도 두 개의 튜브 트레일러가 병렬로 연결되고, 상기 적어도 두 개의 튜브 트레일러 중 어느 하나의 튜브 트레일러로부터 공정가스를 공급받아 공정라인 단위로 분배하는 라 인분배기; 상기 라인분배기를 통해 공정라인 단위로 분배되어 제공되는 공정가스를 공정라인에 설치된 각 설비 단위로 분배하는 설비 분배기; 및 상기 라인분배기의 이전 부위에서 이상이 발생될 경우 상기 설비 분배기로 공정가스를 공급할 수 있는 보조 가스 봄베(Gas Bombe)를 포함한다.The large-capacity gas supply system of the present invention for achieving the above technical problem is at least two tube trailer that stores a large amount of process gas; A line distributor in which the at least two tube trailers are connected in parallel and receive process gas from any one of the tube trailers of the at least two tube trailers and distribute the process gas to a process line unit; A facility distributor for distributing the process gas, which is distributed in units of process lines through the line distributor, to each unit of equipment installed in the process line; And an auxiliary gas cylinder (Gas Bombe) capable of supplying a process gas to the equipment distributor when an abnormality occurs in the previous part of the line distributor.

본 발명의 실시예에서, 상기 대용량 가스 공급 시스템은 상기 튜브 트레일러에서 상기 라인 분배기로 공급되는 고압의 공정가스를 설비에서 사용할 수 있는 저압으로 조절하는 압력조절부를 더 포함한다.In an embodiment of the present invention, the large-capacity gas supply system further includes a pressure control unit for adjusting the high-pressure process gas supplied from the tube trailer to the line distributor to a low pressure that can be used in the installation.

본 발명의 실시예에서, 상기 압력조절부는 상기 튜브 트레일러로부터 제공받은 고압의 공정가스를 1차로 낮추는 제1레귤레이터; 상기 제1레귤레이터를 통해 1차 압력 조절된 공정가스를 2차로 낮추는 제2레귤레이터; 및 공정가스의 압력을 낮추는 과정에서 발생되는 열손실로 인한 온도 저하가 발생되지 않도록 배관을 히팅하는 배관히팅부를 포함한다.In an embodiment of the present invention, the pressure control unit includes a first regulator for lowering the high pressure process gas provided from the tube trailer to a first stage; A second regulator that lowers the first pressure-controlled process gas through the first regulator in a second manner; And a pipe heating unit for heating the pipe so that a temperature drop due to heat loss generated in the process of lowering the pressure of the process gas does not occur.

상기 기술적 과제들을 이루기 위한 대용량 가스 공급 방법은 튜브 트레일러로부터 고압의 공정가스를 공급하는 단계; 상기 고압의 공정가스를 설비에서 사용할 수 있는 압력으로 조절하는 단계; 저압으로 조절된 공정가스를 공정라인단위로 분배하는 단계; 공정라인단위로 분배되어 제공되는 공정가스를 설비 단위로 분배하는 단계를 포함한다.The large-capacity gas supply method for achieving the technical problem is a step of supplying a high-pressure process gas from the tube trailer; Adjusting the high pressure process gas to a pressure that can be used in a facility; Distributing the process gas adjusted to low pressure in a process line unit; And distributing the process gas, which is distributed and provided in the process line unit, in the unit of the facility.

본 발명의 실시예에서, 상기 압력 조절 단계에서는 공정가스의 압력을 적어도 2번에 걸쳐 단계적으로 설비에서 사용가능한 압력으로 낮추며, 압력 조절시 발생되는 온도 저하를 방지하기 위해 배관 히팅이 이루어진다.In the embodiment of the present invention, in the pressure adjusting step, the pressure of the process gas is lowered to the pressure available in the installation step by step at least twice, and pipe heating is performed to prevent a temperature drop generated when the pressure is adjusted.

본 발명의 실시예에서, 상기 대용량 가스 공급 방법은 상기 공정가스를 설비 단위로 분배하는 단계 이전에 공급장치 및 배관계통에 이상이 발생될 경우에는 공정라인단위로 제공되는 공정가스를 차단하고 보조 가스 봄베에 저장되어 있는 공정가스를 설비 단위로 분배하여 공급한다.In an embodiment of the present invention, the large-capacity gas supply method is to shut off the process gas provided in the process line unit and auxiliary gas when an abnormality occurs in the supply device and piping system prior to the step of distributing the process gas to the facility unit The process gas stored in the cylinder is distributed and supplied to the unit.

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 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided to ensure that the disclosed subject matter is thorough and complete, and that the spirit of the present invention to those skilled in the art will fully convey. Portions denoted by like reference numerals denote like elements throughout the specification.

본 발명은 반도체 공정 설비에 가스를 공급하는 가스 공급 시스템에 관한 것으로 대용량 공급 시스템을 구성하여 다수의 설비에 공정가스를 제공하기 위한 시스템 구성방법 및 메인 공급 부 또는 공급 계통상 이상 발생시 공급상태를 유지, 전환할 수 있는 무정지(Redundancy) 기능을 적용한 기술이다. The present invention relates to a gas supply system for supplying a gas to a semiconductor process facility. It is a technology that applies the redundancy function that can be switched.

이와 같이 대용량 가스 공급 시스템을 첨부된 도면을 이용하여 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 대용량 가스 공급 시스템의 개략적인 구성도이다. As described above, the large-capacity gas supply system will be described with reference to the accompanying drawings. 1 is a schematic configuration diagram of a large-capacity gas supply system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 대용량 가스 공급 시스템(10)은 대용량의 가스가 저장되어 있는 가스 공급원을 포함하는 메인 공급부(100)와, 라인 분배기(200), 보조 공급부(300), 그리고 설비 분배기(400)를 포함한다. Referring to FIG. 1, the large-capacity gas supply system 10 includes a main supply unit 100 including a gas supply source in which a large-capacity gas is stored, a line distributor 200, an auxiliary supply unit 300, and a facility distributor 400. ).

본 발명의 포인트는 최근 생산량 증가, 반도체 디바이스의 고집적화 및 웨이퍼 대구경화 추세로 일부 가스의 사용량이 증가됨에 따라 대용량의 가스 공급 시스템을 구성하여 다수의 공정설비에 공급하는 방법이 고청정 품질 유지, 낮은 비용의 가스 저장 시스템, 교환 및 가스 소비관리를 최적화할 수 있는 방법으로 제시됨에 따라 200ℓ 이상의 저장 용기를 채택하여 다수 공정설비와 연결하는 것으로, 이처럼 사용간 메인 공급장치, 배관계통의 결함 발생시에도 시스템 정지 없이 최종 사용 설비측까지 안정적으로 공급할 수 있도록 구성되어 있다. The point of the present invention is the recent increase in production, high integration of semiconductor devices, and large wafer size, and the use of some of the gas increases as a method of forming a large-capacity gas supply system to supply a large number of process facilities to maintain high clean quality, low As a method of optimizing the cost of gas storage system, exchange and gas consumption management, it adopts more than 200ℓ storage container and connects it with multiple process facilities. It is configured to supply stably to the end-use equipment without stopping.

(메인 공급부)(Main supply)

메인 공급부(100)는 가스공급원에 해당되는 2개의 튜브 트레일러(110)와, 각각의 튜브 트레일러(110)에 연결되는 압력 조절부(120)를 포함한다. 대용량 가스 공급 시스템의 메인 공급부(100)는 튜브 트레일러(110)와 압력 조절부(120)가 병렬로 라인분배기(200)에 연결되어 자동전화 또는 결함 발생시 메인 공급부(100)의 다운 없이 백업이 가능하다. The main supply unit 100 includes two tube trailers 110 corresponding to gas supply sources, and a pressure control unit 120 connected to each tube trailer 110. The main supply unit 100 of the large-capacity gas supply system is connected to the line distributor 200 in parallel with the tube trailer 110 and the pressure control unit 120 so that backup can be performed without down of the main supply unit 100 when an automatic telephone or a defect occurs. Do.

도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 튜브 트레일러(110)는 트랙터(Tractor: 운전석을 포함하는 차량 부분)의 후방측에 연결 설치되어 화물의 운반에 주로 사용되는 스키드(Skid: 바퀴달린 대)상에 그 내용적이 약 1000L(리터) 이상이 되는 대용량의 실린더 용기로서 다수 개의 CNG튜브가 공정가스의 공급 및 충전을 위한 장치들과 함께 장착되도록 이루어진다. As shown in FIG. 1, the tube trailer 110 is connected to a rear side of a tractor (a vehicle part including a driver's seat) and mounted on a skid (skid) that is mainly used for transporting cargo. It is a large-capacity cylinder vessel whose contents are about 1000 liters (liters) or more, and a plurality of CNG tubes are mounted together with devices for supplying and filling process gas.

압력 조절부(120)는 가스공급원인 튜브 트레일러(110)로부터 배출되는 고압의 공정가스를 설비(500)에서 사용할 수 있는 저압으로 낮추는 고압 조절 매니폴 드(HPCM; High Pressure Control Manifold)이다. The pressure control unit 120 is a high pressure control manifold (HPCM; High Pressure Control Manifold) that lowers the high-pressure process gas discharged from the tube trailer 110 as a gas supply to low pressure that can be used in the facility 500.

도 2는 압력 조절부를 보여주는 구성도이다. 2 is a block diagram showing a pressure control unit.

도 2에 도시된 바와 같이, 압력 조절부(120)는 튜브 트레일러(110)와 연결되는 유입라인(122)으로부터 분기되는 제1,2메인라인(124a,124b)과, 제1메인라인(124a)에 바이패스로 연결되는 백업라인(126), 유입라인(122)에 연결되고 퍼지가스 또는 헬륨가스를 공급하는 퍼지라인(128), 제1,2메인라인(124a,124b)과 백업라인(126)의 후단에 연결되는 배기라인(130) 그리고, 제1,2메인라인(124a,124b)과 백업라인(126)에 각각 설치되는 제1레귤레이터(r1), 제2레귤레이터(r2) 그리고 제1,2메인라인(124a,124b)과 백업라인(126)을 히팅하는 배관히팅부(140)를 포함한다. As shown in FIG. 2, the pressure adjusting unit 120 includes first and second main lines 124a and 124b branched from the inlet line 122 connected to the tube trailer 110 and the first main line 124a. Backup line 126 connected to the bypass line, purge line 128 connected to the inlet line 122 to supply purge gas or helium gas, and the first and second main lines 124a and 124b and the backup line ( An exhaust line 130 connected to a rear end of the first and second main lines 124a and 124b and a backup regulator 126, a first regulator r1, a second regulator r2, and a second It includes a pipe heating unit 140 for heating the 1,2 main line (124a, 124b) and the backup line (126).

예컨대, 유입라인(122)으로 제공되는 공정가스의 압력은 대략 1000-1200psi 이고, 제1레귤레이터(r1)를 통과하면 고압의 공정가스는 200-160psi 정도의 중압으로 조정되며, 다시 제2레귤레이터(r2)를 통과하면 중압의 공정가스는 70-80psi 정도의 저압으로 조정된다. 배관히팅부(140)는 공정가스의 압력을 낮추는 과정에서 발생되는 열손실로 인한 온도 저하로 인한 결로를 방지하기 위해 배관을 히팅한다. 배관히팅부(140)는 배관의 온도가 상온 이하로 떨어지지 않도록 상온보다 약간 높은 온도로 히팅한다. For example, the pressure of the process gas provided to the inlet line 122 is approximately 1000-1200 psi, and when passed through the first regulator r1, the high-pressure process gas is adjusted to a medium pressure of 200-160 psi, and again the second regulator ( Passing r2), the process gas at medium pressure is adjusted to a low pressure of 70-80 psi. The pipe heating unit 140 heats the pipe in order to prevent condensation due to temperature drop due to heat loss generated in the process of lowering the pressure of the process gas. Pipe heating unit 140 is heated to a temperature slightly higher than the room temperature so that the temperature of the pipe does not fall below room temperature.

메인 공급부(100)의 특징은 시스템 구성을 가스 공급이 이루어지는 프로세스(Process) 라인과, 대기하는 아이들(Idle) 라인으로 병렬 구성하여 자동 전환이 가능하게 하였으며, 고압의 공정가스를 조정하는 압력조절부(120)(H.P.C.M; High Pressure Control Monifold)를 설치하여 후속 공급장치의 과부하로 인한 데미 지(Damage)와 결로 등의 문제를 방지하였다. The main supply unit 100 is characterized in that the system configuration is configured in parallel with the process line (gas process) and the standby idle line (Idle) line to enable automatic switching, the pressure control unit for adjusting the high-pressure process gas (120) (HPCM; High Pressure Control Monifold) was installed to prevent damage such as damage and condensation due to overload of subsequent feeder.

압력 조절부(120)는 튜브 트레일러(110)로부터 제공받은 공정가스가 제1,2메인라인(124a,124b)을 통과하면서 고압에서 중압, 그리고 중압에서 저압으로 조절된 후 하나의 라인으로 합쳐져 라인 분배기(200)로 제공된다. 만약, 제1,2메인라인(124a,124b) 상에 이상이 발생될 경우, 공정가스는 백업라인(126)을 통해 저압으로 조절된 후 라인 분배기(200)로 제공된다. 퍼지라인(128)에는 퍼지가스(질소가스)와 헬륨가스가 공급될 수 있다. 헬륨가스는 튜브 트레일러(110)를 교체한 직후에 튜브 트레일러(110)와 유입라인(122)의 연결부위 리크를 체크하기 위해 일시적으로 제공되는 가스이다, 퍼지가스는 당연히 압력 조절부(120)의 제1,2메인라인(124a,124b)을 퍼지하기 위해 사용되며, 배기라인(130)을 통해 배기된다. 배기라인(130)에는 진공라인(132)과 대기압라인(134)이 연결되는데, 퍼지가스와 헬륨가스가 공급될 경우에는 진공라인(132)으로 강제 배기되고, 대기압라인(134)은 제1,2메인라인(124a,124b)을 대기압으로 만든 상태에서 배관(라인)에 설치된 기기등을 보정 하고자 할 때 사용된다.The pressure adjusting unit 120 is a process gas received from the tube trailer 110 is passed through the first and second main lines (124a, 124b) while being adjusted in a high pressure to a medium pressure, and a medium pressure to a low pressure merged into one line To the dispenser 200. If an abnormality occurs on the first and second main lines 124a and 124b, the process gas is adjusted to low pressure through the backup line 126 and then provided to the line distributor 200. The purge line 128 may be supplied with purge gas (nitrogen gas) and helium gas. Helium gas is a gas provided to check the leakage of the connection between the tube trailer 110 and the inlet line 122 immediately after the tube trailer 110 is replaced, the purge gas is naturally of the pressure regulator 120 It is used to purge the first and second main lines 124a and 124b and is exhausted through the exhaust line 130. The vacuum line 132 and the atmospheric pressure line 134 are connected to the exhaust line 130. When the purge gas and the helium gas are supplied, the vacuum line 132 is forcibly evacuated to the vacuum line 132. 2 Main line 124a, 124b is used to correct the equipment installed in the pipe (line) with the atmospheric pressure.

상술한 구성을 갖는 압력 조절부(120)에서는 튜브 트레일러(110)에서 공정가스가 유입되면, 제1,2메인라인(124a,124b)을 통과하면서 고압의 공정가스가 저압의 공정가스로 압력 조절된 후 라인 분배기(200)로 공급되게 된다. 이처럼, 압력 조절부(120)에서는 단일 경로가 아닌 2개의 경로를 통해 공정가스의 압력 조절과 공급이 이루어진다. 따라서, 어느 하나의 메인라인에 이상이 발생되더라도 나머지 하나의 메인라인을 통해 공정가스의 압력 조절후 라인 분배기로의 가스 공급이 이루어 질 수 있다. In the pressure control unit 120 having the above-described configuration, when the process gas is introduced from the tube trailer 110, the high pressure process gas is pressure-controlled by the low pressure process gas while passing through the first and second main lines 124a and 124b. And then supplied to the line distributor 200. As such, in the pressure regulator 120, the pressure control of the process and the grade are achieved through two paths instead of a single path. Therefore, even if an abnormality occurs in any one of the main lines, the gas may be supplied to the line distributor after adjusting the pressure of the process gas through the other main line.

그 뿐만 아니라, 제1,2메인라인(124a,124b) 요소 요소에 설치된 에어밸브를 구동하는 콘트롤러가 이상이나 고정을 일으켜 작동 중이던 에어밸브가 닫히게 되는 경우, 또는 제1,2메인라인(124a,124b)에 설치된 제1,2레귤레이터(r1,r2)가 고장을 일으킨 경우, 제1,2메인라인(124a,124b)을 통해 흐르던 공정가스는 백업라인(126)을 통해 그 공급을 지속하게 되어 있어 어떤 상황에서도 가스 공급이 막혀 공정가스의 공급이 중단되는 일 없이 라인 분배기(200)로 원활한 가스 공급이 이루어지게 된다. 따라서, 가스공급 중단에 따른 반도체 제조 공정에 영향을 미치는 일은 전혀 발생되지 않는다.In addition, when the controller for driving the air valve installed in the element elements of the first and second main lines 124a and 124b causes abnormality or fixation and the air valve in operation is closed, or the first and second main lines 124a, When the first and second regulators r1 and r2 installed in the 124b have failed, the process gas flowing through the first and second main lines 124a and 124b continues to be supplied through the backup line 126. In any situation, the gas supply is blocked so that the supply of the process gas is smoothly supplied to the line distributor 200 without interruption. Therefore, nothing affects the semiconductor manufacturing process due to the gas supply interruption.

이와 같이, 콘트롤러의 작동이상으로 임의 에어 밸브가 닫히더라도 백업라인(126)을 수동으로 열어 튜브 트레일러(110)로부터 공급되는 가스는 백업라인(126)을 통해 지속적으로 라인 분배기(200)로 공급되게 될 뿐만 아니라, 가스공급을 중단하지 않고서도 작동이상을 일으킨 콘트롤러나 에어밸브, 제1,2레귤레이터 등의 교체 수리할 수 있게 되므로 가스공급라인에 대한 전체적인 가동중지 없이 부분적인 부품 교체수리도 가능하다. As such, even if any air valve is closed due to abnormal operation of the controller, the gas supplied from the tube trailer 110 by manually opening the backup line 126 is continuously supplied to the line distributor 200 through the backup line 126. In addition, it is possible to replace and repair controllers, air valves, and first and second regulators that caused malfunctions without stopping the gas supply, so that partial parts can be repaired and repaired without stopping the gas supply line. .

(라인 분배기)(Line divider)

라인 분배기(200)는 메인 공급부(100)를 통해 압력이 조절된 공정가스를 제공받아 공정라인 단위(FAB 라인단위)로 분배하는 가스 분리 박스(G.I.B; Gas Isolation Box)이다. 도 3을 참조하면, 라인 분배기(200)는 메인 공급부(100)로부 터 공정가스가 유입되는 유입라인(210)과, 유입라인(210)에서 분기되는 5개의 분기라인(212) 그리고 각각의 분기라인(212)에 설치되는 적산계(214) 및 유량계(216) 등을 포함한다. 라인 분배기(200)에도 분기라인(212)들을 퍼지하기 위한 퍼지라인(220)이 구비된다. 이렇게 각각의 분기라인들은 설비 분배기로 각각 공정가스를 공급한다. The line distributor 200 is a gas separation box (G.I.B; Gas Isolation Box) that receives a process gas whose pressure is controlled through the main supply unit 100 and distributes the process gas to a process line unit (FAB line unit). Referring to FIG. 3, the line distributor 200 includes an inflow line 210 through which the process gas flows from the main supply unit 100, five branch lines 212 branched from the inflow line 210, and respective branches. Integrator 214, flow meter 216, etc., installed in line 212. The line distributor 200 also includes a purge line 220 for purging the branch lines 212. Each branch line thus supplies a process gas to the facility distributor.

(보조 공급부)(Auxiliary supply)

보조 공급부는 메인 공급부, 라인 분배기 또는 라인 분배기 이전의 배관계통에 이상이 발생될 경우, 설비 분배기로 공정가스를 공급할 수 있는 보조 가스 봄베(Gas Bombe)를 포함한다. 가스 봄베는 설비 분배기와 연결되는 배관에 연결된다. The auxiliary supply unit includes a gas bombe that can supply process gas to the equipment distributor when an abnormality occurs in the piping system before the main supply unit, the line distributor, or the line distributor. The gas cylinder is connected to a pipe that connects to the equipment distributor.

(설비 분배기)(Equipment dispenser)

설비 분배기는 라인 분배기를 통해 공정라인 단위로 분배되어 제공되는 공정가스를 공정라인에 설치된 각 설비로 제공하기 위한 것이다. 이 설비 분배기는 앞에서 언급한 라인 분배기와 거의 유사한 배관 구성을 갖는다. The equipment distributor is to provide process gas, which is distributed in units of a process line through a line distributor, to each facility installed in the process line. This equipment distributor has a piping configuration that is almost similar to the above-mentioned line distributor.

본 발명은 대용량 가스 공급 시스템의 활용도를 높이기 위해 압력 조절부, 라인 분배기 등의 서브 장치의 설계 및 구성을 최적화하여 공급 대응 캐파를 기존 단위 공정에서 3~4개 FAB 라인동까지 확산할 수 있으며, 메인 공급부 또는 배관계통에 이상이 발생하더라도 최종 사용 설비측까지 안정적으로 공급할 수 있는 무정지 가스 공급이 가능하다.The present invention is to optimize the design and configuration of sub-devices such as pressure regulators, line distributors, etc. to increase the utilization of the large-capacity gas supply system to spread the supply response capa to 3-4 FAB line dong in the existing unit process, Even if an error occurs in the main supply or piping system, it is possible to supply a non-stop gas that can stably supply to the end use facility.

한편, 본 발명은 상기의 구성으로 이루어진 대용량 가스 공급 시스템은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있다. 하지만, 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.On the other hand, the present invention is a large-capacity gas supply system consisting of the above configuration can be variously modified and can take various forms. It is to be understood, however, that the present invention is not limited to the specific forms referred to in the above description, but rather includes all modifications, equivalents and substitutions within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It should be understood to do.

상술한 바와 같이 본 발명은 복수의 FAB 라인단위로 공정가스를 공급할 수 있는 각별한 효과를 갖는다. 또한, 본 발명은 메인 공급부 또는 공급 계통상 이상 발생시 공급상태를 유지, 전환할 수 있는 무정지(Redundancy) 기능을 구현할 수 있는 각별한 효과를 갖는다.As described above, the present invention has a special effect of supplying a process gas in units of a plurality of FAB lines. In addition, the present invention has a special effect that can implement a redundancy function that can maintain and switch the supply state in the event of an abnormality in the main supply unit or supply system.

또한, 본 발명은 튜브 트레일러와 같은 대용량의 가스 공급원으로부터 다수의 설비에 공정가스를 제공할 수 있는 각별한 효과를 갖는다. In addition, the present invention has a particular effect of providing process gas to a plurality of installations from a large gas source such as a tube trailer.

Claims (17)

대용량 가스 공급 시스템에 있어서:In a large gas supply system: 대용량의 공정가스가 저장되어 있는 가스 저장부;A gas storage unit in which a large amount of process gas is stored; 상기 가스 저장부로부터 공급되는 고압의 공정가스를 설비에서 사용할 수 있는 저압으로 조절하는 압력조절부;A pressure control unit for adjusting the high pressure process gas supplied from the gas storage unit to a low pressure that can be used in a facility; 상기 압력조절부를 통해 공급되는 공정가스를 공정라인 단위로 분배하는 라인 분배기;A line distributor for distributing the process gas supplied through the pressure controller in process line units; 상기 라인분배기를 통해 공정라인 단위로 분배되어 제공되는 공정가스를 공정라인에 설치된 각 설비로 제공하기 위한 설비 분배기를 포함하는 것을 특징으로 하는 대용량 가스 공급 시스템.Large-capacity gas supply system characterized in that it comprises a facility distributor for providing the process gas is distributed to each unit installed in the process line through the line distributor. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 가스 저장부와 상기 압력조절부는 적어도 2개 이상이 병렬로 상기 라인분배기에 연결되는 것을 특징으로 하는 대용량 가스 공급 시스템. And at least two or more gas reservoirs and the pressure regulator are connected to the line distributor in parallel. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 압력조절부는The pressure control unit 상기 가스저장부로부터 제공받은 고압의 공정가스를 1차로 낮추는 제1레귤레이터;A first regulator which first lowers the high-pressure process gas provided from the gas storage unit; 상기 제1레귤레이터를 통해 1차 압력 조절된 공정가스를 2차로 낮추는 제2레귤레이터;A second regulator that lowers the first pressure-controlled process gas through the first regulator in a second manner; 공정가스의 압력을 낮추는 과정에서 발생되는 열손실로 인한 온도 저하가 발생되지 않도록 배관을 히팅하는 배관히팅부를 포함하는 것을 특징으로 하는 대용량 가스 공급 시스템.Large-capacity gas supply system comprising a pipe heating unit for heating the pipe so that the temperature decrease due to heat loss generated in the process of lowering the pressure of the process gas. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 배관히팅부는 공정가스가 상온 이하로 떨어지지 않도록 히팅하는 것을 특징으로 하는 대용량 가스 공급 시스템.The pipe heating unit is a large-capacity gas supply system, characterized in that for heating so that the process gas does not fall below room temperature. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 압력 조절부는 The pressure control unit 상기 가스 저장부와 연결되는 유입라인;An inlet line connected to the gas reservoir; 상기 유입라인으로부터 분기되는 제1,2메인라인;First and second main lines branching from the inflow line; 상기 제1,2메인라인 중 적어도 하나의 라인에 바이패스로 연결되는 백업라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 대용량 가스 공급 시스템.And a backup line bypassed to at least one of the first and second main lines. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 제1,2메인라인과상기 백업라인에는 각각 상기 가스저장부로부터 제공받은 고압의 공정가스를 1차로 낮추는 제1레귤레이터; 및A first regulator for firstly lowering a high-pressure process gas provided from the gas storage unit, respectively in the first and second main lines and the backup line; And 상기 제1레귤레이터를 통해 1차 압력 조절된 공정가스를 2차로 낮추는 제2레귤레이터가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 대용량 가스 공급 시스템.A large capacity gas supply system, characterized in that the second regulator for lowering the first pressure-controlled process gas through the first regulator to the secondary. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 압력조절부는The pressure control unit 공정가스의 압력을 적어도 2번에 걸쳐 단계적으로 설비에서 사용가능한 압력으로 낮추며, 압력 조절시 발생되는 온도 저하를 방지하기 위해 배관 히팅이 이루어지는 것을 특징으로 하는 대용량 가스 공급 시스템.A large-capacity gas supply system, characterized in that the pressure of the process gas is lowered to the pressure available in the installation in at least two times, and the pipe heating is performed to prevent the temperature drop generated during the pressure control. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 대용량 가스 공급 시스템은The large-capacity gas supply system 상기 라인분배기와 상기 설비 분배기 사이에 연결되는 가스 봄베(Gas Bombe)장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대용량 가스 공급 시스템.And a gas bombe device connected between the line distributor and the facility distributor. 제1항 또는 제7항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 7, 상기 대용량 가스 공급 시스템은The large-capacity gas supply system 상기 가스 저장부, 상기 압력조절부, 상기 라인분배기 또는 상기 라인분배기의 이전 배관계통에 이상이 발생될 경우 상기 설비 분배기로 공정가스를 공급할 수 있는 보조 가스 봄베(Gas Bombe)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대용량 가스 공급 시스템.The gas storage unit, the pressure control unit, the line distributor or when the abnormality in the previous piping system of the line distributor further comprises an auxiliary gas cylinder (Gas Bombe) that can supply the process gas to the equipment distributor Large-capacity gas supply system. 제9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 보조 가스 봄베는 상기 설비 분배기에 연결되는 것을 특징으로 하는 대용량 가스 공급 시스템.The auxiliary gas cylinder is connected to the facility distributor. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 가스 저장부는 대용량의 공정가스가 저장되어 있는 튜브 트레일러인 것을 특징으로 하는 대용량 가스 공급 시스템.The gas storage unit is a large-capacity gas supply system, characterized in that the tube trailer that stores a large amount of process gas. 대용량 가스 공급 시스템에 있어서:In a large gas supply system: 대용량의 공정가스가 저장되어 있는 적어도 두 개의 튜브 트레일러;At least two tube trailers storing a large amount of process gas; 상기 적어도 두 개의 튜브 트레일러가 병렬로 연결되고, 상기 적어도 두 개의 튜브 트레일러 중 어느 하나의 튜브 트레일러로부터 공정가스를 공급받아 공정라인 단위로 분배하는 라인분배기;A line distributor configured to connect the at least two tube trailers in parallel and receive process gas from any one of the tube trailers of the at least two tube trailers and to distribute the process gas into process line units; 상기 라인분배기를 통해 공정라인 단위로 분배되어 제공되는 공정가스를 공정라인에 설치된 각 설비 단위로 분배하는 설비 분배기; 및A facility distributor for distributing the process gas, which is distributed in units of process lines through the line distributor, to each unit of equipment installed in the process line; And 상기 라인분배기의 이전 부위에서 이상이 발생될 경우 상기 설비 분배기로 공정가스를 공급할 수 있는 보조 가스 봄베(Gas Bombe)를 포함하는 것을 특징으로 하는 대용량 가스 공급 시스템. The gas supply system, characterized in that it comprises a gas bombe (Gas Bombe) that can supply the process gas to the equipment distributor when an abnormality occurs in the previous portion of the line distributor. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 대용량 가스 공급 시스템은 The large-capacity gas supply system 상기 튜브 트레일러에서 상기 라인 분배기로 공급되는 고압의 공정가스를 설비에서 사용할 수 있는 저압으로 조절하는 압력조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대용량 가스 공급 시스템. And a pressure regulator for adjusting the high-pressure process gas supplied from the tube trailer to the line distributor to a low pressure that can be used in a facility. 제13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 압력조절부는The pressure control unit 상기 튜브 트레일러로부터 제공받은 고압의 공정가스를 1차로 낮추는 제1레귤레이터;A first regulator for firstly lowering the high-pressure process gas provided from the tube trailer; 상기 제1레귤레이터를 통해 1차 압력 조절된 공정가스를 2차로 낮추는 제2레귤레이터; 및A second regulator that lowers the first pressure-controlled process gas through the first regulator in a second manner; And 공정가스의 압력을 낮추는 과정에서 발생되는 열손실로 인한 온도 저하가 발생되지 않도록 배관을 히팅하는 배관히팅부를 포함하는 것을 특징으로 하는 대용량 가스 공급 시스템. Large-capacity gas supply system comprising a pipe heating unit for heating the pipe so that the temperature decrease due to heat loss generated in the process of lowering the pressure of the process gas. 대용량 가스 공급 방법에 있어서:In the large-capacity gas supply method: 튜브 트레일러로부터 고압의 공정가스를 공급하는 단계; Supplying a high pressure process gas from a tube trailer; 상기 고압의 공정가스를 설비에서 사용할 수 있는 압력으로 조절하는 단계; Adjusting the high pressure process gas to a pressure that can be used in a facility; 저압으로 조절된 공정가스를 공정라인단위로 분배하는 단계; Distributing the process gas adjusted to low pressure in a process line unit; 공정라인단위로 분배되어 제공되는 공정가스를 설비 단위로 분배하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 대용량 가스 공급 방법. Distributing the process gas provided by the processing line unit provided in the unit of the large-capacity gas supply, characterized in that. 제15항에 있어서,The method of claim 15, 상기 압력 조절 단계에서는 공정가스의 압력을 적어도 2번에 걸쳐 단계적으로 설비에서 사용가능한 압력으로 낮추며, 압력 조절시 발생되는 온도 저하를 방지하기 위해 배관 히팅이 이루어지는 것을 특징으로 하는 대용량 가스 공급 방법.In the pressure control step, the pressure of the process gas is lowered to the pressure available in the installation step by step at least twice, and a large-capacity gas supply method characterized in that the pipe heating is performed to prevent a temperature drop generated during the pressure control. 제15항에 있어서,The method of claim 15, 상기 대용량 가스 공급 방법에서,In the large-capacity gas supply method, 상기 공정가스를 설비 단위로 분배하는 단계 이전에 공급장치 및 배관계통에 이상이 발생될 경우에는 공정라인단위로 제공되는 공정가스를 차단하고 보조 가스 봄베에 저장되어 있는 공정가스를 설비 단위로 분배하여 공급하는 것을 특징으로 하는 대용량 가스 공급 방법.If an abnormality occurs in the supply device and piping system prior to the step of distributing the process gas in the unit of equipment, the process gas provided in the process line unit is cut off and the process gas stored in the auxiliary gas cylinder is distributed to the unit of equipment. Large-capacity gas supply method characterized in that the supply.
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