KR20130068059A - 반도체 제조 공정용 블록형 가스 케비넷 - Google Patents

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KR20130068059A KR1020110135290A KR20110135290A KR20130068059A KR 20130068059 A KR20130068059 A KR 20130068059A KR 1020110135290 A KR1020110135290 A KR 1020110135290A KR 20110135290 A KR20110135290 A KR 20110135290A KR 20130068059 A KR20130068059 A KR 20130068059A
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Abstract

본 발명은 반도체 제조 공정용 블록형 가스 케비넷에 관한 것으로 특히, 공지된 반도체 제조 공정용 가스 케비넷에 있어서, 가스공급 판넬에 설치되는 수개의 배관 중 1,2차 가스공급 자동밸브와 1,2차 가스방출 자동밸브, 최종 공급 수동밸브, 양방향 연결 수동밸브, 조절압력 확인 및 최종 공급압력 확인용 압력 트렌스미터 센서, 레귤레이터 및 체크밸브를 포함하는 각종 구성부품들을 상호 연결시켜 주는 배관의 사용을 배제하고, 상기한 구성부품들을 별도로 성형한 블록형 모듈에 일체로 설치하되, 공정가스를 원하는 온도로 가열하기 위한 히터를 판형 히터로 형성하여 상기 배관겸 구성부품 설치블록의 일측면과 전,후면 일부를 감싸는 형태로 설치한 것을 특징으로 한다.
따라서, 종래와 달리 배관들의 사용을 크게 줄일 수 있고, 배관들의 연결부위를 대폭 줄일 수 있어 반도체 제조용 공정가스가 반도체 제조실 내부로 유출되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 그로 인한 안전사고의 발생을 예방할 수 있고, 가스의 방향이 꺾이면서 부딪히는 모서리 부분을 줄일 수 있어 유체의 순도를 높일 수 있음은 물론 공정가스를 정해진 온도로 가열시켜 주기 위한 히터의 설치가 용이하고, 제품의 제작이 간편하여 인건비 및 제품의 생산원가를 대폭 줄일 수 있다. 특히 유지 관리를 매우 간편하게 실시할 수 있을 뿐만 아니라 그에 따른 비용도 대폭 절감할 수 있어 제품의 품질 및 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있는 것이다.

Description

반도체 제조 공정용 블록형 가스 케비넷{Block type gas cabinet for process of manufacturing semiconductors}
본 발명은 반도체 제조 공정용 블록형 가스 케비넷에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반도체 제조공정에서 사용되는 각종 공정가스를 반도체 제조장치에 공급시켜 주는 가스 케비넷 내의 가스공급 판넬에 설치되는 수개의 배관 중 구성부품들을 상호 연결시켜 주는 배관의 사용을 배제하고 1,2차 가스공급 자동밸브와 1,2차 가스방출 자동밸브, 최종 공급 수동밸브, 양방향 연결 수동밸브, 2개의 압력 트렌스미터 센서, 레귤레이터 및 체크밸브 등을 포함하는 각종 구성부품들을 별도로 성형한 블록형 모듈에 일체로 설치하되, 상기 블록형 모듈 중 배관겸 구성부품 설치블록에 기존 배관의 배치 형태에 대응하여 수개의 배관공을 수직 및 수평방향으로 상호 연결되게 천공함은 물론 상기 배관겸 구성부품 설치블록에 상기한 구성부품들을 일체로 고정 설치하며, 히터로는 판형 히터를 채택하여 배관겸 구성부품 설치블록의 전면과 양 측면을 감싸는 형태로 부착 설치하여 줌으로써, 반도체 제조용 공정가스가 반도체 제조실 내부에 유출되지 않게 되어 안전사고 발생을 예방할 수 있고, 가스의 방향이 꺾이면서 부딪히는 모서리 부분을 줄여 가스의 순도를 높일 수 있음은 물론 각 파트의 내구성을 높일 수 있으며, 사용가스를 정해진 온도로 가열시켜 주기 위한 히터의 설치가 용이하고, 제품의 제작이 간편하여 인건비 및 제품의 생산원가를 줄일 수 있으며, 유지 관리를 매우 간편하게 실시할 수 있음은 물론 그에 따른 비용도 대폭 절감할 수 있도록 발명한 것이다.
일반적으로 반도체 제조공정에서는 많은 종류의 공정가스가 반도체 제조장치 내부로 공급되어 웨이퍼와 상호 반응됨으로써 제조공정이 진행된다.
이와 같이 각각의 반도체 장치로 공정가스를 공급하는 것은 하나의 공정가스 공급 캐비넷에서 여러 대의 반도체 제조장치로 공정가스를 공급하는 방식으로 이루어진다.
그런데, 종래 대부분의 반도체 제조 공정용 배관형 가스 케비넷은 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 전면에 도어(31)가 구비된 소정 용적의 함체(30) 내에 다수의 공정가스 용기(32)가 설치됨은 물론 배면판 내측에는 공정가스 용기(32)의 설치 개수에 대응하는 개수의 가스공급 판넬(33)을 구비하고, 각각의 가스공급 판넬(33)에는 도면 부호 기입 생략한 1,2차 가스공급 자동밸브와 1,2차 가스방출 자동밸브, 최종 공급 수동밸브, 양방향 연결 수동밸브, 2개의 압력 트렌스미터 센서, 레귤레이터 및 체크밸브 등을 포함하여 가스용기(32)와 상기한 구성부품들을 상호 연결시켜 주는 다수의 체크밸브(7)34) 및 용기 연결용 공정가스 공급구(17)와 반도체 제조장치 연결용 공정가스 배출구(18) 및 퍼지가스 인출입구(35)(36) 등이 설치 및 배관됨은 물론 각각의 배관에는 공정가스의 온도를 원하는 원도로 가열하기 위한 히터가 권취된 형태로 설치된 구성을 갖는다.
그러나, 이와 같은 구성을 갖는 반도체 제조 공정용 배관형 가스 케비넷에서는 전술한 바와 같이, 가스공급 판넬(33)에 각각의 구성부품들을 상호 연결시켜 주는 방식으로 배관을 사용함은 물론 이들 배관을 포함하여 각 구성부품을 상호 연결하기 위해 다수의 엘보(즉, "ㄱ"자형 배관 연결 부품) 등을 사용하고 있어 반도체 제조장치로 공급되는 공장가스의 공급시 공정가스들이 다수의 엘보 부분에서 꺾이는 부분이 많게 되어 공정가스의 순도가 낮아질 우려가 있고, 또한 배관과 배관 사이를 포함하여 배관과 각 구성부품의 연결부위가 많아 내구성이 떨어짐은 물론 이들의 연결부위에서 공정가스가 누설되는 경우가 자주 발생되고 있을 뿐만 아니라, 가스 케비넷의 제조시간과 생산원가가 많이 들게 되는 문제점이 있다.
또한, 공정가스의 온도를 원하는 원도로 가열하기 위한 히터가 배관에 권취된 다음 데프론 테이프로 보호되는 형태를 갖고 있어 히터의 설치에 따른 인건비 등이 많이 들고, 열 손실이 많아 공정가스가 파우더 형태로 변화되는 경우가 많아 공정가스의 순도가 낮아지는 등의 문제점이 있다.
또, 배관의 길이가 길어 용기의 교체시마다 실시하는 배관 내 청소가 힘들고, 수많은 연결부위 중 어느 일부에서 가스 누출 등의 발생될 경우 해당 부위를 정확히 찾아 보수하기 힘드는 등 유지관리가 매우 힘들고 그 비용 역시 많이 들게 되는 등의 문제점이 있다.
1. 대한민국 공개특허공보 특2002-0025328호(2001년 04월 04일) 2. 대한민국 공개특허공보 특2003-0004085호(2003년 10월 14일) 3. 대한민국 등록실용신안공보 20-0240881호(2001년 07월 20일)
본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 반도체 제조공정에서 사용되는 각종 공정가스를 반도체 제조장치에 공급시켜 주는 가스 케비넷 내의 가스공급 판넬에 설치되는 수개의 배관 중 구성부품들을 상호 연결시켜 주는 일부 배관의 사용을 배제하고 1,2차 가스공급 자동밸브와 1,2차 가스방출 자동밸브, 최종 공급 수동밸브, 양방향 연결 수동밸브, 2개의 압력 트렌스미터 센서, 레귤레이터 및 체크밸브 등을 포함하는 각종 구성부품들을 별도로 성형한 배관겸 구성부품 설치블록에 일체로 설치하되, 상기 블록형 모듈 중 배관겸 구성부품 설치블록에 기존 배관의 배치 형태에 대응하여 수개의 배관공을 수직 및 수평방향으로 상호 연결되게 천공함은 물론 상기 구성부품 설치블록에 상기한 구성부품들을 일체로 고정 설치하며, 히터로는 판형 히터를 채택하여 배관겸 구성부품 설치블록의 전면과 양 측면을 감싸는 형태로 부착 설치하여 줌으로써, 각종 구성부품들을 상호 연결시켜 주기 위해 설치되던 배관의 일부가 종래와 달리 전혀 없게 되어 반도체 제조용 공정가스가 반도체 제조실 내부로 유출되는 것을 완벽히 방지할 수 있을 뿐만 아니라 그로 인한 안전사고의 발생을 예방할 수 있고, 또한 가스의 방향이 꺾이면서 부딪히는 모서리 부분을 줄일 수 있어 공정가스의 순도를 높일 수 있음은 물론 각 파트의 내구성을 높일 수 있으며, 공정가스를 정해진 온도로 가열시켜 주기 위한 히터의 설치가 용이하고, 제품의 제작이 간편하여 인건비 및 제품의 생산원가를 대폭 줄일 수 있으며, 특히 유지 관리를 매우 간편하게 실시할 수 있을 뿐만 아니라 그에 따른 비용도 대폭 절감할 수 있는 반도체 제조 공정용 블록형 가스 케비넷을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 도어가 구비된 함체 내에 다수의 공정가스 용기가 설치되고, 함체의 배면판 내면에는 가스공급 판넬이 구비되며, 상기 가스공급 판넬에는 1,2차 가스공급 자동밸브와 1,2차 가스방출 자동밸브, 최종 공급 수동밸브, 양방향 연결 수동밸브, 2개의 압력 트렌스미터 센서, 레귤레이터 및 체크밸브를 포함하는 각종 구성부품들이 설치됨은 물론 공정가스의 온도를 원하는 원도로 가열하기 위한 히터가 설치된 구성을 갖는 반도체 제조 공정용 가스 케비넷에 있어서, 상기 가스공급 판넬에 설치되는 수개의 배관 중 1,2차 가스공급 자동밸브와 1,2차 가스방출 자동밸브, 최종 공급 수동밸브, 양방향 연결 수동밸브, 조절압력 확인 및 최종 공급압력 확인용 압력 트렌스미터 센서, 레귤레이터 및 체크밸브를 포함하는 각종 구성부품들을 상호 연결시켜 주는 배관의 사용을 배제하고, 상기한 구성부품들을 별도로 성형한 블록형 모듈에 일체로 설치한 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 블록형 모듈은, 상기 가스공급 판넬에 착탈 가능하게 고정 설치되는 고정판과; 상기 고정판의 수직방향 중심선을 따라 배면이 용접 고정된 블록 고정판과; 기존 배관의 배치 형태에 대응하여 수개의 배관공이 수직 및 수평방향으로 상호 연결되게 천공된 구성을 갖고 상기 블록 고정판의 전면부 일측면에 볼트들을 통해 착탈 가능하게 고정 설치되어 공정가스를 원하는 방향으로 흘려주는 배관기능과 각종 구성부품이 고정 설치될 수 있도록 하는 배관겸 구성부품 설치블록;으로 구성하되, 상기 배관겸 구성부품 설치블록의 전,후면에는 각각 연결블록과 수개의 볼트를 통해 상기 1,2차 가스공급 자동밸브와 1,2차 가스방출 자동밸브, 최종 공급 수동밸브, 양방향 연결 수동밸브 및 최종 공급압력 확인용 압력 트렌스미터 센서를 착탈 가능하게 고정 설치하고, 상기 배관겸 구성부품 설치블록의 일측면에는 조절압력 확인용 압력 트랜스미터 센서가 일체로 결합된 형태를 갖는 레귤레이터를 파이프를 통해 착탈 가능하게 고정 설치하며, 상기 배관겸 구성부품 설치블록의 저면과 상면에는 각각 연결블록과 수개의 볼트를 통해 공정가스 용기와 반도체 제조장치를 각각 연결시켜 줄 수 있도록 하는 공정가스 공급 및 배출구를 착탈 가능하게 고정 설치하고, 수개의 볼트를 통해 상기 배관겸 구성부품 설치블록의 타측면 저부에 각각 고정 설치된 두 개의 연결블록의 배면에는 각각 파이프의 일단부를 고정하되, 상기 파이프의 타단부에는 상기 배관겸 구성부품 설치블록 내부의 청소시 가스가 외부로 배출되도록 하는 청소가스 배출구를 착탈 가능하게 고정 설치하고, 상기 청소가스 배출구에 연결된 일측 파이프에는 높은 압력의 가스가 낮은 압력의 가스로 역류하는 것을 방지하여 부품을 보호하고 유체의 공급 중 질소가 역류하여 혼합되는 것을 방지하는 체크벨브를 설치한 것을 특징으로 한다.
또한, 공정가스를 원하는 온도로 가열하기 위한 히터를 판형 히터로 형성하여 상기 배관겸 구성부품 설치블록의 일측면과 전,후면 일부를 감싸는 형태로 더 설치한 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 판형 히터는 배관겸 구성부품 설치블록의 일측면을 감싸는 중앙 사각판과 배관겸 구성부품 설치블록의 전,후면을 감쌀 수 있도록 중앙 사각판의 양측으로 날개형 사각판들을 연장 형성하되, 상기 날개형 사각판에는 1,2차 가스공급 자동밸브와 1,2차 가스방출 자동밸브, 최종 공급 수동밸브, 양방향 연결 수동밸브 및 최종 공급압력 확인용 압력 트렌스미터 센서가 통과할 수 있도록 하는 구성부품 통과홈을 각각 구비시킨 것을 특징으로 한다.
또, 상기 판형 히터의 중앙 사각판 상,하부에는 판형 히터 자체를 상기 배관겸 구성부품 설치블록의 상,하면에 각각 접착수단을 통해 고정시켜 주기 위한 히터 고정편을 더 연장 성형한 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 접착수단으로는 벨크로 테이프 및 열 경화성 접착제를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 반도체 제조 공정용 블록형 가스 케비넷에 의하면, 반도체 제조공정에서 사용되는 각종 공정가스를 반도체 제조장치에 공급시켜 주는 가스 케비넷 내의 가스공급 판넬에 설치되는 수개의 배관 중 각종 구성부품들을 상호 연결시켜 주는 일부 배관의 사용을 배제하고 1,2차 가스공급 자동밸브와 1,2차 가스방출 자동밸브, 최종 공급 수동밸브, 양방향 연결 수동밸브, 2개의 압력 트렌스미터 센서, 레귤레이터 및 체크밸브 등을 포함하는 각종 구성부품들을 별도로 성형한 배관겸 구성부품 설치블록에 일체로 설치하되, 상기 블록형 모듈 중 배관겸 구성부품 설치블록에 기존 배관의 배치 형태에 대응하여 수개의 배관공을 수직 및 수평방향으로 상호 연결되게 천공함은 물론 상기 구성부품 설치블록에 상기한 구성부품들을 일체로 고정 설치하며, 히터로는 판형 히터를 채택하여 배관겸 구성부품 설치블록의 전면과 양 측면을 감싸는 형태로 부착 설치하여 줌으로써, 종래와 달리 배관들의 사용을 크게 줄일 수 있을 뿐만 아니라 배관들의 연결부위를 대폭 줄일 수 있어 반도체 제조용 공정가스가 반도체 제조실 내부로 유출되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 그로 인한 안전사고의 발생을 예방할 수 있고, 가스의 방향이 꺾이면서 부딪히는 모서리 부분을 줄일 수 있어 유체의 순도를 높일 수 있음은 물론 공정가스를 정해진 온도로 가열시켜 주기 위한 히터의 설치가 용이하고, 제품의 제작이 간편하여 인건비 및 제품의 생산원가를 대폭 줄일 수 있다. 특히 유지 관리를 매우 간편하게 실시할 수 있을 뿐만 아니라 그에 따른 비용도 대폭 절감할 수 있어 제품의 품질 및 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.
도 1 및 도 2는 종래 반도체 제조 공정용 배관형 가스 케비넷의 정단면 및 측단면도.
도 3은 종래 반도체 제조 공정용 배관형 가스 케비넷 중 수개의 배관을 포함하여 각 구성부품이 설치된 가스공급 판넬의 사시도.
도 4 및 도 5는 본 발명이 적용된 반도체 제조 공정용 블록형 가스 케비넷의 정단면 및 측단면도.
도 6은 본 발명의 블록형 모듈이 적용된 가스공급 판넬의 사시도.
도 7은 본 발명의 일 실시 예가 적용된 블록형 모듈의 사시도.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예가 적용된 블록형 모듈의 일부 분해 사시도.
도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시 예가 적용된 블록형 모듈의 측면도 및 정면도.
도 11의 (a)(b)는 본 발명에서 사용한 블록형 모듈의 가스 라인 플로우챠트.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 4 및 도 5는 본 발명이 적용된 반도체 제조 공정용 블록형 가스 케비넷의 정단면 및 측단면도를 나타낸 것이고, 도 6은 본 발명의 블록형 모듈이 적용된 가스공급 판넬의 사시도를 나타낸 것이며, 도 7은 본 발명의 일 실시 예가 적용된 블록형 모듈의 사시도를 나타낸 것이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시 예가 적용된 블록형 모듈의 일부 분해 사시도를 나타낸 것이며, 도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시 예가 적용된 블록형 모듈의 측면도 및 정면도를 나타낸 것이고, 도 11의 (a)(b)는 본 발명에서 사용한 블록형 모듈의 가스 라인 플로우챠트를 나타낸 것이다.
이에 따르면 본 발명은,
전면에 도어(31)가 구비된 소정 용적의 함체(30) 내에 다수의 공정가스 용기(32)가 설치되고, 함체(30)의 배면판 내면에는 공정가스 용기(32)의 설치 개수에 대응하는 개수의 가스공급 판넬(33)이 구비되며, 각각의 가스공급 판넬(33)에는 1,2차 가스공급 자동밸브(1)(5)와 1,2차 가스방출 자동밸브(2)(6), 최종 공급 수동밸브(8), 양방향 연결 수동밸브(9), 2개의 압력 트렌스미터 센서(4)(10), 레귤레이터(3) 및 체크밸브(7)를 포함하는 각종 구성부품들을 상호 연결시켜 주는 다수의 배관(34)이 설치됨은 물론 공정가스의 온도를 원하는 원도로 가열하기 위한 히터(20)가 설치된 구성을 갖는 반도체 제조 공정용 가스 케비넷에 있어서,
상기 가스공급 판넬(33)에 설치되는 수개의 배관(34) 중 1,2차 가스공급 자동밸브(1)(5)와 1,2차 가스방출 자동밸브(2)(6), 최종 공급 수동밸브(8), 양방향 연결 수동밸브(9), 조절압력 확인 및 최종 공급압력 확인용 압력 트렌스미터 센서(4)(10), 레귤레이터(3) 및 체크밸브(7)를 포함하는 각종 구성부품들을 상호 연결시켜 주는 배관의 사용을 배제하고, 상기한 구성부품들을 별도로 성형한 블록형 모듈(100)에 일체로 설치한 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 블록형 모듈(100)은,
상기 가스공급 판넬(33)에 착탈 가능하게 고정 설치되는 고정판(11)과;
상기 고정판(11)의 수직방향 중심선을 따라 배면이 용접 고정된 블록 고정판(12)과;
기존 배관의 배치 형태에 대응하여 수개의 배관공이 수직 및 수평방향으로 상호 연결되게 천공된 구성을 갖고 상기 블록 고정판(12)의 전면부 일측면에 볼트(15)들을 통해 착탈 가능하게 고정 설치되어 공정가스를 원하는 방향으로 흘려주는 배관기능과 각종 구성부품이 고정 설치될 수 있도록 하는 배관겸 구성부품 설치블록(13);으로 구성하되,
상기 배관겸 구성부품 설치블록(13)의 전,후면에는 각각 연결블록(14)과 수개의 볼트(15)를 통해 상기 1,2차 가스공급 자동밸브(1)(5)와 1,2차 가스방출 자동밸브(2)(6), 최종 공급 수동밸브(8), 양방향 연결 수동밸브(9) 및 최종 공급압력 확인용 압력 트렌스미터 센서(10)를 착탈 가능하게 고정 설치하고,
상기 배관겸 구성부품 설치블록(13)의 일측면에는 조절압력 확인용 압력 트랜스미터 센서(4)가 일체로 결합된 형태를 갖는 레귤레이터(3)를 파이프(16)를 통해 착탈 가능하게 고정 설치하며,
상기 배관겸 구성부품 설치블록(13)의 저면과 상면에는 각각 연결블록(14)과 수개의 볼트(15)를 통해 공정가스 용기(32)와 반도체 제조장치를 각각 연결시켜 줄 수 있도록 하는 공정가스 공급 및 배출구(17)(18)를 착탈 가능하게 고정 설치하고,
수개의 볼트(15)를 통해 상기 배관겸 구성부품 설치블록(13)의 타측면 저부에 각각 고정 설치한 두 개의 연결블록(14)의 배면에는 각각 파이프(16)의 일단부를 고정하되, 상기 파이프(16)의 타단부에는 상기 배관겸 구성부품 설치블록(13) 내부의 청소시 가스가 외부로 배출되도록 하는 청소가스 배출구(19)를 착탈 가능하게 고정 설치하며,
상기 청소가스 배출구(19)에 관통되게 연결된 일측 파이프(16)에는 높은 압력의 가스가 낮은 압력의 가스로 역류하는 것을 방지하여 부품을 보호하고 유체의 공급 중 질소가 역류하여 혼합되는 것을 방지하는 체크벨브(7)를 설치한 것을 특징으로 한다.
또한, 공정가스를 원하는 온도로 가열하기 위한 히터(20)를 판형 히터로 형성하여 상기 배관겸 구성부품 설치블록(13)의 일측면과 전,후면 일부를 감싸는 형태로 설치한 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 판형 히터(20)는 배관겸 구성부품 설치블록(13)의 일측면을 감싸는 중앙 사각판(21)과 배관겸 구성부품 설치블록(13)의 전,후면을 감쌀 수 있도록 중앙 사각판(21)의 양측으로 날개형 사각판(22)들을 연장 형성하되,
상기 날개형 사각판(22)에는 1,2차 가스공급 자동밸브(1)(5)와 1,2차 가스방출 자동밸브(2)(6), 최종 공급 수동밸브(8), 양방향 연결 수동밸브(9) 및 최종 공급압력 확인용 압력 트렌스미터 센서(10)가 통과할 수 있도록 하는 구성부품 통과홈(23)을 각각 구비시킨 것을 특징으로 한다.
또, 상기 판형 히터(20)의 중앙 사각판(21) 상,하부에는 판형 히터 자체를 상기 배관겸 구성부품 설치블록(13)의 상,하면에 각각 접착수단(25)을 통해 고정시켜 주기 위한 히터 고정편(24)을 더 연장 성형한 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 접착수단(25)으로는 벨크로 테이프 및 열 경화성 접착제를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서 미설명 부호 35 및 36은 퍼지가스 인출입구이다.
이와 같이 구성된 본 발명의 반도체 제조 공정용 블록형 가스 케비넷에 대한 작용효과를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명은 소정 용적의 함체(30) 배면 내면에 설치되어 반도체 제조공정에서 사용되는 각종 공정가스를 반도체 제조장치에 공급시켜 주는 가스공급 판넬(33)에 설치되던 수개의 배관(34) 중 각종 구성부품(즉, 1,2차 가스공급 자동밸브(1)(5)와 1,2차 가스방출 자동밸브(2)(6), 최종 공급 수동밸브(8), 양방향 연결 수동밸브(9), 조절압력 확인 및 최종 공급압력 확인용 압력 트렌스미터 센서(4)(10), 레귤레이터(3) 및 체크밸브(7) 등)을 상호 연결시켜 주는 배관의 사용을 배제하고, 상기한 구성부품들을 별도로 성형한 블록형 모듈(100)에 일체로 설치한 것을 주요기술 구성요소로 한다.
즉, 소정 용적의 함체(30) 배면 내면에 설치된 가스공급 판넬(33)에 각종 구성부품을 설치하고 이들을 배관(34)을 통해 상호 연결시키지 않고, 고정판(11)과 블록 고정판(12) 및 배관겸 구성부품 설치블록(13)으로 구성된 블록형 모듈(100)을 설치하되, 상기 배관겸 구성부품 설치블록(13) 내에 기존 배관의 배치 형태에 대응하는 수개의 배관공이 수직 및 수평방향으로 상호 연결되게 천공함은 물론 상기 배관겸 구성부품 설치블록(13)에 상기한 1,2차 가스공급 자동밸브(1)(5)와 1,2차 가스방출 자동밸브(2)(6), 최종 공급 수동밸브(8), 양방향 연결 수동밸브(9), 조절압력 확인 및 최종 공급압력 확인용 압력 트렌스미터 센서(4)(10), 레귤레이터(3) 및 체크밸브(7)를 일체로 고정 설치하여 종래에 비해 배관(34)들의 사용을 크게 줄일 수 있을 뿐만 아니라 배관들의 연결부위를 대폭 줄일 수 있도록 한 것을 주요기술 구성요소로 한다.
이때, 상기 블록형 모듈(100)은 전술한 바와 같이, 고정판(11)과 블록 고정판(12) 및 배관겸 구성부품 설치블록(13) 등으로 구성된 것으로, 이들 구성요소 중 고정판(11)은 블록형 모듈(100) 자체를 상기 가스공급 판넬(33)에 착탈 가능하게 고정 설치하기 위한 것이고, 상기 블록 고정판(12)은 고정판(11)의 수직방향 중심선을 따라 배면이 용접 고정된 형태를 갖고 배관겸 구성부품 설치블록(13)을 착탈 가능하게 설치할 수 있도록 한 것이다.
또한, 상기 배관겸 구성부품 설치블록(13)의 내부에는 상세한 형태의 도시 및 부호 기입을 생략하였으나, 실제 도 11의 (a)(b)와 같이 각 구성부품들을 상호 연결시켜 줄 수 있도록 하는 배관공들이 구비된 형태 즉, 전술한 바와 같이 기존 배관의 배치 형태에 대응하여 수개의 배관공이 수직 및 수평방향으로 상호 연결되게 천공된 구성을 갖고 상기 블록 고정판(12)의 전면부 일측면에 볼트(15)들을 통해 착탈 가능하게 고정 설치되어 공정가스를 원하는 방향으로 흘려주는 배관기능과 각종 구성부품이 고정 설치될 수 있도록 하는 기능을 수행하게 된다.
한편, 상기 블록형 모듈(100) 중 배관겸 구성부품 설치블록(13)의 전면에는 1,2차 가스방출 자동밸브(2)(6)와, 최종 공급 수동밸브(8) 및 양방향 연결 수동밸브(9)가 각각 연결블록(14)과 수개의 볼트(15)를 통해 착탈 가능하게 고정 설치한 형태를 갖고, 상기 배관겸 구성부품 설치블록(13)의 후면에는 1,2차 가스공급 자동밸브(1)(5) 및 최종 공급압력 확인용 압력 트렌스미터 센서(10)가 각각 연결블록(14)과 수개의 볼트(15)를 통해 착탈 가능하게 고정 설치한 형태를 갖는다.
또한, 상기 배관겸 구성부품 설치블록(13)의 일측면에는 조절압력 확인용 압력 트랜스미터 센서(4)가 일체로 결합된 형태를 갖는 레귤레이터(3)가 파이프(16)를 통해 착탈 가능하게 고정 설치되고, 또 상기 배관겸 구성부품 설치블록(13)의 저면과 상면에는 각각 연결블록(14)과 수개의 볼트(15)를 통해 공정가스 용기(32)와 반도체 제조장치를 각각 연결시켜 줄 수 있도록 하는 공정가스 공급 및 배출구(17)(18)를 착탈 가능하게 고정 설치한 형태를 갖는다.
뿐만 아니라, 상기 배관겸 구성부품 설치블록(13)의 타측면 저부에는 각각 수개의 볼트(15)를 통해 두 개의 연결블록(14)이 설치되고, 상기 두 연결블록(14)의 배면에는 각각 파이프(16)의 일단부가 고정 설치되며, 상기 파이프(16)의 타단부에는 상기 배관겸 구성부품 설치블록(13) 내부의 청소시 가스가 외부로 배출되도록 하는 청소가스 배출구(19)가 착탈 가능하게 고정 설치된 형태를 갖는다.
이때, 상기 청소가스 배출구(19)에 관통되게 연결된 일측 파이프(16)에는 높은 압력의 가스가 낮은 압력 측으로 가스로 역류하는 것을 방지하여 부품을 보호하고 유체의 공급 중 질소가 역류하여 혼합되는 것을 방지하는 체크벨브(7)를 설치한 형태를 갖는다.
한편, 상기한 구성부품(편의상 정한 명칭임)에 대한 구체적인 결합관계 및 기능 등을 도 11의 (a)(b)에 도시된 가스 라인 플로우챠트를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 배관겸 구성부품 설치블록(13)의 전면에 고정 설치된 1차 가스공급 자동밸브(1)는, 공정가스 용기(32)가 연결되는 공정가스 공급구(17)와 레귤레이터(3) 사이에 설치된 형태를 갖고 작업자가 유체의 흐름을 1차적으로 제어할 수 있는 하는 기능을 수행한다.
또, 상기 배관겸 구성부품 설치블록(13)의 일측면에 고정 설치된 레귤레이터(3)는, 조절압력 확인용 압력 트랜스미터 센서(4)를 일체로 구비한 상태에서 상기 1차 가스공급 자동밸브(1)와 2차 가스공급 자동밸브(5) 및 2차 가스방출 자동밸브(6) 사이에 설치된 형태를 갖고 실린더로부터 1차 가스공급 자동밸브(1)를 지나 공급받은 공정가스의 압력을 실제 사용되어지는 압력으로 조절해 주는 기능을 수행하고, 상기 조절압력 확인용 압력 트랜스미터 센서(4)는 상기 레귤레이터에서 조절한 압력을 디지털 전류값으로 출력시켜 주는 기능을 수행하게 된다.
또한, 상기 배관겸 구성부품 설치블록(13)의 후면에 고정 설치된 2차 가스공급 자동밸브(5)는, 상기 레귤레이터(3)와 2차 가스방출 자동밸브(6) 및 최종 공급 수동밸브(8) 사이에 설치된 형태를 갖고 상기 귤레이터(3)로부터 공급받은 공정가스를 이차적으로 공급하거나 차단하는 기능을 수행하게 된다.
그리고 상기 배관겸 구성부품 설치블록(13)의 전면에 각각 고정 설치된 최종 공급 수동밸브(8)와 양방형 연결 수동밸브(9)는, 상기 2차 가스공급 자동밸브(5)와 도시 생략한 반도체 제조장치가 연결되는 공정가스 배출구(18) 사이에 직렬로 연결되게 설치된 형태를 갖고, 상기 최종 공급 수동밸브(8)는 레귤레이터(3)와 2차 가스공급 자동밸브(5)를 통해 공급받는 일정 압력의 공정가스를 최종적으로 프로세서할 수 있도록 가스의 공급 및 차단하는 기능을 수행하고, 상기 양방향 연결 수동밸브(9)는 사용 중 파트의 결함으로 문제가 발생되었을 때 반도체 제조장치의 반대편으로 가스를 공급시켜 주는 기능을 수행하게 된다.
한편, 상기 배관겸 구성부품 설치블록(13)의 후면에 고정 설치된 최종 공급압력 확인용 압력 트랜스미터 센서(10)는, 상기한 최종 공급 수동밸브(8)와 양방형 연결 수동밸브(9)가 상호 연결되는 배관공 상에 설치된 형태를 갖고, 최종적으로 공급되는 공정가스의 압력 값을 디지털의 전압 및 전류로 출력시켜 주는 기능을 수행하게 된다.
또, 상기 배관겸 구성부품 설치블록(13)의 전면에 고정 설치된 1차 가스방출 자동밸브(2)는, 상기 공정가스 공급구(17)와 청소가스 배출구(19)을 상호 연결시켜 주는 배관공 및 파이프(16) 상에 설치된 형태를 갖고, 실린더 교체 및 부품교체시 공정가스의 외부 방출을 차단하는 기능을 수행한다.
또한, 상기 배관겸 구성부품 설치블록(13)의 전면에 고정 설치된 2차 가스방출 자동밸브(6)는, 레귤레이터(3)와 2차 가스공급 자동밸브(5)의 연결부 사이 및 체크밸브(7) 사이에 설치된 형태를 갖고, 귤레이터(3)를 통해 공급받은 공정가스를 이차적으로 공급 및 차단하는 기능을 수행하게 된다.
그리고, 상기 체크밸브(7)는 2차 가스방출 자동밸브(6)와 청소가스 배출구(19) 사이의 파이프(16) 상에 설치된 상태에서 높은 압력에서 낮은 압력으로 가스가 역류하는 것을 방지하여 부품을 보호하고 공정가스의 흐름 중 질소가 역류하여 혼합되는 것을 방지하는 기능을 수행하게 된다.
이와 같이 본 발명에서는 반도체 제조공정에서 사용되는 각종 공정가스를 반도체 제조장치에 공급시켜 주는 가스 케비넷 내의 가스공급 판넬에 설치되는 수개의 배관 중 각종 구성부품들을 상호 연결시켜 주는 일부 배관의 사용을 배제하고 1,2차 가스공급 자동밸브(1)(5)와 1,2차 가스방출 자동밸브(2)(6), 최종 공급 수동밸브(8), 양방향 연결 수동밸브(9), 2개의 압력 트렌스미터 센서(4)(10), 레귤레이터(3) 및 체크밸브(7)를 포함하는 각종 구성부품들을 별도로 성형한 블록형 모듈에 일체로 설치하여 줌으로써, 종래와 달리 배관들의 사용을 크게 줄일 수 있을 뿐만 아니라 배관들의 연결부위를 대폭 줄일 수 있어 반도체 제조용 공정가스가 반도체 제조실 내부로 유출되는 것을 크게 방지할 수 있고, 또 그로 인한 안전사고의 발생을 예방할 수 있다.
또한, 가스의 방향이 꺾이면서 부딪히는 모서리 부분을 줄일 수 있어 공정가스의 순도를 높일 수 있음은 물론 각 파트의 내구성을 높일 수 있으며, 제품의 제작이 간편하여 인건비 및 제품의 생산원가를 대폭 줄일 수 있으며, 특히 유지 관리를 매우 간편하게 실시할 수 있을 뿐만 아니라 그에 따른 비용도 대폭 절감할 수 있어 제품의 품질 및 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있는 것이다.
한편, 본 발명에서는 공정가스를 원하는 온도로 가열하기 위한 히터를 도 8과 같이 코일 형태가 아닌, 판형 히터(20)로 형성하여 상기 배관겸 구성부품 설치블록(13)의 일측면과 전,후면 일부를 감싸는 형태로 설치하되, 상기 판형 히터(20)를 배관겸 구성부품 설치블록(13)의 일측면을 감싸는 중앙 사각판(21)과 배관겸 구성부품 설치블록(13)의 전,후면을 감쌀 수 있도록 중앙 사각판(21)의 양측으로 날개형 사각판(22)들을 연장 형성하고, 상기 날개형 사각판(22)에는 1,2차 가스공급 자동밸브(1)(5)와 1,2차 가스방출 자동밸브(2)(6), 최종 공급 수동밸브(8), 양방향 연결 수동밸브(9) 및 최종 공급압력 확인용 압력 트렌스미터 센서(10)가 통과할 수 있도록 하는 구성부품 통과홈(23)을 각각 구비시켜 주었다.
뿐만 아니라, 상기 판형 히터(20)의 중앙 사각판(21) 상,하부에는 판형 히터(20) 자체를 상기 배관겸 구성부품 설치블록(13)의 상,하면에 각각 접착수단(25)을 통해 고정시켜 주기 위한 히터 고정편(24)을 더 연장 성형하되, 상기 접착수단(25)으로 벨크로 테이프 및 열 경화성 접착제 등을 사용함으로써 공정가스를 정해진 온도로 가열시켜 주기 위한 히터의 설치가 매우 용이함은 물론 온도 조절이 매우 편리하고, 그에 따른 제품의 제작이 간편하여 인건비 및 제품의 생산원가를 대폭 줄일 수 있는 것이다.
상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.
1 : 1차 가스공급 자동밸브 2 : 1차 가스방출 자동밸브
3 : 레귤레이터
4 : 조절압력 확인용 압력 트렌스미터 센서
5 : 2차 가스공급 자동밸브 6 : 2차 가스방출 자동밸브
7 : 체크 벨브 8 : 최종 공급 수동밸브
9 : 양방향 연결 수동밸브
10 : 최종 공급압력 확인용 압력 트렌스미터 센서
11 : 고정판 12 : 블록 고정판
13 : 배관겸 구성부품 설치블록 14 : 연결블록
15 : 볼트 16 : 파이프
17 : 공정가스 공급구 18 : 공정가스 배출구
19 : 청소가스 배출구
20 : 판형 히터 21 : 중앙 사각판
22 : 날개형 사각판 23 : 구성부품 통과홈
24 : 히터 고정편 25 : 접착수단
30 : 함체 31 : 도어
32 : 공정가스 용기 33 : 가스공급 판넬
34 : 배관
100 : 블록형 모듈

Claims (6)

  1. 도어가 구비된 함체 내에 다수의 공정가스 용기가 설치되고, 함체의 배면판 내면에는 가스공급 판넬이 구비되며, 상기 가스공급 판넬에는 1,2차 가스공급 자동밸브와 1,2차 가스방출 자동밸브, 최종 공급 수동밸브, 양방향 연결 수동밸브, 2개의 압력 트렌스미터 센서, 레귤레이터 및 체크밸브를 포함하는 각종 구성부품들이 설치됨은 물론 공정가스의 온도를 원하는 원도로 가열하기 위한 히터가 설치된 구성을 갖는 반도체 제조 공정용 가스 케비넷에 있어서,
    상기 가스공급 판넬에 설치되는 수개의 배관 중 1,2차 가스공급 자동밸브와 1,2차 가스방출 자동밸브, 최종 공급 수동밸브, 양방향 연결 수동밸브, 조절압력 확인 및 최종 공급압력 확인용 압력 트렌스미터 센서, 레귤레이터 및 체크밸브를 포함하는 각종 구성부품들을 상호 연결시켜 주는 배관의 사용을 배제하고, 상기한 구성부품들을 별도로 성형한 블록형 모듈에 일체로 설치한 것을 특징으로 하는 반도체 제조 공정용 블록형 가스 케비넷.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 블록형 모듈은,
    상기 가스공급 판넬에 착탈 가능하게 고정 설치되는 고정판과;
    상기 고정판의 수직방향 중심선을 따라 배면이 용접 고정된 블록 고정판과;
    기존 배관의 배치 형태에 대응하여 수개의 배관공이 수직 및 수평방향으로 상호 연결되게 천공된 구성을 갖고 상기 블록 고정판의 전면부 일측면에 고정 설치되어 공정가스를 원하는 방향으로 흘려주는 배관기능과 각종 구성부품이 고정 설치될 수 있도록 하는 배관겸 구성부품 설치블록;으로 구성하되,
    상기 배관겸 구성부품 설치블록의 전,후면에는 상기 1,2차 가스공급 자동밸브와 1,2차 가스방출 자동밸브, 최종 공급 수동밸브, 양방향 연결 수동밸브 및 최종 공급압력 확인용 압력 트렌스미터 센서를 착탈 가능하게 고정 설치하고,
    상기 배관겸 구성부품 설치블록의 일측면에는 조절압력 확인용 압력 트랜스미터 센서가 일체로 결합된 형태를 갖는 레귤레이터를 고정 설치하며,
    상기 배관겸 구성부품 설치블록의 저면과 상면에는 공정가스 용기와 반도체 제조장치를 각각 연결시켜 줄 수 있도록 하는 공정가스 공급 및 배출구를 고정 설치하고,
    상기 배관겸 구성부품 설치블록의 타측면 저부에 각각 고정 설치된 두 개의 연결블록의 배면에는 각각 파이프의 일단부를 고정하되, 상기 파이프의 타단부에는 상기 배관겸 구성부품 설치블록 내부의 청소시 가스가 외부로 배출되도록 하는 청소가스 배출구를 착탈 가능하게 고정 설치하며,
    상기 청소가스 배출구에 연결된 일측 파이프에는 높은 압력의 가스가 낮은 압력의 가스로 역류하는 것을 방지하여 부품을 보호하고 유체의 공급 중 질소가 역류하여 혼합되는 것을 방지하는 체크벨브를 설치한 것을 특징으로 하는 반도체 제조 공정용 블록형 가스 케비넷.
  3. 청구항 1에 있어서,
    공정가스를 원하는 온도로 가열하기 위한 히터를 판형 히터로 형성하여 상기 배관겸 구성부품 설치블록의 일측면과 전,후면 일부를 감싸는 형태로 설치한 것을 특징으로 하는 반도체 제조 공정용 블록형 가스 케비넷.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 판형 히터는 배관겸 구성부품 설치블록의 일측면을 감싸는 중앙 사각판과 배관겸 구성부품 설치블록의 전,후면을 감쌀 수 있도록 중앙 사각판의 양측으로 날개형 사각판들을 연장 형성하되, 상기 날개형 사각판에는 1,2차 가스공급 자동밸브와 1,2차 가스방출 자동밸브, 최종 공급 수동밸브, 양방향 연결 수동밸브 및 최종 공급압력 확인용 압력 트렌스미터 센서가 통과할 수 있도록 하는 구성부품 통과홈을 각각 구비시킨 것을 특징으로 하는 반도체 제조 공정용 블록형 가스 케비넷.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 판형 히터의 중앙 사각판 상,하부에는, 판형 히터를 상기 배관겸 구성부품 설치블록의 상,하면에 각각 접착수단을 통해 고정시켜 주기 위한 히터 고정편을 더 연장 성형한 것을 특징으로 하는 반도체 제조 공정용 블록형 가스 케비넷.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 접착수단으로는 벨크로 테이프 및 열 경화성 접착제를 포함하는 것을 특징으로 것을 특징으로 하는 반도체 제조 공정용 블록형 가스 케비넷.














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