KR20140121313A - 공정 가스 정화장치를 구비한 누출가스 자동 제어 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공정 가스 정화장치를 구비한 누출가스 자동 제어 시스템에 관한 것으로, 반도체, 솔라, FPD(flat panal display)의 제조 공정 중 어느 하나의 공정상에서 이용되며, 공정 중의 챔버에 가스를 공급과정에 누출된 누출가스를 외부로 배출시 배기라인 상에서 누출된 가스의 종류에 대응되는 필터를 이용해 정화시켜 배출될 수 있게 한다.

Description

공정 가스 정화장치를 구비한 누출가스 자동 제어 시스템{leak gas automatic control system of Process gas purification device}

본 발명은 공정 가스 정화장치를 구비한 누출가스 자동 제어 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공정 중 가스가 누출될 경우 이를 중화 또는 필터링하여 배출될 수 있게 함으로써 누출 가스로 인한 대기 오염을 방지할 수 있도록 공정장비 내에서 누출되는 가스를 정화하게 하는 공정 가스 정화장치를 구비한 누출가스 자동 제어 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 반도체, 솔라, FPD(flat panal display) 제조를 위한 공정에서는 공정 중 공정가스의 공급을 통해 일정한 공정을 수행하게 된다.

상기와 같이 공정을 수행하는 과정에서는 공정에 필요한 다양한 가스를 공급하게 되며, 도 1에 도시된 바와 같이 가스공급장치(1)를 통해 다양한 가스를 공급하면 공급된 가스는 분배기(2)를 거치며 공정챔버(3) 측으로 이동하게 된다.

이 후 이동한 공정가스는 공정챔버(3) 내에 설치된 정글박스(4)를 경유하여 공정챔버(3)에 적정량 공급되어 공정을 수행하고 있다.

또한 상기 가스공급장치(1)와 분배기(2) 및 정글박스(4) 측에는 각각 외부와 연결된 배기라인(5)이 배치되어 있어서 각 설비가 설치된 실내를 환기시키도록 하고 있다.

그러나 종래의 경우 외부로 연결된 각 배기라인(5) 중 초기 가스를 공급하는 가스공급장치(1) 측에만 대용량의 필터가 설치되어 있고 이 필터는 가스 누출과는 상관없이 항시 가스공급장치로부터 배출되는 공기를 필터링하도록 하는 구조인데다가 분배기와 정글박스 측의 경우 내부 환기를 위한 배기만을 수행하고 있어 분배기 또는 정글박스 측에서 가스 누출이 일어날 경우 이에 대해 전혀 대응할 수 없는 문제점이 있었다.

즉, 근대 들어 공정설비에서 누출되는 가스로 인해 주변 환경에 심각한 피해를 주는 경우가 자주 발생하였는데, 종래에는 이러한 누출에 대해 단순히 누출 후 누출에 대해 후속 조치(대기에 누출된 가스의 정화)를 취하는 방식으로 대응할 수 없어 누출 가스로 인한 피해가 심각한 실정이다.

따라서 이러한 공정 가스가 대기 중에 그대로 배출되는 것을 방지하기 위한 기술 개발이 크게 대두되고 있는 실정이다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 특성을 개선하기 위하여 제안된 것으로서, 공정 중 가스가 누출될 경우 이를 중화 또는 필터링하여 배출될 수 있게 함으로써 누출 가스로 인한 대기 오염을 방지할 수 있도록 누출되는 가스를 정화하게 하는 공정 가스 정화장치를 구비한 누출가스 자동 제어 시스템를 제공함에 있다.

본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 구성을 가진다.

본 발명의 공정 가스 정화장치를 구비한 누출가스 자동 제어 시스템은, 반도체, 솔라, FPD(flat panal display)의 제조 공정 중 어느 하나의 공정상에서 이용되며, 공정 중의 챔버에 가스를 공급과정에 누출된 누출가스를 외부로 배출시 배기라인 상에서 누출된 가스의 종류에 대응되는 필터를 이용해 정화시켜 배출될 수 있게 된다.

그리고 상기 누출가스 정화장치는, 가스공급장치 내에 구비되는 센서; 상기 배기라인 상에 위치되는 정화수단; 및 상기 센서와 정화수단을 전기적으로 연결되어 센서의 감지에 따라 상기 정화수단의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하여 구성된다.

또한 상기 정화수단은 배기라인 상에 위치되어 배기라인을 단속하는 제1제어밸브와, 상기 배기라인으로부터 별도의 배기제어라인을 형성하고 상기 배기제어라인 상에 위치되어 상기 제1제어밸브와 연계 동작하며 배기제어라인을 단속하는 제2제어밸브와, 상기 배기제어라인 상에 위치되며 배기제어라인을 통과하는 가스를 정화시키는 필터부를 포함하여 구성된다.

그리고 상기 필터부는 스크러버인 것이 바람직하다.

또한 상기 스크러버 내에는 공정장비에서 이용되는 공정가스에 대응되는 다수개의 필터가 적층 구비된다.

그리고 상기 정화수단에는 배기제어라인 상의 압력 변화에 대응할 수 있는 압력보상부;가 더 구비된다.

또한 상기 제어부는 센서로부터 감지되는 누출가스의 종류를 판단하고, 그에 대응되는 정화수단을 동작시켜 누출가스를 정화한다.

그리고 상기 누출가스 정화장치는 다수개의 분배기 또는 정글박스로부터 연장되어 모아진 배출라인 상에 배치된다.

본 발명에 따른, 공정 중 가스가 누출될 경우 이를 중화 또는 필터링하여 배출될 수 있게 함으로써 누출 가스로 인한 대기 오염을 방지할 수 있도록 공정장비 내에서 누출되는 가스를 정화하게 하는 효과가 있다.

도 1은 종래의 일반적인 가스공급장치를 나타내는 개략도.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 공정 가스 정화장치를 구비한 누출가스 자동 제어 시스템을 나타내는 개략도.
도 4는 본 발명에 따른 공정 가스 정화장치를 구비한 누출가스 자동 제어 시스템을 나타내는 개략도.
도 5는 본 발명에 따른 공정 가스 정화장치를 구비한 누출가스 자동 제어 시스템의 다른 실시예를 나타내는 개략도.
도 6는 본 발명의 따른 공정 가스 정화장치를 구비한 누출가스 자동 제어 시스템의 다른 실시예를 나타내는 개략도.
도 7은 본 발명의 공정 가스 정화장치를 구비한 누출가스 자동 제어 시스템에 따른 공정 흐름을 나타내는 블록도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부된 도면을 참고하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시 예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명하는 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예들은 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 2 및 도 3에 도시된 바에 의하면, 본 발명의 공정 가스 정화장치를 구비한 누출가스 자동 제어 시스템(100)은, 반도체, 솔라, FPD(flat panal display)의 제조 공정 중 어느 하나의 공정상에서 이용되며, 공정 중의 챔버(3)에 가스를 공급하는 과정에 누출되는 누출가스를 외부로 배출시 배기라인(5) 상에서 누출된 가스의 종류에 대응되는 필터를 이용해 정화시키도록 구성되어 있다.

예컨대 본 발명은 공정 설비 내에서 가스공급장치에서 연결되어 챔버 측으로 공정을 위한 가스를 공급하기 위한 분배기(2)와 정글박스(4)와 각각 연결되어 분배기 및 정글박스 측으로부터 가스 누출시 자동으로 정화할 수 있게 하는 것이다.

상기 공정 가스 정화장치를 구비한 누출가스 자동 제어 시스템(100)은, 분배기(2) 및 정글박스(4) 내에 구비되어 누출된 가스를 감지하는 센서(30); 상기 배기라인(5) 상에 위치되는 정화수단(10); 및 상기 센서(30)와 정화수단(10)을 전기적으로 연결하여 센서(30)의 감지에 따라 상기 정화수단(10)의 동작을 제어하는 제어부(20);를 포함하여 구성되어 있다.

즉, 정상 동작 상태에는 가스공급장치로부터 배기라인(5)이 정상적으로 분배기 및 정글박스 내의 공기를 외부로 배출시키지만 분배기 및 정글박스에서 공정챔버(3) 측으로 공정가스를 선택적으로 공급하는 과정에 분배기 및 정글박스 내에서의 가스 누출이 일어났을 때 상기 센서(30)가 이를 감지하여 상기 제어부(20)로 감지 신호를 인가하면 이를 통해 제어부(20) 정화수단(10)을 동작시켜 누출가스를 정화하여 배출라인을 통해 배출하게 하는 것이다.

상기와 같이 분배기 및 정글박스에서의 누출가스 정화를 위한 구성으로는 도 4에 도시된 바와 같다.

상기 정화수단(10)은 배기라인(5) 상에 위치되어 배기라인(5)을 단속하는 제1제어밸브(12)와, 상기 배기라인(5)으로부터 별도의 배기제어라인(16)을 형성하고 상기 배기제어라인(16) 상에 위치되어 상기 제1제어밸브(12)와 연계 동작하며 배기제어라인(16)을 단속하는 제2제어밸브(13)와, 상기 배기제어라인(16) 상에 위치되며 배기제어라인(16)을 통과하는 가스를 정화시키는 필터부(14)를 포함하여 구성되어 있다.

여기서 상기 필터부는 스크러버인 것이 바람직하며, 상기 스크러버 내에는 도면사에 도시하고 있지는 않지만 공정장비에서 이용되는 공정가스에 대응되는 다수개의 필터가 적층 구비되어 있다. 상기 스크러버는 종래의 일반적인 기술임으로 구체적인 구성 설명을 생략한다.

즉, 상기 정화수단(10)은 상기 센서(30)로부터 분배기(2) 및 정글박스(4) 내의 가스 누출을 감지하면 감지된 신호를 상기 제어부(20)로 인가하고 상기 제어부(20)는 센서로부터 인가된 신호를 기초하여 상기 제1제어밸브(12)를 차단함과 동시에 제2제어밸브(13)를 개방하도록 함으로써 누출가스가 배기제어라인(16)을 경유하여 필터부(14)를 통과시키며 누출가스를 완전히 정화시킨 후 외부로 배출될 수 있게 하는 것이다.

이때 상기 정화수단(10) 내에는 도 4에 도시된 바와 같이 제1제어밸브(12)를 차단하고 제2제어밸브(13)를 개방하는 과정에 배기제어라인(16) 상에 압력 손실이 발생할 수 있기 때문에 이를 보충하기 위한 압력보상부(15)가 더 구비될 수 있다.

상기 압력보상부(15)는 블로워로 구성되어 있으며, 상기 제2제어밸브(13)가 개방됨과 동시에 동작하도록 제어부(20)로부터 신호를 인가받아 동작하게 된다.

한편, 도 5는 본 발명에 따른 다른 실시예로서, 이를 참조하면 다수개의 정화수단(10-1,10-2,10-n)을 공정가스와 대응되는 숫자만큼 설치한 후 각각의 정화수단이 제어부(20)와 연결되게 하여 센서(30)에서 감지하는 누출된 공정가스의 종류에 대응하는 정화수단을 동작시키는 것이다.

예를 들어 누출된 공정가스가 염화수소 가스일 경우 배출라인은 차단하고 정화수단(10-1)를 개방시켜 누출된 염화수소 가스를 정화하여 배출하게 하고, 누출된 가스가 암모니아 가스일 경우 정화수단(10-2)를 개방시켜 정화되게 하는 방식으로 누출 가스에 대응되는 정화수단을 개방하도록 하는 것이다.

또한, 상기 실시예들에서는 분개기 및 정글박스마다 개별적으로 정화수단을 설치하여 누출 가스를 정화하도록 하고 있지만, 도 6에 도시된 바와 같이 다수개의 공정챔버(3,3',n')과 연결된 다수개의 분개기(2,2',n) 및 정글박스(4,4',n)에 각각 연결되어 배출라인(5)을 형성하고 있는 메인라인(6) 상에 정화수단(10)을 배치하고 제어부가 이를 제어하도록 하는 것도 가능하다. 이 경우 다수개의 분개기 및 정글박스 각각에 설치된 센서가 각각 제어부와 연결되고 상기 제어부는 정화수단과 연결되어 있어 어느 하나의 가스공급장치 중 하나가 가스를 누출하더라도 정화수단이 동작하여 가스를 정화시켜 배출하게 함으로써 하나의 정화수단으로 다수개의 가스공급장치를 제어하는 것이 가능해진다.

도 7은 본 발명의 공정 가스 정화장치를 구비한 누출가스 자동 제어 시스템에 따른 공정 흐름을 나타내는 블록도로서, 공정장비로 가스를 공급하는 가스공급장치 내에서 환기장치를 가동시켜 분배기 및 정글박스 내부를 공정 중 지속적으로 환시키는 동작을 실시하는 과정에 분배기 및 정글박스 내에 설치된 가스감지 센서가 누출 가스를 감지하지 않았을 경우에는 제1제어밸브를 계속 개방하고, 제2제어밸브는 계속 차단시킨 상태로 환기시킨다.

이때 환기 과정에 가스감지센서가 누출 가스를 감지하면 제어부는 제2제어밸브를 개방함과 동시에 제1제어밸브를 차단시키고 제1제어밸브를 경유한 누출 가스는 배기제어라인 측으로 이동하며 필터부에 의해 정화된 상태로 배출하게 된다.

이 과정에 배기제어라인의 개방시 배기라인과의 압력차가 발생하기 때문에 이를 보완하기 위한 수단으로 블로워를 통해 발생된 압력차를 보상하며 배기하게 된다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 통해 설명하였으나, 이는 본 발명의 기술적 내용에 대한 이해를 돕고자 하는 것일 뿐 발명의 기술적 범위를 이에 한정하고자 함이 아니다.

즉, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않고도 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 다양한 변형이나 개조가 가능함은 물론이고, 그와 같은 변경이나 개조는 청구범위의 해석상 본 발명의 기술적 범위 내에 있음은 말할 나위가 없다.

1 : 가스공급장치 3,3',n' : 공정챔버
5 : 배기라인 10 : 정화수단
12 :제1제어밸브 13 : 제2제어밸브
14 : 필터부 15 : 압력보상부
16 : 배기제어라인 20 : 제어부
30 : 센서 100 : 누출가스 자동 제어시스템

Claims (8)

1. 반도체, 솔라, FPD(flat panal display)의 제조 공정 중 어느 하나의 공정상에서 이용되며, 공정 중의 챔버에 가스를 공급과정에 누출된 누출가스를 외부로 배출시 배기라인 상에서 누출된 가스의 종류에 대응되는 필터를 이용해 정화시켜 배출될 수 있게 하는 누출가스 자동 제어 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 누출가스 자동 제어 시스템은,
   가스공급장치 내에 구비되는 센서;
   상기 배기라인 상에 위치되는 정화수단; 및
   상기 센서와 정화수단을 전기적으로 연결되어 센서의 감지에 따라 상기 정화수단의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 누출가스 자동 제어 시스템.
3. 제2항에 있어서,
   상기 정화수단은 배기라인 상에 위치되어 배기라인을 단속하는 제1제어밸브와, 상기 배기라인으로부터 별도의 배기제어라인을 형성하고 상기 배기제어라인 상에 위치되어 상기 제1제어밸브와 연계 동작하며 배기제어라인을 단속하는 제2제어밸브와, 상기 배기제어라인 상에 위치되며 배기제어라인을 통과하는 가스를 정화시키는 필터부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 누출가스 자동 제어 시스템.
4. 제3항에 있어서,
   상기 필터부는 스크러버인 것을 특징으로 하는 누출가스 자동 제어 시스템.
5. 제4항에 있어서,
   상기 스크러버 내에는 공정장비에서 이용되는 공정가스에 대응되는 다수개의 필터가 적층 구비된 것을 특징으로 하는 누출가스 자동 제어 시스템.
6. 제3항에 있어서,
   상기 정화수단에는 배기제어라인 상의 압력 변화에 대응할 수 있는 압력보상부;가 더 구비된 것을 특징으로 하는 누출가스 자동 제어 시스템.
7. 제3항에 있어서,
   상기 제어부는 센서로부터 감지되는 누출가스의 종류를 판단하고, 그에 대응되는 정화수단을 동작시켜 누출가스를 정화하는 것을 특징으로 하는 누출가스 자동 제어 시스템.
8. 제3항에 있어서,
   상기 누출가스 정화장치는 다수개의 분배기 또는 정글박스로부터 연장되어 모아진 배출라인 상에 배치된 것을 특징으로 하는 누출가스 자동 제어 시스템.

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