KR20200131094A - 반도체 제조설비의 원격제어 관리시스템 - Google Patents
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Abstract
반도체 제조설비의 원격제어 관리시스템이 개시된다. 본 발명에 따른 반도체 제조설비의 원격제어 관리시스템은, 반도체 제조설비를 내부에 보관하고, 도어가 일측에 장착된 본체부; 상기 본체부에 설치되어 제어기체의 공급에 따라 상기 도어를 잠그거나 잠금해제하도록 작동하는 잠금부; 및 상기 본체부에 설치되어 원격지의 중앙관제부와의 교신을 통해 판별된 사항에 따라 상기 잠금부에 제어기체를 공급하고, 상기 반도체 제조설비의 이상 유무를 감지하고 처리하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 반도체 제조설비에 대한 비인가 외부인이나 작업자의 접근이 통제되는 한편, 운용중 발생하는 설비사고 등에 대하여 인가된 작업자의 시의적절하고 안전한 대처가 이루어질 수 있게 됨에 따라 반도체 제조공장의 안전과 보안이 강화되는 효과가 있다.
Description
본 발명은 반도체 제조설비의 원격제어 관리시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 차폐된 공간에 수납된 중요 반도체 제조설비에 대한 접근을 통제하여 보안을 강화하기 위해 원격으로 도어를 잠금하거나 잠금해제하도록 이루어진 관리시스템에 관한 것이다.
제조공정 순서에 따라 서로 다른 다수의 반도체 제조설비가 연이어 배치되어 이루어진 반도체는 공장은, 가공대상이 되는 웨이퍼나 기판에 대한 수많은 증착과, 클리닝, 에칭, 건조 등의 화학적 작업공정을 순차적으로 수행하여 최종 완성된 반도체 부품을 대량으로 생산하게 된다.
이러한 반도체 제조과정은, 고온, 고전압 하에서 단계별로 다양한 고순도의 화학물질(가스, 액체) 정량을 적시에 취급하는 일련의 과정으로 이루어지는 관계상, 어느 한 단계에서 공정 중단이 발생하거나 제조설비 일부에 고장이 발생하게 되면, 작업자는 위험한 상황에 노출될 우려가 크고, 나아가 전체 공정이 중단됨으로 인해 막대한 손실이 발생하게 된다.
따라서 위험성이 높은 화학물질을 처리하는 배관결합체로 구성된 가스공급장치 등과 같은 반도체 제조설비는, 차폐된 내부공간을 갖는 케이스나 캐비닛형 함체에 수납된 형태로 취급되고 있으며, 더불어 이러한 케이스나 캐비닛형 함체 주변에 반도체 제조 설비의 이상 유무 등을 모터링할 수 있는 장치가 함께 구비되어 작업자의 안전 등을 도모하고 있다.
그러나 상술한 바와 같이 위험성이 높은 가스공급장치 등은 열쇠 소지자에 의해 잠금해제가 가능한 캐비닛형 함체에 단순히 수납되고 있어 인가되지 않는 외부인이나 작업자의 접근을 근본적으로 차단할 수 없는 관계상, 대단위 설비인 반도체 공장의 안전과 보안을 크게 저해하는 요소로 작용할 수 있다는 점에서 이에 대한 방지책이 필요함에도 이에 대한 기술적 제시가 아직까지 구체적으로 이루어지지 못하고 있는 실정이다.
본 발명의 목적은, 차폐된 공간에 수납된 중요 반도체 제조설비의 운용중 발생된 이상상태나 사고에 대한 작업자의 시의적절하고 안전한 대처가 이루어질 수 있고, 제조설비에 대한 비인가 외부인이나 작업자의 접근을 통제하여 반도체 제조공장의 안전과 보안이 강화될 수 있는 반도체 제조설비의 원격제어 관리시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 반도체 제조설비를 내부에 보관하고, 도어가 일측에 장착된 본체부; 상기 본체부에 설치되어 제어기체의 공급에 따라 상기 도어를 잠그거나 잠금해제하도록 작동하는 잠금부; 및 상기 본체부에 설치되어 원격지의 중앙관제부와의 교신을 통해 판별된 사항에 따라 상기 잠금부에 제어기체를 공급하고, 상기 반도체 제조설비의 이상 유무를 감지하고 처리하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 원격제어 관리시스템에 의해 달성된다.
상기 잠금부는, 상기 도어의 내측에 설치되어 제어기체의 공급에 의해 후퇴작동하며 단부에 구비된 래치볼트를 통해 상기 도어를 잠금해제하는 액추에이터; 및 상기 제어부에서 송출된 제어기체를 상기 액추에이터로 전달하는 공급배관을 포함할 수 있다.
상기 잠금부는, 상기 도어의 외측에 설치되어 열쇠에 의해 상기 도어를 잠금해제하는 전면해정수단을 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 본체부에 접근한 작업자나 상기 본체부 주변을 촬영하는 촬상부; 상기 촬상부에 의한 촬영정보를 유무선 네트워크를 통해 상기 중앙관제부에 송신하고 제어명령을 수신하는 통신모듈; 및 상기 중앙관제부에 의해 판별된 사항에 따른 제어명령에 의해 상기 공급배관에 제어기체를 제공하는 기체공급부를 포함할 수 있다.
상기 기체공급부는, 고압의 제어기체를 생성하는 기체발생부; 및 상기 기체발생부와 연결된 공급배관 상에 구비되어 상기 중앙관제부의 제어명령에 의해 상기 공급배관에 대한 제어기체의 공급을 단속하는 제1 밸브를 포함할 수 있다.
상기 반도체 제조설비가, 반도체 제조공정에 사용되는 다양한 화학가스를 필요한 공정에 분배하는 배관결합체로 구성된 가스공급장치인 경우, 상기 제어부는, 상기 본체부의 내측을 감지영역으로 하여 설치된 가스누출감지센서와 화재감지센서로 구성된 센서부를 더 포함할 수 있다.
상기 반도체 제조설비의 원격제어 관리시스템은, 상기 본체부 내측에서 발생된 화재에 의해 촉발되어 고열을 생성하는 점화기와, 상기 점화기 주변에 배치되어 고열에 의해 질소를 생성하고 상기 본체부 내부로 질소를 분출하며 소화작용을 하는 질소발생부로 구성되는 소화작동부를 더 포함할 수 있다.
상기 기체공급부는, 이산화탄소, 질소 및 할로겐 화합물 가스 중 어느 하나를 포함하는 고압의 제어기체가 충진된 상태로 상기 본체부의 외측에 설치되고, 상기 공급배관과 연결되는 고압용기; 상기 고압용기와 연결되어 상기 본체부 내측에 위치하는 소화배관; 및 상기 소화배관과 상기 공급배관 상에 구비되어 상기 소화배관 또는 상기 공급배관에 대한 제어기체의 공급을 선택적으로 단속하는 제2 밸브를 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 원격지의 중앙관제부와의 교신을 통해 판별된 사항에 따라 잠금부에 제어기체가 공급하는 제어부와, 제어기체의 공급여부에 따라 본체부의 도어를 잠그거나 잠금해제하도록 작동하는 잠금부를 통해 반도체 제조설비에 대한 비인가 외부인이나 작업자의 접근이 통제되는 한편, 운용중 발생하는 설비사고 등에 대하여 인가된 작업자의 시의적절하고 안전한 대처가 이루어질 수 있게 됨에 따라 반도체 제조공장의 안전과 보안이 강화되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 제조설비의 원격제어 관리시스템의 도어가 닫힌 상태를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 도어가 열린 상태를 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 1의 잠금부에 대한 분해사시도이다.
도 4a 및 도 4b는 도 1의 잠금부에 의한 도어의 잠금과 잠금해제 작동을 각각 설명하기 위한 작동상태도이다.
도 5는 본 발명의 변형예에 따른 반도체 제조설비의 원격제어 관리시스템의 전체 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 변형예에 따른 반도체 제조설비의 원격제어 관리시스템의 전체 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
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도 5는 본 발명의 변형예에 따른 반도체 제조설비의 원격제어 관리시스템의 전체 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 변형예에 따른 반도체 제조설비의 원격제어 관리시스템의 전체 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 제조설비의 원격제어 관리시스템의 도어가 닫힌 상태를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 도어가 열린 상태를 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 1의 잠금부에 대한 분해사시도이고, 도 4a 및 도 4b는 도 1의 잠금부에 의한 도어의 잠금과 잠금해제 작동을 각각 설명하기 위한 작동상태도이고, 도 5는 본 발명의 변형예에 따른 반도체 제조설비의 원격제어 관리시스템의 전체 구성을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 또 다른 변형예에 따른 반도체 제조설비의 원격제어 관리시스템의 전체 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
발명의 설명 및 청구범위 등에서 방향을 지칭하는 상(위쪽), 하(아래쪽), 좌우(옆쪽 또는 측방), 전(정,앞쪽), 후(배,뒤쪽) 등은 권리의 한정의 용도가 아닌 설명의 편의를 위해서 도면 및 구성 간의 상대적 위치를 기준으로 정한 것으로, 특별히 다르게 한정하는 경우 외에는 이에 따른다.
본 발명에 따른 반도체 제조설비의 원격제어 관리시스템(100)은, 고온, 고전압 하의 화학물질(가스, 액체) 등과 같이 위험물질을 취급하는 반도체 제조설비(20)에 적용되어 비인가 외부인이나 작업자의 접근은 통제하고, 인가된 작업자의 접근은 허용함으로써 설비에 대한 시의적절하고 안전한 대처가 이루어지도록 하기 위해 안출된 발명이다.
위와 같은 기능 내지 작용을 구체적으로 구현하기 위해, 본 발명에 따른 반도체 제조설비의 원격제어 관리시스템(100)은, 도 1 내지 도 4b에 도시된 바와 같이, 중앙관제부(10), 본체부(110), 잠금부(120) 및 제어부(130) 등을 포함하는 실시예와, 도 5 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 소화작동부(140) 및 센서부(138) 등을 더 포함하는 변형예로 구성될 수 있다.
이하에서는 상술한 각 구성들에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다.
먼저, 중앙관제부(10)는, 반도체 부품의 최종 완성을 위해, 반도체 제조공장 내에 설치된 다양한 종류의 반도체 제조설비(20)들과 연결되어 데이터를 서로 공유하며 일련의 공정순서에 따라 전체의 제조설비들을 각각 개별적으로 작동 제어하는 구성요소이다.
이러한 중앙관제부(10)는, 반도체 제조를 위한 일련의 제어명령(공정순서)이 저장된 기록 매체를 읽을 수 있는 데스크 탑이나 노트북 등의 일반 PC 뿐만 아니라, 스마트폰, 태블릿 PC, PDA(Personal Digital Assistants) 등의 모바일 단말기를 포함하는 컴퓨팅(Computing) 가능한 기기로 구성될 수 있다.
상술한 바와 같이 일련의 제어명령을 기록한 컴퓨터로 읽힐 수 있는 기록매체는, ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 미디어 저장장치 등일 수 있다.
본 발명의 구체적 구현을 위한 기능적인(Functional) 일련의 제어명령과 이와 관련된 코드 및 코드 세그먼트 등은, 기록매체를 읽어서 프로그램을 실행시키는 컴퓨터의 시스템 환경 등을 고려하여, 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론되거나 변경될 수 있으므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하고 어떠한 작동 방식 또는 알고리즘으로 비인가 외부인이나 작업자의 접근은 통제하고, 인가된 작업자의 접근만을 허용하는 지와 관련하여 이하에서 설명하기로 한다.
본체부(110)는, 반도체 제조설비(20) 중 각종 변전압장치, 다양한 화학가스나 액체, 증착 소스의 공급을 제어하는 배관장치, 증착용 챔버 등과 같이 설비 상의 위험요소가 외부로 노출되지 않도록 하거나 또는 외부로부터 설비를 보호하는 구성요소이다.
이러한 본체부(110)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 내부에 수용되는 반도체 제조설비(20)의 크기나 형상에 대응한 다양한 형태의 캐비닛 또는 함체로 제작될 수 있고, 본체부(110)의 내부공간과 외부를 서로 연통시키는 도어(112)가 일측에 개폐 가능하게 장착되어 이루어질 수 있다.
이때, 본체부(110)는, 피보관의 대상이 되는 반도체 제조설비(20)의 성격에 따라 달라질 수 있지만, 기본적으로 우수한 내충격성, 내화학성, 절연성 등을 갖는 금속판재와 엔지니어링 플라스틱 등을 소재로 제작될 수 있다.
도어(112)는, 후술하는 바와 같은 잠금부(120)에 의해 잠금과 잠금해제가 가능한 것이라면, 도어(112)의 개폐방식은 특별하게 제한되지 않으므로 도 2와 같이 경첩을 통해 힌지작동하며 개폐작동을 하는 여닫이 방식 또는 도시된 바와 달리 상하레일을 따라 미끄러지며 이동하는 미닫이 방식의 도어(112)일 수도 있다.
여기서 본체부(110) 내에 수납되어 외부로부터 차폐되는 반도체 제조설비(20)는 일례로서, 도 2와 같이 다양한 화학가스나 액체를 필요한 공정에 분배하는 배관결합체로 구성된 가스공급장치(20)(삼성의 VMB5, 하이닉스의 VMB5 등)일 수 있다.
이때, 배관결합체는, 다수의 관체와, 이들 상호 간을 밀폐되게 연결하는 다수의 VCR(체결구), 관체들 사이에 구비되는 레귤레이터 및 개폐밸브 등으로 구성될 수 있다.
잠금부(120)는, 본체부(110)에 설치되어 제어기체(G)의 공급에 따라 도어(112)를 잠그거나 잠금해제하도록 작동하는 구성요소로서, 종래 열쇠를 이용한 소지자의 해정행위로 작동하는 구조와 전혀 다르게 액추에이터(122), 래치볼트(124) 및 공급배관(125) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
액추에이터(122)는, 도어(112)의 내측에 설치되어 제어기체(G)의 공급에 의해 후퇴작동하는 구성요소로서, 도 3 내지 도 4b에 도시된 바와 같이, 내부에 실린더가 형성된 실린더몸체(122a)와, 일단이 실린더를 따라 왕복가능하게 끼워지고 타단이 외부로 돌출된 피스톤로드(122b)로 구성될 수 있다.
이때, 구체적으로 도시하지 않았지만, 실린더몸체(122a)에는 실린더와 후술할 공급배관(125)을 서로 연통시키는 유로가 형성됨에 따라 외부로부터 공급된 제어기체(G)는 실린더 내부로 유입되어 피스톤로드(122b)를 후퇴시키게 된다.(도 4b 참조)
래치볼트(124)는, 본체부(110)에 형성된 고정공(114)에 대한 삽탈작동을 통해 도어(112)가 잠가지거나 잠금해제되도록 하는 막대형상의 구성요소로서, 도어(112)의 내측에서 고정공(114)을 향해 전후로 슬라이딩 가능하게 설치된다.
이러한 래치볼트(124)는, 연결구(123)를 통해 상술한 피스톤로드(122b)의 타단과 결합되어 액추에이터(122)의 작동에 따라 함께 슬라이딩 되며 도어(112)를 잠금 또는 잠금해제하게 된다.
공급배관(125)은, 제어부(130)에서 송출된 제어기체(G)를 액추에이터(122)로 전달하기 위해 마련된 관체형상의 구성요소로서, 열전도율이 낮은 합성수지나 금속을 소재로 제작할 수 있다. 이는 공급배관(125) 내부를 유동하는 제어기체(G)에 대한 외부로부터의 열전달을 최소화하여 정확한 액추에이터(122)의 작동을 담보하기 위함이다.
이러한 공급배관(125)은, 제어부(130)와 잠금부(120) 간의 거리에 따라 그 길이가 길어지거나 짧아질 수 있다.
상술한 공급배관(125)을 통해 실린더 내부로 전달된 제어기체(G)는, 피스톤로드(122b)의 일단을 가압함으로써 결국, 연결구(123)를 통해 결합된 래치볼트(124)를 후방으로 슬라이딩 이동시켜 도어(112)를 잠금해제하게 된다.
반면에 공급배관(125) 내에 제어기체(G)의 공급이 중단(또는 제어기체(G)의 흡인)되면, 피스톤로드(122b)의 일단에 대한 가압력이 사라지면서 내부 관로에 음압이 발생하게 되는 결과, 연결구(123)를 통해 결합된 래치볼트(124)는 전방으로 슬라이딩 이동하여 도어(112)를 잠금상태로 만들게 된다.
여기서 공급배관(125)에 대한 제어기체(G)의 공급 중단(또는 제어기체(G)의 흡인)에 따른 래치볼트(124)의 전방 슬라이딩이 보다 원활하고 즉각적으로 이루어질 수 있도록, 실린더몸체(122a)의 외주면과 연결구(123) 사이에는 래치볼트(124)의 전방 슬라이딩을 강제하는 스프링(127)이 더 구비될 수 있다.
이때, 스프링(127)은 도 3 내지 도 4b에 도시된 바와 같이 피스톤로드(122b)에 의해 관통된 상태로 실린더몸체(122a)와 연결구(123) 사이에 개재되는 형태로 배치될 수 있다.
위와 같이 공급배관(125)에 제어기체(G)가 공급된 경우 액추에이터(122)가 래치볼트(124)를 통해 잠금해제작동하고, 제어기체(G)의 공급이 중단된 경우 잠금작동하도록 구성한 이유는, 공급배관(125)이 파손 또는 훼손되더라도 도어(112)의 잠금상태가 유지되게 하여 반도체 제어설비에 대한 보안을 강화하기 위함이다.
한편, 상술한 바와 같이 제어기체(G)의 공급여부에 따라 도어(112) 내측에서 작동하게 되는 잠금부(120)는, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 도어(112)의 외측에 설치되어 열쇠에 의해 도어(112)를 잠금해제하는 전면해정수단(126)을 더 포함할 수 있다.
전면해정수단(126)은, 상술한 래치볼트(124)를 후방 슬라이딩시키는 당김노브와, 열쇠에 의해 잠금 및 잠금해제되는 열쇠홀 실린더 등으로 구성될 수 있다.
이러한 전면해정수단(126)은, 외부 전원 또는 독립된 자체 전원에 의해 작동하는 본 발명에 따른 원격제어 관리시스템(100)에 정전이나 단전 등과 같은 비상상황이 발생하여 제어기체(G)의 송출이 어렵게 되는 경우, 반도체 제조설비(20)에 대한 긴급조치나 접근이 열쇠를 소지한 작업자에 의해 보조적으로 이루어질 수 있도록 하기 위함이다.
제어부(130)는, 본체부(110)에 설치되어 원격지의 중앙관제부(10)의 교신을 통해 판별 또는 확인된 사항에 따라 잠금부(120)에 제어기체(G)를 공급하고, 수납된 반도체 제조설비(20)의 작동상 이상 유무 등을 감지, 확인하고 처리하는 기능을 수행하는 구성요소이다.
이때, 제어부(130)는 기본적으로 중앙관제부(10)와 네트워크를 통해 연결되고, 공급배관(125)을 통해 잠금부(120)와 연결되며, 본체부(110) 내에 수납된 반도체 제조설비(20)와 기계적·전기적으로 연결되어 각종 상태를 체크하고, 필요시 각각의 작동을 제어하는 한편, 각 장치에서 측정된 데이터 등을 전송받아 처리하게 된다.
구체적으로 제어부(130)는, MCU(micro controller unit), 마이컴(microcomputer), 아두이노(Arduino) 등과 같은 모듈화된 정보처리유닛으로 구현될 수 있는데, 이때, 연결된 각 장치를 제어하고 데이터 등을 처리하는 제어부(130)의 일련의 처리과정은, 상술한 정보처리유닛을 통해 읽힐 수 있는 C, C++, JAVA, 기계어 등의 프로그래밍 언어로 코딩됨으로써 이루어지게 된다.
위와 같은 제어부(130)는, 본 발명의 실시예에 따른 목적인 반도체 제조설비(20)의 원격 관리통제를 구체화하기 위해, 도 1 내지 도 4b에 도시된 바와 같은 표시부(131), 촬상부(132), 통신모듈(134) 및 기체공급부(136) 등을 포함하게 된다.
표시부(131)는, 중앙관제부(10)의 교신상태, 잠금부(120)에 의한 도어(112)의 잠김 또는 잠김해제 상태, 반도체 제조설비(20)의 기본적 작동상태 및 이상 여부 등을 작업자에게 시각적으로 표시해 주는 구성요소로서, LCD 등의 표시장치로 이루어져 제어부(130)의 정보처리유닛에 의해 제어된다.
촬상부(132)는, 본체부(110) 주변의 상황이나 본체부(110)로 접근하는 물체나 사람을 시각적으로 확인 및 식별하기 위해 마련된 구성요소로서, 카메라 등과 같이 시각적인 영상정보를 생성하는 상용화된 촬영장치로 구현되어 제어부(130)의 정보처리유닛에 의해 제어된다.
이러한 촬상부(132)는, 도 1 및 도 4a에 도시된 바와 같이, 본체부(110) 상단부에서 주변을 지향한 상태로 설치되어 주변을 연속적으로 촬영하거나 또는 물체나 사람의 접근이 인식된 경우에 활성화되어 주변을 촬영하도록 설정될 수 있다.(도 4a의 ①)
위와 같이 연속적으로 또는 접근이 인식된 경우에 촬영된 영상정보는 중앙관제부(10)로 실시간 전송(도 4a의 ②)되어 해당 반도체 제조설비(20)와 관련된 상황이 중앙관제부(10) 또는 관리자에 의해 종합적으로 파악될 수 있게 된다.
이때, 해당 반도체 제조설비(20)와 관련되어 수리나 교체 등의 작업상황이 발생되면, 중앙관제부(10) 또는 관리자는 촬상부(132)를 통해 촬영된 영상정보에 기초하여 이미지 매핑 또는 육안으로 인가된 작업자 인지 여부를 피아식별하게 된다.
한편, 위와 같이 중앙관제부(10) 또는 관리자에 의한 피아식별은, 촬상부(132)와 함께 본체부(110) 주변에 RFID리더기를 추가설치하여 RFID리더기의 인식범위 내로 유입된 작업자의 ID 카드상의 태그를 인식하도록 함으로써 보다 정확하고 신속하게 이루어질 수 있다.
통신모듈(134)은, 촬상부(132)에 의한 촬영정보를 유무선 네트워크를 통해 중앙관제부(10)에 송신하고 제어명령을 수신하는 구성요소로서, 각각의 반도체 제조설비(20)와 중앙관제부(10) 간의 물리적 거리와 주변의 사용환경 등을 고려하여 선택될 수 있는 유선 또는 무선 통신이 가능한 상용화된 장치이면, 충분하므로 특별히 제한되지 않는다.
이러한 통신모듈(134) 또한 제어부(130)의 정보처리유닛에 의해 제어되어 상술한 바와 같이 촬상부(132)를 통해 촬영된 영상정보를 중앙관제부(10)로 전송(도 4a의 ②)하고, 중앙관제부(10)로부터 소정의 제어명령을 수신(도 4b의 ①)하게 된다.
기체공급부(136)는, 중앙관제부(10)에 의해 판별된 사항에 따른 제어명령에 의해 공급배관(125)에 제어기체(G)를 제공하기 위해 마련된 구성요소로서, 도 1 내지 도 5에 도시된 실시예에 따르면, 기체발생부(136a) 및 제1 밸브(136b) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
기체발생부(136a)는, 고압의 제어기체(G)를 직접 생성하거나 외부로의 토출을 전제로 고압의 제어기체(G)가 저장된 구성요소로서, 전원을 제공받아 압축공기를 생성하는 상용화된 컴프레셔 또는 반도체 제조공정 중 사용되거나 생성된 기체를 포집하여 고압상태로 압축 저장한 소정의 저장장치 등일 수 있다.
제1 밸브(136b)는, 상술한 기체발생부(136a)와 연결된 공급배관(125) 상에 구비되어 중앙관제부(10)(또는 제어부(130))의 제어명령에 의해 공급배관(125)에 대한 제어기체(G)의 공급을 단속하기 위해 마련된 구성요소로서, 상용화된 전자식 이방향 제어밸브 등으로 구성될 수 있다.
이러한 기체발생부(136a)와 제1 밸브(136b) 각각은, 중앙관제부(10)로부터 제어명령을 수신한 제어부(130)에 의해 실질적으로 작동제어(도 4b의 ②)되어 공급배관(125)에 제어기체(G)를 제공(도 4b의 ③)하게 된다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본체부(110), 잠금부(120), 제어부(130)를 포함하는 본 발명의 실시예에 따른 원격제어 관리시스템(100)이 잠금부(120)를 통해 도어(112)를 잠금상태에서 잠금해제상태로 원격제어하여 인가된 작업자의 접근을 허용하는 과정을 도 4a 및 도 4b를 참조하여 간략하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제어부(130)의 촬상부(132)는, 도 4a에 도시된 바와 같이, 본체부(110) 주변을 연속적으로 촬영하거나 또는 물체나 사람의 접근이 인식된 경우에 활성화되어 주변을 촬영하게 된다.(도 4a의 ①작동)
다음으로, 제어부(130)의 통신모듈(134)은, 위와 같이 연속적으로 또는 접근이 인식된 경우에 촬영된 영상정보를 중앙관제부(10)로 실시간 전송(도 4a의 ②)하게 되면, 중앙관제부(10) 또는 관리자는 해당 반도체 제조설비(20)와 관련된 상황을 종합적으로 파악하게 된다.
이때, 해당 반도체 제조설비(20)와 관련되어 수리나 교체 등의 작업상황이 발생한 경우, 중앙관제부(10) 또는 관리자는 촬상부(132)를 통해 촬영된 영상정보에 기초하여 이미지 매핑 또는 육안으로 인가된 작업자 인지 여부를 피아식별하게 된다.
다음으로, 도 4b에 도시된 바와 같이, 인가된 작업자로 판별된 경우, 중앙관제부(10) 또는 관리자는, 도어(112)를 잠금해제시키는 제어명령을 해당 반도체 제조설비(20)의 제어부(130)에 송출(도 4b의 ①)하게 된다.
마지막으로, 해당 제어명령을 통신모듈(134)을 통해 수신한 제어부(130)는, 도 4b에 도시된 바와 같이, 기체공급부(136)를 제어(도 4b의 ②)하여 제어기체(G)를 공급배관(125)을 통해 액추에이터(122)의 실린더몸체(122a)로 공급(도 4b의 ③)하게 된다.
이로 인해 후퇴작동하는 피스톤로드(122b)를 통해 래치볼트(124)는 고정공(114)으로부터 삽탈되어 도어(112)는 잠금해제상태(도 4b의 ④)가 됨으로써, 인가된 작업자는 해당 반도체 제조설비(20)에 접근가능하게 된다.
위와 달리, 중앙관제부(10) 또는 관리자에 의해 비인가 작업자나 외부인 등으로 판별되면, 중앙관제부(10) 또는 관리자는 도어(112)의 잠금상태를 유지하는 제어명령을 해당 반도체 제조설비(20)의 제어부(130)에 송출하게 된다.
이상에서 살펴본 본 발명의 실시예에 따른 원격제어 관리시스템(100)에 의하면, 반도체 제조설비(20)에 대한 비인가 작업자 또는 외부인의 접근이 원천적으로 통제될 수 있는 한편, 인가된 작업자의 경우 별도의 열쇠를 소지하지 않고도 원격 제어를 통해 반도체 제조설비(20)에 접근하여 필요한 조치를 신속하게 수행할 수 있게 된다.
한편, 반도체 제조설비(20)가 누출로 인한 화재의 위험이 큰 화학가스를 필요 공정에 분배하는 배관결합체로 구성된 가스공급장치(20)인 경우, 이에 대처하기 위한 장치가 요구될 수 있다.
이에 본 발명의 변형예에 따른 제어부(130)는, 반도체 제조설비(20)의 원격 관리통제 및 초기 진화 작동이라는 목적을 구체화적으로 구현하기 위해, 상술한 실시예의 구성 이외에 도 5에 도시된 센서부(138)를 더 포함하여 후술할 소화작동부(140)와 연동하도록 구성할 수 있다.
여기서 센서부(138)는, 본체부(110)의 내측을 감지영역으로 하여 설치된 가스누출감지센서(138a)와 화재감지센서(138b)로 구성될 수 있다.
이때, 가스누출감지센서(138a)는, 수소 등과 같은 폭발성 가스, 헬륨, 아르곤, 네온가스 등과 같은 불활성가스, 산소 등과 같은 조연성 가스 및 질소, 이산화탄소 등과 같은 불연성 가스를 탐지하는 소자가 탑재된 센서 중 가스공급장치(20)에 따라 대응한 것을 선택할 수 있다.
그리고 화재감지센서(138b)는 UV 센서, IR 센서 및 온도센서 중 적어도 어느 하나를 포함하도록 구성될 수 있다.
위와 같은 구성의 센서부(138)를 통해 본체부(110) 내에서 감지된 빛(자외선, 적외선)과 온도에 기초한 화재 여부 및 가스의 누출 여부가 다각적으로 판별됨에 따라 이에 대응한 작업자의 초동 대처가 용이하게 이루어질 수 있게 된다.
소화작동부(140)는, 상술한 센서와의 연동에 의하거나 또는 본체부(110) 내에서 발생된 화재로부터 발산되는 열에 의해 소화물질을 분사하는 구성요소로서, 도 5에 도시된 바와 같이, 점화기(142) 및 질소발생부(144) 등을 포함할 수 있다.
여기서 점화기(142)는, 본체부(110) 내측에서 발생된 화재에 의해 촉발되어 고열을 생성함으로써 후술할 질소발생부(144)의 반응을 촉진시키는 구성요소로서, 제어부(130)와 연결된 상태에서 소정의 하우징 내측 중앙부에 설치될 수 있다.
이러한 점화기(142)는 센서부(138)를 통한 화재감지에 따라 생성된 제어부(130)의 전기적 신호 즉, 촉발 전류에 의해 연소되는 화약 등을 주재료로 하거나 또는 본체부(110) 내측에서 발생된 화재로부터 발생된 고열에 의해 연소되는 물질을 주재료로 하여 제작될 수 있다.
이때, 점화기(142)가 본체부(110) 내측에서 발생된 화재로부터 발생된 고열에 의해 연소되는 물질을 주재료로 한 경우, 제어부(130)의 전원이 단전되거나 화재 등에 의해 작동이 원활하지 않은 경우에도 독자적으로 촉발되어 후술할 질소발생부(144)를 활성화시킬 수 있는 장점이 있다.
질소발생부(144)는, 점화기(142) 주변을 따라 하우징 내에 배치되어 고열에 의해 질소를 생성하고 본체부(110) 내부로 질소를 분출하며 소화작용을 하는 구성요소로서, 고온에서도 연소되지 않고 충격에도 안정적인 아지드화나트륨(NaN3, sodium azide)과 산화철(Fe2O3) 간의 화학반응을 이용하여 순간적으로 다량의 질소 기체를 생성할 수 있다.
이때, 질소발생장치는 아지드화나트륨(NaN3)이 수용된 다수의 캡슐이 산화철(Fe2O3) 내에 서로 혼합됨으로써 이루어지게 되고, 캡슐 자체는 아지드화나트륨(NaN3)과 산화철(Fe2O3) 간의 화학반응을 방지하기 위한 것이지만, 고열에 의해 파괴될 수 있다.
상술한 구성들로 이루어진 소화작동부(140)를 통한 질소 기체 생성과정을 요약하면 다음과 같다.
먼저, 센서부(138)의 화재 감지 신호에 따른 제어부(130)의 전기적 신호(촉발 전류) 또는 화재로부터 발생된 고열 자체로 점화기(142)가 기폭되면, 순간적인 고열과 불꽃이 하우징의 중앙부에 발생하게 된다.
그리고 이렇게 하우징의 중앙부에서 발생된 고열은, 점화기(142) 주변의 아지드화나트륨(NaN3) 캡슐을 파괴하게 되고, 이후 유출된 아지드화나트륨(NaN3)은 산화철(Fe2O3)과 반응하여 산화나트륨과 질소(N2)로 분해된다.
이후 급격한 화학반응 과정에서 다량으로 생성되어 나오는 질소 기체는 하우징의 개방된 분출관을 통해 본체부(110) 내부로 분사되어 화재의 초기 진화에 효과적으로 사용되게 된다.
본 발명의 또 다른 변형예에 따른 제어부(130)는, 반도체 제조설비(20)의 원격 관리통제 및 초기 진화 작동이라는 목적을 구체화적으로 구현하기 위해, 도 6에 도시된 바와 같이 상술한 센서부(138)와 함께 고압용기(136c), 제2 밸브(136d) 및 소화배관(136e)로 구성된 변형된 기체공급부(136)를 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 고압용기(136c)는, 소화용 가스인 이산화탄소, 질소 및 할로겐 화합물 가스 중 어느 하나를 포함하는 고압의 제어기체(G)가 충진된 구성요소로서, 본체부(110)의 외측에 별도로 설치되어 유지 및 관리될 수 있다.
소화배관(136e)은, 고압용기(136c)와 연결되어 본체부(110) 내측에 위치하는 관체형상의 구성요소로서, 본체부(110) 내측에 위치하는 단부에는 상술한 제어기체(G)를 확산된 형태로 분사하는 노즐이 구비될 수 있다.
제2 밸브(136d)는, 소화배관(136e)과 공급배관(125) 상에 구비되어 소화배관(136e) 또는 공급배관(125)에 대한 제어기체(G)의 공급을 선택적으로 단속하는 구성요소로서, 상용화된 전자식 삼방향 제어밸브로 구성될 수 있다.
이때, 제2 밸브(136d)의 대한 제어는, 중앙관제부(10)로부터 제어명령을 수신한 제어부(130)에 의해 작동제어되거나 또는/및 반도체 제조설비(20)별로 구비된 제어부(130)의 독자적인 제어명령에 의해 작동제어되어 공급배관(125) 또는 소화배관(136e)에 제어기체(G)를 선택적으로 제공하게 된다.
즉, 일례로 제2 밸브(136d)는, 해당 반도체 제조설비(20)와 관련되어 수리나 교체 등의 작업상황이 발생되면, 도어(112)의 잠금해제가 이루어지도록 중앙관제부(10)의 제어명령에 따라 공급배관(125)에 제어기체(G)를 제공하는 변환작동을 수행할 수 있다.
이와 달리 해당 반도체 제조설비(20)에 화재가 발생하게 되면, 제2 밸브(136d)는 센서부(138)의 화재 감지 신호에 따른 제어부(130)(또는 중앙관제부(10))의 제어명령에 의해 소화배관(136e)에 제어기체(G)를 제공하는 변환작동을 수행할 수 있다.
이로 인해 소화용 가스인 이산화탄소, 질소 및 할로겐 화합물 가스 등이 소화배관(136e)의 노즐을 통해 본체부(110) 내부에 분사됨으로써, 본체부(110) 내부에 대한 초기 진화가 신속하게 수행될 수 있게 된다.
이러한 초기 진화작동 중에는 화재의 주변 연소를 방지하기 위해 도어(112)의 잠금상태가 유지되도록 제어될 수 있다.
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
10: 중앙관제부
20: 반도체 제조설비(가스공급장치)
100: 반도체 제조설비의 원격제어 관리시스템
110: 본체부 112: 도어
114: 고정공
120: 잠금부 122: 액추에이터
122a: 실린더몸체 122b: 피스톤로드
123: 연결구 124: 래치볼트
125: 공급배관 126: 전면해정수단
127: 스프링 G: 제어기체
130: 제어부 131: 표시부
132: 촬상부 134: 통신모듈
136: 기체공급부 136a: 기체발생부
136b: 제1 밸브 136c: 고압용기
136d: 제2 밸브 136e: 소화배관
138: 센서부 138a: 가스누출감지센서
138b: 화재감지센서
140: 소화작동부 142: 점화기
144: 질소발생부
100: 반도체 제조설비의 원격제어 관리시스템
110: 본체부 112: 도어
114: 고정공
120: 잠금부 122: 액추에이터
122a: 실린더몸체 122b: 피스톤로드
123: 연결구 124: 래치볼트
125: 공급배관 126: 전면해정수단
127: 스프링 G: 제어기체
130: 제어부 131: 표시부
132: 촬상부 134: 통신모듈
136: 기체공급부 136a: 기체발생부
136b: 제1 밸브 136c: 고압용기
136d: 제2 밸브 136e: 소화배관
138: 센서부 138a: 가스누출감지센서
138b: 화재감지센서
140: 소화작동부 142: 점화기
144: 질소발생부
Claims (8)
- 반도체 제조설비를 내부에 보관하고, 도어가 일측에 장착된 본체부;
상기 본체부에 설치되어 제어기체의 공급에 따라 상기 도어를 잠그거나 잠금해제하도록 작동하는 잠금부; 및
상기 본체부에 설치되어 원격지의 중앙관제부와의 교신을 통해 판별된 사항에 따라 상기 잠금부에 제어기체를 공급하고, 상기 반도체 제조설비의 이상 유무를 감지하고 처리하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 원격제어 관리시스템. - 제1항에 있어서,
상기 잠금부는,
상기 도어의 내측에 설치되어 제어기체의 공급에 의해 후퇴작동하며 단부에 구비된 래치볼트를 통해 상기 도어를 잠금해제하는 액추에이터; 및
상기 제어부에서 송출된 제어기체를 상기 액추에이터로 전달하는 공급배관을 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 원격제어 관리시스템. - 제2항에 있어서,
상기 잠금부는,
상기 도어의 외측에 설치되어 열쇠에 의해 상기 도어를 잠금해제하는 전면해정수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 원격제어 관리시스템. - 제2항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 본체부에 접근한 작업자나 상기 본체부 주변을 촬영하는 촬상부;
상기 촬상부에 의한 촬영정보를 유무선 네트워크를 통해 상기 중앙관제부에 송신하고 제어명령을 수신하는 통신모듈; 및
상기 중앙관제부에 의해 판별된 사항에 따른 제어명령에 의해 상기 공급배관에 제어기체를 제공하는 기체공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 원격제어 관리시스템. - 제4항에 있어서,
상기 기체공급부는,
고압의 제어기체를 생성하는 기체발생부; 및
상기 기체발생부와 연결된 공급배관 상에 구비되어 상기 중앙관제부의 제어명령에 의해 상기 공급배관에 대한 제어기체의 공급을 단속하는 제1 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 원격제어 관리시스템. - 제4항에 있어서,
상기 반도체 제조설비가,
반도체 제조공정에 사용되는 다양한 화학가스를 필요한 공정에 분배하는 배관결합체로 구성된 가스공급장치인 경우,
상기 제어부는,
상기 본체부의 내측을 감지영역으로 하여 설치된 가스누출감지센서와 화재감지센서로 구성된 센서부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 원격제어 관리시스템. - 제6항에 있어서,
상기 반도체 제조설비의 원격제어 관리시스템은,
상기 본체부 내측에서 발생된 화재에 의해 촉발되어 고열을 생성하는 점화기와, 상기 점화기 주변에 배치되어 고열에 의해 질소를 생성하고 상기 본체부 내부로 질소를 분출하며 소화작용을 하는 질소발생부로 구성되는 소화작동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 원격제어 관리시스템. - 제6항에 있어서,
상기 기체공급부는,
이산화탄소, 질소 및 할로겐 화합물 가스 중 어느 하나를 포함하는 고압의 제어기체가 충진된 상태로 상기 본체부의 외측에 설치되고, 상기 공급배관과 연결되는 고압용기;
상기 고압용기와 연결되어 상기 본체부 내측에 위치하는 소화배관; 및
상기 소화배관과 상기 공급배관 상에 구비되어 상기 소화배관 또는 상기 공급배관에 대한 제어기체의 공급을 선택적으로 단속하는 제2 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 원격제어 관리시스템.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190055897A KR102194593B1 (ko) | 2019-05-13 | 2019-05-13 | 반도체 제조설비의 원격제어 관리시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190055897A KR102194593B1 (ko) | 2019-05-13 | 2019-05-13 | 반도체 제조설비의 원격제어 관리시스템 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20200131094A true KR20200131094A (ko) | 2020-11-23 |
| KR102194593B1 KR102194593B1 (ko) | 2020-12-23 |
Family
ID=73680403
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020190055897A KR102194593B1 (ko) | 2019-05-13 | 2019-05-13 | 반도체 제조설비의 원격제어 관리시스템 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| KR (1) | KR102194593B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20220155627A (ko) * | 2021-05-17 | 2022-11-24 | 김상호 | Acqc 원격 구동 시스템 |
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| KR101782745B1 (ko) * | 2016-08-12 | 2017-09-28 | 윤승찬 | 가스 공급장치 원격 제어를 위한 유체 공급 시스템 및 이를 이용한 방법 |
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-
2019
- 2019-05-13 KR KR1020190055897A patent/KR102194593B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102194593B1 (ko) | 2020-12-23 |
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