KR20230019623A - 공정 가스 공급 라인상의 잔존 가스의 제거를 최대화할 수 있는 듀얼 타입 잔존 가스 제거 시스템 - Google Patents

공정 가스 공급 라인상의 잔존 가스의 제거를 최대화할 수 있는 듀얼 타입 잔존 가스 제거 시스템 Download PDF

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Abstract

공정 라인 상에 잔존하는 가스의 제거를 최대화할 수 있도록 한 공정 가스 공급 라인상의 듀얼 타입 잔존 가스 제거 시스템이 개시된다.
이러한 본 발명에 의하면, 일측에 실린더 가스 어댑터가 연결되는 가스 용기; 상기 가스 용기의 실린더 가스 어댑터와 연결되며, 가스 용기 내의 공정가스가 유동되는 CGA 라인; 상기 CGA 라인과 연결되어 기 결정된 공정 라인으로 공정가스를 공급하는 공정 라인; 상기 가스 용기의 실린더 가스 어댑터의 일측에 위치하여 질소가스(N2)를 공급함에 따라 공정 라인 상의 잔존 가스를 제거하는 질소가스 공급부; 상기 CGA 라인 상에 구비되어 CGA 라인 및 공정 라인 상에 잔존하는 가스를 배출하는 진공 라인; 및 상기 진공 라인과 연동가능하게 구비되며, 공정 라인상에 잔존하는 가스를 배출하는 배기 라인; 를 포함하여 구성될 수 있다.

Description

공정 가스 공급 라인상의 잔존 가스의 제거를 최대화할 수 있는 듀얼 타입 잔존 가스 제거 시스템{Dual-type residual gas removal system that maximizes residual gas removal on process gas supply lines}
본 발명은 공정 가스 공급 라인상의 잔존 가스의 제거를 최대화할 수 있는 듀얼 타입 잔존 가스 제거 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 반도체 및 평판디스플레이 등 대량의 공정가스를 이용하는 제조공정에 사용되는 가스 용기와, 가스 용기의 실린더 가스 어댑터에 연결되어 가스가 유동되는 CGA 라인 사이에 위치하도록 질소가스 공급부를 구비하되, 질소가스 공급부를 실린더 가스 어댑터에 근접되도록 설치하여 질소가스(N2)를 공급함에 따라 최소한의 시간으로 공정 라인 상에 잔존하는 가스의 제거를 최대화할 수 있도록 한 공정 가스 공급 라인상의 듀얼 타입 잔존 가스 제거 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 및 평판디스플레이 등을 제조하는 제조공정에는 대량의 공정가스가 사용되는 데, 이 공정가스는 가스 공급 캐비넷에 의해 공급되어 기판 상에 특정한 박막을 증착하거나 특정 박막을 제거하는 데 사용되고 있다.
이러한 공정을 진행하다 보면, 공정 라인 상에 사용되지 못한 공정가스가 잔존되어 있을 수 있는 데, 이 경우, 배관이나 주변 장치가 산화되어 부식될 우려가 있고 불순물이 공정 라인으로 흘러 들어가는 상황이 발생할 수 있다.
따라서, 공정 라인상에 잔존하는 가스를 배출(vent)하기 위해, 캐리어 가스(carrier gas)로 활용되는 질소가스(N2)를 사용하여 퍼지 공정(purge)을 수행함으로써 공정 라인을 정화시키게 된다.
예를 들어, 공정 라인 상에 잔존하는 가스를 제거하기 위해 공정 라인을 역흐름하여 밸브를 채우고, 밸브 진공 제너레이터(valve vacuum generator)를 통해 음압을 형성하는 과정을 대략 50회 ~ 100회 정도 반복하는 과정을 수행하면서 질소가스(N2)를 사용하여 공정 라인을 정화시키게 된다.
그러나, 종래의 선행 기술에 의하면, 살균작용을 하는 Cl2가스 등의 공정 가스를 공급하는 과정에서, 약 60℃이상의 상온으로 히팅(heating)을 하는 상태를 유지해야 하나, 히팅을 잘 안하게 되면 액화가 되며, 액화된 경우 공정라인 상에서 잔존하는 가스를 외부로 배출하는 것이 거의 불가능하게 되는 문제점이 있었다.
또한, 음압을 형성하여 공정 라인상의 잔존 가스를 제거하는 시간이 적어도 1시간 이상으로 매우 오래걸릴 뿐만 아니라 액화될 경우 공정 라인 상에 그대로 잔존하게 되는 문제점이 있었다.
KR 공개실용신안공보 제20-2007-0012684호(2009.02.02.)
따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 반도체 및 평판디스플레이 등 대량의 공정가스를 이용하는 제조공정에 사용되는 가스 용기와, 가스 용기의 실린더 가스 어댑터에 연결되어 가스가 유동되는 CGA 라인 사이에 위치하도록 질소가스 공급부를 구비하되, 질소가스 공급부를 실린더 가스 어댑터에 근접되도록 설치하여 질소가스(N2)를 공급함에 따라 최소한의 시간으로 공정 라인 상에 잔존하는 가스의 제거를 최대화할 수 있도록 한 공정 가스 공급 라인상의 듀얼 타입 잔존 가스 제거 시스템을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공정 라인 상에 잔존하는 가스의 제거를 최대화할 수 있도록 한 공정 가스 공급 라인상의 듀얼 타입 잔존 가스 제거 시스템은, 일측에 실린더 가스 어댑터가 연결되는 가스 용기; 상기 가스 용기의 실린더 가스 어댑터와 연결되며, 가스 용기 내의 공정가스가 유동되는 CGA 라인; 상기 CGA 라인과 연결되어 기 결정된 공정 라인으로 공정가스를 공급하는 공정 라인; 상기 가스 용기의 실린더 가스 어댑터의 일측에 위치하여 질소가스(N2)를 공급함에 따라 공정 라인 상의 잔존 가스를 제거하는 질소가스 공급부; 상기 CGA 라인 상에 구비되어 CGA 라인 및 공정 라인 상에 잔존하는 가스를 배출하는 진공 라인; 및 상기 진공 라인과 연동가능하게 구비되며, 공정 라인상에 잔존하는 가스를 배출하는 배기 라인; 를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 질소가스 공급부는, 공정가스를 이용하는 제조공정에 사용되는 가스 용기와, 가스 용기의 실린더 가스 어댑터에 연결되어 가스가 유동되는 CGA 라인 사이에 위치하도록 구비하되, 실린더 가스 어댑터에 근접되도록 설치하여 질소가스(N2)를 공급함에 따라 공정 라인 상에 잔존하는 가스의 제거를 최대화할 수 있다.
상기 질소가스 공급부는 CGA 라인(120)과 일체형 또는 탈착식 가능하게 마련될 수 있다.
상기에서 설명한 본 발명의 공정 라인 상에 잔존하는 가스의 제거를 최대화할 수 있도록 한 공정 가스 공급 라인상의 듀얼 타입 잔존 가스 제거 시스템에 의하면, 반도체 및 평판디스플레이 등 대량의 공정가스를 이용하는 제조공정에 사용되는 가스 용기와, 가스 용기의 실린더 가스 어댑터에 연결되어 가스가 유동되는 CGA 라인 사이에 위치하도록 질소가스 공급부를 구비하되, 질소가스 공급부를 실린더 가스 어댑터에 근접되도록 설치하여 질소가스(N2)를 공급함에 따라 공정 라인 상에 잔존하는 가스의 제거를 최대화할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 가스 용기의 실린더 가스 어댑터의 일측에 질소가스 공급부가 구비된 상태를 도시한 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 가스 용기의 실린더 가스 어댑터의 일측에 질소가스 공급부가 구비된 상태를 확대하여 도시한 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 공정 라인 상에 잔존하는 가스의 제거를 최대화할 수 있도록 한 공정 가스 공급 라인상의 듀얼 타입 잔존 가스 제거 시스템을 확대하여 도시한 구성도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하기 위한 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
따라서, 몇몇 실시 예에서, 잘 알려진 공정단계들, 잘 알려진 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않은 한 복수형도 포함한다.
명세서에서 사용되는 포함한다(comprises) 및/또는 포함하는(comprising)은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 의미로 사용한다.
그리고, "및/또는"은 언급된 아이템의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 개략도들을 참고하여 설명될 것이다.
따라서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정형태로 제한되는 것이 아니라 제조공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다.
그리고, 본 발명에 도시된 각 도면에 있어서 각 구성요소들은 설명의 편의를 고려하여 다소 확대 또는 축소되어 도시된 것일 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 가스 용기의 실린더 가스 어댑터의 일측에 질소가스 공급부가 구비된 상태를 도시한 구성도이며, 도 2는 본 발명에 따른 가스 용기의 실린더 가스 어댑터의 일측에 질소가스 공급부가 구비된 상태를 확대하여 도시한 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 공정 라인 상에 잔존하는 가스의 제거를 최대화할 수 있도록 한 공정 가스 공급 라인상의 듀얼 타입 잔존 가스 제거 시스템을 확대하여 도시한 구성도이다.
본 발명에 따른 공정 라인 상에 잔존하는 가스의 제거를 최대화할 수 있도록 한 공정 가스 공급 라인상의 듀얼 타입 잔존 가스 제거 시스템(100)에 의하면, 공정 가스가 수납된 가스 용기(110)와, 가스 용기(110)의 실린더 가스 어댑터(112)와 연결되는 CGA 라인(120)과, CGA 라인(120)과 연결되어 공정 라인으로 공정 가스를 공급하는 공정 라인(130)과, 실린더 가스 어댑터(112)의 일측에 위치하여 질소가스(N2)를 공급하는 질소가스 공급부(150)와, 공정 라인(130)과 연결되어 공정 라인(130) 상에 잔존하는 가스를 배출하는 기능을 수행하는 진공 라인(160)과, 진공 라인(160)과 연동가능하게 구비되어 공정 라인(130)상에 잔존하는 가스를 배기시키는 배기 라인(170)을 포함하여 구성될 수 있다.
가스 용기(110)는 반도체 또는 평판디스플레이 제조 공정에 사용되는 공정 가스가 저장되는 용기로, 가스 용기(110)의 일측에는 실린더 가스 어댑터(112)(cylinder gas adaptor)가 연결된다.
여기서, 공정 가스는 기상 또는 액상일 수 있으며, 액상으로 마련하는 경우 가스 캐비닛(미도시)의 일측에 구비된 히팅유닛(미도시)을 가열하여 기화시킬 수 있게 된다.
CGA 라인(120)은 실린더 가스 어댑터(112)와 연결되는 라인으로, 가스 용기(110) 내의 공정 가스가 유동하는 라인이며, 공정 라인(130)은 CGA 라인(120)과 연결되며 공정 가스를 미리 결정된 공정을 공급하는 기능을 수행한다.
이러한, CGA 라인(120)에는 공정 가스를 필터링하는 필터가 개재될 수 있다.
공정 라인(130)은 CGA 라인(130)과 연결되는 라인으로서, 공정가스를 미리 결정된 공정으로 공급한다.
즉, CGA 라인(130)을 따라 흐르는 공정가스는 주변 밸브들의 동작에 기초하여 공정 라인(130)을 통해 제조공정으로 향한다.
아울러, CGA 라인(120)과 공정 라인(130)이 정화되어야만 잔존 가스로 인해 배관이나 주변 장치가 부식되는 현상을 줄일 수 있으며, 가스 용기(110) 교체를 위하여 가스 용기(110)로부터 CGA 라인(120)을 분리할 때 일어날 수 있는 작업자의 안전 사고도 방지할 수 있게 됨을 밝혀둔다.
한편, CGA 라인(120), 공정 라인(130) 상에는 다양한 종류의 자동 밸브(AV1, ...), 커넥터, 체크밸브(CV1,CV2, ...), 압력계(PT1, PT2, ...), 필터(LF), 공정 라인(130) 상에 구비되어 각각 정량의 가스를 분배 공급하기 위한 레귤레이터(REG) 등이 부속되는데, 이들에 대해서는 도면부호 표시 및 설명을 생략한다.
본 발명의 중요한 특징은 가스 용기(110)의 실린더 가스 어댑터(112)의 일측에 질소가스 공급부(150)가 구비되어 CGA 라인(120)과 공정 라인(130) 측으로 질소가스(N2)를 공급할 수 있도록 한 것이다.
즉, 질소가스 공급부(150)를 통해 CGA 라인(120)과 공정 라인(130) 측으로 질소가스(N2)를 공급함에 따라 가스 용기(110)측으로부터 공정 가스 공급이 완료된 후 CGA 라인(120)과 공정 라인(130)상에 잔존하는 가스를 최대한 제거(purge)할 수 있도록 하는 데 그 특징이 있다.
이러한 질소가스 공급부(150)는, 공정가스를 이용하는 제조공정에 사용되는 가스 용기(110)와, 가스 용기(110)의 실린더 가스 어댑터(112)에 연결되어 가스가 유동되는 CGA 라인(120) 사이에 위치하도록 구비된다.
참고로, 퍼지(purge)는 CGA 라인(120)과 공정 라인(130) 상에 잔존 가능한 공정가스를 배출(vent, 배기)시켜 CGA 라인(120)과 공정 라인(130)을 정화시키는 것을 의미한다.
상기의 구성을 갖는, 질소가스 공급부(150)는 실린더 가스 어댑터(112)에 근접되도록 설치하여 질소가스(N2)를 공급함에 따라 공정 라인 상에 잔존하는 가스를 최대한 제거할 수 있게 된다.
상기 질소가스 공급부(150)는 CGA 라인(120)과 일체형으로 이루어지거나, 또는 탈착식 가능하게 마련될 수 있다.
한편, 진공 라인(160)은 CGA 라인(120) 상에 구비되어 CGA 라인(120) 및 공정 라인 상에 잔존하는 가스를 배출하는 기능을 수행하며, 배기 라인(170)은 진공 라인(160)과 연동가능하게 구비되어 공정 라인(130)상에 잔존하는 가스를 배출하는 기능을 수행한다.
100 : 듀얼 타입 잔존 가스 제거 시스템,
110 : 가스 용기,
112 : 실린더 가스 어댑터,
120 : CGA 라인,
130 : 공정 라인,
150 : 질소가스 공급부,
160 : 진공 라인,
170 : 배기 라인.

Claims (3)

  1. 일측에 실린더 가스 어댑터(112)가 연결되는 가스 용기(110);
    상기 가스 용기(110)의 실린더 가스 어댑터(112)와 연결되며, 가스 용기(110) 내의 공정가스가 유동되는 CGA 라인(120);
    상기 CGA 라인(120)과 연결되어 기 결정된 공정 라인으로 공정가스를 공급하는 공정 라인(130);
    상기 가스 용기(110)의 실린더 가스 어댑터(112)의 일측에 위치하여 질소가스(N2)를 공급함에 따라 공정 라인 상의 잔존 가스를 제거하는 질소가스 공급부(150);
    상기 CGA 라인(120) 상에 구비되어 CGA 라인(120) 및 공정 라인 상에 잔존하는 가스를 배출하는 진공 라인(160); 및
    상기 진공 라인(160)과 연동가능하게 구비되며, 공정 라인(130)상에 잔존하는 가스를 배출하는 배기 라인(170);
    를 포함하는 공정 가스 공급 라인상의 잔존 가스의 제거를 최대화할 수 있는 듀얼 타입 잔존 가스 제거 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 질소가스 공급부(150)는,
    공정가스를 이용하는 제조공정에 사용되는 가스 용기(110)와, 가스 용기(110)의 실린더 가스 어댑터(112)에 연결되어 가스가 유동되는 CGA 라인(120) 사이에 위치하도록 구비하되, 실린더 가스 어댑터(112)에 근접되도록 설치하여 질소가스(N2)를 공급함에 따라 공정 라인 상에 잔존하는 가스의 제거를 최대화하는 것을 특징으로 하는 공정 가스 공급 라인상의 잔존 가스의 제거를 최대화할 수 있는 듀얼 타입 잔존 가스 제거 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 질소가스 공급부(150)는 CGA 라인(120)과 일체형 또는 탈착식 가능하게 마련되는 것을 특징으로 하는 공정 가스 공급 라인상의 잔존 가스의 제거를 최대화할 수 있는 듀얼 타입 잔존 가스 제거 시스템.
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