KR20230115489A - 독립 퍼지수단을 가지는 케미컬 공급장치 및 그 제어방법 - Google Patents

독립 퍼지수단을 가지는 케미컬 공급장치 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 의하면, 박스체 구조를 통하여 내부에 구성부들이 설치되는 공간을 제공하는 하우징; 하우징의 내부에 설치 구성되고 소스가스가 저장된 벌크탱크; 벌크탱크의 일측에 설치 구성되고 벌크탱크로부터 공급되는 소스가스가 저장되고 반도체 제조설비에 소스가스가 공급되도록 하는 프로세스탱크; 벌크탱크에 캐리어가스를 공급하여 벌크탱크로부터 프로세스탱크에 소스가스가 이동 저장되도록 하거나 프로세스탱크에 캐리어가스를 공급하여 프로세스탱크로부터 반도체 제조설비에 소스가스가 공급되도록 하는 가스공급수단; 가스공급수단 중 벌크탱크에 캐리어가스가 공급되도록 하는 가스공급관과 벌크탱크로부터 캐리어가스와 소스가스가 배출되는 가스충전관에 벤트용파이프의 일단이 연결 구성되고 가스공급관과 가스충전관을 통하여 벌크탱크와 프로세스탱크의 소스가스가 드레인되도록 하는 벤트수단; 및 가스공급관과 가스충전관에 연결되고 가스공급관과 가스충전관을 향해 퍼지용가스를 공급하여 가스공급관과 가스충전관 내부의 잔여 케미칼이 벤트수단을 통해 퍼지되도록 하는 퍼지수단을 포함하는 케미컬 공급장치가 제공된다.

Description

독립 퍼지수단을 가지는 케미컬 공급장치 및 그 제어방법{Chemical gas supplying apparatus with purge device and controlling method thereof}
본 발명은 독립 퍼지수단을 가지는 케미컬 공급장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 제조설비에 제조 공정용 케미컬을 공급하는 공급장치에 있어서 벌크탱크와 프로세스탱크 사이의 가스공급관과 가스충전관에 별도로 퍼지용파이프와 퍼지용펌프가 분기된 상태로 구성되어 벌크탱크의 교체시 가스이동파이프에 잔류 케미칼이 제거되도록 할 수 있는 독립 퍼지수단을 가지는 케미컬 공급장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자는, 웨이퍼 상에 다양한 종류의 층을 형성하고 각 층의 일부를 절연시키거나 통전시켜 형성된다. 그리고 각 층의 절연을 위하여 형성된 절연막은 웨이퍼가 안착된 챔버 내부로 절연막의 재료가 되는 소스가스를 투입하고 소스가스에 에너지를 가하고 활성화시켜 웨이퍼 또는 웨이퍼에 이미 형성된 특정의 층 위에 증착시키는 것을 통해 형성된다. 이와 같이 사용되는 소스가스는 TEOS, TDMAT, TEPO, TEB 및 MDEOS 등이 있으며, 이 중 일예로, TEOS는 증착을 위해서 액체 상태의 TEOS를 기체 상태로 변화시켜 공정 챔버로 공급되고 산소와 반응하는데, 이때, 액체 상태의 TEOS를 기체 상태로 변화시키기 위하여 캐리어가스가 공급되며, 액체 상태의 TEOS는 기체 상태로 전환된 후 공정 챔버의 내부로 공급된다.
한편, 상기와 같은 캐리어가스와 소스가스를 CVD 등과 같은 반도체 제조설비에 공급하는 장치로서, 공개특허 10-2006-75514호 등에 개시된 바 있는, 반도체 제조설비용 케미컬 공급장치가 사용된다.
종래의 반도체 제조설비용 케미컬 공급장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 하우징의 내부에 설치 구성되고 소스가스가 저장된 벌크탱크(120), 벌크탱크(120)의 일측에 설치 구성되고 벌크탱크(120)로부터 공급되는 소스가스가 저장되고 반도체 제조설비에 소스가스가 공급되도록 하는 프로세스탱크(130) 및 벌크탱크(120)에 캐리어가스를 공급하여 벌크탱크(120)로부터 프로세스탱크(130)에 소스가스가 이동 저장되도록 하거나 프로세스탱크(130)에 캐리어가스를 공급하여 프로세스탱크(130)로부터 반도체 제조설비에 소스가스가 공급되도록 하는 가스공급수단(140) 등을 포함한다.
여기서, 종래의 케미컬 공급장치는, 벌크탱크(120)의 소스가스 잔여량이 일정치 이하인 경우에는 벌크탱크(120)를 교체해야 하고, 이때, 벌크탱크(120)에 연결되고 캐리어가스가 이동되는 가스공급수단(140)의 가스공급관(141)과 가스충전관(142) 내부가 진공 상태를 가지도록 잔여 케미칼이 제거되어야 하는데, 주로 벤트수단(150)을 통해 가스이동파이프 내부의 잔여 케미칼이 벤트되도록 하고 있다.
그러나 벤트수단(150)은, 가스공급수단(140) 중 벌크탱크(120)에 캐리어가스가 공급되도록 하는 가스공급관(141)과 벌크탱크(120)로부터 캐리어가스와 소스가스가 배출되는 가스충전관(142)에 벤트용파이프(151)의 일단이 연결 구성된 상태에서, 펌프에 의해 벌크탱크(120)나 프로세스탱크(130)의 소스가스가 드레인되도록 하는데 사용되는 수단이다.
즉, 벤트수단(150)에 의하면, 가스공급수단(140)을 통해 벌크탱크(120)나 프로세스탱크(130)에 캐리어가스가 역방향으로 주입된 상태에서, 벌크탱크(120)나 프로세스탱크(130)로부터 벤트용파이프(151)에 소스가스와 캐리어가스가 배출되는 구성을 가지고 있다.
이에, 상기와 같은 벤트수단(150)으로는 가스공급관(141)이나 가스충전관(142) 내부의 잔류 케미칼이 완전히 제거되지 않고 또한, 진공 상태를 정확히 확인할 수 없어 벌크탱크(120)의 교체시 잔여 케미칼이 누출되고 산화되어 폭발이 일어나는 문제점이 있다.
한편, 상기 소스가스나 캐리어가스는 벌크탱크(120)나 가스충전관(142) 등의 주변 온도에 따라 상변화 발생시 가스충전관(142) 내부 표면에 얼룩 상태로 흡착되면서 오염물을 생성시키게 된다.
이에, 상기와 같은 벤트수단(150)을 통해서는 가스충전관(142) 내부 표면의 오염물까지 강하게 퍼지(Purgy) 시키지 못하게 되고 또한, 진공 상태를 제공하지 못하게 되어 벌크탱크(120)의 교체시 잔여 케미칼이 작업자를 향해 누출되어 안전사고가 발생하게 되는 문제점이 있다.
따라서 본 발명의 목적은 벌크탱크와 프로세스탱크 사이의 가스공급관과 가스충전관에 별도로 퍼지용파이프와 퍼지용펌프가 분기된 상태로 구성되어 벌크탱크의 교체시 가스이동파이프의 잔류 케미칼이 제거되도록 하고 진공 상태를 가지도록 하여 안전사고를 방지할 수 있는 독립 퍼지수단을 가지는 케미컬 공급장치 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
한편, 본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 의하면, 박스체 구조를 통하여 내부에 구성부들이 설치되는 공간을 제공하는 하우징; 하우징의 내부에 설치 구성되고 소스가스가 저장된 벌크탱크; 벌크탱크의 일측에 설치 구성되고 벌크탱크로부터 공급되는 소스가스가 저장되고 반도체 제조설비에 소스가스가 공급되도록 하는 프로세스탱크; 벌크탱크에 캐리어가스를 공급하여 벌크탱크로부터 프로세스탱크에 소스가스가 이동 저장되도록 하거나 프로세스탱크에 캐리어가스를 공급하여 프로세스탱크로부터 반도체 제조설비에 소스가스가 공급되도록 하는 가스공급수단; 가스공급수단 중 벌크탱크에 캐리어가스가 공급되도록 하는 가스공급관과 벌크탱크로부터 캐리어가스와 소스가스가 배출되는 가스충전관에 벤트용파이프의 일단이 연결 구성되고 가스공급관과 가스충전관을 통하여 벌크탱크와 프로세스탱크의 소스가스가 드레인되도록 하는 벤트수단; 및 가스공급관과 가스충전관에 연결되고 가스공급관과 가스충전관을 향해 퍼지용가스를 공급하여 가스공급관과 가스충전관 내부의 잔여 케미칼이 벤트수단을 통해 퍼지되도록 하는 퍼지수단을 포함하는 케미컬 공급장치가 제공된다.
여기서, 가스공급수단은, 캐리어가스가 충전된 캐리어가스탱크로부터 벌크탱크 사이에 연결 구성되고 캐리어가스가 벌크탱크의 내부로 공급되도록 하는 가스공급관; 벌크탱크와 프로세스탱크 사이에 연결 구성되고 벌크탱크로부터 프로세스탱크에 캐리어가스를 통하여 소스가스가 충전되도록 하는 가스충전관; 캐리어가스가 충전된 캐리어가스탱크로부터 프로세스탱크 사이에 연결 구성되고 캐리어가스가 프로세스탱크의 내부로 공급되도록 하는 가스운반관; 및 프로세스탱크로부터 반도체 제조설비에 연결된 분기관까지 연장되고 가스운반관을 통해 유입되는 캐리어가스를 통해 소스가스가 분기관으로 공급되도록 하는 가스배출관을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 벤트수단은, 가스공급관과 가스배출관에 일단이 연결된 벤트용파이프; 벤트용파이프의 타단에 구성되고 벤트용파이프를 개폐시키는 벤트용밸브; 및 벤트용파이프로부터 벤트되는 잔여 케미칼이 저장되는 벤트용탱크를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 퍼지수단은, 가스공급관과 가스충전관에 일단이 연결되는 퍼지용파이프; 퍼지용파이프의 타단에 연결 구성되고 퍼지용가스를 퍼지용파이프에 공급시켜 가스공급관과 가스충전관의 잔여 케미칼이 벤트수단의 벤트용파이프를 통해 벤트되도록 하는 퍼지용펌프; 및 벤트용파이프의 후단부에 연결되는 게이지용파이프에 구성되고 벤트용파이프의 진공도를 측정하는 진공게이지를 포함하는 것이 바람직하다.
따라서 본 발명에 의하면, 벌크탱크와 프로세스탱크 사이의 가스이동파이프에 별도로 퍼지용파이프와 퍼지용펌프가 분기된 상태로 구성되어 벌크탱크의 교체시 가스이동파이프의 잔류 케미칼이 제거되도록 하고 진공 상태를 가지도록 하여 안전사고를 방지할 수 있다.
한편, 본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 종래의 반도체 제조설비용 케미컬 공급장치의 구성을 개략적으로 나타낸 공정도;
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 케미컬 공급장치를 나타낸 사시도;
도 3은 도 2의 케미컬 공급장치에 있어서 벌크탱크, 프로세스탱크 및 가스공급수단의 구성을 발췌하여 나타낸 사시도;
도 4는 도 2의 케미컬 공급장치의 구성을 개략적으로 나타낸 공정도;
도 5 내지 도 7은 각각 도 4의 케미컬 공급장치의 소스가스 충전, 소스가스 공급 및 퍼지의 과정을 개략적으로 나타낸 공정도;
도 8과 도 9는 도 2의 케미컬 공급장치에 있어서 드로워수단의 구성을 나타낸 도면; 및
도 10은 도 2의 케미컬 공급장치에 있어서 화재감지센서와 소화기의 구성을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 2 내지 도 10에 도시된 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 케미컬 공급장치는, 박스체 구조를 통하여 내부에 구성부들이 콤팩트하게 설치 수납되는 공간을 제공하는 하우징(110), 하우징(110)의 내부에 설치 구성되고 최소 200L의 충전용량을 가지며 소스가스가 저장된 벌크탱크(120), 벌크탱크(120)의 일측에 설치 구성되고 벌크탱크(120)로부터 공급되는 소스가스가 저장되며 최소 200L의 충전용량을 가지고 반도체 제조설비에 소스가스가 공급되도록 하는 프로세스탱크(130), 벌크탱크(120)에 캐리어가스를 공급하여 벌크탱크(120)로부터 프로세스탱크(130)에 소스가스가 이동 저장되도록 하거나 프로세스탱크(130)에 캐리어가스를 공급하여 프로세스탱크(130)로부터 반도체 제조설비에 소스가스가 공급되도록 하는 가스공급수단(140), 가스공급수단(140) 중 벌크탱크(120)에 캐리어가스가 공급되도록 하는 가스공급관(141)과 벌크탱크(120)로부터 캐리어가스와 소스가스가 배출되는 가스충전관(142)에 벤트용파이프(151)의 일단이 연결 구성되고 가스공급관(141)과 가스충전관(142)을 통하여 벌크탱크(120)와 프로세스탱크(130)의 소스가스가 드레인되도록 하는 벤트수단(150), 가스공급관(141)과 가스충전관(142)에 연결되고 가스공급관(141)과 가스충전관(142)을 향해 퍼지용가스를 공급하여 가스공급관(141)과 가스충전관(142) 내부의 잔여 케미칼이 벤트수단(150)을 통해 퍼지되도록 하는 퍼지수단(160) 및 프로세스탱크(130)나 가스공급수단(140)에 구성되어 프로세스탱크(130)의 소스가스 이동시 프로세스탱크(130)의 압력을 자동으로 조절하여 LFC Hunting 발생을 억제하는 헌팅억제수단(미도시) 등을 포함한다.
여기서, 본 발명의 케미컬 공급장치는, 하우징(110)의 내부 하단에 위치되고 하우징(110)의 외부로 슬라이딩되면서 출입 가능하게 구성되며 벌크탱크(120)의 무게를 감지하는 웨이트센서(200)가 구성되고 웨이트센서(200)에 벌크탱크(120)가 안착되도록 하는 드로워(170), 하우징(110)의 천정 부위에 구성되고 하우징(110) 내부 구성부들의 화재 발생을 감지하는 화염감지센서(180) 및 하우징(110)의 천정 부위에 구성되고 하우징(110) 내부 온도가 소정 온도보다 높은 경우 폭발하면서 소화 기능이 제공되도록 하는 소화기(190) 등을 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 케미컬 공급장치는, 드로워(170)에 구성된 웨이트센서(200)를 통하여 벌크탱크(120)의 잔여량을 측정하고 가스공급수단(140), 벤트수단(150), 퍼지수단(160) 및 헌팅억제수단(미도시)의 동작을 제어하며 화염감지센서(180)를 통하여 하우징(110) 내부의 화재여부를 판단하는 제어수단을 더 포함하는 것이 바람직하다.
하우징(110)은, 박스체 구조를 통하여 상기 구성부들이 콤팩트하게 설치되도록 하는 설치 공간을 제공하는 케이스수단이다.
여기서, 하우징(110)은, 1개 또는 3개의 파티션(공간)으로 구획된 후 각 파티션에 벌크탱크(120)와 프로세스탱크(130)가 구성되어 각 프로세서용과 벌크용으로 사용되도록 할 수 있다.
이때, 하우징(110)은, 상기와 같이 3개의 파티션을 가지는 경우, 각각 독립적인 사용을 위하여 각 파티션을 개폐하는 도어가 각 파티션에 구성되는 것이 바람직하고, 이동을 위하여 하단부에는 캐스터가 구성될 수도 있다.
따라서 하우징(110)에 의하면, 복수개의 파티션에 각각 벌크탱크(120)와 프로세스탱크(130)가 구성됨에 따라, 다양한 반도체 제조설비에 각각 다른 소스가스가 공급되도록 할 수 있고, 이를 통하여 사용상 편의성과 제조효율의 향상을 가능하게 할 수 있다.
벌크탱크(120)와 프로세스탱크(130)는, 하우징(110)의 내부에 설치 구성되고 소스가스가 저장되는 저장수단으로서, 보다 바람직하게는 200L 이상의 충전용량을 가지고 열전도율이 높은 재질을 가지는 것이 좋으며, 공지의 구성이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
여기서, 프로세스탱크(130)는 가스공급수단(140)에 연결되어 캐리어가스를 통해 소스가스가 제조설비로 공급되도록 하는 구성을 가지고, 벌크탱크(120)는 가스공급수단(140)으로부터 캐리어가스 공급시 소스가스 프로세스탱크(130)로 충전되도록 하는 구성을 가진다.
따라서 벌크탱크(120)와 프로세스탱크(130)에 의하면, 반도체 제조설비에 소스가스를 공급하는 프로세스탱크(130)에 소스가스 고갈시 벌크탱크(120)로부터 소스가스가 대용량 충전됨으로써, 소스가스의 고갈시 프로세스탱크(130)의 교체 없이 연속적으로 벌크탱크(120)로부터 소스가스가 프로세스탱크(130)에 충전되도록 할 수 있고, 이에 따라 제조 공정이 멈추지 않아도 되어 제조 효율이 향상될 수 있다.
가스공급수단(140)은, 벌크탱크(120)로부터 프로세스탱크(130)에 소스가스가 충전되도록 하거나 프로세스탱크(130)로부터 반도체 제조설비에 소스가스가 공급되도록 하는 수단으로서, 캐리어가스가 충전된 캐리어가스탱크로부터 벌크탱크(120) 사이에 연결 구성되고 캐리어가스가 벌크탱크(120)의 내부로 공급되도록 하는 가스공급관(141), 벌크탱크(120)와 프로세스탱크(130) 사이에 연결 구성되고 벌크탱크(120)로부터 프로세스탱크(130)에 캐리어가스를 통하여 소스가스가 충전되도록 하는 가스충전관(142), 캐리어가스가 충전된 캐리어가스탱크로부터 프로세스탱크(130) 사이에 연결 구성되고 캐리어가스가 프로세스탱크(130)의 내부로 공급되도록 하는 가스운반관(143) 및 프로세스탱크(130)로부터 반도체 제조설비에 연결된 분기관(145)까지 연장되고 가스운반관(143)을 통해 유입되는 캐리어가스를 통해 소스가스가 분기관(145)으로 공급되도록 하는 가스배출관(144) 등을 포함한다.
여기서, 가스공급관(141), 가스충전관(142), 가스운반관(143) 및 가스배출관(144)에는 각각 펌프가 구성되어 펌핑 동작에 의해 캐리어가스나 소스가스의 주입과 배출이 가능하도록 할 수 있다.
한편, 본 발명에 있어서, 상기 캐리어가스탱크에 충전되는 캐리어가스는, 분자량이 작은 He인 것이 바람직하고, 이에, 분자량이 작은 He Push Gas를 통하여 탱크에 발생되는 소스가스의 균일성이 깨지는 LFC Hunting 발생이 억제되도록 할 수 있다.
따라서 가스공급수단(140)에 의하면, 벌크탱크(120)로부터 프로세스탱크(130)에 소스가스가 충전되도록 함과 동시에, 프로세스탱크(130)로부터 반도체 제조설비에 소스가스가 공급되도록 할 수 있다.
벤트수단(150)은, 가스공급수단(140) 중 벌크탱크(120)에 캐리어가스가 공급되도록 하는 가스공급관(141)과 벌크탱크(120)로부터 캐리어가스와 소스가스가 배출되는 가스충전관(142)에 벤트용파이프(151)의 일단이 연결 구성되고 가스공급관(141)과 가스충전관(142)을 통하여 벌크탱크(120)와 프로세스탱크(130)의 소스가스가 드레인되도록 하는 수단으로서, 가스공급관(141)과 가스배출관(144)에 일단이 연결된 벤트용파이프(151), 벤트용파이프(151)의 타단에 구성되고 벤트용파이프(151)를 개폐시키는 벤트용밸브 및 벤트용파이프(151)로부터 벤트되는 잔여 케미칼이 저장되는 벤트용탱크 등을 포함한다.
따라서 벤트수단(150)에 의하면, 제어수단의 동작 제어시 벌크탱크(120)나 프로세스탱크(130)에 저장된 소스가스가 벤트용탱크로 벤트 또는 드레인되도록 할 수 있다.
퍼지수단(160)은, 가스공급관(141)과 가스충전관(142)에 연결되고 가스공급관(141)과 가스충전관(142)을 향해 퍼지용가스를 공급하여 가스공급관(141)과 가스충전관(142) 내부의 잔여 케미칼이 벤트수단(150)을 통해 퍼지되도록 하는 수단으로서, 가스공급관(141)과 가스충전관(142)에 일단이 연결되는 퍼지용파이프(161), 퍼지용파이프(161)의 타단에 연결 구성되고 퍼지용가스를 퍼지용파이프(161)에 공급시켜 가스공급관(141)과 가스충전관(142)의 잔여 케미칼이 벤트수단(150)의 벤트용파이프(151)를 통해 벤트되도록 하는 퍼지용펌프 및 벤트용파이프(151)의 후단부에 연결되는 게이지용파이프(162)에 구성되고 벤트용파이프(151)의 진공도를 측정하는 진공게이지(163) 등을 포함한다.
여기서, 퍼지용가스는, N2인 것이 바람직하다.
따라서 퍼지수단(160)에 의하면, 벌크탱크(120)의 교체시 가스공급관(141)과 가스충전관(142)에 연결된 퍼지용파이프(161)를 통하여 퍼지용가스가 공급됨에 따라 퍼지용가스에 의해 가스공급관(141)과 가스충전관(142)의 잔여 케미칼이 벤트용파이프(151)를 통해 벤트되면서 가스공급관(141)과 가스충전관(142) 내부의 잔여 케미칼이 완전히 배출되고 진공 상태를 가지도록 할 수 있다.
헌팅억제수단(미도시)는, 프로세스탱크(130)나 가스공급수단(140)에 구성되어 프로세스탱크(130)의 소스가스 이동시 프로세스탱크(130)의 압력을 자동으로 조절하여 LFC Hunting 발생을 억제하는 수단으로서, 압력센서를 통하여 프로세스탱크(130)의 내부 압력을 측정한 후 개폐밸브와 필터 및 레귤레이터 등과 같은 공지의 구성을 통하여 프로세스탱크(130)의 압력을 자동으로 제어하는 제어알고리즘을 포함할 수 있다.
따라서 헌팅억제수단(미도시)에 의하면, 분자량이 작은 He Push Gas를 통해서 소스가스가 이동되도록 하여 LFC Hunting 발생이 억제되도록 하면서도 프로세스탱크(130)의 내부 압력이 일정치를 벗어나는 경우 자동으로 일정치에 대응되도록 하여 반도체 제조 설비에 일정한 케미컬의 공급을 가능하게 하여 제조 수율이 향상되도록 할 수 있다.
한편, 드로워(170)는, 하우징(110)의 내부 하단에 위치되고 하우징(110)의 외부로 슬라이딩되면서 출입 가능하게 구성되며 벌크탱크(120)의 무게를 감지하는 웨이트센서(200)가 구성되고 웨이트센서(200)에 벌크탱크(120)가 안착되도록 하는 수단으로서, 통체 구조를 가지는 하우징(110)의 내부 양측 벽면에 구성되는 가이드레일(171)과, 웨이트센서(200)가 구성될 수 있는 소정의 면적을 제공하고 가이드레일(171)을 따라 슬라이딩되면서 하우징(110)의 외부로 출입 동작되는 가이드패널(172) 등을 포함한다.
따라서 드로워(170)에 의하면, 벌크탱크(120)의 교체시 웨이트센서(200)가 구성된 가이드패널(172)을 가이드레일(171)을 따라 하우징(110)의 외부로 배출시킨 상태에서 웨이트센서(200)에 벌크탱크(120)를 안전하게 안착시킨 후 가이드패널(172)을 가이드레일(171)을 따라 다시 하우징(110)의 내부로 인입시키도록 함으로써, 웨이트센서(200)에 벌크탱크(120)의 안착시 벌크탱크(120)의 무게로 인하여 벌크탱크(120)가 작업자의 손에서 낙하되면서 웨이트센서(200)에 충격을 가하게 되는 상황 발생을 최소화할 수 있다.
또한, 화염감지센서(180)는, 하우징(110)의 천정 부위에 구성되고 하우징(110) 내부 구성부들의 화재 발생을 감지하는 수단으로서, 공지의 불꽃 감지 센서일 수 있다.
따라서 화염감지센서(180)에 의하면, 벌크탱크(120)의 교체시 누출된 잔여 케미칼이 하우징(110) 내부의 공기와 산화 반응하여 화재가 발생되는 경우 이를 감지하여 작업자로 하여금 신속한 대응이 가능하도록 할 수 있다.
또한, 소화기(190)는, 하우징(110)의 천정 부위에 구성되고 하우징(110) 내부 온도가 소정 온도보다 높은 경우 폭발하면서 소화 기능을 제공하는 수단으로서, 소화케이스 내부에 수용되는 압력가스와 소화약제를 포함한다.
여기서, 압력가스는, 화재의 발생에 의해 하우징(110) 내부의 온도가 소정 온도로 상승되는 경우 열팽창되면서 폭발하여 소화약제가 하우징(110) 내부 공간으로 분출되도록 하는 것으로서, 공지의 구성을 가질 수 있다.
또한, 소화약제는, 탄산 암모늄 20중량%, 염화암모늄 10중량%, 규산나트륨 10중량%, 인산암모늄10중량%, 무수탄산소다 30중량% 및 불소계 계면활성제 20중량%의 화학적 성분이 혼합되어 구성될 수 있다.
따라서 소화기(190)에 의하면, 제어수단의 제어에 의해 동작되지 않고 압력가스의 팽창에 의해 소화기능이 제공됨에 따라, 화재 발생에 의해 제어수단이 미동작하더라도 소화 기능을 제공할 수 있다.
한편, 본 발명의 반도체 제조설비용 케미컬 공급장치는, 제어수단이나 웨이트센서(200) 또는 화염감지센서(180) 등과 같은 전기적인 부품과 이에 연결되는 전선의 결합 부위에 과전압 등에 의한 화재 발생시 소화 기능이 제공되도록 하는 소화용 스티커가 접착 구성되는 것이 바람직하다.
여기서, 소화용 스티커는, 기재시트와, 기재시트의 일면에 구성되고 전선과 전기적인 부품의 연결 부위 즉, 화재 발생 위험 부위에 부착되어 방열 확산 기능을 제공하는 제1방열접착층과, 기재시트의 타면에 구성되고 소화용시트에 부착되어 방열 확산 기능을 제공하는 제2방열접착층과, 제2방열접착층의 일면에 구성되어 화재 발생 위험 부위의 열을 신속하게 방열시키고 화재 발생 위험 부위를 커버하여 화재 발생시 소화캡슐을 통하여 소화 기능을 제공하는 소화용시트 등을 포함한다.
기재시트는, 서로 다른 조성물로 구성되는 제1방열접착층과 제2방열접착층이 구성되도록 하는 베이스부재로서, 신축성을 가지는 공지의 합성수지나 합성섬유인 것이 바람직하다.
제1방열접착층은, 화재 발생 위험 부위에 부착되어 발열을 신속하게 흡수하여 제2방열접착층으로 전도되도록 하는 수단으로서, 중합체에 열전도용 충전제와 난연제가 혼합되어 방열 확산 기능을 제공하는 방열제와, 러버형 점착제에 가열경화제와 상온경화제가 혼합되어 접착 기능을 제공하는 제1방열접착제가 소정의 부피비 일예로, 1:1 내지 2:1의 부피비로 혼합된다.
제2방열접착층은, 제1방열접착층의 상면에 구성되어 제1방열접착층에 전달된 열을 신속하게 흡수하여 소화용시트로 전도되도록 하는 수단으로서, 중합체에 열전도용 충전제와 난연제가 혼합되어 방열 확산 기능을 제공하는 방열제와, PVC 수지와 폴리옥시에틸렌알킬에테르 및 메틸올레이트를 혼합한 복합물에 N-2,4-디나이트로페닐세린, 벤질클로로포메이트, 수성 폴리우레탄 증점제, 디싸이클로헥실우레아, 1,1,2,2-테트라브로모에탄 및 디옥틸프탈레이트를 혼합한 제2방열접착제가 소정의 부피비 일예로, 2:1 내지 3:1의 부피비로 혼합된다.
제1방열접착층과 제2방열접착층에 있어서, 방열제는, 화재 발생 부위의 열이 소화용시트를 통해 신속하게 방열되도록 하는 열전도 수단으로서, 중합체 100 중량부에 열전도용 충전제 40 내지 60 중량부 및 난연제 20 내지 40 중량부를 포함한다.
중합체는, 실리콘수지(Si resin), 에폭시수지(epoxy resin), 아크릴계수지(acrylic resin), 그 혼합물 및 그 공중합체로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
중합체는, 보다 바람직하게는, 아크릴레이트 모노머 50 내지 90 중량부, 아크릴레이트 올리고머 10 내지 50 중량부로 이루어진 아크릴레이트 혼합물 100 중량부에 대해서 자외선 경화형 유무기 하이브리드 화합물 1 내지 10 중량부, 광개시제 0.1 내지 3 중량부, 분자량 조절제 0.01 내지 1 중량부를 포함한다.
아크릴레이트 모노머는 중합체의 기본적인 물성을 나타내는 역할을 하기 위한 것으로서, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 헥실(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 라우릴아크릴레이트, 이소데실아크릴레이트 등의 알킬 아크릴레이트 모노머, 하이드록시(메타)아크릴레이트, 하이드록시(메타)메틸아크릴레이트 등의 하이드록시기를 함유한 모노머, 글리시딜(메타)아크릴레이트 등의 글리시딜기를 함유한 단량체, 아크릴 아미드 또는 아크릴로니트릴 등의 질소성분을 함유한 단량체 등의 아크릴레이트 모노머를 사용할 수 있다.
여기서, 아크릴레이트 모노머는 중합체 혼합물 전체 중량에 대하여 50 내지 90 중량부를 사용하는 것이 바람직하며, 그 함량이 50중량부 미만일 경우에는 소화용시트의 하면에 도포 또는 코팅되기 위한 접착력이 낮아지고 90 중량부를 초과할 경우에는 점도가 낮아서 코팅 두께를 높일 수 없는 문제점이 발생된다.
아크릴레이트 올리고머로는 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 폴리에스테르 아크릴레이트 올리고머, 에폭시 아크릴레이트 올리고머 등 다양한 종류의 아크릴레이트 올리고머를 사용할 수 있다.
여기서, 아크릴레이트 올리고머의 사용량은 아크릴레이트 혼합물 전체 중량에 대하여 10 내지 50 중량부가 바람직하며, 10 중량부 미만을 사용했을 때는 점도가 낮아서 코팅 두께 조절이 어려우며 50 중량부를 초과하여 사용하면 점도가 너무 높아지고 접착력이 낮아지는 단점이 있다.
자외선 경화형 유무기 하이브리드 화합물은 나노 실리카와 아크릴기를 포함하는 화합물일 수 있다.
여기서, 자외선 경화형 유무기(실리카-아크릴) 하이브리드 화합물은 아크릴레이트 혼합물 100 중량부에 대해서 1 내지 10 중량부 사용하는 것이 바람직하며, 1 중량부 미만을 사용하면 내열특성이 제대로 발현되지 못하고 10 중량부를 초과할 때는 내열성 및 재박리특성은 우수하지만 접착력의 저하를 초래하게 된다.
광개시제는 아크릴레이트 화합물 100 중량부에 대해서 0.1 내지 3 중량부로 사용하는 것이 바람직하며, 그 함량이 0.1 중량부 미만일 경우에는 중합 속도가 느리고 전환률이 낮으며, 3 중량부를 초과해서 사용할 경우에는 반응속도는 빠르지만 저분자량의 올리고머가 많이 존재하여 접착제의 물성이 저하된다.
여기서, 광개시제의 종류에는 벤조페논, 벤지온, 벤지온메틸 에테르, 벤지온-n-부틸 에테르, 벤지온-이소-부틸 에테르, 1-하이드록시 사이클로헥실 페닐 케톤, 2,2-디에톡시아세토페논, 아세토페논, 메틸페닐 글리옥실레이트, 에틸페닐필옥실레이트 등이 있으며 단독 또는 2종류 이상을 병용해서 사용할 수 있다.
분자량 조절제로는 티올(-SH)기를 포함하는 화합물을 사용하며, 에틸머캅탄, 부틸머캅탄, 헥실머캅탄, 도데실머캅탄, 페닐머캅탄, 벤질머캅탄 등을 아크릴레이트화합물 100 중량부 대해서 0.01 내지 1 중량부로 사용하는 것이 바람직하며, 그 함량이 0.01 중량부 미만일 경우에는 분자량 제어가 힘들고, 1 중량부를 초과할 경우에는 분자량이 너무 낮아져서 최종물성이 저하된다.
열전도용 충전제는, 중합체와 혼합되어 전기적인 부품과 전선의 연결부분이나 소화용시트에 부착시 화재 발생 위험 부위로부터 소화용시트로 신속하게 열이 전달되도록 하기 위한 것으로서, 제1평균입경을 갖는 제1충전, 제2평균입경을 갖는 제2충전제 및 제3평균입경을 갖는 제3충전제를 포함하고, 제1평균입경값은 10 내지 30㎛로 나머지 평균입경값들보다 크며, 제2평균입경값을 제1평균입경값으로 나눈 값은 0.17 내지 0.26이고, 제3평균입경값을 제1평균입경값으로 나눈 값은 0.09 내지 0.11이며, 상기 제1충전제, 제2충전제 및 제3충전제의 부피저항은 104Ωcm 이상 이고, 상기 제1충전제, 제2충전제 및 제3충전제는 단경/장경의 평균값이 0.6 내지 0.8이고, 상기 제2충전제 질량의 합/제1충전제 질량의 합의 백분율은 11 내지 16이거나 제3충전제 질량의 합/제1충전제 질량의 합의 백분율은 4.2 내지 5.2인 특성을 가진다.
제1충전제, 제2충전제 및 제3충전제는, 알루미나(Al2O3), 질화붕소(BN), 질화알루미늄(AlN), 질화규소(Si3N4), 마그네시아(MgO), 베릴리아(BeO), 산화아연(ZnO), 탄화규소(SiC), 지르코니아(ZrO2) 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
여기서, 제1충전제는, 충전제 중 가장 큰 충전제로서, 평균입경이 10 내지 30㎛의 범위를 가지는데, 상기 범위를 벗어나는 경우 상기 중합체와의 혼합시 적절한 점도 범위를 유지할 수 없어 소화용시트의 표면이 매끈하게 유지될 수 없으므로, 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 좋다.
또한, 제2충전제는, 중합체와 제1충전제 사이의 공간을 채우는 것으로서, 제2평균입경값을 제1평균입경값으로 나눈 값이 0.17 내지 0.26에 대응되는 평균입경을 가지는데, 상기와 같은 평균입경을 가지지 않는 경우 제1충전제와 접촉하지 못하고 이격되어 방열특성이 저하될 수 있으므로, 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 좋다.
또한, 제3충전제는, 제1충전제와 제2충전제들 사이의 공간을 채우는 것으로서, 제3평균입경값을 제1평균입경값으로 나눈 값이 0.09 내지 0.11에 대응되는 평균입경을 가지는데, 상기와 같은 평균입경을 가지지 않는 경우 제1충전제와 접촉하지 못하고 이격되어 방열 특성이 저하될 수 있으므로, 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 좋다.
또한, 상기 제1충전제, 제2충전제 및 제3충전제의 부피 저항은 104Ωcm 이상 인 것이 바람직하며, 부피 저항이 104Ωcm 미만이면 소화용시트의 표면에 전류가 인가되었을 때 누전이 발생되는 문제점이 있으므로, 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 좋다.
또한, 상기 제1충전제, 제2충전제 및 제3충전제는 단경/장경의 평균값이 0.6 내지 0.8인 것이 바람직하며, 상기와 같은 단경/장경의 평균값을 가지지 않는 경우 큰 충전제 입자 사이의 공간이 완전히 채워지지 않아 방열 특성이 저하될 수 있으므로, 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 좋다.
또한, 상기 제2충전제 질량의 합/제1충전제 질량의 합의 백분율은 11 내지 16이거나 제3충전제 질량의 합/제1충전제 질량의 합의 백분율은 4.2 내지 5.2인 것이 바람직하며, 상기와 같은 질량비를 가지지 않는 경우 작은 충전제가 큰 충전제가 형성하는 공간을 채울 정도만 첨가되지 않고 많이 첨가되거나 적게 첨가되어 큰 충전제가 이격되어 방열특성이 저하될 수 있으므로, 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 좋다.
여기서, 열전도용 충전제는, 중합체 100 중량부에 대하여 40 내지 60 중량부가 첨가 및 혼합되는데, 40 중량부에 미만하는 경우에는 열을 흡수하는 속도가 느려지게 되고, 60 중량부를 초과하는 경우에는 중합체와의 교반성이 크게 저하되어 작업성이 저하되고 표면 마감도가 저하되므로, 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 좋다.
난연제는, 전기적인 부품과 전선의 연결부위에 부착시 고온의 열과 열전도율에 의해 제1방열접착제나 제2방열접착제가 연소되는 것을 억제하는 것으로서, 메틸아이오다이드 등을 포함할 수 있다.
여기서, 난연제는, 중합체 100 중량부에 대하여 20 내지 40 중량부가 첨가 및 혼합되는데, 20 중량부에 미만하는 경우에는 보습성, 투습성 및 열전도율이 낮아져 난연 기능이 저하되고, 40 중량부를 초과하는 경우에는 들뜸 형상이 발생되어 오히려 투습성이 저하되므로, 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 좋다.
제1방열접착층에 있어서, 제1방열접착제는, 방열제와 함께 접착 부위에 접착되거나 쉽게 박리되도록 하는 접착 수단으로서, 러버형 점착제 100 중량부에 가열경화제 1.1 내지 1.3 중량부와 상온경화제 0.2 내지 0.3 중량부를 포함한다.
러버형 점착제는, 소정의 탄성을 가지고 흡착 및 접착 기능을 제공하는 것으로서, 가열경화제 및 상온경화제와 혼합시 피착면에 안정적으로 부착되고 피착면으로부터 박리시 잔여물이 남지 않도록 후술된 제2방열접착층과 보다 강한 접착력으로 부착되도록 한다.
여기서, 러버형 점착제는, 38%의 고형분을 포함하는 것이 바람직하고, 공지의 조성을 가질 수 있으므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
가열경화제는, 러버형 점착제나 상온경화제와의 혼합시 이들과 반응하여 향상된 내충격 강도 및 내열성, 내습성 및 기계적 물성 등의 제반 물성이 향상되도록 하는 경화부재로서, 러버형 점착제 100 중량부를 방열접착제 1.1 내지 1.3 중량부가 첨가되는데, 1.3 중량부를 초과하는 경우에는 경화 시간이 너무 빨라 제2방열접착층에 도포하는 작업이 불편하고, 1.1 중량부를 미만하는 경우에는 경화 시간이 너무 느려지고 장시간 경과후 점착발이 길어지게 되는 문제점이 있으므로, 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 바람직하다.
여기서, 가열경화제는, 공지의 조성을 가질 수 있으므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상온경화제는, 러버형 점착제나 가열경화제와 혼합시 이들과 반응하여 상온에서 상기 혼합물이 경화되도록 하여 러버형 점착제와 가열경화제가 접착면 외부로 번지는 것을 방지하기 위한 전사 방지부재로서, 러버형 점착제 100 중량부를 방열접착제 0.2 내지 0.4 중량부가 첨가되는데, 0.4 중량부를 초과하는 경우에는 상온에서 경화 시간이 빠르게 진행되어 제품의 사용 가능한 시간이 크게 단축되고, 0.2 중량부를 미만하는 경우에는 피착면 외부로 러버형 점착제와 가열경화제가 번지게 되는 문제점이 있으므로, 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 제1방열접착층은, 상기와 같은 구성의 방열제와 제1방열접착제가 1:1 내지 2:1의 부피비로 혼합되도록 하고 있는데, 상기 범위를 벗어나는 경우에는 화재 발생 위험 부위에 접착된 후 경화시간 조절 및 무게평균분자량의 조절에 어려움이 발생되어 경화불량, 들뜸 및 물성 저하로 인하여 균열이 발생하고 이에 난연 성능도 저하되어 열 전도율이 저하되는 문제점이 있으므로, 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 좋다.
따라서 제1방열접착층에 의하면, 화재 발생 위험 부위에 접착시 발열이 신속하게 소화용시트로 전달되어 방열되도록 할 수 있으며, 유지보수를 위하여 접착 부위로부터 제거하는 경우 후술된 제2방열접착층과 강하게 접착된 상태를 가지게 되어 접착 부위에 잔여물을 남기지 않고 박리되어 새로운 접착 부위에 그대로 부착되도록 할 수 있다.
제2방열접착층에 있어서, 제2방열접착제는, 방열제와 함께 소화용시트에 도포되거나 접착 부위로부터 박리시 제1방열접착층이 쉽게 박리되도록 강한 접착력을 제공하는 접착 수단으로서, PVC 수지, 폴리옥시에틸렌알킬에테르 및 메틸올레이트가 혼합되는 복합물 100 중량부에, 상기 복합물 100 중량부를 방열접착제 N-2,4-디나이트로페닐세린 60 내지 80 중량부, 벤질클로로포메이트 50 내지 70 중량부, 수성 폴리우레탄 증점제 40 내지 60 중량부, 디싸이클로헥실우레아 30 내지 50 중량부, 1,1,2,2-테트라브로모에탄 20 내지 40 중량부 및 디옥틸프탈레이트 10 내지 30 중량부를 포함한다.
PVC 수지, 폴리옥시에틸렌알킬에테르 및 메틸올레이트 복합물은, 열에 강하고 마찰계수가 극히 낮으며 좋은 내화학성 특징을 통하여 방열체의 부식을 방지하기 위한 조성물로서, PVC 수지는 적절한 점도 유지와 피막강도, 인장강도 및 내후성을 적절히 유지시키고, 폴리옥시에틸렌알킬에테르는 희석제로서 상기 조성물들의 혼합 후 겔 상태를 유지시켜 주는 기능을 수행하며, 메틸올레이트는 가소제 기능을 수행한다.
N-2,4-디나이트로페닐세린은, 제2방열접착제의 조성물들을 용해하여 상호간 높은 결합력을 가지도록 하여 방열체에 방수성과 내마모성을 제공한다.
여기서, N-2,4-디나이트로페닐세린은, 상기 복합물 100 중량부를 방열접착제 60 내지 80 중량부가 혼합되는데, 상기 중량부를 초과하는 경우에는 상기 조성물들의 반응속도가 너무 빨라지게 되어 교반성이 저하되고, 상기 중량부를 미만하는 경우에는 상기 조성물들의 반응속도가 너무 느려지게 되어 교반 시간이 증가하는 되는 문제점이 있으므로, 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 좋다.
벤질클로로포메이트는, 상기 조성물들과 혼합되어 조성물들의 반응성을 조절한다.
여기서, 벤질클로로포메이트는, 상기 복합물 100 중량부를 기준으로 50 내지 70 중량부가 혼합되는데, 상기 중량부를 초과하는 경우에는 급속한 반응성을 가지게 되어 일반적인 상온에서 혼합 사용할 수 없어 도포 작업에 많은 제약이 발생되고, 상기 중량부를 미만하는 경우에는 반응성이 급격히 저하되어 교반 작업에 많은 시간이 소요되는 문제점이 있으므로, 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 좋다.
수성 폴리우레탄 증점제는, 방열제와 혼합시 조성물들의 분산과정이 양호하게 이루어지게 하여 방열제의 입자들이 양호하게 존재하도록 하는 증점 기능을 제공한다.
여기서, 수성 폴리우레탄 증점제는, 상기 복합물 100 중량부를 기준으로 40 내지 60 중량부가 혼합되는데, 상기 중량부를 초과하는 경우에는 방열제 조성물과 교반 효율이 저하되고, 상기 중량부를 미만하는 경우에는 방열제 조성물 입자들이 양호한 상태를 가지지 못하여 부착성이 저하되는 문제점이 있으므로, 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 좋다.
디싸이클로헥실우레아는, 상기 조성물들과 혼합되어 코팅층을 제공한다.
여기서, 디싸이클로헥실우레아는, 상기 복합물 100 중량부를 기준으로 30 내지 50 중량부가 혼합되는데, 상기 중량부를 초과하는 경우에는 점성이 너무 커지게 되어 접착성이 저하되고, 상기 중량부를 미만하는 경우에는 접착 강도가 저하되어 소화용시트와의 접착 성능이 저하되는 문제점이 있으므로, 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 좋다.
1,1,2,2-테트라브로모에탄은, 상기 조성물들과 혼합시 조성물들의 반응 시간을 결정하고 흡착 기능을 제공한다.
여기서, 1,1,2,2-테트라브로모에탄은, 상기 복합물 100 중량부를 기준으로 20 내지 40 중량부가 혼합되는데, 상기 중량부를 초과하는 경우에는 상기 조성물들의 반응속도가 너무 빨라지게 되어 교반성 및 접착성이 저하됨과 동시에 조성물들의 반응 종결이 급속이 이루어져 제1방열접착층과의 흡착 및 접착 기능이 저하되고, 상기 중량부를 미만하는 경우에는 상기 반응물들의 반응속도가 저하되어 겔화에 많은 시간이 소요되고 이에 접착 기능도 저하되는 문제점이 있으므로, 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 좋다.
디옥틸프탈레이트는, 상기 조성물들과 혼합시 가소제 기능을 통하여 향상된 인장강도와 신장률을 제공한다.
여기서, 디옥틸프탈레이트는, 상기 복합물 100 중량부를 기준으로 10 내지 30 중량부가 혼합되는데, 상기 중량부를 초과하는 경우에는 인장강도와 신장률이 오히려 저하되고, 상기 중량부를 미만하는 경우에는 가소성능이 저하되고 접착력 저하의 문제점이 있으므로, 상기와 같은 한정된 중량부를 가지는 것이 좋다.
한편, 본 발명의 제2방열접착층은, 상기와 같은 구성의 방열제와 제2방열접착제가 2:1 내지 3:1의 부피비로 혼합되도록 하고 있는데, 상기 범위를 벗어나는 경우에는 방열체에 접착된 후 경화시간 조절 및 무게평균분자량의 조절에 어려움이 발생되어 경화불량, 들뜸 및 물성 저하로 인하여 균열이 발생하여 열 전도율이 저하되는 문제점이 있으므로, 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 좋다.
따라서 제2방열접착층에 의하면, 소화용시트의 표면에 도포 및 부착시 제1방열접착층으로부터 전달되는 열이 신속하게 공기 중으로 방열되도록 할 수 있으며, 유지보수를 위하여 소화용시트를 접착 부위로부터 제거하는 경우 제1방열접착층 보다 강한 접착력을 가지면서 소화용시트에 접착됨에 따라 제1방열접착층이 접착 부위에 잔여물을 남기지 않고 박리되어 새로운 접착 부위에 그대로 부착되도록 하여 재사용성이 향상될 수 있다.
소화용시트는, 제2방열접착층의 일면에 구성되어 화재 발생 위험 부위의 열을 신속하게 방열시키고 화재 발생 위험 부위를 커버하여 화재 발생시 소화캡슐을 통하여 소화 기능을 제공하는 수단으로서, 신축성을 가지는 공지의 합성수지나 합성섬유인 것이 바람직하다.
여기서, 소화용시트는, 제2방열접착층으로부터 전달되는 열이 외부로 신속하게 방열되도록 하기 위하여 표면에 방열코팅제에 의해 방열코팅층의 구성되는 것이 바람직하다.
여기서, 방열코팅제는, 중합체에 열전도용 충전제와 난연제가 혼합되어 방열 확산 기능을 제공하기 위한 제1코팅제와, 무기도료조성물에 알칼리 금속 실리케이트, 인산, 강염기 및 물이 혼합되어 이물질의 흡착을 억제하여 부식과 열화를 방지하는 기능을 제공하기 위한 제2코팅제를 포함하며, 제1코팅제와 제2코팅제가 소정의 부피비 일예로, 1:1 내지 2:1의 부피비로 혼합된다.
제1코팅제는, 중합체 100 중량부에 열전도용 충전제 60 내지 80 중량부 및 난연제 20 내지 40 중량부를 포함한다.
중합체는, 실리콘수지(Si resin), 에폭시수지(epoxy resin), 아크릴계수지(acrylic resin), 그 혼합물 및 그 공중합체로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
중합체는, 보다 바람직하게는, 아크릴레이트 모노머 50 내지 90 중량부, 아크릴레이트 올리고머 10 내지 50 중량부로 이루어진 아크릴레이트 혼합물 100 중량부에 대해서 자외선 경화형 유무기 하이브리드 화합물 1 내지 10 중량부, 광개시제 0.1 내지 3 중량부, 분자량 조절제 0.01 내지 1 중량부를 포함한다.
아크릴레이트 모노머는 중합체의 기본적인 물성을 나타내는 역할을 하기 위한 것으로서, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 헥실(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 라우릴아크릴레이트, 이소데실아크릴레이트 등의 알킬 아크릴레이트 모노머, 하이드록시(메타)아크릴레이트, 하이드록시(메타)메틸아크릴레이트 등의 하이드록시기를 함유한 모노머, 글리시딜(메타)아크릴레이트 등의 글리시딜기를 함유한 단량체, 아크릴 아미드 또는 아크릴로니트릴 등의 질소성분을 함유한 단량체 등의 아크릴레이트 모노머를 사용할 수 있다.
여기서, 아크릴레이트 모노머는 중합체 혼합물 전체 중량에 대하여 50 내지 90 중량부를 사용하는 것이 바람직하며, 그 함량이 50중량부 미만일 경우에는 소화용시트의 표면에 도포 또는 코팅되기 위한 접착력이 낮아지고 90 중량부를 초과할 경우에는 점도가 낮아서 코팅 두께를 높일 수 없는 문제점이 발생된다.
아크릴레이트 올리고머로는 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 폴리에스테르 아크릴레이트 올리고머, 에폭시 아크릴레이트 올리고머 등 다양한 종류의 아크릴레이트 올리고머를 사용할 수 있다.
여기서, 아크릴레이트 올리고머의 사용량은 아크릴레이트 혼합물 전체 중량에 대하여 10 내지 50 중량부가 바람직하며, 10 중량부 미만을 사용했을 때는 점도가 낮아서 코팅 두께 조절이 어려우며 50 중량부를 초과하여 사용하면 점도가 너무 높아지고 접착력이 낮아지는 단점이 있다.
자외선 경화형 유무기 하이브리드 화합물은 나노 실리카와 아크릴기를 포함하는 화합물일 수 있다.
여기서, 자외선 경화형 유무기(실리카-아크릴) 하이브리드 화합물은 아크릴레이트 혼합물 100 중량부에 대해서 1 내지 10 중량부 사용하는 것이 바람직하며, 1 중량부 미만을 사용하면 내열특성이 제대로 발현되지 못하고 10 중량부를 초과할 때는 내열성은 우수하지만 접착력의 저하를 초래하게 된다.
광개시제는 아크릴레이트 화합물 100 중량부에 대해서 0.1 내지 3 중량부로 사용하는 것이 바람직하며, 그 함량이 0.1 중량부 미만일 경우에는 중합 속도가 느리고 전환률이 낮으며, 3 중량부를 초과해서 사용할 경우에는 반응속도는 빠르지만 저분자량의 올리고머가 많이 존재하여 접착제의 물성이 저하된다.
여기서, 광개시제의 종류에는 벤조페논, 벤지온, 벤지온메틸 에테르, 벤지온-n-부틸 에테르, 벤지온-이소-부틸 에테르, 1-하이드록시 사이클로헥실 페닐 케톤, 2,2-디에톡시아세토페논, 아세토페논, 메틸페닐 글리옥실레이트, 에틸페닐필옥실레이트 등이 있으며 단독 또는 2종류 이상을 병용해서 사용할 수 있다.
분자량 조절제로는 티올(-SH)기를 포함하는 화합물을 사용하며, 에틸머캅탄, 부틸머캅탄, 헥실머캅탄, 도데실머캅탄, 페닐머캅탄, 벤질머캅탄 등을 아크릴레이트화합물 100 중량부 대해서 0.01 내지 1 중량부로 사용하는 것이 바람직하며, 그 함량이 0.01 중량부 미만일 경우에는 분자량 제어가 힘들고, 1 중량부를 초과할 경우에는 분자량이 너무 낮아져서 최종물성이 저하된다.
열전도용 충전제는, 중합체와 혼합되어 소화용시트에 도포 또는 코팅시 제2방열접착층으로부터 전달된 열이 신속하게 공기 중으로 확산되도록 하기 위한 것으로서, 제1평균입경을 갖는 제1충전, 제2평균입경을 갖는 제2충전제 및 제3평균입경을 갖는 제3충전제를 포함하고, 제1평균입경값은 10 내지 30㎛로 나머지 평균입경값들보다 크며, 제2평균입경값을 제1평균입경값으로 나눈 값은 0.17 내지 0.26이고, 제3평균입경값을 제1평균입경값으로 나눈 값은 0.09 내지 0.11이며, 상기 제1충전제, 제2충전제 및 제3충전제의 부피저항은 104Ωcm 이상 이고, 상기 제1충전제, 제2충전제 및 제3충전제는 단경/장경의 평균값이 0.6 내지 0.8이고, 상기 제2충전제 질량의 합/제1충전제 질량의 합의 백분율은 11 내지 16이거나 제3충전제 질량의 합/제1충전제 질량의 합의 백분율은 4.2 내지 5.2인 특성을 가진다.
제1충전제, 제2충전제 및 제3충전제는, 알루미나(Al2O3), 질화붕소(BN), 질화알루미늄(AlN), 질화규소(Si3N4), 마그네시아(MgO), 베릴리아(BeO), 산화아연(ZnO), 탄화규소(SiC), 지르코니아(ZrO2) 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
여기서, 제1충전제는, 충전제 중 가장 큰 충전제로서, 평균입경이 10 내지 30㎛의 범위를 가지는데, 상기 범위를 벗어나는 경우 상기 중합체와의 혼합시 적절한 점도 범위를 유지할 수 없어 소화용시트의 표면이 매끈하게 유지될 수 없으므로, 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 좋다.
또한, 제2충전제는, 중합체와 제1충전제 사이의 공간을 채우는 것으로서, 제2평균입경값을 제1평균입경값으로 나눈 값이 0.17 내지 0.26에 대응되는 평균입경을 가지는데, 상기와 같은 평균입경을 가지지 않는 경우 제1충전제와 접촉하지 못하고 이격되어 방열특성이 저하될 수 있으므로, 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 좋다.
또한, 제3충전제는, 제1충전제와 제2충전제들 사이의 공간을 채우는 것으로서, 제3평균입경값을 제1평균입경값으로 나눈 값이 0.09 내지 0.11에 대응되는 평균입경을 가지는데, 상기와 같은 평균입경을 가지지 않는 경우 제1충전제와 접촉하지 못하고 이격되어 방열 특성이 저하될 수 있으므로, 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 좋다.
또한, 상기 제1충전제, 제2충전제 및 제3충전제의 부피 저항은 104Ωcm 이상 인 것이 바람직하며, 부피 저항이 104Ωcm 미만이면 소화용시트에 전류가 인가되었을 때 누전이 발생되는 문제점이 있으므로, 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 좋다.
또한, 상기 제1충전제, 제2충전제 및 제3충전제는 단경/장경의 평균값이 0.6 내지 0.8인 것이 바람직하며, 상기와 같은 단경/장경의 평균값을 가지지 않는 경우 큰 충전제 입자 사이의 공간이 완전히 채워지지 않아 방열 특성이 저하될 수 있으므로, 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 좋다.
또한, 상기 제2충전제 질량의 합/제1충전제 질량의 합의 백분율은 11 내지 16이거나 제3충전제 질량의 합/제1충전제 질량의 합의 백분율은 4.2 내지 5.2인 것이 바람직하며, 상기와 같은 질량비를 가지지 않는 경우 작은 충전제가 큰 충전제가 형성하는 공간을 채울 정도만 첨가되지 않고 많이 첨가되거나 적게 첨가되어 큰 충전제가 이격되어 방열특성이 저하될 수 있으므로, 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 좋다.
여기서, 열전도용 충전제는, 중합체 100 중량부에 대하여 60 내지 80 중량부가 첨가 및 혼합되는데, 60 중량부에 미만하는 경우에는 소화용시트에 전달된 열을 흡수하는 속도가 느려지게 되고, 80 중량부를 초과하는 경우에는 중합체와의 교반성이 크게 저하되어 작업성이 저하되고 표면 마감도가 저하되므로, 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 좋다.
난연제는, 소화용시트에 도포 및 코팅시 고온의 열과 열전도율에 의해 방열코팅제가 연소되는 것을 억제하는 것으로서, 메틸아이오다이드 등을 포함할 수 있다.
여기서, 난연제는, 중합체 100 중량부에 대하여 20 내지 40 중량부가 첨가 및 혼합되는데, 20 중량부에 미만하는 경우에는 보습성, 투습성 및 열전도율이 낮아져 난연 기능이 저하되고, 40 중량부를 초과하는 경우에는 들뜸 형상이 발생되어 오히려 투습성이 저하되므로, 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 좋다.
한편, 본 발명의 제1코팅제는, 보다 바람직하게는, 중합체 100 중량부에, 열전도용 충전제 70 중량부 및 난연제 30 중량부를 포함하며, 이를 통하여, 방열체의 방열 성능이 극대화되도록 할 수 있다.
따라서 제1코팅제에 의하면, 소화용시트의 표면에 도포 또는 코팅시 소화용시트에 전도된 열을 신속하게 공기 중으로 확산시킬 수 있으며, 이를 통하여, 소화용시트의 디자인이 단순한 형상과 구조로 설계되더라도 향상된 방열 성능을 제공하여 방열체의 작업성 향상과 제조비용을 절감시킬 수 있다.
제2코팅제는, 무기바인더, 알칼리 금속 실리케이트 중 어느 하나 이상, 인산, KOH, NaOH 및 LiOH 중 선택된 어느 하나 이상의 강염기 및 물을 포함하여, 바람직하게는, 무기바인더 100 중량부에알칼리 금속 실리케이트 중 어느 하나 이상 25 내지 50 중량부, 인산 2 내지 5 중량부 및 강염기 6 내지 7 중량부를 포함한다.
여기서, 무기바인더은, 공지의 구성을 가질 있고, 소화용시트에 상기 방열코팅제의 혼합물이 도포 및 코팅되도록 하는 접착 기능을 제공한다.
알칼리 금속 실리케이트는, 소화용시트에 도포 및 코팅시 외부의 충격 등에 대한 내구성을 제공하고 부식을 억제하는 것으로서, 무기바인더 100 중량부에 대하여 25 내지 50 중량부가 첨가되는데, 25 중량부에 미만하는 경우에는 부착 작업 중 파단 등에 대한 내구성과 부식방지성이 저하되고, 50 중량부를 초과하는 경우에는 소화용시트의 신축성이 저하되는 문제점이 있으므로, 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 좋다.
인산은, 소화용시트에 도포 및 코팅시 공기 중의 먼지 등이 소화용시트에 흡착되는 것을 방지하는 흡착 방지 부재로서, 무기바인더 100 중량부에 대하여 2 내지 5 중량부가 첨가되는데, 2 중량부에 미만하는 경우에는 먼지 등의 흡착 방지 기능이 저하되고, 5 중량부를 초과하는 경우에는 상기 조성물들의 교반성 및 결합성이 저하되어 소화용시트에 소정 두께의 코팅층을 확보할 수 없는 문제점이 있으므로, 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 좋다.
강염기는, 소화용시트의 도포 및 코팅시 소화용시트에 흡착된 얼룩이나 먼지 등이 유지보수 과정에서 브러쉬 등과 접촉시 쉽게 제거되도록 하여 부식 발생을 억제하는 부재로서, 무기바인더 100 중량부에 대하여 2 내지 5 중량부가 첨가되는데, 2 중량부에 미만하는 경우에는 먼지 등의 흡착 방지 기능이 저하되고, 5 중량부를 초과하는 경우에는 오히려 흡착된 이물질의 단백질 등을 변형시켜 흡착에 의한 부식 가능성이 높아지는 문제점이 있으므로, 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 좋다.
한편, 본 발명의 제2코팅제는, 보다 바람직하게는, 무기바인더 100 중량부에 알칼리 금속 실리케이트 중 어느 하나 이상 50 중량부, 인산 5 중량부 및 강염기 7 중량부를 포함하며, 이를 통하여, 소화용시트의 오염 방지를 극대화하고 이물질에 의한 부식이나 열화를 억제하여 소화용시트의 수명이 향상되도록 할 수 있다.
따라서 제2코팅제에 의하면, 소화용시트가 외부 조건에 의해 이물질의 흡착 등에 따른 오염과 부식 발생을 억제할 수 있고 오염이 발생되더라도 고압의 에어를 통하여 쉽게 제거되도록 하여 소화용시트의 수명을 향상시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 방열코팅제는, 상기와 같은 구성의 제1코팅제와 제2코팅제가 1:1 내지 2:1의 부피비로 혼합되도록 하고 있는데, 상기 제1코팅제와 제2코팅제의 혼합 부피비가 상기 범위를 벗어나는 경우에는 소화용시트에 도포된 후 경화시간 조절 및 무게평균분자량의 조절에 어려움이 발생되어 경화불량, 들뜸 및 물성 저하로 인하여 균열이 발생하고 이에 난연 성능이 저하되며, 또한, 이물질 제거 기능도 저하되어 방열 성능 저하 및 수명 단축 등의 문제점이 있으므로, 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 좋다.
한편, 소화캡슐은, 제2방열접착층을 통하여 소화용시트의 하면에 접착 상태로 구성될 수 있으며, 공지의 구성을 가질 수 있으며, 일예로, 폴리머 쉘과, 코어 액티브 소화 입자로 이루어질 수 있다.
여기서, 폴리머 쉘은, 과불화 화합물, 젤라틴, 이산화규소를 함유하는 조성물을 염기성 용매에 혼합하여 용해하고, 혼합한 용액을 가열하면서 염기성 요매 중에 캡슐 조성물을 기계적으로 분산시켜서 균일한 에멀전을 얻기 위해 교반하여 캡슐의 외벽을 형성하여 획득할 수 있다.
또한, 코어 액티브 소화 입자는, 직경이 3 내지 5 마이크로미터를 가지는 파우더 물질을 마이크로 캡슐에 해당하는 폴리머 쉘에 기체, 액체 및 고체를 삽입하는 기술을 적용하여 삽입되고, 할로겐 화합물로부터 제조된 수소화불화탄소를 사용하여 억제 냉각에 의하여 화재를 소화시킬 수 있다.
따라서 소화용시트에 의하면, 제2방열접착층으로부터 소화캡슐의 소화 기능을 위해 설정된 임계 온도 이하의 열이 전달되는 경우에는 외부로 방출되도록 하는 방열 기능이 제공되고, 제2방열접착층으로부터 소화캡슐의 소화 기능을 위해 설정된 임계 온도를 초과하는 열이 전달되는 경우에는 폴리머 쉘이 터지면서 코어 액티브 소화 입자에 의해 소화 기능이 제공될 수 있다.
이하, 상기 소화용 스티커의 방열 및 소화 기능에 대한 효과를 구체적인 실시예를 통하여 설명하기로 한다.
중합체 100 중량부에 열전도용 충전제 30 중량부 및 난연제 100 중량부를 포함하는 방열제가 제조된다. 또한, 러버형 점착제 100 중량부에 가열경화제 1.1 중량부와 상온경화제 0.2 중량부를 포함하는 제1방열접착제가 제조된다. 또한, PVC 수지, 폴리옥시에틸렌알킬에테르 및 메틸올레이트가 혼합되는 복합물 100 중량부에 N-2,4-디나이트로페닐세린 60 중량부, 벤질클로로포메이트 50 중량부, 수성 폴리우레탄 증점제 40 중량부, 디싸이클로헥실우레아 30 중량부, 1,1,2,2-테트라브로모에탄 20 중량부, 디옥틸프탈레이트 10 중량부를 포함하는 제2방열접착제가 제조된다.
이후, 상기 방열제와 제1방열접착제가 0.5:1의 부피비로 혼합되어 제1방열접착층이 제조된다. 또한, 상기 방열제와 제2방열접착제가 1:1의 부피비로 혼합되어 제2방열접착층이 제조된다.
이후, 제1방열접착층과 제2방열접착층이 기재시트를 통하여 상호간 대면되고 제2방열접착층에 소화용시트가 대면된 후 소정의 온도를 가지는 에이징챔버에서 소정의 시간 동안 숙성되면서 건조되는 단계를 통하여 소화용 스티커가 제조된다.
이후, 소화용 스티커가 전기적인 부품과 전선의 연결부위를 커버하면서 부착 구성된다.
중합체 100 중량부에 열전도용 충전제 50 중량부 및 난연제 30 중량부를 포함하는 방열제가 제조된다. 또한, 러버형 점착제 100 중량부에 가열경화제 1.2 중량부와 상온경화제 0.25 중량부를 포함하는 제1방열접착제가 제조된다. 또한, PVC 수지, 폴리옥시에틸렌알킬에테르 및 메틸올레이트가 혼합되는 복합물 100 중량부에, 상기 복합물 100 중량부를 기준으로 N-2,4-디나이트로페닐세린 70 중량부, 벤질클로로포메이트 60 중량부, 수성 폴리우레탄 증점제 50 중량부, 디싸이클로헥실우레아 40 중량부, 1,1,2,2-테트라브로모에탄 30 중량부, 디옥틸프탈레이트 20 중량부를 포함하는 제2방열접착제가 제조된다.
이후, 상기 방열제와 제1방열접착제가 1.5:1의 부피비로 혼합되어 제1방열접착층이 제조된다. 또한, 상기 방열제와 제2방열접착제가 2.5:1의 부피비로 혼합되어 제2방열접착층이 제조된다.
이후, 제1방열접착층과 제2방열접착층이 기재시트를 통하여 상호간 대면되고 제2방열접착층에 소화용시트가 대면된 후 소정의 온도를 가지는 에이징챔버에서 소정의 시간 동안 숙성되면서 건조되는 단계를 통하여 소화용 스티커가 제조된다.
이후, 소화용 스티커가 전기적인 부품과 전선의 연결부위를 커버하면서 부착 구성된다.
중합체 100 중량부에 열전도용 충전제 70 중량부 및 난연제 50 중량부를 포함하는 방열제가 제조된다. 또한, 러버형 점착제 100 중량부에 가열경화제 1.3 중량부와 상온경화제 0.3 중량부를 포함하는 제1방열접착제가 제조된다. 또한, PVC 수지, 폴리옥시에틸렌알킬에테르 및 메틸올레이트가 혼합되는 복합물 100 중량부에, 상기 복합물 100 중량부를 기준으로 N-2,4-디나이트로페닐세린 80 중량부, 벤질클로로포메이트 70 중량부, 수성 폴리우레탄 증점제 60 중량부, 디싸이클로헥실우레아 50 중량부, 1,1,2,2-테트라브로모에탄 40 중량부, 디옥틸프탈레이트 30 중량부를 포함하는 제2방열접착제가 제조된다.
이후, 상기 방열제와 제1방열접착제가 3:1의 부피비로 혼합되어 제1방열접착층이 제조된다. 또한, 상기 방열제와 제2방열접착제가 4:1의 부피비로 혼합되어 제2방열접착층이 제조된다.
이후, 제1방열접착층과 제2방열접착층이 기재시트를 통하여 상호간 대면되고 제2방열접착층에 소화용시트가 대면된 후 소정의 온도를 가지는 에이징챔버에서 소정의 시간 동안 숙성되면서 건조되는 단계를 통하여 소화용 스티커가 제조된다.
이후, 소화용 스티커가 전기적인 부품과 전선의 연결부위를 커버하면서 부착 구성된다.
한편, 상기 실시예에 따른 소화용 스티커와 시제품 A를 이용하여 하우징(110) 내부의 전기적인 부품과 전선의 연결부위에 접착한 후, 10시간 이상 전원을 연결하고 전원을 공급한 후 접착 부위의 온도를 측정하였으며, 이를 하기 표 1에 나타내었다.
따라서 본 발명에 따른 소화용 스티커는, 상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 일반 시중의 시제품에 비해 열적 특성이 모두 향상되어 화재 발생 가능성이 시제품에 비해 억제될 수 있음을 알 수 있다.
이하, 상술한 바와 같은 구성을 가지는 케미컬 공급장치의 제어방법에 대해 설명하면 다음과 같다.
먼저, 벌크탱크(120)로부터 프로세스탱크(130)에 소스가스가 충전되는 과정은 다음과 같다.
먼저, 가스공급수단(140)에 의해 캐리어가스가 충전된 캐리어가스탱크로부터 벌크탱크(120) 사이에 연결된 가스공급관(141)에 캐리어가스가 공급되고, 이어서 벌크탱크(120)로부터 프로세스탱크(130)에 연결된 가스충전관(142)을 통하여 캐리어가스와 소스가스가 이동되어 저장된다.
여기서, 벌크탱크(120)와 프로세스탱크(130)는, 최소 200L의 가스 충전용량을 가짐으로써, 탱크의 교체 주기를 길게하여 웨이퍼의 대형화에 따른 화학 공정 증대에 따른 케미컬 사용량의 증대를 가능하게 하고 생산성을 크게 향상시킬 수 있다.
한편, 프로세스탱크(130)로부터 반도체 제조설비에 소스가스가 공급되는 과정은 다음과 같다.
먼저, 가스공급수단(140)에 의해 캐리어가스가 충전된 캐리어가스탱크로부터 프로세스탱크(130) 사이에 연결된 가스운반관(143)에 캐리어가스가 공급되고, 이어서 프로세스탱크(130)에 구성된 가스배출관(144)을 통하여 캐리어가스와 소스가스가 이동되어 분기관(145)을 통해 반도체 제조설비에 공급된다.
여기서, 캐리어가스탱크에 저장된 캐리어가스는 분자량이 작은 He Push Gas인 것이 좋고, 프로세스탱크(130)의 압력이 헌팅억제수단(미도시)에 의해 자동으로 조절되어, 프로세스탱크(130)의 LFC Hunting 발생이 억제되고 항상 일정하게 반도체 제조설비에 소스가스가 공급되도록 할 수 있다.
한편, 벌크탱크(120)의 교체를 위하여 퍼지수단(160)과 벤트수단(150)에 의한 퍼지 과정은 다음과 같다.
먼저, 벌크탱크(120)의 가스공급관(141)과 가스충전관(142)에 연결된 퍼지용파이프(161)에 퍼지용펌프를 통하여 퍼지용가스가 소정의 압력으로 공급되고, 이 상태에서 벌크탱크(120)의 가스공급관(141)과 가스충전관(142)에 연결된 벤트용파이프(151)를 통해 퍼지용가스가 배출됨에 따라 가스공급관(141)과 가스충전관(142) 내부의 잔여 케미칼이 외부로 전부 벤트되고 진공 상태가 유지된다.
따라서 상술한 바에 의하면, 반도체 제조설비에 제조 공정용 케미컬을 공급하는 공급장치에 있어서 200L 이상의 용량을 가지는 벌크탱크(120)와 프로세스탱크(130)가 구성되도록 하여 탱크의 교체주기를 길게하고 설비의 Shut-down 주기도 길어지게 하여 설비의 유휴를 최소화하고 비용을 절감할 수 있다.
또한, 벌크탱크(120)와 프로세스탱크(130) 사이의 가스공급관(141)과 가스충전관(142)에 별도로 퍼지용파이프(161)와 퍼지용펌프가 분기된 상태로 구성되어 벌크탱크(120)의 교체시 가스이동파이프의 잔류 케미칼이 제거되도록 하고 진공 상태를 가지도록 하여 안전사고를 방지할 수 있다.
또한, 분자량이 작은 He Push Gas에 의해 소스가스가 이동되고 헌팅방지수단(미도시)에 의해 탱크의 압력이 자동으로 제어되어 LFC Hunting 발생을 최소화할 수 있다.
상술한 본 발명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 청구 범위와 청구 범위의 균등한 것에 의해 정해져야 한다.

Claims (5)

  1. 박스체 구조를 통하여 내부에 구성부들이 설치되는 공간을 제공하는 하우징(110);
    하우징(110)의 내부에 설치 구성되고 소스가스가 저장된 벌크탱크(120);
    벌크탱크(120)의 일측에 설치 구성되고 벌크탱크(120)로부터 공급되는 소스가스가 저장되고 반도체 제조설비에 소스가스가 공급되도록 하는 프로세스탱크(130);
    벌크탱크(120)에 캐리어가스를 공급하여 벌크탱크(120)로부터 프로세스탱크(130)에 소스가스가 이동 저장되도록 하거나 프로세스탱크(130)에 캐리어가스를 공급하여 프로세스탱크(130)로부터 반도체 제조설비에 소스가스가 공급되도록 하는 가스공급수단(140);
    가스공급수단(140) 중 벌크탱크(120)에 캐리어가스가 공급되도록 하는 가스공급관(141)과 벌크탱크(120)로부터 캐리어가스와 소스가스가 배출되는 가스충전관(142)에 벤트용파이프(151)의 일단이 연결 구성되고 가스공급관(141)과 가스충전관(142)을 통하여 벌크탱크(120)와 프로세스탱크(130)의 소스가스가 드레인되도록 하는 벤트수단(150) 및
    가스공급관(141)과 가스충전관(142)에 연결되고 가스공급관(141)과 가스충전관(142)을 향해 퍼지용가스를 공급하여 가스공급관(141)과 가스충전관(142) 내부의 잔여 케미칼이 벤트수단(150)을 통해 퍼지되도록 하는 퍼지수단(160)을 포함하는 것을 특징으로 하는 케미컬 공급장치.
  2. 제1항에 있어서,
    하우징(110)의 내부 하단에 위치되고 하우징(110)의 외부로 슬라이딩되면서 출입 가능하게 구성되며 벌크탱크(120)의 무게를 감지하는 웨이트센서(200)가 구성되고 웨이트센서(200)에 벌크탱크(120)가 안착되도록 하는 드로워(170);
    하우징(110)의 천정 부위에 구성되고 하우징(110) 내부 구성부들의 화재 발생을 감지하는 화염감지센서(180); 및
    하우징(110)의 천정 부위에 구성되고 하우징(110) 내부 온도가 소정 온도보다 높은 경우 폭발하면서 소화 기능이 제공되도록 하는 소화기(190)를 포함하는 것을 특징으로 하는 케미컬 공급장치.
  3. 제1항에 있어서, 가스공급수단(140)은,
    캐리어가스가 충전된 캐리어가스탱크로부터 벌크탱크(120) 사이에 연결 구성되고 캐리어가스가 벌크탱크(120)의 내부로 공급되도록 하는 가스공급관(141);
    벌크탱크(120)와 프로세스탱크(130) 사이에 연결 구성되고 벌크탱크(120)로부터 프로세스탱크(130)에 캐리어가스를 통하여 소스가스가 충전되도록 하는 가스충전관(142);
    캐리어가스가 충전된 캐리어가스탱크로부터 프로세스탱크(130) 사이에 연결 구성되고 캐리어가스가 프로세스탱크(130)의 내부로 공급되도록 하는 가스운반관(143); 및
    프로세스탱크(130)로부터 반도체 제조설비에 연결된 분기관(145)까지 연장되고 가스운반관(143)을 통해 유입되는 캐리어가스를 통해 소스가스가 분기관(145)으로 공급되도록 하는 가스배출관(144)을 포함하는 것을 특징으로 하는 케미컬 공급장치.
  4. 제3항에 있어서, 벤트수단(150)은,
    가스공급관(141)과 가스배출관(144)에 일단이 연결된 벤트용파이프(151);
    벤트용파이프(151)의 타단에 구성되고 벤트용파이프(151)를 개폐시키는 벤트용밸브; 및
    벤트용파이프(151)로부터 벤트되는 잔여 케미칼이 저장되는 벤트용탱크를 포함하는 것을 특징으로 하는 케미컬 공급장치.
  5. 제4항에 있어서, 퍼지수단(160)은,
    가스공급관(141)과 가스충전관(142)에 일단이 연결되는 퍼지용파이프(161);
    퍼지용파이프(161)의 타단에 연결 구성되고 퍼지용가스를 퍼지용파이프(161)에 공급시켜 가스공급관(141)과 가스충전관(142)의 잔여 케미칼이 벤트수단(150)의 벤트용파이프(151)를 통해 벤트되도록 하는 퍼지용펌프; 및
    벤트용파이프(151)의 후단부에 연결되는 게이지용파이프(162)에 구성되고 벤트용파이프(151)의 진공도를 측정하는 진공게이지(163)를 포함하는 것을 특징으로 하는 케미컬 공급장치.
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