KR950002278Y1 - 가스배관 시스템 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

가스배관 시스템

제1도는 일반적인 가스배관의 일부 구성도.

제2도는 본 고안의 원리를 설명하기 위한 가스배관 일부 구성도.

제3도는 본 고안의 윈리를 이용한 가스배관 구성도.

본 고안은 가스배관 시스템에 관한 것으로서, 특히 배관사이에 남아있는 잔류가스를 효과적으로 배출시킬수 있도록 구성한 가스배관 시스템에 관한 것이다.

반도체 제조장비, 특히 전자공명을 이용한 식각장비에서는 각 카세트 챔버 및 공정 챔버내로 여러가지종류의 가스를 공급하게 된다.

가스중에는 염소가스(C1₂ gas)와 같은 유독성 가스가 사용되기도 하며, 독성가스 사용시 가스흐름 조절기(MFC : Mass Flow Contro1ler)의 고장으로 그 내부의 미세한 관이 막히는 경우가 발생하기도 한다.

가스흐름 조절기와 밸브를 연결하는 관사이에 잔류하는 독성가스를 제거하지 않은 상태에서 가스흐름 조절기를 교환할 경우, 작업자가 유출되는 유독가스를 흡입함으로서 신체에 손상을 입기까지 한다.

또한 공정이 끝난후, 잔류가스를 반응 챔버를 통하여 배출시킴으로서 챔버 내부 오염의 원인이 되기도 한다.

상세히 설명하면, 제1도는 일반적인 가스배관의 일부 구성도로서, 독성가스인 염소가스(Cl₂ gas)가 제1기압밸브(1), 유체흐름 조절기(M, MFC)및 제2기압밸브(2)를 통하여 반응챔버(C, Process Chamber) 내로 유입되는 배관구성을 도시한다.

또한 클린가스(Clean Gas)인 질소(N₂ gas)는 제3기압밸브(3), 유체흐름 조절기(M) 및 제2기압밸브(2)를 통하여 반응챔버(C)내로 주입된다.

반응챔버(C)내로의 염소가스의 주입이 이루어지는 과정에서 유체흐름 조절기(M)에 고장이 발생할 경우 유체흐름 조절기(M)를 교환하여야 하나, 제1기압밸브(1)와 유체흐름 조절기(M)사이의 배관내에는 유독가스인염소가스가 잔튜하게 되어 유체흐름조절기(M)의 교환작업이 어렵게 된다.

또한, 챔버(C)내의 공정이 완료된후, 관내부의 잔류가스를 제거하기 위하여 질소가스를 유량흐름 조절기(M)를 경유시켜 오염을 가중시키게 된다

본 고안은 목적은 이와같은 가스배관상의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 고장난 유체흐름 조절기의 교환을 위한 관내 잔류 유독가스의 원활한 배출 및 고정챔버가 아닌 외부로의 잔류가스 배출을 실시할 수 있도록구성한 가스배관 시스템에 관한 것이다

이하, 본 고안은 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제1도는 일반적인 가스배관의 일부 구성도로서, 명세서 서두에서 설명하였기에 중복설명은 생략한다.

제2도는 본 고안의 원리를 설명하기 위한 가스배관의 일부구성도로서, 본 고안의 특징은 유량흐름 조절기(M) 인입부와 공정챔버(C) 유입부를 연결하는 또다른 우회배관(B)을 기존배관과 병렬설치한 것이다.

또한, 공정챔버(C) 유입부에 외부 배출배관(0)을 연결시켜 우회배관(B)과 접속하고 그 단부에 체크 밸브(5, Check Vlave)를 설치한 것이다.

이와 같은 구성으로 이루어진 가스배관의 기능을 설명하면, 먼저, 공정챔버(C) 내부로의 염소가스 주입은 제1기압밸브(lA), 유량흐름 조절기(M) 및 제2기압밸브(2A)를 통하여 이루어지나, 공정완료후 관내부의 잔류가스를 제거하기 위한 질소가스의 주입은 제3기압밸브(3A), 유량흐름 조절기(M) 및 제2기압밸브(2A), 제4기압밸브(4), 체크밸브(5)를 순차적으로 거쳐 공정챔버(C)가 아닌 외부로 배출된다(이때 잔류가스도 함께 배출됨은 물론이다).

또한 유량흐름 조절기(M)를 교환할 경우 가스인입부와 유량흐름 조절기(M)간에 설치된 관내부의 유독가스(염소가스)를 제거하기 위하여 질소가스를 주입하게 되면, 질소가스는 제3기압벨브(3A). 우회배관(B) 및 체크밸브(5)를 통하여 외부로 배출되며, 따라서 제1기압밸브(1A)와 유량흐름 조절기(M)간의 관내에서 유독가스가 잔류하지 않게 된다.

제3도는 본 고안을 이용한 전자공명 식각장비의 가스배관도로서, ECR 식각장비에서 이용되는 가스는 N₂,O₂, CF₄, Cl₂ 및 SF가스이며 N₂가스를 제외한 각 가스는 대응하는 단일 블록밸브 또는 밸브(V₁, B₂, B₃, B₄),유량흐름 조절기(M₂, M₃, M₄, M), 기압밸브(V, V, V, V)를 거쳐 혼합 배관(Pm)에서 혼합되며, 이후기압밸브(V), 제2필터(F)를 거쳐 공정챔버(C)내로 유입된다.

N가스는 또다른 제1필터(F), 개폐밸브(MV), 가압밸브(V) 및 제2필터(F)를 거쳐 공정챔버(C)내로 유입된다.

제3도에 도시된 배관구성은 일반적인 것으로서, 이에 대한 상세한 설명을 생략하며, 본 고안의 원리를 이용한 배관부분은 Cl가스의 흐름을 제어하는 유량흐름 조절기(M) 유입배관부와 공정챔버(C) 내로의 각 가스의 혼합물이 통과하는 혼합배관(Pm)간을 연결하는 우회배관(B)으로서, 이 우회 배관(B)에 개폐밸브(MV)를 설치하고, 또한 체크밸브(CV)가 실치된 외부배출배관(0)을 연결한 것이다.

이와 같은 우회 배관(B, Bypass Line) 및 외부 배출배관(O Gas Vent Line)의 기능은 제2도에서의 설명과같다. 즉, 공정챔버(C)내로의 각 가스의 정상적인 공급은 전술한 경로를 따라 이루어지나, 공정완료후, 관내부의 잔류가스를 제거하기 위하여 각 배관에 N가스를 공급할 경우에는 외부 배출배관이 사용된다

N가스 공급부와 공정챔버(C)간에 설치된 개폐밸브(MV)를 차단하고 N가스를 공급하면 N가스는 CF,C1, SF의 공급관로를 따라 유동하여 혼합배관(Pm), 기압밸브(V) 및 체크밸브(CV) 및 외부 배출배관(O)을 경유하여 공정챔버(C) 내부가 아닌 외부로 배출된다.

따라서 해당관내에 잔존하는 모든 잔류가스는 공정챔버(C) 내부가 아닌 외부로 배출되므로 가스에 의한 공정챔버(C)내의 오염을 방지할 수 있다.

한편, 인체에 유해한 Cl,가스의 흐름을 조절하는 유량흐름 조절기(M)에 이상(막힘)이 발생하여 그자체를 교환할 경우에는 전술한 바와 같이 대응 단일블록밸브(B)와 유량흐름 조절기(M)간의 관내부에 Cl가스가 존재하기 때문에 질소(N)가스로 이를 제거하여야 한다.(유량흐름 조절기(M)가 막혀 관내에서의 Cl가스흐름이 정체되어 있는 상태임)

이와 같은 경우의 N가스의 흐름은 우회배관(B)을 통하여 이루어진다. 즉, N가스의 흐름을 제어하는 개폐밸브(MV)를 폐쇄하고 우회배관(B)상에 설치된 개폐밸브(MV)를 개방한 상태에서 N가스는 전술한 각 가스의 단일블록밸브(B, B, B), 유량흐름 조절기(M, M, M) 및 기압밸브(V, V, V)를 통하여 혼합배관(Pm)으로 유입되나, Cl가스관로를 따라 유동하는 N가스는 유량흐름 조절기(M) 선단에 설치된 우회배관(B)을 경유하여 외부 배출배관(O) 및 체크밸브(CV)를 통하여 외부로 배출된다.

이 결과, Cl가스의 흐름을 조절하는 유량흐름 조절기(M.)를 교환하기 위하여 배관에서 분리하여도 잔류하는 Cl가스가 제거된 상태이므로 작업자에게는 독성가스의 영향이 작용하지 않게 된다.

이상과 같은 N가스에 의한 잔류가스의 제거시, 제거되 잔류가스가 공정 챔버내로 배출되지 않고 외부로 배출됨으로서 공정 챔버내의 오염을 방지할 수 있고 유독가스의 흐름을 조절하는 유량흐름 조절기 교환시 잔류가스를 우회배관을 통하여 효과적으로 제거하므로 작업환경을 개선할 수 있다.

Claims (2)

1. 다수의 가스가 각각의 단일블록밸브, 유량흐름 조절기, 기압밸브를 거쳐 혼합배관에서 혼합되어 공정 챔버내부로 유입되도록 구성한 가스배관 시스템에 있어서, 상기 가스중 유독가스의 흐름을 조절하는 유량흐름조절기(M)의 인입관로에 개폐밸브(MV)가 설치된 우회배관(B)을 연결하고, 상기 혼합배관(Pm)에는 외부와 연통하는 외부 배출배관(O)을 연결하되, 상기 우회배관(B)과 상기 외부 배출배관(O)이 서로 연결되게 구성한 것을 특징으로 하는 가스배관 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 외부 배출배관(O)과 우회배관(B)의 연결부 후미에는 가스의 흐름을 한쪽 방향으로만 흐르게 하는 체크밸브(CV)를 설치한 것을 특징으로 하는 가스배관 시스템.