KR100941424B1 - 가스 공급장치 및 공급방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스 공급장치 및 방법에 관한 것으로, 본 발명 가스 공급장치는, 공정가스로 피처리물을 처리하는 제조장치들과, 상기 제조장치들과 동수로 마련되어 상기 제조장치들에 각각 공정가스를 공급하는 가스공급부들과, 상기 각 가스공급부들이 공급하는 가스의 공급압력을 검출하여, 그 공급압력이 설정압력보다 낮을 때 해당 제조장치에 가스를 공급하는 하나의 보조가스공급부를 포함한다. 또한 본 발명은 가스 공급방법은, 다수의 제조장치에 대응하는 다수의 가스공급부를 구비하여, 그 다수의 가스공급부에서 다수의 제조장치 각각으로 공정가스를 공급하는 가스 공급방법에 있어서, 상기 다수의 제조장치 각각에 공급되는 공정가스의 압력을 검출하는 단계와, 상기 공정가스의 압력이 설정압력보다 낮은 제조장치에 하나의 보조가스공급장치의 공정가스를 분기하여 공급하는 단계를 포함한다. 이와 같은 구성의 본 발명은 보다 간단한 설비를 사용하여 제조장치에 중단 없이 가스를 공급할 수 있어, 설비비용을 최소화하고, 크린룸 내부공간의 활용도를 높이며, 점검 포인트의 수를 줄여 관리 비용 및 노력을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

가스공급, 보조가스공급, 센서밸브

Description

가스 공급장치 및 공급방법{Gas supplier and method for thereof}

본 발명은 가스 공급장치 및 공급방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 또는 평판디스플레이 제조에 사용되는 가스를 지속적으로 공정라인에 공급하기 위한 가스 공급장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 및 평판디스플레이 제조에는 많은 종류의 가스가 사용된다. 이러한 가스는 특정 박막의 증착, 식각, 세정 등에 다양하게 사용되고 있으며, 특정 가스의 공급이 중단되는 경우 전체 제조공정을 진행할 수 없다.

이와 같이 가스의 공급이 중단되는 경우가 발생하는 것을 방지하기 위하여, 종래에는 동일 가스를 공급하는 복수의 서로 다른 가스공급부를 하나의 공정장비에 연결하고 하나의 가스공급부에서의 공급압력이 저하되면 이를 감지하여 연결된 다른 가스공급부에서 가스를 공급하였으며, 이와 같은 종래 가스공급장치를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래 가스 공급장치의 블록 구성도이다.

도 1을 참조하면, 종래 가스 공급장치는 하나의 제조장치(10)에 제1 및 제2가스공급부(20,30)가 연결되어 있다.

상기 제1 및 제2가스공급부(20,30)는 각각 복수의 가스용기(21,31)를 구비하며, 그 가스용기(21,31)로부터 가스를 인출하여 상기 제조장치(10)에 공급하는 가스라인(22,32)과, 상기 가스라인(22,32)의 퍼지(purge)를 위한 퍼지라인(23,33)과, 배기를 위한 벤트(vent)라인(24,34)을 포함하여 구성된다.

이와 같은 구성에서 제1가스공급부(20)에서 제조장치(10)로 가스가 안정되게 공급되는 상태, 즉 상기 제1가스공급부(20)의 가스라인(22)의 압력이 설정압력으로 유지되는 동안에는 제2가스공급부(30)는 가스의 공급을 하지 않는 상태로 있게 된다.

상기 제1가스공급부(20)의 이상으로 그 가스라인(22)의 압력이 저하되는 경우 제어부(도면 미도시)에 의하여 제2가스공급부(30)는 구비된 가스용기(31)로부터 가스를 인출하여 상기 저하된 압력만큼 보상된 압력의 가스를 제조장치(10)로 공급하게 된다.

이와 같이 종래에는 하나의 제조장치(10)에 제1 및 제2 가스공급부(20,30)를 연결하고, 제1가스공급부(20)에서 가스의 소진 등에 따라 가스가 정상적으로 공급되지 못하는 동안 제2가스공급부(30)의 가스가 제조장치에 공급되도록 하여 가스의 공급이 중단되어 제조공정이 지연되는 것을 방지하였다.

그러나 이와 같은 종래 가스 공급장치는 하나의 제조장치에 두 가스공급부가 연결되어야 하기 때문에 장치의 설비비용이 증가하며, 설치면적을 많이 차지하고, 관리가 용이하지 않는 등의 문제점이 발생하였다.

상기와 같은 문제점을 감안한 본 발명은, 보다 간단한 설비를 사용하면서 가스 공급을 지속적으로 할 수 있는 가스 공급장치 및 방법을 제공한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명 가스 공급장치는, 공정가스로 피처리물을 처리하는 제조장치들과, 상기 제조장치들과 동수로 마련되어 상기 제조장치들에 각각 공정가스를 공급하는 가스공급부들과, 상기 각 가스공급부들이 공급하는 가스의 공급압력을 검출하여, 그 공급압력이 설정압력보다 낮을 때 해당 제조장치에 가스를 공급하는 하나의 보조가스공급부를 포함한다.

또한 본 발명은 가스 공급방법은, 다수의 제조장치에 대응하는 다수의 가스공급부를 구비하여, 그 다수의 가스공급부에서 다수의 제조장치 각각으로 공정가스를 공급하는 가스 공급방법에 있어서, 상기 다수의 제조장치 각각에 공급되는 공정가스의 압력을 검출하는 단계와, 상기 공정가스의 압력이 설정압력보다 낮은 제조장치에 하나의 보조가스공급장치의 공정가스를 분기하여 공급하는 단계를 포함한다.

본 발명은 보다 간단한 설비를 사용하여 제조장치에 중단 없이 가스를 공급할 수 있어, 설비비용을 최소화하고, 크린룸 내부공간의 활용도를 높이며, 점검 포인트의 수를 줄여 관리 비용 및 노력을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

상기와 같은 본 발명 가스 공급장치의 바람직한 실시예에 따른 구성과 작용을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명 가스 공급장치의 바람직한 실시예에 따른 블록 구성도이고, 도 3은 도 2에서 보조가스공급부의 상세 구성도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명 가스 공급장치의 바람직한 실시예는, 가스를 이용하여 반도체 또는 평판디스플레이를 제조하는 다수의 제조장치(100)와, 상기 다수의 제조장치(100)에 각각 가스를 공급하도록 상기 제조장치(100)와 동수로 마련된 가스공급부(200)와, 상기 각 가스공급부(200)와 제조장치(100) 사이의 가스 공급압력을 검출하여 그 공급압력이 설정압력 이하일 때 해당 제조장치(100)에 가스를 공급하는 단일 보조가스공급부(300)를 포함하여 구성된다.

도 3을 참조하면, 상기 보조가스공급부(300)는 적어도 하나 이상의 가스용기(310)와, 상기 가스용기(310)로부터 가스를 인출하는 공급라인(320)과, 외부에서 공급되는 퍼지(purge)가스를 이용하여 상기 공급라인(320)을 퍼지하는 퍼지라인(330)과, 필요에 따라 상기 공급라인(320)의 가스를 외부로 배기(vent)하는 배기라인(340)과, 상기 다수의 가스공급부(200) 각각의 가스공급압력에 따라 개폐제어되는 다수의 센서밸브(SV)를 포함하는 가스분배부(350)를 포함한다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 가스 공급장치의 구성과 작용을 보다 상세히 설명한다.

먼저, 다수의 제조장치(100)는 모두 동일한 가스를 사용하여 반도체 또는 평판디스플레이 등을 제조하는 장치이다.

상기 다수의 제조장치(100) 각각에는 공정가스를 공급하는 가스공급부(200)가 연결되어 있다. 즉 상기 가스공급부(200)는 제조장치(100)와 동수(同數)로 마련되어 있다.

도면에는 도시되지 않았지만, 상기 가스공급부(200) 내에는 적어도 하나 이상의 가스용기가 마련되어 있으며, 그 가스용기로부터 가스를 인출하여 상기 각 제조장치에 가스를 공급하는 공급라인을 포함한다. 상기 공급라인에는 가스의 정압 공급이 가능하도록 각종 밸브 및 레귤레이터를 포함하여 구성될 수 있으며, 그 구성에 의하여 본 발명이 한정되지 않는다.

또한, 상기 가스공급부(200)에는 외부에서 불활성 가스를 공급받아 공급라인을 퍼지하는 퍼지라인과, 잔존하는 공정가스 또는 퍼지가스를 배기하기 위한 배기라인이 설치될 수 있다.

이와 같은 가스공급부(200)들에서 각각 가스를 공급받는 제조장치(100)들은 각각의 적정한 가스 사용량의 요구치가 있으며, 그 차이에 따라 각 가스공급 부(200)에 마련된 가스용기에 저장된 가스의 소진여부에 차이가 발생하게 된다.

가스가 소진된 상태에서 가스공급부(200)의 가스용기를 교체하거나, 액체상태로 저장된 가스가 공급될 때 기화된 가스의 압력이 공급압력에 미치지 못하는 경우에 상기 제조장치(100)에서는 공정의 불량이 발생하기 때문에 공정라인 전체의 운전을 중단해야 한다.

이때, 상기 각 가스공급부(200)에서 제조장치(100)로 공급되는 가스의 압력을 검출한 보조가스공급부(300)는 가스 압력이 설정된 압력보다 낮은 제조장치(100) 측으로 가스를 공급한다.

상기 가스공급부(200) 내의 공급라인의 가스압력은 제조장치(100)로 공급되는 가스압력과 동일하며, 상기 보조가스공급부(300)의 가스분배부(350)에 마련된 센서밸브(SV)들은 각각 상기 다수의 가스공급부(200)에 대응하여, 그 가스공급부(200)의 가스 공급에 따라 개폐제어된다.

상기 가스분배부(350)의 센서밸브(SV)는 출구측의 압력에 따라 개폐되는 것으로, 특정 가스공급부(200)의 가스 공급압력이 설정압력보다 낮은 경우 열림 상태가 되어 상기 보조가스공급부(300)의 공급라인(320)을 통해 인출되는 가스용기(310)의 가스를 해당 가스공급부(200)가 연결된 제조장치(100)로 공급하는 역할을 한다.

상기 보조가스공급부(300)에 의해 특정한 제조장치(100)로 가스 공급이 이루어지는 동안, 그 특정한 제조장치(100)에 가스를 공급하는 가스공급부(200)의 가스용기를 교체하는 등의 조치를 취할 수 있어, 제조공정이 중단되는 것을 방지할 수 있다.

상기 가스용기가 교체된 가스공급부(200)에서 정상 압력으로 가스가 공급되는 경우, 그 보조가스공급부(300)는 가스 공급을 중단하게 된다.

상기 보조가스공급부(300) 또한 저장된 가스가 소진될 수 있으나, 복수의 가스용기를 사용하고 개별적인 교체가 가능하도록 하여, 보조가스공급부(300)의 가스 소진에 따른 제조공정의 중단을 방지할 수 있다.

이와 같이 본 발명은 하나의 보조가스공급부(300)를 사용하여, 가스 공급에 이상이 발생한 다수의 가스공급부(200)가 정상화 되기 까지 해당 제조장치(100)에 정상 압력의 가스를 공급할 수 있으며, 따라서 설비비용을 줄일 수 있으며, 장치의 점검 포인트의 수를 줄여 관리 비용을 절감할 수 있게 된다.

또한, 각각의 가스공급부(200)와 보조가스공급부(300)의 압력에 따른 밸브의 제어를 수행하면서, 그 정보를 기록하여 문제발생시 원인의 분석 및 신속한 대처가 가능하게 된다.

도 4는 본 발명 가스 공급장치의 다른 실시예에 따른 구성도이다.

도 4를 참조하면, 동일한 공정가스를 사용하는 제조장치(100)들의 집합군이며, 각기 다른 집합군은 서로 다른 공정가스를 사용하는 제1 내지 제3제조장치군(110,120,130)과, 상기 제1 내지 제3제조장치군(110,120,130)의 제조장치(100)에 각기 연결되어 해당 제조장치(100)에 적당한 가스를 공급하는 가스공급부(200)들을 구비하는 제1 내지 제3가스공급군(210,220,230)과, 각각 제1가스공급군(210)과 제1제조장치군(110), 제2가스공급군(220)과 제2제조장치군(120), 제3가스공급군(230)과 제1제조장치군(130) 사이의 가스 공급압력 저하를 감지하여 각기 서로 다른 공정가스를 해당 제조장치(100)에 공급하는 제1 내지 제3보조가스공급부(400,500,600)를 포함하여 구성된다.

이와 같은 구성은 상기 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한 본 발명의 바람직한 실시예를 확장한 구성으로, 공정가스를 사용하는 제조장치(100)는 그 제조공정에 따라 서로 다른 공정가스를 사용할 수 있게 되며, 각 제조장치(100)에는 적당한 공정가스를 공급하는 가스공급부(200)를 각각 연결한다.

이와 같은 상태에서 동일한 공정가스를 사용하는 제조장치(100) 및 가스공급부(200)를 동일한 군으로 정하고, 그 동일 군에는 하나의 보조가스공급부를 사용하여 공정가스의 공급중단에 따른 제조공정의 중단을 방지할 수 있게 된다.

구체적으로, 제1제조장치군(110)에 포함되는 제조장치(100)들은 제1가스공급 군(210)에서 공급되는 제1가스를 사용하며, 제2제조장치군(120)과 제3제조장치군(130) 역시 각각 제2가스와 제3가스를 제2가스공급군(220)과 제3가스공급군(230)에서 공급받는다.

이때, 상기 제1제조장치군(110)에 포함된 제조장치(100)들의 가스공급 라인에는 제1보조가스공급부(400)의 공급라인이 연결되어 있으며, 각 제조장치(100)에 공급되는 가스의 압력을 감지하여 그 압력이 설정압력보다 낮아지면 그 제1보조가스공급부(400)에서 제1가스를 제1제조장치군(110)에 포함된 해당 제조장치(100)에 공급하게 된다.

이처럼, 본 발명은 전체 제조장치에서 사용하는 전체 가스의 종류와 동수의 보조가스공급부를 적용함으로써, 그 보조가스공급부의 수를 현저하게 줄일 수 있으며, 따라서 설비 비용을 줄일 수 있고, 점검 포인트의 수를 줄여 관리가 용이하게 된다.

도 1은 종래 가스 공급장치의 블록 구성도이다.

도 2는 본 발명 가스 공급장치의 바람직한 실시예에 따른 블록 구성도이다.

도 3은 도 2에서 보조가스공급부의 상세 블록 구성도이다.

도 4는 본 발명 가스 공급장치의 다른 실시예에 따른 블록 구성도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부의 설명>

100:제조장치 200:가스공급부

300:보조가스공급부 310:가스용기

320:공급라인 330:퍼지라인

340:배기라인 350:분배부

Claims (6)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 공정가스로 피처리물을 처리하는 제조장치들;

   상기 제조장치들과 동수로 마련되어 상기 제조장치들에 각각 공정가스를 공급하되, 상기 제조장치들과 아울러 공정가스의 종류에 따라 집합군으로 나눌 수 있는 가스공급부들; 및

   상기 공정가스의 종류에 따라 나누어진 집합군에 포함된 가스공급부들 각각이 상기 제조장치들에 공급하는 가스의 공급압력을 검출하여, 그 공급압력이 설정압력보다 낮을 때 해당 제조장치에 가스를 공급할 수 있도록, 동일한 공정가스를 저장하는 복수의 가스용기들과,

   상기 복수의 가스용기들에서 선택적으로 공정가스를 인출하는 공급라인과,

   상기 각 제조장치들에 공급되는 공정가스의 압력이 설정압력 이하일 때, 상기 가스용기로부터 인출된 가스를 해당 제조장치로 공급하는 상기 제조장치와 동수의 센서밸브들을 포함하는 가스분배부를 구비하는 보조가스공급부로 이루어진 가스 공급장치.
5. 삭제
6. 다수의 제조장치에 대응하는 다수의 가스공급부를 구비하여, 그 다수의 가스공급부에서 다수의 제조장치 각각으로 공정가스를 공급하는 가스 공급방법에 있어서,

   상기 다수의 제조장치 각각에 공급되는 공정가스의 압력을 검출하는 단계; 및

   상기 공정가스의 압력이 설정압력보다 낮은 제조장치에 하나의 보조가스공급장치의 공정가스를 분기하여 공급하고, 상기 다수의 가스공급부와 보조가스공급장치의 압력에 따른 개폐동작을 실시간으로 확인하여, 그 개폐동작을 기록으로 남겨 작업자가 확인할 수 있도록 하는 단계를 포함하는 가스 공급방법.

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