KR19980074910A - Semiconductor Gas Supply System - Google Patents
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Abstract
가스공급라인에 이중파이프 구조의 보호파이프를 설치하여 반도체 가스공급라인의 가스누출로 인한 사고를 막을 수 있는 반도체 가스공급시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor gas supply system capable of preventing accidents caused by gas leakage in a semiconductor gas supply line by installing a protection pipe having a double pipe structure in a gas supply line.
본 발명은 반도체 가스공급시스템에 있어서, 상기 가스공급라인을 감싸고 상기 중공부의 내부를 진공으로 유지하는 이중 파이프구조의 보호파이프와, 상기 보호파이프에 연결되어 진공을 유지하며 가스 누출시에 누출가스를 배기시키는 배기라인과, 상기 배기라인 상에 연결되며 상기 보호파이프 내부와 상기 배기라인에 진공을 유지하고 가스 누출시에 누출가스를 배기시키는 진공펌프와, 상기 보호파이프의 내부에 설치되어 진공압과 가스누출 여부를 측정하는 센서와, 상기 배기라인 상에 위치하며 배기라인을 개폐하는 전자밸브와, 상기 센서로부터 신호를 받아 상기 진공펌프와 상기 전자밸브 및 상기 가스공급부를 제어하는 제어부 및 상기 배기라인의 끝단에 연결되어 배기되는 누출가스를 정화시키는 정화부로 구성됨을 특징으로 한다.The present invention provides a semiconductor gas supply system, comprising: a double pipe structure protection pipe surrounding the gas supply line and maintaining the inside of the hollow part in vacuum; An exhaust line for exhausting, a vacuum pump connected to the exhaust line to maintain a vacuum in the protection pipe and the exhaust line and to exhaust the leaked gas in the event of a gas leak; A sensor for measuring gas leakage, a solenoid valve positioned on the exhaust line to open and close the exhaust line, a controller for controlling the vacuum pump, the solenoid valve, and the gas supply unit by receiving a signal from the sensor and the exhaust line Connected to the end of the leak Characterized in that the purification section for purifying the gas.
따라서 가스누출로 인한 사고를 원천적으로 방지하는 효과를 갖는다.Therefore, it has the effect of preventing accidents caused by gas leakage.
Description
본 발명은 반도체 가스공급시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가스공급라인에 이중파이프 구조의 보호파이프를 설치하여 반도체 가스공급라인의 가스누출로 인한 사고를 막을 수 있는 반도체 가스공급시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor gas supply system, and more particularly, to a semiconductor gas supply system capable of preventing an accident due to a gas leakage of a semiconductor gas supply line by installing a protection pipe having a double pipe structure in a gas supply line.
일반적으로 반도체공정은 실리콘 웨이퍼 상에 여러가지 화학반응을 유발하여 전기적 물성치가 다른 박막들을 형성하고 회로를 구성하는 일련의 과정들로 이루어진다.In general, the semiconductor process is a series of processes to form a circuit and to form a thin film with different electrical properties by causing various chemical reactions on the silicon wafer.
이러한 반도체 공정에는 화학적 친화력이 높은 극히 민감한 반응가스들을 취급하게 되므로 반도체 공정이 이루어지는 공정챔버 내로 반응가스를 공급하는 가스공급시스템은 정확한 공급기능과 더불어 가스공급부에서부터 공정챔버에 이르는 가스공급라인에 이르기까지 가스의 누출을 막는 밀폐의 기능이 매우 중요하다.In this semiconductor process, extremely sensitive reaction gases with high chemical affinity are handled, so the gas supply system for supplying the reaction gas into the process chamber in which the semiconductor process is performed has a precise supply function and the gas supply line from the gas supply unit to the process chamber. The function of the seal to prevent the leakage of gas is very important.
또한, 대부분의 반도체 반응가스는 유출시에 인체에 치명적임은 물론이고 높은 가연성을 가지므로 가스공급시스템에는 가스누출로 인한 인명살상이나 화재가 발생하여 막대한 손실을 초래하는 위험을 항상 내포하고 있다. 따라서 가스공급시스템은 가스누출을 알리는 누출경보기와 화재발생시에 이를 진화할 수 있는 소화장비를 갖추고 있으며 화재경보장치가 가스공급라인에 집중적으로 배치되어 화재가 발생할 경우에 이를 경보하는 역할을 한다.In addition, since most semiconductor reaction gases are not only fatal to the human body at the time of leakage, they also have high flammability, so the gas supply system always carries the risk of causing a great loss due to personal injury or fire caused by gas leakage. Therefore, the gas supply system is equipped with a leak alarm for notifying gas leakage and extinguishing equipment that can extinguish it in the event of a fire. The fire alarm system is arranged in the gas supply line to act as a warning when a fire occurs.
일반적인 가스공급시스템은 공정챔버와 가스누출에 의한 인명피해나 화재발생시에 발생하는 손실을 최소화 하기 위해서 가스를 보관하는 가스실과 공정이 수행되는 작업실을 따로 두고 가스공급부와 공정챔버 등의 설비들을 관리하고 있다.The general gas supply system manages the facilities such as the gas supply section and the process chamber separately from the gas chamber storing the gas and the work chamber where the process is performed in order to minimize the loss caused in the event of human injury or fire caused by the gas leak. have.
종래의 가스공급시스템은, 가스실 내부에 위치하여 가스를 저장하고 공급량과 공급시간을 조절하며 필요한 가스압을 유지하는 가스공급부와, 작업실에 위치한 공정챔버에 파이프로 연결되어 반응가스를 이동시키는 가스공급라인을 구비한다.The conventional gas supply system includes a gas supply unit which is located inside a gas chamber to store gas, adjusts supply amount and supply time, maintains a required gas pressure, and a gas supply line that is connected to a process chamber located in a work chamber by pipes to move a reaction gas. It is provided.
일반적인 반도체 가스공급시스템을 도1에 도시하였다.A general semiconductor gas supply system is shown in FIG.
도1에서와 같이 반도체 가스공급시스템은, 가스실(14) 내부에 위치한 가스공급부(16)와, 상기 가스공급부(16)로부터 작업실(10) 내에 설치된 공정챔버(12)까지 파이프로 연결되어 있는 가스공급라인(18)으로 구성되어 있다.As shown in FIG. 1, the semiconductor gas supply system includes a gas supply unit 16 located in the gas chamber 14 and a gas connected to the process chamber 12 installed in the work chamber 10 from the gas supply unit 16. It consists of a supply line 18.
종래의 가스공급시스템을 설명하면 가스공급부(16)는 고압의 반응가스를 저장하는 가스저장용기를 구비하며, 반응가스는 가스저장용기에서 빠져나와 가스의 압력과 공급량 및 공급시간을 조절하는 밸브를 거쳐 외부와 밀폐된 가스공급라인(18)을 지나 공정챔버(12)로 공급된다.Referring to the conventional gas supply system, the gas supply unit 16 includes a gas storage container for storing a high-pressure reaction gas, and the reaction gas is released from the gas storage container to control a pressure, supply amount, and supply time of the gas. It is supplied to the process chamber 12 through the gas supply line 18 sealed to the outside.
상기 반응가스의 종류는 공정별로 다양하며 수소, 질소, 아르곤, SiH4, PH3, B2H6, AsH3, 등이 대표적이다. 특히 SiH4, PH3, B2H6, AsH3등은 독성, 가연성 뿐만이 아니라 자연 발화성 및 폭발성까지 지니고 있다. 따라서 누출가스의 원천적인 방지를 위한 안전장치가 절실히 필요했다.The type of the reaction gas varies by process and is representative of hydrogen, nitrogen, argon, SiH 4 , PH 3 , B 2 H 6 , AsH 3 , and the like. In particular, SiH 4 , PH 3 , B 2 H 6 and AsH 3 have not only toxicity and flammability but also spontaneous flammability and explosiveness. Therefore, there is an urgent need for safety devices to prevent leakage of gases.
그러나 종래의 가스공급시스템은 가스누출을 방지하기 위한 어떠한 안전장치도 별도로 구비하고 있지 않다. 단지 사고후에 가스의 누출을 알리는 누출경보기나 발생하는 화재를 진화하기 위한 소화장치, 또는 소화장치의 가동을 판단하기 위한 화재경보장치가 전부였다.However, the conventional gas supply system does not have any safety device for preventing gas leakage. Only after the accident were leak alarms for gas leaks, fire extinguishing systems for extinguishing fires, or fire alarms for judging the operation of fire extinguishing systems.
그리고 가스공급라인에 특별한 보호장치가 없으므로 외부로부터의 충격 진동 및 환경에 따른 파손에 아무런 대책이 없었으며 사고시에 누출됐던 누출잔여가스의 처리가 불가능 했다.And since there is no special protection device in the gas supply line, there was no countermeasure against shock vibration from the outside and damage due to the environment, and it was impossible to deal with the leaked residual gas that leaked at the time of the accident.
또한, 가스누출경보기로는 가스공급라인 상에 발생하는 반응가스의 미세한 누출을 확인할 수 없는 문제점이 있었다.In addition, there was a problem that the gas leakage alarm can not confirm the minute leakage of the reaction gas generated on the gas supply line.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 사전에 가스누출을 원천적으로 봉쇄하여 사고로 인한 인적 및 재산적 피해를 막을 수 있는 반도체 가스공급시스템을 제공함에 있다.The present invention is to solve the conventional problems as described above, the object is to provide a semiconductor gas supply system that can prevent the human and property damage caused by accident by blocking the gas leakage in advance in advance.
본 발명의 다른 목적은 외부로 직접 노출되어 있는 가스공급라인을 보호하여 충격이나 진동 및 환경으로 인한 파손을 방지하는 반도체 가스공급시스템을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a semiconductor gas supply system that protects a gas supply line directly exposed to the outside and prevents damage due to shock, vibration, and environment.
본 발명의 또 다른 목적은 사고로 누출된 누출잔여가스를 제거하여 2차적인 재해를 방지하는 반도체 가스공급시스템을 제공함에 있다.It is still another object of the present invention to provide a semiconductor gas supply system that prevents secondary disasters by removing leak residual gas leaked by accident.
본 발명의 또 다른 목적은 가스공급라인 상에 발생하는 미세한 반응가스의 누출을 정밀하게 탐지할 수 있는 반도체 가스공급시스템을 제공함에 있다.Still another object of the present invention is to provide a semiconductor gas supply system capable of precisely detecting the leakage of minute reaction gas generated on the gas supply line.
도1은 종래의 반도체 가스공급시스템을 나타낸 개략도이다.1 is a schematic diagram showing a conventional semiconductor gas supply system.
도2는 본 발명에 따른 반도체 가스공급시스템을 나타낸 개략도이다.2 is a schematic view showing a semiconductor gas supply system according to the present invention.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of codes for main parts of drawing
10: 작업실 12: 공정챔버10: workshop 12: process chamber
14: 가스실 16: 가스공급부14: gas chamber 16: gas supply unit
20: 센서 22: 제어부20: sensor 22: control unit
24: 전자밸브 26: 진공펌프24: solenoid valve 26: vacuum pump
28: 정화부28: Purifier
상기의 목적은 반응에 필요한 가스를 가스공급라인으로 가스공급부에서 공정챔버로 이동시키는 반도체 가스공급시스템에 있어서, 상기 가스공급라인을 감싸고 상기 중공부의 내부를 진공으로 유지하는 이중 파이프구조의 보호파이프와, 상기 보호파이프에 연결되어 진공을 유지하며 가스 누출시에 누출가스를 배기시키는 배기라인과, 상기 배기라인 상에 연결되며 상기 보호파이프 내부와 상기 배기라인에 진공을 유지하고 가스 누출시에 누출가스를 배기시키는 진공펌프와, 상기 보호파이프의 내부에 설치되어 진공압과 가스누출 여부를 측정하는 센서와, 상기 배기라인 상에 위치하며 배기라인을 개폐하는 전자밸브와, 상기 센서로부터 신호를 받아 상기 진공펌프와 상기 전자밸브 및 상기 가스공급부를 제어하는 제어부 및 상기 배기라인의 끝단에 연결되어 배기되는 누출가스를 정화시키는 정화부로 구성됨을 특징으로 하는 반도체 가스공급시스템에 의해 달성될 수 있다.In the semiconductor gas supply system for moving the gas required for the reaction from the gas supply unit to the process chamber in a gas supply line, the protection pipe of the double pipe structure to surround the gas supply line and to maintain the inside of the hollow portion in a vacuum; An exhaust line connected to the protection pipe to maintain a vacuum and exhausting leakage gas in case of a gas leak; and a leakage line connected to the exhaust line to maintain a vacuum in the protection pipe and the exhaust line, A vacuum pump for exhausting the gas, a sensor installed inside the protective pipe to measure vacuum pressure and gas leakage, an solenoid valve positioned on the exhaust line to open and close the exhaust line, and receiving a signal from the sensor. A vacuum pump and the solenoid valve and the 'S supply may be achieved by a semiconductor gas supply system, characterized by the control portion and configured to purify exhaust gas purifying the leak is connected to the end of the exhaust line to the control unit.
이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 가스공급시스템을 나타낸 개략도이다.2 is a schematic diagram showing a semiconductor gas supply system according to a preferred embodiment of the present invention.
도2를 참조하여 설명하면 가스공급부(16)는 가스실(14) 내부에 위치하며 가스공급라인(18)은 상기 가스공급부(16)로부터 작업실(10) 내에 설치된 공정챔버(12)까지 파이프로 연결되어 이루어져 있다. 이러한 통상의 반도체 가스공급시스템에서 본 발명의 가스공급시스템은 가스공급라인(18)을 감싸는 이중 파이프 구조의 보호파이프(30)와, 보호파이프(30)에 연결되어 가스공급라인(18)으로부터 누출되는 누출가스를 배기시키는 배기라인(23)이 있으며, 상기 배기라인(23) 상에 위치하여 배기라인(23)을 개폐시키는 전자밸브(24)와 상기 중공부와 배기라인(23)에 진공압을 형성하고 가스누출시에 누출가스를 신속하게 배출시키는 진공펌프(26)가 있다. 또한 진공펌프(26)에서 배출되는 누출가스를 안전하게 정화시키는 정화부(28)는 배기라인(23)의 끝단에 위치한다. 그리고 상기 보호파이프(30) 내부의 중공부에 가스누출여부와 진공도를 측정하는 센서(20)를 구비하고 센서(20)로부터 신호를 받아 전자밸브(24)와 진공펌프(26) 및 가스공급부(16)를 제어하는 제어부(22)를 구비한다. 도시하지는 않았지만 제어부(22)에는 표시부를 구비하여 안전상태와 긴급상태를 디지탈로 표시할 수 있도록 하는 것이 바람직하고 경광 및 경보기도 설치하는 것이 좋다.Referring to FIG. 2, the gas supply unit 16 is located inside the gas chamber 14, and the gas supply line 18 is connected to the process chamber 12 installed in the work chamber 10 by the gas supply line 18. It consists of In such a conventional semiconductor gas supply system, the gas supply system of the present invention is connected to the protection pipe 30 having a double pipe structure surrounding the gas supply line 18 and the protection pipe 30 to leak from the gas supply line 18. There is an exhaust line (23) for exhausting the leaked gas, the vacuum pressure to the solenoid valve 24 and the hollow portion and the exhaust line 23 located on the exhaust line 23 to open and close the exhaust line 23 There is a vacuum pump 26 to form a gas and quickly discharge the leaking gas during gas leakage. In addition, the purification unit 28 for safely purifying the leaking gas discharged from the vacuum pump 26 is located at the end of the exhaust line (23). And a sensor 20 for measuring gas leakage and a degree of vacuum in the hollow part of the protective pipe 30, and receives a signal from the sensor 20 to provide a solenoid valve 24, a vacuum pump 26, and a gas supply unit ( And a control unit 22 for controlling 16. Although not shown, it is preferable that the control unit 22 be provided with a display unit so that the safe state and the emergency state can be digitally displayed, and a warning light and an alarm are also provided.
본 발명에 의한 반도체 가스공급시스템의 동작을 설명하면, 최초 보호파이프(30)의 중공부에 진공압을 형성하도록 전자밸브(24)를 열고 배기라인(23)를 개방하여 진공펌프(26)를 가동한다. 중공부의 공기를 배출시켜 진공이 형성되면 전자밸브(24)를 닫아 가스누출시에 누출가스가 공기와 혼합하여 발화하거나 폭발하는 것을 막는다. 센서(20)는 이러한 보호파이프(30)의 진공압을 항상 측정하여 제어부(22)로 송신한다.Referring to the operation of the semiconductor gas supply system according to the present invention, the vacuum pump 26 is opened by opening the solenoid valve 24 and opening the exhaust line 23 so as to form a vacuum pressure in the hollow portion of the first protective pipe 30. Operate. When the vacuum is formed by discharging the air in the hollow portion, the solenoid valve 24 is closed to prevent the leakage gas from igniting or exploding by mixing with the air during gas leakage. The sensor 20 always measures the vacuum pressure of the protective pipe 30 and transmits it to the control unit 22.
만약 가스실(14)의 가스공급부(16)에서 가스공급라인(18)을 통해 반응가스가 공정챔버(12)로 공급되는 도중 가스공급라인(18)에서 발생한 미세한 틈에 의해 누출가스가 발생할 경우 누출가스는 직접 외부로 누출되지 않고 1차적으로 가스공급라인(18)을 둘러싼 보호파이프(30)의 중공부에 누적되게 된다. 중공부의 내부에 구비된 센서(20)는 누출가스의 확산으로 인한 진공압의 변화를 감지하여 이를 제어부(22)로 송신하고 제어부(22)는 경광 및 경보와 함께 가스공급부(16)를 제어하여 가스공급라인(18)을 자동으로 차단한다. 진공압의 변화는 보호파이프(30) 내부에 균등하게 영향을 미치므로 센서(20)는 미세한 가스누출도 탐지할 수 있다.If leakage gas occurs due to a minute gap generated in the gas supply line 18 while the reaction gas is supplied to the process chamber 12 from the gas supply unit 16 of the gas chamber 14 through the gas supply line 18, the leak occurs. The gas does not leak directly to the outside but is primarily accumulated in the hollow portion of the protective pipe 30 surrounding the gas supply line 18. The sensor 20 provided inside the hollow part detects a change in vacuum pressure due to the diffusion of the leaking gas and transmits it to the control unit 22. The control unit 22 controls the gas supply unit 16 with warning and alarm. Automatically shut off the gas supply line 18. Since the change in the vacuum pressure affects the inside of the protective pipe 30 evenly, the sensor 20 can detect minute gas leakage.
가스공급라인(18)을 차단하여 가스의 누출을 원천적으로 차단한 후에 제어부(22)는 배기라인(23) 상에 전자밸브(24)를 개방하고 진공펌프(26)를 작동시켜서 중공부와 가스공급라인(18) 상의 잔여누출가스를 완전히 제거할 때까지 진공펌프(26)를 작동시키다. 센서(20)가 중공부의 진공도를 측정하여 잔여누출가스가 완전히 제거됐음을 알리면 제어부(22)는 전자밸브(24)를 폐쇄하고 진공펌프(26)의 작동을 멈추게 한다.After the gas supply line 18 is blocked to prevent leakage of the gas, the controller 22 opens the solenoid valve 24 on the exhaust line 23 and operates the vacuum pump 26 to operate the hollow portion and the gas. The vacuum pump 26 is operated until the residual leakage gas on the supply line 18 is completely removed. When the sensor 20 measures the vacuum degree of the hollow part and notifies that the residual leakage gas is completely removed, the controller 22 closes the solenoid valve 24 and stops the operation of the vacuum pump 26.
진공펌프(26)로부터 배출된 누출가스는 정화부(28)에서 필터나 촉매기에 통과시켜 정화시킨다. 중공부와 가스공급라인(18)에 누출가스로 인한 더 이상의 위험이 없다고 판단될 때 작업자가 가스누출의 원인을 찾아 이를 수리한다.The leaking gas discharged from the vacuum pump 26 is purified by passing through a filter or a catalyst in the purification unit 28. When it is determined that there is no more danger due to leakage gas in the hollow part and the gas supply line 18, the worker finds the cause of the gas leak and repairs it.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 반도체 가스공급시스템에 의하면, 사전에 가스누출을 원천적으로 봉쇄하여 사고로 인한 인적 및 재산적 피해를 막을 수 있고 외부로 직접 노출되어 있는 가스공급라인을 보호하여 충격이나 진동 및 환경으로 인한 파손을 방지하며 사고로 누출한 누출잔여가스를 제거하여 2차적인 재해를 방지할 수 있다.As described above, according to the semiconductor gas supply system according to the present invention, it is possible to prevent the human and property damage caused by the accident by blocking the gas leakage in advance, and to protect the gas supply line that is directly exposed to the outside, so that It prevents damage caused by vibration and environment, and can prevent secondary disaster by removing leaked residual gas accidentally.
또한, 가스공급라인 상에 발생하는 미세한 반응가스의 누출을 정밀하게 탐지할 수 있는 효과를 갖는 것이다.In addition, it has an effect that can accurately detect the leakage of the minute reaction gas generated on the gas supply line.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.Although the present invention has been described in detail only with respect to the described embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations are possible within the technical scope of the present invention, and such modifications and modifications are within the scope of the appended claims.
Claims (1)
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Publications (1)
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| KR19980074910A true KR19980074910A (en) | 1998-11-05 |
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1997
- 1997-03-27 KR KR1019970010933A patent/KR19980074910A/en not_active Application Discontinuation
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| WITN | Withdrawal due to no request for examination |