KR200342060Y1 - 역류방지밸브를 가지는 반도체용 처리가스 공급장치의진공발생기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 처리 가스를 사용한 반도체 제조 공정이 수행되는 반도체 공정 설비로 처리 가스를 공급하는 반도체 제조용 가스 공급 장치에 있어서, 배관 내의 잔류 가스 등을 제거하기 위하여 진공을 발생시키는 진공 발생기에 관한 것이다. 본 고안에 따른 반도체용 처리가스 공급장치의 진공발생기는 내부가 빈 관형상의 부재로서, 진공 발생용 기체의 공급원과 연결되는 입구 및 진공 발생용 기체 및 배관 상의 가스를 배출하기 위한 출구를 양단에 가지며, 중간 일측으로부터 반경 방향으로 연장하여 가스공급장치의 배관과 그의 내부 공간을 소통시키는 흡기구를 가지는 몸통; 몸통의 내부 공간에 수용되고 몸통의 입구측 공간으로부터 출구측 공간까지 연장하는 관형상의 부재로서, 흡기구와 그의 내부 공간을 소통시키는 소통구를 가지며, 그 내주면은 소통구에 대응하는 부분이 가장 좁은 내경을 가지는 벤튜리 형상으로 이루어지는 벤튜리체; 몸통의 입구에 설치되어 입구를 통해 몸통의 내부 공간으로 유입된 진공 발생용 기체가 역류하는 것을 방지하기 위한 일방향 밸브인 역류방지밸브; 및 역류방지밸브와 벤튜리체 사이에 설치되어 역류방지밸브가 입구를 폐쇄하는 방향으로 역류방지밸브를 탄력적으로 지지하는 탄성 부재를 포함한다.

Description

역류방지밸브를 가지는 반도체용 처리가스 공급장치의 진공발생기{Vacuum Generator for Processing Gas Supplier for Semiconductor}

본 고안은 처리 가스를 사용한 반도체 제조 공정이 수행되는 반도체 공정 설비로 처리 가스를 공급하는 반도체 제조용 가스 공급 장치에 있어서, 배관 내의 잔류 가스 등을 제거하기 위하여 진공을 발생시키는 진공 발생기에 관한 것이다.

반도체를 생산하기 위해서는 식각, 에칭, 포토 공정 등과 같은 여러 가지 공정들을 거쳐야 하며, 각 공정들에서는 공정들의 목적에 맞는 다양한 처리가스들이 사용된다. 이러한 가스들은 대부분 유독성, 부식성, 반응성 등의 성질을 가지고 있으며, 가스용기에 저장되어 있다가 각종 밸브, 레귤레이터, 압력센서, 필터 등의 부품들이 배열된 처리가스 공급장치의 배관을 통해 공정 챔버로 공급된다.

처리가스 공급장치들은 공정에 사용되는 가스를 일정한 압력으로 안정되게 공급하는 것이다. 도 1은 처리가스 공급장치의 일 예를 도시한다. 도시된 바와 같이, 가스 공급이 중단되지 않도록 처리가스 공급장치에는 두 개의 가스 용기(101, 102)가 사용된다.

가스용기(101)에 저장된 가스는 필터(161)와 밸브(111-115, 121, 122), 레귤레이터(141), 플로 스위치 등이 순차적으로 배열된 가스 공급 라인을 통해 공정 챔버로 공급된다. 압력 센서(131)는 가스 용기(101)로부터 필터(161)와 밸브(113)로 공급되는 가스의 압력을 측정한다. 레귤레이터(141)는 가스 용기(101)로부터 공급되는 가스를 공정 챔버에서 필요한 압력과 양으로 조절하며, 이 레귤레이터(141)에 의해 조절된 가스의 압력은 압력 센서(132)에 의해 측정된다.

하나의 가스 용기(101)에 저장된 가스가 모두 소비되면 밸브(113)는 닫히고, 다른 밸브(213)가 개방되어 다른 가스 용기(201)에 저장된 가스가 공정 챔버로 공급된다. 빈 가스 용기(101)는 교체되며, 이때 배관 상에 잔류하는 가스를 제거하도록 배기 공정과 퍼지 공정이 수행된다.

우선, 도 2에 보다 상세하게 도시된 바와 같이 벤튜리 구조를 가지는 진공발생기(481)에 의해 배관 내부는 진공 상태가 된다. 구체적으로는 진공발생용 기체가 저장된 용기(미도시)로부터 진공발생용 기체가 진공발생기(481)로 공급되면, 이 기체가 진공발생기(481)의 벤튜리(481a)를 통과할 때 압력 강하가 발생된다. 그리고, 밸브(112)가 순차적으로 개방되는 것에 의해 진공발생기(481)와 연결된 배관 내부의 잔류 가스가 압력차에 의해 벤튜리(481a)로 이동되어 진공발생용 기체와 함께 외부로 배출된다. 진공발생기(481)의 전방에 설치된 역류방지밸브(451, 도 3 참조)는 일종의 체크 밸브로서 진공발생기(481)로 유입된 진공발생용 기체 및 배관의 잔류 가스가 진공발생용 기체가 저장된 용기측으로 역류하는 것을 방지한다.

외부로 배출된 잔류 가스는 정화 장치에서 정화된다. 그리고 나서, 밸브들(313, 111, 113)을 순차적으로 개방하여 퍼지 가스를 배관(171)으로 공급하며, 공급 압력은 압력 스위치(331)에 의해 측정된다. 퍼지 가스의 공급이 완료되면 밸브들(312, 111)을 순차적으로 폐쇄하고, 밸브들(112, 114)를 순차적으로 개방하여 배기 라인과 진공 발생기(71)를 통해 배출시키며, 압력 스위치(431)를 통해 진공 상태를 확인한다. 잔류 가스가 완전히 제거되도록 퍼지공정과 배기 공정을 수 회 반복한다.

그러나, 상기와 같은 종래의 처리가스 공급장치에 있어서, 배관 내부를 배기하고 또한 퍼지하기 위해서 진공발생기(481)와 역류방지밸브(451)는 반드시 필요한 부품인데, 이들이 각각 별개의 구성품으로 이루어져 있어고 또한 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 이들 자체도 수 개의 부품으로 이루어져 있어, 이들을 각각 조립해야 하고 또한 이들의 연결 부위에서 누설이 발생하지 않도록 기밀을 유지해야 할 필요가 있다.

본 고안은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 역류방지밸브와의 조립성 및 기밀성이 향상된 진공발생기를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 반도체 처리가스 공급장치를 도시한 배관도.

도 2는 종래의 진공발생기를 도시한 단면도.

도 3은 종래의 역류방지장치를 도시한 단면도.

도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 진공발생기를 도시한 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 몸통 12 : 입구

14 : 출구 16 : 흡기구

20 : 벤튜리체 30 : 역류방지밸브

40 : 스프링 50 : 실-링

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 고안에 따른 반도체용 처리가스 공급장치의 진공발생기는 내부가 빈 관형상의 부재로서, 진공 발생용 기체의 공급원과 연결되는 입구 및 진공 발생용 기체 및 배관 상의 가스를 배출하기 위한 출구를 양단에 가지며, 중간 일측으로부터 반경 방향으로 연장하여 가스공급장치의 배관과 그의 내부 공간을 소통시키는 흡기구를 가지는 몸통; 몸통의 내부 공간에 수용되고 몸통의 입구측 공간으로부터 출구측 공간까지 연장하는 관형상의 부재로서, 흡기구와 그의 내부 공간을 소통시키는 소통구를 가지며, 그 내주면은 소통구에 대응하는 부분이 가장 좁은 내경을 가지는 벤튜리 형상으로 이루어지는 벤튜리체; 몸통의 입구에 설치되어 입구를 통해 몸통의 내부 공간으로 유입된 진공 발생용 기체가 역류하는 것을 방지하기 위한 일방향 밸브인 역류방지밸브; 및 역류방지밸브와 벤튜리체 사이에 설치되어 역류방지밸브가 입구를 폐쇄하는 방향으로 역류방지밸브를 탄력적으로 지지하는 탄성 부재를 포함한다.

바람직하게는, 탄성 부재는 코일 스프링이다.

더욱 바람직하게는, 벤튜리체의 소통구는 몸통의 출구를 향해 경사지게 형성된다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

본 고안에 따른 진공발생기는 도 4에 도시된 바와 같이, 종래의 진공발생기와 역류방지밸브의 두 가지 부품을 일체화한 것이 특징이다. 구체적으로, 본 고안의 일 실시예에 따른 진공발생기는 크게 몸통(10)과 벤튜리체(20)와 역류방지밸브(30)와 탄성부재인 스프링(40)으로 구성된다.

몸통(10)은 입구(12)와 출구(14)를 가지는 관형상의 부재며, 그의 중간 일측에 배관과 연결되는 흡기구(16)를 구비한다. 몸통(10)의 입구(12)는 배관을 통해 진공발생을 위한 기체가 저장된 공급원(미도시)과 연결되고, 출구(14)는 배관을 통해 실외와 소통한다. 흡기구(16)는 몸통(10)의 중간 일측으로부터 하방으로, 구체적으로는 몸통(10)의 길이 방향과 직교하는 방향, 즉 반경 방향으로 연장하며, 그 하단이 처리가스 공급장치의 배관과 연결되어 몸통(10)의 내부 공간과 처리가스 공급장치의 배관을 소통시킨다.

벤튜리체(20)는 몸통(10)의 내부 공간에 억지끼워져 고정된다. 대안적으로, 벤튜리체(20)는 몸통(10)과 일체로 형성될 수도 있으나, 이 경우 역류방지밸브(30)와 스프링(40)을 몸통(10)에 조립하는 작업성이 저하되기 때문에 그다지 바람직하지는 않다. 이 벤튜리체(20)의 내주면 일측에는 그 내부 공간이 몸통(10)의 흡기구(16)와 소통하도록 소통공(22)이 형성되며, 바람직하게는 이 소통공(22)은 몸통(10)의 출구(14)를 향해 경사진 형상을 가진다. 또한, 벤튜리체(20)의 내주면은 흡기구(16)에 대응하는 부분에서 가장 좁은 내경을 가지는 벤튜리 형상을 이룬다.

몸통(10)의 입구에는 역류방지밸브(30)가 설치된다. 이 역류방지밸브(30)는 대략 삼각뿔 형상을 가지며, 입구에 형성된 이탈방지턱(18)에 의해 몸통(10)으로부터 이탈하지 않도록 지지된다.

그리고, 역류방지밸브(30)와 벤튜리체(20) 사이의 몸통(10) 내부 공간에 코일 스프링(40)이 설치된다. 이 코일 스프링(40)은 역류방지밸브(30)가 몸통(10)의 입구를 폐쇄하는 방향으로 역류방지밸브(30)를 탄력적으로 지지한다. 도면에서, 미설명 부호 50은 역류방지밸브(30)와 몸통(10)의 이탈방지턱(18) 사이에 설치되는 고무재질의 실-링(seal-ring)이다.

이와 같은 구성에 의해, 처리가스 공급장치에서 잔류 가스 또는 퍼지 가스를 제거하는 배기 공정을 수행할 때, 기체 공급원으로부터 공급되는 고압 기체의 압력에 의해 역류방지밸브(30)는 스프링(40)의 탄력을 이기고 몸통(10)의 입구(12)를 개방하는 방향으로 이동된다. 개방된 입구(12)를 통해 몸통(10) 내부로 유입된 기체는 벤튜리체(20)의 내부를 통과하면서 가속되면서 압력이 저하된다. 이에 따라 흡기구(16)를 통해 몸통(10)과 연결된 배관 내의 잔류 가스 또는 퍼지 가스가 벤튜리체(20)와 배관의 압력차에 의해 벤튜리체(20)로 이동된 다음 기체와 함께 출구를 통해 외부로 배출된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 고안에 따른 반도체 처리가스 공급장치의 진공발생기는 역류방지밸브가 일체화되어 있기 때문에 전체적인 구조 및 조립 작업이 간단하며, 기밀성이 크게 향상되어 사용 중 진공발생용 기체가 누설될 가능성이 크게 낮은 장점이 있다.

이상에서는 본 고안을 특정의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 고안은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 실용신안등록청구범위에 기재된 본 고안의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수도 있다는 것은 명백한 사실이다.

Claims (3)

1. 내부가 빈 관형상의 부재로서, 진공 발생용 기체의 공급원과 연결되는 입구 및 진공 발생용 기체 및 배관 상의 가스를 배출하기 위한 출구를 양단에 가지며, 중간 일측으로부터 반경 방향으로 연장하여 가스공급장치의 배관과 그의 내부 공간을 소통시키는 흡기구를 가지는 몸통;

   상기 몸통의 내부 공간에 수용되고 상기 몸통의 입구측 공간으로부터 출구측 공간까지 연장하는 관형상의 부재로서, 상기 흡기구와 그의 내부 공간을 소통시키는 소통구를 가지며, 그 내주면은 상기 소통구에 대응하는 부분이 가장 좁은 내경을 가지는 벤튜리 형상으로 이루어지는 벤튜리체;

   상기 몸통의 입구에 설치되어 상기 입구를 통해 몸통의 내부 공간으로 유입된 진공 발생용 기체가 역류하는 것을 방지하기 위한 일방향 밸브인 역류방지밸브; 및

   상기 역류방지밸브와 상기 벤튜리체 사이에 설치되어 상기 역류방지밸브가 상기 입구를 폐쇄하는 방향으로 상기 역류방지밸브를 탄력적으로 지지하는 탄성 부재를 포함하는 반도체용 처리가스 공급장치의 진공발생기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 탄성 부재는 코일 스프링인 것을 특징으로 하는 반도체용 처리가스 공급장치의 진공발생기.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 벤튜리체의 소통구는 몸통의 출구를 향해 경사진 것을 특징으로 하는 반도체용 처리가스 공급장치의 진공발생기.