반도체 팹 유틸리티의 모듈 랙 설치구조 및 그 시공방법

KR101899515B1 - 반도체 팹 유틸리티의 모듈 랙 설치구조 및 그 시공방법 - Google Patents

(출처: 구글 Patent & KR101899515B1)

 

본 발명은 반도체 공장의 메인 팹에 설치된 각 생산라인을 지원하기 위한 팹 유틸리티와 관련되는 것으로서, 보다 구체적으로는 배관, 덕트, 철골 등을 구조를 모듈화한 랙을 미리 제작한 후 현장에서는 이들 랙을 조립하는 것만으로 시공을 완료시킬 수 있도록 하는 모듈 랙의 설치구조 및 그 설치방법에 관한 것이다.

반도체의 제조는 기본적으로 웨이퍼공정, 산화공정, 포토공정, 삭각공정, 박막공정, 배선공정, EDS공정, 패키징 공정으로 이루어지며, 이들 각 공정을 지원하기 위한 배관, 전선, 덕트 등의 다양한 유틸리티가 배치된다.

따라서 이들 유틸리티의 현장 시공은 여러 기술분야의 작업이 복합적으로 이루어지기 때문에 많은 작업인원으로 인하여 현장이 번잡해지고 안건사고가 빈번하게 발생할 뿐 아니라 상호간의 협력 부족으로 인한 동일 작업의 중복시행 등 많은 문제점을 가지고 있다. 더욱이 타이밍을 중요시하는 반도체 공장의 설비계획은 보다 안전하고 신속한 시공의 완료를 필요로 한다.

 

 

 

따라서 최근에는 현장의 투입인력을 최소화시켜 위험요인을 제거하고 정밀시공을 통한 고품질의 설비가 신속히 제공될 수 있는 방안이 연구되고 있으며, 그의 대표적인 방안으로 모듈화 및 조립식화를 이용한 공법이 제안되고 있다.

상기 모듈화 등의 공법은 현장 작업의 일부를 공장 등의 현장 이외의 장소에서 작업하고, 이를 현장으로 운반한 후, 현장에서는 조립 작업만으로 설치를 완료하는 것이다. 이러한 모듈화 등의 공법은 생산성 및 품질성을 향상시키고, 원가를 절감시키며, 공기를 단축시킴과 더불어 안전사고의 발생율을 대폭 낮출 수 있게 한다.

이러한 모듈화 등의 공법을 개시한 것의 하나로 등록특허공보 등록번호 10-1466590호에 개시된 사전 배관형 랙 모듈 및 이를 이용한 크린룸 시공방법이라는 명칭의 발명이 제안된 바 있다.

상기 사전 배관형 랙 모듈(1a)은 도 1에 도시된 바와 같이, 파이프 수용부를 형성하는 입방형의 종방향 프레임(21)과 파이프 보조 수용부(27)를 형성하는 입방형의 횡방향 하부 프레임(22)으로 구성되는 메인 프레임(20)과, 상기한 횡방향 하부 프레임 상에 배치되는 데크(25)로 형성되는 랙(10)과; 상기한 파이프 수용부 내에 클램프에 의해 종방향으로 고정되며 분기구(分岐口)가 설치될 수 있는 복수의 파이프(70,71,73)와, 상기한 파이프 보조 수용부 내에 배치되는 적어도 하나 이상의 파이프(72)로 구성되며, 랙(10)의 하부에는 복수의 캐스터(31)가 설치된 캐리어(30)가 설치된다.

이러한 사전 배관형 랙 모듈은 공장에서 제작된 후 현장으로 이동하여 설치되는 것으로서 도 2에 도시된 바와 같이, 현장 구조물의 기둥 상에 상기 랙 모듈을 거치시키기 위한 바닥 랙(141)을 설치하고 상기 바닥 랙(141)상에 레일(143)을 설치한 후, 이송슬로프(90)를 이용하여 상기 레일(143)상에 랙 모듈(1a)을 올려놓고 이를 제 위치로 이동시킨다. 이러한 과정을 반복하여 다수의 랙 모듈(1a)을 연속 배치한 후 이들 각 랙 모듈(1a)을 일체화시킴으로써 현장의 작업량을 대폭 감소시킨다.

 

 

 

그러나 상기한 종래기술의 크린룸 시공방법은, 현장 구조물의 시공에 모듈 랙(1a)이 놓여지고 레일(143)이 설치되는 바닥 랙(141)이 기둥에 설치되는 공정이 필수적으로 요구된다. 또 상기 바닥 랙(141)은 모듈 랙(1a)의 하중을 지지하는 거더나 빔의 역할을 하기 때문에 처짐 등 구조적 안정성을 유지할 수 있을 정도의 규모로 설치되어야 한다.

아울러 다수의 모듈 랙(1a)은 각 파이프(70,71,72,73)들 사이의 연결이 용이하도록 동일한 수평 높이에 놓여져야 하나, 상기 모듈 랙(1a)은 바닥 랙(141), 레일(143), 캐스터(31) 및, 캐리어(30)를 매개로 하여 설치되는 것인 바, 상기한 수평 높이를 정확하게 일치시키는 것은 그리 쉽지 않아, 현장에서의 랙 모듈(1a) 설치 과정중에 많은 모듈 랙(1a) 설치 위치의 보정작업이 이루어질 수 밖에 없으며, 이러한 보정작업은 공기지연 내지 안전사고의 또 다른 요인이 되기도 한다.

이와 더불어 상기한 종래기술은 바닥 랙(141)의 간섭으로 모듈 랙(1a)을 수직방향으로 양중시켜 바닥 랙(141) 위에 거치시킬 수 없기 때문에 모듈 랙(1a)을 상기 바닥 랙(141)상으로 진입시키기 위한 별도의 공간을 필요로 한다.