KR100267170B1 - 파우더 캐처 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 디바이스 제조 동안 발생된 유해 가스를 가스 스크러버로 처리한 후에, 가스 중의 잔류 유해 분진을 처리하여 집진함으로써, 대기의 오염을 방지할 수 있는 파우더 캐처에 관한 것이다. 파우더 캐처는 원통 형상의 제 1 및 제 2 흡착 수단이 하부 박스의 상부에 나란하게 위치되어 연결 통로에 의하여 서로 연결되며, 하부 박스 내로 연장하는 원추 형상의 집진부를 각각 가진다. 제 1 및 제 2 흡착 수단의 중앙에 각각 위치된 원통체로 형성되어 내부에 냉각수가 공급되는 제 1 및 제 2 냉각 수단이 제공되며, 제 1 및 제 2 냉각 수단은 제 1 및 제 2 흡착 수단과 함께 가스 통로를 형성한다. 제 1 및 제 2 내부 냉각 수단의 외면 및 상기 제 1 및 제 2 흡착 수단의 내면에 흡착된 유해 분진 입자를 제거하기 위한 입자 제거 수단이 가스 통로에 제공되며, 입자 제거 수단은 제 1 및 제 2 흡착 수단의 상부를 밀폐하는 덮개판 상에 각각 제공된 구동수단에 의하여 구동된다. 하부 박스 내에는 가스 통로로부터 흡착된 유해성 분말을 수집하기 위한 집진통이 위치된다.

Description

파우더 캐처

본 발명은 파우더 캐처(powder catcher)에 관한 것이고, 보다 상세하게는 반도체 디바이스 제조 중에 발생된 가스를 가스 스크러버로 처리한 후에, 가스 중의 유해 분진을 냉각, 흡착 처리하여, 유해성 분말을 집진하기 위한 파우더 캐처에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 디바이스 제조 공정에서는 각종 유해성, 부식성, 인화성 가스를 사용한다. 예를 들어, 화학 증착(CVD), 저압 CVD, 플라즈마 강화 CVD, 플라즈마 부식, 에피탁시 증착과 같은 반도체 디바이스 제조 공정에서는 다량의 실란(SiH₄), 디클로로실란(SiH₂Cl₂), 암모니아(4NH₃), 산화질소(NO), 아르신(AsH₃), 포스핀(PH₃), 디보린(B₂H₆), 보론 트리클로라이드(BCl₃) 성분등을 함유한 각종 유해성, 부식성, 인화성 가스를 사용하지만, 반도체 디바이스 제조 공정 동안에는 이중 소량만이 사용된다.

따라서, 이러한 반도체 디바이스 제조 공정 동안 발생된 폐기 가스에는 실란(SiH₄), 디클르로실란(SiH₂Cl₂), 암모니아(4NH₃), 아르신(AsH₃), 포스핀(PH₃), 디보린(B₂H₆), 보론 트리클로라이드(BCl₃) 텅스텐 헥사플루오라이드(WF₆), 포스포러스 트리브로마이드(PBr₃), 테트라에틸 오르가노실리케이트((C₂H₅O)₄Si), 트리이소부틸알루미늄((C₄H₉)₃Al) 및 기타 유기 금속과 같은 독성 물질이 비교적 고농도로 함유되므로, 이러한 가스가 대기중에 배출하기 전에, 가스로 인한 대기 오염을 방지하기 위하여, 배출 가스 중에 함유된 이러한 독성 물질을 제거하는 것이 법적으로 의무화 되어 있다.

반도체 디바이스 제조 공정 동안 배출되는 유해성 가스를 처리하는 방법은 다음의 세 가지가 있다 : 첫째는 주로 수소기 등을 함유한 가연성 성분을 함유한 가스를 연소실에서 약 500℃ 내지 800℃의 고온에서 분해, 반응 또는 연소시키는 버닝(burning)방식이며, 두 번째는 주로 수용성 성분을 함유한 가스를 수조에 저장된 물을 통과시키는 동안, 수용성 성분을 물에 용해하여 처리하는 웨팅(wetting)방식이며, 마지막으로는 발화되지 않거나 물에 녹지 않는 불용성 성분을 함유한 가스를 흡착제에 통과시켜, 가스가 흡착제를 통과하는 동안, 가스중의 불용성 유해 성분을 흡착제에 물리적 또는 화학적인 흡착에 의하여 정화하는 흡착 방식이 있다.

상기된 바와 같은 버닝 방식에서, 가스 중에 함유된 예를 들면, 실란은 산소 또는 공기와 함께 연소되어 실리콘 디옥사이드 입자를 생성할 수 있다.

그러나, 불행하게도, 실란 연소는 다음과 같은 여러 가지 문제를 유발한다 : 첫째, 실리콘 디옥사이드 입자는 기상(gas phase) 반응의 결과로서 극히 미세한 분말을 형성하며, 이러한 미세 분말은 버너를 막히게 할 수도 있으며, 경우에 따라서는 연소 장치의 고장을 일으키기도 한다. 둘째, 상기된 실리콘 디옥사이드 입자는 통상적으로 물 세척으로 수집되며, 이 때, 사용된 세척수는 폐기 전에 처리하여 상기 입자 및 각종 수용성 유해 물질들을 제거하여야만 한다.

또한, 반도체 디바이스 제조 공정 동안 배출되는 폐기 가스를 처리하기 위하여, 물 화학 약품 용액, 및 건성 화학 역품에 의한 웨팅 방식은 배출 가스 중의 수용성 성분을 물 세척에 의하여 용해시키는 것이며, 물에 대해 불용성 또는 난용성인 오염 물질에 대해서는 화학적 세척 방법이 이용될 수 있다.

그러나, 상기된 바와 같은 웨팅 방식은 반도체 디바이스 제조 공정 중에 발생되는 가스를 처리하는 데 효과적이기는 하지만, 수질 오염에 대한 규제가 점차 강화되는 추세에 따라서, 물 또는 화학적 흡착제가 작업장에서 배출되기 전에 사전처리되어야만 되어, 웨팅 방식은 점차 사용 선호도가 떨어졌다.

또한, 가스 흡착 방식은 불용성 또는 난용성의 유해성 성분을 함유한 가스가, 탄소(C) 또는 산화 알루미나(Al₂O₃) 입자 또는 이에 산화 메탈기가 코팅되는 입자로 형성되며 하나의 입자 덩어리로 이루어진 촉매 흡착제를 통과하는 동안, 유해성 가스가 흡착제에 흡착되어 다음과 같은 물리적 또는 화학적 반응으로 가스중의 유해 물질을 처리하는 것이다.

2SiH₄＋ WF₆→ WSi₂＋ 6HF ＋ H₂

SiH₄→ Si ＋ 2H₂

B₂H₆→ 2B ＋ 3H₂

그러나, 상기된 바와 같은 흡착 방식의 가스 스크러버를 사용하여, 반도체 디바이스 제조 공정동안 발생된 유해 가스를 처리할 때, 가스 중의 불용성 또는 난용성 유해 성분은 상기된 바와 같이 가스 스크러버의 흡착제에 의하여 처리될 수 있지만, 가스 스크러버에 의하여 처리된 가스 중에는 유해 분진이 잔류하여 대기를 오염시킨다는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 반도체 디바이스 제조 동안 발생된 유해 가스를 가스 스크러버로 처리한 후에, 가스 중의 잔류 유해 분진을 처리하여 집진함으로써, 대기의 오염을 방지할 수 있는 파우더 캐처를 제공하는 데 있다.

제 1도는 본 발명에 따른 파우더 캐처의 구조를 나타내기 위한 정단면도.

제 2도는 제 1도에 도시된 파우더 캐처의 측단면도.

제 3도는 제 1도에 도시된 파우더 캐처의 평면도.

제 4도는 파우더 캐처의 하부에 제공되는 집진통의 설치 및 분리 상태를 도시하기 위한 측면도.

제 5도는 레버와 집진통이 파우더 캐처의 집진부에 설치하고 분리하기 위한 링크 구조를 도시한 사시도.

제 6도는 입자 제거부룰 구동시키기 위한 모터의 설치 상태를 도시하기 위한 단면도.

제 7도는 제 1도의 선Ⅶ-Ⅶ을 따라서 취한 축 부재와 입자 제거날의 관계를 도시한 단면도.

제 8도는 제 1도의 선Ⅷ-Ⅷ을 따라서 취한 내부 냉각 수단 및 흡착 수단과 입자 제거날의 관계를 도시하기 위한 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 하부 박스 2 : 외부 레일

3 : 잠금 기구 4 : 제 1 스크루 기구

5 : 집진통 6 : 바퀴

7 : 레버 8 : 레일

9 : 집진통 지지대 10 : 가로대

11 : 링크 12, 13 : 제 1 및 제 2 흡착 수단

14, 15 : 집진부 16a, 16b : 밸브

17 : 가스 유입관 18, 19 : 제 1 및 제 2 내부 냉각 수단

20, 21 : 냉각수 공급관 22 : 외부 냉각 수단

23 : 가스 배출관 24, 25 : 가스 통로

26, 27 : 입자 제거 수단 28 : 덮개판

29a, 29b : 케이싱 30,31 : 구동 수단

32,33 : 축 34,35 : 입자 제거부

34a, 35a : 입자 제거날 36, 37 : 지지 블록

46, 47, 48 : 에어 노즐 50 : 연결 통로

상기된 바와 같은 목적은, 입구에 외부 레일이 힌지 결합되는 하부 박스와; 하부 박스의 상부에 나란하게 위치되어 연결 통로에 의하여 서로 연결되며, 상기 하부 박스 내로 연장하는 원추 형상의 집진부를 각각 가지며, 가스 유입관 및 가스 배출관이 각각 연결되는 원통 형상의 제 1 및 제 2 흡착 수단과; 상기 제 1 및 제 2 흡착 수단의 중앙에 각각 위치된 원통체로 형성되며, 상기 제 1 및 제 2 흡착 수단과 함께 가스 통로를 형성하며, 내부에 냉각수가 공급되는 제 1 및 제 2 내부 냉각 수단과; 상기 제 1 및 제 2 흡착 수단의 상부를 밀폐하는 덮개판 상에 각각 제공된 모터에 의하여 구동되며, 각각 상기 제 1 및 제 2 내부 냉각 수단의 외면 및 상기 제 1 및 제 2 흡착 수단의 내면에 흡착된 유해 분진의 유해 성분 입자를 제거하는 입자 제거 수단과; 상기 하부 박스 내에 설치되어, 상기 가스 통로로부터 제거된 유해 분말을 수집하기 위한 집진통을 포함하는 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 파우더 캐처에 의하여 달성될 수 있다.

상기에서, 본 발명에 따른 파우더 캐처는 상기 제 1 및 제 2 흡착 수단의 외부에 제공되는 외부 냉각 수단을 포함할 수도 있다.

상기에서, 본 발명에 따른 파우더 캐처는 상기 집진부와 상기 집진통에 각각 설치되는 바이브레이터를 추가로 포함할 수도 있다.

상기에서, 입자 제거 수단은 상기 구동 수단과 연결되도록 상기 제 1 및 제 2 내부 냉각 수단의 상부에 위치되는 축과, 상기 축에 방사상으로 연결되어 가스통로의 하부로 연장하는 다수의 입자 제거부를 가지며, 상기 입자 제거부는 상기 제 1 및 제 2 흡착수단의 내면과 상기 제 1 및 제 2 내부 냉각 수단의 외면에 흡착된 입자를 제거하기 위한 입자 제거날이 형성된다.

상기에서, 입자 제거날은 다수의 절개부가 형성된다.

상기에서, 상기 입자 제거날은 상기 제 1 및 제 2 흡착 수단의 내면과 상기 제 1 및 제 2 내부 냉각 수단의 외면으로부터 일정 거리, 예를 들어 약 2㎜의 거리만큼 떨어져 위치된다.

상기 입자 제거부는 유해 분진의 흡착 적층 속도에 준하여 구동된다.

상기에서, 가스 유입관, 연결 통로 및 가스 배출관은 가스 통과시에 내면에 흡착된 입자를 제거하기 위한 다수의 에어 노즐이 각각 제공된다.

상기 다수의 에어 노즐은 유해 분진의 흡착 적층 속도에 준하는 시간 간격으로 상기 가스 유입관, 연결 통로 및 가스 배출관의 내부로 2 내지 3초 동안 6 내지 7㎏／㎠의 에어를 분출하도록 순차적으로 작동된다.

상기에서, 상기 집진통은 외부 레일과 연결된 레일을 따라서 주행하여 상기 제 1 및 제 2 흡착 수단의 집진부의 아래로 위치되고, 레버의 작동에 의하여 집진부로부터 분리되는 한 쌍의 분말 주입구가 상부에 제공된다.

상기에서, 상기 레버는 상기 링크의 제 1 선회 지점에서 선회되는 가로대에 고정 연결되고, 상기 집진통은 상기 링크의 제 2 선회 지점에 의하여 지지된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

제 1도는 본 발명에 따른 파우더 캐처의 구조를 나타내기 위한 정단면도이다. 제 1도에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 파우더 캐처는 하부에 하부 박수(1)가 제공되며, 하부 박스(1)는 입구로부터 전방으로 연장하는 외부 레일(2)이 제공되며, 외부 레일(2)은 상부에 핸들(3a)이 제공되며, 하부 박스(1)는 핸들(3a)을 록킹하기 위한 잠금 기구(3)가 상부에 설치된다. 외부 레일(2)에는 하루에 바퀴(6)가 설치된 집진통(5)이 주행하게 되고, 사각 박스의 형상을 하는 집진통(5)은 외부 레일(2)을 따라서 하부 박스(1)에 수용된다.

외부 레일(2)은 하부 박스(1)의 저면에 평행하게 연장하는 레일(8)과 힌지 연결되고, 집진통(5)은 외부 레일(2) 및 외부 레일(2)과 연결된 하부 박스(1) 내의 레일(8)을 따라서 소정의 위치까지 주행한다. 집진통(5)이 소정의 위치(집진 위치)에 위치되면, 외부 레일(2)은 하부 박스(1)로 선회되어, 상기된 바와 같이 핸들(3a)이 잠금 기구(3)에 의하여 하부 박스(1)의 전면에 록킹된다. 이 때, 레버(7)와 집진통(5)은 제 4도에서 이점쇄선으로 도시된 바와 같이 하부에 위치되며, 이러한 상태에서 집진통(5)은 레버(7)를 실선으로 도시된 상태로 선회시키는 것에 의하여 실선으로 도시된 위치로 상승된다.

이러한 집진통(5)의 상승 및 하강(즉, 집진통(5)의 결합 및 분리) 구조를 제 4도 및 제 5도를 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

레버(7)는 제 5도에 도시된 바와 같이 제 1 선회 지점(4)을 가로지르는 하부가로대(4a)에 고정 연결된다. 이점쇄선으로 도시된 것은 집진통(5)이 레일(8)에 있을 때를 나타낸다. 이러한 상태에서 레버(7)가 후방으로 밀리면서 실선으로 도시된 위치로 화살표(A) 방향으로 선회되면, 레버(7)가 고정 연결된 하부 가로대(4a)가 후방으로 밀리게 되고, 링크(11)의 제 1 선회 지점(4)이 후방으로 밀리게 된다.

이러한 링크(11)의 제 1 선회 지점(4)의 밀림에 의하여, 링크(11)의 제 1 선회 지점(4)이 화살표(B) 방향으로 약간 선회되게 되고, 링크(11)의 제 2 선회 지점(10)은 전방으로 이동됨과 동시에 제 1 선회 지점(4)을 중심으로 화살표(C) 방향으로 선회되어 상승된다. 한편, 후방에 위치된 집진통(5)의 상승 및 하강 구조는 연결바(11a)에 의하여 전방에서 작용하는 힘이 전달되므로, 이에 대한 설명은 생략한다.

제 5도에 도시된 바와 같이 집진통(5)이 지지되는 집진통 지지대(9)는 링크(11)의 제 2 선회 지점(10)에 연결되는 상부 가로대(10a)에 설치되어 있으므로, 상기된 바와 같이 제 2 선회 지점(10)이 전방으로 이동됨과 동시에 상승된다. 그러므로, 집진통 지지대(9)에 지지되는 집진부(5) 또한 상승하게 된다.

한편, 제 1도 내지 제 3도에 도시된 바와 같이 원통 형상의 제 1 및 제 2 흡착 수단(12,13)이 나란하게 하부 박스(1)의 상부에 고정 설치되어 있으며, 제 1 및 제 2 흡착 수단(12,13)은 상부에 위치된 연결 통로(50)에 의하여 서로 연결된다. 이러한 제 1 및 제 2 흡착 수단(12,13)은 도면에 도시된 바와 같이 하부 박스(1) 내로 연장하는 원추 형상의 집진부(15)를 각각 가진다.

상기된 바와 같이 하부 박수(1)에 빈 집진통(5)이 수용되고 레버(7)를 상방으로 선회시키면서 후방으로 미는 것에 의하여 집진통(5)이 상승되었을 때, 집진부(14,15)는 집진통(5)의 상부에 제공된 분말 주입구(5a,5b)와 자동적으로 결합되는 분말 출구(14a,15a)가 제공된다. 분말 출구(14a,15a)는 분말이 집잔부(14,15)에 일정량 비축되도록 분말 출구(14a,15a)를 폐쇄하기 위한 밸브(16a,16b)들이 각각 설치된다.

제 1 및 제 2 흡착 수단(12,13)은 내부에 각각 원통체로 형성되는 제 1 및 제 2 내부 냉각 수단(18,19)이 동심으로 제공되며, 이러한 제 1 및 제 2 내부 냉각 수단(18,19)은 하부 박스(1)의 상부에 고정된다. 제 1 및 제 2 내부 냉각 수단(18,19)은 내부에 냉각수를 공급하기 위한 냉각수 공급관(20,21)이 제공되며, 냉각수 공급관(20,21)은 하부 박스(1)의 상부를 관통하여 제 1 및 제 2 내부 냉각 수단(18,19)의 내부로 연장한다.

제 1 및 제 2 내부 냉각 수단(18,19)은 제 1 및 제 2 흡착 수단(12,13)의 내경 보다 작은 외경을 가지는 원통체로 형성되는 것에 의하여 제 1 및 제 2 흡착수단(12,13)과 동심으로 제 1 및 제 2 흡착 수단(12,13) 내에 배치되었을 때, 제 7도 및 제 8도에 도시된 바와 같이 제 1 및 제 2 흡착 수단(12,13)과 가스가 통과하는 가스 통로(24,25)를 형성한다.

제 1 흡착 수단(12)은 제 2도에 도시된 바와 같이 가스 유입관(17)이 연결되며, 가스 스크러버에 의하여 처리된 가스 중에 가연성 유독 성분을 함유한 고온의 가스는 가스 유입관(17)을 통하여 대략 10 내지 40 mH₂O의 압력으로 제 1 흡착 수단(12)으로 유입된다. 가스는 먼저 제 1 흡착 수단(12) 제 1 내부 냉각 수단(18)에 의하여 형성된 가스 통로(24)를 따라서 상부로 흐르고, 제 1 흡착 수단(12)의 상부에서 제 1 흡착 수단(12)과 제 2 흡착 수단(13)을 연결하는 연결 통로(50)를 통하여 제 2 흡착 수단(13)으로 유입된다.

제 2 흡착 수단(13)으로 유입된 가스는 제 2 흡착 수단(13)의 내부에 동심으로 배치된 제 2 내부 냉각 수단(19)과의 사이에 형성된 가스 통로(25)를 따라서 하강하고, 제 2 흡착 수단(13)의 하부에 연결된 가스 배출관(23)을 통하여 외부로 배출된다.

한편, 가스 유입관(17)이 제 1 흡착 수단(12)의 중심에서 벗어나 측부에 연결되므로, 가스는 가스 통로(24) 내에서 제 1 흡착 수단(12)의 내면 및 제 1내부 냉각 수단(18)의 외면을 따라서 와류를 형성하면서 상승하게 된다. 또한, 연결 통로(50)가 제 1 및 제 2 흡착 수단(12,13)의 측부에 연결되므로, 가스는 제 2 흡착 수단과(13)과 제 2내부 냉각 수단(19)에 의하여 형성된 가스 통로(25)를 따라서 흐를 때 와류를 형성한다.

가스가 가스 통로(24,25)에서 와류를 형성하면서 흐르기 때문에, 고온의 가스는 제 1 및 제 2 흡착 수단(12,13)의 내부에 제공되는 제 1 및 제 2 내부 냉각 수단(12,13)과 접촉 면적이 넓게 되고, 따라서 가스 통로(24,25)를 따라서 흐르는 가스는 빠르게 냉각된다. 이 때, 가스 중에 함유된 가연성 유독 성분은 가스의 냉각에 따라서 제 1 및 제 2 흡작 수단(12,13)의 내면 및 제 1 및 제 2 내부 냉각 수단(18,19)의 외면에 입자로서 흡착된다.

또한, 바람직하게 가스 통로(24,25)를 통하여 흐르는 고온의 가스의 냉각 효율을 보다 향상시키는 것에 의하여, 가연성의 유해 성분이 제 1 및 제 2 흡착 수단(12,13)의 내면에 보다 효과적으로 흡착되도록, 외부 냉각 수단(22)이 제 1 및 제 2 흡착 수단(12,13)의 외부에 각각 제공될 수 있다. 이러한 외부 냉각 수단(22)은 냉각수 공급관(20,21)을 통하여 제 1 및 제 2 내부 냉각 수단(18,19)과 연결된다.

가연성 유독 성분이 제 1 및 제 2 흡착 수단(12,13)의 내면 및 제 1 및 제 2 내부 냉각 수단(18,19)의 내면에, 즉 가스 통로(24,25)에 흡착되면, 가스는 가스통로(24,25)에 흡착된 가연성 유독 성분 입자를 제거해야만 한다.

가스 통로(24,25) 상에 입자로서 흡착된 가연성 유독 성분의 제거는 본 발명에 따라서, 도면에 도시된 바와 같은 입자 제거 수단(26,27)이 가스 통로(24,25)에 각각 제공된다. 입자 제거 수단(26,27)은 유해 성분으로 인한 부식을 방지하기 위하여 스테인레스 강(SUS)으로 만들어지며, 제 1 및 제 2 흡착 수단(12,13)의 상부를 밀폐하는 덮개판(28) 상에 각각 제공되는 모터나 로타리 엑추에이터(rotaryactuater)와 같은 구동 수단(30,31)에 의하여 각각 구동된다. 입자 제거 수단(26,27)은 모터(30,31)와 연결되도록 제 1 및 제 2 내부 냉각 수단(18,19)의 상부에 위치되는 축(32,33)과, 축(32,33)에 방사상으로 연결되어 가스 통로(24,25)의 하부로 연장하는 다수의 입자 제거부(34,35)를 각각 가진다.

입자 제거 수단(26,27)을 구동하기 위한 구동 수단(30,31)은 제 6도에 도시된바와 같이 덮개판(28) 상에 각각 제공되는 케이싱(29a,29b) 상에 각각 설치되며, 구동 수단(30,31)은 축(31a,32a)이 축(32,33)이 상단부에 형성된 구멍(32a,33a)에 삽입되어 키이(41,42)에 의하여 회전력을 축(32,33)에 전달하고, 각각 한 쌍의 너트(43,44)가 체결됨으로써 축(32,33)에 고정된다. 한편, 케이싱(29a,29b) 내에는 덮개판(28)에 각각 고정되는 지지 블록(36,37)이 제공되고, 축(32,33)은 지지 블록(36,37)에 형성된 관통공을 통과한다.

지지 블록(36,37)은 상부와 하부로 구획될 수 있으며, 상부 및 하부에는 축(32,33)을 회전 가능하게 지지하기 위한 트러스트 베어링(38,39)이 상부에 제공되며, 하부에는 또 다른 트러스트 베어링(40a,40b)이 각각 제공된다.

입자 제거부(34,35)는 가스 통로(24,25)를 구성하는 제 1 및 제 2 흡착 수단(12,13)의 내면과 제 1 및 제 2 내부 냉각 수단(18,19)의 외면에 입자로서 흡착된 가연성의 유해성 입자를 제거하기 위한 입자 제거날(34a,35a)을 가진다. 입자 제거부(34,35)의 입자 제거날(34a,35a)은 제 1 및 제 2 흡착 수단(12,13)의 내면과 제 1 및 제 2 내부 냉각 수단(18,19)의 외면과 예를 들어 대략 2㎜의 거리만큼 떨어져 위치된다.

따라서, 제 1 및 제 2 흡착 수단(12,13)의 내면과 제 1 및 제 2 내부 냉각 수단(18,19)의 외면에 흡착된 가연성의 유해 성분 입자는 입자 제거 수단(26,27)이 작동되었을 때, 제 1 및 제 2 흡착 수단(12,13)의 내면과 제 1 및 제 2 내부 냉각 수단(18,19)의 외면에 대략 2㎜의 두께로 남게 된다.

한편, 입자 제거날(34a,35a)은 다수의 절개부(36)가 형성되며, 이러한 절개부(36)들은 입자 제거날(34a,35a)의 중량을 감소시킴은 물론, 가스가 가스 통로(24,25)를 따라서 흐를 때, 가스 통로(24,25)에서 와류로서 흐르는 것을 방해하지 않는다.

구동 수단(30,31)은 가스 통로(24,25)에 유해 분진이 입자로서 흡착되었을때, 적정한 시간에 작동되도록 프로그램되어 있으며, 이러한 프로그램에 따라서 작동된다. 이 때, 입자 제거 수단(26,27)은 구동 수단(30,31)에 의하여 대략 5 내지 10RPM의 속도로 회전된다.

가스 통로(24,25) 상에 입자로서 흡착된 가연성 유해 성분은 입자 제거 수단(26,27)에 의하여 분말로 제거되어 아래로 낙하되고, 낙하된 분말은 상기된 바와 같이 제 1 및 제 2 흡착 수단(12,13)의 하부에 제공된 원추 형상의 집진부(14,15)에 쌓이게 된다. 집진부(14,15)에 분말이 어느 정도 쌓이게 되면, 집진부(14,15)로 부터 하부 박스(1) 내에 배치된 집진통(5)으로 분말이 낙하되도록 밸브(16a,16b)를 개방한다. 이 때, 유해성 분말이 집진부(14,15)와 집진통(5)에 흡착되거나 고르게 쌓이지 않게 되는 것을 방지하기 위하여, 집진부(14,15)와 집진통(5)에는 바람직하게 바이브레이터(도시되지 않음)가 제공된다.

집진통(5)은 외부로부터 내부에 유해성 분말이 어느 정도 쌓여 있는지 확인할 수 있도록 확인창(1a)이 제공되며, 확인창(1a)을 통하여 집진통(5)에 유해 성분이 적정량 쌓이면, 레버(7)를 아래로 선회시키는 것에 의하여, 집진통(5)을 집진부(14,15)로 분리시키고, 핸들(3a)을 록킹하는 잠금 기구(3)를 풀어, 외부 레일(2)을 바닥에 전개한다. 외부 레일(2)이 전개되면, 집진통(5)은 레일(8) 및 외부 레일(2)상을 주행하여 하부 박스(1) 밖으로 빼내어 가연성의 유해성 분말을 집진통(5)으로부터 제거한다.

한편, 가스가 통과하는 가스 유입관(17), 제 1 및 제 2 흡착 수단(12,13)을 서로 연결하는 연결 통로(50) 및 가스 배출관(23)은 가스가 통과할 때, 가스 유입, 연결 통로(50) 및 가스 배출관(23)의 내면에 가연성의 유해성 성분이 입자서 흡착되고, 이러한 가연성의 유해성 성분의 흡착은 가스가 가스 유입관(17), 연결 통로(50) 및 가스 배출관(23)을 통과할 때, 가스의 흐름을 방해할 수 있다.

따라서, 가스 유입관(17), 연결 통로(50) 및 가스 배출관(23)의 내면에 흡착 된 유해성 입자로 인한 가스 흐름의 방해를 방지하기 위하여, 가스 유입관(17), 연결 통로(50) 및 가스 배출관(23)의 내면에 흡착된 가연성의 유해 성분 입자를 제거하는 것이 바람직하다.

이를 위하여, 가스 유입관(17), 연결 통로(50) 및 가스 배출관(23)에는 에어노즐(46,47,48)이 각각 제공되며, 각각의 에어 노즐(46,47,48)은 순차적으로 프르그램된 시간을 두고 작동된다. 즉, 에어 노즐(46)이 작동된 다음 정하여진 시간 후에 에어 노즐(47)과 에어 노즐(48)이 각각 순차적으로 작동된다. 에어 노즐(46,47,48)은 작동될 때 6 내지 7㎏／㎠의 에어를 가스 유입관(17), 연결 통로(50) 및 가스 배출관(23)의 내부에 분출함으로써, 가스 유입관(17), 연결 통로(50) 및 가스 배출관(23)에 가연성의 유해 성분 입자가 쌓이는 것이 방지된다.

상기된 바와 같은 본 발명에 따른 파우더 캐처에 의하면, 반도체 디바이스 제조 동안 발생된 유해 가스를 가스 스크러버로 처리한 후에, 가스 스크러버로 처리된 가스 중에 미처리될 수 있는 잔류 유해 분진 성분을 다시 한번 더 처리함으로써, 가스 중의 잔류 유해 분진 성분으로 인한 대기의 오염을 방지할 수 있다.

Claims (11)

1. 입구에 외부 레일이 힌지 결합되는 하부 박스와;

   하부 박스의 상부에 나란하게 위치되어 연결 통로에 의하여 서로 연결되며, 상기 하부 박스 내로 연장하는 원추 형상의 집진부를 각각 가지며, 가스 유입관 및 가스 배출관이 각각 연결되는 원통 형상의 제 1 및 제 2 흡착 수단과;

   상기 제 1 및 제 2 흡착 수단의 중앙에 각각 위치된 원통체로 형성되며, 상기 제 1 및 제 2 흡착 수단과 함께 가스 통로를 형성하며, 내부에 냉각수가 공급되는 제 1 및 제 2 내부 냉각 수단과;

   상기 제 1 및 제 2 흡착 수단의 외부에 제공되는 외부 냉각 수단과;

   상기 제 1 및 제 2 흡착 수단의 상부를 밀폐하는 덮개판 상에 각각 제공된 구동 수단에 의하여 구동되며, 각각 상기 제 1 및 제 2 내부 냉각 수단의 외면 및 상기 제 1 및 제 2 흡착 수단의 내면에 흡착된 가연성의 유해 성분 입자를 제거하는 입자 제거 수단과;

   상기 하부 박스 내에 설치되어, 상기 가스 통로로부터 제거된 가연성의 유해성 분말을 수집하기 위한 집진통을 포함하는 것을 특징으로 하는 파우더 캐처.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 흡착 수단의 외부에 제공되는 외부 냉각 수단을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 파우더 캐처.
3. 제 1 항에 있어서, 본 발명에 따른 파우더 캐처는 상기 집진부와 상기 집진통에 각각 설치되는 바이브레이터를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 파우더 캐처.
4. 제 1 항에 있어서, 입자 제거 수단은 상기 구동 수단과 연결되도록 상기 제 1 및 제 2 내부 냉각 수단의 상부에 위치되는 축과, 상기 축에 방사상으로 연결되어 가스 통로의 하부로 연장하는 다수의 입자 제거부를 가지며, 상기 입자 제거부는 상기 제 1 및 제 2 흡착 수단의 내면과 상기 제 1 및 제 2 내부 냉각 수단의 외면에 흡착된 오염 물질 입자를 제거하기 위한 입자 제거날이 형성되는 것을 특징으로 하는 파우더 캐처.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 입자 제거날은 다수의 절개부가 형성되는 것을 특징으로 하는 파우더 캐처.
6. 제 4 항에 있어서, 상기 입자 제거날은 상기 제 1 및 제 2 흡착 수단의 내면과 상기 제 1 및 제 2 내부 냉각 수단의 외면으로부터 2㎜떨어져 위치되는 것을 특징으로 하는 파우더 캐처.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 입자 제거부는 1시간에 1회씩 5 내지 10 RPM의 속도로 구동되는 것을 특징으로 하는 파우더 캐처.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 가스 유입관, 연결 통로 및 가스 배출관은 가스 통과시에 내면에 흡착된 입자를 제거하기 위한 다수의 에어 노즐이 각각 제공되는 것을 특징으로 하는 파우더 캐처.
9. 제 7 항에 있어서, 상기 다수의 에어 노즐은 정하여진 시간 간격으로 상기 가스 유입관, 연결 통로 및 가스 배출관의 내부로 2 내지 3초 동안 6 내지 7㎏／㎠의 에어를 분출하도록 순차적으로 작동되는 것을 특징으로 하는 파우더 캐처.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 집진통은 외부 레일과 연결된 레일을 따라서 주행하여 상기 제 1 및 제 2 흡착 수단의 집진부의 아래로 위치되고, 레버의 작동에 의하여 집진부로부터 분리되는 한 쌍의 분말 주입구가 상부에 제공되는 것을 특징으로하는 파우더 캐처.
11. 제 9 항에 있어서, 상기 레버는 상기 링크의 제 1 선회 지점에서 선회되는 가로대에 연결되고, 상기 집진통은 상기 링크의 제 2 선회 지점에 의하여 지지되는 것을 특징으로 하는 파우더 캐처.