KR100267171B1 - Powder catcher - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 디바이스 제조 동안 발생된 유해 가스를 가스 스크러버로 처리하기 전에 가스 중의 유해 분말 성분을 처리하여 집진함으로써, 가스 스크러버의 수명을 연장시킬 수 있는 한편, 가스 스크러버에서 사용되는 흡착제의 수명을 연장시킬 수 있는 파우더 캐처에 관한 것이다. 파우더 캐처는 한 쪽 측부에 가스가 유입되는 가스 유입구를, 다른 쪽 측부에 가스가 배출되는 가스 배출구를 가지는 원통체로 형성되며, 하부가 일정 각도만큼 종방향으로 절개되어 있는 가스 챔버를 가진다. 가스 냉각 수단에 의하여 가스 챔버를 통과하는 가스가 냉각되며, 냉각에 의하여 가스 입자가 가스 냉각 수단의 외면에 흡착된다. 흡착된 입자는 가스 냉각 수단이 회전될 때,가스 냉각 수단에 인접하여 가스 챔버에 설치되는 다수의 입자 제거날에 의하여 제거된다. 입자 제거날에 의하여 제거되는 입자는 하부에 위치된 입자 수용 수단의 호형 만곡부에 쌍이며, 입자 수용 수단의 회전에 의하여, 입자 수용 수단의 하부에 위치된 집진통에 집진된다.The present invention can extend the life of the gas scrubber by treating and collecting the hazardous powder component in the gas before treating the noxious gas generated during the manufacture of the semiconductor device with the gas scrubber, while extending the life of the adsorbent used in the gas scrubber. It's about a powder catcher that you can make. The powder catcher is formed of a cylindrical body having a gas inlet through which gas enters on one side, and a gas outlet through which gas is discharged on the other side, and has a gas chamber in which the lower part is cut in the longitudinal direction by an angle. The gas passing through the gas chamber is cooled by the gas cooling means, and the gas particles are adsorbed to the outer surface of the gas cooling means by the cooling. The adsorbed particles are removed by a plurality of particle removal blades installed in the gas chamber adjacent to the gas cooling means when the gas cooling means is rotated. Particles removed by the particle removal blades are paired with the arc-shaped curved portions of the particle accommodating means located at the lower part, and are collected by a rotation of the particle accommodating means into a dust collecting container located under the particle accommodating means.
Description
본 발명은 파우더 캐처(powder catcher)에 관한 것이고, 보다 상세하게는 반도체 디바이스 제조 중에 발생된 가스의 유해 성분을 냉각, 흡착 처리하여, 유해성 입자를 제거하여 분말로서 집진하기 위한 파우더 캐처에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a powder catcher, and more particularly, to a powder catcher for cooling and adsorbing a harmful component of a gas generated during semiconductor device manufacture to remove harmful particles and to collect it as a powder.
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 트르클로라이드(BCl3)성분등을 함유한 각종 유해성, 부식성, 인화성 가스를 사용하지만, 반도체 디바이스 제조 공정 동안에는 이중 소량만이 사용된다.Generally, various hazardous, corrosive, and flammable gases are used in the semiconductor device manufacturing process. For example, in semiconductor device manufacturing processes such as chemical vapor deposition (CVD), low pressure CVD, plasma enhanced CVD, plasma corrosion, and epitaxy deposition, large amounts of silane (SiH 4 ), dichlorosilane (SiH 2 Cl 2 ) , ammonia ( 4NH 3 ), nitrogen oxides (NO), arsine (AsH 3 ), phosphine (PH 3 ), diborin (B 2 H 6 ), boron trichloride (BCl 3 ), etc. Although flammable gases are used, only a small amount of these are used during the semiconductor device manufacturing process.
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 대기 중에 배출하기 전에, 가스로 인한 대기오염을 방지하기 위하여, 배출 가스 중에 함유된 이러한 독성 물질을 제거하는 것이 법적으로 의무화되어 있다.Thus, waste gases generated during the semiconductor device fabrication process include silane (SiH 4), dichlorosilane (SiH 2 Cl 2 ), ammonia (4NH 3 ), arsine (AsH 3 ), phosphine (PH 3 ), Diborin (B 2 H 6 ), boron trichloride (BCl 3 ), tungsten hexafluoride (WF 6 ), phosphorus tribromide (PBr 3 ), tetraethyl organosilicate ((C 2 H 5 O) 4 Si ), Because it contains relatively high concentrations of toxic substances such as triisobutylaluminum ((C 4 H 9 ) 3 Al) and other organic metals, in order to prevent air pollution from these gases before they are released into the atmosphere, It is legally mandatory to remove these toxic substances contained in the off-gases.
반도체 디바이스 제조 공정 동안 배출되는 유해성 가스를 처리하는 방법은 다음의 세 가지가 있다 : 첫째는 주로 수소기 등을 함유한 가연성 성분을 함유한 가스를 연소실에서 약500℃ 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 발화하지 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.There are three ways to treat harmful gases emitted during the semiconductor device manufacturing process: firstly, gases containing flammable components containing hydrogen groups and the like are decomposed at a high temperature of about 500 ° C to 800 ° C in a combustion chamber; The burning method is reaction or combustion, and the second method is a wetting method in which a water-soluble component is dissolved in water and treated while a gas containing water-soluble component is passed through the water stored in the tank. There is an adsorption method in which a gas containing an insoluble component that does not ignite or is insoluble in water is passed through an adsorbent to purify insoluble harmful components in the gas by physical or chemical adsorption to the adsorbent while the gas passes through the adsorbent.
상기된 바와 같은 버닝 방식에서, 가스 중에 함유된 예를 들면, 실란은 산소 또는 공기와 함께 연소되어 실리콘 디옥사이드 입자를 생성할 수 있다.In the burning scheme as described above, for example, the silane contained in the gas can be burned with oxygen or air to produce silicon dioxide particles.
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 세척기는 폐기 전에 처리하여 상기 입자 및 각종 수용성 유해 물질들을 제거하여야만 한다.Unfortunately, silane combustion causes a number of problems: firstly, silicon dioxide particles form extremely fine powders as a result of gas phase reactions, which can clog burners and In some cases, the combustion device may fail. Second, the silicon dioxide particles described above are typically collected by water washing, at which time the used washer must be treated prior to disposal to remove the particles and various water soluble harmful substances.
또한, 반도체 디바이스 제조 공정 동안 배출되는 폐기 가스를 처리하기 위하여, 물 화학 약품 용액, 및 건성 화학 약품에 의한 웨팅 방식은 배출 가스 중의 수용성 성분을 물 세척에 의하여 용해키는 것이며, 물에 대해 불용성 또는 난용성인 오염 물질에 대하여는 화학적 세척 방법이 이용될 수 있다.In addition, in order to treat the waste gas discharged during the semiconductor device manufacturing process, the water chemical solution, and the wet method by the dry chemical is to dissolve the water-soluble components in the exhaust gas by washing with water, insoluble or For poorly soluble contaminants, chemical cleaning methods can be used.
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 사전 처리되어야만 되어, 웨팅 방식은 점차 사용 선호도가 떨어졌다.However, while the above-described wetting method is effective in treating the gas generated during the semiconductor device manufacturing process, in accordance with the trend of stricter regulations on water pollution, pretreatment before water or chemical adsorbents are discharged from the workplace. At first, the method of wetting gradually became less preferred.
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.In the gas adsorption method, a gas containing an insoluble or poorly soluble harmful component is formed of carbon (C) or alumina oxide (Al 2 O 3 ) particles or particles coated with a metal oxide group and consists of one particle mass. While passing through the catalytic adsorbent, the noxious gas is adsorbed to the adsorbent to treat the noxious substances in the gas in the following physical or chemical reactions.
2SiH4＋ WF6 WSi2＋ 6HF ＋ H2 2SiH 4 + WF 6 WSi 2 + 6HF + H 2
SiH4 Si ＋ 2H2 SiH 4 Si + 2H 2
B2H6 2B ＋ 3H2 B 2 H 6 2B + 3H 2
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 있었지만, 가연성의 유해 성분의 처리는 미흡하여, 가연성 유해 성분으로 인한 흡착제들 사이의 가스 통로가 폐색되는 문제가 있었다.However, when treating the noxious gas generated during the semiconductor device manufacturing process using the gas scrubber of the adsorption type as described above, the insoluble or poorly soluble noxious components in the gas may be treated by the adsorbent of the gas scrubber as described above. Although it was possible to treat the flammable harmful components, there was a problem that the gas passage between the adsorbents due to the flammable harmful components was blocked.
따라서, 본 발명의 목적은 반도체 디바이스 제조 동안 발생된 유해 가스를 가스 스크러버로 처리하기 전에 가스 중의 가연성 성분을 처리하여 집진함으로써, 가스 스크러버의 수명을 연장시킬 수 있는 한편, 가스 스크러버에서 사용되는 흡착제의 수명을 연장시킬 수 있는 파우더 캐처를 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to treat and collect the combustible components in the gas before treating the harmful gas generated during the manufacture of the semiconductor device with the gas scrubber, thereby extending the life of the gas scrubber, while improving the adsorbent used in the gas scrubber. To provide a powder catcher that can extend its life.
제 1도는 본 발명에 따른 파우더 캐처가 사용되는 예를 개략적으로 도시한 공정도.1 is a process diagram schematically showing an example in which the powder catcher according to the present invention is used.
제 2도는 제 2 도에 도시된 본 발명에 따른 파우더 캐처의 구조를 도시하기 위한 종단면도.FIG. 2 is a longitudinal sectional view for showing the structure of the powder catcher according to the present invention shown in FIG.
제 3도는 제 2도 선Ⅲ-Ⅲ을 따라서 취한 가스 스크러버의 횡단면도.3 is a cross-sectional view of the gas scrubber taken along line III-III of FIG.
제 4도는 가스 챔버를 통과하는 가스를 냉각하기 위한 가스 냉각 수단을 예시 하기 위한 사시도.4 is a perspective view for illustrating gas cooling means for cooling the gas passing through the gas chamber.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 파우더 캐처 2 : 집진통1: powder catcher 2: dust collector
3 : 가스 챔버 4 : 가스 유입구3: gas chamber 4: gas inlet
5 : 가스 배출구 6 : 냉각 수단5 gas outlet 6 cooling means
7 : 입자 제거날 8 : 입자 수용 수단7: particle removal edge 8: particle accommodating means
9 : 중공축 10 : 원형 챔버9: hollow shaft 10: circular chamber
11 :가스 통로 13 : 원판11: gas passage 13: disc
14 :냉각수 통과공 15 : 차단판14: cooling water passage hole 15: blocking plate
16 :원형체 17 : 회전축16: circular body 17: rotation axis
18 :케이싱 19 : 호퍼18: Casing 19: Hopper
20 : 배출 파이프 21 : 밸브20: discharge pipe 21: valve
22 : 에어 노즐22: air nozzle
상기된 바와 같은 목적은, 한 쪽 측부에 가스가 유입되는 가스 유입구를, 다른 쪽 측부에 가스가 배출되는 가스 배출구를 가지는 원통체로 형성되며, 하부가 일정 각도만큼 종방향으로 절개되어 있는 가스 챔버와; 상기 가스 챔버를 통과하는 가스를 냉각하고, 통과시에 냉각에 의하여 발생된 가스 입자가 외면에 흡착되는 가스 냉각 수단과; 상기 가스 냉각 수단이 회전될 때, 상기 가스 냉각 수단의 외면에 흡착된 가스 입자를 제거하기 위하여 상기 가스 챔버에 설치되는 다수의 입자 제거 날과; 상기 가스 챔버를 지지하는 케이싱에 회전 가능하게 설치되는 회전축, 및 상기 입자 제거날의 하부에 위치하도록 상기 회전축에 설치되며, 낙하된 분말을 수용하는 호형 만곡부가 양측에 형성되느 원형체를 가지는 입자 수용 수단과; 상기 입자 수용 수단으로부터 제거된 분말을 집진하기 위한 집진통을 포함하는 것을 특징으로 본 발명에 따른 파우더 캐처에 의하여 달성될 수 있다.The object as described above is formed of a cylindrical body having a gas inlet through which gas is introduced into one side, and a gas outlet through which gas is discharged into the other side, and a gas chamber having a lower portion cut in the longitudinal direction by a predetermined angle; ; Gas cooling means for cooling the gas passing through the gas chamber and adsorbing gas particles generated by cooling upon passing through the gas chamber; A plurality of particle removal blades provided in the gas chamber to remove gas particles adsorbed on the outer surface of the gas cooling means when the gas cooling means is rotated; Particle accommodating means having a rotating shaft rotatably installed in the casing for supporting the gas chamber, and a circular body which is installed on the rotating shaft so as to be located below the particle removal blade, the arc-shaped curved portion for receiving the dropped powder is formed on both sides and; It can be achieved by the powder catcher according to the invention, characterized in that it comprises a dust collector for collecting the powder removed from the particle accommodating means.
상기에서, 가스 냉각 수단은 상기 가스 챔버를 관통하여 상기 가스 챔버에 회전 가능하게 지지되며, 냉각수가 가스의 반대 방향으로 공급되며, 등간격으로 설치되는 다수의 차단판에 의하여 다수의 구획으로 분활되며, 상기 차단판의 양측에 다수의 냉각수 통과공이 형성되는 중공축, 상기 냉각수 통과공이 수용되도록 상기 차단판이 위치된 중공축에 설치되며, 방사상의 위치에 가스가 통과되는 다수의 가스 통로가 제공되는 다수의 원형 챔버, 및 원형 챔버 내에서 상기 차단판의 위치에서 중공축에 설치되며, 상기 가스 통로가 관통하는 다수의 구멍이 형성되는 원판을 구비한다.In the above, the gas cooling means is rotatably supported in the gas chamber through the gas chamber, the cooling water is supplied in the opposite direction of the gas, divided into a plurality of compartments by a plurality of blocking plates installed at equal intervals And a hollow shaft having a plurality of cooling water through holes formed at both sides of the blocking plate, and installed on a hollow shaft where the blocking plate is located to accommodate the cooling water passing holes, and a plurality of gas passages through which gas passes at radial positions. A circular chamber, and a circular plate installed in the hollow shaft at the position of the blocking plate in the circular chamber, and having a plurality of holes through which the gas passage passes.
상기에서, 입자 수용 수단과 상기 입자 제거날은 상기 중공 챔버들 사이에 배치된다.In the above, the particle accommodating means and the particle removing blade are disposed between the hollow chambers.
상기에서, 입자 수용 수단과 가스 냉각 수단은 서로 반대 방향으로 회전된다.In the above, the particle accommodating means and the gas cooling means are rotated in opposite directions to each other.
상기에서, 입자 수용 수단의 호형 만곡부는 상기 가스 챔버의 하부에 형성된 절개부와 원을 이룬다.In the above, the arc-shaped curved portion of the particle accommodating means forms a circle with an incision formed in the lower portion of the gas chamber.
상기에서, 상기 케이싱의 하부는 원추형 호퍼로 형성되며, 하부에 개폐 밸브가 설치되고, 상기 집진통이 상기 호퍼의 하단에 연결된다.In the above, the lower portion of the casing is formed of a conical hopper, the opening and closing valve is installed in the lower portion, the dust collector is connected to the lower end of the hopper.
상기에서, 본 발명에 따른 파우더 캐처는 상기 호퍼와 상기 집진통에 각각 설치되는 바이브레이터를 추가로 포함할 수도 있다.In the above, the powder catcher according to the present invention may further include a vibrator installed in the hopper and the dust collecting container, respectively.
상기에서, 입자 수용 수단은 호형 만곡부에 흡착되는 입자를 제거하기 위한 에어 노즐이 원형체에 각각 제공된다.In the above, the particle accommodating means are each provided with air nozzles for removing particles adsorbed on the arc-shaped curved portions in the circular bodies.
상기 다수의 에어 노즐은 2 내지 3초 동안 6 내지 7㎏／㎠ 의 에어를 분출하도록 작동한다.The plurality of air nozzles operate to eject 6 to 7 kg / cm 2 of air for 2-3 seconds.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
제 1도에는 본 발명에 따른 파우더 캐처가 설치되는 공정 라인에 대한 도면이 도시되어 있다. 제 1도에 도시된 바와 같이 반도체 디바이스 제조 동안에 발생된 유해 가스는 가스 스크러버 (100)로 들어가기 전에, 라인(101) 상에 설치된 파우더 캐처(1)에서 사전 처리된다. 라인 (101) 상에 설치된 밸브(102)는 파우더 캐처(1)의 하부에 제공되는 집진통(2)에 분말이 가득 집진되어, 집진통(2)를 비우기 위하여 파우더 캐처(1)를 정지하였을 때, 라인(101)을 통하여 파우더 캐처(1) 또는 가스 스크러버(100)로 가스가 유입되는 것을 방지하기 위한 것이다.1 shows a view of a process line in which a powder catcher according to the invention is installed. As shown in FIG. 1, noxious gases generated during semiconductor device fabrication are pretreated in a powder catcher 1 installed on line 101 before entering gas scrubber 100. The valve 102 installed on the line 101 is full of powder collected in the dust collecting container 2 provided in the lower portion of the powder catcher 1, so that the powder catcher 1 has been stopped to empty the dust collecting container 2. At this time, the gas is prevented from flowing into the powder catcher 1 or the gas scrubber 100 through the line 101.
한편, 또 다른 라인(103)은 집진통이(2)이 비워졌을 때, 집진통(2)에 잔류할 수도 있는 가스를 배출하기 위하여, 집진통(2)에 질소(N2) 가스를 불어넣기 위한 질소 가스 퍼지용 라인이다. 이 라인(103) 또한 집진통(2)이 라인 (103)으로 분리되거나 또는 집진통(2)에 질소 가스를 공급할 필요가 없을 때, 집진통(2)으로 질소 가스를 공급 및 차단하기 위한 밸브(104)가 설치된다.On the other hand, another line 103 blows nitrogen (N 2 ) gas into the dust collecting container 2 to discharge the gas which may remain in the dust collecting container 2 when the dust collecting container 2 is empty. Nitrogen gas purge line for charging. This line 103 is also a valve for supplying and blocking nitrogen gas to the dust collector 2 when the dust collector 2 is separated into the line 103 or when it is not necessary to supply nitrogen gas to the dust collector 2. 104 is installed.
제 2도에는 본 발명에 따른 파우더 캐처가 단면도로서 도시되어 있다. 제 2도에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 파우더 캐처(1)는 크게 반도체 디바이스 제조 동안 발생된 유해 가스가 통과하는 가스 챔버(3), 가스 챔버(3)를 통과하는 가스를 냉각하기 위한 냉각 수단(6), 냉각 수단(6)에 흡착된 가스 입자를 제거하기 위한 입자 제거날(7), 입자 제거날(7)에 의하여 냉각 수단(6)으로부터 제거되어 분말화 된 분말을 수용하여 집진통(2)으로 보내기 위한 입자 수용 수단(8), 및 상기된 바와 같이 분말을 집진하기 위한 집진통(2)를 포함한다.2 shows a powder catcher according to the invention in cross section. As shown in FIG. 2, the powder catcher 1 according to the present invention is largely used for cooling the gas passing through the gas chamber 3 and the gas chamber 3 through which noxious gas generated during semiconductor device manufacturing passes. The powdered powder removed from the cooling means 6 by the cooling means 6, the particle removal blades 7 for removing gas particles adsorbed to the cooling means 6, and the particle removal blades 7, Particle receiving means 8 for sending to the dust collecting container 2, and a dust collecting container 2 for collecting the powder as described above.
가스 챔버(3)는 제 2도 및 제 3도에 도시된 바와 같이 하부가 일정 각도만큼 종방향으로 절개되어 있는 원통체로 형성되며, 라인(102)으로부터 가스가 유입되는 가스 유입구(4)가 한 쪽 측부에 제공되며, 가스가 배출되는 가스 배출구(5)가 다른 쪽 측부에 제공된다. 상기된 바와 같이, 밸브(102)의 개방으로 라인 (102)을 따라서 흐르는 고온의 가스는 가스 유입구(4)를 통하여 가스 챔버(3)로 유입된다.The gas chamber 3 is formed of a cylindrical body whose lower part is cut in the longitudinal direction by an angle as shown in FIGS. 2 and 3, and the gas inlet 4 through which the gas flows from the line 102 is limited to one. It is provided on the side and a gas outlet 5 through which gas is discharged is provided on the other side. As described above, hot gas flowing along line 102 with the opening of valve 102 enters gas chamber 3 through gas inlet 4.
가스 챔버(3)내에는 가스 챔버(3)로 유입된 고온의 가스를 냉각하기 위한 냉각 수단(6)이 제공되며, 가스는 냉각 수단(6)에 의하여 냉각되는 동안, 가스 챔버(3)의 내면과 냉각 수단(6)의 외면에 입자로서 흡착된다.The gas chamber 3 is provided with cooling means 6 for cooling the hot gas introduced into the gas chamber 3, while the gas is cooled by the cooling means 6, The inner surface and the outer surface of the cooling means 6 are adsorbed as particles.
냉각 수단(6)은 제 2도에 도시된 바와 같이 가스 챔버(3)를 관통하여 가스 챔버(3)에 회전 가능하게 지지되며, 냉각수가 가스의 반대 방향으로 공급되며, 등간격으로 설치되는 다수의 차단판(15)에 의하여 다수의 구획으로 분할되며, 차단판(15)의 양측의 다수의 냉각수 통과공(14)이 형성되는 중공축(9), 냉각수 통과공(14)이 수용되도록 차단판(15)이 위치된 중공축(9)에 설치되며, 방사상의 위치에 가스가 통과하는 다수의 가스 통로(11)가 제공되는 다수의 원형 챔버(10), 및 원형 챔버(10) 내에서 차단판(15)의 위치에서 중공축(9)에 설치되며, 가스 통로(11)가 관통하는 다수의 구멍이 형성되는 원판(13)을 구비한다.The cooling means 6 is rotatably supported in the gas chamber 3 through the gas chamber 3, as shown in FIG. 2, and the cooling water is supplied in the opposite direction of the gas, and is installed at equal intervals. It is divided into a plurality of compartments by the blocking plate 15 of the block, the hollow shaft 9, the cooling water passage hole 14 is formed so that the plurality of cooling water passage holes 14 on both sides of the blocking plate 15 is accommodated. A plurality of circular chambers 10, which are installed in the hollow shaft 9 on which the plate 15 is located, and which are provided with a plurality of gas passages 11 through which gas passes at radial positions, and within the circular chamber 10. It is provided in the hollow shaft 9 at the position of the blocking plate 15, and has a disk 13 in which a plurality of holes through which the gas passage 11 passes.
가스 통로(11)는 제 3도에 도시된 바와 같이 원형 챔버(10)와 원판(13)에서 방사상으로 제공되는 한편, 하나의 원형 챔버(10a)와 원형 챔버(10a)에 배치된 원판(13)에 형성된 가스 통로 (11a)가 바깥쪽에 제공되었을 때, 이웃하는 다음의 원형 챔버(10b)와 원형 챔버(10b)에 배치되는 가스 통로(11b)는 가스 통로(11a)로부터 대략 45치우쳐 그 안쪽에 제공된다.The gas passage 11 is provided radially in the circular chamber 10 and the disc 13 as shown in FIG. 3, while the disc 13 is disposed in the one circular chamber 10a and the circular chamber 10a. When the gas passage 11a formed in the above is provided on the outside, the gas passage 11b disposed in the neighboring next circular chamber 10b and the circular chamber 10b is approximately 45 from the gas passage 11a. A bias is provided inside it.
한편, 중공축(9)에 공급된 냉각수는 제 4도에 도시된 바와 같이 중공축(9) 내에 등간격을 설치된 차단판(15)에 의하여 흐름이 차단되고, 차단판(15)으로부터 냉각수 공급측의 중공축(9)에 형성된 냉각수 통과공(16)을 통하여 원형 챔버(10) 내로 유입된다. 원형 챔버(10) 내로 유입된 냉각수는 원판(13)을 따라서 흘러, 차단판(15)으로부터 냉각수 배출측의 중공축(9)에 형성된 냉각수 통과공(16)을 통하여 중공축(9)으로 흐르게 된다.On the other hand, the cooling water supplied to the hollow shaft 9 is blocked by the blocking plate 15 provided with equal intervals in the hollow shaft 9, as shown in Figure 4, the cooling water supply side from the blocking plate 15 It is introduced into the circular chamber 10 through the cooling water through hole 16 formed in the hollow shaft (9). The coolant flowing into the circular chamber 10 flows along the disc 13 and flows from the blocking plate 15 to the hollow shaft 9 through the cooling water passage hole 16 formed in the hollow shaft 9 on the cooling water discharge side. do.
따라서, 가스 유입구(4)를 통하여 가스 챔버(3)로 공급된 가스는 원형 챔버(10)에 제공되는 가스 통로(11)를 통과할 때, 원형 챔버(10)로 공급된 냉각수에 의하여 냉각된다. 가스는 또한 중공축(9)을 흐르는 냉각수에 의하여 냉각되며, 가스가 냉각될 때, 가스 중의 가연성의 유해 성분은 냉각 수단(6)을 구성하는 중공축(9)과 원형 챔버(10)의 외면에 입자로서 흡착된다.Accordingly, the gas supplied to the gas chamber 3 through the gas inlet 4 is cooled by the coolant supplied to the circular chamber 10 when passing through the gas passage 11 provided in the circular chamber 10. . The gas is also cooled by cooling water flowing through the hollow shaft 9, and when the gas is cooled, flammable harmful components in the gas are formed on the outer surface of the hollow shaft 9 and the circular chamber 10 constituting the cooling means 6. Is adsorbed as particles.
가스 냉각 수단(6)의 외면에 일정 두께로 흡착된 가스 입자를 제거하기 위하여, 제 2도 및 제 3도에 도시된 바와 같은 다수의 입자 제거날(7) 제공된다. 각각의 입자 제거날(7)은 원형 챔버(10)들 사이의 위치에서 가스 챔버(3)의 하부 일측에 일정 각도를 가지도록 설치되며, 상부 가장자리가 중공축(9)과 대략 2㎜ 정도 떨어져 있으며, 양측 가장자리가 인접한 원형 챔버(10)와 대략 2㎜ 정도 떨어져 있다.In order to remove the gas particles adsorbed to a certain thickness on the outer surface of the gas cooling means 6, a plurality of particle removal blades 7 as shown in FIGS. 2 and 3 are provided. Each particle removal blade 7 is installed at an angle on the lower side of the gas chamber 3 at a position between the circular chambers 10, and an upper edge thereof is approximately 2 mm away from the hollow shaft 9. Both edges are approximately 2 mm apart from the adjacent circular chamber 10.
따라서, 가스 입자가 냉각 수단(6)의 외면에 2㎜ 이상의 두께만큼 흡착 되어 있을 때, 가스 냉각 수단 (6)이 회전됨으로써, 가스 냉각 수단(6)의 외면에 흡착된 가스 입자는 입자 제거날(7)의 상부 및 양측 가장자리에 접촉됨으로써, 가스 냉각 수단(6)의 외면에 2㎜ 이상 흡착된 가스 입자는 입자 제거날(7)에 의하여 가스 냉각 수단(6)으로부터 제거된다.Therefore, when the gas particles are adsorbed on the outer surface of the cooling means 6 by a thickness of 2 mm or more, the gas cooling means 6 is rotated, so that the gas particles adsorbed on the outer surface of the gas cooling means 6 are removed. By contacting the upper and both edges of (7), gas particles adsorbed on the outer surface of the gas cooling means 6 by 2 mm or more are removed from the gas cooling means 6 by the particle removing blade 7.
입자 제거날(7)은 제 3도에 도시된 바와 같이 가스 냉각 수단(6)의 회전 방향에 따라서 가스 챔버(3)에 설치되는 위치와 기울기 각도가 변경될 수 있으며, 가스 냉각 수단(6)은 가스 챔버(3)로 공급된 가스의 양에 따른 가스 입자가 외면에 2㎜이상 흡착되는 시기를 고려하여 회전되도록 프로그램될 수 있다. 가스 냉각 수단(6)은 회전될 때, 대략 1RPM의 속도로 느리게 회전된다.As shown in FIG. 3, the particle removal blade 7 may have a position and an inclination angle installed in the gas chamber 3 according to the rotational direction of the gas cooling means 6, and the gas cooling means 6 may be changed. Can be programmed to rotate in consideration of when the gas particles are adsorbed on the outer surface by 2 mm or more depending on the amount of gas supplied to the gas chamber 3. When the gas cooling means 6 is rotated, it rotates slowly at a speed of approximately 1 RPM.
입자 제거날(7)에 의하여 제거된 입자는 분말화되어 입자 제거날(7)의 하부에 설치된 입자 수용 수단(8)으로 낙하된다. 입자 수용 수단(8)은 제 3도에 도시된 바와 같이 가스 챔버(3)를 지지하는 케이싱(18)에 회전 가능하게 설치되는 회전축(17)과, 회전축(17)에 설치되는 다수의 원형체(16)로 구성된다. 각각의 원형체(16)는 원형 챔버(10)들 사이에 위치된 입자 제거날(7)의 하부에 위치되며, 가스 챔버(3)의 하부에 형성된 절개부와 원을 이루는 호형 만곡부(16a,16b)가 양측에 형성된다.The particles removed by the particle removing blade 7 are powdered and dropped to the particle accommodating means 8 provided below the particle removing blade 7. As shown in FIG. 3, the particle accommodating means 8 includes a rotating shaft 17 rotatably installed in a casing 18 supporting the gas chamber 3, and a plurality of circular bodies provided on the rotating shaft 17 ( 16). Each circular body 16 is located at the bottom of the particle removal blade 7 located between the circular chambers 10, and arc-shaped curved portions 16a and 16b that form a circle with cutouts formed at the bottom of the gas chamber 3. ) Are formed on both sides.
따라서, 입자 제거날(7)에 의하여 가스 냉각 수단(6)으로부터 제거되어 입자 수용 수단(8)으로 낙화되는 분말화된 가스 입자는 원형체(16)의 호형 만곡부(16a,16b)중 상부에 위치된 호형 만곡부(16a)에 낙화되어 쌓이게 된다.Thus, the powdered gas particles which are removed from the gas cooling means 6 by the particle removal blade 7 and fall into the particle accommodating means 8 are located above the arc-shaped curved portions 16a and 16b of the circular body 16. Falling and accumulating in the arc-shaped curved portion 16a.
원형체(16)의 양측부에 형성된 호형 만곡부(16a,16b)는 회전축(17)을 중심으로 서로 대칭으로 형성되고, 분말화된 가스 입자가 상부에 위치된 호형 만곡부 (16a)에 일정 시간동안 쌓였을 때, 호형 만곡부(16a)로부터 분말을 제거하도록, 회전축(17)은 주기적으로 제 3도에 도시된 바와 같이 냉각 수단(6)의 회전 방향의 반대 방향으로 180회전된다. 회전축(17)이 180회전됨에 따라서, 하부에 위치된 호형 만곡부(16b)가 상부로 선회된다. 또한, 원형체(16)가 회전축(17)에 의하여 회전됨으로써, 호형 만곡부(16a)에 쌓인 분말 입자는 케이싱(18)의 하부에 제공되는 원추 형상의 호퍼(19)로 낙하되어 호퍼(19)에 쌓이게 된다.Arc-shaped curved portions 16a and 16b formed on both sides of the circular body 16 are formed symmetrically with respect to the rotation axis 17, and powdered gas particles may be accumulated on the arc-shaped curved portion 16a positioned above for a predetermined time. At that time, the rotary shaft 17 is periodically rotated 180 in the opposite direction of the rotational direction of the cooling means 6 as shown in FIG. Is rotated. Rotation axis 17 is 180 As it is rotated, the arcuate curved portion 16b located at the bottom pivots upward. In addition, the circular body 16 is rotated by the rotary shaft 17, so that the powder particles accumulated in the arc-shaped curved portion (16a) is dropped to the conical hopper 19 provided in the lower portion of the casing 18 to the hopper 19 Will accumulate.
호퍼(19)는 하단에 분말을 배출하기 위한 배출 파이프(20)가 제공되며, 배출 파이프(20)는 집진통(2)과 연결된다. 또한, 배출 파이프(20)는 호퍼(19)에 쌓여진 집진통(2)으로 분말을 보내기 위하여, 배출 파이프(20)를 개방하기 위한 밸브(21)가 설치되며, 밸브(21)는 호퍼(19)가 비워져 있거나 적은 양의 분말이 쌓여 있을 때 폐쇄된다.The hopper 19 is provided with a discharge pipe 20 for discharging the powder at the bottom, the discharge pipe 20 is connected to the dust collector (2). In addition, the discharge pipe 20 is provided with a valve 21 for opening the discharge pipe 20 in order to send powder to the dust collecting container (2) stacked in the hopper 19, the valve 21 is a hopper 19 ) Is closed when empty or a small amount of powder is accumulated.
또한, 호퍼(19)와 집진통(2)은 분말이 국부적으로 쌓이거나 또한 고착되는 것을 방지하도록, 바이브레이터(도시되지 않음)가 설치될 수 있으며, 이러한 바이브레이터는 호퍼(19)와 집진통(2)에 진동을 가함으로써 상기된 바와 같이 호퍼(19)와 집진통(2)에 분말이 국부적으로 쌓이거나 또한 고착되는 것을 방지한다.In addition, the hopper 19 and the dust collecting container 2 may be provided with a vibrator (not shown) to prevent the powder from locally accumulating or sticking, and the vibrator may include the hopper 19 and the dust collecting container 2. By vibrating), the powder is prevented from locally accumulating or sticking to the hopper 19 and the dust collecting container 2 as described above.
또한, 가스 냉각 수단(6)으로부터 제거되어 입자 수용 수단(8)으로 낙하되어 쌓이는 분말이 호형 만곡부(16a,16b)에 고착되는 것을 방지하기 위하여, 호형 만곡부(16A,16b)에 에어를 분사하기 위한 에어 노즐(22)이 각각 제공된다. 각각의 에어 노즐(22)은 2 내지 3초 동안 6 내지 7㎏/㎠의 에어를 분출하도록 작동된다. 에어 노즐(22)에 에어를 공급하도록 회전축(17)은 중공축으로 형성된다.Further, in order to prevent the powder that is removed from the gas cooling means 6 and dropped and accumulated in the particle accommodating means 8 from being stuck to the arc curved portions 16a and 16b, the air is injected into the arc curved portions 16A and 16b. Air nozzles 22 for each are provided. Each air nozzle 22 is operated to eject 6-7 kg / cm 2 of air for 2-3 seconds. The rotary shaft 17 is formed into a hollow shaft to supply air to the air nozzle 22.
상기된 바와 같은 본 발명에 따른 파우더 캐처에 의하면, 반도체 디바이스 제조 동안 발생된 유해 가스를 가스 스크러버로 처리하기 전에 가스 중의 가연성 유해 성분을 처리함으로써, 가스 스크러버에서 사용되는 흡착제의 수명을 연장시킬 수 있다.According to the powder catcher according to the present invention as described above, it is possible to extend the life of the adsorbent used in the gas scrubber by treating the flammable harmful components in the gas before treating the harmful gas generated during the manufacture of the semiconductor device with the gas scrubber. .
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