KR100816257B1 - 열처리 장비의 배기 시스템 - Google Patents

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Abstract

반도체 기판에 산화막 등의 막질을 형성하는 열처리 장비의 배기 시스템에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 배기 시스템은, 열처리 공정이 실시되는 공정 챔버에 연결되는 배기관; 상기 배기관에 연결되어 상기 공정 챔버에서 배출되는 배기 가스를 기수(氣水) 분리하기 위한 덕트; 상기 덕트에 연결되는 제1 및 제2 연결 라인; 상기 제1 연결 라인에 설치되어 상기 기수 분리된 액체를 드레인 라인으로 방류하기 위한 트랩 및 상기 드레인 라인에 설치되는 드레인 밸브; 상기 제2 연결 라인에 설치되어 상기 기수 분리된 기체를 배출하기 위한 배기 라인; 상기 제2 연결 라인에 설치되어 배기압을 제어하는 배기 컨트롤러; 상기 제2 연결 라인과 트랩을 연결하는 제1 및 제2 흄 제거 라인; 및 상기 드레인 라인을 통한 에어 유입을 차단하도록 적어도 상기 트랩에 냉각용 액체를 공급하는 액체 공급부를 포함한다.
Figure R1020030095849
열처리, 산화막, 배기, 공정냉각수, 흄, 트랩, 헌팅, 드레인 밸브

Description

열처리 장비의 배기 시스템 {EXHAUST SYSTEM OF FURNACE}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 저압 화학기상증착장치의 진공 시스템을 개략적으로 도시한 블록 구성도이고,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 진공 시스템의 제어 방법을 도시한 블록도이다.
본 발명은 반도체 소자 제조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 기판에 산화막 등의 막질을 형성하는 열처리 장비의 배기 시스템에 관한 것이다.
통상적으로, 반도체 기판에 산화막과 같은 막질을 형성하는 열처리 장비는 막질 증착이 이루어지는 공정 챔버와, 공정 챔버에 공정 가스를 공급하는 가스 공급 시스템과, 공정 챔버 내부의 공정 가스 및 부산물들을 외부로 배출하기 위한 배기 시스템을 구비한다.
이에, 종래 열처리 장비의 배기 시스템에 대해 도 1을 참조로 살펴보면 다음과 같다.
공정 챔버(100)의 배기구(102)에는 배기관(104)이 연결되어 있고, 배기관(104)에는 챔버(100)에서 배출되는 산(acid)을 기수(氣水) 분리하기 위한 덕트(106)가 연결되어 있다.
상기 덕트(106)에는 제1 및 제2 연결 라인(108,110)이 연결되어 있고, 제1 연결 라인(108)에는 분리된 액체(liquid), 예컨대 물(H2O)을 드레인 라인(112)으로 방류하기 위한 트랩(114)이 연결되어 있으며, 제2 연결 라인(110)에는 분리된 기체(air)를 배출하기 위한 배기 라인(116)이 연결되어 있다.
그리고, 상기 제2 연결 라인(110)에는 배기관(104)의 압력을 감지하여 배기압을 제어하는 배기 컨트롤러(exhaust controller)(118)가 설치되어 있다.
상기 배기 컨트롤러(118)의 양쪽으로 상기 제2 연결 라인(110)에는 흄으로 인한 덕트(106) 및 기타 부위의 오염을 방지하도록 상기 흄을 제거하기 위한 제1 및 제2 흄 제거 라인(120,122)이 연결되어 있으며, 제1 흄 제거 라인(120)의 단부는 트랩(114)에 연결되어 있고, 제2 흄 제거 라인(122)의 단부는 트랩(114)과 인접한 위치에서 제1 흄 제거 라인(120)에 연결되어 있다.
그런데, 상기한 구성의 배기 시스템은 상기 제1 및 제2 흄 제거 라인(120,122)이 트랩(114)에 연결되어 있고, 상기 트랩(114)이 드레인 라인(112)을 통해 대기와 연통되어 있는 관계로 상기 배기 컨트롤러(118)에 배기관(104)의 압력값을 정확하게 감지할 수 없고, 이로 인해 배기압을 정확하게 제어할 수 없다.
따라서, 종래의 배기 시스템은 헌팅(hunting) 및 과도 압력(over pressure) 현상이 유발되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 배기압을 정확하게 제어할 수 있어 헌팅 및 과도 압력 현상을 방지할 수 있는 열처리 장비의 배기 시스템을 제공함을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
열처리 공정이 실시되는 공정 챔버에 연결되는 배기관;
상기 배기관에 연결되어 상기 공정 챔버에서 배출되는 배기 가스를 기수(氣水) 분리하기 위한 덕트;
상기 덕트에 연결되는 제1 및 제2 연결 라인;
상기 제1 연결 라인에 설치되어 상기 기수 분리된 액체를 드레인 라인으로 방류하기 위한 트랩 및 상기 드레인 라인에 설치되는 드레인 밸브;
상기 제2 연결 라인에 설치되어 상기 기수 분리된 기체를 배출하기 위한 배기 라인;
상기 제2 연결 라인에 설치되어 배기압을 제어하는 배기 컨트롤러;
상기 제2 연결 라인과 트랩을 연결하는 제1 및 제2 흄 제거 라인; 및
상기 드레인 라인을 통한 에어 유입을 차단하도록 적어도 상기 트랩에 냉각용 액체를 공급하는 액체 공급부;
를 포함하는 열처리 장비의 배기 시스템을 제공한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 제1 및 제2 흄 제거 라인은 상기 트랩보다 낮은 위치에 배치되는 "∪"자형상의 액체 수용부를 구비할 수도 있다.
그리고, 상기 액체 공급부는 제1 및 제2 흄 제거 라인의 액체 수용부와 트랩 내부에 액체를 공급하기 위한 액체 공급 라인과, 상기 트랩 내부의 수위를 감지하는 레벨 센서와, 상기 액체 공급 라인상에 설치되어 상기 레벨 센서의 신호에 따라 개폐되는 개폐 밸브를 포함한다.
이러한 구성의 배기 시스템에 의하면, 열처리 공정을 진행하기 전에 상기 개폐 밸브를 개방하여 제1 및 제2 흄 제거 라인의 액체 수용부와 트랩에 액체, 예컨대 공정 냉각수를 공급하고, 상기 트랩 내부의 수위가 일정 수위로 감지되면 개폐 밸브를 폐쇄하여 공정 냉각수의 공급을 차단한 상태에서 열처리 공정을 실시하여 상기 열처리 공정시에 상기 드레인 라인을 통한 에어 유입을 차단하며, 열처리 공정이 완료된 후에는 드레인 밸브를 개방하여 제1 및 제2 흄 제거 라인의 액체 수용부와 트랩 내부의 액체를 드레인함으로써 열처리 공정을 진행하는 동안에는 상기 배기 컨트롤러가 정확하게 배기압을 조절할 수 있게 된다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 열처리 장비의 배기 시스템을 개략적으로 도시한 것이다.
도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 배기 시스템의 기본적인 구성은 종래와 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
상기 도 2에서, 미설명 도면부호 10은 공정 챔버, 12는 배기구, 14는 배기 관, 16은 덕트, 18은 제1 연결 라인, 20은 제2 연결 라인, 22는 드레인 라인, 24는 트랩, 26은 배기 라인, 28은 배기 컨트롤러, 30은 제1 흄 제거 라인, 32는 제2 흄 제거 라인을 각각 나타낸다.
이러한 구성의 배기 시스템에 있어서, 상기 제1 및 제2 흄 제거 라인(30,32)은 트랩(24)보다 낮은 높이에 배치되는 "∪"자 형상의 액체 수용부(30',32')를 각각 구비하고, 상기 제1 및 제2 흄 제거 라인(30,32)과 트랩(24)에는 공정 냉각수 등의 냉각용 액체를 공급하는 액체 공급기(34)에 연결된 공급 라인(36)이 연결되어 있다.
여기에서, 상기 제1 및 제2 흄 제거 라인(30,32)을 종래와 동일한 형상, 즉 액체 수용부(30',32')를 구비하지 않는 형상으로 형성하는 것도 가능하다.
그리고, 상기 공급 라인(36)상에는 개폐 밸브(38)가 설치되어 있으며, 상기 트랩(24) 내부에는 수위 센서(40)가 설치되어 있다.
물론, 상기 공급 라인(36)은 트랩(24), 제1 흄 제거 라인(30) 또는 제2 흄 제거 라인(32) 중에서 일부에만 연결할 수도 있고, 또한, 상기 수위 센서(40)를 제1 및 제2 흄 제거 라인(30,32)에도 모두 설치하는 것도 가능하다.
그리고, 상기 드레인 라인(22)에는 트랩(24), 제1 및 제2 흄 제거 라인(30,32)의 액체 수용부(30',32')에 채워진 공정 냉각수(42)를 드레인 하도록 선택적으로 개폐되는 드레인 밸브(44)가 설치되어 있다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 배기 시스템의 작용을 설명한다.
열처리 공정을 진행하기 전에 상기 개폐 밸브(38)를 개방하여 제1 및 제2 흄 제거 라인(30,32)의 액체 수용부(30',32')와 트랩(24)에 액체, 예컨대 공정 냉각수(42)를 공급하고, 상기 트랩(24) 내부의 수위 센서(40)에 의해 공정 냉각수(42)의 수위가 일정 수위로 감지되면 개폐 밸브(38)를 폐쇄하여 공정 냉각수(42)의 공급을 차단한다.
물론, 이때, 드레인 라인(22)상의 드레인 밸브(44)는 폐쇄 작동되고 있다. 따라서, 이후 진행할 열처리 공정시에 상기 드레인 라인(22)을 통한 에어 유입이 차단되므로, 배기 컨트롤러(28)는 배기관(14)의 압력을 정확하게 감지할 수 있다.
이후, 열처리 공정을 실시하고, 열처리 공정이 완료된 후에는 드레인 밸브(44)를 개방하여 제1 및 제2 흄 제거 라인(30,32)의 액체 수용부(30',32')와 트랩(24) 내부의 공정 냉각수(42)를 드레인한다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명하였지만, 본 발명은 첨부된 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하면, 열처리 공정을 진행하는 동안에는 배기 컨트롤러가 배기관의 압력을 정확하게 감지할 수 있으므로, 배기압을 정확하게 제어할 수 있다.
따라서, 배기압의 부정확한 조절로 인해 발생하는 헌팅 및 과도 압력 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 열처리 공정이 실시되는 공정 챔버에 연결되는 배기관;
    상기 배기관에 연결되어 상기 공정 챔버에서 배출되는 배기 가스를 기수(氣水) 분리하기 위한 덕트;
    상기 덕트에 연결되는 제1 및 제2 연결 라인;
    상기 제1 연결 라인에 설치되어 상기 기수 분리된 액체를 드레인 라인으로 방류하기 위한 트랩 및 상기 드레인 라인에 설치되는 드레인 밸브;
    상기 제2 연결 라인에 설치되어 상기 기수 분리된 기체를 배출하기 위한 배기 라인;
    상기 제2 연결 라인에 설치되어 배기압을 제어하는 배기 컨트롤러;
    상기 제2 연결 라인과 트랩을 연결하는 제1 및 제2 흄 제거 라인; 및
    상기 드레인 라인을 통한 에어 유입을 차단하도록 적어도 상기 트랩에 냉각용 액체를 공급하는 액체 공급부;
    를 포함하는 열처리 장비의 배기 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 흄 제거 라인은 상기 트랩보다 낮은 위치에 배치되는 "∪"자형상의 액체 수용부를 구비하는 것을 특징으로 하는 열처리 장비의 배기 시스템.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 액체 공급부는 제1 및 제2 흄 제거 라인의 액체 수용부와 트랩 내부에 액체를 공급하기 위한 액체 공급 라인과, 상기 액체의 수위를 감지하는 레벨 센서와, 상기 액체 공급 라인상에 설치되어 상기 레벨 센서의 신호에 따라 개폐되는 개폐 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 열처리 장비의 배기 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 레벨 센서는 트랩, 제1 및 제2 흄 제거 라인의 액체 수용부 중에서 적어도 어느 한 곳에 설치되는 것을 특징으로 하는 열처리 장비의 배기 시스템.
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