KR100898064B1

KR100898064B1 - 카트리지식 히터를 구비하는 반도체 제조용 분진포집장치

Info

Publication number: KR100898064B1
Application number: KR1020070076399A
Authority: KR
Inventors: 이삼해
Original assignee: 이삼해
Priority date: 2007-07-30
Filing date: 2007-07-30
Publication date: 2009-05-18
Also published as: KR20090012508A

Abstract

본 발명은 분진포집장치 내부에 설치되는 히터하우징 내에 카트리지식 히터가 착탈가능하게 결합됨에 따라 히터에 문제가 발생했을 경우 분진포집장치를 해체할 필요 없이 히터를 히터하우징 내에서 용이하게 분리한 후 교체 및 수리가 가능하며, 히터하우징 상에 다수의 방열판을 돌출 형성시킴에 따라 분진포집장치 내로유입되는 반응부산물과 히터하우징이 접촉되는 접촉면적을 증가시킴으로써 반응부산물이 충분히 가열될 수 있도록 한 카트리지식 히터를 구비하는 반도체 제조용 분진포집장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 카트리지식 히터를 구비하는 반도체 제조용 분진포집장치는 상측에 반응부산물이 유입되는 유입구가 형성되고, 하측에 정화처리된 가스가 배출되는 배출구가 형성되는 본체와, 상기 본체에 내측으로 인입되도록 설치되고, 내부에 결합공이 형성되는 히터하우징과, 상기 히터하우징의 결합공 내에 착탈가능하게 결합되어 상기 히터하우징을 가열하는 카트리지식 히터를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

반도체, 분진포집장치, 카트리지식 히터, 히터하우징

Description

카트리지식 히터를 구비하는 반도체 제조용 분진포집장치{EQUIPMENT OF DUST COLLECTION FOR SEMI-CONDUCTOR PRODUCTION HAVING A CARTRIDGE TYPE HEATER}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카트리지식 히터를 구비하는 반도체 제조용 분진포집장치에 대한 개략도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카트리지식 히터를 구비하는 반도체 제조용 분진포집장치의 부분사시도.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 카트리지식 히터를 구비하는 반도체 제조용 분진포집장치의 단면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 : 본체

11 : 유입구

12 : 배출구

13 : 가이드

20 : 히터하우징

21 : 결합공

22 : 걸림턱

23 : 방열판

24 : 고정나사

30 : 카트리지식 히터

40 : 냉각라인

41 : 냉매

42 : 냉매탱크

50 : 포집플레이트

51 : 홀

100 : 챔버

200 : 진공펌프

본 발명은 카트리지식 히터를 구비하는 반도체 제조용 분진포집장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 분진포집장치 내부에 설치되는 히터하우징 내에 카트리지식 히터가 착탈가능하게 결합됨에 따라 히터에 문제가 발생했을 경우 분진포집장치를 해체할 필요 없이 히터를 히터하우징 내에서 용이하게 분리한 후 교체 및 수리가 가능하며, 히터하우징 상에 다수의 방열판을 돌출 형성시킴에 따라 분진포집장치 내로유입되는 반응부산물과 히터하우징이 접촉되는 접촉면적을 증가시킴으로써 반응부산물이 충분히 가열될 수 있도록 한 카트리지식 히터를 구비하는 반도체 제조용 분진포집장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 저조 공정은 크게 전 공정(febrication 공정)과 후 공정(assembly 공정)으로 이루어지며, 전 공정이라 함은 각종 챔버(chamber) 내에서 웨이퍼(wafer) 상에 박막을 증착하고, 증착된 박막을 선택적으로 식각하는 과정을 반복적으로 수행하여 특정 패턴을 가공하는 것에 의한 이른바 반도체 칩(chip)을 제조하는 공정을 말하고, 후 공정이라 함은 상기 전 공정에서 제조된 칩을 개별적으로 분리한 후, 리드프레임을 연결하여 완제품으로 조립하는 공정을 말한다.

이때, 상기 웨이퍼 상에 박막을 증착하거나 웨이퍼 상에 증착된 박막을 식각하는 공정은 챔버 내에서 실란(silane), 아르신(arsine), TiCl₄, NH₃및 염화붕소 등의 유해가스와 수소 등의 프로세스 가스를 사용하여 고온에서 수행되며, 상기 공정이 진행되는 동안 챔버 내부에는 각종 발화성 가스와 부식성 이물질 및 유독 성분을 함유하는 유해가스 등이 다량 발생하게 된다.

따라서 반도체 제조장비에는 챔버를 진공상태로 만들어주는 진공펌프의 후단에 상기 챔버에서 배출되는 배기가스를 정화시킨 다음 대기로 방출하는 스크루버(scrubber)가 설치된다.

그러나, 상기 챔버 내에서 배출되는 배기가스는 대기와 접촉하거나 주변의 온도가 낮으면 고형화되어 파우더로 변하게 되는데, 이러한 파우더는 배기라인에 고착되어 배기압력을 상승시킴과 동시에 진공펌프로 유입될 경우 지공펌프의 고장을 유발하게 되고, 배가가스의 역류를 초래하여 챔버 내에 있는 웨이퍼를 오염시키 는 문제점이 있었다.

이에, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 챔버와 진공펌프 사이에 챔버에서 배출되는 반응부산물을 고형화시켜 파우더 형태로 포집하는 분진포집장치를 설치하여 사용하고 있다.

이러한 분진포집장치는 일반적으로 챔버에서 유입되는 반응부산물을 가열하는 히터와, 상기 히터에 의해 가열된 반응부산물을 급속도로 냉각시킨 후 파우더 형태로 포집하는 트랩플레이트가 구비된다.

그러나, 상기 히터의 경우 분진포집장치 내부에 설치됨에 따라 고장으로 인한 수리 또는 교체시에 분진포집장치를 해체하고 히터를 분리해야 해 번거로울 뿐만 아니라 그 수리시간이 오래 걸려 반도체 공정 전체가 지연되는 문제점이 발생되었다.

따라서, 본 발명의 목적은 분진포집장치 내부에 설치되는 히터하우징 내에 카트리지식 히터가 착탈가능하게 결합됨에 따라 히터에 문제가 발생했을 경우 분진포집장치를 해체할 필요 없이 히터를 히터하우징 내에서 용이하게 분리한 후 교체 및 수리가 가능하도록 한 카트리지식 히터를 구비하는 반도체 제조용 분진포집장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 히터하우징 상에 다수의 방열판을 돌출 형성시킴에 따라 분진포집장치 내로유입되는 반응부산물과 히터하우징이 접촉되는 접촉면 적을 증가시킴으로써 반응부산물이 충분히 가열될 수 있도록 한 카트리지식 히터를 구비하는 반도체 제조용 분진포집장치를 제공하는 것이다.

전술한 본 발명의 목적들은 상측에 반응부산물이 유입되는 유입구가 형성되고, 하측에 정화처리된 가스가 배출되는 배출구가 형성되는 본체와, 상기 본체에 내측으로 인입되도록 설치되고, 내부에 결합공이 형성되는 히터하우징과, 상기 히터하우징의 결합공 내에 착탈가능하게 결합되어 상기 히터하우징을 가열하는 카트리지식 히터를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 카트리지식 히터를 구비하는 반도체 제조용 분진포집장치를 제공함에 의해 달성된다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 전술한 히터하우징 상에는 방열판이 돌출 형성되는 것으로 한다.

본 발명의 더 바람직한 특징에 따르면, 전술한 히터하우징은 상기 유입구의 하측에 위치되고, 그 하부에는 상기 카트리지식 히터에 의해 가열된 반응부산물을 냉각시키기 위한 냉매가 순환되는 냉각라인이 설치되며, 상기 냉각라인의 상부에는 상기 냉각라인과 면접되게 설치되어 상기 냉각라인에 의해 고형화된 반응부산물을 포집하는 포집플레이트가 설치되는 것으로 한다.

이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이 하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 카트리지식 히터를 구비하는 반도체 제조용 분진포집장치에 대한 개략도가 도시되고, 도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 카트리지식 히터를 구비하는 반도체 제조용 분진포집장치의 부분사시도가 도시되며, 도 3에는 본 발명의 일 실시예에 따른 카트리지식 히터를 구비하는 반도체 제조용 분진포집장치의 단면도가 도시된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 카트리지식 히터(30)를 구비하는 반도체 제조용 분진포집장치는 상측에 반응부산물이 유입되는 유입구(11)가 형성되고, 하측에 정화처리된 가스가 배출되는 배출구(12)가 형성되는 본체(10)와, 상기 본체(10)에 내측으로 인입되도록 설치되고, 내부에 결합공(21)이 형성되는 히터하우징(20)과, 상기 히터하우징(20)의 결합공(21) 내에 착탈가능하게 결합되어 상기 히터하우징(20)을 가열하는 카트리지식 히터(30)를 포함한다.

여기서 본체(10)는 상측에 반응부산물이 유입되는 유입구(11)가 형성되고, 하측에 정화처리된 가스가 배출되는 배출구(12)가 형성되는 것으로 추후에 설명될 히터하우징(20), 카트리지식 히터(30), 냉각라인(40) 및 포집플레이트(50)가 설치되는 역할을 하는 것이다.

이때, 유입구(11)는 챔버(100)와 연결되어 반도체 제조공정에서 박막의 증착이나 식각시 발생되는 프로세스 배기가스, 클리닝 배기가스 및 미반응 배기가스 등 의 반응부산물 유입하며, 배출구(12)는 진공펌프(200)와 연결되어 본체(10) 내에서 정화된 가스를 배출하게 된다.

전술한 챔버(100)와 연결되는 유입구(11) 측과 진공펌프(200)와 연결되는 배출구(12) 측에는 반응부산물 및 정화된 가스가 외부로 유출되지 않도록 고무패킹(도시되지 않음)이 구비되는 것이 바람직하며, 그 이외의 구성은 종래기술에 따른 분진포집장치와 동일한 것으로 하여 더 이상의 상세한 설명은 생략하기로 한다.

전술한 본체(10)에는 내측으로 인입되도록 히터하우징(20)이 설치되는데, 이 히터하우징(20)은 추후에 설명될 카트리지식 히터(30)가 착탈가능하게 결합되는 역할을 하는 것으로, 내부에는 카트리지식 히터(30)가 결합되는 결합공(21)이 다수 형성되고, 결합공(21)의 입구측에는 히터하우징(20)을 본체(10)의 외측에서 고정시키기 위한 걸림턱(22)이 형성된다.

전술한 히터하우징(20)은 걸림턱(22)을 관통하는 고정나사(24)에 의해 전술한 본체(10)와 결합 되는데, 히터하우징(20)과 본체(10)와의 결합은 고정나사(24)를 통한 결합 되에 다양한 방식으로 고정이 가능함은 물론이다.

또한, 전술한 본체(10)의 내측에는 히터하우징(20)을 본체(10)의 내측에서 고정시키기 위한 가이드(13)가 형성되는 것이 바람직하다.

이러한 히터하우징(20)은 본체(10) 내측에 설치되되 그 위치는 전술한 유입구(11)의 하측이 되도록 하여 반응부산물이 유입구(11) 측으로 유입되는 즉시 가열되어 열에너지가 전달될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 전술한 히터하우징(20)은 반응부산물에 의해 부식이 일어나지 않고, 추후에 설명될 카트리지식 히터(30)에서 전달되는 고온을 견딜 수 있는 금속재질 또는 세라믹 재질로 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 전술한 히터하우징(20) 상에는 다수의 방열판(23)이 돌출 형성되는데, 이 방열판(23)은 유입구(11) 측으로 유입되는 반응부산물과의 히터하우징(20)이 접촉되는 접촉면적을 증가시켜 반응부산물에 충분한 열이 공급되어 균일하게 가열될 수 있도록 하는 역할을 하는 것이다.

이러한 방열판(23)은 전술한 히터하우징(20)과 마찬가지로 반응부산물에 의해 부식이 일어나지 않고, 추후에 설명될 카트리지식 히터(30)에서 전달되는 고온을 견딜 수 있는 금속재질 또는 세라믹 재질로 형성되도록 하고 반응부산물과 효과적으로 접촉할 수 있도록 촘촘하게 형성됨과 동시에 상호 교번적으로 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 히터하우징(20)이 설치되는 본체(10) 내측 하부에는 추후에 설명될 카트리지식 히터(30)에 의해 가열된 반응부산물을 냉각시키기 위한 냉매(41)가 순환되는 냉각라인(40)이 설치되며, 이러한 냉각라인(40)의 상부에는 냉각라인(40)과 면접되게 설치되어 냉각라인(40)에 의해 고형화된 반응부산물을 포집하는 포집플레이트(50)가 설치된다.

여기서 냉각라인(40)은 히터하우징(20)의 하측에 설치되는데, 그 양단부는 외측에 구비되는 냉매탱크(42)에 연결되어 일측 냉각라인(40)을 통해 냉각수 또는 프레온가스를 냉각라인(40)으로 공급함과 동시에, 히터하우징(20)을 통과하여 가열된 반응부산물에 의해 데워진 냉매(41)를 타측 냉각라인(40)을 통해 냉매탱크(42) 로 회수하게 된다.

이러한 냉각라인(40)은 히터하우징(20)이 설치되는 본체(10) 상부를 제외한 본체(10) 전체를 냉각할 수 있도록 나선형으로 형성되어 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 전술한 포집플레이트(50)는 냉각라인(40)의 상부에 면접하게 설치되어 고형화된 반응부산물을 포집하는 역할을 하는 것으로, 본체(10) 내측에 다단으로 형성되며 내부에 정화가 덜된 반응부산물 또는 정화된 가스가 통과될 수 있도록 홀(51)이 형성되는 것이 바람직하다.

전술한 홀(51)은 포집플레이트(50) 상에 관통공의 형태로 형성될 수도 있으나 포집플레이트(50)의 면적을 증가시키기 위해 포집플레이트(50)를 절단한 다음 이를 상향 절곡하여 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 전술한 히터하우징(20)의 결합공(21) 내에는 카트리지식 히터(30)가 착탈가능하게 결합되는데, 이 카트리지식 히터(30)는 히터하우징(20)을 가열하여 유입구(11) 측으로 유입되는 반응부산물을 가열하는 역할을 하는 것이다.

이러한 카트리지식 히터(30)는 히터의 면적 또는 본체(10)의 크기에 따라서 그 수량이 조절 가능하고, 히터의 종류는 반응부산물을 연소시킬 수 있는 250℃ 이상의 고온을 낼 수 있는 전기히터인 것이 바람직하며, 외부의 전원과 연결되어 발열되는 것으로 한다.

이하에는, 본 발명의 일 실시예에 따른 카트리지식 히터(30)를 구비하는 반 도체 제조용 분집포집장치의 전체적인 작동관계에 대해 설명한다.

먼저, 챔버(100) 내에서 발생되는 반응부산물은 유입구(11)를 통해 본체(10) 내측으로 유입되고, 유입된 반응부산물은 카트리지식 히터(30)에 의해 가열된 히터하우징(20) 및 방열판(23)과 접촉됨에 따라 가열되고 이를 통해 화학적 반응에 필요한 에너지를 공급받게 된다.

이때, 방열판(23)은 히터하우징(20) 상측에 상호 교번적으로 촘촘히 배열됨에 따라 반응부산물과의 접촉면적을 최대로 증가시키게 되고, 이를 통해 반응부산물은 충분히 가열되게 된다.

가열된 반응부산물은 냉매(41)에 의해 냉각된 본체(10) 하측, 냉각라인(40) 및 포집플레이트(50)를 통과하면서 냉각되게 되고, 냉각됨과 동시에 포집플레이트(50)에 증착되면서 급속도로 고형화 형태로 포집이 이루어지게 되며, 정화가 마무리된 가스는 배출구(12)를 통해 진공펌프(200) 측으로 배출된다

이러한 공정 중, 카트리지식 히터(30)에 문제가 발생되어 수리 및 교체가 필요할 경우 작업자는 본체(10)를 해체할 필요 없이 히터하우징(20) 내에서 카트리지식 히터(30)를 빼 내어 필요한 수리 및 교체를 용이하게 진행할 수 있게 된다.

이상에서와 같이, 본 발명에 따른 카트리지식 히터를 구비하는 반도체 제조용 분진포집장치는 분진포집장치 내부에 설치되는 히터하우징 내에 카트리지식 히터가 착탈가능하게 결합됨에 따라 히터에 문제가 발생했을 경우 분진포집장치를 해 체할 필요 없이 히터를 히터하우징 내에서 용이하게 분리한 후 교체 및 수리가 가능한 탁월한 효과가 있다.

또한, 히터하우징 상에 다수의 방열판을 돌출 형성시킴에 따라 분진포집장치 내로유입되는 반응부산물과 히터하우징이 접촉되는 접촉면적을 증가시킴으로써 반응부산물이 충분히 가열될 수 있는 장점이 있다.

Claims

상측에 반응부산물이 유입되는 유입구가 형성되고, 하측에 정화처리된 가스가 배출되는 배출구가 형성되는 본체;

상기 본체에 내측으로 인입되도록 설치되고, 내부에 결합공이 형성되는 히터하우징; 및

상기 히터하우징의 결합공 내에 착탈가능하게 결합되어 상기 히터하우징을 가열하는 카트리지식 히터;를 포함하여 이루어지고,

상기 히터하우징 상에는 방열판이 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 카트리지식 히터를 구비하는 반도체 제조용 분진포집장치.
청구항 1에 있어서,

상기 히터하우징은 상기 유입구의 하측에 위치되고, 그 하부에는 상기 카트리지식 히터에 의해 가열된 반응부산물을 냉각시키기 위한 냉매가 순환되는 냉각라인이 설치되며, 상기 냉각라인의 상부에는 상기 냉각라인과 면접되게 설치되어 상기 냉각라인에 의해 고형화된 반응부산물을 포집하는 포집플레이트가 설치되는 것을 특징으로 하는 카트리지식 히터를 구비하는 반도체 제조용 분진포집장치.
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