KR100987462B1 - 메쉬필터를 사용하는 스크러버 및 이를 이용한 반도체 제조장치의 배기 가스 처리장치 - Google Patents

Abstract

반도체 제조장치의 배기 가스로부터 메쉬필터에 포집되는 파우더만 신속하게 회수함으로써 메쉬필터의 주기적인 교체나 장치에 대한 별도의 유지보수가 거의 필요 없는, 장기적으로 매우 경제적이고 효율적인 스크러버 및 이를 이용한 반도체 제조장치의 배기 가스 처리장치를 개시한다.

본 발명은 반도체 제조공정을 수행하기 위한 반응실; 상기 반응실의 배기 라인에 구비된 진공펌프; 상기 반응실과 진공펌프 사이의 배기 라인 도중에 연결되는 것으로서 배기 가스의 유입포트 및 유출포트를 가지는 하우징과, 상기 하우징 내부의 유입포트와 유출포트 사이에 설치되고, 상기 유입포트로 들어오는 배기 가스가 유출포트로 빠져나가기 위해서는 거쳐야 하는 것으로서 배기 가스에 포함된 파우더를 그 한쪽 면에 해당하는 포집면에서 포집하는 메쉬필터, 상기 메쉬필터에 포집된 파우더를 메쉬필터로부터 떼어내기 위한 파우더탈리수단, 상기 유입포트가 설치된 하우징의 일측에 별도로 형성되되 메쉬필터로부터 떼내어진 파우더를 배출하기 위한 흡입하기 위한 청소포트를 포함하는 메쉬필터를 사용하는 스크러버; 상기 스크러버를 경유하지 않고 반응실과 진공펌프를 연결하도록 배기 라인으로부터 분기된 바이패스 라인; 및 상기 배기 라인 및 바이패스 라인에 구비되어 배기 가스을 스크러버 또는 진공펌프 쪽으로 흐르도록 제어하는 개폐밸브를 포함하여 구성된다.

Description

메쉬필터를 사용하는 스크러버 및 이를 이용한 반도체 제조장치의 배기 가스 처리장치{Scrubber using Mesh Filter and Apparatus for Exhaust Gas Treatment in Semiconductor Fabrication Equipment using the same}

본 발명은 메쉬필터를 사용하는 스크러버 및 이를 이용한 배기 가스 처리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스크러버 내의 메쉬필터에 포집된 파우더를 신속하고 편리하게 회수할 수 있어 스크러버의 유지 보수가 거의 필요 없고 메쉬필터를 주기적으로 교환할 필요가 없으며, 특히 반도체 제조장치에 적용하는 경우 스크러버의 유지 보수를 위해 반응실 내에서의 증착이나 에칭과 같은 주공정을 중단하는 일이 거의 없어 생산성을 향상시킬 수 있는 것이다.

일반적으로 반도체 제조장치중에서 증착장비나 식각장비와 같이 기체를 공정반응에 사용하는 장치는 필연적으로 배기 가스를 발생시킨다. 이 배기 가스에는 환경 및 인체에 치명적인 나쁜 영향을 미치는 유독 기체 혹은 파우더가 포함되어 있기 때문에, 배기 가스를 대기 중에 그대로 방출하는 것은 매우 위험한 일이며 법으로도 엄격히 금지되어 있다.

이러한 배기 가스로부터 유독 기체나 파우더를 포집하기 위한 장치는 스크러 버라고 불리우며, 방식에 따라 크게 습식과 건식으로 구분되어 있다. 습식의 경우는 거의 완벽하게 유독 기체나 파우더를 포집할 수 있지만, 장치가 복잡하고, 유지 보수가 까다롭다는 단점이 있으며, 때로는 처리과정에서 2차 환경오염을 발생시킬 염려가 있다.

건식의 경우는 습식에 비해 비교적 장치가 간단하다는 장점이 있지만, 효율면에서 다소 떨어지는 단점이 있다. 이 때문에 지금까지는 주로 습식의 스크러버 앞단에 건식의 스크러버를 구비하여 습식 스크러버의 부담을 덜어주는 용도로 많이 쓰여 왔지만, 최근에는 그 효율이 매우 높아져서 단독으로도 많이 사용되고 있다.

앞서 언급한 배기 가스는 그 자체가 파우더가 아닐지라도 그 중에 미세 파우더를 포함하는 경우는 매우 흔하며, 약간의 물리적, 화학적인 영향에 의해서도 파우더로 쉽게 변할 수 있다. 배기 가스로부터 파우더를 생성시키는 방법으로 크게 세가지가 알려져 있다.

첫번째는 배기 가스 중에 포함된 미세 입자에 전하를 띄게 한 뒤 역시 전하를 띈 집진판에서 이들 미세입자를 붙잡는 것이다. 이 과정에서 미세 입자는 비교적 큰 크기의 파우더로 변하게 된다.

두번째는 기체 상태의 배기 가스이라 하더라도 온도가 낮아지면 고체로 변하는 성질을 이용하는 것이다. 저압화학기상장치에서 실란(SiH₄)과 암모니아(NH₃)를 반응시켜 기판 위에 질화막을 형성하는 공정에서 그 반응 부산물로 염화암모늄(NH₄Cl)이 생성되어 배기되는데, 염화암모늄은 온도를 낮추면 파우더로 변하는 성 질이 있다. 이런 배기 가스에 대해서는 액체질소 또는 냉각수를 사용하는 냉각트랩(Cold Trap)을 써서 냉각 트랩 벽면에 파우더를 생성시킬 수 있다.

세번째는 기체 상태의 배기 가스를 다시 한번 태워서 배기 가스로부터 비교적 큰 크기의 입자 형태의 화합물을 생성하는 것이다. 대표적인 예로는 반응하고 남은 실란(SiH₄)을 산소를 써서 태우면 입자 형태의 이산화규소(SiO₂)가 생성된다.

이상에 기술된 방법에 의해 생성된 파우더는 그대로 스크러버 바닥에 쌓이거나 뒷단의 섬유 형태의, 혹은 와이어 메쉬필터에서 포집된다. 단, 메쉬필터에 의해 포집할 수 있는 입자의 크기는 메쉬필터 개구부의 크기와 같거나 보다 큰 것으로 한정될 것이다.

따라서 지금까지는 파우더 포집 장치인 스크러버에 대해 그 내부를 주기적으로 청소해주거나 필터를 주기적으로 교환해주어야 하는 등의 주기적인 유지 보수 작업이 필요하였다. 이러한 청소 작업 및 유지 보수 작업은 작업조건이 좋지 않고, 작업 중에도 자체적으로 많은 파우더를 발생하기 때문에 기피 대상이 되고 있을 뿐 아니라, 반도체 제조장치의 경우 유지보수 작업 중에는 반응실 내에서의 증착이나 에칭과 같은 주공정을 중단해야 하므로 생산성을 저하시키게 되는 결정적인 문제점이 있었다.

특히 메쉬필터의 교환 주기와 관련하여 대한민국 특허 제0239791에 개시된 기술에서는 도 1에 도시된 바와 같이 필터(F)를 여러 번 접어서 필터(F)와 배기 가스가 닿는 면적을 크게 하여 필터(F)의 교환 주기를 다소 늘릴 수 있지만, 필터(F) 가 막힘으로 인해서 배기압이 올라간다든가 하여 주공정 자체에 영향을 줄 수 있으므로 필터(F)를 반드시 주기적으로 교체해야 하는 문제는 여전히 남아 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 반응실로부터 배기되는 배기 가스에 포함된 파우더 또는 유독성 기체로부터 인위적으로 생성된 파우더를 메쉬필터에 의해 포집하고, 포집된 파우더를 포집 장치의 분리작업 없이도 편리하고 신속하게 회수할 수 있도록 하는 것에 의해 파우더 회수작업이 매우 효율적으로 이루어지고, 메쉬필터의 주기적인 교체나 장치에 대한 별도의 유지보수가 거의 필요 없어 경제적 면에서도, 또 환경 면에서도 장기적으로 매우 바람직한 메쉬필터를 사용하는 스크러버를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 상기의 스크러버를 반도체 제조장비에 적용함에 있어서 반도체 제조시 반응실 내에서 반응이 이루어지지 않는 시간, 즉 반도체기판을 주고받는 짧은 시간 동안에 메쉬필터의 청소가 이루어지도록 하는 것에 의해 메쉬필터의 성능을 지속적으로 유지할 수 있고, 스크러버 유지관리를 하기 위해 주공정을 중단하는 일이 없이 생산성을 향상시킬 수 있는 반도체 제조장치의 배기 가스 처리장치를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 배기 가스의 유입포트 및 유출포트를 가지는 하우징; 상기 하우징의 유입포트와 유출포트 사이에 설치되고, 상기 유입포트로 들어오는 배기 가스가 유출포트로 빠져나가기 위해서는 거쳐야 하는 것으로서 배기 가스에 포함된 파우더를 그 한쪽 면에 해당하는 포집면에서 포집하는 메 쉬필터; 상기 메쉬필터의 포집면에 포집된 파우더를 메쉬필터로부터 떼어내기 위한 파우더탈리수단; 및 상기 유입포트가 설치된 하우징의 일측에 별도로 구비되고, 진공흡입수단과 연결되고, 메쉬필터로부터 탈리된 파우더를 방출하기 위한 청소포트를 포함하여 구성된 메쉬필터를 사용하는 스크러버에 특징이 있다.

이때, 상기 메쉬필터는, 원통의 형태를 가지고, 상기 하우징의 윗면의 일부가 원통 형태의 상기 메쉬필터의 윗면을 이루고, 원통의 수직면은 메쉬이고, 메쉬의 바깥쪽면이 상기 포집면에 해당하고, 원통의 아랫면은 평판으로 이루어지며, 상기 파우더탈리수단은, 메쉬필터의 윗면 중앙부를 관통하여 청소기체가 그 내부로 유입되는 청소기체도입관과, 상기 청소기체도입관의 일단에 연결되어 끝부분의 노즐을 통해 청소기체를 상기 메쉬의 안쪽면에서 포집면을 향해 분사하는 청소기체분사관과, 상기 청소기체도입관에 청소기체를 공급하기 위해 하우징 외부에 설치된 청소기체 공급부와, 상기 청소기체분사관에서 청소기체가 분사되는 상기 노즐의 끝부분이 상기 메쉬의 안쪽면과 소정의 거리를 유지한 채 메쉬의 안쪽면 전체 면적에 대응하면서 이동하도록 하기 위한 노즐이동수단을 포함하는 청소기체분사기구로 이루어지며, 상기 노즐로부터 분사된 청소기체가 상기 진공흡입수단으로부터 발생된 진공흡인력에 의해 상기 진공흡입수단으로 빨려들어가면서 상기 메쉬 바깥쪽 면에 포집된 파우더를 탈리시키고 탈리된 파우더가 청소기체와 함께 상기 청소포트를 통해 하우징 바깥으로 방출되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 메쉬필터는 원통의 형태를 가지고, 평판 형태의 원통 윗면 중심에 관형태의 상기 유출포트가 연결되고, 원통의 수직면은 메쉬이고, 메쉬의 바깥쪽 면이 상기 포집면에 해당하고, 아랫면은 평판으로 이루어지며, 상기 유출포트는, 상기 하우징의 일측면을 관통하되 관통부에는 제1 회전지지부재가 구비되어 상기 메쉬필터가 상기 유출포트를 축으로 하여 상기 하우징의 기밀을 유지하며 회전할 수 있고, 상기 회전하는 유출포트에는 제2 회전지지부재를 통해서 회전하지 않는 분위기공급관이 연결되고, 상기 분위기공급관은 상기 배기 가스를 내보내는 쪽과 청소기체를 받아들이는 쪽의 2갈래로 분기되고, 상기 파우더탈리수단은, 상기 메쉬필터를 회전시키기 위한 고속회전운동수단과, 입구가 슬릿 형태로 이루어져 상기 메쉬 바깥쪽면의 일측과 소정의 거리를 두고 떨어져 있고, 상기 입구 슬릿의 세로방향은 상기 메쉬의 높이 방향과 일치하고, 출구는 상기 진공흡입수단에 연결되는 진공흡입구로 구성되며, 상기 분위기공급관을 통해서 받아들이는 청소기체가 상기 진공흡입수단으로부터 발생된 진공흡인력에 의해 상기 진공흡입수단으로 빨려들어가면서 상기 메쉬 바깥쪽 면에 포집된 파우더를 탈리시키고, 탈리된 파우더가 청소기체와 함께 상기 진공흡입구의 출구를 통해 하우징 바깥으로 방출되고, 이와 별도로 상기 청소포트를 통해서도 파우더가 포함된 청소기체가 하우징 바깥으로 방출되는 것에 특징이 있다.

또한, 본 발명은, 반도체 제조공정을 수행하기 위한 반응실; 상기 반응실로부터의 배기 가스를 배기하기 위한 배기 라인에 설치되는 진공펌프; 상기 반응실과 진공펌프 사이의 배기 라인 중간에 연결된 메쉬필터를 사용하는 스크러버; 상기 스크러버를 경유하지 않고 반응실과 진공펌프를 연결하도록 배기 라인으로부터 분기된 바이패스 라인; 및 상기 배기 라인 및 바이패스 라인에 구비되어 상기 반응실로 부터 배기된 배기 가스를 스크러버 또는 진공펌프쪽으로 흐르도록 제어하는 개폐밸브를 포함하는 반도체 제조장치의 배기 가스 처리장치에 특징이 있다.

또한 상기 진공흡입수단은, 상기 앞단의 하우징으로부터 방출되는 파우더가 포함된 청소기체를 유입하기 위한 유입관 및 파우더가 걸러진 청소기체를 배기하기 위한 유출관을 가지는 제 2의 하우징; 상기 제 2의 하우징의 유입관과 유출관 사이에 설치되되, 상기 유입관으로 들어오는 파우더가 포함된 청소기체가 유출관을 통해 빠져나가기 위해서는 거쳐야 하는 위치에 설치되며, 원통의 형태를 가지며, 그 윗면 중심에 상기 유출관이 연결되고, 상기 유출관이 상기 제 2의 하우징의 일측면을 관통하는 관통부에 회전지지부재를 구비함으로써 상기 유출관을 축으로 하여 회전할 수 있고, 그 수직면은 메쉬이고, 그 아랫면은 평판이고, 상기 앞단의 하우징으로부터 방출되는 청소기체에 포함된 파우더를 메쉬 바깥쪽 면에서 포집하는 제 2의 메쉬필터; 상기 제 2의 메쉬필터를 상기 유출관을 축으로하여 고속으로 회전시켜 이때 얻어지는 원심력에 의해 상기 제 2의 메쉬필터에 포집된 파우더를 떼어내기 위한 고속회전운동수단; 상기 제 2의 하우징 밑부분에 해당하며, 경사가 진 호퍼; 및 상기 제 2의 메쉬필터로부터 떼내어진 파우더가 호퍼에 쌓였을 때 상기 호퍼에 쌓인 파우더를 회수하기 위해 상기 호퍼 출구에 상기 파우더의 방출을 단속하기 위한 개폐밸브를 포함하여 구성되는 파우더 회수기구인 것이 바람직하다.

또한 본 발명은, 상기 스크러버 앞단측 배기 라인 중간에 설치되는 것으로서 상기 배기 가스에 포함된 유독 가스로부터 파우더를 생성하기 위한 파우더 생성기구를 더욱 포함한다.

상기 파우더 생성기구는, 1자 또는 U자 형태의 카트리지 히터를 복수개로 내부에 구비하여 상기 카트리지 히터 표면에서 배기 가스의 표면반응을 유도하는 가열방식인 것이 바람직하고, 상기 파우더 생성기구의 밑부분이 경사가 져서 호퍼 형태를 이루고, 호퍼의 출구에 방출포트를 구비하며, 이 방출포트는 스크러버의 청소포트와 연결된 것에 특징이 있다.

본 발명의 메쉬필터를 사용하는 스크러버에 의하면, 하우징 내부로 유입되어 메쉬필터에 의해 포집된 파우더가 청소기체를 이용한 파우더탈리수단에 의해 메쉬필터로부터 떼내어지고, 이어서 파우더가 포함된 청소기체가 청소포트를 통해 하우징 바깥으로 방출된다. 이에 더해, 청소포트를 통해 하우징 바깥으로 방출된 파우더를 파우더 회수기구에 구비된 제 2의 메쉬필터에서 포집한 뒤, 제 2의 메쉬필터를 고속으로 회전시키고, 이때 얻어지는 원심력에 의해 제 2의 메쉬필터에 포집된 파우더를 탈리시켜 파우더만 선택적으로 회수할 수 있다.

따라서 스크러버를 분리하지 않고도 스크러버의 내부 청소는 물론, 파우더의 회수가 매우 신속하고 편리하게 이루어지고, 스크러버의 유지관리에 어려움이 없으며, 메쉬필터의 성능을 장기간 일정하게 유지할 수 있고, 필터와 같은 폐기물 발생이 없어서 경제적으로는 물론, 환경적으로도 매우 긍정적인 이점이 있다.

또한 본 발명의 스크러버를 사용하는 반도체 제조 공정에서는 반응실 내의 기판을 교체하는 짧은 시간 동안에 메쉬필터의 청소를 완료할 수 있고, 반응실 내에서의 증착이나 식각과 같은 주공정을 중단하지 않아도 되기 때문에 반도체 제조 공정에서 생산성이 향상되는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명한다. 도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 메쉬필터를 사용하는 스크러버의 제 1 실시예를 나타낸 구성도로서, 도시된 바와 같이 본 발명의 메쉬필터를 사용하는 스크러버(100)는, 내부 기밀이 유지되되 그 윗부분은 원통형상부(110a)로 되어 있고, 그 아랫 부분은 호퍼(110b) 형상인 하우징(110)을 구비하며, 이 하우징(110)의 측벽 하부에는 배기 가스가 유입되는 유입포트(111)가 구비되고, 하우징(110) 상부에 파우더가 걸러진 배기 가스가 유출되는 유출포트(112)가 구비된다.

상기 하우징(110)내에는 유입포트(111)로 유입되는 배기 가스로부터 파우더를 포집하는 메쉬필터(120)가 유입포트(111)와 유출포트(112) 사이에 설치되며, 유입포트(111)로부터 유입되는 배기 가스가 메쉬필터(120)를 통과하여 유출포트(112)로 들어간다.

여기서 메쉬필터(120)의 형상은 원통 형태로서 하우징(110)의 윗면의 일부가 메쉬필터의 윗면(105)이 되고, 원통의 수직면은 메쉬(mesh)이고, 원통의 아랫면은 평판으로 이루어진다. 그리고 메쉬의 바깥쪽 면이 포집면으로 작용하여 파우더(P)가 메쉬필터(120)에 포집된다. 메쉬필터(120)를 하우징(110)의 윗면(105)에 고정하는 방법의 하나는 메쉬필터(120)에 플랜지를 만들고 플랜지와 하우징(110)의 윗면(105) 사이에 오링과 같은 누출방지 부재를 쓰는 것인데, 이러한 기술은 일반적인 사항에 속하므로 자세한 도시와 설명은 생략하기로 한다.

상기 메쉬필터(120)에서 파우더(P)를 포집할 수 있는 포집면의 면적, 즉, 메쉬의 면적은 소정의 시간 동안 반응실 안에서의 압력을 원하는 수준으로 유지할 수 있도록 충분히 넓게 설정하며, 메쉬 개구부의 크기는 포집하려는 파우더의 최소 크기에 따라 결정하게 된다. 만약, 지름 10㎛ 이상의 파우더를 포집하고자 한다면 개구부의 크기도 이에 준하면 될 것이다.

한편, 본 발명의 스크러버(100)에서는 메쉬필터(120)에 포집된 파우더를 메쉬필터(120)로부터 떼어내기 위한 파우더탈리수단이 구비되어 있고, 파우더탈리수단으로는 상기 메쉬필터(120)에 포집된 파우더를 메쉬필터(120)로부터 떼어내기 위해 파우더가 포집된 포집면의 반대편에서 메쉬필터(120)를 향해 청소기체를 분사하는 청소기체분사기구(130)인 것이 바람직하다.

또한 청소기체를 분사함과 동시에 상기 하우징(110)의 호퍼(110b) 출구에 구비된 청소포트(113)를 통해서 메쉬필터(120)로부터 떼내어진 파우더를 청소기체와 함께 진공흡입하여 하우징(110)으로부터 배출하도록 된 것으로, 상기 진공흡입을 위해 청소포트(113)에 진공흡입수단(140)을 연결한다. 진공흡입수단으로서, 예를 들면 진공청소기를 사용할 수 있으며, 후술할 제 2의 메쉬필터를 사용하는 파우더 회수기구(500)로 대체될 수도 있다.

상기 파우더탈리수단인 청소기체분사기구(130)는, 청소기체가 그 내부로 유입되는 것으로서 상기 메쉬필터(120)의 윗면(105) 중앙부를 관통하는 청소기체도입관(131)과, 상기 청소기체도입관(131)의 한쪽 아래 끝부분에 메쉬필터(120)의 포집면에 대하여 직각인 방향으로 연결되어 그 끝부분의 노즐(135)로부터 청소기체를 메쉬필터(120)의 안쪽면에서 포집면을 향해 분사하는 청소기체분사관(132)과, 상기 청소기체도입관(131)에 연결되어 청소기체를 공급하기 위한 압축공기 공급 포트, 혹은 에어컴프레셔로 구성되는 청소기체공급부(133)와, 상기 청소기체분사관(132)을 메쉬필터(120)의 파우더 포집면을 따라 이동시키기 위한 후술할 노즐이동수단으로 구성된다.

그리하여, 상기 청소기체가 상기 진공흡입수단(140), 예를들면 진공청소기로부터 발생된 진공흡인력에 의해 진공청소기로 빨려들어가면서 상기 메쉬 바깥쪽 면에 포집된 파우더(P)를 탈리시키고, 탈리된 파우더가 청소기체와 함께 상기 청소포트(113)를 통해 하우징(110) 바깥으로 방출되는 것이다.

청소기체도입관(131)과 청소기체분사관(132)은 회전과 상하운동에 대한 충분한 강성을 가지는 형상을 가져야 하며, 상기 청소기체도입관(131)의 끝단과 하우징(110) 사이에는 청소기체도입관(131)의 상하 이동 시에도 하우징(110) 내부의 기밀을 유지할 수 있도록 신축이 자유로운 벨로우즈(137)를 설치하고, 청소기체도입관(131)이 하우징(110)을 관통하는 부분에는 회전지지부재(134a)를, 벨로우즈(137)의 한쪽끝이 용접되는 브라켓(138)을 청소기체도입관(131)이 관통하는 부분에도 회전지지부재(134b)를 각각 설치하는 것이 바람직하다.

이 회전지지부재(134a,134b)는 기밀을 유지하면서 청소기체도입관(131)의 회전운동은 지지하고 상하운동은 방지하는 것으로서 리테이너(미도시)와 베어링(미도시)으로 구성되는데, 이에 대한 기술적인 면은 일반적인 사항에 속하므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 하우징(110)의 외부에 설치되는 상기 노즐이동수단은 청소기체도입관(131)의 일단을 회전지지하는 회전지지부재(134c)를 구비한 지지테이블(136a)과, 상기 지지테이블(136a)에 설치된 회전구동모터(136b)와, 상기 회전구동모터(136b)의 회전운동을 상기 청소기체도입관(131)의 회전운동으로 전달하는 회전운동전달기구(136c)와, 상기 지지테이블(136a)에 나사 결합된 리드스크류(136d)와, 상기 리드스크류(136d)를 회전시키기 위한 직선구동모터(136e)로 구성된다.

이때 상기 회전운동전달기구(136c)는 도시된 바와 같이 벨트 및 한 쌍의 벨트풀리로 구성할 수도 있고, 도시하지는 않았지만 한 쌍의 기어로 구성할 수도 있다. 그리고 상기 리드스크류(136d)는 볼스크류로 대신할 수도 있다.

따라서 회전구동모터(136b) 및 직선구동모터(136e)의 구동에 의해 청소기체분사관(132)이 메쉬필터(120)의 중심축 선을 중심으로 회전하고, 또한 중심축 선을 따라 직선왕복 이동을 하게 된다. 그 결과로 인해 청소기체가 분사되는 상기 노즐(135)의 끝부분이 메쉬필터(120)의 파우더 포집면과 소정의 거리를 유지한 채 메쉬필터(120)의 파우더 포집면 전체 면적에 대응하면서 이동하게 되어 상기 원통형상의 메쉬필터(120)의 포집면 전체에 걸쳐 포집된 파우더를 모두 떼어낼 수 있다.

상기 노즐(135)의 기체분사출구 형태는 원형(미도시), 혹은 메쉬필터(120)의 중심축 방향과 같은 세로 방향을 가지는 슬릿 형태(미도시)가 될 수 있으며, 원의 지름, 혹은 슬릿의 세로 높이는 대략 3~10mm가 적당한데, 청소기체의 공급유량이 충분히 크다면 그 크기는 보다 커져도 좋다. 특히, 메쉬필터(120)의 높이가 적당히 작거나, 혹은 청소기체의 압력이 비교적 크거나 하면 노즐(135) 슬릿의 세로방 향 크기는 메쉬필터(120)의 높이에 준해도 좋다. 이 경우에는 청소기체도입관(131)이 상하운동을 할 필요가 없이 단지 회전운동만 해도 청소기체분사관(132) 끝의 노즐(135)이 메쉬필터(120) 포집면 전체에 걸쳐 대응하며 이동함으로써 메쉬필터(120) 청소 시간이 단축되는 이점이 있게 된다.

도 4는 본 발명의 또 다른 발상을 보여주는 메쉬필터를 사용하는 스크러버(800)의 제 2 실시예로서, 일측에 배기가스 유입포트(811)가 구비된 하우징(810) 내부에 원통 형상의 메쉬필터(820)를 설치한다.

상기 메쉬필터(820)는, 원통의 형태를 가지고, 평판 형태의 원통 윗면 중심에 관형태의 상기 유출포트(812)가 연결되고, 원통의 수직면은 메쉬이고, 메쉬의 바깥쪽면이 상기 포집면에 해당하고, 아랫면은 평판으로 이루어진다. 상기 유출포트(812)는 상기 하우징(810)의 일측면을 관통하되 관통부에는 제1 회전지지부재(834a)가 구비되어 상기 메쉬필터(820)가 상기 유출포트(812)를 축으로 하여 상기 하우징(810)의 기밀을 유지하며 회전할 수 있다.

유출포트(812)에는 분위기공급관(825)이 회전지지부재(834b)를 통해 연결되는데, 분위기공급관(825)은 배기 가스를 내보내는 쪽의 밸브(827)와 청소기체를 받아들이는 쪽의 밸브(828)의 2갈래로 분기되어 하우징(810) 내부 분위기를 각각 진공분위기 및 청소기체 공급분위기, 가령 대기압 분위기로 형성할 수 있다.

즉, 주공정이 진행되는 동안에는 하우징(810)의 유입포트(811)를 통해 파우더가 포함된 배기 가스가 유입되면, 메쉬필터(820)에서 파우더가 포집되고 파우더가 걸러진 배기 가스는 유출포트(812), 분위기공급관(825), 개폐밸브(827)를 차례 로 거친 뒤 하우징(810)을 빠져나가서 주공정용 진공펌프(미도시)에 연결된다. 한편, 메쉬필터(820) 포집면에 부착된 파우더를 탈리시키는 동안에는 밸브(828), 분위기공급관(825)를 통해 하우징(810) 내부로 대기 상태의 청소기체를 받아들이게 된다.

또한 하우징(810)에는 메쉬필터(820)로부터 파우더(P)를 떼내기 위한 파우더탈리수단이 구비되어 있고, 파우더탈리수단은, 상기 메쉬필터(820)를 회전시키기 위한 고속회전운동수단과, 진공흡입수단(840)에 연결되어 메쉬필터(820)로부터 탈리된 파우더를 배출하기 위한 진공흡입구(851)로 구성된다.

상기 고속회전운동수단은, 메쉬필터(820)에 고정된 유출포트(812)를 회전시키기 위한 것으로 벨트 및 벨트풀리와 같은 회전운동전달기구(836)와 회전구동모터(838)로 구성된다.

상기 진공흡입구(851)는, 입구가 슬릿 형태로서 메쉬필터(820)의 메쉬 바깥쪽면의 일측과 소정의 거리를 두고 떨어져 있고, 입구 슬릿의 세로방향은 메쉬의 높이 방향과 일치하고, 출구(853)는 진공청소기(840)와 같은 진공흡입수단(840)에 연결되되, 상기 분위기공급관(825)을 통해 받아들이는 청소기체가 진공흡입수단(840)으로부터 발생된 진공흡인력에 의해 진공흡입수단(840)으로 빨려들어가면서 메쉬 바깥쪽 면에 포집된 파우더(P)를 탈리시키고, 탈리된 파우더가 청소기체와 함께 진공흡입구(851)의 출구(853)를 통해 하우징(810) 바깥으로 방출된다.

한편, 메쉬필터(820) 안쪽면은 +의 압력이 작용해야 하지만, 제 1 실시예의 경우에서와 같이 청소기체를 구태여 메쉬필터(820) 안쪽에서 포집면인 바깥쪽을 향 해 분사할 필요가 없으며, 또한 도 5에 자세히 보인 바와 같은 슬릿형태의 진공흡입구(851)의 높이를 메쉬필터(820)의 높이에 대응시켜 설정하면 진공흡입구(851)를 상하운동시킬 필요가 없다는 장점이 있다.

그러나 진공흡입구(851)가 메쉬필터(820) 바깥쪽에 존재함으로 인해 쉽게 오염될 염려가 있고, 개폐밸브(864) 및 출구(853)를 통해 전달되어 오는 진공청소기(840)의 흡인력이 제 1 실시예에서의 청소기체의 분사력에 비해 약할 수 있다는 단점도 아울러 있을 수 있다.

한편, 하우징(810)의 밑부분은 호퍼(815) 형태를 갖춤으로써 메쉬필터(820)로부터 탈리되었으나 상기 진공흡입구(851)를 통해 빠져나가지 못할 수도 있는 비교적 무거운 파우더가 쌓일 수 있도록 하고, 호퍼(850)의 중앙에 연결된 청소포트(813)는 진공청소기와 같은 상기 진공흡입수단(840)에 개폐밸브(863)를 통해 연결됨으로써 호퍼(815)에 쌓인 비교적 무거운 파우더를 하우징(810) 외부로 방출할 수 있게 된다.

도 6은 파우더 회수기구를 나타낸 구성도로서, 전술한 제1 및 제2 실시예에 있어서 메쉬필터(120,820)로부터 떼내어진 파우더(P)를 회수하기 위한 진공흡입수단(140,840)의 예로서 진공청소기를 적용할 수도 있지만 도 6에 나타난 바와 같은 파우더 회수기구(500)를 적용할 수도 있다.

파우더 회수기구(500)에서 파우더 포집 원리는 앞서 설명한 제2 실시예의 스크러버(800)에서의 원리와 비슷하다. 즉, 파우더 회수기구(500)는 외형을 결정하는 제 2의 하우징(510)을 구비하고, 파우더(P)가 유입되는 유입관(511)과 제 2의 하우징(510) 바깥으로 배기 가스를 배기시키기 위한 유출관(512)이 제 2의 하우징(510)의 일측, 가령 그 윗면에 설치되며, 이 제 2의 하우징(510) 내부에서 유입관(511)과 유출관(512) 사이에 위치하면서 상기 유입관(511)으로 들어오는 파우더(P)가 포함된 청소기체가 유출관(512)을 통해 빠져나가기 위해서는 거쳐야 하는 제 2의 메쉬필터(520)가 설치된다.

제 2의 메쉬필터(520)는, 원통의 형태를 가지며, 그 윗면 중심에 유출관(512)이 연결되고, 유출포트(512)가 상기 제 2의 하우징(510)의 일측면을 관통하는 관통부에 회전지지부재(534a)를 구비함으로써 상기 유출관(512)을 축으로하여 회전할 수 있고, 그 수직면은 메쉬이고, 그 아랫면은 평판으로 이루어지며, 유입ㄱ관(511)으로부터 유입되는 청소기체에 포함된 파우더를 메쉬 바깥쪽 면에서 포집하게 된다.

유출관(512)은 고속회전운동수단에 의해 회전하도록 되어 있고, 고속회전운동수단으로서 벨트 및 벨트풀리와 같은 회전운동전달기구(536)와 회전구동모터(538)가 사용되는 것은 전술한 제2 실시예의 스크러버(800)에 적용한 고속회전운동수단의 경우와 동일하다.

그리고 회전하는 상기 유출관(512)에는 회전하지 않는 분위기공급관(525)이 회전지지부재(534b)를 통해 연결되는데, 분위기공급관(525)은 파우더가 걸러진 청소기체가 배기되는 것을 단속하는 밸브(527) 쪽과 대기압 상태의 일반 공기를 받아들이는 것을 단속하는 밸브(528) 쪽으로의 2갈래로 분기되어 제 2의 하우징(510) 내부 분위기를 진공, 혹은 대기압으로 형성할 수 있다.

즉, 파우더(P)가 포함된 청소기체를 유입관(511)을 통해 받아들이는 동안에는 제 2의 메쉬필터(520)에서 파우더가 포집되고, 파우더가 걸러진 청소 기체는 유출관(512), 분위기공급관(525), 개폐밸브(527)를 차례로 거친 뒤 제 2의 하우징(510)을 빠져나간다. 한편, 제 2의 메쉬필터(520) 포집면에 부착된 파우더를 탈리시키기 위해서는 제 2의 메쉬필터(520)를 유출관(512)을 축으로 하여 고속회전, 대략 분당 500회 이상의 회전에서 얻어지는 원심력을 이용하게 된다.

단, 제 2의 메쉬필터(520)의 고속회전이 진행되는 동안 제 2의 하우징(510)의 분위기는 진공을 유지하여도 좋고, 고속회전 시작 이전에 밸브(528)를 개방하여 대기압 상태로 만들어 놓아도 좋다. 제 2의 메쉬필터(520)의 고속회전에 의해 탈리된 파우더(P)는 제 2의 하우징(510) 아랫 부분의 호퍼(515)에 쌓이게 되고, 파우더 회수포트(513)를 통해 포대(도시하지 않음) 같은 것을 이용하여 파우더를 회수하게 된다.

도 7은 상기한 제 1 실시예의 스크러버(100)가 설치된 반도체 제조장치의 배기 가스 처리장치를 나타낸 블럭구성도로서, 도시된 바와 같이 증착이나 식각과 같은 반도체 제조공정을 수행하기 위한 반응실(200)이 구비되고, 반응실(200)의 배기 라인(210)에는 진공펌프(300)가 구비되며, 반응실(200)과 진공펌프(300) 사이의 배기 라인(210) 도중에 스크러버(100)(도 2 참조)를 설치하고, 배기라인(210)을 스크러버(100)의 유입포트(111)와 유출포트(112)에 각각 연결한다. 단, 배기 가스는 온도가 낮아지면 응축되어 원하지 않는 파우더를 배관 벽에 생성할 가능성이 있으므로 반응실(200)로부터 스크러버(100)에 이르는 배관을 가열, 가령 150~250℃의 범위로 가열하는 것이 바람직하다.

또한 상기 배기 라인(210)으로부터 분기하여 스크러버(100)를 경유하지 않고 반응실(200)과 진공펌프(300)를 연결하는 바이패스 라인(220)이 구비되고, 상기 배기 라인(210)과 바이패스 라인(220)에는 반응실(200)로부터 배기되는 배기 가스를 스크러버(100) 또는 진공펌프(300)쪽으로 선택적으로 흐르도록 흐름을 제어하는 개폐밸브(231,232,233,234)가 설치된다.

한편, 제 1 실시예의 스크러버(100) 대신에 제 2 실시예의 스크러버(800)(도 4 참조)를 사용하여도 비슷한 결과를 얻을 수 있을 것이지만 전체적인 구성면에서는 큰 차이가 없으므로 이에 대한 그림과 설명은 생략하기로 한다.

반도체 제조장치의 배기 가스 처리장치에 사용되는 스크러버(100)에서 파우더를 포집하는 메쉬필터(120)의 메쉬 면적은, 일정한 시간 동안 반응실(200)로부터 배기되는 배기 가스로 인해 궁극적으로 생성되는 파우더의 양에 따라 결정하게 되는데, 그 최소 면적은 한 번의 주공정을 수행하는 동안 메쉬필터(120)가 파우더에 의해 막혀서 주공정이 영향을 받지 않을 정도이면 충분하며, 바람직한 메쉬필터(120)의 크기로는 원통의 지름이 200~400mm, 높이가 200~600mm 이다.

또한, 메쉬필터(120)에서 필터 개구부의 크기는 포집하려는 파우더의 크기에 따라 결정되는데, 개구부의 크기가 가로, 세로 대략 수~수십 ㎛로서 와이어 메쉬의 호칭으로 보면 대략 150번 이상의 것이 바람직하다. 만약 섬유 상의 메쉬필터(120)를 선택한다고 하면 개구부의 크기는 수 ㎛ 이하로도 할 수 있을 것이다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다. 반도체 제조장치에서 하나의 공정이 끝나고 다음 공정이 시작되기까지의 사이 시간, 즉 반도체 기판(미도시)을 반응실(200)로부터 빼내고 새 반도체 기판을 반응실(200)로 수납하기까지의 사이 시간에는 유독성 배기 가스 발생이 거의 없다.

따라서 이 시간 동안에는 스크러버(100)측의 개폐밸브(232,234)를 닫고, 파이패스라인(220)측 개폐밸브(233)는 열어서 스크러버(100)를 주공정 배기 라인(210)으로부터 격리시키면, 반응실(200)로부터 배기되는 배기 가스는 배기 라인(210) 및 바이패스 라인(220)을 거쳐서 진공펌프(300)로 들어간 뒤, 진공펌프(300) 출구쪽 배관을 통해 다음 단계의 배기 가스 처리장치, 예를 들면 레진이 포함된 기체 정화장치, 혹은 습식 스크러버로 넘어가거나, 경우에 따라서는 그대로 대기 중으로 배기된다. 그리고 스크러버(100)가 격리되어 있는 시간은 불과 몇 분에 불과하지만, 그 사이에 스크러버(100)의 메쉬필터(120)에 포집된 파우더를 제거하는 것이 가능하다.

즉, 반응실(200)에서 주공정이 진행되는 동안에는 스크러버(100)측의 개폐밸브(232,234)를 열고, 파이패스라인(220)측 개폐밸브(233)는 닫게 되면, 반응실(200)로부터 배기된 배기 가스에 포함된 파우더는 스크러버(100)의 유입포트(111)릍 통해 하우징(110) 내부로 유입되고, 원통형상의 메쉬필터(120) 바깥쪽에 포집된다. 파우더가 제거된 배기 가스는 메쉬필터(120) 안쪽으로 유입된 후에 유출포트(112)를 통해 스크러버(100)를 빠져나가게 된다.

이어서, 메쉬필터(120) 바깥쪽, 즉 메쉬필터(120) 포집면에 포집된 파우더는 앞서 언급한 바와 같이 반도체 제조장치에서 하나의 공정이 끝나고 다음 공정이 시 작되기까지의 사이 시간 동안에 제거된다. 도 2를 참조하면, 메쉬필터(120) 안쪽에 설치된 청소기체분사관(132)의 노즐(135)로부터 청소기체가 분사되어 메쉬필터(120) 바깥쪽에 붙어 있는 파우더를 메쉬필터(120)로부터 탈리시키며, 이와 동시에 청소포트(113)에 연결된 진공흡입수단(140)의 흡입력으로 파우더를 빨아들여 파우더를 스크러버(100) 바깥으로 제거하게 되는 것이다.

여기서 청소기체는 에어컴프레셔, 혹은 압축공기 공급포트로 구성되는 청소기체공급부(133)로부터 공급되며, 청소기체의 종류로는 수분이 제거된 압축 공기, 질소, 혹은 불활성 기체를 사용할 수도 있다.

또한 청소기체분사관(132)은 메쉬필터(120)의 원통형 포집면 면적 전부에 걸친 분사에 대응하기 위해 메쉬필터(120)의 중심축선을 중심으로 회전하면서 중심축선을 따라 상향, 혹은 하향 진행한다. 즉 회전구동모터(136b) 및 회전운동전달기구(136c)에 의해 메쉬필터(120) 맨 아래, 혹은 맨 위에서 중심축선을 중심으로 한바퀴 회전하고, 그 다음에는 직선구동모터(136e) 및 리드스크류(136d)에 의해 대략 노즐(135) 크기만큼 중심축선을 따라 상향, 혹은 하향 진행하여 메쉬필터(120) 맨 위, 혹은 맨 아래까지 가는 동안 같은 작업을 반복한다. 단, 앞서도 언급하였듯이 노즐(135)의 세로방향 크기가 메쉬필터(120)의 높이와 비슷한 경우라면 청소기체분사관(132)의 상하 이동은 필요 없게 된다.

공급되는 청소기체의 압력은 1~6Bar 정도이면 바람직하며, 충분한 유량의 청소기체가 공급될 수 있도록 하는 것이 매우 중요하다. 한편, 메쉬필터(120) 안쪽 벽과 청소기체분사노즐(135) 끝부분 사이의 간격은 5~10mm 로 유지되도록 하는 것 이 바람직하다.

이상과 같이 스크러버(100)로부터 파우더만 회수하게 됨으로써 스크러버 유지보수시 발생할 수 있는 폐기물 발생량도 파우더에 대한 것을 제외하고는 거의 없다고 볼 수 있다.

도 8은 반도체 제조장치의 배기 가스 처리장치에 대한 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 것으로, 도 7의 실시예의 구성에 더하여 배기 가스로부터 파우더를 생성하기 위한 파우더 생성기구(400)가 스크러버(100) 앞단의 배기 라인(210)에 더욱 구비된 구성이다. 파우더 생성기구(400)의 동작방식으로는 내부에 배기 가스가 흘러가는 방향으로 카트리지 히터(410)를 “U"자, 혹은 ”1“자 형태로 다수 설치한 가열방식을 채택할 수 있다.

카트리지 히터(410)를 적당한 온도, 가령 표면 온도 300~500℃의 범위로 가열하게 되면, 배기 가스에 포함된 유독 가스가 카트리지 히터(410) 표면에서 반응을 일으켜 증착이 된다. 즉, 배기 가스는 파우더 생성기구(400)의 입구(411)를 통해 들어온 뒤, 카트리지 히터(410)의 축방향으로 흘러가다가 기상상태에서, 혹은 카트리지 히터(410) 표면에서 화학반응을 일으켜 파우더로 변하게 된다.

기상 상태에서 발생된 파우더는 그대로 파우더 생성기구(400)의 출구(412)를 통해 배기 가스 속에 포함되어 스크러버(100)로 유입되고, 파우더 생성기구(400)의 카트리지 히터(410) 표면에 부착되는 파우더는 계속적인 공정 진행을 하게 되면 부착과 탈착이 평행 상태에 다다르고, 탈착되는 일정량의 파우더 중 매우 무거운 파우더는 파우더 생성기구(400) 아래 부분에 형성된 호퍼(415)에 쌓이지만 대부분의 파우더는 파우더 생성기구(400)의 출구를 통해 배기 가스 속에 포함되어 스크러버(100) 안으로 유입된다.

단, 파우더 생성기구(400)의 호퍼(415)에 쌓인 파우더는 주기적으로 제거해주어야 하는데, 이 작업은 앞서 스크러버(100)의 메쉬필터(120)로부터 탈리되는 파우더를 제거하는 것과 같은 요령으로 이루어지는 것으로, 추후 설명되는 바와 같이 진공흡입수단을 사용하는 것에 의해 가능하게 된다. 한편, 배기 가스는 온도가 낮아지면 응축되어 원하지 않는 파우더를 배관 벽에 생성할 가능성이 있으므로 반응실(200)로부터 파우더생성기구(400)에 이르는 배관을 가열, 가령 150~250℃의 범위로 가열하는 것이 바람직하다.

한편, 파우더 생성기구(400)로는 카트리지 히터(410)를 사용하는 가열방식 뿐 아니라 플라즈마 트랩(미도시)을 쓸 수도 있다. 즉, 전기장이 가해지는 전극판을 교대로 그 내부에 연결하고, 전극판과 전극판 사이에는 전기장의 영향으로 플라즈마를 발생시키고, 또 전극판을 적당한 온도, 가령 400℃이하로 가열하면, 전극판에서 배기 가스가 표면반응을 일으켜 파우더가 생성될 수 있는 것이다.

단, 플라즈마 트랩에서는 파우더가 어느 두께 이상으로 쌓이면 전기장의 세기가 줄어들어 플라즈마 효과가 급감하여 전극판을 교체해야만 하는 단점이 있게 된다. 한편, 이온 집진판, 냉각트랩, 재연소 기구 등을 파우더 생성기구로 쓸 수도 있는데, 이에 대해서는 전술한 바 있으므로 여기서는 설명을 생략하기로 한다.

파우더 생성기구가 가열 방식이냐, 기타 방식의 것이냐 하는 것은 배기 가스의 종류에 따라 결정되는 것이며 일률적으로 정해지는 것은 아니다. 예를 들면, 금 속유기화합물은 대개 분해 온도가 매우 낮아서 배기 가스에 포함된 가스 성분끼리 기상에서, 혹은 가열된 표면에서 서로 화학 반응하여 쉽게 막을 형성할 수 있다. 따라서 금속 유기화합물이 배기되는 공정에서는 가열 방식이 보다 유리할 것이다. 한편, 실리콘 계열의 물질이 배기되는 공정에서는 연소에 의해 파우더 형태의 이산화실리콘을 쉽게 형성할 수 있으므로 연소 방식이 유리할 것이다.

그리고 파우더 생성기구(400)의 호퍼(415)에 쌓인 파우더를, 혹은 스크러버(100)의 메쉬필터(120)부터 떼내어진 파우더를 회수하기 위한 진공흡입수단으로는 진공청소기가 될 수도 있지만, 도 6에 도시된 바와 같은 파우더 회수기구(500)가 될 수도 있다. 파우더 회수기구(500)는 도 8에서와 같이 파우더 생성기구(400)와 스크러버(100)에 각각 방출포트(241)와 청소포트(242)를 통해 연결된다. 청소포트(242) 중간에는 개폐밸브(163)가 포함되어야 하는 것은 물론이다.

파우더 회수기구(500)에서 파우더 포집 원리는 앞서 스크러버(100)의 진공흡입수단으로 파우더 회수기구(500)를 적용한 원리와 동일하므로 구체적인 구성 및 작용 설명은 생략한다. 단, 파우더 회수기구(500)의 분위기공급관(525)에서 파우더가 걸러진 청소기체가 밸브(527)를 통해 배기 되는 쪽에 진공펌프(600)를 연결하고, 파우더 회수기구(500)의 파우더 회수포트(513)에는 개폐밸브(542)를 통해 포대(550)을 연결하는 것이 바람직하다.

따라서, 파우더 회수기구(500) 아랫 부분의 호퍼(515)에 쌓인 파우더는 적절한 시점에 개폐밸브(542)를 열어서 파우더 회수포트(513)를 통해 포대(550)에 회수할 수 있도록 한다. 이때 분위기공급관(525)의 개폐밸브(528)를 미리 개방하여 파 우더 회수기구(500)의 내부를 대기압 상태로 만들어 놓아야 할 것이다.

그런데 포대 안으로 파우더를 회수하는 과정에서 분진이 날려서 미약하나마 2차 오염을 일으킬 수 있으므로 파우더 회수기구(500)는 주공정이 진행되는 청정지역이 아닌 비청정지역에 위치하는 것이 바람직할 것이다.

지금까지 설명된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위 내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 종래 기술에서 면적을 늘려서 사용하는 메쉬필터를 보여주는 사시도

도 2는 본 발명에 따른 청소기체분사에 의한 파우더 제거를 실시하는 제 1 실시예의 스크러버 구성을 나타낸 종단면도.

도 3은 본 발명에 따른 제 1 실시예의 스크러버 구성을 나타낸 평단면도.

도 4는 본 발명에 따른 진공흡입에 의한 파우더 제거를 실시하는 제 2 실시예의 스크러버 구성을 나타낸 종단면도.

도 5는 진공흡입에 의한 파우더탈리수단의 슬릿형태 진공흡입구를 보여주는 사시도

도 6은 스크러버로부터 파우더를 회수하기 위한 파우더 회수기구의 구성을 타낸 종단면도.

도 7은 본 발명에 따른 스크러버를 이용한 반도체 제조장치의 배기 가스 처리장치를 개략적으로 나타낸 구성도.

도 8은 도 7의 다른 실시예의 구성도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 스크러버 110 : 하우징

111 : 유입포트 112 : 유출포트

113 : 청소포트 120 : 메쉬필터

130 : 청소기체분사기구 132 : 청소기체분사관

133 : 청소기체공급부 140 : 진공흡입수단

200 : 반응실 210 : 배기 라인

220 : 바이패스 라인 300 : 진공펌프

400 : 파우더 생성기구 500 : 파우더 회수기구

520 : 제 2의 메쉬필터 851 : 진공흡입구

Claims (15)

1. 배기가스의 유입포트와 유출포트를 가지는 하우징;

   상기 배기가스가 상기 유입포트로 들어와 상기 유출포트로 빠져나가는 동안에 상기 배기가스에 포함된 파우더를 포집면을 통하여 포집하는 메쉬필터;

   상기 메쉬필터의 포집면에 포집된 파우더를 탈리시키는 파우더탈리수단;

   상기 메쉬필터로부터 탈리된 파우더를 외부로 방출하는 청소포트; 를 구비하며,

   상기 파우더탈리수단은,

   상기 메취필터의 내부로 청소기체가 도입되도록 상기 메쉬필터의 윗면 중앙부를 관통하여 설치되는 청소기체도입관;

   상기 청소기체도입관에서 연장되도록 설치되고 끝부분의 노즐을 통해 상기 청소기체를 상기 메쉬의 안쪽면에서 상기 포집면을 향해 분사하는 청소기체분사관;

   상기 청소기체분사관의 노즐의 끝부분이 상기 메쉬의 안쪽면과 소정의 거리를 유지한 채 상기 메쉬의 안쪽면 전체 면적에 대응하면서 이동하도록 하는 노즐이동수단; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 메쉬필터를 사용하는 스크러버.
2. 제1항에 있어서,

   상기 메쉬필터는, 원통의 형태를 가지고, 상기 하우징의 윗면의 일부가 상기 원통 형태의 메쉬필터의 윗면을 이루고, 상기 원통의 수직면은 메쉬이고, 상기 메쉬의 바깥쪽면이 상기 포집면에 해당하고, 상기 원통의 아랫면은 평판으로 이루어지며,

   상기 청소포트에 진공흡입수단이 연결 설치되고,

   상기 청소기체도입관에 상기 청소기체를 공급하기 위해 청소기체 공급부가 상기 하우징 외부에 설치되어,

   상기 파우더 탈리수단에 의해 상기 메쉬필터의 포집면에서 탈리된 파우더가 상기 청소기체와 함께 상기 진공흡입수단의 흡입력에 의해 상기 청소포트를 통해 상기 하우징의 외부로 방출되는 것을 특징으로 하는 메쉬필터를 사용하는 스크러버.
3. 배기가스의 유입포트와 유출포트를 가지는 하우징과,

   상기 배기가스가 상기 유입포트로 들어와 상기 유출포트로 빠져나가는 동안에 상기 배기가스에 포함된 파우더를 포집면을 통하여 포집하는 메쉬필터와,

   상기 메쉬필터의 포집면에 포집된 파우더를 탈리시키는 파우더탈리수단과,

   상기 메쉬필터로부터 탈리된 파우더를 외부로 방출하는 청소포트와,

   상기 청소포트에 연결 설치되는 진공흡입수단을 구비하며,

   상기 메쉬필터는, 원통형태를 하며, 상기 하우징의 윗면의 일부가 상기 원통 형태 메쉬필터의 윗면을 이루고, 상기 원통의 수직면은 메쉬이고, 상기 메쉬의 바깥쪽면이 상기 포집면에 해당하고, 상기 원통의 아랫면은 평판으로 이루어지며,

   상기 유출포트는, 상기 하우징의 일측면을 관통하되 관통부에는 제1 회전지지부재가 구비되어 상기 메쉬필터가 상기 유출포트를 축으로 하여 상기 하우징의 기밀을 유지하며 회전하고,

   상기 회전하는 유출포트에는 제2 회전지지부재를 통해서 회전하지 않는 분위기공급관이 연결되고, 상기 분위기공급관은 상기 배기가스를 내보내는 쪽과 청소기체를 받아들이는 쪽의 2갈래로 분기되고,

   상기 파우더탈리수단은, 상기 메쉬필터를 회전시키기 위한 고속회전운동수단과, 입구가 슬릿 형태로 이루어져 상기 메쉬 바깥쪽면의 일측과 소정의 거리를 두고 떨어져 있고, 상기 입구 슬릿의 세로길이는 상기 메쉬의 높이와 일치하고, 출구는 상기 진공흡입수단에 연결되는 진공흡입구로 구성되며,

   상기 분위기공급관을 통해서 받아들이는 청소기체가 상기 진공흡입수단으로부터 발생된 진공흡인력에 의해 상기 진공흡입수단으로 빨려들어가면서 상기 메쉬 바깥쪽 면에 포집된 파우더를 탈리시키고, 탈리된 파우더가 상기 청소기체와 함께 상기 진공흡입구를 통해 하우징의 외부로 방출되고, 이와 별도로 상기 청소포트를 통해서도 파우더가 포함된 청소기체가 상기 하우징의 외부로 방출되는 것을 특징으로 하는 메쉬필터를 사용하는 스크러버.
4. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 하우징의 밑부분은 경사가 져서 호퍼 형태를 이루고, 상기 호퍼의 출구에 상기 청소포트가 위치하는 것을 특징으로 하는 메쉬필터를 사용하는 스크러버.
5. 제2항 또는 제3항에 있어서,

   상기 진공흡입수단은 제2하우징, 제2메쉬필터, 고속회전운동수단, 및 개폐밸브를 포함하며,

   상기 제2하우징은 상기 하우징으로부터 방출되는 파우더가 포함된 청소기체를 유입하기 위한 유입관 및 파우더가 걸러진 청소기체를 배기하기 위한 유출관을 가지고, 상기 제2하우징의 밑부분은 경사가 진 호퍼를 이루며

   상기 제2메쉬필터는, 상기 제2하우징의 유입관으로 들어오는 파우더가 포함된 청소기체가 상기 제2하우징의 유출관을 통해 빠져나가는 동안에 거치도록 상기 제2하우징의 유입관과 유출관 사이에 설치되며,

   상기 제2메쉬필터는 원통형태를 가지며, 상기 제2하우징의 유출관이 상기 제2메쉬필터의 윗면 중심에 연결되고, 상기 제2하우징의 유출관이 상기 제2하우징을 관통하는 관통부에 회전지지부재를 구비함으로써 상기 제2메쉬필터는 상기 제2하우징의 유출관을 축으로 하여 회전할 수 있고, 상기 제2메쉬필터의 수직면은 메쉬이고, 상기 제2메쉬필터의 아랫면은 평판이고, 상기 하우징으로부터 방출되는 청소기체에 포함된 파우더는 상기 제2메쉬필터의 메쉬 바깥쪽 면에서 포집되며,

   상기 고속회전운동수단은 상기 제2 메쉬필터를 상기 제2하우징의 유출관을 축으로하여 고속으로 회전시켜 이때 얻어지는 원심력으로 상기 제2메쉬필터에 포집된 파우더를 떼어내며,

   상기 개폐밸브는 상기 제2메쉬필터로부터 떼내어진 파우더가 상기 제2하우징의 호퍼에 쌓였을 때 상기 제2하우징의 호퍼에 쌓인 파우더를 회수하기 위해 상기 제2하우징의 호퍼 출구에 설치되는 것을 특징으로 하는 메쉬필터를 사용하는 스크러버.
6. 반도체 제조공정을 수행하기 위한 반응실;

   상기 반응실로부터의 배기가스를 배기하기 위한 배기라인에 설치되는 진공펌프;

   상기 반응실과 진공펌프 사이의 배기라인에 설치되되 유입포트는 상기 반응실 쪽에 연결되고 유출포트는 상기 진공펌프 쪽에 연결되도록 설치되는 제1항 또는 제3항의 스크러버;

   상기 스크러버를 경유하지 않고 상기 반응실과 상기 진공펌프를 연결하도록 상기 배기라인으로부터 분기된 바이패스 라인; 및

   상기 배기라인 및 바이패스라인에 구비되어 상기 반응실로부터 배기된 배기 가스를 상기 스크러버 또는 상기 진공펌프쪽으로 흐르도록 제어하는 개폐밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치의 배기 가스 처리장치.
7. 반도체 제조공정을 수행하기 위한 반응실;

   상기 반응실로부터의 배기가스를 배기하기 위한 배기라인에 설치되는 진공펌프;

   상기 반응실과 진공펌프 사이의 배기라인에 설치되되 유입포트는 상기 반응실 쪽에 연결되고 유출포트는 상기 진공펌프 쪽에 연결되도록 설치되는 제5항의 스크러버;

   상기 스크러버를 경유하지 않고 상기 반응실과 상기 진공펌프를 연결하도록 상기 배기라인으로부터 분기된 바이패스라인; 및

   상기 배기라인 및 바이패스라인에 구비되어 상기 반응실로부터 배기된 배기 가스를 상기 스크러버 또는 상기 진공펌프쪽으로 흐르도록 제어하는 개폐밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치의 배기 가스 처리장치.
8. 제 6 항에 있어서, 상기 스크러버 앞단측 배기 라인 중간에 설치되는 것으로서 상기 배기 가스에 포함된 유독 가스로부터 파우더를 생성하기 위한 파우더 생성기구를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치의 배기 가스 처리장치.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 파우더 생성기구는, 1자 또는 U자 형태의 카트리지 히터를 복수개로 내부에 구비하여 상기 카트리지 히터 표면에서 배기 가스의 표면반응을 유도하는 가열방식인 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치의 배기 가스 처리장치.
10. 제 8 항에 있어서, 상기 파우더 생성기구는, 그 밑부분이 경사가 져서 호퍼 형태를 이루고, 호퍼의 출구에 방출포트를 구비하며, 이 방출포트는 스크러버의 청소포트와 연결됨을 특징으로 하는 반도체 제조장치의 배기 가스 처리장치.
11. 제 7 항에 있어서, 상기 스크러버 앞단측 배기 라인 중간에 설치되는 것으로서 상기 배기 가스에 포함된 유독 가스로부터 파우더를 생성하기 위한 파우더 생 성기구를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치의 배기 가스 처리장치.
12. 제 11 항에 있어서, 상기 파우더 생성기구는, 1자 또는 U자 형태의 카트리지 히터를 복수개로 내부에 구비하여 상기 카트리지 히터 표면에서 배기 가스의 표면반응을 유도하는 가열방식인 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치의 배기 가스 처리장치.
13. 제 11 항에 있어서, 상기 파우더 생성기구는, 그 밑부분이 경사가 져서 호퍼 형태를 이루고, 호퍼 출구에 방출포트를 구비하며, 이 방출포트는 스크러버의 청소포트와 연결됨을 특징으로 하는 반도체 제조장치의 배기 가스 처리장치.
14. 배기가스의 유입포트와 유출포트를 가지는 하우징;

    상기 배기가스가 상기 유입포트로 들어와 상기 유출포트로 빠져나가는 동안에 상기 배기가스에 포함된 파우더를 포집면을 통하여 포집하는 메쉬필터; 를 구비하며,

    상기 유출포트는 상기 하우징의 일측면을 관통하여 상기 메쉬필터에 연결되며 그 관통부에는 제1회전지지부재가 구비되어 상기 메쉬필터가 상기 유출포트를 축으로 하여 상기 하우징의 기밀을 유지한 상태로 회전하고,

    상기 메쉬필터를 상기 하우징의 유출포트를 축으로하여 고속으로 회전시켜 이때 얻어지는 원심력으로 상기 메쉬필터에 포집된 파우더가 탈리되도록 상기 유출포트에 고속회전운동수단이 연결 설치되고,

    상기 유출포트에는 제2회전지지부재를 통해서 회전하지 않는 분위기공급관이 연결되고, 상기 분위기공급관은 상기 배기가스를 내보내는 쪽과 청소기체를 받아들이는 쪽의 2갈래로 분기되고,

    상기 하우징에는 상기 매쉬필터로부터 탈리된 파우더를 외부로 방출하는 청소포트가 진공흡입수단에 연결되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 메쉬필터를 사용하는 스크러버.
15. 제14항에 있어서, 상기 하우징의 아랫부분이 호퍼의 형태를 하고, 상기 청소포트는 상기 호퍼의 출구에 설치되며, 상기 청소포트에는 그 개폐여부를 결정하는 청소용 개폐밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 메쉬필터를 사용하는 스크러버.

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