KR101206535B1 - 혼합유도체를 구비한 질소가스 이젝터장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 혼합유도체를 구비한 질소가스 이젝터장치에 관한 것으로, 연결배관 내부 공간상에 설치된 혼합유도체에 의해 반응부산물 가스의 흐름이 일시적으로 변화되면서 분사된 질소가스와의 혼합이 원활하게 이루어지는 것이다.
이러한 본 발명은, 이송배관에 연결되는 연결배관과, 연결배관의 내부 공간 허공에 설치되어 연결배관 내부를 통과하는 반응부산물 가스와 접촉하면서 반응부산물 가스의 흐름을 일시적으로 변화시켜 분사되는 질소가스와의 혼합을 유도하는 혼합유도체를 포함하여 구성된다.

Description

혼합유도체를 구비한 질소가스 이젝터장치{NITROGEN GAS EJECTION APPARATUS WITH MIXING DERIVATIVE}
본 발명은 반도체 및 LCD 제조장비에 관한 것으로, 특히 반응부산물 가스와 접촉하면서 반응부산물 가스의 흐름을 일시적으로 변화시킴으로써 분사되는 질소가스와의 혼합을 원활하게 유도하는 혼합유도체를 구비한 질소가스 이젝터장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 제조 공정은 크게 전 공정(Fabrication 공정)과 후 공정(Assembly 공정)으로 이루어지며, 전 공정이라 함은 각종 프로세스 챔버(Chamber)내에서 웨이퍼(Wafer)상에 박막을 증착하고, 증착된 박막을 선택적으로 식각하는 과정을 반복적으로 수행하여 특정의 패턴을 가공하는 것에 의해 이른바, 반도체 칩(Chip)을 제조하는 공정을 말하고, 후 공정이라 함은 상기 전 공정에서 제조된 칩을 개별적으로 분리한 후, 리드프레임과 결합하여 완제품으로 조립하는 공정을 말한다.
이때, 상기 웨이퍼 상에 박막을 증착하거나, 웨이퍼 상에 증착된 박막을 식각하는 공정은 프로세스 챔버 내에서 실란(Silane), 아르신(Arsine) 및 염화 붕소 등의 유해 가스와 수소 등의 프로세스 가스를 사용하여 고온에서 수행되며, 상기 공정이 진행되는 동안 프로세스 챔버 내부에는 각종 발화성 가스와 부식성 이물질 및 유독 성분을 함유하는 반응부산물 가스가 다량으로 발생한다.
따라서 반도체 제조장비에는 프로세스 챔버를 진공상태로 만들어 주는 진공펌프의 후단에 상기 프로세스 챔버에서 배출되는 반응부산물 가스를 정화시킨 후 대기로 방출하는 스크루버(Scrubber)를 설치한다.
하지만, 프로세스 챔버로부터 발생된 유독성 반응부산물 가스가 프로세스 챔버의 유출측 진공배관, 진공펌프의 유출측 배기배관, 스크루버의 유출측 배기배관, 메인덕트 등을 순차적으로 따라 흐르는 과정에서 쉽게 고형화되어 누적되어 막힘현상이 발생하곤 하였다.
따라서 이처럼 반응부산물 가스가 고형화되어 막힘현상이 발생하던 문제를 해소하기 위한 방편으로 배관의 일정 구간 전체를 히터로 감싸서 배관 내에 온도를 따뜻하게 유지하는 자켓 히터(Jacket Heater)방식이 보편적으로 사용되었다. 그러나 이같은 자켓 히터방식은 배관의 많은 부분을 히터로 감싸야하기 때문에 설치비용이 높음에도 불구하고 사용전력에 비해 효율이 높지 않은 문제가 있었다.
한편, 이같은 자켓 히터방식을 개선하기 위해 한국공개특허 2005-88649 등에서는 반응부산물 가스가 흐르는 배관 내부에 고온의 질소가스를 분사하는 방식의 질소 공급장치가 개시되기도 하였다. 이에 도 1은 종래기술에 의한 질소가스 공급장치를 설명하기 위한 참조도이다.
도시된 바와 같이, 종래의 질소 공급장치는 반응부산물 가스가 흐르는 배관들에 연결되어 고온의 질소가스를 분사하기 위한 플랜지배관(2)과, 상기 플랜지배관(2)의 외주면을 감싸면서 질소가스의 공급을 위한 이중벽 구조를 형성해주는 외관(23)과, 질소 공급라인(14)을 통해 상기 플랜지배관(2)으로 공급되는 질소가스를 가열하는 히터(1) 등으로 이루어진다.
이같은 구성에 따르면, 상기 플랜지배관(2)이 반응부산물 가스가 흐르는 배관 중간에 연결된다. 이후 전력공급기(3)로부터 전력을 받는 히터(1)에 의해 가열되는 질소가스를 플랜지배관(2)과 외관(23) 사이 공간으로 공급해주면 공급된 고온의 질소가스가 플랜지배관(2)의 몸체(21)에 천공되어 있는 복수의 분사공(22)을 통해 분사되면서 플랜지배관(2)을 경유하여 흐르는 반응부산물 가스와 혼합된다. 이로써 반응부산물 가스가 온도 저하로 인해 고형화되어 누적되지 않는다.
그러나, 종래의 질소 공급장치의 경우 미세한 분사공(22)을 통해 분사되는 질소가스의 분사능력이 기대치에 미치지 못하면서 이송되는 반응부산물가스와의 혼합도 원활하게 이루어지지 못하는 문제점이 있었다. 따라서, 반응부산물 가스와 질소가스의 혼합을 원활하게 이룰 수 있는 기술의 개발이 절실하였다.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 반응부산물 가스와 접촉하면서 반응부산물 가스의 흐름을 일시적으로 변화시킴으로써 분사되는 질소가스와의 혼합을 원활하게 유도하는 혼합유도체를 구비한 질소가스 이젝터장치를 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 질소가스 이젝터장치는, 이송배관에 연결되는 연결배관과; 상기 연결배관의 내부 공간 허공에 설치되어 상기 연결배관 내부를 통과하는 반응부산물 가스와 접촉하면서 반응부산물 가스의 흐름을 일시적으로 변화시켜 분사되는 질소가스와의 혼합을 유도하는 혼합유도체를 포함하여 구성되는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.
여기서, 상기 혼합유도체는, 반응부산물 가스 일부가 통과할 수 있도록 중앙에 관통홀을 구비한 중공의 몸체를 갖고, 외주면이 볼록한 유선형으로 형성되어 외주면에 접촉하는 반응부산물 가스의 유속을 증가시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 혼합유도체의 관통홀 내주면에는 질소가스 분사구가 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 혼합유도체의 관통홀 내주면에는 내경이 갑자기 확대된 형태의 단차를 두고 상기 분사구는 상기 단차부위에 구비되어 질소가스의 분사방향이 반응부산물 가스의 흐름방향과 일치하도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 연결배관의 중심축선상에 설치되어 상기 혼합유도체의 관통홀을 향해 고압의 질소가스를 분사하는 고압 분사노즐을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 혼합유도체는 중실의 몸체를 갖고, 외주면이 볼록한 유선형으로 형성되어 외주면에 접촉하는 반응부산물 가스의 유속을 증가시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 혼합유도체의 외주면에는 반응부산물 가스의 흐름방향과 일치한 분사방향을 갖는 질소가스 분사구가 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 혼합유도체는 상기 연결배관의 중심축을 중심으로 복수개가 병렬로 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 연결배관의 중심축선상에 설치되어 상기 복수의 혼합유도체 사이에 고압의 질소가스를 분사하는 고압 분사노즐을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 의한 질소가스 이젝터장치는, 연결배관의 허공에 설치된 혼합유도체에 의해 기본적으로 반응부산물 가스의 흐름을 일시적으로 변화시킴으로써 분사된 질소가스와의 원활한 혼합을 유도한다.
또한, 본 발명은 혼합유도체가 관통홀을 갖는 중공의 몸체로 이루어진 경우 반응부산물 가스의 일부는 관통홀을 따라 흐르면서 질소가스와 일차적으로 혼합되고 이후 그 혼합가스가 혼합유도체의 볼록한 외주면을 따라 빠른 유속으로 흐르던 다른 반응부산물과 관통홀의 출구측에서 다시 한번 혼합되면서 혼합효과가 높아진다.
또한, 본 발명은 혼합유도체가 관통홀을 갖는 중공의 몸체로 이루어진 경우 관통홀의 단차 부위에서 내경이 좁아지면서 벤츄리 효과 및 고압 분사장치에 의한 고압의 분사효과가 복합적으로 적용한 시너지 효과에 의해 썩션현상(Suction Phenomenon)이 극대화됨으로써 반응부산물 가스에 대한 질소가스의 분사와 혼합이 효과적으로 이루어진다.
또한, 본 발명은 질소가스의 분사가 고압으로 이루어지고 반응부산물 가스의 흐름방향과 일치하게 이루어져 반응부산물 가스의 흐름을 방해하지 않는 것은 물론, 이젝터 효과에 의해 반응부산물 가스의 흐름을 가속화시켜준다.
또한, 본 발명은 혼합유도체가 중실의 몸체로 이루어진 경우 볼록한 유선형의 외주면을 따라 접촉하여 흐르는 반응부산물의 유속이 급격하게 증가하여 그 주변보다 압력이 낮아진 상태가 되기 때문에 주변의 가스 혹은 공기를 빨아들이는 썩션현상이 발생하며, 이같은 썩션현상에 의해 외주면에 형성된 분사구에서 분사되는 질소가스의 분사능력이 향상된다.
도 1은 종래기술에 의한 질소가스 공급장치를 설명하기 위한 참조도.
도 2는 본 발명에 의한 질소가스 이젝터장치의 설치상태도.
도 3은 본 발명에 의한 질소가스 이젝터장치의 구성을 설명하기 위한 절개사시도.
도 4는 본 발명에 의한 질소가스 이젝터장치의 구성을 설명하기 위한 참조단면도.
도 5는 본 발명에 의한 질소가스 이젝터장치의 전체 구성을 설명하기 위한 참조단면도.
도 6은 제1변형실시예에 따른 본 발명의 구성을 설명하기 위한 참조단면도.
도 7은 제2변형실시예에 따른 본 발명의 구성을 설명하기 위한 참조단면도.
이하, 상기와 같은 본 발명의 기술적 사상에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 의한 질소가스 이젝터장치의 설치상태도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 질소가스 이젝터장치는 반도체를 제조하는 장비에서 반응부산물 가스가 이송되는 이송배관(P) 중간에 연결되어 가열된 질소가스를 분사하도록 구성된다. 예컨대, 본 발명의 질소가스 이젝터장치는 프로세스 챔버의 유출측, 진공펌프의 유입측 및 유출측, 진공펌프 내부, 스크루버의 유입측과 유출측 이송배관(P) 중 어디라도 선택적으로 설치될 수 있다.
본 발명은 외부적으로는 상기 이송배관(P)과의 연결을 위해 플랜지(111)를 양단에 구비한 연결배관(110)과, 상기 연결배관(110)을 통하여 이송배관(P)으로 공급되는 질소가스를 사전에 가열해주는 질소가스 히터(150)가 결합된 간단한 형태로 이루어지지만, 내부적으로는 반응부산물 가스의 유속을 일시적이지만 빠르게 변화시켜 주변보다 압력이 낮아진 분위기를 형성한 후 고압의 질소가스를 분사하여 혼합할 수 있도록 구성된다.
이러한 본 발명은 각 이송배관(P)에 간단히 설치할 수 있을 뿐만 아니라 반응부산물 가스와 질소가스의 분사 및 혼합효과를 극대화할 수 있게 된다.
이하, 본 발명에 의한 질소가스 이젝터장치의 구성에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 의한 질소가스 이젝터장치의 구성을 설명하기 위한 절개사시도이고, 도 4는 본 발명에 의한 질소가스 이젝터장치의 구성을 설명하기 위한 참조단면도이며, 도 5는 본 발명에 의한 질소가스 이젝터장치의 전체 구성을 설명하기 위한 참조단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 질소가스 이젝터장치는, 플랜지(111)에 의해 이송배관(P)에 연결되는 연결배관(110)과, 상기 연결배관(110)의 내부 공간 허공에 설치된 혼합유도체(120)와, 상기 혼합유도체(120)를 향해 고압의 질소가스를 분사하는 고압 분사노즐(130)과, 공급되는 질소가스를 사전에 가열하는 질소가스 히터(150)를 포함하여 이루어진다. 본 발명에 의한 질소가스 이젝터장치는 이같은 간단한 구성을 갖지만 반응부산물 가스의 일부의 유속을 빠르게 변화시켜주는 상기 혼합유도체(120)를 중심으로 반응부산물 가스와 질소가스의 혼합이 원활하게 이루어지게 된다. 아래에서는 상기 구성요소들을 중심으로 본 발명에 대해 더욱 상세히 설명한다.
먼저, 상기 혼합유도체(120)는 전술된 것처럼 상기 연결배관(110)의 내부 공간 허공 중앙에 설치된다. 이를 위해 상기 혼합유도체(120)는 지지대(120a)에 의해 상기 연결배관(110)에 지지된다. 여기서 상기 지지대(120a)는 질소가스의 공급을 위한 흐름통로가 내부에 형성된 중공의 배관으로 구비된다.
상기 혼합유도체(120)의 형태를 살펴보면 상기 연결배관(110) 내부를 흐르는 반응부산물 가스의 일부가 통과할 수 있도록 중앙에 관통홀(122)을 구비한 중공의 몸체를 갖는다. 그리고 외주면(121)은 볼록한 유선형으로 형성되어 상기 외주면(121)에 접촉하는 반응부산물 가스의 유속을 증가시켜준다. 이처럼 외주면(121)이 볼록한 유선형으로 형성되면 반응부산물 가스의 흐름이 널리 알려진 베르누이의 원리( Bernulli's Law)에 따라 순간적으로 빨라지면서 연결배관(110)의 출구까지 영향을 미치게 된다. 그러면 상기 분사구(123) 및 고압 분사노즐(130)에 의해 혼합유도체(120)의 관통홀(122) 내로 분사되어 반응부산물 가스와 일차적으로 혼합된 질소가스가 관통홀(122)의 출구측에서 상대적으로 압력이 낮아진 상태로 혼합유도체(120)의 외측에서 흐르던 다른 반응부산물 가스측으로 이동하여 혼합되면서 이차에 걸친 혼합이 자연스럽게 일어나게 된다. 이로써, 질소가스의 분사작용 및 반응부산물과의 혼합이 매우 원활하게 이루어지며 같은 양의 질소가스가 분사되더라도 분사 및 혼합효과가 매우 탁월해지는 이상적인 결과를 얻게 되는 것이다.
또한, 상기 혼합유도체(120)의 관통홀(122) 내주면에 구비된 질소가스 분사구(123)는 상기 혼합유도체(120)의 내주면에 원주방향을 따라 0.5mm 정도의 미세한 틈으로 형성된다. 여기서 상기 분사구(123)를 구비하기 위해 상기 혼합유도체(120)의 내주면에는 내경이 갑자기 확대된 형태의 단차(122b)를 두고 상기 분사구(123)는 그 단차(122b) 부위에 형성된다. 한편, 상기 혼합유도체(120) 몸체 내부에는 원주방향을 따라 챔버(123a)가 형성되어 상기 지지대(120a)와 분사구(123)를 연결함으로써 질소가스의 공급이 원활하게 이루어지도록 하다.
이같은 구성에 따르면 미세한 틈으로 형성된 분사구(123)에서 강한 압력으로 질소가스가 분사된다. 더욱이 상기 분사구(123)를 통한 질소가스의 분사방향이 반응부산물 가스의 흐름방향과 일치하게 되어 상기 질소가스의 분사가 반응부산물 가스의 흐름에 방해를 주지 않는 것은 물론 이젝터 효과에 의해 반응부산물 가스의 흐름에도 기여하게 된다.
한편, 상기 연결배관(110)의 관통홀(122)은 전체적으로 내경이 점차 줄여들었다가 확대되는 형태를 가지며, 상기 질소가스 분사구(123)가 형성된 단차(122b)부위에서 가장 협소한 축소부(122a)를 형성한다. 이처럼 상기 연결배관(110)의 관통홀(122)이 벤츄리 형태를 하게 되면 상기 단차(122b) 부위에서 반응부산물 가스의 유속이 급격히 증가하면서 그 주변보다 압력이 낮아지는 벤츄리 효과를 갖게 되고, 이에 따라 주변의 가스 혹은 공기를 빨아들이는 썩션현상이 발생한다. 이같은 썩션현상이 일어나면 상기 분사구(123)에서 분사되는 질소가스를 빨아들이거나 적어도 상기 분사구(123)로부터 분사되는 질소가스가 직면하는 저항을 줄여주어 질소가스의 분사능력이 향상된다.
상기 고압 분사노즐(130)은 상기 연결배관(110)의 내부 중심축선상에 설치되어 상기 혼합유도체(120)의 관통홀(122)을 향해 고압의 질소가스를 분사하는 역할을 하는 내경 1.5mm 정도의 미세관이다. 상기 고압 분사노즐(130)은 상기 연결배관(110)의 벽체로부터 연결배관(110)의 중심축선상에 이르는 제1부위와 이후 상기 연결배관(110)의 중심축선을 따라 연장되어 상기 혼합유도체(120)의 관통홀(122) 인근까지 이르는 제2부위로 이루어진다.
이처럼 고압 분사노즐(130)이 구비되면 상기 혼합유도체(120)의 관통홀(122)이 자칫 병목구간으로 작용하여 반응부산물 가스의 고형화 및 누적화 현상이 일어날 수 있는 우려를 사전에 차단할 수 있다. 상기 고압 분사노즐(130)의 분사압력은 3 내지 6(kgf/cm2) 정도면 적당하며, 이 정도 분사압력은 이송용 가스로 질소가스를 공급하는 외부장치에서 제공하는 압력과 상기 고압 분사노즐(130)의 내경을 조절하여 통상적으로 구현할 수 있는 수준이다.
상기 질소가스 히터(150)는 상기 고압 분사노즐(130) 및 분사구(123)를 통해 분사되는 질소가스를 사전에 가열하는 역할을 한다. 이를 위해 상기 질소가스 히터(150)는 질소가스가 유입되어 체류하는 내부공간을 갖는 케이싱(151)과, 상기 케이싱(151)의 내부공간에서 유입된 질소가스를 나선형으로 안내하여 흐르게 하면서 접촉하여 가열하는 스크루형 가열핀(154)과, 상기 케이싱(151)의 외벽을 이격되게 둘러싸 밀폐하는 단열벽(152)을 포함하여 이루어진다. 여기서, 상기 스크루형 가열핀(154)은 원통형의 중심체(153)를 중심으로 그 외주면(121)에 나선형을 그리면서 형성된다.
이같은 구성에 따르면 상기 질소가스 히터(150)의 내부공간으로 유입된 질소가스가 상기 스크루형 가열핀(154)에 접촉하면서 보다 넓은 면적으로 접촉하게 된다. 따라서 높은 열교환 효과를 갖고 신속하게 가열되는 것이 가능해진다. 더욱이 상기 단열벽(152)에 의한 이중벽 효과에 의해 내부공간의 열이 외부로 누출되지 않도록 철저히 봉쇄되기 때문에 더 증대된 열교환 효과를 얻을 수 있다. 이같은 질소가스 히터(150)는 빠른 속도로 이동하는 고압의 질소가스를 신속히 가열하기 위해 매우 중요하다.
한편, 상기 질소가스 히터(150)에서 가열된 고온의 질소가스는 삼방향 밸브(140)를 통해 분기된 후 복수의 분기관(144,145)을 통해 한편은 고압 분사노즐(130)측으로 다른 한편은 상기 혼합유도체(120)의 분사구(123)측으로 공급된다. 여기서, 상기 삼방향 밸브(140)나 복수의 분기관(144,145)을 대신하여 상기 고압 분사노즐(130)과 분사구(123)와 연통된 하나의 공급챔버를 중간에 마련할 수도 있는 등 다양한 형태로 대체할 수 있음은 물론이다.
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 질소가스 이젝터장치의 작용 및 동작을 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 프로세스 챔버로부터 발생된 반응부산물 가스가 이송배관(P)을 따라 이송되는 도중에 본 발명에 따른 연결배관(110)을 통과하게 된다. 이때 상기 연결배관(110)을 통과하는 반응부산물 가스는 상기 연결배관(110) 내부에서 혼합유도체(120)를 만나면서 일부는 혼합유도체(120)의 외주면(121)을 따라 외측으로 흐르고 일부는 관통홀(122)을 따라 내측으로 흐르게 된다.
이 과정에서 볼록한 유선형으로 형성된 혼합유도체(120)의 외주면(121)을 따라 흐르는 반응부산물 가스는 그 흐름이 순간적으로 빨라지면서 연결배관(110)의 출구에까지 영향을 미치게 된다. 이때 상기 분사구(123) 및 고압 분사노즐(130)에 의해 혼합유도체(120)의 관통홀(122) 내로 분사되어 반응부산물과 일차적으로 혼합된 질소가스가 관통홀(122)을 통과하여 나오면서 상대적으로 압력이 낮아진 상태로 혼합유도체(120)의 외측에서 흐르는 반응부산물 가스쪽으로 이동하여 혼합되면서 이차에 걸친 혼합이 자연스럽게 일어나게 된다.
한편, 그 이전에 질소가스는 삼방향 밸브(140) 몸체 내부에서 분기되어 유출측(142,143)과 연결된 분기관(144,145)을 거쳐 분산된 형태로 연결배관(110) 내로 공급되어 혼합유도체(120)의 분사구(123)와 고압 분사노즐(130)을 통해 분사된다.
여기서, 상기 분사구(123)에 의해 혼합유도체(120)의 관통홀(122)로 분사되는 질소가스의 경우, 반응부산물 가스의 흐름방향과 일치한 방향으로 분사되어 반응부산물 가스의 흐름에 지장을 주는 것이 아니라 오히려 이젝터 효과에 의해 반응부산물 가스의 흐름에 도움을 준다. 또한, 상기 분사구(123)를 통해 분사되는 질소가스는 내경이 좁혀진 상기 단차(122b) 부위의 축소부(122a)에서 작용하는 벤츄리 효과 및 썩션현상에 의해 분사가 원활하게 이루어지는 한편, 반응부산물 가스의 흐름에도 기여하게 된다.
또한, 상기 고압 분사노즐(130)로 공급되는 질소가스의 경우, 상기 고압 분사노즐(130)을 통해 상기 관통홀(122)에서 반응부산물 가스의 흐름방향과 일치하게 3 내지 6(kgf/cmㅂ)의 고압으로 분사된다. 상기 고압 분사노즐(130)을 통해 고압으로 분사되는 질소가스는 상기 관통홀(122)을 흐르는 반응부산물을 힘차게 밀어주는 역할을 함으로써 상기 관통홀(122)의 단차(122b) 부위가 자칫 병목구간으로 작용하면서 반응부산물 가스가 누적되는 염려를 사전에 차단할 수 있게 된다.
이에 더해, 반응부산물 가스가 상기 관통홀(122) 내에서 내경이 줄어드는 단차(122b) 부위를 통과할 때 유속이 빨라지면서 압력이 낮아지는 벤투리 효과에 의해 상기 고압 분사노즐(130)을 통한 질소가스의 분사는 더욱 원활하게 이루어지는 상호 시너지작용을 기대할 수 있게 된다.
이로써, 질소가스의 분사작용 및 반응부산물과의 혼합이 매우 원활하게 이루어지며 같은 양의 질소가스가 분사되더라도 분사 및 혼합효과가 매우 탁월한 이상적인 결과를 얻게 되는 것이다.
도 6은 제1변형실시예에 따른 본 발명의 구성을 설명하기 위한 참조단면도이다.
도시된 바와 같이, 제1변형실시예에 따른 본 발명은 혼합유도체(220)가 중실의 몸체를 갖고, 그 외주면(221)이 볼록한 유선형으로 형성된 것을 특징으로 한다. 중실의 몸체를 갖는 상기 혼합유도체(220)의 경우에도 변형전 실시예와 마찬가지로 지지대(220a)에 의해 상기 연결배관(110)에 지지된다.
또한, 상기 혼합유도체(220)의 외주면(221)에는 반응부산물 가스의 흐름방향과 일치한 분사방향을 갖는 질소가스 분사구(223)가 형성된다. 여기서 상기 분사구(223)를 구비하기 위해 상기 혼합유도체(220)의 외주면(221)에는 외경이 갑자기 축소된 형태의 단차(222b)를 두고 상기 분사구(223)는 그 단차(222b) 부위에 형성된다. 상기 분사구(223)는 0.5mm 정도의 미세한 틈으로 형성되면 원주방향을 따라 다수 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 혼합유도체(220) 몸체 내부에는 원주방향을 따라 챔버(223a)가 형성되어 상기 지지대(220a)와 분사구(223)를 연결하여 질소가스의 공급이 원활하게 이루어지도록 하다.
이같은 구성에 따르면 미세한 틈으로 형성된 분사구(223)에서 강한 압력으로 반응부산물 가스의 흐름방향과 일치하게 질소가스가 분사된다. 이에 더해 상기 혼합유도체(220)의 외주면(221)은 볼록한 유선형으로 형성되었기 때문에 상기 외주면(221)을 따라 흐르는 반응부산물 가스의 유속이 순간적으로 급격히 증가하면서 그 주변보다 압력이 낮아지게 된다. 이에 따라 주변의 가스 혹은 공기를 빨아들이는 썩션현상이 발생하며, 이같은 썩션현상이 일어나면 상기 단차(222b) 부위에 위치한 분사구(223)에서 분사되는 질소가스를 빨아들이게 되어 질소가스 분사능력이 향상되거나, 적어도 상기 분사구(223)로부터 분사되는 질소가스가 직면하는 저항을 줄여주어 질소가스의 분사능력이 향상된다. 이는 곧 상기 질소가스와 반응부산물의 원활한 혼합으로 이어지게 된다.
도 7은 제2변형실시예에 따른 본 발명의 구성을 설명하기 위한 참조단면도이다.
도시된 바와 같이, 제2변형실시예에 따른 본 발명은 전술된 제1변형실시예에서 설명된 중실의 몸체를 갖는 혼합유도체(220)가 상기 연결배관(110)의 중심축을 중심으로 복수개가 병렬로 설치되고, 고압 분사노즐(130)이 연결배관(110)의 중심축선상에 설치되어 상기 복수의 혼합유도체(220) 사이에 고압의 질소가스를 분사하도록 한 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 고압 분사노즐(130)의 질소가스는 상기 복수의 혼합유도체(220) 사이를 흐르고 있는 반응부산물을 힘차게 밀어주는 역할을 하며 그 효과는 변형전 실시예와 대동소이하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
110 : 연결배관 120,220 : 혼합유도체
120a : 지지대 121,221 : 유선형 외주면
122 : 관통홀 122a : 축소부
122b,222b : 단차 123 : 분사구
130 : 고압 분사노즐 140 : 삼방향 밸브
150 : 질소가스 히터 151 : 케이싱
152 : 단열벽 154 : 스크루형 가열핀

Claims (9)

  1. 반도체 제조시 발생되는 반응부산물 가스로 인한 배관의 막힘현상을 방지하기 위하여 반응부산물 가스가 이송되는 이송배관에 연결되어 가열된 질소가스를 분사하는 질소가스 이젝터장치로서,
    상기 이송배관에 연결되는 연결배관과;
    상기 연결배관의 내부 공간 허공에 설치되어 상기 연결배관 내부를 통과하는 반응부산물 가스와 접촉하면서 반응부산물 가스의 흐름을 일시적으로 변화시켜 분사되는 질소가스와의 혼합을 유도하는 혼합유도체를 포함하여 구성되며,
    상기 혼합유도체는 중실의 몸체를 갖고, 외주면이 볼록한 유선형으로 형성되어 외주면에 접촉하는 반응부산물 가스의 유속을 증가시키는 것을 특징으로 하는 질소가스 이젝터장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 혼합유도체의 외주면에는 반응부산물 가스의 흐름방향과 일치한 분사방향을 갖는 질소가스 분사구가 형성된 것을 특징으로 하는 질소가스 이젝터장치
  8. 제1항에 있어서,
    상기 혼합유도체는 상기 연결배관의 중심축을 중심으로 복수개가 병렬로 설치되는 것을 특징으로 하는 질소가스 이젝터장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 연결배관의 중심축선상에 설치되어 상기 복수의 혼합유도체 사이에 고압의 질소가스를 분사하는 고압 분사노즐을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 질소가스 이젝터장치.
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