KR101373635B1 - 반도체 장비용 유해가스 차단 및 배출장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 장비용 유해가스 차단 및 배출장치에 관한 것이다. 본 발명은 반도체 장비의 챔버에 안착되는 하우징 내에 복수개의 에어유도판에 의하여 유해가스 차단영역과 유해가스 배출경로를 형성하고, 유해가스 차단영역에 유해가스 차단용 에어를 분사하여 차단막을 형성함으로써 공정 완료 후 덮개를 열고 세척작업을 진행하는 과정에서 하우징 내에 잔류하는 유해가스가 작업자에게 직접 노출되지 않아 세척작업을 안전하게 진행할 수 있도록 한 것이다. 또한 본 발명은 챔버 내에 잔류하는 유해가스의 차단 및 배출과 동시에 세척작업을 진행할 수 있어 공정 멈춤 시간을 최소화하고, 공정효율을 향상시킬 수 있다.

Description

반도체 장비용 유해가스 차단 및 배출장치{Apparatus for isolating and discharging noxious gas of semiconductor equipment}

본 발명은 반도체 장비용 유해가스 차단 및 배출장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 반도체 장비에서의 공정 진행 과정에서 발생하여 챔버 내에 잔존하는 폴리머를 수작업으로 세척하는 과정에서 챔버 내에 잔류하는 유해가스가 작업자에게 직접 노출되지 않도록 함으로써 세척작업을 안전한 작업을 수행할 수 있도록 한 반도체 장비용 유해가스 차단 및 배출장치에 관한 것이다.

종래 반도체 장비는 도 4에 도시한 바와 같이, 상단개구부(1a)를 가지는 챔버(1)와, 상기 챔버(1)의 상단 개방부를 개폐하는 덮개(2)와, 상기 챔버(1)의 내부 하측에 구비된 정전척(3)을 포함한다.

상기 반도체 장비에는 챔버(1) 내에 발생되는 유해가스를 배출시키기 위한 이동식 배기포트(4)가 구비된다. 상기 이동식 배기포트(4)는 상기 챔버(1)의 상단 개구부(1a)를 감싸는 흡입부(4a)와, 상기 흡입부(4a)를 반도체 제조 공장에 구비된 배기라인(미도시)에 연결하는 가요성 연결관(4b)으로 구성된다(도 4의 점선 표시 부분 참조).

이러한 종래의 반도체 장비는 상기 챔버(1) 내의 정전척(3)에 안착된 웨이퍼를 가공하는 공정을 수행한다. 반도체 공정이 진행되는 동안 상기 이동식 배기포트(4)는 챔버(1)의 일측에 위치하게 된다.

반도체 공정에서는 챔버(1)의 내부공간에 폴리머가 잔존하게 되고, 일정한 회차의 공정이 진행되면 챔버(1)의 내부공간에 잔존하는 폴리머를 제거하기 위한 세척작업을 진행하게 된다.

세척작업에서는 덮개(2)를 개방하고 작업자가 수세미와 DI 워터와 에탄올을 사용한 수작업으로 챔버(1) 내에 잔존하는 폴리머를 세척한다.

한편, 반도체 공정에서는 치명적인 유해가스와 분진(이하, '유해가스'로 통칭함)이 발생하게 되므로 덮개(2)를 개방하고 작업자가 수작업으로 챔버(1) 내에 잔존하는 폴리머를 세척하는 과정에서 작업자가 치명적인 유해가스에 노출되어 치명적인 피해를 입을 염려가 있다.

따라서 종래에는 세척작업을 시작하기 전에 상기 이동식 배기포트(4)의 흡입부(4a)를 챔버(1)의 상단 개구부(1a)에 씌워서 챔버(1) 내에 잔류하는 유해가스가 흡입부(4a) 및 연결관(4b)을 통해 배기라인을 통해 배출되도록 한 다음, 이동식 배기포트(4)를 원위치시키고 상단 개구부(1a)를 통해 세척작업을 진행한다.

그러나 이동식 배기포트(4)를 통한 유해가스의 배출은 많은 시간이 소요될 뿐만 아니라 완벽한 배출이 이루어지지 않기 때문에 세척작업을 수행하는 작업자가 치명적인 유해가스에 의한 피해를 완전히 배제할 수 없다.

특히 세척작업을 하기 위해서는 작업자가 상단개구부(1a)를 통해 챔버(1) 내부를 들여다보면서 작업을 수행하게 되는데 작업자의 얼굴 부분이 챔버(1)의 직상부에 근접한 상태로 작업을 수행하게 되므로 마스크를 착용하기는 하지만 작업자가 유해가스로부터 안전할 수는 없다.

통계에 따르면 2009년 2~7월까지 6개월간 국내의 한 반도체 제조업체에서는 공장 생산라인 가스 검지기 경보가 46회 발생하였으며, 가스 누출 시간은 10분 이내가 약 89%이고, 최고 5729초(1시간 35분)까지 진행된 예도 있으며, 46건의 경보 발생에 대한 원인을 파악한 결과 세척작업시 SOP(표준 작업 절차서)를 지켰다고 하더라도 잔류 유해가스의 영향으로 가스 경보가 발생한 것은 25건 54%에 달하는 것으로 달하는 것으로 분석되었다.

또한 종래의 반도체 장비에서는 세척작업을 위하여 이동식 배기포트(4)에 의해 유해가스를 배출시키는 데에 소요되는 시간이 길어지는 만큼 공정 멈춤 시간이 길어지게 되어 공정 효율이 저하되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 반도체 장비에서의 공정 진행 과정에서 발생하여 챔버 내에 잔존하는 폴리머를 수작업으로 세척하는 과정에서 챔버 내에 잔류하는 유해가스가 작업자에게 직접 노출되지 않도록 함으로써 세척작업을 안전한 작업을 수행할 수 있도록 한 반도체 장비용 유해가스 차단 및 배출장치를 제공하려는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 챔버 내에 잔류하는 유해가스의 차단 및 배출과 동시에 세척작업을 진행할 수 있어 공정 멈춤 시간이 최소화되고 공정효율이 향상되도록 한 반도체 장비용 유해가스 차단 및 배출장치를 제공하려는 것이다.

본 발명은 상술한 목적을 달성하기 위하여, 덮개에 의해 개폐되는 상단개구부를 가지며 내부 하측에 정전척이 구비되는 반도체 장비용 챔버의 상면에 안착되며 상기 상단개구부에 대응하는 하단개구부와 상단에 형성된 상단개구부를 가지는 하우징과; 상기 하우징 내에 설치되어 상기 하우징의 내부공간을 내측의 유해가스 차단영역과 상기 하우징의 외벽과의 사이의 유해가스 배출경로로 구획하며, 상기 유해가스 차단영역과 유해가스 배출경로를 연통시키는 연통공이 구비되는 복수개의 에어유도판과; 상기 하우징에 설치되어 상기 유해가스 차단영역에 유해가스 차단용 에어를 분사하는 에어분사노즐과; 상기 하우징의 일측벽에 형성되는 배기공; 및 상기 유해가스 배기공에 연결되는 배기관을 포함하여 구성되는 반도체 장비용 유해가스 차단 및 배출장치를 제공한다.

상기 에어유도판은 상기 하우징의 상단개구부의 중심을 기준으로 하여 회전대칭형으로 배열되며, 배열직경은 상기 챔버의 상단개구부 내경보다 크게 하는 것이 바람직하다.

상기 에어유도판은 안쪽으로 오목한 만곡형으로 형성하는 것이 바람직하다.

상기 에어유도판 중 상기 배기공에 대응하는 에어유도판에는 유해가스 배출경로를 유동하는 유해가스를 배기공으로 유도하기 위한 배기유도부를 형성하는 것이 바람직하다.

상기 에어분사노즐은 상기 에어유도판을 관통하여 상기 유해가스 차단영역에 유해가스 차단용 에어를 분사하도록 설치할 수 있다.

상기 에어분사노즐은 상기 에어유도판의 연통공을 통해 상기 유해가스 차단영역에 유해가스 차단용 에어를 분사하도록 설치할 수 있다.

본 발명은 반도체 장비의 하우징 내에 복수개의 에어유도판에 의하여 유해가스 차단영역과 유해가스 배출경로를 형성하고, 유해가스 차단영역에 유해가스 차단용 에어를 분사하여 차단막을 형성함으로써 공정 완료 후 덮개를 열고 세척작업을 진행하더라도 하우징 내에 잔류하는 유해가스가 작업자에게 직접 노출되지 않아 공정을 안전하게 진행할 수 있다.

또한 본 발명은 챔버 내에 잔류하는 유해가스의 차단 및 배출과 동시에 세척작업을 진행할 수 있어 공정 멈춤 시간을 최소화하고, 공정효율을 향상시킬 수 있다.

도 1 내지 도 3은 본 발명에 의한 반도체 장비용 유해가스 차단 및 배출장치의 바람직한 실시예를 보인 것으로,
도 1은 반도체 장비용 챔버 위에 안착한 상태를 보인 사시도,
도 2는 하우징의 상판을 분리한 상태의 분해 사시도,
도 3은 횡단 평면도,
도 4는 종래 반도체 장비용 챔버의 사시도이다.

이하, 본 발명에 의한 반도체 장비용 유해가스 차단 및 배출장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 3은 본 발명에 의한 반도체 장비용 유해가스 차단 및 배출장치의 바람직한 실시예를 보인 것이다.

본 실시예에 따른 유해가스 차단 및 배출장치가 적용된 반도체 장비는 상단개구부(1a)를 가지는 챔버(1)와; 상기 챔버(1)의 개구부(1a)를 개폐하는 덮개(2)와; 상기 챔버(1)의 내부 하측에 구비되는 정전척(3)을 포함하여 구성된다.(도 1 및 도 4 참조).

본 실시예에 따른 반도체 장비용 유해가스 차단 및 배출장치는, 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 반도체 장비용 챔버(1)의 상면에 안착되며 상기 상단개구부(1a)에 대응하는 하단개구부(11)와 상단에 형성된 상단개구부(12)를 가지는 하우징(10)과; 상기 하우징(10) 내에 설치되어 상기 하우징(10)의 내부공간을 내측의 유해가스 차단영역(A)과 상기 하우징(10)의 외벽과의 사이의 유해가스 배출경로(P)로 구획하며, 상기 유해가스 차단영역(A)과 유해가스 배출경로(P)를 연통시키는 연통공(21)이 구비되는 복수개(도면에서는 4개)의 에어유도판(20)과; 상기 하우징(10)에 설치되어 상기 유해가스 차단영역(A)에 유해가스 차단용 에어를 분사하는 에어분사노즐(30)과; 상기 하우징(10)의 일측벽에 형성되는 배기공(40); 및 상기 유해가스 배기공(40)에 연결되는 배기관(50)을 포함한다.

상기 하우징(10)은 반도체 장비의 챔버(1)에서 공정이 완료된 후 상기 챔버(1)의 덮개(2)를 개방하고 챔버(1)의 상면에 안착시켰을 때 그 내부공간이 상기 하단개구부(11)가 챔버(1)의 상단개구부(1a)를 통해 챔버(1)의 내부공간에 연통되는 것이며, 공정이 진행되는 동안에는 챔버(1)와는 별도의 위치에서 대기하게 된다.

상기 에어유도판(20)은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 상기 하우징(10)의 상단개구부(12)의 중심을 기준으로 하여 회전대칭형으로 배열되며, 배열직경은 상기 챔버(1)의 상단개구부(1a) 내경보다 크게 하는 것이 바람직하다.

상기 에어유도판(20)은 유해가스 차단영역(A)의 형성과 유해가스 배출경로(P)에서의 유해가스 유동이 효과적으로 이루어지도록 하기 위하여 안쪽으로 오목한 만곡형으로 형성하는 것이 바람직하다.

상기 에어유도판(20) 중 상기 배기공(40)에 대응하는 에어유도판(20)의 일단에는 상기 유해가스 배출경로(P)를 따라 유동하는 유해가스가 배기공(40) 측으로 유동방향을 변경할 때 유동저항을 최소화하기 위한 배기유도부(22)를 형성하는 것이 바람직하다.

상기 에어분사노즐(30)은 상기 하우징(10)의 내부공간의 상층에 유해가스 차단용 에어를 분사할 수 있도록 배치된다.

상기 에어분사노즐(30)의 노즐공은 원형 구멍으로 형성할 수도 있으나 분사되는 유해가스 차단용 에어가 넓은 차단막을 형성할 수 있도록 하기 위하여 수평 방향으로 기다란 장방형 또는 장원형으로 형성할 수도 있다.

상기 에어분사노즐(30)은 도시예와 같이 상기 에어유도판(20)의 연통공(21)에 위치시킬 수도 있으나, 상기 에어유도판(20)을 관통하도록 위치시킬 수도 있다.

상기 에어분사노즐(30)은 유해가스 차단용 에어 공급원(미도시)에 에어공급라인(미도시)을 통해 연결된다.

상기 배기관(50)은 통상적인 진공펌프 등의 배기펌프(미도시)에 연결된다.

이하, 본 발명에 의한 반도체 장비의 유해가스 차단 및 배출장치의 작을 설명한다.

본 발명에 의한 유해가스 차단 및 배출장치가 적용된 반도체 장비에 의하여 반도체 공정을 진행함에 있어서는 챔버(1)의 내부공간에 폴리머가 잔존하게 됨과 아울러 치명적인 유해가스가 발생하게 되며, 일정 회차만큼 공정이 진행되면, 덮개(2)를 개방하고 세척작업을 진행하게 된다.

본 발명에 의한 반도체 장비용 유해가스 차단 및 배출장치를 이용하여 세척작업을 수행함에 있어서는 챔버(1)의 덮개(2)를 개방하고, 챔버(1) 위에 상기 하우징(10)을 안착시켜 하우징(10)의 하단개구부(11)와 챔버(1)의 상단개구부(1a)를 통해 챔버(1)의 내부공간과 하우징(10)의 내부공간이 연통하게 한 상태에서 상단개구부(12)와 하우징(10)의 내부공간, 하단개구부(11) 및 챔버(1)의 상단개구부(1a)를 통해 챔버(1) 내부공간에 잔존하는 폴리머를 작업자가 수작업으로 세척한다.

이때, 상기 에어분사노즐(30)을 통하여 유해가스 차단용 에어를 분사하면, 유해가스 차단용 에어가 하우징(10) 내부공간의 유해가스 차단영역(A)에 차단막을 형성하게 되고, 챔버(1) 내에 잔류하고 있는 유해가스가 상승하게 되더라도 상기 유해가스 차단용 에어에 의해 형성된 차단막에 의하여 차단되어 작업자가 유해가스에 노출되는 일이 없게 된다.

상기 에어분사노즐(30)에서 분사되는 유해가스 차단용 에어는 하우징(10)의 내부공간에 차단막을 형성함과 아울러 배기공(40)과 배기관(50)에 연결된 배기펌프(미도시)의 흡인력에 의하여 유해가스 차단영역(A)에서 연통공(21)을 통해 유해가스 배출경로(P)로 유입되고, 유해가스 배출경로(P)로 유입된 유해가스 차단용 에어는 배기공(40)과 배기관(50)을 통해 배기된다.

또한 상기 챔버(1) 내에 잔류하는 유해가스가 챔버(1)의 상단개구부(1a)와 하우징(10)의 하단개구부(11)를 통해 하우징(10)의 내부공간으로 상승한 경우, 상술한 유해가스 차단용 에어에 의해 형성된 차단막에 의해 차단됨과 아울러 유해가스 차단용 에어와 함께 배기공(40) 및 배기관(50)을 통해 배기되므로 작업자가 유해가스에 노출될 염려가 없게 된다.

한편, 상기 유해가스 배출경로(P)로 유입된 유해가스는 배기공(40)에 이르렀을 때 배기유도부(22)에 의해 안내되어 배기공(40)으로 유도되므로 유해가스의 배기가 원활하게 이루어지게 된다.

따라서 상기 하우징(10) 내에 유해가스가 잔류하는 경우에도 상기 덮개(20)를 열고 세척작업을 진행하더라도 유해가스가 상단개구부(12)를 통해 유출되지 않고 에어분사노즐(30)에서 분사된 유해가스 차단용 에어에 의해 형성된 차단막에 의해 차단된 상태에서 유해가스 배출경로(P)와 배기공(40) 및 배기관(50)을 통해 배기되므로 작업자가 유해가스에 직접 노출될 염려가 없어 세척작업을 안전하게 수행할 수 있게 된다.

또한 챔버(1) 내에 잔류하는 유해가스의 차단 및 배출과 동시에 세척작업을 진행할 수 있어 공정 멈춤 시간을 최소화하고, 공정효율을 향상시킬 수 있다.

한편, 상기 에어분사노즐(30)에서 분사되는 유해가스 차단용 에어가 하우징(10) 내에서 난류를 형성하는 경우에는 하우징(10) 내의 유해가스가 유해가스 차단용 에어와 혼합되면서 개구부(11)를 통해 외부로 유출될 수 있으므로 유해가스 차단용 에어가 난류를 형성하지 않도록 분사하는 것이 바람직하다.

이상, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.

1 : 챔버 1a : 상단개구부
10 : 하우징 11 : 하단개구부
12 : 상단개구부 20 : 에어유도판
21 : 연통공 22 : 배기유도부
30 : 에어분사노즐 40 : 배기공
50 : 배기관 A : 유해가스 차단영역
P : 유해가스 배출경로

Claims (6)

1. 덮개(2)에 의해 개폐되는 상단개구부(1a)를 가지며 내부 하측에 정전척(3)이 구비되는 반도체 장비용 챔버(1)의 상면에 안착되며 상기 상단개구부(1a)에 대응하는 하단개구부(11)와 상단에 형성된 상단개구부(12)를 가지는 하우징(10)과;
   상기 하우징(10) 내에 설치되어 상기 하우징(10)의 내부공간을 내측의 유해가스 차단영역(A)과 상기 하우징(10)의 외벽과의 사이의 유해가스 배출경로(P)로 구획하며, 상기 유해가스 차단영역(A)과 유해가스 배출경로(P)를 연통시키는 연통공(21)이 구비되는 복수개의 에어유도판(20)과;
   상기 하우징(10)에 설치되어 상기 유해가스 차단영역(A)에 유해가스 차단용 에어를 분사하는 에어분사노즐(30)과;
   상기 하우징(10)의 일측벽에 형성되는 배기공(40); 및
   상기 유해가스 배기공(40)에 연결되는 배기관(50)을 포함하여 구성되는 반도체 장비용 유해가스 차단 및 배출장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 에어유도판(20)은 상기 하우징(10)의 상단개구부(12)의 중심을 기준으로 하여 회전대칭형으로 배열되며, 배열직경은 상기 챔버(1)의 상단개구부(1a) 내경보다 크게 한 것을 특징으로 하는 반도체 장비용 유해가스 차단 및 배출장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 에어유도판(20)은 안쪽으로 오목한 만곡형으로 형성된 것임을 특징으로 하는 반도체 장비용 유해가스 차단 및 배출장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 에어유도판(20) 중 상기 배기공(40)에 대응하는 에어유도판(20)에는 유해가스 배출경로(P)를 유동하는 유해가스를 배기공(40)으로 유도하기 위한 배기유도부(22)가 형성됨을 특징으로 하는 반도체 장비용 유해가스 차단 및 배출장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 에어분사노즐(30)은 상기 에어유도판(20)을 관통하여 상기 유해가스 차단영역(A)에 유해가스 차단용 에어를 분사하도록 설치됨을 특징으로 하는 반도체 장비용 유해가스 차단 및 배출장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 에어분사노즐(30)은 상기 에어유도판(20)의 연통공(21)을 통해 상기 유해가스 차단영역(A)에 유해가스 차단용 에어를 분사하도록 설치됨을 특징으로 하는 반도체 장비용 유해가스 차단 및 배출장치.

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