KR101413753B1 - Apparatus for collecting powder and system thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 공정용 파우더집진장치 및 이를 이용한 파우더 처리시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체 공정에서 사용된 공정가스에서 입자가 큰 파우더를 효과적으로 제거할 수 있는 반도체 공정용 파우더집진장치 및 이를 이용한 파우더 처리시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a powder dust collecting apparatus for semiconductor processing and a powder processing system using the same, and more particularly, to a powder dust collecting apparatus for semiconductor processing capable of effectively removing particles having a large particle size from a process gas used in a semiconductor process, To a powder processing system.
최근들어 급속하게 발전하는 반도체 기술은 컴퓨터 분야, 정보통신 분야, 자동차 분야, 항공 분야, 우주산업 분야에 이르기까지 거의 모든 분야의 기술 발전을 가져왔다.In recent years, the rapid development of semiconductor technology has brought about technological development in almost all fields ranging from the computer field, the information communication field, the automobile field, the aviation field, and the space industry field.
이와 같은 역할을 하는 반도체 기술에 의하여 탄생되는 반도체 제품은 손톱 크기 정도의 면적을 갖는 순수 실리콘 기판에 예를 들어 트랜지스터, 커패시턴스, 저항 등과 같은 반도체 소자들을 수∼수백만개를 집적하는 단계에까지 이르고 있다.Semiconductor products, which are produced by the semiconductor technology, serve to integrate several to several million semiconductor elements such as transistors, capacitors, and resistors on a pure silicon substrate having an area of about the size of a nail.
그러나, 타 산업에 지대한 영향을 미치는 반도체 기술은 그 장점에 비례하여 환경 및 생태계를 심각하게 파괴할 수 있는 공해물질 및 유해가스를 다량 발생하는 단점을 갖는 분야로, 이는 반도체 공정 특성상 생태계에는 자연 상태로는 존재하지 않고 인위적으로 제조된 매우 유독한 각종 화학 가스를 사용할 수밖에 없고, 더욱이 반도체 공정에 사용되는 화학 가스들은 극소량만이 반도체 공정에 참여하고 나머지 대부분이 폐가스 형태로 배출되기 때문이다.However, semiconductor technology, which has a great impact on other industries, has a disadvantage in that it generates a large amount of pollutants and harmful gases that can seriously destroy the environment and ecosystem in proportion to its advantages. Because of the very toxic chemical gases that are not present in the semiconductor process, and only a very small amount of the chemical gases used in the semiconductor process are involved in the semiconductor process and most of the remaining gases are discharged as waste gas.
그래서 종래의 반도체 공정에서는 이러한 유해물질 및 유해물질이 뭉쳐진 파우더를 제거하기 위해 반도체 공정의 후공정에 스크러버를 설치하여 대기 중으로 유해물질이 제거된 가스를 토출시키고 있다. Therefore, in the conventional semiconductor process, a scrubber is installed in the post-process of the semiconductor process to remove the harmful substances and harmful substances, thereby discharging the gas from which harmful substances have been removed into the atmosphere.
종래의 가스 스크러버는 크게 웨팅(wetting) 방식과 버닝(burning) 방식으로 구분된다. The conventional gas scrubber is divided into a wetting method and a burning method.
웨팅방식 스크러버는 물을 이용하여 배기가스를 세정 및 냉각하는 구조로써, 비교적 간단한 구성을 가지므로 제작이 용이하고 대용량화 할 수 있다는 장점은 있으나, 불수용성의 가스는 처리가 불가능하고, 특히 발화성이 강한 수소기를 포함하는 배기가스의 처리에는 부적절하다고 하는 문제가 있다.The wetting type scrubber is a structure that cleans and cools the exhaust gas using water. The wetting type scrubber has a relatively simple structure, and is easy to manufacture and has a large capacity. However, the water-insoluble gas can not be treated, There is a problem that it is inadequate for the treatment of an exhaust gas containing a hydrogen group.
버닝방식 스크러버는 수소 버너 등의 버너 속을 배가가스가 통과되도록 하여 직접 연소시키거나, 또는 열원을 이용하여 고온의 챔버를 형성하고 그 속으로 배기가스가 통과되도록 하여 간접적으로 연소시키는 구조를 갖는다. 이러한 버닝방식 스크러버는 발화성 가스의 처리에는 탁월한 효과가 있으나, 잘 연소되지 않은 가스의 처리에는 부적절하다.A burning type scrubber has a structure in which a burner such as a hydrogen burner is directly burnt by allowing a gas to pass through it, or indirectly burned by forming a high-temperature chamber using a heat source and allowing exhaust gas to pass therethrough. Such a burning type scrubber has an excellent effect in the treatment of flammable gas, but is unsuitable for the treatment of gas which is not well burned.
한편, 수소 등의 발화성 가스 및 실란(SiH4) 등의 가스를 사용하는 반응공정 예컨대, 반도체 제조공정은 상온보다 높은 고온에서 이루어지므로, 배기가스를 처리함에 있어서, 유독성 가스의 정화와 동시에 배기가스를 냉각시킬 필요가 있다.On the other hand, in a reaction process using a pyrogenic gas such as hydrogen and a gas such as silane (SiH4), for example, a semiconductor manufacturing process is performed at a high temperature higher than room temperature, in processing the exhaust gas, It is necessary to cool down.
이에 따라, 반도체 제조공정에서는, 웨팅방식의 스크러버와 버닝방식의 스크러버를 결합한 혼합형 가스 스크러버가 사용되고 있다. Accordingly, in the semiconductor manufacturing process, a mixed gas scrubber combining a wetting type scrubber and a burning type scrubber is used.
상기한 바와 같은 혼합형 가스 스크러버는 먼저, 배기가스를 연소실에서 1차로 연소시켜 발화성 가스 및 폭발성 가스를 제거한 후에, 2차적으로 수조에 수용시켜 수용성의 유독성 가스를 물에 용해시키는 구조를 가진다.The mixed gas scrubber as described above has a structure in which the exhaust gas is firstly burned in the combustion chamber to remove the ignitable gas and the explosive gas, and then the secondary gas is contained in the water tank to dissolve the water-soluble toxic gas in water.
반도체 제조설비에서 사용된 공정가스는 펌프에 의해 배기라인으로 배기되고, 상기 공정가스는 유독성, 부식성, 강폭발성 및 발화성이 높은 가스들이고, 반도체 소자를 생산하는 공정 중에는 독성 가스를 배출하는 공정이 많다. 예를 들면, 화학적 기상 증착(Chemical Vapor Deposition; CVD) 공정, 이온주입(ion implantation) 공정, 식각 공정, 확산 공정 등에 사용되는 SiH4 , SiH2 ,NO, AsH3 , PH3 , NH3 , N2O, SiH2Cl2 등의 가스들이 사용되는데, 공정을 거치고 배출되는 가스들은 여러 종류의 독성 물질을 함유하고 있다. 이런 독성 가스는 인체에 해로울 뿐만 아니라 가연성과 부식성도 있어 화재 등의 사고를 유발하기도 한다. The process gas used in the semiconductor manufacturing facility is exhausted to the exhaust line by a pump. The process gas is toxic, corrosive, explosive, and highly inflammable, and there are many processes for discharging toxic gas during the process of producing semiconductor devices . For example, gases such as SiH4, SiH2, NO, AsH3, PH3, NH3, N2O, and SiH2Cl2 used in a chemical vapor deposition (CVD) process, an ion implantation process, an etching process, Are used. The gases that are processed and discharged contain various kinds of toxic substances. These toxic gases are not only harmful to the human body but also have flammability and corrosiveness, which can cause accidents such as fire.
또한, 이런 독성 가스가 대기로 방출되면 심각한 환경오염을 유발하기 때문에, 대기 중으로 가스가 방출되기 전에 여과 장치에서 정화하는 공정을 거치게 된다.In addition, since this toxic gas is released into the atmosphere, it causes severe environmental pollution. Therefore, it is subjected to a purification process in a filtration apparatus before the gas is released into the atmosphere.
특히 화학 증착공정에서 배출되는 가스는 다량의 염화암모늄을 포함하고, 이 염화암모늄은 저온에서 응고되는 성질을 가지고 있다. 그래서 화학 증착장비의 내부에서는 기상으로 존재하지만 배관을 경유하게 될 때에 온도 강하로 인해 응고되어 배관의 내측면 또는 진공펌프 내부 등에 파우더 형태로 퇴적되고, 퇴적된 파우더는 배기계통에 이상을 일으키는 원인으로 작용하게 된다.Especially, the gas discharged from the chemical vapor deposition process contains a large amount of ammonium chloride, and the ammonium chloride has a property of solidifying at a low temperature. Therefore, although it exists in the gas phase inside the chemical vapor deposition equipment, it solidifies due to the temperature drop when passing through the piping, and is deposited in the form of powder on the inner side of the pipe or inside the vacuum pump, and the deposited powder causes an abnormality in the exhaust system .
그런데, 종래의 반도체 공정의 폐가스에 유해물질이 다량 포함되는 경우, 상기 스크러버를 통해 유해물질이 효과적으로 제거되지 않을 뿐만 아니라, 스크러버의 부하가 증가되는 문제점이 있었다.
However, when a large amount of harmful substances are contained in the waste gas of the conventional semiconductor process, toxic substances are not effectively removed through the scrubber and the load of the scrubber is increased.
본 발명은 반도체 공정에서 사용된 공정가스에서 입자가 큰 파우더를 효과적으로 제거할 수 있는 반도체 공정용 파우더집진장치 및 이를 이용한 파우더 처리시스템를 제공하는데 목적이 있다.
An object of the present invention is to provide a dust collecting apparatus for a semiconductor process capable of effectively removing particles having a large particle size from a process gas used in a semiconductor process, and a powder processing system using the same.
반도체공정에서 배출된 공정가스에서 파우더를 분리시키는 파우더집진장치에 있어서, 상기 파우더집진장치(100)는 공정가스가 유입되는 집진흡입관(102)과 연결된 아우터하우징(110); 상기 아우터하우징(50) 내부 상측에 배치되고 파우더가 낙하되어 제거된 제습대상가스가 흡입되는 이너하우징(120); 상기 이너하우징(120)과 연결되고, 제습대상가스를 토출시키는 집진토출관(104); 상기 아우터하우징(110) 하부에 배치되고 낙하된 유해물질 파우더가 저장되는 파우더하우징(130)을 포함하는 반도체 공정용 파우더집진장치를 제공한다. 1. A powder dust collecting apparatus for separating powder from a process gas discharged from a semiconductor process, the powder dust collecting apparatus comprising: an outer housing connected to a dust suction pipe through which a process gas flows; An inner housing (120) disposed above the inner housing (50) and in which the dehumidified gas dropped by dropping powder is sucked; A dust collecting and discharging pipe (104) connected to the inner housing (120) and discharging gas to be dehumidified; And a powder housing (130) disposed under the outer housing (110) and storing the dropped harmful material powder.
상기 아우터하우징(110)은 상기 집진흡입관(102)이 연결된 상부하우징(112); 상기 상부하우진(112) 및 상기 파우더하우징(130)을 연결시키는 하부하우징(114);을 포함하고, 상기 이너하우징(120)은 상기 상부하우징(112) 내부에 배치되어 상기 상부하우징(112)과 회전공간(111)을 형성시킬 수 있다. The
상기 집진흡입관(102)은 평면상으로 보았을 때, 상기 상부하우징(112)에 접선방향으로 연결되고, 정면에서 보았을 때, 상측에서 하측방향으로 연결될 수 있다. The dust-collecting
상기 집진흡입관(102)은 평면상으로 보았을 때, 상기 상부하우징(112)에 접선방향으로 연결되고, 정면에서 보았을 때, 하측에서 상측방향으로 연결될 수 있다. The dust-collecting
본 발명의 다른 측면은 반도체공정에서 배출된 공정가스에서 파우더를 제거하는 반도체 공정용 파우더 제거 시스템에 있어서, 상기 공정가스에 포함된 파우더를 자중에 의해 낙하시켜 공정가스에서 파우더를 1차로 제거하여 제습대상가스를 형성시키는 파우더집진장치(100); 상기 제습대상가스를 흡입하여 후공정으로 토출시키는 드라이펌프(200); 상기 드라이어펌프(200)에서 토출된 제습대상가스를 냉각시켜 상기 제습대상가스를 응축시킴으로서, 응축된 응축수와 함께 파우더가 제거된 제습가스를 형성시키는 리무버(300); 상기 리무버(300)에서 토출된 상기 제습가스를 번 또는 웨팅 방식 중 적어도 어느 하나를 통해 처리하여 유해물질을 제거하는 스크러버(400)를 포함하고, 상기 파우더집진장치(100)는 공정가스가 유입되는 집진흡입관(102)과 연결된 아우터하우징(110); 상기 아우터하우징(50) 내부 상측에 배치되고 파우더가 낙하되어 제거된 제습대상가스가 흡입되는 이너하우징(120);상기 이너하우징(120)과 연결되고, 제습대상가스를 토출시키는 집진토출관(104); 상기 아우터하우징(110) 하부에 배치되고 낙하된 유해물질 파우더가 저장되는 파우더하우징(130)을 포함하는 반도체 공정용 파우더 처리 시스템를 제공한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a powder removing system for a semiconductor process, which removes powder from a process gas discharged from a semiconductor process, the powder contained in the process gas is dropped by its own weight to remove powder from the process gas, A powder dust collecting apparatus (100) for forming a target gas; A
본 발명은 파우더 집진장치를 통해 반도체 공정에서 토출된 공정가스에서 입자가 크고 무거운 파우더을 신속하고 효과적으로 제거하고, 이를 통해 공정가스에서 유해물질을 제거하는 후공정의 부하를 획기적으로 저감시키는 효과가 있다.The present invention has the effect of drastically reducing the load of the post-process which removes large and heavy powder from the process gas discharged from the semiconductor process through the powder dust collector, thereby removing harmful substances from the process gas.
또한 본 발명은 공정가스를 이너하우징 및 아우터하우징 사이에 형성된 회전공간을 따라 긴 경로로 회전시키면서 파우더가 자중에 의해 파우더 하우징으로 낙하되도록 하여 입자가 크고 무거운 파우더를 제거하는 효과가 있다.
In addition, the present invention has the effect of removing large and heavy powder by causing the powder to fall into the powder housing by its own weight while rotating the process gas along a rotating path formed between the inner housing and the outer housing by a long path.
도 1은 본 발명의 1 실시예에 따른 반도체 공정용 파우더 처리시스템이 도시된 구성도
도 2는 도 1에 도시된 파우더 집진장치의 정면도
도 3은 도 2의 평면도
도 4는 도 1에 도시된 리무버의 사시도
도 5는 도 4의 분해사시도
도 6은 도 5에 도시된 제습하우징의 사시도
도 7은 본 발명의 2 실시예에 따른 집진장치의 정면도1 is a schematic view showing a powder processing system for semiconductor processing according to an embodiment of the present invention
Fig. 2 is a front view of the powder dust collecting apparatus shown in Fig. 1
Fig. 3 is a plan view of Fig.
Figure 4 is a perspective view of the remover shown in Figure 1;
Fig. 5 is an exploded perspective view of Fig.
Fig. 6 is a perspective view of the dehumidifying housing shown in Fig. 5
7 is a front view of the dust collecting apparatus according to the second embodiment of the present invention
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 구체적으로 살펴보기로 한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
다만, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 용어가 동일하더라도 표시하는 부분이 상이하면 도면 부호가 일치하지 않음을 미리 말해두는 바이다.In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. Even if the terms are the same, it is to be noted that when the portions to be displayed differ, the reference signs do not coincide.
그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 실험자 및 측정자와 같은 사용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. The terms first, second, etc. in this specification may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the relevant art and are to be interpreted in an ideal or overly formal sense unless explicitly defined in the present application Do not.
또한, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Also, when a part is referred to as "including " an element, it does not exclude other elements unless specifically stated otherwise.
도 1은 본 발명의 1 실시예에 따른 반도체 공정용 파우더 처리시스템이 도시된 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 파우더 집진장치의 정면도이고, 도 3은 도 2의 평면도이고, 도 4는 도 1에 도시된 리무버의 사시도이고, 도 5는 도 4의 분해사시도이고, 도 6은 도 5에 도시된 제습하우징의 사시도이다. 2 is a front view of the powder dust collecting apparatus shown in Fig. 1, Fig. 3 is a plan view of Fig. 2, and Fig. 4 is a plan view of the dust collecting apparatus of Fig. Fig. 5 is an exploded perspective view of Fig. 4, and Fig. 6 is a perspective view of the dehumidifying housing shown in Fig. 5. Fig.
도시된 바와 같이 반도체공정에서 사용된 공정가스는 본 실시예에 따른 파우더집진장치(100)를 통해 공정가스에 포함된 유해물질 파우더를 제거한 후, 드라이펌프(200)로 유입되고, 상기 상기 드라이펌프(200)에서 생성된 압력에 의해 리무버(300) 및 스크러버(400)로 이동된다. As shown in the figure, the process gas used in the semiconductor process removes the harmful material powder contained in the process gas through the
상기 파우더집진장치(100)는 공정가스가 유입되는 집진흡입관(102)과 연결된 아우터하우징(110)과, 상기 아우터하우징(50) 내부 상측에 배치되고 파우더가 낙하되어 제거된 제습대상가스가 흡입되는 이너하우징(120)과, 상기 이너하우징(120)과 연결되고, 제습대상가스를 상기 드라이펌프(200)로 안내하는 집진토출관(104)과, 상기 아우터하우징(110) 하부에 배치되고 낙하된 유해물질 파우더가 저장되는 파우더하우징(130)을 포함한다. The powder
상기 공정가스는 화학적 기상 증착(Chemical Vapor Deposition; CVD) 공정, 이온주입(ion implantation) 공정, 식각 공정, 확산 공정 등에 사용되는 SiH4 , SiH2 ,NO, AsH3 , PH3 , NH3 , N2O, SiH2Cl2 및 HF 등과 같은 유해물질을 포함한다. The process gas may include SiH4, SiH2, NO, AsH3, PH3, NH3, N2O, SiH2Cl2, and HF used for chemical vapor deposition Contains the same harmful substances.
상기 아우터하우징(110)은 본 실시예에서 상부 및 하부 2개로 나누어서 제작되고, 상부하우징(112)에 상기 집진흡입관(102)이 연결되고, 하부하우징(114)에 상기 파우더하우징(130)에 결합된다. The dust collecting
상기 상부하우징(112)은 전체적으로 원통형태로 형성되고, 내측에 상기 이너하우징(120)이 배치된다. The
상기 집진흡입관(102)은 평면상으로 보았을 때, 상기 상부하우징(112)에 접선방향으로 연결되고, 정면에서 보았을 때, 상측에서 하측방향으로 연결되며, 상기 집진흡입관(102)에서 공급된 공정가스는 상기 아우터하우징(110) 및 이너하우징(120) 사이 공간를 따라 나선형태로 회전하면서 하측으로 이동된다.The
본 실시예에서는 상기 상기 아우터하우징(110) 및 이너하우징(120) 사이 공간을 회전공간(111)을 정의한다. In this embodiment, the
그래서 상기 집진흡입관(102)을 통해 상기 회전공간(111)으로 진입한 공정가스 중에서 무게가 무거운 파우더는 자중에 의해 하측으로 낙하되고, 가벼운 가스만 상기 하부하우징(114)을 거쳐 상기 이너하우징(120) 내부로 이동된다. Therefore, the heavy powder of the process gas that has entered the
상기 하부하우징(114)은 상측이 상기 상부하우징(112)에 결합되고, 하측이 상기 파우더하우징(130)에 결합된다. The
여기서 상기 하부하우징(114)은 호퍼형상으로 형성되어 낙하되는 파우더를 상기 파우더하우징(130)으로 안내한다. The
상기 이너하우징(120)는 원통형태로 형성되고, 상기 집진토출관(104)과 연결된다. The
상기 파우더하우징(130)은 상기 하부하우징(114)에 탈착가능하게 결합되고, 상기 파우더가 소정량 이상 모이게되면, 작업자가 상기 파우더하우징(130)을 교체할 수 있다. The
특히 상기 파우더하우징(130) 내부에는 저장된 파우더의 양을 감지하는 파우더감지센서가 설치될 수 있다. Particularly, a powder detection sensor for detecting the amount of powder stored in the
상기 파우더를 감지하는 방법은 여러가지로 구현될 수 있고, 본 실시예에서는 상기 파우더하우징(130) 내측에 먼지감지센서(131)를 설치하고, 상기 먼지감지센서(131)를 통해 상기 소정 높이 이상 파우더가 쌓이는 경우 이를 감지하도록 구현할 수 있다. In the present embodiment, a
또한, 본 실시예와 달리 상기 파우더하우징(130) 내부에 파우더의 무게를 감지하는 로드센서(미도시)를 설치하고, 저장된 파우더의 무게를 통해 파우더의 교체시키를 감지할 수 있다. In addition, unlike the present embodiment, a load sensor (not shown) for sensing the weight of the powder is installed in the
상기 리무버(300)는 내부에 냉각핀(15)이 다수개 설치된 제습하우징(10)과, 상기 제습하우징(10)에 부착되어 상기 냉각핀(15)을 냉각시키는 열전소자(20)와, 상기 제습대상 가스를 상기 제습하우징(10) 내부로 안내하는 유입관(30)과, 상기 제습하우징(10)을 통과하여 냉각 및 제습된 가스를 배출시키는 토출관(40)을 포함한다. The
상기 제습하우징(10)은 내부에 제습공간(11)이 형성된 제습바디(12)와, 냉각핀(15)이 형성되고, 상기 제습공간(11) 내부에 상기 냉각핀(15)이 배치되도록 상기 제습바디(12)에 결합되는 냉각블럭(14)을 포함한다.The dehumidifying
여기서 상기 제습하우징(10)은 열전도도가 높은 알루미늄 또는 구리 재질로 형성된다. The dehumidifying
상기 제습바디(12)의 일측 및 타측은 개방되어 형성되고, 상기 냉각블럭(14)이 결합되어 개방된 일측 및 타측을 폐쇄시킨다.One side and the other side of the
상기 냉각블럭(14)에는 냉각핀(15)이 돌출되어 형성되고, 상기 제습바디(12)의 양면에서 상기 제습공간(11)으로 상기 냉각핀(15)이 돌출되어 배치된다.The cooling
상기 제습바디(12)의 하측에는 제습대상가스가 유입되는 유입홀(10a)이 형성되고, 상측에는 제습된 가스가 토출되는 토출홀(10b)이 형성된다. A lower portion of the
상기 유입홀(10a)에 유입관(30)이 결합되어 연통되고, 상기 토출홀(10b)에 토출관(40)이 결합되어 연통된다.An
상기 열전소자(20)는 상기 냉각블럭(14)에 결합되고, 상기 열전소자(20)는 상기 냉각블럭(14)을 냉각시켜 상기 냉각핀(15)에 냉기를 전달한다. The
여기서 상기 냉각블럭(14)은 상기 열전소자(20)에 의해 직접 냉각된 후 상기 냉각핀(15)으로 냉기를 전달하기 때문에, 열손실을 최소화시킬 수 있다. Here, since the
상기 열전소자(thermoelectric element , 熱電素子)는 크게 전기저항의 온도 변화를 이용한 소자인 서미스터, 온도 차에 의해 기전력이 발생하는 현상인 제베크효과를 이용한 소자, 전류에 의해 열의 흡수(또는 발생)가 생기는 현상인 펠티에효과를 이용한 소자인 펠티에소자 등이 있다. 서미스터는 온도에 의해 전기저항이 크게 변화하는 일종의 반도체소자로서, 전기저항이 온도의 상승에 의해 감소되는 NTC 서미스터(negative temperature coefficient thermistor), 온도 상승에 의해 저항이 증가하는 정온도계수 서미스터(PTC: positive temperature coefficient thermistor) 등을 사용한다. 서미스터는 몰리브데넘ㅇ니켈ㅇ코발트ㅇ철 등 산화물을 복수 성분으로 배합하여 이것을 소결해서 만들며, 회로의 안정화와 열ㅇ전력ㅇ빛 검출 등에 사용한다. The thermoelectric element is mainly composed of a thermistor, which is a device using a temperature change of electric resistance, a device using a Jecke effect, which is a phenomenon in which an electromotive force is generated by a temperature difference, And a Peltier element which is a device using a Peltier effect, which is a phenomenon occurring. A thermistor is a type of semiconductor device in which the electrical resistance varies greatly with temperature. The NTC thermistor is a type of semiconductor device in which electrical resistance is reduced by an increase in temperature, a positive temperature coefficient thermistor (PTC) positive temperature coefficient thermistor). The thermistor is made by blending molybdenum oxide, nickel oxide, cobalt oxide, and other oxides into a plurality of components, sintering it, and stabilizing the circuit and using it for heat, power, and light detection.
그리고 제베크효과는 2종류 금속의 양끝을 접속하여, 그 양끝 온도를 다르게 하면 기전력이 생기는 현상으로, 열전기쌍을 이용한 온도 측정에 응용한다. The Seebeck effect is a phenomenon in which both ends of two kinds of metals are connected to each other and the temperatures at the two ends are different from each other, resulting in an electromotive force. This is applied to temperature measurement using a thermocouple pair.
그리고 펠티에효과는 2종류의 금속 끝을 접속시켜, 여기에 전류를 흘려보내면, 전류 방향에 따라 한쪽 단자는 흡열하고, 다른 쪽 단자는 발열을 일으키는 현상이다. 2종류의 금속 대신 전기전도 방식이 다른 비스무트ㅇ텔루륨 등 반도체를 사용하면, 효율성 높은 흡열ㅇ발열 작용을 하는 펠티에소자를 얻을 수 있다. 이것은 전류 방향에 따라 흡열ㅇ발열의 전환이 가능하고, 전류량에 따라 흡열ㅇ발열량이 조절되므로, 용량이 적은 냉동기 또는 상온 부근의 정밀한 항온조(恒溫槽) 제작에 응용한다. The Peltier effect is a phenomenon in which two kinds of metal ends are connected to each other and a current is supplied thereto, one terminal is absorbed by the current direction and the other terminal generates heat. If a semiconductor such as bismuth tellurium, which is different from the two kinds of metals, is used, it is possible to obtain a Peltier element having a heat absorbing function with high efficiency. This can be applied to the production of refrigerators with low capacity or precision temperature baths near room temperature because the endothermic heat can be switched according to the current direction and the amount of heat absorption can be controlled according to the amount of current.
여기서 상기 냉각핀(15)은 상기 열전소자(20)의 냉각면과 직교하게 설치되고, 상기 제습바디(12)의 양측면에서 상기 제습공간(11)으로 각각 돌출되어 배치된다.The cooling
상기 제습대상가스와 상기 냉각핀(15)은 직접 접촉되어 제습대상가스를 냉각시키고, 냉각된 제습대상가스는 상기 냉각핀(15)의 표면에서 응축수로 변환된다. 그리고 상기 리무버(300)를 통해 다시 한 번 유해성분이 제거된 가스는 토출구로 유동된 후 배출된다.The dehumidifying target gas and the cooling fin (15) are in direct contact to cool the dehumidifying gas, and the cooled dehumidified gas is converted into condensed water on the surface of the cooling fin (15). After the harmful components are removed again through the
그리고 상기 리무버(300)에서 생성된 응축수에는 유해물질이 용해 또는 포함되어 있고, 상기 유해물질이 포함된 응축수는 자중에 의해 하측으로 낙하된 후 저장탱크(310)로 회수된다. The condensed water generated in the
상기 저장탱크(310)는 상기 드라이펌프(200)에서 리무버(300)를 연결시키는 연결배관(320)에 설치되고, 상기 리무버(300)에서 낙하된 응축수를 저장한다.The
더불어 상기 저장탱크(310)는 상기 연결배관(320)에 설치되되, 공간이 확장된 형태로 연결되어 통과되는 제습대상가스의 압력을 낮추고, 이를 통해 제습대상가스에 포함된 파우더를 다시 한번 포집하게 한다. In addition, the
즉, 좁은 연결배관(320)을 통해 이동되는 제습대상가스가 상기 저장탱크(310)에 유입되면, 넓어진 공간으로 인해 압력이 낮아져 제습대상가스에 포함된 파우더가 자중에 의해 하측으로 낙하된다.That is, when the dehumidification target gas moving through the narrow connection pipe 320 flows into the
여기서 상기 저장탱크(310) 내부에는 상기 리무버(300)에서 낙하된 응축수가 저장되기 때문에, 낙하된 파우더가 흩날리지 않고 응축수에 녹거나 포집된다. Here, since the condensed water dropped from the
또한, 상기 저장탱크(310)는 하측으로 확장된 형태이기 때문에, 상기 저장탱크(310)로 진입한 제습대상가스는 팽창되면서 와류를 형성하고, 이를 통해 부유된 파우더가 저장된 응축수와 접촉되는 시간 및 면적을 증가시킬 수 있다. In addition, since the
또한, 상기 응축수 및 제습대상가스는 부식성이 높은 유해가스이기 때문에, 상기 냉각핀(15)의 표면을 곡선으로 처리하여 유해성분의 파우더가 생성되더라도 부식이 진행되는 것을 최소화시킬 수 있다.Further, since the condensed water and the dehumidified gas are highly corrosive noxious gas, the surface of the cooling
한편, 상기 집진장치(100), 드라이펌프(200), 리무버(300), 스크러버(400) 및 각종 배관 등 유해성분과 접촉가능성이 있는 모든 부재는 내구성 향상을 위한 별도의 닉스코팅 또는 테프론코팅을 실시한다.Meanwhile, all members that may come into contact with harmful components such as the
상기 닉스코팅(NIX Coating)(또는, 다이머(dimer))은 CVD 진공 증착에 의해 실시된다. 여기서 상기 닉스 코팅에 사용되는 다이머는, 패럴린 N(poly(Para-Xylene)), 패럴린 C(poly(Chloro-Para-Xylylene)), 패럴린 D(poly(Di-Chloro-Para-Xylylene)) 및, 패럴린 F(poly(tetrafluoro-[2,2]para-Xylylene)) 등 중에서 적어도 하나의 다이머를 사용할 수 있다. 또한, 상기 닉스 코팅에 의해 형성되는 닉스 코팅층(또는, 닉스 코팅막)의 두께는, 약 1 ㎛ ~ 70 ㎛ 범위일 수 있다.The NIX coating (or dimer) is performed by CVD vacuum deposition. The dimers used in the nick coating include poly (Para-Xylene), poly (Chloro-Para-Xylylene), poly (Di-Chloro-Para-Xylylene) ) And poly (tetrafluoro- [2,2] para-Xylylene), and the like. In addition, the thickness of the knock coating layer (or the knuck coating layer) formed by the knuck coating may be in the range of about 1 mu m to 70 mu m.
여기서 고체상 다이머를 증발기(vaporizer)(미도시) 내에 장착하고, 압력을 미리 설정된 레벨(예를 들어, 약 1 Torr)로 조절하고 미리 설정된 온도(예를 들어, 170℃ ~ 200℃)로 가열하면, 상기 고체상 다이머가 기화되어 다이머 가스가 발생한다. 이후, 상기 기화된 다이머 가스는, 650℃ ~ 700℃로 유지되고 압력이 0.5 Torr로 조절된 열분해기(pyrolysis)(미도시)에 통과시켜 모노머(monomer)로 분해한다. 이후, 상기 열분해된 모노머는, 상온에서 10 mTorr ~ 100 mTorr 압력으로 조절된 상기 CVD 챔버에서 대상물의 표면에 고분자 상태로 증착(또는, 적층/축합)하여, 닉스 코팅층(또는, 닉스 코팅/닉스 고분자/닉스 코팅막)을 형성한다. Where the solid dimer is placed in a vaporizer (not shown) and the pressure is adjusted to a predetermined level (e.g., about 1 Torr) and heated to a predetermined temperature (e.g., 170 ° C to 200 ° C) , The solid-state dimer is vaporized and dimer gas is generated. Then, the vaporized dimer gas is decomposed into monomers by passing through a pyrolysis (not shown) maintained at 650 ° C to 700 ° C and a pressure of 0.5 Torr. Thereafter, the thermally decomposed monomer is deposited (or laminated / condensed) on the surface of the object in the CVD chamber controlled at a room temperature to a pressure of 10 mTorr to 100 mTorr to form a nick coating layer (or a Knicks coating / / Nix coating film) is formed.
상기 닉스 고분자(또는, 패럴린 고분자)는, 상온 또는 진공 중에서 코팅이 이루어지므로, 열적 스트레스로 인한 모재의 변형을 방지하고, 핀홀 없이 모재의 측면뿐만 아니라 미세한 요철 부분까지 균일하게 코팅할 수 있다. 또한, 상기 닉스 코팅에 의해, 내화학성, 내열성 및, 내수성 등을 향상시킬 수 있다. Since the coating of the nicks polymer (or the paraline polymer) is carried out at room temperature or vacuum, deformation of the base material due to thermal stress can be prevented and the fine unevenness can be uniformly coated on the side surface of the base material without pinholes. In addition, the nitric coating can improve chemical resistance, heat resistance, water resistance, and the like.
여기서 상기 닉스코팅의 대상물은 비금속계 재질 또는 금속계 재질을 사용 살 수 있고, 상기 비금속계 재질은, 유리, 세라믹, 아크릴, 테프론 및, PVC 등일 예로 들 수 있으며, 상기 금속계 재질은, 알루미늄, 스테인리스 스틸을 예로 들 수 있다. The non-metallic material may be glass, ceramic, acrylic, Teflon, PVC, or the like. The metallic material may be aluminum, stainless steel For example.
이와 같이, 상기 리무버는 상기 닉스코팅을 통해 코팅되어 상기 스크러버에서 토출된 가스와의 반응성을 낮추고, 이를 통해 내구성을 향상시킬 수 있다. Thus, the remover may be coated through the nick coating to reduce the reactivity with the gas discharged from the scrubber, thereby improving durability.
한편, 본 실시예에서는 번타입 스크러버장치를 예를 들어 설명하였으나, 웨팅타입, 히트타입 또는 복합 방식Meanwhile, in the present embodiment, the burn-type scrubber apparatus has been described as an example, but a wetting type, a heat type,
스크러버장치에 설치되어도 무방하고, 유해물질을 유동시키는 배관에 설치한 후, 가습 및 제습을 실시하여 유해물질을 능동적으로 제거하도록 구현하여도 무방하다.
It may be installed in a scrubber device, and it may be installed in a pipe for flowing a harmful substance, and humidified and dehumidified to actively remove harmful substances.
도 7은 본 발명의 2 실시예에 따른 집진장치의 정면도이다. 7 is a front view of the dust collecting apparatus according to the second embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 집진장치는 1 실시예와 달리 파우더하우징(130) 및 아우터하우징(110)을 선택적으로 구획시키는 격리수단(140)을 더 포함한다.As shown in the figure, the dust collecting apparatus according to the present embodiment further includes isolation means 140 for selectively partitioning the
상기 격리수단(140)은 반도체 공정을 정지시키지 않고, 상기 파우더하우징(130)만을 교체하기 위한 것으로서, 상기 아우터하우징(110) 및 파우더하우징(130) 사이에 배치되고, 상기 파우더하우징(130)의 교체 시 격리수단(140)을 삽입하여 상기 상기 아우터하우징(110) 및 파우더하우징(130)의 연결부분을 구획시킨다.The isolation means 140 is provided between the
이후, 상기 격리수단(140)에 의해 상기 아우터하우징(110) 및 파우더하우징(130)가 구획된 상태에서 상기 파우더하우징(130)을 교체할 수 있고, 상기 구획수단(130)에 의해 상기 아우터하우징(110)이 폐쇄된 상태를 유지하기 때문에, 공정을 정지시키지 않고도 상기 파우더하우징(130)을 교체할 수 있는 효과가 있다. The
한편, 상기 아우터하우징(110)에는 상기 격리수단(140)을 삽이 시 상기 격리수단(140)의 단측(141)이 끼워져 삽입되는 끼움홈(142)이 형성된다.A
그래서 상기 격리수단(140)을 삽입하면, 아우터하우징(110) 내측에 위치된 단측(141)이 상기 끼움홈(142)에 삽입되면서 상기 아우터하우징(110)을 보다 견고하게 밀폐시킬 수 있는 효과가 있다. Therefore, when the isolation means 140 is inserted, the
그리고 상기 파우더하우징(130)은 파우더의 양을 감지하는 먼지감지센서(131)가 설치된 것과 함께 작업자가 적재된 파우더의 양은 눈으로 확인할 수 있는 윈도우(132)가 더 설치되고, 이를 통해 상기 먼지감지센서(131)의 오작동을 확인할 수 있는 효과가 있다. In addition, the
그리고 상기 집진흡입관(102)은 상기 1 실시예와 달리 하측에서 상측으로 공정가스를 통출하도록 설치되고, 상기와 같은 설치구조를 통해 상기 아우터하우징(110)에 공급된 공정가스가 보다 느리게 하측으로 이동되게 할 수 있다. Unlike the first embodiment, the dust-collecting
이하 나머지 구성은 상기 1 실시예와 동일하기 때문에 상세한 설명을 생략한다.
Since the remaining configuration is the same as that of the first embodiment, the detailed description will be omitted.
도 8은 본 발명의 3 실시예에 따른 집진장치가 도시된 정면도이다. 8 is a front view showing a dust collecting apparatus according to the third embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 집진장치는 격리수단(150)이 설치되되, 상기 격리수단(150)이 상기 아우터하우징(110) 내부에 설치되고, 상기 내부에서 파우더하우징(130)을 개폐하도록 구성된다.As shown in the drawing, the dust collecting apparatus according to the present embodiment is provided with the isolating means 150, the isolating means 150 is installed inside the
본 실시예에서 상기 격리수단(150)은 상기 아우터하우징(150)에 힌지 연결되어 회전되고, 상기 격리수단(150)의 회전에 의해 상기 파우더하우징(130)으로 연결된 통로가 개폐되도록 구성된다.The isolation means 150 is hingedly coupled to the
그리고 상기 격리수단(150)의 회전은 수동 또는 자동으로 구동되도록 구성될 수 있고, 상기 수동 또는 자동으로 상기 격리수단(150)을 구동시키는 구조는 당업자에게 일반적인 기술인 바 상세한 설명을 생략한다. Further, the rotation of the isolation means 150 may be manually or automatically driven, and the structure for manually or automatically driving the isolation means 150 is a general technique to those skilled in the art and will not be described in detail.
여기사 상기 격리수단(150)은 상기 아우터하우징(110) 내부에 설치되기 때문에, 유해 물질이 상기 아우터하우징(110) 외부로 누출될 가능성을 최소화시키는 효과가 있다. Since the isolating means 150 is installed inside the
이하 나머지 구성은 상기 2 실시예와 동일하기 때문에 상세한 설명을 생략한다.
The rest of the configuration is the same as in the second embodiment, and therefore, detailed description thereof will be omitted.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It is to be understood that the invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.
100 : 집진장치 110 : 아우터하우징
102 : 집진흡입관 104 : 집진토출관
112 : 상부하우징 114 : 하부하우징
120 : 이너하우징 130 : 파우더하우징
140 : 격리수단 200 : 드라이펌프
300 : 리무버 400 : 스크러버100: dust collecting device 110: outer housing
102: dust collecting suction pipe 104: dust collecting discharge pipe
112: upper housing 114: lower housing
120: Inner housing 130: Powder housing
140: Isolation means 200: Dry pump
300: Remover 400: Scrubber
Claims (5)
상기 공정가스에 포함된 파우더를 자중에 의해 낙하시켜 공정가스에서 파우더를 1차로 제거하여 제습대상가스를 형성시키는 파우더집진장치(100);
상기 제습대상가스를 흡입하여 후공정으로 토출시키는 드라이펌프(200);
상기 드라이펌프(200)에서 토출된 제습대상가스를 냉각시켜 상기 제습대상가스를 응축시킴으로서, 응축된 응축수와 함께 파우더가 제거된 제습가스를 형성시키는 리무버(300);
상기 리무버(300)에서 토출된 상기 제습가스를 번 또는 웨팅 방식 중 적어도 어느 하나를 통해 처리하여 유해물질을 제거하는 스크러버(400);
상기 드라이펌프(200)와 리무버(300) 사이의 연결배관에 형성되되, 상기 연결배관보다 하측으로 확장되는 구조를 갖는 저장탱크(310)를 포함하고,
상기 파우더집진장치(100)는
공정가스가 유입되는 집진흡입관(102)과 연결된 아우터하우징(110); 상기 아우터하우징(110) 내부 상측에 배치되고 파우더가 낙하되어 제거된 제습대상가스가 흡입되는 이너하우징(120); 상기 이너하우징(120)과 연결되고, 제습대상가스를 토출시키는 집진토출관(104); 상기 아우터하우징(110) 하부에 배치되고 낙하된 유해물질 파우더가 저장되는 파우더하우징(130)을 포함하는 반도체 공정용 파우더처리 시스템.
1. A powder removal system for a semiconductor process for removing powder from a process gas discharged from a semiconductor process,
A powder dust collecting apparatus 100 for dropping the powder contained in the process gas by its own weight to remove the powder from the process gas primarily to form a gas to be dehumidified;
A dry pump 200 for sucking the dehumidified gas and discharging it to a subsequent process;
A remover 300 for cooling the dehumidifying gas discharged from the dry pump 200 to condense the dehumidifying gas to form a dehumidified gas with the condensed condensed water and the powder removed;
A scrubber 400 for treating the dehumidified gas discharged from the remover 300 through at least one of burning and wetting processes to remove harmful substances;
And a storage tank (310) formed in a connection pipe between the dry pump (200) and the remover (300) and extending downward from the connection pipe,
The powder dust collector (100)
An outer housing 110 connected to the dust suction pipe 102 through which the process gas flows; An inner housing 120 disposed above the outer housing 110 to receive the dehumidified gas dropped by dropping the powder; A dust collecting and discharging pipe (104) connected to the inner housing (120) and discharging gas to be dehumidified; And a powder housing (130) disposed under the outer housing (110) and storing the dropped harmful material powder.
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|---|---|---|---|
| KR1020140012462A KR101413753B1 (en) | 2014-02-04 | 2014-02-04 | Apparatus for collecting powder and system thereof |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| KR102073058B1 (en) * | 2018-08-21 | 2020-02-04 | 세일리코 주식회사 | Automatic Collecting Apparatus For Scrap |
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2014
- 2014-02-04 KR KR1020140012462A patent/KR101413753B1/en not_active IP Right Cessation
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