KR101596930B1 - 세정장치 - Google Patents

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Abstract

세정장치를 개시한다.
이러한 세정장치는, 분사홀들이 형성된 샤워헤드가 놓여지는 받침지지부와, 상기 받침지지부 측에 놓여진 상기 샤워헤드의 분사홀들 내부로 세정용 유체를 통과시키는 상태로 홀부를 세정할 수 있도록 형성된 홀세정부 그리고, 상기 홀세정부의 작동과 연계하여 상기 샤워헤드의 외부면을 폴리싱하는 상태로 세정할 수 있도록 형성된 표면세정부를 포함한다.

Description

세정장치{A WASHING APPARATUS}
본 발명은 세정장치에 관한 것이다.
반도체 제조를 위한 증착공정(예: 화학기상증착)에 사용되는 샤워헤드(shower head)는 증착 작업 중에 반응 부산물이나, bead powder, pad 찌꺼기 등이 달라붙는 상태로 쉽게 오염되는 것으로 알려져 있다.
특히, 샤워헤드가 오염되면, 반응챔버 내부에 부유 이물질들을 발생시켜서 증착 품질을 크게 저하시킬 수 있을 뿐만 아니라, 이물질들에 의해 샤워헤드의 홀부들이 막히는 현상을 초래할 수 있으므로 주기적으로 세정 처리하는 것이 바람직하다.
이러한 세정 작업에 사용되는 세정장치로는 특허등록 제10-1024891호가 있다.
하지만, 상기 특허등록 제10-1024891호는, CVD 장치의 반응챔버가 동작되는 동안에 챔버 내부에 세정가스를 공급하여 자가 세정을 수행하는 방식 및 구조이므로 이러한 세정 방식 및 구조로는 특히 샤워헤드 측에 형성된 미세한 크기의 홀부들 내부면을 원활하게 세정 처리하기 어렵다.
그리고, 반응챔버의 동작과 연계하여 자가 세정이 가능한 구조를 이루려면 전체 구조가 복잡해 질 뿐만 아니라, 제작 및 유지 보수 등에 과다한 비용이 소요될 수 있다.
더욱이, 샤워헤드의 홀부들 내부의 오염물질을 제거하지 못하면, 증착 작업시 홀부들의 막힘 현상에 의해 작업 효율성 및 증착 품질을 크게 저하시키는 한 요인이 될 수 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서,
본 발명의 목적은, 반도체 제조를 위한 증착 공정(CVD) 등에 사용하는 샤워헤드의 세정 작업시 한층 향상된 작업 효율성 및 세정 품질을 확보할 수 있는 세정장치를 제공하는데 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 실현하기 위하여,
분사홀들이 형성된 샤워헤드가 놓여지는 받침지지부;
상기 받침지지부 측에 놓여진 상기 샤워헤드의 분사홀들 내부로 세정용 유체를 통과시키는 상태로 홀부를 세정할 수 있도록 형성된 홀세정부;
상기 홀세정부의 작동과 연계하여 상기 샤워헤드의 외부면을 폴리싱하는 상태로 세정할 수 있도록 형성된 표면세정부;
를 포함하는 세정장치를 제공한다.
이와 같은 본 발명은, 받침지지부 측에 샤워헤드를 셋팅한 상태에서 홀세정부를 이용하여 분사홀들 내부로 세정용 유체를 통과시키는 방식으로 홀부 내부를 간편하게 세정 처리할 수 있다.
특히, 본 발명은 상기 홀세정부의 세정 작업과 연계하여 작동되는 표면세정부를 구비하여, 홀부의 세정 작업 중에 폴리싱 방식으로 샤워헤드의 외부면을 간편하게 세정 처리할 수 있다.
그러므로, 본 발명은, 샤워헤드의 분사홀들은 물론이거니와, 외부면을 간편하게 세정 처리할 수 있으므로 샤워헤드의 세정 작업시 한층 향상된 작업 효율성과 세정 품질을 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 세정장치의 전체 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2 내지 도 7은 본 발명의 일실시 예에 따른 세정장치의 세부 구조 및 작용을 설명하기 위한 도면들이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다.
본 발명의 실시 예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자들이 본 발명의 실시가 가능한 범위 내에서 설명된다.
따라서, 본 발명의 실시 예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있는 것이므로 본 발명의 특허청구범위는 아래에서 설명하는 실시 예들에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 세정장치의 전체 구조를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2 내지 도 7은 세부 구조 및 작용을 설명하기 위한 도면들로서, 일실시 예에 따른 세정장치는, 받침지지부(2)를 포함한다.
받침지지부(2)는 샤워헤드(S)를 세정 가능한 상태로 받쳐줄 수 있는 받침 지지 구조를 갖도록 형성된다.
받침지지부(2)는 도 1에서와 같이 복수 개의 지지구(A)들을 구비하고, 이 지지구(A)들로 샤워헤드(S)를 받쳐주는 구조로 이루어질 수 있다.
지지구(A)들은 예를 들어 원기둥 형태로 이루어질 수 있으며, 지지대(A1) 측에 일단이 고정되어 세워진 상태로 설치될 수 있다.
지지구(A)들은 샤워헤드(S)의 둘레부 중에서 적어도 세 군데 이상의 지점을 받쳐줄 수 있도록 이격 배치된 상태로 지지대(A1) 측에 설치된다.
지지구(A) 및 지지대(A1)의 재질은 내구성 및 내부식성이 우수한 금속이나 합성수지를 사용할 수 있다.
그리고, 샤워헤드(S)는 반도체 제조를 위한 증착공정(예: CVD공정) 등에 사용하는 것으로서, 일면에 분사홀(H)들이 형성되고, 이 분사홀(H)들과 연통된 상태로 타면에 유입포트(H1)가 형성된 통상의 구조로 이루어질 수 있다.
샤워헤드(S)는 도 1에서와 같이 분사홀(H1)들의 개구부가 위쪽을 향하는 수평한 상태로 받침지지부(2) 측에 놓여진다.
받침지지부(2)는 지지구(A)들의 위치 조절이 가능한 구조로 제공될 수 있다.
즉, 지지구(A)들은 도 2에서와 같은 조작체결구(B)들의 체결에 의해 지지대(A1) 측에 세워진 상태로 위치 조절을 위한 조작이 가능하게 셋팅될 수 있다.
조작체결구(B)는 예를 들어, 볼트 타입으로 형성될 수 있으며, 축선을 중심으로 회전 가능하게 지지대(A1) 측에 끼워진 상태로 지지구(A)의 단부 측과 나사 결합으로 체결 연결될 수 있다.
이때, 조작체결구(B)는 도 2 및 도 3에서와 같이 지지구(A)의 단부 측 둘레 중심을 벗어난지점에 체결되어 서로 비(非) 동축 상태를 이루도록 연결된다.
그러면, 지지구(A)들은 도 4에서와 같은 방향으로 회전 조작이 가능하고, 회전 조작에 의해 지지대(A1) 측에서 조작체결구(B)를 중심으로 회전되는 상태로 위치가 적절하게 조절될 수 있다.
이러한 지지구(A)의 위치 조절 구조는, 특히 샤워헤드(S)의 둘레부 크기에 따라 이와 부합하는 상태로 지지구(A)들의 위치를 적절하게 조절 및 셋팅할 수 있으므로 한층 향상된 받침 호환성을 제공할 수 있다.
한편, 일실시 예에 따른 세정장치는, 홀세정부(4) 및 표면세정부(6)를 포함한다.
홀세정부(4) 및 표면세정부(6)는 받침지지부(2) 측에 놓여진 샤워헤드(S)의 분사홀(H)들 내부와, 샤워헤드(S)의 외부면을 세정할 수 있는 구조로 제공된다.
홀세정부(4)는 세정용 유체(W)를 이용하여 샤워헤드(S)의 분사홀(H)들을 세정할 수 있도록 형성된다.
홀세정부(4)는 도 1에서와 같이 유체공급관(C)을 구비하고, 이 유체공급관(C)의 일단은 샤워헤드(S)의 유입포트(H1) 측과 연결되고, 타단은 세정용 유체(W)가 담겨진 공급탱크(C1) 측과 연결된 상태로 셋팅될 수 있다.
세정용 유체(W)는 샤워헤드(S)의 세정 작업에 사용되는 세정 유체 중에서 예를 들어, 디.아이 워터(D.I WATER)를 사용할 수 있다.
그리고, 세정용 유체(W)는 예를 들어 도 1에서와 같이 유체 펌프(C2)의 펌핑 작동에 의해 공급탱크(C1) 측에서 유체공급관(C)의 관로를 따라 흐르면서 샤워헤드(S)의 유입포트(H1) 측에 일정 압력으로 공급될 수 있다.
그러면, 도 5에서와 같이 세정용 유체(W)가 일정 압력으로 샤워헤드(S)의 분사홀(H)들을 통과할 때 유체 압력에 의해 홀 내부의 오염된 부분을 세척하고, 이물질들을 제거(배출)하는 상태로 세정이 이루어질 수 있다.
그러므로, 홀세정부(4)는 샤워헤드(S)의 분사홀(H)들 내부로 세정용 유체(W)를 일정 압력으로 통과시키는 세정 방식으로 분사홀(H)들의 홀 내부를 간편하게 세정할 수 있다.
홀세정부(4)는 세정 작업 중에 샤워헤드(S)의 분사홀(H)들을 통해 배출되는 세정용 유체(W)를 수거하기 위한 수거구(D)를 더 구비하여 이루어질 수 있다.
수거구(D)는 예를 들어, 도 6에서와 같이 받침지지부(2) 측에 놓여진 샤워헤드(S)의 둘레부와 대응하는 모양을 가지며 윗면이 개방된 수거공간(D1)을 구비하고, 지지구(A) 측에 고정된 상태로 셋팅될 수 있다.
수거구(D)는 샤워헤드(S)의 분사홀(H)들을 통해 배출되는 세정용 유체(W)가 샤워헤드(S)의 둘레부 측에서 낙하될 때 물받이 형태로 수거할 수 있다.
그리고, 수거공간(D1)에 담겨진 세정용 유체(W)는 도면에는 나타내지 않았지만 배수구 등을 통해서 별도의 수거용 탱크 측에 담겨질 수 있다.
이와 같이 수거구(D)를 구비하면, 홀세정부(4)로 세정 작업을 진행할 때 샤워헤드(S)의 분사홀(H) 측에서 배출되는 세정용 유체(W)를 간편하게 수거할 수 있다.
표면세정부(6)는 특히 홀세정부(4)의 작동과 연계하여 샤워헤드(S)의 외부면을 폴리싱(polishing) 방식으로 세정 처리할 수 있도록 형성된다.
표면세정부(6)는 도 1에서와 같이 폴리싱패드(E) 및 구동원(E1)을 구비하고, 받침지지부(2) 측에 놓여진 샤워헤드(S)의 외부면 중에서 윗면을 세정할 수 있는 상태로 배치된다.
폴리싱패드(E)는 원판 모양의 섬유패드를 사용할 수 있으며, 구동원(E1)은 모터를 사용할 수 있다.
즉, 표면세정부(6)는 도 1에서와 같은 고정대(E2) 측에 구동원(E1)이 고정 설치되고, 이 구동원(E1)의 구동축(모터축)에 폴리싱패드(E)가 연결 설치되어, 폴리싱패드(E)의 회전에 의해 샤워헤드(S)의 윗면을 폴리싱할 수 있도록 셋팅될 수 있다.
표면세정부(6)는 도면에는 나타내지 않았지만 예를 들어, LM가이드나 볼스크류와 같은 이동가이드부재들의 작동에 의해 폴리싱패드(E)의 위치 조절 및 셋팅이 가능하게 이루어질 수 있다.
이와 같은 표면세정부(6)는, 특히 홀세정부(4)와 연계하여 작동되는 구조로 제공되므로, 홀세정부(4)의 작동에 의해 도 7에서와 같이 샤워헤드(S)의 분사홀(H)들을 통해 배출되는 세정용 유체(W)로 샤워헤드(S)의 윗면을 닦아내는 상태로 폴리싱 작동이 이루어질 수 있으므로 표면 세정력을 한층 더 높일 수 있다.
또한, 분사홀(H)들을 통해서 세정용 유체(W)가 배출되는 상태로 폴리싱 동작이 이루어지면, 예를 들어 폴리싱 동작 중에 연마입자가 분사홀(H)들 내부로 유입되면서 2차 오염이 발생하는 현상을 방지할 수 있고, 연마입자가 비산(飛散)되는 현상도 억제할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일실시 예에 따른 세정장치는, 받침지지부(2) 측에 놓여진 샤워헤드(S)를 홀세정부(4) 및 표면세정부(6)를 이용하여 간편하게 세정 처리할 수 있다.
특히, 홀세정부(4) 및 표면세정부(6)는 서로 연계하여 작동되면서 세정용 유체(W)의 압력 및 폴리싱 동작에 의한 세정 방식으로 샤워헤드(S)의 분사홀(H)들은 물론이거니와, 샤워헤드(S)의 외부면을 세정할 수 있다.
그러므로, 본 발명은 샤워헤드(S)의 세정 작업시 한층 향상된 작업 효율성 및 세정 품질을 얻을 수 있다.
2: 받침지지부 4: 홀세정부
6: 표면세정부 A: 지지구
B: 조작체결구 C: 유체공급관
D: 수거구 E: 폴리싱패드
W: 세정용 유체

Claims (9)

  1. 분사홀들이 형성된 샤워헤드가 놓여지는 지지구들과, 이 지지구들이 설치되는 지지대와, 이 지지대 측에 배치되는 조작체결구를 구비한 받침지지부;
    상기 받침지지부 측에 놓여진 상기 샤워헤드의 분사홀들 내부로 세정용 유체를 통과시키는 상태로 홀부를 세정할 수 있도록 형성된 홀세정부;
    상기 홀세정부의 작동과 연계하여 상기 샤워헤드의 외부면을 폴리싱하는 상태로 세정할 수 있도록 형성된 표면세정부;
    를 포함하며,
    상기 받침지지부의 조작체결구는,
    상기 지지구들이 상기 지지대 측에서 상기 조작체결구의 축선을 중심으로 회전되면서 위치가 변화될 수 있는 상태로 상기 지지대 측에 상기 지지구들을 체결 연결할 수 있도록 셋팅되는 세정장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 받침지지부의 지지구들은,
    상기 샤워헤드의 둘레부를 세 군데 이상 받쳐서 상기 분사홀들이 위쪽을 향하는 수평한 상태로 지지할 수 있도록 상기 지지대 측에 설치되는 세정장치.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 홀세정부는,
    세정용 유체를 공급하기 위한 유체공급관을 구비하고,
    상기 유체공급관은,
    상기 샤워헤드의 분사홀들 측에 세정용 유체를 공급할 수 있는 상태로 상기 샤워헤드 측과 연결되는 세정장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 유체공급관은,
    유체펌프의 펌핑에 의해 세정용 유체가 관로를 따라 흐르면서 상기 샤워헤드의 분사홀들 내부를 통과하는 상태로 공급이 이루어지도록 셋팅되는 세정장치.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 세정용 유체는,
    디.아이 워터(D.I WATER)를 사용하는 세정장치.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 홀세정부는,
    수거구를 더 구비하고,
    상기 수거구는,
    윗면이 개방된 수거공간을 구비하고, 상기 샤워헤드의 분사홀들에서 배출되는 세정용 유체가 상기 수거공간 내측에 담겨질 수 있는 상태로 설치되는 세정장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 표면세정부는,
    폴리싱패드와, 이 폴리싱패드를 구동하기 위한 구동원을 구비하고,
    상기 홀세정부의 작동과 연계하여 상기 샤워헤드의 외부면 중에서 상기 분사홀들의 개구부가 형성된 외부면을 상기 폴리싱패드의 폴리싱 동작으로 세정할 수 있도록 형성되는 세정장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 표면세정부는,
    상기 홀세정부의 작동에 의해 상기 샤워헤드의 분사홀들을 통해 세정용 유체가 배출되는 상태에서 상기 폴리싱패드가 폴리싱 동작되도록 셋팅되는 것을 특징으로 하는 세정장치.
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