KR101680695B1 - 유체 차폐기 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 차폐챔버는 일직선상에 놓인 유체의 유입구와 토출구; 유체주입구; 상기 유체주입구를 통하여 주입되는 유체가 좁은 공간을 지나 토출구로 향하도록 형성된 구조를 갖는 하나 이상의 차폐패널쌍을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

유체 차폐기{Fluid Shielder}

본 발명은 반응챔버로 반응챔버 외부의 대기가 유입되지 않도록 하고, 반응챔버 내부로는 원활한 유체의 흐름을 유도하는 구조에 관한 것이다.

반도체 소자 또는 액정 디스플레이를 제조하기 위해서, 포토리소그라피, 식각, 이온주입, 증착 그리고 세정의 다양한 공정들을 수행하게 된다. 이러한 공정들 중 포토리소그라피 공정은 기판 상에 원하는 패턴을 형성하는 과정인데, 기판 상에 포토 레지스트과 같은 약액을 도포하는 도포공정, 도포된 감광막 위에 특정패턴을 형성하는 노광공정, 그리고 노광된 감광막에 불필요한 영역을 제거하는 현상공정을 순차적으로 진행한다.

기판 상에 약액이 도포되면 도포된 약액을 건조시키기 위해 베이크 공정을 수행하는데, 기판 처리 장치에서 수행된다. 이러한 기판 처리 장치는 전장 유닛 및 도어를 포함한다. 전장 유닛은 기판 처리장치의 각 구성을 제어한다. 도어는 전장 유닛에 인접한 일면에 제공된다. 작업자는 도어를 개방하여 기판 처리장치의 유지, 보수를 수행할 수 있다.

전장 유닛에는 냉각을 위한 팬이 부착된다. 팬에서 발생한 기류는 도어에 부딪힌 후 기판 처리 장치 내부로 향할 수 있다. 기판 처리 장치로 향하는 기류는 기판 처리 장치의 외측에 있는 파티클을 내측으로 이동 시킨다.

또한, 도어의 틈 사이로 외부의 기체가 유입될 수 있는데, 외부에서 유입되는 기체는 파티클을 포함할 수 있어 반도체 소자 또는 액정 디스플레이를 제조하는데 제품의 품질이 떨어질 수 있는 문제점을 갖고 있다.

본 발명은 반응챔버 내부공간의 유체 또는 파티클이 효과적으로 배출되는 구조를 갖는 씰링챔버를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 반응챔버 내부공간에서 배출된 유체 또는 파티클이 반응챔버의 내부 공간으로 다시 유입되을 방지하는 차폐챔버를 제공하기 위한 것이다.

본 발명에 따른 유체 차폐기는 유체가 유입되는 유입구와 유체가 토출되는 토출구를 갖고 상기 유입구의 유체 통과 면적은 상기 토출구의 유체 통과 면적보다 작은 유체 통로 부재; 및 상기 토출구를 향하여 유체를 주입하도록 상기 유체 통로에 연결된 유체 주입구를 포함한다.

상기 유체 통로는 상기 유체 주입구를 통하여 주입된 유체가 세극이 포함된 차폐패널을 통과하여 상기 토출구를 향한다.

상기 차폐패널은 유선형인 것을 특징으로 한다.

상기 유체 통로 부재는 높이 조절부로 높이가 조절된다.

상기 유체주입구는 디스트리뷰터 캡과 홀을 포함한다.

상기 유체주입구는 상기 차폐패널의 세극과 중심을 맞춘 것을 특징으로 한다.

상기 유체주입구로 주입되는 것은 공기 또는 질소나 아르곤인 것을 특징으로 한다.유체가 유입되는 유입구와 유체가 토출되는 토출구를 갖고, 상기 유입구 및 토출구의 통과면적이 상기 유입구와 상기 토출구의 중심영역보다 넓은 유체 통로 부재; 및 상기 토출구를 향하여 유체를 주입하도록 상기 유체 통로에 연결된 유체주입구를 포함한다.

상기 유체 통로는 상기 유체주입구를 통하여 주입된 유체가 세극이 포함된 차폐패널을 통과하여 상기 토출구를 향한다.

상기 차폐패널은 유선형인 것을 특징으로 한다.

상기 유체 통로 부재는 높이 조절부로 높이가 조절된다.

상기 유체주입구는 디스트리뷰터 캡과 홀을 포함한다.

상기 유체주입구는 상기 차폐패널의 세극과 중심을 맞춘 것을 특징으로 한다.

상기 유체주입구로 주입되는 것은 공기 또는 질소나 아르곤인 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 유체차폐기는 반응챔버 내부공간으로부터 유체 또는 파티클이 외부공간으로 빠르게 배출되고, 외부의 유체 또는 파티클이 반응챔버의 내부 공간으로도 유입되지 못하는 효과가 있다.

도 1은 반응챔버 내부의 공기를 빠르게 배기시키는 유체 차폐기 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 변형된 실시예로서, 반응챔버 내부의 공기를 빠르게 배기시키는 유체 차폐기 구조를 도시한 도면이다.
도 3는 차폐챔버 내부에 공핍층을 형성시켜 유체의 유입을 방지하는 구조이다.
도 4 은 유체차폐 패널의 방향을 변형한 실시예로서, 반응챔버 내부의 유체 또는 파티클을 빠르게 빼면서 외부의 유체 또는 파티클의 유입은 방지하는 유체 차폐기 구조를 도시한 도면이다.
도 5는 유체 또는 파티클의 유입방지를 강화할 수 있는 유체 차폐기의 구조를 도시한 도면이다.
도 6은 유체 또는 파티클의 유입방지를 강화할 수 있는 유체 차폐기의 3차원 구조를 도시한 사시도면이다.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

도 1은 반응챔버 내부의 유체를 빠르게 배기시키는 차폐챔버의 구조이다. 이러한 유체차폐기(150)는 탄소섬유 전구체 섬유의 유입구(210)와 토출구(200)를 갖는 차폐챔버(201), 유체주입구(220)로 구성되며, 일측은 챔버에 닿고 일측은 유체 주입구(220)를 통하여 주입된 가스가 세극(A)을 통과하도록 서로 이격되게 포개지는 제 1 차폐패널(300) 및 제 2 차폐패널(302)로 구성되는 산소차폐패널쌍이 구비된다.
상하대칭되도록 형성된 산소차폐패널쌍은 차폐챔버(201)내부에 구비되어 유체통로부재로써 기능한다.
유체통로부재는 일측으로 유체가 유입되는 유입구(210)와 유체가 토출되는 토출구(200)를 갖는다.
또한, 산소차폐패널쌍의 차폐패널들은 유선형상으로 형성되기 때문에 유입구(210)의 유체통과 면적은 토출구(200)의 유체통과 면적보다 작게 형성된다.
이때, 제 1 차폐패널(300)은 제 2 차폐패널(302)에 비하여 급한 경사를 갖으며, 제 1 차폐패널(300)은 제 2 차폐패널(302)보다 그 길이가 짧고, 직선 또는 유선형상일 수 있다. 도시된 바는 제 1 차폐패널(300)과 제 2 차폐패널(302)와 같은 두 개의 패널이 세극(A)을 형성하도록 이격되게 포개져 있으나, 하나의 패널에 하나 이상의 홀을 구비하여 유체주입구(220)를 통하여 주입된 가스가 홀을 통과하여 토출구(200)로 향하도록 유도할 수도 있다.

다음으로, 제 1 차폐패널(300)과 제 2 차폐패널(302)로 구성되는 산소차폐패널쌍과 상하로 마주보는 형상의 제 3 차폐패널(303)과 제 4 차폐패널(304)이 구비된다. 제 3 차폐패널(303)과 제 4 차폐패널(304) 역시 일측은 챔버에 닿고 일측은 서로 이격되게 포개진다. 또한, 제 3 차폐패널(303)은 제 4 차폐패널(304)에 비하여 급한 경사를 갖으며, 제 3 차폐패널(303)은 제 4 차폐패널(304)보다 그 길이가 짧다. 상기 산소차폐패널쌍은 유선형이다. 상술한 바와 같이, 도시된 바는 제 3 차폐패널(303)과 제 4 차폐패널(304)과 같은 두 개의 패널이 세극(A)을 형성하도록 이격되게 포개져 있으나, 하나의 패널에 하나 이상의 홀을 구비하여 유체주입구(220)를 통하여 주입된 가스가 홀을 통과하여 토출구(200)로 향하도록 유도할 수도 있다.

차폐챔버 유체주입구(220)를 통하여 주입된 질소 또는 아르곤과 같은 불활성가스는 제 1 차폐패널(300)과 제 2 차폐패널(302)이 세극(A)을 거쳐 산소차폐챔버(150) 내부로 들어가게 되는데, 상기 세극(A)이 좁을 수록 베르누이의 원리에 의하여 주입된 가스의 속력이 빨라지게 된다. 이로 인하여 탄화설비에 장착된 경우, 탄소화 공정 후 바깥 방향으로 탄화로 내부의 공기를 빠르게 배기할 수 있는 효과가 있다. 유체주입구(220)는 세극(A)과 마주 대향하는 중심이 같은 곳에 위치한다. 제 3 차폐패널(303)과 제 4 차폐패널(304)도 이와 같다.

유체주입구(220)를 통하여 주입된 유체는 제 1 차폐패널(300) 및 제 2 차폐패널(302)과 제 3 차폐패널(303) 및 제 4 차폐패널(304)이 세극(A)을 거쳐 유체 차폐기(150) 내부로 들어가게 되는데, 세극(A)이 좁을수록 베르누이의 원리에 의하여 주입된 유체의 속력이 빨라지게 된다. 이로 인하여 상기 유체 차폐기(150)가 반응챔버에 장착된 경우, 공정 후 바깥 방향으로 반응챔버 내부의 유체를 빠르게 배기할 수 있는 효과가 있다. 유체주입구(220)는 세극(A)과 마주 대향하는 중심이 동일한 곳에 위치한다. 제 3 차폐패널(303)과 제 4 차폐패널(304)도 이와 같다. 유체주입구(220)로 주입되는 것은 공기, 또는 질소나 아르곤과 같은 불활성가스가 사용될 수 있다.

도 2는 도 1의 변형된 실시예로서, 유체주입구(220)를 통하여 유체를 유체 차폐기(150)의 유입구(210)와 토출구(200)를 중심으로 양방향에서 유체를 유입시켜 내부의 유체를 빠르게 배기시킬 수 있는 구조를 도시한 도면이다. 반응챔버로의 유체 또는 파티클을 차폐하기 위한 제 1 차폐패널(300) 및 제 2 차폐패널(302)로 이루어지는 차폐패널쌍과 제 3 차폐패널(303) 및 제 4 차폐패널(304)로 이루어지는 제 1 차폐패널(300) 및 제 2 차폐패널(302)과 마주보는 형상의 유체차폐패널쌍이 각각 반복해서 일방향으로 늘어선 형태이다. 이러한 다수의 차폐패널은 공정챔버에서 공정을 진행하는 과정에 있어서 빠른 속도로 반응챔버 내부의 유체 또는 파티클이 빠지도록 할 수 있는 장점을 가지고 있다.

도 3는 차폐챔버 내부에 공핍층을 형성시켜 유체의 유입을 방지하는 구조이다.

유체 차폐기(150)는 유입구(210)와 토출구(200), 유체주입구(220)로 구성되며, 일측은 유체 차폐기(150)의 내측벽면에 닿고 일측은 서로 이격되게 포개지는 제 5 차폐패널(305) 및 제 6 차폐패널(306)의 차폐패널쌍과, 상기 제 5 차폐패널(305) 및 제 6 차폐패널(306)의 차폐패널쌍과 좌우대칭인 형상의 제 7 차폐패널(307) 및 제 8 차폐패널(308)로 이루어진 차폐패널쌍이 포함된다. 제 5 차폐패널(305)은 제 6 차폐패널(306)에 비하여 급한 경사를 갖는 것을 특징으로 한다. 또한, 제 8 차폐패널(308)은 제 7 차폐패널(307)에 비하여 급한 경사를 갖는 것을 특징으로 한다. 또한 제 5 차폐패널(305)와 제 8 차폐패널(308)은 제 6 차폐패널(306)과 제 7 차폐패널(307)보다 그 길이가 짧다. 상기 제 5 내지 제 8 차폐패널(305,306,307,308)은 유선형인 것을 특징으로 한다. 도시된 바는 제 5 차폐패널(305) 및 제 6 차폐패널(306), 제 7 차폐패널(307) 및 제 8 차폐패널(308)과 같은 두개의 패널이 쌍을 이루고 세극을 형성하도록 이격되게 포개져 있으나, 하나의 패널에 하나 이상의 홀을 구비하여 유체주입구(220)를 통하여 주입된 가스가 홀을 통과하여 토출구(200)로 향하도록 유도할 수도 있다.

유체주입구(220)를 통하여 주입된 유체는 제 5 차폐패널(305)과 제 6 차폐패널(306)이 이격되게 포개지는 구간을 거쳐 유체 차폐기(150) 내부로 들어간다. 유체주입구(220)는 이격되게 포개지는 구간과 같은 중심에 마주 대향하여 위치된다. 제 7 차폐패널(307)과 제 8 차폐패널(308)의 이격되게 포개지는 구간과 유체주입구(220)도 이와 마찬가지이다. 유체주입구(220)를 통하여 주입된 유체는 베르누이 원리로 인하여 유체 차폐기(150) 내부로 일정한 방향을 갖고 움직이게 되는데, 도시된 바와 같이, 중간에 공핍공간을 형성하게 되는 구조적 특징을 가지게 된다. 이러한 구조는 특별히 외부의 대기유입을 방지하는 효과를 갖을 수 있다.

도 4는 유체차폐패널의 방향을 다양하게 변형한 실시예로서, 반응챔버 내부의 유체 또는 파티클을 빠르게 빼면서 외부의 유체 또는 파티클의 유입은 방지하는 구조이다.

도시된 바와 같이, 반응챔버 내부의 유체 또는 파티클을 빠르게 토출시키는 구조인 제 1 영역(B)에는 유체주입구(220)를 통하여 유체가 주입되고 그 흐름이 반응챔버에 장착된 유체 차폐기(150) 외부로 유도된다. 이로 인하여 반응챔버의 공정을 진행하는 과정에서 발생하는 유체 또는 파티클을 효과적으로 배출할 수 있다. 동시에, 외부의 유체 또는 파티클이 반응챔버 내부로 유입되는 것을 막는 유체의 유입을 방지하는 구조인 제 2 영역(C)으로는 유체를 유입시키지 않는다. 좀 더 상세히 설명하자면, 도시된 바와 같이 유체의 유입을 방지하는 구조인 제 2 영역(C)의 중간영역을 기준으로 토출구(200)쪽으로 갈수록 공간이 넓어지게 된다. 따라서 베르누이 원리에 의하여 상대적으로 토출구(200)쪽의 공기의 속도가 느려 유체 차폐기(150) 내부로 유체가 유입되지 않는다. 따라서, 유체 차폐기(150)가 다수의 반응챔버의 사이에 위치한다면 출구에 위치하는 것이 바람직하다.

도 5는 유체의 유입방지를 강화할 수 있는 구조이다. 도시된 바와 같이, 반응챔버반응챔버 또는 파티클을 빠르게 토출시키는 제 1 영역(B)과 외부 유체 또는 파티클의 유입을 방지하는 제 2영역(C)을 차례로 연결한다. 이 때, 제 1 영역(B)으로는 유체를 유입시키지 않고, 제 2 영역(C)으로는 유체를 유입시킨다. 이로 인하여 대기중으로는 유체 차폐기(150) 내부를 거쳐 유입된 유체가 나가게 되고, 제 1 영역(B)과 만나는 부분은 상대적으로 넓은 공간이 형성되어 유체의 흐름이 느려지게 된다. 주입된 유체는 질소 또는 아르곤과 같은 불활성기체를 사용할 수 있다. 더욱 자세한 예로 설명하자면, 유체 차폐기(150) 내부로 주입된 질소가스가 커튼과 같이 외부의 유체 또는 파티클을 막아주게 되어 외부유체 즉 산소의 유입을 보다 적극적으로 막을 수 있는 구조이다. 따라서 도 5에서 설명한 바와 같은 구조는 다수의 반응챔버 사이에 위치할 시 입구측에 배치하는 것이 바람직하다.

도 6은 도 5의 산소 유입방지를 강화할 수 있는 구조를 3차원으로 나타낸 도면이다. 먼저 유체 차폐기(150)는 유체주입구(220)와 주입된 가스를 챔버 내부로 고르게 분사시키기 위한 디스트리뷰터 캡(distributor cap)(400)과 홀(440), 상술한 바와 같은 제 1 영역(B)에 구성된 다수의 차폐패널, 토출구와 유입구간의 높이를 조절할 수 있는 간격가변성을 갖는 높이 조절부(420)가 있다. 이러한 높이 조절부(420)는 수동으로 작동되거나 구동수단을 이용하여 전자적, 기계적 메커니즘을 갖도록 구성될 수 있다. 공정시에는 높이 조절부(420)를 이용하여 토출구와 유입구의 높이를 좁혀 외부 유입을 막도록 하고, 공정 후에는 도 2에 도시된 바와 같이 탄화로 내부의 공정 후 가스를 빼기 위하여 토출구의 높이를 높여 빠른 시간 내에 유체를 배출시킬 수 있다.
제 2영역(C)에 설치되는 산소차폐패널쌍은 각각의 차폐패널들이 유선형상으로 형성된다.
이때, 차폐패널들 사이 세극(A)은 일방향으로 연속되어 형성된다.
세극(A)이 연속형성된 일방향을 따라 일정간격의 복수개의 유체주입구(220)가 구비된다.
또한, 도시된 도면은 외부의 유체 유입을 방지하는 구조(C)로 이루어져 있으나, 제 1 영역(B), 또는 도 1 내지 도 5에서 상술한 바와 같은 변형된 구조들이 모두 가능하다.

이상에서 설명된 본 발명의 차폐챔버의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

150 : 유체 차폐기 200 : 토출구
201 : 차폐챔버
210 : 유입구 220 : 유체주입구
250 : 반응챔버 300 : 제 1 차폐패널
302 : 제 2 차폐패널 303 : 제 3 차폐패널
304 : 제 4 차폐패널 305 : 제 5 차폐패널
306 : 제 6 차폐패널 307 : 제 7 차폐패널
308 : 제 8 차폐패널 400 : 디스트리뷰터 캡
420 : 높이 조절부 440 : 홀
A : 세극 B : 제 1 영역
C : 제 2 영역

Claims (14)

1. 유체가 유입되는 유입구와 유체가 토출되는 토출구를 갖는 차폐챔버;
   상기 차폐챔버 내부에 구비되며, 상기 유입구의 유체 통과 면적은 상기 토출구의 유체 통과 면적보다 작은 유체 통로 부재;
   상기 토출구를 향하여 유체를 주입하도록 상기 유체 통로에 연결된 유체 주입구;를 포함하며,
   상기 유체 통로 부재는 세극이 형성되도록 서로 이격되어 포개지는 유선형상의 제 1 차폐패널과 제 2 차폐패널을 갖는 복수개의 산소차폐패널쌍;
   상기 복수개의 산소차폐패널쌍은 상기 차폐챔버내에 대향되도록 설치되고, 대향된 상기 산소차폐패널쌍의 간격을 조절하기위한 높이조절부; 를 포함하는 유체 차폐기.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 유체주입구는 디스트리뷰터 캡과 홀을 포함하는 유체 차폐기.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 유체주입구는 상기 차폐패널의 세극과 중심을 맞춘 것을 특징으로 하는 유체 차폐기.
   
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 유체주입구로 주입되는 것은 공기 또는 질소나 아르곤인 것을 특징으로 하는 유체 차폐기.
   
8. 유체가 유입되는 유입구와 유체가 토출되는 토출구를 갖는 차폐챔버;
   상기 차폐챔버 내부에 구비되며, 상기 유입구 및 토출구의 통과면적이 상기 유입구와 상기 토출구의 중심영역보다 넓은 유체 통로 부재;
   상기 토출구를 향하여 유체를 주입하도록 상기 유체 통로에 연결된 유체 주입구;를 포함하며,
   상기 유체 통로 부재는 세극이 형성되도록 서로 이격되어 포개지는 유선형상의 제 1 차폐패널과 제 2 차폐패널을 갖는 복수개의 산소차폐패널쌍;
   상기 복수개의 산소차폐패널쌍은 상기 차폐챔버내에 대향되도록 설치되고, 대향된 상기 산소차폐패널쌍의 간격을 조절하기위한 높이조절부; 를 포함하는 유체 차폐기.
   
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 제 8 항에 있어서,
    상기 유체주입구는 디스트리뷰터 캡과 홀을 포함하는 유체 차폐기.
    
    
13. 제 8 항에 있어서,
    상기 유체주입구는 상기 차폐패널의 세극과 중심을 맞춘 것을 특징으로 하는 유체 차폐기.
    
14. 제 8 항에 있어서,
    상기 유체주입구로 주입되는 것은 공기 또는 질소나 아르곤인 것을 특징으로 하는 유체 차폐기.
    
    

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