KR102081864B1 - 반도체 제조 장비의 파우더 포집 장치 - Google Patents

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Abstract

본 실시예에 따른 반도체 장비의 파우더 포집 장치는, 공정 챔버로부터 배출되는 상기 배기 가스내의 파우더를 1차 포집하는 제 1 포집부, 상기 제 1 포집부로부터 상기 배기 가스를 제공받아 상기 배기 가스의 파우더를 2차 포집하는 제 2 포집부, 상기 제 1 포집부와 상기 제 2 포집부 사이에 연결되어 1차 포집이 이루어진 상기 배기 가스를 상기 제 2 포집부로 전달하는 연결관, 및 상기 연결관에 연결되어 상기 연결관내에 잔류되는 파우더를 제거하는 에어 펄싱부를 포함한다. 상기 제 1 포집부 및 제 2 포집부 중 적어도 하나는 상기 제 1 또는 제 2 포집부의 연장 방향을 따라 배치되는 적어도 하나의 포획 날개를 포함하는 파우더 역류 방지 구조물을 더 포함할 수 있다.

Description

반도체 제조 장비의 파우더 포집 장치{Apparatus For Trapping Powder of Semiconductor Manufacturing Equipment}
본 발명은 반도체 제조 장비에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 반도체 제조 장비의 파우더 포집 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 소자는 반도체 공정 챔버내에서 복수의 공정을 통해 형성될 수 있다. 상기 반도체 제조 공정이 진행되는 동안, 각종 발화성 가스, 부식성 이물질 및 유독 성분을 함유한 배기 가스가 공정 챔버 내에 발생될 수 있다. 이와 같은 배기 가스는 진공 펌프를 통해, 외부로 배출될 수 있다.
그런데, 상기 배출 가스는 대기와 접촉하거나 주변의 온도에 의해 고형화되어, 파우더가 석출될 수 있다. 공정 챔버의 배출 가스에 포함된 파우더는 공정 챔버내에 구비된 진공 펌프의 고장을 유발하여 진공 펌프의 수명을 단축시키고, 나아가, 배기 가스를 역류시켜서 공정 챔버를 오염시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들은 파우더들이 공정 챔버쪽으로 역류됨을 방지할 수 있는 반도체 장비의 파우더 포집 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 장비의 파우더 포집 장치는, 공정 챔버로부터 배출되는 상기 배기 가스내의 파우더를 1차 포집하는 제 1 포집부, 상기 제 1 포집부로부터 상기 배기 가스를 제공받아 상기 배기 가스의 파우더를 2차 포집하는 제 2 포집부, 상기 제 1 포집부와 상기 제 2 포집부 사이에 연결되어 1차 포집이 이루어진 상기 배기 가스를 상기 제 2 포집부로 전달하는 연결관; 및 상기 연결관에 연결되어 상기 연결관내에 잔류되는 파우더를 제거하는 에어 펄싱부를 포함하며, 상기 제 1 포집부 및 제 2 포집부 중 적어도 하나는 상기 제 1 또는 제 2 포집부의 연장 방향을 따라 배치되는 적어도 하나의 포획 날개를 포함하는 파우더 역류 방지 구조물을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 장비의 파우더 포집 장치는, 공정 챔버로 부터 배출되는 상기 배기 가스내의 파우더를 1차 포집하는 제 1 포집부, 상기 제 1 포집부로부터 상기 배기 가스를 제공받아, 상기 배기 가스의 파우더를 2차 포집하는 제 2 포집부, 상기 제 1 포집부와 제 2 포집부 사이에 연결되어 1차 포집이 이루어진 상기 배기 가스를 상기 제 2 포집부로 전달하는 연결관; 및 상기 연결관에 연결되어 상기 연결관내에 잔류되는 파우더를 제거하는 에어 펄싱부를 포함하며, 상기 제 1 포집부의 내부에, 상기 제 1 포집부의 연장 방향을 따라 순차적으로 배치되는 복수의 포획 날개를 포함하는 파우더 역류 방지 구조물이 더 설치되고, 상기 제 2 포집부의 내부에, 하부로 향할수록 내경이 좁아지는 단면이 깔대기 형상의 포집 케이스가 설치된다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 포집부 내부의 하부 영역에 깔대기 형상의 포획 날개를 적어도 하나 이상 설치하므로써, 추락된 파우더들이 공정 챔버쪽으로 역류하는 현상을 줄일 수 있다.
또한, 연결관내에 고압의 에어를 분사하므로써, 연결관의 측벽면에 잔류할 수 있는 파우더를 쉽게 분리 및 제거할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조 장치의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파우더 포집 장치의 정면도이다.
도 3은 도 2의 파우더 포집 장치의 평면도이다.
도 4는 도 3의 Ⅲ-Ⅲ' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 5는 도 2의 V-V'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 파우더 포집 장치의 정면도이다.
도 7은 도 6의 Ⅵ-Ⅵ'선을 따라 절단한 파우더 포집 장치의 평면도이다.
도 8은 도 6의 Ⅶ-Ⅶ'선을 따라 절단한 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조 장치의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 제조 장치(10)는 공정 챔버(20), 펌프(40) 및 파우더 포집 장치(100)를 포함할 수 있다.
공정 챔버(20)는 내부에 기판 처리 공간을 구비할 수 있으며, 적어도 하나의 기판(w)이 수용될 수 있는 서셉터(21)를 포함할 수 있다. 상기 서셉터(21)는 기판 처리 공정 중 기판(w)을 안정적으로 지지하는 테이블의 역할을 수행할 수 있다. 상기 서셉터(21)는 그 내부 혹은 하단에 발열 히터(도시되지 않음)를 포함하여, 온도 조절 장치로서의 역할을 수행할 수 있다. 또한, 공정 챔버(20)는 바닥부(23a), 외벽부(23b) 및 상층 플레이트(23c)로 구성되는 챔버 월(chamber wall:23)을 포함하여, 공정 챔버(20) 내부로 외기의 유입을 차단할 수 있다.
가스 분사부(25)는 공정 챔버(20)의 상측 플레이트(23c) 부근에 위치하여, 공정 챔버(20) 내부로 적어도 하나의 공정 가스를 공급할 수 있다.
공정 챔버(20)의 바닥부에 배기 라인(L)을 통해, 진공 펌프(40)가 연결된다. 진공 펌프(40)는 공정 챔버(20) 내부의 압력을 조정하도록 구성된다.
파우더 포집부(100)는 공정 챔버(20)와 진공 펌프(40) 사이에 위치된다. 파우더 포집부(100)와 공정 챔버(20) 사이, 및 파우더 포집부(100)와 진공 펌프(40) 사이 각각에 배기 밸브(V1,V2)가 구비될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파우더 포집 장치의 정면도이다. 도 3은 도 2의 파우더 포집 장치의 평면도이다. 도 4는 도 3의 Ⅲ-Ⅲ' 선을 따라 절단한 단면도이고, 도 5는 도 2의 V-V'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 장비의 파우더 포집 장치(100)는 몸체부(110) 및 에어 펄싱(air pulsing)부(190)를 포함할 수 있다.
몸체부(110)는 제 1 포집부(120)와, 제 2 포집부(140)와, 상기 제 1 및 제 2 포집부(120, 140)를 연결하는 연결관(160)을 구비한다. 공정 챔버(20, 도 1 참조) 로부터 배출된 배기 가스는 제 1 포집부(120)로 유입된다. 제 1 포집부(120)에서 배기 가스내에 포함된 파우더의 1차 포집이 이루어지고, 연결관(160)을 통해 제 2 포집부(140)으로 배기 가스가 이동된다. 제 2 포집부(140)는 배기 가스의 2차 포집을 수행한 후, 배출된다.
제 1 포집부(120)는 제 1 하우징부(121)와, 제 1 하우징부(121)의 내부로 배기 가스를 유입시키는 배기 라인(L, 도 1 참조)의 일부에 해당하는 흡기관(125)과, 제1 하우징부(121)의 내부에 설치되는 제1 파우더 역류 방지 구조물(128)을 구비한다.
제 1 하우징부(121)는 대체로 원통 형상으로서, 바닥판(121a)과, 바닥판(121a)의 위에 이격되어 위치하는 상판(121b)과, 바닥판(121a)의 가장자리와 상판(121b)의 가장자리를 연결하는 측벽(121c)을 구비할 수 있다. 제 1 하우징부(121)의 상판(121b)에 흡기관(125)이 고정되어서 설치되고, 측벽(121c)에 제 1 파우더 역류 방지 구조물(128)이 설치된다. 또한, 상기 제 1 하우징부(121)의 측벽(121c)에 배기구(122a)와 파우더 배출 포트(122b)가 구비된다. 배기구(122a)는 제 1 파우더 역류 방지 구조물(128)보다 위에 위치하고 파우더 배출 포트(122b)는 제 1 파우더 역류 방지 구조물(128) 하부의 바닥판(121a)에 인접하여 위치한다. 제 1 하우징부(121)의 내부 공간의 가스는 배기구(122a) 및 상기 배기구(122a)에 연결된 연결관(160)을 거쳐서 제 2 포집부(140)로 배기될 수 있다. 파우더 배출 포트(122b)는 일반적으로 폐쇄되어 있다가, 포집되어 쌓인 파우더를 배출할 경우에 개방될 수 있다. 유지 보수의 편의를 위하여, 제1 하우징부(121)는 배기구(122a)가 형성된 상부 하우징 부재(123)와, 파우더 배출구(122b)가 형성된 하부 하우징 부재(124)가 분리 가능하게 결합된 구조일 수 있다.
흡기관(125)은 제 1 하우징부(121)의 상판(121b)을 관통하면서 바닥부(121a)를 향해 하부로 연장된다. 흡기관(125)을 통해 배기 가스가 제1 하우징부(121)의 내부 공간으로 유입된다. 흡기관(125)은 배기 가스를 제1 하우징부(121)의 내부 공간에서 하방으로 배출한다. 흡기관(125)의 배출구를 한정하는 제 1 하단부(125a)는 하부를 향할 수 있고, 제 1 파우더 역류 방지 구조물(128)보다 상부에 위치하고, 배기구(122a)보다는 하부에 위치한다.
제 1 파우더 역류 방지 구조물(128)은 제 1 하우징부(121)의 내부 공간의 하부 하우징 부재(124)에 설치된다. 제 1 파우더 역류 방지 구조물(128)은 복수 개의 포획 날개들(129a, 129b, 129c)을 구비한다. 본 실시예의 포획 날개들(129a, 129b, 129c)은 예를 들어, 높이 방향을 따라 3개가 차례대로 배치되는 것을 예를 들어 설명하였지만, 포획 날개의 수는 가변 가능하다.
복수 개의 포획 날개들(129a, 129b, 129c) 각각은 제 1 하우징부(121)의 측벽(121c)으로부터 내측으로 돌출된 고리 구조로서, 내부에 관통구(1291a, 1291b, 1291c)를 구비할 수 있다. 복수 개의 포획 날개들(129a, 129b, 129c) 각각은 중심으로 갈수록 아래를 향하도록 경사진 구조를 가질 수 있다. 이에 따라, 하부로 향할수록 포획 날개(129a, 129b, 129c)의 관통구(1291a, 1291b, 1291c)의 직경이 커질 수 있다. 예를 들어, 최상부 포획 날개(129a)의 관통구(1291a)보다 중간에 위치하는 포획 날개(129b)의 관통구(129b)가 동심으로 위치한 상태에서 더 크고, 중간에 위치하는 포획 날개(129b)의 관통구(1291b)보다 최하부의 포획 날개(129c)에 형성되는 관통구(1291c)가 동심으로 위치한 상태에서 더 크다. 이와 같은 복수 개의 포획 날개들(129a, 129b, 129c)이 순차적으로 배치됨에 의해 석출되는 파우더가 공정 챔버 방향으로 역류되는 현상을 방지할 수 있다.
제 2 포집부(140)는 제 1 포집부(120)에 의한 1차 포집 후, 연결관(160)을 통해 유입된 배기 가스에 대한 2차 포집이 수행된다. 제 2 포집부(140)는 제 2 하우징부(141)와, 가스를 외부로 배출시키기 위한 배기관(145)과, 제 2 하우징부(141)의 내부에 설치되는 제 2 파우더 역류 방지 구조물(148)을 구비한다. 예를 들어, 제 2 포집부(140)는 제 1 포집부(120)와 실질적으로 동일한 구조를 가질 수 있다.
제 2 하우징부(141)는 대체로 원통 형상으로서, 바닥판(141a)과, 바닥판(141a)의 위에 이격되어서 위치하는 상판(141b)과, 바닥판(141a)의 가장자리와 상판(141b)의 가장자리를 연결하는 측벽(141c)을 구비할 수 있다.
제 2 하우징부(141)의 상판(141b)에 배기관(145)이 고정되어 설치된다. 제 2 하우징부(141)의 측벽(141c)에 제 2 파우더 역류 방지 구조물(148)이 설치된다. 제 2 하우징부(141)의 측벽(141c)에 흡기구(142a) 및 파우더 배출 포트(142b)가 구비될 수 있다. 흡기구(142a)는 제 2 파우더 역류 방지 구조물(148)보다 상부에 위치하고 파우더 배출 포트(142b)는 제2 파우더 역류 방지 구조물(148)의 하부에 바닥판(141a)에 인접하여 위치한다.
흡기구(142a)를 통해 제 1 포집부(120)로부터 배출된 배기 가스는 연결관(160)을 거쳐서 제2 하우징부(141)의 내부 공간으로 유입된다. 파우더 배출 포트(142b)는 일반적으로 폐쇄되어 있다가, 포집되어 쌓인 파우더를 배출할 경우에만 개방된다. 본 실시예에서는 유지 보수의 편의를 위하여, 제 2 하우징부(141)는 흡기구(142a)가 형성된 상부 하우징 부재(143)와, 파우더 배출구(142b)가 형성된 하부 하우징 부재(144)가 분리 가능하게 결합된 구조인 것으로 설명한다.
배기관(145)은 제 2 하우징부(141)의 상판(141b)을 관통하면서 바닥부(141a)를 향해 연장될 수 있다. 배기 라인(L)의 일부분에 해당하는 배기관(145)을 통해 제 2 하우징부(141) 내의 가스가 외부로 배출될 수 있다. 배기관(145)의 유입구를 한정하는 제 2 하단부(145a)는 하부를 향할 수 있고, 제2 파우더 역류 방지 구조물(148)보다 상부에 위치하고, 흡기구(142a)보다 하부에 위치한다.
제 2 파우더 역류 방지 구조물(148)은 제 2 하우징부(141)의 내부 공간의 하부 하우징 부재(144)에 설치된다. 제 2 파우더 역류 방지 구조물(148)은 복수 개의 포획 날개들(149a, 149b, 149c)을 구비하는데, 제 1 포집부(120)의 제1 파우더 역류 방지 구조물(128)과 동일한 구성을 가질 수 있다.
연결관(160)은 제 1 포집부(120)의 제 1 하우징부(121)에 형성된 배기구(122a)와 제 2 포집부(140)의 제 2 하우징부(141)에 형성된 흡기구(142a)를 연결할 수 있다. 연결관(160)을 통해 제 1 포집부(120)로부터 배출된 가스가 제 2 포집부(140)로 유입된다. 연결관(160) 내부에, 에어 펄싱을 위한 에어 펄싱 포트(161, 도 2 참조)가 구비된다.
에어 펄싱부(190, 도 2 참조)는 연결관(160)에 잔류, 적층된 파우더를 제거하기 위해 연결관(160)에 구비된 에어 펄싱 포트(161)를 통해 고압, 예컨대, 100psi 내지 200psi의 에어를 분사할 수 있다. 에어 펄싱부(190)는 고압의 에어가 저장되는 에어 탱크(191), 상기 에어 탱크(191)에 저장된 고압의 에어를 연결관(160)에 형성된 에어 펄싱 포트(161)로 제공하는 에어 공급 라인(194), 및 상기 에어 공급 라인(194)에 설치되어 에어의 공급을 조절하는 조절 밸브(196)를 포함할 수 있다. 에어 펄싱부(190)는 연결관(160) 내부에 고압의 에어를 분사하여 연결관(160) 내에 적층된 파우더를 제거할 수 있다. 상기 연결관(160)으로부터 이탈된 파우더는 에어 공급 라인(194)으로 배출될 수 있고, 이후 유지 보수 단계시 상기 조절 밸브(196)를 오픈하여, 에어 공급 라인(194)내에 잔류하는 파우더를 제거할 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 파우더 포집 장치(100)를 포함하는 반도체 제조 장치의 동작에 대해 설명한다.
진공 펌프(40)의 구동에 의해, 공정 챔버(20) 내부의 배기 가스들은 배기 라인(L)을 통해 배출되어, 파우더 포집 장치(100)에 유입된다. 즉, 배기 가스는 배기 라인(L)의 일부분에 해당하는 흡기관(125)을 통해 파우더 포집 장치(100)로 유입되고, 상기 배기 라인(L)의 다른 일부분에 해당하는 배기관(145)을 통해 파우더 포집 장치(100)로부터 배출된다. 흡기관(125)를 통해 유입되는 배기 가스는 흡기관(125) 하방으로 배출되고, 흡기관(125)과 제 1 하우징부(121)의 측벽(121c) 사이의 공간(S1)으로 상승한 후 배기구(122a)를 통해 배출될 수 있다. 이 과정에서 배기 가스에 포함된 파우더는 자중에 의해 아래로 하강하여 제 1 파우더 역류 방지 구조물(128)의 아래에 형성된 공간(S2)에 저장되고, 저장된 파우더는 제 1 파우더 역류 방지 구조물(128)의 구조적 특성에 의해 상승이 억제되어 역류가 효과적으로 방지된다.
제 1 포집부(120)에서 배기구(122a)를 통해 배출된 가스는 연결관(160)을 거쳐서 제 2 포집부(140)의 흡기구(142a)를 통해 제2 하우징부(141)의 내부 공간으로 유입된다. 이때, 에어 펄싱 동작에 의해, 연결관(160)에 흡착될 수 있는 파우더들이 쉽게 이탈되어, 배기 가스와 함께 제 2 하우징부(141)의 내부로 유입될 수 있다.
흡기구(142a)를 통해 제 2 하우징부(141)의 내부 공간으로 유입된 가스는 하강한 후 배기관(145)을 통해 외부로 배출된다. 이 과정에서 제 1 포집부(120)에서 포집되지 않은 파우더는 자중에 의해 아래로 하강하여 제 2 파우더 역류 방지 구조물(148)의 아래에 형성된 공간(S3)에 저장되고, 저장된 파우더는 제 2 파우더 역류 방지 구조물(148)의 구조적 특성에 의해 상승이 억제되어 역류가 방지된다.
상술한 바와 같이, 제 1 및 제 2 파우더 역류 방지 구조물(128,148)은 깔대기 형상을 갖는 복수의 포획 날개들(129a~129c, 149a~149c)을 포함하도록 구성됨으로써, 배기 가스내에 포함된 파우더들을 제 1 및 제 2 포집부(120,140)의 하부로 추락시키기 용이한 한편, 하부 방향을 향해 경사진 형태로 구성된 날개 구조에 의해 파우더의 상승이 어렵게 된다. 그러므로, 파우더들이 공정 챔버(20)내부에 역류되는 문제를 방지할 수 있다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 장비의 파우더 포집 장치에 대한 도면이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 파우더 포집 장치의 정면도이다. 도 7은 도 6의 Ⅵ-Ⅵ'선을 따라 절단한 파우더 포집 장치의 평면도이다. 도 8은 도 6의 Ⅶ-Ⅶ'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 6 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 장비의 파우더 포집 장치(200)는 몸체부(210)와, 몸체부(210)에 연결되는 에어 펄싱부(190)를 포함한다.
몸체부(210)는 제 1 포집부(120), 제 2 포집부(240), 및 상기 제 1 및 제 2 포집부(120, 240)를 연결하는 연결관(260)을 구비할 수 있다. 공정 챔버(20, 도 1 참조)로부터 배출된 배기 가스는 배기 라인(L)에 의해, 제 1 포집부(120)로 유입된다. 제 1 포집부(120)에서 파우더의 1차 포집이 이루어지고, 연결관(260)을 통해 배기 가스가 이동하여 제 2 포집부(240)로 유입된다. 배기 가스는 제 2 포집부(240)에서 2차 포집이 이루어진 후 진공 펌프(40, 도 1 참조)로 배출된다.
제 1 포집부(120)는 상기 도 2 내지 도 5를 통해 설명된 제 1 포집부(120)의 구성과 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
한편, 제 2 포집부(240)는 제 1 포집부(120)에 의한 1차 포집이 이루어진 배기 가스가 연결관(260)을 통해 유입될 수 있다. 제 2 포집부(240)에 유입된 배기 가스는 원심력을 이용한 2차 포집 공정이 수행될 수 있다. 제 2 포집부(240)는 제 2 하우징부(241)와, 가스가 외부로 배출되는 배기관(245)과, 제 2 하우징부(241)의 내부에 설치되는 포집 케이스(248)를 구비할 수 있다.
제 2 하우징부(241)는 바닥판(241a)과, 바닥판(241a)의 위에 이격되어 위치되는 상판(241b)과, 바닥판(241a)의 가장자리와 상판(241b)의 가장자리를 연결하는 측벽(241c)을 구비할 수 있다. 제 2 하우징부(241)의 내부에 원통형의 내부 공간이 한정될 수 있다. 제 2 하우징부(241)의 상판(241b)에 배기관(245)이 고정되어 설치되고, 측벽(241c)에 포집 케이스(248)가 설치된다. 제 2 하우징부(241)의 측벽(241c)에 흡기구(242a) 및 파우더 배출 포트(242b)가 구비될 수 있다. 예를 들어, 흡기구(242a)는 포집 케이스(248)보다 상부에 위치되고, 파우더 배출 포트(242b)는 포집 케이스(248)보다 하부인, 바닥판(241a)에 인접하여 위치된다. 흡기구(242a)를 통해 제 1 포집부(120)로부터 배출된 배기 가스는 연결관(260)을 거쳐서 제 2 하우징부(241)의 내부 공간으로 유입된다. 유입된 배기 가스는 제 2 하우징부(241)의 깔대기형 포집 케이스(248)의 구조적 특성에 의해, 원통형 내부 공간에서 회전하면서 하강한다. 파우더 배출 포트(242b)는 평소에는 폐쇄되며, 포집되어 쌓인 파우더를 배출할 경우에 개방될 수 있다. 본 실시예에서는 유지보수의 편의를 위하여, 제 2 하우징부(241)는 흡기구(242a)가 형성된 상부 하우징 부재(243)와, 파우더 배출구(242b)가 형성된 하부 하우징 부재(144)가 분리 가능하게 결합된 구조인 것으로 설명한다.
배기관(245)은 제 2 하우징부(241)의 상판(241b)을 관통하면서 상하로 연장되며, 제 2 하우징부(241)의 중심축선(X) 상에 위치한다. 배기관(245)을 통해 제 2 하우징부(241) 내의 가스가 외부로 배출된다. 배기관(245)의 유입구를 형성하는 하단(245a)은 아래를 향하며 포집 케이스(248)보다는 위에 위치하고, 흡기구(242a)보다는 아래에 위치한다.
포집 케이스(248)는 제 2 하우징부(241)의 내부 공간, 예를 들어, 하부 하우징 부재(244)에 설치된다. 포집 케이스(248)는 아래로 갈수록 내경이 좁아지는 깔대기 형상이며, 배기관(245)의 중심축선(X) 상에 위치하는 관통구(249)를 포함할 수 있다. 상기 관통구(249)의 직경은 배기관(245)과 인접하는 포집 케이스(248)의 입구부의 직경보다 좁을 수 있다. 아울러, 상기 포집 케이스(248)의 경사진 측벽면은 제 2 하우징(240)의 측벽면으로부터 20°내지 70°를 이루도록 구성될 수 있다. 본 실시예에 1개의 포집 케이스(248)를 일예를 설명하였지만, 여기에 한정되지 않고 복수의 포집 케이스를 적용할 수 있다. 예를 들어, 본 실시예의 포집 케이스(248)는 하부 하우징 부재(244)의 외벽과 일체로 구성되어, 파우더 무게로 인한 자유 낙하식 포집이 가능하여, 파우더 제거시 별도로 분리하지 않고 작업이 가능하다.
연결관(260)은 제 1 포집부(120)의 제 1 하우징부(121)에 형성된 배기구(122a)와 제 2 포집부(240)의 제 2 하우징부(241)에 형성된 흡기구(242a)를 연결할 수 있다. 제 2 하우징부(241)의 흡기구(242a)를 통해 제 2 포집부(240)의 내부 공간으로 유입된 가스는 회전하면서 하강할 수 있도록, 적어도 흡기구(242a)에서 연결관(260)의 연장축선(도 7의 Y선)은 제 2 하우징부(241)의 중심축선(X)과 이격될 수 있다. 예를 들어, 연결관(260)은 제 1 하우징부(121)와 제 2 하우징부(241)의 최단 거리를 연결하지 않도록 구성될 수 있다. 즉, 이중관 형태로 된 제 1 포집부(120)로 부터 이중관 형태로 된 제 2 포집부(240)를 연결하는 연결관(260)을 통과한 가스는 제 2 포집부(240)의 하부를 향해 이동되므로, 회전력을 가지고 하강할 수 있다.
연결관(260)은 에어 펄싱이 발생될 수 있도록, 에어 펄싱 포트(261)를 구비할 수 있으며, 에어 펄싱에 의해 연결관(260)내에 잔류하는 파우더를 완벽히 분리, 이탈시킬 수 있다.
상술한 실시예와 마찬가지로, 에어 펄싱부(190)는 연결관(260)에 적층된 파우더를 제거하기 위해 연결관(260)에 구비된 에어 펄싱 포트(261)를 통해 고압의 에어를 분사할 수 있다.
본 실시예에 따른 반도체 장비의 파우더 포집 장치(200)의 구동에 대해 설명한다.
진공 펌프가 구동되면, 반도체 장비의 공정 챔버(20)에서 배출된 배기 가스는 파우더 포집 장치(200)를 거치게 된다. 배기 가스는 흡기관(125)을 통해 파우더 포집 장치(100)로 유입되고, 배기관(245)을 통해 파우더 포집 장치(200)로부터 배출된다. 제 1 포집부(120)의 제 1 하우징부(121)의 내부 공간에서 흡기관(125)의 하단으로부터 하방으로 배출된 배기 가스는 흡기관(125)과 제 1 하우징부(121)의 측벽(121c) 사이의 공간으로 상승한 후 배기구(122a)를 통해 배출된다. 이 과정에서 배기 가스에 포함된 큰 파우더는 자중에 의해 하부로 하강하여 제 1 파우더 역류 방지 구조물(128)의 아래에 형성된 공간에 저장되고, 저장된 파우더는 제 1 파우더 역류 방지 구조물(128)에 의해 상승이 억제되어 역류가 효과적으로 방지된다.
제 1 포집부(120)에서 배기구(122a)를 통해 배출된 가스는 연결관(260)을 거쳐서 제 2 포집부(240)의 흡기구(242a)를 통해 제 2 하우징부(241)의 내부 공간으로 유입된다. 흡기구(242a)를 통해 제 2 하우징부(241)의 내부 공간으로 유입된 가스는 배기관(245)과 제 2 하우징부(241)의 측벽(241c) 사이의 공간을 회전하면서 하강한 후, 배기관(245)을 통해 상승하여 배출된다. 이때, 배기 가스에 함유된 미세 파우더는 원심력에 의해 측벽(241c)의 내주면에 밀착된 후 아래로 이동하여 포집 케이스(248)의 아래 공간(S31)에 쌓이게 된다.
본 실시예에 따르면, 반도체 장비의 포집부들의 적어도 한 영역에 원심력을 제공할 수 있는 연결관(260) 및 포집 케이스(248)를 설치하여, 포집부 내벽에 흡착될 수 있는 미세 파우더 부분까지 쉽게 제거할 수 있다.
이상 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
100, 200 : 파우더 포집 장치 110, 210 : 몸체부
120 : 제 1 포집부 128 : 제 1 파우더 역류 방지 구조물
140, 240 : 제 2 포집부 148 : 제 2 파우더 역류 방지 구조물
190 : 에어 펄싱부 260 : 연결관

Claims (14)

  1. 공정 챔버 및 진공 펌프 사이에 위치되어, 상기 공정 챔버로부터 배출되는 배기 가스의 파우더를 포집하는 장치로서,
    상기 공정 챔버로부터 배출되는 상기 배기 가스내의 파우더를 1차 포집하는 제 1 포집부;
    상기 제 1 포집부로부터 상기 배기 가스를 제공받아, 상기 배기 가스의 파우더를 2차 포집하는 제 2 포집부;
    상기 제 1 포집부와 상기 제 2 포집부 사이에 연결되어, 1차 포집이 이루어진 상기 배기 가스를 상기 제 2 포집부로 전달하는 연결관; 및
    상기 연결관에 연결되어, 상기 연결관내에 잔류되는 파우더를 제거하는 에어 펄싱부를 포함하며,
    상기 제 1 포집부 및 제 2 포집부 중 적어도 하나는 상기 제 1 또는 제 2 포집부의 연장 방향을 따라 배치되는 적어도 하나의 포획 날개를 포함하는 파우더 역류 방지 구조물을 포함하며,
    상기 포획 날개는 상기 제 1 또는 제 2 포집부의 측벽으로부터 중심을 향하도록 돌출된, 단면이 깔대기 형상을 갖도록 구성되는 반도체 장비의 파우더 포집 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 포획 날개는 상기 제 1 또는 제 2 포집부에 복수 개가 구비되고,
    상기 포획 날개는 중심에 관통구를 구비하며,
    상기 포획 날개가 복수 개 구비되는 경우, 상기 관통구는 하부로 향할수록 좁은 직경을 갖는 반도체 장비의 파우더 포집 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 포집부는,
    내부 공간을 한정하는 제 1 하우징부; 및
    상기 제 1 하우징부의 상기 내부 공간으로 상기 배기 가스를 유입시키는 흡기관을 포함하며,
    상기 흡기관은 상기 제 1 포집부내에 위치되는 상기 파우더 역류 방지 구조물 상부에 위치되는 반도체 장비의 파우더 포집 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 포집부는,
    내부 공간을 한정하는 제 2 하우징부; 및
    상기 제 2 하우징부의 상기 내부 공간으로 유입된 상기 배기 가스를 상기 진공 펌프로 배출시키는 배기관을 포함하며,
    상기 배기관은 상기 제 2 포집부에 설치되는 상기 파우더 역류 방지 구조물 상부에 위치되는 반도체 장비의 파우더 포집 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 연결관은 상기 제 1 하우징부와 상기 제 2 하우징부를 연결하도록 구성되는 파우더 포집 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 에어 펄싱부는,
    고압의 에어를 저장하는 에어 탱크;
    상기 연결관에 구비된 에어 펄싱 포트;
    상기 에어 탱크에 저장된 상기 고압의 에어를 상기 에어 펄싱 포트로 전달하는 에어 공급 라인; 및
    상기 에어 공급 라인에 설치되며, 상기 에어의 공급을 조절하는 조절 밸브를 포함하는 반도체 장비의 파우더 포집 장치.
  8. 공정 챔버 및 진공 펌프 사이에 위치되어, 상기 공정 챔버로부터 배출되는 배기 가스의 파우더를 포집하는 장치로서,
    상기 공정 챔버로 부터 배출되는 상기 배기 가스내의 파우더를 1차 포집하는 제 1 포집부;
    상기 제 1 포집부로부터 상기 배기 가스를 제공받아, 상기 배기 가스의 파우더를 2차 포집하는 제 2 포집부;
    상기 제 1 포집부와 제 2 포집부 사이에 연결되어, 1차 포집이 이루어진 상기 배기 가스를 상기 제 2 포집부로 전달하는 연결관; 및
    상기 연결관에 연결되어, 상기 연결관내에 잔류되는 파우더를 제거하는 에어 펄싱부를 포함하며,
    상기 제 1 포집부의 내부에, 상기 제 1 포집부의 연장 방향을 따라 순차적으로 배치되는 복수의 포획 날개를 포함하는 파우더 역류 방지 구조물이 더 설치되고,
    상기 제 2 포집부의 내부에, 하부로 향할수록 내경이 좁아지는 단면이 깔대기 형상의 포집 케이스가 설치되며,
    상기 복수의 포획 날개들은 상기 제 1 포집부의 측벽으로부터 중심을 향하도록 돌출된, 단면이 깔대기 형상은 갖는 반도체 장비의 파우더 포집 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 연결관은 상기 연결관 내부의 중심축선과 상기 제 2 포집부 내부의 중심축선이 수직을 이루되, 상호 만나지 않는 위치에 설치되어, 상기 제 2 포집부에 유입된 상기 배기 가스가 회전하면서 하강하도록 구성되는 반도체 장비의 파우더 포집 장치.
  10. 삭제
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 포획 날개들은 각각의 중심에 관통구를 구비하며,
    상기 관통구는 하부에 위치할수록 좁은 직경을 갖도록 구성되는 반도체 장비의 파우더 포집 장치.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 포집부는,
    내부 공간을 한정하는 제 1 하우징부, 및
    상기 제 1 하우징부의 상기 내부 공간으로 상기 배기 가스를 유입시키는 흡기관을 포함하며,
    상기 흡기관은 상기 파우더 역류 방지 구조물 상부에 위치되는 반도체 장비의 파우더 포집 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 2 포집부는,
    내부 공간을 한정하는 제 2 하우징부; 및
    상기 제 2 하우징부의 상기 내부 공간으로 유입된 상기 배기 가스를 상기 진공 펌프로 배출시키는 배기관을 포함하며,
    상기 배기관은 상기 포집 케이스 상부에 위치되는 반도체 장비의 파우더 포집 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 연결관은 상기 제 1 하우징부와 상기 제 2 하우징부를 연결하도록 구성되는 파우더 포집 장치.
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