KR102273855B1 - 반도체 공정용 가스 회수 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시 예는 반도체 공정용 가스 회수 장치를 제공한다. 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 공정용 가스 회수 장치는 챔버, 챔버로 공정 가스를 공급하는 가스 공급 모듈, 챔버의 내부에 진공압을 형성하며, 진공 펌프를 포함하는 진공 형성 모듈, 챔버에서 배출된 공정 가스를 흡착하는 가스 흡착 모듈, 및 가스 흡착 모듈에서 흡착된 공정 가스를 챔버로 공급하는 가스 회수 모듈을 포함하여, 공정 가스를 효과적으로 흡착하여 회수할 수 있다.

Description

반도체 공정용 가스 회수 장치{THE GAS RECOVERY APPARATUS FOR SEMICONDUCTOR PROCESS}
본 발명은 반도체 공정용 가스 회수 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 반도체 제조 과정에서 사용되는 유해 가스인 반도체 공정용 가스를 회수하여 재 사용할 수 있는 반도체 공정용 가스 회수 장치에 관한 것이다.
오늘날 반도체 소자를 제조하는 공정은 크게 패턴 형성을 위한 노광 및 현상공정(Lithography), 얇은 막을 쌓는 증착공정(Deposition), 쌓은 막을 패턴대로 식각하는 에칭공정의 3가지로 분류된다. 이중 증착공정과 에칭공정은 많은 유해가스를 사용하며 또한 많은 부산물이 발생한다. 증착공정은 주로 실리콘옥사이드(SiO2), 실리콘나이트라이드(Si3N4) 등의 절연막과 금속(Metal)배선 공정에 해당한다.
절연막에 있어서는 실란(SiH4)을 비롯한 실리콘계 가스들 및 암모니아(NH3) 등을 사용하게 되며, 증착되는 막은 반도체 웨이퍼만이 아니라 반응챔버나 진공배관, 진공펌프등에 쌓이게 된다. 이러한 부산물이 쌓이면 진공압력의 변화, 주기적인 교체와 세정을 위하여 챔버를 공기중에서 청소하거나 배관을 분해하게 된다. 또한 이러한 부산물등은 대부분 인체에 해로운 물질들이다. 부산물들은 진공펌프내에도 쌓이게 되어 펌프의 성능을 저하시키는 원인이 되기도 한다.
에칭공정에서는 증착된 막을 식각하게 되는데, 이 때 사용되는 가스는 주로, NF3, CF4, SF6,C3F8, CHF3, C2F6, F2, HF 등의 불소계 가스(fluorine gas)들과, 금속막과 실리콘을 에칭하는데 사용되는 Cl2, HCl, BCl3, CHCl3 등의 염소계 가스(chlorine gas)들이다. 이 가스들은 매우 독성과 부식성이 강하여 웨이퍼 반응로에서 완전 분해되지 않으며, 현재 제조공장에서 사용하고 있는 스크러버에서도 완전한 분해에는 어려움이 있는 실정이다. 특히, 불소계 가스는 지구 온난화를 악화시켜 더욱 문제된다. 종래에는 이를 제거하기 위한 플라즈마 방전 등을 이용하고 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1655900호
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 반도체 공정에서 사용되는 유해가스를 효과적으로 흡착하여 회수할 수 있는 반도체 공정용 가스 회수 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 챔버, 챔버로 공정 가스를 공급하는 가스 공급 모듈, 챔버의 내부에 진공압을 형성하며, 진공 펌프를 포함하는 진공 형성 모듈, 챔버에서 배출된 공정 가스를 흡착하는 가스 흡착 모듈 및 가스 흡착 모듈에서 흡착된 공정 가스를 챔버로 공급하는 가스 회수 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 가스 공급 모듈은, 공정 가스를 기화시키는 기화부, 및 기화부와 챔버를 연결하는 제 1 라인을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 가스 흡착 모듈은, 공정 가스를 흡착하는 흡착부, 챔버와 흡착부를 연결하는 제 2 라인, 제 2 라인에 연결된 제 1 컨센트레이션 밸브, 흡착부와 진공 펌프를 연결하는 제 3 라인, 제 3 라인에 연결된 제 2 컨센트레이션 밸브, 및 흡착부의 온도를 조절하는 흡착부 온도 조절부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제 1 라인, 챔버, 제 2 라인 및 제 3 라인을 가열하는 히팅 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 히팅 모듈은 공정 가스에 따라 제 1 라인, 챔버, 제 2 라인 및 제 3 라인의 온도를 조절하는 히팅 모듈 온도 조절부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 히팅 모듈 온도 조절부는 제 1 라인, 챔버, 제 2 라인 및 제 3 라인의 온도를 30℃ 이상 100℃ 이하로 조절하는 것을 특징으로 한다.
또한, 공정 가스는 상온에서 액체인 것을 특징으로 한다.
또한, 공정 가스는 C5F8, C7F8, C7F14, C4F9I, CBr2F2 및 C6F12O 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 진공 형성 모듈은, 제 2 라인에 배치된 TMP(Turbo Molecular Pump) 펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 흡착부 온도 조절부는 액화 질소 가스로 흡착부를 냉각시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 챔버에 연결되는 가스 분석 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 가스 회수 모듈은, 흡착부와 제 2 컨센트레이션 밸브의 사이의 제 3 라인에서 분기되어 챔버로 연결된 제 4 라인, 및 제 4 라인에 배치된 회수 밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성에 따른 본 발명의 효과는, 반도체 공정에서 사용되는 유해 가스를 효과적으로 회수할 수 있다.
또한, 상온에서 액체인 Liquid FC 가스가 기화되어 챔버에 공급되고, 기체 상태의 FC가스가 가스 흡착 모듈에서 응결되어 흡착되므로, FC 가스의 회수 효율을 증대시킬 수 있다.
또한, 히팅 모듈이 기체 상태의 FC 가스의 응결을 방지하여 가스 흡착 모듈에서의 FC 가스의 회수 효율을 증대시킬 수 있다.
또한, 압력 보상 모듈은 가스 흡착 모듈의 냉각 시, 가스 흡착 모듈의 후단에 보상 가스를 주입하여, 공기가 진공 펌프에서 챔버로 역류하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 공정용 가스 회수 장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 반도체 공정용 가스 회수 장치를 개략적으로 도시한 회로도이다.
도 3은 도 2에 도시된 반도체 공정용 가스 회수 장치의 다른 실시 예를 도시한 회로도이다.
도 4는 제 1 공정 가스의 가스 회수율을 나타내는 그래프이다.
도 5 는 제 2 공정 가스의 가스 회수율을 나타내는 그래프이다.
도 6 은 제 3 공정 가스의 가스 회수율을 나타내는 그래프이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시 예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 공정용 가스 회수 장치(10)의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시된 반도체 공정용 가스 회수 장치(10)를 개략적으로 도시한 회로도이다.
도 1및 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 공정용 가스 회수 장치(10)는 반도체 공정에서 이용되는 가스 중 유해 및 환경 오염 유발 가스를 제거 및 회수하기 위해, 챔버(100), 가스 공급 모듈(200), 진공 형성 모듈(300), 가스 흡착 모듈(400) 및 가스 회수 모듈(500)을 포함한다.
챔버(100)는 내부 공간을 가진다. 반도체 제조 과정인 식각(etching) 과정 및 증착 과정이 챔버(100)의 내부 공간에서 수행된다. 가스 공급 모듈(200)은 챔버(100)로 공정 가스를 공급한다. 진공 형성 모듈(300)은 챔버(100)의 내부의 에어를 흡입하여 진공압을 형성한다. 이를 위해, 진공 형성 모듈(300)은 적어도 하나의 진공 펌프(310)를 포함한다. 가스 흡착 모듈(400)은 챔버(100)에서 배출된 공정 가스를 흡착한다. 가스 회수 모듈(500)은 가스 흡착 모듈(400)에서 흡착된 공정 가스를 챔버(100)로 공급한다.
공정 가스는 반도체 및 디스플레이 제조 공정에서 주로 사용된다. 증착 공정에서는 공정 가스가 챔버(100)의 내부 불순물을 제거하는 클리닝 공정에 주로 사용된다. 또한, 식각 공정에서는 공정 가스가 산화물, 질화물 등의 dielectric 식각에 사용된다. 공정 가스는 GWP가 높아 소량으로도 지구 온난화에 큰 영향을 미친다. 최근, 반도체 소자가 10nm급으로 제작됨에 따라 패터닝 공정이 증가되었고, 이로 인해 공정 가스의 배출량이 지속적으로 증가하고 있다.
일 실시 예로, 공정 가스는 상온에서 액체 상태로 존재하는 Liquid FC(Fluoro Compound) 가스를 포함한다. 구체적으로, 공정 가스는 C5F8 ,C7F8, C7F14, C4F9I, CBr2F2 및 C6F12O 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. L-FC(Liquid Fluoro Compound) 가스는 끓는 점이 높아 흡착을 통한 회수가 용이하다. 즉, 가스 흡착 모듈(400)의 냉각을 통한 흡착으로 반도체 공정에 사용된 고순도의 L-FC 가스를 효과적으로 회수할 수 있다.
가스 공급 모듈(200)은 기화부(210) 및 제 1 라인(220)을 포함한다. 기화부(210)는 상온에서 액체 상태인 공정 가스를 가열하여 기화시킬 수 있다. 제 1 라인(220)은 기화부(210)와 챔버(100)를 연결한다. 즉, 제 1 라인(220)은 가스 공급 모듈(200)에서 제공된 기체 상태의 공정 가스를 챔버(100)로 전달한다. 가스 공급 모듈(200)은 제 1 라인(220)에 연결되는 적어도 하나의 metering valve와 적어도 하나의 개폐밸브를 포함할 수 있다. 개폐밸브는 제 1 라인(220)을 개방 또는 차단할 수 있고, metering valve는 공정 가스의 유량을 계량할 수 있다. 또한, 가스 공급 모듈(200)은 기화부(210)에 연결되며, 공정 가스를 기화부(210)에 공급하는 저장부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
진공 형성 모듈(300)은 챔버(100)의 내부의 공기를 흡입하여 챔버(100)의 내부에 진공을 형성한다. 이를 위해, 진공 형성 모듈(300)은 적어도 하나의 진공 펌프(310)를 포함한다. 또한, 진공 형성 모듈(300)은 터보 펌프(320, Turbo Molecular Pump)를 더 포함할 수 있다. 진공 펌프(310)는 챔버(100)의 내부에 저진공을 형성할 수 있고, 터보 펌프(320)는 챔버(100)의 내부에 고진공을 형성할 수 있다.
가스 흡착 모듈(400)은 흡착부(410), 제 2 라인(420), 제 1 컨센트레이션 밸브(430), 제 3 라인(440), 제 2 컨센트레이션 밸브(450) 및 흡착부 온도 조절부(460)를 포함한다. 흡착부(410)는 챔버(100)에서 배출된 기체 상태의 공정 가스를 냉각에 의한 응결로 흡착한다. 공정 가스가 상온에서 액체 상태이기 때문에, 흡착부(410)를 통한 공정 가스의 흡착이 효율적이다. 제 2 라인(420)은 챔버(100)와 흡착부(410)를 연결한다. 터보 펌프(320)는 제 2 라인(420)에 연결(배치)될 수 있다.
제 1 컨센트레이션 밸브(430)는 제 2 라인(420)에 연결(배치)된다. 제 3 라인(440)은 흡착부(410)와 진공 펌프(310)를 연결한다. 제 2 컨센트레이션 밸브(450)는 제 3 라인(440)에 연결(배치)된다. 제 1 컨센트레이션 밸브(430)와 제 2 컨센트레이션 밸브(450)는 흡착부(410)의 전단과 후단에 각각에 배치된다. 이로써, 제 1 컨세트레이션 밸브(430)와 제 2 컨센트레이션 밸브(450)는 흡착 과정이 끝나면 흡착부(410)의 전단과 후단을 차단하여 흡착부(410)를 밀폐시킨다. 그동안, 공정 가스는 흡착부(410)에 의해 흡착된다.
흡착부 온도 조절부(460)는 흡착부(410)에 연결된다. 흡착부 온도 조절부(460)는 흡착부(410)의 온도를 조절할 수 있다. 일 실시 예로, 흡착부 온도 조절부(460)는 공정 가스를 흡착하기 위해 액화 질소 가스를 이용하여 흡착부(410)를 냉각시킬 수 있다. 또한, 흡착부 온도 조절부(460)는 공정 가스를 기화시켜 회수하기 위해, 흡착부(410)를 가열할 수 있다.
가스 흡착 모듈(400)은 제 2 라인(420)에 연결(배치)되는 제 1 센서(421), 제 3 라인(440)에 연결(배치)되는 제 2 센서(441)를 더 포함할 수 있다. 제 1 센서(421)는 흡착부(410)의 전단의 압력을 측정한다. 또한, 제 2 센서(441)는 흡착부(410)의 후단의 압력을 측정한다.
가스 회수 모듈(500)은 제 4 라인(510)과 회수 밸브(520)를 포함한다. 제 4 라인(510)은 흡착부(410)와 제 2 컨센트레이션 밸브(450)의 사이의 제 3 라인(440)에서 분기되어 챔버(100)로 연결된다. 회수 밸브(520)는 제 4 라인(510)에 연결(배치)된다. 제 4 라인(510)은 가스 흡착 모듈(400)에서 흡착된 후 기화된 공정 가스를 챔버(100)로 회수할 수 있다. 회수 밸브(520)는 제 4 라인(510)을 차단 또는 개방할 수 있다. 가스 회수 모듈(500)은 제 3 센서(530)를 더 포함할 수 있다. 제 3 센서(530)는 흡착부(410)에서 기화된 공정 가스의 압력을 측정할 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 반도체 공정용 가스 회수 장치(10)의 다른 실시 예를 도시한 회로도이다.
도 1 내지 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 공정용 가스 회수 장치(10)는 히팅 모듈(600)을 더 포함할 수 있다. 히팅 모듈(600)은 제 1 라인(220), 챔버(100), 제 2 라인(420) 및 제 3 라인(440)을 가열한다. 히팅 모듈(600)은 기화부(210)로부터 기체 상태로 배출된 공정 가스의 응결을 방지한다.
한편, 히팅 모듈(600)은 히팅 모듈 온도 조절부(610)를 포함한다. 히팅 모듈 온도 조절부(610)는 제 1 라인(220), 챔버(100), 제 2 라인(420) 및 제 3 라인(440)의 온도를 30℃~100℃ 로 제어할 수 있다. 즉, 히팅 모듈 온도 조절부(610)는 공정 가스에 따라 제 1 라인(220) 등의 온도를 30℃~100℃ 로 조절한다. 이에 의해, 히팅 모듈(600)은 공정 가스의 종류에 따라 제 1 라인(220) 등에서 공정 가스의 응결을 방지할 수 있다.
일 실시 예로, 히팅 모듈(600)은 열선 형상을 가질 수 있다. 열선 형상의 히팅 모듈(600)은 제 1 라인(220), 챔버(100), 제 2 라인(420) 및 제 3 라인(440)을 둘러싸게 배치될 수 있다. 여기서, 제 3 라인(440)에는 히팅 모듈(600)이 일부만 배치될 수 있다. 즉, 히팅 모듈(600)은 흡착부(410)에서 제 2 컨센트레이션 밸브(450)까지의 제 3 라인(440)에 배치될 수 있다. 물론, 히팅 모듈(600)은 제 2 컨센트레이션 밸브(450)로부터 진공 펌프(310)까지의 제 3 라인(440) 전체에 배치될 수도 있다. 한편, 히팅 모듈(600)은 흡착부(410)에 배치되지 않는다.
도 4는 제 1 공정 가스의 가스 회수율을 나타내는 그래프이고, 도 5 는 제 2 공정 가스의 가스 회수율을 나타내는 그래프이며, 도 6 은 제 3 공정 가스의 가스 회수율을 나타내는 그래프이다. 도 4내지 6의 그래프는 반도체 공정용 가스 회수 장치(10)의 온도에 따른 흡착율을 나타낸다.
도 3 내지 6을 참조하면, C 7 F 8 의 공정 가스의 경우, 녹는점이 -65℃이고, 끓는점이 104℃이다. 이 경우, 90℃이상의 온도에서 흡착율이 최대치로 유지된다. 반면에, 온도가 80℃이하로 감소할수록 흡착율이 점차 감소된다. 즉, 끓는점 근방의 온도로 유지되어야 가스 흡착 모듈(400)에서의 흡착율이 가장 좋다. 이는, 기체 상태의 공정 가스가 온도가 낮을수록 제 1 라인(220), 제 2 라인(420) 등에서 응결되기 때문이다. 이러한 응결은 진공 형성 모듈(300)에 의한 진공압 형성에 지장을 줄 수 있다. 또한, 회수율이 저하된다.
마찬가지로, C 7 F 14 의 공정 가스의 경우, 녹는점이 -37℃이고, 끓는점이 76℃이다. 이 경우, 60℃이상의 온도에서 흡착율이 최대치로 유지된다. 반면에, 온도가 50℃이하로 감소할수록 흡착율이 점차 감소된다. 또한, C 4 F 9 I 의 공정 가스의 경우, 녹는점이 -88℃이고, 끓는점이 67℃이다. 이 경우, 50℃이상의 온도에서 흡착율이 최대치로 유지된다. 반면에, 온도가 40℃이하로 감소할수록 흡착율이 점차 감소된다. 즉, 공정 가스의 끓는점에 따라 가스 흡착 모듈(400)에서의 흡착율이 달라진다. 따라서, 히팅 모듈(600)은 공정 가스의 끓는점에 따라 온도를 조절할 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 공정용 가스 회수 장치(10)는 압력 보상 모듈(700)을 더 포함할 수 있다. 압력 보상 모듈(700)은 제 3 라인(440)에 연결되며, 흡착부(410)의 후단의 제 3 라인(440)에 보상 가스를 주입하여 압력을 보상한다. 이에 의해, 공기가 진공 펌프(310)에서 챔버(100)로 역류하는 것이 방지될 수 있다.
흡착부(410)가 흡착부 온도 조절부(460)에 의해 냉각되면, 공정 가스의 활성도가 떨어져 압력이 낮아진다. 이때, 흡착부(410)의 압력이 진공 펌프(310)의 압력 보다 낮아지면, 공기는 진공 펌프(310)에서 챔버(100)로 역류하게 된다. 이를 방지 하기 위해, 압력 보상 모듈(700)은 보상 가스를 흡착부(410)와 진공 펌프(310)의 사이의 제 3 라인(440)에 주입한다. 여기서 보상 가스는 Ar 가스를 포함한다. 또한, 압력 보상 모듈(700)은 보상 가스의 유량을 조절하는 유량 제어부(710)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 공정용 가스 회수 장치(10)는 챔버(100)에 연결되는 가스 분석 모듈(800) 및 펌핑 스테이션(900)을 더 포함할 수 있다. 가스 분석 모듈(800)은 챔버(100) 내 기체분자들의 질량을 각각 분석하여 기체의 성분을 확인할 수 있다. 가스 분석 모듈(800)은 10^(-5) Torr 보다 낮은 압력을 유지해 주어야 정확한 분석이 가능하다. 펌핑 스테이션(900)은 가스 분석 모듈(800)의 정상 작동을 위해 10^(-5) Torr 보다 낮은 압력을 유지한다.
지금까지, 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 공정용 가스 회수 장치(10)의 구성을 설명하였다. 이하에서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 공정용 가스 회수 장치(10)의 동작을 설명한다.
진공 형성 모듈(300)은 진공 펌프(310)와 터보 펌프(320)를 이용해 챔버(100)의 내부에 진공을 형성한다. 기화부(210)는 L-FC 가스를 기화시킨다. 이때, 히팅 모듈(600)은 제 1 라인(220), 제 2 라인(420) 및 제 3 라인(440)을 소정의 온도로 가열시킨다. 압력 보상 모듈(700)은 보상 가스를 제 3 라인(440)에 주입하고, 가스 흡착 모듈(400)의 흡착부 온도 조절부(460)는 액화 질소 가스를 이용하여 흡착부(410)를 냉각시킨다.
가스 공급 모듈(200)은 metering valve를 통해 챔버(100)로 공정 가스를 주입한다. 챔버(100)에서는 플라즈마를 형성하여 식각 공정 등을 수행한다. 식각 공정 등에 사용되지 않는 90% 이상의 순수한 L-FC 가스는 가스 흡착 모듈(400)에서 흡착된다.
식각 공정 등이 끝나면, 가스 흡착 모듈(400)은 제 1 컨센트레이션 밸브(430)와 제 2 컨센트레이션 밸브(450)에 의해 고립된다. 즉, 제 1 컨센트레이션 밸브(430)와 제 2 컨센트레이션 밸브(450)는 차단된다. 흡착부 온도 조절부(460)는 흡착부(410)를 가열한다. 이때, 흡착된 공정 가스는 재 기화된다. 기화된 공정 가스는 제 4 라인(510)을 통해 챔버(100)로 공급될 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 반도체 공정용 가스 회수 장치
100 : 챔버
200 : 가스 공급 모듈
300 : 진공 형성 모듈
400 : 가스 흡착 모듈
410 : 흡착부
420 : 제 2 라인
430 : 제 1 컨센트레이션 밸브
440 : 제 3 라인
450 : 제 2 컨센트레이션 밸브
460 : 흡착부 온도 조절부
500 : 가스 회수 모듈
510 : 제 4 라인
520 : 회수 밸브
530 : 제 3 센서
600 : 히팅 모듈
610 : 히팅 모듈 온도 조절부
700 : 압력 보상 모듈
800 : 가스 분석 모듈
900 : 펌핑 스테이션

Claims (12)

  1. 상온에서 액체 상태로 존재하는 L-FC(Liquid Fluoro Compound) 가스를 포함하는 공정가스를 흡착시키기 위한 반도체 공정용 가스 회수 장치에 있어서,
    챔버;
    공정 가스를 기화시키는 기화부 및 기화부와 챔버를 연결하는 제 1 라인을 포함하고, 챔버로 공정 가스를 흡착하는 흡착부;
    상기 챔버와 상기 흡착부를 연결하는 제 2 라인, 상기 제 2 라인에 연결된 제 1 컨센트레이션 밸브, 상기 흡착부와 진공 펌프를 연결하는 제 3 라인, 상기 제 3 라인에 연결된 제 2 컨센트레이션 밸브 및 상기 흡착부의 온도를 조절하는 흡착부 온도 조절부를 포함하는 공정 가스를 공급하는 가스 공급 모듈;
    상기 제 1 라인, 상기 챔버, 상기 제 2 라인 및 상기 제 3 라인을 가열하는 히팅 모듈;
    챔버의 내부에 진공압을 형성하며, 상기 진공 펌프를 포함하는 진공 형성 모듈;
    챔버에서 배출된 공정 가스를 흡착하는 가스 흡착 모듈;
    가스 흡착 모듈에서 흡착된 공정 가스를 챔버로 공급하는 가스 회수 모듈;
    상기 제3 라인에 연결되어 상기 흡착부의 후단의 상기 제3 라인에 Ar 가스를 포함하는 보상 가스를 주입하여 압력을 보상하는 압력 보상 모듈;
    상기 챔버에 연결되어 상기 챔버 내에 있는 기체분자들의 질량을 분석하는 가스 분석 모듈; 및
    상기 가스 분석 모듈의 압력이 10^(-5) Torr 보다 낮은 압력을 유지시키는 펌핑 스테이션;을 포함하고,
    상기 공정 가스는 상온에서 액체 상태를 유지하는 가스로서, C5F8, 끓는 점이 104℃인 C7F8, 끓는점이 76℃인 C7F14, 끓는점이 67℃인 C4F9I, CBr2F2 및 C6F12O 중 적어도 하나를 포함하며,
    상기 히팅 모듈은 공정 가스의 끓는점에 따라 온도를 조절함으로써 상기 공정 가스의 흡착율을 최대치로 유지시키고,
    상기 압력 보상 모듈은 상기 보상 가스의 유량을 조절하는 유량 제어부를 더 포함하여 상기 흡착부의 압력이 상기 진공 펌프의 압력보다 낮아지면, 상기 진공 펌프에서 상기 챔버로 역류되는 공기의 역류를 방지하는 것을 특징으로 하는 반도체 공정용 가스 회수 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    히팅 모듈은 공정 가스에 따라 제 1 라인, 챔버, 제 2 라인 및 제 3 라인의 온도를 조절하는 히팅 모듈 온도 조절부를 포함하는 반도체 공정용 가스 회수 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    히팅 모듈 온도 조절부는 제 1 라인, 챔버, 제 2 라인 및 제 3 라인의 온도를 30°C 이상 100°C 이하로 조절하는 반도체 공정용 가스 회수 장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 청구항 1에 있어서,
    진공 형성 모듈은,
    제 2 라인에 배치된 TMP(Turbo Molecular Pump) 펌프를 더 포함하는 반도체 공정용 가스 회수 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    흡착부 온도 조절부는 액화 질소 가스로 흡착부를 냉각시키는 반도체 공정용 가스 회수 장치.
  11. 삭제
  12. 청구항 1에 있어서,
    가스 회수 모듈은,
    흡착부와 제 2 컨센트레이션 밸브의 사이의 제 3 라인에서 분기되어 챔버로 연결된 제 4 라인; 및
    제 4 라인에 배치된 회수 밸브를 포함하는 반도체 공정용 가스 회수 장치.
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