KR102622343B1 - 고온 영역에서의 열분해와 저온 영역에서의 산화 반응 유도를 통한 반도체 공정용 반응부산물 포집장치 - Google Patents
고온 영역에서의 열분해와 저온 영역에서의 산화 반응 유도를 통한 반도체 공정용 반응부산물 포집장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 고온 영역에서의 열분해와 저온 영역에서의 산화 반응 유도를 통한 반도체 공정용 반응부산물 포집장치에 관한 것으로, 그 목적은 반도체 회로의 미세화를 위해 유전율이 높은 High K 물질로 반도체 유전막 증착을 위한 산화공정을 위해 프로세스 챔버로 공급되는 High K 증착용 전구체가 배기가스와 함께 배출되면 이를 포집장치의 유입구에서 히터의 고온으로 High K 물질을 열분해시킨 다음 냉각패드부에 의해 저온영역이 형성된 박스형 포집부에서 산화반응을 유도해 분말상태 산화물로 성장시켜 포집할 수 있는 반응부산물 포집장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 구성은 유입된 배기가스를 저온영역이 형성된 내부 공간으로 수용 후 하부로 배출하면서 포집된 분말상태 산화물을 적재하는 포집박스(41)와, 상기 포집박스(41) 내부에 설치되어 고체상 High K 물질을 저온영역에서 산화반응을 통해 분말 상태 산화물로 성장시켜 포집하도록 복수개의 포집플레이트(421)가 상하로 이격되어 다단으로 구성된 포집플레이트부(42)로 이루어진 박스형 포집부(4)와; 박스형 포집부(4)에 저온영역 면적을 최대화시켜 제공하도록 외부에서 공급되는 냉각수가 순환 후 배출되도록 구성된 냉각패드부(5);를 포함하는 고온 영역에서의 열분해와 저온 영역에서의 산화 반응 유도를 통한 반도체 공정용 반응부산물 포집장치를 발명의 특징으로 한다.
본 발명의 구성은 유입된 배기가스를 저온영역이 형성된 내부 공간으로 수용 후 하부로 배출하면서 포집된 분말상태 산화물을 적재하는 포집박스(41)와, 상기 포집박스(41) 내부에 설치되어 고체상 High K 물질을 저온영역에서 산화반응을 통해 분말 상태 산화물로 성장시켜 포집하도록 복수개의 포집플레이트(421)가 상하로 이격되어 다단으로 구성된 포집플레이트부(42)로 이루어진 박스형 포집부(4)와; 박스형 포집부(4)에 저온영역 면적을 최대화시켜 제공하도록 외부에서 공급되는 냉각수가 순환 후 배출되도록 구성된 냉각패드부(5);를 포함하는 고온 영역에서의 열분해와 저온 영역에서의 산화 반응 유도를 통한 반도체 공정용 반응부산물 포집장치를 발명의 특징으로 한다.
Description
본 발명은 고온 영역에서의 열분해와 저온 영역에서의 산화 반응 유도를 통한 반도체 공정용 반응부산물 포집장치에 관한 것으로, 자세하게는 반도체 회로의 미세화를 위해 High K(유전상수) 물질로 반도체 절연막을 증착하는 산화공정을 위해 프로세스 챔버로 공급되는 High K 증착용 전구체가 증착공정 후 배기가스 중에 포함되어 배출되면 전구체에 포함된 High K 물질을 열분해와 산화반응을 통해 포집하는 반응부산물 포집장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 제조 공정은 크게 전 공정(Fabrication 공정)과 후 공정(Assembly 공정)으로 이루어진다. 전 공정은 각종 프로세스 챔버(Chamber) 내에서 웨이퍼(Wafer) 상에 박막을 증착하고, 증착된 박막을 선택적으로 식각하는 과정을 반복적으로 수행하여 특정의 패턴을 가공하여 반도체 칩(Chip)을 제조하는 공정이고, 후 공정은 상기 전 공정에서 제조된 칩을 개별적으로 분리한 후, 리드 프레임과 결합하여 완제품으로 조립하는 공정을 말한다.
이때, 상기 웨이퍼 상에 박막을 증착하거나, 웨이퍼 상에 증착된 박막을 식각하는 공정은 프로세스 챔버 내로 가스주입 시스템을 통해 다양한 반도체 증착 및 식각용 전구체와 반응가스를 주입하여 고온에서 수행되며, 상기 공정이 진행되는 동안 프로세스 챔버 내부에는 각종 발화성 가스와 부식성 이물질 및 유독 성분을 함유한 유해가스 등이 다량 발생하게 된다.
이러한 유해가스를 정화하여 방출하기 위해 반도체 제조용 프로세스 챔버를 진공상태로 만들어 주는 진공펌프 후단에는 상기 프로세스 챔버에서 배출되는 배기가스를 정화시킨 후 대기로 방출하는 스크러버(Scrubber)가 설치된다.
다만, 스크러버는 주로 가스 형태의 반응부산물 만을 정화처리하기 때문에 반응부산물이 프로세스 챔버의 외부로 배출 후 고형화 될 경우 배기라인에 고착되어 배기압력이 상승하는 문제가 발생하거나, 진공펌프로 유입시는 펌프의 고장유발, 프로세스 챔버로 유해가스가 역류하여 웨이퍼를 오염시키는 문제점이 발생할 수 있다.
이 때문에 대부분의 반도체 제조장비는 프로세스 챔버와 진공펌프 사이에 배기가스를 응집시켜 분말 또는 고형물 상태로 포집하는 반응부산물 포집장치를 설치한다.
한편, 최근 반도체 집적도가 더욱 높아지고 반도체 회로의 미세화에 따른 반도체 절연막에서의 전류누설 문제를 해결하기 위해 프로세스 챔버에 공급되는 게이트 산화막 또는 커패시터(Capacitor) 산화막 증착 공정용 전구체를 기존 SiO2 증착용 전구체에서 유전율이 높은 High K 물질(예 : Al2O3, HfO2, ZrO2) 증착용 전구체로 점차 변경되는 추세이다.
따라서 이러한 전구체가 포함되어 배출되는 배기가스 속에 포함된 고체상 물질인 High K 물질을 포집 후 배출해야 진공펌프의 고장을 방지하게 된다.
다만, 기존의 고체상 물질을 포집하는 일반적인 포집장치는 주로 유입구에서 배기가스가 포집되어 막히는 것만을 방지하기 위해 히터로 배기가스의 온도를 가열하거나 막힐 위험이 없는 배기가스일 경우 히터 가열 없이 유입시킨 후 내부포집장치의 포집용 플레이트 표면에서 고체상 반응부산물을 응집시켜 포집하는 포집 공정을 수행하는 구조여서, 배기가스에 포함된 High K 증착용 전구체 중에 포함된 고체상의 High K 물질 예를 들면 Al, Hf, Zr를 효율적으로 포집하기 어렵다는 구조적 문제점이 있다.
즉, 산화알루미늄 증착용 전구체 TMA(trimethylaluminum), 산화하프늄 증착용 전구체 TEMAHf(Tetrakis(ethylmethylamido)hafnium), 산화지르코늄 증착용 전구체 Cp-Zr[Cyclopentadienyl Tris(dimethylamino) Zirconium]가 배기가스 중에 포함되어 배출될 경우, 산화반응에 의해 증착되는 High K 물질을 효율적으로 포집하기 어려워 포집장치 외부로 배출될 수 있다는 구조적 문제점이 발생하게 된다.
하지만 아직까지 High K 증착용 전구체 중에 포함된 High K 물질을 고효율로 포집할만한 포집장치가 제공되지 못하고 있어서 이에 대한 해결이 필요한 실정이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 반도체 회로의 미세화를 위해 유전율이 높은 High K 물질로 반도체 유전막 증착을 위한 산화공정을 위해 프로세스 챔버로 공급되는 High K 증착용 전구체가 배기가스와 함께 배출되면 이를 포집장치의 유입구에서 히터의 고온으로 High K 물질을 열분해시킨 다음 냉각패드부에 의해 저온영역이 형성된 박스형 포집부에서 산화반응을 유도해 분말상태 산화물로 성장시켜 포집할 수 있는 반응부산물 포집장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 내부의 포집플레이트부와 이를 감싸는 외부의 포집박스로 이루어진 박스형 포집부를 2개 이상 구비하여 일정간격 이격시켜 수평 배치 후, 각 박스형 포집부 외곽과 이격된 사이 공간에 사각 면상의 냉각패드부를 배치시켜 냉각수를 순환 공급함으로써 저온영역을 최대화시켜 박스형 포집부의 포집박스에 열전도된 저온영역이 내부에 수납된 포집플레이트부에 균일하게 형성됨으로써 고효율의 산화반응이 일어나 High K 물질이 증착되면서 포집된 후 포집박스 내부에 적재되도록 구성한 반응부산물 포집장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 2개로 분리된 각 박스형 포집부에 균일한 저온영역을 형성하기 위해 3개의 냉각수저장패드를 연결파이프로 연결하여 유입된 냉각수가 순차적으로 순환하여 배출되면서 각 냉각수저장패드가 균일한 저온영역을 유지하여 제공하도록, 각 냉각수저장패드 내부에 수평 방해판과 복수개의 수직 방해판을 설치하여 유로를 형성하여 냉각수 흐름이 균일하게 순환시키고, 방해판의 양측면부 일부를 냉각수저장패드 외부로 돌출시켜 방해판의 위치를 고정시킴과 동시에 냉각수저장패드를 따라 흐르는 배기가스의 흐름에 와류를 발생시켜 지체시키면서 냉각효율을 증대시킨 냉각패드부를 구비한 반응부산물 포집장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 박스형 포집부의 포집박스 내부에 설치된 포집플레이트부를 구성하는 각 포집플레이트를 수직 다단으로 구성하고 각 단의 포집플레이트에 형성된 홀 크기와 형상을 다르게 구성하여 포집된 분말 산화물형태의 반응부산물이 직접 하부로 배출되지 않고 각 단의 포집플레이트를 거치면서 유로가 변경되면서 다단 포집되어 포집박스 내부에 적재되고, 하우징의 하부 배출구 상부에 하우징 내부로 돌출된 메시 필터 배출구를 형성함으로써 반응부산물이 직접 아웃플로우(outflow)되는 것을 최소화시켜 진공펌프로 유입되는 고체상 물질을 사전에 제거함으로써 내구성을 높이도록 구성한 반응부산물 포집장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 히터부의 디퓨져 수직 높이를 종래의 디퓨져 보다 상대적으로 높게 하고 방사형으로 배열된 디퓨져 전체 개수를 종래의 디퓨져 보다 상대적으로 적게 줄임으로써 배기가스의 초반 응집을 방지하고 히터의 발열을 최소화하면서 유입되는 배기가스의 고온 접촉성을 증가시켜 전구체의 열분해를 최대화하여 공급함으로써 박스형 포집부에서의 화학반응성을 증가시킨 반응부산물 포집장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 하우징 내벽 상부영역에 다단 형성된 내벽포집플레이트들 보다 하부 영역에 다단 형성된 내벽포집플레이트들의 내측 방향 돌출 길이를 크게 하고 각 내벽포집플레이트에 복수개의 홀을 형성함으로써 배기가스의 흐름이 정체되지 않고 하부방향 흐름을 원활히 유지시킨 반응부산물 포집장치를 제공하는데 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 프로세스 챔버에서 배출되는 배기가스를 히터부에서 가열하면서 하우징 내부로 수용하여 반응부산물을 포집하는 포집장치에 있어서,
하우징의 가스 유입구로 유입되어 히터부에서 열분해된 High K 물질이 포함된 배기가스를 하부 박스형 포집부로 분산시키면서 반응분산물을 포집하는 제 1 분산포집부와;
유입된 배기가스를 저온영역이 형성된 내부 공간으로 수용 후 하부로 배출하면서 포집된 분말상태 산화물을 적재하는 포집박스와, 상기 포집박스 내부에 설치되어 고체상 High K 물질을 저온영역에서 산화반응을 통해 분말 상태 산화물로 성장시켜 포집하도록 복수개의 포집플레이트가 상하로 이격되어 다단으로 구성된 포집플레이트부로 이루어진 박스형 포집부와;
박스형 포집부에 저온영역 면적을 최대화시켜 제공하도록 외부에서 공급되는 냉각수가 순환 후 배출되도록 구성된 냉각패드부와;
박스형 포집부를 지난 배기가스를 하부로 분산시키면서 반응부산물을 포집하는 제 2 분산포집부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고온 영역에서의 열분해와 저온 영역에서의 산화 반응 유도를 통한 반도체 공정용 반응부산물 포집장치를 제공함으로써 달성된다.
바람직한 실시예로, 상기 박스형 포집부는 폭방향으로 일정 간격 이격되어 2개 이상 배치되어 구성되고,
상기 냉각패드부는 제 1 냉각수저장패드와 제 2 냉각수저장패드 및 제 3 냉각수저장패드가 연결되어 순차적으로 냉각수가 저장 및 공급되도록 구성되어, 2개로 구성된 박스형 포집부 간 사이와 외측면 쪽에 냉각수저장패드가 하나씩 배치된 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예로, 상기 포집박스는 상면에 복수개의 유입홀이 형성되고 하면에 복수개의 배기홀이 형성된 사각형 박스 구조의 금속 재질로 이루어져 냉각패드부에서 제공된 열원에 의해 균일한 저온영역이 형성되도록 구성하고,
상부면 양측단에는 가이드플레이트가 제 1 분산포집부의 하부면까지 형성되어 배기가스의 흐름을 유입홀 쪽으로 가이드하면서 반응부산물을 포집하도록 구성하고,
일측면에는 복수개의 수직플레이트가 측방향으로 돌출되어 측방향을 따라 흐르는 배기가스 중에서 반응부산물을 포집하도록 구성한 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예로, 상기 포집플레이트부는 양측 수직지지대에 상하로 일정간격 이격된 복수개의 포집플레이트로 다단 구성되되, 각 포집플레이트는 복수개의 사각홀 또는 원형홀이 형성된 포집플레이트가 번갈아가며 다단 구성되고, 상기 사각홀 또는 원형홀은 하부 포집플레이트로 갈수록 작고 많은 개수를 가지게 형성한 것을 특징으로 하는 특징으로 한다.
바람직한 실시예로, 상기 냉각패드부는 제 1 냉각수저장패드와 제 2 냉각수저장패드 및 제 3 냉각수저장패드가 연결파이프로 연결하여 순차적으로 냉각수가 저장 및 공급되도록 구성하되, 내부 공간이 수평 방해판에 의해 상단층과 하단층으로 일정 길이만큼 분할되어 순차적으로 냉각수가 흐르는 유로를 형성하고, 상기 상단층과 하단층에는 각각 복수개의 수직 방해판이 일정간격으로 상하로 엇갈리게 번갈아 가며 설치되어 냉각수가 지그재그 유로를 가지게 형성된 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예로, 상기 수평 방해판과 수직 방해판은 측면부 일부를 냉각수저장패드 외부로 일정간격 마다 복수개를 돌출시킨 저온와류편을 형성하여 와류 발생 및 저온영역을 증대시킨 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예로, 상기 하우징은 사각형 박스 형상 내벽을 따라 내벽포집플레이트 복수개가 상하로 다단 형성되되, 하부 영역에 다단 형성된 내벽포집플레이트들은 상부 영역의 내벽포집플레이트보다 길게 돌출되고 복수개의 홀이 형성되어 와류를 형성하며 포집하도록 구성하고,
상기 하우징은 하판 일 지점에 형성된 가스 배출구의 상부쪽에는 메시 필터 배출구가 설치되어 배기가스의 흐름이 둘레에 형성된 메시필터를 통해 유입된 후 가스 배출구로 배출되도록 구성한 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예로, 상기 냉각패드부로 공급되어 순환 후 배출되는 냉각수는 하우징의 상판에 설치된 냉각수유입구를 통해 유입된 후, 하우징의 외부 측면에 상부에 설치된 상부 냉각바와 연결된 냉각패드부의 제 1 냉각수저장패드로 유입된 다음 제 2 냉각수저장패드, 제 3 냉각수저장패드를 순차적으로 거치면서 저장 및 순환하면서 박스형 포집부에 저온영역을 제공하고, 제 3 냉각수저장패드와 연결된 하우징의 외측면 하부에 형성된 하부 냉각바로 배출되어 상부로 흐른 다음 상판에 형성된 냉각수유로에 공급되어 순환하면서 하우징 상판을 냉각시킨 후 냉각수배출구를 통해 배출되도록 구성된 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예로, 상기 히터부는 배기가스 중에 포함된 산화공정용 High K 증착용 전구체 또는 산화물 증착용 전구체를 고온으로 열분해하여 화학반응성을 높이는 히터와; 히터 상부에 방사상으로 설치되어 가열된 배기가스를 고온접촉성을 증가시키면서 측방향으로 분산시키는 디퓨져;로 구성하되,
상기 히터는 유입되는 배기가스 중에 포함된 전구체가 TMA일 경우 100℃ ~ 330℃로 가열하고, TEMAHf일 경우 300℃ 이상으로 가열하고,Cp-Zr일 경우 200℃ 이상으로 가열하여 열분해 시키도록 구성된 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예로, 상기 제 1 분산포집부는 하우징 상판에 매달린 사각형 플레이트로 구성하되, 하부에 위치한 박스형 포집부 영역에 해당하는 영역에는 복수개의 사각홀을 배열하여 형성하고, 나머지 영역은 측면으로 분산되어 하우징의 벽면을 따라 흐르는 배가가스의 흐름을 사각홀을 방향으로 유도하는 가이드면으로 형성된 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예로, 상기 제 2 분산포집부는 하부로 배기가스를 유도하는 복수개의 사각홀이 배열된 영역과 주변에서 사각홀쪽으로 배기가스를 유도하는 가이드면 영역으로 이루어진 사각형 플레이트로 구성되되, 상기 사각홀들은 중앙부의 홀은 개구 면적을 작게 하고 주변부로 갈수록 개구 면적을 크게 형성하고,
상기 사각형 플레이트는 하판에 설치된 이격 지지대에 의해 일정 간격 이격되어 박스형 포집부, 냉각패드부의 하중을 지지하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예로, 상기 사각형 플레이트의 상면에는 양측에 대각방향으로 마주보는 복수개의 수직플레이트가 상부로 돌출 형성되어 2개로 구성된 포집박스의 측면에 용접되어 측방향을 따라 흐르는 배기가스 중에 포함된 반응부산물을 포집하도록 구성되고,
상면 일측 복수 지점에 복수개의 지지플레이트가 형성되어 냉각패드부의 제 1 냉각수저장패드, 제 2 냉각수저장패드, 제 3 냉각수저장패드의 하부를 각각 일정간격 이격시키면서 하중을 지지하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예로, 상기 사각형 플레이트의 하면에는 복수개가 배열된 사각홀 사이마다 가이드플레이트가 각각 하부로 수직하게 돌출 형성되어 하강하는 배기가스의 흐름을 균일하게 가이드하면서 반응부산물을 포집하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 반응부산물 포집장치는 반도체 회로의 미세화를 위해 유전율이 높은 High K 물질로 반도체 절연막 공정을 위해 반도체가 제조중인 프로세스 챔버로 공급되는 산화공정용 High K 증착용 전구체가 증착공정 후 배기가스 중에 포함되어 배출될 때 포집장치의 입구에서 히터로 가열하여 전구체 중에 포함된 고체상 High K 물질을 열분해시킨 다음, 배기가스 흐름을 박스형 포집부로 유도하면서 냉각패드부를 이용해 High K 물질이 분말상태 산화물로 성장하는데 필요로 하는 온도로 냉각시켜 저온영역에서 산화반응을 유도해 성장시킴으로써 배기가스 중에 포함된 전구체 중 고체상 반응부산물만을 포집할 수 있다는 효과를 가진다.
또한 본 발명은 박스형 포집부를 내부의 포집플레이트부와 이를 감싸는 외부의 포집박스로 구성하고, 이 박스형 포집부를 2개 이상 구비하여 일정간격 이격시켜 수평 배치 후, 각 박스형 포집부 외곽과 이격된 사이 공간에 사각 면상의 냉각패드부를 배치시켜 냉각수를 순환 공급함으로써 저온영역을 최대화시켜 박스형 포집부의 포집박스에 열전도된 저온영역이 내부에 수납된 포집플레이트부에 균일하게 형성됨으로써 고효율의 산화반응이 일어나 High K 물질이 증착되면서 포집된다는 효과를 가진다.
또한 본 발명은 냉각패드부가 2개로 분리된 각 박스형 포집부에 균일한 저온영역을 형성하기 위해 3개의 냉각수저장패드를 연결파이프로 연결하여 유입된 냉각수가 순차적으로 순환하여 배출되면서 각 냉각수저장패드가 균일한 저온영역을 유지하여 제공하도록, 각 냉각수저장패드 내부에 수평 방해판과 복수개의 수직 방해판을 설치하여 유로를 형성하여 냉각수 흐름을 하단층과 상단층 중 어느 한 층에서 다른 층으로 흐르면서 지그재그 방식의 흐름을 가지면서 이웃하는 냉각수저장패드의 어느 한 층으로 흐르도록 하여 균일하게 냉각수를 순환시켜 배출시키고, 방해판의 양측면부 일부를 냉각수저장패드 외부로 돌출시켜 방해판의 위치를 고정시킴과 동시에 냉각수저장패드를 따라 흐르는 배기가스의 흐름에 와류를 발생시켜 지체시키면서 냉각효율을 증대시킬 수 있다는 효과를 가진다.
또한 본 발명은 박스형 포집부의 포집박스 내부에 설치된 포집플레이트부를 구성하는 각 포집플레이트를 수직 다단으로 구성하고 각 단의 포집플레이트에 형성된 홀 크기와 형상을 다르게 구성하여 포집된 분말 산화물형태의 반응부산물이 직접 하부로 배출되지 않고 각 단의 포집플레이트를 거치면서 유로가 변경되면서 다단 포집되어 포집박스 내부에 적재되고, 하우징의 하부 배출구 상부에 하우징 내부로 돌출된 메시 필터 배출구를 형성함으로써 반응부산물이 직접 아웃플로우(outflow)되는 것을 최소화시켜 진공펌프로 유입되는 고체상물질을 사전에 제거함으로써 내구성을 높일 수 있다는 효과를 가진다.
또한 본 발명은 히터의 상부에 위치한 디퓨져 수직 높이를 종래의 디퓨져 보다 상대적으로 높게 하고 방사형으로 배열된 디퓨져 전체 개수를 종래의 디퓨져 보다 상대적으로 적게 줄임으로써 배기가스의 응집을 방지하면서 유입되는 배기가스의 고온 접촉성을 증가시켜 전구체의 열분해를 최대화하여 공급함으로써 박스형 포집부에서의 화학반응성을 증가시켰다는 효과를 가진다.
또한 본 발명은 하우징 내벽 상부영역에 다단 형성된 내벽포집플레이트들 보다 하부 영역에 다단 형성된 내벽포집플레이트들의 내측 방향 돌출 길이를 크게 하고 각 내벽포집플레이트에 복수개의 홀을 형성함으로써 배기가스의 흐름이 정체되지 않고 하부방향 흐름이 원활히 유지시키는 효과를 가진다.
상기와 같이 본 발명은 다양한 효과를 가진 유용한 발명으로 산업상 그 이용이 크게 기대되는 발명인 것이다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 반응부산물 포집장치의 분해 사시도이고,
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 반응부산물 포집장치의 내부를 보인 사시도이고,
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 반응부산물 포집장치의 단면 예시도이고,
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 박스형 포집부의 구조를 보인 분해 사시도이고,
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 박스형 포집부의 결합 구조를 보인 사시도이고,
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 냉각패드부의 구조를 보인 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 반응부산물 포집장치의 내부를 보인 사시도이고,
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 반응부산물 포집장치의 단면 예시도이고,
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 박스형 포집부의 구조를 보인 분해 사시도이고,
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 박스형 포집부의 결합 구조를 보인 사시도이고,
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 냉각패드부의 구조를 보인 분해 사시도이다.
이하 본 발명의 실시 예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 반응부산물 포집장치의 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 반응부산물 포집장치의 내부를 보인 사시도이고, 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 반응부산물 포집장치의 단면 예시도이고, 도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 박스형 포집부의 구조를 보인 분해 사시도이고, 도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 박스형 포집부의 결합 구조를 보인 사시도이고, 도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 냉각패드부의 구조를 보인 분해 사시도이다.
도시된 바와 같이 본 발명에 따른 포집장치는 반도체를 생산하는 프로세스 챔버에서 반도체 회로의 미세화를 위해 유전율이 높은 High K 물질로 반도체 유전막 공정을 위해 반도체가 제조중인 프로세스 챔버로 공급되는 산화공정용 High K 증착용 전구체가 증착공정 후 배출시 배기가스 중에 포함된 전구체의 고체상 반응부산물만을 포집하도록 프로세스 챔버와 진공펌프 사이의 배기라인 상에 설치된 반응부산물 포집장치로, 하우징(1), 히터부(2), 제 1 분산포집부(3), 박스형 포집부(4), 냉각패드부(5), 제 2 분산포집부(6);를 포함하여 구성된다.
상기 본 발명에 따른 포집장치는 프로세스 챔버에서 배출되는 배기가스로 인해 발생하는 부식 등을 방지할 수 있도록 티타늄, 스테인리스 강, 알루미늄 등의 소재를 사용하여 제작된다.
하우징(1)은 속이 빈 사각형 박스(Box) 형상으로 내부에 설치되는 박스형 포집부(4)로 상부쪽에 위치한 히터부(2)를 거치면서 High K 증착용 전구체가 열분해되면서 화학반응성이 증가된 High K 물질이 포함된 배기가스가 유입되면 저온에서 산화반응을 통해 분말상태의 산화물로 포집되도록 배기가스를 저장하는 역할을 하도록 구성된다.
하우징의 상부는 개방되어 박스형 포집부를 수납시켜 설치 후 상판을 덮어 볼트 또는 기타 체결수단을 사용하여 고정시키면 된다.
하우징의 내벽(11)에는 둘레를 따라 내측방향으로 돌출된 내벽포집플레이트(111) 복수개가 상하로 일정간격 이격된 간격으로 다단 형성되어 구성된다.
이때 하우징 내벽 상부영역에 다단 형성된 내벽포집플레이트들 보다 하부 영역에 다단 형성된 내벽포집플레이트들은 내측 방향 돌출 길이를 상부 영역에 형성된 내벽포집플레이트보다 크게 하고 면상에 복수개의 홀(111a)을 형성함으로써 배기가스의 흐름이 정체되지 않고 하부방향 흐름이 원활히 유지되도록 구성한다.
이러한 내벽포집플레이트(111)가 구비되면 하우징의 내부로 유입된 배기가스가 부딪히면서 와류를 발생시켜 배기가스의 흐름을 지체시켜 반응부산물의 포집효율을 증대시킬 수 있다.
하우징의 상부를 이루는 상판(12)은 상부가 개방된 하우징의 상부를 덮는 덮개 역할을 하면서 배기가스가 유입되도록 상부로 돌출된 가스 유입구(121)가 형성되어 프로세스 챔버(도시 생략)에서 배출되는 배기가스를 공급받도록 구성된다.
또한 상판에는 그 저면에 설치된 히터부에 전원을 공급하고 내부 온도에 따라 전원을 제어하기 위한 온도를 측정하기 위한 온도센서를 포함한 히터 전원공급부(23)가 설치된다.
또한 상판의 상면에는 하우징 내부에서 상판 하부 쪽에 설치된 히터의 가동에 따라 하우징이 가열되는 것을 방지하도록 냉각수유로(122)가 상부면에 홈 형태로 가공되어 형성된다. 상기 냉각수유로의 상부는 유로덮개(123)로 막도록 구성된다. 이때 유로덮개는 미도시되었으나 수밀을 위한 실링처리를 포함하여 체결할 수 있고, 체결방법은 끼움식, 용접식, 볼트체결식 등등의 방식으로 체결하면 충분하다.
상기 냉각수유로(122)는 외부의 냉각수탱크(도시 생략)에서 공급된 냉각수가 냉각수유입구(124)를 통해 유입된 후 냉각수배출구(125)를 통해 배출되어 순환되도록 구성되는데. 유입된 냉각수와 배출되는 냉각수가 서로 섞이지 않도록 냉각수유로는 연통되지 않고 경계부를 가지게 형성된다. 사용되는 냉각수는 물 또는 냉매를 사용하면 된다.
이때 상기 냉각수유입구(124)를 통해 유입된 냉각수는 직접 냉각수유로(122)를 따라 흐르지 않고, 냉각수 파이프(128)를 통해 하부방향으로 공급되어 하우징의 외측면 상부에 설치된 상부 냉각바(126)와 연결된 유입파이프를 통해 하우징 내부에 설치된 냉각패드부(5)의 제 1 냉각수저장패드(51)로 유입된 후 제 2 냉각수저장패드(52), 제 3 냉각수저장패드(53)를 순차적으로 거치면서 저장 및 순환하면서 박스형 포집부(4)에 저온영역을 제공 후, 제 3 냉각수저장패드(53)와 연결된 배출파이프를 통해 하우징의 외측면 하부에 형성된 하부 냉각바(127)로 배출되어 냉각수 파이프(128)를 통해 상부로 흐른 다음 상판에 형성된 냉각수유로(122)에 공급되어 순환하면서 하우징 상판을 냉각시킨 후 최종적으로 냉각수배출구(125)를 통해 배출되도록 구성된다.
또한 상판의 저면에는 히터부(2)가 매달리게 고정시키는 복수개의 히터거치대(129)가 구비된다.
또한 상판의 저면에는 제 1 분산포집부(3)가 매달리게 고정시키는 복수개의 포집부거치대(129a)가 구비된다. 포집부거치대(129a)는 상기 히터거치대(129) 보다 길이가 긴 것을 사용하여 히터부보다 포집부거치대(129a)가 더 하부에 위치하도록 한다.
하우징의 하부를 이루는 하판(13)은 일 지점에 하부방향으로 가스 배출구(131)가 형성되어 반응부산물이 제거된 배기가스가 배출되는 통로로 사용되게 구성하되, 하부 배출구 상부에 하우징 내부로 돌출된 메시 필터 배출구(132)를 구비하여 반응부산물이 직접 하부로 아웃플로우(outflow) 되는 것을 최소화시키도록 구성한다.
상기 메시 필터 배출구(132)는 원통의 상부는 막히고 하부는 개방되며 원통 둘레는 메시필터(132a)로 형성되어 상부쪽에서 유입되는 배기가스 중에 반응부산물이 존재하더라도 상부가 막혀 하판에 형성된 하부 가스 배출구(131)로 직접 배출되지 못하고 측방향으로 흐르는 배기가스의 흐름을 따라 흐르다가 메시 필터 배출구의 둘레에 형성된 메시필터에 포집 되게 된다. 이 때문에 배기가스 중에 포함된 반응부산물이 아웃플로우(outflow) 되는 것을 최소화하게 된다.
또한 하판(13)의 상부면 각 꼭지점 부근에는 이격 지지대(133)가 상부로 돌출되어 형성된다. 적어도 4개로 구성된 이격 지지대(133)는 상부에 위치한 제 2 분산포집부(6)의 하부와 체결되어 박스형 포집부(4), 냉각패드부(5), 제 2 분산포집부(6)의 하중을 지지하면서 하판의 상면으로부터 일정 높이 이격시키게 된다.
또한 이와 같이 이격된 높이로 인해 하판(13)과 제 2 분산포집부(6) 사이에 메시 필터 배출구(132)가 위치할 공간을 확보하여 제 2 분산포집부(6)에 의해 분산되어 하부 방향으로 흐르는 배기가스의 흐름이 측방향을 통해 메시 필터 배출구(132)로 유입된 후 하판의 하부로 돌출된 가스 배출구(131)로 흐르게 된다.
히터부(2)는 하우징 상판에 형성된 가스 유입구(121)를 통해 유입되는 배기가스 중에 포함된 산화공정용 High K 증착용 전구체 또는 산화물 증착용 전구체를 고온으로 열분해하여 화학반응성을 높이는 히터(21)와, 히터 상부에 방사상으로 설치되어 가열된 배기가스를 측방향으로 분산시키는 디퓨져(22);로 구성된다.
상기 히터(21)와 디퓨져(22)는 함께 상판의 하부에 형성된 복수개의 히터거치대(129)에 의해 체결되어 상판 하부에 매달린 상태로 설치되어 고정된다.
상기 히터의 열원은 상판 상면에 설치된 히터 전원공급부(23)에 의해 전원이 인가되면 유입되는 배기가스 중에 포함된 High K 증착용 전구체 또는 산화물 증착용 전구체 중에 포함된 물질의 열분해온도까지 가열시켜 화학반응성이 높아지게 한다.
예를 들면 배기가스 중에 포함된 전구체가 한 실시예로 산화알루미늄(Al2O3) 증착용 전구체인 TMA(trimethylaluminum)일 경우 열분해 온도인 100℃ ~ 330℃가 되도록 히터를 가열하여 공급한다. 또한 산화하프늄(HfO2) 증착용 전구체인 TEMAHf(Tetrakis(ethylmethylamido)hafnium)일 경우 열분해 온도인 300℃ 이상으로 히터를 가열하여 공급한다. 또한 산화지르코늄(ZrO2) 증착용 전구체인 Cp-Zr[Cyclopentadienyl Tris(dimethylamino) Zirconium]일 경우 열분해 온도인 200℃ 이상으로 히터를 가열하여 공급한다.
한편 본 발명은 유전율이 높은 High K 물질을 사용한 상기 전구체 외에 다른 산화물 물질을 증착하기 위한 공정에 사용되는 전구체에 맞는 열분해 온도를 공급하도록 히터의 발열 온도를 제공하여 배기가스 중에 포함된 전구체의 고체상 입자를 열분해하여 박스형 포집부(4)의 저온 영역에서 산화반응이 일어나도록 하여 분말 상태 산화물로 포집하는 공정에도 적용할 수 있음은 물론이다.
또한 본 발명은 히터부의 상부에 위치한 디퓨져의 수직 높이를 종래의 디퓨져 보다 상대적으로 높게 하고 방사형으로 배열된 디퓨져 전체 개수를 종래의 디퓨져 보다 상대적으로 적게 구성한 것을 특징으로 한다.
한 실시예로 디퓨저의 개수를 5개 정도 방사상으로 배치하여 히터에 의해 열도된 열원에 의한 유입되는 배기가스와의 고온접촉성을 증가시키고, 감소된 디퓨져의 숫자로 인해 유입부의 공간에 디퓨저에 의한 공간 점유율을 줄여 반응부산물에 의한 막힘을 방지하고 고온으로 가열된 히터의 열손실을 최소화시키면서 히터 세정 용이성을 증대시켜 히터 파손을 최소화 시킬 수 있다.
이로 인해 배기가스 중에 포함된 전구체의 열분해가 최대화되어 화학반응성이 증가된 상태로 박스형 포집부에 공급됨으로써 산화물로 변화되는 화학반응성이 높아져 고체상의 분말 산화물의 포집이 고효율로 증가하게 된다.
제 1 분산포집부(3)는 히터부(2)를 거치면서 열분해된 High K 물질이 포함된 배기가스를 하부에 위치한 박스형 포집부(4)로 분산시켜 공급되도록 함으로써 균일한 반응분산물이 포집되도록 구성된다.
제 1 분산포집부(3)는 하우징 상판의 하부에 형성된 복수개의 포집부거치대(129a)에 의해 체결되어 상판 하부에 매달린 상태로 설치되어 고정된다. 포집부거치대(129a)는 상기 히터거치대(129) 보다 길이가 긴 것을 사용하여 히터부보다 포집부거치대(129a)가 더 하부에 위치하도록 구성된다.
제 1 분산포집부(3)는 하우징(1)의 내부 공간처럼 사각형 플레이트(31)로 구성하고 그 하부에서 길이방향으로 2개의 박스형 포집부(4)가 일정 간격 이격되어 설치된 영역에 해당하는 플레이트 영역에 배열된 복수개의 사각홀(32)을 형성하여 주된 배기가스 흐름이 박스형 포집부(4)의 상단으로 공급되도록 구성한다.
이를 위해 사각형 플레이트(31)는 하우징(1)의 내벽과 근접하게 형성하고 둘레부에는 사각홀(32)을 형성하지 않은 영역은 가이드면(33)으로 형성함으로써 히터부(2)의 디퓨져(22)에 의해 측면으로 분산되어 하우징의 벽면을 따라 흐르는 배가가스의 주된 흐름이 가이드면(33)을 따라 중심방향으로 흐른 다음 사각홀(32)을 통해서 하부의 박스형 포집부(4)로 흐르게 된다.
또한 상기 하우징의 내벽과 근접되게 형성된 사각형 플레이트(31)의 바깥을 통해 흐르는 일부 배기가스는 하우징의 내벽에 돌출되어 다단 형성된 내벽포집플레이트(111)에 의해 와류가 발생하면서 박스형 포집부(4) 쪽으로 흐르거나 하향되면서 반응부산물을 포집하게 된다.
박스형 포집부(4)는 유입된 배기가스를 저온영역이 형성된 내부 공간으로 수용 후 하부로 배출하면서 포집된 분말상태 산화물을 적재하는 포집박스(41)와;
상기 포집박스(41) 내부에서 복수개의 포집플레이트(421)가 상하 다단으로 설치되어 고체상 High K 물질을 저온영역에서 산화반응을 통해 분말 상태 산화물로 포집하는 포집플레이트부(42)로 이루어진다.
이때 상기 박스형 포집부(4)는 폭방향으로 일정간격 이격된 2개 이상의 박스형 포집부(4)로 구성된다.
상기와 같이 2개 이상의 박스형 포집부(4)로 구성한 이유는 양측면이 박스형 포집부(4) 높이보다 크게 형성된 사각 면상을 가지는 복수개의 냉각패드부(5)를 구비하고, 이를 일측 박스형 포집부(4)의 일측면과 타측 박스형 포집부(4)의 타측면과 일측 박스형 포집부(4)와 타측 박스형 포집부(4)의 사이에 위치시킴으로써 동시에 균일한 저온영역을 각 박스형 포집부(4) 주변에 제공하여 High K 물질이 분말상태 산화물로 성장하는데 필요로 하는 온도로 동시에 각각 냉각시켜 저온영역에서 산화반응을 유도해 성장시킴으로써 배기가스 중에 열분해된 고체상 반응부산물을 복수개의 박스형 포집부(4)에서 고효율로 포집하기 위함이다.
만약 2개의 박스형 포집부(4)를 분리되지 않고, 동일한 체적을 가지는 하나의 박스형 포집부(4)로 구성할 경우 냉각패드부(5)에 의해 저온영역이 형성되는 측면부위는 산화반응을 일으켜 High K 물질이 분말상태 산화물로 성장할 수 있지만 저온 영역을 형성하는 면적이 줄어들기 때문에 원활한 산화반응이 일어나지 못해 고효율의 포집반응을 달성할 수 없어 포집공간이 낭비되는 문제점이 발생하게 된다.
상기 포집박스(41)는 상부와 하부에 복수개의 홀이 형성된 구조로 한 실시예로 상면에 4개의 유입홀(41a)이 형성되고 하면에 4개의 배기홀(41b)이 형성된 사각형 박스(Box) 구조로 구성될 수 있다.
따라서 상부에서 유입홀을 통해 유입된 배기가스는 내부에 수용된 후 하부 배기홀로만 배출되는 배기가스 유로 흐름을 가진다.
포집박스(41)는 유입홀(41a)과 배기홀(41b)을 제외하고는 각 면이 사각형 구조를 가지는데 각 면의 재질은 열전도효율이 높은 금속 재질로 구성되어 냉각패드부(5)에서 제공되는 저온의 열원이 빠르게 열전도 되어 균일한 저온영역이 형성되게 된다.
이 때문에 포집박스(41) 내부에 설치된 포집플레이트부(42)는 전 영역에 균일한 저온영역이 동시에 제공되어 산화반응이 일어나면서 유입된 배기가스 중에 포함된 High K 물질이 분말상태 산화물로 성장하게 된다.
한편 직사각 육면체 형상을 가지는 포집박스(41)의 상부면 양측단에는 단변의 폭 정도를 가지는 가이드플레이트(411)가 제 1 분산포집부(3)의 하부면까지 상부로 돌출되게 형성되어 제 1 분산포집부(3)에서 하부로 분산되어 공급되는 배기가스의 흐름이 바깥으로 나가지 않고 포집박스(41) 상부 유입홀 쪽으로 흘러가도록 가이드 하게 구성된다.
또한 2개로 구성된 포집박스 중 하나의 포집박스(41)의 일측면에는 포집박스의 수직높이 보다 약간 작은 높이를 가진 복수개의 수직플레이트(412)가 측방향으로 돌출되게 배열되어 포집박스(41)의 상부 유입홀 쪽으로 흐르지 못하고 측방향을 따라 하강되어 흐르는 배기가스 중에 포함된 High K 물질을 산화반응을 통해 분말상태 산화물로 성장시켜 포집하도록 구성된다.
또한 나머지 포집박스(41)의 타측면에는 상기 포집박스의 수직높이 보다 약간 작은 높이를 가진 복수개의 수직플레이트(412)가 측방향으로 돌출되게 배열되어 포집박스(41)의 상부 유입홀 쪽으로 흐르지 못하고 측방향을 따라 하강되어 흐르는 배기가스 중에 포함된 High K 물질을 산화반응을 통해 분말상태 산화물로 성장시켜 포집하도록 구성된다.
한편, 상기와 같이 일측에 복수개의 수직플레이트(412)가 형성된 2개의 포집박스(41)들은 수직플레이트(412)가 형성되지 않은 나머지 측면에는 각각 제 2 분산포집부(6)의 수직플레이트가 상기 2개의 포집박스의 일측면과 타측면에 형성된 수직플레이트(412) 정도의 수직높이로 복수개가 측방향으로 돌출되게 배열되어 위치함으로써 포집박스(41)의 상부 유입홀 쪽으로 흐르지 못하고 측방향을 따라 하강되어 흐르는 배기가스 중에 포함된 High K 물질을 산화반응을 통해 분말상태 산화물로 성장시켜 포집하도록 구성된다.
상기와 같이 포집박스(41)의 상부면과 측면부로 흐르는 배기가스의 흐름이 단속되어 흐르게 되면 포집박스의 길이방향 공간은 박스형 포집부(4) 높이보다 크게 형성된 사각 면상을 가지는 복수개의 냉각패드부(5)가 위치하여 상기 일측 박스형 포집부(4)의 일측면과 타측 박스형 포집부(4)의 타측면 그리고 이격된 박스형 포집부(4) 간의 사이에서 배기가스의 흐름을 차단하여 각 포집박스(41)의 상단 유입홀(41a)로 유입되게 된다.
상기 포집플레이트부(42)는 복수개의 포집플레이트(421)가 박스형 포집부(4) 내부에 수직하게 설치된 양측 수직지지대(422)에 상하로 일정간격 이격되어 다단 구성된다.
상기 포집플레이트부(42)를 구성하는 각 포집플레이트(421)는 좌우 수직지지대(422)에 용접 또는 끼움방식으로 설치되어 다단 설치된다.
또한 상기 수직지지대(422)는 박스형 포집부(4)의 저면에 용접 또는 끼움방식으로 설치되어 고정된다. 수직지지대(422)의 높이는 상기 포집플레이트(421)가 일정 간격으로 상하 이격되게 설치될 수 있으면 충분하기 때문에 포집부(4)의 높이 보다는 약간 작게 형성하면 된다.
이와 같이 포집플레이트(421)들로 다단 구성된 포집플레이트부(42)는 유입된 배기가스가 냉각패드부(5)로부터 열전도된 열원에 의해 박스형 포집부(4)의 내부에 저온영역이 형성되면 배기가스 중에 포함된 열분해 후 고체상 High K 물질을 산화반응을 통해 분말 상태 산화물로 포집하게 된다.
각 포집플레이트(421)는 한 실시예로 6개로 구성되는데 상부에 위치한 포집플레이트(421)에 사각홀(421a)이 형성되면 하부에 위치한 포집플레이트(421)는 원형홀(421b)이 형성되도록 번갈아 가며 다단 구성한다.
또한 상부 포집플레이트(421)에 형성된 사각홀은 하부쪽 포집플레이트에 형성된 것 보다 크게 형성하여 점차 하부 포집플레이트로 갈수록 작은 사각홀과 많은 개수를 가지게 각 포집플레이트(421)를 형성한다.
마찬가지로 상부 포집플레이트(421)에 형성된 원형홀은 하부쪽 포집플레이트에 형성된 것 보다 크게 형성하여 점차 하부 포집플레이트로 갈수록 작은 원형홀과 많은 개수를 가지게 각 단을 형성한다.
이와 같이 상하 간을 구성하는 포집플레이트(421)에 형성된 홀의 형상을 번갈아가면서 하부로 갈수록 작고 많은 수를 구성하면 유입되는 배기가스의 동일 형상이 아니기에 동일한 흐름을 가지지 않게 된다.
즉, 동일 크기 동일 형상이 반복되면 배기가스 흐름을 방해하는 부하 발생 없이 하강하여 포집반응이 잘 일어나지 않게 되지만 형상과 크기가 다르게 형성되고 하부로 갈수록 작아지면서 개수가 많아지게 되면 하강하는 흐름에 각 단의 포집플레이트(421)를 거치면서 부딪히면서 배출되는 과정을 거치게 되어 매번 다른 배기흐름이 형성되어 유속차로 인한 와류가 발생되어 각 포집플레이트(421)에서의 머무는 시간이 증가되어 충분한 산화반응이 일어나면서 유입된 배기가스 중에 포함된 High K 물질이 분말상태 산화물로 성장하면서 포집되게 된다.
포집된 산화물은 포집플레이트부(42)의 상단은 홀이 크기 때문에 홀이 작은 하부 포집플레이트(421)에 적재되면서 포집반응이 늘어나게 되면 박스형 포집부(4) 내부 공간을 채우게 된다.
또한 고체상 반응부산물이 제거된 배기가스는 박스형 포집부(4)의 하부에 형성된 배기홀(41b)을 통해 하부로 배출되어 제 2 분산포집부(6)쪽으로 하강하게 된다.
냉각패드부(5)는 상기 박스형 포집부(4)에 저온영역 면적을 최대화시켜 제공하는 구성으로, 폭방향으로 이격되어 2개로 구성된 박스형 포집부(4)들 사이와 일측 박스형 포집부(4)의 일측면과 타측 박스형 포집부(4)의 타측면 쪽 지점에 배치되어 균일한 저온영역을 박스형 포집부(4) 쪽으로 열전도시켜 제공하도록 제 1 냉각수저장패드(51), 제 2 냉각수저장패드(52), 제 3 냉각수저장패드(53)가 연결파이프로 연결되어 냉각수가 순차 공급되도록 구성된다.
구체적으로 냉각패드부(5)는 하우징의 외부 측면에 설치된 상부 냉각바(126)를 통해 일측 유입파이프(5a)를 통해 냉각수가 유입된 후 제 1 냉각수저장패드(51), 제 2 냉각수저장패드(52), 제 3 냉각수저장패드(53)를 순환하면서 박스형 포집부(4)에 저온영역을 제공하고, 이후 냉각패드부(5)의 타측 배출파이프(5b)를 통해 하우징의 하부 측면쪽에 형성된 하부 냉각바(127)로 배출되도록 구성되어 저온영역 면적을 최대화시켜 제공하게 구성된다.
상기 제 1 냉각수저장패드(51), 제 2 냉각수저장패드(52), 제 3 냉각수저장패드(53)는 어느 하나가 박스형 포집부(4) 간 사이와 외측면 쪽에 위치하도록 배치되기 때문에 제 1 냉각수저장패드(51)와 제 2 냉각수저장패드(52) 사이 그리고 제 2 냉각수저장패드(52)와 제 3 냉각수저장패드(53) 사이는 측면을 관통하여 연결하는 연결파이프(5c, 5d)로 떨어져 있는 공간 간을 연결시켜 냉각수가 순차적으로 순환되도록 구성된다.
이때 제 1 냉각수저장패드(51)와 제 2 냉각수저장패드(52) 간을 연결하는 연결파이프(5c)는 하부에 위치하게 연결하도록 구성한다.
또한 제 2 냉각수저장패드(52)와 제 3 냉각수저장패드(53) 간을 연결하는 연결파이프(5d)는 상부에 위치하게 연결하도록 구성한다.
이와 같이 구성하는 이유는 제 1 냉각수저장패드(51)에 연결되어 냉각수를 공급하는 유입파이프(5a)가 하우징의 일측면에 설치된 상부 냉각바(126)를 통해 상부에서 제 1 냉각수저장패드(51) 상부로 유입된 후 하부로 흐르는 유로를 가지기 때문이고, 하부에서 연결파이프(5c)를 통해 유입된 냉각수는 제 2 냉각수저장패드(52)의 하부로 유입된 후 상부로 흐르기 때문에 연결파이프(5d)는 상부에 설치되어 제 3 냉각수저장패드(53)의 상부에서 하부로 순환 후 하부에 연결된 배출파이프(5b)를 통해 하우징의 하부 측면쪽에 형성된 하부 냉각바(127)로 배출되기 때문이다.
상기와 같이 냉각수 공급을 통한 하우징 내부 온도를 산화반응이 일어날 정도의 온도로 냉각시 단순한 냉각수 공급파이프가 아닌 제 1 냉각수저장패드(51), 제 2 냉각수저장패드(52), 제 3 냉각수저장패드(53)와 같이 냉각수 저장소를 사용한 이유는 박스형 포집부(4)의 포집박스(41)에 동시에 냉각수 열원이 열전도되어 포집박스(41) 내부에 설치된 복수개의 포집플레이트(421)에 동시에 균일한 저온영역이 제공되어 배기가스 중의 고체상 High K 물질을 산화반응을 통해 분말 상태 산화물로 포집하도록 하기 위함이다.
다만, 상기 제 1 냉각수저장패드(51), 제 2 냉각수저장패드(52), 제 3 냉각수저장패드(53)는 단순히 냉각수만 저장하는 구조로 구성하면 냉각수 저장영역의 일부 영역은 냉각수가 순환하지 않고 정체되어 순환하는 냉각수 영역과 온도 차이가 발생할 수 있는데, 이 경우 박스형 포집부(4)에 불균일한 저온영역이 제공되어 포집효율이 저하될 수 있기 때문에 본 발명의 전영역이 정체되지 않고 유입된 냉각수가 순차적으로 순환되는 구조를 가지도록 구성된다.
이를 위해 상기 제 1 냉각수저장패드(51), 제 2 냉각수저장패드(52), 제 3 냉각수저장패드(53)는 각각 내부를 일정 길이만큼 상하로 분할하는 수평 방해판(5e)이 설치되어 각 냉각수저장패드의 내부공간을 상단층(5g)과 하단층(5h)으로 분리하여 유입된 냉각수가 순차적으로 타측단으로 흐르도록 유로를 분리한다.
이때 수평 방해판(5e)은 일측단만 제 1 냉각수저장패드(51), 제 2 냉각수저장패드(52), 제 3 냉각수저장패드(53)에 접하여 고정되고, 타측단은 연결되지 않고 개방되어 상단층과 하단층 간의 유로가 해당 지점에서 이어지도록 구성한다.
또한 수평 방해판(5e)이 분할시킨 상단층(5g)과 하단층(5h)에는 각각 복수개의 수직 방해판(5f)이 일정간격으로 냉각수의 유로 흐름과 마주보도록 배열되어 설치된다.
이때 수직 방해판(5f)의 설치 위치는 일측단이 수평 방해판(5e)과 접하고 타측단은 개방되게 설치하거나 일측단이 냉각수저장패드의 테두리면과 접하고 타측단은 개방되게 상하로 엇갈리게 번갈아 가며 설치된다.
이로 인해 제 1 냉각수저장패드(51)로 유입된 냉각수는 한 실시예로 먼저 수평 방해판(5e)에 의해 분할된 내부 공간의 상단층(5g)으로 유입된 후 엇갈리게 번갈아 가며 설치된 복수개의 수직 방해판(5f)에 의해 지그재그 유로를 가지면서 흐른 후 수평 방해판(5e)의 끝단에서 하부 하단층(5h)으로 유입된 후 다시 복수개의 수직 방해판(5f)에 의해 지그재그 유로를 가지면서 흐른 다음 연결파이프(5c)를 통해 건너편 제 2 냉각수저장패드(52)의 하단층으로 유입 후 상단층으로 흐르면서 지그재그 유로를 가지며 흐르고 다시 연결파이프(5d)를 통해 건너편 제 3 냉각수저장패드(53)의 상단층으로 유입 후 하단층으로 흐르면서 지그재그 유로를 가지며 흐른 다음 배출파이프(5b)를 통해 배출되는 순환흐름을 가진다.
한편 상기 수평 방해판(5e)과 수직 방해판(5f) 각각은 측면부 일부를 냉각수저장패드 외부로 일정간격 마다 돌출시킨 복수개의 저온와류편(5i)을 형성하여 수평 방해판(5e)과 수직 방해판(5f)의 위치를 고정시킴과 동시에 냉각수저장패드의 외부를 따라 흐르는 배기가스의 흐름에 와류를 발생시켜 지체시키면서 냉각수의 열원을 열전도시켜 저온영역을 증대시키게 구성된다.
이를 위해 냉각수저장패드에는 저온와류편(5i)의 돌출 위치마다 관통홈(도시생략)이 형성되어 저온와류편(5i)이 끼어질 수 있도록 구성된다. 물론 냉각수저장패드 제작시 냉각수의 누수를 막기 위해 해당 저온와류편 돌출 부위에 용접 및 수밀 처리 작업이 이루어짐은 물론이다.
제 2 분산포집부(6)는 하판(13)의 상부면 각 꼭지점 부근에 설치된 이격 지지대(133)와 체결되어 하판으로부터 일정 간격 이격된 상태에서 상기 박스형 포집부(4)를 지난 배기가스를 하부에 위치한 하판(13) 쪽으로 분산시키면서 반응부산물을 포집하도록 구성된다.
또한 제 2 분산포집부(6)는 상부에 위치한 박스형 포집부(4), 냉각패드부(5)의 하중을 일정간격 이격시켜 지지하도록 구성된다.
구체적으로 제 2 분산포집부(6)는 하우징(1)의 내부 공간처럼 사각형 플레이트(61)로 구성하고 배가가스 분산을 위해 배열된 복수개의 사각홀(62)을 형성하되, 중앙부의 사각홀은 개구 면적을 작게 하고 주변부로 갈수록 개구 면적을 크게 하여 하강하는 배기가스의 주된 배기가스 흐름이 주면에서 이루어지도록 한다.
또한 사각형 플레이트(61)는 하우징(1)의 내벽과 근접하게 형성하고 둘레부에는 사각홀(62)을 형성하지 않은 가이드면(63)으로 형성함으로써 상부 박스형 포집부(4)의 측면으로 흘러 하우징의 벽면을 따라 흐르는 배가가스가 가이드면(63)을 따라 중심방향으로 흘러 사각홀(62)을 만나 하부로 흐르게 된다.
또한 사각형 플레이트(61)의 상면에는 양측에 대각방향으로 마주보는 복수개의 수직플레이트(64)가 상부로 돌출 형성되어 상기 2개의 포집박스(41)의 측면에 형성된 수직플레이트(412)가 없는 측면에 용접되어 하중을 지지하면서 포집박스(41)의 상부 유입홀 쪽으로 흐르지 못하고 측방향을 따라 하강되어 흐르는 배기가스 중에 포함된 High K 물질을 산화반응을 통해 분말상태 산화물로 성장시켜 포집하도록 구성된다. 수직플레이트(64)의 높이는 포집박스의 일측면과 타측면에 형성된 수직플레이트(412) 정도의 수직높이로 복수개가 측방향으로 돌출되게 배열된다.
또한 사각형 플레이트(61)의 상면에는 일측 복수 지점에 복수개의 지지플레이트(65)가 형성되어 상기 냉각패드부(5)의 제 1 냉각수저장패드(51), 제 2 냉각수저장패드(52), 제 3 냉각수저장패드(53)의 하부를 각각 일정간격 이격시키면서 하중을 지지하도록 구성된다.
또한 사각형 플레이트(61)의 하면에는 복수개가 배열된 사각홀(62) 사이마다 가이드플레이트(66)가 각각 하부로 수직하게 돌출 형성된다. 이 배열된 복수개의 가이드플레이트(66)들은 인접된 사각홀(62)을 통해 하강하는 배기가스의 흐름이 주변으로 분산되지 않고 분산된 사각홀을 따라 안정적으로 하판 방향으로 하강하도록 가이드하면서 반응부산물을 포집하게 된다. 이때 메시 필터 배출구(132)가 설치된 쪽은 가이드플레이트(66)가 돌출될 공간이 없으므로 설치되지 않게 된다.
한편 상기 하우징의 내벽과 근접되게 형성된 사각형 플레이트(61)의 바깥을 통해 흐르는 일부 배기가스는 하우징의 내벽에 돌출되어 다단 형성된 내벽포집플레이트(111)에 의해 와류가 발생하면서 제 2 분산포집부(6) 쪽으로 흐르거나 하향되면서 반응부산물을 포집하게 된다.
상기와 같은 구조를 가지는 제 2 분산포집부(6)에 의해 하부로 분산되어 하강하는 배기가스 중 중앙부로 하강한 배기가스는 하판의 중앙부에 형성된 가스 배출구(131)로 직접 아웃플로우(outflow)되지 않도록 그 상부를 막고 있는 메시 필터 배출구(132)에 의해 막혀 하강되지 않고 측방향인 하우징의 내벽으로 분산되어 퍼진 다음 메시 필터 배출구(132)의 측면 둘레에 형성된 메시 필터를 통해 포집되지 않은 반응부산물을 최종적으로 포집하면서 필터링 되어 가스 배출구(131)로 배출되게 된다. 만약 메시 필터 배출구(132) 없이 가스 배출구(131)로 직접 아웃플로우 되면 배기가스 중에 포함되어 진공펌프 쪽으로 유출되는 고장의 원인이 될 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.
반도체 회로의 미세화를 위해 유전율이 높은 High K 물질로 반도체 유전막 공정을 위해 반도체가 제조중인 프로세스 챔버로 공급되는 산화공정용 High K 증착용 전구체가 증착공정 후 배기가스 중에 포함되어 포집장치의 하우징(1) 가스 유입구(121)를 통해 유입되면 히터부(2)의 히터(21)가 배기가스 중에 포함된 산화공정용 High K 증착용 전구체를 전구체에 포함된 High K 물질의 특성에 따라 미리 설정된 고온으로 열분해하여 화학반응성을 높이게 된다.
이후 히터의 상부에 방사상으로 설치된 디퓨져(22)가 고온접촉성을 증가시키면서 가열된 배기가스를 측방향으로 분산시킨다.
이후 전구체 중에 포함된 고체상 High K 물질이 열분해된 상태의 배기가스 흐름을 제 1 분산포집부(3)가 하부에 위치한 2개의 박스형 포집부(4)로 상부로 분산시켜 균일하게 공급한다.
이때 2개의 박스형 포집부(4) 외곽과 이격된 사이 공간에 사각 면상의 냉각패드부(5)를 구성하는 제 1 냉각수저장패드(51), 제 2 냉각수저장패드(52), 제 3 냉각수저장패드(53)에 의해 외부에서 공급되는 냉각수가 저장되면서 순차적으로 흐르면서 High K 물질이 분말상태 산화물로 성장하는데 필요로 하는 온도에 맞는 저온영역이 박스형 포집부(4)의 포집박스(41)에 동시에 냉각수 열원이 열전도됨으로써 포집박스(41) 내부에 설치된 복수개의 포집플레이트(421)에 동시에 균일한 저온영역이 제공된다.
이러한 저온영역이 형성된 박스(Box)형 포집부의 포집박스(41)로 열전도된 상태에서 포집박스 내부로 유입되면, 포집박스의 내부에 설치된 복수개의 포집플레이트(421)들로 다단 구성된 포집플레이트부(42)를 흐르면서 각 단의 포집플레이트에 형성된 홀 크기와 형상을 다르게 구성된 유로를 따라 흐르면서 배기가스 중에 포함된 고체상 High K 물질이 산화반응을 통해 분말 상태 산화물로 포집되면서 내부에 적재되어 저장된다.
이후 고체상 High K 물질이 산화반응을 통해 분말 상태 산화물로 포집된 후의 배가가스는 직접 하부 배출구로 배출되지 않고 제 2 분산포집부(6)에 의해 박스형 포집부(4)를 지난 배기가스를 하부에 위치한 하판(13) 쪽으로 분산시키면서 반응부산물을 포집한다.
이후 분산된 배기가스는 하우징의 하부 배출구 상부에 하우징 내부로 돌출된 메시 필터 배출구를 통해 측방향으로 유입되는 흐름을 통해 최종적으로 반응부산물의 아웃플로우(outflow)를 최소화시키면서 가스 배출구(131)로 배출되게 된다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
(1) : 하우징 (2) : 히터부
(3) : 제 1 분산포집부 (4) : 박스형 포집부
(5) : 냉각패드부 (5a) : 유입파이프
(5b) : 배출파이프 (5c, 5d) : 연결파이프
(5e) : 수평 방해판 (5f) : 수직 방해판
(5g) : 상단층 (5h) : 하단층
(5i) : 저온와류편 (6) : 제 2 분산포집부
(11) : 내벽 (12) : 상판
(13) : 하판 (21) : 히터
(22) : 디퓨져 (23) : 히터 전원공급부
(31) : 사각형 플레이트 (32) : 사각홀
(33) : 가이드면 (41) : 포집박스
(41a) : 유입홀 (41b) : 배기홀
(42) : 포집플레이트부 (51) : 제 1 냉각수저장패드
(52) : 제 2 냉각수저장패드 (53) : 제 3 냉각수저장패드
(61) : 사각형 플레이트 (62) : 사각홀
(63) : 가이드면 (64) : 수직플레이트
(65) : 지지플레이트 (66) : 가이드플레이트
(111) : 내벽포집플레이트 (111a) : 홀
(121) : 가스 유입구 (122) : 냉각수유로
(123) : 유로덮개 (124) : 냉각수유입구
(125) : 냉각수배출구 (126) : 상부 냉각바
(127) : 하부 냉각바 (128) : 냉각수 파이프
(129) : 히터거치대 (129a) : 포집부거치대
(131) : 가스 배출구 (132) : 메시 필터 배출구
(132a) : 메시필터 (133) : 이격 지지대
(411) : 가이드플레이트 (412) : 수직플레이트
(421) : 포집플레이트 (421a) : 사각홀
(421b) : 원형홀 (422) : 수직지지대
(3) : 제 1 분산포집부 (4) : 박스형 포집부
(5) : 냉각패드부 (5a) : 유입파이프
(5b) : 배출파이프 (5c, 5d) : 연결파이프
(5e) : 수평 방해판 (5f) : 수직 방해판
(5g) : 상단층 (5h) : 하단층
(5i) : 저온와류편 (6) : 제 2 분산포집부
(11) : 내벽 (12) : 상판
(13) : 하판 (21) : 히터
(22) : 디퓨져 (23) : 히터 전원공급부
(31) : 사각형 플레이트 (32) : 사각홀
(33) : 가이드면 (41) : 포집박스
(41a) : 유입홀 (41b) : 배기홀
(42) : 포집플레이트부 (51) : 제 1 냉각수저장패드
(52) : 제 2 냉각수저장패드 (53) : 제 3 냉각수저장패드
(61) : 사각형 플레이트 (62) : 사각홀
(63) : 가이드면 (64) : 수직플레이트
(65) : 지지플레이트 (66) : 가이드플레이트
(111) : 내벽포집플레이트 (111a) : 홀
(121) : 가스 유입구 (122) : 냉각수유로
(123) : 유로덮개 (124) : 냉각수유입구
(125) : 냉각수배출구 (126) : 상부 냉각바
(127) : 하부 냉각바 (128) : 냉각수 파이프
(129) : 히터거치대 (129a) : 포집부거치대
(131) : 가스 배출구 (132) : 메시 필터 배출구
(132a) : 메시필터 (133) : 이격 지지대
(411) : 가이드플레이트 (412) : 수직플레이트
(421) : 포집플레이트 (421a) : 사각홀
(421b) : 원형홀 (422) : 수직지지대
Claims (13)
- 프로세스 챔버에서 배출되는 배기가스를 히터부(2)에서 가열하면서 하우징(1) 내부로 수용하여 반응부산물을 포집하는 포집장치에 있어서,
하우징(1)의 가스 유입구(121)로 유입되어 히터부(2)에서 열분해된 High K 물질이 포함된 배기가스를 하부 박스형 포집부로 분산시키면서 반응분산물을 포집하는 제 1 분산포집부(3)와;
유입된 배기가스를 저온영역이 형성된 내부 공간으로 수용 후 하부로 배출하면서 포집된 분말상태 산화물을 적재하는 포집박스(41)와, 상기 포집박스(41) 내부에 설치되어 고체상 High K 물질을 저온영역에서 산화반응을 통해 분말 상태 산화물로 성장시켜 포집하도록 복수개의 포집플레이트(421)가 상하로 이격되어 다단으로 구성된 포집플레이트부(42)로 이루어진 박스형 포집부(4)와;
박스형 포집부(4)에 저온영역 면적을 최대화시켜 제공하도록 외부에서 공급되는 냉각수가 순환 후 배출되도록 구성된 냉각패드부(5)와;
박스형 포집부(4)를 지난 배기가스를 하부로 분산시키면서 반응부산물을 포집하는 제 2 분산포집부(6);를 포함하되,
상기 냉각패드부(5)는 제 1 냉각수저장패드(51)와 제 2 냉각수저장패드(52) 및 제 3 냉각수저장패드(53)가 연결파이프로 연결하여 순차적으로 냉각수가 저장 및 공급되도록 구성하되, 내부 공간이 수평 방해판(5e)에 의해 상단층(5g)과 하단층(5h)으로 일정 길이만큼 분할되어 순차적으로 냉각수가 흐르는 유로를 형성하고, 상기 상단층(5g)과 하단층(5h)에는 각각 복수개의 수직 방해판(5f)이 일정간격으로 상하로 엇갈리게 번갈아 가며 설치되어 냉각수가 지그재그 유로를 가지게 형성된 것을 특징으로 하는 고온 영역에서의 열분해와 저온 영역에서의 산화 반응 유도를 통한 반도체 공정용 반응부산물 포집장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 박스형 포집부(4)는 폭방향으로 일정 간격 이격되어 2개 이상 배치되어 구성되고,
상기 냉각패드부(5)는 제 1 냉각수저장패드(51)와 제 2 냉각수저장패드(52) 및 제 3 냉각수저장패드(53)가 연결되어 순차적으로 냉각수가 저장 및 공급되도록 구성되어, 2개로 구성된 박스형 포집부(4) 간 사이와 외측면 쪽에 냉각수저장패드가 하나씩 배치된 것을 특징으로 하는 고온 영역에서의 열분해와 저온 영역에서의 산화 반응 유도를 통한 반도체 공정용 반응부산물 포집장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 포집박스(41)는 상면에 복수개의 유입홀(41a)이 형성되고 하면에 복수개의 배기홀(41b)이 형성된 사각형 박스 구조의 금속 재질로 이루어져 냉각패드부(5)에서 제공된 열원에 의해 균일한 저온영역이 형성되도록 구성하고,
상부면 양측단에는 가이드플레이트(411)가 제 1 분산포집부(3)의 하부면까지 형성되어 배기가스의 흐름을 유입홀 쪽으로 가이드하면서 반응부산물을 포집하도록 구성하고,
일측면에는 복수개의 수직플레이트(412)가 측방향으로 돌출되어 측방향을 따라 흐르는 배기가스 중에서 반응부산물을 포집하도록 구성한 것을 특징으로 하는 고온 영역에서의 열분해와 저온 영역에서의 산화 반응 유도를 통한 반도체 공정용 반응부산물 포집장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 포집플레이트부(42)는 양측 수직지지대(422)에 상하로 일정간격 이격된 복수개의 포집플레이트(421)로 다단 구성되되, 각 포집플레이트(421)는 복수개의 사각홀 또는 원형홀이 형성된 포집플레이트(421)가 번갈아가며 다단 구성되고, 상기 사각홀 또는 원형홀은 하부 포집플레이트로 갈수록 작고 많은 개수를 가지게 형성한 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 고온 영역에서의 열분해와 저온 영역에서의 산화 반응 유도를 통한 반도체 공정용 반응부산물 포집장치.
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 수평 방해판(5e)과 수직 방해판(5f)은 측면부 일부를 냉각수저장패드 외부로 일정간격 마다 복수개를 돌출시킨 저온와류편(5i)을 형성하여 와류 발생 및 저온영역을 증대시킨 것을 특징으로 하는 고온 영역에서의 열분해와 저온 영역에서의 산화 반응 유도를 통한 반도체 공정용 반응부산물 포집장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 하우징(1)은 사각형 박스 형상 내벽(11)을 따라 내벽포집플레이트(111) 복수개가 상하로 다단 형성되되, 하부 영역에 다단 형성된 내벽포집플레이트들은 상부 영역의 내벽포집플레이트보다 길게 돌출되고 복수개의 홀(111a)이 형성되어 와류를 형성하며 포집하도록 구성하고,
상기 하우징(1)은 하판(13) 일 지점에 형성된 가스 배출구(131)의 상부쪽에는 메시 필터 배출구(132)가 설치되어 배기가스의 흐름이 둘레에 형성된 메시필터(132a)를 통해 유입된 후 가스 배출구(131)로 배출되도록 구성한 것을 특징으로 하는 고온 영역에서의 열분해와 저온 영역에서의 산화 반응 유도를 통한 반도체 공정용 반응부산물 포집장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 냉각패드부(5)로 공급되어 순환 후 배출되는 냉각수는 하우징의 상판(12)에 설치된 냉각수유입구(124)를 통해 유입된 후, 하우징의 외부 측면에 상부에 설치된 상부 냉각바(126)와 연결된 냉각패드부(5)의 제 1 냉각수저장패드(51)로 유입된 다음 제 2 냉각수저장패드(52), 제 3 냉각수저장패드(53)를 순차적으로 거치면서 저장 및 순환하면서 박스형 포집부(4)에 저온영역을 제공하고, 제 3 냉각수저장패드(53)와 연결된 하우징의 외측면 하부에 형성된 하부 냉각바(127)로 배출되어 상부로 흐른 다음 상판에 형성된 냉각수유로(122)에 공급되어 순환하면서 하우징 상판을 냉각시킨 후 냉각수배출구(125)를 통해 배출되도록 구성된 것을 특징으로 하는 고온 영역에서의 열분해와 저온 영역에서의 산화 반응 유도를 통한 반도체 공정용 반응부산물 포집장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 히터부(2)는 배기가스 중에 포함된 산화공정용 High K 증착용 전구체 또는 산화물 증착용 전구체를 고온으로 열분해하여 화학반응성을 높이는 히터(21)와; 히터 상부에 방사상으로 설치되어 가열된 배기가스를 고온접촉성을 증가시키면서 측방향으로 분산시키는 디퓨져(22);로 구성하되,
상기 히터(21)는 유입되는 배기가스 중에 포함된 전구체가 TMA일 경우 100℃ ~ 330℃로 가열하고, TEMAHf일 경우 300℃ 이상으로 가열하고,Cp-Zr일 경우 200℃ 이상으로 가열하여 열분해 시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 고온 영역에서의 열분해와 저온 영역에서의 산화 반응 유도를 통한 반도체 공정용 반응부산물 포집장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 제 1 분산포집부(3)는 하우징 상판에 매달린 사각형 플레이트(31)로 구성하되, 하부에 위치한 박스형 포집부(4) 영역에 해당하는 영역에는 복수개의 사각홀(32)을 배열하여 형성하고, 나머지 영역은 측면으로 분산되어 하우징의 벽면을 따라 흐르는 배가가스의 흐름을 사각홀(32)을 방향으로 유도하는 가이드면(33)으로 형성된 것을 특징으로 하는 고온 영역에서의 열분해와 저온 영역에서의 산화 반응 유도를 통한 반도체 공정용 반응부산물 포집장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 제 2 분산포집부(6)는 하부로 배기가스를 유도하는 복수개의 사각홀(62)이 배열된 영역과 주변에서 사각홀(62)쪽으로 배기가스를 유도하는 가이드면(63) 영역으로 이루어진 사각형 플레이트(61)로 구성되되, 상기 사각홀(62)들은 중앙부의 홀은 개구 면적을 작게 하고 주변부로 갈수록 개구 면적을 크게 형성하고,
상기 사각형 플레이트(61)는 하판에 설치된 이격 지지대(133)에 의해 일정 간격 이격되어 박스형 포집부(4), 냉각패드부(5)의 하중을 지지하도록 구성된 것을 특징으로 하는 고온 영역에서의 열분해와 저온 영역에서의 산화 반응 유도를 통한 반도체 공정용 반응부산물 포집장치.
- 청구항 11에 있어서,
상기 사각형 플레이트(61)의 상면에는 양측에 대각방향으로 마주보는 복수개의 수직플레이트(64)가 상부로 돌출 형성되어 2개로 구성된 포집박스(41)의 측면에 용접되어 측방향을 따라 흐르는 배기가스 중에 포함된 반응부산물을 포집하도록 구성되고,
상면 일측 복수 지점에 복수개의 지지플레이트(65)가 형성되어 냉각패드부(5)의 제 1 냉각수저장패드(51), 제 2 냉각수저장패드(52), 제 3 냉각수저장패드(53)의 하부를 각각 일정간격 이격시키면서 하중을 지지하도록 구성된 것을 특징으로 하는 고온 영역에서의 열분해와 저온 영역에서의 산화 반응 유도를 통한 반도체 공정용 반응부산물 포집장치.
- 청구항 11에 있어서,
상기 사각형 플레이트(61)의 하면에는 복수개가 배열된 사각홀(62) 사이마다 가이드플레이트(66)가 각각 하부로 수직하게 돌출 형성되어 하강하는 배기가스의 흐름을 균일하게 가이드하면서 반응부산물을 포집하도록 구성된 것을 특징으로 하는 고온 영역에서의 열분해와 저온 영역에서의 산화 반응 유도를 통한 반도체 공정용 반응부산물 포집장치.
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|---|---|---|---|
| KR1020230079396A KR102622343B1 (ko) | 2023-06-21 | 2023-06-21 | 고온 영역에서의 열분해와 저온 영역에서의 산화 반응 유도를 통한 반도체 공정용 반응부산물 포집장치 |
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| KR102622343B1 true KR102622343B1 (ko) | 2024-01-08 |
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| KR1020230079396A KR102622343B1 (ko) | 2023-06-21 | 2023-06-21 | 고온 영역에서의 열분해와 저온 영역에서의 산화 반응 유도를 통한 반도체 공정용 반응부산물 포집장치 |
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2023
- 2023-06-21 KR KR1020230079396A patent/KR102622343B1/ko active IP Right Grant
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