KR20000073513A

KR20000073513A - 가스 배기 시스템

Info

Publication number: KR20000073513A
Application number: KR1019990016831A
Authority: KR
Inventors: 오돈기; 이연휘
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1999-05-11
Filing date: 1999-05-11
Publication date: 2000-12-05

Abstract

웨이퍼 패브리케이션(wafer fabrication) 과정중 발생하는 배기 가스의 배기 속도를 증가시켜 배기 라인에 배기 가스 중의 폴리머 찌꺼기 등이 축적되는 것을 방지하는 가스 배기 시스템이 개시되어 있다. 상기 웨이퍼 패브리케이션 중의 각 공정이 수행되는 반응실로부터의 배기 가스는 펌프에 의해 배출되어 각 배기 라인을 따라 배출되며, 상기 각 배기 라인은 하나의 라인으로 통합된다. 상기 시스템은 통합 라인 상에 하나의 팬을 설치함으로써 배기 라인 내를 통과하는 배기 가스의 유속을 증가시키며 상기 가스 중에 함유된 폴리머 찌꺼기 등이 라인 내벽에 축적될 시간적 여유를 주지 않음으로써 배기 라인의 원활한 유통 상태를 장시간 지속할 수 있으며, 비상 전원 공급기를 설치하여 정전시 펌프의 정지에 따른 배기 가스의 반응실 내로의 역류를 방지한다.

Description

가스 배기 시스템 {GAS EXHAUST SYSTEM}

본 발명은 가스 배기 시스템에 관한 것으로서, 특히 웨이퍼 패브리케이션(wafer fabrication) 공정중 발생하는 배기 가스가 배기 라인에 폴리머 덩어리로 흡착되는 것을 방지하기 위한 가스 배기 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 웨이퍼 패브리케이션 과정에서는 몇몇 공정에서 폴리머 찌꺼기 등의 고형 이물질을 포함한 배기 가스가 발생되며, 특히, 화학 기상 증착(CVD) 또는 드라이 에칭 공정에서 주로 배기 가스가 발생하게 된다. 상기 배기 가스는 배기 라인을 통해 외부로 배기되는 과정에서 배기 가스 처리 공정 등을 거치게 되나 지속적인 반도체 제조 공정에 따라 배기 라인 상에 폴리머 찌꺼기 등이 흡착되는 문제점을 안고 있다.

도 1에는 종래 기술에 따른 가스 배기 시스템(100)이 도시되어 있다. 도 1에 도시된 반응실(A, B, C, D)을 드라이 에칭을 위한 반응실로 한정하여 설명하기로 한다. 일반적으로, 드라이 에칭은 피가공 재료가 수용된 반응실 내로 가스를 공급해 물리 화학적 반응을 일으켜 증기압이 높은 물질 또는 휘발성 물질을 생성시킴으로써 피가공 재료를 에칭하는 기술이다. 각 반응실(A, B, C, D)은 저압의 상태를 유지하며, 그 내부에서 상기 피가공 재료와 반응한 후 배기 가스는 펌프(110)의 작동에 의해 진공 라인(120) 및 배기 라인(140)을 통해 배기 덕트(130)로 배출된다. 이때, 예를 들면, 각 반응실(A, B, C, D) 내에서는 O₂가 SiH₄와 반응하여 SiO₂파우더를 생성하며, 펌프(110)의 작동에 의해 배기 라인(140) 내로 유입되는 배기 가스는 상기 SiO₂파우더를 포함한 상태로 흐른다. 공정이 계속되면서, 도 2에 도시되듯이, 상기 SiO₂파우더는 배기 라인(140) 내에 축적되어 배기 가스의 흐름을 방해하게 된다. SiO₂파우더가 배기 라인(140) 내에 과도하게 축적되면, 에칭 공정이 중단되고, 배기 라인(140)을 시스템으로부터 분리하여 세척해야 하므로 생산성이 저하된다. 더욱이, 순간 전압 강하나 전원 측에 문제가 발생하는 경우, 펌프(110)가 정지될 수 있으며, 따라서, 반응실(A, B, C, D) 내로의 역류 현상이 발생할 수 있다.

한편, 미합중국 특허 제5,735,919호에는 배기 가스 프로세스 시스템이 개시되어 있다. 도 3을 참조하면, 블로어(51)의 작동에 의해 반응실(1)로부터 배기 가스가 배출되며, 배기 라인 상에 설치되는 배기 가스 처리 장치(11)에 의해 배기 가스 중의 오염 물질의 비율이 감소된다. 더욱 상세하게는, 배기 가스 처리 장치(11)는 소정 흡수제를 사용하는 건식 시스템, 워터 샤워기(water shower)를 이용하는 습식 시스템, 또는 배기 가스를 태우는 소각 시스템 중의 어느 하나를 포함한다. 그러나, 상기 시스템의 경우 또한, 반응실(1)과 배기 가스 처리 장치(11) 사이의 배기 라인에 SiO₂등의 폴리머가 축적될 수 있으며, 순간 전압 강하나 전원 측에 문제가 발생하여 블로어(51)가 정지는 경우, 반응실(1) 내로의 역류 현상을 방지할 수 없다는 문제점을 안고 있다.

본 발명의 목적은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 하나의 팬을 이용하여 다수의 반응실로부터의 배기 가스의 배출 속도를 증가시켜 배기 가스 중에 포함된 고형 이물질이 배기 라인에 축적되는 정도를 저하시키고, 정전시에도, 상기 팬에 비상 전원이 계속 공급되도록 함으로써 배기 가스가 반응실로 역류되는 것을 방지할 수 있는 가스 배기 시스템을 제공하는 데 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 가스 배기 시스템의 개략도.

도 2는 배기 라인 내벽에 폴리머 덩어리가 축적된 상태를 보여주는 부분 단면도.

도 3은 또다른 종래 기술에 따른 가스 배기 시스템의 개략도.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 가스 배기 시스템의 개략도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

A, B, C, D: 반응실 210: 펌프

220: 진공 라인 230: 제1배기 라인

240: 제2배기 라인 250: 배기 덕트

262: 팬 264: 팬모터

266: 비상 전원 공급기(UPS)

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 다수의 반응실과 각각 진공 라인을 통해 그 각 입구가 연결되어 상기 반응실 내에서 웨이퍼와 반응한 후 발생하는 배기 가스를 흡입하는 다수의 펌프, 상기 각 펌프의 출구로부터 연장하는 각 제1배기 라인과 연통하며, 상기 펌프에 의해 배출되는 상기 배기 가스가 유입되는 배기 덕트, 및 상기 제1배기 라인과 상기 배기 덕트 사이에 제공되며, 상기 제1배기 라인을 통해 흐르는 상기 배기 가스의 유속을 증가시켜 상기 배기 가스 중의 고형 입자들이 상기 제1배기 라인 내벽에 축적되는 것을 방지하며, 상기 펌프의 정지시, 상기 배기 가스의 상기 반응실 내로의 역류를 방지하는 팬부(fan portion)를 구비하는 것을 특징으로 하는 가스 배기 시스템을 제공한다.

상기 제1배기 라인은 통합되어 상기 배기 덕트와 연통하는 하나의 제2배기 라인을 형성하게 되며, 상기 팬부는 상기 제2배기 라인 상에 설치되는 하나의 팬, 상기 팬을 구동하기 위한 모터, 및 정전시 상기 모터에 비상 전원을 공급하기 위한 비상 전원 공급기를 포함한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 4에는 본 발명의 일실시예에 따른 가스 배기 시스템(200)이 도시되어 있다. 도 4에 도시된 반응실(A, B, C, D)은 웨이퍼 패브리케이션 과정중에 증착, 식각, 또는 이온 확산 공정 등에 제공되는 반응실로써, 이하, 상술한 공정에 상관없이 "반응실"로 지칭하기로 한다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 가스 배기 시스템(200)은 각 반응실(A, B, C, D)의 일측으로부터 연장하는 각 진공 라인(220)을 포함한다. 각 진공 라인(220)의 타단부는 다수의 펌프(210)의 각 입구와 연결되어 반응실(A, B, C, D) 내에서 웨이퍼(미도시)와 반응한 후 발생하는 배기 가스는 펌프(210) 작동시 그 내부를 흐르게 된다. 각 펌프(210)의 출구로부터는 제1배기 라인(230)이 연장한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 다수의 제1배기 라인(230)은 하나로 통합되어 하나의 제2배기 라인(240)을 형성하며, 제2배기 라인(240)은 배기 덕트(250)와 연통하게 된다. 따라서, 각 반응실(A, B, C, D)로부터의 배기 가스는 최종적으로 배기 덕트(250)에 도달하게 되는데, 일반적으로는 배기 덕트(250)는 배기 가스 처리 장치(미도시)로 향하게 된다.

제2배기 라인(240)과 배기 덕트(250) 사이에는 팬부(fan portion; 260)가 제공된다. 본 발명의 일실시예에 따른 팬부(260)는 제1 및 제2배기 라인(230, 240)을 통해 흐르는 상기 배기 가스의 유속을 증가시키기 위해 제공되는 것으로서, 따라서, 상기 배기 가스 중의 폴리머 찌꺼기를 포함한 고형 입자들이 제1 및 제2배기 라인(230, 240) 내벽에 축적되는 것을 방지한다. 팬부(260)는 제2배기 라인(240) 상에 설치되는 하나의 팬(262)을 포함한다. 팬(262)이 제2배기 라인(240) 상에 설치되는 것은 설치 공간의 최소화 및 효율적인 배기를 위한 것으로서, 팬(262)의 용량은 가스 배기량에 따라 적절한 것을 채용하면 된다.

바람직하게는, 팬(262)은 축류팬으로서, 제2배기 라인(240)으로부터 유입되는 배기 가스를 배기 덕트(250) 방향으로 가속 유도한다. 팬(262)을 구동하기 위한 모터(264)가 제공되며, 바람직한 실시예에 따르면, 공정 설비의 순간 전압 강하시나 정전시 모터(264)에 비상 전원을 공급하기 위한 비상 전원 공급기(UPS; 266)가 설치된다.

이하, 본 발명에 따른 가스 배기 시스템(200)의 작동을 설명하기로 한다.

각 반응실(A, B, C, D)이 공정을 수행하는 동안, 상기 각 반응실에 대응하는 펌프(210)는 배기가 충분히 이루어질 때까지 구동된다. 펌프(210)의 구동에 의해 진공 라인(220)을 통해 배출되는 배기 가스는 제1배기 라인(230)을 통과하게 된다. 이때, 모터(264)에 의해 구동되는 팬(262)은 웨이퍼 패브리케이션(wafer fabrication) 과정중 계속 회전되며, 따라서, 제1배기 라인(230)을 통과하는 배기 가스의 흐름은 가속된다. 상기 배기 가스의 유속이 빨라짐에 따라, 상기 배기 가스 내에 함유된 폴리머 찌꺼기 등이 제1 및 제2배기 라인(230, 240)의 내벽에 침적될 시간적 여유가 감소되어 제1 및 제2배기 라인(230, 240)은 장시간 클리닝 작업 없이 사용될 수 있다.

한편, 팬(262)에 의해 배기 덕트(250) 내로 배출된 배기 가스는 도시되지는 않았지만, 소정의 배기 가스 처리 장치를 통하며, 그 내부의 오염 물질이 제거된 후, 대기 중으로 배출된다.

순간 전압 강하나 정전에 의한 펌프(220)의 이상 동작시 또는 정지시, 팬(262)은 UPS(266)에 의해 계속 회전되며, 따라서, 일반적으로 저압을 유지하는 각 반응실(A, B, C, D) 내로 상기 배기 가스가 역류하는 것이 방지된다.

전술한 바와 같이, 하나의 팬을 이용하여 다수의 반응실로부터의 배기 가스의 배출 속도를 증가시켜 배기 가스 중에 포함된 고형 이물질이 배기 라인에 축적되는 정도를 저하시키고, 정전시에도, 상기 팬에 비상 전원이 계속 공급되도록 함으로써 배기 가스가 반응실로 역류되는 것을 방지할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

다수의 반응실과 각각 진공 라인을 통해 그 각 입구가 연결되어 상기 반응실 내에서 웨이퍼와 반응한 후 발생하는 배기 가스를 흡입하는 다수의 펌프;

상기 각 펌프의 출구로부터 연장하는 각 제1배기 라인과 연통하며, 상기 펌프에 의해 배출되는 상기 배기 가스가 유입되는 배기 덕트; 및

상기 제1배기 라인과 상기 배기 덕트 사이에 제공되며, 상기 제1배기 라인을 통해 흐르는 상기 배기 가스의 유속을 증가시켜 상기 배기 가스 중의 고형 입자들이 상기 제1배기 라인 내벽에 축적되는 것을 방지하며, 상기 펌프의 정지시, 상기 배기 가스의 상기 반응실 내로의 역류를 방지하는 팬부(fan portion)를 구비하는 것을 특징으로 하는 가스 배기 시스템.
제1항에 있어서, 상기 제1배기 라인은 통합되어 상기 배기 덕트와 연통하는 하나의 제2배기 라인을 형성하며, 상기 팬부는 상기 제2배기 라인 상에 설치되는 하나의 팬, 상기 팬을 구동하기 위한 모터, 및 정전시 상기 모터에 비상 전원을 공급하기 위한 비상 전원 공급기를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 배기 시스템.