KR20020037982A - 플라즈마 중합장비의 배기가스 필터링장치 - Google Patents

Abstract

본 발명 플라즈마 중합장비의 배기가스 필터링장치는 메인 케이스(11)의 내부로 유입되는 반응부산물이 금속마찰판(12)에 부딪쳐서 큰 입자는 하측의 배출관(13)을 통하여 자중에 의하여 배출되고, 작은 입자는 배기가스와 함께 배기관(14)을 통하여 배출되는 중에 고전압이 인가되는 금속전극(15)에 부착되도록 하여, 장시간 장비의 가동시 반응부산물의 필터링에 의하여 배기유로가 막히는 것을 방지할 수 있다.

Description

플라즈마 중합장비의 배기가스 필터링장치{APPARATUS FOR FILTRING EXHAUST GAS OF PLASMA SYSTEM}

본 발명은 플라즈마 중합장비의 배기가스 필터링장치에 관한 것으로, 보다상세하게는 배기가스에 포함된 반응부산물들을 마찰대전시켜서 고전압이 인가되는 금속전극을 이용하여 포집하도록 함으로써 장기간 필터링작업이 이루어지도록 하는데 적합한 플라즈마 중합장비의 배기가스 필터링장치에 관한 것이다.

종래 플라즈마 중합장치의 한 형태가 도 1에 도시되어 있는 바, 이를 간단히 설명하면, 공정 챔버(1)의 내측 상부에 전극(2)이 설치되어 있고, 하부에는 시료(3)가 설치되어 있으며, 그 전극(2)과 시료(3)은 챔버(1)의 외부에 설치된 전원공급장치(미도시)에 전기적으로 연결되어 있다.

그리고, 상기 챔버(1)의 일측 하부에는 공정가스를 챔버(1)의 내측으로 주입하기 위한 공정가스주입관(4)이 설치되어 있고, 타측 하부에는 배기가스를 배출하기 위한 배기라인(5)이 설치되어 있으며, 그 배기라인(5)에는 배기가스 중의 반응부산물을 필터링하기 위한 필터(6)와 배기가스를 챔버(1)의 외부로 펌핑함과 아울러 챔버(1)의 내측을 일정압력으로 유지시키기 위한 진공펌프(7)가 설치되어 있다.

상기 필터(6)는 도 2에 도시된 바와같이, 배기라인(5)으로 배기되는 배기가스 중에 포함된 반응부산물이 필터링되는 부직포(8)가 케이스(9)의 내부에 설치되어 반응부산물을 필터링하도록 되어 있다.

상기와 같이 구성되어 있는 종래 플라즈마 중합장비는 챔버(1)의 내측에 시료(3)를 장착한 상태에서 공정가스주입관(4)을 통하여 챔버(1)의 내부로 공정가스를 주입함과 아울러 전원공급장치에서 전극(2)과 시료(3)에 디시 전원을 인가하면 전극(2)과 시료(3)에 플라즈마가 발생이되어 음극이 되는 시료(3)의 이온화율이 높기 때문에 시료(3)에 많은 양의 중합물이 증착된다.

상기와 같이 챔버(1)의 내부에서 반응하고난 후의 배기가스는 배기라인(5)을 통하여 챔버(1)의 외측으로 배출되며, 그와 같이 배출되는 배기가스 중에 포함되어 있는 반응부산물은 필터(6)에 의하여 필터링된다.

그러나, 상기와 같이 구성되어 있는 종래 플라즈마 중합장비는 필터(6)에 필터링되는 반응부산물이 부직포(8)에 쌓이면서 단시간내에 챔버(1) 내부의 압력상승을 초래하고, 이를 방지하기 위해서는 부직포(8)를 자주 교체해주어야 하기 때문에 상당히 번거로울뿐만 아니라, 생산성을 저하시키는 요인이 되는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 장기간 필터링작업이 가능하여 잦은 교체에 의한 작업지연이 발생되는 것을 방지하도록 하는데 적합한 플라즈마 중합장비의 배기가스 필터링장치를 제공함에 있다.

도 1은 종래 플라즈마 중합장비의 구조를 개략적으로 보인 단면도.

도 2는 종래 필터의 구조를 보인 단면도.

도 3은 본 발명 플라즈마 중합장비의 배기가스 필터링장치를 보인 투시도.

도 4는 본 발명 플라즈마 중합장비의 배기가스 필터링장치를 보인 종단면도.

도 5는 도 4의 A-A'선을 절취한 단면도.

도 6은 본 발명의 필터링동작을 설명하기 위한 투시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

11 : 메인 케이스 11a : 가스 유입구

12 : 금속 마찰판 13 : 배출관

14 : 배기관 15 : 금속전극

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 측면의 접선에 연통되게 형성되어 플라즈마 중합장비의 배기라인에 연결된 가스유입구가 구비되는 메인 케이스와, 그 메인 케이스의 내부에 소정간격으로 배치되어 가스유입구로 유입되는 반응부산물들이 마찰에 의하여 전기적으로 대전되도록 하기 위한 복수개의 금속마찰판과, 상기 메인 케이스의 하측에 연통되게 설치됨과 아울러 큰 입자의 반응부산물을 배출하기 위한 배출구가 하측에 형성되어 있는 배출관과, 상기 메인 케이스와 배출관의 내측에 배치되어 배기가스와 소입자를 메인 케이스의 외부로 배출하기 위한 배기관 및 그 배기관의 내부에 배치되어 인가되는 고전압에 의하여 배기가스중의 소입자 반응부산물을 포집하기 위한 금속전극을 구비하여서 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 중합장비의 배기가스 필터링장치가 제공된다.

이하, 상기와 같이 구성되어 본 발명 플라즈마 중합장비의 배기가스 필터링장치를 첨부된 도면의 실시예를 참고하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명 플라즈마 중합장비의 배기가스 필터링장치를 보인 투시도이고, 도 4는 본 발명 플라즈마 중합장비의 배기가스 필터링장치를 보인 종단면도이며, 도 5는 도 4의 A-A'선을 절취한 단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명 플라즈마 중합장비의 배기가스 필터링장치는 원통체로된 메인 케이스(11)의 일측에는 플라즈마 중합장비의 배기라인에 연결되어 배기라인으로 배출되는 배기가스가 유입되는 가스유입구(11a)가 접선에 연통되도록 형성되어 있고, 전기적으로 접지가 이루어져 있다.

그리고, 상기 메인 케이스(11)의 내측 하부에는 가스유입구(11a)로 유입된 배기가스중의 반응부산물들이 메인 케이스(11)의 내부를 흐르며 마찰되도록 금속판체로된 마찰판(12)이 소정간격으로 배치되어 있다.

그리고, 메인 케이스(11)의 하측에는 상기 마찰판(12)에서 부딪켜서 전기적으로 대전된 반응부산물이 배기가스와 같이 배출될 수 있도록 메인 케이스(11) 보다 직경이 작은 배출관(13)이 연통되도록 형성되어 있다.

상기 배출관(13)의 하단부는 반응부산물 중 크기가 큰 입자의 반응부산물들이 자중에 의하여 낙하며 외부로 배출되도록 배출구(13a)가 형성되어 있다.

또한, 상기 메인 케이스(11)와 배출관(13)의 내부에는 배기가스가 진공펌프(미도시)의 펌핑력에 의하여 플라즈마 중합장비의 배기라인 후단부로 배출될 수 있도록 배기라인에 연통되는 배기관(14)이 수직방향으로 배치되어 있다.

상기 배기관(14)의 상단부는 메인 케이스(11)의 상부 벽체에 관통고정됨과 아울러 배기라인의 후단부에 연결되어 있고, 하단부에는 배기가스와 마찰대전된 소입자의 반응부산물등이 진공펌프(미도시)의 펑핑력에 의하여 흡입될 수 있도록 흡입구(14a)가 형성되어 있다.

그리고, 상기 배기관(14)의 내부에는 흡입되는 배기가스중에 포함되어 마찰대전된 소입자의 반응부산물을 부착시킬 수 있도록 고전압이 인가된 금속전극(15)이 배치되어 있다.

상기 금속전극(15)은 고전압이 균일하게 전달되어 입자의 포집력을 향상시키기 위하여 동(Cu)재질의 망상(MESH)으로 되어 있다.

상기와 같이 구성되어 있는 본 발명 플라즈마 중합장비의 배기가스 필터링장치에 반응부산물이 포집되는 동작을 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 플라즈마 중합장비의 배기라인을 통하여 배출되는 배기가스가 가스유입구(11a)를 통하여 메인 케이스(11)의 내부로 유입되면 원심력에 의하여 회전하면서 금속마찰판(12)에 부딪쳐서 배기가스중에 포함되어 있는 반응불순물들이 큰 입자와 작은 입자로 분리된다.

상기와 같이 분리된 입자중 큰 입자는 자중에 의하여 하측으로 떨어져서 배출관(13)의 배출구(13a)를 통하여 외부로 배출되고, 작은 입자의 반응불순물은 배기가스와 혼합된 상태로 진공폄프의 펌핑력에 의하여 배기관(14)으로 배출되어 지는데, 이때 배기관(14)의 내부에 설치되어 고전압이 인가되는 금속전극(15)에 작은 입자의 반응불순물들이 부착되고, 배기가스만 배기라인의 후단부를 통하여 외부로 배출된다.

상기와 같이 금속전극(15)에 작은 입자의 반응불순물들이 부착되는 것은 마찰대전에 의한 것으로, 금속마찰판(12)에 충돌하는 반응불순물 입자들이 마찰에 의하여 + 또는 -로 대전되고, 이와 같이 대전된 입자중 작은 입자들이 전기력이 가해지는 금속전극(15)에 부착이되는 것이다. 이때의 금속전극(15)에 가해지는 전기력은 대전된 입자와 반대극으로 전압을 인가해야 입자를 효율적으로 부착시킬 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명 플라즈마 중합장비의 배기가스 필터링장치는 메인 케이스의 내부에 설치되어 있는 금속 마찰판에 반응부산물들이 부딪쳐서 충돌하며 큰 입자의 반응불순물들은 자중에 의하여 배출관을 통하여 배출되고, 작은 입자의 반응불순물들은 배기관을 통하여 배출되며 고전압이 인가되어 있는 금속전극에 마찰대전에 의하여 부착되어 포집되도록 함으로써, 장시간 가동시에 반응불순물에 의하여 배기유로가 막히는 것을 방지할 수 있고, 따라서 배기유로의 급작스런 막힘에 의한 공정 챔버의 압력 급상승을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 측면의 접선에 연통되게 형성되어 플라즈마 중합장비의 배기라인에 연결된 가스유입구가 구비되는 메인 케이스와, 그 메인 케이스의 내부에 소정간격으로 배치되어 가스유입구로 유입되는 반응부산물들이 마찰에 의하여 전기적으로 대전되도록 하기 위한 복수개의 금속마찰판과, 상기 메인 케이스의 하측에 연통되게 설치됨과 아울러 큰 입자의 반응부산물을 배출하기 위한 배출관과, 상기 메인 케이스와 배출관의 내측에 배치되어 배기가스와 소입자를 메인 케이스의 외부로 배출하기 위한 배기관 및 그 배기관의 내부에 배치되어 인가되는 고전압에 의하여 배기가스중의 소입자 반응부산물을 포집하기 위한 금속전극을 구비하여서 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 중합장비의 배기가스 필터링장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 금속전극은 고전압이 균일하게 전달되어 입자의 포집력을 향상시키기 위하여 동(Cu)재질의 망상(MESH)으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 중합장비의 배기가스 필터링장치.