KR200209874Y1 - 폐기가스 유도장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 반도체 제작설비 중 폐기가스 배출라인에 설치되는 폐기가스 가스유도장치에 관한 것으로서, 종래에는 폐기가스 배출라인의 가스흐름을 제어하기 위해 벨로우즈 등의 기구적인 개폐 방식을 체택하고 있어 폐기가스 내에 포함된 분진 등에 의해 배출라인에 설치되어 있는 기구적인 밸브가 손상되고, 배출라인 상에 폐기가스의 분진화를 방지하기 위해 가열장치가 과도하게 설치되는 문제점이 있었다.

이에 본 고안은 예시도면 도 3 내지 도 4 에서와 같이, 기압식의 가스유도장치와 전열식의 가열장치를 조합시키고 이를 폐기가스 배출라인의 밸브에 응용한 것으로, 일방향으로 가스의 흐름을 제어하는 가스유도장치(20)의 고압가스실 외주면인 가스유도기 몸체(24)의 외주면에 고압가스실(22)과 연결되게 전열선(28)이 내장된 가열실(26)이 마련되고, 가스유도장치의 배출구(30)에는 전열선의 온도를 제어하기 위한 온도감지센서(32)가 설치된 것이다.

따라서, 본 고안에 따른 가스유도기에 의해 폐기가스의 잔류물질, 즉 분진으로 인한 배출라인의 손상되는 것이 방지되며, 또한 이송되는 폐기가스는 가열된 분출가스와 혼합되어 일정한 온도를 유지하게 됨으로서, 별도의 가열장치를 배출라인 상에 배치할 필요가 없어 설비유지비와 관리인력을 조정할 수 있어 생산성이 증대되는 효과를 얻게 된다.

Description

폐기가스 유도장치{Gas-guide equipment of waste-gas}

본 고안은 폐기가스 유도장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기압식의 가스유도장치와 가열장치를 조합하여 이를 폐기가스 배출라인의 밸브에 응용함으로써 기존 벨로우즈를 이용한 밸브 등과 가열장치의 복잡한 기구배열을 배제시킨 폐기가스 유도장치에 관한 것이다.

제품의 생산 중에 폐기가스가 배출되는 공정들, 반도체 제작공정을 예로 들면, 웨이퍼 처리공정에서는 챔버내의 웨이퍼에 다종의 반응가스를 공급 화학반응시켜 웨이퍼 상면에 산화막 처리를 한다.

이러한 가스들은 대개가 매우 독성이 강해서 인체에 치명적이고, 다른 가스나 공기와 혼합되면 폭발할 수도 있어서 공정 후 폐기가스 정화장치를 통해 무해한 가스로 배출되고 있다.

예시도면 도 1 은 반도체 공정라인의 다이어그램을 보인 것으로, 보통 웨이퍼를 다량으로 처리하기 위해 다수의 챔버(1)가 구비되고, 각 챔버(1)에는 반응가스 흡입라인과 클린가스 흡입라인이 연결되며, 챔버(1)의 배출라인에는 진공펌프(2)가 설치된다.

또한, 진공펌프(2)의 배출라인에는 반응가스 소각 정화용 스크러버(3)와, 잔류 반응가스와 클린가스의 혼합가스를 소각 정화하기 위한 스크러버(4)가 밸브(5)를 매개로 하여 연결된다.

예시도면 도 2 는 이러한 종래의 밸브 구조를 보인 것으로, 입구와 배출구가 수직으로 형성된 금속경통(6)과, 상기 금속경통(6) 하부에 스프링케이스(7)가 리턴스프링(8)으로 탄지되어 입구와 배출구를 동시에 개폐시키도록 장착된 벨로우즈부(9)와, 상기한 벨로우즈부(9)의 개폐제어가 공압으로 이루어지도록 에어의 공급배출을 위해 장착된 에어밸브(10) 및, 체결수단인 클램프와 보울트 등으로 구성된 것이다.

그러나, 종래의 밸브는 그 흐름의 제어에 있어서, 기구적인 개폐 방식을 체택하고 있어 폐기가스 내에 포함된 분진 등에 의해 밸브가 손상되는 문제점이 있었다.

즉, 상술된 바와 같이 가스의 흐름을 제어하기 위한 수단으로 공압을 이용한 벨로우즈 등이 사용되는데, 이러한 벨로우즈에 폐기가스의 냉각으로 인한 분진화에 의해 슬러지가 형성되어 밸브가 손상되는 경우가 잦아 공정이 중단되는 등 생산공정 상에 문제점이 발생되었던 것이다.

또한, 스크러버로의 배출라인이 증대되는 경우, 배출라인으로의 폐기가스 이동 중에 폐기가스가 냉각되어 분진화 되면 배출라인에 슬러지가 생성된다.

이에 의해 배출라인이 폐쇄될 우려가 있으므로, 상기 배출라인에는 별도의 가열장치가 설치되어야 하는 구조적인 복잡성이 발생되었다.

이에 본 고안은 상기 문제점을 개선하기 위한 폐기가스 유도장치를 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

이를 위한 본 고안은 기압식의 가스유도장치와 전열식의 가열장치를 조합시키고 이를 폐기가스 배출라인의 밸브에 응용한 것으로, 일방향으로 가스의 흐름을 제어하는 가스유도장치의 고압가스실 외주면인 가스유도기 몸체의 외주면에 고압가스실과 연결되게 전열선이 내장된 가열실이 마련되고, 가스유도기의 고압가스실내와 배출라인 내에는 전열선의 온도를 제어하기 위한 온도감지센서가 설치된 것이 다.

따라서, 본 고안에서는 벨로우즈 등을 통한 기존의 기계적 개폐방식이 배제되어 폐기가스 내의 잔류물질 때문에 배출라인이 손상되는 것이 방지됨과 더불어, 이송되는 폐기가스는 가열된 분출가스와 혼합되어 별도의 가열장치를 배출라인 상에 배치할 필요가 없으므로, 설비관리상 인력과 장비의 낭비가 감소되어 생산성이 증대되는 효과를 얻게 되는 것이다.

도 1 은 반도체 제작공정의 다이어그램

도 2 (a)는 종래 밸브를 나타낸 외관 설명도,

(b)는 종래 밸브의 구조를 나타낸 도 2 (a)의 A부 분해설명도,

도 3 은 본 고안에 따른 폐기가스 유도장치를 나타낸 단면설명도,

도 4 (a)(b)는 본 고안에 따른 폐기가스 유도장치의 작용설명도이다.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -

20 - 가스유도장치, 22 - 고압가스실,

24 - 가스유도기 몸체, 6 - 가열실,

28 - 전열선, 30 - 배출구,

32 - 온도감지센서, 34 - 가이드곡면,

36 - 분출홈, 38 - 유입구,

이하 첨부된 예시도면과 함께 본 고안을 설명하면 다음과 같다.

예시도면 도 3 은 본 고안에 따른 폐기가스 유도장치를 나타낸 설명도로서,

본 고안은 일방향으로 가스의 흐름을 제어하는 가스유도장치(20)의 고압가스실(22) 외주면인 가스유도기 몸체(24)의 외주면에 상기 고압가스실(22)과 연결되게 가열실(26)이 마련되고, 이 가열실(26)에 전열선(28)이 내장됨과 더불어, 상기 가스유도장치(20)의 배출구(30)에는 상기 전열선(28)의 온도를 제어하기 위한 온도감지센서(32)가 설치된 폐기가스 유도밸브이다.

상기된 바와 같이 본 고안은 가스유도장치(20)에서 질소가스가 가열되어 분출되도록 한 것으로, 기압식의 가스유도장치(20)와 전열식의 가열장치를 조합시키고 이를 폐기가스 배출라인의 밸브에 응용하여 기존 벨로우즈 등의 기구적 개폐방식과 가열장치의 복잡한 기구배열을 배제한 것이다.

여기서, 가스유도장치(20)는 고압의 가스를 분사하여 이송라인의 가스흐름을 유도하는 장치로서 고압가스의 분사를 유도하는 가이드곡면(34)이 형성된 가스유도기 몸체(24)를 위시하여 그 측부에 고압가스실(22)이 내장되어 있고, 이 고압가스실(22)과 가이드곡면(34)은 분출홈(36)으로 연결되어 있다.

따라서, 고압가스실(22)에서 가스가 분출되면 가이드곡면(34)을 따라 가스가 흐르게 되고, 유입구(38)로부터 이송되어진 폐기가스는 분출된 가스에 유도되어 이송되며 이에 의해 폐기가스의 이송에 방향성이 부여된다.

이와 더불어 본 고안은 분출가스가 가열된 상태로 분출되도록 가열장치가 설치되어 진다.

가스유도장치(20)의 분출가스는 폐기가스와 반응되지 않는 질소가스가 사용되는데, 가열되어 분출되어진 질소가스는 폐기가스와 혼합되어 폐기가스의 온도 하강을 방지하게 된다.

이를 위한 가열장치는 고압가스실(22) 외주면인 가스유도기 몸체(24)의 외주면에 상기 고압가스실(22)과 연결되게 가열실(26)이 마련되고, 이 가열실(26)의 전열선(28) 온도를 제어하기 위해 가열실(26)내부에 온도감지센서(32)가 설치되어 진다.

폐기가스의 온도하강으로 분진이 생성되는 온도는 약 80℃이므로 이를 상위하도록 발열량이 구비되는 전열선(28)이 설치됨은 당연하며, 상기 온도감지센서(32)의 출력신호에 의해 전열선(28)을 제어하는 제어기(미도시)가 설치되어짐도 당연하다.

또한, 전열선(28)의 온도제어는 배출되는 폐기가스와 질소가스의 혼합온도를 상기된 온도감지센서(32)가 감지하여 상기 온도보다 상위하는 온도로 제어되도록 설정함이 바람직하다.

한편, 고압가스실(22)과 가열실(26)을 별개로 구분하여 한정시킬 필요는 없다.

즉, 가열실(26)과 고압가스실(22)은 서로 연결된 상태이므로, 가열실(26)과 고압가스실(22)로 특별히 구분되어 한정될 필요는 없으며, 고압가스실(22)에 상기된 전열선(28) 등이 설치된 경우 이 고압가스실(22)은 고압가스실(22)인 동시에 가열실(26)이 되는 것이다.

이러한 본 고안의 작용을 종합하여 설명하면, 도 4 a 와 도 4 b 에 표현된 바와 같이 폐기가스의 배출방향에 따라 양측의 가열실(26) 중 어느 한쪽의 가열실(26)이 작용한다. 상기 작용하는 가열실(26)에 송압된 질소가스는 전열선(28)에 의해 가열되어지며 상기 가열실(28)과 고압가스실(22)은 연결되어 있으므로, 고압가스실(22)에 충전된 질소가스 역시 가열되어진 상태이다.

뒤이어, 가스유도장치(20)가 작동되면 가열된 질소가스 분출되고, 분출된 질소가스는 폐기가스와 혼합되면서 가이드곡면(34)을 따라 배출되고, 배출되어지는 혼합가스의 온도를 온도감지센서(32)가 측정하게 된다.

이때, 상기된 제어기에는 적정의 온도 범위가 설정되어 있으며, 혼합가스의 온도가 설정온도 미만이면 전열선(28)을 가열시켜 적정온도 범위로 혼합가스의 온도를 제어하게 되는 것이다.

상술된 바와 같이 본 고안은 반응가스의 배출라인 상에 가열장치가 내장되는 가스유도장치를 설치하여 질소가스가 가열되어 분출되도록 함으로써 폐기가스의 흐름을 제어하도록 하였다.

따라서, 본 고안에서는 벨로우즈 등을 통한 기존의 기계적 개폐방식이 배제되어 폐기가스 내의 잔류물질 때문에 배출라인이 손상되는 것이 방지됨과 더불어, 이송되는 폐기가스는 가열된 분출가스와 혼합되어 별도의 가열장치를 배출라인 상에 배치할 필요가 없으므로, 설비유지비와 관리인력이 감소되어 생산성이 증대되는 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 일방향으로 가스의 흐름을 제어하는 가스유도장치(20)의 고압가스실(22) 외주면인 가스유도기 몸체(24)의 외주면에 상기 고압가스실(22)과 연결되게 가열실(26)이 마련되고, 이 가열실(26)에 전열선(28)이 내장됨과 더불어, 이 전열선(28)의 온도를 제어하기 위한 온도감지센서(32)가 가스유도장치(20)의 배출구(30)에는 설치된 폐기가스 유도장치.