KR20030043510A - 확산로의 반응튜브의 세정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 확산로의 반응튜브의 세정장치에 관한 것으로서, 본체(100) 내의 하측에 설치되는 세정조(200)와, 내측에 반응튜브(1)가 안착되며 일측면에 노즐출입구(310)가 형성되는 바스켓(300)과, 바스켓(300)을 지지하도록 본체(100) 내의 상측에 설치되어 바스켓(300)을 세정조(200)에 넣거나 꺼내는 바스켓이송수단(400)을 구비하는 확산로의 반응튜브의 세정장치에 있어서, 세정을 마친 반응튜브(1)의 내측을 건조시키기 위하여 질소가스를 분사하는 가스분사노즐(600)이 피스톤로드(510)의 끝단에 구비되고, 가스분사노즐(600)을 피스톤운동에 의하여 세정을 마친 반응튜브(1)가 안착된 바스켓(300)의 노즐출입구(310)를 통해 반응튜브(1) 내측으로 이동시키도록 본체(100)의 내측 일면에 설치되는 공압실린더(500)를 포함하는 것으로서, 반응튜브를 세정후 건조시 반응튜브 내측으로 가스분사노즐을 자동으로 진입하도록 함과 아울러 안정되게 위치하도록 함으로써 가스분사노즐이 질소가스를 분사시 반응튜브의 내측면과 충돌을 일으키는 것을 방지함과 아울러 반응튜브의 건조시간을 단축시키며, 가스분사노즐이 반응튜브의 내측면에 질소가스를 분사시 가스분사노즐을 반응튜브의 내측에서 수평방향으로 이송시킴으로써 질소가스가 반응튜브의 내측면에 고루 분사되도록 하여 반응튜브를 완전하게 건조시키는 확산로의 반응튜브의 세정장치를 제공하는데 있다.

Description

확산로의 반응튜브의 세정장치{APPARATUS FOR CLEANING A REACTION TUBE OF A FURNACE}

본 발명은 확산로의 반응튜브의 세정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반응튜브를 세정후 건조시 반응튜브 내측으로 가스분사노즐을 자동으로 진입하도록 함과 아울러 안정되게 위치하도록 하며, 가스분사노즐이 반응튜브의 내측면에 질소가스를 분사시 가스분사노즐을 반응튜브의 내측에서 수평방향으로 이송시킴으로써 반응튜브를 신속하고도 완전하게 건조시키는 확산로의 반응튜브의 세정장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 소자를 제조하기 위한 공정중 불순물 확산 공정에서 웨이퍼 표면에 산화막(SiO₂)을 입히는 공정을 수행하게 되며, 이러한 확산 공정은 약 1000℃ 내지 1200℃의 온도로 제어되는 석영(quartz) 재질로 형성된 반응튜브 속에서 30분 내지 수 시간 동안 이루어지며, 이 때 반응튜브 내부에는 반응가스가 주입되어 실리콘이 산화되면서 단결정체인 웨이퍼 표면에 산화막을 형성시킨다.

한편, 확산로의 반응튜브는 확산공정을 마치면 그 내부에 증착된 물질을 제거하기 위하여 세정되어지며, 반응튜브의 세정과정은 케미컬(chemical)로 반응튜브에 증착된 물질을 식각하여 세정하는 과정과, 세정과정에 의해서 반응튜브에 묻은 케미컬을 초순수로 린스하는 과정으로 이루어지며, 세정을 마친 반응튜브는 질소가스에 의해 건조되어진다.

도 1은 종래의 확산로의 반응튜브의 세정장치를 나타낸 단면도이고, 도 2는 종래의 확산로의 반응튜브의 세정장치에서 반응튜브를 세정후 건조할 때의 모습을 나타낸 단면도이다. 도시된 바와 같이, 세정장치의 본체(10) 내의 하측에 설치되며 세정액을 수용하는 세정조(20)와, 내측에 반응튜브(1)가 안착되며 일측면 노즐출입구(31)가 형성되는 바스켓(basket;30)과, 바스켓(30)을 지지하도록 본체(10) 내의 상측에 설치되며 바스켓(30)을 세정조(20)에 넣거나 꺼내는 바스켓이송수단(40)과, 본체(10)의 내측 일면에 설치되며 일단에 질소가스를 분사하는 가스분사노즐(51)이 구비된 가스분사호스(50)를 포함한다.

세정조(20)는 전.후로 나란하게 설치되는 약액조와 린스조로 이루어지며, 이들 각각에는 세정액으로 케미컬(chemichal) 및 초순수가 각각 수용되어 있다.

바스켓(30)은 반응튜브(1)가 내측으로 안착되기 위하여 정면이 개방되어 있고, 일측면에 가스분사호스(50)의 분사노즐(51)이 출입하도록 노즐출입구(31)를 형성하며, 하측면에 세정액의 출입을 위해 복수의 관통홀(미도시)이 형성되고, 내측 바닥면에 반응튜브(1)를 지지하는 복수의 받침대(32)가 2열로 설치되며, 상단에 수평지지바(33)가 결합되어 있다.

수평지지바(33)의 양단에는 바스켓이송수단(40)에 구비된 한 쌍의 이송지지대(41)가 결합되어 있다.

바스켓이송수단(40)은 이송지지대(41)에 의해 지지되는 바스켓(30)을 세정조(20), 즉 약액조 및 린스조에 넣거나 꺼내기 위하여 수평 및 수직방향으로이송시키는 구동력을 제공하기 위하여 수평 및 수직이송모터(42,43)가 각각 구비된다.

가스분사호스(50)는 바스켓(30)의 노즐출입구(31)측 본체(10)의 내측 일면에 설치되며, 평상시에는 감겨진 상태로 있다.

이와 같은 구조로 이루어진 종래의 확산로의 반응튜브의 세정장치는 미리 정해진 시간에 따라 바스켓이송수단(40)의 수평 및 수직이송모터(42,43)의 구동에 의해 이송지지대(41)가 바스켓(30)을 각각의 세정조(20)에 넣거나 꺼내게 된다.

따라서, 바스켓(30)에 안착된 반응튜브(1)는 각각의 세정조(20), 즉 약액조 및 린스조에 담겨진 상태에서 약액 세정 및 린스과정을 거침으로써 세정이 진행된다.

세정을 마친 반응튜브(1)는 건조과정을 거치게 되며, 이를 위해 작업자는 도 2에서 나타낸 바와 같이, 가스분사호스(50)를 본체(10)의 내측 일면으로부터 풀어서 가스분사호스(50)의 분사노즐(51)을 바스켓(30)의 노즐출입구(31)를 통해 반응튜브(1)의 내측에 위치시킴으로써 분사노즐(51)을 통해 분사되는 질소가스로 반응튜브(1) 내측을 건조시킨다

그러나, 이와 같은 종래의 확산로의 반응튜브의 세정장치는 반응튜브를 세정후 건조시 가스분사호스를 수작업으로 반응튜브 내측에 위치시켜 놓기 때문에 건조시간이 많이 소요됨과 아울러 반응튜브 내측을 완전하게 건조시키기 어렵고, 이로 인해 반응튜브 내부에 케미컬 흄(Chemical hume)이 발생하여 반응튜브가 재오염되며, 가스분사호스가 일정한 위치에 고정되지 않아 분사노즐로부터 질소가스를 분사시 분사압력에 의해 가스분사호스 및 분사노즐이 반응튜브의 내측면과 충돌함으로써 파티클(Paticle)이 발생할 뿐만 아니라 심지어는 충돌로 인해 반응튜브가 파손되는 문제점을 가지고 있었다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 반응튜브를 세정후 건조시 반응튜브 내측으로 가스분사노즐을 자동으로 진입하도록 함과 아울러 안정되게 위치하도록 함으로써 가스분사노즐이 질소가스를 분사시 반응튜브의 내측면과 충돌을 일으키는 것을 방지함과 아울러 반응튜브의 건조시간을 단축시키며, 가스분사노즐이 반응튜브의 내측면에 질소가스를 분사시 가스분사노즐을 반응튜브의 내측에서 수평방향으로 이송시킴으로써 질소가스가 반응튜브의 내측면에 고루 분사되도록 하여 반응튜브를 완전하게 건조시키는 확산로의 반응튜브의 세정장치를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은, 본체 내의 하측에 설치되는 세정조와, 내측에 반응튜브가 안착되며 일측면에 노즐출입구가 형성되는 바스켓과, 바스켓을 지지하도록 본체 내의 상측에 설치되어 바스켓을 세정조에 넣거나 꺼내는 바스켓이송수단을 구비하는 확산로의 반응튜브의 세정장치에 있어서, 세정을 마친 반응튜브의 내측을 건조시키기 위하여 질소가스를 분사하는 가스분사노즐이 피스톤로드의 끝단에 구비되고, 가스분사노즐을 피스톤운동에 의하여 세정을 마친 반응튜브가 안착된 바스켓의 노즐출입구를 통해 반응튜브 내측으로 이동시키도록 본체의 내측 일면에 설치되는 공압실린더를 포함하는 것을 특징으로 한다.

공압실린더는 가스분사노즐이 반응튜브 내측에서 질소가스를 분사시 가스분사노즐을 반응튜브 내측에서 수평방향으로 이동시키는 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래의 확산로의 반응튜브의 세정장치를 나타낸 단면도이고,

도 2는 종래의 확산로의 반응튜브의 세정장치에서 반응튜브를 세정후 건조할 때의 모습을 나타낸 단면도이고,

도 3은 본 발명에 따른 확산로의 반응튜브의 세정장치를 나타낸 단면도이고,

도 4는 본 발명에 따른 확산로의 반응튜브의 세정장치에서 공압실린더 및 가스분사노즐을 제어하기 위한 구성도이고,

도 5는 본 발명에 따른 확산로의 반응튜브의 세정장치의 분사노즐의 정면도이고,

도 6은 본 발명에 따른 확산로의 반응튜브의 세정장치의 공압실린더의 동작상태를 나타낸 단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100 ; 본체 200 ; 세정조

300 ; 바스켓 310 ; 노즐출입구

400 ; 바스켓이송수단 500 ; 공압실린더

510 ; 피스톤로드 600 ; 가스분사노즐

610 ; 분사구

이하, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 더욱 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 확산로의 반응튜브의 세정장치를 나타낸 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 확산로의 반응튜브의 세정장치에서 공압실린더 및 가스분사노즐을 제어하기 위한 구성도이다. 도시된 바와 같이, 세정장치의 본체(100) 내의 하측에 설치되는 세정조(200)와, 내측에 반응튜브(1)가 안착되며 일측면에 노즐출입구(310)가 형성되는 바스켓(basket;300)과, 바스켓(300)을 지지하도록 본체(100) 내의 상측에 설치되며 바스켓(300)을 세정조(200)에 넣거나 꺼내는 바스켓이송수단(400)과, 피스톤로드(510;도 4에 도시)의 끝단에 질소가스를 분사하는 가스분사노즐(600)이 구비됨과 아울러 본체(100)의 내측 일면에 설치되는 공압실린더(pneumatic cylinder;500)를 포함한다.

세정조(200)는 전.후로 나란하게 설치되는 약액조와 린스조로 이루어지고, 이들 각각에는 세정액으로 케미컬(chemichal) 및 초순수가 각각 수용되어 있으며, 세정조(200)는 세정액의 종류 및 세정방법에 따라 그 개수를 달리할 수 있다.

바스켓(300)은 반응튜브(1)가 내측으로 안착되기 위하여 정면이 개방되어 있고, 일측면에 공압실린더(500)의 피스톤로드(510;도 4에 도시)에 구비되는 가스분사노즐(600)이 출입하도록 노즐출입구(310)를 형성하며, 하측면에 세정액의 출입을 위해 복수의 관통홀(미도시)이 형성된다.

또한, 바스켓(300)은 내측 바닥면에 반응튜브(1)를 지지하는 복수의 받침대(320)가 2열로 설치되며, 상단에 수평지지바(330)가 결합되며, 수평지지바(330)의 양단에는 바스켓(400)에 구비되는 한 쌍의 이송지지대(410)가 결합된다.

바스켓이송수단(400)은 수평 및 수직이송모터(420,430)의 구동에 의해 이송지지대(410)를 수평 및 수직방향으로 이동시킴으로써 이송지지대(410)에 의해 지지되는 바스켓(300)을 세정조(200)인 약액조 및 린스조에 순차적으로 넣고 일정시간 경과후 꺼냄으로써 세정을 수행한다.

공압실린더(500)는 피스톤로드(510)의 끝단에 가스분사노즐(600)이 설치되고, 가스분사노즐(600)이 세정을 마치고 젖은 상태의 반응튜브(1)의 내측에 질소가스를 분사하도록 피스톤운동에 의하여 가스분사노즐(600)을 세정을 마친 반응튜브(1)가 안착된 바스켓(300)의 노즐출입구(310)를 통해 반응튜브(1) 내측으로 이동시키며, 이를 위해 본체(100)의 내측 일면중 세정을 마친 반응튜브(1)가 안착된 바스켓(300)의 노즐출입구(310)측에 수평되게 설치된다.

한편, 공압실린더(500)가 본체(100)의 내측 일면에 설치되기 위하여 공압실린더(500)는 내측 일면을 관통하여 브라켓(520)에 의해 내측 일면에 고정된다.

또한, 공압실린더(500)는 가스분사노즐(600)이 반응튜브(1)의 내측에서 질소가스를 분사시 질소가스가 반응튜브(1)의 내측에 고루 분사되도록가스분사노즐(600)을 반응튜브(1)의 내측에서 수평방향으로 이동시키는 것이 바람직하다.

가스분사노즐(600)은 확산로의 반응튜브의 세정장치로 질소가스를 공급하는 질소가스공급부(900)로부터 질소가스를 공급받기 위하여 질소가스공급라인(610)이 일측에 연결된다.

공압실린더(500)와 가스분사노즐(600)은 도 4에서 나타낸 바와 같이, 확산로의 반응튜브의 세정장치의 제어부(700)에 의해 제어되는 솔레노이드밸브(530,620)의 동작에 의해 에어공급부(800) 및 질소가스공급부(900)로부터 에어 및 질소가스를 각각 공급받는다.

한편, 가스분사노즐(600)은 도 5에서 나타낸 바와 같이, 반응튜브(1)의 내측면에 질소가스를 고루 분사하기 위하여 전방 및 전방으로부터 일정한 각도를 가지고 상하좌우로 각각 분사되는 다섯 개의 분사구(630)를 구비함이 바람직하며, 필요에 따라 분사구(630)의 개수를 달리 할 수 있다.

이와 같은 구조로 이루어진 본 발명에 따른 확산로의 반응튜브의 세정장치는 바스켓이송수단(400)의 수평 및 수직이송모터(420,430)의 구동에 의해 이송지지대(410)가 바스켓(300)을 세정조(200) 즉, 나란하게 설치된 약액조 및 린스조에 일정시간동안 순차적으로 넣고 꺼냄으로써 세정을 마치면 세정을 마친 반응튜브(1)를 건조시키기 위하여 도 6에서 나타낸 바와 같이, 공압실린더(500)의 피스톤운동에 의해 가스분사노즐(600)은 바스켓(300)의 노즐출입구(310)를 통해 반응튜브(1)의 내측으로 이동되고, 가스분사노즐(600)로부터 질소가스가 분사되어 반응튜브(1) 내측을 건조시킨다.

따라서, 반응튜브(1)를 건조시 반응튜브(1) 내측으로 가스분사노즐(600)을 자동으로 진입하도록 함과 아울러 안정되게 위치하도록 함으로써 가스분사노즐(600)이 질소가스를 분사시 반응튜브(1)의 내측면과 충돌을 일으키는 것을 방지함과 아울러 반응튜브(1)를 신속하게 건조시킬 수 있다.

또한, 가스분사노즐(600)이 반응튜브(1)의 내측에서 질소가스를 분사시 공압실린더(500)는 가스분사노즐(600)을 반응튜브(1)의 내측에서 수평으로 이동시킴으로써 가스분사노즐(600)로부터 질소가스가 반응튜브(1) 내측면의 모든 부분에 분사되도록 한다. 따라서, 반응튜브(1)를 보다 빠르고도 완전하게 건조시킬 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 확산로의 반응튜브의 세정장치는 반응튜브를 세정후 건조시 반응튜브 내측으로 가스분사노즐을 자동으로 진입하도록 함과 아울러 안정되게 위치하도록 함으로써 가스분사노즐이 질소가스를 분사시 반응튜브의 내측면과 충돌을 일으키는 것을 방지함과 아울러 반응튜브의 건조시간을 단축시키며, 가스분사노즐이 반응튜브의 내측면에 질소가스를 분사시 가스분사노즐을 반응튜브의 내측에서 수평방향으로 이송시킴으로써 질소가스가 반응튜브의 내측면에 고루 분사되도록 하여 반응튜브를 완전하게 건조시키는 효과를 가지고 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 확산로의 반응튜브의 세정장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

Claims (2)

1. 본체 내의 하측에 설치되는 세정조와, 내측에 반응튜브가 안착되며 일측면에 노즐출입구가 형성되는 바스켓과, 상기 바스켓을 지지하도록 상기 본체 내의 상측에 설치되어 상기 바스켓을 상기 세정조에 넣거나 꺼내는 바스켓이송수단을 구비하는 확산로의 반응튜브의 세정장치에 있어서,

   세정을 마친 반응튜브의 내측을 건조시키기 위하여 질소가스를 분사하는 가스분사노즐이 피스톤로드의 끝단에 구비되고, 상기 가스분사노즐을 피스톤운동에 의하여 세정을 마친 반응튜브가 안착된 상기 바스켓의 노즐출입구를 통해 상기 반응튜브 내측으로 이동시키도록 상기 본체의 내측 일면에 설치되는 공압실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 확산로의 반응튜브의 세정장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 공압실린더는 상기 가스분사노즐이 상기 반응튜브 내측에서 질소가스를 분사시 상기 가스분사노즐을 상기 반응튜브 내측에서 수평방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 확산로의 반응튜브의 세정장치.