KR200390707Y1 - 폐기 가스 배출장치 - Google Patents

Abstract

반도체 또는 엘씨디 제조공정에서 사용 후 폐기 가스를 배출하기 위한 장치가 개시된다. 이 폐기 가스 배출장치는, 폐기 가스가 유입되는 입구로서 그의 외주면에 형성된 흡입 포트와 그의 내주면에 형성된 지지 리브를 갖는 흡기 트랜스퍼, 그의 외주면에 상기 지지 리브에 고정된 지지 턱을 갖고, 상기 흡입 포트와 연통되는 분출홈이 상기 흡기 트랜스퍼의 내주면과의 사이에 배치되어 상기 흡기 트랜스퍼로 삽입되는 배기 트랜스퍼, 상기 배기 트랜스퍼를 둘러싸면서 상기 흡기 트랜스퍼의 상단과 결합되는 하단을 갖는 트랜스퍼 캡, 상기 흡기 트랜스퍼와 상기 트랜스퍼 캡 주위에 배치되어 가열실을 형성하고, 그의 외주면 상에 배치된 질소 흡입 포트를 갖는 가열 케이싱, 및 상기 가열실 내에 설치되어, 상기 질소 흡입 포트를 통하여 공급되는 질소를 가열하는 가열유닛을 포함하고, 상기 트랜스퍼 캡은 그의 내주면 상에 상기 배기 트랜스퍼의 경로를 따라 소정의 각도로 경사진 다수의 홈들을 갖는 것을 특징으로 한다. 본 고안에 따르면, 트랜스퍼 캡의 내표면에 형성된 다수의 홈들이 배기되는 폐기 가스를 회전시키고, 그 결과 폐기 가스에 함유된 불순물들이 내표면에 응착되는 것을 방지한다.

Description

폐기 가스 배출장치{Apparatus for discharging waste gas}

본 고안은 폐기 가스 배출장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 반도체 또는 액정표시장치의 제조공정에 사용되는 폐기 가스 배출장치에 관한 것이다.

반도체 제조공정, 예를 들어, 웨이퍼 처리공정은 프로세스 가스와 정화 가스와 같은 여러가지 가스들의 사용을 필요로 한다. 이들 가스들은 사용후 연소 및 정화되어 배출되는데, 이처럼, 사용후 가스, 즉 폐기 가스의 흐름을 제어하기 위하여 밸브들이 사용된다.

도 1은 반응후 가스들을 배출하기 위한 종래의 폐기가스 배출시스템을 보여준다.

도 1을 참조하면, 챔버(2) 내에 장착된 웨이퍼 상에 소정의 공정을 수행하기 위하여 사용된 반응가스, 즉 폐기 가스는 진공 펌프(4)의 구동력에 의하여 배출된다. 이 가스는 진공 펌프(4)의 구동력과 밸브(6)의 선택적인 개폐를 통하여 진공 펌프(4)의 배기 라인에 연결된 가스 스크러버(8)로 이송되어 연소 및 정화된다.

그러나, 이러한 종래의 폐가스 배기 시스템에 있어서, 상기 밸브(6)는 공기를 이용하는 벨로우즈 등에 의한 기계적인 개폐 모드를 채용하고 있기 때문에, 상기 폐가스의 냉각으로 인한 먼지의 응고에 의하여 손상되고, 그 결과 공정이 중단되는 문제가 있다. 더욱이, 상기 가스 스크러버(8)까지의 배기라인이 연장되면, 상기 폐가스는 배기라인으로 이송되는 동안 냉각된다. 그러므로, 상기 배기라인이 응고된 먼지들로 인하여 막힐 수도 있다. 이를 방지하기 위하여, 추가적인 공정장치가 상기 배기 라인에 설치되어야 하는데, 이는 구조를 복잡하게 한다.

한편, 미국특허등록번호 6,769,461호는 폐기 가스 배출장치를 개시하고 있다. 이 장치는 폐기 가스를 유도하기 위한 정화 질소의 양을 일정하게 유지하여 폐기 가스의 먼지가 축적되지 않도록 한다.

그러나, 종래의 폐기 가스 배출장치는 배출가스의 진행성이 약하다. 즉, 비교적 짧은 거리까지만 폐기 가스의 배출구동력이 작용하기 때문에 진공펌프로부터 가스 스크러버까지의 거리가 멀 경우, 일정거리마다 이러한 배출장치를 여러개 설치하여야 하는데, 이는 결국 전체 배기시스템의 비용증가로 귀결된다.

따라서, 본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 반도체 제조공정에서 펌프의 구동력에 의하여 배출되는 폐기 가스의 이송거리를 증가시켜 폐기 가스 배출 시스템의 설치비용을 저감할 수 있는 폐기 가스 배출장치를 제공하는데 있다.

본 고안의 다른 목적은 폐기 가스의 응고를 방지하기 위하여 공급되는 고온 질소의 온도를 증가시키는 동안 폐기 가스의 배출을 유도하기 위한 정화 질소의 이송 거리를 증가시켜 폐기 가스 배출 시스템의 설치비용을 저감할 수 있는 폐기 가스 배출장치를 제공하는데 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 사용자들에게서 화상과 같은 사고가 발생하는 것을 방지하기 위한 것이다.

상기한 목적들을 달성하기 위하여, 본 고안의 일측면에 따르면, 폐기 가스가 유입되는 입구로서 그의 외주면에 형성된 흡입 포트와 그의 내주면에 형성된 지지 리브를 갖는 흡기 트랜스퍼; 그의 외주면에 상기 지지 리브에 고정된 지지 턱을 갖고, 상기 흡입 포트와 연통되는 분출홈이 상기 흡기 트랜스퍼의 내주면과의 사이에 배치되고 상기 흡입 포트 및 상기 분출홈과 연통되는 고압 가스실이 그의 외주면과 상기 흡기 트랜스퍼의 내주면 사이에 형성되도록 상기 흡기 트랜스퍼로 삽입되는 배기 트랜스퍼; 상기 배기 트랜스퍼를 둘러싸면서 상기 흡기 트랜스퍼의 상단과 결합되는 하단을 갖는 트랜스퍼 캡; 상기 흡기 트랜스퍼와 상기 트랜스퍼 캡 주위에 배치되어 가열실을 형성하고, 그의 외주면 상에 배치된 질소 흡입 포트를 갖는 가열 케이싱; 및 상기 가열실 내에 설치되어, 상기 질소 흡입 포트를 통하여 공급되는 질소를 가열하는 가열유닛을 포함하고, 상기 트랜스퍼 캡은 그의 내주면 상에 상기 배기 트랜스퍼의 경로를 따라 소정의 각도로 경사진 다수의 홈들을 갖는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 홈들은 약 5 내지 7°의 각도로 경사진다.

바람직하게는, 상기 폐기 가스 배출장치는 스크러버와 펌프 사이에 설치된다.

본 고안의 다른 측면에 따르면, 상기한 배출장치는, 가열 케이싱의 외주면으로부터 소정 거리 이격되어 상기 가열 케이싱을 둘러싸는 화상 방지캡을 추가로 포함한다.

도 2는 본 고안에 따른 반도체 또는 엘씨디(LCD) 제조공정에 사용되는 폐기 가스 배출장치의 길이 방향에 따른 단면도이고, 도 3 내지 도 9는 도 2의 배출장치의 각 구성부들를 보여준다.

도 2 내지 도 9를 참조하면, 스크러버와 펌프 사이에 설치되는 본 고안의 폐기 가스 배출장치는 흡기 트랜스퍼(10), 배기 트랜스퍼(20), 트랜스퍼 캡(80), 가열 케이싱(50), 및 온도 센서(220)을 포함한다.

구체적으로, 도 2와 도 3을 참조하면, 흡기 트랜스퍼(10)는 튜브 형태로서 그의 상단과 하단은 개방되어 있다. 흡기 포트(12)는 상기 흡기 트랜스퍼(10)의 외주면상에 배치된다. 상기 흡기 포트(12)는 복수개일 수도 있다. 또한, 상기 배기 트랜스퍼(20)가 상기 흡기 트랜스퍼(10)의 내부로 삽입될 때, 상기 배기 트랜스퍼(20)를 지지하기 위한 지지 리브(14)가 상기 흡기 트랜스퍼(10)의 대략 상부에 배치되고, 상기 지지 리브(14)와 상기 배기 트랜스퍼(20)의 하단(22) 사이에 분출홈(18)을 형성하기 위한 지지 리브(16)가 상기 내주면의 대략 중간에 위치한다. 상기 지지 리브(16)는 그의 하단(22)이 내측 상방향으로 경사진 구조로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 배기 트랜스퍼(20)는 O-링(120)을 개재하여 상기 흡기 트랜스퍼(10)로 삽입된다.

도 2와 도 4를 참조하면, 상기 배기 트랜스퍼(20)는 상하단이 개방된 튜브 형상으로 되어 있다. 상기 흡기 포트(12)와 연통되는 분출홈(18)은 상기 배기 트랜스퍼(20)의 하단과 상기 흡기 트랜스퍼(10)의 내주면 사이에 배치된다. 또한, 상기 흡기 포트(12) 및 상기 분출홈(18)과 연통되는 고압 가스실(100)이 상기 배기 트랜스퍼(20)의 외주면과 상기 흡기 트랜스퍼(10)의 내주면 사이에 형성된다. 분출홈(18)을 통하여 상기 배기 트랜스퍼(20)쪽으로의 질소가스의 분출을 안내하기 위하여, 상기 배기 트랜스퍼(20)의 하단(22)은 외측 상측 방향으로 구부러지는 것이 바람직한데, 이는 뒤에서 설명될 것이다.

도 2와 도 5를 참조하면, 상기 트랜스퍼 캡(80)은 그의 상단부가 개방된 튜브 형상을 가진다. 상기 트랜스퍼 캡(80)은 그의 하단부가 배기 트랜스퍼(20)의 상측 외주면을 둘러싸면서 상기 배기 트랜스퍼(20)와 결합된다. 즉, 배기 트랜스퍼(20)는 상기 흡기 트랜스퍼(10)로 삽입된 하단과 상기 트랜스퍼 캡(80)으로 삽입된 상단을 가진다. 이 구조로, 환경, 열 변형 등을 둘러싼 질소의 분출압에 기인한 배기 트랜스퍼(20)의 유동이 방지될 수 있다. 또한, 분출홈(90)의 크기가 일정하게 유지되기 때문에, 정화 질소의 양은 일정하게 설정될 수 있다.

또한, 상기 트랜스퍼 캡(80)은 그의 내주면에 다수의 홈들(82)을 갖는다. 이 홈들(82)은 트랜스퍼 캡(80)의 길이 방향에 대하여 소정 각도로 경사지게 형성된다. 이 홈들(82)은 폐기 가스가 통과할 때, 폐기 가스가 회전되도록 하여 폐기 가스의 이송거리를 증가시키고, 그의 내주면에 폐기 가스의 먼지들이 응착되는 것을 방지한다.

도 2와 도 6을 참조하면, 가열 케이싱(50)은 흡기 트랜스퍼(10)와 트랜스퍼 캡(80) 외측에 배치되어 가열실(52)을 형성한다. 이때, 가열실(52)은 상기 흡기 트랜스퍼(10)의 흡기 포트(12)와 연통되어야 한다. 따라서, 질소 흡기 포트(미도시)를 경유하여 상기 가열실(52)로 유입된 질소는 상기 흡기 포트(12), 상기 고압 가스실(100) 및 분출홈(18)을 통하여 상기 배기 트랜스퍼(20)쪽으로 분출될 수 있다.

상기 가열실(52)로 유입된 질소는 가열부재(미도시)에 의하여 발생된 열에 의하여 가열되어 상기 흡입 포트(12), 고압 가스실(100) 및 분출홈(18)을 통하여 상기 배기 트랜스퍼(20)쪽으로 분출된다.

도 2와 도 7a, 7b를 참조하면, 화상 방지캡(70)은 상기 가열 케이싱(50)의 외주면으로부터 소정 거리 이격되어 상기 가열 케이싱(50)을 둘러싸도록 제공된다. 화상 방지캡(70)은 질소 흡입 포트, 온도 센서 및 가열유닛이 해당하는 외부장치들과 연결될 수 있도록 그의 소정 부분들에 형성된 홀들(72, 74, 76)을 갖는다. 또한, 상기 화상 방지캡(70)은, 가열 케이싱(50)의 내부로부터 발생한 열이 외부로 원활하게 배출될 수 있도록, 그의 표면에 다수의 열 배출 홀들(78)을 갖는다.

도 2와 도 8a, 8b에 도시된 제 1결합부재(30)와 도 2와 도 9a, 9b에 도시된 제 2결합부재(40)는 앞서 언급한 흡기 트랜스퍼(10), 배기 트랜스퍼(20), 트랜스퍼 캡(80), 가열 케이싱(50), 화상 방지캡(70) 등이 나사와 같은 체결수단에 의하여 그들의 체결홀을 통하여 결합될 수 있도록 하여 도 2의 폐기 가스 배출장치로 완성될 수 있도록 한다.

상기와 같이 구성된 폐기 가스 배출장치의 동작이 설명된다.

도 2 내지 도 9에서 도시된 본 발명의 폐기 가스 배출 장치는 진공 펌프와 가스 스크러버의 사이에 배치되어, 반응 챔버의 반응가스, 즉 폐기 가스를 배출하기 위하여 사용된다.

즉, 질소가 질소 흡입 포트를 통하여 강제적으로 가열실(52)로 보내지면, 이 질소는 가열유닛에 의하여 가열된다. 가열된 질소는 흡기 트랜스퍼(10)의 흡입 포트(12), 상기 고압 가스실(100) 및 상기 분출홈(18)을 순차적으로 통과하여 상기 배기 트랜스퍼(20)로 분출된다. 이 때, 배기 트랜스퍼(20)로 분출되는 가열된 질소 가스의 분출은 흡기 트랜스퍼(10)의 지지 리브(16)에 의하여 안내된다.

상기 배기 트랜스퍼(20)로 분출된 질소는 상기 흡기 트랜스퍼(10)의 유입구를 통하여 유입된 폐기 가스와 혼합된다. 상기 유입된 폐기 가스는 고온의 질소에 의하여 냉각되지 않고 주어진 온도로 유지되기 때문에, 먼지의 쌓임이나 고화가 방지된다. 더욱이, 상기 흡기 트랜스퍼(10)로 유입된 폐기 가스의 양은 상기 분출홈(18)을 통한 배기 트랜스퍼(20)의 내부쪽으로의 질소의 정화분출에 의하여 증가된다. 본 고안에 있어서, 상기 분출구(18)는 상기 지지 리브(16)에 의하여 지지되는 배기 트랜스퍼(20)에 의하여 주어진 크기로 유지되고, 반면에 상기 배기 트랜스퍼(20)는 상기 지지 리브(16)와 상기 트랜스퍼 캡(80)의 존재로 인하여 유동하지 않는다. 그러므로, 질소의 정화량은 일정하게 유지된다. 그 결과, 질소에 의한 분진의 적층과 고화를 방지하는 기능이 종래에 비하여 월등히 향상될 수 있다.

그후, 상기 배기 트랜스퍼(20)를 통과한 질소와 폐기 가스는 상기 트랜스퍼 캡(80)의 내부를 통과하는 동안 경사진 홈들(82)에 의하여 회전한다. 이때문에, 가스들은 표면에 응착되지 않고 충분히 멀리까지 이송된다.

더욱이, 상기 폐기 가스의 배출공정에서 화상 방지캡(70)은 사용자가 고온의 가열 케이싱(50)과 접촉하는 것을 방지하도록 기능한다. 따라서, 작업중 일어날 수 있는 화재와 같은 사고가 방지될 수 있다.

본 고안에 있어서, 폐기 가스는 질소에 의하여 냉각되지 않는 반면에 폐기 가스의 배출양은 증가하는 것이 설명되었다. 상기 폐기 가스와의 반응으로 인한 문제가 없으면, 공기 또는 여타의 가스들이 질소 대신 사용될 수 있을 것이고, 이는 본 고안의 범위에 속하는 것으로 고려된다.

이상에서 설명한 것처럼, 본 고안에 따르면, 트랜스퍼 캡의 내표면에 다수의 홈들이 형성되어 배기되는 폐기 가스를 회전시키고, 그 결과 폐기 가스에 함유된 불순물들이 내표면에 응착되는 것을 방지한다.

또한, 상기 홈들은 폐기 가스의 이송 구동력을 높이기 때문에, 배기 라인이 충분히 긴 경우, 폐기 가스 배출장치의 설치 갯수를 줄일 수 있으므로, 설비의 설치비를 감소시킬 수 있다.

또한, 상기 화상 방지캡)은 화재와 같은 사고의 발생을 방지한다. 사용자들은 안전한 작업환경하에서 작업할 수 있다.

이상의 설명은 바람직한 실시예들을 대상으로 설명되었지만, 본 고안의 사상과 범주 및 첨부한 청구항들에서 벗어남이 없이 본 고안의 변경과 변형들이 가능하다는 점을 이해할 것이다.

도 1은 관련기술에 따른 반도체 또는 엘씨디 제조공정에 사용되는 폐기 가스 배출장치의 블록도.

도 2는 본 고안에 따른 폐기 가스 배출장치의 길이 방향에 따른 단면도.

도 3은 도 2의 흡기 트랜스퍼의 단면도.

도 4는 도 2의 배기 트랜스퍼의 단면도.

도 5와 도 2의 트랜스퍼 캡의 단면도.

도 6은 도 2의 가열 케이싱의 단면도.

도 7a는 도 2의 외부 케이싱의 정면도이고, 도 7b는 도 2의 외부 케이싱의 단면도.

도 8a는 도 2의 제 1결합부재의 단면도이고, 도 8b는 제 1결합부재의 평면도.

도 9a는 도 2의 제 2결합부재의 단면도이고, 도 9b는 제 2결합부재의 평면도.

Claims (4)

1. 폐기 가스가 유입되는 입구로서 그의 외주면에 형성된 흡입 포트와 그의 내주면에 형성된 지지 리브를 갖는 흡기 트랜스퍼;

   그의 외주면에 상기 지지 리브에 고정된 지지 턱을 갖고, 상기 흡입 포트와 연통되는 분출홈이 상기 흡기 트랜스퍼의 내주면과의 사이에 배치되고 상기 흡입 포트 및 상기 분출홈과 연통되는 고압 가스실이 그의 외주면과 상기 흡기 트랜스퍼의 내주면 사이에 형성되도록 상기 흡기 트랜스퍼로 삽입되는 배기 트랜스퍼;

   상기 배기 트랜스퍼를 둘러싸면서 상기 흡기 트랜스퍼의 상단과 결합되는 하단을 갖는 트랜스퍼 캡;

   상기 흡기 트랜스퍼와 상기 트랜스퍼 캡 주위에 배치되어 가열실을 형성하고, 그의 외주면 상에 배치된 질소 흡입 포트를 갖는 가열 케이싱; 및

   상기 가열실 내에 설치되어, 상기 질소 흡입 포트를 통하여 공급되는 질소를 가열하는 가열유닛을 포함하고,

   상기 트랜스퍼 캡은 그의 내주면 상에 상기 배기 트랜스퍼의 경로를 따라 소정의 각도로 경사진 다수의 홈들을 갖는 것을 특징으로 하는 폐기 가스 배출장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 홈들은 약 5 내지 7°의 각도로 경사진 것을 특징으로 하는 폐기 가스 배출장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 가열 케이싱의 외주면으로부터 소정 거리 이격되어 상기 가열 케이싱을 둘러싸는 화상 방지캡을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 폐기 가스 배출장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 폐기 가스 배출장치는 스크러버와 펌프 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 폐기 가스 배출장치.