KR20040054084A - 화학적 기상 증착 장치의 연동 밸브 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 화학적 기상 증착 장치의 연동 밸브 시스템으로, 공정 가스가 투입되어 증착 공정이 진행되는 챔버와; 상기 챔버에서 상기 공정 가스를 밖으로 배출시키는 펌프와; 상기 펌프에 의해 상기 챔버에서 배출된 공정 가스를 그 종류에 따라서 배기시키는 연동 밸브; 및 상기 공정 가스를 배기하기 위해서 상기 챔버에서부터 출발하여 상기 펌프, 상기 연동 밸브를 연결하는 배기관;을 포함하며, 상기 펌프와 연동 밸브를 연결하는 상기 배기관에 소정의 온도로 가열된 질소 가스를 투입하여 상기 펌프와 연동 밸브에 분말이 침착하는 것을 억제하는 질소 정화부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화학적 기상 증착 장치의 연동 밸브 시스템을 제공한다.

Description

화학적 기상 증착 장치의 연동 밸브 시스템{Gearing valve system of CVD device}

본 발명은 화학적 기상 증착 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 증착 공정에서의 산 배기와 가연 배기를 분리하여 배기하는 화학적 기상 증착 장치의 연동 밸브 시스템에 관한 것이다.

화학적 기상 증착 장치에서 증착 공정을 진행할 때 공정 가스로 가연성 가스와 산성 가스를 사용하게 되는데, 증착 공정 후에 이들의 배기는 연동 밸브를 사용하여 분리하여 배기한다.

도 1 및 도 2는 종래기술에 따른 화학적 기상 증착 장치의 연동 밸브 시스템(100)을 보여주는 도면이다. 이때 도 1은 챔버(10) 밖으로 가연성 가스(35)가 배기되는 상태를 나타내고, 도 2는 챔버(10) 밖으로 산성 가스(37)가 배기되는 상태를 나타낸다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 연동 밸브 시스템(100)은 증착 공정이 진행되는 챔버(10)와, 챔버(10)에서 공정 가스를 밖으로 배출시키는 펌프(20)와, 펌프(20)에 의해 챔버(10)에서 배출된 공정 가스를 그 종류에 따라서 배기시키는 연동 밸브(40)를 포함한다. 공정 가스를 배기하기 위해서 챔버(10)에서부터 출발하여 펌프(20), 연동 밸브(40)가 배기관(30)으로 연결되는데, 배기관(30)은 챔버(10)와 펌프(20)를 연결하는 공통 배기관(32)과, 펌프(20)와 연동 밸브(40)를 연결하는 T자형 배기관(34)과, T자형 배기관(34)의 양단에 연결된 가연 배기관(36) 및 산 배기관(38)을 포함한다. 연동 밸브(40)는 가연 배기관(36)과 연결된 T자형배기관(34)의 일단을 개폐하는 가연 밸브(41)와, 산 배기관(38)과 연결된 T자형 배기관(34)의 타단을 개폐하는 산 밸브(42)로 구성된다.

즉, 챔버(10)에서 펌프(20)에 의해 배기되는 공정 가스가 가연성 가스(35)인 경우, 도 1에 도시된 바와 같이, 연동 밸브의 산 밸브(42)가 산 배기관(38)과 연결된 T자형 배기관(34)의 일단을 닫고, 가연 밸브(41)를 열어 T자형 배기관(34)을 통과한 가연성 가스(35)가 가연 배기관(36)을 통하여 배기될 수 있도록 한다. 공정 가스가 산성 가스(37)인 경우, 도 2에 도시된 바와 같이, 연동 밸브의 가연 밸브(41)가 가연 배기관(36)과 연결된 T자형 배기관(34)의 타단을 닫고, 산 밸브(42)를 열어 T자형 배기관(34)을 통과한 산성 가스(37)가 산 배기관(38)을 통하여 배기될 수 있도록 한다.

그런데 공정 가스에 포함된 분말(powder)이 T자형 배기관(34)이나 연동 밸브(40)에 침착하여 연동 밸브(40)의 작동을 방해하거나, 심할 경우 연동 밸브(40)가 막히는 불량이 발생될 수 있다. 이와 같은 불량은 환경 안전 사고를 불러 올 수 있다.

따라서 소정 시간 동안 증착 공정을 진행한 다음, T자형 배기관(34)과 연동 밸브(40)를 분리하여 클리닝하는 공정을 주기적으로 진행해야 하기 때문에, 설비 정지에 따른 생산성이 떨어지는 문제점도 안고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 공정 가스에 포함된 분말이 T자형 배기관이나 연동 밸브에 침착되는 것을 최소화할 수 있도록 하는 데 있다.

도 1 및 도 2는 종래기술에 따른 화학적 기상 증착 장치의 연동 밸브 시스템을 보여주는 도면이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 질소 정화부를 갖는 화학적 기상 증착 장치의 연동 밸브 시스템을 보여주는 도면이다.

도 4는 도 3의 4-4선 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 설명 *

10, 110 : 챔버 20, 120 : 펌프

30, 130 : 배기관 32, 132 : 공통 배기관

34, 134 : T자형 배기관 36, 136 : 가연 배기관

38, 138 : 산 배기관 40, 140 : 연동 밸브

41, 141 : 가연 밸브 42, 142 : 산 밸브

100, 200 : 연동 밸브 시스템 150 : 질소 정화부

152 : 질소 가스 공급관 154 : 질소 가스 투입통

156 : 히터

상기 목적을 달성하기 위하여, 화학적 기상 증착 장치의 연동 밸브 시스템으로, 공정 가스가 투입되어 증착 공정이 진행되는 챔버와; 상기 챔버에서 상기 공정 가스를 밖으로 배출시키는 펌프와; 상기 펌프에 의해 상기 챔버에서 배출된 공정 가스를 그 종류에 따라서 배기시키는 연동 밸브; 및 상기 공정 가스를 배기하기 위해서 상기 챔버에서부터 출발하여 상기 펌프, 상기 연동 밸브를 연결하는 배기관;을 포함하며,

상기 펌프와 연동 밸브를 연결하는 상기 배기관에 소정의 온도로 가열된 질소 가스를 투입하여 상기 펌프와 연동 밸브에 분말이 침착하는 것을 억제하는 질소 정화부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화학적 기상 증착 장치의 연동 밸브 시스템을 제공한다.

본 발명에 따른 배기관은, 챔버와 펌프를 연결하는 공통 배기관과, 펌프와 연동 밸브를 연결하는 T자형 배기관과, T자형 배기관의 양쪽으로 뻗어 있는 양단 중에 일단에 연결되어 공정 가스 중에서 가연성 가스를 배기하는 가연 배기관 및 T자형 배기관의 일단에 반대되는 타단에 연결되어 공정 가스 중에서 산성 가스를 배기하는 산 배기관을 포함한다. 여기서 질소 정화부는 펌프와 연동 밸브를 연결하는 T자형 배기관의 중단부에 설치하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 질소 정화부는, 질소 가스 공급관과, 질소 가스 공급관과 연결되며, 펌프와 연동 밸브를 연결하는 T자형 배기관의 중단부를 감싸며, T자형 배기관의 중단부 안으로 질소 가스를 투입하는 질소 가스 투입통과, 질소 가스 투입통으로 투입된 질소 가스를 소정의 온도로 가열하는 히터를 포함한다.

본 발명에 따른 연동 밸브 시스템에 있어서, 질소 가스 투입통에서 투입된 질소 가스에 의해 T자형 배기관의 중단부 안에서 회오리가 형성될 수 있도록, T자형 배기관의 중단부에 사선 방향으로 다수개의 투입구가 형성된다.

그리고 본 발명에 따른 히터는 질소 가스를 70℃ 내지 100℃로 가열한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 질소 정화부(150)를 갖는 화학적 기상 증착 장치의 연동 밸브 시스템(200)을 보여주는 도면이다. 도 4는 도 3의 4-4선 단면도이다. 이때 도 3은 챔버(110) 밖으로 가연성 가스(135)가 배기되는 상태를 나타내고

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 연동 밸브 시스템(400)은 공정 가스가 투입되어 증착 공정이 진행되는 챔버(110)와, 챔버(110)에서 공정 가스를 밖으로 배출시키는 펌프(120)와, 펌프(120)에 의해 챔버(110)에서 배출된 공정 가스를 그 종류에 따라서 배기시키는 연동 밸브(140)와, 공정 가스를 배기하기 위해서 챔버(110)에서부터 출발하여 펌프(120), 연동 밸브(140)를 연결하는 배기관(130)을 포함한다.

그 외 본 발명에 따른 연동 밸브 시스템(200)은 반복적인 배기 공정으로 펌프(120)와 연동 밸브(140) 사이의 배기관(130) 및 연동 밸브(140)에 배기 가스에 함유된 분말이 침착되는 것을 억제하기 위한 질소 정화부(150)를 더 포함한다. 질소 정화부(150)는 펌프(120)와 연동 밸브(140)를 연결하는 배기관(130)에 소정의 온도로 가열된 질소 가스를 투입하여 분말이 침착되는 것을 억제한다.

좀 더 상세히 설명하면, 배기관(130)은 챔버(110)와 펌프(120)를 연결하는 공통 배기관(132)과, 펌프(120)와 연동 밸브(140)를 연결하는 T자형 배기관(134)과, T자형 배기관(134)의 양쪽으로 뻗어 있는 양단에 연동 밸브(140)를 매개로 연결된 가연 배기관(136) 및 산 배기관(138)을 포함한다. 이때 T자형 배기관(134)의 아래쪽으로 뻗어 있는 중단에 펌프(120)가 연결된다.

연동 밸브(140)는 가연 배기관(136)과 연결된 T자형 배기관(134)의 일단을 개폐하는 가연 밸브(141)와, 산 배기관(138)과 연결된 T자형 배기관(134)의 타단을 개폐하는 산 밸브(142)로 구성되며, 연동 밸브(140)로는 솔레노이드 밸브(solenoid valve)가 사용된다. 그리고 질소 정화부(150)는 펌프(120)와 연동 밸브(140)를 연결하는 T자형 배기관(134)의 중단부에 설치된다.

질소 정화부(150)는 질소 가스 공급관(152)과, 질소 가스 공급관과 연결된 질소 가스 투입통(154)과, 질소 가스 투입통(154)에 투입된 질소 가스를 소정의 온도로 가열하는 히터(156)를 포함한다. 질소 가스 투입통은 질소 가스 공급관(152)과 연결되며, 펌프(120)와 연동 밸브(140)를 연결하는 상기 T자형 배기관(134)의 중단부를 감싸며, T자형 배기관(134)의 중단부 안으로 질소 가스를 투입한다. 즉, 질소 정화부(150)는 펌프(120)를 통해서 배기 가스가 배기되는 초입에 해당되는 T자형 배기관(134)의 중단부에 소정의 온도로 가열된 질소 가스를 불어주어, T자형 배기관(134) 및 연동 밸브(140)에 분말이 침착하는 것을 억제한다.

바람직하게는 분말의 침착을 억제하기 위해서, T자형 배기관(134)의 중단부에 투입되는 질소 가스로 T자형 배기관(134)의 중단부 안에서 회오리를 형성하는 것이다. 이와 같이 회오리를 형성하기 위해서, T자형 배기관(134)의 중단부에 사선 방향으로 다수개의 투입구(133)를 형성한다.

그리고 히터(156)는 질소 가스를 이용한 분말이 T자형 배기관(134)이나 연동 밸브(140)에 침착하는 것을 억제하기 위해서, 질소 가스를 70℃ 내지 100℃로 가열하는 것이 바람직하다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

따라서, 본 발명의 구조를 따르면 펌프와 연동 밸브를 연결하는 T자형 배기관의 중단부에 질소 정화부를 설치하여, 질소 정화부에서 T자형 배기관의 중단부 안으로 소정의 온도로 가열된 질소 가스를 불어주어 T자형 배기관의 중단부 안에서 회오리를 형성함으로써, 펌프를 통해서 배기되는 배기가스에 함유된 분말이 T자형 배기관이나 연동 밸브에 침착하는 것을 억제할 수 있다.

그리고 분말이 T자형 배기관이나 연동 밸브에 침착하는 것을 억제함으로써, 연동 밸브 시스템의 유지보수 작업 주기를 연장할 수 있고, 그로 인한 화학적 기상증착 장치의 가동 효율을 높여 생산성을 향상시킬 수 있다.

Claims (5)

1. 화학적 기상 증착 장치의 연동 밸브 시스템으로,

   공정 가스가 투입되어 증착 공정이 진행되는 챔버와;

   상기 챔버에서 상기 공정 가스를 밖으로 배출시키는 펌프와;

   상기 펌프에 의해 상기 챔버에서 배출된 상기 공정 가스를 그 종류에 따라서 배기시키는 연동 밸브; 및

   상기 공정 가스를 배기하기 위해서 상기 챔버에서부터 출발하여 상기 펌프, 상기 연동 밸브를 연결하는 배기관;을 포함하며,

   상기 펌프와 연동 밸브를 연결하는 상기 배기관에 소정의 온도로 가열된 질소 가스를 투입하여 상기 기 펌프와 연동 밸브를 연결하는 상기 배기관과 상기 연동 밸브에 분말이 침착하는 것을 억제하는 질소 정화부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화학적 기상 증착 장치의 연동 밸브 시스템.
2. 제 1항에 있어서, 상기 배기관은,

   상기 챔버와 상기 펌프를 연결하는 공통 배기관과;

   상기 펌프와 상기 연동 밸브를 연결하는 T자형 배기관과;

   상기 T자형 배기관의 양쪽으로 뻗어 있는 양단 중에 일단에 연결되어 상기 공정 가스 중에서 가연성 가스를 배기하는 가연 배기관; 및

   상기 T자형 배기관의 일단에 반대되는 타단에 연결되어 상기 공정 가스 중에서 산성 가스를 배기하는 산 배기관;을 포함하며,

   상기 질소 정화부는 상기 펌프와 연동 밸브를 연결하는 상기 T자형 배기관의 중단부에 설치된 것을 특징으로 하는 화학적 기상 증착 장치의 연동 밸브 시스템.
3. 제 2항에 있어서, 상기 질소 정화부는,

   질소 가스 공급관과;

   상기 질소 가스 공급관과 연결되며, 상기 펌프와 연동 밸브를 연결하는 상기 T자형 배기관의 중단부를 감싸며, 상기 T자형 배기관의 중단부 안으로 질소 가스를 투입하는 질소 가스 투입통과;

   상기 질소 가스 투입통으로 투입된 상기 질소 가스를 소정의 온도로 가열하는 히터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화학적 기상 증착 장치의 연동 밸브 시스템.
4. 제 3항에 있어서, 상기 질소 가스 투입통에서 투입된 질소 가스에 의해 상기 T자형 배기관의 중단부 안에서 회오리가 형성될 수 있도록, 장기 T자형 배기관의 중단부에 사선 방향으로 다수개의 투입구가 형성된 것을 특징으로 하는 화학적 기상 증착 장치의 연동 밸브 시스템.
5. 제 3항 또는 제 4항에 있어서, 상기 히터는 상기 질소 가스를 70℃ 내지 100℃로 가열하는 것을 특징으로 하는 화학적 기상 증착 장치의 연동 밸브 시스템.