KR20060119169A - Powder trap of exhaust pipe having transparent window - Google Patents

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KR20060119169A KR1020050041792A KR20050041792A KR20060119169A KR 20060119169 A KR20060119169 A KR 20060119169A KR 1020050041792 A KR1020050041792 A KR 1020050041792A KR 20050041792 A KR20050041792 A KR 20050041792A KR 20060119169 A KR20060119169 A KR 20060119169A
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Abstract

A power trap apparatus of an exhaust pipe is provided to extend the maintenance period and to shorten the maintenance time of the exhaust pipe by using an expanding exhaust pipe with a transparent window. A powder trap includes an exhaust pipe(71), at least one expanding exhaust pipe(74) connected in series to the exhaust pipe, and a different exhaust pipe(73) connected to the expanding exhaust pipe. The expanding exhaust pipe has at least one transparent window(76). The expanding exhaust pipe further includes an inhalant region(75) having a narrow inlet and a wide outlet, and an exhaust region(77) having a wide inlet and a narrow outlet. Inside diameters(W2,W5) of the narrow inlet and the narrow outlet are same to the inside diameter(W1) of the exhaust pipe.

Description

투명윈도우를 갖는 배기배관용 분말포집장치{Powder trap of exhaust pipe having transparent window}Powder trap of exhaust pipe having transparent window

도 1은 종래의 저압화학기상증착(low pressure chemical vapor deposition; LPCVD) 장치 및 배기배관을 보여주는 개략적인 구성도이다.1 is a schematic diagram showing a conventional low pressure chemical vapor deposition (LPCVD) apparatus and exhaust piping.

도 2는 본 발명에 따른 분말포집장치를 갖는 반도체 제조 장치를 보여주는 개략적인 구성도이다.2 is a schematic block diagram showing a semiconductor manufacturing apparatus having a powder collecting device according to the present invention.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 투명윈도우를 갖는 배기배관용 분말포집장치의 주요부분을 보여주는 사시도이다.Figure 3 is a perspective view showing the main part of the powder collecting device for exhaust pipe having a transparent window according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 투명윈도우를 갖는 배기배관용 분말포집장치를 보여주는 단면도이다.Figure 4 is a cross-sectional view showing a powder collecting device for exhaust pipe having a transparent window according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 투명윈도우를 갖는 배기배관용 분말포집장치의 주요부분을 보여주는 사시도이다.5 is a perspective view showing the main part of the powder collecting device for exhaust pipe having a transparent window according to another embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 투명윈도우를 갖는 배기배관용 분말포집장치를 보여주는 단면도이다.6 is a cross-sectional view showing a powder collecting device for exhaust pipe having a transparent window according to another embodiment of the present invention.

본 발명은 배기배관에 관한 것으로, 특히 반도체 제조설비의 투명윈도우를 갖는 배기배관용 분말포집장치에 관한 것이다.The present invention relates to an exhaust pipe, and more particularly, to a powder collecting device for exhaust pipe having a transparent window of the semiconductor manufacturing equipment.

반도체제조에 사용되는 설비들 중에는 배기배관 및 배기장치를 필요로 하는 것들이 있다. 예를 들면, 상기 배기배관 및 배기장치를 필요로 하는 반도체 제조설비들 중에 확산로(diffusion furnace)가 있다. 상기 확산로는 산화막 형성, 질화막 형성 및 어닐링(annealing)과 같은 다양한 반도체 제조공정에 사용된다. 상기 확산로 중에 저압화학기상증착(low pressure chemical vapor deposition; LPCVD)장치가 있다. 상기 저압화학기상증착 장치는 상기 질화막 형성에 널리 사용된다. 상기 확산로는 공정이 진행되는 튜브 및 상기 튜브 내의 온도를 조절하는 가열로(heating chamber)를 구비한다. 상기 확산로는 상기 튜브의 장착 방식에 따라 종형 확산로(vertical furnace) 및 횡형 확산로(horizontal furnace)로 분류될 수 있다.Some of the facilities used in semiconductor manufacturing require exhaust piping and exhaust devices. For example, there is a diffusion furnace among the semiconductor manufacturing facilities that require the exhaust pipe and the exhaust device. The diffusion furnace is used in various semiconductor manufacturing processes such as oxide film formation, nitride film formation and annealing. There is a low pressure chemical vapor deposition (LPCVD) apparatus in the diffusion path. The low pressure chemical vapor deposition apparatus is widely used to form the nitride film. The diffusion furnace includes a tube through which the process proceeds and a heating chamber for controlling the temperature in the tube. The diffusion furnace may be classified into a vertical furnace and a horizontal furnace according to the mounting method of the tube.

도 1은 종래의 저압화학기상증착(low pressure chemical vapor deposition; LPCVD) 장치 및 배기배관을 보여주는 개략적인 구성도이다.1 is a schematic diagram showing a conventional low pressure chemical vapor deposition (LPCVD) apparatus and exhaust piping.

도 1을 참조하면, 종래의 저압화학기상증착(LPCVD) 장치(10)는 외측튜브(15), 내측튜브(17), 플랜지(13), 회전 장치(12), 및 가열로(heating chamber; 11)를 구비한다. 상기 플랜지(13) 상에 상기 외측튜브(15) 및 상기 내측튜브(17)가 장착된다. 상기 외측튜브(15)는 일반적으로 상부가 밀폐된 구조이며 상기 내측튜브(17)의 외측에 설치된다. 상기 가열로(heating chamber; 11)는 상기 외측튜브(15)의 바깥에 설치되어 상기 튜브들(15, 17) 내의 온도를 조절해주는 역할을 한다. 상 기 내측튜브(17)의 내부공간에 웨이퍼 보트(21)가 들어가도록 되어 있다. 또한, 상기 플랜지(13)를 관통하여 상기 내측튜브(17)의 내부공간에 가스주입배관(19)이 배치된다. 상기 웨이퍼 보트(21)는 상기 회전 장치(12)에 접촉된다. 상기 플랜지(13)는 상기 튜브들(15, 17) 내부를 밀폐해주는 역할을 한다.Referring to FIG. 1, a conventional low pressure chemical vapor deposition (LPCVD) apparatus 10 includes an outer tube 15, an inner tube 17, a flange 13, a rotating device 12, and a heating chamber; 11). The outer tube 15 and the inner tube 17 are mounted on the flange 13. The outer tube 15 is generally a closed structure of the top is installed on the outside of the inner tube (17). The heating chamber 11 is installed outside the outer tube 15 to control the temperature in the tubes 15 and 17. The wafer boat 21 enters the inner space of the inner tube 17. In addition, a gas injection pipe 19 is disposed in the inner space of the inner tube 17 through the flange 13. The wafer boat 21 is in contact with the rotating device 12. The flange 13 serves to seal the inside of the tubes 15 and 17.

상기 플랜지(13)의 일면에 배기배관(25)이 연결된다. 상기 배기배관(25)은 배기장치(27)에 연결된다.An exhaust pipe 25 is connected to one surface of the flange 13. The exhaust pipe 25 is connected to the exhaust device (27).

상기 저압화학기상증착 장치(10)는 예를 들어, 반도체기판 상에 실리콘질화(SiN)막을 형성하는 용도로 사용될 수 있다. 상기 실리콘질화(SiN)막을 형성하는 동안, 상기 튜브들(15, 17) 내에 상기 가스주입배관(19)을 통하여 반응가스들이 주입되고, 아래 반응식 1 과 같은 반응에 의하여 반응부산물인 염화암모늄(NH4Cl) 가스가 생성된다.The low pressure chemical vapor deposition apparatus 10 may be used, for example, for forming a silicon nitride (SiN) film on a semiconductor substrate. During the formation of the silicon nitride (SiN) film, reaction gases are injected into the tubes 15 and 17 through the gas injection pipe 19, and ammonium chloride (NH), a reaction by-product, is reacted by a reaction as in Scheme 1 below. 4 Cl) gas is produced.

3SiH2Cl2 + 7NH3 → SiN4 + 3NH4Cl + 3HCl + 6H2 3SiH 2 Cl 2 + 7NH 3 → SiN 4 + 3NH 4 Cl + 3HCl + 6H 2

상기 염화암모늄(NH4Cl) 가스를 포함하는 반응부산물들은 상기 배기배관(25)을 통하여 배출된다. 그런데 상기 염화암모늄(NH4Cl) 가스는 1 Torr 압력 하에서 150℃ 이하의 온도가 되면 응고되어 염화암모늄(NH4Cl) 분말이 되는 것으로 알려져 있다. 상기 염화암모늄(NH4Cl) 분말은 상기 배기배관(25) 내부에 응착(P)된다. 그 결과, 상기 배기배관(25)은 상기 염화암모늄(NH4Cl) 분말에 의하여 내경이 줄어들거나 막히게 된다. 상기 배기배관(25)의 막힘은 상기 튜브들(15, 17) 내부의 압력유지를 어렵게 한다. 또한, 상기 배기배관(25)의 막힘은 상기 반응부산물들의 배출을 어렵게 한다.Reaction byproducts including the ammonium chloride (NH 4 Cl) gas are discharged through the exhaust pipe 25. By the way, the ammonium chloride (NH 4 Cl) gas is known to solidify at a temperature of 150 ° C. or less under 1 Torr pressure to form ammonium chloride (NH 4 Cl) powder. The ammonium chloride (NH 4 Cl) powder is adhered (P) in the exhaust pipe (25). As a result, the exhaust pipe 25 is reduced in size or blocked by the ammonium chloride (NH 4 Cl) powder. The clogging of the exhaust pipe 25 makes it difficult to maintain the pressure inside the tubes 15 and 17. In addition, the blockage of the exhaust pipe 25 makes it difficult to discharge the reaction byproducts.

상기 배기배관(25)의 막힘을 개선하기 위하여 상기 배기배관(25)을 가열하는 방법이 사용된다. 그런데 상기 배기배관(25)은 구부러진 부분을 포함한다. 상기 배기배관(25)의 구부러진 부분은 와류를 발생시킨다. 상기 와류는 온도차를 유발한다. 상기 온도차는 상기 염화암모늄(NH4Cl) 가스를 응고시킨다. 즉, 상기 배기배관(25)을 가열한다 하여도 상기 염화암모늄(NH4Cl) 분말의 응착(P)을 완전하게 방지할 수는 없다.In order to improve the clogging of the exhaust pipe 25, a method of heating the exhaust pipe 25 is used. However, the exhaust pipe 25 includes a bent portion. The bent portion of the exhaust pipe 25 generates vortices. The vortex causes a temperature difference. The temperature difference solidifies the ammonium chloride (NH 4 Cl) gas. That is, even when the exhaust pipe 25 is heated, adhesion (P) of the ammonium chloride (NH 4 Cl) powder cannot be completely prevented.

이에 따라, 상기 저압화학기상증착 장치(10)는 자주 정지시켜야 하고, 상기 배기배관(25) 전체를 분해하여 청소하여야 한다. 즉, 상기 배기배관(25)의 짧은 정비주기 및 과다한 정비시간으로 인하여 가동효율이 저하된다.Accordingly, the low pressure chemical vapor deposition apparatus 10 should be frequently stopped and the entire exhaust pipe 25 should be disassembled and cleaned. That is, the operation efficiency is lowered due to the short maintenance cycle and excessive maintenance time of the exhaust pipe 25.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 종래기술의 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 배기배관의 정비주기를 연장하고 정비시간을 단축할 수 있는 배기배관용 분말포집장치를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to improve the above-described problems of the related art, and to provide a powder collecting device for exhaust pipe that can extend the maintenance cycle of the exhaust pipe and shorten the maintenance time.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 투명윈도우를 갖는 배기배관용 분말포집장치를 제공한다. 상기 배기배관용 분말포집장치는 배기배관, 적어도 하나의 확장배기관, 및 다른 배기배관을 구비한다. 상기 확장배기관의 일단은 상기 배기배관에 직렬 연결된다. 상기 확장배기관의 타단은 상기 다른 배기배관에 직렬 연결된다. 상기 확장배기관은 적어도 하나의 투명윈도우를 갖는다.In order to achieve the above technical problem, the present invention provides a powder collecting device for exhaust pipe having a transparent window. The powder collecting device for exhaust pipe includes an exhaust pipe, at least one expansion pipe, and another exhaust pipe. One end of the expansion exhaust pipe is connected in series to the exhaust pipe. The other end of the expansion exhaust pipe is connected in series with the other exhaust pipe. The expansion exhaust pipe has at least one transparent window.

본 발명의 몇몇 실시 예들에 있어서, 상기 배기배관은 화학기상증착 장치의 플랜지에 연결될 수 있다. 또한, 상기 다른 배기배관은 배기장치에 연결될 수 있다. 이 경우에, 상기 확장배기관 및 상기 플랜지 간의 이격거리는 1M 미만일 수 있다.In some embodiments of the present invention, the exhaust pipe may be connected to the flange of the chemical vapor deposition apparatus. In addition, the other exhaust pipe may be connected to the exhaust device. In this case, the separation distance between the expansion exhaust pipe and the flange may be less than 1M.

다른 실시 예들에 있어서, 상기 다른 배기배관의 외부를 둘러싸는 가열장치를 더 포함할 수 있다. 상기 가열장치는 100℃ 내지 300℃ 범위에서 온도 조절이 가능한 발열재킷일 수 있다. 이에 더하여, 상기 배기배관 또한 외부를 둘러싸는 가열장치를 구비할 수 있다.In other embodiments, it may further include a heating device surrounding the outside of the other exhaust pipe. The heating device may be a heating jacket capable of temperature control in the range of 100 ℃ to 300 ℃. In addition, the exhaust pipe may also have a heating device surrounding the outside.

또 다른 실시 예들에 있어서, 상기 확장배기관은 흡입영역 및 배출영역을 구비할 수 있다. 상기 흡입영역은 좁은 입구와 넓은 출구를 갖는 것일 수 있다. 상기 배출영역은 넓은 입구와 좁은 출구를 갖는 것일 수 있다. 이 경우에, 상기 좁은 입구 및 상기 좁은 출구의 내경들은 상기 배기배관의 내경과 실질적으로 동일할 수 있다. 또한, 상기 넓은 출구 및 상기 넓은 입구의 내경들은 상기 배기배관의 내경 보다 큰 것일 수 있다. 이 경우에, 상기 넓은 출구 및 상기 넓은 입구의 내경들은 상기 배기배관 내경의 1.5 배 내지 2.5 배 크기 일 수 있다. 이에 더하여, 상기 투명윈도우는 상기 흡입영역 및 상기 배출영역 사이에 삽입될 수 있다.In still other embodiments, the expansion exhaust pipe may have a suction area and a discharge area. The suction region may have a narrow inlet and a wide outlet. The discharge area may have a wide inlet and a narrow outlet. In this case, the inner diameters of the narrow inlet and the narrow outlet may be substantially the same as the inner diameter of the exhaust pipe. In addition, the inner diameter of the wide outlet and the wide inlet may be larger than the inner diameter of the exhaust pipe. In this case, the inner diameter of the wide outlet and the wide inlet may be 1.5 to 2.5 times larger than the inner diameter of the exhaust pipe. In addition, the transparent window may be inserted between the suction area and the discharge area.

또 다른 실시 예들에 있어서, 상기 확장배기관은 연속하여 2개 이상 직렬 접속될 수 있다.In still other embodiments, two or more expansion exhaust pipes may be connected in series.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 도면들에 있어서, 층 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장되어진 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided to ensure that the disclosed contents are thorough and complete, and that the spirit of the present invention to those skilled in the art will fully convey. In the drawings, the thicknesses of layers and regions are exaggerated for clarity. Portions denoted by like reference numerals denote like elements throughout the specification.

도 2는 본 발명에 따른 분말포집장치를 갖는 반도체 제조 장치를 보여주는 개략적인 구성도이다.2 is a schematic block diagram showing a semiconductor manufacturing apparatus having a powder collecting device according to the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 제조 장치는 저압화학기상증착(low pressure chemical vapor deposition; LPCVD) 장치(50), 분말포집장치(70) 및 배기장치(67)를 포함한다.2, a semiconductor manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a low pressure chemical vapor deposition (LPCVD) apparatus 50, a powder collecting apparatus 70, and an exhaust apparatus 67. .

상기 저압화학기상증착 장치(50)는 외측튜브(55), 내측튜브(57), 플랜지(53), 회전 장치(62), 및 가열로(heating chamber; 51)를 구비한다. 상기 플랜지(53) 상에 상기 외측튜브(55) 및 상기 내측튜브(57)가 장착된다. 상기 외측튜브 (55)는 일반적으로 상부가 밀폐된 구조이며 상기 내측튜브(57)의 외측에 설치된다. 상기 가열로(heating chamber; 51)는 상기 외측튜브(55)의 바깥에 설치되어 상기 튜브들(55, 57) 내의 온도를 조절해주는 역할을 한다. 상기 내측튜브(57)의 내부공간에 웨이퍼 보트(61)가 들어가도록 되어 있다. 또한, 상기 플랜지(53)를 관통하여 상기 내측튜브(57)의 내부공간에 가스주입배관(59)이 배치된다. 상기 웨이퍼 보트(61)는 상기 회전 장치(62)에 접촉된다. 상기 플랜지(53)는 상기 튜브들(55, 57) 내부를 밀폐해주는 역할을 한다.The low pressure chemical vapor deposition apparatus 50 includes an outer tube 55, an inner tube 57, a flange 53, a rotating device 62, and a heating chamber 51. The outer tube 55 and the inner tube 57 are mounted on the flange 53. The outer tube 55 is generally a closed structure of the upper portion is installed on the outer side of the inner tube (57). The heating chamber (51) is installed outside the outer tube (55) serves to control the temperature in the tubes (55, 57). The wafer boat 61 enters the inner space of the inner tube 57. In addition, a gas injection pipe 59 is disposed in the inner space of the inner tube 57 through the flange 53. The wafer boat 61 is in contact with the rotating device 62. The flange 53 serves to seal the inside of the tubes 55 and 57.

상기 분말포집장치(70)의 일단은 배기배관(71)을 통하여 상기 플랜지(53)의 일단에 연결된다. 상기 분말포집장치(70)의 타단은 다른 배기배관(73)을 통하여 배기장치(67)에 연결된다. 상기 배기장치(67)는 상기 튜브들(55, 57) 내부의 압력을 유지하는 역할을 한다. 예를 들면, 상기 배기장치(67)는 드라이 펌프와 같은 진공펌프를 포함할 수 있다.One end of the powder collecting device 70 is connected to one end of the flange 53 through an exhaust pipe 71. The other end of the powder collecting device 70 is connected to the exhaust device 67 through another exhaust pipe 73. The exhaust device 67 maintains the pressure inside the tubes 55 and 57. For example, the exhaust device 67 may include a vacuum pump such as a dry pump.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 투명윈도우를 갖는 배기배관용 분말포집장치(70)의 주요부분을 보여주는 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 투명윈도우를 갖는 배기배관용 분말포집장치(70)를 보여주는 단면도이다.Figure 3 is a perspective view showing the main part of the exhaust pipe powder collecting device 70 having a transparent window according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a powder collection for exhaust pipe having a transparent window according to an embodiment of the present invention. A cross-sectional view showing the device 70.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 배기배관용 분말포집장치(70)는 배기배관(71), 확장배기관(74), 및 다른 배기배관(73)을 구비한다. 상기 확장배기관(74)의 일단은 상기 배기배관(71)에 직렬 연결된다. 상기 확장배기관(74)의 타단은 상기 다른 배기배관(73)에 직렬 연결된다. 상기 확장배기관(74)은 투명윈도우(76)를 갖는다. 상기 배기배관(71)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 플랜지(53)에 연결될 수 있다. 또한, 상기 다른 배기배관(73)은 상기 배기장치(67)에 연결될 수 있다.3 and 4, the powder collecting device 70 for exhaust pipe according to the embodiment of the present invention includes an exhaust pipe 71, an expansion exhaust pipe 74, and another exhaust pipe 73. One end of the expansion exhaust pipe 74 is connected in series to the exhaust pipe 71. The other end of the expansion exhaust pipe 74 is connected in series with the other exhaust pipe 73. The expansion exhaust pipe 74 has a transparent window 76. The exhaust pipe 71 may be connected to the flange 53, as shown in FIG. 2. In addition, the other exhaust pipe 73 may be connected to the exhaust device (67).

상기 확장배기관(74)은 흡입영역(75) 및 배출영역(77)을 구비할 수 있다. 상기 흡입영역(75)은 좁은 입구와 넓은 출구를 갖는 것일 수 있다. 상기 배출영역(77)은 넓은 입구와 좁은 출구를 갖는 것일 수 있다. 상기 좁은 입구의 내경(W2) 및 상기 좁은 출구의 내경(W5)은 상기 배기배관(71)의 내경(W1)과 실질적으로 동일할 수 있다. 또한, 상기 넓은 출구의 내경(W3) 및 상기 넓은 입구의 내경(W4)은 상기 배기배관(71)의 내경(W1)보다 큰 것일 수 있다. 이 경우에, 상기 넓은 출구 및 상기 넓은 입구의 내경들(W3, W4)은 상기 배기배관(71) 내경(W1)의 1.5 배 내지 2.5 배 일 수 있다. 여기서, 상기 투명윈도우(76)는 예를 들면, 석영 또는 석면과 같이 투명한 재질을 사용하여 도넛형태로 형성된 것일 수 있다. 이 경우에, 상기 투명윈도우(76)는 상기 흡입영역(75) 및 상기 배출영역(77) 사이에 삽입될 수 있다. 이와는 달리, 상기 투명윈도우(76)는 일자형태(bar type) 또는 반구형태와 같이 다양한 형태일 수도 있다. 상기 확장배기관(74) 및 상기 플랜지(53) 간의 이격거리는 1M 미만일 수 있다.The expansion exhaust pipe 74 may include a suction area 75 and a discharge area 77. The suction region 75 may have a narrow inlet and a wide outlet. The discharge area 77 may have a wide inlet and a narrow outlet. The inner diameter W2 of the narrow inlet and the inner diameter W5 of the narrow outlet may be substantially the same as the inner diameter W1 of the exhaust pipe 71. In addition, the inner diameter W3 of the wide outlet and the inner diameter W4 of the wide inlet may be larger than the inner diameter W1 of the exhaust pipe 71. In this case, the inner diameters W3 and W4 of the wide outlet and the wide inlet may be 1.5 to 2.5 times the inner diameter W1 of the exhaust pipe 71. Here, the transparent window 76 may be formed in a donut shape using a transparent material such as quartz or asbestos. In this case, the transparent window 76 may be inserted between the suction area 75 and the discharge area 77. Alternatively, the transparent window 76 may have various shapes such as a bar type or a hemisphere. The separation distance between the expansion exhaust pipe 74 and the flange 53 may be less than 1M.

상기 확장배기관(74)은 연속하여 2개 이상 직렬 접속될 수 있다. 구체적으로, 상기 확장배기관(74)에는 다른 확장배기관(74')이 직렬 접속될 수 있으며, 상기 다른 확장배기관(74')에는 또 다른 확장배기관(74")이 직렬 접속될 수도 있다. 같은 방법으로, 상기 확장배기관(74)은 연속하여 3개 이상 직렬 접속될 수도 있다. 상기 다른 확장배기관(74')은 다른 흡입영역(75'), 다른 투명윈도우(76') 및 다른 배출영역(77')을 구비할 수 있다. 상기 또 다른 확장배기관(74") 또한 또 다른 흡입영역(75"), 또 다른 투명윈도우(76") 및 또 다른 배출영역(77")을 구비할 수 있다.The expansion exhaust pipe 74 may be connected in series two or more. Specifically, another expansion exhaust pipe 74 'may be connected in series to the expansion exhaust pipe 74, and another expansion exhaust pipe 74 "may be connected in series to the other expansion exhaust pipe 74'. In addition, three or more expansion exhaust pipes 74 may be connected in series. The other expansion exhaust pipes 74 'may have another suction area 75', another transparent window 76 ', and another discharge area 77. The expansion pipe 74 "may also have another suction area 75", another transparent window 76 ", and another discharge area 77".

상기 다른 배기배관(73)의 외부는 가열장치(79)로 둘러싸일 수 있다. 상기 가열장치(79)는 전기 발열장치를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 가열장치(79)는 100℃ 내지 300℃ 범위에서 온도 조절이 가능한 발열재킷일 수 있다. 이에 더하여, 상기 배기배관(71) 또한 외부를 둘러싸는 가열장치(79)를 구비할 수 있다.The outside of the other exhaust pipe 73 may be surrounded by a heating device (79). The heating device 79 may include an electric heating device. For example, the heating device 79 may be a heating jacket capable of temperature control in the range of 100 ℃ to 300 ℃. In addition, the exhaust pipe 71 may also include a heating device 79 that surrounds the outside.

도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 투명윈도우를 갖는 배기배관용 분말포집장치(70)의 주요부분을 보여주는 사시도이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 투명윈도우를 갖는 배기배관용 분말포집장치(70)를 보여주는 단면도이다.5 is a perspective view showing the main part of the powder collecting device 70 for exhaust pipe having a transparent window according to another embodiment of the present invention, Figure 6 is for the exhaust pipe having a transparent window according to another embodiment of the present invention A cross-sectional view showing the powder collecting device 70.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 배기배관용 분말포집장치(70)는 배기배관(71), 확장배기관(74A), 및 다른 배기배관(73)을 구비한다. 상기 확장배기관(74A)의 일단은 상기 배기배관(71)에 직렬 연결된다. 상기 확장배기관(74A)의 타단은 상기 다른 배기배관(73)에 직렬 연결된다. 상기 확장배기관(74A)은 투명윈도우(76)를 갖는다. 상기 배기배관(71)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 플랜지(53)에 연결될 수 있다. 또한, 상기 다른 배기배관(73)은 상기 배기장치(67)에 연결될 수 있다.5 and 6, the powder collecting device 70 for exhaust pipe according to another embodiment of the present invention includes an exhaust pipe 71, an expansion exhaust pipe 74A, and another exhaust pipe 73. One end of the expansion exhaust pipe 74A is connected in series to the exhaust pipe 71. The other end of the expansion exhaust pipe 74A is connected in series to the other exhaust pipe 73. The expansion exhaust pipe 74A has a transparent window 76. The exhaust pipe 71 may be connected to the flange 53, as shown in FIG. 2. In addition, the other exhaust pipe 73 may be connected to the exhaust device (67).

상기 확장배기관(74A)은 흡입영역(75), 확장영역(77A) 및 배출영역(77)을 구비할 수 있다. 상기 흡입영역(75)은 좁은 입구와 넓은 출구를 갖는 것일 수 있다. 상기 확장영역(77A)은 넓은 입구와 넓은 출구를 갖는 것일 수 있다. 상기 배출영역 (77)은 넓은 입구와 좁은 출구를 갖는 것일 수 있다. 상기 좁은 입구의 내경(W2) 및 상기 좁은 출구의 내경(W5)은 상기 배기배관(71)의 내경(W1)과 실질적으로 동일할 수 있다. 또한, 상기 넓은 출구의 내경(W3) 및 상기 넓은 입구의 내경(W4)은 상기 배기배관(71)의 내경(W1)보다 큰 것일 수 있다. 이 경우에, 상기 넓은 출구 및 상기 넓은 입구의 내경들(W3, W4)은 상기 배기배관(71) 내경(W1)의 1.5 배 내지 2.5 배 크기 일 수 있다. 상기 흡입영역(75) 및 상기 배출영역(77) 사이에 상기 확장영역(77A)이 삽입될 수 있다. 여기서, 상기 투명윈도우(76)는 예를 들면, 석영 또는 석면과 같이 투명한 재질을 사용하여 도넛형태로 형성된 것일 수 있다. 이 경우에, 상기 투명윈도우(76)는 상기 흡입영역(75) 및 상기 확장영역(77A) 사이에 삽입될 수 있다. 이와는 달리, 상기 투명윈도우(76)는 일자형태(bar type) 또는 반구형태와 같이 다양한 형태일 수도 있다.The expansion exhaust pipe 74A may include a suction area 75, an expansion area 77A, and a discharge area 77. The suction region 75 may have a narrow inlet and a wide outlet. The extension area 77A may have a wide inlet and a wide outlet. The discharge area 77 may have a wide inlet and a narrow outlet. The inner diameter W2 of the narrow inlet and the inner diameter W5 of the narrow outlet may be substantially the same as the inner diameter W1 of the exhaust pipe 71. In addition, the inner diameter W3 of the wide outlet and the inner diameter W4 of the wide inlet may be larger than the inner diameter W1 of the exhaust pipe 71. In this case, the inner diameters W3 and W4 of the wide outlet and the wide inlet may be 1.5 to 2.5 times larger than the inner diameter W1 of the exhaust pipe 71. The extended area 77A may be inserted between the suction area 75 and the discharge area 77. Here, the transparent window 76 may be formed in a donut shape using a transparent material such as quartz or asbestos. In this case, the transparent window 76 may be inserted between the suction area 75 and the expansion area 77A. Alternatively, the transparent window 76 may have various shapes such as a bar type or a hemisphere.

이에 더하여, 상기 확장영역(77A) 및 상기 배출영역(77) 사이에 다른 확장영역(77A')이 삽입될 수 있다. 이 경우에, 상기 확장영역(77A) 및 상기 다른 확장영역(77A') 사이에도 다른 투명윈도우(76')가 삽입될 수 있다. 이와 마찬가지로, 상기 다른 확장영역(77A') 및 상기 배출영역(77) 사이에도 또 다른 투명윈도우(76")가 삽입될 수 있다. 같은 방법으로, 상기 확장영역(77A)은 3개 이상 직렬 접속될 수도 있다. 상기 확장배기관(74A) 및 상기 플랜지(53) 간의 이격거리는 1M 미만일 수 있다.In addition, another extension area 77A 'may be inserted between the extension area 77A and the discharge area 77. In this case, another transparent window 76 'may be inserted between the extended area 77A and the other extended area 77A'. Similarly, another transparent window 76 "may be inserted between the other extended area 77A 'and the discharge area 77. In the same manner, three or more extended areas 77A are connected in series. The separation distance between the expansion exhaust pipe 74A and the flange 53 may be less than 1M.

상기 다른 배기배관(73)의 외부는 가열장치(79)로 둘러싸일 수 있다. 상기 가열장치(79)는 전기 발열장치를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 가열장치(79)는 100℃ 내지 300℃ 범위에서 온도 조절이 가능한 발열재킷일 수 있다. 이에 더하여, 상기 배기배관(73) 또한 외부를 둘러싸는 가열장치(79)를 구비할 수 있다.The outside of the other exhaust pipe 73 may be surrounded by a heating device (79). The heating device 79 may include an electric heating device. For example, the heating device 79 may be a heating jacket capable of temperature control in the range of 100 ℃ to 300 ℃. In addition, the exhaust pipe 73 may also include a heating device 79 surrounding the outside.

이제 다시 도 2 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 실시 예들에 따른 투명윈도우를 갖는 배기배관용 분말포집장치(70)의 동작을 설명하기로 한다.Now with reference to Figures 2 to 6 will be described the operation of the powder collecting device 70 for exhaust pipe having a transparent window in accordance with embodiments of the present invention.

도 2 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 반도체 제조 장치는 예를 들면, 고구사이(Kokusai)사의 저압화학기상증착(low pressure chemical vapor deposition; LPCVD) 장치(50)일 수 있다. 상기 저압화학기상증착 장치(50)는 예를 들어, 반도체기판 상에 실리콘질화(SiN)막을 형성하는 용도로 사용될 수 있다. 상기 실리콘질화(SiN)막을 형성하는 동안, 상기 튜브들(55, 57) 내에 상기 가스주입배관(59)을 통하여 반응가스들이 주입되고, 반응부산물인 염화암모늄(NH4Cl) 가스가 생성된다.2 to 6, the semiconductor manufacturing apparatus according to the embodiment of the present invention may be, for example, a low pressure chemical vapor deposition (LPCVD) apparatus 50 manufactured by Kokusai. have. The low pressure chemical vapor deposition apparatus 50 may be used, for example, for forming a silicon nitride (SiN) film on a semiconductor substrate. During the formation of the silicon nitride (SiN) film, reaction gases are injected into the tubes 55 and 57 through the gas injection pipe 59, and a reaction by-product ammonium chloride (NH 4 Cl) gas is generated.

상기 염화암모늄(NH4Cl) 가스를 포함하는 반응부산물들은 상기 배기배관(71)을 통하여 상기 확장배기관(74)에 유입된다. 상술한 바와 같이, 상기 확장배기관(74)은 상기 흡입영역(75), 상기 투명윈도우(76) 및 상기 배출영역(77)을 구비할 수 있다. 상기 흡입영역(75)은 좁은 입구와 넓은 출구를 갖는 것일 수 있다. 유체역학에 의하면, 좁은 영역에서 확장된 영역으로 흐르는 기체는 냉각된다. 이에 따라, 상기 염화암모늄(NH4Cl) 가스는 상기 확장배기관(74) 내에서 응착되어 염화암모늄(NH4Cl) 분말이 될 수 있다. 상기 염화암모늄(NH4Cl) 분말 중 일부는 상기 확장배기관(74) 내에 포집된다. 그 결과, 상기 배출영역(77)을 통하여 배출되는 가스 중 에는 상기 염화암모늄(NH4Cl) 가스의 농도가 상대적으로 낮아진다. 같은 원리에 의하여, 상기 반응부산물들의 농도가 상대적으로 낮아질 수 있다. 상기 농도가 낮아진 반응부산물들은 상기 다른 배기배관(73)을 경유하여 상기 배기장치(67)로 배출될 수 있다. 그 결과, 상기 다른 배기배관(73)에 상기 반응부산물들이 응착되는 현상은 종래기술에 비하여 현저히 줄어들게 된다.Reaction by-products including the ammonium chloride (NH 4 Cl) gas are introduced into the expansion exhaust pipe 74 through the exhaust pipe 71. As described above, the expansion exhaust pipe 74 may include the suction area 75, the transparent window 76, and the discharge area 77. The suction region 75 may have a narrow inlet and a wide outlet. According to hydrodynamics, the gas flowing from the narrow area to the expanded area is cooled. Accordingly, the ammonium chloride (NH 4 Cl) gas may be adhered in the expansion exhaust pipe 74 to form ammonium chloride (NH 4 Cl) powder. Some of the ammonium chloride (NH 4 Cl) powder is collected in the expansion exhaust (74). As a result, the concentration of the ammonium chloride (NH 4 Cl) gas is relatively low in the gas discharged through the discharge area 77. By the same principle, the concentration of the reaction byproducts can be relatively low. The reaction byproducts having a lower concentration may be discharged to the exhaust device 67 via the other exhaust pipe 73. As a result, the phenomenon that the reaction by-products are adhered to the other exhaust pipe 73 is significantly reduced compared to the prior art.

상기 확장배기관(74)은 도 4에 도시된 바와 같이, 연속하여 2개 이상 직렬 접속될 수 있다. 이 경우에, 상기 확장배기관(74)에 의한 상기 반응부산물들의 포집효율은 더욱 확대될 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 확장영역(77A)을 갖는 상기 확장배기관(74A) 또한 상기 반응부산물들의 포집효율을 높일 수 있다.As shown in FIG. 4, two or more expansion exhaust pipes 74 may be connected in series. In this case, the collection efficiency of the reaction by-products by the expansion exhaust pipe 74 can be further expanded. As shown in FIG. 6, the expansion exhaust pipe 74A having the expansion region 77A may also increase the collection efficiency of the reaction byproducts.

상기 다른 배기배관(73)의 외부는 상기 가열장치(79)로 둘러싸일 수 있다. 이 경우에, 상기 확장배기관(74)을 통과하는 동안 냉각된 가스는 상기 가열장치(79)에 의하여 다시 가열될 수 있다. 상기 다시 가열된 반응부산물들은 상기 다른 배기배관(73)에 응착되기가 더욱 어려워진다.The outside of the other exhaust pipe 73 may be surrounded by the heating device (79). In this case, the gas cooled while passing through the expansion exhaust pipe 74 may be heated again by the heating device 79. The heated reaction by-products become more difficult to adhere to the other exhaust pipe 73.

상기 배기배관(71) 또한 외부를 둘러싸는 상기 가열장치(79)를 구비할 수 있다. 상기 배기배관(71)을 둘러싸는 상기 가열장치(79)는 상기 반응부산물들이 상기 배기배관(71)에 응착되는 것을 방지해준다.The exhaust pipe 71 may also be provided with the heating device 79 surrounding the outside. The heating device 79 surrounding the exhaust pipe 71 prevents the reaction by-products from adhering to the exhaust pipe 71.

상기 확장배기관(74) 및 상기 플랜지(53) 간의 이격거리는 1M 미만일 수 있다. 즉, 상기 확장배기관(74)은 상기 플랜지(53)와 인접한 곳에 설치될 수 있다. 이 경우에, 상기 확장배기관(74)에 의한 상기 반응부산물들이 상기 다른 배기배관 (73)에서 응착되는 것을 방지하는 효과는 더욱 커질 수 있다.The separation distance between the expansion exhaust pipe 74 and the flange 53 may be less than 1M. That is, the expansion exhaust pipe 74 may be installed in the vicinity of the flange 53. In this case, the effect of preventing the reaction by-products by the expansion exhaust pipe 74 from adhering in the other exhaust pipe 73 can be further increased.

이에 더하여, 상기 확장배기관(74)은 상기 투명윈도우(76)를 갖는다. 상기 투명윈도우(76)는 상기 염화암모늄(NH4Cl) 분말의 상기 확장배기관(74) 내부 포집상태를 확인할 수 있도록 하여준다. 즉, 상기 투명윈도우(76)를 통하여 상기 확장배기관(74) 내에 포집된 상기 반응부산물들의 분말을 확인할 수 있다. 이에 따라, 상기 확장배기관(74)의 분해 청소시기를 알 수 있다. 상기 분해 청소는 상기 확장배기관(74)을 분해하여 실시할 수 있다. 즉, 상기 확장배기관(74) 만 분해하여, 청소한 후, 장착하여도 충분한 청소효과를 얻을 수 있다. 종래 기술의 경우, 상기 배기배관(71) 및 상기 다른 배기배관(73)을 모두 분해하여 청소한 후 장착하여야 하므로 과다한 정비시간이 소요된다. 반면, 본 발명에 따르면 상기 확장배기관(74) 만 분해하여 청소한 후 장착하므로 짧은 시간 내에 청소를 완료할 수 있다.In addition, the expansion exhaust pipe 74 has the transparent window 76. The transparent window 76 allows to check the state inside the expansion exhaust pipe 74 of the ammonium chloride (NH 4 Cl) powder. That is, the powder of the reaction byproducts collected in the expansion exhaust pipe 74 may be identified through the transparent window 76. Accordingly, it is possible to know the disassembly and cleaning time of the expansion exhaust pipe (74). The disassembly and cleaning may be performed by disassembling the expansion exhaust pipe 74. That is, even if the expansion and exhaust pipe 74 is disassembled, cleaned, and then attached, sufficient cleaning effect can be obtained. In the prior art, it is necessary to disassemble and clean both the exhaust pipe 71 and the other exhaust pipe 73, so that excessive maintenance time is required. On the other hand, according to the present invention, since only the expansion exhaust pipe 74 is disassembled and cleaned, the cleaning can be completed within a short time.

결과적으로, 본 발명에 따르면 상기 배기배관(71) 및 상기 다른 배기배관(73)의 분해 청소 주기를 연장할 수 있으며, 상기 확장배기관(74)의 분해 청소 시간을 최소화 할 수 있다.As a result, according to the present invention, the disassembly and cleaning cycle of the exhaust pipe 71 and the other exhaust pipe 73 can be extended, and the disassembly and cleaning time of the expansion exhaust pipe 74 can be minimized.

본 발명은 상술한 실시 예들에 한정되지 않고 본 발명의 사상 내에서 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있다. 예를 들면, 본 발명은 가열된 반응부산물들을 배출하는 모든 반도체 제조설비에 적용될 수 있다.The present invention is not limited to the above-described embodiments and can be modified in various other forms within the spirit of the present invention. For example, the present invention can be applied to any semiconductor manufacturing facility that discharges heated reaction byproducts.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 투명윈도우를 갖는 배기배관용 분말포집장치가 제공된다. 상기 분말포집장치는 적어도 하나의 확장배기관을 구비한다. 상기 확장배기관은 반응부산물들을 포집하는 역할을 한다. 그 결과, 배기배관에 상기 반응부산물들이 응착되는 현상은 현저히 감소된다. 또한, 상기 확장배기관은 적어도 하나의 투명윈도우를 갖는다. 상기 투명윈도우를 통하여 상기 확장배기관의 분해 청소시기를 알 수 있다. 이어서, 상기 확장배기관 만 분해하여 청소한 후 장착하므로 짧은 시간 내에 청소를 완료할 수 있다. 결과적으로, 본 발명에 따르면 상기 배기배관의 분해 청소 주기를 연장할 수 있으며, 정비시간을 최소화 할 수 있다.According to the present invention as described above, there is provided a powder collecting device for exhaust pipe having a transparent window. The powder collecting device has at least one expansion exhaust pipe. The expansion exhaust pipe serves to collect reaction byproducts. As a result, the phenomenon that the reaction by-products adhere to the exhaust pipe is significantly reduced. In addition, the expansion exhaust pipe has at least one transparent window. Through the transparent window, it is possible to know when to disassemble and clean the expansion pipe. Subsequently, since only the expansion exhaust pipe is disassembled and cleaned, the cleaning can be completed within a short time. As a result, according to the present invention, it is possible to extend the disassembly and cleaning cycle of the exhaust pipe and to minimize the maintenance time.

Claims (10)

배기배관;Exhaust piping; 상기 배기배관에 직렬 연결된 적어도 하나의 확장배기관; 및At least one expansion exhaust pipe connected in series with the exhaust pipe; And 상기 확장배기관에 연결된 다른 배기배관을 포함하되, 상기 확장배기관은 적어도 하나의 투명윈도우를 구비하는 것을 특징으로 하는 배기배관용 분말포집장치.And another exhaust pipe connected to the expansion exhaust pipe, wherein the expansion exhaust pipe includes at least one transparent window. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 배기배관은 화학기상증착 장치의 플랜지에 연결되고, 상기 다른 배기배관은 배기장치에 연결되는 것을 특징으로 하는 배기배관용 분말포집장치.The exhaust pipe is connected to the flange of the chemical vapor deposition apparatus, the other exhaust pipe is a powder collecting device for exhaust pipe, characterized in that connected to the exhaust device. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 확장배기관 및 상기 플랜지 간의 이격거리는 1M 미만 인 것을 특징으로 하는 배기배관용 분말포집장치.The separation distance between the expansion pipe and the flange is less than 1M powder collection device for exhaust pipe. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 다른 배기배관의 외부를 둘러싸는 가열장치를 더 포함하되, 상기 가열장치는 100℃ 내지 300℃ 범위에서 온도 조절이 가능한 발열재킷인 것을 특징으로 하는 배기배관용 분말포집장치.And a heating device surrounding the outside of the other exhaust pipe, wherein the heating device is a heating jacket capable of temperature control in a range of 100 ° C to 300 ° C. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 배기배관의 외부를 둘러싸는 가열장치를 더 포함하는 배기배관용 분말포집장치.Powder collecting device for exhaust pipe further comprises a heating device surrounding the outside of the exhaust pipe. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 확장배기관은The expansion exhaust pipe 좁은 입구와 넓은 출구를 갖는 흡입영역; 및A suction zone having a narrow inlet and a wide outlet; And 넓은 입구와 좁은 출구를 갖는 배출영역을 포함하되, 상기 좁은 입구 및 상기 좁은 출구의 내경들은 상기 배기배관의 내경과 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 배기배관용 분말포집장치.And a discharge area having a wide inlet and a narrow outlet, wherein the inner diameters of the narrow inlet and the narrow outlet are substantially the same as the inner diameter of the exhaust pipe. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 넓은 출구 및 상기 넓은 입구의 내경들은 상기 배기배관의 내경보다 큰 것을 특징으로 하는 배기배관용 분말포집장치.The inner diameter of the wide outlet and the wide inlet is larger than the inner diameter of the exhaust pipe powder collecting device for exhaust pipe. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 넓은 출구 및 상기 넓은 입구의 내경들은 상기 배기배관 내경의 1.5 배 내지 2.5 배인 것을 특징으로 하는 배기배관용 분말포집장치.The inner diameter of the wide outlet and the wide inlet is 1.5 times to 2.5 times the inner diameter of the exhaust pipe powder collecting device for exhaust pipe. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 투명윈도우는 상기 흡입영역 및 상기 배출영역 사이에 삽입되는 것을 특징으로 하는 배기배관용 분말포집장치.The transparent window is a powder collecting device for exhaust pipe, characterized in that inserted between the suction area and the discharge area. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 확장배기관은 연속하여 2개 이상 직렬 접속된 것을 특징으로 하는 배기배관용 분말포집장치.The expansion pipe is an exhaust pipe powder collecting device, characterized in that two or more connected in series.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20220025497A (en) * 2020-08-24 2022-03-03 주식회사 포스코 Device for reducing hydrogen sulfide and the method

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