KR20100026822A - 폐가스 처리용 스크러버의 파우더 제거 장치 - Google Patents

폐가스 처리용 스크러버의 파우더 제거 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폐가스 처리용 가스 스크러버의 파우더 제거 장치에 관한 것으로, 히팅 챔버의 상부벽에 설치되어 히팅 챔버의 상부에서 하부측으로 에어를 분사하는 상부 에어노즐과, 상기 히팅 챔버의 측벽 중간부에 설치되어 히팅 챔버의 측벽 중앙부를 통해 에어를 분사하는 측면 에어노즐과, 상기 히팅 챔버의 측벽 하단부에 설치되어 히팅 챔버의 측벽 하부를 통해 에어를 분사하는 하부 에어노즐과, 상기 상부, 측면, 하부 에어노즐에 각각 연결설치되는 에어 공급관과, 상기 에어 공급관마다 설치되어 상기 에어 공급관을 개방 또는 차단하는 개폐 밸브와, 상기 개폐 밸브와 연결되어 이들의 동작을 제어하는 제어부를 포함하여 히팅 챔버의 내벽에 고착된 파우더가 잔류하지 않고 모두 제거됨으로써 반도체 제조 공정상의 생산성 향상 및 생산원가를 절감하는 효과가 있다.
가스 스크러버, 에어노즐, 개폐밸브, 제어부

Description

폐가스 처리용 스크러버의 파우더 제거 장치 {Apparatus for clealring powder of exhaust gas scrubber}
본 발명은 반도체 제조장비의 폐가스 처리용 스크러버에 관한 것으로, 보다 상세하게는 히팅 챔버에 고착되는 파우더를 제거하기에 적합하도록 한 폐가스 처리용 스크러버의 파우더 제거 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 제조공정시 웨이퍼 상에 박막을 형성하기 위해 사용되는 다양한 종류의 반응가스는 산화성분, 인화성분 및 유독성분을 보유하고 있어 사용을 마친 폐가스를 그대로 대기중에 방출하는 경우에는 인체에 유해할 뿐만 아니라 환경 오염을 유발시키는 문제가 있다.
이에 따라 폐가스의 유해성분함량을 허용 농도 이하로 낮추는 정화처리과정을 거쳐서 대기중으로 배출시키기 위하여 폐가스를 배기시키는 반도체 장비의 배기라인에는 폐가스의 유독성분을 제거하기 위한 가스 스크러버가 설치된다.
폐가스 처리용 가스 스크러버는 화학기상증착 공정에서 챔버의 내부에 많은 공정 부산물이 발생하여 생산을 중단하여 유지보수를 해야 하므로 생산성이 저하되는 문제가 있다.
따라서 종래에는 도 1에 도시한 바와 같이, 폐가스 처리용 가스 스크러버는 히팅 챔버(heat chamber)(1)와 웨트 챔버(wet chamber)(2)로 구성된다. 그리고 히팅 챔버(1)의 내부에 크리닝 에어 노즐(cleaning air nozzle)(13)이 설치된다. 이러한 크리닝 에어 노즐(3)은 히팅 챔버(1)의 천정에 해당되는 상부벽 중앙에 하나의 에어 노즐만이 설치되어 있어 히팅 챔버(1)의 내부 측벽에 적층되는 파우더(P)에는 영향을 미치지 못하게 된다.
따라서 주로 히팅 챔버(1)의 내부 측벽에서 쌓이는 파우더(P)에 의해 폐가스 유입관(4)이나 폐가스 유출관(5)이 차단되어 드라이 펌프(미도시)의 작동불량이 발생되는 문제가 있다.
본 발명의 목적은 가스 스크러버 내부에서 측벽에 적층되는 파우더의 제거가 원활하게 이루어져 반도체 제조 공정의 생산성을 향상시키고 생산원가를 절감하도록 한 폐가스 처리용 가스 스크러버의 파우더 제거 장치를 제공함에 있다.
본 발명은 히팅 챔버의 상부 내벽에 설치되어 상기 히팅 챔버의 내부의 상측에서 하측으로 에어를 분사하는 상부 에어노즐과, 상기 히팅 챔버의 측부 내벽 중간부에 설치되어 상기 히팅 챔버의 측벽 중앙부를 통해 에어를 분사하는 측면 에어노즐과, 상기 히팅 챔버의 측부 내벽 하단부에 설치되어 히팅 챔버의 측벽 하부를 통해 에어를 분사하는 하부 에어노즐과, 상기 상부, 측면, 하부 에어노즐에 각각 연결되는 에어 공급관들과, 상기 에어 공급관들마다 설치되어 상기 에어 공급관을 개방 또는 차단하는 개폐 밸브와, 상기 개폐 밸브와 연결되어 이들의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.
상기 상부 에어노즐은 상기 히팅 챔버의 상부벽에 설치되는 복수의 에어 노즐을 포함하고, 상기 복수의 에어 노즐은 상기 히팅 챔버의 히터의 내측과 외측에 각각 설치된 것이 바람직하다.
상기 측면 에어노즐과 하부 에어노즐은 상기 히티 챔버의 측부 내벽 중간부와 하부에 각각 적어도 2개의 에어노즐을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제어부는 상기 히팅 챔버의 상부 에어노즐의 개폐 밸브부터 측면 에어노 즐 및 하부 에어노즐의 개폐 밸브가 순차적으로 동작하도록 설정된 것이 바람직하다.
본 발명은 폐가스 유입되는 히팅 챔버의 상부벽과 측벽의 중간부의 하부측에 복수개의 에어노즐을 설치하고, 상기 에어노즐을 상부벽에서부터 순차적으로 작동하도록 하여 히팅 챔버의 내벽에 고착된 파우더가 잔류하지 않고 모두 제거됨으로써 반도체 제조 공정상의 생산성 향상 및 생산원가를 절감하는 효과가 있다.
본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
첨부도면 도 2는 본 발명에 따른 폐가스 처리용 가스 스크러버의 파우더 제거 장치의 일 실시예의 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 폐가스 처리용 가스 스크러버의 파우더 제거 장치의 일 실시예에 따른 동작순서의 타임차트이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 폐가스 처리용 스크러버의 파우더 제거 장치(100)는 히팅 챔버(11)와 웨트 챔버(12)로 이루어지는 스크러버(10)에서 상기 히팅 챔버(11)의 상부벽(11a)에 설치되어 히팅 챔버(11)의 상부에서 하부측으로 에어를 분사하는 상부 에어노즐(110)과, 상기 히팅 챔버(11)의 측벽(11b) 중간부에 설치되어 히팅 챔버(11)의 측벽(11b) 중앙부를 통해 에어를 분사하는 측면 에어노즐(120)과, 상기 히팅 챔버(11)의 측벽(11b) 하단부에 설치되어 히팅 챔버(11)의 측벽(11b) 하부를 통해 에어를 분사하는 하부 에어노즐(130)을 포함한다. 그리고 상기 상부, 측면, 하부 에어노즐(110)(120)(130)에 각각 연결설치되는 에어 공급관(141,142,143)과, 상기 에어 공급관(141,142,143)마다 설치되어 에어 공급관(141,142,143)을 개방 또는 차단하는 개폐 밸브(151,152,153)와, 상기 개폐 밸브(151,152,153)와 연결되어 이들의 동작을 제어하는 제어부(160)를 포함한다.
상기 폐가스 처리용 가스 스크러버(10)의 히팅 챔버(11)의 일측에는 폐가스 유입관(14)이 설치되고, 웨트 챔버(12)의 타측에는 폐가스 유출관(15)이 연결설치되어 있고, 히팅 챔버(11)의 상부벽에는 히터(16)가 설치되어 있다.
상기 상부 에어노즐(110)은 상기 히팅 챔버(11)의 상부벽(11a)에 3개의 에어 노즐이 설치된다. 히터(16)의 내측에 1개의 상부 에어노즐(111)이 설치되고 히터(16)의 외측으로 2개의 상부 에어노즐(112,113)이 각각 설치된다.
상기 측면 에어노즐(120)은 상기 히팅 챔버(11)의 측벽(11b) 중간부에 설치된다. 이러한 측면 에어노즐(120)은 적어도 2개 이상의 에어노즐(120,120')이 설치되어 일정간격을 갖고 설치되어 상기 히팅 챔버(11)의 내부 중앙을 향해 에어를 분사하게 된다. 바람직하기는 도 2에서와 같이 2개의 측면 에어노즐(120)(120')이 서로 마주보고 설치된다.
상기 하부 에어노즐(130)은 상기 히팅 챔버(11)의 측벽(11b) 하단부에 상기 측면 에어노즐(120)과 이격된 상태로 설치된다. 이러한 하부 에어노즐(130)도 적어도 2개 이상의 에어노즐(130,130')이 일정간격을 갖고 설치되어 상기 히팅 챔버(11)의 내부 하측에 에어를 분사하게 된다. 바람직하기는 도 2에서와 같이, 2개의 하부 에어노즐(130)(130')이 서로 마주보고 설치된다.
상기 에어 공급관은 상부 에어노즐(110)에 연결되는 제 1 에어공급관(141)과, 상기 측면 에어노즐(120)에 연결되는 제 2 에어공급관(142)과, 상기 하부 에어노즐(130)에 연결되는 제 3 에어공급관(143)을 포함한다. 상기 제 1 에어공급관(141)은 3개의 공급관으로 분기되어 각각 상부 에어노즐(111,112,113)에 연결된다.
상기 개폐 밸브는 상기 제 1 에어공급관(141)에 설치되는 제 1 개폐 밸브(151)와, 상기 제 2 에어공급관(142)에 설치되는 제 2 개폐 밸브(152)와, 상기 제 3 에어공급관(143)에 설치되는 제 3 개폐 밸브(153)을 포함한다. 이때, 상기 개폐 밸브(151,152,153)는 솔레노이드 밸브인 것이 바람직하나, 이에 한정할 필요는 없고 에어 공급관(141,142,143)의 유로를 개폐할 수 있는 어떠한 종류의 밸브라도 적용할 수 있음은 물론이다.
상기 제어부(160)는 개폐 밸브(151,152,153)를 순차적으로 동작하도록 제어한다. 즉, 상기 제어부(160)는 상기 히팅 챔버의 상측에 위치한 에어노즐의 개폐 밸브부터 하측에 위치한 에어노즐의 개폐 밸브가 순차적으로 동작하도록 설정된다.
이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 폐가스 처리용 가스 스크러버의 파우더 제거 장치의 동작을 설명한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명 장치에 의해 파우더를 제거하는 동작은 제어부(160)의 신호에 의해 먼저 제 1 개폐 밸브(151)가 온되어 제 1 에어 공급관(141)이 개방된다. 상기 제 1 에어 공급관(141)이 개방되면 상기 상부 에어노즐(111,112,113)을 통해서 히팅 챔버(11)의 상부벽(11a)을 통해서 에어가 공급된 다. 상기 상부 에어노즐(111,112,113)는 히터(16)의 내측에 설치된 상부 에어노즐(111)을 통해 공급되는 에어에 의해 히터(16)의 내측에 적층된 파우더가 제거되고, 히터(16)의 외측에 설치된 상부 에어노즐(112,113)에 의해 히터(16)의 외측에 적층된 파우더가 제거된다. 따라서 히팅 챔버(11)의 상부벽(11a)에 적층되어 있던 대부분의 파우더(P)가 히팅 챔버(11)의 하부에 설치된 웨트 챔버(12)로 떨어지게 된다.
소정 시간이 경과되면 제어부(160)의 신호에 의해 제 1 개폐 밸브(151)는 오프되어 제 1 에어공급관(141)은 폐쇄되고, 제 2 개폐 밸브(152)가 온되어 제 2 에어공급관(142)이 개방된다. 제 2 에어공급관(142)의 개방에 의해 측면 에어노즐(120)(120')로 에어가 공급되어 히팅 챔버(11)의 측벽(11b)의 중앙부를 통해 히팅 챔버(11)의 내부로 분사된다. 따라서 히팅 챔버(11)의 측벽(11b)의 중앙부에 적층되어 있던 파우더(P)가 제거되어 웨트 챔버(12)로 떨어지게 된다.
또한, 제어부(160)에 의해 제 2 개폐 밸브(152)가 오프되면 제 2 에어공급관(142)는 폐쇄되며, 이어서 제 3 개폐 밸브(153)가 온되어 제 3 에어공급관(143)이 개방된다. 따라서 제 3 에어공급관(142)의 개방에 의해 하부 에어노즐(130)(130')로 에어가 공급되어 히팅 챔버(11)의 측벽(11b)의 하부를 통해서 히팅 챔버(11)의 내부로 분사되며, 히팅 챔버(11)의 측벽(11b)의 하부에 적층되어 있던 파우더(P)가 제거되어 웨트 챔버(12)측으로 떨어지게 된다.
이와 같이 제1,2,3 개폐 밸브(151,152,153)는 제어부(160)에 의해 순차적으로 개폐되어 상부, 측면, 하부 에어노즐이 순차적으로 에어를 히팅 챔버(11)의 상측에 서부터 하측으로 공급하므로 히팅 챔버(11)의 내부에 고착되어 있던 파우더(P)가 상측에서부터 순차적을 제거되어 히팅 챔버(11)에 파우더(P)가 잔류하지 않고 모두 웨트 챔버(12)쪽으로 제거되는 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 폐가스 처리용 가스 스크러버의 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 파우더 제거 장치가 설치된 폐가스 처리용 가스 스크러버의 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 파우더 제거 장치의 동작순서를 보인 타임차트.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
11 ; 히팅 챔버 12 ; 웨트 챔버
100 ; 파우더 제거 장치 110,111,112,113 ; 상부 에어노즐
120,120'; 측면 에어노즐 130,130'; 하부 에어노즐
141,142,143 ; 제1,2,3 에어공급관 151,152,153 ; 제1,2,3 개폐 밸브
160 ; 제어부

Claims (4)

  1. 히팅 챔버의 상부 내벽에 설치되어 상기 히팅 챔버의 내부의 상측에서 하측으로 에어를 분사하는 상부 에어노즐과,
    상기 히팅 챔버의 측부 내벽 중간부에 설치되어 상기 히팅 챔버의 측벽 중앙부를 통해 에어를 분사하는 측면 에어노즐과,
    상기 히팅 챔버의 측부 내벽 하단부에 설치되어 히팅 챔버의 측벽 하부를 통해 에어를 분사하는 하부 에어노즐과,
    상기 상부, 측면, 하부 에어노즐에 각각 연결되는 에어 공급관들과,
    상기 에어 공급관들마다 설치되어 상기 에어 공급관을 개방 또는 차단하는 개폐 밸브와,
    상기 개폐 밸브와 연결되어 이들의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 폐가스 처리용 스크러버의 파우더 제거 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 에어노즐은 상기 히팅 챔버의 상부벽에 설치되는 복수의 에어 노즐을 포함하고, 상기 복수의 에어 노즐은 상기 히팅 챔버의 히터의 내측과 외측에 각각 설치된 것을 특징으로 하는 폐가스 처리용 스크러버의 파우더 제거 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 측면 에어노즐과 하부 에어노즐은 상기 히티 챔버의 측부 내벽 중간부와 하부에 각각 적어도 2개의 에어노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐가스 처리용 스크러버의 파우더 제거 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 히팅 챔버의 상부 에어노즐의 개폐 밸브부터 측면 에어노즐 및 하부 에어노즐의 개폐 밸브가 순차적으로 동작하도록 설정된 것을 특징으로 하는 폐가스 처리용 스크러버의 파우더 제거 장치.
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