KR20150024754A - Heating apparatus of vacuum pump for semiconductor equipment - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 제조설비의 진공펌프용 히팅장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공정 챔버의 진공 조성을 위해 구비되는 진공펌프의 부식, 파우더 형성 등을 막기 위해 공급되는 질소 또는 아르곤 가스를 히팅하는 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a heating apparatus for a vacuum pump in a semiconductor manufacturing facility, and more particularly, to a heating apparatus for heating a nitrogen or argon gas supplied to prevent corrosion, powder formation, etc. of a vacuum pump .
일반적으로 각종 전자장비의 제조에 사용되는 전자부품인 반도체 소자를 제조하는 공정 중에는 필요한 장비가 구비되어 있는 공정챔버에서 진행된다.BACKGROUND ART [0002] Generally, electronic components used in the manufacture of various electronic devices, such as semiconductor devices, are processed in a process chamber equipped with necessary equipment.
예를 들면, 웨이퍼의 특정 부분 물질을 화학 반응을 통해 제거하는 식각공정이나, 화학 반응을 이용하여 웨이퍼상에 박막을 형성하는 화학기상증착공정, 실리콘 단결정으로 된 웨이퍼의 특정한 영역에 전기전도특성을 부여하기 위하여 불순물을 첨가하는 이온주입공정 등은 모두 공정챔버 내에서 진행된다. For example, the present invention can be applied to an etching process for removing a specific partial material of a wafer through a chemical reaction, a chemical vapor deposition process for forming a thin film on the wafer using a chemical reaction, And an ion implantation process for adding impurities to be imparted all proceeds in the process chamber.
또한, 공정챔버에서는 플라즈마를 쉽게 발생시키기 위해 주로 챔버 내의 공기를 모두 배출시킨 후에 몇가지 원하는 가스만 주입하고, 고전력고주파를 인가하여 플라즈마를 발생시켜서 웨이퍼와 주입된 가스 간의 화학/물리적 반응을 통해 박막 및 식각 공정을 수행하게 된다.In addition, in order to easily generate the plasma in the process chamber, mainly the air in the chamber is exhausted, only a few desired gases are injected, a high-power high frequency is applied to generate plasma, and chemical / physical reaction is performed between the wafer and the injected gas, The etching process is performed.
그리고, 공정챔버에서 소정의 진공분위기를 조성하기 위해서는 공정챔버에 진공라인으로 연결된 진공펌프, 예를 들면 건식진공펌프(Dry vaccuum pump)의 흡입작용으로 이루어지며, 건식진공펌프에 의해 흡입된 반응가스나 공정 부산물 등은 배기라인을 통해 외부로 배출된다. In order to form a predetermined vacuum atmosphere in the process chamber, a vacuum pump connected to the process chamber via a vacuum line, for example, a dry vacuum pump, is used to suck the reaction gas sucked by the dry vacuum pump. And process by-products are discharged to the outside through the exhaust line.
이렇게 공정챔버의 내부를 최적의 진공환경으로 조성하기 위해서 공정챔버 내부의 공기를 진공펌프로 배출시키게 되는데, 이때 공정챔버 내의 각종 불순물이 진공펌프측으로 유입 및 흡착되면서 진공펌프의 고장을 초래하는 원인이 되며, 이를 해소하기 위해 진공펌프측에 N2, Ar 가스를 공급하여 진공펌프 내부에 파우더가 형성되는 것을 막고 있다. In order to optimize the inside of the process chamber, air in the process chamber is discharged through a vacuum pump. At this time, various impurities in the process chamber are introduced into and adsorbed to the vacuum pump, causing the failure of the vacuum pump In order to solve this problem, N 2 and Ar gas are supplied to the side of the vacuum pump to prevent the powder from being formed inside the vacuum pump.
예를 들면, 반도체 제조공정에서는 여러 종류의 화학 물질이 사용되며, 이러한 화학 물질은 반도체 제조 과정에서 공정챔버와 같은 반도체 제조공간에서 진공을 유지하는 진공펌프까지 도달하는 과정에서 외부로 열에너지를 손실하면서 분말화된다. For example, in the semiconductor manufacturing process, various kinds of chemical substances are used. In the process of semiconductor manufacturing, in the process of reaching the vacuum pump which maintains the vacuum from the semiconductor manufacturing space such as the process chamber, Powdered.
이러한 분말화는 진공펌프에 도달하여 진공을 유지하기 위해 회전하는 로터(Roots rotor 또는 Screw rotor) 부위에 흡착, 고착화 현상을 일으키게 되고, 이로 인해 진공펌프에 과도한 부하량을 주거나, 사용 불능 상태를 초래하게 되며, 결국 진공펌프의 수명 저하 및 사용되는 목적에 부합되지 못하는 경우가 자주 발생하게 된다. Such pulverization causes adsorption and sticking phenomenon on the rotating rotor (Root rotor or screw rotor) to reach the vacuum pump and maintain the vacuum, thereby giving an excessive load to the vacuum pump or causing an unusable state And consequently, the life of the vacuum pump may be shortened and the pump may not meet the intended purpose.
이와 같은 점을 고려하여 한국 공개특허 10-2001-0009884호에서는 진공펌프측으로 유입되는 N2를 가열하여 내부에 파우더가 형성되는 것을 방지하는『히팅 모듈을 구비한 진공펌프』를 제시하고 있다. In view of this, Korean Patent Laid-Open No. 10-2001-0009884 discloses a " vacuum pump having a heating module " which prevents N 2 from flowing into the vacuum pump side to prevent powder from forming inside.
그러나, 상기『히팅 모듈을 구비한 진공펌프』의 경우 N2가 흐르는 관 둘레를 가열하기 위한 별도의 가열코일, 전원, 스위치 등을 필요로 하므로, 설비 운용의 경제적인 측면에서 불리한 점이 있고, 또 관다발과 이것을 둘러싸는 가열코일로 구성되는 히팅 모듈을 갖추어야 하는 등 레이아웃 측면에서도 불리한 점이 있다.
However, in the case of the above-mentioned "vacuum pump with a heating module", there is a disadvantage in economical aspects of facility operation because a separate heating coil, a power supply, a switch, etc. are required for heating the pipe around the pipe N 2. There is a disadvantage in terms of layout, such as having a heating module composed of a tube bundle and a heating coil surrounding the tube bundle.
따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 진공펌프측으로부터 연장되는 내부 배기라인에 N2 또는 Ar 파이프를 설치하고, 펌프 내부 배기라인에 존재하는 열 에너지를 이용하여 N2 또는 Ar을 가열하며, 이렇게 가열한 N2 또는 Ar을 진공펌프에 공급하는 새로운 형태의 N2 또는 Ar 가열방식을 구현함으로써, 진공펌프의 회전 로터 부위에 발생하는 화학물질 고착화 현상을 효과적으로 예방할 수 있음은 물론, 설비 운용의 효율성 및 레이아웃 설계의 자유도를 높일 수 있는 반도체 제조설비의 진공펌프용 히팅장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
Accordingly, the invention this as a view to devise the same point, installing N 2 or Ar pipe inside the exhaust line extending from the vacuum pump side, and by using the thermal energy present in the pump inside the exhaust line N 2 or Ar heating, and in this way the heated N 2 or Ar implement a new form of N 2 or Ar heating method for supplying a vacuum pump, of course, is that to prevent the chemical lock-in phenomenon generated in the rotor portion of the vacuum pump effectively And to provide a heating apparatus for a vacuum pump of a semiconductor manufacturing facility capable of improving efficiency of facility operation and freedom of layout design.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 반도체 제조설비의 진공펌프용 히팅장치는 다음과 같은 특징이 있다. In order to achieve the above object, a heating apparatus for a vacuum pump of a semiconductor manufacturing facility provided in the present invention has the following features.
상기 진공펌프용 히팅장치는 공정챔버의 진공환경 조성을 위한 진공펌프의 배기라인에 설치되어 배기라인에 존재하는 열 에너지를 이용하는 것으로서, 상기 배기라인의 바깥 둘레면에는 진공펌프측으로 연결되는 N2 또는 Ar 파이프가 수회 감겨진 형태로 설치되어, 진공펌프에 공급되는 N2 또는 Ar이 배기라인을 흐르는 가스와의 열교환에 의해 가열된 후에 공급되는 구조로 이루어진다. The heating device for a vacuum pump uses N 2 or Ar, which is connected to the vacuum pump, on the outer circumferential surface of the exhaust line, which is installed in an exhaust line of a vacuum pump for forming a vacuum environment of the process chamber, A pipe is wound in several turns so that N 2 or Ar supplied to the vacuum pump is supplied after being heated by heat exchange with the gas flowing through the exhaust line.
따라서, 상기 진공펌프용 히팅장치는 진공펌프측으로 공급되는 N2 또는 Ar을 가열하여 온도를 높인 상태로 공급함으로써 진공펌프 내부의 회전 로터나 하우징에 화학물질이나 부산물이 고착되는 현상을 효과적으로 막을 수 있는 특징이 있다. Accordingly, the heating device for the vacuum pump can effectively prevent the phenomenon that chemical or by-products are fixed to the rotating rotor or the housing inside the vacuum pump by supplying N 2 or Ar supplied to the vacuum pump side with the heated temperature being increased Feature.
여기서, 상기 N2 또는 Ar 파이프가 감겨져 있는 배기라인의 둘레에는 N2 또는 Ar 파이프를 밀폐하면서 덮혀지는 구조의 전열 플레이트가 설치될 수 있으며, 이때의 전열 플레이트는 N2 또는 Ar 파이프를 내장하고 있는 N2 또는 Ar 파이프 일체형의 주물 형태로 이루어질 수 있다. Here, N 2 or N 2 or Ar periphery of the exhaust line that is wound around the pipe Ar The structure of the heat transfer plate which is covered with sealing the pipe to be installed, and the heat transfer plate in this case may be formed as a cast in the form of N 2 or Ar pipe integrated in a built-in N 2 or Ar pipe.
그리고, 상기 전열 플레이트의 바깥 둘레면에는 보조 가열수단으로서의 러버 히터(Rubber heater) 또는 실리카 히터(Silica heater)를 설치하여 N2 또는 Ar 파이프를 흐르는 N2 또는 Ar을 적절한 온도로 가열한 후에 공급되도록 하는 것이 바람직하다.
And, to be fed after heating the N 2 or Ar flowing N 2 or Ar pipe to the outer peripheral surface of the heat transfer plate is installed a rubber heater as an auxiliary heating means (Rubber heater) or the silica heater (Silica heater) at a suitable temperature .
본 발명에서 제공하는 반도체 제조설비의 진공펌프용 히팅장치는 다음과 같은 장점이 있다. The heating apparatus for a vacuum pump of the semiconductor manufacturing facility provided by the present invention has the following advantages.
첫째, 진공펌프로 공급되는 N2 또는 Ar을 가열하여 온도를 높인 상태로 공급함으로써, 진공펌프의 회전 로터 부위에 화학물질이 고착되는 문제를 해결할 수 있으며, 따라서 진공펌프의 사용 주기 및 교체 주기를 연장할 수 있다(에너지 보존의 법칙). First, by supplying N 2 or Ar supplied by a vacuum pump at a high temperature, it is possible to solve the problem that a chemical substance is fixed to the rotating rotor portion of the vacuum pump. Therefore, the use period and the replacement cycle of the vacuum pump Can be extended (the law of conservation of energy).
둘째, 진공펌프의 배기라인을 흐르는 반응가스의 열 에너지원을 활용하여 N2 또는 Ar을 가열함으로써, 별도의 열원을 필요로 하지 않는 등 매우 경제적이고 친환경적이며 설비 운용의 효율성을 높일 수 있다. Second, the N 2 or Ar is heated by utilizing the heat energy source of the reaction gas flowing through the exhaust line of the vacuum pump, so that a separate heat source is not required, which is very economical and eco-friendly, and the efficiency of facility operation can be improved.
셋째, 배기라인에 N2 또는 Ar 파이프를 감아놓은 형태이므로 구조가 간단하고 공간을 차지하지 않는 등 설비 전체 레이아웃 설계 자유도를 높일 수 있다. Third, since the N 2 or Ar pipe is wound around the exhaust line, the structure is simple and the space is not occupied.
넷째, 진공펌프 이후 배기라인(진공펌프와 스크러버 연결 구간)에서도 발생생하는 파우더의 생성을 억제할 수 있다.
Fourthly, it is possible to suppress the generation of powder generated in the exhaust line (vacuum pump and scrubber connection section) after the vacuum pump.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공펌프용 히팅장치를 나타내는 사시도 및 단면도
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 진공펌프용 히팅장치를 나타내는 사시도 및 단면도
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 진공펌프용 히팅장치를 나타내는 사시도 및 단면도
도 4는 본 발명에 따른 진공펌프용 히팅장치의 사용상태에 대한 일 예를 나타내는 개략도
도 5는 본 발명에 따른 진공펌프용 히팅장치의 사용상태에 대한 다른 예를 나타내는 개략도
도 6은 본 발명에 따른 진공펌프용 히팅장치의 사용상태에 대한 또 다른 예를 나타내는 개략도 1 is a perspective view and a cross-sectional view illustrating a heating apparatus for a vacuum pump according to an embodiment of the present invention;
2 is a perspective view and a cross-sectional view showing a heating apparatus for a vacuum pump according to another embodiment of the present invention;
3 is a perspective view and a cross-sectional view showing a heating apparatus for a vacuum pump according to another embodiment of the present invention;
4 is a schematic view showing an example of a use state of a heating apparatus for a vacuum pump according to the present invention;
5 is a schematic view showing another example of the use state of the heating apparatus for a vacuum pump according to the present invention.
6 is a schematic view showing still another example of the use state of the heating apparatus for a vacuum pump according to the present invention
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공펌프용 히팅장치를 나타내는 사시도 및 단면도이다. 1 is a perspective view and a cross-sectional view illustrating a heating apparatus for a vacuum pump according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시한 바와 같이, 상기 진공펌프용 히팅장치는 진공펌프, 예를 들면 건식진공펌프(Dry vaccuum pump)로 공급되는 N2 또는 Ar을 가열하고, 이렇게 가열한 고온의 N2 또는 Ar을 진공펌프측으로 공급함으로써, 진공펌프 내의 로터에 화학물질이 고착화되는 현상을 예방할 수 있는 구조로 이루어진다. As shown in FIG. 1, the heating apparatus for a vacuum pump heats N 2 or Ar supplied from a vacuum pump, for example, a dry vacuum pump, and supplies heated N 2 or Ar And is supplied to the vacuum pump so as to prevent the chemical from sticking to the rotor in the vacuum pump.
이를 위하여, 공정챔버(도 4의 도면부호 10)의 내부를 진공환경으로 조성하기 위하여 반응을 마친 가스를 흡입하여 외부로 배출하는 등의 역할을 수행하는 진공펌프(도 4의 도면부호 11)가 마련되고, 상기 진공펌프(11)의 배출측에는 원형 배기 파이프 형태의 배기라인(12)이 연장 설치된다. For this purpose, a vacuum pump (
이에 따라, 진공환경 조성 시 공정챔버(10) 내의 가스는 진공펌프(11)를 거쳐 배기라인(12)을 통해 외부로 배출된다. Accordingly, in the vacuum environment, the gas in the
이때, 상기 배기라인(12)을 따라 흐르는 가스의 온도는 대략 100∼200℃ 정도로서, 이러한 가스가 가지고 있는 열 에너지를 활용하여 N2 또는 Ar을 가열할 수 있게 된다. At this time, the temperature of the gas flowing along the
여기서, 상기 배기라인(12)은 진공펌프(11)의 배출측에 플랜지(16)를 통해 연결됨과 더불어 브라켓(17)을 이용하여 지지되는 구조로 설치될 수 있게 된다. Here, the
그리고, 상기 진공펌프(11)의 내부로 N2 또는 Ar을 공급하기 위한 수단으로 N2 또는 Ar 파이프(13)가 마련되고, 이때의 N2 또는 Ar 파이프(13)는 N2 또는 Ar 공급원(미도시)측으로부터 연장되어 진공펌프(11)의 내부로 연결되며, 이에 따라 N2 또는 Ar 공급원에서 제공되는 N2 또는 Ar은 N2 또는 Ar 파이프(13)를 따라 흘러서 진공펌프(11)의 내부로 공급될 수 있게 된다. In addition, the
특히, 상기 N2 또는 Ar 파이프(13)는 배기라인(12)의 길이방향을 따라가면서 배기라인 바깥 둘레면에 밀착되어 수차례 감겨지는 형태로 설치된다. In particular, the N 2 or
즉, N2 또는 Ar 공급원측에서 연장되는 N2 또는 Ar 파이프(13)는 배기라인(12)에 대략 나선형으로 수차례 감겨진 후에 진공펌프(11)측으로 연결된다. That is, the N 2 or
이에 따라, 상기 N2 또는 Ar 파이프(13)의 내부를 흐르는 N2 또는 Ar은 배기라인(12)의 내부를 흐르는 고온의 가스와 열교환을 할 수 있게 되고, 즉 배기라인(12)과 N2 또는 Ar 파이프(13) 간의 접촉에 의한 열전도에 의해 가스와 N2 또는 Ar 간에 열교환이 이루어질 수 있게 되고, 결국 이러한 열교환 작용에 의해 고온으로 가열된 N2 또는 Ar이 진공펌프(11)로 공급될 수 있게 된다. Accordingly, the N 2 or being able to be a gas and the heat of high temperature flowing through the interior of the Ar pipe (13), N 2 or Ar is the exhaust line (12) flowing in the interior, that is the exhaust line (12) N 2 Or the
여기서, 상기 진공펌프(11)의 내부를 흐르는 가스의 온도가 대략 150℃ 정도인 점을 고려할 때, 가스와의 열교환 작용에 의해 가열되는 N2 또는 Ar의 온도는 70∼80℃ 정도를 유지할 수 있게 되고, 결국 N2 또는 Ar은 이러한 온도를 유지한 채로 진공펌프(11)의 내부에 공급될 수 있게 된다. Considering that the temperature of the gas flowing through the inside of the
따라서, 상기 N2 또는 Ar 파이프(13)를 흐르는 N2 또는 Ar은 배기라인(12)을 흐르는 가스와의 열교환을 통해 일정 온도(예를 들면 대략 100∼200℃ 정도의 온도)로 가열되어 진공펌프(11)의 내부로 공급되고, 이렇게 공급되는 고온의 N2 또는 Ar에 의해 진공펌프(11)의 내부가 고온의 환경으로 조성될 수 있게 되므로서, 온도 저하에 따른 화학물질의 분말화를 억제시킬 수 있는 등 회전 로터 부위에 화학물질이 고착화되는 현상을 예방할 수 있게 된다. Accordingly, it is heated to the N 2 or
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 진공펌프용 히팅장치를 나타내는 사시도 및 단면도이다. 2 is a perspective view and a sectional view showing a heating apparatus for a vacuum pump according to another embodiment of the present invention.
도 2에 도시한 바와 같이, 상기 배기라인(12)측과 N2 또는 Ar 파이프(13)측 간의 열교환 효율을 높여줄 수 있는 방식을 보여준다. As shown in FIG. 2, the heat exchange efficiency between the side of the
이를 위하여, 상기 배기라인(12)의 길이방향을 따라가면서 배기라인 바깥 둘레면에 밀착되어 수차례 감겨지는 형태로 설치되는 N2 또는 Ar 파이프(13)가 마련되고, 상기 배기라인(12)의 둘레, 즉 배기라인(12)에 감겨져 있는 N2 또는 Ar 파이프(13)의 둘레에는 이때의 N2 또는 Ar 파이프(13)를 밀폐하면서 덮혀지는 구조의 전열 플레이트(14)가 설치된다. For this purpose, an N 2 or Ar pipe (13) installed in the form of being wound on the outer circumferential surface of the exhaust line several times along the longitudinal direction of the exhaust line (12) the peripheral, i.e., the
즉, 상기 배기라인(12)의 바깥 둘레면에 N2 또는 Ar 파이프(13)가 감겨지게 되고, 그 위에 관 형태의 전열 플레이트(14)가 덮혀지게 되므로서, 상기 N2 또는 Ar 파이프(13)는 전열 플레이트(14)의 내부에 수용된 상태로 배기라인(12)측에 감겨져 있게 된다. That is, the N 2 or
이때의 전열 플레이트(14)는 배기라인(12)과 마찬가지로 원형을 이루면서 배기라인(12)에 동심원상으로 설치될 수 있게 된다. At this time, the
여기서, 상기 전열 플레이트(14)는 열전도도가 우수한 알루미늄 재질을 적용하여, 배기라인(12)측에서 전도되는 열의 대부분을 N2 또는 Ar 파이프(13)측으로 전도될 수 있도록 하는 것이 바람직하다. It is preferable that the
그리고, 상기 전열 플레이트(14)와 N2 또는 Ar 파이프(13)의 조합에 대한 일 예로서, 상기 전열 플레이트(14)는 N2 또는 Ar 파이프(13)를 일체 내장하고 있는 형태, 다시 말해 N2 또는 Ar 파이프(13)가 전열 플레이트(14)의 두께 속에 파뭍혀 있는 있는 형태의 N2 또는 Ar 파이프 일체형의 주물 형태로 이루어질 수 있게 된다. As an example of the combination of the
즉, 상기 N2 또는 Ar 파이프(13)를 인서트한 상태에서 주물을 부어 전열 플레이트(14)를 제작한 형태로 이루어질 수 있게 된다. That is, the
이때, 상기 전열 플레이트(14)에 일체 내장되어 있는 N2 또는 Ar 파이프(13)의 경우 배기라인(12)측과 접하는 부분은 노출되도록 하여, 배기라인(12)에서 N2 또는 Ar 파이프(13)로 직접적인 접촉에 의한 열전도가 이루어질 수 있도록 하는 것이 바람직하다. At this time, in the case of N 2 or
이에 따라, 상기 N2 또는 Ar 파이프(13)의 내부를 흐르는 N2 또는 Ar은 배기라인(12)의 내부를 흐르는 고온의 가스와 열교환을 할 수 있게 되고, 즉 배기라인(12)과 N2 또는 Ar 파이프(13) 간의 직접적인 접촉에 의한 열전도 및 전열 플레이트(14)를 통한 간접적인 열전도에 의해 가스와 N2 또는 Ar 간에 열교환이 이루어질 수 있게 되고, 결국 이러한 열교환 작용에 의해 고온으로 가열된 N2 또는 Ar이 진공펌프(11)로 공급될 수 있게 된다. Accordingly, the N 2 or being able to be a gas and the heat of high temperature flowing through the interior of the Ar pipe (13), N 2 or Ar is the exhaust line (12) flowing in the interior, that is the exhaust line (12) N 2 Or the
이때, 상기 배기라인(12)측에서 전해지는 열은 직접 접촉에 의해 N2 또는 Ar 파이프(13)에 전도되고, 이와 함께 배기라인(12)측에서 전해지는 열은 전열 플레이트(14)에 전해짐과 더불어 그 속에 수용되어 있는 N2 또는 Ar 파이프(13)로 곧바로 전도되므로, 다시 말해 배기라인(12)에서 제공되는 열 에너지의 거의 대부분이 이때의 배기라인(12)을 감싸고 있는 전열 플레이트(14)로 회수(전도)되어 곧바로 N2 또는 Ar 파이프(13)측으로 전도되므로서, 열손실을 최소화하면서 N2 또는 Ar의 열교환 효율을 높일 수 있게 된다. At this time, the heat transmitted from the side of the
이렇게 전열 플레이트(14)의 열전도 작용을 이용하여 N2 또는 Ar 파이프(13) 내의 N2 또는 Ar을 가열함으로써, N2 또는 Ar의 온도는 50∼200℃ 정도를 유지할 수 있게 되고, 결국 N2 또는 Ar은 이러한 온도를 유지한 채로 진공펌프(11)의 내부에 공급될 수 있게 된다. To do this by heating the N 2 or Ar in a N 2 or
따라서, 상기 N2 또는 Ar 파이프(13)를 흐르는 N2 또는 Ar은 배기라인(12)을 흐르는 가스가 가지는 열 에너지를 배기라인(12)과 N2 또는 Ar 파이프(13) 간의 직접적인 열전도 및 전열 플레이트(14)를 매개로 한 간접적인 열전도를 통해 전달받아 일정 온도(예를 들면 대략 50∼200℃ 정도의 온도)로 가열되어 진공펌프(11)의 내부로 공급되고, 이렇게 공급되는 고온의 N2 또는 Ar에 의해 진공펌프(11)의 내부가 고온의 환경으로 조성될 수 있게 되므로서, 온도 저하에 따른 화학물질의 분말화를 억제시킬 수 있는 등 회전 로터 부위에 화학물질이 고착화되는 현상을 예방할 수 있게 된다. Accordingly, the direct heat conduction and heat transfer between the N 2 or
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 진공펌프용 히팅장치를 나타내는 사시도 및 단면도이다. 3 is a perspective view and a sectional view showing a heating apparatus for a vacuum pump according to another embodiment of the present invention.
도 3에 도시한 바와 같이, 여기서는 배기라인(12)을 흐르는 가스와의 열교환 작용과 더불어 별도의 히터 수단을 이용하여 N2 또는 Ar 가스를 가열하는 방식을 보여준다. As shown in FIG. 3, here, a method of heating N 2 or Ar gas using a separate heater means in addition to heat exchange action with gas flowing through the
이를 위하여, 상기 배기라인(12)의 길이방향을 따라가면서 배기라인 바깥 둘레면에 밀착되어 수차례 감겨지는 형태로 설치되는 N2 또는 Ar 파이프(13)가 마련되고, 상기 배기라인(12)에 감겨져 있는 N2 또는 Ar 파이프(13)의 둘레에는 N2 또는 Ar 파이프(13)를 밀폐하면서 덮는 구조의 전열 플레이트(14)가 설치된다. For this purpose, an N 2 or Ar pipe (13) installed in the form of being wound several times on the outer circumferential surface of the exhaust line along the longitudinal direction of the exhaust line (12) A
그리고, 상기 N2 또는 Ar 파이프(13)를 덮고 있는 전열 파이프(14)의 바깥 둘레면에는 보조 가열수단으로서 러버 히터 또는 실리카 히터(15)가 설치된다. A rubber heater or a
이때의 러버 히터 또는 실리카 히터(15)는 전열 파이프(14)를 완전히 감싸는 구조로 설치될 수 있게 된다. At this time, the rubber heater or the
물론, 상기 러버 히터 또는 실리카 히터(15)에는 별도의 전원(미도시)과 스위치(미도시)가 갖추어져 있어서, 전원 공급과 함께 러버 히터 또는 실리카 히터(15)가 가동될 수 있게 된다. Of course, the rubber heater or the
이러한 러버 히터 또는 실리카 히터(15)는 약 50∼200℃ 정도의 온도까지 제어가 가능한 통상의 러버 히터 또는 실리카 히터를 적용할 수 있다. The rubber heater or the
이와 같은 러버 히터(15)는 진공펌프(11)로 공급되는 N2 또는 Ar의 온도를 추가로 상승시킬 필요가 있는 경우에 적절히 사용할 수 있으며, 진공펌프(11)로 공급되는 N2 또는 Ar이 배기라인(12)을 흐르는 가스와의 열교환 작용에 의해 충분히 높은 온도(화학물질의 분말화를 억제할 수 있는 100∼200℃ 정도의 온도)로 가열되는 상태이므로, N2 또는 Ar의 온도를 추가로 높이는데에는 큰 에너지를 필요로 하지 않게 된다. Such a
도 4는 본 발명에 따른 진공펌프용 히팅장치의 사용상태에 대한 일 예를 나타내는 개략도이다. 4 is a schematic view showing an example of the use state of the heating apparatus for a vacuum pump according to the present invention.
도 4에 도시한 바와 같이, 웨이퍼에 대한 소정의 공정이 수행되는 공정챔버(10)와, 회전 로터(18)를 가지면서 공정챔버(10) 내의 진공환경을 조성하기 위한 진공펌프(11), 그리고 가스 배출을 위해 진공챔퍼(11)측에서 연장되는 배기라인(12)이 마련된다. As shown in Fig. 4, a
그리고, 상기 진공펌프(11)에 N2 또는 Ar을 공급하기 위한 N2 또는 Ar 파이프(13)는 배기라인(12)의 바깥 둘레면에 수회 감겨진 후, 진공펌프(11)측으로 연결된다. The N 2 or
여기서, 상기 진공펌프(11)측으로 약 20℃ 정도의 온도를 가지는 N2 또는 Ar을 공급할 수 있는 서브 N2 파이프(19)가 더 구비될 수 있으며, 이때의 서브 N2 또는 Ar 파이프(19)는 상기 N2 또는 Ar 파이프(13)로부터 분기되어 진공펌프(11)의 내부로 연결될 수 있다. Here, the sub-N 2 capable of supplying N 2 or Ar having a temperature of about 20 ° C to the side of the vacuum pump 11
물론, 상기 서브 N2 또는 Ar 파이프(19)의 분기점에는 선택 개폐가 가능한 밸브(미도시)가 설치될 수 있다. Of course, a valve (not shown) capable of selectively opening and closing can be installed at the branch point of the sub N 2 or
이 상태에서, 상기 공정챔버(10)의 진공분위기를 조성하기 위해 공정챔버(10)에 진공라인으로 연결된 진공펌프(11)의 흡입작용으로 이루어지고, 진공펌프(11)에 의해 흡입된 고온의 가스는 배기라인(12)을 통해 외부로 배출된다. In this state, a
이와 더불어, 상기 진공펌프(11)의 내부로는 N2 또는 Ar 파이프(13)를 통해 N2 또는 Ar이 공급된다. In addition, N 2 or Ar is supplied to the inside of the
이때, 상기 N2 또는 Ar 파이프(13)를 흐르는 N2 또는 Ar은 배기라인(12)을 흐르는 고온의 가스와 열교환이 이루어지게 되고, 이러한 열교환 작용을 통해 일정 온도로 가열된 N2 또는 Ar이 진공펌프(11)의 내부로 공급되고, 따라서 고온의 N2 또는 Ar에 의해 진공펌프(11)의 내부가 고온의 환경을 유지하게 되므로서, 온도 저하에 따른 화학물질의 분말화를 억제시킬 수 있고, 결국 회전 로터 부위에 화학물질이 고착화되는 현상을 예방할 수 있다. At this time, the N 2 or N 2 or Ar is an
한편, 본 발명에서 제공하는 진공펌프용 히팅장치는 위의 실시예와 같은 단일 진공펌프에 적용되는 것 이외에도, 도 5에 도시한 바와 같이, 다단식으로 이루어진 진공펌프에도 적용될 수 있다. In addition, the heating device for a vacuum pump provided in the present invention may be applied to a single-stage vacuum pump as well as a single-stage vacuum pump as in the above embodiment, as shown in FIG.
이 경우에도 N2 또는 Ar 파이프(13)를 흐르는 N2 또는 Ar은 배기라인(12)을 흐르는 고온의 가스와 열교환이 이루어지게 되고, 이러한 열교환 작용을 통해 일정 온도로 가열된 N2 또는 Ar이 각각의 진공펌프(11)의 내부로 공급될 수 있게 된다. In this case, N 2 or N 2 or Ar flowing
또한, 본 발명에서 제공하는 진공펌프용 히팅장치는, 도 6에 도시한 바와 같이, 진공펌프(11)와 스크러버(20) 사이를 연결하는 라인에도 N2 또는 Ar 파이프(13)가 설치되어, 이때의 라인을 흐르는 고온의 가스와 열교환이 이루어질 수 있도록 할 수 있다. 6, the N 2 or
이렇게 본 발명의 진공펌프용 히팅장치는 펌프의 로터 또는 하우징 부위에 발생하는 파우더(Powder)의 생성을 억제하기 위하여 사용되는 N2 또는 Ar 가스의 사용온도(50∼200℃) 범위를 가진 진공펌프용이나 진공펌프 배기라인(진공펌프와 스크러버 연결구간) 등에 다양한 곳에 적용될 수 있다. The heating device for a vacuum pump according to the present invention is a vacuum pump having a working temperature (50 to 200 ° C) of N 2 or Ar gas used for suppressing the generation of powder generated in a rotor or a housing of a pump, (Vacuum pump and scrubber connection section), and so on.
그리고, 본 발명의 진공펌프용 히팅장치가 적용되는 진공펌프의 로터는 크게 베인 타입과 스크류 타입, 그리고 복합 타입(베인+스크류) 등으로 구분되며, 본 발명에서 제공하는 히팅장치는 베인 타입, 스크류 타입, 복합타입(베인+스크류) 등 다양한 타입에 적용되어 원활하게 사용될 수 있다. The vacuum pump according to the present invention is divided into a vane type, a screw type, and a composite type (vane + screw). The heating device provided in the present invention is a vane type, Type, composite type (vane + screw), and can be used smoothly.
이와 같이, 본 발명에서는 진공펌프의 배기라인에 존재하는 열 에너지를 활용하여 가열한 고온의 N2 또는 Ar을 진공펌프측에 제공함으로써, 진공펌프의 회전 로터 부위에 발생하는 화학물질 고착화 현상을 효과적으로 예방할 수 있고, 따라서 진공펌프의 내구 성능을 높여 사용 주기 및 교체 주기를 연장할 수 있다.
As described above, according to the present invention, the high temperature N 2 or Ar heated by utilizing the thermal energy existing in the exhaust line of the vacuum pump is provided to the side of the vacuum pump, so that the phenomenon of chemical fixation occurring at the rotating rotor portion of the vacuum pump can be effectively Therefore, the life cycle and replacement cycle of the vacuum pump can be extended by increasing the durability of the vacuum pump.
10 : 공정챔버 11 : 진공펌프
12 : 배기라인 13 : N2 또는 Ar 파이프
14 : 전열 플레이트 15 : 러버 히터 또는 실리카 히터
16 : 플랜지 17 : 브라켓
18 : 회전 로터 19 : 서브 N2 또는 Ar 파이프
20 : 스크러버(Scrubber)10: process chamber 11: vacuum pump
12: exhaust line 13: N 2 or Ar pipe
14: Heating plate 15: Rubber heater or silica heater
16: Flange 17: Bracket
18: rotating rotor 19: sub N 2 or Ar pipe
20: Scrubber
Claims (6)
상기 배기라인(12)의 바깥 둘레면에는 진공펌프(11)측으로 연결되는 N2 또는 Ar 파이프(13)가 수회 감겨진 형태로 설치되어, 진공펌프(11)에 공급되는 N2 또는 Ar이 배기라인(12)을 흐르는 가스와의 열교환에 의해 가열된 후에 공급되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 진공펌프용 히팅장치.
Which is provided in the exhaust line 12 of the vacuum pump 11 for forming the vacuum environment of the process chamber 10 and utilizes the thermal energy existing in the exhaust line 12,
An N 2 or Ar pipe 13 connected to the side of the vacuum pump 11 is provided in the outer peripheral surface of the exhaust line 12 so as to be wound several times so that N 2 or Ar supplied to the vacuum pump 11 is discharged Is heated after being heated by heat exchange with the gas flowing through the line (12).
상기 N2 또는 Ar 파이프(13)가 감겨져 있는 배기라인(12)의 둘레에는 N2 또는 Ar 파이프(13)를 밀폐하면서 덮혀지는 구조의 전열 플레이트(14)가 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 진공펌프용 히팅장치.
The method according to claim 1,
The N 2 or Ar pipe of semiconductor manufacturing equipment, characterized in that that (13) is wound around the heat transfer plate 14 of the structure circumference is to be covered and sealed N 2 or Ar pipe 13 of the exhaust line (12) installed in For a vacuum pump.
상기 전열 플레이트(14)는 N2 또는 Ar 파이프(13)를 내장하고 있는 N2 또는 Ar 파이프 일체형의 주물 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 진공펌프용 히팅장치.
The method of claim 2,
Characterized in that the heat transfer plate (14) is in the form of a casting of a N 2 or Ar pipe integral type incorporating an N 2 or Ar pipe (13).
상기 전열 플레이트(14)의 바깥 둘레면에는 보조 가열수단으로서의 러버 히터 또는 실리카 히터(15)가 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 진공펌프용 히팅장치.
The method of claim 2,
Characterized in that a rubber heater or silica heater (15) as auxiliary heating means is provided on the outer circumferential surface of the heat transfer plate (14).
상기 N2 또는 Ar 파이프(13)는 진공펌프(11)와 스크러버(20)을 연결하는 라인에 설치되어, N2 또는 Ar 파이프(13)를 흐르는 N2 또는 Ar이 라인을 흐르는 가스와 열교환이 이루어질 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 진공펌프용 히팅장치.
The method according to claim 1,
The N 2 or Ar pipe 13 is installed in a line connecting the vacuum pump 11 and the scrubber 20 so that N 2 or Ar flowing through the N 2 or Ar pipe 13 is heat- And a heating device for a vacuum pump of a semiconductor manufacturing facility.
상기 N2 또는 Ar 파이프(13)는 베인 타입, 스크류 타입 및 복합 타입(베인+스크류) 중에서 어느 하나의 타입으로 이루어진 진공펌프 로터에 적용되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 진공펌프용 히팅장치. The method according to any one of claims 1 to 5,
Wherein the N 2 or Ar pipe (13) is applied to a vacuum pump rotor of any one of a vane type, a screw type, and a composite type (vane + screw).
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