KR20180012396A - Apparatus for preventing clogging of exhaust of chemical vapor deposition equipment - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 CVD(Chemical Vapor Deposition)장비에 관한 것으로서, 특히 장시간의 CVD공정 수행 시 미반응 물질에 의해 CVD장비의 배기구가 막히는 클로깅(Clogging) 현상을 방지하기 위하여, CVD장비의 진공을 유지하면서 배기구 내벽에 적층되는 물질을 제거함으로써, CVD장비의 내부압력을 일정하게 유지함과 아울러 정상적인 화학적 반응을 유도할 수 있는 CVD장비의 배기구 막힘 방지 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a CVD (Chemical Vapor Deposition) apparatus. In particular, in order to prevent a clogging phenomenon in which an exhaust port of a CVD apparatus is clogged by unreacted substances during a long time CVD process, And more particularly, to an apparatus for preventing clogging of an exhaust system of a CVD apparatus capable of maintaining a constant internal pressure of a CVD apparatus and inducing a normal chemical reaction by removing substances deposited on the inner wall of the exhaust system.
CVD(Chemical Vapor Deposition, 화학기상성장법)장비는 주로 반도체분야에서 IC(Integrated Circuit, 집적회로) 등의 제조공정에서 기판 위에 실리콘 등의 박막을 증착하는 목적으로 사용되는 방법으로서, 실리콘 산화막, 실리콘 질소막, 아모르퍼스 실리콘(Amorphous Silicon) 박막 등을 만드는데 사용된다. CVD (Chemical Vapor Deposition) equipment is mainly used for the purpose of depositing a thin film of silicon or the like on a substrate in a manufacturing process of IC (Integrated Circuit) in a semiconductor field, A nitrogen film, and an amorphous silicon thin film.
CVD는 제작과정에서 화학물질을 포함하는 가스에 열이나 빛으로 에너지를 가하거나, 고주파로 플라스마화시키면 원료물질이 라디칼화되어 반응성이 크게 높아져서 기판 위에 흡착되어 퇴적하는 화학반응을 이용한 것으로, 일반적인 박막 증착공정에서는 수십nm의 얇은 박막층 형성을 위해 사용되므로 증착시간이 매우 짧다. 도 1에 도시된 바와 같이, CVD공정은 외부와 차단된 반응실 내에서 가스를 공급하면서 임의의 에너지에 의하여 열분해를 일으켜 기판에 타겟소재를 증착시키게 된다.CVD is a chemical process in which chemical energy is applied to a gas containing a chemical substance during the production process, or when plasma is generated at a high frequency, the raw material is radicalized and reactivity is greatly increased to be adsorbed on the substrate and deposited. In the deposition process, the deposition time is very short because it is used for forming a thin film layer of several tens nm. As shown in FIG. 1, the CVD process pyrolyzes by arbitrary energy while supplying gas in the reaction chamber which is blocked from the outside, thereby depositing the target material on the substrate.
한편, 고순도 벌크형(Bulk type) 소재성장을 위해 광학렌즈 등 일부 소재 분야에서도 CVD장비가 사용된다. 벌크형 소재의 성장을 위한 CVD합성은 고온에서 100시간 이상의 장시간 동안 화학적 반응으로 진행된다. On the other hand, CVD equipment is also used in some materials such as optical lenses to grow bulk pumped materials. CVD synthesis for the growth of bulk materials proceeds by chemical reaction at high temperature for more than 100 hours for a long time.
도 2는 벌크 성장용 CVD장비(100)를 간략히 도시한 도면으로서, 히터(20)를 구동하여 화학적 반응이 이루어지도록 반응로(20) 내부의 온도를 충분히 상승시킨 후, 반응가스와 운반가스를 가스 공급라인(40)을 통해 챔버(10) 내로 유입시킨다. 통상, 100토르(Torr) 이하의 저진공에서 합성 증착이 이루어지도록 진공도를 유지시키면, 반응된 가스는 반응로(20) 표면에 증착되어 지속적으로 성장하고, 미처 반응하지 못한 반응가스들은 운반가스와 함께 배기부(50)로 배출된다. FIG. 2 is a view schematically showing a
챔버(10)의 주변에는 고온의 CVD장비를 냉각시키기 위한 냉각수 라인(60)이 구비되는데, 챔버(10)와 배기관(50)이 연결되는 부분(55, 배기구)에도 실링 오링의 열변형을 막기 위해 냉각수 라인(60)이 구비된다. 이때, 배기구(55)는 챔버(10) 내부의 진공을 유지하기 위하여 직경이 급속히 작아지므로, 전술한 냉각수 라인(60)에 의한 온도 급하강 및 좁은 직경으로 인해 배기연결부의 내측벽에 핵생성(Nucleation)이 발생하고 그 주위에 클로깅(Clogging)이 집중적으로 발생하여, 배기구가 막히게 된다.A
도 3에 클로깅이 발생한 벌크 성장용 CVD장비의 배기구 사진을 나타내었다. 도 3에 도시된 바와 같이, 배기구(55)가 응결물(D)에 의해 막히면 배기관을 통해 정상적으로 배기가 이루어지지 않기 때문에 챔버 내부의 압력이 변하고, 이로 인해 정상적인 화학적 반응이 유도되지 못하게 되어 결과적으로 원하는 소재를 얻을 수 없게 되는 문제점이 발생한다.FIG. 3 shows a photograph of the exhaust port of a CVD apparatus for bulk growth in which clogging occurred. As shown in FIG. 3, if the
상술한 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은 CVD장비의 장시간 운용 중 발생하는 배기구 내측의 미반응물질 응결을 CVD공정 중에 진공을 유지한 상태에서 제거할 수 있는 CVD장비의 배기구 막힘 방지 장치를 제공하는 데 있다.An object of the present invention to solve the above problems is to provide an apparatus for preventing clogging of an exhaust system of a CVD apparatus capable of removing condensation of unreacted materials inside an exhaust port during a long time operation of a CVD apparatus while maintaining a vacuum during a CVD process I have to.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 CVD장비의 배기구 막힘 방지 장치는, CVD장비의 배기구와 수직을 이루도록 배기관 상부에 천공된 홀에 연장하여 돌출되며, 돌출된 입구의 가장자리가 단차지게 형성된 원통형의 고정구; 상기 고정구의 중심부를 관통하여 상기 배기구에 이르는 길이로 형성되는 회전축; 상기 회전축의 상단에 고정핀에 의해 결합되어, 상기 회전축을 회전 및 상하 수직으로 이동시키는 핸들; 상기 회전축의 하단에 고정핀에 의해 결합되어, 상기 회전축의 회전 및 상하 이동에 따라 상기 배기구의 내부에 퇴적된 응결물을 제거하는 회전추; 상기 회전축이 중앙을 관통하도록 상기 회전축의 직경보다 큰 직경의 홀을 형성하고, 직경이 서로 다른 세 개의 원주가 단차지게 형성되어, 제1직경을 갖는 일단이 상기 고정구의 내주연에 삽입되고, 상기 고정구의 단차진 가장자리와 동일한 제2직경을 갖는 중앙부가 상기 고정구의 단차진 가장자리와 맞대어지며, 제3직경을 갖는 타단의 외주연에 나사선을 형성하고 내주연에 단차를 형성한 회전축결합부; 상기 회전축결합부의 제2직경을 갖는 중앙부와 상기 고정구의 단차진 가장자리를 결합하는 클램프; 상기 회전축결합부의 제3직경을 갖는 타단의 내주연의 단차에 삽입되어, 상기 회전축결합부를 관통하는 상기 회전축의 외주연과 상기 회전축결합부 사이를 밀폐시키는 제1실링부; 및 상기 회전축결합부의 제3직경을 갖는 타단의 외주연에 형성된 나사산과 나사결합되도록 내주연에 나사산을 형성하여, 상기 제1실링부와 상기 회전축결합부의 밀폐 정도를 조절하는 실링조절부; 및 상기 실링조절부의 나사결합의 풀림을 방지하는 커플러;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for preventing clogging of an exhaust system of a CVD apparatus, the apparatus comprising: a cylindrical body having a protruding inlet edge protruded in a stepped manner, A fixture of the apparatus; A rotation shaft passing through the center of the fixture and extending to the exhaust port; A handle coupled to an upper end of the rotary shaft by a fixing pin to rotate and vertically move the rotary shaft; A rotary weight coupled to a lower end of the rotary shaft by a fixing pin to remove condensed matter deposited inside the air outlet in accordance with rotation and vertical movement of the rotary shaft; Wherein one end having a first diameter is inserted into the inner periphery of the fixture and the other end of the one end is inserted into the inner periphery of the fixture, A rotating shaft engaging portion having a center portion having a second diameter equal to the stepped edge of the fastener, a rotating shaft engaging with the stepped edge of the fastener, a threaded portion formed on an outer circumference of the other end having a third diameter, A clamp that engages a center portion having a second diameter of the rotation axis coupling portion and a stepped edge of the fixture; A first sealing portion inserted into a stepped portion of the inner circumference at the other end having the third diameter of the rotary shaft coupling portion to seal between the outer circumference of the rotary shaft passing through the rotary shaft coupling portion and the rotary shaft coupling portion; And a seal adjusting part for adjusting the degree of sealing between the first sealing part and the rotation axis combining part by forming a thread on the inner circumference so as to be screwed with a thread formed on the outer circumference of the other end having the third diameter of the rotary shaft coupling part, And a coupler for preventing unscrewing of the screw connection of the seal adjusting part.
또한, 본 발명에 따른 CVD장비의 배기구 막힘 방지 장치에 있어서, 상기 실링부는, 상기 회전축결합부의 제3직경을 갖는 타단의 내주연의 단차에 삽입되는 제1오링 및 제2오링과, 상기 제1오링과 제2오링 사이에 삽입되어 상기 실링조절부의 조임에 따라 상기 제1오링과 제2오링을 축방향으로 가압하도록 중심방향으로 경사진 단면을 갖는 압착링 및 상기 제2오링과 상기 실링조절부 사이에 삽입되어 상기 제1오링, 제2오링 및 압착링을 커버하는 커버링으로 이루어지는 것이 바람직하다.The sealing portion may include a first O-ring and a second O-ring inserted into a step of an inner circumference at the other end having a third diameter of the rotary shaft coupling portion, A compression ring inserted between the O-ring and the second O-ring and having a section inclined in the center direction so as to press the first O-ring and the second O-ring axially in accordance with the tightening of the seal adjusting section, And a cover ring covering the first O-ring, the second O-ring and the compression ring.
또한, 본 발명에 따른 CVD장비의 배기구 막힘 방지 장치에 있어서, 상기 실링조절부의 나사결합의 풀림을 방지하는 커플러;를 더 구비하는 것이 바람직하다. In addition, in the apparatus for preventing clogging of exhaust vents in a CVD apparatus according to the present invention, it is preferable that the apparatus further comprises a coupler for preventing unscrewing of the screw of the seal adjusting unit.
또한, 본 발명에 따른 CVD장비의 배기구 막힘 방지 장치에 있어서, 상기 커플러는, 원주형의 상면에 하나 이상의 나사산이 형성된 결합홀을 형성하여 상기 실링조절부와 볼트로 결합되며, 일측이 중심에서 외주연까지 절단된 절단부를 형성하고, 상기 절단부를 양측에서 관통하여 나사산이 형성된 조임홀을 형성하여 상기 조임홀에 볼트를 결합하여 상기 회전축을 조이는 정도를 조절하는 것을 특징으로 한다.In the apparatus for preventing clogging of an exhaust system of a CVD apparatus according to the present invention, the coupler may include a coupling hole having one or more threads formed on a top surface of a columnar shape and coupled with the sealing adjustment unit by bolts, The cut portion cut to the periphery is formed and the cut portion is passed through from both sides to form a tightening hole formed with a thread so that the bolt is coupled to the tightening hole to adjust the degree of tightening the rotation axis.
또한, 본 발명에 따른 CVD장비의 배기구 막힘 방지 장치에 있어서, 상기 회전추는, 외주연을 따라 스크류 형상의 돌기를 형성함으로써 배기구의 내부에 퇴적된 응결물들을 더욱 효율적으로 제거할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. In addition, in the apparatus for preventing clogging of exhaust vents in CVD equipment according to the present invention, it is preferable that the rotating weights are formed so as to form screw-shaped protrusions along the outer circumference, thereby more effectively removing the condensates accumulated in the exhaust holes Do.
또한, 본 발명에 따른 CVD장비의 배기구 막힘 방지 장치에 있어서, 상기 클램프에 의하여 상기 회전축결합부의 제2직경을 갖는 중앙부와 결합되는 상기 고정구의 단차진 가장자리의 내주연에는, 실링오링과, 상기 회전축결합부의 제1직경을 갖는 일단의 외주연이 상기 고정구의 내부에 삽입될 시 상기 실링오링과의 마찰을 감소시키도록 상기 실링오링의 내주연에 삽입되는 환형링으로 구성되는 제2실링부를 더 구비함으로써, CVD장비와 본 발명에 따른 CVD장비의 배기구 막힘 방지 장치 사이에 발생할 수 있는 압력의 누설을 방지할 수 있다.Further, in the apparatus for preventing clogging of exhaust vents in a CVD equipment according to the present invention, a sealing O-ring is provided at an inner peripheral edge of the stepped edge of the fixing member coupled with a central portion having a second diameter of the rotary shaft- And an annular ring inserted into the inner periphery of the sealing O-ring so as to reduce friction with the sealing O-ring when the outer circumference of one end having the first diameter of the engaging portion is inserted into the fixing hole It is possible to prevent leakage of pressure that may occur between the CVD apparatus and the apparatus for preventing clogging of the exhaust system of the CVD apparatus according to the present invention.
전술한 바와 같이 본 발명은 냉각수로 인한 급랭 및 좁아진 직경으로 인하여 CVD장비의 배기구 내부에 퇴적되는 응결물을 CVD합성공정에 영향을 주지 않으면서도 효율적으로 제거할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention has the effect of effectively removing the condensate deposited inside the exhaust port of the CVD equipment due to the quenching and the narrowed diameter due to the cooling water without affecting the CVD synthesis process.
이에 따라, 본 발명은 CVD합성공정 중 주기적인 운용으로 배기구의 막힘을 예방함으로써 장시간의 CVD합성공정을 원활하게 수행할 수 있으며, CVD장비가 더욱 안정적으로 고품질의 벌크소재를 성장시킬 수 있도록 하는 효과가 있다. Accordingly, it is an object of the present invention to prevent clogging of the exhaust port by periodic operation during the CVD synthesis process, thereby enabling a long-time CVD synthesis process to be smoothly performed, and to provide a CVD device capable of growing a high- .
도 1은 일반적인 CVD장비를 간략히 도시한 도면,
도 2는 벌크 성장용 CVD장비를 간략히 도시한 도면,
도 3은 클로깅이 발생한 벌크 성장용 CVD장비의 배기구 사진,
도 4는 본 발명에 따른 CVD장비의 배기구 막힘 방지 장치가 CVD장비의 배기관에 장착된 상태를 나타낸 도면,
도 5a 및 5b는 본 발명에 따른 CVD장비의 배기구 막힘 방지 장치의 사용 전 및 사용중의 상태를 간략히 도시한 도면,
도 6은 본 발명에 따른 CVD장비의 배기구 막힘 방지 장치를 나타낸 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 CVD장비의 배기구 막힘 방지 장치의 전단면도,
도 8은 본 발명에 따른 CVD장비의 배기구 막힘 방지 장치의 부분확대 전단면도,
도 9는 본 발명에 따른 CVD장비의 배기구 막힘 방지 장치의 분해 사시도,
도 10은 본 발명에 따른 CVD장비의 배기구 막힘 방지 장치의 회전축결합부와 실링조절부의 결합을 설명하기 위한 사시도,
도 11은 본 발명에 따른 CVD장비의 배기구 막힘 방지 장치를 사용하지 않은 기존 CVD장비의 공정 진행 시 장비 내부의 압력변화를 나타낸 도면,
도 12는 본 발명에 따른 CVD장비의 배기구 막힘 방지 장치를 운용한 CVD장비의 공정 진행 시 장비 내부의 압력변화를 나타낸 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a simplified illustration of a typical CVD equipment,
2 is a simplified illustration of a CVD apparatus for bulk growth,
FIG. 3 is a photograph of exhaust air of a CVD apparatus for bulk growth in which clogging occurs,
4 is a view showing a state where an apparatus for preventing clogging of an exhaust port of a CVD apparatus according to the present invention is mounted on an exhaust pipe of a CVD apparatus,
5A and 5B are views showing a state before and during use of an apparatus for preventing clogging of exhaust vents of CVD equipment according to the present invention,
FIG. 6 is a perspective view illustrating an apparatus for preventing clogging of an exhaust port of a CVD apparatus according to the present invention,
7 is a front sectional view of an apparatus for preventing clogging of an exhaust system of a CVD apparatus according to the present invention,
FIG. 8 is a partially enlarged sectional view of an apparatus for preventing clogging of an exhaust system of a CVD apparatus according to the present invention,
FIG. 9 is an exploded perspective view of an exhaust-port clogging preventing apparatus of a CVD apparatus according to the present invention,
FIG. 10 is a perspective view for explaining the combination of the rotation shaft engaging part and the seal adjusting part of the exhaust clogging preventing device of the CVD equipment according to the present invention,
11 is a graph showing changes in the internal pressure of a conventional CVD apparatus without using an apparatus for preventing clogging of the exhaust system of the CVD apparatus according to the present invention,
FIG. 12 is a graph showing a change in pressure inside the CVD apparatus when the apparatus for preventing the clogging of the exhaust port of the CVD apparatus according to the present invention is operated. FIG.
이하에서는 본 발명에 따른 CVD장비의 배기구 막힘 방지 장치에 대한 실시 예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에서 설명되는 실시 예는 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것으로, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되지 않고 다양한 형태로 구현될 수 있다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of an apparatus for preventing clogging of an exhaust system of a CVD apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed.
도면들 중 동일한 구성들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들을 나타낸다. 하기의 설명에서 구체적인 특정 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해 제공된 것일 뿐, 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The same features of the Figures represent the same reference symbols wherever possible. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed. , ≪ / RTI > equivalents, and alternatives. In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
여기서, 첨부된 도면들은 기술의 구성 및 작용에 대한 설명과 이해의 편의 및 명확성을 위해 일부분을 과장하거나 간략화하여 도시한 것으로, 각 구성요소가 실제의 크기와 정확하게 일치하는 것은 아님을 밝힌다.Hereinafter, the attached drawings are exaggerated or simplified in order to facilitate understanding and clarification of the structure and operation of the technology, and it is to be understood that each component does not exactly coincide with the actual size.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 한다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
아울러 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하며, "부"의 용어에 대한 의미는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위 또는 모듈 형태를 의미한다.In addition, when an element is referred to as including an element, it is understood that the element may include other elements, not the other element, unless specifically stated otherwise, and the meaning of the term " Means a unit or module type that processes at least one function or operation.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이는 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 개념과 당해 기술분야에서 통용 또는 통상적으로 인식되는 의미로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. It is to be understood that the same terms as those defined in the commonly used terms are defined in consideration of the functions of the present invention and are to be construed in accordance with the technical idea of the present invention and the meaning commonly understood or commonly recognized in the technical field And is not to be construed as an ideal or overly formal sense unless expressly defined to the contrary.
이하, 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 CVD장비의 배기구 막힘 방지 장치를 도면을 참조하여 상세히 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an apparatus for preventing clogging of an exhaust system of a CVD apparatus according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
먼저, 도 4는 본 발명에 따른 CVD장비의 배기구 막힘 방지 장치가 CVD장비의 배기관에 장착된 상태를 나타낸 도면이고, 도 5a 및 5b는 본 발명에 따른 CVD장비의 배기구 막힘 방지 장치의 사용 전 및 사용중의 상태를 간략히 도시한 도면이다.4A and 4B are views showing a state in which an apparatus for preventing clogging of an exhaust system of a CVD apparatus according to the present invention is mounted on an exhaust pipe of a CVD apparatus. Fig. 3 is a view schematically showing a state in use; Fig.
도 4 내지 도 5b에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 CVD장비의 배기구 막힘 방지 장치(200)는 CVD 장비의 상부에 연결된 배기관(50)의 상부에 구비되는 스페어라인(51) 상부를 통해 장착될 수 있다. 또한, 스페어라인(51)이 구비되어 있지 않은 배기관(50)의 경우에는, 배기구(55)와 수직을 이루도록 배기관(50)의 상부에 홀을 천공하고, 이 홀과 연장하여 돌출되도록 원통형의 고정구(201)를 설치한 후, 이 고정구(201)의 가장자리를 단차지게 형성한 후, 이 단차와 후술할 회전축결합부와 클램프로 결합시킴으로써 장착될 수 있다.4 to 5B, the
도 5a를 참조하면, 배기구(55)와 수직을 이루는 위치에 장착된 본 발명에 따른 CVD장비의 배기구 막힘 방지 장치(200)는 CVD합성공정 중 배기가스의 흐름에 영향을 끼치지 않도록 함과 아울러 하단의 회전추 자체에 미반응물질들이 증착되지 않도록 하기 위하여, 운용하지 않는 평상시에는 배기관(50)의 상부에 위치하도록 장착하고, 배기구(55)에 퇴적된 응결물들을 제거하기 위하여 CVD 공정 진행 간에 운용될 시에는 주기적(약 수~수십 시간)으로 도 5b와 같이 장치(200)를 회전 및 상하로 이동시켜 배기구(55)의 내측벽에 쌓인 응결물들을 긁어내거나 막힌 배기구(55)를 뚫어 주게 된다. Referring to FIG. 5A, the
도 6은 본 발명에 따른 CVD장비의 배기구 막힘 방지 장치를 나타낸 사시도이고, 도 7은 본 발명에 따른 CVD장비의 배기구 막힘 방지 장치의 전단면도이며, 도 8은 본 발명에 따른 CVD장비의 배기구 막힘 방지 장치의 부분확대 전단면도이고, 도 9는 본 발명에 따른 CVD장비의 배기구 막힘 방지 장치의 분해 사시도이며, 도 10은 본 발명에 따른 CVD장비의 배기구 막힘 방지 장치의 회전축결합부와 실링조절부의 결합을 설명하기 위한 사시도이다.FIG. 6 is a perspective view showing an apparatus for preventing clogging of an exhaust system of a CVD apparatus according to the present invention, FIG. 7 is a front sectional view of an apparatus for preventing clogging of an exhaust system of a CVD apparatus according to the present invention, FIG. 9 is an exploded perspective view of an exhaust clogging prevention device of a CVD apparatus according to the present invention, and FIG. 10 is a perspective view of a rotary shaft engaging portion and a sealing adjustment portion of an exhaust clogging prevention device of a CVD equipment according to the present invention. Fig.
도 6 내지 도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 CVD장비의 배기구 막힘 방지 장치(200)는, 전술한 고정구(201)의 중심부를 관통하여 상기 배기구(55)에 이르는 길이로 형성되는 회전축(210)과, 핸들(220), 회전추(230), 회전축결합부(240), 클램프(250), 제1실링부(260), 실링조절부(270), 커플러(280) 및 제2실링부(290)를 포함하여 구성될 수 있다.6 to 10, an
상기 핸들(220)은 상기 회전축(210)의 상단에 고정핀에 의해 결합되어, 상기 회전축(210)을 회전 및 상하 수직으로 이동시키도록 구비되며, 상기 회전추(230)는 상기 회전축(210)의 하단에 고정핀(235)에 의해 결합되어, 상기 회전축(210)의 회전 및 상하 이동에 따라 상기 배기구(55)의 내부에 퇴적된 응결물(D)을 제거한다. The
상기 회전추(230)는 도 9에 도시된 바와 같이, 회전축(210)이 삽입, 고정되는 회전축삽입부(233)를 상면 중앙에 구비하고, 고정핀(235)이 삽입, 고정되는 고정홀(234)이 회전축삽입부(233)의 일측부에 형성되며, 응결물(D)을 효율적으로 분쇄하기 위하여, 하단부에서 상면의 가장자리에 이르는 측면에 스크류 모양의 돌기(232)가 형성될 수 있다.9, the
상기 회전축결합부(240)는 도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 회전축(210)이 중앙을 관통하도록 상기 회전축(210)의 직경보다 큰 직경의 홀을 형성하고, 직경이 서로 다른 세 개의 원주가 단차지게 형성되어, 제1직경을 갖는 일단(241)이 상기 고정구(201)의 내주연에 삽입되고, 상기 고정구(201)의 단차진 가장자리와 동일한 제2직경을 갖는 중앙부(243)가 상기 고정구(201)의 단차진 가장자리와 맞대어지며, 제3직경을 갖는 타단(245)의 외주연에 나사산을 형성하고, 내주연에 단차를 형성한다.As shown in FIGS. 8 to 10, the rotation
회전축결합부(240)의 제2직경을 갖는 중앙부(243)는 직경이 동일한 상기 고정구(201)의 단차진 가장자리와 맞대어지고, 이 둘은 클램프(250)와 같은 결합수단에 의하여 밀착, 고정된다. 상기 클램프(250)에 의하여 회전축결합부(240)와 고정구(201)가 결합, 고정됨으로써, 상기 회전축결합부(240)를 관통하여 삽입되는 회전축(210)이 배기구(55)에 수직으로 상하 이동할 수 있는 위치에 안정적으로 배치된다.The
상기 제1실링부(260)는 상기 회전축결합부(240)의 제3직경을 갖는 타단(245)의 내주연의 단차에 삽입되어, 상기 회전축결합부(240)를 관통하여 삽입된 회전축(210)의 외주연과 회전축결합부(240) 사이를 밀폐시킨다. The
이를 위하여, 상기 제1실링부(260)는 상기 회전축결합부(240)의 제3직경을 갖는 타단(245)의 내주연의 단차에 삽입되는 제1오링(261) 및 제2오링(263)과, 상기 제1오링(261)과 제2오링(263) 사이에 삽입되어 상기 실링조절부(270)의 조임에 따라 상기 제1오링(261)과 제2오링(263)을 축방향으로 가압하도록 중심방향으로 경사진 단면을 갖는 압착링(265) 및 상기 제2오링(263)과 상기 실링조절부(270) 사이에 삽입되어 상기 제1오링(261), 제2오링(263) 및 압착링(265)을 커버하는 커버링(267)으로 구성된다. 상기 제1실링부(260)가 이중 오링을 계단식으로 구비함에 따라, 본 발명에 따른 CVD장비의 배기구 막힘 방지 장치는 회전축(210)과 회전축결합부(240) 사이의 실링이 더욱 강화되어, 배기구(55) 내부의 응결물들을 제거하는 중에도 CVD장비의 내부 압력을 그대로 유지됨으로써 안정적인 CVD공정이 이루어지도록 한다.The
상기 실링조절부(270)는 도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 회전축결합부(240)의 제3직경을 갖는 타단(245)의 외주연에 형성된 나사산과 나사결합되도록 내주연에 나사산을 형성하여, 상기 제1실링부(260)와 상기 회전축결합부(240)의 밀폐 정도를 조절한다. 상기 실링조절부(270)를 조임에 따라 상기 제1실링부(260)의 제1오링(261) 및 제2오링(263)이 상기 압착링(265) 및 커버링(267)에 의하여 상하로 가압되면서 상기 압착링(265)의 경사면 사이로 빨려들어 가면서 수축되어 강한 실링이 이루어진다.As shown in FIGS. 8 to 10, the
한편, 상기 실링조절부(270)의 나사결합의 풀림을 방지하는 커플러(280)를 더 구비하는 것이 바람직하다. It is preferable to further include a
도 6 및 도 9를 참조하면, 상기 커플러(280)는 원주형의 상면에 하나 이상의 나사산이 형성된 결합홀(281)을 형성하여 상기 실링조절부(270)와 볼트(282)로 결합되며, 일측이 중심에서 외주연까지 절단된 절단부(283)를 형성하고, 상기 절단부(283)를 양측에서 관통하여 나사산이 형성된 조임홀(285)을 형성하여 상기 조임홀(285)에 볼트(286)를 결합하여 상기 회전축(210)을 조이는 정도를 조절할 수 있도록 구비되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 전술한 도 5a와 같이 본 발명에 따른 CVD장비의 배기구 막힘 방지 장치(200)가 운용되지 않을 때에 회전축(210)이 상부로 완전히 이동하여 고정됨으로써 CVD공정에서 회전추(230)가 배기가스의 흐름을 방해하지 않도록 한다.6 and 9, the
또한, 상기 제2실링부(290)는 상기 클램프(250)에 의하여, 상기 회전축결합부(240)의 제2직경을 갖는 중앙부(243)와 결합되는 고정구(201)의 단차진 가장자리의 내주연에 장착되는 것으로서, 도 9를 참조하면, 실링오링(291)과, 상기 회전축결합부(240)의 제1직경을 갖는 일단(241)의 외주연이 상기 고정구(201)의 내부에 삽입될 시 상기 실링오링(291)과의 마찰을 감소시키도록 상기 실링오링(291)의 내주연에 삽입되는 환형링(293)으로 구성된다. The
상기 제2실링부(290)의 사용으로, 본 발명에 따른 CVD장비의 배기구 막힘 방지 장치(200)는 배기관(50)의 상부에 형성된 홀을 통해 배기구(55)와 수직으로 장착됨에도 불구하고 철저한 실링을 통해 배기구(55) 내부의 응결물들을 제거하는 중에도 CVD장비의 내부 압력을 그대로 유지됨으로써 안정적인 CVD공정이 이루어지도록 한다.The use of the
도 11은 본 발명에 따른 CVD장비의 배기구 막힘 방지 장치를 사용하지 않은 기존 CVD장비의 공정 진행 시 장비 내부의 압력변화를 나타낸 도면이고, 도 12는 본 발명에 따른 CVD장비의 배기구 막힘 방지 장치를 운용한 CVD장비의 공정 진행 시 장비 내부의 압력변화를 나타낸 도면이다. FIG. 11 is a view showing a change in pressure inside the apparatus when a conventional CVD apparatus without using an apparatus for preventing the clogging of the exhaust system of the CVD apparatus according to the present invention is changed. FIG. 12 is a view showing an apparatus for preventing clogging of an exhaust system of a CVD apparatus according to the present invention. The diagram shows the pressure change inside the equipment during the process of the operated CVD equipment.
먼저, 본 발명에 따른 CVD장비의 배기구 막힘 방지 장치를 사용하지 않은 기존 CVD장비의 공정 진행 시 도 11에 나타난 바와 같이, 합성공정 시작 60시간 이후 내부 압력이 지속적으로 상승하였으며 이는 배기구 막힘 현상에 의해 발생하는 현상이다. CVD장비의 내부압력이 상승하면 이상적인 화학반응을 유도하기 어려우므로 공정을 중단할 수밖에 없는 상황이 된다.First, as shown in FIG. 11, when the conventional CVD apparatus without the clogging preventing device of the CVD apparatus according to the present invention was used, the internal pressure continuously increased after 60 hours from the start of the clogging process. This is a phenomenon that occurs. If the internal pressure of the CVD equipment rises, it is difficult to induce an ideal chemical reaction, and the process must be stopped.
반면, 본 발명에 따른 CVD장비의 배기구 막힘 방지 장치를 운용한 CVD장비의 공정 진행 시 도 12에 나타난 바와 같이, 막힘 현상을 방지하였을 때 CVD장비의 내부 압력이 안정한 상태로 유지되고 있음을 확인할 수 있다.As shown in FIG. 12, when the clogging phenomenon is prevented, it is confirmed that the internal pressure of the CVD apparatus is maintained in a stable state when the CVD apparatus using the apparatus for preventing the clogging of exhaust of the CVD apparatus according to the present invention is operated have.
또한, CVD합성공정 진행 간에 주기적으로 본 발명에 따른 CVD장비의 배기구 막힘 방지 장치를 운용했음에도 내부 압력에 변화가 없는 것으로 보아, 충분한 실링을 통해 배기구 내부의 응결물들을 제거하는 중에도 CVD장비의 내부 압력을 그대로 유지함으로써 안정적인 CVD공정이 이루어진 것을 확인할 수 있다.In addition, even though the apparatus for preventing the clogging of exhaust of the CVD apparatus according to the present invention is periodically operated during the progress of the CVD synthesis process, there is no change in the internal pressure. Therefore, even when the condensation inside the exhaust hole is removed through sufficient sealing, It can be confirmed that a stable CVD process is performed.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 CVD장비의 배기구 막힘 방지 장치는 CVD장비의 장시간 운용 중 발생하는 배기구 내측의 미반응물질 응결을 CVD공정 중에 진공을 유지한 상태에서 제거할 수 있다.As described above, the apparatus for preventing the clogging of the exhaust system of the CVD apparatus according to the present invention can remove the condensation of the unreacted material inside the exhaust gas generated during long operation of the CVD apparatus, while maintaining the vacuum during the CVD process.
또한, 본 발명에 따른 CVD장비의 배기구 막힘 방지 장치는 CVD합성공정 중 주기적인 운용으로 배기구의 막힘을 예방함으로써 장시간의 CVD합성공정을 원활하게 수행할 수 있도록 하며, CVD장비가 더욱 안정적으로 고품질의 벌크소재를 성장시킬 수 있도록 한다. In addition, the apparatus for preventing clogging of the exhaust system of the CVD apparatus according to the present invention prevents the clogging of the exhaust port by periodic operation during the CVD synthesis process so that the CVD synthesis process can be smoothly performed for a long time. Allow the bulk material to grow.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 첨부된 도면에 의해 참조되는 바람직한 실시 예를 중심으로 구체적으로 기술되었으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해서 정해져야 한다.Although the preferred embodiments of the present invention have been disclosed for illustrative purposes, those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. Therefore, the scope of the present invention should not be limited by the described embodiments but should be determined by the scope of the appended claims and equivalents thereof.
201: 고정구
210: 회전축
220: 핸들
230: 회전추
240: 회전축결합부
250: 클램프
260: 제1실링부
270: 실링조절부
280: 커플러
290: 제2실링부201: fixture 210: rotary shaft
220: handle 230: rotational weight
240: rotation shaft coupling portion 250: clamp
260: first sealing part 270: sealing adjusting part
280: Coupler 290: Second sealing part
Claims (6)
상기 고정구의 중심부를 관통하여 상기 배기구에 이르는 길이로 형성되는 회전축;
상기 회전축의 상단에 고정핀에 의해 결합되어, 상기 회전축을 회전 및 상하 수직으로 이동시키는 핸들;
상기 회전축의 하단에 고정핀에 의해 결합되어, 상기 회전축의 회전 및 상하 이동에 따라 상기 배기구의 내부에 퇴적된 응결물을 제거하는 회전추;
상기 회전축이 중앙을 관통하도록 상기 회전축의 직경보다 큰 직경의 홀을 형성하고, 직경이 서로 다른 세 개의 원주가 단차지게 형성되어, 제1직경을 갖는 일단이 상기 고정구의 내주연에 삽입되고, 상기 고정구의 단차진 가장자리와 동일한 제2직경을 갖는 중앙부가 상기 고정구의 단차진 가장자리와 맞대어지며, 제3직경을 갖는 타단의 외주연에 나사산을 형성하고 내주연에 단차를 형성한 회전축결합부;
상기 회전축결합부의 제2직경을 갖는 중앙부와 상기 고정구의 단차진 가장자리를 결합하는 클램프;
상기 회전축결합부의 제3직경을 갖는 타단의 내주연의 단차에 삽입되어, 상기 회전축결합부를 관통하는 상기 회전축의 외주연과 상기 회전축결합부 사이를 밀폐시키는 제1실링부; 및
상기 회전축결합부의 제3직경을 갖는 타단의 외주연에 형성된 나사산과 나사결합되도록 내주연에 나사산을 형성하여, 상기 제1실링부와 상기 회전축결합부의 밀폐 정도를 조절하는 실링조절부;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 CVD장비의 배기구 막힘 방지 장치.
A cylindrical fixture protruding from the hole formed in the upper part of the exhaust pipe so as to be perpendicular to the exhaust port of the CVD apparatus and having a protruding edge formed in a stepped shape;
A rotation shaft passing through the center of the fixture and extending to the exhaust port;
A handle coupled to an upper end of the rotary shaft by a fixing pin to rotate and vertically move the rotary shaft;
A rotary weight coupled to a lower end of the rotary shaft by a fixing pin to remove condensed matter deposited inside the air outlet in accordance with rotation and vertical movement of the rotary shaft;
Wherein one end having a first diameter is inserted into the inner periphery of the fixture and the other end of the one end is inserted into the inner periphery of the fixture, A rotary shaft engaging portion having a central portion having a second diameter equal to the stepped edge of the fastener, a rotary shaft engaging the stepped edge of the fastener, a thread formed on an outer periphery of the other end having a third diameter,
A clamp that engages a center portion having a second diameter of the rotation axis coupling portion and a stepped edge of the fixture;
A first sealing portion inserted into a stepped portion of the inner circumference at the other end having the third diameter of the rotary shaft coupling portion to seal between the outer circumference of the rotary shaft passing through the rotary shaft coupling portion and the rotary shaft coupling portion; And
A seal adjusting part for forming a thread on the inner circumference so as to be screwed with a thread formed on the outer circumference of the other end having the third diameter of the rotary shaft coupling part to adjust the degree of sealing between the first sealing part and the rotary shaft coupling part;
And an exhaust port for preventing clogging of the exhaust system of the CVD apparatus.
상기 회전축결합부의 제3직경을 갖는 타단의 내주연의 단차에 삽입되는 제1오링 및 제2오링과, 상기 제1오링과 제2오링 사이에 삽입되어 상기 실링조절부의 조임에 따라 상기 제1오링과 제2오링을 축방향으로 가압하도록 중심방향으로 경사진 단면을 갖는 압착링 및 상기 제2오링과 상기 실링조절부 사이에 삽입되어 상기 제1오링, 제2오링 및 압착링을 커버하는 커버링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 CVD장비의 배기구 막힘 방지 장치.
2. The apparatus according to claim 1,
A first O-ring and a second O-ring inserted into a step of an inner circumference of the other end having a third diameter of the rotary shaft coupling portion, and a second O-ring inserted between the first O-ring and the second O-ring, And a sealing ring inserted between the second O-ring and the sealing regulating portion and covering the first O-ring, the second O-ring and the compression ring. Wherein the exhaust gas is introduced into the exhaust system.
상기 실링조절부의 나사결합의 풀림을 방지하는 커플러;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 CVD장비의 배기구 막힘 방지 장치.
The method according to claim 1,
And a coupler for preventing unscrewing of the screw connection of the seal adjusting part.
원주형의 상면에 하나 이상의 나사산이 형성된 결합홀을 형성하여 상기 실링조절부와 볼트로 결합되며, 일측이 중심에서 외주연까지 절단된 절단부를 형성하고, 상기 절단부를 양측에서 관통하여 나사산이 형성된 조임홀을 형성하여 상기 조임홀에 볼트를 결합하여 상기 회전축을 조이는 정도를 조절하는 것을 특징으로 하는 CVD장비의 배기구 막힘 방지 장치.
The connector according to claim 3,
A coupling part having one or more threads formed on a top surface of a columnar shape and coupled with the sealing adjustment part by a bolt and formed with a cut part having one side cut from the center to the outer circumference, And a bolt is coupled to the fastening hole to adjust the tightening degree of the rotation shaft.
외주연을 따라 스크류 형상의 돌기를 형성한 것을 특징으로 하는 CVD장비의 배기구 막힘 방지 장치.
The rotary weighing apparatus according to claim 1,
And a screw-shaped protrusion is formed along the outer periphery of the exhaust port.
상기 클램프에 의하여, 상기 회전축결합부의 제2직경을 갖는 중앙부와 결합되는 상기 고정구의 단차진 가장자리의 내주연에,
실링오링과, 상기 회전축결합부의 제1직경을 갖는 일단의 외주연이 상기 고정구의 내부에 삽입될 시 상기 실링오링과의 마찰을 감소시키도록 상기 실링오링의 내주연에 삽입되는 환형링으로 구성되는 제2실링부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 CVD장비의 배기구 막힘 방지 장치.The method according to claim 1,
And an outer peripheral edge of the stepped edge of the fastener coupled with a central portion having a second diameter of the rotary shaft coupling portion by the clamp,
And an annular ring inserted into an inner periphery of the sealing O-ring so as to reduce friction between the sealing O-ring and an outer circumferential edge of the one end having the first diameter of the rotary shaft engaging portion when the fixing member is inserted into the fixing hole Further comprising a second sealing part for sealing the exhaust port of the CVD apparatus.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |