KR20200044500A - Trap device for semiconductor facilities - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 제조용 트랩장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 반도체 제조공정 중에 발생한 고체성 부산물을 가스화시켜 용이하게 제거할 수 있는 트랩장치에 관한 것이다.The present invention relates to a trap device for semiconductor manufacturing, and more particularly, to a trap device that can be easily removed by gasifying solid by-products generated during the semiconductor manufacturing process.
일반적으로 반도체 제조공정에서 발생하는 배출물질은 외부에 설치된 스크러버(scrubber)로 전송되어 환경오염을 발행하지 않도록 분해하여 대기중으로 방출된다.In general, the emission material generated in the semiconductor manufacturing process is transmitted to a scrubber installed on the outside and decomposed so as not to cause environmental pollution, and is released into the atmosphere.
이에 따라, 반도체 제조공정이 진행되는 공정챔버와 스크러버 사이에는 배출물질을 전송하기 위한 배출라인과 공정챔버로부터 스크러버로 배출물질을 전송하기 위한 펌프 구조물이 배치된다.Accordingly, between the process chamber and the scrubber in which the semiconductor manufacturing process is performed, a discharge line for transmitting the discharge material and a pump structure for transferring the discharge material from the process chamber to the scrubber are disposed.
그러나, 반도체 제조공정에서는 일반적으로 다양한 고체형태의 공정 부산물이 배기가스와 함께 배출되는데, 배기가스와 달리 공정 부산물은 배출라인의 내측면에 퇴적되어 침착물을 형성하게 된다. 공정 부산물에 의한 배출라인의 침착물(이하, 공정 침착물)은 배출라인의 내경을 축소시켜 배출가스의 유동을 방해하게 된다.However, in the semiconductor manufacturing process, process by-products of various solid types are generally discharged together with exhaust gas. Unlike exhaust gas, process by-products are deposited on the inner surface of the discharge line to form deposits. Deposition of the discharge line by process by-products (hereinafter, process deposit) reduces the inner diameter of the discharge line, thereby preventing the flow of exhaust gas.
특히, 공정챔버로부터 진공 펌프까지 연결된 펌프전 배출라인에서 배출물질은 진공상태에서 전송되는 반면, 진공펌프로부터 스크러버까지 연결된 펌프 후 배출라인에서 배출물질은 대기상태에서 전송하게 된다. 이에 따라, 상기 공정 부산물이 진공펌프로 전송되는 경우와 비교하여 스크러버로 전송될 때 상기 공정 침착물은 상대적으로 더 빠른 속도로 증가하는 경향이 있다.In particular, the discharged material in the discharge line before the pump connected from the process chamber to the vacuum pump is transmitted in a vacuum state, while the discharged material in the discharge line after the pump connected from the vacuum pump to the scrubber is transmitted in the standby state. Accordingly, the process deposits tend to increase at a relatively faster rate when transferred to the scrubber compared to when the process by-products are transferred to a vacuum pump.
상기 공정 침착물은 배출라인의 전송 효율을 저하시킬 뿐 아니라 펌프후 배출라인의 클로깅과 침착물에 의해 펌프의 수명을 단축시키는 문제점이 있다.The process deposit not only lowers the transmission efficiency of the discharge line, but also shortens the life of the pump by clogging and deposition of the discharge line after the pump.
이에 따라, 공정 침전물을 효율적으로 제거할 수 있는 새로운 반도체 제조용 트랩장치가 요구된다.Accordingly, there is a need for a new semiconductor manufacturing trap device capable of efficiently removing process deposits.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 반도체 제조공정에서 발생하는 고상의 공정 부산물을 효율적으로 포획하고 플라즈마 처리에 의해 기화시켜 배출라인의 내측면에 퇴적하는 공정 침전물을 최소화 할 수 있는 반도체 제조용 트랩장치를 제공하는 것이다.The present invention has been proposed to improve the problems as described above, and the object of the present invention is to efficiently capture solid by-products generated in the semiconductor manufacturing process and vaporize by plasma treatment to deposit on the inner surface of the discharge line. It is to provide a trap device for semiconductor manufacturing that can minimize process deposits.
본 발명의 또 다른 목적은 상술한 바와 같은 반도체 제조용 트랩장치를 구비하는 반도체 제조 설비를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a semiconductor manufacturing facility having a trap device for semiconductor manufacturing as described above.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 제조용 트랩장치는 외부로부터 분리되는 내부공간을 구비하고 제1 및 제2 유동라인을 상기 내부공간에 각각 연결하는 입구 및 출구를 구비하는 하우징, 상기 하우징의 내측면에 고정되어 바닥부로 경사지게 연장하고 상기 제1 유동라인으로부터 전송된 반도체 제조공정의 배출물질로부터 고체상태의 공정 부산물인 고상 부산물을 포획하여 하부에 파우더를 형성하는 포획기 및 상기 하우징의 상단부에 배치되어 플라즈마 공정에 의해 상기 파우더를 기체 상태로 분해하여 기체 상태의 공정 부산물인 기상 부산물을 생성하는 플라즈마 생성기를 포함한다.A trap device for manufacturing a semiconductor according to an embodiment of the present invention for achieving the above object has an inner space separated from the outside, and an inlet and an outlet for connecting the first and second flow lines to the inner space, respectively. A housing, a trapping device fixed to the inner surface of the housing, extending obliquely to the bottom, and capturing solid by-products, which are process by-products in the solid state, from the exhaust material of the semiconductor manufacturing process transmitted from the first flow line to form a powder at the bottom, and It is disposed on the upper end of the housing and includes a plasma generator that decomposes the powder into a gaseous state by a plasma process to generate a gaseous byproduct, which is a gaseous process byproduct.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 제조설비는 반도체 제조공정이 수행되고 고상의 공정 부산물인 고상 부산물과 기상의 배출가스의 혼합물인 배출물질을 생성하는 공정챔버, 진공상태에서 상기 배출물질을 상기 공정챔버로부터 배출하는 펌프 구조물, 상기 배출물질로부터 상기 고상 부산물을 포획하여 기체상태의 공정 부산물인 기상 부산물로 변환하여 상기 배출가스와 함께 배출하는 트랩장치 및 대기압 상태에서 상기 트랩장치로부터 전송된 상기 기상 부산물 및 배출가스를 분해하여 유해물질을 제거하는 스크러버를 포함한다.In order to achieve the above object, a semiconductor manufacturing facility according to another embodiment of the present invention is a process chamber in which a semiconductor manufacturing process is performed and a discharge material that is a mixture of a solid by-product, which is a by-product of the solid phase, and a gaseous emission gas, is vacuum A pump structure for discharging the discharged material from the process chamber, a trap device for trapping the solid by-product from the discharged material and converting it into a gaseous by-product, which is a gaseous process by-product, and trapping at atmospheric pressure. And a scrubber that removes harmful substances by decomposing the gaseous by-products and exhaust gas transmitted from the device.
이때, 상기 트랩장치는 외부로부터 분리되는 내부공간을 구비하고, 상기 펌프 구조물과 연결된 제1 유동라인을 통하여 상기 배출물질이 유입되는 입구 및 제2 유동라인을 통하여 상기 기상 부산물 및 상기 배출가스를 배출하는 하우징, 상기 하우징의 내측면에 고정되어 바닥부로 경사지게 연장하고 상기 제1 유동라인으로부터 전송된 반도체 제조공정의 배출물질로부터 고체상태의 공정 부산물인 고상 부산물을 포획하여 하부에 파우더를 형성하는 포획기 및 상기 하우징의 상단부에 배치되어 플라즈마 공정에 의해 상기 파우더를 기체 상태로 변환하여 상기 기상 부산물을 생성하는 플라즈마 생성기를 구비한다.At this time, the trap device has an internal space separated from the outside, and discharges the gaseous by-products and the exhaust gas through the inlet and the second flow line through which the exhaust material flows through the first flow line connected to the pump structure. The housing is fixed to the inner surface of the housing and extends obliquely to the bottom and captures solid by-products, which are process by-products in the solid state, from the exhaust material of the semiconductor manufacturing process transmitted from the first flow line to form a powder at the bottom. And a plasma generator disposed at the upper end of the housing to convert the powder into a gaseous state by a plasma process to generate the gaseous byproduct.
본 발명에 의한 트랩장치 및 이를 구비하는 반도체 제조설비는 반도체 제조공정에서 발생하는 고상 불순물과 배출가스의 혼합물인 배출가스가 대기압 상태의 전송라인인 대기라인을 따라 스크러버로 이동하는 경우 고상 불순물이 대기라인의 내측면에 침착되어 대기라인이 막히는 클로깅 불량이 발생한다.In the trap apparatus according to the present invention and the semiconductor manufacturing facility having the same, when the exhaust gas, which is a mixture of solid impurities and exhaust gases generated in the semiconductor manufacturing process, moves to the scrubber along the atmospheric line, the transmission line in the atmospheric pressure state, the solid impurities are atmospheric A clogging defect that is deposited on the inner surface of the line and clogging the standby line occurs.
그러나, 상기 트랩장치에 의해 고상 불순물을 포집하여 파우더로 형성한 후 플라즈마 처리에 의해 기상 불순물로 변환한 후 대기라인으로 공급함으로서 고상 불순물에 의한 대기라인의 클로깅 불량은 원천적으로 차단할 수 있다. 이에 따라, 반도체 제조설비의 가동효율을 현저하게 높일 수 있다.However, by trapping solid impurities by the trap device, forming them into powder, and converting them into gaseous impurities by plasma treatment, and then supplying them to the atmospheric line, the clogging failure of the atmospheric line due to the solid impurities can be fundamentally blocked. Accordingly, it is possible to significantly increase the operation efficiency of the semiconductor manufacturing facility.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 반도체 제조용 트랩장치를 나타내는 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 포획기를 상세하게 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명이 일실시예에 따라 도 1에 도시된 트랩장치를 구비하는 반도체 제조설비를 나타내는 구성도이다.1 is a block diagram showing a semiconductor manufacturing trap device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing in detail the trap shown in FIG. 1.
3 is a block diagram showing a semiconductor manufacturing facility having the trap apparatus shown in FIG. 1 according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 반도체 제조용 트랩장치를 나타내는 구성도이다.1 is a block diagram showing a semiconductor manufacturing trap device according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 트랩장치(1000)는 하우징(100), 포획기(200), 플라즈마 생성기(300), 하중센서(400) 및 제어부(500)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the
예를 들면, 상기 하우징(100)은 내부공간(S)을 구비하고 상기 플라즈마 공정을 수행하기에 충분한 강성을 갖는 입체형상으로 제공된다. 반도체 제조용 공정챔버(도 2의 1100)도시)에서 발생한 고체상태의 공정 부산물(이하, 고상 부산물)과 다양한 배출가스로 구성된 배출물질은 스크러버(도 2의 1300)로 전송되기 전에 트랩장치(1000)의 하우징(100)으로 공급되어 고상 부산물이 포획된다.For example, the
따라서, 상기 하우징(100)의 내부공간에는 고상 부산물을 포획하고 기체상태의 공정(이하, 기상 부산물)로 변환하기 위한 다양한 설비들이 배치된다. 따라서, 상기 하우징(100)은 있고 플라즈마 공정을 수행할 수 있고 내부에 고상 부산물을 기상 부산물로 변환할 수 있는 다양한 구동설비들을 배치할 수 있다면 다양한 형상과 재질로 구성될 수 있다.Accordingly, various facilities are arranged in the interior space of the
본 실시예의 경우, 상기 하우징(100)은 실린더 형상으로 제공되며, 깔때기 형상을 갖는 포획기(200)에 의해 구분되는 유동공간(S1)과 설비공간(S2) 및 유전창(310)에 의해 유동공간(S1)과 분리되는 코일공간(S3)으로 구성되는 내부공간(S)을 가질 수 있다. 상기 코일공간(S3)은 플라즈마 생성기(300)가 상기 하우징(100)과 일체로 배치되는 경우에 제공된다. 이와 달리, 상기 플라즈마 생성기(300)가 하우징(100)의 외부에 배치되는 경우 상기 코일공간(S3)은 하우징(100)의 내부공간(S)과는 별개로 제공될 수 있다.In the case of the present embodiment, the
상기 유동공간(S1)은 포획기(200)와 플라즈마 생성기(300)에 의해 한정되고 상기 설비공간(S2)은 포획기(200)와 하우징(100)의 바닥면 및 측벽에 의해 한정된다. 반도체 제조용 공정챔버로부터 배출된 배출물질은 유동공간(S1)을 유동하는 동안 포획기(200)에 의해 고상 부산물은 포획된다. 상기 포획기(200)를 구동하는 구동설비들은 하우징(100) 하부의 설비공간(S2)에 배치되고 플라즈마를 생성하는 플라즈마 생성기(300)는 하우징(100)의 상부에서 유동공간(S1)의 덮도록 배치된다.The flow space S1 is defined by the
상기 유동공간(S1)의 일측에는 제1 유동라인(L1)과 연결되는 입구(110)가 배치되고 타측에는 제2 유동라인(L2)과 연결되는 출구가 배치된다. An
상기 제1 유동라인(L1)은 공정챔버로부터 상기 배출물질을 배출하는 펌프 구조물(도 2의 1200)과 연결되어 고상 부산물과 기체상태인 배출가스 혼합물로 구성된 배출물질을 입구(110)를 통하여 유동공간(S1)으로 공급한다.The first flow line (L1) is connected to a pump structure (1200 in FIG. 2) for discharging the discharged material from the process chamber to flow discharged material composed of a mixture of solid by-products and gaseous exhaust gas through the
상기 제2 유동라인(L2)은 출구(120)에 연결되어 하우징(100)의 내부에서 기체상태로 분해된 기상 부산물과 상기 배출가스를 스크러버(도 2의 1400)로 전송한다. 이에 따라, 공정챔버로부터 배출된 배출물질은 모두 기체상태로 스크러버로 전송되어 제2 유동라인(L2)의 내부에 고상 불순물이 침착되는 것을 근본적으로 방지할 수 있다.The second flow line (L2) is connected to the
상기 포획기(200)는 상기 하우징(100)의 내부에 배치되어 유동공간(S1)과 설비공간(S2)을 서로 분리한다. 이에 따라, 하우징(100)으로 유입된 배출물질은 유동공간(S1)에서만 유동하고 설비공간(S2)으로 누설되는 것을 방지할 수 있다.The
본 실시예의 경우, 상기 포획기(200)는 하우징(100)의 내부에서 V자 형상의 단면을 갖는 깔때기 형상으로 제공된다.In the present embodiment, the
도 2는 도 1에 도시된 포획기를 상세하게 나타내는 사시도이다.FIG. 2 is a perspective view showing in detail the trap shown in FIG. 1.
도 2를 참조하면, 상기 포획기(200)는 깔때기 형상을 갖는 포획 몸체(210), 상기 포획 몸체(210)의 상부 외측면을 둘러싸고 상대적으로 높은 온도로 유지되는 발열판(heat panel, 220) 및 상기 포획 몸체(210)의 하부 외측면을 둘러싸고 상대적으로 낮은 온도로 유지되는 냉각판(cooling panel, 230)을 포함한다.Referring to FIG. 2, the
이때, 상기 포획기(200)도 유동공간(S1)에서의 플라즈마 처리공정을 수행하기에 적절한 정도의 강도와 강성을 갖도록 구성한다.At this time, the
상기 포획몸체(210)는 하우징(100)의 상부 내측면으로부터 하방으로 경사지게 연장하여 아래로 오목한 깔때기 형상을 갖고 하우징(100)의 내측면과 접촉하는 상단부(212) 및 아래로 오목한 포획공간(CS)을 한정하고 고상 불순물이 퇴적하여 파우더(P)로 형성되는 하단부(214)를 구비한다. 상기 하단부(214)는 고상 불순물이 퇴적이 용이하도록 평판형상으로 제공되며 상기 포획공간(CS)은 하단부(212)에 닫힌다.The
이에 따라, 상기 포획몸체(210)는 하부에서는 닫히고 상부는 개방된 중공(shallow) 역사다리 형상을 갖고 상기 하단부(214)와 플라즈마 생성기(300)가 대면하는 구성을 갖게 된다.Accordingly, the
상기 발열판(220)은 포획몸체(210)의 상부 외측면을 둘러싸는 링 플레이트로 제공되고, 상기 냉각판(230)은 포획몸체(210)의 외측면을 따라 발열판(220)과 일정거리만큼 이격되어 포획몸체(210)의 하부 외측면을 둘러싸는 링 플레이트로 제공된다.The
이에 따라, 상기 유동공간(S1)의 상부영역은 공정챔버로부터 배출되는 배출물질의 온도와 상기 발열판(220)의 온도에 의해 상대적으로 고온영역(HTA)으로 형성되고 상기 유동공간(S2)의 하부영역은 냉각판(230)을 통한 인위적인 냉각에 의해 상대적으로 저온영역(LTA)으로 형성된다.Accordingly, the upper region of the flow space S1 is formed as a relatively high temperature region HTA by the temperature of the exhaust material discharged from the process chamber and the temperature of the
상기 유동공간(S1)에서 배출가스는 기체상태로서 고온영역(HTA)에 분포하고 고상 부산물은 고체상태이므로 포획몸체(210)의 하부로 하강하게 된다. 고상 부산물이 저온영역(LTA)으로 유입되면 주변온도의 하강에 따라 서로 응축되어 파우더(P)로 형성된다. 이에 따라, 상기 포획 몸체(210)의 하단부(214)에는 고상 부산물이 퇴적되어 파우더(P)로 형성된다.In the flow space (S1), the exhaust gas is distributed in a high temperature region (HTA) in a gaseous state, and the solid by-products are in a solid state, and thus descend to the lower portion of the
이때, 상기 포획몸체(210)의 상단부(212)는 상기 입구(110) 및 출구(120)보다 낮은 위치에서 하우징(100)에 고정된다. 이에 따라, 제1 유동라인(L1)을 따라 공급된 고상 부산물은 하중에 의해 유동공간(S1)의 하부로 하강하고 배출기체는 유동공간(S1)의 상부에 위치하여 고상 부산물과 배출기체를 자연스럽게 분리할 수 있다.At this time, the
본 실시예에서는 입구(110)와 출구(120)가 동일한 레벨에 위치하는 것을 개시하고 있지만, 고상 부산물과 배출기체의 종류와 반도체 설비의 특성에 따라 서로 다른 레벨에 위치할 수 있다. 이때, 상기 포획몸체(210)는 입구 위치와 출구 위치 중 더 낮은 위치보다 낮은 위치에 고정된다.Although the present embodiment discloses that the
예를 들면, 상기 발열판(220)은 내부에 주울열을 생성할 수 있는 저항배선(미도시)이 배치될 수 있다. 상기 저항배선과 연결되는 파워라인(222)이 상기 설비공간(S2)을 통하여 하우징(100)의 바닥부(140)로 연장된다. 상기 파워라인(222)은 외부의 파워소스에 연결되어 상기 저항배선으로 전력을 공급한다.For example, the
상기 냉각판(230)은 냉각소스가 유동할 수 있는 냉각라인(미도시)이 내부에 배치될 수 있다. 상기 설비공간(S2)을 한정하는 하우징(100)의 바닥면에는 상기 냉각소스가 저장된 냉각탱크(232)가 배치되고 냉각탱크(232)와 냉각라인은 소스공급 라인(234)에 의해 연결되어 냉각판(230)이 내부로 냉각소스가 공급된다.The
본 실시예에의 경우, 상기 냉각탱크(232)에 저장된 냉각소스를 주기적으로 교환함으로써 냉각탱크(232) 내부의 냉각소스 온도를 일정하게 유지할 수 있다. 예를 들면, 상기 냉각소스는 소정의 저온으로 유지되는 냉각수를 포함한다. 이때, 상기 냉각수는 냉각수 유동라인(236)을 통하여 냉각탱크(232) 에 저장된 냉각수의 온도를 일정하게 유지할 수 있다.In the present embodiment, the cooling source temperature in the
상기 냉각수 유동라인(236)은 상대적으로 저온을 갖는 냉각수를 냉각탱크(232)로 공급하는 냉각수 유입라인(236a) 및 상대적으로 고온을 갖는 냉각수를 냉각탱크(232)로부터 배출하는 냉각수 유출라인(262b)을 포함한다. 이에 따라, 냉각탱크(232) 내부이 냉각수 온도를 항상 일정한 저온으로 유지할 수 있다.The cooling
본 실시예에서는 상대적으로 낮은 온도를 갖는 공급수와 상대적으로 높은 온도를 갖는 배출수를 주기적으로 교환함으로써 냉각수의 온도를 유지하는 것을 개시하고 있지만, 냉방장치와 같은 흡열 수단을 통하여 냉각수의 온도를 일정한 저온으로 유지할 수 있음은 자명하다.Although the present embodiment discloses that the temperature of the cooling water is maintained by periodically exchanging the supply water having a relatively low temperature and the discharge water having a relatively high temperature, the temperature of the cooling water is maintained at a constant low temperature through an endothermic means such as a cooling device. It is obvious that it can be maintained.
상기 하우징(100)의 주변부에는 플라즈마 처리공정에 의해 상기 파우더(P)를 분해하여 기체상태를 갖는 공정 부산물인 기상 부산물로 분해하는 플라즈마 생성기(300)이 배치된다.A
예를 들면, 상기 플라즈마 생성기(300)는 상기 유동공간(S1)을 덮도록 상기 하우징9100)의 내부에 배치되고 유전물질을 포함하는 유전창(310) 및 상기 유전창(310)의 상면에 배치되는 고주파 안테나(320)를 포함한다.For example, the
유전창(310)의 충분한 유전상수를 갖는 유전물질로 형성된 평판으로 구성되며 상기 고주파 안테나(320)는 유전창(310)의 상면에 나선 혹은 동심원과 같은 코일 형상으로 배치된다. 이에 따라, 상기 유동공간(S1)의 내부에 유도 전기장을 생성하여 유동공간(S1)의 하부에 퇴적된 파우더(P)를 분해하여 기상 불순물로 형성한다. It is composed of a flat plate formed of a dielectric material having a sufficient dielectric constant of the
상기 포획몸체(210)의 하단부(214)와 접촉하는 하중센서(400)가 상기 설비공간(S2)에 배치된다.A
반도체 제조공정이 배출물질이 유동공간(S1)으로 공급되면 고상 불순물은 지속적으로 하단부(214) 상에 퇴적되어 파우더(P)를 형성하게 된다. 이때, 상기 파우더(P)의 중량을 자동으로 측정하여 상기 플라즈마 생성기(300)의 구동을 선택적으로 조절할 수 있다. 이에 따라, 플라즈마 생성기(300)를 필요한 경우에만 선택적으로 가동함으로써 트랩장치의 전체 가동비용을 줄일 수 있다.In the semiconductor manufacturing process, when the discharged material is supplied to the flow space S1, solid impurities are continuously deposited on the
상기 하중센서(400) 및 상기 플라즈마 생성기(300)와 연결되어 상기 하중센서(400)에 의해 검출된 상기 파우더(P)의 하중에 따라 선택적으로 상기 플라즈마 생성기(300)를 구동하는 제어부(500)가 배치된다.
상기 제어부(500)는 상기 하우징(100)의 외부에 배치되어 발열판(220)과 냉각판(230)의 온도를 제어하고 하중센서(400)에서 검출된 파우더(P)의 하중에 따라 플라즈마 생성기(300)를 선택적으로 가동한다.The
제어부(500)는 온도센서(미도시)에 의해 검출된 발열판(220)과 냉각판(230)의 온도를 실시간으로 수득하여 설정온도와 비교하고 필요한 경우 전원을 인가하거나 냉각탱크(232)의 냉각수를 순환시킨다.The
따라서, 상기 발열판(220)의 파워라인(222)으로 인가되는 전원을 제어하고 냉각수를 유동시키는 냉각수 유동라인(236)의 제어밸브(238)을 제어함으로써 발열판(220)과 냉각판(230)의 온도를 일정하게 유지할 수 있다.Accordingly, by controlling the power applied to the
또한, 검출된 파우더(P)의 하중이 설정하중 이상이 되면, 상기 플라즈마 생성기(300)을 가동하여 파우더(P)를 분해하기 위한 플라즈마를 생성한다.In addition, when the load of the detected powder (P) is greater than or equal to the set load, the plasma generator (300) is operated to generate plasma for decomposing the powder (P).
예를 들면, 상기 제어부(1400)는 고주파 안테나(320)로 고주파 전원을 공급하는 고주파 파워소스(미도시)를 구비할 수 있다. 상기 고주파 소스는 상기 고주파 안테나(1320)로 RF 파워를 인가하는 고주파 생성기(미도시) 및 상기 안테나(1320)와 같은 부하의 임피던스와 상기 고주파 생성기의 임피던스를 정합시키는 임피던스 정합기(impedance matcher,미도시)를 구비한다. 이에 따라, 상기 고주파 파워소스는 상기 유동공간(S1)에 플라즈마를 생성하기에 적합한 고주파 전력을 상기 고주파 안테나(320)로 인가할 수 있다.For example, the control unit 1400 may include a high frequency power source (not shown) that supplies high frequency power to the
고상 불순물이 퇴적되어 파우더(P)의 하중이 설정하중을 넘는 경우, 상기 고주파 파워소스로부터 고주파 전력을 상기 고주파 안테나(320)로 인가한다. 상기 고주파 안테나(320)에 흐르는 전류에 의해서 자기장이 고주파 안테나(320) 주위에서 발생하고 자력선이 유전창(310)을 관통하여 유동공간(S1)을 통과한다. 자기장의 시간적 변화에 의해 유도 전기장이 발생하고, 유도 전기장에 의해 가속된 전자가 배출가스 및 파우더(P)의 분자나 원자와 충돌하여 플라즈마가 생성된다. 이에 따라, 상기 파우더(P)는 분자나 원자상태로 유리되어 기체상태로 변환된다.When solid impurities are deposited and the load of the powder P exceeds a set load, high-frequency power is applied to the high-
기체상태로 변환된 파우더(P)는 기상 불순물로 형성되어 배출가스와 함께 출구(120)를 통하여 제2 유동라인(L2)으로 배출된다. 이에 따라, 제2 유동라인(L2)에는 고상 불순물들의 밀도가 현저하게 낮아져 제2 유동라인(L2)의 측벽을 따라 고상 불순물이 침착되는 것을 방지하고 배출공정의 효율을 높일 수 있다.The powder P converted into a gaseous state is formed of gaseous impurities and is discharged to the second flow line L2 through the
도 3은 본 발명이 일실시예에 따라 도 1에 도시된 트랩장치를 구비하는 반도체 제조설비를 나타내는 구성도이다.3 is a block diagram showing a semiconductor manufacturing facility having the trap apparatus shown in FIG. 1 according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 반도체 제조설비(2000)는 반도체 제조공정이 수행되고 고상의 공정 부산물인 고상 부산물과 기상의 배출가스의 혼합물인 배출물질을 생성하는 공정챔버(1100), 진공상태에서 상기 배출물질을 상기 공정챔버로부터 배출하는 펌프 구조물(1200), 상기 배출물질로부터 상기 고상 부산물을 포획하여 기체상태의 공정 부산물인 기상 부산물로 변환하여 상기 배출가스와 함께 배출하는 트랩장치(1000) 및 대기압 상태에서 상기 트랩장치(1000)로부터 전송된 상기 기상 부산물 및 배출가스를 분해하여 유해물질을 제거하는 스크러버(1300)를 포함한다.Referring to FIG. 3, a
상기 공정챔버(1100)는 반도체 소자를 제조하기 위한 다양한 단위공정을 수행할 수 있는 챔버 구조물을 포함한다. 예를 들면, 증착공정, 식각공정, 세정공정, 건조공정과 같이 다양한 소스물질을 이용하여 반도체 소자를 제조하기 위한 단위공정을 수행하는 챔버 구조물일 수 있다. 상기 단위공정이 진행되는 동안 물리적, 화학적 및 광학적 반응에 의해 다양한 배출가스와 고체상태의 공정 부산물이 배출된다.The
상기 배출물질은 펌프 구조물(1200)에 의해 진공라인(VL)에 인가되는 진공압에 의해 공정챔버로부터 배출된다. 본 실시예의 경우, 상기 공정챔버(1100)는 상층에 배치되고 상기 진공라인(VL)은 공정챔버(1100)보다 낮은 하층에 배치되어 수직하게 배치될 수 있다. 그러나, 설비구성에 따라 공정챔버(1100)와 동일한 층에서 수평하게 배치될 수도 있다.The discharged material is discharged from the process chamber by vacuum pressure applied to the vacuum line VL by the
본 실시예의 경우, 상기 펌프 구조물(1200)은 진공펌프를 포함한다. 그러나, 공정챔버(1100)의 내부압력이 진공으로 유지되지 않는 경우에는 진공펌프뿐만 아니라 다양한 펌프가 이용될 수 있다.In the present embodiment, the
상기 트랩장치(1000)는 도1 및 도 2를 참조하여 설명한 반도체 제조용 트랩장치와 실질적으로 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 상기 트랩장치(1000)에 대한 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.The
상기 펌프 구조물(1200)은 공정챔버(110)로부터 배출된 배출물질을 제1 유동라인(L1)을 따라 상기 하우징(100)의 입구(110)로 공급한다. 이에 따라, 고상 불순물과 배출가스가 혼합된 상기 배출물질은 트랩장치(1000)의 유동공간(S1)으로 공급된다.The
유동공간(S1)에서 배출가스는 출구(120)를 통하여 하우징(100)으로부터 배출된다. 배출된 배출가스는 제2 유동라인(L2)을 따라 스크러버(1300)로 공급되어 분해된다.In the flow space S1, the exhaust gas is discharged from the
한편, 배출물질에 포함된 고상 불순물은 포획기(200)의 하부에 퇴적되어 파우더(P)를 형성하게 되고 퇴적된 파우더(P)의 하중이 설정하중을 초과하게 되면 플라즈마 처리공정에 의해 기상 불순물로 형성된다. 기상 불순물은 배찰가스와 마찬가지로 출구(120)를 통하여 외부로 배출된다. 배출된 기상 불순물도 제2 유동라인(L2)을 통하여 스크러버(1300)로 전송되어 분해된다. 이때, 상기 제1 유동라인(L1) 및 제2 유동라인(L2)은 대기압 상태에서 배출가스와 기상 불순물을 전송하게 된다. 즉, 펌프 구조물(1200)은 배출물질을 대기압 상태의 대기라인(AL)을 따라 서크러버(1300)로 전송하게 된다.On the other hand, the solid impurities contained in the discharged material are deposited on the lower portion of the
비록 대기라인이 대기압 상태에 있다 할지라도, 대기라인(AL)을 유동하는 배출물질에는 배출가스와 기상 불순물만 존재하고 고상 불순물의 농도는 낮으므로 고상 불순물이 대기라인(AL)의 측벽에 침착되는 클로깅 불량을 근본적으로 방지할 수 있다. 이에 따라, 상기 반도체 제조설비(2000)의 구동효율을 높일 수 있다.Even if the atmospheric line is in the atmospheric pressure state, only the exhaust gas and gaseous impurities exist in the exhaust material flowing through the atmospheric line AL, and since the concentration of solid impurities is low, solid impurities are deposited on the side walls of the atmospheric line AL. Bad clogging can be fundamentally prevented. Accordingly, driving efficiency of the
상술한 바와 같은 트랩장치 및 이를 구비하는 반도체 제조설비에 의하면, 반도체 제조공정에서 발생하는 고상 불순물과 배출가스의 혼합물인 배출가스가 대기압 상태의 전송라인인 대기라인을 따라 스크러버로 이동하는 경우 고상 불순물이 대기라인의 내측면에 침착되어 대기라인이 막히는 클로깅 불량이 발생한다.According to the trap device as described above and the semiconductor manufacturing facility having the same, when the exhaust gas, which is a mixture of solid impurities and exhaust gas generated in the semiconductor manufacturing process, moves to the scrubber along the atmospheric line, which is a transmission line at atmospheric pressure, solid impurities A clogging defect that is deposited on the inner surface of the waiting line and clogging the waiting line occurs.
그러나, 상기 트랩장치에 의해 고상 불순물을 포집하여 파우더로 형성한 후 플라즈마 처리에 의해 기상 불순물로 변환한 후 대기라인으로 공급함으로서 고상 불순물에 의한 대기라인의 클로깅 불량은 원천적으로 차단할 수 있다. 이에 따라, 반도체 제조설비의 가동효율을 현저하게 높일 수 있다.However, by trapping solid impurities by the trap device, forming them into powder, and converting them into gaseous impurities by plasma treatment, and then supplying them to the atmospheric line, the clogging failure of the atmospheric line due to the solid impurities can be fundamentally blocked. Accordingly, it is possible to significantly increase the operation efficiency of the semiconductor manufacturing facility.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to the preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art may variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. You will understand that you can.
Claims (10)
상기 하우징의 내측면에 고정되어 바닥부로 경사지게 연장하고 상기 제1 유동라인으로부터 전송된 반도체 제조공정의 배출물질로부터 고체상태의 공정 부산물인 고상 부산물을 포획하여 하부에 파우더를 형성하는 포획기; 및
상기 하우징의 상단부에 배치되어 플라즈마 공정에 의해 상기 파우더를 기체 상태로 분해하여 기체 상태의 공정 부산물인 기상 부산물을 생성하는 플라즈마 생성기를 포함하는 반도체 제조용 트랩장치.A housing having an interior space separated from the outside and having an inlet and an outlet for connecting the first and second flow lines to the interior space, respectively;
A trapping machine fixed to the inner surface of the housing, extending obliquely to the bottom, and capturing solid by-products, which are process by-products in the solid state, from the exhaust material of the semiconductor manufacturing process transmitted from the first flow line; And
A trap device for semiconductor manufacturing including a plasma generator disposed on an upper end of the housing to decompose the powder into a gaseous state by a plasma process to generate a gaseous byproduct, which is a gaseous process byproduct.
상기 내측면으로부터 하방으로 경사지게 연장하여 깔때기 형상을 갖고 상기 하우징의 내측면과 접촉하는 상단부 및 아래로 오목한 포집공간을 한정하고 상기 파우더가 퇴적하는 하단부를 구비하는 포획 몸체;
상기 포획 몸체의 상부 외측면을 둘러싸고 상대적으로 높은 온도로 유지되는 발열판(heat panel); 및
상기 포획 몸체의 하부 외측면을 둘러싸고 상대적으로 낮은 온도로 유지되는 냉각판(cooling panel)를 포함하는 반도체 제조용 트랩장치.According to claim 1, The capture group,
A trapping body extending obliquely downward from the inner surface and having a funnel shape to define an upper end contacting the inner surface of the housing and a concave trapping space downward and having a lower end where the powder is deposited;
A heat panel surrounding the upper outer surface of the capture body and maintained at a relatively high temperature; And
A trapping device for semiconductor manufacturing including a cooling panel surrounding a lower outer surface of the capture body and maintained at a relatively low temperature.
진공상태에서 상기 배출물질을 상기 공정챔버로부터 배출하는 펌프 구조물;
상기 배출물질로부터 상기 고상 부산물을 포획하여 기체상태의 공정 부산물인 기상 부산물로 변환하여 상기 배출가스와 함께 배출하는 트랩장치; 및
대기압 상태에서 상기 트랩장치로부터 전송된 상기 기상 부산물 및 배출가스를 분해하여 유해물질을 제거하는 스크러버를 포함하고,
상기 트랩장치는,
외부로부터 분리되는 내부공간을 구비하고, 상기 펌프 구조물과 연결된 제1 유동라인을 통하여 상기 배출물질이 유입되는 입구 및 제2 유동라인을 통하여 상기 기상 부산물 및 상기 배출가스를 배출하는 하우징;
상기 하우징의 내측면에 고정되어 바닥부로 경사지게 연장하고 상기 제1 유동라인으로부터 전송된 반도체 제조공정의 배출물질로부터 고체상태의 공정 부산물인 고상 부산물을 포획하여 하부에 파우더를 형성하는 포획기; 및
상기 하우징의 상단부에 배치되어 플라즈마 공정에 의해 상기 파우더를 기체 상태로 변환하여 상기 기상 부산물을 생성하는 플라즈마 생성기를 구비하는 반도체 제조설비.
A process chamber in which a semiconductor manufacturing process is performed and produces an exhaust material which is a mixture of a solid by-product, which is a by-product of the solid phase, and a gaseous emission gas;
A pump structure that discharges the discharged material from the process chamber in a vacuum state;
A trap device for capturing the solid by-product from the discharged material and converting it into a gaseous by-product, which is a gaseous process by-product; And
And a scrubber for removing harmful substances by decomposing the gaseous by-products and exhaust gas transmitted from the trap device under atmospheric pressure.
The trap device,
A housing having an internal space separated from the outside, and discharging the gaseous by-product and the exhaust gas through an inlet and a second flow line through which the exhaust material is introduced through a first flow line connected to the pump structure;
A trapping machine fixed to the inner surface of the housing, extending obliquely to the bottom, and capturing solid by-products, which are process by-products in the solid state, from the exhaust material of the semiconductor manufacturing process transmitted from the first flow line; And
A semiconductor manufacturing facility disposed on the upper end of the housing and comprising a plasma generator that converts the powder into a gaseous state by a plasma process to generate the gaseous byproduct.
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