KR20230151630A - 반도체 공정 설비용 반응 부산물 포집 시스템 - Google Patents
반도체 공정 설비용 반응 부산물 포집 시스템 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230151630A KR20230151630A KR1020220051187A KR20220051187A KR20230151630A KR 20230151630 A KR20230151630 A KR 20230151630A KR 1020220051187 A KR1020220051187 A KR 1020220051187A KR 20220051187 A KR20220051187 A KR 20220051187A KR 20230151630 A KR20230151630 A KR 20230151630A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- powder
- collection
- filter
- plates
- connection pipe
- Prior art date
Links
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 title claims abstract description 43
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 16
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 169
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims abstract description 33
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 28
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 28
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 52
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 48
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 44
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 33
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 21
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 239000008213 purified water Substances 0.000 claims description 17
- 239000007799 cork Substances 0.000 claims description 16
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 14
- 239000013028 medium composition Substances 0.000 claims description 14
- 229920001046 Nanocellulose Polymers 0.000 claims description 13
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 12
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 12
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 12
- 239000004111 Potassium silicate Substances 0.000 claims description 11
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 claims description 11
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims description 11
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229910052913 potassium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 11
- NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N potassium silicate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Si]([O-])=O NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims description 11
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 11
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 10
- 239000002082 metal nanoparticle Substances 0.000 claims description 10
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 10
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims description 8
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 8
- 239000004034 viscosity adjusting agent Substances 0.000 claims description 8
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 7
- -1 and pegmatite Inorganic materials 0.000 claims description 5
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims description 4
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims description 4
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 56
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 17
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 5
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 4
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 4
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 4
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 4
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 3
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N Phosphine Chemical compound P XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 244000305267 Quercus macrolepis Species 0.000 description 2
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 2
- 239000007809 chemical reaction catalyst Substances 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004518 low pressure chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 2
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- 244000215068 Acacia senegal Species 0.000 description 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 101710110315 Bacchus Proteins 0.000 description 1
- 235000017166 Bambusa arundinacea Nutrition 0.000 description 1
- 235000017491 Bambusa tulda Nutrition 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- 235000012766 Cannabis sativa ssp. sativa var. sativa Nutrition 0.000 description 1
- 235000012765 Cannabis sativa ssp. sativa var. spontanea Nutrition 0.000 description 1
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- 229920000084 Gum arabic Polymers 0.000 description 1
- 240000000797 Hibiscus cannabinus Species 0.000 description 1
- 229910052689 Holmium Inorganic materials 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- 229920000168 Microcrystalline cellulose Polymers 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 244000082204 Phyllostachys viridis Species 0.000 description 1
- 235000015334 Phyllostachys viridis Nutrition 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- ULUAUXLGCMPNKK-UHFFFAOYSA-N Sulfobutanedioic acid Chemical class OC(=O)CC(C(O)=O)S(O)(=O)=O ULUAUXLGCMPNKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000299492 Thespesia populnea Species 0.000 description 1
- 235000009430 Thespesia populnea Nutrition 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000205 acacia gum Substances 0.000 description 1
- 235000010489 acacia gum Nutrition 0.000 description 1
- 238000005903 acid hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 229920005822 acrylic binder Polymers 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 229940053200 antiepileptics fatty acid derivative Drugs 0.000 description 1
- RBFQJDQYXXHULB-UHFFFAOYSA-N arsane Chemical compound [AsH3] RBFQJDQYXXHULB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011425 bamboo Substances 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000009120 camo Nutrition 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 235000010980 cellulose Nutrition 0.000 description 1
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 235000005607 chanvre indien Nutrition 0.000 description 1
- 239000012459 cleaning agent Substances 0.000 description 1
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 description 1
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000004332 deodorization Methods 0.000 description 1
- ZOCHARZZJNPSEU-UHFFFAOYSA-N diboron Chemical compound B#B ZOCHARZZJNPSEU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MROCJMGDEKINLD-UHFFFAOYSA-N dichlorosilane Chemical compound Cl[SiH2]Cl MROCJMGDEKINLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000000834 fixative Substances 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 239000010438 granite Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 230000035876 healing Effects 0.000 description 1
- 239000011487 hemp Substances 0.000 description 1
- KJZYNXUDTRRSPN-UHFFFAOYSA-N holmium atom Chemical compound [Ho] KJZYNXUDTRRSPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001866 hydroxypropyl methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010979 hydroxypropyl methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 229920003088 hydroxypropyl methyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- UFVKGYZPFZQRLF-UHFFFAOYSA-N hydroxypropyl methyl cellulose Chemical compound OC1C(O)C(OC)OC(CO)C1OC1C(O)C(O)C(OC2C(C(O)C(OC3C(C(O)C(O)C(CO)O3)O)C(CO)O2)O)C(CO)O1 UFVKGYZPFZQRLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002655 kraft paper Substances 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010981 methylcellulose Nutrition 0.000 description 1
- 235000019813 microcrystalline cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008108 microcrystalline cellulose Substances 0.000 description 1
- 229940016286 microcrystalline cellulose Drugs 0.000 description 1
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- NDLPOXTZKUMGOV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoferriooxy)iron hydrate Chemical compound O.O=[Fe]O[Fe]=O NDLPOXTZKUMGOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229910000073 phosphorus hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920000136 polysorbate Polymers 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 235000019422 polyvinyl alcohol Nutrition 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920003124 powdered cellulose Polymers 0.000 description 1
- 235000019814 powdered cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000010891 toxic waste Substances 0.000 description 1
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 1
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D39/10—Filter screens essentially made of metal
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D46/42—Auxiliary equipment or operation thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/4412—Details relating to the exhausts, e.g. pumps, filters, scrubbers, particle traps
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
- C30B25/02—Epitaxial-layer growth
- C30B25/14—Feed and outlet means for the gases; Modifying the flow of the reactive gases
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2258/00—Sources of waste gases
- B01D2258/02—Other waste gases
- B01D2258/0216—Other waste gases from CVD treatment or semi-conductor manufacturing
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
Abstract
본 발명은 반도체 공정 설비용 반응 부산물 포집 시스템에 관한 것으로, 상기 진공펌프의 전단에 설치되는 제1 파우더 포집 장치를 포함하되, 상기 제1 파우더 포집 장치는 상단이 상기 진공 배관과 연결되며, 측부에는 분기부가 형성된 제1 연결 배관, 일단이 상기 제1 연결 배관에 연결되고, 타단은 상기 진공 펌프의 유입구에 연결되며, 상기 제1 연결 배관과 함께 'h' 형상을 이루도록 하향 절곡되는 제2 연결 배관, 상기 분기부 내에 삽입되는 설치되는 것으로, 일면이 개방된 원통 형상을 갖되, 상기 일면에 대향하는 타면은 복수의 통공들을 포함하는 금속 메쉬 필터 형태로 형성되는 제1 파우더 유입방지 부재, 상기 제2 연결 배관의 타단과 상기 진공펌프의 유입구 사이에 설치되며, 복수의 통공들을 포함하는 금속 메쉬 필터 형태를 갖는 제2 파우더 유입방지 부재 및 상기 제1 연결 배관의 하단에 탈장착 가능하도록 설치되는 파우더 저장부를 포함하는 반도체 공정 설비용 반응 부산물 포집 시스템을 제공한다.
Description
본 발명은 반도체 공정 설비용 반응 부산물 포집 시스템에 관한 것으로, 상세하게는 제1 파우더 유입방지 부재 및 제2 파우더 유입방지 부재를 구비하는 제1 파우더 포집 장치와 포집 필터부 및 포집판들을 구비하는 제2 파우더 포집 장치를 포함하는 반도체 공정 설비용 반응 부산물 포집 시스템에 관한 것이다.
반도체 공정 설비를 이용하여 반도체를 제조하는 공정에서는 인체에 치명적인 각종 유독성, 부식성, 인화성 가스를 다량으로 사용한다.
예를 들어, 화학기상성장법(CVD) 공정에서는 다량의 실란, 디클로로 실란, 암모니아, 산화질소, 아르신, 포스핀, 디보론, 보론, 트리클로라이드 등을 사용하는 바, 이들은 반도체 제조 공정 중 미량만 소비되고, 잉여 배출되는 폐가스는 비교적 고농도의 유독물질을 함유하고 있다. 또한, 저압 CVD 공정, 플라즈마 강화 CVD, 플라즈마 에칭, 에피택시 증착 등과 같은 여러 반도체 공정들에서도 각종 유독성 폐가스인 반응 부산물이 생성된다.
이러한 반응 부산물인 폐가스 처리는 최근 들어 환경에 대한 관심이 증대됨에 따라, 중요 문제로 대두 되고 있으며, 현재 이러한 폐가스를 대기 중에 방출하기 전에 폐가스의 유독성 물질을 제거하는 것이 환경법적으로 의무 화되었다.
그리고, 이러한 반도체 제조공정에서 사용된 폐가스는 배기과정에서 배기관이나 진공펌프 및 스크러버 내에서 냉각되어 파우더를 형성함으로써 배관 막힘이나 진공펌프 및 스크러버의 효율 저하 문제로 이루어지고 있음은 물론, 진공펌프의 불시 정지 등의 문제가 발생할 수 있는데, 특히 진공펌프의 불시 정지가 생산 도중 일어날 경 우에는 생산품의 불량으로 인한 폐기, 장비 가동률 저하 등 큰 경제적인 손실을 가져올 수 있다.
이를 막기 위하여, 종래에는 진공펌프가 멈추기 전에 주기적으로 진공펌프 자체를 교체하는 작업이 이루어지고 있고, 사용 후의 진공펌프에 대해서는 세정이나 수리가 실시되고 있는데, 이와 같은 과정이 반도체 공정 중 자주 발생되다 보니 결국 반도체 제조에 따른 생산비용을 대폭 증가시키게 되는 문제점으로 대두되고 있는 실정이다.
이를 위해, 최근에는 공정챔버와 진공펌프 사이의 배관 상에 반응 부산물을 포집할 수 있는 포집장치를 설치하여 진공펌프에서 공정챔버 내의 가스를 강제로 흡입하여 스크러버 측으로 압송시킬 때 미리 미반응 가스(반응 부산물)를 파우더로 포집할 수 있도록 하는 기술이 널리 사용되고 있는 실정이다.
본원의 배경이 되는 기술은 대한민국 등록특허 제10-2141938호에 개시되어 있다.
본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제는 진공능력의 저하 없이 반응 부산물의 파우더를 효과적으로 포집할 수 있는 반도체 공정 설비용 반응 부산물 포집 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 공정 설비용 반응 부산물 포집 시스템은상기 진공펌프의 전단에 설치되는 제1 파우더 포집 장치를 포함하되, 상기 제1 파우더 포집 장치는: 상단이 상기 진공 배관과 연결되며, 측부에는 분기부가 형성된 제1 연결 배관; 일단이 상기 제1 연결 배관에 연결되고, 타단은 상기 진공 펌프의 유입구에 연결되며, 상기 제1 연결 배관과 함께 'h' 형상을 이루도록 하향 절곡되는 제2 연결 배관; 상기 분기부 내에 삽입되는 설치되는 것으로, 일면이 개방된 원통 형상을 갖되, 상기 일면에 대향하는 타면은 복수의 통공들을 포함하는 금속 메쉬 필터 형태로 형성되는 제1 파우더 유입방지 부재; 상기 제2 연결 배관의 타단과 상기 진공펌프의 유입구 사이에 설치되며, 복수의 통공들을 포함하는 금속 메쉬 필터 형태를 갖는 제2 파우더 유입방지 부재; 및 상기 제1 연결 배관의 하단에 탈장착 가능하도록 설치되는 파우더 저장부를 포함하되, 상기 제1 파우더 유입방지 부재의 개방된 일면에 인접한 일 단부에는 둘레를 따라 걸림턱이 형성되고, 상기 제1 파우더 유입방지 부재는 상기 걸림턱이 상기 분기부의 끝단에 걸릴 때까지 상기 분기부 내에 삽입되고, 그 외주면은 상기 분기부의 내주면과 밀착된다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 파우더 포집 장치와 상기 공정챔버 사이에서 상기 진공 배관과 연결되는 제2 파우더 포집 장치를 더 포함하되, 상기 제2 파우더 포집 장치는: 중공의 원통 형상을 가지며, 덮개부와 바닥부의 각각에는 상기 진공 배관과 연결되는 유입구와 배출구가 형성된 몸체 하우징; 상기 몸체 하우징의 내부에 설치되는 것으로, 상면이 개방된 원통 형상을 가지며, 하면에는 이너 배출홀이 형성되고, 측면은 상기 하면보다 아래로 연장되는 연장부를 포함하는 이너 하우징; 상기 이너 하우징의 내부에 이격 설치되어 수용 공간부를 형성하는 필터 플레이트들 및 상기 수용 공간부 내에 충진되는 필터 매체를 포함하는 포집 필터부; 상기 포집 필터부의 상측 및 하측의 각각에 이격 설치되는 것으로, 상기 이너 하우징의 내측면에 방사상 형태로 구비되는 날개부들 및 상기 날개부들 사이로 형성되는 개구들을 포함하는 이너 포집판들; 상기 이너 하우징과 상기 몸체 하우징 사이의 아우터 통로에 설치되는 아우터 포집판들; 및 상기 이너 배출홀과 상기 배출구를 연결하고, 상기 연장부와 수평적으로 중첩되는 외주면에 복수의 필터홀들이 형성된 필터링 연결관을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 필터 플레이트들은 상기 이너 하우징의 길이 방향으로 서로 이격 설치되어 상기 수용 공간부를 형성하는 제1 및 제 2 고정 플레이트들과, 상기 제1 및 제 2 고정 플레이트들 사이에 설치되어 상기 수용 공간부를 제1 수용 공간부와 제2 수용 공간부로 분리하는 분리 플레이트를 포함하고, 상기 제1 및 제2 고정 플레이트들 및 상기 분리 플레이트의 각각은 복수의 유동홀들이 형성된 금속 원판 형상을 갖고, 상기 필터 매체는 상기 제1 수용 공간부에 충진되는 제1 필터 매체 및 상기 제2 수용 공간부에 충진되는 제2 필터 매체를 포함하되, 상기 제1 필터 매체는 스테인레스 철망 형태를 갖고, 상기 제2 필터 매체는 탄화코르크 분말, 나노셀룰로오스 분말, 맥반석, 게르마늄 및 페그마타이트를 포함하는 광물 분말 및 금속 산화물을 혼합하여 제조된 베이스 혼합물을 정제수, 규산나트륨 또는 규산칼륨을 포함하는 수용성 규산염, 망간(Mn), 팔라듐(Pd), 금(Au) 및 은(Au) 중에서 선택된 적어도 하나의 금속을 포함하는 금속 나노입자 및 분산제를 혼합하여 제조된 기능성 혼합 조성물로 침지 처리한 후 성형틀을 이용한 성형 공정을 수행하여 제조된 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제2 필터 매체를 제조하는 것은, 탄화코르크 분말, 나노셀룰로오스 분말, 맥반석, 게르마늄 및 페그마타이트를 포함하는 광물 분말 및 금속 산화물을 혼합하여 상기 베이스 혼합물을 제조하는 단계; 정제수, 규산나트륨 또는 규산칼륨을 포함하는 수용성 규산염, 망간(Mn), 팔라듐(Pd), 금(Au) 및 은(Au) 중에서 선택된 적어도 하나의 금속을 포함하는 금속 나노입자 및 분산제를 혼합하여 상기 기능성 혼합 조성물을 제조하는 단계; 상기 기능성 혼합 조성물을 이용하여 상기 베이스 혼합물을 침지 처리하는 단계; 상기 침지 처리된 베이스 혼합물에 정제수, 점도 조절제 및 바인더를 첨가하고 교반하여 필터 매체 조성물을 제조하는 단계; 및 상기 필터 매체 조성물을 성형 가공하는 성형 공정을 수행하는 단계를 포함하되, 상기 베이스 혼합물은 탄화 코르크 분말 100 중량부당 나노셀룰로오스 5 내지 10 중량부, 맥반석, 게르마늄 및 페그마타이트가 1:0.5~1:0.1~0.2의 중량비로 혼합된 광물 분말 20 내지 30 중량부 및 산화철, 산화칼슘, 산화알루미늄 및 산화마그네슘 중 적어도 하나를 포함하는 금속 산화물 1 내지 5 중량부를 포함하도록 제조되고, 상기 기능성 혼합 조성물은 규산나트륨 또는 규산칼륨을 포함하는 수용성 규산염 5 내지 10 중량%, 팔라듐(Pd), 금(Au) 및 은(Au) 중에서 선택된 적어도 하나의 금속을 포함하는 금속 나노입자 1 내지 2 중량%, 분산제 10 내지 20 중량% 및 잔여의 정제수를 포함하도록 제조되고, 상기 필터 매체 조성물은 상기 침지 처리된 베이스 혼합물 40 내지 50 중량%, 점도 조절제 3 내 5 중량%, 바인더 5 내지 10 중량% 및 잔여의 정제수를 포함하도록 제조될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 이너 포집판들은 상기 포집 필터부 상측에 이격되어 설치되는 한 쌍의 이너 포집판들 및 상기 포집 필터부 하측에 이격 설치되는 다른 한 쌍의 이너 포집판들을 포함하고, 쌍을 이루는 이너 포집판들의 날개부들은 원주 방향을 따라 지그재그 형태로 배치되되, 상기 쌍을 이루는 이너 포집판들 중 위에 위치하는 이너 포집판의 개구들은 아래에 위치하는 이너 포집판의 날개부들과 중첩될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 아우터 포집판들은 상기 이너 하우징의 길이방향을 따라 지그재그 형태로 이격 설치되는 제1 내지 제4 아우터 포집판들을 포함하되, 상기 제1 내지 제4 아우터 포집판들의 각각은 관통홀들을 포함하는 반원형링 형태를 가지며, 상기 몸체 하우징의 중심축을 향하야 하향 경사지도록 사선 방향으로 설치될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 제1 파우더 포집 장치의 제1 연결 배관을 통과하는 배기가스에 포함된 파우더는 제1 파우더 유입방지 부재에 의해 제2 연결 배관으로 유입되는 것이 방지됨과 더불어 작은 입자의 파우더 또한 파우더 저장부로 포집될 수 있으며, 제2 파우더 유입방지 부재가 2차적으로 잔여 파우더의 유입 방지기능을 수행함으로써, 제1 연결 배관 및 제2 연결 배관을 통과하는 배기가스에 포함된 파우더가 효과적으로 포집될 수 있다.
또한, 제2 파우더 포집 장치 내로 유입된 배기가스 중 일부는 이너 하우징 내부(즉, 이너 통로)를 통과하면서 이너 포집판들과 포집 필터부의 필터 매체에 의해 파우더가 포집되고, 나머지 배기가스는 아우터 통로로 이동하면서 아우터 포집판들과 필터링 연결관에 의해 파우더가 포집 및 필터링 될 수 있다.
그 결과, 진공펌프의 진공능력의 저하 없이 배기가스 내 포함된 파우더를 효과적으로 포집할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 공정 설비용 반응 부산물 포집 시스템을 설명하기 위한 개략적인 블록도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 공정 설비용 반응 부산물 포집 시스템을 설명하기 위한 개략적인 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 제1 파우더 포집 장치를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 4는 도 3의 제1 파우더 포집 장치의 단면 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 제1 파우더 유입방지 부재를 설명하기 위한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 제2 파우더 포집 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 제2 파우더 포집 장치를 설명하기 위한 평면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 제1 필터 매체를 설명하기 위한 도면이고, 도 9는 제2 필터 매체를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 제2 필터 매체의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 공정 설비용 반응 부산물 포집 시스템을 설명하기 위한 개략적인 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 제1 파우더 포집 장치를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 4는 도 3의 제1 파우더 포집 장치의 단면 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 제1 파우더 유입방지 부재를 설명하기 위한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 제2 파우더 포집 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 제2 파우더 포집 장치를 설명하기 위한 평면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 제1 필터 매체를 설명하기 위한 도면이고, 도 9는 제2 필터 매체를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 제2 필터 매체의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본원 명세서에서, 어떤 부재가 다른 부재 “상에” 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다. 또한, 본원 명세서에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 공정 설비용 반응 부산물 포집 시스템을 설명하기 위한 개략적인 블록도이다. 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 공정 설비용 반응 부산물 포집 시스템을 설명하기 위한 개략적인 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 공정 설비용 반응 부산물 처리 시스템(1)은 공정챔버(10)의 진공 상태를 유지시키기 위한 진공펌프(20), 공정챔버(10)와 진공펌프(20)를 연결하는 진공 배관(30), 및 공정챔버(10)와 진공펌프(20) 사이에서 진공 배관(30)과 연결되도록 설치되는 반응 부산물 포집 시스템(40)을 포함할 수 있다.
공정챔버(10)는 반응 가스를 이용하여 웨이퍼의 증착, 식각 또는 에칭 등의 반도체 제조 공정을 수행할 수 있다. 예컨대, 공정챔버(10)는 저압 CVD 공정, 플라즈마 강화 CVD, 플라즈마 에칭 또는 에피택시 증착과 같은 반도체 공정을 수행하는 반도체 공정 설비일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
진공펌프(20)는 진공 배관(30)을 통해 공정챔버(10)로부터 배출되는 배기가스를 흡입하여 공정챔버(10)의 진공 상태를 유지시킬 수 있다. 진공펌프(20)는 반도체 제조 공정에서 통상적으로 사용되는 진공펌프(20)의 구성을 포함하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
진공펌프(20)에 의해 공정챔버(10)로부터 배출된 배기가스는 스크러버(50)로 이동되며, 스크러버(50)는 배기가스를 대기 중으로 방출하기 전에 유독성 물질을 제거 또는 집진할 수 있다.
반응 부산물 포집 시스템(40)은 공정챔버(10)와 진공펌프(20)의 사이에서 진공 배관(30)과 연결되도록 설치되며, 공정챔버(10)로부터 배출되는 배기가스의 반응 부산물(예컨대, 미반응 가스)이 진공펌프(20)로 유입되기 전에 미반응 가스에 포함된 파우더를 포집하거나, 혹은 미반응 가스를 파우더 형태로 변화시켜 미리 포집할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 반응 부산물 포집 시스템(40)은 제1 파우더 포집 장치(100) 및 제2 파우더 포집 장치(200) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명에서, 제1 파우더 포집 장치(100)는 진공펌프(20)의 전단에 설치되어, 진공펌프(20)와 진공 배관(30)을 연결하는 연결 배관의 형태로 구현되며, 진공 배관(30) 내의 배기가스에 포함된 반응 부산물(즉, 파우더)이 진공 펌프로 유입되는 것을 차단함과 더불어, 자중에 의해 낙하하는 파우더를 포집할 수 있도록 구성될 수 있다. 그리고, 제2 파우더 포집 장치(200)는 포집판 및 필터 매체를 이용하여 배기가스에 포함된 파우더를 포집하거나, 미반응 가스를 파우더 형태로 변화시켜 포집하기 위한 장치일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 도 1에 도시된 바와 같이 반응 부산물 포집 시스템(40)은 제1 파우더 포집 장치(100) 또는 제2 파우더 포집 장치(200) 중 하나만 설치되도록 구성될 수 있다. 공정챔버(10)에서 수행되는 반도체 공정의 종류, 공정 조건(예컨대, 사용 가스, 공정 온도, 압력 등)에 따라 발생되는 반응 부산물을 효과적으로 제거하기 위해 최적의 파우더 포집 장치가 선택될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 도 2에 도시된 바와 같이 반응 부산물 포집 시스템(40)은 제1 파우더 포집 장치(100)와 제2 파우더 포집 장치(200)가 진공 배관(30)을 통해 직렬로 연결되도록 설치될 수 있다. 이때, 제1 파우더 포집 장치(100)가 진공펌프(20)의 전단에 설치되고, 제1 파우더 포집 장치(100)와 공정챔버(10) 사이에서 진공 배관(30)과 연결되는 제2 파우더 포집 장치(200)가 설치될 수 있다. 본 실시예의 경우, 제2 파우더 포집 장치(200)를 통해 반응 부산물의 파우더를 1차적으로 포집하고, 잔류 부산물을 제1 파우더 포집 장치(100)를 통해 2차적으로 포집함으로써, 더욱 효과적으로 반응 부산물의 처리가 가능할 수 있다.
이와 같이 공정챔버(10)로부터 배출되는 반응 부산물이 진공펌프(20)로 유입되기 이전에 파우더 형태로 반응 부산물 포집 시스템(40)에 의해 효과적으로 포집되기 때문에, 공정챔버(10)로부터 배출되는 반응 부산물이 진공펌프(20)로 그대로 유입됨으로 인해 발생될 수 있는 진공펌프(20) 및 스크러버(50)의 고장 및 효율 저하 등의 문제가 해결될 수 있다.
이하, 도 3 내지 고 5를 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 제1 파우더 포집 장치(100)에 대해 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 제1 파우더 포집 장치를 설명하기 위한 분해 사시도이다. 도 4는 도 3의 제1 파우더 포집 장치의 단면 사시도이다. 도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 제1 파우더 유입방지 부재를 설명하기 위한 사시도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 제1 파우더 포집 장치(100)는 제1 연결 배관(110), 제2 연결 배관(120), 제1 파우더 유입방지 부재(130), 제2 파우더 유입방지 부재(140) 및 파우더 저장부(150)를 포함할 수 있다.
상세하게, 제1 연결 배관(110)은 지면에 수직한 방향으로 진공 배관(30)과 연결되며, 측부에는 분기부(112)가 형성될 수 있다. 즉, 제1 연결 배관(110)의 상단은 진공 배관(30)과 연결되고, 상단과 수직 방향으로 대향하는 하단에는 파우더 저장부(150)가 탈장착 가능하도록 결합될 수 있다. 분기부(112)는 제1 연결 배관(110)의 측부로부터 돌출될 수 있다.
제2 연결 배관(120)은 분기부(112)에 연결되고, 제1 연결 배관(110)과 함께 'h' 형상을 이루도록 하향 절곡될 수 있다. 즉, 제2 연결 배관(120)의 일단은 분기부(112)와 연결되고, 타단은 진공펌프(20)의 유입구(22)와 연결될 수 있다. 제2 연결 배관(120)의 타단에 인접한 부분은 벨로우즈(bellows) 형태로 구현될 수 있다.
제1 파우더 유입방지 부재(130)는 분기부(112) 내에 삽입 설치되며, 공정챔버(10)로부터 진공 배관(30)을 거쳐 제1 연결 배관(110)으로 유입된 배기가스의 반응 부산물(즉, 파우더)이 제2 연결 배관(120)으로 유입되는 것을 방지하는 역할을 수행할 수 있다.
예컨대, 제1 파우더 유입방지 부재(130)는 일면이 개방된 원통 형상으로, 개방된 일면에 대향하는 타면(132)에는 배기가스가 유입되는 복수의 통공들이 형성될 수 있다. 즉, 제1 파우더 유입방지 부재(130)의 타면(132)은 복수의 통공들을 포함하는 금속 메쉬 필터 형태로 형성될 수 있다. 또한, 제1 파우더 유입방지 부재(130)의 개방된 일면에 인접한 일 단부에는 둘레를 따라 걸림턱(134)이 형성될 수 있다. 제1 파우더 유입방지 부재(130)는 걸림턱(134)이 분기부(112)의 끝단에 걸릴때까지 분기부(112) 내에 삽입되고, 그 외주면은 분기부(112)의 내주면과 밀착될 수 있다. 걸림턱(134)의 둘레에는 패킹 부재(136)가 결합되어 밀폐 기능을 수행할 수 있다.
제2 파우더 유입방지 부재(140)는 제2 연결 배관(120)의 타단과 진공펌프(20)의 유입구(22) 사이에 설치되며, 복수의 통공들을 포함하 금속 메쉬 필터 형태를 가질 수 있다. 제2 파우더 유입방지 부재(140)는 제2 연결 배관(120)으로 유입된 배기가스에 포함된 반응 부산물(즉, 파우더)이 진공펌프(20) 내로 유입되는 것을 방지하는 기능을 수행할 수 있다.
제1 파우더 유입방지 부재(130) 및 제2 파우더 유입방지 부재(140)에 있어서, 금속 메쉬 필터의 통공들은 0.1 내지 0.5mm의 직경을 가질 수 있다. 통공들의 직영이 0.1mm 보다 작으면 진공펌프(20)의 진공능력을 저하시킬 수 있고, 0.5mm를 초과하면 파우더의 유입을 효과적으로 방지할 수 없다.
파우더 저장부(150)는 일면이 개방된 통 형상으로 제1 연결 배관(110)의 타단에 탈장착 가능하도록 결합되며, 제1 연결 배관(110)으로 유입된 배기가스에 포함된 파우더의 낙하물을 저장할 수 있다.
제2 파우더 유입방지 부재(130)가 설치되지 않은 경우, 제1 연결 배관(110) 내 유동하는 파우더 중 입자 크기가 큰 것은 그 자중에 의해 파우더 저장부(150)로 낙하될 수 있으나, 입자 크기가 작은 파우더는 배기가스와 함께 제2 연결 배관(120)으로 이동하여 제1 파우더 유입방지 부재(140) 상에 축적되거나, 진공펌프(20) 내로 유입될 수 있다. 이 경우, 진공펌프(20)의 진공능력을 저하시킬 수 있다.
그러나 본 발명의 실시예들에 따르면, 제1 파우더 포집 장치(100)의 제1 연결 배관(110)을 통과하는 배기가스에 포함된 파우더는 제1 파우더 유입방지 부재(130)에 의해 제2 연결 배관(120)으로 유입되는 것이 방지됨과 더불어 작은 입자의 파우더 또한 파우더 저장부(150)로 포집될 수 있으며, 제2 파우더 유입방지 부재(140)가 2차적으로 잔여 파우더의 유입 방지기능을 수행함으로써, 제1 연결 배관(110) 및 제2 연결 배관(120)을 통과하는 배기가스에 포함된 파우더가 효과적으로 포집될 수 있다. 그 결과, 진공펌프(20)의 진공능력의 저하 없이 진공펌프(20) 내로 파우더의 유입이 효과적으로 차단될 수 있다.
이어서, 도 6 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 제2 파우더 포집 장치(200)에 대해 상세히 설명한다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 제2 파우더 포집 장치를 설명하기 위한 단면도이다. 도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 제2 파우더 포집 장치를 설명하기 위한 평면도이다. 도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 제1 필터 매체를 설명하기 위한 도면이고, 도 9는 제2 필터 매체를 설명하기 위한 도면이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 제2 파우더 포집 장치(200)는 몸체 하우징(210), 이너 하우징(220), 포집 필터부(230), 이너 포집판(240), 아우터 포집판(250) 및 필터링 연결관(260)을 포함할 수 있다.
몸체 하우징(210)은 제2 파우더 포집 장치(200)의 외관을 형성하는 것으로, 중공의 원통 형상을 가지며, 덮개부와 바닥부의 각각에는 진공 배관(30)과 연결되는 유입구(212)와 배출구(214)가 형성될 수 있다. 몸체 하우징(210)의 덮개부는 착탈 가능하도록 구현될 수 있다.
이너 하우징(220)은 몸체 하우징(210)의 내부에 설치되는 것으로, 상면이 개방된 원통 형상을 가질 수 있으며, 하면에는 이너 배출홀(222)이 형성된다. 또한, 이너 하우징(220)의 측면은 하면보다 아래로 연장되는 연장부(224)를 포함할 수 있다.
포집 필터부(230) 및 이너 포집판들(240)은 이너 하우징(220)의 내부에 설치될 수 있다.
포집 필터부(230)는 이너 하우징(220)의 내부에 이격 설치되어 수용 공간부를 형성하는 필터 플레이트들(232, 234, 236) 및 수용 공간부 내에 충진되는 필터 매체를 포함할 수 있다. 필터 플레이트들(232, 234, 236)은 복수의 유동홀들(230h)이 형성된 금속 원판 형상으로, 이너 하우징(220)의 내측에 탈부착 가능하도록 설치될 수 있다.
구체적으로, 필터 플레이트들(232, 234, 236)은 이너 하우징(220)의 길이 방향으로 서로 이격 설치되어 이너 하우징(220) 내에 수용 공간부를 형성하는 제1 및 제 2 고정 플레이트들(232, 234)과, 제1 및 제 2 고정 플레이트들(232, 234) 사이에 설치되는 분리 플레이트(236)를 포함할 수 있다. 분리 플레이트(236)는 수용 공간부를 제1 수용 공간부(S1)와 제2 수용 공간부(S2)로 분리함과 더불어, 수용 공간부 내로 유입된 배기가스의 체류시간을 증대시키는 역할을 수행할 수 있다. 체류시간의 증대를 위해 분리 플레이트(236)는 사선 방향으로 설치될 수 있다.
필터 매체는 수용 공간부 내에 충진되어 유동홀들(230h)을 통해 수용 공간부 내로 유입된 배기가스에 포함된 반응 부산물을 포집하는 기능을 수행할 수 있다. 즉, 필터 매체는 냉각매체 또는 흡착제로서 기능하여, 배기가스에 포함된 파우더를 포집하거나, 미반응 가스를 파우더로 변화시켜 포집 혹은 미반응 가스 자체를 흡착하도록 구현될 수 있다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 필터 매체는 스레인레스 철망 형태의 제1 필터 매체(FM1)와 필렛 형태로 형성된 제2 필터 매체(FM2)를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 필렛 형태의 제2 필터 매체(FM2)는 탄화코르크 분말, 나노셀룰로오스 분말, 맥반석, 게르마늄 및 페그마타이트를 포함하는 광물 분말 및 금속 산화물을 혼합하여 제조된 베이스 혼합물을 정제수, 규산나트륨 또는 규산칼륨을 포함하는 수용성 규산염, 망간(Mn), 팔라듐(Pd), 금(Au) 및 은(Au) 중에서 선택된 적어도 하나의 금속을 포함하는 금속 나노입자 및 분산제를 혼합하여 제조된 기능성 혼합 조성물로 침지 처리한 후 성형틀을 이용한 성형 공정을 수행하여 제조된 것일 수 있다. 이와 같이 제조된 제2 필터 매체(FM2)는 파우더를 포집하기 위한 다공성 매체로서 제조됨과 더불어 흡착제로서 기능할 수 있다. 제2 필터 매체(FM2)의 제조 방법에 대해서는 뒤에서 상세히 설명한다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 제1 수용 공간부(S1)에는 제1 필터 매체(FM1) 및 제2 필터 매체(FM) 중 어느 하나가 충진되고, 제2 수용 공간부(S2)에는 다른 하나가 충진될 수 있다. 각 수용 공간부(S1, S2) 내에는 해당 필터 매체(FM1, FM2)가 80 내지 90% 부피 비율로 충진될 수 있다.
예컨대, 제1 수용 공간부(S1)에는 제1 필터 매체(FM1)가 충진되고, 제2 수용 공간부(S2)에는 제2 필터 매체(FM2)가 충진될 수 있다. 이 경우, 제1 수용 공간부(S1)로 유입된 배기가스의 파우더는 스테인레스 철망 형태의 제1 필터 매체(FM1)에 의해 걸러지거나, 미반응 가스가 제1 필터 매체(FM1)를 통과하는 동안 냉각되어 파우더 형태로 포집될 수 있다. 이 후, 배기가스는 분리 플레이트(236)의 유동홀들(230h)을 통과하여 제2 수용 공간부(S2)로 이동되고, 배기가스의 잔류 부산물이 제2 필터 매체(FM2)에 의해 포집 혹은 흡착될 수 있다.
필터 매체의 크기(예컨대, 직경 또는 장축 길이)는 유동홀들(230h)의 직경보다 크도록 형성된다. 예컨대, 유동홀들(230h)의 직경은 1 내지 10mm의 크기를 가질 수 있다.
이너 포집판(240)은 이너 하우징(220)의 내측면에 방사상 형태로 구비되는 날개부들(242)을 포함할 수 있다. 이너 포집판(240)의 날개부들(242) 사이로 배기가스가 이동하는 이동 통로로 이용되는 개구들(244)이 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 한 쌍의 이너 포집판들(240)이 포집 필터부(230) 상측에 이격되어 설치되고, 다른 한 쌍의 이너 포집판들(240)이 포집 필터부(230) 하측에 이격 설치될 수 있다. 쌍을 이루는 이너 포집판들(240)의 날개부들(242)은 원주 방향을 따라 지그재그 형태로 배치될 수 있다. 달리 얘기하면, 쌍을 이루는 이너 포집판들(240) 중 위에 위치하는 이너 포집판(240_1)의 개구들(244)은 아래에 위치하는 이너 포집판(240_2)의 날개부들(242)과 중첩될 수 있다. 그 결과, 상부 이너 포집판(240_1)의 개구들(244)을 통과하는 배기가스가 하부 이너 포집판(240_2)의 날개부들(242)과 충돌되며 지그재그로 이동됨으로써, 배기가스에 포함된 파우더가 이너 포집판들(240)의 날개부들(242)에 효과적으로 포집(즉, 부착)될 수 있다.
이너 하우징(220)과 몸체 하우징(210) 사이에는 이격 공간이 형성되며, 이는 몸체 하우징(210) 내로 유입된 배기가스의 이동 통로(이하, 아우터 통로(270)로 지칭)로 이용될 수 있다. 이너 하우징(220)의 내부에 포집 필터부(230) 및 이너 포집판들(240)이 설치됨에 따라 이너 하우징(220)의 내부(즉, 이너 통로)를 통과하는 배기가스의 흐름이 원활하지 않을 수 있다. 아우터 통로(270)는 진공펌프(20)의 충분한 진공능력의 확보를 위해 마련된 것일 수 있다.
아우터 통로(270) 내(달리 얘기하면, 이너 하우징(220)의 외측면과 몸체 하우징(210) 내측면 사이)에 아우터 포집판들(250)이 설치될 수 있다. 아우터 포집판들(250)은 아우터 통로(270)를 통과하는 배기가스의 원활한 흐름을 유도함과 더불어 파우더의 포집 효율을 증대시키도록 구현될 수 있다.
예컨대, 아우터 포집판들(250)은 이너 하우징(220)의 길이방향을 따라 지그재그 형태로 이격 설치되는 제1 내지 제4 아우터 포집판들(250_1, 250_2, 250_3, 250_4)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제4 아우터 포집판들(250_1, 250_2, 250_3, 250_4)의 각각은 관통홀들(250h)을 포함하는 반원형링 형태를 가질 수 있으며, 몸체 하우징(210)의 중심축을 향하여 하향 경사지도록 사선 방향으로 설치될 수 있다. 이에 따라, 아우터 통로(270) 내 배기가스 흐름에 스파이럴(spiral) 기류가 형성될 수 있다. 그 결과, 아우터 통로(270)를 통과하는 배기가스의 흐름이 원활해지고, 배기가스에 포함된 파우더가 아우터 포집판들(250) 뿐만 아니라 이너 하우징(220)의 외측면과 몸체 하우징(210)의 내측면에도 들러붙어 포집될 수 있다. 이너 하우징(220)의 연장부(224)는 파우더의 포집량을 더욱 증대시키기 위한 구성일 수 있다. 본 실시예에서, 4개의 아우터 포집판들(250_1, 250_2, 250_3, 250_4)가 도시되었으나, 그 수량이 이에 한정되는 것은 아니다. 한편, 몸체 하우징(210), 이너 하우징(220) 및 아우터 포집판들(250)은 금속 재질로 이루어질 수 있다.
이너 하우징(220) 하면에 형성된 이너 배출홀(222)과 배출구(214) 사이에 필터링 연결관(260)이 설치될 수 있다. 필터링 연결관(260)의 상부에는 외주면을 따라 복수의 필터홀들(260h)이 형성될 수 있다.
필터링 연결관(260)은 이너 하우징(220)의 내부(즉, 이너 통로)를 통과한 배기가스가 배출구(214)로 이동하는 통로로 이용됨과 더불어, 아우터 통로(270)로 이동되는 배기가스가 배출구(214)로 이동하는 통로로 이용될 수 있다. 이 때, 필터홀들(260h)은 아우터 통로(270)를 통과하는 배기가스에 잔류하는 부산물을 추가적으로 필터링하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 필터홀들(260h)이 형성되는 높이는 연결부(224)와 최하단 보다 높을 수 있다. 달리 얘기하면, 필터홀들(260h)과 연장부(224)는 수평적으로 중첩될 수 있다. 이는 아우터 통로(270) 내 유동하는 잔여 파우더가 필터홀들(260h)로 유입되는 경로를 어렵게 함으로써 필터링 효과를 더욱 증대시키기 위해 채택된 구성일 수 있다.
이에 따라, 아우터 통로(270)을 이동하는 배기가스 내 포함된 파우더는 아우터 포집판들(250)과 충돌되어 이에 포집될 수 있으며, 아우터 포집판들(250)에 의해 포집되지 않은 파우더들은 연장부(224)에 포집되거나, 필터홀들(260h)에 의해 걸러져 필터링 연결관(260) 내로의 유입의 최소화될 수 있다. 필터링 연결관(260)은 금속 재질로 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 제2 파우더 포집 장치(200) 내로 유입된 배기가스 중 일부는 이너 하우징(220) 내부(즉, 이너 통로)를 통과하면서 이너 포집판들(240)과 포집 필터부(230)의 필터 매체(FM1, FM2)에 의해 파우더가 포집되고, 나머지 배기가스는 아우터 통로(270)로 이동하면서 아우터 포집판들(250)과 필터링 연결관(270)에 의해 파우더가 포집 및 필터링 될 수 있다. 그 결과, 진공펌프(20)의 진공능력의 저하 없이 배기가스 내 포함된 파우더를 효과적으로 포집할 수 있다.
이하, 도 10을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 제2 필터 매체의 제조 방법에 대해 상세히 설명한다.
도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 제2 필터 매체의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 제2 필터 매체의 제조 방법은 탄화코르크 분말, 나노셀룰로오스 분말, 맥반석, 게르마늄 및 페그마타이트를 포함하는 광물 분말 및 금속 산화물을 혼합하여 베이스 혼합물을 제조하는 단계(S10), 정제수, 규산나트륨 또는 규산칼륨을 포함하는 수용성 규산염, 망간(Mn), 팔라듐(Pd), 금(Au) 및 은(Au) 중에서 선택된 적어도 하나의 금속을 포함하는 금속 나노입자 및 분산제를 혼합하여 기능성 혼합 조성물을 제조하는 단계(S20), 기능성 혼합 조성물을 이용하여 베이스 혼합물을 침지 처리하는 단계(S30), 침지 처리된 베이스 혼합물에 정제수, 점도 조절제 및 바인더를 첨가하고 교반하여 필터 매체 조성물을 제조하는 단계(S40), 및 필터 매체 조성물을 성형 가공하는 성형 공정을 수행하는 단계(S50)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 탄화코르크 분말, 나노셀룰로오스 분말, 맥반석, 게르마늄 및 페그마타이트를 포함하는 광물 분말 및 금속 산화물을 혼합하여 베이스 혼합물이 제조될 수 있다(S10).
탄화코르크 분말은 벌집모양의 세포구조 내부에 공기층이 형성되어 습도조절과 탈취효과가 우수하여 방습성, 방음성 및 단열성이 탁월하다. 특히, 탄화코르크는 일반 코르크와는 다르게 원적외선과 음이온을 방출하여 세균 및 곰팡이균의 포자 뿌리 등을 제거함으로써 병원균의 증식을 억제할 수 있다. 또한, 물에 뜰 정도로 가볍고, 썩지 않으며, 습도에 변형되지 않는다. 탄화코르크 알갱이들은 참나무 고유의 향을 머금고 있고, 100% 생분해되어 반영구적으로 재사용이 가능한 자연산 원재료이다.
예를 들어, 코르크 나무(참나무) 껍질의 안쪽에 있는 육각형 벌집모양의 세포구조로 이루어진 내피의 목재 파편을 태운 후 잘게 분쇄하여 압축시킨 다음, 다시 전기로에서 가열하여 목재에 함유되어 있는 수액과 유해세균을 제거하여 보드 또는 블록(block) 형태의 베이스 혼합물로 만든다. 이후, 보드 또는 블록 형태의 재료를 잘게 분쇄하여 0.5 내지 1mm의 입자 크기를 갖는 알갱이 형태의 탄화코르크 분말이 제조될 수 있다. 본 발명에서, 탄화코르크 분말은 천연 흡착제로서 기능할 수 있다.
나노셀룰로오스 분말은 기계적 강도 및 성형성를 강화를 위해 사용될 수 있다. 나노셀룰로오스 분말은 각종 목재 유래의 크래프트(Kraft) 종이 또는 아황산 펄프, 이들을 고압 호모지나이저(homogenizer)나 밀(mill) 등으로 분쇄한 분말 셀룰로오스, 혹은 이들을 산 가수분해 등의 화학 처리에 의해 정제한 미결정 셀룰로오스 분말, 박테리아 유래 셀룰로오스 또는 케나프, 삼, 벼, 바카스, 대나무 등의 식물로부터 유래된 것을 사용할 수 있으며, 상기 종류에 제한되는 것은 아니다. 예컨대, 나노셀룰로오스 분말은 50 내지 100nm의 입자 크기를 갖는 것을 이용할 수 있다.
맥반석은 신비의 돌 또는 약석이라는 별명을 가질만큼 미네랄이 풍부한 암석으로 화성암중 석영 반암에 속하는 암석이다. 맥반석은 무수규산(SiO2)과 산화알루미늄(Al2O3)이 주성분이며, 인체 및 살아있는 세포에 꼭 필요한 산화제2철(Fe2O3)이 함유된 것이 특징이며, 40여종의 미네랄을 포함함과 동시에 원적외선을 방사하는 바이오 광물로 알려지고 있으며, 다공질 조직으로 흡착력과 미네랄 용출 이온교환작용, 유해금속 흡착 및 분해작용, 부패원인 제거, 신선도 유지기능 등의 작용을 하는 광물로 알려지고 있다.
게르마늄은 산소의 효율적인 활용을 돕는 산소 촉매제의 역할을 수행함과 더불어, 자연 치유력을 증강시키고, 통증 억제 작용을 하며, 제독 작용, 중금속 배출 작용을 한다. 예컨대, 게르마늄은 산화성이 강한 산소 원자를 갖는 화학적 특성 때문에 독성물질을 흡입하여 화학적으로 결합한 후 독성이 없는 다른 물질을 만드는 제독 작용을 한다. 특히, 수은, 카드뮴 등의 중금속 오염의 제독에 뛰어나다.
페그마타이트(pegmatite)는 마그마의 분화광상 생성물로서 거정질 화강암이라고도 불리는 광물질로서, 일반 광물질인 칼슘, 칼륨, 마그네슘, 철 등과 특수 광물질인 나트륨, 셀륨, 란타늄, 게르마늄 및 홀뮴 등 알카리성을 띠는 20여종의 성분을 함유하는 광물질이다. 이러한 페그마타이트는 단독 방사체의 소재로서 원적외선 방사 및 흡착 기능을 갖는다.
맥반석 분말, 게르마늄 분말 및 페그마타이트 분말을 포함하는 광물 분말은 공지된 방법으로 제조된 것으로, 100 내지 500 mesh의 입자크기를 갖는 것을 이용할 수 있다.
금속 산화물은 산화철, 산화칼슘, 산화알루미늄 및 산화마그네슘 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 10 내지 30um의 입자 크기를 갖도록 분쇄된 것을 이용할 수 있다. 금속 산화물은 미반응 가스를 흡착하기 위한 반응 촉매로서 기능할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 베이스 혼합물은 탄화 코르크 분말 100 중량부당 나노셀룰로오스 5 내지 10 중량부, 맥반석, 게르마늄 및 페그마타이트가 1:0.5~1:0.1~0.2의 중량비로 혼합된 광물 분말 20 내지 30 중량부 및 산화철, 산화칼슘, 산화알루미늄 및 산화마그네슘 중 적어도 하나를 포함하는 금속 산화물 1 내지 5 중량부를 포함하도록 제조될 수 있다.
정제수, 규산나트륨 또는 규산칼륨을 포함하는 수용성 규산염, 망간(Mn), 팔라듐(Pd), 금(Au) 및 은(Au) 중에서 선택된 적어도 하나의 금속을 포함하는 금속 나노입자 및 분산제를 혼합하여 기능성 혼합 조성물을 제조할 수 있다(S20).
수용성 규산염(규산나트륨, 규산칼륨 등)은 수질의 유기성 물질을 분해하는 자정능력을 가진 무공해 규석을 주체로 하는 청정제이다. 수용성 규산염은 원적외선을 방사하는 특성이 있으며 농약성분을 흡착, 분해, 중화시키고 필수 미량원소를 함유하고 있다.
금속 나노입자는 미반응 가스와의 반응 촉매로서 기능할 수 있다.
분산제는 친수성 또는 친유성 계면활성제를 사용할 수 있으며, 예를 들어 지방산 유도체인EOA(ethylene oxide additive), SPAN계, TWEEN계 등의 비이온 계면활성제나 설포숙시네이트(sulfosuccinates), 포스페이트(posphates), 설페이트(sulfate), 설포네이트(sulfonate)계 등의 음이온 계면활성제를 이용할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 기능성 혼합 조성물은 규산나트륨 또는 규산칼륨을 포함하는 수용성 규산염 5 내지 10 중량%, 팔라듐(Pd), 금(Au) 및 은(Au) 중에서 선택된 적어도 하나의 금속을 포함하는 금속 나노입자 1 내지 2 중량%, 분산제 10 내지 20 중량% 및 잔여의 정제수를 포함하도록 제조될 수 있다.
이어서, 기능성 혼합 조성물을 이용하여 베이스 혼합물을 침지 처리할 수 있다(S30).
기능성 혼합 조성물을 이용한 베이스 혼합물의 침지 처리는 기능성 혼합 조성물에 함유된 금속 성분을 함침 또는 흡착을 통해 베이스 혼합물에 흡수시킴으로써 흡착, 정화 효과를 향상시키기 위해 수행될 수 있다.
예컨대, 베이스 혼합물의 침지 처리는 혼합분말 형태의 베이스 혼합물을 기능성 혼합 조성물에 담근 후 25 내지 40℃ 온도에서 120 내지 180분 동안 침지시키는 것을 포함할 수 있다. 침지 온도가 25℃ 미만이면 기능성 혼합 조성물에 함유된 금속 성분의 흡수가 충분하지 않을 수 있다. 침지 온도가 40℃를 초과하면 흡수된 기능성 혼합 조성물의 안정을 저해시키는 경향이 있으므로 상기 범위를 유지하는 것이 바람직할 수 있다. 침지 시간이 120분 미만으로 짧으면 기능성 혼합 조성물의 금속 성분이 충분히 베이스 혼합물로 흡수되지 않는 경향이 있고, 180분을 초과하여 길면 흡수된 금속 성분이 다시 용출되어 충분한 효과를 기대하기 어려울 수 있다. 침지 처리된 베이스 혼합물은 송풍 건조될 수 있으며, 상술한 침지 및 건조 과정은 복수 회 반복 수행될 수 있다.
침지 처리된 베이스 혼합물에 정제수, 점도 조절제 및 바인더를 첨가하고 교반하여 필터 매체 조성물이 제조될 수 있다(S40).
점도 조절제는 필터 매체 조성물에 점도를 제공하기 위한 것으로, 예컨대 하이드록시프로필 메틸셀룰로스(Hydroxypropylmethylcellulose), 카르복시메틸 셀룰로스(Carboxymethylcellulose), 아라비아검, 메틸셀룰로스(methyl cellulose) 및 폴리비닐알콜 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
바인더는 부착력을 증대시키기 위한 고착제로서 기능하며, 수용성 멜라민 바인더, 수용성 실리콘 바인더 또는 수용성 아크릴 바인더 중 어느 하나를 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
일 실시예에 따르면, 필터 매체 조성물은 침지 처리된 베이스 혼합물 40 내지 50 중량%, 점도 조절제 3 내 5 중량%, 바인더 5 내지 10 중량% 및 잔여의 정제수를 포함하도록 제조될 수 있다.
이 후, 필터 매체 조성물을 성형 가공하는 성형 공정이 수행될 수 있다(S50).
예컨대, 필터 매체 조성물의 성형 공정은 성형틀을 이용하여 필터 매체 조성물을 압축 성형하는 것을 포함할 수 있으며, 성형 공정을 통해 원기둥 형상의 필렛 형태의 필터 매체가 제조될 수 있다. 필터 매체는 1 내지 10cm의 크기(예컨대, 직경 혹은 장축 길이)를 갖도록 제조될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따라 제조된 필터 매체는 다공성 매체로 제조되어 반응 부산물의 파우더를 포집함과 더불어 미반응 가스를 흡착하는 흡착제로서 기능할 수 있다.
본 명세서에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
1: 반도체 공정 설비용 반응 부산물 처리 시스템
10: 공정챔버 20: 진공펌프
30: 진공 배관 40: 반응 부산물 포집 시스템
50: 스크러버 100: 제1 파우더 포집 장치
200: 제2 파우더 포집 장치
10: 공정챔버 20: 진공펌프
30: 진공 배관 40: 반응 부산물 포집 시스템
50: 스크러버 100: 제1 파우더 포집 장치
200: 제2 파우더 포집 장치
Claims (6)
- 공정챔버의 진공 상태를 유지시키기 위한 진공펌프, 상기 공정챔버와 상기 진공펌프를 연결하는 진공 배관, 및 상기 공정챔버와 상기 진공펌프 사이에서 상기 진공 배관과 연결되도록 설치되는 반응 부산물 포집 시스템에 있어서,
상기 진공펌프의 전단에 설치되는 제1 파우더 포집 장치를 포함하되, 상기 제1 파우더 포집 장치는:
상단이 상기 진공 배관과 연결되며, 측부에는 분기부가 형성된 제1 연결 배관;
일단이 상기 제1 연결 배관에 연결되고, 타단은 상기 진공 펌프의 유입구에 연결되며, 상기 제1 연결 배관과 함께 'h' 형상을 이루도록 하향 절곡되는 제2 연결 배관;
상기 분기부 내에 삽입되는 설치되는 것으로, 일면이 개방된 원통 형상을 갖되, 상기 일면에 대향하는 타면은 복수의 통공들을 포함하는 금속 메쉬 필터 형태로 형성되는 제1 파우더 유입방지 부재;
상기 제2 연결 배관의 타단과 상기 진공펌프의 유입구 사이에 설치되며, 복수의 통공들을 포함하는 금속 메쉬 필터 형태를 갖는 제2 파우더 유입방지 부재; 및
상기 제1 연결 배관의 하단에 탈장착 가능하도록 설치되는 파우더 저장부를 포함하되,
상기 제1 파우더 유입방지 부재의 개방된 일면에 인접한 일 단부에는 둘레를 따라 걸림턱이 형성되고,
상기 제1 파우더 유입방지 부재는 상기 걸림턱이 상기 분기부의 끝단에 걸릴 때까지 상기 분기부 내에 삽입되고, 그 외주면은 상기 분기부의 내주면과 밀착되는, 반도체 공정 설비용 반응 부산물 포집 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 제1 파우더 포집 장치와 상기 공정챔버 사이에서 상기 진공 배관과 연결되는 제2 파우더 포집 장치를 더 포함하되, 상기 제2 파우더 포집 장치는:
중공의 원통 형상을 가지며, 덮개부와 바닥부의 각각에는 상기 진공 배관과 연결되는 유입구와 배출구가 형성된 몸체 하우징;
상기 몸체 하우징의 내부에 설치되는 것으로, 상면이 개방된 원통 형상을 가지며, 하면에는 이너 배출홀이 형성되고, 측면은 상기 하면보다 아래로 연장되는 연장부를 포함하는 이너 하우징;
상기 이너 하우징의 내부에 이격 설치되어 수용 공간부를 형성하는 필터 플레이트들 및 상기 수용 공간부 내에 충진되는 필터 매체를 포함하는 포집 필터부;
상기 포집 필터부의 상측 및 하측의 각각에 이격 설치되는 것으로, 상기 이너 하우징의 내측면에 방사상 형태로 구비되는 날개부들 및 상기 날개부들 사이로 형성되는 개구들을 포함하는 이너 포집판들;
상기 이너 하우징과 상기 몸체 하우징 사이의 아우터 통로에 설치되는 아우터 포집판들; 및
상기 이너 배출홀과 상기 배출구를 연결하고, 상기 연장부와 수평적으로 중첩되는 외주면에 복수의 필터홀들이 형성된 필터링 연결관을 포함하는 반도체 공정 설비용 반응 부산물 포집 시스템. - 제2 항에 있어서,
상기 필터 플레이트들은 상기 이너 하우징의 길이 방향으로 서로 이격 설치되어 상기 수용 공간부를 형성하는 제1 및 제 2 고정 플레이트들과, 상기 제1 및 제 2 고정 플레이트들 사이에 설치되어 상기 수용 공간부를 제1 수용 공간부와 제2 수용 공간부로 분리하는 분리 플레이트를 포함하고,
상기 제1 및 제2 고정 플레이트들 및 상기 분리 플레이트의 각각은 복수의 유동홀들이 형성된 금속 원판 형상을 갖고,
상기 필터 매체는 상기 제1 수용 공간부에 충진되는 제1 필터 매체 및 상기 제2 수용 공간부에 충진되는 제2 필터 매체를 포함하되,
상기 제1 필터 매체는 스테인레스 철망 형태를 갖고,
상기 제2 필터 매체는 탄화코르크 분말, 나노셀룰로오스 분말, 맥반석, 게르마늄 및 페그마타이트를 포함하는 광물 분말 및 금속 산화물을 혼합하여 제조된 베이스 혼합물을 정제수, 규산나트륨 또는 규산칼륨을 포함하는 수용성 규산염, 망간(Mn), 팔라듐(Pd), 금(Au) 및 은(Au) 중에서 선택된 적어도 하나의 금속을 포함하는 금속 나노입자 및 분산제를 혼합하여 제조된 기능성 혼합 조성물로 침지 처리한 후 성형틀을 이용한 성형 공정을 수행하여 제조된 것인, 반도체 공정 설비용 반응 부산물 포집 시스템. - 제3 항에 있어서,
상기 제2 필터 매체를 제조하는 것은,
탄화코르크 분말, 나노셀룰로오스 분말, 맥반석, 게르마늄 및 페그마타이트를 포함하는 광물 분말 및 금속 산화물을 혼합하여 상기 베이스 혼합물을 제조하는 단계;
정제수, 규산나트륨 또는 규산칼륨을 포함하는 수용성 규산염, 망간(Mn), 팔라듐(Pd), 금(Au) 및 은(Au) 중에서 선택된 적어도 하나의 금속을 포함하는 금속 나노입자 및 분산제를 혼합하여 상기 기능성 혼합 조성물을 제조하는 단계;
상기 기능성 혼합 조성물을 이용하여 상기 베이스 혼합물을 침지 처리하는 단계;
상기 침지 처리된 베이스 혼합물에 정제수, 점도 조절제 및 바인더를 첨가하고 교반하여 필터 매체 조성물을 제조하는 단계; 및
상기 필터 매체 조성물을 성형 가공하는 성형 공정을 수행하는 단계를 포함하되,
상기 베이스 혼합물은 탄화 코르크 분말 100 중량부당 나노셀룰로오스 5 내지 10 중량부, 맥반석, 게르마늄 및 페그마타이트가 1:0.5~1:0.1~0.2의 중량비로 혼합된 광물 분말 20 내지 30 중량부 및 산화철, 산화칼슘, 산화알루미늄 및 산화마그네슘 중 적어도 하나를 포함하는 금속 산화물 1 내지 5 중량부를 포함하도록 제조되고,
상기 기능성 혼합 조성물은 규산나트륨 또는 규산칼륨을 포함하는 수용성 규산염 5 내지 10 중량%, 팔라듐(Pd), 금(Au) 및 은(Au) 중에서 선택된 적어도 하나의 금속을 포함하는 금속 나노입자 1 내지 2 중량%, 분산제 10 내지 20 중량% 및 잔여의 정제수를 포함하도록 제조되고,
상기 필터 매체 조성물은 상기 침지 처리된 베이스 혼합물 40 내지 50 중량%, 점도 조절제 3 내 5 중량%, 바인더 5 내지 10 중량% 및 잔여의 정제수를 포함하도록 제조되는 반도체 공정 설비용 반응 부산물 포집 시스템. - 제3 항에 있어서,
상기 이너 포집판들은 상기 포집 필터부 상측에 이격되어 설치되는 한 쌍의 이너 포집판들 및 상기 포집 필터부 하측에 이격 설치되는 다른 한 쌍의 이너 포집판들을 포함하고,
쌍을 이루는 이너 포집판들의 날개부들은 원주 방향을 따라 지그재그 형태로 배치되되, 상기 쌍을 이루는 이너 포집판들 중 위에 위치하는 이너 포집판의 개구들은 아래에 위치하는 이너 포집판의 날개부들과 중첩되는 반도체 공정 설비용 반응 부산물 포집 시스템. - 제5 항에 있어서,
상기 아우터 포집판들은 상기 이너 하우징의 길이방향을 따라 지그재그 형태로 이격 설치되는 제1 내지 제4 아우터 포집판들을 포함하되,
상기 제1 내지 제4 아우터 포집판들의 각각은 관통홀들을 포함하는 반원형링 형태를 가지며, 상기 몸체 하우징의 중심축을 향하야 하향 경사지도록 사선 방향으로 설치되는 반도체 공정 설비용 반응 부산물 포집 시스템.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220051187A KR102634203B1 (ko) | 2022-04-26 | 2022-04-26 | 반도체 공정 설비용 반응 부산물 포집 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220051187A KR102634203B1 (ko) | 2022-04-26 | 2022-04-26 | 반도체 공정 설비용 반응 부산물 포집 시스템 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230151630A true KR20230151630A (ko) | 2023-11-02 |
| KR102634203B1 KR102634203B1 (ko) | 2024-02-08 |
Family
ID=88747843
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220051187A KR102634203B1 (ko) | 2022-04-26 | 2022-04-26 | 반도체 공정 설비용 반응 부산물 포집 시스템 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102634203B1 (ko) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004332581A (ja) * | 2003-05-01 | 2004-11-25 | Cotec Co Ltd | 粒子状物質フィルター及びその製造方法 |
| KR100647725B1 (ko) * | 2006-05-09 | 2006-11-23 | 주식회사 미래보 | 반도체 장치의 부산물 포집장치 |
| KR20110032781A (ko) * | 2009-09-24 | 2011-03-30 | (주)제이엔비이엔지 | 이물질 분리를 위한 진공펌프용 포집장치 |
-
2022
- 2022-04-26 KR KR1020220051187A patent/KR102634203B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004332581A (ja) * | 2003-05-01 | 2004-11-25 | Cotec Co Ltd | 粒子状物質フィルター及びその製造方法 |
| KR100647725B1 (ko) * | 2006-05-09 | 2006-11-23 | 주식회사 미래보 | 반도체 장치의 부산물 포집장치 |
| KR20110032781A (ko) * | 2009-09-24 | 2011-03-30 | (주)제이엔비이엔지 | 이물질 분리를 위한 진공펌프용 포집장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102634203B1 (ko) | 2024-02-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6080281A (en) | Scrubbing of contaminants from contaminated air streams with aerogel materials with optional photocatalytic destruction | |
| CN1232334C (zh) | 低温催化过程用的空气过滤装置 | |
| CN107441908A (zh) | 一种工业废气集中处理系统 | |
| CN200966972Y (zh) | 等离子体焊烟废气净化机 | |
| CN201735296U (zh) | 高压叠加脉冲吸附降解垃圾尾气净化装置 | |
| KR102634203B1 (ko) | 반도체 공정 설비용 반응 부산물 포집 시스템 | |
| CN206935117U (zh) | 一种一体化废气处理设备 | |
| CN104436994B (zh) | 一种基于海藻焦撞击塔的脱汞方法及海藻焦的制备方法 | |
| JP2011025219A (ja) | 水溶性の揮発性炭化水素を含む大量且つ高湿度の排ガス浄化方法 | |
| CN103706235B (zh) | 一种轮胎橡胶车间废物收集净化装置及其方法 | |
| CN110773360A (zh) | 环保型喷漆房 | |
| CN214862473U (zh) | 一种有机磷配体生产的刺激性废气收集处理装置 | |
| CN101024161A (zh) | 用于去除燃烧烟气中少量有害空气污染物的吸附剂及其制备方法 | |
| JP6137643B2 (ja) | 乾式排煙移動層浄化装置 | |
| CN104722151B (zh) | 工业用废气清洗器 | |
| CN203862103U (zh) | 一种等离子加活性炭处理丝印有机废气装置 | |
| CN112062095B (zh) | 双气道混合流动制氧制氮机 | |
| CN108579412A (zh) | 光催化氧化的立式室内空气净化器 | |
| CN212204836U (zh) | 一种环保型空气净化装置 | |
| CN106839028A (zh) | 一种厨房油烟多级净化器 | |
| KR20070000410U (ko) | 활성탄 카본집진기 | |
| CN101107053B (zh) | 废气的处理方法和装置 | |
| CN106377983A (zh) | 一种纳米藻酸钛空气净化材料及其制备方法 | |
| CN205965504U (zh) | 一种废气处理系统 | |
| CN205948668U (zh) | 光氧组合废气处理装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right |