KR970006837B1 - 반도체 제조장비의 배기가스 중화용 스크러버 연결배관 세정장치 - Google Patents

Abstract

내용없음.

Description

반도체 제조 장비의 배기 가스 중화용 스크러버 연결배관 세정장치

제1도는 일반적인 반도체 제조 장비의 스크러버 시스템 구성도.

제2도는 종래 스크러버 연결배관 계통을 보인 제1도의 a부 상세 단면도.

제3도 내지 제6도는 본 발명에 의한 반도체 제조 장비의 배기 가스 중화용 스크러버 연결배관 세정장치를 설명하기 위한 도면.

제3도는 본 발명 장치의 구성 및 작용을 보인 단면도.

제4도는 제3도의 b부 상세도.

제5도는 제3도의 c부 상세도.

제6도는 본 발명 장치의 컨트롤러 구성도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 연결배관 12 : 회전축

12a : 질소가스 흐름공 13 : 세정 브러쉬

14 : 에어 요동 실린더 15 : 컨트롤러

본 발명은 예를 들어, 화학 기상 증착 장비등과 같이 가스를 이용하여 공정을 행하는 반도체 장비에서 유독성의 배기 가스를 중화시켜 배기 시키기 위한 가스 처리기인 스크러버(SCRUBBER) 연결배관 세정장치에관한 것으로, 특히 연결배관 내벽에 생성되는 부산물을 자동으로 손쉽게 처리할 수 있도록 함과 아울러 잔여 가스로 인한 부산물 생성을 감소시킴으로써 장비 가동 시간 및 성능 향상에 기여토록 한 반도체 제조 장비의 배기가스 중화용 스크러버 연결배관 세정장치에 관한 것이다.

화학 가스를 이용하여 공정(예컨대, 화학 기상 증착 공정등)을 행하는 일반적인 반도체 제조 장비에는, 공정시 유독성의 가스를 배출시키므로 이를 중화시켜 외부로 배기시키기 위한 스크러버라는 가스 처리기가 구비되어 있다.

이러한 스크러버는 반응 챔버내를 펌핑하는 진공 펌프에 연결, 설치되어 그 진공 펌프를 통해 배기되는 유독성 가스를 중화시켜 옥외로 배출시키는 역할을 하게 된다.

제1도에 상기한 바와 같은 스크러버 시스템의 구성이 개시되어 있는 바, 이를 간단히 살펴보면 다음과 같다.

도면에서 1은 반응 챔버를 보인 것이고, 2는 상기 반응 챔버(1)내를 펌핑하기 위한 진공 펌프를 보인 것으로, 이들은 상, 하로 배열되어 배관(3)에 의해 연결되어 있다.

그리고, 상기 진공 펌프(2)의 아웃 배관(4)에는 진공 펌프(2)의 펌핑 작용으로 배기되는 미반응 가스를 중화시키기 위한 스크러버(5)가 배치되어 있으며, 이 스크러버(5)를 거쳐 중화된 가스는 배기관(6)을 통해 옥외로 배출되게 된다.

즉, 반응 챔버(1)로 유입된 각 가스들은 반응 후, 진공 펌프(2)를 통해서 펌프 아웃단으로 배출되게 되는데, 이 때 유입된 가스들의 약 60%는 미반응 가스의 불안정한 상태로 진공 펌프(2)로 유입되고 배출되어 스크러버(5)로 인입되게 된다.

이와 같이 스크러버(5)로 인입된 각종 가스들은 중화되어 별도의 배기압력에 의해 외부로 유출되게 되는 것이다.

그러나, 상기한 바와 같은 일반적인 스크러버 시스템에 있어서는, 제2도에 도시한 바와 같이, 가스들이 유입, 배출되는 배관계가 금속 재질로된 배관들의 단순한 연결로만 되어 있어, 스크러버(5)로 유입되는 각종 미반응 가스들이 스크러버(5)의 인레트단 플랜지(7a) 부근에서 많은 부산물을 생성하여 배관(7)를 막아 밀폐하게 되고, 이로 인해 시스템의 가동 정지를 초래함으로써 장비 가동율이 저하되는 문제가 있었다.

또한 종래의 스크러버 배관 시스템에 있어서는, 상기한 바와 같은 배관 밀폐 현상으로 잦은 스크러버(5) 인레트 배관(7) 및 스크러버(5) 세정을 요구함으로써 사용상의 불편함 및 가동율 저하를 초래하는 문제가 있었다.

이와 같은 공정 부산물이 스크러버(5)의 인레트단 플랜지 부근에서 많이 생성되는 요인은 웨트 스크러버(5)의 H₂O 성분에 의한 가스와의 불안전한 반응이 스크러버(5)에 유입되는 가스와 스크러버(5)와의 가장 근접한 인레트단에서 H₂O의 영향을 많이 받아 생성되는 것으로써, 부산물 생성을 촉진하는 H₂O 분자의 상승을 억제하고, 또 주기적으로 배관을 자동으로 세정하는 장치의 개발이 요구되었다.

이를 감안하여 창안한 본 발명의 목적은 스크러버 인레트단이 H₂O 영향에 따른 부산물의 과다 생성을 최대한 억제하고, 배관을 분리되지 않은 상태에서 부산물 세정 작업을 주기적으로 자동으로 행할 수 있도록 한 바도체 제조 장비의 배기 가스 중화용 스크러버 연결배관 세정장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 스크러버 연결배관 내부에 설치되는 배관 질소 퍼지용 질소가스 흐름공이 형성된 회전축과, 상기 회전축에 지지되어 배관 내벽에 생성된 부산물을 세정하는 세정 브러쉬와, 상기 회전축을 회전 가능하게 지지하는 에어요동 실린더와, 상기 실린더의 에어 공급 및 질소 가스의 공급을 주기적으로 제어하여 장치의 동작을 제어하는 컨트롤러를 구비하여 스크러버 연결배관의 H₂O 영향에 따른 부산물의 과다 생성을 억제함과 아울러 배관 내벽을 일정시간 마다 자동으로 세정하도록 구성한 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장비의 배기 가스 중화용 스크러버 연결배관 세정장치가 제공 된다.

이하, 상기한 바와 같은 본 발명에 의한 반도체 제조 장비의 배기 가스 중화용 스크러버 연결배관 세정장치를 첨부도면에 의거하여 보다 상세히 설명 한다.

첨부한 제3도는 본 발명 장치의 전체 구성을 보인 스크러버 연결배관의 단면도이고, 제4도는 본 발명 장치의 요부를 상세하게 보인 제3도의 b부 상세 단면도, 제5도는 제3도의 c부 상세 단면도, 제6도는 본 발명의 컨트롤러 시스템의 구성도로서, 이에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 반도체 제조 장비의 배기 가스 중화용 스크러버 연결배관 세정장치는 스크러버 연결배관(11) 내부에 설치되는 배관 질소 퍼지용 질소가스 흐름공(12a)이 형성된 회축(12)과, 상기 회전축(12)에 지지되어 배관 내벽에 생성된 부산물을 세정하는 세정 브러쉬(13)와, 상기 회전축(12)을 회전 가능하게 지지하는 에어요동 실린더(14)와, 상기 실린더(14)의 에어 공급 및 질소 가스의 공급을 중기적으로 제어하여 장치의 동작을 제어하는 컨트롤러(15)로 구성되어 있다.

즉, 본 발명은 종래 일반적인 스크러버 배관 시스템에서 야기되었던 스크러버 연결배관(11)의 H₂O 영향에 따른 부산물의 과다 생성을 억제하고, 또 생성된 부산물의 세정시 배관을 분리하여 세정하는 작업을 최대한 줄이고자 배관이 접속된 상태에서 주기적인 시간에 따라 자동으로 세정작업을 진행할 수 있도록 함으로써 장비 가동시간 및 성능을 향상시키도록 구성한 것이다.

상기 회전축(12)에는 미반응 가스 유입관(16)보다 낮은 포인트를 시작점으로 일정간격을 유지하여 하향 경사지는 다수개의 질소 분사공(12b)이 형성되어 스크러버로부터 상승하는 H₂O 분자의 상승을 억제함과 아울러 유입가스를 퍼지하도록 구성되어 있다.

그리고, 상기 에어 실린더(14)의 축(14a)에는 질소 공급을 위한 질소 공급구(17)가 형성되어 있고, 이 실린더 축(14a)의 질소 공급구(17)와 회전축(12)의 질소 가스 흐름공(12a)이 연통하도록 실린더 축(14a)과 회전축(12)은 나사 결합 방식으로 연결되어 있으며, 상기 실린더 축(14a)과 회전축(12)의 연결부위는 질소 가스가 새어 나가지 않도록 실링되어 있다.

또한, 상기 세정 브러쉬(13)는 스크러버 연결배관(11)의 내벽과 1mm 정도의 유격을 유지하여 지지대(18)에 의해 회전축(12)에 지지 고정되어 있고, 상기 에어 실리너(14)는 유, 출입되는 에어에 의해 작동하면서 회전축(12)을 260°각도로 정, 역 회전시키는 것으로서, 이를 위한 에어 인레트(19) 및 아웃 레트 공(20)을 가지고 있다.

한편, 상기 컨트롤러(15)는 장치의 전반적인 동작을 제어하기 위한 것으로서, 제4도의 (d)에 도시한 바와 같이, 타이머(21), 카운터(22), 자동 작동용 스타트 스위치(23), 매뉴얼용 토글 스위치(24), 파워 램프(25), 파워 스위치(26) 및 오토/매뉴얼 전환 스위치(27)가 하나의 사각 기판에 부착된 구성으로 되어 있다. 이하, 상기한 바와 같은 본 발명에 의한 반도체 제조 장비의 배기 가스 중화용 스크러버 연결배관 세정장치의 작용 및 그에 따르는 효과를 살펴 본다.

본 발명에 의한 장치의 동작은 크게 두가지로 동작하는 바, 즉 자동과 매뉴얼로 전환시키면서 동작한다.

먼저, 자동 동작의 경우는, 질소 가스가 에어 실린더(14)의 축(14a)을 통해 회전축(12)으로 유입되는 바, 미반응 가스 유입관(16)보다 낮은 위치에서 부터 가스 분사공(12b)을 통하여 배관(11)내에 흐르게 된다.

이와 같이 흐르는 질소 가스에 의해 미반응 가스는 희석되면서 배관 내부가 퍼지됨과 동시에 스크러버에서 상승하는 H₂O 분자의 상승이 억제 된다.

이와 같은 작용으로써 스크러버 인레트단에서의 미반응 유독 가스와 H₂O에 의한 불안전한 반응으로 생성되는 과다한 부산물 형성을 감소시킬 수 있는 것이다.

여기서, 상기한 바와 같은 작용으로 과다한 부산물의 생성은 감소시킬 수 있으나, 미량의 부산물이 배관(11) 내벽에 생성될 수 있는데, 이는 에어 실린더(14)를 작동시켜 그에 따라 연동하여 동작하는 회전축(12)의 세정 브러쉬(13)로서 자동으로 세정하여 제거하게 된다.

이때 상기 에어 실린더(14)는 컨트롤러(15)에 정해진 시간대로 주기적으로 동작하게 된다.

즉, 일정한 시간 간격으로 자동으로 세정작업을 행할 수 있는 것이다.

한편, 매뉴얼 동작의 경우는 다음과 같다.

질소 가스의 유입 과정 및 동작은 상술한 자동 동작과 동일하며, 세정 브러쉬(13) 동작 또한 동일하나, 단 컨트롤러(15)의 오토/매뉴얼 선택 스위치(27)를 매뉴얼에 위치시킨 후, 토글 스위치(24)를 온/오프 시키면서 에어 실린더(14)에 에어를 공급시키면 에어 실린더(14)가 회전하게 된다.

이 에어 실린더(14)는 에어 공급에 따라 260°각도로 회전 후 복귀하게 되어 있으며, 오토 동작시는 오토/매뉴얼 선택 스위치(27)를 오토에 위치시키고 타이머(21)에 실린더(14)의 동작 시간 간격을 셋팅한 후 스타트 스위치(23)를 '온'시키면 된다.

여기서, 상기 카운터(22)는 실린더(14) 동작 상태를 체크하는 포인트가 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 반도체 제조 장비의 배기 가스 중화용 스크러버 연결배관 세정장치는 스크러버 연결배관의 부산물 생성을 줄일 수 있고, 생성된 부산물을 장비 가동중에 자동으로 세정할 수 있으므로 장비 가동 시간을 연장하고, 장비 성능을 보다 향상시킬 수 있다는 효과가 있으며, 또한 배관 분해 및 시스템의 정비주기를 길게 할 수 있으므로 장비 사용의 편리함이 있을뿐만 아니라 생산성을 향상할 수 있는 효과도 있다.

Claims (4)

1. 스크러버 연결배관 내부에 설치되는 배관 질소 퍼지용 질소가스 흐름공이 형성된 회전축과, 상기 회전축에 지지되어 배관 내벽에 생성된 부산물을 세정하는 세정 브러쉬와, 상기 회전축을 회전 가능하게 지지하는 에어 요동 실린더와, 상기 실린더의 에어 공급 및 질소 가스의 공급을 주기적으로 제어하여 장치의 동작을 제어하는 컨트롤러를 구비하여 스크러버 연결배관의 H₂O 영향에 따른 부산물의 과다 생성을 억제함과 아울러 배관 내벽을 일정시간 마다 자동으로 세정하도록 구성한 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장비의 배기 가스 중화용 스크러버 연결배관 세정장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 회전축에는 미반응 가스 유입관보다 낮은 포인트를 시작점으로 일정간격을 유지하여 하향 경사지는 다수개의 질소 분사공이 형성되어 스크러버로부터 상승하는 H₂O분자의 상승을 억제함과 아울러 유입가스를 퍼지하도록 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장비의 배기 가스 중화용 스크러버 연결배관 세정장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 에어 실린더의 축에는 질소 공급을 위한 질소 공급구가 형성되고, 이 실린더 축의 질소 공급구와 회전축의 질소 가스 흐름공이 연통하도록 나사 결합 방식으로 연결되어 구성되며, 상기 실린더 축과 회전축의 연결부위가 실링되어 구성됨을 특징으로 하는 반도체 제조 장비의 배기 가스 중화용 스크러버 연결배관 세정장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 세정 브러쉬는 스크러버 연결배관의 내벽과 1mm 정도의 유격을 유지하여 지지대에 의해 회전축에 지지 고정됨을 특징으로 하는 반도체 제조 장비의 배기 가스 중화용 스크러버 연결배관 세정장치.