KR980012014A - 반도체 제조장비의 가스세정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체소자의 제조공정중 반응챔버에서 배출되는 유해가스의 성분을 제거하여 외부로 배기 되도록 하는 가스세정장치에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 가스세정장치는, 유해가스를 정화하는 가스세정기와, 상기 가스세정기로 반응챔버에서 발생된 유해가스를 배기하는 유해가스배기라인과, 상기 유해가스배기라인상에 설치된 펌프와, 상기 유해가스배기라인상에 설치되어 상기 유해가스배기라인내벽에 쌓이는 이물질의 생성을 억제하도록 고온의 퍼지가스를 분사하는 가스분사수단을 포함하므로서, 유해가스의 온도가 떨어지는 것을 예방하고, 가스세정장치에서 유해가스배기라인으로 역류되는 수분을 차단하여, 수분과 유해가스의 반응에 의한 파우더의 발생을 줄이고 유해가스배기라인내벽에 누적되는 것을 억제할 수 있다.

Description

반도체 제조장비의 가스세정장치

본 발명은 반도체소자의 제조공정에 사용되는 건식식각장치에 관한 것으로, 특히 공정중 반응챔버에서 배출되는 유해가스의 성분을 제거하여 외부로 배기되도록 하는 가스세정장치에 관한 것이다.

최근 반도체집적회로등의 제조공정에서 사용되는 건식식각법에는 플라즈마식각법이나 반응성스퍼터식각법등이 있으며, 이들 식각법은 현재 광범위하게 사용되고있다.

이러한 건식식각법은 반응성이 강한 기체상태의 화합물(이하 "반응가스"라 칭함)을 반응챔버안에 주입하여 이를 열, 플라즈마(plasma)등을 이용하여 반도체기판위에 최상단층을 선택적으로 제거하므로서 소망의 회로패턴을 형성하는 것이다.

한편, 식각공정에는 여러 종류의 반응가스가 사용되며, 공정전후에 반응챔버에서 발생되는 인체에 유독한 반응, 미반응 및 부생성가스들은 펌프에 의해 반응챔버의 배출라인을 통해 외부로 배출된다.

이러한 고온의 반응가스들은 인체에 유해한 영향을 끼치게 되므로 외부로 배출되기 전에 반응챔버의 후단에 설치된 가스세정기(scrubber)를 통하여 정화를 거치는 과정을 갖는다.

이러한 유해가스의 대부분은 물에 용해되는 특성을 가지고 있기 때문에 이러한 성질을 이용 가스의 유해성분을 필터링하여 외부로 배기하는 습식(Wet) 가스세정기를 널리 활용하고 있다.

도 1은 상술한 용도로 사용되는 가스세정장치의 전체적인 구성을 나타낸 것으로, 가스세정장치는 유해가스가 유입되는 유입구(12)와, 상부에서 분사되는 물과 유입구(12)에서 유입되는 유해가스가 반응하여 유해성분을 정화하는 반응부(14)를 포함하는 가스세정기(10)와, 상기 가스세정기(10)로 반응챔버(30)에서 발생된 유해가스를 배기하는 유해가스배기라인(40)과, 상기 유해가스배기라인(40)상에 설치된 펌프(20)를 포함하는 구조를 갖는다.

상술한 구성을 갖는 가스세정장치는 반응챔버(100)에서 발생된 유해가스가 상기 반응챔버의 유해가스배기라인(40)상에 설치된 펌프(200)의 펌핑작용에 의해 유해가스배기라인(40)을 통해 상기 가스세정장치의 유입구(210)로 유입된다.

이렇게 유입된 유해가스는 반응부(14)에 형성된 스프레이노즐(미도시됨)에서 분사되는 물에 용해되면서 정화를 거치게 된다.

그러나, 상기 배기과정에서 펌프(20)와 유해가스배기라인(40)의 연결부위 및 유입구(12)와 유해가스배기라인(40)의 연결부위에서 고온의 유해가스가 실온 상태의 유해가스배기라인(40)을 통해 배기되면서 급격한 온도차와 가스세정장치(10)에서 수분이 상승하면서 유해가스와 반응하여 파우터(Powder)를 생성하게 된다.

이 파우더는 유해가스배기라인(40)의 내면벽부에 쌓여 누적되고 유해가스배기라인(40)내에 파우더의 누적량이 많아지게 되면 가스의 유입이 어렵게 되어 장비에 과부하가 걸리고 심한 경우 가동이 정지되는 결과를 가져오게 된다.

또한, 이러한 원인으로 장비가 정지하게 되면 가스세정장치를 분해하여 문제가 발생한 부위를 세정하고 다시 재조립해야 가스세정장치를 비롯하여 이와 연결된 공정장비의 가동이 가능하게 된다.

상술한 바와 같이 종래의 가스세정장치는 유해가스배기라인(40)내벽에 누적되는 파우더에 의한 장비의 가동정지와 이로 인한 장비의 분해 및 정검 등의 시간적 손실로 장비의 가동효율을 저하시켜 수율을 저하시키는 막대한 영향을 주어 왔었다.

본 발명은 상술한 문제점들을 해소하기 위해 제안된 것으로, 유해가스배기라인(40)내의 이물질의 생성을 억제할 수 있도록 한 반도체 제조장비의 가스세정장치를 제공하는데 목적이 있다.

제1도는 종래의 가스세정장치의 전체적인 구성도.

제2도는 본 발명의 실시예에 따른 가스세정장치의 구성도.

제3도는 본 발명에서의 가스분사수단의 사시도.

제4도는 본 발명에서의 가스분사수단의 단면도.

제5도는 본 발명에서의 가스분사수단의 다른 실시예를 나타내는 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 가스 세정기 20 : 펌프

30 : 반응챔버 40 : 유해가스배기라인

50 : 가스분사수단 52 : 가스공급라인

54 : 원형커버 56 : 관통홀

58 : 내부라인 60 : 히팅부재

70 : 퍼지가스

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 유해가스를 정화하는 가스세정기와, 상기 가스세정기로 반응챔버에서 발생된 유해가스를 배기하는 유해가스배기라인과, 상기 유해가스배기라인상에 설치된 펌프를 포함하는 반도체제조장비의 가스세정장치에 있어서, 상기 유해가스배기라인상에 설치되어 상기 유해가스배기라인내벽에 쌓이는 이물질의 생성을 억제하도록 퍼지가스를 분사하는 가스분사수단을 포함한다.

이 특징의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 가스분사수단은, 일측에 퍼지가스를 공급하는 가스공급라인이 형성된 원형커버와, 상기 원형커버의 중심부에는 상기 가스공급라인에서 공급되는 퍼지가스가 분사되는 다수개의 관통홀을 외주면에 형성한 내부라인을 일체로 형성되어 있다.

이 특징의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 퍼지가스는 질소가스를 사용한다.

이 특징의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 퍼지가스는 약 40도 이상의 온도를 가진다.

이 특징의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 관통홀은 유해가스의 흐름방향으로 45도 기울어져 형성한다.

이 특징의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 가스분사장치는 상기 커버의 외벽에 설치하여 상기 가스공급라인에서 공급되는 퍼지가스를 가열하는 히팅부재를 부가한다.

이 특징의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 히팅부재는 히팅코일, 히팅플래이트, 그리고 히팅바중 어느 하나를 사용한다.

이와 같은 구성을 갖는 반도체 제조장비의 가스세정장치에 의하면, 유해가스의 온도가 저하되지 않고, 가스세정장치에서의 수분의 역류를 방지하여, 이물질이 유해가스배기라인내벽에 누적되는 것을 억제할 수 있다.

[실시예]

이하, 본 발명의 바람직한 실시예 및 동작관계를 첨부된 도면에 따라서 상세히 설명한다.

도 2 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스세정장치는, 유해가스배기라인에 퍼지가스를 분사하는 가스분사수단을 포함한다. 이러한 장치에 의해서, 이물질의 누적으로 인한 유해가스배기라인의 막힘을 방지하도록 하였다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스세정장치의 전체적인 구조를 나타낸 것으로, 도 1에 도시된 가스세정장치의 구성요소와 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호를 병기한다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스세정장치는, 유해가스를 정화하는 가스세정기(10)와, 상기 가스세정기(10)로 반응챔버(30)에서 발생된 유해가스를 배기하는 유해가스배기라인(40)과, 상기 유해가스배기라인(40)상에 설치된 펌프(20)와, 상기 유해가스배기라인(40)상에 설치되어 상기 유해가스배기라인(40)내벽에 쌓이는 이물질의 생성을 억제하도록 퍼지가스(purge gas)를 분사하는 가스분사수단(50)을 포함하는 구조로 되어 있다.

도 3 내지 도 4는 가스분사수단의 전체적인 구조를 보여주는 사시도 및 단면도이다.

도 4를 참조하면, 상기 가스분사수단(50)은 일측에 일정온도의 퍼지가스(70)를 공급하는 가스공급라인(52)이 형성된 원형커버(54)와, 상기 원형커버(54)의 중심부에는 상기 가스공급라인(52)에서 공급되는 퍼지가스(70)가 분사되는 다수개의 관통홀(56)을 외주면에 형성한 내부라인(58)을 일체로 형성되어 있다.

여기에서 상기 관통홀(56)은 유해가스(80)의 흐름방향으로 약 45도 기울어져 형성되어 있다.

이러한 구조를 갖는 가스분사수단(50)은, 도 2에 도시된 바와 같이 파우더의 형성에 취약부분인 펌프(20)와 연결된 유해가스배기라인(40)과, 가스세정기(10)와 연결된 유해가스배기라인(40)에 장착한다.

상술한 구성을 갖는 본 발명에 따른 가스세정장치는 반응챔버(30)에서 발생된 유해가스가 상기 유해가스배기라인(40)상에 설치된 펌프(20)의 펌핑작용에 의해 유해가스배기라인(40)을 통해 상기 가스세정기(10)의 유입구(12)로 유입된다.

이렇게 유입된 유해가스는 반응부(14)에 형성된 스프레이노즐(미도시됨)에서 분사되는 물에 용해되면서 정화를 거치게 된다.

그러고, 상기 배기과정에서 펌프(20)와 유해가스배기라인(40)의 연결부위 및 유입구(12)와 유해가스배기라인(40)의 연결부위에 장착된 가스분사수단(50)에서 퍼지가스(70)가 상기 관통홀(56)을 통해 유해가스배기라인(40)에 분사된다.

이때, 상기 퍼지가스(70)의 분사방향은 45도의 기울기를 갖고 유해가스의 배기방향과 동일한 방향으로 분사되어 유해가스와 함께 가스세정기(10)로 유입된다.

한편, 상기 유해가스가 실온 상태의 유해가스배기라인(40)을 통해 배기될 때 급격하게 온도가 떨어지는 것을 예방하기 위해 상기 퍼지가스(70)는 약 40도 이상의 온도를 가진다.

또한, 가스세정기(10)의 유입구(12)와 유해가스배기라인(40)의 연결부위에 장착된 가스분사수단(50)은 가스세정기(10)에서 발생되는 수분이 유입구(12)를 통해 역류하는 것을 방지하여 수분과 유해가스의 반응에 의한 파우더의 발생을 줄일 수 있다.

도 5는 본 발명에서 가스분사수단의 다른 실시예를 나타낸 사시도로서, 상기 다른 실시예의 가스분사수단(50')은, 상기 원형커버(54)의 외벽에 설치하여 상기 가스공급라인(52)에서 공급되는 퍼지가스를 가열하는 히팅코일(60)을 포함한다.

이와 같은 다른 실시예의 가스분사수단(50')은, 상기 가스공급라인(52)을 통해 공급되는 퍼지가스가 상기 히팅코일(60)에 의해 고온으로 가열된 원형커버(54)안에서 가열되어 관통홀(56)을 통해 분사되므로서, 유해가스의 온도가 떨어지는 것을 예방할 수 있다.

종래의 가스세정장치에 의하면, 고온의 유해가스가 실온 상태의 유해가스배기라인(40)을 통해 배기되면서 급격한 온도차와 세정장치에서 역류되는 수분과 유해가스가 반응하여 생성되는 파우더가 배기라인에 쌓여 가스의 유입이 어렵게 되므로서 장비에 과부하가 걸리고 심한 경우 가동이 정지되는 결과를 가져오게 된다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 본 발명은, 유해가스배기라인상에 고온의 퍼지가스를 분사하는 가스분사수단을 포함한다.

따라서, 유해가스의 온도가 떨어지는 것을 예방하고, 가스세정장치에서 유해가스배기라인으로 역류되는 수분을 차단하여, 수분과 유해가스의 반응에 의한 파우더의 발생을 줄이고 유해가스배기라인내벽에 누적되는 것을 억제할 수 있다.

Claims (7)

1. 유해가스를 정화하는 가스세정기(10)와, 상기 가스세정기(10)로 반응챔버(230)에서 발생된 유해가스를 배기하는 유해가스배기라인(40)과, 상기 유해가스배기라인(40)상에 설치된 펌프(20)를 포함하는 반도체제조장비의 가스세정장치에 있어서, 상기 유해가스배기라인(40)상에 설치되어 상기 유해가스배기라인(40)내벽에 쌓이는 이물질의 생성을 억제하도록 퍼지가스를 분사하는 가스분사수단(50)을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체제조장비의 가스세정장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 가스분사수단(50)은, 일측에 퍼지가스를 공급하는 가스공급라인(52)이 형성된 원형커버(54)와, 상기 원형커버(5)의 중심부에는 상기 가스공급라인(52)에서 공급되는 퍼지가스가 분사되는 다수개의 관통홀(56)을 외주면에 형성한 내부라인(58)을 일체로 형성한 것을 특징으로 하는 반도체제조장비의 가스세정장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 퍼지가스는 질소가스인 것을 특징으로 하는 반도체제조장비의 가스세정장치.
4. 제2항에 있어서, 상기 퍼지가스는 약 40도 이상의 온도를 가지는 것을 특징으로 하는 반도체제조장비의 가스세정장치.
5. 제2항에 있어서, 상기 관통홀(56)은 유해가스의 흐름방향으로 45도 기울어져 형성한 것을 특징으로 하는 반도체제조장비의 가스세정장치.
6. 제2항에 있어서, 상기 가스분사장치(40)는 상기 원형커버(54)의 외벽에 설치하여 상기 가스공급라인(52)에서 공급되는 퍼지가스를 가열하는 히팅부재(60)를 부가한 것을 특징으로 하는 반도체제조장비의 가스세정장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 히팅부재(60)는 히팅코일, 히팅플래이트, 그리고 히팅바중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 반도체제조장비의 가스세정장치.

   ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.