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KR100237828B1 - High purity gas high temperature heater - Google Patents

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Abstract

반도체장치의 제조에 사용되는 케미컬(Chemical)을 정제 및 농축시킬 때 정제 및 농축의 효율을 극대화시키기 위해 공급되어지는 고순도의 가스 고온가열장치에 관한 것이다.The present invention relates to a high-purity gas high-temperature heating device supplied to maximize the efficiency of purification and concentration when refining and concentrating chemicals used in the manufacture of semiconductor devices.

본 발명은 고순도의 가스를 일정온도로 가열하기 위한 고온가열장치에 있어서, 고순도의 가스가 공급되고 배출되는 입구 및 출구를 양단에 구비하는 가스흐름관(11)과, 상기 가스흐름관의 가스흐름통로상에 구비되어 통로로 흐르는 가스를 일정구간에서 잠시 머물도록 정체시키는 적어도 하나 이상의 가스흐름지연관(12)과, 상기 가스흐름관 및 가스흐름지연관의 외측에 감겨져 내부로 흐르는 가스를 일정온도로 가열하는 히팅코일(13)로 구성된 것이다.The present invention is a high temperature heating device for heating a high purity gas to a constant temperature, the gas flow pipe 11 having an inlet and an outlet through which the high purity gas is supplied and discharged, and the gas flow of the gas flow pipe At least one gas flow delay pipe 12 provided on the passage to stagnate the gas flowing in the passage for a short time, and the gas wound around the gas flow pipe and the gas flow delay pipe and flowing therein at a constant temperature; It consists of a heating coil 13 to be heated.

따라서 가스가 원하는 고온으로 가열되어 케미컬 정제 및 농축시 균일한 온도로 공급됨으로써 케미컬 정제 및 농축 효율이 향상되는 것이고, 가스의 가열시 가스의 오염으로 케미컬의 정제 및 농축시 케미컬이 오염되는 것을 방지하는 효과가 있다.Therefore, the gas is heated to a desired high temperature and supplied at a uniform temperature during chemical refining and concentration, thereby improving chemical refining and concentration efficiency, and preventing contamination of the chemical during chemical refining and concentration due to gas contamination during heating of the gas. It works.

Description

고순도의 가스 고온가열장치High purity gas high temperature heater

본 발명은 고순도의 가스 고온가열장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반도체장치의 제조에 사용되는 케미컬(Chemical)을 정제 및 농축시킬 때 정제 및 농축의 효율을 극대화시키기 위해 공급되어지는 고순도의 가스 고온가열장치에 관한 것이다.The present invention relates to a high-purity gas high-temperature heating apparatus, and more particularly, to high-purity gas high-temperature gas that is supplied to maximize the efficiency of purification and concentration when purifying and concentrating chemicals used in the manufacture of semiconductor devices. It relates to a heating device.

일반적으로 반도체장치는 사진, 식각, 박막형성등 많은 공정을 반복적으로 수행하여 제조되는 것으로, 습식에 의한 식각공정 또는 웨이퍼의 이물질을 제거하는 세정공정 등에 케미컬이 사용되고, 이러한 반도체 제조공정에 사용되는 케미컬은 공정의 안정화 및 오염 방지를 위해 정제 및 농축시켜 사용하고 있으며, 케미컬의 정체 및 농축시 효율을 높이기 위해 고순도의 가스를 일정온도로 높여 공급하게 된다.In general, semiconductor devices are manufactured by repeatedly performing a number of processes such as photographing, etching, and thin film formation. Chemicals are used in wet etching processes or cleaning processes to remove foreign substances from wafers. Silver is purified and concentrated to stabilize the process and prevent contamination, and supplies high-purity gas at a constant temperature to increase the efficiency of chemical stagnation and concentration.

도1은 상기와 같은 고순도의 가스 온도를 일정온도로 높이기 위한 종래의 가스 고온가열장치를 나타낸 것으로, 양단에 입구와 출구를 갖는 기다란 ″-″자 형상으로 형성되고 스테인레스스틸(SUS)재질로 제조되는 튜브(1)와, 상기 튜브(1)의 외측에 감겨진 히팅코일(2)로 이루어진 구성이다.Figure 1 shows a conventional gas high temperature heating apparatus for increasing the high temperature of the gas to a certain temperature as described above, is formed in an elongated ″-″ shape having inlets and outlets at both ends and made of stainless steel (SUS) material The tube 1 and the heating coil 2 wound around the outside of the tube 1 are configured.

따라서 튜브(1)의 입구를 통해 고순도의 가스를 공급하여 튜브(1) 내부로 흐르게 하면서 튜브(1) 외측의 히팅코일(2)을 가열하게 되면, 히팅코일(2)에 의해 튜브(1) 내부의 온도가 높아지게 되고, 이로써 튜브(1)의 내부로 흐르는 가스의 온도가 일정온도로 높아져 출구로 배출됨으로써 케미컬 정제 및 농축시 일정온도로 가열된 고순도 가스를 공급할 수 있도록 된 것이다.Therefore, when the heating coil 2 outside the tube 1 is heated while supplying gas of high purity through the inlet of the tube 1 to flow inside the tube 1, the tube 1 is heated by the heating coil 2. The internal temperature is increased, whereby the temperature of the gas flowing into the inside of the tube 1 is increased to a certain temperature and discharged to the outlet to supply high-purity gas heated to a constant temperature during chemical purification and concentration.

그러나 상기와 같은 가스 고온가열장치는 스테인레스스틸로 제조된 튜브(1)를 가열하고 이 튜브(1) 내부로 가스가 통과하는 것이므로 튜브(1)의 재질인 스테인레스스틸이 가열됨으로써 생성되는 가스성분에 의해 고순도의 가스가 오염되고, 튜브(1)의 형상이 ″-″자 형상이므로 가스의 흐름속도가 빠른 경우 가스가 튜브(1) 내에 머무르는 시간이 짧아 요구하는 고온(약 200∼300℃)으로 가열할 수 없게 된다.However, since the gas high temperature heating device heats the tube 1 made of stainless steel and gas passes through the tube 1, the gas component generated by heating the stainless steel of the tube 1 is heated. The gas of high purity is contaminated and the shape of the tube 1 is ″-″. Therefore, when the gas flow rate is fast, the gas stays in the tube 1 at a high temperature (about 200 to 300 ° C.). It cannot be heated.

따라서 상기와 같은 가스를 케미컬 정제 및 농축에 사용하는 경우 케미컬의 오염은 물론 정제 및 농축 효율을 저하시키게 되는 문제점이 있었다.Therefore, when the above gas is used for chemical refining and concentration, there is a problem of lowering the purification and concentration efficiency as well as chemical contamination.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 케미컬의 정제 및 농축을 위해 사용되는 고순도의 가스를 일정온도로 가열하여 공급함에 있어 가스의 오염을 방지함과 동시에 요구하는 고온를 유지하여 공급할 수 있도록 함으로써 케미컬의 정제 및 농축시 효율을 높이고, 케미컬의 오염을 방지할 수 있는 고순도의 가스 고온가열장치에 의해 달성될 수 있다.The present invention is to solve the conventional problems as described above, the object is to supply a high-purity gas used for the purification and concentration of the chemical to a constant temperature to prevent the contamination of the gas and at the same time the required high temperature By maintaining and supplying can be achieved by a high-temperature gas high-temperature heating apparatus that can increase the efficiency of the chemical purification and concentration, and prevent the contamination of the chemical.

도1은 종래의 가스 고온가열장치를 나타낸 정면도이다.1 is a front view showing a conventional gas high temperature heating device.

도2는 본 발명에 따른 가스 고온가열장치를 나타낸 사시도이다.Figure 2 is a perspective view showing a gas high temperature heating apparatus according to the present invention.

도3은 본 발명에 따른 가스 고온가열장치를 평면에서 본 단면도이다.3 is a sectional view of the gas high temperature heating device according to the present invention in plan view.

도4는 본 발명에 따른 가스 고온가열장치의 흐름지연부를 나타낸 요부 확대단면도이다.Figure 4 is an enlarged cross-sectional view of the main portion showing the flow delay of the high temperature gas heating apparatus according to the present invention.

※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing

1 : 튜브2, 13 : 히팅코일1: Tube 2, 13: Heating coil

11 : 가스흐름관12 : 가스흐름지연관11: gas flow pipe 12: gas flow delay pipe

14 : 케이스15 : 확장부14 Case 15 Extension

16 : 수직부16: vertical part

상기의 목적은 고순도의 가스를 일정온도로 가열하기 위한 고온가열장치에 있어서, 고순도의 가스가 공급되고 배출되는 입구 및 출구를 양단에 구비하는 가스흐름관과, 상기 가스흐름관의 가스흐름통로상에 구비되어 통로로 흐르는 가스를 일정구간에서 잠시 머물도록 정체시키는 적어도 하나 이상의 가스흐름지연관과, 상기 가스흐름관 및 가스흐름지연관의 외측에 감겨져 내부로 흐르는 가스를 일정온도로 가열하는 히팅코일을 포함하여 됨을 특징으로 하는 고순도의 가스 고온가열장치에 의해 달성될 수 있다.The above object is a high temperature heating device for heating a high purity gas to a constant temperature, the gas flow pipe having an inlet and an outlet for supplying and discharging high purity gas at both ends, and on the gas flow passage of the gas flow pipe. At least one gas flow delay tube to stagnate the gas flowing in the passage for a while to stay in a predetermined section, and a heating coil wound around the gas flow tube and the gas flow delay tube to heat the gas flowing therein to a constant temperature It can be achieved by a high temperature gas high temperature heating apparatus characterized in that it comprises a.

이때 상기 가스흐름지연관의 내경은 가스흐름관의 내경보다 적어도 크게 형성하고, 가스흐름지연관을 여러개 구비하는 경우 가스흐름관을 반복적으로 소정길이로 절곡하여 가스흐름관을 교호로 배치하는 것이 공간활용면에서 바람직하다.In this case, the inner diameter of the gas flow delay pipe is formed at least larger than the inner diameter of the gas flow pipe, and when the gas flow delay pipe is provided with a plurality of gas flow pipes by repeatedly bending the gas flow pipe to a predetermined length to arrange the gas flow pipes alternately It is preferable at the point of utilization.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도2 및 도3은 본 발명에 따른 고순도의 가스 고온가열장치를 나타낸 것으로, 고순도의 가스가 공급 및 배출되는 입구 및 출구가 구비된 기다란 튜브형상의 가스흐름관(11)을 구비하고, 이 가스흐름관(11)의 가스 흐름통로상에는 가스의 흐름을 감속시키는 적어도 하나 이상의 가스흐름지연관(12)이 형성되며, 가스흐름관(11)과 가스흐름지연관(12)은 석영재질로 제조된다.2 and 3 show a high-purity gas high-temperature heating apparatus according to the present invention, which includes an elongated tubular gas flow tube 11 having an inlet and an outlet through which high-purity gas is supplied and discharged. At least one gas flow delay tube 12 for reducing the flow of gas is formed on the gas flow passage of the tube 11, and the gas flow tube 11 and the gas flow delay tube 12 are made of quartz.

또한 상기 가스흐름관(11) 및 가스흐름지연관(12)의 외측에는 이들 내부로 흐르는 가스를 일정온도(약 200∼300℃)로 가열하기 위한 히팅코일(13)이 감겨지고, 가스흐름관(11) 및 가스흐름지연관(12) 전체는 케이스(14) 내에 설치된 구성이다.In addition, a heating coil 13 is wound around the gas flow tube 11 and the gas flow delay tube 12 to heat the gas flowing therein to a predetermined temperature (about 200 to 300 ° C.). The whole 11 and the gas flow delay tube 12 are the structure installed in the case 14. As shown in FIG.

이때 상기 가스흐름지연관(12)은 도4에 도시된 바와 같이 가스흐름관(11)의 내경보다 큰 직경으로 형성되고, 가스가 유입되는 쪽은 테이퍼 형상의 확장부(15)가 형성되어 통로의 직경이 점점 커지도록 되어 있으며, 가스가 배출되는 쪽은 수직부(16)가 형성되어 통로의 직경이 급격히 감소되도록 되어 있다.At this time, the gas flow delay tube 12 is formed as a diameter larger than the inner diameter of the gas flow tube 11, as shown in Figure 4, the gas flow side is formed with a tapered expansion portion 15 is formed in the passage The diameter of the is gradually increased, the side from which the gas is discharged, the vertical portion 16 is formed so that the diameter of the passage is rapidly reduced.

따라서 가스흐름관(11)의 입구측으로 공급되어 흐르는 가스가 가스흐름지연관(12)의 입구측 확장부(15)에 도달하여 통과하는 과정에서 통로의 직경이 커지게 되므로 가스흐름지연관(12) 내부로 흐르는 가스의 흐름속도가 감소되어지는 것이고, 이로써 가스흐름지연관(12)에서 가스의 흐름이 지연되므로 히팅코일(13)에 의해 충분한 가열이 이루어지게 되므로 원하는 고온으로 가스를 가열할 수 있는 것이다.Therefore, the gas flow delay tube 12 is increased in the course of passing the gas supplied to the inlet side of the gas flow tube 11 to reach the inlet side expansion portion 15 of the gas flow delay tube 12 and passes therethrough. The flow rate of the gas flowing into the inside is reduced, and thus the gas flow is delayed in the gas flow delay tube 12, so that sufficient heating is made by the heating coil 13, so that the gas can be heated to a desired high temperature. It is.

또한 도2 및 도3에 도시된 바와 같이 가스흐름관(11)상에 다수개의 가스흐름지연관(12)을 설치하는 경우에는 가스흐름관(11)을 일정길이로 반복하여 절곡형성하고, 가스흐름지연관(12)을 교호로 배치함으로써 적은 공간에 여러개의 가스흐름지연관(12)을 구비할 수 있도록 하는 것이 바람직하고, 이와 같이 가스흐름지연관(12)이 여러개 설치하는 경우에는 가스흐름관(11)의 가스 흐름경로상에 가스의 흐름을 지연시키는 부분이 증가되므로 가스의 가열 효율이 증가됨과 동시에 고온이 일정하게 유지되어 공급되어진다.2 and 3, when a plurality of gas flow delay pipes 12 are installed on the gas flow pipe 11, the gas flow pipe 11 is repeatedly formed at a predetermined length to be bent, and the gas By arranging the flow delay pipes 12 alternately, it is preferable to provide a plurality of gas flow delay pipes 12 in a small space. In the case where several gas flow delay pipes 12 are installed in this way, the gas flow Since the portion which delays the flow of gas on the gas flow path of the pipe 11 is increased, the heating efficiency of the gas is increased and at the same time, the high temperature is kept constant and supplied.

그리고 상기와 같이 가스의 흐름통로를 제공하는 가스흐름관(11) 및 가스흐름지연관(12)이 석영재질로 제조되는 것이므로 가스의 고온가열시 불필요한 가스성분이 방출되지 않아 가스의 오염을 방지할 수 있게 된다.In addition, since the gas flow pipe 11 and the gas flow delay pipe 12 providing the gas flow passage as described above are made of quartz material, unnecessary gas components are not released during high temperature heating of the gas, thereby preventing contamination of the gas. It becomes possible.

상기와 같이 오염되지 않고 일정한 고온을 유지한 가스가 케미컬의 정제 및 농축에 사용됨으로써 케미컬의 정제 및 농축 효율이 향상되는 것이고, 이러한 가스 고온가열장치는 반도체 제조용 케미컬 뿐만아니라 이와 유사한 분야에서 가스를 가열하는 용도에 사용될 수 있다.As such, the gas that is not contaminated and maintained at a constant high temperature is used for chemical purification and concentration, thereby improving chemical purification and concentration efficiency. Such a gas high temperature heating device heats a gas in a similar field as well as a chemical for semiconductor manufacturing. It can be used for the purpose.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 고순도의 가스 고온가열장치에 의하면, 가스가 원하는 고온으로 가열되어 케미컬 정제 및 농축시 가스가 균일한 온도로 공급됨으로써 케미컬 정제 및 농축 효율이 향상되는 것이고, 가스의 가열시 가스의 오염으로 케미컬의 정제 및 농축시 케미컬이 오염되는 것을 방지하는 효과가 있다.As described above, according to the high-purity gas high temperature heating apparatus according to the present invention, the gas is heated to a desired high temperature so that the gas is supplied at a uniform temperature during chemical purification and concentration, thereby improving chemical purification and concentration efficiency, and heating the gas. There is an effect of preventing the contamination of the chemical during the purification and concentration of the chemical due to the contamination of the gas.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.Although the present invention has been described in detail only with respect to the described embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations are possible within the technical scope of the present invention, and such modifications and modifications are within the scope of the appended claims.

Claims (6)

고순도의 가스를 일정온도로 가열하기 위한 고온가열장치에 있어서,In the high temperature heating device for heating a high purity gas to a constant temperature, 고순도 가스가 공급되고 배출되는 입구 및 출구를 양단에 구비하는 가스흐름관;A gas flow tube having inlets and outlets through which high purity gas is supplied and discharged; 상기 가스흐름관의 가스흐름통로상에 구비되어 통로로 흐르는 가스를 일정구간에서 잠시 머물도록 정체시키는 적어도 하나 이상의 가스흐름지연관; 및At least one gas flow delay tube provided on the gas flow passage of the gas flow tube to stagnate the gas flowing in the passage to stay for a while; And 상기 가스흐름관 및 가스흐름지연관의 외측에 감겨져 내부로 흐르는 가스를 일정온도로 가열하는 히팅코일;A heating coil wound around the outside of the gas flow pipe and the gas flow delay pipe to heat the gas flowing therein to a predetermined temperature; 을 포함하여 됨을 특징으로 하는 고순도의 가스 고온가열장치.High purity gas high temperature heating device, characterized in that it comprises a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 가스흐름관 및 가스흐름지연관이 내부에 구비되도록 하는 케이스를 더 포함하여 됨을 특징으로 하는 상기 고순도의 가스 고온가열장치.The high temperature gas high temperature heating device, characterized in that it further comprises a case to be provided inside the gas flow pipe and the gas flow delay pipe. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 가스흐름지연관은 가스흐름관의 내경보다 큰 직경으로 형성됨을 특징으로 하는 상기 고순도의 가스 고온가열장치.The gas flow delay pipe is a high temperature gas high temperature heating device, characterized in that formed in a diameter larger than the inner diameter of the gas flow pipe. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 가스흐름지연관은 가스가 유입되는 쪽은 테이퍼 형상의 확장부가 형성되어 통로의 직경이 점점 커지도록 되어 있고, 가스가 배출되는 쪽은 수직부가 형성되어 통로의 직경이 급격히 감소되도록 구성됨을 특징으로 하는 상기 고순도의 가스 고온가열장치.The gas flow delay tube is formed in such a way that the diameter of the passage is gradually increased by the tapered extension portion is formed in the gas inflow side, and the diameter of the passage is sharply reduced by the vertical portion is formed in the gas discharge side The high purity gas high temperature heating apparatus. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 가스흐름관을 일정길이로 반복하여 절곡형성하고, 다수개의 가스흐름지연관을 교호로 배치하여 구성됨을 특징으로 하는 상기 고순도의 가스 고온가열장치.The gas high-temperature heating apparatus of the high purity, characterized in that the gas flow pipe is formed by repeatedly bending to a predetermined length, a plurality of gas flow delay pipes are arranged alternately. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 가스흐름관 및 가스흐름지연관은 석영재질인 것을 특징으로 하는 상기 고순도의 가스 고온가열장치.The gas flow tube and the gas flow delay tube is a high temperature gas high temperature heating device, characterized in that the quartz material.
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