KR20090131548A - 이중 분리형 캐니스터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 제조공정에서 배출되는 폐가스에 포함된 유해가스 및 파우더를 거의 동시에 원활하게 제거해줌으로써 장비의 가동률을 향상시킬 수 있고, 예방정비의 주기를 늘릴 수 있도록 한 이중 분리형 캐니스터에 관한 것이다.

이를 실현하기 위한 본 발명은 반도체소자 제조공정 중 배기되는 폐가스에 포함된 유해가스 및 파우더를 제거하기 위한 캐니스터에 있어서, 내통과 외통으로 이루어진 밀폐된 이중공간으로 형성되되 상기 내통과 외통의 상면에는 유입구와 배출구가 형성되고, 상기 내통의 하부에는 상기 외통과 관통되어 유로가 형성될 수 있도록 복수의 관통공이 형성되는 본체프레임; 상기 유입구를 통해 유입되는 폐가스의 유속을 일정하게 조절함과 아울러 상기 폐가스에 포함된 파우더를 흡착제거할 수 있도록 상기 내통의 내부에 설치되는 파우더 트랩부; 및 상기 파우더 트랩부를 통과하여 파우더가 제거된 폐가스 내의 유해가스를 제거한 뒤 상기 배출구를 통해 배출시킬 수 있도록 상기 외통 내부에 구비된 유해가스 흡착부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

가스 스크러버, 캐니스터, 파우더, 유해가스

Description

이중 분리형 캐니스터{Duplex separation type canister}

본 발명은 이중 분리형 캐니스터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 제조공정에서 배출되는 폐가스에 포함된 유해가스 및 파우더를 거의 동시에 원활하게 제거해줌으로써 장비의 가동률을 향상시킬 수 있고, 예방정비의 주기를 늘릴 수 있는 이중 분리형 캐니스터에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 제조공정에서 웨이퍼 상에 박막을 형성하기 위해 사용되는 다양한 종류의 반응가스는 산화성분, 인화성분 및 유독성분을 보유하고 있기 때문에 사용을 마친 폐가스를 그대로 대기중에 방출할 경우 인체에 유해할 뿐만 아니라 환경 오염을 유발시키게 된다.

이에 따라, 폐가스의 유해성분함량을 허용 농도 이하로 낮추는 여과과정을 거쳐서 대기중으로 배출시키기 위해 폐가스를 배기시키는 반도체 장비의 배기라인에는 폐가스의 유독성분을 제거하기 위한 가스스크러버가 설치된다.

이러한 가스스크러버는 가스유입관이 배기라인에 연결되어 폐가스를 공급받은 후 여러 가지 방식에 의해 폐가스를 처리하게 된다.

대표적으로 사용되는 방법으로는 고온의 환경에서 유해가스를 열분해 하여 정화하는 연소식 처리법과, 흡착제를 이용하여 정화하는 방식의 건식처리법과, 유해가스를 물과 접촉하도록 하여 포집한 후 오염된 물을 정화하는 방식의 습식처리법 및 상기 방법을 혼용한 처리법이 있다.

이 경우 상기 건식처리법에 의한 캐니스터를 살펴보면 다음과 같다.

도 1은 종래 흡착제 충진용 캐니스터의 내부구성도이다.

도 1을 참조하면, 종래의 흡착제 충진용 캐니스터(1)는 상·하부에 유입구(11)와 배출구(13)가 형성된 본체프레임(10)과, 상기 본체프레임(10) 내부로 유입되는 폐가스를 골고루 분배해줌과 아울러 후술할 흡착제를 지지해주는 타공판(15)과, 상기 타공판(15)에 의해 지지되고 유입구(11)를 통해 유입되는 폐가스 내에 포함된 유해가스를 제거하여 무해한 가스로 여과시켜주는 흡착제 충진층(20)으로 구성되어 있다.

그러나 상기 폐가스가 유입되어 여과되는 과정에서 본체프레임(10) 내부 하측에 설치된 타공판(15)에는 입자상 물질(Powder)에 의한 막힘 현상이 발생하게 된다.

이와 같은 막힘 현상은 웨이퍼 생산장비의 가동률을 저하시키게 되고, 결국 웨이퍼 생산량이 감소하게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 반도체 제조공정에서 배출되는 폐가스에 포함된 유해가스 및 파우더를 거의 동시에 원활하게 제거해줌으로써 장비의 가동률을 향상시킬 수 있고, 예방정비의 주기를 늘릴 수 있도록 한 이중 분리형 캐니스터를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 이중 분리형 캐니스터는, 반도체소자 제조공정 중 배기되는 폐가스에 포함된 유해가스 및 파우더를 제거하기 위한 캐니스터에 있어서, 내통과 외통으로 이루어진 밀폐된 이중공간으로 형성되되 상기 내통과 외통의 상면에는 유입구와 배출구가 형성되고, 상기 내통의 하부에는 상기 외통과 관통되어 유로가 형성될 수 있도록 복수의 관통공이 형성되는 본체프레임; 상기 유입구를 통해 유입되는 폐가스의 유속을 일정하게 조절함과 아울러 상기 폐가스에 포함된 파우더를 흡착제거할 수 있도록 상기 내통의 내부에 설치되는 파우더 트랩부; 및 상기 파우더 트랩부를 통과하여 파우더가 제거된 폐가스 내의 유해가스를 제거한 뒤 상기 배출구를 통해 배출시킬 수 있도록 상기 외통 내부에 구비된 유해가스 흡착부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이 경우 상기 파우더 트랩부는, 상기 유입구를 통해 다량의 폐가스 유입시 상기 본체프레임의 내부압력이 상승하는 것을 방지할 수 있도록 수평방향으로 설치되되 원둘레에 관통공 복수개가 형성되는 제1유속조절판; 상기 제1유속조절판을 통 과하여 이송되는 폐가스의 체류시간을 증가시킬 수 있도록 상기 내통 내부의 수직방향으로 소정간격 이격되되 서로 엇갈리도록 복수개 설치되는 제2유속조절판; 및 상기 제2유속조절판에 의해 일정한 유속으로 이송되는 폐가스에 포함된 파우더를 흡착제거할 수 있도록 상기 내통의 내벽에 부착되는 부착포;로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유해가스 흡착부에는, 이송 배출되는 폐가스 내에 포함된 유해가스를 화학 흡착 반응을 통해 제거할 수 있도록 스트론튬과 칼슘 화합물이 포함된 펠렛 형태의 흡착제가 충진된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 이중 분리형 캐니스터는 반도체 제조공정에서 배출되는 폐가스에 포함된 유해가스 및 파우더를 거의 동시에 원활하게 제거해줌으로써 장비의 가동률을 향상시킬 수 있고, 예방정비의 주기를 늘릴 수 있으며, 예방정비에 소요되는 소모품을 절감시킬 수 있는 장점이 있다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 이중 분리형 캐니스터의 내부구성도이고, 도 3은 도 2의 I-I선 단면도이며, 도 4는 도 2의 'A'부분 상세도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 이중 분리형 캐니스터(100)는 본체프레임(110), 파우더 트랩부(130), 유해가스 흡착부(150)로 구성된다.

상기 본체프레임(110)은 내통(111)과 외통(113)으로 이루어진 밀폐된 이중공간으로 형성된다. 상기 내통(111)과 외통(113)의 상면에는 반도체소자 제조공정 중에 발생하는 폐가스가 내통(111)으로 유입되는 유입구(115)와, 여과된 폐가스가 외통(113)을 통과한 뒤 외부로 배출되는 배출구(117)가 형성된다. 즉, 상기 내통(111)에는 유입구(115)가 형성되고, 상기 외통(113)에는 배출구(117)가 형성된다. 또한, 상기 내통(111)의 하부에는 외통(113)과 관통되어 유로를 형성할 수 있도록 복수의 관통공(112)이 형성된다.

상기 파우더 트랩부(130)는 내통(111) 내부에 설치되어 유입구(115)를 통해 유입된 폐가스의 유속을 일정하게 조절함과 동시에 폐가스에 포함된 파우더를 흡착제거하는 역할을 한다. 이 경우 상기 파우더 트랩부(130)는 제1유속조절판(131), 제2유속조절판(135), 부착포(137)로 이루어진다.

상기 제1유속조절판(131)은 유입구(115)를 통해 유입되는 다량의 폐가스에 의해 본체프레임(110)의 내부압력이 급격하게 상승하는 것을 방지하게 된다. 이 경우 상기 제1유속조절판(131)은 내통(111)의 상부에 수평으로 설치되되 원둘레 부근에는 유입되는 파우더가 내통(111)의 내부에 골고루 분배되어 유입될 수 있도록 복수의 관통공(132)이 관통 형성된다.

상기 제2유속조절판(135)은 내통(111) 내부의 상하방향으로 소정간격 이격되되 서로 엇갈리도록 복수개 설치되어 제1유속조절판(131)을 통과한 뒤 하방으로 이송되는 폐가스의 체류시간을 증가시키게 된다.

상기 부착포(137)는 제2유속조절판(135)에 의해 일정한 유속으로 이송되는 폐가스에 포함된 파우더를 흡착제거하게 된다. 상기 부착포(137)는 내통(111)의 내벽(111a) 둘레에 부착된다.

한편, 상기 외통(113) 내부에는 파우더 트랩부(130)를 통과하면서 파우더가 걸러진 후 유입된 폐가스 내에 포함된 유해가스를 제거해주는 유해가스 흡착부(150)가 구비된다. 이 경우 상기 유해가스 흡착부(150)에는 스트론튬(Sr)과 칼슘 화합물이 포함된 펠렛(pellet) 형태의 흡착제(151)가 충진되어 있어, 이송되는 폐가스 내의 유해가스를 화학 흡착 반응을 통해 제거해주게 된다.

도 5는 본 발명에 따른 파우더 트랩부의 다른 실시예이다.

도 5를 참조하면, 파우더 트랩부(130)를 이루고 있는 제2유속조절판(136)은 얇은 판이 소정간격 이격되게 나선을 그리며 스크류 형상으로도 형성될 수 있다.

이 경우 상기 제2유속조절판(136)을 통과하는 폐가스는 선회류가 형성되어 유량과 유속이 일정하게 조절됨과 아울러 내통(111)의 내벽(111a)에 부착된 부착포(137)에 의해 파우더가 원활하게 흡착되어 제거될 수 있게 된다.

이상과 같은 본 발명에 따른 이중 분리형 캐니스터(100)의 작용을 다시 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 유입구(115)를 통해 내통(111)으로 유입되는 폐가스는 파우더 트랩부(130)의 제1유속조절판(131)을 통과하게 되면서 다량의 파우더 유입에 따른 본체프레임(110) 내부의 압력 상승을 방지할 수 있도록 유속을 일정하게 유지시켜주게 된다.

상기 제1유속조절판(131)을 통과한 폐가스는 소정간격으로 엇갈리게 형성된 복수의 제2유속조절판(135)을 통과하면서 체류시간이 증가하게 된다. 이 경우 상기 유입된 폐가스는 제2유속조절판(135)에 의해 선회류가 형성되면서 폐가스 내에 포함된 파우더가 내벽(111a)에 구비된 부착포(137)에 흡착제거된다.

이와 같이 상기 파우더 트랩부(130)를 통과하면서 파우더가 제거된 폐가스는 내통(111) 하부에 형성된 관통공(112)을 통과하여 외통(113) 내부로 유입된다. 외통(113)으로 유입된 폐가스는 상방으로 이송되면서 유해가스 흡착부(150)를 통과하게 된다.

이 경우 상기 유해가스 흡착부(150)를 통과하는 폐가스는 외통(113) 내부에 대략 100ℓ정도로 충진된 펠렛 형태의 흡착제(151)를 거치면서 폐가스 내에 포함된 유해가스가 여과된 후 배출구(117)를 통해 메인 덕트(미도시)로 배기된다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않으며 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능함은 물론이다.

도 1은 종래 흡착제 충진용 캐니스터의 내부구성도,

도 2는 본 발명에 따른 이중 분리형 캐니스터의 내부구성도,

도 3은 도 2의 I-I선 단면도,

도 4는 도 2의 'A'부분 상세도,

도 5는 본 발명에 따른 파우더 트랩부의 다른 실시예이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 캐니스터 110 : 본체프레임

111 : 내통 113 : 외통

115 : 유입구 117 : 배출구

130 : 파우더 트랩부 131 : 제1유속조절판

135, 136 : 제2유속조절판 137 : 부착포

150 : 유해가스 흡착부 151 : 흡착제

Claims (3)

1. 반도체소자 제조공정 중 배기되는 폐가스에 포함된 유해가스 및 파우더를 제거하기 위한 캐니스터에 있어서,

   내통과 외통으로 이루어진 밀폐된 이중공간으로 형성되되 상기 내통과 외통의 상면에는 유입구와 배출구가 형성되고, 상기 내통의 하부에는 상기 외통과 관통되어 유로가 형성될 수 있도록 복수의 관통공이 형성되는 본체프레임;

   상기 유입구를 통해 유입되는 폐가스의 유속을 일정하게 조절함과 아울러 상기 폐가스에 포함된 파우더를 흡착제거할 수 있도록 상기 내통의 내부에 설치되는 파우더 트랩부; 및

   상기 파우더 트랩부를 통과하여 파우더가 제거된 폐가스 내의 유해가스를 제거한 뒤 상기 배출구를 통해 배출시킬 수 있도록 상기 외통 내부에 구비된 유해가스 흡착부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 이중 분리형 캐니스터.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 파우더 트랩부는,

   상기 유입구를 통해 다량의 폐가스 유입시 상기 본체프레임의 내부압력이 상승하는 것을 방지할 수 있도록 수평방향으로 설치되되 원둘레에 관통공 복수개가 형성되는 제1유속조절판;

   상기 제1유속조절판을 통과하여 이송되는 폐가스의 체류시간을 증가시킬 수 있도록 상기 내통 내부의 수직방향으로 소정간격 이격되되 서로 엇갈리도록 복수개 설치되는 제2유속조절판; 및

   상기 제2유속조절판에 의해 일정한 유속으로 이송되는 폐가스에 포함된 파우더를 흡착제거할 수 있도록 상기 내통의 내벽에 부착되는 부착포;로 이루어진 것을 특징으로 하는 이중 분리형 캐니스터.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 유해가스 흡착부에는, 이송 배출되는 폐가스 내에 포함된 유해가스를 화학 흡착 반응을 통해 제거할 수 있도록 스트론튬과 칼슘 화합물이 포함된 펠렛 형태의 흡착제가 충진된 것을 특징으로 하는 이중 분리형 캐니스터.

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