KR100211649B1 - 반도체 lpcvd장비의 콜드트랩 - Google Patents

Abstract

가스에서 제거대상 물질을 석출시키는 능력이 우수하면서, 세정시 석출된 화합물질의 제거가 쉬운 LPCVD장비의 콜드트랩에 관한 것이다.

본 발명은 공정챔버와 진공 배기펌프 사이의 폐가스 배출 경로상에 설치되며, 가스입구와 가스출구를 가지는 일정형태의 외부 케이스 내에 냉각라인이 설치된 반도체 LPCVD장비의 콜드트랩에 있어서, 상기 외부 케이스 내에 공간이 형성되도록 내부 케이스를 일체로 구비시키고, 상기 일체로 구비된 외부 케이스와 내부 케이스 사이에 형성시킨 상기 공간에 냉각라인을 위치시키는 것을 특징으로 한다.

따라서, LPCVD장비의 공정챔버에서 배출된 폐가스에서 진공펌프로 유입되는 이물질을 능률적으로 제거하고, 세정시 용이하고 신속하게 쌓인 이물질을 제거하는 효과를 얻을 수 있다.

Description

반도체 LPCVD장비의 콜드트랩

본 발명은 반도체 LPCVD장비의 콜드트랩에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가스에서 제거대상 물질을 석출시키는 능력이 우수하면서, 세정시 석출된 화합물질의 제거가 쉬운 LPCVD장비의 콜드트랩에 관한 것이다.

콜드트랩은 유체의 경로상에 저온의 고체면을 두어 고체면과 유체사이의 증기압이나 용해도의 차이에 의해 특정 불순물을 포획, 제거하는 장치이다. 반도체장치의 제조에 사용되는 LPCVD장비에서 공정을 마친 잔여가스나 공정생성물을 진공 배기장치를 통해 외부로 배출되는데, 이 폐가스에는 염화암모늄(NH₄Cl) 등의 물질이 포함되어 있다. 이러한 물질들이 배기장치의 진공펌프 등에 유입될 경우에는 펌프의 성능을 저하시키고 제거하기가 어렵게 된다. 따라서 LPCVD장비의 공정챔버의 배출구에서 진공펌프 사이에는 콜드트랩을 설치하여 가스에 포함되어 있는 이들 물질등을 포획, 제거하여 진공설비를 보호하고 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 종래의 LPCVD장비에 설치되었던 콜드트랩의 한 예를 살펴보고 그 문제점을 알아보기로 한다.

제1도는 종래의 LPCVD장비 콜드트랩의 외관을 나타내는 측면도이다. 가스입구(12)가 수평으로 설치되어 있고 가스출구(13)도 역시 수평으로 형성되어 있다.

제2도는 종래의 LPCVD장비 콜드트랩의 내부를 나타내기 위한 부분절결이다. 외부 케이스(15) 내측에 서브튜브(sub-tube)로 된 냉각라인(14)이 코일형태로 감겨져 있다. 냉각라인을 이루는 서브튜브는 한쪽에서 냉각구사 외부로부터 유입되고 다른 한쪽으로는 냉각수가 외부로 배출된다. 냉각라인(14)은 폐가스에 그대로 노출되므로 폐가스의 온도가 강하되면서 상대적으로 온도가 낮은 냉각라인의 표면에 폐가스 내의 염화암모늄 등이 미세한 고체로 석출되어 누적된다. 이는 석출되는 물질의 온도에 따른 증기압의 차이에 의한 현상이다.

제3도는 종래의 LPCVD장비 콜드트랩의 종단면도이다. 제2도에서와 같이 냉각라인(14)이 폐가스에 그대로 노출되어 있고 그 표면에 석출된 퇴적물(17)이 부착되어 있다. 코일형 냉각라인(14)은 가스출구(13)쪽으로 갈수록 회전반경이 작아져 가스출구쪽에서 볼 때 동심원 형태로 도시되어 있다.

이러한 종래의 콜드트랩(11)에서 냉각라인(14)이 폐가스에 노출되어 그 표면에는 염화암모늄 등의 퇴적물(17)이 부착되므로 콜드트랩(11)을 세정할 때 복잡한 구조를 가지게 되는 표면에서 부착된 물질들이 쉽게 제거되지 않았고, 냉각라인(14)과 외부 케이스(15)가 분리형으로 되어 조인트부(18)가 밀폐되지 않아 잦은 설비고장을 일으키는 문제점이 있었다. 또한 가스입구(12)와 가스출구(13)가 콜드트랩(11)의 전체적 가스경로와 같이 수평으로 형성되어 콜드트랩 내부를 흐르는 폐가스가 콜드트랩을 쉽게 통과하므로 진공펌프의 교체주기가 짧아지는 문제가 발생하게 된다.

본 발명의 목적은, 콜드트랩 내부에 부착된 물질을 쉽게 제거시킬 수 있는 반도체 LPCVD장비의 콜드트랩을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 콜드트랩의 불완전한 밀폐로 인한 설비고장을 최소화시키기 위한 반도체 LPCVD장비의 콜드트랩을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 폐가스가 콜드트랩으로 역유입되는 것을 방지하여 진공펌프의 교체주기를 연장시키기 위한 반도체 LPCVD장비의 콜드트랩을 제공하는 데 있다.

제1도는 종래의 LPCVD장비 콜드트랩의 외관을 나타내는 측면도이다.

제2도는 종래의 LPCVD장비 콜드트랩의 내부를 나타내기 위한 부분절결이다.

제3도는 종래의 LPCVD장비 콜드트랩의 종단면도이다.

제4도는 본 발명의 일 실시예에 따른 LPCVD장비 콜드트랩의 외관을 나타내는 측면도이다.

제5도는 본 발명의 일 실시예에 따른 LPCVD장비 콜드트랩의 내부를 나타내기 위한 부분절결이다.

제6도는 본 발명의 일 실시예에 따른 LPCVD장비 콜드트랩의 종단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11, 21 : 콜드트랩 12, 22 : 가스입구

13, 23 : 가스출구 14, 24 : 냉각라인

15, 25 : 외부 케이스 17 : 퇴적물

18 : 조인트부 26 : 내부 케이스

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체 LPCVD장비의 콜드트랩은, 공정챔버와 진공 배기펌프 사이의 폐가스 배출 경로상에 설치되며, 가스입구와 가스출구를 가지는 일정형태의 외부 케이스 내에 냉각라인이 설치된 반도체 LPCVD장비의 콜드트랩에 있어서, 상기 외부 케이스 내에 공간이 형성되도록 내부 케이스를 일체로 구비시키고, 상기 일체로 구비된 외부 케이스와 내부 케이스 사이에 형성시킨 상기 공간에 냉각라인을 위치시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서는 외부 케이스와 내부 케이스 및 상기 외부 케이스와 내부 케이스 사이의 공간에 위치하는 냉각라인이 일체로 형성되어 접속부의 틈새로 페가스가 유입되어 냉각라인과 닿을 여지가 없이 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명에서 상기 가스출구가 수평으로 형성된 상기 가스입구와 일정각도를 이루며 위로 향하도록 설치하면 콜드트랩을 통과하는 폐가스가 콜드트랩의 내부케이스에 충돌하면서 미세입자로 석출된 염화암모늄 등이 차가운 내부케이스 표면과 닿아 에너지를 잃고 밖으로 빠져나가지 못하는 등의 작용이 일어날 가능성이 커진다. 따라서, 콜드트랩 기능의 효율을 높일 수 있어서 바람직하다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제4도는 본 발명의 일 실시예에 따른 LPCVD장비 콜드트랩의 외관을 나타내는 측면도이다. 가스출구(23)가 수평으로 형성된 가스입구(22)와 직각을 이루며 위로 향하도록 설치되어, 콜드트랩(21)을 통과하는 폐가스가 콜드트랩(21)의 가스출구(23)를 벗어나기 전에 내부 케이스와 충돌하면서 흐름의 속도가 줄어들고, 미세입자로 석출된 염화암모늄 등의 퇴적물이 차가운 내부 케이스 표면에 닿아 에너지를 잃고 콜드트랩 내부에 쌓이게 된다.

제5도는 본 발명의 일 실시예에 따른 LPCVD장비 콜드트랩의 내부를 나타내기 위한 부분절결이다. 외부 케이스(25) 안쪽으로 냉각라인(24)코일형으로 형성되어 있는 것은 종래의 기술과 동일하나, 본 발명의 냉각라인(24)은 외부 케이스(25)와 상기 외부 케이스(25) 내에 공간이 형성되도록 내부 케이스를 일체로 구비시키고, 상기 일체로 구비된 외부 케이스(25)와 내부 케이스 사이에 형성시킨 상기 공간에 냉각라인(24)을 위치시킨다.

이에 따라 폐가스는 상기 냉각라인(24)에 접촉하는 것이 아니라, 상기 내부 케이스의 표면에 접촉하는 것으로써, 냉각라인(24)의 표면에는 석출된 물질들이 쌓이지 않는다.

제6도는 본 발명의 일 실시예에 따른 LPCVD장비 콜드트랩의 종단면도이다. 전술한 바와 같이 외부 케이스(25)와 내부 케이스(26) 사이 공간에 냉각라인(24)이 설치되고 폐가스는 내부 케이스(26)에 닿게 되므로 염화암모늄 등의 퇴적물(17)은 비교적 단순하고 매끈한 표면을 가지는 내부 케이스(26) 표면에 쌓이게 된다.

따라서, 본 실시예에서는 콜드트랩(21)을 세정할 때 내부 케이스(26) 표면에 쌓인 퇴적물(17)을 제거하기 용이하고 세정액이 냉각라인(24) 사이로 들어가서 건조시간이 길어지는 문제점이 없어진다.

즉, 상기 콜드트랩(21)을 공정챔버와 진공 배기펌프 사이의 폐가스 배출 경로상에서 분리시킨 후, 가스입구(22) 또는 가스출구(23) 중 세정액의 흐름이 용이한 쪽을 선택하여 세정액을 상기 콜드트랩(21) 내부로 플로우(Flow)시킴으로써 상기 콜드트랩(21)의 세정을 수행하는 것이다.

다시 말해 상기 퇴적물이 단순하고 매끈한 표면을 가지는 내부 케이스(26)에 쌓여있기 때문에 상기 세정액을 콜드트랩(21) 내부 즉, 내부 케이스(26)로 플로우시킴으로써 세정을 용이하게 수행할 수 있고, 그리고 건조 가스 등을 플로우시킴으로써 건조 또한 간단하게 수행할 수 있는 것이다.

또한 가스출구(23)의 방향전환에 따라 폐가스가 충돌하게 되는 콜드트랩(21)의 내부면적을 크게 하므로 진공펌프로 유입되는 이물질을 보다 능률적으로 제거할 수 있게 된다.

따라서, 본 발명에 의하면 LPCVD장비의 공정챔버에서 배출된 폐가스에서 진공펌프로 유입되는 이물질을 능률적으로 제거하고, 세정시 용이하고 신속하게 쌓인 이물질을 제거하는 효과를 얻을 수 있다.

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.

Claims (2)

1. 공정챔버와 진공 배기펌프 사이의 폐가스 배출 경로상에 설치되며, 가스입구와 가스출구를 가지는 일정형태의 외부 케이스 내에 냉각라인이 설치된 반도체 LPCVD장비의 콜드트랩에 있어서, 상기 외부 케이스 내에 공간이 형성되도록 내부 케이스를 일체로 구비시키고, 상기 일체로 구비된 외부 케이스와 내부 케이스 사이에 형성시킨 상기 공간에 냉각라인을 위치시키는 것을 특징으로 하는 반도체 LPCVD장비의 콜드트랩.
2. 제1항에 있어서, 상기 가스출구가 수평으로 형성된 상기 가스입구와 일정각도를 이루며 위로 향하도록 설치된 것을 특징으로 하는 상기 반도체 LPCVD장비의 콜드트랩.