KR100237828B1 - 고순도의 가스 고온가열장치 - Google Patents

Abstract

반도체장치의 제조에 사용되는 케미컬(Chemical)을 정제 및 농축시킬 때 정제 및 농축의 효율을 극대화시키기 위해 공급되어지는 고순도의 가스 고온가열장치에 관한 것이다.

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.

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.

Description

고순도의 가스 고온가열장치

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.

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.

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.

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.

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.

따라서 상기와 같은 가스를 케미컬 정제 및 농축에 사용하는 경우 케미컬의 오염은 물론 정제 및 농축 효율을 저하시키게 되는 문제점이 있었다.

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.

도1은 종래의 가스 고온가열장치를 나타낸 정면도이다.

도2는 본 발명에 따른 가스 고온가열장치를 나타낸 사시도이다.

도3은 본 발명에 따른 가스 고온가열장치를 평면에서 본 단면도이다.

도4는 본 발명에 따른 가스 고온가열장치의 흐름지연부를 나타낸 요부 확대단면도이다.

※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 튜브2, 13 : 히팅코일

11 : 가스흐름관12 : 가스흐름지연관

14 : 케이스15 : 확장부

16 : 수직부

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.

이때 상기 가스흐름지연관의 내경은 가스흐름관의 내경보다 적어도 크게 형성하고, 가스흐름지연관을 여러개 구비하는 경우 가스흐름관을 반복적으로 소정길이로 절곡하여 가스흐름관을 교호로 배치하는 것이 공간활용면에서 바람직하다.

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

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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 (6)

1. 고순도의 가스를 일정온도로 가열하기 위한 고온가열장치에 있어서,

   고순도 가스가 공급되고 배출되는 입구 및 출구를 양단에 구비하는 가스흐름관;

   상기 가스흐름관의 가스흐름통로상에 구비되어 통로로 흐르는 가스를 일정구간에서 잠시 머물도록 정체시키는 적어도 하나 이상의 가스흐름지연관; 및

   상기 가스흐름관 및 가스흐름지연관의 외측에 감겨져 내부로 흐르는 가스를 일정온도로 가열하는 히팅코일;

   을 포함하여 됨을 특징으로 하는 고순도의 가스 고온가열장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 가스흐름관 및 가스흐름지연관이 내부에 구비되도록 하는 케이스를 더 포함하여 됨을 특징으로 하는 상기 고순도의 가스 고온가열장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 가스흐름지연관은 가스흐름관의 내경보다 큰 직경으로 형성됨을 특징으로 하는 상기 고순도의 가스 고온가열장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   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.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 가스흐름관을 일정길이로 반복하여 절곡형성하고, 다수개의 가스흐름지연관을 교호로 배치하여 구성됨을 특징으로 하는 상기 고순도의 가스 고온가열장치.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 가스흐름관 및 가스흐름지연관은 석영재질인 것을 특징으로 하는 상기 고순도의 가스 고온가열장치.

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