KR20240142101A - 포집 장치 및 포집 방법 - Google Patents
포집 장치 및 포집 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20240142101A KR20240142101A KR1020230036663A KR20230036663A KR20240142101A KR 20240142101 A KR20240142101 A KR 20240142101A KR 1020230036663 A KR1020230036663 A KR 1020230036663A KR 20230036663 A KR20230036663 A KR 20230036663A KR 20240142101 A KR20240142101 A KR 20240142101A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- housing
- refrigerant
- precursor
- collector
- exhaust gas
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 94
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims abstract description 145
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 103
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims abstract description 91
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 35
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 35
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 31
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 17
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 15
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 14
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 10
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 6
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 151
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 135
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 134
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 38
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 24
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 19
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 19
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 15
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 11
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 11
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 10
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 8
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 8
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 8
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 7
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 6
- WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N ruthenium(iv) oxide Chemical compound O=[Ru]=O WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000231 atomic layer deposition Methods 0.000 description 4
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 4
- -1 ruthenium nitride Chemical class 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 2
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 2
- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 description 2
- SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N osmium atom Chemical compound [Os] SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 238000000427 thin-film deposition Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OXJUCLBTTSNHOF-UHFFFAOYSA-N 5-ethylcyclopenta-1,3-diene;ruthenium(2+) Chemical compound [Ru+2].CC[C-]1C=CC=C1.CC[C-]1C=CC=C1 OXJUCLBTTSNHOF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DSJQFJKOTYJXSD-UHFFFAOYSA-N C(C)[Ru]C1C=CC=C1 Chemical compound C(C)[Ru]C1C=CC=C1 DSJQFJKOTYJXSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000011344 liquid material Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000012694 precious metal precursor Substances 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/4412—Details relating to the exhausts, e.g. pumps, filters, scrubbers, particle traps
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/06—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of metallic material
- C23C16/18—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of metallic material from metallo-organic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
- C23C16/4409—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber characterised by sealing means
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
- C23C16/45523—Pulsed gas flow or change of composition over time
- C23C16/45525—Atomic layer deposition [ALD]
- C23C16/45553—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the use of precursors specially adapted for ALD
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/52—Controlling or regulating the coating process
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Abstract
본 발명의 실시예들은 전구체를 사용하는 공정 장치에서 배출된 배기가스로부터 전구체를 포집하는 포집 장치로서, 배기가스를 냉각시켜 회수할 수 있도록, 제1냉매가 통과하는 냉각부를 구비하고, 공정 장치와 연결되어 진공 압력으로 조절될 수 있는 내부공간을 구비하는 제1포집기를 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예들에 의하면, 공정 장치에서 배출된 배기가스로부터 전구체를 효과적으로 포집할 수 있다. 즉, 배기가스로부터 포집하는 전구체의 포집 효율을 향상시킬 수 있다. 이에, 폐기되는 전구체의 양을 감소시킬 수 있다. 또한, 포집된 전구체를 공정 장치에서 다시 재활용함에 따라, 전구체로 인한 비용을 절감시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예들에 의하면, 공정 장치에서 배출된 배기가스로부터 전구체를 효과적으로 포집할 수 있다. 즉, 배기가스로부터 포집하는 전구체의 포집 효율을 향상시킬 수 있다. 이에, 폐기되는 전구체의 양을 감소시킬 수 있다. 또한, 포집된 전구체를 공정 장치에서 다시 재활용함에 따라, 전구체로 인한 비용을 절감시킬 수 있다.
Description
본 발명은 포집 장치 및 포집 방법에 관한 것으로, 전구체를 사용하는 공정 장치에서 배출된 배기가스로부터 전구체를 포집하는 포집 장치 및 포집 방법에 관한 것이다.
기판에 박막을 증착하는 증착 장치는 원료 가스로 전구체를 사용한다. 즉, 증착 장치의 분사부가 챔버의 내부로 전구체 가스를 분사하면, 기판 상에 박막이 증착된다. 증착 장치의 챔버에는 펌프가 연결되어 있으며, 펌프는 챔버의 내부를 배기시킨다.
한편, 챔버로 분사된 전구체 중, 챔버의 내부에서 반응하지 못한 또는 기판에 증착되지 못한 전구체가 배기시에 챔버의 외부로 배기된다. 그리고 배기된 고가의 전구체는 폐기된다. 그리고, 다음 증착 공정 시에 새로운 전구체를 증착 장치로 공급하고, 증착 장치는 새로 공급된 전구체를 이용하여 박막 증착을 실시한다. 따라서, 전구체를 마련하는 비용이 상승하는 문제가 있다.
본 발명은 전구체를 사용하는 공정 장치에서 배출된 배기가스로부터 전구체를 효과적으로 포집할 수 있는 포집 장치 및 포집 방법을 제공한다.
본 발명의 실시예는 전구체를 사용하는 공정 장치에서 배출된 배기가스로부터 전구체를 포집하는 포집 장치로서, 배기가스를 냉각시켜 회수할 수 있도록, 제1냉매가 통과하는 냉각부를 구비하고, 상기 공정 장치와 연결되어 진공 압력으로 조절될 수 있는 내부공간을 구비하는 제1포집기;를 포함할 수 있다.
배기가스로 제2냉매를 분사할 수 있는 분사부재를 구비하고, 상기 제1포집기의 일측에 배치된 제2포집기;를 포함할 수 있다.
상기 제1포집기는, 상기 공정 장치에 연결된 펌프의 일단과 상기 공정 장치 사이에 설치되고, 상기 제2포집기는, 상기 펌프의 타단과 연결될 수 있다.
상기 냉각부는, 몸체 및 제1냉매가 통과될 수 있도록 상기 몸체의 내부에 마련된 유로를 포함하고, 상기 몸체는, 상하방향으로 연장 형성된 제1몸체; 및 상기 제1몸체의 외측면에서 상하방향으로 이격 배치되는 복수의 제2몸체;를 포함할 수 있다.
상하방향으로 이웃하여 배치된 복수의 제2몸체는 수평방향으로 엇갈리게 배치될 수 있다.
상기 제2몸체는, 상기 제1몸체로부터 멀어질수록 높이가 낮아지도록 경사지게 마련될 수 있다.
상기 제1포집기는, 내부에 상기 냉각부가 설치되는 하우징부; 상기 하우징부에서 회수된 전구체를 수용할 수 있도록 상기 하우징부의 하부에 연결된 수용부; 및 상기 냉각부와 수용부 사이에 위치되게 상기 하우징부에 설치된 개폐부;를 포함할 수 있다.
상기 수용부는, 상기 하우징부의 하부에 연결되는 본체; 및 회수된 전구체를 수용할 수 있는 내부공간을 가지며, 상기 본체의 내부에 설치될 수 있는 용기;를 포함하고, 상기 제1포집기는, 상기 용기의 내부에 수용된 전구체를 감지할 수 있는 측정부; 및 상기 측정부에서 측정된 측정값에 따라 상기 용기의 교체 필요 여부를 판단하는 판단부;를 포함할 수 있다.
상기 하우징부는, 상기 공정 장치와 연결된 제1하우징; 및 상기 제1하우징과 연통될 수 있도록, 수평방향으로 상기 제1하우징과 연결된 제2하우징;을 포함하고, 상기 제2하우징은 상기 제1하우징과 상기 펌프를 연결하며, 상기 냉각부는 상기 제1하우징 및 제2하우징 각각에 설치될 수 있다.
상기 하우징부는, 상기 제1하우징과 제2하우징을 연결하는 연결 하우징을 포함하고, 상기 제1포집기는, 내부에 제1냉매가 흐르는 유로가 마련되며 상기 연결 하우징의 내부를 일부 차폐할 수 있도록, 상기 연결 하우징의 내부에 설치된 격벽부를 포함할 수 있다.
상기 격벽부는 복수개로 마련되고, 복수의 상기 격벽부는 상기 연결 하우징의 내부에서 서로 다른 위치에 설치될 수 있다.
상기 제2포집기는, 상기 분사부재로부터 분사되는 제2냉매가 수용될 수 있는 내부공간을 가지고, 상기 분사부재가 설치되는 본체; 상기 본체 내부의 배기가스로부터 회수된 전구체 및 제2냉매를 수용할 수 있도록, 상기 분사부재의 하측에 배치되는 용기;를 포함할 수 있다.
상기 제2포집기는, 상기 용기의 내부에 수용된 전구체 및 제2냉매를 감지할 수 있는 측정부; 및 상기 측정부에서 측정된 측정값에 따라, 상기 용기 내부에 수용된 전구체 및 제2냉매의 배출 필요 여부를 판단하는 판단부;를 포함할 수 있다.
상기 본체의 단부에는 배기가스를 배출시킬 수 있도록 집진 장치와 연통되는 배출구가 마련되고, 상기 제2포집기는, 상기 본체의 내부로 분사된 제2냉매가 상기 배출구를 통해 배출되는 것을 차단할 수 있도록, 상기 배출구와 마주보게 상기 본체의 내부에 설치된 차단부재를 포함할 수 있다.
상기 차단부재는, 상기 분사부재와 배출구 사이에 설치되며, 상기 차단부재는 상기 배출구쪽에서 분사부재 쪽으로 갈수록 높이가 낮아지도록 경사지게 설치될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치는, 내부공간을 가지는 챔버; 상기 챔버의 내부에서 기판을 지지하는 지지부; 상기 챔버의 내부로 전구체를 포함하는 가스를 공급하는 공급부; 상기 챔버로부터 배출되는 배기가스에 포함된 전구체를 회수할 수 있도록 제1냉매가 통과하는 냉각부를 구비하고, 상기 챔버와 연결되어 진공 압력으로 조절될 수 있는 내부공간을 구비하는 제1포집기;를 포함할 수 있다.
배기가스로 제2냉매를 분사할 수 있는 분사부재를 구비하고, 상기 제1포집기의 일측에 배치된 제2포집기;를 포함할 수 있다.
상기 제1포집기와 제2포집기 사이에 설치되어, 상기 챔버 및 제1포집기를 진공 압력을 조절할 수 있는 펌프;를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예는 전구체를 사용하는 공정 장치에서 배출된 배기가스로부터 전구체를 포집하는 포집 방법으로서, 제1냉매가 통과하는 냉각부가 설치된 제1통로로 배기가스를 통과시켜 전구체를 회수하는 1차 포집 단계;를 포함할 수 있다.
상기 제1통로에서 배출된 배기가스를 제2냉매를 분사하고 있는 제2통로로 통과시켜 전구체를 회수하는 2차 포집 단계;를 포함할 수 있다.
상기 제1냉매의 온도는 10 ℃ 이하일 수 있다.
상기 1차 포집 단계는, 상기 회수된 전구체를 용기로 수집하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 포집 방법은 상기 용기의 내부로 수집된 전구체를 감지하는 단계; 상기 감지 결과에 따라 상기 용기의 교체 필요 여부를 판단하는 단계; 및 상기 용기의 교체가 필요하다고 판단된 경우, 용기를 교체하는 단계;를 포함하고, 상기 용기를 교체하는 단계는, 상기 공정 장치의 동작이 중지되어 1차 포집을 실시하지 않는 동안에 실시할 수 있다.
상기 용기의 교체 필요 여부를 판단하는 단계는, 상기 감지 결과와 미리 설정된 기준값을 비교하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 2차 포집 단계는, 상기 제2통로에서 회수된 전구체 및 상기 제2통로로 분사된 제2냉매를 용기의 내부로 수집하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 용기의 내부로 수집된 전구체 및 제2냉매를 감지하는 단계를 포함하고,
상기 감지 결과값과 미리 설정된 기준값을 비교하여, 상기 용기의 내부로 수집된 전구체 및 제2냉매의 배출 여부를 결정할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 공정 장치에서 배출된 배기가스로부터 전구체를 효과적으로 포집할 수 있다. 즉, 배기가스로부터 포집하는 전구체의 포집 효율을 향상시킬 수 있다. 이에, 폐기되는 전구체의 양을 감소시킬 수 있다. 또한, 포집된 전구체를 공정 장치에서 다시 재활용함에 따라, 전구체로 인한 비용을 절감시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 포집 장치가 공정 장치와 집진 장치 사이에 설치되어 있는 상태를 도시한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 포집 장치를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 포집 장치의 제1포집기를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제1포집기에 있어서, 냉매가 순환하는 구성인 제1냉각부, 제2냉각부, 제1격벽부, 제2격벽부와, 상기 제1냉각부, 제2냉각부, 제1격벽부, 제2격벽부에 연결된 냉매 이송 라인을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 제2포집기를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 포집 장치를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 포집 장치의 제1포집기를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제1포집기에 있어서, 냉매가 순환하는 구성인 제1냉각부, 제2냉각부, 제1격벽부, 제2격벽부와, 상기 제1냉각부, 제2냉각부, 제1격벽부, 제2격벽부에 연결된 냉매 이송 라인을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 제2포집기를 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 본 발명의 실시예를 설명하기 위하여 도면은 과장될 수 있고, 도면상의 동일한 부호는 동일한 구성요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 포집 장치가 공정 장치와 집진 장치 사이에 설치되어 있는 상태를 도시한 개념도이다.
본 발명의 실시예는 공정 장치에서 배출되는 배기가스를 포집하는 포집 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 공정 장치에서 배출되는 배기가스를 냉각시켜 포집할 수 있는 포집 장치에 관한 것이다. 여기서, 공정 장치에서 배출되는 배기가스는 기판 상에 박막을 증착하기 위한 원료인 전구체(precursor)일 수 있다. 전구체는 귀금속을 포함하는 재료 일 수 있다. 귀금속은 루테늄(Ru), 은(Ag), 금(Pt), 팔라듐(Pd), 로륨(Rh), 이리듐(Ir), 오스뮴(Os) 중 적어도 하나일 수 있으며, 귀금속은 상기의 재료로 한정되지 않으며, 상기 재료에 제한되지 않음은 물론이다.
이하에서는 루테늄(Ru)을 함유하는 전구체 즉, 루테늄(Ru) 함유 전구체를 예를 들어 설명한다. 이에, 배기가스는 루테늄(Ru)을 포함하는 또는 루테늄(Ru)을 함유하는 가스일 수 있다.
먼저, 도 1을 참조하여 공정 장치(10)에 대해 설명한다. 공정 장치(10)는 기판(S) 상에 박막을 증착하는 증착 장치일 수 있다. 또한, 공정 장치(10)는 기판(S) 상에 루테늄(Ru)을 포함하는 박막을 증착할 수 있는 증착 장치일 수 있다. 보다 구체적으로 공정 장치(10)는 원자층 증착(ALD : Atomic Layer Deposition) 방법으로 기판(S) 상에 루테늄(Ru) 박막을 증착하는 장치일 수 있다. 여기서 루테늄(Ru)을 포함하는 박막이란, 루테늄(Ru) 금속 박막, 산화 루테늄(RuO2) 박막, 질화 루테늄(RuN) 박막 및 산질화 루테늄(RuON) 박막 중 적어도 어느 하나일 수 있다.
공정 장치(10)는 내부 공간을 가지는 챔버(11), 일면에 기판(S)이 지지될 수 있도록 챔버(11)의 내부에 설치되는 지지부(13), 지지부(13)와 마주보도록 챔버(11)의 내부에 배치되어 증착 공정을 위한 가스를 공급하는 공급부(12) 및 챔버(11)에 연결된 배기부(14)를 포함할 수 있다. 또한, 공정 장치(10)는 플라즈마 발생을 위한 전원을 인가하는 전원부(15)를 포함할 수 있고, 상기 전원부(15)는 예를 들어 공급부(12) 및 지지부(13) 중 어느 하나에 연결될 수 있다.
배기부(14)는 챔버(11)의 외부에 설치된 펌프(pump)(20)에 연결된다. 펌프(20)는 흡입력을 발생시킬 수 있는 장치일 수 있으며, 예를 들어 진공 펌프(vacuum pump)일 수 있다. 이에, 펌프(20)가 동작하여 흡입력이 발생되면, 챔버(11) 내부의 가스(또는 기체)가 밖으로 배출 또는 배기된다. 즉, 챔버(11) 내부의 가스가 배기부(14)를 통해 펌프(20)쪽으로 배출된다.
이하에서는 공정 장치(10)의 동작을 설명한다. 이때 원자층 증착(ALD) 방법으로 기판(S) 상에 루테늄(Ru)을 포함하는 박막을 증착하는 동작을 설명한다. 또한 기판(S) 상에 산화 루테늄(RuO2) 박막을 증착하는 것을 예를 들어 설명한다.
먼저, 공급부(12)를 이용하여 기판(S)을 향해 루테늄(Ru)을 함유하는(또는 포함하는) 전구체를 공급한다. 즉, 챔버(11)의 내부로 루테늄(Ru) 함유 전구체를 공급한다. 여기서 루테늄(Ru) 함유 전구체는 가스(gas) 형태일 수 있고, 박막 증착을 위한 원료 또는 소스(source)일 수 있다. 이에, 루테늄(Ru) 함유 전구체를 공급하는 단계는 '원료가스 공급 단계' 또는 '소스 가스 공급 단계'로 설명될 수 있다. 루테늄(Ru) 함유 전구체는 예를 들어 에틸사이클로펜타디에닐 루테늄((EtCp)2Ru)(Bis(ethylcyclopentadienyl)ruthenium)일 수 있다. 이에 기판(S)을 향해 루테늄(Ru) 함유 전구체를 공급하면, 상기 루테늄(Ru) 함유 전구체가 기판(S) 상에 흡착 또는 증착되어 루테늄(Ru) 박막이 형성된다. 즉, 루테늄(Ru) 금속 박막이 형성된다. 전구체의 공급이 종료되면 공급부(12)를 이용하여 챔버(11)의 내부로 퍼지 가스 예를 들어 아르곤(Ar) 가스를 공급하여 1차 퍼지한다(1차 퍼지 단계). 다음으로, 공급부(12)를 이용하여 루테늄(Ru) 금속 박막이 형성된 기판(S)을 향해 산소를 포함하는 반응 가스를 공급한다(반응 가스 공급 단계). 여기서 반응 가스는 산소(O2) 가스일 수 있다. 이에, 루테늄(Ru) 금속 박막이 산소(O2)와 반응하며, 이에 따라 상기 루테늄(Ru) 금속 박막이 산화됨에 따라 산화 루테늄(RuO2) 박막이 형성 된다. 반응 가스의 공급이 종료되면 공급부(12)를 이용하여 챔버(11)의 내부로 퍼지 가스 예를 들어 아르곤(Ar) 가스를 공급하여 2차 퍼지한다(2차 퍼지단계).
산화 루테늄(RuO2) 박막을 형성하는 공정 사이클은 상술한 '원료 가스 공급 단계 - 1차 퍼지 단계 - 반응 가스 공급 단계 - 2차 퍼지 단계'를 포함할 수 있다. 그리고 공정 사이클을 복수회 반복하여 실시하여 목표하는 두께로 산화 루테늄(RuO2) 박막을 형성할 수 있다.
상술한 바와 같은 공정 사이클을 이용하여 기판(S) 상에 산화 루테늄(RuO2) 박막을 형성하는 동안, 펌프(20)를 동작시켜 챔버(11) 내부의 압력을 조절한다. 즉, 공정 사이클을 실시하는 동안 펌프(20)를 동작시켜 챔버(11) 내부의 가스(또는 기체)를 배기시킴으로써 상기 챔버(11) 내부의 압력을 조절한다. 이때, 챔버(11)의 외부로 배출되는 가스에는 기판(S)에 흡착되지 못한 루테늄(Ru) 함유 전구체가 포함될 수 있다. 더 구체적으로는, 배기가스에 루테늄(Ru)이 포함될 수 있다. 그리고, 기판(S)에 흡착되지 못한 루테늄(Ru) 함유 전구체가 챔버(11)의 외부로 배출되는데 있어서, '원료 가스 공급 단계 - 1차 퍼지 단계 - 반응 가스 공급 단계 - 2차 퍼지 단계' 중 원료 가스 공급 단계 이후에 실시되는 1차 퍼지 단계에서 가장 많은 전구가 배기될 수 있다. 그리고, 챔버(11)에서 배출된 배기가스는 집진 장치(scrubber)(30)로 이송되며, 집진 장치(30)에서 더스트(dust)를 제거한 후에 폐기된다.
이처럼, 공정 장치(10)에서 배출되는 배기가스에는 기판(S) 상에 흡착되지 못한 루테늄(Ru) 함유 전구체가 포함된다. 그런데, 루테늄(Ru) 함유 전구체를 포집하지 않고 폐기하고 있다. 즉, 고가의 루테늄(Ru)을 포집하지 않고 폐기하고 있다.
따라서, 본 발명에서는 공정 장치(10)와 집진 장치(30) 사이에 포집 장치(1000)를 설치하여, 공정 장치(10)로부터 배출되는 배기가스로부터 루테늄(Ru)을 포집한다. 이때, 배기가스에 포함된 루테늄 함유 전구체(Ru) 또는 루테늄(Ru)은 예를 들어 가스 상태로 존재할 수 있다. 그리고, 실시예에 따른 포집 장치(1000)는 공정 장치(10)로부터 배출되는 배기가스를 냉각(cooling)시켜, 상기 배기가스에 포함된 루테늄(Ru)을 포집한다. 즉, 배기가스를 냉각시켜 상기 배기가스에 포함되어 있는 루테늄(Ru)을 냉각시킴으로써, 루테늄(Ru)을 포집한다. 여기서, 루테늄(Ru)을 포집한다는 것은, 배기가스에 포함된 가스 상태의 루테늄(Ru)을 냉각시켜서 고체 상태의 입자로 변형시키는 것 또는 파우더(powder) 상태가 되는 것을 의미할 수 있다. 그리고 이처럼 배기가스에 포함된 가스 상태의 루테늄(Ru)을 냉각시켜서 파우더로 만드는 것은, 배기가스에 포함된 가스 상태의 루테늄(Ru)을 파우더로 회수(recovery)한다는 의미일 수 있다.
이하에서는 배기가스를 냉각시켜서 생성된 파우더 상태의 루테늄 또는 파우더 상태로 회수된 루테늄의 도면 부호를 'P'로 지칭하여 설명한다.
본 발명의 실시예들에 따른 방법으로 포집된 파우더(powder) 상태의 전구체는 후속 처리를 실시한 후에 기판(S) 상에 박막을 증착하기 위한 원료 즉, 전구체로 재활용될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 포집 장치를 도시한 도면이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 포집 장치의 제1포집기를 도시한 도면이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제1포집기에 있어서, 제1냉매가 순환하는 구성인 제1냉각부, 제2냉각부, 제1격벽부, 제2격벽부와, 상기 제1냉각부, 제2냉각부, 제1격벽부, 제2격벽부에 연결된 냉매 이송 라인을 도시한 도면이다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 제2포집기를 도시한 도면이다.
이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 포집 장치에 대해 설명한다.
도 1을 참조하면, 포집 장치(1000)는 공정 장치(10)에서 배출된 배기가스(G)를 통과시키는 제1통로(A1) 및 제1통로(A1)의 내부에 설치되며, 내부에 제1냉매가 통과할 수 있는 유로가 마련된 냉각부(1120)를 구비하는 제1포집기(1100)를 포함한다. 또한, 포집 장치(1000)는 제1포집기(1100)로부터 이송된 배기가스(G)가 통과할 수 있는 제2통로(A2) 및 제2통로(A2)의 내부를 통과하는 배기가스(G)로 제2냉매를 공급할 수 있는 분사부재를 구비하는 제2포집기(1200)를 포함할 수 있다.
제1포집기(1100)는 공정 장치(10)의 배기부(14)와 펌프(20) 사이에 설치될 수 있고, 제2포집기(1200)는 제1포집기(1100)의 일측에 설치 또는 배치될 수 있다. 보다 구체적인 예로, 제2포집기(1200)는 제1포집기(1100)의 일측에서 펌프(20)와 집진 장치(30) 사이에 설치될 수 있다. 이에 따라 포집 장치(1000)는 제1포집기(1100)와 펌프(20)를 연결하는 제1이송부(1310), 펌프(20)와 제2포집기(1200)를 연결하는 제2이송부(1320) 및 제2포집기(1200)와 집진 장치(30)를 연결하는 제3이송부(1330)를 포함할 수 있다.
제1포집기(1100)는 공정 장치(10)에서 배출된 배기가스(G)를 냉각시켜 상기 배기가스(G)에 포함된 루테늄을 고체 입자 또는 파우더 상태로 변형시켜 회수한다. 이러한 제1포집기(1100)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 배기가스(G)가 통과할 수 있는 내부공간을 구비하는 하우징부(1110), 내부에 제1냉매가 통과할 수 있는 유로가 마련되며, 하우징부(1110)의 내부를 통과하는 배기가스(G)를 냉각시킬 수 있도록 하우징부(1110)의 내부에 설치된 냉각부(1120) 및 배기가스(G)가 냉각되어 생성되는 파우더 상태의 루테늄(P)을 받아 수용할 수 있도록 하우징부(1110)의 하부에 연결된 수용부(1130)를 포함한다. 여기서 하우징부(1110)의 내부 또는 내부공간이 제1통로(A1)이다.
또한, 제1포집기(1100)는 하우징부(1110)와 수용부(1130) 간의 연통을 조절할 수 있도록 하우징부(1110)에 설치된 개폐부(1140: 1140a, 1140b), 냉각부(1120)로 제1냉매를 공급하는 냉매 공급부(1160), 냉각부(1120)를 통과한 제1냉매를 회수하는 냉매 회수부(1180), 수용부(1130)의 압력을 조절하는 압력 조절부(1190: 1190a, 1190b)를 포함할 수 있다.
하우징부(1110)는 배기가스(G)를 통과시키는 수단으로서, 내부에 가스가 통과할 수 있는 제1통로(A1)가 구비된다. 하우징부(1110)는 공정 장치(10)의 배기부(14)와 펌프(20)를 연결하도록, 상기 배기부(14)와 펌프(20) 사이에 설치된다. 즉, 하우징부(1110)는 일단이 공정 장치(10)의 배기부(14)와 연결되고, 타단이 펌프(20)와 연결된다. 또한, 하우징부(1110)의 일단은 배기부(14)와 연통되도록 개구되어 있고, 타단은 펌프(20)와 연통되도록 개구되어 있다. 여기서 하우징부(1110)의 일단에 마련된 개구는 배기가스(G)가 제1통로(A1)로 유입되는 유입구이고, 하우징부(1110)의 타단에 마련된 개구는 제1통로(A1)의 배기가스가 외부로 배출되는 배출구이다.
하우징부(1110)의 제1통로(A1)는 일 직선의 형태가 아닌, 2회 이상 복수번 절곡된 형상으로 마련될 수 있다. 즉, 하우징부(1110)의 제1통로(A1)는, 유입구에서 배출구로 향하는 경로가 일 직선이 아니라, 복수번 절곡된 형상이 되도록 마련된다. 이를 위해, 하우징부(1110)는 복수의 하우징으로 구성될 수 있다. 예를 들어 하우징부(1110)는 도 3에 도시된 바와 같이 공정 장치(10)의 배기부(14)와 연결된 제1하우징(1111), 펌프(20)와 연결된 제2하우징(1112) 및 제1하우징(1111)과 제2하우징(1112)을 연결하는 연결 하우징(1113)을 포함할 수 있다.
제1하우징(1111), 연결 하우징(1113) 및 제2하우징(1112) 각각은 그 내부에 배기가스(G)가 통과할 수 있는 통로가 마련되며, 제1하우징(1111), 연결 하우징(1113) 및 제2하우징(1112)은 상호 연통되게 연결된다. 이에, 하우징부(1110)의 제1통로(A1)는 제1하우징(1111)의 통로, 연결 하우징(1113)의 통로, 제2하우징(1112)의 통로를 포함하는 것으로 설명될 수 있다. 그리고, 공정 장치(10)에서 배출된 배기가스는 제1하우징(1111)의 통로, 연결 하우징(1113)의 통로, 제2하우징(1112)의 통로를 거쳐 제2포집기(1200)로 이송된다.
제1하우징(1111), 연결 하우징(1113), 제2하우징(1112)은 수평방향으로 나열되게 설치될 수 있다. 즉, 제1하우징(1111)과 제2하우징(1112)이 수평방향으로 이격되게 배치되고, 제1하우징(1111)과 제2하우징(1112) 사이에 연결 하우징(1113)이 설치될 수 있다.
이처럼 하우징부(1110)가 제1하우징(1111), 연결 하우징(1113) 및 제2하우징(1112)으로 구성되는 경우, 냉각부(1120), 개폐부(1140: 1140a, 1140b), 압력 조절부(1190: 1190a, 1190b) 각각이 복수개로 구비될 수 있다. 즉, 제1포집기(1100)는 제1하우징(1111)의 내부에 설치된 제1냉각부(1120a), 제2하우징(1112)의 내부에 설치된 제2냉각부(1120b), 제1하우징(1111)과 수용부(1130) 간의 연통을 조절할 수 있도록 제1하우징(1111)에 설치된 제1개폐부(1140a), 제2하우징(1112)과 수용부(1130) 간의 연통을 조절할 수 있도록 제2하우징(1112)에 설치된 제2개폐부(1140b), 제1하우징(1111)의 압력을 이용하여 수용부(1130)의 압력을 조절하는 제1압력 조절부(1190a), 제2하우징(1112)의 압력을 이용하여 수용부(1130)의 압력을 조절하는 제2압력 조절부(1190b)를 포함할 수 있다.
또한, 제1포집기(1100)는 연결 하우징(1113)의 내부에 설치되며, 내부에 제1냉매가 흐르는 유로가 마련된 복수의 격벽부(1150a, 1150b)를 더 포함할 수 있다.
이하, 하우징부(1110)를 구성하는 제1하우징(1111), 연결 하우징(1113) 및 제2하우징(1112)에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
제1하우징(1111)은 내부에 배기가스(G)가 통과할 수 있는 통로가 마련된다. 그리고, 제1하우징(1111)은 공정 장치(10)의 배기부(14), 연결 하우징(1113) 및 수용부(1130)와 연통되게 마련된다. 이를 위해, 제1하우징(1111)의 상부, 하부 및 측부 각각에는 개구가 마련될 수 있다. 그리고 제1하우징(1111)의 상부 개구는 배기부(14)와 연통되고, 하부 개구는 수용부(1130)와 연통되며, 측부 개구는 연결 하우징(1113)과 연통될 수 있다.
연결 하우징(1113)은 제1하우징(1111)과 제2하우징(1112) 사이에 위치된다. 이에 제1하우징(1111)과 제2하우징(1112)은 연결 하우징(1113)에 의해 상호 연통된다.
제2하우징(1112)은 내부에 배기가스(G)가 통과할 수 있는 통로가 마련된다. 그리고, 제2하우징(1112)은 연결 하우징(1113), 수용부(1130) 및 제1이송부(1310)와 연통되게 마련된다. 이를 위해, 제2하우징(1112)의 측부, 상부 및 하부 각각에는 개구가 마련될 수 있다. 그리고 제2하우징(1112)의 측부 개구는 연결 하우징과 연통되고, 하부 개구는 수용부(1130)와 연통되며, 상부 개구는 제1이송부(1310)와 연통된다.
제1 및 제2하우징(1111, 1112) 각각은 폭(수평방향 길이)에 비해 상하방향의 길이가 긴 형상일 수 있고, 제1하우징(1111)과 제2하우징(1112)은 동일한 폭 및 길이를 가지도록 마련될 수 있다. 그리고, 연결 하우징(1113)은 그 상하방향의 길이가 제1 및 제2하우징(1111, 1112)에 비해 짧을 수 있다. 또한, 연결 하우징(1113)은 상하방향을 기준으로 제1 및 제2하우징(1111, 1112)의 중심에 위치되게 설치되는 것이 바람직하다.
이처럼, 하우징부(1110)가 상술한 바와 같은 제1하우징(1111), 연결 하우징(1113) 및 제2하우징(1112)으로 구성됨에 따라, 하우징부(1110)의 제1통로(A1)는 일 직선이 아닌 복수번 절곡된 형상이 된다. 즉, 제1하우징(1111)의 상부 개구(유입구)에서 제2하우징(1112)의 상부 개구(배출구)를 향하는 경로를 형성하는 제1통로(A1)가 일 직선의 형태 아니라 복수번 절곡된 형태가 된다.
그리고, 배기가스(G)가 하우징부(1110)의 제1통로(A1)를 통과하는 과정을 설명하면 아래와 같다. 제1하우징(1111)의 상부 개구(유입구)로 배기가스가 통과되면 상기 배기가스(G)는 제1하우징(1111)의 내부로 유입되고, 이후 연결 하우징(1113)으로 이송된다. 그리고 연결 하우징(1113)으로 이송된 배기가스는 제2하우징(1112)으로 유입된 후에 상기 제2하우징(1112)의 상부 개구(배출구)를 통해 배출된다. 이렇게 배기가스(G)가 제1하우징(1111), 연결 하우징(1113) 및 제2하우징(1112)을 순차적으로 통과하면서 흐르는 동안, 배기가스(G)가 냉각된다. 이때 후술되는 냉각부에 의해 배기가스(G)가 냉각되며, 이에 따라 배기가스(G)에 포함되어 있는 성분 중 루테늄이 냉각되어 파우더화된다. 즉, 배기가스(G)로부터 루테늄이 회수된다. 그리고, 회수된 루테늄(P)이 제1 및 제2하우징(1111, 1112)의 하부 개구를 통과한 후 그 하측에 배치된 수용부(1130)로 수집된다.
이처럼, 하우징부(1110)의 제1통로(A1)를 복수번 절곡된 형상으로 마련하면, 배기가스가 제1통로(A1)에 잔류하는 시간을 연장시킬 수 있다. 즉, 하우징부(1110)의 제1통로(A1)로 유입된 배기가스(G)가 하우징부(1110)의 밖으로 배출되기 전까지의 시간인 잔류 시간을 연장시킬 수 있다. 이로 인해, 배기가스(G)에 포함된 루테늄을 충분히 냉각시킬 수 있어, 이에 따라 루테늄(P)의 포집 효율을 향상시킬 수 있다.
그리고 제1포집기(1100)는 도 1에 도시된 바와 같이 공정 장치(10)와 펌프(20) 사이에 연결된다. 또한, 공정 장치(10)의 챔버(11)의 내부는 펌프(20)의 동작에 의해 진공 압력으로 조절될 수 있다. 즉, 공정 장치(10)에서 기판 처리 공정을 실시할 때 챔버(11)의 내부는 진공 압력으로 조절될 수 있다. 이때, 챔버(11)와 펌프(20) 사이에는 제1포집기(1100)가 연결되어 있다. 즉, 챔버(11)와 펌프(20) 사이에 하우징부(1110)가 연결되어 있다. 이에, 제1포집기(1100)는 진공 상태일 수 있다. 즉, 하우징부(1110)는 진공 상태일 수 있다. 보다 구체적으로, 공정 장치(10)에서 기판 처리 공정을 실시할 때 챔버(11)의 압력은 진공 압력일 수 있고, 이에, 하우징부(1110)는 진공 상태로 조절될 수 있다.
제1냉각부(1120a)는 제1하우징(1111)의 내부에 설치되어 상기 제1하우징(1111)의 내부를 통과하는 배기가스(G)를 냉각시킨다. 이러한 제1냉각부(1120a)는 몸체(1121) 및 제1냉매가 통과할 수 있도록 몸체(1121)의 내부에 마련된 유로(1122)를 포함한다.
몸체(1121)는 상하방향으로 연장 형성된 제1몸체(1121-1) 및 제1몸체(1121-1)의 외측면에서 상하방향으로 이격 배치되는 복수의 제2몸체(1121-2)를 포함할 수 있다.
제1몸체(1121-1)는 상하방향으로 연장된 원기둥 형상으로 마련될 수 있다. 물론, 제1몸체(1121-1)의 형상은 상술한 예에 한정되지 않고, 제1하우징(1111)의 연장 방향으로 연장되며, 복수의 제2몸체(1121-2)가 상호 이격되게 장착될 수 있는 다양한 형상으로 마련될 수 있다.
제2몸체(1121-2)는 제1몸체(1121-1)의 연방 방향과 교차하는 방향으로 연장된 판(plate) 형상일 수 있다. 예를 들어 제2몸체(1121-2)는 제1몸체(1121-1)의 둘레 방향으로 연장된 판 형상일 수 있다. 그리고 제2몸체(1121-2)는 제1몸체(1121-1)의 외측면에 연결될 수 있다. 또한, 제2몸체(1121-2)는 제1몸체(1121-1)로부터 멀어질수록 그 높이가 낮아지도록 경사지게 마련될 수 있다. 이를 보다 구체적으로 설명하기 위하여, 제2몸체(1121-2) 중 제1몸체(1121-1)의 외측면과 연결된 끝단을 일단이라 명명하고, 상기 일단의 반대 끝단이며 제1몸체(1121-1)와 반대쪽에 있는 끝단을 타단이라 명명한다. 이를 반영하여 다시 설명하면, 제2몸체(1121-2)는 그 일단에 비해 타단의 높이가 낮도록 경사지게 설치된다. 즉, 제2몸체(1121-2)는 그 일단으로부터 타단으로 갈수록 높이가 낮아지도록 경사지게 설치된다. 이를 다른 말로 설명하면, 제2몸체(1121-2)는 제1몸체(1121-1)와 이루는 각도가 수직(90°)가 아닌 소정의 각도를 이루도록 설치된다.
제2몸체(1121-2)는 복수개로 마련되며, 각각이 제1몸체(1121-1)에 설치된다. 이때 복수의 제2몸체(1121-2)는 상하방향으로 상호 이격되게 설치된다. 또한, 상하방향으로 이웃하여 배치된 복수의 제2몸체(1121-2)는 수평방향 위치가 다르도록 엇갈리게 배치된다. 예를 들어, 상하방향으로 이웃하여 배치된 두 개의 제2몸체(1121-2)는 제1몸체(1121-1)를 사이에 두고 마주보게 설치될 수 있다.
상술한 바와 같은 몸체(1121)의 내부에는 도 4에 도시된 바와 같이 제1냉매가 통과할 수 있는 유로(1122)가 마련된다. 이때 유로(1122)는 몸체(1121)의 내부를 전체적으로 경유하도록 연장되게 마련될 수 있다. 다른 말로 설명하면, 유로(1122)는 몸체의 형상을 따라 연장되게 마련된다. 즉, 몸체(1121)의 제1몸체(1121-1) 및 복수의 제2몸체(1121-2) 각각의 내부에 유로(1122)가 마련되며, 제1몸체(1121-1) 및 복수의 제2몸체(1121-2)에 마련된 유로(1122)는 상호 연통 또는 연결된다. 이렇게 연장 형성된 유로(1122)의 일단은 냉매 공급부(1160)와 연결될 수 있고, 타단은 후술되는 제1냉매 이송 라인(1171)과 연결될 수 있다. 여기서, 냉매 공급부(1160)와 연결된 유로(1122)의 일단 및 제1냉매 이송 라인(1171)과 연결된 유로(1122)의 타단 각각은 도 4에 도시된 바와 같이 제1몸체(1121-1)의 내부에서 하부에 위치될 수 있다.
냉매 공급부(1160)는 제1냉각부(1120a)의 유로(1122)로 제1냉매를 공급한다. 즉, 몸체(1121)에 마련된 유로(1122)로 제1냉매를 공급한다. 몸체(1121)의 내부에 마련된 유로(1122)로 제1냉매가 공급되면, 상기 제1냉매는 유로(1122)를 따라 몸체(1121)의 내부를 이동한다. 이에 제1냉각부(1120a)가 냉각된다. 또한, 제1냉각부(1120a)에서 배출된 제1냉매는 후술되는 제2냉각부(1120b)의 유로(1122)로 공급되며, 이에 제2냉각부(1120b)가 냉각된다.
이처럼, 냉매 공급부(1160)는 제1냉매를 제1 및 제2냉각부(1120a, 1120b)로 공급하여, 제1 및 제2냉각부(1120a, 1120b)를 냉각시킨다. 이때, 제1 및 제2냉각부(1120a, 1120b)는 배기가스(G)에 포함된 루테늄을 파우더화시킬 수 있는 또는 회수할 수 있는 온도로 냉각시킬 필요가 있다. 즉, 제1 및 제2냉각부(1120a, 1120b)는 배기가스(G)에 포함된 루테늄을 회수할 있도록 10 ℃ 이하의 온도로 냉각되는 것이 바람직하다. 이를 위해, 제1냉매는 루테늄을 회수할 온도로 조절된 것일 수 있다. 즉, 제1냉매는 10 ℃ 이하의 온도일 수 있다.
제1하우징(1111)의 내부로 배기가스(G)가 유입되면, 유입된 배기가스(G)는 제1냉각부(1120a)에 의해 냉각된다. 즉, 제1냉각부(1120a)의 외주면과 접촉되게 통과하는 배기가스(G) 또는 제1냉각부(1120a)의 주변을 통과하는 배기가스(G)가 10 ℃ 이하의 온도로 냉각된다. 이때, 배기가스(G)에는 10 ℃ 이하의 온도에서 고체가 되는 또는 파우더가 되는 성분인 루테늄이 포함되어 있다. 이에 배기가스(G)가 10 ℃ 이하의 온도로 냉각되면 루테늄 파우더가 생성된다. 즉, 배기가스(G)로부터 루테늄이 회수된다.
그리고, 상술한 바와 같이 제1냉각부(1120a)의 복수의 제2몸체(1121-2)는 상하방향으로 이격되게 배치되고, 상하방향으로 이웃하여 배치된 두 개의 제2몸체(1121-2)는 수평방향으로 엇갈리게 배치된다. 이로 인해, 배기가스가 제1하우징(1111)의 내부에 잔류하는 시간을 연장시킬 수 있고, 제1하우징(1111)의 내부를 통과하는 배기가스를 균일하게 냉각시킬 수 있다. 따라서, 배기가스(G)에 포함된 루테늄을 충분히 냉각시킬 수 있어, 루테늄의 포집 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 제2몸체(1121-2)는 제1몸체(1121-1)로부터 멀어질수록 높이가 낮아지도록 경사지게 마련된다. 이에 따라, 회수된 루테늄(P)이 제2몸체(1121-2)의 경사를 따라 용이하게 하측으로 이동할 수 있다.
제2냉각부(1120b)는 제2하우징(1112)의 내부에 설치되어 상기 제2하우징(1112)의 내부를 통과하는 배기가스(G)를 냉각시키는 수단이다. 이러한 제2냉각부(1120b)는 제1냉각부(1120a)와 설치되는 위치만 다를 뿐, 동일한 구성 및 형상으로 마련될 수 있다. 즉, 제2냉각부(1120b)는 제2하우징(1112)의 내부에 설치된 몸체(1121) 및 제1냉매가 통과할 수 있도록 몸체(1121)의 내부에 마련된 유로(1122)를 포함한다. 그리고, 몸체(1121)는 상하방향으로 연장 형성된 제1몸체(1121-1) 및 제1몸체(1121-1)의 외측면에서 상하방향으로 이격 배치되는 복수의 제2몸체(1121-2)를 포함할 수 있다. 제2냉각부(1120b)의 몸체(1121) 내부에 마련된 유로에 있어서 그 일단으로는 제1냉매가 유입되고, 타단으로는 제1냉매가 배출된다. 여기서 제2냉각부(1120b)의 제1몸체(1121-1) 및 제2몸체(1121-2)는 제2냉각부(1120b)의 제1몸체(1121-1) 및 제2몸체(1121-2)와 동일하다. 이에, 제2냉각부(1120b)의 제1몸체(1121-1) 및 제2몸체(1121-2)에 대한 설명은 생략한다.
이러한 제2냉각부(1120b)에 의해 배기가스(G)가 냉각되고, 배기가스(G)에 포함된 루테늄이 파우더화 또는 회수되는 과정은 제1냉각부(1120a)에서 설명한 과정과 동일하다. 이에 대해 아래에서 간략히 설명한다.
제1하우징(1111)을 통과하면서 회수되지 못한 루테늄을 포함하는 배기가스(G)는 제2하우징(1112)으로 유입될 수 있다. 이때, 제2하우징(1112)으로 유입된 배기가스(G)는 제2냉각부(1120b)에 의해 냉각된다. 즉, 제2냉각부(1120b)의 외주면과 접촉되게 통과하는 배기가스(G) 또는 제2냉각부(1120b)의 주변을 통과하는 배기가스(G)가 냉각된다. 이에 배기가스(G)로부터 루테늄이 회수되며, 회수된 루테늄(P)이 수용부(1130)로 수집된다.
연결 하우징(1113)은 제1하우징(1111)과 제2하우징(1112) 사이에 설치된다. 이에 제1하우징(1111)으로 유입된 배기가스는 연결 하우징(1113)을 거쳐 제2하우징(1112)으로 이동한다. 이러한 연결 하우징(1113)의 내부에는 복수의 격벽부(1150a, 1150b)가 설치된다. 예를 들어 도 3에 도시된 바와 같이 2 개의 격벽부(이하, 제1 및 제2격벽부(1150a, 1150b))가 연결 하우징의 내부에 설치될 수 있다. 그리고, 제1 및 제2격벽부(1150a, 1150b)의 내부에는 제1냉매가 통과할 수 있는 유로(1151)가 마련될 수 있다. 이에 제1 및 제2격벽부(1150a, 1150b)가 냉각될 수 있다. 따라서, 제1하우징(1111)에서 배출된 배기가스(G)가 연결 하우징을 통과하면서 제1 및 제2격벽부(1150a, 1150b)에 의해 냉각될 수 있다. 이때, 제1 및 제2격벽부(1150a, 1150b)는 배기가스(G)에 포함되어 있는 루테늄을 냉각시킬 수 있는 온도로 냉각될 수 있다. 즉, 제1 및 제2격벽부(1150a, 1150b)는 10 ℃ 이하의 온도로 냉각될 수 있다. 이에, 연결 하우징(1113)의 내부를 통과하는 배기가스(G)는 제1 및 제2격벽부(1150a, 1150b)에 의해 10 ℃ 이하의 온도로 냉각될 수 있다. 이로 인해 배기가스(G)에 포함되어 있는 루테늄이 회수될 수 있다.
제1격벽부(1150a)와 제2격벽부(1150b)는 연결 하우징(1113)의 내부에서 서로 다른 위치에 설치된다. 예를 들어, 제1격벽부(1150a)와 제2격벽부(1150b)는 제1하우징(1111)과 제2하우징(1112)이 나열된 방향 즉, 수평방향으로 나열되게 배치될 수 있다. 또한, 제1격벽부(1150a)와 제2격벽부(1150b)는 서로 다른 높이에 설치될 수 있다. 예를 들어 제1 및 제2격벽부(1150a, 1150b) 중 상대적으로 제1하우징(1111)과 인접하게 위치된 제1격벽부(1150a)가 제2격벽부(1150b)에 비해 하측에 위치될 수 있다. 이를 다른 말로 설명하면, 제1 및 제2격벽부(1150a, 1150b) 중 상대적으로 제2하우징(1112)과 인접하게 위치된 제2격벽부(1150b)가 제1격벽부(1150a)에 비해 상측에 위치될 수 있다. 이처럼 연결 하우징(1113)의 내부에 복수의 격벽부(1150a, 1150b)를 설치하는데 있어서, 서로 다른 위치에 설치함으로써, 연결 하우징(1113)을 통과하는 배기가스(G)의 이동 경로를 연장시킬 수 있다. 이에, 배기가스(G)가 연결 하우징(1113)의 내부에 잔류하는 시간을 연장시킬 수 있고, 이로 인해 배기가스(G)를 충분히 냉각시킬 수 있다. 따라서, 배기가스(G)에 포함된 루테늄의 포집 효율을 향상시킬 수 있다.
상기에서는 제1 및 제2냉각부(1120a, 1120b), 제1 및 제2격벽부(1150a, 1150b)의 온도를 10℃ 이하의 온도로 조절하는 것을 설명하였다. 그러나, 제1 및 제2냉각부(1120a, 1120b), 제1 및 제2격벽부(1150a, 1150b)의 온도는 상술한 예에 한정되지 않으며, 루테늄을 파우더화시켜 회수할 수 있다면 어떠한 온도로 조절되어도 무방하다.
그리고, 앞에서 설명한 바와 같이, 제1포집기(1100)는 배기가스(G)가 통과할 수 있는 공간을 구비하는 하우징부(1110)를 포함한다. 이에, 제1포집기(1100)는 배기가스(G)가 통과할 수 있는 공간을 포함하는 것으로 설명될 수 있다. 또한, 하우징부는 제1하우징(1111), 연결 하우징(1113) 및 제2하우징(1112)을 포함하며, 제1하우징(1111), 연결 하우징(1113) 및 제2하우징(1112) 각각은 그 내부에 배기가스(G)가 통과할 수 있는 통로 즉, 공간이 마련된다. 여기서, 제1하우징(1111)에 마련된 공간은 제1공간, 제2하우징(1112)에 마련된 공간은 제2공간, 연결 하우징(1113)에 마련된 공간은 제3공간으로 명명될 수 있다. 따라서, 제1포집기(1100)는 배기가스(G)가 통과할 수 있는 공간 및 상기 공간에 설치된 냉각부(1120a, 1120b)를 포함하는 것으로 설명될 수 있다. 보다 구체적으로, 제1포집기(1100)는 제1공간, 제2공간, 제1공간과 제2공간 사이에 있는 제3공간, 제1 및 제2공간에 설치된 제1 및 제2냉각부(1120a, 1120b)를 포함하는 것으로 설명될 수 있다.
수용부(1130)는 회수된 루테늄(Ru)을 수용하는 것으로, 하우징부(1110)의 하부에 연결된다. 이러한 수용부(1130)는 하우징부(1110)의 하부에 연결된 본체(1131), 각각이 루테늄(P)을 수용할 수 있는 내부공간을 가지며 본체(1131)의 내부에 설치된 제1 및 제2용기(1132a, 1132b)를 포함할 수 있다.
본체(1131)는 내부공간을 가지며, 하우징부(1110)를 향하는 상부에 개구가 마련된 형상일 수 있다. 또한, 본체(1131)는 하우징부(1110)의 연장 방향으로 연장된 형상일 수 있다. 즉, 본체(1131)는 제1하우징(1111), 연결 하우징(1113) 및 제2하우징(1112)이 나열된 방향으로 연장된 형상일 수 있다. 그리고, 본체(1131)의 상부에는 제1 및 제2하우징(1111, 1112)과 연통될 수 있는 개구가 마련된다. 즉, 본체(1131)의 상부에 있어서 제1하우징(1111)의 하부 개구와 마주보는 위치에 제1개구가 마련되고, 제2하우징(1112)의 하부 개구와 마주보는 위치에 제2개구가 마련될 수 있다. 이에 제1 및 제2하우징(1111, 1112)의 하부 개구를 통과한 루테늄(P)은 본체(1131)의 상부에 마련된 제1 및 제2개구를 통과하여 본체(1131)의 내부로 유입될 수 있다.
제1 및 제2용기(1132a, 1132b) 각각은 본체(1131)의 내부에 설치된다. 이때 제1용기(1132a)는 본체(1131)의 내부에서 제1하우징(1111)과 마주보는 위치에 설치되고, 제2용기(1132b)는 본체(1131)의 내부에서 제2하우징(1112)과 마주보는 위치에 설치될 수 있다.
제1 및 제2용기(1132a, 1132b) 각각은 상부에 개구가 마련된 형상일 수 있다. 이에 본체(1131)의 제1 및 제2개구를 통과한 루테늄(P)은 상기 제1 및 제2용기(1132a, 1132b)의 내부로 유입될 수 있다.
제1 및 제2용기(1132a, 1132b) 각각에는 제1냉매가 순환하는 유로가 마련될 있다. 즉, 제1 및 제2용기(1132a, 1132b)를 구성하는 벽체의 내부에는 유로가 마련될 수 있다. 이에, 제1 및 제2용기(1132a, 1132b)가 제1냉매에 의해 냉각될 수 있다. 따라서, 제1 및 제2용기(1132a, 1132b)의 내부에 수용된 루테늄(Ru)의 온도가 상승하여 다시 가스화되는 것을 방지할 수 있다.
제1 및 제2용기(1132a, 1132b)에는 배기가스(G)로부터 회수된 루테늄(P)이 수용된다. 그리고 제1 및 제2용기(1132a, 1132b)의 내부에 일정량 이상의 루테늄(P)이 수용되면, 제1 및 제2용기(1132a, 1132b) 각각을 새로운 용기로 교체해야 한다. 이때, 제1 및 제2용기(1132a, 1132b)는 본체(1131)의 내부에 설치되어 있으므로, 본체(1131)으로부터 제1 및 제2용기(1132a, 1132b)를 반출시켜야 한다. 이를 위해, 본체(1131)는 하우징부(1110)와 결합 및 분리될 수 있게 마련한다. 즉, 본체(1131)는 제1 및 제2하우징(1111, 1112), 연결 하우징(1113)과 상호 결합되거나 분리될 수 있게 마련된다. 이때 본체(1131)와 하우징부(1110)를 상호 결합시키는 수단은 특별히 한정되지 않는다.
상기에서는 제1 및 제2용기(1132a, 1132b)를 본체(1131)의 외부로 반출시키기 위해, 본체(1131)가 하우징부(1110)와 분리될 수 있는 구조로 마련되는 것을 설명하였다. 하지만 이에 한정되지 않고, 본체(1131)에 제1 및 제2용기(1132a, 1132b) 각각을 반출 및 반입시킬 수 있는 게이트(미도시)가 마련될 수 있다. 예를 들어 본체(1131)의 일측면에 제1용기(1132a)를 반입 및 반출시킬 수 있는 제1게이트(미도시)가 마련되고, 본체(1131)의 타측면에 제2용기(1132b)를 반입 및 반출시킬 수 있는 제2게이트(미도시)가 마련될 수 있다.
제1 및 제2용기(1132a, 1132b)의 교체 필요 여부를 판단하기 위해서는 제1 및 제2용기(1132a, 1132b) 각각에 수용된 루테늄(P)의 양을 측정하는 것이 바람직하다. 이를 위해, 제1포집기(1100)는 제1 및 제2용기(1132a, 1132b) 각각에 수용된 루테늄(P)을 감지할 수 있는 측정부 및 측정부에서 측정된 값(이하, 측정값)을 이용하여 제1 및 제2용기 각각에 대한 교체 필요 여부를 판단하는 판단부(1133)를 포함할 수 있다.
측정부는 제1용기(1132a)의 내부에 있는 루테늄(P)을 감지할 수 있는 제1측정부(1132a-1)와, 제2용기(1132b)의 내부에 있는 루테늄(P)을 감지할 수 있는 제2측정부(1132b-1)가 별도로 마련될 수 있다. 이때, 제1 및 제2측정부(1132a-1, 1132b-1)는 예를 들어 제1 및 제2용기 내부에 있는 루테늄(P)의 양을 측정하는 수단일 수 있다. 또한, 제1 및 제2측정부(1132a-1, 1132b-1) 각각은 용기(1132a, 1132b)의 무게를 측정하는 무게 측정부이거나, 용기(1132a, 1132b)의 내부에 수용되어 쌓인 루테늄(P)의 높이를 측정하는 높이 센서부일 수 있다. 여기서 용기(1132a, 1132b)의 내부에 수용되어 쌓인 루테늄(P)의 높이란, 파우더 상태인 루테늄(P)이 쌓여 이루어진 소정 두께의 층(layer)에 있어서 상부면의 높이를 의미하는 것이다. 이에, 용기(1132a, 1132b)의 내부에 쌓인 루테늄(P)의 높이는 '루테늄(P)층의 높이'를 의미할 수 있다.
그리고 판단부(1133)는 측정된 루테늄(P)의 양과 미리 설정된 기준값을 비교하여 제1 및 제2용기(1132a, 1132b) 각각의 교체 필요 여부를 판단한다. 이때, 제1 및 제2측정부(1132a-1, 1132b-1)가 무게 측정부인 경우, 판단부(1133)에 설정되는 기준값은 기준 무게일 수 있다. 다른 예로, 제1 및 제2측정부(1132a-1, 1132b-1)가 높이 센서부인 경우, 판단부(1133)에 설정되는 기준값은 기준 높이일 수 있다.
이하에서는 제1 및 제2측정부(1132a-1, 1132b-1), 판단부(1133)를 이용하여 제1 및 제2용기(1132a, 1132b)의 교체 필요 여부를 판단하는 과정을 설명한다. 이때, 제1 및 제2측정부(1132a-1, 1132b-1)가 무게 측정부인 경우를 예를 들어 설명한다. 이에 제1측정부(1132a-1)는 제1무게 측정부로 명명될 수 있고, 제2측정부(1132b-1)는 제2무게 측정부로 명명될 수 있다. 또한, 설명의 편의를 위하여 제1무게 측정부의 도면부호를 제1측정부(1132a-1)와 동일하게 지칭하여 설명하고, 제2무게 측정부의 도면부호를 제2측정부(1132b-1)와 동일하게 지칭하여 설명한다.
판단부(1133)는 제1 및 제2무게 측정부(1132a-1, 1132b-1)에서 측정된 무게를 실시간으로 전달 받고, 전달된 측정 무게와 미리 설정된 기준 무게를 비교한다. 그리고, 판단부(1133)는 측정된 무게가 기준 무게 이상이 되면 제1 및 제2용기(1132a, 1132b)의 교체를 알리는 알람을 발생시킨다. 이때, 판단부(1133)는 제1무게 측정부(1132a-1)에서 측정된 제1용기(1132a)의 무게와 및 제2무게 측정부(1132b-1)에서 측정된 제2용기(1132b)의 무게 각각을 전달 받는다. 그리고, 판단부(1133)는 제1용기(1132a)의 무게 및 제2용기(1132b)의 무게 각각을 기준 무게와 비교하여, 상기 제1 및 제2용기(1132a, 1132b) 각각에 대해 교체 필요 여부를 판단한다. 이때, 제1 및 제2용기(1132a, 1132b) 중 적어도 하나가 교체가 필요한 것으로 판단되면, 판단부(1133)는 교체 알람을 발생시킨다. 또한 판단부(1133)는 제1 및 제2용기(1132a, 1132b) 중 교체가 필요한 용기를 구분하여 알릴 수 있다.
상기에서는 제1 및 제2측정부(1132a-1, 1132b-1)가 무게 측정부인 경우를 예를 들어 설명하였다. 하지만 이에 한정되지 않고, 제1 및 제2측정부는 높이 센서일 수 있다. 이러한 경우, 본체(1131), 제1 및 제2용기(1132a, 1132b)에 투광성의 윈도우(window)(미도시)가 마련될 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면 제1용기(1132a) 및 제2용기(1132b) 각각에 윈도우가 마련될 수 있다. 그리고, 본체(1131)에 있어서 제1용기(1132a)의 윈도우와 마주보는 위치에 제1윈도우가 마련되고, 제2용기(1132b)의 윈도우와 마주보는 위치에 제2윈도우가 마련될 수 있다. 그리고, 본체의 외부에는 광을 조사하여 높이를 측정하는 제1 및 제2높이 센서가 설치될 수 있다. 이때, 제1높이 센서는 본체(1131)의 제1윈도우와 마주보는 위치에 설치될 수 있고, 제2높이 센서는 본체(1131)의 제2윈도우와 마주보는 위치에 설치될 수 있다.
제1 및 제2높이 센서 각각에서 방사되는 광은 본체(1131)의 제1 및 제2윈도우와 제1 및 제2용기(1132a, 1132b) 각각에 마련된 윈도우를 투과하여 상기 제1 및 제2용기(1132a, 1132b)의 내부로 조사된다. 그리고 제1 및 제2용기(1132a, 1132b)의 내부로 조사된 광을 이용하여, 상기 제1 및 제2용기(1132a, 1132b) 각각에 수용된 루테늄(P)의 높이를 측정할 수 있다. 제1 및 제2높이 센서에서 측정된 제1 및 제2용기(1132a, 1132b)의 루테늄(P)의 높이는 판단부(1133)로 전달될 수 있다. 그리고, 판단부(1133)는 제1 및 제2높이 센서에서 측정된 루테늄(P)의 높이와 미리 설정된 기준 높이를 비교한다. 그리고, 판단부(1133)는 측정된 루테늄(P)의 높이가 기준 높이 이상이 되면 제1 및 제2용기(1132a, 1132b)의 교체를 알리는 알람을 발생시킨다.
이때, 판단부(1133)는 제1높이 센서에서 측정된 제1용기(1132a) 내 루테늄(P)의 높이와, 제2높이 센서에서 측정된 제2용기(1132b) 내 루테늄(P)의 높이 각각을 전달 받는다. 그리고, 판단부(1133)는 제1용기(1132a) 내 루테늄(P)의 높이 및 제2용기(1132b) 내 루테늄(P)의 높이 각각을 기준 높이와 비교하여, 상기 제1 및 제2용기(1132a, 1132b) 각각에 대해 교체 필요 여부를 판단한다. 이때, 제1 및 제2용기(1132a, 1132b) 중 적어도 하나가 교체가 필요한 것으로 판단되면, 판단부(1133)는 교체 알람을 발생시킨다. 또한 판단부(1133)는 제1 및 제2용기(1132a, 1132b) 중 교체가 필요한 용기를 구분하여 알릴 수 있다.
상기에서는 본체(1131), 윈도우를 통해 광을 조사하여 루테늄(P)의 높이를 측정하는 것을 설명하였다. 하지만 이에 한정되지 않고, 작업자가 본체(1131), 제1 및 제2용기(1132a, 1132b)에 마련된 윈도우를 통해 루테늄(P)의 높이를 직접 확인하고, 확인된 높이를 이용하여 제1 및 제2용기(1132a, 1132b)의 교체 필요 여부를 직접 판단할 수도 있다.
또한, 상기에서는 측정부가 용기의 무게를 측정하는 무게 측정부이거나, 루테늄(P)의 높이를 측정하는 높이 센서인 것을 예를 들어 설명하였다. 하지만 이에 한정되지 않고 측정부는 무게 및 높이 외에 다른 것을 측정하는 수단일 수 있다.
제1 및 제2용기(1132a, 1132b)를 교체하는 구체적인 방법에 대해서는 이후에 제1 및 제2개폐부(1140a, 1140b)와, 제1 및 제2압력 조절부(1190a, 1190b)를 설명한 후에 설명한다.
제1개폐부(1140a)는 제1하우징(1111)과 수용부(1130) 간을 개폐시키는 수단으로서, 제1하우징(1111)에 설치된다. 이때 제1개폐부(1140a)는 제1냉각부(1120a)와 수용부(1130) 사이에 위치되게 제1하우징(1111)에 설치된다. 또한, 제2개폐부(1140b)는 제2하우징(1112)과 수용부(1130) 간을 개폐시키는 수단으로서, 제2개폐부(1140b)는 제2냉각부(1120b)와 수용부(1130) 사이에 위치되게 제2하우징(1112)에 설치된다.
제1 및 제2개폐부(1140a, 1140b)는 제1 및 제2용기(1132a, 1132b)를 교체하지 않을 때는 개방된 상태를 유지하다가, 제1 및 제2용기(1132a, 1132b)를 교체할 때 폐쇄된다. 보다 구체적으로 설명하면, 공정 장치(10)를 동작시켜 기판(S) 상에 박막을 증착시키는 동안, 포집 장치(1000)의 제1 및 제2개폐부(1140a, 1140b)는 개방된 상태를 유지한다. 이에 하우징부(1110)의 제1 및 제2하우징(1111, 1112)과 수용부(1130)가 연통된다. 따라서, 하우징부(1110)의 내부에서 배기가스(G)가 냉각되어 생성된 파우더 상태의 루테늄(P)이 수용부(1130)에 수집될 수 있다.
냉매 공급부(1160)는 제1냉각부(1120a)로 제1냉매를 공급하는 수단이다. 이러한 냉매 공급부(1160)는 제1냉매가 저장된 냉매 저장 탱크(1161) 및 냉매 저장 탱크(1161)와 제1냉각부(1120a)의 유로(1122) 사이를 연결하는 냉매 공급 라인(1162)을 포함할 수 있다. 여기서, 냉매 저장 탱크(1161)에 저장되는 제1냉매는 액체 또는 기체(가스)일 수 있고, 10 ℃ 이하의 온도로 조절된 것일 수 있다. 냉매 공급 라인(1162)은 제1냉매를 통과 또는 이송시킬 수 있는 배관으로서, 일단이 냉매 저장 탱크(1161)에 연결되고 타단이 제1냉각부(1120a)의 유로에 연결된다. 보다 구체적으로 냉매 공급 라인(1162)의 타단은 제1냉각부(1120a)의 유로(1122)의 일단에 연결된다.
그리고, 제1냉각부(1120a)와 제1격벽부(1150a) 사이, 제1격벽부(1150a)와 제2격벽부(1150b) 사이, 제2격벽부(1150b)와 제2냉각부(1120b) 사이에 냉매 이송 라인(1171 내지 1173)이 설치된다. 즉, 제1포집기(1100)는, 제1냉각부(1120a)의 유로(1122)의 타단과 제1격벽부(1150a)에 마련된 유로의 일단을 연결하는 제1냉매 이송 라인(1171), 제1격벽부(1150a)에 마련된 유로의 타단과 제2격벽부(1150b)에 마련된 유로의 일단을 연결하는 제2냉매 이송 라인(1172), 제2격벽부(1150b)에 마련된 유로의 타단과 제2냉각부(1120b)의 유로(1122)의 일단을 연결하는 제3냉매 이송 라인(1173)을 포함할 수 있다. 따라서, 제1냉각부(1120a)의 유로(1122)에서 배출된 제1냉매는 제1냉매 이송 라인(1171), 제1격벽부(1150a)의 유로, 제2냉매 이송 라인(1172), 제2격벽부(1150b)의 유로, 제3냉매 이송 라인(1173)을 거쳐 제2냉각부(1120b)의 유로(1122)로 이송될 수 있다.
또한, 제2냉각부(1120b)의 유로(1122)와 제2용기(1132b)의 유로 사이에 제4냉매 이송 라인(1174)이 설치되고, 제2용기(1132b)의 유로와 제1용기(1132a)의 유로 사이에 제5냉매 이송 라인(1175)이 설치된다. 따라서, 제2냉각부(1120b)의 유로(1122)에서 배출된 제1냉매는 제4냉매 이송 라인(1174), 제2용기(1132b)의 유로, 제5냉매 이송 라인(1175)을 거쳐 제1용기(1132a)의 유로로 이송될 수 있다.
냉매 회수부(1180)는 제2용기(1132b)의 유로에서 배출되는 제1냉매를 회수하는 수단이다. 이러한 냉매 회수부(1180)는 제2용기(1132b)의 유로의 타단에 연결된 냉매 회수 라인(1182) 및 냉매 회수 라인(1182)으로부터 이송된 제1냉매를 수용하는 냉매 회수 탱크(1181)를 포함할 수 있다. 이에, 제2용기(1132b)의 유로에서 배출된 제1냉매는 냉매 회수 라인(1182)을 거쳐 냉매 회수 탱크에 저장될 수 있다.
제1압력 조절부(1190a)는 제1하우징(1111)의 압력을 이용하여 수용부(1130)의 압력을 조절한다. 이러한 제1압력 조절부(1190a)는 제1하우징(1111)과 본체(1131) 사이를 연결하도록 설치된 제1라인(1191a)을 포함한다. 또한, 제1압력 조절부(1190a)는 제1하우징(1111)과 본체(1131) 간의 연통을 조절하도록 제1라인(1191a)에 설치된 제1밸브(1193a), 제1라인(1191a)과 연결된 제2라인(미도시), 제2라인(미도시)의 끝단에 연결된 제2밸브(미도시)를 더 포함할 수 있다.
제2압력 조절부(1190b)는 상술한 제1압력 조절부(1190a)와 설치 위치만 다를 뿐, 그 구성이 동일하다. 즉, 제2압력 조절부(1190b)는 제2하우징(1112)과 본체(1131) 사이를 연결하도록 설치된 제1라인(1191b), 제2하우징(1112)과 본체(1131) 간의 연통을 조절하도록 제1라인(1191b)에 설치된 제1밸브(1193b)를 포함한다. 또한, 제2압력 조절부(1190b)는 제1라인(1191b)과 연결된 제2라인(미도시), 제2라인(미도시)의 끝단에 연결된 제2밸브(미도시)를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은 제1 및 제2압력 조절부(1190a, 1190b)를 이용하여 수용부(1130)의 압력을 조절하는 것은, 제1 및 제2용기(1132a, 1132b) 중 적어도 하나를 교체한 후 일 수 있다.
이하에서는 판단부(1133)에서 제1용기(1132a)의 교체가 필요하다고 판단된 후에, 제1용기(1132a)를 교체하는 방법과, 제1용기(1132a)를 교체한 후에 수용부(1130)의 압력을 조절하는 방법을 설명한다.
먼저, 제1 및 제2개폐부(1140a, 1140b)를 폐쇄한다. 그리고 수용부(1130)의 본체(1131)를 하우징부(1110)로부터 분리한다. 다음으로, 본체(1131)의 내부에 장입되어 있는 제1 및 제2용기(1132a, 1132b) 중, 교체가 필요한 제1용기(1132a)를 본체의 외부로 반출한다. 그 다음, 내부가 비어있는 새로운 제1용기(1132a)를 본체의 내부로 장입시킨다. 이어서, 본체(1131)를 하우징부(1110)에 결합시킨다.
이렇게 제1용기(1132a)를 교체하는 과정에서 본체의 내부는 대기로 노출된다. 이에 본체(1131)의 내부는 현재 대기압 상태일 수 있다. 따라서, 본체(1131)가하우징부(1110)와 결합되면, 본체(1131)의 압력을 낮춘다. 이를 위해, 제1 및 제2압력 조절부(1190a, 1190b)의 제1밸브(1193a, 1193b)를 개방시켜, 제1 및 제2하우징(1111, 1112)과 본체(1131)를 연통시킨다. 이에, 본체(1131)의 압력이 감소하며, 하우징부(1110)의 압력과 동일해질 수 있다. 그리고 본체(1131)의 압력이 하우징부의 압력과 동일하거나 근접하게 되면, 제1 및 제2개폐부(1140a, 1140b)를 개방시킨다.
이하, 도 1, 도 2 및 도 5를 참조하여 제2포집기에 대해 설명한다.
제2포집기(1200)는 제1포집기(1100)로부터 전달된 배기가스(G)를 냉각시켜, 상기 배기가스(G)에 포함된 루테늄을 냉각시켜 파우더 상태로 포집한다. 즉, 제2포집기(1200)는 제1포집기(1100)로부터 전달된 배기가스(G)를 냉각시켜, 배기가스(G)로부터 루테늄을 회수한다. 이러한 제2포집기(1200)는 펌프(20)와 집진 장치(30) 사이에 설치될 수 있다.
도 2 및 도 5를 참조하면, 제2포집기(1200)는 제1포집기(1100)로부터 이송된 배기가스로 제2냉매(C)를 분사하여 냉각시키는 습식 냉각부(1210) 및 습식 냉각부(1210)로부터 제2냉매(C)와 루테늄(P)이 혼합된 혼합물을 제공받고, 혼합물로부터 제2냉매(C)와 루테늄(P)을 분리하는 분리부(1220)를 포함한다. 또한, 제2포집기(1200)는 습식 냉각부(1210)에 있는 혼합물을 분리부(1220)로 이송시키는 이송부(1230)를 포함할 수 있다.
습식 냉각부(1210)는 내부공간을 가지는 본체(1211), 본체(1211)의 내부로 제2냉매(C)를 분사할 수 있도록 상기 본체(1211)에 설치된 분사부재(1212: 1212a, 1212b), 본체(1211)의 내부에서 분사부재(1212: 1212a, 1212b)의 하측에 설치된 용기(1213)를 포함할 수 있다. 또한, 습식 냉각부(1210)는 본체(1211) 내부의 제2냉매(C)가 집진 장치(30)로 유입되는 것을 차단할 수 있도록 본체(1211)의 내부에 설치된 차단부재(1214)를 포함할 수 있다.
본체(1211)는 내부공간을 가지는 통 형상으로, 펌프(20)와 집진 장치(30) 사이에 설치된다. 보다 구체적으로 본체(1211)는 펌프(20)와 연결된 제2이송부(1320)와 집진 장치(30)와 연결된 제3이송부(1330) 사이에 설치된다. 그리고 본체(1211)에는 제2이송부(1320) 및 제3이송부(1330)가 연결되고, 상기 제2 및 제3이송부(1310, 1320)가 연결되는 부위에 개구가 마련된다. 즉, 본체(1211)에 있어서 일측부 및 타측부 각각에 개구가 마련된다. 그리고, 본체(1211)의 일측부에 마련된 개구는 제2이송부(1320)와 연통되고, 본체(1211)의 타측부에 마련된 개구는 제3이송부(1330)와 연통된다. 여기서, 본체(1211)의 일측부에 마련된 개구는 제2이송부(1320)로부터 제공된 배기가스를 본체(1211)의 내부로 유입시키는 유입구이고, 본체(1211)의 타측부에 마련된 개구는 본체(1211) 내부의 배기가스를 제3이송부로 배출시키는 배출구이다. 이와 같은 본체(1211)의 내부공간은 포집 장치(1000)의 제2통로(A2)가 된다.
본체(1211)에는 용기(1213)의 반출 및 반입을 위한 게이트(gate)(G)가 마련된다. 예를 들어 본체(1211)의 일측부에 게이트(1211-1)가 마련될 수 있다. 물론 게이트(1211-1)는 용기(1213)를 반출 및 반입시킬 수 있다면 본체(1211)의 어느 위치에 마련되어도 무방하다.
분사부재(1212: 1212a, 1212b)는 본체(1211)의 내부 즉, 제2통로(A2)로 제2냉매를 분사할 수 있도록 본체(1211)에 설치된다. 이때 분사부재(1212: 1212a, 1212b)를 통해 본체(1211)의 내부로 분사되는 제2냉매는 가스 상태의 루테늄을 냉각시켜 파우더화시킬 수 있는 온도로 조절된 것일 수 있다. 제2냉매는 액체일 수 있으며, 예를 들어 물(water)일 수 있다. 제2냉매(C)는 물(water)에 한정되지 않으며, 배기가스(G)에 포함된 루테늄이 고체화 또는 파우더화될 수 있도록 냉각시킬 수 있는 다양한 액체 재료가 사용될 수 있다.
분사부재(1212: 1212a, 1212b)는 복수개로 마련될 수 있고, 도 5에 도시된 바와 같이 예를 들어 2 개의 분사부재(1212a, 1212b)가 마련될 수 있다. 제1 및 제2분사부재(1212a, 1212b)는 제2이송부(1320)와 제3이송부(1330)가 나열된 방향으로 나열되게 설치되는 것이 바람직하다.
상기에서는 분사부재가 2 개로 마련되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않고 분사부재는 2 개를 초과하는 개수로 다양하게 마련될 수 있다. 또한, 분사부재는 복수개로 마련되지 않고 하나로 마련될 수도 있다.
본체(1211)의 내부로 배기가스가 유입되고 제1 및 제2분사부재(1212a, 1212b)로부터 제2냉매(C)가 분사되면, 분사되는 제2냉매(C)에 의해 배기가스(G)가 냉각된다. 이때 배기가스(G)에 포함되어 있는 루테늄이 냉각되어 파우더 상태가 된다. 즉, 배기가스(G)로부터 루테늄(P)이 회수된다. 그리고 회수된 루테늄(P)과 분사부재(1212: 1212a, 1212b)로부터 분사된 제2냉매(C)가 하측으로 낙하된다.
이하에서는 제1포집기(1100)의 제1 및 제2용기(1132a, 1132b)와 구분하기 위하여, 제2포집기(1200)의 본체(1211) 내부에 설치되는 용기(1213)를 '제3용기(1213)'로 명명하여 설명한다.
제3용기(1213)는 분사부재(1212: 1212a, 1212b)와 마주보도록 본체(1211)의 내부에 설치된다. 그리고 제3용기(1213)는 회수된 루테늄(P) 및 제2냉매(C)를 받아 수용할 수 있는 형상으로 마련된다. 즉, 제3용기(1213)는 내부공간을 가지며 분사부재(1212a, 1212b)를 향하는 상부가 개구된 형상일 수 있다.
제3용기(1213)에는 상술한 바와 같이 루테늄(P) 및 제2냉매(C)가 수용된다. 즉, 제3용기(1213)의 내부에 루테늄(P)과 제2냉매(C)가 혼합되어 수용된다. 이때, 회수된 고체 또는 파우더 상태의 루테늄(P)은 제2냉매(C)에 비해 비중이 큰 금속이다. 이에 제3용기로 혼합물이 수용되는데 있어서, 제2냉매에 루테늄(Ru)이 침전될 수 있다. 그리고 이 혼합물은 이송부(1230)를 통해 분리부(1220)로 배출된다. 이를 위해 제3용기(1213)에는 이송부(1230)와 연통되는 개구가 마련된다.
차단부재(1214)는 본체(1211)의 내부로 분사된 제2냉매(C)가 집진 장치(30)로 유입되는 것을 차단 또는 차폐하는 역할을 한다. 보다 구체적으로 설명하면, 차단부재(1214)는 본체(1211)의 내부로 분사된 제2냉매(C)가 배출구를 통해 배출되어 제3이송부(1330)로 유입되는 것을 차단한다.
이러한 차단부재(1214)는 배출구와 마주볼 수 있도록 본체(1211)의 내부에 설치된다. 이때 차단부재(1214)는 분사부재(1212a, 1212b)와 배출구 사이에 위치하도록 설치되는 것이 바람직하다. 이때, 습식 냉각부(1210)가 복수의 분사부재(1212a, 1212b)를 포함하는 경우, 배출구와 가장 인접하게 배치된 분사부재와 배출구 사이에 차단부재(1214)를 배치시키는 것이 바람직하다. 더 구체적으로 도 5와 같이 습식 냉각부(1210)가 제1 및 제2분사부재(1212a, 1212b)를 포함하는 경우, 제2분사부재(1212b)와 배출구 사이에 차단부재(1214)를 배치시키는 것이 바람직하다. 그리고, 차단부재(1214)는 배출구쪽에서 제2분사부재(1212b)쪽으로 갈수록 그 높이가 감소하도록 기울어지게 설치된다. 이에, 차단부재(1214)는 그 일면이 배출구와 마주보면서, 상기 배출구를 폐쇄하지 않는다. 따라서, 분사부재(1212a, 1212b)로부터 분사된 제2냉매(C)는 차단부재(1214)에 이동이 차단되어 배출구로 유입되지 않을 수 있고, 배기가스(G)는 차단부재(1214)와 배출구 사이의 공간으로 유입된 후 상기 배출구를 통해 배출될 수 있다.
분리부(1220)는 제3용기(1213)로부터 배출된 혼합물로부터 루테늄(P)을 분리한다. 즉, 분리부(1220)는 제2냉매(C)에 침전되어 있는 루테늄(P)을 분리한다. 다른 말로 설명하면, 혼합물로부터 액체인 제2냉매(C)를 탈수하여 파우더 상태인 루테늄(P)을 분리한다. 이러한 분리부(1220)는 예를 들어 제2냉매(C)를 통과시키고 루테늄(P)을 통과시키지 못하는 필터를 구비하는 수단일 수 있다.
이송부(1230)는 제3용기(1213)와 분리부(1220)를 연결하는 이송 배관(1231) 및 제3용기(1213)와 분리부(1220) 간의 연통을 제어할 수 있도록 이송 배관(1231)에 설치된 밸브(1232)를 포함한다.
이송부(1230)의 밸브(1232)는 습식 냉각부(1210)가 동작하는 동안 개방 상태를 유지하도록 동작될 수 있다. 이에 습식 냉각부(1210)가 동작하는 동안 제3용기(1213)의 혼합물이 이송부(1230)를 통해 분리부(1220)로 배출될 수 있다.
물론, 이에 한정되지 않고 이송부의 밸브가 제3용기의 내부에 수용되어 있는 혼합물의 양에 따라 선택적으로 개폐될 수 있다.
이를 위해, 제2포집기(1200)는 제3용기(1213)에 수용된 혼합물을 감지할 수 있는 측정할 수 있는 측정부(1241) 및 측정부(1241)에서 측정된 값(이하, 측정값)에 따라 밸브(1232)의 개폐를 조절하는 판단부(1242)를 포함할 수 있다.
여기서 측정부(1241)는 제3용기(1213)에 수용된 혼합물의 양을 측정하는 수단일 수 있다. 보다 구체적인 예로, 측정부(1241)는 제3용기(1213)의 무게를 측정하는 무게 측정부이거나, 제3용기(1213)의 내부에 수용된 혼합물의 높이를 측정하는 높이 센서부일 수 있다.
그리고 판단부(1242)는 측정된 혼합물의 양과 미리 설정된 기준값을 비교하여 밸브(1232)의 동작을 제어한다. 이때, 측정부(1241)가 무게 측정부인 경우, 판단부(1242)에 설정되는 기준값은 기준 무게일 수 있다. 다른 예로, 측정부(1241)가 높이 센서부인 경우, 판단부(1242)에 설정되는 기준값은 기준 높이일 수 있다.
이하에서는 측정부(1241) 및 판단부(1242)를 이용하여 밸브(12132)의 동작을 제어하는 방법을 설명한다. 이때, 측정부(1241)가 무게 측정부인 경우를 예를 들어 설명한다. 이때 설명의 편의를 위하여 무게 측정부의 도면부호를 측정부와 동일하게 지칭하여 설명한다.
판단부(1242)는 무게 측정부(1241)에서 측정된 무게를 실시간으로 전달 받고, 전달된 측정 무게와 미리 설정된 기준 무게를 비교한다. 그리고, 판단부(1242)는 측정된 무게가 기준 무게 미만이면 밸브(1232)를 폐쇄된 상태로 유지시킨다. 이에 제3용기(1213)의 혼합물이 배출되지 않는다. 그러나, 측정된 무게가 기준 무게 이상이 되면 판단부(1242)는 밸브(1232)를 개방시킨다. 이에 제3용기(1213)의 혼합물이 분리부로 배출된다.
상기에서는 측정부(1132a-1, 1132b-1)가 무게 측정부인 경우를 예를 들어 설명하였다. 하지만 이에 한정되지 않고, 측정부는 높이 센서일 수 있다. 물론, 측정부(1132a-1, 1132b-1)는 이에 한정되지 않고 무게 및 높이 외에 다른 것을 측정하는 수단일 수 있다.
상기에서는 밸브(1232)를 개방시켜 제3용기(1213)에 있는 혼합물을 분리부(1220)로 배출시켜 루테늄(P)을 포집하는 것을 설명하였다. 하지만 이에 한정되지 않고, 본체(1211)로부터 제3용기(1213) 자체를 분리하고, 분리된 제3용기(1213)에 있는 혼합물로부터 루테늄(P)을 분리하여 포집할 수도 있다.
또한, 상기에서는 제1포집기(1100)에서 사용하는 냉매를 제1냉매, 제2포집기(1200)에서 사용하는 냉매를 제2냉매(C)로 지칭하여 설명하였다. 이때 제1냉매와 제2냉매(C)는 동일하거나 다를 수 있다. 즉, 제1냉매로 액체를 사용하는 경우, 제1냉매는 제2냉매(C)와 동일한 액체를 사용할 수 있다. 물론, 제1냉매로 액체를 사용하더라도, 제1냉매와 제2냉매(C)는 서로 다른 종류의 액체를 사용할 수도 있다.
그리고, 상술한 바와 같은 포집 장치(1000)와, 공정 장치(10)를 포함하는 구성은 기판 처리 장치로 정의할 수 있다. 즉, 기판 처리 장치는 기판을 처리하는 공정 장치(10) 및 공정 장치(10)에서 배출된 배기가스로부터 전구체를 포집하는 포집 장치를 포함할 수 있다.
이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 포집 장치의 동작을 설명한다. 이때, 앞에서 설명한 내용과 중복되는 내용은 간략히 설명하거나, 생략한다.
공정 장치(10)에서 배출된 배기가스는 먼저 제1포집기(1100)의 하우징부(1110)로 유입된다. 그리고 배기가스(G)는 하우징부(1110)의 내부를 통과하면서 냉각된다. 즉, 공정 장치(10)에서 배출된 배기가스는 제1하우징(1111), 연결 하우징(1113) 및 제2하우징(1112)을 순차적으로 통과한다.
이때, 하우징부(1110)의 내부를 통과하는 배기가스는 상기 하우징부(1110)의 내부에 설치된 냉각부(1120)에 의해 냉각된다. 즉, 배기가스가 제1하우징(1111), 연결 하우징(1113), 제2하우징(1112)을 순차적으로 통과하면서, 제1하우징(1111)에 설치된 제1냉각부(1120a), 연결 하우징(1113)에 설치된 복수의 격벽부(1150a, 1150b), 제2하우징(1112)에 설치된 제2냉각부(1120b)에 의해 냉각된다. 이때, 배기가스는 제1하우징(1111), 연결 하우징(1113) 및 제2하우징(1112) 각각에서 10 ℃ 이하의 온도로 냉각될 수 있다, 이에, 배기가스(G)에 포함된 루테늄이 냉각되어 파우더가 생성된다. 즉, 배기가스(G)로부터 루테늄이 회수된다. 하우징부(1110)에서 회수된 루테늄(P)은 그 하측에 위치된 제1 및 제2용기(1132a, 1132b)로 수집된다(1차 포집 단계).
제1포집기(1100)의 제2하우징(1112)에서 배출된 배기가스(G)는 제2포집기(1200)의 본체(1211) 내부로 공급된다. 본체(1211)의 내부로 공급된 배기가스는 상기 본체(1211)의 내부로 분사되고 있는 제2냉매(C)에 의해 냉각된다. 이때, 배기가스(G)는 제2냉매(C)에 냉각될 수 있다. 이에, 배기가스(G)에 포함된 루테늄이 냉각되며, 이에 따라 배기가스에 포함된 루테늄이 파우더로 변형된다. 즉, 배기가스(G)로부터 루테늄이 회수된다. 본체(1211)에서 회수된 루테늄(P)은 그 하측에 있는 제3용기(1213)로 수집된다. 또한, 제3용기(1213)에는 본체(1211)의 내부로 분사된 제2냉매(C)가 함께 수집된다. 이때, 제3용기로 수집된 제2냉매(C)로 루테늄(P)이 침전된다. 이후, 제3용기(1213)에 수용되어 있는 루테늄(P)과 제2냉매(C)를 포함하는 혼합물은 분리부(1220)로 공급된다. 분리부(1220)는 혼합물로부터 루테늄(P)을 분리한다(2 차 포집 단계). 즉, 제2냉매C)에 침전되어 있는 루테늄(P)을 분리한다.
다음으로, 제1포집기(1100)의 제1 및 제2용기(1132a, 1132b)로 수집된 루테늄(P)과 제2포집기(1200)의 분리부(1220)에서 분리된 루테늄(P)을 가공한다. 즉 제1 및 제2포집기(1100, 1200)에서 포집된 루테늄(P)을 공정 장치에서 다시 사용할 수 있는 상태가 되도록 가공한다. 예를 들어 제1 및 제2포집기(1100, 1200)에서 포집된 루테늄(P)을 가공하여 가스로 제조한다. 즉, 전구체를 제조한다. 이렇게 제조된 전구체는 다시 공정 장치에서 재활용될 수 있다.
상기에서는 실시예에 따른 포집 장치(1000)가 루테늄을 포함하는 배기가스(G)로부터 루테늄을 포집하는 것을 설명하였다. 하지만 이에 한정되지 않고, 다양한 귀금속 전구체가 적용될 수 있다. 예를 들어, 실시예에 따른 포집 장치는 배기가스(G)로부터 루테늄(Ru), 은(Ag), 금(Pt), 팔라듐(Pd), 로륨(Rh), 이리듐(Ir), 오스뮴(Os) 중 적어도 하나의 전구체를 포집하도록 마련될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 포집 장치에 의하면, 공정 장치(10)에서 배출된 배기가스로부터 전구체를 효과적으로 포집할 수 있다. 즉, 배기가스(G)로부터 포집하는 전구체의 포집 효율을 향상시킬 수 있다. 이에, 폐기되는 전구체의 양을 감소시킬 수 있다. 또한, 포집된 전구체를 공정 장치에서 다시 재활용함에 따라, 전구체로 인한 비용을 절감시킬 수 있다.
1100: 제1포집기
1110: 하우징부
1120a: 제1냉각부 1120b: 제2냉각부
1130: 수용부
1130a: 제1개폐부 1130b: 제2개폐부
1150a: 제1격벽부 1150b: 제2격벽부
1200: 제2포집기 1210: 습식 냉각부
1220: 분리부
1120a: 제1냉각부 1120b: 제2냉각부
1130: 수용부
1130a: 제1개폐부 1130b: 제2개폐부
1150a: 제1격벽부 1150b: 제2격벽부
1200: 제2포집기 1210: 습식 냉각부
1220: 분리부
Claims (26)
- 전구체를 사용하는 공정 장치에서 배출된 배기가스로부터 전구체를 포집하는 포집 장치로서,
배기가스를 냉각시켜 회수할 수 있도록, 제1냉매가 통과하는 냉각부를 구비하고, 상기 공정 장치와 연결되어 진공 압력으로 조절될 수 있는 내부공간을 구비하는 제1포집기;를 포함하는 포집 장치. - 청구항 1에 있어서,
배기가스로 제2냉매를 분사할 수 있는 분사부재를 구비하고, 상기 제1포집기의 일측에 배치된 제2포집기;를 포함하는 포집 장치. - 청구항 2에 있어서,
상기 제1포집기는, 상기 공정 장치에 연결된 펌프의 일단과 상기 공정 장치 사이에 설치되고,
상기 제2포집기는, 상기 펌프의 타단과 연결된 포집 장치. - 청구항 3에 있어서,
상기 냉각부는, 몸체 및 제1냉매가 통과될 수 있도록 상기 몸체의 내부에 마련된 유로를 포함하고,
상기 몸체는,
상하방향으로 연장 형성된 제1몸체; 및
상기 제1몸체의 외측면에서 상하방향으로 이격 배치되는 복수의 제2몸체;를 포함하는 포집 장치. - 청구항 4에 있어서,
상하방향으로 이웃하여 배치된 복수의 제2몸체는 수평방향으로 엇갈리게 배치된 포집 장치. - 청구항 4에 있어서,
상기 제2몸체는, 상기 제1몸체로부터 멀어질수록 높이가 낮아지도록 경사지게 마련된 포집 장치. - 청구항 4에 있어서,
상기 제1포집기는,
내부에 상기 냉각부가 설치되는 하우징부;
상기 하우징부에서 회수된 전구체를 수용할 수 있도록 상기 하우징부의 하부에 연결된 수용부; 및
상기 냉각부와 수용부 사이에 위치되게 상기 하우징부에 설치된 개폐부;를 포함하는 포집 장치. - 청구항 7에 있어서,
상기 수용부는,
상기 하우징부의 하부에 연결되는 본체; 및
회수된 전구체를 수용할 수 있는 내부공간을 가지며, 상기 본체의 내부에 설치될 수 있는 용기;를 포함하고,
상기 제1포집기는,
상기 용기의 내부에 수용된 전구체를 감지할 수 있는 측정부; 및
상기 측정부에서 측정된 측정값에 따라 상기 용기의 교체 필요 여부를 판단하는 판단부;를 포함하는 포집 장치. - 청구항 7 또는 청구항 8에 있어서,
상기 하우징부는,
상기 공정 장치와 연결된 제1하우징; 및
상기 제1하우징과 연통될 수 있도록, 수평방향으로 상기 제1하우징과 연결된 제2하우징;을 포함하고,
상기 제2하우징은 상기 제1하우징과 상기 펌프를 연결하며,
상기 냉각부는 상기 제1하우징 및 제2하우징 각각에 설치된 포집 장치. - 청구항 9에 있어서,
상기 하우징부는, 상기 제1하우징과 제2하우징을 연결하는 연결 하우징을 포함하고,
상기 제1포집기는, 내부에 제1냉매가 흐르는 유로가 마련되며 상기 연결 하우징의 내부를 일부 차폐할 수 있도록, 상기 연결 하우징의 내부에 설치된 격벽부를 포함하는 포집 장치. - 청구항 10에 있어서,
상기 격벽부는 복수개로 마련되고,
복수의 상기 격벽부는 상기 연결 하우징의 내부에서 서로 다른 위치에 설치된 포집 장치. - 청구항 2에 있어서,
상기 제2포집기는,
상기 분사부재로부터 분사되는 제2냉매가 수용될 수 있는 내부공간을 가지고, 상기 분사부재가 설치되는 본체;
상기 본체 내부의 배기가스로부터 회수된 전구체 및 제2냉매를 수용할 수 있도록, 상기 분사부재의 하측에 배치되는 용기;를 포함하는 포집 장치. - 청구항 12에 있어서,
상기 제2포집기는,
상기 용기의 내부에 수용된 전구체 및 제2냉매를 감지할 수 있는 측정부; 및
상기 측정부에서 측정된 측정값에 따라, 상기 용기 내부에 수용된 전구체 및 제2냉매의 배출 필요 여부를 판단하는 판단부;를 포함하는 포집 장치. - 청구항 12에 있어서,
상기 본체의 단부에는 배기가스를 배출시킬 수 있도록 집진 장치와 연통되는 배출구가 마련되고,
상기 제2포집기는, 상기 본체의 내부로 분사된 제2냉매가 상기 배출구를 통해 배출되는 것을 차단할 수 있도록, 상기 배출구와 마주보게 상기 본체의 내부에 설치된 차단부재를 포함하는 포집 장치. - 청구항 14에 있어서,
상기 차단부재는, 상기 분사부재와 배출구 사이에 설치되며,
상기 차단부재는 상기 배출구쪽에서 분사부재 쪽으로 갈수록 높이가 낮아지도록 경사지게 설치된 포집 장치. - 내부공간을 가지는 챔버;
상기 챔버의 내부에서 기판을 지지하는 지지부;
상기 챔버의 내부로 전구체를 포함하는 가스를 공급하는 공급부;
상기 챔버로부터 배출되는 배기가스에 포함된 전구체를 회수할 수 있도록 제1냉매가 통과하는 냉각부를 구비하고, 상기 챔버와 연결되어 진공 압력으로 조절될 수 있는 내부공간을 구비하는 제1포집기;를 포함하는 기판 처리 장치. - 청구항 16에 있어서,
배기가스로 제2냉매를 분사할 수 있는 분사부재를 구비하고, 상기 제1포집기의 일측에 배치된 제2포집기;를 포함하는 기판 처리 장치. - 청구항 17에 있어서,
상기 제1포집기와 제2포집기 사이에 설치되어, 상기 챔버 및 제1포집기를 진공 압력을 조절할 수 있는 펌프;를 포함하는 기판 처리 장치. - 전구체를 사용하는 공정 장치에서 배출된 배기가스로부터 전구체를 포집하는 포집 방법으로서,
제1냉매가 통과하는 냉각부가 설치된 제1통로로 배기가스를 통과시켜 전구체를 회수하는 1차 포집 단계;를 포함하는 포집 방법. - 청구항 19에 있어서,
상기 제1통로에서 배출된 배기가스를 제2냉매를 분사하고 있는 제2통로로 통과시켜 전구체를 회수하는 2차 포집 단계;를 포함하는 포집 방법. - 청구항 19에 있어서,
상기 제1냉매의 온도는 10 ℃ 이하인 포집 방법. - 청구항 19에 있어서,
상기 1차 포집 단계는, 상기 회수된 전구체를 용기로 수집하는 단계;를 포함하는 포집 방법. - 청구항 22에 있어서,
상기 용기의 내부로 수집된 전구체를 감지하는 단계;
상기 감지 결과에 따라 상기 용기의 교체 필요 여부를 판단하는 단계; 및
상기 용기의 교체가 필요하다고 판단된 경우, 용기를 교체하는 단계;를 포함하고,
상기 용기를 교체하는 단계는, 상기 공정 장치의 동작이 중지되어 1차 포집을 실시하지 않는 동안에 실시하는 포집 방법. - 청구항 23에 있어서,
상기 용기의 교체 필요 여부를 판단하는 단계는, 상기 감지 결과와 미리 설정된 기준값을 비교하는 단계를 포함하는 포집 방법. - 청구항 20에 있어서,
상기 2차 포집 단계는,
상기 제2통로에서 회수된 전구체 및 상기 제2통로로 분사된 제2냉매를 용기의 내부로 수집하는 단계;를 포함하는 포집 방법. - 청구항 25에 있어서,
상기 용기의 내부로 수집된 전구체 및 제2냉매를 감지하는 단계를 포함하고,
상기 감지 결과값과 미리 설정된 기준값을 비교하여, 상기 용기의 내부로 수집된 전구체 및 제2냉매의 배출 여부를 결정하는 포집 방법.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020230036663A KR20240142101A (ko) | 2023-03-21 | 2023-03-21 | 포집 장치 및 포집 방법 |
| PCT/KR2024/095378 WO2024196206A1 (ko) | 2023-03-21 | 2024-02-19 | 포집 장치 및 포집 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020230036663A KR20240142101A (ko) | 2023-03-21 | 2023-03-21 | 포집 장치 및 포집 방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20240142101A true KR20240142101A (ko) | 2024-09-30 |
Family
ID=92841879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020230036663A KR20240142101A (ko) | 2023-03-21 | 2023-03-21 | 포집 장치 및 포집 방법 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20240142101A (ko) |
| WO (1) | WO2024196206A1 (ko) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20080020953A (ko) | 2006-09-01 | 2008-03-06 | 에이에스엠 저펜 가부시기가이샤 | 금속 배선 구조를 위한 루테늄 막의 제조 방법 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4599701B2 (ja) * | 1999-11-24 | 2010-12-15 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜装置の排気系構造及び不純物ガスの除去方法 |
| JP4280782B2 (ja) * | 2007-04-10 | 2009-06-17 | 東京エレクトロン株式会社 | 半導体製造装置のガス供給システム |
| KR20090040001A (ko) * | 2007-10-19 | 2009-04-23 | 김영훈 | 반도체 또는 엘씨디 생산장비용 파우더 트랩장치 |
| JP5277784B2 (ja) * | 2008-08-07 | 2013-08-28 | 東京エレクトロン株式会社 | 原料回収方法、トラップ機構、排気系及びこれを用いた成膜装置 |
| JP6980406B2 (ja) * | 2017-04-25 | 2021-12-15 | 株式会社日立ハイテク | 半導体製造装置及び半導体装置の製造方法 |
-
2023
- 2023-03-21 KR KR1020230036663A patent/KR20240142101A/ko unknown
-
2024
- 2024-02-19 WO PCT/KR2024/095378 patent/WO2024196206A1/ko unknown
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20080020953A (ko) | 2006-09-01 | 2008-03-06 | 에이에스엠 저펜 가부시기가이샤 | 금속 배선 구조를 위한 루테늄 막의 제조 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2024196206A1 (ko) | 2024-09-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8293184B2 (en) | Falling film plasma reactor | |
| CN105992836B (zh) | 改进的等离子体增强ald系统 | |
| US20050161158A1 (en) | Exhaust conditioning system for semiconductor reactor | |
| KR970018008A (ko) | Cvd 시스템 진공 라인의 세척 방법 및 장치 | |
| KR102066183B1 (ko) | 반도체 부산물 포집 장치 | |
| TWI470109B (zh) | 處理氣流之方法 | |
| JP5623390B2 (ja) | 真空コーティングチャンバからアルカリ金属又はアルカリ土類金属を除去するための装置及び方法 | |
| KR100964320B1 (ko) | 입자 관성을 이용한 반도체 공정에서의 잔류 케미칼 및부산물 포집장치 | |
| KR20080025695A (ko) | 기판 처리 시스템 | |
| KR20240142101A (ko) | 포집 장치 및 포집 방법 | |
| US6544483B1 (en) | Adsorbent gas scrubber to dispose the gas generated during the semiconductor manufacturing process | |
| JP2020031194A (ja) | 基板搬送モジュール及び基板搬送方法 | |
| KR20200120135A (ko) | 기판 처리 시스템 | |
| CN104066989A (zh) | 用于排空腔室并净化从所述腔室抽取的气体的装置和方法 | |
| KR20100109762A (ko) | 입자 관성을 이용한 반도체 공정에서의 잔류 케미칼 및 부산물 포집장치 | |
| US20100024654A1 (en) | Trap device | |
| TW202446983A (zh) | 收集裝置及收集方法 | |
| WO2009038326A2 (en) | Scrubber using mesh filter and apparatus for exhaust gas treatment in semiconductor fabrication equipments using the same | |
| KR101323214B1 (ko) | 파티클 제거장치 및 이를 이용한 기판처리장치 | |
| JP5294237B2 (ja) | 排気ガス処理装置 | |
| US20220176301A1 (en) | Scrubber, ald process system including the scrubber and method for fabricating semiconductor device using the scrubber | |
| CN113774358A (zh) | 原子层沉积装置 | |
| JP4580833B2 (ja) | 基板処理システム及びトラップ装置 | |
| KR0134818Y1 (ko) | 상압 화학증착 장비용 가스공급라인 내의 잔류가스 배출장치 | |
| KR102521535B1 (ko) | 기판 처리 공정의 배출 물질 포집 장치 및 방법, 및 이 포집 장치를 포함하는 기판 처리 장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20230321 |
|
| PG1501 | Laying open of application |