特開 2024-154387 連結配管内の反応副産物の生成を防止し、交換が容易な構造を持つ狭小空間用反応副産物捕集システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024154387

(43)【公開日】2024-10-30

(54)【発明の名称】連結配管内の反応副産物の生成を防止し、交換が容易な構造を持つ狭小空間用反応副産物捕集システム

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/02 20060101AFI20241023BHJP

【ＦＩ】

H01L21/02 D

【審査請求】有

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024063608

(22)【出願日】2024-04-10

(31)【優先権主張番号】10-2023-0050442

(32)【優先日】2023-04-18

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(71)【出願人】

【識別番号】518460200

【氏名又は名称】ミラエボ カンパニー リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110004222

【氏名又は名称】弁理士法人創光国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】チョ、 チェホ

(72)【発明者】

【氏名】イ、 ヨンジュ

(72)【発明者】

【氏名】ウォン、 ウヨン

(72)【発明者】

【氏名】チョン、 クキ

(57)【要約】      （修正有）

【課題】反応副産物捕集処理容量増大が可能な狭小空間用捕集システムを提供する。
【解決手段】連結配管内の反応副産物の生成を防止し、交換が容易な構造を持つ狭小空間用反応副産物の捕集システムであって、真空ポンプ１、捕集装置２、移動手段３１と、水平調整手段３２と、固定手段３３と、を備える真空ポンプ収納固定部３、収納固定部の上端に設置されて捕集装置の荷重を支持し、捕集装置の位置調整と交換時に使われる移送手段４１が備えられた積載部４、積載部の上部に設置されて捕集装置を包んで固定させる捕集装置支持部５、真空ポンプと捕集装置間を垂直に連結しながら遊隙を吸収する配管６及び配管を流れる排気ガスの流路を制御するように設置されたバルブ６１を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

メイン工場の下層をなすサブ工場の地盤に固定された真空ポンプ（１）；
プロセスチャンバーから排出された排気ガスから反応副産物を捕集して下部に排出する捕集装置（２）；
地盤に固定された真空ポンプを囲うように位置させる移動手段（３１）と、水平を調整するように設置された水平調整手段（３２）と、地盤に固定される固定手段（３３）を備える真空ポンプ収納固定部（３）；
前記真空ポンプ収納固定部（３）の上端に設置され、前記捕集装置（２）の荷重を支持するが、前記捕集装置（２）の位置調整と交換の際に使用される移送手段（４１）が備えられた積載部（４）；
前記積載部（４）の上部に設置され、前記捕集装置（２）を包んで固定させる捕集装置支持部（５）；
前記真空ポンプ（１）と前記捕集装置（２）との間を垂直に連結しながら遊隙を吸収する配管（６）；
前記配管（６）を流れる排気ガスの流路を制御するように設置されたバルブ（６１）；を備えることを特徴とする連結配管内の反応副産物の生成を防止し、交換が容易な構造を持つ狭小空間用反応副産物捕集システム。

【請求項2】

前記捕集装置（２）は容量が増大した捕集装置で、埋め込み型捕集装置の容量より大きく、大容量捕集装置の容量より少ないことを特徴とする請求項１に記載の連結配管内の反応副産物の生成を防止し、交換が容易な構造を持つ狭小空間用反応副産物捕集システム。

【請求項3】

前記真空ポンプ収納固定部（３）は、複数の水平フレーム（３ａ）と垂直フレーム（３ｂ）を溶接または締結手段を利用して構造体を形成し、前記真空ポンプが進入できるように一側面が開放された開放部（３ｃ）を持つ構造体であることを特徴とする請求項１に記載の連結配管内の反応副産物の生成を防止し、交換が容易な構造を持つ狭小空間用反応副産物捕集システム。

【請求項4】

前記移動手段（３１）は、自由回転するキャスターまたはボールまたはローラーのいずれか一つ以上の回転体が複数個で構成され、
前記水平調整手段（３２）は、フレームに締結されるボルト部（３２ａ）と地盤に接触する地盤支持部（３２ｂ）からなり、地盤支持部（３２ｂ）の回転によりボルト部（３２ａ）が昇降するように構成され、
前記固定手段（３３）は、フレームにボルト締結される垂直締結部（３３１）と、地盤に締結される水平締結部（３３２）で構成され、前記垂直締結部と前記水平締結部にはそれぞれ一つ以上の長孔ホール（３３１ａ、３３２ａ）が形成されたことを特徴とする請求項１に記載の連結配管内の反応副産物の生成を防止し、交換が容易な構造を持つ狭小空間用反応副産物捕集システム。

【請求項5】

前記積載部（４）は、前記捕集装置が進入する一側から配管が設置される中央部位まで開放された開放部（４ａ）が形成され、容量増大された捕集装置の積載及び交換、そして捕集装置の位置調節のための前記移送手段（４１）が備えられたことを特徴とする請求項１に記載の連結配管内の反応副産物の生成を防止し、交換が容易な構造を持つ狭小空間用反応副産物捕集システム。

【請求項6】

前記移送手段（４１）は、前記収納固定部（３）の上端の両側に設置される前記積載部（４）にそれぞれ複数個が備えられ、キャスターまたはローラーまたはボールのいずれかの回転体で構成されたことを特徴とする請求項５に記載の連結配管内の反応副産物の生成を防止し、交換が容易な構造を持つ狭小空間用反応副産物捕集システム。

【請求項7】

前記捕集装置支持部（５）は、複数の水平フレーム（５ａ）と垂直フレーム（５ｂ）を溶接または締結手段を利用して構造体を形成し、前記捕集装置が前記積載部（４）に進入できるように一側面が開放された開放部（５ｃ）が形成された構造体からなり、前記開放部（５ｃ）に位置する両側垂直フレーム（５ｂ）の外部に突出した収納部（５１ａ）にストッパー（５１）が挿入されて前記捕集装置の落下を防止するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の連結配管内の反応副産物の生成を防止し、交換が容易な構造を持つ狭小空間用反応副産物捕集システム。

【請求項8】

前記捕集装置支持部（５）は、上端を構成する３面の水平フレーム（５ａ）の内側に衝撃吸収及び離隔防止のための支持パッド（５２）がそれぞれ備えられ、接触する前記捕集装置（２）の外側面を支持するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の連結配管内の反応副産物の生成を防止し、交換が容易な構造を持つ狭小空間用反応副産物捕集システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は連結配管内の反応副産物の生成を防止し、交換が容易な構造を持つ狭小空間用の反応副産物の捕集システムに関するもので、詳しくはメイン工場とサブ工場の二層構造からなる既存の半導体製造施設の狭いサブ工場構造を活用して真空ポンプと垂直に配管で連結されながらも捕集処理容量が増大した交換可能な捕集装置構造を提供して工程ガス使用増大による反応副産物捕集処理容量不足問題を解決した捕集システムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

一般的に、半導体製造工程は大きく前工程（Fabrication工程）と後工程（Assembly工程）からなる。前工程は各種プロセスチャンバー（Chamber）内でウェハー（Wafer）上に薄膜を蒸着し、蒸着された薄膜を選択的にエッチングする過程を反復的に遂行して特定のパターンを加工して半導体チップ（Chip）を製造する工程であり、後工程は上記前工程で製造されたチップを個別的に分離した後、リードフレームと結合して完成品として組み立てる工程をいう。

【0003】

この時、上記ウェハー上に薄膜を蒸着したり、ウェハー上に蒸着された薄膜をエッチングする工程はプロセスチャンバー内にガス注入システムを通じてTiCl₄（四塩化チタン）、NH₃（アンモニア）、SiH₄（モノシラン）、SiCl₂H₂（ジクロロシラン）、WF₆（六フッ化タングステン）、Hf（ハフニウム）などの前駆体と反応ガスを注入して高温で行われ、上記工程が進行される間にプロセスチャンバー内部には各種発火性ガスと腐食性の異物が多量に発生する。

【0004】

このような有害ガスを浄化して放出するために、半導体製造用プロセスチャンバーを真空状態にする真空ポンプの後端には、上記プロセスチャンバーから排出される排気ガスを浄化させた後、大気に放出するスクラバー（Scrubber）が設置される。

【0005】

ただし、スクラバーは主にガス形態の反応副産物だけを浄化処理するため、反応副産物がプロセスチャンバーの外部に排出後、固形化される場合、排気ラインに固着されて排気圧力が上昇する問題が発生したり、真空ポンプに流入するポンプの故障誘発、プロセスチャンバーに有害ガスが逆流してウェハーを汚染させる問題点が発生する恐れがある。

【0006】

このため、大部分の半導体製造装備はプロセスチャンバーと真空ポンプの間に排気ガスを凝集させて粉末または固形物状態で捕集する反応副産物捕集装置を設置する。

【0007】

一方、上記プロセスチャンバー、捕集装置及び真空ポンプが設置される従来の半導体製造施設を見れば、大きく２層構造の半導体製造施設と３層構造の半導体製造施設からなる。

【0008】

まず、２層構造の半導体製造施設構造は、プロセスチャンバーと埋め込み型捕集装置が垂直配管で連結され、クリーンルーム内に設置されたメイン工場と、上記プロセスチャンバーと埋め込み型捕集装置と垂直配管で連結され、真空状態を提供する真空ポンプが設置されたサブ工場からなるメイン工場とサブ工場の２層構造で構成される。

【0009】

また、３層構造の半導体製造施設構造は、プロセスチャンバーがクリーンルーム内に設置されたメイン工場と、前記プロセスチャンバーと垂直配管で連結されて大量の反応副産物を捕集できる大容量捕集装置が設置された中間工場と、上記大容量捕集装置と垂直配管で連結されて真空状態を提供する真空ポンプが設置されたサブ工場からなるメイン工場、中間工場およびサブ工場の３層構造からなる。

【0010】

上記のような構造のうち、３層構造の半導体製造施設は半導体製造工程の変化によって工程ガスの使用量が増加しても中間工場の大容量捕集装置の容量を増大したり交換することによって容量増大に対応できるという構造的長所がある。

【0011】

しかし、２層構造の半導体製造施設は、半導体製造工程の変化によって工程ガスの使用量が増加する場合、物理的な空間構造が狭く、これを埋め込み型捕集装置が収容して処理しにくいという構造的問題点がある。

【0012】

すなわち、２層構造の半導体製造施設は埋め込み型捕集装置設置時、プロセスチャンバーを含む複雑な半導体製造施設を限定された空間のクリーンルームに最適化されるように設計された大容量捕集装置の設置空間を提供することが難しいため、半導体製造工程変化で投入される工程ガスが増加することになれば、既存工程に最適化された埋め込み型捕集装置としては反応副産物捕集処理容量がすぐ限界に達することになる。

【0013】

この場合、半導体製造工程を中断し、新しい捕集装置に交換するか洗浄過程を経て捕集工程を再開できるため、維持管理周期が短くなるという短所が発生する。

【0014】

もちろんメイン工場に設置した埋め込み型捕集装置を除去し、サブ工場に大容量捕集装置を設置できるが、この場合、垂直高さによって真空ポンプ上部に垂直配管で連結して設置できないという構造的問題点がある。

【0015】

このため、図７のようにサブ工場に大容量捕集装置の下部排出管に排出された排気ガスは、配管を上部に曲げ、再び下部に曲がる曲げ配管構造を通じて真空ポンプの上段に連結される曲げ配管構造で連結されなければならない。このような構造で配管される理由は、捕集装置は下段に排出される構造を持ち、真空ポンプはポンプ構造上、上段を通じて吸入されて側面に排出される構造が一般的な配管構造なので、必然的に下部から上段に連結するための曲げ配管構造に連結されることになる。

【0016】

しかし、このような配管構造は、折曲地点ごとに流動する排気ガスが配管にぶつかり、流路が変更される過程で渦流が発生して反応副産物が生成される可能性があるという問題点が発生する。反応副産物が生成されると、排気ガスが移動する配管が詰まり、真空効率が急激に落ちたり、反応副産物が捕集装置に逆流する恐れがあるため、半導体製造設備では望ましい設置構造にならない。

【0017】

したがって、メイン工場とサブ工場の上下層構造からなる半導体製造施設を新設せず、半導体製造工程変化で投入される工程ガスが増加する状況に対処できる容量増大された捕集装置と垂直に配管で連結された真空ポンプ構造を持つ捕集システムの必要性が台頭している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0018】

【特許文献1】韓国登録特許公報登録番号１０－１８０６４８０（２０１７．１２．０１．）

【特許文献2】韓国登録特許公報登録番号１０－０７１７８３７（２００７．０５．０７．）

【特許文献3】韓国登録特許公報登録番号１０－０８６２６８４（２００８．１０．０２．）

【特許文献4】韓国登録特許公報登録番号１０－１４４７６２９（２０１４．０９．２９．）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0019】

上記のような問題点を解決するための本発明の目的は、プロセスチャンバーがクリーンルーム内に設置されたメイン工場と真空ポンプが設置されたサブ工場からなる既存の半導体製造施設が、工程ガス使用量増大時に狭いサブ工場の空間構造によって大容量捕集装置設置が難しいサブ工場の垂直空間構造を活用して、既に設置された真空ポンプが位置した地点で垂直方向配管に連結されながらも、埋め込み型捕集装置より処理容量が大きく、交換可能な構造を提供して反応副産物捕集処理容量増大が可能な狭小空間用捕集システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0020】

前記のような目的を達成し、従来の欠点を除去するための課題を遂行する本発明は、メイン工場の下層を成すサブ工場の地盤に固定された真空ポンプ；
プロセスチャンバーから排出された排気ガスから反応副産物を捕集して下部に排出する捕集装置；
地盤に固定された真空ポンプを囲うように位置させる移動手段と、水平を調整するように設けられた水平調整手段と、地盤に固定される固定手段とを備える真空ポンプ収納固定部；
真空ポンプ収納固定部の上端に設置され、捕集装置の荷重を支持するが、捕集装置の位置調整と交換時に使用される移送手段が備えられた積載部；
積載部の上部に設置され、捕集装置を包んで固定させる捕集装置支持部；
真空ポンプと捕集装置との間を垂直に連結しながら遊隙を吸収する配管；
配管を流れる排気ガスの流路を制御するように設置されたバルブ；を備えることを特徴とする連結配管内の反応副産物の生成を防止し、交換が容易な構造を持つ狭小空間用反応副産物捕集システムを提供することによって達成される。

【0021】

望ましい実施例として、前記の捕集装置は容量が増大した捕集装置であり、埋込型捕集装置の容量より大きく、大容量捕集装置の容量より少ないことを特徴とする。

【0022】

望ましい実施例として、前記真空ポンプ収納固定部は複数の水平フレームと垂直フレームを溶接または締結手段を利用して構造体を形成するが、真空ポンプが進入できるように一側面が開放された開放部を持つ構造体であることを特徴とする。

【0023】

望ましい実施例として、前記移動手段は、自由回転するキャスターまたはボールまたはローラーのいずれか一つ以上の回転体が複数個で構成され、
前記水平調整手段は、フレームに締結されるボルト部と地盤に接触する地盤支持部からなり、地盤支持部の回転によってボルト部が昇降するように構成され、前記固定手段は、フレームにボルト締結される垂直締結部と地盤に締結される水平締結部で構成されるが、垂直締結部と水平締結部にはそれぞれ一つ以上の長孔ホールが形成されたことを特徴とする。

【0024】

望ましい実施例として、前記積載部は捕集装置が進入する一側から配管が設置される中央部位まで開放された開放部が形成され、容量増大された捕集装置の積載及び交換、そして捕集装置の位置調節のための移送手段が備えられたことを特徴とする。

【0025】

望ましい実施例として、前記移送手段は収納固定部の上端両側に設置される積載部にそれぞれ複数個が備えられるが、キャスターまたはボールまたはローラーのうちいずれかの回転体で構成されたことを特徴とする。

【0026】

望ましい実施例として、前記捕集装置支持部は、複数の水平フレームと垂直フレームを溶接または締結手段を利用して構造体を形成するが、捕集装置が積載部に進入できるように一側面が開放された開放部が形成された構造体からなり、前記開放部に位置した両側垂直フレームの外部に突出した収納部にストッパーが挿入されて捕集装置の落下を防止するように構成されたことを特徴とする。

【0027】

望ましい実施例として、前記捕集装置支持部は、上端を構成する３面の水平フレームの内側に衝撃吸収及び離隔防止のための支持パッドがそれぞれ備えられて接触する捕集装置の外側面を支持するように構成されたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0028】

前記のような特徴を持つ本発明による反応副産物捕集システムは、プロセスチャンバーがクリーンルーム内に設置されたメイン工場と真空ポンプが設置されたサブ工場からなる既存の半導体製造施設の狭いサブ工場構造を活用して、既存の床に固定設置された真空ポンプと垂直配管で連結されながらも、既存の埋め込み型捕集装置より相対的に処理容量が大きい捕集装置が設置された構成を備えることによって、より多くの半導体製造のために工程ガス使用増大によって従来のメイン工場のクリーンルーム内のプロセスチャンバーと垂直配管で接続された埋め込み型捕集装置による反応副産物捕集処理容量不足とクリーンルーム内に設置され、修理や交換などのメンテナンスの困難を解決したという効果を有する。

【0029】

また、本発明は狭いサブ工場構造に真空ポンプと垂直配管で連結された反応副産物の捕集処理容量が増大した交換可能な捕集装置を備えることによって、既存のサブ工場の狭い空間に大容量捕集システムを設置する時、真空ポンプと捕集装置間を連結するために必然的に伴う曲げ配管構造によって排気ガスが配管を流れながら渦流発生で生成される反応副産物の問題が解決され、新しい半導体製造工場を建設しなくても既存のメイン工場とサブ工場が上下層で構成された工場構造を活用して反応副産物の捕集処理可能である。

【0030】

このように本発明は、多様な効果を持つ有用な発明であり、産業上その利用が大きく期待される発明である。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】本発明の一実施例による狭小空間用反応副産物捕集システムの構成を示した例示図である。

【図2】本発明の一実施例による狭小空間用反応副産物捕集システムの分解構成を示した例示図である。

【図3】本発明の一実施例による狭小空間用反応副産物捕集システムのうち、捕集装置と真空ポンプ及び配管が除外された構成を示した例示図である。

【図4】本発明の一実施例による狭小空間用反応副産物捕集システムに捕集装置を積載する過程を示した例示図である。

【図5】本発明の一実施例による狭小空間用反応副産物捕集システムの捕集装置を交換する過程を示した例示図である。

【図6】本発明の一実施例による狭小空間用反応副産物捕集システムが設置された半導体製造工場構造を示した例示図である。

【図7】従来の狭小空間に大容量反応副産物捕集システムが設置された半導体製造工場構造を示した例示図である。

【発明を実施するための形態】

【0032】

以下、本発明の実施例である構成とその作用を添付図面に連係させて詳しく説明すれば次のようになる。また、本発明を説明するにあたって、関連する公知機能あるいは構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不必要に曇らせる可能性があると判断される場合、その詳細な説明は省略する。

【0033】

図１は、本発明の一実施例による狭小空間用反応副産物捕集システムの構成を示した例示図であり、図２は、本発明の一実施例による狭小空間用反応副産物捕集システムの分解構成を示した例示図であり、図３は、本発明の一実施例による狭小空間用反応副産物捕集システムのうち、捕集装置と真空ポンプおよび配管が除外された構成を示した例示図である。

【0034】

図示されたように、本発明による狭小空間用反応副産物捕集システムは、真空ポンプ１、捕集装置２、真空ポンプ収納固定部３、積載部４、捕集装置支持部５、配管６で構成される。

【0035】

前記のような構成を持つ狭小空間用反応副産物捕集システムは、上部のメイン工場（Main Fab.）と下部のサブ工場（Sub Fab.）で構成され、限定された空間構造を持つ狭小なサブ工場に設置される捕集システムで、半導体製造用工程ガス使用が増大する場合に基本サブ工場に設置された真空ポンプが設置された地点でその上段に容量が増大された捕集装置を設置して反応副産物捕集処理容量増大を提供できるシステムである。

【0036】

真空ポンプ１は、プロセスチャンバーと捕集装置に真空状態を提供すると同時に、捕集装置から排出された排気ガスをスクラバーに排出させる装置である。

【0037】

このような真空ポンプは、モーターまたはエンジンによってペンが回転作動しながら配管内の空気を一側の排出口に排出することで、他側の流入口側に形成される吸入力によってプロセスチャンバーと捕集装置の内部空間に真空状態を提供することになる。この時、流入する排気ガスは排出口及び配管を通じてスクラバー側に吐出することになる。

【0038】

このために真空ポンプは上部に流入口１１が形成されて捕集装置の下部排出口と垂直配管で連結され、側方向に排出口１２が形成されて配管を通じてスクラバーと連結されるように配管を構成するのが一般的である。

【0039】

ただし、本発明で真空ポンプの作動のためのエンジンやモーター構成と電源装置及び配管構造などは本発明の核心事項ではないので、必要時に半導体製造工程に使われる公知の真空ポンプを参考にすれば十分なので具体的な説明は省略する。

【0040】

前記真空ポンプは、メイン工場のクリーンルーム内に設置される半導体製造用プロセスチャンバーなどのセッティングが終わり、排気ガス排出用垂直配管がサブ空間に降りてくると、該当位置に真空ポンプが設置され、地盤に固定される。ただし、一つの実施例による図面では便宜上地盤に固定させる締結構造が見えないが、本発明で真空ポンプは地盤に固定された状態を基準に説明される。

【0041】

前記真空ポンプは、限られた作業空間を持つサブ工場の室内高さのうち、相当な部分を占めることになる。設置時、およそ１ｍ程度の設置空間を持つようになり、高所作業の高さ基準で２ｍ以下を遵守しなければならないため、真空ポンプの上部側に追加設備が位置する物理的空間が少なくなる。

【0042】

捕集装置２は、プロセスチャンバーから排出された排気ガスから反応副産物を捕集して下部に排出する容量増大された捕集装置である。

【0043】

このような捕集装置の構成は、公知の捕集装置のような一般的な内部構造を持てば十分である。例えば、プロセスチャンバーと真空ポンプとの間の排気ライン上に設置され、プロセスチャンバーから排出される排気ガス内の反応副産物を捕集するために上段の流入口２１に流入された排気ガスを収容後、下部の排出口２２に排出するハウジングと、ハウジング内部に流入された排気ガスが入口部で凝集されることを防止しながらハウジング内の捕集温度条件を提供するヒーターと、ハウジング内部に設置されて流入された排気ガスの中から粒子状反応副産物を捕集する捕集タワーが備えられれば十分である。

【0044】

しかし、本発明の捕集装置は上部のメイン工場と下部のサブ工場で構成され、限られた空間構造を持つ狭いサブ工場に設置され、工程ガス使用増大による反応副産物捕集処理容量不足問題を解決するための捕集システムに適用されるために、排気ガス中の反応副産物捕集処理容量増大を提供しながらも狭い空間構造内で設置が可能な垂直高さを持つ捕集装置を使用することが重要である。

【0045】

すなわち、従来のメイン工場のクリーンルーム内に設置される埋込型捕集装置は、工程ガス使用増大による反応副産物捕集処理容量不足問題を解決するためには、頻繁に交換しなければならないため、半導体製造工程を頻繁に中断しなければならないため、円滑な半導体製造工程を遂行しにくく、通常中間工場に設置される大容量捕集装置は物理的大きさによってサブ工場に適用されにくいためである。

【0046】

したがって、本発明のように埋込型捕集装置より容量が増大した捕集装置を使用すれば、相対的に十分な容量を提供して円滑な半導体製造工程を遂行しながらも、サブ工場の物理的空間の限界を解決できる垂直高さの大きさを持つためである。

【0047】

具体的には、本発明による容量が増大した捕集装置は、埋め込み型捕集装置の容量より大きく、大容量捕集装置の容量より少ないことが望ましい。このような容量を限定した理由は、限られた空間を持つ作業空間の高さが普通２ｍ程度なので、プロセスチャンバーと捕集装置に正常な真空状態を提供する一般的な真空ポンプを垂直配管で設置する場合、最適の容量であるためである。

【0048】

このような容量の場合、垂直高さの限界が１ｍより小さいものを使いながらも、従来の埋込型よりははるかに大容量を適用することができる。

【0049】

ここで１ｍより小さいものを使用することが必要な理由は、サブ工場の構造上、真空ポンプが占める空間構造が概ね１ｍ程度より小さいが、垂直配管および捕集装置の積載および交換のための各種必要構造などを除けば、実際の可用空間の垂直サイズが１ｍより小さいためである。

【0050】

ただし、前記の体積を構成する特定数値によって本発明が限定するものではなく、前記のような容量を提供しながら真空ポンプの余裕空間に設置できる１ｍより小さい垂直高さを持ちながら、従来の埋め込み型捕集装置より増大された容量の捕集装置を提供するだけで十分である。

【0051】

ちなみに、約１ｍ（高さ）程度の大容量捕集装置は、真空ポンプとの垂直配管と積載および交換のための余裕空間、そして高所作業による作業者の安全を勘案すれば垂直設置が不可能である。

【0052】

真空ポンプ収納固定部３は、真空ポンプが位置する空間に移動させた後、開放部方向から進入して収納させることで、真空ポンプの外部を３方向から包んだ構造を提供し、真空ポンプが内側に位置した状態で地盤に固定されることで、安定的に真空ポンプを保護しながら上部に設置される構成が揺れないように支持する構成である。

【0053】

このために真空ポンプ収納固定部３は複数の水平フレーム３ａと垂直フレーム３ｂを溶接または締結手段を利用して構造体を形成するが、真空ポンプが進入できるように一側面が開放された開放部３ｃを持つ構造体からなる。

【0054】

このように構成された真空ポンプ収納固定部３は、半導体製造工程で発生する振動や配管を通じた真空または排気ガスの流動発生時に安定的に支持力を提供することになる。

【0055】

このために真空ポンプ収納固定部３を構成する下端の水平フレーム下部には移動手段３１と水平調整手段３２および固定手段３３が設置されて備えられる。

【0056】

前記の移動手段３１は自由回転するキャスターまたはボールまたはローラーなどの回転体で構成されるが、望ましくは、長さ方向に設置された下部の両側端の水平フレームごとに各２個ずつ設置して移動時の荷重を安定的に支持しながら走行が可能なように構成する。

【0057】

また、前記水平調整手段３２は移動手段３１を利用して真空ポンプが内側に位置して収納されるように移動する過程が終了すれば、該当地点でこれ以上動かないように地盤に密着したまま垂直高低を調節して水平を調節するように構成する。

【0058】

このような水平調整手段３２を通じて地盤が均一でない場合にも真空ポンプ収納固定部３が水平な状態を維持しながら動かずに固定された状態を提供することになる。

【0059】

水平調整手段３２は下部の水平フレームまたは垂直フレームに設置すれば良いが、４つの垂直フレームそれぞれ下部に設置されることが望ましい。このように設置すれば水平調節時に重心が安定的でボルト部を昇降時にボルト上段が露出せずに垂直荷重を支持するのに有利になる。

【0060】

水平調整手段３２は、フレームに締結されるボルト部３２ａと地盤に接触する地盤支持部３２ｂで構成されるが、地盤支持部３２ｂを一側方向に回転させると、ボルト部３２ａが垂直フレームから突出したり収納されて地盤支持部３２ｂが昇降することになる。

【0061】

したがって、地盤支持部３２ｂを回転させて地盤に接触した後、回転させ続ければ移動手段３１が地盤から離れて真空ポンプ収納固定部３の位置が固定され、水平が合わない場合、４つの水平調節手段のうちいずれか一つ以上の回転方向を調節して突出または収納させることで水平を調節することになる。

【0062】

また、前記固定手段３３は移動手段３１のように下部の両側端の水平フレームごとに各２個ずつ設置して水平調整手段３２による水平調整が終われば真空ポンプ収納固定部３を地盤に固定させる手段である。

【0063】

固定手段３３は一種の折曲されたブラケット構造で構成され、一側面である垂直締結部３３１は下部フレームにボルト締結されて固定され、他側面である水平締結部３３２は地盤にアンカーボルトのような締結手段で締結されて固定される構成である。この時、垂直締結部と水平締結部にはそれぞれ一つ以上の長孔ホール３３１ａ、３３２ａが形成される。

【0064】

これにより、垂直締結部は水平調整手段３２の高さ調節によって水平フレームの高さが若干変動しても長孔ホールの範囲内で十分に締結高さ調節が可能である。

【0065】

同様に、水平締結部も地盤にアンカーボルトなどの締結手段を締結する時、一定間隔の締結部位の調節が可能になる。

【0066】

積載部４は、収納固定部の上端から内側に突出するように設置され、捕集装置の荷重を支持して下部に位置する真空ポンプと配管が垂直に連結されるようにする手段である。

【0067】

この時、積載部は下部に位置した真空ポンプと捕集装置間の配管連結のために少なくとも捕集装置が進入する一側から配管が設置される中央部位まで開放された開放部４ａが形成された状態で設置され、積載部の荷重を安定的に支持するために収納固定部の上部を構成する水平フレーム３ａと垂直フレーム３ｂに設置された複数の支持部材４ｂが内側に突出して下部面を支持することによって積載部がカンチレバーの形で安定的な構造を持つようになる。

【0068】

また、積載部４は容量増大された捕集装置の積載及び交換過程で円滑な移動を可能にし、積載状態で下部に位置する真空ポンプ間の位置を容易に調節するために移送手段４１が備えられる。

【0069】

このような移送手段４１を備えた積載部４は、容量が増大して重い捕集装置がリフトやフォークリフトを利用して真空ポンプの上段に位置した積載部まで上昇すれば、作業者が移送手段４１を利用して捕集装置を水平移動させて捕集装置の下部に突出した排出口と真空ポンプの上部に突出した流入区間を位置整列させることによって垂直配管が連結されるように調整する。このように積載部の移送手段が備えられることによって、捕集装置の荷重を支持しながら位置まで調節できるようになる。

【0070】

前記の移送手段４１は、収納固定部３の上端の両側に設置される積載部４にそれぞれ複数個が備えられるが、望ましくはキャスターまたはローラーまたはボールなどの手段で構成して移動時の摩擦力を減らしながらも、捕集装置の荷重に十分に耐えられるように構成される。望ましくは、移送手段は一側当たり６個ずつ計１２個が設置され、一個当たり４００ｋｇの荷重に耐えられるものを使用し、各移送手段は故障などで修理が必要な場合、交換可能なように個別的に積載部４を構成するプレートに締結されて構成されることができる。

【0071】

捕集装置支持部５は、捕集装置が積載部の上部に積載された状態で落下などによる破損や安全事故などを防止するために捕集装置の周囲を包んで支持する構成である。

【0072】

このために捕集装置支持部５は複数の水平フレーム５ａと垂直フレーム５ｂを溶接または締結手段を利用して構造体を形成するものの、捕集装置が積載部に進入できるように一側面が開放された開放部５ｃが形成された構造体からなる。

【0073】

ただし、捕集装置支持部は捕集装置が内側に移動して位置が整列される場合、開放された一側開放部５ｃを通じて落下しないように開放部の両側面に位置した各垂直フレーム５ｂの一地点に突出した収納部５１ａを備え、ストッパー５１が収納時に捕集装置の落下を防止するように構成される。この時、ストッパーは締結手段によって収納部に固定されて離脱しないように構成することができる。

【0074】

また、捕集装置支持部５の上端を構成する３面の水平フレーム５ａの内側には衝撃吸収及び離隔防止のための支持パッド５２がそれぞれ備えられて接触する捕集装置の外側面を支持するように構成する。

【0075】

前記支持パッド５２の材質は、弾性を持ったシリコンパッドで構成することが望ましい。このような材質で構成すれば、捕集装置が設置されて接触を通じて収縮されながら弾性力を発揮して捕集装置を安定的に支持することができ、運転中に発生する各種衝撃を吸収したり捕集装置が離隔されることを防止できるようになる。

【0076】

配管６は真空ポンプと捕集装置間を垂直連結する配管で、通管ではなくシワ管の形態（伸縮可能な管の形態）で構成することによって、上下に位置する真空ポンプの上部に突出した流入口と捕集装置の下部に突出した排出口間の位置がある程度遊隙が発生する場合でも、これを吸収しながら容易に位置を調節して垂直連結されるように連結することができる。

【0077】

この時、配管を流れる排気ガスの流路を制御するように配管下部にバルブ６１が設置される。一つの実施例として、バルブは真空ポンプの上端側と配管の下部に設置され、排気ガスの流路を開閉制御することになる。

【0078】

バルブの上端構造は配管と連通する管が突出して形成されており、下端構造は真空ポンプの上端流入口と連通する管が突出して形成される。

【0079】

このように上下端が捕集装置及び真空ポンプと連通したバルブは、遠隔信号によって内部でアクチュエータなどによって流路を開閉させる構造が形成された自動バルブまたはノブ（ハンドル）を回して内部で流路を機械式に開閉させる構造が形成された手動バルブで構成され、配管を移動する排気ガスの流路を開閉することができる。ちなみに、このように排気ガスの流れができる理由は、真空ポンプの流入管を通じて真空状態が形成されるようにプロセスチャンバーと捕集装置内部の空気を吸入するためである。

【0080】

前記のバルブの種類および構造は、公知のバルブの中から選択して使用すれば良いので、具体的な耐久構造の説明は省略する。

【0081】

前記説明された真空ポンプ収納固定部３、積載部４、捕集装置支持部５は、最初から一体に構成されたり、現場で溶接やボルトやピースまたは公知の締結手段によって組み立てて一体化され、互いに分離されないように構成されたことを特徴とする。

【0082】

図４は、本発明の一実施例による狭小空間用反応副産物捕集システムに捕集装置を積載する過程を示した例示図であり、図５は、本発明の一実施例による狭小空間用反応副産物捕集システムの捕集装置を交換する過程を示した例示図であり、図６は、本発明の一実施例による狭小空間用反応副産物捕集システムが設置された半導体製造工場構造を示した例示図である。

【0083】

図面を参照して本発明による狭小空間用捕集システムの設置及び交換過程とこのような捕集システムが設置された半導体製造工場を説明する。以下では、説明の便宜のために収納固定部３、積載部４、捕集装置支持部５が最初から一体化された構造を持ったことをもって説明する。また、図面に図示されていない符号は図１ないし３を参照する。

【0084】

移動手段３１が備えられた収納固定部３を高さが限定された垂直高さ空間（例２ｍ程度）を持つサブ工場ｂに設置され、固定された真空ポンプ１に移動させて周囲を包むようにした後、水平調整手段３２を利用して地面の状態によって高低を調節して水平を合わせた後、アンカーボルトなどの締結手段を利用して地面に固定させる。

【0085】

その後、捕集装置をリフト（ｆ）やフォークリフトを利用して真空ポンプの上段に位置した積載部４の移送手段４１に載せる。この時、一側面が開放された捕集装置支持部５の内側に形成された支持パッド５２によって弾性的に支持されながら移動手段を通じて水平移動され捕集装置の下部に突出された排出口と真空ポンプ上部に突出された流入区間を位置整列させる。

【0086】

その後、位置整列された状態で容量増大された捕集装置の落下を防止するために捕集装置支持部５の開放された側面をストッパー５１で防ぐ。このような段階が行われた状態で、真空ポンプと捕集装置を含む高さは２ｍより小さく、設置時に困難がなくなり、サブ工場を通じた反応副産物処理のための容量増大が行われるようになる。

【0087】

その後、真空ポンプの上段に設置され、遊隙を吸収する配管６を利用して捕集装置の下部に突出した排出口間を連結する。

【0088】

その後、捕集装置の上段流入口とメイン工場（ａ）のクリーンルーム（ｃ）内部に設置されたプロセスチャンバー（ｄ）から排気ガスを排出する垂直配管も連結する。この過程は、場合によっては前記配管を連結する前に先に行うこともできる。

【0089】

このような過程が終了すれば、メイン工場のプロセスチャンバーと捕集装置及び真空ポンプは垂直配管を通じて連結された状態を持つようになり、真空ポンプは側方向にスクラバーと水平配管で連結された状態を持つようになる。

【0090】

その後、配管６の下部と真空ポンプの上端との間に設けられたバルブ６１を開く。

【0091】

その後、真空ポンプを作動させて捕集装置とプロセスチャンバー内部を真空状態に作ることになれば、プロセスチャンバーに工程ガスを供給してウェハー上に半導体を製造し、この過程で排出される排気ガス中に含まれた反応副産物を捕集装置で捕集後、残りの排気ガスを下部に位置した真空ポンプを通じてスクラバー（ｅ）に排出させる。

【0092】

このように本発明は容量が増大した捕集装置を持つにもかかわらず、従来の大容量捕集装置を真空ポンプと連結するための曲げ配管構造がなくなり、運転中に捕集装置から真空ポンプに排出される排気ガスが曲げ配管の折曲部位で渦流が発生せず、反応副産物を配管内に発生させなくなる。

【0093】

その後、容量増大された状態の捕集装置が従来埋め込まれた捕集装置より長い時間捕集運転をした後、処理容量が限界に達すると、プロセスチャンバーの運転を中止したりアイドリング状態に転換させた後、配管６のバルブ６１を閉じ、リフト（ｆ）やフォークリフトを利用してストッパーが除去された捕集装置を積載部から水平移動させて積載した後、新しい容量増大した捕集装置を交換すれば良い。

【0094】

本発明は上述した特定の望ましい実施例に限らず、請求範囲で請求する本発明の要旨を脱することなく、当該発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば誰でも多様な変形実施が可能なのはもちろん、そのような変更は請求範囲記載の範囲内にあることになる。

【符号の説明】

【0095】

１...真空ポンプ、２...捕集装置、３...真空ポンプ収納固定部、３ａ...水平フレーム、３ｂ...垂直フレーム、３ｃ...開放部、４...積載部、４ａ...開放部、４ｂ...支持部材、５...捕集装置支持部、５ａ...水平フレーム、５ｂ...垂直フレーム、５ｃ...開放部、６...配管、１１...入口、１２...出口、２１...入口、２２...出口、３１...移動手段、３２...水平調整手段、３２ａ...ボルト部、３２ｂ...地盤支持部、３３...固定手段、４１...移送手段、５１...ストッパー、５１ａ...収納部、５２...支持パッド、６１...バルブ、３３１...垂直締結部、３３２...水平締結部、３３１ａ、３３２ａ...長孔ホール、ａ...メイン工場、ｂ...サブ工場、ｃ...クリーンルーム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】