半導体生産ラインでの自動交替式副産物捕集装置及びその制御方法
本発明は、半導体生産ラインでの自動交替式副産物捕集装置及びその制御方法に関し、特に、公知の副産物捕集装置を構成するにおいて、垂直軸の周囲に一定角度をおいて固定設置された状態でサーボモータの駆動方向に応じて上プレート及び下プレート間で左右に回動し、いずれか一個が副産物を捕集して残りは反復的に清掃を行う数個のトラップユニットと、中央部は前記トラップユニットが固定された垂直軸が貫通する形態で軸支されて、前記上蓋体及び下蓋体と一定間隔を維持する形態で設置され前記ケースの上部及び下部からトラップユニット等の上開口部及び下開口部に接触され各々のトラップユニットに副産物流入口及び副産物排出口と洗浄水供給口及び洗浄水排出口、乾燥気体供給口及び乾燥気体排気口を選択的に連結させる上プレート及び下プレートと、平常時には伸長により前記上プレート及び下プレートとユニット等との間で気密を維持させて、トラップユニット等の交替のために一定方向に回動させる際には、垂直になりトラップユニット等を円滑に回動させるトラップとプレート連結及び分離手段と、前記垂直軸の低端部に軸が連結された状態で下プレートの底面に固定設置され制御部の出力信号に応じて正、逆方向に回動し前記トラップユニット等を一定角度範囲内で回転させるサーボモータと、制御プログラムを通じて前記サーボモータとトラップとプレートの連結及び分離手段及び各種バルブの駆動を制御する制御部とから構成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体生産ラインでの自動交替式副産物捕集装置及びその制御方法に関し、より詳細には半導体製造時の前工程で発生する各種有毒性ガス（発火性ガス、腐食性ガス、有害ガス及び有害化合物等）等のような副産物を捕集する捕集装置の内部に位置移動（即ち、回動）が可能な数個のトラップユニットを設置し、いずれか一つのトラップユニットに一定量の副産物が捕集されると清掃が完了した状態にある他のトラップユニットに自動転換させて副産物捕集装置の稼動率の増大により半導体の生産性を向上させると同時に副産物捕集装置の交替時に発生する有害物質や有害ガスの流出による作業者の被害を未然に防止（即ち、安全性を確保）できるように発明したものである。
【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）とからなり、前工程とは、各種プロセスチャンバー内でウエハー上に薄膜を蒸着して、蒸着した薄膜を選択的にエッチングする過程を反復的に実行し特定のパターンを加工することによる、いわゆる、半導体チップを製造する工程のことをいい、後工程とは、前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完成品に組み立てる工程のことをいう。
【０００３】
この際、前記ウエハー上に薄膜を蒸着したり、ウエハー上に蒸着した薄膜をエッチングする工程はプロセスチャンバー内でシラン、アルシン及び塩化ホウ素などの有害ガスと水素などのプロセスガスを使用し高温で実行し、前記工程が進行している間プロセスチャンバー内部には各種の発火性ガスと腐食性異物質及び有毒成分を含有した有害ガスなどが多量に発生する。
【０００４】
よって、半導体製造ラインには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前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を設置する。
【０００５】
即ち、プロセスチャンバー内でウエハー上に薄膜を蒸着、エッチングなどを反復してパターンを形成し、結局半導体チップを製造する前工程ではチャンバー内で生成される副産物等は排気ラインを通じて、チャンバーの真空をつくる真空ポンプと有害化合物を処理するスクラバーにいく。
【０００６】
しかし、このような反応性化合物等は排気ライン、真空ポンプ、スクラバーなどに蒸着し該当装置に問題を起こし、寿命を短縮させて結局はウエハー工程自体に影響を与えることになる。
【０００７】
このような問題のため図１のようなプロセスチャンバー１の後端と真空ポンプ２の前端部との間には捕集路３を設けてチャンバーから出る副産物等をすぐに捕集及び格納する。
【０００８】
しかし、前記のような一つの捕集路３を利用し各種反応副産物を捕集する時間が延びることで捕集路内には多量の副産物が積もってガス等の流路が狭くなり、結局はウエハー工程に必要なプロセスチャンバーの圧力を制御できず工程を進めることが困難になる。
【０００９】
よって、所定の体積に限定された構成を備える従来の捕集路は捕集量が一定水準以上になると、新たな捕集路に交替しなければならず、従来はまたこのような捕集路の交替作業を手動でするしかない構成だった。
【００１０】
ところが、半導体装備での副産物捕集装置は、発火性ガス、腐食性ガス、有願ガス、有害化合物等に露出されてこれを捕集する装置であって、長期間の使用により捕集路に副産物がいっぱいにたまるとこれを交替するため捕集路自体をプロセスチャンバーから分離しなければならなかった。このような前記捕集路をチャンバーから分離させると、前記に記載した各種物質及びガス等の一部が外部に露出し安全上の問題となるだけでなく、交替時に所要される時間のためにプロセスチャンバーの稼動率と生産性が低くなるなどの問題点があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明はこのような従来の諸般問題点を解消するために案出したもので、半導体製造時の前工程で発生する発火性ガスと腐食性ガス、有害ガス及び有害化合物等のような副産物を捕集する捕集装置の内部に回動が可能な数個のトラップユニットを設置しいずれか一つのトラップユニットに一定量の副産物が捕集される。すると、以前既に清掃が完了した状態の他のトラップユニットに自動転換させて副産物捕集装置の稼動率を増大させることはもちろん半導体の生産性を向上させることができて、捕集装置の交替の必要がなくなり副産物捕集装置の交替時に発生する有害物質や有害ガスの流出による作業者の被害を未然に防止（即ち、安全性を確保）することができる半導体生産ラインでの自動交替式副産物捕集装置及びその制御方法を提供することにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記のような目的を達成するための本発明装置は、上部及び下部が開いた円筒形ケースの内部に各種の副産物を捕集するトラップが設置されて上開口部及び下開口部には副産物流入口と副産物排出口が具備された蓋体が密閉、設置された構成を備えてプロセスチャンバーと真空ポンプとの間に設置され半導体生産ライン上で発生する副産物を捕集する副産物捕集装置を構成するにおいて、
前記ケース内部で中央の垂直軸上に一定角度をおいて、固定設置された状態でモータの駆動方向に応じて上プレート及び下プレートの間で左、右に回動し副産物流入口及び副産物排出口と洗浄水供給口及び洗浄水排出口、乾燥気体供給口及び乾燥気体排気口に各々連結された状態でいずれか一つから副産物を捕集して残りは清掃が反復的になされる数個のトラップユニットと、
中央部は前記トラップユニットが固定された垂直軸が貫通する形態で軸支されて前記トラップユニットに各々位置する所で上蓋体及び下蓋体と一定間隔をおいて連結された形態をもつ副産物流入口及び副産物排出口と洗浄水供給口及び洗浄水排出口、乾燥気体供給口及び乾燥気体排気口を具備して前記ケースの上部及び下部からトラップユニット等の上開口部及び下開口部に接触され各々のトラップユニットに副産物流入口及び副産物排出口と洗浄水供給口及び洗浄水排出口、乾燥気体供給口及び乾燥気体排気口を選択的に連結させる上プレート及び下プレートと、
前記トラップユニット等の上開口部及び下開口部に収縮及び伸長可能に設置され平常時には伸長を通じて前記上プレート及び下プレートとユニット等の間で気密を維持させて、トラップユニット等を一定方向に回動させる際には収縮しトラップユニット等を円滑に回動させるトラップとプレート連結及び分離手段と、
前記垂直の低端部に軸が連結した状態で下プレートの底面に固定設置され制御部の出力信号に応じて正、逆方向に回動し前記トラップユニット等を一定の角度範囲内で回転させるサーボモータと、
前記副産物流入口とケース上に各々設置され現在副産物を捕集しているトラップユニット及びケース内の圧力を各々検出し表示すると同時に検出圧力信号を制御部に各々伝達しトラップユニットの交替時期を知らせる圧力ゲージと、
前記副産物流入口及び副産物排出口上に各々設置され特定トラップユニットに流入されたり該当トラップユニットを通じて排出されたりする副産物の流入及び排出を制御する上、下部隔離バルブと、
前記洗浄水供給口及び洗浄水排出口と乾燥気体供給口及び乾燥気体排気口に各々設置され洗浄水及び乾燥気体の供給及び排出を制御する洗浄水供給バルブ及び洗浄水排出バルブと乾燥気体供給バルブ及び乾燥気体排気バルブと、
制御プログラムと洗浄水及び乾燥気体供給時間設定用タイマ及び洗浄回数と圧力設定部とを具備して、前記サーボモータとトラップとプレート連結及び分離手段及び各種バルブの駆動を制御する制御部とで構成したことを基本的な特徴とする。
【００１３】
この際、前記制御部にはケースの内部圧力と副産物を捕集中のトラップユニットの圧力差を検出する圧力差比較部と、洗浄水及び乾燥気体供給時間設定用タイマ、洗浄回数及び圧力設定部が具備されたことを特徴とする。
【００１４】
また、前記トラップユニット等の外側には熱電素子等を付加的に設置し副産物の捕集時にはトラップユニットが低温状態を維持するよう作動させ捕集効果を増大させて、副産物で満たされたトラップユニットを洗浄水供給を通じて洗浄した後、乾燥気体供給を通じてトラップユニット内部を乾燥させる際高温でヒーティングを実施し乾燥効率を増大させることを特徴とする。
【００１５】
また、前記トラップユニットと連結された乾燥気体排気口は真空ポンプと連結される副産物排出口に連結して、必要によっては前記ケースの上、下蓋体を通じてその内部に貫通するよう乾燥気体供給バルブ及び乾燥気体排気バルブを具備した乾燥気体供給口及び乾燥気体排気口を各々付加的に設置するが、前記乾燥気体排気口は真空ポンプと連結される副産物排出口に連結したことを特徴とする。
【００１６】
この時、前記トラップとプレート連結及び分離手段は内面にベローズハウジングのねじ部と結合されるねじ山が形成されたリング型ローターを具備して前記トラップユニットの上開口部及び下開口部周辺に固定設置されるエンコーダモータと、外側に前記エンコーダモータのローターとねじ結合されるねじ部とを具備して前記エンコーダモータのローター内側に設置されエンコーダモータの駆動方向に応じてベローズを収縮及び伸長させ上プレート及び下プレートと密着したりそこから離隔されるベローズハウジングと、外側端部は前記ベローズハウジングの内側上端または下端部に溶接固定して内側端部は前記トラップユニットの上開口部及び下開口部内側に溶接固定した形態で設置され前記エンコーダモータのローターと結合したベローズハウジングの昇降移動方向及び移動距離に応じて収縮及び伸長しベローズハウジングとトラップユニットとの間の気密状態を維持させるベローズと、前記ローターとねじ結合されたベローズハウジングの端部とトラップユニットの上面及び下面との間に弾力的に設置されるスプリングと、前記ベローズハウジングの外側上面及び下面に各々結合されベローズハウジングと上プレート及び下プレート間との接触部を密閉させるＯリングとから構成されたことを特徴とする。
【００１７】
一方、前記の目的を達成するための本発明方法は、制御部から現在作動中のトラップユニットの圧力変化に応ずる交換時期お知らせ信号がプロセスチャンバーから入力されると副産物流入口に設置されている上部隔離バルブを閉じて、副産物排出口に設置されている下部隔離バルブをオープンさせた後、清掃が完了した状態で待機中の一側及び他側のトラップユニットに連結された乾燥気体排気バルブを開いて、ケースと副産物排出口との間に連結された乾燥気体排気バルブを開く段階と、
現在作動中のトラップユニットの引き入れ及び排出圧力差を比較した結果、設定値以下なら清掃後大気中の一側及び他側のトラップユニットに連結された乾燥気体排気バルブと下部隔離バルブを閉じて、トラップとプレート連結及び分離手段が収縮するよう作動させ各トラップユニットの上部及び下部を上プレート及び下プレートから離隔させる段階と、
サーボモータを定められた方向へ駆動させトラップユニット等の位置を変化させた後トラップとプレート連結及び分離手段が伸長するよう作動させ各々のトラップユニットの上部及び下部が上プレート及び下プレートと密着し気密を維持する段階と、
上部隔離バルブ及び下部隔離バルブを各々開いて以前に副産物が捕集された状態を備えるトラップユニット内に一定量の洗浄水を供給して設定時間の間その状態を維持させた後、洗浄水排出バルブを開いて洗浄水を排出する過程を設定回数だけ反復する段階と、
各々のトラップユニットの外側に設置された熱電素子等を設定時間だけ駆動させトラップユニット等をヒーティングさせると同時に乾燥気体供給バルブ及び洗浄水排出バルブを開く段階と、
設定時間が経過するとヒーティングを遮断して乾燥気体供給バルブ及び洗浄水排出バルブを閉じて洗浄を完了する段階とからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
以上に説明したとおり、本発明による半導体生産ラインでの自動交替式副産物捕集装置及びその制御方法によると、半導体製造時の前工程で発生する発火性ガスと腐食性ガス、有害ガス及び有害化合物などのような副産物を捕集する捕集装置の内部に回動可能な数個のトラップユニットを設置し、いずれか一つのトラップユニットに一定量の副産物が捕集されると既に以前清掃が完了した状態にある他のトラップユニットに自動転換されるようにすることで副産物捕集装置の稼動率を増大させられることはもちろん、半導体の生産性を向上させられる。また捕集装置の交替の必要がなくなり副産物捕集装置の交替時に発生される有害物質や有害ガスの流出による作業者の被害を未然に防止することができて安全性を確保できる等非常に有用な発明である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】半導体の前工程装備での副産物捕集装置の設置を示す図である。
【図２】本発明装置の外形図である。
【図３】本発明装置の平断面図である。
【図４】本発明装置の概略ブロック構成図である。
【図５】本発明装置の外部ケース及び上部蓋体を除去した状態の斜視図である。
【図６】本発明装置の外部ケース及び上部蓋体を除去した状態の斜視図である。
【図７】本発明装置の中のトラップユニットの分解斜視図である。
【図８】本発明装置の中のトラップユニットと垂直軸及びサーボモータの結合状態を示す底面及び平面斜視図である。
【図９】本発明装置の中のトラップユニットと垂直軸及びサーボモータの結合状態を示す底面及び平面斜視図である。
【図１０】本発明装置の中のトラップとプレート連結及び分離手段の拡大切欠斜視図である。
【図１１】本発明装置の中のトラップとプレート連結及び分離手段の拡大分解斜視図である。
【図１２】（ａ）（ｂ）は、本発明装置の中のトラップとプレート連結及び分離手段の作動状態の断面図である。
【図１３】本発明の方法を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
次に、添付図面を参照し本発明による望ましい実施例を詳細に説明する。
【００２１】
図２は本発明装置の外形図を示し、図３は本発明装置の平断面図を示し、図４は本発明装置の概略ブロック構成図を示し、図５及び図６は本発明装置の外部ケース及び上部蓋体を除去した状態の斜視図を示し、図７は本発明装置の中のトラップユニットの分解斜視図を示す。
【００２２】
図８及び図９は本発明装置の中のトラップユニットの垂直軸及びサーボモータの結合状態を示す底面及び平面斜視図を示すもので、図１０及び図１１はそれぞれ本発明装置の中のトラップとプレート連結及び分離手段の拡大切欠斜視図及び分解斜視図を示す。図１２の（a）（ｂ）は本発明装置の中のトラップとプレート連結及び分離手段の作動状態断面図を示し、図１３は本発明方法を説明するためのフローチャートを示す。
【００２３】
本発明装置は、上部及び下部が開いた円筒形ケース４の内部に各種副産物を捕集するトラップが設置されて、上開口部及び下開口部には副産物流入口４３と副産物排出口４４が具備された上蓋体及び下蓋体４１、４２が密閉、設置された構成を備えてプロセスチャンバー１と真空ポンプ２との間に設置され半導体生産ライン上で発生する各種の副産物を捕集する装置において、
ケース４内部で中央の垂直軸１１上に固定具１１’により一定角度をおいて固定設置された状態でサーボモータ９の駆動方向に従い上プレート及び下プレート６，７の間で正方向または逆方向に回動し、副産物流入口及び副産物排出口４３、４４と洗浄水供給口及び洗浄水排出口４５、４６、乾燥気体供給口及び乾燥気体排気口４７、４８に各々連結された状態でいずれか一個に副産物を捕集して残りは清掃が反復的になされる数個のトラップユニット５と、
中央部はトラップユニット５が固定された垂直軸１１が貫通する形態で軸支されて、トラップユニット５に各々位置する所で上蓋体及び下蓋体４１、４２と一定間隔をおいて連結された形態を備える副産物流入口及び副産物排出口４３、４４と洗浄水供給口及び洗浄水排出口４５、４６、乾燥気体供給口及び乾燥気体排気口４７、４８を具備してケース４の上部及び下部でトラップユニット５等の上開口部及び下開口部に接触し各々のトラップユニット５の上開口部及び下開口部に副産物の流入口及び排出口４３、４４と洗浄水供給口及び洗浄水排出口４５、４６、乾燥気体供給口及び乾燥気体排気口４７、４８を選択的に連結させる上プレート及び下プレート６，７と、
トラップユニット５等の上開口部及び下開口部に収縮及び伸長可能に設置され、平常時には伸長して上プレート及び下プレート６、７とトラップユニット５等との間で気密を維持させて、トラップユニット５等を一定方向に回動させる時には収縮しトラップユニット５等が上プレート及び下プレート６，７と接触しないで円滑に回動させるトラップとプレート連結及び分離手段８と、
垂直軸１１の低端部に軸が連結された状態で下プレート７の底面に固定設置され制御部１０の出力信号に従い正方向または逆方向に回動し、トラップユニット５等を一定の角度範囲内で回転させるサーボモータ９と、
副産物流入口４３とケース４上に各々設置され、現在副産物を捕集しているトラップユニット５及びケース４内の圧力を各々検出し表示すると同時に検出圧力信号を制御部１０に各々伝達しトラップユニット５の交替時期を知らせる圧力ゲージ１２、１３と、
副産物流入口及び副産物排出口４３、４４上に各々設置され、特定トラップユニット５に流入されたり該当トラップユニット５を通じて排出されたりする副産物の流入及び排出を制御する上部隔離バルブ及び下部隔離バルブ１４、１５と、
洗浄水供給口及び洗浄水排出口４５、４６と乾燥気体供給口及び乾燥気体排気口４７、４８に各々設置され洗浄水及び乾燥気体の供給及び排出を制御する洗浄水供給バルブ及び洗浄水排出バルブ１６、１７と乾燥気体供給バルブ及び乾燥気体排気バルブ１８、１９と、
制御プログラムの実行によりサーボモータ９とトラップとプレート連結及び分離手段８及び各種バルブ等の駆動を制御する制御部１０とから構成されたことを特徴とする。
【００２４】
この際、制御部１０にはケース４の内部圧力と副産物を捕集中のトラップユニット５の圧力差を検出する圧力差比較部１０１と、洗浄水及び乾燥気体供給時間設定用タイマ１０２、１０３、洗浄回数及び圧力設定部１０４、１０５が具備されたことを特徴とする。
【００２５】
また、トラップユニット５等の外側には熱電素子２０等を付加的に設置し副産物の捕集時にはトラップユニット５が低温状態を維持するよう作動させ捕集効果を増大させて、副産物で満たされたトラップユニット５を洗浄水供給を通じて洗浄した後、乾燥気体供給を通じてトラップユニット５内部を乾燥させる時高温でヒーティングを実施し乾燥効率を増大させたことを特徴とする。
【００２６】
また、トラップユニット５と連結された乾燥気体排気口４８は真空ポンプ２と連結される副産物排出口４４に連結して、必要によってはケース４の上蓋体及び下蓋体４１、４２を通じてその内部に貫通するよう乾燥気体供給バルブ及び乾燥気体排気バルブ１８’、１９’を具備した乾燥気体供給口及び乾燥気体排気口４７’、４８’を各々付加的に設置するが、乾燥気体排気口４８’は真空ポンプ２と連結される副産物排出口４４に連結したことを特徴とする。
【００２７】
この際、トラップとプレート連結及び分離手段８は内面にベローズハウジング８３のねじ部８３１と結合されるねじ山８２１が形成されたリング型ローター８２とを具備してトラップユニット５の上開口部及び下開口部周辺に固定設置されるエンコーダモータ８１と、
外側にエンコーダモータ８１のローター８２とねじ結合されるねじ部８３１を具備してエンコーダモータ８１のローター８２の内側に設置されエンコーダモータ８１の駆動方向に応じてベローズ８４を収縮及び伸長させ上プレート及び下プレート６，７と密着したりそこから離隔するベローズハウジング８３と、
外側端部はベローズハウジング８３の内側上端または下端部に溶接固定されて内側端部はトラップユニット５の上開口部及び下開口部内側に溶接固定された形態で設置されエンコーダモータ８１のローター８２と結合されたベローズハウジング８３の昇降移動方向及び移動距離に応じて収縮及び伸長しベローズハウジング８３とトラップユニット５との間の気密状態を維持させるベローズ８４と、
ローター８２とねじ結合されたベローズハウジング８３の端部とトラップユニット５の上面及び下面との間に弾力的に設置されるスプリング８５と、
ベローズハウジング８３の外側上面及び下面に各々結合されベローズハウジング８３と上プレート及び下プレート６，７間の接触部を密閉させるＯリング８６から構成されたことを特徴とする。
【００２８】
一方、本発明方法は、現在作動中のトラップユニット５の圧力変化に応ずる交換時期お知らせ信号がプロセスチャンバー１から制御部１０に入力されると副産物流入口４３に設置されている上部隔離バルブ１４を閉じて、副産物排出口４４に設置されている下部隔離バルブ１５をオープンさせた後清掃が完了した状態で待機中の一側及び他側のトラップユニット５に連結された乾燥気体バルブ１９を開いて、ケース４と副産物排出口４４との間に連結された乾燥気体排気バルブ１９を開く段階と、
現在作動中のトラップユニット６の引き入れ及び排出圧力差（ｐｇ１−ｐｇ２＝ｐｇ）を比較した結果、設定値以下(│pg│＜設定値)なら清掃後待機中の一側及び他側のトラップユニット５に連結された乾燥気体排気バルブ１９と下部隔離バルブ１５を閉じて、トラップとプレート連結及び分離手段８が収縮するよう作動させ各トラップユニット５の上部及び下部を上プレート及び下プレート６，７から離隔させる段階と、
サーボモータ９を定められた方向に駆動させトラップユニット５等の位置を変化させた後トラップとプレート連結及び分離手段８が伸長するよう作動させ各々のトラップユニット５の上部及び下部が上プレート及び下プレート６，７と密着され気密を維持させる段階と、
上部及び下部の隔離バルブ１４、１５を各々開いて、以前に副産物が捕集された状態のトラップユニット５内に一定量の洗浄水を供給して設定された時間（例えば２〜５分）の間その状態を維持させた後、洗浄水排出バルブ１７を開いて洗浄水を排出する過程を設定回数（例えば４〜６回）だけ反復する段階と、
各々のトラップユニット５の外側に設置された熱電素子２０等を設定時間（例えば２０〜３０分）だけ駆動させトラップユニット５等をヒーティングさせると同時に乾燥気体供給バルブ１８及び洗浄水排出バルブ１７を開く段階と、
設定時間が経過するとヒーティングを遮断して乾燥気体供給バルブ１８及び洗浄水排出バルブ１７を閉じて洗浄を完了する段階とからなることを特徴とする。
【００２９】
次に、このような構成及び段階からなる本発明の作用効果を説明する。
【００３０】
まず、本発明装置は大きく上蓋体及び下蓋体４１、４２で密閉される円筒形ケース４の内部にトラップとプレート連結及び分離手段８を具備した数個（２個または３個）のトラップユニット５と上プレート及び下プレート６，７及びサーボモータ９を設置して、その外部には圧力ゲージ１２、１３と上部隔離バルブ及び下部隔離バルブ１４、１５、洗浄水供給バルブ及び洗浄水排出バルブ１６、１７と乾燥気体供給バルブ及び乾燥気体排気バルブ１８、１９及び制御部１０を設置したことを主要技術構成の要旨とする。
【００３１】
この際、トラップユニット５等はケース４内部で中央に回動可能に軸支された垂直軸１１上に固定具１１’を通じて一定角度（例えば２個の場合は１８０度角度、３個の場合は１２０度角度）をおいて固定設置された状態で垂直軸１１にしだいに結合されたサーボモータ９の駆動方向に応じて上プレート及び下プレート６，７の間で正方向または逆方向に１８０度または１２０度ずつ回動され上プレート及び下プレート６，７に連結するよう設置された副産物流入口及び副産物排出口４３、４４と洗浄水供給口及び洗浄水排出口４５、４６、乾燥気体供給口及び乾燥気体排気口４７、４８に各々連結された状態でその中のいずれか一つに副産物を捕集して、前記のようにいずれか一つのトラップユニット５に副産物等を捕集する間、残りは１個または２個のトラップユニット５は洗浄水と窒素等のような乾燥気体を利用し清掃が反復的に行われるようになる。
【００３２】
前記のトラップユニット５等の内部構成は従来の副産物捕集装置と同一の構成を備えるが、その大きさだけは小さく形成した形態を備える。
【００３３】
一方、前記においてケース４の形状は円筒体に限定されず、対称または非対称の多角形形状を備えてもよい。
【００３４】
また、上プレート及び下プレート６，７はトラップユニット５等が固定された垂直軸１１が中央を貫通するよう軸支された形態でケース４の内部で上蓋体及び下蓋体４１、４２の底部及び上部位置から一定の距離を維持するよう設置するが、上プレート及び下プレート６，７においてトラップユニット５等の上開口部及び下開口部に設置されたトラップとプレート連結及び分離手段８が位置される所で上蓋体及び下蓋体４１、４２と一定間隔をおいて連結された形態を備える副産物流入口及び副産物排出口４３、４４と洗浄水供給口及び洗浄水排出口４５、４６、乾燥気体供給口及び乾燥気体排気口４７、４８を具備させた構成を備える。
【００３５】
よって、トラップユニット５等がサーボモータ９の駆動方向に応じて時計または反時計方向に一定角度だけ回動された後、トラップとプレート連結及び分離手段８の作動によりトラップとプレート連結及び分離手段８のベローズ８４が伸長されるとトラップユニット５等の上開口部及び下開口部が上プレート及び下プレート６，７に設置されている副産物流入口及び副産物排出口４３、４４と洗浄水供給口及び洗浄水排出口４５、４６、乾燥気体供給口及び乾燥気体排気口４７、４８に選択的に連結されると同時にトラップとプレート連結及び分離手段８のベローズ８４端部に設置されたOリング８６により相互密着され気密を維持する形態を備える。
【００３６】
この際、トラップとプレート連結及び分離手段８はリング型ローター８２を具備したエンコーダモータ８１とベローズハウジング８３、ベローズ８４、スプリング８５及びOリング８６を具備してトラップユニット５等の上開口部及び下開口部に収縮及び伸長可能に設置され平常時には伸長により上プレート及び下プレート６，７とトラップユニット５等との間で気密を維持させて、トラップユニット５等を一定方向へ回動させる時には収縮しトラップユニット５等が上プレート及び下プレート６，７と接触せず円滑に回動させる。
【００３７】
前記において、エンコーダモータ８１はリング形状を備え、その内側には内面にベローズハウジング８３のねじ部８３１と結合されるねじ山８２１が形成されたリング型ローター８２が回動可能に設置された構成を備えてトラップユニット５の上、下開口部周辺に固定設置された形態を備える。
【００３８】
また、ベローズハウジング８３は外周部にエンコーダモータ８１のローター８２のねじ山８２１とねじ結合されるねじ部８３１を具備してエンコーダモータ８１のローター８２の内側で昇降可能に設置されエンコーダモータ８１のローター８２の駆動方向に応じて昇降移動し収縮及び伸長が可能なベローズ８４を収縮及び伸長させトラップとプレート連結及び分離手段８自体が上プレート及び下プレート６，７と密着したりそこから離隔したりする。
【００３９】
この際、ベローズ８４は蛇腹形状を備えて外側端部はベローズハウジング８３の内側上端または下端部に溶接固定されて、内側端部はトラップユニット５の上開口部及び下開口部内側に溶接固定された形態で設置された構成を備えてエンコーダモータ８１のローター８２と結合されたベローズハウジング８３の昇降移動方向及び移動距離に応じて収縮及び伸長されベローズハウジング８３とトラップユニット５との間の気密状態を維持させる。
【００４０】
一方、エンコーダモータ８１のローター８２とベローズハウジング８３をねじ結合だけさせる場合は、ローター８２の回動方向に応じてベローズハウジング８３が昇降移動される時ねじ山等の公差等によりベローズハウジング８３がローター８２で上下方向に流動する憂慮があるだけでなく伸長時ベローズハウジング８３の上端及び下端部が上プレート及び下プレート６，７と密着しない憂慮がある。
【００４１】
よって、本発明ではローター８２とねじ結合されたベローズハウジング８３の内端部とトラップユニット５の上面及び下面との間にスプリング８５を設置することによりベローズハウジング８３がスプリング８５の弾性力により常に上プレート及び下プレート６，７方向に移動しようとする形態を備えてローター８２の回動方向に応じてベローズハウジング８３が昇降移動する際ねじ山等に公差があったとしてもスプリング８５の弾性力によりベローズハウジング８３がローター８２の内側で上下方向に流動しないだけでなく、伸長時にベローズハウジング８３の上端及び下端部が上プレート及び下プレート６，７と密着した状態を維持する。
【００４２】
それだけでなく、本発明ではベローズハウジング８３の外側上面及び下面に各々形成された凹溝にOリング８６を設置することでベローズハウジング８３がベローズ８４の伸長に応じて昇降しその上面及び下面が上プレート及び下プレート６，７に接触された時ベローズハウジング８３と上プレート及び下プレート６，７間の接触部がOリング８６により完璧な密閉状態を維持しこれらのわずかな隙間を通じた副産物等の流出を防止できる。
【００４３】
トラップとプレート連結及び分離手段８を説明するにおいて、これまではリング型ローター８２を具備したエンコーダモータ８１を駆動手段として使用した実施例を説明したが、これに限定されず、油圧及び空圧シリンダーの使用が可能で、このような油圧及び空圧シリンダーを使用しても同一の効果がえられることは当該分野で通常の知識を備える者なら誰でも知ることができる事実である。
【００４４】
また、これまでの説明はトラップとプレート連結及び分離手段８をトラップユニット５の上面及び下面に設置しトラップユニット５の全体の長さを調節する方法を通じてトラップユニット５と上プレート及び下プレート６，７を相互連結及び分離させる実施例だけを説明したが、これと反対にトラップとプレート連結及び分離手段８を副産物流入口及び副産物排出口４３、４４の長さを変化させられる形態（即ち、副産物流入口及び副産物排出口自体をベローズ形態に構成）に上蓋体及び下蓋体４１、４２と上プレート及び下プレート６，７との間に設置し上プレート及び下プレート６，７をトラップユニット５の上開口部及び下開口部側に昇降移動させる形態から構成することもでき、これもやはり当該分野で通常の知識を備える者なら誰でも知ることができるのは事実である。
【００４５】
また、サーボモータ９は内部的に減速ギアを具備して下プレート７の底面に固定設置された状態でその軸が上プレート及び下プレート６，７の中央を貫通するよう設置された垂直軸１１の低端部に軸が連結された状態を備えて制御部１０の出力信号に応じて正方向または逆方向に回動しトラップユニット５等を一定の角度範囲内で回転させ副産物の捕集状態のトラップユニット５と清掃された状態で待機中のトラップユニット５等の位置を変化させる。
【００４６】
一方、圧力ゲージ１２、１３は、上部蓋体４１と上プレート６を通じてトラップユニット６等と連結される形態で設置された副産物流入口４３とケース４に各々設置され現在副産物を捕集しているトラップユニット５及びケース４内の圧力を各々検出し表示すると同時に検出圧力信号を制御部１０に各々伝達し制御部１０からしてトラップユニット５の交替時期を知らせる。
【００４７】
また、上部隔離バルブ及び下部隔離バルブ１４、１５は副産物流入口及び副産物排出口４３、４４上に各々設置されていることから制御部１０で数個のトラップユニット５の中から現在プロセスチャンバー１と真空ポンプ２との間に連結された状態の特定のトラップユニット５に流入された後排出される副産物の流入及び排出を定められた制御プログラムに応じて管理することができる。
【００４８】
また、洗浄水供給バルブ及び洗浄水排出バルブ１６，１７と乾燥気体供給バルブ及び乾燥気体排気バルブ１８、１９は前述した洗浄水供給口及び洗浄水排出口４５、４６と乾燥気体供給口及び乾燥気体排気口４７、４８に各々設置されているため、制御部１０で数個のトラップユニット５の中から現在プロセスチャンバー１と真空ポンプ２との間に連結された状態のトラップユニット５を除外したトラップユニット５即ち、待機中のトラップユニットに洗浄水及び乾燥気体を定められた時間（例えば２〜５分）と量及び回数（例えば４〜６回）だけ供給することはもちろん、排出させ一側のトラップユニット５を通じて副産物を捕集する間待機状態の残りのトラップユニット６等をきれいに清掃しておいて、現在副産物が捕集されているトラップユニットが飽和状態に至るとこれを他側に移動させて清掃後待機中の清潔なトラップユニットを副産物流入口及び副産物排出口４３、４４側に移動させる交替作業を自動で実施し清潔な状態のトラップユニットに副産物を捕集させる作業を連続的に実施することができる。
【００４９】
一方、制御部１０は圧力ゲージ１２、１３から出力されるケース４の内部圧力と副産物を捕集中のトラップユニット５の圧力信号の入力を受けてこれらの差を検出する圧力差比較部１０１と、洗浄水及び乾燥気体供給時間の設定用タイマ１０２、１０３、洗浄回数及び圧力設定部１０４、１０５を具備するのはもちろん、図示は省略したが、各種バルブとモータ及び熱電素子２０等を駆動させる駆動部を具備すると同時に所定の制御プルグラムを具備して、制御プログラムの実行を通してサーボモータ９、トラップとプレート連結及び分離手段８、各種バルブ及び熱電素子等の駆動を制御する。
【００５０】
前記において、洗浄水及び乾燥気体供給時間の設定用タイマ１０２、１０３により設定される時間及び洗浄回数及び圧力設定部１０４、１０５により設定される洗浄回数及び圧力差の設定は、捕集装置の大きさ及び半導体製造工程で発生する副産物の種類等により互いに異なるよう設定できるが、試験によると洗浄水の供給後の待機時間は２〜５分程度で４〜６回程度繰り返し実施して、乾燥気体供給及び熱電素子２０を通じたヒーティングは８〜１０分間実施した結果トラップユニット５内に捕集された各種副産物を洗浄液で大部分を溶かすことができるのはもちろん残余副産物分子を全て排出することができた。
【００５１】
一方、副産物供給口４３と連結された状態のトラップユニット５を通じて副産物を捕集する際、トラップユニット５内に流入され捕集される各種副産物の温度だけでは副産物の捕集効率が低いだけでなく、副産物が飽和状態となり一側に回動させた後、洗浄水及び乾燥気体を利用しトラップユニット５を洗浄する際常温では洗浄及び乾燥がうまくできない憂慮がある。
【００５２】
よって、本発明ではトラップユニット５等の外側に数個の熱電素子２０等を付加的に設置し副産物の捕集時には該当トラップユニット５が低温状態を維持するよう熱電素子２０等を冷却素子に作動させ副産物の捕集効果を増大させられるようにして、副産物で満たされたトラップユニット５を洗浄水供給を通じて洗浄した後乾燥気体の供給を通じてトラップユニット５内部を乾燥させる時熱電素子２０等を発熱素子に作動させヒーティングを通じて乾燥効率を増大させることができるようにした。
【００５３】
この時、熱電素子２０は常温特性を備えるＰＴＣ素子として、冷却及び発熱作動は発熱素子２０に供給させる直流電圧の供給方向を変形（例えば、熱電素子２０を冷却素子に作動させようとする際には一側の端子に正極性（＋）電圧を供給して、他側の端子には負極性（−）電圧を供給すればよく、これと反対に発熱素子で作動させようとする際には一側の端子に負極性（−）電圧を供給して、他側の端子には正極性（＋）電圧を供給すればよい）をさせればよい。
【００５４】
また、本発明では洗浄水排出口４６を本発明装置と別個に外側に設置される洗浄水捕集容器（図示せず）に連結し一定時間以上トラップユニットに停滞させることにより各種の副産物が溶けている状態を備える洗浄水を排出する時別途の洗浄水捕集筒を通じて捕集し環境汚染が発生しないよう後処理できるようにして、またトラップユニット５と連結した乾燥気体排気口４８は真空ポンプ２と連結される副産物排出口４４に連結し清掃中のトラップユニット５を通過した乾燥気体が外部に流出せず、真空ポンプ２を通じて図示省略した気体捕集口に捕集されるようにした。
【００５５】
一方、本発明では必要によってトラップユニット５等と連結される乾燥気体供給口及び乾燥気体排気口４７、４８と別個に乾燥気体供給バルブ及び乾燥気体排気バルブ１８’、１９’を具備した乾燥気体供給口及び乾燥気体排気口４７’、４８’をケース４の上蓋体及び下蓋体４１、４２を通じてケース４の内部に付加的に設置するが、乾燥気体排気口４８’は真空ポンプ２と連結する副産物排出口４４に連結させる。
【００５６】
よって、副産物が充満したトラップユニット５を清掃完了した新たなトラップユニット５に交替するためにトラップとプレート連結及び分離手段８は作動させ上、下プレート６，７とトラップユニット５等を相互分離することにより副産物が捕集された状態のトラップユニットからケース内部に流出され汚染された状態のケース４の内部を貫通するよう乾燥気体を乾燥気体供給口及び乾燥気体排気口４７’、４８’を通じて供給及び排出させる方法を通じて汚染されたケース４の内部を清潔に清掃することができる。
【００５７】
一方、制御部１０には本発明装置を利用し半導体製造工程で発生する各種副産物を捕集している際、現在作動中のトラップユニット５の圧力変化に応ずる交換時期お知らせ信号がプロセスチャンバー１から入力されるのかを継続的に検出する。
【００５８】
即ち、正常な状態からプロセスチャンバー１で発生した副産物等が捕集装置内に設置された数個のトラップユニット５の中の現在副産物流入口４３と結合された状態のトラップユニット５内に捕集されるが、半導体プロセスが進行するよう該当トラップユニット５に捕集される全体量が次第に増えて、結局プロセスチャンバー１から真空ポンプ２に至る全体流路をトラップユニット５が遮断する。
【００５９】
このように、プロセスチャンバー１と真空ポンプ２との間のトラップユニット５が完全に塞がる前に新たなトラップユニットに自動交替されなければならないが、プロセスチャンバー１が自動交替が必要だということを認識している。
【００６０】
トラップユニット５の流路が狭くなるにしたがい真空ポンプ２によるプロセスチャンバー１の真空維持が困難となり、結局プロセスチャンバー１の圧力上昇及び圧力調節障害をもたらす。
【００６１】
また、プロセスチャンバー１で進行された生産量や生産時間でも現在副産物が捕集中のトラップユニット５に捕集された量を推定できる。
【００６２】
よって、圧力上昇、生産量、生産時間などにより判断された自動交替信号がプロセスチャンバー１から制御部１０に伝達され捕集ユニットの自動交替手続に入る。
【００６３】
この際の圧力とはプロセスチャンバー１からウエハープロセッシングに適用される圧力のことをいうが、この圧力は適用プロセスにより異なり、もしも、トラップユニット５が塞がってプロセス圧力よりさらに低い圧力で維持できないなら、プロセス圧力をコントロールし難いため、トラップユニット５の交替時期に認識される。
【００６４】
前記において、プロセスチャンバー１がこれを認識しトラップユニット５に交替時期を制御部１０に伝えて、ある程度の圧力上昇がなされた時交替時期信号を送るのかはプロセスチャンバーの適用工程にかかっている。
【００６５】
一例として、現在量産中のプロセスチャンバーの工程圧力は２Ｔｏｒｒになっていて、圧力がこれ以上上昇し２Ｔｏｒｒの圧力調節が困難な時には、プロセスチャンバーはアラームを発生させてトラップ交替が必要となる。
【００６６】
圧力設定部１０５を通じたトラップユニット５とケース４内部の圧力差の設定はトラップユニット５を収縮させても圧力差による問題を発生させないために２空間の圧力差を約０．１Ｔｏｒｒ（１００ｍＴｏｒｒ）以下に設定した。
【００６７】
このようにプロセスチャンバー１から自動交替信号が入ると、制御部１０はまず上部隔離バルブ１４を閉じてプロセスチャンバー１とトラップユニット５との間の捕集装置を隔離させる。
【００６８】
この時、下部隔離バルブ１５は開いておいてプロセス領域トラップユニット５のポンピングをそのまま維持する。
【００６９】
また、洗浄領域にある残りの２個のトラップユニット５も真空状態を作るために各々のトラップユニットと連結された乾燥気体排気バルブ１９を開くと同時にケース４の内部も真空状態を作るために副産物排出口４４との間に連結された乾燥気体排気バルブ１９を開くことで、結局、ケース４の内部とトラップユニット５の内部が全て真空状態になる。
【００７０】
一方、トラップユニット５の自動交替手続のためにはトラップユニット５の上部及び下部のシーリング（sealing）部分が開放されていなければならないので、ケース４内のトラップユニット５内部とそれ以外の空間の圧力差があってはならず、これを事前に確認しておかなければならない。
【００７１】
よって、制御部１０では副産物が捕集されたトラップユニット５内の圧力を圧力ゲージ１２で読んで、トラップユニット５の外部空間即ち、ケース４内の圧力を圧力ゲージ１３で読んだ後、現在作動中のトラップユニット５の引き入れ及び排出圧力差（ｐｇ１−ｐｇ２＝ｐｇ）を比較する。
【００７２】
その結果設定値（例えば１００ｍＴｏｒｒ）より大きいと（即ち、│pg│≧設定値）、各トラップユニット５等とそれ以外の空間（即ち、ケース４内部）等をポンピングするために各バルブを前述したように開放状態を維持して、２つの圧力ゲージ１２、１３の圧力差が設定値以下（│pg│＜設定値）なら清掃後待機中の一側及び他側のトラップユニット５に連結された乾燥気体排気バルブ１９と下部隔離バルブ１５を閉じる。
【００７３】
続いて、トラップユニット５の全体の長さが短くなるようトラップとプレート連結及び分離手段８を収縮作動させ各トラップユニット５の上部及び下部を上プレート及び下プレート６，７から離隔させた後、洗浄ラインを副産物捕集ラインから分離するよう上部及び下部隔離バルブ１４、１５を閉じる。
【００７４】
この時、トラップとプレート連結及び分離手段８は前述したとおり、トラップユニット５の上部及び下部にはベローズ８４が収縮及び伸長可能に設置されていて、ベローズハウジング８３の最上下部には上プレート及び下プレート６，７と密着しシーリングするようＯリング８６が設置されていて、ベローズ８４を図１２の（ａ）のように収縮させたり図１２の（ｂ）のように伸長させたりするベローズハウジング８３の外郭面にはねじ部８３１が具備されていて、これと対をなすよう上部及び下部エンコーダモータ８１のローター８２内部にはねじ山８２１が形成されている。
【００７５】
また、ローター８２の外郭には駆動のためのエンコーダモータ８１が分離しない形態で結合されていて、ローター８２とベローズハウジング８３との間にはトラップユニット５の上下部が上プレート及び下プレート６，７と強く密着するよう助けるスプリング８５が設けられている。
【００７６】
よって、エンコーダモータ８１のローター８２がベローズハウジング８３を上下に動かすことで、ベローズ８４が伸長及び収縮しトラップユニット５の上部及び下部が上プレート及び下プレート６，７から分離または密着して、この時スプリング８５が密着する力を補助することになる。
【００７７】
一方、前記のように数個のトラップユニット５をトラップとプレート連結及び分離手段８を利用し収縮させた制御部１０ではサーボモータ９を定められた方向に駆動させトラップユニット５等の位置を変化させる。
【００７８】
この際、トラップユニット５等を回転させるサーボモータ９の軸はトラップユニット５を回転させる垂直軸１１と固定具１１’で相互連結されているため、サーボモータ９の回転向きに応じてトラップユニット５等が垂直軸１１と共に回転し位置変化がなされて、サーボモータ９は３個のトラップユニット５を時計方向または反時計方向に１２０度回転させられる。
【００７９】
もちろん、この角度はトラップユニット５の設置個数により変化されることができ、もしも２個の場合は１８０度、４個の場合は９０度になるであろう。
【００８０】
このように、トラップユニット５等の位置変化が完了すると、制御部１０ではトラップとプレート連結及び分離手段８を以前の反対方向に作動即ち、伸長するよう作動させ各々のトラップユニット５の上部及び下部が上プレート及び下プレート６，７と密着し気密を維持させる。
【００８１】
この後、以前に副産物が捕集されたトラップユニット５の洗浄のために上、下部隔離バルブ１４、１５と洗浄水供給バルブ１６を各々開いて、以前に副産物が捕集された状態を備えるトラップユニット５内に一定量の洗浄水を供給して副産物が洗浄水内で溶けるよう設定時間（即ち、２〜５分）の間その状態を維持させた後、洗浄水排出バルブ１７を開いて洗浄水を排出する過程を設定回数（即ち、副産物が十分溶ける回数、例えば４〜６回）だけ繰り返す。
【００８２】
このように洗浄が完了すると、乾燥効果を高めるために各々のトラップユニット５の外側に設置されている熱電素子２０等を設定時間（例えば２０〜３０分）だけ駆動させトラップユニット５等をヒーティングさせると同時に乾燥気体供給バルブ１８及び洗浄水排出バルブ１７を開いて乾燥気体と洗浄水分子を排出させる。
【００８３】
このようにヒーティングと同時に乾燥気体を設定時間（即ち、２０〜３０分）の間供給しトラップユニット５の洗浄及び乾燥が完了すると、熱電素子２０に供給される電源を遮断しヒーティングを遮断して乾燥気体供給バルブ１８及び洗浄水排出バルブ１７を閉じて洗浄を完了した後、再び交替後捕集のために待機状態に入る。
【００８４】
このように自動交替されたトラップユニット５の捕集量が増加しプロセスチャンバー１から自動交替信号が入ると、前記で説明した過程どおりに自動交替と洗浄が反復的になされるが、ただトラップユニット５を回転させるサーボモータ９の回転方向とどの洗浄領域が洗浄されるのかは異なることがある。
【００８５】
例えば、サーボモータ９が認識しているエンコーダの位置を０から時計方向へ１回転を３６０度に定めた時、現在エンコーダの位置が０ならば、３個のトラップユニットを備えた捕集装置でトラップユニットを自動交替する際、サーボモータ９は時計方向に１２０度回転して、一側（例えば第１洗浄領域）のトラップユニットが洗浄される。
【００８６】
また、現在エンコーダの位置が１２０度ならば、サーボモータ９は反時計方向に２４０度回転して、やはり一側（例えば第１洗浄領域）のトラップユニットが洗浄される。
【００８７】
また、現在エンコーダ位置が２４０度ならばサーボモータ９は時計方向に１２０度回転して、やはり一側の第１洗浄領域トラップユニットが洗浄される。
【００８８】
上述のように、サーボモータ９の回転方法が定められると、第１洗浄領域で洗浄がなされて、この反対に回転方法が定められると、第２洗浄領域で洗浄がなされる。
【００８９】
上述した実施例は本発明の最も望ましい例について説明したものだが、前記実施例にだけ限定されず、本発明の技術思想を逸脱しない範囲内で多様な変形が可能なことは当業者において明白である。
【符号の説明】
【００９０】
１ プロセスチャンバー
２ 真空ポンプ
４ ケース
５ トラップユニット
６，７ 上プレート及び下プレート
８ トラップとプレート連結及び分離手段
９ サーボモータ
１０ 制御部
１１ 垂直軸
１１’ 固定具
１２、１３ 圧力ゲージ
１４、１５ 上部隔離バルブ及び下部隔離バルブ
１６、１７ 洗浄水供給バルブ及び洗浄水排出バルブ
１８、１８’、１９、１９’ 乾燥気体供給バルブ及び乾燥気体排気バルブ
２０ 熱電素子
４１、４２ 上蓋体及び下蓋体
４３、４４ 副産物流入口及び副産物排出口
４５、４６ 洗浄水供給口及び洗浄水排出口
４７、４７’、４８、４８’ 乾燥気体供給口及び乾燥気体排気口
８１ エンコーダモータ
８２ ローター
８３ ベローズハウジング
８４ ベローズ
８５ スプリング
８６ Ｏリング
１０１ 圧力差比較部
１０２ 洗浄水供給時間設定用タイマ
１０３ 乾燥気体供給時間設定用タイマ
１０４ 洗浄回数設定部
１０５ 圧力設定部
８２１ ねじ山
８３１ ねじ部
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体生産ラインでの自動交替式副産物捕集装置及びその制御方法に関し、より詳細には半導体製造時の前工程で発生する各種有毒性ガス（発火性ガス、腐食性ガス、有害ガス及び有害化合物等）等のような副産物を捕集する捕集装置の内部に位置移動（即ち、回動）が可能な数個のトラップユニットを設置し、いずれか一つのトラップユニットに一定量の副産物が捕集されると清掃が完了した状態にある他のトラップユニットに自動転換させて副産物捕集装置の稼動率の増大により半導体の生産性を向上させると同時に副産物捕集装置の交替時に発生する有害物質や有害ガスの流出による作業者の被害を未然に防止（即ち、安全性を確保）できるように発明したものである。
【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）とからなり、前工程とは、各種プロセスチャンバー内でウエハー上に薄膜を蒸着して、蒸着した薄膜を選択的にエッチングする過程を反復的に実行し特定のパターンを加工することによる、いわゆる、半導体チップを製造する工程のことをいい、後工程とは、前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完成品に組み立てる工程のことをいう。
【０００３】
この際、前記ウエハー上に薄膜を蒸着したり、ウエハー上に蒸着した薄膜をエッチングする工程はプロセスチャンバー内でシラン、アルシン及び塩化ホウ素などの有害ガスと水素などのプロセスガスを使用し高温で実行し、前記工程が進行している間プロセスチャンバー内部には各種の発火性ガスと腐食性異物質及び有毒成分を含有した有害ガスなどが多量に発生する。
【０００４】
よって、半導体製造ラインには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前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を設置する。
【０００５】
即ち、プロセスチャンバー内でウエハー上に薄膜を蒸着、エッチングなどを反復してパターンを形成し、結局半導体チップを製造する前工程ではチャンバー内で生成される副産物等は排気ラインを通じて、チャンバーの真空をつくる真空ポンプと有害化合物を処理するスクラバーにいく。
【０００６】
しかし、このような反応性化合物等は排気ライン、真空ポンプ、スクラバーなどに蒸着し該当装置に問題を起こし、寿命を短縮させて結局はウエハー工程自体に影響を与えることになる。
【０００７】
このような問題のため図１のようなプロセスチャンバー１の後端と真空ポンプ２の前端部との間には捕集路３を設けてチャンバーから出る副産物等をすぐに捕集及び格納する。
【０００８】
しかし、前記のような一つの捕集路３を利用し各種反応副産物を捕集する時間が延びることで捕集路内には多量の副産物が積もってガス等の流路が狭くなり、結局はウエハー工程に必要なプロセスチャンバーの圧力を制御できず工程を進めることが困難になる。
【０００９】
よって、所定の体積に限定された構成を備える従来の捕集路は捕集量が一定水準以上になると、新たな捕集路に交替しなければならず、従来はまたこのような捕集路の交替作業を手動でするしかない構成だった。
【００１０】
ところが、半導体装備での副産物捕集装置は、発火性ガス、腐食性ガス、有願ガス、有害化合物等に露出されてこれを捕集する装置であって、長期間の使用により捕集路に副産物がいっぱいにたまるとこれを交替するため捕集路自体をプロセスチャンバーから分離しなければならなかった。このような前記捕集路をチャンバーから分離させると、前記に記載した各種物質及びガス等の一部が外部に露出し安全上の問題となるだけでなく、交替時に所要される時間のためにプロセスチャンバーの稼動率と生産性が低くなるなどの問題点があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明はこのような従来の諸般問題点を解消するために案出したもので、半導体製造時の前工程で発生する発火性ガスと腐食性ガス、有害ガス及び有害化合物等のような副産物を捕集する捕集装置の内部に回動が可能な数個のトラップユニットを設置しいずれか一つのトラップユニットに一定量の副産物が捕集される。すると、以前既に清掃が完了した状態の他のトラップユニットに自動転換させて副産物捕集装置の稼動率を増大させることはもちろん半導体の生産性を向上させることができて、捕集装置の交替の必要がなくなり副産物捕集装置の交替時に発生する有害物質や有害ガスの流出による作業者の被害を未然に防止（即ち、安全性を確保）することができる半導体生産ラインでの自動交替式副産物捕集装置及びその制御方法を提供することにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記のような目的を達成するための本発明装置は、上部及び下部が開いた円筒形ケースの内部に各種の副産物を捕集するトラップが設置されて上開口部及び下開口部には副産物流入口と副産物排出口が具備された蓋体が密閉、設置された構成を備えてプロセスチャンバーと真空ポンプとの間に設置され半導体生産ライン上で発生する副産物を捕集する副産物捕集装置を構成するにおいて、
前記ケース内部で中央の垂直軸上に一定角度をおいて、固定設置された状態でモータの駆動方向に応じて上プレート及び下プレートの間で左、右に回動し副産物流入口及び副産物排出口と洗浄水供給口及び洗浄水排出口、乾燥気体供給口及び乾燥気体排気口に各々連結された状態でいずれか一つから副産物を捕集して残りは清掃が反復的になされる数個のトラップユニットと、
中央部は前記トラップユニットが固定された垂直軸が貫通する形態で軸支されて前記トラップユニットに各々位置する所で上蓋体及び下蓋体と一定間隔をおいて連結された形態をもつ副産物流入口及び副産物排出口と洗浄水供給口及び洗浄水排出口、乾燥気体供給口及び乾燥気体排気口を具備して前記ケースの上部及び下部からトラップユニット等の上開口部及び下開口部に接触され各々のトラップユニットに副産物流入口及び副産物排出口と洗浄水供給口及び洗浄水排出口、乾燥気体供給口及び乾燥気体排気口を選択的に連結させる上プレート及び下プレートと、
前記トラップユニット等の上開口部及び下開口部に収縮及び伸長可能に設置され平常時には伸長を通じて前記上プレート及び下プレートとユニット等の間で気密を維持させて、トラップユニット等を一定方向に回動させる際には収縮しトラップユニット等を円滑に回動させるトラップとプレート連結及び分離手段と、
前記垂直の低端部に軸が連結した状態で下プレートの底面に固定設置され制御部の出力信号に応じて正、逆方向に回動し前記トラップユニット等を一定の角度範囲内で回転させるサーボモータと、
前記副産物流入口とケース上に各々設置され現在副産物を捕集しているトラップユニット及びケース内の圧力を各々検出し表示すると同時に検出圧力信号を制御部に各々伝達しトラップユニットの交替時期を知らせる圧力ゲージと、
前記副産物流入口及び副産物排出口上に各々設置され特定トラップユニットに流入されたり該当トラップユニットを通じて排出されたりする副産物の流入及び排出を制御する上、下部隔離バルブと、
前記洗浄水供給口及び洗浄水排出口と乾燥気体供給口及び乾燥気体排気口に各々設置され洗浄水及び乾燥気体の供給及び排出を制御する洗浄水供給バルブ及び洗浄水排出バルブと乾燥気体供給バルブ及び乾燥気体排気バルブと、
制御プログラムと洗浄水及び乾燥気体供給時間設定用タイマ及び洗浄回数と圧力設定部とを具備して、前記サーボモータとトラップとプレート連結及び分離手段及び各種バルブの駆動を制御する制御部とで構成したことを基本的な特徴とする。
【００１３】
この際、前記制御部にはケースの内部圧力と副産物を捕集中のトラップユニットの圧力差を検出する圧力差比較部と、洗浄水及び乾燥気体供給時間設定用タイマ、洗浄回数及び圧力設定部が具備されたことを特徴とする。
【００１４】
また、前記トラップユニット等の外側には熱電素子等を付加的に設置し副産物の捕集時にはトラップユニットが低温状態を維持するよう作動させ捕集効果を増大させて、副産物で満たされたトラップユニットを洗浄水供給を通じて洗浄した後、乾燥気体供給を通じてトラップユニット内部を乾燥させる際高温でヒーティングを実施し乾燥効率を増大させることを特徴とする。
【００１５】
また、前記トラップユニットと連結された乾燥気体排気口は真空ポンプと連結される副産物排出口に連結して、必要によっては前記ケースの上、下蓋体を通じてその内部に貫通するよう乾燥気体供給バルブ及び乾燥気体排気バルブを具備した乾燥気体供給口及び乾燥気体排気口を各々付加的に設置するが、前記乾燥気体排気口は真空ポンプと連結される副産物排出口に連結したことを特徴とする。
【００１６】
この時、前記トラップとプレート連結及び分離手段は内面にベローズハウジングのねじ部と結合されるねじ山が形成されたリング型ローターを具備して前記トラップユニットの上開口部及び下開口部周辺に固定設置されるエンコーダモータと、外側に前記エンコーダモータのローターとねじ結合されるねじ部とを具備して前記エンコーダモータのローター内側に設置されエンコーダモータの駆動方向に応じてベローズを収縮及び伸長させ上プレート及び下プレートと密着したりそこから離隔されるベローズハウジングと、外側端部は前記ベローズハウジングの内側上端または下端部に溶接固定して内側端部は前記トラップユニットの上開口部及び下開口部内側に溶接固定した形態で設置され前記エンコーダモータのローターと結合したベローズハウジングの昇降移動方向及び移動距離に応じて収縮及び伸長しベローズハウジングとトラップユニットとの間の気密状態を維持させるベローズと、前記ローターとねじ結合されたベローズハウジングの端部とトラップユニットの上面及び下面との間に弾力的に設置されるスプリングと、前記ベローズハウジングの外側上面及び下面に各々結合されベローズハウジングと上プレート及び下プレート間との接触部を密閉させるＯリングとから構成されたことを特徴とする。
【００１７】
一方、前記の目的を達成するための本発明方法は、制御部から現在作動中のトラップユニットの圧力変化に応ずる交換時期お知らせ信号がプロセスチャンバーから入力されると副産物流入口に設置されている上部隔離バルブを閉じて、副産物排出口に設置されている下部隔離バルブをオープンさせた後、清掃が完了した状態で待機中の一側及び他側のトラップユニットに連結された乾燥気体排気バルブを開いて、ケースと副産物排出口との間に連結された乾燥気体排気バルブを開く段階と、
現在作動中のトラップユニットの引き入れ及び排出圧力差を比較した結果、設定値以下なら清掃後大気中の一側及び他側のトラップユニットに連結された乾燥気体排気バルブと下部隔離バルブを閉じて、トラップとプレート連結及び分離手段が収縮するよう作動させ各トラップユニットの上部及び下部を上プレート及び下プレートから離隔させる段階と、
サーボモータを定められた方向へ駆動させトラップユニット等の位置を変化させた後トラップとプレート連結及び分離手段が伸長するよう作動させ各々のトラップユニットの上部及び下部が上プレート及び下プレートと密着し気密を維持する段階と、
上部隔離バルブ及び下部隔離バルブを各々開いて以前に副産物が捕集された状態を備えるトラップユニット内に一定量の洗浄水を供給して設定時間の間その状態を維持させた後、洗浄水排出バルブを開いて洗浄水を排出する過程を設定回数だけ反復する段階と、
各々のトラップユニットの外側に設置された熱電素子等を設定時間だけ駆動させトラップユニット等をヒーティングさせると同時に乾燥気体供給バルブ及び洗浄水排出バルブを開く段階と、
設定時間が経過するとヒーティングを遮断して乾燥気体供給バルブ及び洗浄水排出バルブを閉じて洗浄を完了する段階とからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
以上に説明したとおり、本発明による半導体生産ラインでの自動交替式副産物捕集装置及びその制御方法によると、半導体製造時の前工程で発生する発火性ガスと腐食性ガス、有害ガス及び有害化合物などのような副産物を捕集する捕集装置の内部に回動可能な数個のトラップユニットを設置し、いずれか一つのトラップユニットに一定量の副産物が捕集されると既に以前清掃が完了した状態にある他のトラップユニットに自動転換されるようにすることで副産物捕集装置の稼動率を増大させられることはもちろん、半導体の生産性を向上させられる。また捕集装置の交替の必要がなくなり副産物捕集装置の交替時に発生される有害物質や有害ガスの流出による作業者の被害を未然に防止することができて安全性を確保できる等非常に有用な発明である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】半導体の前工程装備での副産物捕集装置の設置を示す図である。
【図２】本発明装置の外形図である。
【図３】本発明装置の平断面図である。
【図４】本発明装置の概略ブロック構成図である。
【図５】本発明装置の外部ケース及び上部蓋体を除去した状態の斜視図である。
【図６】本発明装置の外部ケース及び上部蓋体を除去した状態の斜視図である。
【図７】本発明装置の中のトラップユニットの分解斜視図である。
【図８】本発明装置の中のトラップユニットと垂直軸及びサーボモータの結合状態を示す底面及び平面斜視図である。
【図９】本発明装置の中のトラップユニットと垂直軸及びサーボモータの結合状態を示す底面及び平面斜視図である。
【図１０】本発明装置の中のトラップとプレート連結及び分離手段の拡大切欠斜視図である。
【図１１】本発明装置の中のトラップとプレート連結及び分離手段の拡大分解斜視図である。
【図１２】（ａ）（ｂ）は、本発明装置の中のトラップとプレート連結及び分離手段の作動状態の断面図である。
【図１３】本発明の方法を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
次に、添付図面を参照し本発明による望ましい実施例を詳細に説明する。
【００２１】
図２は本発明装置の外形図を示し、図３は本発明装置の平断面図を示し、図４は本発明装置の概略ブロック構成図を示し、図５及び図６は本発明装置の外部ケース及び上部蓋体を除去した状態の斜視図を示し、図７は本発明装置の中のトラップユニットの分解斜視図を示す。
【００２２】
図８及び図９は本発明装置の中のトラップユニットの垂直軸及びサーボモータの結合状態を示す底面及び平面斜視図を示すもので、図１０及び図１１はそれぞれ本発明装置の中のトラップとプレート連結及び分離手段の拡大切欠斜視図及び分解斜視図を示す。図１２の（a）（ｂ）は本発明装置の中のトラップとプレート連結及び分離手段の作動状態断面図を示し、図１３は本発明方法を説明するためのフローチャートを示す。
【００２３】
本発明装置は、上部及び下部が開いた円筒形ケース４の内部に各種副産物を捕集するトラップが設置されて、上開口部及び下開口部には副産物流入口４３と副産物排出口４４が具備された上蓋体及び下蓋体４１、４２が密閉、設置された構成を備えてプロセスチャンバー１と真空ポンプ２との間に設置され半導体生産ライン上で発生する各種の副産物を捕集する装置において、
ケース４内部で中央の垂直軸１１上に固定具１１’により一定角度をおいて固定設置された状態でサーボモータ９の駆動方向に従い上プレート及び下プレート６，７の間で正方向または逆方向に回動し、副産物流入口及び副産物排出口４３、４４と洗浄水供給口及び洗浄水排出口４５、４６、乾燥気体供給口及び乾燥気体排気口４７、４８に各々連結された状態でいずれか一個に副産物を捕集して残りは清掃が反復的になされる数個のトラップユニット５と、
中央部はトラップユニット５が固定された垂直軸１１が貫通する形態で軸支されて、トラップユニット５に各々位置する所で上蓋体及び下蓋体４１、４２と一定間隔をおいて連結された形態を備える副産物流入口及び副産物排出口４３、４４と洗浄水供給口及び洗浄水排出口４５、４６、乾燥気体供給口及び乾燥気体排気口４７、４８を具備してケース４の上部及び下部でトラップユニット５等の上開口部及び下開口部に接触し各々のトラップユニット５の上開口部及び下開口部に副産物の流入口及び排出口４３、４４と洗浄水供給口及び洗浄水排出口４５、４６、乾燥気体供給口及び乾燥気体排気口４７、４８を選択的に連結させる上プレート及び下プレート６，７と、
トラップユニット５等の上開口部及び下開口部に収縮及び伸長可能に設置され、平常時には伸長して上プレート及び下プレート６、７とトラップユニット５等との間で気密を維持させて、トラップユニット５等を一定方向に回動させる時には収縮しトラップユニット５等が上プレート及び下プレート６，７と接触しないで円滑に回動させるトラップとプレート連結及び分離手段８と、
垂直軸１１の低端部に軸が連結された状態で下プレート７の底面に固定設置され制御部１０の出力信号に従い正方向または逆方向に回動し、トラップユニット５等を一定の角度範囲内で回転させるサーボモータ９と、
副産物流入口４３とケース４上に各々設置され、現在副産物を捕集しているトラップユニット５及びケース４内の圧力を各々検出し表示すると同時に検出圧力信号を制御部１０に各々伝達しトラップユニット５の交替時期を知らせる圧力ゲージ１２、１３と、
副産物流入口及び副産物排出口４３、４４上に各々設置され、特定トラップユニット５に流入されたり該当トラップユニット５を通じて排出されたりする副産物の流入及び排出を制御する上部隔離バルブ及び下部隔離バルブ１４、１５と、
洗浄水供給口及び洗浄水排出口４５、４６と乾燥気体供給口及び乾燥気体排気口４７、４８に各々設置され洗浄水及び乾燥気体の供給及び排出を制御する洗浄水供給バルブ及び洗浄水排出バルブ１６、１７と乾燥気体供給バルブ及び乾燥気体排気バルブ１８、１９と、
制御プログラムの実行によりサーボモータ９とトラップとプレート連結及び分離手段８及び各種バルブ等の駆動を制御する制御部１０とから構成されたことを特徴とする。
【００２４】
この際、制御部１０にはケース４の内部圧力と副産物を捕集中のトラップユニット５の圧力差を検出する圧力差比較部１０１と、洗浄水及び乾燥気体供給時間設定用タイマ１０２、１０３、洗浄回数及び圧力設定部１０４、１０５が具備されたことを特徴とする。
【００２５】
また、トラップユニット５等の外側には熱電素子２０等を付加的に設置し副産物の捕集時にはトラップユニット５が低温状態を維持するよう作動させ捕集効果を増大させて、副産物で満たされたトラップユニット５を洗浄水供給を通じて洗浄した後、乾燥気体供給を通じてトラップユニット５内部を乾燥させる時高温でヒーティングを実施し乾燥効率を増大させたことを特徴とする。
【００２６】
また、トラップユニット５と連結された乾燥気体排気口４８は真空ポンプ２と連結される副産物排出口４４に連結して、必要によってはケース４の上蓋体及び下蓋体４１、４２を通じてその内部に貫通するよう乾燥気体供給バルブ及び乾燥気体排気バルブ１８’、１９’を具備した乾燥気体供給口及び乾燥気体排気口４７’、４８’を各々付加的に設置するが、乾燥気体排気口４８’は真空ポンプ２と連結される副産物排出口４４に連結したことを特徴とする。
【００２７】
この際、トラップとプレート連結及び分離手段８は内面にベローズハウジング８３のねじ部８３１と結合されるねじ山８２１が形成されたリング型ローター８２とを具備してトラップユニット５の上開口部及び下開口部周辺に固定設置されるエンコーダモータ８１と、
外側にエンコーダモータ８１のローター８２とねじ結合されるねじ部８３１を具備してエンコーダモータ８１のローター８２の内側に設置されエンコーダモータ８１の駆動方向に応じてベローズ８４を収縮及び伸長させ上プレート及び下プレート６，７と密着したりそこから離隔するベローズハウジング８３と、
外側端部はベローズハウジング８３の内側上端または下端部に溶接固定されて内側端部はトラップユニット５の上開口部及び下開口部内側に溶接固定された形態で設置されエンコーダモータ８１のローター８２と結合されたベローズハウジング８３の昇降移動方向及び移動距離に応じて収縮及び伸長しベローズハウジング８３とトラップユニット５との間の気密状態を維持させるベローズ８４と、
ローター８２とねじ結合されたベローズハウジング８３の端部とトラップユニット５の上面及び下面との間に弾力的に設置されるスプリング８５と、
ベローズハウジング８３の外側上面及び下面に各々結合されベローズハウジング８３と上プレート及び下プレート６，７間の接触部を密閉させるＯリング８６から構成されたことを特徴とする。
【００２８】
一方、本発明方法は、現在作動中のトラップユニット５の圧力変化に応ずる交換時期お知らせ信号がプロセスチャンバー１から制御部１０に入力されると副産物流入口４３に設置されている上部隔離バルブ１４を閉じて、副産物排出口４４に設置されている下部隔離バルブ１５をオープンさせた後清掃が完了した状態で待機中の一側及び他側のトラップユニット５に連結された乾燥気体バルブ１９を開いて、ケース４と副産物排出口４４との間に連結された乾燥気体排気バルブ１９を開く段階と、
現在作動中のトラップユニット６の引き入れ及び排出圧力差（ｐｇ１−ｐｇ２＝ｐｇ）を比較した結果、設定値以下(│pg│＜設定値)なら清掃後待機中の一側及び他側のトラップユニット５に連結された乾燥気体排気バルブ１９と下部隔離バルブ１５を閉じて、トラップとプレート連結及び分離手段８が収縮するよう作動させ各トラップユニット５の上部及び下部を上プレート及び下プレート６，７から離隔させる段階と、
サーボモータ９を定められた方向に駆動させトラップユニット５等の位置を変化させた後トラップとプレート連結及び分離手段８が伸長するよう作動させ各々のトラップユニット５の上部及び下部が上プレート及び下プレート６，７と密着され気密を維持させる段階と、
上部及び下部の隔離バルブ１４、１５を各々開いて、以前に副産物が捕集された状態のトラップユニット５内に一定量の洗浄水を供給して設定された時間（例えば２〜５分）の間その状態を維持させた後、洗浄水排出バルブ１７を開いて洗浄水を排出する過程を設定回数（例えば４〜６回）だけ反復する段階と、
各々のトラップユニット５の外側に設置された熱電素子２０等を設定時間（例えば２０〜３０分）だけ駆動させトラップユニット５等をヒーティングさせると同時に乾燥気体供給バルブ１８及び洗浄水排出バルブ１７を開く段階と、
設定時間が経過するとヒーティングを遮断して乾燥気体供給バルブ１８及び洗浄水排出バルブ１７を閉じて洗浄を完了する段階とからなることを特徴とする。
【００２９】
次に、このような構成及び段階からなる本発明の作用効果を説明する。
【００３０】
まず、本発明装置は大きく上蓋体及び下蓋体４１、４２で密閉される円筒形ケース４の内部にトラップとプレート連結及び分離手段８を具備した数個（２個または３個）のトラップユニット５と上プレート及び下プレート６，７及びサーボモータ９を設置して、その外部には圧力ゲージ１２、１３と上部隔離バルブ及び下部隔離バルブ１４、１５、洗浄水供給バルブ及び洗浄水排出バルブ１６、１７と乾燥気体供給バルブ及び乾燥気体排気バルブ１８、１９及び制御部１０を設置したことを主要技術構成の要旨とする。
【００３１】
この際、トラップユニット５等はケース４内部で中央に回動可能に軸支された垂直軸１１上に固定具１１’を通じて一定角度（例えば２個の場合は１８０度角度、３個の場合は１２０度角度）をおいて固定設置された状態で垂直軸１１にしだいに結合されたサーボモータ９の駆動方向に応じて上プレート及び下プレート６，７の間で正方向または逆方向に１８０度または１２０度ずつ回動され上プレート及び下プレート６，７に連結するよう設置された副産物流入口及び副産物排出口４３、４４と洗浄水供給口及び洗浄水排出口４５、４６、乾燥気体供給口及び乾燥気体排気口４７、４８に各々連結された状態でその中のいずれか一つに副産物を捕集して、前記のようにいずれか一つのトラップユニット５に副産物等を捕集する間、残りは１個または２個のトラップユニット５は洗浄水と窒素等のような乾燥気体を利用し清掃が反復的に行われるようになる。
【００３２】
前記のトラップユニット５等の内部構成は従来の副産物捕集装置と同一の構成を備えるが、その大きさだけは小さく形成した形態を備える。
【００３３】
一方、前記においてケース４の形状は円筒体に限定されず、対称または非対称の多角形形状を備えてもよい。
【００３４】
また、上プレート及び下プレート６，７はトラップユニット５等が固定された垂直軸１１が中央を貫通するよう軸支された形態でケース４の内部で上蓋体及び下蓋体４１、４２の底部及び上部位置から一定の距離を維持するよう設置するが、上プレート及び下プレート６，７においてトラップユニット５等の上開口部及び下開口部に設置されたトラップとプレート連結及び分離手段８が位置される所で上蓋体及び下蓋体４１、４２と一定間隔をおいて連結された形態を備える副産物流入口及び副産物排出口４３、４４と洗浄水供給口及び洗浄水排出口４５、４６、乾燥気体供給口及び乾燥気体排気口４７、４８を具備させた構成を備える。
【００３５】
よって、トラップユニット５等がサーボモータ９の駆動方向に応じて時計または反時計方向に一定角度だけ回動された後、トラップとプレート連結及び分離手段８の作動によりトラップとプレート連結及び分離手段８のベローズ８４が伸長されるとトラップユニット５等の上開口部及び下開口部が上プレート及び下プレート６，７に設置されている副産物流入口及び副産物排出口４３、４４と洗浄水供給口及び洗浄水排出口４５、４６、乾燥気体供給口及び乾燥気体排気口４７、４８に選択的に連結されると同時にトラップとプレート連結及び分離手段８のベローズ８４端部に設置されたOリング８６により相互密着され気密を維持する形態を備える。
【００３６】
この際、トラップとプレート連結及び分離手段８はリング型ローター８２を具備したエンコーダモータ８１とベローズハウジング８３、ベローズ８４、スプリング８５及びOリング８６を具備してトラップユニット５等の上開口部及び下開口部に収縮及び伸長可能に設置され平常時には伸長により上プレート及び下プレート６，７とトラップユニット５等との間で気密を維持させて、トラップユニット５等を一定方向へ回動させる時には収縮しトラップユニット５等が上プレート及び下プレート６，７と接触せず円滑に回動させる。
【００３７】
前記において、エンコーダモータ８１はリング形状を備え、その内側には内面にベローズハウジング８３のねじ部８３１と結合されるねじ山８２１が形成されたリング型ローター８２が回動可能に設置された構成を備えてトラップユニット５の上、下開口部周辺に固定設置された形態を備える。
【００３８】
また、ベローズハウジング８３は外周部にエンコーダモータ８１のローター８２のねじ山８２１とねじ結合されるねじ部８３１を具備してエンコーダモータ８１のローター８２の内側で昇降可能に設置されエンコーダモータ８１のローター８２の駆動方向に応じて昇降移動し収縮及び伸長が可能なベローズ８４を収縮及び伸長させトラップとプレート連結及び分離手段８自体が上プレート及び下プレート６，７と密着したりそこから離隔したりする。
【００３９】
この際、ベローズ８４は蛇腹形状を備えて外側端部はベローズハウジング８３の内側上端または下端部に溶接固定されて、内側端部はトラップユニット５の上開口部及び下開口部内側に溶接固定された形態で設置された構成を備えてエンコーダモータ８１のローター８２と結合されたベローズハウジング８３の昇降移動方向及び移動距離に応じて収縮及び伸長されベローズハウジング８３とトラップユニット５との間の気密状態を維持させる。
【００４０】
一方、エンコーダモータ８１のローター８２とベローズハウジング８３をねじ結合だけさせる場合は、ローター８２の回動方向に応じてベローズハウジング８３が昇降移動される時ねじ山等の公差等によりベローズハウジング８３がローター８２で上下方向に流動する憂慮があるだけでなく伸長時ベローズハウジング８３の上端及び下端部が上プレート及び下プレート６，７と密着しない憂慮がある。
【００４１】
よって、本発明ではローター８２とねじ結合されたベローズハウジング８３の内端部とトラップユニット５の上面及び下面との間にスプリング８５を設置することによりベローズハウジング８３がスプリング８５の弾性力により常に上プレート及び下プレート６，７方向に移動しようとする形態を備えてローター８２の回動方向に応じてベローズハウジング８３が昇降移動する際ねじ山等に公差があったとしてもスプリング８５の弾性力によりベローズハウジング８３がローター８２の内側で上下方向に流動しないだけでなく、伸長時にベローズハウジング８３の上端及び下端部が上プレート及び下プレート６，７と密着した状態を維持する。
【００４２】
それだけでなく、本発明ではベローズハウジング８３の外側上面及び下面に各々形成された凹溝にOリング８６を設置することでベローズハウジング８３がベローズ８４の伸長に応じて昇降しその上面及び下面が上プレート及び下プレート６，７に接触された時ベローズハウジング８３と上プレート及び下プレート６，７間の接触部がOリング８６により完璧な密閉状態を維持しこれらのわずかな隙間を通じた副産物等の流出を防止できる。
【００４３】
トラップとプレート連結及び分離手段８を説明するにおいて、これまではリング型ローター８２を具備したエンコーダモータ８１を駆動手段として使用した実施例を説明したが、これに限定されず、油圧及び空圧シリンダーの使用が可能で、このような油圧及び空圧シリンダーを使用しても同一の効果がえられることは当該分野で通常の知識を備える者なら誰でも知ることができる事実である。
【００４４】
また、これまでの説明はトラップとプレート連結及び分離手段８をトラップユニット５の上面及び下面に設置しトラップユニット５の全体の長さを調節する方法を通じてトラップユニット５と上プレート及び下プレート６，７を相互連結及び分離させる実施例だけを説明したが、これと反対にトラップとプレート連結及び分離手段８を副産物流入口及び副産物排出口４３、４４の長さを変化させられる形態（即ち、副産物流入口及び副産物排出口自体をベローズ形態に構成）に上蓋体及び下蓋体４１、４２と上プレート及び下プレート６，７との間に設置し上プレート及び下プレート６，７をトラップユニット５の上開口部及び下開口部側に昇降移動させる形態から構成することもでき、これもやはり当該分野で通常の知識を備える者なら誰でも知ることができるのは事実である。
【００４５】
また、サーボモータ９は内部的に減速ギアを具備して下プレート７の底面に固定設置された状態でその軸が上プレート及び下プレート６，７の中央を貫通するよう設置された垂直軸１１の低端部に軸が連結された状態を備えて制御部１０の出力信号に応じて正方向または逆方向に回動しトラップユニット５等を一定の角度範囲内で回転させ副産物の捕集状態のトラップユニット５と清掃された状態で待機中のトラップユニット５等の位置を変化させる。
【００４６】
一方、圧力ゲージ１２、１３は、上部蓋体４１と上プレート６を通じてトラップユニット６等と連結される形態で設置された副産物流入口４３とケース４に各々設置され現在副産物を捕集しているトラップユニット５及びケース４内の圧力を各々検出し表示すると同時に検出圧力信号を制御部１０に各々伝達し制御部１０からしてトラップユニット５の交替時期を知らせる。
【００４７】
また、上部隔離バルブ及び下部隔離バルブ１４、１５は副産物流入口及び副産物排出口４３、４４上に各々設置されていることから制御部１０で数個のトラップユニット５の中から現在プロセスチャンバー１と真空ポンプ２との間に連結された状態の特定のトラップユニット５に流入された後排出される副産物の流入及び排出を定められた制御プログラムに応じて管理することができる。
【００４８】
また、洗浄水供給バルブ及び洗浄水排出バルブ１６，１７と乾燥気体供給バルブ及び乾燥気体排気バルブ１８、１９は前述した洗浄水供給口及び洗浄水排出口４５、４６と乾燥気体供給口及び乾燥気体排気口４７、４８に各々設置されているため、制御部１０で数個のトラップユニット５の中から現在プロセスチャンバー１と真空ポンプ２との間に連結された状態のトラップユニット５を除外したトラップユニット５即ち、待機中のトラップユニットに洗浄水及び乾燥気体を定められた時間（例えば２〜５分）と量及び回数（例えば４〜６回）だけ供給することはもちろん、排出させ一側のトラップユニット５を通じて副産物を捕集する間待機状態の残りのトラップユニット６等をきれいに清掃しておいて、現在副産物が捕集されているトラップユニットが飽和状態に至るとこれを他側に移動させて清掃後待機中の清潔なトラップユニットを副産物流入口及び副産物排出口４３、４４側に移動させる交替作業を自動で実施し清潔な状態のトラップユニットに副産物を捕集させる作業を連続的に実施することができる。
【００４９】
一方、制御部１０は圧力ゲージ１２、１３から出力されるケース４の内部圧力と副産物を捕集中のトラップユニット５の圧力信号の入力を受けてこれらの差を検出する圧力差比較部１０１と、洗浄水及び乾燥気体供給時間の設定用タイマ１０２、１０３、洗浄回数及び圧力設定部１０４、１０５を具備するのはもちろん、図示は省略したが、各種バルブとモータ及び熱電素子２０等を駆動させる駆動部を具備すると同時に所定の制御プルグラムを具備して、制御プログラムの実行を通してサーボモータ９、トラップとプレート連結及び分離手段８、各種バルブ及び熱電素子等の駆動を制御する。
【００５０】
前記において、洗浄水及び乾燥気体供給時間の設定用タイマ１０２、１０３により設定される時間及び洗浄回数及び圧力設定部１０４、１０５により設定される洗浄回数及び圧力差の設定は、捕集装置の大きさ及び半導体製造工程で発生する副産物の種類等により互いに異なるよう設定できるが、試験によると洗浄水の供給後の待機時間は２〜５分程度で４〜６回程度繰り返し実施して、乾燥気体供給及び熱電素子２０を通じたヒーティングは８〜１０分間実施した結果トラップユニット５内に捕集された各種副産物を洗浄液で大部分を溶かすことができるのはもちろん残余副産物分子を全て排出することができた。
【００５１】
一方、副産物供給口４３と連結された状態のトラップユニット５を通じて副産物を捕集する際、トラップユニット５内に流入され捕集される各種副産物の温度だけでは副産物の捕集効率が低いだけでなく、副産物が飽和状態となり一側に回動させた後、洗浄水及び乾燥気体を利用しトラップユニット５を洗浄する際常温では洗浄及び乾燥がうまくできない憂慮がある。
【００５２】
よって、本発明ではトラップユニット５等の外側に数個の熱電素子２０等を付加的に設置し副産物の捕集時には該当トラップユニット５が低温状態を維持するよう熱電素子２０等を冷却素子に作動させ副産物の捕集効果を増大させられるようにして、副産物で満たされたトラップユニット５を洗浄水供給を通じて洗浄した後乾燥気体の供給を通じてトラップユニット５内部を乾燥させる時熱電素子２０等を発熱素子に作動させヒーティングを通じて乾燥効率を増大させることができるようにした。
【００５３】
この時、熱電素子２０は常温特性を備えるＰＴＣ素子として、冷却及び発熱作動は発熱素子２０に供給させる直流電圧の供給方向を変形（例えば、熱電素子２０を冷却素子に作動させようとする際には一側の端子に正極性（＋）電圧を供給して、他側の端子には負極性（−）電圧を供給すればよく、これと反対に発熱素子で作動させようとする際には一側の端子に負極性（−）電圧を供給して、他側の端子には正極性（＋）電圧を供給すればよい）をさせればよい。
【００５４】
また、本発明では洗浄水排出口４６を本発明装置と別個に外側に設置される洗浄水捕集容器（図示せず）に連結し一定時間以上トラップユニットに停滞させることにより各種の副産物が溶けている状態を備える洗浄水を排出する時別途の洗浄水捕集筒を通じて捕集し環境汚染が発生しないよう後処理できるようにして、またトラップユニット５と連結した乾燥気体排気口４８は真空ポンプ２と連結される副産物排出口４４に連結し清掃中のトラップユニット５を通過した乾燥気体が外部に流出せず、真空ポンプ２を通じて図示省略した気体捕集口に捕集されるようにした。
【００５５】
一方、本発明では必要によってトラップユニット５等と連結される乾燥気体供給口及び乾燥気体排気口４７、４８と別個に乾燥気体供給バルブ及び乾燥気体排気バルブ１８’、１９’を具備した乾燥気体供給口及び乾燥気体排気口４７’、４８’をケース４の上蓋体及び下蓋体４１、４２を通じてケース４の内部に付加的に設置するが、乾燥気体排気口４８’は真空ポンプ２と連結する副産物排出口４４に連結させる。
【００５６】
よって、副産物が充満したトラップユニット５を清掃完了した新たなトラップユニット５に交替するためにトラップとプレート連結及び分離手段８は作動させ上、下プレート６，７とトラップユニット５等を相互分離することにより副産物が捕集された状態のトラップユニットからケース内部に流出され汚染された状態のケース４の内部を貫通するよう乾燥気体を乾燥気体供給口及び乾燥気体排気口４７’、４８’を通じて供給及び排出させる方法を通じて汚染されたケース４の内部を清潔に清掃することができる。
【００５７】
一方、制御部１０には本発明装置を利用し半導体製造工程で発生する各種副産物を捕集している際、現在作動中のトラップユニット５の圧力変化に応ずる交換時期お知らせ信号がプロセスチャンバー１から入力されるのかを継続的に検出する。
【００５８】
即ち、正常な状態からプロセスチャンバー１で発生した副産物等が捕集装置内に設置された数個のトラップユニット５の中の現在副産物流入口４３と結合された状態のトラップユニット５内に捕集されるが、半導体プロセスが進行するよう該当トラップユニット５に捕集される全体量が次第に増えて、結局プロセスチャンバー１から真空ポンプ２に至る全体流路をトラップユニット５が遮断する。
【００５９】
このように、プロセスチャンバー１と真空ポンプ２との間のトラップユニット５が完全に塞がる前に新たなトラップユニットに自動交替されなければならないが、プロセスチャンバー１が自動交替が必要だということを認識している。
【００６０】
トラップユニット５の流路が狭くなるにしたがい真空ポンプ２によるプロセスチャンバー１の真空維持が困難となり、結局プロセスチャンバー１の圧力上昇及び圧力調節障害をもたらす。
【００６１】
また、プロセスチャンバー１で進行された生産量や生産時間でも現在副産物が捕集中のトラップユニット５に捕集された量を推定できる。
【００６２】
よって、圧力上昇、生産量、生産時間などにより判断された自動交替信号がプロセスチャンバー１から制御部１０に伝達され捕集ユニットの自動交替手続に入る。
【００６３】
この際の圧力とはプロセスチャンバー１からウエハープロセッシングに適用される圧力のことをいうが、この圧力は適用プロセスにより異なり、もしも、トラップユニット５が塞がってプロセス圧力よりさらに低い圧力で維持できないなら、プロセス圧力をコントロールし難いため、トラップユニット５の交替時期に認識される。
【００６４】
前記において、プロセスチャンバー１がこれを認識しトラップユニット５に交替時期を制御部１０に伝えて、ある程度の圧力上昇がなされた時交替時期信号を送るのかはプロセスチャンバーの適用工程にかかっている。
【００６５】
一例として、現在量産中のプロセスチャンバーの工程圧力は２Ｔｏｒｒになっていて、圧力がこれ以上上昇し２Ｔｏｒｒの圧力調節が困難な時には、プロセスチャンバーはアラームを発生させてトラップ交替が必要となる。
【００６６】
圧力設定部１０５を通じたトラップユニット５とケース４内部の圧力差の設定はトラップユニット５を収縮させても圧力差による問題を発生させないために２空間の圧力差を約０．１Ｔｏｒｒ（１００ｍＴｏｒｒ）以下に設定した。
【００６７】
このようにプロセスチャンバー１から自動交替信号が入ると、制御部１０はまず上部隔離バルブ１４を閉じてプロセスチャンバー１とトラップユニット５との間の捕集装置を隔離させる。
【００６８】
この時、下部隔離バルブ１５は開いておいてプロセス領域トラップユニット５のポンピングをそのまま維持する。
【００６９】
また、洗浄領域にある残りの２個のトラップユニット５も真空状態を作るために各々のトラップユニットと連結された乾燥気体排気バルブ１９を開くと同時にケース４の内部も真空状態を作るために副産物排出口４４との間に連結された乾燥気体排気バルブ１９を開くことで、結局、ケース４の内部とトラップユニット５の内部が全て真空状態になる。
【００７０】
一方、トラップユニット５の自動交替手続のためにはトラップユニット５の上部及び下部のシーリング（sealing）部分が開放されていなければならないので、ケース４内のトラップユニット５内部とそれ以外の空間の圧力差があってはならず、これを事前に確認しておかなければならない。
【００７１】
よって、制御部１０では副産物が捕集されたトラップユニット５内の圧力を圧力ゲージ１２で読んで、トラップユニット５の外部空間即ち、ケース４内の圧力を圧力ゲージ１３で読んだ後、現在作動中のトラップユニット５の引き入れ及び排出圧力差（ｐｇ１−ｐｇ２＝ｐｇ）を比較する。
【００７２】
その結果設定値（例えば１００ｍＴｏｒｒ）より大きいと（即ち、│pg│≧設定値）、各トラップユニット５等とそれ以外の空間（即ち、ケース４内部）等をポンピングするために各バルブを前述したように開放状態を維持して、２つの圧力ゲージ１２、１３の圧力差が設定値以下（│pg│＜設定値）なら清掃後待機中の一側及び他側のトラップユニット５に連結された乾燥気体排気バルブ１９と下部隔離バルブ１５を閉じる。
【００７３】
続いて、トラップユニット５の全体の長さが短くなるようトラップとプレート連結及び分離手段８を収縮作動させ各トラップユニット５の上部及び下部を上プレート及び下プレート６，７から離隔させた後、洗浄ラインを副産物捕集ラインから分離するよう上部及び下部隔離バルブ１４、１５を閉じる。
【００７４】
この時、トラップとプレート連結及び分離手段８は前述したとおり、トラップユニット５の上部及び下部にはベローズ８４が収縮及び伸長可能に設置されていて、ベローズハウジング８３の最上下部には上プレート及び下プレート６，７と密着しシーリングするようＯリング８６が設置されていて、ベローズ８４を図１２の（ａ）のように収縮させたり図１２の（ｂ）のように伸長させたりするベローズハウジング８３の外郭面にはねじ部８３１が具備されていて、これと対をなすよう上部及び下部エンコーダモータ８１のローター８２内部にはねじ山８２１が形成されている。
【００７５】
また、ローター８２の外郭には駆動のためのエンコーダモータ８１が分離しない形態で結合されていて、ローター８２とベローズハウジング８３との間にはトラップユニット５の上下部が上プレート及び下プレート６，７と強く密着するよう助けるスプリング８５が設けられている。
【００７６】
よって、エンコーダモータ８１のローター８２がベローズハウジング８３を上下に動かすことで、ベローズ８４が伸長及び収縮しトラップユニット５の上部及び下部が上プレート及び下プレート６，７から分離または密着して、この時スプリング８５が密着する力を補助することになる。
【００７７】
一方、前記のように数個のトラップユニット５をトラップとプレート連結及び分離手段８を利用し収縮させた制御部１０ではサーボモータ９を定められた方向に駆動させトラップユニット５等の位置を変化させる。
【００７８】
この際、トラップユニット５等を回転させるサーボモータ９の軸はトラップユニット５を回転させる垂直軸１１と固定具１１’で相互連結されているため、サーボモータ９の回転向きに応じてトラップユニット５等が垂直軸１１と共に回転し位置変化がなされて、サーボモータ９は３個のトラップユニット５を時計方向または反時計方向に１２０度回転させられる。
【００７９】
もちろん、この角度はトラップユニット５の設置個数により変化されることができ、もしも２個の場合は１８０度、４個の場合は９０度になるであろう。
【００８０】
このように、トラップユニット５等の位置変化が完了すると、制御部１０ではトラップとプレート連結及び分離手段８を以前の反対方向に作動即ち、伸長するよう作動させ各々のトラップユニット５の上部及び下部が上プレート及び下プレート６，７と密着し気密を維持させる。
【００８１】
この後、以前に副産物が捕集されたトラップユニット５の洗浄のために上、下部隔離バルブ１４、１５と洗浄水供給バルブ１６を各々開いて、以前に副産物が捕集された状態を備えるトラップユニット５内に一定量の洗浄水を供給して副産物が洗浄水内で溶けるよう設定時間（即ち、２〜５分）の間その状態を維持させた後、洗浄水排出バルブ１７を開いて洗浄水を排出する過程を設定回数（即ち、副産物が十分溶ける回数、例えば４〜６回）だけ繰り返す。
【００８２】
このように洗浄が完了すると、乾燥効果を高めるために各々のトラップユニット５の外側に設置されている熱電素子２０等を設定時間（例えば２０〜３０分）だけ駆動させトラップユニット５等をヒーティングさせると同時に乾燥気体供給バルブ１８及び洗浄水排出バルブ１７を開いて乾燥気体と洗浄水分子を排出させる。
【００８３】
このようにヒーティングと同時に乾燥気体を設定時間（即ち、２０〜３０分）の間供給しトラップユニット５の洗浄及び乾燥が完了すると、熱電素子２０に供給される電源を遮断しヒーティングを遮断して乾燥気体供給バルブ１８及び洗浄水排出バルブ１７を閉じて洗浄を完了した後、再び交替後捕集のために待機状態に入る。
【００８４】
このように自動交替されたトラップユニット５の捕集量が増加しプロセスチャンバー１から自動交替信号が入ると、前記で説明した過程どおりに自動交替と洗浄が反復的になされるが、ただトラップユニット５を回転させるサーボモータ９の回転方向とどの洗浄領域が洗浄されるのかは異なることがある。
【００８５】
例えば、サーボモータ９が認識しているエンコーダの位置を０から時計方向へ１回転を３６０度に定めた時、現在エンコーダの位置が０ならば、３個のトラップユニットを備えた捕集装置でトラップユニットを自動交替する際、サーボモータ９は時計方向に１２０度回転して、一側（例えば第１洗浄領域）のトラップユニットが洗浄される。
【００８６】
また、現在エンコーダの位置が１２０度ならば、サーボモータ９は反時計方向に２４０度回転して、やはり一側（例えば第１洗浄領域）のトラップユニットが洗浄される。
【００８７】
また、現在エンコーダ位置が２４０度ならばサーボモータ９は時計方向に１２０度回転して、やはり一側の第１洗浄領域トラップユニットが洗浄される。
【００８８】
上述のように、サーボモータ９の回転方法が定められると、第１洗浄領域で洗浄がなされて、この反対に回転方法が定められると、第２洗浄領域で洗浄がなされる。
【００８９】
上述した実施例は本発明の最も望ましい例について説明したものだが、前記実施例にだけ限定されず、本発明の技術思想を逸脱しない範囲内で多様な変形が可能なことは当業者において明白である。
【符号の説明】
【００９０】
１ プロセスチャンバー
２ 真空ポンプ
４ ケース
５ トラップユニット
６，７ 上プレート及び下プレート
８ トラップとプレート連結及び分離手段
９ サーボモータ
１０ 制御部
１１ 垂直軸
１１’ 固定具
１２、１３ 圧力ゲージ
１４、１５ 上部隔離バルブ及び下部隔離バルブ
１６、１７ 洗浄水供給バルブ及び洗浄水排出バルブ
１８、１８’、１９、１９’ 乾燥気体供給バルブ及び乾燥気体排気バルブ
２０ 熱電素子
４１、４２ 上蓋体及び下蓋体
４３、４４ 副産物流入口及び副産物排出口
４５、４６ 洗浄水供給口及び洗浄水排出口
４７、４７’、４８、４８’ 乾燥気体供給口及び乾燥気体排気口
８１ エンコーダモータ
８２ ローター
８３ ベローズハウジング
８４ ベローズ
８５ スプリング
８６ Ｏリング
１０１ 圧力差比較部
１０２ 洗浄水供給時間設定用タイマ
１０３ 乾燥気体供給時間設定用タイマ
１０４ 洗浄回数設定部
１０５ 圧力設定部
８２１ ねじ山
８３１ ねじ部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体生産ライン上で発生する副産物を捕集する自動交替式副産物捕集装置であって、各種の副産物を捕集するトラップが上部及び下部が開いたケースの内部に設けられ、副産物の流入口及び排出口を具備した蓋体が上開口部及び下開口部を密閉するようにプロセスチャンバーと真空ポンプとの間に設置され、
垂直軸の周囲に一定角度をおいて固定設置され、サーボモータの駆動方向に応じて上プレートと下プレートとの間で左右に回動し、いずれか一個が副産物を捕集し残りは清掃が反復的になされる、数個のトラップユニットと、
前記トラップユニットが固定される垂直軸を軸支する上プレート及び下プレートであり、前記垂直軸が当該上プレート及び下プレート中央部を貫通し、当該上プレート及び下プレートが、一定の間隔だけ上蓋体及び下蓋体から離れて設置され、前記ケースの上部及び下部においてトラップユニットの上開口部及び下開口部に接触し、副産物流入口及び副産物排出口と、洗浄水供給口及び洗浄水排出口と、乾燥気体供給口及び乾燥気体排気口を各トラップユニットに選択的に連結させる、上プレート及び下プレートと、
平常時には伸長して前記上プレート及び下プレートとユニットとの間の気密を維持させて、トラップユニットの交替のためにトラップユニットを一定方向に回動させる時には収縮してトラップユニットを円滑に回動させる、トラップ及びプレート連結及び分離手段と、
前記垂直軸の低端部に軸が連結された状態で前記下プレートの底面に固定設置され、制御部の出力信号に応じて正、逆方向に回動し、前記トラップユニットを一定角度範囲内で回転させるサーボモータと、
制御プログラムに従い、前記サーボモータ、トラップ及びプレート連結及び分離手段、及び各種バルブの駆動を制御する制御部と、
から構成したことを特徴とする半導体生産ラインでの自動交替式副産物捕集装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記ケース内のトラップユニットは２個または３個または４個を１８０度または１２０度または９０度の角度をおいて選択的に設置したことを特徴とする半導体生産ラインでの自動交替式副産物捕集装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記副産物流入口とケース上には、現在副産物を捕集しているトラップユニット及びケース内の圧力を各々検出し表示すると同時に検出圧力信号を制御部に各々伝達しトラップユニットの交替時期を知らせる圧力ゲージを各々付加的に設置したことを特徴とする半導体生産ラインでの自動交替式副産物捕集装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記副産物の流入口及び排出口上には特定のトラップユニットに流入されたり、該当トラップユニットを通じて排出される副産物の流入及び排出を制御する上部隔離バルブ及び下部隔離バルブを各々付加的に設置したことを特徴とする半導体生産ラインでの自動交替式副産物捕集装置。
【請求項５】
請求項１において、
前記洗浄水供給口及び洗浄水排出口と乾燥気体供給口及び乾燥気体排気口には、洗浄水及び乾燥気体の供給及び排出を制御する洗浄水供給バルブ及び洗浄水排出バルブと乾燥気体供給バルブ及び乾燥気体排気バルブとをさらに具備させたことを特徴とする半導体生産ラインでの自動交替式副産物捕集装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５の中からいずれか一項において、
前記制御部にはケースの内部圧力と副産物を捕集中のトラップユニットの圧力差を検出する圧力差比較部と、洗浄水及び乾燥気体供給時間設定用タイマー、洗浄回数及び圧力設定部とが具備されたことを特徴とする半導体生産ラインでの自動交替式副産物捕集装置。
【請求項７】
請求項１において、
前記トラップユニット等の外側には副産物の捕集時には冷却機能を実行して、洗浄後の乾燥時には発熱機能をする熱電素子等を付加的に設置したことを特徴とする半導体生産ラインでの自動交替式副産物捕集装置。
【請求項８】
請求項１において、
前記トラップユニットと連結した乾燥気体排気口は真空ポンプと連結される副産物排出口に連結したことを特徴とする半導体生産ラインでの自動交替式副産物捕集装置。
【請求項９】
請求項１において、
前記ケースの上蓋体及び下蓋体を通じてその内部に貫通するよう乾燥気体供給バルブ及び乾燥気体排気バルブを具備した乾燥気体供給口及び乾燥気体排気口を各々付加的に設置するが、前記乾燥気体排気口は真空ポンプと連結される副産物排出口に連結したことを特徴とする半導体生産ラインでの自動交替式副産物捕集装置。
【請求項１０】
請求項１において、
前記トラップとプレート連結及び分離手段は、上蓋体及び下蓋体と上プレート及び下プレートとの間または前記トラップユニットの上開口部及び下開口部周辺の中からいずれか片側に選択的に設置されたことを特徴とする半導体生産ラインでの自動交替式副産物捕集装置。
【請求項１１】
請求項１０において、
前記トラップユニットの上開口部及び下開口部周辺に設置されたトラップとプレート連結及び分離手段は、
内面にベローズハウジングのねじ部と結合されるねじ山が形成されたリング型ローターを具備して前記トラップユニットの上開口部及び下開口部の周辺に固定設置されるエンコーダモータと、
外側に前記エンコーダモータのローターとねじ結合されるねじ部を具備して前記エンコーダモータとロータの内側に設置されエンコーダモータの駆動方向に従いベローズを収縮及び伸長させ上プレート及び下プレートと密着したり、そこから離隔したりするベローズハウジングと、
外側端部は前記ベローズハウジングの内側上端または下端部に溶接固定されて、内側端部は前記トラップユニットの上開口部及び下開口部の内側に溶接固定された形態で設置され、前記エンコーダモータのローターと結合したベローズハウジングの昇降移動方向及び移動距離に従い収縮及び伸長しベローズハウジングとトラップユニットとの間の気密状態を維持させるベローズと、
から構成されたことを特徴とする半導体生産ラインでの自動交替式副産物捕集装置。
【請求項１２】
請求項１１において、
前記ローターとねじ結合されたベローズハウジングの端部とトラップユニットの上面及び下面との間には、ベローズハウジングを上プレート及び下プレート側に押すスプリングとを付加的に設置したことを特徴とする半導体生産ラインでの自動交替式副産物捕集装置。
【請求項１３】
請求項１２において、
前記ベローズハウジングの外側上面及び下面にはベローズハウジングと上プレート及び下プレート間との接触部を密閉させるOリングをさらに設置したことを特徴とする半導体生産ラインでの自動交替式副産物捕集装置。
【請求項１４】
現在作動中のトラップユニットの圧力変化に応ずる交換時期お知らせ信号がプロセスチャンバーから制御部に入力されると、副産物流入口に設置されている上部隔離バルブを閉じて、副産物排出口に設置されている下部隔離バルブをオープンさせた後清掃が完了した状態で待機中の一側及び他側のトラップユニットに連結された乾燥気体排気バルブを開いて、ケースと副産物排出口との間に連結された乾燥気体排気バルブを開く段階と、
現在作動中のトラップユニットの引き入れ及び排出の圧力差を比較した結果、設定値以下なら清掃後待機中の一側及び他側のトラップユニットに連結した乾燥気体排気バルブと下部隔離バルブを閉じて、トラップとプレート連結及び分離手段が収縮するよう作動させ、各トラップユニットの上部及び下部を上プレート及び下プレートから離隔させる段階と、
サーボモータを定められた方向へ駆動させトラップユニット等の位置を変化させた後トラップとプレート連結及び分離手段が伸長するよう作動させ、各々のトラップユニットの上部及び下部が上プレート及び下プレートと密着し気密を維持させる段階と、
上部隔離バルブ及び下部隔離バルブを各々開いて以前に副産物が捕集された状態を備えるトラップユニット内に一定量の洗浄水を供給して設定時間の間その状態を維持させた後、洗浄水排出バルブを開いて洗浄水を排出する過程を設定回数だけ反復する段階と、
各々のトラップユニットの外側に設置された熱電素子等を設定時間だけ駆動させトラップユニット等をヒーティングさせると同時に乾燥気体供給バルブ及び洗浄水排出バルブを開く段階と、
設定時間が経過するとヒーティングを遮断して乾燥気体供給バルブ及び洗浄水排出バルブを閉じて洗浄を完了する段階と、
からなることを特徴とする半導体生産ラインでの自動交替式副産物捕集装置の制御方法。
【請求項１５】
請求項１４において、
前記洗浄水供給後の待機時間は２〜５分で、洗浄水の供給及び排出回数は４〜６回で、乾燥気体供給及び熱電素子を通じたヒーティング時間は２０〜３０分であることを特徴とする半導体生産ラインでの自動交替式副産物捕集装置の制御方法。
【請求項１】
半導体生産ライン上で発生する副産物を捕集する自動交替式副産物捕集装置であって、各種の副産物を捕集するトラップが上部及び下部が開いたケースの内部に設けられ、副産物の流入口及び排出口を具備した蓋体が上開口部及び下開口部を密閉するようにプロセスチャンバーと真空ポンプとの間に設置され、
垂直軸の周囲に一定角度をおいて固定設置され、サーボモータの駆動方向に応じて上プレートと下プレートとの間で左右に回動し、いずれか一個が副産物を捕集し残りは清掃が反復的になされる、数個のトラップユニットと、
前記トラップユニットが固定される垂直軸を軸支する上プレート及び下プレートであり、前記垂直軸が当該上プレート及び下プレート中央部を貫通し、当該上プレート及び下プレートが、一定の間隔だけ上蓋体及び下蓋体から離れて設置され、前記ケースの上部及び下部においてトラップユニットの上開口部及び下開口部に接触し、副産物流入口及び副産物排出口と、洗浄水供給口及び洗浄水排出口と、乾燥気体供給口及び乾燥気体排気口を各トラップユニットに選択的に連結させる、上プレート及び下プレートと、
平常時には伸長して前記上プレート及び下プレートとユニットとの間の気密を維持させて、トラップユニットの交替のためにトラップユニットを一定方向に回動させる時には収縮してトラップユニットを円滑に回動させる、トラップ及びプレート連結及び分離手段と、
前記垂直軸の低端部に軸が連結された状態で前記下プレートの底面に固定設置され、制御部の出力信号に応じて正、逆方向に回動し、前記トラップユニットを一定角度範囲内で回転させるサーボモータと、
制御プログラムに従い、前記サーボモータ、トラップ及びプレート連結及び分離手段、及び各種バルブの駆動を制御する制御部と、
から構成したことを特徴とする半導体生産ラインでの自動交替式副産物捕集装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記ケース内のトラップユニットは２個または３個または４個を１８０度または１２０度または９０度の角度をおいて選択的に設置したことを特徴とする半導体生産ラインでの自動交替式副産物捕集装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記副産物流入口とケース上には、現在副産物を捕集しているトラップユニット及びケース内の圧力を各々検出し表示すると同時に検出圧力信号を制御部に各々伝達しトラップユニットの交替時期を知らせる圧力ゲージを各々付加的に設置したことを特徴とする半導体生産ラインでの自動交替式副産物捕集装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記副産物の流入口及び排出口上には特定のトラップユニットに流入されたり、該当トラップユニットを通じて排出される副産物の流入及び排出を制御する上部隔離バルブ及び下部隔離バルブを各々付加的に設置したことを特徴とする半導体生産ラインでの自動交替式副産物捕集装置。
【請求項５】
請求項１において、
前記洗浄水供給口及び洗浄水排出口と乾燥気体供給口及び乾燥気体排気口には、洗浄水及び乾燥気体の供給及び排出を制御する洗浄水供給バルブ及び洗浄水排出バルブと乾燥気体供給バルブ及び乾燥気体排気バルブとをさらに具備させたことを特徴とする半導体生産ラインでの自動交替式副産物捕集装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５の中からいずれか一項において、
前記制御部にはケースの内部圧力と副産物を捕集中のトラップユニットの圧力差を検出する圧力差比較部と、洗浄水及び乾燥気体供給時間設定用タイマー、洗浄回数及び圧力設定部とが具備されたことを特徴とする半導体生産ラインでの自動交替式副産物捕集装置。
【請求項７】
請求項１において、
前記トラップユニット等の外側には副産物の捕集時には冷却機能を実行して、洗浄後の乾燥時には発熱機能をする熱電素子等を付加的に設置したことを特徴とする半導体生産ラインでの自動交替式副産物捕集装置。
【請求項８】
請求項１において、
前記トラップユニットと連結した乾燥気体排気口は真空ポンプと連結される副産物排出口に連結したことを特徴とする半導体生産ラインでの自動交替式副産物捕集装置。
【請求項９】
請求項１において、
前記ケースの上蓋体及び下蓋体を通じてその内部に貫通するよう乾燥気体供給バルブ及び乾燥気体排気バルブを具備した乾燥気体供給口及び乾燥気体排気口を各々付加的に設置するが、前記乾燥気体排気口は真空ポンプと連結される副産物排出口に連結したことを特徴とする半導体生産ラインでの自動交替式副産物捕集装置。
【請求項１０】
請求項１において、
前記トラップとプレート連結及び分離手段は、上蓋体及び下蓋体と上プレート及び下プレートとの間または前記トラップユニットの上開口部及び下開口部周辺の中からいずれか片側に選択的に設置されたことを特徴とする半導体生産ラインでの自動交替式副産物捕集装置。
【請求項１１】
請求項１０において、
前記トラップユニットの上開口部及び下開口部周辺に設置されたトラップとプレート連結及び分離手段は、
内面にベローズハウジングのねじ部と結合されるねじ山が形成されたリング型ローターを具備して前記トラップユニットの上開口部及び下開口部の周辺に固定設置されるエンコーダモータと、
外側に前記エンコーダモータのローターとねじ結合されるねじ部を具備して前記エンコーダモータとロータの内側に設置されエンコーダモータの駆動方向に従いベローズを収縮及び伸長させ上プレート及び下プレートと密着したり、そこから離隔したりするベローズハウジングと、
外側端部は前記ベローズハウジングの内側上端または下端部に溶接固定されて、内側端部は前記トラップユニットの上開口部及び下開口部の内側に溶接固定された形態で設置され、前記エンコーダモータのローターと結合したベローズハウジングの昇降移動方向及び移動距離に従い収縮及び伸長しベローズハウジングとトラップユニットとの間の気密状態を維持させるベローズと、
から構成されたことを特徴とする半導体生産ラインでの自動交替式副産物捕集装置。
【請求項１２】
請求項１１において、
前記ローターとねじ結合されたベローズハウジングの端部とトラップユニットの上面及び下面との間には、ベローズハウジングを上プレート及び下プレート側に押すスプリングとを付加的に設置したことを特徴とする半導体生産ラインでの自動交替式副産物捕集装置。
【請求項１３】
請求項１２において、
前記ベローズハウジングの外側上面及び下面にはベローズハウジングと上プレート及び下プレート間との接触部を密閉させるOリングをさらに設置したことを特徴とする半導体生産ラインでの自動交替式副産物捕集装置。
【請求項１４】
現在作動中のトラップユニットの圧力変化に応ずる交換時期お知らせ信号がプロセスチャンバーから制御部に入力されると、副産物流入口に設置されている上部隔離バルブを閉じて、副産物排出口に設置されている下部隔離バルブをオープンさせた後清掃が完了した状態で待機中の一側及び他側のトラップユニットに連結された乾燥気体排気バルブを開いて、ケースと副産物排出口との間に連結された乾燥気体排気バルブを開く段階と、
現在作動中のトラップユニットの引き入れ及び排出の圧力差を比較した結果、設定値以下なら清掃後待機中の一側及び他側のトラップユニットに連結した乾燥気体排気バルブと下部隔離バルブを閉じて、トラップとプレート連結及び分離手段が収縮するよう作動させ、各トラップユニットの上部及び下部を上プレート及び下プレートから離隔させる段階と、
サーボモータを定められた方向へ駆動させトラップユニット等の位置を変化させた後トラップとプレート連結及び分離手段が伸長するよう作動させ、各々のトラップユニットの上部及び下部が上プレート及び下プレートと密着し気密を維持させる段階と、
上部隔離バルブ及び下部隔離バルブを各々開いて以前に副産物が捕集された状態を備えるトラップユニット内に一定量の洗浄水を供給して設定時間の間その状態を維持させた後、洗浄水排出バルブを開いて洗浄水を排出する過程を設定回数だけ反復する段階と、
各々のトラップユニットの外側に設置された熱電素子等を設定時間だけ駆動させトラップユニット等をヒーティングさせると同時に乾燥気体供給バルブ及び洗浄水排出バルブを開く段階と、
設定時間が経過するとヒーティングを遮断して乾燥気体供給バルブ及び洗浄水排出バルブを閉じて洗浄を完了する段階と、
からなることを特徴とする半導体生産ラインでの自動交替式副産物捕集装置の制御方法。
【請求項１５】
請求項１４において、
前記洗浄水供給後の待機時間は２〜５分で、洗浄水の供給及び排出回数は４〜６回で、乾燥気体供給及び熱電素子を通じたヒーティング時間は２０〜３０分であることを特徴とする半導体生産ラインでの自動交替式副産物捕集装置の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公表番号】特表２００９−５４２４３８（Ｐ２００９−５４２４３８Ａ）
【公表日】平成２１年１２月３日（２００９．１２．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５１９３５１（Ｐ２００９−５１９３５１）
【出願日】平成１８年９月８日（２００６．９．８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２００６／００３５７５
【国際公開番号】ＷＯ２００８／００７８２４
【国際公開日】平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【出願人】（５０９０１１６９５）ミラエボ カンパニー リミテッド (1)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年１２月３日（２００９．１２．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月８日（２００６．９．８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２００６／００３５７５
【国際公開番号】ＷＯ２００８／００７８２４
【国際公開日】平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【出願人】（５０９０１１６９５）ミラエボ カンパニー リミテッド (1)
【Ｆターム（参考）】
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