Journal of the Korean Institute of Gas (한국가스학회지)

The Korean Institute of GAS (한국가스학회)
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Analysis of Internal Flow and Control Speed for NH3 (Ammonia) Leakage Scenario of ALD Facility

ALD 설비의 NH3(Ammonia)누출 시나리오에 대한 내부유동 및 제어 속도 해석

  • Lee, Seoung-Sam (Dept. of Safety Engineering, Korea national University of Transportation) ;
  • An, Hyeong-hwan (Dept. of Safety Engineering, Korea national University of Transportation)
  • 이성삼 (한국교통대학교 안전공학전공) ;
  • 안형환 (한국교통대학교 안전공학전공)
  • Received : 2022.08.11
  • Accepted : 2022.09.15
  • Published : 2022.10.31
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Abstract

Atomic Layer Deposition (ALD) is a facility that deposits an atomic layer on a wafer by causing a chemical reaction after decomposition using heat or plasma by inputting two or more gases during the semiconductor process. The main gas used at this time is NH3 (Ammonia). NH3 has a relatively narrow explosive range with an upper limit (UFL) of 33.6% and a lower limit (LEL) of 15%, but it can explode if a large amount suddenly gathers in one place. It is Velocity and fatal if inhaled or in contact with the skin. NH3 (Ammonia) of ALD (Atomic Layer Deposition) facility is supplied to the chamber through the gas inlet and discharged after the reaction.

반도체 생산 설비 중 ALD는 열이나 플라즈마로 분해한 Gas를 Wafer에 증착시켜 원자층을 형성시키는 설비로 주로 인화성 물질인 NH3와 SIH4이 사용된다. 이중 NH3는 연소·폭발 범위가 상한(UFL) 33.6%, 하한(LEL) 15%로 폭발 범위가 비교적 좁지만 많은 양이 갑자기 한곳에 모이면 폭발할 수 있고, 피부에 닿거나 흡입하면 치명적이다. NH3는 ALD Gas inlet의 배관과 전기·기계 기구를 통해 Chamber로 공급되는데 많은 누출 가능점이 존재하여 누출 시 화재·폭발 또는 중독 사고로 이어질 수 있어 NH3 누출 시나리오에 대한 내부 유동과 제어 속도를 이해하고 고환기가 가능한 배기장치를 설계하는 것이 필요하여 본 연구자는 NH3의 누출시나리오를 CFD에 적용하여 내부유동과 제어 속도를 수치 분석하여 설계 시 반영할 수 있도록 하였다.

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