Analysis of Internal Flow and Control Speed for NH3 (Ammonia) Leakage Scenario of ALD Facility

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.

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

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.