Journal of the Korean Vacuum Society (한국진공학회지)

The Korean Vacuum Society (한국진공학회)
권호 표지

Comparison of Utrasonic and Vibration Diagnostic Techniques for the Inspection of Pipes in CVD System

화학증착 시스템에서의 파이프내 오염입자 관찰을 위한 초음파 및 진동 진단법의 비교연구

  • Yun Ju-Young (Vacuum Center, Korea Research Institute of Standards and Science) ;
  • Seong Dae-Jin (Vacuum Center, Korea Research Institute of Standards and Science) ;
  • Shin Yong-Hyoen (Vacuum Center, Korea Research Institute of Standards and Science) ;
  • Lee Ji-Hun (Dept. of Materials Chemistry & Engineering, Konkuk University) ;
  • Moon Doo-Kyung (Dept. of Materials Chemistry & Engineering, Konkuk University) ;
  • Kang Sang-Woo (Vacuum Center, Korea Research Institute of Standards and Science)
  • 윤주영 (한국표준과학연구원 진공센터) ;
  • 성대진 (한국표준과학연구원 진공센터) ;
  • 신용현 (한국표준과학연구원 진공센터) ;
  • 이지훈 (건국대학교 신소재공학과) ;
  • 문두경 (건국대학교 신소재공학과) ;
  • 강상우 (한국표준과학연구원 진공센터)
  • Published : 2006.07.01
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Abstract

In examining particulate deposits in the pipes of a chemical vapor deposition (CVD) system, vibration diagnostics is compared and studied against ultrasonic diagnostics, The latter method involves pulsing the outer wall of pipes with an ultrasonic sensor and analyzing the resulting echo to observe particulate deposits inside pipes. Vibration diagnostics examines the existence of particulate deposits by analyzing the difference in the frequencies generated when a vibrator is adhered to the outer wall of pipes. With ultrasonic diagnostics, good test results were obtained only when particulate deposits were attached to the inner wall of the pipes, After some time, however, particulate deposits were not detected properly, as the ultrasonic wave failed to cross the fine gaps created between the inner wall of the pipe and the deposits. The ultrasonic wave bounced back because of the dried particulate deposits on the wall. Thus, it has been proven that the ultrasonic diagnostics is not an appropriate means of examining the particulate deposits in a vacuum, On the other hand, vibration diagnostics succeeded in detecting the particulate deposits regardless of the lapsed time. In conclusion, the vibration diagnostics is being expected as the effective method in monitoring the particulate deposits inside pipes in the CVD system where the desired behavior is reduced frequency along with the particulate deposits in comparison to the case where the pipe is clean.

화학증착 시스템의 파이프내 발생하는 오염입자의 진단을 위하여 초음파 및 진동진단법을 각각 비교, 연구하였다. 초음파 진단의 경우 파이프 외벽에 초음파 센서를 부착하여 펄스를 가한 후 에코 분석을 통해 파이프내벽의 오염입자를 관찰하였고 진동 진단의 경우 파이프외벽에 부착된 진통발생기를 통해 파이프에 인위적인 진동을 발생시켜 여기에서 발생되는 주파수 차이를 분석, 파이프내의 오염입자 여부를 관찰하였다. 초음파 진단의 경우, 오염입자가 파이프 내벽에 부착되어 있을 때는 효과가 좋았으나 오염입자가 시간이 지남에 따라 건조되어 파이프 내벽에서 떨어져 나와 파이프 내벽과 오염입자사이에 틈새가 생길 경우 초음파 펄스는 이 공간을 통과하지 못하고 파이프 내벽에서 다시 반사되어 오염입자를 진단하지 못하는 경우가 발생하였다. 따라서 초음파 진단법으로는 진공장비의 오염입자 관찰에 재현성을 보여주지 못하는 것으로 확인되었다. 반면 진동진단법의 경우 위와 같이 일정시간이 지난 동일한 샘플의 경우에서도 오염입자에 의한 차이가 관찰되었다, 즉 파이프내 오염입자가 존재시 새 파이프에 비해 진동음이 저주파대로 떨어짐이 확인되어 추후 화학증착 시스템의 파이프내 오염입자 모니터링 연구에 가장 효과적인 방법으로 기대된다.

Keywords

References

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