KR100936250B1 - 스크러버 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스크러버 장치에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 반도체 제조공정 중 발생되는 산성 가스와 6가 크롬 화합물 가스를 동시에 제거하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 해결하고자 하는 기술적 과제는 이온 교환 섬유 및 환원제를 사용하여 장비 가동률을 향상 시키며, 산성가스와 6가 크롬 화합물로 인해 발생되는 환경오염을 방지할 수 있으므로, 친환경적으로 가스를 세정하는 데 있다.
이를 위해 본 발명은 반도체 공정 중에 발생되는 가스에 포함되어 있는 산성 가스를 제거하는 제1처리부와, 제1처리부에서 산성가스가 제거된 가스가 공급되면 6가 크롬 화합물 가스를 제거하는 제2처리부를 포함하는 스크러버 장치를 개시한다.
스크러버, 산성 가스, 6가 크롬 화합물, 이온교환 섬유, 환원제
Description
본 발명은 스크러버 장치에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 반도체 제조 공정 중 발생되는 산성 가스와 6가 크롬 화합물 가스를 동시에 제거할 수 있는 스크러버 장치에 관한 것이다.
일반적인 반도체 소자의 제조 공정과, 액정의 제조 공정에 있어서, 공정 진행 후에 배출되는 가스는 유독성 및 가연성이 있어서, 배기 시 유해한 성분을 제거해야 한다. 반도체 소자의 제조공정 중 에칭(etching) 공정에서는, 플루오린 가스(fluorine gas), 클로라인 가스(chlorine gas), 브로마인 가스(bromine gas)등이 사용된다. 그리고 액정 제조 공정 중에는 크롬(Cr)화합물 가스와 염소(Cl2)가스를 동시에 사용하는 공정이 도입된다.
종래에는 유해 가스를 제거하기 위해 고온의 플라즈마를 이용하였다. 그러나 고온의 플라즈마를 이용하는 처리법은 플라즈마 토치의 수명이 짧아 토치 교체시(15일 내지 30일)에 장비를 다운(down)해야 하고, 플라즈마를 이용한 유해가스의 제거는 플루오르 가스와 염소(Cl2)와 같은 산성가스를 완벽하게 열분해 하지 못하 여, 또 다른 부생성물(By-Product)를 생성함으로써, 인체에 유해하고 설비를 부식시킨다. 그리고 액정 제조 공정 중에 사용되는 6가 크롬의 경우에는 대기 및 수질 환경 보전법에 규제가 엄격하여 액정 제조 공정 중 신공정 도입 자체가 매우 어려운게 현실이다. 상기 6가 크롬 화합물(chromate compounds)은 1875℃이상의 온도에서 분해가 가능한 난 분해성 성분이며, 물에 잘 녹지 않아 중금속 성분으로 그대로 수질 및 대기 중에 배출시 환경 및 인체에 심각한 오염을 유발할 수 있다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 반도체 제조 공정 중 발생되는 산성 가스와 6가 크롬 화합물 가스를 동시에 제거 할 수 있는 스크러버 장치를 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 스크러버 장치는 반도체 공정 중에 발생되는 가스에 포함되어 있는 산성 가스를 제거하는 제1처리부와, 상기 제1처리부에서 산성가스가 제거된 가스가 공급되면 6가 크롬 화합물 가스를 제거하는 제2처리부를 포함할 수 있다.
상기 제1처리부는 상자형상으로 내부에 중공이 형성된 제1캐비닛과, 상기 제1캐비닛의 상부에 형성되어, 상기 제1캐비닛으로 반도체 공정 중 발생된 가스를 유입하는 가스 유입부와, 상기 제1캐비닛의 내부에 부착된 이온교환 섬유 및 상기 제1캐비닛의 하부에 형성되어, 산성 가스가 제거된 가스를 제2처리부로 유출하는 가스 유출부로 이루어질 수 있다.
상기 제2처리부는 상기 제1처리부의 하부에 장착되며, 내부에는 환원재 수용액을 포함하는 제2캐비닛 및 상기 제2캐비닛으로 환원제를 투입하기 위한 환원제 투입부로 이루어질 수 있다.
상기 제2처리부는 상기 제2캐비닛에 연결되어 상기 환원제를 순환시키는 순환 펌프가 더 포함할 수 있다.
상기 제2처리부는상기 환원제로 6가 크롬 화합물 가스를 제거한 후 발생된 폐수를 방류하기 위한 드레인 밸브 및, 상기 드레인 밸브를 통해 배출되는 폐수를 보관하기 위해 상기 제2캐비닛보다 더 낮은 위치에 형성된 보관용기가 더 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 스크러버 장치는 반도체 공정 중 발생되는 산성 가스와 6가 크롬 화합물 가스를 동시에 제거 할 수 있게 된다.
또한 상기와 같이 하여 본 발명에 의한 스크러버 장치는 이온 교환 섬유 및 환원제를 사용하여 장비 가동률을 향상 시키며, 산성가스와 6가 크롬 화합물로 인해 발생되는 환경오염을 방지할 수 있으므로, 친환경적으로 가스를 제거 할 수 있게 된다.
본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. 여기서, 명세서 전체를 통하여 유사한 구성 및 동작을 갖는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
도 1를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 스크러버 장치를 도시한 사시도가 도시되어 있으며, 도 2를 참조하면, 그의 내부 구조도가 도시되어 있다.
도 1과 도2 에 도시된 바와 같이, 스크러버 장치(100)는 제1처리부(110) 및 제2처리부(120)를 포함 한다.
우선 제1처리부(110)는 반도체 제조 공정 중 발생되는 가스 중 플루오르 가스와 염소 가스와 같은 산성가스를 제거한다. 상기 제1처리부(110)는 가스 유입부(111), 제1캐비닛(112), 이온 교환 섬유(113) 및 가스 유출부(114)를 포함한다.
상기 가스 유입부(111)는 상기 제1캐비닛(112)의 상부에 형성되며, 반도체 제조 공정 중 발생된 가스를 상기 제1캐비닛(112)으로 공급한다.
상기 제1캐비닛(112)은 상부에 가스 유입부(111)가 형성되고, 하부에 가스 유출부(114)가 형성된다. 그리고 상기 제1캐비닛(112)의 내부에는 이온 교환 섬유(113)가 부착된다. 상기 제1캐비닛(112)은 박스 형상으로 형성될 수 있으며, 내부에 이온 교환 섬유(113)가 부착되기 위해 형성된 중공을 포함한다. 상기 제1캐비닛(112)은 부식성이 강한 스테인 레스 스틸, 인코넬(inconel), 또는 이의 등가물로 형성될 수 있으나, 본 발명에서 제1캐비닛(112)의 재질을 한정하는 것은 아니다.
상기 이온 교환 섬유(113)는 상기 제1처리부(110)의 내부에 부착되며, 격자구조로 형성될 수 있다. 상기 가스 유입부(111)에서 유입된 가스에서 산성 가스는 상기 이온 교환 섬유(113)를 통해 알카리 중화되어 제거 된다. 상기 이온 교환 섬유(113)는 격자 구조의 이온셀과 산성 가스를 제거할 수 있는 음이온 및 양이온 교환 수지가 카트리지 형태로 상기 제1캐비닛(112)의 내부에 부착될 수 있으나, 본 발명에서 상기 이온 교환 섬유(113)의 재질 및 구조를 한정하는 것은 아니다.
상기 가스 유출부(114)는 상기 제1캐비닛(112)의 하부와 제2처리부(120) 사이에 형성되며, 제1캐비닛(112)의 내부에 이온 교환 섬유(113)를 통해 산성 가스가 제거된 가스를 상기 제2처리부(120)로 유출한다.
다음, 제2처리부(120)는 상기 제1처리부(110)의 하부에 장착되어, 상기 제1처리부(110)에서 산성 가스가 제거된 후에 가스 유출부(114)를 통해 유출되는 가스를 공급받아, 6가 크롬 화합물 가스를 제거한다. 상기 제2처리부(120)는 환원제 투입부(121), 제2캐비닛(122), 순환 펌프(123), 드레인 밸브(124) 및 보관 용기(125)를 포함한다.
상기 환원제 투입부(121)는 상기 제2캐비닛(122)의 상부에 형성되며, 상기 제2캐비닛(122) 내부로 6가 크롬 화합물 가스를 제거하기 위한 환원제를 공급한다.
상기 제2캐비닛(122)은 상부에 환원제 투입부(121)가 형성되고, 수평방향으로 순환 펌프(123)와 드레인 밸브(124)가 형성된다. 그리고 제2캐비닛(122)의 내부의 수용액에 환원제가 투입되어, 환원제 수용액이 생성된다. 상기 환원재 수용액은 제2캐비닛(122)의 내부로 유입된 6가 크롬 화합물 가스를 환원 처리한다. 이때, 처리된 6가 크롬 화합물 가스를 포함하는 환원재 수용액은 폐수가 되어 상기 드레인 밸브(124)를 통해서 외부로 배출된다.
상기 순환 펌프(123)는 상기 제2캐비닛(122)에 연결되어, 상기 제2캐비닛(122)의 내부에 수용되어 있는 환원제 수용액을 순환시킨다. 이와 같이 환원제 수용액이 순환함에 따라, 제2캐비닛(122)의 내부로 유입된 가스에서 상기 6가 크롬 화합물 가스가 제거 된다.
상기 드레인 밸브(124)는 상기 제2캐비닛(122)에서 수평방향으로 돌출되도록 형성되며, 상기 제2캐비닛(122)의 하측으로 돌출되도록 형성 될 수도 있다. 상기 드레인 밸브(124)는 생성된 폐수의 높이 보다 낮은 위치에 형성되어 외부의 보관용기(125)로 폐수가 배출되도록 하는 것이 바람직하다. 상기 드레인 밸브(124)와 제2캐비닛(122) 사이 또는 상기 드레인 밸브(124)와 상기 보관용기(125) 사이가 이격되었을 경우에는 폐수 배출라인(124a)이 더 형성될 수 있다.
상기 보관 용기(125)는 상기 드레인 밸브(124)를 통해 배출되는 6가 크롬 화합물 가스가 제거된 폐수를 보관한다. 그리고 상기 보관 용기(125)는 상기 제2캐비닛(122)보다 낮은 위치에 형성되어, 상기 제2캐비닛(122)에서 배출되는 폐수가 용이하게 배출되도록 한다.
상기 스크러버 장치(100)는 제1처리부(110)와 제2처리부(120)를 통해서 플루오르 가스나 염소가스와 같은 산성 가스와 6가 크롬 화합물 가스를 하나의 스크러버를 통해 제거할 수 있다.
그리고 제1처리부(110)의 이온 교환 섬유(113)는 종래의 플라즈마 토치에 비하여 오랜시간 재생하여 사용 가능하므로, 플라즈마 토치 교체를 위해 장비를 다운함으로써 발생되는 손실을 제거하여 장비 가동률을 증가 할 수 있으며, 고온 플라즈마를 이용할 때에 비하여 산성 가스 처리 효율이 증가할 수 있다.
그리고 제2처리부(120)는 종래의 스크러버 장치에서 제거 되지 않던 6가 크롬 화합물 가스를 환원제와 순환 펌프를 통해 제거하므로, 친환경적으로 가스를 제거할 수 있으며, 6가 크롬 화합물로 인해 발생되는 환경적인 오염을 방지할 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 스크러버 장치를 실시하기 위한 하나 의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스크러버 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스크러버 장치의 내부를 도시한 구조도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100; 스크러버 장치 110; 제1처리부
111; 제1 가스 유입부 112; 제1캐비닛
113; 이온 교환 섬유 114; 가스 유출부
120; 제2처리부 121;환원제 투입부
123; 순환 펌프 124; 드레인 밸브
125; 보관용기
Claims (5)
- 반도체 공정 중에 발생되는 가스에 포함되어 있는 산성 가스를 제거하는 제1처리부; 및상기 제1처리부에서 산성가스가 제거된 가스가 공급되면 6가 크롬 화합물 가스를 제거하는 제2처리부를 포함하며,상기 제2처리부는 상기 제1처리부의 하부에 장착되며, 내부에는 환원재 수용액을 포함하는 제2캐비닛; 및상기 제2캐비닛으로 환원제를 투입하기 위한 환원제 투입부로 이루어진 것을 특징으로 하는 스크러버 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 제1처리부는상자형상으로 내부에 중공이 형성된 제1캐비닛;상기 제1캐비닛의 상부에 형성되어, 상기 제1캐비닛으로 반도체 공정 중 발생된 가스를 유입하는 가스 유입부;상기 제1캐비닛의 내부에 부착된 이온교환 섬유; 및상기 제1캐비닛의 하부에 형성되어, 산성 가스가 제거된 가스를 제2처리부로 유출하는 가스 유출부로 이루어진 것을 특징으로 하는 스크러버 장치.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,상기 제2처리부는상기 제2캐비닛에 연결되어 상기 환원제를 순환시키는 순환 펌프가 더 포함된 것을 특징으로 하는 스크러버 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 제2처리부는상기 환원제로 6가 크롬 화합물 가스를 제거한 후 발생된 폐수를 방류하기 위한 드레인 밸브; 및상기 드레인 밸브를 통해 배출되는 폐수를 보관하기 위해 상기 제2캐비닛보다 더 낮은 위치에 형성된 보관용기가 더 포함된 것을 특징으로 하는 스크러버 장치.
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| KR101723399B1 (ko) | 2016-12-06 | 2017-04-05 | (주)유나 | 폐액 보관함 |
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| JP2001185539A (ja) | 1999-12-24 | 2001-07-06 | Toshiba Corp | ガス回収システムおよびガス回収方法 |
| KR20060050731A (ko) * | 2004-08-27 | 2006-05-19 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 반도체 제조 공정의 유출물 스트림으로부터 독성 가스성분을 저감시키는 방법 및 장치 |
-
2007
- 2007-12-14 KR KR1020070131354A patent/KR100936250B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
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