KR101533623B1 - 반도체 제조 설비에서 배출되는 유독가스 처리 시스템 및 유독 가스 처리방법 - Google Patents

Abstract

본 발명 반도체 제조 설비에서 배출되는 유독가스 처리 시스템은 암모니아를 처리하기 위한 전처리 설비와, 유독가스와 혼합하여 불산을 제거하기 위한 수산화칼슘을 공급하는 약품주입 설비와, HF가스 처리 설비와, 처리 후에도 남는 염산 및 암모니아를 재처리하고 냄새 유발물질을 흡착하기 위한 HCl 및 NH₃처리 설비로 구성되는 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

반도체 제조 설비에서 배출되는 유독가스 처리 시스템 및 유독 가스 처리방법{Poisonous Gas Treatment System for Semiconductor Equipment and Method thereof}

일반적으로 반도체 제조 공정에서는 염산, 불산, 암모니아와 같은 유독 가스가 발생하여 작업자의 건강에 해를 주게 되고 이로 인한 설비의 부식도 급속히 진행하는 것이다. 본 발명은 상기와 같이 반도체 제조 공정에서 발생하는 유독가스를 효과적으로 처리하는 것에 관한 것이다. 또한, 상기와 같은 반도체 공정에서 발생하는 불소 가스의 처리는 소각 또는 플라즈마와 같은 열적 분해반응을 통하여 H₂O, CO₂, HF로 분해 전환할 수 있으며 이를 통하여 이산화탄소 배출량을 감축하여 지구 온난화 방지에 기여할 수 있는 것이다.

본 발명과 관련한 종래의 기술은 대한민국 공개 특허 제10-2010-0128778호에 개시되어 있는 것이다. 도 1은 종래의 흡착농축된 함불소가스 소각 공정도이다. 상기도 1에서 종래의 흡착농축된 함불소가스의 소각 공정은 반도체 공정에서 SiO₂의 미세분말이 함유된 1500 ~ 1700 ppm의 SF₆ 가스는 세공공정을 통해 제거되며 다시 SF₆가 함유된 희석가스는 활성탄 챔버로 공급되어 흡착되는 것이다. 또한 SF₆를 제외한 가스는 거의 질소로 구성된 것이고, 다시 탈착에 의해 농축된 가스는 소각로로 공급되어 소각로에서 천연가스와 공기에 의해 분해되어 HF와 CO₂, SO₂, H₂S로 변환되는 것이다. 또한 소각로에서 배출된 가스는 냉각탑으로 보내 분무에 의해 1200℃ 에서 80℃로 급속냉각 되는 것이다. 또한 배기가스 중의 HF 가스는 흡수탑에 의해 물에 흡수되며 흡수된 강산용액은 NaOH 같은 강알칼리에 의해 중화되어 Ca(OH)₂ 에 의해 CaF₂로 고정화되는 것이다.

상기와 같은 종래의 흡착농축된 함불소가스 소각을 통한 불소가스 처리방법은 반도체 공정에서 염산, 암모니아 및 불산 가스가 포함된 유독가스 처리에는 한계가 있는 것이다. 또한 상기와 같은 종래의 함불소가스 소각 처리 방법은 냉각탑 등이 필요하여 비용이 과다 소요되며, 유지관리가 어려운 문제점이 있는 것이다. 따라서 본 발명의 목적은 반도체 공정에서 염산, 암모니아, 불산가스 등이 배출되는 경우 처리하기 위한 것이다. 또한 본 발명의 다른 목적은 폐수 발생이 적은 건식 설비로 구성되며 유독 가스가 배출되는 경우 즉시 대응할 수 있는 것을 목적으로 하는 것이다.

상기와 같은 목적을 가진 본 발명 반도체 제조 설비에서 배출되는 유독가스 처리 시스템은 암모니아를 처리하기 위한 전처리 설비와, 약품공급 설비와, HF가스 처리 설비와, 불산 처리 후에도 남는 염산 및 암모니아를 재처리하고 냄새 유발물질을 흡착하기 위한 HCl 및 NH₃ 처리 설비로 구성되는 것을 특징으로 하는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명 반도체 제조 설비에서 배출되는 유독가스 처리 시스템 및 유독 가스 처리방법은 건식 설비로서 반도체 공정에서 불산, 염산 및 암모니아를 효과적으로 제거할 수 있는 것이고, 유독 가스 배출 시에 즉시 대응하여 조치할 수 있는 효과가 있는 것이다. 또한 본 발명의 다른 효과는 불산처리 전에 암모니아를 제거하는 전처리 설비를 구성하여 불산 처리 설비의 불산 처리 효과를 높일 수 있는 장점이 있는 것이다. 또한 본 발명의 다른 효과는 습식 설비에 비하여 폐수 처리가 필요 없고 처리 비용이 적게 드는 효과가 있는 것이다.

도 1은 종래의 흡착농축된 함불소가스 소각 공정도,
도 2는 본 발명 반도체 제조 설비에서 배출되는 유독가스 처리 시스템 구성도,
도 3은 본 발명 반도체 제조 설비에서 배출되는 유독가스 처리 방법에 대한 흐름도이다.

상기와 같은 목적을 가진 본 발명 반도체 제조 설비에서 배출되는 유독가스 처리 시스템 및 유독 가스 처리 방법을 도 2 내지 도 3을 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명 반도체 제조 설비에서 배출되는 유독가스 처리 시스템 구성도이다. 상기도 2에서 본 발명 반도체 제조 설비에서 배출되는 유독가스 처리 시스템은 암모니아를 처리하기 위한 전처리 설비(10)와, 수산화칼슘 공급을 위한 약품 주입 설비(20)와, HF가스 처리 설비(30)와, 불산 처리 후에도 남는 잔여 염산 및 암모니아를 재처리하고 냄새 유발물질을 흡착하기 위한 HCl 및 NH₃처리 설비(40)로 구성되는 것을 특징으로 하는 것이다. 상기에서 전처리 설비(10)는 유독 가스에 포함된 암모니아를 처리하여 불산가스 처리 설비의 효율을 높이기 위한 것으로 제1밸브(11)와, UV(자외선) 램프(12)와, 제2밸브(13)로 구성되어 상기 자외선 램프(12)에 의하여 암모니아가 산화되어 제거되며 아울러 공기 중의 병원균, 바이러스 등을 살균하는 것이다. 상기와 같이 암모니아가 제거된 유독 가스는 HF가스 처리 설비(30)에서 보다 효과적으로 처리될 수 있는 것이다. 또한 상기 불산가스 처리 설비(30)는 전처리 설비에서 암모니아가 제거된 가스가 모터 펌프(15)에 의하여 공급되며 이때 약품주입 설비(20)에서 공급되는 가스 체적 대비 2.5 배 ~ 3배 정도의 수산화칼슘 분말을 압축 공기를 이용하여 불산가스 처리 설비(30)의 제3밸브(미도시)를 이용하여 혼합챔버(31)로 공급하여 상기 혼합 챔버(31)에서 혼화되어 화학반응이 이루어져 불산이 제거되는 것이다. 또한 상기 혼합 챔버(31)에서 화학반응을 일으킨 유독가스는 백필터부(32)로 이송되며 상기 백필터부(32)에 쌓인 분진 덩어리는 압축공기에 의하여 포집조(33)로 낙하되도록 하고, 일부는 약품 주입 설비(20)로 회수하여 재사용 가능한 것이다. 또한 상기 백필터부(32)에서 처리된 가스 공기는 관로를 통하여 염산 및 암모니아 처리 설비(40)로 이송되는 것이고, 상기 염산 및 암모니아 처리 설비(40)는 제4밸브(35)와 광산화 램프(41)와 카본 필터(42)로 구성된 것으로 불산가스 처리 설비(30)에서 처리되지 아니한 잔여 염산 및 잔여 암모니아를 광산화 램프(41)에 의하여 산화시켜 처리하며 냄새 유발 물질을 카본 필터(42)를 이용하여 제거하는 것이다.

도 3은 본 발명 반도체 제조 설비에서 배출되는 유독가스 처리 방법에 대한 흐름도이다. 상기도 3에서 본 발명 반도체 제조 설비에서 배출되는 유독가스 처리 방법은 UV 램프를 이용하여 암모니아를 제거하는 단계(S21)와, 분말 형태의 수산화칼슘과 상기 암모니아가 제거된 유독가스를 2.5 ~ 3 : 1 체적 비율로 혼합챔버로 공급하여 혼화하여 불산을 제거하는 단계(S22)와, 불산이 제거되고 분진이 함유된 가스 공기를 백필터부를 이용하여 거르는 단계(S23)와, 상기 걸러진 공기를 광산화 램프로 산화하여 카본 필터로 흡착하고 잔여 염산 및 암모니아를 제거하는 단계(S24)로 이루어진 것을 특징으로 하는 것이다.

10 : 전처리 설비, 11 : 제1밸브,
12 : UV 램프, 15 : 모터 펌프,
20 : 약품주입설비, 30 : 불산가스 처리설비,
31 : 혼합챔버, 32 : 백필터부,
40 : 염산 및 암모니아 처리 설비, 41 : 광산화램프,
42 : 카본필터

Claims (6)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 반도체 제조 설비에서 배출되는 유독가스 처리 시스템에 있어서,
   상기 반도체 제조 설비에서 배출되는 유독가스 처리 시스템은,
   유독 가스에 포함된 암모니아를 처리하여 불산가스 처리 설비의 효율을 높이기 위한 것으로 제1밸브(11)와, UV(자외선) 램프(12) 및 제2밸브(13)로 구성되어 상기 자외선 램프(12)에 의하여 암모니아가 산화되어 제거되며 아울러 공기 중의 병원균, 바이러스 등을 살균하는 전처리 설비(10)와;
   수산화칼슘 공급을 위한 약품 주입 설비(20)와;
   상기 전처리 설비에서 암모니아가 제거된 가스가 모터 펌프(15)에 의하여 혼합챔버(31)로 공급되고 상기 약품주입 설비(20)에서 수산화칼슘 분말을 압축 공기를 이용하여 혼합챔버(31)로 공급하여 상기 혼합 챔버(31)에서 혼화되어 화학반응이 이루어져 불산이 제거되고, 불산이 제거된 유독가스는 백필터부(32)로 이송되며 백필터부(32)에서 쌓인 분진 덩어리는 포집조(33)로 낙하되고 일부는 상기 약품 주입 설비로 회수되어 재사용되며 상기 백필터부(32)에서 처리된 가스를 관로를 통하여 염산 및 암모니아 처리 설비(40)로 이송하는 HF가스 처리 설비(30);
   및 상기 HF가스 처리 설비(30)의 불산 처리 후에도 남는 잔여 염산 및 암모니아를 재처리하고 냄새 유발물질을 흡착하기 위한 광산화 램프(41) 및 카본 필터(42)로 구성된 염산 및 암모니아 처리 설비(40)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 제조 설비에서 배출되는 유독가스 처리 시스템.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 수산화칼슘 분말은,
   암모니아가 제거된 가스 체적 대비 2.5 배 ~ 3배 정도의 분말인 것을 특징으로 하는 반도체 제조 설비에서 배출되는 유독가스 처리 시스템.
   
   
   
   
   

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