KR101623476B1 - 반도체 제조공정용 질소산화물 제거장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 목적은 스크러버 후단에서 질소산화물(NOx) 자체를 제거하기 위한 후처리 장치를 설치하여, 반도체 제조 공정에서 발생하는 질소산화물(NOx)을 제거하는 반도체 제조공정용 질소산화물 제거장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조공정용 질소산화물 제거장치는, 반도체 제조 공정을 수행하는 공정챔버에 연결되어 상기 공정챔버에서 배출되는 공정가스를 처리하는 번-웨트(burn-wet) 스크러버, 상기 번-웨트 스크러버에서 배출되는 입자상 물질을 제거하는 입자상 물질 제거부, 및 상기 입자상 물질이 제거된 공정가스에 포함된 질소산화물을 제거하는 질소산화물 제거부를 포함한다.

Description

반도체 제조공정용 질소산화물 제거장치 {NOx REMOVAL DEVICE FOR SEMICONDUCTOR MANUFACTURING PROCESS}
본 발명은 공정챔버에서 반도체 제조공정을 수행한 공정가스에 포함되어 있는 질소산화물을 제거하는 반도체 제조공정용 질소산화물 제거장치에 관한 것이다.
반도체 제조 공정에서 배출되는 사불화탄소(CF4), 삼불화질소(NF3), 등 과불화 화합물(PFC; PerFluoro Compounds)을 제거하기 위하여, 번-웨트(burn-wet) 공정이 많이 사용된다.
번-웨트 공정은 가스 연료의 연소를 통해 고온 분위기를 조성하고, 이 고온 분위기에서 CF4, NF3 및 과불화 화합물들을 분해한다. 이 경우 NF3와 같이 제거 대상 물질 자체가 가지고 있는 N 이외에 버너 연소를 위해 공급되는 공기 중의 N 등이 질소산화물(NOx)을 생성한다.
관련 환경 규제에 따르면, 개별 사업장에서 NOx 발생량을 최소화 하기 위하여 NOx 총량제를 법제화 하고 있다. 연소를 위해 공급되는 공기가 연소에 참여하면서 발생하는 열적(thermal) 질소산화물(NOx)은 비 연소식 공정을 통해 줄일 수 있다.
그러나 비 연소식 공정은 처리 물질 자체에 포함되어 있는 N에 의해 발생하는 연료(Fuel) 질소산화물(NOx)을 감축하는데 한계를 가진다.
따라서 본 발명의 목적은 번-웨트 스크러버 후단에서 질소산화물(NOx) 자체를 제거하기 위한 후처리 장치를 설치하여, 반도체 제조 공정에서 발생하는 질소산화물(NOx)을 제거하는 반도체 제조공정용 질소산화물 제거장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조공정용 질소산화물 제거장치는, 반도체 제조 공정을 수행하는 공정챔버에 연결되어 상기 공정챔버에서 배출되는 공정가스를 처리하는 번-웨트(burn-wet) 스크러버, 상기 번-웨트 스크러버에서 배출되는 입자상 물질을 제거하는 입자상 물질 제거부, 및 상기 입자상 물질이 제거된 공정가스에 포함된 질소산화물을 제거하는 질소산화물 제거부를 포함한다.
상기 입자상 물질 제거부는, 상기 번-웨트 스크러버에 연결되어 상기 공정가스에 포합된 입자상 물질을 1차로 제거하는 사이클론, 및 상기 사이클론에 연결되어 상기 공정가스에 포함된 입자상 물질을 2차로 제거하는 필터를 포함한다.
상기 질소산화물 제거부는, 상기 입자상 물질 제거부를 경유한 공정가스에 환원제를 공급하는 환원제 공급부, 및 상기 환원제로 상기 공정가스와 포함된 질소산화물을 제거하는 선택적 촉매 환원(SCR) 촉매를 포함한다.
상기 환원제 공급부는, 요소, 암모니아(NH3), H2 및 HC 중 어느 하나를 환원제로 공급할 수 있다.
상기 질소산화물 제거부는, 상기 선택적 촉매 환원 촉매에 연결되어 상기 선택적 촉매 환원 촉매를 경유한 공정가스에서 암모니아의 슬립을 방지시키는 산화 촉매를 더 포함할 수 있다.
상기 환원제 공급부는, 액화천연가스(LNG)를 개질하여 수소(H2)와 일산화탄소(CO)를 환원제로 공급하는 액화천연가스 개질기, 및 플라즈마 공정 또는 촉매 공정으로 액화천연가스(LNG)를 개질하여 수소(H2)와 일산화탄소(CO)를 환원제로 공급하는 플라즈마 반응기 또는 촉매 반응기 중 어느 하나로 형성될 수 있다.
상기 질소산화물 제거부는, 상기 입자상 물질 제거부와 상기 선택적 촉매 환원(SCR) 촉매 사이에 설치되어 공정가스를 부분 산화시키는 플라즈마 반응기 또는 촉매 반응기를 더 포함할 수 있다.
상기 질소산화물 제거부는, 상기 입자상 물질 제거부를 경유한 공정가스에 환원제를 공급하는 환원제 공급부, 및 상기 환원제로 상기 공정가스에 포함된 질소산화물을 제거하는 질소산화물 흡장 촉매를 포함할 수 있다.
상기 입자상 물질 제거부에 연결되는 제1관로는 제11관로와 제12관로로 분지되고, 상기 환원제 공급부에 연결되는 제2관로는 제21관로와 제22관로로 분지되어 상기 제11관로와 상기 제12관로에 각각 연결되며, 상기 질소산화물 흡장 촉매는, 일측으로 상기 제11관로와 상기 제12관로에 각각 연결되고 다른 측으로 제3관로에서 분지된 제31관로와 제32관로에 각각 연결되는 제1흡장 촉매와 제2흡장 촉매를 포함할 수 있다.
상기 제1관로는, 제1삼방향 밸브를 개재하여 상기 제11관로와 상기 제12관로에 연결되고, 상기 제2관로는, 제2삼방향 밸브를 개재하여 제21관로와 제22관로에 연결되며, 상기 제31관로와 상기 제32관로는, 제3삼방향 밸브를 개재하여 제3관로에 연결될 수 있다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예는, 반도체 제조 공정을 수행하는 공정챔버와 번-웨트(burn-wet) 스크러버를 통하여 배출되는 공정가스에 포함된 입자상 물질을 입자상 물질 제거부에서 제거하고, 질소산화물 제거부에서 공정가스에 포함된 질소산화물 및 열적 질소산화물을 제거할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 반도체 제조공정용 질소산화물 제거장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 반도체 제조공정용 질소산화물 제거장치의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 반도체 제조공정용 질소산화물 제거장치의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 제4실시예에 따른 반도체 제조공정용 질소산화물 제거장치의 구성도이다.
도 5 내지 도 7은 제1실시예 내지 제4 실시에의 환원제 공급부에 적용되는 플라즈마 반응기의 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 반도체 제조공정용 질소산화물 제거장치의 구성도이다. 도 1을 참조하면, 제1실시예의 반도체 제조공정용 질소산화물 제거장치(1)(이하, "질소산화물 제거장치"라 한다)는 공정챔버(10)에 연결되는 번-웨트(burn-wet) 스크러버(20), 입자상 물질 제거부(30) 및 질소산화물 제거부(40)를 포함한다.
공정챔버(10)는 반도체 제조 공정을 수행하는 공간을 제공하며, 복수로 구비되어 다양한 공정을 수행하거나 동일한 공정을 동시에 여러 곳에서 수행할 수 있다. 번-웨트 스크러버(20)는 공정챔버(10)에서 배출되는 공정가스를 연료로 연소시켜 고온 분위기에서 공정가스를 처리한다.
번-웨트 스크러버(20)는 복수의 공정챔버(10)에 대응하여 연결되어 공통으로 사용되며, 공정챔버(10)의 개수가 많을 경우, 복수로 구비되어 일부에 대하여 공통으로 사용될 수 있다. 도 1을 참조하면, 공정챔버(10)는 6개로 구비되고, 번-웨트 스크러버(20)는 2개로 구비되며, 하나의 번-웨트 스크러버(20)는 3개의 공정챔버(10)에 연결되어 공정가스를 처리한다.
예를 들면, 환원제 공급을 위해 사용되는 액화천연가스 개질기(예를 들면, 플라즈마 개질기)는 번-웨트 스크러버(20)에서 사용되는 연료인 LNG를 사용하여 환원제를 생성할 수 있다. 따라서, 환원제 공급을 위한 별도의 저장 장치 및 공급 장치가 요구되지 않는다. 그리고 질소산화물을 처리하는 탈질 장치의 구성이 간소해질 수 있다.
공정챔버(10)는 반도체 제조 공정 중에 입자상 물질을 발생시키며, 번-웨트 스크러버(20)는 연료로 화염을 형성하여 공정가스를 처리하는 과정에서 입자상 물질을 발생시킨다. 입자상 물질은 질소산화물 제거부(40)에서 촉매의 막힘(clogging) 및 활성 저하를 유발할 수 있다.
입자상 물질 제거부(30)는 반도체 제조 공정 중에 발생되는 입자상 물질을 제거하도록 번-웨트 스크러버(20)에 연결된다. 질소산화물 제거부(40)는 입자상 물질이 제거된 공정가스에 포함된 질소산화물을 제거하도록 입자상 물질 제거부(30)에 연결된다. 즉 질소산화물 제거장치(1)는 공정가스에 포함된 입자상 물질을 제거한 상태에서 질소산화물을 제거한다.
예를 들면, 입자상 물질 제거부(30)는 입자상 물질을 2차로 제거하도록 번-웨트 스크러버(20)에 연결되는 사이클론(31)과, 사이클론(31)에 연결되는 필터(32)를 포함한다. 사이클론(31)은 원심력을 이용하여, 반도체 제조 공정과 번-웨트 스크러버(20)에서 배출되는 공정가스에 포합된 입자상 물질을 1차로 제거한다. 필터(32)는 사이클론(31)에서 제거되지 않고 사이클론(31)을 경유한 입자상 물질을 2차로 제거한다. 필터(32)는 사이클론(31)보다 미세한 입자상 물질을 제거할 수 있다.
예를 들면, 질소산화물 제거부(40)는 입자상 물질 제거부(30)의 출구에 연결되는 환원제 공급부(41)와, 선택적 촉매 환원(SCR) 촉매(42)를 포함한다. 환원제 공급부(41)는 입자상 물질 제거부(30)를 경유한 공정가스에 환원제를 공급한다. 선택적 촉매 환원(SCR) 촉매(42)는 환원제 공급부(41)에서 공급되는 환원제로 필터(32)를 경유한 공정가스와 포함된 질소산화물을 제거한다.
선택적 촉매 환원(SCR) 촉매(42)는 공급되는 환원제가 촉매 표면상에서 질소산화물(NOx)과 반응하여 N2로 환원시키므로 질소산화물을 제거할 수 있다. 이때 사용되는 촉매의 종류에 따라 요소, NH3, H2 및 HC 등이 환원제로 작용할 수 있다.
예를 들면, 환원제 공급부(41)는 액화천연가스 개질기로 형성되어 액화천연가스(LNG)를 개질하여 수소(H2)와 일산화탄소(CO)를 환원제로 공급할 수 있다. 또한, 환원제 공급부(41)는 플라즈마 반응기 또는 촉매 반응기로 형성되어, 플라즈마 공정 또는 촉매 공정으로 액화천연가스(LNG)를 개질하여 수소(H2)와 일산화탄소(CO)를 환원제로 공급할 수 있다.
이하 본 발명의 다양한 실시예에 대하여 설명한다. 제1실시예 및 기 설명된 실시예와 동일한 구성을 생략하고 서로 다른 구성에 대하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 반도체 제조공정용 질소산화물 제거장치의 구성도이다. 도 2를 참조하면, 제2실시예의 질소산화물 제거장치(2)는 제1실시예의 질소산화물 제거장치(1)와 비교할 때, 질소산화물 제거부(240)에 산화 촉매(243)을 더 포함한다.
산화 촉매(243)는 선택적 촉매 환원(SCR) 촉매(42)에 연결되어 선택적 촉매 환원(SCR) 촉매(42)를 경유한 공정가스에서 암모니아 슬립을 방지시킨다.
도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 반도체 제조공정용 질소산화물 제거장치의 구성도이다. 도 3을 참조하면, 제3실시예의 질소산화물 제거장치(3)는 제1실시예의 질소산화물 제거장치(1)와 비교할 때, 질소산화물 제거부(340)에 플라즈마 반응기(344)(또는 촉매 반응기)를 더 포함한다.
플라즈마 반응기(344)(또는 촉매 반응기)는 입자상 물질 제거부(30)와 선택적 촉매 환원(SCR) 촉매(42) 사이에 설치되어, 1, 2차로 입자상 물질이 제거된 공정가스를 부분 산화시킬 수 있다.
일반적으로, 연소과정에서 배출되는 NOx의 대부분이 NO이다. 그러나 NO의 일부를 산화시켜 NO/NO2의 비율이 1에 근접한 상태로 공정가스가 선택적 촉매 환원(SCR) 촉매(42)로 유입되면, 선택적 촉매 환원 반응이 빠르게 되어, 낮은 온도에서도 높은 환원 반응을 얻을 수 있다.
이 경우, 선택적 촉매 환원(SCR) 촉매(42)의 온도를 환원 반응에 적합한 온도로 높여 주기 위한 에너지를 절약할 수 있다. 즉 플라즈마 반응기(344)(또는 촉매 반응기)는 선택적 촉매 환원(SCR) 촉매(42)의 온도를 높여준다. 따라서 플라즈마 반응기(344)(또는 촉매 반응기)는 공급되는 환원제가 H2일 경우, 선택적 촉매 환원(SCR) 촉매(42)의 유입 전에 발생할 수 있는 H2의 연소를 방지하여, 환원 효율을 높일 수 있다.
도 4는 본 발명의 제4실시예에 따른 반도체 제조공정용 질소산화물 제거장치의 구성도이다. 도 4를 참조하면, 제4실시예의 질소산화물 제거장치(4)에서, 질소산화물 제거부(340)는 입자상 물질 제거부(30)를 경유한 공정가스에 환원제를 공급하는 환원제 공급부(41), 및 환원제로 공정가스에 포함된 질소산화물을 제거하는 질소산화물 흡장 촉매(444)를 포함한다.
질소산화물 흡장 촉매(444)는 NOx의 환원을 선택적 촉매 환원(SCR) 반응 이외에 흡장 촉매 방식으로 구현하여, 질소산화물을 제거한다. 질소산화물 흡장 촉매(444)는 O2가 있는 조건에서는 낮은 환원 특성을 가지므로 O2가 없는 환원제 분위기 조성을 필요로 한다.
이를 위하여, 듀얼 레그(Dual leg) 방식의 질소산화물 흡장 촉매(444)가 사용된다. 예를 들면, 입자상 물질 제거부(30)에 연결되는 제1관로(L1)는 제11관로(L11)와 제12관로(L12)로 분지되고, 환원제 공급부(41)에 연결되는 제2관로(L2)는 제21관로(L21)와 제22관로(L22)로 분지되어, 제11관로(L11)와 제12관로(L12)에 각각 연결된다.
질소산화물 흡장 촉매(444)는 제1흡장 촉매(441)와 제2흡장 촉매(442)를 포함한다. 제1흡장 촉매(441)와 제2흡장 촉매(442)는 일측(예를 들면, 입구)으로 제11관로(L11)와 제12관로(L12)에 각각 연결되고, 다른 측(예를 들면, 출구)으로 제3관로(L3)에서 분지된 제31관로(L31)와 제32관로(L32)에 각각 연결된다.
제1관로(L1)는, 제1삼방향 밸브(V1)를 개재하여 제11관로(L11)와 제12관로(L12)에 연결되고, 제2관로(L2)는, 제2삼방향 밸브(V2)를 개재하여 제21관로(L21)와 제22관로L22)에 연결된다. 제1흡장 촉매(441)와 제2흡장 촉매(442)에 연결되는 제31관로(L31)와 제32관로(L32)는 제3삼방향 밸브(V3)를 개재하여 제3관로(L3)에 연결된다.
먼저, 입자상 물질 제거부(30)를 경유한 공정가스는 제1관로(L1)와 제1삼방향 밸브(V1) 및 제11관로(L11)를 경유하여, 제11관로(L11)에 연결된 제1흡장 촉매(441)로 공급되면 공정가스에 포함된 질소산화물(NOx)은 제1흡장 촉매(441)에 흡장되어 축적된다. 제3삼방향 밸브(V3)는 제31관로(L31)와 제3관로(L3) 사이에서 닫힌 상태를 유지한다.
이때, 환원제 공급부(41)에서 공급되는 환원제는 제2관로(L2)와 제2삼방향 밸브(V2), 제22관로(L22) 및 제12관로(L12)를 경유하여 제12관로(L12)에 연결된 제2흡장 촉매(442)로 공급되어 제2흡장 촉매(442) 상에 흡장되어 있던 질소산화물(NOx)을 환원시킨다. 제3삼방향 밸브(V3)는 제32관로(L32)와 제3관로(L3) 사이에서 열린 상태를 유지하여, 환원된 공정가스를 제3관로(L3)로 배출한다.
이후, 제1삼방향 밸브(V1)를 반대로 제어하면, 입자상 물질 제거부(30)를 경유한 공정가스는 제1관로(L1)와 제1삼방향 밸브(V1) 및 제12관로(L12)를 경유하여, 제12관로(L12)에 연결된 제2흡장 촉매(442)로 공급되면 공정가스에 포함된 질소산화물(NOx)은 제2흡장 촉매(442)에 흡장되어 축적된다. 제3삼방향 밸브(V3)는 제32관로(L32)와 제3관로(L3) 사이에서 닫힌 상태를 유지한다.
이때, 제2삼방향 밸브(V2)를 반대로 제어하면, 환원제 공급부(41)에서 공급되는 환원제는 제2관로(L2)와 제2삼방향 밸브(V2), 제21관로(L21) 및 제11관로(L11)를 경유하여 제11관로(L11)에 연결된 제1흡장 촉매(441)로 공급되어 제1흡장 촉매(441) 상에 흡장되어 있던 질소산화물(NOx)을 환원시킨다. 제3삼방향 밸브(V3)는 제31관로(L32)와 제3관로(L3) 사이에서 열린 상태를 유지하여, 환원된 공정가스를 제3관로(L3)로 배출한다.
이와 같이 제1, 제2, 제3 삼방향 밸브(V1, V2, V3)를 제어하면, 공정가스는 제1흡장 촉매(441)로만 공급됨과 동시에 환원제는 제2흡장 촉매(442)로만 공급되고, 공정가스는 제2흡장 촉매(442)로만 공급됨과 동시에 환원제는 제1흡장 촉매(441)로만 공급되는 과정이 반복된다. 이러한 과정을 반복하면서, 공정가스에 포함된 질소산화물(NOx)은 제1흡장 촉매(441)에서 흡장되고 제2흡장 촉매(442)에서 환원되어 제거되며, 반대로 제2흡장 촉매(442)에서 흡장되고 제1흡장 촉매(441)에서 환원되어 제거된다.
도 5 내지 도 7은 제1실시예 내지 제4실시예의 환원제 공급부에 적용되는 플라즈마 반응기의 단면도이다. 도 5 내지 도 7의 플라즈마 반응기(500, 600, 700)는 제1 내지 제4실시예의 환원제 공급부(41)에 적용되거나 제3실시예의 플라즈마 반응기(344)로 적용될 수 있다.
도 5를 참조하면, 플라즈마 반응기(500)는 전기적으로 접지된 하우징(510)의 내측에 전압(H.V)이 인가되는 전극(520)을 구비하며, 하우징(510)의 내벽과 전극(520) 사이에 방전갭(G)을 형성한다. 전극(520)은 전기 절연재(530)를 개재하여 하우징(510) 내에 결합된다.
하우징(510)에 구비되는 공기 공급구(511)는 하우징(510)의 내부 및 방전갭(G)으로 방전기체인 공기를 공급한다. 전극(520)과 하우징(510) 사이에 인가되는 전압(H.V)에 의하여 방전갭(G)에서 공기에 플라즈마 방전을 일으킨다. 공기 공급구(511)는 하우징(510)에 접선 방향으로 형성되어 회전 아크를 일으킬 수도 있다.
전극(520)에 길이 방향으로 관통하여 구비되는 연료 공급구(521)는 전극(520)의 선단으로 연료를 분사한다. 예를 들면, 분사된 연료, 즉 LNG는 전극(520)과 하우징(510) 사이에서 발생되는 플라즈마 방전에 의하여 연소되면서 H2 및 CO로 개질된다. 개질된 H2 및 CO는 선택적 촉매 환원(SCR) 촉매(42)로 공급된다.
도 6을 참조하면, 플라즈마 반응기(600)는 도 5의 플라즈마 반응기(500)에서 전극(620)의 연료 공급구(621)를 방전갭(G)으로 향하게 형성한다. 즉 연료 공급구(621)는 전극(620)의 길이 방향으로 형성되는 제1공급구(211)와 제1공급구(211)의 단부에 연결되어 전극(620)의 직경 방향으로 형성되는 제2공급구(212)를 포함한다.
즉 제2공급구(212)는 방전갭(G)을 향하여 연료를 공급하여 공기 공급구(511)로 공급되는 공기와 혼합된다. 전극(620)과 하우징(510) 사이에 인가되는 전압(H.V)에 의하여 공기와 연료의 혼합기로 플라즈마 방전을 일으킨다. 플라즈마 방전에 의하여 연료는 연소되면서 개질되어, 개질된 상태로 선택적 촉매 환원(SCR) 촉매(42)로 공급된다.
도 7을 참조하면, 플라즈마 반응기(700)는 하우징(710)에 공급구(711)를 구비하여, 방전갭(G)으로 연료와 공기를 혼합하여 공급한다. 전극(720)과 하우징(710) 사이에 인가되는 전압(H.V)에 의하여 공기와 연료의 혼합기로 플라즈마 방전을 일으킨다. 플라즈마 방전에 의하여 공기 및 연료는 연소되면서 개질되어, 개질된 상태로 선택적 촉매 환원(SCR) 촉매(42)로 공급된다.
도 5 내지 도 7의 플라즈마 반응기(500, 600, 700)가 제3실시예의 플라즈마 반응기(344)에 적용될 때, 플라즈마 반응기(500, 600, 700)의 공기 공급구(511, 611) 및 공급구(711)에는 입자상 물질 제거부(30)에서 공급되는 공정가스가 공급될 수 있다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
1, 2, 3, 4: 질소산화물 제거장치 10: 공정챔버
20: 번-웨트(burn-wet) 스크러버 30: 입자상 물질 제거부
31: 사이클론 32: 필터
40, 240, 340: 질소산화물 제거부 41: 환원제 공급부
42: 선택적 촉매 환원(SCR) 촉매 211, 212: 제1, 제2공급구
344: 플라즈마 반응기(또는 촉매 반응기) 444: 질소산화물 흡장 촉매
441, 442: 제1, 제2흡장 촉매 500, 600, 700: 플라즈마 반응기
510, 710: 하우징 520, 620, 720: 전극
511: 공기 공급구 521: 연료 공급구
530: 전기 절연재 711: 공급구
L1, L2, L3: 제1, 제2, 제3관로 L11, L12: 제11, 제12관로
L21, L22: 제21, 제22관로 L31, L32: 제31, 제32관로
V1, V2, V3: 제1, 제2, 제3삼방향 밸브

Claims (10)

  1. 반도체 제조 공정을 수행하는 공정챔버에 연결되어 상기 공정챔버에서 배출되는 사불화탄소(CF4), 삼불화질소(NF3) 또는 과불화 화합물(PFC)을 포함하는 공정가스를 처리하는 번-웨트(burn-wet) 스크러버;
    상기 번-웨트 스크러버에서 배출되는 입자상 물질을 제거하는 입자상 물질 제거부; 및
    상기 입자상 물질이 제거된 공정가스에 포함된 질소산화물을 제거하는 질소산화물 제거부
    를 포함하며,
    상기 질소산화물 제거부는,
    상기 입자상 물질 제거부를 경유한 공정가스에 환원제를 공급하는 환원제 공급부, 및
    상기 환원제로 상기 공정가스와 포함된 질소산화물을 제거하는 선택적 촉매 환원(SCR) 촉매를 포함하고,
    상기 환원제 공급부는
    상기 번-웨트 스크러버로 공급되는 연료를 이용하여 환원제를 생성하여 공급하는 반도체 제조공정용 질소산화물 제거장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 입자상 물질 제거부는,
    상기 번-웨트 스크러버에 연결되어 상기 공정가스에 포합된 입자상 물질을 1차로 제거하는 사이클론, 및
    상기 사이클론에 연결되어 상기 공정가스에 포함된 입자상 물질을 2차로 제거하는 필터
    를 포함하는 반도체 제조공정용 질소산화물 제거장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 환원제 공급부는,
    요소, 암모니아(NH3), H2 및 HC 중 어느 하나를 환원제로 공급하는 반도체 제조공정용 질소산화물 제거장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 질소산화물 제거부는,
    상기 선택적 촉매 환원(SCR) 촉매에 연결되어 상기 선택적 촉매 환원(SCR) 촉매를 경유한 공정가스에서 암모니아의 슬립을 방지시키는 산화 촉매
    를 더 포함하는 반도체 제조공정용 질소산화물 제거장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 환원제 공급부는,
    상기 연료인 액화천연가스(LNG)를 개질하여 수소(H2)와 일산화탄소(CO)를 환원제로 공급하는 액화천연가스 개질기, 및
    플라즈마 공정 또는 촉매 공정으로 액화천연가스(LNG)를 개질하여 수소(H2)와 일산화탄소(CO)를 환원제로 공급하는 플라즈마 반응기 또는 촉매 반응기
    중 어느 하나로 형성되는 반도체 제조공정용 질소산화물 제거장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 질소산화물 제거부는,
    상기 입자상 물질 제거부와 상기 선택적 촉매 환원(SCR) 촉매 사이에 설치되어 공정가스를 부분 산화시키는 플라즈마 반응기 또는 촉매 반응기
    를 더 포함하는 반도체 제조공정용 질소산화물 제거장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 질소산화물 제거부는,
    상기 입자상 물질 제거부를 경유한 공정가스에 환원제를 공급하는 환원제 공급부, 및
    상기 환원제로 상기 공정가스에 포함된 질소산화물을 제거하는 질소산화물 흡장 촉매
    를 포함하는 반도체 제조공정용 질소산화물 제거장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 입자상 물질 제거부에 연결되는 제1관로는 제11관로와 제12관로로 분지되고,
    상기 환원제 공급부에 연결되는 제2관로는 제21관로와 제22관로로 분지되어 상기 제11관로와 상기 제12관로에 각각 연결되며,
    상기 질소산화물 흡장 촉매는,
    일측으로 상기 제11관로와 상기 제12관로에 각각 연결되고 다른 측으로 제3관로에서 분지된 제31관로와 제32관로에 각각 연결되는 제1흡장 촉매와 제2흡장 촉매
    를 포함하는 반도체 제조공정용 질소산화물 제거장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1관로는, 제1삼방향 밸브를 개재하여 상기 제11관로와 상기 제12관로에 연결되고,
    상기 제2관로는, 제2삼방향 밸브를 개재하여 제21관로와 제22관로에 연결되며,
    상기 제31관로와 상기 제32관로는, 제3삼방향 밸브를 개재하여 제3관로에 연결되는
    반도체 제조공정용 질소산화물 제거장치.
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