KR102319294B1 - Pretreatment device for regeneration of special gas used in semiconductor manufacturing process and pretreatment method thereof - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a pretreatment device for the regeneration of special gas used in a semiconductor manufacturing process and a pretreatment method thereof. In accordance with an embodiment of the present invention, the pretreatment device for the regeneration of special gas used in the semiconductor manufacturing process comprises: a catalyst treatment chamber which receives gas which has been prior-purified and treated for exhaust gas which is made by diluting the special gas exhausted from the semiconductor manufacturing process, and decomposes one or more of CH4 and CF4; a heating chamber placed on a front end of the catalyst treatment chamber for increasing the temperature of the inflow gas into the catalyst treatment chamber; a heat exchanger placed on a front end of the heating chamber and making the gas, which has been prior-purified and treated, and the returning gas discharged from the catalyst treatment chamber exchange heat with each other, and increasing the temperature of the gas, which has been prior-purified and treated, and transferring the gas to the heating chamber, and primarily cooling the returning gas; a cooling chamber which secondarily cools the returning gas, which is primarily cooled by the heat exchanger; an adsorption unit which removes one or more of HF, F2, CO, CO2, and H2O from the secondarily cooled gas discharged from the cooling chamber; and a fan which keeps an operation pressure, and transfers the discharge gas from the adsorption unit to a gas regeneration system.

Description

반도체 제조공정에서 사용되는 특수 가스 재생을 위한 전처리 장치 및 그 전처리 방법{PRETREATMENT DEVICE FOR REGENERATION OF SPECIAL GAS USED IN SEMICONDUCTOR MANUFACTURING PROCESS AND PRETREATMENT METHOD THEREOF}PRETREATMENT DEVICE FOR REGENERATION OF SPECIAL GAS USED IN SEMICONDUCTOR MANUFACTURING PROCESS AND PRETREATMENT METHOD THEREOF

본 발명은 반도체 제조공정에서 사용되는 특수 가스 재생을 위한 전처리 장치 및 그 전처리 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 공정으로부터 배출되는 폐가스를 전처리하여 특수 가스를 재생시스템에 공급하기 위한 반도체 제조공정에서 사용되는 특수 가스 재생을 위한 전처리 장치 및 그 전처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a pretreatment apparatus for regenerating a special gas used in a semiconductor manufacturing process and a pretreatment method thereof, and more particularly, in a semiconductor manufacturing process for pretreating waste gas discharged from a semiconductor process and supplying a special gas to a regeneration system. It relates to a pre-treatment apparatus for regenerating a special gas used and a pre-treatment method thereof.

반도체 제조공정에서 사용되는 가스 종류는 수많은 단계를 거치는 제조공정만큼이나 다양하다. 반도체 제조공정에서 사용되는 가스 종류는 크게 일반 가스와 웨이퍼 제조에서 사용되는 특수 가스로 분류할 수 있다.The types of gases used in semiconductor manufacturing processes are as diverse as manufacturing processes that go through numerous stages. Gas types used in the semiconductor manufacturing process can be broadly classified into general gases and special gases used in wafer manufacturing.

일반 산업용 가스는 범용성을 가지는 것이 보통이다. 그러나 특수 가스는 가격 측면에서 상당히 고가이며, 전자용 특수 가스 산업은 특정 업체의 주문에 따라 비교적 소수 업체에 의해 제조되기 때문에 공급에 한계가 있다.General industrial gases are generally versatile. However, special gas is quite expensive in terms of price, and the supply of special gas for electronics is limited because it is manufactured by a relatively small number of companies according to the order of a specific company.

현재 반도체, LCD등 기존 수요 산업의 대형화와 생산 증가에 따라 특수 가스 가격과 공급 안정성 등에 있어서, 경제적인 방안 마련이 필요한 시점이다.It is now time to come up with an economical plan for special gas price and supply stability, etc. in accordance with the enlargement and production increase of existing demand industries such as semiconductors and LCDs.

특수 가스 중에서 주요 대상 가스는 C2F6, C3F8, CF4, SF6 등의 PFCs와, Xe 등이며, 이러한 특수 가스는 반도체 제조공정 중에 화학기상증착(CVD), 식각(etching), 세정(cleaning) 공정 등에서 사용될 수 있다.Among the special gases, the main target gases are PFCs such as C2F6, C3F8, CF4, SF6, and Xe. These special gases are used in chemical vapor deposition (CVD), etching, and cleaning processes during the semiconductor manufacturing process. can

CVD 및 식각 공정 등에서 사용된 후 배출되는 폐가스는 진공 펌프를 통해 배출되는데, 이때 폐가스는 고온의 질소 가스와 혼입되어 외부로 배출된다. 이는 공정 폐가스에 포함된 SiH4, TEOS 등 과 같은 가스상 물질이 저온에서 미세입자(powder) 형태로 전환되는 것을 방지하고 진공펌프 내부에 파우더(powder) 막힘 현상을 억제하기 위하여 고온의 질소 가스를 혼입하게 된다.The waste gas discharged after being used in CVD and etching processes is discharged through a vacuum pump. At this time, the waste gas is mixed with high-temperature nitrogen gas and discharged to the outside. This prevents gaseous substances such as SiH4 and TEOS contained in the process waste gas from being converted into powder form at low temperature and introduces high-temperature nitrogen gas to suppress the clogging of the powder inside the vacuum pump. do.

일반적으로 CVD 및 식각 공정 등에서 사용되는 가스 유량은 10 LPM 이하의 소량이지만, 진공 펌프에 투입되는 질소 가스와 혼합됨으로써 진공펌프 후단에 배출되는 공정 폐가스 유량은 약 50~100 LPM까지 증가되는 경향성이 있다.In general, the gas flow rate used in CVD and etching processes is a small amount of 10 LPM or less, but by mixing with the nitrogen gas input to the vacuum pump, the flow rate of the process waste gas discharged from the rear end of the vacuum pump tends to increase to about 50 to 100 LPM. .

다양한 종류에 대기오염물질이 혼합된 폐가스 처리를 위하여 진공펌프 후단에 가스 스크러버 시스템을 적용하여 사용되고 있으며, 이러한 제조 라인(FAB) 내에 설치된 가스 스크러버를 통상적으로 POU (point of use) 가스 스크러버라 한다.A gas scrubber system is applied to the rear end of a vacuum pump to treat waste gas mixed with various types of air pollutants, and a gas scrubber installed in such a manufacturing line (FAB) is commonly referred to as a point of use (POU) gas scrubber.

이러한 반도체 제조공정으로부터 배출되는 폐가스, 예를 들어 POU로부터 배출되는 폐가스를 대기중으로 방출하기 위해서는 대기오염물질을 제거하는 장치가 사용된다.An apparatus for removing air pollutants is used in order to discharge waste gas discharged from such a semiconductor manufacturing process, for example, waste gas discharged from POU into the atmosphere.

한편, 폐가스 중에는 상기한 공정에 사용되는 특수 가스가 포함될 수 있고, 이를 재사용하는 방법이 사용될 수 있다. 그런데, 반도체 제조공정 이후, 가스가 희석된 상태로 배출되기 때문에, PFCs, Xe 등 폐가스를 재사용하기 위해서는, 입자상 물질, 수분 등을 저감하고, 촉매, 흡착법을 통한 고순도 회수 전처리 과정이 중요하다.On the other hand, the waste gas may include a special gas used in the above process, and a method of reusing it may be used. However, since the gas is discharged in a diluted state after the semiconductor manufacturing process, in order to reuse waste gases such as PFCs and Xe, it is important to reduce particulate matter, moisture, etc., and a high-purity recovery pretreatment process through a catalyst and adsorption method is important.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 반도체 공정 중 사용되는 특수 가스 (Xe, PFCs 등)를 재사용하기 위해 고순도 회수 전처리 과정을 제공하는 반도체 제조공정에서 사용되는 특수 가스 재생을 위한 전처리 장치 및 그 전처리 방법을 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to provide a pretreatment device and a pretreatment method for regenerating a special gas used in a semiconductor manufacturing process that provides a high-purity recovery pretreatment process to reuse a special gas (Xe, PFCs, etc.) used in the semiconductor process will provide

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned can be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the description below. There will be.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예는 반도체 제조공정에 사용되는 특수 가스 재생을 위한 전처리 장치를 제공한다. 반도체 제조공정에 사용되는 특수 가스 재생을 위한 전처리 장치는, 반도체 제조공정으로부터 배기되는 상기 특수 가스가 희석된 배기가스에 대해 선 정화처리를 거친 가스를 유입받고, CH4 및 CF4중 적어도 하나를 분해하는 촉매처리챔버; 상기 촉매처리챔버의 전단에 구비되어 상기 촉매처리챔버로의 유입가스를 승온시키는 히팅챔버; 상기 히팅챔버의 전단에 구비되어 상기 선 정화처리된 가스와, 상기 촉매처리챔버로부터 배출되는 회귀 가스 간에 열교환시켜, 상기 선 정화처리된 가스를 승온시켜 상기 히팅챔버로 전달하고, 상기 회귀 가스를 1차 냉각시키는 열교환기; 상기 열교환기에 의해 1차 냉각된 상기 회귀 가스를 2차 냉각 시키는 쿨링챔버; 상기 쿨링챔버로부터 배출되는 2차 냉각된 가스로부터 HF, F2, CO, CO2 및 H2O 중 적어도 하나를 제거하는 흡착부; 및 운영 압력을 유지하며, 상기 흡착부로부터 배출가스를 가스재생 시스템으로 전달하는 팬(fan)을 포함한다.In order to achieve the above technical problem, an embodiment of the present invention provides a pre-processing apparatus for regenerating a special gas used in a semiconductor manufacturing process. A pretreatment device for regenerating a special gas used in a semiconductor manufacturing process receives a gas that has undergone pre-purification treatment with respect to an exhaust gas in which the special gas exhausted from the semiconductor manufacturing process is diluted, and decomposes at least one of CH4 and CF4 catalyst processing chamber; a heating chamber provided at the front end of the catalyst treatment chamber to increase the temperature of the gas introduced into the catalyst treatment chamber; It is provided at the front end of the heating chamber and heat exchanges between the pre-purified gas and the return gas discharged from the catalyst treatment chamber to increase the temperature of the pre-purified gas and deliver it to the heating chamber, and the return gas is 1 car cooling heat exchanger; a cooling chamber for secondarily cooling the return gas cooled primarily by the heat exchanger; an adsorption unit for removing at least one of HF, F2, CO, CO2 and H2O from the secondary cooled gas discharged from the cooling chamber; and a fan that maintains the operating pressure and delivers the exhaust gas from the adsorption unit to the gas regeneration system.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 흡착부는, 상기 쿨링챔버로부터 배출되는 2차 냉각된 가스로부터 흡수재를 이용하여 HF 및 F2 중 적어도 하나를 제거하는 흡착챔버; 및 상기 흡착챔버로부터 배출되는 가스로부터 CO, CO2 및 H2O 중 적어도 하나를 제거하는 제올라이트챔버를 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the adsorption unit comprises: an adsorption chamber for removing at least one of HF and F2 using an absorber from the secondary cooled gas discharged from the cooling chamber; and a zeolite chamber for removing at least one of CO, CO2, and H2O from the gas discharged from the adsorption chamber.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 특수 가스는 PFCs, 또는 Xe를 포함하며, 반도체 제조공정에 사용되는 특수 가스 재생을 위한 전처리 장치는 상기 반도체 제조공정으로부터 배출되는 상기 특수 가스를 포함하는 배출가스 중에서, 상기 선 정화처리로서 입자상 물질, SiF4, HF, F2를 제거하는 Wet E.P를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the special gas includes PFCs or Xe, and the pretreatment device for regenerating the special gas used in the semiconductor manufacturing process is selected from the exhaust gas containing the special gas discharged from the semiconductor manufacturing process. , It may further include Wet EP for removing particulate matter, SiF4, HF, and F2 as the pre-cleaning treatment.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 반도체 제조공정의 진공펌프로부터 배출되는 상기 배기가스가 POU scrubber에 의해 처리된 후 상기 Wet E.P로 유입될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the exhaust gas discharged from the vacuum pump of the semiconductor manufacturing process may be introduced into the Wet E.P after being treated by a POU scrubber.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 열교환기는 상기 Wet E.P으로부터 유입되는 저온의 가스를 상기 열교환에 의해 제1 온도로 승온하여 상기 히팅챔버로 배출하며, 상기 히팅챔버는 상기 열교환기로부터의 상기 제1 온도로 승온된 유입가스를 상기 촉매처리시에 필요한 제2 온도로 더 승온하여 상기 촉매처리챔버로 공급할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the heat exchanger heats the low-temperature gas flowing in from the wet EP to a first temperature by the heat exchange and discharges it to the heating chamber, and the heating chamber is the first The inlet gas, which has been heated to a temperature, may be further heated to a second temperature required for the catalyst treatment and supplied to the catalyst treatment chamber.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 히팅챔버는 내부에 삽입된 카트리지 히터(Cartridge Heater)로 가열하여, 상기 제2 온도로 승온시킬 수 있다.In an embodiment of the present invention, the heating chamber may be heated with a cartridge heater inserted therein, and the temperature may be raised to the second temperature.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 촉매처리챔버는 촉매를 사용하여 상기 히팅챔버로부터 유입되는 고온의 가스 중 CH4 및 CF4를 산화처리하여, CO2, H2O, F2로 배출할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the catalyst treatment chamber may oxidize CH4 and CF4 in the high-temperature gas introduced from the heating chamber using a catalyst, and may discharge it as CO2, H2O, and F2.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 Wet E.P으로부터 유입되는 저온의 가스는 23도~26도 이고, 상기 제1 온도는 400도~500도 이고, 상기 제2 온도는 700도 이상일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the low-temperature gas introduced from the Wet E.P may be 23 degrees to 26 degrees, the first temperature may be 400 degrees to 500 degrees, and the second temperature may be 700 degrees or more.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 쿨링챔버는 상기 열교환기에 의해 1차 냉각된 상기 회귀 가스를 PCW를 이용하여 2차 냉각시켜, 40도 이하로 배출할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the cooling chamber may secondary-cool the return gas, which is primarily cooled by the heat exchanger, using PCW, and discharge it to 40 degrees or less.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예는 반도체 제조공정에 사용되는 특수 가스 재생을 위한 전처리 방법을 제공한다. 특수 가스 재생을 위한 전처리 방법에서, 상기 반도체 제조공정으로부터 배출되는 특수 가스로서 PFCs, 또는 Xe를 포함하는 배출가스 중에서, Wet E.P를 사용하여 입자상 물질, SiF4, HF, F2를 제거된다. 상기 Wet E.P에 의해 처리된 가스를 열교환기를 사용하여 촉매처리챔버로부터의 회귀 가스와 열교환시켜 제1 온도로 승온시킨 후 히팅챔버로 제공하고, 열교환에 의해 1차 냉각된 상기 회귀 가스를 쿨링챔버로 제공한다. 상기 열교환기로부터 상기 제1 온도로 승온된 가스를 상기 히팅챔버에 의해 제2 온도로 승온시켜 촉매처리챔버로 제공한다. 상기 제2 온도로 승온된 가스를 촉매처리챔버로 처리하여 CH4 및 CF4중 적어도 하나를 분해한다. 상기 열교환기에 의해 1차 냉각된 상기 회귀 가스를 상기 쿨링챔버에 의해 2차 냉각 시킨다. 상기 쿨링챔버로부터 배출되는 2차 냉각된 가스로부터 흡수재를 포함하는 흡착챔버를 이용하여 HF 및 F2 중 적어도 하나를 제거한다. 제올라이트챔버를 사용하여 상기 흡착챔버로부터 배출되는 가스로부터 CO, CO2 및 H2O 중 적어도 하나를 제거한다.In order to achieve the above technical object, another embodiment of the present invention provides a pretreatment method for regenerating a special gas used in a semiconductor manufacturing process. In the pretreatment method for regenerating a special gas, particulate matter, SiF4, HF, and F2 are removed by using Wet E.P in the exhaust gas containing PFCs or Xe as a special gas discharged from the semiconductor manufacturing process. The gas treated by the wet EP is heated to a first temperature by exchanging heat with the return gas from the catalyst treatment chamber using a heat exchanger, and then provided to the heating chamber, and the return gas cooled primarily by heat exchange is transferred to the cooling chamber to provide. The gas heated to the first temperature from the heat exchanger is heated to a second temperature by the heating chamber and provided to the catalyst processing chamber. At least one of CH4 and CF4 is decomposed by treating the gas heated to the second temperature with a catalyst processing chamber. The return gas firstly cooled by the heat exchanger is secondarily cooled by the cooling chamber. At least one of HF and F2 is removed from the secondary cooled gas discharged from the cooling chamber by using an adsorption chamber including an absorber. At least one of CO, CO2 and H2O is removed from the gas discharged from the adsorption chamber by using a zeolite chamber.

본 발명의 실시예에 따르면, 반도체 공정에서 사용되는 특수 가스 (Xe, PFCs 등)들을 재사용하기 위한 전처리 장치로서, 고효율로 입자상 물질, 수분 등을 저감하고, 촉매, 흡착법을 통한 고순도 회수 전처리 과정을 수행하는 반도체 제조공정에 사용되는 특수 가스 재생을 위한 전처리 장치 및 그 전처리 방법을 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, as a pretreatment device for reusing special gases (Xe, PFCs, etc.) used in the semiconductor process, it reduces particulate matter, moisture, etc. with high efficiency, and performs a high-purity recovery pretreatment process through catalyst and adsorption method It is possible to provide a pretreatment apparatus and a pretreatment method for regenerating a special gas used in a semiconductor manufacturing process to be performed.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the effects of the present invention are not limited to the above-described effects, and include all effects that can be inferred from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조공정에서 사용되는 특수 가스 재생을 위한 전처리 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조공정에서 사용되는 특수 가스 재생을 위한 전처리 장치가 설치되는 시스템의 예들을 나타내는 도면들이다.
도 4 내지 도 6은 반도체 제조공정에서 사용되는 특수 가스 재생을 위한 전처리 장치를 나타내는 도면들이다.
도 7은 특수 가스 재생을 위한 전처리 장치에서 Wet E.P의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 8은 특수 가스 재생을 위한 전처리 장치에서 열교환기의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 9는 특수 가스 재생을 위한 전처리 장치에서 히팅챔버의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 10은 특수 가스 재생을 위한 전처리 장치에서 촉매처리챔버의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 11은 촉매처리챔버에서 반응온도에 따른 CF4 분해성능을 나타내는 도면이다.
도 12는 촉매처리챔버에서 반응온도에 따른 SF6 분해성능을 나타내는 도면이다.
도 13은 특수 가스 재생을 위한 전처리 장치에서 쿨링챔버, 흡착챔버 및 제올라이트챔버의 배치의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 14는 특수 가스 재생을 위한 전처리 장치에서 흡착챔버의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 15 및 도 16은 특수 가스 재생을 위한 전처리 장치에서 제올라이트챔버의 일 예를 나타내는 도면들이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조공정에서 사용되는 특수 가스의 재생을 위한 전처리 방법을 나타내는 순서도이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조공정에서 사용되는 특수 가스의 재생을 위한 전처리 장치 및 전처리 방법의 작동 데이터의 일 예를 나타내는 도면이다.
1 is a block diagram illustrating a pre-processing apparatus for regenerating a special gas used in a semiconductor manufacturing process according to an embodiment of the present invention.
2 and 3 are diagrams illustrating examples of a system in which a pre-processing apparatus for regenerating a special gas used in a semiconductor manufacturing process according to an embodiment of the present invention is installed.
4 to 6 are views illustrating a pre-processing apparatus for regenerating a special gas used in a semiconductor manufacturing process.
7 is a view showing an example of the wet EP in the pre-processing apparatus for regenerating a special gas.
8 is a view showing an example of a heat exchanger in a pre-processing device for regenerating a special gas.
9 is a view showing an example of a heating chamber in the pre-processing apparatus for regenerating a special gas.
10 is a view showing an example of a catalyst treatment chamber in the pretreatment device for the regeneration of a special gas.
11 is a view showing the decomposition performance of CF4 according to the reaction temperature in the catalyst treatment chamber.
12 is a view showing the SF6 decomposition performance according to the reaction temperature in the catalyst treatment chamber.
13 is a view showing an example of the arrangement of a cooling chamber, an adsorption chamber, and a zeolite chamber in the pre-processing apparatus for regeneration of a special gas.
14 is a view showing an example of an adsorption chamber in a pre-processing apparatus for regenerating a special gas.
15 and 16 are views showing an example of a zeolite chamber in a pre-processing apparatus for regenerating a special gas.
17 is a flowchart illustrating a pretreatment method for regeneration of a special gas used in a semiconductor manufacturing process according to an embodiment of the present invention.
18 is a diagram illustrating an example of operation data of a pre-processing apparatus and pre-processing method for regenerating a special gas used in a semiconductor manufacturing process according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.Since the present invention can have various changes and can have various forms, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to the specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing each figure, like reference numerals have been used for like elements.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조공정에서 사용되는 특수 가스 재생을 위한 전처리 장치를 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a pre-processing apparatus for regenerating a special gas used in a semiconductor manufacturing process according to an embodiment of the present invention.

반도체 제조공정에 사용되는 특수 가스 재생을 위한 전처리 장치(10)는 반도체 및 디스플레이 제조공정 중에 화학기상증착(CVD), 식각(etching), 세정(cleaning) 공정에 등에서 배출되는 폐가스 중에서 과불화합물 (PFCs), Xe 등을 포함하는 특수 가스를 재생하기 위한 전처리 장치로 채택될 수 있다.The pretreatment device 10 for regenerating a special gas used in the semiconductor manufacturing process is a perfluorinated compound (PFCs) in the waste gas discharged from chemical vapor deposition (CVD), etching, and cleaning processes during semiconductor and display manufacturing processes. ), can be adopted as a pre-treatment device for regenerating a special gas containing Xe and the like.

반도체 제조공정에 사용되는 특수 가스 재생을 위한 전처리 장치(10)(이하, 특수 가스 재생을 위한 전처리 장치로 칭함)는 Wet E.P(100), 열교환기(200), 히팅챔버(300), 촉매처리챔버(400), 쿨링챔버(500), 흡착부 및 팬(800)을 포함할 수 있다.The pretreatment device 10 for regenerating special gas used in the semiconductor manufacturing process (hereinafter referred to as the pretreatment device for regenerating special gas) includes Wet EP 100, heat exchanger 200, heating chamber 300, catalyst treatment It may include a chamber 400 , a cooling chamber 500 , an adsorption unit, and a fan 800 .

Wet E.P(100)는 반도체 제조공정으로부터 배출되는 특수 가스를 포함하는 배출가스 중에서, 선 정화처리로서 입자상 물질, SiF4, HF, F2를 제거할 수 있다.The Wet E.P 100 may remove particulate matter, SiF4, HF, and F2 as a pre-purification treatment from among the exhaust gas including the special gas discharged from the semiconductor manufacturing process.

열교환기(200)는 히팅챔버(300)의 전단에 구비되어 Wet E.P(100)에 의해 처리된 가스와, 촉매처리챔버(400)로부터의 회귀 가스 간에 열교환을 시킨다. 열교환 결과 Wet E.P(100)에 의해 처리된 가스를 승온시켜 히팅챔버(300)로 전달하고, 회귀 가스를 1차 냉각시킬 수 있다.The heat exchanger 200 is provided at the front end of the heating chamber 300 to exchange heat between the gas processed by the Wet E.P 100 and the return gas from the catalyst processing chamber 400 . As a result of the heat exchange, the temperature of the gas treated by the Wet E.P 100 may be raised and transferred to the heating chamber 300, and the return gas may be first cooled.

히팅챔버(300)는 촉매처리챔버(400)의 전단과 열교환기(200)의 사이에 구비되어 열교환기(200)에 의해 제1 온도로 승온된 가스를 제2 온도로 승온시킬 수 있다.The heating chamber 300 may be provided between the front end of the catalyst processing chamber 400 and the heat exchanger 200 to increase the temperature of the gas heated to the first temperature by the heat exchanger 200 to the second temperature.

촉매처리챔버(400)는 히팅챔버(300)에 의해 제2 온도로 승온된 가스를 유입받고, CH4 및 CF4중 적어도 하나를 분해하여 특수 가스의 순도를 상승시킬 수 있다.The catalyst processing chamber 400 may receive the gas heated to the second temperature by the heating chamber 300 and decompose at least one of CH4 and CF4 to increase the purity of the special gas.

쿨링챔버(500)는 촉매처리챔버(400)로부터 배출된 회귀가스가 열교환기(200)에 의해 1차 냉각된 가스를 유입받아 2차 냉각시킬 수 있다.In the cooling chamber 500 , the return gas discharged from the catalyst processing chamber 400 may receive the gas firstly cooled by the heat exchanger 200 to be secondarily cooled.

흡착부는 쿨링챔버(500)로부터 배출되는 2차 냉각된 가스로부터 HF, F2, CO, CO2 및 H2O 중 적어도 하나를 제거할 수 있다. 흡착부는 일 예로, 흡착챔버(600) 및 제올라이트챔버(700)를 포함할 수 있다.The adsorption unit may remove at least one of HF, F2, CO, CO2, and H2O from the secondary cooled gas discharged from the cooling chamber 500 . The adsorption unit may include, for example, an adsorption chamber 600 and a zeolite chamber 700 .

흡착챔버(600)는 쿨링챔버(500)로부터 배출되는 2차 냉각된 가스로부터 흡수재를 이용하여 HF 및 F2 중 적어도 하나를 제거할 수 있다. 그 결과, 특수 가스의 순도를 향상시킬 수 있다. The adsorption chamber 600 may remove at least one of HF and F2 using an absorbent material from the secondary cooled gas discharged from the cooling chamber 500 . As a result, the purity of the special gas can be improved.

제올라이트챔버(700)는 흡착챔버(600)로부터 배출되는 가스로부터 CO, CO2 및 H2O 중 적어도 하나를 제거하여 특수 가스의 순도를 더욱 상승시킬 수 있다.The zeolite chamber 700 may remove at least one of CO, CO2 and H2O from the gas discharged from the adsorption chamber 600 to further increase the purity of the special gas.

팬(800)은 장치 운영 압력을 유지하며, 제올라이트챔버(700)로부터 배출가스를 가스재생 시스템으로 전달할 수 있다.The fan 800 maintains the device operating pressure, and may deliver the exhaust gas from the zeolite chamber 700 to the gas regeneration system.

도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조공정에서 사용되는 특수 가스 재생을 위한 전처리 장치가 설치되는 시스템의 예들을 나타내는 도면들이다.2 and 3 are diagrams illustrating examples of a system in which a pre-processing apparatus for regenerating a special gas used in a semiconductor manufacturing process according to an embodiment of the present invention is installed.

특수 가스 중에서 주요 대상 가스는 C2F6, C3F8, CF4, SF6 등의 PFCs와, Xe 등이며, 이러한 가스는 반도체 식각(etch) 공정 등에 사용되고 있다. Among the special gases, main target gases are PFCs such as C2F6, C3F8, CF4, SF6, and Xe, and these gases are used in semiconductor etching processes and the like.

도 2에 도시된 바와 같이, 반도체 공정에는 다수의 진공펌프가 공정의 배기가스를 배출할 수 있다. 각 진공펌프에는 POU scrubber가 설치될 수 있다. 이 경우, 도 1에서 설명된 특수 가스 재생을 위한 전처리 장치가 복수 개가 설치될 수 있다. 복수의 POU scrubber에 히트덕트(Heat Duct)가 연결되고, 히트덕트에 복수의 특수 가스 재생을 위한 전처리 장치의 각 Wet E.P(100)가 연결되어 배기가스를 공급받을 수 있다.As shown in FIG. 2 , in the semiconductor process, a plurality of vacuum pumps may discharge the exhaust gas of the process. Each vacuum pump can be equipped with a POU scrubber. In this case, a plurality of pre-processing devices for regenerating the special gas described in FIG. 1 may be installed. A heat duct is connected to a plurality of POU scrubbers, and each Wet E.P (100) of a pretreatment device for regenerating a plurality of special gases is connected to the heat duct to receive exhaust gas.

POU scrubber를 사용하는 경우, 가스 유량이 증가하며, 예를 들어, 13CMM 이상의 유량이 발생될 수 있다. 따라서, 특수 가스 재생을 위한 전처리 장치는 10CMM급 장치로 2개 내지 3개 (2+1)로 구성할 수 있다.When using a POU scrubber, the gas flow rate increases, for example, a flow rate of 13 CMM or more may be generated. Therefore, the pre-processing device for regenerating the special gas can be composed of two to three (2+1) 10CMM-class devices.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이, POU scrubber가 제거되고, 진공펌프가 히트덕트에 연결되는 경우, 유량은 감소될 수 있다. 예를 들어, 2720LPM이상의 유량이 발생될 수 있다. 따라서, 특수 가스 재생을 위한 전처리 장치는 5CMM급 장치로 2개 내지 3개 (2+1)로 구성할 수 있다.On the other hand, as shown in Figure 3, the POU scrubber is removed, when the vacuum pump is connected to the heat duct, the flow rate can be reduced. For example, a flow rate of 2720 LPM or more may be generated. Therefore, the pretreatment device for the regeneration of the special gas can be composed of two to three (2+1) 5CMM-class devices.

식각공정과 같은 반도체 제조공정 이후, 가스가 희석된 상태로 배출되기 때문에, PFCs, Xe 등 폐가스를 재사용하기 위해서는, 입자상 물질, 수분 등을 저감하고, 촉매, 흡착법을 통한 고순도 회수 전처리 과정이 중요하다. After the semiconductor manufacturing process such as the etching process, since the gas is discharged in a diluted state, in order to reuse the waste gas such as PFCs and Xe, it is important to reduce particulate matter and moisture, and a high purity recovery pretreatment process through catalyst and adsorption method is important .

본 실시예에 따른 특수 가스 재생을 위한 전처리 장치에 의하면, Xe, PFCs와 같은 특수 가스를 재생하기 위한 전처리를 효율적으로 수행할 수 있다. 이에 따라 고순도의 특수 가스 전처리 과정을 제공하여, 특수 가스 가격과 공급 안정성 등에 있어서, 생산적인 방법을 제공할 수 있다.According to the pretreatment apparatus for regenerating a special gas according to the present embodiment, it is possible to efficiently perform a pretreatment for regenerating a special gas such as Xe and PFCs. Accordingly, by providing a high-purity special gas pretreatment process, it is possible to provide a productive method in terms of special gas price and supply stability.

이하, 특수 가스 재생을 위한 전처리 장치의 구성을 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the configuration of the pre-processing apparatus for regenerating the special gas will be described in more detail.

도 4 내지 도 6은 반도체 제조공정에서 사용되는 특수 가스 재생을 위한 전처리 장치의 일 예를 나타내는 도면들이다. 도 4는 특수 가스 재생을 위한 전처리 장치의 평면도이며, 도 5는 특수 가스 재생을 위한 전처리 장치의 정면도이며, 도 6은 특수 가스 재생을 위한 전처리 장치의 좌측면도이다.4 to 6 are views illustrating an example of a pre-processing apparatus for regenerating a special gas used in a semiconductor manufacturing process. 4 is a plan view of a pretreatment device for regenerating a special gas, FIG. 5 is a front view of the pretreatment device for regenerating a special gas, and FIG. 6 is a left side view of the pretreatment device for regenerating a special gas.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 특수 가스 재생을 위한 전처리 장치는 전술한 바와 같이, Wet E.P(100), 열교환기(200), 히팅챔버(300), 촉매처리챔버(400), 쿨링챔버(500), 흡착챔버(600), 및 제올라이트챔버(700)를 포함할 수 있다.4 to 6, as described above, the pretreatment device for the regeneration of the special gas is the wet EP 100, the heat exchanger 200, the heating chamber 300, the catalyst treatment chamber 400, the cooling chamber ( 500 ), an adsorption chamber 600 , and a zeolite chamber 700 .

Wet E.P(100)는 도 2 및 도 3에서 설명한 바와 같이 반도체 제조공정의 설비의 히트덕트로부터 배기가스를 공급받을 수 있다. 열교환기(200)는 제1 배관(210)에 의해 Wet E.P(100)와 연결될 수 있다. 히팅챔버(300)는 제2 배관(220)에 의해 열교환기(200)와 연결될 수 있다. 촉매처리챔버(400)는 히팅챔버(300)로부터 가스를 공급받고, 촉매처리챔버(400)의 후단의 제3 배관(230)은 열교환기(200)를 통과할 수 있다. 제4 배관(240)은 열교환기(200)와 쿨링챔버(500)를 연결할 수 있다. 쿨링챔버(500)의 후단에는 흡착챔버(600)가 연결되고, 흡착챔버(600)의 후단에 제올라이트챔버(700)가 연결될 수 있다.The Wet E.P 100 may receive exhaust gas from a heat duct of a facility of a semiconductor manufacturing process as described with reference to FIGS. 2 and 3 . The heat exchanger 200 may be connected to the wet E.P 100 by the first pipe 210 . The heating chamber 300 may be connected to the heat exchanger 200 by the second pipe 220 . The catalyst processing chamber 400 may receive gas from the heating chamber 300 , and the third pipe 230 at the rear end of the catalyst processing chamber 400 may pass through the heat exchanger 200 . The fourth pipe 240 may connect the heat exchanger 200 and the cooling chamber 500 . The adsorption chamber 600 may be connected to the rear end of the cooling chamber 500 , and the zeolite chamber 700 may be connected to the rear end of the adsorption chamber 600 .

이와 같은 장치의 구성은 연결관계만 유지되면, 배치나 구체적 형태는 변경이 가능할 것이다. 특히, 흡착챔버(600)와 제올라이트챔버(700)는 도 4 내지 6에 도시된 바와 같이, 일체형(one body)로 구성할 수도 있고, 각각 별개로 분리되도록 구성할 수도 있다.As long as the configuration of such a device maintains only the connection relationship, the arrangement or specific form may be changed. In particular, as shown in FIGS. 4 to 6 , the adsorption chamber 600 and the zeolite chamber 700 may be configured as one body or may be configured to be separated from each other.

도 7은 특수 가스 재생을 위한 전처리 장치에서 Wet E.P(100)의 일 예를 나타내는 도면이다.7 is a view showing an example of the Wet E.P (100) in the pre-processing apparatus for regenerating a special gas.

특수 가스는 PFCs, 또는 Xe를 포함할 수 있다. 반도체 공정으로부터의 배기가스가 Wet E.P(100)의 습식처리(wet zon)와 방전스크라버에 의해 처리될 수 있다. 이에 따라 Wet E.P(100)는 반도체 제조공정으로부터 배출되는 특수 가스를 포함하는 배출가스 중에서, 선 정화처리로서 입자상 물질, SiF4, HF, F2를 제거할 수 있다. Special gases may include PFCs, or Xe. The exhaust gas from the semiconductor process may be treated by a wet zon of the Wet E.P 100 and a discharge scrubber. Accordingly, the Wet E.P 100 can remove particulate matter, SiF4, HF, and F2 as a pre-cleaning treatment from the exhaust gas including the special gas discharged from the semiconductor manufacturing process.

반도체 제조공정에서는 CF4 와 SiO2의 결합으로 SiF4가 생성되어 배기가스에 포함될 수 있다. SiF4는 촉매 처리시 물과 반응하여 SiO2 입자를 형성하여 촉매의 효율을 저하 시킬 수 있다. 따라서 WET E.P(100)에서 SiF4와 그 밖의 입자를 고효율로 처리할 수 있다. 예를 들어, 바람직하게는SiF4는 약 95% 이상, 입자는 95% 이상의 효율로 제거할 수 있다.In the semiconductor manufacturing process, SiF4 is generated by the combination of CF4 and SiO2 and may be included in the exhaust gas. SiF4 may react with water during catalyst treatment to form SiO2 particles, thereby reducing the efficiency of the catalyst. Therefore, SiF4 and other particles can be treated with high efficiency in the WET E.P (100). For example, preferably, SiF4 can be removed with an efficiency of about 95% or more and particles of about 95% or more.

WET E.P(100)가 고농도 HF에 노출되는 경우에 대비하여 WET E.P(100)의 가스 접촉부는 Hastelloy C-276 재질로 제작할 수 있다.In preparation for a case in which the WET E.P 100 is exposed to a high concentration of HF, the gas contact portion of the WET E.P 100 may be made of Hastelloy C-276 material.

도 8은 특수 가스 재생을 위한 전처리 장치에서 열교환기(200)의 일 예를 나타내는 도면이다.8 is a view showing an example of the heat exchanger 200 in the pretreatment device for the regeneration of a special gas.

열교환기(200)는 Wet E.P(100)으로부터 유입되는 저온의 가스를 열교환에 의해 제1 온도로 승온하여 히팅챔버(300)로 배출할 수 있다. 촉매처리챔버(400)의 후단으로 배출되는 가스가 회귀되어 열교환기(200)로 제공되고, Wet E.P(100)으로부터 유입되는 저온의 가스와 열교환에 의해 1차 냉각될 수 있다. The heat exchanger 200 may heat the low-temperature gas flowing in from the Wet E.P 100 to a first temperature by heat exchange and discharge it to the heating chamber 300 . The gas discharged to the rear end of the catalyst processing chamber 400 is returned and provided to the heat exchanger 200 , and may be first cooled by heat exchange with the low-temperature gas introduced from the Wet E.P 100 .

열교환기(200)는 촉매처리에 필요한 에너지를 회수하여 운영비 절감시킬 수 있다. WET E.P(100)로부터 유입되는 대략 25 ℃의 가스를 열교환기(200)에서 약 450℃까지(제1 온도)로 승온시켜, 촉매처리챔버(400)에 유입되기 전에 미리 온도를 높여 촉매처리시 필요한 온도(700 ℃ 이상)를 위한 에너지를 미리 저장하고, 촉매 반응 후 쿨링챔버(500)(Cooling Chamber)로 나가기 전 온도를 낮추어(1차 냉각) 후단 처리의 효율을 높여줄 수 있다.The heat exchanger 200 may recover energy required for catalyst treatment to reduce operating costs. The temperature of the gas of about 25 ℃ flowing in from the WET EP 100 is raised to about 450 ℃ (the first temperature) in the heat exchanger 200, and the temperature is raised in advance before flowing into the catalyst processing chamber 400 to treat the catalyst. Energy for the required temperature (700 ° C. or higher) can be stored in advance, and after the catalytic reaction, the temperature before going out to the cooling chamber 500 (Cooling Chamber) is lowered (primary cooling) to increase the efficiency of the post-processing.

도 9는 특수 가스 재생을 위한 전처리 장치에서 히팅챔버(300)의 일 예를 나타내는 도면이다.9 is a view showing an example of the heating chamber 300 in the pre-processing apparatus for regenerating a special gas.

히팅챔버(300)는 열교환기(200)로부터의 제1 온도로 승온된 유입가스를 촉매처리시에 필요한 제2 온도로 더 승온하여 촉매처리챔버(400)로 공급할 수 있다.The heating chamber 300 may further increase the temperature of the inlet gas heated to the first temperature from the heat exchanger 200 to a second temperature required for catalyst treatment to be supplied to the catalyst treatment chamber 400 .

에너지 손실을 방지하기 위하여 내부 히터(Heater)를 내부 삽입형으로 설계할 수 있다. 예를 들어, 히팅챔버(300)는 내부에 삽입된 카트리지 히터(301)(Cartridge Heater)로 가열하여, 제2 온도로 승온시킬 수 있다. In order to prevent energy loss, an internal heater can be designed as an internally inserted type. For example, the heating chamber 300 may be heated to a second temperature by heating with a cartridge heater 301 (Cartridge Heater) inserted therein.

Wet E.P(100)으로부터 유입되는 저온의 가스는 23도~26도(℃) 이고, 제1 온도는 400도~500도 이고, 제2 온도는 700도 이상, 바람직하게는 750도 이상일 수 있다.The low-temperature gas introduced from the Wet E.P 100 is 23 degrees to 26 degrees (℃), the first temperature is 400 degrees to 500 degrees, and the second temperature may be 700 degrees or more, preferably 750 degrees or more.

도 10은 특수 가스 재생을 위한 전처리 장치에서 촉매처리챔버(400)의 일 예를 나타내는 도면이다. 도 11은 촉매처리챔버(400)에서 반응온도에 따른 CF4 분해성능을 나타내는 도면이다. 도 12는 촉매처리챔버(400)에서 반응온도에 따른 SF6 분해성능을 나타내는 도면이다.FIG. 10 is a view showing an example of a catalyst treatment chamber 400 in a pretreatment device for regenerating a special gas. 11 is a view showing the decomposition performance of CF4 according to the reaction temperature in the catalyst treatment chamber 400 . 12 is a view showing the decomposition performance of SF6 according to the reaction temperature in the catalyst treatment chamber 400 .

촉매처리챔버(400)는 촉매를 사용하여 히팅챔버(300)로부터 유입되는 고온의 가스 중 CH4 및 CF4등을 산화처리하여, CO2, H2O, F2로 배출할 수 있다.The catalyst treatment chamber 400 may oxidize CH4 and CF4 among the high-temperature gas introduced from the heating chamber 300 using a catalyst, and then discharge it as CO2, H2O, and F2.

히팅챔버(300)로부터 고온(750℃)의 가스가 촉매처리챔버(400)로 유입되어 촉매 반응이 발생할 수 있다. 촉매처리챔버(400)는 처리되는 공간의 부식 및 열손실 방지에 효율적으로 되도록 설계될 필요가 있으며, 사전 테스트를 통하여 검증된 촉매 부피 및 공간속도를 적용할 수 있다.A gas of high temperature (750° C.) may be introduced from the heating chamber 300 into the catalyst processing chamber 400 to cause a catalytic reaction. The catalyst treatment chamber 400 needs to be designed to be effective in preventing corrosion and heat loss of the space to be treated, and the catalyst volume and space velocity verified through a pre-test can be applied.

촉매처리챔버(400)는 STS316+내부 Al2O3 코팅될 수 있다. The catalyst processing chamber 400 may be coated with STS316 + inner Al2O3.

도 11 및 도 12에는 촉매처리챔버(400)에 사용되는 촉매(Purelyst PFC-101)의 예시와, 실험조건과 이에 따른 분해성능이 나타나 있다.11 and 12 show examples of the catalyst (Purelyst PFC-101) used in the catalyst treatment chamber 400, experimental conditions, and decomposition performance according to the examples.

도 11 및 도 12를 참조하면, 촉매처리챔버(400)의 공정온도는 700도 이상 바람직하게는 750도 이상으로 할 수 있다.11 and 12 , the process temperature of the catalyst processing chamber 400 may be 700 degrees or more, preferably 750 degrees or more.

도 13은 특수 가스 재생을 위한 전처리 장치에서 쿨링챔버(500), 흡착챔버(600) 및 제올라이트챔버(700)의 배치의 일 예를 나타내는 도면이다.13 is a view showing an example of the arrangement of the cooling chamber 500, the adsorption chamber 600, and the zeolite chamber 700 in the pre-processing apparatus for regenerating a special gas.

흡착챔버(600)와 제올라이트챔버(700)는 도 4 내지 6, 및 도 13에 도시된 바와 같이, 일체형(one body)로 구성할 수도 있고, 각각 별개로 분리되도록 구성할 수도 있다.As shown in FIGS. 4 to 6 and 13 , the adsorption chamber 600 and the zeolite chamber 700 may be configured as one body or may be configured to be separated from each other.

쿨링챔버(500)는 후속처리로 유입되기 전에, 촉매처리챔버(400)에서 유입되는 고온의 가스를 후처리의 운영 효율에 적합한 온도로 냉각시킬 수 있다.The cooling chamber 500 may cool the high-temperature gas introduced from the catalyst processing chamber 400 to a temperature suitable for the operational efficiency of the post-treatment before being introduced into the post-treatment.

예를 들어, 쿨링챔버(500)는 열교환기(200)에 의해 1차 냉각된 회귀 가스를 PCW를 이용하여 2차 냉각시켜, 40도 이하로 배출할 수 있다. 촉매처리챔버(400)에서 분해된 CF4로 인해 고농도의 HF가 쿨링챔버(500)로 유입되어 부식이 발생될 수 있다. 따라서, 쿨링챔버(500)의 내부를 Hastelloy C-276을 적용하여 내식성 확보하는 것이 바람직하다.For example, the cooling chamber 500 may perform secondary cooling of the return gas primarily cooled by the heat exchanger 200 using PCW to discharge it to 40 degrees or less. Due to CF4 decomposed in the catalyst processing chamber 400 , a high concentration of HF may be introduced into the cooling chamber 500 to cause corrosion. Therefore, it is preferable to secure corrosion resistance by applying Hastelloy C-276 to the inside of the cooling chamber 500 .

도 14는 특수 가스 재생을 위한 전처리 장치에서 흡착챔버(600)의 일 예를 나타내는 도면이다.14 is a view showing an example of the adsorption chamber 600 in the pretreatment device for the regeneration of a special gas.

흡착챔버(600)는 쿨링챔버(500)로부터 배출된 가스로부터 HF 및 F2 등을 제거하여 특수 가스의 순도를 높일 수 있다.The adsorption chamber 600 may remove HF and F2 from the gas discharged from the cooling chamber 500 to increase the purity of the special gas.

HF의 제거의 경우 아래 표1과 같은 처리가 가능하다.In the case of HF removal, the treatment shown in Table 1 below is possible.

항목item HF AbsorbentHF Absorbent Gas 유량Gas flow 45㎥/월 배출 예상45㎥/month Estimated Emissions Absorbent 성능Absorbent performance HF > 100ℓ/ℓ-ReagentsHF > 100ℓ/ℓ-Reagents 2개월 교체 필요량2 months replacement required 2㎡2㎡

도 15 및 도 16은 특수 가스 재생을 위한 전처리 장치에서 제올라이트챔버(700)의 일 예를 나타내는 도면들이다.15 and 16 are views illustrating an example of a zeolite chamber 700 in a pre-processing apparatus for regenerating a special gas.

제올라이트챔버(700)는, 흡착챔버(600)로부터 배출된 가스로부터 CO, CO2 및 H2O 등을 제거하여, 특수 가스의 순도를 높일 수 있다.The zeolite chamber 700 removes CO, CO2, H2O, etc. from the gas discharged from the adsorption chamber 600, thereby increasing the purity of the special gas.

제올라이트챔버(700)는, 도 15에 도시된 바와 같이, CO 및 CO2, H2O 제거를 목적으로 설계될 수 있다. 예를 들어, CO 및 CO2, H2O 농도를 기준으로 Zeolite(wt 5%) 흡착 20일 가동 기준으로 용량을 설계할 수 있다. 흡착 성능 감소시 가동 기준을 감소 시킬 수 있다.The zeolite chamber 700 may be designed for the purpose of removing CO, CO 2 , and H 2 O, as shown in FIG. 15 . For example, capacity can be designed based on 20-day operation of zeolite (wt 5%) adsorption based on CO, CO2, and H2O concentrations. When adsorption performance is reduced, operating standards can be reduced.

제올라이트챔버(700)는, 일 예로 도 16에 도시된 바와 같은 구성을 가질 수 있다. 케니스터(Canister)는 CO, CO2, H2O 흡/탈착용 Zeolite를 충진하여 공정을 수행할 수 있다. N2 line은 흡착된 CO, CO2, H2O를 탈착시키는 용도로 사용될 수 있다. 열교환부(Heat Exchanger)는 탈착된 CO, CO2, H2O Gas의 온도를 냉각하여 배출할 수 있다. 자동밸브(Auto Valve)는 흡/탈착 공정을 자동으로 제어할 수 있다.The zeolite chamber 700 may have, for example, a configuration as shown in FIG. 16 . The canister can be filled with zeolite for CO, CO2, and H2O absorption/desorption to perform the process. The N2 line can be used to desorb the adsorbed CO, CO2, and H2O. The heat exchanger may cool and discharge the desorbed CO, CO2, and H2O gas temperatures. The automatic valve can automatically control the adsorption/desorption process.

도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조공정에서 사용되는 특수 가스 재생을 위한 전처리 방법을 나타내는 순서도이다. 도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조공정에서 사용되는 특수 가스의 재생을 위한 전처리 장치 및 전처리 방법의 작동 데이터의 일 예를 나타내는 도면이다.17 is a flowchart illustrating a pretreatment method for regenerating a special gas used in a semiconductor manufacturing process according to an embodiment of the present invention. 18 is a view showing an example of operation data of a pre-processing apparatus and pre-processing method for regenerating a special gas used in a semiconductor manufacturing process according to an embodiment of the present invention.

반도체 제조공정에서 사용되는 특수 가스 재생을 위한 전처리 방법은 도 1 내지 도 16에서 설명된 전처리 장치를 사용하여 수행될 수 있다.A pretreatment method for regenerating a special gas used in a semiconductor manufacturing process may be performed using the pretreatment apparatus described with reference to FIGS. 1 to 16 .

먼저, 반도체 제조공정으로부터 배출되는 특수 가스를 포함하는 배출가스 중에서, Wet E.P(100)를 사용하여 입자상 물질, SiF4, HF, F2를 제거한다(S10). 이 과정은 목표효율을 90% 이상으로 할 수 있다.First, among the exhaust gas including the special gas discharged from the semiconductor manufacturing process, the particulate matter, SiF4, HF, F2 is removed by using the Wet E.P 100 (S10). This process can make the target efficiency more than 90%.

Wet E.P(100)에 의해 처리된 가스를 열교환기(200)를 사용하여 촉매처리챔버(400)로부터의 회귀 가스와 열교환시켜 제1 온도로 승온시킨 후 히팅챔버(300)로 제공하고, 열교환에 의해 1차 냉각된 회귀 가스를 쿨링챔버(500)로 제공한다(S20). 이 과정은 열회수 효율 50% 이상으로 할 수 있다.The gas treated by the wet EP 100 is heated to a first temperature by exchanging heat with the return gas from the catalyst processing chamber 400 using the heat exchanger 200, and then provided to the heating chamber 300, and subjected to heat exchange. The return gas cooled primarily by the cooling chamber 500 is provided (S20). This process can be done with a heat recovery efficiency of 50% or more.

열교환기(200)로부터 제1 온도로 승온된 가스를 히팅챔버(300)에 의해 제2 온도로 승온시켜 촉매처리챔버(400)로 제공한다(S30). 이 과정은 목표온도를 700~850도로 할 수 있다.The gas heated to the first temperature from the heat exchanger 200 is heated to the second temperature by the heating chamber 300 and provided to the catalyst processing chamber 400 (S30). In this process, the target temperature can be set to 700~850 degrees.

제2 온도로 승온된 가스에서 CH4 및 CF4중 적어도 하나를 분해하여 특수 가스의 순도를 높인다(S40). 이 과정은 목표효율을 90% 이상으로 할 수 있다.At least one of CH4 and CF4 is decomposed in the gas heated to the second temperature to increase the purity of the special gas (S40). This process can make the target efficiency more than 90%.

이후, 열교환기(200)에 의해 1차 냉각된 회귀 가스를 쿨링챔버(500)에 의해 2차 냉각 시킨다(S50). 이 과정은 배출 온도목표를 40도 이하로 할 수 있다.Thereafter, the return gas firstly cooled by the heat exchanger 200 is secondarily cooled by the cooling chamber 500 (S50). This process can bring the exhaust temperature target to 40 degrees or less.

다음으로, 쿨링챔버(500)로부터 배출되는 2차 냉각된 가스로부터 흡수재를 포함하는 흡착챔버(600)를 이용하여 HF 및 F2 중 적어도 하나를 제거하여, 특수 가스의 순도를 향상시킨다(S60). 이 과정은 목표효율을 95% 이상으로 할 수 있다.Next, at least one of HF and F2 is removed from the secondary cooled gas discharged from the cooling chamber 500 by using the adsorption chamber 600 including the absorbent material to improve the purity of the special gas (S60). This process can make the target efficiency more than 95%.

이후, 제올라이트챔버(700)를 사용하여 흡착챔버(600)로부터 배출되는 가스로부터 CO, CO2 및 H2O 중 적어도 하나를 제거하여 특수 가스의 순도를 더욱 높일 수 있다(S70). 이 과정은 목표효율을 99% 이상으로 할 수 있다.Thereafter, the purity of the special gas may be further increased by removing at least one of CO, CO2 and H2O from the gas discharged from the adsorption chamber 600 using the zeolite chamber 700 (S70). This process can make the target efficiency more than 99%.

다음으로, 팬(800)(fan)을 통해 운영 압력을 유지하며, 제올라이트챔버(700)로부터 배출가스를 가스재생 시스템으로 전달할 수 있다(S80).Next, while maintaining the operating pressure through the fan 800 (fan), it is possible to deliver the exhaust gas from the zeolite chamber 700 to the gas regeneration system (S80).

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present invention is for illustration, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and likewise components described as distributed may be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the following claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention.

10 : 특수 가스 재생을 위한 전처리 장치
100 : Wet E.P
200 : 열교환기
300 : 히팅챔버
400 : 촉매처리챔버
500 : 쿨링챔버
600 : 흡착챔버
700 : 제올라이트챔버
800 : 팬
10: Pre-treatment device for special gas regeneration
100 : Wet EP
200: heat exchanger
300: heating chamber
400: catalyst processing chamber
500: cooling chamber
600: adsorption chamber
700: zeolite chamber
800 : fan

Claims (10)

반도체 제조공정에 사용되는 특수 가스 재생을 위한 전처리 장치에 있어서,
반도체 제조공정으로부터 배기되는 상기 특수 가스가 희석된 배기가스에 대해 선 정화처리를 거친 가스를 유입받고, CH4 및 CF4 중 적어도 하나를 분해하는 촉매처리챔버;
상기 촉매처리챔버의 전단에 구비되어 상기 촉매처리챔버로의 유입가스를 승온시키는 히팅챔버;
상기 히팅챔버의 전단에 구비되어 상기 선 정화처리된 가스와, 상기 촉매처리챔버로부터 배출되는 회귀 가스 간에 열교환시켜, 상기 선 정화처리된 가스를 승온시켜 상기 히팅챔버로 전달하고, 상기 회귀 가스를 1차 냉각시키는 열교환기;
상기 열교환기에 의해 1차 냉각된 상기 회귀 가스를 2차 냉각 시키는 쿨링챔버;
상기 쿨링챔버로부터 배출되는 2차 냉각된 가스로부터 HF, F2, CO, CO2 및 H2O 중 적어도 하나를 제거하는 흡착부; 및
운영 압력을 유지하며, 상기 흡착부로부터 배출가스를 가스재생 시스템으로 전달하는 팬(fan)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 반도체 제조공정에 사용되는 특수 가스 재생을 위한 전처리 장치.
In the pretreatment device for the recovery of a special gas used in the semiconductor manufacturing process,
a catalyst treatment chamber for receiving a gas that has undergone a pre-purification treatment with respect to the exhaust gas in which the special gas exhausted from the semiconductor manufacturing process is diluted, and decomposing at least one of CH4 and CF4;
a heating chamber provided at the front end of the catalyst treatment chamber to increase the temperature of the gas introduced into the catalyst treatment chamber;
It is provided at the front end of the heating chamber and heat exchanges between the pre-purified gas and the return gas discharged from the catalyst treatment chamber to increase the temperature of the pre-purified gas and deliver it to the heating chamber, and the return gas is 1 car cooling heat exchanger;
a cooling chamber for secondary cooling the return gas, which has been primarily cooled by the heat exchanger;
an adsorption unit for removing at least one of HF, F2, CO, CO2 and H2O from the secondary cooled gas discharged from the cooling chamber; and
A pretreatment device for special gas regeneration used in a semiconductor manufacturing process, characterized in that it includes a fan that maintains the operating pressure and delivers the exhaust gas from the adsorption unit to the gas regeneration system.
청구항 1에 있어서,
상기 흡착부는,
상기 쿨링챔버로부터 배출되는 2차 냉각된 가스로부터 흡수재를 이용하여 HF 및 F2 중 적어도 하나를 제거하는 흡착챔버; 및
상기 흡착챔버로부터 배출되는 가스로부터 CO, CO2 및 H2O 중 적어도 하나를 제거하는 제올라이트챔버를 포함하는 것을 특징으로 하는, 반도체 제조공정에 사용되는 특수 가스 재생을 위한 전처리 장치.
The method according to claim 1,
The adsorption unit,
an adsorption chamber for removing at least one of HF and F2 using an absorber from the secondary cooled gas discharged from the cooling chamber; and
and a zeolite chamber for removing at least one of CO, CO2 and H2O from the gas discharged from the adsorption chamber.
청구항 1에 있어서,
상기 특수 가스는 PFCs, 또는 Xe를 포함하며,
상기 반도체 제조공정으로부터 배출되는 상기 특수 가스를 포함하는 배출가스 중에서, 상기 선 정화처리로서 입자상 물질, SiF4, HF, F2를 제거하는 Wet E.P를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 반도체 제조공정에 사용되는 특수 가스 재생을 위한 전처리 장치.
The method according to claim 1,
The special gas includes PFCs, or Xe,
Among the exhaust gas containing the special gas discharged from the semiconductor manufacturing process, as the pre-purification treatment, Wet EP for removing particulate matter, SiF4, HF, F2, is used in the semiconductor manufacturing process. Pretreatment unit for special gas regeneration.
청구항 3에 있어서,
상기 반도체 제조공정의 진공펌프로부터 배출되는 상기 배기가스가 POU scrubber에 의해 처리된 후 상기 Wet E.P로 유입되는 것을 특징으로 하는, 반도체 제조공정에 사용되는 특수 가스 재생을 위한 전처리 장치.
4. The method according to claim 3,
Pretreatment device for special gas regeneration used in the semiconductor manufacturing process, characterized in that the exhaust gas discharged from the vacuum pump of the semiconductor manufacturing process is introduced into the Wet EP after being treated by a POU scrubber.
청구항 3에 있어서,
상기 열교환기는 상기 Wet E.P으로부터 유입되는 저온의 가스를 상기 열교환에 의해 제1 온도로 승온하여 상기 히팅챔버로 배출하며,
상기 히팅챔버는 상기 열교환기로부터의 상기 제1 온도로 승온된 유입가스를 상기 촉매처리시에 필요한 제2 온도로 더 승온하여 상기 촉매처리챔버로 공급하는 것을 특징으로 하는, 반도체 제조공정에 사용되는 특수 가스 재생을 위한 전처리 장치.
4. The method according to claim 3,
The heat exchanger heats the low-temperature gas flowing in from the wet EP to a first temperature by the heat exchange and discharges it to the heating chamber,
The heating chamber is used in the semiconductor manufacturing process, characterized in that the inlet gas heated to the first temperature from the heat exchanger is further heated to a second temperature required for the catalyst treatment and supplied to the catalyst treatment chamber. Pretreatment unit for special gas regeneration.
청구항 5에 있어서,
상기 히팅챔버는 내부에 삽입된 카트리지 히터(Cartridge Heater)로 가열하여, 상기 제2 온도로 승온시키는 것을 특징으로 하는, 반도체 제조공정에 사용되는 특수 가스 재생을 위한 전처리 장치.
6. The method of claim 5,
The heating chamber is heated with a cartridge heater (Cartridge Heater) inserted therein, characterized in that the temperature is raised to the second temperature, a pre-processing device for special gas regeneration used in the semiconductor manufacturing process.
청구항 5에 있어서,
상기 촉매처리챔버는 촉매를 사용하여 상기 히팅챔버로부터 유입되는 고온의 가스 중 CH4 및 CF4를 산화처리하여, CO2, H2O, F2로 배출하는 것을 특징으로 하는, 반도체 제조공정에 사용되는 특수 가스 재생을 위한 전처리 장치.
6. The method of claim 5,
The catalyst treatment chamber oxidizes CH4 and CF4 in the high-temperature gas flowing from the heating chamber using a catalyst, and discharges it as CO2, H2O, F2. Special gas regeneration used in the semiconductor manufacturing process preprocessor for
청구항 7에 있어서,
상기 Wet E.P으로부터 유입되는 저온의 가스는 23도~26도 이고,
상기 제1 온도는 400도~500도 이고,
상기 제2 온도는 700도 이상인 것을 특징으로 하는, 반도체 제조공정에 사용되는 특수 가스 재생을 위한 전처리 장치.
8. The method of claim 7,
The low-temperature gas flowing from the Wet EP is 23 degrees to 26 degrees,
The first temperature is 400 degrees to 500 degrees,
The second temperature is 700 degrees or more, characterized in that, a pre-processing device for the regeneration of a special gas used in the semiconductor manufacturing process.
청구항1에 있어서,
상기 쿨링챔버는 상기 열교환기에 의해 1차 냉각된 상기 회귀 가스를 PCW를 이용하여 2차 냉각시켜, 40도 이하로 배출하는 것을 특징으로 하는, 반도체 제조공정에 사용되는 특수 가스 재생을 위한 전처리 장치.
The method according to claim 1,
The cooling chamber is a pre-processing apparatus for regenerating a special gas used in a semiconductor manufacturing process, characterized in that the second cooling using PCW to the return gas cooled primarily by the heat exchanger to 40 degrees or less.
반도체 제조공정에서 사용되는 특수 가스 재생을 위한 전처리 방법에 있어서,
상기 반도체 제조공정으로부터 배출되는 특수 가스로서 PFCs, 또는 Xe를 포함하는 배출가스 중에서, Wet E.P를 사용하여 입자상 물질, SiF4, HF, F2를 제거하는 단계;
상기 Wet E.P에 의해 처리된 가스를 열교환기를 사용하여 촉매처리챔버로부터의 회귀 가스와 열교환시켜 제1 온도로 승온시킨 후 히팅챔버로 제공하고, 열교환에 의해 1차 냉각된 상기 회귀 가스를 쿨링챔버로 제공하는 단계;
상기 열교환기로부터 상기 제1 온도로 승온된 가스를 상기 히팅챔버에 의해 제2 온도로 승온시켜 촉매처리챔버로 제공하는 단계;
상기 제2 온도로 승온된 가스를 촉매처리챔버로 처리하여 CH4 및 CF4중 적어도 하나를 분해하는 단계;
상기 열교환기에 의해 1차 냉각된 상기 회귀 가스를 상기 쿨링챔버에 의해 2차 냉각 시키는 단계;
상기 쿨링챔버로부터 배출되는 2차 냉각된 가스로부터 흡수재를 포함하는 흡착챔버를 이용하여 HF 및 F2 중 적어도 하나를 제거하는 단계; 및
제올라이트챔버를 사용하여 상기 흡착챔버로부터 배출되는 가스로부터 CO, CO2 및 H2O 중 적어도 하나를 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조공정에 사용되는 특수 가스의 재생을 위한 전처리 방법.
In the pretreatment method for the regeneration of a special gas used in the semiconductor manufacturing process,
removing particulate matter, SiF4, HF, and F2 from the exhaust gas containing PFCs or Xe as a special gas discharged from the semiconductor manufacturing process, using Wet EP;
The gas treated by the wet EP is heated to a first temperature by exchanging heat with the return gas from the catalyst treatment chamber using a heat exchanger, and then provided to the heating chamber, and the return gas cooled primarily by heat exchange is transferred to the cooling chamber providing;
heating the gas heated to the first temperature from the heat exchanger to a second temperature by the heating chamber and providing the gas to the catalyst processing chamber;
decomposing at least one of CH4 and CF4 by treating the gas heated to the second temperature with a catalyst processing chamber;
secondarily cooling the return gas firstly cooled by the heat exchanger by the cooling chamber;
removing at least one of HF and F2 from the secondary cooled gas discharged from the cooling chamber using an adsorption chamber including an absorber; and
A pretreatment method for regeneration of a special gas used in a semiconductor manufacturing process, comprising the step of removing at least one of CO, CO2 and H2O from the gas discharged from the adsorption chamber using a zeolite chamber.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003170020A (en) * 2001-12-04 2003-06-17 Taiyo Toyo Sanso Co Ltd Waste gas treater
JP2009136815A (en) * 2007-12-10 2009-06-25 Hitachi Ltd Exhaust gas treatment apparatus
JP2013016798A (en) * 2011-06-30 2013-01-24 Semes Co Ltd Substrate treating apparatus and substrate treating method
KR101516713B1 (en) * 2013-11-14 2015-05-04 (주)제이원텍 In-line nitrogen furification system of oled encapsulation process
JP2020119934A (en) * 2019-01-21 2020-08-06 株式会社荏原製作所 Rare gas recovery system and rare gas recovery method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003170020A (en) * 2001-12-04 2003-06-17 Taiyo Toyo Sanso Co Ltd Waste gas treater
JP2009136815A (en) * 2007-12-10 2009-06-25 Hitachi Ltd Exhaust gas treatment apparatus
JP2013016798A (en) * 2011-06-30 2013-01-24 Semes Co Ltd Substrate treating apparatus and substrate treating method
KR101516713B1 (en) * 2013-11-14 2015-05-04 (주)제이원텍 In-line nitrogen furification system of oled encapsulation process
JP2020119934A (en) * 2019-01-21 2020-08-06 株式会社荏原製作所 Rare gas recovery system and rare gas recovery method

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