KR102508351B1 - Gas processing device - Google Patents

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KR102508351B1
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김성범
오승진
이수철
김유성
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주식회사 원익홀딩스
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Abstract

The present invention relates to a gas processing device. The gas processing device according to the present invention comprises: a reactor in which first purification processing for waste gas introduced from a semiconductor device is performed; an energy source supply which supplies energy to the reactor for processing the waste gas introduced from the semiconductor device; an electric precipitator in which second purification processing by an electric precipitation method for the waste gas, in which the first purification processing has been performed in the reactor, is performed; an EP power supply which supplies power to the electric precipitator for the electric precipitation; and a controller which controls output of the energy source supply according to a result of comparing a current signal received from the EP power supply with a pre-set current threshold value. According to the present invention, the gas processing device can determine whether the waste gas introduced from the semiconductor device contains dust generation gas such as silane gas or perfluorinated compounds in a reliable manner without using a separate additional detection device, and adaptively adjust an energy level used in a waste gas processing process and whether to supply purge gas according to the result of the determination.

Description

가스 처리 장치{GAS PROCESSING DEVICE}Gas processing device {GAS PROCESSING DEVICE}

본 발명은 가스 처리 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 반도체 장비로부터 유입되는 폐가스에 실란 가스와 같은 분진 생성 가스 또는 과불화화합물 가스가 포함되어 있는지 여부를 별도의 추가적인 검출 장치를 사용하지 않고 신뢰성 있게 판단하고, 그 판단 결과에 따라 폐가스 처리 과정에서 사용되는 에너지 레벨 및 퍼지 가스(purge gas) 공급 여부를 적응적으로 조절할 수 있는 가스 처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a gas processing device. More specifically, the present invention reliably determines whether a dust generating gas such as silane gas or a perfluorinated compound gas is included in waste gas flowing from semiconductor equipment without using a separate additional detection device, and determines the result of the determination. Accordingly, the present invention relates to a gas treatment device capable of adaptively adjusting the energy level used in a waste gas treatment process and whether or not to supply purge gas.

일반적으로, 반도체 산업에서 배출되는 주요 과불화화합물(Perfluorinated Compounds, PFCs)에는 CF4, C2F6, C3F8, C4F10, CHF3, SF6, NF3 등이 있으며, 제조공정 중 광범위하게 사용되고 있다.In general, major perfluorinated compounds (PFCs) emitted from the semiconductor industry include CF 4 , C 2 F 6 , C 3 F 8 , C 4 F 10 , CHF 3 , SF 6 , NF 3 , etc. It is widely used in the process.

과불화화합물의 대체 또는 저감을 위한 전 세계적인 많은 연구에도 불구하고 현재까지 과불화화합물을 완전 대체할 만한 대체 물질은 없으며, 따라서 발생되는 과불화화합물의 저감을 위해 공정 최적화, 분리/회수를 통한 재활용 및 제거할 수 있는 다양한 기술들에 대한 연구가 진행 중이다. 다양한 방법 중 새로운 대체 물질의 개발이나 폐가스의 분리 및 회수와 같은 방식은 온실화의 원인 물질의 대체 또는 자원의 재활용 측면에서의 유리한 장점이 있으나, 현 공정의 변경 또는 품질 저하와 같은 문제점의 발생 가능성이 있기 때문에 산업 현장에서는 과불화물을 직접 분해, 제거하는 방식을 선호하고 있다.Despite many studies around the world to replace or reduce perfluorinated compounds, there is no substitute material that can completely replace perfluorinated compounds so far, so process optimization and recycling through separation/recovery to reduce perfluorinated compounds generated And research on various technologies that can be removed is in progress. Among various methods, methods such as development of new substitute materials or separation and recovery of waste gas have advantages in terms of replacing greenhouse-causing substances or recycling resources, but there is a possibility of problems such as change in the current process or quality deterioration. Because of this, industrial sites prefer a method of directly decomposing and removing perfluoride.

이러한 과불화화합물의 분해/제거에는 스크러버(scrubber)라는 처리 장치가 사용되며, 주요 분해 처리 기술로는 연소, 열분해, 플라즈마, 촉매 기술 등이 사용되고 있다. 그러나 과불화화합물의 주요 물질들은 화학적으로 매우 안정한 난분해성 가스로서, 과불화화합물의 제거를 위해서는 상당한 고온이 필요하며 물질의 분해에는 과도한 에너지의 사용이 요구된다.A treatment device called a scrubber is used to decompose/remove these perfluorinated compounds, and combustion, pyrolysis, plasma, and catalyst technologies are used as major decomposition and treatment technologies. However, the main substances of perfluorinated compounds are chemically very stable and difficult to decompose gases, and a high temperature is required to remove the perfluorinated compounds, and excessive energy is required to decompose the materials.

반도체 공정에 사용되는 가스는 앞서 설명한 과불화화합물 외에도 SiH4, NH3, PH3, WF6, BCl3, HBr, SiCl4, SiH2Cl2, Ar, N2, CO2, He 등의 다양한 가스들이 사용되며, 이러한 가스들은 전기 열분해 방식, 연소 소각 방식, 열 플라즈마 방식, 촉매 방식, 흡착 방식의 리액터(reactor)에서 분해된 후, 리액터 후단의 전기 집진기를 거쳐 집진되어 처리된 후, 독성이 제거된 정화 가스가 외부로 배출된다.In addition to the perfluorinated compounds described above, gases used in semiconductor processing include various gases such as SiH 4 , NH 3 , PH 3 , WF 6 , BCl 3 , HBr, SiCl 4 , SiH 2 Cl 2 , Ar, N 2 , CO 2 , and He. Gases are used, and these gases are decomposed in electrothermal decomposition, combustion incineration, thermal plasma, catalytic, and adsorption reactors, collected through an electrostatic precipitator at the rear of the reactor, treated, and toxic. The purified gas removed is discharged to the outside.

한편, 반도체 공정의 부산물 가스 중에서 실란 가스는 과불화화합물 가스에 비하여 분해 처리를 위해 요구되는 온도 조건 등을 포함하는 에너지 레벨이 유의미할 정도로 낮다.On the other hand, among the by-product gases of the semiconductor process, the energy level of silane gas including the temperature conditions required for decomposition treatment is significantly lower than that of the perfluorinated compound gas.

그러나, 현재까지 알려진 종래 기술은 가스 처리 장치로 유입되는 가스 성분을 신뢰성 있게 파악하여 대응할 수 있는 기술적 수단을 제공하지 못하고 있다.However, prior art known up to now has failed to provide a technical means capable of reliably detecting and responding to gas components flowing into a gas treatment device.

구체적인 예로, 현재 유입되는 가스가 실란 가스인데도 불구하고 종래 기술에 따른 가스 처리 장치는 과불화화합물 가스를 처리하기 위해 설정된 높은 레벨의 에너지를 리액터에 인가하기 때문에, 가스 처리 과정에서 불필요한 에너지의 낭비가 발생한다는 문제점이 있다.As a specific example, even though the currently introduced gas is silane gas, the gas processing apparatus according to the prior art applies a high level of energy set for processing perfluorinated compound gas to the reactor, so unnecessary energy is wasted in the gas processing process. There is a problem that occurs.

또한, 아래 화학반응식 1을 통해 알 수 있는 바와 같이, 이러한 가스들 중에서 실란(SiH4) 가스를 처리하는 과정에서 실리카(SiO2) 분말이 생성된다.In addition, as can be seen through chemical reaction formula 1 below, silica (SiO 2 ) powder is generated in the process of treating silane (SiH 4 ) gas among these gases.

[화학반응식 1][Chemical Reaction 1]

SiH4 + 2O2 → SiO2 + 2H2OSiH 4 + 2O 2 → SiO 2 + 2H 2 O

이러한 실리카 분말을 방치할 경우, 리액터 등의 장비 내부에 적체되어 가스 처리 효율이 저하되기 때문에, 실란 가스를 처리하는 과정에서는 필수적으로 퍼지 가스가 공급되어야 한다.When the silica powder is left unattended, it accumulates inside equipment such as a reactor and the gas processing efficiency decreases. Therefore, in the process of processing silane gas, a purge gas must be supplied.

그러나, 반도체 장비가 사용한 후 배출하는 폐가스는 반도체 공정의 종류에 따라 다양하며, 실란 가스가 포함되지 않은 폐가스 처리를 위해 고가의 퍼지 가스를 공급하게 되면, 불필요한 자원 낭비가 발생한다는 문제점이 있다.However, the waste gas discharged after use of the semiconductor equipment varies depending on the type of semiconductor process, and when an expensive purge gas is supplied for waste gas treatment that does not contain silane gas, there is a problem in that unnecessary resource waste occurs.

이러한 문제를 해결하기 위하여 가스 처리 장치에 유입되는 폐가스의 종류를 분별하기 위해 분석기 삽입, 검지관 삽입 등의 시도가 있었지만, 장치 비용 상승, 검지 정확도 등의 문제로 인하여 적용에 한계가 있다는 문제점이 있다.In order to solve this problem, attempts have been made to insert an analyzer or a detection tube to discriminate the type of waste gas flowing into the gas treatment device, but there is a problem that the application is limited due to problems such as increased device cost and detection accuracy. .

등록특허공보 제10-2233714호(등록일자: 2021년 03월 24일, 명칭: 습식 스크러버)Registered Patent Publication No. 10-2233714 (registration date: March 24, 2021, name: wet scrubber) 공개특허공보 제10-2003-0059509호(공개일자: 2003년 07월 10일, 명칭: 실리콘 컴파운드의 제조방법)Publication No. 10-2003-0059509 (Publication date: July 10, 2003, name: Manufacturing method of silicone compound)

본 발명의 기술적 과제는 반도체 장비로부터 유입되는 폐가스에 실란 가스와 같은 분진 생성 가스 또는 과불화화합물 가스가 포함되어 있는지 여부를 별도의 추가적인 검출 장치를 사용하지 않고 신뢰성 있게 판단하고, 그 판단 결과에 따라 폐가스 처리 과정에서 사용되는 에너지 레벨을 적응적으로 조절함으로써 불필요한 에너지 자원의 소모를 방지할 수 있는 가스 처리 장치를 제공하는 것이다.The technical problem of the present invention is to reliably determine whether or not a dust generating gas such as silane gas or a perfluorinated compound gas is included in waste gas flowing from semiconductor equipment without using a separate additional detection device, and according to the result of the determination An object of the present invention is to provide a gas treatment device capable of preventing unnecessary consumption of energy resources by adaptively adjusting an energy level used in a waste gas treatment process.

또한, 본 발명의 기술적 과제는 반도체 장비로부터 유입되는 폐가스에 실란(SiH4) 가스와 같은 분진 생성 가스가 포함되어 있는지 여부를 별도의 추가적인 검출 장치를 사용하지 않고 신뢰성 있게 판단하고, 그 판단 결과에 따라 폐가스 처리 과정에서 사용되는 퍼지 가스(purge gas) 공급을 적절하게 조절함으로써 폐가스를 처리하는 과정에서 사용되는 퍼지 가스의 사용량을 크게 줄일 수 있는 가스 처리 장치를 제공하는 것이다.In addition, the technical problem of the present invention is to reliably determine whether or not a dust generating gas such as silane (SiH 4 ) gas is included in waste gas flowing from semiconductor equipment without using a separate additional detection device, and determine the result of the determination. Accordingly, it is to provide a gas treatment device capable of significantly reducing the amount of purge gas used in the waste gas treatment process by appropriately controlling the supply of the purge gas used in the waste gas treatment process.

이러한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 가스 처리 장치는 반도체 장비로부터 유입되는 폐가스에 대한 1차 정화 처리가 수행되는 리액터, 상기 리액터에 상기 반도체 장비로부터 유입되는 폐가스를 처리하기 위한 에너지를 공급하는 에너지 소스 서플라이, 상기 리액터에서 1차 정화 처리된 폐가스에 대한 전기 집진 방식의 2차 정화 처리가 수행되는 전기 집진기, 상기 전기 집진기에 전기 집진을 위한 전력을 공급하는 EP 파워 서플라이 및 상기 EP 파워 서플라이로부터 전달받은 전류 신호와 기 설정된 전류 임계치를 비교한 결과에 따라 상기 에너지 소스 서플라이의 출력을 제어하는 제어기를 포함한다.A gas processing device according to the present invention for solving these technical problems is a reactor in which a primary purification process for waste gas flowing from semiconductor equipment is performed, supplying energy to the reactor to treat waste gas flowing from the semiconductor equipment An energy source supply, an electrostatic precipitator in which a secondary purification process of the electrostatic precipitate method is performed on the waste gas primarily purified in the reactor, an EP power supply supplying power for electroprecipitation to the electrostatic precipitator, and from the EP power supply and a controller controlling an output of the energy source supply according to a result of comparing the received current signal with a preset current threshold.

본 발명에 따른 가스 처리 장치에 있어서, 상기 제어기는, 상기 EP 파워 서플라이로부터 전달받은 전류 신호가 상기 전류 임계치 이하인 경우, 상기 리액터로 유입되는 폐가스에 분진 생성 가스가 포함되어 있는 것으로 판단하여, 상기 에너지 소스 서플라이의 출력을 상기 분진 생성 가스를 처리하기 위해 설정된 제1 레벨로 제어하는 것을 특징으로 한다.In the gas processing device according to the present invention, the controller determines that the waste gas flowing into the reactor contains dust generating gas when the current signal received from the EP power supply is less than the current threshold value, and the energy It is characterized in that the output of the source supply is controlled to a first level set to treat the dust generating gas.

본 발명에 따른 가스 처리 장치에 있어서, 상기 제어기는, 상기 EP 파워 서플라이로부터 전달받은 전류 신호가 상기 전류 임계치를 초과하는 경우, 상기 리액터로 유입되는 폐가스에 상기 과불화화합물 가스가 포함되어 있는 것으로 판단하여, 상기 에너지 소스 서플라이의 출력을 상기 과불화화합물 가스를 처리하기 위해 상기 제1 레벨보다 높게 설정된 제2 레벨로 제어하는 것을 특징으로 한다.In the gas processing device according to the present invention, the controller determines that the waste gas flowing into the reactor contains the perfluorinated compound gas when the current signal received from the EP power supply exceeds the current threshold and controlling the output of the energy source supply to a second level set higher than the first level in order to treat the perfluorinated compound gas.

본 발명에 따른 가스 처리 장치에 있어서, 상기 에너지 소스 서플라이는 상기 리액터에 설치된 플라즈마 토치에 전력을 공급하는 플라즈마 파워 서플라이 또는 상기 리액터에 설치된 히터에 전력에 공급하는 히터 파워 서플라이 또는 상기 리액터로 공급되는 연료량을 제어하는 MFC(Mass Flow Controller)인 것을 특징으로 한다.In the gas processing apparatus according to the present invention, the energy source supply is a plasma power supply for supplying power to a plasma torch installed in the reactor, a heater power supply for supplying power to a heater installed in the reactor, or the amount of fuel supplied to the reactor. It is characterized by being a Mass Flow Controller (MFC) that controls.

본 발명에 따른 가스 처리 장치는 상기 리액터로 퍼지 가스를 공급하는 퍼지 가스 공급부 및 상기 퍼지 가스 공급부와 상기 리액터 사이에 설치되어 상기 퍼지 가스의 공급 여부를 결정하는 퍼지 가스 공급 밸브를 더 포함하고, 상기 제어기는 상기 EP 파워 서플라이로부터 전달받은 전류 신호와 기 설정된 전류 임계치를 비교한 결과에 따라 상기 퍼지 가스 공급 밸브의 개폐를 제어함으로써 상기 리액터로의 퍼지 가스 공급 여부를 제어하는 것을 특징으로 한다.The gas processing apparatus according to the present invention further includes a purge gas supply unit supplying a purge gas to the reactor and a purge gas supply valve installed between the purge gas supply unit and the reactor to determine whether to supply the purge gas, The controller controls whether or not to supply the purge gas to the reactor by controlling the opening and closing of the purge gas supply valve according to a result of comparing the current signal received from the EP power supply with a preset current threshold.

본 발명에 따른 가스 처리 장치에 있어서, 상기 제어기는, 상기 EP 파워 서플라이로부터 전달받은 전류 신호가 상기 전류 임계치 이하인 경우, 상기 리액터로 유입되는 폐가스에 분진 생성 가스가 포함되어 있는 것으로 판단하여, 상기 퍼지 가스 공급 밸브를 개방함으로써 상기 퍼지 가스를 상기 리액터로 공급하는 것을 특징으로 한다.In the gas processing device according to the present invention, the controller determines that the waste gas flowing into the reactor contains dust generating gas when the current signal received from the EP power supply is less than the current threshold value, and It is characterized in that the purge gas is supplied to the reactor by opening a gas supply valve.

본 발명에 따른 가스 처리 장치에 있어서, 상기 제어기는, 상기 EP 파워 서플라이로부터 전달받은 전류 신호가 상기 전류 임계치를 초과하는 경우, 상기 리액터로 유입되는 폐가스에 상기 분진 생성 가스가 포함되어 있지 않은 것으로 판단하여, 상기 퍼지 가스 공급 밸브의 폐쇄 상태를 유지함으로써 상기 퍼지 가스가 상기 리액터로 공급되는 것을 방지하는 것을 특징으로 한다.In the gas processing device according to the present invention, the controller determines that the waste gas flowing into the reactor does not contain the dust generating gas when the current signal received from the EP power supply exceeds the current threshold Thus, by maintaining the closed state of the purge gas supply valve, supply of the purge gas to the reactor may be prevented.

본 발명에 따른 가스 처리 장치에 있어서, 상기 제어기는, 상기 EP 파워 서플라이로부터 전달받은 전류 신호가 상기 전류 임계치 이하인 경우, 상기 전류 임계치와 상기 전류 신호의 차이값에 비례하도록 상기 퍼지 가스 공급 밸브의 개도율을 제어함으로써 상기 전류 임계치와 상기 전류 신호의 차이값에 비례하는 유량을 갖는 퍼지 가스가 상기 리액터로 공급되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.In the gas processing device according to the present invention, the controller, when the current signal received from the EP power supply is equal to or less than the current threshold, opens the purge gas supply valve in proportion to the difference between the current threshold and the current signal. The purge gas having a flow rate proportional to the difference between the current threshold and the current signal is controlled to be supplied to the reactor by controlling the rate.

본 발명에 따른 가스 처리 장치에 있어서, 상기 퍼지 가스는 상기 리액터에서 상기 분진 생성 가스로부터 생성되는 분진의 적체를 방지하는 것을 특징으로 한다.In the gas processing device according to the present invention, the purge gas is characterized in that the accumulation of dust generated from the dust generating gas in the reactor is prevented.

본 발명에 따른 가스 처리 장치에 있어서, 상기 퍼지 가스는 질소 가스 또는 비활성 가스인 것을 특징으로 한다.In the gas processing device according to the present invention, the purge gas is characterized in that nitrogen gas or an inert gas.

본 발명에 따른 가스 처리 장치에 있어서, 상기 리액터는 전기 열분해 방식의 리액터, 연소 소각 방식의 리액터, 열 플라즈마 방식의 리액터, 촉매 방식, 흡착 방식의 리액터 중에서 어느 하나인 것을 특징으로 한다.In the gas treatment device according to the present invention, the reactor is characterized in that any one of an electrothermal decomposition type reactor, a combustion incineration type reactor, a thermal plasma type reactor, a catalytic type, and an adsorption type reactor.

본 발명에 따르면, 반도체 장비로부터 유입되는 폐가스에 실란(SiH4) 가스와 같은 분진 생성 가스 또는 과불화화합물 가스가 포함되어 있는지 여부를 별도의 추가적인 검출 장치를 사용하지 않고 신뢰성 있게 판단하고, 그 판단 결과에 따라 폐가스 처리 과정에서 사용되는 에너지 레벨을 적응적으로 조절함으로써 불필요한 에너지 자원의 소모를 방지할 수 있다.According to the present invention, it is reliably determined whether or not a dust generating gas such as silane (SiH 4 ) gas or a perfluorinated compound gas is included in waste gas flowing from semiconductor equipment without using a separate additional detection device, and the determination Depending on the result, it is possible to prevent unnecessary consumption of energy resources by adaptively adjusting the energy level used in the waste gas treatment process.

또한, 반도체 장비로부터 유입되는 폐가스에 실란(SiH4) 가스와 같은 분진 생성 가스가 포함되어 있는지 여부를 별도의 추가적인 검출 장치를 사용하지 않고 신뢰성 있게 판단하고, 그 판단 결과에 따라 폐가스 처리 과정에서 사용되는 퍼지 가스(purge gas) 공급을 적절하게 조절할 수 있기 때문에, 폐가스를 처리하는 과정에서 사용되는 퍼지 가스의 사용량을 크게 줄일 수 있는 효과가 있다.In addition, it is reliably determined whether the waste gas flowing in from the semiconductor equipment contains dust generating gas such as silane (SiH 4 ) gas without using an additional detection device, and the result of the determination is used in the waste gas treatment process. Since the supply of the purge gas to be used can be appropriately controlled, the amount of purge gas used in the process of treating the waste gas can be greatly reduced.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스 처리 장치를 나타낸 도면이고,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 전기 집진기 내부의 방전공간의 물질 분포 상태에 따른 EP 파워 서플라이의 전류가 변동되는 현상을 설명하기 위한 도면이고,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스 처리 장치의 구체적이고 예시적인 동작을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view showing a gas processing device according to an embodiment of the present invention,
2 is a view for explaining a phenomenon in which the current of an EP power supply varies according to the material distribution state of a discharge space inside an electric precipitator according to an embodiment of the present invention;
3 is a diagram for explaining a specific and exemplary operation of a gas processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 명세서에 개시된 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.Specific structural or functional descriptions of the embodiments according to the concept of the present invention disclosed in this specification are only exemplified for the purpose of explaining the embodiments according to the concept of the present invention, and the embodiments according to the concept of the present invention may take various forms. It can be implemented as and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.Embodiments according to the concept of the present invention can apply various changes and have various forms, so the embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in this specification. However, this is not intended to limit the embodiments according to the concept of the present invention to specific disclosure forms, and includes all changes, equivalents, or substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 나타낸다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 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 are not interpreted in an ideal or overly formal sense unless explicitly defined herein. .

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스 처리 장치를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 전기 집진기 내부의 방전공간의 물질 분포 상태에 따른 EP 파워 서플라이의 전류가 변동되는 현상을 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram showing a gas processing device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a current variation of an EP power supply according to a material distribution state in a discharge space inside an electric precipitator according to an embodiment of the present invention. This is a drawing to explain the phenomenon.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스 처리 장치(20)는 리액터(100), 에너지 소스 서플라이(150), 습식 탱크(200), 전기 집진기(300), EP 파워 서플라이(400), 퍼지 가스 공급부(500), 퍼지 가스 공급 밸브(600) 및 제어기(700)를 포함한다. 이하에서는, 본 발명의 도입 이유 및 기본적인 원리를 먼저 설명한 이후, 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스 처리 장치(20)의 세부 구성을 설명한다.1 and 2, a gas processing device 20 according to an embodiment of the present invention includes a reactor 100, an energy source supply 150, a wet tank 200, an electric precipitator 300, and EP power. It includes a supply 400 , a purge gas supply unit 500 , a purge gas supply valve 600 and a controller 700 . Hereinafter, the reason for introduction and the basic principle of the present invention will be described first, and then the detailed configuration of the gas processing device 20 according to an embodiment of the present invention will be described.

앞서 발명의 배경이 되는 기술에서 간략하게 설명한 바 있지만, 반도체 공정에는 CF4, C2F6, C3F8, C4F10, CHF3, SF6, NF3 등의 과불화화합물 외에도 SiH4, NH3, PH3, WF6, BCl3, HBr, SiCl4, SiH2Cl2, Ar, N2, CO2, He 등의 다양한 가스들이 사용되며, 이러한 가스들은 전기 열분해 방식, 연소 소각 방식, 열 플라즈마 방식, 촉매 방식, 흡착 방식의 리액터(100)에서 분해된 후, 리액터(100) 후단에 설치된 전기 집진기(300)를 거쳐 집진되어 처리된 후, 독성이 제거된 정화 가스가 외부로 배출된다.Although briefly described above in the background technology of the invention, in the semiconductor process , SiH 4 , NH 3 , PH 3 , WF 6 , BCl 3 , HBr, SiCl 4 , SiH 2 Cl 2 , Ar, N 2 , CO 2 , He, etc. are used. After being decomposed in the reactor 100 of the method, thermal plasma method, catalytic method, or adsorption method, dust is collected and treated through the electrostatic precipitator 300 installed at the rear of the reactor 100, and then the purified gas from which toxicity is removed is discharged to the outside. It is discharged.

한편, 반도체 공정의 부산물 가스 중에서 실란 가스는 과불화화합물 가스에 비하여 분해 처리를 위해 요구되는 온도 조건 등을 포함하는 에너지 레벨이 유의미할 정도로 낮다.On the other hand, among the by-product gases of the semiconductor process, the energy level of silane gas including the temperature conditions required for decomposition treatment is significantly lower than that of the perfluorinated compound gas.

그러나, 현재까지 알려진 종래 기술은 가스 처리 장치로 유입되는 가스 성분을 신뢰성 있게 파악하여 대응할 수 있는 기술적 수단을 제공하지 못하고 있다.However, prior art known up to now has failed to provide a technical means capable of reliably detecting and responding to gas components flowing into a gas treatment device.

구체적인 예로, 현재 유입되는 가스가 실란 가스인데도 불구하고 종래 기술에 따른 가스 처리 장치는 과불화화합물 가스를 처리하기 위해 설정된 높은 레벨의 에너지를 리액터에 인가하기 때문에, 가스 처리 과정에서 불필요한 에너지의 낭비가 발생한다는 문제점이 있다.As a specific example, even though the currently introduced gas is silane gas, the gas processing apparatus according to the prior art applies a high level of energy set for processing perfluorinated compound gas to the reactor, so unnecessary energy is wasted in the gas processing process. There is a problem that occurs.

본 발명은 종래의 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 반도체 장비로부터 유입되는 폐가스에 실란(SiH4) 가스 또는 과불화화합물 가스가 포함되어 있는지 여부를 별도의 추가적인 검출 장치를 사용하지 않고 신뢰성 있게 판단하고, 그 판단 결과에 따라 폐가스 처리 과정에서 사용되는 에너지 레벨을 적응적으로 조절함으로써 불필요한 에너지 자원의 소모를 방지할 수 있는 가스 처리 장치(20)를 제공한다.The present invention is to solve this conventional problem, and the present invention is to detect whether silane (SiH 4 ) gas or perfluorinated compound gas is included in waste gas flowing from semiconductor equipment without using a separate additional detection device. To provide a gas processing device 20 capable of preventing unnecessary consumption of energy resources by making a judgment and adaptively adjusting the energy level used in the waste gas treatment process according to the judgment result.

이후 보다 상세히 설명하겠지만, 본 발명은 리액터(100)로 실란(SiH4) 가스가 유입되어 생성된 실리카(SiO2) 분말이 전기 집진기(300)를 통과하면서 집진극과 방전극 사이의 방전 공간에 저항체로 작용하여 EP 파워 서플라이(400)의 전류를 하강시키는 특성을 이용하여, 반도체 장비(10)로부터 유입되는 폐가스에 실란(SiH4) 가스 또는 과불화화합물 가스가 포함되어 있는지 여부를 판단하고, 그 판단 결과에 따라 폐가스 처리 과정에서 사용되는 에너지 레벨을 적응적으로 조절함으로써 불필요한 에너지 자원의 소모를 방지할 수 있다.Although it will be described in more detail later, in the present invention, the silica (SiO 2 ) powder generated by introducing silane (SiH 4 ) gas into the reactor 100 passes through the electric precipitator 300 and forms a resistor in the discharge space between the collector electrode and the discharge electrode. It is determined whether the waste gas flowing from the semiconductor equipment 10 contains silane (SiH 4 ) gas or perfluorinated compound gas by using the characteristic of lowering the current of the EP power supply 400 by acting as a It is possible to prevent unnecessary consumption of energy resources by adaptively adjusting the energy level used in the waste gas treatment process according to the determination result.

이하의 설명에서 실란 가스는 여러 분진 생성 가스의 하나임을 밝혀둔다.In the following description, it is clarified that silane gas is one of several dust-generating gases.

또한, 아래 화학반응식 1을 통해 알 수 있는 바와 같이, 이러한 가스들 중에서 실란(SiH4) 가스를 처리하는 과정에서 실리카(SiO2) 분말이 생성된다.In addition, as can be seen through chemical reaction formula 1 below, silica (SiO 2 ) powder is generated in the process of treating silane (SiH 4 ) gas among these gases.

[화학반응식 1][Chemical Reaction 1]

SiH4 + 2O2 → SiO2 + 2H2OSiH 4 + 2O 2 → SiO 2 + 2H 2 O

이러한 실리카 분말을 방치할 경우, 리액터(100) 등의 장비 내부에 적체되어 가스 처리 효율이 저하되기 때문에, 실란 가스를 처리하는 과정에서는 필수적으로 퍼지 가스가 공급되어야 한다.When the silica powder is left unattended, it accumulates inside equipment such as the reactor 100 and the gas processing efficiency decreases. Therefore, in the process of processing silane gas, a purge gas must be supplied.

그러나, 반도체 장비(10)가 사용한 후 배출하는 폐가스는 반도체 공정의 종류에 따라 다양하며, 실란 가스가 포함되지 않은 폐가스 처리를 위해 고가의 퍼지 가스를 공급하게 되면, 불필요한 자원 낭비가 발생한다는 문제점이 있다.However, the waste gas discharged after use of the semiconductor equipment 10 varies depending on the type of semiconductor process, and when an expensive purge gas is supplied for waste gas treatment that does not contain silane gas, unnecessary resource waste occurs. there is.

이러한 문제를 해결하기 위하여 가스 처리 장치(20)에 유입되는 폐가스의 종류를 분별하기 위해 분석기 삽입, 검지관 삽입 등의 시도가 있었지만, 장치 비용 상승, 검지 정확도 등의 문제로 인하여 적용에 한계가 있다는 문제점이 있다.In order to solve this problem, attempts have been made to insert an analyzer or a detection tube to discriminate the type of waste gas flowing into the gas treatment device 20, but there are limitations in application due to problems such as increased device cost and detection accuracy. There is a problem.

본 발명은 종래의 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 반도체 장비(10)로부터 유입되는 폐가스에 실란(SiH4) 가스가 포함되어 있는지 여부를 별도의 추가적인 검출 장치를 사용하지 않고 신뢰성 있게 판단하고, 그 판단 결과에 따라 폐가스 처리 과정에서 사용되는 퍼지 가스(purge gas) 공급을 적절하게 조절함으로써 폐가스를 처리하는 과정에서 사용되는 퍼지 가스의 사용량을 크게 줄일 수 있는 가스 처리 장치(20)를 제공한다.The present invention is to solve this problem in the prior art, and the present invention reliably determines whether silane (SiH 4 ) gas is included in waste gas flowing from the semiconductor equipment 10 without using a separate additional detection device. And, according to the determination result, the supply of purge gas used in the waste gas treatment process is appropriately adjusted to provide a gas treatment device 20 that can greatly reduce the amount of purge gas used in the waste gas treatment process. do.

이후 보다 상세히 설명하겠지만, 본 발명은 리액터(100)로 실란(SiH4) 가스가 유입되어 생성된 실리카(SiO2) 분말이 전기 집진기(300)를 통과하면서 집진극과 방전극 사이의 방전 공간에 저항체로 작용하여 EP 파워 서플라이(400)의 전류를 하강시키는 특성을 이용하여, 실란(SiH4) 가스의 유입 여부를 판단하여 선택적으로 퍼지 가스 공급 여부를 결정함으로써, 불필요한 퍼지 가스의 낭비를 방지할 수 있다.Although it will be described in more detail later, in the present invention, the silica (SiO 2 ) powder generated by introducing silane (SiH 4 ) gas into the reactor 100 passes through the electric precipitator 300 and forms a resistor in the discharge space between the collector electrode and the discharge electrode. By using the characteristic of lowering the current of the EP power supply 400 by acting as a silane (SiH 4 ) gas, it is possible to selectively determine whether to supply the purge gas by determining whether or not to supply the purge gas, thereby preventing unnecessary waste of the purge gas. there is.

이하에서는 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스 처리 장치(20)의 세부적인 구성 및 그 동작을 상세히 설명한다.Hereinafter, a detailed configuration and operation of the gas processing device 20 according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

리액터(100)는 반도체 장비(10)로부터 유입되는 폐가스에 대한 1차 정화 처리가 수행되는 구성요소이다.The reactor 100 is a component in which a primary purification process is performed for waste gas introduced from the semiconductor equipment 10 .

예를 들어, 리액터(100)는 전기 열분해 방식의 리액터, 연소 소각 방식의 리액터, 열 플라즈마 방식의 리액터, 촉매 방식의 리액터, 흡착 방식의 리액터 중에서 어느 하나로 구성될 수 있다.For example, the reactor 100 may include any one of an electropyrolysis type reactor, a combustion incineration type reactor, a thermal plasma type reactor, a catalytic type reactor, and an adsorption type reactor.

전기 열분해 방식의 리액터는 전기 히터를 열원으로 한 간접 산화 방식을 사용하여, 예를 들어, 700℃ ~ 800℃의 고온에서 인화성 가스, 발화성 가스 및 과불화화합물 등을 분해하는 장치이다.An electrothermal decomposition reactor is a device that uses an indirect oxidation method using an electric heater as a heat source to decompose flammable gases, inflammable gases, and perfluorinated compounds at a high temperature of, for example, 700° C. to 800° C.

전기 열분해 방식의 리액터의 예시적인 처리 물질의 제거 메카니즘은 다음 반응식 1 내지 4의 산화 반응으로 표현할 수 있다.Exemplary treatment material removal mechanisms of the electrothermal decomposition type reactor can be expressed by oxidation reactions of the following Reaction Formulas 1 to 4.

[반응식 1][Scheme 1]

SiH4 + 2O2 → SiO2 + 2H2OSiH 4 + 2O 2 → SiO 2 + 2H 2 O

[반응식 2][Scheme 2]

2H2 + O2 → 2H2O2H 2 + O 2 → 2H 2 O

[반응식 3][Scheme 3]

2SiH2Cl2 + 3O2 → 2SiO2 + 2H2O + 2Cl2 2SiH 2 Cl 2 + 3O 2 → 2SiO 2 + 2H 2 O + 2Cl 2

[반응식 4][Scheme 4]

4NH3 + 3O2 → 2N2 + 6H2O4NH 3 + 3O 2 → 2N 2 + 6H 2 O

도면으로 표현하지는 않았으나, 예를 들어, 전기 열분해 방식의 가스 처리 장치는 전력을 에너지원으로 하여 동작하는 히터, 전기 열분해 방식의 리액터, 전기 열분해 방식으로 처리된 폐가스를 냉각하는 습식 탱크, 습식 탱크를 통과한 가스에 포함된 분진 입자를 전기 집진 방식으로 제거하는 전기 집진기로 구성될 수 있다. 예를 들어, 고온용 히터로는 칸탈(1,200℃), 탄화규소(1,350℃), 슈퍼칸탈(1,600℃) 등이 일반적으로 사용될 수 있다. 이러한 전기 열분해 방식의 가스 처리 장치는 열에 의한 분해 반응을 이용하므로, 연소나 플라즈마와 같은 반응에서 반응 부산물로 배출될 수 있는 일산화탄소(CO)나 탄화수소(hydrocarbon) 등의 배출이 없다는 장점 및 단순 구조로 인해 미세입자의 유입이 많거나 반응 후 미세입자가 많이 발생하는 공정에서의 활용성이 높다.Although not shown in the drawings, for example, the electropyrolysis type gas treatment device includes a heater operating using electric power as an energy source, an electrothermal decomposition reactor, a wet tank for cooling the waste gas treated by the electropyrolysis method, and a wet tank. It may be composed of an electrostatic precipitator that removes dust particles included in the passed gas through an electrostatic precipitator method. For example, as a high-temperature heater, kanthal (1,200 °C), silicon carbide (1,350 °C), superkanthal (1,600 °C), and the like may be generally used. Since this electrothermal decomposition type gas treatment device uses a decomposition reaction by heat, it has the advantage of not emitting carbon monoxide (CO) or hydrocarbons, which can be emitted as reaction by-products in reactions such as combustion or plasma, and has a simple structure. Therefore, it is highly usable in processes where there is a lot of inflow of fine particles or a lot of fine particles are generated after the reaction.

연소 소각 방식의 리액터는 LNG 등과 같은 연료와 산소 또는 공기와 같은 산화제에 의해 형성된 고온의 화염 또는 고온의 열을 이용하여 유입되는 과불화화합물, 인화성 가스, 발화성 가스 등을 가열 및 분해하는 장치이다.A combustion incineration reactor is a device that uses high-temperature flame or high-temperature heat formed by a fuel such as LNG and an oxidizing agent such as oxygen or air to heat and decompose perfluorinated compounds, flammable gases, and inflammable gases.

예를 들어, 과불화화합물의 대표종인 CF4를 분해하기 위해서는 1600℃ 이상의 고온이 필요하며, 산소를 산화제로 사용하는 순산소 연소 방법이 일반적으로 사용되며, 연소 반응을 통해 과불화화합물의 분해 및 생성되는 부산물의 반응식을 아래 반응식 5 내지 7로 표현될 수 있다.For example, in order to decompose CF 4 , a representative species of perfluorinated compounds, a high temperature of 1600° C. or higher is required, and an oxy-combustion method using oxygen as an oxidizing agent is generally used. Reaction formulas of the produced by-products can be expressed in Schemes 5 to 7 below.

[반응식 5][Scheme 5]

CF4 + 2CH4 + 4O2 → 4HF + 3CO2 + 2H2OCF 4 + 2CH 4 + 4O 2 → 4HF + 3CO 2 + 2H 2 O

[반응식 6][Scheme 6]

4NF3 + 4CH4 + 5O2 → 12HF + 4CO2 + 2H2O + 2N2 4NF 3 + 4CH 4 + 5O 2 → 12HF + 4CO 2 + 2H 2 O + 2N 2

[반응식 7][Scheme 7]

2SF6 + 4CH4 + 7O2 → 12HF + 4CO2 + 2H2O + 2SO2 2SF 6 + 4CH 4 + 7O 2 → 12HF + 4CO 2 + 2H 2 O + 2SO 2

분해 후 생성되는 물질로는 불화수소, 이산화탄소, 물이 있으며, 불화수소는 후단의 전기 집진기에서 흡수 제거될 수 있다.Materials produced after decomposition include hydrogen fluoride, carbon dioxide, and water, and hydrogen fluoride can be absorbed and removed in an electrostatic precipitator at a later stage.

열 플라즈마는 주로 직류 아크(DC Arc) 방전에 의해 발생시킨 전자, 이온, 중성입자로 구성된 기체로서 고온의 고속 젯트(jet) 화염 형태를 가진다. 열 플라즈마 방식의 리액터를 이용한 반도체 유해가스 제거는 2000년대 초반 연구가 시작되어 최근 관심이 집중되고 있다.Thermal plasma is a gas mainly composed of electrons, ions, and neutral particles generated by DC arc discharge, and has a high-temperature, high-speed jet flame form. Research on the removal of harmful gases from semiconductors using a thermal plasma type reactor began in the early 2000s, and interest has recently been focused.

열 플라즈마는 5,000℃ ~ 수만℃ 이상의 고온을 얻을 수 있어 난분해성 물질 분해에 많은 이점을 가지고 있으나, 에너지의 소비량이 크고 처리 설비 용량이 증가할수록 전략 사용량 또한 크게 증가한다는 단점, 처리가스의 대부분인 질소가 플라즈마에서 산화되어 반응에 참여함으로써 반응 부산물인 질소산화물의 발생이 많은 단점, 방전극의 소모 및 부식이 빨라 빈번한 교체 등의 단점이 문제시 되고 있다. 그러나, 최근 이러한 문제점의 개선을 통한 저에너지 활용 고효율의 과불화화합물 저감 설비에 대한 연구가 활발히 진행 중이며, 현장 활용도 증가되고 있다.Thermal plasma can obtain a high temperature of 5,000 ℃ ~ tens of thousands of ℃ or more, so it has many advantages in decomposing difficult materials. By being oxidized in the plasma and participating in the reaction, there are many disadvantages such as generation of nitrogen oxide, which is a by-product of the reaction, and frequent replacement of the discharge electrode due to rapid consumption and corrosion. However, recently, research on low-energy, high-efficiency perfluorinated compound reduction facilities through improvement of these problems is being actively conducted, and field utilization is also increasing.

촉매 방식의 리액터를 이용한 가스 처리는 식각 공정 등에서 일부 사용되고 있으며, 소용량의 옥내용 POU(Point Of Use)급 보다는 옥외에 설치되어 공정에서 나오는 가스를 통합하여 처리하는 플랜트급의 중앙처리장치 형태로 이용되고 있다.Gas treatment using a catalytic reactor is partially used in the etching process, etc., and is installed outdoors rather than a small-capacity indoor POU (Point Of Use) and is used in the form of a plant-level central processing unit that integrates and processes gases from the process. It is becoming.

예를 들어, 촉매 방식의 리액터는 축열식 연소 설비와 같은 열 회수 원리를 갖지만 촉매를 사용함으로써 반응에 필요한 에너지를 절감할 수 있는 큰 장점을 가진다.For example, a catalytic reactor has a heat recovery principle similar to a regenerative combustion facility, but has a great advantage in that energy required for a reaction can be reduced by using a catalyst.

예를 들어, 촉매는 반응 시 활성화 에너지(activation energy, Ea)를 낮춰 저온에서 유해 가스의 분해를 이끄는 장점이 있으며, CF4의 일반적 연소분해 온도는 1,600℃ 이상의 고온이 필요하나, 촉매 이용 시 700℃ 내외에서 분해가 가능함으로써 많은 양의 에너지 절감효과를 거둘 수 있다. 또한, 낮은 온도에서 운전되므로 질소산화물의 배출이 극히 적으며, 대유량/저농도 가스의 처리에 적합하다.For example, a catalyst has the advantage of lowering the activation energy (Ea) during the reaction to lead to the decomposition of harmful gases at a low temperature. A large amount of energy savings can be achieved by decomposing within and outside of ℃. In addition, since it is operated at a low temperature, the emission of nitrogen oxide is extremely low, and it is suitable for processing large flow/low concentration gas.

흡착 방식의 리액터를 이용한 가스 처리는 반도체 공정에서 배출되는 가스에 포함된 특정 유해 가스를 다양한 방식으로 흡착하여 제거하는 방식이다.Gas treatment using an adsorption-type reactor is a method of adsorbing and removing a specific harmful gas included in gas discharged from a semiconductor process in various ways.

에너지 소스 서플라이(150)는 리액터(100)에 반도체 장비(10)로부터 유입되는 폐가스를 처리하기 위한 에너지를 공급하는 구성요소이다.The energy source supply 150 is a component that supplies energy to the reactor 100 to process waste gas introduced from the semiconductor equipment 10 .

에너지 소스 서플라이(150)는 리액터(100)의 종류에 따라 상이하게 구성될 수 있다.The energy source supply 150 may be configured differently according to the type of reactor 100 .

하나의 예로, 리액터(100)가 전기 열분해 방식의 리액터인 경우, 에너지 소스 서플라이(150)는 리액터(100)에 설치된 전기 히터를 발열시키기 위해 전력을 공급하는 장치인 히터 파워 서플라이일 수 있다.As an example, when the reactor 100 is an electropyrolysis type reactor, the energy source supply 150 may be a heater power supply, which is a device that supplies power to heat an electric heater installed in the reactor 100.

다른 예로, 리액터(100)가 연소 소각 방식의 리액터인 경우, 에너지 소스 서플라이(150)는 리액터(100)에 LNG 등과 같은 연료와 산소 또는 공기와 같은 산화제를 공급하는 장치인 MFC(Mass Flow Controller)일 수 있다.As another example, when the reactor 100 is a combustion incineration type reactor, the energy source supply 150 is a mass flow controller (MFC) that supplies fuel such as LNG and an oxidizing agent such as oxygen or air to the reactor 100. can be

또 다른 예로, 리액터(100)가 열 플라즈마 방식의 리액터인 경우, 에너지 소스 서플라이(150)는 리액터(100)에 설치된 플라즈마 토치에 아크 방전을 위한 전력을 공급하는 장치인 플라즈마 파워 서플라이일 수 있다.As another example, when the reactor 100 is a thermal plasma type reactor, the energy source supply 150 may be a plasma power supply that supplies power for arc discharge to a plasma torch installed in the reactor 100.

또 다른 예로, 리액터(100)가 촉매 방식의 리액터인 경우, 에너지 소스 서플라이(150)는 리액터(100) 내부에 촉매와 함께 구비된 축열재에 가열시키기 위한 전력을 공급하는 장치일 수 있다.As another example, when the reactor 100 is a catalytic reactor, the energy source supply 150 may be a device that supplies power for heating a heat storage material provided with a catalyst inside the reactor 100 .

습식 탱크(200)는 리액터(100)와 전기 집진기(300) 사이에 설치되어 있으며, 리액터(100)에서 소정의 반응 과정을 거친 고온의 가스를 냉각하면서 전기 집진기(300)로 공급하는 기능을 수행한다.The wet tank 200 is installed between the reactor 100 and the electrostatic precipitator 300, and cools the high-temperature gas that has undergone a predetermined reaction process in the reactor 100 and supplies it to the electrostatic precipitator 300. do.

전기 집진기(300)는 리액터(100)의 후단에 설치되어 있으며, 리액터(100)에서 1차 정화 처리된 후 습식 탱크(200)를 통과하여 공급되는 폐가스에 대한 전기 집진 방식의 2차 정화 처리를 수행하는 구성요소이다.The electrostatic precipitator 300 is installed at the rear end of the reactor 100, and after the primary purification process in the reactor 100, the secondary purification process of the electrostatic precipitate method for the waste gas supplied through the wet tank 200 is performed. component that performs

알려진 바와 같이, 전기 집진기(300)는 고전압에 의해 발생하는 정전기력을 이용하여 분진, 미스트(mist) 등의 입자들을 코로나 방전(corona discharge)으로 하전시켜, 전계를 이용해 집진극 표면으로 이동시켜 포집하는 장치이다As is known, the electrostatic precipitator 300 charges particles such as dust and mist by corona discharge using electrostatic force generated by a high voltage, moves them to the surface of the collecting electrode using an electric field, and collects them. It is a device

이러한 전기 집진기(300)는 입자를 처리하는 방식에 따라 건식, 습식, 미스트 집진기로 구분될 수 있고, 가스 유입 방향에 따라 수직형, 수평형 집진기로 구분될 수 있고, 집진극의 형태에 따라 원통형, 평판형 집진기로 구분될 수 있고, 하전 형식에 따라 일명 코트렐 집진기라 지칭되는 1단식 전기집진기 및 2단식 전기집진기로 구분될 수 있다.The electrostatic precipitator 300 may be classified into dry, wet, and mist collectors according to the method of treating particles, and may be classified into vertical and horizontal dust collectors according to the gas flow direction, and cylindrical dust collectors according to the shape of the dust collector. , It can be divided into a plate-type dust collector, and according to the charging type, it can be divided into a one-stage electric precipitator and a two-stage electric precipitator called a so-called Cottrell dust collector.

이와 같이, 전기 집진기(300)는 다양한 형태로 구현될 수 있으나, 공통적으로, 코로나 방전을 일으키는 방전극과 방전극에서 방출된 음전하에 의해 음이온화된 분진을 포집하는 집진극, 집진극에 포집된 분진을 제거하는 추타(槌打)장치로 구성될 수 있다.In this way, the electric precipitator 300 may be implemented in various forms, but in common, the discharge electrode causing corona discharge, the collecting electrode collecting negatively charged dust by the negative charge discharged from the discharge electrode, and the dust collected in the collecting electrode It can be configured as a Chuta device to remove.

도 2에도 예시되어 있지만, 방전극과 집진극 사이에 고전압을 공급하면, 방전극 주위에 코로나 방전에 의한 전리현상이 발생하여 음전하가 방전극으로부터 집진공간을 통하여 집진극에 이르게 된다.As illustrated in FIG. 2 , when a high voltage is supplied between the discharge electrode and the collecting electrode, an ionization phenomenon by corona discharge occurs around the discharge electrode, so that negative charges reach the collecting electrode from the discharge electrode through the dust collecting space.

이때 가스 중의 분진은 음전하를 흡수하여 음이온으로 하전된다. 음으로 하전된 분진은 전계의 작용에 의한 쿨롱힘(COLOUMB'S FORCE)에 의해서, 양으로 대전된 집진극 사이에 흡인력이 작용, 집진극에 부착된다. 집진극에 부착된 분진은 시간이 지남에 따라 점점 두껍게 누적되어 커다란 덩어리를 이루며, 집진판의 누적된 분진은 주기적으로 가해지는 추타장치의 충격에 의해 자중으로 떨어져 집진기 하부의 공간에 모여 외부의 저장소로 운반된다.At this time, the dust in the gas absorbs the negative charge and becomes charged as an anion. Negatively charged dust is attached to the collecting electrodes by the attraction between the positively charged collecting electrodes by the COLOUMB'S FORCE caused by the action of the electric field. The dust attached to the dust collection pole gradually accumulates thicker over time to form a large lump, and the accumulated dust of the dust collection plate falls by its own weight due to the impact of the periodically applied hammering device and is collected in the space below the dust collector to be stored outside. are transported

EP 파워 서플라이(400)는 전기 집진기(300)에 전기 집진을 위한 전력을 공급하는 구성요소이다.The EP power supply 400 is a component that supplies power for electrostatic precipitator 300 to the electrostatic precipitator 300 .

구체적인 예로, EP 파워 서플라이(400)는 방전극과 집진극 사이에 고전압(예, 20,000V ~ 30,000V)을 인가하는 장치로서 변압기, 정류기 및 이들을 제어하는 장치로 구성될 수 있다.As a specific example, the EP power supply 400 is a device for applying a high voltage (eg, 20,000V to 30,000V) between a discharge electrode and a collector electrode, and may include a transformer, a rectifier, and a device for controlling them.

퍼지 가스 공급부(500)는 리액터(100)로 퍼지 가스를 공급하는 구성요소이다. 퍼지 가스는 리액터(100) 내부의 가스 분포를 고르게 하여 리액터(100)에서 실란 가스로부터 생성되는 실리카(SiO2) 분말의 적체를 방지한다.The purge gas supplier 500 is a component that supplies purge gas to the reactor 100 . The purge gas evenly distributes the gas inside the reactor 100 to prevent accumulation of silica (SiO 2 ) powder generated from silane gas in the reactor 100 .

퍼지 가스 공급 밸브(600)는 퍼지 가스 공급부(500)와 리액터(100) 사이에 설치되어 있으며, 제어부의 제어에 따라 개폐되어 리액터(100)로의 퍼지 가스의 공급 여부를 결정하는 구성요소이다. 예를 들어, 퍼지 가스 공급 밸브(600)는 전동 방식의 솔레노이드 밸브일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.The purge gas supply valve 600 is installed between the purge gas supply unit 500 and the reactor 100, and is a component that opens and closes under the control of the controller to determine whether to supply the purge gas to the reactor 100. For example, the purge gas supply valve 600 may be a motorized solenoid valve, but is not limited thereto.

제어기(700)는 EP 파워 서플라이(400)로부터 전달받은 전류 신호와 기 설정된 전류 임계치를 비교한 결과에 따라 에너지 소스 서플라이(150)의 출력을 제어한다.The controller 700 controls the output of the energy source supply 150 according to a result of comparing the current signal received from the EP power supply 400 with a preset current threshold.

또한, 제어기(700)는 EP 파워 서플라이(400)로부터 전달받은 전류 신호와 기 설정된 전류 임계치를 비교한 결과에 따라 퍼지 가스 공급 밸브(600)의 개폐를 제어함으로써 리액터(100)의 퍼지 가스 공급 여부를 제어한다.In addition, the controller 700 controls the opening and closing of the purge gas supply valve 600 according to the result of comparing the current signal received from the EP power supply 400 with a preset current threshold, thereby determining whether the reactor 100 is supplying the purge gas. to control

이러한 구성의 이유 및 그에 따른 효과를 설명하면 다음과 같다.The reason for this configuration and the resulting effect are as follows.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 전기 집진기(300) 내부의 방전 공간의 물질 분포 상태에 따른 EP 파워 서플라이(400)의 전류가 변동되는 현상을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 2 is a diagram for explaining a phenomenon in which the current of the EP power supply 400 varies according to the material distribution state of the discharge space inside the electric precipitator 300 according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 반도체 장비(10)로부터 리액터(100)로 공급되는 폐가스에 실란(SiH4) 가스가 포함되어 있다면, 리액터(100)에서는 아래 반응식 1에 의해 실란(SiH4) 가스로부터 실리카(SiO2) 분말이 생성된다.Referring to FIG. 2, if the waste gas supplied from the semiconductor equipment 10 to the reactor 100 contains silane (SiH 4 ) gas, in the reactor 100, silica is obtained from silane (SiH 4 ) gas by Reaction Equation 1 below. (SiO 2 ) powder is produced.

[반응식 1][Scheme 1]

SiH4 + 2O2 → SiO2 + 2H2OSiH 4 + 2O 2 → SiO 2 + 2H 2 O

이 실리카(SiO2) 분말은 전기 집진기(300)에 유입되어 집진극과 방전극 사이의 방전 공간에 저항체로 작용하여 EP 파워 서플라이(400)의 전류를 하강시킨다.The silica (SiO 2 ) powder flows into the electric precipitator 300 and acts as a resistor in the discharge space between the collecting electrode and the discharge electrode to decrease the current of the EP power supply 400 .

이에 따라, EP 파워 서플라이(400), 집진극, 방전 공간, 방전극으로 이루어지는 전류 루프를 흐르는 전류의 크기가 하강하게 된다.Accordingly, the magnitude of the current flowing through the current loop composed of the EP power supply 400, the collector electrode, the discharge space, and the discharge electrode decreases.

이 전류의 하강 폭은 전기 집진기(300)를 구성하는 EP 파워 서플라이(400) 등의 장치 구성 조건에 따라 차이가 있으나, 본 발명자는 반복적인 실험을 통하여 폐가스에 실란 가스가 포함되어 있는 경우의 전류 변동 데이터를 확보하였으며, 이 값이 전류 임계치이다.The drop width of this current varies depending on the device configuration conditions such as the EP power supply 400 constituting the electrostatic precipitator 300, but the present inventors have conducted repeated experiments to determine the current when the waste gas contains silane gas. The fluctuation data was obtained, and this value is the current threshold.

앞서 설명한 바 있지만, 반도체 공정의 부산물 가스 중에서 실란 가스는 과불화화합물 가스에 비하여 분해 처리를 위해 요구되는 온도 조건 등을 포함하는 에너지 레벨이 유의미할 정도로 낮다.As described above, silane gas among by-product gases of the semiconductor process has a significantly lower energy level than perfluorinated compound gas, including temperature conditions required for decomposition.

그러나, 현재까지 알려진 종래 기술은 가스 처리 장치로 유입되는 가스 성분을 신뢰성 있게 파악하여 대응할 수 있는 기술적 수단을 제공하지 못하고 있다.However, prior art known up to now has failed to provide a technical means capable of reliably detecting and responding to gas components flowing into a gas treatment device.

구체적인 예로, 현재 공정에서 유입되는 가스가 실란 가스인데도 불구하고 종래 기술에 따른 가스 처리 장치는 과불화화합물 가스를 처리하기 위해 설정된 높은 레벨의 에너지를 리액터에 인가하기 때문에, 가스 처리 과정에서 불필요한 에너지의 낭비가 발생한다는 문제점이 있다.As a specific example, even though the gas introduced in the current process is silane gas, the gas processing device according to the prior art applies a high level of energy set for processing perfluorinated compound gas to the reactor, thereby reducing unnecessary energy in the gas processing process. There is a problem that waste occurs.

본 발명은 리액터(100)로 실란(SiH4) 가스가 유입되어 생성된 실리카(SiO2) 분말이 전기 집진기(300)를 통과하면서 집진극과 방전극 사이의 방전 공간에 저항체로 작용하여 EP 파워 서플라이(400)의 전류를 하강시키는 특성을 이용하여, 반도체 장비(10)로부터 유입되는 폐가스에 실란(SiH4) 가스 또는 과불화화합물 가스가 포함되어 있는지 여부를 판단하고, 그 판단 결과에 따라 폐가스 처리 과정에서 사용되는 에너지 레벨을 적응적으로 조절함으로써 불필요한 에너지 자원의 소모를 방지할 수 있다.In the present invention, silica (SiO 2 ) powder generated when silane (SiH 4 ) gas flows into the reactor 100 passes through the electric precipitator 300 and acts as a resistor in the discharge space between the collecting electrode and the discharge electrode, thereby providing an EP power supply. Using the characteristic of lowering the current of 400, it is determined whether the waste gas flowing in from the semiconductor equipment 10 contains silane (SiH 4 ) gas or perfluorinated compound gas, and waste gas treatment according to the determination result By adaptively adjusting the energy level used in the process, unnecessary consumption of energy resources can be prevented.

즉, 제어기(700)는 EP 파워 서플라이(400)의 전류 신호를 전달받아 반도체 장비(10)로부터 리액터(100)로 공급되는 폐가스에 실란(SiH4) 가스가 포함되어 있는지 또는 과불화화합물 가스가 포함되어 있는지 여부를 판단하고, 그 판단 결과에 따라 에너지 소스 서플라이(150)의 출력을 제어함으로써, 불필요한 에너지의 낭비를 방지할 수 있다.That is, the controller 700 receives the current signal of the EP power supply 400 and determines whether the waste gas supplied from the semiconductor equipment 10 to the reactor 100 contains silane (SiH 4 ) gas or a perfluorinated compound gas. It is possible to prevent unnecessary waste of energy by determining whether or not it is included and controlling the output of the energy source supply 150 according to the determination result.

예를 들어, 제어기(700)는, 1) EP 파워 서플라이(400)로부터 전달받은 전류 신호가 전류 임계치 이하인 경우, 리액터(100)로 유입되는 폐가스에 실란(SiH4) 가스가 포함되어 있는 것으로 판단하여, 에너지 소스 서플라이(150)의 출력을 실란 가스를 처리하기 위해 설정된 제1 레벨로 제어하하고, 2) EP 파워 서플라이(400)로부터 전달받은 전류 신호가 전류 임계치를 초과하는 경우, 리액터(100)로 유입되는 폐가스에 과불화화합물 가스가 포함되어 있는 것으로 판단하여, 에너지 소스 서플라이(150)의 출력을 과불화화합물 가스를 처리하기 위해 제1 레벨보다 높게 설정된 제2 레벨로 제어하도록 구성될 수 있다.For example, the controller 700, 1) when the current signal received from the EP power supply 400 is less than the current threshold value, determines that the waste gas flowing into the reactor 100 contains silane (SiH 4 ) gas Thus, the output of the energy source supply 150 is controlled to the first level set to process the silane gas, and 2) when the current signal received from the EP power supply 400 exceeds the current threshold, the reactor 100 It is determined that the waste gas flowing into the ) contains the perfluorinated compound gas, and the output of the energy source supply 150 is configured to control the second level set higher than the first level to treat the perfluorinated compound gas. there is.

또한, 제어기(700)는 EP 파워 서플라이(400)로부터 전달받은 전류 신호와 기 설정된 전류 임계치를 비교한 결과에 따라 퍼지 가스 공급 밸브(600)의 개폐를 제어함으로써 리액터(100)의 퍼지 가스 공급 여부를 제어한다.In addition, the controller 700 controls the opening and closing of the purge gas supply valve 600 according to the result of comparing the current signal received from the EP power supply 400 with a preset current threshold, thereby determining whether the reactor 100 is supplying the purge gas. to control

제어기(700)는 EP 파워 서플라이(400)의 전류 신호를 전달받아 반도체 장비(10)로부터 리액터(100)로 공급되는 폐가스에 실란(SiH4) 가스가 포함되어 있는지 여부를 판단하고, 실란(SiH4) 가스의 유입 여부에 따라 선택적으로 퍼지 가스 공급 여부를 제어함으로써, 불필요한 퍼지 가스의 낭비를 방지할 수 있다.The controller 700 receives the current signal of the EP power supply 400 and determines whether or not silane (SiH 4 ) gas is included in the waste gas supplied from the semiconductor equipment 10 to the reactor 100, and silane (SiH 4 ) It is possible to prevent unnecessary waste of purge gas by selectively controlling the supply of purge gas according to whether or not the gas is introduced.

하나의 예로, 제어기(700)는, 1) EP 파워 서플라이(400)로부터 전달받은 전류 신호가 전류 임계치 이하인 경우, 리액터(100)로 유입되는 폐가스에 실란(SiH4) 가스가 포함되어 있는 것으로 판단하여, 퍼지 가스 공급 밸브(600)를 개방함으로써 퍼지 가스를 리액터(100)로 공급하고, 2) EP 파워 서플라이(400)로부터 전달받은 전류 신호가 전류 임계치를 초과하는 경우, 리액터(100)로 유입되는 폐가스에 실란 가스가 포함되어 있지 않은 것으로 판단하여, 퍼지 가스 공급 밸브(600)의 폐쇄 상태를 유지함으로써 퍼지 가스가 리액터(100)로 공급되는 것을 방지하도록 구성될 수 있다.As an example, the controller 700, 1) when the current signal received from the EP power supply 400 is less than the current threshold value, determines that the waste gas flowing into the reactor 100 contains silane (SiH 4 ) gas Then, the purge gas is supplied to the reactor 100 by opening the purge gas supply valve 600, and 2) when the current signal received from the EP power supply 400 exceeds the current threshold, the purge gas flows into the reactor 100 It may be configured to prevent the purge gas from being supplied to the reactor 100 by determining that the waste gas to be treated does not contain silane gas and maintaining the closed state of the purge gas supply valve 600 .

다른 예로, 제어기(700)는, EP 파워 서플라이(400)로부터 전달받은 전류 신호가 전류 임계치 이하인 경우, 전류 임계치와 전류 신호의 차이값에 비례하도록 퍼지 가스 공급 밸브(600)의 개도율을 제어함으로써, 전류 임계치와 전류 신호의 차이값에 비례하는 유량을 갖는 퍼지 가스가 리액터(100)로 공급되도록 제어할 수 있다.As another example, when the current signal received from the EP power supply 400 is less than or equal to the current threshold, the controller 700 controls the opening rate of the purge gas supply valve 600 to be proportional to the difference between the current threshold and the current signal. , the purge gas having a flow rate proportional to the difference between the current threshold and the current signal can be controlled to be supplied to the reactor 100.

예를 들어, 퍼지 가스는 질소 가스 또는 비활성 가스일 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 리액터(100) 내부에서 발생하는 화학 반응에 영향을 주지 않는 임의의 물질이 퍼지 가스로 채택될 수 있다.For example, the purge gas may be nitrogen gas or an inert gas, but is not limited thereto, and any material that does not affect the chemical reaction occurring inside the reactor 100 may be used as the purge gas.

이하에서는 도 3을 추가로 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스 처리 장치(20)의 구체적이고 예시적인 동작을 설명한다.Hereinafter, a specific and exemplary operation of the gas processing device 20 according to an embodiment of the present invention will be described with additional reference to FIG. 3 .

도 3을 추가로 참조하면, 단계 S10에서는, 폐가스가 반도체 장비(10)로부터 가스 처리 장치(20)를 구성하는 리액터(100)로 유입되는 과정이 수행된다. 여기서, 반도체 장비(10)는 증착, 식각, 세정 등의 임의 공정이 수행되는 장비일 수 있다.Referring further to FIG. 3 , in step S10 , waste gas is introduced from the semiconductor equipment 10 into the reactor 100 constituting the gas treatment device 20 . Here, the semiconductor device 10 may be equipment in which an arbitrary process such as deposition, etching, and cleaning is performed.

단계 S20에서는, 리액터(100)가 반도체 장비(10)로부터 공급받은 폐가스를 처리하는 과정이 수행된다. 예를 들어, 리액터(100)는 전기 열분해 방식의 리액터, 연소 소각 방식의 리액터, 열 플라즈마 방식의 리액터, 촉매 방식의 리액터 중에서 어느 하나일 수 있다.In step S20 , a process in which the reactor 100 treats waste gas supplied from the semiconductor equipment 10 is performed. For example, the reactor 100 may be any one of an electropyrolysis type reactor, a combustion incineration type reactor, a thermal plasma type reactor, and a catalytic type reactor.

단계 S30에서는, 리액터(100)에서 처리된 폐가스가 습식 탱크(200)로 유입되고 냉각되고, 습식 탱크(200)를 통과한 가스가 전기 집진기(300)로 유입되는 과정이 수행된다. In step S30, the waste gas treated in the reactor 100 is introduced into the wet tank 200 and cooled, and the gas passing through the wet tank 200 is introduced into the electrostatic precipitator 300.

단계 S40에서는, 전기 집진기(300)가 리액터(100)에서 처리된 폐가스에 포함된 분진 입자를 전기 집진 방식으로 포집하는 과정이 수행된다.In step S40, the electrostatic precipitator 300 collects dust particles included in the waste gas treated in the reactor 100 by an electric precipitator method.

단계 S50에서는, 전기 집진기(300)가 리액터(100)에서 처리된 폐가스에 포함된 분진 입자를 전기 집진 방식으로 포집하는 동안, 제어기(700)가 EP 파워 서플라이(400)의 전류 변동을 감지하는 과정이 수행된다.In step S50, while the electrostatic precipitator 300 collects the dust particles included in the waste gas treated in the reactor 100 by electrostatic precipitation, the controller 700 detects the current fluctuation of the EP power supply 400 this is done

만약, 반도체 장비(10)로부터 리액터(100)로 공급되는 폐가스에 실란(SiH4) 가스가 포함되어 있다면, 리액터(100)에서는 아래 반응식 1에 의해 실란(SiH4) 가스로부터 실리카(SiO2) 분말이 생성된다.If the waste gas supplied from the semiconductor equipment 10 to the reactor 100 contains silane (SiH 4 ) gas, in the reactor 100, silica (SiO 2 ) is generated from silane (SiH 4 ) gas by Reaction Equation 1 below. powder is produced.

[반응식 1][Scheme 1]

SiH4 + 2O2 → SiO2 + 2H2OSiH 4 + 2O 2 → SiO 2 + 2H 2 O

이 실리카(SiO2) 분말은 전기 집진기(300)에 유입되어 집진극과 방전극 사이의 방전 공간에 저항체로 작용하여 EP 파워 서플라이(400)의 전류를 하강시킨다.The silica (SiO 2 ) powder flows into the electric precipitator 300 and acts as a resistor in the discharge space between the collecting electrode and the discharge electrode to decrease the current of the EP power supply 400 .

이에 따라, EP 파워 서플라이(400), 집진극, 방전 공간, 방전극으로 이루어지는 전류 루프를 흐르는 전류의 크기가 하강하게 된다.Accordingly, the magnitude of the current flowing through the current loop composed of the EP power supply 400, the collector electrode, the discharge space, and the discharge electrode decreases.

이 전류의 하강 폭은 전기 집진기(300)를 구성하는 EP 파워 서플라이(400) 등의 장치 구성 조건에 따라 차이가 있으나, 본 발명자는 반복적인 실험을 통하여 폐가스에 실란 가스가 포함되어 있는 경우의 전류 변동 데이터를 확보하였으며, 이 값이 전류 임계치이다.The drop width of this current varies depending on the device configuration conditions such as the EP power supply 400 constituting the electrostatic precipitator 300, but the present inventors have conducted repeated experiments to determine the current when the waste gas contains silane gas. The fluctuation data was obtained, and this value is the current threshold.

단계 S60에서는, 제어기(700)가 EP 파워 서플라이(400)로부터 전달받은 전류 신호와 기 설정된 전류 임계치를 비교하는 과정이 수행된다. 즉, 제어기(700)는 이러한 EP 파워 서플라이(400)의 전류 신호를 전달받아 반도체 장비(10)로부터 리액터(100)로 공급되는 폐가스에 실란(SiH4) 가스가 포함되어 있는지 여부를 판단하고, 실란(SiH4) 가스의 유입 여부에 따라 에너지 소스 서플라이(150)의 출력과 퍼지 가스 공급 여부를 선택적으로 제어함으로써, 불필요한 에너지 소모 및 퍼지 가스의 낭비를 방지할 수 있다. 단계 S60에서의 비교 결과, EP 파워 서플라이(400)로부터 전달받은 전류 신호가 전류 임계치 이하인 경우, 단계 S70으로 전환되고, 그렇지 않은 경우, 단계 S90으로 전환된다.In step S60, the controller 700 compares the current signal received from the EP power supply 400 with a preset current threshold. That is, the controller 700 receives the current signal of the EP power supply 400 and determines whether or not the waste gas supplied from the semiconductor equipment 10 to the reactor 100 contains silane (SiH 4 ) gas, By selectively controlling the output of the energy source supply 150 and supply of the purge gas according to whether or not the silane (SiH 4 ) gas is introduced, unnecessary energy consumption and waste of the purge gas can be prevented. As a result of the comparison in step S60, if the current signal received from the EP power supply 400 is less than or equal to the current threshold, step S70 is performed, and otherwise, step S90 is performed.

단계 S70은 EP 파워 서플라이(400)로부터 전달받은 전류 신호가 전류 임계치 이하인 경우에 수행되는 과정으로서, 단계 S70에서는, 제어기(700)가 리액터(100)로 유입되는 폐가스에 실란 가스가 포함된 것으로 판단하는 과정이 수행된다.Step S70 is a process performed when the current signal received from the EP power supply 400 is less than the current threshold. In step S70, the controller 700 determines that silane gas is included in the waste gas flowing into the reactor 100 process is performed.

단계 S80에서는, 제어기(700)가 리액터(100)에 가스 처리를 위해 필요한 에너지 소스를 공급하는 에너지 소스 서플라이(150)의 출력을 실란 가스 처리를 위하여 설정된 제1 레벨로 조정하는 과정이 수행된다.In step S80, a process in which the controller 700 adjusts the output of the energy source supply 150 supplying the reactor 100 with an energy source necessary for gas processing to a first level set for silane gas processing is performed.

단계 S90에서는, 제어기(700)가 퍼지가스 공급 밸브(600)를 개방하여 퍼지 가스가 퍼지가스 공급부(500)로부터 리액터(100)로 공급되도록 제어하는 과정이 수행된다.In step S90 , the controller 700 opens the purge gas supply valve 600 to control the purge gas to be supplied from the purge gas supply unit 500 to the reactor 100 .

단계 S100은 EP 파워 서플라이(400)로부터 전달받은 전류 신호가 전류 임계치를 초과하는 경우에 수행되는 과정으로서, 단계 S100에서는, 제어기(700)가 리액터(100)로 유입되는 폐가스에 실란 가스가 포함되지 않지 않고 과불화화합물 가스가 포함되어 있는 것으로 판단하는 과정이 수행된다.Step S100 is a process performed when the current signal transmitted from the EP power supply 400 exceeds the current threshold. A process of determining that the perfluorinated compound gas is included is performed.

단계 S110에서는, 제어기(700)가 리액터(100)에 가스 처리를 위해 필요한 에너지 소스를 공급하는 에너지 소스 서플라이(150)의 출력을 과불화화합물 가스 처리를 위하여 설정된 제2 레벨로 조정하는 과정이 수행된다. 제2 레벨은 제1 레벨보다 높게 설정된다.In step S110, a process in which the controller 700 adjusts the output of the energy source supply 150 supplying the reactor 100 with an energy source necessary for gas treatment to a second level set for perfluorocompound gas treatment is performed. do. The second level is set higher than the first level.

단계 S120에서는, 제어기(700)가 퍼지가스 공급 밸브(600)의 폐쇄상태를 유지하여 리액터(100)로의 퍼지 가스 공급을 차단하는 과정이 수행된다.In step S120, a process in which the controller 700 maintains the closed state of the purge gas supply valve 600 to cut off the supply of purge gas to the reactor 100 is performed.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 반도체 장비로부터 유입되는 폐가스에 실란(SiH4) 가스 또는 과불화화합물 가스가 포함되어 있는지 여부를 별도의 추가적인 검출 장치를 사용하지 않고 신뢰성 있게 판단하고, 그 판단 결과에 따라 폐가스 처리 과정에서 사용되는 에너지 레벨을 적응적으로 조절함으로써 불필요한 에너지 자원의 소모를 방지할 수 있다.As described in detail above, according to the present invention, whether or not a silane (SiH 4 ) gas or a perfluorinated compound gas is included in the waste gas flowing from the semiconductor equipment is reliably determined without using a separate additional detection device, and the It is possible to prevent unnecessary consumption of energy resources by adaptively adjusting the energy level used in the waste gas treatment process according to the determination result.

또한, 반도체 장비로부터 유입되는 폐가스에 실란(SiH4) 가스가 포함되어 있는지 여부를 별도의 추가적인 검출 장치를 사용하지 않고 신뢰성 있게 판단하고, 그 판단 결과에 따라 폐가스 처리 과정에서 사용되는 퍼지 가스(purge gas) 공급을 적절하게 조절할 수 있기 때문에, 폐가스를 처리하는 과정에서 사용되는 퍼지 가스의 사용량을 크게 줄일 수 있는 효과가 있다.In addition, it is reliably determined whether or not the waste gas flowing from the semiconductor equipment contains silane (SiH 4 ) gas without using a separate additional detection device, and according to the result of the determination, the purge gas used in the waste gas treatment process (purge gas) is used. gas) supply can be appropriately controlled, there is an effect of greatly reducing the amount of purge gas used in the process of treating waste gas.

10: 반도체 장비
20: 가스 처리 장치
100: 리액터(reactor)
150: 에너지 소스 서플라이
200: 습식 탱크(wet tank)
300: 전기 집진기(electric precipitator)
400: EP 파워 서플라이
500: 퍼지 가스 공급부
600: 퍼지 가스 공급 밸브
700: 제어기10: semiconductor equipment
20: gas treatment device
100: reactor
150: energy source supply
200: wet tank
300: electric precipitator
400: EP power supply
500: purge gas supply unit
600: purge gas supply valve
700: controller

Claims (11)

반도체 장비로부터 유입되는 폐가스에 대한 1차 정화 처리가 수행되는 리액터;
상기 리액터에 상기 반도체 장비로부터 유입되는 폐가스를 처리하기 위한 에너지를 공급하는 에너지 소스 서플라이;
상기 리액터에서 1차 정화 처리된 폐가스에 대한 전기 집진 방식의 2차 정화 처리가 수행되는 전기 집진기;
상기 전기 집진기에 전기 집진을 위한 전력을 공급하는 EP 파워 서플라이; 및
상기 EP 파워 서플라이로부터 전달받은 전류 신호와 기 설정된 전류 임계치를 비교한 결과에 따라 상기 에너지 소스 서플라이의 출력을 제어하는 제어기를 포함하는, 가스 처리 장치.
A reactor in which a primary purification treatment for waste gas flowing from semiconductor equipment is performed;
an energy source supply supplying energy to the reactor to process the waste gas introduced from the semiconductor equipment;
an electrostatic precipitator in which a secondary purification process of the electrostatic precipitate method is performed on the waste gas firstly purified in the reactor;
an EP power supply supplying power for electrostatic precipitator to the electrostatic precipitator; and
And a controller for controlling the output of the energy source supply according to a result of comparing the current signal received from the EP power supply with a preset current threshold.
 제1항에 있어서,
상기 제어기는,
상기 EP 파워 서플라이로부터 전달받은 전류 신호가 상기 전류 임계치 이하인 경우,
상기 리액터로 유입되는 폐가스에 분진 생성 가스가 포함되어 있는 것으로 판단하여, 상기 에너지 소스 서플라이의 출력을 상기 분진 생성 가스를 처리하기 위해 설정된 제1 레벨로 제어하는 것을 특징으로 하는, 가스 처리 장치.
According to claim 1,
The controller,
When the current signal received from the EP power supply is less than the current threshold value,
Characterized in that, it is determined that the waste gas flowing into the reactor contains dust generating gas, and the output of the energy source supply is controlled to a first level set to treat the dust generating gas.
 제2항에 있어서,
상기 제어기는,
상기 EP 파워 서플라이로부터 전달받은 전류 신호가 상기 전류 임계치를 초과하는 경우,
상기 리액터로 유입되는 폐가스에 과불화화합물 가스가 포함되어 있는 것으로 판단하여, 상기 에너지 소스 서플라이의 출력을 상기 과불화화합물 가스를 처리하기 위해 상기 제1 레벨보다 높게 설정된 제2 레벨로 제어하는 것을 특징으로 하는, 가스 처리 장치.
According to claim 2,
The controller,
When the current signal received from the EP power supply exceeds the current threshold,
It is determined that the waste gas flowing into the reactor contains the perfluorinated compound gas, and the output of the energy source supply is controlled to a second level set higher than the first level to treat the perfluorinated compound gas. , a gas processing device.
 제1항에 있어서,
상기 에너지 소스 서플라이는 상기 리액터에 설치된 플라즈마 토치에 전력을 공급하는 플라즈마 파워 서플라이 또는 상기 리액터에 설치된 히터에 전력에 공급하는 히터 파워 서플라이 또는 상기 리액터로 공급되는 연료량을 제어하는 MFC(Mass Flow Controller)인 것을 특징으로 하는, 가스 처리 장치.
According to claim 1,
The energy source supply is a plasma power supply for supplying power to a plasma torch installed in the reactor, a heater power supply for supplying power to a heater installed in the reactor, or a mass flow controller (MFC) for controlling the amount of fuel supplied to the reactor. Characterized in that, a gas processing device.
 제1항에 있어서,
상기 리액터로 퍼지 가스를 공급하는 퍼지 가스 공급부; 및
상기 퍼지 가스 공급부와 상기 리액터 사이에 설치되어 상기 퍼지 가스의 공급 여부를 결정하는 퍼지 가스 공급 밸브를 더 포함하고,
상기 제어기는 상기 EP 파워 서플라이로부터 전달받은 전류 신호와 기 설정된 전류 임계치를 비교한 결과에 따라 퍼지 가스 공급 밸브의 개폐를 제어함으로써 상기 리액터로의 퍼지 가스 공급 여부를 제어하는 것을 특징으로 하는, 가스 처리 장치.
According to claim 1,
a purge gas supply unit supplying purge gas to the reactor; and
Further comprising a purge gas supply valve installed between the purge gas supply unit and the reactor to determine whether to supply the purge gas;
Characterized in that, the controller controls whether or not to supply the purge gas to the reactor by controlling the opening and closing of the purge gas supply valve according to a result of comparing the current signal received from the EP power supply with a preset current threshold. Device.
 제5항에 있어서,
상기 제어기는,
상기 EP 파워 서플라이로부터 전달받은 전류 신호가 상기 전류 임계치 이하인 경우,
상기 리액터로 유입되는 폐가스에 분진 생성 가스가 포함되어 있는 것으로 판단하여, 상기 퍼지 가스 공급 밸브를 개방함으로써 상기 퍼지 가스를 상기 리액터로 공급하는 것을 특징으로 하는, 가스 처리 장치.
According to claim 5,
The controller,
When the current signal received from the EP power supply is less than the current threshold value,
The gas processing apparatus, characterized in that, by determining that the waste gas flowing into the reactor contains dust generating gas, and supplying the purge gas to the reactor by opening the purge gas supply valve.
 제6항에 있어서,
상기 제어기는,
상기 EP 파워 서플라이로부터 전달받은 전류 신호가 상기 전류 임계치를 초과하는 경우,
상기 리액터로 유입되는 폐가스에 상기 분진 생성 가스가 포함되어 있지 않은 것으로 판단하여, 상기 퍼지 가스 공급 밸브의 폐쇄 상태를 유지함으로써 상기 퍼지 가스가 상기 리액터로 공급되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는, 가스 처리 장치.
According to claim 6,
The controller,
When the current signal received from the EP power supply exceeds the current threshold,
Characterized in that, it is determined that the waste gas flowing into the reactor does not contain the dust generating gas, and the purge gas is prevented from being supplied to the reactor by maintaining the closed state of the purge gas supply valve. Device.
 제5항에 있어서,
상기 제어기는,
상기 EP 파워 서플라이로부터 전달받은 전류 신호가 상기 전류 임계치 이하인 경우,
상기 전류 임계치와 상기 전류 신호의 차이값에 비례하도록 상기 퍼지 가스 공급 밸브의 개도율을 제어함으로써 상기 전류 임계치와 상기 전류 신호의 차이값에 비례하는 유량을 갖는 퍼지 가스가 상기 리액터로 공급되도록 제어하는 것을 특징으로 하는, 가스 처리 장치.
According to claim 5,
The controller,
When the current signal received from the EP power supply is less than the current threshold value,
The purge gas having a flow rate proportional to the difference between the current threshold and the current signal is controlled to be supplied to the reactor by controlling the opening rate of the purge gas supply valve to be proportional to the difference between the current threshold and the current signal. Characterized in that, a gas processing device.
 제6항에 있어서,
상기 퍼지 가스는 상기 리액터에서 상기 분진 생성 가스로부터 생성되는 분진의 적체를 방지하는 것을 특징으로 하는, 가스 처리 장치.
According to claim 6,
The gas processing apparatus, characterized in that the purge gas prevents accumulation of dust generated from the dust generating gas in the reactor.
 제5항에 있어서,
상기 퍼지 가스는 질소 가스 또는 비활성 가스인 것을 특징으로 하는, 가스 처리 장치.
According to claim 5,
The gas processing device, characterized in that the purge gas is nitrogen gas or an inert gas.
 제1항에 있어서,
상기 리액터는 전기 열분해 방식의 리액터, 연소 소각 방식의 리액터, 열 플라즈마 방식의 리액터, 촉매 방식의 리액터 중에서 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 가스 처리 장치.
According to claim 1,
Characterized in that, the reactor is any one of an electrothermal decomposition type reactor, a combustion incineration type reactor, a thermal plasma type reactor, and a catalytic type reactor.
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