KR102508352B1 - Gas processing device - Google Patents

Gas processing device Download PDF

Info

Publication number
KR102508352B1
KR102508352B1 KR1020220108167A KR20220108167A KR102508352B1 KR 102508352 B1 KR102508352 B1 KR 102508352B1 KR 1020220108167 A KR1020220108167 A KR 1020220108167A KR 20220108167 A KR20220108167 A KR 20220108167A KR 102508352 B1 KR102508352 B1 KR 102508352B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
reactor
waste gas
gas
flow path
power supply
Prior art date
Application number
KR1020220108167A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김성범
오승진
이수철
김유성
Original Assignee
주식회사 원익홀딩스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 원익홀딩스 filed Critical 주식회사 원익홀딩스
Priority to KR1020220108167A priority Critical patent/KR102508352B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102508352B1 publication Critical patent/KR102508352B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/005—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by heat treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/32—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by electrical effects other than those provided for in group B01D61/00
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/34—Constructional details or accessories or operation thereof
    • B03C3/66—Applications of electricity supply techniques
    • B03C3/68—Control systems therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4412—Details relating to the exhausts, e.g. pumps, filters, scrubbers, particle traps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2258/00—Sources of waste gases
    • B01D2258/02—Other waste gases
    • B01D2258/0216—Other waste gases from CVD treatment or semi-conductor manufacturing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/30—Capture or disposal of greenhouse gases of perfluorocarbons [PFC], hydrofluorocarbons [HFC] or sulfur hexafluoride [SF6]

Abstract

The present invention relates to a gas processing device. The gas processing device according to the present invention comprises: a reactor including a first reactor, in which first purification processing for waste gas introduced from a semiconductor device is performed, and a second reactor, which is provided separately from the first reactor and in which the first purification processing for waste gas introduced from the semiconductor device is performed under a higher energy condition than the first reactor; a three-way valve which is installed between the semiconductor device and the reactor and is provided with a first flow path communicating with the first reactor and a second flow path communicating with the second reactor; 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 opening and closing of the first flow path and the second flow path provided in the three-way valve according to a result of comparing a current signal received from the EP power supply with a pre-set current threshold value to control the waste gas supplied by the semiconductor device to be introduced into any one of the first reactor and the second reactor and then be purification-processed. 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 compound gas in a reliable manner without using a separate additional detection device, and separately process the dust generation gas or perfluorinated compound gas in two independently provided reactors according to a result of the determination to prevent a problem such as corrosion, pipe blockage, and the like occurring when using an existing method of simultaneous processing.

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 실란 가스와 같은 분진 생성 가스 또는 과불화화합물 가스를 상호 독립적으로 구비된 2개의 리액터에서 별개로 처리함으로써 기존 동시 처리시 발생하는 부식, 배관 막힘 등의 문제를 방지할 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. A gas processing device capable of preventing problems such as corrosion and pipe clogging that occur during existing simultaneous processing by separately processing dust generating gas such as silane gas or perfluorinated compound gas in two reactors independently provided according to the present invention. will be.

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 지구 온난화의 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 alternative materials or separation and recovery of waste gas have advantages in terms of replacing materials that cause global warming 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, 아래 화학반응식 1을 통해 알 수 있는 바와 같이, 이러한 가스들 중에서 실란(SiH4) 가스를 처리하는 과정에서 실리카(SiO2) 분말이 생성된다.On the other hand, 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

종래 기술에 따르면, 반도체 장비로부터 유입되는 폐가스에 실란(SiH4) 가스와 과불화화합물(Perfluorinated Compounds, PFCs) 가스가 모두 포함되어 있는 경우에도 폐가스를 단일 리액터를 이용하여 동시 처리하고 있으며, 이에 따라 장치 부식, 배관 막힘 등의 문제가 발생하고 있다.According to the prior art, even when the waste gas flowing from semiconductor equipment contains both silane (SiH 4 ) gas and perfluorinated compound (PFCs) gas, the waste gas is simultaneously treated using a single reactor. Accordingly, Problems such as equipment corrosion and pipe clogging are occurring.

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 포함된 실란(SiH4) 가스와 같은 분진 생성 가스 또는 과불화화합물(Perfluorinated Compounds, PFCs) 가스를 별개의 리액터에서 처리함으로써 기존 동시 처리시 발생하는 부식, 배관 막힘 등의 문제를 방지할 수 있는 가스 처리 장치를 제공하는 것이다.The technical problem of the present invention is to process dust-generating gases such as silane (SiH 4 ) gas or perfluorinated compound (PFCs) gas contained in waste gas flowing from semiconductor equipment in a separate reactor, thereby reducing the existing simultaneous processing. An object of the present invention is to provide a gas treatment device capable of preventing problems such as corrosion and pipe clogging.

또한, 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 실란 가스와 같은 분진 생성 가스 또는 과불화화합물 가스를 상호 독립적으로 구비된 2개의 리액터에서 별개로 처리할 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 gas or a perfluorinated compound gas is included in waste gas flowing from semiconductor equipment without using a separate additional detection device, and the result of the determination Accordingly, it is to provide a gas processing device capable of separately processing a dust generating gas such as silane gas or a perfluorinated compound gas in two reactors provided independently of one another.

이러한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 가스 처리 장치는 반도체 장비로부터 유입되는 폐가스에 대한 1차 정화 처리가 수행되는 제1 리액터 및 상기 제1 리액터와 별개로 구비되며 상기 제1 리액터보다 높은 에너지 조건에서 상기 반도체 장비로부터 유입되는 폐가스에 대한 1차 정화 처리가 수행되는 제2 리액터를 포함하는 리액터, 상기 반도체 장비와 상기 리액터 사이에 설치되어 있으며 상기 제1 리액터와 연통되는 제1 유로 및 상기 제2 리액터와 연통되는 제2 유로가 구비되어 있는 삼방 밸브, 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 삼방 밸브에 구비된 제1 유로와 제2 유로의 개폐를 제어함으로써 상기 반도체 장비가 공급하는 폐가스가 상기 제1 리액터와 상기 제2 리액터 중 어느 하나로 유입되어 정화 처리되도록 제어하는 제어기를 포함한다.A gas processing device according to the present invention for solving these technical problems is provided separately from the first reactor and the first reactor in which the primary purification process for the waste gas flowing in from the semiconductor equipment is performed, and has higher energy than the first reactor. A reactor including a second reactor in which a primary purification process for the waste gas introduced from the semiconductor equipment is performed under the condition, a first flow path installed between the semiconductor equipment and the reactor and communicating with the first reactor, and the first reactor. A three-way valve provided with a second flow path communicating with the two reactors, an electric precipitator in which a secondary purification process of the electrostatic precipitate method is performed on the waste gas primarily purified in the reactor, and power for electrostatic precipitate is supplied to the electrostatic precipitator. According to the result of comparing the supplied EP power supply and the current signal received from the EP power supply with a preset current threshold, opening and closing of the first and second flow paths provided in the three-way valve is controlled so that the semiconductor equipment supplies and a controller for controlling waste gas to flow into one of the first reactor and the second reactor to be purified.

본 발명에 따른 가스 처리 장치에 있어서, 상기 제어기는, 상기 폐가스가 상기 반도체 장비로부터 상기 리액터로 유입되는 초기에 상기 삼방 밸브의 제1 유로를 개방하고 상기 삼방 밸브의 제2 유로를 폐쇄하여 상기 폐가스가 상기 제1 리액터에 유입되도록 제어하고, 상기 폐가스가 상기 반도체 장비로부터 상기 리액터로 유입되는 초기의 설정된 제1 리딩 타임(reading time) 동안, 상기 EP 파워 서플라이로부터 전달받은 전류 신호가 상기 전류 임계치 이하인 경우, 상기 제1 리액터로 유입되는 폐가스에 분진 생성 가스가 포함되어 있는 것으로 판단하여, 상기 제1 유로의 개방과 상기 제2 유로의 폐쇄 상태를 유지함으로써 상기 폐가스가 상기 제1 리액터로 유입되는 상태를 지속시키는 것을 특징으로 한다.In the gas processing device according to the present invention, the controller opens the first flow path of the three-way valve and closes the second flow path of the three-way valve at an initial stage when the waste gas flows into the reactor from the semiconductor equipment, thereby reducing the waste gas is controlled to flow into the first reactor, and a current signal received from the EP power supply is less than or equal to the current threshold during an initially set first reading time when the waste gas flows into the reactor from the semiconductor equipment. In this case, it is determined that the waste gas flowing into the first reactor contains dust generating gas, and the waste gas flows into the first reactor by keeping the first flow path open and the second flow path closed. It is characterized by sustaining.

본 발명에 따른 가스 처리 장치에 있어서, 상기 제어기는, 상기 폐가스가 상기 제1 리액터로 유입되는 상태를 지속시키다가 상기 제1 리딩 타임보다 길게 설정된 제2 리딩 타임 동안, 상기 EP 파워 서플라이로부터 전달받은 전류 신호가 상기 전류 임계치를 초과하는 경우, 상기 제1 리액터로 유입되는 폐가스에 과불화화합물 가스가 포함되어 있는 것으로 판단하여, 상기 제1 유로를 폐쇄하고 상기 제2 유로를 개방함으로써 상기 폐가스를 상기 제2 리액터로 유입시키는 것을 특징으로 한다.In the gas processing device according to the present invention, the controller maintains a state in which the waste gas flows into the first reactor, and receives the received from the EP power supply for a second reading time set longer than the first reading time. When the current signal exceeds the current threshold, it is determined that the waste gas flowing into the first reactor contains a perfluorinated compound gas, and the waste gas is discharged by closing the first flow path and opening the second flow path. It is characterized in that it flows into the second reactor.

본 발명에 따른 가스 처리 장치에 있어서, 상기 제어기는, 상기 폐가스가 상기 제2 리액터로 유입되는 상태를 지속시키다가 상기 제1 리딩 타임 동안, 상기 EP 파워 서플라이로부터 전달받은 전류 신호가 상기 전류 임계치 이하인 경우, 상기 제2 리액터로 유입되는 폐가스에 상기 분진 생성 가스가 포함되어 있는 것으로 판단하여, 상기 제2 유로를 폐쇄하고 상기 제1 유로를 개방함으로써 상기 폐가스를 상기 제1 리액터로 재유입시키는 것을 특징으로 한다.In the gas processing apparatus according to the present invention, the controller maintains a state in which the waste gas flows into the second reactor, and during the first reading time, the current signal received from the EP power supply is less than the current threshold value. In this case, it is determined that the waste gas flowing into the second reactor contains the dust generating gas, and the waste gas is re-introduced into the first reactor by closing the second flow path and opening the first flow path. to be

본 발명에 따른 가스 처리 장치에 있어서, 상기 제1 리액터는 전기 열분해 방식의 리액터이고, 연소 소각 방식의 리액터, 열 플라즈마 방식의 리액터 중에서 어느 하나이고, 상기 제2 리액터는 촉매 방식의 리액터, 흡착 방식의 리액터 중에서 어느 하나인 것을 특징으로 한다.In the gas treatment device according to the present invention, the first reactor is an electropyrolysis type reactor, a combustion incineration type reactor or a thermal plasma type reactor, and the second reactor is a catalytic type reactor or an adsorption type reactor. It is characterized in that any one of the reactors of.

본 발명에 따르면, 반도체 장비로부터 유입되는 폐가스에 포함된 실란(SiH4) 가스와 같은 분진 생성 가스 또는 과불화화합물(Perfluorinated Compounds, PFCs) 가스를 별개의 리액터에서 처리함으로써 기존 동시 처리시 발생하는 부식, 배관 막힘 등의 문제를 방지할 수 있다.According to the present invention, by treating dust-generating gases such as silane (SiH 4 ) gas or perfluorinated compound (PFCs) gas contained in waste gas flowing from semiconductor equipment in a separate reactor, corrosion that occurs during existing simultaneous processing , problems such as pipe clogging can be prevented.

또한, 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 실란 가스와 같은 분진 생성 가스 또는 과불화화합물 가스를 상호 독립적으로 구비된 2개의 리액터에서 별개로 처리할 수 있다.In addition, it is possible to reliably determine whether the waste gas flowing in from the semiconductor equipment contains a dust generating gas such as silane gas or a perfluorinated compound gas without using a separate additional detection device, and based on the determination result, a gas such as silane gas is detected. Dust-generating gas or perfluorinated compound gas can be separately treated in two reactors provided independently of each other.

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 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스 처리 장치의 구체적이고 예시적인 동작을 설명하기 위한 도면이고,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 반도체 장비로부터 유입되는 폐가스 성분의 변화에 적응적으로 대응하는 동작 구성을 예시적으로 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 and 4 are diagrams for explaining specific and exemplary operations of a gas processing apparatus according to an embodiment of the present invention;
5 is a diagram for illustratively explaining an operation configuration adaptively responding to a change in waste gas components introduced from semiconductor equipment 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), 삼방 밸브(200), 습식 탱크(300), 전기 집진기(400), EP 파워 서플라이(500) 및 제어기(600)를 포함하고, 리액터(100)는 제1 리액터(110) 및 제1 리액터(110)와 독립적으로 구비된 제2 리액터(120)를 포함한다.1 and 2, the gas processing device 20 according to an embodiment of the present invention includes a reactor 100, a three-way valve 200, a wet tank 300, an electric precipitator 400, and an EP power supply. 500 and a controller 600, and the reactor 100 includes a first reactor 110 and a second reactor 120 provided independently of the first reactor 110.

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.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(400)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 400 installed at the rear end of the reactor 100, and then the purified gas from which toxicity has been removed is discharged to the outside. It is discharged.

한편, 아래 화학반응식 1을 통해 알 수 있는 바와 같이, 이러한 가스들 중에서 실란(SiH4) 가스를 처리하는 과정에서 실리카(SiO2) 분말이 생성된다. 이하의 설명에서 실란 가스는 여러 분진 생성 가스의 하나임을 밝혀둔다.On the other hand, as can be seen through the chemical reaction formula 1 below, silica (SiO 2 ) powder is generated in the process of treating silane (SiH 4 ) gas among these gases. In the following description, it is clarified that silane gas is one of several dust-generating gases.

[화학반응식 1][Chemical Reaction 1]

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

종래 기술에 따르면, 반도체 장비(10)로부터 유입되는 폐가스에 실란(SiH4) 가스와 과불화화합물(Perfluorinated Compounds, PFCs) 가스가 모두 포함되어 있는 경우에도 폐가스를 단일 리액터를 이용하여 동시 처리하고 있으며, 이에 따라 장치 부식, 배관 막힘 등의 문제가 발생하고 있다.According to the prior art, even when the waste gas flowing from the semiconductor equipment 10 contains both silane (SiH 4 ) gas and perfluorinated compound (PFCs) gas, the waste gas is simultaneously treated using a single reactor, and As a result, problems such as device corrosion and pipe clogging have occurred.

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 실란 가스 또는 과불화화합물 가스를 상호 독립적으로 구비된 2개의 리액터(110, 120)에서 별개로 처리함으로써 기존 동시 처리시 발생하는 부식, 배관 막힘 등의 문제를 방지할 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 result of the determination, the silane gas or the perfluorinated compound gas is separately processed in the two reactors 110 and 120 provided independently of each other, thereby preventing problems such as corrosion and pipe clogging that occur during existing simultaneous processing. A gas processing device 20 is provided.

즉, 이후 보다 상세히 설명하겠지만, 본 발명은 리액터(100)로 실란(SiH4) 가스가 유입되어 생성된 실리카(SiO2) 분말이 전기 집진기(400)를 통과하면서 집진극과 방전극 사이의 방전 공간에 저항체로 작용하여 EP 파워 서플라이(500)의 전류를 하강시키는 특성을 이용하여, 실란(SiH4) 가스의 유입 여부를 판단하여 폐가스를 제1 리액터(110) 또는 제2 리액터(120)에서 선택적으로 처리함으로써, 기존 동시 처리시 발생하는 부식, 배관 막힘 등의 문제를 방지할 수 있다.That is, as will be described later in detail, in the present invention, silica (SiO 2 ) powder generated by flowing silane (SiH 4 ) gas into the reactor 100 passes through the electric precipitator 400 and discharges space between the collecting electrode and the discharge electrode. By using the characteristic of lowering the current of the EP power supply 500 by acting as a resistor, it is determined whether silane (SiH 4 ) gas is introduced to selectively discharge waste gas from the first reactor 110 or the second reactor 120. By treating with, it is possible to prevent problems such as corrosion and pipe clogging that occur during conventional simultaneous treatment.

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 구성요소로서, 제1 리액터(110) 및 제1 리액터(110)와 별개로 구비되며 제1 리액터(110)보다 높은 에너지 조건에서 반도체 장비로부터 유입되는 폐가스에 대한 1차 정화 처리가 수행되는 제2 리액터(120)를 포함한다.The reactor 100 is a component in which a primary purification process is performed for the waste gas introduced from the semiconductor equipment 10, and is provided separately from the first reactor 110 and the first reactor 110, and the first reactor 110 ) and a second reactor 120 in which a primary purification process is performed on the waste gas introduced from the semiconductor equipment under a higher energy condition.

예를 들어, 제1 리액터(110)는 정화 처리를 위해 요구되는 에너지 레벨이 상대적으로 낮은 실란 가스를 처리하기 위해 사용되고, 제2 리액터(120)는 정화 처리를 위해 요구되는 에너지 레벨이 상대적으로 높은 과불화화합물 가스를 처리하기 위해 사용되도록 구성될 수 있다.For example, the first reactor 110 is used to process silane gas having a relatively low energy level required for purification process, and the second reactor 120 has a relatively high energy level required for purification process. It may be configured to be used to treat perfluorochemical gases.

예를 들어, 제1 리액터(110)와 제2 리액터(120)를 포함하는 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 including the first reactor 110 and the second reactor 120 includes an electrothermal decomposition reactor, a combustion incineration reactor, a thermal plasma reactor, a catalytic reactor, and an adsorption reactor. It may be composed of any one of the reactors.

보다 구체적인 예로, 제2 리액터는 분진에 의한 영향을 많이 받는 촉매 방식, 흡착 방식의 리액터일 수 있다.As a more specific example, the second reactor may be a catalyst type or adsorption type reactor that is greatly affected by dust.

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 passing 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.

삼방 밸브(200)는 반도체 장비(10)와 리액터(100)를 구성하는 제1 리액터(110)와 제2 리액터(120) 사이에 설치되어 있으며, 이러한 삼방 밸브(200)에는 제1 리액터(110)와 연통되는 제1 유로 및 제2 리액터(120)와 연통되는 제2 유로가 구비되어 있으며, 제1 유로와 제2 유로의 개폐 여부는 제어기(600)에 의해 제어된다.The three-way valve 200 is installed between the semiconductor equipment 10 and the first reactor 110 and the second reactor 120 constituting the reactor 100, and the three-way valve 200 includes the first reactor 110. ) is provided with a first flow path communicating with and a second flow path communicating with the second reactor 120, and whether the first flow path and the second flow path are opened or closed is controlled by the controller 600.

습식 탱크(300)는 리액터(100)와 전기 집진기(400) 사이에 설치되어 있으며, 리액터(100)를 구성하는 제1 리액터(110) 또는 제2 리액터(120)에서 소정의 반응 과정을 거친 고온의 가스를 냉각하면서 전기 집진기(400)로 공급하는 기능을 수행한다.The wet tank 300 is installed between the reactor 100 and the electrostatic precipitator 400, and the high temperature after a predetermined reaction process in the first reactor 110 or the second reactor 120 constituting the reactor 100 It performs the function of supplying the gas to the electrostatic precipitator 400 while cooling it.

전기 집진기(400)는 리액터(100)의 후단에 설치되어 있으며, 리액터(100)에서 1차 정화 처리된 후 습식 탱크(300)를 통과하여 공급되는 폐가스에 대한 전기 집진 방식의 2차 정화 처리를 수행하는 구성요소이다.The electrostatic precipitator 400 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 300 is performed. component that performs

알려진 바와 같이, 전기 집진기(400)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 400 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(400)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 400 may be classified into dry, wet, and mist collectors according to the method of processing particles, and may be divided 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(400)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 400 may be implemented in various forms, but in common, the discharge electrode causing the corona discharge and the collecting electrode collecting negatively charged dust by the negative charge emitted from the discharge electrode, 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(500)는 전기 집진기(400)에 전기 집진을 위한 전력을 공급하는 구성요소이다.The EP power supply 500 is a component that supplies power for electrostatic precipitator 400 to the electrostatic precipitator 400 .

구체적인 예로, EP 파워 서플라이(500)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 500 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.

제어기(600)는 EP 파워 서플라이(500)로부터 전달받은 전류 신호와 기 설정된 전류 임계치를 비교한 결과에 따라 삼방 밸브(200)에 구비된 제1 유로와 제2 유로의 개폐를 제어함으로써 반도체 장비(10)가 공급하는 폐가스가 제1 리액터(110)와 제2 리액터(120) 중 어느 하나로 유입되어 정화 처리되도록 제어한다.The controller 600 controls the opening and closing of the first flow path and the second flow path provided in the three-way valve 200 according to a result of comparing the current signal received from the EP power supply 500 with a preset current threshold, thereby providing semiconductor equipment ( The waste gas supplied by 10) is introduced into either the first reactor 110 or the second reactor 120 and is controlled to be purified.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 전기 집진기(400) 내부의 방전 공간의 물질 분포 상태에 따른 EP 파워 서플라이(500)의 전류가 변동되는 현상을 설명하기 위한 도면이다.2 is a diagram for explaining a phenomenon in which the current of the EP power supply 500 varies according to the material distribution state of the discharge space inside the electric precipitator 400 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(400)에 유입되어 집진극과 방전극 사이의 방전 공간에 저항체로 작용하여 EP 파워 서플라이(500)의 전류를 하강시킨다.The silica (SiO 2 ) powder flows into the electric precipitator 400 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 500 .

이에 따라, EP 파워 서플라이(500), 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 500, the collector electrode, the discharge space, and the discharge electrode decreases.

이 전류의 하강 폭은 전기 집진기(400)를 구성하는 EP 파워 서플라이(500) 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 configuration conditions of devices such as the EP power supply 500 constituting the electrostatic precipitator 400, but the present inventors 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.

제어기(600)는 이러한 EP 파워 서플라이(500)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 삼방 밸브(200)에 구비된 제1 유로와 제2 유로의 개폐를 제어함으로써 반도체 장비(10)가 공급하는 폐가스가 제1 리액터(110)와 제2 리액터(120) 중 어느 하나로 유입되어 정화 처리되도록 제어한다.The controller 600 receives the current signal of the EP power supply 500 and determines whether silane (SiH 4 ) gas is included in the waste gas supplied from the semiconductor equipment 10 to the reactor 100, and silane ( By controlling the opening and closing of the first flow path and the second flow path provided in the three-way valve 200 depending on whether SiH 4 ) gas is introduced, the waste gas supplied by the semiconductor equipment 10 flows through the first reactor 110 and the second reactor ( 120), and is controlled to be purified.

하나의 예로, 제어기(600)는, 1) 폐가스가 반도체 장비(10)로부터 리액터(100)로 유입되는 초기에 삼방 밸브(200)의 제1 유로를 개방하고 삼방 밸브(200)의 제2 유로를 폐쇄하여 폐가스가 제1 리액터(110)에 유입되도록 제어하고, 폐가스가 반도체 장비(10)로부터 리액터(100)로 유입되는 초기의 설정된 제1 리딩 타임동안, EP 파워 서플라이(500)로부터 전달받은 전류 신호가 전류 임계치 이하인 경우, 제1 리액터(110)로 유입되는 폐가스에 실란(SiH4) 가스가 포함되어 있는 것으로 판단하여, 제1 유로의 개방과 제2 유로의 폐쇄 상태를 유지함으로써 폐가스가 제1 리액터(110)로 유입되는 상태를 지속시키고, 2) 폐가스가 제1 리액터(110)로 유입되는 상태를 지속시키다가 제1 리딩 타임보다 길게 설정된 제2 리딩 타임 동안, EP 파워 서플라이(500)로부터 전달받은 전류 신호가 전류 임계치를 초과하는 경우, 제1 리액터(110)로 유입되는 폐가스에 과불화화합물 가스가 포함되어 있는 것으로 판단하여, 제1 유로를 폐쇄하고 제2 유로를 개방함으로써 폐가스를 제2 리액터(120)로 유입시키도록 구성될 수 있다.As an example, the controller 600 may 1) open the first flow path of the three-way valve 200 and open the second flow path of the three-way valve 200 at the beginning when waste gas flows from the semiconductor equipment 10 into the reactor 100. is closed to control the waste gas to flow into the first reactor 110, and during the initial set first reading time when the waste gas flows into the reactor 100 from the semiconductor equipment 10, received from the EP power supply 500 When the current signal is less than the current threshold, it is determined that the waste gas flowing into the first reactor 110 contains silane (SiH 4 ) gas, and the first flow path is opened and the second flow path is kept closed, thereby reducing the waste gas While maintaining the state of flowing into the first reactor 110, and 2) maintaining the state of flowing waste gas into the first reactor 110, during the second reading time set longer than the first reading time, the EP power supply (500 ) When the current signal transmitted from ) exceeds the current threshold, it is determined that the perfluorinated compound gas is contained in the waste gas flowing into the first reactor 110, and the waste gas is closed by closing the first flow path and opening the second flow path. may be configured to flow into the second reactor 120.

다른 예로, 제어기(600)는 폐가스가 제2 리액터(120)로 유입되는 상태를 지속시키다가 제2 리딩 타임보다 짧은 제1 리딩 타임 동안, EP 파워 서플라이(500)로부터 전달받은 전류 신호가 전류 임계치 이하인 경우, 제2 리액터(120)로 유입되는 폐가스에 실란 가스가 포함되어 있는 것으로 판단하여, 제2 유로를 폐쇄하고 제1 유로를 개방함으로써 폐가스를 제1 리액터(110)로 재유입시키도록 구성될 수 있다.As another example, the controller 600 maintains a state in which waste gas flows into the second reactor 120, and during a first reading time shorter than the second reading time, the current signal received from the EP power supply 500 reaches the current threshold In the following case, it is determined that the waste gas flowing into the second reactor 120 contains silane gas, and the waste gas is re-introduced into the first reactor 110 by closing the second flow path and opening the first flow path. It can be.

예를 들어, 제1 리액터(110)는 전기 열분해 방식의 리액터, 연소 소각 방식의 리액터, 열 플라즈마 방식의 리액터 중에서 어느 하나이고, 제2 리액터(120)는 분진에 의한 영향을 많이 받는 촉매 방식의 리액터, 흡착 방식의 리액터 중에서 어느 하나일 수 있다.For example, the first reactor 110 is any one of an electrothermal decomposition reactor, a combustion incineration reactor, and a thermal plasma reactor, and the second reactor 120 is a catalytic reactor that is greatly affected by dust. It may be any one of a reactor and an adsorption type reactor.

이하에서는 도 3 및 도 4를 추가로 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스 처리 장치(20)의 구체적이고 예시적인 동작을 설명한다.Hereinafter, specific and exemplary operations of the gas processing device 20 according to an embodiment of the present invention will be described with additional reference to FIGS. 3 and 4 .

도 3 및 도 4를 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 있으며, 처리 공정의 초기에, 폐가스는 제2 리액터(120)에 비하여 가스 처리를 위해 요구되는 에너지 레벨이 상대적으로 낮은 제1 리액터(110)로 유입되도록 구성될 수 있다. 이를 위해 제어기(600)는 삼방 밸브(200)의 제1 유로를 개방하고 제2 유로를 폐쇄한다. 단계 S10의 과정이 수행될 때, 가스 처리 장치(20)의 구성요소들 중에서 제2 리액터(120)을 제외한 모든 구성요소들은 가동 상태가 된다.Referring to FIGS. 3 and 4 , 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 equipment 10 may be equipment in which an arbitrary process such as deposition, etching, cleaning, etc. is performed, and at the beginning of the treatment process, the waste gas has a higher energy level required for gas treatment than that of the second reactor 120. It may be configured to flow into the relatively low first reactor 110. To this end, the controller 600 opens the first flow path of the three-way valve 200 and closes the second flow path. When the process of step S10 is performed, all components except for the second reactor 120 among the components of the gas processing device 20 are in an operating state.

단계 S20에서는, 폐가스가 반도체 장비(10)로부터 삼방 밸브(200)의 제1 유로를 통해 제1 리액터(110)로 유입되는 과정이 수행된다.In step S20, a process in which waste gas flows from the semiconductor equipment 10 into the first reactor 110 through the first passage of the three-way valve 200 is performed.

단계 S30에서는, 제1 리액터(110)가 반도체 장비(10)로부터 공급받은 폐가스를 처리하는 과정이 수행된다. 예를 들어, 제1 리액터(110)는 전기 열분해 방식의 리액터, 연소 소각 방식의 리액터, 열 플라즈마 방식의 리액터, 촉매 방식의 리액터, 흡착 방식의 리액터 중에서 어느 하나일 수 있다. 보다 구체적인 예로, 제1 리액터(110)는 전기 열분해 방식의 리액터, 연소 소각 방식의 리액터, 열 플라즈마 방식의 리액터 중에서 어느 하나이고, 제2 리액터(120)는 분진에 의한 영향을 많이 받는 촉매 방식의 리액터, 흡착 방식의 리액터 중에서 어느 하나일 수 있다.In step S30 , a process of treating waste gas supplied from the semiconductor equipment 10 by the first reactor 110 is performed. For example, the first reactor 110 may be any one of an electrothermal decomposition type reactor, a combustion incineration type reactor, a thermal plasma type reactor, a catalytic type reactor, and an adsorption type reactor. As a more specific example, the first reactor 110 is any one of an electrothermal decomposition reactor, a combustion incineration reactor, and a thermal plasma reactor, and the second reactor 120 is a catalytic reactor that is greatly affected by dust. It may be any one of a reactor and an adsorption type reactor.

단계 S40에서는, 제1 리액터(110)에서 처리된 폐가스가 습식 탱크(300)로 유입되고 냉각되고, 습식 탱크(300)를 통과한 가스가 전기 집진기(400)로 유입되는 과정이 수행된다. In step S40, the waste gas treated in the first reactor 110 is introduced into the wet tank 300 and cooled, and the gas passing through the wet tank 300 is introduced into the electric precipitator 400.

단계 S50에서는, 전기 집진기(400)가 제1 리액터(110)에서 처리된 폐가스에 포함된 분진 입자를 전기 집진 방식으로 포집하는 과정이 수행된다.In step S50, the electrostatic precipitator 400 collects dust particles included in the waste gas treated in the first reactor 110 by an electrostatic precipitator method.

단계 S60에서는, 전기 집진기(400)가 제1 리액터(110)에서 처리된 폐가스에 포함된 분진 입자를 전기 집진 방식으로 포집하는 동안, 제어기(600)가 EP 파워 서플라이(500)의 전류 변동을 감지하는 과정이 수행된다.In step S60, while the electrostatic precipitator 400 collects the dust particles included in the waste gas treated in the first reactor 110 by an electrostatic precipitate method, the controller 600 detects a current change of the EP power supply 500 process is performed.

만약, 반도체 장비(10)로부터 제1 리액터(110)로 공급되는 폐가스에 실란(SiH4) 가스가 포함되어 있다면, 제1 리액터(110)에서는 아래 반응식 1에 의해 실란(SiH4) 가스로부터 실리카(SiO2) 분말이 생성된다.If the waste gas supplied from the semiconductor equipment 10 to the first reactor 110 contains silane (SiH 4 ) gas, in the first reactor 110, 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(400)에 유입되어 집진극과 방전극 사이의 방전 공간에 저항체로 작용하여 EP 파워 서플라이(500)의 전류를 하강시킨다.The silica (SiO 2 ) powder flows into the electric precipitator 400 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 500 .

이에 따라, EP 파워 서플라이(500), 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 500, the collector electrode, the discharge space, and the discharge electrode decreases.

이 전류의 하강 폭은 전기 집진기(400)를 구성하는 EP 파워 서플라이(500) 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 configuration conditions of devices such as the EP power supply 500 constituting the electrostatic precipitator 400, but the present inventors 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 S70에서는, 제어기(600)가 EP 파워 서플라이(500)로부터 전달받은 전류 신호와 기 설정된 전류 임계치를 비교하는 과정이 수행된다. 즉, 제어기(600)는 EP 파워 서플라이(500)의 전류 신호를 전달받아 반도체 장비(10)로부터 제1 리액터(110)로 공급되는 폐가스에 실란(SiH4) 가스가 포함되어 있는지 여부를 판단하고, 실란(SiH4) 가스의 유입 여부에 따라 선택적으로 실란 가스가 포함되어 있는 폐가스를 제1 리액터(110)에서 처리하고, 과불화화합물 가스가 포함되어 있는 폐가스를 제2 리액터(120)에서 상호 독립적으로 별개로 처리함으로써 기존 동시 처리시 발생하는 부식, 배관 막힘 등의 문제를 방지할 수 있다. 단계 S70에서의 비교 결과, EP 파워 서플라이(500)로부터 전달받은 전류 신호가 전류 임계치 이하인 경우, 단계 S80으로 전환되고, 그렇지 않은 경우, 단계 S100으로 전환된다.In step S70, the controller 600 compares the current signal received from the EP power supply 500 with a preset current threshold. That is, the controller 600 receives the current signal of the EP power supply 500 and determines whether or not the waste gas supplied from the semiconductor equipment 10 to the first reactor 110 contains silane (SiH 4 ) gas, and Depending on whether or not silane (SiH 4 ) gas is introduced, the waste gas containing silane gas is selectively processed in the first reactor 110, and the waste gas containing perfluorinated compound gas is mutually treated in the second reactor 120. By processing them independently and separately, it is possible to prevent problems such as corrosion and pipe clogging that occur during existing simultaneous processing. As a result of the comparison in step S70, if the current signal received from the EP power supply 500 is less than or equal to the current threshold, the process switches to step S80, and otherwise, it switches to step S100.

단계 S80은 EP 파워 서플라이(500)로부터 전달받은 전류 신호가 전류 임계치 이하인 경우에 수행되는 과정으로서, 단계 S80에서는, 제어기(600)가 제1 리액터(110)로 유입되는 폐가스에 실란 가스가 포함된 것으로 판단하는 과정이 수행된다.Step S80 is a process performed when the current signal received from the EP power supply 500 is less than the current threshold value. In step S80, the controller 600 detects that the waste gas flowing into the first reactor 110 contains silane gas. The process of determining that

단계 S90에서는, 제어기(600)가 삼방 밸브(200)의 제1 유로를 개방하고 제2 유로를 폐쇄하는 상태를 지속함으로써 제1 리액터(110)에서의 폐가스 처리 동작이 지속된다.In step S90, the waste gas treatment operation in the first reactor 110 continues by maintaining the state in which the controller 600 opens the first flow path and closes the second flow path of the three-way valve 200.

단계 S100은 EP 파워 서플라이(500)로부터 전달받은 전류 신호가 전류 임계치를 초과하는 경우에 수행되는 과정으로서, 단계 S100에서는, 제어기(600)가 제1 리액터(110)로 유입되는 폐가스에 실란 가스가 포함되지 않은 것으로 판단하는 과정이 수행된다. 예를 들어, 단계 S100에서, 제어기(600)가 제1 리액터(110)로 유입되는 폐가스에 과불화화합물 가스가 포함된 것으로 판단할 수 있다.Step S100 is a process performed when the current signal received from the EP power supply 500 exceeds the current threshold. In step S100, the controller 600 adds silane gas to the waste gas flowing into the first reactor 110. A process of determining that it is not included is performed. For example, in step S100 , the controller 600 may determine that the waste gas flowing into the first reactor 110 contains perfluorinated compound gas.

단계 S110에서는, 제어기(600)가 삼방 밸브(200)의 제1 유로를 폐쇄하고 제2 유로를 개방하는 과정이 수행된다.In step S110, the controller 600 closes the first flow path of the three-way valve 200 and opens the second flow path.

단계 S120에서는, 폐가스가 반도체 장비(10)로부터 삼방 밸브(200)의 제2 유로를 통해 제2 리액터(120)로 유입되는 과정이 수행된다.In step S120, a process in which waste gas flows from the semiconductor equipment 10 into the second reactor 120 through the second passage of the three-way valve 200 is performed.

단계 S130에서는, 제2 리액터(120)가 유입되는 폐가스를 처리하는 과정이 수행된다.In step S130, a process of treating waste gas introduced into the second reactor 120 is performed.

단계 S140에서는, 제2 리액터(120)에서 처리된 폐가스가 습식 탱크(300)로 유입되고 냉각되고, 습식 탱크(300)를 통과한 가스가 전기 집진기(400)로 유입되는 과정이 수행된다. In step S140, the waste gas treated in the second reactor 120 is introduced into the wet tank 300 and cooled, and the gas passing through the wet tank 300 is introduced into the electric precipitator 400.

단계 S150에서는, 전기 집진기(400)가 제2 리액터(120)에서 처리된 폐가스에 포함된 분진 입자를 전기 집진 방식으로 포집하는 과정이 수행된다.In step S150, the electrostatic precipitator 400 collects dust particles included in the waste gas treated in the second reactor 120 by an electrostatic precipitator method.

이하에서는 반도체 장비로부터 유입되는 폐가스 성분의 변화에 적응적으로 대응하는 동작 구성을 도 5를 추가로 참조하여 예시적으로 설명한다.Hereinafter, an operating configuration adaptively corresponding to a change in waste gas components introduced from semiconductor equipment will be illustratively described with reference to FIG. 5 .

도 5를 추가로 참조하면, 단계 S210에서는, 제어기(600)가 삼방 밸브(200)의 제1 유로를 개방하고 제2 유로를 폐쇄하여 폐가스를 제1 리액터(110)로 유입시키는 과정이 수행된다. 예를 들어, 제1 리액터(110)는 폐가스 처리가 제2 리액터(120)에 비하여 상대적으로 낮은 에너지 레벨에서 수행될 수 있다. 구체적인 예로, 제1 리액터(110)는 실란 가스를 포함하는 폐가스를 처리하고, 제2 리액터(120)는 과불화화합물 가스를 포함하는 폐가스를 처리하도록 구성될 수 있다.Referring further to FIG. 5 , in step S210, the controller 600 opens the first flow path of the three-way valve 200 and closes the second flow path to allow waste gas to flow into the first reactor 110. . For example, waste gas treatment in the first reactor 110 may be performed at a relatively low energy level compared to the second reactor 120 . As a specific example, the first reactor 110 may be configured to process waste gas containing silane gas, and the second reactor 120 may be configured to process waste gas containing perfluorochemical gas.

단계 S220에서는, 제1 리액터(110)가 반도체 장비(10)로부터 삼방 밸브(200)의 제1 유로를 거쳐 유입되는 폐가스를 처리하는 과정이 수행된다.In step S220 , a process of treating waste gas introduced from the semiconductor equipment 10 through the first flow path of the three-way valve 200 by the first reactor 110 is performed.

단계 S230에서는, 제어기(600)가 제1 리딩 타임이 경과하였는지 여부를 판단하는 과정이 수행된다. 단계 S230에서의 판단 결과, 제1 리딩 타임이 경과한 경우 단계 S240으로 전환되고, 제1 리딩 타임이 경과하지 않은 경우 단계 S220으로 전환된다.In step S230, the controller 600 determines whether or not the first reading time has elapsed. As a result of the determination in step S230, when the first reading time has elapsed, the step is switched to step S240, and when the first reading time has not elapsed, the step is switched to step S220.

단계 S240에서는, 제어기(600)가 EP 파워 서플라이(500)로부터 전달받은 전류 신호와 설정된 전류 임계치를 비교하는 과정이 수행된다. 단계 S240에서의 비교 결과, EP 파워 서플라이(500)로부터 전달받은 전류 신호가 전류 임계치를 초과하는 경우 단계 S240으로 전환되고, 그렇지 않은 경우 단계 S220으로 전환되어 제1 리액터(110)가 폐가스를 처리하는 과정이 지속된다.In step S240, the controller 600 compares the current signal received from the EP power supply 500 with a set current threshold value. As a result of the comparison in step S240, if the current signal received from the EP power supply 500 exceeds the current threshold, the switch is made to step S240, otherwise it is switched to step S220 so that the first reactor 110 treats the waste gas. process continues.

단계 S250에서는, 제어기(600)가 제1 리액터(110)로 유입되는 폐가스에 실란 가스가 포함되어 있지 않고 과불화화합물 가스가 포함된 것으로 판단하는 과정이 수행된다.In step S250, the controller 600 determines that the waste gas flowing into the first reactor 110 does not contain silane gas but contains perfluorinated compound gas.

단계 S260에서는, 제어기가(600) 삼방 밸브(200)의 제1 유로를 폐쇄하고 제2 유로를 개방하여 반도체 장비(10)가 공급하는 폐가스를 제2 리액터(120)로 유입시키는 과정이 수행된다.In step S260, the controller 600 closes the first flow path of the three-way valve 200 and opens the second flow path so that waste gas supplied by the semiconductor equipment 10 is introduced into the second reactor 120. .

단계 S270에서는, 제2 리액터(120)가 반도체 장비(10)로부터 삼방 밸브(200)의 제2 유로를 거쳐 유입되는 폐가스를 처리하는 과정이 수행된다.In step S270 , a process of treating waste gas introduced from the semiconductor equipment 10 through the second flow path of the three-way valve 200 by the second reactor 120 is performed.

단계 S280에서는, 제어기(600)가 제1 리딩 타임보다 길게 설정된 제2 리딩 타임이 경과하였는지 여부를 판단하는 과정이 수행된다. 단계 S280에서의 판단 결과, 제2 리딩 타임이 경과한 경우 단계 S290으로 전환되고, 제2 리딩 타임이 경과하지 않은 경우 단계 S270으로 전환되어 제2 리액터(110)가 폐가스를 처리하는 과정이 지속된다.In step S280, the controller 600 determines whether a second reading time set longer than the first reading time has elapsed. As a result of the determination in step S280, if the second reading time has elapsed, the process is switched to step S290, and if the second reading time has not elapsed, it is switched to step S270, and the second reactor 110 continues to process the waste gas. .

단계 S290에서는, 제어기(600)가 EP 파워 서플라이(500)로부터 전달받은 전류 신호와 설정된 전류 임계치를 비교하는 과정이 수행된다.In step S290, the controller 600 compares the current signal received from the EP power supply 500 with a set current threshold value.

단계 S290에서의 비교 결과, EP 파워 서플라이(500)로부터 전달받은 전류 신호가 전류 임계치를 초과하는 경우 단계 S270으로 전환되어, 제2 리액터(120)가 반도체 장비(10)로부터 삼방 밸브(200)의 제2 유로를 거쳐 유입되는 폐가스를 처리하는 과정이 지속적으로 수행된다.As a result of the comparison in step S290, when the current signal received from the EP power supply 500 exceeds the current threshold, the process is switched to step S270, and the second reactor 120 operates from the semiconductor device 10 to the three-way valve 200. A process of treating the waste gas introduced through the second passage is continuously performed.

역으로, 단계 S290에서의 비교 결과, EP 파워 서플라이(500)로부터 전달받은 전류 신호가 전류 임계치를 초과하지 않는 경우 단계 S300으로 전환된다.Conversely, as a result of the comparison in step S290, when the current signal received from the EP power supply 500 does not exceed the current threshold, the step is switched to step S300.

단계 S300에서는, 제어기(600)가 제2 리액터(120)로 유입되는 폐가스에 실란 가스가 포함된 것으로 판단하는 과정이 수행된다.In step S300, a process of determining that the controller 600 includes silane gas in the waste gas flowing into the second reactor 120 is performed.

단계 S300가 수행된 이후, 단계 S210으로 전환되어, 제어기(600)가 삼방 밸브(200)의 제1 유로를 개방하고 제2 유로를 폐쇄하여 폐가스를 제1 리액터(110)로 유입시키는 과정이 수행된다.After step S300 is performed, the transition is made to step S210, where the controller 600 opens the first flow path of the three-way valve 200 and closes the second flow path to introduce waste gas into the first reactor 110. do.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 반도체 장비로부터 유입되는 폐가스에 포함된 실란(SiH4) 가스와 같은 분진 생성 가스 또는 과불화화합물(Perfluorinated Compounds, PFCs) 가스를 별개의 리액터에서 처리함으로써 기존 동시 처리시 발생하는 부식, 배관 막힘 등의 문제를 방지할 수 있다.As described in detail above, according to the present invention, by treating dust-generating gas such as silane (SiH 4 ) gas or perfluorinated compound (PFCs) gas included in waste gas flowing from semiconductor equipment in a separate reactor, the existing It is possible to prevent problems such as corrosion and pipe clogging that occur during simultaneous treatment.

또한, 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 실란 가스와 같은 분진 생성 가스 또는 과불화화합물 가스를 상호 독립적으로 구비된 2개의 리액터에서 별개로 처리할 수 있다.In addition, it is possible to reliably determine whether the waste gas flowing in from the semiconductor equipment contains a dust generating gas such as silane gas or a perfluorinated compound gas without using a separate additional detection device, and based on the determination result, a gas such as silane gas is detected. Dust-generating gas or perfluorinated compound gas can be separately treated in two reactors provided independently of each other.

10: 반도체 장비
20: 가스 처리 장치
100: 리액터(reactor)
110: 제1 리액터
120: 제2 리액터
200: 삼방 밸브(3-way valve)
300: 습식 탱크(wet tank)
400: 전기 집진기(electric precipitator)
500: EP 파워 서플라이
600: 제어기10: semiconductor equipment
20: gas treatment device
100: reactor
110: first reactor
120: second reactor
200: 3-way valve
300: wet tank
400: electric precipitator
500: EP power supply
600: controller

Claims (5)

반도체 장비로부터 유입되는 폐가스에 대한 1차 정화 처리가 수행되는 제1 리액터 및 상기 제1 리액터와 별개로 구비되며 상기 제1 리액터보다 높은 에너지 조건에서 상기 반도체 장비로부터 유입되는 폐가스에 대한 1차 정화 처리가 수행되는 제2 리액터를 포함하는 리액터;
상기 반도체 장비와 상기 리액터 사이에 설치되어 있으며 상기 제1 리액터와 연통되는 제1 유로 및 상기 제2 리액터와 연통되는 제2 유로가 구비되어 있는 삼방 밸브;
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 삼방 밸브에 구비된 제1 유로와 제2 유로의 개폐를 제어함으로써 상기 반도체 장비가 공급하는 폐가스가 상기 제1 리액터와 상기 제2 리액터 중 어느 하나로 유입되어 정화 처리되도록 제어하는 제어기를 포함하는, 가스 처리 장치.
A first reactor in which a primary purification treatment for waste gas flowing from semiconductor equipment is performed, and a first reactor provided separately from the first reactor and a primary purification treatment for waste gas flowing from the semiconductor equipment under a higher energy condition than the first reactor. A reactor including a second reactor in which is performed;
a three-way valve installed between the semiconductor device and the reactor and having a first flow path communicating with the first reactor and a second flow path communicating with the second reactor;
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
According to a result of comparing the current signal received from the EP power supply with a preset current threshold, opening and closing of the first and second passages provided in the three-way valve is controlled so that the waste gas supplied by the semiconductor equipment is discharged from the first reactor. And a controller for controlling the flow into any one of the second reactors to be purified.
 제1항에 있어서,
상기 제어기는,
상기 폐가스가 상기 반도체 장비로부터 상기 리액터로 유입되는 초기에 상기 삼방 밸브의 제1 유로를 개방하고 상기 삼방 밸브의 제2 유로를 폐쇄하여 상기 폐가스가 상기 제1 리액터에 유입되도록 제어하고,
상기 폐가스가 상기 반도체 장비로부터 상기 리액터로 유입되는 초기의 설정된 제1 리딩 타임(reading time) 동안, 상기 EP 파워 서플라이로부터 전달받은 전류 신호가 상기 전류 임계치 이하인 경우,
상기 제1 리액터로 유입되는 폐가스에 분진 생성 가스가 포함되어 있는 것으로 판단하여, 상기 제1 유로의 개방과 상기 제2 유로의 폐쇄 상태를 유지함으로써 상기 폐가스가 상기 제1 리액터로 유입되는 상태를 지속시키는 것을 특징으로 하는, 가스 처리 장치.
According to claim 1,
The controller,
Controlling the waste gas to flow into the first reactor by opening a first flow path of the three-way valve and closing a second flow path of the three-way valve at an initial stage when the waste gas flows into the reactor from the semiconductor equipment,
When a current signal received from the EP power supply is less than or equal to the current threshold value during an initially set first reading time when the waste gas flows into the reactor from the semiconductor equipment,
It is determined that the waste gas flowing into the first reactor contains dust generating gas, and the state in which the waste gas flows into the first reactor is maintained by keeping the first flow path open and the second flow path closed. Characterized in that, the gas processing device.
 제2항에 있어서,
상기 제어기는,
상기 폐가스가 상기 제1 리액터로 유입되는 상태를 지속시키다가 상기 제1 리딩 타임보다 길게 설정된 제2 리딩 타임 동안, 상기 EP 파워 서플라이로부터 전달받은 전류 신호가 상기 전류 임계치를 초과하는 경우,
상기 제1 리액터로 유입되는 폐가스에 과불화화합물 가스가 포함되어 있는 것으로 판단하여, 상기 제1 유로를 폐쇄하고 상기 제2 유로를 개방함으로써 상기 폐가스를 상기 제2 리액터로 유입시키는 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 value during a second reading time set longer than the first reading time while the waste gas continues to flow into the first reactor,
Characterized in that, by determining that the waste gas flowing into the first reactor contains perfluorinated compound gas, the waste gas is introduced into the second reactor by closing the first flow path and opening the second flow path, gas treatment device.
 제3항에 있어서,
상기 제어기는,
상기 폐가스가 상기 제2 리액터로 유입되는 상태를 지속시키다가 상기 제1 리딩 타임 동안, 상기 EP 파워 서플라이로부터 전달받은 전류 신호가 상기 전류 임계치 이하인 경우,
상기 제2 리액터로 유입되는 폐가스에 상기 분진 생성 가스가 포함되어 있는 것으로 판단하여, 상기 제2 유로를 폐쇄하고 상기 제1 유로를 개방함으로써 상기 폐가스를 상기 제1 리액터로 재유입시키는 것을 특징으로 하는, 가스 처리 장치.
According to claim 3,
The controller,
When the current signal received from the EP power supply is less than or equal to the current threshold during the first reading time while the waste gas continues to flow into the second reactor,
Characterized in that the waste gas is reintroduced into the first reactor by determining that the waste gas flowing into the second reactor contains the dust generating gas, closing the second flow path and opening the first flow path , gas treatment unit.
 제3항에 있어서,
상기 제1 리액터는 전기 열분해 방식의 리액터이고, 연소 소각 방식의 리액터, 열 플라즈마 방식의 리액터 중에서 어느 하나이고, 상기 제2 리액터는 촉매 방식의 리액터, 흡착 방식의 리액터 중에서 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 가스 처리 장치.
According to claim 3,
The first reactor is an electrothermal decomposition reactor, any one of a combustion incineration reactor and a thermal plasma reactor, and the second reactor is a catalytic reactor and an adsorption reactor. , gas treatment unit.
KR1020220108167A 2022-08-29 2022-08-29 Gas processing device KR102508352B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220108167A KR102508352B1 (en) 2022-08-29 2022-08-29 Gas processing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220108167A KR102508352B1 (en) 2022-08-29 2022-08-29 Gas processing device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102508352B1 true KR102508352B1 (en) 2023-03-13

Family

ID=85513745

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220108167A KR102508352B1 (en) 2022-08-29 2022-08-29 Gas processing device

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102508352B1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030059509A (en) 2001-12-29 2003-07-10 주식회사 금강고려화학 A preparation method of silicone compound
KR102107291B1 (en) * 2018-03-28 2020-05-07 주식회사 에스알디글로벌 System for treating waste gas
KR102233714B1 (en) 2020-08-20 2021-04-01 주식회사 원익홀딩스 Wet Scrubber
KR20220078116A (en) * 2020-12-03 2022-06-10 삼성전자주식회사 Exhaust gas treatment system
KR20220092235A (en) * 2020-12-24 2022-07-01 현대중공업 주식회사 Apparatus for purifying exhaust gas and ship with the same
KR20220115632A (en) * 2021-02-08 2022-08-18 주식회사 에스알디글로벌 Apparatus for processing low concentration semiconductor waste gas

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030059509A (en) 2001-12-29 2003-07-10 주식회사 금강고려화학 A preparation method of silicone compound
KR102107291B1 (en) * 2018-03-28 2020-05-07 주식회사 에스알디글로벌 System for treating waste gas
KR102233714B1 (en) 2020-08-20 2021-04-01 주식회사 원익홀딩스 Wet Scrubber
KR20220078116A (en) * 2020-12-03 2022-06-10 삼성전자주식회사 Exhaust gas treatment system
KR20220092235A (en) * 2020-12-24 2022-07-01 현대중공업 주식회사 Apparatus for purifying exhaust gas and ship with the same
KR20220115632A (en) * 2021-02-08 2022-08-18 주식회사 에스알디글로벌 Apparatus for processing low concentration semiconductor waste gas

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2489423B1 (en) Exhaust gas treating apparatus and treating method for carbon dioxide capture process
KR102023950B1 (en) Apparatus for treating waste gas
KR101774710B1 (en) Hybrid Dry Hazardous Gas Treatment Apparatus Using Plasma and Catalyst and Operation Method Thereof
KR101860633B1 (en) Plasma and Catalyst Hybrid Dry Treating System and its operation method for Hazardous Gas
KR102133870B1 (en) Apparatus for treating waste gas
KR102508352B1 (en) Gas processing device
CN109200742A (en) A kind of processing system and processing method of incineration flue gas of household garbage
CN111068917A (en) Dry-type medium-high temperature grading electric filtering dust removal method and device for flue gas of carbothermic reduction furnace
KR102508351B1 (en) Gas processing device
KR102508353B1 (en) Gas processing device
KR102508350B1 (en) Gas processing device
KR101226603B1 (en) Apparatus for treating hazardous gas using counterflow of plasma and hazardous gas, method for treating hazardous gas using the same
KR20190127244A (en) Apparatus for treating waste gas
KR100788486B1 (en) Exhaust gas treatment apparatus
US20220088612A1 (en) Integrated deep purification device for removing sulfur, nitrate, dust and fluorine
KR100949303B1 (en) High efficiency plasma reactor and stench removal system using it
KR101499333B1 (en) System and method for processing waste gas
CN109433006A (en) A kind of flue gas treating process process and its equipment configurations
JP6992772B2 (en) Fluorocarbon decomposition method and its equipment, hydrogen production method, calcium fluoride production method and fuel cell
CN102294161A (en) Method for simultaneously removing dioxin and heavy metals from incineration smoke
KR20080097365A (en) Apparatus for removal of nox, sox and dioxins by mediated electrochemical oxidation
KR20200084585A (en) Removing system for hazardous gases using plasma and catalyst heated by induced electricity
KR101617691B1 (en) Device for purifying exhuasted gas from chemical vapor deposition
KR102025919B1 (en) Exhaust gas purification system for removing fine dust
JP3664941B2 (en) Exhaust gas treatment method and system for ash melting furnace

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant