KR200240882Y1

KR200240882Y1 - System for scrubbing exhaust gas for semiconductor

Info

Publication number: KR200240882Y1
Application number: KR2020010013629U
Authority: KR
Inventors: 이채갑; 박상빈
Original assignee: 동부전자 주식회사
Priority date: 2001-05-10
Filing date: 2001-05-10
Publication date: 2001-10-15

Abstract

본 고안은 웨이퍼의 클리닝에 사용된 불산의 배출 농도를 원하는 농도로 감소시킬 수 있도록 한다는 것으로, 이를 위하여 본 고안은, 웨이퍼 클리닝 장비로부터 배출되는 불산을 외부 세정기를 통해 적정 레벨로 그 농도를 감소시켜 대기 중으로 방출하는 종래 방식과는 달리, 클리닝 장비로부터 배출되는 불산을 내부 세정기를 이용하여 1차 세정하여 불산의 농도를 제 1 기준 레벨 이하로 감소시키고, 다시 외부 세정기를 이용하여 1차 세정된 불산의 농도를 제 2 기준 레벨 이하로 감소시켜 대기 중으로 방출함으로써, 대기 중으로 방출되는 불산 배기 가스의 농도를 원하는 만큼 임의로 감소시킬 수 있는 것이다.The present invention is to reduce the discharge concentration of hydrofluoric acid used for cleaning the wafer to the desired concentration, for this purpose, by reducing the concentration of hydrofluoric acid discharged from the wafer cleaning equipment to an appropriate level through an external scrubber Unlike the conventional method of releasing to the atmosphere, the hydrofluoric acid discharged from the cleaning equipment is first cleaned using an internal scrubber to reduce the concentration of the hydrofluoric acid below the first reference level, and again the first hydrofluoric acid is cleaned using an external scrubber. By reducing the concentration of to below the second reference level and releasing it into the atmosphere, the concentration of hydrofluoric acid exhaust gas released into the atmosphere can be arbitrarily reduced as desired.

Description

Exhaust gas cleaning system for semiconductors {SYSTEM FOR SCRUBBING EXHAUST GAS FOR SEMICONDUCTOR}

본 고안은 반도체용 배기 가스 세정 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 소자를 제조하기 위한 공정 가운데 습식(wet) 클리닝을 통해 웨이퍼를 클리닝할 때 사용되는 배기 가스 세정 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an exhaust gas cleaning system for semiconductors, and more particularly, to an exhaust gas cleaning system used when cleaning a wafer through wet cleaning in a process for manufacturing a semiconductor device.

잘 알려진 바와 같이, 반도체 소자는 웨이퍼 상에 다양한 종류의 박막(예를 들면, 산화막, 질화막, 절연막, 금속막 등)들을 차례로 적층 및 패터닝하는 여러 가지 공정들을 통해 제조되는데, 이와 같이 웨이퍼 상에 각 층을 형성할 때마다 웨이퍼를 클리닝하는 공정을 갖게 된다.As is well known, semiconductor devices are fabricated through a variety of processes that in turn deposit and pattern various types of thin films (e.g., oxide films, nitride films, insulating films, metal films, etc.) on a wafer. Each time a layer is formed, there is a process of cleaning the wafer.

한편, 웨이퍼를 클리닝하는데 주로 사용되는 방식으로는 배치식(batch type)과 매엽식이 있는데, 배치식은 여러 장의 웨이퍼(예를 들면, 52매의 웨이퍼)를 수조에 담가 클리닝하는 방식이고, 매엽식은 웨이퍼 1매씩에 약액을 스프레이하여 클리닝하는 방식이다.On the other hand, the main methods used to clean the wafers are batch type and sheet type, which is a method in which a plurality of wafers (for example, 52 wafers) are immersed in a water tank, and the single type is a wafer type. It is a method of cleaning by spraying chemicals on each sheet.

이와 같이 배치식 또는 매엽식의 경우 고농도 불산(HF)을 사용하거나 혹은 고농도 불산을 희석시킨 희석액을 사용한다는 점에 다소 차이는 있으나 불산을 사용한다는 공통점을 갖는다.As such, the batch or single-leaf type has a common point of using a hydrofluoric acid, although there is a slight difference in using a high concentration of hydrofluoric acid (HF) or a diluent diluted with a high concentration of hydrofluoric acid.

다른 한편, 불소화물은 환경을 오염시키는 물질이기 때문에 각 나라마다 불소화물 배출 허용 기준을 설정하여 적용하고 있으며, 불소화물 배출 허용 기준이 3ppm이하이다.On the other hand, because fluoride is a pollutant of the environment, the fluoride emission limit is set in each country and the fluoride emission limit is 3 ppm or less.

따라서, 반도체 소자를 제조하는 공장에서는 웨이퍼 클리닝에 사용된 불산 배출 농도를 배출 허용 기준 이하로 감소시켜 배출하고 있다.Therefore, in the factory for manufacturing semiconductor devices, the hydrofluoric acid discharge concentration used for wafer cleaning is reduced to less than the emission tolerance standard and discharged.

즉, 펌프를 이용하여 클리닝 장비로부터 배기 가스를 배출시키고, 이 배출된 배기 가스를 세정기로 배출 허용 기준 이하로 희석한 후 대기 중으로 방출한다.That is, the exhaust gas is discharged from the cleaning equipment by using a pump, and the exhaust gas is diluted with the scrubber below the discharge limit and discharged into the atmosphere.

따라서, 반도체 소자의 제조 공정에 사용되는 기존의 세정 시스템, 즉 펌프와 옥외 세정기로 된 세정 시스템으로는 불소화물 배출 허용 기준을 맞출 수가 없다는 문제가 있다.Therefore, there is a problem that the fluoride emission allowance standard cannot be met by the existing cleaning system used in the manufacturing process of the semiconductor device, that is, the cleaning system consisting of a pump and an outdoor cleaner.

따라서, 본 고안은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 웨이퍼의 클리닝에 사용된 불산의 배출 농도를 원하는 농도로 감소시킬 수 있는 반도체용 배기 가스 세정 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a semiconductor exhaust gas cleaning system capable of reducing the concentration of hydrofluoric acid used for cleaning a wafer to a desired concentration.

본 고안의 다른 목적은 불산의 배출 농도를 감소시키는 세정기의 이상을 검출하여 자동 경보할 수 있는 반도체용 배기 가스 세정 시스템을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide an exhaust gas cleaning system for semiconductors that can automatically detect and detect abnormalities in the scrubber that reduces the exhaust gas concentration.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 웨이퍼를 클리닝하는데 사용된 후 웨이퍼 클리닝 장비로부터 배출되는 불산 배기 가스의 농도를 기 설정된 배출 허용 기준치보다 적어도 낮게 감소시켜 대기 중으로 방출하는 반도체용 배기 가스 세정 시스템에 있어서, 상기 클리닝 장비로부터 배출되는 불산 배기 가스를 1차 세정하여 그 농도를 기 설정된 제 1 기준 레벨보다 적어도 낮게 감소시키는 내부 세정 수단; 상기 1차 세정된 불산 배기 가스를 펌핑하여 외부로 배출시키는 펌프 수단; 및 상기 배출되는 1차 세정된 불산 배기 가스를 2차 세정하여 그 농도를 기 설정된 제 2 기준 레벨보다 적어도 낮게 감소시켜 대기 중으로 방출하는 외부 세정 수단으로 이루어진 반도체용 배기 가스 세정 시스템을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is directed to an exhaust gas cleaning system for semiconductors which reduces the concentration of hydrofluoric acid exhaust gas emitted from wafer cleaning equipment after being used to clean the wafer and releases it into the atmosphere at least lower than a predetermined emission limit. An internal cleaning means comprising: primary cleaning the hydrofluoric acid exhaust gas discharged from the cleaning equipment to reduce the concentration of the hydrofluoric acid exhaust gas at least below a predetermined first reference level; Pump means for pumping the first washed hydrofluoric acid exhaust gas and discharging it to the outside; And an external cleaning means for secondly cleaning the discharged primary washed hydrofluoric acid exhaust gas, reducing its concentration at least lower than a predetermined second reference level, and discharging it to the atmosphere.

도 1은 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 반도체용 배기 가스 세정 시스템의 블록구성도,1 is a block diagram of a semiconductor exhaust gas cleaning system according to a preferred embodiment of the present invention,

도 2는 본 발명의 반도체용 배기 가스 세정 시스템을 두 대의 웨이퍼 클리닝 장비에 적용하여 설치한 예를 보여주는 구성도.2 is a configuration diagram showing an example in which the exhaust gas cleaning system for semiconductors of the present invention is applied to two wafer cleaning equipments.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞<Description of the code | symbol about the principal part of drawing>

102, 102a, 102b : 클리닝 장비 103, 103a, 103b : 내부 배출관102, 102a, 102b: Cleaning equipment 103, 103a, 103b: Internal discharge pipe

104, 104a, 104b : 내부 세정기 105 : 배출 덕트104, 104a, 104b: internal scrubber 105: discharge duct

106 : 펌프 107 : 외부 배출관106: pump 107: external discharge pipe

108 : 외부 세정기 110 : 이상 검출기108: external cleaner 110: abnormal detector

본 고안의 상기 및 기타 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 하기에 기술되는 본 고안의 바람직한 실시 예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.The above and other objects and various advantages of the present invention will become more apparent from the preferred embodiments of the present invention described below with reference to the accompanying drawings by those skilled in the art.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 본 고안의 핵심 기술요지는, 펌핑력에 의해 클리닝 장비로부터 배출되는 불산을 외부 세정기를 통해 적정 레벨로 그 농도를 감소시켜 대기 중으로 방출하는 전술한 종래 방식과는 달리, 클리닝 장비로부터 배출되는 불산을 내부 세정기를 이용하여 1차 세정함으로써 불산의 농도를 제 1 기준 레벨 이하로 감소시키고, 이어서 외부 세정기를 이용하여 1차 세정된 불산의 농도를 제 2 기준 레벨 이하로 감소시켜 대기 중으로 방출한다는 것으로, 이러한 기술적 수단을 통해 본 고안에서 목적으로 하는 바를 쉽게 달성할 수 있다.First, the core technical idea of the present invention, unlike the aforementioned conventional method of reducing the concentration of hydrofluoric acid discharged from the cleaning equipment by the pumping force to an appropriate level through the external scrubber to the atmosphere, the discharged from the cleaning equipment Primary cleaning of the hydrofluoric acid with an internal scrubber reduces the concentration of hydrofluoric acid below the first reference level, and then, with an external scrubber, the concentration of the hydrofluoric acid, first cleaned, is lowered below the second reference level and released into the atmosphere. By this means, it is possible to easily achieve the purpose of the present invention through this technical means.

도 1은 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 반도체용 배기 가스 세정 시스템의 블록구성도로서, 내부 세정기(104), 배출 덕트(105), 펌프(106), 외부 배출관(107), 외부 세정기(108) 및 이상 검출기(110)를 포함한다.1 is a block diagram of a semiconductor exhaust gas cleaning system according to a preferred embodiment of the present invention, the internal cleaner 104, the discharge duct 105, the pump 106, the external discharge pipe 107, the external cleaner 108 ) And the abnormality detector 110.

도 1을 참조하면, 내부 세정기(104)는 내부 배출관(103)을 통해 웨이퍼를 클리닝하는 클리닝 장비(102)로부터 전달되는 배기 가스, 즉 웨이퍼의 클리닝에 사용된 불산의 농도(예를 들어, 매엽식의 경우 49%의 HF)를 제 1 기준 레벨(예를 들면, 3ppm 이하)로 감소시켜 배출 덕트(105)를 통해 배출시킨다. 이때, 배출 덕트(105)를 통한 배출은 펌프(106)의 펌핑력에 의해 수행된다.Referring to FIG. 1, the internal scrubber 104 includes exhaust gas delivered from the cleaning equipment 102 for cleaning the wafer through the internal discharge pipe 103, that is, the concentration of hydrofluoric acid (eg, every In the case of the lobe type, 49% HF) is reduced to the first reference level (eg 3 ppm or less) and discharged through the discharge duct 105. At this time, the discharge through the discharge duct 105 is performed by the pumping force of the pump 106.

즉, 내부 세정기(104)에서는 샤워기 등을 이용하여 물을 뿌려줌으로써 불산을 희석시켜 그 농도를 제 1 기준 레벨로 감소시킨다.That is, the internal scrubber 104 dilutes hydrofluoric acid by spraying water using a shower or the like to reduce the concentration to the first reference level.

이어서, 펌프(106)의 펌핑력에 의해 배출 덕트(105) 및 외부 배출관(107)을통해 배출되는 제 1 기준 레벨의 농도를 갖는 불산은 외부 세정기(108)로 전달된다. 여기에서, 외부 세정기(108)는, 예를 들면 건물 외곽의 옥상 등에 주로 설치된다.Subsequently, hydrofluoric acid having a concentration of the first reference level discharged through the discharge duct 105 and the external discharge pipe 107 by the pumping force of the pump 106 is transferred to the external scrubber 108. Here, the external scrubber 108 is mainly installed, for example, on the roof or the like outside the building.

다음에, 외부 세정기(108)에서는 제 1 기준 레벨로 그 농도가 감소된 불산 배기 가스를 샤워기 등을 이용하는 세정 과정을 통해 제 2 기준 레벨(예를 들면, 0.002ppm 이하)로 그 농도를 희석시킨 다음 대기 중으로 방출한다.Next, the external scrubber 108 dilutes the concentration of the hydrofluoric acid exhaust gas whose concentration is reduced to the first reference level to a second reference level (for example, 0.002 ppm or less) through a cleaning process using a shower or the like. Then release into the atmosphere.

따라서, 본 고안의 세정 시스템은 2차에 걸쳐 불산 배기 가스의 농도를 감소시키기 때문에 대기 중으로 방출되는 배기 가스의 농도를 원하는 만큼 감소시킬 수 있다.Therefore, the cleaning system of the present invention can reduce the concentration of the exhaust gas discharged to the atmosphere as desired because it reduces the concentration of the hydrofluoric acid exhaust gas over the secondary.

한편, 본 고안의 세정 시스템은 내부 세정기(104)의 소정 위치에 이상 발생을 검출하여 생산 장비로 경보할 수 있는 이상 검출기(110)를 구비하고 있다.On the other hand, the cleaning system of the present invention is provided with an abnormality detector 110 that can detect the occurrence of the abnormality at a predetermined position of the internal cleaner 104 and alert the production equipment.

따라서, 본 고안의 세정 시스템은 내부 세정기(104)에서 이상이 발생될 때 장비를 운영하는 작업자가 즉시 알 수 있기 때문에 내부 세정기의 이상 발생으로 인해 배출 허용 기준을 초과하는 배기 가스의 방출로 인해 대기가 오염되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.Therefore, the cleaning system of the present invention can be immediately known to the operator operating the equipment when an abnormality occurs in the internal scrubber 104, the atmosphere due to the emission of exhaust gas exceeding the emission allowance standards due to the occurrence of the internal scrubber abnormality Can effectively prevent contamination.

도 2는 본 발명의 반도체용 배기 가스 세정 시스템을 두 대의 웨이퍼 클리닝 장비에 적용하여 설치한 예를 보여주는 구성도이다.2 is a configuration diagram showing an example in which the exhaust gas cleaning system for semiconductors of the present invention is applied to two wafer cleaning equipments.

도 2를 참조하면, 클리닝 장비(102a)에는 내부 배출관(103a)을 통해 내부 세정기(104a)가 연결되고, 클리닝 장비(102b)에는 내부 배출관(103b)을 통해 내부 세정기(104b)가 연결되며, 두 대의 내부 세정기(104a, 104b)는 배출 덕트(105)를 통해 펌프(106)에 연결되고, 펌프(106)는 외부 배출관(107)을 통해 외부 세정기(108)로 연결되는 구조를 갖는다.2, an internal scrubber 104a is connected to the cleaning equipment 102a through an internal discharge pipe 103a, and an internal scrubber 104b is connected to the cleaning equipment 102b through an internal discharge pipe 103b. The two internal scrubbers 104a and 104b are connected to the pump 106 via the discharge duct 105, and the pump 106 is connected to the external scrubber 108 via the external discharge pipe 107.

따라서, 이러한 구조의 세정 시스템은 내부 배출관(103a)을 통해 클리닝 장비(102a)에서 배출되는 불산이 내부 세정기(104a)를 통해 1차 세정되고, 내부 배출관(103b)을 통해 클리닝 장비(102b)에서 배출되는 불산이 내부 세정기(104b)를 통해 1차 세정되며, 이와 같이 1차 세정된 배기 가스는 펌프(106)의 펌핑력에 의해 외부 배출관(107)을 통해 외부 세정기(108)로 배출된 후, 외부 세정기(108)를 통해 2차 세정됨으로써 원하는 레벨의 농도로 희석되어 대기 중으로 방출된다.Accordingly, the cleaning system having such a structure has the hydrofluoric acid discharged from the cleaning equipment 102a through the internal discharge pipe 103a being primarily cleaned through the internal cleaner 104a and from the cleaning equipment 102b through the internal discharge pipe 103b. The hydrofluoric acid discharged is first washed through the internal scrubber 104b, and the exhaust gas thus washed first is discharged to the external scrubber 108 through the external discharge pipe 107 by the pumping force of the pump 106. The secondary scrubbing through an external scrubber 108 dilutes the concentration to a desired level and releases it into the atmosphere.

한편, 본 실시 예에서는 세정 시스템을 두 대의 클리닝 장비에 적용한 것을 일 예로서 설명하였으나 본 고안이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 필요 또는 용도에 따라 그 이상의 클리닝 장비에도 적용할 수 있음은 물론이다.Meanwhile, in the present embodiment, the cleaning system is applied to two cleaning equipment as an example, but the present invention is not necessarily limited thereto and may be applied to more or more cleaning equipments according to necessity or use.

이상 설명한 바와 같이 본 고안에 따르면, 웨이퍼 클리닝 장비로부터 배출되는 불산을 외부 세정기를 통해 적정 레벨로 그 농도를 감소시켜 대기 중으로 방출하는 전술한 종래 방식과는 달리, 클리닝 장비로부터 배출되는 불산을 내부 세정기를 이용하여 1차 세정하여 불산의 농도를 제 1 기준 레벨 이하로 감소시키고, 다시 외부 세정기를 이용하여 1차 세정된 불산의 농도를 제 2 기준 레벨 이하로 감소시켜 대기 중으로 방출함으로써, 대기 중으로 방출되는 불산 배기 가스의 농도를 원하는 만큼 임의로 감소시킬 수 있기 때문에 대기 중의 오염을 방지할 수 있다.As described above, according to the present invention, unlike the aforementioned conventional method of reducing the concentration of hydrofluoric acid discharged from the wafer cleaning equipment to an appropriate level through the external scrubber and discharging it into the atmosphere, the hydrofluoric acid discharged from the cleaning equipment is removed from the internal scrubber. Primary cleaning by using to reduce the concentration of hydrofluoric acid below the first reference level, and again by using an external scrubber to reduce the concentration of hydrofluoric acid below the second reference level to the atmosphere by the release to the atmosphere, Since the concentration of the hydrofluoric acid exhaust gas can be arbitrarily reduced as desired, pollution in the air can be prevented.

Claims

An exhaust gas cleaning system for semiconductors, wherein the concentration of hydrofluoric acid exhaust gas emitted from the wafer cleaning equipment after being used to clean the wafer is reduced to at least lower than a predetermined emission allowance and discharged into the atmosphere.

Internal cleaning means for firstly cleaning the hydrofluoric acid exhaust gas discharged from the cleaning equipment to reduce its concentration at least below a first predetermined reference level;

Pump means for pumping the first washed hydrofluoric acid exhaust gas and discharging it to the outside; And

And an external cleaning means for secondly cleaning the discharged primary-cleaned hydrofluoric acid exhaust gas and reducing its concentration to at least lower than a second predetermined reference level to release to the atmosphere.

The semiconductor exhaust gas cleaning system according to claim 1, wherein the exhaust gas cleaning system further comprises an alarm means for detecting an occurrence of an abnormality in the internal cleaning means and for alarming when an abnormality is detected. system.