KR200267601Y1

KR200267601Y1 - 플라즈마 폐가스 세정장치

Info

Publication number: KR200267601Y1
Application number: KR2020010037002U
Authority: KR
Inventors: 이정우
Original assignee: 이정우
Priority date: 2001-11-30
Filing date: 2001-11-30
Publication date: 2002-03-09

Abstract

본 고안은 플라즈마 폐가스 세정장치에 관한 것으로, 반도체 공정이 이루어지는 챔버에서 폐가스를 유입하여 저온/상압 상태에서 플라즈마를 발생시켜 폐가스를 정화시키는 플라즈마 챔버(10)와, 상기 플라즈마 챔버(10)의 전방에 설치되어 유입되는 폐가스를 필터링하는 제1필터(20), 상기 플라즈마 챔버(10)에 연결되어 폐가스를 정화시키는 습식 챔버(30), 상기 습식 챔버(30)내에 물을 분무시키는 분사기(40), 상기 습식 챔버(30)에서 세정에 사용된 후 배출되는 물과 외부에서 공급되는 물을 희석시켜 상기 분사기(40)로 물을 공급하는 중화장치(50)로 이루어져, 반도체 공정에서 배출되는 폐가스의 정화효율을 증가시켜 환경오염을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 배출되는 폐수량을 최소화하여 유지관리 비용을 절감할 수 있도록 된 것이다.

Description

플라즈마 폐가스 세정장치{ Waste-gas cleaning device with Plazma }

본 고안은 폐가스 정화기에 관한 것으로, 특히 반도체 제조공정에서 배출되는 가스를 플라즈마를 이용하여 정화하는 플라즈마 폐가스 세정장치에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 공정에서 플라즈마는 식각(Etch) 및 증착, 금속이나 고분자의 표면처리등에 이용되고 있으며, 공장의 배기가스 중 NOx, SOx를 제거하는데사용되어 환경분야에서도 중요도가 증가하고 있는 실정이다.

또한, 반도체 공정은 확산공정과 에칭공정이 반복되는데, 이들 공정에 사용되는 가스는 CF4, CHF3, C2F6 과 같이 유해한 가스이므로 공정후에 챔버내에 존재하게 되는 잔류가스를 그대로 대기중으로 방출하게 되면 대기를 오염시키게 되어 건식 또는 습식의 가스세정이 이루어지고 있다.

종래의 건식 가스 세정장치는 열분해를 이용하는 방식과 플라즈마 분해식으로 폐가스를 세정하게 되는데, 유해가스를 효과적으로 허용농도 이하까지 무해화하기 힘든 문제점이 있었다.

즉, 종래의 열분해를 이용하는 방식은 고온상승의 한계로 처리효율이 저하되고, 플라즈마 분해식은 고온(800℃∼1200℃)/저압(Torr)의 상태에서 공정이 이루어져야 하므로 공정조건을 만족시키기가 힘들 뿐만 아니라 유지비용이 많이 드는 문제점이 있었다.

이에 본 고안은 상기한 바의 제반 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로, 저온/상압에서의 플라즈마기술을 이용하여 폐가스를 효과적으로 세정할 수 있으며 그 처리비용도 절감할 수 있도록 된 플라즈마 폐가스 세정장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 반도체 공정이 이루어지는 챔버에서 폐가스를 유입하여 저온/상압 상태에서 플라즈마를 발생시켜 폐가스를 정화시키는 플라즈마 챔버과, 상기 플라즈마 챔버로 유입되는 폐가스를 필터링하는 제1필터, 상기 플라즈마 챔버에 연결되어 폐가스를 정화시키는 습식 챔버, 상기 습식 챔버내에 물을 분무시키는 분사기, 상기 습식 챔버에서 세정에 사용된 후 배출되는 물과 외부에서 공급되는 물을 희석시켜 상기 분사기로 물을 공급하는 중화장치로 이루어진 구조이다.

따라서, 상기 플라즈마 챔버 내부가 저온/상압상태에서 플라즈마가 발생하여 유입된 폐가스를 효과적으로 정화시킬 수 있고, 상기 플라즈마 챔버을 통과하여 일차적으로 정화된 폐가스를 습식 챔버를 통과시켜 2차적으로 세정하므로써 건식과 습식을 병행할 수 있게 되는 것이다.

도 1은 본 고안에 따른 플라즈마 폐가스 세정장치의 제1실시예를 나타낸 개념도,

도 2는 본 고안의 제2실시예를 나타낸 개념도,

도 3은 본 고안의 제3실시예를 나타낸 개념도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 플라즈마 챔버 20 : 제1필터

30 : 습식 챔버 31 : 배수구

40 : 분사기 50 : 중화장치

51 : 펌프 55 : 쿨러

60 : 건식챔버 70 : 제2필터

이하 본 고안을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 플라즈마 폐가스 세정장치의 제1실시예를 나타낸 개념도이다.

상기한 도면에 의한 본 실시예는, 반도체 공정이 이루어지는 챔버에서 폐가스를 유입하고 상온에서 150℃ 사이의 저온과 760 Torr 이하의 상압 상태에서 플라즈마를 발생시켜 폐가스를 분해, 배출시키는 플라즈마 챔버(10)와, 상기 플라즈마 챔버(10)로 유입되는 폐가스를 필터링하는 제1필터(20)로 이루어진 구조이다.

상기의 구조로 된 본 실시예의 특징은 저온/상압의 상태에서 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 챔버(10)이 구비된 것에 있는 바, 상기 플라즈마 챔버(10) 내부가 저온/상압상태에서 플라즈마가 발생하여 유입된 폐가스를 효과적으로 정화시킬 수 있도록 된 것이다.

상기 플라즈마 챔버(10)는 플라즈마를 방전시켜 폐가스를 정화시키는 역할을 하는 것으로, 상압 방전용 전극을 사용하여 플라즈마 방전이 대기압에서 안정적으로 유지되며 공정온도 또한 상온까지 낮게 유지된 상태에서 폐가스를 세정하게 된다.

즉, 상기 플라즈마 챔버(10)에 사용되는 상압 방전용 전극은 상압 상태에서 안정적으로 플라즈마를 발생시키므로써 진공시스템에 비해 비용이 절감되고, 처리효율을 증가시킬 수 있게 되며, 안정된 처리방식으로 생산성이 향상되는 것이다.

상기 제1필터(20)는 반도체 공정이 이루어지는 챔버와 상기 플라즈마 챔버(10)의 사이에 설치되어 플라즈마 챔버(10)로 유입되는 폐가스를 필터링하게 된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 고안의 제2실시예는 제1실시예의 상기 플라즈마 챔버(10)에 폐가스를 정화시키는 습식 챔버(30)가 연결되고, 상기 습식 챔버(30)내에 물을 분무시키는 분사기(40)가 구비되며, 상기 습식 챔버(30)에 상기 습식 챔버(30)에서 세정에 사용된 후 배출되는 물과 외부에서 공급되는 물을 희석시켜 상기 분사기(40)로 물을 공급하는 중화장치(50)가 연결된 구조이다.

상기의 구조로 된 본 실시예의 특징은 건식으로 된 상기 플라즈마 챔버(10)에 습식 챔버(30)가 구비된 것에 있는 바, 상기 플라즈마 챔버(10)을 통과하여 일차적으로 정화된 폐가스를 다습한 공간을 통과시켜 수분에 의해 2차적으로 세정하므로써 건식과 습식을 병행할 수 있도록 된 것이다.

상기 습식 챔버(30)는 폐가스를 정화시키는 역할을 하는 것으로, 플라즈마 챔버(10)에 연결되고, 내부에 물을 분사하는 분사기(40)가 설치되며, 하부에 분사기(40)에 의해 토출된 물이 배출되는 배수구(31)가 중화장치(50)와 연결되어 있다.

상기 중화장치(50)는 펌프(51)를 통해 상기 분사기(40)에 정화수를 공급하고 습식 챔버(30) 내에서 배출되는 폐수를 임시 저장하는 역할을 하는 것으로, 외부로부터 순수한 물을 공급받아 폐수와 혼합한 정화수를 분사기(40)로 공급하며, 외부에서 순수한 물이 공급되더라도 폐수가 혼합된 일정량의 물을 외부로 배출시켜 일정한 수위를 유지할 수 있게 된다.

즉, 상기 습식 챔버(30)에서 배출된 폐수와 외부에서 공급된 순수한 물을 혼합시켜 희석시킨 물을 정화수로 하여 분사기(40)를 통해 다시 습식 챔버(30)내로 공급하고, 폐수가 유입된 일정량의 물을 외부로 방출하고 외부에서 순수한 물을 공급받으므로써 일정수위를 유지할 수 있게 되며, 습식 챔버(30)내로 공급되는 정화수의 정화능력을 일정수준으로 유지할 수 있게 되는 것이다.

한편, 상기 중화장치(50)에서 분사기(40)로 공급되는 정화수는 쿨러(55)에 의해 일정한 온도로 습식 챔버(30) 내로 공급하게 된다.

즉, 상기 습식 챔버(30)에서 중화장치(50)로 배출되는 폐수의 온도는 정화수에 비해 다소 상승한 상태로 배출되는데, 그 폐수에 의해 중화장치(50)내의 물의 온도가 다소 상승하게 되며, 이 물을 그대로 다시 습식 챔버(30)내로 공급하게 되면 계속해서 정화수의 온도가 상승하는 악순환이 반복되므로 정화수의 온도를 쿨러(55)를 통해 열교환방식으로 낮추게 되는 것이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 고안의 제3실시예는 제1실시예의 플라즈마 챔버(10)에 건식챔버(60)가 연결되고, 상기 플라즈마 챔버(10)와 건식챔버(60)의 사이에 제2필터(70)가 구비된 구조이다.

상기의 구조로 된 본 실시예의 특징은 상기 플라즈마 챔버(10)에 건식챔버(60)가 연결되어 플라즈마 챔버(10)을 통과한 폐가스를 건조시켜 배출시킬 수 있도록 된 것이다.

상기 건식챔버(60)는 폐가스를 흡착하여 외부로 용이하게 배출되도록 하는 역할을 하는 것으로, 상기 플라즈마 챔버(10)을 통과하여 분해된 가스를 흡착건조시켜 침전하지 않고 대류현상에 의해 외부로 용이하게 배출될 수 있게 되는 것이다.

상기 제2필터(70)는 상기 플라즈마 챔버(10)와 건식챔버(60)의 사이에 설치되어 플라즈마 챔버(10)를 통과하여 건식챔버(60)로 유입되는 가스를 필터링하므로써 건식챔버(60)내에 이물질이 퇴적되는 것을 방지할 수 있게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 플라즈마 폐가스 세정장치에 의하면, 반도체 공정에서 배출되는 폐가스를 정화시키는 효율을 증가시켜 환경오염을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 안정된 처리장치로 생산성을 증대시킬 수 있으며, 처리비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

Claims

반도체 공정이 이루어지는 챔버에서 폐가스를 유입하고, 상온에서 150℃ 사이의 저온과 대기압 상태에서 플라즈마를 발생시켜 폐가스를 정화시키는 플라즈마 챔버(10);과

상기 플라즈마 챔버(10)로 유입되는 폐가스를 필터링하는 제1필터(20);를 포함하여 이루어진 플라즈마 폐가스 세정장치.
제1항에 있어서, 상기 플라즈마 챔버(10)에 연결되어 폐가스를 정화시키는 습식 챔버(30); 상기 습식 챔버(30)내에 물을 분사시키는 분사기(40); 상기 습식 챔버(30)에서 세정에 사용된 후 배출되는 물과 외부에서 공급되는 물을 희석시켜 상기 분사기(40)로 물을 공급하는 중화장치(50);를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 플라즈마 폐가스 세정장치.
제1항에 있어서, 상기 플라즈마 챔버(10)에 그 플라즈마 챔버(10)를 통과하여 분해된 가스를 흡착시켜 외부로 배출시키는 건식챔버(60)가 연결된 것을 특징으로 하는 플라즈마 폐가스 세정장치.