KR20030080447A - Gas scrubber - Google Patents

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KR20030080447A
KR20030080447A KR1020020019056A KR20020019056A KR20030080447A KR 20030080447 A KR20030080447 A KR 20030080447A KR 1020020019056 A KR1020020019056 A KR 1020020019056A KR 20020019056 A KR20020019056 A KR 20020019056A KR 20030080447 A KR20030080447 A KR 20030080447A
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KR1020020019056A
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최경수
고찬규
박동화
고동윤
Original Assignee
최경수
고찬규
(주)플라즈마테크놀로지
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Abstract

PURPOSE: A gas scrubber for eliminating noxious gases generated from semiconductor manufacturing process using plasma is provided. CONSTITUTION: The gas scrubber(10) comprises a plasma generation means(1) for generating plasma of at least 1,000 deg.C by injecting plasma forming gas into DC arc discharge generated by applying voltage between anode member and cathode member; a noxious gas treatment means(2) separately connected to the plasma generation means to treat plasma introduced from the plasma generation means and noxious gases; an adsorption means(3) connected to the noxious gas treatment means to adsorb the treated gas or powder by spraying water to treated gas or powder introduced from the noxious gas treatment means; and a wastewater storage means(4) connected to the adsorption means to store the introduced wastewater by flowing in wastewater formed by the adsorption means, wherein the plasma generation means comprises cathode member, and anode member comprising at least one plasma forming gas inflow passageway and at least one cooling water passageway and at least one reactive gas inflow passageway, wherein the noxious gas treatment means comprises reaction chamber, at least one noxious gas inflow passageway and noxious gas guiding chamber, wherein the adsorption means comprises at least one water sprayer and collection chamber, and wherein the wastewater storage means comprises at least one pump and at least one sensor.

Description

가스 스크러버{Gas scrubber}Gas scrubber

본 발명은 가스 스크러버에 관한 것으로서, 특히 반도체 제조공정 등에서 발생되는 유해가스를 분해하기 위한 가스 스크러버에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas scrubber, and more particularly, to a gas scrubber for decomposing harmful gas generated in a semiconductor manufacturing process or the like.

각종 반도체 디바이스의 제조나 근래 급격하게 발전된 액정의 제조에 있어서 사용 후 배출되는 가스는 독성이나 가연성이 있어 인체에 미치는 영향이 크고 또한 지구 온난화에 크게 영향을 미치기 때문에 이러한 유해가스를 최대한 처리한 후 배출시킬 필요가 있다.In the manufacture of various semiconductor devices or in the manufacture of liquid crystals, which have been rapidly developed in recent years, the gases emitted after use are toxic or flammable and have a great effect on the human body and greatly affect global warming. I need to.

근래에 반도체 디바이스의 제조공정에서 사용되는 가스를 그 공정별로 살펴보면 다음과 같다. 먼저, 에칭(etching) 공정에서는 주로 실리콘 옥사이드(silicon oxide), 실리콘 니트라이드(silicon nitride), 및 폴리 크리스탈린 실시콘(poly crystalline silicon)을 에칭하는데 사용되는 CF4, SF6, CHF3, C2F6, SiF4, F2, HF, NF3 등의 플루오린 가스(fluorine gas)들과, 알루미늄과 실리콘을 에칭하는데사용되는 Cl2, HCl, BCl3, SiCL4, CCl4, CHCl3 등의 클로라인 가스(chlorine gas)들과, 트렌치에칭(trench-etch) 또는 Cl2 와 함께 알루미늄의 에칭공정에 사용되는 HBr, Br2 등의 브로마인 가스(bromine gas)들이 있고, 다음 화학증착(CVD, Chemical Vapor Deposition)공정에서는 흔히 Silane, N2 및 NH3가 챔버내에 투입되어 사용된다. 특히 PECVD 공정에서는 챔버내를 세정하기 위해 PFC 또는 ClF3가 사용되며 이 때 SiF4를 생성할 수 있다. 이러한 가스들은 유독성, 부식성, 산화성이 강하여 그대로 배출될 경우에는 인체, 지구 환경은 물론 생산설비 자체에도 많은 문제점을 일으킬 염려가 있다.Recently, the gas used in the manufacturing process of a semiconductor device is described by the process as follows. First, in the etching process, CF4, SF6, CHF3, C2F6, SiF4, which are mainly used to etch silicon oxide, silicon nitride, and poly crystalline silicon, Fluorine gases such as F2, HF and NF3, chlorine gases such as Cl2, HCl, BCl3, SiCL4, CCl4 and CHCl3 used to etch aluminum and silicon, and trench etching (trench-etch) or bromine gases such as HBr and Br2 used for etching aluminum together with Cl2, and in the next chemical vapor deposition (CVD) process, Silane, N2 and NH3 are commonly used. Used in the chamber. Particularly in the PECVD process, PFC or ClF3 is used to clean the chamber, which can generate SiF4. These gases are toxic, corrosive, and oxidative, and when released as they are, there is a risk of causing a lot of problems for the human body, the global environment, and the production facilities themselves.

상기와 같은 가스들은 반도체 제조장치내에 주입되어 에칭이나 CVD공정 등에 사용된 후에 배출되는데, 그 배기가스에는 미반응 가스가 극소량 함유되어 있다.Such gases are injected into a semiconductor manufacturing apparatus and used after etching, CVD, and the like, and are discharged. The exhaust gas contains a very small amount of unreacted gas.

종래에는 이러한 미반응 가스가 함유되어 있는 배기가스를 그대로 대기 중으로 배출해 왔으나, 전술한 문제로 인해 현재에는 가스 스크러버(gas scrubber)를 사용하여 반도체 제조공정 등에서 배출되는 가스를 처리함으로써 인체에 미치는 영향이나 지구 온난화에 미치는 영향을 최소화하려는 추세에 있다.Conventionally, the exhaust gas containing the unreacted gas has been discharged to the atmosphere as it is. However, due to the above-mentioned problem, the effects on the human body by treating the gas discharged from the semiconductor manufacturing process using a gas scrubber, There is a tendency to minimize the impact on global warming.

가스 스크러버는 일반적으로 반도체나 액정의 제조공정에서 배출되는 가스를 처리하는 장치를 말하는데, 이러한 가스 스크러버는 크게 각 장치의 바로 후단에 붙는 1차 가스 스크러버 그리고 1차 가스 스크러버의 다음에 설치되는 2차 가스 스크러버로 구분된다. 나아가 1차 가스 스크러버는 크게 건식 가스 스크러버, 연소식 가스 스크러버, 습식 가스 스크러버로 구분되지만, 근래에는 연소식과 습식 또는 연소식과 건식을 혼합한 형태 등 변형된 제품도 생산되고 있다.A gas scrubber generally refers to a device for processing a gas discharged from a semiconductor or liquid crystal manufacturing process. The gas scrubber is largely a primary gas scrubber directly attached to the rear end of each device and a secondary gas scrubber installed next to the primary gas scrubber. It is divided into gas scrubbers. Furthermore, primary gas scrubbers are largely classified into dry gas scrubbers, combustion gas scrubbers, and wet gas scrubbers, but recently, modified products such as combustion and wet or a mixture of combustion and dry are also produced.

종래에 일반적으로 널리 사용되는 가스 스크러버는 챔버를 통과하는 가스에 물을 분사시켜 정화 및 냉각을 행하는 습식 가스 스크러버이다. 습식 가스 스크러버는 단순한 공정과 간단한 구조로 제작이 용이하고 대용량화 할 수 있는 장점이 있으나, 불용성 가스는 처리가 불가능하고 수소기를 포함하는 발화성 가스의 처리에 부적합한 단점이 있다. 또한 많은 양의 폐수를 발생시켜 별도의 폐수 처리 설비를 필요로 하기 때문에 운전 및 유지 비용이 상승되어 경제적이지 못하다.BACKGROUND ART A gas scrubber generally widely used is a wet gas scrubber that purifies and cools by spraying water on a gas passing through a chamber. Wet gas scrubber has the advantage of being easy to manufacture and large capacity in a simple process and simple structure, but insoluble gas is impossible to process and inadequate for the treatment of ignitable gas containing a hydrogen group. In addition, since a large amount of wastewater is generated and a separate wastewater treatment facility is required, the operation and maintenance costs are increased, which is not economical.

연소식 가스 스크러버는 수소버너의 버너속에 배기 가스를 통과시키는 직접연소방식과 열원에 의해 형성된 고온의 챔버에 배기 가스를 통과시키는 간접연소방식으로 구분된다. 그러나 이러한 연소식 가스 스크러버는 발화성 가스의 처리 효율은 우수하나 PFC 등의 안정한 물질을 분해하기에는 온도가 충분하지 않아 난분해성 유해가스의 처리에는 부적합하고, 2차 유해물질인 부생성물(by-product)의 처리를 위한 추가적인 세정 공정도 필요로 하는 문제점이 있다.Combustion gas scrubbers are classified into a direct combustion method through which exhaust gas passes through a burner of a hydrogen burner and an indirect combustion method through which exhaust gas passes through a high temperature chamber formed by a heat source. However, these combustible gas scrubbers are excellent in the treatment efficiency of flammable gases, but are not suitable for the treatment of non-degradable harmful gases due to insufficient temperature to decompose stable substances such as PFC, and by-products as secondary harmful substances. There is also a need for an additional cleaning process for the treatment of.

근래에는 경제성, 안정성 및 효율성 등의 이유로 연소식과 습식을 병용한 가스 스크러버가 사용되고 있다. 그러나, 종래의 혼합형 가스 스크러버는 그 버닝챔버의 내경이 작고 길이가 길어야만 충분한 연소온도를 얻을 수 있기 때문에 설치면적을 많이 차지하고 고온의 가스가 오랜 시간 버닝챔버에 머물러 부식에 매우 취약한 문제점이 있었다. 그리고 고온의 버닝챔버를 통과한 가스와 물이 접촉되는 부분의 구조적 결함으로 파우더가 쌓여 유지, 보수의 비용이 많이 소요되고 주공정의 가동 중단으로 생산성을 저하시키는 문제점이 있었다.Recently, a gas scrubber using a combination of a combustion type and a wet type has been used for reasons of economy, stability, and efficiency. However, the conventional mixed gas scrubber has a problem that the inner diameter of the burning chamber is small and the length is long enough to obtain a sufficient combustion temperature, so that it takes up a lot of installation area and the hot gas stays in the burning chamber for a long time and is very vulnerable to corrosion. In addition, there is a problem in that powder is accumulated due to structural defects in a part where the gas and water contact with the high temperature burning chamber are in contact with each other.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 고온의 플라즈마를 이용하여 유해가스를 처리함으로써 유해가스의 처리효율을 향상시킬 수 있는 가스 스크러버를 제공하는 것이다.The present invention is to solve the above problems, it is an object of the present invention to provide a gas scrubber that can improve the treatment efficiency of harmful gases by treating the harmful gas using a high temperature plasma.

본 발명의 다른 목적은 처리된 가스로부터 발생되는 2차 오염물질의 생성을 억제할 수 있는 가스 스크러버를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a gas scrubber capable of suppressing the generation of secondary pollutants generated from the treated gas.

본 발명의 또 다른 목적은 고온의 플라즈마를 이용하여 유해가스를 처리함으로써 처리속도를 향상시킬 수 있는 가스 스크러버를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a gas scrubber capable of improving the treatment speed by treating harmful gases using high temperature plasma.

본 발명의 또 다른 목적은 고온의 플라즈마를 이용하여 유해가스를 대량으로 처리할 수 있는 대용량의 가스 스크러버를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a large-capacity gas scrubber capable of treating a large amount of noxious gas using high temperature plasma.

본 발명의 또 다른 목적은 혼합식 가스 스크러버에서 파우더의 적층문제를 해결한 가스 스크러버를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a gas scrubber that solves the problem of lamination of powder in a mixed gas scrubber.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 가스 스크러버를 도시한 정면도.1 is a front view showing a gas scrubber according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 플라즈마발생수단과 유해가스처리수단을 도시한 단면도.FIG. 2 is a sectional view showing the plasma generating means and the noxious gas treating means of FIG.

도 3은 도 2의 3-3단면을 도시한 횡단면도.3 is a cross-sectional view showing a section 3-3 of FIG.

도 4는 도 1의 흡착수단과 폐수저장수단을 도시한 단면도.4 is a cross-sectional view showing the adsorption means and waste water storage means of FIG.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명><Brief description of symbols for the main parts of the drawings>

1 : 플라즈마발생수단2 : 유해가스처리수단1 plasma generating means 2 harmful gas treatment means

3a : 내부 흡착수단3b : 외부 흡착수단3a: internal adsorption means 3b: external adsorption means

3 : 흡착수단4 : 폐수저장수단3: adsorption means 4: waste water storage means

5 : 케이스 10 : 가스 스크러버5: case 10: gas scrubber

11 : 수위감지센서17 : 처리가스 배기부11: level sensor 17: process gas exhaust

18 : 파이프20, 21 : 압력계18: pipe 20, 21: pressure gauge

22, 23, 24, 25, 26 : 유량계27 : 바퀴22, 23, 24, 25, 26: flowmeter 27: wheels

30 : 음극부재31 : 양극부재30: cathode member 31: anode member

35 : 절연층38 : 유해가스유입통로35: insulating layer 38: harmful gas inlet passage

39 : 반응실42, 46 : 수냉실39: reaction chamber 42, 46: water cooling chamber

44, 45, 83 : 플랜지47 : 플라즈마형성가스유입통로44, 45, 83: Flange 47: Plasma forming gas inflow passage

48 : 반응성가스유입통로81 : 폴링48: reactive gas inflow passage 81: polling

82 : 데미스터85 : 솔레노이드밸브82: Demister 85: solenoid valve

90 : 온도감지센서92 : 감시창90: temperature sensor 92: monitoring window

93a : 내부 수집실93b : 외부 수집실93a: internal collection room 93b: external collection room

96 : 처리가스 유입구100 : 물분사장치96: processing gas inlet 100: water injection device

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따른 가스 스크러버는, 반도체 제조공정에서 발생된 유해가스를 플라즈마를 이용하여 분해하는 가스 스크러버로서, 양극부재와 음극부재의 사이에 전압을 가하여 발생된 직류 아크 방전에 플라즈마를 형성할 가스를 주입함으로써 적어도 1000℃의 플라즈마를 발생시키는 플라즈마발생수단과, 상기 플라즈마발생수단과 분리 가능하게 결합되어 상기 플라즈마발생수단으로부터 유입된 플라즈마와 상기 유해가스를 처리시키는 유해가스처리수단과, 상기 유해가스처리수단과 연결되어 상기 유해가스처리수단으로부터 유입된 처리가스 또는 파우더에 물을 분사시켜 상기 처리가스 또는 파우더를 흡착하는흡착수단 및 상기 흡착수단과 연결되는 것으로서 상기 흡착수단에 의해 형성된 폐수를 유입시켜 저장하는 폐수저장수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a gas scrubber according to an aspect of the present invention is a gas scrubber for decomposing noxious gas generated in a semiconductor manufacturing process using plasma, and is generated by applying a voltage between an anode member and a cathode member. Plasma generating means for generating a plasma of at least 1000 ° C. by injecting a gas to form a plasma into a direct current arc discharge, and detachably coupled to the plasma generating means to process the plasma and the harmful gas introduced from the plasma generating means. The toxic gas treatment means and the toxic gas treatment means are connected to the adsorption means and the adsorption means for adsorbing the process gas or powder by spraying water on the process gas or powder introduced from the toxic gas treatment means. Inflow of wastewater formed by the adsorption means Characterized in that the waste water storage means for storing.

상기 플라즈마발생수단은 플라즈마를 형성하기 위해 부전압이 인가되는 음극부재와, 플라즈마를 형성하는 반응이 일어나는 플라즈마발생실을 내부에 가지며 플라즈마를 형성하기 위해 정전압이 인가되는 양극부재를 구비하고, 상기 양극부재에는 상기 플라즈마발생실에 플라즈마를 형성할 가스가 유입될 수 있도록 적어도 하나의 플라즈마형성가스유입통로와, 상기 양극부재를 냉각시키는 냉각수가 유동될 수 있도록 적어도 하나의 냉각수유동통로가 형성되어 있는 것이 바람직하다.The plasma generating means includes a cathode member to which a negative voltage is applied to form a plasma, a cathode member to which a constant voltage is applied to form a plasma, having a plasma generating chamber in which a reaction to form a plasma occurs, and the anode The member is formed with at least one plasma forming gas inflow passage so that the gas to form a plasma flows into the plasma generating chamber, and at least one cooling water flow passage so that the coolant for cooling the anode member can flow. desirable.

상기 양극부재에는 상기 유해가스를 처리하는 반응을 촉진시키는 반응성 가스가 유입되는 적어도 하나의 반응성가스유입통로가 형성되어 있는 것이 바람직하다.It is preferable that at least one reactive gas inlet passage is formed in the anode member, through which a reactive gas for promoting a reaction for treating the noxious gas is introduced.

상기 반응성 가스는 산소 또는 수증기인 것이 바람직하다.It is preferable that the said reactive gas is oxygen or water vapor.

상기 유해가스처리수단은 상기 플라즈마발생수단으로부터 유입된 플라즈마와 외부로부터 유입된 유해가스가 반응하는 반응실을 내부에 갖고, 또한 그 측벽에는 상기 유해가스가 유입되는 적어도 하나의 유해가스유입통로가 형성되어 있는 것이 바람직하다.The noxious gas treatment means has a reaction chamber in which the plasma introduced from the plasma generating means reacts with the noxious gas introduced from the outside, and at least one noxious gas inflow passage through which the noxious gas flows is formed in the sidewall thereof. It is preferable that it is done.

상기 유해가스처리수단의 측벽에는 상기 유해가스유입통로와 연통되며 외부로부터 유입된 유해가스가 상기 반응실로 유입되기 전에 통과하도록 되어 있는 유해가스유도실이 더 형성되어 있는 것이 바람직하다.Preferably, the side wall of the noxious gas treatment means is further provided with a noxious gas inducing chamber communicating with the noxious gas inflow passage and allowing the noxious gas introduced from the outside to pass into the reaction chamber.

상기 플라즈마발생수단과 상기 유해가스처리수단은 플랜지에 의해 분리 가능하게 결합된 것이 바람직하다.Preferably, the plasma generating means and the noxious gas treatment means are detachably coupled by a flange.

상기 흡착수단은 상기 유해가스처리수단으로부터 유입된 처리가스 또는 파우더가 흡착될 수 있도록 물을 분사시키는 적어도 하나의 물분사장치를 구비하고, 상기 물분사장치가 설치되며 상기 흡착된 처리가스 또는 파우더를 수집하는 수집실을 내부에 갖는 것이 바람직하다.The adsorption means has at least one water jet unit for injecting water so that the processing gas or powder introduced from the noxious gas treatment means can be adsorbed, and the water spraying device is installed to supply the adsorbed process gas or powder. It is preferable to have a collecting chamber inside to collect.

상기 물분사장치는 스프레이인 것이 바람직하다.It is preferable that the said water spray value is a spray.

상기 수집실의 내부에는 상기 물분사장치로부터 분사된 물에 의해 흡착된 처리가스 또는 파우더를 수집하는 복수개의 폴링들이 구비되어 있을 수 있다.The collection chamber may be provided with a plurality of polling to collect the processing gas or powder adsorbed by the water injected from the water spray device.

상기 수집실은 상기 물분사장치가 장착되며 그로부터 분사된 물에 의해 처리가스 또는 파우더를 흡착하는 적어도 하나의 내부 수집실과, 상기 내부 수집실과 연통되며 그 외측면과 소정의 간격을 두고 그 외측면을 둘러싸는 외부 수집실로 이루어져 있는 것이 바람직하다.The collection chamber is equipped with the water spraying device and at least one internal collection chamber which adsorbs the processing gas or powder by the water injected therefrom, and communicates with the internal collection chamber and surrounds the outer surface at a predetermined distance from the outer surface thereof. Preferably consists of an external collection chamber.

상기 내부 및 외부 수집실간의 연통은 내부 수집실의 하부에 형성된 통공에 의해 이루어져 있는 것이 바람직하다.Communication between the inner and outer collection chamber is preferably made by a through hole formed in the lower portion of the inner collection chamber.

상기 내부 수집실의 내부에는 상기 물분사장치로부터 분사된 물에 의해 흡착된 처리가스 또는 파우더를 수집하는 복수개의 폴링들이 구비되어 있는 것이 바람직하다.The interior of the inner collection chamber is preferably provided with a plurality of polling to collect the processing gas or powder adsorbed by the water injected from the water spray device.

상기 외부 수집실의 내부에는 수분제거수단이 구비되어 있는 것이 바람직하다.It is preferable that the inside of the outer collection chamber is provided with water removal means.

상기 수분제거수단은 그물코를 여러 겹으로 포갠 것으로 이루어진데미스터(demister)인 것이 바람직하다.The water removal means is preferably a demister consisting of several layers of meshes.

상기 수집실에는 상기 수집실에서 흡착되지 않은 처리가스가 배기되는 처리가스 배기부가 연결되어 있는 것이 바람직하다.The collection chamber is preferably connected to a processing gas exhaust portion through which the processing gas which is not adsorbed in the collection chamber is exhausted.

상기 폐수저장수단에는 저장된 폐수가 소정의 수위에 도달되었을 경우에 이를 외부로 배출시키는 적어도 하나의 펌프가 구비되어 있는 것이 바람직하다.The wastewater storage means is preferably provided with at least one pump for discharging the stored wastewater to the outside when it reaches a predetermined level.

상기 폐수저장수단의 내부에는 저장된 폐수의 수위를 감지하는 적어도 하나의 센서가 구비되어 있는 것이 바람직하다.At least one sensor for sensing the level of the stored wastewater is preferably provided inside the wastewater storage means.

상기 폐수저장수단의 내부에는 저장된 폐수의 수위를 감지하는 적어도 하나의 센서로부터 신호를 받아 작동하는 것으로서, 저장된 폐수가 소정의 수위에 도달되면 자동으로 작동하도록 되어 있는 적어도 하나의 펌프를 구비하고 있는 것이 바람직하다.The wastewater storage means is operated by receiving a signal from at least one sensor for detecting the level of the stored wastewater, and having at least one pump configured to automatically operate when the stored wastewater reaches a predetermined level. desirable.

이상의 상기 가스 스크러버로는 액정 제조공정에서 발생되는 유해가스를 처리할 수도 있다.The above gas scrubber may treat harmful gas generated in the liquid crystal manufacturing process.

또한, 이상의 상기 가스 스크러버로는 CF4, C2F6, C3F8, CHF3, SF6, NF3 로 구성된 군 중에서 선택된 적어도 하나의 유해가스를 처리할 수도 있다.In addition, the gas scrubber may be treated with at least one harmful gas selected from the group consisting of CF4, C2F6, C3F8, CHF3, SF6, NF3.

이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 가스 스크러버를 도시한 정면도이고, 도 2는 도 1의 플라즈마발생수단과 유해가스처리수단을 도시한 단면도이며, 도 3은 도 1의 유해가스처리수단의 횡단면을 도시한 도면이며, 도 4는 도 1의흡착수단과 폐수저장수단을 도시한 단면도이다.1 is a front view showing a gas scrubber according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view showing the plasma generating means and the harmful gas processing means of Figure 1, Figure 3 is the harmful gas processing means of Figure 1 Figure 4 is a cross-sectional view of Figure 4 is a cross-sectional view showing the adsorption means and waste water storage means of FIG.

도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 가스 스크러버(10)는 반도체 제조공정에서 발생된 유해가스를 플라즈마를 이용하여 분해하는 가스 스크러버(10)로서, 플라즈마발생수단(1), 유해가스처리수단(2), 흡착수단(3) 및 폐수저장수단(4)을 구비하고 있다.Referring to FIG. 1, a gas scrubber 10 according to a preferred embodiment of the present invention is a gas scrubber 10 for decomposing noxious gas generated in a semiconductor manufacturing process using plasma, and includes a plasma generating means 1, A noxious gas treatment means (2), an adsorption means (3) and a wastewater storage means (4) are provided.

상기 플라즈마발생수단(1)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 양극부재(31)와 음극부재(30)의 사이에 전압을 인가하여 발생된 직류 아크 방전에 질소나 아르곤과 같은 플라즈마를 형성할 가스를 주입함으로써 적어도 1000℃의 플라즈마를 발생시키도록 구성되어 있다.The plasma generating means 1, as shown in Figure 2, to form a plasma such as nitrogen or argon in the DC arc discharge generated by applying a voltage between the anode member 31 and the cathode member 30 It is configured to generate a plasma of at least 1000 ° C by injecting a gas.

상기 음극부재(30)의 내부에는 음극부재(30)를 냉각시키는 냉각수가 유동될 수 있도록 수냉실(33)이 형성되어 있는 것이 바람직하다.It is preferable that the water cooling chamber 33 is formed in the cathode member 30 so that the cooling water for cooling the cathode member 30 flows.

상기 음극부재(30)는 그 일단이 상기 플라즈마발생실(49)내에 위치하고 타단은 상기 플라즈마발생실(49)의 외부에 위치하게 된다.One end of the cathode member 30 is located in the plasma generation chamber 49, and the other end thereof is located outside the plasma generation chamber 49.

상기 음극부재(30)는 상기 양극부재(31)와 절연체(35)에 의해 절연되어 있다.The cathode member 30 is insulated by the anode member 31 and the insulator 35.

상기 음극부재(30)에는 고온의 플라즈마를 형성하기 위한 부전압이 인가되고, 상기 양극부재(31)에는 상기 고온의 플라즈마를 형성하기 위한 정전압이 인가된다.A negative voltage for forming a high temperature plasma is applied to the cathode member 30, and a constant voltage for forming the high temperature plasma is applied to the anode member 31.

이 때 상기 양극부재(31)와 상기 음극부재(30)의 사이에는 직류 아크 방전이 형성되며, 이 직류 아크 방전 영역에 플라즈마형성가스유입통로(47)를 통해 유입된질소나 아르곤과 같은 플라즈마를 형성할 가스를 주입함으로써 상기 고온의 플라즈마가 형성된다. 적어도 1000℃의 고온 플라즈마를 형성하기 위해서는 상기 양극 및 음극부재(31, 30)에 적어도 약 100볼트(V)의 고전압을 인가해 주어야 한다.At this time, a DC arc discharge is formed between the anode member 31 and the cathode member 30, and plasma such as nitrogen or argon introduced into the DC arc discharge region through the plasma forming gas inflow passage 47 is formed. The hot plasma is formed by injecting a gas to be formed. In order to form a high temperature plasma of at least 1000 ° C., a high voltage of at least about 100 volts V must be applied to the anode and cathode members 31 and 30.

상기 양극부재(31)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 플라즈마가 형성되는 반응이 일어나는 플라즈마발생실(49)을 내부에 갖고, 그 측벽(43)에는 상기 플라즈마발생실(49)에 유해가스가 유입되도록 유해가스가 통과하는 적어도 하나의 플라즈마형성가스유입통로(47)가 형성되어 있으며, 또한 그 측벽(43)의 내부에는 상기 양극부재(31)를 냉각시키는 냉각수가 유동될 수 있도록 수냉실(42)이 형성되어 있다.As shown in FIG. 2, the anode member 31 has a plasma generating chamber 49 in which a reaction in which plasma is formed occurs, and the side wall 43 has noxious gas in the plasma generating chamber 49. At least one plasma-forming gas inflow passage 47 through which noxious gas passes is formed so that the gas flows in, and the cooling chamber for cooling the anode member 31 flows inside the side wall 43. (42) is formed.

상기 플라즈마발생수단(1)에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1,2플랜지(44)(45)에 의해 상기 유해가스처리수단(2)이 분리 가능하게 결합되어 있다.As shown in FIG. 2, the toxic gas treatment means 2 is detachably coupled to the plasma generating means 1 by the first and second flanges 44 and 45.

상기 제1플랜지(44)에는 상기 유해가스처리수단(2)으로 유입되는 플라즈마와 상기 유해가스처리수단(2)으로 유입되는 유해가스와의 반응을 촉진시키는 산소나 수증기와 같은 반응성가스가 유입될 수 있도록 적어도 하나의 반응성가스유입통로(48)가 형성될 수 있다.Reactive gas such as oxygen or water vapor, which promotes a reaction between the plasma flowing into the harmful gas treating means 2 and the harmful gas flowing into the harmful gas treating means 2, may be introduced into the first flange 44. At least one reactive gas inlet passage 48 may be formed.

이러한 반응성가스유입통로(48)는 상기 양극부재(31)의 자체에 형성될 수도 있다.The reactive gas inflow passage 48 may be formed in the anode member 31 itself.

이와 같이 유입된 반응성 가스는 플라즈마와 함께 상기 유해가스처리수단(2)으로 유입됨으로써 유해가스처리수단(2)에서의 플라즈마와 유해가스의 반응을 촉진하여 유해가스의 분해효율을 향상시키는 역할을 한다.In this way, the introduced reactive gas is introduced into the noxious gas treatment means 2 together with the plasma, thereby promoting the reaction of the plasma and the noxious gas in the noxious gas treatment means 2 to improve the decomposition efficiency of the noxious gas. .

또한, 상기 제1플랜지(44)에는 상기 양극부재(31)의 수냉실(42)과 연통되어 그쪽으로 유입되는 냉각수의 입구(40)가 형성될 수 있고, 상기 양극부재(31)의 상부에는 상기 수냉실(42)과 연통된 냉각수 출구(41)가 형성될 수 있다.In addition, the first flange 44 may be formed with the inlet 40 of the cooling water in communication with the water cooling chamber 42 of the positive electrode member 31 is introduced therein, the upper portion of the positive electrode member 31 Cooling water outlet 41 in communication with the water cooling chamber 42 may be formed.

상기 제1플랜지(44)의 냉각수 입구(40)는, 도면에는 도시되어 있지 않지만, 상기 음극부재(30)의 수냉실(33)과 연결되도록 함으로써 상기 음극부재(30)의 수냉실(33)을 유동한 냉각수가 상기 제1플랜지(44)를 거쳐 상기 양극부재(31)의 수냉실(42)을 연속하여 유동되도록 하는 것이 냉각수 이용의 효율 및 구조의 단순화를 기할 수 있어 바람직하다.Although not shown in the drawing, the coolant inlet 40 of the first flange 44 is connected to the water cooling chamber 33 of the negative electrode member 30 so as to be connected to the water cooling chamber 33 of the negative electrode member 30. It is preferable to allow the cooling water flowing through the first flange 44 to continuously flow through the water cooling chamber 42 of the positive electrode member 31 because the efficiency of the cooling water can be simplified and the structure can be simplified.

상기 제1플랜지(44)는 상기 양극부재(31)에 일체로 결합될 수 있고, 상기 제2플랜지(45)는 상기 플라즈마발생수단(1)이 상기 유해가스처리수단(2)과 분리 가능하도록 양자를 플랜지결합시킬 수 있다.The first flange 44 may be integrally coupled to the anode member 31, and the second flange 45 may be separated from the noxious gas treatment means 2 by the plasma generating means 1. Both can be flanged.

이와 같이 상기 플라즈마발생수단(1)과 상기 유해가스처리수단(2)이 상호 분리 가능하게 결합됨으로써 플라즈마발생수단(1)의 마모시에 이것만을 별도로 분리하여 교체하고 유해가스처리수단(2)은 별도로 교체할 필요가 없는 경우 플라즈마발생수단(1)만을 별도로 편리하게 분리 교체할 수 있는 잇점이 있게 된다.As such, the plasma generating means 1 and the noxious gas treatment means 2 are detachably coupled to each other so that only this is separately separated and replaced when the plasma generating means 1 is worn out. If there is no need to replace separately, there is an advantage that only the plasma generating means 1 can be easily separated and replaced separately.

상기 제1,2플랜지(44)(45)의 중앙부에는 각각 상기 플라즈마발생수단(1)에서 발생된 플라즈마가 상기 유해가스처리수단(2)으로 유입될 수 있도록 통공이 형성되어 있다.In the central portion of the first and second flanges 44 and 45, a through hole is formed so that the plasma generated by the plasma generating means 1 can flow into the noxious gas treatment means 2, respectively.

상기 유해가스처리수단(2)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 플라즈마발생수단(1)으로부터 유입된 플라즈마와 외부로부터 유입된 유해가스가 반응하는 반응실(39)을 내부에 갖는다.As shown in FIG. 2, the noxious gas processing means 2 has a reaction chamber 39 in which the plasma introduced from the plasma generating means 1 reacts with the noxious gas introduced from the outside.

또한, 상기 유해가스분해수단(2)의 측벽(36)에는 상기 유해가스가 유입되는 적어도 하나의 유해가스유입통로(38)가 형성되어 있다.In addition, at least one harmful gas inflow passage 38 through which the harmful gas flows is formed on the side wall 36 of the harmful gas decomposition means 2.

상기 유해가스유입통로(38)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 직경 약 3mm 정도의 통로가 상기 반응실(39)에 대하여 방사방향으로 균일한 간격을 유지하면서 배치되고 또한 상하로도 배치되도록 형성되게 하는 것이 바람직하다.As shown in FIG. 3, the noxious gas inflow passage 38 is disposed such that a passage of about 3 mm in diameter is disposed while maintaining a uniform distance in the radial direction with respect to the reaction chamber 39 and is also disposed up and down. It is desirable to form.

이와 같이 유해가스유입통로(38)를 형성함으로써 플라즈마와 유해가스의 혼합이 고르게 이루어질 수 있고 플라즈마 영역 내에 유해가스가 체류하는 시간을 증가시킬 수 있어 분해율 향상을 도모할 수 있을 뿐만 아니라 대용량의 처리가 가능하다.By forming the harmful gas inlet passage 38, the plasma and the harmful gas can be evenly mixed, and the time for which the harmful gas stays in the plasma region can be increased, so that the decomposition rate can be improved and a large amount of treatment can be achieved. It is possible.

또한, 상기 유해가스유입통로(38)는 가능한 한 상기 플라즈마발생수단(1)과의 결합 부위에 근접되게 배치되도록 하는 것이 고온의 플라즈마 영역에 가깝게 유해가스를 주입함으로써 분해효율을 향상시킬 수 있어 바람직하다.In addition, the harmful gas inflow passage 38 is preferably disposed as close to the coupling site with the plasma generating means 1 as possible to improve the decomposition efficiency by injecting harmful gas close to the high temperature plasma region. Do.

더욱이, 상기 유해가스처리수단(2)의 측벽(36)에는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 유해가스유입통로(38)와 연통되며 외부로부터 유입된 유해가스가 반응실(39)로 유입되기 전에 통과되도록 하는 유해가스유도실(37)이 형성되어 있는 것이 바람직하다.Furthermore, as illustrated in FIGS. 2 and 3, the side wall 36 of the noxious gas treatment means 2 communicates with the noxious gas inflow passage 38 and the noxious gas introduced from the outside is reacted with the reaction chamber 39. It is preferable that a harmful gas induction chamber 37 is formed so as to pass before entering the tank.

이러한 유해가스유도실(37)은 상기 측벽(36)의 내부에 상기 유해가스유도실(37)을 가공하여 형성될 수도 있으나, 상기 측벽(36)의 외측면으로부터 소정의 간격으로 이격되어 상기 측벽(36)을 둘러싸도록 배치된 별도의 부재를부가함으로써 형성될 수도 있다.The noxious gas induction chamber 37 may be formed by processing the noxious gas induction chamber 37 inside the sidewall 36, but is spaced apart from the outer surface of the sidewall 36 at a predetermined interval. It may be formed by adding a separate member disposed to surround 36.

이러한 유해가스유도실(37)을 형성함으로써 이와 연통된 상기 유해가스유입통로(38)로 유해가스를 고르게 분배할 수 있고, 결과적으로 상기 유해가스유입통로(38)를 통해 상기 반응실(39)로 유해가스를 고르게 유입시킬 수 있고, 이는 상기 반응실(39)에서 유해가스가 플라즈마와 원활하게 혼합될 수 있게 함으로써 유해가스의 처리효율을 향상시킬 수 있게 한다.By forming the noxious gas induction chamber 37, the noxious gas can be evenly distributed to the noxious gas inflow passage 38 communicated therewith, and as a result, the reaction chamber 39 is formed through the noxious gas inflow passage 38. Toxic gas can be introduced evenly, which allows the harmful gas to be smoothly mixed with the plasma in the reaction chamber 39 to improve the treatment efficiency of the harmful gas.

상기 유해가스처리수단(2)에는 상기 유해가스유도실(37)과 반도체 제조장치(미도시)를 연결시킴으로써 상기 반도체 제조장치(미도시)로부터 발생된 유해가스를 상기 유해가스유도실(37)로 유입시키는 파이프(18)가 연결되어 있다.The noxious gas inducing chamber 37 is connected to the noxious gas inducing chamber 37 by connecting the noxious gas inducing chamber 37 with a semiconductor manufacturing apparatus (not shown). The pipe 18 which flows in into is connected.

상기 유해가스처리수단(2)의 측벽(36)에는 상기 유해가스처리수단(2)을 냉각시키는 냉각수가 유동될 수 있도록 수냉실(46)이 형성되어 있는 것이 바람직하다.It is preferable that the water cooling chamber 46 is formed on the side wall 36 of the noxious gas treatment means 2 so that the coolant for cooling the noxious gas treatment means 2 can flow.

이러한 유해가스처리수단(2)의 수냉실(46)은 상기 유해가스유입통로(38)와 연통되지 않도록, 예컨대 도 3에 도시된 바와 같이, 배치되는 것이 바람직하다.The water cooling chamber 46 of the noxious gas treatment means 2 is preferably arranged such that it is not in communication with the noxious gas inflow passage 38, for example, as shown in FIG.

상기 유해가스처리수단(2)의 하부에는 이를 지지하는 베이스(50)가 결합되어 있다.The base 50 for supporting the harmful gas treatment means 2 is coupled thereto.

상기 유해가스처리수단(2)에는, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 유해가스처리수단(2)으로부터 유입된 처리가스 또는 파우더에 물을 분사시켜 이를 흡착하는 흡착수단(3)이 결합되어 있다.As illustrated in FIG. 4, the noxious gas treatment means 2 is coupled with an adsorption means 3 for injecting water into and adsorbing the process gas or powder introduced from the noxious gas treatment means 2. .

여기서 처리가스는 상기 유해가스처리수단(2)에 의해 처리된 유해가스를 말하고, 파우더는 반도체 제조장치(미도시)에서 발생된 불순분말로서 상기 유해가스처리수단(2)을 거쳐 흡착수단(3)에 유입된 것을 말한다.Herein, the treatment gas refers to a noxious gas treated by the noxious gas treatment means 2, and the powder is an impurity powder generated in a semiconductor manufacturing apparatus (not shown) through the noxious gas treatment means 2 and the adsorption means 3. ) Is the one that flowed into.

상기 유해가스처리수단(2)과 상기 흡착수단(3)은 중앙부에 처리가스유입구(96)가 형성되어 있는 제3플랜지(83)에 의해 분리 가능하게 결합된다.The noxious gas treatment means 2 and the adsorption means 3 are detachably coupled by a third flange 83 in which a treatment gas inlet 96 is formed at the center thereof.

상기 흡착수단(3)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 유해가스처리수단()으로부터 유입된 처리가스 또는 파우더가 흡착될 수 있도록 물을 분사시키는 적어도 하나의 스프레이와 같은 물분사장치(100)를 구비하고, 상기 물분사장치(100)가 설치되며 상기 흡착된 처리가스 또는 파우더를 수집하는 수집실(93)을 내부에 갖는다.As shown in FIG. 4, the adsorption means 3 includes a water spraying device 100 such as at least one spray for injecting water so that the processing gas or powder introduced from the noxious gas treatment means 1 can be adsorbed. ), The water spraying device (100) is installed and has a collection chamber (93) for collecting the adsorbed process gas or powder therein.

상기 수집실(93)은 상기 물분사장치(100)가 장착되며 그로부터 분사된 물에 의해 처리가스 등을 흡착하는 내부 수집실(93a)을 갖는 내부 흡착수단(3a)과, 상기 내부 수집실(93a)과 연통되며 그 외부를 둘러싸는 외부 수집실(93b)을 갖는 외부 흡착수단(3b)으로 이루어져 있다.The collection chamber 93 has an internal adsorption means 3a, to which the water spraying device 100 is mounted, which has an internal collection chamber 93a for adsorbing a processing gas or the like by the water injected therefrom, and the internal collection chamber ( It consists of the external adsorption means 3b which has the external collection chamber 93b which communicates with 93a and surrounds the exterior.

상기 내부 수집실(93a)과 외부 수집실(93b)간의 연통은 상기 내부 수집실(93a)의 하부에 형성된 통공(86)에 의해 이루어지는 것이 바람직하다.Communication between the internal collection chamber 93a and the external collection chamber 93b is preferably performed by a through hole 86 formed in the lower portion of the internal collection chamber 93a.

상기 내부 수집실(93a)의 상부는 상기 제3플랜지(83)의 처리가스 유입구(96)와 연통되어 있으며 그 하부는 상기 물분사장치(100)에 의해 흡착된 처리가스 또는 파우더를 수집하는 복수개의 폴링(81)들로 채워져 있다.An upper portion of the internal collection chamber 93a is in communication with a processing gas inlet 96 of the third flange 83, and a lower portion of the inner collection chamber 93a collects a processing gas or powder adsorbed by the water spraying device 100. Are filled with two polls 81.

이와 같이 폴링(81)들을 구비함으로써 상기 흡착수단(3)은 물 액적과의 접촉 면적과 접촉 시간을 최대화함으로써 부생성물의 포집 효율을 증대시킬 수 있다.Thus, by providing the polling 81, the adsorption means 3 can increase the collection efficiency of the by-product by maximizing the contact area and the contact time with the water droplets.

상기 외부 흡착수단(3b)의 측벽에는 상기 내부 수집실(93a) 및 외부 수집실(93b)을 거쳐 외부로 배출되는 처리가스가 통과하는 처리가스배기부(17)가 구비되어 있고, 상기 처리가스배기부(17)에는 배기되는 처리가스의 온도를 감지하는 센서(90)가 설치되어 있다.The side wall of the external adsorption means 3b is provided with a process gas exhaust unit 17 through which the process gas discharged to the outside through the internal collection chamber 93a and the external collection chamber 93b passes. The exhaust unit 17 is provided with a sensor 90 for sensing the temperature of the exhaust gas.

상기 물분사장치(100)에 물을 공급하는 물공급관(87)에는 상기 처리가스배기부(17)에 설치된 온도감지센서(90)가 감지하여 보내온 신호에 따라 분사되는 물의 양을 조절할 수 있도록 상기 물분사장치(100)에 공급하는 물의 양을 조절하는 솔레이노이드밸브(85)가 설치되어 있다.The water supply pipe (87) for supplying water to the water spraying device (100) is the temperature sensor (90) installed in the processing gas exhaust unit 17 so that the amount of water sprayed in accordance with the signal sent by the sensed sent to the The solenoid valve 85 which adjusts the quantity of water supplied to the water spraying apparatus 100 is provided.

이와 같이 온도감지센서(90)와 솔레노이드밸브(85)를 구성함으로써 배기되는 처리가스의 온도에 따라 내부 수집실(93a)의 처리가스 등에 분사되는 물의 양을 적절하게 조절함으로써 가스 스크러버(10)의 안전성을 향상시킬 수 있다.By configuring the temperature sensor 90 and the solenoid valve 85 as described above, the amount of water injected into the processing gas of the internal collection chamber 93a or the like is appropriately adjusted according to the temperature of the processing gas exhausted. It can improve safety.

상기 외부 수집실(93b)에는 그물코를 여러 겹으로 포갠 것으로 이루어진 데미스터(demister)와 같은 수분제거수단(82)이 구비되어 있는 것이 바람직하다.The external collection chamber (93b) is preferably provided with water removing means (82), such as a demister made of several layers of mesh.

이와 같이 외부 수집실(93b)에 수분제거수단(82)을 구비함으로써 상기 외부 수집실(93b)을 통과하여 처리가스배기부(17)로 배출되는 배기가스의 수분을 제거함으로써 가스 스크러버(10)의 후단의 배관의 부식을 최소화할 수 있다.Thus, by providing the water removal means 82 in the external collection chamber (93b), the gas scrubber (10) by removing the moisture of the exhaust gas passing through the external collection chamber (93b) and discharged to the process gas exhaust (17) Corrosion at the back of the pipe can be minimized.

상기 외부 흡착수단(3b)의 하부에는 후술하는 폐수저장수단(4)과 결합되는 부분(89)과 나머지 부분(88)을 상호 결합시키는 체인클램프(84)가 설치되어 있다.The lower portion of the external adsorption means (3b) is provided with a chain clamp 84 for coupling the portion 89 and the remaining portion 88 coupled to the wastewater storage means 4 to be described later.

상기 체인클램프(84)는 또한 상기 내부 흡착수단(3a) 및 그 내부에 배치된 폴링(81)들 그리고 외부 수집실(3b)에 배치된 수분제거수단(82)들을 지지하며, 그중앙부에는 상기 내부 및 외부 수집실(93a)(93b)이 상호 연통되도록 복수개의 통공(86)들이 형성되어 있다.The chain clamp 84 also supports the internal adsorption means 3a, the pollings 81 arranged therein and the water removal means 82 arranged in the external collection chamber 3b, the central portion of which A plurality of through holes 86 are formed so that the inner and outer collection chambers 93a and 93b communicate with each other.

상기 외부 흡착수단(3b)에는 수집실(93)의 상태를 외부에서 관찰할 수 있는 감시창(92)이 설치될 수 있다.The external suction means 3b may be provided with a monitoring window 92 for observing the state of the collection chamber 93 from the outside.

상기 흡착수단(3)에는 상기 흡착수단(3)과 연결되는 것으로서 상기 흡착수단(3)에 의해 형성된 폐수를 유입시켜 저장하는 폐수저장수단(4)이 구비되어 있다.The adsorption means (3) is provided with a wastewater storage means (4) which is connected to the adsorption means (3) for introducing and storing the wastewater formed by the adsorption means (3).

상기 폐수저장수단(4)은 부식성이 강한 폐수에 안전할 수 있도록 부식에 강한 PVC 재질로 제작되는 것이 바람직하다.The wastewater storage means 4 is preferably made of a PVC material resistant to corrosion so as to be safe to the corrosive wastewater.

상기 폐수저장수단(4)의 내부에는 저장된 폐수의 수위를 감지하는 적어도 하나의 센서(11)로부터 신호를 받아, 저장된 폐수가 소정의 수위에 도달하면 자동으로 작동하도록 되어 있는 적어도 하나의 펌프(106)를 구비하고 있다.At least one pump 106 which receives a signal from at least one sensor 11 for detecting the level of the stored wastewater in the wastewater storage means 4, and automatically operates when the stored wastewater reaches a predetermined level. ).

본 발명에 따른 가스 스크러버는 이에 한정되지 않고, 상기 수위감지센서(11)를 구비하지 않고 펌프(106)만 구비할 수도 있다. 이 경우에는 육안 등으로 상기 폐수저장수단(4)에 저장된 폐수의 수위를 확인하여 필요한 경우 펌프(106)를 작동시킬 수도 있다.The gas scrubber according to the present invention is not limited thereto, and may include only the pump 106 without the water level sensor 11. In this case, the water level of the wastewater stored in the wastewater storage means 4 may be checked with the naked eye and the pump 106 may be operated if necessary.

본 발명에 따른 가스 스크러버는 또한 상기 펌프(106)를 구비하지 않고 수위감지센서(11)만을 구비할 수도 있다. 이 경우에는 상기 수위감지센서(11)의 신호에 따라 작업자가 수동으로 상기 폐수를 배출시킬 수도 있다.The gas scrubber according to the present invention may also include only the water level sensor 11 without the pump 106. In this case, the worker may manually discharge the wastewater according to the signal of the water level sensor 11.

도 1에 있어서, 설명되지 않은 도면부호(5)는 케이스를, 도면부호(27)은 바퀴를 나타내며, 도면부호(9)는 자동제어부를, 도면부호(14)(15)는 전원을, 도면부호(20)(21)은 압력계를, 도면부호(22) 내지 (26)은 유량계를 각각 나타낸다.In Fig. 1, reference numeral 5 denotes a case, reference numeral 27 denotes a wheel, reference numeral 9 denotes an automatic control unit, reference numerals 14 and 15 denote power, and Reference numerals 20 and 21 denote pressure gauges, and reference numerals 22 to 26 denote flow meters, respectively.

이상의 가스 스크러버로는 액정 제조공정에서 발생되는 유해가스도 분해할 수 있다.The gas scrubber described above can also decompose harmful gases generated in the liquid crystal manufacturing process.

또한, 이상의 가스 스크러버로는 CF4, C2F6, C3F8, CHF3, SF6, NF3 로 구성된 군 중에서 선택된 적어도 하나의 유해가스도 분해할 수 있다.In addition, the gas scrubber may decompose at least one harmful gas selected from the group consisting of CF4, C2F6, C3F8, CHF3, SF6, NF3.

이하, 상기한 구성을 갖는 본 발명에 따른 가스 스크러버의 작용을 설명한다.Hereinafter, the operation of the gas scrubber according to the present invention having the above-described configuration will be described.

음극부재(30) 및 양극부재(31)의 사이에 인가된 적어도 100볼트(V) 이상의 고전압에 의하여 음극부재(30) 및 양극부재(31)의 사이에 직류 아크 방전이 형성되고, 이 아크 방전 영역에 플라즈마형성가스유입통로(47)를 통해 유입된 아르곤, 질소와 같은 플라즈마형성가스가 이온화됨으로써 적어도 1000℃의 플라즈마를 형성하게 된다. 이와 같이 형성된 고온의 플라즈마는 상기 플라즈마발생수단(1)과 연결된 유해가스처리수단(2)의 반응실로 유입된다. 이 때, 상기 플라즈마발생수단(1)의 반응성가스유입통로(48)를 통해 유입된 산소, 수소 등의 반응성가스를 플라즈마와 함께 유해가스처리수단()으로 유입시킨다. 이와 같이 유해가스처리수단(2)으로 유입된 플라즈마 및 반응성가스는 유해가스유입통로(38)를 통해 유해가스처리수단(2)으로 유입된 유해가스와 반응하게 된다. 이 때, 반응성가스유입통로(48)를 통해 유입된 산소, 수소 등의 반응성가스는 플라즈마와 유해가스의 반응을 촉진시킴으로써 유해가스의 처리효율을 향상시킬 수 있다. 이와 같이 처리된 유해가스 및 반도제제조장치에서 발생되어 유입된 파우더는 상기 유해가스처리수단(2)과 결합된 흡착수단(3)으로 유입되어 그에 설치된 물분사수단(100)으로부터 분사된 물에 의해 수용성, 산성가스 및 파우더를 급냉시켜 흡착시키고 흡착되지 않은 처리가스는 이를 데미스터와 같은 수분제거수단(82)에 통과시켜 수분을 제거한 다음 배출하고, 흡착된 폐수는 상기 흡착수단(3)과 결합된 폐수저장수단(4)에 유입시켜 저장된다. 폐수저장수단(4)에 저장된 폐수가 소정의 수위에 도달하게 되면 센서에 의해 이를 감지함으로써 펌프(106)를 작동시켜 폐수를 외부로 배출시킨다.DC arc discharge is formed between the negative electrode member 30 and the positive electrode member 31 by a high voltage of at least 100 volts (V) applied between the negative electrode member 30 and the positive electrode member 31. The plasma forming gas, such as argon and nitrogen, introduced into the region through the plasma forming gas inflow passage 47 is ionized to form a plasma of at least 1000 ° C. The high temperature plasma thus formed is introduced into the reaction chamber of the noxious gas treatment means 2 connected to the plasma generating means 1. At this time, the reactive gas, such as oxygen and hydrogen, introduced through the reactive gas inlet passage 48 of the plasma generating means 1 is introduced into the noxious gas treatment means () together with the plasma. As such, the plasma and the reactive gas introduced into the noxious gas treatment means 2 react with the noxious gas introduced into the noxious gas treatment means 2 through the noxious gas inflow passage 38. At this time, the reactive gas, such as oxygen, hydrogen, and the like introduced through the reactive gas inflow passage 48 may improve the treatment efficiency of harmful gases by promoting the reaction between the plasma and the harmful gases. Thus, the harmful gas and the powder generated and introduced into the semiconductor manufacturing apparatus are introduced into the adsorption means (3) combined with the noxious gas treatment means (2) to the water injected from the water spray means (100) installed therein. By quenching the water-soluble, acidic gas and powder by adsorption, the treated gas which is not adsorbed passes through the water removal means 82 such as the demister to remove water and then discharges, and the adsorbed waste water is discharged to the adsorption means 3 and Into the combined wastewater storage means 4 is stored. When the wastewater stored in the wastewater storage means 4 reaches a predetermined level, the sensor 106 detects this and operates the pump 106 to discharge the wastewater to the outside.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명은 다음과 같은 효과를 갖는다.The present invention having the configuration as described above has the following effects.

첫째, 유해가스를 고온의 플라즈마에 고르게 주입함으로써 유해가스와 플라즈마의 혼합을 원활히 하여 유해가스의 분해율, 분해속도 및 분해량을 향상시킬 수 있다.First, by evenly injecting harmful gas into the high temperature plasma, it is possible to smoothly mix the harmful gas and the plasma, thereby improving the decomposition rate, decomposition rate and decomposition amount of the harmful gas.

둘째, 흡착수단을 채용하여 처리가스 또는 파우더를 급냉시킴으로써 부생성물의 생성을 최대한 억제하고 또한 부식성가스나 산성가스를 제거함으로써 대용량의 난분해성 유해가스의 처리율, 처리속도 및 처리량을 향상시킬 수 있다.Second, by using the adsorption means to quench the processing gas or powder to suppress the generation of by-products as much as possible, and also to remove the corrosive gas or acid gas, it is possible to improve the throughput, processing speed and throughput of a large amount of hardly decomposable harmful gas.

셋째, 혼합식 가스 스크러버에서 파우더의 적층문제를 해결할 수 있다.Third, the problem of lamination of powder in the mixed gas scrubber can be solved.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments illustrated in the accompanying drawings, it is merely an example, and those skilled in the art may realize various modifications and equivalent other embodiments therefrom. Will understand. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

Claims (21)

반도체 제조공정에서 발생된 유해가스를 플라즈마를 이용하여 분해하는 가스 스크러버로서:As a gas scrubber to decompose harmful gases generated in a semiconductor manufacturing process using plasma: 양극부재와 음극부재의 사이에 전압을 가하여 발생된 직류 아크 방전에 플라즈마를 형성할 가스를 주입함으로써 적어도 1000℃의 플라즈마를 발생시키는 플라즈마발생수단;Plasma generating means for generating a plasma of at least 1000 ° C. by injecting a gas to form a plasma into a direct current arc discharge generated by applying a voltage between the anode member and the cathode member; 상기 플라즈마발생수단과 분리 가능하게 결합되어 상기 플라즈마발생수단으로부터 유입된 플라즈마와 상기 유해가스를 처리시키는 유해가스처리수단;Noxious gas treatment means coupled to the plasma generating means to treat plasma introduced from the plasma generating means and the noxious gas; 상기 유해가스처리수단과 연결되어 상기 유해가스처리수단으로부터 유입된 처리가스 또는 파우더에 물을 분사시켜 상기 처리가스 또는 파우더를 흡착하는 흡착수단; 및Adsorption means connected to the noxious gas treatment means and adsorbing the process gas or powder by spraying water on the process gas or powder introduced from the noxious gas treatment means; And 상기 흡착수단과 연결되는 것으로서 상기 흡착수단에 의해 형성된 폐수를 유입시켜 저장하는 폐수저장수단;을 구비하는 것을 특징으로 하는 가스 스크러버.And a wastewater storage means connected to said adsorption means for introducing and storing wastewater formed by said adsorption means. 제1항에 있어서, 상기 플라즈마발생수단은 플라즈마를 형성하기 위해 부전압이 인가되는 음극부재와, 플라즈마를 형성하는 반응이 일어나는 플라즈마발생실을 내부에 가지며 플라즈마를 형성하기 위해 정전압이 인가되는 양극부재를 구비하고,The anode member of claim 1, wherein the plasma generating means has a cathode member to which a negative voltage is applied to form a plasma, and a cathode member to which a constant voltage is applied to form a plasma. And 상기 양극부재에는 상기 플라즈마발생실에 플라즈마를 형성할 가스가 유입될수 있도록 적어도 하나의 플라즈마형성가스유입통로와, 상기 양극부재를 냉각시키는 냉각수가 유동될 수 있도록 적어도 하나의 냉각수유동통로가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 가스 스크러버.The anode member is provided with at least one plasma forming gas inflow passage so that the gas to form a plasma flows into the plasma generating chamber, and at least one cooling water flow passage so that the coolant for cooling the anode member can flow. Gas scrubber, characterized in that. 제1항에 있어서, 상기 양극부재에는 상기 유해가스를 처리하는 반응을 촉진시키는 반응성 가스가 유입되는 적어도 하나의 반응성가스유입통로가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 가스 스크러버.The gas scrubber according to claim 1, wherein the positive electrode member has at least one reactive gas inflow passage through which a reactive gas for promoting a reaction for treating the noxious gas is introduced. 제3항에 있어서, 상기 반응성 가스는 산소 또는 수증기인 것을 특징으로 하는 가스 스크러버.4. The gas scrubber according to claim 3, wherein the reactive gas is oxygen or water vapor. 제1항에 있어서, 상기 유해가스처리수단은 상기 플라즈마발생수단으로부터 유입된 플라즈마와 외부로부터 유입된 유해가스가 반응하는 반응실을 내부에 갖고, 또한 그 측벽에는 상기 유해가스가 유입되는 적어도 하나의 유해가스유입통로가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 가스 스크러버.The method of claim 1, wherein the harmful gas treatment means has a reaction chamber in which the plasma introduced from the plasma generating means and the harmful gas introduced from the outside reacts therein, and at least one of the harmful gases introduced into the side wall thereof. Gas scrubber characterized in that the harmful gas inlet passage is formed. 제5항에 있어서, 상기 유해가스처리수단의 측벽에는 상기 유해가스유입통로와 연통되며 외부로부터 유입된 유해가스가 상기 반응실로 유입되기 전에 통과하도록 되어 있는 유해가스유도실이 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 가스 스크러버.The toxic gas induction chamber is further formed on a side wall of the toxic gas treatment means, the toxic gas inflow passage being formed so as to pass through the toxic gas introduced from the outside before entering the reaction chamber. Gas scrubber. 제1항에 있어서, 상기 플라즈마발생수단과 상기 유해가스처리수단은 플랜지에 의해 분리 가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 가스 스크러버.The gas scrubber according to claim 1, wherein the plasma generating means and the noxious gas treatment means are detachably coupled by a flange. 제1항에 있어서, 상기 흡착수단은 상기 유해가스처리수단으로부터 유입된 처리가스 또는 파우더가 흡착될 수 있도록 물을 분사시키는 적어도 하나의 물분사장치를 구비하고, 상기 물분사장치가 설치되며 상기 흡착된 처리가스 또는 파우더를 수집하는 수집실을 내부에 갖는 것을 특징으로 하는 가스 스크러버.The method of claim 1, wherein the adsorption means has at least one water jet device for injecting water to adsorb the processing gas or powder introduced from the noxious gas treatment means, the water spray device is installed and the adsorption Gas scrubber characterized in that it has a collection chamber for collecting the processed gas or powder. 제8항에 있어서, 상기 물분사장치는 스프레이인 것을 특징으로 하는 가스 스크러버.9. The gas scrubber according to claim 8, wherein the water spray device is a spray. 제8항에 있어서, 상기 수집실의 내부에는 상기 물분사장치로부터 분사된 물에 의해 흡착된 처리가스 또는 파우더를 수집하는 복수개의 폴링들이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 가스 스크러버.The gas scrubber according to claim 8, wherein the collection chamber is provided with a plurality of pollings for collecting the processing gas or powder adsorbed by the water injected from the water spraying device. 제8항에 있어서, 상기 수집실은 상기 물분사장치가 장착되며 그로부터 분사된 물에 의해 처리가스 또는 파우더를 흡착하는 적어도 하나의 내부 수집실과, 상기 내부 수집실과 연통되며 그 외측면과 소정의 간격을 두고 그 외측면을 둘러싸는 외부 수집실로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 가스 스크러버.The method of claim 8, wherein the collection chamber is equipped with the water spraying device and at least one inner collection chamber for adsorbing the processing gas or powder by the water injected therefrom, and the communication with the inner collection chamber and a predetermined distance from the outer surface Gas scrubber, characterized in that consisting of the outer collection chamber surrounding the outer surface. 제11항에 있어서, 상기 내부 및 외부 수집실간의 연통은 내부 수집실의 하부에 형성된 통공에 의해 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 가스 스크러버.12. The gas scrubber according to claim 11, wherein the communication between the inner and outer collection chambers is made by a through hole formed in the lower portion of the inner collection chamber. 제11항에 있어서, 상기 내부 수집실의 내부에는 상기 물분사장치로부터 분사된 물에 의해 흡착된 처리가스 또는 파우더를 수집하는 복수개의 폴링들이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 가스 스크러버.12. The gas scrubber according to claim 11, wherein a plurality of pollings for collecting the processing gas or powder adsorbed by the water injected from the water spraying device are provided in the inner collection chamber. 제11항에 있어서, 상기 외부 수집실의 내부에는 수분제거수단이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 가스 스크러버.The gas scrubber according to claim 11, wherein water removal means is provided inside the outer collection chamber. 제14항에 있어서, 상기 수분제거수단은 그물코를 여러 겹으로 포갠 것으로 이루어진 데미스터(demister)인 것을 특징으로 하는 가스 스크러버.15. The gas scrubber according to claim 14, wherein the water removing means is a demister composed of several layers of meshes. 제8항에 있어서, 상기 수집실에는 상기 수집실에서 흡착되지 않은 처리가스가 배기되는 처리가스 배기부가 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 가스 스크러버.The gas scrubber according to claim 8, wherein the collection chamber is connected to a processing gas exhaust portion through which a processing gas which is not adsorbed in the collection chamber is exhausted. 제1항에 있어서, 상기 폐수저장수단에는 저장된 폐수가 소정의 수위에 도달되었을 경우에 이를 외부로 배출시키는 적어도 하나의 펌프가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 가스 스크러버.The gas scrubber according to claim 1, wherein the wastewater storage means is provided with at least one pump for discharging the wastewater to the outside when the stored wastewater reaches a predetermined level. 제17항에 있어서, 상기 폐수저장수단의 내부에는 저장된 폐수의 수위를 감지하는 적어도 하나의 센서가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 가스 스크러버.18. The gas scrubber according to claim 17, wherein at least one sensor for detecting the level of the stored wastewater is provided inside the wastewater storage means. 제17항에 있어서, 상기 폐수저장수단의 내부에는 저장된 폐수의 수위를 감지하는 적어도 하나의 센서로부터 신호를 받아 작동하는 것으로서, 저장된 폐수가 소정의 수위에 도달되면 자동으로 작동하도록 되어 있는 적어도 하나의 펌프를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 가스 스크러버.18. The method of claim 17, wherein the wastewater storage means is operated by receiving a signal from at least one sensor for detecting the level of the stored wastewater, at least one of the wastewater to be automatically operated when the predetermined level is reached. A gas scrubber, comprising a pump. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가스 스크러버는 액정 제조공정에서 발생되는 유해가스를 처리하는 것을 특징으로 하는 가스 스크러버.20. The gas scrubber according to any one of claims 1 to 19, wherein the gas scrubber treats harmful gases generated in the liquid crystal manufacturing process. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가스 스크러버는 CF4, C2F6, C3F8, CHF3, SF6, NF3 로 구성된 군 중에서 선택된 적어도 하나의 유해가스를 처리하는 것을 특징으로 하는 가스 스크러버The gas scrubber according to any one of claims 1 to 19, wherein the gas scrubber treats at least one harmful gas selected from the group consisting of CF4, C2F6, C3F8, CHF3, SF6, and NF3.
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