KR20030085633A - 함불소 화합물 분해장치 및 이를 이용한 함불소 화합물처리 시스템 - Google Patents

함불소 화합물 분해장치 및 이를 이용한 함불소 화합물처리 시스템 Download PDF

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Abstract

배기가스 덕트에 직접 부착하여 대량으로 배출되는 함불소 화합물 가스를 포함하는 혼합된 배기가스에 상온 상압 상태에서 직접 전기적 에너지를 가하여 함불소 화합물 가스를 분해하여 처리함으로써 유지관리가 간편하고, 대용량 처리가 가능하며 운전비용이 저렴한 함불소 화합물 분해장치 및 이를 이용한 함불소 화합물 처리 시스템이 개시된다. 본 발명의 장치는, 함불소 화합물 가스가 내통할 수 있도록 내부공간을 가지며, 접지되어 있는 외부전극부; 상기 외부전극부내의 내부공간에 삽입되어 있으며, 상기 외부전극부와의 사이에 반응공간을 형성하는 내부전극부; 및 상기 내부전극부로부터 전자빔을 발생시켜, 상기 반응공간내에서 상기 함불소 화합물 가스를 분해시킬 수 있도록 상기 내부전극부에 고주파 고전압을 인가할 수 있는 고전압공급부를 포함한다.

Description

함불소 화합물 분해장치 및 이를 이용한 함불소 화합물 처리 시스템{Decomposing apparatus for perfluorinated compounds and processing system for perfluorinated compounds using the same}
본 발명은 함불소 화합물 분해장치 및 이를 이용한 함불소 화합물 처리 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체 집적회로 또는 액정표시장치 등의 제조공정에서 발생되어 배기되는 유해가스인 함불소 화합물(perfluorinated compounds; PFC) 가스를 효율적이며 경제적으로 처리할 수 있는 함불소 화합물 분해장치 및 이를 이용한 처리 시스템에 관한 것이다.
반도체 제조공정에서 배출되는 배기가스 중에서 함불소 화합물 가스는 건식식각공정, 화학기상증착공정 또는 챔버 세정공정등에서 일반적으로 사용되는 가스이며, 그 대표적인 것으로서 CF4, C2F6, C3F8, CHF3, NF3, SF6등이 있다. 이러한 함불소 화합물계 가스들은 그 특유의 결합성으로 인하여 대기중으로 방출되면 거의 분해되지 않고 그 라이프타임이 매우 길고, 지구온난화지수(Grobal Warming Potential;GWP)가 이산화탄소와 비교하여 월등히 높은 안정된 화합물이기 때문에 세계 반도체협회(WSC)에서 자발적으로 그 배출량을 줄이는 것으로 결정되어 있다.
반도체 제조공정에서 배출되는 함불소 화합물을 처리하기 위한 종래기술로서, 미합중국 특허 제 H1701호에는 배기가스중의 불소를 알루미늄과 반응시켜 AlF3형태로 제거하는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 이러한 기술은 알루미늄의 추가에 따른 경제성 및 반응후 생성물질의 제거를 위한 부대시설의 필요 등 전체 처리 규모면 및 유지관리면에서 애로사항이 있다.
국내에서 최근 대두되고 있는 처리 방법으로서는 알카리토금속이나 강력한 화학적 환원제를 첨가하여 처리하는 방법, 고온에서 연소하여 제거하는 방법, 배기가스중에서 입자를 제거하고 수소 또는 물, 산소를 첨가하여 600 ℃ 이상에서 열분해하는 방법등이 제안되고 있다. 또한, 대한미국 실용신안 등록번호 20-0217512호("헬리콘 플라즈마를 이용한 독성가스 분해장치")에는 온도 10,000K의 플라즈마 상태에서 처리가스를 노출시킨 후 급냉하여 제거하는 등 플라즈마를 응용하여 함불소 화합물을 제거하는 방법등이 제시되고 있으나, 이러한 고온의 열 플라즈마 방식을 채택할 경우 처리 가스를 최소 600 ℃이상의 고온상태로 가열시키거나 유지하여야 하므로 추가적인 에너지 소모가 필수 불가결하며, 투입된 노력과 비용에 비하여 처리량과 그 성능은 그다지 뛰어나다고 할 수가 없다.
또한 저온 플라즈마를 응용한 기술들은 대부분 전술한 미국 특허와 유사한 알카리토금속류 또는 다른 첨가물을 이용하여 함불소 화합물을 고형화하여 입자로서 제거하는 방법을 취하고 있으며, 이 경우 전술한 바와 같이 첨가물에 따른 유지관리비용 및 부대시설의 필요로 인해 그 경제성이 낮다고 볼 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 개별 생산장비가 아닌 배기가스 덕트에 직접 부착하는 형태로 설치하여 배기가스 덕트에서 대량으로 배출되는 함불소 화합물 가스를 포함하는 배기가스에 직접 전기적 에너지를 가하여 함불소 화합물 가스를 분해하여 처리함으로써 유지관리가 간편하고, 대용량 처리가 가능하며 운전비용이 저렴한 함불소 화합물 분해장치 및 이를 이용한 함불소 화합물 처리 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 함불소 화합물 가스의 통로 전체에 고밀도의 고주파, 고전압을 조사함으로서 전자빔과 플라즈마 진동현상등에 의하여 처리 효율이 매우 높은 함불소 화합물 분해장치 및 이를 이용한 함불소 화합물 처리 시스템을 제공하는 데 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 함불소 화합물 처리 시스템을 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 함불소 화합물 분해장치를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2의 함불소 화합물 분해장치의 수직단면도를 나타내는 개략도이다.
도 4는 도 3의 함불소 화합물 분해장치의 측면도이다.
도 5는 도 2의 함불소 화합물 분해장치의 내부전극부를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 6은 도 5에서 내부전극부에 고주파 전압을 인가하기 위한 지지부를 개략적으로 나타낸 분해 사시도이다.
도 7은 도 6의 지지부와 결합되는 가스 차단판을 나타내는 사시도이다.
도 8은 도 3의 함불소 화합물 분해장치에서 내부전극부의 일 유니트를 나타내는 측면도이다.
도 9는 도 8의 내부전극부의 일 유니트의 측면도이다.
도 10은 도 8의 내부전극부의 일 유니트의 일부를 나타내는 분해사시도이다.
도 11은 도 10에서 각 원형판과 가이드링과의 두께관계를 도식적으로 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 함불소 화합물 분해장치의 반응공간을 도시한 부분 사시도이다.
도 13a는 일반적인 고주파 전압 커패시터 회로의 기본 회로도이며, 도 13b는 부하전류 파형도이다.
도 14a는 일반적인 크로바회로의 기본 회로도이며, 도 14b는 부하전류 파형도이다.
도 15a는 본 발명의 함불소 화합물 분해장치를 적용한 회로도이며, 도 15b는 부하전류 파형도이다.
도 16a는 본 발명의 함불소 화합물 분해장치를 적용한 입체 등가도이며, 도 16b는 그 등가회로도이며, 도 16c는 파형도이다.
도 17은 본 발명의 함불소 화합물 분해장치를 복수개 설치한 고주파 전압 공급장치의 등가회로도이다.
도 18은 본 발명의 함불소 화합물 분해장치를 복수개 병렬로 설치한 개략적인 사시도이다.
도 19는 본 발명의 함불소 화합물 분해장치를 복수개 직렬 및 병렬로 설치한 개략적인 사시도이다.
상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 함불소 화합물 분해장치는, 함불소 화합물 가스가 내통할 수 있도록 내부공간을 가지며, 접지되어 있는 외부전극부; 상기 외부전극부내의 내부공간에 삽입되어 있으며, 상기 외부전극부와의 사이에 반응공간을 형성하는 내부전극부; 및 상기 내부전극부로부터 전자빔을 발생시켜, 상기 반응공간내에서 상기 함불소 화합물 가스를 분해시킬 수 있도록 상기 내부전극부에 고주파 고전압을 인가할 수 있는 고전압공급부를 포함한다.
상기 내부전극부의 전극의 형상은 와이어(wire)형상, 사각형 또는 팔각형 등의 다각형, 타원형 등으로 형성할 수 있으나 균일한 전계를 위해서는 바람직하게는 진원형으로 형성할 수 있으녀, 상기 외부전극부는 원통형으로 형성할 수 있다.
한편, 상기 내부전극부는, 가장자리를 따라 일정한 간격으로 복수개의 돌출된 방전극들이 형성된 복수개의 원형판들과, 상기 각 원형판 사이의 간격을 일정하게 유지하도록 상기 각 원형판 사이에 삽입되는 복수개의 가이드링이 서로 조립되어 형성된 것일 수 있으며, 복수개의 원형판과 복수개의 가이드링이 조립된 유니트가 다시 복수개로 조립된 형태일 수도 있다.
상기 각 원형판의 가장자리를 따라 형성된 방전극은 기본적으로 끝이 날카롭게 돌출된 침상으로서 그의 수는 30 내지 110개의 범위, 바람직하게는 75개가 되도록 한다.
한편, 상기 각 원형판은 인접하는 원형판과 일정한 각도만큼 트위스트되도록 조립하여 효율을 높일 수 있으며, 상기 방전극의 수가 75개인 경우 인접하는 원형판의 방전극이 1.2°씩 트위스트되도록 조립된다. 한편, 상기 함불소 화합물 가스의 분해 및 제거를 효율적으로 수행하기 위해 상기 각 가이드링의 두께는 상기 각 원형판의 두께보다 2.5 내지 3.5배 두꺼운 것을 사용하는 것이 바람직하다.
한편 상기 고전압공급부는, 상기 내부전극부와 상기 외부전극부와의 거리가 균일하게 유지되도록 지지하는 동시에 상기 내부전극부와 전기적으로 연결된 지지부; 및 상기 지지부에 고전압을 인가시킬 수 있도록 고전압을 발생시키는 고전압 발생부를 구비한다.
상기 지지부는 상기 내부전극부를 양쪽에서 지지하도록 구성되며, 바람직하게는 상기 내부전극부를 양쪽에서 지지하는 지지부와 연결되며 상기 내부전극부를 관통하는 샤프트가 더 구비될 수 있다.
상기 고전압 발생부는 고전압(HV) 커패시터의 특성을 이용한 크로바회로(crowbar circuit)를 이용할 수 있으며, 또한 상기 고전압 발생부는 급속충전을 위해 직각파형의 고전압대 전류펄스인 라인펄서 방식을 사용할 수 있다.
한편, 상기 본 발명의 기술적 과제들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 함불소 화합물 처리 시스템은, 반응챔버로부터 함불소 화합물 가스를 펌핑하는 펌핑수단; 상기 펌핑수단으로부터 공급되는 함불소 화합물 가스에 직접 전기적 에너지를 가하여 습식처리가 가능한 화합물로 분해하는 함불소 화합물 분해장치; 및 상기 함불소 화합물 분해장치에서 분해된 상기 습식처리가 가능한 화합물을 처리하는 스크러버를 구비한다.
상기 반응챔버는 함불소 화합물 가스를 사용할 수 있는 건식식각챔버 또는 화학기상증착챔버 등일 수 있으며, 상기 함불소 화합물 분해장치는 직렬 또는 병렬로 복수개의 세트로 구성하여 용량을 확장할 수 있다.
본 발명에 따르면, 상온, 상압하에서 고전압이 인가되어 전자빔을 방출할 수 있는 방전극이 형성된 내부전극부와 이에 대향하여 형성된 외부전극부 사이의 반응공간에 함불소 화합물 가스를 흘려주는 동시에 상기 내부전극부의 방전극에 고주파 고전압을 공급함으로써, 상기 방전극으로부터 방출된 높은 전기적 에너지를 갖는 전자빔이 함불소 화합물의 결합구조를 파괴하여 습식처리가 가능한 물이나 이산화탄소 등의 화합물로 분해하여 후속되는 스크러버에서 이들 유해가스가 습식처리될 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명은 많은 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기서 설명되는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되서는 아니되며, 차라리 이러한 실시예들은 그 개시내용을 완벽히 하며 발명의 사상을 당업자에게 충분히 전달하기 위해 제공되는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 함불소 화합물 처리 시스템을 나타내는 개략도이다. 도 1을 참조하면, CF4, C2F6, C3F8, CHF3, NF3, SF6등의 함불소 화합물계 가스들을 사용하여 반도체 집적회로 또는 액정표시장치(LCD)를 제조하기 위한 건식식각공정 또는 화학기상증착공정이 수행되는 반응챔버(10)로부터 이들 함불소 화합물 가스를 펌핑할 수 있도록 펌핑수단(20)이 구비되어 있다. 상기 펌핑수단(20)에 의해 펌핑된 함불소 화합물 가스를 포함하는 배기가스는 본 발명에 따른 함불소 화합물 분해장치를 거쳐 스크러버(60)에서 처리된 후 대기중으로 배출된다.
상기 함불소 화합물 분해장치는 접지되어 있는 외부전극부(30)와 상기 외부전극부(30)의 내측에 배치된 내부전극부(40)와 상기 내부전극부(40)에 고전압을 공급하는 고전압공급부(50)로 구성된다.
본 발명에 따르면, 상기 펌핑수단(20)에 의해 펌핑된 함불소 화합물 가스를 포함한 배기가스는 원통상의 외부전극부(30)를 상온, 상압하에서 흘러가게 되며, 이때 상기 내부전극부(30)에 고전압이 인가되면서 상기 외부전극부(30)와 내부전극부(30) 사이의 반응공간에 강한 전계가 형성되며, 상기 내부전극부(40)로부터 높은 전자볼트를 갖는 전자빔이나 기체 레이저가 방출되며, 이들 전자빔은 반응공간을 흘러가는 함불소 화합물의 결합구조를 파괴하여 스크러버(60)에서 습식 처리가 용이한 화합물, 예를 들어 물이나 이산화탄소등으로 분해시킨다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 함불소 화합물 분해장치를 나타내는 사시도이며, 도 3은 도 2의 함불소 화합물 분해장치의 수직단면도를 나타내는 개략도이며, 도 4는 도 3의 함불소 화합물 분해장치의 측면도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 함불소 화합물이 내통할 수 있는 외부전극부(30)는 기본적으로 후술하는 내부전극부(도 1의 40)에 대향하는 대향전극으로서, 원통형의 하우징(110)으로 이루어진다. 각 원통형의 하우징(110)은 기본적으로 진원형의 원통 형상을 하며, 예를 들어 서스(SUS) 재질의 금속으로 이루어지며, 도 1에서와 같이 접지된다. 또한, 하우징(110)의 양측단에는 체결홀(120)이 다수개 형성된 플렌지(118)가 형성되며, 이들 체결홀(120)을 통하여 하우징(110)이 직렬로 복수개 연결될 수도 있다.
내부전극부(40)의 단면 형상은 와이어 형태로 구성할 수 있으며, 사각형 또는 팔각형 등의 다각형 형태로 구성할 수도 있으며, 타원형 형태로 구성할 수 있다. 그러나 본 실시예에서는 상기 진원형으로 구성된 대향전극인 외부전극부(30)에 대응하여 진원형으로 형성하였다. 진원형으로 전극을 배치하는 경우 각 전극에서 방출되는 전기적 에너지와 상기 외부전극부(30)와 내부전극부(40) 사이의 반응공간을 통과하는 함불소 화합물 가스 사이의 반응에 의한 열적, 물리적, 화학적 영향이 각 전극에 균일하게 미치게 됨에 따라 장시간 장치를 가동하더라도 전극의 배치 및 변형을 최소화할 수 있으며, 축(210)을 통해 전기적 에너지의 공급도 모든 전극에 균일하게 공급할 수 있어 장치의 작동을 안정하게 유지할 수 있다.
내부전극부(40)의 표면 형상에 대하여 살펴보면, 음이온을 방출하는 전극은 기본적으로 끝이 날카롭게 돌출된 침상으로서 전자를 방출하는 전극의 모양과 크기에 따라 방출되는 전기에너지의 특성이 다르고, 그 에너지에 의해 형성되는 반응영역에서의 전기적 특성도 달라지게 된다. 또한, 같은 크기와 모양의 전극이라 할지라도 원형상에 복수로 배열할 경우에는 전극간의 간격 및 전극수는 물론 전극이 원형으로 배열되었을 때의 반경의 크기에 따라 소모 전력 및 방출에너지의 강도가 달라진다. 내부전극부(40)에 대향하는 대향전극인 외부전극부(30)의 구성도 함불소 화합물의 처리 효율에 민감하게 작용하므로 안정된 처리 특성을 유지하기 위해 중요하게 설계할 항목이다.
여러가지 모양과 크기의 전극을 배열하고, CF4표준가스에 대하여 장치의 처리 성능을 실험한 결과, 반도체 집적회로의 제조공정에서 배출되는 함불소 화합물을 다량 함유하는 유해가스 처리에서는 도 3에서 보여지듯이, 전극의 역할을 하는 방전극(implanter pole, 244)이 원형판(240)의 가장자리를 따라 일정한 간격을 두고 균일하게 배열된 형태가 가장 적정한 성능을 가지는 것으로 고찰되었다.
도면에 나타난 전극이 배열된 방출셀의 직경보다 작을 경우에는 시스템 내에 자체 충전될 수 있는 기본 유지의 전기에너지의 양이 작아서 CF4등의 유해물질을 처리할 수 있는 에너지가 원활히 방출되지 못해 처리성능이 현저히 감소하였으며, 방출셀의 직경이 클 경우에는 전력 소모량이 증대되어 비경제적일 뿐만 아니라, 장기 사용을 위한 내구성이 보장되지 못하는 결과를 얻었다.
또한, 도 10에서 보여지듯이, 장치를 경량화하기 위하여 방전극(244)이 형성된 원형판(240)의 내부를 공원(空圓)으로 처리하였으나, 원형판(240)을 공원화함에 따라 충전에너지가 공원화하지 않은 것보다 약 25% 정도 충전되지 못하는 현상이발생하였다. 이를 극복하기 위해서 본 실시예에서는 공원화된 원형판(240)들 사이마다 가이드링(250)을 삽입하였으며, 도 11에서 도시된 바와 같이 가이드링(250)의 두께(t2)를 방전극(244)들이 형성된 원형판(240)의 두께(t1) 보다 약 2.5배 내지 3.5배가 되도록 하여 전술한 충전에너지의 부족이라는 문제를 해결하였다.
결론적으로 본 실시예에서는, 다양한 형상의 전극과 전극의 개수 및 악세서리까지 종합하여 실험한 결과를 바탕으로 방전극(244)의 배열 형태를 원형으로 하였으며, 한 원형판(240)당 방전극(244)의 수를 75개로 결정하였다. 방전극(244)의 개수를 이것보다 1.5배(약 110개 정도) 이상 증가하여 배치할 경우 전극의 과밀로 인해 장치의 이동, 설치 등의 취급중에 전극의 변형이 발생할 수 있으며, 전극의 변형은 장치의 신뢰성 저하의 주원인이 된다. 방전극(244) 수가 약 30개 이하일 경우에는 전기적 작동 및 화학적 처리 등에서 일정 성능을 발휘하지 못하게 된다.
전체적인 내부전극부(40)의 구조를 도 4 및 도 8 내지 도 11을 참조하여 설명한다. 도 8은 도 3의 함불소 화합물 분해장치에서 내부전극부의 일 유니트를 나타내는 측면도이며, 도 9는 도 8의 내부전극부의 일 유니트의 측면도이며, 도 10은 도 8의 내부전극부의 일 유니트의 일부를 나타내는 분해사시도이며, 도 11은 도 10에서 각 원형판과 가이드링과의 두께관계를 도식적으로 나타낸 도면이다.
한장의 원형판(240)의 가장자리에는 75개의 방전극(244)들이 배열되고, 본 실시예에 의한 함불소 화합물 분해장치에서는 도 4 및 도 9에 나타나듯이 원형판(240) 10장이 조립되어 일 유니트를 구성하며, 도 4에 나타난 본 실시예의 분해장치에서는 10개의 유니트들이 함께 조립되어 있다. 따라서, 본 실시예의 분해장치 1대당 방전극(244)의 총수는 7500개가 된다.
내부전극부(40)의 조립상태를 보다 구체적으로 살펴보면, 도 9 및 도 8에서와 같이 10장의 원형판(240)과 그 사이에 하나씩 삽입되는 9장의 가이드링(250)이 각각 대응되며 형성된 체결홀(242a 내지 242d)을 통하여 체결볼트(246)에 의해 하나로 조립된다. 일 유니트에서 각 원형판(240)은 모두 중앙부가 비어있는 공원형상으로 형성할 수 있으나, 도 8 및 도 9에서 보여지듯이, 각 유니트의 처음과 마지막 원형판(240)의 경우에는 중앙에 육각형의 축홀(210b)만이 형성된 것을 사용할 수 있다.
여기서 75개의 방전극(244)이 형성된 각 원형판(240)을 하나의 유니트로 조립할 때 각각의 원형판(240)을 1.2°씩 트위스트한 상태에서 조립하여야 높은 처리 효율을 얻을 수 있다. 원형판(240)을 1.2°씩 트위스트되게 체결하려면 도 10에서 보여지는 바와 같이 원형판(240)과 가이드링(250)을 고정하는 체결홀(242a 내지 242d)을 다음 원형판(240)을 조립할 때 마다 90°씩 회전시키면서 조립하면 전체 원형판(240)이 각각 1.2°씩 트위스트되어 인접하는 원형판(240)의 방전극(244)간이 1.2°씩 트위스트되도록 조립된다. 즉, 도 10에서 보여지는 바와 같이, 처음의 원형판(240)의 체결홀(242a)에는 다음 인접한 원형판(240)의 체결홀(242b)가 결합하는 형태로 조립된다. 이를 상용화할 경우 조립을 용이하게 하기 위하여 원형판(240) 10장씩을 일 유니트로 하여 조립, 운반, 설치 및 관리가 원활하도록 할 수 있다.
한편, 도 11과 관련하여 전술한 바와 같이 함불소 화합물 가스중에서 NF3나C3F8등의 비교적 안정한 비반응성 물질의 분해 및 제거를 위해서는 방전극(244)이 형성된 원형판(240)의 두께(t1) 보다 가이드링(250)의 두께(t2)를 약 2.5 내지 3.5배 이상 크게 제작하며, 만약 원형판(240)의 두께와 가이드링(250)의 두께가 같거나 가이드링(250)의 두께가 얇은 경우에는 목적하고자 하는 처리 효율을 얻을 수 없었다. 보다 구체적으로, 원형판(240)의 두께 보다 가이드링(250)의 두께가 2.5 내지 3.5배인 경우 최대 효율을 얻을 수 있으며, 가이드링(250)의 두께가 3.5 내지 5.5배 이상인 경우에는 상기 최대 효율의 약 30% 정도 효율이 저하되며, 가이드링(250)의 두께가 1배 이하인 경우에도 최대 효율의 약 30% 이하의 효율 저하가 일어나며, 가이드링(250)의 두께가 2배 이하인 경우 약 50% 이하의 효율 저하가 일어남을 알 수 있었다.
이어서, 도 4에서 보여지는 바와 같이, 10개의 유니트는 그 중앙부를 관통하는 육각형상의 축(210)에 일체로 조립된다. 즉, 도 9에서 보이는 개개의 유니트들이 유니트간에 보조가이드링(260)을 삽입하면서 하나로 조립된다. 이들 유니트들이 축(210)에 모두 조립이 되면, 도 7에서 보여지는 바와 같이 축(210)의 양측단에서 유니트를 밀착지지하면서 동시에 각 원형판(240)의 내측으로 유해가스가 흐르는 것을 차단하는 삿갓모양의 가스차단판(230)이 그 중앙에 형성된 축홀(210a)을 통하여 축(210)의 양측단에 체결볼트(212)에 의해 조립된다.
다음으로 상기 내부전극부(40)를 외부전극부(30)내에 설치하는 방법에 대하여 설명한다.
도 4 내지 도 7을 참조하면, 내부전극부(40)를 구성하는 각 원형판(240)을관통하는 축(210)의 양단은 지지부(214)와 연결되어 하우징(110)의 외측에 고정된다. 보다 구체적으로, 상기 지지부(214)의 일단은 축(210)의 양단과 결합되며, 타단은 절연성의 고정부(218)를 관통하며 체결볼트(216)에 의해 결합된다. 상기 고정부(218)는 도 4에서와 같이 하우징의 돌출된 부분에 고정되며, 그 위로 덮개(112)가 체결볼트(114)에 의해 설치된다. 도 6에서 보여지는 바와 같이, 지지부(214)의 타단에는 고전압발생부(도 1의 50)와 전기적으로 연결된 도선(220)이 와셔(224)와 체결볼트(222)에 의해 연결되며, 덮개에 설치된 홀(116)을 통하여 외부로 연장된다.
도 12는 본 발명의 함불소 화합물 분해장치의 반응공간(270)을 도시한 부분 사시도이다. 도 12를 참조하면 외부전극부(30)를 구성하는 원통형의 하우징(110)과 내부전극부(40)를 구성하는 원형판(240)의 각 방전극(244) 사이에는 일정한 간격을 갖는 반응공간(270)을 형성한다. 상기 반응공간(270)은 상온, 상압으로 유지될 수 있으며, 상기 반응공간(270) 내에서 기체 레이저와 전자빔, 저온 플라즈마, 플라즈몬, 플라즈마 진동 및 자외선 조사 공법 등을 이용하여 함불소 화합물을 포함하는 유해가스들이 그 결합구조가 파괴되어 분해 처리되어진다.
상기 반응공간(270) 내에서 일어나는 현상을 살펴보면, 반응공간(270)내에서 고전압 방출현상으로 인하여 입사 복사선이 반응부를 이루고 있는 금속 표면에 흡착된 분자들에게 입사될 때 금속 기질의 전자기특성과 복사선의 전자기적 성분과의 상호작용에 의해 라만 산란(Raman Scattering) 복사선의 전자기장이 크게 증폭된다.
복사선이 시스템내의 반응공간(270)으로부터 방출 산란될 때 산란되는 빛의 파장에 따라 레이리히 산란(Rayleigh Scattering)과 라만 산란으로 분류한다. 레이리히 산란은 시스템의 반응공간(270)으로부터 입사된 복사선이 산란될 때 입사광과 동일한 파장으로 산란되는 현상이다. 이때 산란되는 빛의 세기는 입자의 크기, 입사광의 파장, 시료의 편극율(polarizability) 등에 의해 변화되나, 산란광의 파장은 입자의 특성에 무관하게 입사광과 동일하다. 반면에 라만 산란은 시료에 주사된 입사광의 파장과 다른 파장의 빛이 산란되는 현상으로 1928년 인도의 물리학자인 C.V. Ramam 박사에 의해 처음 보고되었다. 라만 산란의 과학적인 중요성과 과학 및 기술에 대한 응용 가능성이 높이 평가되어 1930년에 노벨물리학상이 라만 현상을 처음으로 관찰한 라만 박사에게 수여되고, 그 현상을 라만 산란이라고 명명하였다.
가장 널리 인정되고 있는 이론적 모델은 국지적으로 분포된 플라즈몬 입자 모델(the localized particle plasmon model)이고 이것은 맥스웰의 식에 근간을 둔 해석이다.
고주파 고전압 트랜스에서 인가된 에너지에 의해 시스템 내부에서 고도의 높은 수십 KV의 전압과 수 KHz의 주파수가 형성되어, 이온, 전자 또는 중성원자 및 분자가 양전하와 음전하가 균형을 이루며 고르게 분포되어 있는 플라즈마 상태가 형성된다.
또한, 전체적으로는 중성이지만 서로 반대의 전하를 띤 입자들이 뒤섞여서 국부적으로 이온과 전자 사이의 전하 분리에 의해 전기장이 형성되고, 또한 전하의 흐름에 의해 전류와 자기장이 발생하게 되며, 전하의 분포가 일시적으로 변하여 전자기체가 규칙적으로 파동을 그리며 주기적으로 진동하는 것을 플라즈마 진동 (plasma oscillation)이라고 한다. 플라즈마 진동이 일어나고 있는 상태에서 진동 중에 양자화된 에너지를 플라즈몬(plasmon)이라 하며, 내부 플라즈몬(bulk plasmon)과 표면 플라즈몬(surface plasmon)으로 구분할 수 있다.
분자의 진동 전자 전이 쌍극자(oscillating electronic transition dipole moment)가 방전극 표면과 날카로운 단면 전극 사이에 존재하면 분자의 흡광, 형광 등의 광학적 특성이 변화되고 이에 따라 공명 라만의 특성도 변하게 된다.
시스템내의 반응공간에서의 전자기장의 표면 특성이 라만 산란의 세기 변화에 영향을 미치는 요소로서, 첫째) 고전압의 방출현상으로 입사광의 전자기장에서 반사되는 영향에 의한 전자기장 세기 증가, 둘째) 자외선 빛의 산란에 의해 발생되는 쌍극자의 영향으로 인한 국지적 전자기장의 세기 변화, 셋째) 날카로운 금속의 표면 플라즈마와 산란광의 증폭 간섭 또는 공명 효과에 의해 산란 영역의 전자기장 세기 증폭 등이 있다.
또한, 시스템 내부의 방전극 표면에 존재하는 분자의 산란 특성에 의해 증폭된 국지 전자기장의 영향을 다음과 같다.
첫째) 반사되는 입사광이 만든 전자기장에 의해 흡광계수와 같은 전이 진동 세기(transition oscillator strength)가 증가된다.
둘째) 입사광에 의해 여기된 에너지 밴드의 크기가 증가된다.
셋째) 진동 쌍극자의 주파수에 미세한 변이가 유발된다.
방전극(implanter pole)의 배치가 날카로운 면을 구성한 단면과 수직으로 배열한 경우, 일반 라만의 세기는 국지적인 전자기장의 증폭 효과에 의해 약 30배 정도 증폭하는 것으로 알려져 있다. 이 경우 시스템 내에서 원소재로 사용된 서스(SUS) 재질의 금속 내부의 전자와 진동 쌍극자간의 상호 공명에 의해 산란 신호가 증폭된다.
SUS 금속이 가지는 전자기장이 입사 산란광에 의해 직접 에너지가 높은 상태로 여기되면 반응부내의 전극 금속 표면에서 국지적 전자기장의 세기가 매우 크게 증폭될 수 있을 것이다. 시스템의 원소재인 금속성분과 입사광의 전자기장 사이의 공명이 표면의 플라즈몬에 의해 유발된다. 가장 에너지가 낮은 영역의 금속의 플라즈몬은 라만에서 주로 사용하는 복사선의 파장과 공명상태에 있고 금속 표면에 국한해서 발생되는 현상이기 때문에 국지적 표면 플라즈몬이라 한다. 이러한 국지적 표면 플라즈몬의 구체적인 형태는 시스템 내부의 반응부분의 대향전극 금속의 표면을 따라 움직이는 전자선에 의한 전자기파로 설명할 수 있다.
에너지를 공급하는 트랜스는 네가티브 전위를 갖는 고주파 고압이므로 음극 전자가 방출되는 전계장이기 때문에 시스템 내부의 반응구간에서 광범위한 네가티브의 전자선이 방출되는 전자기파의 발생구간이 된다.
이 상태는 매우 높은 정전기 전력 현상과 전자기파로 이온전자로 충만하게 구성된 혼성구간 상태에 속하며, 이 구간을 반응부라 하고 있고, 이 반응부내에는 새로운 화학적 변화가 일어난다.
전자쌍은 서로 같은 족의 파장에서 단단히 자리잡고 있지만, 가열 및 고전압 고주파 등에 의해 쉽게 분열된다. 전자쌍은 다른 분자내의 독립된 전자의 공격을받아 분열되고, 그와 새로운 결합을 하게 된다. 즉, 전극의 반응 차원에서 보면, 양극인 세이프티 터미널(safety terminal)에 지지된 원형의 대향전극에서는 전자가 부족하여 분자를 떼어내려고 하고, 음극인 방전극(implanter pole)에서는 전자가 많아 분자로 전자를 옮겨 놓으려 한다.
아세톤 분자를 예로 들면, 아세톤 분자는 전자쌍들을 잘 묶어 두는 결합들을 가진다. 특히, 이와 같은 결합은 탄소-탄소 결합들이다. 그러나, 아세톤 분자가 전자가 몹시 필요로 하는 전극에 옮겨진다면 전자는 분자로부터 떨어져 나갈 것이다. 여기서 충분한 에너지가 주어진다면 탄소-탄소 결합을 이루는 전자쌍중 하나의 전자는 광대역의 전자력선이 교차되는 파장내에서 서로 좋아하는 파에 남아 있게 되고, 또 하나의 전자는 빠져나가게 될 것이다. 이때 단 한 개의 전자만을 가진 탄소-탄소 결합은 쉽게 끊어져서 메틸양이온이 될 것이다.
또한, 방전극의 뾰족한 부분으로 고전압이 방출하고자 할 때 형성되는 파장중에서 서로 싫어하는 파내에서 전자는 결합을 불안정하게 한다. 그래서 결합은 깨어지고, 전자쌍은 분리된다.
또한, 정전기적 현상에서 일정 거리에 대전되어 있는 전극에서는 고도의 자외선이 방출되고 있는데, 발생되는 자외선 빛은 특별하지 않은 방법으로 전자들을 움직이게 한다. 자외선 빛은 전자쌍의 분열에 효과적인 에너지를 주어서 전자쌍들에게 충격을 가한다. 그러면 전자는 갑자기 분자의 다른 부분에 있는 서로 싫어하는 파로 옮겨진다.
아세톤 분자에 잠시 자외선을 쬐어보면, 탄소-탄소 결합의 전자들중 하나는탄소-산소 결합의 서로 싫어하는 파로 옮겨질 수 있다. 그러므로 이제 단 한 개의 전자로만 결합되어 있는 탄소-탄소 결합은 깨어지기 쉽게 된다.
이상에서, 살펴본 바와 같이 상기 반응공간(270)내에서는 상온, 상압하에서 높은 전기적 에너지를 갖는 전자빔이 고밀도로 효율적으로 발생되어 함불소 화합물 가스의 단단한 결합구조를 파괴하여 후속되는 습식 스크러버(도 1의 60)로 처리할 수 있는 불화수소, 물 또는 이산화탄소로 분해되어진다.
다음으로, 함불소 화합물 가스를 처리하기 위한 고전압공급부(도 1의 50)에 대하여 살펴본다.
본 실시예에서는 함불소 화합물 가스를 처리하기 위한 고압전류 소자로서, HV 커패시터가 이용되며, 이는 압력 팽창 역할을 하며, 소규모의 유니트를 여러개 직렬, 병렬로 접속시킬 수 있을 뿐만 아니라, 고유 특성을 보완하여 범용의 대전류 발생장치로 많이 사용될 수 있다. 또한 HV 커패시터와 응용부품을 결합하면 트리거 시간을 변화시키고, 대단히 복잡한 전류 파형도 얻을 수 있다. 도 13a는 일반적인 고주파 전압 커패시터(HV 커패시터)를 사용한 대전류 발생장치의 회로도이며, 도 13b는 그 부하전류 파형도이다. 도 13a에서 Co는 콘덴서, R은 충전저항, SW는 기동 스위치, Ro는 합성저항, Lo는 인덕턴스, R1은 부하저항, L1은 인덕턴스이며, i는 부하에 흐르는 전류를 각기 나타낸다.
한편, HV 커패시터 Co에 에너지를 축적시키고, 본 발명에서 고안된 시스템을 부착하게 되면, 이 회로는 크로바회로(crowbar circuit)라 불리는 등가회로도로 변화되며, 이 구성은 함불소 화합물 처리 시스템의 에너지 공급장치가 된다. 여기서시스템 반응기의 전기적 임피던스가 저항이면 지수학적으로 감쇠하는 파형이 되고, 인덕턴스이면 진동하는 파형으로 된다.
도 14a는 일반적인 크로바회로의 기본 회로도이며, 도 14b는 부하전류 파형도이다. 도 14a에서와 같이 종래의 크로바회로는 가동갭과 크로바 스위치갭으로 구성되어 있으며, 부하전류 파형도에서 i는 크로바를 행한 때의 전류이며, io는 크로바를 행하지 않은 경우의 전류를 나타낸다.
한편, 파장을 길게 할 필요가 있을 때는 HV 커패시터의 용량이나 부하의 저항값을 크게 하면 되지만, 장치가 커지며 전류치가 적어지게 된다. 따라서 고안된 등가회로도와 같이 크로바회로가 많이 사용된다. 크로바회로에서는 우선 콘덴서 C의 에너지를 부하 인덕턴스에 방출한다. 도 15a는 본 발명의 함불소 화합물 분해장치를 적용한 등가회로도이며, 도 15b는 부하전류 파형도이다.
한편, 인덕턴스의 전류가 최대로 된 때, 즉 HV 커패시터의 에너지가 거의 방출된 때 시스템 내부에는 과도충전현상이 일어나며, 과도충전현상 직전의 시점에서 전류파형은 회로의 인덕턴스와 저항에 의해서 정해지는 시정수로 감쇠되는 파형으로 되며, 도 15b에 나타낸 바와 같은 파형을 얻을 수 있다.
대전류를 얻기 위해서는 전술한 바와 같이 여러 개의 HV 커패시터를 직,병렬로 접속하여야만 되며, 이 때 HV 커패시터의 분담전압이 균일하게 되도록 하여야 한다.
도 17은 본 발명의 함불소 화합물 분해장치를 복수개 설치한 고주파 전압 공급장치의 등가회로도이며, 도 18은 본 발명의 함불소 화합물 분해장치를 복수개 병렬로 설치한 개략적인 사시도이며, 도 19는 본 발명의 함불소 화합물 분해장치를 복수개 직렬 및 병렬로 설치한 개략적인 사시도이다. 도 17에서 "N"은 본 발명에 따른 함불소 화합물 분해장치의 설치수를 나타낸다.
본 발명에 따른 함불소 화합물 처리 시스템은 도 17 내지 도 18에서 보여지는 바와 같이, 고효율, 대용량으로 함불소 화합물 가스를 처리하기 위한 것으로서,본 발명의 처리 시스템 내부에 안정되고 필요한 양의 에너지를 충전해야 하는 데 금속과 평형거리를 유지하는 대향전극 등으로 구성된 경우에는 초기 충전시간이 길어질 수 있으며, 사용중 일정량이 방출될 경우 이를 시스템 내부에 급속 충전하여 지속성을 가져야 하는 중요한 문제가 있다. 이를 해결하기 위해서는 에너지 공급파형과 전류 공급이 주요한 부분인 데, 본 발명에서의 시스템은 대용량 처리를 위하여 직,병렬을 혼용한 장치이므로 이를 아주 짧은 시간에 최고점까지 충전하는 것은 매우 어려운 사항이다.
이 사항을 해결하기 위한 방법은 발생장치에서 급상승시간을 가지는 직각 파형의 고전압대 전류 펄스가 필요하다. 직각파의 발생에는 에너지 공급장치와 시스템의 전극(pole)에서 대향전극간에 방전 파형이 사용되며, 이와 같은 방식을 라인 펄서(Line Pulser)라고 부른다. 집중정수인 L을 직렬로 정전용량 C를 병렬로 여러개 접속한 회로를 직각파 전류의 발생에 사용하는 데, 본 고안의 장치 내부에서 작동하는 전기적 특성을 볼 때 이 동작원리는 라인펄서와 동일하다.
도 16a는 본 발명의 시스템에 급속충전을 하기 위한 직각파형 원리를 설명하기 위한 입체 등가도이며, 도 16b는 그 등가회로도이며, 도 16c는 파형도이다.
집중정수 L과 정전용량 C가 일정하며, 손실이 없는 선로이라면 파형의 감쇠나 왜곡이 없는 펄스를 발생시킨다. 전압 V로 충전시킨 후 스위치 S를 닫으면 상기 등가회로도 16b에서 알 수 있는 바와 같이 부하저항 R에 발생되는 전압 e는,
e = RV / (Z + R)
이다. R=Z(정합)로 하면 도 16c에서와 같이 전압 V/2, 폭 2T인 펄스가 발생한다. 여기서 T는 선로의 전파시간이며, 진행파의 속도를 v라고 하면 T = L/v 이다. 이러한 방식을 통해 본 발명에 따른 함불소 화합물 처리 시스템 내부를 짧은 시간내에 최고점까지 충전하여 필요한 에너지를 공급할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예들에 대하여 상세히 설명하였지만, 본 발명의 기술범위는 상기 실시예들의 형태에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 여러가지로 변경을 가하는 것이 가능하다.
반도체 제조공정에서 발생하는 함불소 화합물 가스(PFC 가스)를 상온, 상압하에서 종합처리하는 본 발명에 따른 처리 시스템에 대하여 그 저감효율의 성능평가를 한 결과를 표1에 나타내었다.
분 석 항 목 시스템 유입전 농도 시스템 통과후 농도 저 감 율 (%)
CF4 60 3 95
C3F8 65 6 91
NF3 50 5 90
본 성능평가에서 사용한 처리 시스템은 단일 유니트로 구성하여 처리 풍량은10 m3/min으로 하였으며, 유니트를 병렬 연결하여 시도된 총 처리량 50 m3/min을 1대로 구성하여 토탈에너지 공급장치의 1차 소비전력은 3Φ, 220V, 60A 이하로 하였다. 처리 효율의 분석은 본 발명의 처리 시스템의 전,후단에 적외선 분광기(FTIR)를 설치하여 온라인 분석을 실시하였으며, 10M 셀을 사용하였다. 적외선 분광기는 불소(F2), 염소(Cl2)와 같이 단일 이중 결합체의 분석은 불가능하지만, 세계적으로 함불소 화합물 배기가스의 분석에 널리 사용되고 있다.
표1에 나타난 바와 같이, 화학기상증착공정의 챔버 세정용으로 가장 많이 사용하고 있는 팔불화프로판(C3F8)과 삼불화질소(NF3), 팔불화프로판으로 세정할 때 부가생성물로 발생하는 사불화탄소(CF4) 가스 모두가 90% 이상의 처리 효율을 가지는 것으로 확인하였다.
한편, 본 발명에서는 도 18 및 도 19에서 나타낸 바와 같이, 보다 높은 처리 효율을 확보하기 위해서는 유니트를 직렬로 더 연결할 수 있으며, 처리 용량을 더 증대시키기 위해서는 유니트를 병렬로 더 연결할 수 있으며, 처리 효율 및 처리 용량에 맞춰 가변적으로 유니트를 변경 설치하도록 설계할 수 있다.
한편, 본 발명에 의하면 반도체 제조라인의 배기 덕트에 바로 연결하여 사용할 수 있으며, 반도체 생산라인의 건물 외부에 설치함으로써 면적이 부족한 기존 생산라인에서도 용이하게 설치가 가능하기 때문에 종래의 POU(Point Of Use) 스크러버로 처리하는 것과 비교하여 투자 비용이 매우 절감될 수 있다.

Claims (22)

  1. 함불소 화합물 가스가 내통할 수 있도록 내부공간을 가지며, 접지되어 있는 외부전극부;
    상기 외부전극부내의 내부공간에 삽입되어 있으며, 상기 외부전극부와의 사이에 반응공간을 형성하는 내부전극부; 및
    상기 내부전극부로부터 전자빔을 발생시켜, 상기 반응공간내에서 상기 함불소 화합물 가스를 분해시킬 수 있도록 상기 내부전극부에 고주파 고전압을 인가할 수 있는 고전압공급부를 구비하는 함불소 화합물 분해장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 외부전극부는 원통형으로 형성된 것을 특징으로 하는 함불소 화합물 분해장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 내부전극부는,
    가장자리를 따라 일정한 간격으로 복수개의 돌출된 방전극들이 형성된 복수개의 원형판들과, 상기 각 원형판 사이의 간격을 일정하게 유지하도록 상기 각 원형판 사이에 삽입되는 복수개의 가이드링이 서로 조립되어 형성된 것을 특징으로 하는 함불소 화합물 분해장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 각 원형판의 가장자리를 따라 형성된 방전극의 수는 30 내지 110개의 범위내인 것을 특징으로 하는 함불소 화합물 분해장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 각 원형판의 가장자리를 따라 형성된 방전극의 수는 75개 인 것을 특징으로 하는 함불소 화합물 분해장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 각 원형판은 인접하는 원형판과 그 방전극이 1.2°씩 트위스트되면서 조립된 것을 특징으로 하는 함불소 화합물 분해장치.
  7. 제 3 항에 있어서, 상기 각 가이드링의 두께는 상기 각 원형판의 두께보다 2.5 내지 3.5배 두꺼운 것을 특징으로 하는 함불소 화합물 분해장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 외부전극부 및 내부전극부는 서스(SUS) 금속 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 함불소 화합물 분해장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 고전압공급부는,
    상기 내부전극부와 상기 외부전극부와의 거리가 균일하게 유지되도록 지지하는 동시에 상기 내부전극부와 전기적으로 연결된 지지부; 및
    상기 지지부에 고전압을 인가시킬 수 있도록 고전압을 발생시키는 고전압 발생부를 구비하는 것을 특징으로 하는 함불소 화합물 분해장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 지지부는 상기 내부전극부를 양쪽에서 지지하는 것을 특징으로 하는 함불소 화합물 분해장치.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 고전압 발생부는 고전압 커패시터의 특성을 이용한 크로바회로를 이용하는 것을 특징으로 하는 함불소 화합물 분해장치.
  12. 제 9 항에 있어서, 상기 고전압 발생부는 급속충전을 위해 직각파형의 고전압대 전류펄스인 라인펄서 방식을 사용하는 것을 특징으로 하는 함불소 화합물 분해장치.
  13. 반응챔버로부터 함불소 화합물 가스를 펌핑하는 펌핑수단;
    상기 펌핑수단으로부터 공급되는 함불소 화합물 가스에 직접 전기적 에너지를 가하여 습식처리가 가능한 화합물로 분해하는 함불소 화합물 분해장치; 및
    상기 함불소 화합물 분해장치에서 분해된 상기 습식처리가 가능한 화합물을 처리하는 스크러버를 구비하는 함불소 화합물 처리 시스템.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 반응챔버는 함불소 화합물 가스를 사용할 수 있는 건식식각챔버 또는 화학기상증착챔버인 것을 특징으로 하는 함불소 화합물 처리 시스템.
  15. 제 13항에 있어서, 함불소 화합물 분해장치는 직렬 또는 병렬로 복수개의 세트로 구성된 것을 특징으로 하는 함불소 화합물 처리 시스템.
  16. 제 13항에 있어서, 상기 함불소 화합물 분해장치는,
    상기 펌핑수단으로부터 공급되는 함불소 화합물 가스가 내통할 수 있도록 내부공간을 가지며, 접지되어 있는 외부전극부;
    상기 외부전극부내의 내부공간에 삽입되어 있으며, 상기 외부전극부와의 사이에 반응공간을 형성하는 내부전극부; 및
    상기 내부전극부로부터 전자빔을 발생시켜, 상기 반응공간내에서 상기 함불소 화합물 가스를 분해시킬 수 있도록 상기 내부전극부에 고주파 고전압을 인가할 수 있는 고전압공급부를 구비하는 것을 특징으로 하는 함불소 화합물 처리 시스템.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 외부전극부는 원통형으로 형성되며,
    상기 내부전극부는, 가장자리를 따라 일정한 간격으로 복수개의 돌출된 방전극들이 형성된 복수개의 원형판들과, 상기 각 원형판 사이의 간격을 일정하게 유지하도록 상기 각 원형판 사이에 삽입되는 복수개의 가이드링이 서로 조립되어 형성된 것을 특징으로 하는 함불소 화합물 처리 시스템.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 각 원형판의 가장자리를 따라 형성된 방전극의 수는 75개 이며, 상기 각 원형판은 인접하는 원형판과 그 방전극이 1.2°씩 트위스트되면서 조립된 것을 특징으로 하는 함불소 화합물 처리 시스템.
  19. 제 17 항에 있어서, 상기 각 가이드링의 두께는 상기 각 원형판의 두께보다 2.5 내지 3.5배 두꺼운 것을 특징으로 하는 함불소 화합물 처리 시스템.
  20. 제 16 항에 있어서, 상기 고전압공급부는,
    상기 내부전극부와 상기 외부전극부와의 거리가 균일하게 유지되도록 상기 내부전극부를 양쪽에서 지지하는 동시에 상기 내부전극부와 전기적으로 연결된 지지부; 및
    상기 지지부에 고전압을 인가시킬 수 있도록 고전압을 발생시키는 고전압 발생부를 구비하는 것을 특징으로 하는 함불소 화합물 처리 시스템.
  21. 제 16 항에 있어서, 상기 고전압 발생부는 고전압 커패시터의 특성을 이용한 크로바회로를 이용하는 것을 특징으로 하는 함불소 화합물 처리 시스템.
  22. 제 16 항에 있어서, 상기 고전압 발생부는 급속충전을 위해 직각파형의 고전압대 전류펄스인 라인펄서 방식을 사용하는 것을 특징으로 하는 함불소 화합물 처리 시스템.
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