KR20100009829A - 반도체 공정의 집진 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 공정에서 발생되는 미세한 입자를 제거할 수 있는 반도체 공정의 집진 장치에 관한 것이다.
본 발명의 반도체 공정의 집진 장치는 반도체 공정의 폐가스가 유입되는 폐가스 유입구와, 상기 폐가스 유입구로부터 유입되는 미세 입자를 포함하는 폐가스에 물을 분사하는 제1분사부와, 튜브 형상으로 형성되는 집진판과, 상기 집진판의 내부에 상기 집진판의 내면과 방전 거리로 이격되어 삽입되는 방전극을 포함하며, 상기 제1분사부로부터 유입되는 폐가스에 포함되어 있는 미세 입자를 정전기력에 의하여 집진하는 방전 집진부와, 상기 방전 집진부에 물을 분사하는 제2분사부 및 상기 제2분사부를 통과한 폐가스가 유출되는 폐가스 유출구를 포함하여 형성된다.
본 발명의 반도체 공정의 집진 장치에 따르면 반도체 공정에서 발생되는 미세 입자를 코로나 방전에 의하여 효율적으로 집진할 수 있는 효과가 있다.
반도체 공정, 집진 장치, 코로나 방전

Description

반도체 공정의 집진 장치{Dust Precipitator of Semiconductor Process}
본 발명은 반도체 공정에서 발생되는 미세한 입자를 제거할 수 있는 반도체 공정의 집진 장치에 관한 것이다.
반도체 공정이나 LCD 공정 등에서 배출되는 배기 가스는 유독성, 폭발성 및 부식성이 강하기 때문에 인체에 유해할 뿐만 아니라 그대로 대기중으로 방출될 경우에는 환경 오염을 유발하는 원인이 되기도 한다. 따라서, 이러한 배기 가스는 유해성분의 함량을 허용 농도 이하로 낮추는 정화처리과정이 반드시 필요하다. 예를 들면, 반도체 공정에서는 실란(SiH4), 아르신(AsH3), 포스핀(PH3), TEOS 등의 유해가스가 사용되는 데, 이와 같은 가스는 발화성 및 독성이 있으므로, 사용이 끝난 폐가스는 배기 시스템을 통하여 대기로 배출되기 전에 반드시 폐가스 정화장치 (Gas Scrubber)를 이용해 정화과정을 거쳐야 한다.
또한, 반도체 공정에서 배출되는 배기 가스내에 미세한 입자들이 포함되어 있으며, 이러한 미세 입자들이 대기로 배출되지 않도록 제거하여야 한다. 미세 입자를 제거하는 종래의 방법으로는 분무(Water Spray)방식 또는 백필터(Back Filter)방식이 사용되고 있다. 하지만, 반도체의 고직접화와 액정표시장치(TFT LCD) 패널의 대용량화로 인하여 배기 가스 및 미세 입자의 배출량이 현격히 증가하고 있으며, 기존의 방식으로는 미세 입자의 제거가 불충분한 실정이다. 또한, 종래의 방법에 의하면, 미세 입자들이 필터에 적재되는 정도가 증가하여 조기에 필터의 엘리먼트를 폐색시켜 가스의 흐름을 방해하게 되며, 사용자 측의 유지 보수 및 비용 증가의 문제가 발생한다.
최근에는 전계(Electrical field)에 의해 미세 입자를 포집하는 습식 전기 집진방식(Wet Electrostatic Precipitator: WESP)이 많이 검토되고 있다. 이와 같은 정전기력에 의하여 분진 들을 포집하는 방식은, 직경이 ㎛단위인 작은 미세 입자를 처리하는데 효과적인 것으로 알려져 있다.
그러나, 정전기력을 이용한 집진 장치는 정전기에 의하여 포집되는 미세 입자가 전극에 고착되면서 집진 효율이 저하되는 문제가 있다. 즉, 미세입자는 어느 하나의 전극에 정전력에 의하여 포집되고, 포집되는 양이 증가되면 전극에서 제거되어야 한다. 미세 입자가 제거되지 않으면, 폐가스의 흐름을 저해하게 되며, 전극의 정전력 발생에 영향을 주게 된다. 그러나, 미세 입자는 정전력에 의하여 포집된 상태이므로 이의 제거가 용이하지 않게 된다.
본 발명은 반도체 공정에서 발생되는 미세 입자를 정전기력에 의하여 집진하여 제거하며, 집진된 미세 입자를 효율적으로 제거할 수 있는 반도체 공정의 집진 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 반도체 공정의 집진 장치는 반도체 공정의 폐가스가 유입되는 폐가스 유입구와, 상기 폐가스 유입구로부터 유입되는 미세 입자를 포함하는 폐가스에 물을 분사하는 제1분사부와, 튜브 형상으로 형성되는 집진판과, 상기 집진판의 내부에 상기 집진판의 내면과 방전 거리로 이격되어 삽입되는 방전극을 포함하며, 상기 제1분사부로부터 유입되는 폐가스에 포함되어 있는 미세 입자를 정전기력에 의하여 집진하는 방전 집진부와, 상기 방전 집진부에 물을 분사하는 제2분사부 및 상기 제2분사부를 통과한 폐가스가 유출되는 폐가스 유출구를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1분사부는 상기 폐가스 유입구의 상부에 연결되어 상기 폐가스가 유입되며 원통형상 또는 사각형상의 튜브 형상으로 형성되는 제1하우징과 상기 제1하우징 내부에 설치되어 상기 제1하우징의 내부로 물을 분사하는 제1분사 노즐을 포함하여 형성될 수 있다. 이때, 상기 제1분사 노즐은 상기 폐가스 유입구 방향으로 물을 분사하도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 제1분사 노즐은 상기 폐가스의 유입 방향과 수직 방향인 상기 제1하우징의 수평 방향으로 물을 분사하도록 형성될 수 있다. 또한, 제1상기 분사노즐은 물을 무화 상태 또는 안개 상태로 분사하도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 방전극은 표면에 단부가 날카로운 돌기부가 이격되어 형성될 수 있다. 또한, 상기 방전 거리는 집진판과 방전극에 공급되는 파워에 비례하여 형성 될 수 있다. 또한, 상기 방전극의 길이는 200 ∼ 2000mm로 형성될 수 있다.
또한, 상기 폐가스는 집진판과 방전극 사이에서 유속이 0.1 ∼ 2m/sec이며, 상기 방전 거리에 반비례하도록 공급될 수 있다.
또한, 상기 집진판은 FRP과 카본이 혼합된 CFRP로 이루어지며, 방전극은 hastelloy 또는 스테인레스 스틸로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제2분사부는 상기 방전 집진부의 상부에 연결되어 상기 폐가스가 유입되며 원통형상 또는 사각형상의 튜브 형상으로 형성되는 제2하우징과 상기 제2하우징 내부에 설치되어 상기 방전 집진부의 상부로 물을 분사하는 제2분사 노즐을 포함하여 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 반도체 공정의 집진 장치는 상기 방전극과 전기적으로 연결되는 단자 플레이트와 기체 공급구를 구비하며, 상기 단자 플레이트를 수용하는 단자 하우징을 포함하는 전기 공급부를 더 포함하며, 상기 단자 하우징의 내부에는 상기 기체 공급구를 통하여 기체가 공급되도록 형성될 수 있다. 이때, 상기 단자 하우징은 상기 방전극의 상부에서 제2하우징의 양측에 설치되며, 상기 제2하우징과 하부에서 공간적으로 연결되도록 형성될 수 있다.
본 발명의 반도체 공정의 집진 장치에 따르면 반도체 공정에서 발생되는 미세 입자를 코로나 방전에 의하여 효율적으로 집진할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 집진 장치로 유입되는 미세 입자의 표면을 물로 코팅하여 집진하게 되므로, 미세 입자와 전극 표면의 결합력이 약하게 되며, 미세 입 자가 전극 표면에서 용이하게 제거될 수 있는 효과가 있다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 반도체 공정의 집진 장치에 대하여 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 공정의 집진 장치에 대한 정면 단면도를 나타낸다. 도 2는 도 1의 반도체 공정의 집진 장치에 대한 측면 단면도를 나타낸다. 도 3은 도 1의 반도체 공정의 집진 장치에서 방전 집진부의 부분 단면도를 나타낸다. 도 4는 도 1의 반도체 공정의 집진 장치에서 방전 집진부에 대한 평면도를 나타낸다.
본 발명의 실시예에 따른 반도체 공정의 집진 장치(10)는, 도 1 내지 도 4를 참조하면, 폐가스 유입구(100)와, 제1분사부(200)와, 방전 집진부(300)와, 제2분사부(400) 및 폐가스 유출구(500)를 포함하여 형성된다. 또한, 상기 반도체 공정의 집진 장치는 전기 공급부(600)를 더 포함하여 형성될 수 있다.
상기 반도체 공정의 집진 장치는 바람직하게는 폐가스 유입구(100)와 제1분사부(200)와 방전 집진부(300)와 폐가스 유출구(500)가 하부에서 상부 방향으로 설치된다. 따라서, 상기 반도체 공정의 집진 장치는 하부에 위치하는 폐가스 유입구(100)로부터 유입되는 폐가스가 상부에 위치하는 폐가스 유출구(500)로 흐르게 하면서 폐가스에 포함되어 있는 미세 입자를 집진하여 제거하게 된다.
상기 반도체 공정의 집진 장치는 방전 집진부(300)에서 코로나 방전에 의하 여 폐가스 내에 혼합되어 있는 미세 입자를 포집하게 된다.
또한, 상기 반도체 공정의 집진 장치는 방전 집진부(300)에 포집되는 미세 입자를 제2분사부(400)에서 분사되는 물에 의하여 방전 집진부(300)로부터 분리하게 된다.
또한, 상기 반도체 공정의 집진 장치는 폐가스 유입구(100)로 유입되는 폐가스에 제1분사부(200)에서 무화 상태 또는 안개 상태로 물을 분사하여 폐가스 내에 혼합된 미세 입자의 표면에 물이 코팅되도록 한다. 따라서, 상기 미세 입자는 방전 집진부(300)에 집진된 상태에서 결합력이 약해지므로, 자중에 의하여 또는 제2분사부(400)로부터 분사되는 물에 의하여 방전 집진부(300)로부터 보다 용이하게 분리될 수 있다.
한편, 상기 반도체 공정의 집진 장치는 하부에 형성되는 물탱크(도면에 도시하지 않음)을 더 포함하며, 폐가스 유입구(100)를 통하여 배출되는 집진된 미세 입자를 수용하게 된다.
상기 폐가스 유입구(100)는 반도체 공정의 집진 장치의 하부에 설치되며 반도체 공정 라인(도면에 도시하지 않음)에 연결된다. 따라서, 상기 폐가스 유입구(100)는 반도체 공정 라인에서 배출되는 폐가스가 반도체 공정의 집진 장치의 내부로 유입되도록 한다.
상기 제1분사부(200)는 제1하우징(210)과 제1분사 노즐(220)과 제1분사 배 관(230)을 포함하여 형성된다. 상기 제1분사부(200)는 폐가스 유입구(100)로부터 유입되는 미세 입자를 포함하는 폐가스에 물을 분사하여 미세 입자의 표면에 물을 코팅하게 된다. 또한, 제1분사부(200)는 분사되는 물의 양과 물의 분사 형태를 조정하여 폐가스 유입구(100)로부터 유입되는 미세 입자에 보다 많은 양의 물이 코팅되도록 하여 미세 입자가 자중에 의하여 하부로 떨어지도록 할 수 있다.
상기 제1하우징(210)은 튜브 형상으로 형성되며, 폐가스 유입구(100)의 상부에 폐가스 유입구(100)와 연결되어 설치되어 폐가스 유입구(100)로부터 공급되는 폐가스가 상부로 흐르도록 한다. 상기 제1하우징(210)은 수평 단면이 사각 형상 또는 원 형상으로 형성될 수 있다.
상기 제1분사 노즐(220)은 제1하우징(210)의 내부에서 폐가스 유입구(100)의 상부에 설치되며, 폐가스 유입구(100)의 상부에서 폐가스 유입구(100)를 포함하는 영역에 물을 분사하게 된다. 즉, 상기 제1분사 노즐(220)은 제1하우징(210)의 내부에서 폐가스 유입구(100) 방향으로 물을 분사하게 된다. 상기 제1분사 노즐(220)은 바람직하게는 물을 무화 또는 안개 상태로 분사하게 된다. 따라서, 상기 제1분사 노즐(220)은 폐가스 유입구(100)로부터 유입되는 미세 입자의 표면에 보다 효율적으로 물을 코팅할 수 있게 된다. 상기 제1분사 노즐(220)은 일반적으로 사용되는 분사 노즐을 사용하며, 다양한 형태의 노즐이 사용될 수 있다.
한편, 도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 공정의 집진 장치(20)의 제1분사부(200a)에 포함되는 제1분사 노즐(220a)은 폐가스의 유입 방향과 수직 방향인 제1하우징(210)의 수평 방향으로 물을 분사하도록 형성될 수 있다. 따라서, 상기 제1분사 노즐(220a)은 제1하우징(210)의 내부에서 폐가스의 유입방향과 수직인 방향으로 물을 분사하므로 보다 효율적으로 미세 입자에 물을 코팅할 수 있게 된다. 도 5에서 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 공정의 집진장치(20)는 도 1 내지 도 4의 실시예와 동일한 구성요소에 대하여 동일한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
상기 제1분사 배관(230)은 제1하우징(210)의 외부에서 내부로 관통되어 형성되며 제1분사 노즐(220)에 물을 공급하게 된다.
상기 방전 집진부(300)는 방전 하우징(310)과 집진판(320)과 방전극(330)을 포함하여 형성된다. 상기 방전 집진부(300)는 방전 하우징(310)의 내부에 적어도 한 쌍의 집진판(320) 및 방전극(330)을 포함하여 형성된다. 상기 방전 집진부(300)는 처리되어야 하는 폐가스의 양에 따라 복 수의 집진판(320) 및 방전극(330)을 포함하여 형성될 수 있다.
상기 방전 하우징(310)은 원통형 또는 사각형의 튜브 형상으로 형성되며, 제1하우징(210)의 상부에서 제1하우징(210)의 내부 공간과 연결되도록 설치된다. 따라서, 상기 방전 하우징(310)은 폐가스가 제1하우징(210)을 통하여 내부로 공급될 수 있도록 한다.
상기 방전 하우징(310)은 바람직하게는 전기 절연성의 플라스틱과 같은 재질 로 형성된다. 또한, 상기 방전 하우징(310)은 내부식성이 있는 스테인레스 스틸과 같은 재질로 형성될 수 있으며, 이 때는 바람직하게는 표면에 전기 절연성의 코팅층이 형성된다.
상기 집진판(320)은 원통형 또는 사각형상의 튜브 형상으로 형성되며, 방전 하우징(310)의 내부에 수직 방향으로 설치된다. 상기 집진판(320)은 바람직하게는 수평 단면이 원형상 또는 사각형상의 링인 튜브로 형성된다. 또한, 상기 집진판(320)은 내부 공간이 제1하우징(210)과 공간적으로 연결되며, 제1하우징(210)을 통하여 내부로 폐가스가 유입된다.
상기 집진판(320)은 내부에 방전극(330)이 삽입된 상태에서 내부에 흐르는 폐가스의 유속이 0.1 ∼ 2m/sec의 속도가 되도록 소정의 직경으로 형성된다. 상기 폐가스의 유속이 너무 낮으면 집진 장치의 처리 용량이 감소된다. 또한, 상기 폐가스의 유속이 너무 높으면 폐가스에 포함되어 있는 미세 입자의 제거 효율이 감소된다.
상기 집진판(320)은 전기 도전성 재질로 이루어지며, 집진 장치의 전기 공급 장치(도면에 도시하지 않음)의 음극과 전기적으로 연결되어 음극으로 형성된다. 상기 집진판(320)은 집진 장치의 접지와 연결될 수 있다.
상기 집진판(320)은 바람직하게는 FRP과 카본이 혼합된 CFRP로 이루어지며, 폐가스의 부식에 대한 내구성이 증가된다.
상기 방전극(330)은 방전봉(332)과 돌기(334)를 포함하여 형성된다. 상기 방전극(330)은 집진판(320)의 내부에 집진판(320)의 내면과 이격되도록 설치된다. 상기 방전극(330)은 집진 장치의 도전성 재질로 이루어지며, 전기 공급 장치의 양극과 전기적으로 연결되어 양극으로 형성된다.
상기 방전극(330)의 높이(H)는 바람직하게는 50 ∼ 2000mm로 형성된다. 상기 방전극(330)의 높이는 방전봉(332)의 표면에 돌기(334)가 형성되어 방전이 일어나는 부분의 거리를 의미한다. 상기 방전극(330)은 높이가 너무 작게 되면 집진 공간의 감소로 집진 효율이 감소되며, 방전극(330)의 높이가 너무 길게 되면 돌기(334)의 수가 증가되면서 공급되는 공급 전력이 너무 많이 증가되어야 하는 문제가 있다.
또한, 상기 방전극(330)의 높이는 집진판(320)의 높이(H')보다 작게 되도록 형성된다. 상기 방전극(330)의 높이가 집진판(320)의 높이보다 크게 되면 방전극(330)에는 방전이 일어나지 않는 불필요한 영역으로 공급 전력이 공급되는 문제가 있다.
상기 방전봉(332)은 도전성 재질의 봉 또는 튜브 형상으로 형성되며 집진판(320)의 내부에 설치된다. 상기 방전봉(332)은 바람직하게는 내부식성이 우수한 hastelloy(Ni-based 금속으로 크롬(Cr)과 몰리브데늄(Mo)을 포함하는 내부식성 금속임) 또는 스테인레스 스틸로 형성된다. 상기 방전봉(332)은 폐가스가 직접 접촉되면서 방전이 진행되므로 부식성에 강한 재질이 필요하게 된다.
상기 돌기(334)는 도전성 재질로 형성되며, 방전봉(332)의 표면에서 집진 판(320) 방향으로 돌출되어 형성된다. 상기 돌기(334)는 별 형상, 삼각 형상 또는 사각 형상과 같이 모서리 단부가 날카로운 형상으로 형성된다. 또한, 상기 돌기(334)는 돌기(334)의 단부가 집진판(320)과 방전 거리(L)로 이격되도록 형성된다. 상기 방전 거리(L)는 돌기(334)의 단부와 집진판(320) 내면 사이의 거리를 의미하며, 집진판(320)과 방전극(330) 사이에 공급되는 공급에 영향을 주게된다.
상기 공급 전력은 방전 거리에 비례하게 된다. 즉, 상기 공급 전력은 방전 거리가 증가하면 함께 증가하게 된다. 상기 공급 전력은 바람직하게는 방전 거리의 단위가 mm이며, 공급 전력의 단위가 kV로 표시될 때 대략 방전 거리의 반에 대응되는 전력으로 공급된다. 즉, 상기 방전 거리가 20 ∼ 28mm일 때, 공급 전력은 10 ∼ 14 kV로 공급되며, 방전 거리가 45 ∼ 55mm일 때는 거리에 약 1/2만큼의 전력인 25kV로 공급된다. 상기 공급 전력이 방전 거리에 비하여 너무 낮으면 방전 효율이 감소된다. 또한, 상기 공급 전력이 너무 높으면 코로나 방전이 진행되지 않고 아크 방전이 진행되어 불꽃이 발생되는 문제가 있다.
한편, 상기 방전 거리는 집진판(320)과 방전극(330) 사이를 흐르는 폐가스의 유속에 반비례하게 된다. 따라서, 상기 방전 거리가 크게 되면 폐가스의 유속은 감소하고 전력은 증가하게 되며, 방전 거리가 작게 되면 폐가스의 유속은 증가하게 된다. 따라서, 상기 방전 거리는 폐가스의 유속이 0.1 ∼ 2m/sec의 범위 내에 있도록 결정된다.
상기 돌기(334)는 단부가 날카롭게 형성되어 핀의 형상을 이루게 되므로 공급 전력을 감소시킬 수 있다. 즉, 상기 집진판(320)과 방전극(330)은 면 대 핀의 비 평등 전계 방식에 의하여 방전이 진행되므로 낮은 공급 전력으로 보다 효율적인 방전이 진행되어 미세 입자를 집진하게 된다. 또한, 상기 방전극(330)은 돌기(334)에서 방전이 진행되므로 돌기(334)가 없는 방전극(330)에서 방전이 진행되는 경우(면 대 면의 전계 방식)보다 공급 전력을 작게 할 수 있다.
상기 제2분사부(400)는 제2하우징(410)과 제2분사 노즐(420)과 제2분사 배관(430)을 포함하여 형성된다. 상기 제2분사부(400)는 방전 집진부(300)의 상부에 설치되어 방전 집진부(300)로 물을 분사하게 된다. 따라서, 상기 제2분사부(400)는 방전에 의하여 방전 집진부(300)의 집진판(320) 내면에 집진된 미세 입자를 분리하여 하부로 떨어뜨리게 된다. 상기 제2분사부(400)는 제1분사부(200)보다 큰 입자의 물을 분사하여 신속하게 집진판(320)의 내면에 집진되어 있는 미세 입자를 분리하게 된다.
상기 제2하우징(410)은 튜브 형상으로 형성되며, 방전 집진부(300)의 상부에 설치되어 방전 하우징(310)과 공간적으로 연결된다. 상기 제2하우징(410)은 방전 하우징(310)의 내부에서 공급되는 폐가스가 상부로 흐르도록 한다. 상기 제2하우징(410)은 수평 단면이 사각 형상 또는 원 형상으로 형성될 수 있다. 상기 제2하우징(410)은 바람직하게는 방전 하우징(310)의 수평 단면에 대응되는 형상으로 형성된다.
상기 제2분사 노즐(420)은 제2하우징(410)의 내부에서 방전 집진부(300)의 상부에 설치되며, 집진판(320)의 내면과 집전극의 표면으로 물이 흐르도록 물을 분 사하게 된다. 상기 제2분사 노즐(420)은 바람직하게는 물이 큰 입자를 이루도록 분사하게 된다. 따라서, 상기 21분사 노즐은 집진판(320)의 내면에 집진되어 있는 미세 입자를 보다 효율적으로 제거하게 된다. 한편, 상기 제2분사 노즐(420)은 일반적으로 사용되는 분사 노즐을 사용하며, 다양한 형태의 노즐이 사용될 수 있다.
상기 제2분사 배관(430)은 제2하우징(410)의 외부에서 내부로 관통되어 형성되며 제2분사 노즐(420)에 물을 공급하게 된다.
상기 폐가스 유출구(500)는 제2하우징(410)의 상부에 형성되며 미세 입자가 제거된 폐가스를 반도체 공정의 폐가스 배기 라인(도면에 도시하지 않음)으로 유출하게 된다.
상기 전기 공급부(600)는 단자 플레이트(610)와 단자 하우징(620)을 포함하여 형성된다. 또한, 상기 전기 공급부(600)는 절연 블럭(630)과 지지 플레이트(640)를 더 포함하여 형성될 수 있다.
상기 전기 공급부(600)는 집진 장치의 전기 공급 장치와 전기적으로 연결되며 방전극(330)의 양극과 전기적으로 연결된다. 상기 전기 공급부(600)는 방전극(330)에 전기를 공급하게 된다.
상기 단자 플레이트(610)는 좁은 폭의 판상으로 형성되며, 방전극(330)과 전기적으로 연결되도록 형성된다. 또한, 상기 단자 플레이트(610)는 방전극(330)으로부터 제2하우징(410)또는 방전 하우징(310)의 외부로 연장되어 형성된다. 따라서, 상기 단자 플레이트(610)는 전기 공급 장치로부터 연장되는 단자(도면에 도시하지 않음)와 물이 공급되지 않는 영역에서 전기적으로 연결된다. 또한, 상기 단자 플레이트(610)는 바람직하게는 습기에 대한 전기적 절연을 위하여 제2분사 노즐(420)보다 높은 위치에서 전기 공급 장치의 단자와 전기적으로 연결된다.
상기 단자 플레이트(610)는 외부로 노출되는 표면에 절연층(도면에 도시하지 않음)이 형성된다. 따라서, 상기 단지 플레이트는 단자 플레이트(610) 또는 다른 구성들과 전기적으로 절연된다.
상기 단자 하우징(620)은 제2하우징(410)의 양측에 형성되며, 제2하우징(410)의 상부에서 공간적으로 분리되며, 제2하우징(410)의 하부에서 공간적으로 연결되도록 형성된다. 또한, 상기 단자 플레이트(610)는 상부에 기체 공급구(625)를 구비하여 형성된다. 상기 단자 플레이트(610)는 단자 플레이트(610)가 전기 공급 장치로부터 연장되는 단자와 전기적으로 연결되는 공간을 제공하게 된다. 상기 단자 플레이트(610)는 단자 플레이트(610)와 전기 공급 장치의 단자가 연결되는 부분에 물이 공급되지 않도록 차단함으로써 전기적인 쇼트를 방지하게 된다.
상기 기체 공급구(625)는 단자 플레이트(610)의 상부에 형성되며 외부로부터 기체가 공급되도록 형성된다. 상기 기체는 질소 또는 알곤가스와 같은 불활성 가스 또는 공기가 사용될 수 있다. 상기 기체 공급구(625)는 단자 플레이트(610)에 기체를 공급함으로써 단자 플레이트(610)에 물이 존재하지 않도록 한다. 따라서, 상기 단자 플레이트(610)는 단자 플레이트(610) 또는 내부의 구성 요소와 절연이 보다 효율적으로 유지된다. 상기 기체 공급구(625)를 통하여 공급되는 기체는 제2하우 징(410)의 내부로 흐르게 되며 폐가스 유출구(500)를 통하여 집진 장치의 외부로 유출된다.
상기 절연 블럭(630)과 지지 플레이트(640)는 단자 플레이트(610)를 단자 플레이트(610)의 내부에서 단자 플레이트(610)의 내벽과 접촉되지 않도록 지지하게 된다.
다음은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 공정의 집진 장치의 작용에 대하여 설명한다.
먼저, 상기 폐가스와 미세 입자는 폐가스 유입구(100)를 통하여 제1하우징(210)의 내부로 유입된다.
또한, 상기 제1분사 노즐(220)은 물을 무화 또는 안개 상태로 제1하우징(210)의 내부로 분사한다. 상기 미세 입자는 제1하우징(210)의 내부에서 제1분사 노즐(220)에서 분사되는 물에 의하여 표면에 물이 코팅되며, 음압에 의하여 방전 집진부로 이송된다.
상기 집진판(320)과 방전극(330)에 전기가 공급되어 집진판(320)과 방전극(330) 사이에서 코로나 방전이 진행된다. 상기에서 설명한 바와 같이, 집진판(320)과 방전극(330) 사이에는 방전 거리에 따라 적정한 공급 전력이 공급되어 집진판(320)과 방전극(330) 사이에서 코로나 방전이 진행되도록 한다.
상기 집진판(320)과 방전극(330)은 코로나 방전에 의하여 집진판(320)의 내부로 흐르는 폐가스에 포함되어 있는 미세 입자를 집진판(320)에 집진하게 된다. 이때 상기 미세 입자는 가지고 있는 극성에 따라 집진판(320)의 표면이나 방전극(330)의 표면에 집진된다.
상기 미세 입자가 제거된 폐가스는 제2하우징(410)과 폐가스 유출구(500)를 통하여 집진 장치의 외부로 유출된다.
다음으로, 상기 집진판(320)의 내면 또는 방전극(330)의 표면에 미세 입자가 너무 많이 집진되어 방전이 일어나지 않거나 폐가스의 흐름이 원활하지 않게 되면 제2분사 노즐(420)은 물을 분사하여 집진판(320)의 내면 또는 방전극(330)의 표면에 집진되어 있는 미세 입자를 제거하여 하부 방향으로 떨어뜨리게 된다. 이때, 상기 미세 입자는 표면에 물이 코팅되어 있는 상태이므로, 집진판(320)의 내면 또는 방전극(330)의 표면과의 결합력이 약하게 된다. 따라서, 상기 미세 입자는 제2분사 노즐(420)에서 분사되는 물에 의하여 보다 효율적으로 집진판(320)의 내면 또는 방전극(330)의 표면으로부터 분리되어 제거된다.
한편, 상기 제2분사 노즐(420)은 방전극(330)의 내면 또는 방전극(330)의 표면에 집진되어 있는 미세 입자의 양에 관계없이 일정 시간 간격으로 물이 분사될 수 있도록 설정될 수 있다. 또한, 상기 제2분사 노즐(420)에서 물이 분사될 때는 바람직하게는 폐가스의 유입을 차단하고 집진판(320)과 방전극(330)에 전기 공급을 중단하여 전기적인 쇼트를 방지하게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 공정의 집진 장치에 대한 정면 단면도를 나타낸다.
도 2는 도 1의 반도체 공정의 집진 장치에 대한 측면 단면도를 나타낸다.
도 3은 도 1의 반도체 공정의 집진 장치에서 방전 집진부의 부분 단면도를 나타낸다.
도 4는 도 1의 반도체 공정의 집진 장치에서 방전 집진부에 대한 평면도를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 공정의 집진 장치에 대한 정면 단면도를 나타낸다.

Claims (13)

  1. 반도체 공정의 폐가스가 유입되는 폐가스 유입구와,
    상기 폐가스 유입구로부터 유입되는 미세 입자를 포함하는 폐가스에 물을 분사하는 제1분사부와,
    원통형상 또는 사각형상의 튜브 형상으로 형성되는 집진판과, 상기 집진판의 내부에 상기 집진판의 내면과 방전 거리로 이격되어 삽입되는 방전극을 포함하며, 상기 제1분사부로부터 유입되는 폐가스에 포함되어 있는 미세 입자를 정전기력에 의하여 집진하는 방전 집진부와,
    상기 방전 집진부에 물을 분사하는 제2분사부 및
    상기 제2분사부를 통과한 폐가스가 유출되는 폐가스 유출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 공정의 집진 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1분사부는
    상기 폐가스 유입구의 상부에 연결되어 상기 폐가스가 유입되며 원통형상 또는 사각형상의 튜브 형상으로 형성되는 제1하우징과
    상기 제1하우징 내부에 설치되어 상기 제1하우징의 내부로 물을 분사하는 제1분사 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 공정의 집진 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제1분사 노즐은 상기 폐가스 유입구 방향으로 물을 분사하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 공정의 집진 장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 제1분사 노즐은 상기 폐가스의 유입 방향과 수직 방향인 상기 제1하우징에 물을 분사하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 공정의 집진 장치.
  5. 제 3항 또는 제 4항에 있어서,
    상기 제1분사노즐은 물을 무화 상태 또는 안개 상태로 분사하는 것을 특징으로 하는 반도체 공정의 집진 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 방전극은 표면에 단부가 날카로운 돌기부가 이격되어 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 공정의 집진 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 방전 거리는 집진판과 방전극에 공급되는 파워에 비례하는 것을 특징으로 하는 반도체 공정의 집진 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 방전극의 길이는 50 ∼ 2000mm인 것을 특징으로 하는 반도체 공정의 집진 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 폐가스는 집진판과 방전극 사이에서 유속이 0.1 ∼ 2m/sec이며, 상기 방전 거리에 반비례하는 것을 특징으로 하는 반도체 공정의 집진 장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 집진판은 FRP과 카본이 혼합된 CFRP로 이루어지며, 방전극은 hastelloy 또는 스테인레스 스틸로 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 공정의 집진장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 제2분사부는
    상기 방전 집진부의 상부에 연결되어 상기 폐가스가 유입되며 원통형 또는 사각형상의 튜브 형상으로 형성되는 제2하우징과
    상기 제2하우징 내부에 설치되어 상기 방전 집진부의 상부로 물을 분사하는 제2분사 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 공정의 집진 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 방전극과 전기적으로 연결되는 단자 플레이트와
    기체 공급구를 구비하며, 상기 단자 플레이트를 수용하는 단자 하우징을 포함하는 전기 공급부를 더 포함하며,
    상기 단자 하우징의 내부에는 상기 기체 공급구를 통하여 기체가 공급되는 것을 특징으로 하는 반도체 공정의 집진 장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 단자 하우징은 상기 방전극의 상부에서 제2하우징의 양측에 설치되며, 상기 제2하우징과 하부에서 공간적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 반도체 공정의 집진 장치.
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