KR20120032613A - Gas recycling supply apparatus for semiconductor and liquid crystal display equipment utilizing separation membrane - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A semiconductor and LCD facility gas recycling/supplying apparatus and a gas recycling/supplying method thereof are provided to reduce installation costs of a utility line connected from the inside to the outside of a factory and improve reliability and stability of a semiconductor and LCD manufacturing process. CONSTITUTION: A compressor(20) generates air by being installed on a utility line of a semiconductor and LCD facility(70). The compressor is connected to a gas separation part(30) through a pipe. The gas separation part is installed on the utility line of the semiconductor and LCD facility. The gas separation part separates nitrogen and oxygen using a nitrogen separation film(34) and an oxygen separation film(36). A buffer(40) is installed between the compressor and the gas separation part.

Description

가스 분리막을 이용한 반도체 및 엘씨디용 설비 가스 재생 공급장치 및 가스 재생 공급방법{Gas recycling supply apparatus for semiconductor and liquid crystal display equipment utilizing separation membrane}Gas recycling supply apparatus for semiconductor and liquid crystal display equipment utilizing separation membrane}

본 발명은 가스 분리막을 이용한 반도체 및 엘씨디용 설비 가스 재생 공급장치 및 가스 재생 공급방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외부에서 공장 내부까지 연결되는 유틸리티 라인 설치 비용을 절감할 수 있고, 사용자측에서 직접 유틸리티 가스 공급을 위한 설비(70)를 구비할 필요가 없어서 사용자 비용 절감 및 가스의 안정적인 공급 등이 가능하도록 설계된 가스 분리막을 이용한 반도체 및 엘씨디용 설비 가스 재생 공급장치 및 가스 재생 공급방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a gas regeneration supply device and a gas regeneration supply method for a semiconductor and an LCD using a gas separation membrane, and more particularly, to reduce the installation cost of the utility line connected from the outside to the inside of the factory, The present invention relates to a gas regeneration supply device and a gas regeneration supply method for a semiconductor and an LCD using a gas separation membrane designed to reduce a user cost and provide a stable supply of gas since there is no need to provide a facility for gas supply.

반도체/LCD 장치 제조 공정에는 여러 가지 유틸리티 가스(Utility gas)들이 사용된다. 반도체 장치는 성막공정, 사진공정, 식각공정, 불순물주입공정 및 금속공정 등으로 이루어지는 일련의 공정들을 반복수행하여 제조된다. 이러한 반도체장치의 제조를 위한 상기 일련의 공정의 수행에서는 여러 종류의 가스들을 사용한다. 즉, 드라이 펌프/제조 장비에 사용되는 질소는 라인의 오염을 방지하고 장치의 수분 제거 및 이물질 제거를 위해 다양하게 사용되고, 산소는 다른 가스와 화학적 반응을 하여 사용되고, CDA는 장치(Valve) 구동을 위해 사용되는데, 반도체장치의 수율 및 품질 등을 향상시키기 위해서는 오염의 방지 등을 위한 고순도의 가스의 사용이 필수적으로 요구된다.Various utility gases are used in the semiconductor / LCD device manufacturing process. The semiconductor device is manufactured by repeatedly performing a series of processes including a film forming process, a photo process, an etching process, an impurity injection process, and a metal process. Various kinds of gases are used in performing the series of processes for manufacturing such semiconductor devices. In other words, the nitrogen used in dry pumps / manufacturing equipment is used in various ways to prevent contamination of the line, to remove moisture from the device and to remove foreign substances, oxygen is used by chemical reaction with other gases, and CDA is used to drive the valve. In order to improve the yield and quality of the semiconductor device, the use of high purity gas for the prevention of contamination is essential.

한편, 반도체 및 엘씨디(LCD) 생산 현장에서 생산 설비의 배관부에 실란 등의 배출증기(Vapor)로부터 화재 및 폭발 방지와 파우더(Powder)가 형성되어 배관부에 점착되거나 막히는 것을 방지하기 위하여 불활성 기체인 질소 가스를 퍼지(Purge) 용도로 공급하고 있다.On the other hand, an inert gas to prevent fire and explosion and powder from being formed from exhaust vapor such as silane in the piping of the production facility at the semiconductor and LCD production site to prevent adhesion or blockage to the piping. Phosphorus nitrogen gas is supplied for purge.

반도체 및 엘씨디(LCD) 웨이퍼 일괄 가공 공정(FAB : Fabrication)의 화학기상 증착법인 저온증착, 식각, 박막공정에 사용되어지는 설비에서 여러 가지 가스를 사용하여 생산 프로세스를 수행하게 되는 것이다.In the equipment used for low temperature deposition, etching, and thin film process, which is a chemical vapor deposition method of semiconductor and LCD wafer fabrication (FAB) fabrication (FAB) fabrication process, the production process is performed using various gases.

따라서, 공정수행에 앞서 상기 가스들의 수분 함유 정도, 농도평가, 순도 또는 성분 등에 대한 분석을 수행한 후 사용하고, 이러한 분석에는 상기 가스들 각각의 특성에 따라 가스분석기를 달리한다.Therefore, before performing the process, it is used after performing analysis on the moisture content, concentration evaluation, purity or composition of the gases, and the analysis is different depending on the characteristics of each of the gases.

그리고, 각각의 특성에 따른 분석을 요하는 가스 중에서는 가연성, 유독성 또는 폭발성이 있는 가스들이 대부분이며, 그에 따라 이미 분석된 가스 등의 배기가스들을 대기중으로 배기시키기 위하여 상기 배기가스를 중화시켜 대기중으로 배기시키는 가스 스크러버의 사용도 필수적으로 요구되고 있다.In addition, most of the gases requiring analysis according to each characteristic are flammable, toxic or explosive gases. Accordingly, in order to exhaust the exhaust gases such as the gases which have already been analyzed to the atmosphere, the exhaust gases are neutralized to the atmosphere. The use of the gas scrubber to exhaust is also required.

그런데, 종래에는 사용자측에서 유틸리티 라인을 설치하고 유틸리티 가스들을 공급하여 사용해야 하는 관계로 사용자 비용이 발생하는 문제점이 있고, 유틸리티 가스의 안정적인 공급 등에 있어서도 다소 신뢰가 떨어지는 문제가 있다.
However, in the related art, there is a problem in that a user cost is generated due to the installation of a utility line and supply of utility gases on the user side, and there is a problem that the reliability is somewhat lowered even in a stable supply of utility gas.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 개발된 것으로, 본 발명의 목적은 외부에서 공장 내부까지 연결되는 유틸리티 라인 설치 비용을 절감할 수 있고, 사용자측에서 직접 유틸리티 가스 공급을 위한 설비를 구비할 필요가 없어서 사용자 비용 절감을 기대할 수 있고, 유틸리티 가스의 안정적인 공급 등이 가능하여 반도체 및 엘씨디 제조 공정상의 안정화와 신뢰성을 기대할 수 있도록 설계된 가스 분리막을 이용한 반도체 및 엘씨디용 설비 가스 재생 공급장치 및 가스 재생 공급방법을 제공하고자 하는 것이다.
The present invention was developed to solve the problems as described above, an object of the present invention is to reduce the installation cost of the utility line connected from the outside to the inside of the factory, and to provide a facility for supplying the utility gas directly from the user side It can be expected to reduce the user's cost because there is no need, and it is possible to supply utility gas in a stable way. Equipment for semiconductor and LCD using gas separator designed to expect stability and reliability in semiconductor and LCD manufacturing process. It is to provide a supply method.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의하면, 반도체 및 엘씨디 설비의 유틸리티 라인에 연결되도록 설치되어 공기를 생성하는 압축기와, 상기 압축기에 연결됨과 더불어 상기 설비의 유틸리티 라인상에 설치되며 질소 분리막과 산소 분리막에 의해 질소와 산소를 분리되도록 하는 가스 분리부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 가스 분리막을 이용한 반도체 및 엘씨디용 설비 가스 재생 공급장치가 제공된다.According to the present invention for solving the above problems, the compressor is installed so as to be connected to the utility line of the semiconductor and LCD equipment to generate air, and connected to the compressor and installed on the utility line of the equipment and the nitrogen separation membrane and Provided is a facility gas regeneration supply device for semiconductors and LCDs using a gas separation membrane, comprising a gas separation unit for separating nitrogen and oxygen by an oxygen separation membrane.

상기 압축기와 상기 가스 분리부 사이에는 버퍼가 더 설치된 것을 특징으로 한다.A buffer is further provided between the compressor and the gas separation unit.

상기 가스 분리부는 상기 질소 분리막과 상기 산소 분리막이 챔버에 내장된 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.The gas separation unit has a structure in which the nitrogen separation membrane and the oxygen separation membrane are built in a chamber.

상기 질소 분리막과 상기 산소 분리막은 상기 압축기에서 공급되는 공기에서 질소와 산소를 분리하는 다공성 섬유막 구조를 갖도록 구성된 것을 특징으로 한다.The nitrogen separator and the oxygen separator is characterized in that it has a porous fiber membrane structure for separating nitrogen and oxygen from the air supplied from the compressor.

상기 가스 분리부의 상기 챔버에 스크러버가 연통되도록 설치되고, 상기 스크러버에서 상기 설비의 유틸리티 라인으로 질소와 산소를 공급하는 드라이 펌프가 구비된 것을 특징으로 한다.A scrubber is installed to communicate with the chamber of the gas separation unit, and a dry pump for supplying nitrogen and oxygen from the scrubber to the utility line of the facility is provided.

또한, 본 발명에 의하면, 반도체 및 엘씨디 유틸리티 라인상에 연결된 압축기를 통하여 압축 공기를 생성하는 과정과, 상기 압축기에 연결되면서 상기 설비의 유틸리티 라인상에 설치된 가스 분리부 내부에 의해 질소 분리막과 산소 분리막을 형성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 및 엘씨디용 부대설비 가스 재생 공급방법이 제공된다.In addition, according to the present invention, a process for generating compressed air through a compressor connected on a semiconductor and an LCD utility line, and a nitrogen separator and an oxygen separator by a gas separator installed on the utility line of the facility while being connected to the compressor. Provided are a method for regenerating and supplying ancillary facilities for semiconductors and LCDs, the method including forming a process.

상기 압축기와 상기 가스 분리부 사이에 설치된 버퍼에 상기 압축기로부터 생성된 공기를 저장하여 스크러버와 드라이 펌프로 공급되도록 하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
And storing the air generated from the compressor in a buffer provided between the compressor and the gas separation unit so as to be supplied to the scrubber and the dry pump.

본 발명은 외부에서 공장 내부까지 연결되는 유틸리티 라인 설치 비용을 절감할 수 있고, 사용자측에서 직접 유틸리티 가스 공급을 위한 설비를 구비할 필요가 없어서 사용자 비용 절감을 기대할 수 있고, 유틸리티 가스의 안정적인 공급 등이 가능하여 반도체 및 엘씨디 제조 공정상의 안정화와 신뢰성을 기대할 수 있다.The present invention can reduce the installation cost of the utility line connected from the outside to the inside of the factory, and can be expected to reduce the user cost since it is not necessary to have a facility for supplying the utility gas directly from the user side, and stable supply of utility gas As a result, stability and reliability in the semiconductor and LCD manufacturing processes can be expected.

반도체/LCD 공정에서는 여러 가지 유틸리티 가스 중에서 산소는 다른 가스와 화학적 반응을 하여 사용되고, 질소는 라인의 오염을 방지하고 장치의 수분 제거 및 이물질 제거를 위해 다양하게 사용되는데, 본 발명에서는 공기 중에 포함된 질소, 산소 성분을 가스 분리막, 즉 질소 분리막과 가스 분리막을 이용하여 반도체/LCD 공정에서 사용되는 가스를 재생 및 공급하여, 기존 사용자측에서 공급된 가스대신 자급적으로 재생 공급하기 때문에 사용자 비용을 절감하면서도 유틸리티 가스를 안정적으로 공급 가능한 효과를 기대할 수 있게 된다.
In the semiconductor / LCD process, oxygen is chemically reacted with other gases among various utility gases, and nitrogen is variously used to prevent contamination of the line and to remove moisture from the apparatus and to remove foreign substances. Reduction and supply of nitrogen and oxygen components by using gas separation membranes, that is, nitrogen and gas separation membranes, which are used in semiconductor / LCD processes, can be supplied and regenerated instead of gas supplied from existing users. The effect that the utility gas can be stably supplied can be expected.

도 1은 본 발명의 구조를 개념적으로 보여주는 도면
도 2는 본 발명의 주요부인 질소 분리막과 산소 분리막을 개념적으로 보여주는 도면
도 3은 도 2에 도시된 주요부에 의해 질소를 분리하는 원리를 보여주는 도면
도 4는 도 2에 도시된 주요부에 의해 산소를 분리하는 원리를 보여주는 도면1 conceptually illustrates the structure of the present invention
2 is a view conceptually showing a nitrogen separation membrane and an oxygen separation membrane which are main parts of the present invention;
3 is a view showing a principle of separating nitrogen by the main part shown in FIG.
4 is a view showing a principle of separating oxygen by the main part shown in FIG.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 구조를 개념적으로 보여주는 도면, 도 2는 본 발명의 주요부인 질소 분리막과 산소 분리막을 개념적으로 보여주는 도면, 도 3은 도 2에 도시된 주요부에 의해 질소를 분리하는 원리를 보여주는 도면, 도 4는 도 2에 도시된 주요부에 의해 산소를 분리하는 원리를 보여주는 도면이다. 이를 참조하면, 본 발명은 반도체 및 엘씨디 설비(70)의 유틸리티 라인상에 연결되어 압축 공기를 생성하는 압축기(20)와, 이러한 압축기(20)와 반도체 및 엘씨디 설비(70)에 연결되어 질소 분리막(34)과 산소 분리막(36)에 의해 질소 분리과 산소 분리 과정이 이루어지는 가스 분리부(30)로 구성된다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 is a view conceptually showing the structure of the present invention, FIG. 2 conceptually shows a nitrogen separation membrane and an oxygen separation membrane which are main parts of the present invention, and FIG. 3 shows a principle of separating nitrogen by the main part shown in FIG. 2. 4 is a view showing a principle of separating oxygen by the main part shown in FIG. Referring to this, the present invention is connected to the utility line of the semiconductor and LCD equipment 70 to generate compressed air, and connected to the compressor 20 and the semiconductor and LCD equipment 70 and nitrogen separation membrane And a gas separation unit 30 in which nitrogen separation and oxygen separation processes are performed by the 34 and the oxygen separation membrane 36.

상기 압축기(20)는 에어 콤프레서와 같은 압축 공기를 생성하는 장치로서, 이러한 압축기(20)는 제조 소자(반도체 소자 등)가 투입되는 가스 분리부(30)에 배관 등을 통하여 폐회로식으로 연결된다.The compressor 20 is a device for generating compressed air such as an air compressor. The compressor 20 is connected in a closed circuit through a pipe or the like to a gas separation unit 30 into which a manufacturing element (semiconductor element, etc.) is introduced. .

상기 가스 분리부(30)는 후술할 질소 분리막(34)과 산소 분리막(36)이 챔버(32)에 내장된 구조를 갖는데, 이러한 가스 분리부(30)의 주요부인 챔버(32)에 압축기(20)가 배관 등을 매개로 연결되는 것이며, 압축기(20)에서 생성된 압축 공기가 챔버(32)에 내장된 각각의 질소 분리막(34)과 산소 분리막(36)을 통과하게 되어 있다. 즉, 상기 질소 분리막(34)과 산소 분리막(36)은 압축기(20)에서 공급되는 공기에서 질소와 산소를 분리하는 다공성 섬유막 구조를 갖도록 구성된다. 바람직하게, 가스 분리부는 질소 분리막(34)과 산소 분리막(36)이 챔버(32)에 내장된 모듈 형태로 구성되어 커넥터와 같은 연결수단과 배관 등을 매개로 압축기(20)와 스크러버(50) 사이에 폐회로식으로 연결되도록 한다.The gas separation unit 30 has a structure in which the nitrogen separation membrane 34 and the oxygen separation membrane 36 which will be described later are embedded in the chamber 32, and the compressor 32 is a main part of the gas separation unit 30. 20 is connected through a pipe or the like, and the compressed air generated by the compressor 20 passes through each of the nitrogen separation membrane 34 and the oxygen separation membrane 36 embedded in the chamber 32. That is, the nitrogen separation membrane 34 and the oxygen separation membrane 36 are configured to have a porous fiber membrane structure that separates nitrogen and oxygen from the air supplied from the compressor 20. Preferably, the gas separation unit has a nitrogen separation membrane 34 and an oxygen separation membrane 36 in the form of a module embedded in the chamber 32. The compressor 20 and the scrubber 50 are connected through a connecting means such as a connector and a pipe. Make a closed loop between them.

한편, 본 발명에서는 압축기(20)와 가스 분리부(30) 중간에 배관 등을 통하여 버퍼(40) 구간이 연결되어 있다. 버퍼(40)는 압축기(20)(즉, 컴프레서 등)에서 생성되어 나오는 압축 공기를 잠시 저장한다. 이러한 버퍼(40)는 기체 분리막, 다시 말해, 질소 분리막(34)과 산소 분리막(36)으로 들어가는 압축 공기의 유량 및 압력을 일정하게 유지시키게 된다.On the other hand, in the present invention, the buffer 40 section is connected between the compressor 20 and the gas separation unit 30 through a pipe or the like. The buffer 40 temporarily stores the compressed air generated by the compressor 20 (ie, the compressor, etc.). The buffer 40 maintains a constant flow rate and pressure of the compressed air entering the gas separation membrane, that is, the nitrogen separation membrane 34 and the oxygen separation membrane 36.

상기 버퍼(40) 구간과 가스 분리부(30) 사이의 배관에는 다른 배관을 통하여 스크러버(50)가 연결되고, 스크러버(50)에는 가스 분리부(30)의 질소 가스 배관과 산소 가스 배관이 연결된다. 그리고, 상기 가스 분리부(30)에 연결된 드라이 펌프(60)의 양단에는 반도체 및 LCD 설비(70)(구체적으로, 반도체 및 LCD 설비(70)의 유틸리티 라인)와 스크러버(50)가 각각 연결된다.The scrubber 50 is connected to the pipe between the buffer 40 section and the gas separator 30 through another pipe, and the nitrogen gas pipe and the oxygen gas pipe of the gas separator 30 are connected to the scrubber 50. do. In addition, both ends of the dry pump 60 connected to the gas separation unit 30 are connected to the semiconductor and LCD facility 70 (specifically, utility lines of the semiconductor and LCD facility 70) and the scrubber 50, respectively. .

스크러버(50)는 반도체/LCD/LED/Solar 제조 공정에서 발생하는 유해한 가스를 정화시켜 배출하는 장치이다. 독성 및 부식성 가스(Cl2, HCl, BCl3, HBr), 가연성 가스(SiH4, SiH6, DCS, AsH3, PH3), 환경 유해가스(PFC계 : CF4, SF6, NF3, F2) 등을 안전하게 처리하여 대기로 배출하는 것이다. 그리고, 상기 압축기(20)에서 질소 분리막(34)과 산소 분리막(36)을 통해 분리된 질소와 산소는 스크러버(50)와 드라이 펌프(60)를 통해 반도체 및 LCD 설비(70)에 공급이 된다.The scrubber 50 is a device that purifies and discharges harmful gases generated in semiconductor / LCD / LED / Solar manufacturing processes. Toxic and corrosive gases (Cl2, HCl, BCl3, HBr), flammable gases (SiH4, SiH6, DCS, AsH3, PH3) and environmentally harmful gases (PFC: CF4, SF6, NF3, F2) To discharge. In addition, the nitrogen and oxygen separated through the nitrogen separation membrane 34 and the oxygen separation membrane 36 in the compressor 20 are supplied to the semiconductor and LCD facility 70 through the scrubber 50 and the dry pump 60. .

상기 드라이 펌프(60)는 반도체 및 LCD 설비(70)에서 발생하는 유해한 가스를 스크러버(50)에서 처리할 수 있도록 가스를 전달하는 장치이다. 반도체 공정중에서 리소그래피 공정을 제외한 기판공정 (Diffusion, Ion Implantation, Etch, thin film deposition)과 배선공정에서는 청정 상태의 공정진행을 위해 진공으로 만들 필요가 있다. 이에 필요한 대부분의 펌프는 저 진공 펌프로서 오일 로터리 펌프와 건식진공펌프가 있고, 고 진공펌프로는 터보펌프, 크라이오 펌프가 있는데, 반도체 소자와 선폭의 감소로 인해 점점 요구되는 챔버(32) 내부의 파티클(particle) 발생의 감소와 오일 증기의 역류 방지를 위해 오일 펌프 대신 건식 진공펌프가 이미 대부분 대체되어 사용되고 있다. 드라이 펌프(60) 자체에 스크러버(50)로 연결되는 펌핑 포트가 구비되는 한편 설비(70)의 유틸리티 라인에 연결되는 펌핑 포트가 구비된 구조를 취할 수 있다.The dry pump 60 is a device that delivers gas so that the scrubber 50 can handle harmful gases generated in the semiconductor and LCD facilities 70. Substrate processes (diffusion, ion implantation, etching, thin film deposition) and wiring processes except lithography process in semiconductor process need to be vacuumed for clean process process. Most of the pumps required are low vacuum pumps, such as oil rotary pumps and dry vacuum pumps, and high vacuum pumps include turbo pumps and cryo pumps, which are increasingly required due to the reduction of semiconductor elements and line widths. In order to reduce particle generation and to prevent backflow of oil vapor, dry vacuum pumps have been mostly used instead of oil pumps. The dry pump 60 itself may be provided with a pumping port connected to the scrubber 50, and a pumping port connected to the utility line of the installation 70 may be provided.

이러한 구성의 본 발명에 의하면, 압축기(20)에 의해 생성된 에어가 가스 분리부(30)에 공급되고, 이러한 가스 분리부(30)를 구성하는 질소 분리막(34)과 산소 분리막(36)에 의해 질소와 산소를 분리하여 반도체 및 엘씨디 설비(70)의 유틸리티 라인에 공급함으로써, 설비(70)의 유틸리티 라인 오염을 방지하고 장치의 수분 제거 및 이물질 제거를 위해 다양한 기능을 충실하게 수행하게 된다. 물론, 산소는 다른 가스와 화학적 반응을 하여 사용되고, CDA는 장치(Valve) 구동을 위해 사용된다. 즉, 압축기(20)에서 압축 에어를 생성하면, 버퍼(40)에서 에어를 저장하고, 기체 분리막, 즉 질소 분리막(34)과 산소 분리막(36)에 의해 질소와 산소가 분리되어 스크러버(50)와 드라이 펌프(60)에 공급되고, 이러한 질소와 산소는 반도체 및 엘씨디 설비(70)에 공급되는 것이다.According to the present invention having such a configuration, air generated by the compressor 20 is supplied to the gas separation unit 30, and to the nitrogen separation membrane 34 and the oxygen separation membrane 36 constituting the gas separation unit 30. By separating the nitrogen and oxygen by the supply to the utility line of the semiconductor and LCD facility 70, to prevent contamination of the utility line of the installation 70, and to faithfully perform a variety of functions for water removal and foreign matter removal of the device. Of course, oxygen is used by chemical reaction with other gases, and CDA is used to drive the valve. That is, when the compressed air is generated in the compressor 20, the air is stored in the buffer 40, and nitrogen and oxygen are separated by the gas separation membrane, that is, the nitrogen separation membrane 34 and the oxygen separation membrane 36, so that the scrubber 50 is separated. And a dry pump 60, and the nitrogen and oxygen are supplied to the semiconductor and the LCD equipment (70).

여기서, 도 3을 참조하여 압축 에어에서 질소와 산소가 분리되는 원리를 설명하면, 기체 분리막에 에어가 공급이 되면, 에어(구성 : 질소 79%, 산소 20%)는 기체 분리막에 의해 분리된다. 즉, 질소(79%)는 질소 분리막(34)에 의해 분리되고, 산소(20%)는 산소 분리막(36)에 의해 분리된다. 다시 말해, 질소 분리막(34)과 산소 분리막(36)은 특수 고분자 신소재로서 공기 성분을 선택적으로 분리할 수 있는 기능성 재료로서, 기체 혼합물이 막(membrane) 내부에 접촉하면 외부의 표면으로 빠르게 통과되는 성분이 농축되면서 질소와 산소가 분리되는 것이다. 이를테면, 공기 중의 질소와 산소를 농축시키는 방법으로 기체 분리막, 즉 질소 분리막(34)과 산소 분리막(36)을 이용하는 것이라 하겠다. 참고로, 도 3은 질소 분리막(34)을 이용하여 공기 중에서 질소를 분리하는 원리를 개념적으로 보여주는 것이며, 산소 분리막(36)에 의해 공기 중에서 산소를 분리하는 원리도 동일한 것이다. 도 4는 도 2에 도시된 주요부에 의해 산소를 분리하는 원리를 보여주는 도면이다.Here, referring to FIG. 3, when nitrogen and oxygen are separated from the compressed air, when air is supplied to the gas separation membrane, air (composition: 79% nitrogen and 20% oxygen) is separated by the gas separation membrane. That is, nitrogen (79%) is separated by the nitrogen separation membrane 34 and oxygen (20%) is separated by the oxygen separation membrane 36. In other words, the nitrogen separation membrane 34 and the oxygen separation membrane 36 are functional materials capable of selectively separating air components as a special polymer new material, and when the gas mixture comes into contact with the membrane, it quickly passes to the outside surface. As the components are concentrated, nitrogen and oxygen are separated. For example, a method of concentrating nitrogen and oxygen in air is to use a gas separation membrane, that is, a nitrogen separation membrane 34 and an oxygen separation membrane 36. For reference, FIG. 3 conceptually illustrates the principle of separating nitrogen from air using the nitrogen separator 34, and the principle of separating oxygen from the air by the oxygen separator 36 is also the same. 4 is a view showing a principle of separating oxygen by the main part shown in FIG.

이때, 질소 분리막(34)과 산소 분리막(36)은 테프론(Teflon) 재질로 구성되어, 이러한 테프론 재질의 질소 분리막(34)과 산소 분리막(36) 외부로는 속으로 각각 질소와 산소가 분리되어 흐르고, 질소 분리막(34)과 산소 분리막(36)의 미세홀(Micro hole)을 통하여 질소와 산소를 제외한 나머지 성분(Gas)가 배출되어 질소와 산소가 분리되도록 구성할 수 있다.In this case, the nitrogen separation membrane 34 and the oxygen separation membrane 36 are made of Teflon material, and nitrogen and oxygen are separated into the Teflon nitrogen separation membrane 34 and the oxygen separation membrane 36, respectively. Flowing through the micro-holes of the nitrogen separation membrane 34 and the oxygen separation membrane 36, the remaining components (Gas) except for nitrogen and oxygen may be discharged to separate nitrogen and oxygen.

한편, 상기 압축기(20)와 상기 가스 분리부(30) 사이에는 버퍼(40)가 더 설치되어 있어서, 반도체/LCD 설비(70) 구동시에 버퍼(40)에 저장된 에어를 공급하는 기능을 수행할 수 있게 된다. 상기한 바와 같이, 버퍼(40)는 기체 분리막, 즉 질소 분리막(34)고 산소 분리막(36)으로 들어가는 압축 공기의 유량 및 압력을 일정하게 유지시켜 줌으로써 균질한 질소와 산소 공급 기능을 수행하게 된다.Meanwhile, a buffer 40 is further provided between the compressor 20 and the gas separation unit 30 to perform a function of supplying air stored in the buffer 40 when the semiconductor / LCD facility 70 is driven. It becomes possible. As described above, the buffer 40 maintains a constant flow rate and pressure of the gas separation membrane, that is, the nitrogen separation membrane 34 and the oxygen separation membrane 36, thereby performing a uniform nitrogen and oxygen supply function. .

바람직하게, 질소 분리막(34)과 산소 분리막(36)은 안으로 압축기(20)에서 생성된 공기가 지나가는 중공의 튜브 형태로 이루짐과 동시에 다발로 뭉쳐진 클러스터(cluster)화되고, 클러스터화된 질소 분리막(34)과 산소 분리막(36)은 통형상의 하우징(미도시) 내부에 수용되고, 하우징의 양단부에는 커넥터(미도시)가 구비되고, 질소 분리막(34)을 수용한 하우징 양단부의 커넥터는 각각 압축기(20)와 스크러버(50)에 배관을 매개로 연결되고, 산소 분리막(36)을 수용한 하우징 양단부의 커넥터도 각각 압축기(20)와 스크러버(50)에 배관을 매개로 연결되며, 하우징의 둘레부에는 배출공이 형성되도록 구성하여, 압축기(20)에서 생성된 압축 공기가 질소 분리막(34)과 산소 분리막(36)을 통과하면서 상기와 같이 질소와 산소가 분리되어 스크러버(50)에 공급되도록 구성하며, 이러한 질소와 산소가 설비(70)의 유틸리티 라인에 공급되도록 한다. 그리고, 하우징의 둘레부에 형성된 배출공을 통해서는 압축 공기에서 분리된 다른 성분이 외부로 배출되도록 할 수 있다. 한편, 질소 분리막(34)과 산소 분리막(36)을 통합적으로 단일의 하우징(또는 챔버)에 수용하여 질소와 산소를 분리되도록 구성할 수도 있다. 이를테면, 가스 분리부(30)를 하우징(또는 챔버)에 질소 분리막(34)과 산소 분리막(36)이 내장된 구조를 취할 수 있는 것이다. 이때, 압축기(20)와 가스 분리부(30)의 챔버(32) 사이를 연결하는 배관에는 유입포트가 하나이고 배출포트는 두 개로 분기된 별도의 커넥터를 구비하여, 이러한 커넥터의 두 개의 배출포트에 질소 분리막(34) 전용 하우징과 산소 분리막(36) 전용 하우징의 일단부에 구비된 커넥터를 연결함으로써 압축기(20)와 질소 분리막(34) 및 산소 분리막(36) 사이를 폐회로식으로 연결하도록 구성할 수 있다. 그리고, 스크러버(50)와 질소 분리막(34) 및 산소 분리막(36) 사이도 역시 상기와 같은 구조의 커넥터를 이용하여 폐회로식으로 연결하도록 구성할 수 있다.Preferably, the nitrogen separation membrane 34 and the oxygen separation membrane 36 are formed in a hollow tube through which air generated by the compressor 20 passes, and clustered and clustered nitrogen separation membranes at the same time. 34 and the oxygen separation membrane 36 are accommodated in a cylindrical housing (not shown), and connectors (not shown) are provided at both ends of the housing, and connectors at both ends of the housing accommodating the nitrogen separation membrane 34 are respectively. The compressor 20 and the scrubber 50 are connected via a pipe, and the connectors at both ends of the housing accommodating the oxygen separation membrane 36 are also connected to the compressor 20 and the scrubber 50 via a pipe, respectively. The discharge hole is formed in the circumference so that the compressed air generated by the compressor 20 passes through the nitrogen separation membrane 34 and the oxygen separation membrane 36 so that nitrogen and oxygen are separated as described above and supplied to the scrubber 50. Make up, This nitrogen and oxygen is to be supplied to the utility line of the installation (70). And, through the discharge hole formed in the periphery of the housing it is possible to allow other components separated from the compressed air to be discharged to the outside. Meanwhile, the nitrogen separation membrane 34 and the oxygen separation membrane 36 may be integrally accommodated in a single housing (or chamber) to separate nitrogen and oxygen. For example, the gas separation unit 30 may have a structure in which the nitrogen separation membrane 34 and the oxygen separation membrane 36 are embedded in the housing (or chamber). At this time, the piping connecting between the compressor 20 and the chamber 32 of the gas separation unit 30 is provided with one inlet port and two outlet ports having two separate connectors. By connecting a connector provided at one end of the housing dedicated to the nitrogen separation membrane 34 and the housing dedicated to the oxygen separation membrane 36, the compressor 20 and the nitrogen separation membrane 34 and the oxygen separation membrane 36 are configured to be connected in a closed circuit. can do. In addition, the scrubber 50 and the nitrogen separation membrane 34 and the oxygen separation membrane 36 may also be configured to be connected in a closed circuit using a connector having the above structure.

또한, 설비(70)와 스크러버(50) 사이에는 드라이 펌프(60)와는 별도로 배관을 매개로 펌프와 같은 펌핑 유닛이 연결되어, 이러한 펌핑 유닛을 매개로 스크러버(50)로부터 질소와 산소가 설비(70)의 유틸리티 라인으로 공급되도록 구성하는 것이 바람직하다.In addition, a pumping unit such as a pump is connected between the facility 70 and the scrubber 50 via a pipe separately from the dry pump 60, so that nitrogen and oxygen are supplied from the scrubber 50 through the pumping unit. It is preferable to configure such that it is supplied to the utility line.

한편, 본 발명에 의하면, 반도체 및 엘씨디용 설비 가스 재생 공급방법이 제공된다. 즉, 본 발명의 반도체 및 엘씨디용 설비 가스 재생 공급방법은 반도체 및 엘씨디 유틸리티 라인상에 연결된 압축기(20)를 통하여 공기를 생성하는 과정과, 압축기(20)에 연결되면서 유틸리티 라인상에 설치된 가스 분리부(30) 내부에서 제조 소자에 질소 분리막(34)과 산소 분리막(36)을 형성하는 과정을 포함한다. 그리고, 상기 압축기(20)와 가스 분리부(30) 사이에 설치된 버퍼(40)에 압축기(20)로부터 생성된 공기를 저장하여 스크러버(50)와 드라이 펌프(60)를 통해 설비(70)로 공급하는 과정을 더 포함할 수 있다.On the other hand, according to this invention, the facility gas regeneration supply method for semiconductors and an LCD is provided. In other words, the method for regenerating and supplying facility gas for semiconductor and LCD according to the present invention generates air through the compressor 20 connected on the semiconductor and the LCD utility line, and separates the gas installed on the utility line while being connected to the compressor 20. The process of forming a nitrogen separation membrane 34 and the oxygen separation membrane 36 in the manufacturing element in the unit 30. Then, the air generated from the compressor 20 is stored in the buffer 40 installed between the compressor 20 and the gas separation unit 30 to the facility 70 through the scrubber 50 and the dry pump 60. It may further include the process of supplying.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 점이 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
The present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, and various permutations, modifications, and changes can be made without departing from the spirit of the present invention. It will be apparent to those who have it.

20. 압축기 30. 가스 분리부
32. 챔버 34. 질소 분리막
36. 산소 분리막 40. 버퍼
50. 스크러버 60. 드라이 펌프
70. 설비20. Compressor 30. Gas Separator
32. Chamber 34. Nitrogen separator
36. Oxygen Separator 40. Buffer
50. Scrubber 60. Dry Pump
70. Equipment

Claims (7)

반도체 및 엘씨디 설비(70)의 유틸리티 라인에 연결되도록 설치되어 공기를 생성하는 압축기(20)와, 상기 압축기(20)에 연결됨과 더불어 상기 설비(70)의 유틸리티 라인상에 설치되며 질소 분리막(34)과 산소 분리막(36)에 의해 질소와 산소를 분리되도록 하는 가스 분리부(30)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 가스 분리막을 이용한 반도체 및 엘씨디용 설비 가스 재생 공급장치.
The compressor 20 is installed to be connected to the utility line of the semiconductor and LCD equipment 70 to generate air, and the nitrogen separation membrane 34 is connected to the compressor 20 and installed on the utility line of the equipment 70. And a gas separation unit (30) for separating nitrogen and oxygen by the oxygen separation membrane (36).
제 1 항에 있어서, 상기 압축기(20)와 상기 가스 분리부(30) 사이에는 버퍼(40)가 더 설치된 것을 특징으로 하는 반도체 및 엘씨디용 설비 가스 재생 공급장치.
The apparatus of claim 1, wherein a buffer (40) is further provided between the compressor (20) and the gas separation unit (30).
제 1 항에 있어서, 상기 가스 분리부(30)는 상기 질소 분리막(34)과 상기 산소 분리막(36)이 챔버(32)에 내장된 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 및 엘씨디용 설비 가스 재생 공급장치.
According to claim 1, wherein the gas separation unit 30 has a structure in which the nitrogen separation membrane 34 and the oxygen separation membrane 36 is built in the chamber 32, characterized in that the facility gas regeneration supply for semiconductor and LCD Device.
제 1 항에 있어서, 상기 질소 분리막(34)과 상기 산소 분리막(36)은 상기 압축기(20)에서 공급되는 공기에서 질소와 산소를 분리하는 다공성 섬유막 구조를 갖도록 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 및 엘씨디용 설비 가스 재생 공급장치.
The semiconductor and LCD of claim 1, wherein the nitrogen separation membrane 34 and the oxygen separation membrane 36 have a porous fiber membrane structure that separates nitrogen and oxygen from air supplied from the compressor 20. Facility gas regeneration supply.
제 3 항에 있어서, 상기 가스 분리부(30)의 상기 챔버(32)에 스크러버(50)가 연통되도록 설치되고, 상기 스크러버(50)에서 상기 설비(70)의 유틸리티 라인으로 질소와 산소를 공급하는 드라이 펌프(60)가 구비된 것을 특징으로 하는 반도체 및 엘씨디용 설비 가스 재생 공급장치.
According to claim 3, wherein the scrubber 50 is installed in communication with the chamber 32 of the gas separation unit 30, the scrubber 50 supplies nitrogen and oxygen to the utility line of the facility 70 Equipment for gas regeneration supply for semiconductor and LCD, characterized in that the dry pump 60 is provided.
반도체 및 엘씨디 설비(70)의 유틸리티 라인에 구비된 압축기(20)를 통하여 공기를 생성하는 과정과, 상기 압축기(20)에 연결되면서 상기 유틸리티 라인상에 설치된 가스 분리부(30) 내부에서 질소 분리막(34)과 산소 분리막(36)을 형성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 및 엘씨디용 설비 가스 재생 공급방법.
The process of generating air through the compressor 20 provided in the utility line of the semiconductor and LCD equipment 70, and the nitrogen separation membrane in the gas separation unit 30 installed on the utility line while being connected to the compressor 20 (34) and the oxygen separation membrane 36, characterized in that it comprises a process for regenerating equipment gas supply for semiconductors and LCDs.
제 6 항에 있어서, 상기 압축기(20)와 상기 가스 분리부(30) 사이에 설치된 버퍼(40)에 상기 압축기(20)로부터 생성된 공기를 저장하여 스크러버(50)와 드라이 펌프(60)를 통해 상기 설비(70)에 공급하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 및 엘씨디용 설비 가스 재생 공급방법.The scrubber 50 and the dry pump 60 are stored by storing the air generated from the compressor 20 in a buffer 40 installed between the compressor 20 and the gas separator 30. Equipment for regenerating and supplying equipment for semiconductors and LCDs further comprising the step of supplying the equipment (70) through.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101479691B1 (en) * 2013-12-31 2015-01-06 주식회사 풍산 D2 gas recycling system for semi-conductor equipment

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