KR20160028672A - Apparatus for processing waste gas - Google Patents

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KR20160028672A KR1020140117440A KR20140117440A KR20160028672A KR 20160028672 A KR20160028672 A KR 20160028672A KR 1020140117440 A KR1020140117440 A KR 1020140117440A KR 20140117440 A KR20140117440 A KR 20140117440A KR 20160028672 A KR20160028672 A KR 20160028672A
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Abstract

The disclosed invention relates to a process waste gas processing apparatus having a structure of capable of performing effective processing of perfluorinated compounds (PFCs). According to one aspect of the present invention, provided is the process waste gas processing apparatus including: a reaction chamber having a reaction space therein; a plasma generator which is arranged on one side of the reaction chamber, and generates plasma flame toward the reaction space; and a separation supply unit which supplies a process gas used in performing a process of the process chamber prepared separately from the reaction chamber and a cleansing gas used in cleansing the process chamber to the reaction space separately. The process gas is supplied to a low temperature flame part having a relatively low temperature of the plasma flame part, and the cleansing gas is supplied toward a high temperature flame part having a relatively high temperature of the plasma flame part.

Description

공정 폐 가스 처리장치{APPARATUS FOR PROCESSING WASTE GAS}[0001] APPARATUS FOR PROCESSING WASTE GAS [0002]

본 개시(Disclosure)는, 공정 폐 가스 처리장치에 관한 것으로서, 특히 과불화 화합물(PFCs)의 효과적인 처리가 가능한 구조를 가지는 공정 폐 가스 처리장치에 관한 것이다.Disclosure of the Invention The present disclosure relates to a process waste gas treatment apparatus, and more particularly, to a process waste gas treatment apparatus having a structure capable of effectively treating perfluorinated compounds (PFCs).

여기서는, 본 개시에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).Herein, the background art relating to the present disclosure is provided, and these are not necessarily meant to be known arts.

반도체 제조 공정, LCD(Liquid Crystal Display) 또는 OLED(Organic Light Emitting Display)와 같은 평판 표시 장치의 제조 공정, 태양전지 제조 공정 및 LED(Light Emitting Diode) 제조 공정 등에는 다양한 종류의 가스가 사용되며 필연적으로 인체와 환경에 유해한 가스(이하 '공정 폐 가스'라 한다)가 발생 된다.Various kinds of gases are used in a semiconductor manufacturing process, a manufacturing process of a flat panel display such as an LCD (Liquid Crystal Display) or an OLED (Organic Light Emitting Display), a solar cell manufacturing process, and a LED (Light Emitting Diode) (Hereinafter referred to as "process waste gas") is generated.

공정 폐 가스는, 사람과 환경에 대한 위험을 방지하기 위해, 외부 방출되기 전에 정화 처리가 반드시 요구된다.In order to prevent risks to people and the environment, the process waste gas must be purified before being discharged to the outside.

이러한 기능을 위해, 공정 폐 가스 처리장치(예: 스크러버(Scrubber))가 구비된다.For this function, a process waste gas treating apparatus (e.g., a scrubber) is provided.

공정 폐 가스 처리장치는, 고온의 열원을 이용하여 공정 폐 가스 내의 유해 물질들을 분해하거나 화학반응을 촉진하는 반응챔버와, 반응챔버를 통과한 공정 폐 가스를 냉각하거나 수처리 하여 고상 파우더로 처리하는 냉각 챔버를 주요 구성으로 한다.A process waste gas treatment apparatus includes a reaction chamber for decomposing harmful substances in a process waste gas using a high temperature heat source or promoting a chemical reaction, a cooling process for cooling the process waste gas passing through the reaction chamber or water treatment, Chamber as the main constituent.

이러한 공정 폐 가스 처리장치에 의하여 공정 폐 가스 내 유해 물질은 완전히 제거되어야 하는 것이 이상적이겠지만, 그 처리 효율을 극대화하기 위한 노력은 계속 발전하여 오고 있는 상황이다. Although it would be ideal to completely remove harmful substances in the process waste gas by such a process waste gas treatment apparatus, efforts to maximize the treatment efficiency have been continuously developed.

이러한 처리 효율 향상 노력은, 공정 폐 가스 처리장치를 구성하는 반응챔버와 냉각 챔버에서 각각 이루어지고 있고, 냉각 챔버를 통과한 공정 폐 가스를 처리하기 위한 구성이 추가되는 경우도 있다.These efforts for improving the processing efficiency are respectively performed in the reaction chamber and the cooling chamber constituting the process waste gas processing apparatus, and a configuration for processing the process waste gas passing through the cooling chamber may be added.

등록특허공보 제10-0737941호는, 반응챔버에 관련된 것으로서, 공정 폐 가스 중 지구 온난화의 주요원인으로 작용하는 PFCs(Per Fluoro Compounds)계열의 가스를 2단에 걸친 플라스마 처리를 통해 공정 폐 가스를 효율적으로 처리하는 기술을 개시하고 있다.[0004] Patent Registration No. 10-0737941 relates to a reaction chamber, and it relates to a reaction chamber in which a PFCs (Perfluorocompounds) series gas, which acts as a main cause of global warming among process waste gases, And discloses a technology for efficiently processing the data.

공개특허공보 제10-2009-0061834호는, 반응챔버에 관련된 것으로서, 고온의 열을 이용하여 공정 폐 가스를 정화 처리하는 열처리부 외에, 열처리부에 의해 공정 폐 가스의 처리가 이루어지는 처리 공간으로 제공되는 반응챔버의 외벽을 가열하는 보조 열처리부를 더 구비하여, 공정 폐 가스를 효율적으로 처리하는 기술을 개시하고 있다.Open Patent Publication No. 10-2009-0061834 relates to a reaction chamber and is provided with a heat treatment section for purifying a process waste gas using heat at a high temperature and a treatment space for treating a process waste gas by a heat treatment section And an auxiliary heat treatment unit for heating the outer wall of the reaction chamber to be treated, so as to efficiently process the process waste gas.

공개특허공보 제10-2011-0017126호는, 플라스마에 의해 가열 처리되는 제1 반응챔버와, 히터에 의해 가열 처리되는 제2 반응챔버를 구비하여, 히터 방식의 공정 폐 가스 처리장치와, 플라스마 방식의 공정 폐 가스 처리장치의 장점을 모두 얻고자하는 기술을 개시하고 있다.Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-2011-0017126 discloses a plasma processing system comprising a first reaction chamber subjected to heat treatment by a plasma and a second reaction chamber subjected to heat treatment by a heater, The present invention discloses a technique for obtaining all the advantages of a process waste gas treating apparatus of the present invention.

그러나, 개시된 종래의 기술은, 공정 폐 가스 중 SiH4, NH3, Ar, O2 등으로 구성되는 프로세스가스(Process Gas)와, PFCs(예: CF4, SF6, NF3 등)로 구성되는 세정가스(Cleaning Gas)를 구분하여 공정 폐 가스의 처리효율을 향상시킬 수 있는 기술은 개시하지 못하고 있다. However, the conventional technique disclosed in the present invention is not limited to a process gas composed of SiH 4 , NH 3 , Ar, O 2, etc., and PFCs (e.g., CF 4 , SF 6 , NF 3, etc.) And the cleaning gas is classified into the cleaning gas to improve the treatment efficiency of the process waste gas.

본 개시는, 공정 폐 가스 중 프로세스가스와 세정가스를 분리하여 반응챔버 내에서 분리 처리함으로써, 그 처리 효율을 극대화할 수 있는 공정 폐 가스 처리장치의 제공을 일 목적으로 한다.It is an object of the present disclosure to provide a process waste gas treatment apparatus capable of maximizing the treatment efficiency by separating process gas and cleaning gas among the process waste gas and separating the process gas in the reaction chamber.

여기서는, 본 개시의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 개시의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).SUMMARY OF THE INVENTION Herein, a general summary of the present disclosure is provided, which should not be construed as limiting the scope of the present disclosure. of its features).

본 개시의 일 태양에 따르면(According to one aspect of the present disclosure), 내부에 반응공간을 가지는 반응챔버; 상기 반응챔버의 일 측에 배치되고, 상기 반응공간을 향하는 플라스마 화염을 발생시키는 플라스마 발생기; 및 상기 반응챔버와 별도로 구비되는 공정챔버의 공정 진행에 사용된 프로세스가스와, 상기 공정챔버의 세정에 사용된 세정가스를 상기 반응공간으로 분리 공급하되, 상기 프로세스가스는 상기 플라스마 화염 중 상대적으로 온도가 낮은 저온 화염부를 향하여 공급하고, 상기 세정가스는 상기 플라스마 화염 중 상대적으로 온도가 높은 고온 화염부를 향하여 공급하는 분리공급유닛;을 포함하는 공정 폐 가스 처리장치가 제공된다.According to one aspect of the present disclosure, a reaction chamber having a reaction space therein; A plasma generator disposed at one side of the reaction chamber, the plasma generator generating a plasma flame toward the reaction space; And a cleaning gas used for cleaning the process chamber is separately supplied to the reaction space, wherein the process gas is supplied to the reaction chamber at a relatively low temperature of the plasma flame And a separation and supply unit for supplying the cleaning gas toward the low temperature flame portion having a relatively high temperature and supplying the cleaning gas toward the high temperature flame portion having a relatively high temperature among the plasma flames.

이에 의하면, 프로세스가스와 세정가스를 분리하여 서로 다른 처리 환경에서 처리되도록 함으로써, 공정 폐 가스의 처리 효율을 향상시킬 수 있다.According to this, by separating the process gas and the cleaning gas and treating them in different processing environments, the treatment efficiency of the process waste gas can be improved.

본 개시의 일 태양에 따른 공정 폐 가스 처리장치에 있어서, 상기 세정가스는, 상기 고온 화염부로 공급되기 전에 상기 반응공간에서 예열 되는 것으로 제공될 수 있다.In the apparatus for treating a process waste gas according to an aspect of the present disclosure, the cleaning gas may be provided by being preheated in the reaction space before being supplied to the high temperature flame section.

이에 의하면, 프로세스가스에 비해 까다로운 처리조건을 가지는 세정가스를 예열하여 처리함으로써 그 처리효율의 향상 및 처리에 소모되는 에너지를 감소시킬 수 있다.According to this, by preheating and treating the cleaning gas having a processing condition that is stricter than the process gas, it is possible to improve the processing efficiency and reduce the energy consumed in the processing.

본 개시의 일 태양에 따른 공정 폐 가스 처리장치에 있어서, 상기 분리공급유닛은, 상기 반응공간에 위치되며, 상기 플라스마 화염이 개방된 일 면을 통하여 그 내부로 위치되도록 상기 플라스마 화염의 길이방향으로 배치되는 관 형상의 예열격벽; 상기 프로세스가스를 상기 반응챔버의 외부로부터 상기 예열격벽의 내부로 유입시키는 통로로 제공되는 제1 관로; 및 상기 세정가스를 상기 반응챔버와 상기 예열격벽 사이의 공간으로 유입시키는 통로로 제공되는 제2 관로;를 포함하는 것으로 제공될 수 있다.In the apparatus for treating a process waste gas according to an aspect of the present disclosure, the separate supply unit is disposed in the reaction space, and the plasma flame is irradiated in the longitudinal direction of the plasma flame A tubular preheating bulkhead disposed; A first conduit provided as a passage for introducing the process gas from the outside of the reaction chamber into the interior of the preheating bulkhead; And a second conduit provided as a passage for introducing the cleaning gas into the space between the reaction chamber and the preheating partition wall.

이에 의하면, 프로세스가스 및 세정가스를 분리 유입시키기 위해 필수적으로 요구되는 제1,2 관로에 예열격벽을 추가하는 간단한 구조로, 프로세스가스 및 세정가스의 분리 처리 및 세정가스의 예열을 동시에 할 수 있게 된다. According to this structure, it is possible to simultaneously perform the separation process of the process gas and the cleaning gas and the preheating of the cleaning gas at the same time by adding a preheating partition wall to the first and second conduits which are essentially required to separately separate the process gas and the cleaning gas do.

본 개시의 일 태양에 따른 공정 폐 가스 처리장치에 있어서, 상기 예열격벽은, 상기 반응챔버의 내부 일 면에 결합 되는 제1 단; 및 상기 플라스마 화염이 내부에 위치되도록 상기 플라스마 발생기와 마주하도록 배치되는 제2 단;으로서, 상기 세정가스가 상기 반응챔버로부터 상기 예열격벽의 내부로 유입되는 유입구를 가지도록 배치되는 제2 단;을 포함하는 것으로 제공될 수 있다.In the apparatus for treating a process waste gas according to an aspect of the present disclosure, the preheating partition may include a first end coupled to an inner surface of the reaction chamber; And a second end disposed to face the plasma generator such that the plasma flame is located therein, wherein the cleaning gas has an inlet through which the cleaning gas flows into the interior of the preheating partition, May be provided.

본 개시의 일 태양에 따른 공정 폐 가스 처리장치에 있어서, 상기 유입구는, 상기 제2 단과 상기 반응챔버의 내면과 사이에 형성된 간격에 의해 형성되는 것으로 제공될 수 있다.In the apparatus for treating a process waste gas according to an aspect of the present disclosure, the inlet may be provided by an interval formed between the second end and an inner surface of the reaction chamber.

본 개시의 일 태양에 따른 공정 폐 가스 처리장치에 있어서, 상기 유입구는, 상기 제2 단과 인접하게 배치되되, 상기 예열격벽을 두께방향으로 관통하여 형성되는 복수의 홀(hole)로 구비되는 것으로 제공될 수 있다.In the apparatus for treating a process waste gas according to an aspect of the present disclosure, the inlet may be provided as a plurality of holes disposed adjacent to the second end and formed by penetrating the preheating partition wall in the thickness direction .

본 개시의 일 태양에 따른 공정 폐 가스 처리장치에 있어서, 상기 제1 관로는, 상기 반응챔버의 외면으로부터 상기 반응챔버와 상기 예열격벽 사이의 공간을 경유하여 상기 예열격벽의 내부로 연통 되는 것으로 제공될 수 있다.In the apparatus for treating a process waste gas according to an aspect of the present disclosure, the first conduit is provided to communicate with the inside of the preheating partition wall via a space between the reaction chamber and the preheating partition wall from the outer surface of the reaction chamber .

본 개시의 일 태양에 따른 공정 폐 가스 처리장치에 있어서, 상기 세정가스는, 상기 예열격벽의 외면을 따라 상기 제2 단을 향하는 방향으로 이동되면서 예열 되는 것으로 제공될 수 있다.In the apparatus for treating a process waste gas according to an aspect of the present disclosure, the cleaning gas may be provided to be preheated while being moved in the direction toward the second end along the outer surface of the preheating partition.

본 개시의 일 태양에 따른 공정 폐 가스 처리장치에 있어서, 상기 제2 관로는, 그 말단이 상기 반응챔버의 원주방향을 향하도록 구비되는 것으로 제공될 수 있다.In the apparatus for treating a process waste gas according to an aspect of the present disclosure, the second conduit may be provided such that its end is directed to the circumferential direction of the reaction chamber.

이에 의하면, 제2 관로로 유입되는 세정가스가 예열격벽의 외면을 나선형으로 돌아서 고온 화염부에 공급되므로, 세정가스와 예열격벽의 접촉면적이 증가하여 예열 효과가 향상된다.According to this, since the cleaning gas flowing into the second channel is spirally turned around the outer surface of the preheating partition wall and supplied to the high-temperature flame portion, the contact area between the cleaning gas and the preheating partition wall is increased and the preheating effect is improved.

본 개시의 일 태양에 따른 공정 폐 가스 처리장치에 있어서, 상기 프로세스가스는, SiH4 , NH3 및 Ar중 적어도 하나를 포함하고, 상기 세정가스는, 과불화 화합물(PFCs)을 포함하는 것으로 제공될 수 있다.In an apparatus for treating a process waste gas according to an aspect of the disclosure, the process gas includes at least one of SiH 4 , NH 3, and Ar, and the cleaning gas is provided by containing perfluorinated compounds (PFCs) .

본 개시의 일 태양에 따른 공정 폐 가스 처리장치에 의하면, 프로세스가스와 세정가스를 분리하여 서로 다른 처리 환경에서 처리되도록 함으로써, 공정 폐 가스의 처리 효율을 향상시킬 수 있다.According to the apparatus for treating a process waste gas according to one aspect of the present disclosure, the process gas and the cleansing gas are separated from each other and treated in different treatment environments, thereby improving the treatment efficiency of the process waste gas.

본 개시의 일 태양에 따른 공정 폐 가스 처리장치에 의하면, 프로세스가스에 비해 까다로운 처리조건을 가지는 세정가스를 예열하여 처리함으로써, 그 처리효율의 향상 및 처리에 소모되는 에너지를 감소시킬 수 있다.According to the process waste gas treatment apparatus according to an aspect of the present disclosure, it is possible to reduce the energy consumed in the improvement of the treatment efficiency and the treatment by preheating and treating the cleaning gas having a treatment condition that is more severe than the process gas.

본 개시의 일 태양에 따른 공정 폐 가스 처리장치에 의하면, 프로세스가스 및 세정가스를 분리 유입시키기 위해 필수적으로 요구되는 제1,2 관로에 예열격벽을 추가하는 간단한 구조로, 프로세스가스 및 세정가스의 분리 처리 및 세정가스의 예열을 동시에 할 수 있게 된다. According to the apparatus for treating a process waste gas according to an aspect of the present disclosure, there is a simple structure in which a preheating partition is added to the first and second conduits, which are essential for separating and introducing the process gas and the purge gas, The separation process and the preheating of the cleaning gas can be performed at the same time.

도 1은 본 개시의 일 태양에 따른 공정 폐 가스 처리장치를 개념적으로 보인 도면,
도 2는 도 1의 공정 폐 가스 처리장치의 일 실시형태를 보인 도면,
도 3은 도 2의 제1 변형 예를 설명하기 위한 도면,
도 4는 도 2의 제2 변형 예를 설명하기 위한 도면 및
도 5는 도 4에서 A-A의 단면을 보인 도면이다.1 is a conceptual illustration of a process waste gas treatment apparatus according to an aspect of the present disclosure,
Fig. 2 is a view showing an embodiment of the process waste gas treating apparatus of Fig. 1,
FIG. 3 is a view for explaining the first modification of FIG. 2,
4 is a view for explaining the second modification of Fig. 2, and Fig.
5 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.

이하, 본 개시를 첨부된 도면을 참고로 하여 자세하게 설명한다(The present disclosure will now be described in detail with reference to the accompanying drawing(s)).The present disclosure will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

다만, 이하에서 개시되는 기술적 사상의 명료한 이해를 위해 제한된 실시형태를 예로서 설명하였으나, 이에 한정되지는 아니하고 특허청구범위에 개시된 기술적 사상으로부터 해당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 도출할 수 있는 실시형태도 본 명세서에 개시된 실시형태로 이해되어야 함을 밝혀둔다.However, the present invention is not limited to these embodiments. For example, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the spirit and scope of the present invention. It should be understood that the embodiments described herein are to be understood as the embodiments disclosed herein.

또한, 본 명세서 및 특허청구범위에서 사용된 용어는 본 발명자가 설명의 편의를 위하여 선택한 개념으로, 그 의미를 파악함에 있어서 사전적 의미에 한정되지 않고 본 개시의 기술적 사상에 부합되도록 적절히 해석되어야 할 것이다. The terms used in this specification and claims are to be understood by the inventor as a concept selected for the convenience of explanation and should not be construed in a linguistic sense in understanding the meaning thereof but should be appropriately interpreted in accordance with the technical idea of the present disclosure will be.

도 1은 본 개시의 일 태양에 따른 공정 폐 가스 처리장치를 개념적으로 보인 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a conceptual view of a process waste gas treatment apparatus according to an aspect of the present disclosure; FIG.

도 1을 참조하면, 본 개시의 일 태양에 따른 공정 폐 가스 처리장치(100)는, 반응챔버(110), 플라스마 발생기(120) 및 분리공급유닛(130)을 포함한다.Referring to FIG. 1, a process waste gas treatment apparatus 100 according to an aspect of the present disclosure includes a reaction chamber 110, a plasma generator 120, and a separate supply unit 130.

반응챔버(110)로 유입된 공정 폐 가스는 플라스마 발생기(120)로부터 생성된 플라스마 화염에 의해 분해되거나 화학반응이 촉진되어 처리된다.The process waste gas flowing into the reaction chamber 110 is decomposed by the plasma flame generated from the plasma generator 120 or processed by promoting the chemical reaction.

반응챔버(110)에서 처리된 공정 폐 가스는 하류에 구비되는 냉각유닛 또는 수처리 유닛, 필터 유닛 등에 의해 정화되어 외부로 방출된다.The process waste gas processed in the reaction chamber 110 is purified and discharged to the outside by a cooling unit or a water treatment unit, a filter unit or the like provided downstream.

본 개시의 일 태양에 따른 공정 폐 가스 처리장치(100)는 반응챔버(110)에 특징을 가지는 것으로서, 냉각유닛 또는 수처리 유닛, 필터 유닛 등은 공지의 것 중 임의로 선택되어 적용되어도 무방하다. The processing waste gas treating apparatus 100 according to an aspect of the present disclosure is characterized in the reaction chamber 110, and the cooling unit or the water treatment unit, the filter unit, and the like may be arbitrarily selected and applied among known ones.

반응챔버(110)는 내부에 반응공간(111)을 가지도록 속이 빈 통으로 구비된다.The reaction chamber 110 is provided with a hollow cylinder so as to have a reaction space 111 therein.

반응챔버(110)는 상면과 하면을 가지는 원통으로 구비될 수 있으며, 반응공간(111)에서 효율적인 공정 폐 가스의 처리를 위해 내외부 사이에 충분한 단열이 이루어질 수 있는 재질로 구비되는 것이 바람직하다.The reaction chamber 110 may be provided with a cylinder having an upper surface and a lower surface and may be formed of a material capable of providing sufficient heat insulation between the inside and outside of the reaction space 111 in order to efficiently process waste gas in the reaction space 111.

반응챔버(110)는 상면에 플라스마 발생기(120)가 구비되며, 플라스마 발생기(120)로부터 생성되는 플라스마 화염(121)이 반응공간에 위치될 수 있도록 상면 일부가 개방되어 구비된다.The reaction chamber 110 is provided with a plasma generator 120 on its upper surface and a part of the upper surface thereof is opened so that the plasma flame 121 generated from the plasma generator 120 can be positioned in the reaction space.

또한 반응챔버(110)는 반응공간(111)에서 처리된 공정 폐 가스의 배출을 위해 하면 일부가 개방되어 구비되며, 그것을 통해 냉각유닛 또는 수처리 유닛 등과 연통 된다.In addition, the reaction chamber 110 is partly opened to communicate with the cooling unit or the water treatment unit through the reaction chamber 110 for discharging the processed waste gas in the reaction space 111.

플라스마 발생기(120)는 반응공간(111)으로 플라스마 화염(121)을 생성하는 것으로서, 반응챔버(110)의 상부에 구비된다. 플라스마 발생 방식으로 아크 플라스마 방식을 예로 들 수 있으나 이에 한정되지 않음은 물론이다.The plasma generator 120 generates the plasma flame 121 into the reaction space 111 and is provided at an upper portion of the reaction chamber 110. The plasma generation method is, for example, an arc plasma method, but is not limited thereto.

플라스마 발생 방식에 따라, 플라스마 발생기(120)는 플라스마 화염(121)의 생성을 위해 캐리어 가스의 유입을 위한 반응기(미도시)가 반응챔버(110)의 상부에 더 구비될 수도 있다.The plasma generator 120 may further include a reactor (not shown) for introducing a carrier gas into the reaction chamber 110 to generate the plasma flame 121, depending on the plasma generation method.

반응챔버(110)와 플라스마 발생기(120)는, 플라스마 화염(121)의 대부분이 반응공간(111)에 위치되도록 결합 되는데, 플라스마 화염(121)은 전체적으로 동일한 온도를 가지는 것이 아니라, 고온 화염부(121a)와 저온 화염부(121b)를 가진다. The reaction chamber 110 and the plasma generator 120 are coupled such that the majority of the plasma flame 121 is located in the reaction space 111. The plasma flame 121 does not have the same overall temperature, 121a and a low temperature flame portion 121b.

일반적으로, 고온 화염부(121a)는 플라스마 화염(121)의 중심부로서, 플라스마 발생기(120)에 인접한 위치이며, 저온 화염부(121b)는 플라스마 화염(121)의 끝단으로서 플라스마 발생기(120)에서 가장 먼 위치이다.The low temperature flame portion 121b is positioned at the center of the plasma flame 121 and is located at a position adjacent to the plasma generator 120. The low temperature flame portion 121b is positioned at the end of the plasma flame 121 in the plasma generator 120 It is the farthest position.

본 개시는, 공정 폐 가스의 종류에 따라 분리하여 고온 화염부(121a) 및 저온 화염부(121b)에 의해 분리 처리함으로써 공정 폐 가스의 처리 효율을 높이고자 하는 것이다.The present disclosure seeks to improve the treatment efficiency of the process waste gas by separating the process gas by the high-temperature flame portion 121a and the low-temperature flame portion 121b separately according to the kind of the process waste gas.

공정 폐 가스는, 반응챔버(110)와 별도로 구비되는 공정챔버(P)에서 사용된 가스로서, 공정챔버(P)의 공정 진행에 사용된 프로세스가스(SiH4, NH3, Ar, O2 등을 포함하는 가스)와, 공정챔버(P)의 세정에 사용된 세정가스(CF4, SF6, NF3 등과 같은 PFCs를 포함하는 가스)로 구분할 수 있다.The process waste gas is a gas used in the process chamber P separately provided from the reaction chamber 110 and includes a process gas (SiH 4 , NH 3 , Ar, O 2, etc.) used in the process of the process chamber P And a cleaning gas (a gas containing PFCs such as CF 4 , SF 6 , and NF 3 ) used for cleaning of the process chamber P can be distinguished.

프로세스가스는, 상대적으로 낮은 온도에서도 처리가 가능하며, 낮은 온도에서 처리효율을 높이기 위해 처리조건 즉 연소조건을 설정하는 것이 비교적 용이하다.The process gas can be processed at a relatively low temperature, and it is relatively easy to set the process conditions, that is, the combustion conditions, at a low temperature in order to increase the process efficiency.

그러나, 세정가스는, 고온에서의 처리가 필요하며, 그 농도가 높거나 유량이 증가하는 경우 그 필요성이 더욱 증가한다.However, the cleaning gas needs to be treated at a high temperature, and the necessity of the cleaning gas increases when the concentration is high or the flow rate is increased.

반응챔버(110)의 하류에 처리되지 않는 공정 폐 가스의 처리구조를 추가 배치하는 것이 이러한 이유 때문에 개시된 기술이다.It is for this reason that the processing structure of the process waste gas which is not treated downstream of the reaction chamber 110 is further disposed.

본 개시는, 공정챔버(P)에서 배출되는 프로세스가스와 세정가스가 반응공간(111)의 서로 다른 위치로 유입되도록 함으로서, 세정가스, 구체적으로 PFCs의 처리효율을 높인 것이다.In the present disclosure, the process gas and the cleaning gas discharged from the process chamber P are introduced into different positions in the reaction space 111, thereby improving the treatment efficiency of the cleaning gas, specifically the PFCs.

분리공급유닛(130)은, 플라스마 화염 중 상대적으로 온도가 높은 고온 화염부(121a)를 향하여 세정가스가 유입되도록 하며, 플라스마 화염 중 상대적으로 온도가 낮은 저온 화염부(121b)를 향하여 프로세스가스가 유입되도록 한다.The separate supply unit 130 allows the cleaning gas to flow into the high temperature flame portion 121a having a relatively high temperature among the plasma flames and the process gas is directed toward the low temperature flame portion 121b having a relatively low temperature among the plasma flames Respectively.

이에 의해, 저온 화염부(121b)에서도 효율적인 처리가 가능한 프로세스가스를 분리하여 처리하므로, 고온 화염부(121a)에 의한 세정가스의 처리효율을 향상시킬 수 있게 된다.As a result, the low-temperature flame portion 121b also separates and processes the process gas that can be efficiently treated, so that the treatment efficiency of the cleaning gas by the high-temperature flame portion 121a can be improved.

여기서, 세정가스는, 고온 화염부(121a)로 유입되기 전에 반응공간(111)에서 예열 되는 과정을 거치도록 하는 것이 바람직하다.Here, the cleaning gas is preferably preheated in the reaction space 111 before entering the high-temperature flame portion 121a.

이에 의하면, 프로세스가스에 비해 까다로운 처리조건을 가지는 세정가스를 예열하여 처리함으로써 그 처리효율을 향상시킬 수 있다.According to this, the cleaning efficiency can be improved by preheating and treating the cleaning gas having a processing condition that is more severe than the process gas.

도 2는 도 1의 공정 폐 가스 처리장치의 일 실시형태를 보인 도면이다.Fig. 2 is a view showing an embodiment of the process waste gas treatment apparatus of Fig. 1. Fig.

도 2를 참조하면, 본 실시형태에 따른 공정 폐 가스 처리장치(100)는, 도 1과 같이 반응챔버(110), 플라스마 발생기(120) 및 분리공급유닛(130)을 포함하되, 분리공급유닛(130)은, 예열격벽(131), 제1 관로(132) 및 제2 관로(133)를 포함한다.2, the apparatus for processing waste gas 100 according to the present embodiment includes a reaction chamber 110, a plasma generator 120, and a separate supply unit 130 as shown in FIG. 1, (130) includes a preheating partition wall (131), a first conduit (132), and a second conduit (133).

예열격벽(131)은, 반응공간(111)에 위치되며, 내부에 플라스마 화염(121)이 위치되어 공정 폐 가스의 처리가 행해지는 구성이다. The preheating partition wall 131 is located in the reaction space 111, and the plasma flame 121 is disposed therein to treat the process waste gas.

예열격벽(131)은, 플라스마 발생기(120)로부터 생성된 플라스마 화염(121)이 통과하는 개방된 일 면을 가지는 속이 빈 기둥(예: 원통)으로 구비된다.The preheating barrier rib 131 is provided as a hollow column (e.g., a cylinder) having an open surface through which the plasma flame 121 generated from the plasma generator 120 passes.

플라스마 화염(121)은 예열격벽(131)의 길이방향으로 향하도록 배치된다.The plasma flame 121 is arranged to be directed in the longitudinal direction of the preheating partition wall 131. [

예열격벽(131)은, 길이방향으로 양측에 제1 단(131a)과 제2 단(131b)을 가지며, 제1 단(131a)은 반응챔버(110)의 내부 일 면에 결합 되고, 제2 단(131b)은 플라스마 화염(121)이 내부에 위치되도록 플라스마 발생기(120)와 마주하도록 배치되되, 세정가스가 반응챔버(110)로부터 예열격벽(131)의 내부로 유입되는 유입구(135)를 가지도록 배치될 수 있다.The preheating partition wall 131 has a first end 131a and a second end 131b on both sides in the longitudinal direction and the first end 131a is coupled to the inner surface of the reaction chamber 110, The stage 131b is disposed so as to face the plasma generator 120 so that the plasma flame 121 is located inside and the inlet 135 for introducing the cleaning gas from the reaction chamber 110 into the interior of the preheating partition wall 131 As shown in FIG.

일 예로, 유입구(135)는, 제2 단(131b)과 반응챔버(110)의 내면과 사이에 형성된 간격으로 마련된다.For example, the inlet 135 is provided at an interval formed between the second end 131b and the inner surface of the reaction chamber 110.

제1 관로(132)는, 프로세스가스가 유입되는 통로로 마련되며, 프로세스가스는 제1 관로(132)를 통해 예열격벽(131)의 내부로 유입된다. The first channel 132 is provided as a passage through which the process gas flows, and the process gas is introduced into the preheating partition wall 131 through the first channel 132.

제1 관로(132)는 그 일단이 공정챔버(P)에 연통 되는 관으로 구비되며, 반응챔버(110)의 둘레 벽과 예열격벽(131)을 관통하여 예열격벽(131)의 내부에 연통 된다. The first conduit 132 is provided at one end thereof with a tube communicating with the process chamber P and communicates with the inside of the preheating partition wall 131 through the peripheral wall of the reaction chamber 110 and the preheating partition wall 131 .

이때, 제1 관로(132)는 반응챔버(110)의 둘레 벽과 예열격벽(131) 사이의 공간을 지나게 된다. At this time, the first conduit 132 passes through a space between the peripheral wall of the reaction chamber 110 and the preheating partition wall 131.

이에 의해, 제1 관로(132)의 내부를 지나는 프로세스가스가 제1 관로(132)의 외부로서 반응챔버(110)의 내부와 열 교환에 의해 예열 되는 이점을 가지게 된다.This has the advantage that the process gas passing through the inside of the first conduit 132 is preheated by heat exchange with the inside of the reaction chamber 110 as the outside of the first conduit 132.

효율적인 예열을 위해, 열전달 촉진 수단이 부가될 수 있는데, 반응챔버(110)의 둘레 벽과 예열격벽(131) 사이의 공간에서 제1 관로(132)가 절곡되거나 곡선으로 구비될 수 있다.For efficient preheating, a heat conduction promoting means may be added. In the space between the peripheral wall of the reaction chamber 110 and the preheating partition wall 131, the first conduit 132 may be bent or curved.

제2 관로(133)는, 세정가스가 반응챔버(110)의 둘레 벽과 예열격벽(131) 사이의 공간으로 유입되는 통로로 마련된다. The second conduit 133 is provided as a passage through which the cleaning gas flows into the space between the peripheral wall of the reaction chamber 110 and the preheating partition wall 131.

반응챔버(110)로 유입된 세정가스는 예열격벽(131)의 상부에 형성된 유입구(135)를 통해 예열격벽(131)의 내부로 유입된다.The cleaning gas introduced into the reaction chamber 110 flows into the interior of the preheating partition wall 131 through the inlet 135 formed in the upper part of the preheating partition wall 131.

이 과정에서, 세정가스는 예열격벽(131)의 외면과 열 교환을 통해 예열이 이루어지게 된다. 즉 세정가스는 예열격벽(131)의 외면을 따라 제2 단(131b)을 향하는 방향으로 이동되면서 예열 된다.In this process, the cleaning gas is preheated through heat exchange with the outer surface of the preheating partition wall 131. That is, the cleaning gas is preheated while moving along the outer surface of the preheating partition wall 131 in the direction toward the second end 131b.

효율적인 예열을 위해, 세정가스와 예열격벽(131)의 접촉시간을 늘리기 위해, 제2 관로(133)는 세정가스가 반응챔버(110)의 둘레 벽의 하부에서 연통 되도록 구비될 수 있다.In order to increase the contact time between the cleaning gas and the preheating partition wall 131 for efficient preheating, the second conduit 133 may be provided so that the cleaning gas is communicated at a lower portion of the peripheral wall of the reaction chamber 110.

이에 의하면, 프로세스가스 및 세정가스를 분리 유입시키기 위해 필수적으로 요구되는 제1,2 관로(132,133)에 예열격벽(131)을 추가하는 간단한 구조로, 프로세스가스 및 세정가스의 분리 처리 및 세정가스의 예열을 동시에 할 수 있게 된다. According to this structure, there is a simple structure in which the preheating partition wall 131 is added to the first and second conduits 132 and 133, which are indispensably required for separating and introducing the process gas and the cleaning gas, and the separation process of the process gas and the cleaning gas, Preheating can be performed at the same time.

도 3은 도 2의 제1 변형 예를 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining the first modification of Fig.

도 3을 참조하면, 본 실시형태에 따른 공정 폐 가스 처리장치(100)는, 도 1 및 조 2와 같이 반응챔버(110), 플라스마 발생기(120) 및 분리공급유닛(130)을 포함하고, 분리공급유닛(130)은, 예열격벽(131), 제1 관로(132) 및 제2 관로(133)를 포함한다.Referring to Fig. 3, the apparatus for treating a process waste gas 100 according to the present embodiment includes a reaction chamber 110, a plasma generator 120, and a separate supply unit 130 as shown in Figs. 1 and 2, The separate supply unit 130 includes a preheating partition wall 131, a first conduit 132, and a second conduit 133.

또한, 예열격벽(131)은, 길이방향으로 양측에 제1 단(131a)과 제2 단(131b)을 가지며, 제1 단(131a)은 반응챔버(110)의 내부 일 면에 결합 되고, 제2 단(131b)은 플라스마 화염(121)이 내부에 위치되도록 플라스마 발생기(120)와 마주하도록 배치되되, 세정가스가 반응챔버(110)로부터 예열격벽(131)의 내부로 유입되는 유입구(135)를 가지도록 배치된다.The preheating partition wall 131 has a first end 131a and a second end 131b on both sides in the longitudinal direction and the first end 131a is coupled to the inner surface of the reaction chamber 110, The second stage 131b is disposed so as to face the plasma generator 120 so that the plasma flame 121 is located inside the first stage 131b and the inlet port 135 ).

이때, 제2 단(131b)은 반응챔버(110)의 상면에 결합되고, 유입구(135)는, 예열격벽(131)을 두께방향으로 관통하여 형성되는 복수의 홀(hole)로 구비되되, 제2 단(131b)과 인접하게 배치된다.The second stage 131b is coupled to the upper surface of the reaction chamber 110 and the inlet 135 is formed as a plurality of holes formed through the preheating partition wall 131 in the thickness direction, And is disposed adjacent to the second stage 131b.

한편, 복수의 홀의 통하여 유입되는 세정가스가 고온 화염부(121a)를 향할 수 있도록 복수의 홀은 예열격벽(131)의 내측으로 향하는 유동가이드가 더 구비될 수 있다.The plurality of holes may further include flow guides directed toward the inside of the preheating partition wall 131 so that the cleaning gas flowing through the plurality of holes can be directed to the high temperature flame portion 121a.

유동가이드는 세정가스가 고온 화염부(121a)를 중심으로 회전하는 유동이 형성될 수 있도록 구비될 수 있다. 유동가이드는 도 5와 같은 원리로 형성될 수 있다.The flow guide may be provided to allow a flow of cleaning gas to rotate around the high temperature flame portion 121a. The flow guide may be formed on the same principle as shown in FIG.

도 4는 도 2의 제2 변형 예를 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 도 4에서 A-A의 단면을 보인 도면이다.FIG. 4 is a view for explaining a second modification of FIG. 2, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line A-A in FIG.

도 4를 참조하면, 본 실시형태에 따른 공정 폐 가스 처리장치(100)는, 도 1 및 조 2와 같이 반응챔버(110), 플라스마 발생기(120) 및 분리공급유닛(130)을 포함하고, 분리공급유닛(130)은, 예열격벽(131), 제1 관로(132) 및 제2 관로(133)를 포함한다.Referring to Fig. 4, the apparatus for treating a process waste gas 100 according to the present embodiment includes a reaction chamber 110, a plasma generator 120, and a separate supply unit 130 as shown in Figs. 1 and 2, The separate supply unit 130 includes a preheating partition wall 131, a first conduit 132, and a second conduit 133.

이때, 제2 관로(133)는, 그 말단이 반응챔버(110)의 원주방향을 향하도록 마련된다.At this time, the second conduit 133 is provided such that its distal end faces the circumferential direction of the reaction chamber 110.

이에 의해, 세정가스는 예열격벽(131)을 중심으로 회전하면서 상승하여 고온 화염부(121a)로 유입된다.As a result, the cleaning gas rises and flows around the preheating partition wall 131 and flows into the high-temperature flame portion 121a.

결국, 제2 관로(133)로 유입되는 세정가스는 예열격벽(131)과의 접촉면적이 증가하여 예열 효과가 향상된다. 또한 세정가스의 처리에 소모되는 전력이 감소 되는 이점을 가진다.As a result, the cleaning gas flowing into the second conduit 133 has an increased contact area with the preheating partition wall 131, thereby improving the preheating effect. And the power consumed in the treatment of the cleaning gas is also reduced.

Claims (10)

내부에 반응공간을 가지는 반응챔버;
상기 반응챔버의 일 측에 배치되고, 상기 반응공간을 향하는 플라스마 화염을 발생시키는 플라스마 발생기; 및
상기 반응챔버와 별도로 구비되는 공정챔버의 공정 진행에 사용된 프로세스가스와, 상기 공정챔버의 세정에 사용된 세정가스를 상기 반응공간으로 분리 공급하되, 상기 프로세스가스는 상기 플라스마 화염 중 상대적으로 온도가 낮은 저온 화염부를 향하여 공급하고, 상기 세정가스는 상기 플라스마 화염 중 상대적으로 온도가 높은 고온 화염부를 향하여 공급하는 분리공급유닛;을 포함하는 공정 폐 가스 처리장치.A reaction chamber having a reaction space therein;
A plasma generator disposed at one side of the reaction chamber, the plasma generator generating a plasma flame toward the reaction space; And
The process gas used in the process of the process chamber separately provided from the reaction chamber and the cleaning gas used for cleaning the process chamber are separately supplied to the reaction space, And a separation and supply unit for supplying the cleaning gas toward the low-temperature flame portion and supplying the cleaning gas toward the high-temperature flame portion having a relatively high temperature among the plasma flames. 청구항 1에 있어서,
상기 세정가스는,
상기 고온 화염부로 공급되기 전에 상기 반응공간에서 예열 되는 것을 특징으로 하는 공정 폐 가스 처리장치. The method according to claim 1,
The cleaning gas,
Is preheated in the reaction space before being supplied to the high temperature flame portion. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 분리공급유닛은,
상기 반응공간에 위치되며, 상기 플라스마 화염이 개방된 일 면을 통하여 그 내부로 위치되도록 상기 플라스마 화염의 길이방향으로 배치되는 관 형상의 예열격벽;
상기 프로세스가스를 상기 반응챔버의 외부로부터 상기 예열격벽의 내부로 유입시키는 통로로 제공되는 제1 관로; 및
상기 세정가스를 상기 반응챔버와 상기 예열격벽 사이의 공간으로 유입시키는 통로로 제공되는 제2 관로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공정 폐 가스 처리장치.The method according to claim 1 or 2,
The separation supply unit includes:
A tubular preheating barrier disposed in the reaction space and disposed in the longitudinal direction of the plasma flame such that the plasma flame is positioned inside the open front face;
A first conduit provided as a passage for introducing the process gas from the outside of the reaction chamber into the interior of the preheating bulkhead; And
And a second conduit provided as a passage through which the cleaning gas flows into the space between the reaction chamber and the preheating partition. 청구항 3에 있어서,
상기 예열격벽은,
상기 반응챔버의 내부 일 면에 결합 되는 제1 단; 및
상기 플라스마 화염이 내부에 위치되도록 상기 플라스마 발생기와 마주하도록 배치되는 제2 단;으로서, 상기 세정가스가 상기 반응챔버로부터 상기 예열격벽의 내부로 유입되는 유입구를 가지도록 배치되는 제2 단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 공정 폐 가스 처리장치.The method of claim 3,
The heat-
A first end coupled to an inner surface of the reaction chamber; And
And a second end disposed to face the plasma generator such that the plasma flame is located therein, wherein the cleaning gas has an inlet through which the cleaning gas flows into the interior of the preheating bulkhead from the reaction chamber Wherein the gas-liquid separator is a gas-liquid separator. 청구항 4에 있어서,
상기 유입구는, 상기 제2 단과 상기 반응챔버의 내면과 사이에 형성된 간격에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 공정 폐 가스 처리장치.The method of claim 4,
Wherein the inlet is formed by an interval formed between the second end and the inner surface of the reaction chamber. 청구항 4에 있어서,
상기 유입구는, 상기 제2 단과 인접하게 배치되되, 상기 예열격벽을 두께방향으로 관통하여 형성되는 복수의 홀(hole)로 구비되는 것을 특징으로 하는 공정 폐 가스 처리장치.The method of claim 4,
Wherein the inlet port is disposed adjacent to the second end and comprises a plurality of holes formed through the preheating partition wall in the thickness direction. 청구항 3에 있어서,
상기 제1 관로는, 상기 반응챔버의 외면으로부터 상기 반응챔버와 상기 예열격벽 사이의 공간을 경유하여 상기 예열격벽의 내부로 연통 되는 것을 특징으로 하는 공정 폐 가스 처리장치.The method of claim 3,
Wherein the first conduit is communicated from the outer surface of the reaction chamber to the inside of the preheating partition via a space between the reaction chamber and the preheating partition. 청구항 3에 있어서,
상기 세정가스는, 상기 예열격벽의 외면을 따라 상기 제2 단을 향하는 방향으로 이동되면서 예열 되는 것을 특징으로 하는 공정 폐 가스 처리장치.The method of claim 3,
Wherein the cleaning gas is preheated while being moved in a direction toward the second end along an outer surface of the preheating partition wall. 청구항 3에 있어서,
상기 제2 관로는, 그 말단이 상기 반응챔버의 원주방향을 향하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 공정 폐 가스 처리장치.The method of claim 3,
Wherein the second conduit is provided so that an end thereof faces the circumferential direction of the reaction chamber. 청구항 1에 있어서,
상기 프로세스가스는, SiH4 , NH3 및 Ar중 적어도 하나를 포함하고,
상기 세정가스는, 과불화 화합물(PFCs)을 포함하는 것을 특징으로 하는 공정 폐 가스 처리장치.The method according to claim 1,
Wherein the process gas comprises at least one of SiH 4 , NH 3, and Ar,
Wherein the cleaning gas comprises perfluorinated compounds (PFCs).
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