KR20190037512A - Apparatus for treating waste gas in semiconductor fabricating process - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 제조공정의 폭발성 폐 가스 처리장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 반도체 및 디스플레이 제조공정에서 발생하는 폐 가스, H2, NH3, CF4, DCS 가스 등을 열적 처리 방법인 플라즈마를 활용하여 분해하고, 동시에 배기가스에 포함된 폐열을 건식방식의 열교환기를 사용하여 회수하여 에너지 효율을 높일 수 있는 반도체 제조공정의 폭발성 폐 가스 처리장치에 관한 것이다.The invention of that, more specifically, the thermal treatment of waste gas, H 2, NH 3, CF 4, DCS gas and the like generated in the semiconductor and display fabrication process relates to explosive waste gas treatment system of a semiconductor manufacturing process, the plasma And simultaneously recovering the waste heat contained in the exhaust gas by using a dry type heat exchanger to increase the energy efficiency.
일반적으로 반도체 소자를 제조하기 위한 제조공정은 특정 공정이 수행되는 공정 챔버의 내부에서 다양한 공정가스를 이용하여 고온 상태에서 수행되며, 공정이 진행되는 동안 다양한 반응물질과 공정에 참여하지 않은 미반응 물질 등이 제조 공정의 부산물로 생성된다.Generally, a manufacturing process for manufacturing a semiconductor device is performed at a high temperature using various process gases in a process chamber in which a specific process is performed. During the process, various reactive materials and unreacted materials Etc. are produced as a by-product of the manufacturing process.
공정 부산물들은 환경에 유해한 독성 물질들을 다량으로 함유하는 경우가 많다. 화학기상 증착 공정, 이온주입 공정, 식각 공정이나 확산 공정과 같은 반도체 제조 공정의 단위 공정들에 사용되는 실란(SiH4), 암모니아(NH3), 아산화질소(N2O), 일산화질소(NO), 인산(PH3), 아스뮴산(AsH) 등은 인체에 대한 독성, 금속에 대한 부식성, 가연성 등의 속성으로 인하여 환경오염을 유발한다. 이에 따라, 반응 부산물들은 진공 펌프에 의해 공정 챔버로부터 배출된 후 스크러버(scrubber)와 같은 정화시스템에 의해 여과되어 대기 중으로 방출된다.Process by-products often contain large quantities of toxic substances harmful to the environment. (SiH 4 ), ammonia (NH 3 ), nitrous oxide (N 2 O), nitrogen monoxide (NO 3 ), and nitric acid (NO 3 ) used in the unit processes of the semiconductor manufacturing process such as chemical vapor deposition process, ion implantation process, ), Phosphoric acid (PH 3 ), and ascorbic acid (AsH) cause environmental pollution due to toxicity to human body, corrosiveness to metal, and flammability. Accordingly, reaction by-products are discharged from the process chamber by a vacuum pump, filtered by a purifying system such as a scrubber, and discharged into the atmosphere.
반도체 제조공정에서 발생하는 공정 폐 가스, 특히 프레온가스 계열인 PFC 가스는 공기와 접촉하게 되면 폭발적으로 반응하는 성질과 가열에 의해 연소하는 성질이 있는데, 이러한 PFC가스 성질을 이용한 연소식 장치 또는 습식처리 장치 등이 제안되었으나, 배기되는 공정 폐 가스에 대하여 정화처리 효율이 낮아 완벽한 정화처리를 기대할 수 없을 뿐만 아니라 정화 처리장치의 구성이 매우 복잡하여 장치의 설비비용이 많이 소요되는 문제가 있다.The process waste gas generated in the semiconductor manufacturing process, particularly the PFC gas of the freon gas series, has an explosive reaction characteristic when it comes into contact with air and a characteristic of being burned by heating. Such PFC gas characteristic combustion device or wet process However, since the purifying efficiency of the process waste gas discharged is low, a complete purifying process can not be expected. In addition, there is a problem in that the configuration of the purifying device is very complicated and the equipment cost is high.
또한, 반도체 및 디스플레이 제조공정에서는, 불소함유 가스 처리과정 중에 빈번하게 폭발을 일으켜 작업자의 안전과 공장의 안전을 위협하고 있으며, 더불어 불소가스 함유 다양한 가스를 분해하기 위해 현재 간접산화방식(전기 히터를 사용하여 연소시키는 방식), 직접 산화방식(메탄계 연료를 사용하여 연소시키는 방식), 하이브리드 방식(촉매+버너) 사용하여 불소함유 가스를 분해하고 있으나, 대부분 연소 후 가스를 물을 사용하여 냉각하여 대기로 배출하게 되므로, 에너지 회수가 어렵게 되는 단점이 있다.In addition, semiconductor and display manufacturing processes frequently cause explosion during the fluorine-containing gas treatment process, thereby threatening the safety of workers and safety of factories. In addition, in order to decompose various gases containing fluorine gas, (Combustion method using methane-based fuel), hybrid method (catalyst + burner), but most of the gas after combustion is cooled using water So that it is difficult to recover the energy.
종래에는 불소함유 가스의 처리 기술이 대부분 상온에서 레진을 이용한 흡착, 고온영역에서 전기히터, 연소 후 습식 처리에 의한 기술로 에너지 회수를 고려하지 않는 기술로 에너지 소비량이 매우 높다는 문제점이 있다. 또한, 폐 가스 처리에 습식 방법이 적용되므로 폐수가 발생하고, 그 폐수를 처리하는 문제가 발생함은 물론 습식법을 적용할 경우 물과 불소의 반응으로 불산을 형성하여 시스템의 부식을 초래하는 문제가 있다.Conventionally, there is a problem that the technology of treating the fluorine-containing gas is very high in energy consumption due to absorption by resin at room temperature, technology by electric heater in high temperature region, and wet treatment after combustion, and energy recovery is not considered. In addition, since the wet process is applied to the waste gas treatment, the waste water is generated and the waste water is disadvantageously treated. In addition, when the wet process is applied, the hydrofluoric acid is formed due to the reaction between water and fluorine, have.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 반도체 및 디스플레이 사업장에서 발생하는 폭발성 가스인 수소, 암모니아 그리고 전구체로 사용되는 실란, 디클로로실란 가스 등을 플라즈마 토치를 활용하여 안전하게 분해하고, 기존에 플라즈마 토치 후 습식으로 냉각하는 방법과 달리 본 발명에서는 플라즈마 토치 연소 후 배기가스와의 열 교환방식으로 냉각시킴은 물론 전체 시스템 효율을 높이기 위하여 축열재를 처리장치에 추가함으로써 폭발성 가스 분해 효율을 높일 수 있음은 물론 배기가스의 폐열 회수율을 높여서 에너지 효율성을 높일 수 있는 반도체 제조공정의 폭발성 폐 가스 처리장치를 제공하고자 한다.Disclosure of the Invention The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a plasma torch which can safely decompose silane, dichlorosilane gas, etc. used as explosive gases, In the present invention, the exhaust gas is cooled by the heat exchange with the exhaust gas after burning the plasma torch, and the decomposition gas decomposition efficiency can be increased by adding a heat storage material to the processing apparatus to increase the overall system efficiency It is, of course, an object of the present invention to provide an explosive waste gas treatment apparatus for a semiconductor manufacturing process capable of raising the waste heat recovery rate of the exhaust gas to enhance the energy efficiency.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 제조공정에서 발생하는 폐 가스를 분해하고, 배기가스로부터 폐열을 회수하여 외부로 배출하는 반도체 제조공정의 폭발성 가스 처리장치로서, 폐 가스가 유입되는 폐 가스 공급 부와, 산화제가 유입되는 산화제 공급 부와, 상기 폐 가스 공급 부를 흐르는 폐 가스를 가열하기 위한 제1 열교환 부와, 상기 산화제 공급 부를 흐르는 산화제를 가열하기 위한 제2 열교환 부를 구비하는 열교환 유닛; 폐 가스를 연소하여 분해하기 위하여 상기 폐 가스 공급 부로부터 공급된 폐 가스와 상기 산화제 공급 부로부터 공급된 산화제가 혼입되는 연소 챔버; 음전극과 양전극 사이에서 발생하는 전기적 아크로써 플라즈마를 형성시켜서 상기 연소 챔버 내의 폐 가스를 연소시키는 플라즈마 토치; 상기 연소 챔버 내에서 연소되어 일차로 분해 처리된 배기가스를 재차 분해하기 위하여 내부에 축열재가 설치된 반응 챔버; 및 상기 반응 챔버를 거친 배기가스를 배출하기 위하여 상기 반응 챔버와 상기 열교환 유닛을 연결하는 배기가스 배출관; 을 포함하되, 상기 제1 열교환 부에서는 상기 배기가스 배출관을 통해서 배출되는 배기가스로부터 폐열을 회수하여 상기 폐 가스 공급 부의 폐 가스를 가열하며, 상기 제2 열교환 부에서는 상기 배기가스 배출관을 통해서 배출되는 배기가스로부터 폐열을 회수하여 상기 산화제 공급 부의 산화제를 가열하도록 구성될 수 있다.In order to accomplish the above object, the present invention is an explosive gas processing apparatus for decomposing waste gas generated in a manufacturing process, recovering waste heat from an exhaust gas and discharging the waste heat to the outside, A heat exchange unit having a supply portion, an oxidant supply portion into which the oxidant flows, a first heat exchange portion to heat the waste gas flowing through the waste gas supply portion, and a second heat exchange portion to heat the oxidant flowing in the oxidant supply portion; A combustion chamber in which a waste gas supplied from the waste gas supply unit and an oxidant supplied from the oxidant supply unit are mixed to burn and decompose the waste gas; A plasma torch for generating a plasma by an electric arc generated between a negative electrode and a positive electrode to burn waste gas in the combustion chamber; A reaction chamber in which a heat storage material is installed to decompose the exhaust gas which has been burned in the combustion chamber and decomposed first; And an exhaust gas discharge pipe connecting the reaction chamber and the heat exchange unit to discharge the exhaust gas through the reaction chamber; The first heat exchanger recovers waste heat from the exhaust gas discharged through the exhaust gas discharge pipe to heat the waste gas in the waste gas supply unit. The second heat exchange unit discharges the exhaust gas through the exhaust gas discharge pipe And recover the waste heat from the exhaust gas to heat the oxidizing agent in the oxidizing agent supply portion.
한편, 본 발명은 반도체 제조공정에서 발생하는 폐 가스를 분해하고, 배기가스로부터 폐열을 회수하여 외부로 배출하는 반도체 제조공정의 폭발성 가스 처리장치로서, 폐 가스가 유입되는 폐 가스 챔버와, 산화제가 유입되는 산화제 챔버와, 상기 폐 가스 챔버 안에 설치되는 제1 열교환 부와, 상기 산화제 챔버 안에 설치되는 제2 열교환 부를 구비하는 열교환 유닛; 폐 가스를 연소하여 분해하기 위하여 상기 폐 가스 챔버로부터 공급된 폐 가스와 상기 산화제 챔버로부터 공급된 산화제가 혼입되는 연소 챔버; 음전극과 양전극 사이에서 발생하는 전기적 아크로써 플라즈마를 형성시켜서 상기 연소 챔버 내의 폐 가스를 연소시키는 플라즈마 토치; 상기 연소 챔버 내에서 연소되어 일차로 분해 처리된 배기가스를 재차 분해하기 위하여 내부에 축열재가 설치된 반응 챔버; 및 상기 반응 챔버를 거친 배기가스를 배출하기 위하여 상기 반응 챔버와 상기 열교환 유닛을 연결하는 배기가스 배출관; 을 포함하되, 상기 제1 열교환 부에서는 상기 배기가스 배출관을 통해서 배출되는 배기가스로부터 폐열을 회수하여 상기 폐 가스 챔버의 폐 가스를 가열하며, 상기 제2 열교환 부에서는 상기 배기가스 배출관을 통해서 배출되는 배기가스로부터 폐열을 회수하여 상기 산화제 챔버의 산화제를 가열하도록 구성될 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided an explosive gas processing apparatus for a semiconductor manufacturing process for decomposing waste gas generated in a semiconductor manufacturing process, recovering waste heat from the exhaust gas and discharging the waste heat to the outside, A heat exchanging unit including an oxidant chamber to be introduced, a first heat exchange unit installed in the waste gas chamber, and a second heat exchange unit installed in the oxidant chamber; A combustion chamber in which a waste gas supplied from the waste gas chamber and an oxidant supplied from the oxidant chamber are mixed to combust and decompose the waste gas; A plasma torch for generating a plasma by an electric arc generated between a negative electrode and a positive electrode to burn waste gas in the combustion chamber; A reaction chamber in which a heat storage material is installed to decompose the exhaust gas which has been burned in the combustion chamber and decomposed first; And an exhaust gas discharge pipe connecting the reaction chamber and the heat exchange unit to discharge the exhaust gas through the reaction chamber; Wherein the first heat exchanger recovers waste heat from the exhaust gas discharged through the exhaust gas discharge pipe to heat the waste gas in the waste gas chamber and the second heat exchange unit discharges the exhaust gas through the exhaust gas discharge pipe And recover the waste heat from the exhaust gas to heat the oxidant in the oxidant chamber.
상기 축열재는 세라믹 볼을 사용할 수 있으며, 700℃ 이상에서 배기가스 체류시간 0.5초 이상으로 하는 것이 바람직하다.The heat storage material may use a ceramic ball, and it is preferable that the exhaust gas residence time is at least 0.5 seconds at 700 ° C or more.
이상에서 살펴본 바와 같이, 기존 공정에서 버려지는 배기가스의 폐열을 활용하여 에너지 효율성을 높일 수 있으며, 축열재를 활용하여 2차 미반응 가스를 재차 제거함으로써, 폭발성 가스 제거율을 높일 수 있고, 에너지 효율성을 높일 수 있다.As described above, energy efficiency can be improved by utilizing the waste heat of the waste gas exhausted from the existing process. By removing the second unreacted gas again using the heat storage material, the explosive gas removal rate can be increased, .
또한, 플라즈마 토치 연소 후 습식 냉각과정이 없으므로, 폐수에 대한 2차 환경오염이 전혀 발생하지 않는다.Further, since there is no wet cooling process after the plasma torch combustion, no secondary environmental pollution to the wastewater occurs.
또한, 건식 열교환기 냉각 방식이므로 불산이 형성되지 않기 때문에 불산에 대한 시스템의 부식 문제가 발생하지 않는다.In addition, since it is a dry heat exchanger cooling method, no hydrofluoric acid is formed, and corrosion problems of the system against hydrofluoric acid do not occur.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 반도체 제조공정의 폭발성 폐 가스 처리장치를 도시한 도면
도 2는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 반도체 제조공정의 폭발성 폐 가스 처리장치를 도시한 도면
도 3은 폐열 회수율을 설명하는 도면
도 4 내지 도 7은 폐열 회수율을 실험한 그래프
도 8은 플라즈마 열원 및 축열재를 사용하여 폭발성 가스인 수소와 암모니아의 제거율에 대한 주입 조건을 나타낸 도면
도 9는 도 8의 조건에서 수소와 암모니아의 제거율을 나타낸 도면1 is a view showing an explosive waste gas treating apparatus in a semiconductor manufacturing process according to a first embodiment of the present invention;
2 is a view showing an explosive waste gas treating apparatus in a semiconductor manufacturing process according to a second embodiment of the present invention
3 is a view for explaining the waste heat recovery rate
4 to 7 are graphs showing experimental results of the waste heat recovery rate
8 is a diagram showing the injection conditions for the removal rate of hydrogen and ammonia which are explosive gases using a plasma heat source and a heat storage material
9 is a graph showing the removal rates of hydrogen and ammonia under the conditions of FIG. 8
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 반도체 제조공정의 폭발성 폐 가스 처리장치에 대하여 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an explosive waste gas treatment apparatus in a semiconductor manufacturing process according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
주지하는 바와 같이, 반도체 및 디스플레이 제조공정에서 사용되는 가스를 그 공정별로 살펴보면, 에칭(etching) 공정에서는 주로 실리콘 옥사이드(silicon oxide), 실리콘 니트라이드(silicon nitride) 및 폴리크리스탈린 실리콘(polycrystalline silicon)을 에칭하는데 사용되는 CF4, SF6, CHF3, C2F6, SiF4, F2, HF, NF3 등의 플루오린 가스(fluorine gas)들과, 알루미늄과 실리콘을 에칭하는데 사용되는 Cl2, HCl, BCl3, SiCL4, CCl4, CHCl3 등의 클로라인 가스(chlorine gas)들과, 트렌치 에칭(trench-etch) 또는 Cl2 와 함께 알루미늄의 에칭 공정에 사용되는 HBr, Br2 등의 브로마인 가스가 사용된다.As will be known, gases used in semiconductor and display manufacturing processes are classified into silicon oxide, silicon nitride, and polycrystalline silicon in an etching process. Fluorine gases such as CF 4 , SF 6 , CHF 3 , C 2 F 6 , SiF 4 , F 2 , HF and NF 3 used for etching the aluminum and silicon 2, HCl, BCl 3, SiCL 4, CCl 4, CHCl 3 , etc. of the chlorine gas (chlorine gas) and the trench etching HBr, Br 2 is used in the etching process of the aluminum with (trench-etch) or Cl 2 Bromine gas is used.
반도체 전 공정 소재는 가스(Gas), 케미컬(Chemical), 웨이퍼(Wafer)로 구분되며, 공정별 분류는 CVD 및 Dry etching용 Gas, PR(Photo Resist)과 Cleaning/CMP, 습식용 케미컬(Wet etching Chemical)로 구분할 수 있다.Semiconductor pre-process materials are divided into gas, chemical, and wafer. Process classification includes CVD, dry etching gas, PR (photoresist), cleaning / CMP, wet etching Chemical).
본 발명의 반도체 제조공정의 폭발성 폐 가스 처리장치는, 플라즈마 토치를 이용하여 반도체 제조공정에서 발생하는 공정가스 즉, 위에서 언급한 폐 가스를 연소하고 분해하되, 습식 냉각 방식으로 폐열을 회수하지 않고, 건식방식인 열교환방식으로 배기가스의 폐열을 회수하는 장치로서, 2차 환경오염이 전혀 발생하지 않으며, 불산이 발생하지 않아서 불산에 의한 부식 문제를 해결할 수 있다. 더 나아가, 반응 챔버 내의 축열재를 활용하여 2차 미반응 가스를 제거함으로써, 폭발성 가스 제거율을 높일 수 있다.In the explosive waste gas treatment apparatus of the semiconductor manufacturing process of the present invention, the plasma torch is used to burn and decompose the process gas generated in the semiconductor manufacturing process, that is, the above-mentioned waste gas, It is a device for recovering waste heat of exhaust gas by a heat exchange method which is a dry method. No secondary environmental pollution occurs, and hydrofluoric acid is not generated, so corrosion problem caused by hydrofluoric acid can be solved. Furthermore, by removing the second unreacted gas utilizing the heat storage material in the reaction chamber, the explosive gas removal rate can be increased.
이하, 본 발명의 실시 예에서는 제1 실시 예와 제2 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, the first embodiment and the second embodiment of the present invention will be described.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 반도체 제조공정의 폭발성 폐 가스 처리장치를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 반도체 제조공정의 폭발성 폐 가스 처리장치를 도시한 도면이다.FIG. 1 is a view showing an explosive waste gas treating apparatus of a semiconductor manufacturing process according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a view showing an explosive waste gas treating apparatus of a semiconductor manufacturing process according to a second embodiment of the present invention. Fig.
본 발명의 제1 실시 예와 본 발명의 제2 실시 예의 구성상 차이는 열교환 유닛에 있다.The difference in construction between the first embodiment of the present invention and the second embodiment of the present invention lies in the heat exchange unit.
도 1에 도시된 바와 같이, 제1 실시 예의 열교환 유닛(100)에서는, 폐 가스가 유입되는 폐 가스 공급 부(110)와, 산화제가 유입되는 산화제 공급 부(120)가 굴곡 관으로 길게 연장 형성되어 있다. 그리고 제1 열교환 부(130)와 제2 열교환 부(140)에서는 배기가스의 열을 회수하여 폐 가스 공급 부(110)를 흐르는 폐 가스와 산화제 공급 부(120)를 흐르는 산화제를 가열하도록 구성된다.1, in the
그에 비해서, 도 2에 도시된 바와 같이, 제2 실시 예의 열교환 유닛(200)에서는, 폐 가스가 유입되는 폐 가스 챔버(210)와, 산화제가 유입되는 산화제 챔버(220)로 구성된다. 그리고 제1 열교환 부(230)와 제2 열교환 부(240)에서는 배기가스의 열을 회수하여 폐 가스 챔버(210) 안의 폐 가스와 산화제 챔버(220) 안의 산화제를 가열하도록 구성된다.2, the
먼저, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 반도체 제조공정의 폭발성 폐 가스 처리장치 구성에 대하여 좀 더 구체적으로 설명한다.First, the configuration of the explosive waste gas treating apparatus in the semiconductor manufacturing process according to the first embodiment of the present invention will be described in more detail.
본 실시 예에 따른 반도체 제조공정의 폭발성 폐 가스 처리장치는, 열교환 유닛(100), 연소 챔버(20), 플라즈마 토치(30), 반응 챔버(40), 및 배기가스 배출관(50)을 포함한다.The explosive waste gas treatment apparatus of the semiconductor manufacturing process according to the present embodiment includes a
베이스 프레임(10)의 상부 일측에는 열교환 유닛(100)이 설치되고, 베이스 프레임(10)의 상부 타측에는 반응 챔버(40)가 설치된다. 반응 챔버(40) 위에는 연소 챔버(20)가 설치되고, 연소 챔버(20)의 상부에는 플라즈마 토치(30)가 설치된다. 베이스 프레임(10)의 하부에는 배기가스 배출관(50)이 설치된다.A
본 실시 예의 열교환 유닛(100)은 폐 가스가 유입되는 폐 가스 공급 부(110)와, 산화제가 유입되는 산화제 공급 부(120)와, 폐 가스 공급 부(110)를 흐르는 폐 가스를 가열하기 위한 제1 열교환 부(130)와, 산화제 공급 부(120)를 흐르는 산화제를 가열하기 위한 제2 열교환 부(140)를 구비한다.The
그리고 제1 열교환 부(130)와 제2 열교환 부(140)에서는 배기가스의 열을 회수하여 폐 가스 공급 부(110)를 흐르는 폐 가스와 산화제 공급 부(120)를 흐르는 산화제를 가열하도록 구성된다.The first
산화제로는 공기나 산소 중 적어도 어느 하나가 사용될 수 있다. 예를 들어, 공기나 산소만 사용될 수 있고, 산소와 공기가 일정비율로 혼합하여 사용할 수도 있다.As the oxidizing agent, at least one of air and oxygen may be used. For example, only air or oxygen may be used, and oxygen and air may be mixed at a certain ratio.
본 실시 예의 폐 가스 공급 부(110)는, 폐 가스가 유입되는 입구(111)와, 굴곡 관(112)과, 연결관(113)으로 구성된다. 굴곡 관(112)은 배기가스와의 열 교환시 부피면적을 확대하기 위한 것이다. 연결관(113)은 굴곡 관(112)으로부터 연소 챔버(20)까지 연장 형성된다.The waste
산화제 공급 부(120)는, 산화제가 유입되는 입구(121)와, 굴곡 관(122)과, 연결관(123)으로 구성된다. 굴곡 관(122)은 배기가스와의 열 교환시 부피면적을 확대하기 위한 것이다. 연결관(123)은 굴곡 관(122)으로부터 연소 챔버(20) 까지 연장 형성된다.The
연소 챔버(20)에서는 폐 가스를 연소하여 분해하기 위하여 폐 가스 공급 부(110)로부터 공급된 폐 가스와 산화제 공급 부(120)로부터 공급된 산화제가 혼입된다.In the
플라즈마 토치(30)는 음전극과 양전극 사이에서 발생하는 전기적 아크로써 플라즈마를 형성시켜서 연소 챔버(20) 내의 폐 가스를 연소시킨다. 이때 산화제는 폐 가스의 연소를 촉진하는 역할을 한다.The
연소 챔버(20)에서의 정상 연소시, 연소 챔버(20) 내의 온도는 약 700 ~ 800℃ 고온으로 유지된다.During normal combustion in the
반응 챔버(40)는 연소 챔버(30) 내에서 연소되어 일차로 분해 처리된 배기가스(약 700 ~ 800℃)를 재차 분해하기 위한 챔버로서, 내부에는 축열재(41)가 설치될 수 있다. The
배기가스 배출관(50)은 반응 챔버(40)를 거친 배기가스를 배출하기 위하여 반응 챔버(40)와 열교환 유닛(100)을 연결한다.The exhaust
제1 열교환 부(130)에서는 배기가스 배출관(50)을 통해서 배출되는 배기가스로부터 열을 회수하여 폐 가스 공급 부(110)의 폐 가스를 가열하며, 제2 열교환 부(140)에서는 배기가스 배출관(50)을 통해서 배출되는 배기가스로부터 열을 회수하여 산화제 공급 부(120)의 산화제를 가열하도록 구성된다.The first
본 실시 예에서는 플라즈마 토치(30)에 의해 고온으로 형성된 화염으로 인하여 연소 챔버(20) 내에서 폐 가스가 급격하게 연소 된다. 폐 가스 중에 포함된 미반응 가스는 반응 챔버(40)를 거치면서 축열재(41)에 의해서 2차로 분해되기 때문에 폐 가스(폭발성 가스)의 분해율은 기존 연소 방법과 달리 매우 높아진다. In the present embodiment, the waste gas is burned abruptly in the
이와 같이 구성된 본 발명의 제1 실시 예에 따른 반도체 제조공정의 폭발성 폐 가스 처리장치에서는, 반도체 제조공정에서 발생하는 공정가스, 즉 폐 가스가 폐 가스 공급 부(110)를 통해서 연소 챔버(20)로 공급된다. In the explosive waste gas processing apparatus of the semiconductor manufacturing process according to the first embodiment of the present invention, the process gas generated in the semiconductor manufacturing process, that is, the waste gas is supplied to the
폐 가스의 연소를 촉진하기 위하여 산화제 공급 부(120)를 통해서 산화제가 공급된다. 산화제로는 공기나 산소 중 적어도 어느 하나가 사용될 수 있다. An oxidant is supplied through the
예를 들어, 공기나 산호만 사용될 수 있고, 산소와 공기가 일정비율로 혼합하여 사용할 수도 있는데, 폐 가스의 처리공정에 따라 혼합비율은 제어할 수 있다.For example, only air or coral may be used, and oxygen and air may be mixed at a certain ratio. The mixing ratio can be controlled according to the treatment process of the waste gas.
폐 가스가 입구(111)로 유입된 후 굴곡 관(112)과 연결관(113)을 통해서 연소 챔버(20)로 공급되는데, 굴곡 관(112)을 거치면서 후술하는 배기가스와의 열 교환시, 열교환 효율을 향상시키게 된다. The waste gas flows into the
또한, 산화제가 입구(121)로 유입된 후 굴곡 관(122)과 연결관(123)을 통해서 연소 챔버(20)로 공급되는데, 굴곡 관(112)을 거치면서 후술하는 배기가스와의 열교환으로 인하여 연소효율을 높일 수 있다.The oxidant flows into the
연소 챔버(20)에서는 폐 가스를 연소하여 분해하기 위하여 폐 가스 공급 부(110)로부터 공급된 폐 가스와 산화제 공급 부(120)로부터 공급된 산화제가 혼입되며, 플라즈마 토치(30)는 음전극과 양전극 사이에서 발생하는 전기적 아크로써 플라즈마를 형성시켜서 연소 챔버(20) 내의 폐 가스를 연소시킨다. In the
연소 챔버(20)에서의 정상 연소시, 연소 챔버(20) 내의 온도는 약 700 ~ 800℃ 고온으로 유지된다. 연소 챔버(30) 내에서 연소되어 일차로 분해 처리된 배기가스(약 700 ~ 800℃)는 반응 챔버(40)로 유입된 후 축열재(41)를 거치면서 재차 분해된다. During normal combustion in the
즉, 배기가스는 축열재(41)에 의해서 2차로 분해되기 때문에 폐 가스(폭발성 가스)의 분해율은 기존 연소 방법과 달리 매우 높아진다. That is, since the exhaust gas is secondarily decomposed by the
특히, 축열재(41)의 경우는, 고온에서 내구성이 있는 재료, 예를 들어 세라믹 볼을 사용할 수 있으며, 전체 처리공정에 영향을 미치지 않는 범위의 차압, 예를 들어 20 mmH2O 이하가 적당하다.Particularly, in the case of the
연소 후 미반응 가스(폭발성 가스 및 전구체 가스)에 대한 제거율이 높아지기 위해서는 미반응 가스가 축열재(700℃ 이상)인 세라믹 볼에 체류하는 시간이 0.5초 이상으로 하는 것이 바람직하다.In order to increase the removal rate of the unreacted gas (explosive gas and precursor gas) after the combustion, it is preferable that the time for which the unreacted gas stays in the ceramic ball having the heat storage material (700 ° C or higher) is 0.5 seconds or more.
이후, 배기가스 배출관(50)을 통해서 배기가스가 배출되는데, 본 실시 예에서는 제1 열교환 부(130)에서 배기가스 배출관(50)을 통해서 배출되는 배기가스로부터 폐열을 회수하여 폐 가스 공급 부(110)의 폐 가스를 가열한다. 연소 챔버(20)로 공급되는 폐 가스는 가열된 상태로 연소 챔버(20)로 공급된다.In this embodiment, waste heat is recovered from the exhaust gas discharged from the first
또한, 제2 열교환 부(140)에서 배기가스 배출관(50)을 통해서 배출되는 배기가스로부터 열을 회수하여 산화제 공급 부(120)의 산화제를 가열한다. 연소 챔버(20)로 공급되는 산화제는 가열된 상태로 연소 챔버(20)로 공급된다.In addition, heat is recovered from the exhaust gas discharged from the second
이와 같이, 배기가스 배출관(50)을 통해서 배출되는 배기가스로부터 폐열을 회수하여 폐 가스와 산화제를 가열하여 연소 챔버(30)에 공급함으로써, 연소 챔버(20)에서의 연소 효율을 대폭 높일 수 있다.Thus, the waste heat is recovered from the exhaust gas discharged through the exhaust
본 실시 예에서는, 기존 가스 처리 공정에서 버려지는 배기가스의 폐열을 활용하여 에너지 효율성을 상승시킬 수 있으며, 축열재를 활용하여 2차 미반응 가스를 제거함으로써, 폭발성 가스 제거율을 높일 수 있다.In this embodiment, the energy efficiency can be increased by utilizing the waste heat of exhaust gas discharged from the existing gas treatment process, and the explosive gas removal rate can be increased by removing the secondary unreacted gas utilizing the heat storage material.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 반도체 제조공정의 폭발성 가스 처리장치는 열교환 유닛(200), 연소 챔버(20), 플라즈마 토치(30), 반응 챔버(40), 및 배기가스 배출관(50)을 포함한다.2, the explosive gas processing apparatus of the semiconductor manufacturing process according to the second embodiment of the present invention includes a
본 실시 예에서는 열교환 유닛(200) 이외의 구성은 전술한 실시 예와 동일하므로 열교환 유닛(200)에 대해서만 설명한다.In this embodiment, the structure other than the
본 실시 예의 열교환 유닛(200)은 폐 가스가 유입되는 폐 가스 챔버(210)와, 산화제가 유입되는 산화제 챔버(220)와, 폐 가스 챔버(210) 안에 설치되는 제1 열교환 부(230)와, 산화제 챔버(220) 안에 설치되는 제2 열교환 부(240)를 구비한다.The
즉, 폐 가스 챔버(210)는 입구(211) 안으로 폐 가스가 유입되며, 연결관(213)을 통해서 연소 챔버(20)로 폐 가스가 공급된다.That is, the
산화제 챔버(220)는 입구(221) 안으로 산화제가 유입되며, 연결관(223)을 통해서 연소 챔버(20)로 산화제가 공급된다.The
제1 열교환 부(230)와 제2 열교환 부(240)를 통해서 배기가스 배출관(50)의 배기가스가 지나가며, 이때 배기가스와 폐 가스 및 산화제의 열교환이 이루어진다. 즉, 폐 가스 및 산화제가 배기가스로부터 열을 회수하여 가열되도록 구성된다.Exhaust gas from the exhaust
이와 같이 구성된 본 발명의 제2 실시 예에 따른 반도체 제조공정의 폭발성 폐 가스 처리장치에서는, 반도체 제조공정에서 발생하는 폐 가스가 폐 가스 공급 챔버(210)의 입구(211)를 통해서 폐 가스 공급 챔버(210) 안으로 유입된 후 연소 챔버(20)로 공급된다. 폐 가스의 연소를 촉진하기 위하여 산화제가 산화제 챔버(220)의 입구(221)를 통해서 산화제 챔버(220) 안으로 유입된 후 연소 챔버(20)로 공급된다.In the explosive waste gas treatment apparatus of the semiconductor manufacturing process according to the second embodiment of the present invention, the waste gas generated in the semiconductor manufacturing process flows through the
플라즈마 토치(30)는 음전극과 양전극 사이에서 발생하는 전기적 아크로써 플라즈마를 형성시켜서 연소 챔버(20) 내의 폐 가스를 연소시켜 분해한다. 연소 챔버(30) 내에서 연소되어 일차로 분해 처리된 배기가스(약 700 ~ 800℃)는 반응 챔버(40)로 유입된 후 축열재(41)를 거치면서 재차 분해된다. The
배기가스 배출관(50)의 배기가스는 제1 열교환 부(230)와 제2 열교환 부(240)를 통해서 배출되는데, 이때 폐 가스 및 산화제가 배기가스로부터 열을 회수하여 가열되며, 이렇게 가열된 폐 가스 및 산화제가 연소 챔버(20) 안으로 공급됨으로써, 연소효율을 높일 수 있다. The exhaust gas from the exhaust
한편, 도 3은 폐열 회수율을 설명하는 도면이다.3 is a view for explaining the waste heat recovery rate.
도 3을 참조하면, 본 실시 예의 열교환 유닛에서의 폐열 회수율을 살펴보면 다음과 같다.Referring to FIG. 3, the waste heat recovery rate in the heat exchange unit of this embodiment will be described below.
열교환 유닛 전체 폐열 회수율(Y) = A 영역 폐열 회수율(Ya) + G 영역 폐열 회수율(Yg) (식1)Heat Recovery Unit Total Heat Recovery Rate (Y) = A Region Waste Heat Recovery Rate (Ya) + G Region Waste Heat Recovery Rate (Yg)
A 영역 폐열 회수율(Ya) = {(tf2 -tf3)/(tf2-ta1)}*100% (식2)A region waste heat recovery rate Ya = {(t f2 - t f3 ) / (t f2 - t a1 )} 100%
G 영역 폐열 회수율(Yg) = {(tf1 -tf2)/(tf1-tg1)}*100% (식3)G waste heat recovery area (Yg) = {(t f1 - t f2) / (t f1 -t g1)} * 100% ( Equation 3)
[단, tf1 : 입구 측 배기가스 온도, tf2 : : 중간 부분 배기가스 온도, tf3: 출구 측 배기가스 온도, tg1: 입구 측 폐 가스 온도, tg2: 출구 측 폐 가스 온도, ta1: 입구 측 산화제(공기) 온도, ta2 : 출구 측 산화제(공기) 온도], [A 영역: 산화제(공기)와 배기가스가 열 교환하는 영역, G 영역: 폐 가스와 배기가스가 열 교환하는 영역][Note that t f1 : Inlet-side exhaust gas temperature, t f2:: middle of the exhaust gas temperature, t f3: the outlet exhaust gas temperature, t g1: the inlet waste gas temperature, t g2: the outlet waste gas temperature, t a1: inlet-side oxidant (Air) temperature, t a2 (A) region: a region where heat exchange is performed between the oxidant (air) and the exhaust gas, and a G region: a region where heat exchange between the waste gas and the exhaust gas is performed)
도 1 및 도 2에서 설명한 바와 같이, 배기가스 배출관(50)을 통해서 배기가스는 G 영역과 A 영역을 거쳐서 외부로 배출하게 되는데, 반도체 제조공정에서 발생하는 폐 가스는 G 영역을 거쳐서 연소 챔버(20)로 공급되며, 산화제(공기)는 A 영역을 거쳐서 연소 챔버(20)로 각각 공급된다. 1 and 2, the exhaust gas is discharged to the outside through the G region and the A region through the exhaust
이때, G 영역 폐열 회수율(Yg)은 (식3)에 보인 바와 같이, {(tf1 -tf2)/(tf1-tg1)}*100%로부터 산출될 수 있으며, A 영역 폐열 회수율(Ya)은 (식2)에 보인 바와 같이, {(tf2 -tf3)/(tf2-ta1)}*100%로 산출할 수 있으므로, 전체 폐열회수율(Y)은 (식1)에 보인 바와 같이 A 영역 폐열 회수율(Ya)과 G 영역 폐열 회수율(Yg)의 합으로 산출할 수 있다.At this time, G waste heat recovery area (Yg) is, as shown in equation (3) {(t f1 - t f2) / (t f1 -t g1)} can be calculated from the * 100%, A waste heat recovery zone ( a - {t f3) / (t f2 -t a1) (t f2} * 100%, the total heat recovery rate (Y) is (formula 1) can be calculated as Ya) is, as shown in (equation 2) It can be calculated as the sum of the waste heat recovery rate (Ya) of the A region and the waste heat recovery rate (Yg) of the G region as shown.
한편, 도 4 내지 도 7은 폐열 회수율을 실험한 그래프이다.4 to 7 are graphs showing experimental results of waste heat recovery.
도 4 내지 도 7에서, 횡축은 시간(분)을 나타내며, 종축은 폐열 회수율(%)을 나타낸다.In Figs. 4 to 7, the abscissa represents time (minute), and the ordinate represents waste heat recovery (%).
우선, 도 4에서는 H2 가스에 대하여 3개의 곡선으로 표시하였다. 각 곡선은, 각각 20,20,30 유량(ℓ/min. LPM), 그리고 10, 12, 10 플라즈마 전압(㎾) 조건으로 하여 폐열 회수율을 실험하였다. 처리운전 가동 후 20분 이후부터 3개 모두 폐열 회수율이 60% 이상으로 확인되었다.First, in FIG. 4, three curves are plotted for H 2 gas. Each curve was tested for waste heat recovery under conditions of 20, 20 and 30 flow rates (l / min. LPM) and 10, 12, and 10 plasma voltages (kW), respectively. After 20 minutes from operation, the waste heat recovery rate was more than 60% in all three cases.
도 5에서는 H2와 NH3 가스에 대하여 유량(LPM)과 플라즈마 전압(㎾) 조건을 여러 가지로 달리하여 폐열 회수율을 실험하였다. 처리운전 가동 후 20분 이후부터 모두 폐열 회수율이 60% 이상으로 확인되었다.In FIG. 5, the heat recovery rate was tested by varying the flow rate (LPM) and the plasma voltage (kW) conditions for H 2 and NH 3 gases. All of the waste heat recovery rate was found to be more than 60% from 20 minutes after the start of operation.
도 6에서는 실란(SiH4)과 DCS 가스에 대하여 폐열 회수율을 실험하였다. 처리운전 가동 후 15분 이후부터 모두 폐열 회수율이 60% 이상으로 확인되었다.In FIG. 6, waste heat recovery rate was tested for silane (SiH 4 ) and DCS gas. All of the waste heat recoveries were found to be more than 60% from 15 minutes after the operation.
도 7에서는 산화제(공기) 챔버(A 영역)와 폐 가스 챔버(G 영역)에서의 회수율을 합산하여, 전체 폐열 회수율이 60% 이상으로 확인되었다.In Fig. 7, the recovery rates in the oxidizer (air) chamber (region A) and the waste gas chamber (region G) were summed up, confirming that the total waste heat recovery rate was 60% or more.
본 실시 예의 모든 실험들에서 평균 폐열 회수율이 60%로 확인되었다.In all the experiments of this example, the average waste heat recovery was found to be 60%.
또한, 본 실시 예에서는 플라즈마 열원 및 축열재를 사용하여 폭발성 가스인 수소와 암모니아의 제거율도 도 8에 도시된 주입 조건에서, 도 9에 도시된 바와 같이, 99% 이상 제거됨을 확인하였다.Also, in this embodiment, it was confirmed that the removal rate of hydrogen and ammonia, which are explosive gases, using the plasma heat source and the heat storage material was removed by 99% or more as shown in FIG. 9 under the injection condition shown in FIG.
이상에서 설명한 바와 같이, 기존 공정에서 버려지는 배기가스의 폐열을 활용하여 에너지 효율성을 상승시킬 수 있으며, 축열재를 활용하여 2차 미반응 가스를 재차 제거함으로써, 폭발성 가스 제거율을 높일 수 있고, 에너지 효율성을 높일 수 있다.As described above, the energy efficiency can be improved by utilizing the waste heat of the waste gas exhausted from the existing process. By removing the secondary unreacted gas again by utilizing the heat storage material, the explosive gas removal rate can be increased, Efficiency can be increased.
또한, 플라즈마 토치 연소 후 습식 냉각과정이 없으므로, 폐수에 대한 2차 환경오염이 전혀 발생하지 않는다.Further, since there is no wet cooling process after the plasma torch combustion, no secondary environmental pollution to the wastewater occurs.
또한, 건식 열교환기 냉각 방식이므로 불산 형성이 없으므로, 불산에 대한 시스템의 부식의 문제가 발생하지 않는다.In addition, since it is a dry heat exchanger cooling method, there is no formation of hydrofluoric acid, so that corrosion of the system against hydrofluoric acid does not occur.
10: 베이스 프레임
20: 연소 챔버
30: 플라즈마 토치
40: 반응 챔버
41: 축열재
50: 배기가스 배출관
100: 반도체 제조공정의 폭발성 가스 처리장치
110: 폐 가스 공급 부
111: 입구
112: 굴곡 관
113: 연결관
120: 산화제 공급 부
130: 제1 열교환 부
140: 제2 열교환 부
200: 열교환 유닛
210: 폐 가스 챔버
211: 입구
213: 연결관
220: 산화제 챔버
221: 입구
223: 연결관
230: 제1 열교환 부
240: 제2 열교환 부10: Base frame
20: combustion chamber
30: Plasma torch
40: reaction chamber
41: Heat storage material
50: Exhaust gas discharge pipe
100: Explosive gas processing device in semiconductor manufacturing process
110: waste gas supply unit
111: entrance
112: curved tube
113: Connector
120: oxidant supply unit
130: first heat exchanger
140: second heat exchanger
200: Heat exchange unit
210: waste gas chamber
211: entrance
213: Connector
220: oxidizer chamber
221: Entrance
223: Connector
230: first heat exchanger
240: second heat exchanger
Claims (5)
폐 가스가 유입되는 폐 가스 공급 부와, 산화제가 유입되는 산화제 공급 부와, 상기 폐 가스 공급 부를 흐르는 폐 가스를 가열하기 위한 제1 열교환 부와, 상기 산화제 공급 부를 흐르는 산화제를 가열하기 위한 제2 열교환 부를 구비하는 열교환 유닛;
폐 가스를 연소하여 분해하기 위하여 상기 폐 가스 공급 부로부터 공급된 폐 가스와 상기 산화제 공급 부로부터 공급된 산화제가 혼입되는 연소 챔버;
음전극과 양전극 사이에서 발생하는 전기적 아크로써 플라즈마를 형성시켜서 상기 연소 챔버 내의 폐 가스를 연소시키는 플라즈마 토치;
상기 연소 챔버 내에서 연소되어 일차로 분해 처리된 배기가스를 재차 분해하기 위하여 내부에 축열재가 설치된 반응 챔버; 및
상기 반응 챔버를 거친 배기가스를 배출하기 위하여 상기 반응 챔버와 상기 열교환 유닛을 연결하는 배기가스 배출관; 을 포함하되,
상기 제1 열교환 부에서는 상기 배기가스 배출관을 통해서 배출되는 배기가스로부터 열을 회수하여 상기 폐 가스 공급 부의 폐 가스를 가열하며, 상기 제2 열교환 부에서는 상기 배기가스 배출관을 통해서 배출되는 배기가스로부터 열을 회수하여 상기 산화제 공급 부의 산화제를 가열하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조공정의 폭발성 폐 가스 처리장치.An explosive gas processing apparatus for a semiconductor manufacturing process for decomposing waste gas generated in a semiconductor manufacturing process, recovering waste heat from the exhaust gas,
A first heat exchange unit for heating a waste gas flowing through the waste gas supply unit; and a second heat exchange unit for heating the oxidant flowing through the oxidant supply unit, wherein the waste gas supply unit includes: A heat exchange unit having a heat exchange unit;
A combustion chamber in which a waste gas supplied from the waste gas supply unit and an oxidant supplied from the oxidant supply unit are mixed to burn and decompose the waste gas;
A plasma torch for generating a plasma by an electric arc generated between a negative electrode and a positive electrode to burn waste gas in the combustion chamber;
A reaction chamber in which a heat storage material is installed to decompose the exhaust gas which has been burned in the combustion chamber and decomposed first; And
An exhaust gas discharge pipe connecting the reaction chamber and the heat exchange unit to exhaust the exhaust gas through the reaction chamber; ≪ / RTI >
The first heat exchanger recovers heat from the exhaust gas discharged through the exhaust gas discharge pipe to heat the waste gas of the waste gas supply unit. The second heat exchanger recovers heat from the exhaust gas discharged through the exhaust gas discharge pipe And the oxidizing agent supply unit is configured to heat the oxidizing agent in the oxidizing agent supply unit.
폐 가스가 유입되는 폐 가스 챔버와, 산화제가 유입되는 산화제 챔버와, 상기 폐 가스 챔버 안에 설치되는 제1 열교환 부와, 상기 산화제 챔버 안에 설치되는 제2 열교환 부를 구비하는 열교환 유닛;
폐 가스를 연소하여 분해하기 위하여 상기 폐 가스 챔버로부터 공급된 폐 가스와 상기 산화제 챔버로부터 공급된 산화제가 혼입되는 연소 챔버;
음전극과 양전극 사이에서 발생하는 전기적 아크로써 플라즈마를 형성시켜서 상기 연소 챔버 내의 폐 가스를 연소시키는 플라즈마 토치;
상기 연소 챔버 내에서 연소되어 일차로 분해 처리된 배기가스를 재차 분해하기 위하여 내부에 축열재가 설치된 반응 챔버; 및
상기 반응 챔버를 거친 배기가스를 배출하기 위하여 상기 반응 챔버와 상기 열교환 유닛을 연결하는 배기가스 배출관; 을 포함하되,
상기 제1 열교환 부에서는 상기 배기가스 배출관을 통해서 배출되는 배기가스로부터 폐열을 회수하여 상기 폐 가스 챔버의 폐 가스를 가열하며, 상기 제2 열교환 부에서는 상기 배기가스 배출관을 통해서 배출되는 배기가스로부터 폐열을 회수하여 상기 산화제 챔버의 산화제를 가열하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조공정의 폭발성 폐 가스 처리장치.An explosive waste gas treating apparatus for a semiconductor manufacturing process for decomposing waste gas generated in a semiconductor manufacturing process, recovering waste heat from an exhaust gas,
A heat exchange unit having a waste gas chamber into which waste gas flows, an oxidizer chamber into which an oxidant flows, a first heat exchange unit installed in the waste gas chamber, and a second heat exchange unit installed in the oxidant chamber;
A combustion chamber in which a waste gas supplied from the waste gas chamber and an oxidant supplied from the oxidant chamber are mixed to combust and decompose the waste gas;
A plasma torch for generating a plasma by an electric arc generated between a negative electrode and a positive electrode to burn waste gas in the combustion chamber;
A reaction chamber in which a heat storage material is installed to decompose the exhaust gas which has been burned in the combustion chamber and decomposed first; And
An exhaust gas discharge pipe connecting the reaction chamber and the heat exchange unit to exhaust the exhaust gas through the reaction chamber; ≪ / RTI >
The first heat exchanger recovers waste heat from the exhaust gas discharged through the exhaust gas discharge pipe to heat the waste gas in the waste gas chamber. The second heat exchange unit removes waste heat from the exhaust gas discharged through the exhaust gas discharge pipe And the oxidizing agent in the oxidizing agent chamber is recovered to heat the oxidizing agent in the oxidizing agent chamber.
상기 산화제는 공기나 산소 중 적어도 어느 하나가 사용되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조공정의 폭발성 폐 가스 처리장치.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the oxidizing agent is at least one of air and oxygen.
상기 축열재는 세라믹 볼을 사용하며, 700℃ 이상에서 배기가스 체류시간 0.5초 이상인 것을 특징으로 하는 반도체 제조공정의 폭발성 폐 가스 처리장치.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the thermal storage material uses a ceramic ball and has an exhaust gas retention time of at least 0.5 seconds at 700 DEG C or higher.
상기 열교환 유닛에서의 폐열 회수율(Y) = A 영역 폐열 회수율(Ya) + G 영역 폐열 회수율(Yg)이며, A 영역 폐열 회수율(Ya) = {(tf2 -tf3)/(tf2-ta1)}*100%, G 영역 폐열 회수율(Yg) = {(tf1 -tf2)/(tf1-tg1)}*100%인 것을 특징으로 하는 반도체 제조공정의 폭발성 폐 가스 처리장치.
[단, tf1 : 입구 측 배기가스 온도, tf2 : : 중간 부분 배기가스 온도, tf3: 출구 측 배기가스 온도, tg1: 입구 측 폐 가스 온도, tg2: 출구 측 폐 가스 온도, ta1: 입구 측 산화제(공기) 온도, ta2 : 출구 측 산화제(공기) 온도], [A 영역: 산화제(공기)와 배기가스가 열 교환하는 영역, G 영역: 폐 가스와 배기가스가 열 교환하는 영역]The method according to claim 1,
A waste heat recovery rate (Y) = A waste heat recovery zone (Ya) + G waste heat recovery area (Yg) in the heat exchange unit, A waste heat recovery zone (Ya) = {(t f2 - t f3) / (t f2 -t a1)} * 100%, G waste heat recovery area (Yg) = {(t f1 - t f2) / (t f1 -t g1)} * explosive of the semiconductor manufacturing process, characterized in that 100% of waste gas treatment system.
[Note that t f1 : Inlet-side exhaust gas temperature, t f2:: middle of the exhaust gas temperature, t f3: the outlet exhaust gas temperature, t g1: the inlet waste gas temperature, t g2: the outlet waste gas temperature, t a1: inlet-side oxidant (Air) temperature, t a2 (A) region: a region where heat exchange is performed between the oxidant (air) and the exhaust gas, and a G region: a region where heat exchange between the waste gas and the exhaust gas is performed)
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KR1020170126948A KR20190037512A (en) | 2017-09-29 | 2017-09-29 | Apparatus for treating waste gas in semiconductor fabricating process |
Country Status (1)
Country | Link |
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KR (1) | KR20190037512A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102546997B1 (en) * | 2022-12-02 | 2023-06-23 | 이상주 | Treatment device for waste gas from semiconductor manufacturing process |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100766749B1 (en) | 2006-08-16 | 2007-10-12 | 주식회사 에코프로 | An apparatus and method for treatment waste gas contains perfluoro compounds |
KR101519507B1 (en) | 2014-11-06 | 2015-05-13 | 씨에스케이(주) | Wet tank for scrubber |
-
2017
- 2017-09-29 KR KR1020170126948A patent/KR20190037512A/en unknown
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100766749B1 (en) | 2006-08-16 | 2007-10-12 | 주식회사 에코프로 | An apparatus and method for treatment waste gas contains perfluoro compounds |
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