KR20220078116A - Exhaust gas treatment system - Google Patents

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KR20220078116A
KR20220078116A KR1020200167300A KR20200167300A KR20220078116A KR 20220078116 A KR20220078116 A KR 20220078116A KR 1020200167300 A KR1020200167300 A KR 1020200167300A KR 20200167300 A KR20200167300 A KR 20200167300A KR 20220078116 A KR20220078116 A KR 20220078116A
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exhaust gas
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KR1020200167300A
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Inventor
서해준
이아론
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삼성전자주식회사
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    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes

Abstract

본 발명의 일 실시예는, 반도체 제조공정을 수행하는 공정 챔버에서 배출된 배기 가스를 배기하는 배기 펌프; 상기 배기 펌프에서 배기된 배기 가스가 유입되는 제1 유입구, 및 유입된 상기 배기 가스가 선택적으로 유출되는 제1 및 제2 유출구를 포함하며, 상기 제1 및 제2 유출구의 개폐 상태를 포함하는 제1 상태 신호를 송신하는 제1 삼방향 밸브; 상기 제1 유출구에 연결되어 상기 배기 가스를 정화하여 배출하는 제1 스크러버; 상기 제2 유출구를 통해 배출된 상기 배기 가스가 유입되는 제2 유입구, 및 유입된 상기 배기 가스가 선택적으로 유출되는 제3 및 제4 유출구를 포함하며, 상기 제3 및 제4 유출구의 개폐 상태를 포함하는 제2 상태 신호를 제2 삼방향 밸브; 상기 제3 유출구에 연결되어 상기 배기 가스를 정화하여 배출하는 제2 스크러버; 상기 제4 유출구, 상기 제1 스크러버 및 상기 제2 스크러버와 연결되어 상기 배기 가스를 외부로 배출하는 배기 덕트; 및 상기 제1 및 제2 상태 신호를 수신하며 상기 제1 및 제2 상태 신호에 포함된 상태값에 따라 상기 배기 덕트의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하는 배기 가스 처리 시스템을 제공할 수 있다.An embodiment of the present invention provides an exhaust pump for exhausting exhaust gas discharged from a process chamber for performing a semiconductor manufacturing process; a first inlet through which the exhaust gas exhausted from the exhaust pump is introduced, and first and second outlets through which the introduced exhaust gas is selectively discharged, wherein the first and second outlets are opened and closed. a first three-way valve for sending a 1 status signal; a first scrubber connected to the first outlet to purify and discharge the exhaust gas; a second inlet through which the exhaust gas discharged through the second outlet is introduced, and third and fourth outlets through which the introduced exhaust gas is selectively discharged; a second three-way valve comprising a second status signal; a second scrubber connected to the third outlet to purify and discharge the exhaust gas; an exhaust duct connected to the fourth outlet, the first scrubber, and the second scrubber to discharge the exhaust gas to the outside; and a control unit receiving the first and second state signals and controlling the operation of the exhaust duct according to state values included in the first and second state signals.

Description

배기 가스 처리 시스템{EXHAUST GAS TREATMENT SYSTEM}Exhaust gas treatment system {EXHAUST GAS TREATMENT SYSTEM}

본 발명은 배기 가스 처리 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an exhaust gas treatment system.

반도체 제조 공정에서는 사진, 확산, 식각, 화학 기상 증착 및 금속 증착 등의 단위 공정을 웨이퍼 상에 반복 수행한다. 이러한 단위 공정에서는 여러 종류의 공정 가스가 사용된다. 그런데, 사용되는 공정 가스는 약 10% 정도만이 반응에 참여하고, 나머지는 미반응한 상태에서 반도체 소자 제조용 설비로부터 배기 가스로 배출된다. 배출되는 배기 가스는 독성 물질을 포함하고 있어, 배기 가스 처리 시스템을 이용하여 이러한 독성 물질을 적정 기준치 이하로 처리하고 대기 중으로 배출하고 있다. 이러한 배기 가스 처리 시스템은 스크러버(scrubber)를 사용하여 배기 가스를 정화하고 있는데, 배기 가스의 정화가 멈춤 없이 진행되도록 하기 위해, 평상시에 동작하는 메인 스크러버와, 메인 스크러버에 문제가 발생하였을 때에 동작하는 백업 스크러버를 포함하고 있다. 그러나, 메인 스크러버 및 백업 스크러버 각각에 문제가 발생한 경우에는 이를 알려주는 알람 시스템이 있으나, 메인 스크러버 및 백업 스크러버 이외의 부분에서 문제가 발생한 경우에는 이를 알려주는 알람 시스템이 없어, 배기 가스 처리 시스템이 정상적으로 동작하지 않더라도 이를 알기가 어려웠다. 또한, 메인 스크러버 및 백업 스크러버의 다양한 구성에 모두 적용 가능한 알람 시스템을 구축하기 어려웠다.In the semiconductor manufacturing process, unit processes such as photography, diffusion, etching, chemical vapor deposition, and metal deposition are repeatedly performed on a wafer. In this unit process, several types of process gases are used. However, only about 10% of the used process gas participates in the reaction, and the rest is discharged as exhaust gas from the semiconductor device manufacturing facility in an unreacted state. Since the exhaust gas contains toxic substances, the exhaust gas treatment system is used to treat these toxic substances below the appropriate standard and discharge them into the atmosphere. This exhaust gas treatment system purifies the exhaust gas using a scrubber. In order to ensure that the purification of the exhaust gas proceeds without stopping, the main scrubber operated normally and the main scrubber operated when a problem occurs in the main scrubber. A backup scrubber is included. However, there is an alarm system to notify when a problem occurs in each of the main scrubber and backup scrubber, but there is no alarm system to notify when a problem occurs in parts other than the main scrubber and backup scrubber. Even if it didn't work, it was hard to know. In addition, it was difficult to build an alarm system that can be applied to various configurations of the main scrubber and the backup scrubber.

본 발명이 해결하려는 과제들 중 하나는, 메인 스크러버 및 백업 스크러버 이외의 부분에서 문제가 발생한 경우에 이를 신속하게 식별할 수 있으며, 메인 스크러버 및 백업 스크러버의 다양한 구성에 모두 적용할 수 있는 베기 가스 처리 시스템을 제공하는데 있다.One of the problems to be solved by the present invention is that when a problem occurs in parts other than the main scrubber and the backup scrubber, it can be quickly identified, and the waste gas treatment that can be applied to various configurations of the main scrubber and the backup scrubber to provide a system.

본 발명의 일 실시예는, 반도체 제조공정을 수행하는 공정 챔버에서 배출된 배기 가스를 배기하는 배기 펌프; 상기 배기 펌프에서 배기된 배기 가스가 유입되는 제1 유입구, 및 유입된 상기 배기 가스가 선택적으로 유출되는 제1 및 제2 유출구를 포함하며, 상기 제1 및 제2 유출구의 개폐 상태를 포함하는 제1 상태 신호를 송신하는 제1 삼방향 밸브; 상기 제1 유출구에 연결되어 상기 배기 가스를 정화하여 배출하는 제1 스크러버; 상기 제2 유출구를 통해 배출된 상기 배기 가스가 유입되는 제2 유입구, 및 유입된 상기 배기 가스가 선택적으로 유출되는 제3 및 제4 유출구를 포함하며, 상기 제3 및 제4 유출구의 개폐 상태를 포함하는 제2 상태 신호를 제2 삼방향 밸브; 상기 제3 유출구에 연결되어 상기 배기 가스를 정화하여 배출하는 제2 스크러버; 상기 제4 유출구, 상기 제1 스크러버 및 상기 제2 스크러버와 연결되어 상기 배기 가스를 외부로 배출하는 배기 덕트; 및 상기 제1 및 제2 상태 신호를 수신하며 상기 제1 및 제2 상태 신호에 포함된 상태값에 따라 상기 배기 덕트의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하는 배기 가스 처리 시스템을 제공할 수 있다.An embodiment of the present invention provides an exhaust pump for exhausting exhaust gas discharged from a process chamber for performing a semiconductor manufacturing process; a first inlet through which the exhaust gas exhausted from the exhaust pump is introduced, and first and second outlets through which the introduced exhaust gas is selectively discharged, wherein the first and second outlets are opened and closed. a first three-way valve for sending a 1 status signal; a first scrubber connected to the first outlet to purify and discharge the exhaust gas; a second inlet through which the exhaust gas discharged through the second outlet is introduced, and third and fourth outlets through which the introduced exhaust gas is selectively discharged; a second three-way valve comprising a second status signal; a second scrubber connected to the third outlet to purify and discharge the exhaust gas; an exhaust duct connected to the fourth outlet, the first scrubber, and the second scrubber to discharge the exhaust gas to the outside; and a control unit receiving the first and second state signals and controlling the operation of the exhaust duct according to state values included in the first and second state signals.

본 발명의 기술적 사상에 따른 배기 가스 처리 시스템은, 메인 스크러버 및 백업 스크러버에 유입되는 배기 가스의 흐름을 제어하는 삼방향 밸브의 상태 신호를 기초로, 메인 스크러버와 백업 스크러버의 정상 동작 상태를 판별하므로, 메인 스크러버와 백업 스크러버의 다양한 구성에 적용할 수 있다.The exhaust gas treatment system according to the technical concept of the present invention determines the normal operation state of the main scrubber and the backup scrubber based on the status signal of the three-way valve controlling the flow of exhaust gas flowing into the main scrubber and the backup scrubber. , can be applied to various configurations of main scrubber and backup scrubber.

다만, 본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.However, various and beneficial advantages and effects of the present invention are not limited to the above, and will be more easily understood in the course of describing specific embodiments of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 배기 가스 처리 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 배기 가스 처리 시스템의 블록 구성도이다.
도 3 내지 도 5는 도 1의 배기 가스 처리 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 배기 가스 처리 시스템의 제어 로직을 설명하기 위한 그래프이다.1 is a schematic configuration diagram of an exhaust gas treatment system according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of an exhaust gas treatment system according to an embodiment of the present invention.
3 to 5 are diagrams for explaining the operation of the exhaust gas treatment system of FIG. 1 .
6 is a graph for explaining a control logic of an exhaust gas treatment system.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 배기 가스 처리 시스템에 대해 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 배기 가스 처리 시스템의 개략적인 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 배기 가스 처리 시스템의 블록 구성도이다.Referring to FIG. 1, an exhaust gas treatment system according to an embodiment of the present invention will be described. 1 is a schematic configuration diagram of an exhaust gas processing system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block configuration diagram of the exhaust gas processing system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 배기 가스 처리 시스템(10)은 배기 펌프(200), 제1 및 제2 삼방향 밸브(300, 400), 제1 및 제2 스크러버(scrubber)(500, 600), 및 배기 덕트(700)를 포함할 수 있다. 또한, 도 2를 참조하면, 배기 펌프(200), 제1 및 제2 삼방향 밸브(300, 400), 제1 및 제2 스크러버(scrubber)(500, 600), 및 배기 덕트(700)는 제어부(800)에 의해 제어될 수 있다. 또한, 배기 가스가 배출되는 공정 챔버(100)의 동작도 제어부(800)에 의해 제어될 수 있다.Referring to FIG. 1 , an exhaust gas treatment system 10 according to an embodiment of the present invention includes an exhaust pump 200 , first and second three-way valves 300 and 400 , and first and second scrubbers. ) 500 , 600 , and an exhaust duct 700 . In addition, referring to FIG. 2 , the exhaust pump 200 , the first and second three-way valves 300 and 400 , the first and second scrubbers 500 and 600 , and the exhaust duct 700 are It may be controlled by the controller 800 . Also, the operation of the process chamber 100 from which the exhaust gas is discharged may be controlled by the controller 800 .

도 1을 참조하면, 공정 챔버(100)는 반도체 제조 공정의 단위 공정이 수행되는 반도체 건식각 설비의 챔버일 수 있으며, 웨이퍼 상에 사진, 확산, 식각, 화학 기상 증착 및 금속 증착 등의 단위 공정이 수행될 수 있다. 공정 챔버(100)에서 단위 공정이 수행되면 유해한 배기 가스가 생성되어 배기 가스 처리 시스템(10)을 통해 배출될 수 있다. 예를 들어, 배기 가스는 과불화물(PFC)가스일 수 있으며, 구체적으로, 배기 가스에는 CF4, CHF3, C2F6, C3F8, C4F6, C5F8, NF3, SF6 가스 등이 포함될 수 있다. 공정 챔버(100)에서 배출되는 배기 가스는 제1 배관(L1)을 통해 배기 가스 처리 시스템(10)으로 배출될 수 있다. 제1 배관(L1)에는 배기 펌프(200)가 배치될 수 있다. 배기 펌프(200)는 제1 배관(L1)을 통해 배기되는 배기 가스의 흐름을 제어할 수 있다. Referring to FIG. 1 , the process chamber 100 may be a chamber of a semiconductor dry etching facility in which a unit process of a semiconductor manufacturing process is performed, and unit processes such as photo, diffusion, etching, chemical vapor deposition, and metal deposition on a wafer. This can be done. When a unit process is performed in the process chamber 100 , harmful exhaust gas may be generated and discharged through the exhaust gas treatment system 10 . For example, the exhaust gas may be a perfluoride (PFC) gas, specifically, the exhaust gas includes CF 4 , CHF 3 , C 2 F 6 , C 3 F 8 , C 4 F 6 , C 5 F 8 , NF 3 , SF 6 gas, etc. may be included. The exhaust gas discharged from the process chamber 100 may be discharged to the exhaust gas treatment system 10 through the first pipe L1 . An exhaust pump 200 may be disposed in the first pipe L1 . The exhaust pump 200 may control the flow of exhaust gas exhausted through the first pipe L1 .

제1 배관(L1)을 통해 배기되는 배기 가스는 제1 삼방향 밸브(300)의 제1 유입구(IN1)를 통해 유입될 수 있다. 제1 삼방향 밸브(300)는 제1 유입구(IN1)를 통해 유입된 배기 가스를 제어부(800)의 제어에 따라 제1 및 제2 유출구(OUT1, OUT2) 중 어느 하나를 통해 배출할 수 있다. 일 실시예의 경우, 제1 유출구(OUT1)를 통해 배출된 배기 가스는 제2 배관(L2)을 통해 제1 스크러버(500)로 유입될 수 있으며, 제2 유출구(OUT2)를 통해 배출된 배기 가스는 제3 배관(L3)을 통해 제2 삼방향 밸브(400)의 제2 유입구(IN2)로 유입될 수 있다.The exhaust gas exhausted through the first pipe L1 may be introduced through the first inlet IN1 of the first three-way valve 300 . The first three-way valve 300 may discharge the exhaust gas introduced through the first inlet IN1 through any one of the first and second outlets OUT1 and OUT2 under the control of the controller 800 . . In one embodiment, the exhaust gas discharged through the first outlet OUT1 may be introduced into the first scrubber 500 through the second pipe L2 , and the exhaust gas discharged through the second outlet OUT2 . may be introduced into the second inlet IN2 of the second three-way valve 400 through the third pipe L3.

제1 삼방향 밸브(300)는 제1 및 제2 유출구(OUT1, OUT2)의 개폐 상태를 포함하는 제1 상태 신호(Sig1)를 생성하여 제어부(800)로 전송할 수 있다. 예를 들어, 제1 삼방향 밸브(300)에는 접촉 센서와 같은 감지 센서가 채용되어, 제1 및 제2 유출구(OUT1, OUT2) 중 어느 유출구가 개방 또는 폐쇄되었는지를 식별할 수 있다. 접촉 센서는 제1 삼방향 밸브(300)의 제1 및 제2 유출구(OUT1, OUT2)를 전환하는 구동부에 배치되어, 제1 및 제2 유출구(OUT1, OUT2) 중 어느 유출구가 개방되었는지를 식별할 수 있다. 제1 삼방향 밸브(300)는 제1 및 제2 유출구(OUT1, OUT2)의 개폐 상태를 데이터 신호로 변환하여 제어부(800)로 전송할 수 있다. 예를 들어, 제1 삼방향 밸브(300)는 제1 유출구(OUT1)가 개방되고, 제2 유출구(OUT2)가 폐쇄된 경우에, 이를 온(ON) 상태로 정의하고, 이에 대응되는 상태 신호를 제어부(800)로 전송할 수 있다. 반대로, 제1 삼방향 밸브(300)는 제1 유출구(OUT1)가 폐쇄되고, 제2 유출구(OUT2)가 개방된 경우에, 이를 오프(OFF) 상태로 정의하고, 이에 대응되는 상태 신호를 제어부(800)로 전송할 수 있다. 제1 삼방향 밸브(300)의 온 상태란 배기 가스가 제1 삼방향 밸브(300)에 연결된 제1 스크러버(500)로 정상적으로 공급되는 노멀(normal) 상태임을 의미한다. 반대로, 제1 삼방향 밸브(300)의 오프 상태란 배기 가스가 제1 삼방향 밸브(300)에 연결된 제1 스크러버(500)로 공급되지 못하고, 제3 배관(L3)을 통해 제2 삼방향 밸브(400)로 공급 있는 상태를 의미한다.The first three-way valve 300 may generate a first state signal Sig1 including an open/close state of the first and second outlets OUT1 and OUT2 and transmit it to the controller 800 . For example, a detection sensor such as a contact sensor may be employed in the first three-way valve 300 to identify which outlet among the first and second outlets OUT1 and OUT2 is open or closed. The contact sensor is disposed in the driving unit for switching the first and second outlets OUT1 and OUT2 of the first three-way valve 300 to identify which outlet of the first and second outlets OUT1 and OUT2 is open can do. The first three-way valve 300 may convert the open/closed state of the first and second outlets OUT1 and OUT2 into a data signal and transmit it to the controller 800 . For example, the first three-way valve 300 defines an ON state when the first outlet OUT1 is opened and the second outlet OUT2 is closed, and a corresponding state signal may be transmitted to the controller 800 . Conversely, the first three-way valve 300 defines an OFF state when the first outlet OUT1 is closed and the second outlet OUT2 is opened, and controls a state signal corresponding thereto. (800). The ON state of the first three-way valve 300 means that the exhaust gas is normally supplied to the first scrubber 500 connected to the first three-way valve 300 . Conversely, the off state of the first three-way valve 300 means that the exhaust gas cannot be supplied to the first scrubber 500 connected to the first three-way valve 300 , and the second three-way through the third pipe L3 . It means a state in which the valve 400 is supplied.

제2 삼방향 밸브(400)는 제1 삼방향 밸브(300)와 동일한 구성을 갖는 동종의 밸브일 수 있으며, 제3 및 제4 유출구(OUT4)의 개폐 상태를 포함하는 제2 상태 신호(Sig2)를 생성하여 제어부(800)로 전송할 수 있다. 제2 삼방향 밸브(400)에는 접촉 센서와 같은 감지 센서가 채용되어, 제2 및 제3 유출구(OUT3) 중 어느 유출구가 개방 또는 폐쇄되었는지를 식별할 수 있다. 제2 삼방향 밸브(400)는 제3 및 제4 유출구(OUT4)의 개폐 상태를 데이터 신호로 변환하여 제어부(800)로 전송할 수 있다. 예를 들어, 제2 삼방향 밸브(400)는 제3 유출구(OUT3)가 개방되고, 제4 유출구(OUT4)가 폐쇄된 경우에, 이를 온(ON) 상태로 정의하고, 이에 대응되는 상태 신호를 제어부(800)로 전송할 수 있다. 반대로, 제2 삼방향 밸브(400)는 제3 유출구(OUT3)가 폐쇄되고, 제4 유출구(OUT4)가 개방된 경우에, 이를 오프(OFF) 상태로 정의하고, 이에 대응되는 상태 신호를 제어부(800)로 전송할 수 있다. The second three-way valve 400 may be a valve of the same type having the same configuration as that of the first three-way valve 300 , and a second state signal Sig2 including the opening and closing states of the third and fourth outlets OUT4 . ) may be generated and transmitted to the control unit 800 . A detection sensor such as a contact sensor may be employed in the second three-way valve 400 to identify which outlet among the second and third outlets OUT3 is open or closed. The second three-way valve 400 may convert the open/closed state of the third and fourth outlets OUT4 into a data signal and transmit the data signal to the controller 800 . For example, the second three-way valve 400 defines an ON state when the third outlet OUT3 is opened and the fourth outlet OUT4 is closed, and a corresponding state signal may be transmitted to the controller 800 . Conversely, the second three-way valve 400 defines an OFF state when the third outlet OUT3 is closed and the fourth outlet OUT4 is opened, and controls a state signal corresponding to this. (800).

제1 및 제2 스크러버(500, 600)는 유입된 배기 가스를 정화하여 배출하는 장치이다. 제1 스크러버(500)는 제1 삼방향 밸브(300)의 제1 유출구(OUT1)에 제2 배관(L2)을 통해 연결될 수 있으며, 정화된 배기 가스는 제4 배관(L4)을 통해 배기 덕트(700)로 배출될 수 있다. 또한, 제2 스크러버(600)는 제2 삼방향 밸브(400)의 제3 유출구(OUT3)에 제5 배관(L5)을 통해 연결될 수 있으며, 정화된 배기 가스는 제7 배관(L7)을 통해 배기 덕트(700)로 배출될 수 있다.The first and second scrubbers 500 and 600 are devices for purifying and discharging the introduced exhaust gas. The first scrubber 500 may be connected to the first outlet OUT1 of the first three-way valve 300 through the second pipe L2, and the purified exhaust gas is exhaust duct through the fourth pipe L4. (700) can be discharged. In addition, the second scrubber 600 may be connected to the third outlet OUT3 of the second three-way valve 400 through the fifth pipe L5, and the purified exhaust gas is supplied through the seventh pipe L7. It may be discharged to the exhaust duct 700 .

이러한 제1 및 제2 스크러버(500, 600)로는, 배기 가스를 연소한 후 연소된 배기 가스에 세정액을 분사하여 오염물을 제거하는 건습식 스크러버(burn-wet scrubber)나, 배기 가스에 촉매를 반응시켜 오염물을 제거하는 촉매 스크러버가 채용될 수 있다. 이때, 제1 및 제2 스크러버(500, 600)는 동종의 스크러버일 수 있으며, 메인(main) 장치와 백업(back up) 장치의 관계에 있을 수 있다. 예를 들어, 제1 스크러버(500)는 메인 장치로 노멀 상태에서 동작하는 장치이고, 제2 스크러버(600)는 제1 스크러버(500)가 정상적으로 동작하지 못하는 상태에서 동작하는 백업 장치일 수 있다. 일 실시예의 경우, 제1 및 제2 스크러버(500, 600)는 각각 하나의 유입구와 유출구를 갖는 싱글(single) 스크러버인 경우를 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 제1 및 제2 스크러버(500, 600)는 각각 두 개의 서브 스크러버를 포함하는 듀얼(dual) 스크러버일 수도 있다. 이 경우, 제1 스크러버(500)에 연결된 구성은 제2 스크러버(600)에도 동일하게 병렬 연결되며, 반대로 제2 스크러버(600)에 연결된 구성도 제1 스크러버(500)에도 동일하게 병렬 연결될 수 있다. 이와 같이, 제1 및 제2 스크러버(500, 600)가 각각 두 개의 서브 스크러버를 포함하는 경우에는, 제1 및 제2 스크러버(500, 600)는 각각 메인 장치와 백업 장치의 역할을 동시에 수행할 수 있다.As these first and second scrubbers 500 and 600, a dry-wet scrubber that burns the exhaust gas and then sprays a cleaning solution to the burned exhaust gas to remove contaminants, or reacts the catalyst to the exhaust gas A catalytic scrubber to remove contaminants may be employed. In this case, the first and second scrubbers 500 and 600 may be the same type of scrubber, and may have a relationship between a main device and a backup device. For example, the first scrubber 500 may be a main device operating in a normal state, and the second scrubber 600 may be a backup device operating in a state in which the first scrubber 500 does not operate normally. In the case of one embodiment, the first and second scrubbers 500 and 600 have been described as an example of a single scrubber having one inlet and one outlet, respectively, but the present invention is not limited thereto, and the first and second scrubbers Reference numerals 500 and 600 may be dual scrubbers each including two sub scrubbers. In this case, the configuration connected to the first scrubber 500 is also connected in parallel to the second scrubber 600, and conversely, the configuration connected to the second scrubber 600 is also connected in parallel to the first scrubber 500. . As such, when the first and second scrubbers 500 and 600 each include two sub scrubbers, the first and second scrubbers 500 and 600 each serve as a main device and a backup device at the same time. can

제어부(800)는 제1 및 제2 삼방향 밸브(300, 400)에서 전송되는 제1 및 제2 상태 신호(Sig1, Sig2)를 통해, 제1 및 제2 삼방향 밸브(300, 400)의 상태를 식별할 수 있다. 또한, 제1 및 제2 삼방향 밸브(300, 400)의 상태를 식별함으로써, 제1 및 제2 스크러버(500, 600)의 가동 상태를 식별할 수 있다. 즉, 일 실시예의 경우, 제어부(800)는 제1 및 제2 스크러버(500, 600)가 아닌 제1 및 제2 삼방향 밸브(300, 400)의 제1 및 제2 상태 신호(Sig1, Sig2)를 기초로 제1 및 제2 스크러버(500, 600)의 정상 동작 여부를 판별할 수 있다. 따라서, 일 실시예의 제어부(800)는 제1 및 제2 스크러버(500, 600)와 무관하게 배기 가스 처리 시스템(10)의 동작 상태를 판별할 수 있다. 이에 관해서는 자세하게 후술한다.The control unit 800 controls the first and second three-way valves 300 and 400 through the first and second state signals Sig1 and Sig2 transmitted from the first and second three-way valves 300 and 400 . status can be identified. In addition, by identifying the states of the first and second three-way valves 300 and 400, it is possible to identify the operating states of the first and second scrubbers 500 and 600. That is, in the case of an embodiment, the control unit 800 controls the first and second state signals Sig1 and Sig2 of the first and second three-way valves 300 and 400 rather than the first and second scrubbers 500 and 600 . ), it is possible to determine whether the first and second scrubbers 500 and 600 operate normally. Accordingly, the controller 800 according to an exemplary embodiment may determine the operating state of the exhaust gas treatment system 10 regardless of the first and second scrubbers 500 and 600 . This will be described later in detail.

제어부(800)는 배기 가스 처리 시스템(10)의 전반적인 동작을 제어하기 위한 것으로, 예를 들어, 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU), 마이크로프로세서, 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC), Field Programmable Gate Arrays(FPGA) 등의 프로세서로 구현될 수 있으며, 배기 가스 처리 시스템(10)의 동작에 필요한 각종 데이터를 임시 저장하기 위한 내부 메모리를 구비할 수 있다. 제어부(800)는 유무선 통신을 통해 공정 챔버(100), 배기 펌프(200), 제1 및 제2 삼방향 밸브(300, 400), 제1 및 제2 스크러버(500, 600) 및 배기 덕트(700)에 접속하여 제어 신호를 송신하거나 신호를 수신할 수 있으며,The control unit 800 is for controlling the overall operation of the exhaust gas treatment system 10, for example, a central processing unit (CPU), a graphic processing unit (GPU), a microprocessor, an application specific integrated circuit (Application Specific Integrated Circuit, ASIC), Field Programmable Gate Arrays (FPGA), etc. may be implemented as a processor, and may include an internal memory for temporarily storing various data necessary for the operation of the exhaust gas treatment system 10 . The control unit 800 includes the process chamber 100, the exhaust pump 200, the first and second three-way valves 300 and 400, the first and second scrubbers 500 and 600, and the exhaust duct ( 700) to transmit a control signal or receive a signal,

제어부(800)는 수신된 제1 및 제2 상태 신호(Sig1, Sig2)에 하기의 표 1과 같은 값을 대응시켜 상태 신호값으로 변환하고, 상태 신호값이 소정의 값 이상인 경우에는 배기 가스 처리 시스템(10)이 정상적으로 동작할 수 없는 가동 불능 상태(All Bypass)인 것으로 인식하고, 배기 가스 처리 시스템(10)과 공정 챔버(100)의 동작을 정지시킬 수 있다.The control unit 800 converts the received first and second state signals Sig1 and Sig2 to the values shown in Table 1 below to convert them into state signal values, and when the state signal value is greater than or equal to a predetermined value, exhaust gas processing It is recognized that the system 10 is in an all-bypass state in which the system 10 cannot normally operate, and the operation of the exhaust gas treatment system 10 and the process chamber 100 may be stopped.

Sig1Sig1 Sig2Sig2 상태 신호값status signal value 상태situation 제1 및 제2 삼방향 밸브 상태first and second three-way valve states ONON ONON 1One NormalNormal OFFOFF ONON -1-One BypassBypass OFFOFF OFFOFF 1010 All BypassAll Bypass

제어부(800)는 제1 및 제2 삼방향 밸브(300, 400)에서 전송되는 제1 및 제2 상태 신호(Sig1, Sig2)가 모두 온 신호 인 경우, 1의 상태 신호값을 대응시킬 수 있다. 또한, 제어부(800)는 제1 상태 신호(Sig1)는 온 신호이고, 제2 상태 신호(Sig2)는 오프 신호 인 경우, -1의 상태 신호 값을 대응시킬 수 있다. 또한, 제어부(800)는 제1 및 제2 상태 신호(Sig1, Sig2)가 모두 오프 신호 인 경우, 10의 상태 신호값을 대응시킬 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 제어부(800)는, 상태 신호값이 -1 ~ 1의 범위(IL)에 있는 경우에, 배기 가스 처리 시스템(10)이 정상적으로 동작하는 노멀 상태로 보고, 배기 가스 처리 시스템(10)의 동작을 유지할 수 있다. 또한, 제어부(800)는 상태 신호값이 이 범위를 초과하는 경우에, 예를 들어 상태 신호값이 10인 경우에는 배기 가스 처리 시스템(10)이 비정상적인 상태인 것으로, 배기 가스 처리 시스템(10)을 정지시키고, 공정 챔버(100)의 가동도 정지시킬 수 있다.When the first and second state signals Sig1 and Sig2 transmitted from the first and second three-way valves 300 and 400 are both on signals, the control unit 800 may correspond to a state signal value of 1. . Also, when the first state signal Sig1 is an on signal and the second state signal Sig2 is an off signal, the controller 800 may correspond to a state signal value of -1. Also, when both the first and second state signals Sig1 and Sig2 are off signals, the controller 800 may correspond to a state signal value of 10. As shown in FIG. 6 , when the state signal value is in the range IL of -1 to 1, the control unit 800 regards the exhaust gas treatment system 10 as a normal state in which the exhaust gas treatment system 10 operates normally, and the exhaust gas The operation of the processing system 10 may be maintained. In addition, when the state signal value exceeds this range, for example, when the state signal value is 10, the control unit 800 determines that the exhaust gas treatment system 10 is in an abnormal state, may be stopped, and the operation of the process chamber 100 may also be stopped.

도 2, 도 3 내지 도 5를 참조하여, 배기 가스 처리 시스템(10)의 동작에 대해 설명한다. 도 3은 배기 가스 처리 시스템(10)의 제1 스크러버(500)가 정상적으로 동작하는 노멀 상태인 경우이다. 도 4는 배기 가스 처리 시스템(10)의 제2 스크러버(600)가 동작하는 바이 패스 상태인 경우이다. 도 5는 제1 및 제2 스크러버(600)가 모두 정상적으로 동작하지 못하는 가동 불능 상태인 경우이다.An operation of the exhaust gas treatment system 10 will be described with reference to FIGS. 2 and 3 to 5 . 3 is a case in which the first scrubber 500 of the exhaust gas treatment system 10 operates normally. 4 is a case in which the second scrubber 600 of the exhaust gas treatment system 10 operates in a bypass state. 5 is a case in which the first and second scrubbers 600 are both in an inoperable state in which they do not operate normally.

도 2 및 도 3을 참조하면, 제어부(800)는 제1 및 제2 삼방향 밸브(300, 400)에서 전송되는 제1 및 제2 상태 신호(Sig1, Sig2)가 모두 온 신호 인 경우, 상태 신호값으로 1을 출력하고, 배기 가스 처리 시스템(10)의 제1 스크러버(500)가 정상적으로 동작하는 것으로 판별할 수 있다. 제어부(800)는 배기 가스 처리 시스템(10)의 가동을 유지할 수 있다. Referring to FIGS. 2 and 3 , the controller 800 controls the first and second state signals Sig1 and Sig2 transmitted from the first and second three-way valves 300 and 400 when all of the on signals are on. By outputting 1 as a signal value, it may be determined that the first scrubber 500 of the exhaust gas treatment system 10 operates normally. The control unit 800 may maintain the operation of the exhaust gas treatment system 10 .

배기 가스는 제2 배관(L2)을 통해, 제1 스크러버(500)에 유입(F1)될 수 있다. 이때, 제2 삼방향 밸브(400)는 제1 스크러버(500)의 이상 동작 시에 제2 스크러버(600)에 배기 가스를 신속하게 공급될 수 있도록, 제3 배관(L3)을 통해 배기 가스가 유입되지 않더라도 온 상태를 유지할 수 있다. 제1 스크러버(500)로 유입된 배기 가스는 제4 배관(L4)을 통해 배기 덕트(700)로 유출(F3)될 수 있다.The exhaust gas may be introduced (F1) into the first scrubber 500 through the second pipe (L2). At this time, the second three-way valve 400 allows the exhaust gas to flow through the third pipe L3 so that the exhaust gas can be quickly supplied to the second scrubber 600 when the first scrubber 500 operates abnormally. Even if it does not flow in, it can maintain an on state. The exhaust gas flowing into the first scrubber 500 may flow out F3 through the fourth pipe L4 to the exhaust duct 700 .

도 2 및 도 4를 참조하면, 제어부(800)는 제1 삼방향 밸브(300)에서 전송되는 제1 상태 신호(Sig1)는 오프 신호이고, 제2 삼방향 밸브(400)에서 전송되는 제2 상태 신호(Sig2)는 온 신호 인 경우, 상태 신호 값으로 -1을 출력하고, 배기 가스 처리 시스템(10)의 제2 스크러버(600)가 동작하는 것으로 판별할 수 있다. 제어부(800)는 제1 스크러버(500)에 문제가 발생하여 제2 스크러버(600)에서 배기 가스가 정화되고 있는 바이패스 상태인 것으로 판별하고, 배기 가스 처리 시스템(10)의 가동을 유지할 수 있다.2 and 4 , in the controller 800 , the first state signal Sig1 transmitted from the first three-way valve 300 is an off signal, and the second three-way valve 400 transmitted from the second three-way valve 400 . When the state signal Sig2 is an on signal, it may be determined that −1 is output as a state signal value, and the second scrubber 600 of the exhaust gas treatment system 10 operates. The control unit 800 determines that a problem occurs in the first scrubber 500 and is in a bypass state in which the exhaust gas is being purified in the second scrubber 600, and the exhaust gas treatment system 10 can be operated. .

배기 가스는 제5 배관(L5)을 통해, 제2 스크러버(600)에 유입(F4)될 수 있다. 제2 스크러버(600)로 유입된 배기 가스는 제7 배관(L7)을 통해 배기 덕트(700)로 유출(F6)될 수 있다.The exhaust gas may be introduced (F4) into the second scrubber 600 through the fifth pipe (L5). The exhaust gas introduced into the second scrubber 600 may flow out F6 through the seventh pipe L7 to the exhaust duct 700 .

도 2 및 도 5를 참조하면, 제어부(800)는 제1 및 제2 삼방향 밸브(300, 400)에서 전송되는 제1 및 제2 상태 신호(Sig1, Sig2)가 모두 오프 신호 인 경우, 상태 신호값으로 10을 출력하고, 배기 가스 처리 시스템(10)의 제1 및 제2 스크러버(500, 600)가 모두 정상적으로 동작하지 못하는 것으로 판별할 수 있다. 배기 가스는 제3 배관(L3)을 통해, 제2 삼방향 밸브(400)에 유입(F2)될 수 있다. 제2 삼방향 밸브(400)에 유입된 배기 가스는 제6 배관(L6)을 통해 배기 덕트(700)로 유출(F5)될 수 있다. 이 경우, 제어부(800)는 정화 되지 못한 배기 가스가 배기 덕트(700)에서 대기 중으로 배출되는 것을 방지하기 위해 배기 덕트(700)의 동작을 정지시킬 수 있다. 또한, 제어부(800)는 공정 챔버(100)에서 배기 가스가 계속적으로 발생하는 것을 방지하기 위해 공정 챔버(100)의 동작을 정지시킬 수 있다. 이때, 제어부(800)는 배기 가스 처리 시스템(10)이 비정상 상태임을 사용자에게 인식시키기 위해 경고 알람을 출력할 수 있다.Referring to FIGS. 2 and 5 , the control unit 800 controls the first and second state signals Sig1 and Sig2 transmitted from the first and second three-way valves 300 and 400 when both are off signals. 10 as a signal value may be output, and it may be determined that both the first and second scrubbers 500 and 600 of the exhaust gas treatment system 10 do not operate normally. The exhaust gas may be introduced into the second three-way valve 400 through the third pipe L3 (F2). The exhaust gas introduced into the second three-way valve 400 may be discharged (F5) to the exhaust duct 700 through the sixth pipe (L6). In this case, the controller 800 may stop the operation of the exhaust duct 700 in order to prevent the exhaust gas that has not been purified from being discharged into the atmosphere from the exhaust duct 700 . Also, the controller 800 may stop the operation of the process chamber 100 in order to prevent the exhaust gas from continuously being generated in the process chamber 100 . In this case, the control unit 800 may output a warning alarm to notify the user that the exhaust gas treatment system 10 is in an abnormal state.

이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.As described above, embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, but those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can practice the present invention in other specific forms without changing its technical spirit or essential features. You will understand that there is Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.

10: 배기 가스 처리 시스템
100: 공정 챔버
200: 배기 펌프
300: 제1 삼방향 밸브
400: 제2 삼방향 밸브
500: 제1 스크러버
600: 제2 스크러버
700: 배기 덕트
800: 제어부10: exhaust gas treatment system
100: process chamber
200: exhaust pump
300: first three-way valve
400: second three-way valve
500: first scrubber
600: second scrubber
700: exhaust duct
800: control unit

Claims (10)

반도체 제조공정을 수행하는 공정 챔버에서 배출된 배기 가스를 배기하는 배기 펌프;
상기 배기 펌프에서 배기된 배기 가스가 유입되는 제1 유입구, 및 유입된 상기 배기 가스가 선택적으로 유출되는 제1 및 제2 유출구를 포함하며, 상기 제1 및 제2 유출구의 개폐 상태를 포함하는 제1 상태 신호를 송신하는 제1 삼방향 밸브;
상기 제1 유출구에 연결되어 상기 배기 가스를 정화하여 배출하는 제1 스크러버;
상기 제2 유출구를 통해 배출된 상기 배기 가스가 유입되는 제2 유입구, 및 유입된 상기 배기 가스가 선택적으로 유출되는 제3 및 제4 유출구를 포함하며, 상기 제3 및 제4 유출구의 개폐 상태를 포함하는 제2 상태 신호를 제2 삼방향 밸브;
상기 제3 유출구에 연결되어 상기 배기 가스를 정화하여 배출하는 제2 스크러버;
상기 제4 유출구, 상기 제1 스크러버 및 상기 제2 스크러버와 연결되어 상기 배기 가스를 외부로 배출하는 배기 덕트; 및
상기 제1 및 제2 상태 신호를 수신하며 상기 제1 및 제2 상태 신호에 포함된 상태값에 따라 상기 배기 덕트의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하는 배기 가스 처리 시스템.
an exhaust pump exhausting exhaust gas discharged from a process chamber performing a semiconductor manufacturing process;
a first inlet through which the exhaust gas exhausted from the exhaust pump is introduced, and first and second outlets through which the introduced exhaust gas is selectively discharged, wherein the first and second outlets are opened and closed. a first three-way valve for sending a 1 status signal;
a first scrubber connected to the first outlet to purify and discharge the exhaust gas;
a second inlet through which the exhaust gas discharged through the second outlet is introduced, and third and fourth outlets through which the introduced exhaust gas is selectively discharged; a second three-way valve comprising a second status signal;
a second scrubber connected to the third outlet to purify and discharge the exhaust gas;
an exhaust duct connected to the fourth outlet, the first scrubber, and the second scrubber to discharge the exhaust gas to the outside; and
and a control unit receiving the first and second state signals and controlling the operation of the exhaust duct according to state values included in the first and second state signals.
 제1항에 있어서,
상기 제1 삼방향 밸브는,
상기 제1 유출구가 개방되고, 상기 제2 유출구가 폐쇄되면 온 신호를 송신하고,
상기 제1 유출구가 폐쇄되고, 상기 제2 유출구가 개방되면 오프 신호를 송신하는 배기 가스 처리 시스템.
According to claim 1,
The first three-way valve,
When the first outlet is opened and the second outlet is closed, an ON signal is transmitted,
and transmitting an off signal when the first outlet is closed and the second outlet is opened.
 제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 삼방향 밸브는 동종의 밸브인 배기 가스 처리 시스템.
According to claim 1,
wherein the first and second three-way valves are of the same type.
 제2항에 있어서,
상기 제2 삼방향 밸브는,
상기 제3 유출구가 개방되고 상기 제4 유출구가 폐쇄되면 온 신호를 송신하고,
상기 제3 유출구가 폐쇄되고 상기 제4 유출구가 개방되면 오프 신호를 송신하는 배기 가스 처리 시스템.
3. The method of claim 2,
The second three-way valve,
When the third outlet is opened and the fourth outlet is closed, an ON signal is transmitted,
and transmitting an off signal when the third outlet is closed and the fourth outlet is open.
 제4항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제1 및 제2 상태 신호가 모두 오프 신호를 포함하면 상기 배기 덕트의 동작을 정지시키는 배기 가스 처리 시스템.
5. The method of claim 4,
The control unit is
and stopping the operation of the exhaust duct when both the first and second state signals include an OFF signal.
 제5항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 공정 챔버의 동작을 정지시키는 배기 가스 처리 시스템.
6. The method of claim 5,
The control unit is
An exhaust gas treatment system for stopping the operation of the process chamber.
 제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 스크러버는,
건습식 스크러버(burn-wet scrubber) 및 촉매 스크러버 중 어느 하나를 포함하는 배기 가스 처리 시스템.
According to claim 1,
The first and second scrubbers,
An exhaust gas treatment system comprising any one of a burn-wet scrubber and a catalytic scrubber.
 제7항에 있어서,
상기 제1 및 제2 스크러버는 동종의 스크러버인 배기 가스 처리 시스템.
8. The method of claim 7,
The first and second scrubbers are the same kind of scrubbers.
 제1항에 있어서,
상기 배기 가스는 과불화물(PFC) 가스인 배기 가스 처리 시스템.
According to claim 1,
wherein the exhaust gas is a perfluoride (PFC) gas.
 제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 삼방향 밸브는 각각 제1 및 제2 접촉 센서를 포함하며,
상기 제1 접촉 센서는 상기 제1 삼방향 밸브의 상기 제1 및 제2 유출구를 전환하는 구동부에 배치되어, 상기 제1 및 제2 유출구의 개폐를 식별하며,
상기 제2 접촉 센서는 상기 제2 삼방향 밸브의 제3 및 제4 유출구를 전환하는 구동부에 배치되어, 상기 제3 및 제4 유출구의 개폐를 식별하는 배기 가스 처리 시스템.

According to claim 1,
the first and second three-way valves include first and second contact sensors, respectively;
The first contact sensor is disposed in a driving unit for switching the first and second outlets of the first three-way valve, and identifies opening and closing of the first and second outlets;
and the second contact sensor is disposed in the driving unit for switching the third and fourth outlets of the second three-way valve to identify opening and closing of the third and fourth outlets.
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KR102508350B1 (en) * 2022-08-29 2023-03-13 주식회사 원익홀딩스 Gas processing device
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