KR20230014323A - Electric Power/Fuel Reducing Apparatus of Gas Scrubber Linked to Sensor Part and Electric Power/Fuel Reducing Method - Google Patents

Electric Power/Fuel Reducing Apparatus of Gas Scrubber Linked to Sensor Part and Electric Power/Fuel Reducing Method Download PDF

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KR20230014323A
KR20230014323A KR1020210095527A KR20210095527A KR20230014323A KR 20230014323 A KR20230014323 A KR 20230014323A KR 1020210095527 A KR1020210095527 A KR 1020210095527A KR 20210095527 A KR20210095527 A KR 20210095527A KR 20230014323 A KR20230014323 A KR 20230014323A
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Abstract

A device for reducing power/fuel of a gas scrubber through sensor linked control according to the present invention comprises: the gas scrubber; a preceding sensor unit; a trailing sensor unit; and a controlling unit. The gas scrubber reduces harmful components by introducing process gas and purifying by-products generated from a process chamber in which a predetermined process is performed. Since gas by-products generated in the process chamber are provided on an inlet path flowing to the gas scrubber, the preceding sensor unit senses characteristics of the gas by-products. Since the trailing sensor unit is provided on an outlet path to which the gas by-products purified by the gas scrubber are discharged, the trailing sensor unit senses the characteristics of the purified gas by-products. When sensing generation of the gas by-products by the preceding sensor unit, the controlling unit controls the gas scrubber to be operated. The present invention can maximize energy efficiency.

Description

센서 연동형 제어를 통한 가스 스크러버의 전력/연료 저감장치 및 저감방법{Electric Power/Fuel Reducing Apparatus of Gas Scrubber Linked to Sensor Part and Electric Power/Fuel Reducing Method}Electric Power/Fuel Reducing Apparatus of Gas Scrubber Linked to Sensor Part and Electric Power/Fuel Reducing Method}

본 발명은 가스 스크러버의 전력/연료 저감장치 및 저감방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가스 스크러버의 유입경로 및 배출경로에 구비된 센서부의 감지값을 기반으로 가스 스크러버의 동작을 제어함에 따라 효율성을 극대화할 수 있는 가스 스크러버의 전력/연료 저감장치 및 저감방법 에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for reducing power/fuel of a gas scrubber, and more particularly, by controlling the operation of a gas scrubber based on detected values of sensors provided in an inflow path and a discharge path of the gas scrubber to improve efficiency. It relates to a power/fuel reduction device and reduction method of a gas scrubber that can be maximized.

일반적으로 반도체 등의 제조 공정에서는 다양한 화학물질이 사용되므로, 공정 중 유해가스가 다량 발생하게 된다. 이를 그대로 대기 중으로 배출시킬 경우 다양한 환경피해 및 인명피해가 발생할 수 있기 때문에, 반도체 제조 설비에는 필수적으로 유해가스를 저감시키기 위한 장비가 구비되어야 한다.In general, since various chemicals are used in manufacturing processes such as semiconductors, a large amount of harmful gases are generated during the process. Since various environmental damages and human casualties may occur when these are discharged into the air as they are, semiconductor manufacturing facilities must necessarily be equipped with equipment for reducing harmful gases.

그리고 가장 널리 사용되고 있는 타입의 유해가스 저감장치는 가스의 배출 경로에 설치되는 스크러버를 통해 가스에 포함된 유해물질을 저감시키는 형태이다.And the most widely used type of harmful gas reduction device is a form of reducing harmful substances contained in gas through a scrubber installed in a gas discharge path.

다만, 종래의 유해가스 저감장치는 반도체 제조 설비 내에 공정용 프로세스 가스(Processs Gas)가 주입됨과 동시에 스크러버를 동작시키며, 프로세스 가스의 주입 및 반응이 완료되면, 소정 시간 후 스크러버의 동작을 중지하여 유해 배출물을 감소시키는 방식을 사용하고 있다.However, the conventional harmful gas reduction device operates the scrubber at the same time as the process gas is injected into the semiconductor manufacturing facility, and when the injection and reaction of the process gas are completed, the operation of the scrubber is stopped after a predetermined time to cause harmful We are using methods to reduce emissions.

또한 종래의 유해가스 저감장치는 가스 스크러버의 설치후 제조 장비의 On/Off 와 관계없이 24시간 정상 동작되며, 가스 스크러버의 유지 및 보수가 필요할 때 바이패스(Bypass)를 통해 백업용 가스 스크러버로 전환한 후에야 가스 스크러버의 동작을 중지하게 된다.In addition, the conventional harmful gas reduction device operates normally 24 hours a day regardless of the On/Off of the manufacturing equipment after installing the gas scrubber, and when maintenance and repair of the gas scrubber is required, it is switched to a backup gas scrubber through a bypass. After that, the operation of the gas scrubber is stopped.

이와 같은 스크러버의 구동 방식은 스크러버의 ON/OFF만이 가능하며, 가스의 양 및 이에 포함된 유해물질의 특성을 고려하지 않고 일괄적으로 이루어지므로, 에너지 효율이 극히 떨어지게 되는 문제가 있었다.Since the driving method of such a scrubber can only turn on/off the scrubber and is performed collectively without considering the amount of gas and the characteristics of harmful substances contained therein, there is a problem in that energy efficiency is extremely low.

따라서 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방법이 요구된다.Therefore, a method for solving these problems is required.

한국등록특허 제10-0710009호Korean Patent Registration No. 10-0710009

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 프로세스 챔버로부터 발생되는 가스 부산물의 특성에 연동되도록 스크러버를 제어하여 부산물이 감소되도록 함에 따라 에너지 효율성을 극대화할 수 있는 가스 스크러버의 전력/연료 저감장치 및 저감방법을 제공하기 위한 목적을 가진다.The present invention is an invention made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and is a gas scrubber capable of maximizing energy efficiency by controlling the scrubber to be linked to the characteristics of gas by-products generated from a process chamber so that by-products are reduced. It has the purpose of providing a power/fuel reduction device and reduction method.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The tasks of the present invention are not limited to the tasks mentioned above, and other tasks not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 센서 연동형 제어를 통한 가스 스크러버의 전력/연료 저감장치는, 프로세스 가스가 유입되어 기 설정된 공정이 수행되는 프로세스 챔버로부터 발생되는 부산물을 정화시켜 유해성분을 저감시키는 가스 스크러버, 상기 프로세스 챔버에서 발생된 가스 부산물이 상기 가스 스크러버로 유동되는 유입경로 상에 구비되어 가스 부산물의 특성을 감지하는 선행 센서부, 상기 가스 스크러버에 의해 정화된 가스 부산물이 배출되는 배출경로 상에 구비되어 정화된 가스 부산물의 특성을 감지하는 후행 센서부 및 상기 선행 센서부에 의해 가스 부산물이 발생한 것이 감지될 경우, 상기 가스 스크러버가 동작되도록 제어하는 제어부를 포함한다.In order to achieve the above object, the power/fuel reduction device of a gas scrubber through sensor-linked control of the present invention reduces harmful components by purifying by-products generated from a process chamber in which a process gas is introduced and a predetermined process is performed. A gas scrubber, a preceding sensor unit provided on an inlet path through which gas by-products generated in the process chamber flow into the gas scrubber to detect characteristics of the gas by-products, and a discharge path through which the gas by-products purified by the gas scrubber are discharged. and a control unit for controlling the operation of the gas scrubber when generation of a gas by-product is detected by the preceding sensor unit and a post-sensing sensor unit disposed on the gas scrubber to detect a characteristic of the purified gas by-product.

이때 상기 제어부는, 상기 후행 센서부에 의해 감지된 가스 부산물의 감지값에 대응되도록 상기 가스 스크러버의 동작 알고리즘을 제어할 수 있다.At this time, the control unit may control an operation algorithm of the gas scrubber to correspond to the detected value of the gas by-product detected by the post sensor unit.

또한 상기 제어부는, 상기 후행 센서부에 의해 감지되는 가스 부산물의 감지값이 기 설정된 목표기준에 도달할 경우 상기 가스 스크러버를 스탠바이(Stand By) 상태가 되도록 제어할 수 있다.In addition, the control unit may control the gas scrubber to be in a stand-by state when a detection value of the gas by-product detected by the post sensor unit reaches a predetermined target standard.

그리고 상기 선행 센서부 및 상기 후행 센서부는, 가스 부산물의 질량, 온도, 습도, 압력 및 가스 종류 중 적어도 어느 하나 이상을 감지할 수 있다.The preceding sensor unit and the following sensor unit may sense at least one of mass, temperature, humidity, pressure, and gas type of gas by-products.

더불어 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 센서 연동형 제어를 통한 가스 스크러버의 전력/연료 저감방법은, 프로세스 가스가 유입되어 기 설정된 공정이 수행되는 프로세스 챔버에서 발생된 가스 부산물이 가스 스크러버로 유동되는 유입경로 상에 구비되는 선행 센서부를 통해 상기 프로세스 챔버로부터 발생되는 가스 부산물을 감지하는 (a)단계, 제어부가 상기 가스 스크러버가 동작되도록 제어함에 따라 가스 부산물을 정화시켜 유해성분을 저감시키는 (b)단계, 상기 가스 스크러버에 의해 정화된 가스 부산물이 배출되는 배출경로 상에 구비되는 후행 센서부를 통해 상기 가스 스크러버에 의해 정화된 가스 부산물의 특성을 감지하는 (c)단계 및 상기 제어부가 상기 후행 센서부에 의해 감지된 가스 부산물의 감지값에 대응되도록 상기 가스 스크러버의 동작 알고리즘을 제어하는 (d)단계를 포함한다.In addition, in the power/fuel reduction method of a gas scrubber through sensor-linked control of the present invention for achieving the above object, gas by-products generated in a process chamber in which process gas is introduced and a predetermined process is performed flows to the gas scrubber Step (a) of detecting gas by-products generated from the process chamber through a preceding sensor provided on an inflow path, and reducing harmful components by purifying gas by-products as the control unit controls the operation of the gas scrubber (b) ) step, (c) detecting the characteristics of the gas by-product purified by the gas scrubber through a trailing sensor unit provided on a discharge path through which the gas by-product purified by the gas scrubber is discharged, and the control unit detecting the trailing sensor and (d) controlling an operation algorithm of the gas scrubber to correspond to the detected value of the gas by-product detected by the unit.

그리고 상기 (d)단계 이후에는, 상기 제어부가 상기 후행 센서부에 의해 감지되는 가스 부산물의 감지값이 기 설정된 목표기준에 도달한 것으로 판단할 경우, 상기 가스 스크러버를 스탠바이(Stand By) 상태가 되도록 제어하는 (e)단계가 더 수행될 수 있다.And after the step (d), when the control unit determines that the detection value of the gas by-product detected by the following sensor unit has reached a predetermined target standard, the gas scrubber is put into a standby state. A step (e) of controlling may be further performed.

또한 본 발명은 상기 (a)단계 내지 상기 (e)단계에서 생성된 제어데이터를 데이터베이스에 저장하는 (f)단계 및 데이터분석부에서 상기 제어데이터를 기반으로 머신러닝을 수행하는 (g)단계를 더 포함할 수 있다.In addition, the present invention includes the step (f) of storing the control data generated in steps (a) to (e) in a database and the step (g) of performing machine learning based on the control data in the data analysis unit. can include more.

이때 본 발명은 상기 제어부가 상기 데이터분석부에 의해 머신러닝된 알고리즘을 기반으로 상기 가스 스크러버를 제어하는 (h)단계를 더 포함할 수 있다.At this time, the present invention may further include a step (h) of the control unit controlling the gas scrubber based on an algorithm machine-learned by the data analysis unit.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 센서 연동형 제어를 통한 가스 스크러버의 전력/연료 저감장치 및 저감방법은, 가스 스크러버로 유동되는 유입경로 상에 구비되어 가스 부산물의 특성을 감지하는 선행 센서부와, 정화된 가스 부산물이 배출되는 배출경로 상에 구비되어 정화된 가스 부산물의 특성을 감지하는 후행 센서부의 감지값에 따라 가스 부산물의 특성을 판단하고, 제어부가 이에 기반하여 가스 스크러버의 동작 알고리즘을 제어하도록 할 수 있으므로, 에너지 효율을 극대화할 수 있는 장점을 가진다.A power/fuel reduction device and method for a gas scrubber through sensor-linked control of the present invention for solving the above problems is a preceding sensor unit provided on an inflow path flowing into a gas scrubber and detecting characteristics of gas by-products. And, the gas by-product is provided on the discharge path through which the purified gas by-product is discharged and determines the characteristics of the gas by-product according to the detection value of the subsequent sensor unit for detecting the characteristics of the purified gas by-product, and the control unit determines the operation algorithm of the gas scrubber based on this Since it can be controlled, it has the advantage of maximizing energy efficiency.

특히 본 발명의 실시예에 따르면, 복수 회에 걸친 제어데이터를 머신러닝하여 최적화된 가스 스크러버의 제어 알고리즘을 도출할 수 있으므로, 도출된 제어 알고리즘을 타 설비 등에 용이하게 활용할 수 있다.In particular, according to an embodiment of the present invention, since an optimized gas scrubber control algorithm can be derived by machine learning control data over a plurality of times, the derived control algorithm can be easily utilized for other facilities.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 유해가스 저감장치의 구성을 나타낸 도면;
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 유해가스 저감장치를 제어하기 위한 각 과정을 나타낸 도면;
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 유해가스 저감장치와 종래 기술의 제어 알고리즘을 비교하여 나타낸 그래프;
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 유해가스 저감장치의 제어방법에 있어서, 제어데이터를 활용하기 위한 후속 과정들을 나타낸 도면; 및
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 유해가스 저감장치의 구성을 나타낸 도면이다.1 is a view showing the configuration of a harmful gas reduction device according to a first embodiment of the present invention;
Figure 2 is a view showing each process for controlling the harmful gas reduction device according to the first embodiment of the present invention;
Figure 3 is a graph showing a comparison of the harmful gas reduction device according to the first embodiment of the present invention and the control algorithm of the prior art;
4 is a diagram showing subsequent processes for utilizing control data in the control method of the harmful gas reduction device according to the first embodiment of the present invention; and
5 is a view showing the configuration of a harmful gas reduction device according to a second embodiment of the present invention.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention in which the object of the present invention can be realized in detail will be described with reference to the accompanying drawings. In describing the present embodiment, the same name and the same reference numeral are used for the same configuration, and additional description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 유해가스 저감장치의 구성을 나타낸 도면이다.1 is a view showing the configuration of a harmful gas reduction device according to a first embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 유해가스 저감장치는 가스 스크러버(100), 선행 센서부(110), 후행 센서부(120) 및 제어부(130)를 포함한다.As shown in Figure 1, the harmful gas reduction device according to the first embodiment of the present invention includes a gas scrubber 100, a preceding sensor unit 110, a following sensor unit 120 and a control unit 130.

가스 스크러버(100)는 프로세스 가스가 유입되어 기 설정된 공정이 수행되는 프로세스 챔버(10)로부터 발생되는 가스 부산물을 정화시켜 유해성분을 저감시키도록 가스 부산물의 유동경로 상에 구비된다.The gas scrubber 100 is provided on the flow path of the gas by-products to reduce harmful components by purifying the gas by-products generated from the process chamber 10 where the process gas is introduced and a predetermined process is performed.

이와 같은 가스 스크러버(100)는 가스 부산물의 열반응이 활발히 일어날 수 있도록 가스 부산물를 예열하여 활성화시키고, 활성화된 공정용 가스를 고온의 반응 챔버 내부에서 가열하여 열반응시킴에 따라 생성된 고형 미립자를 포집하여 가스와 분리하고 집진하는 방식으로 가스 부산물을 정화시킬 수 있다.The gas scrubber 100 preheats and activates the gas by-products so that the thermal reaction of the gas by-products can actively occur, and collects solid particulates generated by heating and thermally reacting the activated process gas in a high-temperature reaction chamber. It is possible to purify the gas by-products by separating them from the gas and collecting the dust.

이와 같은 가스 스크러버의 정화 방식은 당업자에게 자명한 사항이므로, 추가적인 설명은 생략하도록 한다.Since such a purification method of the gas scrubber is obvious to those skilled in the art, additional description will be omitted.

선행 센서부(110)는 프로세스 챔버(10)에서 발생된 가스 부산물이 가스 스크러버(100)로 유동되는 유입경로 상에 구비되어, 가스 부산물의 특성을 감지한다.The preceding sensor unit 110 is provided on an inflow path through which gas by-products generated in the process chamber 10 flow into the gas scrubber 100, and detects characteristics of the gas by-products.

그리고 후행 센서부(120)는 가스 스크러버(100)에 의해 정화된 가스 부산물이 배출되는 배출경로 상에 구비되어, 정화된 가스 부산물의 특성을 감지하는 역할을 수행한다.Further, the post sensor unit 120 is provided on a discharge path through which gas by-products purified by the gas scrubber 100 are discharged, and serves to detect characteristics of the purified gas by-products.

이때 선행 센서부(110) 및 후행 센서부(120)는, 가스 부산물의 다양한 특성, 예컨대 질량, 온도, 습도, 압력 및 가스 종류 중 적어도 어느 하나 이상을 감지할 수 있다. 이를 위해 선행 센서부(110) 및 후행 센서부(120)는 각각의 가스 부산물 특성을 측정하기 위한 복수의 센서를 포함할 수도 있으며, 또는 다양한 가스 부산물의 특성을 동시에 측정할 수 있는 하나 이상의 복합센서를 포함할 수도 있다.In this case, the preceding sensor unit 110 and the following sensor unit 120 may detect at least one of various characteristics of gas by-products, such as mass, temperature, humidity, pressure, and gas type. To this end, the preceding sensor unit 110 and the following sensor unit 120 may include a plurality of sensors for measuring the characteristics of each gas by-product, or one or more complex sensors capable of simultaneously measuring the characteristics of various gas by-products. may also include

그리고 제어부(130)는 선행 센서부(110) 및 후행 센서부(120)의 감지값에 따라 가스 스크러버(100)의 동작을 제어한다.Further, the control unit 130 controls the operation of the gas scrubber 100 according to the detected values of the preceding sensor unit 110 and the following sensor unit 120 .

이와 같은 제어부(130)는 선행 센서부(110)에 의해 최초 가스 부산물이 발생한 것이 감지될 경우, 가스 스크러버(100)가 동작되도록 제어할 수 있다.The control unit 130 may control the gas scrubber 100 to be operated when the first gas by-product is detected by the preceding sensor unit 110 .

이때 제어부(130)는 선행 센서부(110) 및 후행 센서부(120)와는 별도로 설치되어 가스 스크러버(100)를 제어하는 형태일 수도 있으며, 또는 선행 센서부(110) 및 후행 센서부(120) 중 적어도 어느 하나 이상에 측정 보드 형태로 구비되어 신호 처리를 수행하고 가스 스크러버(100)를 제어하는 형태일 수도 있는 바, 이들 중 어느 하나의 형태로만 제한되는 것은 아니다.At this time, the control unit 130 may be installed separately from the preceding sensor unit 110 and the following sensor unit 120 to control the gas scrubber 100, or the preceding sensor unit 110 and the following sensor unit 120 It may be provided in the form of a measurement board on at least one or more of the bars to perform signal processing and control the gas scrubber 100, but is not limited to any one of these forms.

또한 제어부(130)는 후행 센서부(120)에 의해 감지된 가스 부산물의 감지값에 대응되도록 피드백하여 가스 스크러버(100)의 동작 알고리즘을 제어할 수 있으며, 더불어 후행 센서부(120)에 의해 감지되는 가스 부산물의 감지값이 기 설정된 목표기준에 도달할 경우에는 가스 스크러버(100)를 스탠바이(Stand By) 상태가 되도록 제어할 수 있다. 여기서 스탠바이 상태는 정상 동작 상태 대비 에너지 사용량이 극도록 저감되는 상태를 말한다.In addition, the control unit 130 may control the operating algorithm of the gas scrubber 100 by providing feedback corresponding to the detected value of the gas by-product detected by the following sensor unit 120, and also detected by the following sensor unit 120. When the detected value of the gas by-product to be the target reaches a preset target standard, the gas scrubber 100 may be controlled to be in a stand-by state. Here, the standby state refers to a state in which energy consumption is extremely reduced compared to a normal operation state.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 유해가스 저감장치를 제어하기 위한 각 과정을 나타낸 도면이다.Figure 2 is a diagram showing each process for controlling the harmful gas reduction device according to the first embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 유해가스 저감장치는 (a)단계 내지 (e)단계를 포함한다.As shown in Figure 2, the harmful gas reduction device according to the first embodiment of the present invention includes steps (a) to (e).

먼저, 프로세스 가스가 유입되어 기 설정된 공정이 수행되는 프로세스 챔버(10)에서 발생된 가스 부산물이 가스 스크러버(100)로 유동되는 유입경로 상에 구비되는 선행 센서부(110)를 통해, 프로세스 챔버(10)로부터 발생되는 가스 부산물을 감지하는 (a)단계가 수행된다.First, the process chamber ( Step (a) of detecting gaseous by-products generated from 10) is performed.

다음으로, 제어부(130)는 가스 스크러버(100)가 동작되도록 제어함에 따라 가스 부산물을 정화시켜 유해성분을 저감시키는 (b)단계가 수행된다.Next, as the control unit 130 controls the gas scrubber 100 to operate, step (b) of reducing harmful components by purifying gas by-products is performed.

종래의 경우, 반도체 제조 설비 내에 공정용 프로세스 가스가 주입되기 전에 가스 스크러버를 동작시키며, 프로세스 가스의 주입 및 반응이 완료되면 소정 시간 후 가스 스크러버의 동작을 중지하여 유해 배출물을 감소시키는 방식을 사용하고 있다.In the conventional case, a gas scrubber is operated before a process gas is injected into a semiconductor manufacturing facility, and when the injection and reaction of the process gas are completed, the operation of the gas scrubber is stopped after a predetermined time to reduce harmful emissions. there is.

이와 같이 종래에는 가스 스크러버의 설치 후 제조 장비의 On/Off 와 관계없이 가스 스크러버가 24시간 정상 동작되며, 가스 스크러버의 유지 보수가 필요할 때 바이패스(Bypass)를 통해 백업용 가스 스크러버로 전환한 후에 해당 가스 스크러버의 동작을 중지하게 된다.In this way, after installation of the gas scrubber, the gas scrubber operates normally for 24 hours regardless of the On/Off of the manufacturing equipment, and when maintenance of the gas scrubber is required, after switching to the backup gas scrubber through the bypass, the corresponding The operation of the gas scrubber is stopped.

이에 반해 본 발명에 따른 유해가스 저감장치는 상기와 같이 선행 센서부(110)가 프로세스 챔버(10)로부터 발생되는 가스 부산물을 감지할 경우 가스 스크러버(100)를 동작시킴에 따라 가스 부산물이 발생하지 않는 상황에서 가스 스크러버(100)가 동작되어 에너지를 낭비하는 상황을 방지할 수 있다.On the other hand, in the harmful gas reduction device according to the present invention, when the preceding sensor unit 110 detects the gas by-product generated from the process chamber 10 as described above, the gas scrubber 100 is operated so that no gas by-product is generated. It is possible to prevent a situation in which the gas scrubber 100 is operated in an undesirable situation and wastes energy.

다음으로, 가스 스크러버(100)에 의해 정화된 가스 부산물이 배출되는 배출경로 상에 구비되는 후행 센서부(120)를 통해, 가스 스크러버(100)에 의해 정화된 가스 부산물의 특성을 감지하는 (c)단계가 수행된다.Next, detecting the characteristics of the gas by-product purified by the gas scrubber 100 through the trailing sensor unit 120 provided on the discharge path through which the gas by-product purified by the gas scrubber 100 is discharged (c ) step is performed.

본 단계에서는 후행 센서부(120)를 통해 정화된 가스 부산물의 특성, 즉 질량, 온도, 습도, 압력 및 가스 종류 중 적어도 어느 하나를 감지하게 된다.In this step, at least one of the characteristics of the purified gas by-product, that is, mass, temperature, humidity, pressure, and gas type, is sensed through the post sensor unit 120 .

그리고 이에 따라, 제어부(130)가 후행 센서부(120)에 의해 감지된 가스 부산물의 감지값에 대응되도록 가스 스크러버(100)의 동작 알고리즘을 제어하는 (d)단계가 수행된다.Accordingly, step (d) of controlling the operation algorithm of the gas scrubber 100 so that the control unit 130 corresponds to the detected value of the gas by-product detected by the subsequent sensor unit 120 is performed.

즉 제어부(130)는 가스 부산물의 질량, 온도, 습도, 압력 및 가스 종류 중 어느 하나 이상을 고려하여, 그에 대응되도록 피드백하여 가스 스크러버(100)의 동작 알고리즘을 제어하게 된다.That is, the control unit 130 controls the operation algorithm of the gas scrubber 100 by taking into account any one or more of the mass, temperature, humidity, pressure, and gas type of the gas by-product and providing feedback corresponding thereto.

이때 가스 스크러버(100)의 동작 알고리즘은 가스 스크러버(100)의 동작 패턴, 동작 강도 등의 요소를 고려하여 프로그램될 수 있으며, 예컨대 가스 부산물의 질량, 온도, 습도, 압력에 비례하도록 가스 스크러버(100)의 동작 강도를 제어하거나, 가스 부산물에 포함된 가스 종류에 따라 가스 스크러버(100)의 동작 패턴을 제어하는 방식 등이 사용될 수 있다.At this time, the operation algorithm of the gas scrubber 100 may be programmed in consideration of factors such as the operation pattern and operation intensity of the gas scrubber 100, and for example, the gas scrubber 100 is proportional to the mass, temperature, humidity, and pressure of gas by-products. ), or a method of controlling the operation pattern of the gas scrubber 100 according to the type of gas included in the gas by-product may be used.

그리고 이와 같은 (d)단계 이후에는, 제어부(130)가 후행 센서부(120)에 의해 감지되는 가스 부산물의 감지값이 기 설정된 목표기준에 도달한 것으로 판단할 경우, 가스 스크러버(100)를 스탠바이(Stand By) 상태가 되도록 제어하는 (e)단계가 수행될 수 있다.And after this step (d), when the control unit 130 determines that the detection value of the gas by-product detected by the following sensor unit 120 has reached a preset target standard, the gas scrubber 100 is put on standby (e) step of controlling to be in a (Stand By) state may be performed.

본 단계에서는 전술한 과정과 같이 가스 부산물이 가스 스크러버(100)에 의해 정화되는 과정에서, 가스 스크러버(100)로부터 배출되는 가스 부산물의 감지값이 목표기준을 만족시킬 경우, 충분한 유해물질의 저감이 이루어진 것으로 판단하여 가스 스크러버(100)를 스탠바이 상태가 되도록 제어하게 된다.In this step, in the process of purifying the gas by-products by the gas scrubber 100 as in the above process, when the detected value of the gas by-products discharged from the gas scrubber 100 satisfies the target standard, sufficient reduction of harmful substances is achieved. It is determined that it is made and the gas scrubber 100 is controlled to be in a standby state.

예컨대 가스 스크러버(100)로부터 배출되는 가스 부산물의 질량, 온도, 습도, 압력 등이 기 설정된 수치 미만으로 판단된 경우, 정화 과정을 더 수행할 필요가 없는 것으로 간주하여 제어부(130)는 가스 스크러버(100)를 스탠바이 상태가 되도록 제어할 수 있다.For example, when it is determined that the mass, temperature, humidity, pressure, etc. of gas by-products discharged from the gas scrubber 100 are less than a predetermined value, it is considered that there is no need to perform a further purification process, and the controller 130 controls the gas scrubber ( 100) can be controlled to be in a standby state.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 유해가스 저감장치와 종래 기술의 제어 알고리즘을 비교하여 나타낸 그래프이다.Figure 3 is a graph showing a comparison of the harmful gas reduction device according to the first embodiment of the present invention and the control algorithm of the prior art.

도 3에 나타난 바와 같이, 종래의 유해물질 저감장치는 프로세스 가스가 프로세스 챔버에 주입됨과 동시에 스크러버를 작동시키고, 이후 프로세스 가스의 주입 및 반응이 완료된 경우, 소정 시간 이후에 스크러버의 동작을 중단한다.As shown in FIG. 3 , the conventional harmful substance reduction apparatus operates the scrubber at the same time that the process gas is injected into the process chamber, and then stops the operation of the scrubber after a predetermined time when the injection and reaction of the process gas are completed.

이에 반해 본원발명은 선행 센서부(110)가 프로세스 챔버(10)로부터 발생되는 가스 부산물을 감지할 경우에만 가스 스크러버(100)를 동작시키게 되며, 또한 후행 센서부(120)에 의해 가스 스크러버(100)로부터 배출되는 가스 부산물의 감지값이 목표기준을 만족시키는 것으로 판단될 경우에는 가스 스크러버(100)를 스탠바이 상태가 되도록 제어하게 되므로, 가스 부산물이 발생하지 않는 상황에서 가스 스크러버(100)가 동작되어 에너지를 낭비하는 상황을 방지할 수 있음을 알 수 있다.In contrast, in the present invention, the gas scrubber 100 is operated only when the preceding sensor unit 110 detects a gas by-product generated from the process chamber 10, and the gas scrubber 100 is operated by the following sensor unit 120. ) When it is determined that the detection value of the gas by-product discharged from satisfies the target standard, the gas scrubber 100 is controlled to be in a standby state, so the gas scrubber 100 is operated in a situation where no gas by-product is generated It can be seen that the situation of wasting energy can be prevented.

그리고 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 유해가스 저감장치의 제어방법에 있어서, 제어데이터를 활용하기 위한 후속 과정들을 나타낸 도면이다.And Figure 4 is a diagram showing subsequent processes for utilizing control data in the control method of the harmful gas reduction device according to the first embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예는 상기 (a)단계 내지 상기 (e)단계에서 생성된 제어데이터를 데이터베이스(140, 도 1 참조)에 저장하는 (f)단계와, 데이터분석부(150, 도 1 참조)에서 제어데이터를 기반으로 머신러닝을 수행하는 (g)단계와, 제어부(130)가 데이터분석부(150)에 의해 머신러닝된 알고리즘을 기반으로 가스 스크러버(100)를 제어하는 (h)단계를 더 포함할 수 있다.As shown in FIG. 4, this embodiment includes a step (f) of storing the control data generated in steps (a) to (e) in a database (140, see FIG. 1), and a data analysis unit ( Step (g) of performing machine learning based on the control data in 150 (see FIG. 1), and the controller 130 controls the gas scrubber 100 based on the algorithm machine-learned by the data analysis unit 150. It may further include the step (h) of doing.

즉 본 실시예는 (f)단계 및 (g)단계를 통해 유해물질 저감장치의 복수 회에 걸친 제어데이터를 머신러닝하여 최적화된 가스 스크러버(100)의 제어 알고리즘을 도출할 수 있으므로, 선행 센서부(110)가 최초에 가스 부산물을 감지하였을 경우 후행 센서부(120)의 감지값에 의존하지 않고 최적화된 동작 알고리즘에 따라 가스 스크러버(100)를 동작시킬 수 있다.That is, since this embodiment can derive an optimized control algorithm of the gas scrubber 100 by machine learning the control data of the harmful substance reduction device multiple times through steps (f) and (g), the preceding sensor unit When the gas by-product is initially sensed by 110, the gas scrubber 100 may be operated according to an optimized operation algorithm without depending on the detected value of the subsequent sensor unit 120.

다만, 이와 같은 경우에도 후행 센서부(120) 감지값을 반영하여 가스 스크러버(100)를 제어할 수도 있음은 물론이다.However, even in this case, it goes without saying that the gas scrubber 100 may be controlled by reflecting the detection value of the following sensor unit 120 .

그리고 이와 같은 과정은 지속적으로 반복되어 업데이트 될 수 있으며, 도출된 제어 알고리즘은 센서부가 구비되지 않은 타 설비 등에도 용이하게 활용할 수 있다.In addition, this process can be continuously repeated and updated, and the derived control algorithm can be easily utilized in other facilities not equipped with a sensor unit.

한편 도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 유해가스 저감장치의 구성을 나타낸 도면이다.On the other hand, Figure 5 is a view showing the configuration of a harmful gas reduction device according to a second embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 본 발명의 제2실시예의 경우, 전술한 제1실시예의 구성요소들을 그대로 포함하고 있으므로, 중복되는 구성요소들에 대한 설명은 생략하도록 한다.In the case of the second embodiment of the present invention shown in FIG. 5, since the components of the first embodiment described above are included as they are, descriptions of overlapping components will be omitted.

그리고 본 실시예의 경우, 후행 센서부(120)를 거쳐 배출경로로 유동되는 가스 부산물을 상류의 유입경로 측으로 선택적으로 재유입시키는 가스 재순환부(160)를 더 포함한다.In the case of the present embodiment, a gas recirculation unit 160 is further included to selectively reintroduce gas by-products flowing into the discharge path through the trailing sensor unit 120 into the upstream inflow path.

이와 같은 가스 재순환부(160)는 후행 센서부(120)에 의해 감지된 센서값이 기 설정된 목표기준을 만족시키지 않을 경우, 제어부(130)에 의해 구동되어 배출경로를 유동하는 가스 부산물이 분지경로로 유동되도록 할 수 있다.Such a gas recirculation unit 160 is driven by the control unit 130 when the sensor value sensed by the following sensor unit 120 does not satisfy a predetermined target standard, and the gas by-product flowing through the discharge path is converted into a branch path. can be made to flow.

즉 가스 재순환부(160)는 가스 부산물이 가스 스크러버(100)에 의해 충분히 정화되지 않은 것으로 판단될 경우 동작하여 가스 부산물의 정화 과정을 다시 수행할 수 있도록 한다.That is, the gas recirculation unit 160 operates when it is determined that the gas byproducts are not sufficiently purified by the gas scrubber 100 so that the purification process of the gas byproducts can be performed again.

그리고 가스 부산물의 분지경로는 선행 센서부(110)보다 상류로 연결될 수도 있으며, 선행 센서부(110)보다 하류로 연결될 수도 있다.Further, the branching path of gaseous by-products may be connected upstream from the preceding sensor unit 110 or downstream from the preceding sensor unit 110 .

가스 부산물의 분지경로가 선행 센서부(110)보다 상류로 연결될 경우, 재순환된 가스 부산물은 프로세스 챔버(10)로부터 배출되는 가스 부산물과 혼합되어 다시 선행 센서부(110) 및 가스 스크러버(100)를 거치게 된다.When the branch path of gas by-products is connected upstream from the preceding sensor unit 110, the recycled gas by-products are mixed with the gas by-products discharged from the process chamber 10 to form the preceding sensor unit 110 and the gas scrubber 100 again. will go through

다만, 가스 부산물의 분지경로가 선행 센서부(110)보다 하류로 연결될 경우, 재순환된 가스 부산물은 선행 센서부(110)를 대신하여 분지경로 상에 구비된 보조 센서부(170)를 거치게 되며, 제어부(130)는 이와 같은 보조 센서부(170)의 감지 결과에 따라 가스 스크러버(100)의 동작을 제어할 수 있다.However, when the branch path of the gas by-product is connected downstream from the preceding sensor unit 110, the recycled gas by-product passes through the auxiliary sensor unit 170 provided on the branch path instead of the preceding sensor unit 110, The control unit 130 may control the operation of the gas scrubber 100 according to the detection result of the auxiliary sensor unit 170.

또한 이와 같은 경우에는, 프로세스 챔버(10)로부터 배출되는 가스 부산물의 유입을 차단하도록 하여 재순환된 가스 부산물과 별도로 분리 처리되도록 할 수 있다.Also, in this case, the inflow of gas by-products discharged from the process chamber 10 may be blocked so that they can be treated separately from recycled gas by-products.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.As described above, the preferred embodiments according to the present invention have been reviewed, and the fact that the present invention can be embodied in other specific forms without departing from the spirit or scope in addition to the above-described embodiments is a matter of ordinary knowledge in the art. It is self-evident to them. Therefore, the embodiments described above are to be regarded as illustrative rather than restrictive, and thus the present invention is not limited to the above description, but may vary within the scope of the appended claims and their equivalents.

10: 프로세서 챔버
100: 가스 스크러버
110: 선행 센서부
120: 후행 센서부
130: 제어부
140: 데이터베이스
150: 데이터분석부
160: 가스 재순환부
170: 보조 센서부10: processor chamber
100: gas scrubber
110: preceding sensor unit
120: trailing sensor unit
130: control unit
140: database
150: data analysis unit
160: gas recirculation unit
170: auxiliary sensor unit

Claims (8)

프로세스 가스가 유입되어 기 설정된 공정이 수행되는 프로세스 챔버로부터 발생되는 부산물을 정화시켜 유해성분을 저감시키는 가스 스크러버;
상기 프로세스 챔버에서 발생된 가스 부산물이 상기 가스 스크러버로 유동되는 유입경로 상에 구비되어 가스 부산물의 특성을 감지하는 선행 센서부;
상기 가스 스크러버에 의해 정화된 가스 부산물이 배출되는 배출경로 상에 구비되어 정화된 가스 부산물의 특성을 감지하는 후행 센서부; 및
상기 선행 센서부에 의해 가스 부산물이 발생한 것이 감지될 경우, 상기 가스 스크러버가 동작되도록 제어하는 제어부;
를 포함하는,
가스 스크러버의 전력/연료 저감장치.a gas scrubber that reduces harmful components by purifying by-products generated from a process chamber where a process gas is introduced and a predetermined process is performed;
a pre-sensor unit provided on an inlet path through which gas by-products generated in the process chamber flow to the gas scrubber to detect characteristics of the gas by-products;
a trailing sensor unit provided on a discharge path through which the gas by-product purified by the gas scrubber is discharged to detect characteristics of the purified gas by-product; and
a control unit controlling the operation of the gas scrubber when it is detected by the preceding sensor unit that gas by-products are generated;
including,
Power/fuel reducers in gas scrubbers. 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 후행 센서부에 의해 감지된 가스 부산물의 감지값에 대응되도록 상기 가스 스크러버의 동작 알고리즘을 제어하는,
가스 스크러버의 전력/연료 저감장치.According to claim 1,
The control unit,
Controlling the operation algorithm of the gas scrubber to correspond to the detected value of the gas by-product detected by the post sensor unit,
Power/fuel reducers in gas scrubbers. 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 후행 센서부에 의해 감지되는 가스 부산물의 감지값이 기 설정된 목표기준에 도달할 경우 상기 가스 스크러버를 스탠바이(Stand By) 상태가 되도록 제어하는,
가스 스크러버의 전력/연료 저감장치.According to claim 1,
The control unit,
Controlling the gas scrubber to be in a Stand By state when the detection value of the gas by-product detected by the trailing sensor unit reaches a predetermined target standard,
Power/fuel reducers in gas scrubbers. 제1항에 있어서,
상기 선행 센서부 및 상기 후행 센서부는,
가스 부산물의 질량, 온도, 습도, 압력 및 가스 종류 중 적어도 어느 하나 이상을 감지하는,
가스 스크러버의 전력/연료 저감장치.According to claim 1,
The preceding sensor unit and the following sensor unit,
Detecting at least one or more of the mass, temperature, humidity, pressure, and gas type of gaseous by-products;
Power/fuel reducers in gas scrubbers. 프로세스 가스가 유입되어 기 설정된 공정이 수행되는 프로세스 챔버에서 발생된 가스 부산물이 가스 스크러버로 유동되는 유입경로 상에 구비되는 선행 센서부를 통해 상기 프로세스 챔버로부터 발생되는 가스 부산물을 감지하는 (a)단계;
제어부가 상기 가스 스크러버가 동작되도록 제어함에 따라 가스 부산물을 정화시켜 유해성분을 저감시키는 (b)단계;
상기 가스 스크러버에 의해 정화된 가스 부산물이 배출되는 배출경로 상에 구비되는 후행 센서부를 통해 상기 가스 스크러버에 의해 정화된 가스 부산물의 특성을 감지하는 (c)단계; 및
상기 제어부가 상기 후행 센서부에 의해 감지된 가스 부산물의 감지값에 대응되도록 상기 가스 스크러버의 동작 알고리즘을 제어하는 (d)단계;
를 포함하는,
가스 스크러버의 전력/연료 저감방법.(a) detecting gas by-products generated from the process chamber through a preceding sensor unit provided on an inflow path through which gas by-products generated in a process chamber where a process gas is introduced and a predetermined process is performed flow to a gas scrubber;
(b) reducing harmful components by purifying gas by-products as the control unit controls the operation of the gas scrubber;
(c) detecting characteristics of the gas by-product purified by the gas scrubber through a post sensor unit provided on a discharge path through which the gas by-product purified by the gas scrubber is discharged; and
(d) controlling, by the control unit, an operation algorithm of the gas scrubber to correspond to the detected value of the gas by-product detected by the post sensor unit;
including,
Power/fuel reduction method of gas scrubber. 제5항에 있어서,
상기 (d)단계 이후에는,
상기 제어부가 상기 후행 센서부에 의해 감지되는 가스 부산물의 감지값이 기 설정된 목표기준에 도달한 것으로 판단할 경우, 상기 가스 스크러버를 스탠바이(Stand By) 상태가 되도록 제어하는 (e)단계가 더 수행되는,
가스 스크러버의 전력/연료 저감방법.According to claim 5,
After step (d),
When the control unit determines that the detection value of the gas by-product detected by the post sensor unit has reached a predetermined target standard, (e) of controlling the gas scrubber to be in a stand-by state is further performed felled,
Power/fuel reduction method of gas scrubber. 제6항에 있어서,
상기 (a)단계 내지 상기 (e)단계에서 생성된 제어데이터를 데이터베이스에 저장하는 (f)단계; 및
데이터분석부에서 상기 제어데이터를 기반으로 머신러닝을 수행하는 (g)단계;
를 더 포함하는,
가스 스크러버의 전력/연료 저감방법.According to claim 6,
(f) storing the control data generated in steps (a) to (e) in a database; and
(g) performing machine learning based on the control data in a data analysis unit;
Including more,
Power/fuel reduction method of gas scrubber. 제7항에 있어서,
상기 제어부가 상기 데이터분석부에 의해 머신러닝된 알고리즘을 기반으로 상기 가스 스크러버를 제어하는 (h)단계를 더 포함하는,
가스 스크러버의 전력/연료 저감방법.According to claim 7,
Further comprising the step (h) of the controller controlling the gas scrubber based on an algorithm machine-learned by the data analysis unit,
Power/fuel reduction method of gas scrubber.
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