KR20230049355A - Destruction or removal efficiency measurement and analysis automation system capable of DRE measurement by adjustment of inlet flow and outlet flow for reduction facility of greenhouse gas emissions in semiconduct and display process - Google Patents
Destruction or removal efficiency measurement and analysis automation system capable of DRE measurement by adjustment of inlet flow and outlet flow for reduction facility of greenhouse gas emissions in semiconduct and display process Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230049355A KR20230049355A KR1020210132400A KR20210132400A KR20230049355A KR 20230049355 A KR20230049355 A KR 20230049355A KR 1020210132400 A KR1020210132400 A KR 1020210132400A KR 20210132400 A KR20210132400 A KR 20210132400A KR 20230049355 A KR20230049355 A KR 20230049355A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- gas
- measurement
- reduction efficiency
- greenhouse gas
- reduction
- Prior art date
Links
- 230000009467 reduction Effects 0.000 title claims abstract description 137
- 239000005431 greenhouse gas Substances 0.000 title claims abstract description 128
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 32
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims description 103
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 title claims description 34
- 230000006378 damage Effects 0.000 title 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 209
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 39
- 238000005033 Fourier transform infrared spectroscopy Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 44
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 36
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 claims description 31
- 239000010421 standard material Substances 0.000 claims description 24
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 9
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 8
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 claims description 7
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 4
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 abstract description 9
- 238000011160 research Methods 0.000 abstract description 7
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 6
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 5
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 4
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 238000004868 gas analysis Methods 0.000 description 2
- 239000000700 radioactive tracer Substances 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 239000012086 standard solution Substances 0.000 description 2
- -1 F 8 Chemical class 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XPDWGBQVDMORPB-UHFFFAOYSA-N Fluoroform Chemical compound FC(F)F XPDWGBQVDMORPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006926 PFC Polymers 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- RWRIWBAIICGTTQ-UHFFFAOYSA-N difluoromethane Chemical compound FCF RWRIWBAIICGTTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 238000004255 ion exchange chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- GVGCUCJTUSOZKP-UHFFFAOYSA-N nitrogen trifluoride Chemical compound FN(F)F GVGCUCJTUSOZKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012925 reference material Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- SFZCNBIFKDRMGX-UHFFFAOYSA-N sulfur hexafluoride Chemical compound FS(F)(F)(F)(F)F SFZCNBIFKDRMGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010200 validation analysis Methods 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/0004—Gaseous mixtures, e.g. polluted air
- G01N33/0009—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
- G01N33/0062—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the measuring method or the display, e.g. intermittent measurement or digital display
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
- G01N21/3504—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for analysing gases, e.g. multi-gas analysis
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/62—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating the ionisation of gases, e.g. aerosols; by investigating electric discharges, e.g. emission of cathode
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
- H01J49/26—Mass spectrometers or separator tubes
- H01J49/34—Dynamic spectrometers
- H01J49/42—Stability-of-path spectrometers, e.g. monopole, quadrupole, multipole, farvitrons
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
- G01N2021/3595—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light using FTIR
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/80—Management or planning
- Y02P90/84—Greenhouse gas [GHG] management systems
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Pathology (AREA)
- Immunology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 가스유입량 및 배출량 가변 조정에 의한 저감효율측정이 가능한 반도체 및 디스플레이 공정배출 온실가스 저감시설의 저감효율 자동측정분석시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 및 디스플레이 공정에서의 온실가스 배출량 산정방법(한국산업표준 KS H NEW2017)에서 규정한 반도체 & 디스플레이 업종에서 사용되는 온실가스 저감시설의 저감효율 측정방법 가이드라인(국립환경과학원)에 의한 교정과 측정방법을 자동으로 수행함과 동시에 가스유입량 및 배출량 가변 조정에 따라 발생할 수 있는 저감효율 오차발생여부의 측정이 가능한 가스유입량 및 배출량 가변 조정에 의한 저감효율측정이 가능한 반도체 및 디스플레이 공정배출 온실가스 저감시설의 저감효율 자동측정분석시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic measurement and analysis system for reduction efficiency of greenhouse gas emission reduction facilities in semiconductor and display processes capable of measuring reduction efficiency by variable adjustment of gas inflow and emission, and more particularly, calculation of greenhouse gas emissions in semiconductor and display processes. Method (Korean Industrial Standard KS H NEW2017) automatically performs the calibration and measurement method according to the guideline (National Institute of Environmental Research) on the reduction efficiency measurement method of greenhouse gas reduction facilities used in the semiconductor & display industry, and at the same time, gas inflow and It relates to an automatic measurement and analysis system for reduction efficiency of greenhouse gas emission reduction facilities in semiconductor and display processes, which can measure reduction efficiency by variable adjustment of gas inflow and emission, which can measure the occurrence of reduction efficiency errors that can occur due to variable adjustment of emissions.
온실가스 배출 및 제거의 정량 및 보고를 위한 조칙 차원의 사용 규칙 및 지침, 온실가스 배출 감축 및 제거의 정량, 모니터링 및 보고를 위한 프로젝트 차원의 사용 규칙 및 지침, 온실가스 선언에 대한 타당성 평가 및 검증을 위한 사용규칙 및 지침들이 국제표준으로 제정되었다.Rule-level usage rules and guidelines for quantifying and reporting of GHG emissions and removals, project-level usage rules and guidelines for quantifying, monitoring and reporting of GHG emission reduction and elimination, validation and verification of GHG declarations Rules and guidelines for use have been established as international standards.
특히, 온실가스 배출량 및 농도의 정확한 평가는 모든 기후변화 대응 연구의 초석이며, 신뢰성이 높은 온실가스 배출 농도의 평가는 모든 기후변화 예측 및 모델링 연구의 실질적인 기초자료로서 활용될 뿐 아니라 기후변화 대응 기술개발, 온실가스 저감기술 개발, 저감정책 및 계획 수립 등 기후변화에 효율적으로 대응하려면 예외 없이 온실가스 발생량에 대한 실질적이고 신뢰성 높은 온실가스 모니터링 자료 확보가 필요하다.In particular, the accurate evaluation of greenhouse gas emissions and concentrations is the cornerstone of all climate change response research, and the highly reliable evaluation of greenhouse gas emission concentrations is used as practical basic data for all climate change prediction and modeling studies, as well as climate change response technologies. In order to efficiently respond to climate change, such as development, development of greenhouse gas reduction technologies, and establishment of reduction policies and plans, it is necessary to secure practical and reliable greenhouse gas monitoring data on greenhouse gas emissions without exception.
이를 위해, 온실가스 배출량 및 농도 측정에 관한 각종 측정시스템이 개발되었는데, 한국등록특허 10-0696163(등록일자 2007년03월12일)에 지구온실가스(GHG; Greenhouse Gas) 배출량의 측정을 위한 각종 데이터의 정도관리, 불확도관리, 배출량 측정 등 온실가스 배출량 측정과 관련된 일련의 사항을 원격으로 자동관리 될 수 있도록 하는 관리시스템으로서, 모니터링 항목 설정단계, 기본환경관리(측정시스템관리)단계, 실제 온실가스 배출량 계산단계, 불확실성 관리(QA/QC)단계의 4단계로 나누어져 수행되며, 각 단계를 수행하기 위하여 통신프로토콜이 구비되는 인터페이스부와, 각종 베이스라인 방법론 및 측정 데이터가 저장되어 있는 데이터베이스 서버와, 상기 데이터베이스 서버로부터 정보를 찾고 상기 정보에 맞도록 계산을 하는 운영서버를 구비하되, 상기 운영서버는 온실가스 배출량 계산 프로그램 및 각종 측정 프로그램을 제공하는 프로그램 제공부와, 입력되는 정보를 처리하는 운영처리부로 구성되어 있으며, 이는 인터넷을 통하여 일반 컴퓨터와 연결되어 사용자가 웹상에서 서비스를 받을 수 있도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 온실가스 배출량 모니터링 원격 관리 시스템이 개발되어 있다.To this end, various measurement systems for measuring greenhouse gas emissions and concentrations have been developed. Korean Patent No. 10-0696163 (registration date: March 12, 2007) has various methods for measuring greenhouse gas (GHG) emissions. As a management system that allows remote and automatic management of a series of items related to greenhouse gas emission measurement, such as data quality control, uncertainty management, and emission measurement, monitoring item setting step, basic environment management (measurement system management) step, actual greenhouse It is divided into 4 steps: gas emission calculation step and uncertainty management (QA/QC) step. To perform each step, an interface unit equipped with a communication protocol and a database server storing various baseline methodologies and measurement data are stored. And, having an operation server that finds information from the database server and calculates to fit the information, wherein the operation server includes a program providing unit that provides a greenhouse gas emission calculation program and various measurement programs, and processes input information It consists of an operation processing unit, which is connected to a general computer through the Internet so that users can receive services on the web. A remote management system for monitoring greenhouse gas emissions has been developed.
또한, 한국등록특허 10-1359940(등록일자 2014년02월03일)에 배출가스가 유입되는 배출가스 유입구(110); 흡수액 및 배출가스가 물리적 또는 화학적 반응을 통해 포집되는 시료포집부(200); 상기 시료포집부(200)에서 포집된 시료 내 이온성 물질들을 이온 크로마토그래피 방법으로 분리하여 이온 성분의 농도를 측정하는 이온분석부(400); 굴뚝 배출가스의 온라인 모니터링 작업과, 사전에 캘리브레이션 작업을 제어하는 제어부(600); 를 포함하여 형성되되, 표준용액으로 여러 농도 범위에 걸쳐 다점 검량선을 작성한 후, 표준가스로 측정 가능한 범위에 대해 농도를 측정하고 저장하며, 상기 제어부의 프로그램에 저장된 표준가스의 농도 측정결과 및 표준용액의 농도 측정결과를 비교하여 작성된 상관식을 바탕으로 표준가스에 의한 검량선을 작성함으로써 캘리브레이션이 수행되는 것을 특징으로 하는 굴뚝 배출가스 온라인 모니터링 시스템이 개발되어 있다.In addition, Korea Patent Registration 10-1359940 (registration date February 03, 2014) exhaust gas inlet 110 through which the exhaust gas flows; a
또한, 한국등록특허 10-1662609(등록일자 2016년09월28일)에 덮개, 팬, 시료채취구 및 시료환원구를 포함하는 복수의 챔버(100); 상기 복수의 챔버(100)와 연결되어 각 챔버(100)의 덮개와 팬을 제어하고, 온도 및 압력을 모니터링하는 챔버관 리부(200); 각 챔버(100)의 시료채취구와 일측이 연결되는 제1 이송라인(150); 각 챔버(100)의 시료환원구와 일측이 연결되는 제2 이송라인(160); 가스입구 및 가스출구를 포함하고, 상기 가스입구가 상기 제1 이송라인(150)의 타측과 연결되어 상기 제1 이송 라인(150)으로부터 유입된 가스의 성분을 분석하는 복수의 가스분광분석부(300); 상기 가스분광분석부(300)의 가스출구와 일측이 연결되며, 상기 가스분광분석부(300)로부터 배출된 가스의 유량을 측정하는 복수의 유량계(400); 흡입부 및 토출부를 포함하고, 상기 흡입부와 상기 유량계(400)의 타측이 연결되고, 상기 토출부와 상기 제2 이송라인(160)의 타측이 연결되는 복수의 펌프(500); 상기 챔버관리부(200) 및 복수의 가스분광분석부(300), 유량계(400) 및 펌프(500)와 연결되어, 상기 챔버관리부 (200), 가스분광분석부(300) 및 유량계(400)로부터 전송된 정보를 관리하고, 각 펌프(500)를 제어하여 시료채취 구로부터 시료환원구까지 연결된 유로상의 가스의 흐름을 제어하는 관리부(600); 및 상기 관리부(600)와 연결되며, 상기 관리부(600)에 제어명령을 전달하고, 상기 관리부(600)로부터 전달받은 정보를 실시간 모니터링 하는 사용자 단말부(700); 를 포함하되, 상기 복수의 챔버(100)는 다수 개의 챔버 군으로 나뉘고, 각각의 챔버 군은 동일한 싸이클을 갖되 서로 다른 시간대에 챔버가 밀폐되어, 동일한 챔버 군 내의 배출 가스에 대해서는 동일한 시간대에 배출 가스 농도를 측정할 수 있고, 상기 사용자 단말부(700)를 통해 24시간 연속 모니터링이 가능하며, 챔버 내 가스 몰분율을 측정한 데이터를 이용하여 챔버를 밀폐한 시간 동안 가스배출 농도를 산정하고, 챔버 내가스 몰분율의 변화량을 근거로 챔버의 밀폐 성능을 분석하고, 챔버를 열고 챔버 내 가스 몰분율이 대기중 몰분 율과 유사하게 되는 시간을 근거로 팬의 성능을 분석하며, 일정시간 각 챔버 군이 닫혀 있는 시간이 겹치도록 한 후 챔버를 닫고 있는 시간이 겹쳐지는 구간의 데이터를 분석하고, 챔버를 닫은 초기 시간 동안 챔버 내 가스 몰분율의 변화량과 챔버를 닫은 말기 시간 동안 챔버 내가스 몰분율의 변화량을 비교하여 가스 배출 농도 측정의 신뢰성을 판단하는 것을 특징으로 하는, 복수 챔버를 갖는 배출 가스 농도 실시간 연속 모니터링 시스템이 공지되어 있다.In addition, a plurality of
또한, 한국공개특허 10-2019-0008771(공개일자 2019년01월25일)에 QMS(Quadrupole Mass Spectrometer, 사중극자 질량 분석기)와 연결되는 온실가스 저감시설 효율측정 시스템으로서, 상기 온실가스 저감시설 효율측정 시스템은 측정 성분을 주입시키는 가스 주입구; 상기 가스 주입구의 분기된 관로에 연결되고, 상기 주입된 측정 성분별 농도를 교정하는 자동 교정 장치(auto calibration system); 상기 가스 주입구와 상기 자동 교정 장치를 연결하는 관로에 위치하는 핀홀(pin-hole); 및 상기 QMS 및 자동 교정 장치 각각에 연결되고, 상기 측정 성분별 농도로부터 저감시설의 제거효율(DRE)을 자동 으로 계산하는 자동 계산 소프트웨어(auto calculation S/W);를 포함하는 것을 특징으로 하는 온실가스 저감시설 효율측정 시스템이 공지되어 있다.In addition, as a greenhouse gas reduction facility efficiency measurement system connected to QMS (Quadrupole Mass Spectrometer, quadrupole mass spectrometer) in Korea Patent Publication No. 10-2019-0008771 (published on January 25, 2019), the efficiency of the greenhouse gas reduction facility The measurement system includes a gas inlet for injecting a measurement component; an auto calibration system connected to the branched pipe of the gas inlet and calibrating the concentration of each injected component to be measured; a pin-hole located in a conduit connecting the gas inlet and the automatic calibration device; And automatic calculation software (auto calculation S / W) that is connected to each of the QMS and the automatic calibration device and automatically calculates the removal efficiency (DRE) of the reduction facility from the concentration of each measured component. Gas abatement efficiency measurement systems are known.
그러나, 상기 측정시스템들은 반도체 및 디스플레이 생산을 위하여 사용되는 실온에서 가스 상태인 CF4, C2F6, C3F8, c-C4F8, c-C4F8O, C4F6, C5F8, CHF3, CH2F2, NF3, SF6 등의 불소화합물과 이들의 부산물인 CF4, C2F6, CHF3, C3F8은 측정할 수 없는 문제점이 있다. However, the above measurement systems are gaseous CF 4 , C 2 F 6 , C 3 F 8 , cC 4 F 8 , cC 4 F 8 O, C 4 F 6 , C 5 at room temperature used for semiconductor and display production. Fluorine compounds such as F 8 , CHF 3 , CH 2 F 2 , NF 3 , SF 6 and their by-products CF 4 , C 2 F 6 , CHF 3 , and C 3 F 8 have problems that cannot be measured.
이에 따라 상기 CF4, C2F6, C3F8, c-C4F8, c-C4F8O, C4F6, C5F8, CHF3, CH2F2, NF3, SF6 등의 불소화합물과 N2O 등의 Non-CO2 온실가스에 대한 온실가스 배출량 산정을 위하여 2017. 12. 1. 반도체 및 디스플레이 공정에서의 온실가스 배출량 산정 방법(한국산업표준 KS H NEW2017)이 제정되었다.Accordingly, the CF 4 , C 2 F 6 , C 3 F 8 , cC 4 F 8 , cC 4 F 8 O, C 4 F 6 , C 5 F 8 , CHF 3 , CH 2 F 2 , NF 3 , SF 6 In order to calculate greenhouse gas emissions for fluorine compounds such as fluorine compounds and non-CO 2 greenhouse gases such as N 2 O, on December 1, 2017, a method for calculating greenhouse gas emissions from semiconductor and display processes (Korean Industrial Standard KS H NEW2017) was published. enacted
특히, 상기 반도체 및 디스플레이 공정에서의 온실가스 배출량 산정 방법(한국산업표준 KS H NEW2017)에서는 국립환경과학원에서 제정한 반도체 & 디스플레이 업종에서 사용되는 온실가스 저감시설의 저감효율 측정방법 가이드라인을 적용하여 온실가스 저감시설의 저감효율 측정하도록 하고 있다.In particular, in the method for calculating greenhouse gas emissions from the semiconductor and display processes (Korean Industrial Standard KS H NEW2017), the guideline for measuring the reduction efficiency of greenhouse gas reduction facilities used in the semiconductor & display industry established by the National Institute of Environmental Research was applied. The reduction efficiency of greenhouse gas reduction facilities is being measured.
상기 반도체 & 디스플레이 업종에서 사용되는 온실가스 저감시설의 저감효율 측정방법 가이드라인은, 반도체 & 디스플레이 생산 공정 중 증착(CVD)과 식각 (ETCH)에 사용되는 각종 온실가스(PFCs, HFCs, SF6 및 N2O 등) 저감시설에 대한 처리효율을 측정하는데 적용하도록 하고 있는데, [도 1]에 도시한 바와 같이, 반도체 & 디스플레이 공정설비의 정상생산 공정 중 유입구 및 유출구의 총유량 측정을 위해 유입구에 Kr 가스를 주입시키고(공정 중 He를 사용하지 않을 경우 Kr 대신 He 가스 사용가능) 저감시설의 유입, 유출구에서 QMS를 이용하여 Kr 가스 농도를 측정하며, FT-IR을 이용하여 불소계 온실가스(F-GHG)의 농도를 측정함으로써 저감시설의 제거효율(DRE)을 측정하는 방식을 규정하고 있다.The guidelines for measuring the reduction efficiency of greenhouse gas reduction facilities used in the semiconductor & display industry include various greenhouse gases (PFCs, HFCs, SF 6 and N 2 O, etc.) is applied to measure the treatment efficiency of the reduction facility. As shown in [Fig. Inject Kr gas (if He is not used during the process, He gas can be used instead of Kr), measure the Kr gas concentration using QMS at the inlet and outlet of the abatement facility, and use FT-IR to detect fluorine-based greenhouse gases (F It stipulates the method of measuring the removal efficiency (DRE) of abatement facilities by measuring the concentration of -GHG).
그러나, 반도체 & 디스플레이 업종에서 사용되는 온실가스 저감시설의 저감효율 측정방법 가이드라인에 의한 저감효율 측정방법은 현재까지 QMS 및 FT-IR의 연계 측정장치를 제외하고는 QMS 및 FT-IR의 교정과 저감효율 측정은 해당 측정 방정식 및 매뉴얼에 의한 수작업에 의존하고 있을 뿐, 이를 자동으로 측정하기 위한 자동화 시스템은 전혀 개발된 바 없다.However, the reduction efficiency measurement method according to the guideline on the reduction efficiency measurement method of greenhouse gas reduction facilities used in the semiconductor & display industry has so far been limited to the calibration and Reduction efficiency measurement only relies on manual work according to the corresponding measurement equation and manual, and no automated system has been developed to automatically measure it.
이에 따라, 본 출원인은 상기한 자동화시스템을 개발하고, 한국등록특허 10-1623845(등록일자 2016년05월18일)에 QMS(Quadrupole Mass Spectrometer; 사중극자질량분석기) 또는 FT-IR(Fourier Transform Infrared Spectrophotometer; 프리에변환적외선분광광도계) 가스분석장치와 연결되고 프로그램화되어 작동되는 캘리브레이션 자동화 시스템으로서, 가스분석장치 파라미터 입력부, 가스유량제어 파라미터 입력부 및 측정조건 파라미터 입력부로 구성되는 파라미터 셋팅부와; 실시간 데이터 및 결과값 모니터링 표시를 위한 리얼타임트렌드부와; 감도측정 그래프 및 결과값 표시를 위한 센시티브 트렌드부와; 농도측정 그래프 및 결과값 표시를 위한 콘센트레이션 트렌드부와; 농도측정결과값의 노말화 표시를 위한 노말 트렌드부와; 이온 전류값 표시를 이온 커런트부와; 캘리브레이션 커브 표시를 위한 캘리브레이션 커브부와; 캘리브레이션 커브데이타 표시를 위한 커브 데이터부;로 이루어지는 캘리브레이션 디스플레이를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가스분석장치의 캘리브레이션 자동화 시스템을 특허받은 바 있다.Accordingly, the applicant of the present invention has developed the above-mentioned automation system, and Korean Patent Registration 10-1623845 (registration date May 18, 2016) QMS (Quadrupole Mass Spectrometer; Quadrupole Mass Spectrometer) or FT-IR (Fourier Transform Infrared A calibration automation system connected to a gas analysis device and programmed to operate, comprising: a parameter setting unit composed of a gas analysis device parameter input unit, a gas flow control parameter input unit, and a measurement condition parameter input unit; a real-time trend unit for displaying real-time data and result value monitoring; a sensitive trend unit for displaying sensitivity measurement graphs and result values; a concentration trend unit for displaying concentration measurement graphs and result values; a normal trend unit for displaying a normalized concentration measurement result; an ion current unit for displaying an ion current value; a calibration curve unit for displaying a calibration curve; A calibration automation system for a gas analyzer characterized in that it is configured to include a calibration display consisting of; a curve data unit for displaying calibration curve data has been patented.
뿐만 아니라, 본 출원인은 한국등록특허 10-2154671(등록일자 2020년09월04일)에 반도체 & 디스플레이 생산 공정 중 증착(CVD)과 식각 (ETCH)에 사용되거나 발생되는 CF4, C2F6, C3F8, c-C4F8, c-C4F8O, C4F6, C5F8, CHF3, CH2F2, NF3, SF6 로부터 선택되는 불소화합물 또는 N2O의 온실가스의 저감시설에 대한 저감효율을 측정하기 위하여, 상기 저감시설 유입 및 유출량을 측정하기 위해 사용되는 Kr가스공급장치와; 상기 Kr가스 주입량을 제어하기 위한 유량제어기(MFC)와; 상기 저감시설 유입 및 유출구에서 각각 Kr가스 농도를 측정하고 상기 온실가스가 포함된 전체 가스유량을 측정하기 위한 QMS(Quadrupole Mass Spectrometer; 사중극자질량분석기)와; 상기 저감시설 유입, 유출구에서 각각 상기 온실가스의 농도를 측정하기 위한 FT-IR(Fourier Transform Infrared Spectrophotometer; 프리에변환적외선분광광도계);를 포함하여 구성되며, 상기 QMS(Quadrupole Mass Spectrometer; 사중극자질량분석기)는 상기 QMS의 자동교정, 상기 온실가스가 포함된 전체 가스유량의 자동측정 및 저감효율이 자동분석제어 S/W에 의해 자동으로 측정되어 Real time 온라인 분석데이터가 출력되고 제어되는 디스플레이유닛을 포함하되, 상기 디스플레이유닛은 상기 온실가스가 포함된 전체 가스유량과 이온 흐름(ion current)의 실시간 측정결과를 출력하는 아날로그 스캔(Analog Sacn)화면과; 표준물질을 이용하여 교정곡선을 출력하되, 상관계수(R2) 0.98 이상이며, 상기 교정곡선 중앙농도를 5회 이상 반복 측정하여 상대오차(σ)±5% 미만이 되도록 교정조건입력 및 교정곡선을 출력하는 교정(Calibration)화면과; 상기 온실가스가 포함된 전체 가스유량과 상기 전체 가스의 성분별 이온 흐름(ion current)의 실시간 측정결과를 출력하는 플로우 모니터링(Flow Monitoring)화면과; 상기 전체가스의 성분별 농도변화 그래프 및 상기 전체가스의 성분별 이온 흐름(ion current)의 실시간 측정결과를 출력하는 농도 모니터링(Concentration Monitoring)화면;을 포함하여 구성되며, 상기 아날로그 스캔(Analog Sacn)화면은 상기 온실가스가 포함된 전체 가스유량(X축)에 대한 이온 흐름(ioncurrent)(Y축)을 나타내는 그래프 출력부(101)와; 상기 온실가스가 포함된 전체 가스유량을 나타내는 유량표시부(102)와; 상기 온실가스가 포함된 전체 가스의 이온 흐름(ion current)표시부(103);를 포함하여 구성되고, 상기 교정(Calibration)화면은 상기 표준물질 농도제어입력부(201)와; 유량제어기(MFC) 제어입력부(202)와; 상기 표준물질 농도(X축)에 대한 이온 흐름(ion current)(Y축)을 나타내는 교정곡선출력부(203)와; 상관계수(R2) 0.98 이상 및 상대오차(σ)±5%미만을 나타내는 교정기준표시부(204)와; 측정시간(X축)에 대한 상기 표준물질의 성분별 이온 흐름(ion current)(Y축)을 나타내는 그래프 출력부(205);를 포함하여 구성되며, 상기 플로우 모니터링(Flow Monitoring)화면은 측정시간(X축)에 대한 상기 온실가스가 포함된 전체 가스유량(Y축)을 나타내는 시간별 유량그래프 출력부(301)와; 측정시간(X축)에 대한 상기 온실가스가 포함된 전체 가스의 성분별 이온 흐름(ion current)(Y축)을 나타내는 그래프 출력부(302);를 포함하여 구성되고, 상기 농도 모니터링(Concentration Monitoring)화면은 측정시간(X축)에 대한 상기 온실가스가 포함된 전체 가스의 성분별 농도(Y축)의 변화를 나타내는 농도변화 그래프 출력부(401)와; 측정시간(X축)에 대한 상기 온실가스가 포함된 전체 가스의 성분별 이온 흐름(ion current)(Y축)을 나타내는 그래프 출력부(402);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 및 디스플레이 공정배출 온실가스 저감시설의 저감효율 자동측정분석시스템을 특허받은바 있다.In addition, the present applicant discloses CF4, C2F6, C3F8, c used or generated in deposition (CVD) and etching (ETCH) during the semiconductor & display production process in Korean Registered Patent No. 10-2154671 (registration date September 4, 2020) -In order to measure the reduction efficiency of a greenhouse gas reduction facility of N2O or a fluorine compound selected from C4F8, c-C4F8O, C4F6, C5F8, CHF3, CH2F2, NF3, SF6, to measure the inflow and outflow of the abatement facility a Kr gas supply device used; a flow controller (MFC) for controlling the injection amount of the Kr gas; QMS (Quadrupole Mass Spectrometer; Quadrupole Mass Spectrometer) for measuring the concentration of Kr gas at the inlet and outlet of the abatement facility and measuring the total gas flow rate including the greenhouse gas; FT-IR (Fourier Transform Infrared Spectrophotometer) for measuring the concentration of the greenhouse gas at the inlet and outlet of the abatement facility, respectively; and the QMS (Quadrupole Mass Spectrometer; Quadrupole Mass Spectrometer) ) includes a display unit that automatically corrects the QMS, automatically measures the total gas flow rate including the greenhouse gas, and automatically measures the reduction efficiency by the automatic analysis control S/W to output and control real-time online analysis data. However, the display unit includes an analog scan screen for outputting real-time measurement results of total gas flow rate and ion current including the greenhouse gas; The calibration curve is output using a standard material, but the correlation coefficient (R2) is 0.98 or more, and the calibration condition is input and the calibration curve is input so that the relative error (σ) is less than ±5% by repeatedly measuring the central concentration of the
그러나, 본 출원인이 특허받은 한국등록특허 10-1623845 및 한국등록특허 10-2154671의 저감효율 자동측정분석시스템은 QMS(Quadrupole Mass Spectrometer; 사중극자질량분석기)와 FT-IR(Fourier Transform Infrared Spectrophotometer; 프리에변환적외선분광광도계)의 유입, 유출구에서 각각 온실가스가 포함된 전체 가스유량의 자동측정 및 저감효율(DRE)을 측정하기는 하나, 저감시설의 유입, 유출구의 온실가스가 포함된 전체 가스유량만을 획일적으로 측정할 뿐이므로 저감시설의 유입량 및 유출량이 변화되는 경우 이에 따른 저감효율(DRE)값이 균일한지 여부는 측정이 불가능하므로 저감시설의 균일한 저감효율(DRE)값을 측정하여 보증하기에는 불확실한 문제점이 있었으므로 저감시설의 유입량 및 유출량이 변화되는 경우에도 균일한 저감효율(DRE)값을 측정하여 확인할 수 있는 저감시설의 저감효율 자동측정분석시스템 개발이 시급하였다.However, the reduction efficiency automatic measurement and analysis system of Korean Registered Patent No. 10-1623845 and Korean Registered Patent No. 10-2154671 patented by the present applicant is QMS (Quadrupole Mass Spectrometer; Quadrupole Mass Spectrometer) and FT-IR (Fourier Transform Infrared Spectrophotometer; Conversion infrared spectrophotometer) automatically measures the total flow rate of gas containing greenhouse gases at the inlet and outlet of the abatement facility and measures the reduction efficiency (DRE), but only the total gas flow rate including greenhouse gas at the inlet and outlet of the abatement facility is measured. Since it is only measured uniformly, it is impossible to measure whether the reduction efficiency (DRE) value is uniform when the inflow and outflow of the abatement facility is changed, so it is uncertain to measure and guarantee the uniform reduction efficiency (DRE) value of the abatement facility Since there was a problem, it was urgent to develop a reduction efficiency automatic measurement and analysis system for reduction facilities that can measure and confirm a uniform reduction efficiency (DRE) value even when the inflow and outflow of the reduction facility changes.
본 발명은 상기 종래 문제점을 해결하기 위한 것으로, 반도체 및 디스플레이 공정에서의 온실가스 배출량 산정방법(한국산업표준 KS H NEW2017)에서 규정한 반도체 & 디스플레이 업종에서 사용되는 온실가스 저감시설의 저감효율 측정방법 가이드라인(국립환경과학원)에 의한 교정과 측정방법을 자동으로 수행함과 동시에 가스유입량 및 배출량 가변 조정에 따라 발생할 수 있는 저감효율 오차발생여부의 측정이 가능한 가스유입량 및 배출량 가변 조정에 의한 저감효율측정이 가능한 반도체 및 디스플레이 공정배출 온실가스 저감시설의 저감효율 자동측정분석시스템을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.The present invention is to solve the above conventional problems, a method for measuring the reduction efficiency of greenhouse gas reduction facilities used in the semiconductor & display industry as defined in the method for calculating greenhouse gas emissions in semiconductor and display processes (Korean Industrial Standard KS H NEW2017) Reduction efficiency measurement by variable adjustment of gas inflow and discharge that can measure reduction efficiency errors that may occur due to variable adjustment of gas inflow and discharge while automatically performing calibration and measurement methods according to guidelines (National Institute of Environmental Research) It is a task to solve the problem of providing an automatic measurement and analysis system for reduction efficiency of semiconductor and display process emission greenhouse gas reduction facilities.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여, 반도체 & 디스플레이 생산 공정 중 증착(CVD)과 식각 (ETCH)에 사용되거나 발생되는 CF4, C2F6, C3F8, c-C4F8, c-C4F8O, C4F6, C5F8, CHF3, CH2F2, NF3, SF6 로부터 선택되는 불소화합물 또는 N2O의 온실가스의 저감시설에 대한 저감효율을 측정하기 위하여, 상기 저감시설 유입 및 유출량을 측정하기 위해 사용되는 Kr가스공급장치와; 상기 Kr가스 주입량을 제어하기 위한 유량제어기(MFC)와; 상기 저감시설 유입 및 유출구에서 각각 Kr가스 농도를 측정하고 상기 온실가스가 포함된 전체 가스유량을 측정하기 위한 QMS(Quadrupole Mass Spectrometer; 사중극자질량분석기)와; 상기 저감시설 유입, 유출구에서 각각 상기 온실가스의 농도를 측정하기 위한 FT-IR(Fourier Transform Infrared Spectrophotometer; 프리에변환적외선분광광도계);를 포함하여 구성되며, 상기 QMS(Quadrupole Mass Spectrometer; 사중극자질량분석기)는 Real time 온라인 분석을 위한 자동분석제어 S/W에 의해 분석데이터가 출력되고 제어되는 디스플레이유닛을 포함하되, 상기 디스플레이유닛은 상기 온실가스가 포함된 전체 가스유량과 이온 흐름(ion current)의 실시간 측정결과를 출력하는 아날로그 스캔(Analog Sacn)화면과; 표준물질을 이용하여 교정곡선을 출력하되, 상관계수(R2) 0.98 이상이며, 상기 교정곡선 중앙농도를 5회 이상 반복 측정하여 상대오차(σ)±5% 미만이 되도록 교정조건입력 및 교정곡선을 출력하는 교정(Calibration)화면과; 상기 온실가스가 포함된 전체 가스유량과 상기 전체 가스의 성분별 이온 흐름(ion current) 및 선택시간구간별 가스유량과 가스의 성분별 이온 흐름(ion current)의 가변 조정 실시간 측정결과를 출력하는 플로우 모니터링(Flow Monitoring)화면과; 상기 전체가스의 성분별 농도변화 그래프 및 상기 전체가스의 성분별 이온 흐름(ion current)의 실시간 측정결과를 출력하는 농도 모니터링(Concentration Monitoring)화면과; 상기 플로우 모니터링(Flow Monitoring)화면의 선택시간구간으로 한정된 가스유량과 가스의 성분별 이온 흐름(ion current)에 따른 저감효율측정결과를 출력하는 가스유입량 및 배출량 가변 조정 저감효율측정화면(Calc DRE);을 포함하여 구성되는 가스유입량 및 배출량 가변 조정에 의한 저감효율측정이 가능한 반도체 및 디스플레이 공정배출 온실가스 저감시설의 저감효율 자동측정분석시스템을 과제의 해결수단으로 한다.In order to solve the above problems, the present invention provides CF 4 , C 2 F 6 , C 3 F 8 , cC 4 F 8 , cC 4 used or generated in deposition (CVD) and etching (ETCH) during semiconductor & display production processes. F 8 O, C 4 F 6 , C 5 F 8 , CHF 3 , CH 2 F 2 , NF 3 , SF 6 selected from fluorine compounds or N 2 O to measure the reduction efficiency of greenhouse gas reduction facilities , a Kr gas supply device used to measure the inflow and outflow of the abatement facility; a flow controller (MFC) for controlling the injection amount of the Kr gas; QMS (Quadrupole Mass Spectrometer; Quadrupole Mass Spectrometer) for measuring the concentration of Kr gas at the inlet and outlet of the abatement facility and measuring the total gas flow rate including the greenhouse gas; FT-IR (Fourier Transform Infrared Spectrophotometer) for measuring the concentration of the greenhouse gas at the inlet and outlet of the abatement facility, respectively; and the QMS (Quadrupole Mass Spectrometer; Quadrupole Mass Spectrometer) ) includes a display unit in which analysis data is output and controlled by an automatic analysis control S/W for real-time online analysis, wherein the display unit measures the total gas flow rate and ion current including the greenhouse gas. an analog scan screen that outputs real-time measurement results; A calibration curve is output using a standard material, but the correlation coefficient (R 2 ) is 0.98 or more, and the calibration condition input and calibration curve are performed so that the relative error (σ) is less than ±5% by repeatedly measuring the central concentration of the
상기 아날로그 스캔(Analog Sacn)화면은 상기 온실가스가 포함된 전체 가스유량(X축)에 대한 이온 흐름(ion current)(Y축)을 나타내는 그래프 출력부와; 상기 온실가스가 포함된 전체 가스유량을 나타내는 유량표시부와; 상기 온실가스가 포함된 전체 가스의 이온 흐름(ion current)표시부;를 포함하여 구성되는 것을 과제의 해결수단으로 한다.The analog scan screen includes a graph output unit showing ion current (Y axis) with respect to the total gas flow rate (X axis) including the greenhouse gas; a flow rate display unit indicating the total gas flow rate including the greenhouse gas; As a means of solving the problem, it is configured to include; an ion current display unit of all gases including the greenhouse gas.
상기 교정(Calibration)화면은 상기 표준물질 농도제어입력부와; 유량제어기(MFC) 제어입력부와; 상기 표준물질 농도(X축)에 대한 이온 흐름(ion current)(Y축)을 나타내는 교정곡선출력부와; 상관계수(R2) 0.98 이상 및 상대오차(σ)±5%미만을 나타내는 교정기준표시부와; 측정시간(X축)에 대한 상기 표준물질의 성분별 이온 흐름(ion current)(Y축)을 나타내는 그래프 출력부;를 포함하여 구성되는 것을 과제의 해결수단으로 한다.The calibration screen includes the standard material concentration control input unit; a flow controller (MFC) control input unit; a calibration curve output unit showing the ion current (Y-axis) against the standard material concentration (X-axis); A calibration standard display unit showing a correlation coefficient (R 2 ) of 0.98 or more and a relative error (σ) of less than ±5%; A graph output unit showing the ion current (Y axis) for each component of the standard material against the measurement time (X axis);
상기 표준물질은 상기 반도체 & 디스플레이 생산 공정에서 발생되는 배기가스성분의 각 성분을 특정농도로 혼합하여 제조한 가스인 것을 과제의 해결수단으로 한다.As a solution to the problem, the standard material is a gas produced by mixing each component of the exhaust gas component generated in the semiconductor & display production process at a specific concentration.
상기 플로우 모니터링(Flow Monitoring)화면은 측정시간(X축)에 대한 상기 온실가스가 포함된 전체 가스유량(Y축)을 나타내는 시간별 유량그래프 출력부와; 측정시간(X축)에 대한 상기 온실가스가 포함된 전체 가스의 성분별 이온 흐름(ion current)(Y축)을 나타내는 그래프 출력부와; 선택시간구간별 가스유량과 가스의 성분별 이온 흐름(ion current)의 실시간 측정결과를 출력하는 가변 조정 실시간 측정부;를 포함하여 구성되는 것을 과제의 해결수단으로 한다.The flow monitoring screen includes a time-based flow rate graph output unit showing the total gas flow rate (Y-axis) including the greenhouse gas against the measurement time (X-axis); a graph output unit showing the ion current (Y axis) for each component of the total gas containing the greenhouse gas against the measurement time (X axis); A variable adjustment real-time measuring unit outputting real-time measurement results of the gas flow rate for each selected time period and the ion current for each component of the gas.
상기 농도 모니터링(Concentration Monitoring)화면은 측정시간(X축)에 대한 상기 온실가스가 포함된 전체 가스의 성분별 농도(Y축)의 변화를 나타내는 농도변화 그래프 출력부와; 측정시간(X축)에 대한 상기 온실가스가 포함된 전체 가스의 성분별 이온 흐름(ion current)(Y축)을 나타내는 그래프 출력부;를 포함하여 구성되는 것을 과제의 해결수단으로 한다.The concentration monitoring screen includes a concentration change graph output unit showing a change in the concentration (Y axis) of each component of the total gas containing the greenhouse gas with respect to the measurement time (X axis); A graph output unit showing the ion current (Y axis) for each component of the total gas containing the greenhouse gas with respect to the measurement time (X axis);
상기 가스유입량 및 배출량 가변 조정 저감효율측정화면(Calc DR)은 상기 플로우 모니터링(Flow Monitoring)화면의 선택시간구간으로 한정된 가스유량중 온실가스 제거농도의 변화를 나타내는 가스농도변화 그래프 출력부와; 상기 가스유량중 가스의 성분별 이온농도의 변화를 나타내는 이온농도변화 그래프 출력부와; 상기 선택시간구간으로 한정된 가스유입량 및 배출량 가변 조정 저감효율측정부(Calc DRE);를 포함하여 구성되는 것을 과제의 해결수단으로 한다.The gas inflow and emission amount variable adjustment reduction efficiency measurement screen (Calc DR) includes a gas concentration change graph output unit indicating a change in greenhouse gas removal concentration in the gas flow limited to a selected time period of the flow monitoring screen; an ion concentration change graph output unit showing a change in ion concentration for each gas component in the gas flow rate; As a solution to the problem, it is configured to include; a gas inflow amount and emission amount limited to the selected time period, and a reduction efficiency measurement unit (Calc DRE) for variable adjustment.
본 발명에 따른 가스유입량 및 배출량 가변 조정에 의한 저감효율측정이 가능한 반도체 및 디스플레이 공정배출 온실가스 저감시설의 저감효율 자동측정분석시스템은, 반도체 및 디스플레이 공정에서의 온실가스 배출량 산정방법(한국산업표준 KS H NEW2017)에서 규정한 반도체 & 디스플레이 업종에서 사용되는 온실가스 저감시설의 저감효율 측정방법 가이드라인(국립환경과학원)에 의한 교정과 측정방법을 자동으로 수행함과 동시에 가스유입량 및 배출량 가변 조정에 따라 발생할 수 있는 저감효율 오차발생여부의 측정이 가능한 가스유입량 및 배출량 가변 조정에 의한 저감효율측정이 가능하므로 반도체 및 디스플레이 공정배출 온실가스 저감시설의 저감효율(DRE)을 균일하게 괸리할 수 있는 우수한 효과가 있다.According to the present invention, the reduction efficiency measurement and analysis system of semiconductor and display process emission greenhouse gas reduction facilities capable of measuring reduction efficiency by variable adjustment of gas inflow and emission amount is a method for calculating greenhouse gas emissions in semiconductor and display processes (Korea Industrial Standard KS H NEW2017) automatically performs the calibration and measurement method according to the guideline on the reduction efficiency measurement method of greenhouse gas reduction facilities used in the semiconductor & display industry (National Institute of Environmental Research), and at the same time, according to the variable adjustment of gas inflow and emission It is possible to measure reduction efficiency by variable adjustment of gas inflow and emission, which can measure whether or not there is an error in reduction efficiency that can occur, so it is possible to uniformly manage the reduction efficiency (DRE) of greenhouse gas emission reduction facilities for semiconductor and display processes. there is
도 1은 온실가스 저감시설의 처리효율 측정공정 흐름도
도 2는 본 발명의 아날로그 스캔(Analog Sacn)화면을 나타내는 도면
도 3은 본 발명의 교정(Calibration)화면을 나타내는 도면
도 4는 본 발명의 플로우 모니터링(Flow Monitoring)화면을 나타내는 도면
도 5는 본 발명의 농도 모니터링(Concentration Monitoring)화면을 나타내는 도면
도 6은 본 발명의 가스유입량 및 배출량 가변 조정 DRE값 자동측정을 나타내는 도면1 is a flowchart of the process of measuring the treatment efficiency of greenhouse gas reduction facilities
Figure 2 is a view showing an analog scan (Analog Sacn) screen of the present invention
3 is a view showing a calibration screen of the present invention
4 is a diagram showing a flow monitoring screen of the present invention
Figure 5 is a view showing the concentration monitoring (Concentration Monitoring) screen of the present invention
6 is a view showing automatic measurement of DRE values for variable adjustment of gas inflow and discharge amount according to the present invention;
이하에서는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예 및 도면을 통하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시예 및 도면에 한정되지 않는다.Hereinafter, examples and drawings of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily practice the present invention. However, the present invention may be embodied in many different forms, and is not limited to the embodiments and drawings described herein.
우선, [도 1]에 도시한 바와 같이, 본 발명의 반도체 및 디스플레이 공정배출 온실가스 저감시설의 저감효율 자동측정분석시스템은 반도체 & 디스플레이 생산 공정 중 증착(CVD)과 식각 (ETCH)에 사용되거나 발생되는 CF4, C2F6, C3F8, c-C4F8, c-C4F8O, C4F6, C5F8, CHF3, CH2F2, NF3, SF6 로부터 선택되는 불소화합물 또는 N2O의 온실가스의 저감시설에 대한 저감효율을 측정하기 위하여, 상기 저감시설 유입 및 유출량을 측정하기 위해 사용되는 Kr가스공급장치와; 상기 Kr가스 주입량을 제어하기 위한 유량제어기(MFC)와; 상기 저감시설 유입 및 유출구에서 각각 Kr가스 농도를 측정하고 상기 온실가스가 포함된 전체 가스유량을 측정하기 위한 QMS(Quadrupole Mass Spectrometer; 사중극자질량분석기)와; 상기 저감시설 유입, 유출구에서 각각 상기 온실가스의 농도를 측정하기 위한 FT-IR(Fourier Transform Infrared Spectrophotometer; 프리에변환적외선분광광도계);를 포함하여 구성되며, 상기 QMS(Quadrupole Mass Spectrometer; 사중극자질량분석기)는 Real time 온라인 분석을 위한 자동분석제어 S/W에 의해 분석데이터가 출력되고 제어되는 디스플레이유닛을 포함하여 구성된다.First, as shown in [Figure 1], the reduction efficiency automatic measurement and analysis system of the semiconductor and display process emission greenhouse gas reduction facility of the present invention is used for deposition (CVD) and etching (ETCH) during the semiconductor & display production process, or From the generated CF 4 , C 2 F 6 , C 3 F 8 , cC 4 F 8 , cC 4 F 8 O, C 4 F 6 , C 5 F 8 , CHF 3 , CH 2 F 2 , NF 3 , SF 6 In order to measure the reduction efficiency of the selected fluorine compound or N 2 O greenhouse gas reduction facility, a Kr gas supply device used to measure the inflow and outflow of the abatement facility; a flow controller (MFC) for controlling the injection amount of the Kr gas; QMS (Quadrupole Mass Spectrometer; Quadrupole Mass Spectrometer) for measuring the concentration of Kr gas at the inlet and outlet of the abatement facility and measuring the total gas flow rate including the greenhouse gas; FT-IR (Fourier Transform Infrared Spectrophotometer) for measuring the concentration of the greenhouse gas at the inlet and outlet of the abatement facility, respectively; and the QMS (Quadrupole Mass Spectrometer; Quadrupole Mass Spectrometer) ) is composed of a display unit where analysis data is output and controlled by automatic analysis control S/W for real-time online analysis.
이때, 상기 디스플레이유닛은 상기 온실가스가 포함된 전체 가스유량과 이온 흐름(ion current)의 실시간 측정결과를 출력하는 아날로그 스캔(Analog Sacn)화면과; 표준물질을 이용하여 교정곡선을 출력하되, 상관계수(R2) 0.98 이상이며, 상기 교정곡선 중앙농도를 5회 이상 반복 측정하여 상대오차(σ)±5% 미만이 되도록 교정조건입력 및 교정곡선을 출력하는 교정(Calibration)화면과; 상기 온실가스가 포함된 전체 가스유량과 상기 전체 가스의 성분별 이온 흐름(ion current) 및 선택시간구간별 가스유량과 가스의 성분별 이온 흐름(ion current)의 가변 조정 실시간 측정결과를 출력하는 플로우 모니터링(Flow Monitoring)화면과; 상기 전체가스의 성분별 농도변화 그래프 및 상기 전체가스의 성분별 이온 흐름(ion current)의 실시간 측정결과를 출력하는 농도 모니터링(Concentration Monitoring)화면과; 상기 플로우 모니터링(Flow Monitoring)화면의 선택시간구간으로 한정된 가스유량과 가스의 성분별 이온 흐름(ion current)에 따른 저감효율측정결과를 출력하는 가스유입량 및 배출량 가변 조정 저감효율측정화면(Calc DRE);을 포함하여 구성된다.At this time, the display unit includes an analog scan screen for outputting real-time measurement results of total gas flow rate and ion current including the greenhouse gas; A calibration curve is output using a standard material, but the correlation coefficient (R 2 ) is 0.98 or more, and the calibration condition input and calibration curve are performed so that the relative error (σ) is less than ±5% by repeatedly measuring the central concentration of the
여기서, 상기 QMS(Quadrupole Mass Spectrometer; 사중극자질량분석기)의 표준물질을 이용한 교정과 관련하여, 반도체 & 디스플레이 업종에서 사용되거나 발생되는 온실가스 저감시설의 저감효율 측정방법 가이드라인(국립환경과학원)에 의한 교정과 측정방법에서는, FT-IR와 QMS 교정은 모두 교정 장치와 표준물질(최소 2차 표준물질 이상)을 이용하여 8점 교정점(calibration point)을 측정 후 교정 곡선을 작성하는 것을 원칙으로 하는데, 이 교정 방법은 UNFCCC LCD 산업 SF 6 저감 관련 CDM사업 승인 방법론인 AM0078(Point of Use Abatement Device to Reduce SF6 emissions in LCD Manufacturing Operations)에서 사용되고 있다. (만약, 5점 교정점으로 측정하여도 상관계수(R2) 0.98 이상을 충족하면 사용 가능함). Here, in relation to the calibration using the standard material of the QMS (Quadrupole Mass Spectrometer; Quadrupole Mass Spectrometer), according to the guideline for measuring the reduction efficiency of greenhouse gas reduction facilities used or generated in the semiconductor & display industry (National Institute of Environmental Research) In the calibration and measurement method by FT-IR and QMS calibration, in principle, a calibration curve is prepared after measuring 8 calibration points using a calibration device and standard material (at least secondary standard material). However, this calibration method is used in AM0078 (Point of Use Abatement Device to Reduce SF6 emissions in LCD Manufacturing Operations), a CDM project approval methodology related to SF6 reduction in the LCD industry. (If the correlation coefficient (R 2 ) is greater than 0.98 even when measured with a 5-point calibration point, it can be used).
상기 교정 절차를 간단히 요약하면 교정점의 농도는 교정장치 내 유량제어기의 유량을 제어하여 조정하고 가장 높은 농도의 교정점은 희석되지 않은 표준물질의 농도로 한다. 그 이하 교정점의 농도는 희석가스(balance gas N2, 5N)의 유량을 높여가며 균등하게 낮춰 8점을 측정하여 직선성에 대한 교정을 실시한다. Briefly summarizing the calibration procedure, the concentration of the calibration point is adjusted by controlling the flow rate of the flow controller in the calibration device, and the highest concentration calibration point is the concentration of the undiluted standard material. The concentration of the calibration point below this point is lowered evenly while increasing the flow rate of the dilution gas (balance gas N2, 5N), and 8 points are measured to perform calibration for linearity.
이 때 교정점 별로 측정 data는 최소 20점 이상의 측정 평균값을 사용하도록 한다. 직선성 교정이 종료되면 교정곡선의 정 중앙 농도를 5회 이상 반복 측정하여 상대오차(σ) ± 5 % 미만이 되도록 한다. At this time, the measurement data for each calibration point should use the average value of at least 20 points. When the linearity calibration is completed, the concentration at the center of the calibration curve is repeatedly measured more than 5 times so that the relative error (σ) is less than ± 5%.
그러나, 상기와 같이, 교정 곡선을 작성하는 것은 수식 및 수작업에 의한 방식에 의존하므로 신속, 정확한 온실가스 저감시설의 저감효율을 측정할 수 없는 문제점이 있으므로, 본 발명은 이를 해결한 것으로, 본 발명에서 사용되는 QMS(Quadrupole Mass Spectrometer; 사중극자질량분석기)는 Real time 온라인 분석을 위한 자동분석제어 S/W에 의해 분석데이터가 출력되고 제어되는 디스플레이유닛을 포함하되, 상기 디스플레이유닛은 상기 온실가스가 포함된 전체 가스유량과 이온 흐름(ion current)의 실시간 측정결과를 출력하는 아날로그 스캔(Analog Sacn)화면과; 표준물질을 이용하여 교정곡선을 출력하되, 상관계수(R2) 0.98 이상이며, 상기 교정곡선 중앙농도를 5회 이상 반복 측정하여 상대오차(σ)±5% 미만이 되도록 교정조건입력 및 교정곡선을 출력하는 교정(Calibration)화면과; 상기 온실가스가 포함된 전체 가스유량과 상기 전체 가스의 성분별 이온 흐름(ion current) 및 선택시간구간별 가스유량과 가스의 성분별 이온 흐름(ion current)의 가변 조정 실시간 측정결과를 출력하는 플로우 모니터링(Flow Monitoring)화면과; 상기 전체가스의 성분별 농도변화 그래프 및 상기 전체가스의 성분별 이온 흐름(ion current)의 실시간 측정결과를 출력하는 농도 모니터링(Concentration Monitoring)화면과; 상기 플로우 모니터링(Flow Monitoring)화면의 선택시간구간으로 한정된 가스유량과 가스의 성분별 이온 흐름(ion current)에 따른 저감효율측정결과를 출력하는 가스유입량 및 배출량 가변 조정 저감효율측정화면(Calc DRE);을 포함하여 구성되어 QMS의 자동교정, 상기 온실가스가 포함된 전체 가스유량의 자동측정 및 저감효율을 자동으로 측정함과 동시에 가스유입량 및 배출량 가변 조정에 따라 발생할 수 있는 저감효율 오차발생여부의 측정이 가능도록 선택시간구간으로 한정된 가스유량과 가스의 성분별 이온 흐름(ion current)에 따른 저감효율측정결과를 출력하는 가스유입량 및 배출량 가변 조정 저감효율측정화면(Calc DRE)을 구비한 것을 특징적 구성 및 효과로 한다.However, as described above, since the preparation of the calibration curve depends on formulas and manual methods, there is a problem in that the reduction efficiency of greenhouse gas reduction facilities cannot be measured quickly and accurately. The QMS (Quadrupole Mass Spectrometer) used in includes a display unit in which analysis data is output and controlled by an automatic analysis control S/W for real-time online analysis, but the display unit is An analog scan screen that outputs real-time measurement results of total gas flow rate and ion current included; A calibration curve is output using a standard material, but the correlation coefficient (R 2 ) is 0.98 or more, and the calibration condition input and calibration curve are performed so that the relative error (σ) is less than ±5% by repeatedly measuring the central concentration of the
여기서, 상기 QMS(Quadrupole Mass Spectrometer; 사중극자질량분석기)는 QMS의 자동교정, 상기 온실가스가 포함된 전체 가스유량의 자동측정 및 저감효율을 자동으로 측정하며, Real time 온라인 분석을 위한 자동분석제어 S/W에 의해 수행되도록 구성된다.Here, the QMS (Quadrupole Mass Spectrometer; Quadrupole Mass Spectrometer) automatically calibrates the QMS, automatically measures the total gas flow rate including the greenhouse gas, and automatically measures the reduction efficiency, and automatically analyzes and controls for real-time online analysis. It is configured to be performed by S/W.
또한, 상기 저감효율은 저감시설의 유입구과 유출구에서 공정주기 동안 동시 측정된 온실가스가 포함된 가스 총량을 QMS로 적산함과 동시에 FT-IR에 의하여 측정된 온실가스별 총량을 각각 계산하며 그 계산 알고리즘은 다음과 같으며, 이는 자동분석제어 S/W에 의해 수행되도록 구성된다.In addition, the reduction efficiency is calculated by integrating the total amount of gases containing greenhouse gases simultaneously measured during the process cycle at the inlet and outlet of the abatement facility by QMS, and simultaneously calculating the total amount of each greenhouse gas measured by FT-IR, respectively, and the calculation algorithm is as follows, which is configured to be performed by automatic analysis control S/W.
저감효율(DRE) = (1- Vout / Vin)*100%Reduction efficiency (DRE) = (1- Vout / Vin)*100%
Vin : 정상운전되는 공정주기 동안 저감시설로 유입되는 온실가스별 총량(SL- Standard Liter)Vin: The total amount of each greenhouse gas flowing into the abatement facility during the normal operating process cycle (SL-Standard Liter)
Vout : 정상운전되는 공정주기 동안 저감시설로 유출되는 온실가스별 총량(SL- Standard Liter)Vout: The total amount of each greenhouse gas discharged to the abatement facility during the normal operating process cycle (SL-Standard Liter)
상기 식에서, Vin와 Vout은 일정 시간 동안 유입 / 유출구에서 측정되는 F-GHG(플루오르화 온실가스)의 총 적산 유량으로서 다음 식에 의해 산출된다.In the above formula, Vin and Vout are the total flow rate of F-GHG (fluorinated greenhouse gas) measured at the inlet / outlet for a certain period of time and is calculated by the following equation.
(Vi : in 과 out으로 표시(sl), Δt : FT-IT의 측정 주기, Fi : 총 유량(SLM), Ci : FGHF gas 측정 농도(ppmv))(Vi: displayed as in and out (sl), Δt: measurement cycle of FT-IT, Fi: total flow (SLM), Ci: FGHF gas measured concentration (ppmv))
특히, 본 발명에서는, 온실가스의 양을 측정하는 FT-IR과 해당가스가 포함된 전체 유량을 측정하는 QMS시스템의 조합으로 이루어지는데, 예를 들어, 90%의 온실가스 저감량이 측정되었지만 희석량이 10배로 늘어났다면 9%의 저감밖에 인정받지 못하게 되는 문제점이 있다.In particular, in the present invention, it is composed of a combination of FT-IR for measuring the amount of greenhouse gas and a QMS system for measuring the total flow rate containing the gas. For example, 90% of greenhouse gas reduction was measured, but the dilution amount There is a problem that only a 9% reduction can be recognized if it is increased by 10 times.
따라서, 본 발명에서, 희석으로 인한 저감을 보정하기 위해 사용되는 추적가스(tracer gas)의 총량을 상기 QMS(Quadrupole Mass Spectrometer; 사중극자질량분석기)를 사용하여 측정하여 저감량 측정에 반영하게 되며, 이때 희석량측정에 사용되는 추적가스(tracer gas)는 전체 공정에 사용되거나 부산물로 발생할 수 없는 gas(대표적으로 Kr)를 사용하는 바, 단원자분자 gas의 측정이 가능한 QMS를 사용하는 이유가 여기에 있다.Therefore, in the present invention, the total amount of tracer gas used to correct the reduction due to dilution is measured using the QMS (Quadrupole Mass Spectrometer; Quadrupole Mass Spectrometer) and reflected in the measurement of the reduction. The tracer gas used in the measurement of the dilution amount is a gas that cannot be used in the entire process or generated as a by-product (typically Kr). This is why QMS that can measure monoatomic gas is used. there is.
뿐만 아니라, 본 발명에서 가장 중요한 특징중의 하나는, 상기 저감효율이 저감시설의 유입구과 유출구에서 공정주기 동안 동시 측정된 온실가스가 포함된 가스 총량을 QMS로 적산함과 동시에 FT-IR에 의하여 측정된 온실가스별 총량을 각각 계산하기는 하지만, 만일, 저감시설의 유입구과 유출구에서 시간구간별로 선택된 온실가스가 포함된 가스 가변량도 총량과 동일한 저감효율을 나타내는지는 확인할 수도 보증할 수도 없기 때문에 시간선택 구간으로 가변 선택된 가변량에 대한 DRE(저감효율값)을 측정하는 것이 매우 중요하다. In addition, one of the most important features of the present invention is that the reduction efficiency is measured by FT-IR while integrating the total amount of gas containing greenhouse gases simultaneously measured during the process cycle at the inlet and outlet of the abatement facility by QMS Although the total amount of each greenhouse gas is calculated separately, it is not possible to confirm or guarantee that the variable amount of the gas containing the greenhouse gas selected for each time period at the inlet and outlet of the abatement facility has the same reduction efficiency as the total amount. It is very important to measure the DRE (Reduction Efficiency Value) for the variable amount selected as a variable interval.
이에 따라, 본 발명은 상기 가변량에 대한 DRE(저감효율값)을 측정하기 위하여 선택시간구간으로 한정된 가스유량과 가스의 성분별 이온 흐름(ion current)에 따른 저감효율측정결과를 출력하는 가스유입량 및 배출량 가변 조정 저감효율측정화면(Calc DRE)을 구비한다.Accordingly, in the present invention, in order to measure the DRE (reduction efficiency value) for the variable amount, the gas flow rate limited to the selected time period and the gas flow rate for outputting the reduction efficiency measurement result according to the ion current for each component of the gas and a variable emission reduction efficiency measurement screen (Calc DRE).
보다 구체적으로 본 발명을 도면을 참조하여 설명하면, 먼저, [도 2]를 참조하면, 본 발명에서, 상기 아날로그 스캔(Analog Sacn)화면은 상기 온실가스가 포함된 전체 가스유량(X축)에 대한 이온 흐름(ion current)(Y축)을 나타내는 그래프 출력부(101)와; 상기 온실가스가 포함된 전체 가스유량을 나타내는 유량표시부(102)와; 상기 온실가스가 포함된 전체 가스의 이온 흐름(ion current)표시부(103);를 포함하여 구성된다.More specifically, the present invention will be described with reference to the drawings, first, referring to [Fig. 2], in the present invention, the analog scan screen is displayed on the total gas flow rate (X-axis) including the greenhouse gas a
즉, 상기 아날로그 스캔(Analog Sacn)화면에서는 온실가스가 포함된 전체 가스유량 및 이온 흐름(ion current)의 총량을 일률적으로 측정하여 출력한다.That is, on the analog scan screen, the total gas flow rate and the total amount of ion current including greenhouse gas are uniformly measured and output.
또한, [도 3]에 도시한 바와 같이, 상기 교정(Calibration)화면은 상기 표준물질 농도제어입력부(201)와; 유량제어기(MFC) 제어입력부(202)와; 상기 표준물질 농도(X축)에 대한 이온 흐름(ion current)(Y축)을 나타내는 교정곡선출력부(203)와; 상관계수(R2) 0.98 이상 및 상대오차(σ)±5%미만을 나타내는 교정기준표시부(204)와; 측정시간(X축)에 대한 상기 표준물질의 성분별 이온 흐름(ion current)(Y축)을 나타내는 그래프 출력부(205);를 포함하여 구성된다.In addition, as shown in [Fig. 3], the calibration screen includes the standard material concentration
즉, 상기 교정(Calibration)화면은 상기 아날로그 스캔(Analog Sacn)화면에서 출력한 온실가스가 포함된 전체 가스유량 및 이온 흐름(ion current)의 총량을 검증하기 위하여, 표준물질을 이용하여 교정곡선을 출력하되, 상기 교정곡선의 직진성(상관계수, R2)와 교정곡선 포인트 값의 상대표준편차(σ)를 자동으로 연산하면서, 직진성(상관계수, R2) 값이 0.98이상, 즉 R2≥0.98, 상대표준편차(σ)값이 ±5%이하, 즉 σ≤±5%를 충족하면 다음에서 설명하는 플로우 모니터링(Flow Monitoring)을 수행하고, 수준 미달시에는 교정조건을 재입력하여 재측정하도록 구성된다.That is, the calibration screen is a calibration curve using a standard material to verify the total gas flow rate and ion current including greenhouse gas output from the analog scan screen. While outputting, while automatically calculating the linearity (correlation coefficient, R 2 ) of the calibration curve and the relative standard deviation (σ) of the calibration curve point values, the linearity (correlation coefficient, R 2 ) value is 0.98 or more, that is, R 2 ≥ 0.98, if the relative standard deviation (σ) value is less than ±5%, that is, if σ≤±5% is satisfied, the flow monitoring described below is performed, and if the level is not met, the calibration conditions are re-entered and remeasured. is configured to
이때, 사용되는 상기 표준물질은 상기 반도체 & 디스플레이 생산 공정에서 발생되는 배기가스성분의 각 성분을 특정농도로 혼합하여 제조한 가스를 사용한다.At this time, the standard material used is a gas prepared by mixing each component of the exhaust gas component generated in the semiconductor & display production process at a specific concentration.
한편, [도 4]에 도시한 바와 같이, 상기 플로우 모니터링(Flow Monitoring)화면은 측정시간(X축)에 대한 상기 온실가스가 포함된 전체 가스유량(Y축)을 나타내는 시간별 유량그래프 출력부(301)와; 측정시간(X축)에 대한 상기 온실가스가 포함된 전체 가스의 성분별 이온 흐름(ion current)(Y축)을 나타내는 그래프 출력부(302)와; 선택시간구간별 가스유량과 가스의 성분별 이온 흐름(ion current)의 실시간 측정결과를 출력하는 가변 조정 실시간 측정부(303);를 포함하여 구성된다.On the other hand, as shown in [Fig. 4], the flow monitoring (Flow Monitoring) screen is a time-by-hour flow rate graph output unit (Y-axis) showing the total gas flow rate (Y-axis) containing the greenhouse gas with respect to the measurement time (X-axis) 301) and; a
즉, 교정(Calibration)화면에 출력된 교정곡선의 직진성(상관계수, R2) 값이 0.98이상, 상대표준편차(σ)값이 ±5%이하의 교정기준을 충족하면, 상기 온실가스가 포함된 전체 가스유량과 상기 전체가스의 성분별 이온 흐름(ion current)을 측정함과 동시에 선택적으로 선택시간구간별 가스유량과 가스의 성분별 이온 흐름(ion current)을 측정하게 된다.That is, if the linearity (correlation coefficient, R 2 ) value of the calibration curve output on the calibration screen is 0.98 or more and the relative standard deviation (σ) value is ± 5% or less, the above greenhouse gas is included. The total gas flow rate and the ion current for each component of the total gas are measured, and at the same time, the gas flow rate for each selected time period and the ion current for each component of the gas are selectively measured.
또한, [도 5]에 도시한 바와 같이, 상기 농도 모니터링(Concentration Monitoring)화면은 측정시간(X축)에 대한 상기 온실가스가 포함된 전체 가스의 성분별 농도(Y축)의 변화를 나타내는 농도변화 그래프 출력부(401)와; 측정시간(X축)에 대한 상기 온실가스가 포함된 전체 가스의 성분별 이온 흐름(ion current)(Y축)을 나타내는 그래프 출력부(402);를 포함하여 구성된다.In addition, as shown in [FIG. 5], the concentration monitoring screen shows the change in the concentration (Y-axis) of each component of the total gas containing the greenhouse gas with respect to the measurement time (X-axis). a change
이때, 상기 농도 모니터링(Concentration Monitoring)화면에서 측정시간(X축)에 대한 상기 온실가스가 포함된 전체 가스의 성분별 농도(Y축)의 변화를 나타내는 농도변화 그래프가 거의 균일한 추이를 보이는 경우에는 저감효율이 균일하게 측정되는 것을 확인할 수 있다.At this time, when the concentration change graph showing the change in the concentration (Y-axis) of each component of the total gas containing the greenhouse gas with respect to the measurement time (X-axis) on the Concentration Monitoring screen shows an almost uniform trend It can be seen that the reduction efficiency is measured uniformly.
한편, 본 발명에서 [도 6]에 도시한 바와 같이, 상기 가스유입량 및 배출량 가변 조정 저감효율측정화면(Calc DR)은 상기 플로우 모니터링(Flow Monitoring)화면의 선택시간구간으로 한정된 가스유량중 온실가스 제거농도의 변화를 나타내는 가스농도변화 그래프 출력부(501)와; 상기 가스유량중 가스의 성분별 이온농도의 변화를 나타내는 이온농도변화 그래프 출력부(502)와; 상기 선택시간구간으로 한정된 가스유입량 및 배출량 가변 조정 저감효율측정부(Calc DRE)(503);를 포함하여 구성된다.On the other hand, as shown in [Fig. 6] in the present invention, the gas inflow and emission amount variable adjustment reduction efficiency measurement screen (Calc DR) measures greenhouse gas among the gas flows limited to the selected time interval of the flow monitoring screen a gas concentration change
이때, 상기 선택시간구간으로 한정된 가스유량은 상기 플로우 모니터링(Flow Monitoring)화면의 가변 조정 실시간 측정부(303)에서 선택된 start, stop으로 선택된 시간구간의 실시간 유량을 측정하고, 이와 연동하여 상기 가스농도변화 그래프 출력부(501) 및 이온농도변화 그래프 출력부(502)의 흰색수직실선 및 황색수직실선 기간동안의 가스유량에 대한 저감효율을 가변 조정 저감효율측정부(Calc DRE)(503)로 출력한다.At this time, the gas flow rate limited to the selected time period is determined by measuring the real-time flow rate of the time period selected as start and stop selected in the variable adjustment real-
상기와 같이, 상기 저감시설의 유입 및 유출구에서 각각 상기 온실가스가 포함된 전체 가스유량과 상기 전체가스의 성분별 이온 흐름(ion current), FT-IR에 의한 온실가스의 농도를 측정하여 저감효율을 측정하게 될 뿐만 아니라, 저감시설의 유입량 및 유출량이 변화되는 경우에도 균일한 저감효율(DRE)값을 측정하여 확인할 수 있게 된다.As described above, the total gas flow rate including the greenhouse gas at the inlet and outlet of the abatement facility, the ion current for each component of the total gas, and the concentration of the greenhouse gas by FT-IR are measured to obtain reduction efficiency In addition to measuring, even when the inflow and outflow of the abatement facility is changed, a uniform reduction efficiency (DRE) value can be measured and confirmed.
이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is only illustrative of the technical idea of the present invention, and various modifications and variations can be made to those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments and drawings disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments and drawings. The protection scope of the present invention should be construed according to the claims below, and all technical ideas within the equivalent range should be construed as being included in the scope of the present invention.
Claims (7)
CF 4 , C 2 F 6 , C 3 F 8 , cC 4 F 8 , cC 4 F 8 O, C 4 F 6 , C used or generated in deposition (CVD) and etching (ETCH) during the semiconductor & display manufacturing process 5 F 8 , CHF 3 , CH 2 F 2 , NF 3 , SF 6 In order to measure the reduction efficiency of a fluorine compound selected from or N 2 O of a greenhouse gas reduction facility, measuring the inflow and outflow of the abatement facility a Kr gas supply device used for; a flow controller (MFC) for controlling the injection amount of the Kr gas; QMS (Quadrupole Mass Spectrometer; Quadrupole Mass Spectrometer) for measuring the concentration of Kr gas at the inlet and outlet of the abatement facility and measuring the total gas flow rate including the greenhouse gas; FT-IR (Fourier Transform Infrared Spectrophotometer) for measuring the concentration of the greenhouse gas at the inlet and outlet of the abatement facility, respectively; and the QMS (Quadrupole Mass Spectrometer; Quadrupole Mass Spectrometer) ) includes a display unit in which analysis data is output and controlled by an automatic analysis control S/W for real-time online analysis, wherein the display unit measures the total gas flow rate and ion current including the greenhouse gas. an analog scan screen that outputs real-time measurement results; A calibration curve is output using a standard material, but the correlation coefficient (R 2 ) is 0.98 or more, and the calibration condition input and calibration curve are performed so that the relative error (σ) is less than ±5% by repeatedly measuring the central concentration of the calibration curve 5 times or more. a calibration screen that outputs; A flow that outputs real-time measurement results of variable adjustment of the total gas flow rate including the greenhouse gas, the ion current for each component of the total gas, the gas flow rate for each selected time period, and the ion current for each component of the gas a monitoring screen; a concentration monitoring screen for outputting a concentration change graph for each component of the total gas and a real-time measurement result of ion current for each component of the total gas; Gas inflow and emission amount variable adjustment reduction efficiency measurement screen (Calc DRE) that outputs the reduction efficiency measurement results according to the gas flow rate limited to the selected time period of the flow monitoring screen and the ion current for each component of the gas Reduction efficiency automatic measurement and analysis system of semiconductor and display process emission greenhouse gas reduction facilities capable of measuring reduction efficiency by variable adjustment of gas inflow and emissions, characterized in that it comprises:
상기 아날로그 스캔(Analog Sacn)화면은 상기 온실가스가 포함된 전체 가스유량(X축)에 대한 이온 흐름(ion current)(Y축)을 나타내는 그래프 출력부와; 상기 온실가스가 포함된 전체 가스유량을 나타내는 유량표시부와; 상기 온실가스가 포함된 전체 가스의 이온 흐름(ion current)표시부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가스유입량 및 배출량 가변 조정에 의한 저감효율측정이 가능한 반도체 및 디스플레이 공정배출 온실가스 저감시설의 저감효율 자동측정분석시스템
According to claim 1,
The analog scan screen includes a graph output unit showing ion current (Y axis) with respect to the total gas flow rate (X axis) including the greenhouse gas; a flow rate display unit indicating the total gas flow rate including the greenhouse gas; Reduction of greenhouse gas emission reduction facilities for semiconductor and display processes capable of measuring reduction efficiency by variable adjustment of gas inflow and emission amount, characterized in that it comprises a; ion current display unit of all gases containing the greenhouse gas Efficiency automatic measurement and analysis system
상기 교정(Calibration)화면은 상기 표준물질 농도제어입력부와; 유량제어기(MFC) 제어입력부와; 상기 표준물질 농도(X축)에 대한 이온 흐름(ion current)(Y축)을 나타내는 교정곡선출력부와; 상관계수(R2) 0.98 이상 및 상대오차(σ)±5%미만을 나타내는 교정기준표시부와; 측정시간(X축)에 대한 상기 표준물질의 성분별 이온 흐름(ion current)(Y축)을 나타내는 그래프 출력부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가스유입량 및 배출량 가변 조정에 의한 저감효율측정이 가능한 반도체 및 디스플레이 공정배출 온실가스 저감시설의 저감효율 자동측정분석시스템
According to claim 1,
The calibration screen includes the standard material concentration control input unit; a flow controller (MFC) control input unit; a calibration curve output unit showing the ion current (Y-axis) against the standard material concentration (X-axis); A calibration standard display unit showing a correlation coefficient (R 2 ) of 0.98 or more and a relative error (σ) of less than ±5%; A graph output unit showing the ion current (Y axis) for each component of the standard material against the measurement time (X axis); Reduction efficiency measurement by variable adjustment of gas inflow and discharge amount Semiconductor and display process emission reduction efficiency automatic measurement and analysis system of greenhouse gas reduction facilities
상기 표준물질은 상기 반도체 & 디스플레이 생산 공정에서 발생되는 배기가스성분의 각 성분을 특정농도로 혼합하여 제조한 가스인 것을 특징으로 하는 가스유입량 및 배출량 가변 조정에 의한 저감효율측정이 가능한 반도체 및 디스플레이 공정배출 온실가스 저감시설의 저감효율 자동측정분석시스템
According to claim 1,
The standard material is a semiconductor and display process capable of measuring reduction efficiency by variable adjustment of gas inflow and emission, characterized in that the gas produced by mixing each component of the exhaust gas component generated in the semiconductor & display production process at a specific concentration Automatic measurement and analysis system for reduction efficiency of greenhouse gas emission reduction facilities
상기 플로우 모니터링(Flow Monitoring)화면은 측정시간(X축)에 대한 상기 온실가스가 포함된 전체 가스유량(Y축)을 나타내는 시간별 유량그래프 출력부와; 측정시간(X축)에 대한 상기 온실가스가 포함된 전체 가스의 성분별 이온 흐름(ion current)(Y축)을 나타내는 그래프 출력부와; 선택시간구간별 가스유량과 가스의 성분별 이온 흐름(ion current)의 실시간 측정결과를 출력하는 가변 조정 실시간 측정부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가스유입량 및 배출량 가변 조정에 의한 저감효율측정이 가능한 반도체 및 디스플레이 공정배출 온실가스 저감시설의 저감효율 자동측정분석시스템
According to claim 1,
The flow monitoring screen includes a time-based flow rate graph output unit showing the total gas flow rate (Y-axis) including the greenhouse gas against the measurement time (X-axis); a graph output unit showing the ion current (Y axis) for each component of the total gas containing the greenhouse gas against the measurement time (X axis); Reduction efficiency measurement by variable adjustment of gas inflow and discharge, characterized in that it is configured to include; Semiconductor and display process emission reduction efficiency automatic measurement and analysis system of greenhouse gas reduction facilities
상기 농도 모니터링(Concentration Monitoring)화면은 측정시간(X축)에 대한 상기 온실가스가 포함된 전체 가스의 성분별 농도(Y축)의 변화를 나타내는 농도변화 그래프 출력부와; 측정시간(X축)에 대한 상기 온실가스가 포함된 전체 가스의 성분별 이온 흐름(ion current)(Y축)을 나타내는 그래프 출력부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가스유입량 및 배출량 가변 조정에 의한 저감효율측정이 가능한 반도체 및 디스플레이 공정배출 온실가스 저감시설의 저감효율 자동측정분석시스템
According to claim 1,
The concentration monitoring screen includes a concentration change graph output unit showing a change in the concentration (Y axis) of each component of the total gas containing the greenhouse gas with respect to the measurement time (X axis); A graph output unit showing the ion current (Y axis) for each component of the total gas containing the greenhouse gas with respect to the measurement time (X axis); Semiconductor and display process emission reduction efficiency measurement and analysis system for greenhouse gas reduction facilities capable of measuring reduction efficiency by
상기 가스유입량 및 배출량 가변 조정 저감효율측정화면(Calc DR)은 상기 플로우 모니터링(Flow Monitoring)화면의 선택시간구간으로 한정된 가스유량중 온실가스 제거농도의 변화를 나타내는 가스농도변화 그래프 출력부와; 상기 가스유량중 가스의 성분별 이온농도의 변화를 나타내는 이온농도변화 그래프 출력부와; 상기 선택시간구간으로 한정된 가스유입량 및 배출량 가변 조정 저감효율측정부(Calc DRE);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가스유입량 및 배출량 가변 조정에 의한 저감효율측정이 가능한 반도체 및 디스플레이 공정배출 온실가스 저감시설의 저감효율 자동측정분석시스템According to claim 1,
The gas inflow and emission amount variable adjustment reduction efficiency measurement screen (Calc DR) includes a gas concentration change graph output unit indicating a change in greenhouse gas removal concentration in the gas flow limited to a selected time period of the flow monitoring screen; an ion concentration change graph output unit showing a change in ion concentration for each gas component in the gas flow rate; A reduction efficiency measurement unit (Calc DRE) for variable adjustment of gas inflow and emission limited to the selected time period; greenhouse gas emissions from semiconductor and display processes capable of measuring reduction efficiency by variable adjustment of gas inflow and emission, characterized in that it is configured to include Reduction efficiency automatic measurement and analysis system of abatement facilities
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210132400A KR20230049355A (en) | 2021-10-06 | 2021-10-06 | Destruction or removal efficiency measurement and analysis automation system capable of DRE measurement by adjustment of inlet flow and outlet flow for reduction facility of greenhouse gas emissions in semiconduct and display process |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210132400A KR20230049355A (en) | 2021-10-06 | 2021-10-06 | Destruction or removal efficiency measurement and analysis automation system capable of DRE measurement by adjustment of inlet flow and outlet flow for reduction facility of greenhouse gas emissions in semiconduct and display process |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20230049355A true KR20230049355A (en) | 2023-04-13 |
Family
ID=85978994
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210132400A KR20230049355A (en) | 2021-10-06 | 2021-10-06 | Destruction or removal efficiency measurement and analysis automation system capable of DRE measurement by adjustment of inlet flow and outlet flow for reduction facility of greenhouse gas emissions in semiconduct and display process |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20230049355A (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100696163B1 (en) | 2006-07-05 | 2007-03-20 | 주식회사 연세에코센스 | Telemetering and controlling system for GHG emission monitoring |
KR101359940B1 (en) | 2013-06-24 | 2014-02-10 | 주식회사 위드텍 | Stack exhaust gas online monitoring system |
KR101623845B1 (en) | 2014-10-22 | 2016-06-08 | 주식회사 이엘 | Gas Analysis Calibration Automation System and Greenhouse Gases Mitigation Amount Analysis Automation System |
KR101662609B1 (en) | 2016-05-27 | 2016-10-06 | 한국표준과학연구원 | Simultaneous real-time continuous monitoring system of emission gas concentrations in mutliple chambers |
KR20190008771A (en) | 2017-07-17 | 2019-01-25 | 한국에너지기술연구원 | Efficiency measurement system for greenhouse gases reduction facility and efficiency measurement method |
KR102154671B1 (en) | 2019-03-27 | 2020-09-10 | 주식회사 이엘 | Reduction efficiency measurement and analysis automation system for reduction facility of greenhouse gas emissions in semiconduct and display process |
-
2021
- 2021-10-06 KR KR1020210132400A patent/KR20230049355A/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100696163B1 (en) | 2006-07-05 | 2007-03-20 | 주식회사 연세에코센스 | Telemetering and controlling system for GHG emission monitoring |
KR101359940B1 (en) | 2013-06-24 | 2014-02-10 | 주식회사 위드텍 | Stack exhaust gas online monitoring system |
KR101623845B1 (en) | 2014-10-22 | 2016-06-08 | 주식회사 이엘 | Gas Analysis Calibration Automation System and Greenhouse Gases Mitigation Amount Analysis Automation System |
KR101662609B1 (en) | 2016-05-27 | 2016-10-06 | 한국표준과학연구원 | Simultaneous real-time continuous monitoring system of emission gas concentrations in mutliple chambers |
KR20190008771A (en) | 2017-07-17 | 2019-01-25 | 한국에너지기술연구원 | Efficiency measurement system for greenhouse gases reduction facility and efficiency measurement method |
KR102154671B1 (en) | 2019-03-27 | 2020-09-10 | 주식회사 이엘 | Reduction efficiency measurement and analysis automation system for reduction facility of greenhouse gas emissions in semiconduct and display process |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5719796A (en) | System for monitoring and analyzing manufacturing processes using statistical simulation with single step feedback | |
JP5922343B2 (en) | Method for aligning an online process run with a process model, method for performing an analysis of an online process run, and computer apparatus | |
US7757541B1 (en) | Techniques for calibration of gas flows | |
US20060011237A1 (en) | Method and system for flow measurement and validation of a mass flow controller | |
US6192287B1 (en) | Method and apparatus for fault detection and control | |
US20090018688A1 (en) | Methods and systems for designing and validating operation of abatement systems | |
KR101842799B1 (en) | Method for Computing NDIR Correction Factors and Gas Concentration Measurement Method Using the Computed Correction Factors | |
JP2011204264A (en) | Method, system and storage medium for performing online valve diagnosis | |
US20020157448A1 (en) | Flowmeter calibration apparatus | |
KR101662609B1 (en) | Simultaneous real-time continuous monitoring system of emission gas concentrations in mutliple chambers | |
KR102154671B1 (en) | Reduction efficiency measurement and analysis automation system for reduction facility of greenhouse gas emissions in semiconduct and display process | |
Hugo | Process controller performance monitoring and assessment | |
US7598494B2 (en) | Automated FTIR gas analyzer | |
Gamboa et al. | System for performance evaluation and calibration of low-cost gas sensors applied to air quality monitoring | |
KR20230049355A (en) | Destruction or removal efficiency measurement and analysis automation system capable of DRE measurement by adjustment of inlet flow and outlet flow for reduction facility of greenhouse gas emissions in semiconduct and display process | |
CN112216587A (en) | Performance calculation method and processing device | |
KR101623845B1 (en) | Gas Analysis Calibration Automation System and Greenhouse Gases Mitigation Amount Analysis Automation System | |
KR20190008771A (en) | Efficiency measurement system for greenhouse gases reduction facility and efficiency measurement method | |
KR20210124246A (en) | Method for setting up a station for measuring airborne molecular contamination, and measuring station | |
GB2598719A (en) | Automated sensor calibration device | |
KR101553667B1 (en) | Apparatus for automatic calibration and verification of chamber emission gas monitoring | |
TW201351525A (en) | Evaluation device and computer program | |
KR20150114672A (en) | Simultaneous real-time continuous monitoring system of emission gas concentrations in mutliple chambers | |
CN113514621A (en) | Method for testing dynamic performance of gas sensor | |
Aleixandre et al. | Cascade of Artificial Neural Network committees for the calibration of small gas commercial sensors for NO 2, NH 3 and CO |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal |