KR20240038553A

KR20240038553A - Semiconductor process system and gas treatment method

Info

Publication number: KR20240038553A
Application number: KR1020230008163A
Authority: KR
Inventors: 이원수; 김현석; 박정대; 이기문; 장종산
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2022-09-16
Filing date: 2023-01-19
Publication date: 2024-03-25

Abstract

반도체 공정 챔버에서 배출되는 배기 가스를 가스 처리 시스템에서 처리하는 것; 및 상기 가스 처리 시스템에서 처리된 배기 가스를 방출하는 것; 을 포함하며, 배기 가스를 상기 가스 처리 시스템에서 처리하는 것은: 배기 가스를 처리하기 위해, 상기 반도체 공정 챔버에 연결된 제1 열 산화기를 가동하는 것; 및 상기 제1 열 산화기의 정비를 위해, 상기 제1 열 산화기의 가동을 중단하는 것; 을 포함하되, 상기 제1 열 산화기를 가동하는 것은: 상기 반도체 공정 챔버에서 배출되는 배기 가스를 상기 제1 열 산화기가 처리하는 것; 및 상기 제1 열 산화기를 통과한 배기 가스가, 상기 제1 열 산화기에 연결된 플라즈마 처리 장치를 통과하는 것; 을 포함하고, 상기 제1 열 산화기의 가동을 중단하는 것은, 상기 반도체 공정 챔버에서 배출되는 배기 가스를 상기 플라즈마 처리 장치가 처리하는 것; 을 포함하는 가스 처리 방법이 제공된다.Treating exhaust gases discharged from the semiconductor processing chamber in a gas treatment system; and discharging treated exhaust gas from the gas processing system; wherein processing the exhaust gas in the gas processing system includes: operating a first thermal oxidizer connected to the semiconductor process chamber to treat the exhaust gas; and stopping operation of the first thermal oxidizer for maintenance of the first thermal oxidizer; Operating the first thermal oxidizer includes: the first thermal oxidizer processes exhaust gas discharged from the semiconductor process chamber; and passing the exhaust gas that has passed through the first thermal oxidizer through a plasma processing device connected to the first thermal oxidizer. wherein stopping operation of the first thermal oxidizer includes: processing exhaust gas discharged from the semiconductor process chamber by the plasma processing device; A gas processing method comprising a is provided.

Description

Semiconductor process system and gas treatment method

본 발명은 반도체 공정 시스템 및 가스 처리 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 열 산화기가 작동하지 않는 동안에도 배기 가스를 처리할 수 있는 반도체 공정 시스템 및 가스 처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor processing system and a gas processing method, and more particularly, to a semiconductor processing system and gas processing method capable of processing exhaust gas even while a thermal oxidizer is not operating.

반도체 소자는 다양한 공정을 거쳐 제조될 수 있다. 예를 들어, 반도체 소자는 실리콘 등의 웨이퍼에 대한 포토 공정, 식각 공정, 증착 공정 등을 거쳐 제조될 수 있다. 이러한 공정들에서 다양한 화학 물질이 사용될 수 있다. 화학 물질은 기체 상태로 배출될 수 있다. 반도체 공정 장치에서 배출되는 기체를 대기로 방출하기 전에, 화학 물질을 처리해야 할 수 있다. 이를 위해 다양한 가스 처리 장치가 사용될 수 있다.Semiconductor devices can be manufactured through various processes. For example, semiconductor devices may be manufactured through a photo process, an etching process, a deposition process, etc. on a wafer such as silicon. A variety of chemicals may be used in these processes. Chemicals may be released in gaseous form. Off-gases from semiconductor processing equipment may need to be treated with chemicals before being released into the atmosphere. Various gas processing devices can be used for this purpose.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 열 산화기의 정비 중에도 배기 가스를 처리할 수 있는 반도체 공정 시스템 및 가스 처리 방법을 제공하는데 있다.The problem to be solved by the present invention is to provide a semiconductor processing system and gas processing method that can treat exhaust gas even during maintenance of a thermal oxidizer.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 전력을 절약할 수 있는 반도체 공정 시스템 및 가스 처리 방법을 제공하는데 있다.The problem to be solved by the present invention is to provide a semiconductor processing system and gas processing method that can save power.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 비상 상황에서도 유해 물질의 방출을 방지할 수 있는 반도체 공정 시스템 및 가스 처리 방법을 제공하는데 있다.The problem to be solved by the present invention is to provide a semiconductor processing system and gas processing method that can prevent the release of hazardous substances even in emergency situations.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present invention is not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스 처리 방법은 반도체 공정 챔버에서 배출되는 배기 가스를 가스 처리 시스템에서 처리하는 것; 및 상기 가스 처리 시스템에서 처리된 배기 가스를 방출하는 것; 을 포함하며, 배기 가스를 상기 가스 처리 시스템에서 처리하는 것은: 배기 가스를 처리하기 위해, 상기 반도체 공정 챔버에 연결된 제1 열 산화기를 가동하는 것; 및 상기 제1 열 산화기의 정비를 위해, 상기 제1 열 산화기의 가동을 중단하는 것; 을 포함하되, 상기 제1 열 산화기를 가동하는 것은: 상기 반도체 공정 챔버에서 배출되는 배기 가스를 상기 제1 열 산화기가 처리하는 것; 및 상기 제1 열 산화기를 통과한 배기 가스가, 상기 제1 열 산화기에 연결된 플라즈마 처리 장치를 통과하는 것; 을 포함하고, 상기 제1 열 산화기의 가동을 중단하는 것은, 상기 반도체 공정 챔버에서 배출되는 배기 가스를 상기 플라즈마 처리 장치가 처리하는 것; 을 포함할 수 있다.In order to achieve the above problem, a gas processing method according to an embodiment of the present invention includes processing exhaust gas discharged from a semiconductor processing chamber in a gas processing system; and discharging treated exhaust gas from the gas processing system; wherein processing the exhaust gas in the gas processing system includes: operating a first thermal oxidizer connected to the semiconductor process chamber to treat the exhaust gas; and stopping operation of the first thermal oxidizer for maintenance of the first thermal oxidizer; Operating the first thermal oxidizer includes: the first thermal oxidizer processes exhaust gas discharged from the semiconductor process chamber; and passing the exhaust gas that has passed through the first thermal oxidizer through a plasma processing device connected to the first thermal oxidizer. wherein stopping operation of the first thermal oxidizer includes: processing exhaust gas discharged from the semiconductor process chamber by the plasma processing device; may include.

상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스 처리 방법은 반도체 공정 챔버에서 배출되는 배기 가스를 가스 처리 시스템에서 처리하는 것; 및 상기 가스 처리 시스템에서 처리된 배기 가스를 방출하는 것; 을 포함하며, 배기 가스를 상기 가스 처리 시스템에서 처리하는 것은: 상기 반도체 공정 챔버에 연결된 제1 열 산화기를 가동하여, 상기 반도체 공정 챔버에서 배출된 배기 가스를 상기 제1 열 산화기가 처리하는 것; 및 상기 제1 열 산화기에 병렬로 연결된 플라즈마 처리 장치를 가동하여 상기 반도체 공정 챔버에서 배출된 배기 가스를 상기 플라즈마 처리 장치가 처리하는 것; 을 포함할 수 있다.In order to achieve the above problem, a gas processing method according to an embodiment of the present invention includes processing exhaust gas discharged from a semiconductor processing chamber in a gas processing system; and discharging treated exhaust gas from the gas processing system; Processing the exhaust gas in the gas processing system includes: operating a first thermal oxidizer connected to the semiconductor process chamber, so that the first thermal oxidizer processes the exhaust gas discharged from the semiconductor process chamber; and operating a plasma processing device connected in parallel to the first thermal oxidizer so that the plasma processing device processes exhaust gas discharged from the semiconductor process chamber. may include.

상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 공정 시스템은 반도체 공정 챔버; 및 상기 반도체 공정 챔버에서 배출되는 배기 가스를 처리하는 가스 처리 시스템; 을 포함하되, 상기 가스 처리 시스템은: 상기 반도체 공정 챔버에서 배기되는 배출 가스를 처리하도록 상기 반도체 공정 챔버에 연결된 열 산화기(thermal oxidizer); 및 상기 반도체 공정 챔버에서 배기되는 배출 가스를 처리하도록 상기 반도체 공정 챔버에 연결된 플라즈마 처리 장치; 를 포함할 수 있다.In order to achieve the above problem, a semiconductor processing system according to an embodiment of the present invention includes a semiconductor processing chamber; and a gas processing system that processes exhaust gas discharged from the semiconductor processing chamber. wherein the gas treatment system includes: a thermal oxidizer connected to the semiconductor process chamber to treat exhaust gas exhausted from the semiconductor process chamber; and a plasma processing device connected to the semiconductor process chamber to process exhaust gas exhausted from the semiconductor process chamber. may include.

기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.

본 발명의 반도체 공정 시스템 및 가스 처리 방법에 따르면, 열 산화기의 정비 중에도 배기 가스를 처리할 수 있다.According to the semiconductor processing system and gas treatment method of the present invention, exhaust gas can be treated even during maintenance of the thermal oxidizer.

본 발명의 반도체 공정 시스템 및 가스 처리 방법에 따르면, 전력을 절약할 수 있다.According to the semiconductor processing system and gas processing method of the present invention, power can be saved.

본 발명의 반도체 공정 시스템 및 가스 처리 방법에 따르면, 비상 상황에서도 유해 물질의 방출을 방지할 수 있다.According to the semiconductor processing system and gas processing method of the present invention, the release of hazardous substances can be prevented even in emergency situations.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 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 below.

도 1은 본 발명의 실시 예들에 따른 반도체 공정 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예들에 따른 열 산화기를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예들에 따른 플라즈마 처리 장치를 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예들에 따른 가스 처리 방법을 나타낸 순서도이다.
도 5 내지 도 8은 도 4의 순서도에 따른 가스 처리 방법을 나타낸 도면들이다.
도 9는 본 발명의 실시 예들에 따른 반도체 공정 시스템을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시 예들에 따른 플라즈마 처리 장치를 나타낸 사시도이다.
도 11은 본 발명의 실시 예들에 따른 플라즈마 처리 장치의 일부를 확대하여 나타낸 사시도이다.
도 12는 본 발명의 실시 예들에 따른 반도체 공정 시스템을 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시 예들에 따른 가스 처리 방법을 나타낸 순서도이다.
도 14 및 도 15는 도 13의 순서도에 따른 가스 처리 방법을 나타낸 도면들이다.
도 16은 본 발명의 실시 예들에 따른 반도체 공정 시스템을 나타낸 도면이다.
도 17 내지 도 19는 도 13의 순서도에 따른 가스 처리 방법을 나타낸 도면들이다.1 is a diagram showing a semiconductor processing system according to embodiments of the present invention.
Figure 2 is a cross-sectional view showing a thermal oxidizer according to embodiments of the present invention.
Figure 3 is a cross-sectional view showing a plasma processing device according to embodiments of the present invention.
Figure 4 is a flowchart showing a gas processing method according to embodiments of the present invention.
Figures 5 to 8 are diagrams showing a gas processing method according to the flow chart of Figure 4.
9 is a diagram showing a semiconductor processing system according to embodiments of the present invention.
Figure 10 is a perspective view showing a plasma processing device according to embodiments of the present invention.
Figure 11 is an enlarged perspective view of a portion of a plasma processing device according to embodiments of the present invention.
12 is a diagram showing a semiconductor processing system according to embodiments of the present invention.
Figure 13 is a flowchart showing a gas processing method according to embodiments of the present invention.
Figures 14 and 15 are diagrams showing a gas processing method according to the flow chart of Figure 13.
Figure 16 is a diagram showing a semiconductor processing system according to embodiments of the present invention.
Figures 17 to 19 are diagrams showing a gas processing method according to the flow chart of Figure 13.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들에 대하여 설명한다. 명세서 전문에 걸쳐 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지칭할 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the attached drawings. The same reference signs may refer to the same elements throughout the specification.

도 1은 본 발명의 실시 예들에 따른 반도체 공정 시스템을 나타낸 도면이다.1 is a diagram showing a semiconductor processing system according to embodiments of the present invention.

도 1을 참고하면, 반도체 공정 시스템(SP)이 제공될 수 있다. 반도체 공정 시스템(SP)은 반도체 소자를 제조하는 공정을 수행할 수 있다. 예를 들어, 반도체 공정 시스템(SP)은 기판에 대한 증착 공정, 노광 공정 및/또는 식각 공정 등을 수행하여 반도체 소자를 제조할 수 있다. 본 명세서에서 사용하는 기판이라는 용어는 실리콘(Si) 웨이퍼를 의미할 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 또한 반도체 공정 시스템(SP)은 반도체 소자를 제조하는 공정에서 배출되는 가스를 처리할 수 있다. 이를 위해 반도체 공정 시스템(SP)은 반도체 공정 챔버(PC) 및 가스 처리 시스템(GS)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a semiconductor processing system (SP) may be provided. A semiconductor processing system (SP) can perform a process for manufacturing semiconductor devices. For example, the semiconductor processing system (SP) can manufacture a semiconductor device by performing a deposition process, an exposure process, and/or an etching process on a substrate. The term substrate used in this specification may refer to a silicon (Si) wafer, but is not limited thereto. Additionally, the semiconductor processing system (SP) can process gases emitted during the process of manufacturing semiconductor devices. To this end, the semiconductor processing system (SP) may include a semiconductor processing chamber (PC) and a gas processing system (GS).

반도체 공정 챔버(PC)는 반도체 공정을 수행할 수 있다. 반도체 공정은 기판에 대한 증착 공정, 노광 공정 및/또는 식각 공정 등을 의미할 수 있다. 즉, 반도체 공정 챔버(PC)는 증착 장비, 노광 장비 및/또는 식각 장비 등을 포함할 수 있다. 반도체 공정 챔버(PC)에서 다양한 종류의 유체가 사용될 수 있다. 이에 따라 반도체 공정 챔버(PC)로부터 가스가 배출될 수 있다. 반도체 공정 챔버(PC)에서 배출되는 가스를 배기 가스라 칭할 수 있다. 배기 가스는 유해 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 배기 가스는 VOC(Volatile Organic Compounds, 휘발성유기화합물)를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 배기 가스는 저농도 VOC를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 사용하는 저농도 VOC라는 용어는, VOC의 농도가 약 100 ppm 내지 약 2,000 ppm인 것을 의미할 수 있다. 저농도 VOC의 경우, 산화 반응(thermal oxidation)을 통해 제거할 수 있다.A semiconductor processing chamber (PC) can perform semiconductor processing. A semiconductor process may refer to a deposition process, exposure process, and/or etching process for a substrate. That is, the semiconductor process chamber (PC) may include deposition equipment, exposure equipment, and/or etching equipment. Various types of fluids can be used in a semiconductor processing chamber (PC). Accordingly, gas may be discharged from the semiconductor process chamber (PC). Gas discharged from a semiconductor processing chamber (PC) may be referred to as exhaust gas. Exhaust gases may contain hazardous substances. For example, exhaust gases may contain VOCs (Volatile Organic Compounds). More specifically, exhaust gases may contain low concentrations of VOCs. The term low concentration VOC used herein may mean that the concentration of VOC is from about 100 ppm to about 2,000 ppm. In the case of low concentration VOCs, they can be removed through thermal oxidation.

가스 처리 시스템(GS)은 반도체 공정 챔버(PC)에 연결될 수 있다. 가스 처리 시스템(GS)은 반도체 공정 챔버(PC)에서 배출되는 배기 가스를 처리할 수 있다. 예를 들어, 가스 처리 시스템(GS)은 반도체 공정 챔버(PC)에서 배출되는 저농도 VOC를 처리할 수 있다. 이를 위해 가스 처리 시스템(GS)은 연결 배관(11), 열 산화기(5), 제1 밸브(V1), 제1 방출 배관(13), 분기 배관(15), 플라즈마 처리 장치(3), 제2 밸브(V2) 및 제2 방출 배관(17) 등을 포함할 수 있다.A gas handling system (GS) may be connected to a semiconductor processing chamber (PC). A gas treatment system (GS) can process exhaust gas discharged from a semiconductor process chamber (PC). For example, a gas handling system (GS) can handle low concentration VOCs emitted from a semiconductor processing chamber (PC). For this purpose, the gas processing system GS includes a connecting pipe 11, a thermal oxidizer 5, a first valve V1, a first discharge pipe 13, a branch pipe 15, a plasma processing device 3, It may include a second valve (V2) and a second discharge pipe (17).

연결 배관(11)은 반도체 공정 챔버(PC)에 연결될 수 있다. 반도체 공정 챔버(PC)에서 발생한 배기 가스는 연결 배관(11)을 통해 배출될 수 있다.The connection pipe 11 may be connected to a semiconductor processing chamber (PC). Exhaust gas generated from the semiconductor processing chamber (PC) may be discharged through the connection pipe 11.

열 산화기(5)는 연결 배관(11)에 연결될 수 있다. 반도체 공정 챔버(PC)에서 배출된 배기 가스는 연결 배관(11)을 통해 열 산화기(5)로 유입될 수 있다. 열 산화기(5)는 배기 가스를 처리할 수 있다. 예를 들어, 열 산화기(5)는 배기 가스 내 저농도 VOC를 산화시킬 수 있다. 열 산화기(5)는 배기 가스를 처리할 수 있는 화염을 형성할 수 있다. 배기 가스 내 저농도 VOC는 열 산화기(5)에서 발생하는 화염에 의해 산화될 수 있다. 이를 위해 열 산화기(5)는 화염을 형성하는 구성을 포함할 수 있다. 예를 들어, 열 산화기(5)는 RCO(Regenerative Catalytic Oxidizer, 축열 촉매반응 장치), RTO(Regenerative Thermal Oxidizer, 축열 연소산화 장치) 및/또는 CTO(Catalytic Thermal Oxidizer, 촉매 연소산화 장치) 등을 포함할 수 있다. 그러나 이하에서 편의 상 열 산화기(5)가 RCO인 것을 기준으로 도시하고 설명하도록 한다.The thermal oxidizer (5) may be connected to the connecting pipe (11). Exhaust gas discharged from the semiconductor process chamber (PC) may flow into the thermal oxidizer (5) through the connection pipe (11). The thermal oxidizer 5 is capable of treating exhaust gases. For example, the thermal oxidizer 5 can oxidize low concentration VOCs in the exhaust gas. The thermal oxidizer 5 is capable of forming a flame capable of treating exhaust gases. Low-concentration VOCs in the exhaust gas can be oxidized by the flame generated in the thermal oxidizer (5). For this purpose, the thermal oxidizer 5 may include a configuration that forms a flame. For example, the thermal oxidizer 5 may include a Regenerative Catalytic Oxidizer (RCO), a Regenerative Thermal Oxidizer (RTO), and/or a Catalytic Thermal Oxidizer (CTO). It can be included. However, for convenience sake, the following will be shown and described based on the fact that the thermal oxidizer 5 is an RCO.

제1 밸브(V1)는 연결 배관(11) 상에 위치할 수 있다. 제1 밸브(V1)는 반도체 공정 챔버(PC)와 열 산화기(5) 사이에 위치할 수 있다. 제1 밸브(V1)의 개폐에 의해, 반도체 공정 챔버(PC)에서 열 산화기(5)로의 배기 가스의 이동이 제어될 수 있다. 제1 밸브(V1)는 예를 들어 오토 밸브일 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.The first valve (V1) may be located on the connecting pipe (11). The first valve (V1) may be located between the semiconductor process chamber (PC) and the thermal oxidizer (5). By opening and closing the first valve V1, the movement of exhaust gas from the semiconductor process chamber PC to the thermal oxidizer 5 can be controlled. The first valve V1 may be, for example, an automatic valve, but is not limited thereto.

제1 방출 배관(13)은 열 산화기(5)에 연결될 수 있다. 제1 방출 배관(13)은 열 산화기(5)에서 처리된 배기 가스를 외부로 방출할 수 있다. 제1 방출 배관(13) 상의 배기 펌프(EP)는 배기 가스를 펌핑할 수 있다. 제1 방출 배관(13)은 열 산화기(5)에서 처리된 배기 가스를 대기 중으로 바로 방출할 수 있다. 혹은, 제1 방출 배관(13)의 타단에 별도의 장치에 연결되어, 열 산화기(5)에서 처리된 배기 가스가 별도의 장치를 거친 후 대기 중으로 방출될 수도 있다.The first discharge pipe 13 can be connected to the thermal oxidizer 5. The first discharge pipe 13 may discharge the exhaust gas treated in the thermal oxidizer 5 to the outside. An exhaust pump EP on the first discharge pipe 13 can pump exhaust gas. The first discharge pipe 13 can discharge the exhaust gas treated in the thermal oxidizer 5 directly into the atmosphere. Alternatively, the other end of the first discharge pipe 13 may be connected to a separate device, and the exhaust gas treated in the thermal oxidizer 5 may be discharged into the atmosphere after passing through a separate device.

분기 배관(15)은 연결 배관(11)에 연결될 수 있다. 분기 배관(15)은 연결 배관(11)으로부터 분기될 수 있다. 분기 배관(15)은 반도체 공정 챔버(PC)와 제1 밸브(V1) 사이에서 연결 배관(11)에 연결될 수 있다.The branch pipe 15 may be connected to the connection pipe 11. The branch pipe 15 may branch from the connection pipe 11. The branch pipe 15 may be connected to the connection pipe 11 between the semiconductor process chamber (PC) and the first valve (V1).

플라즈마 처리 장치(3)는 분기 배관(15)에 연결될 수 있다. 반도체 공정 챔버(PC)에서 배출된 배기 가스는 분기 배관(15)을 통해 플라즈마 처리 장치(3)로 유입될 수 있다. 분기 배관(15)이 연결 배관(11)로부터 분기되므로, 분기 배관(15)의 단부에 연결된 플라즈마 처리 장치(3)는, 연결 배관(11)의 단부에 연결된 열 산화기(5)와 병렬 배치될 수 있다. 즉, 플라즈마 처리 장치(3)와 열 산화기(5)는 서로 병렬 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 플라즈마 처리 장치(3)와 열 산화기(5)는 반도체 공정 챔버(PC)에 대해 병렬로 배치될 수 있다. 따라서 반도체 공정 챔버(PC)에서 배출된 배기 가스는, 플라즈마 처리 장치(3) 또는 열 산화기(5) 중 하나로만 이동할 수 있다.The plasma processing device 3 may be connected to the branch pipe 15. Exhaust gas discharged from the semiconductor process chamber (PC) may flow into the plasma processing device 3 through the branch pipe 15. Since the branch pipe 15 branches off from the connection pipe 11, the plasma processing device 3 connected to the end of the branch pipe 15 is arranged in parallel with the thermal oxidizer 5 connected to the end of the connection pipe 11. It can be. That is, the plasma processing device 3 and the thermal oxidizer 5 may be arranged in parallel with each other. More specifically, the plasma processing device 3 and the thermal oxidizer 5 may be arranged in parallel with respect to the semiconductor processing chamber (PC). Therefore, the exhaust gas discharged from the semiconductor process chamber (PC) can only move to either the plasma processing device 3 or the thermal oxidizer 5.

플라즈마 처리 장치(3)는 배기 가스를 처리할 수 있다. 예를 들어, 플라즈마 처리 장치(3)는 배기 가스 내 저농도 VOC를 산화시킬 수 있다. 플라즈마 처리 장치(3)가 배기 가스를 처리하는 과정에서, 플라즈마가 발생할 수 있다. 예를 들어, 플라즈마 처리 장치(3)는 플라즈마를 이용해 화염을 형성할 수 있다. 즉, 플라즈마 처리 장치(3)는 플라즈마 토치 산화기를 포함할 수 있다. 플라즈마 토치 산화기는 플라즈마 토치를 이용해 화염을 형성할 수 있다. 이에 대한 상세한 내용은 도 3을 참고하여 후술하도록 한다. 이상에서 플라즈마 처리 장치가 플라즈마 토치 산화기인 것을 기준으로 서술하였으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 예를 들어, 플라즈마 처리 장치는 DBD(Dielectric Barrier Discharge) 플라즈마 반응기를 포함할 수도 있다. 플라즈마 처리 장치가 DBD 플라즈마 반응기인 실시 예에 대해서는, 도 9 내지 도 11을 이용하여 후술하도록 한다. 혹은, 플라즈마 처리 장치는 코로나(Corona) 플라즈마 반응기를 포함할 수도 있다.The plasma processing device 3 can process exhaust gas. For example, the plasma processing device 3 can oxidize low-concentration VOCs in exhaust gas. While the plasma processing device 3 processes exhaust gas, plasma may be generated. For example, the plasma processing device 3 can form a flame using plasma. That is, the plasma processing device 3 may include a plasma torch oxidizer. A plasma torch oxidizer can form a flame using a plasma torch. Detailed information about this will be described later with reference to FIG. 3. In the above description, the plasma processing device is a plasma torch oxidizer, but it is not limited thereto. For example, a plasma processing device may include a Dielectric Barrier Discharge (DBD) plasma reactor. An embodiment in which the plasma processing device is a DBD plasma reactor will be described later using FIGS. 9 to 11. Alternatively, the plasma processing device may include a corona plasma reactor.

제2 밸브(V2)는 분기 배관(15) 상에 위치할 수 있다. 제2 밸브(V2)는 반도체 공정 챔버(PC)와 플라즈마 처리 장치(3) 사이에 위치할 수 있다. 제2 밸브(V2)의 개폐에 의해, 반도체 공정 챔버(PC)에서 플라즈마 처리 장치(3)로의 배기 가스의 이동이 제어될 수 있다. 제2 밸브(V2)는 예를 들어 오토 밸브일 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.The second valve V2 may be located on the branch pipe 15. The second valve V2 may be located between the semiconductor processing chamber (PC) and the plasma processing device 3. By opening and closing the second valve V2, the movement of exhaust gas from the semiconductor process chamber PC to the plasma processing device 3 can be controlled. The second valve V2 may be, for example, an automatic valve, but is not limited thereto.

제2 방출 배관(17)은 플라즈마 처리 장치(3)에 연결될 수 있다. 제2 방출 배관(17)은 플라즈마 처리 장치(3)에서 처리된 배기 가스를 외부로 방출할 수 있다. 제2 방출 배관(17)은 플라즈마 처리 장치(3)에서 처리된 배기 가스를 대기 중으로 바로 방출할 수 있다. 혹은, 제2 방출 배관(17)의 타단에 별도의 장치에 연결되어, 플라즈마 처리 장치(3)에서 처리된 배기 가스가 별도의 장치를 거친 후 대기 중으로 방출될 수도 있다.The second discharge pipe 17 may be connected to the plasma processing device 3. The second discharge pipe 17 may discharge the exhaust gas processed in the plasma processing device 3 to the outside. The second discharge pipe 17 can directly discharge the exhaust gas treated in the plasma processing device 3 into the atmosphere. Alternatively, the other end of the second discharge pipe 17 may be connected to a separate device, and the exhaust gas processed in the plasma processing device 3 may be discharged into the atmosphere after passing through a separate device.

도 2는 본 발명의 실시 예들에 따른 열 산화기를 나타낸 단면도이다.Figure 2 is a cross-sectional view showing a thermal oxidizer according to embodiments of the present invention.

도 2를 참고하면, 열 산화기(5)는 예를 들어 2베드 축열 촉매반응 장치를 포함할 수 있다. 열 산화기(5)는 배기 가스 내 특정 성분을 분해할 수 있다. 예를 들어, 열 산화기(5)는 배기 가스 내 VOC를 분해할 수 있다. 배기 가스는 연결 배관(11)을 통해 열 산화기(5)로 유입될 수 있다. 또한, 배기 가스는 제1 방출 배관(13)을 통해 열 산화기(5)로부터 빠져 나갈 수 있다. 열 산화기(5)는 제1 축열재(511), 제1 촉매층(531), 제2 축열재(513), 제2 촉매층(533), 연소 챔버(55), 연소 장치(57), 제1 댐퍼(591), 제2 댐퍼(593), 제3 댐퍼(595) 및 제4 댐퍼(597)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the thermal oxidizer 5 may include, for example, a two-bed thermal storage catalytic reaction device. The thermal oxidizer 5 can decompose certain components in the exhaust gas. For example, thermal oxidizer 5 can decompose VOCs in exhaust gases. Exhaust gas may flow into the thermal oxidizer (5) through the connecting pipe (11). Additionally, exhaust gas can escape from the thermal oxidizer (5) through the first discharge pipe (13). The thermal oxidizer 5 includes a first heat storage material 511, a first catalyst layer 531, a second heat storage material 513, a second catalyst layer 533, a combustion chamber 55, a combustion device 57, and a second heat storage material 513. It may include a first damper 591, a second damper 593, a third damper 595, and a fourth damper 597.

제1 축열재(511)는 열을 축적 및/또는 방출할 수 있다. 즉, 제1 축열재(511)는 열을 일시적으로 저장할 수 있다. 제1 축열재(511)를 통과하는 배기 가스의 온도가 제1 축열재(511)의 온도보다 낮으면, 제1 축열재(511)는 배기 가스로 열을 방출할 수 있다. 제1 축열재(511)를 통과하는 배기 가스의 온도가 제1 축열재(511)의 온도보다 높으면, 배기 가스는 제1 축열재(511)로 열을 방출할 수 있다. 제1 축열재(511)는 다공성 구조를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 축열재(511)는 허니콤 구조를 포함할 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 제1 축열재(511)는 내열성이 우수한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 축열재(511)는 세라믹을 포함할 수 있다.The first heat storage material 511 may accumulate and/or release heat. That is, the first heat storage material 511 can temporarily store heat. If the temperature of the exhaust gas passing through the first heat storage material 511 is lower than the temperature of the first heat storage material 511, the first heat storage material 511 may emit heat to the exhaust gas. If the temperature of the exhaust gas passing through the first heat storage material 511 is higher than the temperature of the first heat storage material 511, the exhaust gas may emit heat to the first heat storage material 511. The first heat storage material 511 may include a porous structure. For example, the first heat storage material 511 may include a honeycomb structure, but is not limited thereto. The first heat storage material 511 may include a material with excellent heat resistance. For example, the first heat storage material 511 may include ceramic.

제1 촉매층(531)은 제1 축열재(511) 상에 위치할 수 있다. 제1 촉매층(531)은 배기 가스 내 특정 성분의 분해 반응에 대한 촉매를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 촉매층(531)은 Co, ZrO2-Al2O3 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.The first catalyst layer 531 may be located on the first heat storage material 511. The first catalyst layer 531 may include a catalyst for the decomposition reaction of specific components in exhaust gas. For example, the first catalyst layer 531 may include Co, ZrO2-Al2O3, etc., but is not limited thereto.

제2 축열재(513)는 제1 축열재(511)로부터 수평 방향으로 이격될 수 있다. 제2 축열재(513)와 제1 축열재(511) 사이에, 연소 챔버(55)가 위치할 수 있다. 제2 축열재(513)는 제1 축열재(511)와 실질적으로 동일 또는 유사한 물질과 구성을 포함할 수 있다.The second heat storage material 513 may be spaced apart from the first heat storage material 511 in the horizontal direction. A combustion chamber 55 may be located between the second heat storage material 513 and the first heat storage material 511. The second heat storage material 513 may include materials and structures that are substantially the same or similar to those of the first heat storage material 511.

제2 촉매층(533)은 제2 축열재(513) 상에 위치할 수 있다. 제2 촉매층(533)은 제1 촉매층(531)으로부터 수평 방향으로 이격될 수 있다. 제2 촉매층(533)은 제1 촉매층(531)과 실질적으로 동일 또는 유사한 물질과 구성을 포함할 수 있다.The second catalyst layer 533 may be located on the second heat storage material 513. The second catalyst layer 533 may be spaced apart from the first catalyst layer 531 in the horizontal direction. The second catalyst layer 533 may include materials and compositions that are substantially the same or similar to those of the first catalyst layer 531.

연소 챔버(55)는 연소 공간(55h)을 제공할 수 있다. 연소 공간(55h)은 제1 촉매층(531)과 제2 촉매층(533) 사이에 위치할 수 있다. 따라서 제1 촉매층(531)을 통과한 가스는, 연소 공간(55h)을 거쳐 제2 촉매층(533)으로 이동할 수 있다. 연소 챔버(55) 내에서 연소 반응이 진행될 수 있다.Combustion chamber 55 may provide combustion space 55h. The combustion space 55h may be located between the first catalyst layer 531 and the second catalyst layer 533. Accordingly, the gas that has passed through the first catalyst layer 531 can move to the second catalyst layer 533 through the combustion space 55h. A combustion reaction may proceed within the combustion chamber 55.

연소 장치(57)는 연소 공기 블로워(571), LNG 공급 장치(573), LNG 버너(575) 및 연료 제어 밸브(577)를 포함할 수 있다. 연소 공기 블로워(571)는 연소에 필요한 공기를 공급할 수 있다. LNG 공급 장치(573)는 연소에 필요한 연료를 공급할 수 있다. LNG 버너(575)는 공기와 연료를 이용해 연소 반응을 일으킬 수 있다. LNG 버너(575)는 플라즈마 보조 LNG 버너(plasma assisted LNG burner)일 수 있다. 이 경우, 연료 소모를 줄일 수 있다. LNG 버너(575)에 의해, 연소 챔버(55) 내에서 연소 반응이 일어날 수 있다. 이에 따라 연소 챔버(55)를 통과하는 배기 가스는 고온으로 가열될 수 있다. 연료 제어 밸브(577)는 LNG 공급 장치(573)와 LNG 버너(575) 사이에 위치할 수 있다. 연료 제어 밸브(577)의 개폐에 의해, LNG 공급 장치(573)로부터 LNG 버너(575)로 이동하는 연료가 제어될 수 있다.The combustion device 57 may include a combustion air blower 571, an LNG supply device 573, an LNG burner 575, and a fuel control valve 577. The combustion air blower 571 can supply air required for combustion. The LNG supply device 573 can supply fuel required for combustion. The LNG burner 575 can cause a combustion reaction using air and fuel. LNG burner 575 may be a plasma assisted LNG burner. In this case, fuel consumption can be reduced. By means of the LNG burner 575, a combustion reaction may occur within the combustion chamber 55. Accordingly, the exhaust gas passing through the combustion chamber 55 may be heated to a high temperature. The fuel control valve 577 may be located between the LNG supply device 573 and the LNG burner 575. By opening and closing the fuel control valve 577, fuel moving from the LNG supply device 573 to the LNG burner 575 can be controlled.

제1 댐퍼(591)는 제1 축열재(511)와 연결 배관(11) 사이에 위치할 수 있다. 제2 댐퍼(593)는 제1 축열재(511)와 제1 방출 배관(13) 사이에 위치할 수 있다. 제3 댐퍼(595)는 제2 축열재(513)와 제1 방출 배관(13) 사이에 위치할 수 있다. 제4 댐퍼(597)는 제2 축열재(513)와 연결 배관(11) 사이에 위치할 수 있다.The first damper 591 may be located between the first heat storage material 511 and the connecting pipe 11. The second damper 593 may be located between the first heat storage material 511 and the first discharge pipe 13. The third damper 595 may be located between the second heat storage material 513 and the first discharge pipe 13. The fourth damper 597 may be located between the second heat storage material 513 and the connection pipe 11.

이상에서 열 산화기(5)가 2베드 축열 촉매반응 장치인 것을 기준으로 도시하고 서술하였으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 예를 들어, 열 산화기(5)는 3베드 축열 촉매반응 장치일 수도 있다. 혹은, 전술한 바와 같이 열 산화기(5)는 RTO 또는 CTO일 수도 있다.In the above, the thermal oxidizer 5 is shown and described based on the fact that it is a two-bed thermal storage catalytic reaction device, but it is not limited thereto. For example, the thermal oxidizer 5 may be a three-bed thermal storage catalytic reaction device. Alternatively, as described above, the thermal oxidizer 5 may be an RTO or a CTO.

도 3은 본 발명의 실시 예들에 따른 플라즈마 처리 장치를 나타낸 단면도이다.Figure 3 is a cross-sectional view showing a plasma processing device according to embodiments of the present invention.

도 3을 참고하면, 플라즈마 처리 장치(3)는 플라즈마 토치 산화기일 수 있다. 배기 가스는 분기 배관(15)을 통해 플라즈마 처리 장치(3)로 유입될 수 있다. 또한, 배기 가스는 제2 방출 배관(17)을 통해 플라즈마 처리 장치(3)로부터 빠져 나갈 수 있다. 배기 가스는 플라즈마 처리 장치(3) 내에서 처리될 수 있다. 플라즈마 처리 장치(3)는 배기 가스 내 특정 성분을 분해할 수 있다. 예를 들어, 플라즈마 처리 장치(3)는 배기 가스 내 VOC를 분해할 수 있다. 보다 구체적으로, 플라즈마 처리 장치(3)는 플라즈마 토치를 이용해 형성한 화염을 이용해, 배기 가스 내 VOC를 분해할 수 있다. 이를 위해 플라즈마 처리 장치(3)는 예비 연소 챔버(35) 및 예비 연소 장치(37)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the plasma processing device 3 may be a plasma torch oxidizer. Exhaust gas may flow into the plasma processing device 3 through the branch pipe 15. Additionally, exhaust gas can escape from the plasma processing device 3 through the second discharge pipe 17. The exhaust gas can be treated within the plasma processing device 3. The plasma processing device 3 can decompose specific components in the exhaust gas. For example, the plasma processing device 3 can decompose VOCs in exhaust gas. More specifically, the plasma processing device 3 can decompose VOCs in the exhaust gas using a flame formed using a plasma torch. To this end, the plasma processing device 3 may include a preliminary combustion chamber 35 and a preliminary combustion device 37.

예비 연소 챔버(35)는 예비 연소 공간(35h)을 제공할 수 있다. 예비 연소 공간(35h)은 분기 배관(15) 및 제2 방출 배관(17)의 각각에 연결될 수 있다. 예비 연소 챔버(35)는 내부 하우징(351) 및 외부 하우징(353)을 포함할 수 있다. 내부 하우징(351)이 내면은 예비 연소 공간(35h)을 정의할 수 있다. 내부 하우징(351)은 예를 들어 세라믹을 포함할 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 외부 하우징(353)은 내부 하우징(351)을 감쌀 수 있다. 외부 하우징(353)은 예를 들어 탄소강(carbon steel) 및/또는 스테인리스 스틸(SUS)을 포함할 수 있다.The preliminary combustion chamber 35 may provide a preliminary combustion space 35h. The preliminary combustion space 35h may be connected to each of the branch pipe 15 and the second discharge pipe 17. The pre-combustion chamber 35 may include an inner housing 351 and an outer housing 353. The inner surface of the internal housing 351 may define a preliminary combustion space 35h. The inner housing 351 may include, for example, ceramic, but is not limited thereto. The outer housing 353 may surround the inner housing 351. The outer housing 353 may include, for example, carbon steel and/or stainless steel (SUS).

예비 연소 장치(37)는 예비 연소 공간(35h)에 화염을 제공할 수 있다. 예비 연소 장치(37)는 예비 연소 공기 블로워(371), 예비 연료 공급 장치(373), 플라즈마 토치(375) 및 예비 연료 제어 밸브(377)를 포함할 수 있다. 예비 연소 공기 블로워(371)는 연소에 필요한 공기를 공급할 수 있다. 예비 연료 공급 장치(373)는 연소에 필요한 연료를 공급할 수 있다. 예를 들어, 예비 연료 공급 장치(373)는 LNG 등을 공급할 수 있다. 플라즈마 토치(375)는 화염을 형성할 수 있다. 보다 구체적으로, 플라즈마 토치(375)는 플라즈마를 이용해 화염을 형성할 수 있다. 플라즈마 토치(375)는 아크 플라즈마 방전 토치 및/또는 마이크로웨이브 플라즈마 방전 토치를 포함할 수 있다. 예비 연료 제어 밸브(377)는 예비 연료 공급 장치(373)와 플라즈마 토치(375) 사이에 위치할 수 있다. 예비 연료 제어 밸브(377)의 개폐에 의해, 예비 연료 공급 장치(373)로부터 플라즈마 토치(375)로 이동하는 연료가 제어될 수 있다.The pre-combustion device 37 may provide flame to the pre-combustion space 35h. The preliminary combustion device 37 may include a preliminary combustion air blower 371, a preliminary fuel supply device 373, a plasma torch 375, and a preliminary fuel control valve 377. The pre-combustion air blower 371 can supply air required for combustion. The spare fuel supply device 373 can supply fuel required for combustion. For example, the spare fuel supply device 373 may supply LNG, etc. The plasma torch 375 can form a flame. More specifically, the plasma torch 375 can form a flame using plasma. The plasma torch 375 may include an arc plasma discharge torch and/or a microwave plasma discharge torch. The spare fuel control valve 377 may be located between the spare fuel supply device 373 and the plasma torch 375. By opening and closing the spare fuel control valve 377, fuel moving from the spare fuel supply device 373 to the plasma torch 375 can be controlled.

도 4는 본 발명의 실시 예들에 따른 가스 처리 방법을 나타낸 순서도이다.Figure 4 is a flowchart showing a gas processing method according to embodiments of the present invention.

도 4를 참고하면, 가스 처리 방법(S)이 제공될 수 있다. 가스 처리 방법(S)은 도 1 내지 도 3을 참고하여 설명한 가스 처리 시스템(GS)을 이용해 배기 가스를 처리하는 방법일 수 있다. 가스 처리 방법(S)은 배기 가스를 가스 처리 시스템에서 처리하는 것(S1) 및 가스 처리 시스템에서 처리된 배기 가스를 방출하는 것(S2)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, a gas processing method (S) may be provided. The gas processing method (S) may be a method of treating exhaust gas using the gas processing system (GS) described with reference to FIGS. 1 to 3. The gas processing method (S) may include processing the exhaust gas in a gas processing system (S1) and discharging the treated exhaust gas from the gas processing system (S2).

배기 가스를 가스 처리 시스템에서 처리하는 것(S1)은 배기 가스를 제1 열 산화기가 처리하는 것(S11) 및 배기 가스를 플라즈마 처리 장치가 처리하는 것(S12)을 포함할 수 있다.Processing the exhaust gas in the gas processing system (S1) may include processing the exhaust gas by a first thermal oxidizer (S11) and processing the exhaust gas by a plasma processing device (S12).

배기 가스를 플라즈마 처리 장치가 처리하는 것(S12)은, 제1 열 산화기의 가동을 중단하는 것(S121) 및 제1 열 산화기를 정비하는 것(S122)을 포함할 수 있다.Processing the exhaust gas by the plasma processing device (S12) may include stopping operation of the first thermal oxidizer (S121) and maintaining the first thermal oxidizer (S122).

이하에서, 도 5 내지 도 8을 참고하여 도 4의 가스 처리 방법(S)을 설명하도록 한다.Hereinafter, the gas processing method (S) of FIG. 4 will be described with reference to FIGS. 5 to 8.

도 5 내지 도 8은 도 4의 순서도에 따른 가스 처리 방법을 나타낸 도면들이다.Figures 5 to 8 are diagrams showing a gas processing method according to the flow chart of Figure 4.

도 5, 도 6 및 도 4를 참고하면, 배기 가스를 제1 열 산화기가 처리하는 것(S11)은 반도체 공정 챔버(PC)에서 배출된 배기 가스(EG)가 열 산화기(5)로 이동하는 것을 포함할 수 있다. 배기 가스(EG)는 연결 배관(11) 및 제1 밸브(V1)를 통해 열 산화기(5)로 이동할 수 있다. 이때 제2 밸브(V2)는 잠길 수 있다. 또한, 이 과정에서 플라즈마 처리 장치(3)는 가동되지 아니할 수 있다. 열 산화기(5)가 가동되어, 배기 가스(EG)를 처리할 수 있다. 보다 구체적으로, 도 6에 도시된 것과 같이, 제1 댐퍼(591) 및 제4 댐퍼(597)가 열릴 수 있다. 동시에, 제2 댐퍼(593) 및 제3 댐퍼(595)는 닫힐 수 있다. 따라서 배기 가스(EG)는 제1 축열재(511), 제1 촉매층(531), 연소 공간(55h), 제2 촉매층(533) 및 제2 축열재(513)를 차례로 통과할 수 있다.Referring to FIGS. 5, 6, and 4, the exhaust gas is treated by the first thermal oxidizer (S11), in which the exhaust gas (EG) discharged from the semiconductor process chamber (PC) moves to the thermal oxidizer (5). It may include: The exhaust gas (EG) can move to the thermal oxidizer (5) through the connecting pipe (11) and the first valve (V1). At this time, the second valve V2 may be locked. Additionally, the plasma processing device 3 may not be operated during this process. The thermal oxidizer 5 can be activated to treat the exhaust gas EG. More specifically, as shown in FIG. 6, the first damper 591 and the fourth damper 597 may be opened. At the same time, the second damper 593 and the third damper 595 may be closed. Therefore, the exhaust gas EG may sequentially pass through the first heat storage material 511, the first catalyst layer 531, the combustion space 55h, the second catalyst layer 533, and the second heat storage material 513.

배기 가스(EG)가 제1 축열재(511)를 통과할 때, 배기 가스(EG)의 온도가 상승할 수 있다. 온도가 상승한 배기 가스(EG)가 제1 촉매층(531)을 지날 때, 배기 가스(EG) 내 VOC가 분해될 수 있다. 연소 장치(57)에 의해 연소 공간(55h) 내에 화염(FL)이 형성될 수 있다. 배기 가스(EG)가 연소 공간(55h)을 지날 때, 화염(FL)에 의해 배기 가스(EG)의 온도는 더욱 상승할 수 있다. 배기 가스(EG)가 제2 촉매층(533)을 지날 때, 배기 가스(EG) 내 VOC가 분해될 수 있다. 배기 가스(EG)가 제2 축열재(513)를 지날 때, 배기 가스(EG)의 온도는 낮아질 수 있다. 제2 축열재(513)를 통과한 배기 가스(EG)는 제1 방출 배관(13)을 통해 빠져 나갈 수 있다.When the exhaust gas EG passes through the first heat storage material 511, the temperature of the exhaust gas EG may increase. When exhaust gas EG with an increased temperature passes through the first catalyst layer 531, VOC in the exhaust gas EG may be decomposed. A flame FL may be formed in the combustion space 55h by the combustion device 57. When the exhaust gas EG passes through the combustion space 55h, the temperature of the exhaust gas EG may further increase due to the flame FL. When the exhaust gas EG passes through the second catalyst layer 533, VOCs in the exhaust gas EG may be decomposed. When the exhaust gas EG passes through the second heat storage material 513, the temperature of the exhaust gas EG may be lowered. The exhaust gas EG that has passed through the second heat storage material 513 may escape through the first discharge pipe 13.

시간이 경과함에 따라, 제1 댐퍼(591) 및 제4 댐퍼(597)가 닫힐 수 있다. 동시에, 제2 댐퍼(593) 및 제3 댐퍼(595)는 열릴 수 있다. 따라서 배기 가스(EG)는 제2 축열재(513), 제2 촉매층(533), 연소 공간(55h), 제1 촉매층(531) 및 제1 축열재(511)를 차례로 통과할 수 있다. 즉, 배기 가스(EG)는 거꾸로 진행할 수 있다.As time passes, the first damper 591 and the fourth damper 597 may be closed. At the same time, the second damper 593 and the third damper 595 may be opened. Therefore, the exhaust gas EG may sequentially pass through the second heat storage material 513, the second catalyst layer 533, the combustion space 55h, the first catalyst layer 531, and the first heat storage material 511. In other words, the exhaust gas (EG) can proceed in reverse.

도 7, 도 8 및 도 4를 참고하면, 제1 열 산화기의 가동을 중단하는 것(S121)은, 반도체 공정 챔버(PC)에서 배출된 배기 가스(EG)가 분기 배관(15) 및 제2 밸브(V2)를 통해 플라즈마 처리 장치(3)로 유입되는 것을 포함할 수 있다. 이때 제1 밸브(V1)는 잠길 수 있다. 플라즈마 처리 장치(3)의 플라즈마 토치(375)에 의해 화염(FL)이 형성될 수 있다. 예비 연소 공간(35h)을 지나는 배기 가스(EG)는, 화염(FL)에 의해 처리될 수 있다.Referring to FIGS. 7, 8, and 4, stopping the operation of the first thermal oxidizer (S121) means that the exhaust gas (EG) discharged from the semiconductor process chamber (PC) is discharged from the branch pipe 15 and the second thermal oxidizer. 2 It may include flowing into the plasma processing device 3 through the valve V2. At this time, the first valve (V1) may be locked. A flame FL may be formed by the plasma torch 375 of the plasma processing device 3. The exhaust gas EG passing through the preliminary combustion space 35h may be treated with a flame FL.

제1 열 산화기를 정비하는 것(S122)은, 열 산화기(5)의 가동이 중단되었을 때 수행될 수 있다. 즉, 플라즈마 처리 장치(3)가 배기 가스(EG)를 처리하는 동안, 열 산화기(5)가 정비될 수 있다. 제1 열 산화기를 정비하는 것(S122)은, 열 산화기(5) 내의 축열재 등이 교체 및/또는 정비하는 것을 포함할 수 있다.Servicing the first thermal oxidizer (S122) can be performed when the thermal oxidizer 5 is out of operation. That is, while the plasma processing device 3 processes the exhaust gas EG, the thermal oxidizer 5 can be maintained. Maintaining the first thermal oxidizer (S122) may include replacing and/or maintaining the heat storage material in the thermal oxidizer 5.

본 발명의 예시적인 실시 예들에 따른 반도체 공정 시스템 및 가스 처리 방법에 의하면, 열 산화기의 정비를 위해 열 산화기의 가동이 중단되는 도중에도, 반도체 공정 챔버에서 배출되는 배기 가스를 처리할 수 있다. 따라서 열 산화기를 정비할 때에도 유해 물질이 대기 중으로 방출되는 것을 방지할 수 있다. 혹은, 열 산화기가 예기치 못하게 가동이 중단되는 비상 상황에서도, 유해 물질의 방출을 방지할 수 있다.According to the semiconductor processing system and gas processing method according to exemplary embodiments of the present invention, exhaust gas discharged from the semiconductor processing chamber can be treated even while the operation of the thermal oxidizer is stopped for maintenance of the thermal oxidizer. . Therefore, it is possible to prevent hazardous substances from being released into the atmosphere even when servicing the thermal oxidizer. Alternatively, even in emergency situations where the thermal oxidizer unexpectedly stops operating, the release of hazardous substances can be prevented.

본 발명의 예시적인 실시 예들에 따른 반도체 공정 시스템 및 가스 처리 방법에 의하면, 예비 장치로써 플라즈마 처리 장치를 사용할 수 있다. 플라즈마 처리 장치는 배기 가스를 처리하기 위해 예열 등의 과정이 요구되지 아니할 수 있다. 따라서 비상 상황에서 즉각적으로 반응하여 배기 가스를 처리할 수 있다. 또한 플라즈마 처리 장치는 예비적으로 사용하고, 평상 시에는 열 산화기를 이용해서 배기 가스를 처리함으로써, 전력 소모를 줄일 수 있다. 이에 따라 비용도 절감될 수 있다.According to the semiconductor processing system and gas processing method according to exemplary embodiments of the present invention, a plasma processing device can be used as a preliminary device. The plasma processing device may not require a process such as preheating to process exhaust gas. Therefore, it can react immediately and treat exhaust gases in emergency situations. Additionally, power consumption can be reduced by using a plasma processing device preliminarily and treating exhaust gas using a thermal oxidizer during normal times. This can also reduce costs.

도 9는 본 발명의 실시 예들에 따른 반도체 공정 시스템을 나타낸 도면이다.9 is a diagram showing a semiconductor processing system according to embodiments of the present invention.

이하에서, 도 1 내지 도 8을 참고하여 설명한 것과 실질적으로 동일 또는 유사한 내용에 대한 것은 설명을 생략할 수 있다.Hereinafter, description of content that is substantially the same or similar to that described with reference to FIGS. 1 to 8 may be omitted.

도 9를 참고하면, 반도체 공정 시스템(SPa)이 제공될 수 있다. 반도체 공정 시스템(SPa)은 반도체 공정 챔버(PC) 및 가스 처리 시스템(GSa)을 포함할 수 있다. 가스 처리 시스템(GSa)은 플라즈마 처리 장치(9)를 포함할 수 있다. 도 9의 플라즈마 처리 장치(9)는 DBD(Dielectric Barrier Discharge) 플라즈마 반응기를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 9, a semiconductor processing system (SPa) may be provided. The semiconductor processing system (SPa) may include a semiconductor processing chamber (PC) and a gas handling system (GSa). The gas processing system (GSa) may include a plasma processing device (9). The plasma processing device 9 of FIG. 9 may include a Dielectric Barrier Discharge (DBD) plasma reactor.

도 10은 본 발명의 실시 예들에 따른 플라즈마 처리 장치를 나타낸 사시도이고, 도 11은 본 발명의 실시 예들에 따른 플라즈마 처리 장치의 일부를 확대하여 나타낸 사시도이다.FIG. 10 is a perspective view showing a plasma processing device according to embodiments of the present invention, and FIG. 11 is an enlarged perspective view showing a portion of the plasma processing device according to embodiments of the present invention.

이하에서, D1을 제1 방향, 제1 방향(D1)에 교차되는 D2를 제2 방향, 제1 방향(D1) 및 제2 방향(D2)의 각각에 교차되는 D3를 제3 방향이라 칭할 수 있다.Hereinafter, D1 may be referred to as a first direction, D2 crossing the first direction D1 may be referred to as a second direction, and D3 crossing each of the first direction D1 and the second direction D2 may be referred to as a third direction. there is.

도 10을 참고하면, 플라즈마 처리 장치(9)는 배기 가스 내 특정 성분을 분해할 수 있다. 예를 들어, 플라즈마 처리 장치(9)는 배기 가스 내 VOC를 분해할 수 있다. 이를 위해, 플라즈마 처리 장치(9)는 플라즈마 생성기(91), 플라즈마 반응 하우징(93), 제2 가스 유입구(95), 제2 가스 유출구(97), 냉각수 유입구(92) 및 냉각수 유출구(94)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 10, the plasma processing device 9 can decompose specific components in the exhaust gas. For example, the plasma processing device 9 can decompose VOCs in exhaust gas. For this purpose, the plasma processing device 9 includes a plasma generator 91, a plasma reaction housing 93, a second gas inlet 95, a second gas outlet 97, a coolant inlet 92, and a coolant outlet 94. may include.

플라즈마 생성기(91)는 제1 방향(D1)으로 연장될 수 있다. 플라즈마 생성기(91) 내부에서 플라즈마가 생성될 수 있다. 가스가 플라즈마 생성기(91)를 통과하며, VOC가 분해될 수 있다. 플라즈마 생성기(91)는 복수 개가 제공될 수 있다. 복수 개의 플라즈마 생성기(91)는 제2 방향(D2) 및/또는 제3 방향(D3)으로 이격 배치될 수 있다. 그러나 이하에서 플라즈마 생성기(91)는 단수로 기술하도록 한다. 플라즈마 생성기(91)에 대한 보다 상세한 내용은 후술하도록 한다.The plasma generator 91 may extend in the first direction D1. Plasma may be generated inside the plasma generator 91. As the gas passes through the plasma generator 91, the VOC may be decomposed. A plurality of plasma generators 91 may be provided. The plurality of plasma generators 91 may be arranged to be spaced apart in the second direction D2 and/or the third direction D3. However, hereinafter, the plasma generator 91 will be described in the singular. More detailed information about the plasma generator 91 will be described later.

플라즈마 반응 하우징(93)은 플라즈마 생성기(91)를 감쌀 수 있다. 제2 가스 유입구(95)는 플라즈마 생성기(91)의 일단에 연결될 수 있다. 가스는 제2 가스 유입구(95)를 통해 플라즈마 생성기(91) 내로 들어갈 수 있다. 제2 가스 유출구(97)는 플라즈마 생성기의 타단에 연결될 수 있다. 제2 가스는 가스 유출구(97)를 통해 플라즈마 생성기(91)로부터 빠져 나갈 수 있다. 냉각수 유입구(92)는 플라즈마 생성기(91)에 연결될 수 있다. 냉각수는 냉각수 유입구(92)를 통해 플라즈마 생성기(91) 내로 들어갈 수 있다. 냉각수 유출구(94)는 플라즈마 생성기에 연결될 수 있다. 냉각수는 냉각수 유출구(94)를 통해 플라즈마 생성기(91)로부터 빠져 나갈 수 있다.The plasma reaction housing 93 may surround the plasma generator 91. The second gas inlet 95 may be connected to one end of the plasma generator 91. Gas may enter the plasma generator 91 through the second gas inlet 95. The second gas outlet 97 may be connected to the other end of the plasma generator. The second gas may escape from the plasma generator 91 through the gas outlet 97. Cooling water inlet 92 may be connected to the plasma generator 91. Coolant may enter the plasma generator 91 through the coolant inlet 92. Coolant outlet 94 may be connected to a plasma generator. Coolant may exit the plasma generator 91 through the coolant outlet 94.

도 11을 참고하면, 플라즈마 생성기(91)는 내부 전극(911), 외부 전극(913), 유전층(915) 및 냉각 배관(917)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 11 , the plasma generator 91 may include an internal electrode 911, an external electrode 913, a dielectric layer 915, and a cooling pipe 917.

내부 전극(911)은 제1 방향(D1)으로 연장될 수 있다. 실시 예들에서, 내부 전극(911)은 원기둥 형상을 가질 수 있다. 내부 전극(911)은 스틸(steel)을 포함할 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.The internal electrode 911 may extend in the first direction D1. In embodiments, the internal electrode 911 may have a cylindrical shape. The internal electrode 911 may include steel, but is not limited thereto.

외부 전극(913)은 제1 방향(D1)으로 연장될 수 있다. 외부 전극(913)은 원기둥 형상을 가질 수 있다. 외부 전극(913)은 내부 전극(911)을 둘러쌀 수 있다. 외부 전극(913)은 스틸(steel)을 포함할 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 외부 전극(913)의 내면은, 내부 전극(911)의 외면으로부터 외측으로 이격될 수 있다. 따라서 내부 전극(911)과 외부 전극(913) 사이에 가스 처리 유로(91h1)이 제공될 수 있다. 가스 처리 유로(91h1)는 제2 가스 유입구(95, 도 10 참고) 및 제2 가스 유출구(97, 도 10 참고)를 통해, 제2 방출 배관(17, 도 9 참고)에 연결될 수 있다.The external electrode 913 may extend in the first direction D1. The external electrode 913 may have a cylindrical shape. The external electrode 913 may surround the internal electrode 911. The external electrode 913 may include steel, but is not limited thereto. The inner surface of the external electrode 913 may be spaced outward from the outer surface of the internal electrode 911. Accordingly, a gas processing flow path 91h1 may be provided between the internal electrode 911 and the external electrode 913. The gas processing flow path 91h1 may be connected to the second discharge pipe 17 (see FIG. 9) through a second gas inlet 95 (see FIG. 10) and a second gas outlet 97 (see FIG. 10).

유전층(915)은 제1 방향(D1)으로 연장될 수 있다. 유전층(915)은 원기둥 형상을 가질 수 있다. 유전층(915)은 내부 전극(911)과 외부 전극(913) 사이에 위치할 수 있다. 예를 들어, 유전층(915)은 외부 전극(913)에 결합될 수 있다. 유전층(915)은 세라믹 및/또는 쿼츠 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.The dielectric layer 915 may extend in the first direction D1. The dielectric layer 915 may have a cylindrical shape. The dielectric layer 915 may be located between the internal electrode 911 and the external electrode 913. For example, dielectric layer 915 may be coupled to external electrode 913. The dielectric layer 915 may include ceramic and/or quartz, but is not limited thereto.

냉각 배관(917)은 제1 방향(D1)으로 연장될 수 있다. 냉각 배관(917)은 외부 전극(913)을 둘러쌀 수 있다. 냉각 배관(917)의 내면은 외부 전극(913)의 외면으로부터 이격될 수 있다. 따라서 냉각 배관(917)과 외부 전극(913) 사이에 냉각 유로(91h2)가 제공될 수 있다. 냉각 유로(91h2)의 일단은 냉각 유입구(92, 도 10 참고)에 연결될 수 있다. 냉각 유로(91h2)의 타단은 냉각 유출구(94, 도 10 참고)에 연결될 수 있다. 냉각 유로(91h2)를 따라 냉각수가 흐를 수 있다. 냉각수는 외부 전극(913) 등을 냉각시킬 수 있다.The cooling pipe 917 may extend in the first direction D1. The cooling pipe 917 may surround the external electrode 913. The inner surface of the cooling pipe 917 may be spaced apart from the outer surface of the external electrode 913. Accordingly, a cooling passage 91h2 may be provided between the cooling pipe 917 and the external electrode 913. One end of the cooling passage 91h2 may be connected to the cooling inlet 92 (see FIG. 10). The other end of the cooling passage 91h2 may be connected to the cooling outlet 94 (see FIG. 10). Cooling water may flow along the cooling passage 91h2. The coolant can cool the external electrode 913 and the like.

본 발명의 예시적인 실시 예들에 따른 반도체 공정 시스템 및 가스 처리 방법에 의하면, 다양한 종류의 플라즈마 처리 장치를 이용해 배기 가스를 처리할 수 있다.According to the semiconductor processing system and gas processing method according to exemplary embodiments of the present invention, exhaust gas can be treated using various types of plasma processing devices.

도 12는 본 발명의 실시 예들에 따른 반도체 공정 시스템을 나타낸 도면이다.12 is a diagram showing a semiconductor processing system according to embodiments of the present invention.

이하에서, 도 1 내지 도 11을 참고하여 설명한 것과 실질적으로 동일 또는 유사한 내용에 대한 것은 설명을 생략할 수 있다.Hereinafter, description of content that is substantially the same or similar to that described with reference to FIGS. 1 to 11 may be omitted.

도 12를 참고하면, 반도체 공정 시스템(SPb)이 제공될 수 있다. 반도체 공정 시스템(SPb)은 반도체 공정 챔버(PC) 및 가스 처리 시스템(GSb)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 12, a semiconductor processing system (SPb) may be provided. The semiconductor processing system (SPb) may include a semiconductor processing chamber (PC) and a gas handling system (GSb).

가스 처리 시스템(GSb)은 반도체 공정 챔버(PC)에 연결될 수 있다. 가스 처리 시스템(GSb)은 반도체 공정 챔버(PC)에서 배출되는 배기 가스를 처리할 수 있다. 예를 들어, 가스 처리 시스템(GSb)은 반도체 공정 챔버(PC)에서 배출되는 저농도 VOC를 처리할 수 있다. 이를 위해 가스 처리 시스템(GSb)은 연결 배관(11b), 열 산화기(5), 제1 밸브(V1b), 플라즈마 처리 장치(3), 제1 방출 배관(13b), 우회 배관(15b), 제2 밸브(V2b), 제2 연결 배관(17b) 및 제2 방출 배관(19b) 등을 포함할 수 있다.A gas handling system (GSb) may be connected to a semiconductor processing chamber (PC). The gas treatment system (GSb) can process exhaust gas discharged from the semiconductor process chamber (PC). For example, a gas handling system (GSb) can handle low concentration VOCs emitted from a semiconductor processing chamber (PC). For this purpose, the gas processing system (GSb) includes a connecting pipe (11b), a thermal oxidizer (5), a first valve (V1b), a plasma processing device (3), a first discharge pipe (13b), a bypass pipe (15b), It may include a second valve (V2b), a second connection pipe (17b), and a second discharge pipe (19b).

연결 배관(11b), 열 산화기(5) 및 제1 밸브(V1b)의 각각은, 도 1을 참고하여 설명한 그것과 실질적으로 동일 또는 유사할 수 있다.Each of the connecting pipe 11b, the thermal oxidizer 5, and the first valve V1b may be substantially the same or similar to that described with reference to FIG. 1 .

플라즈마 처리 장치(3)는 플라즈마 토치 산화기 또는 DBD 플라즈마 반응기를 포함할 수 있다. 이하에서는 편의 상 플라즈마 처리 장치(3)가 플라즈마 토치 산화기인 것을 기준으로 도시하고 설명하도록 한다. 플라즈마 처리 장치(3)는 열 산화기(5)에 직렬로 연결될 수 있다. 보다 구체적으로, 반도체 공정 챔버(PC), 열 산화기(5) 및 플라즈마 처리 장치(3)가 순서대로 직렬로 연결될 수 있다. 따라서 반도체 공정 챔버(PC)에서 배출되는 배기 가스는, 열 산화기(5) 및 플라즈마 처리 장치(3)를 차례대로 통과할 수 있다. 제1 방출 배관(13b)은 열 산화기(5)와 플라즈마 처리 장치(3)를 연결할 수 있다.The plasma processing device 3 may include a plasma torch oxidizer or a DBD plasma reactor. Hereinafter, for convenience, the plasma processing device 3 will be shown and described based on the fact that it is a plasma torch oxidizer. The plasma processing device 3 may be connected in series to the thermal oxidizer 5. More specifically, the semiconductor processing chamber (PC), thermal oxidizer 5, and plasma processing device 3 may be connected in series in that order. Therefore, the exhaust gas discharged from the semiconductor process chamber (PC) can sequentially pass through the thermal oxidizer 5 and the plasma processing device 3. The first discharge pipe 13b may connect the thermal oxidizer 5 and the plasma processing device 3.

우회 배관(15b)은 열 산화기(5)를 우회할 수 있다. 보다 구체적으로, 우회 배관(15b)의 일단은 연결 배관(11b)에 연결되고, 우회 배관(15b)의 타단은 제2 연결 배관(17b)에 연결될 수 있다. 반도체 공정 챔버(PC)에서 배출된 배기 가스가 우회 배관(15b)으로 유입되면, 열 산화기(5)를 거치지 아니하고 플라즈마 처리 장치(3)로 유입될 수 있다.The bypass pipe 15b can bypass the thermal oxidizer 5. More specifically, one end of the bypass pipe 15b may be connected to the connection pipe 11b, and the other end of the bypass pipe 15b may be connected to the second connection pipe 17b. When the exhaust gas discharged from the semiconductor process chamber (PC) flows into the bypass pipe 15b, it may flow into the plasma processing device 3 without passing through the thermal oxidizer 5.

제2 밸브(V2b)는 우회 배관(15b) 상에 위치할 수 있다. 제2 밸브(V2b)의 개폐에 의해, 반도체 공정 챔버(PC)에서 우회 배관(15b)으로의 배기 가스의 이동이 제어될 수 있다. 제2 밸브(V2b)는 예를 들어 오토 밸브일 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.The second valve V2b may be located on the bypass pipe 15b. By opening and closing the second valve V2b, the movement of exhaust gas from the semiconductor process chamber PC to the bypass pipe 15b can be controlled. The second valve V2b may be, for example, an automatic valve, but is not limited thereto.

제2 연결 배관(17b)은 제1 방출 배관(13b) 및/또는 우회 배관(15b)과 플라즈마 처리 장치(3)를 연결할 수 있다. 제2 방출 배관(19b)은 플라즈마 처리 장치(3)에 연결될 수 있다. 제2 방출 배관(19b)은 플라즈마 처리 장치(3)에서 처리된 배기 가스를 외부로 방출할 수 있다.The second connection pipe 17b may connect the first discharge pipe 13b and/or the bypass pipe 15b and the plasma processing device 3. The second discharge pipe 19b may be connected to the plasma processing device 3. The second discharge pipe 19b may discharge the exhaust gas processed in the plasma processing device 3 to the outside.

도 13은 본 발명의 실시 예들에 따른 가스 처리 방법을 나타낸 순서도이다.Figure 13 is a flowchart showing a gas processing method according to embodiments of the present invention.

도 13을 참고하면, 가스 처리 방법(S')이 제공될 수 있다. 가스 처리 방법(S)은 도 12를 참고하여 설명한 가스 처리 시스템(GSb)을 이용해 배기 가스를 처리하는 방법일 수 있다. 가스 처리 방법(S')은 배기 가스를 가스 처리 시스템에서 처리하는 것(S1') 및 가스 처리 시스템에서 처리된 배기 가스를 방출하는 것(S2')을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 13, a gas processing method (S') may be provided. The gas processing method (S) may be a method of processing exhaust gas using the gas processing system (GSb) described with reference to FIG. 12. The gas treatment method (S') may include treating the exhaust gas in a gas treatment system (S1') and discharging the treated exhaust gas from the gas treatment system (S2').

배기 가스를 가스 처리 시스템에서 처리하는 것(S1')은 제1 열 산화기를 가동하는 것(S11') 및 제1 열 산화기의 가동을 중단하는 것(S12')을 포함할 수 있다.Treating the exhaust gas in the gas treatment system (S1') may include activating the first thermal oxidizer (S11') and shutting down the first thermal oxidizer (S12').

제1 열 산화기를 가동하는 것(S11')은 배기 가스를 제1 열 산화기가 처리하는 것(S111') 및 배기 가스가 플라즈마 처리 장치를 통과하는 것(S112')을 포함할 수 있다.Operating the first thermal oxidizer (S11') may include treating the exhaust gas by the first thermal oxidizer (S111') and passing the exhaust gas through a plasma processing device (S112').

제1 열 산화기의 가동을 중단하는 것(S12')은 배기 가스를 플라즈마 처리 장치가 처리하는 것(S121') 및 제1 열 산화기를 정비하는 것(S122')을 포함할 수 있다.Stopping operation of the first thermal oxidizer (S12') may include processing the exhaust gas by a plasma processing device (S121') and servicing the first thermal oxidizer (S122').

이하에서, 도 14 내지 도 19를 참고하여 도 13의 가스 처리 방법(S')을 설명하도록 한다.Hereinafter, the gas processing method (S') of FIG. 13 will be described with reference to FIGS. 14 to 19.

도 14 및 도 15는 도 13의 순서도에 따른 가스 처리 방법을 나타낸 도면들이다.Figures 14 and 15 are diagrams showing a gas processing method according to the flow chart of Figure 13.

도 14 및 도 13을 참고하면, 배기 가스를 제1 열 산화기가 처리하는 것(S111')은 반도체 공정 챔버(PC)에서 배출된 배기 가스(EG)가 연결 배관(11b) 및 제1 밸브(V1b)를 통해 열 산화기(5)에 유입되는 것을 포함할 수 있다. 열 산화기(5)가 가동되어, 배기 가스(EG)를 처리할 수 있다. 열 산화기(5)에서 처리된 배기 가스(EG)는 제1 방출 배관(13b)을 통해 배출될 수 있다.Referring to FIGS. 14 and 13 , processing the exhaust gas by the first thermal oxidizer (S111') means that the exhaust gas (EG) discharged from the semiconductor process chamber (PC) is connected to the connection pipe (11b) and the first valve ( It may include flowing into the thermal oxidizer (5) through V1b). The thermal oxidizer 5 can be activated to treat the exhaust gas EG. The exhaust gas EG treated in the thermal oxidizer 5 may be discharged through the first discharge pipe 13b.

배기 가스가 플라즈마 처리 장치를 통과하는 것(S112')은, 제1 열 산화기(5)를 통과한 배기 가스(EG)가 제1 방출 배관(13b) 및 제2 연결 배관(17b)을 통해 플라즈마 처리 장치(3)로 유입되는 것을 포함할 수 있다. 이 과정에서 플라즈마 처리 장치(3)는 가동되지 아니할 수 있다. 즉, 플라즈마 처리 장치(3)는 화염을 형성하지 아니할 수 있다. 배기 가스(EG)는 꺼진 상태의 플라즈마 처리 장치(3)를 통과할 수 있다. 배기 가스(EG) 내의 유해 물질은 열 산화기(5)에서 처리되었으므로, 플라즈마 처리 장치(3)는 가동할 필요가 없을 수 있다. 따라서 열 산화기(5)가 작동하는 경우, 플라즈마 처리 장치(3)를 가동하지 않으면 전력을 절약할 수 있다.The exhaust gas passing through the plasma processing device (S112') means that the exhaust gas EG passing through the first thermal oxidizer 5 passes through the first discharge pipe 13b and the second connection pipe 17b. It may include flowing into the plasma processing device 3. During this process, the plasma processing device 3 may not be operated. That is, the plasma processing device 3 may not form a flame. The exhaust gas EG can pass through the plasma processing device 3 in an off state. Since the hazardous substances in the exhaust gas EG have been treated in the thermal oxidizer 5, the plasma processing device 3 may not need to be operated. Therefore, when the thermal oxidizer 5 is operating, power can be saved by not operating the plasma processing device 3.

도 15 및 도 13을 참고하면, 배기 가스를 플라즈마 처리 장치가 처리하는 것(S121')은, 반도체 공정 챔버(PC)에서 배출된 배기 가스(EG)가 열 산화기(5)를 우회하는 것을 포함할 수 있다. 즉, 반도체 공정 챔버(PC)에서 배출된 배기 가스(EG)는 우회 배관(15b)을 따라 이동하여 열 산화기(5)를 우회할 수 있다. 배기 가스(EG)는 열 산화기(5)를 통과하지 아니하고 플라즈마 처리 장치(3)로 이동할 수 있다. 이 과정에서 열 산화기(5)는 가동되지 아니할 수 있다. 즉, 열 산화기(5)는 화염을 형성하지 아니할 수 있다.Referring to FIGS. 15 and 13 , processing the exhaust gas by the plasma processing device (S121') means that the exhaust gas (EG) discharged from the semiconductor process chamber (PC) bypasses the thermal oxidizer (5). It can be included. That is, the exhaust gas EG discharged from the semiconductor process chamber PC may move along the bypass pipe 15b and bypass the thermal oxidizer 5. The exhaust gas EG may move to the plasma processing device 3 without passing through the thermal oxidizer 5. During this process, the thermal oxidizer 5 may not operate. That is, the thermal oxidizer 5 may not form a flame.

제1 열 산화기를 정비하는 것(S122')은, 가동되지 아니하는 열 산화기(5)를 정비하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 열 산화기(5) 내의 축열재 등이 교체 및/또는 정비될 수 있다.Servicing the first thermal oxidizer (S122') may include servicing the thermal oxidizer 5 that is not in operation. For example, the heat storage material in the thermal oxidizer 5 may be replaced and/or maintained.

본 발명의 예시적인 실시 예들에 따른 반도체 공정 시스템 및 가스 처리 방법에 의하면, 열 산화기와 플라즈마 처리 장치를 직렬로 연결할 수 있다. 이때 열 산화기를 우회하는 우회 배관을 설치할 수 있다. 따라서 열 산화기의 정비가 필요하면, 반도체 공정 챔버로부터 배출되는 배기 가스를 우회시켜 플라즈마 처리 장치로 보낼 수 있다. 이에 따라 열 산화기의 정비 중에도 배기 가스 내 유해 물질을 제거할 수 있다.According to the semiconductor processing system and gas processing method according to exemplary embodiments of the present invention, a thermal oxidizer and a plasma processing device can be connected in series. At this time, a bypass pipe that bypasses the thermal oxidizer can be installed. Therefore, if maintenance of the thermal oxidizer is required, the exhaust gas discharged from the semiconductor processing chamber can be diverted and sent to the plasma processing device. Accordingly, harmful substances in the exhaust gas can be removed even during maintenance of the thermal oxidizer.

본 발명의 예시적인 실시 예들에 따른 반도체 공정 시스템 및 가스 처리 방법에 의하면, 열 산화기와 플라즈마 처리 장치를 직렬로 연결하므로, 배관 구성을 간소화시킬 수 있다.According to the semiconductor processing system and gas processing method according to exemplary embodiments of the present invention, the piping configuration can be simplified by connecting the thermal oxidizer and the plasma processing device in series.

도 16은 본 발명의 실시 예들에 따른 반도체 공정 시스템을 나타낸 도면이다.Figure 16 is a diagram showing a semiconductor processing system according to embodiments of the present invention.

이하에서, 도 1 내지 도 15를 참고하여 설명한 것과 실질적으로 동일 또는 유사한 내용에 대한 것은 설명을 생략할 수 있다.Hereinafter, description of content that is substantially the same or similar to that described with reference to FIGS. 1 to 15 may be omitted.

도 16을 참고하면, 반도체 공정 시스템(SPc)이 제공될 수 있다. 반도체 공정 시스템(SPc)은 반도체 공정 챔버(PC) 및 가스 처리 시스템(GSc)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 16, a semiconductor processing system (SPc) may be provided. A semiconductor processing system (SPc) may include a semiconductor processing chamber (PC) and a gas handling system (GSc).

가스 처리 시스템(GSc)은 반도체 공정 챔버(PC)에 연결될 수 있다. 가스 처리 시스템(GSc)은 반도체 공정 챔버(PC)에서 배출되는 배기 가스를 처리할 수 있다. 예를 들어, 가스 처리 시스템(GSc)은 반도체 공정 챔버(PC)에서 배출되는 저농도 VOC를 처리할 수 있다. 이를 위해 가스 처리 시스템(GSc)은 제1 연결 배관(11c), 제1 열 산화기(5x), 제1 밸브(V1c), 제1 방출 배관(13b), 제2 연결 배관(15c), 제2 열 산화기(5y), 제2 밸브(V2c), 제3 밸브(V3c), 제2 방출 배관(17c), 제4 밸브(V4c), 제3 연결 배관(18c), 플라즈마 처리 장치(3) 및 제4 방출 배관(19c)을 포함할 수 있다.A gas handling system (GSc) may be connected to a semiconductor processing chamber (PC). A gas treatment system (GSc) can treat exhaust gas discharged from a semiconductor processing chamber (PC). For example, a gas handling system (GSc) can handle low concentration VOCs emitted from a semiconductor process chamber (PC). For this purpose, the gas processing system (GSc) includes a first connection pipe (11c), a first thermal oxidizer (5x), a first valve (V1c), a first discharge pipe (13b), a second connection pipe (15c), and a first connection pipe (11c). 2 thermal oxidizer (5y), second valve (V2c), third valve (V3c), second discharge pipe (17c), fourth valve (V4c), third connection pipe (18c), plasma processing device (3) ) and a fourth discharge pipe (19c).

제1 열 산화기(5x) 및 제2 열 산화기(5y)는 서로 병렬로 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 열 산화기(5x)와 제2 열 산화기(5y)는 반도체 공정 챔버(PC)에 대해 병렬로 배치될 수 있다. 따라서 반도체 공정 챔버(PC)에서 배출된 배기 가스는, 제1 열 산화기(5x) 또는 열 산화기(5y) 중 하나로만 이동할 수 있다.The first thermal oxidizer 5x and the second thermal oxidizer 5y may be arranged in parallel with each other. More specifically, the first thermal oxidizer 5x and the second thermal oxidizer 5y may be arranged in parallel with respect to the semiconductor process chamber PC. Therefore, the exhaust gas discharged from the semiconductor process chamber (PC) can only move to either the first thermal oxidizer (5x) or the thermal oxidizer (5y).

플라즈마 처리 장치(3)는 플라즈마 토치 산화기 또는 DBD 플라즈마 반응기를 포함할 수 있다. 이하에서는 편의 상 플라즈마 처리 장치(3)가 플라즈마 토치 산화기인 것을 기준으로 도시하고 설명하도록 한다. 플라즈마 처리 장치(3)는 제1 열 산화기(5x)에 직렬로 연결될 수 있다. 보다 구체적으로, 반도체 공정 챔버(PC), 제1 열 산화기(5x) 및 플라즈마 처리 장치(3)가 순서대로 직렬로 연결될 수 있다. 따라서 반도체 공정 챔버(PC)에서 배출되는 배기 가스는, 제1 열 산화기(5x) 및 플라즈마 처리 장치(3)를 차례대로 통과할 수 있다.The plasma processing device 3 may include a plasma torch oxidizer or a DBD plasma reactor. Hereinafter, for convenience, the plasma processing device 3 will be shown and described based on the fact that it is a plasma torch oxidizer. The plasma processing device 3 may be connected in series to the first thermal oxidizer 5x. More specifically, the semiconductor processing chamber (PC), the first thermal oxidizer (5x), and the plasma processing device (3) may be connected in series in that order. Therefore, the exhaust gas discharged from the semiconductor process chamber (PC) can sequentially pass through the first thermal oxidizer (5x) and the plasma processing device (3).

도 17 내지 도 19는 도 13의 순서도에 따른 가스 처리 방법을 나타낸 도면들이다.Figures 17 to 19 are diagrams showing a gas processing method according to the flow chart of Figure 13.

도 17 및 도 4를 참고하면, 배기 가스가 제1 열 산화기를 우회하는 것은, 배기 가스가 제2 열 산화기를 통과하는 것을 포함할 수 있다. 즉, 배기 가스(EG)는 제2 열 산화기(5y)를 통과하며 처리될 수 있다. 이때 제1 열 산화기(5x)는 가동되지 아니할 수 있다. 제1 열 산화기(5x)는 정비될 수 있다. 제2 열 산화기(5y)에서 처리된 배기 가스(EG)는 플라즈마 처리 장치(3)를 통과할 수 있다. 이때 플라즈마 처리 장치(3)는 가동되지 아니할 수 있다.Referring to FIGS. 17 and 4 , bypassing the first thermal oxidizer by the exhaust gas may include passing the exhaust gas through the second thermal oxidizer. That is, the exhaust gas EG may be processed while passing through the second thermal oxidizer 5y. At this time, the first thermal oxidizer 5x may not be in operation. The first thermal oxidizer (5x) can be serviced. The exhaust gas EG processed in the second thermal oxidizer 5y may pass through the plasma processing device 3. At this time, the plasma processing device 3 may not be operated.

도 18을 참고하면, 배기 가스(EG)는 제2 열 산화기(5y)를 통과할 수 있다. 이때 제2 열 산화기(5y)는 가동되지 아니할 수 있다. 즉, 제2 열 산화기(5y)는 화염을 형성하지 아니할 수 있다. 이에 따라 제2 열 산화기(5y)는 배기 가스(EG)를 연소시키지 아니할 수 있다. 제2 열 산화기(5y)를 통과한 배기 가스(EG)는 플라즈마 처리 장치(3)에서 연소될 수 있다. 즉, 플라즈마 처리 장치(3)가 화염을 형성하여 배기 가스(EG)를 연소시킬 수 있다. 이 과정에서 제1 열 산화기(5x)는 예열될 수 있다. 즉, 반도체 공정 챔버(PC)에서 배출된 배기 가스(EG)가 제1 열 산화기(5x)를 통과하진 아니하나, 제1 열 산화기(5x)는 화염을 형성할 수 있다. 이에 따라 제1 열 산화기(5x)가 예열되어, 배기 가스(EG)를 처리하기 위한 준비 작업을 마칠 수 있다.Referring to FIG. 18, the exhaust gas EG may pass through the second thermal oxidizer 5y. At this time, the second thermal oxidizer 5y may not be operated. That is, the second thermal oxidizer 5y may not form a flame. Accordingly, the second thermal oxidizer 5y may not burn the exhaust gas EG. The exhaust gas EG that has passed through the second thermal oxidizer 5y may be burned in the plasma processing device 3. That is, the plasma processing device 3 can form a flame and burn the exhaust gas EG. During this process, the first thermal oxidizer (5x) may be preheated. That is, although the exhaust gas EG discharged from the semiconductor process chamber PC does not pass through the first thermal oxidizer 5x, the first thermal oxidizer 5x can form a flame. Accordingly, the first thermal oxidizer 5x can be preheated to complete preparation for processing the exhaust gas EG.

도 19를 참고하면, 반도체 공정 챔버(PC)에서 배출된 배기 가스(EG)가 예열을 마친 제1 열 산화기(5x)로 유입될 수 있다. 제1 열 산화기(5x)는 화염을 형성하여 배기 가스(EG)를 연소시킬 수 있다. 제1 열 산화기(5x)에서 처리된 배기 가스(EG)는 플라즈마 처리 장치(3)를 통과할 수 있다.Referring to FIG. 19, exhaust gas (EG) discharged from the semiconductor process chamber (PC) may flow into the preheated first thermal oxidizer (5x). The first thermal oxidizer 5x can burn the exhaust gas EG by forming a flame. The exhaust gas EG treated in the first thermal oxidizer 5x may pass through the plasma processing device 3.

본 발명의 예시적인 실시 예들에 따른 반도체 공정 시스템 및 가스 처리 방법에 의하면, 2개의 열 산화기를 사용할 수 있다. 따라서 1개의 열 산화기가 사용되는 동안, 나머지 1개의 열 산화기를 정비할 수 있다. 또한 배기 가스가 통과되지 아니하는 동안, 열 산화기를 예열할 수 있다. 이에 따라 배기 가스를 처리하기 위한 준비가 진행될 수 있다.According to the semiconductor processing system and gas processing method according to exemplary embodiments of the present invention, two thermal oxidizers can be used. Therefore, while one thermal oxidizer is in use, the other thermal oxidizer can be maintained. It is also possible to preheat the thermal oxidizer while exhaust gases are not passing through. Accordingly, preparations for processing exhaust gas may be made.

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

ST: 반도체 공정 시스템
PC: 반도체 공정 챔버
GS: 가스 처리 시스템
3: 플라즈마 처리 장치
5: 열 산화기ST: Semiconductor Process Systems
PC: Semiconductor Process Chamber
GS: Gas handling system
3: Plasma processing device
5: Thermal oxidizer

Claims

Treating exhaust gases discharged from the semiconductor processing chamber in a gas treatment system; and
releasing treated exhaust gas from the gas treatment system; Includes,
Exhaust gases are treated in the gas treatment system by:
operating a first thermal oxidizer connected to the semiconductor processing chamber to process exhaust gases; and
stopping operation of the first thermal oxidizer for maintenance of the first thermal oxidizer; Including,
Operating the first thermal oxidizer:
The first thermal oxidizer processes exhaust gas discharged from the semiconductor process chamber; and
exhaust gas passing through the first thermal oxidizer passes through a plasma processing device connected to the first thermal oxidizer; Including,
Stopping operation of the first thermal oxidizer may include: the plasma processing device processing exhaust gas discharged from the semiconductor process chamber; A gas processing method comprising:

According to claim 1,
Stopping operation of the first thermal oxidizer further comprises allowing exhaust gas discharged from the semiconductor process chamber to bypass the first thermal oxidizer.

According to claim 2,
Taking the first thermal oxidizer out of operation further comprises servicing the first thermal oxidizer while exhaust gases bypass the first thermal oxidizer.

According to claim 3,
A gas processing method wherein maintaining the first thermal oxidizer includes replacing a heat storage material of the first thermal oxidizer.

According to claim 2,
The gas processing method of claim 1 , wherein the exhaust gas bypassing the first thermal oxidizer includes passing the exhaust gas discharged from the semiconductor process chamber through a second thermal oxidizer disposed in parallel with the first thermal oxidizer.

Treating exhaust gases discharged from the semiconductor processing chamber in a gas treatment system; and
releasing treated exhaust gas from the gas treatment system; Includes,
Exhaust gases are treated in the gas treatment system by:
operating a first thermal oxidizer connected to the semiconductor process chamber, so that the first thermal oxidizer processes exhaust gas discharged from the semiconductor process chamber; and
operating a plasma processing device connected in parallel to the first thermal oxidizer so that the plasma processing device processes exhaust gas discharged from the semiconductor process chamber; A gas processing method comprising:

According to claim 6,
The first thermal oxidizer includes a regenerative catalytic oxidizer (RCO),
The exhaust gases are treated by the first thermal oxidizer to:
Exhaust gases are heated as they pass through the thermal mass;
Exhaust gas passing through the heat storage material passes through a catalyst layer; and
Exhaust gas passing through the catalyst layer is heated in a combustion chamber; A gas processing method comprising:

According to claim 6,
The plasma processing device includes a plasma torch oxidizer,
A gas processing method wherein the processing of exhaust gas by the plasma processing device includes igniting a plasma torch to burn the exhaust gas in the plasma torch oxidizer.

semiconductor processing chamber; and
a gas processing system that processes exhaust gas discharged from the semiconductor processing chamber; Including,
The gas handling system:
a thermal oxidizer connected to the semiconductor process chamber to process exhaust gas exhausted from the semiconductor process chamber; and
a plasma processing device connected to the semiconductor process chamber to process exhaust gas exhausted from the semiconductor process chamber; A semiconductor processing system including.

According to clause 9,
The plasma processing device is a semiconductor processing system including a plasma torch oxidizer or DBD (Dielectric Barrier Discharge) plasma reactor.