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KR20210007587A - A Plasma Scrubber Apparatus With a Structure of Distributing a Supplying Amount - Google Patents

A Plasma Scrubber Apparatus With a Structure of Distributing a Supplying Amount Download PDF

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KR20210007587A
KR20210007587A KR1020190084306A KR20190084306A KR20210007587A KR 20210007587 A KR20210007587 A KR 20210007587A KR 1020190084306 A KR1020190084306 A KR 1020190084306A KR 20190084306 A KR20190084306 A KR 20190084306A KR 20210007587 A KR20210007587 A KR 20210007587A
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KR
South Korea
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plasma
process gas
vacuum pump
supply
plasma reactor
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Ceased
Application number
KR1020190084306A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이하균
Original Assignee
(주)아이솔루션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by (주)아이솔루션 filed Critical (주)아이솔루션
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Priority to KR1020210135151A priority patent/KR20210127659A/en
Priority to KR1020220077400A priority patent/KR20220093303A/en
Priority to KR1020230096860A priority patent/KR20230121965A/en
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Abstract

The present invention relates to a plasma scrubber apparatus with a supply distribution structure in which thermal decomposition efficiency is improved. The plasma scrubber apparatus of the supply distribution structure comprises: a vacuum pump (11) for discharging process gases from a process chamber; a plasma reactor (13) for treating the process gases supplied from the vacuum pump (11) by plasma reaction; and a distribution means for supplying the process gases from the vacuum pump (11) to the plasma reactor (13) through at least two supply paths.

Description

공급 분배 구조의 플라즈마 스크러버 장치{A Plasma Scrubber Apparatus With a Structure of Distributing a Supplying Amount}Plasma Scrubber Apparatus With a Structure of Distributing a Supplying Amount}

본 발명은 공급 분배 구조의 플라즈마 스크러버 장치에 관한 것이고, 구체적으로 적어도 두 개의 경로를 통하여 배출 기체를 플라즈마 반응기로 공급하여 처리 효율이 향상되면서 전력 소비가 감소되도록 하는 공급 분배 구조의 플라즈마 스크러버 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a plasma scrubber apparatus having a supply distribution structure, and specifically, to a plasma scrubber apparatus having a supply distribution structure that improves processing efficiency and reduces power consumption by supplying exhaust gas to a plasma reactor through at least two paths. will be.

반도체 제조 과정, 디스플레이 제조 과정 또는 이와 유사한 화합물을 이용하는 제조 과정에서 발생되는 유해 기체가 스크러버(scrubber) 장치에 의하여 처리될 수 있다. 예를 들어 반도체의 제조를 위한 팹(Fab)에서 진공 펌프(dry pump)에 의하여 배출된 공정 기체는 이송 도관을 통하여 스크러버 장치로 이송되어 처리될 수 있다. 이와 같은 구조에서 스크러버 장치의 용량은 진공 펌프의 주입 용량에 비하여 크고, 스크러버 장치는 진공 펌프와 분리되어 설치되므로 일정한 길이를 가진 이송 도관에 의하여 기체가 이송될 수 있다. 이로 인하여 이송 도관의 온도의 유지를 위한 가열 재킷과 같은 가열 수단이 사용되어야 하고, 도관 막힘을 방지를 위한 설비가 갖추어질 필요가 있다. 그러나 이와 같은 구조로 인하여 장치 전체의 구조가 복잡해지면서 운영비용이 증가된다. 특허공개번호 10-2018-0066571은 반응실 내에 다수의 차단벽이 구비된 플라즈마 스크러버 장치에 대하여 개시한다. 또한 특허공개번호 10-2009-0057037은 와류를 형성하여 유해 가스를 처리하는 유해가스 처리 방법에 대하여 개시한다. 진공 펌프를 통하여 플라즈마 반응기로 공급되는 공정 잔여 기체는 플라즈마에 의하여 열분해가 되고, 이후 적절한 후처리 공정을 통하여 정화 기체로 만들어질 수 있다. 플라즈마 반응기에서 열분해를 위하여 예를 들어 1,300 K 이상의 높은 온도가 요구되고, 이와 같은 플라즈마의 발생 및 유지를 위하여 플라즈마 반응기의 구조가 복잡해질 수 있다. 또한 플라즈마 반응기에서 유해 가스의 처리를 위하여 전력 소비량이 증가될 수 있고, 이와 같은 문제점은 웨이퍼의 크기가 증가함에 따라 더욱 커지고 있다. 그러므로 플라즈마 반응기에서 효율적으로 열분해가 되도록 하면서 이와 동시에 전력 소비를 감소시킬 수 있는 기술이 만들어질 필요가 있다. 그러나 선행기술은 이와 같은 방법에 대하여 개시하지 않는다.Noxious gases generated in a semiconductor manufacturing process, a display manufacturing process, or a manufacturing process using a similar compound may be treated by a scrubber device. For example, a process gas discharged from a fab for semiconductor manufacturing by a dry pump may be transferred to a scrubber device through a transfer conduit for treatment. In this structure, the capacity of the scrubber device is larger than the injection capacity of the vacuum pump, and since the scrubber device is installed separately from the vacuum pump, gas can be transferred by a transfer conduit having a predetermined length. For this reason, a heating means such as a heating jacket for maintaining the temperature of the conveying conduit must be used, and equipment for preventing clogging of the conduit needs to be provided. However, due to such a structure, the overall structure of the device becomes complicated and the operation cost increases. Patent Publication No. 10-2018-0066571 discloses a plasma scrubber device having a plurality of barrier walls in a reaction chamber. In addition, Patent Publication No. 10-2009-0057037 discloses a method for treating harmful gas by forming a vortex. Process residual gas supplied to the plasma reactor through a vacuum pump is pyrolyzed by plasma, and then can be made into a purified gas through an appropriate post-treatment process. For pyrolysis in the plasma reactor, a high temperature of, for example, 1,300 K or more is required, and the structure of the plasma reactor may be complicated to generate and maintain such plasma. In addition, the amount of power consumption may be increased for the treatment of harmful gases in the plasma reactor, and such a problem is increasing as the size of the wafer increases. Therefore, there is a need to create a technology capable of efficiently pyrolysis in a plasma reactor and at the same time reducing power consumption. However, the prior art does not disclose such a method.

본 발명은 선행기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.The present invention has the following objects to solve the problems of the prior art.

선행기술 1: 특허공개번호 10-2018-0066571((주)트리플코어스코리아, 2018.06.19. 공개) 차단벽이 구비된 플라즈마 스크러버 장치Prior Art 1: Patent Publication No. 10-2018-0066571 (Triple Cores Korea Co., Ltd., published on June 19, 2018) Plasma scrubber device with barrier wall 선행기술 2: 특허공개번호 10-2009-0057037(유니셈(주), 2009.07.08. 공개) 플라즈마 스크러버 및 유해 가스 처리 방법Prior Art 2: Patent Publication No. 10-2009-0057037 (Unisem Co., Ltd., published on Jul. 08, 2009) Plasma scrubber and harmful gas treatment method

본 발명의 목적은 진공 펌프로부터 공급되는 폐 공정 기체를 적어도 두 개의 서로 다른 경로를 통하여 분산시켜 스크러버의 플라즈마 반응기로 공급하여 열분해가 효율적으로 이루어지도록 하면서 전력 소비가 감소되도록 하는 공급 분배 구조의 플라즈마 스크러버 장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is a plasma scrubber with a supply distribution structure that distributes waste process gas supplied from a vacuum pump through at least two different paths and supplies it to the plasma reactor of the scrubber to efficiently pyrolysis while reducing power consumption. To provide a device.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 공급 분배 구조의 플라즈마 스크러버 장치는 공정 챔버로부터 공정 기체를 배출시키는 진공 펌프; 진공 펌프로부터 공급되는 공정 기체를 플라즈마 반응에 의하여 처리하는 플라즈마 반응기; 및 진공 펌프로부터 플라즈마 반응기로 적어도 두 개의 공급 경로를 통하여 공정 기체를 공급하는 분배 수단을 포함한다.According to a preferred embodiment of the present invention, a plasma scrubber device having a supply distribution structure includes a vacuum pump for discharging a process gas from a process chamber; A plasma reactor that processes the process gas supplied from the vacuum pump by a plasma reaction; And distribution means for supplying the process gas through at least two supply paths from the vacuum pump to the plasma reactor.

본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 적어도 두 개의 공급 경로는 서로 다른 플라즈마 열 반응 과정에 연결된다.According to another suitable embodiment of the invention, at least two supply paths are connected to different plasma thermal reaction processes.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 적어도 두 개의 진공 펌프가 각각 적어도 하나의 공급 경로에 연결된다.According to another suitable embodiment of the invention, at least two vacuum pumps are each connected to at least one supply path.

본 발명에 따른 공급 분배 구조의 플라즈마 스크러버 장치는 진공 펌프로부터 플라즈마 반응기로 공급되는 기체를 열 반응이 단계적으로 진행되도록 공급하는 것에 의하여 열분해 효율이 향상되도록 한다. 본 발명에 따른 플라즈마 스크러버 장치는 단계적으로 열 반응이 진행되는 것에 의하여 전력 소비량이 감소되도록 한다. 또한 본 발명에 따른 플라즈마 스크러버 장치는 플라즈마 반응기의 상태를 탐지하여 폐 공정 기체의 공급이 조절돠어 처리 효율이 향상되도록 한다.The plasma scrubber device having a supply distribution structure according to the present invention supplies gas supplied from a vacuum pump to a plasma reactor so that a thermal reaction proceeds in stages, thereby improving pyrolysis efficiency. The plasma scrubber device according to the present invention allows the amount of power consumption to be reduced by stepwise thermal reaction. In addition, the plasma scrubber device according to the present invention detects the state of the plasma reactor and controls the supply of waste process gas to improve treatment efficiency.

도 1은 본 발명에 따른 공급 분배 구조의 플라즈마 스크러버 장치의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 플라즈마 스크러버 장치의 다른 실시 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 플라즈마 스크러버 장치에서 폐 공정 기체가 공급되는 실시 예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 플라즈마 스크러버 장치의 작동 과정의 실시 예를 도시한 것이다.
1 shows an embodiment of a plasma scrubber apparatus having a supply distribution structure according to the present invention.
2 shows another embodiment of the plasma scrubber device according to the present invention.
3 shows an embodiment in which waste process gas is supplied from the plasma scrubber device according to the present invention.
4 shows an embodiment of an operation process of the plasma scrubber device according to the present invention.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다.In the following, the present invention will be described in detail with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings, but the embodiments are for a clear understanding of the present invention, and the present invention is not limited thereto. In the following description, components having the same reference numerals in different drawings have similar functions, so if they are not necessary for the understanding of the invention, they will not be described repeatedly, and well-known components will be briefly described or omitted, but the present invention It should not be understood as being excluded from the embodiment of.

도 1은 본 발명에 따른 공급 분배 구조의 플라즈마 스크러버 장치의 실시 예를 도시한 것이다.1 shows an embodiment of a plasma scrubber apparatus having a supply distribution structure according to the present invention.

도 1을 참조하면, 공급 분배 구조의 플라즈마 스크러버 장치는 공정 챔버로부터 공정 기체를 배출시키는 진공 펌프(11); 진공 펌프(11)로부터 공급되는 공정 기체를 플라즈마 반응에 의하여 처리하는 플라즈마 반응기(13); 및 진공 펌프(11)로부터 플라즈마 반응기(13)로 적어도 두 개의 공급 경로를 통하여 공정 기체를 공급하는 분배 수단을 포함한다.Referring to FIG. 1, a plasma scrubber apparatus having a supply distribution structure includes a vacuum pump 11 for discharging a process gas from a process chamber; A plasma reactor 13 for processing the process gas supplied from the vacuum pump 11 by a plasma reaction; And distribution means for supplying the process gas from the vacuum pump 11 to the plasma reactor 13 through at least two supply paths.

진공 펌프(11) 또는 드라이 펌프는 화학 기상 증착(CVD), 에칭(etching), 포토레지스트 또는 클리닝 공정이 진행되는 공정 챔버와 배출 유도관(15)을 통하여 연결될 수 있다. 공정이 진행된 이후 남은 폐 공정 기체가 진공 펌프(11)를 통하여 플라즈마 반응기(13)로 유도될 수 있다. 진공 펌프(11)와 플라즈마 반응기(13)가 연결되는 경로에 분배 밸브(12)가 설치될 수 있고, 분배 밸브(12)로부터 적어도 두 개의 경로를 통하여 공정 기체가 플라즈마 반응기(13)로 유도될 수 있다. 플라즈마 반응기(13)는 플라즈마의 발생을 위한 플라즈마 토치와 같은 발생 수단이 설치될 수 있다. 플라즈마 발생기(13)로 유도되는 과불화탄소류 기체(PFCs), SiH4, SiF4, pH, CH, HF, HCl을 비롯한 다양한 유해 성분을 포함하는 공정 기체가 플라즈마에 의하여 열 반응 또는 열분해가 될 수 있다. 이와 같은 유해 기체를 포함하는 공정 기체는 적어도 두 개의 공급 경로(121, 122)를 통하여 플라즈마 반응기(13)로 유도될 수 있다. 구체적으로 진공 펌프(11)와 분배 밸브(12)가 공급 유도관(111)에 의하여 연결되고, 분배 밸브(12)에 의하여 공급 유도관(111)을 통하여 공급되는 공정 기체가 서로 다른 공급 경로(121, 122)를 통하여 플라즈마 반응기(13)로 공급될 수 있다. 플라즈마 반응기(13)의 내부 온도 또는 플라즈마 반응 상태는 공간적으로 또는 시간적으로 변할 수 있다. 서로 다른 공급 경로(121, 122)를 통하여 유도되는 공급 기체는 순차적으로 열분해 또는 열 반응이 진행되도록 하거나, 공정 기체를 시간적으로 또는 공간적으로 분산시키는 방법으로 반응이 진행되도록 할 수 있다. 예를 들어 제1 공급 경로(121)을 통하여 공급되는 공정 기체는 플라즈마 발생기(13)의 내부에서 일차로 열분해가 될 수 있고, 제2 공급 경로(122)를 통하여 공급되는 공정 기체는 플라즈마 발생기(13)의 내부에서 이차적으로 열분해가 될 수 있다. 제1, 2 공급 경로(121, 122)는 플라즈마 발생기(13)의 서로 다른 위치에 연결될 수 있고, 서로 다른 위치에서 순차적으로 열 반응이 진행될 수 있다. 제1, 2 공급 경로(121, 122)를 통하여 공급되는 공정 기체의 양은 플라즈마 반응기(13)의 내부 상태에 따라 결정될 수 있다. 플라즈마 반응기(13)의 내부 상태는 예를 들어 내부의 온도 분포, 압력 분포 또는 열 반응 속도에 의하여 결정될 수 있다. 분배 밸브(12)는 미리 결정된 방법에 따라 제1, 2 공급 경로(121, 122)의 개폐 수준을 결정할 수 있다. 예를 들어 분배 밸브(12)에 개폐 제어 유닛(16)이 결합될 수 있고, 플라즈마 반응기(13)에 대한 탐지 정보가 개폐 제어 유닛(16)으로 전송되어 분배 밸브(12)의 개폐 수준이 결정될 수 있다. 플라즈마 발생기(13)에서 분해가 된 공정 기체는 후처리 모듈(14)에서 다양한 방법으로 처리되어 유해성이 제거되어 외부로 배출될 수 있다.The vacuum pump 11 or dry pump may be connected to a process chamber in which a chemical vapor deposition (CVD), etching, photoresist or cleaning process is performed and the discharge guide tube 15. The waste process gas remaining after the process proceeds may be guided to the plasma reactor 13 through the vacuum pump 11. A distribution valve 12 may be installed in a path connecting the vacuum pump 11 and the plasma reactor 13, and the process gas may be guided to the plasma reactor 13 through at least two paths from the distribution valve 12. I can. The plasma reactor 13 may be provided with a generating means such as a plasma torch for generating plasma. Process gases including various harmful components, including perfluorocarbon gases (PFCs), SiH 4 , SiF 4 , pH, CH, HF, HCl, etc., induced to the plasma generator 13 may be thermally reacted or pyrolyzed by plasma. have. The process gas including such a harmful gas may be guided to the plasma reactor 13 through at least two supply paths 121 and 122. Specifically, the vacuum pump 11 and the distribution valve 12 are connected by the supply induction pipe 111, and the process gas supplied through the supply induction pipe 111 by the distribution valve 12 is different from the supply path ( It may be supplied to the plasma reactor 13 through 121 and 122. The internal temperature or plasma reaction state of the plasma reactor 13 may change spatially or temporally. The supply gas guided through the different supply paths 121 and 122 may be subjected to a thermal decomposition or thermal reaction sequentially, or may cause the reaction to proceed by temporally or spatially dispersing the process gas. For example, the process gas supplied through the first supply path 121 may be pyrolyzed primarily inside the plasma generator 13, and the process gas supplied through the second supply path 122 is a plasma generator ( 13) may be secondary pyrolysis inside. The first and second supply paths 121 and 122 may be connected to different positions of the plasma generator 13, and thermal reactions may be sequentially performed at different positions. The amount of the process gas supplied through the first and second supply paths 121 and 122 may be determined according to the internal state of the plasma reactor 13. The internal state of the plasma reactor 13 may be determined by, for example, an internal temperature distribution, a pressure distribution, or a thermal reaction rate. The distribution valve 12 may determine the level of opening and closing of the first and second supply paths 121 and 122 according to a predetermined method. For example, the opening/closing control unit 16 may be coupled to the distribution valve 12, and detection information for the plasma reactor 13 is transmitted to the opening/closing control unit 16 to determine the level of opening/closing of the distribution valve 12. I can. The process gas decomposed in the plasma generator 13 is treated in various ways in the post-treatment module 14 to remove harmfulness and may be discharged to the outside.

진공 펌프(11)에 의한 플라즈마 발생기(13)에 대한 공정 기체의 공급 조절은 다양한 방법으로 이루어질 수 있다.The supply of the process gas to the plasma generator 13 by the vacuum pump 11 may be controlled in various ways.

도 2는 본 발명에 따른 플라즈마 스크러버 장치의 다른 실시 예를 도시한 것이다.2 shows another embodiment of the plasma scrubber device according to the present invention.

도 2를 참조하면, 적어도 두 개의 진공 펌프(11_1, 11_2)에 의하여 적어도 두 개의 플라즈마 발생기(13_1, 13_2)로 무해 처리가 되어야 하는 공정 기체가 공급될 수 있다. 공정 챔버와 연결된 배출 유도관(15)을 통하여 공정 기체가 체류 유닛(22)으로 유도될 수 있다. 체류 유닛(22)은 역류 방지 기능을 가지면서 공정 기체가 정해진 온도로 유지되도록 한다. 체류 유닛(22)은 유동 조절 관(221)에 의하여 분배 조절 유닛(21)가 연결될 수 있다. 분배 조절 유닛(21)은 서로 다른 조절 관(211, 212)을 통하여 각각의 진공 펌프(11_1, 11_2)와 연결될 수 있다. 분배 조절 유닛(21)에 의하여 서로 다른 진공 펌프(11_1, 11_2)와 연결되는 경로가 조절될 수 있고, 각각의 진공 펌프(11_1, 11_2)는 서로 다른 플라즈마 반응기(13_1, 13_2)로 공정 기체를 공급하거나, 하나의 플라즈마 반응기(13_1, 13_2)의 서로 다른 영역으로 공정 기체를 공급할 수 있다. 분배 조절 유닛(21)은 각각 진공 펌프(11_1, 11_2)로 유입되는 공정 기체의 양 및 시간을 조절할 수 있고, 이에 의하여 각각의 진공 펌프(11_1, 11_2)의 작동 효율을 향상시킬 수 있다. 제1, 2 진공 펌프(11_1, 11_2)를 통하여 동일하거나, 서로 다른 양의 공정 기체가 유도되거나, 서로 다른 양의 공정 기체가 유도될 수 있다. 예를 들어 분배 유도 유닛(21)에 의하여 주기적으로 공정 기체가 유도되거나, 유도되는 기체의 양의 주기적으로 조절될 수 있다. 이에 의하여 하나의 진공 펌프(11_1 또는 11_2)가 과도한 부하로 인하여 효율이 저하되는 것이 방지될 수 있다. 플라즈마 발생을 위한 수단은 각각 독립적으로 형성된 적어도 두 개의 플라즈마 발생기(13_1, 13_2)로 이루어질 수 있다.또는 하나의 플라즈마 발생 수단에 서로 다른 온도 조건을 제1, 2 영역으로 이루어질 수 있다. 예를 들어 제1, 2 영역에서 제1, 2 열 반응이 진행될 수 있고, 각각의 영역으로 공급되는 공정 기체의 양이 제1, 2 진공 펌프(11_1, 11_2)에 의하여 조절될 수 있다. 제1, 2 플라즈마 발생기(13_1, 13_2)에서 분해된 유해 기체는 유동 수단(23)에 의하여 후처리 모듈(15)로 이송될 수 있다. 이후 후처리 모듈(15)에서 처리되어 유해 성분이 제거된 기체는 배출 경로(24)를 통하여 외부로 배출될 수 있다.Referring to FIG. 2, a process gas to be treated harmless may be supplied to at least two plasma generators 13_1 and 13_2 by at least two vacuum pumps 11_1 and 11_2. Process gas may be guided to the retention unit 22 through the discharge guide tube 15 connected to the process chamber. The retention unit 22 maintains the process gas at a predetermined temperature while having a backflow prevention function. The retention unit 22 may be connected to the distribution control unit 21 by a flow control tube 221. The distribution control unit 21 may be connected to each of the vacuum pumps 11_1 and 11_2 through different control tubes 211 and 212. The distribution control unit 21 may control a path connected to the different vacuum pumps 11_1 and 11_2, and each of the vacuum pumps 11_1 and 11_2 transfers process gases to different plasma reactors 13_1 and 13_2. Alternatively, the process gas may be supplied to different regions of one plasma reactor 13_1 and 13_2. The distribution control unit 21 may adjust the amount and time of the process gas flowing into the vacuum pumps 11_1 and 11_2, respectively, thereby improving the operating efficiency of the vacuum pumps 11_1 and 11_2. The same or different amounts of process gas may be induced through the first and second vacuum pumps 11_1 and 11_2, or different amounts of process gas may be induced. For example, the process gas may be periodically induced by the distribution induction unit 21, or the amount of the induced gas may be periodically adjusted. Accordingly, it is possible to prevent the efficiency of one vacuum pump 11_1 or 11_2 from deteriorating due to an excessive load. The means for generating plasma may be formed of at least two plasma generators 13_1 and 13_2 each independently formed. Alternatively, one plasma generating means may have different temperature conditions in the first and second regions. For example, first and second thermal reactions may proceed in the first and second regions, and the amount of the process gas supplied to each region may be controlled by the first and second vacuum pumps 11_1 and 11_2. The harmful gas decomposed by the first and second plasma generators 13_1 and 13_2 may be transferred to the post-treatment module 15 by the flow means 23. After that, the gas from which the harmful components are removed by being processed in the post-treatment module 15 may be discharged to the outside through the discharge path 24.

진공 펌프(11_1, 11_2)의 수 또는 플라즈마 반응기(13_1, 13_2)의 수는 공정 기체의 배출 양에 따라 다양하게 설정될 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.The number of vacuum pumps 11_1 and 11_2 or the number of plasma reactors 13_1 and 13_2 may be variously set according to the discharge amount of the process gas, and are not limited to the exemplary embodiments presented.

도 3은 본 발명에 따른 플라즈마 스크러버 장치에서 폐 공정 기체가 공급되는 실시 예를 도시한 것이다.3 shows an embodiment in which waste process gas is supplied from the plasma scrubber device according to the present invention.

도 3을 참조하면, 플라즈마 발생기(13)에서 유해 기체의 열분해를 위하여 플라즈마 토치와 같은 플라즈마 발생 수단(32)이 설치될 수 있고, 플라즈마 발생 수단(32)에서 발생된 플라즈마가 플라즈마 반응기(13)로 유도될 수 있다. 또는 플라즈마 발생 수단(32)이 플라즈마 발생기(13)의 내부에 설치되어 공정 기체에 포함된 유해 성분의 처리를 위하여 플라즈마를 발생시킬 수 있다. 플라즈마 발생 수단(32)으로부터 발생되는 플라즈마(PL)가 유도되는 플라즈마 유도 부분으로 제1 유입 관(311)을 통하여 공정 기체의 일부가 유도되어 플라즈마(PL)와 함께 플라즈마 반응기(13)로 유도될 수 있다. 이에 의하여 일차로 공정 기체에 포함된 유해 성분의 열분해가 진행될 수 있다. 플라즈마(PL)와 공정 기체가 유동되는 방향을 기준으로 제1 유입 관(311)의 아래쪽에 제2 유입 관(311)이 형성될 수 있다. 제2 유입 관(312)을 통하여 다른 유도 경로를 통하여 유도된 유해 성분을 포함하는 공정 기체가 유입될 수 있다. 플라즈마(PL)의 표면 온도는 예를 들어 900 내지 3,500 K의 온도를 가질 수 있고, 중심 부분은 10,000 K 이상의 온도로 될 수 있다. 플라즈마 반응기(13)의 내부에서 플라즈마(PL)가 공정 기체와 함께 유동되면서 온도가 변할 수 있고, 열분해에 의하여 플라즈마(PL)의 상태가 변할 수 있다. 제2 유입 관(312)은 온도 변화 또는 열분해 속력에 따라 주입 위치가 결정될 수 있고, 제2 유입 관(312)은 통하여 유입되는 공정 기체에 의하여 이차 열분해 또는 열 반응이 진행될 수 있다. 이후 열분해가 된 공정 기체는 냉각 수단이 배치된 유동 모듈(33)을 통하여 예를 들어 중화 처리 모듈(34)로 유도되어 처리된 이후 배출 경로(24)를 통하여 배출될 수 있다. 플라즈마 반응기(13)은 상압 플라즈마 반응기, 저압 플라즈마 반응기, 저온 플라즈마 반응기 또는 이와 유사한 다양한 형태의 반응기가 될 수 있다. 각각의 플라즈마 반응기(13)의 구조에 따라 제1, 2 유입 관(312)의 위치가 적절하게 설정될 수 있고 이에 의하여 본 발명은 제한되지 않는다.Referring to FIG. 3, a plasma generating means 32 such as a plasma torch may be installed for pyrolysis of harmful gases in the plasma generator 13, and the plasma generated by the plasma generating means 32 is a plasma reactor 13. Can be induced by Alternatively, the plasma generating means 32 may be installed inside the plasma generator 13 to generate plasma to treat harmful components included in the process gas. As a plasma induction part in which the plasma PL generated from the plasma generating means 32 is guided, a part of the process gas is guided through the first inlet pipe 311 to be guided to the plasma reactor 13 together with the plasma PL. I can. As a result, pyrolysis of harmful components included in the process gas may first be performed. A second inlet pipe 311 may be formed below the first inlet pipe 311 based on a direction in which the plasma PL and the process gas flow. Process gas including harmful components induced through another induction path may be introduced through the second inlet pipe 312. The surface temperature of the plasma PL may have a temperature of 900 to 3,500 K, for example, and the central portion may have a temperature of 10,000 K or more. As the plasma PL flows together with the process gas in the plasma reactor 13, the temperature may change, and the state of the plasma PL may change due to thermal decomposition. The injection position of the second inlet pipe 312 may be determined according to a temperature change or a pyrolysis speed, and a secondary pyrolysis or thermal reaction may proceed by the process gas introduced through the second inlet pipe 312. Subsequently, the pyrolysed process gas may be guided to, for example, the neutralization module 34 through the flow module 33 in which the cooling means is disposed and treated, and then discharged through the discharge path 24. The plasma reactor 13 may be an atmospheric pressure plasma reactor, a low pressure plasma reactor, a low temperature plasma reactor, or similar various types of reactors. The positions of the first and second inlet pipes 312 may be appropriately set according to the structure of each plasma reactor 13, whereby the present invention is not limited.

도 4는 본 발명에 따른 플라즈마 스크러버 장치의 작동 과정의 실시 예를 도시한 것이다.4 shows an embodiment of an operation process of the plasma scrubber device according to the present invention.

도 4를 참조하면, 유해 성분을 포함하는 공정 기체의 유도를 위한 적어도 두 개의 공급 경로가 형성될 수 있고, 각각의 공급 경로를 통하여 공급되는 공정 기체의 양이 제어 모듈(41)에 의하여 제어될 수 있다. 가공 챔버로부터 배출되는 공정 기체의 양 또는 압력이 배출 압력 유닛(42)에 의하여 탐지될 수 있다. 또한 플라즈마 발생 수단(32)에서 발생되는 플라즈마에 대한 정보 및 플라즈마 반응기(13)의 내부 상태가 발생 레벨 유닛(44) 및 온도 기울기 유닛(45)에 의하여 탐지되어 제어 유닛(41)과 밸브 제어 유닛(43)으로 전송될 수 있다. 플라즈마 반응기(13)에서 열분해가 진행될 수 있고, 열분해의 진행에 따른 온도 변화가 온도 기울기 유닛(45)에 의하여 탐지될 수 있다. 온도 기울기 유닛(45)에 의하여 탐지된 정보에 기초하여 이차 열 반응을 위한 공정 기체의 공급 수준이 산출되어 제어 유닛(41) 및 밸브 제어 유닛(43)으로 전송될 수 있다. 각각의 공급 경로의 개폐 수준을 결정하는 제어 밸브는 전자식 비례 제어 밸브 구조가 될 수 있고, 온도 기울기 유닛(45)으로부터 전송된 정보에 기초하여 개폐 수준이 조절될 수 있다.Referring to FIG. 4, at least two supply paths for induction of process gas containing harmful components may be formed, and the amount of process gas supplied through each supply path may be controlled by the control module 41. I can. The amount or pressure of the process gas discharged from the processing chamber can be detected by the discharge pressure unit 42. In addition, information on the plasma generated by the plasma generating means 32 and the internal state of the plasma reactor 13 are detected by the generation level unit 44 and the temperature gradient unit 45, and the control unit 41 and the valve control unit Can be sent to 43. Pyrolysis may proceed in the plasma reactor 13, and a temperature change according to the progress of the pyrolysis may be detected by the temperature gradient unit 45. Based on the information detected by the temperature gradient unit 45, the supply level of the process gas for the secondary thermal reaction may be calculated and transmitted to the control unit 41 and the valve control unit 43. The control valve for determining the open/close level of each supply path may have an electronic proportional control valve structure, and the open/close level may be adjusted based on the information transmitted from the temperature gradient unit 45.

플라즈마 발생기(13)에 의한 열분해는 다양한 방법으로 이루어질 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.The pyrolysis by the plasma generator 13 may be performed in various ways, and is not limited to the exemplary embodiments presented.

본 발명에 따른 공급 분배 구조의 플라즈마 스크러버 장치는 진공 펌프로부터 플라즈마 반응기로 공급되는 기체를 열 반응이 단계적으로 진행되도록 공급하는 것에 의하여 열분해 효율이 향상되도록 한다. 본 발명에 따른 플라즈마 스크러버 장치는 단계적으로 열 반응이 진행되는 것에 의하여 전력 소비량이 감소되도록 한다. 또한 본 발명에 따른 플라즈마 스크러버 장치는 플라즈마 반응기의 상태를 탐지하여 폐 공정 기체의 공급이 조절되어 처리 효율이 향상되도록 한다.The plasma scrubber device having a supply distribution structure according to the present invention supplies gas supplied from a vacuum pump to a plasma reactor so that a thermal reaction proceeds in stages, thereby improving pyrolysis efficiency. The plasma scrubber device according to the present invention allows the amount of power consumption to be reduced by stepwise thermal reaction. In addition, the plasma scrubber device according to the present invention detects the state of the plasma reactor and adjusts the supply of waste process gas to improve treatment efficiency.

위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.The present invention has been described in detail above with reference to the presented embodiments, but those of ordinary skill in this field will be able to make various modifications and modifications without departing from the technical spirit of the present invention with reference to the presented embodiments. . The present invention is not limited by such modifications and variations of the invention, but is limited by the claims appended below.

11: 진공 펌프 12: 분배 밸브
13: 플라즈마 반응기 14: 후처리 모듈
15: 배출 유도관 16: 개폐 제어 유닛
21: 분배 조절 유닛 22: 체류 유닛
23: 유동 수단 24: 배출 경로
32: 플라즈마 발생 수단
41: 제어 모듈 42: 배출 압력 유닛
111: 유도관 121, 122: 공급 경로
211, 212: 조절 유닛 311, 312: 유입관
11: vacuum pump 12: dosing valve
13: plasma reactor 14: post-treatment module
15: discharge guide tube 16: open/close control unit
21: distribution control unit 22: retention unit
23: flow means 24: discharge path
32: plasma generating means
41: control module 42: discharge pressure unit
111: guide tube 121, 122: supply path
211, 212: control unit 311, 312: inlet pipe

Claims (3)

공정 챔버로부터 공정 기체를 배출시키는 진공 펌프(11);
진공 펌프(11)로부터 공급되는 공정 기체를 플라즈마 반응에 의하여 처리하는 플라즈마 반응기(13); 및
진공 펌프(11)로부터 플라즈마 반응기(13)로 적어도 두 개의 공급 경로를 통하여 공정 기체를 공급하는 분배 수단을 포함하는 공급 분배 구조의 플라즈마 스크러버 장치.
A vacuum pump 11 for discharging the process gas from the process chamber;
A plasma reactor 13 for processing the process gas supplied from the vacuum pump 11 by a plasma reaction; And
A plasma scrubber device having a supply distribution structure comprising distribution means for supplying process gas from the vacuum pump 11 to the plasma reactor 13 through at least two supply paths.
청구항 1에 있어서, 적어도 두 개의 공급 경로는 서로 다른 플라즈마 열 반응 과정에 연결되는 것을 특징으로 하는 공급 분배 구조의 플라즈마 스크러버 장치.The plasma scrubber apparatus of claim 1, wherein at least two supply paths are connected to different plasma thermal reaction processes. 청구항 1에 있어서, 적어도 두 개의 진공 펌프(11)가 각각 적어도 하나의 공급 경로에 연결되는 것을 특징으로 하는 공급 분배 구조의 플라즈마 스크러버 장치.The plasma scrubber apparatus of claim 1, wherein at least two vacuum pumps (11) are each connected to at least one supply path.
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