废气等离子体处理设备和包括其的废气等离子体处理系统技术方案

公开了使用焰炬等离子体的废气等离子体处理设备和系统。该设备采用工作气体供应管与腔室的壁之间以及工作气体供应管与废气进气管之间的热交换构造，以利用在等离子体腔室中产生的热来预热工作气体、废气和废气进气管。此外，围绕腔室的壁的外壳在它们之间提供废气混合空间，以使废气混合并将混合后的气体置于腔室的处理空间中。设备可作为小型化的POU设备连接到半导体制造设施的每个处理单元，并且湿式洗涤器可布置在其下游位置中以有效地处理包括温室气体的废气。

Waste gas plasma treatment equipment and its waste gas plasma treatment system

【技术实现步骤摘要】
废气等离子体处理设备和包括其的废气等离子体处理系统
本专利技术涉及一种温室气体处理系统，更具体地，涉及一种能够有效地处理从半导体制造工艺中产生的废气的废气等离子体处理设备和系统。
技术介绍
由于工业的发展，工业领域中产生的污染物质增多，并且大气环境迅速恶化。由于经济发展的快速工业扩张政策，宽松的监管不可避免，但近年来，正在付出诸如粉尘和全球变暖的严重代价。作为减轻环境污染的措施，近年来，IT产业制造商已经采用了规范污染物排放总量的排放总量规程，并且已经大大强化了公差标准。因此，每个制造商已经设定了气体和颗粒污染物接近零排放的目标，并且正在努力开发和建造新的废气处理设备和系统。例如，除了努力改善现有污染物的处理效率之外，还针对作为新的监管项目增加的新的污染物引入了新的设备或系统。确实，用于处理污染物的工艺和设备正变得越来越重要，但是在工业领域中，存在废气处理仍然是生产工艺中附带的问题的限制。此外，在已经安装并运行的工业现场的设施布局中，难以对用于处理污染物的设备或设施进行改造或者引入用于处理污染物的设备或设施。特别地，由于传统的废气处理系统将污染物收集到一个地方并同时采用大型设施对它们所有进行一次性处理，因此，为了改造这样的设备和系统或者添加新的设备和系统，在空间方面存在限制，这需要花费大量的成本。因此，需要新的设备和系统，该新的设备和系统使占用面积最小化同时增大处理效率，并且进一步减少由于处理而引起的能耗。【现有技术文件】韩国专利公开文本10-2007-0075770
技术实现思路
【所要解决的技术问题】本专利技术是针对现有技术的上述问题而进行的，并且提供了一种对目标气体具有高处理效率以及低能耗的废气等离子体处理设备。本专利技术还提供了一种废气等离子体处理设备，该废气等离子体处理设备一体地包含真空泵和等离子体处理元件，从而以POU(用户点)型设备连接到每个半导体制造工艺设施。本专利技术提供了一种废气等离子体处理系统，该废气等离子体处理系统包括多个上述废气等离子体处理设备和一个用于处理从废气等离子体处理设备传送的废气的湿式洗涤器。【解决技术问题的手段】本专利技术提供了一种废气等离子体处理设备，所述废气等离子体处理设备包括：腔室，具有由壁形成的废气的处理空间；焰炬，被安装为产生用于处理腔室的处理空间中的废气的火焰；以及工作气体供应单元，具有工作气体供应管以将工作气体供应到焰炬，其中，工作气体供应管被安装为围绕腔室的壁至少一次，从而与腔室的壁进行热交换。工作气体可以为N2。所述设备还可以包括用于输送将在腔室的处理空间中被处理的废气的废气进气管，其中，工作气体供应管被安装为在与腔室的壁进行热交换之后与废气进气管执行热交换。所述设备还可以包括用于在废气进气管的周向表面上提供封闭空间的换热套，其中，工作气体供应管被安装为使得工作气体的路径穿过换热套的封闭空间的内部。所述设备还可以包括在与腔室的壁分离的状态下围绕腔室的壁的外壳，外壳提供位于腔室的壁与外壳之间的混合空间，其中，腔室的壁的高度低于外壳的壁的高度，使得腔室的处理空间在腔室的壁的上端上方与混合空间连通。废气进气管可以被安装为将废气供应到混合空间中，并且引入到混合空间中的废气溢出腔室的壁的上端并流入腔室的处理空间中。腔室的壁和外壳的壁可以是圆柱形的。废气进气管将废气引入到混合空间中，使得废气的路径被引导到腔室的壁的侧面，从而使废气在混合空间中执行气旋旋转。废气进气管可以以这样的方式将废气引入到混合空间中：废气的路径相对于腔室的壁沿倾斜方向被引导。腔室的壁可以由陶瓷基材料制成。本专利技术还可以提供一种集成的废气等离子体处理设备，所述集成的废气等离子体处理设备包括：真空泵，连接到废气产生源；以及壳体，容纳包括焰炬的离子体处理元件、真空泵和腔室的壁。本专利技术还提供了一种基于半导体制造工艺的废气等离子体处理系统，所述系统包括：根据前述设备中的任一设备的废气等离子体处理设备；以及单个湿式洗涤器，用于接收和处理来自废气等离子体处理设备的废气。湿式洗涤器可以包括静电除尘器元件。【专利技术的效果】根据本专利技术，提供了一种焰炬等离子体废气处理设备和包括该焰炬等离子体废气处理设备的系统。通过利用等离子体腔室中产生的热对等离子体工作气体进行加热，并且进一步通过加热的工作气体对废气进气管进行加热，从而实现低能耗废气处理。通过将小型化集成等离子体设备连接到每个生产设施，能够将小型化集成等离子体设备安装为POU设备，从而可额外安装该小型化集成等离子体设备而不需要改变现有生产设施。附图说明图1至图3是示意性地示出根据本专利技术的废气等离子体处理设备的主体部分的视图。图4是根据本专利技术的基于半导体制造工艺的废气等离子体处理系统的示意图。具体实施方式在下文中，将参照附图详细地描述本专利技术的实施例。在下面对本专利技术的实施例进行的描述中，当对在此包含的已知功能和构造的详细描述可能使本专利技术的主题相当不清楚时，将省略对在此包含的已知功能和构造的详细描述。本专利技术提供了一种废气等离子体处理设备和包括该废气等离子体处理设备的系统。这样的设备和系统可以有利地应用于处理从半导体生产设施产生的废气。本专利技术的废气等离子体处理设备可以被安装为连接到半导体生产设施的每个生产设施的POU(pointofuser，用户点)设备，以处理从每个生产设施排出的含有污染物的废气。与最后通过大型设备集中处理全部废气的传统处理系统相比，安装为POU设备的废气等离子体处理设备可以通过使用等离子体有效地处理目标气体。并且在不显着改变生产设备的布局的情况下，可以对安装为POU设备的废气等离子体处理设备进行额外安装同时占用小的占地面积。特别地，采用使用等离子体的废气处理设备的系统可处理在半导体生产工艺中产生的大约90％或更多的不可降解气体，例如CF4、SF6和NF3。本专利技术中使用的废气等离子体处理设备通过与等离子体腔室进行热交换来对等离子体焰炬的工作气体(诸如N2)进行加热，而无需额外加热。为此，工作气体供应管被安装为围绕腔室的壁，并通过与腔室的壁的热交换来加热工作气体。此外，工作气体供应管被安装为能够与用于将废气输入到等离子体设备中的废气进气管执行热交换。因此，可通过经与腔室的壁执行热交换而加热的工作气体(诸如N2)对废气进气管进行加热。因此，能够防止流过废气进气管的废气中的重金属(诸如Ti或W)沉积或积聚在管的内壁上。此外，本专利技术的废气等离子体处理设备还包括能够在将废气引入到腔室的处理空间中之前使废气混合并对废气进行预热的构造。这可通过提供围绕腔室的壁的外壳以在外壳与腔室的壁之间提供混合空间来实现。腔室的壁的高度低于外壳的壁的高度，使得在腔室的壁的上端中提供有间隙，并且在混合空间中混合的废气溢出腔室的壁并通过间隙流入腔室的处理空间中。优选地，腔室的壁和外壳的壁形成为圆柱形形状，使得当废气进气管被安装为使得废气的路径在腔室的壁的横向方向上时，从而进一步增强混合效果。优选地，本专利技术的废气等离子体处理设备包括用于使废气从生产设施排出的真空泵和用于容纳等离子体处理元件的壳体。当废气等离子体处理设备被构造为真空泵集成型时，能够连接废气等离子体处理设备而无需改变现有的生产设施。根据本专利技术的用于半导体制造工艺的废气处理系统以如下构造来实现：上述废气等离子体处理设备作为POU设备连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种废气等离子体处理设备，所述废气等离子体处理设备包括：腔室，具有由壁形成的废气的处理空间；焰炬，被安装为产生用于处理腔室的处理空间中的废气的火焰；以及工作气体供应单元，具有工作气体供应管以将工作气体供应到焰炬，其中，工作气体供应管被安装为围绕腔室的壁至少一次，从而与腔室的壁进行热交换。

【技术特征摘要】
2018.04.27 KR 10-2018-00490561.一种废气等离子体处理设备，所述废气等离子体处理设备包括：腔室，具有由壁形成的废气的处理空间；焰炬，被安装为产生用于处理腔室的处理空间中的废气的火焰；以及工作气体供应单元，具有工作气体供应管以将工作气体供应到焰炬，其中，工作气体供应管被安装为围绕腔室的壁至少一次，从而与腔室的壁进行热交换。2.根据权利要求1所述的废气等离子体处理设备，其中，工作气体为N2。3.根据权利要求1所述的废气等离子体处理设备，所述废气等离子体处理设备还包括用于输送将在腔室的处理空间中被处理的废气的废气进气管，其中，工作气体供应管被安装为在与腔室的壁进行热交换之后与废气进气管执行热交换。4.根据权利要求3所述的废气等离子体处理设备，所述废气等离子体处理设备还包括用于在废气进气管的周向表面上提供封闭空间的换热套，其中，工作气体供应管被安装为使得工作气体的路径穿过换热套的封闭空间的内部。5.根据权利要求1所述的废气等离子体处理设备，所述废气等离子体处理设备还包括在与腔室的壁分离的状态下围绕腔室的壁的外壳，外壳提供位于腔室的壁与外壳之间的混合空间，其中，腔室的壁的高度低于外壳的壁的高度，使得腔室的处理空间在腔室的壁的上端上方...

【专利技术属性】
技术研发人员：高承锺，
申请(专利权)人：株因努彼亚，
类型：发明
国别省市：韩国,KR