全氟化合的分離及回收系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種全氟化合物的分離及回收系統(tǒng)，更詳細而言，涉及有效分離在半 導(dǎo)體三廠工序中產(chǎn)生的包含六氟化硫的全氟化合物，并在解除或回收全氟化合物的工序中 通過多個分離膜時，對每個分離膜施加規(guī)定壓力以防分離膜被破損以及效率降低而開發(fā)的 全氟化合物的分離及回收系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 最近，隨著地球溫暖化而氣候及生態(tài)系統(tǒng)的變化也逐漸顯著，由此，全世界范圍內(nèi) 對地球溫暖化的關(guān)心度增加，并對被認為主要原因的溫室氣體的排放規(guī)制的關(guān)心度也增 商。
[0003] 但是，大多數(shù)人們作為溫室氣體只想起由化石燃料而產(chǎn)生的二氧化碳（C02)，但 是，甲燒（CH4)，一氧化二氮（N20)以及全氟化合物（perf luoro compounds)的氫氟碳化物 (HFCs)，全氟化碳（PFCs)以及六氟化硫（SF6)等也是導(dǎo)致地球溫暖化的主要原因。
[0004] 這些相對于急劇增加的二氧化碳的使用量，其比重為12. 2%，意味著排放量也相 當(dāng)多，可謂是韓國的主要產(chǎn)業(yè)的半導(dǎo)體、顯示器、LED、太陽能等的電子相關(guān)領(lǐng)域中排放的全 氟化合物所占的比率為4. 4%，這也占有相當(dāng)大的比率。
[0005] 尤其，為了在基板形成規(guī)定圖案，將六氟化硫利用等離子設(shè)備產(chǎn)生F-離子，利用 F-離子與絕緣體反應(yīng)進行蝕刻的工序中會排放很多粉塵和六氟化硫（SF6)以及六氟硅酸 (SiF6)等。
[0006] 并且，CVD清潔室工序是利用等離子蝕刻方法去除涂布有絕緣體（Si02)的涂層的 工序，主要使用氣體，此時，會排放粉塵、NF3、F2、SiF4等。
[0007] 為了保護泵及裝備，包含所述粉塵的各種氣體與大量氮氣混合之后被吸引到干式 泵，然后傳送到現(xiàn)在大部分僅設(shè)有氣體洗滌器（gas scrubber)的后處理設(shè)備。
[0008] 最近正開發(fā)各種回收系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用只讓顆粒最小的氮氣通過的分離膜分離氮 氣和其他全氟化合物之后回收氮氣，而將全氟化合物傳送到回收設(shè)備。
[0009] 但是，上述分離膜，當(dāng)壓力大時，分離膜被破損的可能性急劇變大，而壓力小時，分 離效率變低，因此，保持適當(dāng)?shù)膲毫闃O其重要，但是，從一個管道分到多個管道，經(jīng)過分離 膜后聚合的結(jié)構(gòu)中，由于在各個分離膜施加不同的壓力，因此，存在分離膜被破損，且效率 降低的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明是為解決如上所述的問題而提出的，其目的在于，開發(fā)一種全氟化合物的 分離及回收系統(tǒng)，在包含全氟化合物和氮氣以及各種摻雜氣體的氣體被分到多個分離膜并 分離氮氣的過程中，對每個分離膜作用相同的壓力，從而，能夠用所設(shè)定壓力分離。
[0011] 本發(fā)明的其他目的在于，開發(fā)一種全氟化合物的分離及回收系統(tǒng)，為了容易分離 在電子產(chǎn)業(yè)中產(chǎn)生的包含全氟化合物的各種氣體，能夠提高氣體的分離特性。
[0012] 為達成所述目的，本發(fā)明提供一種全氟化合物的分離及回收系統(tǒng)，用于處理在干 式蝕刻工序和CVD清潔室等利用全氟化合物而生成且包含在排氣產(chǎn)生設(shè)備中產(chǎn)生的粉塵 的氣體，其特征在于，包括：緩沖罐，在一側(cè)形成有擴張管，所述擴張管供使在一個以上的排 氣產(chǎn)生設(shè)備產(chǎn)生的排氣流入，截面以錐形擴張，緩沖罐從所述擴張管朝垂直下方長長地延 長；水平分配管，一側(cè)與緩沖罐的形成有擴張管的另一側(cè)連接，并朝水平方向長長地延長； 多個膜分離過濾器，下端與所述水平分配管相連接，朝垂直上方延長，在內(nèi)部形成有分離 膜，使得粒度小的氮氣通過，而包含全氟化合物的摻雜氣體不能通過，多個膜分離過濾器相 隔開預(yù)定間隔設(shè)置；摻雜氣體排放管道，聚合在多個膜分離過濾器沒有通過分離膜的摻雜 氣體，然后使摻雜氣體移動至再處理室；第一氮氣回收管道，安裝有第一真空泵用于聚合并 吸收在所述多個膜分離過濾器通過分離膜的氮氣，并通過輔助膜分離過濾器再次分離在所 述第一真空泵吸收的氮氣，然后使氣體移動使得摻雜氣體通過摻雜氣體排放管道排放，而 氮氣再利用；第二氮氣回收管道，安裝有第二真空泵用于吸收在所述輔助膜分離過濾器通 過分離膜的氮氣，并使氮氣移動使得能再利用所述第二真空泵吸收的高純度的氮氣；回收 管道，第一感應(yīng)傳感器及第二感應(yīng)傳感器分別感應(yīng)經(jīng)過所述第一氮氣回收管道的第一真空 泵及第二氮氣回收管道的第二真空泵的之后的管道內(nèi)的六氟化硫及三氟化氮，在經(jīng)過第一 真空泵及第二真空泵之后的管道分別設(shè)置第一 3相閥門及第二3相閥門，使得選擇性地進 行連接而聚合氣體后，使氣體再次進入到所述緩沖罐。
[0013] 在連接有所述緩沖罐的水平分配管的內(nèi)側(cè)設(shè)置有加熱裝置，在所述加熱裝置的內(nèi) 部設(shè)置有熱線使得上升到所設(shè)定溫度。
[0014] 在所述水平分配管，與所述緩沖罐接觸之前分別安裝有2個圓板型隔膜凸緣，所 述隔膜凸緣的外徑與水平分配管的內(nèi)徑相應(yīng)緊貼，在中央形成有圓形孔，在所述隔膜凸緣 的圓形孔對應(yīng)其外徑安裝有網(wǎng)狀管，所述網(wǎng)狀管的兩側(cè)插入于圓形孔。
[0015] 所述緩沖罐的下端通過連接管與水平分配管相連接，所述連接管水平彎曲后再次 朝垂直上方彎曲而與所述水平分配管的中間下部連接。
[0016] 在與所述連接管連接的水平分配管的內(nèi)部進一步形成有壓力緩解隔膜，所述壓力 緩解隔膜在與連接管連接的入口朝上部隔離并朝水平方向延長，使得所流入的氣體朝兩方 向移動。
[0017] 發(fā)明效果
[0018] 如上所述，本發(fā)明的效果為如下。
[0019] 在包含全氟化合物和氮氣以及各種摻雜氣體的氣體被分到多個分離膜，在分離氮 氣的過程中，使作用于每個分離膜的壓力相同，能以所設(shè)定壓力進行分離，由此，能減低分 離膜的破損且提高分離效率。
[0020] 通過能以適當(dāng)溫度加熱內(nèi)部的氣體，因此，氣體的擴散速度增加而能提高分離效 果。
【附圖說明】
[0021] 圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的一實施例的摻雜氣體排放過程的概念圖。
[0022] 圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的一實施例的氮氣分離過程的概念圖。
[0023] 圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的一實施例的高純度氮氣分離過程的概念圖。
[0024] 圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的一實施例的分離膜被破損時的回收過程的概念圖。
[0025] 圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的一實施例的緩沖罐和水平分配管的概念圖。
[0026] 圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的第一附加實施例的緩沖罐和水平分配管的概念圖。
[0027] 圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的第二附加實施例的緩沖罐和水平分配管的概念圖。
[0028] 圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的第三附加實施例的緩沖罐和水平分配管的概念圖。
[0029] 圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的第四附加實施例的緩沖罐和水平分配管的概念圖。
[0030] 圖中：
[0031] 1 :緩沖罐，11 :擴張管，12 :連接管，2 :水平分配管，21 :加熱裝置，22 :隔膜凸緣， 23 :網(wǎng)狀管，24 :壓力緩解隔膜，3 :膜分離過濾器，4 :摻雜氣體排放管道，5 :第一氮氣回收管 道，51 :第一真空泵，52 :輔助膜分離過濾器，6 :第二氮氣回收管道，61 :第二真空泵，7 :回收 管道，71 :第一感應(yīng)傳感器，72 :第二感應(yīng)傳感器，73 :第一 3相閥，74 :第二3相閥
【具體實施方式】
[0032] 為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解并實施，以下，參照附圖詳細說明本發(fā)明的結(jié) 構(gòu)為如下。
[0033] 圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的一實施例的摻雜氣體排放過程的概念圖，圖2是示出根 據(jù)本發(fā)明的一實施例的氮氣分離過程的概念圖，圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的一實施例的高純 度氮氣分離過程的概念圖，圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的一實施例的分離膜被破損時的回收過 程的概念圖，圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的一實施例的緩沖罐和水平分配管的概念圖，用于處 理在干式蝕刻工序和CVD清潔室等利用全氟化合物而生成且包含在排氣產(chǎn)生設(shè)備中產(chǎn)生 的粉塵的氣體，其特征在于，包括：緩沖罐1，在一側(cè)形成有擴張管11，所述擴張管供使在一 個以上的排氣產(chǎn)生設(shè)備產(chǎn)生的排氣流入，截面以錐形擴張，緩沖罐從所述擴張管11朝垂直 下方長長地延長；水平分配管2, 一側(cè)與緩沖罐1的形成有擴張管11的另一側(cè)連接，并朝 水平方向長長地延長；多個膜分離過濾器3,下端與所述水平分配管2相連接，朝垂直上方 延長，在內(nèi)部形成有分離膜，使得粒度小的氮氣通過，而包含全氟化合物的摻雜氣體不能通 過，多個膜分離過濾器相隔開預(yù)定間隔設(shè)置；摻雜氣體排放管道4,聚合在多個膜分離過濾 器3沒有通過分離膜的摻雜氣體，然后使摻雜氣體移動至再處理室；第一氮氣回收管道5， 安裝有第一真空泵51用于聚合并吸收在所述多個膜分離過濾器3通過分離膜的氮氣，并通 過輔助膜分離過濾器52再次分離在所述第一真空泵51吸收的氮氣，然后使氣體移動使得 摻雜氣體通過摻雜氣體排放管道4排放，而氮氣再利用；第二氮氣回收管道6,安裝有第二 真空泵61用于吸收在所述輔助膜分離過濾器5