일반기술

반도체 공정 배출 PFC의 촉매식 분해 처리기술

반도체나 LCD같은 display 소재 제조공정으로부터의 배출가스 중 식각(etching) 및 증착(CVD) 공정에 사용되는 함불소 화합물인 PFC(Perfluorocompound)가 차지하는 비중이 크며, 높은 안전성 및 높은 지구온난화 지수로 인하여 환경적 문제가 되고 있다. PFC 가스는 매우 안정한 매우 안정한 물질로서, 직접 열분해시 1200oC 이상의 고온을 필요로 하며, 분해시 발생하는 반응성이 강한 HF에 의하여 scrubber의 내구성 확보가 용이하지 않고 안전성에 문제가 있는데, 본 기술은 보다 온화한 조건에서 PFC를 효과적으로 분해, 처리할 수 있게 한다. 본 기술은 폐가스 중의 과불화화합물 분해제거용 촉매와 이를 이용한 폐가스중의 과불화화합물 분해제거 방법에 관한 것으로서, 알루미늄산화물의 표면에 인(P) 성분을 알루미늄/인(Al/P)의 몰비 10 ～ 100로 담지시켜 과불화화합물(Perfluoro compound; PFC) 분해제거용 촉매를 제조하고, 촉매를 이용하여 반도체 제조 산업에서 발생한 폐가스를 처리함으로써 폐가스 속에 포함된 PFC를 100%의 분해하여 지구 온난화 가스인 과불화화합물이 대기중으로 방출되는 것을 방지할 수 있는 폐가스 중의 과불화화합물 분해제거용 촉매와 이를 이용한 폐가스중의 과불화화합물 분해제거 방법에 관한 것이다. PFC 가스들은 매우 안정하여, 열분해를 위하여 1,200oC 이상의 고온을 요하기 때문에 직접 버너를 사용하여 연소하는 연소식 분해법이 적용되어 왔다. 그러나 분해온도가 너무 높아 내구성이 떨어질 뿐만 아니라 분해 시에 질소산화물, 오존 등의 2차 오염물질들이 발생하는 근원적 문제점을 내보하는데 반하여, 본 기술에서는 촉매식 분해법을 적용하여 800oC 이하의 저온에서 2차오염물질(질소산화물, 오존 등) 발생 없이 분해가 가능하도록 할 수 있다. 본 기술에 따르면 CF4, C2F6, C3F8, C4F8, NF3 등의 PFC 성분이 99% 이상의 효율로 분해 제거될 수 있으며 개발된 촉매는 1개월 이상의 장시간 사용에도 불구하고 활성이 지속적으로 유지된다 . 본 기술을 바탕으로, 분해 생성된 산성의 배출물을 고체 흡착제를 사용하여 고체형태로 흡착제거하는 소각-고형화(Burn-Dry) 방식의 세정기의 개발도 가능하다.