초록

본 연구에서는 PFC 처리용 촉매 및 흡착제 개발과 이를 적용한 burn-dry scrubber의 실증 운전으로 구성되어 있다. 보다 구체적으로는 800℃ 이하의 저온에서 PFC 분해능을 갖는 성형 산화촉매를 사용하여 PFC를 분해하고, 분해시 동반되어 발생하는 생성물을 효과적으로 포집 고형화 시킬 수 있는 흡착제 개발을 주 연구내용으로 한다. 또한, 개발된 PFC 분해 촉매와 HF 고형화가 가능한 흡착제를 적용한 Pilot 규모의 Burn-dry Scrubber를 제작하고 장기 운전을 수행했다.

Abstract ▼

Perfluoro compounds (PFCs) such as $CF_4$, $NF_3$, $SF_6$, etc., which are used as main cleaning and etching agent in the semiconductor process, are one of representative greenhouse gases. Therefore, as the regulations for these gases have become more and more strict

Perfluoro compounds (PFCs) such as $CF_4$, $NF_3$, $SF_6$, etc., which are used as main cleaning and etching agent in the semiconductor process, are one of representative greenhouse gases. Therefore, as the regulations for these gases have become more and more strict, several kinds of technologies such as incineration, plasma decomposition, catalytic decomposition have been suggested for the abatement of PFCs exhausted in semiconductor process. However, high operating temperature and corrosive environment have limited their commercial applications. Among the suggested ones, the catalytic decomposition at low temperature below 800℃ are considered as a most efficient alternative for the abatement of PFCs.
In this research, it was found that i) $AlPO_4-Al_2O_3$ was highly durable and effective catalyst for the decomposition of PFCs and ii) a hydrotalcite was an efficient adsorbent for solidifying HF produced by catalytic decomposition of PFCs. A burn-dry scrubber system which can treat 100 LPM of exhaust was also set up and tested for more than 1 month. The superior durability and activity of the developed catalyst was confirmed.
In the future, we plan to test the catalytic PFC scrubber system in a real semiconductor process. Also, we are preparing a catalyst manufacturing facilities for the production of catalyst in commercial scale.

목차 Contents

• 최종보고서 제출서 ...1
• 표지 ...2
• 제출문 ...3
• 요약문 ...4
• SUMMARY ...6
• CONTENTS ...7
• 목차 ...8
• 제1장 서론 ...10
• 제1절 연구의 필요성 ...10
• 제2절 HF 제거용 고형 흡착제 ...13
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ...16
• 1. 직/간접 가열 분해법 ...18
• 2. Plasma 분해법 ...19
• 3. 촉매적 분해법 ...19
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ...23
• 제1절 실험적 접근 방법 ...23
• 제2절 실험 ...25
• 제3절 PFC 분해촉매 실험결과 및 고찰 ...31
• 1. Ni계 Spinel 촉매의 PFC 분해활성 ...31
• 2. Zn계 Spinel 촉매의 PFC 분해활성 ...50
• 3. Phosphate계 촉매의 PFC 분해활성 ...57
• 4. Modified 촉매의 PFC 분해활성 ...62
• 5. Pilot 규모의 PFC scrubber 운전 ...79
• 6. 구형 성형 흡착제 및 촉매제조 ...96
• 7. 흡착제 합성 ...99
• 8. HF 부식실험 ...106
• 제4절 HF 흡착제 실험결과 및 고찰 ...111
• 제4장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도 ...137
• 제1절 연구개발 목표 달성도 ...137
• 제2절 관련 분야 기술 발전에의 기여도 ...141
• 제5장 연구개발결과의 활용 계획 ...142
• 1. 반도체 생산 공정의 실증 테스트 ...142
• 2. 사업화 추진 방안 ...142
• 제6장 참고문헌 ...143
• 첨부 ...146