Wet Chemical Process for Improving Air Quality in Semiconductor Manufacturing Process

반도체 생산공정의 대기질 개선을 위한 복합 대기오염물의 습식화학 제거공정

In this study, we performed basic researches to develop wet purification system for improving air qualities of ventilation in semiconductor manufacturing process. Using 0.5 M aqueous solution of $KMnO_4$, 50 ppm of $NH_3$, SOx and NOx were reduced to 99% successfully. However, the removal of $O_3$ was limited to $22{\sim}30%$ for all the tested chemical solutionsincluding $KMnO_4$. Therefore, adoption of a dry ozone filter is necessary to reduce $O_3$ below a satisfactory level. For all the chemical solutions tested, NOx removal efficiency increased as NOx was mixed with $O_3$. As chemical solution was sprayed using water spraying system equipped with air atomizing type nozzle, the removal efficiencies of gaseous pollutants increased due to the increase of gas-liquid interfacial area.

본 연구에서는 반도체 제조공정 내의 습식 대기공조 정화설비에 사용될 화학수용액의 선정과 이를 이용한 대기오염물 정화 모사시험을 수행하였다. 50 ppm의 $NH_3$, SOx, NOx의 제거에 있어서 0.5 M의 이산화망간($KMnO_4$) 수용액은 99% 이상의 제거율을 보였다. $O_3$의 제거율은 $22{\sim}30%$ 수준에서 머물러, 별도의 건식 제거 장치가 필요한 것으로 판단된다. 또한 모든 화학수용액들에 있어 NOx의 제거효율은 $O_3$가 공존할 경우, $NO_2$ 농도 증가로 인해 보다 증가될 수 있었다. 마지막으로 액상분사 시스템을 구성하여 화학수용액들이 공기압 분사식 노즐을 통해 $60\;{\mu}m$ 수준의 미세 액적 형태로 분사됨에 따라, 기-액상간의 반응면적이 증가되어 기상 오염물의 제거효율이 보다 향상될 수 있었다.