KR102498427B1 - Catalyst for Treating Hazardous Gas Generated in Semiconductor Manufacturing Process Using Metal Foam and Preparation Methods Thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 제조공정의 유해가스 제거용 촉매 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열전도도 및 열분산도가 우수하며, 반도체 제조공정의 유해가스의 다양한 이동 경로를 확보하여 촉매와의 접촉 면적을 증가시키고 촉매 구조체 상하부간 차압의 발생을 방지할 수 있는 코르게이트 형태의 메탈폼 구조체를 사용하는 동시에 상기 메탈폼 구조체 내부 및 외부 표면에 촉매가 함유된 촉매 슬러리를 최소한의 양으로 얇게 코팅시킴으로써 값 비싼 활성금속을 소량 사용하고도 열전달 및 물질전달이 우수하여 가혹한 환경의 유해가스 처리공정에서도 유해가스의 제거 효율을 극대화할 수 있는 반도체 제조공정의 유해가스 제거용 촉매 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a catalyst for removing harmful gases in a semiconductor manufacturing process and a method for manufacturing the same, and more particularly, has excellent thermal conductivity and thermal dissipation, and provides contact with the catalyst by securing various movement paths for harmful gases in a semiconductor manufacturing process. By using a metal foam structure in the form of a corrugate that can increase the area and prevent the occurrence of differential pressure between the upper and lower parts of the catalyst structure, and at the same time thinly coating the catalyst slurry containing the catalyst in a minimum amount on the inner and outer surfaces of the metal foam structure It relates to a catalyst for removing harmful gases in a semiconductor manufacturing process and a method for manufacturing the same, which can maximize the removal efficiency of harmful gases even in a harmful gas treatment process in a harsh environment due to excellent heat transfer and mass transfer even when a small amount of expensive active metal is used. .
Description
본 발명은 메탈폼을 이용한 반도체 제조공정의 유해가스 제거용 촉매 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 촉매를 이용하는 유해가스 제거 공정에서 촉매 피독이나, 촉매 막힘 현상에 의한 촉매의 파손을 방지하여 안정적인 연속운전이 가능하도록 하는 메탈폼을 이용한 반도체 제조공정의 유해가스 제거용 촉매 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a catalyst for removing harmful gases in a semiconductor manufacturing process using metal foam and a method for manufacturing the same, and more particularly, to preventing damage to the catalyst due to catalyst poisoning or clogging of the catalyst in a process of removing harmful gases using a catalyst It relates to a catalyst for removing harmful gases in a semiconductor manufacturing process using metal foam, which enables stable continuous operation, and a manufacturing method thereof.
산업의 쌀로 불리기도 하는 반도체는 최근 산업발달의 근간으로서 산업이 고도화와 함께 반도체의 생산량은 해마다 증대되고 있다. 그러나 반도체 제조공정은 그 공정의 특성상 매우 다양한 유기용매 및 화학가스를 사용하게 되는데, 이들 사용된 물질 중 많은 부분이 반응에 의하여 소모되지 않고 폐가스 형태로 외부로 배출되며 이들 대부분의 폐가스들은 휘발성이 강하며 인체에 유해하거나, 지구온난화 지수가 높은 성분들로 구성되어 있어 이의 제거가 요구되고 있다. Semiconductor, which is also called the rice of industry, is the basis of recent industrial development, and the production of semiconductors is increasing every year along with the advancement of the industry. However, the semiconductor manufacturing process uses a wide variety of organic solvents and chemical gases due to the nature of the process. Many of these used materials are not consumed by the reaction and are discharged to the outside in the form of waste gases, and most of these waste gases are highly volatile. It is composed of components that are harmful to the human body or have a high global warming potential, and therefore, their removal is required.
현재까지 개발된 상기 유해 폐가스를 제거하는 방식으로는 약액세정, 흡착제거, 직접연소, 촉매연소법 등이 있다.Methods for removing the harmful waste gas developed so far include chemical cleaning, adsorption removal, direct combustion, catalytic combustion, and the like.
약액세정은 산화제를 사용하여 유해 폐가스를 스크러빙하는 것으로 저농도 대량 가스처리에 적합하나, 낮은 탈취효율과 2차 오염물질을 배출하게 되는 단점이 있으며, 흡착제거 방식은 장비가 단순하나, 장치가 크고 고농도의 유해 폐가스에는 부적합하며 사용흡착제의 폐기시 2차 오염발생이 생기게 되는 단점이 있다.Chemical liquid cleaning uses an oxidizing agent to scrub harmful waste gas, and is suitable for low-concentration bulk gas treatment, but has the disadvantage of low deodorization efficiency and secondary pollutant emission. It is unsuitable for hazardous waste gas and has a disadvantage in that secondary contamination occurs when the used adsorbent is disposed of.
직접연소는 850 ℃ 이상의 고온에서 유해 폐가스를 열적으로 산화분해시키는 방법으로서 고농도의 가스처리에 유리하며 다양한 성분을 처리할 수 있다는 장점이 있으나 고온에서의 운전으로 운전비용이 높으며, 분해 후 가스에도 여전히 악취유발 물질이나 고온에서의 운전으로 인하여 부산물로 생성된 N0x 성분이 배출될 수 있다는 단점이 있다.Direct combustion is a method of thermally oxidizing and decomposing harmful waste gases at a high temperature of 850 ℃ or higher. There is a disadvantage in that odor-causing substances or NOx components generated as by-products due to operation at high temperatures may be discharged.
촉매 촉매연소법은 중간 정도 농도 이하의 가스처리에 유리하며 촉매를 사용하여 운전온도를 직접연소 대비 낮은 온도에서도 유해 폐가스를 산화분해할 수 있다는 장점이 있으나, 촉매 피독 물질에 약하고, 유해가스의 성분이 다양할 경우 분해능이 떨어지는 경우도 있다는 단점이 있다.Catalyst The catalytic combustion method is advantageous for gas treatment with a medium concentration or less, and has the advantage of using a catalyst to oxidatively decompose harmful waste gases even at a lower operating temperature than direct combustion, but is weak against catalyst poisoning substances, and the components of harmful gases There is a disadvantage that the resolution may be lowered when there is a variety.
이와 같은 단점을 보완하기 위하여 최근에는 직접연소 방식으로 축열연소방식을 사용하여 에너지 소비를 최소화하고, 상기 분해공정 후의 미분해 산물이나 분해공정 중 발생한 유독 물질 또는 악취유발 물질인 실란계, 할로겐계, 황화합물계, 아민계 배기가스를 다시 촉매연소로 산화 분해시키는 복합공정을 사용하는 경향을 보인다.In order to compensate for such disadvantages, energy consumption has recently been minimized by using a thermal regenerative combustion method as a direct combustion method, and silane-based, halogen-based, There is a tendency to use a complex process in which sulfur compound-based and amine-based exhaust gases are oxidatively decomposed by catalyst combustion again.
상기 복합공정의 촉매연소는 산화물 형태의 활성 금속들을 세라믹 담지체에 담지하여 촉매를 제조하고, 제조된 촉매를 결합제 등의 여러 가지 첨가물과 배합하여 모노리스(monolith) 형태의 금속 구조체에 코팅하여 사용한다. 이러한 모노리스(monolith) 형태의 금속 구조체는 축열연소공정 후단에서 배출되는 유해 폐가스를 통과시켜 산화 분해시킴으로써 무해한 물질로 전환시키는 방법이다.In the catalytic combustion of the complex process, active metals in the form of oxides are supported on a ceramic carrier to prepare a catalyst, and the prepared catalyst is mixed with various additives such as a binder and coated on a monolith-type metal structure for use. . The metal structure in the form of a monolith is a method of converting harmful waste gases discharged from the rear end of the thermal storage combustion process into harmless substances by oxidizing and decomposing them.
그러나, 전술된 바와 같은 일반적인 모노리스 형태의 촉매 구조체는 셀 밀도가 약 200 cpi ~ 1000 cpi이고, 채널 길이 대 직경의 비(L/D)가 70 ~ 120 정도의 긴 채널 특성으로 인해 채널 내부 표면에 경계층이 형성되어 열 및 물질 전달이 저하되고 모세관 현상으로 인해 채널 내 촉매 균일 코팅이 어려울 뿐만 아니라, 축열연소공정 후단에서 발생하는 미제거 유해가스에 의한 막힘 현상이나 촉매 피독 현상이 빈번하게 발생되는 문제점이 있었다. However, the general monolithic catalyst structure as described above has a cell density of about 200 cpi to 1000 cpi and a channel length-to-diameter ratio (L/D) of about 70 to 120. A boundary layer is formed, which reduces heat and mass transfer, and it is difficult to uniformly coat the catalyst in the channel due to the capillary phenomenon, as well as frequent clogging and catalyst poisoning by unremoved harmful gases generated at the rear of the thermal storage combustion process. there was
이에 열 및 물질 전달 측면에서 금속 재질을 촉매 구조체로 활용하는 경우에는 금속 구조체와 세라믹 담체 간의 물리적 결합 및 열팽창 계수 차이로 인해 고온에서 촉매 또는 촉매가 담지된 세라믹 담체가 금속 구조체로부터 떨어져 나가 촉매의 내구성 및 활성이 저하되는 문제점이 있었다.Therefore, in the case of using a metal material as a catalyst structure in terms of heat and mass transfer, the catalyst or the ceramic support supporting the catalyst is separated from the metal structure at high temperature due to the physical bond between the metal structure and the ceramic support and the difference in thermal expansion coefficient, resulting in durability of the catalyst. And there was a problem that the activity is lowered.
이러한 모노리스 촉매 구조체 표면에 부착된 촉매의 열충격 안정성 확보 및 접착력 향상을 위해 한국등록특허 제0576737호에서는 금속 구조체 표면에 제1 금속 입자를 코팅 한 후 열처리하여 제1 금속 부식방지 보호층을 형성하고, 상기 보호층 표면에 제2 금속 입자를 코팅 후 열처리하여 제2 금속 촉매 담체층을 형성한 다음,마지막 단계로 금속 산화물층에 촉매를 워시 코팅방법으로 부착함으로써 금속 구조체를 포함하는 모노리스형 촉매 모듈을 제조하였다.In order to secure thermal shock stability and improve adhesion of the catalyst attached to the surface of the monolithic catalyst structure, Korean Patent Registration No. 0576737 coats the surface of the metal structure with first metal particles and heat-treats to form a first metal anti-corrosion protective layer, After coating the second metal particles on the surface of the protective layer and heat-treating to form a second metal catalyst carrier layer, as a final step, a catalyst is attached to the metal oxide layer by a wash coating method to obtain a monolithic catalyst module including a metal structure. manufactured.
그러나, 전술된 바와 같이 금속 구조체를 이용하여 반도체 제조공정의 유해가스 제거용 촉매를 제조할 경우, 상기 제조된 금속 구조체를 열처리 또는 조도를 가지기 위한 표면 처리하거나, 또는 상기 금속 구조체의 표면상에 개질 전처리 산화물 층을 형성한 다음, 열처리 공정을 추가로 수행하여 프라이머 산화물 층을 형성하는 단계를 반복하는 복잡한 공정을 통해 제조하였다. However, as described above, when preparing a catalyst for removing harmful gases in a semiconductor manufacturing process using a metal structure, the prepared metal structure is subjected to heat treatment or surface treatment to have roughness, or modification on the surface of the metal structure It was prepared through a complicated process of repeating the steps of forming a pre-treated oxide layer and then additionally performing a heat treatment process to form a primer oxide layer.
이와 같은 반복되는 여러 단계에서 소요되는 시간 및 부가적인 비용 문제 등 생산 효율성을 극대화할 수 있는 방법에 대해서는 아직까지 연구개발이 활발히 이루어지지 않은 상태이다.Research and development has not yet been actively conducted on a method for maximizing production efficiency, such as the time required for these repeated various steps and additional cost issues.
본 발명의 주된 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전처리 공정 없이 간소화된 제조공정으로 제조되어 경제성이 우수할 뿐만 아니라, 촉매 성능또한 향상된, 메탈폼을 이용한 반도체 제조공정의 유해가스 제거용 촉매의 제조방법을 제공하는데 있다. The main object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and it is manufactured by a simplified manufacturing process without a pretreatment process, so that not only has excellent economic feasibility, but also has improved catalytic performance, a catalyst for removing harmful gases in a semiconductor manufacturing process using metal foam. It is to provide a manufacturing method of.
또한, 본 발명의 목적은 반도체 제조공정 중의 유해가스를 처리함에 있어 축열연소공정 후단에서 발생하는 미제거 유해가스를 높은 효율을 처리하고, 구조체의 막힘 현상이나 피독에 의한 촉매의 파손을 방지할 수 있는 메탈폼을 이용한 반도체 제조공정의 유해가스 제거용 촉매를 제공하는데 있다. In addition, an object of the present invention is to treat unremoved harmful gases generated at the end of the thermal storage combustion process with high efficiency in treating harmful gases during the semiconductor manufacturing process, and to prevent blockage of the structure or damage to the catalyst due to poisoning. It is to provide a catalyst for removing harmful gases in a semiconductor manufacturing process using metal foam.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 구현예는 (a) 메탈폼 소재의 평판과 메탈폼 소재의 파형판이 순차적으로 적층된 코르게이트 형상의 메탈폼 구조체를 제조하는 단계; (b) 활성물질 전구체, 세라믹 분말, 결합제 및 용매를 포함하되, 상기 용매 100 중량부에 대하여, 활성물질 전구체, 세라믹 분말 및 결합제 20 내지 70 중량부를 포함하고, pH가 3.5 ~ 4.5인 촉매 슬러리를 수득하는 단계; 및 (c) 상기 수득된 촉매 슬러리를 메탈폼 구조체 표면에 코팅하고, 건조 및 소성하여 촉매층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조공정의 유해가스 제거용 촉매의 제조방법을 제공한다. In order to achieve the above object, one embodiment of the present invention is (a) manufacturing a corrugated metal foam structure in which a flat plate of metal foam material and a corrugated plate of metal foam material are sequentially stacked; (b) a catalyst slurry containing an active material precursor, ceramic powder, a binder, and a solvent, including 20 to 70 parts by weight of an active material precursor, ceramic powder, and a binder based on 100 parts by weight of the solvent, and having a pH of 3.5 to 4.5; obtaining; and (c) coating the obtained catalyst slurry on the surface of the metal foam structure, drying and calcining to form a catalyst layer.
본 발명의 바람직한 일 구현예에서, 상기 메탈폼 구조체는 스테인레스 스틸, 알루미늄, 철, 티타늄 및 이들의 합금으로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 할 수 있다. In a preferred embodiment of the present invention, the metal foam structure may be characterized in that it is selected from the group consisting of stainless steel, aluminum, iron, titanium and alloys thereof.
본 발명의 바람직한 일 구현예에서, 상기 메탈폼 구조체는 평균 직경 크기가 400 ㎛ 내지 5,000 ㎛이고, 기공율이 10 vol% 내지 55 vol%인 것을 특징으로 할 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, the metal foam structure may have an average diameter of 400 μm to 5,000 μm and a porosity of 10 vol% to 55 vol%.
본 발명의 바람직한 일 구현예에서, 상기 활성물질 전구체는 백금, 팔라듐, 로듐 및 이리듐로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, the active material precursor may be characterized in that it includes one or more selected from the group consisting of platinum, palladium, rhodium and iridium.
본 발명의 바람직한 일 구현예에서, 상기 세라믹 분말은 알루미나, 티타니아, 지르코니아, 뮬라이트, 코디어라이트 및 실리카로 구성된 군으로부터 선택되는 1종 이상의 분말인 것을 특징으로 할 수 있다. In a preferred embodiment of the present invention, the ceramic powder may be at least one powder selected from the group consisting of alumina, titania, zirconia, mullite, cordierite and silica.
본 발명의 바람직한 일 구현예에서, 상기 결합제는 아크릴레이트계, 폴리비닐알코올계, 폴리비닐아세테이트계, 폴리비닐부트랄계, 폴리비닐피롤리돈계, 에틸셀룰로오스계, 메틸셀룰로오스계, 나이트로셀룰로오스계, 카르복시 메틸셀룰로오스계, 하이드록시 프로필메틸셀룰로오스계, 메틸하이드록시에틸셀룰로오스계 및 에폭시계로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 유기 결합제; 또는 실리카이트계 졸, 알루미나계 졸, 티타니아계 졸, 지르코니아계 졸, 세라믹울 및 벤토나이트로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 무기 결합체인 것을 특징으로 할 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, the binder is an acrylate-based, polyvinyl alcohol-based, polyvinyl acetate-based, polyvinyl butral-based, polyvinylpyrrolidone-based, ethylcellulose-based, methylcellulose-based, nitrocellulose-based, At least one organic binder selected from the group consisting of carboxy methyl cellulose, hydroxy propyl methyl cellulose, methyl hydroxyethyl cellulose and epoxy; or at least one inorganic binder selected from the group consisting of silicate-based sol, alumina-based sol, titania-based sol, zirconia-based sol, ceramic wool, and bentonite.
본 발명의 바람직한 일 구현예에서, 상기 촉매층은 두께가 5 ㎛ ~ 60 ㎛인 것을 특징으로 할 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, the catalyst layer may have a thickness of 5 μm to 60 μm.
본 발명의 바람직한 일 구현예에서, 상기 촉매 슬러리는 활성물질 전구체 0.1 ~ 20 중량%, 세라믹 분말 55 ~ 90 중량% 및 결합제 5 ~ 30 중량%을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, the catalyst slurry may include 0.1 to 20% by weight of the active material precursor, 55 to 90% by weight of the ceramic powder, and 5 to 30% by weight of the binder.
본 발명의 바람직한 일 구현예에서, 상기 소성은 450 ℃ 내지 700 ℃에서 1 내지 6 시간 동안 수행하는 것을 특징으로 할 수 있다. In a preferred embodiment of the present invention, the firing may be performed at 450 °C to 700 °C for 1 to 6 hours.
본 발명의 바람직한 일 구현예에서, 상기 메탈폼 구조체는 다수의 층으로 적층되어 다면체를 이루는 것을 특징으로 할 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, the metal foam structure may be characterized in that it forms a polyhedron by stacking a plurality of layers.
본 발명의 바람직한 일 구현예에서, 상기 파형판과 평판 일면 사이의 내각(α)은 40 ° ~ 80 °인 것을 특징으로 할 수 있다. In a preferred embodiment of the present invention, the interior angle (α) between the corrugated plate and one side of the plate may be characterized in that 40 ° ~ 80 °.
본 발명의 다른 구현예는 반도체 제조공정의 유해가스를 다방향으로 관통하도록 메탈폼 평판과 메탈폼 파형판이 순차적으로 적층된 코르게이트 형상의 메탈폼 구조체; 및 상기 메탈폼 구조체 표면에 상기의 촉매 슬러리를 코팅하고, 건조 및 소성하여 활성물질이 포함된 촉매층을 포함하는 반도체 제조공정의 유해가스 제거용 촉매을 제공한다.Another embodiment of the present invention is a corrugated metal foam structure in which a metal foam flat plate and a metal foam corrugated plate are sequentially stacked so as to penetrate harmful gases in a semiconductor manufacturing process in multiple directions; And a catalyst for removing harmful gases in a semiconductor manufacturing process comprising a catalyst layer containing an active material is provided by coating the catalyst slurry on the surface of the metal foam structure, drying and firing it.
본 발명에 따른 반도체 제조공정의 유해가스 제거용 촉매는 열전도도 및 열분산도가 우수하며, 반도체 제조공정의 유해가스의 다양한 이동 경로를 확보하여 촉매와의 접촉 면적을 증가시키고 촉매 구조체 상하부간 차압의 발생을 방지할 수 있는 코르게이트 형태의 메탈폼 구조체를 사용하는 동시에, 상기 메탈폼 구조체 내부 및 외부 표면에 촉매가 함유된 촉매 슬러리를 최소한의 양으로 얇게 코팅시킴으로써 값 비싼 활성금속을 소량 사용하고도 열전달 및 물질전달이 우수하여 가혹한 환경의 유해 폐가스 처리공정에서도 유해 폐가스의 제거 효율을 극대화할 수 있다.The catalyst for removing harmful gases in the semiconductor manufacturing process according to the present invention has excellent thermal conductivity and thermal dissipation, increases the contact area with the catalyst by securing various movement paths for harmful gases in the semiconductor manufacturing process, and increases the differential pressure between the upper and lower parts of the catalyst structure. By using a metal foam structure in the form of a corgate that can prevent occurrence, and at the same time thinly coating the inner and outer surfaces of the metal foam structure with a minimal amount of catalyst slurry containing a catalyst, even though a small amount of expensive active metal is used, It has excellent heat transfer and mass transfer, so it can maximize the removal efficiency of harmful waste gas even in a hazardous waste gas treatment process in a harsh environment.
또한, 본 발명에 따른 반도체 제조공정의 유해가스 제거용 촉매의 제조방법은 코르게이트 형태의 메탈폼 구조체상에 촉매 슬러리를 단 1회 도포를 통해 촉매 슬러리 내에 포함된 활성금속 전구체, 세라믹 분말, 결합제 등으로 인해 전처리 공정 없이도 상기 메탈폼 구조체 상에 부착 코팅될 수 있으므로, 촉매가 포함된 슬러리 입자의 탈리현상 없이 우수한 촉매 활성 및 내구성을 나타낼 수 있다. In addition, the method for manufacturing a catalyst for removing harmful gases in a semiconductor manufacturing process according to the present invention is an active metal precursor, ceramic powder, and binder included in the catalyst slurry through only one application of the catalyst slurry on a corrugated metal foam structure. Since it can be attached and coated on the metal foam structure without a pretreatment process, etc., excellent catalytic activity and durability can be exhibited without detaching of slurry particles containing a catalyst.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 메탈폼 이용 반도체 제조공정의 유해가스 처리용 촉매의 개략적인 제조 공정도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 메탈폼 구조체의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 메탈폼 구조체의 단면도이다.1 is a schematic manufacturing process diagram of a catalyst for treating harmful gases in a semiconductor manufacturing process using metal foam according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of a metal foam structure according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view of a metal foam structure according to another embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 반도체 제조공정의 유해가스 제거용 촉매 및 이의 제조방법에 대하여 이하 상술하나, 이때 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.The catalyst for removing harmful gases in the semiconductor manufacturing process according to the present invention and the method for manufacturing the same are detailed below, but unless otherwise defined in the technical and scientific terms used at this time, those skilled in the art in the technical field to which this invention belongs Descriptions of well-known functions and configurations that have meanings commonly understood by the self and may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted in the following description.
본 명세서에 기재된 '구비한다', '포함한다' 또는 '가진다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 수치, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들의 조합이 존재함을 지칭하는 것이고, 언급되지 않은 다른 특징, 수치, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들의 조합이 존재하거나 부가될 수 있는 가능성을 배제하지 않는다.Terms such as 'include', 'include' or 'has' described in this specification refer to the presence of features, values, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification. It does not rule out the possibility that other features, figures, steps, operations, components, parts, or combinations thereof may exist or be added that have not been described.
본 발명은 일 관점에서 (a) 메탈폼 소재의 평판과 메탈폼 소재의 파형판이 순차적으로 적층된 코르게이트 형상의 메탈폼 구조체를 제조하는 단계; (b) 활성물질 전구체, 세라믹 분말, 결합제 및 용매를 포함하되, 상기 용매 100 중량부에 대하여, 활성물질 전구체, 세라믹 분말 및 결합제 20 내지 70 중량부를 포함하고, pH가 3.5 ~ 4.5인 촉매 슬러리를 수득하는 단계; 및 (c) 상기 수득된 촉매 슬러리를 메탈폼 구조체 표면에 코팅하고, 건조 및 소성하여 촉매층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조공정의 유해가스 제거용 촉매의 제조방법에 관한 것이다.In one aspect of the present invention, (a) manufacturing a corrugated metal foam structure in which a flat plate of metal foam material and a corrugated plate of metal foam material are sequentially stacked; (b) a catalyst slurry containing an active material precursor, ceramic powder, a binder, and a solvent, including 20 to 70 parts by weight of an active material precursor, ceramic powder, and a binder based on 100 parts by weight of the solvent, and having a pH of 3.5 to 4.5; obtaining; and (c) coating the obtained catalyst slurry on the surface of the metal foam structure, drying and calcining to form a catalyst layer.
본 발명은 다른 관점에서, 반도체 제조공정의 유해가스를 다방향으로 관통하도록 메탈폼 평판과 메탈폼 파형판이 순차적으로 적층된 코르게이트 형상의 메탈폼 구조체; 및 상기 메탈폼 구조체 표면에 상기의 촉매 슬러리를 코팅하고, 건조 및 소성하여 활성물질이 포함된 촉매층을 포함하는 반도체 제조공정의 유해가스 제거용 촉매에 관한 것이다.In another aspect, the present invention includes a corrugated metal foam structure in which a metal foam flat plate and a metal foam corrugated plate are sequentially stacked so as to penetrate harmful gases in a semiconductor manufacturing process in multiple directions; And it relates to a catalyst for removing harmful gases in a semiconductor manufacturing process comprising a catalyst layer containing an active material by coating the catalyst slurry on the surface of the metal foam structure, drying and firing it.
본 발명은 반도체 제조공정에서 발생하는 유해 폐가스를 산화 분해하여 무해한 물질로 변환시켜 제거하기 위한 촉매 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 일반적으로 반도체 제조 공정에서 배출되는 유해 폐가스는 실란계, 할라이드계, 황 화합물계, 인 화합물계 등 여러 가지 휘발성 화합물을 함유하고 있으며, 이를 무해한 가스로 전환하기 위하여 고온직접연소법을 사용하여 처리하기도 한다. The present invention relates to a catalyst for oxidatively decomposing harmful waste gases generated in a semiconductor manufacturing process, converting them into harmless substances, and removing them, and a method for manufacturing the same. It contains various volatile compounds such as chemical compounds and phosphorus compounds, and is sometimes treated using a high-temperature direct combustion method to convert them into harmless gases.
최근에는 축열체를 준비하고 연소시의 연소열을 상기 축열체에 축열하여 도입되는 유해가스를 가열함으로써 공정에 소요되는 에너지를 절감하는 축열연소법을 사용하기도 하나, 상기 연소 공정의 후단에서는 고온 분해과정에서 발생하는 NOx, 황화수소 등 이차 오염물질과 미제거된 악취가스와 실란의 분해에 의해 미세한 실리카 분말 입자 및 기타 미세 입자 등이 발생하게 된다. 상기 미분해 악취가스 등은 다시 촉매를 이용한 촉매연소 공정을 통하여 제거하는데, 이때 실리카 분말 등의 미세 입자들은 종래 모노리스 촉매 구조체의 막힘 현상(fouling)을 유발하고, 촉매 피독 물질로 작용하는 문제점이 있었다. Recently, a thermal storage combustion method is used to reduce the energy required for the process by preparing a thermal storage body and storing the combustion heat in the thermal storage body to heat the introduced harmful gas. Secondary pollutants such as NO x and hydrogen sulfide generated and odorous gas not removed and decomposition of silane generate fine silica powder particles and other fine particles. The undecomposed odor gas is removed again through a catalyst combustion process using a catalyst. At this time, fine particles such as silica powder cause fouling of the conventional monolithic catalyst structure and act as catalyst poisoning substances. .
이에 본 발명에서는 촉매 피독 물질 존재하에서도 시간에 따른 활성저하가 크기 않는 촉매를 제공하는 동시에 촉매의 제조에 있어서 전처리 공정 없이 간소화된 촉매 제조공정으로 생산 효율성을 극대화시킨 촉매의 제조방법을 제공한다. Accordingly, the present invention provides a catalyst that does not significantly decrease in activity over time even in the presence of catalyst poisoning substances, and at the same time, provides a catalyst manufacturing method that maximizes production efficiency through a simplified catalyst manufacturing process without a pretreatment process.
본 발명은 종래 기술과 달리 전처리 공정을 거치지 않은 다공성 코르게이트 형상의 메탈폼(metal foam) 구조체 표면 상에 활성물질 전구체, 세라믹 분말 및 결합제가 포함된 촉매 슬러리를 직접 코팅하고 건조 및 소성하는 단일공정을 통하여 제조공정 간소화를 통한 생산성 및 경제성이 우수한 반도체 제조공정의 유해가스 제거용 촉매 및 그 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.Unlike the prior art, the present invention is a single process of directly coating a catalyst slurry containing an active material precursor, ceramic powder, and binder on the surface of a porous corgate-shaped metal foam structure that has not undergone a pretreatment process, followed by drying and firing It is to provide a catalyst for removing harmful gases in a semiconductor manufacturing process with excellent productivity and economy through simplification of the manufacturing process and a method for manufacturing the same.
또한, 상기 메탈폼 구조체 상에 활성물질 전구체, 세라믹 분말 및 결합제가 포함된 촉매 슬러리를 코팅하여 상기 메탈폼 구조체의 내부 및 외부 표면에 촉매 슬러리를 고분산 도포시키는 방법도 그 특징으로 한다.In addition, a method of coating a catalyst slurry containing an active material precursor, ceramic powder, and a binder on the metal foam structure to apply the catalyst slurry to the inner and outer surfaces of the metal foam structure in a highly dispersed manner is also characterized.
이하 본 발명에 따른 반도체 제조공정의 유해가스 제거용 촉매 제조방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a method for manufacturing a catalyst for removing harmful gases in a semiconductor manufacturing process according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조공정의 유해가스 제거용 촉매 제조방법의 개략적인 공정도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 메탈폼 구조체의 단면도이고, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 메탈폼 구조체의 단면도이다.1 is a schematic process diagram of a method for manufacturing a catalyst for removing harmful gases in a semiconductor manufacturing process according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of a metal foam structure according to an embodiment of the present invention, and FIG. A cross-sectional view of a metal foam structure according to another embodiment of the invention.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 메탈폼 구조체(10)는 코르게이트(corrugate) 형상의 메탈폼 구조체로, 종래 파우더 촉매 및 첨가제를 이용하여 반죽, 사출, 성형 등의 다단계 공정을 거쳐 허니컴, 플레이트 등의 형태로 제조되는 촉매에 비해 단순화된 공정으로 제조될 수 있어 생산이 용이하고, 설치하거나 유지 보수하는 작업이 용이하다. 1 to 3, the
상기 메탈폼 구조체는 다수개의 메탈폼 평판(20) 및 메탈폼 파형판(30)이 순차적으로 적층된 구조로 제조되고, 상기 평판(20)은 메탈폼 소재의 평평한 형태로 형성되며, 파형판(30)은 메탈폼 소재의 물결 형태 또는 요철 형태로 형성된다. 이때, 상기 메탈폼 구조체의 평판 및 파형판은 각각 기공의 평균 직경 크기가 400 ㎛ 내지 5,000 ㎛이고, 면적 대비 기공율이 10 vol% 내지 55 vol%일 수 있다.The metal foam structure is manufactured in a structure in which a plurality of metal foam
상기 평판 및 파형판의 기공(미도시) 크기 및 기공율이 상기 범위를 벗어난 경우, 반도체 제조공정의 유해가스 특성상 미세한 실리카 분말 입자 및 기타 미세 입자 등에 의한 막힘 현상이 일어날 수 있거나, 유해가스 유동에 문제가 발생함에 따라 압력 강하 등의 심각한 현상을 일으킬 수 있으므로, 일정 이상의 기공 크기 및 기공율을 가질 수 있도록 해야 한다. If the pore size and porosity of the flat and corrugated plates are out of the above ranges, clogging by fine silica powder particles and other fine particles may occur due to the characteristics of harmful gases in the semiconductor manufacturing process, or there may be problems with the flow of harmful gases. Since it can cause serious phenomena such as pressure drop as the occurrence occurs, it is necessary to have a certain or more pore size and porosity.
또한, 상기 평판과 파형판의 기공은 유해가스의 유동방향을 따라 더 작은 크기의 기공으로 형성되어 있어 메탈폼의 공간적 활용을 극대화할 수 있고, 메탈폼에 발생되는 압력손실을 최소화하여 유해가스 제거효율을 향상시킬 수 있다. In addition, the pores of the flat plate and the corrugated plate are formed with pores of a smaller size along the flow direction of the harmful gas, so that the spatial utilization of the metal form can be maximized, and the pressure loss generated in the metal form can be minimized to remove harmful gases. efficiency can be improved.
상기 파형판과 평판이 접촉되어 형성된 파형판과 평판 일면 사이의 내각(α)은 각각 독립적으로 40 ° ~ 80 °일 수 있고, 바람직하게는 40 °~ 60 °가 되도록 파형판이 형성될 수 있다. 상기 파형판(30)과 평판(20) 일면 사이의 내각(α)이 40 ° 미만일 경우, 유해가스 흐름과 접촉하는 촉매 단면적이 넓어져 배압이 증가하는 문제점이 발생될 수 있고, 80 °를 초과할 경우에는 유해가스 흐름과 접촉하는 단면적이 평행하게 되어 유해가스 제거 효율이 저하되는 문제점이 발생될 수 있다. The inner angle α between the corrugated plate and one surface of the flat plate formed by contacting the corrugated plate and the flat plate may be each independently 40 ° to 80 °, and preferably, the corrugated plate may be formed to be 40 ° to 60 °. If the interior angle (α) between the
본 발명에 따른 상기 메탈폼 구조체(10)는 일 예로 파형판 사이에 평판(20)이 배치되고, 파형판(34,44) 및 상기 파형판(34,44)과 이웃하게 적층된 다른 파형판(32,42)들의 각 꼭지점(A,B)들이 서로 일치되도록 배열될 수 있다. 이와 같이 파형판들의 꼭지점들이 서로 일치되도록 조립되기 때문에 파형판 사이의 지지력이 향상되어 외부의 충격이나 진동, 유해가스가 통과하는 압력, 온도변화에 따른 열팽창 등에 따른 파형판과 평판의 변형을 최소화할 수 있다.In the
상기 파형판과 평판의 개수는 특별히 제한되지 않고 유해가스 처리 용량에 따라 크게 달라질 수 있으며, 상기 파형판과 평판의 두께는 독립적으로 다르거나 동일할 수 있고, 다수개의 상기 파형판과 평판 사이는 빈 공간(50)으로 형성될 수 있다. 상기 공간(50)의 단면적 또한 독립적으로 동일하거나 다를 수 있으며, 배압과 유해가스 전환효율을 고려할 때 메탈폼 구조체의 전체 단면적에 대한 파형판과 평판으로 폐쇄되지 않은 개방 면적의 비율이 중요하다.The number of corrugated plates and flat plates is not particularly limited and may vary greatly depending on the toxic gas treatment capacity, the thicknesses of the corrugated plates and flat plates may be independently different or the same, and there is an empty space between the plurality of corrugated plates and flat plates. It may be formed as a space (50). The cross-sectional area of the
상기 메탈폼 구조체의 전체 단면적(A)에 대한 개방 면적(V)의 비율은 하기 수학식 1로 표현 가능하며, 30 % ~ 80 %, 바람직하게는 40 % ~ 70 %, 더욱 바람직하게는 40 % ~ 55 % 일 수 있다. 상기 전체 단면적(A)는 높이(H)와 폭(W)의 곱일 수 있고, 개방 면적(V)은 수학식 2로 표시될 수 있다.The ratio of the open area (V) to the total cross-sectional area (A) of the metal foam structure can be expressed by Equation 1 below, and is 30% to 80%, preferably 40% to 70%, more preferably 40% It can be ~55%. The total cross-sectional area (A) may be the product of the height (H) and the width (W), and the open area (V) may be expressed by Equation 2.
[수학식 1][Equation 1]
전체 단면적(A)에 대한 개방 면적(V)의 비율(%) = V/A × 100Ratio (%) of open area (V) to total cross-sectional area (A) = V/A × 100
[수학식 2][Equation 2]
V = V1 + V2 + V3 + V4 + V5 + V6 + V7 + V8 + V9 + V10 … Vn V = V1 + V2 + V3 + V4 + V5 + V6 + V7 + V8 + V9 + V10 … Vn
상기 메탈폼 구조체의 전체 단면적(A)에 대한 개방 면적(V) 비율이 30 % 미만일 경우에는 반도체 제조공정의 유해가스 특성상 미세한 실리카 분말 입자 및 기타 미세 입자등에 의한 막힘 현상이 일어날 수 있거나, 유해가스 유동에 문제가 발생함에 따라 압력 강하 등의 심각한 현상을 일으킬 수 있고, 80 %를 초과할 경우에는 유해가스 제거 효율이 떨어지는 문제점이 있어 본 발명에 따른 메탈폼 구조체는 일정 범위의 전체 단면적에 대한 개방 면적 비율을 가질 수 있도록 해야 한다. If the ratio of the open area (V) to the total cross-sectional area (A) of the metal foam structure is less than 30%, clogging by fine silica powder particles and other fine particles may occur due to the nature of harmful gases in the semiconductor manufacturing process, or harmful gases As problems occur in the flow, serious phenomena such as pressure drop may occur, and if it exceeds 80%, there is a problem in that the removal efficiency of harmful gases decreases. It should be possible to have an area ratio.
이와 같은 메탈폼 구조체의 파형판 및 평판은 열 전달 및 열 분산이 좋은 니켈, 크롬, 구리, 스테인레스 스틸, 알루미늄, 철, 티타늄 등의 다양한 금속 또는 이들의 합금 재질로 형성될 수 있으며, 메탈폼 구조체의 제조방법은 당업계에 사용되는 통상의 방법으로 제작할 수 있다.The corrugated plate and flat plate of the metal foam structure may be formed of various metals such as nickel, chromium, copper, stainless steel, aluminum, iron, titanium, etc. or their alloys, which have good heat transfer and heat dissipation, and the metal foam structure The manufacturing method can be produced by a conventional method used in the art.
상기 메탈폼 구조체의 길이, 높은 넓이 등의 물리적인 형상은 원형, 사각형 등의 다양한 형태로 변화시킬 수 있고, 다수의 층으로 적층되어 다면체를 이룰 수 있다.The physical shape of the metal foam structure, such as length and high width, can be changed into various shapes such as circular and rectangular, and can be stacked in multiple layers to form a polyhedron.
상기 메탈폼 구조체(10)는 유해가스 또는 기체가 다방향으로 관통하도록 서로 연통된 다수의 기공이 형성된 코르게이트 형상의 구조체로서, 상기 메탈폼 구조체의 전체 표면 상에 상기 활성촉매가 함유된 촉매 슬러리를 직접적으로 코팅할 수 있다. The
상기 촉매 슬러리는 증류수에 활성물질 전구체, 세라믹 분말, 결합제 및 용매를 혼합하여 구성되며, 상기 활성물질 전구체, 세라믹 분말 및 결합제는 용매 100 중량부에 대하여, 20 중량부 내지 70 중량부로 함유될 수 있다. The catalyst slurry is composed of a mixture of an active material precursor, ceramic powder, a binder and a solvent in distilled water, and the active material precursor, ceramic powder and binder may be contained in an amount of 20 to 70 parts by weight based on 100 parts by weight of the solvent. .
만일, 상기 활성물질 전구체, 세라믹 분말 및 결합제가 용매 100 중량부에 대하여, 20 중량부 미만으로 함유될 경우에는 촉매 슬러리의 점도가 떨어져 코팅시 메탈폼 구조체상에 고부착되지 않고 쉽게 흘러내려 코팅이 되지 않을 뿐만 아니라, 코팅된 활성촉매의 함량이 작아 유해가스 처리 효율이 저하되는 문제점이 발생될 수 있으며, 상기 활성물질 전구체, 세라믹 분말 및 결합제가 용매 100 중량부에 대하여, 70 중량부를 초과할 경우에는 촉매 슬러리의 점도가 높아 메탈폼 구조체 표면상에 많은 양의 촉매 슬러리가 코팅되어 촉매층이 두꺼워지고, 건조 및 소성 후 산화물 촉매 표면상에 균열된 형태로 슬러리가 코팅되어 쉽게 부서지는 문제점이 발생될 수 있다. If the active material precursor, ceramic powder, and binder are contained in an amount of less than 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the solvent, the viscosity of the catalyst slurry is lowered so that the coating does not adhere to the metal foam structure and easily flows down during coating In addition, the content of the coated active catalyst is small, and the problem of lowering the efficiency of treating harmful gases may occur, and when the active material precursor, ceramic powder, and binder exceed 70 parts by weight based on 100 parts by weight of the solvent In this case, the catalyst slurry has a high viscosity, so a large amount of catalyst slurry is coated on the surface of the metal foam structure, resulting in a thick catalyst layer, and after drying and firing, the slurry is coated in a cracked form on the oxide catalyst surface, causing problems that it is easily broken. can
본 발명에 있어서, 상기 활성물질 전구체는 주 활성물질과 보조 활성물질로 구성되며, 반도체 제조공정에서 발생되는 유해가스를 제거할 수 있는 화합물이면 제한 없이 사용 가능하다. 일 예로, 상기 주 활성물질로는 백금, 팔라듐, 로듐, 이리듐 등을 포함하는 산화물, 염화물, 질화물, 수화물 등일 수 있고, 보조 활성물질로는 텅스텐, 망간, 구리, 아연 등의 산화물, 염화물, 질화물, 수화물 등일 수 있다.In the present invention, the active material precursor is composed of a main active material and an auxiliary active material, and any compound capable of removing harmful gases generated in the semiconductor manufacturing process can be used without limitation. For example, the main active material may be an oxide, chloride, nitride, hydrate, etc. including platinum, palladium, rhodium, iridium, etc., and the auxiliary active material may be an oxide, chloride, or nitride of tungsten, manganese, copper, or zinc. , hydrates, and the like.
상기 활성물질 전구체는 활성물질 전구체, 세라믹 분말 및 결합제 총 중량에 대하여 0.1 중량% ~ 20 중량%로 포함될 수 있으며, 상기 활성물질 전구체의 함량이 촉매 슬러리 총 중량에 대하여 0.1 중량% 미만으로 포함할 경우에는 유해가스 처리 효율이 떨어지고, 20 중량%를 초과할 경우에는 유해가스 처리 효과 대비 제조 비용이 높아지는 문제점이 발생될 수 있다.The active material precursor may be included in an amount of 0.1% to 20% by weight based on the total weight of the active material precursor, ceramic powder, and binder, and the content of the active material precursor is less than 0.1% by weight based on the total weight of the catalyst slurry. In the case where the harmful gas treatment efficiency is lowered and exceeds 20% by weight, a problem in that manufacturing cost is increased compared to the harmful gas treatment effect may occur.
또한, 세라믹 분말은 상기 활성물질 전구체를 담지하기 위한 담체 역할을 하며, 알루미나, 티타니아, 지르코니아, 뮬라이트, 코디어라이트 및 실리카로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 분말일 수 있다. In addition, the ceramic powder serves as a carrier for supporting the active material precursor, and may be at least one powder selected from the group consisting of alumina, titania, zirconia, mullite, cordierite, and silica.
상기 세라믹 분말은 활성물질 전구체, 세라믹 분말 및 결합제 총 중량에 대하여, 55 중량% 내지 90 중량%로 포함될 수 있다. 상기 세라믹 분말이 55 중량% 미만으로 포함될 경우, 낮은 촉매 슬러리 점도로 인하여 메탈폼 구조체 상에 슬러리가 쉽게 흘러 내려 코팅이 되지 않거나, 또는 소량 코팅이 되더라도 촉매 활성을 가지는 일정량 만큼 코팅하기 위해 여러 번의 반복적인 공정이 필요하며, 90 중량%를 초과하여 포함될 경우에는 메탈폼 구조체 표면상에 많은 양의 촉매 슬러리가 코팅되어 촉매층이 두꺼워지고, 건조 및 소성 후 산화물 촉매 표면 상에 균열된 형태로 슬러리가 코팅되어 쉽게 부서지는 현상이 발생될 수 있다.The ceramic powder may be included in an amount of 55% to 90% by weight based on the total weight of the active material precursor, the ceramic powder, and the binder. When the ceramic powder is included in an amount of less than 55% by weight, the slurry easily flows down on the metal foam structure due to the low viscosity of the catalyst slurry and is not coated, or even if a small amount is coated, several repetitions to coat a certain amount having catalytic activity A phosphorus process is required, and when it is contained in excess of 90% by weight, a large amount of catalyst slurry is coated on the surface of the metal foam structure, resulting in a thick catalyst layer, and after drying and firing, the slurry is coated in a cracked form on the surface of the oxide catalyst This can cause it to break easily.
또한, 본 발명에 있어서 상기 세라믹 분말의 평균 입도는 12 ㎛ 이하, 바람직하게는 0.01 ㎛ ~ 5 ㎛일 수 있다. 만일 상기 세라믹 분말의 평균 입도가 12 ㎛를 초과하는 경우에는 촉매 슬러리 코팅시 메탈폼 구조체 표면상에 고부착되지 않고 쉽게 흘러내리며 코팅이 되지 않으며, 일부 촉매 슬러리가 부착되더라도 건조 후 외부 충격에 의해 쉽게 떨어지게 되는 문제점 발생될 수 있다.Also, in the present invention, the average particle size of the ceramic powder may be 12 μm or less, preferably 0.01 μm to 5 μm. If the average particle size of the ceramic powder exceeds 12 μm, during coating of the catalyst slurry, it is not firmly adhered to the surface of the metal foam structure and easily flows down and is not coated, and even if some catalyst slurry is attached, it is easily affected by external impact after drying. Falling problems may occur.
한편 결합제는 전술된 메탈폼 구조체와 세라믹 분말을 서로 고정시켜주거나, 또는 상기 세라믹 분말간 서로 고정시키는 역할 등을 수행하는 것으로, 유기 및/또는 무기 결합제를 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.Meanwhile, the binder serves to fix the above-described metal foam structure and ceramic powder to each other or to fix the ceramic powder to each other, and organic and/or inorganic binders may be used alone or in combination.
상기 유기 결합제는 아크릴레이트계, 폴리비닐알코올계, 폴리비닐아세테이트계, 폴리비닐부트랄계, 폴리비닐피롤리돈계, 에틸셀룰로오스계, 메틸셀룰로오스계, 나이트로셀룰로오스계, 카르복시 메틸셀룰로오스계, 하이드록시 프로필메틸셀룰로오스계, 메틸하이드록시 에틸셀룰로오스계 및 에폭시계로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다. 이중, 아크릴 변성 에폭시를 사용하는 것이 바람직하다.The organic binder is an acrylate-based, polyvinyl alcohol-based, polyvinyl acetate-based, polyvinyl butral-based, polyvinylpyrrolidone-based, ethyl cellulose-based, methyl cellulose-based, nitrocellulose-based, carboxy methyl cellulose-based, hydroxy propyl At least one selected from the group consisting of methyl cellulose, methyl hydroxy ethyl cellulose and epoxy may be used. Of these, it is preferable to use an acrylic modified epoxy.
또한, 상기 무기 결합제는 실리카이트계 졸, 알루미나계 졸, 티타니아계 졸, 지르코니아계 졸, 세라믹울 및 벤토나이트로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다. 이중, 실리카이트계 졸을 사용하는 것이 바람직하다.In addition, as the inorganic binder, at least one selected from the group consisting of silicate-based sol, alumina-based sol, titania-based sol, zirconia-based sol, ceramic wool, and bentonite may be used. Among them, it is preferable to use silicaite-based sol.
상기 결합제는 활성물질 전구체, 세라믹 분말 및 결합제 총 중량에 대하여, 5 중량% 내지 30 중량%로 포함될 수 있고, 만일, 결합제가 촉매 슬러리 총 중량에 대하여 5 중량% 미만으로 포함될 경우에는 촉매 슬러리의 점도 및 젖음성이 떨어져 코팅시 메탈폼 구조체 표면 상에 고부착되지 않고 쉽게 흘러내리며 코팅이 되지 않는 문제점이 발생될 수 있고, 30 중량%를 벗어나는 경우에는 촉매 활성을 방해하여 유해가스 처리 효율을 저해할 수 있는 문제점이 발생될 수 있다. The binder may be included in 5% to 30% by weight based on the total weight of the active material precursor, ceramic powder, and binder, and if the binder is included in less than 5% by weight based on the total weight of the catalyst slurry, the viscosity of the catalyst slurry And due to poor wettability, problems such as not being highly adhered to the surface of the metal foam structure and easily flowing down and not being coated may occur during coating. problems may arise.
본 발명에 따른 촉매 슬러리는 상술한 구성 요소 외에 점도제, pH 조정제 등의 추가적인 첨가제를 포함할 수 있다.The catalyst slurry according to the present invention may include additional additives such as a viscosity agent and a pH adjuster in addition to the above-mentioned components.
상기 점도제로는 폴리에틸렌글리콜계, 디에틸렌글리콜계, 글리세롤계, 에틸렌글리콜계, 디메틸설폭시드계, 폼아마이드계 및 N-메틸폼아마이드계로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다. 상기 점도제는 촉매 슬러리 총 중량%에 대하여 0.5 내지 10 중량%로 포함될 수 있다.As the viscosity agent, at least one selected from the group consisting of polyethylene glycol, diethylene glycol, glycerol, ethylene glycol, dimethyl sulfoxide, formamide and N-methylformamide may be used. The viscosity agent may be included in an amount of 0.5 to 10% by weight based on the total weight% of the catalyst slurry.
상기 pH 조정제로는 옥살산, 시트르산, 염산, 질산, 황산 및 인산으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다. 상기 pH 조정제는 촉매 슬러리 전체 총 중량에 대하여 0.5 내지 10 중량%로 포함될 수 있다.As the pH adjusting agent, at least one selected from the group consisting of oxalic acid, citric acid, hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid and phosphoric acid may be used. The pH adjuster may be included in an amount of 0.5 to 10% by weight based on the total weight of the catalyst slurry.
또한, 상기 증류수 외에 추가적으로 첨가되는 용매로서 메탄올, 에탄올, 아세톤 등의 유기 용매를 첨가하여 사용할 수 있다.In addition, organic solvents such as methanol, ethanol, and acetone may be added and used as solvents added in addition to the distilled water.
본 발명에 따른 촉매 슬러리는 고형분의 함량, pH, 고형분이 분쇄된 입자 크기에 따라 점도를 조절할 수 있고, 메탈폼 구조체 내부 및 외부 표면에 촉매 슬러리를 균일하면서 얇게 도포시키기 위해서는 상온에서 촉매 슬러리의 점도가 200 cps ~ 500 cps일 수 있고, 이때 촉매 슬러리의 pH는 3.5 ~ 4.5일 수 있다. The viscosity of the catalyst slurry according to the present invention can be adjusted according to the solid content, pH, and particle size of the pulverized solids. may be 200 cps to 500 cps, and in this case, the pH of the catalyst slurry may be 3.5 to 4.5.
본 발명의 일 실시형태에서 상기 메탈폼 구조체 상에 상기 촉매 슬러리를 코팅하고, 건조 및 열처리를 통한 단일공정으로 반도체 제조공정의 유해가스 제거용 촉매를 제조할 수 있다.In one embodiment of the present invention, a catalyst for removing harmful gases in a semiconductor manufacturing process can be prepared in a single process through coating the catalyst slurry on the metal foam structure, drying and heat treatment.
상기 촉매 슬러리의 코팅방법은 촉매 슬러리를 메탈폼 구조체 표면에 바르거나, 뿌리거나, 담지하는 등의 여러 가지 방법을 적용할 수 있고, 작업 효율성 측면에서 메탈폼 구조체의 평판과 파형판 각각에 촉매 슬러리의 코팅한 다음, 구조체로 조립하여 사용할 수 있다. The coating method of the catalyst slurry can apply various methods such as applying, spraying, or supporting the catalyst slurry on the surface of the metal foam structure, and in terms of work efficiency, the catalyst slurry on each of the flat plate and corrugated plate of the metal foam structure After coating, it can be used by assembling into a structure.
상기 촉매 슬러리 코팅이 완료된 메탈폼 구조체는 0.1 ℃/min ~ 1 ℃/min의 승온속도로 상온 ~ 50 ℃에서 1 시간 내지 3 시간 동안 건조시킨 다음, 80 ℃ ~ 120 ℃에서 1 내지 5 시간 동안 완전 건조하는 것을 특징으로 한다.The metal foam structure on which the catalyst slurry coating is completed is dried at room temperature ~ 50 ℃ for 1 hour to 3 hours at a heating rate of 0.1 ℃ / min ~ 1 ℃ / min, and then completely dried at 80 ℃ ~ 120 ℃ for 1 to 5 hours characterized by drying.
상기 코팅된 촉매 슬러리의 건조가 완료된 메탈폼 구조체는 450 ℃ ~ 700 ℃에서 1 내지 6시간 동안 소성을 수행할 수 있다. 이때 세라믹 분말 및 활성물질 성분들은 소성 과정을 통해 특정 결정을 가지고 활성물질은 금속 산화물 형태를 가지게 된다. 상기 소성 과정에 의해서, 세라믹 분말은 결정상을 가짐으로써 열적 안정성 및 활성금속 분산도를 향상시킬 뿐만 아니라 유해가스 내부에 포함된 촉매 피독을 저감하는 역할을 하게 된다. 또한 활성물질을 금속 산화물 형태로 전환함으로써 유해가스 내 오염물질과 반응을 하게 된다.The metal foam structure after drying of the coated catalyst slurry may be calcined at 450 ° C to 700 ° C for 1 to 6 hours. At this time, the ceramic powder and active material components have specific crystals through a firing process, and the active material has a metal oxide form. By the firing process, the ceramic powder not only improves thermal stability and active metal dispersion by having a crystalline phase, but also serves to reduce poisoning of the catalyst included in the harmful gas. In addition, by converting the active material into a metal oxide form, it reacts with pollutants in harmful gases.
전술된 바와 같이 메탈폼 구조체 표면상에 코팅된 촉매 슬러리는 건조 및 소성을 통해 메탈폼 구조체 표면상에 두께가 5 ㎛ ~ 60 ㎛인 얇은 촉매층을 형성할 수 있다. 만일 메탈폼 구조체 표면상에 형성된 촉매층의 두께가 5 ㎛ 미만일 경우에는 균일한 촉매층 형성이 어렵고, 유해가스 처리 효율이 저하되는 문제점이 발생될 수 있고, 60 ㎛를 초과할 경우에는 촉매층의 두께가 두꺼워 촉매 부착력이 떨어지고, 값 비싼 활성금속이 다량 사용됨에 따라 제조비용이 높아지는 문제점이 발생될 수 있다.As described above, the catalyst slurry coated on the surface of the metal foam structure may form a thin catalyst layer having a thickness of 5 μm to 60 μm on the surface of the metal foam structure through drying and firing. If the thickness of the catalyst layer formed on the surface of the metal foam structure is less than 5 μm, it is difficult to form a uniform catalyst layer and the problem of reducing the efficiency of processing harmful gases may occur. If the thickness of the catalyst layer exceeds 60 μm, the thickness of the catalyst layer becomes thick Catalyst adhesion is reduced, and expensive active metals are used in large quantities, which may cause problems in that manufacturing costs increase.
이하, 실시예에 의해 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오직 본 발명을 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 국한되지 않는다는 것은 당업자에게 있어서 자명하다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail by examples. These examples are only for explaining the present invention, it is apparent to those skilled in the art that the scope of the present invention is not limited to these examples.
<실시예 1><Example 1>
활성물질 전구체로서 육염화백금산 0.8 g 및 텅스텐나이트레이트 1.5 g을 증류수(S) 80 ml에 혼합하고, 여기에 알루미나(평균입도: 4 ㎛) 분말 30 g 및 실리카이트계 졸 6.9 g를 각각 첨가한 다음, 상기 혼합물의 pH를 조절하기 위해 옥살산 3.5 g을 투입하여 촉매 슬러리(pH 4)를 제조하였다. 이후, 상기 제조된 촉매 슬러리를 전체 단면적에 대한 개방 면적 비율이 50 %인 도 2의 메탈폼 구조체(α= 45 °, 니켈계)에 워시 코팅하였다. 상기 촉매 슬러리가 코팅된 촉매 구조체를 상온에서 2시간 동안 건조시킨 후, 500 ℃에서 4 시간 동안 소성과정을 거쳐 촉매층의 두께가 37 ㎛인 촉매를 제조하였다.As an active material precursor, 0.8 g of hexachloroplatinic acid and 1.5 g of tungsten nitrate were mixed in 80 ml of distilled water (S), and 30 g of alumina (average particle size: 4 μm) powder and 6.9 g of silicaite-based sol were added thereto, respectively. Next, 3.5 g of oxalic acid was added to adjust the pH of the mixture to prepare a catalyst slurry (pH 4). Thereafter, the prepared catalyst slurry was wash-coated on the metal foam structure (α = 45 °, nickel-based) of FIG. 2 having an open area ratio of 50% to the total cross-sectional area. The catalyst structure coated with the catalyst slurry was dried at room temperature for 2 hours, and then calcined at 500° C. for 4 hours to prepare a catalyst having a catalyst layer thickness of 37 μm.
<실시예 2 및 3><Examples 2 and 3>
실시예 1과 동일한 방법으로 촉매를 제조하되, 표 1의 조건으로 촉매를 제조하였다.A catalyst was prepared in the same manner as in Example 1, but under the conditions shown in Table 1.
<비교예 1 내지 4><Comparative Examples 1 to 4>
실시예 1과 동일한 방법으로 촉매를 제조하되, 표 1의 조건으로 촉매를 제조하였다. A catalyst was prepared in the same manner as in Example 1, but under the conditions shown in Table 1.
(중량부)menstruum
(parts by weight)
<실험예 1 : 열충격 측정><Experimental Example 1: Thermal shock measurement>
실시예 및 비교예에서 제조된 촉매의 촉매층 박리 정도를 비교하기 위해 열충격 테스트를 수행하였다. 실시예 및 비교예에서 제조된 촉매를 500 ℃ 뜨거운 공기(hot air)로 1분간 가열 후 상온에서 30초간 냉각하는 과정을 20회 반복하여 무게 변화를 측정하고, 그 결과를 표 2에 나타내었다.A thermal shock test was performed to compare the degree of peeling of the catalyst layer of the catalysts prepared in Examples and Comparative Examples. The catalysts prepared in Examples and Comparative Examples were heated with hot air at 500 ° C. for 1 minute and then cooled at room temperature for 30 seconds. The process was repeated 20 times to measure the weight change, and the results are shown in Table 2.
[수학식 3][Equation 3]
코팅량 무게 손실률(%) = (W1-W2)/(W1-W) × 100Coating Weight Loss Rate (%) = (W1-W2)/(W1-W) × 100
W : 코팅 전 메탈폼 구조체 무게W: weight of metal foam structure before coating
W1 : 테트트 전 코팅된 메탈폼 구조체 촉매 무게W1: Weight of coated metal foam structure catalyst before test
W2 : 테스트 후 코팅된 메탈폼 구조체 촉매 무게W2: Weight of coated metal foam structure catalyst after test
표 2에 나타난 바와 같이, 열충격 테스트를 진행하는 동안 비교예 2 및 3의 코팅량 무게 손실률을 지속적으로 증가하는 반면, 실시예 1 내지 3과 비교예 1 및 4의 촉매 경우에는 코팅량 무게 손실이 거의 없었다.As shown in Table 2, during the thermal shock test, the weight loss rate of the coating amount of Comparative Examples 2 and 3 continuously increased, while the weight loss of the coating amount in the case of the catalysts of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 4 was There were few.
<실험예 2 : 반도체 제조공정의 유해가스 제거 성능 평가><Experimental Example 2: Evaluating Harmful Gas Removal Performance in Semiconductor Manufacturing Process>
각 촉매들의 유해폐기물 및 악취제거의 활성을 측정하기 위하여 디클로로메탄 10 ppm, 이산화황 100 ppm, 트리메틸아민 10 ppm, 에틸렌 10 ppm이 혼합된 공기를 실험표준 가스로 삼았다. 반응 조건은 400 ℃, 공간속도 15,000/hr의 조건에서 실시하였으며, 반응 전후 기체를 샘플링하여 TDU-GC-MS로 분석하였다. 하기 표 3에는 각 실시예와 비교예의 표준시료가스에 대한 400 ℃에서의 반응시간에 따른 활성(전환율)을 나타낸다. 활성은 총탄화수소(THC)로 환산하여 계산하였다.In order to measure the activity of removing harmful wastes and odors of each catalyst, air mixed with 10 ppm of dichloromethane, 100 ppm of sulfur dioxide, 10 ppm of trimethylamine, and 10 ppm of ethylene was used as a standard test gas. The reaction conditions were carried out under the conditions of 400 ℃ and space velocity of 15,000 / hr, and the gas before and after the reaction was sampled and analyzed by TDU-GC-MS. Table 3 below shows the activity (conversion rate) according to the reaction time at 400 ° C for the standard sample gas of each Example and Comparative Example. Activity was calculated in terms of total hydrocarbons (THC).
표 3에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 3의 촉매들은 비교예 1 내지 4의 촉매에 비해 초기 활성 뿐만 아니라, 시간에 따른 활성 저하가 크지 않은 것으로 나타났다. 특히, 비교예 3의 촉매의 경우에는 초기 활성은 비교적 높게 나타났으나, 시간에 따른 활성 저하가 크게 나타났으며, 비교예 2 및 3의 경우에는 반응 과정중에 촉매층이 탈리 현상이 발생됨을 확인할 수 있었다.따라서, 본 발명에 따른 촉매는 초기 활성, 내피독성 및 내구성이 모두 높게 나타나 반도체 제조공정의 유해가스 처리에 적합하게 사용할 수 있다.As shown in Table 3, it was found that the catalysts of Examples 1 to 3 did not show significant decrease in activity over time as well as initial activity compared to the catalysts of Comparative Examples 1 to 4. In particular, in the case of the catalyst of Comparative Example 3, the initial activity was relatively high, but the activity decreased significantly with time, and in the case of Comparative Examples 2 and 3, it was confirmed that the catalyst layer was desorbed during the reaction process. Therefore, the catalyst according to the present invention exhibits high initial activity, high blood poisoning resistance, and high durability, so that it can be suitably used for treating harmful gases in a semiconductor manufacturing process.
<실험예 3 : 내각에 따른 압력손실 및 전환율 성능 평가><Experimental Example 3: Pressure loss and conversion rate performance evaluation according to cabinet>
실험예 2와 동일한 방법으로 1 시간 후의 전환율을 측정하고, 촉매 구조체의 압력손실을 측정하여 그 결과를 표 4에 나타내었다.The conversion rate after 1 hour was measured in the same manner as in Experimental Example 2, and the pressure loss of the catalyst structure was measured, and the results are shown in Table 4.
표 4에 나타난 바와 같이, 실시예 1는 비교예 5 및 6에 비해 압력손실을 최소화하면서 유해가스 제거효율이 우수함을 알 수 있으며, 메탈폼 구조체의 파형판과 평판의 내각 변화에 따라 압력손실 및 전환율이 서로 상반되게 변화하는 경향을 보였다. 유해가스 흐름과 파형판 및 평판의 단면을 평행하게 배치한 비교예 6은 압력 손실 및 전환율이 가장 낮았던 반면에, 내각을 가장 작게 배치한 비교예 5의 경우는 압력 손실 및 전환율이 가장 높게 측정됨을 확인할 수 있었다.As shown in Table 4, it can be seen that Example 1 has excellent toxic gas removal efficiency while minimizing pressure loss compared to Comparative Examples 5 and 6, and the pressure loss and Conversion rates showed opposite trends. Comparative Example 6, in which the noxious gas flow and the cross sections of the corrugated plate and flat plate were arranged in parallel, had the lowest pressure loss and conversion rate, whereas the pressure loss and conversion rate were the highest in Comparative Example 5, in which the inner angle was arranged the smallest. I was able to confirm.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 실시예로 예시된 것에 한정되는 것은 아니며, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항 들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.As above, specific parts of the present invention have been described in detail, but are not limited to those exemplified by examples, and for those skilled in the art, these specific descriptions are only preferred embodiments, and thereby the present invention It will be clear that the scope of is not limited. Accordingly, the substantial scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.
10 : 메탈폼 구조체
20 : 평판
32, 34, 42 ,44 : 파형판10: metal foam structure
20 : Reputation
32, 34, 42, 44: corrugated plate
Claims (12)
(b) 활성물질 전구체, 세라믹 분말, 결합제 및 용매를 포함하되, 상기 용매 100 중량부에 대하여, 활성물질 전구체, 세라믹 분말 및 결합제 20 내지 70 중량부를 포함하고, pH가 3.5 ~ 4.5인 촉매 슬러리를 수득하는 단계; 및
(c) 상기 수득된 촉매 슬러리를 메탈폼 구조체 표면에 코팅하고, 건조 및 소성하여 두께가 5 ㎛ ~ 60 ㎛인 촉매층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조공정의 유해가스 제거용 촉매의 제조방법.
(a) manufacturing a metal foam structure having a corrugated shape in which a flat plate of metal foam material and a corrugated plate of metal foam material are sequentially stacked, and the ratio of the open area to the total cross-sectional area is 30% to 80%;
(b) a catalyst slurry containing an active material precursor, ceramic powder, a binder, and a solvent, including 20 to 70 parts by weight of an active material precursor, ceramic powder, and a binder based on 100 parts by weight of the solvent, and having a pH of 3.5 to 4.5; obtaining; and
(c) coating the obtained catalyst slurry on the surface of the metal foam structure, drying and firing to form a catalyst layer having a thickness of 5 μm to 60 μm A catalyst for removing harmful gases in a semiconductor manufacturing process, characterized in that it comprises the step of forming a catalyst layer Manufacturing method of.
상기 메탈폼 구조체는 니켈, 스테인레스 스틸, 알루미늄, 철, 티타늄 및 이들의 합금으로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조공정의 유해가스 제거용 촉매의 제조방법.
According to claim 1,
The metal foam structure is a method for producing a catalyst for removing harmful gases in a semiconductor manufacturing process, characterized in that selected from the group consisting of nickel, stainless steel, aluminum, iron, titanium and alloys thereof.
상기 메탈폼 구조체는 기공의 평균 직경 크기가 400 ㎛ 내지 5,000 ㎛이고, 기공율이 10 vol% 내지 55 vol%인 것을 특징으로 하는 반도체 제조공정의 유해가스 제거용 촉매의 제조방법.
According to claim 1,
The metal foam structure is a method for producing a catalyst for removing harmful gases in a semiconductor manufacturing process, characterized in that the average diameter of the pores is 400 ㎛ to 5,000 ㎛, and the porosity is 10 vol% to 55 vol%.
상기 활성물질 전구체는 백금, 팔라듐, 로듐 및 이리듐로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조공정의 유해가스 제거용 촉매의 제조방법.
According to claim 1,
The active material precursor is a method for producing a catalyst for removing harmful gases in a semiconductor manufacturing process, characterized in that it comprises at least one selected from the group consisting of platinum, palladium, rhodium and iridium.
상기 세라믹 분말은 알루미나, 티타니아, 지르코니아, 뮬라이트, 코디어라이트 및 실리카로 구성된 군으로부터 선택되는 1종 이상의 분말인 것을 특징으로 하는 반도체 제조공정의 유해가스 제거용 촉매의 제조방법.
According to claim 1,
The method of manufacturing a catalyst for removing harmful gases in a semiconductor manufacturing process, characterized in that the ceramic powder is at least one powder selected from the group consisting of alumina, titania, zirconia, mullite, cordierite and silica.
상기 결합제는 아크릴레이트계, 폴리비닐알코올계, 폴리비닐아세테이트계, 폴리비닐부트랄계, 폴리비닐피롤리돈계, 에틸셀룰로오스계, 메틸셀룰로오스계, 나이트로셀룰로오스계, 카르복시 메틸셀룰로오스계, 하이드록시 프로필메틸셀룰로오스계, 메틸하이드록시에틸셀룰로오스계 및 에폭시계로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 유기 결합제; 또는 실리카이트계 졸, 알루미나계 졸, 티타니아계 졸, 지르코니아계 졸, 세라믹울 및 벤토나이트로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 무기 결합체인 것을 특징으로 하는 반도체 제조공정의 유해가스 제거용 촉매의 제조방법.
According to claim 1,
The binder is acrylate-based, polyvinyl alcohol-based, polyvinyl acetate-based, polyvinyl butral-based, polyvinylpyrrolidone-based, ethyl cellulose-based, methyl cellulose-based, nitrocellulose-based, carboxy methyl cellulose-based, hydroxy propylmethyl At least one organic binder selected from the group consisting of cellulose-based, methylhydroxyethyl cellulose-based, and epoxy-based; or silicate-based sol, alumina-based sol, titania-based sol, zirconia-based sol, ceramic wool, and at least one inorganic binder selected from the group consisting of bentonite.
상기 촉매 슬러리는 활성물질 전구체, 세라믹 분말 및 결합제 총 중량에 대하여, 활성물질 전구체 0.1 ~ 20 중량%, 세라믹 분말 55 ~ 90 중량% 및 결합제 5 ~ 30 중량%을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조공정의 유해가스 제거용 촉매의 제조방법.
According to claim 1,
The catalyst slurry comprises 0.1 to 20% by weight of the active material precursor, 55 to 90% by weight of the ceramic powder, and 5 to 30% by weight of the binder, based on the total weight of the active material precursor, ceramic powder and binder Semiconductor manufacturing process, characterized in that A method for producing a catalyst for removing harmful gases.
상기 소성은 450 ℃ 내지 700 ℃에서 1 내지 6 시간 동안 수행하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조공정의 유해가스 제거용 촉매의 제조방법.
According to claim 1,
The calcination is a method for producing a catalyst for removing harmful gases in a semiconductor manufacturing process, characterized in that carried out at 450 ℃ to 700 ℃ for 1 to 6 hours.
상기 메탈폼 구조체는 다수의 층으로 적층되어 다면체를 이루는 것을 특징으로 하는 반도체 제조공정의 유해가스 제거용 촉매의 제조방법.
According to claim 1,
The method of manufacturing a catalyst for removing harmful gases in a semiconductor manufacturing process, characterized in that the metal foam structure is stacked in a plurality of layers to form a polyhedron.
상기 파형판과 평판 일면 사이의 내각(α)은 40 ° ~ 80 °인 것을 특징으로 하는 반도체 제조공정의 유해가스 제거용 촉매의 제조방법.
According to claim 1,
Method for producing a catalyst for removing harmful gases in a semiconductor manufacturing process, characterized in that the interior angle (α) between the corrugated plate and one side of the flat plate is 40 ° to 80 °.
상기 메탈폼 구조체 표면에 제1항의 촉매 슬러리를 코팅하고, 건조 및 소성하여 활성물질이 포함된 촉매층을 포함하는 반도체 제조공정의 유해가스 제거용 촉매.A corrugated metal foam structure in which a metal foam flat plate and a metal foam corrugated plate are sequentially stacked to penetrate harmful gases in a semiconductor manufacturing process in multiple directions; and
A catalyst for removing harmful gases in a semiconductor manufacturing process comprising a catalyst layer containing an active material by coating the catalyst slurry of claim 1 on the surface of the metal foam structure, drying and firing.
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