CN104056547A - 过氟化物处理装置以及过氟化物处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够从分解气体更切实地除去酸成分，并且能够减少用于干式除去酸成分的药剂的消耗量的过氟化物处理装置等。一种过氟化物处理装置（2），其特征在于，具备：对装置入口排气以及水进行加热，并且利用预先确定的催化剂水解过氟化物而生成含有HF的分解气体的加热单元（第1加热器（221）、第2加热器（222））；配置在加热单元的前段和后段，在装置入口排气以及水与分解气体之间进行热交换的热交换器（231）；利用药剂从分解气体干式除去HF的酸成分除去装置（232）；检测从酸成分除去装置（232）流出的排气中所含的HF的浓度的HF浓度传感器（236）；和执行向酸成分除去装置（232）进行药剂的排出以及供给的控制的控制装置（24）。

Description

过氟化物处理装置以及过氟化物处理方法
技术领域
本发明涉及例如为了分解处理过氟化物而使用的过氟化物处理装置等。
背景技术
例如，在半导体器件、液晶器件的制造工艺中，为了形成微细图案，有时进行蚀刻、清洗（cleaning）。此时，使用过氟化物的情况较多。另外，过氟化物一般较稳定，大多对人体无害，所以除此之外还被用于例如空调的制冷剂等。
但是，在这些过氟化物中，当被释放到大气中时，对地球环境造成较大影响的过氟化物较多。即，由于在大气中长时间稳定地存在，具有地球温室化系数大的性质，因此会成为地球温室化的一个因素。并且，如上述那样，过氟化物一般较稳定，其影响长时间持续的情况较多。
因此，为了不对地球环境造成影响，需要分解所使用过的过氟化物，使其成为对地球环境无害的状态而向大气中释放。
在专利文献1中公开了一种含氟化合物的分解处理方法，即：在水蒸气的存在下使包含作为卤素仅含有氟的氟化合物的气流与如由Al和Ni、Al和Zn、Al和Ti形成的催化剂那样含有Al的催化剂在约200～800℃接触，将气流中的氟转化为氟化氢。
另外，在专利文献2中公开了一种过氟化物处理装置，其特征在于，具备：过氟化物分解装置，其设置有催化剂层，被供给含有过氟化物的排气（废气），分解过氟化物；和酸性物除去装置，其除去在从过氟化物分解装置排出的排气中所含有的酸性物质与Ca盐反应而生成的第1反应生成物。
在先技术文献
专利文献1：日本特开2001-224926号公报
专利文献2：日本特开2008-246485号公报
发明内容
然而，有时在通过水解过氟化物而生成的分解气体中包含HF等的酸成分。而且，在为除去酸成分而使用药剂的情况下，希望更切实地从分解气体中除去酸成分，并且使药剂的消耗量更少。
本发明是鉴于现有技术存在的上述问题而完成的，其目的在于提供一种过氟化物处理装置，其能够更切实地从分解气体中除去酸成分，并且使用于干式除去酸成分的药剂的消耗量较少。
这样，根据本发明，提供一种过氟化物处理装置，其特征在于，具备：加热单元，其对含有过氟化物的气体以及水进行加热，并且利用预先确定的催化剂水解过氟化物，生成含有酸性气体的分解气体；热交换单元，其被配置在加热单元的前段以及后段，在流入加热单元之前的含有过氟化物的气体以及水与从加热单元流出后的分解气体之间进行热交换；酸成分除去单元，其利用药剂从自热交换单元流出后的分解气体干式除去酸成分；浓度检测单元，其检测从酸成分除去单元流出的排气中所含的酸性气体的浓度；和控制单元，其在通过浓度检测单元检测到的酸性气体的浓度达到了预先确定的值以上时进行下述控制：使预先确定的量的药剂从酸成分除去单元的内部排出，并且向酸成分除去单元的内部新供给预先确定的量的药剂。
在此，优选的是，还具备：药剂供给单元，其从酸成分除去单元的上方供给药剂；和药剂排出单元，其从酸成分除去单元的下方排出药剂。
另外，优选：向酸成分除去单元导入的分解气体从酸成分除去单元的下方导入，并且从酸成分除去单元的上方排出；优选：还具备检测单元，其检测酸成分除去单元中的药剂的上部位置，控制单元以从检测单元取得的药剂的上部位置为基础来控制排出药剂的量以及供给药剂的量。
另外，根据本发明，提供一种过氟化物处理方法，其特征在于，具备：加热工序，该工序对含有过氟化物的气体以及水进行加热，并且利用预先确定的催化剂水解过氟化物，生成含有酸性气体的分解气体；热交换工序，该工序被配置在加热工序的前段以及后段，在流入加热工序之前的含有过氟化物的气体以及水与从加热工序流出后的分解气体之间进行热交换；酸成分除去工序，该工序利用药剂从自热交换工序流出后的分解气体干式除去酸成分；浓度检测工序，该工序检测从酸成分除去工序流出的排气中所含的酸性气体的浓度；和控制工序，该工序在通过浓度检测工序检测到的酸性气体的浓度达到了预先确定的值以上时进行下述控制：对于在酸成分除去工序中使用的药剂，排出预先确定的量，并且新供给预先确定的量。
另外，进而，根据本发明，提供一种过氟化物处理方法，其使计算机实现以下功能：从浓度检测单元取得酸性气体的浓度的信息的功能，所述浓度检测单元检测从酸成分除去单元流出的排气中所含的酸性气体的浓度，所述酸成分除去单元利用药剂从分解气体干式除去酸成分；从检测酸成分除去单元中的药剂的上部位置的检测单元取得上部位置的信息的功能；和在酸性气体的浓度达到了预先确定的值以上时，以上部位置的信息为基础，使预先确定的量的药剂从酸成分除去单元的内部排出、并且向酸成分除去单元的内部新供给预先确定的量的药剂的功能。
通过在由浓度检测单元检测到的酸性气体的浓度达到了预先确定的值以上时进行下述控制，能够使用于干式除去酸成分的药剂的消耗量较少，所述控制是使预先确定的量的药剂从酸成分除去单元的内部排出，并且向酸成分除去单元的内部新供给预先确定的量的药剂。
通过具备从酸成分除去单元的上方供给药剂的药剂供给单元、和从酸成分除去单元的下方排出药剂的药剂排出单元，采用利用重力而落入这样的简便的系统，能够进行钙盐的更换。
通过向酸成分除去单元导入的分解气体从酸成分除去单元的下方导入，并且从酸成分除去单元的上方排出，能够几乎不产生未反应的药剂，且使药剂的浪费的消耗量较少。
通过具备检测酸成分除去单元中的药剂的上部位置的检测单元，变得容易进行预先确定的量的药剂的排出以及供给。
通过具备控制工序，能够使用于干式除去酸成分的药剂的消耗量较少，所述控制工序在通过浓度检测工序检测到的酸性气体的浓度达到了预先确定的值以上时进行下述控制：对于在酸成分除去工序中使用的药剂，排出预先确定的量，并且新供给预先确定的量。
通过程序执行下述处理，能够利用计算机实现能够减少用于干式除去酸成分的药剂的消耗量的功能，所述处理是：在酸性气体的浓度达到了预先确定的值以上时，以上部位置的信息为基础，使预先确定的量的药剂从酸成分除去单元的内部排出，并且向酸成分除去单元的内部新供给预先确定的量的药剂。
附图说明
图1是对应用本实施方式的过氟化物处理装置的半导体制造车间的总体构成进行说明的图。
图2是对本实施方式的过氟化物处理装置的概略构成进行说明的图。
图3是表示构成本实施方式的过氟化物处理装置的各设备的图。
图4是说明反应温度与过氟化物的分解率的关系的图。
图5是对过氟化物处理装置的动作进行说明的流程图。
图6是从上方观察实际制造成的过氟化物处理装置的图。
图7是从图6的VII方向观察实际制造成的过氟化物处理装置的图。
图8是图6的Ｘ-Ｘ截面图。
附图标记说明
1…半导体制造设备、2…过氟化物处理装置、3…酸洗涤器、21…预处理装置、22…过氟化物分解装置、23…HF吸附装置、24…控制装置、211…入口加热器、212…过滤器、221…第1加热器、222…第2加热器、231…热交换器、232…酸成分除去装置、233…排出器（ejector）、234…药剂供给装置、235…药剂排出装置、236…HF浓度传感器
具体实施方式
以下，对实施本发明的方式详细地说明。再者，本发明并不限于以下的实施方式，能够在其主旨的范围内进行各种变形来实施。另外，使用的附图是用于说明本实施方式的图，并不表示实际的大小。
＜半导体制造车间的总体构成的说明＞
图1是对应用本实施方式的过氟化物处理装置的半导体制造车间的总体构成进行说明的图。
如图所示，本实施方式的半导体制造车间具备进行半导体的制造的半导体制造设备1、分解处理过氟化物的过氟化物处理装置2、和进行酸性气体的捕集的酸洗涤器3。
半导体制造设备1通常成为清洁室，在图示的例子中，具备：对作为半导体的硅、多晶硅进行蚀刻的P-Si蚀刻器11；对作为绝缘膜的氧化硅（SiO2）等氧化膜进行蚀刻的氧化膜蚀刻器12；和为了用于布线而对金属膜进行蚀刻的金属蚀刻器13。
P-Si蚀刻器11、氧化膜蚀刻器12、金属蚀刻器13是干式蚀刻（干刻）装置，例如是在处理室（工艺室：process chamber）内使用反应性的蚀刻气体进行蚀刻的反应性离子蚀刻（RIE：Reactive Ion Etching）装置。
在P-Si蚀刻器11、氧化膜蚀刻器12、金属蚀刻器13中使用的蚀刻气体分别不同，但在用各装置进行干式蚀刻后排出的气体中包含起因于该蚀刻气体的各种过氟化物（以下也称作PFC（perfluorocompound））。该过氟化物，可例示出CF4、C2F6、C3F8、C4F8、C5F8、SF6、CHF3等。而且，含有过氟化物的被排出的气体即蚀刻排气（蚀刻废气），在用毒性气体消除装置14除去了氯气（Cl2）等的有毒气体之后，通过收集管道15被排出到半导体制造设备1外。在本实施方式中，被排出到半导体制造设备1外的蚀刻排气，例如是在作为载气的99%的N2（氮）气中含有1%的过氟化物等的气体。在本实施方式中，在蚀刻排气中所含有的过氟化物优选为1%以下。另外，被排出的蚀刻排气的流量为例如3000L/min～3500L/min。
过氟化物处理装置2在后面详细叙述，通过分解从半导体制造设备1排出的蚀刻排气中所含的过氟化物来消除过氟化物后，作为排气被排出。因此，从半导体制造设备1的各设备被排出并通过管道所收集的蚀刻排气，经由三通阀4被导入到过氟化物处理装置2。过氟化物处理装置2不需要设置在清洁室内，通常被设置在半导体制造设备1的外侧。
酸洗涤器3捕集酸性气体。而且，将进行了酸性气体的捕集之后的无害化了的气体排出至半导体制造车间外。酸洗涤器3，在用过氟化物处理装置2未完全除去过氟化物的情况下也担负捕集过氟化物的作用。另外，在过氟化物处理装置2发生故障等的情况下，还担负着作为过氟化物处理装置2的后备（后援：back up）的作用。也就是说，在通常的状态下，含有过氟化物的气体通过三通阀4被导入到过氟化物处理装置2中，利用过氟化物处理装置2分解、处理过氟化物。但是，在过氟化物处理装置2发生故障等的情况下，切换三通阀4，将含有过氟化物的气体直接导入到酸洗涤器3中。
再者，虽然在图1中未图示，但也可以在三通阀4的上游侧设置捕集从半导体制造设备1排出的蚀刻排气中所含的酸性气体的碱洗涤器。
＜过氟化物处理装置的构成的说明＞
以下对过氟化物处理装置2进一步详细地说明。
图2是对本实施方式的过氟化物处理装置2的概略构成进行说明的图。
如图所示，过氟化物处理装置2具备：预处理装置21，其对被导入的装置入口排气（蚀刻排气）进行预处理；过氟化物分解装置22，其对在预处理装置21中被预处理了的装置入口排气中所含的过氟化物进行分解；和HF吸附装置23，其通过吸附在过氟化物分解装置22中分解过氟化物时所生成的含有HF（氟化氢）的分解气体来将其干式除去。而且，利用所述的各装置来处理装置入口排气进行无害化后，作为排气排出到过氟化物处理装置2外。
图3是表示构成本实施方式的过氟化物处理装置2的各设备的图。
如在图2中说明的那样，过氟化物处理装置2主要具备预处理装置21、过氟化物分解装置22、和HF吸附装置23。另外，如图所示，过氟化物处理装置2具备作为控制单元的一例的控制装置24，进行过氟化物处理装置2中所具备的各设备以及阀（未图示）等的控制。
预处理装置21具备进行装置入口排气的预热的入口加热器211、和进行微粒子的除去的过滤器212。
入口加热器211通过对装置入口排气进行预热而使在装置入口排气中所含的微小的水滴（雾）蒸发。入口加热器211在装置入口排气通过的配管的周围具备加热器211a。而且，装置入口排气在通过入口加热器211时被加热器211a加热，被预热到雾蒸发的温度。此时，被预热的装置入口排气的温度可设为例如60℃。由此，在接下来的过滤器212中能够抑制过滤器被雾堵塞。
过滤器212进行在装置入口排气中所含的作为固体成分的微粒子的除去。在半导体制造设备1中产生上述的在进行干式蚀刻时被削除的氧化硅等的微粒子。而且，由于该微粒子混入到装置入口排气中，所以利用过滤器212进行除去。过滤器212如果是能够使装置入口排气通过并且捕集微粒子的过滤器，就没有特别限定，例如能够使用网式过滤器（mesh filter）等。
再者，在本实施方式中，在入口加热器211与过滤器212之间导入空气。为了在接下来的过氟化物分解装置22中抑制一氧化碳的生成，有时需要氧，因此在该阶段将空气与装置入口排气混合。
另外，在本实施方式中，在后面详细叙述，通过过滤器212后的装置入口排气暂且进入到热交换器231。然后，通过热交换器231中的热交换，装置入口排气被加热。进而，以液体的状态添加此时用于在接下来的过氟化物分解装置22中分解过氟化物的反应所需要的水。该水在热交换器231中与装置入口排气一起被加热，变成气体的水蒸气。然后，一边与装置入口排气混合一边被移送。在本实施方式中，作为水使用纯水，添加量是与后述的反应式相称的量，为例如350mL/min。另外，该水也可以预先加热作为水蒸气而添加到热交换器231中。
过氟化物分解装置22，是对装置入口排气以及水进行加热、并且利用预先确定的催化剂水解过氟化物而生成含有酸性气体的分解气体的加热单元的一例。而且，过氟化物分解装置22具备第1加热器221和第2加热器222这两个加热器。
第1加热器221在内部配置有加热器221a，通过该加热器221a对装置入口排气以及在热交换器231中被添加而成为水蒸气的水进行加热。通过第1加热器221后的装置入口排气，变为例如450℃～500℃。在本实施方式中，将第1加热器221设为装置入口排气的流路成为水平方向的卧式的加热器。
第2加热器222从上方导入装置入口排气，首先利用在内部具备的加热器222a对装置入口排气和水蒸气进一步加热。由此，装置入口排气被加热到例如750℃。
然后，被进一步加热了的装置入口排气，在配置于第2加热器222的下方的催化剂层222b中与混合在装置入口排气中的水（水蒸气）发生反应，并被分解。
作为此时的分解反应，采取作为过氟化物的CF4、CHF3、C2F6和SF6的情况为例，以下示出反应式。
CF4+2H2O→CO2+4HF…（1）
CHF3+（1/2）O2+H2O→CO2+3HF…（2）
C2F6+3H2O+（1/2）O2→2CO2+6HF…（3）
SF6+3H2O→SO3+6HF…（4）
从上述（1）式～（4）式可知，过氟化物通过水解反应而变为含有作为酸成分的HF（氟化氢）的分解气体。另外，在这种情况下，HF也能够作为包含在分解气体中的酸性气体来捕获。
图4是说明反应温度与过氟化物的分解率的关系的图。
在此，作为包含在蚀刻排气中的过氟化物，例示出CF4、CHF3、C2F6、C3F8、C4F8、C5F8、SF6、NF3。另外，虽然不是过氟化物，但作为从半导体制造设备1排出的气体中所含的成分，CO也一并图示出。
如图所示，任一成分都在750℃附近达到大致100%的分解率，因此，通过使其在750℃的温度反应，能够大致除去过氟化物等。
另外，作为构成催化剂层222b的催化剂，在本实施方式中，可使用在Al2O3（氧化铝）中包含Zn（锌）、Ni（镍）、Ti（钛）、F（氟）、Sn（锡）、Co（钴）、Zr(锆)、Ce（铈）、Si（硅）等的氧化物的催化剂。更具体来说，例如可使用包含Al2O3（氧化铝）为80重量%、NiO（氧化镍）为20重量%的组成的催化剂。
用第2加热器222分解过氟化物之后的包含HF的分解气体，从第2加热器222的下方被排出，并被送到接下来的HF吸附装置23。再者，此时，从第2加热器222排出的分解气体的温度是600℃～700℃左右。
HF吸附装置23具备：作为热交换单元的一例的热交换器231，其被配置在第1加热器221和第2加热器222的前段以及后段，在流入第1加热器221之前的装置入口排气与从第2加热器222流出后的分解气体之间进行热交换；作为酸成分除去单元的一例的酸成分除去装置232，其利用作为药剂的钙盐从自热交换器231流出后的分解气体干式除去酸成分；和作为排气排出单元的一例的排出器233，其排出通过酸成分除去装置232干式除去酸成分后的排气。
另外，HF吸附装置23还具备：作为药剂供给单元的一例的药剂供给装置234，其从酸成分除去装置232的上方供给用于干式除去HF的作为药剂的钙盐；作为药剂排出单元的一例的药剂排出装置235，其从酸成分除去装置232的下方排出使用过的钙盐；作为浓度检测单元的一例的HF浓度传感器236，其检测从酸成分除去装置232流出的排气中所含的HF的浓度；和粉末捕集器237，其被配置在HF浓度传感器236与排出器233之间，除去在酸成分除去装置232中产生的固体成分。
热交换器231，在从第2加热器222排出后的高温的分解气体与导入第1加热器221之前的前述的低温的装置入口排气之间进行热交换。由此，在分解气体的温度下降的同时，导入第1加热器221之前的装置入口排气的温度上升。另外，如前述这样，添加到热交换器231中的水蒸发而变为水蒸气。
通过热交换器231后的分解气体的温度下降到300℃～500℃左右，通过热交换器231后的装置入口排气的温度上升到200℃～300℃左右。
作为热交换器231，不作特别限定，可使用板型热交换器、壳管型热交换器，板型热交换器是交替配置2张板而在该板间构成流路，来进行装置入口排气与分解气体的热交换的热交换器，壳管型热交换器是在壳（圆筒）与多个管（传热管）之中分别流通装置入口排气和分解气体并在相互之间进行热交换的热交换器。另外，也可以是双重管式热交换器，即做成双重管构造，在内管流动高温的分解气体，在外管流动低温的装置入口排气。另外，装置入口排气和分解气体既可以对向流动，也可以并行流动。在本实施方式中使用双重管式热交换器，装置入口排气和分解气体对向流动。
酸成分除去装置232，在内部填充有包含钙盐的药剂层232a，在分解气体中所含的HF，通过与该钙盐发生吸附反应而被干式除去。作为钙盐，可使用CaCO3（碳酸钙）、Ca（OH）2（氢氧化钙）、CaO（氧化钙）等。另外，作为钙盐的形状，可以是粉末状，但从操作的容易度出发，优选为成型为圆柱形状或球状等的粒料（pellet）。在本实施方式中，例如使用CaCO3：Ca（OH）2＝50重量%～80重量%：20重量%～50重量%的、Ca（OH）2和CaCO3的混合物。在这种情况下，成型性良好，在做成粒料时能够抑制粉化。另外，在本实施方式中，将该混合物做成底面的直径为3mm左右、高度为8mm左右的圆柱形状的粒料来使用。
作为此时的吸附反应，以作为钙盐使用CaCO3和/或Ca（OH）2的情况为例，以下示出反应式。
CaCO3+2HF→CaF2+CO2+H2O…（5）
Ca（OH）2+2HF→CaF2+2H2O…（6）
从上述（5）式～（6）式可知，HF与钙盐发生反应，产生CaF2（氟化钙（萤石））、CO2（二氧化碳）以及H2O（水）。
在排出器233上连接使压缩空气流入的压缩空气配管，利用通过使该压缩空气以高速流动而产生的负压来抽吸排气，与压缩空气一起排出到过氟化物处理装置2外。由此，排气的温度进一步降低，并被排出。从酸成分除去装置232排出后的排气为例如200℃左右，而从排出器233排出的排气变成例如100℃以下。
另外，分解气体从酸成分除去装置232的下方导入，并且从酸成分除去装置232的上方排出。而且，在分解气体从酸成分除去装置232的下方向上方流动的期间，发生用上述（5）式～（6）式例示的HF与钙盐的反应，HF被干式除去。此时，钙变成CaF2，由于不会再发生反应，所以需要依次进行更换。
因此，在本实施方式中，设置有向酸成分除去装置232供给钙盐的药剂供给装置234、和从酸成分除去装置232排出使用过的钙盐的药剂排出装置235。
在本实施方式中，利用HF浓度传感器236监视HF的浓度，在HF的浓度达到了例如100ppm时，判断为达到了钙盐的更换时期。然后，进行设置于药剂排出装置235中的回转阀（未图示）等的开闭，排出规定量的使用过的钙盐。另外，排出使用过的钙盐之后，进行设置在药剂供给装置234中的回转阀（未图示）等的开闭，供给已排出的量的新的钙盐。这样地操作，药剂排出装置235内的钙盐被依次更换。再者，该一连串的步骤，通过控制装置24取得从HF浓度传感器236传送的与HF的浓度相关的信息，而且在HF的浓度达到了例如100ppm时，进行设置在药剂供给装置234和/或药剂排出装置235中的回转阀的开闭的控制来自动地进行。
另外，此时，钙盐也可以全部更换，但通常仅一部分进行更换。作为钙盐的更换量，是例如40kg/h。控制装置24也进行该更换量的控制。实际上，设置检测酸成分除去装置232中的钙盐的上部位置的作为检测单元的一例的物位计（level meter），以从该物位计取得的钙盐的上部位置为基础，来控制排出钙盐的量以及供给钙盐的量。也就是说，控制装置24首先打开设置在药剂排出装置235中的回转阀，排出钙盐。然后，在从物位计取得的钙盐的上部位置下降到规定的位置时，关闭设置在药剂排出装置235中的回转阀。接着，控制装置24打开设置在药剂供给装置234中的回转阀，供给钙盐。然后，当从物位计取得的钙盐的上部位置上升到规定的位置时，关闭设置在药剂供给装置234中的回转阀。由此，填充到酸成分除去装置232中的钙盐的一部分被更换。
粉末捕集器237是为了除去在更换钙盐时等在酸成分除去装置232中产生的钙盐的粉末等而设置的。作为粉末捕集器237，可使用金属网式过滤器等。
＜过氟化物处理装置的动作的说明＞
图5是对过氟化物处理装置2的动作进行说明的流程图。
以下，使用图3和图5对过氟化物处理装置2的动作进行说明。
首先，装置入口排气通过预处理装置21的入口加热器211而被进行预热（步骤101）。由此，在装置入口排气中所含的雾蒸发。
接着，向被预热了的装置入口排气中导入空气，利用预处理装置21的过滤器212除去微粒子（步骤102）。
然后，装置入口排气通过采用热交换器231进行的热交换而被加热（步骤103）。另外，此时，添加过氟化物的分解反应所需的水（步骤104）。
通过了热交换器231的装置入口排气，首先被第1加热器221加热（步骤105），进而被第2加热器222进一步加热到过氟化物分解所需的温度（步骤106）。然后，在通过第2加热器222的催化剂层222b时，过氟化物分解，装置入口排气变成含有HF的分解气体（步骤107）。
分解气体再次进入热交换器231，在其与前述的装置入口排气之间进行热交换（步骤108）。
然后，分解气体在酸成分除去装置232中与钙盐发生反应，HF被干式除去（步骤109）。另外，此时，控制装置24判断通过HF浓度传感器236所取得的HF浓度是否达到了规定的值以上（步骤110）。然后，在达到了规定的值以上时（在步骤110中为是），使药剂排出装置235和药剂供给装置234进行动作，进行钙盐的更换（步骤111）。另外，在小于规定的值时（在步骤110中为否），不进行钙盐的更换，进入到接下来的步骤112。
HF被干式除去后的排气，被粉末捕集器237除去粉末后（步骤112），利用排出器233排出到过氟化物处理装置2外（步骤113）。
以上详细叙述的过氟化物处理装置2，具有如下那样的特征。
（i）由于利用催化剂层222b进行过氟化物的分解，所以能够处理大量的蚀刻排气，并且能够降低运行成本。
（ii）通过与钙盐的吸附反应而将分解气体中所含的HF干式除去，由此，相对于以往的使HF溶解于水中来除去HF的方法，不会产生含有HF的排水。另外，吸附反应后生成的CaF2是无害的，并且操作容易。而且，CaF2成为制造HF的原料，因此是有价值物。也就是说，能够从对地球环境有害的蚀刻排气制造作为有价值物的CaF2。
（iii）通过利用热交换器231在装置入口排气与分解气体之间进行热交换，能量的利用效率上升。另外，与以往的利用水冷却分解气体的方式相比，不会产生排水。因此，不需要排水处理工序，能够减少过氟化物处理装置2的运行成本。
（iv）通过组入配置于酸成分除去装置232的上方的药剂供给装置234和在下方具有药剂排出装置235的药剂层232a，能够采用仅打开阀来利用重力落入这一简便的系统来进行钙盐的更换。另外，在本实施方式中，从下方导入分解气体，从上方排气，并且通过设置HF浓度传感器236，监视HF的浓度来进行钙盐的更换时期的判断。由此，药剂层232a的上层部不被排出，而仅排出下层部的反应过的钙盐，因此几乎不产生未反应的钙盐，能够使钙盐的浪费的消耗量较少。
（v）另外，在本实施方式中，利用HF浓度传感器236监视HF的浓度，在HF的浓度达到了预先确定的浓度以上时进行钙盐的更换。由此，能够从分解气体更切实地除去HF，能够抑制HF被排出到过氟化物处理装置2之外。
＜实际的过氟化物处理装置的说明＞
图6是从上方观察实际制造成的过氟化物处理装置2的图。另外，图7是从图6的VII方向观察实际制造成的过氟化物处理装置2的图。而且，图8是图6的Ｘ-Ｘ截面图。即，图7、图8为从水平方向观察过氟化物处理装置2的图。
如图所示，实际的过氟化物处理装置2，在从上方观察的情况下，大致全部的设备配置在矩形区域的内部。再者，控制装置24被配置在矩形区域的外部。再者，所谓本实施方式中的矩形，虽然长方形为基本形状，但与长方形接近的梯形、平行四边形、椭圆形等也在不脱离本实施方式的特征的范围内包括在矩形中。
接着，进行图6～图8中的过氟化物处理装置2的各设备的说明。再者，以下，使控制装置24被设置的位置从上方观察时处于过氟化物处理装置2的左下侧来进行说明。
装置入口排气从过氟化物处理装置2的左下侧被导入。而且，经由多个配管向图6中的右方向流动，并通过设置在过氟化物处理装置2的下侧的入口加热器211。然后，此时，利用配置在入口加热器211中的加热器211a（参照图3）进行预热。由此，装置入口排气中所含的雾蒸发。另外，通过了入口加热器211的装置入口排气进一步向图6中的右方向流动而被导入到过滤器212，装置入口排气中所含的微粒子被除去。另外，虽然未图示，但向通过入口加热器211后的装置入口排气中导入空气。
再者，在本实施方式中，作为过滤器，不仅有过滤器212，还具备预过滤器212a。即，在过滤器212因堵塞等的理由而需要更换的情况下，通过操作设置在与过滤器212连接的配管上的阀等，切换装置入口排气流通的配管，而使装置入口排气向预过滤器212a流入。由此，能够在过滤器212的更换作业中利用预过滤器212a进行微粒子的除去，能够不停止过氟化物处理装置2的运行且实现过滤器212的更换作业。
通过过滤器212后的装置入口排气，通过配管P1向箭头A方向流动，进入到设置在过氟化物处理装置2的上侧的热交换器231。然后，装置入口排气通过由热交换器231进行的热交换而被加热。另外，虽然未图示，但此时在热交换器231中添加有水，该水变为水蒸气而与装置入口排气一起被输送。
从热交换器231排出的装置入口排气，通过配管P2向箭头B方向流动，进入到设置在过氟化物处理装置2的右下侧的第1加热器221中。第1加热器221是卧式的加热器，从图6中的左侧流入装置入口排气，从图6中的右侧排出装置入口排气。而且，第1加热器221在内部配置有加热器221a（参照图3），在装置入口排气在第1加热器221内部从左侧向右侧移动时被进行加热。
接着，从第1加热器221排出的装置入口排气，通过配管P3向箭头C方向流动，进入到设置在过氟化物处理装置2的右上侧的第2加热器222中。第2加热器222是立式的加热器，在上方配置有加热器222a（参照图3），在下方配置有催化剂层222b（参照图3）。而且，装置入口排气从第2加热器222的上方流入，通过加热器222a被加热到过氟化物的分解温度，并且流向第2加热器222的下方。然后，在催化剂层222b中，过氟化物与和装置入口排气混合了的水（水蒸气）反应，被分解。然后，成为作为分解后的生成物的含有HF的酸性的分解气体，从第2加热器222的下方排出。
然后，从第2加热器222排出的分解气体，通过配管P4向箭头D方向流动，再次进入到热交换器231中。然后，在热交换器231中，在高温的分解气体与低温的装置入口排气之间进行热交换。
从热交换器231排出的分解气体，通过配管P5向箭头E方向（图6中的左方向）流动，进入到设置在过氟化物处理装置2的上侧的酸成分除去装置232中。此时，从图8可知，分解气体从酸成分除去装置232的下方流入，向酸成分除去装置232的上方流动。然后，此时，在包含钙盐的药剂层232a（参照图3）中，分解气体中所含的HF产生吸附反应，被干式除去。然后，成为无害化的排气，从酸成分除去装置232的上方排出。
另外，在酸成分除去装置232中，在酸成分除去装置232的上部设置有药剂供给装置234，在酸成分除去装置232的下部设置有药剂排出装置235。而且，在通过HF浓度传感器236所检测的HF的浓度达到了预先确定的浓度以上时，控制装置24进行设置在药剂排出装置235中的回转阀R2的开闭，排出规定量的使用过的钙盐。而且在排出使用过的钙盐后，控制装置24进行设置在药剂供给装置234中的回转阀R1的开闭，供给已排出的量的新的钙盐。
从酸成分除去装置232排出的排气，通过配管P6向箭头F方向（图6中的左方向）流动，进入到设置在过氟化物处理装置2的左上侧的粉末捕集器237。然后，利用粉末捕集器237除去钙盐的粉末等。再者，在配管P6的途中配置有HF浓度传感器236，来测定排气中所含的HF的浓度。另外，配管P6在本实施方式中设为较长，在周围具备散热片。这也可以换言为：与酸成分除去装置232连接、且趋向排出器233的配管P6沿着矩形区域的另一长边侧配置，具备冷却排气的散热片。由此，能够使排气的温度进一步降低。
然后，从粉末捕集器237排出的排气，最后被设置在过氟化物处理装置2的左上侧的排出器233抽吸，通过配管P7向箭头G方向（图6中的上方向）流动，被排出到装置外部。
再者，以上说明的利用过氟化物处理装置2进行的过氟化物处理方法，也能够作为下述的过氟化物处理方法来掌握，该处理方法的特征在于，具备：加热工序，该工序对装置入口排气和水进行加热，并且通过预先确定的催化剂对过氟化物进行水解而生成包含酸性气体的分解气体；热交换工序，该工序配置在加热工序的前段以及后段，在流入加热工序之前的装置入口排气以及水与从加热工序流出后的分解气体之间进行热交换；酸成分除去工序，该工序利用药剂从自热交换工序流出后的分解气体干式除去酸成分；浓度检测工序，该工序检测从酸成分除去工序流出的气体中所含的酸性气体的浓度；和控制工序，该工序在通过浓度检测工序检测到的酸性气体的浓度达到了预先确定的值以上时进行下述控制，即对于在酸成分除去工序中使用的药剂，排出预先确定的量，并且新供给预先确定的量。
进而，本实施方式中的控制装置24进行的处理，通过软件和硬件资源协作来实现。即，设置在控制装置24中的控制用计算机内部的未图示的CPU执行实现控制装置24的各功能的程序而使所述的各功能实现。
因此，控制装置24进行的处理，也能够作为使计算机实现下述功能的程序来掌握：从HF浓度传感器236取得酸性气体的浓度的信息的功能，所述HF浓度传感器236检测从酸成分除去装置232流出的排气中所含的酸性气体的浓度，所述酸成分除去装置232利用药剂从分解气体干式除去酸成分；从检测酸成分除去装置232中的药剂的上部位置的物位计取得上部位置的信息的功能；和在酸性气体的浓度达到了预先确定的值以上时，以上部位置的信息为基础，使预先确定的量的药剂从酸成分除去装置232的内部排出，并且向酸成分除去装置232的内部新供给预先确定的量的药剂的功能。
另外，在上述的例子中，说明了处理在半导体制造车间中排出的蚀刻排气中所含的过氟化物的情况，但当然不限于此。例如，也可以是处理从液晶制造车间等排出的蚀刻排气和/或清洗排气中所含的过氟化物的情况。

Claims (6)

1.一种过氟化物处理装置，其特征在于，具备：
加热单元，其对含有过氟化物的气体以及水进行加热，并且利用预先确定的催化剂水解过氟化物，生成含有酸性气体的分解气体；
热交换单元，其被配置在所述加热单元的前段以及后段，在流入该加热单元之前的含有过氟化物的气体以及水与从该加热单元流出后的分解气体之间进行热交换；
酸成分除去单元，其利用药剂从自所述热交换单元流出后的分解气体干式除去酸成分；
浓度检测单元，其检测从所述酸成分除去单元流出的排气中所含的酸性气体的浓度；和
控制单元，其在通过所述浓度检测单元检测到的酸性气体的浓度达到了预先确定的值以上时进行下述控制：使预先确定的量的药剂从所述酸成分除去单元的内部排出，并且向该酸成分除去单元的内部新供给预先确定的量的药剂。
2.根据权利要求1所述的过氟化物处理装置，其特征在于，还具备：
药剂供给单元，其从所述酸成分除去单元的上方供给所述药剂；和
药剂排出单元，其从该酸成分除去单元的下方排出该药剂。
3.根据权利要求1或2所述的过氟化物处理装置，其特征在于，
向所述酸成分除去单元导入的分解气体，从该酸成分除去单元的下方导入，并且从该酸成分除去单元的上方排出。
4.根据权利要求1或2所述的过氟化物处理装置，其特征在于，
还具备检测单元，其检测所述酸成分除去单元中的所述药剂的上部位置，
所述控制单元以从所述检测单元取得的所述药剂的上部位置为基础来控制排出所述药剂的量以及供给该药剂的量。
5.一种过氟化物处理方法，其特征在于，具备：
加热工序，该工序对含有过氟化物的气体以及水进行加热，并且利用预先确定的催化剂水解过氟化物，生成含有酸性气体的分解气体；
热交换工序，该工序被配置在所述加热工序的前段以及后段，在流入该加热工序之前的含有过氟化物的气体以及水与从该加热工序流出后的分解气体之间进行热交换；
酸成分除去工序，该工序利用药剂从自热交换工序流出后的分解气体干式除去酸成分；
浓度检测工序，该工序检测从所述酸成分除去工序流出的排气中所含的酸性气体的浓度；和
控制工序，该工序在通过所述浓度检测工序检测到的酸性气体的浓度达到了预先确定的值以上时进行下述控制：对于在所述酸成分除去工序中使用的药剂，排出预先确定的量，并且新供给预先确定的量。
6.一种过氟化物处理方法，其使计算机实现以下功能：
从浓度检测单元取得酸性气体的浓度的信息的功能，所述浓度检测单元检测从酸成分除去单元流出的排气中所含的所述酸性气体的浓度，所述酸成分除去单元利用药剂从分解气体干式除去酸成分；
从检测所述酸成分除去单元中的所述药剂的上部位置的检测单元取得该上部位置的信息的功能；和
在所述酸性气体的浓度达到了预先确定的值以上时，以所述上部位置的信息为基础，使预先确定的量的药剂从所述酸成分除去单元的内部排出、并且向该酸成分除去单元的内部新供给预先确定的量的药剂的功能。
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