DE112020000523T5

DE112020000523T5 - Verfahrensanlage und Verfahren

Info

Publication number: DE112020000523T5
Application number: DE112020000523.2T
Authority: DE
Inventors: Kenya UCHIDA; Hiroyuki Fukui; Ikuo Uematsu; Takeaki IWAMOTO; Eunsang Kwon
Original assignee: Tohoku University NUC; Toshiba Corp
Current assignee: Tohoku University NUC; Toshiba Corp
Priority date: 2019-01-25
Filing date: 2020-01-22
Publication date: 2021-10-07
Also published as: KR20210075180A; CN112970095B; KR102661193B1; JP2020120043A; JP7156605B2; TWI741485B; TW202044348A; US20210331018A1; WO2020153385A1; CN112970095A

Abstract

Gemäß einem Ausführungsbeispiel führt eine Bearbeitungsanlage die Bearbeitung eines Nebenproduktes durch, das durch Reaktion eines Ausgangsmaterials mit Silizium und einem Halogenelement oder durch Reaktion zwischen einem Ausgangsmaterial mit Silizium und einem Ausgangsmaterial mit einem Halogenelement erzeugt ist. Die Anlage enthält einen Bearbeitungsflüssigkeitsbehälter, einen Bearbeitungsbehälter, eine Zuführvorrichtung und eine Ablassvorrichtung. Der Bearbeitungsflüssigkeitsbehälter lagert die Bearbeitungsflüssigkeit, die eine basische wässrige Lösung enthält. Ein Bearbeitungszielteil mit dem Nebenprodukt wird in den Bearbeitungsbehälter eingeführt. Das Zufuhrgerät führt die Bearbeitungsflüssigkeit von dem Bearbeitungsflüssigkeitsbehälter zu dem Bearbeitungsbehälter zu und führt die Bearbeitung des Nebenproduktes in dem Bearbeitungsbehälter mit der zugeführten Bearbeitungsflüssigkeit durch. Das Ablassgerät lässt ein Gas von dem Bearbeitungsbehälter ab, das durch Reaktion zwischen der Bearbeitungsflüssigkeit und dem Nebenprodukt erzeugt ist.

Description

GEBIET
Hierin beschriebene Ausführungsbeispiele betreffen im Allgemeinen eine Verfahrensanlage und ein Verfahren.
HINTERGRUND
Halbleiter-Siliziumsubstrate werden in großem Umfang als Materialien zur Bildung von verschiedenen elektronischen Schaltkreisen verwendet. Bei der Bildung eines solchen Halbleiter-Siliziumsubstrates und bei der Bildung eines Filmes oder eines Barrens, der ein siliziumhaltiges Produkt enthält, wird eine Anlage zur Bildung eines siliziumhaltigen Produktes verwendet wie eine Anlage für ein epitaxiales Wachstum und eine Anlage für chemisches Phasenwachstum.
Eine Anlage für epitaxiales Wachstum enthält eine Reaktionskammer und ein Zuführrohr und ein Emissionsrohr, die mit der Reaktionskammer verbunden sind. Die Reaktionskammer erhält über das Zuführrohr ein Quellengas. Dann wird ein Emissionsgas von der Reaktionskammer über das Emissionsrohr emittiert. Bei Verwendung einer Anlage für epitaxiales Wachstum wird ein Substrat in der Reaktionskammer unter vermindertem Druck in einer Inertatmosphäre angeordnet. Durch Reaktion des Quellengases, das in die Reaktionskammer eingeführt ist, und des erwärmten Substrates wird ein Film mit einem siliziumhaltigen Produkt auf dem Substrat gebildet. Als Quellengas (Ausgangsmaterialgas) wird beispielsweise ein gemischtes Gas aus einer Verbindung mit Silizium und Chlor und Wasserstoffgas verwendet. Das Quellengas, das mit dem Substrat in der Reaktionskammer reagiert hat, wird aus der Anlage als Emissionsgas über das Emissionsrohr nach außen emittiert. Das Emissionsgas kann eine Komponente in einem Quellengas enthalten, beispielsweise eine Verbindung, die Silizium und Chlor enthält.
Die Temperatur in der Reaktionskammer ist im Vergleich zu der in dem Emissionsrohr sehr hoch. Daher wird die Verbindung, die Silizium und Chlor enthält, die in dem Emissionsgas enthalten ist, das in das Emissionsrohr emittiert wird, im Inneren des Emissionsrohres gekühlt und kann als Nebenprodukt ausfallen. Das Nebenprodukt kann eine flüssige Substanz mit hoher Viskosität, die als öliges Silan bezeichnet wird, und eine feste Substanz enthalten. Das Nebenprodukt kann eine Substanz enthalten, die sekundär als Ergebnis der Degeneration des öligen Silans an Luft oder Wasser erzeugt ist. Es gibt ein Bedürfnis, ein solches Nebenprodukt sicher zu detoxifizieren.
LISTE DER DRUCKSCHRIFTEN
Patentliteratur

Patentliteratur 1: japanische Patentanmeldung KOKAI Veröffentlichungsnr. 2012-49342
Patentliteratur 2: japanische Patentanmeldung KOKAI Veröffentlichungsnr. 2017-54862
Patentliteratur 3: japanische Patentanmeldung KOKAI Veröffentlichungsnr. 2013-197474

ZUSAMMENFASSUNG
Technisches Problem
Ein Ziel dieser Erfindung ist, eine Verfahrensanlage und ein Verfahren anzugeben, die sicher die Verarbeitung eines Nebenproduktes, das bei einer Reaktion einer Ausgangsmaterialsubstanz, die Silizium und ein Halogenelement enthält, oder bei einer Reaktion zwischen einer Ausgangsmaterialsubstanz, die Silizium enthält, und einer Ausgangsmaterialsubstanz, die ein Halogenelement enthält, erzeugt ist, durchführt.
Lösung des Problems
Gemäß einem Ausführungsbeispiel führt eine Verarbeitungsanlage die Verarbeitung eines Nebenproduktes durch, das in einer Reaktion eines Ausgangsmaterials, das Silizium und ein Halogenelement enthält, oder in einer Reaktion zwischen einem Ausgangsmaterial, das Silizium enthält, und einem Ausgangsmaterial, das ein Halogenelement enthält, erzeugt ist. Die Anlage enthält einen Bearbeitungsflüssigkeitsbehälter, einen Bearbeitungsbehälter, einen Zuführer und einen Auslass. Der Prozessflüssigkeitstank lagert die Prozessflüssigkeit, die eine basische wässrige Lösung enthält. Ein Prozesszielteil, das das Nebenprodukt enthält, wird in den Prozesstank eingeführt. Der Zuführer führt die Prozessflüssigkeit von dem Prozessflüssigtank zu dem Prozesstank und führt die Verarbeitung des Nebenproduktes in dem Prozesstank mit der zugeführten Prozessflüssigkeit durch. Der Auslass lässt ein Gas, das durch Reaktion zwischen der Prozessflüssigkeit und dem Nebenprodukt erzeugt ist, von dem Prozesstank ab.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird ein Verfahren bei einem Nebenprodukt durchgeführt, das in einer Reaktion eines Ausgangsmaterials, das Silizium und ein Halogenelement enthält, oder in einer Reaktion zwischen einem Ausgangsmaterial, das Silizium enthält, und einem Ausgangsmaterial, das ein Halogenelement enthält, erzeugt ist. Bei dem Verfahren wird ein Prozesszielteil, das das Nebenprodukt enthält, in den Prozesstank eingeführt. In dem Verfahren wird Prozessflüssigkeit, die eine basische wässrige Lösung enthält, in dem Prozesstank gelagert. Bei dem Verfahren wird das Nebenprodukt in dem Prozesstank mit der gespeicherten Prozessflüssigkeit verarbeitet. In dem Verfahren wird ein Gas, das durch Reaktion zwischen der Prozessflüssigkeit und dem Nebenprodukt erzeugt ist, von dem Prozesstank abgelassen.
Figurenliste

1 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel einer epitaxialen Wachstumsanlage als eine Anlage zeigt, worin ein Nebenprodukt als Prozessziel einer Prozessanlage gemäß einem Ausführungsbeispiel erzeugt ist.
2 ist eine schematische Ansicht, die eine Prozessanlage gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel zeigt.

Detaillierte Beschreibung
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschrieben.
(Nebenprodukt)
Zunächst wird ein Nebenprodukt, das in dem Ausführungsbeispiel detoxifiziert wird, beschrieben. Das Nebenprodukt kann eine flüssige Substanz mit hoher Viskosität, ein sogenanntes öliges Silan, und eine feste Substanz enthalten. Das Nebenprodukt kann eine Substanz enthalten, die sekundär als Ergebnis der Degeneration des öligen Silans in Wasser oder Luft erzeugt ist. Ein solches Nebenprodukt enthält Halosilane. Die Halosilane enthalten ein oder mehrere Halogenelemente, die zur Gruppe 17 gehören, und Beispiele der Halogenelemente enthalten Fluor (F), Chlor (Cl), Brom (Br) und Iod (I). Halosilane können durch Reaktionen der Verbindung mit einem Halogenelement und Silizium erzeugt werden. Halosilane haben eine Si-α-Bindung (α ist ein oder mehrere Halogenelemente, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Cl, Br, F und I) und eine Si-Si-Bindung.
Beispiele von Halosilanen enthalten Chlorsilane und Bromsilane. Chlorsilane enthalten Chlor als Halogenelement und haben eine Si-Cl-Bindung und eine Si-Si-Bindung. Bromsilane enthalten Brom als Halogenelement und haben eine Si-Br-Bindung und eine Si-Si-Bindung. Halosilane können zwei oder mehrere Halogenelemente enthalten, und in einem Beispiel können die Halosilane irgendein anderes Halogenelement als Chlor zusätzlich zu Chlor enthalten.
Halosilane, die in einem Nebenprodukt enthalten sind, degenerieren manchmal nicht. Auf der anderen Seite haben Halosilane eine Si-α-Bindung (α ist ein oder mehrere Halogenelement, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Cl, Br, F und I) und eine Si-Si-Bindung, und diese Bindungen können eine hohe Reaktivität mit Wasser und Sauerstoff zeigen. Daher reagieren Halosilane schnell mit Wasser und Sauerstoff in der Atmosphäre und können zu einer Substanz, die explosiv ist, degenerieren.
Halosilane, die in einem Nebenprodukt enthalten sind, können Halosilane mit einer cyclischen Struktur und Halosilane ohne cyclische Struktur enthalten. Halosilane mit einer cyclischen Struktur können irgendwelche der Verbindungen mit den Strukturen enthalten, die in den strukturellen Formeln (1) bis (25) gezeigt sind. Daher können Halosilane mit einer cyclischen Struktur irgendeine von einer viergliedrigen cyclischen Struktur, fünfgliedrigen cyclischen Struktur, sechsgliedrigen cyclischen Struktur, siebengliedrigen cyclischen Struktur, achtgliedrigen cyclischen Struktur und vielgliedrigen cyclischen Struktur haben. In den strukturellen Formeln (1) bis (25) ist X ein oder mehrere Halogenelemente, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Cl, Br, F und I.
Halosilane mit einer cyclischen Struktur, die im Nebenprodukt enthalten ist, können eine homocyclische Verbindung mit einem Siliziumring sein, der ausschließlich aus Silizium gebildet ist, wie in den strukturellen Formeln (1) bis (25) gezeigt ist. Die Halosilane mit einer cyclischen Struktur können eine anorganische cyclische Verbindung sein, die frei von Kohlenstoff ist, wie in den strukturellen Formeln (1) bis (25) gezeigt ist. Halosilane mit einer cyclischen Struktur können eine heterocyclische Verbindung enthalten, die aus Silizium und Sauerstoff gebildet ist.
Halosilane ohne cyclische Struktur können Silane mit einer Kettenstruktur enthalten. Halosilane mit einer Kettenstruktur können irgendeine Verbindung mit den Strukturen gemäß den strukturellen Formeln (26) und (27) enthalten. In der strukturellen Formel (26) ist N beispielsweise 0 oder eine positive Zahl von 15 oder weniger. In den strukturellen Formeln (26) und (27) ist X ein oder mehrere Halogenelemente, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Cl, Br, F und I.
Halosilane mit einer Kettenstruktur können eine geradkettige Verbindung ohne Verzweigung sein, wie in der strukturellen Formel (26) gezeigt ist. Halosilane mit einer Kettenstruktur können eine Kettenverbindung mit einer Verzweigung sein, wie in der strukturellen Formel (27) gezeigt ist.
Das Nebenprodukt kann ein Hydrolysat enthalten, das sekundär durch Kontakt der oben genannten Halosilane mit Wasser erzeugt ist. Das Hydrolysat kann eine feste Substanz sein. Das Hydrolysat aus Halosilanen kann eine Si-Si-Bindung haben wie bei den Halosilanen. Das Hydrolysat kann Siloxane sein. Das Hydrolysat kann eine Verbindung mit zumindest einer von einer Siloxanbindung (Si-O-Si, O-Si-O) und einer Silanolgruppe (-Si-OH) enthalten. Das Hydrolysat kann eine Hydrosilanolgruppe (-Si(H)OH) enthalten. Das Hydrolysat, das im Nebenprodukt enthalten ist, kann eine der Strukturen aufweisen, die durch die strukturellen Formeln (28) bis (33) gezeigt sind.
Die Hydrolysate, gezeigt in den strukturellen Formeln (28) bis (33), sind Hydrolysate, die exklusiv aus Silizium, Sauerstoff und Wasserstoff bestehen. Die in den strukturellen Formeln (28) bis (33) gezeigten Hydrolysate haben sowohl eine Siloxanbindung als auch eine Silanolgruppe. Die in den strukturellen Formeln (28) bis (33) gezeigten Hydrolysate sind Polysilanole mit zwei oder mehreren Silanolgruppen. In dem Hydrolysat, das im Nebenprodukt enthalten ist, kann die Si-Si-Bindung und die Siloxanbindung eine Ursache für die Explosivität sein. Das Nebenprodukt kann Silica enthalten.
1 zeigt ein Beispiel einer Epitaxialwachstumsanlage (Anlage, die ein siliziumhaltiges Produkt bildet) als Anlage, bei der ein Nebenprodukt, das die oben beschriebenen Halosilane enthält, und ein Hydrolysat wird erzeugt. Eine epitaxiale Wachstumsanlage 1 als Beispiel gemäß 1 enthält einen Anlage-Hauptkörper 2, eine Detoxifizierungsanlage 3 und eine Verbindung 5. Der Anlage-Hauptkörper 2 enthält ein Gehäuse 6, eine Reaktionskammer 7, ein Emissionsrohr 8 und ein Zuführrohr (nicht gezeigt). Die Reaktionskammer 7, das Emissionsrohr 8 und das Zuführrohr sind im Gehäuse 6 untergebracht. Ein Ende des Zuführrohres ist mit der Reaktionskammer 7 verbunden, und das andere Ende des Zuführrohres ist mit einer Zuführanlage (nicht gezeigt) verbunden, die eine Zuführquelle für ein Quellengas enthält, das ein Ausgangsmaterial ist.
Ein Ende des Emissionsrohres 8 ist mit der Reaktionskammer 7 verbunden, und das andere Ende des Emissionsrohres 8 ist mit der Verbindung 5 verbunden. Das Emissionsrohr 8 enthält Rohre 11 bis 15 (fünf Rohre im Beispiel gemäß 1). In dem Anlage-Hauptkörper 2 sind die Rohre 11, 12, 13, 14 und 15 in dieser Reihenfolge von der nahen Seite (von der Aufstromseite) in Bezug auf die Reaktionskammer 7 angeordnet. Das Rohr 12 ist mit einem Kammerisolationsventil (CIV) 16 versehen, und das Rohr 13 ist mit einem Druckkontrollventil (PCV) 17 versehen. In dem Zustand, bei dem das Kammerisolationsventil 16 geschlossen ist, kann die Aufrechterhaltung nur an einer Stelle auf der Seite entgegengesetzt zu der Reaktionskammer 7 (Abwärtsseite) in Bezug auf das Kammerisolationsventil 16 im Emissionsrohr 8 durchgeführt werden. Ein Ende der Verbindung 5 ist mit dem Rohr 15 des Emissionsrohres 18 verbunden, und das andere Ende der Verbindung 5 ist mit der Detoxifizierungsanlage 3 verbunden. Die Verbindung 5 enthält Rohre 18 und 19 (zwei Rohre im Beispiel von 1). In der
Epitaxialwachstumsanlage 1 sind die Rohre 18 und 19 in dieser Reihenfolge von der nahen Seite (von der Aufstromseite) in Bezug auf den Anlage-Hauptkörper 2 angeordnet.
In der epitaxialen Wachstumsanlage 1 wird ein Quellengas als Ausgangsmaterial von der Zuführanlage über das Zuführrohr zugeführt und in die Reaktionskammer 7 eingeführt. Das Quellengas ist ein Gas, das Silizium und ein Halogenelement enthält. Daher enthält das Quellengas ein oder mehrere Arten von Halogenelementen und Silizium. Das Gas, das Silizium und ein Halogenelement enthält, ist beispielsweise ein gemischtes Gas aus einer Verbindung, die Silizium und ein Halogenelement enthält, und Wasserstoff. Die Konzentration von Wasserstoff in dem gemischten Gas ist beispielsweise 95 Vol.% oder mehr. Die silizium- und halogenelementhaltige Verbindung enthält eine oder mehrere Verbindungen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer silizium- und chlorhaltigen Verbindung, einer silizium- und bromhaltigen Verbindung, einer silizium- und fluorhaltigen Verbindung und einer silizium- und iodhaltigen Verbindung. Die silizium- und halogenelementhaltige Verbindung enthält Halosilane.
Die Verbindung mit Silizium und Chlor ist beispielsweise irgendeine von Chlorsilanen wie Dichlorsilan (SiH₂Cl₂), Trichlorsilan (SiHCl₃) und Tetrachlorsilan (SiCl₄) oder eine Mischung aus diesen Chlorsilanen. Wenn die Verbindung mit Silizium und Chlor in dem gemischten Gas enthalten ist, kann das gemischte Gas zumindest eines von Monosilan (SiH₄) und Chlorwasserstoff (HCl) enthalten. Die silizium- und bromhaltige Verbindung ist beispielsweise irgendeine von Bromsilanen wie Dibromsilan (SiH₂Br₂), Tribromsilan (SiHBr₃) und Tetrabromosilan (SiBr₄) oder eine Mischung aus diesen Bromsilanen. Wenn die Verbindung mit Silizium und Brom in dem gemischten Gas enthalten ist, kann das gemischte Gas zumindest eines von Monosilan (SiH₄) und Bromwasserstoff (HBr) enthalten.
Das Quellengas kann zwei oder mehrere Halogenelemente enthalten, und das Quellengas kann ein oder mehrere andere Halogenelemente als Chlor zusätzlich zu Chlor enthalten. In einem Beispiel ist das Quellengas ein gemischtes Gas aus einer Verbindung mit Silizium und Chlor, Wasserstoffgas und zumindest einem aus einer Verbindung mit einem anderen Halogenelement als Chlor und einem anderen Halogengas als Chlorgas. Die Verbindung mit einem anderen Halogenelement als Chlor kann Silizium enthalten oder nicht. In einem anderen Beispiel ist das Quellengas ein gemischtes Gas aus einer Verbindung mit einem anderen Halogenelement als Chlor und Silizium, Wasserstoff und zumindest einer von einer Verbindung mit Chlor und einem Chlorgas. Die chlorhaltige Verbindung kann Silizium enthalten oder auch nicht.
Der Druck der Reaktionskammer 7 kann durch das Drucksteuerventil 17 reduziert werden. Wenn der Druck der Reaktionskammer 7 durch das Drucksteuerventil 17 reduziert wird, erhöht sich der Druck in einem Bereich auf der Seite entgegengesetzt zu der Reaktionskammer in Bezug auf das Drucksteuerventil 17 im Vergleich zu dem Bereich auf der Seite der Reaktionskammer 7 in Bezug auf das Drucksteuerventil 17 in dem Emissionsrohr 8. In der Epitaxialwachstumsanlage 1 wird ein Substrat in der Reaktionskammer 7 unter der Bedingung angeordnet, dass der Druck der Reaktionskammer 7 reduziert wird. In der Reaktionskammer 7 reagiert das Quellengas, das über das Zuführrohr zugeführt ist, mit dem Substrat. Zu diesem Zeitpunkt wird das Substrat auf die Reaktionstemperatur erwärmt, bei der das Substrat mit dem Quellengas zu reagieren beginnt oder auf eine höhere Temperatur erwärmt. In einem Beispiel ist die Reaktionstemperatur 600°C oder mehr, und in einem anderen Beispiel ist die Reaktionstemperatur 100°C oder mehr. Ein Film, der monokristallines oder polykristallines Silizium enthält, wird auf dem Substrat durch die thermochemische Reaktion zwischen dem Quellengas und dem Substrat unter reduziertem Druck und hoher Temperatur wie oben beschrieben gebildet. Das Substrat ist beispielsweise ein monokristallines Siliziumsubstrat.
Emissionsgas, das ein Emissionsmaterial von der Reaktionskammer 7 ist, wird in die Detoxifizierungsanlage 3 über das Emissionsrohr 8 und das Verbindungsstück 5 emittiert. Daher bilden das Emissionsrohr 8 und das Verbindungsstück 5 einen Emissionsweg von der Reaktionskammer 7. Das Emissionsgas kann einen Teil enthalten, der auf dem Substrat in der Verbindung, die Silizium und ein Halogenelement enthält, das in dem Ausgangsgas enthalten ist, niedergeschlagen war. Daher kann das Emissionsgas einen Teil enthalten, der auf dem Substrat in dem Halosilanen, die im Ausgangsgas enthalten sind, nicht niedergeschlagen war. Das Emissionsgas kann einen Teil, das nicht in der Reaktionskammer 7 reagiert hat, in der Verbindung mit Silizium und einem Halogenelement, das in dem Ausgangsgas enthalten ist, aufweisen. Das Emissionsgas kann Halosilane enthalten, die durch die Reaktion der Verbindung mit einem Halogenelement und Silizium in der Reaktionskammer 7 erzeugt sind. Weiterhin kann das Emissionsgas, das ein Emissionsmaterial ist, das oben genannte Monosilan (SiH₄) und den oben erwähnten Halogenwasserstoff wie Chlorwasserstoff (HCl) und Bromwasserstoff (HBr) enthalten. Das Emissionsgas wird durch Verbrennung in der Detoxifizierungsanlage 3 detoxifiziert.
Ein Nebenprodukt, das durch die Reaktion zwischen dem Ausgangsgas und dem Substrat erzeugt ist, kann in einem Teil des Emissionsrohres 8 und des Verbindungsstückes 5 ausfallen. Das Nebenprodukt wird durch Reaktion von Komponenten erzeugt, die in dem oben erwähnten Emissionsgas enthalten sind, mit anschließender Verfestigung oder Verflüssigung. Beispielsweise kann durch Reaktion von Halosilanen, die im Emissionsgas im Emissionsrohr 8 oder dem Verbindungsstück 5 enthalten sind, ein Nebenprodukt erzeugt werden. Die Reaktion von Halosilanen mit anderen Verbindungen, die im Emissionsgas im Emissionsrohr 8 oder dem Verbindungsstück 5 enthalten sind, kann ebenfalls zur Erzeugung eines Nebenproduktes führen. Weil das Nebenprodukt wie oben beschrieben erzeugt ist, enthält das Nebenprodukt die oben erwähnten Halosilane. Das erzeugte Nebenprodukt kann beispielsweise auf den inneren Oberflächen der Rohre 11 bis 15 des Emissionsrohres 8, den inneren Oberflächen der Rohre 18 und 19 des Verbindungsstückes 5 oder dgl. haften.
Die Temperatur ist in den Rohren 11 und 12 oder dgl. hoch, die in der Nähe der Reaktionskammer 7 angeordnet sind. In dem Bereich auf der Seite der Reaktionskammer 7 in Bezug auf das Drucksteuerventil 17 wie die Rohre 11 und 12 wird der Druck wie in der Reaktionskammer 7 reduziert. Daher wird überlegt, dass es schwierig ist, dass eine Polymerisation der Komponenten, die im Emissionsgas enthalten sind, auftritt, und ein Nebenprodukt wird schwierig in dem Bereich der Seite der Reaktionskammer 7 in Bezug auf das Drucksteuerventil 17 wie die Rohre 11 und 12 erzeugt.
Wie oben beschrieben erhöht sich der Druck in einem Bereich auf der Seite entgegengesetzt zu der Reaktionskammer 7 in Bezug auf das Drucksteuerventil 17 im Vergleich zu dem Bereich auf der Seite der Reaktionskammer 7 in Bezug auf das Drucksteuerventil 17. Daher erhöht sich in dem Drucksteuerventil 17 der Druck auf der Abwärtsseite im Vergleich zur Aufwärtsseite. Daher wird überlegt, dass die Reaktion zwischen Komponenten, die im Emissionsgas enthalten sind, wahrscheinlich abläuft, und ein Nebenprodukt wird wahrscheinlich in dem Bereich in der Nähe des Drucksteuerventils 17 auf der Abwärtsseite erzeugt. Daher wird überlegt, dass ein Nebenprodukt insbesondere an der Seite des Rohres 13 in der Nachbarschaft das Drucksteuerventil 17 auf der Abwärtsseite und im Rohr 14 wahrscheinlich erzeugt wird. Es ist schwierig, dass die oben erwähnte Reaktion zwischen Komponenten, die im Emissionsgas enthalten sind, unter vermindertem Druck abläuft.
Die Menge an Komponenten, die Ausgangsmaterialien eines Nebenproduktes im Emissionsgas sind, ist im Rohr 15, dem Verbindungsstück 5 und dgl., die auf der Abwärtsseite von dem Drucksteuerventil 17 beabstandet sind, klein. Daher wird überlegt, dass es schwierig ist, ein Nebenprodukt im Rohr 15, dem Verbindungsstück 5 und dgl. zu erzeugen.
Das Nebenprodukt kann zusätzlich zu den Halosilanen das oben erwähnte Hydrolysat enthalten, das durch Kontakt der oben erwähnten Halosilane mit Wasser erzeugt werden kann. Wie oben beschrieben kann das Hydrolysat eine Verbindung mit zumindest einer von einer Siloxanverbindung (Si-O-Si, O-Si-O) und einer Silanolgruppe (-Si-OH) enthalten. Das Nebenprodukt kann Silica wie oben beschrieben enthalten.
In einer Prozessanlage und einem Verfahren gemäß den Ausführungsbeispielen, etc., die später beschrieben werden, ist das oben beschriebene Nebenprodukt ein Verfahrensziel, bei dem ein Verfahren durchgeführt wird. Dann werden die Rohre 11 bis 15, 18 und 19, bei denen das Nebenprodukt niedergeschlagen wird, als Verfahrenszielteile verwendet. Daher enthält ein Verfahrenszielteil ein Nebenprodukt. Insbesondere wird ein Nebenprodukt, das an dem Rohr 13, 14 oder dgl. haftet, auf dem das Nebenprodukt wahrscheinlich leicht niedergeschlagen wird, durch eine Verfahrensanlage und ein Verfahren gemäß später beschriebenen Ausführungsbeispielen, etc. behandelt. Wie oben beschrieben kann sich ein Nebenprodukt, das Halosilane und dgl. enthält, in eine Substanz mit Explosionsfähigkeit in der Atmosphäre degenerieren. Daher gibt es ein Bedürfnis, das Nebenprodukt zu detoxifizieren, und die später beschriebenen Ausführungsbeispiele geben eine Verfahrensanlage und ein Verfahren zum Detoxifizieren des Nebenproduktes an.
Die Anlage, bei der das oben erwähnte Nebenprodukt mit Halosilanen und dgl. erzeugt wird, ist nicht auf die oben erwähnte epitaxiale Wachstumsanlage beschränkt. In einer Anlage zur Bildung eines siliziumhaltigen Produktes gemäß einem Beispiel wird die Reaktionskammer (z.B. 7) mit einem Ausgangsmaterial, das Silizium enthält, und einem Ausgangsmaterial, das ein Halogenelement enthält, durch getrennte Routen beliefert. Das Ausgangsmaterial, das Silizium enthält, kann pulverförmiges (festes) Silizium enthalten. Das Ausgangsmaterial mit einem Halogenelement kann ein Ausgangsgas sein, das einen Halogenwasserstoff wie Chlorwasserstoff enthält.
In der Anlage zur Bildung des siliziumhaltigen Produktes gemäß diesem Beispiel ist die Reaktionskammer (beispielsweise 7) nicht mit einem Substrat wie einem Siliziumsubstrat versehen. In der Reaktionskammer reagieren das Ausgangsmaterial mit Silizium und das Ausgangsmaterial mit einem Halogenelement, die durch getrennte Routen eingeführt werden. Durch die Reaktion zwischen dem siliziumhaltigen Ausgangsmaterial und dem halogenelementhaltigen Ausgangsmaterial werden Halosilane und Wasserstoff erzeugt. Durch die Reaktion zwischen Halosilanen und Wasserstoff wird ein siliziumhaltiges Produkt erhalten. Halosilane, die durch eine Reaktion zwischen dem siliziumhaltigen Ausgangsmaterial und dem halogenelementhaltigen Ausgangsmaterial erzeugt sind, können Chlorsilane wie Trichlorsilan (SiHCl₃) enthalten. Bei der Reaktion in der Reaktionskammer können ein Halogenwasserstoff, Siliziumtetrahalogenid und dgl. erzeugt werden.
In der Anlage zur Bildung des siliziumhaltigen Produktes gemäß diesem Beispiel enthält das Emissionsgas (Emissionsmaterial), das von der Reaktionskammer emittiert ist, Halosilane, und die Halosilane, die im Emissionsgas enthalten sind, können die oben genannten Chlorsilane wie Trichlorsilan enthalten. Das Emissionsgas von der Reaktionskammer kann Wasserstoff enthalten und kann ein Wasserstoffhalogenid, Siliziumtetrahalogenid und dgl. enthalten, das durch die Reaktion in der Reaktionskammer erzeugt ist. Das Wasserstoffhalogenid, das durch die Reaktion in der Reaktionskammer erzeugt ist, kann Chlorwasserstoff (HCl) enthalten. Das Siliziumtetrahalogenid, das durch die Reaktion in der Reaktionskammer erzeugt ist, kann Siliziumtetrachlorid (SiCl₄) enthalten.
In der Anlage zur Bildung des siliziumhaltigen Produktes gemäß diesem Beispiel ist der Emissionsweg (Emissionsrohr 8) des Emissionsgases (Emissionsmaterial) von der Reaktionskammer mit einem Kühler versehen, der konfiguriert ist, um das Emissionsgas zu kühlen. Das Emissionsgas verflüssigt sich durch die Kühlung durch einen Kühler. Dann wird die flüssige Substanz (Emissionsmaterial), die durch die Verflüssigung des Emissionsgases erzeugt ist, gesammelt.
In der Anlage zur Bildung des siliziumhaltigen Produktes gemäß diesem Beispiel kann ein Nebenprodukt in dem Emissionsweg durch Verflüssigung des Emissionsgases durch den Kühler ausfallen. Das Nebenprodukt kann einen Teil enthalten, der in der flüssigen Substanz des Emissionsgases nicht gesammelt ist, und verbleibt in dem Emissionsweg. Das Nebenprodukt enthält Halosilane, die im Emissionsgas enthalten sind, und kann ein Hydrolysat von Halosilanen enthalten. Das Hydrolysat von Halosilanen kann eine feste Substanz sein. Das Nebenprodukt kann ein Siliziumtetrahalogenid oder dgl. enthalten, das im Emissionsgas enthalten ist. Im Emissionsweg fällt wahrscheinlich ein Nebenprodukt insbesondere im Kühler und dessen Nähe aus.
Wie oben beschrieben kann in der Anlage zur Bildung des siliziumhaltigen Produktes gemäß diesem Beispiel ein Nebenprodukt mit Halosilanen und dgl. im Emissionsweg ausfallen. Das Nebenprodukt, das in der Anlage zur Bildung des siliziumhaltigen Nebenproduktes dieses Beispiels erzeugt ist, kann sich ebenfalls in eine Substanz mit Explosionsfähigkeit in der Atmosphäre zersetzen. Daher gibt es ein Bedürfnis, das Nebenprodukt zu detoxifizieren, und später beschriebene Ausführungsbeispiele und dgl. geben eine Verfahrensanlage und ein Verfahren, die/das das Nebenprodukt detoxifiziert, an.
(Erstes Ausführungsbeispiel)
2 zeigt eine Verfahrensanlage 20 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel als Beispiel einer Verfahrensanlage, die die Verarbeitung bezüglich des oben beschriebenen Nebenproduktes durchführt. Wie in 2 gezeigt ist, enthält die Verfahrensanlage 20 ein Steuergerät 20, einen Waschwasserbehält 20, einen Verfahrensflüssigkeitsbehälter 23, einen Verfahrensbehälter 25, einen Zuführer (Zuführsystem) 26, eine Ablassvorrichtung (Ablasssystem) 27, einen Sensor 28, eine Spannvorrichtung 30, einen Disperser (Dispersionsvorrichtung) 31, einen Rührer (Rührvorrichtung) 32, einen Flüssigzirkulator (Flüssigzirkulationsvorrichtung) 33, eine Flüssigkeitsemissionsvorrichtung (Flüssigkeitsemissionssystem) 35 und einen AbfallFlüssigkeitsbehälter 36. In 2 zeigt der durchgezogene Pfeil den Fluss von Fluiden wie Flüssigkeit und Gas an, und der gestrichelte Pfeil zeigt elektrische Signale wie Eingabesignale zu dem Steuergerät 21 und Ausgabesignale von dem Steuergerät 21.
Das Steuergerät 21 steuert die gesamte Verfahrensanlage 20. Das Steuergerät 21 enthält einen Verarbeiter oder einen integrierten Schaltkreis (Steuerschaltkreis) mit einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU), einen anlagespezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC) oder einen „Field Programmable Gate Array“ (FPGA) und ein Speichermedium wie einen Speicher. Das Steuergerät 21 kann nur einen Prozessor oder integrierten Schaltkreis oder eine Vielzahl von Prozessoren oder integrierten Schaltkreisen enthalten. Das Steuergerät 21 führt die Verarbeitung durch, indem ein Programm oder dgl., das im Speichermedium gespeichert ist, ausgeführt wird.
Der Waschwasserbehälter 22 speichert Waschwasser. Der Verfahrensflüssigkeitsbehälter 23 speichert Verfahrensflüssigkeit. Die Verfahrensflüssigkeit wird zum Detoxifizieren des oben beschriebenen Nebenproduktes verwendet. Die Verfahrensflüssigkeit enthält eine basische wässrige Lösung. Das Verfahrenszielteil 37, an dem das oben beschriebene Nebenprodukt haftet, wird in dem Verarbeitungsbehälter 25 eingeführt. Zu diesem Zeitpunkt werden beispielsweise die Rohre 11 bis 15 und dgl. im Beispiel von 1, an denen das Nebenprodukt haftet, in den Verarbeitungsbehälter 25 als Verarbeitungszielteile 37 eingeführt. Daher enthält das Verarbeitungszielteil 37 das Nebenprodukt. Weiterhin wird das Emissionsrohr 8 für jedes Rohr auseinandergebaut und in den Verarbeitungsbehälter 25 eingeführt.
Der Zuführer (Flüssigkeitszuführer) 26 ermöglicht die Zufuhr des Waschwassers von dem Waschwasserbehälter 22 zum Verarbeitungsbehälter 25 und ermöglicht die Zufuhr der Prozessflüssigkeit von dem Prozessflüssigkeitsbehälter 23 zum Verarbeitungsbehälter 25. In diesem Ausführungsbeispiel enthält der Zuführer 26 eine Zuführleitung 41 und Ventile 42 und 43. Die Zuführleitung 41 ist beispielsweise aus einem oder mehreren Rohren gebildet. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Verarbeitungsbehälter 25 mit dem Waschwasserbehälter 22 und dem Prozessflüssigkeitsbehälter 23 über die Zuführleitung 41 verbunden. In diesem Ausführungsbeispiel werden weiterhin die Arbeiten der Ventile 42 und 43 durch das Steuergerät 21 gesteuert, und die Öffnung/Schließung eines jeden Ventils 42 und 43 wird durch das Steuergerät 21 geschaltet.
Wenn die Ventile 42 und 43 geschlossen sind, wird weder das Reinigungswasser noch die Prozessflüssigkeit zum Verarbeitungsbehälter 25 geführt. Wenn das Ventil 42 geöffnet ist, wird Waschwasser von dem Waschwasserbehälter 22 zum Verarbeitungsbehälter 25 durch die Zuführleitung 41 geführt. Wenn das Ventil 43 geöffnet ist, wird die Verarbeitungsflüssigkeit von dem Verarbeitungsflüssigkeitsbehälter 23 zum Verarbeitungsbehälter 25 durch die Zuführleitung 41 geführt. In einem Beispiel schaltet das Steuergerät 21 die Öffnung/Schließung eines jeden Ventils 42 und 43 auf der Basis eines Betriebs durch den Betreiber bei einer Betriebsanlage (nicht dargestellt), die als Betreiberzwischenfläche verwendet wird. Das Schalten von Öffnung/Schließung eines jeden Ventils 42 und 43 wird nicht notwendigerweise durch das Steuergerät 41 durchgeführt, und in einem anderen Beispiel kann das Schalten der Öffnung/Schließung eines jeden Ventils 42 und 43 durch einen Betreiber durchgeführt werden, ohne dass durch das Steuergerät 21 eine Vermittlung erfolgt.
In dem Bearbeitungsbehälter 25 wird das Nebenprodukt, das an dem eingeführten Verfahrenszielteil 37 haftet, durch die Verfahrensflüssigkeit, die durch den Zuführer 26 zugeführt wird, detoxifiziert. In einem Beispiel wird bei der Detoxifizierung des Nebenproduktes die Verfahrensflüssigkeit zu dem Verfahrensbehälter 25 geführt, nachdem das Verfahrenszielteil 37 in den Verfahrensbehälter 25 eingeführt ist. In einem anderen Beispiel wird bei der Detoxifizierung des Nebenproduktes die Verfahrensflüssigkeit zu dem Verfahrensbehälter 25 geführt, und das Verfahrenszielteil 37 wird in den Verfahrensbehälter 25 in einem Zustand eingeführt, bei dem die zugeführte Verfahrensflüssigkeit in dem Verfahrensbehälter 25 gelagert wird. Beim Detoxifizierungsverfahren wird, wenn die Verfahrensflüssigkeit sich in einigem Ausmaß in dem Verfahrensbehälter 25 akkumuliert hat, das Ventil 43 geschlossen, zum Stoppen der Zufuhr der Verfahrensflüssigkeit zu dem Verfahrensbehälter 25.
Wie oben beschrieben, enthält die Verfahrensflüssigkeit eine basische wässrige Lösung. Halosilane, die im Nebenprodukt enthalten sind, haben eine Si-α-Bindung (α ist ein oder mehrere Halogenelemente, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Cl, Br, F und I), und eine Si-Si-Bindung als Bindungen, die eine hohe Reaktivität mit Wasser und Sauerstoff zeigen, wie oben beschrieben. Durch die Reaktion zwischen den Halosilanen und der basischen Prozessflüssigkeit werden die oben genannten Bindungen, die eine hohe Reaktivität mit Wasser und Sauerstoff zeigen, gebrochen. Beispielsweise werden durch die Reaktion zwischen Chlorsilanen und der basischen Prozessflüssigkeit eine Si-Cl-Bindung und eine Si-Si-Bindung gebrochen.
Das Hydrolysat, das im Nebenprodukt enthalten sein kann, kann eine Siloxanbindung und eine Si-Si-Bindung haben, die eine Ursache für die Explosionsfähigkeit sein können, wie oben beschrieben. Durch die Reaktion zwischen dem Hydrolysat und der basischen Prozessflüssigkeit werden die oben genannten Bindungen, die eine Ursache der Explosionsfähigkeit sein können, gebrochen.
Daher ist die Verfahrensflüssigkeit nach der Reaktion mit dem Nebenprodukt nahezu frei von einer explosiven Substanz. Durch Kontaktieren des Nebenproduktes und der basischen Prozessflüssigkeit miteinander auf oben beschriebene Weise wird das Nebenprodukt ohne Erzeugung einer explosiven Substanz zersetzt. Das heißt, das Nebenprodukt, das bei der Reaktion zwischen dem Gas mit Silizium und einem Halogenelement und dem Substrat erzeugt wird, ist sicher detoxifiziert.
Durch die Detoxifizierungsreaktion des Nebenproduktes mit der Verfahrensflüssigkeit kann ein Halogenwasserstoff erzeugt werden. Wenn das Nebenprodukt z. B. Chlorsilane enthält, kann Chlorwasserstoff (HCl) durch die Reaktion zwischen der Prozessflüssigkeit und dem Nebenprodukt erzeugt werden. Wenn das Nebenprodukt Bromsilane enthält, kann Bromwasserstoff (HBr) durch Reaktion zwischen der Verfahrensflüssigkeit und dem Nebenprodukt erzeugt werden. Eine wässrige Lösung aus einem Halogenwasserstoff wie Chlorwasserstoff ist sauer. Daher neigt ein pH der Prozessflüssigkeit dazu, gering zu sein wegen der Erzeugung eines Halogenwasserstoffes durch die Reaktion zwischen dem Nebenprodukt und der Verfahrensflüssigkeit. In diesem Ausführungsbeispiel kann, weil Halogenwasserstoff durch die Verfahrensflüssigkeit durch Verwendung der basischen Prozessflüssigkeit neutralisiert wird, ein Abfall des pHs der Verfahrensflüssigkeit verhindert werden. Durch Verwendung der basischen Prozessflüssigkeit wird daher die Sicherheit der Prozessflüssigkeit nach der Reaktion weiter verbessert.
Die basische wässrige Lösung, die in der Verfahrensflüssigkeit enthalten ist, enthält zumindest eines von einer anorganischen Base und einer organischen Base. Als anorganische Base werden beispielsweise eine oder mehrere verwendet, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Metallhydroxiden, Alkalimetallsalzen, Carbonaten, Hydrogencarbonaten, Metalloxiden und Ammoniumhydroxid (NH₄OH). Es ist bevorzugt, dass die anorganische Base beispielsweise eine oder mehrere enthält, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Hydroxiden von Alkalimetallelement, Carbonaten von Alkalimetallelement, Hydrogencarbonaten von Alkalimetallelement, Hydroxiden von Erdalkalimetallelement, Carbonaten von Erdalkalimetallelement und Ammoniumhydroxid (NH₄OH). Insbesondere ist es bevorzugt, dass die anorganische Base eine oder mehrere ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Natriumhydroxid (NaOH), Kaliumhydroxid (KOH), Natriumcarbonat (Na₂CO₃), Calciumhydroxid (Ca(OH)₂), Lithiumhydroxid (LiOH), Natriumhydrogencarbonat (NaHCO₃) und Ammoniumhydroxid (NH₄OH). Weil in diesem Fall eine anorganische Base mit geringer Toxizität verwendet wird, wird das Nebenprodukt sicherer behandelt. Es ist mehr bevorzugt, dass die anorganische Base eine oder mehrere ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kaliumhydroxid (KOH), Natriumcarbonat (Na₂CO₃), Lithiumhydroxid (LiOH), Natriumhydrogencarbonat (NaHCO₃) und Ammoniumhydroxid (NH₄OH). In diesem Fall wird, weil die Reaktion zwischen der Prozessflüssigkeit und dem Nebenprodukt milde abläuft, der Detoxifizierungsvorgang des Nebenproduktes sicherer durchgeführt.
Als organische Base, die in der Prozessflüssigkeit enthalten ist, werden ein oder mehrere, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Alkylammoniumhydroxiden, organischen Metallverbindungen, Metallalkoxiden, Aminen und heterocyclischen Aminen verwendet. Es ist bevorzugt, dass die organische Base eine oder mehrere ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Natriumphenoxid (C₆H₅ONa), 2-Hydroxyethyltrimethylammoniumhydroxid (Cholinhydroxid) und Tetramethylammoniumhydroxid (TMAH).
Als Lösungsmittel der Prozessflüssigkeit wird Wasser verwendet. Es ist bevorzugt, dass der pH der Prozessflüssigkeit 8 oder mehr und 14 oder weniger vor und nach dem Detoxifizierungsvorgang des Nebenproduktes ist. Der pH der Prozessflüssigkeit vor dem Detoxifizierungsprozess ist bevorzugt 9 oder mehr und 14 oder weniger und mehr bevorzugt 10 oder mehr und 14 oder weniger. Die Prozessflüssigkeit kann irgendeinen Bestandteil wie ein Tensid und einen pH-Puffer zusätzlich zu der zumindest einen anorganischen Base und organischen Base enthalten.
In der Detoxifizierungsreaktion des Nebenproduktes durch die Prozessflüssigkeit wird Gas erzeugt. Das bei der Reaktion zum Detoxifizieren des Nebenproduktes erzeugte Gas enthält Wasserstoff. Das bei der Reaktion der Detoxifizierung des Nebenproduktes erzeugte Gas kann einen Halogenwasserstoff wie Chlorwasserstoff enthalten. Die Ablassvorrichtung (Gasemittierer) 27 lässt das Gas, das durch die Reaktion zwischen dem Nebenprodukt und der Prozessflüssigkeit erzeugt ist, von dem Verarbeitungsbehälter 25 ab. Die Ablassvorrichtung 27 enthält eine Ablassleitung 45. Die Ablassleitung 45 ist beispielsweise aus einem oder mehreren Rohren gebildet. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Ablassleitung 45 gebildet, so dass sie sich von dem Verarbeitungsbehälter 25 nach außen in den Raum (Umgebung), wo ein Betreiber den Betrieb durchführt, erstreckt. Das bei der Reaktion der Detoxifizierung des Nebenproduktes erzeugte Gas wird nach außen in den Raum über die Ablassleitung 45 abgelassen, wo ein Betreiber den Vorgang durchführt. In einem Ausführungsbeispiel wird das nach außen abgelassene Gas gesammelt und detoxifiziert.
Das bei der Reaktion der Detoxifizierung des Nebenproduktes erzeugte Gas ist hauptsächlich Wasserstoff. Wasserstoff ist leichter als Luft. Daher ist es bevorzugt, dass der Verbindungsbereich der Ablassleitung 45 zu dem Bearbeitungsbehälter 25 in einer vertikal oberen Stelle in dem internen Raum des Bearbeitungsbehälters 25 angeordnet ist. In einem Beispiel enthält die Ablassvorrichtung 27 eine Saugquelle (nicht dargestellt) wie eine Saugpumpe. Durch Wirkung der Saugkraft auf den Innenraum des Bearbeitungsbehälters 25 und der Ablassleitung 45 durch die Saugquelle wird das oben erwähnte Gas abgelassen. In diesem Fall kann das Antreiben der Saugquelle durch das Steuergerät 21 kontrolliert werden.
Der Sensor 28 ermittelt einen Parameter in Bezug auf den Zustand des Fortschrittes der Reaktion zwischen der Bearbeitungsflüssigkeit und dem Nebenprodukt bei dem Detoxifizierungsvorgang des Nebenproduktes. Der Sensor 28 kann mit dem Bearbeitungsbehälter 25 integriert oder mit dem Bearbeitungsbehälter 25 ablösbar verbunden sein. In einem Beispiel ist der Sensor 28 getrennt von dem Bearbeitungsbehälter 25 vorgesehen und muss nicht mit dem Bearbeitungsbehälter 25 mechanisch verbunden sein. Der Sensor 28 kann beispielsweise ein oder mehrere von einem pH-Messinstrument, einem Raman-Spektrum-Analysegerät, Infrarotspektroskopie-Analysegerät (IR) und Nuklearmagnetresonanzspektrum-Analysegerät (NMR) enthalten.
Das pH-Messinstrument misst einen pH der Bearbeitungsflüssigkeit in dem Bearbeitungsbehälter 25 beim Detoxifizierungsvorgang des Nebenproduktes als Parameter in Bezug auf den Zustand des Fortschrittes der Reaktion zwischen der Verarbeitungsflüssigkeit und dem Nebenprodukt. Das Ramanspektroskopische Analysegerät ermittelt das Raman-Spektrum der Bearbeitungsflüssigkeit im Bearbeitungsbehälter 25 beim Detoxifizierungsvorgang des Nebenproduktes. Im ermittelten Raman-Spektrum wird die Spektrumintensität in einem spezifischen Wellenlängenbereich als Parameter in Bezug auf den Zustand des Fortschrittes der Reaktion zwischen der Bearbeitungsflüssigkeit und dem Nebenprodukt erworben. Das IR-Analysegerät ermittelt ein IR-Spektrum der Verarbeitungsflüssigkeit im Bearbeitungsbehälter 25 beim Detoxifizierungsvorgang des Nebenproduktes. Beim ermittelten IR-Spektrum wird die Spektrumintensität in einem spezifischen Wellenlängenbereich als Parameter in Bezug auf den Zustand des Fortschrittes der Reaktion zwischen der Prozessflüssigkeit und dem Nebenprodukt erworben. Das NMR-Spektrum-Analysegerät ermittelt ein NMR-Spektrum der Bearbeitungsflüssigkeit im Bearbeitungsbehälter 25 im Detoxifizierungsvorgang des Nebenproduktes. Beim ermittelten NMR-Spektrum wird die Spektrumintensität in einem spezifischen Wellenlängenbereich als Parameter in Bezug auf den Zustand des Fortschrittes der Reaktion zwischen der Prozessflüssigkeit und dem Nebenprodukt erworben.
In diesem Ausführungsbeispiel erwirbt das Steuergerät 21 ein Ermittlungsergebnis im Sensor 28. Dann bestimmt das Steuergerät 21 den Zustand des Fortschrittes des Detoxifizierungsvorgangs des Nebenproduktes auf der Basis des Ermittlungsergebnisses in dem Sensor 28 und ermittelt, ob das Nebenprodukt angemessen detoxifiziert wurde oder nicht. In einem Beispiel kann eine Berichtanlage (nicht dargestellt), die berichtet, dass das Nebenprodukt angemessen detoxifiziert ist, vorgesehen sein. In diesem Fall wird, wenn das Steuergerät 21 bestimmt, dass das Nebenprodukt angemessen detoxifiziert ist, die Berichtanlage so betrieben, dass berichtet wird, dass das Nebenprodukt angemessen detoxifiziert ist. Der Bericht erfolgt durch Emittieren eines Geräusches, eines Lichtes oder einer Anzeige auf dem Schirm und dgl. In einem Beispiel kann die Frage, ob das Nebenprodukt angemessen detoxifiziert ist oder nicht, durch einen Betreiber anstelle des Steuergerätes 21 ermittelt werden. In diesem Fall erhält der Betreiber ein Detektionsergebnis bei dem Sensor 28 und bestimmt, ob das Nebenprodukt angemessen auf der Basis des erhaltenen Detektionsergebnisses detoxifiziert wurde oder nicht.
Wie oben beschrieben wird durch die Reaktion zwischen dem Nebenprodukt und der Prozessflüssigkeit ein Halogenwasserstoff erzeugt. Eine wässrige Lösung aus einem Halogenwasserstoff ist sauer. Wenn daher der Detoxifizierungsvorgang des Nebenproduktes fortschreitet, vermindert sich der pH der Prozessflüssigkeit. Daher wird es möglich, angemessen den Zustand des Fortschrittes der Reaktion zwischen der Prozessflüssigkeit und dem Nebenprodukt auf der Basis des pH der Prozessflüssigkeit zu bestimmen, und es wird möglich, den Zustand des Fortschritts des Detoxifizierungsvorgangs angemessen zu bestimmen.
Durch die Reaktion zwischen dem Nebenprodukt und der Prozessflüssigkeit ändern sich der Bindungszustand zwischen Atomen, die Molekularstruktur und dgl. in Komponenten, die im Nebenprodukt enthalten sind. Durch Reaktion zwischen dem Nebenprodukt und der Prozessflüssigkeit wird, wie oben beschrieben, beispielsweise eine Si-α-Bindung (α ist ein oder mehrere Halogenelemente, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Cl, Br, F und I) und eine Si-Si-Bindung in Halosilanen gebrochen. Durch die Reaktion zwischen dem Nebenprodukt und der Prozessflüssigkeit werden eine Siloxanbindung und eine Si-Si-Bindung in dem oben genannten Hydrolysat gebrochen. Mit Fortschritt des Detoxifizierungsvorgangs des Nebenproduktes ändern sich daher der Bindungszustand zwischen Atomen, die Molekularstruktur und dgl. in der Mischung mit der Verarbeitungsflüssigkeit. Weil der Bindungszustand zwischen Atomen, die Molekularstruktur und dgl. sich in der Mischung mit der Verarbeitungsflüssigkeit ändern, ändern sich das Raman-Spektrum, das IR-Spektrum und NMR-Spektrum ebenfalls mit dem Detoxifizierungsvorgang des Nebenproduktes. Daher wird es möglich, angemessen den Zustand des Fortschritts der Reaktion zwischen der Prozessflüssigkeit und dem Nebenprodukt auf der Basis der Spektrumintensität von einem des Raman-Spektrums, IR-Spektrums und NMR-Spektrums angemessen zu bestimmen, und es wird möglich, angemessen den Zustand des Fortschritts des Detoxifizierungsvorgangs zu bestimmen.
Die Spannrahmen 30 halten die jeweiligen Prozesszielteile 37 in einer bestimmten Position in der Prozessflüssigkeit im Bearbeitungsbehälter 25. Jedes der Verfahrenszielteile 37 wie die Rohre, an denen das Nebenprodukt haftet, ist hauptsächlich in einem Zustand, bei dem eine der Öffnungen des Rohrs vertikal nach Oben liegt. Das heißt, jedes Verfahrenszielteil 37 wird in einem Zustand gehalten, bei dem eine der Öffnungen des Rohres der Seite gegenüberliegt, wo die Flüssigkeitsoberfläche der Verfahrensflüssigkeit lokalisiert ist. Wie oben beschrieben wird in jedem der Prozesszielteile 37 in der Prozessflüssigkeit Gas (Wasserstoff) im Inneren durch die Reaktion der Detoxifizierung des Nebenproduktes erzeugt. In diesem Ausführungsbeispiel fließt, weil die Position des Prozesszielteils (37) durch den Spannrahmen 30 wie oben beschrieben gehalten wird, das Gas (Wasserstoff), das im Inneren eines jeden Prozesszielteils (37) erzeugt ist, in Richtung zur Flüssigkeitsoberfläche der Prozessflüssigkeit durch die Öffnungen, die vertikal nach oben gerichtet sind. Dann wird das Gas angemessen von der Flüssigoberfläche der Verfahrensflüssigkeit durch die Abgasleitung 45 abgelassen. Daher ist es möglich, effektiv zu verhindern, dass Gasblasen, die durch Reaktion der Detoxifizierung des Nebenproduktes erzeugt sind, im Inneren eines jeden Prozesszielteils verbleiben.
In diesem Ausführungsbeispiel wird, weil die Position des Prozesszielteils 37 durch den Spannrahmen 30 wie oben beschrieben gehalten wird, der Kontakt zwischen den Prozesszielteilen 37 und der Kontakt eines jeden der Prozesszielteile 37 mit der Innenwand des Bearbeitungsbehälters 25 effektiv in der Prozessflüssigkeit verhindert. Daher wird bei dem Detoxifizierungsvorgang des Nebenproduktes eine Schädigung bei dem Prozesszielteil (Rohr) 37 effektiv verhindert.
Der Disperser 31 dispergiert die Masse (kondensierte Teilchen) des Nebenproduktes in der Prozessflüssigkeit im Bearbeitungsbehälter 25 parallel zu der Detoxifizierung des Nebenproduktes durch die Prozessflüssigkeit. Der Rührer 32 rührt die Prozessflüssigkeit im Bearbeitungsbehälter 25 parallel zu der Detoxifizierung des Nebenproduktes durch die Prozessflüssigkeit. Der Flüssigkeitszirkulator 33 bildet erzwungen einen Fluss, worin die Prozessflüssigkeit in dem Bearbeitungsbehälter 25 zirkuliert, parallel zu der Detoxifizierung des Nebenproduktes durch die Prozessflüssigkeit. Durch Durchführen von einem Vorgang der Dispersion der Masse des Nebenproduktes durch den Disperser 31, des Rührens der Prozessflüssigkeit durch den Rührer 32 oder der Bildung des Flusses, worin die Verarbeitungsflüssigkeit durch den Flüssigzirkulator 33 zirkuliert, wird die Reaktion zwischen dem Nebenprodukt und der Verarbeitungsflüssigkeit gefördert, und die Detoxifizierung des Nebenproduktes wird gefördert.
Als Disperser 31 kann beispielsweise irgendeine von einer Rührvorrichtung vom Hochgeschwindigkeits-Rotationsschertyp, einer Kolloidmühle, Walzenmühle, Dispergiervorrichtung vom Hochdruck-Injektionstyp, Ultraschall-Dispergiervorrichtung, Kugelmühle und Homogenisator verwendet werden. Bei der Rührvorrichtung vom Hochgeschwindigkeits-Rotationsschertyp wird durch Durchleiten von kondensierten Teilen (einer Masse) des Nebenproduktes zwischen einem Hochgeschwindigkeits-Rotationsblatt und einem Außenzylinder die Masse des Nebenproduktes dispergiert. Bei der Kolloidmühle wird durch Verursachen eines Flusses zwischen zwei Rotationsoberflächen durch die Masse des Nebenproduktes zusammen mit der Prozessflüssigkeit eine Scherkraft auf die Bearbeitungsflüssigkeit auferlegt. Dann wird die Masse des Nebenproduktes durch die Scherkraft der Prozessflüssigkeit dispergiert. Bei der Walzenmühle wird durch Durchleiten der Masse (kondensierte Teilchen) des Nebenproduktes zwischen 2 bis 3 Rotationswalzen die Masse des Nebenproduktes dispergiert. Die Dispergiervorrichtung vom Hochdruckinjektionstyp injiziert die Prozessflüssigkeit beispielsweise in eine Stelle des Prozesszielteils 37, an dem das Nebenprodukt haftet, mit hohem Druck. Als Ergebnis wird durch Kollision zwischen der Prozessflüssigkeit und dem Prozesszielteil (Rohr) 37 die Masse des Nebenproduktes dispergiert. Die Ultraschalldispergiervorrichtung erzeugt Ultraschallvibration in der Prozessflüssigkeit und dispergiert die Masse des Nebenproduktes durch die erzeugte Ultraschallvibration. Die Kugelmühle verwendet Kugeln (Sphären) als Medien zum Dispergieren der Masse des Nebenproduktes. Dann wird eine Bewegung auf die Kügelchen auferlegt, und durch Kollision zwischen den Kügelchen wird die Masse des Nebenproduktes dispergiert. Der Homogenisator legt einen hohen Druck auf die Prozessflüssigkeit auf, unter Erzeugung eines Homogenisierungsventils in der Prozessflüssigkeit. Dann gelangt das erzeugte Homogenisierungsventil durch das Innere oder dgl. des Verarbeitungszielteils (Rohrs) 37, wodurch die Masse des Nebenproduktes gleichmäßig dispergiert wird.
Als Rührer 32 kann entweder eine Pumpe oder eine Rotationsfeder verwendet werden. Die Pumpe bildet einen Fluss aus der Verarbeitungsflüssigkeit in der Verarbeitungsflüssigkeit im Bearbeitungsbehälter 25, wodurch die Prozessflüssigkeit gerührt wird. Die Rotationsfeder rotiert in der Prozessflüssigkeit, wodurch die Prozessflüssigkeit gerührt wird. Eine der oben beschriebenen Vorrichtungen, die als Disperser 31 verwendet werden, kann ebenfalls als Rührer 32 eingesetzt werden. In diesem Fall rührt die oben erwähnte Vorrichtung die Prozessflüssigkeit in Assoziation mit der Dispersion der Masse des Nebenproduktes.
Als Flüssigkeitszirkulator 33 kann eine Pumpe verwendet werden. Im Beispiel von 2 wird der Flüssigzirkulator 33 wie eine Pumpe in einer Zirkulationsleitung 46 vorgesehen, die außerhalb des Bearbeitungsbehälters 25 gebildet ist. In diesem Fall bildet der Flüssigzirkulator 33 erzwungen den Fluss der Verarbeitungsflüssigkeit, die im Inneren des Bearbeitungsbehälters 25 und der Zirkulationsleitung 46 zirkuliert. Durch Bildung eines Flusses, worin die Prozessflüssigkeit im Prozessbehälter 25 zirkuliert, wird die Prozessflüssigkeit gerührt. Daher wird die Pumpe oder dgl., die als Flüssigkeitszirkulator 33 verwendet wird, ebenfalls als Rührer 32 verwendet. Die Zirkulationsleitung 46 ist aus einem oder mehreren Rohren gebildet und ist separat von der Zuführleitung 41, die oben beschrieben ist, und einer unten beschriebenen Flüssigemissionsleitung 47 vorgesehen. In einem Beispiel ist die Zirkulationsleitung 46 oder dgl. außerhalb des Bearbeitungsbehälters 25 nicht vorgesehen, und der Flüssigzirkulator 33 bildet erzwungen einen Fluss, worin die Prozessflüssigkeit nur im Inneren des Bearbeitungsbehälters 25 zirkuliert.
Das Steuergerät 21 steuert den Vorgang von jedem des Dispersers 31, Rührers 32 und des Flüssigzirkulators 33. In einem Beispiel betreibt das Steuergerät 21 jedes von dem Disperser 31, Rührer 32 und Flüssigzirkulator 33 auf der Basis des Betriebs durch einen Betreiber bei einer Betriebsanlage (nicht dargestellt) wie einer Benutzeroberfläche. Dann wird die Masse des Nebenproduktes durch den Vorgang des Dispersers 31 dispergiert, die Verarbeitungsflüssigkeit wird durch den Betrieb des Rührers 32 gerührt und der Fluss, worin die Prozessflüssigkeit zirkuliert, wird durch den Vorgang des Flüssigzirkulators 33 gebildet. In einem anderen Beispiel kann irgendeines von dem Disperser 31, Rührer 32 und Flüssigzirkulator 33 durch den Betrieb eines Betreibers oder dgl. ohne Verursachung durch das Steuergerät 21 betrieben werden.
In einem anderen Beispiel kann das Steuergerät 21 den Betrieb eines jeden von dem Disperser 31, Rührer 32 und Flüssigzirkulator 33 auf der Basis der Detektionsergebnisse im Sensor 28 steuern. In diesem Beispiel betreibt beispielsweise, wenn bestimmt wird, dass die Fortschrittgeschwindigkeit der Detoxifizierung des Nebenproduktes auf der Basis des Ermittlungsergebnisses im Sensor 28 gering ist, das Steuergerät 21 eines von dem Disperser 31, Rührer 32 oder Flüssigzirkulator 33. Dies beschleunigt die Detoxifizierung des Nebenproduktes.
Der Flüssigemitter 35 emittiert die Prozessflüssigkeit, die mit dem Nebenprodukt im Prozessbehälter 25 reagiert hat, von dem Bearbeitungsbehälter 25. Der Abfallflüssigbehälter 36 lagert die Prozessflüssigkeit, die von dem Bearbeitungsbehälter 25 emittiert ist. Der Flüssigemitter 35 enthält eine Flüssigkeits-Emissionsleitung 47 und ein Ventil 48. Die Flüssigkeits-Emissionsleitung 47 ist beispielsweise aus einem oder mehreren Rohren gebildet. Erfindungsgemäß ist der Prozessbehälter 25 mit dem Abfallflüssigbehälter 36 über die Flüssigkeits-Emissionsleitung 47 verbunden. Erfindungsgemäß wird der Betrieb des Ventils 48 durch das Steuergerät 21 gesteuert, und die Öffnung/Schließung des Ventils 48 wird durch das Steuergerät 21 geschaltet.
Wenn das Ventil 48 geschlossen ist, wird die Prozessflüssigkeit nicht von dem Bearbeitungsbehälter 25 emittiert. Wenn das Ventil 48 geöffnet ist, wird die Prozessflüssigkeit von dem Bearbeitungsbehälter 25 zu dem Abfallflüssigkeitsbehälter 36 durch die Flüssigkeitsemissionsleitung 47 emittiert. In einem Beispiel schaltet das Steuergerät 21 die Öffnung/Schließung des Ventils 48 auf der Basis eines Betriebs durch einen Betreiber bei einer Betreibungsanlage (nicht dargestellt) wie einer Benutzeroberfläche. In diesem Fall wird das Ventil 48 geschlossen, wenn der Detoxifizierungsvorgang des Nebenproduktes im Bearbeitungsbehälter 25 durchgeführt wird. Wenn der Detoxifizierungsvorgang vollendet ist, öffnet auf der Basis des Betriebs durch den Betreiber das Steuergerät 21 das Ventil, zum Emittieren der Prozessflüssigkeit von dem Verarbeitungsbehälter 25. Das Schalten für die Öffnung/Schließung des Ventils 48 wird nicht notwendigerweise durch das Steuergerät 21 durchgeführt, und in einem anderen Beispiel kann das Durchführen der Schaltung/Schließung des Ventils 48 durch den Operator durchgeführt werden, ohne dass ein Eingriff durch das Steuergerät 21 erfolgt.
In einem anderen Beispiel kann das Steuergerät 21 die Öffnung/Schließung des Ventils 48 auf der Basis des Ermittlungsergebnisses des Sensors 28 schalten. Bei diesem Beispiel öffnet, wenn beispielsweise bestimmt wird, dass das Nebenprodukt angemessen auf der Basis des Ermittlungsergebnisses des Sensors 28 detoxifiziert ist, das Steuergerät 21 das Ventil 48, zum Emittieren der Prozessflüssigkeit von dem Bearbeitungsbehälter 25.
Erfindungsgemäß wird, wenn die Prozessflüssigkeit von dem Bearbeitungsbehälter 25 emittiert wird, das Ventil 48 geschlossen. Dann wird das Ventil 42 geöffnet, um Waschwasser zum Bearbeitungsbehälter 25 zuzuführen. Dann wird das Bearbeitungszielteil 37 mit dem Waschwasser gewaschen.
Wie oben beschrieben wird durch die Verfahrensanlage 20 und das Verfahren unter Verwendung der Verfahrensanlage 20 gemäß diesem Ausführungsbeispiel das Nebenprodukt, das bei der Reaktion zwischen dem silizium- und halogenelementhaltigen Gas erzeugte Nebenprodukt und das Substrat sicher in dem Bearbeitungsbehälter 25 detoxifiziert. Das Gas (Wasserstoff), das durch die Reaktion zwischen der Prozessflüssigkeit und dem Nebenprodukt erzeugt ist, wird angemessen durch die Ablassvorrichtung 27 abgelassen. Weil ein Parameter in Bezug auf den Zustand des Fortschrittes der Reaktion zwischen der Prozessflüssigkeit und dem Nebenprodukt in dem Bearbeitungsbehälter 25 durch den Sensor 28 ermittelt wird, wird es möglich, angemessen den Zustand des Fortschrittes der Detoxifizierung des Nebenproduktes auf der Basis des Ermittlungsergebnisses im Sensor 28 zu bestimmen. Parallel zu der Detoxifizierung des Nebenproduktes wird irgendeiner von dem Disperser 31, Rührer 32 und Flüssigkeitszirkulator 33 betrieben, wodurch die Reaktion zwischen dem Nebenprodukt und der Prozessflüssigkeit und die Detoxifizierung des Nebenproduktes gefördert werden.
(Modifizierungen)
Die Prozessanlage 20 ist nicht notwendigerweise mit dem oben erwähnten Sensor 28 versehen. Weiterhin ist die Prozessanlage 20 nicht notwendigerweise mit allen von dem Disperser 31, Rührer 32 und Flüssigkeitszirkulator 33 versehen, und in einer Modifizierung kann die Prozessanlage 20 nur mit einem oder zwei von dem Disperser 31, Rührer 32 und Flüssigkeitszirkulator 33 versehen sein. Gemäß einer anderen Modifizierung kann keiner von dem Disperser 31, Rührer 32 und Flüssigkeitszirkulator 33 in der Prozessanlage 20 vorgesehen sein.
In den oben erwähnten Ausführungsbeispielen und dgl. wird ein Teil der Zuführleitung 41 des Zuführers 26 allgemein für die Zufuhr von Waschwasser und die Zufuhr von Verfahrensflüssigkeit verwendet; jedoch ist dies nicht hierauf beschränkt. Gemäß einer Modifizierung kann die gesamte Zuführleitung einer Prozessflüssigkeit aus dem Prozessflüssigkeitsbehälter 23 zum Bearbeitungsbehälter 25 unabhängig von der Zuführleitung von Waschwasser von dem Waschwasserbehälter 22 zu dem Bearbeitungsbehälter 25 gebildet sein.
In einer Modifizierung kann die Zuführleitung 41 nicht mit dem Bearbeitungsbehälter 25 verbunden sein. In diesem Fall enthält beispielsweise der Zuführer 26 einen Wasserhahn gleichermaßen wie einen Leitungswasser-Wasserhahn. Dann wird die Verfahrensflüssigkeit in dem Bearbeitungsbehälter 25 durch Öffnen des Wasserhahns in dem Zustand gegossen, bei dem der Bearbeitungsbehälter 25 in der Nähe des Wasserhahns angeordnet ist. Als Ergebnis wird die Prozessflüssigkeit zu dem Bearbeitungsbehälter 25 geführt und die Prozessflüssigkeit wird in dem Bearbeitungsbehälter 25 gelagert. Gemäß einer Modifizierung wird darüber hinaus der Zuführer 26 mit zwei Wasserhähnen versehen. Durch Öffnen von einem der Wasserhähne wird dann die Verfahrensflüssigkeit in den Bearbeitungsbehälter 25 gegossen. Durch Öffnen des anderen Wasserhahns wird Waschwasser in den Bearbeitungsbehälter 25 gegossen.
In einer Modifizierung muss die Zuführleitung 41 nicht vorgesehen sein, und ein transportabler Behälter kann als Prozessflüssigkeitsbehälter 23 verwendet werden. In diesem Fall wird die Prozessflüssigkeit direkt in den Prozessbehälter 25 von dem Prozessflüssigkeitsbehälter 23 durch einen Betreiber gegossen, und die Prozessflüssigkeit wird in dem Bearbeitungsbehälter 25 gelagert. Zu diesem Zeitpunkt kann die Prozessflüssigkeit in den Bearbeitungsbehälter 25 durch Verwendung eines Trichters oder dgl. gegossen werden. Ein transportabler Behälter kann ebenfalls als Waschwasserbehälter 22 verwendet werden. In diesem Fall wird das Waschwasser direkt in den Bearbeitungsbehälter 25 von dem Waschwasserbehälter 22 durch den Betreiber gegossen.
In einer Modifizierung kann bei dem Detoxifizierungsvorgang des Nebenproduktes zunächst eine Hochkonzentrations-Prozessflüssigkeit zu dem Bearbeitungsbehälter 25 geführt werden. In diesem Fall wird, nachdem die Hochkonzentrations-Prozessflüssigkeit in gewissem Ausmaß in dem Prozessbehälter 25 akkumuliert ist, Wasser zum Bearbeitungsbehälter 25 geführt, und die Prozessflüssigkeit wird mit dem zugeführten Wasser verdünnt. Dadurch wird die Prozessflüssigkeit mit einer Konzentration, die für die Detoxifizierung des Nebenproduktes geeignet ist, in dem Bearbeitungsbehälter 25 gelagert. In einer Modifizierung kann bei dem Detoxifizierungsvorgang des Nebenproduktes zunächst Wasser zum Bearbeitungsbehälter 25 geführt werden. In diesem Zustand wird, wenn nur Wasser in dem Bearbeitungsbehälter 25 gelagert ist, das Prozesszielteil 37 in den Bearbeitungsbehälter eingeführt, und dann wird eine der oben erwähnten anorganischen Basen und/oder eine der oben erwähnten organischen Basen zu Wasser gegeben. Somit wird die basische Prozessflüssigkeit im Bearbeitungsbehälter 25 gelagert. In einer Modifizierung kann, nachdem das Prozesszielteil 37 in den Verarbeitungsbehälter 25 eingeführt ist, Wasser zunächst zu dem Bearbeitungsbehälter 25 geführt werden. In diesem Fall wird, nachdem das Wasser in dem Bearbeitungsbehälter 25 gelagert ist, irgendeine der oben erwähnten anorganischen Basen und/oder irgendeine der oben erwähnten organischen Basen zu Wasser gegeben. Als Ergebnis wird die basische Prozessflüssigkeit im Bearbeitungsbehälter 25 gelagert.
In den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen, etc. ist der Flüssigkeitsemitter 35 mit der Flüssigkeitsemissionsleitung 47 versehen, aber die Flüssigkeitsemissionsleitung 47 ist nicht notwendigerweise enthalten. In einer Modifizierung kann das Flüssigkeitsemissionsgerät 35 nicht mit der Flüssigkeitsemissionsleitung 47 versehen sein, und das Flüssigkeitsemissionsgerät 35 kann ein Ventil enthalten, das mit dem Bearbeitungsbehälter 25 verbunden ist. In diesem Fall wird beim Emittieren der Prozessflüssigkeit, die mit dem Nebenprodukt von dem Bearbeitungsbehälter 25 reagiert hat, das Ventil geöffnet, zum Ejizieren der Prozessflüssigkeit von dem Ventil nach außen des Bearbeitungsbehälters 25. Die Prozessflüssigkeit, die von dem Ventil emittiert ist, wird durch den Abfallflüssigkeitsbehälter 36 empfangen, so dass die Prozessflüssigkeit im Abfallflüssigkeitsbehälter 36 gesammelt wird.
Gemäß der Verfahrensanlage und dem Verfahren gemäß zumindest einem Ausführungsbeispiel oder Beispiel wird das Nebenprodukt dem Verfahren in dem Bearbeitungsbehälter mit der Prozessflüssigkeit unterworfen, die die basische wässrige Lösung enthält. Das Gas, das durch Reaktion zwischen der Prozessflüssigkeit und dem Nebenprodukt erzeugt ist, wird von dem Bearbeitungsbehälter abgelassen. Demzufolge ist es möglich, eine Verfahrensanlage und ein Verfahren anzugeben, die die Verarbeitung eines Nebenproduktes, das durch Reaktion einer Ausgangsmaterialsubstanz, die Silizium und ein Halogenelement enthält, oder durch Reaktion einer Ausgangsmaterialsubstanz, die Silizium enthält, und einer Ausgangsmaterialsubstanz, die ein Halogenelement enthält, erzeugt ist, sicher durchführt.
Während bestimmte Ausführungsbeispiele beschrieben wurden, wurden diese Ausführungsbeispiele lediglich als Beispiel dargestellt und sollen den Umfang dieser Erfindung nicht beschränken. Tatsächlich können die hierin beschriebenen neuen Ausführungsbeispiele in einer Vielzahl von anderen Formen dargestellt werden; weiterhin können verschiedene Weglassungen, Substitutionen und Änderungen bei der Form der hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele durchgeführt werden, ohne den Umfang dieser Erfindung zu verlassen. Die beigefügten Patentansprüche und deren Äquivalente sollen solche Formen oder Modifizierungen erfassen, so dass sie innerhalb des Umfangs und Rahmens dieser Erfindung fallen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 201249342 [0004]
JP 201754862 [0004]
JP 2013197474 [0004]

Claims

Verfahrensanlage, die die Verarbeitung eines Nebenproduktes durchführt, das durch Reaktion eines Ausgangsmaterials, das Silizium und ein Halogenelemente enthält, oder durch Reaktion zwischen einem Ausgangsmaterial, das Silizium enthält, und einem Ausgangsmaterial, das ein Halogenelement enthält, erzeugt ist, wobei die Anlage enthält: einen Verarbeitungsflüssigkeitsbehälter, der Verarbeitungsflüssigkeit lagert, die eine basische wässrige Lösung enthält, einen Bearbeitungsbehälter, in den ein Bearbeitungszielteil eingeführt ist, das das Nebenprodukt enthält, einen Zuführer, der die Verarbeitungsflüssigkeit von dem Verarbeitungsflüssigkeitsbehälter zu dem Bearbeitungsbehälter führt und die Bearbeitung des Nebenproduktes in dem Bearbeitungsbehälter mit der zugeführten Bearbeitungsflüssigkeit durchführt, und eine Ablassvorrichtung, die ein Gas, das durch Reaktion zwischen der Bearbeitungsflüssigkeit und dem Nebenprodukt erzeugt ist, von dem Bearbeitungsbehälter ablässt.
Bearbeitungsanlage nach Anspruch 1, weiterhin enthaltend einen Sensor, der einen Parameter in Bezug auf einen Zustand des Fortschrittes der Reaktion zwischen der Bearbeitungsflüssigkeit und dem Nebenprodukt im Bearbeitungsbehälter ermittelt.
Bearbeitungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, weiterhin enthaltend ein oder mehrere der folgenden: einen Disperser, der eine Masse des Nebenproduktes in der Bearbeitungsflüssigkeit im Bearbeitungsbehälter dispergiert, einen Rührer, der die Bearbeitungsflüssigkeit im Bearbeitungsbehälter rührt, und einen Flüssigkeitszirkulator, der einen Fluss bildet, worin die Bearbeitungsflüssigkeit im Bearbeitungsbehälter zirkuliert.
Bearbeitungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiterhin enthaltend ein Flüssigkeitsemissionsgerät, das von dem Bearbeitungsbehälter die Verfahrensflüssigkeit, die mit dem Nebenprodukt reagiert hat, im Bearbeitungsbehälter emittiert.
Bearbeitungsverfahren, das bei einem Nebenprodukt durchgeführt wird, das durch Reaktion eines Ausgangsmaterials, das Silizium und ein Halogenelement enthält, oder durch Reaktion zwischen einem Ausgangsmaterial, das Silizium enthält, und einem Ausgangsmaterial, das ein Halogenelement enthält, erzeugt ist, wobei das Verfahren enthält: Einführen eines Verarbeitungszielteils, das das Nebenprodukt enthält, in einen Bearbeitungsbehälter, Lagern von Bearbeitungsflüssigkeit, die eine basische wässrige Lösung enthält, in dem Bearbeitungsbehälter, Durchführen der Bearbeitung des Nebenproduktes im Bearbeitungsbehälter mit der gelagerten Bearbeitungsflüssigkeit und Ablassen eines Gases, das durch Reaktion zwischen der Bearbeitungsflüssigkeit und dem Nebenprodukt erzeugt ist, von dem Bearbeitungsbehälter.
Verfahren nach Anspruch 5, weiterhin enthaltend die Ermittlung eines Parameters in Bezug auf einen Zustand des Fortschritts der Reaktion zwischen der Bearbeitungsflüssigkeit und dem Nebenprodukt im Bearbeitungsbehälter und Ermittlung eines Zustandes des Fortschrittes der Verarbeitung des Nebenproduktes auf der Basis eines Ermittlungsergebnisses des Parameters.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, weiterhin enthaltend die Durchführung von einem oder mehreren der folgenden Schritte parallel zu der Detoxifizierung des Nebenproduktes mit der Bearbeitungsflüssigkeit: Dispergieren einer Masse des Nebenproduktes in der Bearbeitungsflüssigkeit im Bearbeitungsbehälter, Rühren der Bearbeitungsflüssigkeit im Bearbeitungsbehälter und Bilden eines Flusses, bei dem die Bearbeitungsflüssigkeit in dem Bearbeitungsbehälter zirkuliert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, weiterhin enthaltend das Emittieren der Bearbeitungsflüssigkeit, die mit dem Nebenprodukt im Bearbeitungsbehälter reagiert hat, von dem Bearbeitungsbehälter.