JP2001176854A

JP2001176854A - ドライエッチング排ガス処理装置

Info

Publication number: JP2001176854A
Application number: JP35735399A
Authority: JP
Inventors: Michitaka Hishiike; 通隆菱池; Kenzo Hosonaka; 建三細中; Kenji Nagata; 賢治永田
Original assignee: Sumitomo Seika Chemicals Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Seika Chemicals Co Ltd
Priority date: 1999-12-16
Filing date: 1999-12-16
Publication date: 2001-06-29

Abstract

(57)【要約】【課題】ドライエッチング装置から排出される昇華性物
質を含む排ガスを、昇華性物質を排ガス通路内に析出さ
せることなく、この排ガスを処理するための排ガス処理
装置に導入する。【解決手段】ドライエッチング装置Ａ、Ｂ、Ｃを真空に
保つためのドライエッチング用真空発生装置Ｐａ、Ｐ
ｂ、Ｐｃと、この真空発生装置に窒素を供給するための
窒素供給手段２ａ、２ｂ、２ｃと、当該ドライエッチン
グ装置から排出される排ガスを処理するための排ガス処
理装置Ｄとを含む、ドライエッチング排ガスの処理装置
であって、前記窒素供給手段が、前記ドライエッチング
用真空発生装置に供給される窒素を加熱するための窒素
加熱手段３ａ、３ｂ、３ｃを備えていることを特徴とす
るドライエッチング排ガス処理装置。好ましくは、排ガ
ス通路４を真空に保つための中間真空発生装置５を備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、半導体製
造の分野において用いられるドライエッチング装置から
排出される排ガスの処理に関する。さらに詳しくは、前
記ドライエッチング装置内で高真空に保たれている間は
気体で存在するが、排ガスとしてドライエッチング装置
から排出されて、室温、大気圧の状態にされると固体と
して析出する成分を含むドライエッチング排ガスの処理
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】半導
体製造時のドライエッチング工程、特にエッチングガス
として塩素、三塩化ホウ素等の塩素系ガスを用いたアル
ミニウムドライエッチングでは、その反応物として、三
塩化アルミニウム（ＡｌＣｌ₃）を主成分とした、蒸気
圧が低く、室温では固体として存在する昇華性物質が多
量に生成する。

【０００３】通常、前記ドライエッチングは、高真空下
で反応原料である塩素系ガスを高周波電力でプラズマ化
して、半導体ウエハの表層に存在するアルミニウム、ア
ルミニウム合金などと反応させエッチングするものであ
り、反応の結果、三塩化アルミニウムを主成分とする昇
華性物質が生成する。これらの昇華性物質は、未反応の
塩素系ガス等とともにドライエッチング装置から排出さ
れ、ドライエッチング排ガスとして排ガス通路に排気さ
れる。

【０００４】前記ドライエッチング排ガスは、排ガス通
路を経て、この排ガスを処理するために設けられた排ガ
ス処理装置に導かれ、無害化処理される。しかし、排ガ
ス処理装置は、ドライエッチングの行なわれるドライエ
ッチング装置と離れて設置されることが多く、前記排ガ
ス通路は、枝管部を含めると数十メートルに及ぶ場合が
ある。

【０００５】一方、ドライエッチング装置は、通常、高
真空を発生させる真空ポンプと、その排気を大気圧より
低いある圧力以下に保つ真空補助ポンプを組み合わせて
構成される真空発生装置によって、高真空に保たれてい
る。通常、高真空を発生させる真空ポンプとしては、タ
ーボ分子ポンプ等が用いられ、真空補助ポンプとして
は、ドライポンプ等が用いられる。

【０００６】前記ドライエッチング装置の内部は高真空
に保たれているため、三塩化アルミニウムを主成分とす
る昇華性物質が生成しても、その分圧は低く、気体とし
て存在する。しかし、ドライエッチング装置からの排ガ
スは、ターボ分子ポンプ、ついでドライポンプの排気口
から大気圧へ、圧力上昇して排気されるため、昇華性物
質の分圧も上昇し、三塩化アルミニウム等が析出し、固
形物として前記排ガス通路に堆積する。

【０００７】固形物が堆積すると、やがては排ガス通路
の閉塞に至るため、ドライエッチング装置と排ガス処理
装置との間の配管の保守、管理が必要であり、従来は、
排ガス通路の圧力を監視し、固形物の堆積が進行したと
思われるときに、あるいは定期的に配管を分解して固形
物を除去することが行なわれてきた。

【０００８】この排ガス通路内での固形物の析出を防止
するために、特開平９−３２１０２１号公報では、ドラ
イポンプと排ガス処理装置との間の配管の所望位置に固
形物分離装置を設置し、積極的に固形物を堆積させ除去
する方法が示されている。しかし、この方法は、固形物
分離装置を交換する際、ドライエッチング装置をも停止
させる必要があり、また、堆積した固形物の中には危険
性の高いものも含まれているため、多量の固形物を除去
する際には有毒ガスが発生するおそれがある等、安全性
にも問題がある。

【０００９】また、実用新案登録公報第２５７４８１６
号には、真空発生装置の中、真空補助ポンプとしてのド
ライポンプより下流の排ガス配管も真空に保って、固形
物の堆積を防止する方法が記載されている。この方法
は、排ガス処理装置の直前に、もう一つドライポンプを
設け、排ガス通路も真空に保つというものであるが、し
かし、第２のドライポンプの吸気口までの配管内での固
形物の堆積を防止することはできても、第２のドライポ
ンプの排気が大気圧まで圧力上昇する際、昇華性物質の
分圧が大きくなって、固形物が排ガス通路に堆積すると
いう問題がある。特に前記公報記載のように、複数のド
ライエッチング装置からの排ガスをまとめて処理する場
合は、排ガスの量も多量となるため、排ガスの通路に固
形物が堆積し、配管が閉塞し易くなる。

【００１０】

【発明の開示】本発明は上記の状況に鑑みてなされたも
のであって、ドライエッチング装置から排出された排ガ
スの処理に関し、固形物分離装置を別途、設けることな
く、排ガス通路を構成する配管の閉塞を防止することを
その課題とする。

【００１１】上記課題を解決するため、本発明では次の
技術手段を講じている。

【００１２】すなわち、本発明の第１の側面によれば、
ドライエッチング装置を真空に保つためのドライエッチ
ング用真空発生装置と、この真空発生装置に窒素を供給
するための窒素供給手段と、当該ドライエッチング装置
から排出される排ガスを処理するための排ガス処理装置
と、を含むドライエッチング排ガスの処理装置であっ
て、前記窒素供給手段が、前記ドライエッチング用真空
発生装置に供給される窒素を加熱するための窒素加熱手
段を備えていることを特徴とするドライエッチング排ガ
ス処理装置が提供される。

【００１３】前記ドライエッチング用真空発生装置は、
通常、高真空を発生させるためのターボ分子ポンプ等と
真空補助ポンプとしてのドライポンプ等から構成されて
おり、この真空補助ポンプの下流には当該ドライエッチ
ング装置から排出される排ガスを処理するための排ガス
処理装置が設けられている。本発明においては、前記ド
ライエッチング用真空発生装置、好ましくは、真空補助
ポンプの吸気口に加熱された窒素を供給し、加熱窒素と
混合され、昇温した前記排ガスを排ガス通路に排気する
ことによって、三塩化アルミニウム等の昇華性物質が、
配管内で析出することを防止している。

【００１４】本発明は、三塩化アルミニウム等、金属塩
化物の蒸気圧の温度依存性が非常に大きいことに着目し
てなされたものである。たとえば、図１には、三塩化ア
ルミニウムの蒸気圧と温度の関係が示されている。三塩
化アルミニウムの蒸気圧は温度を僅かに上昇させるだけ
で、対数的に大きくなることが明らかである。したがっ
て、前記したように、加熱された窒素を混合されて昇温
した排ガス（加熱排ガス）を排ガス通路に排気すること
により、配管内で、三塩化アルミニウム等の析出を効果
的に防止することができる。

【００１５】前記真空補助ポンプの吸気口に供給する窒
素の量は特に限定されない。しかし、その量が多すぎる
と、排ガスの量が増えて排ガス処理装置の負荷が大きく
なり、また、少な過ぎると加熱排ガスの温度上昇効果が
十分でなくなるとともに、昇華性物質の希釈が不十分と
なり、配管内で析出し易く、その間で適宜、選択され
る。また、窒素加熱手段によって加熱された窒素の温度
は、６０〜１２０℃、好ましくは８０〜１００℃の範囲
に保たれる。

【００１６】また、好ましい実施形態としては、前記ド
ライエッチング用真空発生装置および前記排ガス処理装
置の間に介装された中間真空発生装置と、この真空発生
装置に窒素を供給するための追加の窒素供給手段を含
み、前記追加の窒素供給手段が、前記中間真空発生装置
に供給される窒素を加熱するための追加の窒素加熱手段
をさらに備える。

【００１７】前記中間真空発生装置は、前記真空補助ポ
ンプの排気口から排気された排ガスが、直ちに大気圧ま
で圧力上昇して、三塩化アルミニウム等、昇華性物質が
排ガス通路に析出するのを防ぐため、前記真空補助ポン
プの下流に設けられ、排ガス通路を真空に保つ役割を果
たす。したがって、前記昇華性物質が析出しない程度の
真空度で良いため、通常、ドライポンプが用いられる。

【００１８】前記中間真空発生装置に供給する窒素の量
は特に限定されないが、その量が多すぎると、中間真空
発生装置によって排ガス通路を所定の減圧度を保つこと
が困難となり、少な過ぎると排ガスの温度上昇効果が十
分ではないため、その間の範囲で、適宜、選択される。
また、追加の窒素加熱手段によって加熱され、中間真空
発生装置に供給される窒素の温度は、６０〜１５０℃、
好ましくは８０〜１２０℃の範囲に保たれる。また、ド
ライエッチング用真空発生装置および中間真空発生装置
に供給される窒素の加熱には、電気ヒータ等、公知の加
熱手段が用いられる。

【００１９】前記したように、真空補助ポンプの排気口
から中間真空発生装置の吸気口に至るまでの排ガス通路
（上流排ガス通路）は、真空に保たれると同時に、加熱
排ガスによって加熱されているため、真空と加熱の両方
の効果により、三塩化アルミニウム等の析出を効果的に
防止することができる。また、中間真空発生装置から下
流の排ガス通路（下流排ガス通路）は、中間真空発生装
置からの排ガスが、圧力上昇して排ガス処理装置に送入
されるため、昇華性物質の分圧も大きくなり、上流排ガ
ス通路よりも、固形物が析出し易い条件となっている。
そのため、中間真空発生装置の吸気口に供給される窒素
の温度は、真空補助ポンプの吸気口に供給される窒素の
温度よりも高く設定される。

【００２０】前記中間真空発生装置の排気口は、通常、
ドライエッチング装置からの排ガスを処理するための排
ガス処理装置の内部に延びる排ガス通路に接続されてい
る。したがって、加熱排ガスの温度低下を防止するた
め、前記中間真空発生装置の排気口から、前記排ガス処
理装置の内部に延びる排ガス通路（下流排ガス通路）の
少なくとも一部が配管加熱手段を備えていることが好ま
しい。配管加熱手段としては特に限定されないが、曲げ
部のある配管を加熱する関係から、ジャケットヒータ、
リボンヒータ、テープヒータ、マントルヒータ等作業性
のよいもの、また、温度調整の可能なものが好ましく用
いられる。また、上記排ガス処理装置が、排ガス通路と
して内部の吸収液中に延びる給気管を有しているとき、
この給気管も前記と同様の配管加熱手段を有しているこ
とが好ましい。

【００２１】さらに前記中間真空発生装置から下流の排
ガス通路（下流排ガス通路）の少なくとも一部を加熱す
る配管加熱手段とともに、前記ドライエッチング用真空
発生装置の排気口から、前記中間真空発生装置至る排ガ
ス通路（上流排ガス通路）の少なくとも一部を加熱する
配管加熱手段を有していてもよい。この配管加熱手段と
しては、前記と同様のものが用いられる。

【００２２】以上述べたドライエッチング排ガス処理装
置はいずれも、加熱された窒素を混合されて昇温した排
ガス（加熱排ガス）により排ガス通路を加熱する態様を
含んでいるが、本発明においては、必ずしも、加熱排ガ
スによって配管の加熱を行なう必要はなく、排ガス通路
の少なくとも一部を加熱するための配管加熱手段を設
け、この配管加熱手段により配管の加熱だけを行なって
もよい。また、同時に排ガス通路を真空に保つための中
間真空発生装置を設け、前記加熱手段とを併せて用いる
ことにより、真空と加熱の両効果により昇華性物質の析
出を防止することができる。

【００２３】すなわち、本発明の第２の側面によれば、
ドライエッチング装置を真空に保つためのドライエッチ
ング用真空発生装置と、当該ドライエッチング装置から
排出される排ガスを処理するための排ガス処理装置と、
前記ドライエッチング用真空発生装置および排ガス処理
装置の間に介装された中間真空発生装置と、を含むドラ
イエッチング排ガスの処理装置であって、前記ドライエ
ッチング用真空発生装置の排気口から前記中間真空発生
装置に至る排ガス通路の少なくとも一部および前記中間
真空発生装置の排気口から前記排ガス処理装置の内部に
延びる排ガス通路の少なくとも一部が配管加熱手段を有
しているドライエッチング排ガス処理装置が提供され
る。

【００２４】前記ドライエッチング用真空発生装置の排
気口から前記中間真空発生装置に至る排ガス通路（上流
排ガス通路）は、通常、６０〜１２０℃、好ましくは８
０〜１００℃の範囲に加熱され、また、前記中間真空発
生装置の排気口から前記排ガス処理装置の内部に延びる
排ガス通路（下流排ガス通路）は、通常、６０〜１５０
℃、好ましくは８０〜１２０℃の範囲で加熱される。

【００２５】さらに、本発明においては、中間真空発生
装置によって、ドライエッチング用真空発生装置から前
記中間真空発生装置に至る排ガス通路（上流排ガス通
路）を真空に保つとともに、前記中間真空発生装置に供
給する窒素を加熱するための窒素加熱手段を設けてもよ
い。このとき、通常、前記中間真空発生装置から排気さ
れる加熱された排ガスの温度低下を防ぐため、前記中間
真空発生装置の排気口から排ガス処理装置の内部に延び
る排ガス通路（下流排ガス通路）の少なくとも一部を加
熱するために配管加熱手段が設けられる。

【００２６】すなわち、本発明の第３の側面によれば、
ドライエッチング装置を真空に保つためのドライエッチ
ング用真空発生装置と、当該ドライエッチング装置から
排出される排ガスを処理するための排ガス処理装置と、
前記ドライエッチング用真空発生装置および排ガス処理
装置の間に介装された中間真空発生装置と、この中間真
空発生装置に窒素を供給するための窒素供給手段と、を
含むドライエッチング排ガスの処理装置であって、前記
窒素供給手段が前記中間真空発生装置に供給される窒素
を加熱するための窒素加熱手段を備えているとともに、
前記中間真空発生装置の排気口から前記排ガス処理装置
の内部に延びる排ガス通路の少なくとも一部が配管加熱
手段を有しているドライエッチング排ガス処理装置が提
供される。

【００２７】前記、下流排ガス通路の加熱温度は、通
常、６０〜１５０℃、好ましくは８０〜１２０℃の範囲
とされ、このような温度に保つことによって、昇華性物
質の析出を防止することができる。また、加熱手段とし
ては、前記と同様にジャケットヒータ、リボンヒータ、
テープヒータ、マントルヒータ等作業性のよいもの、ま
た、温度調整の可能なものが好ましく用いられる。

【００２８】排ガス処理装置は特に限定されるものでは
ないが、ドライエッチング反応によって生成する化合物
が、殆どの場合、ハロゲン化物であることから、水で処
理できるという点において湿式排ガス処理装置を用いる
ことが好ましい。例えば、アルミニウムドライエッチン
グ工程では、三塩化アルミニウムを主成分とする昇華性
物質が生成する。この場合、前記したようにして、上流
排ガス通路、下流排ガス通路内で、昇華性物質の析出を
防止しながら、ドライエッチング排ガスを湿式排ガス処
理装置に導くと、三塩化アルミニウムその他、水溶性の
化合物を水によって溶解処理することができ、また、余
剰の塩素系ガスも同時に処理することもできるという利
点があるためである。

【００２９】湿式排ガス処理装置としては、充填塔方
式、微細気泡発生方式等が挙げられるが、本発明のドラ
イエッチング排ガス処理装置には、自吸式微細気泡発生
装置が好適に用いられる。自吸式微細気泡発生装置は、
特開昭６１−３５８３２号公報に記載されているよう
に、給気管の下部を開放端として、液槽中の水等の吸収
液中に導入し、その直下に適当な間隔をおいて羽根翼を
有するロータを設置し、ロータを高速回転させた時に生
じる負圧を利用して給気管の上部から気体を吸引し、高
速回転するロータで微細気泡として分散させる方式の気
液接触装置である。

【００３０】自吸式微細気泡発生装置を用いて、アルミ
ニウムドライエッチング工程からの排ガスを処理する場
合を例にとり説明すると、前記中間真空発生装置の排気
口から、この自吸式微細気泡発生装置の内部に延びる排
ガス通路は、給気管の上部側に接続されており、排ガス
は液槽の下方に設けられたモータで高速回転するロータ
により発生した負圧に吸引され、給気管に導入される。
さらに排ガスは、排ガス通路である給気管を経て下部開
放端から微細気泡として、自吸式微細気泡発生装置の一
部を構成する液槽内の水中に分散され、さらに、排ガス
中に含まれている塩化アルミニウム等の水溶性成分、ま
た余剰の塩素、三塩化ホウ素等は水に接触、溶解されて
除去される。このように、湿式法により、効率的かつ安
全に排ガスの処理を行うことができる。

【００３１】自吸式微細気泡発生装置のロータは、液槽
の上方から駆動する上部駆動式、下方から駆動する下部
駆動式があるが、本発明においては下部駆動式を用いる
のが好ましい。下部駆動式の場合は、上部駆動式におけ
る場合のように、給気管の内部にロータを回転させるた
めのシャフトが貫通しておらず、排ガスの通路を広くと
ることができる。また、給気管の内部に固形物が析出し
たとき、水洗等の手段により除去するための水供給手段
を容易に設けることができるためである。

【００３２】なお、自吸式微細気泡発生装置の排ガス通
路としての給気管に加熱手段を設ける場合は、給気管の
加熱温度は４０〜１５０℃、好ましくは、４０〜９０℃
である。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を参照しつつ説明する。

【００３４】図２に、湿式排ガス処理装置として、自吸
式微細気泡発生装置Ｄを用いた場合の、本発明の好適な
実施形態にかかるドライエッチング排ガス処理装置の概
略構成図を示す。ドライエッチング装置Ａ、Ｂ、Ｃは、
それぞれドライエッチング用真空発生装置Ｐａ、Ｐｂ、
Ｐｃにより高真空に保たれ、その中で、塩素系ガスによ
り、半導体ウエハのアルミニウムエッチングが行なわれ
る。

【００３５】ドライエッチング用真空発生装置Ｐａ、Ｐ
ｂ、Ｐｃは、高真空を発生させるためのターボ分子ポン
プＶａ、Ｖｂ、Ｖｃと、このターボ分子ポンプの排気を
大気圧より低い、一定圧力に保つための真空補助ポンプ
としてのドライポンプ１ａ、１ｂ、１ｃから構成されて
いる。ドライエッチング排ガスは、ターボ分子ポンプＶ
ａ、Ｖｂ、Ｖｃから排気され、ドライポンプ１ａ、１
ｂ、１ｃの吸気となる。このとき、前記ドライポンプ１
ａ、１ｂ、１ｃの吸気口に６０〜１２０℃に加熱した窒
素を供給する。窒素供給手段２ａ、２ｂ、２ｃは電気ヒ
ータ（窒素加熱手段）３ａ、３ｂ、３ｃを備えており、
ボンベ窒素、液体窒素等からの窒素を前記温度に加熱し
て、ドライポンプ１ａ、１ｂ、１ｃの吸気口に供給す
る。加熱窒素を混合され昇温した排ガス（加熱排ガス）
は、昇華性物質を気体状態に保ったまま、前記ドライポ
ンプ１ａ、１ｂ、１ｃから排気され、マニホルドを経由
して、ドライポンプ（中間真空発生装置）５の吸気口に
至る上流排ガス通路４に排出される。

【００３６】一方、上流排ガス通路４はドライポンプ５
により、１３０〜４０００Ｐａ（１〜３０Ｔｏｒｒ）の
圧力に保たれている。また上流排ガス通路４において昇
華性物質が気体状態を保ち、固形物が析出することのな
いように、配管はジャケットヒータ（配管加熱手段）６
によって、６０〜１２０℃に加熱される。

【００３７】上記のようにして、昇華性物質を気体状態
に保ったまま、ドライポンプ５の吸気とされた加熱排ガ
スは、このドライポンプ５の排気口から、圧力上昇し
て、自吸式微細気泡発生装置Ｄの給気管に至る下流排ガ
ス通路７に排出される。このとき、ドライポンプ５の吸
気口に前記加熱ガスと混合するため、６０〜１５０℃に
加熱された窒素が供給される。追加の窒素供給手段８
は、電気ヒータ（追加の窒素加熱手段）９を備えてお
り、ボンベ窒素、液体窒素等からの窒素を前記温度に加
熱して、ドライポンプ５の吸気口に供給する。

【００３８】また、下流排ガス通路７において昇華性物
質が気体状態を保ち、固形物が析出することのないよう
に、配管はジャケットヒータ（配管加熱手段）１０によ
って６０〜１５０℃に加熱される。

【００３９】なお、万一、上流排ガス通路４が閉塞した
場合や、メンテナンスに備えて、活性炭、酸化鉄等が充
填されたバックアップ用の上流排ガス用乾式処理装置Ｅ
を設けることが好ましい。もし、不測の事態が生じた場
合は、ドライポンプ１ａ、１ｂ、１ｃの排気口からの排
ガスを上流排ガス用バックアップライン１１に切替え
て、上記乾式処理装置Ｅにエッチング排ガスを送入し、
乾式処理を行えばよい。

【００４０】以上のように、本発明に従って、上流排ガ
ス通路４、下流排ガス通路７において昇華性物質を気体
状態に保ち、固形物が析出することのないようにされた
ドライエッチング排ガスは、自吸式微細気泡発生装置Ｄ
に導入され、処理される。

【００４１】自吸式微細気泡発生装置Ｄは、その一部を
構成する液槽内の水中に、下向きの開放端を有する給気
管１２（下流排ガス通路７の一部を構成する）を備えて
おり、この開放端の下方に所定のすきまを介してロータ
１３を配置している。高速回転するロータ１３は負圧を
発生させ、給気管１２の上部から排ガスを吸引し、吸引
した排ガスを、上記すきまから微細気泡として水中に分
散させる。給気管１２に配管加熱手段１４を設ける場
合、給気管１２の外側に外套部を設けて二重構造とし、
その間にリボンヒータ、テープヒータ、マントルヒータ
等を挿入し、樹脂等を流し込んで固定する。樹脂として
は、耐熱性のあるシリコンゴムスポンジやフッ素ゴムス
ポンジなどが用いられ、加熱手段１４の固定とともに保
温材としての役割も果たす。外套部には、耐久性、耐薬
品性に優れた材料を用いる必要があり、ステンレス鋼
等、あるいは、さらにそれを樹脂コーテイングしたもの
を用いる。

【００４２】自吸式微細気泡発生装置Ｄの給気管の上部
から吸引され、微細気泡として水中に分散された排ガス
は、水と接触して塩化アルミニウム等の水溶性物質、余
剰の塩素系ガス等が溶解、除去された後、水洗塔１５で
さらに水洗され、大気中に放出される。

【００４３】また自吸式微細気泡発生装置Ｄのロータ１
３を、液槽の下方に設けた駆動部により回転する方式と
した場合、排ガス通路７の一部を構成する給気管１２の
内部には、長時間の使用により三塩化アルミニウム等が
析出する場合がある。このときは、給気管１２への排ガ
ス導入部より上方に水供給手段１６を設けて水をスプレ
イ状に噴射して、水の持つ溶解力あるいは水勢により、
固形物を除去する。水洗後、水−窒素導入切替弁１７を
切替えて水洗ラインに窒素を流し、水供給手段１６等を
乾燥させ、同時に給気管１２の乾燥も行なう。

【００４４】なお、自吸式微細気泡発生装置Ｄと並列に
活性炭、酸化鉄等が充填された下流排ガス用乾式処理装
置Ｆを設けておくことが好ましい。万一、自吸式微細気
泡発生装置Ｄにトラブルが生じたり、上記のような水供
給作業を行なう間、排ガス処理を下流排ガス用バックア
ップライン１８に切替えて、排ガスの処理を行うことが
できる。

【００４５】図２には上流排ガス用乾式処理装置Ｅと下
流排ガス用乾式処理装置Ｆを別々に設ける形態を示した
が、図３に示すように、これらを１つの排ガス用乾式処
理装置Ｇとして、上流排ガス用および下流排ガス用の両
方に用いる形態としてもよい。このような、バックアッ
プ手段を設けることにより、ドライポンプ１ａ、１ｂ、
１ｃより下流の配管あるいは装置に不測の事態が生じて
もドライエッチング装置の運転を中止することなく、半
導体生産の連続操業を行なうことができる。

【００４６】

【実施例１】図２に示した実施形態に従って、エッチン
グガスとして三塩化ホウ素および塩素を用いたアルミニ
ウムエッチングを行ない、その排ガスの処理を本発明の
装置によって行なった。

【００４７】１台のドライエッチング装置当り、三塩化
ホウ素０．２ｄｍ³／ｍｉｎ、塩素０．２ｄｍ³／ｍｉｎ
を使用し、３台のドライエッチング装置Ａ、Ｂ、Ｃをド
ライエッチング用真空発生装置Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃによ
り、高真空に保ち、真空補助ポンプとして用いたドライ
ポンプ１ａ、１ｂ、１ｃから排気されるドライエッチン
グ排ガスを上流排ガス通路４に排出した。このとき、ド
ライポンプ１ａ、１ｂ、１ｃの各吸気口にはボンベから
の窒素（各１０ｄｍ³／ｍｉｎ）を、窒素供給手段２
ａ、２ｂ、２ｃに備えられた電気ヒータ３ａ、３ｂ、３
ｃによって８０℃に加熱し、供給した。

【００４８】加熱窒素を混合され、温度上昇したドライ
エッチング排ガス（加熱排ガス）は、ついでステンレス
鋼（内径３７ｍｍ）製の配管から構成された上流排ガス
通路４に排出された。上流排ガス通路４は、マニフォル
ドを含めるとその総延長は約４０ｍであり、その内部
は、ドライポンプ５で１３００Ｐａの真空とされた。ま
た、その配管はジャケットヒータ６により８０℃に加熱
した。

【００４９】このとき、上流排ガス通路４を真空に保つ
とともに、加熱排ガスを自吸式微細気泡発生装置Ｄに送
入するドライポンプ５の吸気口にも、ボンベからの窒素
（２５ｄｍ³／ｍｉｎ）を、窒素供給手段８に備えられ
た電気ヒータ９によって１００℃に加熱し、供給した。
また、このドライポンプ５の排気口から、自吸式微細気
泡発生装置Ｄの給気管に至る下流排ガス通路７もジャケ
ットヒータ７により１２０℃に加熱した。

【００５０】ドライポンプ５の排気とされたドライエッ
チング排ガスは、ついで自吸式微細気泡発生装置Ｄの給
気管１２に導入され、高速回転するロータによって、液
槽の水の中に分散され、溶解された。自吸式微細気泡発
生装置Ｄの運転中は、給気管１２は、シリコン樹脂で封
入されたジャケットヒータ１４により９０℃に加熱し
た。

【００５１】自吸式微細気泡発生装置Ｄの運転中に、水
で処理をされた排ガスをさらに水洗するために設けられ
た水洗塔１５の出口ガスのガス分析を行なったところ、
三塩化ホウ素、塩化水素はそれぞれ１ｐｐｍ以下、塩素
は０．２ｐｐｍ以下であった。ドライエッチング工程で
の未反応のエッチングガスは十分に処理されていること
が明らかである。なお、これらのガスの濃度は、まず、
水洗塔１５出口ガスをアルカリ性吸収液に吸収させ、そ
の後、イオンクロマトグラフィにより塩素イオンを、発
光分光分析法によりホウ素を定量し、ガス濃度に換算し
て得られたものである。

【００５２】以上の条件で、６ケ月間、ドライエッチン
グ排ガスの処理を行った。すなわち、自吸式微細気泡発
生装置Ｄの給気管１２の閉塞状況を下流排ガス通路７の
圧力でモニタし、必要があれば、排ガス処理を下流排ガ
ス用バックアップライン１８に切替えて、ドライエッチ
ング装置の操業を連続して行なった。固形物の除去は、
給気管１２の排ガス通路の洗浄、乾燥等、数時間の作業
で終了するため、その後、再び、自吸式微細気泡発生装
置Ｄを用いて、排ガス処理を行なった。この間、ドライ
エッチング装置の操業に何らの影響を与えることはなか
った。６ケ月後、上流排ガス通路４、下流排ガス通路７
を含む全排ガス通路を点検したところ、配管内に固形物
の析出はみられなかった。

【００５３】

【発明の効果】以上述べたように、アルミニウムドライ
エッチング工程から排出される三塩化アルミニウム等、
昇華性物質を含む排ガスに加熱された窒素を混合して排
ガスの温度を上昇させ、排ガス通路内における昇華性物
質の析出を防ぐことができた。同時に排ガス通路を真空
に保つことにより昇華性物質の分圧を下げ、温度、圧力
の両効果により、昇華性物質を気体状態で、排ガス通路
を通過させて排ガス処理装置に導入することができた。
その結果、固形物の堆積による排ガス通路の閉塞を実質
的になくすことができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】三塩化アルミニウムの温度と蒸気圧の関係を示
すグラフである。

【図２】本発明のドライエッチング排ガス処理装置の概
略構成図である。

【図３】本発明のドライエッチング排ガス処理装置の他
の実施形態を示す概略構成図である。

【符号の説明】

Ａ、Ｂ、Ｃドライエッチング装置１ａ、１ｂ、１ｃドライポンプ（真空補助ポン
プ）２ａ、２ｂ、２ｃ窒素供給手段（上流排ガス通路
用）３ａ、３ｂ、３ｃ窒素加熱手段（上流排ガス通路
用）４上流排ガス通路５ドライポンプ（中間真空発生装
置）７下流排ガス通路８窒素供給手段（下流排ガス通路
用）９窒素加熱手段（下流排ガス通路
用）Ｄ自吸式微細気泡発生装置１２給気管１３ロータ１５水洗塔１６水供給手段Ｅ上流排ガス用乾式処理装置Ｆ下流排ガス用乾式処理装置Ｇ排ガス用乾式処理装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者永田賢治大阪府大阪市中央区北浜４丁目７番28号株式会社セイカハイテック内Ｆターム(参考） 4D002 AA18 AC10 BA02 CA01 CA06 DA35 EA01 4K057 DA01 DB05 DD01 DE01 DE04 DM37 DM38 DN01 5F004 AA16 BC02 DA04 DA11 DA25 DB08 DB09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ドライエッチング装置を真空に保つための
ドライエッチング用真空発生装置と、この真空発生装置
に窒素を供給するための窒素供給手段と、当該ドライエ
ッチング装置から排出される排ガスを処理するための排
ガス処理装置と、を含むドライエッチング排ガスの処理
装置であって、前記窒素供給手段が、前記ドライエッチ
ング用真空発生装置に供給される窒素を加熱するための
窒素加熱手段を備えていることを特徴とするドライエッ
チング排ガス処理装置。
【請求項２】前記ドライエッチング用真空発生装置およ
び前記排ガス処理装置の間に介装された中間真空発生装
置と、この中間真空発生装置に窒素を供給するための追
加の窒素供給手段と、をさらに含み、この追加の窒素供
給手段が、前記中間真空発生装置に供給される窒素を加
熱するための追加の窒素加熱手段を備えている、請求項
１に記載のドライエッチング排ガス処理装置。
【請求項３】前記ドライエッチング用真空発生装置に供
給される加熱窒素の温度が６０〜１２０℃である、請求
項１または２に記載のドライエッチング排ガス処理装
置。
【請求項４】前記中間真空発生装置に供給される加熱窒
素の温度が６０〜１５０℃である、請求項２または３に
記載のドライエッチング排ガス処理装置。
【請求項５】前記中間真空発生装置の排気口から前記排
ガス処理装置の内部に延びる排ガス通路の少なくとも一
部が配管加熱手段を有している、請求項２ないし４のい
ずれか１項に記載のドライエッチング排ガス処理装置。
【請求項６】前記ドライエッチング用真空発生装置の排
気口から前記中間真空発生装置の吸気口に至る排ガス通
路の少なくとも一部および前記中間真空発生装置の排気
口から前記排ガス処理装置の内部に延びる排ガス通路の
少なくとも一部が配管加熱手段を有している、請求項２
ないし５のいずれか１項に記載のドライエッチング排ガ
ス処理装置。
【請求項７】ドライエッチング装置を真空に保つための
ドライエッチング用真空発生装置と、当該ドライエッチ
ング装置から排出される排ガスを処理するための排ガス
処理装置と、前記ドライエッチング用真空発生装置およ
び排ガス処理装置の間に介装された中間真空発生装置
と、を含むドライエッチング排ガスの処理装置であっ
て、前記ドライエッチング用真空発生装置の排気口から
前記中間真空発生装置の吸気口に至る排ガス通路の少な
くとも一部および前記中間真空発生装置の排気口から前
記排ガス処理装置の内部に延びる排ガス通路の少なくと
も一部が配管加熱手段を有していることを特徴とするド
ライエッチング排ガス処理装置。
【請求項８】ドライエッチング装置を真空に保つための
ドライエッチング用真空発生装置と、当該ドライエッチ
ング装置から排出される排ガスを処理するための排ガス
処理装置と、前記ドライエッチング用真空発生装置およ
び排ガス処理装置の間に介装された中間真空発生装置
と、この中間真空発生装置に窒素を供給するための窒素
供給手段と、を含むドライエッチング排ガスの処理装置
であって、前記窒素供給手段が前記中間真空発生装置に
供給される窒素を加熱するための窒素加熱手段を備えて
いるとともに、前記中間真空発生装置の排気口から前記
排ガス処理装置の内部に延びる排ガス通路の少なくとも
一部が加熱手段を有していることを特徴とするドライエ
ッチング排ガス処理装置。