JP2001502604A - 半導体製造排気の酸化処理のための排気流処理システム - Google Patents

半導体製造排気の酸化処理のための排気流処理システム

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Abstract

(57)【要約】 半導体製造作業(901)からの排ガスなどの気体排気物の処理用の排気流処理システム(903)が開示される。この排気流処理システムは、例えば、スクラバを備える前酸化処理ユニット(905)と、電熱酸化装置などの酸化ユニット(913)と、湿式または乾式スクラバなどの後酸化処理ユニット(917)とを備えてもよい。本発明の排気流処理システムでは、一体型の酸化装置(852)と、冷却装置(862)と、湿式スクラバアセンブリ(870)とを、有害またはそれ以外の場合には望ましくない成分を排気流から除去するために利用してもよい。極めて効率のよい吸込構造(1060、1110)によって、処理システムにおいて気体流を気体または液体で被着してもよい。

Description

【発明の詳細な説明】 半導体製造排気の酸化処理のための排気流処理システム 発明の分野 本発明は、半導体製造、光起電処理などにおいて生成される排気といった産業 流出流体の処理用のシステムに関する。かかるシステムは、排気処理のためのオ キシダイザー、ガススクラブ処理、微粒子固体除去その他のユニット作業をさま ざまな形で含んでいる。 関連技術の説明 産業流出流体の処理においては、上流側の処理設備からの流出物の処理のため の多種多様なユニット作業及びそれに対応する別個の処理装置が組込まれてきた 。 例えば、半導体製造流出物及び光起電処理オフガスの処理のためには、さまざ まな統合型熱システムが市販されている。これらの統合型システムは、標準的に CVD,金属エッチング、エッチング及びイオン噴射用工具と共に使用すること に的を絞ったものである。市販の統合型システムとしては、Delatech制御型分解 オキシダイザ(CDO),Dunnschicht Anlagenシステム(DAS)エスケープ システム、及びEdwords熱処理ユニット(TPU)がある。これらの市販のシス テムの各々は、高温酸化区分からのオフガスの熱制御のための湿式消化と組合わ された排気の酸化的分解用の熱処理ユニット及び酸化プロセス中に形成される酸 気体及び微粒子の除去のための湿式スクラブ処理システムの統合で構成されてい る。 Delatech CDOにおいては、熱システムは、排気流からの特に除去困難な化 合物を破壊するための火炎ベースの挿入可能な水素噴射システム(HIS)と任 意に組合わせることのできる電気的に加熱された管を含んで成る。上述のDAS エスケープシステムでは、熱オキシダイザは、酸化剤としてO2を、そして燃料 としてメタン又は水素を使 用する、火炎ベースのものである。TPUでは、熱オキシダイザは、酸化剤とし て空気又はO2,燃料としてメタンを使用する火炎ベースの表面燃焼ユニットを 含んで成る。 これらの統合型の市販システムに加えて、 a)非加熱物理吸着型充てん層乾式スクラバ b)非加熱化学吸着型充てん層乾 式スクラバ c)加熱化学反応型充てん層乾式スクラバ d)加熱触媒反応型充 てん層乾式スクラバ e)湿式スクラバ、及び f)火炎ベースの熱処理ユニッ トを含め、排気流の処理のためのさまざまな市販の独立型の単一ユニット作業シ ステムも存在する。これらのユニット作業技術の各々は、処理を受ける気体流の 性質に応じて或る種の利用分野に適したものである。 一般に、これらの各々の技術は、特定の流出物流成分のための全く異なる一組 の除去機構に基づいている。これらの技術は:a)除去を必要とする流出物流成 分が、除去機構の通路内で充分に類似したものであるため、単一の除去技術で問 題となっている複数のガスを除去することができるか、又はb)その特定の除去 機構に対し応答性をもたない気体流成分種の特定の部分集合が、その気体流成分 種を低減させることなく排気できるような性質を有するいずれかの場合に、優れ た天元を提供する。 時として、上述の独立型単一ユニット作業ベースのシステムのエンドユーザー は、このシステムを通過させられているさまざまなガスの各々のカテゴリーにつ いて1つの処理シーケンスを提供するため、これらのさまざまな処理ユニットの 2つ以上を組合わせることを選択することができる。 それでもなお、かかる合併型の機器というアプローチの実施が、エンドユーザ ーにとっては機器のオリジナルメーカーほど便利なことでないということは明ら かである。というのも、機器のオリジナルメーカーは最初のケースにおいて単一 の小型処理システム内へのさまざまな作業処理ユニットの統合を提供できるから である。これとは対照的 に、エンドユーザーは、合併型アセンブリ及び作業のために構成要素である独立 型ユニットを実質的に修正しなければならない。 さらに、これらの機器のオリジナルメーカーが統合した排気流処理システムは 、明らかに或る種の利用分野において、単一ユニット作業システムに比べ利点を 有するものの、標準的には、例えば酸化、急冷及びスクラブ処理といったユニッ ト作業を行なうことができるようなこれらの統合型システムは、それぞれの区分 ならびにオキシダイザ区分の吸込領域内における微粒子の詰まり、酸化区分内で の微粒子の発生、スクラバ区分内での酸気体のスクラブ処理不良、酸気体及び微 粒子洗浄用水の大量消費、及び酸との水性混合物の収集及び濃縮を結果としても たらずスクラブ処理区分からの飽和オフガスの凝結を含むさまざまな欠点を有し ている。 入口の詰まりは、(a)BC13 又はWF6といったような流入感水性ガス との不均質又は均質な形での加水分解反応をひき起こす、オキシダイザ区分の組 合せ生成物としての水蒸気の逆行;(b)入ってくる感熱性ガスの熱劣化;及び (c)システム内の遷移点に起因する入ガスの凝結、を含めた複数の原因で発生 しうる。これらの入口の詰まりの問題は、入口を固体の蓄積の無い状態に保つた めプランジャ機構又はその他の固体除去手段を内蔵することを必要とする可能性 があるが、これらの機械的解決策は、多大な出費と労力をシステムに追加する。 他のケースでは、入口の詰まりの問題は系統的で、入口を固体蓄積の無い状態に 保つため定期的な予防メンテナンスを必要とする可能性がある。しかしながらこ のようなメンテナンスは、システムの運転停止及び製造設備内の生産性の損失を 必要とする。 既存の統合型現場用排気処理システムは又、その乾式スクラブ処理プロセスか らの廃水の処理が困難な工場施設において問題に遭遇する可能性がある。数多く の工場がこれらの現場用システムから生成される廃水中のフッ素(F-)の処理 、又はより一般的に言うと排気処理システム自体に由来する廃水の処理に問題を もつ可能性がある。 統合型システムのウォータスクラバ及び急冷部分は又、米国南西部での典型的 な状態であるプロセス設備にとって利用可能な補給水の質が低い場合、詰まりの 問題を有する可能性もある。直ちに利用できる水の不足、水の高いコスト、及び 排出された廃水の高い処分コストも同様に、数多くの場所で重大な問題となる。 一部のケースでは、これらの要因のため、詰まりの問題を予防するべくプロセス 設備内に高品質の脱イオン水を使用することが必要となっている。このような解 決法は、スクラバ及び急冷の詰まりを防ぐのに有効であるものの、これには高品 質の脱イオン水の実質的コストに付随する非常に高い所有権コストが関与してく る。 スクラブ処理作業においては、スクラバ塔内の酸気体のスクラブ処理不良が、 これらのシステムを通って処理される流量が低いことをに起因して発生する可能 性がある。このような少ない流量を処理するスクラバ塔の直径は、それに対応し て小さいものであり、このことは、従来の大直径パッキンの使用と組合わせたと き、過度に高いパッキン要素直径対カラム直径を結果としてもたらす可能性があ り、スクラバ塔における大きな壁の効果をもたらす。このようなスクラバ塔は結 果として、大量の水流を必要とし、このことが今度は、スクラバ洗浄システム内 を未処理の状態で通過するプロセスガスのポケットを伴っ偏流、溢流及びスラッ ギングをひき起こす可能性がある。これらのシステムのスクラブ処理不良に起因 して、一般にこれらのシステムの下流でダクト構造内に腐食が見られ、これはス クラバからの未処理のオフガスの凝結に起因するものである。流出物流内でハロ ゲン化物ガスが処理されている場合、スクラバからのオフガスは、スクラバの低 いスクラブ処理性能の結果として、スクラブ処理されていないハロゲン含有物を 含むことになる。スクラブ処理されていないのハロゲン含有物は、VLE露点条 件で凝結したきわめて濃度の高い酸のプールの形成及び、実質的に予想以上に高 い酸と水の混合物を結果としてもたらす可能性がある。発明の要約 本発明は、例えば半導体材料及びデバイスの製造において生成されるもののよ うな産業排気の現場内処理のために有用な、統合型の排気処理システムに関する 。 1つの形態においては、本発明の統合型排気処理システムは、例えば以下のシ ステムコンポーネントの一部又は全てのコンパクトな現場内デバイスとしてユニ ット構造のハウジング内に内含するように構成されている: (i) 酸気体及び微粒子除去のための前処理ユニット{例えば(前置)スクラ バ}; (ii) 電熱式オキシダイザ又はその他のオキシダイザユニット; (iii) オキシダイザ排気ガス急冷ユニット; (iv) 酸性スクラバユニット (v) 能動的原動れ流手段(ブロワ、ファン、ポンプなど)又は受動的流れ手 段(エダクタ、エジェクタ、吸気ノズルなど)といった気体流誘導手段;及び (vi) 流入ガス温度制御手段(例えば、統合型システム内に流されたガスの適 切な熱特性を確保するためのヒートトレース型フォアライン、熱交換器その他の 手段を含む)、電力供給手段(サージ保護、連続電力供給(UPS)接続又は専 用UPSコンポーネントなど)及びシステム内でその作動中のプロセス条件(温 度、圧力、流速及び組成)を監視し選択的に調整するための、その他のプロセス 制御要素及びサブアセンブリを内含しうる、付随する制御手段。 本発明の統合型排気処理システムは、上流側のプロセス設備からアセンブリへ 流体流を導入するため又はその他の形でプロセスシステム内の下流側の場所に気 体流の上流側の供給源からプロセス気体流を流すための吸気構造と組合わせた形 で、前置スクラバ、オキシダイザ及びスクラバアセンブリを利用することができ る。 1つの実施形態におけるこのような吸気構造は、微粒子固体含有流 体の上流側の供給源から吸気構造に対し流体流を受入れる関係を保って配置され た下流側の流体処理システムまで微粒子固体含有流体流を流すことができる全体 として垂直な流路を前記直列連結関係において構成する、互いに直列連結された 関係で全体として垂直に配置された流路区分を含んで成る。 第1の流路区分は、吸気構造の上部区分であり、流路の第1の上部部分を閉じ 込める、多孔性金属又は多孔性セラミック又はその他の適当な構成材料で形成さ れうる内部気体透過壁を内含する。気体透過内壁は、流路の上部部分の境界とな る内面を有する。 気体透過壁は、この気体透過内壁と離隔された関係にある外壁により、密封さ れた形でとり囲まれている。この外壁は、性質的に多孔ではないが、低圧気体流 ポートが具備されている。このような配置により、それぞれの内部気体透過壁と 外部密封壁の間には、1つの内部環状空間が形成される。一方、低圧気体流ポー トは、例えば適当な弁及び制御手段によって内部環状空間内に予め定められた低 速で低圧気体を流し、その後に内部環状空間から流路内へ低圧気体を流すように 、かかる低圧気体源に対し流動的関係で連結され得る。第1の流路区分の外壁の 中には、高圧ガスを内部環状空間内へ間欠的に流すためその供給源に対し流動的 関係で連結された状態で高圧気体流ポートを任意に具備することもでき、かかる 高圧気体流は、(第1の流路区分内で流路の境界を成す)その内面上に被着して いる可能性のあるあらゆる微粒子を内部気体透過壁から清掃するのに役立つ。同 様に、高圧ガスは、適切な弁及び制御手段により望ましい圧力にて制御可能な形 で流すことができる。 第2の流路区分は、第1の流路区分から第2の流路区分内へ下向きに微粒子固 体含有流体を流すため、第1の流路区分に直列連結されている。第2の流路には 、水又はその他のプロセス液体といった液体供給源と連結されうる液体噴射ポー トを中に有する外壁が内含されている。外壁は、例えば第1及び第2の流路区分 のそれぞれの外壁上のは め合い可能なフランジなどを用いて第1の流路区分と連結可能である。第2の流 路は、セキを構成するよう第1及び第2の流路区分のそれぞれの内壁の間に空隙 を提供するべく、第1の流路区分の内部気体透過壁に向かって延びこの壁より手 前で停止する状態で、間に内部環状空間を構成するべく外壁に対し離隔した関係 にある内部セキ壁を内含している。液体が、第2の流路区分の外壁とその内壁の 間の内部環状空間内に流された時点で、導入された液体は、セキからあふれ、第 2の流路区分の内壁の内面を下方へ流れる。内壁を下へのこのような液体の流れ は、壁からあらゆる微粒子固体を洗い、内壁の内側壁表面上の固体の被着又は形 成を抑制するのに役立つ。 第1及び第2の流路区分の相互のフランジによる連結には、吸気構造のそれぞ れの第1及び第2の流路区分の即座の分解に対応するべく、急速脱着クランプア センブリが内含されていてよい。 さらに、吸気構造の第1の流路区分は、最も上にある吸気構造急速脱着吸込区 分に結合されていてよく、この区分も同様に、清掃及びメンテナンスを目的とし て即座に分解することができる。 もう1つの形態においては、本発明は、排気から酸気体及び微微粒子を除去す るための前置スクラバ、排気流内の酸化可能な成分の酸化処理のためのオキシダ イザ及び排気流をその酸化処理の後にスクラブ処理するための後置されたウォー タスクラバを含んで成る排気処理システムに関する。このような前置スクラブ処 理/酸化/スクラブ処理システムにおいでは、オキシダイザにより放出されるよう な腐食性成分を含有する高温の微粒子が含む気体流を受けとった時の固体の被着 、詰まり及び腐食に耐えることのできる気体/液体インターフェース構造を利用 することができる。このような気体/液体インターフェース構造は、 − 内部に第1の気体流通路を構成し、気体流通路に気体流を導入するための上 部入口及びこの部材内の気体流通路を通しての気体流の流れの後にそこから気体 流を放出するための下部出口端部を有する、第 1の垂直に延びる吸込流路部材; − 間に環状空間を構成するべく第1の流路部材に外接しそれと外向きに離隔し た関係にあり、かつ第1の流路部材の下部出口端部より下でこの端部に対し下向 きに延び、第1の流路部材の下部出口端部より上にある上部液体透過性部分及び 第2の流路部材の気体流通路を構成する下部液体透過性部分を有する、第2の流 路部材; − 第2の流路部材を密封プウする形でこれに外接し、それと共に密封された内 部環状空間を構成する外壁部材;及び − 外壁部材と第2の流路部材の密封された内部環状空間の中に液体を導入する ための、かかる外壁部材内の液体流吸込ポート: を含んで成り、かくして、外壁部材内の液体流吸込ポートを介して導入された液 体は、閉じ込められた内部環状空間の中に入り、第1の流路部材を通って流され た気体流がその下部出口端部で放出され第2の流路部材の流路を通って流れその 後気体/液体インターフェース構造から放出されるようになっている状態で、微 粒子固体の被着及び蓄積に耐えるべく第2の流路部材の液体透過性部分の内面上 を下向きに流れる液体薄膜を提供するように、第2の流路部材の液体透過性部分 の内面をその後下向きに流れるため、第2の流路部材の上部液体透過性部分の中 をしみ出すように流れることになる。 このような配置により、気体流は、第2の流路部材の内部壁表面により気体流 の流路の境界が定められている、構造の下部部分の中で直接壁と接触しないよう になっている。第2の流路部材の「しみ出しゼキ」の上部部分からの水の降下薄 膜は、第2の流路部材の内部壁表面内に蓄積する微粒子固体に対する耐性をもつ 。このような壁表面上の原動液体流は、気体/液体インターフェース構造からの 放出のため下向きに、水薄膜と接触する気体流の中の微粒子を運ぶ。さらに、気 体流の中の腐食性種は、インターフェース構造の下部部分内の降下する水薄膜に よって保護されている壁と接触しないようになっている。 第2の流路部材の上部液体透過性部分は、適切な多孔性構造のもの であってよく、又、例えば約0.5ミクロンから約30ミクロンの範囲内又はさ らに大きな孔径をもつ可能性のある多孔性の焼結金属壁又は多孔性セラミック壁 を含んでいてよい。 本発明のさらにもう1つの形態は、前置スクラバユニット、オキシダイザ/急 冷ユニット及びスクラバユニットを含んで成る、排気流の処理のためのシステム において、前置スクラバユニットが、向流気体/液体接触塔を利用し、この中で 水は塔の上部部分から下向きに流れ塔の下部部分で導入されたガスと接触し、排 気は、一般に水平に心合せされ中にシールドガスを導入するべくシールドガスポ ートをもつ外側の外接する環状部材との関係において同心的に配置された第1の 管状通路を含む吸気構造を介して導入されるシステムに関する。排気を収容する 内部環状部材は、外部環状部材の中で終結する。外部管状部材は全体として予備 スクラブ処理塔の下部部分の中に水平に延び、ここで、外部管状部材は、予備ス クラブ処理塔の下部部分の中に配置された対角線方向に切り開らかれた開放端を 有している。外部管状部材の対角線状に切断された端部は、その最長円周方向部 分が外部管状部材の最短円周方向部分に直径方向に重なり合うように配置され、 かくして気体流は、内部管状部材から外部管状部材の内部空間内に放出され、か つ外部管状部材の対角線方向に切り開かれれた端部から予備スクラブ処理塔の下 部部分内に放出されるようになっている。外部管状部材の最短円周方向部分より 上にその最大長円周方向部分を位置づけすることにより、外部管状部材は、予備 スクラブ処理塔内の落下する液体がかかる管状部材の中に入るのを妨げるように 配置されている。さらに、対角線方向に切断された端部のかかる配置は、前置ス クラブ処理塔に導入されつつある気体流の流れが、落下する液体と中で接触する べく塔の中へのその進入点で発達した状態となることを可能にしている。 以下でさらに詳述される通りのさまざまな他の吸気構造を、本発明の排気処理 システム内で利用することが可能である。 本発明の付加的な形態には、以下のような特長がさまざまな形で内含される可 能性がある: 1.詰まりの無い入口、前置スクラバ、オキシダイザ、湿/乾インターフェース 、急冷、後置スクラバ及び原動手段を内含する、ユニット構造のキャビネット構 成での完全統合型排気流処理システムの提供。 2.フッ化水素吸収のための前処理システムの使用。このような前処理サブシス テムは基本的に、酸化プロセス中に形成された細かい微粒子を除去しようとする のではなくむしろ微粒子前駆物質を除去することによって微粒子予備除去システ ムとして利用される。 3.水の使用を著しく減少させシステムレベリングを不要にすることのできる、 スリット/ホール噴射タイプの湿/乾インターフェース又は多孔性タイプのインタ ーフェースの提供。 4.管胴側で作動「流体」として放射状フラックスを使用する多管式熱交換器タ イプのオキシダイザの提供。 5.無凝結又は最小凝結設計及び強化されたサーモフォレシスガス及び微粒子ス クラブ処理を生み出す、ウォータスクラバ内の過冷部の(以下でより詳細に記述 されるその他の特長と合わせた)提供。さらに、排気処理システムを処理システ ム排出ラインにとって「見えない」ものにするために、流体放出用エジェクタを 利用することもでき、或いは、必要とあらば(例えば半導体製造工具といったよ うな)上流側の処理ユニット上の吸引を増大させるためにこのような放出手段を 利用することもできる。 6.スクラバ塔内の充てん要素としてのデミスタメッシュの使用。かかるデミス タメッシュは、小さい直径のスクラバカラム内の壁効果を実質的に低減させるこ とができる。その結果としてのスクラバカラム内の物質移動及び熱移動は、標準 的な市販の不規則充てん物を用いてのスクラバカラムの性能に匹敵するか又はそ れ以上のものであり、デミスタメッシュを含むスクラバカラムは、比較的低い圧 力降下を達成する。スクラバカラムの上部にある空隙部分も同様に、優れた微粒 子 収集装置としてのスクラバカラムを構成するように、可とう性をもたせて設計可 能である。不規則充てん物はさほど可とう性をもたず、デミスタメッシュを含む スクラバカラムで達成可能な可とう性を容易に可能にするものではない。 7.システムの作動全体にわたって可変的な熱フラックスを必要とする利用分野 に合わせて排気流処理システムを製造するための、オキシダイザにおける熱移動 増強用インサートの使用。 8.排気処理システム内のオキシダイザユニットの急冷からオキシダイザユニッ トの入口までの飽和したH2O/排出流の再循環は、ペルフルオロカーボン(PF C)の酸化のための低コスト水素供給源を提供する。 9.材料のスクラブ処理特性を変えるための、前置スクラバ内への化学物質の添 加。一例としては、タングステンヘキサフルオリド流出物にNH3を添加しタン グステン酸アンモニウムを形成し、かくして、スクラブ処理除去のための高い可 溶性をもつ材料を生み出すことが挙げられる。 10.酸化段階において反応物/生成物の固体の壁蓄積を排除するべくオキシダイ ザユニットのための蒸散管式反応器設計の利用。 11.急冷ユニットサイズを最小にするための、オキシダイザユニットからの高温 流出物流を受入れる急冷ユニット内の複式流体噴霧ノズルの使用、又は急冷ユニ ット内の超音波ノズル又は圧電ノズルといったその他の小滴噴霧手段の代替的使 用。 12.特定の半導体製造プロセス工具と、本発明の排気処理システムの統合。 13.例えば、以下でより詳しく記述されている詰まりのない吸気構造の展開によ る、詰まりを回避するための排気導入(吸込)手段の利用。 14.電気又は火炎(メタン、プロパン、水素、ブタン)ベースの酸化を利用する ことに対するオキシダイザユニット内の融通性、及び/又は、空気又はO2を使 用する能力。 15.前置スクラブ処理及び後置スクラブ処理手段としての湿式スクラバ又は乾式 スクラバの使用。 16.流動層熱オキシダイザユニットの使用。 17.排気流処理システム内での非PFC破壊式PFC循環/回収ユニットの使用 。 18.気体流層流境界層の分断のためのインサートを用いた無閉塞オキシダイザユ ニットの提供。 その他の態様、特長及び実施形態については、後述の開示から完全に明らかに なることであろう。 図面の簡単な説明 図1〜3は、本発明の1実施形態に従った排気処理システムについての概略的 流れ系統図の連続する区分を表わし、図3の破線表示では、本発明のもう1つの 実施形態に従った排気処理システムのための流れ系統図の変形形態を示す。 図4は、本発明のもう1つの実施形態に従った排気処理システムの概略的流れ 系統図である。 図5は、本発明のさらなる排気処理システム実施形態の概略的流れ系統図であ る。 図6は、本発明のさらなる態様に従ったその修正を示す、図9の流れ系統図に 例示されたものに類似するプロセスシステムの概略的流れ系統図である。 図7,8及び9は、本発明のさらなる態様に従ったそれぞれの概略的流れ系統 図である。 図10は、予備スクラブ処理塔に結びつけられた気体/液体インターフェース 吸気構造を示す、本発明のもう1つの実施形態に従った排気処理システムの概略 的流れ系統図である。 図11は、キャビネットエンクロージャ内に収納されている状態で概略的に示 された本発明に従ったもう1つの排気処理システムの概略的表示である。 図12は、さまざまな任意の補助的特長を示す本発明のもう1つの実施形態に 従った排気処理システムの概略的表示である。 図13は、本発明の実施例に従った詰まり耐性をもつ吸気構造の概略的表示で ある。 図14は、本発明の変形実施形態に従った詰まり耐性を持つ吸気構造の概略的 表示である。 図15は、本発明のさらなる変形実施形態に従った詰まり耐性をもつ吸気構造 の概略的表示である。 図16は、本発明のさらにもう1つの変形実施形態に従った詰まり抵抗性吸気 構造の概略的表示である。 図17は、本発明の実施例に従った気体/液体インターフェース構造の概略的 断面立面図である。 図18は、図17に示されたインターフェース構造の密封された内部環状空間 へと通過した液体のための接続送り装置を示す、図17の上面平面図である。 図19は、(1)上流半導体製造システム;(2)マニフォルドアセンブリ; 及び(3)下流スクラブ処理ユニットを含むシステムの概略的表示である。 図20は、本発明の実施例の概略的表示である。 図21は、図20の実施例において実施できる通りの清掃サイクルの各段階の ブロック図である。 発明及びその好ましい実施形態の詳細な説明 本発明の目的は、対応して多様である工業プロセスに由来するさまざまな排気 流を処理するのに利用できる、改良型排気処理システムを提供することにある。 1つの態様においては、本発明は、排気流内の危険な又はその他の意味合いで 望ましくない種を低減させるため、酸化及びスクラブ処理プロセスが中で実施さ れる、かかる流出物を生成する上流側の処理ユニットに由来する排気流の酸化処 理のためのシステムを考慮している。 特定の一態様においては、かかる排気流処理システムは、酸化及びスクラブ処 理ユニット作業を含むことができ、ここでシステムは、例えば第1のケースでは 上流プロセスに由来する可能性のある、又は例えば微微粒子反応生成物を結果と してもたらす排気流の酸化処理の結果として流出物処理システム内で現場にて生 成される可能性のある気体流内の固体微微粒子の有害な効果を最小限におさえる ように構築され配置されている。 本発明はさらに、流体の流体力学的挙動の有害な効果を最小限におさえ、シス テム内の微微粒子固体の蓄積を最小限におさえこの蓄積に付随する詰まりを抑制 するために気体/液体インターフェース構造が利用されている、排気処理システ ムに関する。 もう1つの態様において、本発明は、市場にあるその他の統合型熱処理システ ムに対して競争力をもちかつそれより優れた統合型熱処理システムを考慮してい る。このような統合型ガス処理システムは、初期熱処理と排気ガス条件づけを組 合わせ、エンドユーザに対し低い所有権コストを提供している。 本発明の統合型排気流処理システムは、電気ベースの熱酸化処理ユニットを利 用することができる。本書にある発明についての以下の記述は、まず第1に電気 式熱処理ユニットを利用する排気流処理システムに向けられているものの、本発 明の処理システムは、代替的には、例えば火炎ベースの処理、流動層処理、プラ ズマ処理などのその他の熱処理コンポーネントを内含するように構成できるとい うことが認識されることであろう。 融通性あるユニット作業ベースのモジュール式プラットフォームを提供するこ とにより、本発明の排気処理システムは、例えば半導体製造工具の排気体流とい ったさまざまな排気流に合わせて容易に調整することができ、又不当な努力無く その他のユニット作業処理を内蔵するよう容易に修正することができる。 本発明のさまざまな実施形態での排気流処理システムは、先行技術 の処理システムに比べて、構成要素である排気処理ユニット及びそれに付随する 流れ配管及び流路内の詰まりに対する耐性、効率の良い気体/液体インターフェ ース構造の結果としての増強された耐腐食性、メンテナンスが必要となるまでの 商業運転時間の延長、スクラブ処理が利用される時点での低い水利用率、スクラ ブ処理可能な流出物種の99.99重量%以上の除去レベルというより優れたス クラブ処理効率、及びHCl,Cl2及びHFといったハロゲン種についてのT LVレベル以下への低減、危険種のTLVレベル以下への酸化性破壊、オキシダ イザユニットの下流側のプロセスラインにおける酸の腐食性蓄積の排除、排気処 理システム内の構成要素である処理ユニットの融通性ある配置、及び上流プロセ ス設備からの多数の排気供給源に対応する能力を含む多大な利点を提供する。 本発明の排気処理システム内のオキシダイザを見てみると、このオキシダイザ は、排気種の電熱酸化のため電源を利用することもできるし、或いは又水素及び メタンといった燃料を利用することもできる。システムが酸化処理におけるペル フルオロカーボンの破壊を行なうように配置される場合には、システムは、ペル フルオロカーボンの破壊を行なうためのH+ラジカル供給源として水蒸気を利用 するべく配置することができる。かかる酸化処理のためのオキシダイザ媒質には 、空気、酸素又はその他の酸素含有ガスが含まれていてよい。オキシダイザから の高温排気流の急冷において及びスクラブ処理目的のためには、ガス接触のため に水を利用することができる、この場合この水は、排気処理システムの運転中の 水消費量及び液滴サイズを最小限におさえる噴霧器のスプレーノズルその他の適 切な分散装置によってかかる接触のために分散される。シリカ粒子を大量に含む オキシダイザからの流れの処理においては、シリカ粒子の除去う行なうため急冷 媒質として苛性溶液を利用することが望ましい場合がある。 先行技術の排気処理システムに比較して、本発明のシステムは、詰まり耐性及 び耐腐食性、水使用量の削減及びコンパクトで効率のよい 形態での処理システムの排気処理ユニットの配置における融通性といったことに 関するさまざまな利点を達成する。 プロセス流からの微粒子及び酸気体が加熱された酸化チャンバ内に到達する前 でかつそれらが低温にある間にこれらを除去し、かくして下流機器の負荷必要条 件を簡略化するため、本発明の排気処理システムの中で前処理ユニットを利用す ることも可能である。 先行技術のシステムは詰まりを発生させ、特殊な詰まり除去機構の導入を必要 とする一方、本発明のシステムは、第1のケースでシステムを詰まらないように するのに、本来の流体力学に実質的に依存している。 本発明の排気流処理システムは、適切な小さい設置面積をもつコンパクトなユ ニット構造のキャビネットの中に配置でき、かくしてプロセス施設の中でキャビ ネットが必要とする床の空間面積は最小限におさえられる。 本発明の排気処理システムが、排気流の中の種を酸化するために酸化ユニット を利用する場合、オキシダイザ媒質は好ましくは、清潔な乾燥空気であるが、こ のような目的のためには、酸素又は酸素富化された空気ならびに適当な性質をも つその他の酸素含有ガスを利用することも可能である。本発明の排気処理システ ムは、単一の上流側の処理ユニットが生成する排気の処理のために利用すること もできるし、或いは又代替的に、複数の排気供給源を存在させることもでき、こ の場合この供給源から、構成要素である排気流は、かかる気体流の危険な又はそ の他の意味合いで望ましくなく成分を低減しかかる成分が減損した最終的流出物 を生み出すために、本発明の排気処理システムまで輸送される1つの全体的流れ の形に統合される。 一部のケースでは、実施されている排気発生プロセスが異なるため排気の組成 が経時的に変動する場合、時変モードで作動することが望ましいことがある。例 えば半導体製造においては、タングステン化学蒸着(CVD)の場合、シラン排 気体流は蒸着段階で発生する可能性 があり、かかるCVD作業の後、CVD反応器が清掃され、結果としてNF3気 体成分が生成される可能性がある。CVD段階に由来するシランは、CVD反応 器の清掃段階からのNF3と激しく反応することになるため、このような気体成 分をユニット構造の処理のために混合することはできず、従って、排気処理シス テムの中での分離した処理が必要となる。 本発明の一般的実践においては、排気処理システムは、流出物流の酸化処理の 上流で予備的スクラブ処理段階を実施するため排気と水を接触させる前処理ユニ ットを利用することができる。従ってこのような前処理には、水でのスクラブ処 理が関与していてよく、又代替的には、かかる前処理ユニットは、排気流との接 触のために化学的中和混合物を利用でき、同様にして水又は化学的中和混合物を 用いて酸化ユニットからの流出物をスクラブ処理することが可能である。従って 、本発明の排気処理システムの広範な実践において考慮されているスクラブ処理 ユニット作業は、処理中の特定の気体流に適したあらゆる適切なスクラブ処理媒 質を利用することができる。代替的には、スクラブ処理を、湿式スクラブ処理で はなくむしろ乾式スクラブ処理作業として実施することもできる。このような目 的のためには、さまざまなガス乾式スクラバ材料が市販のものとして容易に利用 でき、本発明及び当該技術の熟練の広範な実施範囲内でかかる目的のために利用 することができる。本発明の実施において利用されるスクラバユニットは、適当 なあらゆるタイプのものであってよく、その運転中における固形物の詰まりの問 題を最小限におさえるように構築することができる。 かくして、本発明の排気処理システムは、形態及び構成要素である処理ユニッ トに関して広く変動するものであってよい。かかる構成処理ユニットは、熱オキ シダイザ、触媒オキシダイザ、火炎オキシダイザ、蒸散オキシダイザ又は、排気 流組成内の酸化可能な成分の酸化を実施するためのその他の処理ユニットといっ たさまざまなタイプのものでありうるオキシダイザを内含していてよい。 排気処理システムは同様に、前述のとおり、中で上流側の設備が水性媒質又は 化学的中和組成物と、又は代替的には乾式スクラバ組成物と接触させられ、その 後の酸化及びスクラブ処理処理に先立って排気流内の成分の一部の初期低減を実 施するような前処理ユニットを含んでいてもよい。酸化ユニットは、以下でより 詳しく記述する通り、主スクラブ処理ユニットと統合できる急冷ゾーンに対し高 温排気を放出するように構築し配置することができ、かくしてオキシダイザユニ ットからの排気の温度は、効率の良いその後の処理のため、著しく低下させられ る。ユニットは、原動流体手段、すなわちポンプ、ファン、コンプレッサ;ター ビンなどの能動的手段又は、エダクタ、吸引器などといった受動的原動流体駆動 機構を使用することができる。 本発明の排気処理システムはさらに、スクラブ処理のための水性媒質の使用と 組合わせた形で、そこから酸性成分を除去するため或いは又排気流処理システム からの水の放出を目的として望ましいpHレベルを達成するため、さまざまな中 和プロセスを利用することができる。 さらなる一変形形態としては、本発明の排気処理システムは、さらに、排気流 の処理において、フリューム/プリューム制御のための湿式静電沈降分離装置を 含んでいてよい。 本発明の排気処理システムの設計及び構築のさまざまな態様について、以下で 記述する。 オキシダイザユニットには、酸化ユニットの温度制御された作動のため、適切 な温度制御及びヒートトレースが具備されていてよい。 排気前処理ユニットは、気体流が酸化ユニットの中に入る前に気体流からの酸 気体及び微粒子をできるかぎり多くの除去するように配置することができ、かく して下流機器上の負荷必要条件は低減される。前述のとおり、かかる前処理ユニ ットは、湿式スクラブ処理ユニット及び代替的には乾式スクラブ処理ユニット、 又は構成要素である湿式及び乾式スクラブ処理ユニットを含む組合せ型の湿式及 び乾式スクラブ処理アセンブリを含んでいてよい。有用となる可能性のある湿式 ス クラブ処理システムとしては、湿式サイクロン、湿式充てん塔及び湿式スプレー 塔が含まれる。かかる湿式塔は、並流又は向流のいずれかの流れの範囲で作動で きる。 排気処理システムの前処理ユニットは、例えば、塔の上部部分で噴霧されたス クラブ処理用水を導入するため窒素式噴霧ノズルを利用する湿式スプレー塔を含 んでいてよい。化学的添加が望まれる場合、化学的混合は、適切な化学的貯蔵装 置及び計測装置を伴うインライン液体ベースの静的混合器といった手段を使用す ることによって実施可能である。排気処理システムの水消費量を最小限におさえ るため、及び排気成分が酸化ユニットの上流側の空気と反応するのを防ぐため、 有利には、窒素式水噴霧が利用される。このような湿式処理ユニット作業からの 液体は、以下でさらに詳しく記述する通り、スクラバ/急冷塔の一部として設計 されうる共通の保持タンクまでドレンされる。さらなる変形形態として、酸気体 吸収及び微粒子除去を実施するため湿式スプレー前処理段階をスプレー供給式の ベンチュリノズルによる作業で置換えることができる。 かくして、本発明は、酸化ユニットの上流側の湿式スクラブ処理ユニットの具 備において、酸化ユニット内に存在する条件下で粒子形成因子である排気流成分 をスクラブ処理することにより酸化ユニット内での微粒子形成を制御する能力を 提供する。 以上に記した酸化ユニットは、適切なあらゆる構成で構築することができる。 例えば、酸化ユニットは、加熱器表面と加熱された管の間の大きな間隙をもつラ ップアラウンド式クラムシェル電気放射加熱器を利用する電熱式オキシダイザに よって構成されていてよい。 特定の1実施形態においては、酸化ユニットは、排気がスパージャを通して導 入され、かつ排気が実際に酸化チャンバ内に入るまで反応を抑制するため排気が 窒素被覆物によっておおわれている状態で、単一の垂直加熱式管を含んでいてよ い。ひとたび酸化チャンバ内に入ると、空気又はその他のオキシダイザ媒質は、 被覆された排気流と同軸 的に流れるように噴射され得る。排気導入手段は望ましくは、酸化ユニットの運 転中に粒子の蓄積をひきおこしうる、再循環ゾーン、渦、よどみゾーン及びその 他の異常な流れ挙動を防止するため、等速層流を密にシミュレートするように構 築される。 このような酸化ユニット内の加熱された管は、望ましい運転温度範囲型を達成 するべく、適切な熱制御手段によって選択的に制御されうる。酸化ユニット内の 酸化可能な成分の点火及び破壊を達成するために最小限の温度条件が必要となる 可能性はあるものの、過度に高い温度は同様に、管壁表面上の粒子の凝集及び蓄 積をも促進する可能性がある。従って、加熱管酸化ユニットは、その中を流れて いる排気流の中の乱流への流体流の遷移を促進することにより、管の側壁上の粒 子の凝集を防ぐため熱移動増強用管インサートを利用することができる。 代替的には、酸化ユニットは、より高い気体流流速に対応するための伝熱管束 を含むことができ、かくして、管の壁面上の粒子の凝集を抑制することができる 。このような伝熱管束においては、酸化ユニットの単一の垂直加熱管形態に関連 して上述したとおり、熱伝達増強インサートを利用することができる。 さらにもう1つの変形形態として、酸化ユニットは、連続的にらせん状に進む 気体流通路を具備することによって気体流内の粒子の乱流凝集を最大限にする一 方で高い気体流流速及び長い滞留時間に対応するねじり管の多重列を含むことが できる。このような配置は、気体流からのその後の固体除去が容易に実施される ことになる程度までの粒度の増大を提供しうる。 酸化ユニットの製造材料には、処理されつつある排気流の特定の化学的組成を 正当に考慮した上で、適切なあらゆる製造材料が含まれる。適切な材料としては 、HF及びHClに関する優れた強度特性を備えた高温酸化耐性合金が含まれる と考えられる。酸化ユニットは、ペルフルオロカーボン成分の破壊を避けるため 還元環境内で作動でき、このような還元条件に耐えるよう適切な材料を製造材料 として利用する ことができる。この点に関して、本発明の排気処理システムは、排気流のペルフ ルオロカーボン成分をその再循環又はその他の処分のために回収するユニットを 利用することができる。 さらなる変形形態として、酸化ユニットは、排気流との混合のため高温まで空 気又はその他のオキシダイザ媒質を加熱するための電気発火式加熱器と共に構築 されていてもよい。このような配置は、一部のケースでは、オキシダイザ媒質と の接触及び混合時点で、排気流内の酸化可能な成分の自己点火を提供することが でき、これは、酸化ユニットの全体的酸化効率を上昇させ得る。 さらにもう1つの変形形態としては、酸化ユニットを、蒸散式酸化ユニットと して構築することもできる。 酸化ユニットは、高温にある酸化された排気流を生成する。従って、かかる高 温流は、その後の処理及び排気処理システムからの最終的放出のため温度を低下 させるべく、急冷又は冷却に付される。 従って、排気処理システムは、酸化ユニットの下流に急冷ユニットを含んでい てよ、い。急冷ユニットは、例えば、酸化ユニットからの高温排気と水又はその 他の急冷媒質とを接触させるための空気式水噴霧ノズルを伴う単一の垂直管を含 んでいてよい。急冷区分内には、明確な高温/低温インターフェースを提供する ための越流ゼキインターフェース構造を具備することができる。急冷ユニットは 、露点腐食耐性合金といった適切な合金から作られていてよい。例としては、A 16XN,Carpenter 20,HaC−22及びHaB合金が含まれる。急冷ユニ ットは望ましくは、排気処理システムのその他の処理ユニット上の有害な熱効果 を最小限におさえるように構築される。 急冷ユニットは代替的には、熱伝達を行なうため管胴側の冷却水供給装置を伴 う多管同時流下薄膜酸吸収カラムを含んでいてよい。 酸化ユニット及び急冷ユニットは、異常な流れ挙動及び粒子蓄積を最小限にお さえるユニット構造の線形気体流通路を提供するべく、単一の垂直な方向性で心 合せすることができる。 さらにもう1つの変形形態としては、急冷ユニットは、急冷及び粒子除去用の スプレー補給式ベンチェリ急冷装置で構成されていてよい。 本発明の排気処理システムは、酸化ユニットの下流でスクラバを利用すること ができる。かかるスクラバは、充てん物カラムの上面にある液体噴射マニフォル ド及びその上のデミスタパッド又はその他のミスト分離手段を伴う、単一の垂直 な充てん塔を含んでいてよい。スクラバには、酸化ユニットから放出され任意に はスクラバの下流で急冷又は予備冷却に付された排気との関係において深冷され ているか又は適切な温度にある液体補給水の補給を受けることができる。従って スクラバは、スクラバ塔のとなりにあってよい深冷機を内蔵し、スクラブ処理用 水又はその他の水性スクラブ処理用媒体を予備深冷することができる。残留ミス ト(小型水滴)を最小限におさえるか又は排除するためにデミスタパッド又は類 似の機械的手段を使用する代りに、本発明の実施においてスクラバユニットは、 気体流からミスト成分を除去するべく、より大きな液滴水「ノックダウン」スプ レーと気体流を接触させることによってこのようなミスト成分を流体力学的に最 小限におさえるか又は実質的に排除するように構築することができる。 スクラブ処理における深冷水の使用は、排気流を大気温以下に深冷させかくし て、例えば半導体製造作業において排気流が半導体製造工具に由来するとき、卓 越する周囲相対温度条件より低く水蒸気量を減少させるために望ましいことであ る。深冷水の使用は同様に、酸気体吸収及び充てんカラム内の微粒子吸収を増強 させるために熱伝達効果を導入するのに望ましいものである。 代替的なスクラバユニットは、吸収カラムの管胴側に深冷水が補給されている 流下薄膜酸吸収カラムを含んで成る。かかるスクラバユニットの場合、前処理ユ ニット、急冷機及びスクラバユニットからの液体は、スクラバカラムの底面上の 共通タンクの中へとドレンするよう導かれ得る。このようにして、排気処理シス テムからの使用済み液体流は統合され、かかるタンクをその重力補給作業用に配 置することが できる。 代替的には、排気処理システム内の構成要素である処理ユニットからのスクラ ブ処理用液体及びその他の液体流は、遠心ポンプ、ぜん動ポンプ、空気駆動ポン プ、水補給式エダクタ又はその他の適当な液体原動式駆動機構手段といったよう な適切な圧送手段によって加圧されるか又はシステムから放出され得る。 充てんカラムスクラバにおいては、デミスタを利用することができる。スクラ バカラムは、排気処理システムのその他の構成要素の場合と同様、カラム内で処 理中の流体流の中の腐食性種に対する適切な耐性をもつコーティングを有する、 金属合金又はコーティング済みの構造鋼又はその他の金属といった任意の適切な 材料で形成可能である。 本発明の排気処理システムは、使用済み液体流の再循環のための備えを伴って 又は伴わずに製造することができる。上述のとおり、スクラバユニットは、乾式 スクラバを含んでいてよく、又一部のケースでは、スクラバユニット及び急冷ユ ニットを乾式スクラバカートリッジユニットで置換することも実施可能でありう る。スクラバは同様に、スクラバユニットへの湿式又は乾式化学薬品噴射の使用 を可能にするため、任意の化学的前処理ユニットが具備されていてもよい。 排気処理システムを通して排気流を引出すための原動力を提供するのにエダク タを利用することが可能である。このようなエダクタは、好ましくは、望ましい 圧力レベルで排気処理システムに適切な吸込圧力を提供するための加減用弁及び 制御機構を伴う、清潔で乾燥した空気又はその他の排出流体を利用する耐腐食性 で閉塞に強い設計のものである。エダクタは、処理システム内で利用されるとき 、ウォータスクラバからの水蒸気飽和した排出流に対し加熱された乾燥空気流を 供給するために利用することもできる。かくして、加熱された乾燥空気の提供は 、排気流の相対湿度を周囲飽和条件により低く下げるのに役立つ。エダクタは、 空気、窒素又はその他の適切な排出媒質を利用することができる。 エダクタは同様に、エダクタ放出ガス内の微粒子を捕獲するためこの放出物を ろ過できるようにする適切なろ過モジュールを連結されていてよい。 本発明の排気処理システムは、広範な上流側のプロセス設備からの排気流の処 理のために利用可能である。例えば、排気処理システム内で処理される排気には 、タングステンを上に被着させるためにウェーハを処理し、その後工具アセンブ リのチャンバ壁、ペディスタル要素及び電極から過剰のタングステン被着物を除 去するべく工具を清掃する、半導体製造工場のタングステンCVD工具からの流 出物が含まれていて良い。 半導体製造設備の運転中にさまざまな化学的性質及び流出物が生成され得るこ と、そして、本発明の排気処理システムの構築、配置及び運転は、上流側のプロ セス設備の工具及び製造作業から放出されるガスの処理を実施するべく大幅に変 動させることが可能である。 図を参照して、第1〜3図は、本発明の一実施例による排気処理システム10 の概略フローシートの連続的セクションであり、第3図においては本発明の他の 実施例による排気処理システムのフローシートの変形を破線で示す。 それに続く開示では、弁、計器および補助的制御手段は、本発明の特徴につい ての議論を容易にするべく、いろいろと明瞭化のために省略されており、そのよ うな目的のために図面には概略的に示された形で表現されている。弁、配管、計 器および制御手段は、当技術の範囲内で、本発明の広い実施範囲において様々に 構成され、具体化されても良いことは理解されよう。 第1図のフローシートのセクションは、ライン16からの冷水がそれを通って 流れ、ライン18に放出される熱交換通路14を内部に包含する冷水熱交換器1 2を備えている。 ライン16は、弁26を内部に包含するドレーンライン24に接続 される。ライン16、18は、深冷器の効率が最大限まで発揮されるように適当 に絶縁されても良い。ライン30内の水は、深冷器12を通って流れ、マニフォ ルドライン32に送られる。そのマニフォルドライン32からの水は、示される ようにシステムを通って送られるライン34の一方の部分と、排気流予備処理コ ラム40に導入するためのスプレーヘッド38に送られるライン36の他方の部 分との、2つの部分に分割される。 排気は、ライン62に導入され、予備処理コラム40に送られる。ライン62 は、その長さ方法に沿って設けられたヒートトレーシング64で絶縁されても良 く、絶縁されたヒートトレーシングされた特性の、支流ライン66は、第2図に 示されるフローシートの次のセクションに進んでも良い。 ライン42は処理システムの酸素ラインであり、ライン44はクリーン乾燥空 気ラインであり、ライン46は窒素供給ラインであり、このライン46は、示さ れるように予備処理コラム40に送られるライン36の水に窒素を導入するため の窒素送出ライン47に枝分かれしても良い。 排気流は、ライン62を通してコラム入口セクション50に導入され、必要な らば、所望程度まで支流ライン48からの追加窒素によって増大されても良い。 排気流はコラム40内で予備処理されて、第3図のフローシートの部分に送られ るボトムをライン60に生成する。コラムの上端部では、第2図の反応器90に 送られるオーバーヘッドがライン68に生成される。オーバーヘッドの一部は、 ライン56を通ってコラムに再循環されても良く、さらなる還流が示されるよう にライン58によって提供されても良い。 第2図では、システム116は、ライン46からの窒素をその上端部で受ける 酸化反応器90を含み、ライン42の酸素と、支流導管108を経てライン44 からの任意のクリーン乾燥空気と混合されて、酸化反応器90の上端部に送られ る酸素含有気体をライン110に提 供する。 ライン34の水は、マニフォルド94において、第3図に示されるシステムの セクション120に送られる支流ライン96と、液体流がライン44の支流ライ ン97からのクリーン乾燥空気によって増大され、酸化反応器90内のノズル1 02に送られる支流ライン98とに分割される。クリーン乾燥空気の残りは、ラ イン112を通って処理システムの第3図の部分に流れる。 酸化反応器は、その容器の中間部分に設けられた入口92を介してライン10 0がらの水を受け入れるようにも配置されている。この酸化反応器は、電力ライ ン80の支流ライン82、84と結合された熱交換通路86を内部に包含する反 応器ヒーター88備えており、その電力ライン80によって反応器ヒーター88 が励起されてライン68を通って酸化反応器内に導入された排気流を熱的酸化さ せるための電気抵抗加熱を反応器に提供する。酸化反応器は、示されるようにそ の上端部および下端部を相互接続する再循環ライン106を備えていても良い。 酸化反応器からの排気は、ライン104を通って処理システムの第3図の部分に 流される。 第3図は、処理システムの部分120から構成され、ライン96を通ってノズ ル126に導入される水でスクラブ処理するための内部容積128を画定するス クラバ124を含む。排気流はライン104を通ってスクラバに導入される。ラ イン132のスクラバボトムは、ライン60の予備処理された排気流からの液体 と合流し、システムから放出され、廃液処理またはそのような液体の他の最終用 途処理部に送られる。 スクラブ処理済みオーバーヘッドは、ライン130を通ってエダクター144 に通され、そのエダクター144にはライン112からのクリーン乾燥空気も供 給されて処理システム排気を生成し、概略的に示されるようにライン146を通 って排出150に流される。この排気は、ライン66からそれに加わるバイパス フュームで増大されても 良く、そのようなライン66は前述されたようにヒートトレーシングおよび絶縁 されても良い。 第3図では破線で修正例を示し、ここではポンプ136が入口ポンプライン1 38を介してライン132の液体ボトムを再循環させて液体ライン134に放出 するように配備され、そのライン134から再循環液体がライン96の洗浄水と 合流して、内部で行われる再循環液体の処理による洗浄動作を促進する。次に処 理済み液体は、弁142を内部に包含するライン140のシステムから放出され る。 第4図は、本発明の他の実施例による排気処理システムの概略フローシートで ある。このシステムでは、排気流は、ライン160、162、164、166に 導入され、ライン184で合流して混合された排気流を形成し、次にライン17 8に接続された熱交換導管180を含む熱交換器182に通されて、合併流の熱 交換を実行する。熱交換された排気流は、次にライン212を通って排気流予備 処理コラム210に送られでも良い。代わりに、排気流の一部または全てがその 処理システムからバイパス経由して、必要ならば、ライン186を通って排出2 56に流出されても良い。 冷水熱交換器174は、ライン168で送られた冷水を受け入れ、リターンラ イン172でリターン冷水を放出する。ライン170の水は、深冷器を通過し、 主窒素供給ライン216からの支流ライン222の窒素とライン224で合流し 、予備処理コラム210内にノズル226を介して放出される。追加的窒素が、 主窒素供給ライン216からライン220を通して予備処理コラム210に導入 されても良い。 クリーン乾燥空気は、ライン176を通ってシステムに導入され、その一部は 、ライン240を通って反応器198の上端部に、ライン216の窒素と共に送 られても良い。酸素はライン214を通って反応器に導入される。反応器はライ ン230を通して予備処理コラム210からのオーバーヘッドを受け入れる。電 力ライン218は、示されるように反応器198の電気抵抗ヒーター200にエ ネルギーを提 供する。 酸化反応器198をその上端部に包含する容器の急冷部分は、ライン202か らの水を入口208で受け入れ、水とクリーン乾燥空気との混合体が容器の急冷 部分内のノズル206にライン204を通して導入される。この容器の急冷部分 はスクラバ194と連通している。このスクラバの上端部でライン192のノズ ル196からの水を受け入れる。 スクラバからのオーバーヘッドガスは、ライン250を通ってライン250の エダクター252に送られる。このエダクターは、ライン240からのクリーン 乾燥空気をライン259を通して受け入れる。ライン254の抽出された流れは 、次にライン186からの任意のバイパスされた排気と合流して、ライン258 を通って処理システムの排出256に流出される。 排気流予備処理コラム210からのボトムとライン236のスクラバ194か らのボトムとは、ライン238で合流し、廃液放出または他の処理部に送られて も良い。 第5図は、本発明の他の排気処理システムの概略フローシートである。この排 気流は、ライン310の窒素と、ノズル306を介して導入されるライン302 の水と共に、ライン312を通って予備処理コラム308に導入される。ノズル 306への水流は、ライン304からの再循環された液体で増大されても良い。 ライン314の予備処理コラムオーバーヘッドは、ライン330の酸素および ライン328の窒素をも受け入れる酸化反応器334に通される。酸化反応器3 34から構成される容器は、電気抵抗ヒーター332を備えでおり、急冷水は、 ライン324を通して容器333の下側急冷部分に導入される。水または空気/ 水混合体は、、必要ならばライン318からの循環液体によって増大されて、ラ イン320のノズル322から容器333の急冷部分に噴射される。 スクラバ336は、ライン356にスクラブ処理済み気体を放出し、 洗浄水は、ライン344に流され、ポンプ342によってライン341にポンプ 供給された容器338からの処理化学物質340と合流して、ライン346に流 れ、ライン348の再循環液と合流して洗浄液を形成し、スクラバ336に導入 された洗浄媒体をノズル350に提供する。スクラバからのボトムは、ライン3 04を通って廃水熱交換器352に流され、ライン354の冷水で熱交換される 。 第6図は、本発明の他の態様によるその修正例を示す第9図のフローシートで 示されたものと同様の処理システムの概略フローシートである。第6図の実施例 では、スクラバ400は、ライン402のスクラブ処理済みのオーバーヘッドと 、ライン404のボトムとを放出する。ボトム液の一部は、ライン408で再循 環され、ライン410の冷水による熱交換器414で熱交換され、さらにライン 430に導入され、主ライン410のライン412、418を貫流する冷水によ る熱交換器416内で熱交換された水から成る洗浄液を補充するものとして使用 されても良い。その結果得られる洗浄液は、ポンプ426によりライン424か らポンプ供給される容器420からライン406への液体処理化学物質422の 追加によってさらに増大され、ライン430からの洗浄液と合流し、ライン40 6を通ってスクラバ400内のノズルに送られる。 第7図、8図、9図は、本発明のさらなる態様によるそれぞれの概略フローシ ートである。 第7図では、フュームは、ライン440の水または水/窒素混合体と共に、ラ イン442を通って予備処理コラム438に導入され、予備処理コラム438内 でそのフュームはライン446からの液体と接触して、ライン443を通って酸 化反応器450に至るオーバーヘッドが生成される。この酸化反応器は、ライン 454の酸素およびライン452の窒素を受け入れる。酸化反応器450を包含 する容器の下側部分は、急冷セクション内のノズル460に導入するための、ラ イン458の空気とライン456の水と共に、ライン448の再循環急冷 液を受け入れる急冷セクションである。 スクラバ464は、先に説明されたように構成され、ライン468の予備処理 コラムのボトムと、示されるようにライン470のそのボトムを混合されたスク ラバボトムとから得られる洗浄液を再循環ライン472からライン478を通し て受け入れる。ライン472の再循環液は、ライン476の冷水によって熱交換 器472で熱交換されても良い。 ライン478の洗浄液は、ライン494からの化学液のそれへの添加によって 増大されても良い。そのような目的の化学液は、ライン482の混合容器480 9に導入される水と、ライン484の容器480に導入された乾燥化学物質とか ら作製される。代わりに、または追加的に、容器486内の液状化学物質は、ラ イン488を経てポンプ490によりライン492にポンプ供給されても良く、 さらにその液状化学物質はそのようなラインに導入される水で希釈されても良い 。このようにして、第7図に示されたシステムは、本発明の処理システムの所定 最終用途で必要、または望ましい場合に、洗浄液内へのウエットまたはドライ化 学物質の添加を利用できるようにしてある。 第8図では、排気流は、ライン496の水または水/窒素混合体と共に、ライ ン498を通して予備処理コラム500に導入される。そのような液体の一部は 、ライン504で進路が変えられ、ライン506からの再循環液と混合され、予 備処理容器内のノズルに送られても良い。 予備処理コラム500では、排気流は液体と接触して、ライン502を通って 酸化反応器510に至るオーバーヘッドを生成する。酸化反応器は、ライン51 6の酸素およびライン518の窒素を受け入れる。反応器を包含する容器450 の下側部分は、ライン512、514の水と共に、ライン508の再循環急冷液 を受け入れる急冷セクションである。 スクラバ520は先に説明されたように構成され、ライン540の 洗浄液を、ライン530の冷水によって熱交換器538で熱交換した後に、受け 入れる。ライン524のスクラバボトムは、ライン526からの予備処理コラム ボトムと混合され、ライン529の混合された液流は、廃液処理または他の処理 に送られても良く、混合されたボトム液の一部分はライン506を通って再循環 される。スクラブ処理された排気オーバーヘッドは、スクラバのライン522か ら放出される。 第9図では、排気流は、ライン544の水または水/窒素混合体と共に、ライ ン546を通って予備処理コラム542に導入され、その中で排気流がライン5 48からの液体と接触して、ライン550を経て反応器560に至るオーバーヘ ッドを生成する。この反応器は、ライン562の酸素およびライン564の窒素 を受け入れる。反応器を包含する容器560の下側部分は、急冷セクションの内 部に配備されたノズルで導入するためのライン556の空気とライン554の水 と共に、ライン558再循環急冷液を受け入れる急冷セクションである。 スクラバ556は、先に説明されたように構成され、ライン552の予備処理 コラムのボトムと、示されるようにライン558のそのボトムと混合されたスク ラバボトムとから得られる洗浄液を再循環ライン560からライン582を通し て受け入れる。ライン560の再循環液は、ライン568の冷水によって熱交換 器564で熱交換されても良い。 ライン568の冷水の一部分は、ライン570に引き込まれ、ライン572に 導入される水との熱交換のために、熱交換器580に通される。ライン560か らの再循環液と後に混合させるため、ライン582の化学物質/水と混合され、 次にスクラバ556の上部端におけるノズルに導入されるので、化学添加物が、 ポンプ578の作動時にライン576の貯蔵器574から加えられて、ライン5 72の洗浄水を増加させても良い。排気流のスクラブ処理は、そのようにして行 われて、ライン562のスクラバから放出されるスクラブ済みオーバーへッドを 生成する。 第10図は、予備処理ユニット、酸化ユニット、スクラバを利用する本発明の 他の実施例による排気処理システムの概略図であり、ここでスクラバと酸化ユニ ットとは急冷チャンバを介して結合されている。 上流処理ユニット602は、排気処理システムの入口606に入るライン60 4に排気流を放出する。入口606は、開口放出端部610を有する内部筒状部 材608と連通して排気流が自在に流れるように接続されている。この筒状部材 608は、外部筒状形部材618内の同心円上に配置されて、それらの間に内部 管状容積612を提供する。外部筒状部材618は、筒状拡張部622によって 画定された排気吸込ポート620を備えており、それに供給容器624からの気 体が、内部および外部筒状部材間の内部管状容積612を貫流するようにライン 626の筒状拡張部622に適当に流入されるので、内部筒状部材の開口放出端 部610において放出された排気流が気体供給624から供給された気体で包ま れる。 気体供給624からの気体の流れを調整するためには、ライン626は、筒状 拡張部622に気体を所定流速度で送るようにするための流量制御弁または他の 流量制御手段を包含しても良い。 入口構造の外部筒状部材618は、斜めにカットした放出端部630を有し、 外部円筒状部材618の最大長の円周部分がそのような筒状部材の最小長円周部 分より上の位置になるように配置される。このようにして、最大長円周部分は、 「オーバーハング」構造として作用するので、気体供給624からの保護気体に 包まれたまま、予備処理タワー634内の下降液632とのそのように包まれた 排気流の早期接触もなく、排気流の流れの展開が可能となる。 予備処理タワー634は、概略的に示されるように構成され、タワーからの洗 浄液の導管638での収集および排出を提供する下側液貯蔵器636を備えてい る。このタワーは、上側部分640を備えており、その内部には、液供給646 から供給され、導管644に結合されたライン648を通って、導管644から の予備洗浄液で供給され るスプレーノズル642を有する。ライン648は、タワー634への予備洗浄 液の流れを調整するための適当な流量制御弁または他の手段を包含しても良い。 故に、上流工程の設備602からの排気流は、入口構造を通ってタワー634の 下側部分650内に導入され、スプレーノズル642から放出された予備洗浄液 632と向流的に接触する。故に、排気流は予備スクラブ処理されて気体の微粒 子および酸性成分を除去する。予備スクラブ処理された気体は、次にタワー63 4の上側端部を通過し、デミスターパッド652を通過してその気体から混入し た水を除去する。水分を除去した排気混合体は、次に導管654を通って、入口 ユニット66に至り、そこで導管654は、ライン674を通って気体供給67 2からの包囲気体を受け入れるプレナム670と連通するより大きい直径を有す る同心導管668に対して同心円上に配置される。この外部導管668は、順に 、ライン680によってプレナム676に接続された酸素媒体供給678からの 空気または他の酸素含有気体など、酸化媒体を受け入れるプレナム676によっ て外接される。ライン674およびライン680は、それぞれの気体の流れを調 整するための、流量制御弁または他の流量制御手段を内部に包含しても良い。そ のような入口構造666によって、導管654内に入る排気流は、供給672か らの窒素または他の不活性気体で包まれ、供給678から得られるプレナム67 6からの酸化媒体と共に酸化ユニット682に同時に導入される。 酸化ユニット682は、ヒーター688によって外接され、気体流路686を 内部に画定する気体流通路688を備えた、マルチゾーン酸化反応チャンバであ っても良い。このヒーター688は、電熱ユニット、または他の適当な加熱手段 であっても良く、それによって気体流路686内の気体が気体流内の酸化性成分 の酸化を引き起こすのに適当な高温度にまで加熱される。 酸化された排気流は、次に、導管684内を通って後に詳述される滴下セキ気 体/液体境界構造690を通過する。この滴下セキ気体/液 体境界構造は、液体供給ライン694を通って液体供給692からの液体を受け 入れる。この滴下セキ気体/液体境界構造は、急冷チャンバ696に近接した導 管684の下側壁を保護するように作用するので、導管684のそのような内部 壁表面は、酸化ユニット682内で処理される排気流内の高熱、腐食性反応生成 物から隔絶される。同時に、滴下セキ気体/液体境界構造は、滴下セキ気体/液体 境界構造690の下にある導管684のそのような内部壁表面上に水の落下カー テンを供給して、微粒子を飛沫同伴させ、導管684の内部壁表面上へのそれら の蓄積および融合を防ぐ。 急冷チャンバ696では、急冷空気は、ライン704を通って水供給702か ら混合チャンバ706への急冷水の流れと同時に、ライン700を通って急冷空 気供給698から急冷チャンバに送られ、結果として得られた空気/水の流れは ノズル708によって急冷チャンバ706に放出されて、排気流の急冷冷却を実 行する。 急冷された排気は、次に充填ベッド716およびデミスターパッド718を経 由し,て、スクラバユニット710の下側部分712から上側部分714まで、 スクラバユニット710に流入して、放出ライン724の排気処理システムから の最終放出のため、エダクター722の作動下でオーバーヘッド導管720にス クラバユニットから放出される処理済み排気流を生成する。 このスクラバユニット710は、供給貯蔵器730からの洗浄媒体を供給する ための送出導管728によって提供されるスプレーノズル726を内部に有する 。この洗浄媒体は、任意にスクラビングユニットの洗浄効果を高めるための化学 的補助剤を含む、水または他の水性媒体であっても良い。 急冷室は、急冷液および洗浄液を内部に収集する下部サンプ部分750を有し 、このサンプ部分750は放出導管752を介してタンク754に連通し、タン ク754は、ライン638を介して前処理ユニットから底部液体をさらに受け入 れる。排気流処理システムの処理ユ ニットからのこうした「底部液体」は、1種類または複数種類の処理用化学薬品 を添加するためのポート758、760および762を有する処理タンク756 に適切な酸性または塩基性試薬を添加するなどの方法でタンク754内で処理さ れ、、その後、最終的に処理された液体が放出導管764を介してシステムから 放出される。 図11は、本発明のもう1つの実施例による処理システムの概略的な表現であ り、キャビネット800内に配置された状態を概略的に示す。 図11の排気流処理システムは、半導体製造設備などのような上流側の処理ユ ニット806からの排気流を搬送する排気流供給ライン804から排気流を受け 入れる排気流吸込導管802を特徴とする。この吸込導管802は、ライン81 8内のリザーバ816から気体を受け入れる吸込ポート814を有する円筒形の 壁812を備える気体シュラウド構造810と連通する。壁812は、内部の気 体透過壁820により内部の環状の内部空間822を画成し、リザーバ816か ら導入される気体は、この内部空間822から気体透過壁820を貫通して流れ 、吸込導管802から導入される排気流の流れを囲う。次に、排気流の流れは、 前処理ユニット826の第1脚部824を貫通して下方に流れる。前処理ユニッ トの第1脚部824には、供給導管830に連通するスプレーノズル828が装 備され、供給導管830は適切な空気源および給水源(図示しない)に結合する 。こうして、下方に流れる排気流は空気/水の噴霧に接触して、気体が前処理さ れてその酸性が低下し、ノズル828から導入される水性相の排気流から微粒子 が引き込まれる。次に、結果として得られる液体は、前処理ユニットの下部U形 部分832内に収集され、導管834によってサンプ836に流れる。サンプ8 36は、マニフォルド842によりスクラバユニット(以下でさらに詳しく説明 する)のサンプ840に連通する。 排気流は、前処理ユニットの第1脚部で空気/水の噴霧に接触した 後、前処理ユニットの第2脚部844を貫通して上方に流れる。排気流は、この 第2脚部844内で、ノズル846から下方に落下する水の噴霧に流れと逆方向 に接触する。ノズル846は、導管848により、水またはその他の洗浄媒体( 図示しない)など、適切な液体源に結合する。前処理された排気流は、前処理ユ ニット826から導管850内を通って、排気流管854を備える熱酸化ユニッ ト852に達する。排気流は、排気流管854の内部空間856を貫通して流れ るとともに、十分な温度まで加熱されて酸化し、気体流の有害な酸化可能成分が 破壊される。次に、酸化した排気流は、熱酸化ユニット852から滴下セキの気 体/液体インタフェース構造860(以下でさらに詳しく説明する)に放出され る。次に、排気流は、水または空気/水の噴霧などのような急冷媒体を導入する 供給ポート864を装備された急冷室を備える導管862内を流れてスクラバタ ワー870に達する。スクラバタワーは、蓄積した液体を排水管876からサン プ840に排出する底部リザーバ874を備える下部部分872を有し、液体は 、サンプ840からマニフォルド842および関連する排水管を介して排出され る。スクラバタワー870は、その上部に洗浄媒体噴霧ノズル878が装備され 、供給導管880を介して水またはその他の水性もしくは洗浄性媒体を含む適切 な洗浄媒体源(図示しない)に結合する。スクラバタワーは、ノズル878の上 にデミスター、または洗浄済み気体の水分もしくは液体分を減少させるその他の 液体分流手段(図示しない)を適宜備える。洗浄済み気体はスクラバタワーの上 端890に上昇し、頭上導管892内に放出され、ライン894を通って排気流 処理システムキャビネットの外側に出る。 図11に示す装置により、排気流は、熱酸化ユニットの上流で二成分洗浄処理 を受け、熱酸化ユニットから放出された排気流は下流で洗浄される。 熱酸化ユニットは任意の適切なタイプで良いが、排気流を2000°F以上の 温度など、高温で処理できなければならない。 1つの単体キャビネット内に酸化ユニット並びに前処理(つまり前酸化処理) 洗浄および後酸化洗浄ユニットを提供することにより、設置面積が小さく、排気 流処理システムを半導体製造設備内に展開するか、または本発明のシステムによ り排気流が処理されるその他の処理設備を配置するのに適するコンパクトな装置 構成が形成される。 上記のとおり、本発明の排気流処理システム内の洗浄ユニットは、その他の湿 式もしくは乾式スクラバ、または微粒子および酸性成分並びにその他の司溶性成 分もしくは排気流から洗浄して除去可能な成分を除去するその他の処理システム と置き換えることができる。 図12は、上流側の処理ユニット901からの排気流を処理する処理システム を概略的に示し、排気流は、ライン907でキャビネット903に入り、処理ユ ニット905で処理されて酸性成分および微粒子固体を除去される。処理ユニッ ト905内で処理された気体流は、次にライン911内を流れて酸化処理ユニッ ト913に達し、そこで排気流は、気体流の有害であるかまたは好ましくない酸 化可能な成分を除去して排気流を清浄にするために酸化条件に暴露される。酸化 した排気流は、次にライン915内を流れて洗浄ユニット917に達し、気体の 洗浄処理が行われて、最終的な処理済み気体流が生成され、起動流体ドライバ9 21の起動力によってライン919で排気流処理システムから放出される。上記 のとおり、起動流体ドライバは、ファン、ポンプ、タービンもしくは圧縮機など の能動装置またはエダクタもしくはアスピレータなどの受動装置で良い。 図12の排気流処理システムは、急冷ユニット923をさらに備え、排気流の 酸化処理後に排気流の潜熱を抽出し、酸化処理排気流を適当な温度まで冷却する と、スクラバユニット917内で効果的に洗浄することができる。 酸性成分/微粒子除去ユニット905は、弗化水素などの成分の除去を目的と した弗化水素吸収用前処理サブシステムを適宜備えることができる。 排気流処理システム内の個々の処理ユニットの吸気口は、スリット/孔式噴射 タイプまたは多孔性タイプのインタフェースなど、湿式/乾式インタフェース構 造を適宜使用すると、排気流処理システムの様々な処理ステップにおける水の使 用量を最小限にすることができる。 酸化処理ユニット913は、シェルおよび管の熱交換器を酸化装置として備え るが、任意の適切な手段または方法を使用して良い。たとえば、熱交換器のシェ ル側に放射フラックスを使用すると、排気流を適当な温度まで加熱して、排気流 中の酸化可能な成分を酸化させることができる。 後酸化洗浄ユニット917は、気体を冷却する熱交換手段を備えると、凝結を 制限して洗浄処理の効率を高めることができる。排気流処理システム内の洗浄作 業は、デミスターメッシュを使用して洗浄済み排気流中の水分を分流するスクラ バコラム内で行われる。このコラムの頭上内部空間は、微粒子固体を排気流から 確実に除去するための空隙率として形成される。 本発明の排気流処理システムのその他の変形例として、システムは、クロロフ ルオロ1カーボン、ペルフルオロカーボンなどを回収するためのハロカーボン回 収ユニット927を使用することができる。こうしたクロロ/フルオロカーボン 回収ユニット(CRU)は、1995年2月27日に提出されたGlenn M .Tom等の係属米国特許出願第08/395,162号「METHOD AN D APPARATUS FOR CONCENTRATION AND RE COVERY OF HALOCARBONS FROM EFFLUENT GAS STREAMS」および1995年6月7日に提出されたGlenn M.Tom等の米国特許出願第08/474,517号「PROCESS FO R REMOVING AND RECOVERING HALOCARBON S FROM EFFLU4ENT PROCESS STREAMS」に開示 されており、これらの出願の開示事項は、引用することにより全体的に本明細書 に包含 する。ハロカーボン回収ユニット927は、処理ユニット905内における気体 流の洗浄またはその他の前酸化処理の後に、ライン911からライン925内に 排気流を受け入れる。回収されたハロカーボンは、次に、CRUユニット927 からライン929に放出され、再循環されるかまたは必要に応じてその他の方法 で使用される。その他の代替例として、ハロカーボンは、排気流の酸化処理の下 流で回収される。 酸化処理ユニット913は、上記のとおり熱交換器を備え、こうした熱交換器 は、熱交換器の熱伝達経路内に熱の伝達を強化するインサートを使用している。 この点に付いては、Mark R.Holst等の名義で1996年2月15日 に提出された米国特許出願第08/602,134号「POINT−OF−US E CATALYTIC OXIDATION APPARATUS AND METHOD OF TREATMENT OF VOC−CONTAININ G GAS STREAMS」に詳しく記載されており、この出願の開示事項は 、引用することにより全体的に本明細書に包含する。 図12に概略的に示す排気流処理システムのさらに他の変形例として、急冷ユ ニット923からの飽和水/排出流は、ライン931で酸化ユニット913の入 口に再循環され、ペルフルオロカーボンの破壊が必要な場合は回収せずに、ペル フルオロカーボンを酸化させるための低コストの水素源になる。 前酸化処理ユニット905は、洗浄される材料の特性を変えるために化学薬品 が導入される予備スクラバを備え、たとえば、アンモニアをタングステンヘキサ フルオリド排気流に添加すると、アンモニウムタングステートを生じる。アンモ ニウムタングステートは良好な可溶性を有し、洗浄して除去することができる。 酸化ユニット913は、こうしたステップで壁に蓄積する反応体/生成物の固 体を除去するために、搬送管反応器を備える。 急冷ユニット923は、水および空気またはその他の気体など、複 数の流体投入部を用いる噴霧ノズルを使用して、急冷ユニットのサイズを縮小す る。こうした急冷ユニットは、あるいは超音波ノズル、噴霧器、または急冷作業 を行う石油電気ノズルなどの噴霧手段を備えても良い。 酸化ユニット913は電気熱酸化を利用するか、または火炎酸化並びにその他 の適切な酸化機器および方法により酸化に作用する。火炎酸化ユニットは、任意 の適切な燃料、たとえばメタン、プロパン、水素、ブタンなどを利用し、酸化ユ ニットに使用する酸化媒体は、空気、酸素、酸素増量空気、またはその他の酸素 含有媒体を一般に含む。酸化ユニットは、こうした処理ステップを実施する広い 範囲内で、流動床熱酸化ユニットを備えることもできる。 上記のとおり、前酸化処理ユニット905および後酸化処理ユニット917は 、任意の適切なタイプのスクラバ、たとえば湿式および乾式スクラバ、並びに任 意の適切な前酸化および後酸化処理手段を備えることができる。 したがって、本発明の排気流処理システムは、各種の成分処理部品構成として 具体化するのに適し、こうした処理ユニットは、半導体製造プラントなどの処理 設備に使用する単体のキャビネットまたはハウジングとしてコンパクトに具体化 できることが分かるであろう。 一般に、本発明の処理システムは、気体/液体および気体/気体のインタフェ ース構造を使用して、気体または液体の外接層または外装により排気流を「囲う 」ことを意図している。排気流をこうして外装することは、たとえば、気体流を このように外装しない場合に発生する可能性がある固体の蓄積および付着、並び に特に外装用液膜の場合の粒子の連行、および気体流からの有害成分の可溶化に 関連して気体流通路の収容壁を保護する上で好ましい。 したがって、具体的なタイプのインタフェース構造は、以降、こうした方法に 関する特定の構造上の特徴および実施例を指す。 図13は、本発明の具休的な実施例による耐閉塞性吸気構造を概略 的に示す。 この吸気構造は、図13では、こうした吸気構造に導入される気体流の源に吸 気構造を結合するプロセス配管に接続できるものとして示されている。こうした 上流の配管は、上流の気体流源、たとえば半導体製造工具から図示の吸気構造上 の吸気フランジまで、従来の方法で適切にヒートトレースすることができる。こ うしたヒートトレースの目的は、配管内の気体流に十分なエネルギーを加えて、 こうした気体流の成分が吸気構造内で凝結または昇華するのを防ぐことである。 図13の吸気構造1060は、吸気フランジ1016を含む吸気部1007を 備える。吸気フランジは、上端がこのフランジで終端する上側の環状部分100 8のフランジ1018に嵌合できる。吸気部は、上流の微粒子固体含有流および /または微粒子固体形成流生成設備1090、たとえば半導体製造工具に結合さ れる。 環状部分1008は、適度に多孔性で通気性である内側の多孔性壁1006と 外側のソリッドウォール1009とを備え、これらの壁の間に環状内部空間10 20が画成される。したがって、内側の多孔性壁1006は、上側の環状部分1 008で流路1066に界接する。外側のソリッドウォール1009の上端およ び下端は、内側の多孔性壁1006に関連して端壁1040および1042によ り囲まれて、環状の内部空間を囲む。外側のソリッドウォール1009は、気体 供給ライン1024が結合される吸気ポート1022が装備される。この気体供 給ライン1024は、その外側端部で気体源1004に接続される。逆止弁10 14は、気体供給ライン1024内に配置され、環状の内部空間1020内への 気体の流れを受け入れる。供給ライン1024は、その他の流量制御手段(図示 しない)がさらに装備され、システムが作動しているときに、気体を供給源4か ら環状の内部空間1020内に所望の量だけ、所望の流量で選択的に供給するこ とができる。 気体供給ライン1024を加熱する手段は、多孔性壁1006を透 過する気体の温度を上昇させるために装備される。気体供給ライン1024を加 熱する手段は、電気抵抗ヒーター、ストリームトレースライン、加熱マントル、 または当業者が周知しており、熱エネルギーを気体供給ライン1024の内部通 路に伝達して気体の温度を上昇させるのに有用なその他の加熱システムを備える 。具体的に示すため、図13の実施例に使用する加熱手段は、加熱コイル102 3により構成される。サーマルジャケットは、気体線1052の内部温度を上昇 させる加熱手段とも連動する。 上側の環状部分1008には、任意の高圧気体噴射ポート1050がさらに装 備され、このポート1050は、高圧気体供給ライン1052に結合し、ひいて は高圧気体供給源1005に結合する。この気体供給ラインは、内部に流量制御 弁1051を備えており、予め決められた順序で流量制御弁1051を作動させ る流量制御手段(図示しない)に結合する。あるいは、高圧気体供給ライン10 52は、高圧気体噴射ポート1050に対して任意の適切な角度、たとえば傾斜 角で配置しても良い。 任意の高圧気体噴射ポート1050および高圧気体供給ライン1052は、ラ イン1024で環状の内部空間1020に導入される低圧気体が一定して流動す る(つまり「流出する」)にも関わらず、気体透過壁の内壁面に固体が蓄積する場 合に有利である。高圧気体供給ライン1052を加熱する手段は、気体の温度を 上昇させるために備えられる。気体供給ライン1052を加熱する手段は、電気 抵抗ヒーター、ストリームトレースライン、加熱マントル、または当業者が周知 しており、気体供給ライン1052の内部通路に熱エネルギーを伝達して気体の 温度を11昇させるのに有用なその他の加熱システムを備える。具体的に示すた め、図13の実施例に使用する加熱手段は、加熱コイル1054により構成する 。サーマルジャケットは、気体供給ライン1052の内部温度を上昇させる加熱 手段とも連動する。 上側の環状部分1008は、その下端が、下側の環状部分1030 のフランジ1028と嵌合するフランジ1026で終端する。フランジ1026 および1028は、図13のOリング1010などのような密閉手段を形成して 密閉される。 下側の環状部分1030は、その上端がフランジ1028で終端する外壁10 12を備える。この外壁は、その下端が端壁1044によりセキ壁1011に結 合して、外壁1012と内側のセキ壁1011との間に環状の内部空間を形成す る。内側のセキ壁1011は、図示のとおり垂直に上方に延在し、その上端10 46が、上側の環状部分1008の内側の気体透過壁1006の下端と離間配置 されて終端し、それらの間に下側の環状部分1030の越流ゼキを画定する隙間 1036を形成する。 下側の環状部分1030の外壁1012には吸水ポート1048が装備され、 給水源1003に結合された給水ライン1080が給水ポート1048に結合さ れて、給水ライン1080の内部には液体流量制御弁1081が備わり、この流 量制御弁1081は、下側の環状部分1030に供給される液体を所望の量に保 つその他の流量制御手段に作動的に結合する。吸水ポート1048は、径方向の 向きかまたは接線方向の向きで下側の環状部分1030に固定される。好適な実 施例では、下側の環状部分1030に固定される吸水ポート1048は接線方向 の向きに配置され、下側の環状部分に導入される水の運動量ジェットは、下側の 環状部分内に流出水の接線方向の渦を形成することにより、固定壁方向に向かわ ずに噴流自体が散逸する。接線方向に水を導入すると、水の液膜の一番上のレベ ルに対する運動量の摂動として、下側の環状部分から流出する水の液膜の平坦性 が最適化される。 延長気体流送出管1070を使用し、吸込構造の特定の位置において微粒子固 体含有および/または微粒子固体形成気体流を導入してもよい。送出管1070 は、上流側のソース1090に対して気体流受入関係で連結されており、内部の 気体流路1066内の適当な位置に気体流を送って排出し、吸込構造内での固体 の形成を最低限に抑えて いる。送出管1070は、送出管1070を収容するように改良された入口10 07を有する外側のソリッドウォール1009によって囲まれている。送出管1 070を加熱し、管1070を流れる気体流の凝結に対処してもよい。 図13に示す吸込構造では、管1070は内側の多孔性壁1006によって囲 まれ、多孔性壁1006と同軸である。送出管1070の外面と多孔性壁100 6の内面との間に環状の空間が規定されている。気体送出管1070は、ガス流 源1090に対して気体流受入関係で連結された第1の端部1072と、気体流 路1066内の気体流を排出する第2の端部1074とを含む。第2の端部10 74は、上側の環状部分1008内に位置する気体流路1066内で気体流を排 出してもよいし、あるいは下側の環状部分1030内に位置する気体流路106 6内で気体流を排出してもよい。図示の実施例では、管1070はセキ壁上端1 046の約1/2インチ下の点で気体流を排出するが、気体流、プロセス用途お よび条件に応じて、管1070をセキ壁上端1046がらさらに下まで延長して もよいし、あるいはセキ壁上端1046より上で終端させてもよい。 送出管1070は、例えば、内径約1/2〜約4インチのステンレス鋼で構成 することができる。様々な材料、様々な大きさ、様々な断面、様々な形状の管1 070を構成可能であることは、当業者であれば理解できよう。多孔性壁100 6および越流ゼキ1011を考慮して送出管1070を配置することで形成され る共通の環状フローパターンが、プロセスガスが送出管を出て領域66に入る際 の、プロセスガスとセキ1011からの水蒸気との混合を最小限に抑えるよう作 用する。したがって、送出管1070から流出するプロセスガスとセキ1011 からの水蒸気との間の固体形成反応は、セキ1011の作用によって一切の固体 を下流側の除去装置に流し出すことができるように、十分に下流の点まで非常に 効果的に最小限に抑えられる。 本発明の範囲内に包含される特定の入口設計の閉塞防止効率を判断 するために、適した評価技術は、窒素キャリアガスの平均流量でトリクロロシラ ンの流量1〜5slpmとなった数分後に、固体の堆積量および特定の吸込構造 の位置を監視し、設計の適切および吸込構造のパラメータ変更による影響を判断 することである。固体成長の性質を監視するには監視時間を長くする方が望まし い場合もある。また、気体流、プロセス用途および条件によっては、気体送出管 ならびに気体送出管の外側と多孔性壁の内側との間の環状部分における気体の層 状気体軸流を維持し、排出流を適切に保護して入口の壁を収容できるようにする と有利である場合もある。 また、送出管1070を加熱して凝結気体を減らしてもよい。固体は、管を流 動する気体の凝結によって管1070の壁面に形成される。管1070を加熱す るための適した手段としては、電気抵抗ヒーター、ストリームトレースライン、 加熱マントルなどが挙げられる。このような加熱システムは、送出管1070の 内部の通路に熱エネルギを伝達して凝結に対処するように構成および配置されて いる。図示の目的で、加熱手段は、加熱コイル1076を含むものとして示され ている。サーマルジャケットと加熱手段とを協働させ、送出管1070の内部温 度を上昇させてもよい。サーマルジャケットを用いて側壁温度を上昇させ、凝結 可能なプロセスガスが管内で凝結するのを防止してもよい。 その下端において、下側の環状部分1030をウォータースクラバ1013の ハウジングに適宜結合してもよい。ウォータースクラバは、プロセス流の微粒子 および可溶化成分をスクラブ除去するように従来の方法で構成可能である。ある いは、入口端から放出端まで、吸込構造を通る気体流の処理(treatmen t/processing)用の他の任意の処理装置に吸込構造1060を連結 してもよい。 このように、吸込構造1060によって気体流路1066が得られる。この流 路を介して、流入気体は図13において矢印1001で示す方向に流動し、図1 3において矢印1002で示す方向に放出端ま で達することができる。 動作時、上述したようにヒートトレースを行って吸込構造内での気体流成分の 有害な昇華または凝結を抑制しておいてもよい適当な接続管によって、半導体製 造工具(図示せず)などの上流側のソースから微粒子固体含有気体を導入する。 流れは矢印「1」で示す流動方向で吸込構造1060に入り、入口部分1007 (または送出管1070を設置してある場合にはこの管)を通過し、上側の環状 部分1008に流入する。窒素または他のガスなどの気体は、ソース4からポー ト1022に接続された気体供給ライン1024を介して、環状の内部空間10 20に流入する。環状の内部空間1020から、導入された気体は気体透過壁1 006を介して内部の気体流路1066に流動する。このため、気体供給ライン 1024からの気体が環状の内部空間1020に流入して気体透過壁1006を 通過すると、微粒子含有気体または微粒子形成気体は内部の気体流路1066を 介して流動し、ウォータースクラバ1013に入る。 このようにして、ソース1004からの気体で環状の内部空間1020を加圧 する。このような圧力によって、多孔性壁を介して内部の気体流路1066へと 流入する安定した気体流を保証できる。このような低流量で安定した、気体透過 壁を通る気体流によって、内部の気体流路1066を流れる気体流中の微粒子は 吸込構造の内壁面から離れた状態に維持される。さらに、内部の通路1066に おいて気体流と一緒に存在する気体も同様に吸込構造の内壁面から離れた状態に 維持される。 必要があれば、気体供給ライン1024をヒートトレースすることが可能であ る。このようなヒートトレースは、吸込構造を流動する気体流が、凝結または昇 華して吸込構造の壁面に堆積することのある種を含む場合に望ましいことがある 。 同時に、高圧気体供給装置1005からの高圧気体を、高圧気体噴射ポート1 050経由で高圧気体供給ライン1052に周期的に流し、 環状の内部空間1020に供給してもよい。この目的のため、ライン1052の 内部に流量制御弁(図示せず)を設け、高圧気体の周期的な導入を調節してもよ い。このようにして、気体透過壁1006の内面に堆積した粒子をすべて剥離す るために、特定の間隔または予め定められた間隔で高圧気体を環状の内部空間に 噴射する。過度に実験を行うことなく、当業者の知識の範囲内で高圧気体の周期 的な導入の継続時間および時間的な順序を容易に決定し、気体透過壁表面での固 体の堆積を防止する所望の壁面洗浄作用を達成することができる。必要があれば 、半導体製造工具用のウォータースクラバと関連して吸込構造を用いる場合には 、工具のバッチサイクルの間はこのような高圧噴射を中断し、工具制御系に作用 的にリンクした制御手段を適切に調節することによって、工具排出ポートにおけ る圧力の変動をなくすようにしてもよい。この目的のために、工具アセンブリの 制御手段にソレノイド弁などの制御弁を適宜連結してもよい。 図示の吸込構造の実施例では、フランジ1026および1028を互いに締付 けて、上側の環状部分1008の下側の環状部分1030からの急速脱着を可能 にしてもよい。このような目的のために、急速クランプを用いてもよい。フラン ジ1026と1028との間のシーリングガスケット1010については、耐腐 食性高温エラストマー材料などの適当な材料で形成すればよい。このエラストマ ーガスケットはさらに、吸込構造の上側の環状部分から下側の環状部分への伝熱 を最小限に抑えるための熱障壁として機能する。この特徴は、本発明のヒートト レースを施した実施例において特に重要である。 入口構造の上側の環状部分の気体透過壁1006は、例えば、セラミック、金 属および金属合金ならびにプラスチックなどの、適当な任意の気体透過性材料で 形成可能である。具体的な例として、ハステロイ276材料で壁を形成すること ができる。上側の環状部分の外壁1009も同様に、適当な任意の材料で形成可 能であり、例えば薄壁ステンレス鋼パイプなどであってもよい。 吸込構造の下側の環状部分1030は、ポリ塩化ビニルプラスチックなどの任 意の適当な材料で形成可能である。外壁1012と内側のセキ壁1011との間 の環状の内部空間1032に、ライン1050を介して給水源1003から水を 噴射する。好ましくは、この水を接線方向に噴射し、環状の内部空間1032に おいて水の角運動量が得られるようにし、水がセキ壁1011の上端1046上 を螺旋状に移動して、吸込構造の内部の流路1066においてセキ壁の内面を下 方向に流れるようにする。このようなセキ壁1011の内面を下方向に流れる水 を用いて、一切の微粒子を流路1066の下に洗い流し、吸込構造の下のウォー タースクラバ1014に送る。上述したように、下側の環状部分1030は任意 の構造であり、例えば下流側の処理ユニットが燃焼式スクラバである場合には、 この特徴は省略可能である。 吸込構造を介しての圧力降下は、上流側の処理ユニットからの排出パイプおよ び吸込構造下流のスクラバユニットの圧力を測定することによって、容易に判断 可能である。圧力降下は、Photohelicゲージまたは他の適当な圧力検 知ゲージ用いて検知することができ、このような圧力降下の目盛を適当な監視制 御機器に送ってスクラバ入口の閉塞を監視することができる。 本発明による吸込構造を使用することによって、ウォータースクラバと半導体 製造作業からの工具排出流との間に、通常のプロセス動作時は繰り返し閉塞の起 こらないインタフェースを提供することができる。本発明の吸込構造によって、 2本の補助プロセス流すなわち固定の低流量パージ流および高圧パルス流を有す るインタフェースが得られる。低流量パージ流は、例えば窒素などの不活性ガス の、上側の環状部分の内面から離れて中央の流路1066の中心線に向かう正味 フラックスを生成する。高圧気体フロー流は、固体閉塞を防ぐ自己清浄機能を提 供する。高圧気体フローを用いて、中央の流路1066の吸込構造上側の環状部 分内面への粒子の堆積をなくす。 次に、粒子混入気体および前に付着した粒子を、吸込構造の下側の 環状部分内の内壁面において溢流に送り、流体力を利用して吸込構造下流のウォ ータースクラバに送る。このようにして、上側の環状部分の気体透過壁と吸込構 造の下側の環状部分のセキ壁との間の直接的なインタフェースが、動作時に微粒 子固体の堆積を効率よく最小限に抑える効率の良い入口形状を提供している。 本発明の吸込構造は多数の利点を有する。半導体製造設備ならびに、半導体処 理設備における工具からの排ガス排気物を処理するためのウォータースクラバ処 理系への応用時、工具排出ポートから、ウォータースクラバ吸込構造のウォータ ーインタフェースまでの全工程にわたって、半導体工具からの排気を連続的に加 熱することが可能である。入口ラインでのヒートトレースを用いて、強制対流に よって流動している気体流にエネルギを伝達する配管系にエネルギを伝達するこ とによって、ラインを加熱することができる。気体を上側の環状部分まで送る気 体流ラインをヒートトレースすること、ならびに周期的な高圧気体を吸込構造の 上側の環状部分の内部の環状空間に供給している高圧気体フローラインをヒート トレースすることによって、吸込構造の下側の環状部分の越流ゼキ壁までの全工 程にわたってプロセスガスを加熱してもよい。この加熱気体の流れによって、プ ロセスガスは、上流側の処理ユニットから吸込構造まで流動する気体流における 微粒子形成気体の蒸気圧ごとに定められる温度で、吸込構造の中央の流路を流れ 続けるが、このようにせずにおくとプロセスガスが凝結または昇華して吸込構造 の壁面に付着してしまう。 本発明の吸込構造のもう1つの利点は、このような構造が容易に分解可能であ ることである。吸込構造が動作時に閉塞してしまった場合には、吸込構造のフラ ンジを互いに保持しているクランプまたは他の固定要素を単に取り外すだけで、 この構造を容易に外すことができる。このため、それぞれのフランジを適所に保 持しているクランプを取り外し、上側の環状部分へのそれぞれの気体供給ライン を遮断することによって、上側の環状部分を交換することができる。 本発明の吸込構造のさらに別の利点は、この構造に合った自己洗浄式であると いう点である。上流側の処理ユニットから吸込構造への気体流に捕捉された粒子 または吸込構造内での化学反応によって形成された粒子は、吸込構造の上側の環 状部分における内部の環状空間に対して周期的に行われる高圧気体噴射によって 、吸込構造の気体透過壁から容易に洗浄可能である。次に、このようにして吸込 構造の上側の環状部分の内壁面から取り除かれる粒子を、セキ壁の越流部分に送 る。ここで、このような微粒子固体は洗い流されて下流側のスクラバに送られる 。高圧気体圧力パルスの圧力、継続時間および周期は、普及しているシステムの 微粒子濃度状態およびこのような固体の特徴に適応するよう容易に設定可能であ る。周期的な高圧気体噴射の効力は、微粒子固体の特徴によって左右される。し たがって、本発明の吸込構造は本来自己清浄型であり、従来技術の流体処理シス テムのいわゆる自己洗浄装置に一般的なスクレーパまたはプランジャ装置を使用 しないタイプのものである。 吸込構造の上側の環状部分の多孔性壁要素の材料の仕様は、上流側の処理ユニ ットからの流入プロセスガスに左右される。気体流が酸気体成分を含む場合、こ のような気体はウォータースクラバにおいて吸着され、吸込構造の下側の環状部 分における越流ゼキ壁に再循環される水の中に含まれることになる。越流ゼキ壁 の水のうち一部が吸込構造の上側の環状部分の多孔性内壁上にはねかかる可能性 がある。このような場合の多孔性壁は、耐腐食性構成材料から選択しておくのが 望ましい。このような目的のために好ましい金属材料は、低温の含水酸性条件下 で優れた耐腐食性を呈するハステロイ276鋼である。 本発明の吸込構造のもう1つの利点は、本願明細書において例示的に説明する ようにウォータースクラバの上流で吸込構造を用いている場合に、ウォータース クラバ頂部からプロセス配管への水蒸気の逆流を最小限に抑えているという点で ある。この利点を説明することで、半導体工具によっては、プロセス工具から捕 捉された微粒子として、 あるいは、気体流の流路内における化学反応の試薬として、排出流中に微粒子が 存在する場合があることは理解できよう。 本発明は、上述したリチャードソンの環状空間効果を最小限に抑えるかまたは 排除する。吸込構造の上側の環状部分の多孔性壁内面における固定の気体溢流が ゆえに、上側の環状部分内壁面における静止境界層状態が広がることはない。プ ロセスガス流を「押して」吸込構造の中央の流路の境界を定めている壁から離す よう作用し、静止境界条件が存在するのを回避することで、気体透過壁からの流 動気体の正味フラックスが存在し、リチャードソンの環状空間効果を回避してい る。したがって、フロー流において化学反応の結果として粒子が形成され、この ようにして形成された粒子には凝集する場となる壁が存在しない。したがって、 粒子は凝集せずに気体流と一緒にウォータースクラバに流入する。同じことが捕 捉された粒子についても言える。一度入口の頂部に達すると、集合する壁面がな いため粒子は気体流に捕捉される。 リチャードソンの環状空間効果を生じる条件に抗することで、本発明の吸込構 造の上側の環状部分における多孔性壁は、処理システムの排出ラインへの水蒸気 の逆行に対する効果的なバリアとして機能する。上述した相互拡散機構がゆえに 、上述した逆行は全て非常に低速である。スクラバの流入ラインおよび排出ライ ンは本発明の吸込構造では殆ど閉塞しないため、この要因がスクラバの障害まで の平均時間を大幅に延ばすこどになる。送出管70を用いる場合、多孔性壁6を 介して流れる気体の作用によって形成される環状の気体境界層によって、水蒸気 の逆流が最小限になるかまたは排除される。 本願明細書では、金属材料で構成されたものとして本発明の吸込構造の上側の 環状部分の多孔性壁部材を説明しているが、このような気体透過壁は、適当な構 成材料であればどのような材料で形成してもよいことは理解できよう。例えば、 多孔性壁は、多孔性セラミック、プラスチック(例えば多孔性ポリエチレン、ポ リプロピレン、ポリテトラフルオロエチレンなど)、あるいは、本発明の吸込構 造の使用時に存 在し得る腐食環境、極暑および入力圧に耐えるだけの機能を有する他の材料など で形成可能である。 本願明細書では、フランジなどによって互いに連結され、急速クランプまたは 他の相互連結手段と関連した別個の上側および下側の環状部分を備えるものとし て図13に例示的に示す実施例において本発明を説明しているが、本発明の特定 の最終用途において望ましい場合または必要に応じて、このような吸込構造を一 体(unitary/integral)構造として形成してもよいこと、なら びに下側の環状部分は上側の環状部分に対する任意の部分であり、場合によって は必ずしも必要であるとは限らないことは理解できよう。 以下、図14を参照すると、閉塞防止吸込構造の他の実施例が示されている。 入口1100は、中空ではない外壁1110によって囲まれた円錐形スカート1 05を含んでもよい。送出管1112の外面と円錐形スカート1105の内面と の間には、環状の気体流路1115が規定されている。円錐形スカートは、微粒 子固体含有気体流および/または固体形成気体流を不活性ガスおよび/または液 体で環状に包囲する。不活性ガスは、供給ライン1120を介して吸込構造に流 入する。下流方向かつ外方向に張り出した円錐形スカートは、段階的に小さくな っている断面領域を有する。これによって、不活性ガスの速度が増し、圧力が小 さくなる。円錐形スカート1105は、不活性ガスの速度を送出管1112から 排出される気体流の速度と等しくするように設計されている。気体流と不活性ガ スの流速が一致することで、同時層流が有利に形成され、気体流の乱流を防止す ると共に、2本の流れが混じってしまうのを防止することができる。したがって 、動作時に微粒子固体の堆積を最小限にすることで入口の効率が高められる。 下流方向かつ外方向に張り出している円錐形スカートを利用して、液体を吸込 構造に有利に導入することもできる。外壁1110および円錐形スカートの下端 (底周)は、互いに横方向に離隔した関係にあり、間に液体流路1135を規定 している。入口内でスプレーノズル 1125を互いに円周方向に離隔させ、液体をそらすことができる。円錐形スカ ートは、液体を壁面1130の方に送る。液体が、例えば水である場合には、壁 面1130表面に水の薄膜が形成され、微粒子固体を下流側のスクラバまで洗い 流す。円錐形スカートの材料の仕様は、送出管1112を流れる気体流および不 活性ガスによって異なる。気体流に酸ガス成分が含まれる場合、このような気体 はスプレーノズル1125まで再循環される水中に存在する。この場合の円錐形 スカートは、耐腐食性材料で作製されると望ましい。図13の実施例において説 明したように、送出管、不活性ガスおよび/または水を加熱して凝結を減らして もよい。 図15は、閉塞防止入口構造1200の他の実施例を示している。外側のソリ ッドウォール1205と多孔性内壁1210との間に環状の内部空間が規定され ている。延長気体流送出管1212を使用し、吸込構造の所望の位置において微 粒子固体含有および/または微粒子固体形成気体流を導入してもよい。送出管1 212は、上流側のソースに対して気体流受入関係で連結されており、吸込構造 内の適当な位置に気体流を送って排出している。送出管1070は、送出管10 70を収容するように改良された入口1007を有する外側のソリッドウォール 1009によって囲まれている。内部の多孔性壁1210の内側部の対向面は、 送出管1212の外側の対向面を囲んでいる。外壁1205の上端はエンドキャ ップ1215に収容されている。 外壁には、給水源と結合可能な水吸込口1225が設けられている。エンドキ ャップ1215には、保護用の不活性ガスを軸方向に吸込構造まで導入するため の気体吸込口1230が設けられている。エンドキャップ1215は、不活性ガ スを軸方向に吸込構造まで散布するための多孔性散布構造を含んでいてもよい。 気体孔またはリザーバに、任意に窒素などの不活性ガスを収容し、入口に導入し てもよい。水は、この実施例では多孔性内壁1210を介して噴出され、薄い液 膜を形成して吸込構造経由で微粒子を洗い流す。多孔性壁1210は、例え ば、セラミック、金属、金属合金またはポリ塩化ビニルなどのプラスチックなど の任意の適当な材料で形成可能である。上述したように、送出管、不活性ガスお よび/または水を加熱して凝結を抑制または排除してもよい。 図15に示す具体的な構造に対するさらに他の例として、多孔性内壁1210 の代わりに、図13を参照して示したようなタイプのセキを用いることも可能で ある。セキ壁は、例えば、その上端と上側のエンドキャップ1215とが離れて いて両者の間に越流ゼキを規定するギャップが形成されるように構成されている 。 図16は、閉塞防止入口構造1300のもう1つの実施例を示している。上側 の環状部分1305は、上側の環状内チャンバ1320が間に形成されている上 側の内部多孔性壁1310および外部上側のソリッドウォール1315を含む。 延長気体流送出管1322は、上側の多孔性壁1310によって囲まれており、 多孔性壁1310と同軸に位置した状態で示されている。気体送出管の外面と上 側の多孔性壁の内面との間には環状の内部空間が形成されている。送出管132 2は、上流気体源に対して気体流受入関係で連結されている。上側のソリッドウ ォール1315は、適当な流体を上側の内チャンバ1320に導入するための吸 込口1325を含む。 下側の環状部分1330は、下側の環状内チャンバ1345が間に規定された 下側の内部多孔性壁1335と、外部の下側のソリッドウォール1340とを含 む。下側のソリッドウォールは、流体を下側のチャンバ1345に導入するため の吸込口1350を含む。動作時、図16の吸込構造は、不活性ガスが上側の多 孔性壁1310を通過するのを可能にし、水が下側の多孔性壁1335を介して 噴出するのを可能にする。不活性ガスの流れによって、気体流中の微粒子は吸込 構造の内壁面から離れた状態で維持される。下側の内部多孔性壁1335の内面 上の薄い水膜が、全ての微粒子を吸込構造から洗い流す。 図16は、上側部分1305と下側部分1330との間の移行領域 1355上の気体流を排出している送出管1322を示している。移行領域13 55は、上側の環状部分1305と下側の環状部分1330とを当接結合してい る領域であってもよい。また、移行領域1355は、上側部分1305と下側部 分1330とを分離し、気体送出管1322を囲む領域を含んでもよい。送出管 を移行領域1355の下まで延ばして下側部分にかかるようにしてもよいことは 理解できよう。送出管1322が、上側部分内で気体流を排出するか、移行領域 内で排出するかまたは下側部分内で排出するかは、気体流、プロセスの用途およ び条件によって異なる。上述したように、送出管、不活性ガスおよび/または水 を加熱して凝結を抑制または排除してもよい。図17は、本発明の一実施例によ る気体/液体インタフェース構造1410の概略断面図である。 気体/液体インタフェース構造1410は、細長い円筒形の壁1414によっ て規定される第1の垂直に延在する吸込流路部材1412を含む。円筒形の壁1 414は、吸込流路部材1412内の流路1418を囲んでいる。円筒形の壁1 414の上端には、気体/液体インタフェース構造を、関連のプロセスフロー配 管、導管、機器などに結合するために、半径方向外側に延在しているフランジ1 416が設けられている。 このため、第1の吸込流路部材1412は、その上端に入口1420を有し、 下端に対応する出口1422を有する。開放された入口端および出口端が流路1 418を含む流路の内側の空間を規定し、上流側の処理ユニット1458からの 気体が図17に例示的に示すライン1460で流動するのと同様にこれを介して 流動可能であるようにしている。 第1の吸込流路部材1412の長さは、図13に示すものより有意に短くても よく、このような流路部材の出口1422の端は、この構造の内部の環状空間1 430における上端壁1438のすぐ下で終端していてもよい。あるいは、この ような流路部材の出口1422の端 は、図13に例示的に示す第2の流路部材1424内の下側の垂直点で終端して いてもよい。 したがって、第1の吸込流路部材1412を垂直下方向にどれだけ延ばしてお くかは、本発明の実施にあたって変わるものであり、具体的な長さおよび寸法的 な特徴は、形状および配置を選択するための過度の実験を行わなくても容易に判 断可能であり、これによって本発明の吸込構造の具体的な用途において所望の動 作特性を達成する。 上流側の処理ユニット1458は、例えば、半導体製造工具および関連の排気 処理装置を備える。このような排気処理装置は、排気中の酸化可能な成分を酸化 するための酸化装置を備えてもよい。適した酸化装置は、様々なタイプのもので あり、例えば、熱酸化ユニット、電熱酸化装置などで構成される。 上流側の処理ユニット1458が半導体製造作業用の気体生成手段および気体 処理手段を備える場合、第1の吸込流路部材1412の入口1420に導入され る気体流の温度を上げ、実質的な濃度の微粒子固体を例えばサブミクロンサイズ の粒子の形で含むようにしてもよい。 インタフェース構造1410はさらに、図示のように第1の流路部材1412 から距離をおいてこれを囲み、環状の空間1430を間に規定する第2の流路部 材24を備える。第2の流路部材1424は、第1の流路部材1412の下端の 下の下端1468まで下方向に延在しているため、第1の流路部材の開放された 出口1422は、第2の流路1424の開放された下端1468から垂直に距離 をおいた関係にある。上述したように、第1の流路部材の出口1422の位置は 、本発明の広義での実施にあたり、垂直方向に様々に変更可能である。 第2の流路部材1424は、上側の液体透過性部分1426と、図示のように 液体透過性部分1426から下方向に延在している残りの液体透過性部分142 8とを備える。上側の液体透過性部分1426および下側の液体透過性部分14 28は、例えば、上側の円筒形の多孔性セグメント1426を最初は分離してい た下側のソリッドウォー ルの円筒形セグメント1428とを、それぞれの部分を、ロウ付け、ハンダ付け 、熔接、機械的な固定具による固定、あるいは適当な結合手段および方法を用い た他の適当な方法で互いに結合した状態で結合するなど、どのような方法で形成 してもよい。 あるいは、一体の円筒形管部材から第2の流路部材1424を形成してもよい 。このような管部材の上部分に多孔性または透過性の特徴を付与できるウォータ ージェット加工、エッチング、焼結、マイクロ電子加工または他の任意の適当な 技術などの処理によって、この部材の上部分を本質的に液体透過性にする。好ま しくは、最初は別々の上と下の部分を有し、これが互いに結合され、上の部分が 多孔性の焼結金属材料、多孔性プラスチック材料、多孔性セラミック材料、また は他の多孔性材料で構成され、以下においてより詳細に説明するように、液体の 透過を可能にするのに十分な寸法的な特徴の気孔率が得られる第2の流路部材を 形成する。 気体/液体インタフェース構造1410はさらに、第2の流路部材を包囲する と共に内部の環状空間1470を規定している外壁部材1434を備える。外壁 部材1434は、円筒形の側壁1436、上端壁1438および底端壁1440 を備える。これらは協働して内部の環状空間1470を囲んでいる。側壁143 6には、液体導入ポート1442が設けられている。このポートは、任意の適当 な方法で形成可能であるが、図示の実施例では、環状ポート延長部1444によ って構成されている。あるいは、このポートは、側壁に形成された単なるオリフ ィスまたは開口であってもよいし、他の吸込構造であってもよい。これによって 、液体を外部の液体供給源から内部の環状空間1470に導入することができる 。 図17の実施例では、液体吸込口1442が、流量制御弁1448を内部に収 容した液体導入ライン1446と連結されている。液体吸込ライン1446は、 液体供給リザーバ1450と接続されている。 図18は、図17の装置の上面図であり、図18に示すインタフェ ース構造の内部の環状空間1470を通る液体の接線的な供給配置を示している 。図18は、外壁部材の円筒形の側壁と接線的に交差し、これと結合されるよう に配置された管状ポート延長部1444を示す。このような方法で、導入された 液体を上側の円筒形の多孔性セグメント(液体透過性の上側部分1426)の周 囲で極めて均等に円周に沿って分配することができるため、円筒形の多孔性セグ メントを介した液体浸出によって生成される液膜は、これに対応して円周に沿っ て均一になり、以下において一層完全に説明するように内壁面1472を保護す る。 ライン1446における液体流量制御弁1448は、予め定められているか、 それ以外の場合には選択された液体の流れをリザーバ1450からライン144 6経由で液体吸込口1442まで提供するための、中央処理装置(CPU)、マイ クロプロセッサ、流量制御コンソールおよび/または補助監視制御手段を含む適 当な制御装置/タイマ手段と連結されていてもよい。このように導入された液体 は、内部の環状空間1470を満たし、このような液体を適当な処理条件で導入 してもよい。 半導体製造作業からの高温微粒子含有排気流などの気体流の処理のために、内 部の環状空間1470における液体には水または他の水性媒体を用いることがで きる。 第2の流路部材1424の上側の液体透過性部分1426の液体透過性の特徴 によって、内部の環状空間1470からの液体は、第2の流路部材の上側部分1 426を透過し、このような上側部分の内壁面1432において液滴1454と して表れる。 重力作用の結果として生じるこのような液滴は、下に落ちて他の液滴と合体し 、凝集して下方向に流れ落ちる液膜1456を第2の流路部材の下側の液体透過 性部分の内壁面1472上に形成する。第2の流路部材の下側の開放端1468 から排出している液膜の液体を、例えば気体流がライン1462の第2の流路部 材の気体流路1452か ら流入する下流側の処理ユニット1464での同時処理などのために、適当な回 収処理手段(図示せず)に送っても良い。 下流側の処理ユニット1464は、ウォータースクラバ、反応室、または他の 処理装置または処理領域であってもよい。この場合、ライン1462の通路14 52から流れる気体流にさらに処理が施され、最終的な排気がライン1466の 下流側の処理ユニットから排出される。 このため、気体/液体インタフェース構造1410は、第2の流路部材上側の 液体透過性部分1426と共に、第1の流路部材と第2の流路部材との間に内部 の環状空間1430が得られるように構成されているため、液体透過性の上側部 分を流れる液体は合体して、流れ落ちる液膜1456を形成することができる。 この配置により、流路1418から流路1452に流れる気体は、保護液膜14 56によって覆われた第2の流路部材の下側部分の内壁面1472に流れていく 。したがって、第1の流路部材の下側の開放端1422から排出される気体の腐 食性の種は、内壁面との関係で「緩和」され、第2の流路部材のこのような内壁 面での腐蝕および副反応作用が最小限に抑えられる。 さらに、第2の流路部材と外壁部材1434との間の内部の環状空間1470 に液体を導入することで、液体リザーバ「ジャケット」構造が得られる。これに よって、液体は第2の流路部材の多孔性の上側部分に供給され、これを透過して 、液体を下方向に「滴らせて」第2の流路部材の内壁面上に保護膜を形成する。 第2の流路部材の内面1472上に形成されるこのような流れる膜は、このよ うな液膜が存在しないと第2の流路部材の内壁面に付着して凝集してしまう場合 がある微粒子を伴出して、気体流から運び去る作用もある。 したがって、流れ落ちる液膜は、第2の流路部材の内壁面に対する保護機能を もたらすと同時に、微粒子固体および他の気相成分を全て 運び去る伴出媒体となる。これらの固体および気相成分は、液膜がないと流路部 材の内壁面に堆積して有害なものである。 図17に例示的に示す構造のさらに他の利点として、上側の液体透過性部分1 426を使用することで、液体越流ゼキなどの構造を設ける場合よりも用いる液 体の量を最小限に抑えられることが挙げられる。この場合、内部の環状空間14 70からの液体が単に壁1426の上端に溢流し、壁綿の膜で下方向に流動し、 第2の流路部材の全内面長が覆われる。動作に必要な液体は、本発明の滴下ゼキ 構造によって極めて低位に維持される。 単なる液体の越流ゼキ構造よりも優れた本発明の滴下ゼキ構造のもう1つの利 点は、越流ゼキではセキを設計通り効率よく機能させるためには垂直に対して正 確に整列配置する必要があるが、滴下ゼキ構造では動作設計効率を落とすまたは 悪くすることなく、法線方向(垂直)の向きからの偏位に対して許容範囲がある という点にある。 換言すれば、本発明の滴下ゼキ構造は、(従来の越流構造のようにセキからの 初期液体放出のために構築および維持される閾値の液体リストは存在しないため 、)越流ゼキ水追加速度と、構造の水平さならびに液体透過性セキ壁による最小 湿り率とを切り離すことを特徴とする。 図17に例示したようなタイプの気体/液体インタフェース構造の図示の例と して、インタフェース構造1410に流入するライン1460の気体流の温度が 上昇し、シリカや微粒子金属、サブミクロンサイズの粒子またはこれよりも大き な固体などの微粒子ならびに腐食性固体を捕捉するように、半導体製造作業から の排気を処理する熱酸化装置ユニットの下流にこのような構造を用いてもよい。 このような実施例では、第2の流路部材の上側部分1426を、厚さ約1/1 6インチ、平均細孔径約2ミクロンの焼結金属壁で構成してもよい。第1の流路 部材1412の長さは約448インチ、径は約2.5インチである。対応する第 2の流路部材1424はこれに対応する約13.5インチの長さでよく、径は約 4.5インチでよい。外 壁部材1434の垂直方向の長さは約5.5インチ、直径約6インチである。 このようなシステムでは、第2の流路部材の上側の液体透過性部分1426の 内面1432上に液体を流し、内部の環状空間1470に導入されるリザーバ1 450からの液媒として水を用いてもよい。このようなシステムで用いる水の量 は、動作1分あたり約0.1〜0.3ガロンとすることができる。 図19は、排気を生成する上流のシステム1512と、出口ライン1514と 、マニフォルドダクトライン1516と、第1および第2の吸込ライン1518 および1520と、下流のスクラバユニット1550とを含むシステム1510 の概略図である。図示のように、例えば半導体製造設備または半導体処理工具を 含んでもよい上流のシステムは、マニフォルドおよび吸込ラインを介してスクラ バユニットと気体流連通状態で閉じている。出口ライン、マニフォルドラインお よび吸込ラインは、適当な任意の直径でよく、例えば1.5〜3インチの範囲の 直径である。 図20は、本発明の一例としての実施例の概略図である。例えば半導体製造工 具などの上流のシステム1612を出口ライン1614に連結する。出口ライン 1614は、内部に流路を有する細長い管を規定している壁と、第2の端部より も上流にある第1の端部とを有する。出口ライン1614の内部の流路は、その 第1の端部で上流のシステム1612と接続され、上流のシステムからの排気を 受け入れている。出口ライン1614の第2の端部は、吸気マニフォルドライン 1616のほぼ中点において接続されている。吸気マニフォルドライン1616 は、内部に流路を有する細長い本体を規定する壁と、第1および第2の端部とを 有する。吸気マニフォルドライン1616の第1および第2の端部は、ほぼ中点 の出口ライン1614との接続部よりも下流にある。出口ライン1614とマニ フォルド1616とを接続することで、ライン1614の内部の流路からマニフ ォルドライン161 6の内部の流路まで排気を効率よく通過させやすくなる。 第1の吸気ライン1618および第2の吸気ライン1620は、内部の通路を 規定する壁と、第1および第2の端部とを有する。吸気ライン1618および1 620のそれぞれの第1の端部は、マニフォルドライン1616の第1および第 2の端部に接続されている。これによって、マニフォルドライン1616の内部 の流路から吸気ライン1618および1620内部の流路までの排気の通過が容 易になる。吸気ラインの第2の端部は、第1の端部よりも下流にある。吸気ライ ン1618および1620のそれぞれの第2の端部は、スクラバユニット165 0に接続されている。 スクラバ1650は、図示のようにスクラバ水線1652に接続されている。 この接続によって、水をスクラバ水線1652からスクラバ1650に送りやす くなる。スクラバ1650はまた、スクラバ1650からの気体をライン165 4経由で放出位置まで送るための換気放出ライン1654にも接続されている。 スクラバ1650はまた、液体廃棄物をスクラバ1650から液体廃棄物放出位 置まで途中の妨害なく送るための流体廃棄ライン1656にも接続されている。 スクラバ水線1652、換気放出ライン1654、流体廃棄ライン1656、出 口ライン1614、マニフォルド吸気ライン1616および第1および第2の吸 気ライン1618および160は、設備で必要となる具体的な気体流量および処 理ユニット動作に適した適当な任意の直径とすることができる。 マニフォルドライン内の通路が、第1および第2の吸気ライン内の通路内から の水の逆行を遅らせるウォーターバッフルとして機能するように、マニフォルド 吸気ラインと第1および第2の吸気ラインとの接続は45〜90°の角度でなさ れる。 第1および第2の吸気ダクトの上流端に近接して接続されているのは、第1お よび第2の吸気弁1622および1624である。この吸気弁は二方弁であり、 各々開位置および閉位置を有している。閉位置 にある時には、吸気弁はマニフォルドライン1616から吸気ラインへの排気の 流れを防止する。 吸気ラインの第2の下流端に近接して位置するのは、第1および第2の加熱手 段1646および1648である。ヒーターコイルの形で示してはあるが、加熱 手段は、熱エネルギを第1および第2の吸込ライン内の通路に伝達するための、 当業者間で周知のどのような加熱システムを備えていてもよい。例示の目的で、 加熱手段を加熱コイルと呼ぶ。 以下、気体源からの気体を第1および第2の吸気ライン内の通路まで送出する ための気体送出系について説明する。本発明の気体送出系は、気体源1626と 、内部に通路を有する第1および第2の気体送出ライン1628および1632 と、第1および第2の端部と、第1および第2の気体流量制御弁1630および 1634とを含む。 本願明細書に記載の気体送出系は2個以上の気体源を含んでもよいことは理解 できよう。複数の気体源を気体流連通状態で気体源マニフォルドに接続する。気 体源マニフォルドは、各気体源ごとの気体源分離弁と、各気体源ごとの気体源流 量制御弁とを含んでもよい。この気体源マニフォルドを気体流連通状態で気体送 出系に接続する。 気体源1626は、第1および第2の吸気ラインに近接して位置している。気 体源626は、1時間あたり2〜100標準立方フィートの量で第1および第2 の吸気ライン1618および620内の通路に送出される窒素などの気体を供給 する。吸気ラインへの効率的な気体送出は、(カップリング、コネクタなどの適 当な任意の接続手段によって)第1および第2の気体送出ラインを第1および第 2の吸気ラインに接続することで容易になる。 気体源1626は、ライン1623の第1の端部において第1の気体送出ライ ン1628に接続されている。第2の気体送出ライン1632の第1の端部は、 第1の気体送出ライン1628の長さ方向に沿ったほぼ中点で接続されている。 前記第1の気体線1628と第2の 気体線1632との間の接続は、ライン1628の気体がライン632内の通路 に漏洩したり障害にぶつかったりすることなく流れるようになされている。第2 の気体送出ライン1632を、ライン1628と気体源1626との接続より下 流のライン1628の長さ方向に沿った点においてライン1628に接続する。 第1の気体送出ライン1628の下流端は、第2の弁1624より下流の第2 の吸気ライン1620の長さ方向に接続されている。気体線1628と吸気ライ ン1620との接続によって、気体線1628内の通路にある気体が、ライン1 620内の通路に漏洩せずに障害なく自由に流動する。ライン1632の第1の 端部よりも下流にある第2の気体送出ライン1632の第2の端部は、第1の吸 気ライン1618に接続されている。気体線1632と吸気ライン1618とを 接続することで、ライン1632内にある気体を吸気ライン1618内に漏洩さ せずに自由に流動させることができる。 第2の吸気ライン1620との接続より上流かつ第2の気体送出ライン163 2との接続より下流の第1の気体送出ライン1628に沿って位置しているのは 、第1のガス弁1630である。第1のガス弁1630は、上述した第1および 第2の吸気弁と等価な二方弁である。第1のガス弁1630は、第1の気体送出 ライン1628内に沿った第2の吸気ライン1620への気体の通過を調節する 。第1の気体線との接続より上流の第2の気体送出ライン上に位置しているのは 第2のガス弁1634である。第2のガス弁1634は、これを介しての第2の 気体線から第1の吸気ラインへの気体の通過を容易にする。 以下、加圧水送出系について説明する。水送出系は、水源1636と、第1お よび第2の端部および内部の通路を有する第1および第2の水線1638および 1642と、第1および第2の水弁1640および1644とを含む。 第1および第2の吸気ラインに近接して位置しているのは加圧水源636であ る。加圧水源1636は、1分あたり0.5〜5ガロンの 範囲の圧力で水の流れを生成する。水源636は、ライン1638の第1の端部 において第1の水線1638内の通路に接続されている.この接続によって、加 圧水をソースからライン1638内の通路に効果的に通しやすくなる。前記第1 の端部より下流の第1の水線1638の第2の端部は、加圧水を第1の水線16 38内の通路から第2の吸気ライン1620内の通路に送出するための第2の吸 気ライン1620に接続されている。第2の吸気ライン1620との接続より上 流の第1の水線1638上に位置しているのは、吸気ライン1620への加圧水 の選択的な通過を容易にするための第1の水弁1640である。第1の水弁16 40は二方弁である。 第2の水送出ライン1642の第1の端部は、第1の水弁1640より上流か つ水源1636より下流の位置で第1の水送出ライン1638に接続されている 。第1の端部より下流の第2の水送出ライン1642の第2の端部は、加圧水を ライン638内の通路から吸気ライン1618内の通路まで送出するための第1 の吸気ライン1618に接続されている。第1の吸気ライン1618に対する接 続より上流の第2の水線上に位置しているのは、加圧水の通過を選択的に制御す るための第2の水弁1644である。第2の水弁1644は二方弁である。 第1のサーマルジャケット1658は、第1の吸気ライン1618の端から端 まで、第1の吸気弁1622、ライン1618と第2の気体送出ライン1634 との接続部、ライン618と第2の水送出ライン1642との接続部、第1の加 熱手段1648を収容している。第1のサーマルジャケットは、内部に収容され た要素に対する絶縁特性を提供し、加熱手段と協働して第1の吸気ダクトライン 1618の内部温度を上昇させる。サーマルジャケット1658は、N2流動時 に側壁温度を上昇させ、側壁に付着した水を蒸発させる。また、サーマルジャケ ット1658は、側壁温度を上昇させ、凝結可能なプロセスガスがラインで凝結 するのを防止する。金属エッチの例では、プロセス からのBCl3が、スクラバ入口での加水分解反応時にホウ酸を生成するが、同 時にプロセスラインを加熱してラインに沿ったAlCl3の凝結を防止しなけれ ばならない。次に、金属エッチまたはWCVDの場合と同様にこのラインをプロ セス源から加熱してもよい。 第2のサーマルジャケット1660は、第2の吸気ライン1620の端から端 まで、第2の吸気弁1624、ライン1620と第1の気体線28との間の接続 、ライン1620と第1の水線1638との間の接続、第2の加熱手段1646 を収容している。第2のサーマルジャケットは、内部に収容された要素に対する 絶縁特性を提供し、加熱手段と協働して第2の吸気ライン1620の内部温度を 上昇させる。 上述した弁は、各々開位置および閉位置を有する二方弁である。以下での説明 の目的で、この弁は、空気による開動作モードとバネによる閉動作モードとを有 する空気圧弁であると仮定する(この弁は、システム要件、性能、目的に応じて 、空気による閉モードとバネによる開モードのあるものでもよい)。このような 空気圧弁はKF−50接続、一体式ソレノイドを有する電空弁、閉確認スイッチ および開確認スイッチリードを含んでもよい。このような弁は、MKS Ins trumentsのHPS Divisionから型番190として入手可能で ある。上述した弁と以下に述べる弁との間の電気接続は、制御パネル(図示せず )に対して維持される。制御パネルは、システム弁との電気接続にプログラムで きる論理制御器(PLC)を含む。PLCは、弁との電気接続を維持して弁位置 を監視し、弁位置(開または閉)を切り換える。また、タイマをPLCに接続し 、弁位置のPLC計時を容易にする。しかしながら、本発明の趣旨または範囲を 逸脱することなく他の弁および制御の実施例に置き換えてもよいことは、当業者 であれば理解できよう。例えば、この弁は、様々な市販のタイプのうち、電気的 、機械的、電気機械的、磁気的または他のタイプの弁であってもよい。特に、こ の弁は、サイクルタイマ制御手段または他の制御手段に電気的に接続されたリミ ットスイッチを含む。リミットスイ ッチは、弁位置を確認し、インターロックを制御してプロセスガスの流れが常に 空搬送にならないようにし、水がオンライン(オンストリーム)の気体流ライン に導入されないようにするのを助ける。 以下、本発明の上述した図20の実施例の動作方法を図21のフローチャート を参照して説明する。この説明では、図20の参照符号に鑑みて装置を識別する 。 本発明の動作における第1番目のステップ(図21のフローチャートのブロッ ク1701)は、全ての弁1622、1624、1630、1634、1640 および1644を閉じることである。プログラムできる論理制御器(PLC)が 、空圧空気の流れ(図示せず)を調節することによって弁の開閉を制御する。弁 への空圧空気の供給を停止すると、バネが弁のバッフルを閉塞位置まで移動させ 、これによって弁の上流位置から弁の下流位置への気体流材料の流れを防止する 。第1番目のステップでは、上述したダクトライン一切を介しての排気、加圧水 、または他の気体の全ての流れを防止する。これは、本発明の装置を使用する前 に、上流のシステム1612からの排気の流れがどの吸気ラインにあるかをオペ レータが常に気にすることができるようにするための安全上の理由からなされる 最初のステップである。この最初のステップでは、(加圧水および気体源163 6からの気体を伴う)排気の流れはまだ開始されていない。 本発明の動作における第2番目のステップ(図21のフローチャートのブロッ ク1702)では、全ての弁が閉じているか否か照会する。この照会は、制御パ ネルに収容されたPLCによって実行される。上述したように、PLCは、上述 した弁に収容された電気位置インジケータ手段と電気的に通信を行っている。こ の照会は、位置決めインジケータ手段からの信号を検出し、これを閉位置を示す 予め定められた弁と関連させることでPLCによって実行される。上述した弁が 閉位置にあると判断されると、第3番目のステップが開始される。上述した弁が 開位置位置にあると判断されると、アラームの音が発せられ、 前のステップが繰り返される。 第3番目のステップ(図21のフローチャートのブロック1703)では、第 2の吸気弁1624を開放する。弁1624の開放は、空圧空気を弁に流入させ 、第2の吸気弁1624を介してマニフォルド1616からの排気が第2の吸気 ライン1620に送られるように弁バッフルの位置を内部のバネで調節すること で達成できる。第2の吸気弁1624の開放はPLCによって作動される。第1 の吸気弁1622は閉位置に維持されているため、第1の吸気ラインへの排気流 は遮断され、排気はオフガスによって第2の吸気ライン1620を介してのみ流 れる。 第4番目のステップ(図21のフローチャートのブロック1704)では、第 2の吸気弁1624が開放されているか否か照会する。弁位置についての照会は 、ステップ2において説明した弁位置照会と同一の方法でPLCによって実行さ れる。PLCによって第2の吸気弁が閉じていると判断されると、アラームの音 が発せられ、前のステップが繰り返される。吸気弁が開放されていることをPL Cが検出すると、動作手順における次のステップが実施される。 第5番目のステップ(図21のフローチャートのブロック1705)では、第 2の水弁1644を開放する。弁1644の開放は、上述したものと同様にして PLCによって行われる。弁1644を開放することで、水源1636からの加 圧水の流れを、第1の水送出ライン1638および第2の水送出ライン1642 経由で第1の吸気ライン1618に送る出口が形成される。第1の水弁1640 は、水源1636からの水がこれを介して第2の吸気ライン1620に流れるこ とがないように閉位置に維持される。弁1644は、PLCに接続されたタイマ によって設定および監視される時間の第1の継続時間、PLCによって開放状態 に維持される。第2の水弁1644は、1分〜10分の範囲の時間開放状態に維 持される。第1の吸気ライン1618への加圧水の流れによって、ライン161 8内の通路を洗い流すと共に、 可溶性微粒子を溶解し、これによって微粒子などを第1の吸気ラインの第2の端 部経由でスクラバユニット1650に排出する。 第6番目のステップ(図21のフローチャートのブロック1706A)では、 第1の継続時間経過後に水弁1644を閉じる。第2の水弁1664が閉じられ た後、第2のガス弁1634を開放し(図21のフローチャートのブロック17 06B)、まだ作動していなければ第1の加熱手段を作動させる(図21のフロー チャートのブロック1706C)。弁の開閉は、上述したようにしてPLCによ って行われる。PLCの制御下で電流を生成して流すことによって第1の加熱要 素を作動させる。電流には、加熱手段の自然の抵抗が加わり、常に電気抵抗があ るため熱が発生する。第2のガス弁1664は、PLCに接続されたタイマによ って設定および監視される第2の継続時間、開放状態に維持される。第2のガス 弁を開放状態で放置し、加熱手段を作動させておく好ましい時間範囲は、30分 から8時間である。気体源1626からの気体の流れが第1の気体送出ライン1 628に沿って第2の気体送出ライン1632および第1の吸気ライン1618 に送られるように、第1のガス弁は閉位置に維持される。第1の加熱手段648 によって伝達される熱と協働して、気体は第1の吸込ラインの壁の内側を乾燥さ せる。 第7番目のステップ(図21のフローチャートのブロック1707)では、第 1の加熱手段を停止させ、第1の吸気弁1622を開放する。弁1622の開放 は、上述したものと同様にして行われる。加熱手段は、PLCによる制御下で電 流の供給を遮断することで停止される。 第8番目のステップ(図21のフローチャートのブロック1708)では、第 1の吸気弁1622が開放されているか否かを照会する。この照会は、上述した 照会方法と同様にしてPLCによって行われる。第1の吸気弁が開放されていな いとPLCによって判断されると、アラームが作動して第7番目のステップが繰 り返される。新たに洗浄された入口が開放されていることをPLCが確認した場 合に限り、PL Cは他の入口を洗浄用に閉じる。それ以外の場合には、プロセスガスの流れを遮 断することができる。第1の吸気弁が開放されていることをPLCが判断した場 合、動作手順における次のステップが実施される。 第9番目のステップ(図21のフローチャートのブロック1709)では、第 2の吸気弁1624を閉じる。第1の吸気弁1622は開位置に維持される。第 2の吸気弁1624を閉じることで、排気の流れの方向が現在閉じられた第2の 吸込ラインから現在開放されている第1の吸込ラインへと変わる。 第10番目のステップ(ブロック1710の図21のフローチャート)では、 第2の吸気弁1624が閉じているか否かを照会する。この照会は、上述したよ うにして第2の吸気弁との電気接続状態でPLCによって行われる。第2の吸気 弁が閉じていないことがPLCによって判断された場合、アラームが作動して第 9番目のステップが繰り返される。第2の吸気弁は閉じていると判断された場合 には、動作手順における次のステップが実施される。 第11番目のステップ(図21のフローチャートのブロック1711)では、 第1の水弁1640を開放する。第2の水弁1644は閉位置に維持される。第 1の水弁の開放(および第2の水弁1644の閉止)によって、加圧水が水源1 636から第1の水送出ライン1638および第1の水弁1640経由で第2の 吸気ライン1620に流入するための通路が開放される。第2の水弁1644を 閉位置に維持し、水がここを通って第1の吸込ライン1618に流入しないよう にする。加圧水は、第1の吸気ラインに対して上述したような洗い流しおよび洗 浄作用を行いながら、第2の吸気ライン1620経由で流れる。加圧水は、スク ラバ1650に接続された第2の端部を経由して第2の吸気ラインから出る。こ の加圧水は、1分〜10分の予め選択された時間範囲の間、第2の吸気ラインを 洗い流すことができる。PLCに電気接続された調整可能なタイマが、これと協 働して加圧水の 放出時間を計時する。 第12番目のステップ(図21のフローチャートのブロック1712)では、 第1の水弁1640を閉じる。第13番目のステップでは、第1のガス弁163 0を開く(図21のフローチャートのブロック1713)。第14番目のステップ (図21のフローチャートのブロック1714)では、第2の加熱手段1646 を作動させる。弁の開閉は、上述したようにしてPLCによって行われる。第2 のガス弁1634を閉位置に維持し、気体がここを通過して第1の吸込ダクトラ イン1618に流入しないようにする。第1のガス弁1630を開放することで 、気体が気体源1626から第1の気体送出ライン628および第1のガス弁1 630経由で第2の吸込ライン1660に流入する通路が開放される。第2のサ ーマルジャケット1660と協働して第2の加熱手段を作動させると、第2の吸 込ラインの内部温度が上昇する。気体および第2の加熱手段によって生成される 熱が、第2の吸込ライン1620内の通路を乾燥させる。気体は、第2の吸込ラ インを介してラインの第2の端部経由でスクラバ1650に流入する。30分〜 8時間の計時した継続時間、第1のガス弁は開放状態で保持され、第2の加熱手 段は作動状態にある。計時した継続時間は、上述したようにPLCに接続された タイマによって監視される。 第15番目のステップ(図21のフローチャートのブロック1715)では、 計時した継続時間に達した後に、第1のガス弁1630を閉じて第2の加熱手段 646を停止させる。第16番目のステップ(図21のフローチャートのブロッ ク1716)では、PLCは第1の吸気弁1622に照会を行い、弁が開放状態 に維持されていることを確認する。弁の動作は、上述したようにして行われる。 第17番目のステップ(図21のフローチャートのブロック1717)では、 第2の吸気弁1624を開放し、第2の吸気弁1624が開放されているか否か について、PLCが照会を行う(図21のフローチャートのブロック1718)。 第2の吸気弁が開放されていないと 判断されると、アラームが作動され、前のステップが繰り返される。PLCは、 上述したものと同様にして照会プロセスを行う。 第19番目のステップ(図21のフローチャートのブロック1719)では、 第1の吸気弁1622を閉じ、第1の吸気弁が閉じていることを確認するための 照会を行う(図21のフローチャートのブロック1720)。弁1622が閉じて いない場合には、アラーム音が発せられ、前のステップが繰り返される。第1の 吸気弁1622が閉じている場合には、動作手順はオペレータに対して以下のよ うに照会を行う。 最後に、オペレータは、第5番目のステップに戻って上述した洗浄ステップを 繰り返すか、あるいは洗浄サイクルを終了するかについて照会を受ける(図21 のフローチャートのブロック1721)。産業上の利用可能性 本発明の排気流処理システムは、半導体製造、光電処理ならびに、他の排気生 成作業において生成される排気などの産業排気流体の処理に有効利用される。こ の処理では、排気流体を純化処理し、ここから有用な気体流成分を抽出し、温度 を高めた排出流から熱を熱交換回収し、および/または最終的な排出流体に所望 の特徴を持たせるための他の処理を施す。この排気流処理システムは、コンパク トな一体型装置形状に適宜組み込むことができる。 半導体製造の排気流の場合における排気処理では、有害流成分の酸化、気体の スクラブ処理および微粒子固体の除去を含むと有利である場合がある。 本発明の排気処理システムは、微粒子固体の付着、気体流の劣化および流体力 学的な流れの悪影響などの入口での影響を最小限に抑えるように構成および配置 された吸込構造を有効利用できる。
【手続補正書】特許法第184条の8第1項 【提出日】平成10年8月20日(1998.8.20) 【補正内容】 1. 処理システムに流入する排気流の酸気体濃度および微粒子成分濃度を低く するための前処理ユニットであって、スクラバを備える前処理ユニットと、 前記前処理ユニットから酸気体および微粒子濃度が低くなった排気流を受け入 れ、前記排気流の酸化可能な成分の少なくとも一部を酸化させるように配置され た酸化処理ユニットと、 (i)前記酸化処理ユニットからの排気流を受け入れ、(ii)処理システム からの最終放出用に前記排気流の特質を良くするよう前記排気流をスクラブ処理 するように配置された後酸化処理ユニットと、 前記排気流処理システムの前記前処理ユニットに前記排気流を導入するための 閉塞防止吸込構造であって、微粒子固体含有排気流を下方向に流すために略垂直 に配置された流路を備える、閉塞防止吸込構造と、を備え、前記流路が、セキ開 口が形成された境界壁と、前記セキ開口と液体供給関係で前記セキ開口を囲んで いる環状の液体供給リザーバとを含み、該リザーバが、前記環状の液体供給リザ ーバに液体を供給しで前記セキ開口を介して流動させるための手段を有し、 前記環状の液体供給リザーバに液体が流入すると、導入された液体が前記セキ 開口を介して流れて前記流路の前記境界壁を流れ落ち、前記微粒子固体含有気体 流が前記吸込構造の前記流路を介して流動すろ際に、前記壁から微粒子固体を洗 い流し、かつ前記境界壁の内面への固体の付着または形成を抑制する、排気流処 理システム。 2. 前記酸化処理ユニットと、前記後酸化処理ユニットとのうち少なくとも1 つが、ユニットに導入される排気流を流体被着媒体で被着するための排気流吸込 構造を含む、請求項1に記載の排気流処理システム。 3. 前記排気流吸込構造が、排気流を被着するための気体媒体をなくすための 手段を含む請求項2に記載の排気流処理システム。 4. 前記排気流吸込構造が、排気流を被着するための液体媒体をなくすための 手段を含む請求項2に記載の排気流処理システム。 5. 排気流を前処理し、排気流の腐食性気体および微粒子成分のうちの少なく とも一部を除去し、続く酸化処理のために該排気流の特質を良くするための前処 理ユニットと、 前記前処理ユニットからの前処理後の排気流を受け入れ、前処理後の排気流の 酸化可能な成分のうち少なくとも一部を酸化させて、酸化可能な成分の濃度が低 くなった排気流を生成するように配置された酸化ユニットと、 酸化可能な成分の濃度が低くなった排気流を前記酸化ユニットから受け入れる ように配置され、酸化可能な成分の濃度が低くなった前記排気流とスクラブ処理 媒体とを接触させ、酸化可能な成分の濃度が低くなった前記排気流からスクラブ 処理可能な成分を除去し、かつ、処理システムからの最終放出用に、酸化可能な 成分の濃度が低くなった前記排気流の特質を良くするためのスクラバを備える後 酸化処理ユニットと、を備え、 前記前処理ユニット、前記酸化ユニットおよび後酸化ユニットのうち少なくと も1つが、ユニットに導入される排気流を流体被着媒体で被着するための吸込構 造を含み、 前記吸込構造が、気体/液体インタフェース構造を備え、該気体/液体インタ フェース構造が、 前記排気気流を導入するための上側の入口と前記排気流を放出するための下端 とを有する、垂直に延在する第1の吸込流路部材と、 前記第1の流路部材を囲み、該第1の流路部材とは互いに離れた関係で該第1 の流路部材との間に環状の空間を規定する第2の流路部材であって、第1の流路 部材の下端の下にある下端まで下方向に延在し、前記第1の流路部材の下端より も高さ的に上にある上側の液体透過性部分と前記上側の液体透過性部分よりも下 にある下側の液体不透過性部分とを有ずる第2の流路部材と、 前記第2の流路部材を包囲し、該第2の流路部材と共に内部の囲まれた環状空 間を規定する外壁部材と、 前記第2の流路部材と前記外壁との間の前記内部の囲まれた環状空間に液体を 導入するために前記外壁部材に形成された液体流吸込ポートと、を備える、排気 流処理システム。 6. 前記第2の流路部材の前記上側の液体透過部分が、円筒形の多孔性壁部材 を含む請求項5に記載の排気流処理システム。 7. 前記円筒形の多孔性壁部材が、焼結金属材料で形成されている請求項6に 記載の排気流処理システム。 8. 前記第2の流路部材の前記上側の液体透過性部分が、多孔性セラミック材 料で形成されている請求項5に記載の排気流処理システム。 9. 前記液体透過性部分が、平均細孔径が約0.5〜約30ミクロンの範囲で ある多孔性壁で構成される請求項5に記載の排気流処理システム。 10. 前記第1の流路部材および前記第2の流路部材が、各々あつらえ向きの 円筒形を有し、互いに同軸である請求項5に記載の排気流処理システム。 11. 前記第2の流路部材を包囲する前記外壁部材が、前記第2の流路部材に 対して半径方向に離れた関係で配置された円筒形の側壁と、第1の液体流路部材 が貫通して延在する上端壁と、前記第2の流路部材と前記外壁部材の前記側壁と の間の底端壁と、を備える、請求項5に記載の排気流処理システム。 12. 排気流を前処理し、排気流の腐食性気体および微粒子成分のうちの少な くとも一部を除去し、続く酸化処理のために該排気流の特質を良くするための前 処理ユニットと、 前記前処理ユニットからの前処理後の排気流を受け入れ、前処理後の排気流の 酸化可能な成分のうち少なくとも一部を酸化させて、酸化可能な成分の濃度が低 くなった排気流を生成するように配置された酸化ユニットと、 酸化可能な成分の濃度が低くなった排気流を前記酸化ユニットから受け入れる ように配置され、酸化町能な成分の濃度が低くなった前記排気流とスクラブ処理 媒体とを接触させ、酸化可能な成分の濃度が低くなった前記排気流からスクラブ 処理可能な成分を除去し、かつ、処理システムからの最終放出用に、酸化可能な 成分の濃度が低くなった前記排気流の特質を良くするためのスクラバを備える後 酸化処理ユニットと、を備え、 前記前処理ユニット、前記酸化ユニットおよび後酸化ユニットのうち少なくと も1つが、ユニットに導入される排気流を流体被着媒体で被着するための吸込構 造を含み、 前記吸込構造が、微粒子固体含有排気流をユニットに導入するための閉塞防止 吸込構造を備え、前記吸込構造が、 互いに直列連結関係で略垂直に配置され、前記ユニットまで前記微粒子固体含 有流体流を流動させることが可能な略垂直な流路を当該直列連結関係で規定して いる第1および第2の流路部分を備え、 前記第1の流路部分が、前記吸込構造の上側部分を有し、流路の上側の部分の 境界を定める内面を有する内側の気体透過壁と、該気体透過壁を包囲する外壁と を含み、両者の間に内部の環状空間を規定し、 前記吸込構造はさらに、 前記第1の流路部分の前記外壁に形成され、予め定められた流量で前記内部の 環状空間に低圧気体を流入させ、続いて前記内部の環状空間から前記吸込構造の 垂直流路へ低圧気体を流入させるための低圧気体源に連結可能な低圧気体流ポー トと、 前記第1の流路部分の前記外壁に形成され、前記内部の環状空間に高圧気体を 流入させ、前記気体透過壁表面に付着または形成された微粒子を該気体透過壁か ら洗浄する高圧気体源に連結可能な高圧気体流ポートと、を備え、 前記第2の流路部分が、微粒子固体含有流体を前記第1の流路部分から前記第 2の流路部分に下方向に流動させるように前記第1の流路部分と直列に連結され 、かつ、前記第2の流路部分が、液体噴射ポートを内部に有する、前記第1の流 路部分と連結された外壁と、前記外壁に対して離れた関係で配置されて該外壁と の間で内部の環状空間を規定する内部のセキ壁と、を含み、前記内部のセキ壁が 、 前記第1の流路部分の前記気体透過壁に向かって延在しているが、該気体透過壁 よりも手前で終端し、両者間にセキを規定するギャップが形成され、前記セキ壁 が、前記第2の流路部分における前記流路の境界を定める内面を有し、 前記第2の流路部分の前記外壁とその内部のセキ壁との間の前記内部の環状空 間に液体が流入すると、導入された液体が前記セキを越流して前記第2の流路部 分の前記内壁の内面を流れ落ち、前記微粒子固体含有気体流が前記吸込構造の前 記流路を介して流動する際に、前記壁から微粒子固体を洗い流し、かつ前記内部 のセキ壁の内面への固体の付着または形成を抑制する、請求項2に記載の排気流 処理システム。 13. 前記第1の流路部分の前記外壁に形成された低圧気体ポートに低圧気体 源が連結されている請求項12に記載の排気流処理システム。 14. 前記第1の流路部分の前記外壁に形成された高圧気体ポートに高圧気体 源が連結されている請求項12に記載の排気流処理システム。 15. 前記第2の流路部分の下端が、前記吸込構造の流路を介して流動する前 記微粒子固体含有気体流をスクラブするためのウォータースクラバに結合されて いる請求項12に記載の排気流処理システム。 16. 前記第1の流路部分および前記第2の流路部分が、互いに急速脱着式に 連結されている請求項12に記載の排気流処理システム。 17. 前記第1の流路部分が円筒形である請求項12に記載の排気流処理シス テム。 18. 前記第1の流路部分と前記第2の流路部分とが互いに同軸に整列配置さ れている請求項12に記載の排気流処理システム。 19. 前記気体透過壁が多孔性金属材料で形成されている請求項12に記載の 排気流処理システム。 20. 前記気体透過壁が多孔性セラミックで形成されている請求項12に記載 の排気流処理システム。 21. 前記第1の流路部分の前記気体透過壁および外壁が、断面円形である請 求項12に記載の排気流処理システム。 22. 前記第2の流路部分の前記外壁および内部のセキ壁が、断面円形である 請求項12に記載の排気流処理システム。 23. 前記第1の流路部分が、上流側の微粒子固体含有気体流供給手段に結合 されている請求項12に記載の排気流処理システム。 24. 前酸化ユニットが湿式スクラバを含む請求項1に記載の排気流処理シス テム。 25. 前記スクラバが、スクラブ媒体液を用いた湿式スクラバである請求項2 4に記載の排気流処理システム。 26. 前記スクラバが乾式スクラバである請求項24に記載の排気流処理シス テム。 27. 前記前処理ユニットが、前記排気流と洗浄媒体液とを接触させる湿式ス クラバ塔を含む、請求項1に記載の排気流処理システム。 28. 前記洗浄媒体液が水である請求項27に記載の排気流処理システム。 29. 前記洗浄媒体液が化学薬品を含む請求項27に記載の排気流処理システ ム。 30. 前酸化ユニットが、前記排気流を、該前酸化ユニットへの導入時に、気 体被着構造に通す気体吸込構造を含む、請求項1に記載の排気流処理システム。 31. 前記前酸化処理ユニットが、洗浄媒体液を導入するために内部に配置さ れたスプレーノズルを有する上側部分を含むスクラブ処理塔であって、該塔の前 記スプレーノズルを被覆する前記上側部分に霜取構造を有するスクラブ処理塔を 備える、請求項1に記載の排気流処理システム。 32. 前記酸化ユニットよりも上流に気体被着用吸込構造を備える請求項1に 記載の排気流処理システム。 33. 前記酸化ユニットよりも下流に、液体被着された気体輸送構造をさらに 備える、請求項1に記載の排気流処理システム。 34. 前記酸化ユニットと後酸化ユニットとの間に急冷ユニットをさらに備え る、請求項1に記載の排気流処理システム。 35. 前記酸化ユニット、前記急冷ユニットおよび前記後酸化ユニットが、こ れらを介した前記気体流路に対して一体の構造を備える、請求項34に記載の排 気流処理システム。 36. 後酸化処理ユニットが、スクラブ処理用媒体を通して放出し、前記排気 流と向流接触させるためのスプレーノズルを上側部分に有する湿式スクラバ塔を 備える、請求項1に記載の排気流処理システム。 37. 後酸化スクラバ塔が気体/液体接触を促進するためのパッキングを内部 に有する請求項36に記載の排気流処理システム。 38. 後酸化スクラバ塔が、その前記上側部分において前記ノズルの上に霜取 構造を備える、請求項36に記載の排気流処理システム。 39. 前記酸化ユニットの下流に急冷ユニットが配置され、該急冷ユニットが 、前記酸化ユニットからの前記排気流を冷却するための急冷媒体を導入する手段 を備える、請求項31に記載の排気流処理システム。 40. 前酸化ユニットおよび後酸化ユニットが各々、接触後の液体を回収する ための集液リザーバを含む湿式スクラバと、前記集液リザーバに対して液体流受 入関係で結合され、前記湿式スクラバユニットから接触後の液体を回収するため のリザーバと、を備える、請求項1に記載の排気流処理システム。 41. 前記酸化ユニットよりも下流に急冷ユニットを備え、該急冷ユニットが 、前記急冷ユニットから前記酸化ユニットへの飽和水蒸気を再循環させ、前記酸 化ユニットにおけるパーフルオロカーボンを酸化させる手段を含む、請求項1に 記載の排気流処理システム。 42. 前記酸化ユニットが電熱酸化装置を備える請求項1に記載の排気流処理 システム。 43. 前記酸化ユニットが火炎ベースの酸化装置を備える請求項1に記載の排 気流処理システム。 44. 前記酸化ユニットが流動床熱酸化装置を備える請求項1に記載の排気流 処理システム。 45. 前記酸化ユニットが熱交換器を備える請求項1に記載の排気流処理シス テム。 46. 前記熱交換器が、その流路内に熱伝達促進インサートを備える請求項4 5に記載の排気流処理システム。 47. 前記酸化ユニットの上流または下流でパーフルオロカーボンを回収する 請求項1に記載の排気流処理システム。 48. 前酸化ユニット、前記酸化ユニットおよび後酸化ユニットが、一体型の キャビネット構造内に収容されている、請求項1に記載の排気流処理システム。 49. 後酸化処理ユニットよりも下流に流体原動駆動装置を備える請求項1に 記載の排気流処理システム。 50. 前記流体原動駆動装置がポンプを含む請求項49に記載の排気流処理シ ステム。 51. 前記流体原動駆動装置が放出器を含む請求項49に記載の排気流処理シ ステム。 52. 前酸化処理ユニットが、前記排気流に化学物質を添加し、スクラブ除去 できるように溶解性を高めた反応生成物を反応的に形成するための手段を備え、 該化学物質の添加および反応に続いて前記排気流を湿式スクラブ処理する、請求 項1に記載の排気流処理システム。 53. 前酸化ユニットが、横断ヨーク部分によって互いに結合された第1およ び第2の脚部分を含むU字形ハウジングを備え、前記第1の脚部が、前記排気流 と噴霧水とを接触させて酸性度を下げ、前記排気流の微粒子を捕捉するための散 水手段を含み、前記第2の脚部が、前記排気流に噴霧水をさらに接触させるため の散水手段を含み、前記横断ヨーク部分が、前記第1および第2の脚部分におい て前記排気流に噴霧してこれと接触させるための水を保持する回収リザーバを構 成する、請求項1に記載の排気流処理システム。 54. 前記酸化処理ユニットが蒸散酸化処理ユニットを含む請求項1に記載の 排気流処理システム。 55. 前処理手段が、前記酸化ユニット内に存在する条件下で、粒子形成剤で ある排気流成分をスクラブ処理することによって、前記酸化ユニットにおける微 粒子形成を制御するための湿式スクラブユニットを、前記酸化ユニットよりも上 流に備える、請求項1に記載の排気流処理システム。 56. 排気流を前処理し、排気流の腐食性気体および微粒子成分のうちの少な くとも一部を除去し、続く酸化処理のために該排気流の特質を良くするための前 処理ユニットと、 前記前処理ユニットからの前処理後の排気流を受け入れ、前処理後の排気流の 酸化可能な成分のうち少なくとも一部を酸化させて、酸化可能な成分の濃度が低 くなった排気流を生成するように配置された酸化処理ユニットと、 (i)前記酸化処理ユニットから、酸化可能な成分の濃度が低くなった前記排 気流を受け入れ、(ii)酸化可能な成分の濃度が低くなった前記排気流の腐食性 成分および/または微粒子成分をさらに除去し、処理システムからの最終放出用 に、酸化可能な成分の濃度が低くなった前記排気流の特質を良くするように配置 された後酸化処理ユニットと、 前記排気流処理システムの少なくとも1つの処理ユニットに、前記微粒子含有 排気流を導入するための閉塞防止吸込構造であって、微粒子固体含有排気流を下 方向に流すために略垂直に配置された流路を備える、閉塞防止吸込構造と、を備 え、前記流路が、セキ開口が形成された境界壁と、前記セキ開口と液体供給関係 で前記セキ開口を囲んでいる環状の液体供給リザーバとを含み、該リザーバが、 前記環状の液体供給リザーバに液体を供給して前記セキ開口を介して流動させる ための手段を有し、 前記環状の液体供給リザーバに液体が流入すると、導入された液体が前記セキ 開口を介して流れて前記流路の前記境界壁を流れ落ち、前記微粒子固体含有気体 流が前記吸込構造の前記流路を介して流動する際に、前記壁から微粒子固体を洗 い流し、かつ前記境界壁の内面への固体の付着または形成を抑制する、排気流処 理システム。 57. 前記セキ開口上の前記境界壁の一部を気体被着する手段をさらに備える 請求項56に記載の排気流処理システム。 58. 前記酸化ユニットから放出される前記排気流を冷却するための急冷ユニ ットをさらに備える請求項1に記載の排気流処理システム。 59. 前記急冷ユニットが、前記酸化ユニットから放出される前記排気流を苛 性溶液と接触させ、シリカ粒子を前記排気流から除去するように構成および配置 されている、請求項1に記載の排気流処理システム。 60. フルーム/煙条制御用の湿式電気集塵装置をさらに備える請求項1に記 載の排気流処理システム。 【手続補正書】特許法第184条の8第1項 【提出日】平成10年12月11日(1998.12.11) 【補正内容】 61. 上流側のプロセスから処理システムに流入する排気流の酸気体濃度およ び微粒子成分濃度を低くするための前処理ユニットであって、並流湿式スクラバ 部分を規定するU字形状の第1の脚と、向流湿式スクラバ部分を規定するU字形 状の第2の脚と、前記並流湿式スクラバ部分と前記向流湿式スクラバセクション とを連通させるU字形状の横断底部分と、を含むU字形形状を有し、排気流と水 様媒体とを前記並流湿式スクラバ部分において第1の並流接触させるための手段 と、続いて、前記並流湿式スクラバ部分および前記横断底部分を介した前記排気 流の流れの後に、前記排気流と前記水様媒体とを前記向流湿式スクラバ部分にお いて向流接触させるための手段と、含む並流向流湿式スクラバを備え、酸気体濃 度および微粒子成分濃度が低くなった排気流を生成する前処理ユニットと、 前記前処理ユニットから酸気体および微粒子濃度が低くなった排気流を受け入 れ、前記排気流の酸化可能な成分の少なくとも一部を酸化させるように配置され た酸化処理ユニットと、 酸化処理後の前記排気流を受け入れ、前記排気流を冷却するように配置された 急冷チャンバと、 (i)前記急冷チャンバからの排気流を受け入れ、(ii)水様媒体で前記排 気流をスクラブ処理し、前記排気流の腐食性気体および/または微粒子成分をさ らに除去し、かつ処理システムからの最終放出用に前記排気流の特質を良くする ように配置された後酸化処理ユニットと、 前記前処理ユニット、前記急冷チャンバおよび前記後酸化処理ユニットと液体 流連通状態にあり、前記並流向流湿式スクラバ、前記急冷チャンバおよび後処理 湿式スクラバから水様媒体を受け入れて、かつ前記排気流から水様媒体を放出す るように配置された集液タンクと、 を備える排気流処理システム。 62. 処理システムに流入する排気流の酸気体濃度および微粒子成分濃度を低 くするための前処理ユニットであって、スクラバを備える前処理ユニットと、 前記前処理ユニットから酸気体および微粒子濃度が低くなった排気流を受け入 れ、前記排気流の酸化可能な成分の少なくとも一部を酸化させるように配置され た酸化処理ユニットと、 (i)前記酸化処理ユニットがらの排気流を受け入れ、(ii)処理システム からの最終放出用に前記排気流の特質を良くするように前記排気流をスクラブ処 理するように配置された後酸化処理ユニットと、を備え、前記排気流処理システ ムの前記前処理ユニット、前記酸化ユニットおよび前記後酸化処理ユニットのう ち少なくとも1つが、前記排気流を導入するための閉塞防止排気流吸込構造を有 し、該吸込構造が、 前記排気気流を導入するための上側の入口と前記気体流を放出するための下端 とを有する、垂直に延在する第1の吸込流路部材と、 前記第1の流路部材を囲み、該第1の流路部材とは互いに離れた関係で該第1 の流路部材との間に環状の空間を規定する第2の流路部材であって、第1の流路 部材の下端の下にある下端まで下方向に延在し、上側の部分と前記上側の部分よ りも下にある下側の部分とを有する第2の流路部材と、を備え、 前記第2の流路の前記上側の部分が、前記第1の流路部材と前記第2の流路部 材との間の前記環状の空間に被着流体を導入し、前記環状の空間を介して該被着 流体を下方向に流すのに適しており、 前記吸込構造がさらに、前記第2の流路部材に液体を供給して、前記第2の流 路部材の前記下側の部分の内面全体に、前記被着流体の少なくとも一部として液 体の下方向への流れを提供するための手段を有し、 前記第2の流路部材に液体を供給するための前記手段が、以下の群すなわち、 (i) 前記第2の流路部材の前記上側の部分が、前記環状の空間を規定して いる内面と、外面とを有する多孔性壁を含み、前記外面に液体を供給してこれを 透過して前記内面まで送り、該内面および前記第2の流路部材の前記下側の部分 の内面に沿って下方向に流動させるように液体源が配置されるか、 (ii) 前記第2の流路部材の前記下側の部分が、前記環状の空間を規定し ている内面と、外面とを有する多孔性壁を含み、前記外面に液体を供給してこれ を透過して前記内面まで送り、前記第2の流路部材の前記下側の部分の内面に沿 って下方向に流動させるように液体源が配置されるか、 (iii) 前記第2の流路部材の前記下側の部分が、前記環状の空間を規定 している内面を有する壁を備え、前記壁が、その上側の部分に開口を規定し、前 記開口に液体を供給し、これを前記壁の前記上側の部分上全体に流動させ、かつ 前記第2の流路部材の前記下側の部分の内面上に下方向に流動させるように液体 源が配置された、うちの1つを含む、排気流処理システム。 【手続補正書】 【提出日】平成11年11月2日(1999.11.2) 【補正内容】 請求の範囲 1. 処理システムに流入する排気流の酸気体濃度および微粒子成分濃度を低く するための前処理ユニットであって、スクラバを備える前処理ユニットと、 前記前処理ユニットから酸気体および微粒子濃度が低くなった排気流を受け入 れ、前記排気流の酸化可能な成分の少なくとも一部を酸化させるように配置され た酸化処理ユニットと、 (i)前記酸化処理ユニットからの排気流を受け入れ、(ii)処理システム からの最終放出用に前記排気流の特質を良くするよう前記排気流をスクラブ処理 するように配置された後酸化処理ユニットと、 前記排気流処理システムの前記前処理ユニットに前記排気流を導入するための 閉塞防止吸込構造であって、微粒子固体含有排気流を下方向に流すために略垂直 に配置された流路を備える、閉塞防止吸込構造と、を備え、前記流路が、セキ開 口が形成された境界壁と、前記セキ開口と液体供給関係で前記セキ開口を囲んで いる環状の液体供給リザーバとを含み、該リザーバが、前記環状の液体供給リザ ーバに液体を供給して前記セキ開口を介して流動させるための手段を有し、 前記環状の液体供給リザーバに液体が流入すると、導入された液体が前記セキ 開口を介して流れて前記流路の前記境界壁を流れ落ち、前記微粒子固体含有気体 流が前記吸込構造の前記流路を介して流動する際に、前記壁から微粒子固体を洗 い流し、かつ前記境界壁の内面への固体の付着または形成を抑制する、排気流処 理システム。 2. 前記酸化処理ユニットと、前記後酸化処理ユニットとのうち少なくとも1 つが、ユニットに導入される排気流を流体被着媒体で被着するための排気流吸込 構造を含む、請求項1に記載の排気流処理システム。 3. 前記排気流吸込構造が、排気流を被着するための気体媒体をなくすための 手段を含む請求項2に記載の排気流処理システム。 4. 前記排気流吸込構造が、排気流を被着するための液体媒体をなくすための 手段を含む請求項2に記載の排気流処理システム。 5. 排気流を前処理し、排気流の腐食性気体および微粒子成分のうちの少なく とも一部を除去し、続く酸化処理のために該排気流の特質を良くするための前処 理ユニットと、 前記前処理ユニットからの前処理後の排気流を受け入れ、前処理後の排気流の 酸化可能な成分のうち少なくとも一部を酸化させて、酸化可能な成分の濃度が低 くなった排気流を生成するように配置された酸化ユニットと、 酸化可能な成分の濃度が低くなった排気流を前記酸化ユニットから受け入れる ように配置され、酸化可能な成分の濃度が低くなった前記排気流とスクラブ処理 媒体とを接触させ、酸化可能な成分の濃度が低くなった前記排気流からスクラブ 処理可能な成分を除去し、かつ、処理システムからの最終放出用に、酸化可能な 成分の濃度が低くなった前記排気流の特質を良くするためのスクラバを備える後 酸化処理ユニットと、を備え、 前記前処理ユニット、前記酸化ユニットおよび後酸化ユニツトのうち少なくと も1つが、ユニットに導入される排気流を流体被着媒体で被着するための吸込構 造を含み、 前記吸込構造が、気体/液体インタフェース構造を備え、該気体/液体インタ フェース構造が、 前記排気気流を導入するための上側の入口と前記排気流を放出するための下端 とを有する、垂直に延在する第1の吸込流路部材と、 前記第1の流路部材を囲み、該第1の流路部材とは互いに離れた関係で該第1 の流路部材との間に環状の空間を規定する第2の流路部材 であって、第1の流路部材の下端の下にある下端まで下方向に延在し、前記第1 の流路部材の下端よりも高さ的に上にある上側の液体透過性部分と前記上側の液 体透過性部分よりも下にある下側の液体不透過性部分とを有する第2の流路部材 と、 前記第2の流路部材を包囲し、該第2の流路部材と共に内部の囲まれた環状空 間を規定する外壁部材と、 前記第2の流路部材と前記外壁との間の前記内部の囲まれた環状空間に液体を 導入するために前記外壁部材に形成された液体流吸込ポートと、を備える、排気 流処理システム。 6. 前記第2の流路部材の前記上側の液体透過部分が、円筒形の多孔性壁部材 を含む請求項5に記載の排気流処理システム。 7. 前記円筒形の多孔性壁部材が、焼結金属材料で形成されている請求項6に 記載の排気流処理システム。 8. 前記第2の流路部材の前記上側の液体透過性部分が、多孔性セラミック材 料で形成されている請求項5に記載の排気流処理システム。 9. 前記液体透過性部分が、平均細孔径が約0.5〜約30ミクロンの範囲で ある多孔性壁で構成される請求項5に記載の排気流処理システム。 10. 前記第1の流路部材および前記第2の流路部材が、各々あつらえ向きの 円筒形を有し、互いに同軸である請求項5に記載の排気流処理システム。 11. 前記第2の流路部材を包囲する前記外壁部材が、前記第2の流路部材に 対して半径方向に離れた関係で配置された円筒形の側壁と、 第1の液体流路部材が貫通して延在する上端壁と、前記第2の流路部材と前記外 壁部材の前記側壁との間の底端壁と、を備える、請求項5に記載の排気流処理シ ステム。 12. 排気流を前処理し、排気流の腐食性気体および微粒子成分のうちの少な くとも一部を除去し、続く酸化処理のために該排気流の特質を良くするための前 処理ユニットと、 前記前処理ユニットからの前処理後の排気流を受け入れ、前処理後の排気流の 酸化可能な成分のうち少なくとも一部を酸化させて、酸化可能な成分の濃度が低 くなった排気流を生成するように配置された酸化ユニットと、 酸化可能な成分の濃度が低くなった排気流を前記酸化ユニットから受け入れる ように配置され、酸化可能な成分の濃度が低くなった前記排気流とスクラブ処理 媒体とを接触させ、酸化可能な成分の濃度が低くなった前記排気流からスクラブ 処理可能な成分を除去し、かつ、処理システムからの最終放出用に、酸化可能な 成分の濃度が低くなった前記排気流の特質を良くするためのスクラバを備える後 酸化処理ユニットと、を備え、 前記前処理ユニット、前記酸化ユニットおよび後酸化ユニットのうち少なくと も1つが、ユニットに導入される排気流を流体被着媒体で被着するための吸込構 造を含み、 前記吸込構造が、微粒子固体含有排気流をユニットに導入するための閉塞防止 吸込構造を備え、前記吸込構造が、 互いに直列連結関係で略垂直に配置され、前記ユニットまで前記微粒子固体含 有流体流を流動させることが可能な略垂直な流路を当該直列連結関係で規定して いる第1および第2の流路部分を備え、 前記第1の流路部分が、前記吸込構造の上側部分を有し、流路の上側の部分の 境界を定める内面を有する内側の気体透過壁と、該気体透過壁を包囲する外壁と を含み、両者の間に内部の環状空間を規定し、 前記吸込構造はさらに、 前記第1の流路部分の前記外壁に形成され、予め定められた流量で前記内部の 環状空間に低圧気体を流入させ、続いて前記内部の環状空間から前記吸込構造の 垂直流路へ低圧気体を流入させるための低圧気体源に連結可能な低圧気体流ポー トと、 前記第1の流路部分の前記外壁に形成され、前記内部の環状空間に高圧気体を 流入させ、前記気体透過壁表面に付着または形成された微粒子を該気体透過壁か ら洗浄する高圧気体源に連結可能な高圧気体流ポートと、を備え、 前記第2の流路部分が、微粒子固体含有流体を前記第1の流路部分から前記第 2の流路部分に下方向に流動させるように前記第1の流路部分と直列に連結され 、かつ、前記第2の流路部分が、液体噴射ポートを内部に有する、前記第1の流 路部分と連結された外壁と、前記外壁に対して離れた関係で配置されて該外壁と の間で内部の環状空間を規定する内部のセキ壁と、を含み、前記内部のセキ壁が 、前記第1の流路部分の前記気体透過壁に向かって延在しているが、該気体透過 壁よりも手前で終端し、両者間にセキを規定するギャップが形成され、前記セキ 壁が、前記第2の流路部分における前記流路の境界を定める内面を有し、 前記第2の流路部分の前記外壁とその内部のセキ壁との間の前記内部の環状空 間に液体が流入すると、導入された液体が前記セキを越流して前記第2の流路部 分の前記内壁の内面を流れ落ち、前記微粒子固体含有気体流が前記吸込構造の前 記流路を介して流動する際に、前記壁から微粒子固体を洗い流し、かつ前記内部 のセキ壁の内面への固体の付着または形成を抑制する、請求項2に記載の排気流 処理システム。 13. 前記第1の流路部分の前記外壁に形成された低圧気体ポートに低圧気体 源が連結されている請求項12に記載の排気流処理システム。 14. 前記第1の流路部分の前記外壁に形成された高圧気体ポートに高圧気体 源が連結されている請求項12に記載の排気流処理システム。 15. 前記第2の流路部分の下端が、前記吸込構造の流路を介して流動する前 記微粒子固体含有気体流をスクラブするためのウォータースクラバに結合されて いる請求項12に記載の排気流処理システム。 16. 前記第1の流路部分および前記第2の流路部分が、互いに急速脱着式に 連結されている請求項12に記載の排気流処理システム。 17. 前記第1の流路部分が円筒形である請求項12に記載の排気流処理シス テム。 18. 前記第1の流路部分と前記第2の流路部分とが互いに同軸に整列配置さ れている請求項12に記載の排気流処理システム。 19. 前記気体透過壁が多孔性金属材料で形成されている請求項12に記載の 排気流処理システム。 20. 前記気体透過壁が多孔性セラミックで形成されている請求項12に記載 の排気流処理システム。 21. 前記第1の流路部分の前記気体透過壁および外壁が、断面円形である請 求項12に記載の排気流処理システム。 22. 前記第2の流路部分の前記外壁および内部のセキ壁が、断面円形である 請求項12に記載の排気流処理システム。 23. 前記第1の流路部分が、上流側の微粒子固体含有気体流供給手段に結合 されている請求項12に記載の排気流処理システム。 24. 前酸化ユニットが湿式スクラバを含む請求項1に記載の排気流処理シス テム。 25. 前記スクラバが、スクラブ媒体液を用いた湿式スクラバである請求項2 4に記載の排気流処理システム。 26. 前記スクラバが乾式スクラバである請求項24に記載の排気流処理シス テム。 27. 前記前処理ユニットが、前記排気流と洗浄媒体液とを接触させる湿式ス クラバ塔を含む、請求項1に記載の排気流処理システム。 28. 前記洗浄媒体液が水である請求項27に記載の排気流処理システム。 29. 前記洗浄媒体液が化学薬品を含む請求項27に記載の排気流処理システ ム。 30. 前酸化ユニットが、前記排気流を、該前酸化ユニットへの導入時に、気 体被着構造に通す気体吸込構造を含む、請求項1に記載の排気流処理システム。 31. 前記前酸化処理ユニットが、洗浄媒体液を導入するために内部に配置さ れたスプレーノズルを有する上側部分を含むスクラブ処理塔であって、該塔の前 記スプレーノズルを被覆する前記上側部分に霜 取構造を有するスクラブ処理塔を備える、請求項1に記載の排気流処理システム 。 32. 前記酸化ユニットよりも上流に気体被着用吸込構造を備える請求項1に 記載の排気流処理システム。 33. 前記酸化ユニットよりも下流に、液体被着された気体輸送構造をさらに 備える、請求項1に記載の排気流処理システム。 34. 前記酸化ユニットと後酸化ユニットとの間に急冷ユニットをさらに備え る、請求項1に記載の排気流処理システム。 35. 前記酸化ユニット、前記急冷ユニットおよび前記後酸化ユニットが、こ れらを介した前記気体流路に対して一体の構造を備える、請求項34に記載の排 気流処理システム。 36. 後酸化処理ユニットが、スクラブ処理用媒体を通して放出し、前記排気 流と向流接触させるためのスプレーノズルを上側部分に有する湿式スクラバ塔を 備える、請求項1に記載の排気流処理システム。 37. 後酸化スクラバ塔が気体/液体接触を促進するためのパッキングを内部 に有する請求項36に記載の排気流処理システム。 38. 後酸化スクラバ塔が、その前記上側部分において前記ノズルの上に霜取 構造を備える、請求項36に記載の排気流処理システム。 39. 前記酸化ユニットの下流に急冷ユニットが配置され、該急冷ユニットが 、前記酸化ユニットからの前記排気流を冷却するための急冷媒体を導入する手段 を備える、請求項31に記載の排気流処理シス テム。 40. 前酸化ユニットおよび後酸化ユニットが各々、接触後の液体を回収する ための集液リザーバを含む湿式スクラバと、前記集液リザーバに対して液体流受 入関係で結台され、前記湿式スクラバユニットから接触後の液体を回収するため のリザーバと、を備える、請求項1に記載の排気流処理システム。 41. 前記酸化ユニットよりも下流に急冷ユニットを備え、該急冷ユニットが 、前記急冷ユニットから前記酸化ユニットへの飽和水蒸気を再循環させ、前記酸 化ユニットにおけるパーフルオロカーボンを酸化させる手段を含む、請求項1に 記載の排気流処理システム。 42. 前記酸化ユニットが電熱酸化装置を備える請求項1に記載の排気流処理 システム。 43. 前記酸化ユニットが火炎ベースの酸化装置を備える請求項1に記載の排 気流処理システム。 44. 前記酸化ユニットが流動床熱酸化装置を備える請求項1に記載の排気流 処理システム。 45. 前記酸化ユニットが熱交換器を備える請求項1に記載の排気流処理シス テム。 46. 前記熱交換器が、その流路内に熱伝達促進インサートを備える請求項4 5に記載の排気流処理システム。 47. 前記酸化ユニットの上流または下流でパーフルオロカーボン を回収する請求項1に記載の排気流処理システム。 48. 前酸化ユニット、前記酸化ユニットおよび後酸化ユニットが、一体型の キャビネット構造内に収容されている、請求項1に記載の排気流処理システム。 49. 後酸化処理ユニットよりも下流に流体原動駆動装置を備える請求項1に 記載の排気流処理システム。 50. 前記流体原動駆動装置がポンプを含む請求項49に記載の排気流処理シ ステム。 51. 前記流体原動駆動装置が放出器を含む請求項49に記載の排気流処理シ ステム。 52. 前酸化処理ユニットが、前記排気流に化学物質を添加し、スクラブ除去 できるように溶解性を高めた反応生成物を反応的に形成するための手段を備え、 該化学物質の添加および反応に続いて前記排気流を湿式スクラブ処理する、請求 項1に記載の排気流処理システム。 53. 前酸化ユニットが、横断ヨーク部分によって互いに結合された第1およ び第2の脚部分を含むU字形ハウジングを備え、前記第1の脚部が、前記排気流 と噴霧水とを接触させて酸性度を下げ、前記排気流の微粒子を捕捉するための散 水手段を含み、前記第2の脚部が、前記排気流に噴霧水をさらに接触させるため の散水手段を含み、前記横断ヨーク部分が、前記第1および第2の脚部分におい て前記排気流に噴霧してこれと接触させるための水を保持する回収リザーバを構 成する、請求項1に記載の排気流処理システム。 54. 前記酸化処理ユニットが蒸散酸化処理ユニットを含む請求項1に記載の 排気流処理システム。 55. 前処理手段が、前記酸化ユニット内に存在する条件下で、粒子形成剤で ある排気流成分をスクラブ処理することによって、前記酸化ユニットにおける微 粒子形成を制御するための湿式スクラブユニットを、前記酸化ユニットよりも上 流に備える、請求項1に記載の排気流処理システム。 56. 排気流を前処理し、排気流の腐食性気体および微粒子成分のうちの少な くとも一部を除去し、続く酸化処理のために該排気流の特質を良くするための前 処理ユニットと、 前記前処理ユニットからの前処理後の排気流を受け入れ、前処理後の排気流の 酸化可能な成分のうち少なくとも一部を酸化させて、酸化可能な成分の濃度が低 くなった排気流を生成するように配置された酸化処理ユニットと、 (i)前記酸化処理ユニットから、酸化可能な成分の濃度が低くなった前記排 気流を受け入れ、(ii)酸化可能な成分の濃度が低くなった前記排気流の腐食 性成分および/または微粒子成分をさらに除去し、処理システムからの最終放出 用に、酸化可能な成分の濃度が低くなった前記排気流の特質を良くするように配 置された後酸化処理ユニットと、 前記排気流処理システムの少なくとも1つの処理ユニットに、前記微粒子含有 排気流を導入するための閉塞防止吸込構造であって、微粒予固体含有排気流を下 方向に流すために略垂直に配置された流路を備える、閉塞防止吸込構造と、を備 え、前記流路が、セキ開口が形成された境界壁と、前記セキ開口と液体供給関係 で前記セキ開口を囲んでいる環状の液体供給リザーバとを含み、該リザーバが、 前記環状の液体供給リザーバに液体を供給して前記セキ開口を介して流動させる た めの手段を有し、 前記環状の液体供給リザーバに液体が流入すると、導入された液体が前記セキ 開口を介して流れて前記流路の前記境界壁を流れ落ち、前記微粒子固体含有気体 流が前記吸込構造の前記流路を介して流動する際に、前記壁から微粒子固体を洗 い流し、かつ前記境界壁の内面への固体の付着または形成を抑制する、排気流処 理システム。 57. 前記セキ開口上の前記境界壁の一部を気体被着する手段をさらに備える 請求項56に記載の排気流処理システム。 58. 前記酸化ユニットから放出される前記排気流を冷却するための急冷ユニ ットをさらに備える請求項1に記載の排気流処理システム。 59. 前記急冷ユニットが、前記酸化ユニットから放出される前記排気流を苛 性溶液と接触させ、シリカ粒子を前記排気流から除去するように構成および配置 されている、請求項1に記載の排気流処理システム。 60. フルーム/煙条制御用の湿式電気集塵装置をさらに備える請求項1に記 載の排気流処理システム。 61. 上流側のプロセスから処理システムに流入する排気流の酸気体濃度およ び微粒予成分濃度を低くするための前処理ユニットであって、並流湿式スクラバ 部分を規定するU字形状の第1の脚と、向流湿式スクラバ部分を規定するU字形 状の第2の脚と、前記並流湿式スクラバ部分と前記向流湿式スクラバセクション とを連通させるU字形状の横断底部分ど、を含むU字形形状を有し、排気流と水 様媒体とを前記並流湿式スクラバ部分において第1の並流接触させるための手段 と、続いて、前記並流湿式スクラバ部分および前記横断底部分を介した前 記排気流の流れの後に、前記排気流と前記水様媒体とを前記向流湿式スクラバ部 分において向流接触させるための手段と、含む並流向流湿式スクラバを備え、酸 気体濃度および微粒子成分濃度が低くなった排気流を生成する前処理ユニットと 、 前記前処理ユニットから酸気体および微粒子濃度が低くなった排気流を受け入 れ、前記排気流の酸化可能な成分の少なくとも一部を酸化させるように配置され た酸化処理ユニットと、 酸化処理後の前記排気流を受け入れ、前記排気流を冷却するように配置された 急冷チャンバと、 (i)前記急冷チャンバからの排気流を受け入れ、(ii)水様媒体で前記排 気流をスクラブ処理し、前記排気流の腐食性気体および/または微粒子成分をさ らに除去し、かつ処理システムからの最終放出用に前記排気流の特質を良くする ように配置された後酸化処理ユニットと、 前記前処理ユニット、前記急冷チャンバおよび前記後酸化処理ユニットと液体 流連通状態にあり、前記並流向流湿式スクラバ、前記急冷チャンバおよび後処理 湿式スクラバから水様媒体を受け入れて、かつ前記排気流から水様媒体を放出す るように配置された集液タンクと、を備える排気流処理システム。 62. 処理システムに流入する排気流の酸気体濃度および微粒予成分濃度を低 くするための前処理ユニットであって、スクラバを備える前処理ユニットと、 前記前処理ユニットから酸気体および微粒子濃度が低くなつた排気流を受け入 れ、前記排気流の酸化可能な成分の少なくとも一部を酸化させるように配置され た酸化処理ユニットと、 (i)前記酸化処理ユニットからの排気流を受け入れ、(ii)処理システム からの最終放出用に前記排気流の特質を良くするように前記排気流をスクラブ処 理するように配置された後酸化処理ユニットと、 を備え、前記排気流処理システムの前記前処理ユニット、前記酸化ユニットおよ び前記後酸化処理ユニットのうち少なくとも1つが、前記排気流を導入するため の閉塞防止排気流吸込構造を有し、該吸込構造が、 前記排気気流を導入するための上側の入口と前記気体流を放出するための下端 とを有する、垂直に延在する第1の吸込流路部材と、 前記第1の流路部材を囲み、該第1の流路部材とは互いに離れた関係で該第1 の流路部材との間に環状の空間を規定する第2の流路部材であって、第1の流路 部材の下端の下にある下端まで下方向に延在し、上側の部分と前記上側の部分よ りも下にある下側の部分とを有する第2の流路部材と、を備え、 前記第2の流路の前記上側の部分が、前記第1の流路部材と前記第2の流路部 材との間の前記環状の空間に被着流体を導入し、前記環状の空間を介して該被着 流体を下方向に流すのに適しており、 前記吸込構造がさらに、前記第2の流路部材に液体を供給して、前記第2の流 路部材の前記下側の部分の内面全体に、前記被着流体の少なくとも一部として液 体の下方向への流れを提供するための手段を有し、 前記第2の流路部材に液体を供給するための前記手段が、以下の群すなわち、 (i) 前記第2の流路部材の前記上側の部分が、前記環状の空間を規定して いる内面と、外面とを有する多孔性壁を含み、前記外面に液体を供給してこれを 透過して前記内面まで送り、該内面および前記第2の流路部材の前記下側の部分 の内面に沿って下方向に流動させるように液体源が配置されるか、 (ii) 前記第2の流路部材の前記下側の部分が、前記環状の空間を規定し ている内面と、外面とを有する多孔性壁を含み、前記外面に液体を供給してこれ を透過して前記内面まで送り、前記第2の流路部材の前記下側の部分の内面に沿 って下方向に流動させるように液体 源が配置されるか、 (iii) 前記第2の流路部材の前記下側の部分が、前記環状の空間を規定 している内面を有する壁を備え、前記壁が、その上側の部分に開口を規定し、前 記開口に液体を供給し、これを前記壁の前記上側の部分上全体に流動させ、かつ 前記第2の流路部材の前記下側の部分の内面上に下方向に流動させるように液体 源が配置された、うちの1つを含む、排気流処理システム。 63. 少なくとも1個の半導体製造プロセス・ツールから排気流を受けるよう 構成される請求項1に記載の排気流処理システム。 64. 前記排気流を前処理する前記前処理手段が前処理ユニットを備え、前記 排気流から水溶性成分を除去するよう構成される、請求項63に記載の排気流処 理システム。 65. 前記前処理ユニットが前記排気流から微粒子を除去するよう構成される 請求項63に記載の排気流処理システム。 66. 前記排気流の前記酸化可能な成分の少なくとも一部を酸化させる際に、 前記酸化ユニットが前記排気流の温度を上昇させるよう構成される、請求項1に 記載の排気流処理システム。 67. 前記酸化ユニットの下流に急冷ユニットをさらに備え、前記排気流の温 度を下降させるよう構成される、請求項1に記載の排気流処理システム。 68. 前記後酸化処理手段が後処理ユニットを備え、前記流体流から酸性成分 を除去するよう構成される、請求項1に記載の排気流処理システム。 69. 前記後処理ユニットが前記流体流から微粒子を除去するよう構成される 請求項68に記載の排気流処理システム。 70. 前記排気流の前処理手段が湿式スプレー塔を備える請求項1に記載の排 気流処理システム。 71. 前記湿式スプレー塔が不活性ガス利用型噴霧ノズルを備える請求項70 に記載の排気流処理システム。 72. 前記排気流を後酸化処理する前記後酸化処理手段が湿式スプレー塔を備 える請求項71に記載の排気流処理システム。 73. 前記湿式スプレ塔がデミスタメッシュ・パッキングを備える請求項72 に記載の排気流システム。 74. 前記急冷ユニットが噴霧ノズルを備える請求項67に記載の排気流処理 システム。 75. 前記酸化ユニットが触媒酸化装置を備える請求項1に記載の排気流処理 システム。 76. 前記酸化ユニットが熱酸化装置を備える請求項1に記載の排気流処理シ ステム。 77. 前記酸化ユニットが排気流と酸化触媒とを混合するよう構成される請求 項1に記載の排気流処理システム。 78. 前記半導体製造プロセス・ツールがCVDツール、エッチング・ツール およびイオン噴射用ツールから成るグループから選択される、請求項63に記載 の排気流処理システム。 79. 前記酸化ユニットが前記流体流のハロゲン含有成分の少なくとも一部の 分解を行なうために水素源を利用するよう構成される、請求項1に記載の排気流 処理システム。 80. 前記水素源が水蒸気を備える請求項79に記載の排気流処理システム。 81. 前記ハロゲン含有成分がフッ素、塩素およびパーフルオロカーボンの少 なくとも1個を含む、請求項79に記載の排気流処理システム。 82. 1個または複数個の半導体製造プロセス・ツールからの前記流体流を処 理するための装置であって、 少なくとも1個の半導体製造プロセス・ツールの下流にあり、前記流体 流の温度を上昇させ、前記流体流のハロゲン含有成分の少なくとも一部の分解を 行うため水素源を利用し、前記流体流の前記酸化可能な成分の少なくとも一部の 酸化を行うよう構成される酸化ユニットと、 前記酸化ユニットの下流にあり、前記流体流から酸性物質を除去するよう構成 される後処理ユニットと、を備える装置。 83. 急冷ユニットを前記酸化ユニットの下流、前記後処理ユニットの上流に さらに備え、前記流体流の温度を下降させるよう構成される、請求項82に記載 の装置。 84. 前記急冷ユニットからの水蒸気が、前記流体流の前記ハロゲン含有成分 の少なくとも一部の分解を行うための水素源として利用されるために前記酸化ユ ニットに再循環される、請求項83に記載の装置。 85. 1個または複数個の半導体製造プロセス・ツールから前記流体流を処理 する方法であって、 前記流体流から水溶性気体を除去する工程と、 前記流体流の酸化可能な成分の少なくとも一部を酸化する工程と、 前記流体流から酸性成分を除去する工程と、 を含む方法。 86. 酸化ユニットを含むシステムを利用して1個または複数個の半導体製造 プロセス・ツールから前記流体流を処理する方法であって、 前記酸化ユニット内で水素源を使用して前記流体流の前記ハロゲン含有成分の 少なくとも一部の分解および前記流体流の前記酸化可能な成分の少なくとも一部 の酸化を行う工程と、 前記流体流から前記酸性成分を除去する工程と、 を備える方法。 87. 酸化を行う工程が、 前記流体流を酸化触媒および水蒸気と混合する工程と、 前記流体流を加熱する工程と、を含む請求項86に記載の方法。 88. 前記水素源が水蒸気を備える請求項82に記載の方法。 89. 前記水素源が水蒸気を備える請求項86に記載の方法。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 778,396 (32)優先日 平成8年12月31日(1996.12.31) (33)優先権主張国 米国(US) (31)優先権主張番号 857,448 (32)優先日 平成9年5月16日(1997.5.16) (33)優先権主張国 米国(US) (31)優先権主張番号 870,705 (32)優先日 平成9年6月6日(1997.6.6) (33)優先権主張国 米国(US) (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),CN,JP,KR,S G (72)発明者 カーペンター,ケント アメリカ合衆国,コネチカット州 06903, スタムフォード,バターナット レーン 257 (72)発明者 レーン,スコット アメリカ合衆国,アリゾナ州 85224,チ ャンドラー,ウエスト モアロス ストリ ート 1233 (72)発明者 アーヤ,プラカッシュ,ヴィ. アメリカ合衆国,ロードアイランド州 02905,クランストン,ノーウッド アベ ニュー 179 (72)発明者 バリュー,パトリック アメリカ合衆国,コロラド州 80524,フ ォート コリンズ,レッドベリー コート 1513 (72)発明者 スウィーニー,ジョゼフ,ディー. アメリカ合衆国,カリフォルニア州 94112,サンフランシスコ,ロシア アベ ニュー 502

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1. 排気流処理システムであって、 排気流を前処理し、続く酸化処理のために該排気流の特質を良くするための手 段と、 前記排気流の酸化可能な成分の少なくとも一部を酸化し、このような酸化可能 な成分を除去する酸化ユニットと、 前記排気流を後酸化処理し、前記処理システムから排出するために前記排気流 の特質を良くするための手段と、を備える排気流処理システム。 2. 液体または気体の被着媒体を前記排気流に被着させるための気体流吸込構 造を備える、請求項1に記載の排気流処理システム。 3. 前記被着媒体が気体を含む請求項2に記載の排気流処理システム。 4. 前記被着媒体が液体を含む請求項2に記載の排気流処理システム。 5. 前記吸込構造が、前記排気流を上流側の排気流源から下流側の処理ユニッ トまで運ぶ気体/液体インタフェース構造を備え、該気体/液体インタフェース 構造が、 前記気体流を導入するための上側の入口と前記気体流を放出するための下端と を有する、垂直に延在する第1の吸込流路部材と、 前記第1の流路部材を囲み、該第1の流路部材とは互いに離れた関係で該第1 の流路部材との間に環状の空間を規定する第2の流路部材であって、第1の流路 部材の下端の下にある下端まで下方向に延在し、前記第1の流路部材の下端より も高さ的に上にある上側の液体透過性 部分と前記上側の液体透過性部分よりも下にある下側の液体不透過性部分とを有 する第2の流路部材と、 前記第2の流路部材を包囲し、該第2の流路部材と共に内部の囲まれた環状空 間を規定する外壁部材と、 前記第2の流路部材と前記外壁との間の前記内部の囲まれた環状空間に液体を 導入するために前記外壁部材に形成された液体流吸込ポートと、を備える、請求 項2に記載の排気流処理システム。 6. 前記第2の流路部材の前記上側の液体透過性部分が、円筒形の多孔性壁部 材を有する請求項5に記載の排気流処理システム。 7. 前記円筒形の多孔性壁部材が、焼結金属材料で形成されている請求項6に 記載の排気流処理システム。 8. 前記第2の流路部材の前記上側の液体透過性部分が、多孔性セラミック材 料で形成されている請求項5に記載の排気流処理システム。 9. 前記液体透過性部分が、平均細孔径が約0.5〜約30ミクロンの範囲で ある多孔性壁で構成される請求項5に記載の排気流処理システム。 10. 前記第1の流路部材および前記第2の流路部材が、各々あつらえ向きの 円筒形を有し、互いに同軸である請求項5に記載の排気流処理システム。 11. 前記第2の流路部材を包囲する前記外壁部材が、前記第2の流路部材に 対して半径方向に離れた関係で配置された円筒形の側壁と、第1の液体流路部材 が貫通して延在する上端壁と、前記第2の流路部材と前記外壁部材の前記側壁と の間の底端壁と、を備える、請求項5 に記載の排気流処理システム。 12. 前記吸込構造が、排気流システムにおける処理ユニットに微粒子固体含 有流体流を導入するための閉塞防止吸込構造を備え、前記吸込構造が、 互いに直列連結関係で略垂直に配置され、上流側の微粒子固体含有流体源から 前記吸込構造に対して流体受入関係にある前記処理ユニットまで前記微粒子固体 含有流体流を流動させることが可能な略垂直な流路を当該直列連結関係で規定し ている第1および第2の流路部分を備え、 前記第1の流路部分が、前記吸込構造の上側部分を有し、流路の上側の部分の 境界を定める内面を有する内側の気体透過壁と、該気体透過壁を包囲する外壁と を含み、両者の間に内部の環状空間を規定し、 前記吸込構造はさらに、 前記第1の流路部分の前記外壁に形成され、予め定められた流量で前記内部の 環状空間に低圧気体を流入させ、続いて前記内部の環状空間から前記吸込構造の 流路へ低圧気体を流入させるための低圧気体源に連結可能な低圧気体流ポートと 、 前記第1の流路部分の前記外壁に形成され、前記内部の環状空間に高圧気体を 流入させ、前記気体透過壁表面に付着または形成された微粒子を該気体透過壁か ら洗浄する高圧気体源に連結可能な高圧気体流ポートと、を備え、 前記第2の流路部分が、微粒子固体含有流体を前記第1の流路部分から前記第 2の流路部分に下方向に流動させるように前記第1の流路部分と直列に連結され 、かつ、前記第2の流路部分が、液体噴射ポートを内部に有する、前記第1の流 路部分と連結された外壁と、前記外壁に対して離れた関係で配置されて該外壁と の間で内部の環状空間を規定する内部のセキ壁と、を含み、前記内部のセキ壁が 、前記第1の流路部分の前記気体透過壁に向かって延在しているが、該気体透過 壁 よりも手前で終端し、両者間にセキを規定するギャップが形成され、前記セキ壁 が、前記第2の流路部分における前記流路の境界を定める内面を有し、 前記第2の流路部分の前記外壁とその内部のセキ壁との間の前記内部の環状空 間に液体が流入すると、導入された液体が前記セキを越流して前記第2の流路部 分の前記内壁の内面を流れ落ち、前記微粒子固体含有気体流が前記吸込構造の前 記流路を介して流動する際に、前記壁から微粒子固体を洗い流し、かつ前記内部 のセキ壁の内面への固体の付着または形成を抑制する、請求項2に記載の排気流 処理システム。 13. 前記第1の流路部分の前記外壁に形成された低圧気体ポートに低圧気体 源が連結されている請求項12に記載の排気流処理システム。 14. 前記第1の流路部分の前記外壁に形成された高圧気体ポートに高圧気体 源が連結されている請求項12に記載の排気流処理システム。 15. 前記第2の流路部分の下端が、前記吸込構造の流路を介して流動する前 記微粒子固体含有気体流をスクラブするためのウォータースクラバに結合されて いる請求項12に記載の排気流処理システム。 16. 前記第1の流路部分および前記第2の流路部分が、互いに急速脱着式に 連結されている請求項12に記載の排気流処理システム。 17. 前記第1の流路部分が円筒形である請求項12に記載の排気流処理シス テム。 18. 前記第1の流路部分と前記第2の流路部分とが互いに同軸に 整列配置されている請求項12に記載の排気流処理システム。 19. 前記気体透過壁が多孔性金属材料で形成されている請求項12に記載の 排気流処理システム。 20. 前記気体透過壁が多孔性セラミックで形成されている請求項12に記載 の排気流処理システム。 21. 前記第1の流路部分の前記気体透過壁および外壁が、断面円形である請 求項12に記載の排気流処理システム。 22. 前記第2の流路部分の前記外壁および内部のセキ壁が、断面円形である 請求項12に記載の排気流処理システム。 23. 前記第1の流路部分が、上流側の微粒子固体含有気体流供給手段に結合 されている請求項12に記載の排気流処理システム。 24. 前酸化ユニットがスクラバを含む請求項1に記載の排気流処理システム 。 25. 前記スクラバが湿式スクラバである請求項24に記載の排気流処理シス テム。 26. 前記スクラバが乾式スクラバである請求項24に記載の排気流処理シス テム。 27. 前記スクラバが、前記排気流と洗浄媒体液とを接触させる湿式スクラバ 塔を含む、請求項24に記載の排気流処理システム。 28. 前記洗浄媒体液が水である請求項27に記載の排気流処理システム。 29. 前記洗浄媒体液が化学薬品を含む請求項27に記載の排気流処理システ ム。 30. 前酸化ユニットが、前記排気流を、該前酸化ユニットへの導入時に、気 体被着構造に通す気体吸込構造を含む、請求項1に記載の排気流処理システム。 31. 前記前酸化処理ユニットが、洗浄媒体液を導入するために内部に配置さ れたスプレーノズルを有する上側部分を含むスクラブ処理塔であって、該塔の前 記スプレーノズルを被覆する前記上側部分に霜取構造を有するスクラブ処理塔を 備える、請求項1に記載の排気流処理システム。 32. 前記酸化ユニットよりも上流に気体被着用吸込構造を備える請求項1に 記載の排気流処理システム。 33. 前記酸化ユニットよりも下流に、液体被着された気体輸送構造をさらに 備える、請求項1に記載の排気流処理システム。 34. 前記酸化ユニットと後酸化ユニットとの間に急冷ユニットをさらに備え る、請求項1に記載の排気流処理システム。 35. 前記酸化ユニット、前記急冷ユニットおよび前記後酸化ユニットが、こ れらを介した前記気体流路に対して一体の構造を備える、請求項34に記載の排 気流処理システム。 36. 後酸化処理ユニットが、スクラブ処理用媒体を通して放出し、前記排気 流と向流接触させるためのスプレーノズルを上側部分に有する湿式スクラバ塔を 備える、請求項1に記載の排気流処理システム。 37. 後酸化スクラバ塔が気体/液体接触を促進するためのパッキングを内部 に有する請求項36に記載の排気流処理システム。 38. 後酸化スクラバ塔が、その前記上側部分において前記ノズルの上に霜取 構造を備える、請求項36に記載の排気流処理システム。 39. 前記酸化ユニットの下流に急冷ユニットが配置され、該急冷ユニットが 、前記酸化ユニットからの前記排気流を冷却するための急冷媒体を導入する手段 を備える、請求項31に記載の排気流処理システム。 40. 前酸化ユニットおよび後酸化ユニットが各々、接触後の液体を回収する ための集液リザーバを含む湿式スクラバと、前記集液リザーバに対して液体流受 入関係で結合され、前記湿式スクラバユニットから接触後の液体を回収するため のリザーバと、を備える、請求項1に記載の排気流処理システム。 41. 前記酸化ユニットよりも下流に急冷ユニットを備え、該急冷ユニットが 、前記急冷ユニットから前記酸化ユニットへの飽和水蒸気を再循環させ、前記酸 化ユニットにおけるパーフルオロカーボンを酸化させる手段を含む、請求項1に 記載の排気流処理システム。 42. 前記酸化ユニットが電熱酸化装置を備える請求項1に記載の排気流処理 システム。 43. 前記酸化ユニットが火炎ベースの酸化装置を備える請求項1に記載の排 気流処理システム。 44. 前記酸化ユニットが流動床熱酸化装置を備える請求項1に記載の排気流 処理システム。 45. 前記酸化ユニットが熱交換器を備える請求項1に記載の排気流処理シス テム。 46. 前記熱交換器が、その流路内に熱伝達促進インサートを備える請求項4 5に記載の排気流処理システム。 47. 前記酸化ユニットの上流または下流でパーフルオロカーボンを回収する 請求項1に記載の排気流処理システム。 48. 前酸化ユニット、前記酸化ユニットおよび後酸化ユニットが、一体型の キャビネット構造内に収容されている、請求項1に記載の排気流処理システム。 49. 後酸化処理ユニットよりも下流に流体原動駆動装置を備える請求項1に 記載の排気流処理システム。 50. 前記流体原動駆動装置がポンプを含む請求項49に記載の排気流処理シ ステム。 51. 前記流体原動駆動装置が放出器を含む請求項49に記載の排気流処理シ ステム。 52. 前酸化処理ユニットが、前記排気流に化学物質を添加し、ス クラブ除去できるように溶解性を高めた反応生成物を反応的に形成するための手 段を備え、該化学物質の添加および反応に続いて前記排気流を湿式スクラブ処理 する、請求項1に記載の排気流処理システム。 53. 前酸化ユニットが、横断ヨーク部分によって互いに結合された第1およ び第2の脚部分を含むU字形ハウジングを備え、前記第1の脚部が、前記排気流 と噴霧水とを接触させて酸性度を下げ、前記排気流の微粒子を捕捉するための散 水手段を含み、前記第2の脚部が、前記排気流に噴霧水をさらに接触させるため の散水手段を含み、前記横断ヨーク部分が、前記第1および第2の脚部分におい て前記排気流に噴霧してこれと接触させるための水を保持する回収リザーバを構 成する、請求項1に記載の排気流処理システム。 54. 前記酸化ユニットが蒸散酸化ユニットを含む請求項1に記載の排気流処 理システム。 55. 前処理手段が、前記酸化ユニット内に存在する条件下で、粒子形成剤で ある排気流成分をスクラブ処理することによって、前記酸化ユニットにおける微 粒子形成を制御するための湿式スクラブユニットを、前記酸化ユニットよりも上 流に備える、請求項1に記載の排気流処理システム。 56. 前記吸込構造が、排気流システムの処理ユニットに微粒子固体含有流体 流を導入するための閉塞防止吸込構造を備え、前記吸込構造が、微粒子固体含有 流体を通して下方向に流動させるために略垂直に配置された流路を備え、該流路 が、セキ開口が形成された境界壁と、前記セキ開口と流体供給関係で前記セキ開 口を囲んでいる環状の液体供給リザーバどを含み、該リザーバが、環状の液体供 給リザーバに液体を供給して前記セキ開口を介して流動させるための手段を有し 、 前記環状の液体供給リザーバに液体が流入すると、導入された液体が前記セキ 開口を介して流れて前記流路の前記境界壁を流れ落ち、前記微粒子固体含有気体 流が前記吸込構造の前記流路を介して流動する際に、前記壁から微粒子固体を洗 い流し、かつ前記境界壁の内面への固体の付着または形成を抑制する、請求項2 に記載の排気流処理システム。 57. 前記セキ開口上の前記境界壁の一部を気体被着する手段をさらに備える 請求項56に記載の排気流処理システム。 58. 前記酸化ユニットから放出される前記排気流を冷却するための急冷ユニ ットをさらに備える請求項1に記載の排気流処理システム。 59. 前記急冷ユニットが、前記酸化ユニットから放出される前記排気流を苛 性溶液と接触させ、シリカ粒子を前記排気流から除去するように構成および配置 されている、請求項58に記載の排気流処理システム。 60. フルーム/煙条制御用の湿式電気集塵装置をさらに備える請求項1に記 載の排気流処理システム。 61. 以下の吸込構造(A)、(B)および(C)すなわち、 (A) 気体流路を内部に有する気体透過壁および前記気体透過壁を囲んで間に 環状の気体リザーバを規定する外部の環状ジャケットと、 前記気体が前記気体透過壁を透過して前記気体透過壁の内面への固体の付着ま たは形成に抗するのに十分な圧力で、当該吸込構造を介して、前記微粒子固体含 有気体流および/または固体形成気体流を気体処理システムまで流動させる間に 、前記環状の気体リザーバに気体を導入するための手段と、を備える吸込構造と 、 (B) 前記気体流を導入するための上側の入口と前記気体流を放出するための 下端とを有する、垂直に延在する第1の吸込流路部材と、 前記第1の流路部材を囲み、該第1の流路部材とは互いに離れた関係で該第1 の流路部材との間に環状の空間を規定する第2の流路部材であって、第1の流路 部材の下端の下にある下端まで下方向に延在し、上側の液体透過性部分と前記上 側の液体透過性部分よりも下にある下側の液体不透過性部分とを有する第2の流 路部材と、 前記第2の流路部材を包囲し、該第2の流路部材と共に内部の囲まれた環状空 間を規定する外壁部材と、 前記第2の流路部材と前記外壁との間の前記内部の囲まれた環状空間に液体を 導入するために前記外壁部材に形成された液体流吸込ポートと、を備える吸込構 造と、 (C) 上流のソースからの気体を受け入れるマニフォルドであって、気体を 下流のプロセスまで流すために交互に用いられる第1および第2の吸込ラインを 含み、前記吸込ラインが各々、その第1の端部においてマニフォルド導管と結合 され、前記第1および第2の吸込ラインが各々、その第2の端部において下流側 の処理ユニットと流体連通状態でこれに結合され、 前記第1および第2の吸込ラインの各々が、内部を通る気体の流れを確立また は遮断するために選択的に開放可能または閉止可能である弁を内部に含み、 前記マニフォルドが、前記上流のソースからの気体を受け入れ、前記マニフォ ルドと第1または第2の吸込ラインのいずれかとを経由して前記気体を流動させ 、当該ラインのうち一方が前記上流のソースからの気体を積極的に前記下流のプ ロセスまで流動させる一方で、他方がそれぞれの弁を閉じることで前記気体の流 れを遮断するように配置され、 前記第1および第2の吸込ラインの各々に対する水流ラインによって前記マニ フォルドと連結された加圧水源を備え、前記水流ラインが 各々、これを通る加圧水の流れを確立または遮断するために選択的に開放可能ま たは閉止可能である弁を含む、前記マニフォルドと、 前記第1および第2の吸込ラインのうちの一方の弁が開放され、前記第1およ び第2の吸込ラインのうちの他方の弁が閉じた状態で、上流のプロセスからの気 体が前記マニフォルドに流入し、前記マニフォルドに流入する気体が、吸込ライ ンのうち開いている弁を含む特定の1つを介して流動し、前記吸込ラインのうち 開いている弁を含み、かつオンストリームのラインを構成している特定の1つを 介して気体が流動して前記下流のプロセスを通るように、一方前記マニフォルド の他方の吸込ラインが前記弁が閉じて気体の流れを防止するオフストリームのラ インを構成するように、動作時に前記マニフォルドおよび弁の動作を制御するよ う構成および配置されたサイクルタイマ制御手段と、を備え、 前記オフストリームのラインが、気体を流していない間に、それぞれの吸込ラ インにおける前記弁が、当該弁のうちの1つを特定のタイミングで開放し、他方 を閉じて前記ラインをオフストリームで洗浄し、前記ラインを以後のオンストリ ーム動作用にリニューアルする状態で制御されるように、さらなる処理用に再生 させるために洗浄され、 前記オフストリームのラインが、前記加圧水源と前記オフストリームのライン とを接続している前記水流ラインの弁を開き、一方他方の水流ラインでは、水流 ラインの弁を閉じ、前記加圧水が前記水源から前記オンストリームのラインに流 入するのを防止し、加圧水を洗浄目的で前記オンストリームのラインに通した後 は、それぞれの吸込ラインにおける吸込ライン弁を反対の開/閉状態に切り換え て、前記加圧水源から前記オフストリームのラインに加圧水を加えることで洗浄 され、 前記気体流を、交互かつ連続的に、前記吸込ラインの各々を介して供給し、特 定の吸込ラインの前記オフストリーム期間の間、前記オフストリームのラインを 加圧水で洗い流し、前記吸込ラインを以後の気 体流通のためにリニューアルする、吸込構造と、 からなる群から選択される吸込構造を備える請求項1に記載の排気流処理システ ム。
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