JP2009082892A - Temperature control method for exhaust gas treating device, and exhaust gas treating device and exhaust gas treating system using the method - Google Patents

Temperature control method for exhaust gas treating device, and exhaust gas treating device and exhaust gas treating system using the method Download PDF

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Kimiro Warabino
公郎 蕨野
Seiichi Goto
清一 後藤
Takayuki Matsui
孝行 松井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a temperature control method for an exhaust gas treating device which reduces the variation of load applied to an electric heater and enables stable operation for a long time by delaying the deterioration and disconnection of the electric heater. <P>SOLUTION: The temperature control method is for the exhaust gas treating device 10 which pyrolyzes an exhaust gas E exhausted from a semiconductor manufacturing apparatus together with a hydrocarbon-based fuel gas and an air in a reactor 16 equipped with the electric heater 18. The temperature inside the reactor 16 is controlled to become a predetermined temperature at which the thermal decomposition of a gas to be removed as a harmful component is enabled by adjusting the amount of the fuel gas and the air supplied into the reactor 16 based on at least one of the flow rate signal of the gas to be removed as the harmful component in the exhaust gas E or the flow rate signal of a reaction gas R to be supplied to the semiconductor manufacturing apparatus M. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体製造プロセス等から排出される人体に有害なガスやオゾン層破壊ガスなどを無害なものへと除害処理する排ガス処理装置の温度制御方法及び該方法を用いた排ガス処理装置と排ガス処理システムに関する。   The present invention relates to a temperature control method of an exhaust gas treatment apparatus for detoxifying a gas harmful to a human body discharged from a semiconductor manufacturing process or the like into an innocuous one, and an exhaust gas treatment apparatus using the method. The present invention relates to an exhaust gas treatment system.

電子デバイスや液晶パネル或いは太陽電池パネルといった半導体製品の製造プロセス(すなわち半導体製造プロセス)では、様々な反応ガスが使用されている。具体的には、デポジット用ガスとしてN2OやSiH4などが使用されており、エッチング用ガスとしてPFCs(パーフルオロコンパウンド)などが使用されている。これら反応ガスの多くは、人体や地球環境に対して悪影響を及ぼすことから、半導体製造装置からの排ガスに含まれる未反応の反応ガス(すなわち除害対象ガス)は、いずれかの手段によって分解或いは除去する必要があり、種々の排ガス処理(除害)方法が実用化されている。その代表例として、吸着式,湿式,電熱酸化分解式,火炎燃焼式などがあるが、各々長所と問題点とを有している。 Various reaction gases are used in a manufacturing process of a semiconductor product such as an electronic device, a liquid crystal panel, or a solar battery panel (that is, a semiconductor manufacturing process). Specifically, N 2 O, SiH 4 or the like is used as the depositing gas, and PFC s (perfluoro compound) or the like is used as the etching gas. Many of these reaction gases have an adverse effect on the human body and the global environment, so the unreacted reaction gas (that is, the gas to be removed) contained in the exhaust gas from the semiconductor manufacturing apparatus can be decomposed or removed by any means. Various exhaust gas treatment (detoxification) methods have been put into practical use. Representative examples include adsorption, wet, electrothermal oxidative decomposition, and flame combustion types, each of which has advantages and problems.

このうち、電熱ヒーターを用いる電熱酸化分解式の排ガス処理方法は、半導体製造プロセスにおける排ガス処理方法として現在最も普及している分解処理方法であり、除害対象ガスの分解処理に際して処理工程を制御しやすく、除害対象ガスを安全に分解処理することができる。   Among these, the electrothermal oxidative decomposition type exhaust gas treatment method using an electric heater is the decomposition method that is most widely used as an exhaust gas treatment method in the semiconductor manufacturing process, and controls the treatment process when decomposing the target gas. It is easy and the gas to be removed can be safely decomposed.

また、この電熱酸化分解式の排ガス処理方法においては、排ガス処理の効率化を図るために様々な技術開発が進められている。かかる技術の一例として、電熱ヒーターで加熱された反応器内に排ガスと同時に炭化水素系燃料と空気とを導入し、熱源として電熱ヒーターの電熱と炭化水素系燃料の燃焼熱とを併用するハイブリッド方式がある。具体的には、電熱ヒーターを備えた反応器で排ガス中の処理対象ガスを加熱分解するに当たり、反応器で加熱分解する前段階で炭化水素系燃料及び空気を当該排ガスに混入し、電熱ヒーターの発する熱と炭化水素系燃料の燃焼によって生じる熱とで処理対象ガスを加熱分解する技術である(例えば、特許文献1参照。)。   In addition, in this electrothermal oxidative decomposition type exhaust gas treatment method, various technical developments are underway in order to improve the efficiency of exhaust gas treatment. As an example of such technology, a hybrid system that introduces hydrocarbon fuel and air simultaneously with exhaust gas into a reactor heated by an electric heater, and uses both electric heat of the electric heater and combustion heat of the hydrocarbon fuel as a heat source There is. Specifically, when the gas to be treated in the exhaust gas is thermally decomposed in the reactor equipped with the electric heater, hydrocarbon fuel and air are mixed into the exhaust gas before the thermal decomposition in the reactor, and the electric heater This is a technique for thermally decomposing a gas to be treated with heat generated and heat generated by combustion of a hydrocarbon-based fuel (see, for example, Patent Document 1).

かかる技術によれば、少ないエネルギーコストで、処理対象ガスの熱分解に必要な高温状態を達成することができ、処理対象ガスの除害処理を安全且つ安定して実施できるようになる。   According to such a technique, it is possible to achieve a high-temperature state necessary for the thermal decomposition of the processing target gas with low energy cost, and it is possible to perform the detoxification processing of the processing target gas safely and stably.

また、反応器に導入された炭化水素系燃料の一部が高温の反応器内で熱分解し、ラジカル状態の水素が発生する。このため、かかる水素によって難分解性の除害対象ガスも確実に除害することができる。例えば、除害対象ガスが上記N2O(亜酸化窒素)であり、炭化水素系燃料としてプロパンガス(C38)を使用した場合、反応器内では炭化水素系燃料と同時に添加した空気中のO2も相俟って以下のような除害反応が進行する。 In addition, a part of the hydrocarbon-based fuel introduced into the reactor is thermally decomposed in a high-temperature reactor, and radical hydrogen is generated. For this reason, it is possible to reliably detoxify the difficult-to-decompose gas for detoxification with such hydrogen. For example, when the gas to be detoxified is N 2 O (nitrous oxide) and propane gas (C 3 H 8 ) is used as the hydrocarbon fuel, air added simultaneously with the hydrocarbon fuel in the reactor The following detoxification reaction proceeds with O 2 in the interior.


特開平11−333247号公報JP-A-11-333247

しかしながら、上述のハイブリッド方式を用いた排ガス処理装置では、反応器内に炭化水素系燃料及び空気を導入すると、炭化水素系燃料の燃焼によって反応器内が除害対象ガスの熱分解温度を大幅に超えた極めて高い温度に曝されるようになる。このような場合、従来の排ガス処理装置では、温度センサーで計測した反応器内の温度データに基づいて電熱ヒーターに供給する電力量を頻繁に増減することで、反応器内が除害対象ガスの熱分解に好適な所定の温度範囲となるよう温度制御されている。このため、発熱体として金属線を用いた電熱ヒーターを使用した場合、当該ヒーターに供給される電力量の増減に伴って金属線の温度が急激に変化するようになる。つまり、電熱ヒーターにかかる負荷が短時間で大きく変動するようになる。すると、かかる負荷変動に起因して、発熱体を構成する金属線に金属疲労が起こり或いは金属線が劣化するようになり、その結果、当該金属線が短期間で断線するようになる。したがって、従来のハイブリッド方式の排ガス処理装置では、頻繁に排ガス処理装置の稼働を停止して電熱ヒーターを交換しなければならないと云う問題の生じるおそれがあった。なお、このような問題は発熱体としてSiCを用いた場合にも生じ得る。   However, in the exhaust gas treatment apparatus using the hybrid system described above, when hydrocarbon fuel and air are introduced into the reactor, the pyrolysis temperature of the gas to be removed is greatly increased in the reactor due to combustion of the hydrocarbon fuel. Be exposed to extremely high temperatures that exceed. In such a case, in the conventional exhaust gas treatment apparatus, the amount of power supplied to the electric heater is frequently increased or decreased based on the temperature data in the reactor measured by the temperature sensor, so that the inside of the reactor contains the gas to be detoxified. The temperature is controlled to be within a predetermined temperature range suitable for thermal decomposition. For this reason, when an electric heater using a metal wire is used as a heating element, the temperature of the metal wire suddenly changes as the amount of power supplied to the heater increases or decreases. That is, the load applied to the electric heater greatly fluctuates in a short time. Then, due to such load fluctuation, metal fatigue occurs in the metal wire constituting the heating element or the metal wire deteriorates, and as a result, the metal wire is disconnected in a short time. Therefore, in the conventional hybrid type exhaust gas treatment apparatus, there is a possibility that a problem arises that the operation of the exhaust gas treatment apparatus must be frequently stopped and the electric heater must be replaced. Such a problem may also occur when SiC is used as a heating element.

それゆえに、本発明の主たる課題は、排ガス中の除害対象ガスの除害処理を安全且つ安定して実施できるのは勿論のこと、電熱ヒーターにかかる負荷の変動を低減させることができ、電熱ヒーターの劣化や断線を遅延させて長期間安定して運転が可能となる排ガス処理装置の温度制御方法と該方法を用いた排ガス処理装置並びに排ガス処理システムを提供することである。   Therefore, the main problem of the present invention is that the detoxification treatment of the detoxification target gas in the exhaust gas can be performed safely and stably, as well as the fluctuation of the load on the electric heater can be reduced. An object is to provide a temperature control method for an exhaust gas treatment apparatus that can be stably operated for a long time by delaying deterioration and disconnection of a heater, and an exhaust gas treatment apparatus and an exhaust gas treatment system using the method.

請求項1に記載した発明は、「電熱ヒーター(18)を備えた反応器(16)内で半導体製造装置(M)から排出される排ガス(E)を炭化水素系の燃料ガス及び空気と共に加熱分解する排ガス処理装置(10)の温度制御方法であって、排ガス(E)中の除害対象ガスの流量信号又は半導体製造装置(M)に供給される反応ガス(R)の流量信号の少なくとも一方に基づいて、反応器(16)内への燃料ガス及び空気の供給量を調節し、反応器(16)内が除害対象ガスの熱分解が可能な所定の温度となるように制御する」ことを特徴とする排ガス処理装置(10)の温度制御方法である。   According to the first aspect of the present invention, “the exhaust gas (E) discharged from the semiconductor manufacturing apparatus (M) in the reactor (16) having the electric heater (18) is heated together with the hydrocarbon fuel gas and air. A temperature control method for an exhaust gas treatment device (10) for decomposing, wherein at least a flow signal of a gas to be removed in exhaust gas (E) or a flow signal of a reaction gas (R) supplied to a semiconductor manufacturing device (M) Based on one of them, the supply amount of the fuel gas and air into the reactor (16) is adjusted, and the inside of the reactor (16) is controlled to a predetermined temperature at which the gas to be removed can be thermally decomposed. This is a temperature control method for the exhaust gas treatment device (10).

この発明では、排ガス(E)中の除害対象ガスの流量信号又は半導体製造装置(M)に供給される反応ガス(R)の流量信号の少なくとも一方に基づいて、反応器(16)内への燃料ガス及び空気の供給量を調節しているので、反応器(16)内には除害対象ガスの熱分解に必要十分な炭化水素系の燃料ガス及び空気を供給することができる。   In this invention, based on at least one of the flow signal of the gas to be removed in the exhaust gas (E) or the flow signal of the reaction gas (R) supplied to the semiconductor manufacturing apparatus (M), the reactor (16) is entered. Therefore, the hydrocarbon fuel gas and air necessary and sufficient for the thermal decomposition of the gas to be removed can be supplied into the reactor (16).

また、反応器(16)内の温度制御を、主として反応器(16)内への燃料ガス及び空気の供給量を調節して行っているので、電熱ヒーターにかかる負荷が大幅且つ頻繁に変動するのを抑えることができる。   In addition, the temperature control in the reactor (16) is mainly performed by adjusting the amount of fuel gas and air supplied to the reactor (16), so the load on the electric heater varies greatly and frequently. Can be suppressed.

ここで、「排ガス(E)中の除害対象ガスの流量信号」とは、半導体製造装置(M)で消費されずに当該製造装置(M)から排出されるデポジット用ガスやエッチング用ガスなどの反応ガス(R)及び反応ガス(R)の反応によって副生した有害ガスの流量を表わす信号のことで、半導体製造装置(M)の排ガス出口に取り付けられた排ガスセンサー(43)などで検出される。   Here, the “flow signal of the gas to be detoxified in the exhaust gas (E)” means a deposit gas, an etching gas, etc. discharged from the manufacturing apparatus (M) without being consumed by the semiconductor manufacturing apparatus (M). This signal indicates the flow rate of the reaction gas (R) and harmful gas produced as a by-product of the reaction of the reaction gas (R), and is detected by the exhaust gas sensor (43) attached to the exhaust gas outlet of the semiconductor manufacturing equipment (M). Is done.

一方、「半導体製造装置(M)に供給される反応ガス(R)の流量信号」とは、半導体製造装置(M)に与えられ、将来的に除害対象ガスとなり得る反応ガス(R)の流量を表わす信号のことで、半導体製造装置(M)に反応ガス(R)を供給するラインに取り付けられたマスフローメーター(45)などで検出される。   On the other hand, the "flow signal of the reaction gas (R) supplied to the semiconductor manufacturing apparatus (M)" is given to the semiconductor manufacturing apparatus (M) and represents the reaction gas (R) that can be a target gas for removal in the future. A signal representing the flow rate is detected by a mass flow meter (45) attached to a line for supplying a reaction gas (R) to the semiconductor manufacturing apparatus (M).

請求項2に記載した発明は、請求項1に記載の排ガス処理装置(10)の温度制御方法をより具体的に限定したもので、「電熱ヒーター(18)を備えた反応器(16)内で半導体製造装置(M)から排出される排ガス(E)を炭化水素系の燃料ガス及び空気と共に加熱分解する排ガス処理装置(10A)の温度制御方法であって、排ガス(E)中の除害対象ガスの流量信号又は半導体製造装置(M)に供給される反応ガス(R)の流量信号の少なくとも一方をモニタリングし、流量信号が検出された際に、反応器(16)への燃料ガス及び空気の供給を開始すると共に電熱ヒーター(18)に供給する電力量を低減させ、流量信号検出後、所定の期間(t1)流量信号が検出されない場合にのみ、反応器(16)への燃料ガス及び空気の供給を停止すると共に電熱ヒーター(18)に供給する電力量を増加させる」ことを特徴とする排ガス処理装置(10A)の温度制御方法である。なお、請求項1に記載の排ガス処理装置(10)の温度制御方法をより具体的に限定した他の方法である請求項3に記載した発明については後述する。   The invention described in claim 2 more specifically limits the temperature control method of the exhaust gas treatment device (10) according to claim 1, and includes "inside the reactor (16) provided with an electric heater (18)". Is a temperature control method for an exhaust gas treatment device (10A) that thermally decomposes exhaust gas (E) discharged from a semiconductor manufacturing device (M) together with hydrocarbon fuel gas and air, and removes the exhaust gas from the exhaust gas (E) At least one of the flow signal of the target gas or the flow signal of the reaction gas (R) supplied to the semiconductor manufacturing apparatus (M) is monitored, and when the flow signal is detected, the fuel gas to the reactor (16) and The fuel gas to the reactor (16) is started only when the flow rate signal is not detected for a predetermined period (t1) after the supply of air is started and the amount of power supplied to the electric heater (18) is reduced and the flow rate signal is detected. And stop the air supply and increase the amount of power supplied to the electric heater (18). And a temperature control method for an exhaust gas treatment apparatus (10A). The invention described in claim 3, which is another method that more specifically limits the temperature control method of the exhaust gas treatment device (10) described in claim 1, will be described later.

また、請求項4に記載した発明は、請求項2に記載の温度制御方法を実行する排ガス処理装置(10A)であって、「内部に排ガス(E)中の除害対象ガスを熱分解するガス処理空間(A)が形成された反応器(16)と、ガス処理空間(A)を加熱する電熱ヒーター(18)と、ガス処理空間(A)に炭化水素系の燃料ガスを供給する燃料供給手段(26)と、ガス処理空間(A)に外部空気を供給する空気供給手段(28)と、半導体製造装置(M)から排出される排ガス(E)中の除害対象ガスの流量信号又は半導体製造装置(M)に供給される反応ガス(R)の流量信号の少なくとも一方に基づいて電熱ヒーター(18),燃料供給手段(26)及び空気供給手段(28)の動作を制御する制御手段(20A)とを備え、制御手段(20A)が、前記流量信号が検出された際に、ガス処理空間(A)への燃料ガス及び空気の供給を開始すると共に電熱ヒーター(18)に供給する電力量を低減させ、前記流量信号検出後、所定の期間(t1)流量信号が検出されない場合にのみ、ガス処理空間(A)への燃料ガス及び空気の供給を停止すると共に電熱ヒーター(18)に供給する電力量を増加させる」ことを特徴とする排ガス処理装置(10A)である。   The invention described in claim 4 is an exhaust gas treatment device (10A) for executing the temperature control method according to claim 2, wherein “the gas to be detoxified in the exhaust gas (E) is thermally decomposed inside”. A reactor (16) in which a gas processing space (A) is formed, an electric heater (18) for heating the gas processing space (A), and a fuel that supplies hydrocarbon fuel gas to the gas processing space (A) A supply means (26), an air supply means (28) for supplying external air to the gas processing space (A), and a flow rate signal of the gas to be removed in the exhaust gas (E) discharged from the semiconductor manufacturing apparatus (M) Or control for controlling the operation of the electric heater (18), the fuel supply means (26) and the air supply means (28) based on at least one of the flow signals of the reaction gas (R) supplied to the semiconductor manufacturing apparatus (M). Means (20A), and the control means (20A) starts supplying fuel gas and air to the gas processing space (A) when the flow rate signal is detected. Supplying fuel gas and air to the gas processing space (A) only when the amount of power supplied to the electric heater (18) is reduced and the flow rate signal is not detected after the flow rate signal is detected for a predetermined period (t1). The exhaust gas treatment device (10A) is characterized in that the amount of electric power supplied to the electric heater (18) is increased while the engine is stopped.

これらの発明では、半導体製造装置(M)から排出される排ガス(E)中の除害対象ガスの流量信号又は半導体製造装置(M)に供給される反応ガス(R)の流量信号の少なくとも一方が検出された際に、反応器(16)への燃料ガス及び空気の供給を開始すると共に電熱ヒーター(18)に供給する電力量を低減させるので、反応器(16)内[具体的には、ガス処理空間(A)]で燃料ガスが燃焼しても、反応器(16)内の温度が除害対象ガスの熱分解可能温度を超えて不所望に上昇する心配はない。   In these inventions, at least one of the flow signal of the gas to be removed in the exhaust gas (E) discharged from the semiconductor manufacturing apparatus (M) or the flow signal of the reaction gas (R) supplied to the semiconductor manufacturing apparatus (M) Is detected, the amount of electric power supplied to the electric heater (18) is reduced and the supply of fuel gas and air to the reactor (16) is started. Even if the fuel gas burns in the gas processing space (A)], there is no fear that the temperature in the reactor (16) will undesirably rise beyond the temperature at which the gas to be removed can be thermally decomposed.

また、前記流量信号の検出後、所定の期間(t1)流量信号が検出されない場合にのみ、反応器(16)への燃料ガス及び空気の供給を停止すると共に電熱ヒーター(18)に供給する電力量を増加させるので、例えば、排ガス(E)中の除害対象ガスの流量信号又は半導体製造装置(M)に供給される反応ガス(R)の流量信号が5分間隔で規則的にオンとオフとを繰り返すような場合、前記「所定の期間(t1)」を5分より長い時間に設定しておけば、5分間隔と云った比較的短い周期でオンとオフとを繰り返す流量信号に追従して反応器(16)への燃料ガス及び空気の供給量や電熱ヒーター(18)に供給される電力量が変動するのを抑制することができる。   Further, after the detection of the flow signal, only when the flow signal is not detected for a predetermined period (t1), the supply of fuel gas and air to the reactor (16) is stopped and the electric power supplied to the electric heater (18) Since the amount is increased, for example, the flow signal of the detoxification target gas in the exhaust gas (E) or the flow signal of the reaction gas (R) supplied to the semiconductor manufacturing apparatus (M) is regularly turned on every 5 minutes. If the “predetermined period (t1)” is set to a time longer than 5 minutes, the flow signal is turned on and off repeatedly at a relatively short period of 5 minutes. It is possible to suppress fluctuations in the amount of fuel gas and air supplied to the reactor (16) and the amount of power supplied to the electric heater (18).

このように、本発明の排ガス処理装置(10A)の温度制御方法では、電熱ヒーター(18)にかかる負荷の変動を極小化しつつ、反応器(16)内が除害対象ガスの熱分解に好適な所定の温度範囲となるように温度制御することができる。   As described above, in the temperature control method of the exhaust gas treatment apparatus (10A) of the present invention, the inside of the reactor (16) is suitable for the thermal decomposition of the gas to be detoxified while minimizing the fluctuation of the load applied to the electric heater (18). The temperature can be controlled to be within a predetermined temperature range.

請求項3に記載した発明は、請求項1に記載の排ガス処理装置(10)の温度制御方法をより具体的に限定したもので、「電熱ヒーター(18)を備えた反応器(16)内で半導体製造装置(M)から排出される排ガス(E)を炭化水素系の燃料ガス及び空気と共に加熱分解する排ガス処理装置(10B)の温度制御方法であって、排ガス(E)中の除害対象ガスの流量信号又は半導体製造装置(M)に供給される反応ガス(R)の流量信号の少なくとも一方をモニタリングし、検出された流量信号と同期するように、反応器(16)に燃料ガス及び空気を供給すると共に、さらに当該流量信号と同期するように、反応器(16)に冷却用の不活性ガスを供給する」ことを特徴とする排ガス処理装置(10B)の温度制御方法である。   The invention described in claim 3 more specifically limits the temperature control method of the exhaust gas treatment device (10) according to claim 1, and includes "inside the reactor (16) provided with an electric heater (18)". Is a temperature control method of an exhaust gas treatment device (10B) that thermally decomposes exhaust gas (E) discharged from a semiconductor manufacturing device (M) together with hydrocarbon fuel gas and air, and removes the exhaust gas from the exhaust gas (E) At least one of the flow signal of the target gas or the flow signal of the reaction gas (R) supplied to the semiconductor manufacturing apparatus (M) is monitored, and the fuel gas is supplied to the reactor (16) so as to synchronize with the detected flow signal. In addition, an inert gas for cooling is supplied to the reactor (16) so as to be synchronized with the flow rate signal. .

また、請求項5に記載した発明は、請求項3に記載の温度制御方法を実行する排ガス処理装置(10B)であって、「内部に排ガス(E)中の除害対象ガスを熱分解するガス処理空間(A)が形成された反応器(16)と、ガス処理空間(A)を加熱する電熱ヒーター(18)と、ガス処理空間(A)に炭化水素系の燃料ガスを供給する燃料供給手段(26)と、ガス処理空間(A)に外部空気を供給する空気供給手段(28)と、ガス処理空間(A)に冷却用の不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段(30)と、半導体製造装置(M)から排出される排ガス(E)中の除害対象ガスの流量信号又は半導体製造装置(M)に供給される反応ガス(R)の流量信号の少なくとも一方に基づいて燃料供給手段(26),空気供給手段(28)及び不活性ガス供給手段(30)の動作を制御する制御手段(20B)とを備え、制御手段(20B)が、前記流量信号と同期するように、ガス処理空間(A)に燃料ガス,空気及び不活性ガスを供給する」ことを特徴とする排ガス処理装置(10B)である。   Further, the invention described in claim 5 is an exhaust gas treatment device (10B) for executing the temperature control method according to claim 3, wherein “the gas to be detoxified in the exhaust gas (E) is thermally decomposed inside”. A reactor (16) in which a gas processing space (A) is formed, an electric heater (18) for heating the gas processing space (A), and a fuel that supplies hydrocarbon fuel gas to the gas processing space (A) Supply means (26), air supply means (28) for supplying external air to the gas processing space (A), and inert gas supply means (30 for supplying an inert gas for cooling to the gas processing space (A) ) And at least one of the flow signal of the gas to be removed in the exhaust gas (E) discharged from the semiconductor manufacturing apparatus (M) or the flow signal of the reaction gas (R) supplied to the semiconductor manufacturing apparatus (M). Control means (20B) for controlling the operation of the fuel supply means (26), the air supply means (28) and the inert gas supply means (30), and the control means (20B) To synchronize with the signal, an exhaust gas treatment apparatus according to claim fuel gas, air and inert gas supplied "that the gas processing space (A) (10B).

これらの発明では、排ガス(E)中の除害対象ガスの流量信号又は半導体製造装置(M)に供給される反応ガス(R)の流量信号の少なくとも一方と同期するように、反応器(16)内[具体的には、ガス処理空間(A)]へ燃料ガス及び空気を供給しているので、例えばN2Oと云った除害対象ガスの熱分解に必要な量のH2やO2を過不足なく反応器(16)内に供給することができる。 In these inventions, the reactor (16) is synchronized with at least one of the flow signal of the gas to be removed in the exhaust gas (E) or the flow signal of the reaction gas (R) supplied to the semiconductor manufacturing apparatus (M). ) [Specifically, the fuel gas and air are supplied to the gas processing space (A)], and therefore, for example, the amount of H 2 or O required for thermal decomposition of the gas to be removed such as N 2 O. 2 can be fed into the reactor (16) without excess or deficiency.

また、反応器(16)内に燃料ガス及び空気が供給された場合、かかる供給に伴って反応器(16)内の温度が急上昇するようになるが、本発明では、流量信号と同期するように、反応器(16)に冷却用の不活性ガスを供給するようにしているので、反応器(16)内への燃料ガス及び空気の供給に伴う温度上昇を抑制することができると共に、電熱ヒーター(18)の負荷を変動させる必要がなく、常に一定の負荷で電熱ヒーター(18)を作動させることができる。   Further, when fuel gas and air are supplied into the reactor (16), the temperature in the reactor (16) suddenly rises with such supply, but in the present invention, it is synchronized with the flow rate signal. In addition, since an inert gas for cooling is supplied to the reactor (16), it is possible to suppress an increase in temperature associated with the supply of fuel gas and air into the reactor (16), and It is not necessary to change the load of the heater (18), and the electric heater (18) can be always operated with a constant load.

請求項6に記載した発明は、「請求項4又は5に記載の排ガス処理装置(10)と、排ガス処理装置(10)に導入する排ガス(E)を液洗する湿式の入口スクラバー(12)又は排ガス処理装置(10)で熱分解した後の処理済排ガス(G)を液洗する湿式の出口スクラバー(14)の少なくとも何れか一方とで構成された」ことを特徴とする排ガス処理システム(X)である。   The invention described in claim 6 is “the exhaust gas treatment device (10) according to claim 4 or 5, and a wet inlet scrubber (12) for washing the exhaust gas (E) introduced into the exhaust gas treatment device (10)”. Or an exhaust gas treatment system comprising at least one of a wet outlet scrubber (14) for washing the treated exhaust gas (G) after being thermally decomposed by the exhaust gas treatment device (10) ( X).

この発明では、上述した各発明の排ガス処理装置(10)に、入口スクラバー(12)又は出口スクラバー(14)の少なくとも一方を加えて排ガス処理システム(X)を構成するようにしているので、例えば排ガス処理装置(10)に導入する排ガス(E)を予め液洗して粉塵や水溶性成分を除去する入口スクラバー(12)を加えた場合には、排ガス通流経路の目詰まり等を防止し、より安定して排ガス処理装置(10)を連続運転できる。   In this invention, the exhaust gas treatment system (X) is configured by adding at least one of the inlet scrubber (12) or the outlet scrubber (14) to the above-described exhaust gas treatment device (10). If the inlet scrubber (12) that removes dust and water-soluble components is added to the exhaust gas (E) to be introduced into the exhaust gas treatment device (10) in advance, clogging of the exhaust gas flow path is prevented. Thus, the exhaust gas treatment device (10) can be continuously operated more stably.

一方、排ガス処理装置(10)で熱分解した後の処理済排ガス(G)を液洗して粉塵や水溶性成分を除去する出口スクラバー(14)を加えた場合には、熱分解後の処理済排ガス(G)の清浄度を向上させることができる。   On the other hand, when an outlet scrubber (14) that removes dust and water-soluble components by washing the treated exhaust gas (G) after pyrolysis in the exhaust gas treatment device (10) is added, the treatment after pyrolysis is performed. The cleanliness of spent exhaust gas (G) can be improved.

なお、入口スクラバー(12)及び出口スクラバー(14)の両方を加えた場合には、両スクラバー(12)(14)の設置効果が発揮されることになる。   In addition, when both the entrance scrubber (12) and the exit scrubber (14) are added, the installation effect of both scrubbers (12) and (14) is exhibited.

本発明によれば、排ガス中の除害対象ガスの除害処理を安全且つ安定して実施できるのは勿論のこと、電熱ヒーターにかかる負荷の変動を低減させることができ、電熱ヒーターの劣化や断線を遅延させて長期間安定して運転が可能となる排ガス処理装置の温度制御方法と該方法を用いた排ガス処理装置並びに排ガス処理システムを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to safely and stably carry out the detoxification process of the detoxification target gas in the exhaust gas, as well as to reduce the fluctuation of the load applied to the electric heater, It is possible to provide a temperature control method for an exhaust gas treatment apparatus, an exhaust gas treatment apparatus using the method, and an exhaust gas treatment system that can stably operate for a long period of time by delaying disconnection.

以下、本発明を図示実施例に従って詳述する。図1は、本発明の排ガス処理装置(10A)を用いた排ガス処理システム(X)の一実施例[第1実施例]を示す概略図である。この図が示すように、本実施例の排ガス処理システム(X)は、大略、排ガス処理装置(10A),入口スクラバー(12)および出口スクラバー(14)で構成されている。   Hereinafter, the present invention will be described in detail according to illustrated embodiments. FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment [first embodiment] of an exhaust gas treatment system (X) using the exhaust gas treatment apparatus (10A) of the present invention. As shown in this figure, the exhaust gas treatment system (X) of the present embodiment is generally composed of an exhaust gas treatment device (10A), an inlet scrubber (12), and an outlet scrubber (14).

排ガス処理装置(10A)は、半導体製造プロセスから排出される排ガス(E)中の有害な除害対象ガスを火炎燃焼式と電熱酸化分解式とを併用して熱分解する装置であり、反応器(16),電熱ヒーター(18)及び制御手段(20A)を備える。   The exhaust gas treatment device (10A) is a device that thermally decomposes harmful detoxification target gas in exhaust gas (E) discharged from the semiconductor manufacturing process by using both the flame combustion type and the electrothermal oxidation decomposition type. (16) An electric heater (18) and a control means (20A) are provided.

反応器(16)は、少なくともその内面がキャスタブルなどの耐火性材料で構成され、内部にガス処理空間(A)が形成された密閉筒状の本体(16a)を有する(図1及び2参照)。この反応器(16)は、図1に示すように、使用に際し、本体(16a)の平面部分が天地を向くように立設される。   The reactor (16) has a sealed cylindrical main body (16a) having at least an inner surface made of a refractory material such as castable and having a gas processing space (A) formed therein (see FIGS. 1 and 2). . As shown in FIG. 1, the reactor (16) is erected so that the planar portion of the main body (16a) faces the top and bottom when used.

本体(16a)の底面には、反応器(16)内に排ガス(E)を導入するためのガス導入口(16b)が開設されており、さらに本体(16a)底面のガス導入口(16b)に近接する位置には、本体(16a)内(すなわち、ガス処理空間(A)内)で処理対象ガスを熱分解した結果生じる処理済排ガス(G)を排出するためのガス排出口(16c)が開設されている。   A gas introduction port (16b) for introducing exhaust gas (E) into the reactor (16) is opened on the bottom surface of the main body (16a), and further, a gas introduction port (16b) on the bottom surface of the main body (16a). A gas outlet (16c) for discharging the treated exhaust gas (G) generated as a result of thermal decomposition of the gas to be treated in the main body (16a) (ie, in the gas treatment space (A)) Has been established.

ここで、ガス導入口(16b)には、ガス処理空間(A)内に導入する排ガス(E)を熱交換させながらガス処理空間(A)の上部へと導く内筒部材(16d)が取り付けられており、この内筒部材(16d)の一端(図1及び2に示す例では下端)に排ガス(E)の排出源に連通するガス導入配管(22)の下流側端部が接続されている。又、ガス排出口(16b)には、反応器(16)内から排ガス(G)を排出するためのガス排出配管(24)が接続されている。そして、上記ガス導入配管(22)には、図2に示すように、燃料供給手段(26) 及び空気供給手段(28)が接続されている。   Here, the gas introduction port (16b) is attached with an inner cylindrical member (16d) that guides the exhaust gas (E) introduced into the gas processing space (A) to the upper part of the gas processing space (A) while exchanging heat. The downstream end of the gas introduction pipe (22) communicating with the exhaust gas (E) discharge source is connected to one end (the lower end in the example shown in FIGS. 1 and 2) of the inner cylinder member (16d). Yes. Further, a gas discharge pipe (24) for discharging exhaust gas (G) from the reactor (16) is connected to the gas discharge port (16b). As shown in FIG. 2, a fuel supply means (26) and an air supply means (28) are connected to the gas introduction pipe (22).

燃料供給手段(26)は、ガス処理空間(A)にメタンやプロパンなどの炭化水素系の燃料ガスを供給するためのものであり、燃料タンクなどの燃料ガス供給源(図示せず)とガス導入配管(22)とを連通する燃料ガス供給配管(26a)と、マスフローコントローラー等からなり、燃料ガス供給配管(26a)を介してガス導入配管(22)に導入する燃料ガスの量を調整する燃料ガス流量調整手段(26b)とで構成されている。   The fuel supply means (26) is for supplying a hydrocarbon-based fuel gas such as methane or propane to the gas processing space (A), and a fuel gas supply source (not shown) such as a fuel tank and a gas A fuel gas supply pipe (26a) communicating with the introduction pipe (22) and a mass flow controller, etc., adjust the amount of fuel gas introduced into the gas introduction pipe (22) via the fuel gas supply pipe (26a). And a fuel gas flow rate adjusting means (26b).

空気供給手段(28)は、ガス処理空間(A)に上記燃料ガスの燃焼に必要な量の外部空気を供給するためのものであり、空気供給ポンプなどの空気供給源(図示せず)とガス導入配管(22)とを連通する空気供給配管(28a)と、マスフローコントローラー等からなり、空気供給配管(28a)を介してガス導入配管(22)に導入する空気の量を調整する空気流量調整手段(28b)とで構成されている。   The air supply means (28) is for supplying the gas processing space (A) with an amount of external air necessary for the combustion of the fuel gas, and an air supply source (not shown) such as an air supply pump. An air flow rate that adjusts the amount of air introduced into the gas introduction pipe (22) via the air supply pipe (28a), consisting of an air supply pipe (28a) communicating with the gas introduction pipe (22) and a mass flow controller, etc. And adjusting means (28b).

以上のように構成された燃料供給手段(26)及び空気供給手段(28)のうち、燃料ガス流量調整手段(26b)及び空気流量調整手段(28b)のそれぞれは、配線(L1)及び(L2)を介して後述する制御手段(20A)に接続されている。   Of the fuel supply means (26) and air supply means (28) configured as described above, the fuel gas flow rate adjustment means (26b) and the air flow rate adjustment means (28b) are respectively connected to the wires (L1) and (L2 ) To the control means (20A) described later.

電熱ヒーター(18)は、ハステロイ(ヘインズ社登録商標)やステンレスなどの金属製或いはセラミック製の二重管の管壁間にニクロム線やカンタル(サンドビックAB社登録商標)線などの金属線を螺旋状に巻回した発熱抵抗体を配設すると共に、当該二重管の管壁間にセラミック粉末を充填した電熱式のヒーターで、反応器(16)内部のガス処理空間(A)を加熱する熱源であると同時に、後述する燃料ガス供給装置(20)より供給される燃料ガス(F)に着火させるための着火源である。   The electric heater (18) is made of metal wire such as Nichrome wire or Kanthal (Sandvik AB registered trademark) wire between the walls of metal or ceramic double tubes such as Hastelloy (Hanes registered trademark) or stainless steel. A heat generating resistor wound in a spiral shape is arranged, and the gas treatment space (A) inside the reactor (16) is heated with an electrothermal heater filled with ceramic powder between the tube walls of the double tube. And an ignition source for igniting a fuel gas (F) supplied from a fuel gas supply device (20) described later.

なお、この電熱ヒーター(18)を構成する発熱体としては、少なくともメタンやプロパンといった燃料の着火点(例えば、燃料がメタンの場合650℃前後)以上の温度を出力できるものであればよく、上述したものの他に、例えばSiCなどの発熱体を棒状に成形したものなどであってもよい。   The heating element constituting the electric heater (18) may be any one that can output a temperature at least above the ignition point of a fuel such as methane or propane (for example, around 650 ° C. when the fuel is methane). For example, a heating element such as SiC formed into a rod shape may be used.

また、この電熱ヒーター(18)は、反応器(16)の本体(16a)の天井面から垂設されると共に、リード線(32)を介して電源装置(34)が接続されている。   The electric heater (18) is suspended from the ceiling surface of the main body (16a) of the reactor (16), and is connected to a power supply device (34) via a lead wire (32).

ここで、本実施例の排ガス処理装置(10A)では、ガス処理空間(A)の温度を測定する熱電対などで構成された温度センサー(36)が取り付けられると共に、この温度センサー(36)で測定した温度データが信号線(S1)を介して後述する制御手段(20A)へと与えられるようになっている。又、電熱ヒーター(18)に電力を供給する電源装置(34)は、配線(L4)を介して後述する制御手段(20A)に接続されている。   Here, in the exhaust gas treatment apparatus (10A) of the present embodiment, a temperature sensor (36) composed of a thermocouple or the like for measuring the temperature of the gas treatment space (A) is attached, and this temperature sensor (36) The measured temperature data is supplied to the control means (20A) described later via the signal line (S1). Further, the power supply device (34) for supplying electric power to the electric heater (18) is connected to the control means (20A) to be described later via the wiring (L4).

制御手段(20A)は、燃料ガス流量調整手段(26b),空気流量調整手段(28b)及び電源装置(34)が所定の動作を行なうよう、シーケンス制御するためのものであり、図3に示すように、大略、CPU[Central Processing Unit;中央処理装置](38),メモリ(40),入力装置(42)および表示装置(44)などで構成されている。   The control means (20A) is for controlling the sequence so that the fuel gas flow rate adjusting means (26b), the air flow rate adjusting means (28b), and the power supply device (34) perform predetermined operations, as shown in FIG. As described above, it is generally composed of a CPU (Central Processing Unit) (38), a memory (40), an input device (42), a display device (44), and the like.

CPU(38)は、メモリ(40)に記憶されたプログラムを実行する装置である。このCPU(38)には、入力側に信号線(S1)を介して温度センサー(36)で測定した温度データが入力され、信号線(S2a)又は(S2b)を介して排ガス(E)中の除害対象ガスの流量信号又は半導体製造装置(M)に供給される反応ガス(R)の流量信号の少なくとも一方が入力されるようになっている。   The CPU (38) is a device that executes a program stored in the memory (40). Temperature data measured by the temperature sensor (36) is input to the CPU (38) via the signal line (S1) on the input side, and the exhaust gas (E) is exhausted via the signal line (S2a) or (S2b). At least one of the flow rate signal of the detoxification target gas and the flow rate signal of the reactive gas (R) supplied to the semiconductor manufacturing apparatus (M) is input.

ここで、「排ガス(E)中の除害対象ガスの流量信号」とは、半導体製造装置(M)で消費されずに当該製造装置(M)から排出されるデポジット用ガスやエッチング用ガスなどの反応ガス(R)及び反応ガス(R)の反応によって副生した有害ガスの流量を表わす信号のことで、半導体製造装置(M)の排ガス出口に取り付けられた排ガスセンサー(43)などで検出され、信号線(S2a)を介してCPU(38)に与えられる(図1参照)。   Here, the “flow signal of the gas to be detoxified in the exhaust gas (E)” means a deposit gas, an etching gas, etc. discharged from the manufacturing apparatus (M) without being consumed by the semiconductor manufacturing apparatus (M). This signal indicates the flow rate of the reaction gas (R) and harmful gas produced as a by-product of the reaction of the reaction gas (R), and is detected by the exhaust gas sensor (43) attached to the exhaust gas outlet of the semiconductor manufacturing equipment (M). And supplied to the CPU (38) through the signal line (S2a) (see FIG. 1).

一方、「半導体製造装置(M)に供給される反応ガス(R)の流量信号」とは、半導体製造装置(M)に与えられ、将来的に除害対象ガスとなり得る反応ガス(R)の流量を表わす信号のことで、半導体製造装置(M)に反応ガス(R)を供給するラインに取り付けられたマスフローメーター(45)などで検出され、信号線(S2b)を介してCPU(38)に与えられる(図1参照)。   On the other hand, the "flow signal of the reaction gas (R) supplied to the semiconductor manufacturing apparatus (M)" is given to the semiconductor manufacturing apparatus (M) and represents the reaction gas (R) that can be a target gas for removal in the future. A signal indicating the flow rate, which is detected by a mass flow meter (45) attached to a line for supplying a reaction gas (R) to a semiconductor manufacturing apparatus (M), and the CPU (38) via a signal line (S2b). (See FIG. 1).

なお、流量信号として「半導体製造装置(M)に供給される反応ガス(R)の流量信号」を用いた場合、排ガス処理装置(10A)で除害すべき除害対象ガスの存在を確実に検知でき、除害対象ガスの熱分解に必要な量の燃料ガス及び空気を確実にガス処理空間(A)へと供給することができると共に、反応ガス(R)の流量信号に基づいて排ガス(E)中の処理対象ガスの存在割合を算出すると云ったような演算処理が不要となり、制御手段(20A)を簡素化することができる。   In addition, when the "flow signal of the reaction gas (R) supplied to the semiconductor manufacturing equipment (M)" is used as the flow signal, it is ensured that the gas to be removed should be removed by the exhaust gas treatment equipment (10A). The amount of fuel gas and air necessary for thermal decomposition of the gas to be removed can be reliably supplied to the gas processing space (A) and the exhaust gas (R) can be detected based on the flow signal of the reaction gas (R). A calculation process such as calculating the ratio of the gas to be processed in E) is not required, and the control means (20A) can be simplified.

また、CPU(38)の出力側には、配線(L1),(L2)及び(L4)を介して燃料ガス流量調整手段(26b),空気流量調整手段(28b)及び電源装置(34)が接続されている。   Further, on the output side of the CPU (38), there are a fuel gas flow rate adjusting means (26b), an air flow rate adjusting means (28b), and a power supply device (34) via wires (L1), (L2) and (L4). It is connected.

そして、このCPU(46)がガス処理空間(A)の温度データ,除害対象ガス或いは反応ガス(R)の流量信号及び入力装置(50)からの入力データを受け取り、演算・加工した上で、燃料ガス流量調整手段(26b),空気流量調整手段(28b)及び電源装置(34)に所定の制御信号を出力するようになっている。   The CPU (46) receives the temperature data of the gas processing space (A), the flow rate signal of the gas to be removed or the reaction gas (R) and the input data from the input device (50), and calculates and processes them. A predetermined control signal is output to the fuel gas flow rate adjusting means (26b), the air flow rate adjusting means (28b), and the power supply device (34).

なお、本実施例の制御手段(20)では、このCPU(38)に時刻装置(38a)が内蔵されており、CPU(38)に入力された各種データやCPU(38)より出力された各装置に対する制御信号のデータが時刻装置(38a)の時刻データと関連づけられてデータベースサーバ(46)に記憶されるようになっている。このため、制御手段(20A)による排ガス処理装置(10A)の制御状況を過去に遡って検証することができ、排ガス処理装置(10A)の管理に資することができる。   In the control means (20) of the present embodiment, the CPU (38) has a built-in time device (38a), and various data input to the CPU (38) and each data output from the CPU (38). The data of the control signal for the device is associated with the time data of the time device (38a) and stored in the database server (46). For this reason, the control state of the exhaust gas treatment device (10A) by the control means (20A) can be verified retroactively, which can contribute to the management of the exhaust gas treatment device (10A).

メモリ(40)は、主としてCPU(38)に実行させるプログラムが記憶された装置である。本実施例では、このメモリ(40)に主として以下のような2つのプログラムが記憶されている。すなわち、第1のプログラムは、半導体製造装置(M)から排出される排ガス(E)中の除害対象ガスの流量信号又は半導体製造装置(M)に供給される反応ガス(R)の流量信号の少なくとも一方をモニタリングし、流量信号が検出された際に、ガス処理空間(A)への燃料ガス及び空気の供給を開始すると共に電熱ヒーター(18)に供給する電力量を低減させるプログラムである。また、第2のプログラムは、前記流量信号検出後、所定の期間(t1)流量信号が検出されない場合にのみ、反応器(16)への燃料ガス及び空気の供給を停止すると共に電熱ヒーター(18)に供給する電力量を増加させるプログラムである。本実施例の排ガス処理装置(10A)では、制御手段(20)がこれらのプログラムを同時に実行するように構成されている。   The memory (40) is a device that mainly stores programs to be executed by the CPU (38). In the present embodiment, the following two programs are mainly stored in the memory (40). That is, the first program is a flow signal of the gas to be removed in the exhaust gas (E) discharged from the semiconductor manufacturing apparatus (M) or a flow signal of the reaction gas (R) supplied to the semiconductor manufacturing apparatus (M). Is a program that starts supplying fuel gas and air to the gas processing space (A) and reduces the amount of power supplied to the electric heater (18) when a flow rate signal is detected. . The second program stops the supply of the fuel gas and air to the reactor (16) and detects the electric heater (18) only when the flow rate signal is not detected for a predetermined period (t1) after the flow rate signal is detected. ) Is a program for increasing the amount of electric power supplied to. In the exhaust gas treatment apparatus (10A) of the present embodiment, the control means (20) is configured to execute these programs simultaneously.

入力装置(42)は、CPU(38)に指示を与えたり、メモリ(40)に記憶されているプログラムを変更或いは修正等するための装置であり、具体的にはキーボードやタッチパネルなどがこの入力装置(42)に該当する。   The input device (42) is a device for giving an instruction to the CPU (38) and changing or correcting a program stored in the memory (40). Specifically, a keyboard, a touch panel, etc. Corresponds to device (42).

表示装置(44)は、ガス処理空間(A)の温度データ,処理対象ガスの流量信号及びCPU(38)による各装置の制御信号などを表示するディスプレイ装置である。かかる表示装置(44)を設けることによって、排ガス処理装置(10A)の稼働状況をリアルタイムで確認することができ、又、データベースサーバ(46)に記憶されたデータを呼び出せば、過去の稼働状況についても確認することができる。   The display device (44) is a display device that displays temperature data of the gas processing space (A), a flow rate signal of the gas to be processed, a control signal of each device by the CPU (38), and the like. By providing such a display device (44), the operating status of the exhaust gas treatment device (10A) can be confirmed in real time, and if the data stored in the database server (46) is called, the past operating status can be Can also be confirmed.

入口スクラバー(12)は、排ガス処理装置(10A)に導入する排ガス(E)に含まれる粉塵や水溶性成分などを予め除去(液洗)するためのものであり、図1に示すように、下流側にガス導入配管(22)が接続された直管型のスクラバー本体(12a)と、前記スクラバー本体(12a)内部の頂部近傍に設置され、水などの薬液(W)を噴霧状にして撒布するスプレーノズル(12b)とで構成されている。この入口スクラバー(12)は、排ガスダクト(48)を介して半導体製造装置(M)などの処理対象ガス発生源に連通している。   The inlet scrubber (12) is for preliminarily removing (liquid washing) dust and water-soluble components contained in the exhaust gas (E) to be introduced into the exhaust gas treatment device (10A). As shown in FIG. A straight pipe-type scrubber body (12a) with a gas introduction pipe (22) connected to the downstream side, and installed near the top of the scrubber body (12a), spraying a chemical liquid (W) such as water It consists of a spray nozzle (12b) for spreading. The inlet scrubber (12) communicates with a processing target gas generation source such as a semiconductor manufacturing apparatus (M) via an exhaust gas duct (48).

また、入口スクラバー(12)は、薬液タンク(50)上に立設されており(図1参照)或いは(図示しないが)薬液タンク(50)と別個に配設され両者が配管で接続され、排液が薬液タンク(50)に送り込まれるようになっている。そして、スプレーノズル(12b)と薬液タンク(50)との間には循環ポンプ(52)が設置されており、薬液タンク(50)内の貯留薬液をスプレーノズル(12b)に揚上するようになっている。なお、この循環ポンプ(52)で揚上された薬液(W)は、ガス排出配管(24)に取り付けられたスプレーノズル(54)にも供給されるようになっている。   The inlet scrubber (12) is erected on the chemical liquid tank (50) (see FIG. 1) or (not shown) separately from the chemical liquid tank (50) and both are connected by piping. The drainage is sent to the chemical tank (50). A circulation pump (52) is installed between the spray nozzle (12b) and the chemical tank (50) so that the stored chemical liquid in the chemical tank (50) is raised to the spray nozzle (12b). It has become. The chemical liquid (W) lifted by the circulation pump (52) is also supplied to the spray nozzle (54) attached to the gas discharge pipe (24).

出口スクラバー(14)は、排ガス(E)を排ガス処理装置(10A)で熱分解した際に副生する処理済排ガス(G)中の粉塵や水溶性成分を最終的に除去(液洗)すると共に、当該処理済排ガス(G)を冷却するためのものであり、直管型のスクラバー本体(14a)と、処理済排ガス(G)の通流方向に対向するように上方から水などの薬液(W)を噴霧する下向きのスプレーノズル(14b)とで構成されている。   The outlet scrubber (14) finally removes (liquid wash) dust and water-soluble components in the treated exhaust gas (G) that is by-produced when the exhaust gas (E) is thermally decomposed by the exhaust gas treatment device (10A). In addition, for cooling the treated exhaust gas (G), a straight pipe type scrubber body (14a) and a chemical solution such as water from above so as to face the flow direction of the treated exhaust gas (G). And a downward spray nozzle (14b) for spraying (W).

この出口スクラバー(14)は、水などの薬液(W)を貯留する薬液タンク(50)上に立設されており(図1参照)或いは(図示しないが)薬液タンク(50)と別個に配設され両者が配管で接続され、スプレーノズル(14c)から噴霧された薬液(W)が薬液タンク(50)に送り込まれるようになっている。なお、スプレーノズル(14b)には、薬液タンク(50)内の循環薬液ではなく、新水などの新しい薬液(W)が供給されている。   The outlet scrubber (14) is erected on a chemical tank (50) for storing a chemical liquid (W) such as water (see FIG. 1) or separately from the chemical tank (50) (not shown). Both are connected by piping, and the chemical solution (W) sprayed from the spray nozzle (14c) is sent into the chemical solution tank (50). The spray nozzle (14b) is supplied with a new chemical solution (W) such as fresh water instead of the circulating chemical solution in the chemical solution tank (50).

そして出口スクラバー(14)の頂部出口には処理済排ガス(G)を大気中へ放出する排気ファン(56)が取り付けられている。   An exhaust fan (56) for discharging the treated exhaust gas (G) into the atmosphere is attached to the top outlet of the exit scrubber (14).

薬液タンク(50)は、上述したように入口スクラバー(12)に供給する薬液(W)を貯留し、また、入口スクラバー(12)および出口スクラバー(14)から排出される薬液(W)を回収するタンクである。この薬液タンク(50)には、出口スクラバー(14)のスプレーノズル(14c)にて噴霧された新しい薬液(W)が常に供給されているので、所定量以上の薬液(W)が貯留しないように余剰薬液をオーバーフローさせて排水処理装置(図示せず)へ送るようにしている。   The chemical liquid tank (50) stores the chemical liquid (W) supplied to the inlet scrubber (12) as described above, and collects the chemical liquid (W) discharged from the inlet scrubber (12) and the outlet scrubber (14). It is a tank to do. The chemical liquid tank (50) is always supplied with a new chemical liquid (W) sprayed by the spray nozzle (14c) of the outlet scrubber (14), so that a predetermined amount or more of the chemical liquid (W) is not stored. The excess chemical liquid is overflowed and sent to a wastewater treatment apparatus (not shown).

なお、本実施例のガス処理システム(X)におけるガス処理装置(10A)を除く他の部分には、処理対象ガス(E)に含まれる、或いは、当該ガス(E)の分解によって生じるフッ酸などの腐食性成分による腐蝕から各部を守るため、塩化ビニル,ポリエチレン,不飽和ポリエステル樹脂およびフッ素樹脂などによる耐蝕性のライニングやコーティングが施されている。   In addition, in the gas processing system (X) of the present embodiment other than the gas processing device (10A), the hydrofluoric acid contained in the processing target gas (E) or generated by decomposition of the gas (E) In order to protect each part from corrosion due to corrosive components such as corrosion resistant linings and coatings such as vinyl chloride, polyethylene, unsaturated polyester resin and fluororesin are applied.

次に、以上のように構成された排ガス処理システム(X)および排ガス処理装置(10A)の作用について、図4に示す動作図を参照しつつ説明する。   Next, the operation of the exhaust gas treatment system (X) and the exhaust gas treatment device (10A) configured as described above will be described with reference to the operation diagram shown in FIG.

まず、始めに排ガス処理システム(X)の運転スイッチ(図示せず)をオンにして電熱ヒーター(18)を作動させ、反応器(16)内の加熱を開始する。又、これと同時に半導体製造装置(M)から排出される排ガス(E)中における除害対象ガスの流量信号又は半導体製造装置(M)に供給される反応ガス(R)の流量信号の少なくとも一方のモニタリングを開始する。   First, an operation switch (not shown) of the exhaust gas treatment system (X) is turned on to operate the electric heater (18), and heating in the reactor (16) is started. At the same time, at least one of the flow signal of the gas to be removed in the exhaust gas (E) discharged from the semiconductor manufacturing apparatus (M) or the flow signal of the reaction gas (R) supplied to the semiconductor manufacturing apparatus (M). Start monitoring.

続いて、ガス処理空間(A)の温度が、排ガス(E)中の除害対象ガスの熱分解が可能な所定の温度に達すると、排気ファン(56)を作動させて排ガス処理システム(X)への排ガス(E)の導入を開始させる。すると、排ガス(E)は、まず始めに入口スクラバー(12)に導入され、この入口スクラバー(12)内において水などの薬液で洗浄され、粉塵や水溶性成分などが除去される。   Subsequently, when the temperature of the gas processing space (A) reaches a predetermined temperature at which the target gas in the exhaust gas (E) can be thermally decomposed, the exhaust fan (56) is operated to operate the exhaust gas processing system (X ) To start the introduction of exhaust gas (E). Then, the exhaust gas (E) is first introduced into the inlet scrubber (12) and washed with a chemical such as water in the inlet scrubber (12) to remove dust and water-soluble components.

ここで、本実施例では、排ガス(E)中の除害対象ガスの流量信号又は半導体製造装置(M)に供給される反応ガス(R)の流量信号の少なくとも一方が検出されると、ガス処理空間(A)への燃料ガス及び空気の供給が開始されると共に電熱ヒーター(18)に供給する電力量が低減される。   Here, in this embodiment, when at least one of the flow rate signal of the gas to be detoxified in the exhaust gas (E) or the flow rate signal of the reaction gas (R) supplied to the semiconductor manufacturing apparatus (M) is detected, the gas The supply of fuel gas and air to the processing space (A) is started and the amount of electric power supplied to the electric heater (18) is reduced.

続いて、入口スクラバー(12)で薬洗した排ガス(E)は、ガス導入配管(22)および内筒部材(16d)を通ってガス処理空間(A)の上部に導かれ、電熱ヒーター(18)の電熱および燃料ガスの燃焼熱により排ガス(E)中の除害対象ガスが熱分解され、処理済排ガス(G)となる。なお、ガス処理空間(A)には、導入された燃料ガスの一部が高温のガス処理空間(A)内で熱分解し、ラジカル状態の水素が発生する。このため、かかる水素によって難分解性の除害対象ガスも確実に熱分解させることができる。   Subsequently, the exhaust gas (E) cleaned with the inlet scrubber (12) is guided to the upper part of the gas processing space (A) through the gas introduction pipe (22) and the inner cylinder member (16d), and the electric heater (18 The gas to be detoxified in the exhaust gas (E) is pyrolyzed by the electric heat of) and the combustion heat of the fuel gas to become a treated exhaust gas (G). In the gas processing space (A), a part of the introduced fuel gas is thermally decomposed in the high temperature gas processing space (A) to generate radical hydrogen. For this reason, it is also possible to reliably thermally decompose even the hardly decomposable target gas by such hydrogen.

そして、ガス処理空間(A)で熱分解が完了した処理済排ガス(G)は、ガス排出口(16c)及びガス排出配管(24)を通って出口スクラバー(14)に導入され、当該出口スクラバー(14)にて水などの薬液で洗浄され、粉塵や水溶性成分などが除去されると共に、冷却された後、排気ファン(56)を介して系外(大気中)に放出される。   Then, the treated exhaust gas (G) having undergone thermal decomposition in the gas processing space (A) is introduced into the outlet scrubber (14) through the gas discharge port (16c) and the gas discharge pipe (24), and the outlet scrubber It is washed with a chemical solution such as water in (14), dust and water-soluble components are removed, and after cooling, it is discharged out of the system (in the atmosphere) through the exhaust fan (56).

本実施例の排ガス処理装置(10A)によれば、半導体製造装置(M)から排出される排ガス(E)中の除害対象ガスの流量信号又は半導体製造装置(M)に供給される反応ガス(R)の流量信号の少なくとも一方が検出された際に、反応器(16)への燃料ガス及び空気の供給を開始すると共に電熱ヒーター(18)に供給する電力量が減されるので、ガス処理空間(A)で燃料ガスが燃焼しても、ガス処理空間(A)の温度が除害対象ガスの熱分解可能温度を超えて不所望に上昇する心配はない。   According to the exhaust gas treatment apparatus (10A) of this embodiment, the flow signal of the gas to be removed in the exhaust gas (E) discharged from the semiconductor manufacturing apparatus (M) or the reaction gas supplied to the semiconductor manufacturing apparatus (M) When at least one of the flow rate signals of (R) is detected, the supply of fuel gas and air to the reactor (16) is started and the amount of power supplied to the electric heater (18) is reduced. Even if the fuel gas burns in the processing space (A), there is no concern that the temperature of the gas processing space (A) will undesirably rise beyond the temperature at which the gas to be removed can be thermally decomposed.

また、前記流量信号の検出後、所定の期間(t1)流量信号が検出されない場合にのみ、反応器(16)への燃料ガス及び空気の供給を停止すると共に電熱ヒーター(18)に供給する電力量が増加され、当該電熱ヒーター(18)の電熱によりガス処理空間(A)が除害対象ガスの熱分解可能温度に保持されるようになる。このため、例えば、排ガス(E)中の除害対象ガスの流量信号又は半導体製造装置(M)に供給される反応ガス(R)の流量信号が5分間隔で規則的にオンとオフとを繰り返すような場合、前記「所定の期間(t1)」を5分より長い時間に設定しておけば、5分間隔と云った比較的短い周期でオンとオフとを繰り返す流量信号に追従して反応器(16)への燃料ガス及び空気の供給量や電熱ヒーター(18)に供給される電力量が変動するのを抑制することができる。   Further, after the detection of the flow signal, only when the flow signal is not detected for a predetermined period (t1), the supply of fuel gas and air to the reactor (16) is stopped and the electric power supplied to the electric heater (18) The amount is increased, and the gas processing space (A) is maintained at a temperature at which the gas to be removed can be thermally decomposed by the electric heat of the electric heater (18). For this reason, for example, the flow signal of the gas to be removed in the exhaust gas (E) or the flow signal of the reaction gas (R) supplied to the semiconductor manufacturing apparatus (M) is regularly turned on and off at intervals of 5 minutes. In the case of repetition, if the “predetermined period (t1)” is set to a time longer than 5 minutes, it follows the flow rate signal that repeatedly turns on and off at a relatively short period of 5 minutes. Fluctuations in the amount of fuel gas and air supplied to the reactor (16) and the amount of power supplied to the electric heater (18) can be suppressed.

したがって、電熱ヒーター(18)にかかる負荷の変動を極小化しつつ、反応器(16)内が除害対象ガスの熱分解に好適な所定の温度範囲となるように排ガス処理装置(10A)の温度制御をすることができる。   Therefore, the temperature of the exhaust gas treatment device (10A) is set so that the inside of the reactor (16) is in a predetermined temperature range suitable for thermal decomposition of the gas to be removed while minimizing fluctuations in the load applied to the electric heater (18). You can control.

また、本実施例のガス処理システム(X)によれば、入口スクラバー(12)及び出口スクラバー(14)を備えているので、ガス処理装置(10)に導入する排ガス(E)を予め液洗して排ガス通流経路の目詰まり等を防止し、より安定して排ガス処理装置(10A)を連続運転できると共に、熱分解後の処理済排ガス(G)の清浄度を向上させることができる。   In addition, according to the gas treatment system (X) of the present embodiment, since the inlet scrubber (12) and the outlet scrubber (14) are provided, the exhaust gas (E) to be introduced into the gas treatment device (10) is previously washed with liquid. Thus, clogging of the exhaust gas flow path can be prevented, the exhaust gas treatment device (10A) can be continuously operated more stably, and the cleanness of the treated exhaust gas (G) after thermal decomposition can be improved.

なお、上述のガス処理システム(X)では、入口スクラバー(12)と出口スクラバー(14)の両方を備える場合を示したが、処理する排ガス(E)の種類によってはこれらの何れか一方を備えるようにしてもよい。   In the gas treatment system (X) described above, a case where both the inlet scrubber (12) and the outlet scrubber (14) are provided is shown, but depending on the type of exhaust gas (E) to be treated, any one of these is provided. You may do it.

また、上述の実施例では、排ガス(E)中の除害対象ガスの流量信号を検出する排ガスセンサー(43)と、半導体製造装置(M)に供給される反応ガス(R)の流量信号を検出するマスフローメーター(45)とを同時に備える場合を示したが、これらは何れか一方のみであってもよい。但し、排ガスセンサー(43)又はマスフローメーター(45)の何れか一方のみを備えた場合には、排ガス(E)中の除害対象ガスの流量信号又は半導体製造装置(M)に供給される反応ガス(R)の流量信号の何れか一方のみが検出されることになる。   In the above-described embodiment, the exhaust gas sensor (43) for detecting the flow rate signal of the gas to be removed in the exhaust gas (E) and the flow rate signal of the reaction gas (R) supplied to the semiconductor manufacturing apparatus (M) Although the case where the mass flow meter (45) for detection is provided at the same time is shown, only one of them may be provided. However, if only one of the exhaust gas sensor (43) or the mass flow meter (45) is provided, the flow signal of the gas to be removed in the exhaust gas (E) or the reaction supplied to the semiconductor manufacturing equipment (M) Only one of the flow signals of the gas (R) is detected.

次に、図5および6に示す第2実施例のガス処理装置(10B)について説明する。上述した第1実施例のガス処理装置(10A)と異なる点は、ガス処理空間(A)にN2やArと云った冷却用の不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段(30)が設けられている点、及び制御手段(20B)が燃料供給手段(26),空気供給手段(28)及び不活性ガス供給手段(30)の動作を制御する点である。なお、これら以外の部分は前記第1実施例と同じであるので、前記第1実施例の説明を援用して本実施例の説明に代える。 Next, the gas processing apparatus (10B) of the second embodiment shown in FIGS. 5 and 6 will be described. The difference from the gas processing apparatus (10A) of the first embodiment described above is that an inert gas supply means (30) for supplying an inert gas for cooling such as N 2 or Ar to the gas processing space (A). The point provided is that the control means (20B) controls the operation of the fuel supply means (26), the air supply means (28) and the inert gas supply means (30). Since the other parts are the same as those of the first embodiment, the description of the first embodiment is used instead of the description of the first embodiment.

不活性ガス供給手段(30)は、ガス処理空間(A)にN2やArと云った冷却用の不活性ガスを供給するためのものであり、不活性ガスタンクなどの不活性ガス供給源(図示せず)とガス導入配管(22)とを連通する不活性ガス供給配管(30a)と、マスフローコントローラー等からなり、不活性ガス供給配管(30a)を介してガス導入配管(22)に導入する不活性ガスの量を調整する不活性ガス流量調整手段(30b)とで構成されている。 The inert gas supply means (30) is for supplying an inert gas for cooling such as N 2 and Ar to the gas processing space (A), and is provided with an inert gas supply source ( It consists of an inert gas supply pipe (30a) that connects the gas introduction pipe (22) and the gas introduction pipe (22), a mass flow controller, etc., and is introduced into the gas introduction pipe (22) via the inert gas supply pipe (30a) And an inert gas flow rate adjusting means (30b) for adjusting the amount of the inert gas.

ここで、この不活性ガス供給手段(30)のうち、不活性ガス流量調整手段(30b)は、配線(L3)を介して後述する制御手段(20)に接続されている。   Here, among the inert gas supply means (30), the inert gas flow rate adjustment means (30b) is connected to the control means (20) described later via the wiring (L3).

制御手段(20B)は、燃料ガス流量調整手段(26b),空気流量調整手段(28b)及び不活性ガス流量調整手段(30b)が所定の動作を行なうよう、シーケンス制御するためのものであり、図6に示すように、大略、CPU(38),メモリ(40),入力装置(42)および表示装置(44)などで構成されている。   The control means (20B) is for sequence control so that the fuel gas flow rate adjustment means (26b), the air flow rate adjustment means (28b), and the inert gas flow rate adjustment means (30b) perform a predetermined operation, As shown in FIG. 6, it is generally composed of a CPU (38), a memory (40), an input device (42), a display device (44), and the like.

CPU(38)は、メモリ(40)に記憶されたプログラムを実行する装置である。このCPU(38)には、入力側に信号線(S1)を介して温度センサー(36)で測定した温度データが入力され、信号線(S2a)及び(S2b)を介して排ガス(E)に含まれる除害対象ガスの流量信号及び半導体製造装置(M)に供給される反応ガス(R)の流量信号が入力されるようになっている。又、CPU(38)の出力側には、配線(L1),(L2)及び(L3)を介して燃料ガス流量調整手段(26b),空気流量調整手段(28b)及び不活性ガス流量調整手段(30b)が接続されている。そして、このCPU(46)が、排ガス(E)中の除害対象ガスの流量信号又は半導体製造装置(M)に供給される反応ガス(R)の流量信号の少なくとも一方と、入力装置(50)からの入力データ等とを受け取り、演算・加工した上で、燃料ガス流量調整手段(26b),空気流量調整手段(28b)及び不活性ガス流量調整手段(30b)に所定の制御信号を出力するようになっている。   The CPU (38) is a device that executes a program stored in the memory (40). The temperature data measured by the temperature sensor (36) is input to the CPU (38) via the signal line (S1) on the input side, and is input to the exhaust gas (E) via the signal lines (S2a) and (S2b). The flow signal of the contained gas to be removed and the flow signal of the reaction gas (R) supplied to the semiconductor manufacturing apparatus (M) are input. Further, on the output side of the CPU (38), the fuel gas flow rate adjusting means (26b), the air flow rate adjusting means (28b), and the inert gas flow rate adjusting means are connected via wirings (L1), (L2) and (L3). (30b) is connected. The CPU (46) includes at least one of a flow rate signal of the gas to be removed in the exhaust gas (E) or a flow rate signal of the reaction gas (R) supplied to the semiconductor manufacturing apparatus (M), and an input device (50 ), And calculate and process the data, and then output predetermined control signals to the fuel gas flow rate adjustment means (26b), air flow rate adjustment means (28b), and inert gas flow rate adjustment means (30b) It is supposed to be.

メモリ(40)は、主としてCPU(38)に実行させるプログラムが記憶された装置である。本実施例では、このメモリ(40)に主として以下のようなプログラムが記憶されている。すなわち、半導体製造装置(M)から排出される排ガス(E)中の除害対象ガスの流量信号又は半導体製造装置(M)に供給される反応ガス(R)の流量信号の少なくとも一方をモニタリングし、流量信号と同期するように、ガス処理空間(A)に所定量の燃料ガス,空気及び不活性ガスを供給するプログラムである。   The memory (40) is a device that mainly stores programs to be executed by the CPU (38). In the present embodiment, the following program is mainly stored in the memory (40). That is, at least one of the flow signal of the gas to be removed in the exhaust gas (E) discharged from the semiconductor manufacturing apparatus (M) or the flow signal of the reaction gas (R) supplied to the semiconductor manufacturing apparatus (M) is monitored. The program supplies a predetermined amount of fuel gas, air, and inert gas to the gas processing space (A) so as to synchronize with the flow rate signal.

次に、以上のように構成された排ガス処理装置(10B)の作用について、図7に示す動作図を参照しつつ説明する。   Next, the operation of the exhaust gas treatment apparatus (10B) configured as described above will be described with reference to the operation diagram shown in FIG.

まず、始めに排ガス処理装置(10B)の運転スイッチ(図示せず)をオンにして電熱ヒーター(18)を作動させ、反応器(16)内の加熱を開始する。又、これと同時に半導体製造装置(M)から排出される排ガス(E)中における除害対象ガスの流量信号又は半導体製造装置(M)に供給される反応ガス(R)の流量信号の少なくとも一方のモニタリングを開始する。   First, an operation switch (not shown) of the exhaust gas treatment device (10B) is turned on to operate the electric heater (18), and heating in the reactor (16) is started. At the same time, at least one of the flow signal of the gas to be removed in the exhaust gas (E) discharged from the semiconductor manufacturing apparatus (M) or the flow signal of the reaction gas (R) supplied to the semiconductor manufacturing apparatus (M). Start monitoring.

続いて、ガス処理空間(A)の温度が、排ガス(E)中の除害対象ガスの熱分解が可能な所定の温度に達すると、排気ファン(56)を作動させて排ガス処理装置(10B)への排ガス(E)の導入を開始させる。   Subsequently, when the temperature of the gas processing space (A) reaches a predetermined temperature at which the gas to be removed in the exhaust gas (E) can be thermally decomposed, the exhaust fan (56) is operated to operate the exhaust gas processing device (10B ) To start the introduction of exhaust gas (E).

ここで、本実施例では、排ガス(E)中の除害対象ガスの流量信号又は半導体製造装置(M)に供給される反応ガス(R)の流量信号の少なくとも一方が検出されると、この流量信号と同期するように、ガス処理空間(A)に所定量の燃料ガス,空気及び不活性ガスが供給される。したがって、ガス導入配管(22)および内筒部材(16d)を通ってガス処理空間(A)の上部に導かれた排ガス(E)は、電熱ヒーター(18)の電熱および燃料ガスの燃焼熱により除害対象ガスが熱分解され、処理済排ガス(G)となる。又、ガス処理空間(A)には、導入された燃料ガスの一部が高温のガス処理空間(A)内で熱分解し、ラジカル状態の水素が発生する。このため、かかる水素によって難分解性の除害対象ガスも確実に熱分解させることができる。   Here, in the present embodiment, when at least one of the flow rate signal of the gas to be removed in the exhaust gas (E) or the flow rate signal of the reaction gas (R) supplied to the semiconductor manufacturing apparatus (M) is detected, A predetermined amount of fuel gas, air, and inert gas are supplied to the gas processing space (A) so as to be synchronized with the flow rate signal. Therefore, the exhaust gas (E) guided to the upper part of the gas processing space (A) through the gas introduction pipe (22) and the inner cylinder member (16d) is generated by the electric heat of the electric heater (18) and the combustion heat of the fuel gas. The detoxification target gas is pyrolyzed to become treated exhaust gas (G). Further, in the gas processing space (A), a part of the introduced fuel gas is thermally decomposed in the high temperature gas processing space (A) to generate radical hydrogen. For this reason, it is also possible to reliably thermally decompose even the hardly decomposable target gas by such hydrogen.

そして、ガス処理空間(A)で熱分解が完了した処理済排ガス(G)は、ガス排出配管(24)を通って系外(大気中)に放出される。   Then, the treated exhaust gas (G) that has been thermally decomposed in the gas treatment space (A) is discharged out of the system (in the atmosphere) through the gas discharge pipe (24).

本実施例の排ガス処理装置(10B)によれば、半導体製造装置(M)から排出される排ガス(E)中の除害対象ガスの流量信号又は半導体製造装置(M)に供給される反応ガス(R)の流量信号の少なくとも一方と同期するように、ガス処理空間(A)へ所定量の燃料ガス及び空気を供給しているので、例えばN2Oと云った除害対象ガスの熱分解に必要な量のH2やO2を過不足なく反応器(16)内に供給することができる。 According to the exhaust gas treatment apparatus (10B) of the present embodiment, the flow signal of the gas to be removed in the exhaust gas (E) discharged from the semiconductor manufacturing apparatus (M) or the reaction gas supplied to the semiconductor manufacturing apparatus (M) Since a predetermined amount of fuel gas and air are supplied to the gas processing space (A) so as to synchronize with at least one of the flow rate signals of (R), thermal decomposition of the gas to be removed, such as N 2 O, for example. The amount of H 2 and O 2 required for the process can be fed into the reactor (16) without excess or deficiency.

また、ガス処理空間(A)に燃料ガス及び空気が供給された場合、かかる供給に伴ってガス処理空間(A)の温度が急上昇するようになるが、本実施例の排ガス処理装置(10B)では、流量信号と同期するように、反応器(16)に冷却用の不活性ガスを供給するようにしているので、反応器(16)内への燃料ガス及び空気の供給に伴う温度上昇を抑制することができると共に、電熱ヒーター(18)の負荷を変動させる必要がなく、常に一定の負荷で電熱ヒーター(18)を作動させることができる。   Further, when fuel gas and air are supplied to the gas processing space (A), the temperature of the gas processing space (A) suddenly rises with such supply, but the exhaust gas processing device (10B) of this embodiment In this case, since an inert gas for cooling is supplied to the reactor (16) so as to synchronize with the flow signal, the temperature rise caused by the supply of fuel gas and air into the reactor (16) is increased. While being able to suppress, it is not necessary to fluctuate the load of the electric heater (18), and the electric heater (18) can always be operated with a constant load.

本発明の排ガス処理装置および排ガス処理システムは、様々な種類の排ガスを確実に熱分解できるのはもとより、処理効率が極めて高く、しかも安全性にも非常に優れたものであることから、半導体製造プロセスから排出される排ガスの熱分解処理のみならず、化学プラントにおける排ガス処理や多種多様な製造業における揮発性有機化合物(VOC)の分解処理などでも利用することができる。つまり、あらゆる工業プロセスから排出される処理対象ガスの分解処理に利用することができる。   The exhaust gas treatment apparatus and the exhaust gas treatment system of the present invention are not only capable of thermally decomposing various types of exhaust gas reliably, but also have extremely high processing efficiency and excellent safety. It can be used not only for thermal decomposition treatment of exhaust gas discharged from the process, but also for exhaust gas treatment in chemical plants and decomposition treatment of volatile organic compounds (VOC) in various manufacturing industries. That is, it can be used for the decomposition treatment of the gas to be processed discharged from any industrial process.

本発明におけるガス処理システムの一例(第1実施例)を示す概略図である。It is the schematic which shows an example (1st Example) of the gas processing system in this invention. 本発明におけるガス処理装置の一例(第1実施例)を示す概略図である。It is the schematic which shows an example (1st Example) of the gas processing apparatus in this invention. 本発明における制御手段の一例(第1実施例)を示す概略図である。It is the schematic which shows an example (1st Example) of the control means in this invention. 第1実施例のガス処理装置の動作を示す動作図である。It is an operation | movement figure which shows operation | movement of the gas processing apparatus of 1st Example. 本発明におけるガス処理装置の他の例(第2実施例)を示す概略図である。It is the schematic which shows the other example (2nd Example) of the gas processing apparatus in this invention. 本発明における制御手段の他の例(第2実施例)を示す概略図である。It is the schematic which shows the other example (2nd Example) of the control means in this invention. 第2実施例のガス処理装置の動作を示す動作図である。It is an operation | movement figure which shows operation | movement of the gas processing apparatus of 2nd Example.

符号の説明Explanation of symbols

(10)…ガス処理装置
(12)…入口スクラバー
(14)…出口スクラバー
(16)…反応器
(18)…電熱ヒーター
(20A),(20B)…制御手段
(22)…ガス導入配管
(24)…ガス排出配管
(26)…燃料供給手段
(26a)…燃料ガス供給配管
(26b)…燃料ガス流量調整手段
(28)…空気供給手段
(28a)…空気供給配管
(28b)…空気流量調整手段
(30)…不活性ガス供給手段
(30a)…不活性ガス供給配管
(30b)…不活性ガス流量調整手段
(32)…リード線
(34)…電源装置
(36)…温度センサー
(38)…CPU
(40)…メモリ
(42)…入力装置
(44)…表示装置
(45)…マスフローメーター
(46)…データベースサーバ
(48)…排ガスダクト
(50)…薬液タンク
(52)…循環ポンプ
(54)…スプレーノズル
(56)…排気ファン
(X)…ガス処理システム
(M)…半導体製造装置
(S1),(S2)…信号線
(L1)〜(L4)…配線
(E)…排ガス
(G)…処理済排ガス
(R)…反応ガス
(10)… Gas treatment equipment
(12) ... Entrance scrubber
(14)… Exit scrubber
(16)… Reactor
(18)… Electric heater
(20A), (20B) ... Control means
(22)… Gas introduction piping
(24)… Gas discharge piping
(26)… Fuel supply means
(26a)… Fuel gas supply piping
(26b) ... Fuel gas flow rate adjusting means
(28)… Air supply means
(28a)… Air supply piping
(28b) ... Air flow rate adjusting means
(30)… Inert gas supply means
(30a)… Inert gas supply piping
(30b) ... Inert gas flow rate adjustment means
(32)… Lead wire
(34)… Power supply
(36)… Temperature sensor
(38) ... CPU
(40)… Memory
(42) ... Input device
(44) ... Display device
(45)… Mass flow meter
(46) ... Database server
(48)… Exhaust gas duct
(50)… chemical tank
(52)… Circulating pump
(54)… Spray nozzle
(56)… Exhaust fan
(X)… Gas treatment system
(M) ... Semiconductor manufacturing equipment
(S1), (S2) ... Signal line
(L1) to (L4) ... Wiring
(E)… Exhaust gas
(G) ... treated exhaust gas
(R) ... reactive gas

Claims (6)

電熱ヒーターを備えた反応器内で半導体製造装置から排出される排ガスを炭化水素系の燃料ガス及び空気と共に加熱分解する排ガス処理装置の温度制御方法であって、
排ガス中の除害対象ガスの流量信号又は半導体製造装置に供給される反応ガスの流量信号の少なくとも一方に基づいて、前記反応器内への前記燃料ガス及び空気の供給量を調節し、前記反応器内が除害対象ガスの熱分解が可能な所定の温度となるように制御することを特徴とする排ガス処理装置の温度制御方法。
A temperature control method for an exhaust gas treatment apparatus that thermally decomposes exhaust gas discharged from a semiconductor manufacturing apparatus together with hydrocarbon fuel gas and air in a reactor equipped with an electric heater,
Based on at least one of the flow rate signal of the gas to be removed in the exhaust gas or the flow rate signal of the reaction gas supplied to the semiconductor manufacturing apparatus, the supply amount of the fuel gas and air into the reactor is adjusted, and the reaction A temperature control method for an exhaust gas treatment apparatus, characterized in that the inside of the chamber is controlled to a predetermined temperature at which the gas to be removed can be thermally decomposed.
電熱ヒーターを備えた反応器内で半導体製造装置から排出される排ガスを炭化水素系の燃料ガス及び空気と共に加熱分解する排ガス処理装置の温度制御方法であって、
排ガス中の除害対象ガスの流量信号又は半導体製造装置に供給される反応ガスの流量信号の少なくとも一方をモニタリングし、
前記流量信号が検出された際に、前記反応器への前記燃料ガス及び空気の供給を開始すると共に前記電熱ヒーターに供給する電力量を低減させ、
前記流量信号検出後、所定の期間流量信号が検出されない場合にのみ、前記反応器への前記燃料ガス及び空気の供給を停止すると共に前記電熱ヒーターに供給する電力量を増加させることを特徴とする排ガス処理装置の温度制御方法。
A temperature control method for an exhaust gas treatment apparatus that thermally decomposes exhaust gas discharged from a semiconductor manufacturing apparatus together with hydrocarbon fuel gas and air in a reactor equipped with an electric heater,
Monitor at least one of the flow signal of the gas to be removed in the exhaust gas or the flow signal of the reaction gas supplied to the semiconductor manufacturing apparatus,
When the flow rate signal is detected, supply of the fuel gas and air to the reactor is started and the amount of power supplied to the electric heater is reduced,
After the flow rate signal is detected, only when the flow rate signal is not detected for a predetermined period, the supply of the fuel gas and air to the reactor is stopped and the amount of power supplied to the electric heater is increased. Temperature control method for exhaust gas treatment equipment.
電熱ヒーターを備えた反応器内で半導体製造装置から排出される排ガスを炭化水素系の燃料ガス及び空気と共に加熱分解する排ガス処理装置の温度制御方法であって、
排ガス中の除害対象ガスの流量信号又は半導体製造装置に供給される反応ガスの流量信号の少なくとも一方をモニタリングし、
検出された前記流量信号と同期するように、前記反応器に前記燃料ガス及び空気を供給すると共に、
さらに当該流量信号と同期するように、前記反応器に冷却用の不活性ガスを供給することを特徴とする排ガス処理装置の温度制御方法。
A temperature control method for an exhaust gas treatment apparatus that thermally decomposes exhaust gas discharged from a semiconductor manufacturing apparatus together with hydrocarbon fuel gas and air in a reactor equipped with an electric heater,
Monitor at least one of the flow signal of the gas to be removed in the exhaust gas or the flow signal of the reaction gas supplied to the semiconductor manufacturing apparatus,
Supplying the fuel gas and air to the reactor in synchronism with the detected flow signal;
Further, an inert gas for cooling is supplied to the reactor so as to synchronize with the flow rate signal.
内部に排ガス中の除害対象ガスを熱分解するガス処理空間が形成された反応器と、前記ガス処理空間を加熱する電熱ヒーターと、前記ガス処理空間に炭化水素系の燃料ガスを供給する燃料供給手段と、前記ガス処理空間に外部空気を供給する空気供給手段と、半導体製造装置から排出される排ガス中の除害対象ガスの流量信号又は半導体製造装置に供給される反応ガスの流量信号の少なくとも一方に基づいて前記電熱ヒーター,前記燃料供給手段及び前記空気供給手段の動作を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段が、前記流量信号が検出された際に、前記ガス処理空間への燃料ガス及び空気の供給を開始すると共に前記電熱ヒーターに供給する電力量を低減させ、前記流量信号検出後、所定の期間流量信号が検出されない場合にのみ、前記ガス処理空間への燃料ガス及び空気の供給を停止すると共に前記電熱ヒーターに供給する電力量を増加させることを特徴とする排ガス処理装置。
A reactor in which a gas processing space for thermally decomposing the gas to be removed in the exhaust gas is formed, an electric heater for heating the gas processing space, and a fuel for supplying hydrocarbon fuel gas to the gas processing space A supply means; an air supply means for supplying external air to the gas processing space; and a flow rate signal of a detoxification target gas in exhaust gas discharged from a semiconductor manufacturing apparatus or a flow signal of a reaction gas supplied to a semiconductor manufacturing apparatus. Control means for controlling the operation of the electric heater, the fuel supply means and the air supply means based on at least one of the following:
When the flow rate signal is detected, the control means starts supplying fuel gas and air to the gas processing space and reduces the amount of power supplied to the electric heater. An exhaust gas treatment apparatus characterized in that the supply of fuel gas and air to the gas treatment space is stopped and the amount of electric power supplied to the electric heater is increased only when the flow rate signal is not detected during this period.
内部に排ガス中の除害対象ガスを熱分解するガス処理空間が形成された反応器と、前記ガス処理空間を加熱する電熱ヒーターと、前記ガス処理空間に炭化水素系の燃料ガスを供給する燃料供給手段と、前記ガス処理空間に外部空気を供給する空気供給手段と、前記ガス処理空間に冷却用の不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段と、半導体製造装置から排出される排ガス中の除害対象ガスの流量信号又は半導体製造装置に供給される反応ガスの流量信号の少なくとも一方に基づいて前記燃料供給手段,前記空気供給手段及び前記不活性ガス供給手段の動作を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段が、前記流量信号と同期するように、前記ガス処理空間に燃料ガス,空気及び不活性ガスを供給することを特徴とする排ガス処理装置。
A reactor in which a gas processing space for thermally decomposing the gas to be removed in the exhaust gas is formed, an electric heater for heating the gas processing space, and a fuel for supplying hydrocarbon fuel gas to the gas processing space A supply means; an air supply means for supplying external air to the gas processing space; an inert gas supply means for supplying an inert gas for cooling to the gas processing space; and an exhaust gas discharged from a semiconductor manufacturing apparatus. Control means for controlling the operation of the fuel supply means, the air supply means and the inert gas supply means based on at least one of a flow signal of the gas to be removed or a flow signal of a reaction gas supplied to the semiconductor manufacturing apparatus; With
An exhaust gas processing apparatus, wherein the control means supplies fuel gas, air, and an inert gas to the gas processing space so as to be synchronized with the flow rate signal.
請求項4又は5に記載の排ガス処理装置と、
前記排ガス処理装置に導入する排ガスを液洗する湿式の入口スクラバー又は前記排ガス処理装置で熱分解した後の処理済排ガスを液洗する湿式の出口スクラバーの少なくとも何れか一方とで構成されたことを特徴とする排ガス処理システム。
An exhaust gas treatment apparatus according to claim 4 or 5,
It was composed of at least one of a wet inlet scrubber for washing exhaust gas introduced into the exhaust gas treatment apparatus or a wet outlet scrubber for washing treated exhaust gas after pyrolysis in the exhaust gas treatment apparatus. A featured exhaust gas treatment system.
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