JP2012115735A - 排ガス処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体製造装置から排出されたガスを洗浄することができる排ガス処理装置を提供する。
【解決手段】
排ガス処理装置１は、内部に液体３１が貯留されるチャンバー１０と、チャンバーに、チャンバーに貯留される液体の液面よりも上方に形成された空間に臨んで設けられたガス導入口２０及びガス排出口５０と、チャンバー内に設けられた隔壁部３０により画成され、ガス導入口及びガス排出口に連通するガス流路４０と、ガス排出口に接続され、チャンバーから排出されたガスが通過するガス排出路５１と、ガス排出路に介設され、チャンバー内を排気する排出手段とを備えた排ガス処理装置であって、ガス排出路の排出手段より下流側から分岐して前記ガス流路の一端側に連通する循環路６０を備えている。
【選択図】図３

Description

本発明は、半導体製造過程で発生する排ガスの洗浄処理に使用される排ガス処理装置に関する。

従来より、半導体デバイスなどの基板として使用されるシリコンのエピタキシャルウェーハ製造装置では、エピタキシャル成長に必要なトリクロルシランやテトラクロルシラン、塩化水素などの原料ガスが使用されているため、排出口より塩化物系の排ガスが排出される。

この塩化物系の排ガスは、腐食性が強く、そのまま大気中に排出することができないので、エピタキシャルウェーハ製造装置に接続された排ガス処理装置に送出され、この排ガス処理装置により洗浄処理されている。

ここで、一般に半導体製造装置に接続される排ガス処理装置としては、排ガス燃焼装置や湿式排ガス洗浄装置（スクラバー）があるが、排ガス燃焼装置は、可燃ガス、有毒水素化物の処理に限定され、他の方式の排ガス処理装置を併用して排ガスを処理する必要がある。このため、排ガスの種類を問わず処理できる湿式排ガス洗浄装置（スクラバー）が注目されている。

このようなスクラバーとしては、散水タンクと、その下方に連設された水タンクとを備え、かつ、散水タンクの上部にガス導入管が接続されているものが知られている（例えば、特許文献１）。

かかる装置では、水タンクからの水がポンプなどでくみ上げられて散水タンクの頂部からタンク内にシャワー状に放出されることで、ガス導入管から散水タンクへ導入されたガスが洗浄されている。この場合に、ガス導入管ではシャワーからの散水が侵入することにより排ガスと接触して析出物が形成される。この析出物が堆積してガス導入管の閉塞が生じてしまうことがあるので、これを防止すべく、ガス導入管には管内の清掃を行うための管状の掻き出し部材が設けられている。

特開２００１−７０３４号公報

特許文献１に記載の湿式排ガス洗浄装置は、管状の掻き出し部材が設けられていることにより圧力変化なくガス導入管内の清掃を行うことができるが、所望の排ガス洗浄能力を有していないという問題がある。

ところで、一般的に洗浄能力の高い排ガス洗浄装置としては、いわゆるロートクロン方式の排ガス処理装置がある。ロートクロン方式の排ガス処理装置は、例えば防塵用途で用いられるものであり、処理装置内に大量の排ガスを導入しつつ、排風ファンで処理装置内の空気を排気して処理装置内の液体を巻き上げ、この巻き上げた液体中を排ガスを通過させることにより排ガスを洗浄処理している。このようなロートクロン方式の排ガス処理装置を用いる場合には、処理装置内に多量の排ガスを導入する必要があるので、排ガス量が低い半導体製造装置に接続しても、所望の排ガス洗浄能力を発揮することができないという問題がある。

そこで、本発明はこのような事情に鑑み、半導体製造装置から排出されたガスを効率よく洗浄することができる排ガス処理装置を提供することを目的とする。

本発明の排ガス処理装置は、内部に液体が貯留されるチャンバーと、該チャンバーに、該チャンバーに貯留される液体の液面よりも上方に形成された空間に臨んで設けられたガス導入口及びガス排出口と、チャンバー内に設けられた隔壁部により画成され、前記ガス導入口及び前記ガス排出口に連通するガス流路と、ガス排出口に接続され、チャンバーから排出されたガスが通過するガス排出路と、該ガス排出路に介設され、チャンバー内を排気する排出手段とを備えた排ガス処理装置であって、前記ガス排出路の前記排出手段より下流側から分岐して前記ガス流路の一端側に連通する循環路を備え、前記排出手段により前記ガス流路内の気体を排気すると共に、前記チャンバー内に導入されたガスを前記液体を通過させて洗浄してガス排出路に排出しつつ、排出した洗浄したガスの一部を循環路を介して前記ガス流路に再導入させるように構成されたことを特徴とする。

本発明では、循環路を設けて排出した洗浄したガスの一部を循環路を介して前記ガス流路に再導入させることで、チャンバー内に導入されるガスの流量を増加させることができ、これにより、チャンバー内に導入されたガスを前記液体を通過させて洗浄させることが可能である。

前記ガス導入口には、前記チャンバーに導入されるガスが通過するガス導入路が接続され、該ガス導入路は前記循環路から循環したガスの流れの方向に沿って開口するように構成されていることが好ましい。このように開口していることでガス導入路に循環したガスの水分が流入しないので、ガス導入路の開口付近に異物が析出してガス導入路が閉塞することが抑制される。

前記チャンバー内には、複数の隔壁部が設けられて、各隔壁部により画成されたガス流路においてそれぞれガスの洗浄を行う洗浄領域が形成されると共に、前記ガス導入口が、各隔壁部間に臨むように形成されていることが好ましい。このように形成されていることで、ガス導入口に接続されるガス導入路の開口と循環したガスとが直接接触しないので、より異物による閉塞を抑制できる。

前記ガス導入口には、チャンバーへ導入するガスが通過するガス導入路が接続され、前記ガス導入路が、前記チャンバーに対して略垂直方向に設けられていると共に、前記ガス導入路に不活性溶媒供給手段が設けられて、該不活性溶媒供給手段から供給された不活性溶媒が前記ガス導入路の内壁面を伝い覆うように構成されていることが好ましい。このように不活性溶媒供給手段により不活性溶媒がガス導入路の内壁面を伝い覆うことで、異物の析出を抑制できる。

前記チャンバーの底面には、前記ガス導入路に対向する位置に、前記ガス導入路から流れ落ちた前記不活性溶媒が貯留される凹部が設けられ、該凹部と前記不活性溶媒供給手段とが接続されて、前記凹部に貯留された不活性溶媒を不活性溶媒供給手段に再度供給可能であることが好ましい。このように構成されることで、不活性溶媒の消費量を抑制することが可能である。

前記チャンバー内の底部には、前記ガス導入路の開口に臨んで傾斜面部が設置されていることが好ましい。傾斜面部を備えることで、ガス導入路から落下した不活性溶媒が傾斜面部を通過するうちに不活性溶媒に付着した異物があればこの異物を除去することができるので、純な不活性溶媒を凹部に貯留することが可能である。

本発明の排ガス処理装置によれば、半導体製造装置から排出されたガスを効率よく洗浄することができる。

本発明の第１実施形態に係る排ガス処理装置の概略図である。 本発明の第１実施形態に係る排ガス処理装置の要部拡大図である。 本発明の第１実施形態に係る排ガス処理装置の運転時の要部拡大図である。 本発明の第１実施形態に係る排ガス処理装置の運転時の要部拡大図である。 本発明の第２実施形態に係る排ガス処理装置の概略図である。 本発明の第３実施形態に係る排ガス処理装置の概略図である。 本発明の他の実施形態に係る排ガス処理装置の概略図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、各実施形態に係る基本的な構成は、図１に示す排ガス処理装置１と同一であるので、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

（実施形態１）
図１は、本発明の第１実施形態に係る排ガス処理装置の概略図である。

本実施形態に係る排ガス処理装置１は、いわゆるロートクロン型の排ガス処理装置であり、チャンバー１０を有する。チャンバー１０の図１中右側面１１には、開口であるガス導入口２０が形成されている。ガス導入口２０には、ガス導入路２１が設けられている。このガス導入路２１及びガス導入口２０を介して、図示しない半導体製造装置（本実施形態では、エピタキシャルウェーハ製造装置）から排出されたガスが、チャンバー１０内に導入される。このガスは、シリコンを含むガスである。

チャンバー１０の図１中左側面１２には、開口であるガス排出口５０が形成されている。ガス排出口５０には、ガス排出路５１が接続されている。ガス排出路５１には、チャンバー１０内を排気するガス排出手段５２（本実施形態では、排風ファン）が介設されている。チャンバー１０内のガスは、このガス排出路５１からガス排出手段５２によりチャンバー１０外に排出される。

このガス排出路５１のガス排出手段５２後段側には、循環路６０の一端が接続されている。さらに、循環路６０の他端は、チャンバー１０の図１中右側面１１に設けられた循環路接続口６１に接続されている。この循環路接続口６１は、ガス導入口２０を含むようにして設けられている。即ち、循環路６０の他端側は、ガス導入路２１をその内部に含んで、いわゆる二重管となるように構成されている。このように構成されていることで、ガス導入路２１は、循環したガスの流れの方向に沿っている。ガス排出路５１に流入されたガスのほとんどは、ガス排出手段５２を通過して循環路６０に流入し、循環路６０を介してチャンバー１０内に再度導入される。

チャンバー１０内には、複数の隔壁からなる隔壁部３０が設けられている。これらの隔壁部３０により画成されて、チャンバー１０内には、ガス流路４０が構成されている。このガス流路４０は、その一端がガス導入口２０に連通し、他端がガス排出口５０に連通し、ガス導入口２０を介してチャンバー１０内に導入されたガスが、ガス流路４０を通過してガス排出路５１から排出されるように構成されている。

このガス流路４０には、所定条件が満たされるとチャンバー１０内に貯留された液体３１により旋回流が形成され、この旋回流とガス流路４０を通過するガスとが接触することにより、ガスが液体で洗浄される洗浄領域Ｒ（図４参照）が設けられている。

即ち、本実施形態の排ガス処理装置１では、ガス導入路２１を介してチャンバー１０内に導入されたガスは、チャンバー１０内に形成されたガス流路４０に流入される。所定条件が満たされるとガス流路４０の洗浄領域Ｒには旋回流が形成されるので、ガス流路４０に導入されたガスは旋回流を通過し洗浄され、この洗浄後のガスが、ガス排出口５０から排出される。洗浄後のガスは、その一部はそのままガス排出路５１を介して外部へ排出されるが、残部は循環路６０を介して再度チャンバー１０内に導入される。このように洗浄後のガスを循環路６０を介して再度チャンバー１０内へ導入することで、本実施形態では旋回流を形成することが可能である。

以下、隔壁部３０とガス流路４０とについて図２を用いて具体的に説明する。
隔壁部３０は、第１隔壁３３〜第６隔壁３８を備える。第１隔壁３３は、チャンバー１０の上面１３に、その一端部３３ａが接続されている。第１隔壁３３は、屈曲部３３ｂを有している。第１隔壁３３は、その屈曲部３３ｂから他端側がチャンバー１０の上面１３側から底面１４側へ向かって延びるように設けられていて、その他端側先端が、チャンバー１０の中央に向かって湾曲している湾曲部３３ｃとなっている。

第２隔壁３４は、その一端部３４ａがチャンバー１０の右側面１１に接続されている。第２隔壁３４は、屈曲部３４ｂを有している。第２隔壁３４は、その屈曲部３４ｂから他端側の水平部３４ｃは第１隔壁３３の湾曲部３３ｃの下方で、チャンバー１０の底面１４に対して略水平となるように設けられている。即ち、第１隔壁３３の湾曲部３３ｃと第２隔壁３４の水平部３４ｃとは離間して設けられている。

第３隔壁３５は、チャンバー１０の側面に接続されており、屈曲部３５ａを有し、断面視においてＬ字状となるように構成されている。第３隔壁３５の屈曲部３５ａよりも上端側の第３隔壁上端側３５ｂは、第１隔壁３３に対向し、屈曲部３５ａより下端側の第３隔壁下端側３５ｃの先端は、第２隔壁３４の水平部３４ｃよりも下側に位置するように構成されている。即ち、第３隔壁下端側３５ｃと、水平部３４ｃとの間は離間している。

第４隔壁３６は、その一端部３６ａが、チャンバー１０の上面１３に設置された第１隔壁３３の屈曲部３３ｂに接続されている。そして、第４隔壁３６は、チャンバー１０の上面１３と略水平になるように設けられている。

第５隔壁３７は、その一端部３７ａが、チャンバー１０の底面１４近くまで延設されている。即ち、一端部３７ａは、底面とは離間している。そして、第５隔壁３７は、屈曲部３７ｂを有し、屈曲部３７ｂの他端側がチャンバー１０の上面に向かって略垂直に延びている。また、第５隔壁３７は、第１隔壁３３、及び第３隔壁３５に対向して、かつそれぞれに離間して設けられている。

第６隔壁３８は、その一端部３８ａがチャンバー１０の上面１３に接続されている。そして、第６隔壁３８は、屈曲部３８ｂを有し、屈曲部３８ｂから他端側がチャンバー１０の底面１４に向かって略垂直に延びている。また、この第６隔壁３８は、断面視において第５隔壁３７のチャンバー１０の上面１３に向かって略垂直に延びている他端側と、第５隔壁３７のチャンバー１０の底面１４に向かって略垂直に延びている他端側とが相対向するように設けられている。

次に、これらの隔壁部３０により画成されるガス流路４０について説明する。
ガス流路４０は、以下説明する第１流路７０〜第５流路７５により構成されている。
ガス導入口２０に連通する第１流路７０は、第１隔壁３３と、第２隔壁３４と、チャンバー１０の右側面１１とにより画成されてなる。

この第１流路７０には連通路７１が連通している。連通路７１は、第１隔壁３３の湾曲部３３ｃと、第２隔壁３４の水平部３４ｃとにより画成されてなる。この連通路７１は、このように第１流路７０に連通すると共に第１流路７０とは逆側で第２流路７２に連通する。また、第３隔壁下端側３５ｃと水平部３４ｃとの間は離間していることから、連通路７１は、この第２流路７２との接続側でチャンバー１０内の底部を介して第３流路７３とも連通している。

第２流路７２は、第１隔壁３３の屈曲部３３ｂから他端側と、第３隔壁３５と、第４隔壁３６とにより画成されてなる。この第２流路７２が、後述するように旋回流が形成される洗浄領域Ｒとなる。

この第２流路７２には、第３流路７３が連通している。第３流路７３は、第３隔壁３５と、第５隔壁３７とにより画成されてなる。

第３流路７３に連通する第４流路７４は、チャンバー１０の上面１３と、第１隔壁３３の屈曲部３３ｂから一端側と、第４隔壁３６と、第５隔壁３７と、第６隔壁３８とにより画成されてなる。

第４流路７４に連通すると共に、ガス排出口５０に連通する第５流路７５は、第６隔壁３８と、チャンバー１０の左側面１２とにより画成されてなる。

このように、ガス流路４０を構成する第１流路７０〜第５流路７５はこの順で連通し、ガス導入口２０と、ガス排出口５０とを接続している。即ち、半導体製造装置から排出されたガスは、ガス導入路２１を介してガス導入口２０からチャンバー１０内に導入され、第１流路７０に流入し、連通路７１を通過してガス流路４０の洗浄領域Ｒである第２流路７２に流入する。そして、該洗浄領域Ｒにおいて洗浄され、その後第３流路７３〜第５流路７５をこの順で通過して、ガス排出口５０からガス排出路５１に排出されるように構成されている。

かかる排ガス処理装置１では、装置停止時、即ちガス排出手段５２停止時には、チャンバー１０に貯留された液体３１の液面Ａが、第１隔壁３３の湾曲部３３ｃよりもやや上に位置している。

ガス排出手段５２を作動させて排ガス処理装置１を作動させると、初めに、排ガス処理装置１内に図示しない不活性ガス導入手段から不活性ガス（好ましくは窒素ガス）を導入し、チャンバー１０内の空気を予め不活性ガスに置換しておく。そして、チャンバー１０内の不活性ガスが、ガス排出手段５２に近い側から排出される。このチャンバー１０内の不活性ガスが排出されることで、図３に示すように、ガス排出口５０に連通している第２流路７２〜第５流路７５では、第４流路７４及び第５流路７５での液面Ｂと第３流路７３での液面Ｃと第２流路７２での液面Ｄが液面Ａ（図２参照）よりも上昇する。

これに対し、第１流路７０での液面Ｅは、ガス排出手段５２までの距離が遠いため第２流路７２及び第１流路７０内を満たす不活性ガスが排出されにくいので、第３流路７３の液面上昇により第３流路７３に連通する連通路７１から液体３１が引かれて、液面Ａ（図２参照）よりも下降する。

この場合であっても、連通路７１は液体３１で満たされているので、第１流路７０と第２流路７２とは連通しない。従って、第１流路７０の不活性ガスは排出されない。

そして、第５流路７５，第４流路７４，第３流路７３からガス排出手段５２により吸引されてガス排出路５１へ排出されたチャンバー１０内の不活性ガスは、その大部分はガス排出路５１から外部へ排出される。

そして、ガス排出手段５２によりチャンバー１０内の不活性ガスを排出し続ける（徐々に排気力を高める）と、図４に示すように、第５流路７５での液面Ｆは、第６隔壁３８の他端よりも下側近傍までさらに上昇し、第３流路７３での液面Ｇは、第３隔壁３５の屈曲部３５ａよりも上側付近までさらに上昇する。この状態が所定条件が揃った状態である。

そして、ガス排出手段５２によりチャンバー１０内の不活性ガスを排出し続けると、第２流路７２では、第２流路７２の底面側を満たしていた液体３１が、第３隔壁３５の屈曲部３５ａ及び湾曲部３３ｃに沿って巻き上げられることで、液体３１の旋回流３２が形成される。即ち、洗浄領域Ｒは、液体３１が巻き上げられるように構成されている。

また、ガス排出手段５２によりチャンバー１０内の不活性ガスを排出し続けると、第１流路７０と連通路７１とにおける液面Ｈは、第１隔壁３３の湾曲部３３ｃよりも下側近傍までさらに下降する。これにより、第１隔壁３３の湾曲部３３ｃと、第２隔壁３４の水平部３４ｃとの間に液面Ｈが位置するので、液面Ｈと湾曲部３３ｃとの間に空間が形成される。即ち、連通路７１が導通する。このように連通路７１が導通するので、半導体製造装置から排出されたガスをガス導入口２０を介してチャンバー１０内に導入すると、連通路７１を通過して、第２流路７２に流入する。

この第２流路７２に流入したガスが、第２流路７２で形成された旋回流３２を通過接触することで、チャンバー１０内に導入された半導体製造装置からのガスが洗浄される。

こうして、旋回流３２により洗浄されたガスは、第３流路７３〜第５流路７５を通過し、ガス排出口５０を介してチャンバー１０外に排出される。

その後、チャンバー１０外へ排出された洗浄後のガスは、ガス排出手段５２から排出され、一部はガス排出路５１から装置外部へ排出されるが、残部は循環路６０を介してチャンバー１０内に再度導入される。このようにして、排ガス処理装置１の作動を停止させるまで循環路６０を介して洗浄後のガスがチャンバー１０内に流入して洗浄領域Ｒにおいて旋回流が形成され、チャンバー１０内に導入されたガスの洗浄処理を行うことが可能である。

このように、循環路６０を設け、チャンバー１０内に導入された半導体製造装置からのガスが連通路７１を流通するようになるとこの循環路６０を洗浄されたガスが通過し、チャンバー１０内に再流入することで、チャンバー１０内に導入されるガス流量を増大させ、これにより洗浄領域Ｒにおいて液体３１の旋回流３２を効率的に連続形成することができるのである。

即ち、半導体製造装置の排ガス処理装置としてロートクロン型の排ガス処理装置を用いると、チャンバー内に導入される排ガス量が少ない（例えば２００Ｌ／ｍｉｎ程度）ために旋回流を効率よく形成することができなかった。これに対し、本実施形態では、ガス排出手段５２により排出したガス（５〜６立米／ｍｉｎ）のほとんどを循環路６０によりチャンバー１０内に再導入しており、この再導入されるガス量は多いことから旋回流３２を効率よく形成することができるのである。

この場合において、本実施形態にかかる排ガス処理装置１では、循環路６０からチャンバー１０内に再導入されたガスの流れの方向に対してガス導入路２１の開口が沿うように、即ちガス導入路２１がチャンバー１０内に突出するように設けられているので、ガス導入路２１からチャンバー１０内に導入されるガスが、循環路６０から再導入されるガスの流れに乗りやすい。一般に、半導体製造装置に接続された排ガス処理装置では、ガス導入路の開口付近においては、半導体製造装置から排出される排ガスに含まれるシリコンとチャンバー内の液体からの水分とが反応し析出して異物（水和物）が付着することが多く、このため例えばガスシールなどを行っていた。これに対し、本実施形態では、上述のように、ガス導入路２１からチャンバー１０内に導入されるガスが、循環路６０から再導入される流量の多い洗浄されたガスの流れに乗るので、チャンバー１０内の液体からの水分と排ガスとが反応することを抑制することができる。これにより、析出物によりガス導入路２１が閉塞されるようなことがない。

このように、本実施形態に係る排ガス処理装置１は、旋回流３２によって洗浄されたガスの残部が、循環路６０を介してチャンバー１０内に再度導入される。即ち、循環路６０を介して、洗浄されたガスの残部をチャンバー１０内に導入させることで、チャンバー１０内に導入されるガスの流量を増加させることができ、その結果、洗浄領域Ｒに旋回流３２を形成できるので、半導体製造装置から排出されたガスを洗浄することができるのである。

（実施形態２）
図５は、本発明の第２実施形態に係る排ガス処理装置の概略図である。本実施形態にかかる排ガス処理装置１Ａは、実施形態１にかかる排ガス処理装置とは、一つのチャンバー１０内に第１隔壁部３０Ａ、第２隔壁部３０Ｂが設けられていて、これらの第１隔壁部３０Ａ、第２隔壁部３０Ｂから、それぞれ第１ガス流路４０Ａ、第２ガス流路４０Ｂが画成されて、二つの洗浄領域である第１の洗浄領域Ｒ１、第２の洗浄領域Ｒ２が形成されている点、及びガス導入路２１Ａがこれらの二つの隔壁部の間に設けられている点が大きく異なる。

具体的に説明する。本実施形態では、チャンバー１０の上面にガス導入口２０Ａと、ガス排出口５０Ａと、循環路接続口６１Ａとが形成されている。ガス導入口２０Ａには、ガス導入路２１Ａが接続されている。また、ガス排出口５０Ａには、ガス排出路５１が設けられており、ガス排出路５１にはガス排出手段５２が介設されている。ガス排出路５１のガス排出手段５２の後段側にはガス排出路５１から分岐して循環路６０が設けられていて、この循環路６０の他端側が循環路接続口６１Ａに接続されている。

チャンバー１０内には、第１の洗浄領域Ｒ１を形成する第１隔壁部３０Ａと、第２の洗浄領域Ｒ２を形成する第２隔壁部３０Ｂとが設けられている。

第１隔壁部３０Ａは、第１隔壁３３Ａ〜第５隔壁３７Ａからなる。第１隔壁３３Ａ〜第５隔壁３７Ａは、実施形態１における第１隔壁３３〜第５隔壁３７に相当して機能し、実施形態１と同様に実施形態１にかかるガス流路４０に相当する第１ガス流路４０Ａを画成するものである。本実施形態では、第６隔壁が存在しないことから、第１ガス流路４０Ａは第１流路７０Ａ〜第３流路７３Ａからなる。

第１隔壁３３Ａと第２隔壁３４Ａと右側面１１とで画成された空間である第１流路７０Ａに循環路接続口６１Ａが接続している。この第１流路７０Ａには、連通路７１Ａが連通し、この連通路７１Ａには第１の洗浄領域Ｒ１である第２流路７２Ａが連通している。また、第３隔壁３５Ａと第５隔壁３７Ａにより画成された空間である第３流路７３Ａに、第２流路７２Ａは連通し、この第３流路７３Ａにガス導入路２１Ａの開口が臨んでいる。

第２隔壁部３０Ｂは、第１隔壁３３Ｂ〜第６隔壁３８Ｂからなる。第１隔壁３３Ｂ〜第６隔壁３８Ｂは、実施形態１における第１隔壁３３〜第６隔壁３８に相当して機能し、実施形態１と同様に実施形態１にかかるガス流路４０に相当する第２ガス流路４０Ｂを画成するものである。

第２ガス流路４０Ｂは、第１隔壁３３Ｂ〜第６隔壁３８Ｂにより画成された第１流路７０Ｂ〜第５流路７５Ｂからなる。第１ガス流路４０Ａの第３流路７３Ａに連通する第１流路７０Ｂは、第１隔壁３３Ｂと第２隔壁３４Ｂとから画成された空間である。なお、この第２隔壁３４Ｂは、第１隔壁部３０Ａの第５隔壁３７Ａに接合されている。

この第１流路７０Ｂは、連通路７１Ｂを介して第２の洗浄領域Ｒ２である第２流路７２Ｂに連通される。この第２流路７２Ｂは、第３流路７３Ｂに連通する。第３流路７３Ｂは、第４流路７４Ｂに連通し、第４流路７４Ｂは、第５流路７５Ｂに連通している。そして、この第５流路７５Ｂは、ガス排出口５０Ａに連通している。

本実施形態の排ガス処理装置１Ａでは、実施形態１と同様に、不活性ガスで排ガス処理装置１Ａ内の空気を不活性ガスに置換後、ガス排出手段５２からチャンバー１０内の不活性ガスの吸引を開始すると、チャンバー１０内の液面が、ガス排出手段５２に近い方から吸引されて上昇し、チャンバー１０内の液面が階段状になる。そして、ガス排出手段５２からガスが排出され続けると、第１ガス流路４０Ａ、第２ガス流路４０Ｂの第１の洗浄領域Ｒ１、第２の洗浄領域Ｒ２に旋回流３２を形成できる。

そして、ガス排出手段５２により吸引されて連通路７１Ａ、７１Ｂが導通すると、半導体製造装置からガス導入路２１Ａを介して導入されたガスが第３流路７３Ａに流入する。第３流路７３Ａに流入されたガスは、ガス排出手段５２により吸引されて、その一部は循環路６０を介して第１ガス流路４０Ａに流入しているガスの流れに乗って第２ガス流路４０Ｂに流入する。そして、このガスは第１流路７０Ｂから第２流路７２Ｂ、つまり第２の洗浄領域Ｒ２に流入する。

そして、第２の洗浄領域Ｒ２に流入したガスは旋回流３２で洗浄されて、第３流路７３Ｂ〜第５流路７５Ｂを介してガス排出路５１へ送出され、再度循環路６０を介して循環されてチャンバー１０内に再導入される。この再導入されたガスは、第１ガス流路４０Ａに流入して第１の洗浄領域Ｒ１で再洗浄され、第３流路７３Ａでガス導入路２１Ａからのガスをその流れにのせる。そして、このガス導入路２１Ａからのガスは、上述したように第２の洗浄領域Ｒ２で再度洗浄され、その一部は循環路６０を介してチャンバー１０内に導入される。このように循環路６０を介してガスを循環させてチャンバー１０内に再導入することで、本実施形態でも旋回流３２が効率よく連続的に形成される。

このように、本実施形態の排ガス処理装置１Ａにおいては、洗浄領域が二つ形成されるように構成されていることから、洗浄性能が実施形態１に示す排ガス処理装置よりも高い。さらに、実施形態１においては半導体製造装置から導入されたガスに循環路６０からのガスが直接接触することから、ガス導入路では析出物が析出することが抑制できてはいるものの、液体や半導体製造装置からのガスの流量の急激な変化によっては、ガスがガス導入路内部に逆流し、多少異物（水和物）が析出してしまうことが考えられる。これに対し、本実施形態においては、ガス導入路２１Ａから導入されたガスは、循環路６０からのガスが一度第１ガス流路４０Ａを通過してから接触することとなるので、ガス導入路２１Ａの開口付近における異物の析出をより抑制することができる。これにより、メンテナンスのために装置の稼動率を低下させることもなく、かつ、清掃コストも削減することが可能である。なお、実施形態１でも従来の排ガス処理装置よりも低コストで作動させることができると共に、実施形態２にかかる排ガス処理装置よりも設置場所が小さいと共に製造コストが低いというメリットがある。

（実施形態３）
本発明の実施形態３について、図６を用いて説明する。
本実施形態は、実施形態２にかかる排ガス処理装置において、よりガス導入路の開口付近における異物の析出を抑制するために、ガス導入路２１Ａの内壁面に不活性溶媒による液壁を形成している。

具体的には、本実施形態においては、ガス導入路２１Ａにおいては、不活性溶媒供給手段８０が設けられている。不活性溶媒供給手段８０は、不活性溶媒８１が貯留された不活性溶媒貯留部８２と、この不活性溶媒貯留部８２からの不活性溶媒８１をガス導入路２１Ａに供給するための供給路８３を備える。不活性溶媒としては、例えば、Ｓｏｌｖａｙ Ｓｏｌｅｘｉｓ社製、商品名ＧＡＬＤＥＮ ＨＴ２７０や、３Ｍ社製、商品名フロリナート ＦＣ４等のフッ素系の不活性溶媒フッ素系媒体が挙げられる。供給路８３には、例えばポンプなどが介設されていてもよい。

供給路８３は、ガス導入路２１Ａに設けられた図示しない開口に接続している。この供給路８３から供給された不活性溶媒８１が、ガス導入路２１Ａの内壁面全体を覆うように内壁面を伝い落ちて内壁面に液壁８４を形成するように、ガス導入路２１Ａ及び不活性溶媒供給手段８０は構成されている。このように不活性溶媒８１によりガス導入路２１Ａの内面に不活性溶媒８１からなる流動する内層、つまり液壁８４が形成されることで、仮に水分を含んだ気体がガス導入路２１Ａ内に流入してガス導入路２１Ａ内のガスと反応し水和物を形成しても、液壁８４により流れ落ちてガス導入路２１Ａの内壁面に析出されない。これにより、ガス導入路２１Ａにおける異物堆積による閉塞をより抑制することが可能である。

ここで、本実施形態における液体３１は、アルカリ性の溶媒である。このようなアルカリ性の溶媒としては、例えば、数パーセント〜十数パーセントの水溶液である苛性ソーダ（ＮａＯＨ）、苛性カリ（ＫＯＨ）等が挙げられる。このような液体３１を用いることで、ガス導入路２１Ａ内で形成された水和物が液体３１に混入しても溶解することができる。

このような液体３１に対しては、不活性溶媒８１は溶解されず、かつ、比重が重い。従って、ガス導入路２１Ａで液壁８４を形成した後にガス導入路２１Ａの開口から流れ落ちた不活性溶媒８１は、液体３１よりも比重が重いので、液体３１内に落下されると、沈降する。

この沈降した不活性溶媒８１を集積すべく、チャンバー１０内の底面１４のガス導入路２１Ａに対向した位置には、凹部８５が設けられている。従って、ガス導入路２１Ａの開口から流れ落ちた不活性溶媒８１は、液体３１内で沈降し、この凹部８５に貯留されていく。

本実施形態では、さらに、この凹部８５に貯留された不活性溶媒８１は、さらに図示しないポンプなどで汲み上げて不活性溶媒貯留部８２へ再度戻すように構成してもよい。このように構成することで、不活性溶媒８１の消費量を抑制することが可能である。

また、本実施形態では、ガス導入路２１Ａの開口と凹部８５との間には、傾斜面であるスロープ８６が複数段設けられている。このスロープ８６は、互いに向かい合うスロープの傾斜角度が逆方向に異なるように設けられている。これにより、１番上、つまりガス導入路２１Ａに最も近いスロープ８６に異物と共に不活性溶媒８１が落下すると、各スロープ８６を段毎に通過して、不活性溶媒８１は凹部８５に落下する。

かかるスロープ８６は、ガス導入路２１Ａの内壁面に形成された液壁８４により、異物と共に落下した不活性溶媒８１が、異物は液体３１により完全に溶解し、不活性溶媒８１のみが凹部８５に貯留されるように、凹部８５に貯留されるまでの時間を長くするように設けたものである。即ち、ガス導入路２１Ａから落下した不活性溶媒８１及び異物は、このスロープ８６を複数段転がる間に、異物は液体３１により溶解されて不活性溶媒８１のみが凹部８５に貯留される。

このように形成されることで、不活性溶媒８１のみを凹部８５に貯留することが可能である。かかる排ガス処理装置１Ａでは、チャンバー１０内に貯留されたアルカリ性の液体３１中に、複数段のスロープ８６が設置されているので、アルカリ性の液体に不溶な不活性溶媒８１を、チャンバー底部に到達するまでに純な不活性溶媒に戻すことができる。

本発明は、上述した各実施形態に限定されない。例えば、実施形態１の排ガス処理装置１は、ガス導入路２１に循環路６０の他端が接続され、半導体製造装置から排出されたガスが、先に旋回流３２によって洗浄されたガスの一部とともにチャンバー１０内に導入されてもよい。

また、実施形態１においては、ガス導入路２１が循環路６０の他端側に含まれて二重管となるように形成したが、これに限定されない。例えば、図７に示すように、チャンバー１０の上面にガス導入口２０を設けて、ガス導入路２１と循環路６０とを別の管としてもよい。このように構成した場合であっても、同様に旋回流を洗浄領域Ｒで形成することができ、同様に排ガスを洗浄処理することが可能である。この場合に、ガス導入路２１の端部を循環路接続口６１に対向する位置まで延設すれば、循環路６０からの循環したガスの流れに沿うようにガス導入路２１が開口するので、ガス導入路に循環したガスの水分が流入しないので、ガス導入路の開口付近に異物が析出してガス導入路が閉塞することが抑制される。

また、隔壁部３０、３０Ａ、３０Ｂの構成は上述した構成に限定されない。チャンバー１０内において所望の洗浄領域Ｒ（Ｒ１、Ｒ２）を形成することができるように構成されていればよい。

上述した実施形態３における不活性溶媒供給手段８０は、実施形態１に適用することも可能である。

１ 排ガス処理装置
１０ チャンバー
２１ ガス導入路
３０ 隔壁部
３１ 液体
４０ ガス流路
５１ ガス排出路
５２ ガス排出手段
６０ 循環路

Claims (6)

1. 内部に液体が貯留されるチャンバーと、
   該チャンバーに、該チャンバーに貯留される液体の液面よりも上方に形成された空間に臨んで設けられたガス導入口及びガス排出口と、
   チャンバー内に設けられた隔壁部により画成され、前記ガス導入口及び前記ガス排出口に連通するガス流路と、
   ガス排出口に接続され、チャンバーから排出されたガスが通過するガス排出路と、
   該ガス排出路に介設され、チャンバー内を排気する排出手段とを備えた排ガス処理装置であって、
   前記ガス排出路の前記排出手段より下流側から分岐して前記ガス流路の一端側に連通する循環路を備え、
   前記排出手段により前記ガス流路内の気体を排気すると共に、前記チャンバー内に導入されたガスを前記液体を通過させて洗浄してガス排出路に排出しつつ、排出した洗浄したガスの一部を循環路を介して前記ガス流路に再導入させるように構成されたことを特徴とする排ガス処理装置。
2. 前記ガス導入口には、前記チャンバーに導入されるガスが通過するガス導入路が接続され、
   該ガス導入路は前記循環路から循環したガスの流れの方向に沿って開口するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の排ガス処理装置。
3. 前記チャンバー内には、複数の隔壁部が設けられて、各隔壁部により画成されたガス流路においてそれぞれガスの洗浄を行う洗浄領域が形成されると共に、
   前記ガス導入口が、各隔壁部間に臨むように形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の排ガス処理装置。
4. 前記ガス導入口には、チャンバーへ導入するガスが通過するガス導入路が接続され、
   前記ガス導入路が、前記チャンバーに対して略垂直方向に設けられていると共に、
   前記ガス導入路に不活性溶媒供給手段が設けられて、該不活性溶媒供給手段から供給された不活性溶媒が前記ガス導入路の内壁面を伝い覆うように構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の排ガス処理装置。
5. 前記チャンバーの底面には、前記ガス導入路に対向する位置に、前記ガス導入路から流れ落ちた前記不活性溶媒が貯留される凹部が設けられ、
   該凹部と前記不活性溶媒供給手段とが接続されて、前記凹部に貯留された不活性溶媒を不活性溶媒供給手段に再度供給可能であることを特徴とする請求項４記載の排ガス処理装置。
6. 前記チャンバー内の底部には、前記ガス導入路の開口に臨んで傾斜面部が設置されていることを特徴とする請求項５記載の排ガス処理装置。