JP2020059002A - 除害装置、除害装置の配管部の交換方法及び除害装置の配管の洗浄方法 - Google Patents

除害装置、除害装置の配管部の交換方法及び除害装置の配管の洗浄方法 Download PDF

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Abstract

【課題】配管の壁面の腐食に起因する装置の性能低下や装置全体の故障を抑制できる除害装置を提供する。【解決手段】本発明に係る除害装置１００は、処理ガスが流れる流路１０３を形成する内壁１０４を有する除害装置１００であって、流路１０３の一部を形成する第１の配管１３０と、流路１０３の一部を形成し、第１の配管１３０よりも流路１０３の下流側に位置して第１の配管１３０に繋がり、内壁１０４に付着した固体生成物を除去する洗浄水を散水する一段目散水部１７４を有する交換可能な、配管部１７０と、流路１０３の一部を形成し、配管部１７０よりも流路１０３の下流側に位置して配管部１７０に繋がる第２の配管１５０と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、除害装置、除害装置の配管部の交換方法及び除害装置の配管の洗浄方法に関する。
真空ポンプ装置は、半導体、液晶、太陽光パネル、ＬＥＤ等の製造設備の一つとして広く使用されている。これらの製品の製造工程では、真空ポンプは真空チャンバに接続され、真空チャンバ内の処理ガスを真空引きする。真空ポンプが真空引きする処理ガスには、シランガス（ＳｉＨ４）、ジクロロシランガス（ＳｉＨ２Ｃｌ２）、アンモニア（ＮＨ３）等の有害可燃性ガス、又はＮＦ３、ＣｌＦ３，ＳＦ６，ＣＨＦ３，Ｃ２Ｆ６，ＣＦ４等のハロゲン系難分解性ガスが含まれる場合がある。この場合には、真空ポンプが真空引きする処理ガスをそのまま大気中に放出することができない。そのため、真空ポンプの後段には除害装置が設けられており、除害装置は真空引きした処理ガスの無害化処理をする。処理ガスの無害化処理としては、処理ガスを液体と接触させて異物や水溶性成分等を除去する湿式のものや、処理ガスを燃焼させる燃焼式のもの等が知られている。
また、真空ポンプから排気される処理ガスには、真空チャンバ内での反応等によって固形化した物質又は固形化しやすい物質が反応副生成物として混入している場合がある。こうした生成物が除害装置に侵入すると、配管及び除害装置の詰まり、又は、除害装置の処理効率の低下を招くおそれがある。このため、真空ポンプ装置と除害装置との間に、異物を取り除くための異物除去機構が設けられる場合がある。
異物除去機構の一例として、ファンスクラバーが知られている。ファンスクラバーは、処理ガスを撹拌するファンと、ファンを駆動するモータと、液体を噴出するノズルと、を備える。ファンスクラバーは、ノズルから噴出する液体によって異物を捕捉する。ファンスクラバーは、異物除去機構として機能すると共に湿式除害装置としても機能する。
ここで、処理ガスには、塩化アルミニウム（ＡｌＣｌ３）、塩化アンモニウム（ＮＨ４Ｃｌ）、ケイ酸テトラエチル（ＴＥＯＳ）等が含まれる場合がある。これらの処理ガスは常温での蒸気圧が低いため、温度が降下する除害装置の配管の内部でこれらの処理ガスから固体生成物が生成される。そして、この固体生成物が、配管の壁面に付着することで、配管を塞いでしまうおそれがある。また、処理ガスには、Ａｌ配線のエッチングに用いられるＢＣｌ３、ポリシリコンをＣｌ系ガスでエッチングした場合に排出されるＳｉＣｌ４等が含まれる場合がある。これらの処理ガスは水と反応して固体生成物を生じるため、除害装置の内部が湿っている場合、この固体生成物が、配管を塞いでしまうおそれがある。そこで、配管の壁面に付着した固体生成物を除去する必要があり、配管の壁面に付着した固体生成物を除去する機能を有する除害装置が知られている。
例えば、配管内の固体生成物を除去する機能を有する除害装置を含むシステムの一例として、特許文献１に記載された排気ガス処理システムが挙げられる。特許文献１に記載された排気ガス処理システムは、半導体製造装置と、半導体製造装置からガス（処理ガス）を排出するための真空ポンプと、湿式排ガス処理装置と、真空ポンプと湿式排ガス処理装置とを接続する第２の管と、第２の管に設けられた固体生成物除去装置と、を備える。この固体生成物除去装置は、第２の管内に位置する先端開口を有し、先端開口から洗浄水を第２の管の内面に供給する洗浄水導入管を備えることを特徴としている。これにより、ガス（処理ガス）が管内の水分と反応して第２の管の内面に固体生成物が付着した場合に、固体生成物除去装置は、この固体生成物を先端開口から供給される洗浄水で洗い落すこと
ができる。
特許第４０１２８１８号
上述したように、特許文献１に記載された排気ガス処理システムは、洗浄水を用いて、配管の壁面に付着した固体生成物を除去している。したがって、配管の壁面は、固体生成物の除去を行っているときには、洗浄水によって湿潤する。他方、固体生成物の除去を行っていないときには、配管の壁面は、乾燥する。このため、洗浄水が流れる配管の壁面の部分、すなわち洗浄水を供給する先端開口近傍の部分では、配管の壁面の濡れ乾きが頻繁に発生する。つまり、洗浄水を供給する先端開口近傍の部分では、配管の壁面の濡れ乾きに起因する腐食が、他の配管の部分と比較して多く発生するおそれがある。腐食が発生した状態で、除害装置を使用すると、装置の性能低下や装置全体の故障が発生するおそれがある。
また、濡れ乾きが頻繁に発生する配管の壁面の部分がＰＦＡコーティングされていれば、当該部分の腐食を抑えることができるとも考えられる。しかし、洗浄水を供給するための先端開口は、第２の管の内面に設けられた洗浄水を流すための孔である。このため、先端開口から繰り返し洗浄水を流すことで、先端開口の縁を起点としてコーティングが剥離してしまうおそれがある。そして、この剥離した部分から配管の壁面の腐食が発生するおそれがある。つまり、ＰＦＡコーティングの有無にかかわらず、洗浄水を供給する開口近傍の部分の腐食は、他の配管の部分と比較して早く発生するおそれがある。
そこで、本発明の目的は、上述した課題を鑑み、配管の壁面の腐食に起因する装置の性能低下や装置全体の故障を抑制できる除害装置、除害装置の配管部の交換方法及び除害装置の配管の洗浄方法を提供することにある。
（形態１）
形態１に係る除害装置は、処理ガスが流れる流路を形成する内壁を有する除害装置であって、前記流路の一部を形成する第１の配管と、前記流路の一部を形成し、前記第１の配管よりも前記流路の下流側に位置して前記第１の配管に繋がり、前記内壁に付着した固体生成物を除去する洗浄水を散水する一段目散水部を有する交換可能な、配管部と、前記流路の一部を形成し、前記配管部よりも前記流路の下流側に位置して前記配管部に繋がる第２の配管と、を備える。
形態１に係る除害装置において、一段目散水部は、交換可能な配管部に含まれている。したがって、内壁に付着した固体生成物の除去に起因して、一段目散水部近傍の部分が腐食した場合でも、配管部を交換することで、容易に当該腐食した部分を交換することができる。このため、配管の壁面に腐食がない状態を維持することができ、除害装置は、配管の壁面の腐食に起因する装置の性能低下や装置全体の故障を抑制できる。
（形態２）
形態２に係る除害装置は、形態１に記載の除害装置において、前記内壁を加熱するヒータを、さらに備える。
形態２に係る除害装置は、ヒータにより内壁を加熱することで、内壁に固体生成物が付着することを抑制できる。
（形態３）
形態３に係る除害装置は、形態１又は形態２に記載の除害装置において、前記配管部は、耐食金属からなる。
形態３に係る除害装置によれば、腐食に比較的強い耐食金属が配管部に用いられると、配管部の交換が必要となる頻度を下げることができる。
（形態４）
形態４に係る除害装置は、形態１から３のいずれか１つに記載の除害装置において、前記内壁のうち前記第２の配管の部分が、ＰＦＡコーティングされている。
形態４に係る除害装置によれば、内壁のうち第２の配管の部分がＰＦＡコーティングされている。このため、第２の配管の内壁の腐食を抑制できる。
（形態５）
形態５に係る除害装置は、形態１から４のいずれか１つに記載の除害装置において、前記配管部と、前記第１の配管又は前記第２の配管と、の繋目を密封するOリングと、前記繋目において、前記配管部と、前記第１の配管又は前記第２の配管とを密着させるクランプと、をさらに備える。
形態５に係る除害装置では、配管部と第１の配管又は第２の配管とは、をOリング及びクランプを用いた単純な構成で繋がれている。これにより、クランプが取り外されることで、配管部は容易に取り外される。また、交換後に取り付けられる新たな配管部は、クランプにより容易に固定される。
（形態６）
形態６に係る除害装置は、形態１から５のいずれか１つに記載の除害装置において、前記一段目散水部よりも上流側に位置し、前記一段目散水部よりも上流側の前記内壁に付着した固体生成物を除去する洗浄水を散水する二段目散水部を、さらに備える。
除害装置において、一段目散水部が洗浄水を散水すると、一段目散水部が散水した洗浄水が飛び散ることで、一段目散水部よりも上流に固体生成物が生成され得る。形態６に係る除害装置は、二段目散水部を用いることで、一段目散水部の散水によって付着した固体生成物を除去することができる。
（形態７）
形態７に係る除害装置は、形態６に記載の除害装置において、前記一段目散水部よりも上流側の前記流路内の圧力を計測する圧力センサを、さらに備え、前記一段目散水部は、前記圧力センサが予め定めた閾値よりも高い圧力を検知した時に散水し、前記二段目散水部は、前記流路を流れる固体生成物の発生に起因する処理ガスが停止した時に散水をする。
除害装置の配管の壁面に固体生成物が付着することで配管内の処理ガスが流れる流路が狭まると、流路内の圧力が上昇する。形態７に係る除害装置によれば、圧力センサが、流路内の圧力の上昇を計測し、一段目散水部が必要に応じて、固体生成物を除去することができる。また、二段目散水部は、流路を流れる固体生成物の発生に起因する処理ガスが停止した時に散水をするため、除害装置は、前段に設けられた装置の所定のプロセス終了時に定期的に、一段目散水部の散水により付着した固体生成物を除去することができる。
（形態８）
形態８に係る除害装置は、形態７に記載の除害装置において、前記二段目散水部は、前記除害装置の前段又は後段に設けられた装置からプロセスガス停止信号を受信した時を、前記固体生成物の発生に起因する処理ガスが停止した時とみなして、散水する。
形態８に係る除害装置によれば、当該除害装置の前段にある装置から出力されるプロセスガス停止信号又は当該除害装置の後段にある装置からのプロセス停止信号を受信した時
を、固体生成物の発生に起因する処理ガスが停止した時とみなしている。このため、この除害装置は、前段に設けられた装置からの処理ガスの供給が停止した時に定期的に、一段目散水部の散水により付着した固体生成物を除去することができる。
（形態９）
形態９に係る除害装置は、形態６から８のいずれか１つに記載の除害装置において、前記二段目散水部は、前記配管部に含まれている。
形態９に係る除害装置によれば、二段目散水部が配管部に含まれているため、二段目散水部によって二段目散水部近傍が腐食した場合でも、容易に当該腐食した部分を交換できる。
（形態１０）
形態１０に係る除害装置は、形態１から９のいずれか１つに記載の除害装置において、前記一段目散水部は、洗浄水を散水していないときに、乾燥気体を噴出し続ける。
形態１０に係る除害装置によれば、一段目散水部が乾燥気体を噴出するため、洗浄水を散水していないときに、一段目散水部に処理ガスが入り込むことを防止できる。
（形態１１）
形態１１に係る除害装置は、形態１０に記載の除害装置において、前記乾燥気体の噴出は、前記洗浄水の散水終了後の一定時間の間には、一定の第１の流量で行われ、前記一定時間の経過後には、前記第１の流量よりも少ない第２の流量で行われる。
形態１１に係る除害装置によれば、洗浄水の散水終了後の一定時間の間に一段目散水部から噴出される乾燥気体の流量は、一定時間経過後に一段目散水部から噴出される乾燥気体の流量よりも多い。これにより、この除害装置は、散水終了後により早く、洗浄水で湿った壁面を乾燥できる。
（形態１２）
形態１２に係る除害装置は、形態１０又は形態１１に記載の除害装置において、前記乾燥気体は、不活性ガスである。
形態１２に係る除害装置では、取得の容易な不活性ガスを乾燥気体として用いることができる。
（形態１３）
形態１３に係る除害装置は、形態１から１２のいずれか１つに記載の除害装置において、洗浄液を供給する液体供給路を有するファンスクラバーと、前記一段目散水部よりも下流に位置し、前記液体供給路に付着した固体生成物を除去する洗浄水を散水するスプレーと、をさらに備える。
形態１３に係る除害装置において、スプレーが液体供給路に向かって洗浄水を散水すると、洗浄水は、その水流によって液体供給路に付着した固体生成物を除去する。このとき、洗浄水の一部は水滴となって、スプレーの近傍の内壁の部分に付着してしまう。そして、洗浄水の流量が少ない部分では、水滴は、その場に留まり処理ガスと反応する。これにより、水滴と反応した処理ガスは、流路を大きく塞ぐ固体生成物を生成してしまうおそれがある。形態１３に係る除害装置は、スプレーよりも上流に位置する一段目散水部を備えている。これにより、この除害装置は、スプレーによって生成された固体生成物を一段目散水部が散水する洗浄水を用いることで除去することができる。
（形態１４）
形態１４に係る除害装置は、形態１３の除害装置において、前記ファンスクラバーは、ファンと、前記ファンを回転させるキャンドモータと、を有する。
形態１４に係る除害装置によれば、ファンスクラバーのファンを回転させるモータがキ
ャンドモータであるため、洗浄水のキャンドモータへの浸水に起因する、キャンドモータの故障が発生しにくい。
（形態１５）
形態１５に係る除害装置の配管部の交換方法は、処理ガスが流れる流路を形成する内壁と、前記流路の一部を形成する第１の配管と、前記流路の一部を形成し、前記第１の配管よりも前記流路の下流側に位置して前記第１の配管に繋がり、前記内壁に付着した固体生成物を除去する洗浄水を散水する一段目散水部を有する交換可能な、配管部と、前記流路の一部を形成し、前記配管部よりも前記流路の下流側に位置して前記配管部に繋がる第２の配管と、を備える除害装置を用い、前記配管部を交換する工程を、有する、除害装置の配管部の交換方法。
形態１５に係る除害装置の配管部の交換方法によれば、内壁に付着した固体生成物の除去に起因して、一段目散水部近傍の部分が腐食した場合でも、配管部を交換することで、容易に当該腐食した部分を交換することができる。このため、配管の壁面に腐食がない状態を維持することができ、配管の壁面の腐食に起因する装置の性能低下や装置全体の故障を抑制できる。
（形態１６）
形態１６に係る除害装置の配管の洗浄方法は、処理ガスが流れる流路を形成する内壁を有する除害装置であって、前記内壁に付着した固体生成物を除去する洗浄水を散水する一段目散水部と、前記一段目散水部よりも上流側に位置し、前記一段目散水部よりも上流側の前記内壁に付着した固体生成物を除去する洗浄水を散水する二段目散水部と、前記一段目散水部よりも上流側の前記流路内の圧力を計測する圧力センサと、を備える除害装置を用い、前記圧力センサが予め定めた閾値よりも高い圧力を検知した時に、前記一段目散水部が散水する工程と、前記流路を流れる固体生成物の発生に起因する処理ガスが停止した時に、前記二段目散水部が散水をする工程と、を有する。
形態１６に係る除害装置の配管の洗浄方法によれば、流路のつまりを圧力を用いて間接的に検知することで、一段目散水部は、固体生成物によって一段目散水部よりも下流側の配管が詰まることを確実に防止できる。また、二段目散水部は、流路を流れる固体生成物の発生に起因する処理ガスが停止した時に散水をするため、除害装置は、前段に設けられた装置の所定のプロセス終了時に定期的に、一段目散水部の散水により付着した固体生成物を除去することができる。
本発明の第１実施形態である除害装置を備えるガス処理システムのブロック図である。 本発明の第１実施形態である除害装置の構成を示す断面図である。 図２で示した除害装置の第１の配管、第２の配管及び配管部の周辺を示す拡大断面図である。 本発明の第２実施形態である除害装置の配管部の周辺を示す拡大断面図である。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。以下で説明する図面において、同一又は相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
［第１実施形態］
＜構成＞
図１は、本発明の第１実施形態である除害装置を備えるガス処理システムのブロック図である。図１を参照するとガス処理システム５００は、製造装置５０１、ドライポンプ５０２、除害装置１００、第２除害装置５０３及び排気ダクト５０４を備える。製造装置５
０１、ドライポンプ５０２、除害装置１００、第２除害装置５０３及び排気ダクト５０４は、この順に配管で繋がれている。
ドライポンプ５０２は、製造装置５０１で所定の処理を行う場合に、製造装置５０１から処理ガスを吸引し、当該処理ガスを除害装置１００へ供給する。除害装置１００及び第２除害装置５０３は、処理ガスを無害化する機能を有する。また、排気ダクト５０４は、第２除害装置５０３から流れ込んだ処理ガスを排気する。つまり、ガス処理システム５００では、製造装置５０１から排出された処理ガスを無害化して排気できる。
また、製造装置５０１は、製造装置５０１の後段に設けられたドライポンプ５０２、除害装置１００及び第２除害装置５０３と電気的に接続されている。さらに、除害装置１００は、ドライポンプ５０２、及び第２除害装置５０３と電気的に接続されている。これにより、ガス処理システム５００では、製造装置５０１、除害装置１００は、ドライポンプ５０２、及び第２除害装置５０３は、電気通信を行い、互いに協同して動作する。
図２は、除害装置１００の構成を示す断面図である。図２を参照すると、除害装置１００は、ファンスクラバー１１０、第１の配管１３０、第２の配管１５０、配管部１７０及びスプレー１９０を備える。除害装置１００は、気体吸入口１０１から吸入した処理ガスを無害化して、この無害化された処理ガスを気体吐出口１０２から吐出する機能を有する。除害装置１００は、例えば半導体、液晶、太陽光パネル、ＬＥＤ等の製造設備に利用できる。
以下、除害装置１００の各構成要素について分説する。
ファンスクラバー１１０は、ケーシング１１１、ファン１１２、液体供給路１１３、ノズル１１４及びキャンドモータ１１５を備える。ファンスクラバー１１０は、ノズル１１４から噴出される洗浄液によって異物を捕捉する機能と、処理ガスを洗浄液と接触させることにより処理ガスを無害化する機能と、を有する。
ケーシング１１１は、一例として、処理ガスを吸入する配管接続口１１１ａ、処理ガスを吐出する気体吐出口１１１ｂ及び処理ガスの無害化に用いられた洗浄液を廃液として吐出する液体排出口１１１ｃを有する。ケーシング１１１は、ファン１１２を覆い、処理ガスの流路を画定している。
ファン１１２は、一例として、対抗する２枚の円盤と、この円盤の間に設けられた複数の羽根を有している。ファン１１２は、円盤の中心を中心として回転することで、処理ガスをケーシング１１１の内部で撹拌する機能を有する。
液体供給路１１３は、一例として、配管接続口１１１ａからファン１１２の回転軸（キャンドモータ１１５の主軸１１６）に向かって延び、その一部が、第２の配管１５０の近傍にある。液体供給路１１３の端部には、ノズル１１４が取り付けられており、液体供給路１１３は、図示しない圧送機構とノズル１１４とを連通する。液体供給路１１３は、圧送機構から供給される洗浄液をノズル１１４に供給する。
ノズル１１４には、複数の噴出口が形成されている。ノズル１１４は、ファン１１２の内側でファン１１２の回転軸（キャンドモータ１１５の主軸１１６）に対向して設けられる。ノズル１１４は、複数の噴出口からファン１１２の内部に洗浄液を噴出する。洗浄液としては、水や、洗浄に用いられる公知の液体等を用いることができる。
キャンドモータ１１５は、主軸１１６、ロータ１１７、ロータ１１７の外周に配置されたステータ１１８、モータケーシング１１９、及び、キャン１２０、を有する。モータケーシング１１９は、ロータ１１７とステータ１１８とを収容している。キャン１２０は、モータケーシング１１９内でロータ１１７が配置されるロータ室とステータ１１８が配置されるステータ室とを区画する。キャンドモータ１１５の主軸１１６は、ファン１１２とつながっている。このため、キャンドモータ１１５が回転することで、ファン１１２は回転できる。また、モータケーシング１１９とケーシング１１１とが直接に連結されている。このため、除害装置１００は、ケーシング１１１とキャンドモータ１１５との間に、処
理ガスがケーシング１１１及びキャンドモータ１１５の内部から外部に漏れることを防止する磁性流体シールを有する必要がない。すなわち、除害装置１００は、磁性流体シールを備える場合に起こる磁性流体シールの部分の漏れを防止することができる。また、処理ガスが主軸１１６を伝ってケーシング１１１の内部からキャンドモータ１１５の内部に侵入した場合でも、ステータ１１８がキャン１２０によって区画されているため、処理ガスはステータ１１８に接触しない。すなわち、除害装置１００は、ケーシング１１１の内部の処理ガスによって、キャンドモータ１１５が破損することを抑制できる。
図３は、図２で示した除害装置１００の第１の配管１３０、第２の配管１５０及び配管部１７０の周辺を示す拡大断面図である。図３を参照して、第１の配管１３０、第２の配管１５０及び配管部１７０の部分についてより詳細に説明する。
図３を参照すると、除害装置１００は、さらに、ヒータ２１０、Oリング２３０及びクランプ２５０を備える。
第１の配管１３０、第２の配管１５０及び配管部１７０は、一体となって、処理ガスが流れる流路１０３を形成している。別言すると、第１の配管１３０、第２の配管１５０及び配管部１７０は、処理ガスが流れる流路１０３を形成する内壁１０４をそれぞれ有している。流路１０３は、図３に示すように、上下方向に延び、上流が下流よりも重力方向の上側に位置している。
第１の配管１３０は、一例として、パイプ状の本体１３１と、本体１３１の両端に位置しているフランジ１３２及びフランジ１３３とを有している。第１の配管１３０は、流路１０３の一部を形成している。フランジ１３２は、図示しない処理ガスを吐出する装置に繋がれている。
配管部１７０は、一例として、パイプ状の本体１７１と、本体１７１の両端に位置しているフランジ１７２及びフランジ１７３とを有している。配管部１７０は、流路１０３の一部を形成し、第１の配管１３０よりも流路１０３の下流側に位置している。また、配管部１７０は、耐食金属から構成されている。これにより、腐食に比較的強い耐食金属が配管部１７０に用いられることとなり、配管部の交換が必要となる頻度を下げることができる。なお、耐食金属は、インコネルや、ＳＵＳ３１６や、配管に用いられる耐食に強い金属材料等が含まれる。インコネルは、ＳＵＳ３１６と比較して腐食に強い。このため、配管部１７０がインコネルである場合、配管部１７０がＳＵＳ３１６である場合と比較して、配管部１７０の交換が必要となる頻度を下げることができる。他方、配管部１７０がＳＵＳ３１６である場合、配管部１７０がインコネルである場合よりも、配管部１７０の材料は安価なものとなる。配管部１７０のフランジ１７２と第１の配管１３０のフランジ１３３とは、クランプ２５０によって固定されている。このクランプ２５０によって固定される繋目の間には、Oリング２３０が配置されている。これにより、配管部１７０と、第１の配管１３０と、の繋目はクランプ２５０により密着され、Oリング２３０により密封されている。また、配管部１７０は、一例として、図３の上下方向（重力方向）に延びて配置されている。そして、配管部１７０は、上方向を上流側とし、下方向を下流側としている。さらに、配管部１７０は、散水部１７４（一段目散水部）を有する。散水部１７４は、一例として、パイプ状の本体１７１の内壁１０４に位置し、内壁１０４の接線方向に延びる貫通孔である。散水部１７４は、配管部１７０の長手方向と垂直な面上であって、交換部１７０の内壁１０４の円周方向に等間隔に４個設けられている。別言すると、複数の散水部１７４は、図３の上下方向において、配管部１７０の内壁１０４の同一の高さの位置の円周上に等間隔に設けられている。また、配管部１７０の外周には、封止リング２７０が巻きつけられた状態で固定されている。封止リング２７０の断面形状は、U字形状をしている。これにより、封止リング２７０と配管部１７０の外周との間に空洞１０５が形成されている。空洞１０５は、配管部１７０における孔（散水部１７４）を覆っている。すなわち、封止リング２７０によって形成される空洞１０５と、孔（散水部１７４）とは、連通している。また、洗浄水を供給する洗浄水導入管（図示省略）が、空洞１０５に
繋がっている。洗浄水導入管が、空洞１０５に洗浄水を供給することで、散水部１７４は、空洞１０５を介して供給された洗浄水を散水する。そして、散水部１７４が洗浄水を散水する場合、洗浄水は、内壁１０４を伝って、流路１０３の下流方向へと流れる。このため、洗浄水は、内壁１０４に付着した固体生成物を洗い流すことができる。別言すれば、散水部１７４は、洗浄水を散水することで、内壁１０４に付着した固体生成物を除去できる。なお、洗浄水として、一例として、水が用いられるが、洗浄用の薬液でもよい。また、除害装置１００では散水部１７４は上述したような構成を有するが、散水部１７４は洗浄水を流路１０３へ散水できればよく、上述した構成を有さなくてもよい。例えば、散水部１７４は、流路１０３の内部に配置されるノズル状のものでもよい。
また、散水部１７４は、洗浄水を散水していないときに、乾燥気体を噴出し続ける。より詳細には、散水部１７４の乾燥気体の噴出は、洗浄水の散水終了後の一定時間の間には、一定の第１の流量で行われ、一定時間の経過後には、第１の流量よりも少ない第２の流量で行われる。乾燥気体としては、不活性ガスが用いられる。より具体的には、乾燥気体として窒素が用いられる。
第２の配管１５０は、一例として、パイプ状の本体１５１と、本体１５１の両端に位置しているフランジ１５２及びフランジ１５３とを有している。また、第２の配管１５０の内壁１０４は、ＰＦＡコーティング１５４が施されている。これにより、第２の配管１５０の内壁１０４の腐食を抑制できる。また、固体生成物が第２の配管１５０の内壁１０４に付着しにくくでき、洗浄水を流した後に洗浄水が第２の配管１５０の内壁１０４に残留しにくくできる。第２の配管１５０は、流路１０３の一部を形成し、配管部１７０よりも流路１０３の下流側に位置している。第２の配管１５０のフランジ１５２と配管部１７０のフランジ１７３とは、クランプ２５０によって固定されている。このクランプ２５０によって固定される繋目の間には、Oリング２３０が配置される。これにより、配管部１７０と、第２の配管１５０との繋目は、クランプ２５０により密着され、Oリング２３０により密封されている。すなわち、クランプ２５０及びOリング２３０は、配管部１７０と第２の配管１５０とを、単純な構成で繋ぐことができる。フランジ１５３は、ファンスクラバー１１０のフランジ１２１（図２参照）に繋がっている。
除害装置１００は上述したような構成を有するため、第１の配管１３０の気体吸入口１０１から吸入した処理ガスは、第１の配管１３０、配管部１７０及び第２の配管１５０をこの順に通ってファンスクラバー１１０の配管接続口１１１ａへと供給される（図２参照）。
スプレー１９０は、流路１０３において散水部１７４よりも下流側であって、液体供給路１１３（図２参照）に向かって散水が可能な位置に配置されている。より詳細には、スプレー１９０は、散水部１７４が散水した洗浄水が流れる内壁１０４における部分の近傍に配置されている。除害装置１００では、一例として、スプレー１９０は、第２の配管１５０の内部に配置されている。スプレー１９０は、洗浄水を液体供給路１１３へ向かって散水することで、液体供給路１１３に付着した固体成形物を除去することができる。
ヒータ２１０は、第１の配管１３０、第２の配管１５０及び配管部１７０の外壁に巻きつけられている。ヒータ２１０は、内壁１０４を予め設定した温度に加熱する。なお、予め設定した温度は、除害装置１００が処理をする処理ガスに応じて定められ、処理ガスから固体形成物が形成されにくい温度である。別言すると、内壁１０４が予め設定した温度である場合、内壁１０４に固体形成物が形成されにくい。
＜固体生成物の除去動作について＞
次に除害装置１００の固体生成物の除去動作について再び図２を参照して説明する。
除害装置１００では、上述したように、ファンスクラバー１１０のノズル１１４から洗浄液が噴出されている。この洗浄液は、液体供給路１１３から供給されている。そのため、液体供給路１１３の外面の温度が低下し、液体供給路１１３の外壁に固体生成物が付着しやすい。そこで、スプレー１９０が、液体供給路１１３の外面に向け洗浄水を散水することで、液体供給路１１３の外壁に付着した固体生成物を除去している。
ここで、スプレー１９０は、洗浄水を拡散しながら散水している。このため、洗浄水の一部は水滴となって、スプレー１９０の近傍の内壁１０４の部分に付着してしまう。そして、スプレー１９０が散水した洗浄水の流量が多い部分では、この散水された洗浄水が、水滴となって内壁１０４に付着した洗浄水を洗い流している。このため、洗浄水の流量の多い部分では、充分な大きさの固体生成物が生成される前に付着した洗浄水の水滴が洗い流されてしまうため、処理ガスから生成される固体生成物は付着しない。他方、スプレー１９０が散水した洗浄水の流量の少ない部分では、水滴となって内壁１０４に付着した洗浄水は、充分に洗い流されない。このため、スプレー１９０が散水した洗浄水の流量の少ない部分では、水滴と反応した処理ガスは、流路を大きく塞ぐ固体生成物（例えば、図２における固体生成物１０６）を生成してしまうおそれがある。しかし、除害装置１００は、スプレー１９０の上流に散水部１７４を備える。このため、散水部１７４が洗浄水を散水することで、洗浄水は内壁１０４を伝って、鉛直方向下向きに流れる。そして、洗浄水が固体生成物の付着した部分を流れることで、散水部１７４は、この付着した固体生成物を除去することができる。なお、散水部１７４が洗浄水を散水する時間や間隔は、処理ガスの成分や流路の大きさ及び長さ等に応じて任意に定められている。
また、散水部１７４は、洗浄水の散水終了後の一定時間の間には、第１の流量で乾燥空気を噴出する。一定時間の経過後には、散水部１７４は、第２の流量で乾燥空気を噴出する。これにより、除害装置１００は、洗浄水の散水終了後に、第２の流量よりも多い流量である第１の流量で乾燥気体を散水部１７４に噴出させることで、洗浄水で湿った内壁１０４をより早く乾燥することができ、洗浄水導入後に内壁１０４に残留する洗浄水による新たな固体生成物の付着を防止することができる。また、除害装置１００は、散水部１７４から洗浄水を散水しないときに、常に散水部１７４から乾燥空気を噴出させることで、散水部１７４に処理ガスが入ることを防止している。また、ヒータ２１０は、内壁１０４を加熱している。このことからも、内壁１０４は、より早く乾燥される。
＜配管部の交換方法＞
次に配管部１７０の交換方向について、図３を参照して説明する。
上述したように、除害装置１００は散水部１７４から洗浄水の散水を行うため、散水部１７４の近傍の内壁１０４の部分において、洗浄水による濡れ及び乾きが頻繁に発生する。これにより、この部分が腐食してしまう場合がある。
散水部１７４の近傍の内壁１０４の部分が腐食した場合、まず、腐食した配管部１７０の両端のクランプ２５０をそれぞれ取り外す。次に、腐食した配管部１７０を、第１の配管１３０及び第２の配管１５０から取り外す。その後、腐食していない配管部１７０を、第１の配管１３０及び第２の配管１５０の間に挟み、この配管部１７０の両端をそれぞれクランプ２５０によって固定する。
このように、除害装置１００では、腐食しやすい配管部１７０のみを部分的に交換することができる。このため、除害装置１００では、配管部１７０のみを交換することにより、腐食しやすい散水部１７４の近傍の部分を腐食がない状態に維持することができる。つまり、除害装置１００は、管の内壁１０４の腐食に起因する装置の性能低下や装置全体の故障を抑制できる。
＜変形例＞
本実施形態では、除害装置１００は、処理ガスを処理するファンスクラバー１１０を備えていた。除害装置１００は、処理ガスを処理する機構を備えていればよく、ファンスクラバー１１０を備えていなくともよい。
また、除害装置１００では、ヒータ２１０は、第１の配管１３０、第２の配管１５０及び配管部１７０の外壁の全体に巻きつけられている。しかし、ヒータ２１０は、外壁の全体に巻きつける必要はなく、加熱することが必要な部分にのみに配置されてもよい。
［第２実施形態］
＜構成＞
本発明の第２実施形態である除害装置は、配管部及び圧力センサの構造が異なる以外、第１実施形態の除害装置１００と同様の構造を有する。
図４は、本発明の第２実施形態である除害装置の配管部の周辺を示す拡大断面図である。図４を参照して、第２実施形態に係る除害装置３００について詳細に説明する。
除害装置３００は、第１の配管３３０、第２の配管３５０、配管部３７０、ヒータ４１０、Oリング４３０、クランプ４５０、スプレー３９０及び圧力センサ４９０を備える。ここで、第１の配管３３０、第２の配管３５０、ヒータ４１０、Oリング４３０、クランプ４５０及びスプレー３９０は、第１実施形態で説明したものと同じである。
配管部３７０は、第１実施形態で説明した配管部１７０の構成要素を全て有しており、かつ、配管部３７０は、一段目散水部３７４（第１実施形態で説明した散水部１７４の構成を有するもの）の上流側に二段目散水部３７５を有する。
二段目散水部３７５は、一段目散水部３７４と同様に、パイプ状の本体３７１の内壁３０４に位置し、内壁３０４の接線方向に延びる貫通孔である。二段目散水部３７５は、配管部３７０の長手方向と垂直な面上であって、配管部３７０の内壁３０４の円周方向に等間隔に４個設けられている。別言すると、複数の一段目散水部３７４は、図４の上下方向において、配管部３７０の内壁３０４の同一の高さの位置の円周上に等間隔に設けられている。二段目散水部３７５の部分においても、封止リング４７０が一段目散水部３７４と同様に巻きつけられており、二段目散水部３７５は、洗浄水を散水できる。二段目散水部３７５が洗浄水を散水する場合、洗浄水は、内壁３０４を伝って、流路３０３の下流方向へと流れる。また、二段目散水部３７５は、一段目散水部３７４よりも上流側に位置している。このため、二段目散水部３７５は、洗浄水を散水することで、一段目散水部３７４よりも上流側の内壁３０４に付着した固体生成物を除去できる。なお、二段目散水部３７５も、洗浄水を流路３０３へ散水できればよく、第１実施形態で説明した散水部１７４と同様に上述した構成を有さなくてもよい。
このように、除害装置３００では、二段目散水部３７５が配管部３７０に含まれている。このため、二段目散水部３７５によって二段目散水部３７５の近傍が腐食した場合でも、配管部３７０を交換することで容易に当該腐食した部分を交換できる。
圧力センサ４９０は、一段目散水部３７４よりも上流側の流路３０３の内部の圧力を計測するできる位置に配置されて、一段目散水部３７４より上流側の流路の圧力を計測する。
また、除害装置３００では、一段目散水部３７４及び二段目散水部３７５の散水のタイミングが定められている。除害装置３００は、一段目散水部３７４及び二段目散水部３７５の散水のタイミングを制御する制御部（図示省略）を備えている。具体的には、一段目散水部３７４は、圧力センサ４９０が予め定めた閾値よりも高い圧力を計測した時に散水する。他方、二段目散水部３７５は、流路３０３を流れる固体生成物の発生に起因する処理ガスが停止した時に散水する。特に除害装置３００は、除害装置３００の前段に設けられた製造装置５０１からプロセスガス停止信号を受信した時を、固体生成物の発生に起因する処理ガスが停止した時とみなす（図１参照）。なお、除害装置３００は、除害装置３００の前段に設けられたドライポンプ５０２又は除害装置３００の後段に設けられた第２除害装置５０３からプロセスガス停止信号を受信した時を、処理ガスの流れが停止した時とみなしてもよい（図１参照）。また、除害装置３００は、流路３０３の内部の風速を計測し、当該風速が一定の閾値以下となった時を、固体生成物の発生に起因する処理ガスが
停止した時とみなしてもよい。
＜固体生成物の除去動作について＞
次に除害装置３００の固体生成物の除去動作について説明する。
除害装置３００においても、上述した除害装置１００と同様に、スプレー３９０が散水した洗浄水が第２の配管３５０の内壁３０４の部分に付着する場合があるため、第２の配管３５０の内壁３０４の部分に固体生成物が付着する場合がある。そして、内壁３０４に付着した固体生成物は、時間の経過とともに成長する。この場合、処理ガスが流れる流路３０３が狭まる。このため、処理ガスが流れにくくなり、固体生成物の付着した第２の配管３５０の上流側の圧力が上昇する。圧力センサ４９０は、この上昇した圧力を計測する。そして、一段目散水部３７４は、圧力センサ４９０が予め定めた閾値よりも高い圧力を検知した時に散水する。これにより、ある程度の固体生成物が内壁３０４に付着したときに、一段目散水部３７４は洗浄水の散水を行う。つまり、一段目散水部３７４は、内壁３０４に付着した固体生成物の量を圧力により推定して固体生成物の除去を行うことができるために、固体生成物によって配管が詰まることを確実に防止できる。なお、一段目散水部３７４が散水を開始する圧力の閾値は、処理ガスが流れるのに必要な流量に基づいて任意に決定されている。
また、一段目散水部３７４が洗浄水を散水すると、洗浄水が水滴となって一段目散水部３７４の近傍に飛び散り、飛び散った洗浄水の水滴が一段目散水部３７４よりも上流側に付着する場合がある。これにより、一段目散水部３７４よりも上流側に付着した水滴が処理ガスと反応することで、一段目散水部３７４よりも上流側に固体生成物が生成される。この固体生成物は、一段目散水部３７４よりも上流側に位置しているため、一段目散水部３７４の洗浄水の散水では除去されにくい。そこで、本実施形態では、除害装置３００は、二段目散水部３７５を備えている。このため、二段目散水部３７５が洗浄水を散水することで、二段目散水部３７５は、二段目散水部３７５よりも下流側の一段目散水部３７４の近傍の固体生成物を除去することができる。つまり、除害装置３００は、二段目散水部３７５を用いることで、一段目散水部３７４の散水によって付着した固体生成物を除去することができる。
なお、除害装置３００では、二段目散水部３７５は、流路３０３を流れる固体生成物の発生に起因する処理ガスが停止した時に散水をする。ここで、流路３０３を流れる処理ガスの流れは、除害装置３００の前段に設けられた装置からの処理ガスの供給が停止した時にあわせて停止することとなる。すなわち、除害装置３００は、前段に設けられた装置からの処理ガスの供給が停止した時に、二段目散水部３７５の散水により付着した固体生成物を除去することができる。一般的には、処理ガスを供給する装置は、所定のプロセス終了時に処理ガスの供給を停止する。このことから、除害装置３００は、前段に設けられた装置の所定のプロセス終了時に定期的に固体生成物を除去することができる。特に、前述したように、除害装置３００は、除害装置３００の前段に設けられた製造装置５０１からプロセスガス停止信号を受信した時を、固体生成物の発生に起因する処理ガスが停止した時とみなしている。このため、前段に設けられた装置であるドライポンプ５０２からの処理ガスの供給が停止した時に定期的に、一段目散水部３７４の散水により付着した固体生成物を除去することができる。
＜除害装置の配管の洗浄方法＞
次に除害装置３００の配管の洗浄方法について説明する。
除害装置３００の前段に設けられた製造装置５０１が所定のプロセスを行う場合、ドライポンプ５０２は、除害装置３００に処理ガスを供給する。そして、処理ガスは、流路３０３を流れる。この時、処理ガスは、水と反応して内壁３０４に固体生成物を生成する。これにより、圧力センサ４９０が検知する圧力が上昇する。そして、圧力センサ４９０が
予め定めた閾値よりも高い圧力を検知した時に、一段目散水部３７４が散水する。このため、一段目散水部３７４は、一段目散水部３７４よりも下流側が固体生成物によって詰まることを確実に防止できる。また、製造装置５０１の所定のプロセスの終了時に、製造装置５０１は、除害装置３００にプロセスガス停止信号を送信する。除害装置３００は、このプロセスガス停止信号を受信した時を、固体生成物の発生に起因する処理ガスが停止した時とみなす。そして、二段目散水部３７５は、洗浄水を散水する。このため、除害装置３００は、製造装置５０１の所定のプロセス終了時に定期的に、一段目散水部３７４の散水により付着した固体生成物を除去することができる。
＜変形例＞
除害装置３００では、二段目散水部３７５は流路３０３を流れる固体生成物の発生に起因する処理ガスが停止した時に散水を開始していたが、二段目散水部３７５が散水を開始するタイミングはこの時に限られず任意に決定してもよい。例えば、前段に設けられた装置から所定の信号を受信した時に、二段目散水部３７５は散水を開始してもよい。より具体的には、除害装置３００の前段に設けられた装置が半導体製造装置である場合に、散水を開始するタイミングを、デポジッション工程が終了した時と一致させてもよい。なお、デポジッション工程とは、所定の不純物濃度をシリコン表面に付着させる工程のことをいう。このため、除害装置３００は、デポジッション工程が終了した時に固体生成物を除去することができる。
１００ 除害装置
１０１ 気体吸入口
１０２ 気体吐出口
１０３ 流路
１０４ 内壁
１１０ ファンスクラバー
１１１ ケーシング
１１２ ファン
１１３ 液体供給路
１１５ キャンドモータ
１３０ 第１の配管
１５０ 第２の配管
１５４ ＰＦＡコーティング
１７０ 配管部
１７４ 散水部
１９０ スプレー
２１０ ヒータ
２３０ Oリング
２５０ クランプ
３００ 除害装置
３０３ 流路
３０４ 内壁
３３０ 第１の配管
３５０ 第２の配管
３７０ 配管部
３７４ 一段目散水部
３７５ 二段目散水部
３９０ スプレー
４１０ ヒータ
４３０ Oリング
４５０ クランプ
４９０ 圧力センサ

Claims (16)

  1. 処理ガスが流れる流路を形成する内壁を有する除害装置であって、
    前記流路の一部を形成する第１の配管と、
    前記流路の一部を形成し、前記第１の配管よりも前記流路の下流側に位置して前記第１の配管に繋がり、前記内壁に付着した固体生成物を除去する洗浄水を散水する一段目散水部を有する交換可能な、配管部と、
    前記流路の一部を形成し、前記配管部よりも前記流路の下流側に位置して前記配管部に繋がる第２の配管と、
    を備える、
    除害装置。
  2. 請求項１に記載の除害装置において、
    前記内壁を加熱するヒータを、さらに備える、
    除害装置。
  3. 請求項１又は請求項２に記載の除害装置において、
    前記配管部は、耐食金属からなる、
    除害装置。
  4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の除害装置において、
    前記内壁のうち前記第２の配管の部分が、ＰＦＡコーティングされている、
    除害装置。
  5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の除害装置において、
    前記配管部と、前記第１の配管又は前記第２の配管と、の繋目を密封するOリングと、
    前記繋目において、前記配管部と、前記第１の配管又は前記第２の配管とを密着させるクランプと、
    をさらに備える、
    除害装置。
  6. 請求項１から５のいずれか１項に記載の除害装置において、
    前記一段目散水部よりも上流側に位置し、前記一段目散水部よりも上流側の前記内壁に付着した固体生成物を除去する洗浄水を散水する二段目散水部を、さらに備える、
    除害装置。
  7. 請求項６に記載の除害装置において、
    前記一段目散水部よりも上流側の前記流路内の圧力を計測する圧力センサを、さらに備え、
    前記一段目散水部は、前記圧力センサが予め定めた閾値よりも高い圧力を検知した時に散水し、
    前記二段目散水部は、前記流路を流れる固体生成物の発生に起因する処理ガスが停止した時に散水をする、
    除害装置。
  8. 請求項７に記載の除害装置において、
    前記二段目散水部は、前記除害装置の前段又は後段に設けられた装置からプロセスガス停止信号を受信した時を、前記固体生成物の発生に起因する処理ガスが停止した時とみなして、散水する、
    除害装置。
  9. 請求項６から８のいずれか１項に記載の除害装置において、
    前記二段目散水部は、前記配管部に含まれている、
    除害装置。
  10. 請求項１から９のいずれか１項に記載の除害装置において、
    前記一段目散水部は、洗浄水を散水していないときに、乾燥気体を噴出し続ける、
    除害装置。
  11. 請求項１０に記載の除害装置において、
    前記乾燥気体の噴出は、前記洗浄水の散水終了後の一定時間の間には、一定の第１の流量で行われ、前記一定時間の経過後には、前記第１の流量よりも少ない第２の流量で行われる、
    除害装置。
  12. 請求項１０又は請求項１１に記載の除害装置において、
    前記乾燥気体は、不活性ガスである、
    除害装置。
  13. 請求項１から１２のいずれか１項に記載の除害装置において、
    洗浄液を供給する液体供給路を有するファンスクラバーと、
    前記一段目散水部よりも下流に位置し、前記液体供給路に付着した固体生成物を除去する洗浄水を散水するスプレーと、
    をさらに備える、
    除害装置。
  14. 請求項１３の除害装置において、
    前記ファンスクラバーは、ファンと、前記ファンを回転させるキャンドモータと、を有する、
    除害装置。
  15. 処理ガスが流れる流路を形成する内壁と、
    前記流路の一部を形成する第１の配管と、
    前記流路の一部を形成し、前記第１の配管よりも前記流路の下流側に位置して前記第１の配管に繋がり、前記内壁に付着した固体生成物を除去する洗浄水を散水する一段目散水部を有する交換可能な、配管部と、
    前記流路の一部を形成し、前記配管部よりも前記流路の下流側に位置して前記配管部に繋がる第２の配管と、
    を備える除害装置を用い、
    前記配管部を交換する工程を、有する、
    除害装置の配管部の交換方法。
  16. 処理ガスが流れる流路を形成する内壁を有する除害装置であって、
    前記内壁に付着した固体生成物を除去する洗浄水を散水する一段目散水部と、
    前記一段目散水部よりも上流側に位置し、前記一段目散水部よりも上流側の前記内壁に付着した固体生成物を除去する洗浄水を散水する二段目散水部と、
    前記一段目散水部よりも上流側の前記流路内の圧力を計測する圧力センサと、
    を備える除害装置を用い、
    前記圧力センサが予め定めた閾値よりも高い圧力を検知した時に、前記一段目散水部が散水する工程と、
    前記流路を流れる固体生成物の発生に起因する処理ガスが停止した時に、前記二段目散水部が散水をする工程と、
    を有する、
    除害装置の配管の洗浄方法。
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