JP2943794B1 - ガス処理装置 - Google Patents

ガス処理装置

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JP2943794B1 JP12423698A JP12423698A JP2943794B1 JP 2943794 B1 JP2943794 B1 JP 2943794B1 JP 12423698 A JP12423698 A JP 12423698A JP 12423698 A JP12423698 A JP 12423698A JP 2943794 B1 JP2943794 B1 JP 2943794B1
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剛 坂本
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Abstract

【要約】 【課題】 シリコンを含む排ガスからシリコンを容易に
回収することが困難であった。 【解決手段】 容器11と粉体収容箱12とガス導入管
13とガス排出管14とを設ける。ガス導入管13から
温度の高いシリコンを含む排ガスを容器11の中に放出
する。排ガスの温度が下がることによって気相のシリコ
ンがシリコン酸化物の粉体となり、自重で収容箱12に
落下する。シリコンが除去された残留ガスはガス排出管
14から送り出される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置等の製
造に使用されるCVD(Chemical Vapor Deposit)装
置の排ガス等の処理に好適な装置に関する。
【0002】
【従来の技術】CVD装置等の半導体製造装置の反応管
から排出されるガス(反応ガス及び未反応ガス)は、有
害なガス成分を含むと共に、ガスが冷却されるとその構
成元素が化合してシリコン酸化物等の粉体状の化合物が
生成される。従って、有害なガス成分については吸着剤
等を用いて無害化してから排出する必要があり、また化
合物(粉体)については有害ガスを無害化する工程に至
る前に予め捕獲、収集しておく必要がある。
【0003】図1は、従来のこの種の排ガス処理装置
(処理システム)1の概念図である。この排ガス処理装
置1は、メカニカルブースタポンプ2、ドライポンプ
3、及び除害装置5から構成されている。ここで、メカ
ニカルブースタポンプ2はCVD装置6の反応管内を速
いスピードで低圧に引くためのメカニカルポンプであ
る。ドライポンプ3は、大気圧下から動作してメカニカ
ルブースタポンプが駆動可能となる低圧を作り出すと共
に補助排気を司るものである。除害装置5は、排ガス中
に含まれる有害ガス成分を吸着剤等を用いて取り除くも
のである。これによって、除害装置5からは無害化した
ガスが排出される。なお、除害装置5のガス導入口に
は、粉体を収集するためのフィルターが取り付けられて
いる。また、CVD装置6とメカニカルブースタポンプ
2との間、メカニカルブースタポンプ2とドライポンプ
3との間、ドライポンプ3と除害装置5との間はそれぞ
れ連結管7、8、9によって接続されており、これらの
系は図示されていない吸引装置によって全体として引圧
されており、排ガスは管7、8、9を介してメカニカル
ブースタポンプ2、ドライポンプ3、及び除害装置5を
順次通って外部に排出される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の排ガ
ス処理装置1では、粉体が管9や除害装置5のフィルタ
ーに留まり、これも清掃除去しなければならず、作業上
問題があった。
【0005】そこで、本発明はガスに基づいて生じる粉
体を良好に捕獲、収集でき且つ収集された粉体の除去も
容易に行えるガス処理装置を提供することを目的とす
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、温度が低下した時に粉体が生成されるガス
を排出する半導体製造装置の反応管に連結管を介して接
続されるガス処理装置であって、前記ガスの温度を下げ
ることができるように形成されている外囲体と、前記外
囲体の底面上に着脱自在に配置され且つ少なくとも上方
の一部が開放されている粉体収容箱と、温度が低下した
時に粉体が生成される前記ガスを前記外囲体の中に導入
するガス導入と、前記粉体が生成された後に残ったガ
スを前記外囲体から排出させる残留ガス排出とを備
え、前記外囲体は上面板と底面板と第1、第2、第3及
び第4の側面板とを有する箱状容器であり、前記第1の
側面板は下側に開口を有し、前記粉体収容箱は前記第1
の側面板の前記開口を介して着脱するように構成され、
前記ガス導入管は前記容器の前記第1、第2、第3及び
第4の側面板から選択された1つに対して直交するよう
に貫通している第1の部分とこの第1の部分から前記上
面板の方向に屈曲している第2の部分とを有し、前記ガ
ス導入管の前記第2の部分のガス出口は前記上面板に当
てることができるように前記上面板に対向配置され、前
記残留ガス排出管は前記第1、第2、第3及び第4の側面
板から選択された1つに対して直交するように貫通し且
つ前記ガス導入管と前記上面板との間に配置され、前記
残留ガス排出管のガス入口が前記ガス導入管のガス出口
よりも高い位置に配置され、前記残留ガス排出管のガス
入口は平面的に見て前記ガス導入管のガス出口から離れ
た位置に配置されていることを特徴とするガス処理装置
に係るものである。
【0007】
【発明の効果】本発明は次の効果を有する。 (イ) ガスに基づいて生成される粉体を着脱自在な
体収容箱に直接捕獲することができるので、粉体の捕獲
が容易になり、且つ捕獲後の粉体の処分を容易に行うこ
とができる。 (ロ) 粉体収容箱が容器の開口を介して着脱可能であ
るので、捕獲された粉体の処分を能率的に行うことがで
きる。 (ハ) ガス導入管のガス出口が上面板に対向し、ガス
が上面板に当るので、ガスの冷却効果が良く、粉体が効
率良く生成される。 (ニ) ガス排出管の入口がガス導入管の出口から離れ
ているので、粉体生成物質を含むガス輩出管への流入を
抑制することができる。
【0008】
【実施形態及び実施例】以下、本発明の実施形態及び実
施例を図2〜図6を参照して説明する。
【0009】本実施例の排ガス処理装置(システム)1
aは、図2に示すように、メカニカルブースタポンプ
2、ドライポンプ3、粉体捕獲装置4、除害装置5、及
びこれらの相互間を接続する連結管7、8、9、10で
構成されている。図2において、粉体捕獲装置4及びこ
の出力側の連結管10以外の部分は図1において同一符
号で示すものと実質的に同一であるので、これ等の説明
は省略する。
【0010】本発明に従うガス処理装置としての粉体捕
獲装置4は、例えば、CVD装置6においてシリコン基
体上にシリコン単結晶層又はシリコン酸化物層をCVD
法(化学的気相成長法)によって形成する時に生じるシ
リコン又はシリコン化合物を気相状態で含む排ガスを処
理するものであり、排ガスの温度が低下すると排ガスに
含まれている気相のシリコン又はこの化合物がシリコン
酸化物に変換することに着目して構成したものである。
【0011】図3〜図6は図2の粉体捕獲装置4を詳し
く示す。この粉体捕獲装置4は、図3及び図4に示すよ
うに外囲体としての箱状容器11と、粉体収容箱12
と、ガス導入手段としてのガス導入管13と、残留ガス
排出手段としてのガス排出管14とから成る。
【0012】箱状容器11は、上面板11a、底面板1
1b、第1、第2、第3及び第4の側面板11c、11
d、11e,11fを有し、6面体に構成されている。
第1の側面板11cの下側に開口15が設けられ、第1
の側面版11cに対向する第2の側面版11dに第1及
び第2の貫通孔16、17が設けられている。第1の側
面版11cの開口15には粉体収容箱12が挿入されて
いる。第2の側面板11dの第1の貫通孔16にはガス
導入管13が挿入されている。第2の貫通孔17にはガ
ス排出管14が挿入されている。
【0013】ガス導入管13は、第2の側面板11dに
直交するように延びている第1の部分13aと、この第
1の部分13aから上方に円弧状に屈曲している第2の
部分13bと連結管9を取付けるための第3の部分13
cとを有する。第2の側面板11dの下半分よりも少し
上の第1の貫通孔16に対してガス導入管13の第1の
部分13aが嵌合し、第1の部分13aの一部及び第2
の部分13bが容器11の内部の空間に突出している。
第2の部分13bは第2の側面板11dの近くに配置さ
れ、ガス出口13dは上面板11aに対向している。
【0014】ガス排出管14は直線状に延びている管で
あって、上面板11aに平行に配置されている。このガ
ス排出管14のガス入口14aは第1の側面板11cの
近くに配置され、ガス導入管13の出口13dから十分
に離間している。ガス排出管14はガス導入管13と同
様に第2の側面板11dを直交するように貫通し、ガス
導入管13よりも長く容器11内に突出している。な
お、このガス排出管14は容器11の外側に取付部14
bを有し、ここに除害装置5に至る連結管10が取付け
られる。
【0015】ガス導入管13及びガス排出管14は平面
的に見て図3のA−A線で示す容器11の中心に一致す
るように配置され、ガス導入管13はガス排出管14と
粉体収容箱12との間に配置されている。また、容器1
1はガス導入管13及びガス排出管14のガス通路(内
径)の断面積よりも十分に大きい断面積を有し、ガス導
入管13から導入されたガスを大きな空間によって自然
冷却し、粉体を生成させることができるように形成され
ている。
【0016】粉体収容箱12はトレイ構成であって、第
1、第2、第3び第4の側面板12a、12b、12
c、12dと底面板12eと、取っ手12fとから成
り、上方が開放されている。この粉体収容箱12の互い
に対向する第3及び第4の側面板12c、12dの外側
面の相互間隔Wは容器11の第3及び第4の側面板11
e、11dの内側面の相互間隔と同一又はこれよりも幾
らか小さい。また、粉体収容箱12の第1の側面板12
aの内側面と第2の側面板12bの外側面との間隔Lは
容器11の第1の側面板11cの外側面と第2の側面板
11dの内側面との間隔と同一又はこれより幾らか小さ
い。また、粉体収容箱12の第2、第3及び第4の側面
板12b、12c、12cの高さHは図5に示す開口1
5の高さと同一又はこれよりも幾らか低い。また、粉体
収容箱12の第1の側面板12aは容器11の開口15
のに全部を覆うようにこれよりも幾らか大きい。従っ
て、粉体収容箱12を容器11に完全に装着した時に
は、容器11の内部空間の下部に粉体収容箱12が配置
され、且つ開口15は第1の側面板12aで閉塞され
る。なお、容器11の底面板11bにキャスタ18が取
付けられている。
【0017】粉体捕獲装置4によってCVD工程の排ガ
スを処理する時には、容器11に粉体収容箱2を装着し
且つガス導入管13及びガス排出管14に連結管9、1
0を結合させて図2に示す排ガス処理装置1aを構成
し、図1で説明した場合と同様にCVD装置6の排ガス
をメカニカルブースタポンプ2及びドライポンプ3で吸
引し、更に図2で矢印で示すようにガスに流れを与えて
粉体捕獲装置4に被処理ガス即ち排ガスを導入する。C
VD装置6から粉体捕獲装置4までの経路においては、
排ガスは外気から遮断されており且つメカニカルブース
タポンプ2やドライポンプ3のモータの回転等に伴う発
熱のために粉体捕獲装置4の入口におけるガスの温度
は、CVD装置6の反応管内で加熱された状態のガスの
温度と大幅には相違していない。従って、粉体捕獲装置
4に至る前に排ガスに基づくシリコン酸化物等の粉体の
生成は実質的に生じない。比較的高い温度に保たれた排
ガスがCVD装置6よりも十分に低い温度(例えば20
℃等の常温)に保たれている容器11の中にガス導入管
13から放出されると、排ガスが冷却され、この温度が
低下し、排ガス中の元素(例えばシリコン)の化合物
(例えばシリコン酸化物)から成る粉体(粒子)が生
じ、この粉体が自重によって降下し、粉体収容体12に
収容される。即ち、排ガスに基づいて生成された粉体の
みが収集され、残留ガスは排出管14から送り出され
る。本実施例の粉体捕獲装置4においては、排ガスがガ
ス導入管13の上方に屈曲している第2の部分13bか
ら上面板11aに向って放出され、ここに当ってから比
較的広い容器11内に拡散してからガス排出管14に取
り込まれるので、排ガスの温度が効果的に低下する。こ
のため、排ガス中に含まれている粉体生成物質のほとん
ど全部を粉体に変換することができる。なお、ガス排出
管14はガスを吸引するように作用しているが、この吸
引の力はさほど強くなく且つガス排出管14の入口14
aがガス導入管13の出口13dから十分に離れている
ので、ガス排出管14に流入する残留ガスには、粉体生
成物質がほとんど含まれない。従って、図2に示す粉体
捕獲装置4の後段の連結管10及び除害装置5において
粉体がほとんど発生しない。粉体収容箱12にある程度
の量の粉体が捕獲されたら、粉体収容箱12を容器11
から取り出し、粉体を捨てた後に再び容器11に装着す
る。
【0018】上述から明らかなように、本実施例によれ
ば次の作用効果が得られる。 (1) 粉体を良好に捕獲、収集でき、粉体捕獲装置4
以外に粉体がたまることが実質的にない。このため、除
害装置5のフィルターの清掃もほとんど必要がない程度
となる。 (2) 粉体収容箱12を容器11に容易に着脱するこ
とができ、粉体は上面が開放された粉体収容箱12内に
粉体状のままたまるので、粉体の除去作業が容易にな
る。 (3) ガス導入管13の出口13dが上面板11aに
向って排ガスを当てるような方向性を有するので、冷却
効果が良く、粉体の生成を効率良く行うことができる。 (4) ガス導入管13の出口13dとガス排出管14
の入口14aが図4で左右に十分離間しているので、粉
体生成物質を含むガスの排出管14への流入を抑制する
ことができる。
【0019】
【変形例】本発明は上述の実施例に限定されるものでな
く、例えば次の変形が可能なものである。 (1) 実施例では粉体捕獲装置4において排ガスを自
然冷却しているが、強制的冷却手段を設けることもでき
る。 (2) 粉体収容箱12のための開口15を第2、第3
又は第4の側面板11d、11e、11fに設けること
ができる。また、貫通孔16、17を第1、第3又は第
4の側面板11c、11e、11fに設けることができ
る。 (3) シリコン以外の物質の回収にも本発明を適用す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のCVD装置の排ガス処理装置を概略的に
示す図である。
【図2】本発明の実施例の排ガス処理装置を概略的に示
す図である。
【図3】図2の粉体捕獲装置を詳しく示す平面図であ
る。
【図4】図3のA−A線断面図である。
【図5】図4の容器を示す左側面図である。
【図6】図4の粉体収容箱を示す平面図である。
【符号の説明】
4 粉体捕獲装置 11 容器 12 粉体収容箱 13 ガス導入管 14 ガス排出管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C23C 16/00 - 16/56 H01L 21/205 B01D 50/00 B01D 53/34

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 温度が低下した時に粉体が生成されるガ
    を排出する半導体製造装置の反応管に連結管を介して
    接続されるガス処理装置であって、 前記ガスの温度を下げることができるように形成されて
    いる外囲体と、前記外囲体の底面上に着脱自在に配置さ
    れ且つ少なくとも上方の一部が開放されている粉体収容
    と、温度が低下した時に粉体が生成される前記ガスを
    前記外囲体の中に導入するガス導入と、前記粉体が生
    成された後に残ったガスを前記外囲体から排出させる残
    留ガス排出とを備え、前記外囲体は上面板と底面板と第1、第2、第3及び第
    4の側面板とを有する箱状容器であり、 前記第1の側面板は下側に開口を有し、 前記粉体収容箱は前記第1の側面板の前記開口を介して
    着脱するように構成され、 前記ガス導入管は前記容器の前記第1、第2、第3及び
    第4の側面板から選択された1つに対して直交するよう
    に貫通している第1の部分とこの第1の部分から前記上
    面板の方向に屈曲している第2の部分とを有し、 前記ガス導入管の前記第2の部分のガス出口は前記ガス
    を前記上面板に当てることができるように前記上面板に
    対向配置され、 前記残留ガス排出管は前記第1、第2、第3及び第4の側
    面板から選択された1つに対して直交するように貫通し
    且つ前記ガス導入管と前記上面板との間に配置され、 前記残留ガス排出管のガス入口が前記ガス導入管のガス
    出口よりも高い位置に配置され、 前記残留ガス排出管のガス入口は平面的に見て前記ガス
    導入管のガス出口から離れた位置に配置されていること
    を特徴とするガス処理装置
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