JP3272986B2 - 半導体製造排ガスの除害装置 - Google Patents
半導体製造排ガスの除害装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】半導体製造において枚葉式Ｃ
ＶＤから排出されるデポジット排ガス，クリーニング排
ガスを１台で除害することのできる除害装置に関するも
のである。
ＶＤから排出されるデポジット排ガス，クリーニング排
ガスを１台で除害することのできる除害装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】枚葉式ＣＶＤの使用によりシリコンウエ
ハ高次加工の生産性は向上した。枚葉式ＣＶＤを使用し
た場合、ＳｉＨ4等のデポジット用ガスとＮＦ3等のクリ
ーニング用ガスが時間間隔をもって各エレメント（チャ
ンバー）から排気される。
ハ高次加工の生産性は向上した。枚葉式ＣＶＤを使用し
た場合、ＳｉＨ4等のデポジット用ガスとＮＦ3等のクリ
ーニング用ガスが時間間隔をもって各エレメント（チャ
ンバー）から排気される。
【０００３】つまり、各処理エレメントは時間差を取り
ながら順次工程を進めるため、ある処理エレメントから
はデポジット排ガスが排出され、別の処理エレメントか
らはクリーニング排ガスが排出される。
ながら順次工程を進めるため、ある処理エレメントから
はデポジット排ガスが排出され、別の処理エレメントか
らはクリーニング排ガスが排出される。
【０００４】例えば、処理エレメントがＥ1〜Ｅ4の４室
である場合、ＣＶＤは処理エレメントＥ1→処理エレメ
ントＥ4へと段階的にデポジット工程とクリーニング工
程とを反復させて作業を進める。つまり第１段階で処理
エレメントＥ1でデポジット工程が行われ、第２段階に
おいて処理エレメントＥ2でデポジット工程が行われる
と共に処理エレメントＥ1でＮ2パージが行われる。そし
て第３段階において処理エレメントＥ3でデポジット工
程が行われると共に処理エレメントＥ2でＮ2パージが行
われ、処理エレメントＥ1でクリーニング工程が行われ
る。さらに次の第４段階においては処理エレメントＥ4
でデポジット工程が行われると共に処理エレメントＥ3
でＮ2パージが行われ、処理エレメントＮ2でクリーニン
グ工程が行われる。その後も同様にして段階的に各工程
が進められる。
である場合、ＣＶＤは処理エレメントＥ1→処理エレメ
ントＥ4へと段階的にデポジット工程とクリーニング工
程とを反復させて作業を進める。つまり第１段階で処理
エレメントＥ1でデポジット工程が行われ、第２段階に
おいて処理エレメントＥ2でデポジット工程が行われる
と共に処理エレメントＥ1でＮ2パージが行われる。そし
て第３段階において処理エレメントＥ3でデポジット工
程が行われると共に処理エレメントＥ2でＮ2パージが行
われ、処理エレメントＥ1でクリーニング工程が行われ
る。さらに次の第４段階においては処理エレメントＥ4
でデポジット工程が行われると共に処理エレメントＥ3
でＮ2パージが行われ、処理エレメントＮ2でクリーニン
グ工程が行われる。その後も同様にして段階的に各工程
が進められる。
【０００５】ここにＳｉＨ4／ＮＦ3／Ｎ2系混合ガスは
ＳｉＨ4濃度が0.66〜95.3％の広範囲において爆発組成
を形成するので、各処理エレメントからの排ガスをまと
めて同時に除害処理することができない。
ＳｉＨ4濃度が0.66〜95.3％の広範囲において爆発組成
を形成するので、各処理エレメントからの排ガスをまと
めて同時に除害処理することができない。
【０００６】そのため、従来は夫々の排ガスを別系列に
受けて複数の除害装置にて処理するか、又は夫々の排ガ
スをＮ2ガスで包含し、相互に混合しないようにして除
害装置に送り込んで「カーテン燃焼法」で処理するよう
にしていた。
受けて複数の除害装置にて処理するか、又は夫々の排ガ
スをＮ2ガスで包含し、相互に混合しないようにして除
害装置に送り込んで「カーテン燃焼法」で処理するよう
にしていた。
【０００７】いずれの場合も処理効率が悪く、設備費が
かさみ処理費用の上昇の原因となっている。
かさみ処理費用の上昇の原因となっている。
【０００８】又、同一配管内をデポジット排ガスとクリ
ーニング排ガスとが時間間隔をおいて排出することは高
圧ガス取締法との関係で実施不能の場合がある。
ーニング排ガスとが時間間隔をおいて排出することは高
圧ガス取締法との関係で実施不能の場合がある。
【０００９】半導体製造排ガスの除害手段としては、デ
ポジット排ガス、クリーニング排ガス共、夫々別個に固
体吸着剤による吸着除害、火炎燃焼方式による熱分解除
害、更には電熱加熱方式による酸化加熱除害等が用いら
れる。
ポジット排ガス、クリーニング排ガス共、夫々別個に固
体吸着剤による吸着除害、火炎燃焼方式による熱分解除
害、更には電熱加熱方式による酸化加熱除害等が用いら
れる。
【００１０】その内、吸着方式は除害容量が小さく、吸
着剤の交換に伴うコスト高が問題とされる。又、火炎燃
焼方式の場合も燃料となるＨ2又はプロパンの使用コス
ト及び安全性が問題となる。
着剤の交換に伴うコスト高が問題とされる。又、火炎燃
焼方式の場合も燃料となるＨ2又はプロパンの使用コス
ト及び安全性が問題となる。
【００１１】電熱加熱方式においてもデポジット排ガス
とクリーニング排ガスの別個除害のシステムでは除害装
置が複数台必要となり、設備費用や設備の複雑化に伴う
諸々の問題点を抱えている。
とクリーニング排ガスの別個除害のシステムでは除害装
置が複数台必要となり、設備費用や設備の複雑化に伴う
諸々の問題点を抱えている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】そこで、１台で枚葉式
ＣＶＤより排出されるデポジット排ガスとクリーニング
排ガスを同時に除害でき、しかも反応筒に至るまでの配
管中においては夫々の排ガス単独組成の状態で排出せし
め爆発の危険性のない電熱加熱方式の半導体製造排ガス
の除害方法及び除害装置が求められている。
ＣＶＤより排出されるデポジット排ガスとクリーニング
排ガスを同時に除害でき、しかも反応筒に至るまでの配
管中においては夫々の排ガス単独組成の状態で排出せし
め爆発の危険性のない電熱加熱方式の半導体製造排ガス
の除害方法及び除害装置が求められている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
半導体製造排ガスの除害装置(1)は、排ガス洗浄用の水
スクラバ(5a)と、水スクラバ(5a)の下流側に設置され、
内部を通過する半導体製造排ガスを酸化加熱分解させる
ための反応筒(2)，(3)を有した除害装置であって、枚葉
式ＣＶＤの各処理エレメント(例えばＥ1〜Ｅ4)にデポジ
ット排ガス用配管(例えばＤ1〜Ｄ4)とクリーニング排ガ
ス配管(例えばＣ1〜Ｃ4)とがバルブ(例えばＰ 1 〜Ｐ 4 )を
介して接続されており、各処理エレメント(Ｅ1〜Ｅ4)か
らのデポジット排ガス用配管(Ｄ1〜Ｄ4)は１本のデポジ
ット排ガス集合配管(Ｄt)に合流しており、各処理エレ
メント(Ｅ1〜Ｅ4)からのクリーニング排ガス用配管(Ｃ 1
〜Ｃ 4 )は１本のクリーニング排ガス集合配管(Ｃt)に合
流しており、デポジット排ガス集合配管(Ｄt)は水スク
ラバ(5a)を経由して反応筒に接続されており、クリーニ
ング排ガス集合配管(Ｃt)は水スクラバ(5a)を経由せず
に直接反応筒に接続されており、クリーニング排ガス集
合配管(Ｃt)の反応筒との接続個所はデポジット排ガス
集合配管(Ｄt)の反応筒との接合箇所よりも下流側であ
り、反応筒は外部空気を導入可能であることを特徴とす
る。
半導体製造排ガスの除害装置(1)は、排ガス洗浄用の水
スクラバ(5a)と、水スクラバ(5a)の下流側に設置され、
内部を通過する半導体製造排ガスを酸化加熱分解させる
ための反応筒(2)，(3)を有した除害装置であって、枚葉
式ＣＶＤの各処理エレメント(例えばＥ1〜Ｅ4)にデポジ
ット排ガス用配管(例えばＤ1〜Ｄ4)とクリーニング排ガ
ス配管(例えばＣ1〜Ｃ4)とがバルブ(例えばＰ 1 〜Ｐ 4 )を
介して接続されており、各処理エレメント(Ｅ1〜Ｅ4)か
らのデポジット排ガス用配管(Ｄ1〜Ｄ4)は１本のデポジ
ット排ガス集合配管(Ｄt)に合流しており、各処理エレ
メント(Ｅ1〜Ｅ4)からのクリーニング排ガス用配管(Ｃ 1
〜Ｃ 4 )は１本のクリーニング排ガス集合配管(Ｃt)に合
流しており、デポジット排ガス集合配管(Ｄt)は水スク
ラバ(5a)を経由して反応筒に接続されており、クリーニ
ング排ガス集合配管(Ｃt)は水スクラバ(5a)を経由せず
に直接反応筒に接続されており、クリーニング排ガス集
合配管(Ｃt)の反応筒との接続個所はデポジット排ガス
集合配管(Ｄt)の反応筒との接合箇所よりも下流側であ
り、反応筒は外部空気を導入可能であることを特徴とす
る。
【００１４】
【００１５】請求項２の半導体製造排ガスの除害装置
は、請求項１記載の半導体製造排ガスの除害装置におい
て、反応筒は外筒と該外筒内に配された内筒からなり、
内筒の内面又は外面の少なくともいずれかに沿って内筒
と非接触状態で回転することにより内筒表面に付着する
粉塵を掻き落すと共に反応筒内のガスを攪拌するための
短冊状の板を備えたことを特徴とする。
は、請求項１記載の半導体製造排ガスの除害装置におい
て、反応筒は外筒と該外筒内に配された内筒からなり、
内筒の内面又は外面の少なくともいずれかに沿って内筒
と非接触状態で回転することにより内筒表面に付着する
粉塵を掻き落すと共に反応筒内のガスを攪拌するための
短冊状の板を備えたことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の除害装置は枚葉式ＣＶＤ
の処理エレメントの数に限定されるものではないが、以
下にエレメント数が４の場合を例示して説明する。図１
は４室の処理エレメントより構成された枚葉式ＣＶＤを
使用した場合の除害装置と各処理エレメントとの配管の
接続を示した図である。図中においてＥ1〜Ｅ4は各処理
エレメント、Ｐ1〜Ｐ4はＮ2パージ（洗浄）用のポンプ
である。
の処理エレメントの数に限定されるものではないが、以
下にエレメント数が４の場合を例示して説明する。図１
は４室の処理エレメントより構成された枚葉式ＣＶＤを
使用した場合の除害装置と各処理エレメントとの配管の
接続を示した図である。図中においてＥ1〜Ｅ4は各処理
エレメント、Ｐ1〜Ｐ4はＮ2パージ（洗浄）用のポンプ
である。
【００１７】本発明の半導体製造排ガスの除害装置(1)
は枚葉式ＣＶＤの各処理エレメント（Ｅ1〜Ｅ4）から排
出される排ガスをデポジット排ガスとクリーニング排ガ
スとを別個独立して排出せしめるための配管として、デ
ポジット排ガス用配管Ｄ1〜Ｄ4とクリーニング排ガス用
配管Ｃ1〜Ｃ4を設け、ＣＶＤ内に供給するガス種の時間
に同調する電気制御にて切替えバルブを介してデポジッ
ト排ガス用配管Ｄｎとクリーニング排ガス用配管Ｃｎ
(処理エレメントが４の場合はｎは１〜４)に振り分け
る。
は枚葉式ＣＶＤの各処理エレメント（Ｅ1〜Ｅ4）から排
出される排ガスをデポジット排ガスとクリーニング排ガ
スとを別個独立して排出せしめるための配管として、デ
ポジット排ガス用配管Ｄ1〜Ｄ4とクリーニング排ガス用
配管Ｃ1〜Ｃ4を設け、ＣＶＤ内に供給するガス種の時間
に同調する電気制御にて切替えバルブを介してデポジッ
ト排ガス用配管Ｄｎとクリーニング排ガス用配管Ｃｎ
(処理エレメントが４の場合はｎは１〜４)に振り分け
る。
【００１８】それ故、ある特定時間においてはデポジッ
ト排ガス用配管Ｄｎにデポジット排ガスが、又クリーニ
ング排ガス用配管Ｃｎにはクリーニング排ガスが排出さ
れる。デポジット排ガス用配管Ｄ1〜Ｄ4は合流してデポ
ジット排ガス集合配管Ｄｔとなり、クリーニング排ガス
用配管Ｃ1〜Ｃ4は合流してクリーニング排ガス集合配管
Ｃｔとなる。そして、デポジット排ガス集合配管Ｄｔと
クリーニング排ガス集合配管Ｃｔは除害装置の反応筒に
接続され、各ガスを反応筒に導入できるようになってい
る。
ト排ガス用配管Ｄｎにデポジット排ガスが、又クリーニ
ング排ガス用配管Ｃｎにはクリーニング排ガスが排出さ
れる。デポジット排ガス用配管Ｄ1〜Ｄ4は合流してデポ
ジット排ガス集合配管Ｄｔとなり、クリーニング排ガス
用配管Ｃ1〜Ｃ4は合流してクリーニング排ガス集合配管
Ｃｔとなる。そして、デポジット排ガス集合配管Ｄｔと
クリーニング排ガス集合配管Ｃｔは除害装置の反応筒に
接続され、各ガスを反応筒に導入できるようになってい
る。
【００１９】すなわち、枚葉式ＣＶＤの各処理エレメン
トにはデポジット排ガス用配管と、クリーニング排ガス
用配管が接続されているので、ＣＶＤ側にはエレメント
数の倍数の配管が接続されることになる。又、デポジッ
ト排ガス用配管は合流して１本のデポジット排ガス集合
配管Ｄｔとなり、クリーニング排ガス用配管も合流して
１本のクリーニング排ガス集合配管Ｃｔとなるので、除
害装置の反応筒に接続される配管数はＣＶＤの処理エレ
メント数とは無関係に２本となる。
トにはデポジット排ガス用配管と、クリーニング排ガス
用配管が接続されているので、ＣＶＤ側にはエレメント
数の倍数の配管が接続されることになる。又、デポジッ
ト排ガス用配管は合流して１本のデポジット排ガス集合
配管Ｄｔとなり、クリーニング排ガス用配管も合流して
１本のクリーニング排ガス集合配管Ｃｔとなるので、除
害装置の反応筒に接続される配管数はＣＶＤの処理エレ
メント数とは無関係に２本となる。
【００２０】各処理エレメントにおいてデポジット工程
とクリーニング工程の切り替えに当たっては必ずＮ2パ
ージとしてＮ2ガスを導入する。これによりそれまでの
工程で使用していた処理エレメントから排出し、次の工
程において両者ガスが混合しないようにするためであ
る。
とクリーニング工程の切り替えに当たっては必ずＮ2パ
ージとしてＮ2ガスを導入する。これによりそれまでの
工程で使用していた処理エレメントから排出し、次の工
程において両者ガスが混合しないようにするためであ
る。
【００２１】例えば、ＳｉＨ4ガスでデポジット工程が
進行していた場合、次のクリーニング工程に移る前にＮ
2ガスを配管内洗浄として流すため、その初期には微量
のＳｉＨ4ガスが混入したＮ2ガスが排出され、次第にＮ
2単独ガスがデポジット排ガス用配管に導入されること
になる。
進行していた場合、次のクリーニング工程に移る前にＮ
2ガスを配管内洗浄として流すため、その初期には微量
のＳｉＨ4ガスが混入したＮ2ガスが排出され、次第にＮ
2単独ガスがデポジット排ガス用配管に導入されること
になる。
【００２２】そして、その後Ｎ2ガスを遮断すると共に
電動切替バルブが作動してデポジット排ガス用配管が閉
となり、クリーニング排ガス専用配管が開となり例えば
ＮＦ3単独のクリーニング排ガスが排出され、その排出
が終了した後にＮ2ガスで洗浄される。
電動切替バルブが作動してデポジット排ガス用配管が閉
となり、クリーニング排ガス専用配管が開となり例えば
ＮＦ3単独のクリーニング排ガスが排出され、その排出
が終了した後にＮ2ガスで洗浄される。
【００２３】配管Ｄ1〜Ｄ4と集合配管Ｄｔにはデポジッ
ト排ガスと配管切替え時のパージ用Ｎ2ガスのみが排出
され、配管Ｃ1〜Ｃ4と集合配管Ｃｔにはクリーニング排
ガスと配管切替え時のパージ用Ｎ2ガスのみが排出され
る。したがって、集合配管Ｄtと集合配管Ｃtとが接続さ
れた除害装置の反応筒においてのみデポジット排ガスと
クリーニング排ガスの併存があり得る。
ト排ガスと配管切替え時のパージ用Ｎ2ガスのみが排出
され、配管Ｃ1〜Ｃ4と集合配管Ｃｔにはクリーニング排
ガスと配管切替え時のパージ用Ｎ2ガスのみが排出され
る。したがって、集合配管Ｄtと集合配管Ｃtとが接続さ
れた除害装置の反応筒においてのみデポジット排ガスと
クリーニング排ガスの併存があり得る。
【００２４】そして、反応筒において外部空気の存在
下、初めてデポジット排ガス（場合によってはクリーニ
ング排ガス）の酸化加熱分解が進行する。そのため、両
者ガスは反応筒導入以前に配管内で混合することはな
く、ＳｉＨ4／ＮＦ3／Ｎ2の混合系における爆発の危険
性はなく、高圧ガス取締法に抵触することもなく安全性
が高い。
下、初めてデポジット排ガス（場合によってはクリーニ
ング排ガス）の酸化加熱分解が進行する。そのため、両
者ガスは反応筒導入以前に配管内で混合することはな
く、ＳｉＨ4／ＮＦ3／Ｎ2の混合系における爆発の危険
性はなく、高圧ガス取締法に抵触することもなく安全性
が高い。
【００２５】本発明の除害装置の除害対象となるデポジ
ット排ガスは、ＳｉＨ4，Ｓｉ2Ｈ6，ＳｉＨ2Ｃｌ2，Ｔ
ＥＯＳ等の有機ケイ素化合物、更にＰＨ3，Ｂ2Ｈ6等の
ドーパント用ガスも含まれ、それらがデポジット排ガス
単体として、あるいはクリーニング排ガスとの共存にお
いて酸化分解しＳｉＯ2，Ｐ2Ｏ5，Ｂ2０3等の酸化物と
なって除害される。
ット排ガスは、ＳｉＨ4，Ｓｉ2Ｈ6，ＳｉＨ2Ｃｌ2，Ｔ
ＥＯＳ等の有機ケイ素化合物、更にＰＨ3，Ｂ2Ｈ6等の
ドーパント用ガスも含まれ、それらがデポジット排ガス
単体として、あるいはクリーニング排ガスとの共存にお
いて酸化分解しＳｉＯ2，Ｐ2Ｏ5，Ｂ2０3等の酸化物と
なって除害される。
【００２６】一方、クリーニング排ガスは、ＮＦ3，Ｓ
Ｆ6，Ｃ2Ｆ6，ＣＦ4等のフッ化化合物の単独又はＣＶＤ
内での分解ガスとして排出され、例えばＳｉＦ4，Ｆ2，
ＣＯX，Ｎ2等が未分解のフッ化化合物と共存して除害装
置に導入される。
Ｆ6，Ｃ2Ｆ6，ＣＦ4等のフッ化化合物の単独又はＣＶＤ
内での分解ガスとして排出され、例えばＳｉＦ4，Ｆ2，
ＣＯX，Ｎ2等が未分解のフッ化化合物と共存して除害装
置に導入される。
【００２７】図２は、除害装置(1)全体の構成の概略を
示した図である。除害装置(1)の反応筒は内筒(3)として
の筒状のセラミックヒータが外筒(2)の中心に配置され
ている。このセラミックヒータは、表面がアルミナ質又
はムライト質で覆われ、内部に発熱電線を有している。
示した図である。除害装置(1)の反応筒は内筒(3)として
の筒状のセラミックヒータが外筒(2)の中心に配置され
ている。このセラミックヒータは、表面がアルミナ質又
はムライト質で覆われ、内部に発熱電線を有している。
【００２８】外筒(2)は内面がアルミナ質又はムライト
質よりなるセラミックで覆われた構造であり、外筒(2)
そのものがセラミックヒータで構成されている場合もあ
る。この場合は外筒(2)と内筒(3)とが共にセラミックヒ
ータで構成されるので、反応筒の空間に導入される排ガ
スの熱輻射，熱伝導の効率は極めて高い。
質よりなるセラミックで覆われた構造であり、外筒(2)
そのものがセラミックヒータで構成されている場合もあ
る。この場合は外筒(2)と内筒(3)とが共にセラミックヒ
ータで構成されるので、反応筒の空間に導入される排ガ
スの熱輻射，熱伝導の効率は極めて高い。
【００２９】除害装置の放出管の下流には排気ファン
(7)が設置されており、この排気ファン(7)の働きにより
除害装置内が減圧され、ＣＶＤの各処理エレメントから
の排ガスが導入される。
(7)が設置されており、この排気ファン(7)の働きにより
除害装置内が減圧され、ＣＶＤの各処理エレメントから
の排ガスが導入される。
【００３０】デポジット排ガス集合配管Ｄｔは入口側の
水スクラバ(5a)を経由して反応筒に接続すると効果的で
ある。すなわち、デポジット排ガス集合配管Ｄｔは水ス
クラバ(5a)の上部に接続されており、デポジット排ガス
は水スクラバ(5a)を通過する間に排ガス中の水溶性成分
（例えばＮＨ3），加水分解成分（例えばＳｉＨ2Ｃ
ｌ2）ガスが洗浄除去され、その後に反応筒に入る。
水スクラバ(5a)を経由して反応筒に接続すると効果的で
ある。すなわち、デポジット排ガス集合配管Ｄｔは水ス
クラバ(5a)の上部に接続されており、デポジット排ガス
は水スクラバ(5a)を通過する間に排ガス中の水溶性成分
（例えばＮＨ3），加水分解成分（例えばＳｉＨ2Ｃ
ｌ2）ガスが洗浄除去され、その後に反応筒に入る。
【００３１】外部空気は被処理ガスの酸化分解に必要な
理論量より常に２倍以上過剰の量の外部空気が外部空気
導入管(4)を通って入口の水スクラバ(5a)の下部に導入
される。
理論量より常に２倍以上過剰の量の外部空気が外部空気
導入管(4)を通って入口の水スクラバ(5a)の下部に導入
される。
【００３２】反応筒の外筒(2)と内筒(3)との間の空間に
吸引されたデポジット排ガスは、外部空気導入管(4)か
ら導入された外部空気と混合されながら渦巻状を呈して
セラミックヒータの表面（管壁）に沿って上方に進行
し、その間にほとんどのデポジット排ガス成分が酸化加
熱分解をうける。
吸引されたデポジット排ガスは、外部空気導入管(4)か
ら導入された外部空気と混合されながら渦巻状を呈して
セラミックヒータの表面（管壁）に沿って上方に進行
し、その間にほとんどのデポジット排ガス成分が酸化加
熱分解をうける。
【００３３】一方、クリーニング排ガス集合配管Ｃｔは
水スクラバ(5a)を通過せずに反応筒のヒータ上方に直接
接続されている。この位置は反応筒内の被処理ガスの流
れから言うとデポジット排ガス集合配管の接合箇所より
下流側となり、クリーニング排ガスはデポジット排ガス
が大半酸化分解を受けた位置に導入されることになる。
水スクラバ(5a)を通過せずに反応筒のヒータ上方に直接
接続されている。この位置は反応筒内の被処理ガスの流
れから言うとデポジット排ガス集合配管の接合箇所より
下流側となり、クリーニング排ガスはデポジット排ガス
が大半酸化分解を受けた位置に導入されることになる。
【００３４】したがって、ＳｉＨ4／ＮＦ3／Ｎ2の混合
系においてＳｉＨ4濃度が極めて低下した組成域におい
てＮＦ3が混入することとなる。
系においてＳｉＨ4濃度が極めて低下した組成域におい
てＮＦ3が混入することとなる。
【００３５】その位置からヒータとしての内筒(3)の内
部空間を上方より下方に通って引き出される。その間に
クリーニング排ガス（例えばＮＦ3）は各成分にまで分
解される。
部空間を上方より下方に通って引き出される。その間に
クリーニング排ガス（例えばＮＦ3）は各成分にまで分
解される。
【００３６】セラミックヒータの温度（表面接触温度）
は標準として600〜1000℃としている。この温度に設定
された空間を通過する間にデポジット排ガス及びクリー
ニング排ガスは酸化加熱分解される。
は標準として600〜1000℃としている。この温度に設定
された空間を通過する間にデポジット排ガス及びクリー
ニング排ガスは酸化加熱分解される。
【００３７】クリーニング排ガス中、ＣＦ4は1000℃の
ヒータ温度で除害が完了しない場合もあり、その場合は
1000℃以上1300℃以下の温度を使用する場合もある。
ヒータ温度で除害が完了しない場合もあり、その場合は
1000℃以上1300℃以下の温度を使用する場合もある。
【００３８】反応筒を通過した排ガスは別途設けられた
出口側の水スクラバー(5b)を通り冷却と洗浄を受け、排
気口(8)より大気に放出される。水スクラバ(5b)におい
ては、反応筒にて生成された酸化物粉塵及びクリーニン
グ用ガスの除害にて生成したＦ2，ＨＦのごときフッ素
系の水溶性ガスや、加水分解性ガスや粉塵が洗浄除害さ
れる。図中(6)は洗浄水液槽である。
出口側の水スクラバー(5b)を通り冷却と洗浄を受け、排
気口(8)より大気に放出される。水スクラバ(5b)におい
ては、反応筒にて生成された酸化物粉塵及びクリーニン
グ用ガスの除害にて生成したＦ2，ＨＦのごときフッ素
系の水溶性ガスや、加水分解性ガスや粉塵が洗浄除害さ
れる。図中(6)は洗浄水液槽である。
【００３９】尚、上記において、反応筒へのデポジット
排ガス，外部空気，クリーニング排ガス夫々の導入位置
等は一例であり、本発明は必ずしもこのような例に限定
されるものではない。
排ガス，外部空気，クリーニング排ガス夫々の導入位置
等は一例であり、本発明は必ずしもこのような例に限定
されるものではない。
【００４０】ところで、デポジット排ガスの酸化分解に
おいてはＳｉＯ2を主成分とした粉塵が発生してセラミ
ックヒータの表面に付着し、伝熱効果を低下させると共
に、排ガスの通気抵抗を高めることになり、結果として
除害効率の低下を招く。
おいてはＳｉＯ2を主成分とした粉塵が発生してセラミ
ックヒータの表面に付着し、伝熱効果を低下させると共
に、排ガスの通気抵抗を高めることになり、結果として
除害効率の低下を招く。
【００４１】それを避けるためには、特願平9-38318号
に記載されている除害装置のように、反応筒内部の内筒
セラミックヒータの内外表面に沿って内筒と非接触の状
態で回転して内筒表面に付着した粉塵を掻き落とす機構
を設けることが効果的である。
に記載されている除害装置のように、反応筒内部の内筒
セラミックヒータの内外表面に沿って内筒と非接触の状
態で回転して内筒表面に付着した粉塵を掻き落とす機構
を設けることが効果的である。
【００４２】掻き落としにはアルミナ質又はムライト質
の硬質セラミック製短冊板（厚み２〜３mm）よりなる板
を使用するのが好ましく、内筒セラミックヒータと内筒
表面との距離は約２ｍｍ程度が望ましい。
の硬質セラミック製短冊板（厚み２〜３mm）よりなる板
を使用するのが好ましく、内筒セラミックヒータと内筒
表面との距離は約２ｍｍ程度が望ましい。
【００４３】このかき落とし手段は回転により乱流を発
生させるので、反応筒内のヒータ近辺の空間を撹拌して
排ガス自体，あるいは排ガスと外部空気との混合撹拌に
も寄与する。
生させるので、反応筒内のヒータ近辺の空間を撹拌して
排ガス自体，あるいは排ガスと外部空気との混合撹拌に
も寄与する。
【００４４】反応筒での加熱酸化処理により生じた加水
分解性ガス又は水溶性ガス又は粉塵の少なくともいずれ
かを水洗除去するための出口側の水スクラバ(5b)が反応
筒と排気口(8)との間に備えられている。
分解性ガス又は水溶性ガス又は粉塵の少なくともいずれ
かを水洗除去するための出口側の水スクラバ(5b)が反応
筒と排気口(8)との間に備えられている。
【００４５】以下、本発明を実施例を用いて説明する。 ［実施例１］４つの処理エレメントより構成される枚葉
式ＣＶＤを使用し、集合管Ｄtに流入するデポジット排
ガスとしてＳｉＨ4（100%組成）が１リットル／min 、
キャリアＮ2 が200リットル／min（導入ガスＳｉＨ4濃
度5000ppm）の流量で排出されるガスを水スクラバ(5a)
の入口上部に導入し、更に水スクラバ(5a)の下部におい
て外部空気を３５リットル／min加え、表面温度が８０
０℃に設定された内筒セラミックヒータ(3)と外筒(2)と
の間の空間を通過させた。
式ＣＶＤを使用し、集合管Ｄtに流入するデポジット排
ガスとしてＳｉＨ4（100%組成）が１リットル／min 、
キャリアＮ2 が200リットル／min（導入ガスＳｉＨ4濃
度5000ppm）の流量で排出されるガスを水スクラバ(5a)
の入口上部に導入し、更に水スクラバ(5a)の下部におい
て外部空気を３５リットル／min加え、表面温度が８０
０℃に設定された内筒セラミックヒータ(3)と外筒(2)と
の間の空間を通過させた。
【００４６】又、内筒セラミックヒータ(3)の上部から
ＮＦ3（100%組成）が２．５リットル／min 、キャリア
Ｎ2 が120リットル／min（導入ガスＮＦ3濃度 2％）の
クリーニング排ガスを内筒セラミックヒータ(3)の接線
方向から渦巻状に導入させた。
ＮＦ3（100%組成）が２．５リットル／min 、キャリア
Ｎ2 が120リットル／min（導入ガスＮＦ3濃度 2％）の
クリーニング排ガスを内筒セラミックヒータ(3)の接線
方向から渦巻状に導入させた。
【００４７】更に、内筒セラミックヒータ(3)の外周及
び内周にアルミナ製の厚み２mm 、10×120mmの板を夫々
３枚懸吊し、それを 20rpmの回転速度で内筒セラミック
ヒータの回りをヒータ表面と２mmの間隔を維持させつつ
回転させた。
び内周にアルミナ製の厚み２mm 、10×120mmの板を夫々
３枚懸吊し、それを 20rpmの回転速度で内筒セラミック
ヒータの回りをヒータ表面と２mmの間隔を維持させつつ
回転させた。
【００４８】この条件で１時間稼働した後、出口側の水
スクラバ(5b)処理後の排ガスの分析を行ったところ、Ｓ
ｉＨ4は１ppm以下、ＮＦ3は３ppmの値であった。すなわ
ち、枚葉式ＣＶＤにおいて夫々の処理エレメントに独立
した排ガス配管を経て除害装置に導入し、爆発の現象な
しに安全にＳｉＨ4とＮＦ3の両ガスをＴＬＶ（排気基
準）以下の値まで除害することができた。
スクラバ(5b)処理後の排ガスの分析を行ったところ、Ｓ
ｉＨ4は１ppm以下、ＮＦ3は３ppmの値であった。すなわ
ち、枚葉式ＣＶＤにおいて夫々の処理エレメントに独立
した排ガス配管を経て除害装置に導入し、爆発の現象な
しに安全にＳｉＨ4とＮＦ3の両ガスをＴＬＶ（排気基
準）以下の値まで除害することができた。
【００４９】尚、洗浄水液槽(6)の貯水量は７０リット
ルであり、水スクラバの循環水量は１０リットル／min
としてガス洗浄を行った。
ルであり、水スクラバの循環水量は１０リットル／min
としてガス洗浄を行った。
【００５０】１時間の稼働後、電源を切り、ヒータの降
温後に装置を解体して調べたところ、内筒セラミックヒ
ータの外面，内面，更には外筒内面には殆どＳｉＯ2粉
体の滞積は認められなかった。
温後に装置を解体して調べたところ、内筒セラミックヒ
ータの外面，内面，更には外筒内面には殆どＳｉＯ2粉
体の滞積は認められなかった。
【００５１】［実施例２］枚葉式の６エレメント構成の
ＣＶＤを使用し、デポジット用ガスとしてＴＥＯＳをエ
バポレータで気化させ、Ｎ2キャリアガスで希釈し、風
量200リットル／min、ＴＥＯＳ濃度2,000ppmで排出させ
た。そして、実施例１と同様に反応筒の内外筒間に導入
した。
ＣＶＤを使用し、デポジット用ガスとしてＴＥＯＳをエ
バポレータで気化させ、Ｎ2キャリアガスで希釈し、風
量200リットル／min、ＴＥＯＳ濃度2,000ppmで排出させ
た。そして、実施例１と同様に反応筒の内外筒間に導入
した。
【００５２】又、外部空気は105リットル／minの風量で
デポジット排ガスに混合せしめ、表面温度900℃に設定
したヒータにて加熱酸化分解せしめた。
デポジット排ガスに混合せしめ、表面温度900℃に設定
したヒータにて加熱酸化分解せしめた。
【００５３】一方、Ｃ2Ｆ6ガスをクリーニング用ガスと
して使用し、その100%ガスにて0.75リットル／minをＮ2
キャリアガスで250リットル／minで希釈させて3,000ppm
濃度で集合配管に送り、反応筒の上部より内筒ヒータ面
の接線方向に渦巻状に導入させ、ヒータに接触しつつ加
熱酸化分解せしめた。
して使用し、その100%ガスにて0.75リットル／minをＮ2
キャリアガスで250リットル／minで希釈させて3,000ppm
濃度で集合配管に送り、反応筒の上部より内筒ヒータ面
の接線方向に渦巻状に導入させ、ヒータに接触しつつ加
熱酸化分解せしめた。
【００５４】尚、内筒の内外面にて発生した粉塵は実施
例１と同様の撹拌機構により掻き落としすようにした。
例１と同様の撹拌機構により掻き落としすようにした。
【００５５】上記条件で１時間稼働後、大気放出ガスの
組成分析を行ったところ、ＴＥＯＳは２ppm、Ｃ2Ｆ6は5
0ppmであった。また、処理工程中において爆発を含む異
常現象は全く生じなかった。
組成分析を行ったところ、ＴＥＯＳは２ppm、Ｃ2Ｆ6は5
0ppmであった。また、処理工程中において爆発を含む異
常現象は全く生じなかった。
【００５６】
【発明の効果】以上述べたように本発明により、半導体
製造において枚葉式ＣＶＤから時間周期をとりながら排
出されるデポジット排ガス、クリーニング排ガスを１台
の除害装置で除害することができるようになった。
製造において枚葉式ＣＶＤから時間周期をとりながら排
出されるデポジット排ガス、クリーニング排ガスを１台
の除害装置で除害することができるようになった。
【図１】枚葉式ＣＶＤと除害装置との配管の接続を示し
た概念図。
た概念図。
【図２】除害装置の構成の概要を示した図。
(1) 除害装置 (2) 外筒 (3) 内筒（セラミックヒータ） (4) 外部空気導入管 (5a) 水スクラバ（入口側） (5b) 水スクラバ（出口側） (6) 洗浄水液槽 (7) 排気ファン (8) 排気口 (C1)〜(C4) クリーニング排ガス用配管 (Ｃt) クリーニング排ガス集合配管 (D1)〜(D4) デポジット排ガス用配管 (Ｄt) デポジット排ガス集合配管 (E1)〜(E4) 枚葉式ＣＶＤのエレメント
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01D 53/34 H01L 21/205
Claims (2)
- 【請求項１】 排ガス洗浄用の水スクラバと、水ス
クラバの下流側に設置され、半導体製造排ガスを酸化加
熱分解させるための反応筒とを有した除害装置であっ
て、枚葉式ＣＶＤの各処理エレメントにデポジット排ガ
ス用配管とクリーニング排ガス配管とがバルブを介して
接続されており、各処理エレメントからのデポジット排
ガス用配管は１本のデポジット排ガス集合配管に合流し
ており、各処理エレメントからのクリーニング排ガス用
配管は１本のクリーニング排ガス集合配管に合流してお
り、デポジット排ガス集合配管は水スクラバを経由して
反応筒に接続されており、クリーニング排ガス集合配管
は水スクラバを経由せずに直接反応筒に接続されてお
り、クリーニング排ガス集合配管の反応筒との接続個所
はデポジット排ガス集合配管の反応筒との接合箇所より
も下流側であり、反応筒は外部空気を導入可能であるこ
とを特徴とする半導体製造排ガスの除害装置。 - 【請求項２】 反応筒は外筒と該外筒内に配された
内筒からなり、内筒の内面又は外面の少なくともいずれ
かに沿って内筒と非接触状態で回転することにより内筒
表面に付着する粉塵を掻き落とすと共に反応筒内のガス
を攪拌するための短冊状の板を備えたことを特徴とする
請求項１記載の半導体製造排ガスの除害装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20728597A JP3272986B2 (ja) | 1997-07-15 | 1997-07-15 | 半導体製造排ガスの除害装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20728597A JP3272986B2 (ja) | 1997-07-15 | 1997-07-15 | 半導体製造排ガスの除害装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1133345A JPH1133345A (ja) | 1999-02-09 |
| JP3272986B2 true JP3272986B2 (ja) | 2002-04-08 |
Family
ID=16537271
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20728597A Expired - Fee Related JP3272986B2 (ja) | 1997-07-15 | 1997-07-15 | 半導体製造排ガスの除害装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3272986B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6368567B2 (en) * | 1998-10-07 | 2002-04-09 | Applied Materials, Inc. | Point-of-use exhaust by-product reactor |
| JP3917812B2 (ja) * | 2000-12-04 | 2007-05-23 | カンケンテクノ株式会社 | 排気装置 |
| EP2000195B1 (en) | 2006-03-07 | 2013-10-23 | Kanken Techno Co. Ltd. | Method of making hcd gas harmless and apparatus therefor |
| JP5699022B2 (ja) * | 2011-04-07 | 2015-04-08 | 岩谷産業株式会社 | 排ガス処理装置及び排ガス処理方法 |
-
1997
- 1997-07-15 JP JP20728597A patent/JP3272986B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1133345A (ja) | 1999-02-09 |
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