JP3626092B2

JP3626092B2 - 半導体排ガス処理装置

Info

Publication number: JP3626092B2
Application number: JP2000388492A
Authority: JP
Inventors: 啓志今村
Original assignee: Kanken Techno Co Ltd
Current assignee: Kanken Techno Co Ltd
Priority date: 2000-12-21
Filing date: 2000-12-21
Publication date: 2005-03-02
Anticipated expiration: 2020-12-21
Also published as: JP2002186828A; CN100562355C; CN1721045A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体，液晶等の電子回路素子の製造中、特にクリーニング，エッチング工程において発生する排ガスの処理装置、更に詳しくはその支持構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
排ガス処理装置には、ＣＶＤ装置のような半導体製造装置から排出される様々な爆発性、腐食性、猛毒排ガスが送り込まれ、これら排ガスを第１スクラバにて水洗処理し、排ガス中に含まれた可溶性成分と半導体製造装置から排出された粉塵とを除去し、続いて排ガス分解処理塔で有害成分を熱分解処理して無害化し、続く第２スクラバにて前記熱分解処理時に発生して排ガス中に含まれた多量の粉塵を水洗し、大量の空気で希釈して大気放出するものである。そして第１、第２スクラバに洗浄水を供給および回収する水槽が第１、第２スクラバに接続されている。
【０００３】
前記排ガス処理装置は、クリーンルーム内において半導体製造装置に隣接して設置されており、その設置スペースも非常に限られたものとなっている。それ故、前記第１、第２スクラバ、排ガス分解処理塔及び水槽などの各構成ブロックは複雑に引き回された配管にて接続されており、キャビネット内にコンパクトに収納されている。そして前記排ガス分解処理塔内では少なくとも１４００℃もの高温の腐食環境下で排ガスの熱分解処理が実行されているため、特に高負荷の掛かる電熱ヒータ棒の劣化が激しく交換を頻繁に行う必要がある。
【０００４】
従来の排ガス処理装置では、排ガス分解処理塔の頂面に電熱ヒータ棒が設置され、排ガス分解処理塔内に垂設されていたため、排ガス分解処理塔の頂面に設置された天井蓋体を電熱ヒータ棒毎上方に抜き出すことになるが、クリーンルームの天井は一般的に低く、排ガス処理装置の高さが高い場合には、クリーンルームの天井につかえるため電熱ヒータ棒の抜き出し高さが制限され、排ガス処理装置の高さもそれに合わせて設計しなければならない事になる。また、前述のように排ガス分解処理塔の頂面から電熱ヒータ棒を抜き出す方式では、作業者が台の上に乗って高い位置で作業をしなければならず作業がやりずらいだけでなく危険を伴うという問題もあった。
【０００５】
そこで、改良された他の従来の排ガス分解処理装置では、排ガス分解処理塔の底部から電熱ヒータ棒を挿脱出来るように改良した。これにより前述の問題点は解消されたが、本排ガス処理装置は前述のようにクリーンルーム内で使用されるため非常にコンパクトにまとめられ小さなキャビネット内に収められているので、排ガス分解処理塔も直下に水槽が配置され且つ各種配管がキャビネット内を縦横に通っており排ガス分解処理塔の底部から電熱ヒータ棒を抜き出すスペースを確保したり、前記スペースを確保したとしても狭いキャビネット下部で電熱ヒータ棒の挿脱を行ったり他の必要なメンテナンスを行うことは非常に困難であった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前述のような排ガス分解処理塔の底部或いは頂部から電熱ヒータ棒を始め内部構造物を挿脱する方式の排ガス処理装置において、電熱ヒータ棒の挿脱を極めて簡単に行うことが出来る排ガス処理装置を開発する事をその課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
「請求項１」に記載の排ガス処理装置(A)は、「内部に排ガス分解処理室(2)が形成された排ガス分解処理塔本体(1a)及び排ガス分解処理塔本体(1a)の底部又は頂部に着脱可能に装着され、排ガス分解処理室(2)内に収納される内部構造物(3)が装着されている内部構造物装着体(4)とで構成された排ガス分解処理塔(1)と、排ガス分解処理塔(1)を収納するキャビネット(5)とで構成された排ガス処理装置(A)であって、排ガス分解処理塔(1)の両側面上部に突設された支持軸 (15) をキャビネット (5) に設けた軸受 (14)に回動可能に枢着した」事を特徴とする。
【０００８】
「請求項２」は「請求項１」に記載の排ガス処理装置(A)のをより具体的にした他の例で、「内部に排ガス分解処理室(2)が形成され、その底部から排ガス分解処理塔本体(1a)内に立設され、その先端から排ガス(F)を排ガス分解処理室(2)内に放出する排ガス供給パイプ(6)を有する排ガス分解処理塔本体(1a)、排ガス分解処理塔本体(1a)の頂部に着脱可能に装着された内部構造物装着体(4b)、内部構造物装着体(4b)にその給電部(7)が配設され且つ内部構造物装着体(4b)から排ガス供給パイプ(６)の周囲を囲繞するように垂設された電熱ヒータ棒(8)とで構成された排ガス分解処理塔(1)並びに排ガス分解処理塔(1)を収納するキャビネット(5)とで構成された排ガス処理装置(A)であって、排ガス分解処理塔(1)の両側面上部に突設された支持軸をキャビネットに設けた軸受 (14)に揺動可能に枢着した」事を特徴とする。
【０００９】
「請求項３」は「請求項１」に記載の排ガス処理装置(A)のをより具体的にした他の例で、「内部に排ガス分解処理室(2)が形成され、その底部から排ガス分解処理塔本体(1a)内に立設され、その先端から排ガス(F)を排ガス分解処理室(2)内に放出する排ガス供給パイプ(6)を有する排ガス分解処理塔本体(1a)、排ガス分解処理塔本体(1a)の頂部に着脱可能に装着された内部構造物装着体(4b)、内部構造物装着体(4b)にその給電部(7)が配設され且つ内部構造物装着体(4b)から排ガス供給パイプ(６)の周囲を囲繞するように垂設された電熱ヒータ棒(8)とで構成された排ガス分解処理塔(1)並びに排ガス分解処理塔(1)を収納するキャビネット(5)とで構成された排ガス処理装置(A)であって、排ガス分解処理塔(1)の両側面下部に突設された支持軸をキャビネットに設けた軸受 (14)に起倒可能に枢着した」事を特徴とする。
【００１０】
これによれば、排ガス分解処理塔（１）がキャビネット（５）に回動可能に枢着されているので、内部構造物（３）を交換或いは補修する場合、キャビネット（５）内に垂直に支持されている排ガス分解処理塔（１）を水平或いは斜めに倒して排ガス分解処理塔（１）の底部又は頂部をキャビネット（５）外に引き出して固定し、排ガス分解処理塔（１）を水平或いは斜めの状態にして排ガス分解処理塔（１）のキャビネット（５）からの引き出し側から内部構造物装着体（４）を着脱する事で排ガス分解処理室（２）内に収納される内部構造物（３）を挿脱する事が出来るようになり、従来例のような高所での作業をなくする事や、クリンルームの天井が低すぎるという問題或いはキャビネット（５）内の配管構造や収納機構部が複雑に入り組んでいるために排ガス分解処理塔本体（１ａ）の底部からの内部構造物（３）の挿脱が非常に困難であったというような従来の問題点を一挙に解決する事が出来た。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図１〜３に示す実施例１を用いて説明する。図１は本発明の排ガス処理装置（Ａ）の基本形式の概要を示した図であり、大略、第１スクラバ（３０）、排ガス分解処理塔（１）、第２スクラバ（４０）、配管系、配線系、計器類、排気ファン（５０）及び水槽（６０）で構成されており、それぞれが配管や配線で接続されており、１つのコンパクトなキャビネット（５）内に収納されている。キャビネット（５）の大きさは高さ約２メートル、横幅及び奥行き約１メートルの直方体で、キャビネット（５）の骨格を構成する架台（１２）と、その外側に配設されたパネル（５ｂ）とで構成されており、架台（１２）の内側面に断面Ｕ字形の軸受（１４）が突設されている。
【００１２】
図１において第１スクラバ（３０）は、工場の半導体製造装置（図示せず）と排ガスダクト（３１）にて連結しており、半導体製造工程において使用された残留ガス及び半導体製造工程において使用され、諸々の化学反応を経た排ガスの集合した半導体製造排ガス或いはパージガスなど各種排ガス（Ｆ）がここに導入される。なお、第１スクラバ（３０）は１本に限られず、２本以上設置してもよく、複数の半導体製造装置に接続し、１台の排ガス処理装置（Ａ）で複数の半導体製造装置の排ガスを処理するようにしてもよい。
【００１３】
第１スクラバ（３０）は水槽（６０）上に立設されており或いは水槽（６０）と別個に配設され両者が配管で接続され、排水が水槽（６０）に送り込まれるようになっており、直管型のスクラバ本体（３０ａ）内部の頂部近傍に設置されたスプレーノズル（３２）から散布されたアルカリ液、酸性液或いは水などの噴霧状薬液と接触して排ガス（Ｆ）中の可溶性成分の溶解除去、粉塵除去などが行われている。
【００１４】
排ガス分解処理塔（１）は水槽（６０）とは別個に水槽（６０）上方に配設されており、水槽（６０）の天井部分の空間に連通するように水槽（６０）から導出された洗浄ガス送給配管（３４）が排ガス分解処理部（１）内部に挿入された排ガス供給パイプ（６）に接続されている。
【００１５】
排ガス分解処理塔（１）の構造に付いて簡単に説明すると、排ガス分解処理塔本体（１ａ）はスチール製で円筒状の外皮ジャケット（１ａ１）と、耐火材で構成された内張部材（１ａ２）とで構成されており、内張部材（１ａ２）の内部に排ガス分解処理室（２）が形成されている。内張部材（１ａ２）は外皮ジャケット（１ａ１）の内周全面を覆っており、内張部材（１ａ２）が排気ガス（Ｆ）に直接接触するようになっている。排ガス分解処理塔本体（１ａ）の朝顔状の底部には、内部構造物装着体（４ａ）が一体的に取り付けられており、ボルト・ナットのような締結具（１０）で両者（１）（４ａ）が着脱可能に設置されている。内部構造物装着体（４ａ）の内面には筒部（１６）が設けてあり、無機耐熱材を充填・固化させて絶縁部材（９）を形成している。外皮ジャケット（１ａ１）の両側面上部には断面円形の支持軸（１５）が突設されており、キャビネット（５）を構成する架台（１２）に設けた軸受（１４）にて回動自在に支承されている。
【００１６】
絶縁部材（９）の中心には耐熱性・耐腐食性に優れた金属パイプで構成された排ガス供給パイプ（６）が立設されており、その周囲を電熱ヒータ棒（８）が取り巻くように配設されており、第１実施例では、これら排ガス供給パイプ（６）及び電熱ヒータ棒（８）が内部構造物（３）を構成する。前記排ガス供給パイプ（６）及び電熱ヒータ棒（８）は必要に応じて内部構造物装着体（４ａ）から取り外し、交換出来るようになっている。排ガス分解処理塔本体（１ａ）の下部には排出部（１１）が開設されており、分解ガス送給配管（３５）を介して水槽（６０）に接続されている。
【００１７】
第２スクラバ（４０）は一般的な形状であり、多言を要しないが、簡単に説明すると第２スクラバ（４０）内部に洗浄層（４１）とその直上に配設されたスプレーノズル（４２）が設置されており、水槽（６０）上に立設されるか或いは水槽（６０）と別個に配設され両者が配管で接続され、排水が水槽（６０）に送り込まれるようになっている。そして第２スクラバ（４０）の出口は処理済みガス（Ｆ）を大気放出する排気ファン（５０）に接続されている。
【００１８】
次に、図１〜３の実施例（Ａ）の作用に付いて説明する。半導体製造装置から排出された排ガス（Ｆ）は窒素で爆発下限界以下に希釈された後、第１スクラバ（３０）内に導入され、スプレーノズル（３２）から散布された霧状の薬液（アルカリ液、酸性液又は水）に接触し、排ガス（Ｆ）中の粉塵が散布された微細液滴に接触して捕捉され水槽（６０）に送り込まれる。これと同時に排ガス（Ｆ）中の水溶性成分も薬液中に吸収除去される。
【００１９】
第１スクラバ（３０）にて洗浄された低温湿潤排ガス（Ｆ）は、洗浄ガス送給配管（３４）を介して排ガス供給パイプ（６）へと送り込まれて排ガス供給パイプ（６）内を上昇し、その上昇中に周囲温度によって加熱され、十分予熱された時点で排ガス供給パイプ（６）の先端から排ガス分解処理室（２）内に放出される。
【００２０】
排ガス供給パイプ（６）の先端の周囲には電熱ヒータ棒（８）の最も高温に加熱されている先端部分が配置されているため、十分予熱された後、排ガス供給パイプ（６）の先端から排ガス分解処理塔本体（１ａ）内に放出された排ガス（Ｆ）は、前記電熱ヒータ棒（８）の高温先端部分に接触し且つ十分な高温を保っている天井付近の高温雰囲気接触して直ちに熱分解される。なお、排ガス分解処理室（２）では半導体製造装置の半導体プロセスで加えられ、これが未消化で残留した爆発下限界以下の微量酸素以外は積極的に酸素（又は空気）を添加せず、遊離酸素の存在しない状態で熱分解がなされる。
【００２１】
このようにして熱分解された排ガス（Ｆ）は、続く水槽（６０）を通って第２スクラバ（４０）に導入され、アルカリ液、酸性液或いは水のような薬液による薬液洗浄と温度低下がなされ、排気ファン（５０）によって大気放出される。
【００２２】
以上のような排ガス（Ｆ）の熱分解が電熱ヒータ棒（８）によって行われるが、熱分解には少なくとも１４００℃以上の高熱が必要となる。これに加えて、熱分解処理の対象となる排ガス（Ｆ）は、爆発性・腐食性・猛毒であり、電熱ヒータ棒（８）としては、非常に過酷な条件下で使用される事になり、通常の金属抵抗体を使用したような電熱ヒータ棒（８）では到底使用に耐え得ないので、炭化珪素を主体とするセラミック抵抗体を使用している。しかしながらこれとても次第に劣化したり破損したりする。また、内張部材（１ａ２）や排ガス供給パイプ（６）等内部構造物（３）の損傷も発生するため、定期的に排ガス分解処理塔（１）から内部構造物（３）を抜き出して電熱ヒータ棒（８）や排ガス供給パイプ（６）を新品と交換したり、内張部材（１ａ２）の補強・補修を行う必要がある。
【００２３】
このようなメンテナンスを行う場合、排ガス分解処理塔（１）に接続されている配管類や配線類を取り外し、排ガス分解処理塔（１）をフリーにした後、図３に示すように支持軸（１５）を中心にして排ガス分解処理塔（１）を回動させてキャビネット（５）から排ガス分解処理塔（１）の底部を引き出し、斜め或いは水平状態にして固定する。固定方法は特に限定されないが、ここでは架台（１２）間に架設した係止バー（１７）に排ガス分解処理塔（１）を係止して傾斜又は水平状態を保持する。然る後、締結具（１０）を緩め、内部構造体装着体（４ａ）を内部構造体（３）と共に排ガス分解処理塔本体（１ａ）の底部から引き抜く。そして電熱ヒータ棒（８）や排ガス供給パイプ（６）を新品と交換したり、内張部材（１ａ２）の補強・補修等必要な作業を行った後、内部構造体（３）を内部構造体装着体（４ａ）に挿入し、内部構造体装着体（４ａ）を締結具（１０）で排ガス分解処理塔本体（１ａ）の底部に再固定する。
【００２４】
然る後、係止バー（１７）を取り外し、排ガス分解処理塔（１）を垂直方向に回動させ、垂直となった処で架台（１２）に固定し、最後に配管類や配線類を元通りに接続する。これにより一連のメンテナンスは終了する。
【００２５】
図４は本発明の第２実施例で、この場合は排ガス分解処理塔本体（１ａ）の頂部から電熱ヒータ棒（８）が垂設されている場合で、メンテナンス時には頂部に取り付けた内部構造物装着体（４ｂ）と共に電熱ヒータ棒（８）を挿脱する場合である。この場合は、排ガス分解処理塔本体（１ａ）の外皮ジャッケット（１ａ１）の両側面下部（勿論、両側面上部でも可）に支持軸（１５）を突設し、架台（１２）に設けた軸受（１４）にて起倒可能に支承している。
【００２６】
メンテナンス時には支持軸（１５）を中心に排ガス分解処理塔（１）を倒し、排ガス分解処理塔本体（１ａ）の頂部がキャビネット（５）外に出るようにし、例えば架台（１２）に架設した係止バー（１７）に排ガス分解処理塔（１）を係止し、傾斜或いは水平状態を保持し、前述同様、内部構造物装着体（４ｂ）と共に電熱ヒータ棒（８）を抜き出し、必要なメンテナンスを行った後、再装着する。
【００２７】
【発明の効果】
本発明は、排ガス分解処理塔がキャビネットに回動可能に枢着されているので、メンテナンス時に排ガス分解処理塔を水平或いは斜めに倒す事が出来、排ガス分解処理塔の底部又は頂部をキャビネット外に引き出して水平或いは斜めの状態で固定する事が出来る。そしてこの状態でメンテナンスを行うことが出来るため、従来例のような高所での作業、クリンルームの天井が低すぎるという問題或いはキャビネット内の配管構造や収納機構部が複雑に入り組んでいるために排ガス分解処理塔本体の底部からの内部構造物の挿脱が非常に困難であったというような問題点を一挙に解決する事が出来た。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る排ガス処理装置の構成説明図
【図２】本発明に係る排ガス処理装置の第１実施例の正断面図
【図３】図２の側断面図
【図４】本発明に係る排ガス分解処理装置の第２実施例の側断面図
【符号の説明】
（Ｆ）排ガス
（１）排ガス分解処理塔
（２）排ガス分解処理室
（３）内部構造物
（４）内部構造物装着体
（５）キャビネット
（６）排ガス供給パイプ
（７）給電部
（８）電熱ヒータ棒

Claims

内部に排ガス分解処理室が形成された排ガス分解処理塔本体及び排ガス分解処理塔本体の底部或いは頂部に着脱可能に装着され、排ガス分解処理室内に収納される内部構造物が装着されている内部構造物装着体とで構成された排ガス分解処理塔と、排ガス分解処理塔を収納するキャビネットとで構成された排ガス処理装置において、
排ガス分解処理塔の両側面に突設された支持軸をキャビネットに設けた軸受に回動可能に枢着した事を特徴とする排ガス処理装置。
内部に排ガス分解処理室が形成された排ガス分解処理塔本体及び排ガス分解処理塔本体の底部或いは頂部に着脱可能に装着され、排ガス分解処理室内に収納される内部構造物が装着されている内部構造物装着体とで構成された排ガス分解処理塔と、排ガス分解処理塔を収納するキャビネットとで構成された排ガス処理装置において、
排ガス分解処理塔の両側面上部に突設された支持軸をキャビネットに設けた軸受に揺動可能に枢着した事を特徴とする排ガス処理装置。
内部に排ガス分解処理室が形成され、その底部から排ガス分解処理塔本体内に立設され、その先端から排ガスを排ガス分解処理室内に放出する排ガス供給パイプを有する排ガス分解処理塔本体、排ガス分解処理塔本体の頂部に着脱可能に装着された内部構造物装着体、内部構造物装着体にその給電部が配設され且つ内部構造物装着体から排ガス供給パイプの周囲を囲繞するように垂設された電熱ヒータ棒とで構成された排ガス分解処理塔並びに排ガス分解処理塔を収納するキャビネットとで構成された排ガス処理装置において、
排ガス分解処理塔の両側面下部に突設された支持軸をキャビネットに設けた軸受に起倒可能に枢着した事を特徴とする排ガス処理装置。