JP3855158B2 - プラズマ式ｐｆｃ分解システムおよびｐｆｃ分解方法 - Google Patents
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- Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマ式ＰＦＣ分解システムおよびＰＦＣ分解方法に係り、特にＰＦＣ含有ガス中に含まれる金属不純物を効率良く除去し、ＰＦＣ分解装置の性能低下を抑制する手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＰＦＣ(パーフルオロコンパウンド)は、ＣＦ４，Ｃ２Ｆ６，ＳＦ６などのフッ素化合物の総称であり、地球温暖化物質である。このため、大気放出抑制策の確立が急務となっている。
【０００３】
ＰＦＣは、半導体製造装置や液晶製造装置において、エッチングガスやクリーニングガスとして使用されており、未使用ＰＦＣまたはエッチングで生成した低分子ＰＦＣなどの放出ガスに関して、処理技術が、世界規模で検討されている。
【０００４】
ＰＦＣは、１９９７年の地球温暖化防止国際会議(ＣＯＰ３)において、規制対象ガスとなり、１９９９年の第３回世界半導体国際会議において、削減目標が決定された。
【０００５】
種々の大気放出抑制策の一つに分解・固定化技術がある。分解技術としては、燃焼法，プラズマ法，触媒法などがある。プラズマ法は、装置がコンパクトで、例えば、半導体エッチング装置の既設ライン中に組み込むことも可能であり、有望な処理技術である。
【０００６】
特開２０００−３１７２６５号公報は、加熱分解式のプラズマ装置を示している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ＰＦＣを含む排ガス中には、析出性の金属不純物が含まれている場合が多く、これらの金属不純物は、水分との反応や温度変化などにより、プラズマ式ＰＦＣ分解装置や配管内で析出し、閉塞などの不具合を引き起こすことが判明した。
【０００８】
また、金属不純物から発生する腐食性ガスは、排ガス吸引装置などを腐食する。
【０００９】
したがって、実際の運転では、高いＰＦＣ分解性能を維持し、金属不純物の析出に起因する閉塞や腐食性ガスに起因する排ガス吸引装置の腐食などを防止し、メンテナンスの労力および経費を削減するには、これら不純物を可能な限り自動的に除去する必要がある。
【００１０】
本発明の目的は、ＰＦＣ含有ガス中に含まれる金属不純物を効率良く除去し、金属不純物の析出に起因する閉塞や腐食性ガスに起因する排ガス吸引装置の腐食などを防止し、高いＰＦＣ分解性能を維持するための手段を備えたプラズマ式ＰＦＣ分解システムおよびＰＦＣ分解方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、プラズマ装置から第１排ガス排出手段により排出されたＰＦＣ(パーフルオロコンパウンド)を含む排ガスをプラズマ式ＰＦＣ分解装置に導入して分解し、分解ガスを第２排ガス排出手段により排気するプラズマ式ＰＦＣ分解システムにおいて、金属不純物除去設備を第１排ガス排出手段とプラズマ分解装置との間に備えたプラズマ式ＰＦＣ分解システムを提案する。
【００１２】
エッチャなどのプラズマ装置から第１排ガス排出手段により排出される排ガスには、ＰＦＣの他に、固体の金属不純物や、気体状態ではあるが水分との反応や温度低下によって固体を生成する金属不純物が含まれる場合がある。金属不純物が含まれる場合は、分解装置前段でそれらを除去すると、ＰＦＣ分解性能を低下させることなく、分解装置を長時間運転できる。
【００１３】
本発明は、また、プラズマ装置から第１排ガス排出手段により排出されたＰＦＣ(パーフルオロコンパウンド)を含む排ガスをプラズマ式ＰＦＣ分解装置に導入して分解し、分解ガスを第２排ガス排出手段により排気するプラズマ式ＰＦＣ分解システムにおいて、金属不純物の粗粉を除去するサイクロンとその後に金属不純物の微粉を除去するフィルタとからなる金属不純物除去設備を第１排ガス排出手段とプラズマ分解装置との間に備えたプラズマ式ＰＦＣ分解システムを提案する。
【００１４】
固体の金属不純物を、サイクロンで粗粉除去し、残存する微紛金属不純物をフィルタで除去する。サイクロンのみでは、除去できる粒子径に限界がある場合、取りきれない微粉をフィルタにより除去する。
【００１５】
本発明は、さらに、プラズマ装置から第１排ガス排出手段により排出されたＰＦＣ(パーフルオロコンパウンド)を含む排ガスをプラズマ式ＰＦＣ分解装置に導入して分解し、分解ガスを第２排ガス排出手段により排気するプラズマ式ＰＦＣ分解システムにおいて、金属不純物を粗粉化させる手段と金属不純物の粗粉を除去するサイクロンとその後に金属不純物の微粉を除去するフィルタとからなる金属不純物除去設備を第１排ガス排出手段とプラズマ分解装置との間に備えたプラズマ式ＰＦＣ分解システムを提案する。
【００１６】
ここで、粗粉とは、例えば粒径１０μｍ以上の粉体、微粉とは、例えば粒径１０μｍ未満の粉体と定義する。請求項３に記載の発明は、サイクロン前段で、微粉金属不純物を粗粉化し、サイクロンでの除去効率を高める。その結果、サイクロン後段に設置する微粉除去用フィルタのメンテナンスの労力が削減される。
【００１７】
金属不純物を粗粉化させる手段は、排ガス中の金属不純物と凝集剤とを接触させて粗粉化する手段とすることができる。
【００１８】
粗粉化する方法として、凝集剤を使用し、微粉金属不純物を粗粉化してサイクロンでの除去効率を高める。また、凝集剤そのものに金属粉を吸着させ、金属粉吸着凝集剤をサイクロンで除去する。
【００１９】
金属不純物を粗粉化させる手段は、排ガス温度を金属不純物の凝固点以下とし気体や液体から固体に変化させて粗粉化する手段であってもよい。
【００２０】
第１排ガス排出手段で排気されるガスの温度を金属不純物の凝固点以下に調節し、気体の金属不純物を固体化させ、除去すると、金属不純物が気体状態でプラズマ式ＰＦＣ分解装置に流入することを抑制できる。
【００２１】
上記いずれのプラズマ式ＰＦＣ分解システムにおいても、金属不純物除去設備が、第１排ガス排出手段から排出されたガスと当該ガス中から金属不純物を除去するための温アルカリ水溶液とを向流接触させる排ガス洗浄塔を有することも可能である。
【００２２】
第１排ガス排出手段で排気されるガスを約５０〜８０℃に温めたアルカリ水溶液と接触させて、金属不純物を溶解や重合させて金属不純物を排ガス中から除去する。
【００２３】
排ガスは、より具体的には、半導体製造装置または液晶製造装置の排ガスである。
【００２４】
本発明は、プラズマ装置から排出されたＰＦＣ(パーフルオロコンパウンド)を含む排ガスをプラズマ式ＰＦＣ分解装置に導入して分解し、分解ガスを排気するプラズマ式ＰＦＣ分解方法において、プラズマ分解装置よりも上流で金属不純物除去を除去するプラズマ式ＰＦＣ分解方法を提案する。
【００２５】
本発明は、プラズマ装置から排出されたＰＦＣ(パーフルオロコンパウンド)を含む排ガスをプラズマ式ＰＦＣ分解装置に導入して分解し、分解ガスを排気するプラズマ式ＰＦＣ分解方法において、プラズマ分解装置よりも上流で金属不純物の粗粉を除去し、その後に金属不純物の微粉を除去するプラズマ式ＰＦＣ分解方法を提案する。
【００２６】
本発明は、さらに、プラズマ装置から排出されたＰＦＣ(パーフルオロコンパウンド)を含む排ガスをプラズマ式ＰＦＣ分解装置に導入して分解し、分解ガスを排気するプラズマ式ＰＦＣ分解方法において、プラズマ分解装置よりも上流で金属不純物を粗粉化し、金属不純物の粗粉を除去し、その後に金属不純物の微粉を除去するプラズマ式ＰＦＣ分解方法を提案する。
【００２７】
なお、第１排ガス排出手段とプラズマ式ＰＦＣ分解装置との間、およびプラズマ式ＰＦＣ分解装置と第２排ガス排出手段との間に金属不純物除去設備を備えてもよい。
【００２８】
プラズマ式ＰＦＣ分解装置の後段にも金属不純物除去装置を備えると、プラズマ式ＰＦＣ分解装置前段で取りきれなかった金属不純物や、ＰＦＣ分解装置内で生成した金属化合物を除去でき、第２排ガス排出手段の性能を低下させない。
【００２９】
半導体製造工程や液晶製造工程におけるクリーニングやエッチングなどのプラズマ装置排ガスには、金属不純物として、ＷＦ６，ＴａＦ５，ＢＣｌ３などが含まれる場合が多い。
【００３０】
これらは、排ガス温度の低下や水分との反応により、固体化し、プラズマ装置内およびプラズマ装置後段の配管に堆積し、閉塞を引き起こす可能性がある。
【００３１】
そこで、プラズマ式ＰＦＣ分解装置の前段で金属不純物を効率良く除去させる必要がある。
【００３２】
具体的には、排ガス中には固体または気体の金属不純物が含まれているため、固体のものは、サイクロンなどの機械的分離操作で除去する。また、サイクロンで取り除けない微粉は、フィルタにより除去する。
【００３３】
排ガス中には、ＨＦなどの酸性ガスが含まれているため、耐食性材質(テフロン，塩ビなど)を使用する。
【００３４】
フィルタは、定期的にクリーニングする。
【００３５】
これらの機械的分離操作を用いると、排ガス中に新たな不純物が生成しないから、後段のプラズマ式ＰＦＣ分解装置の性能低下を抑制できる。
【００３６】
一方、上記微粉を粗粉化させて除去することもできる。対象となるＦe,Ｃr,Ｗ,などの金属不純物の凝集剤を排ガス中に添加し、粗粉化する。
【００３７】
活性炭やプラスチックビーズなどの表面に金属不純物を吸着させてサイクロンの遠心力で除去してもよい。
【００３８】
凝集剤の選定方法としては、PearsonのＨＳＡＢ則を使用することもできる。例えば、Ｆｅ３＋，Ｃｒ３＋などのかたい酸は、かたい塩基と反応しやすく、処理工程で使用できる試薬により、選択的マスキングなどにより分子を巨大化させることができる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
次に、図１〜図５を参照して、本発明によるプラズマ式ＰＦＣ分解システムの実施形態を説明する。
【００４０】
図１は、本発明によるプラズマ式ＰＦＣ分解システムの実施形態の系統構成を示す図である。
【００４１】
本実施形態１のプラズマ式ＰＦＣ分解システムは、プラズマ装置１から第１排ガス排出手段(第１排ガス吸引装置)２により排出されたＰＦＣ(パーフルオロコンパウンド)を含む排ガスをプラズマ式ＰＦＣ分解装置４に導入して分解し、分解ガスを第２排ガス排出手段(第２排ガス吸引装置)５により排気するプラズマ式ＰＦＣ分解システムにおいて、第１排ガス排出手段(第１排ガス吸引装置)２とプラズマ分解装置４との間に金属不純物除去設備３を備えている。
【００４２】
半導体や液晶製造のために使用されるプラズマ装置１からの排ガスを第１排ガス排出手段(第１排ガス吸引装置)２により排気し、この排ガスを金属不純物除去設備３に導入する。
【００４３】
金属不純物を除去したガスをプラズマ式ＰＦＣ分解装置４に導入し、ＰＦＣを分解する。ＰＦＣ分解後のガスは、第２排ガス排出手段(第２排ガス吸引装置)５で排気する。
【００４４】
半導体や液晶で使用されるプラズマ装置には、ＣＶＤクリーニングやエッチングなどがある。これらプラズマ装置では、ＰＦＣを使用する場合が多い。
【００４５】
第１排ガス吸引装置２および第２排ガス吸引装置５は、真空ポンプ，ドライポンプなどであり、さらに耐食性を高めた装置であってもよい。
【００４６】
プラズマ式ＰＦＣ分解装置の基本構成は、石英などの誘電体材料からなるプラズマチャンバと、チャンバの外周にまかれた導電性コイルと、コイル両端に接続された高周波電源である。
【００４７】
また、ＰＦＣ分解率を上げるには、水蒸気，酸素，空気などを導入できる設備がついていることが望ましい。
【００４８】
【実施形態１】
図２は、本発明により金属不純物除去設備としてサイクロン１０およびフィルタ１３を使用した実施形態１の構成を示す図である。
【００４９】
第１排ガス吸引装置２からのガスをサイクロン１０に導入し、約１０μｍ以上の粗粉を除去する。除去された粗粉は、サイクロン１０下側の固形物排出口から固形物貯蔵タンク１１に貯められる。
【００５０】
祖粉を除いた後のガスは、フィルタ１３で微粉を除去して、プラズマ式ＰＦＣ分解装置に導入する。フィルタ１３の前後には、流路切り替え弁１２を設け、フィルタのメンテナンス時には、流路を変える。
【００５１】
サイクロン１０は、テフロンや塩ビ製耐食性材質であることが望ましい。
サイクロン１０は、入口ガス速度および圧力により、寸法および除去可能な粉体の粒子径が決まる。
【００５２】
サイクロン１０は、本発明を適用される半導体製造ラインや液晶製造ラインに応じて、最適に設計すればよい。通常は、５０％分離径が１〜５０μｍで、圧損は、５０〜５００ｍｍＨ２Ｏ程度のものとする。
【００５３】
フィルタ１３は、前段のサイクロン１０での分離粒子径により決定する。フィルタ１３の材質も耐食性のものが望ましい。
【００５４】
流路切り替え弁１２は、Ｙ型に分岐し金属不純物が堆積しにくい形状で、流路が変えられるものが望ましい。
【００５５】
図２に示すガス流路は、全て耐食性であることが望ましい。
【００５６】
サイクロン１０は、気流中の小さな固体粒子や液滴を遠心力により除去する装置である。粉体を含んだ気体が、サイクロン１０の内部に高速で導入されると、粉体は、遠心力により外側に向かって円筒の内壁に当たる。内壁に当たった粉体は、下部から抜き出され、粉体が除かれた気体は、上昇して上部から抜ける。
【００５７】
サイクロン１０の寸法は、除去する粉体の粒径に依存する。サイクロンの内径が小さく、かつ、ガスの入口速度が大きいと、遠心力が大きくなり、小さいミストを除去できる。例えば、１μｍ程度のミストを捕集するには、半径を１ｃｍ，入口ガス速度を２０ｍ／秒程度にすればよい。
【００５８】
サイクロン１０の入口ガス流速は、１０〜３０ｍ／秒で使用することが好ましい。この流速未満では、除去効率が下がる。一方、入口速度が大きいほど、除去率は増大するが、圧損が大きくなる。
【００５９】
フィルタ１３は、ミストを含むガス流を細かい細孔(ポア)に通過させて粉体を除去する装置である。フィルタでのガス速度が５〜２５ｃｍ／秒の場合、１μｍの粉体を除去するには、２５０μｍ以下のポアサイズのフィルタを使用する。特に、１６０μｍ以下のフィルタが好ましい。
【００６０】
フィルタ１３においても、サイクロン１０の場合と同様に、ポアサイズが大きいと、粉体の除去率が低下し、小さいと除去率は高いが、圧損が大きくなる。
【００６１】
フィルタ１３の材質は、通常市販されているガラス製のものでよい。しかし、ＨＦなどの酸性ガスがある場合は、セラミックス製などが好ましい。
【００６２】
また、湿式電気集塵による除去も可能である。電気集塵は、ガスを強い電場中に流し帯電させて反対の電極部分に粉体を集める装置である。この場合、電圧として８ｋＶ以上かけることが望ましい。また、電極部にミストが付着しないように、空気などを流すことも好ましい。ミストが電極に付着すると、短絡して電圧が上がらない。電気集塵の電極には、タングステン線，ＳＵＳ線などを使用できる。
【００６３】
上記金属不純物の除去方法では、いずれの場合も、処理ガスの流量が重要である。ＰＦＣ除去装置に導入されるガス量が減少した場合は、インリークガスを加えるなどして、ガス流量を粉体除去装置設計時に使用した設定流量に合わせることが望ましい。
【００６４】
真空ポンプパージ用窒素で希釈されたタングステンシリサイドエッチャ排ガス６０リットル／分を、入口速度約２０ｍ／秒の条件で、内径２４ｍｍ，高さ１１１ｍｍのサイクロンに導入した。サイクロン出口ガスは、ポアサイズ１６０μｍ以下のフィルタを通して排気した。
【００６５】
ガスは、サイクロン内を上部から下部まで回転しながら移動し、遠心力によって固体粒子を除かれ、サイクロン上部のガス排出口から排出される。フィルタ通過後にＷを分析した結果、１ｍｇ／ｍ３以下であった。
【００６６】
また、サイクロンで除去されたＷＯ３粒子は、サイクロン下部の粉体排出口(内径２４ｍｍ)から排出される。
【００６７】
【実施形態２】
図３は、本発明により第１排ガス吸引装置２からの排ガスに凝集剤１４を混合する混合器１５を設置した実施形態２の構成を示す図である。
【００６８】
混合器１５には、排ガス入口と、凝集剤投入口と、混合器排ガス出口とがある。
第１排ガス吸引装置２からの排ガスは、混合器１５内で旋回流を起こすように導入する。これに対して、凝集剤１４は、排ガス入口よりも外側に設置された凝集剤入口から導入する。
【００６９】
排ガス速度が凝集剤導入速度より大きくなるように調節し、排ガス中の金属不純物が混合器１５の内壁に向かって進むうちに、凝集剤１４と接触するようにする。
【００７０】
凝集剤１４の混合器１５内の滞留時間を調節することが望ましい。例えば、旋回流角度を調節し、十分な時間を確保し、凝集剤１４に金属不純物が付着して重量が変化した場合に、混合器１５から排出されるようにすることが望ましい。
【００７１】
このためには、混合器１５の下側でかつ凝集剤１４入口のさらに外側から、滞留時間保持ガス流を導入してもよい。
【００７２】
投入する凝集剤１４は、活性炭やプラスチックビーズなどの安価で処理しやすいものがよい。
【００７３】
【実施形態３】
図４は、本発明により排ガス温度を調節し気体の金属不純物を除去する実施形態３の構成を示す図である。
【００７４】
熱交換器１６は、第１排ガス吸引装置２とサイクロン１０との間に設置する。熱交換器１６は、外側に排ガスと向流で冷却液を流し、排ガス温度を低下させる。通常、金属不純物は、室温で固体のものが多いので、排ガス温度を約５〜１０℃に下げれば、固体として除去できる。
【００７５】
なお、熱交換器１６への排ガス導入口の位置では、詰まりを防止するために、金属不純物が析出しないようにガス温度を低下させない。また、排ガスが熱交換器１６内で旋回流を起こすように導入すると、除去効率が上がる。
【００７６】
ＣＦ４濃度０.５％，Ｔａ濃度５５０ｍｇ／ｍ３(ＴａＦ５として投入)，Ｎ２バランスの反応ガスを、３０リットル／分の流量で、第１排ガス吸引装置２から熱交換器１６に供給した。冷却液として、温度１０℃の水を熱交換器１６の外側に流した。熱交換器は、内径１５０ｍｍ，長さ１５００ｍｍであり、その外側に内径８ｍｍの配管をらせん状に巻きつけ、１０℃の冷却水を流した。
【００７７】
反応ガスは、熱交換器１６で旋回流を起こし、熱交換器出口から排出される。滞留時間は、２.６分である。熱交換器出口でのＴａ濃度は、１ｍｇ／ｍ３以下であり、除去率９９.８％であった。
【００７８】
【実施形態４】
図５は、本発明により温アルカリ液を使用し気体および固体の金属不純物を除去する実施形態４の構成を示す図である。
【００７９】
排ガス洗浄塔１７は、第１排ガス吸引装置２からの排ガスを導入する入口と温アルカリ液１８入口と温アルカリ液スプレイノズル１９を有する。温アルカリ液と接触した後の排ガスは、排ガス洗浄塔１７の上段から排出され、温アルカリ液は、排ガス洗浄塔１７の下部から排出される。
【００８０】
排ガス洗浄塔１７の洗浄塔としては、通常の充填塔，スプレイ塔などを使用できる。充填塔とスプレイ塔とを組み合わせることが望ましい。
【００８１】
排ガスは、排ガス洗浄塔１７の充填塔部分で、必ず温アルカリ液と接触し、その後段でも、スプレイ塔から噴霧される温アルカリ液と接触する。
【００８２】
温アルカリ液は、予め温度を調節して排ガス洗浄塔１７に導入してもよいが、排ガス洗浄塔１７を外側から加熱してもよい。また、断熱してもよい。
【００８３】
ＷＦ６流量４０ミリリットル／分，空気流量１２０リットル／分の反応ガスを内径１５０ｍｍ，長さ１０００ｍｍの排ガス洗浄塔に導入した。
【００８４】
排ガス洗浄塔１７の上部にフルコーン型スプレイノズルを設置し、１リットル／分で温度約６０℃の１モル／リットル水酸化ナトリウム水溶液を噴霧した。反応ガスは、排ガス洗浄塔１７の下段から入り、上段出口から排出される。
【００８５】
入口Ｗ濃度８１１４ｍｇ／ｍ３に対し、出口Ｗ濃度は、１ｍｇ／ｍ３となった。
【００８６】
【実施形態５】
上記実施形態１〜４では、サイクロン装置１０＋フィルタ１３，サイクロン装置１０＋凝集剤混合器１５，サイクロン装置１０＋熱交換器(排ガス冷却器)１６、サイクロン装置１０＋排ガス洗浄塔１７の構成を採用したが、サイクロン装置１０，フィルタ１３，凝集剤混合器１５，熱交換器(排ガス冷却器)１６，排ガス洗浄塔１７のいずれかをそれぞれ単独で採用してもよい。
【００８７】
また、上記組み合わせの他に、サイクロン装置１０，フィルタ１３，凝集剤混合器１５，熱交換器(排ガス冷却器)１６，排ガス洗浄塔１７の少なくとも２つを組み合わせることもできる。
【００８８】
さらに、第１排ガス吸引装置２とプラズマ分解装置４との間に加えて、プラズマ分解装置４と第２排ガス吸引装置５との間に、金属不純物除去設備を追加配置してもよい。
【００８９】
このように、プラズマ式ＰＦＣ分解装置４の後段に金属不純物除去装置を備えると、プラズマ式ＰＦＣ分解装置４の上流で取りきれなかった金属不純物や、ＰＦＣ分解装置４内で生成した金属化合物を除去でき、第２排ガス吸引装置５の性能低下を防止できる。
【００９０】
【発明の効果】
本発明によれば、プラズマ装置から第１排ガス排出手段により排出されたＰＦＣを含む排ガスをプラズマ式ＰＦＣ分解装置に導入して分解し、分解ガスを第２排ガス排出手段により排気するプラズマ式ＰＦＣ分解システムにおいて、第１排ガス排出手段とプラズマＰＦＣ分解装置との間に金属不純物除去設備を備えるので、プラズマＰＦＣ分解装置または配管への金属不純物の固着や腐食性ガスに起因する排ガス吸引装置の腐食などを抑制できる。
【００９１】
また、ＰＦＣ含有ガスに含まれる金属不純物を効率良く除去でき、ＰＦＣ分解装置の性能低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるプラズマ式ＰＦＣ分解システムの実施形態の系統構成を示す図である。
【図２】本発明により金属不純物除去設備としてサイクロン１０およびフィルタ１３を使用した実施形態１の構成を示す図である。
【図３】本発明により第１排ガス吸引装置２からの排ガスに凝集剤１４を混合する混合器１５を設置した実施形態２の構成を示す図である。
【図４】本発明により排ガス温度を調節し気体の金属不純物を除去する実施形態３の構成を示す図である。
【図５】本発明により温アルカリ液を使用し気体および固体の金属不純物を除去する実施形態４の構成を示す図である。
【符号の説明】
１ プラズマ装置
２ 第１排ガス排出手段(第１排ガス吸引装置)
３ 金属不純物除去設備
４ プラズマ式ＰＦＣ分解装置
５ 第２排ガス排出手段(第２排ガス吸引装置)
１０ サイクロン装置
１１ 固形物貯蔵タンク
１２ 流路切り替え弁
１３ フィルタ
１５ 凝集剤混合器
１６ 熱交換器(排ガス冷却器)
１７ 排ガス洗浄塔
１８ 温アルカリ液
１９ 温アルカリ液スプレイノズル
２０ 洗浄液
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマ式ＰＦＣ分解システムおよびＰＦＣ分解方法に係り、特にＰＦＣ含有ガス中に含まれる金属不純物を効率良く除去し、ＰＦＣ分解装置の性能低下を抑制する手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＰＦＣ(パーフルオロコンパウンド)は、ＣＦ４，Ｃ２Ｆ６，ＳＦ６などのフッ素化合物の総称であり、地球温暖化物質である。このため、大気放出抑制策の確立が急務となっている。
【０００３】
ＰＦＣは、半導体製造装置や液晶製造装置において、エッチングガスやクリーニングガスとして使用されており、未使用ＰＦＣまたはエッチングで生成した低分子ＰＦＣなどの放出ガスに関して、処理技術が、世界規模で検討されている。
【０００４】
ＰＦＣは、１９９７年の地球温暖化防止国際会議(ＣＯＰ３)において、規制対象ガスとなり、１９９９年の第３回世界半導体国際会議において、削減目標が決定された。
【０００５】
種々の大気放出抑制策の一つに分解・固定化技術がある。分解技術としては、燃焼法，プラズマ法，触媒法などがある。プラズマ法は、装置がコンパクトで、例えば、半導体エッチング装置の既設ライン中に組み込むことも可能であり、有望な処理技術である。
【０００６】
特開２０００−３１７２６５号公報は、加熱分解式のプラズマ装置を示している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ＰＦＣを含む排ガス中には、析出性の金属不純物が含まれている場合が多く、これらの金属不純物は、水分との反応や温度変化などにより、プラズマ式ＰＦＣ分解装置や配管内で析出し、閉塞などの不具合を引き起こすことが判明した。
【０００８】
また、金属不純物から発生する腐食性ガスは、排ガス吸引装置などを腐食する。
【０００９】
したがって、実際の運転では、高いＰＦＣ分解性能を維持し、金属不純物の析出に起因する閉塞や腐食性ガスに起因する排ガス吸引装置の腐食などを防止し、メンテナンスの労力および経費を削減するには、これら不純物を可能な限り自動的に除去する必要がある。
【００１０】
本発明の目的は、ＰＦＣ含有ガス中に含まれる金属不純物を効率良く除去し、金属不純物の析出に起因する閉塞や腐食性ガスに起因する排ガス吸引装置の腐食などを防止し、高いＰＦＣ分解性能を維持するための手段を備えたプラズマ式ＰＦＣ分解システムおよびＰＦＣ分解方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、プラズマ装置から第１排ガス排出手段により排出されたＰＦＣ(パーフルオロコンパウンド)を含む排ガスをプラズマ式ＰＦＣ分解装置に導入して分解し、分解ガスを第２排ガス排出手段により排気するプラズマ式ＰＦＣ分解システムにおいて、金属不純物除去設備を第１排ガス排出手段とプラズマ分解装置との間に備えたプラズマ式ＰＦＣ分解システムを提案する。
【００１２】
エッチャなどのプラズマ装置から第１排ガス排出手段により排出される排ガスには、ＰＦＣの他に、固体の金属不純物や、気体状態ではあるが水分との反応や温度低下によって固体を生成する金属不純物が含まれる場合がある。金属不純物が含まれる場合は、分解装置前段でそれらを除去すると、ＰＦＣ分解性能を低下させることなく、分解装置を長時間運転できる。
【００１３】
本発明は、また、プラズマ装置から第１排ガス排出手段により排出されたＰＦＣ(パーフルオロコンパウンド)を含む排ガスをプラズマ式ＰＦＣ分解装置に導入して分解し、分解ガスを第２排ガス排出手段により排気するプラズマ式ＰＦＣ分解システムにおいて、金属不純物の粗粉を除去するサイクロンとその後に金属不純物の微粉を除去するフィルタとからなる金属不純物除去設備を第１排ガス排出手段とプラズマ分解装置との間に備えたプラズマ式ＰＦＣ分解システムを提案する。
【００１４】
固体の金属不純物を、サイクロンで粗粉除去し、残存する微紛金属不純物をフィルタで除去する。サイクロンのみでは、除去できる粒子径に限界がある場合、取りきれない微粉をフィルタにより除去する。
【００１５】
本発明は、さらに、プラズマ装置から第１排ガス排出手段により排出されたＰＦＣ(パーフルオロコンパウンド)を含む排ガスをプラズマ式ＰＦＣ分解装置に導入して分解し、分解ガスを第２排ガス排出手段により排気するプラズマ式ＰＦＣ分解システムにおいて、金属不純物を粗粉化させる手段と金属不純物の粗粉を除去するサイクロンとその後に金属不純物の微粉を除去するフィルタとからなる金属不純物除去設備を第１排ガス排出手段とプラズマ分解装置との間に備えたプラズマ式ＰＦＣ分解システムを提案する。
【００１６】
ここで、粗粉とは、例えば粒径１０μｍ以上の粉体、微粉とは、例えば粒径１０μｍ未満の粉体と定義する。請求項３に記載の発明は、サイクロン前段で、微粉金属不純物を粗粉化し、サイクロンでの除去効率を高める。その結果、サイクロン後段に設置する微粉除去用フィルタのメンテナンスの労力が削減される。
【００１７】
金属不純物を粗粉化させる手段は、排ガス中の金属不純物と凝集剤とを接触させて粗粉化する手段とすることができる。
【００１８】
粗粉化する方法として、凝集剤を使用し、微粉金属不純物を粗粉化してサイクロンでの除去効率を高める。また、凝集剤そのものに金属粉を吸着させ、金属粉吸着凝集剤をサイクロンで除去する。
【００１９】
金属不純物を粗粉化させる手段は、排ガス温度を金属不純物の凝固点以下とし気体や液体から固体に変化させて粗粉化する手段であってもよい。
【００２０】
第１排ガス排出手段で排気されるガスの温度を金属不純物の凝固点以下に調節し、気体の金属不純物を固体化させ、除去すると、金属不純物が気体状態でプラズマ式ＰＦＣ分解装置に流入することを抑制できる。
【００２１】
上記いずれのプラズマ式ＰＦＣ分解システムにおいても、金属不純物除去設備が、第１排ガス排出手段から排出されたガスと当該ガス中から金属不純物を除去するための温アルカリ水溶液とを向流接触させる排ガス洗浄塔を有することも可能である。
【００２２】
第１排ガス排出手段で排気されるガスを約５０〜８０℃に温めたアルカリ水溶液と接触させて、金属不純物を溶解や重合させて金属不純物を排ガス中から除去する。
【００２３】
排ガスは、より具体的には、半導体製造装置または液晶製造装置の排ガスである。
【００２４】
本発明は、プラズマ装置から排出されたＰＦＣ(パーフルオロコンパウンド)を含む排ガスをプラズマ式ＰＦＣ分解装置に導入して分解し、分解ガスを排気するプラズマ式ＰＦＣ分解方法において、プラズマ分解装置よりも上流で金属不純物除去を除去するプラズマ式ＰＦＣ分解方法を提案する。
【００２５】
本発明は、プラズマ装置から排出されたＰＦＣ(パーフルオロコンパウンド)を含む排ガスをプラズマ式ＰＦＣ分解装置に導入して分解し、分解ガスを排気するプラズマ式ＰＦＣ分解方法において、プラズマ分解装置よりも上流で金属不純物の粗粉を除去し、その後に金属不純物の微粉を除去するプラズマ式ＰＦＣ分解方法を提案する。
【００２６】
本発明は、さらに、プラズマ装置から排出されたＰＦＣ(パーフルオロコンパウンド)を含む排ガスをプラズマ式ＰＦＣ分解装置に導入して分解し、分解ガスを排気するプラズマ式ＰＦＣ分解方法において、プラズマ分解装置よりも上流で金属不純物を粗粉化し、金属不純物の粗粉を除去し、その後に金属不純物の微粉を除去するプラズマ式ＰＦＣ分解方法を提案する。
【００２７】
なお、第１排ガス排出手段とプラズマ式ＰＦＣ分解装置との間、およびプラズマ式ＰＦＣ分解装置と第２排ガス排出手段との間に金属不純物除去設備を備えてもよい。
【００２８】
プラズマ式ＰＦＣ分解装置の後段にも金属不純物除去装置を備えると、プラズマ式ＰＦＣ分解装置前段で取りきれなかった金属不純物や、ＰＦＣ分解装置内で生成した金属化合物を除去でき、第２排ガス排出手段の性能を低下させない。
【００２９】
半導体製造工程や液晶製造工程におけるクリーニングやエッチングなどのプラズマ装置排ガスには、金属不純物として、ＷＦ６，ＴａＦ５，ＢＣｌ３などが含まれる場合が多い。
【００３０】
これらは、排ガス温度の低下や水分との反応により、固体化し、プラズマ装置内およびプラズマ装置後段の配管に堆積し、閉塞を引き起こす可能性がある。
【００３１】
そこで、プラズマ式ＰＦＣ分解装置の前段で金属不純物を効率良く除去させる必要がある。
【００３２】
具体的には、排ガス中には固体または気体の金属不純物が含まれているため、固体のものは、サイクロンなどの機械的分離操作で除去する。また、サイクロンで取り除けない微粉は、フィルタにより除去する。
【００３３】
排ガス中には、ＨＦなどの酸性ガスが含まれているため、耐食性材質(テフロン，塩ビなど)を使用する。
【００３４】
フィルタは、定期的にクリーニングする。
【００３５】
これらの機械的分離操作を用いると、排ガス中に新たな不純物が生成しないから、後段のプラズマ式ＰＦＣ分解装置の性能低下を抑制できる。
【００３６】
一方、上記微粉を粗粉化させて除去することもできる。対象となるＦe,Ｃr,Ｗ,などの金属不純物の凝集剤を排ガス中に添加し、粗粉化する。
【００３７】
活性炭やプラスチックビーズなどの表面に金属不純物を吸着させてサイクロンの遠心力で除去してもよい。
【００３８】
凝集剤の選定方法としては、PearsonのＨＳＡＢ則を使用することもできる。例えば、Ｆｅ３＋，Ｃｒ３＋などのかたい酸は、かたい塩基と反応しやすく、処理工程で使用できる試薬により、選択的マスキングなどにより分子を巨大化させることができる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
次に、図１〜図５を参照して、本発明によるプラズマ式ＰＦＣ分解システムの実施形態を説明する。
【００４０】
図１は、本発明によるプラズマ式ＰＦＣ分解システムの実施形態の系統構成を示す図である。
【００４１】
本実施形態１のプラズマ式ＰＦＣ分解システムは、プラズマ装置１から第１排ガス排出手段(第１排ガス吸引装置)２により排出されたＰＦＣ(パーフルオロコンパウンド)を含む排ガスをプラズマ式ＰＦＣ分解装置４に導入して分解し、分解ガスを第２排ガス排出手段(第２排ガス吸引装置)５により排気するプラズマ式ＰＦＣ分解システムにおいて、第１排ガス排出手段(第１排ガス吸引装置)２とプラズマ分解装置４との間に金属不純物除去設備３を備えている。
【００４２】
半導体や液晶製造のために使用されるプラズマ装置１からの排ガスを第１排ガス排出手段(第１排ガス吸引装置)２により排気し、この排ガスを金属不純物除去設備３に導入する。
【００４３】
金属不純物を除去したガスをプラズマ式ＰＦＣ分解装置４に導入し、ＰＦＣを分解する。ＰＦＣ分解後のガスは、第２排ガス排出手段(第２排ガス吸引装置)５で排気する。
【００４４】
半導体や液晶で使用されるプラズマ装置には、ＣＶＤクリーニングやエッチングなどがある。これらプラズマ装置では、ＰＦＣを使用する場合が多い。
【００４５】
第１排ガス吸引装置２および第２排ガス吸引装置５は、真空ポンプ，ドライポンプなどであり、さらに耐食性を高めた装置であってもよい。
【００４６】
プラズマ式ＰＦＣ分解装置の基本構成は、石英などの誘電体材料からなるプラズマチャンバと、チャンバの外周にまかれた導電性コイルと、コイル両端に接続された高周波電源である。
【００４７】
また、ＰＦＣ分解率を上げるには、水蒸気，酸素，空気などを導入できる設備がついていることが望ましい。
【００４８】
【実施形態１】
図２は、本発明により金属不純物除去設備としてサイクロン１０およびフィルタ１３を使用した実施形態１の構成を示す図である。
【００４９】
第１排ガス吸引装置２からのガスをサイクロン１０に導入し、約１０μｍ以上の粗粉を除去する。除去された粗粉は、サイクロン１０下側の固形物排出口から固形物貯蔵タンク１１に貯められる。
【００５０】
祖粉を除いた後のガスは、フィルタ１３で微粉を除去して、プラズマ式ＰＦＣ分解装置に導入する。フィルタ１３の前後には、流路切り替え弁１２を設け、フィルタのメンテナンス時には、流路を変える。
【００５１】
サイクロン１０は、テフロンや塩ビ製耐食性材質であることが望ましい。
サイクロン１０は、入口ガス速度および圧力により、寸法および除去可能な粉体の粒子径が決まる。
【００５２】
サイクロン１０は、本発明を適用される半導体製造ラインや液晶製造ラインに応じて、最適に設計すればよい。通常は、５０％分離径が１〜５０μｍで、圧損は、５０〜５００ｍｍＨ２Ｏ程度のものとする。
【００５３】
フィルタ１３は、前段のサイクロン１０での分離粒子径により決定する。フィルタ１３の材質も耐食性のものが望ましい。
【００５４】
流路切り替え弁１２は、Ｙ型に分岐し金属不純物が堆積しにくい形状で、流路が変えられるものが望ましい。
【００５５】
図２に示すガス流路は、全て耐食性であることが望ましい。
【００５６】
サイクロン１０は、気流中の小さな固体粒子や液滴を遠心力により除去する装置である。粉体を含んだ気体が、サイクロン１０の内部に高速で導入されると、粉体は、遠心力により外側に向かって円筒の内壁に当たる。内壁に当たった粉体は、下部から抜き出され、粉体が除かれた気体は、上昇して上部から抜ける。
【００５７】
サイクロン１０の寸法は、除去する粉体の粒径に依存する。サイクロンの内径が小さく、かつ、ガスの入口速度が大きいと、遠心力が大きくなり、小さいミストを除去できる。例えば、１μｍ程度のミストを捕集するには、半径を１ｃｍ，入口ガス速度を２０ｍ／秒程度にすればよい。
【００５８】
サイクロン１０の入口ガス流速は、１０〜３０ｍ／秒で使用することが好ましい。この流速未満では、除去効率が下がる。一方、入口速度が大きいほど、除去率は増大するが、圧損が大きくなる。
【００５９】
フィルタ１３は、ミストを含むガス流を細かい細孔(ポア)に通過させて粉体を除去する装置である。フィルタでのガス速度が５〜２５ｃｍ／秒の場合、１μｍの粉体を除去するには、２５０μｍ以下のポアサイズのフィルタを使用する。特に、１６０μｍ以下のフィルタが好ましい。
【００６０】
フィルタ１３においても、サイクロン１０の場合と同様に、ポアサイズが大きいと、粉体の除去率が低下し、小さいと除去率は高いが、圧損が大きくなる。
【００６１】
フィルタ１３の材質は、通常市販されているガラス製のものでよい。しかし、ＨＦなどの酸性ガスがある場合は、セラミックス製などが好ましい。
【００６２】
また、湿式電気集塵による除去も可能である。電気集塵は、ガスを強い電場中に流し帯電させて反対の電極部分に粉体を集める装置である。この場合、電圧として８ｋＶ以上かけることが望ましい。また、電極部にミストが付着しないように、空気などを流すことも好ましい。ミストが電極に付着すると、短絡して電圧が上がらない。電気集塵の電極には、タングステン線，ＳＵＳ線などを使用できる。
【００６３】
上記金属不純物の除去方法では、いずれの場合も、処理ガスの流量が重要である。ＰＦＣ除去装置に導入されるガス量が減少した場合は、インリークガスを加えるなどして、ガス流量を粉体除去装置設計時に使用した設定流量に合わせることが望ましい。
【００６４】
真空ポンプパージ用窒素で希釈されたタングステンシリサイドエッチャ排ガス６０リットル／分を、入口速度約２０ｍ／秒の条件で、内径２４ｍｍ，高さ１１１ｍｍのサイクロンに導入した。サイクロン出口ガスは、ポアサイズ１６０μｍ以下のフィルタを通して排気した。
【００６５】
ガスは、サイクロン内を上部から下部まで回転しながら移動し、遠心力によって固体粒子を除かれ、サイクロン上部のガス排出口から排出される。フィルタ通過後にＷを分析した結果、１ｍｇ／ｍ３以下であった。
【００６６】
また、サイクロンで除去されたＷＯ３粒子は、サイクロン下部の粉体排出口(内径２４ｍｍ)から排出される。
【００６７】
【実施形態２】
図３は、本発明により第１排ガス吸引装置２からの排ガスに凝集剤１４を混合する混合器１５を設置した実施形態２の構成を示す図である。
【００６８】
混合器１５には、排ガス入口と、凝集剤投入口と、混合器排ガス出口とがある。
第１排ガス吸引装置２からの排ガスは、混合器１５内で旋回流を起こすように導入する。これに対して、凝集剤１４は、排ガス入口よりも外側に設置された凝集剤入口から導入する。
【００６９】
排ガス速度が凝集剤導入速度より大きくなるように調節し、排ガス中の金属不純物が混合器１５の内壁に向かって進むうちに、凝集剤１４と接触するようにする。
【００７０】
凝集剤１４の混合器１５内の滞留時間を調節することが望ましい。例えば、旋回流角度を調節し、十分な時間を確保し、凝集剤１４に金属不純物が付着して重量が変化した場合に、混合器１５から排出されるようにすることが望ましい。
【００７１】
このためには、混合器１５の下側でかつ凝集剤１４入口のさらに外側から、滞留時間保持ガス流を導入してもよい。
【００７２】
投入する凝集剤１４は、活性炭やプラスチックビーズなどの安価で処理しやすいものがよい。
【００７３】
【実施形態３】
図４は、本発明により排ガス温度を調節し気体の金属不純物を除去する実施形態３の構成を示す図である。
【００７４】
熱交換器１６は、第１排ガス吸引装置２とサイクロン１０との間に設置する。熱交換器１６は、外側に排ガスと向流で冷却液を流し、排ガス温度を低下させる。通常、金属不純物は、室温で固体のものが多いので、排ガス温度を約５〜１０℃に下げれば、固体として除去できる。
【００７５】
なお、熱交換器１６への排ガス導入口の位置では、詰まりを防止するために、金属不純物が析出しないようにガス温度を低下させない。また、排ガスが熱交換器１６内で旋回流を起こすように導入すると、除去効率が上がる。
【００７６】
ＣＦ４濃度０.５％，Ｔａ濃度５５０ｍｇ／ｍ３(ＴａＦ５として投入)，Ｎ２バランスの反応ガスを、３０リットル／分の流量で、第１排ガス吸引装置２から熱交換器１６に供給した。冷却液として、温度１０℃の水を熱交換器１６の外側に流した。熱交換器は、内径１５０ｍｍ，長さ１５００ｍｍであり、その外側に内径８ｍｍの配管をらせん状に巻きつけ、１０℃の冷却水を流した。
【００７７】
反応ガスは、熱交換器１６で旋回流を起こし、熱交換器出口から排出される。滞留時間は、２.６分である。熱交換器出口でのＴａ濃度は、１ｍｇ／ｍ３以下であり、除去率９９.８％であった。
【００７８】
【実施形態４】
図５は、本発明により温アルカリ液を使用し気体および固体の金属不純物を除去する実施形態４の構成を示す図である。
【００７９】
排ガス洗浄塔１７は、第１排ガス吸引装置２からの排ガスを導入する入口と温アルカリ液１８入口と温アルカリ液スプレイノズル１９を有する。温アルカリ液と接触した後の排ガスは、排ガス洗浄塔１７の上段から排出され、温アルカリ液は、排ガス洗浄塔１７の下部から排出される。
【００８０】
排ガス洗浄塔１７の洗浄塔としては、通常の充填塔，スプレイ塔などを使用できる。充填塔とスプレイ塔とを組み合わせることが望ましい。
【００８１】
排ガスは、排ガス洗浄塔１７の充填塔部分で、必ず温アルカリ液と接触し、その後段でも、スプレイ塔から噴霧される温アルカリ液と接触する。
【００８２】
温アルカリ液は、予め温度を調節して排ガス洗浄塔１７に導入してもよいが、排ガス洗浄塔１７を外側から加熱してもよい。また、断熱してもよい。
【００８３】
ＷＦ６流量４０ミリリットル／分，空気流量１２０リットル／分の反応ガスを内径１５０ｍｍ，長さ１０００ｍｍの排ガス洗浄塔に導入した。
【００８４】
排ガス洗浄塔１７の上部にフルコーン型スプレイノズルを設置し、１リットル／分で温度約６０℃の１モル／リットル水酸化ナトリウム水溶液を噴霧した。反応ガスは、排ガス洗浄塔１７の下段から入り、上段出口から排出される。
【００８５】
入口Ｗ濃度８１１４ｍｇ／ｍ３に対し、出口Ｗ濃度は、１ｍｇ／ｍ３となった。
【００８６】
【実施形態５】
上記実施形態１〜４では、サイクロン装置１０＋フィルタ１３，サイクロン装置１０＋凝集剤混合器１５，サイクロン装置１０＋熱交換器(排ガス冷却器)１６、サイクロン装置１０＋排ガス洗浄塔１７の構成を採用したが、サイクロン装置１０，フィルタ１３，凝集剤混合器１５，熱交換器(排ガス冷却器)１６，排ガス洗浄塔１７のいずれかをそれぞれ単独で採用してもよい。
【００８７】
また、上記組み合わせの他に、サイクロン装置１０，フィルタ１３，凝集剤混合器１５，熱交換器(排ガス冷却器)１６，排ガス洗浄塔１７の少なくとも２つを組み合わせることもできる。
【００８８】
さらに、第１排ガス吸引装置２とプラズマ分解装置４との間に加えて、プラズマ分解装置４と第２排ガス吸引装置５との間に、金属不純物除去設備を追加配置してもよい。
【００８９】
このように、プラズマ式ＰＦＣ分解装置４の後段に金属不純物除去装置を備えると、プラズマ式ＰＦＣ分解装置４の上流で取りきれなかった金属不純物や、ＰＦＣ分解装置４内で生成した金属化合物を除去でき、第２排ガス吸引装置５の性能低下を防止できる。
【００９０】
【発明の効果】
本発明によれば、プラズマ装置から第１排ガス排出手段により排出されたＰＦＣを含む排ガスをプラズマ式ＰＦＣ分解装置に導入して分解し、分解ガスを第２排ガス排出手段により排気するプラズマ式ＰＦＣ分解システムにおいて、第１排ガス排出手段とプラズマＰＦＣ分解装置との間に金属不純物除去設備を備えるので、プラズマＰＦＣ分解装置または配管への金属不純物の固着や腐食性ガスに起因する排ガス吸引装置の腐食などを抑制できる。
【００９１】
また、ＰＦＣ含有ガスに含まれる金属不純物を効率良く除去でき、ＰＦＣ分解装置の性能低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるプラズマ式ＰＦＣ分解システムの実施形態の系統構成を示す図である。
【図２】本発明により金属不純物除去設備としてサイクロン１０およびフィルタ１３を使用した実施形態１の構成を示す図である。
【図３】本発明により第１排ガス吸引装置２からの排ガスに凝集剤１４を混合する混合器１５を設置した実施形態２の構成を示す図である。
【図４】本発明により排ガス温度を調節し気体の金属不純物を除去する実施形態３の構成を示す図である。
【図５】本発明により温アルカリ液を使用し気体および固体の金属不純物を除去する実施形態４の構成を示す図である。
【符号の説明】
１ プラズマ装置
２ 第１排ガス排出手段(第１排ガス吸引装置)
３ 金属不純物除去設備
４ プラズマ式ＰＦＣ分解装置
５ 第２排ガス排出手段(第２排ガス吸引装置)
１０ サイクロン装置
１１ 固形物貯蔵タンク
１２ 流路切り替え弁
１３ フィルタ
１５ 凝集剤混合器
１６ 熱交換器(排ガス冷却器)
１７ 排ガス洗浄塔
１８ 温アルカリ液
１９ 温アルカリ液スプレイノズル
２０ 洗浄液
Claims (10)
- プラズマ装置から第１排ガス排出手段により排出されたＰＦＣ(パーフルオロコンパウンド)を含む排ガスをプラズマ式ＰＦＣ分解装置に導入して分解し、分解ガスを第２排ガス排出手段により排気するプラズマ式ＰＦＣ分解システムにおいて、
金属不純物の粗粉を除去するサイクロンとその後に金属不純物の微粉を除去するフィルタとからなる金属不純物除去設備を前記第１排ガス排出手段と前記プラズマ分解装置との間に備えたことを特徴とするプラズマ式ＰＦＣ分解システム。 - プラズマ装置から第１排ガス排出手段により排出されたＰＦＣ(パーフルオロコンパウンド)を含む排ガスをプラズマ式ＰＦＣ分解装置に導入して分解し、分解ガスを第２排ガス排出手段により排気するプラズマ式ＰＦＣ分解システムにおいて、
金属不純物を粗粉化させる手段と金属不純物の粗粉を除去するサイクロンとその後に金属不純物の微粉を除去するフィルタとからなる金属不純物除去設備を前記第１排ガス排出手段と前記プラズマ分解装置との間に備えたことを特徴とするプラズマ式ＰＦＣ分解システム。 - 請求項２に記載のプラズマ式ＰＦＣ分解システムにおいて、
金属不純物を粗粉化させる手段が、排ガス中の金属不純物と凝集剤とを接触させて粗粉化する手段であることを特徴とするプラズマ式ＰＦＣ分解システム。 - 請求項２に記載のプラズマ式ＰＦＣ分解システムにおいて、
金属不純物を粗粉化させる手段が、排ガス温度を金属不純物の凝固点以下とし気体や液体から固体に変化させて粗粉化する手段であることを特徴とするプラズマ式ＰＦＣ分解システム。 - 請求項１ないし４のいずれか一項に記載のプラズマ式ＰＦＣ分解システムにおいて、
前記金属不純物除去設備が、前記第１排ガス排出手段から排出されたガスと当該ガス中から金属不純物を除去するためのアルカリ水溶液とを向流接触させる排ガス洗浄塔を有することを特徴するプラズマ式ＰＦＣ分解システム。 - プラズマ装置から第１排ガス排出手段により排出されたＰＦＣ ( パーフルオロコンパウンド ) を含む排ガスをプラズマ式ＰＦＣ分解装置に導入して分解し、分解ガスを第２排ガス排出手段により排気するプラズマ式ＰＦＣ分解システムにおいて、
前記第１排ガス排出手段と前記プラズマ分解装置との間にサイクロンまたはフィルタを備え、かつ、前記第１排ガス排出手段から排出されたガスとアルカリ水溶液とを向流接触させる排ガス洗浄塔を備えたことを特徴とするプラズマ式ＰＦＣ分解システム。 - 請求項１ないし６のいずれか一項に記載のプラズマ式ＰＦＣ分解システムにおいて、
前記排ガスが、半導体製造装置または液晶製造装置の排ガスであることを特徴とするプラズマ式ＰＦＣ分解システム。 - プラズマ装置から排出されたＰＦＣ(パーフルオロコンパウンド)を含む排ガスをプラズマ式ＰＦＣ分解装置に導入して分解し、分解ガスを排気するプラズマ式ＰＦＣ分解方法において、
前記プラズマ分解装置よりも上流で金属不純物の粗粉を除去し、その後に金属不純物の微粉を除去することを特徴とするプラズマ式ＰＦＣ分解方法。 - プラズマ装置から排出されたＰＦＣ(パーフルオロコンパウンド)を含む排ガスをプラズマ式ＰＦＣ分解装置に導入して分解し、分解ガスを排気するプラズマ式ＰＦＣ分解方法において、
前記プラズマ分解装置よりも上流で金属不純物を粗粉化し、金属不純物の粗粉を除去し、その後に金属不純物の微粉を除去することを特徴とするプラズマ式ＰＦＣ分解方法。 - 請求項８または９に記載のプラズマ式ＰＦＣ分解方法において、
前記金属不純物の除去の前段に排ガスとアルカリ水溶液とを向流接触させる排ガス洗浄工程を有することを特徴とするプラズマ式ＰＦＣ分解方法。
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