JP3866808B2 - Semiconductor manufacturing process exhaust gas abatement equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可燃性ガスや有毒性ガス、或いは環境保護の観点から大気中に排出する際に除去したり濃度を低減させる必要のあるガス成分等が含まれる半導体製造工程において排出される排ガスを、燃焼分解して除害するための半導体製造工程排ガス除害装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体を製造する際の各種の工程において排出される排ガス中には半導体材料であるSiH4等の有害成分が含まれており、このような成分を含む排ガスはそのままでは大気中に排出することができない。そこで、このような有害成分を含む排ガスを大気中に排出するにあたって、半導体製造工程排ガス中の有害成分を燃焼分解して除害する排ガス除害装置が種々提案されている。
【0003】
ところで、従来は半導体製造工程で排出される排ガス中の有害成分として、燃焼式の排ガス除害装置による処理の対象とされていたのは、主にSiH4 であったが、近年、半導体製造装置の大型化、枚葉式装置の普及に伴うマルチチャンバー化、製造プロセスの複雑化等によって、異なる経路で排出された大量の排ガスを同時に処理したり、同一経路に時間サイクルを変えて流される種類の異なる排ガスを同一の除害装置で処理することが必要な場合が生じ、高い燃焼効率を持つ排ガス除害装置が必要となってきた。
【0004】
このような実情に鑑み、近年は一つの燃焼筒内に複数の燃焼バーナーを備え、各バーナーに異なる経路で排出された排ガスをそれぞれ供給して処理するようにした排ガス除害装置や、一つの燃焼筒内に大容量の燃焼バーナーを設け、このバーナーに異なる経路で排出された複数の排ガスを供給して処理するようにした排ガス除害装置が使用されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一つの燃焼筒内に複数の燃焼バーナーを設けた装置では、排ガス供給系統の増加等により燃焼バーナーの数を増やす必要が生じた場合、その都度燃焼筒の大きさも設計しなおす必要があり、また燃焼筒内の燃焼バーナーの配置や燃焼筒内に取り入れた大気の筒内の流れによる燃焼効率への影響も大きく、設置前の調整に多大な時間を要するという問題があった。また一つの燃焼筒内に複数の燃焼バーナーを設けるためには、各燃焼バーナーへ接続する排ガス供給管等の配管系統が複雑となり、組み立て作業が煩雑となるという問題もあった。
【0006】
一方、一つの燃焼筒内に大容量の燃焼バーナーを設けた装置の場合、複数の燃焼バーナーを設ける装置に比べ、排ガス供給系統の増加等に容易に対応することができる。しかしながら、排ガス除害装置で処理する排ガス量や種類は、常に一定とは限らないため、大容量の燃焼バーナーを備えた除害装置の場合、大量の排ガスは効率良く処理できても、排ガスの処理量が少ない場合には単位燃料量に対する処理効率が悪くなる虞れがあった。また一つの燃焼バーナーに異なる排ガスを導入して処理する場合、可燃性ガスと支燃性ガスとを混合して燃焼バーナーに供給すると、両者の組み合わせや濃度によっては爆発等を生じる危険もあった。しかも一つの燃焼バーナーに複数の排ガス供給系統からの排ガスを供給して処理する除害装置の場合、一つの排ガス供給系統に異常が生じると他の排ガス供給系統から供給される全ての排ガスの処理も停止しなければならないという問題があった。
【0007】
更に、排ガス中にSiH4 が含まれていると、その燃焼生成物であるSiO2 の粉末が燃焼筒の排気口付近に蓄積され易いが、従来の装置ではSiO2 粉末が一定量以上蓄積されると燃焼バーナー部に落下して燃焼効率に悪影響を及ぼすのみならず、甚だしい場合には火炎を消してしまう虞れがあった。このような問題を解決するために、燃焼バーナーを下向きに設けることも検討されているが、この場合、燃焼筒内で燃焼された排ガスは燃焼筒下方の排気口から排出されるため、燃焼筒の下側に排出された処理後の排ガスを、再び上方に排出するような構造の排気ダクトを設計する必要があり、排気ダクトの設置に大きなスペースを要するという問題があった。
【0008】
更にまた、燃焼式の排ガス除害装置には、排気ファンの停止、燃焼火炎の立ち消え、燃焼筒からの排気ラインの閉塞等の異常が生じた場合に排ガスを燃焼筒に供給することなく速やかに外部へ放出するための緊急放出管が、燃焼筒に排ガスを供給する排ガス供給管の途中に設けられている。しかしながら、従来の装置では図3に示すように燃焼筒1に設けられた燃焼バーナー2に排ガスを供給する排ガス供給管3は、途中で直角に曲げられて燃焼バーナー2に接続されており、排ガス供給管3の延長方向となるように緊急放出管4が設けられた構成となっている。このため、通常時、排ガスは曲がった排ガス供給管3を通って燃焼バーナー2に供給され、排ガスの滞留を生じ易い。また、緊急時に緊急放出管4から排ガスを外部に放出する際に、排ガスを希釈するための不活性ガスを供給する不活性ガス供給管5が、緊急放出管4から排ガスを放出する向きに対して直行する方向から不活性ガスが供給される構造となっているため、緊急時の排ガスの放出が迅速に行い難いばかりか、不活性ガスの圧力によって排ガスの流れが妨げられる虞れもあった。
【0009】
本発明は上記従来の排ガス除害装置の有する種々の問題を解決し得る、排ガス除害装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の半導体製造工程排ガス除害装置は、燃料ガスの燃焼によって排ガスを燃焼処理する排ガス除害装置において、燃焼バーナーと、該燃焼バーナーの燃焼部を囲って設けられ、底部の空気取り入れ孔からの空気供給量を調整して、燃料ガスの燃焼とともに排ガス中の有害成分を燃焼させる一次領域において燃料の理論空気量に対する空気比が0.6〜0.8となるように燃焼を行わせる、複数の空気導入孔を有する内筒と、外気取り入れ口とを備えた燃焼筒を、半導体製造工程で排出される排ガスの排出系統の数に応じて複数設けるとともに、各燃焼筒の排気口を排気用集合ダクトに連結してなることを特徴とする。
【0011】
本発明装置において、燃焼筒が水平となるか又は燃焼筒の排気口が水平より下向きとなるように、各燃焼筒を集合ダクトに横向きに接続することにより、SiH4を含む排ガスを処理した際に生じるSiO2粉末による燃焼障害を防止することができる。また各燃焼筒の燃焼バーナーに、半導体製造工程で排出される排ガスを供給するための各々の排ガス供給管の途中において緊急時に排ガスを外部に放出するための緊急放出管を、排ガス供給管に対してT字状に分岐させて設けるとともに、緊急放出管からの排ガス放出方向に向かって排ガス希釈用の不活性ガスを供給する不活性ガス導入ノズルを設けることにより、通常時は燃焼バーナーへの排ガスの供給を円滑に行うことができるとともに、緊急時には排ガスを円滑かつ迅速に放出することができる。
【0012】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。
図1は本発明の排ガス除害装置の一実施例を示し、図1において1は燃焼筒で、各燃焼筒1内には、それぞれ図2に示すように燃焼バーナー2が設けられている。図中、3は排ガス供給管、4は緊急放出管、5は不活性ガス供給管、6は排気用集合ダクトである。本発明の排ガス除害装置は、図1に示すように排気用集合ダクト6に各燃焼筒1の排気口7がそれぞれ連結され、各燃焼筒1内の燃焼バーナー2には、異なる系統からの排ガスが、排ガス供給管3によって供給されるように構成されている。
【0013】
本発明の排ガス除害装置の特徴の一つは、燃焼バーナー2を備えた燃焼筒1を、排ガス供給系統の数に応じて必要な複数設けた点にあるが、更に好ましくは燃焼筒1を横向きにして排気用集合ダクト6に接続することである。燃焼筒1を横向きにすることにより、排ガス中にSiH4が含まれていても、その燃焼生成物であるSiO2の粉末による燃焼バーナー2の燃焼障害が生じ難い。燃焼筒1は集合ダクト6に水平に接続しても良いが、排気口7をやや下向きに傾斜させた横向きに接続すると、SiO2粉末による燃焼バーナー2の燃焼障害発生をより効果的に防止することができる。燃焼筒1を傾斜させる場合、傾斜角:αは、10°以下とすることが好ましいが、装置全体のレイアウト等を考慮して、特に5°前後に設定することが好ましい。燃焼筒1を横向きにして排気用集合ダクト6に接続する場合、排気用集合ダクト6は下方から上方に排気するように垂直ないし斜めに上方に向けて設ける。
【0014】
燃焼筒1の内側の燃焼バーナー2には、特に図示しないが、排ガスの排出方向に沿った回転軸を有し、排ガス流によって回転する自由回転羽根を設けることもできる。このような自由回転羽を設けておくと、排ガス中に含まれるSiH4 の燃焼生成物であるSiO2 粉末の排気口7付近への付着蓄積を防止できる。
【0015】
本発明の排ガス除害装置において、図2に示すように燃焼バーナー2の燃焼部を囲う内筒8を燃焼筒1内に設けてある。本発明者等の研究によれば、排ガス中の有害成分を効率良く燃焼分解するためには、適切な空気を供給して燃料ガスの燃焼とともに排ガス中の有害成分を燃焼させる一次領域(図中、aの符号を付した領域)、燃焼によって生じたCO、H2を更に燃焼させるために段階的に少量の空気を供給する二次領域(図中、bの符号を付した領域)、及び大量の空気を供給して燃焼処理した排ガスの温度を低下させるとともに、排ガスを希釈する希釈領域(図中、cの符号を付した領域)の各工程を適切に行うことが必要であることが判明した。
【0016】
燃焼バーナー2に供給される燃料ガス中には、予め空気が混合されているが、排ガス中の有害成分を効率良く燃焼させるには更に火炎の外側から外気を供給する必要がある。従来のこの種の排ガス除害装置では、上記内筒8に相当するものがないため、燃焼筒内に導入された外気は直接燃焼バーナーに供給される。しかしながら、燃焼筒に導入した外気をそのまま燃焼バーナーに供給すると、過剰な空気を供給して燃焼バーナー付近の温度低下をきたす虞れがあったが、上記したように燃焼筒1内に、燃焼バーナー2の燃焼部を囲む内筒8を設け、内筒8の底部に空気取り入れ孔9を設け、該空気取り入れ孔9の孔径を調整するようにして一次領域aにおける空気供給量を調整することにより、一次領域aにおいて最適な燃焼が行えるように調整することができる。
【0017】
一次領域aにおいて燃焼処理が施された排ガス中には、COやH2 等が含まれているが、二次領域bにおいて大量の空気を供給するとこれらの物質の完全燃焼が妨げられる。このため二次領域bにおいては内筒8に空気取り入れ孔10を設け、該空気取り入れ孔10の数、孔間隔及び孔径の調節によって二次領域bへの空気供給量を調節する。通常、一次領域では燃焼効率や燃焼排出ガス等から燃料の理論空気量に対する空気比が0.6〜0.8になるように燃焼を行わせる。このため二次領域bでは完全燃焼に必要な残りの空気量を導入するようにし、筒内の平均空気流速から必要な空気孔面積を計算し、孔径を決定する。二次領域bにおける空気孔の位置は、筒内流速等から経験的に決められる。但し、この際、空気孔は同一断面積で対向する位置に設け、流入空気の攪拌を促進するようにする。また,空気孔数は12〜36個が好ましく、特に24個とすることが好ましい。
【0018】
二次領域bを通過後の排ガスの温度を速やかに低下させるために、希釈領域cには大量の希釈用空気を導入する必要がある。このため内筒8の希釈領域c部分には、前記二次領域bにおける空気取り入れ孔10よりも多くの開口面積を持つ取り入れ孔11を設ける。希釈領域cへの希釈用空気導入量は、空気取り入れ孔11の数や孔間隔、孔径によって調節する。希釈領域cへの流入空気量は、燃焼筒に導入した外気量から前述の一次領域a、二次領域bにおいて内筒bに導入した空気量を差し引いた量となる。従って、希釈領域cにおいて最も留意する点は、一次領域a、二次領域bへの流入空気に影響がないよう、燃焼筒1の排気口7の断面積よりも、この領域での空気取り入れ孔総面積を大きくとる必要がある。またその数は希釈領域cの同一平断面内で4〜8個とし、他の平断面では空気孔の上下位置が重ならないように千鳥状に設けて内筒8内での空気混合を促進させることが好ましい。希釈領域cにおける空気孔の径は、孔の総面積、配列と設置スペース等から決定される。尚、燃焼筒1内へは外気取り入れ口12から外気を取り入れることができるようになっており、燃焼筒1内に導入された外気は、一部は燃焼用に残りは排ガスの排気用に利用される。外気取り入れ口12からの外気取り入れ量は、ダンパ13の開き度を変化させることによって調整される。
【0019】
本発明の装置において、各燃焼筒1の燃焼バーナー2に排ガスを供給する排ガス供給管3は、各々ストレートに燃焼バーナー2と接続されるように構成することが好ましい。一方、各排ガス供給管3の途中に、緊急時に排ガスを外部に放出するための緊急放出管4を、排ガス供給管3に対してT字状に分岐させて設けるとともに、緊急放出管4からの排ガス放出方向に向かって、不活性ガス供給管5から供給される排ガス希釈用の不活性ガスを供給する不活性ガス導入ノズル14を設けることが好ましい。このように排ガス供給管3、緊急放出管4、不活性ガス導入ノズル14を配置すると、通常時(燃焼バーナー2による排ガスの燃焼処理時)は排ガスが矢印A方向に滞留なく円滑に供給される。一方、燃焼中に異常等が生じたような場合には、緊急放出管4の弁15を開くとともに、不活性ガス導入ノズル14から不活性ガスを供給することにより、排ガスは緊急放出管4を経て円滑且つ迅速に外部に放出される(矢印B)。
【0020】
不活性ガス導入ノズル14としては、不活性ガスをノズル部において音速以上の流速で導入することのできる超音速ノズルが好ましい。不活性ガスを超音速ノズルから導入すると、ノズル先端のごく近傍ではガスの動圧増加に伴い静圧が低下するため、不活性ガスが排ガス供給管3中のノズル先端付近に存在するガスを吸収して同伴する効果が得られ、緊急時に緊急放出管4から排ガスを放出する際の排ガスの滞留等を防止できる効果がある。超音速ノズルとしてはラバール管の構造を持つものが好ましいが、ノズル部における流速を音速以上とすることができるものであれば、その構造については特に限定されない。
【0021】
本発明が対象とする排ガスとは、可燃性成分や有毒成分を含むもの、或いは環境保護の観点から大気中に排出する際に除去したり濃度を低減させる必要のある成分等を含む排ガスであり、例えば半導体を製造する際の各種の工程において排出される、SiH4 、SiH2 Cl2 、GeH4 、B2 H6 、AsH3 、PH3 、NF3 、又はC2 F6 等を含むガスが挙げられる。
【0022】
また、燃焼バーナー2に供給する燃料ガスとしては、水素、メタン、プロパン、ブタン、エチレン、天然ガス、或いはこれらの混合ガスを主燃料とし、これに必要に応じて空気や酸素富化された空気等を助燃ガスとして混合したものが用いられる。
【0023】
【作用】
本発明の除害装置は、燃焼バーナー2を備えた燃焼筒1を複数有し、排ガスの排出系統の数の増加に応じ、燃焼筒1の数を増加させるように構成する。排ガス系統が増加した場合には、燃焼バーナー2を備えた燃焼筒1を増設することにより、排ガス系統の増加に対応し得るような大容量の燃焼バーナーを備えていなくても、排ガス系統の増加に対応できる。
【0024】
【発明の効果】
本発明の半導体製造工程排ガス除害装置は、内部に燃焼バーナーを備えた燃焼筒を、半導体製造工程で排出される排ガスの供給系統の数に応じて複数設け、排ガス供給系統が増加した場合には、新たに増加した系統から排出される排ガスを燃焼させるための燃焼筒を増設するように構成したものであるため、一つの燃焼筒内に複数の排ガス供給系統から排出される排ガスを燃焼させるための複数の燃焼バーナーを備えた装置に比べ、排ガス系統の増加に対する対応が容易である。また排ガス系統毎に独立した燃焼筒内で排ガスを燃焼させるため、排ガスを燃焼させて排出するために必要な外気の取り入れ量を、排ガスの種類に応じた最適量となるように調整することが可能となる。更に、一つの燃焼筒内に大容量の燃焼バーナーを一つ設け、この燃焼バーナーによって全ての排ガスを一括して処理する装置に比べ、排ガス処理量が少ない場合でも、効率の良い処理が可能である。また、いずれかの系統の排ガスを処理する燃焼筒内の燃焼バーナー等に不具合が生じたとしても、その他の系統の排ガス処理には全く影響を及ぼすことがなく、通常通りの処理が行える等の効果を有する。また燃焼筒内に、底部の空気取り入れ孔からの空気供給量を調整して一次領域において燃料の理論空気量に対する空気比が0.6〜0.8となるように燃焼を行わせる、空気導入孔を複数設けた内筒を燃焼バーナーの燃焼部を囲って設けたことにより、排ガスの燃焼処理を更に効果的に行うことができる。
【0025】
また燃焼筒を水平としたり燃焼筒の排気口が水平より下向きとなるように、燃焼筒を集合ダクトに横向きに接続することにより、排ガス中にSiH4等が含まれていても、その燃焼によって生成したSiO2粉末によって燃焼バーナーの燃焼が妨げられる虞れがなく、効率良く排ガスの燃焼処理を行うことができる。
【0026】
更に、排ガス供給管の途中に、緊急時に排ガスを外部に放出するための緊急放出管を、排ガス供給管に対してT字状に分岐させて設けるとともに、緊急放出管からの排ガスの放出方向に向かって排ガス希釈用の不活性ガスを供給する不活性ガス導入ノズルを設けることにより、通常時には燃焼バーナーに供給する排ガスを滞留なく円滑に行えるとともに、緊急時には不活性ガスによって円滑且つ迅速に排ガスを外部に放出することができる等の効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の排ガス除害装置の一例の概略を示す略図である。
【図2】本発明の排ガス除害装置における燃焼筒内の構成を示す縦断面略図である。
【図3】従来の排ガス除害装置の構成の概略を示す略図である。
【符号の説明】
1 燃焼筒
2 燃焼バーナー
3 排ガス供給管
4 緊急放出管
6 排気用集合ダクト
7 排気口
8 内筒
12 外気取り入れ口
14 不活性ガス導入ノズル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an exhaust gas discharged in a semiconductor manufacturing process containing a combustible gas, a toxic gas, or a gas component that needs to be removed or reduced in concentration when discharged into the atmosphere from the viewpoint of environmental protection. The present invention relates to an exhaust gas abatement device for semiconductor manufacturing process for combustion and decomposition.
[0002]
[Prior art]
Exhaust gas discharged in various processes in the manufacture of semi-conductor contains harmful components SiH 4 or the like as a semiconductor material, it is discharged into the atmosphere the exhaust gas as it contains such a component I can't. Therefore, various exhaust gas abatement devices have been proposed that exhaust and decompose harmful components in semiconductor manufacturing process exhaust gases when exhausting such exhaust gases containing harmful components into the atmosphere.
[0003]
By the way, conventionally, SiH 4 was mainly treated as a harmful component in the exhaust gas discharged in the semiconductor manufacturing process by the combustion type exhaust gas abatement apparatus. A type that can process a large amount of exhaust gas discharged from different routes at the same time or change the time cycle to the same route due to the increase in size, the multi-chamber with the spread of single-wafer devices, the complexity of the manufacturing process, etc. It has become necessary to treat different exhaust gases with the same abatement device, and an exhaust gas abatement device with high combustion efficiency has become necessary.
[0004]
In view of such a situation, in recent years, an exhaust gas abatement device provided with a plurality of combustion burners in one combustion cylinder and supplying exhaust gas discharged through different paths to each burner for processing, There is used an exhaust gas abatement apparatus in which a large-capacity combustion burner is provided in a combustion cylinder, and a plurality of exhaust gases discharged through different paths are supplied to the burner for processing.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in an apparatus in which a plurality of combustion burners are provided in one combustion cylinder, it is necessary to redesign the size of the combustion cylinder each time it is necessary to increase the number of combustion burners due to an increase in the exhaust gas supply system, etc. In addition, the arrangement of the combustion burner in the combustion cylinder and the flow of the air introduced into the combustion cylinder have a great influence on the combustion efficiency, and there is a problem that adjustment before installation takes a lot of time. Further, in order to provide a plurality of combustion burners in one combustion cylinder, there is a problem that a piping system such as an exhaust gas supply pipe connected to each combustion burner becomes complicated and the assembly work becomes complicated.
[0006]
On the other hand, in the case of a device provided with a large-capacity combustion burner in one combustion cylinder, it is possible to easily cope with an increase in the exhaust gas supply system, etc., compared to a device provided with a plurality of combustion burners. However, since the amount and type of exhaust gas treated by the exhaust gas abatement device is not always constant, in the case of an abatement device equipped with a large-capacity combustion burner, even if a large amount of exhaust gas can be treated efficiently, When the processing amount is small, the processing efficiency for the unit fuel amount may be deteriorated. In addition, when different exhaust gases are introduced into one combustion burner and processed, if combustible gas and combustion-supporting gas are mixed and supplied to the combustion burner, there is a risk of explosion depending on the combination and concentration of both. . In addition, in the case of an abatement device that supplies exhaust gas from a plurality of exhaust gas supply systems to a single combustion burner, if any abnormality occurs in one exhaust gas supply system, all exhaust gases supplied from other exhaust gas supply systems are processed. There was also a problem that had to be stopped.
[0007]
In addition, if the exhaust gas contains SiH 4 , the combustion product SiO 2 powder is likely to accumulate near the exhaust port of the combustion cylinder, but the conventional apparatus accumulates a certain amount or more of SiO 2 powder. Then, not only does it fall on the combustion burner part and adversely affect the combustion efficiency, but there is a risk of extinguishing the flame in severe cases. In order to solve such a problem, it is also considered to provide a combustion burner downward. In this case, since the exhaust gas burned in the combustion cylinder is discharged from the exhaust port below the combustion cylinder, There is a problem that it is necessary to design an exhaust duct having a structure in which the treated exhaust gas discharged to the lower side is discharged upward again, and a large space is required to install the exhaust duct.
[0008]
Furthermore, the combustion type exhaust gas abatement system can quickly stop exhaust gas from being supplied to the combustion cylinder when an abnormality occurs, such as the exhaust fan being stopped, the combustion flame extinguishing, or the exhaust line being blocked from the combustion cylinder. An emergency discharge pipe for discharging to the outside is provided in the middle of the exhaust gas supply pipe for supplying exhaust gas to the combustion cylinder. However, in the conventional apparatus, as shown in FIG. 3, the exhaust
[0009]
An object of the present invention is to provide an exhaust gas abatement apparatus that can solve the various problems of the conventional exhaust gas abatement apparatus.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
That is, the semiconductor manufacturing process exhaust gas abatement apparatus of the present invention is an exhaust gas abatement apparatus for treating exhaust gas by combustion of fuel gas. The exhaust gas abatement apparatus is provided to surround a combustion burner and a combustion portion of the combustion burner, and to take in air at the bottom. Combustion is performed so that the air ratio to the theoretical air amount of fuel is 0.6 to 0.8 in the primary region where the air supply amount from the hole is adjusted and the harmful components in the exhaust gas are burned together with the combustion of the fuel gas. A plurality of combustion cylinders having an inner cylinder having a plurality of air introduction holes and an outside air intake are provided according to the number of exhaust gas exhaust systems discharged in the semiconductor manufacturing process, and the exhaust ports of each combustion cylinder Is connected to an exhaust duct.
[0011]
In the apparatus of the present invention, when exhaust gas containing SiH 4 is treated by connecting each combustion cylinder laterally to the collecting duct so that the combustion cylinder is horizontal or the exhaust port of the combustion cylinder faces downward from the horizontal. as possible out to prevent combustion failure according SiO 2 powder occurring. The combustion burner of the combustion cylinder, an emergency discharge pipe for discharging exhaust gas to the outside in an emergency Oite in the middle of each of the exhaust gas supply pipe for supplying the exhaust gas discharged in a semiconductor manufacturing process, the exhaust gas supply pipe For an ordinary combustion burner by providing an inert gas introduction nozzle for supplying an inert gas for dilution of exhaust gas in the direction of exhaust gas discharge from the emergency discharge pipe. The exhaust gas can be supplied smoothly, and the exhaust gas can be discharged smoothly and quickly in an emergency.
[0012]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an embodiment of the exhaust gas abatement apparatus of the present invention. In FIG. 1, 1 is a combustion cylinder, and each combustion cylinder 1 is provided with a
[0013]
One of the features of the exhaust gas abatement apparatus of the present invention is that a plurality of combustion cylinders 1 provided with a
[0014]
Although not particularly illustrated, the
[0015]
In the exhaust gas abatement apparatus of the present invention, an inner cylinder 8 surrounding the combustion part of the
[0016]
The fuel gas supplied to the
[0017]
The exhaust gas that has been subjected to the combustion treatment in the primary region a contains CO, H 2, and the like, but if a large amount of air is supplied in the secondary region b, complete combustion of these substances is hindered. Therefore, in the secondary region b, the air intake holes 10 are provided in the inner cylinder 8, and the amount of air supplied to the secondary region b is adjusted by adjusting the number of the air intake holes 10, the hole interval, and the hole diameter. Usually, in the primary region, combustion is performed so that the air ratio to the theoretical air amount of fuel is 0.6 to 0.8 from the combustion efficiency, combustion exhaust gas, and the like. Therefore, in the secondary region b, the remaining air amount necessary for complete combustion is introduced, the required air hole area is calculated from the average air flow velocity in the cylinder, and the hole diameter is determined. The position of the air hole in the secondary region b is determined empirically from the in-cylinder flow velocity and the like. However, at this time, the air holes are provided at opposite positions with the same cross-sectional area so as to promote stirring of the inflowing air. The number of air holes is preferably 12 to 36, and particularly preferably 24.
[0018]
In order to quickly reduce the temperature of the exhaust gas after passing through the secondary region b, it is necessary to introduce a large amount of dilution air into the dilution region c. Therefore, an
[0019]
In the apparatus of the present invention, it is preferable that the exhaust
[0020]
As the inert gas introduction nozzle 14, a supersonic nozzle capable of introducing an inert gas at a flow velocity higher than the sonic velocity in the nozzle portion is preferable. When an inert gas is introduced from a supersonic nozzle, the static pressure decreases with an increase in gas dynamic pressure in the vicinity of the nozzle tip, so the inert gas absorbs the gas present near the nozzle tip in the exhaust
[0021]
The exhaust gas targeted by the present invention is an exhaust gas containing a combustible component or a toxic component, or an exhaust gas containing a component that needs to be removed or reduced in concentration when discharged into the atmosphere from the viewpoint of environmental protection. For example, a gas containing SiH 4 , SiH 2 Cl 2 , GeH 4 , B 2 H 6 , AsH 3 , PH 3 , NF 3 , C 2 F 6, etc. discharged in various processes when manufacturing a semiconductor Is mentioned.
[0022]
The fuel gas supplied to the
[0023]
[Action]
Abatement device of the present invention has a plurality of combustion cylinder 1 provided with a
[0024]
【The invention's effect】
Semiconductor manufacturing process flue gas abatement device of the present invention, a combustion cylinder having a combustion burner therein, a plurality provided according to the number of supply system of exhaust gas discharged in a semiconductor manufacturing process, when the exhaust gas supply system has increased Is configured to add a combustion cylinder for burning the exhaust gas discharged from the newly increased system, so that the exhaust gas discharged from a plurality of exhaust gas supply systems is burned in one combustion cylinder Therefore, it is easy to cope with an increase in the exhaust gas system as compared with an apparatus having a plurality of combustion burners. In addition, because the exhaust gas is burned in a separate combustion cylinder for each exhaust gas system, the amount of outside air required to burn and discharge the exhaust gas can be adjusted to the optimum amount according to the type of exhaust gas. It becomes possible. Furthermore, compared to a device that provides a large-capacity combustion burner in a single combustion cylinder and treats all exhaust gases at once with this combustion burner, efficient processing is possible even when the exhaust gas treatment amount is small. is there. In addition, even if a failure occurs in the combustion burner in the combustion cylinder that processes the exhaust gas of any system, the exhaust gas processing of other systems is not affected at all, and the normal processing can be performed. Has an effect. In addition, air is introduced into the combustion cylinder so that combustion is performed such that the air ratio to the theoretical air amount of fuel is 0.6 to 0.8 in the primary region by adjusting the air supply amount from the air intake hole at the bottom. By providing the inner cylinder provided with a plurality of holes so as to surround the combustion part of the combustion burner, the exhaust gas combustion treatment can be performed more effectively.
[0025]
Even if SiH 4 or the like is contained in the exhaust gas, the combustion cylinder is connected horizontally to the collecting duct so that the combustion cylinder is horizontal or the exhaust port of the combustion cylinder faces downward from the horizontal. There is no fear that the combustion of the combustion burner is hindered by the generated SiO 2 powder, and the exhaust gas combustion treatment can be performed efficiently .
[0026]
Furthermore, an emergency discharge pipe for releasing the exhaust gas to the outside in an emergency is provided in the middle of the exhaust gas supply pipe so as to be branched in a T shape with respect to the exhaust gas supply pipe, and in the direction of exhaust gas discharge from the emergency discharge pipe By providing an inert gas introduction nozzle that supplies an inert gas for dilution of exhaust gas toward the exhaust gas, the exhaust gas supplied to the combustion burner can be smoothly and smoothly retained in normal times, and in an emergency, the exhaust gas can be smoothly and quickly discharged by the inert gas. It has an effect that it can be released to the outside.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an outline of an example of an exhaust gas abatement apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view showing a configuration in a combustion cylinder in the exhaust gas abatement apparatus of the present invention.
FIG. 3 is a schematic diagram showing an outline of a configuration of a conventional exhaust gas abatement apparatus.
[Explanation of symbols]
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