JP4245714B2

JP4245714B2 - Exhaust switching device

Info

Publication number: JP4245714B2
Application number: JP37072098A
Authority: JP
Inventors: 洋司森; 宏籠橋; 祐二松岡; 光村雲
Original assignee: CKD Corp
Current assignee: CKD Corp
Priority date: 1998-12-25
Filing date: 1998-12-25
Publication date: 2009-04-02
Anticipated expiration: 2018-12-25
Also published as: JP2000189782A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、半導体製造装置から排出される反応性ガスを支燃性ガスと可燃性ガスとに分けて所定の排気処理装置へ送り込むようにした排気切換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、半導体製造装置（例えば、膜付け装置）では、処理時間を短縮させるために、膜付け時に使用された反応性ガス（プロセスガス）をいかに早くチャンバの外に排出するかが問題となっている。ここで、膜付け装置から排出されるプロセスガスは所定の排気処理装置に送り込まれて処理されることになる。従って、膜付け装置からできるだけ早くプロセスガスを排出するには、排気処理装置でのガス処理能力を確保する必要があるが、実際には、同処理装置で規定濃度以上のプロセスガスを処理することはできない。
【０００３】
従来の膜付け装置では、同装置から排出されるプロセスガスを排気処理装置で処理するために、膜付け装置から排出されるプロセスガスを支燃性ガスと可燃性ガス（例えば、水素（Ｈ₂）を含む）とに分けて排気処理装置へ送り込むために、排気切換装置が使用されている。
図３に排気切換装置３１の概略構成を示す。膜付け装置３２の排気ポンプ３３から延びる排気ライン３４は、その下流側で二つの分岐ライン３５，３６に分かれる。各分岐ライン３５，３６は、排気処理装置としての支燃性ガス用スクラバ３７及び可燃性ガス用スクラバ３８にそれぞれ接続される。支燃性ガス用スクラバ３７は非可燃性ガスを吸着処理するものであり、可燃性ガス用スクラバ３８は可燃性ガスを酸化分解処理するものである。可燃性ガス用スクラバ３８として、例えば、湿式のスクラバが使用される。排気ライン３４には、ガス圧力センサ３９が設けられ、各分岐ライン３５，３６には、開閉弁４０，４１がそれぞれ設けられる。可燃性ガス用スクラバ３８に接続される分岐ライン３６には、窒素タンク４２から延びる窒素パージライン４３が接続される。この窒素パージライン４３には、その上流側から順に、可変オリフィ４４、フローメータ４５、開閉弁４６及び逆止弁４７が直列に設けられる。上記のように一方の分岐ライン３６に窒素パージライン４３が接続されるのは、可燃性ガス用スクラバ３８へ送り込まれる可燃性ガスを希釈してそのガス濃度を所定の規定値以下にするためである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の排気切換装置３１では、膜付け装置３２の排気ポンプ３３からの排気が開始された直後におけるプロセスガス、即ち可燃性ガスの流量と、その排気が終了した時点での可燃性ガスの流量との間に大きな差がある。これにも拘わらず、排気切換装置３１では、可燃性ガスを希釈するために同ガスに混合される窒素ガスの流量が、最大となるときの可燃性ガス流量に合わせて設定されているだけである。ここで、窒素パージライン４３における窒素ガス流量は、フローメータ４５で監視されることにより所定の設定流量に保たれる。そして、窒素ガス流量が設定流量を逸脱した場合には、窒素パージライン４３の開閉弁４６が閉じられ、分岐ライン３６の開閉弁４１が閉じられることになる。
従って、可燃性ガス流量が最小となるときでも、窒素ガスは所定の設定流量によって可燃性ガスに混合されることになり、可燃性ガス流量が最大となるときに比べて窒素ガスが無駄に使用されることになる。加えて、マスフローメータ４５は、比較的高価で大型であるにも拘わらず、単に所定の設定流量を監視するために使用されるだけであり、占有スペースが大きく排気切換装置３１の小型化要求に反するものとなっている。
【０００５】
この発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その第１の目的は、反応性ガスに混合される窒素ガスの流量が所定の設定流量となるように監視するための全体構成を比較的安価で小型なものにすることを可能にした排気切換装置を提供することにある。
この発明の第２の目的は、第１の目的に加え、反応性ガスに混合される窒素ガスの流量を調節することにより、可燃性ガス用の排気処理装置へ送り込まれる反応性ガスの濃度を常に一定に保つことを可能にした排気切換装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するために、請求項１に記載の発明の排気切換装置は、半導体製造装置から排出される反応性ガスを支燃性ガスと可燃性ガスとに分けて所定の排気処理装置へ送り込むようにした排気切換装置であって、半導体製造装置から延びる排気ラインと、排気ラインから少なくとも二つに分岐されると共に支燃性ガス用の排気処理装置と可燃性ガス用の排気処理装置とに個別に接続される分岐ラインと、排気ラインを流れる反応性ガスの圧力を検出するための第１の圧力検出手段と、各分岐ラインに個別に設けられる開閉弁と、可燃性ガス用の排気処理装置に接続される分岐ラインに接続され、窒素供給源から延びる窒素パージラインと、窒素パージラインを流れる窒素ガスの圧力を検出するための第２の圧力検出手段とを備え、第１及び第２の圧力検出手段の検出結果に基づいて、可燃性ガス用の排気処理装置へ送り込まれる反応性ガスの濃度を監視するようにしたことを趣旨とする。
【０００７】
上記発明の排気切換装置の構成によれば、半導体装置から排気ラインへ排出される反応性ガスが支燃性ガスである場合に、各分岐ラインに設けられた開閉弁を選択的に閉弁又は開弁することにより、支燃正ガスが支燃性ガス用の排気処理装置へ送り込まれ、処理される。一方、半導体装置から排気ラインへ排出される反応性ガスが可燃性ガスである場合には、各分岐ラインに設けられた開閉弁を選択的に閉弁又は開弁することにより、可燃性ガスが可燃性ガス用の排気処理装置へ送り込まれる。ここで、可燃性ガス用の排気処理装置へ送り込まれる可燃性ガスを希釈して所定の濃度にするために、窒素供給源から窒素パージラインを通じて対応する分岐ラインへ窒素ガスが導入され、その窒素ガスが可燃性ガスに混合されることになる。このとき、排気ラインを流れる可燃性ガスの圧力は、第１の圧力検出手段により検出される。窒素パージラインを流れる窒素ガスの圧力は、第２の圧力検出手段により検出される。そして、第１及び第２の圧力検出手段の検出結果は、可燃性ガス用の排気処理装置へ送り込まれる可燃性ガスの濃度を監視するために参照される。例えば、それぞれ検出される可燃性ガスの圧力と窒素ガスの圧力とが参照され、それらが所定の関係を有する状態で監視されることにより、窒素ガスの流量が監視されることになる。
従って、可燃性ガスに混合される窒素ガスの流量を監視するために、比較的高価で大型となるフローメータを使用する必要がなく、圧力検出手段として簡易で小型な圧力センサの使用が可能になる。
【０００８】
上記第２の目的を達成するために、請求項２に記載の発明の排気切換装置は、請求項１に記載の排気切換装置において、第１及び第２の圧力検出手段の検出結果に基づいて窒素パージラインにおける窒素ガス流量を調節するための流量調節手段を設けたことを趣旨とする。
【０００９】
上記発明の排気切換装置の構成によれば、請求項１の発明の作用に加え、流量調節手段を作動させることにより、窒素パージラインにおける窒素ガスの流量が調節されることから、第１及び第２の圧力検出手段の検出結果に基づいて、即ち、監視される可燃性ガスの圧力と窒素ガスの圧力とが所定の関係を有するように流量調節手段を作動させることにより、可燃性ガス用の排気処理装置へ送り込まれる可燃性ガスの濃度が所定の設定値に調節されることになる。又、窒素ガスの流量が適宜に調節されることから、過剰な窒素ガスが可燃性ガスに混合されることがない。
【００１０】
【発明の実施の形態】
［第１の実施の形態］
以下、本発明（請求項２の発明）の排気切換装置を具体化した第１の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
図１に排気切換装置１の概略構成を示す。この排気切換装置１は、半導体製造装置としての膜付け装置２の排気ポンプ３から排出される反応性ガス（プロセスガス）を排気処理装置としての支燃性ガス用スクラバ４又は可燃性ガス用スクラバ５により処理するために、排気ポンプ３から排出されるプロセスガスを支燃性ガスと可燃性ガス（ここでは、水素（Ｈ₂）を含む）とに分けて各スクラバ４，５へ選択的に送り込むためのものである。
【００１２】
排気切換装置１は、膜付け装置２の排気ポンプ３から延びる排気ライン６と、その排気ライン６から二つに分岐されると共に支燃性ガス用スクラバ４と可燃性ガス用スクラバ５とに個別に接続される第１及び第２の分岐ライン７，８とを備える。排気切換装置１は、更に、排気ライン６を流れるプロセスガスの圧力を検出するための第１の圧力検出手段としての第１の圧力センサ９と、各分岐ライン７，８に個別に設けられる第１及び第２の開閉弁１０，１１と、可燃性ガス用スクラバ５に接続される第２の分岐ライン８に接続され、窒素供給源としての窒素タンク１２から延びる窒素パージライン１３と、その窒素パージライン１３を流れる窒素ガスの圧力を検出するための第２の圧力検出手段としての第２の圧力センサ１４とを備える。
【００１３】
即ち、膜付け装置２の排気ポンプ３から延びる排気ライン６は、その下流側で二つの分岐ライン７，８に分かれ、各分岐ライン７，８は、支燃性ガス用スクラバ４及び可燃性ガス用スクラバ５にそれぞれ接続される。支燃性ガス用スクラバ４は非可燃性ガスを反応槽に充填した特殊薬剤に吸着させて処理し無害化するものであり、この実施の形態では、エバラ製「エバラドライ排気ガス処理装置」が使用される。可燃性ガス用スクラバ５は可燃性ガスを分解処理するものであり、この実施の形態では、エバラ製「エバラ湿式排気ガス処理装置」が使用される。この処理装置は、水素を含む可燃性ガスをアルカリ液を含む通気撹拌槽に導入して溶解させ、その後に洗浄水により洗浄することにより、可燃性ガスを処理するものである。
窒素パージライン１３には、その上流側から順に、第２の圧力センサ１４、可変オリフィス１５、流量調節手段としての可変流量弁１６及び逆止弁１７が直列に設けられる。可変オリフィス１５は、窒素パージライン１３の流路面積を比較的限られた小範囲で変更するためのものである。可変流量弁１６は、窒素パージライン１３における窒素ガス流量を比較的広い範囲で変更するためのものである。逆止弁１７は、窒素パージライン１３における窒素ガスの逆流を防止するためのものである。上記のように第２の分岐ライン８に窒素パージライン１３が接続されるのは、可燃性ガス用スクラバ５へ送り込まれる可燃性ガスを希釈してそのガス濃度を所定の規定値以下にするためである。
【００１４】
排気切換装置１は、更にコントローラ１８を備える。コントローラ１８には、第１及び第２の開閉弁１０，１１、第１及び第２の圧力センサ９，１４、並びに可変流量弁１６がそれぞれ接続される。コントローラ１８は、排気ポンプ３から排出される支燃性ガス又は可燃性ガスを対応するスクラバ４，５へ選択的に送り込むために、第１及び第２の開閉弁１０，１１を制御する。又、コントローラ１８は、可燃性ガス用スクラバ５へ送り込まれる可燃性ガスの濃度を監視するために、第１及び第２の圧力センサ９，１４の検出結果に基づいて可燃性ガス流量に対する窒素ガス流量を算出し、それらを監視する。
例えば、第１の圧力センサ９で検出される可燃性ガスの圧力を「Ｐ１」とし、第２の圧力センサ１４で検出される窒素ガスの圧力を「Ｐ２」とすると、窒素ガス流量ＱＮは次式（１）によって求められる。
ＱＮ＝３９６Ｃｖ√｛（Ｐ２−Ｐ１）Ｐ１｝÷√Ｇ …（１）
ここで、「Ｃｖ」は圧力Ｐ２とＰ１との間のＣＶ値を、「Ｇ」はガス比重値をそれぞれ示す。
【００１５】
上記したこの実施の形態の排気切換装置１の構成によれば、膜付け装置２の排気ポンプ３から排気ライン６へ排出されるプロセスガスが支燃性ガスである場合には、コントローラ１８が第１の開閉弁１０を開弁させ、第２の開閉弁１１を閉弁させる。これにより、排気ライン６及び第１の分岐ライン７を通じて支燃性ガスが支燃性ガス用スクラバ４へ送り込まれ、処理されることになる。
一方、膜付け装置２の排気ポンプ３から排気ライン６へ排出されるプロセスガスが可燃性ガスである場合には、コントローラ１８が第１の開閉弁１０を閉弁させ、第２の開閉弁１１を開弁させる。これにより、排気ライン６及び第２の分岐ライン８を通じて可燃性ガスが可燃性ガス用スクラバ５へ送り込まれる。ここで、同スクラバ５の処理能力に応じて送り込まれる可燃性ガスを希釈して所定の濃度にするために、窒素タンク１２から窒素パージライン１３を通じて第２の分岐ライン８には窒素ガスが導入され、窒素ガスが可燃性ガスに混合される。このとき、排気ライン６を流れる可燃性ガスの圧力は、第１の圧力センサ９により検出される。窒素パージライン１３を流れる窒素ガスの圧力は、第２の圧力センサ１４により検出される。第１及び第２の圧力センサ９，１４の検出結果は、可燃性ガス用スクラバ５へ送り込まれる可燃性ガスの濃度を監視するためにコントローラ１８により参照される。例えば、それぞれ検出される可燃性ガスの圧力Ｐ１と窒素ガスの圧力Ｐ２とがそれぞれ参照され、それらが所定の関係を有する状態に監視されることになる。
従って、この排気切換装置１では、可燃性ガスに混合される窒素ガスの流量を監視するために、従来の排気切換装置３１とは異なり、比較的高価で大型なフローメータを使用する必要がなく、比較的簡易で小型な二つの圧力センサ９，１４が使用されることになる。現状のフローメータの占有スペースは、各圧力センサ９点１４のそれの数倍に及ぶものとなる。このため、プロセスガスに混合される窒素ガスの流量が所定の設定流量となるように監視するための全体構成を比較的安価で小型なものにすることができるようになる。つまり、フローメータが第２の圧力センサ１４に置き換わる分だけ、排気切換装置１の全体構成を安価で小型なものにすることができるのである。
【００１６】
この実施の形態の排気切換装置１の構成によれば、コントローラ１８が可変流量弁１６を作動させることにより、窒素パージライン１３における窒素ガス流量が調節されることから、第１及び第２の圧力センサ９，１４の検出結果に基づいて、即ち、それぞれ監視される可燃性ガスの圧力Ｐ１と窒素ガスの圧力Ｐ２とが所定の関係を有するように、可変流量弁１６を作動させることにより、可燃性ガス用スクラバ５へ送り込まれる窒素ガス流量が調節され、可燃性ガスの濃度が所定値に調節される。このため、可燃性ガス用スクラバ５へ送り込まれる可燃性ガスの濃度を常に一定に保つことができるようになる。又、スクラバ５へ送り込まれる可燃ガス流量が変動しても、その変動に応じて窒素ガス流量が可変流量弁１６により調節されることから、過剰な窒素ガスが可燃性ガスに混合されることがない。即ち、膜付け装置２の排気ポンプ３から排出される可燃性ガス流量が、その排出開始時と排出終了時とで大きく変動したとしても、その変動に応じて窒素ガス流量を調節することができ、可燃性ガスに混合される窒素ガスが無駄に使用されることがない。このため、窒素ガスの使用を節約することができ、半導体製造上の運転コストを低減させることができる。
【００１７】
［第２の実施の形態］
次に、本発明（請求項１の発明）の排気処理装置を具体化した第２の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。尚、本実施の形態において、前記第１の実施の形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略し、以下には異なった点を中心に説明する。
【００１８】
この実施の形態の排気切換装置２１では、窒素パージライン１３に設けられた前述した可変流量弁１６を、同ライン１３を単に開閉するための開閉弁１９に置き換えた点で第１の実施の形態と構成が異なる。
【００１９】
従って、この実施の形態の排気切換装置２１では、開閉弁１９を使用して窒素パージライン１３における窒素ガス流量を調節できないものの、可燃性ガスに混合される窒素ガス流量を監視するために、比較的簡易で小型な二つの圧力センサ９，１４が使用されることになる。このため、この排気切換装置２１においても、可燃性ガスに混合される窒素ガス流量が所定の設定流量となるように監視するための全体構成を比較的安価で小型なものにすることができる。
【００２０】
尚、この発明は前記各実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で、例えば、以下のように実施することができる。
【００２１】
（１）前記各実施の形態では、排気ライン６から分岐される二つの分岐ライン７，８を設けたが、分岐ラインを三つ以上設けることもできる。
【００２２】
（２）前記各実施の形態では、半導体製造装置を膜付け装置２としたが、膜付け装置以外の装置であってもよい。
【００２３】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明の排気切換装置によれば、排気ラインを流れる反応性ガスの圧力を検出するための第１の圧力検出手段と、窒素パージラインを流れる窒素ガスの圧力を検出するための第２の圧力検出手段の検出結果に基づいて、可燃性ガス用の排気処理装置に供給される反応性ガスの濃度を監視するようにしている。
従って、可燃性ガスに混合される窒素ガスの量を監視するために、比較的高価で大型なフローメータが使用されず、圧力検出手段として簡易で小型な圧力センサの使用が可能になる。この結果、反応性ガスに混合される窒素ガスの流量が所定の設定流量となるように監視するための全体構成を比較的安価で小型なものにすることができるという効果を発揮する。
【００２４】
請求項２に記載の発明の排気切換装置によれば、請求項１の排気切換装置において、第１及び第２の圧力検出手段の検出結果に基づいて窒素パージラインにおける窒素ガス流量を調節するための流量調節手段を設けている。
従って、流量調節手段により窒素ガス流量が調節されることから、第１及び第２の圧力検出手段の検出結果に基づいて流量調節手段を作動させることにより、可燃性ガス用の排気処理装置へ送り込まれる可燃性ガスの濃度が所定値に調節され、過剰な窒素ガスが可燃性ガスに混合されることがない。このため、請求項１の発明の効果に加え、可燃性ガス用の排気処理装置へ送り込まれる反応性ガスの濃度を常に一定に保つことができるという効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係り、排気切換装置を示す概略構成図である。
【図２】第２の実施の形態に係り、排気切換装置を示す概略構成図である。
【図３】従来の排気切換装置を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１排気切換装置
２膜付け装置（半導体製造装置）
４支燃性ガス用スクラバ（排気処理装置）
５可燃性ガス用スクラバ（排気処理装置）
６排気ライン
７第１の分岐ライン
８第２の分岐ライン
９第１の圧力センサ（第１の圧力検出手段）
１０第１の開閉弁
１１第２の開閉弁
１２窒素タンク（窒素供給源）
１３窒素パージライン
１４第２の圧力センサ（第２の圧力検出手段）
１６可変流量弁（流量調節手段）
１８コントローラ
２１排気切換装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an exhaust gas switching device in which, for example, a reactive gas discharged from a semiconductor manufacturing apparatus is divided into a combustion-supporting gas and a combustible gas and sent to a predetermined exhaust treatment device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a semiconductor manufacturing apparatus (for example, a film deposition apparatus), in order to shorten the processing time, it has become a problem how quickly the reactive gas (process gas) used at the time of film deposition is discharged out of the chamber. ing. Here, the process gas discharged from the film forming apparatus is sent to a predetermined exhaust processing apparatus to be processed. Therefore, in order to exhaust the process gas as soon as possible from the film deposition apparatus, it is necessary to secure the gas processing capacity in the exhaust processing apparatus, but in reality, the process gas having a specified concentration or more is processed in the processing apparatus. I can't.
[0003]
In the conventional film deposition apparatus, in order to process the process gas discharged from the apparatus with an exhaust treatment apparatus, the process gas discharged from the film deposition apparatus is converted into a combustion supporting gas and a combustible gas (for example, hydrogen (H ₂ The exhaust gas switching device is used in order to feed the exhaust gas processing device separately.
FIG. 3 shows a schematic configuration of the exhaust gas switching device 31. The exhaust line 34 extending from the exhaust pump 33 of the film deposition apparatus 32 is divided into two branch lines 35 and 36 on the downstream side thereof. Each of the branch lines 35 and 36 is connected to a combustion-supporting gas scrubber 37 and a combustible gas scrubber 38 as an exhaust treatment device. The combustion-supporting gas scrubber 37 adsorbs non-combustible gas, and the combustible gas scrubber 38 performs oxidative decomposition treatment of the combustible gas. As the combustible gas scrubber 38, for example, a wet scrubber is used. The exhaust line 34 is provided with a gas pressure sensor 39, and the branch lines 35 and 36 are provided with on-off valves 40 and 41, respectively. A nitrogen purge line 43 extending from the nitrogen tank 42 is connected to the branch line 36 connected to the combustible gas scrubber 38. The nitrogen purge line 43 is provided with a variable orifice 44, a flow meter 45, an on-off valve 46, and a check valve 47 in series in that order from the upstream side. The nitrogen purge line 43 is connected to one of the branch lines 36 as described above in order to dilute the combustible gas fed into the combustible gas scrubber 38 and to reduce its gas concentration to a predetermined specified value or less. is there.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional exhaust gas switching device 31, the flow rate of the process gas, that is, the combustible gas immediately after the exhaust from the exhaust pump 33 of the film forming device 32 is started, and the combustible gas at the time when the exhaust is finished. There is a big difference between the flow rate. In spite of this, in the exhaust gas switching device 31, the flow rate of the nitrogen gas mixed with the gas for diluting the combustible gas is merely set according to the flow rate of the combustible gas at the maximum. is there. Here, the nitrogen gas flow rate in the nitrogen purge line 43 is maintained at a predetermined set flow rate by being monitored by the flow meter 45. When the nitrogen gas flow rate deviates from the set flow rate, the open / close valve 46 of the nitrogen purge line 43 is closed and the open / close valve 41 of the branch line 36 is closed.
Therefore, even when the combustible gas flow rate is minimized, the nitrogen gas is mixed with the combustible gas at a predetermined set flow rate, and the nitrogen gas is wasted compared to when the combustible gas flow rate is maximized. Will be. In addition, although the mass flow meter 45 is relatively expensive and large, it is merely used for monitoring a predetermined set flow rate, and it occupies a large space and meets the demand for downsizing of the exhaust gas switching device 31. It is contrary.
[0005]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its first object is to compare the overall configuration for monitoring so that the flow rate of nitrogen gas mixed into the reactive gas becomes a predetermined set flow rate. Another object of the present invention is to provide an exhaust gas switching device that can be made inexpensive and small.
In addition to the first object, the second object of the present invention is to control the concentration of the reactive gas sent to the exhaust treatment device for combustible gas by adjusting the flow rate of nitrogen gas mixed with the reactive gas. An object of the present invention is to provide an exhaust gas switching device that can always be kept constant.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the first object, the exhaust gas switching apparatus according to the first aspect of the present invention divides the reactive gas discharged from the semiconductor manufacturing apparatus into a combustion-supporting gas and a combustible gas and performs a predetermined exhaust. An exhaust gas switching device that is fed into a processing device, an exhaust line extending from a semiconductor manufacturing device, and an exhaust processing device for combustible gas and an exhaust for combustible gas that are branched from the exhaust line into at least two A branch line individually connected to the processing apparatus, a first pressure detecting means for detecting the pressure of the reactive gas flowing through the exhaust line, an on-off valve individually provided in each branch line, and a combustible gas A nitrogen purge line extending from a nitrogen supply source, and a second pressure detecting means for detecting the pressure of nitrogen gas flowing through the nitrogen purge line. Based on the detection results of the first and second pressure detecting means, and the spirit that the concentration of the reactive gas fed to the exhaust treatment device for combustible gas so as to monitor.
[0007]
According to the configuration of the exhaust gas switching device of the above invention, when the reactive gas discharged from the semiconductor device to the exhaust line is a combustion-supporting gas, the on-off valve provided in each branch line is selectively closed or By opening the valve, the combustion-supporting positive gas is sent to the exhaust processing device for the combustion-supporting gas and processed. On the other hand, when the reactive gas discharged from the semiconductor device to the exhaust line is a flammable gas, the flammable gas is generated by selectively closing or opening the on-off valves provided in each branch line. It is sent to an exhaust treatment device for combustible gas. Here, in order to dilute the combustible gas sent to the exhaust gas processing apparatus for combustible gas to a predetermined concentration, nitrogen gas is introduced from the nitrogen supply source to the corresponding branch line through the nitrogen purge line, and the nitrogen The gas will be mixed with the combustible gas. At this time, the pressure of the combustible gas flowing through the exhaust line is detected by the first pressure detecting means. The pressure of the nitrogen gas flowing through the nitrogen purge line is detected by the second pressure detection means. And the detection result of the 1st and 2nd pressure detection means is referred in order to monitor the density | concentration of the combustible gas sent to the exhaust-gas treatment apparatus for combustible gas. For example, the flow rate of the nitrogen gas is monitored by referring to the detected pressure of the combustible gas and the pressure of the nitrogen gas and monitoring them in a state where they have a predetermined relationship.
Therefore, it is not necessary to use a relatively expensive and large flow meter in order to monitor the flow rate of nitrogen gas mixed in the combustible gas, and a simple and small pressure sensor can be used as the pressure detecting means. Become.
[0008]
In order to achieve the second object, an exhaust gas switching device according to a second aspect of the present invention is the exhaust gas switching device according to the first aspect, based on the detection results of the first and second pressure detection means. The purpose is to provide a flow rate adjusting means for adjusting the nitrogen gas flow rate in the nitrogen purge line.
[0009]
According to the configuration of the exhaust gas switching device of the above invention, in addition to the operation of the invention of claim 1, the flow rate of the nitrogen gas in the nitrogen purge line is adjusted by operating the flow rate adjusting means. On the basis of the detection result of the pressure detecting means 2, that is, by operating the flow rate adjusting means so that the pressure of the combustible gas to be monitored and the pressure of the nitrogen gas have a predetermined relationship, The concentration of the combustible gas sent to the exhaust treatment device is adjusted to a predetermined set value. Further, since the flow rate of the nitrogen gas is appropriately adjusted, excessive nitrogen gas is not mixed with the combustible gas.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[First Embodiment]
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment that embodies an exhaust gas switching device of the present invention (the invention of claim 2) will be described in detail with reference to the drawings.
[0011]
FIG. 1 shows a schematic configuration of the exhaust gas switching device 1. This exhaust gas switching device 1 is a combustion-supporting gas scrubber 4 or a combustible gas scrubber as an exhaust treatment device for reactive gas (process gas) discharged from an exhaust pump 3 of a film deposition device 2 as a semiconductor manufacturing device. 5, the process gas discharged from the exhaust pump 3 is divided into a combustion-supporting gas and a combustible gas (here, including hydrogen (H ₂ )) and selectively supplied to the scrubbers 4 and 5. It is for sending in.
[0012]
The exhaust gas switching device 1 is divided into an exhaust line 6 extending from the exhaust pump 3 of the film deposition device 2, and a bifurcated gas scrubber 4 and a combustible gas scrubber 5. And first and second branch lines 7 and 8 connected to each other. The exhaust gas switching device 1 further includes a first pressure sensor 9 as a first pressure detecting means for detecting the pressure of the process gas flowing through the exhaust line 6 and a first pressure sensor 9 provided individually for each branch line 7, 8. A nitrogen purge line 13 connected to the first and second on-off valves 10 and 11 and a second branch line 8 connected to the combustible gas scrubber 5 and extending from a nitrogen tank 12 as a nitrogen supply source; And a second pressure sensor 14 as second pressure detecting means for detecting the pressure of nitrogen gas flowing through the purge line 13.
[0013]
That is, the exhaust line 6 extending from the exhaust pump 3 of the film deposition apparatus 2 is divided into two branch lines 7 and 8 on the downstream side, and each of the branch lines 7 and 8 includes the scrubber 4 for combustible gas and the combustible gas. Each is connected to a scrubber 5 for use. The combustion-supporting gas scrubber 4 adsorbs a non-combustible gas to a special chemical filled in a reaction tank to treat it and render it harmless. In this embodiment, an Ebara “Ebara Dry Exhaust Gas Treatment Device” used. The scrubber 5 for combustible gas decomposes combustible gas, and in this embodiment, an “Ebara wet exhaust gas treatment device” manufactured by Ebara is used. This treatment apparatus treats a combustible gas by introducing and dissolving a combustible gas containing hydrogen into an aeration and stirring tank containing an alkaline solution, and then washing with washing water.
In the nitrogen purge line 13, a second pressure sensor 14, a variable orifice 15, a variable flow valve 16 as a flow rate adjusting unit, and a check valve 17 are provided in series from the upstream side. The variable orifice 15 is for changing the flow area of the nitrogen purge line 13 within a relatively limited small range. The variable flow valve 16 is for changing the nitrogen gas flow rate in the nitrogen purge line 13 within a relatively wide range. The check valve 17 is for preventing the backflow of nitrogen gas in the nitrogen purge line 13. The nitrogen purge line 13 is connected to the second branch line 8 as described above in order to dilute the combustible gas sent to the combustible gas scrubber 5 and to reduce its gas concentration to a predetermined specified value or less. It is.
[0014]
The exhaust gas switching device 1 further includes a controller 18. The controller 18 is connected to the first and second on-off valves 10 and 11, the first and second pressure sensors 9 and 14, and the variable flow valve 16. The controller 18 controls the first and second on-off valves 10 and 11 in order to selectively send the combustion-supporting gas or the combustible gas discharged from the exhaust pump 3 to the corresponding scrubbers 4 and 5. Further, the controller 18 monitors the concentration of the flammable gas sent to the flammable gas scrubber 5 based on the detection results of the first and second pressure sensors 9 and 14 with respect to the flammable gas flow rate. Calculate flow rates and monitor them.
For example, when the pressure of the combustible gas detected by the first pressure sensor 9 is “P1” and the pressure of the nitrogen gas detected by the second pressure sensor 14 is “P2”, the nitrogen gas flow rate QN is It is calculated | required by Formula (1).
QN = 396 Cv√ {(P2-P1) P1} ÷ √G (1)
Here, “Cv” indicates a CV value between the pressures P2 and P1, and “G” indicates a gas specific gravity value.
[0015]
According to the configuration of the exhaust gas switching device 1 of this embodiment described above, when the process gas discharged from the exhaust pump 3 of the film deposition device 2 to the exhaust line 6 is a combustion-supporting gas, the controller 18 The first on-off valve 10 is opened, and the second on-off valve 11 is closed. As a result, the combustion-supporting gas is fed into the combustion-supporting gas scrubber 4 through the exhaust line 6 and the first branch line 7 and processed.
On the other hand, when the process gas discharged from the exhaust pump 3 of the film deposition apparatus 2 to the exhaust line 6 is a combustible gas, the controller 18 closes the first on-off valve 10 and the second on-off valve 11. Open the valve. Thereby, the combustible gas is sent into the scrubber 5 for combustible gas through the exhaust line 6 and the second branch line 8. Here, nitrogen gas is introduced into the second branch line 8 from the nitrogen tank 12 through the nitrogen purge line 13 in order to dilute the combustible gas sent according to the processing capacity of the scrubber 5 to a predetermined concentration. And nitrogen gas is mixed with the combustible gas. At this time, the pressure of the combustible gas flowing through the exhaust line 6 is detected by the first pressure sensor 9. The pressure of the nitrogen gas flowing through the nitrogen purge line 13 is detected by the second pressure sensor 14. The detection results of the first and second pressure sensors 9 and 14 are referred to by the controller 18 in order to monitor the concentration of the combustible gas sent to the combustible gas scrubber 5. For example, the detected combustible gas pressure P1 and the detected nitrogen gas pressure P2 are respectively referred to and monitored to have a predetermined relationship.
Therefore, in the exhaust gas switching device 1, unlike the conventional exhaust gas switching device 31, it is not necessary to use a relatively expensive and large flow meter in order to monitor the flow rate of nitrogen gas mixed in the combustible gas. Thus, two relatively simple and small pressure sensors 9, 14 are used. The space occupied by the current flow meter is several times that of each of the pressure sensors 9 and 14. For this reason, the whole structure for monitoring so that the flow volume of the nitrogen gas mixed with process gas may become a predetermined setting flow volume can be made comparatively cheap and small. That is, the entire configuration of the exhaust gas switching device 1 can be made inexpensive and small as much as the flow meter is replaced with the second pressure sensor 14.
[0016]
According to the configuration of the exhaust gas switching device 1 of this embodiment, the controller 18 operates the variable flow valve 16 so that the nitrogen gas flow rate in the nitrogen purge line 13 is adjusted. Based on the detection results of the sensors 9 and 14, that is, by activating the variable flow valve 16 so that the pressure P1 of the combustible gas and the pressure P2 of the nitrogen gas to be monitored have a predetermined relationship, combustible The flow rate of nitrogen gas fed into the scrubber 5 for natural gas is adjusted, and the concentration of combustible gas is adjusted to a predetermined value. Therefore, the concentration of the combustible gas sent to the combustible gas scrubber 5 can always be kept constant. Even if the flow rate of combustible gas fed to the scrubber 5 fluctuates, the flow rate of nitrogen gas is adjusted by the variable flow valve 16 according to the fluctuation, so that excessive nitrogen gas may be mixed with the combustible gas. Absent. That is, even if the flow rate of combustible gas discharged from the exhaust pump 3 of the film deposition apparatus 2 varies greatly between the start of discharge and the end of discharge, the flow rate of nitrogen gas can be adjusted according to the change. The nitrogen gas mixed with the combustible gas is not wasted. For this reason, the use of nitrogen gas can be saved, and the operating cost in semiconductor manufacturing can be reduced.
[0017]
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment in which the exhaust treatment apparatus of the present invention (the invention of claim 1) is embodied will be described in detail with reference to the drawings. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and different points will be mainly described below.
[0018]
In the exhaust gas switching device 21 of this embodiment, the variable flow valve 16 provided in the nitrogen purge line 13 is replaced with an open / close valve 19 for simply opening and closing the line 13 in the first embodiment. And the configuration is different.
[0019]
Therefore, in the exhaust gas switching device 21 of this embodiment, although the on-off valve 19 cannot be used to adjust the nitrogen gas flow rate in the nitrogen purge line 13, a comparison is made to monitor the nitrogen gas flow rate mixed with the combustible gas. Therefore, two pressure sensors 9 and 14 that are simple and small are used. For this reason, also in this exhaust gas switching apparatus 21, the whole structure for monitoring so that the nitrogen gas flow volume mixed with combustible gas may become a predetermined setting flow volume can be made comparatively cheap and small.
[0020]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be carried out, for example, as follows without departing from the spirit of the invention.
[0021]
(1) In the above embodiments, the two branch lines 7 and 8 branched from the exhaust line 6 are provided, but three or more branch lines may be provided.
[0022]
(2) In each of the above embodiments, the semiconductor manufacturing apparatus is the film deposition apparatus 2, but an apparatus other than the film deposition apparatus may be used.
[0023]
【The invention's effect】
According to the exhaust gas switching device of the first aspect of the present invention, the first pressure detecting means for detecting the pressure of the reactive gas flowing through the exhaust line and the pressure of the nitrogen gas flowing through the nitrogen purge line are detected. Based on the detection result of the second pressure detection means, the concentration of the reactive gas supplied to the exhaust treatment device for combustible gas is monitored.
Therefore, in order to monitor the amount of nitrogen gas mixed in the combustible gas, a relatively expensive and large flow meter is not used, and a simple and small pressure sensor can be used as the pressure detecting means. As a result, the overall configuration for monitoring the flow rate of the nitrogen gas mixed with the reactive gas to be a predetermined set flow rate can be made relatively inexpensive and small.
[0024]
According to the exhaust gas switching device of the second aspect of the present invention, in the exhaust gas switching device of the first aspect, for adjusting the nitrogen gas flow rate in the nitrogen purge line based on the detection results of the first and second pressure detecting means. The flow rate adjusting means is provided.
Accordingly, since the flow rate of the nitrogen gas is adjusted by the flow rate adjusting means, the flow rate adjusting means is operated based on the detection results of the first and second pressure detecting means, and the exhaust gas processing apparatus for combustible gas is sent. The concentration of the combustible gas is adjusted to a predetermined value, and excess nitrogen gas is not mixed with the combustible gas. For this reason, in addition to the effect of the invention of claim 1, the effect of being able to always keep the concentration of the reactive gas sent to the exhaust treatment apparatus for combustible gas constant is exhibited.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an exhaust gas switching device according to a first embodiment.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating an exhaust gas switching device according to a second embodiment.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a conventional exhaust gas switching device.
[Explanation of symbols]
1 Exhaust gas switching device 2 Film deposition device (semiconductor manufacturing device)
4 Scrubber for combustion-supporting gas (exhaust treatment device)
5 Scrubber for flammable gas (exhaust treatment equipment)
6 exhaust line 7 first branch line 8 second branch line 9 first pressure sensor (first pressure detecting means)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 1st on-off valve 11 2nd on-off valve 12 Nitrogen tank (nitrogen supply source)
13 Nitrogen purge line 14 Second pressure sensor (second pressure detection means)
16 Variable flow valve (Flow control means)
18 Controller 21 Exhaust gas switching device

Claims

A reaction gas consisting of a combustion-supporting gas discharged from a semiconductor manufacturing apparatus and a reaction gas consisting of a flammable gas are distinguished and sent to each exhaust treatment device ,
An exhaust line extending from the semiconductor manufacturing apparatus;
A branch line branched from the exhaust line into at least two and individually connected to an exhaust treatment device for combustion-supporting gas and an exhaust treatment device for combustible gas;
First pressure detecting means for detecting the pressure of the reactive gas flowing through the exhaust line;
An on-off valve provided individually for each branch line;
A nitrogen purge line connected to a branch line connected to the exhaust treatment device for the combustible gas and extending from a nitrogen supply source;
Second pressure detection means for detecting the pressure of nitrogen gas flowing through the nitrogen purge line ;
And calculating the outflow of nitrogen gas sent to the exhaust treatment device for the combustible gas based on the detection results of the first and second pressure detecting means, and reacting based on the flow rate of the nitrogen gas An exhaust gas switching device characterized by monitoring a gas concentration.

The exhaust gas switching device according to claim 1,
Exhaust gas comprising flow rate adjusting means for adjusting the flow rate of nitrogen gas in the nitrogen purge line based on the detection results of the first and second pressure detection means and the specific gravity value of the exhausted gas Switching device.