JP4455719B2 - 排ガス濾過装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体素子や電子部品を製造する過程で使用されるガス処理室の排気経路に設けられるものであって、排ガス中の固化成分および固形物を除去するための排ガス濾過装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば半導体素子や電子部品の製造に用いられるプラズマCVD装置は、気密容器内でプラズマCVDプロセスを起こし、基板にa−Si膜やSiN膜などを成膜する。このとき、基板以外に、気密容器の内壁などにも薄膜が堆積する。通常、この薄膜は、NF3 ガスを用いるプラズマクリーニングにより除去される。この過程で、気密容器内に、Si2 F6 (NH4 )3 ・F* を主体としたガス状の生成物が発生する。プラズマクリーニング中も気密容器は排気され続けるため、排気経路となる配管などにSi2 F6 (NH4 )3 ・F* を主体とした粉末状の固形物が析出および堆積する。固形物が蓄積すると配管詰まりが引き起こされる。これを防止するために、排ガス中の固化成分(冷却または高密度化(圧力の上昇)によって固体へ状態が変化するガス状の生成物)および固形物を除去することを目的とした排ガス濾過装置を排気経路に設けてある。
【0003】
図6は、従来の排ガス濾過装置を示すブロック図である。図6(A)には、気密容器10と、この気密容器の排気経路12aとが示される。この排気経路12aには、真空ポンプ14および排ガス濾過装置16が設けられる。この従来の排ガス濾過装置16は、トラップ装置18およびフィルタ20により構成される。これら真空ポンプ14、トラップ装置18およびフィルタ20は、気密容器10側からこの順序で、所要に応じて配管を介して接続され、上述の排気経路12aを構成する。
【0004】
また、図6(B)に示す排気経路12bは、気密容器10側からトラップ装置18、フィルタ20および真空ポンプ14がこの順序で、所要に応じて配管を介して接続されたものである。このように、排ガス濾過装置16と真空ポンプ14との配置順を図6(A)の場合と逆にして用いることもある。
【0005】
上述のトラップ装置18としては、例えば図7および図8に示す構成のものが用いられる。図7および図8は、典型的なトラップ装置の構成を示す断面図である。
【0006】
図7に示すトラップ装置は、両端に開口を有した円筒形状の容器(ケーシング)22を具える。この容器22の一方の開口はガス流入口24として、およびこの容器22の他方の開口はガス流出口26としてそれぞれ用いられる。容器22の内部には、一端が閉塞された円筒状の遮蔽板28が設けられる。遮蔽板28は、容器22の内部中央付近に、閉塞された側をガス流入口24に向けた状態で設置される。この遮蔽板28の内側に、冷却媒体流入口30aおよび冷却媒体流出口30bを具えた冷却管30が設けられる。また、容器22の壁面に、冷却媒体流入口32aおよび冷却媒体流出口32bを具えた冷却管32が設けられる。これら冷却管30および32には、水などの冷却媒体を循環させる。
【0007】
気密容器から排気された排ガスは、ガス流入口24から容器22内部に流入し、容器22の内壁と遮蔽板28との間を通ってガス流出口26から後段の排気経路に流出する。この排ガスは熱を帯びている。一方、容器22および遮蔽板28は、冷却管30および32によって、排ガスの温度よりも低い温度に冷却されている。そのため、容器22内で排ガスは固体化し、気密容器からの生成物が固形物として析出する。この固形物は容器22の壁面や遮蔽板28の表面に蓄積される。
【0008】
また、図8に示すトラップ装置は、冷却媒体流入口34aおよび冷却媒体流出口34bを具えた冷却管34を容器22の内部に具える。この冷却管34を複数回折り曲げた形状とすることにより、排ガスと冷却管34との接触面積が増大し、固化成分および固形物の収集効率が向上する。
【0009】
次に、上述のフィルタ20の典型的な構成例を図9に示す。図9(A)は、フィルタの構成例を示す断面図である。図9(B)は、このフィルタの一部を分解して示す斜視図である。
【0010】
図9に示すフィルタは、2つの開口38および40を有した円筒形状の容器36を具える。この容器36の第1の開口38はガス流入口として、およびこの容器36の第2の開口40はガス流出口としてそれぞれ用いられる。この例では、第2の開口40が容器36の一端に形成され、第1の開口38が容器36の他端寄りの円筒面に形成されている。
【0011】
そして、容器36の内部にフィルタメッシュ42が設けられている。このフィルタメッシュ42は、ステンレス製の平織金剛線径メッシュ(以下、単にメッシュと略称する。)44を、ステンレス製の円筒形状のフレーム46の外側に巻き付けたものである(図9(B)に矢印aで示す向きにフレーム46を挿入した状態となる。)。このフィルタメッシュ42は、その内側(フレーム46側)が第2の開口40と連絡するとともに、その外側(メッシュ44側)が第1の開口38と連絡するように、配置される。フレーム46の円筒面には複数の開口46aが形成されているので、第1の開口38に流入した排ガスは、フィルタメッシュ42のメッシュ44を通過し、第2の開口40に到達する。排ガス中の固形物はメッシュ44により捕獲される。
【0012】
また、第1の開口38をガス流出口として用い、第2の開口40をガス流入口として用いても良い。この場合は、第2の開口40に排ガスが流入し、排ガスはフィルタメッシュ42のメッシュ44を通過して、第1の開口38から外部に流出する。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の排ガス濾過装置には次のような問題がある。
【0014】
1)上述のトラップ装置では、排ガス中の固化成分または固形物を完全に除去することはできない。その理由は、固化成分または固形物を除去するためには排ガスを冷却する必要があり、排ガス中の固化成分または固形物をトラップ装置の冷却部と接触させなければならないからである。したがって、冷却部の近傍を流通しない微粉な生成物(固形物)を除去することは困難である。また、たとえ接触したとしても流通速度の速い微粉な生成物は堆積および蓄積が困難である。
【0015】
2)トラップ装置で捕獲されない上述のような生成物は、トラップ装置の後段に設けられたフィルタにて除去される。しかし、このフィルタは、微細な綿密構造からなる繊維部材であるため微粉な生成物を除去することはできるが、僅かな除去量で目詰まりを起こし、排気経路のコンダクタンスを著しく低下させてしまう。コンダクタンスの低下がある程度まで進行すると、排ガス濾過装置の構成部品の洗浄あるいは交換が必要となる。したがって、フィルタを使用することにより、排ガス濾過装置およびこれを用いる半導体製造装置などの連続使用時間を短くしてしまう。
【0016】
3)上記2)の問題を解決するには、フィルタに流入する微粉な生成物の量を低減させることが必要である。そこで、トラップ装置の収集効率がその内部を流通する排ガスの流通速度に反比例する点に着目すると、排気経路内の任意な位置でコンダクタンスを意図的に低減させることが考えられる。しかし、上記2)の問題が解決されるレベルまでコンダクタンスを低減させると、真空ポンプに加わる負荷が大きくなり、真空ポンプの損傷といった新たな問題が生じてしまう。
【0017】
この出願はこのような点に鑑みなされたものであり、したがってこの出願の発明の目的は、排ガス中の固化成分および固形物の収集効率の向上が望め、しかも真空ポンプを損傷することなく連続使用時間の延長が可能な排ガス濾過装置および補助濾過装置の提供にある。
【0018】
【課題を解決するための手段】
この目的の達成を図るため、この出願の排ガス濾過装置の発明によれば、真空ポンプにより排気される気密容器の排気経路に順次に配置されたトラップ装置およびフィルタを含み、この排気経路に排出された排ガス中の固化成分および固形物を除去する排ガス濾過装置において、トラップ装置およびフィルタ間の排気経路に配置される補助濾過装置をさらに具えてなることを特徴とする。
【0019】
このように補助濾過装置を具えるので、トラップ装置が収集蓄積することの困難だった固形物の一部はフィルタの前段でこの補助濾過装置により除去される。したがって、フィルタの早期目詰まりを防止することができ、排ガス濾過装置全体の寿命を延長することが可能になる。
【0020】
また、補助濾過装置を具えることにより、排気経路のコンダクタンスを真空ポンプが損傷しない程度にまで意図的に低減させることができる。その結果、トラップ装置内の排ガスの流速が低下し、すなわち、トラップ装置内の排ガスの滞在時間が延長し、トラップ装置における固化成分および固形物の収集効率が向上する。
【0021】
また、補助濾過装置は、真空ポンプにより排気される気密容器の排気経路に配置され、この排気経路に排出された排ガス中の固形物を除去する装置であって、容器、排ガス流入管、排ガス流出管およびフィルタエレメントを具える。
【0022】
この発明では、このフィルタエレメントを、帯状または糸状の部材を多数寄り集めた海綿状の集合体とする。
【0023】
また、この発明では、容器の内部と排気経路とが排ガス流入管および排ガス流出管によって連絡している。
【0024】
さらに、この発明では、容器の内部に濾過領域、第1拡散領域および第2拡散領域が画成されていて、これら第1および第2拡散領域が濾過領域に設けられたフィルタエレメントにより分離されている。
【0025】
さらに、この発明では、排ガス流入管の端部がガス流入口として第1拡散領域に配置されるとともに、排ガス流出管の端部がガス流出口として第1拡散領域に配置される。
【0027】
通常、この補助濾過装置はトラップ装置とフィルタとの間に配置される。この補助濾過装置に装備されたフィルタエレメントは、主として、トラップ装置で除去されない微粉生成物(固形物)であって、フィルタの目詰まりの原因となる比較的大きいものを捕獲する部材である。
【0028】
このような補助濾過装置によれば、排ガスは排ガス流入管により第1拡散領域に流入する。その後、排ガスはフィルタエレメントを通過し、第1拡散領域内に配置されたガス流出口に到達する。そして、排ガスは排ガス流出管によって後段の排気経路に導出される。
この過程で、排ガス中の固形物が除去される。
【0029】
また、フィルタエレメントを配置することにより、排気経路の、フィルタエレメントを配置した位置のコンダクタンスが低減する。このため、そのコンダクタンスが低減した位置の前段における排気経路内を流通する排ガスの流速が低減する。その結果、当該補助濾過装置の前段に設けられた他の濾過装置における固化成分および固形物の収集効率が向上する。
【0034】
また、補助濾過装置は、第1拡散領域を排ガス流入領域と排ガス流出領域とに分離するとともに濾過領域を第1および第2濾過領域に二分する隔壁を容器内に具え、ガス流入口が排ガス流入領域内に配置されるとともに、ガス流出口が排ガス流出領域内に配置され、排ガス流入管は、容器の第2拡散領域側の隔壁を介して排気経路に結合され、排ガス流出管は、容器の第1拡散領域側の隔壁を介して排気経路に結合される。
この発明では、前記ガス流入口から前記容器内に流入した排ガスは、排ガス流入領域、第1濾過領域、第2拡散領域、第2濾過領域、および排ガス流出領域をこの順に経て、ガス流出口から前記容器外へ流出される。
【0035】
この構成によれば、排ガスの流通経路の一部分が、気密容器から排ガスが排気される向きに対して逆の向きに排ガスが流れる経路となる。
【0036】
また、この発明の補助濾過装置において、好ましくは、フィルタエレメントを、開口を有した複数の支持板の間に複数の金属片を実質的に一様に詰め入れたものとするのが好適である。
【0037】
さらに、この発明の補助濾過装置の実施に当たり、フィルタエレメントを冷却するための冷却機構を具えるのが好ましい。
【0038】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して、この発明の実施の形態につき説明する。なお、図は、この発明が理解できる程度に各構成成分の形状、寸法および配置関係を概略的に示している。以下の説明に用いる各図において同様な構成成分については同一の符号を付して示す。また、以下に記載する数値条件や材料などは単なる一例に過ぎない。よって、この発明は、この実施の形態に何ら限定されない。
【0039】
この実施の形態の排ガス濾過装置は、真空ポンプにより排気される気密容器の排気経路に配置され、この排気経路に排出された排ガス中の固化成分(ガス状の生成物)および固形物を除去する装置である。
【0040】
図1は、実施の形態の排ガス濾過装置の構成を示すブロック図である。
【0041】
図1(A)には、気密容器10と、この気密容器の排気経路48aとが示される。この排気経路48aには、真空ポンプ14と、この実施の形態の排ガス濾過装置50とが設けられる。この排ガス濾過装置50は、トラップ装置18、プリフィルタ(補助濾過装置。前置濾過装置ともいう。)52およびフィルタ20により構成される。この排ガス濾過装置50は、従来の排ガス濾過装置を構成するトラップ装置およびフィルタの間に新たにプリフィルタ52を設けた点に特色を有する。これら真空ポンプ14、トラップ装置18、プリフィルタ52およびフィルタ20は、気密容器10側からこの順序で、所要に応じて配管を介して接続され、上述の排気経路48aを構成する。
【0042】
また、図1(B)に示す排気経路48bは、気密容器10側から排ガス濾過装置50および真空ポンプ14がこの順序で、所要に応じて配管を介して接続されたものである。このように、排ガス濾過装置50と真空ポンプ14との配置順を図1(A)の場合と逆にして用いることもある。
【0043】
さらに、図1(C)に示す排気経路48cは、気密容器10側から真空ポンプ14a、排ガス濾過装置50および真空ポンプ14bがこの順序で、所要に応じて配管を介して接続されたものである。このように、排ガス濾過装置50の前段および後段の両方に真空ポンプを設ける場合もある。一般に、前段の真空ポンプ14aとしては例えばターボ分子ポンプなどの中真空および高真空の真空状態を作り出すのに適したポンプが用いられ、後段の真空ポンプ14bとしては、例えば、ドライポンプなどの大気圧から真空状態を作り出すのに適したポンプが用いられる。
【0044】
上述のトラップ装置18としては、例えば図7および図8を参照して説明したものが用いられる。この他にも、以前、この出願の出願人により出願された特願平11−356334に開示のトラップ装置を用いることができる。また、上述のフィルタ20としては、例えば図9を参照して説明したものが用いられる。
【0045】
[プリフィルタの参考例]
次に、上述のプリフィルタ52の参考例につき、図2、図3および図4を参照して説明する。図2は、プリフィルタの参考例を示す断面図である。図3に示す断面図は、図2に示すプリフィルタの濾過領域62の部分を、排ガス流入管56および排ガス流出管58の延在方向に対して垂直に切った切り口の断面を示している。また、図4は、図2に示す支持板72の構成を示す平面図である。
【0046】
図2に示すように、このプリフィルタは、主として、容器54、排ガス流入管56、排ガス流出管58およびフィルタエレメント60を具えている。
【0047】
容器54は、両端にそれぞれ1つずつ開口を有した円筒形状の容器である。この容器54の一方の開口には排ガス流入管56が挿通されていて、他方の開口には排ガス流出管58が挿通されている。容器54の内部と排気経路とは、これら排ガス流入管56および排ガス流出管58により連絡している。すなわち、排ガス流入管56は、排ガスを容器54内へ流入させるガス流入口56aを一端部に有しており、排気経路から排ガスを流す。また、排ガス流出管58は、排ガスを容器54外へ流出させるガス流出口58aを一端部に有しており、排気経路へ排ガスを流す。これら排ガス流入管56および排ガス流出管58が挿通される容器54の開口の部分には、容器54内の気密性が保たれるように所定のシールが施される。
【0048】
また、容器54の内部に濾過領域62、第1拡散領域64および第2拡散領域66が画成されている。これら第1および第2拡散領域64および66は、濾過領域62に設けられたフィルタエレメント60により分離されている。すなわち、容器54は、フィルタエレメント60を内部に収容しており、かつフィルタエレメント60が配設されている濾過領域62と、濾過領域62に隣接した空間として設けられている第1拡散領域64と、濾過領域62に隣接した空間であって、かつ濾過領域62を挟んで第1拡散領域64とは反対側に設けられている第2拡散領域66とを内部に備えている。フィルタエレメント60は、帯状または糸状の部材を多数寄り集めた海綿状の集合体により構成される。このようなフィルタエレメント60は、排ガス中の固形物を捕獲する機能を有している。このフィルタエレメント60は、容器54の中央付近で複数本の支柱68により支持されている。
【0049】
上述の排ガス流入管56および排ガス流出管58は、容器54内を直線的に延在するごとくそれぞれ設置される。また、排ガス流入管56は、容器54の第2拡散領域66側の隔壁を介して排気経路に結合され、排ガス流出管58は、容器54の第1拡散領域64側の隔壁を介して排気経路に結合される。
【0050】
そして、上述の排ガス流入管56の端部は、ガス流入口56aとして第1拡散領域64内に配置される。また、上述の排ガス流出管58の端部は、ガス流出口58aとして第2拡散領域66内に配置される。
【0051】
したがって、ガス流入口56aからガス流出口58aに至る排ガスの流通経路は、排ガスが少なくとも一度はフィルタエレメント60中を通過するように構成される。
【0052】
さらに、この排ガスの流通経路の一部分、特に排ガスがフィルタエレメント60を通過する際の経路は、気密容器10から排ガスが排気される向きに対して逆の向きに排ガスが流れる経路となっている。すなわち、ガス流入口56aからガス流出口58aへ排ガスが流通する向きは、ガス流入口56aから容器54内に排ガスが流入する向き、および容器54内からガス流出口58aに排ガスが流出する向きに対してほぼ逆の向きになっている。
【0053】
次に、上述のフィルタエレメント60の具体的構成につき説明する。この例のフィルタエレメント60は、開口を有した複数の支持板72の間に複数の金属片を実質的に一様に排ガスの流通が可能となる程度に詰め入れたものである。図2および図3に示す例では、同じ形状の2枚の支持板72の間の空間に、金属片の集合体である金属ウール70が詰められている。
【0054】
金属ウール70を構成する金属片は、ステンレスなどの金属を任意な長さで、2mmの幅および0.1mm程度の厚さの帯状に切削加工したものである。このような金属ウール70は、金たわしのような海綿状の構造を有している。金属片の形状は上述した例に限られず、任意の形状にすることができる。例えば、糸状にしても良いし、また、螺旋状に巻かれたものであっても良い。さらに、金属片の代わりにガラス片を用いても良い。
【0055】
このような金属ウール70の内部は排ガスの流通が可能であり、かつ、金属ウール70と排ガスとの接触面積は非常に大きい。そのため、トラップ装置で除去しきれなかった排ガス中の固形物を、金属ウール70で捕獲して除去することができる。
【0056】
支持板72は、円盤状のステンレス板からなる。支持板72には、複数の貫通孔が形成されている。まず、支持板72の円盤中央部には、排ガス流入管56が挿通される円形状の流入口開口74が形成されている。また、支持板72には、排ガス流出管58が挿通される円形状の流出口開口76が形成されている。さらに、支持板72には、フィルタエレメント60を支持するための支柱68が挿通される複数本、この例では4本の支柱開口78が形成されている。さらに、支持板72には、排ガスを通すための多数の流通開口80が形成されている。
【0057】
この支持板72の外径(円盤の直径)は容器54の内径に等しくしてある。そして、2枚の支持板72は互いに平行に容器54の内部に嵌合した状態で設置される。また、支持板72を容器54内に設置した状態では、上述した支持板72の開口74、76および78にそれぞれ排ガス流入管56、排ガス流出管58および支柱68が挿通される。さらに、2枚の支持板72の間であって、排ガス流入管56、排ガス流出管58および支柱68の間に、上述した金属ウール70が図3に示すごとく詰め込まれる(ただし、図3では、支柱68の図示を省略している。)。
【0058】
また、このプリフィルタには、フィルタエレメント60において固化成分の析出効果を得る目的から、フィルタエレメント60すなわち支持板72および金属ウール70を冷却するための冷却機構が具えられる。この冷却機構として、水などの冷却媒体を循環させるための冷却管82が用いられる。冷却管82は容器54の外側表面に設けられ、容器54の隔壁を介してフィルタエレメント60を冷却する構造になっている。
【0059】
次に、このプリフィルタの動作につき説明する。
【0060】
まず、排ガス流入管56にトラップ装置から排出された排ガスが流入する。排ガスは、排ガス流入管56のガス流入口56aを経て、容器54内の第1拡散領域64に流入する。このとき、排ガスが流入する向きは容器54内の濾過領域62から遠ざかる向きとなる。
【0061】
次に、第1拡散領域64において排ガスが拡散する。拡散した排ガスは、流入時の向きと逆の向きに流れ、濾過領域62に設けられたフィルタエレメント60内を通過し、第2拡散領域66に至る。この過程で、フィルタエレメント60において、排ガス中の固化成分および固形物が除去される。
【0062】
続いて、第2拡散領域66内の排ガスは、ガス流出口58aを経て、排ガス流出管58によって容器54の外部へ流出される。
【0063】
このように、このプリフィルタによれば、排ガスの流通経路にフィルタエレメント60が配置されるため、このプリフィルタ前段のトラップ装置内を流通する排ガスの流速が低減し、その結果、トラップ装置における排ガスの滞在時間が長くなる。よって、トラップ装置における固化成分および固形物の収集効率が向上する。
【0064】
さらに、このプリフィルタによれば、排ガスがフィルタエレメント60中を流通する向きが、ガス流入口56aから容器54内に排ガスが流入する向き、および容器54内からガス流出口58aに排ガスが流出する向きに対してほぼ逆の向きに制御される。そのため、プリフィルタ前段のトラップ装置内を流通する排ガスの流速がさらに低減するので、トラップ装置における固化成分および固形物の収集効率がさらに向上する。
【0065】
[プリフィルタの第1構成例]
次に、上述のプリフィルタ52の第1構成例につき、図5を参照して説明する。図5は、実施の形態のプリフィルタの第1構成例を示す断面図である。以下、この第1構成例の参考例と異なる点につき主に説明する。
【0066】
この構成例のプリフィルタは、第1拡散領域64を排ガス流入領域64aと排ガス流出領域64bとに分離するための隔壁84を、容器54内に具えている。この隔壁84は、排ガス流入管56および排ガス流出管58に平行な状態で、これら排ガス流入管56と排ガス流出管58との間に設置される。
【0067】
そして、ガス流入口56aが排ガス流入領域64a内に配置され、ガス流出口58aが排ガス流出領域64b内に配置される。
【0068】
また、上述の隔壁84により、濾過領域62も第1濾過領域62aおよび第2濾過領域62bに二分される。排ガス流入管56は、排ガス流入領域64a側の第1濾過領域62a内を延在するごとく設置される。
【0069】
したがって、ガス流入口56aからガス流出口58aに至る排ガスの流通経路は、排ガスが少なくとも二度はフィルタエレメント60中を通過するように構成される。
【0070】
さらに、この排ガスの流通経路の一部分、特に排ガスが第1濾過領域62aを通過する際の経路は、気密容器10から排ガスが排気される向きに対して逆の向きに排ガスが流れる経路となっている。すなわち、ガス流入口56aからガス流出口58aへ排ガスが流通する向きは、第1濾過領域62aを通過する際において、ガス流入口56aから容器54内に排ガスが流入する向き、および容器54内からガス流出口58aに排ガスが流出する向きに対してほぼ逆の向きになっている。
【0071】
次に、このプリフィルタの動作につき説明する。
【0072】
まず、排ガス流入管56にトラップ装置から排出された排ガスが流入する。排ガスは、排ガス流入管56のガス流入口56aを経て、容器54内の排ガス流入領域64aに流入する。このとき、排ガスが流入する向きは容器54内の第1濾過領域62aから遠ざかる向きとなる。
【0073】
次に、排ガス流入領域64aにおいて排ガスが拡散する。拡散した排ガスは、流入時の向きと逆の向きに流れ、第1濾過領域62aに設けられたフィルタエレメント60内を通過し、第2拡散領域66に至る。この過程で、フィルタエレメント60において、排ガス中の固化成分および固形物が除去される。
【0074】
続いて、第2拡散領域66内の排ガスは、第2濾過領域62bに設けられたフィルタエレメント60内を通過し、排ガス流出領域64bに至る。この過程で、フィルタエレメント60において、排ガス中の固化成分および固形物がさらに除去される。
【0075】
続いて、排ガス流出領域64b内の排ガスは、ガス流出口58aを経て、排ガス流出管58によって容器54の外部へ流出される。
【0076】
このように、このプリフィルタによれば、排ガスの流通経路にフィルタエレメント60が配置されるため、このプリフィルタ前段のトラップ装置内を流通する排ガスの流速が低減し、その結果、トラップ装置における排ガスの滞在時間が長くなる。よって、トラップ装置における固化成分および固形物の収集効率が向上する。
【0077】
さらに、このプリフィルタによれば、排ガスが第1濾過領域62aに設置されたフィルタエレメント60中を流通する向きが、ガス流入口56aから容器54内に排ガスが流入する向き、および容器54内からガス流出口58aに排ガスが流出する向きに対してほぼ逆の向きに制御される。そのため、トラップ装置内を流通する排ガスの流速がさらに低減するので、トラップ装置における固化成分および固形物の収集効率がさらに向上する。
【0078】
なお、この第1構成例のプリフィルタは、排ガス流入管56がトラップ装置側の排気経路に結合され、排ガス流出管58がフィルタ側の排気経路に結合された状態で使用されるが、これらを逆にして用いても良い。すなわち、排ガス流入管56がフィルタ側の排気経路に結合され、排ガス流出管58がトラップ装置側の排気経路に結合される場合があっても良い。
【0079】
以上説明した排ガス濾過装置では、プリフィルタとともにトラップ装置が用いられる。したがって、トラップ装置の排気口側にプリフィルタを組み込んでおくことも好適である。
【0080】
また、気密容器内で行われるCVDなどのプロセス条件(特に設定温度や使用ガスの種類)によっては、固化成分が発生せず、固形物(固化成分を発生してもすぐに固形物に状態変化する。)のみが発生する場合がある。その場合は、トラップ装置を用いずにプリフィルタおよびフィルタのみで排ガス濾過装置を構成しても良い。
【0081】
【発明の効果】
この発明の排ガス濾過装置によれば、トラップ装置およびフィルタ間の排気経路に配置される補助濾過装置をさらに具えてなる。
【0082】
このように補助濾過装置を具えると、トラップ装置が収集蓄積することの困難だった固形物の一部をフィルタの前段でこの補助濾過装置により除去することができる。したがって、フィルタの早期目詰まりを防止することができ、排ガス濾過装置全体の寿命を延長することが可能になる。
【0083】
また、補助濾過装置を具えると、排気経路のコンダクタンスを真空ポンプが損傷しない程度にまで低減させることができる。その結果、トラップ装置内の排ガスの流速が低下し、すなわち、トラップ装置内の排ガスの滞在時間が延長し、トラップ装置における固化成分および固形物の収集効率が向上する。
【0084】
また、この発明の補助濾過装置によれば、排ガスの流通経路にフィルタエレメントが配置され、このフィルタエレメントで排ガス中の固形物が除去される。また、フィルタエレメントを配置することにより、排気経路の、フィルタエレメントを配置した位置のコンダクタンスが低減する。このため、そのコンダクタンスが低減した位置の前段における排気経路内を流通する排ガスの流速が低減する。その結果、当該補助濾過装置の前段に設けられた他の濾過装置における固化成分および固形物の収集効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施の形態の排ガス濾過装置の参考例を示す図である。
【図2】 実施の形態のプリフィルタの参考例を示す図である。
【図3】 実施の形態のプリフィルタの参考例を示す図である。
【図4】 支持板の構成を示す図である。
【図5】 実施の形態のプリフィルタの第1構成例を示す図である。
【図6】 従来の排ガス濾過装置を示す図である。
【図7】 典型的なトラップ装置の構成を示す図である。
【図8】 典型的なトラップ装置の構成を示す図である。
【図9】 典型的なフィルタの構成を示す図である。
【符号の説明】
10:気密容器
12a,12b,48a,48b,48c:排気経路
14,14a,14b:真空ポンプ
16,50:排ガス濾過装置
18:トラップ装置
20:フィルタ
22,36,54:容器
24,56a:ガス流入口
26,58a:ガス流出口
28:遮蔽板
30,32,34,82:冷却管
30a,32a,34a:冷却媒体流入口
30b,32b,34b:冷却媒体流出口
38:第1の開口
40:第2の開口
42:フィルタメッシュ
44:メッシュ
46:フレーム
46a:開口
52:プリフィルタ
56:排ガス流入管
58:排ガス流出管
60:フィルタエレメント
62:濾過領域
62a:第1濾過領域
62b:第2濾過領域
64:第1拡散領域
64a:排ガス流入領域
64b:排ガス流出領域
66:第2拡散領域
68:支柱
70:金属ウール
72:支持板
74:流入口開口
76:流出口開口
78:支柱開口
80:流通開口
84:隔壁
Claims (6)
- 真空ポンプにより排気される気密容器の排気経路に順次に配置された、排ガス中の固形物を析出し、該固形物を蓄積するトラップ装置および前記固形物を捕獲するフィルタを含み、該排気経路に排出された排ガス中の固化成分および固形物を除去する排ガス濾過装置において、
前記トラップ装置およびフィルタ間の排気経路に配置される補助濾過装置をさらに備え、
該補助濾過装置は、前記固形物を除去する装置であって、かつ容器、排ガス流入管、排ガス流出管、フィルタエレメント、および隔壁を備え、
該フィルタエレメントは、帯状または糸状の部材を多数寄り集めた海綿状の集合体であり、
前記容器の内部は、濾過領域、第1拡散領域および第2拡散領域に画成されていて、これら第1および第2拡散領域が前記濾過領域に設けられた前記フィルタエレメントにより分離されており、
前記排ガス流入管および排ガス流出管は、前記容器の内部と前記排気経路とを連絡しており、
前記排ガス流入管は、端部がガス流入口として前記第1拡散領域に配置され、
前記排ガス流出管は、端部がガス流出口として前記第1拡散領域に配置され、
前記隔壁は、前記容器内において、前記第1拡散領域を排ガス流入領域と排ガス流出領域とに分離するとともに前記濾過領域を第1および第2濾過領域に二分し、
前記ガス流入口は、前記排ガス流入領域内に配置されるとともに、前記ガス流出口は、前記排ガス流出領域内に配置され、
前記排ガス流入管は、前記容器の前記第2拡散領域側の隔壁を挿通して前記排気経路に結合され、
前記排ガス流出管は、前記容器の前記第1拡散領域側の隔壁を挿通して前記排気経路に結合され、
前記ガス流入口から前記容器内に流入した排ガスは、前記排ガス流入領域、前記第1濾過領域、前記第2拡散領域、前記第2濾過領域、および前記排ガス流出領域をこの順に経て、前記ガス流出口から前記容器外へ流出される
ことを特徴とする排ガス濾過装置。 - 請求項1に記載の排ガス濾過装置において、
前記補助濾過装置は、前記フィルタエレメントを、開口を有した複数の支持板の間に複数の金属片を実質的に一様に詰め入れたものとする
ことを特徴とする排ガス濾過装置。 - 請求項1に記載の排ガス濾過装置において、
前記補助濾過装置は、前記フィルタエレメントを冷却するための冷却機構を備える
ことを特徴とする排ガス濾過装置。 - 真空ポンプにより排気される気密容器の排気経路に順次に配置された、排ガス中の固形物を析出し、該固形物を蓄積するトラップ装置および前記固形物を捕獲するフィルタを含み、該排気経路に排出された排ガス中の固化成分および固形物を除去する排ガス濾過装置において、
前記トラップ装置およびフィルタ間の排気経路に配置される補助濾過装置をさらに備え、
該補助濾過装置は、前記固形物を除去する装置であって、
かつ帯状または糸状の部材を多数寄り集めた海綿状の集合体であるフィルタエレメント、該フィルタエレメントを内部に収容する容器、前記排気経路から前記排ガスを流す排ガス流入管であって、前記排ガスを該容器内へ流入させるガス流入口を一端部に有する該排ガス流入管、および前記排ガスを該容器外へ流出させるガス流出口を一端部に有し、前記排気経路へ前記排ガスを流す排ガス流出管を備え、
前記容器は、前記フィルタエレメントが配設されている濾過領域と、該濾過領域に隣接した空間として設けられている第1拡散領域と、前記濾過領域に隣接した空間であって、かつ該濾過領域を挟んで前記第1拡散領域とは反対側に設けられている第2拡散領域と、前記第1拡散領域を排ガス流入領域と排ガス流出領域とに分離するとともに前記濾過領域を第1および第2濾過領域に二分する隔壁とを、内部に備え、
前記排ガス流入管は、前記ガス流入口が前記排ガス流入領域に配置されるように、前記容器の前記第2拡散領域側から延在して設置され、
前記排ガス流出管は、前記ガス流出口が前記排ガス流出領域に配置されるように、前記容器の前記第1拡散領域側から延在して設置され、
前記ガス流入口から前記容器内に流入した排ガスは、前記排ガス流入領域、前記第1濾過領域、前記第2拡散領域、前記第2濾過領域、および前記排ガス流出領域をこの順に経て、前記ガス流出口から前記容器外へ流出される
ことを特徴とする排ガス濾過装置。 - 請求項4に記載の排ガス濾過装置において、
前記補助濾過装置は、前記フィルタエレメントを、開口を有した複数の支持板の間に複数の金属片を実質的に一様に詰め入れたものとする
ことを特徴とする排ガス濾過装置。 - 請求項4に記載の排ガス濾過装置において、
前記補助濾過装置は、前記フィルタエレメントを冷却するための冷却機構を備える
ことを特徴とする排ガス濾過装置。
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