JP5040930B2

JP5040930B2 - Solid matter collecting apparatus and solid matter collecting method

Info

Publication number: JP5040930B2
Application number: JP2009004806A
Authority: JP
Inventors: 正男三浦; 静雄徳浦; 吉田　　隆; 則道嶺村
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 2009-01-13
Filing date: 2009-01-13
Publication date: 2012-10-03
Anticipated expiration: 2029-01-13
Also published as: JP2010162438A

Description

本発明は、半導体製造装置や液晶製造装置等から排出される排ガスから固形物を除去するのに用いられる固形物捕集装置、およびその固形物捕集装置を用いた固形物捕集方法に関する。 The present invention relates to a solid matter collection device used for removing solid matter from exhaust gas discharged from a semiconductor production device, a liquid crystal production device, and the like, and a solid matter collection method using the solid matter collection device.

半導体製造プロセスでは種々のガスが用いられており、反応生成物である固形物を含有する排ガスが発生する。例えば、アルミニウムのエッチング工程では、三塩化ホウ素を使用したエッチングが行われ、その際、塩化アルミニウムおよびホウ素が反応生成物として生成される。また、液晶デバイスの製造においては、ＣＶＤ工程でフルオロケイ酸アンモニウム粉体が反応生成物として生成される。半導体製造プロセスで発生した排ガスは、固形物が除去され、さらに吸着等によって有害成分が除去されて無害化された後、大気中に放出される。この一連の処理工程において、排ガスから固形物を除去するのに固形物捕集装置が用いられる。 Various gases are used in the semiconductor manufacturing process, and exhaust gas containing solids as reaction products is generated. For example, in the etching process of aluminum, etching using boron trichloride is performed, and at this time, aluminum chloride and boron are generated as reaction products. In the production of liquid crystal devices, ammonium fluorosilicate powder is produced as a reaction product in the CVD process. Exhaust gas generated in the semiconductor manufacturing process is released into the atmosphere after solids are removed and harmful components are removed by adsorption or the like to make them harmless. In this series of processing steps, a solids collection device is used to remove solids from the exhaust gas.

従来、この種の固形物捕集装置として、ガス導入管およびガス排出管が接続された容器内にフィルターユニットを収納し、このフィルターユニットに固形物を捕集させることによって排ガスから固形物を除去する装置が知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。容器は２０〜５０℃程度に冷却されており、冷却された容器内に排ガスが導入されることで、排ガス中に含まれる固形物が析出し、フィルターに捕集される。そして、フィルターによって固形物が除去された排ガスは、排出管から排出される。 Conventionally, as a solid matter collecting device of this kind, a filter unit is housed in a container to which a gas introduction pipe and a gas discharge pipe are connected, and the solid matter is removed from the exhaust gas by collecting the solid matter in this filter unit. An apparatus is known (see, for example, Patent Documents 1 to 3). The container is cooled to about 20 to 50 ° C., and when the exhaust gas is introduced into the cooled container, the solid matter contained in the exhaust gas is precipitated and collected by the filter. Then, the exhaust gas from which the solid matter has been removed by the filter is discharged from the discharge pipe.

特開２０００−１４０５３８号公報JP 2000-140538 A 実用新案登録第３０２７３６９号公報Utility Model Registration No. 3027369 実用新案登録第３０３４７３２号公報Utility Model Registration No. 3034732

しかしながら、従来の固形物捕集装置では、排ガスからの固形物の捕集処理を続けていくと、排ガスに含まれる固形物（例えば塩化アルミニウム）によって、排ガスの導入部が閉塞されてしまうという問題があった。導入部の閉塞は、導入部で排ガスが冷却されることによって、導入部内に固形物が析出し、これが次第に堆積することによって生じる。 However, in the conventional solid matter collecting device, if the solid matter collecting treatment from the exhaust gas is continued, the exhaust gas introduction portion is blocked by the solid matter (for example, aluminum chloride) contained in the exhaust gas. was there. The clogging of the introduction portion is caused by the solid matter precipitated in the introduction portion when the exhaust gas is cooled in the introduction portion and gradually depositing.

導入部が閉塞されないようにするためには、導入部を定期的に清掃し、導入部に堆積した固形物を除去すればよい。しかし、導入部を清掃するためには、排ガスの供給源である半導体製造装置等の稼働を停止する必要があり、半導体製造装置等の稼働効率を低下させる結果を招く。また、導入部での固形物の析出を防止するため、導入部をヒータ等で加熱することも行われているが、必要以上に加温されたガスを容器内に導入すると、容器内で固形物が析出しにくくなり、結果的に固形物の捕集効率が低下する。 In order to prevent the introduction part from being blocked, the introduction part may be periodically cleaned to remove the solid matter accumulated in the introduction part. However, in order to clean the introduction part, it is necessary to stop the operation of the semiconductor manufacturing apparatus or the like that is the supply source of the exhaust gas, resulting in a decrease in the operating efficiency of the semiconductor manufacturing apparatus or the like. In order to prevent precipitation of solids in the introduction part, the introduction part is also heated with a heater or the like. However, if a gas that has been heated more than necessary is introduced into the container, it is solidified in the container. The matter is less likely to precipitate, and as a result, the solid collection efficiency is lowered.

本発明は、簡単な構造で、かつ固形物の捕集効率を低下させることなく、排ガスの導入部で固形物が析出しにくい固形物捕集装置、および該固形物捕集装置を用いた固形物捕集方法を提供することを目的とする。 The present invention has a simple structure and a solids collection device in which solids are less likely to precipitate at the exhaust gas introduction portion without reducing the solids collection efficiency, and solids using the solids collection device The object is to provide a collection method.

上記目的を達成するため本発明の固形物捕集装置は、固形物を含有する排ガスから前記固形物を除去するために、前記排ガスから固形物を析出させて捕集する固形物捕集装置であって、
排ガスの導入部および排出部を備えた容器と、
前記容器内で固形物を析出させるために前記容器を冷却する冷却器と、
前記容器内で析出した固形物を捕集するために、前記容器内での前記導入路から前記排出路までの排ガスの経路中に配置されたフィルターと、
を有し、
前記導入部は、内管部と外管部とを有し前記内管部を通って排ガスが前記容器内に導入されるように構成された二重管構造とされ、前記内管部と前記外管部との隙間の大きさが、２．５ｍｍより大きく、かつ４０ｍｍ以下であることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the solid matter collecting device of the present invention is a solid matter collecting device that deposits and collects a solid matter from the exhaust gas in order to remove the solid matter from the exhaust gas containing the solid matter. There,
A container having an exhaust gas introduction part and a discharge part;
A cooler for cooling the container to deposit solids in the container;
A filter disposed in a path of exhaust gas from the introduction path to the discharge path in the container in order to collect the solid matter precipitated in the container;
Have
The introduction portion has an inner tube portion and an outer tube portion, and has a double pipe structure configured such that exhaust gas is introduced into the container through the inner tube portion, and the inner tube portion and the The size of the gap with the outer tube part is larger than 2.5 mm and 40 mm or less.

本発明の固形物捕集装置において容器はガス導入口を有し、導入部は、ガス導入口に接続されたガス導入管の前記容器との接続側端部であってもよい。 In the solids collection device of the present invention, the container may have a gas inlet, and the inlet may be a connection side end of the gas inlet pipe connected to the gas inlet with the container.

また、導入部および排出部は容器の上部に位置していることが好ましく、この場合、冷却器は容器の側面に取り付けられていてもよい。さらに、冷却器が容器の側面に取り付けられている場合、容器内での排ガスの冷却を効率的に行なえるようにするために、容器内に設置され、導入部から容器内に導入された排ガスが、冷却器が取り付けられた容器の側面に沿って流れるように、容器内での排ガスの流れを案内する仕切り板を有することが好ましい。 Moreover, it is preferable that the introducing | transducing part and the discharge part are located in the upper part of a container, and the cooler may be attached to the side surface of the container in this case. In addition, when the cooler is attached to the side of the container, the exhaust gas installed in the container and introduced into the container from the introduction part so that the exhaust gas can be efficiently cooled in the container. However, it is preferable to have a partition plate for guiding the flow of the exhaust gas in the container so as to flow along the side surface of the container to which the cooler is attached.

また、フィルターは、容器の内部で排出部と接続された構成とすることができる。フィルターはバグフィルターであることが好ましく、この場合、バグフィルターは、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体、ポリビニリデンフルオライド、ポリクロロトリフルオロエチレンまたはクロロトリフルオエチレン・エチレン共重合体から作られていることが好ましい。 Further, the filter can be configured to be connected to the discharge portion inside the container. The filter is preferably a bag filter. In this case, the bag filter is made of polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer, tetrafluoroethylene / ethylene. It is preferably made from a copolymer, polyvinylidene fluoride, polychlorotrifluoroethylene or a chlorotrifluoroethylene-ethylene copolymer.

本発明の固形物捕集方法は、上記本発明の固形物捕集装置を用いて、固形物を含有する排ガスから前記固形物を捕集する固形物捕集方法であって、
前記固形物捕集装置の導入部の内管部から容器内へ前記排ガスを導入する工程と、
前記容器内に導入された排ガスから前記固形物を析出させる工程と、
析出した前記固形物を、前記容器内に配置されたフィルターに捕集する工程と、
前記固形物が捕集された排ガスを、前記固形物捕集装置の排出部から排出する工程と、
を有する。 The solid matter collecting method of the present invention is a solid matter collecting method for collecting the solid matter from an exhaust gas containing the solid matter using the solid matter collecting device of the present invention.
A step of introducing the exhaust gas into the container from the inner tube portion of the introduction portion of the solid matter collecting device;
A step of precipitating the solid from the exhaust gas introduced into the container;
Collecting the deposited solid matter on a filter disposed in the container;
Exhausting the solid matter collected from the discharge part of the solids collection device; and
Have

本発明によれば、排ガスの導入部を内管部と外管部とを有する二重管構造とし、かつ、内管部と外管部との隙間の大きさを規定することにより、導入部での固形物の析出が抑制されるので、析出した固形物による導入部の閉塞を極めて生じにくくすることができる。しかも、導入部での固形物の析出を抑制するために導入部を必要以上に加温する必要はないので、固形物の捕集効率は低下しない。 According to the present invention, the introduction part of the exhaust gas has a double pipe structure having an inner pipe part and an outer pipe part, and the size of the gap between the inner pipe part and the outer pipe part is defined, Since the precipitation of the solid matter at this point is suppressed, the clogging of the introduction part due to the precipitated solid matter can be made extremely difficult to occur. And since it is not necessary to heat an introduction part more than necessary in order to suppress precipitation of the solid substance in an introduction part, the collection efficiency of a solid substance does not fall.

本発明の一実施形態による固形物捕集装置の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the solid collection device by one embodiment of the present invention. 図１に示す固形物捕集装置の、ガス導入管の容器との接続部の構造を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows the structure of the connection part with the container of a gas introduction pipe | tube of the solid-material collection apparatus shown in FIG. 本発明におけるガス導入部の他の例を示す、二重管構造とされたガス導入管の接続側端部の断面図である。It is sectional drawing of the connection side edge part of the gas introduction pipe made into the double pipe structure which shows the other example of the gas introduction part in this invention. 本発明におけるガス導入部のさらに他の例を示す、容器の断面図である。It is sectional drawing of a container which shows the further another example of the gas introduction part in this invention.

図１を参照すると、半導体製造装置や液晶製造装置等から排出される排ガスが導入され、導入された排ガス中に含まれる固形物を除去して排出するための、容器２と、ガス導入管３と、ガス排出管４と、冷却器５と、フィルター７とを有する、本発明の一実施形態による固形物捕集装置１が示されている。 Referring to FIG. 1, an exhaust gas discharged from a semiconductor manufacturing apparatus, a liquid crystal manufacturing apparatus, or the like is introduced, and a container 2 and a gas introduction pipe 3 for removing and discharging solid substances contained in the introduced exhaust gas. A solid matter collecting apparatus 1 according to an embodiment of the present invention, which includes a gas discharge pipe 4, a cooler 5, and a filter 7, is shown.

固形物捕集装置１が処理の対象とする排ガスとは、半導体製造装置または液晶製造装置等から排出されるエッチング排ガスを示し、例えば、フッ化水素、サルファーテトラフルオライド、テトラフルオロシラン、ジフルオロスルホキサイド等のフッ素化合物ガス；塩素、塩化水素、三塩化ホウ素、テトラクロロシラン等の塩素化合物ガス；臭化水素、三臭化ホウ素等の臭素化合物が挙げられる。なお、これらのドライエッチング排ガスは、例えば、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスで希釈されていてもよい。 The exhaust gas to be processed by the solid matter collection device 1 is an etching exhaust gas discharged from a semiconductor manufacturing device or a liquid crystal manufacturing device, for example, hydrogen fluoride, sulfur tetrafluoride, tetrafluorosilane, difluorosulfo. Fluorine compound gases such as oxides; chlorine compound gases such as chlorine, hydrogen chloride, boron trichloride, and tetrachlorosilane; bromine compounds such as hydrogen bromide and boron tribromide. In addition, these dry etching exhaust gas may be diluted with inert gas, such as nitrogen, argon, and helium, for example.

固形物は、上記の排ガス中に反応生成物として含有されているものであり、排ガスと同伴して半導体製造装置等から排出される。そのような固形物としては、例えば、塩化アルミニウム、塩化チタン、塩化タングステン等の金属塩化物；フッ化タンタル、フッ化チタン等の金属フッ化物；ホウ酸等のホウ素化合物；二酸化ケイ素等の金属酸化物；水酸化アルミニウム等の金属水酸化物が挙げられる。 The solid matter is contained as a reaction product in the exhaust gas, and is discharged from a semiconductor manufacturing apparatus or the like with the exhaust gas. Examples of such solids include metal chlorides such as aluminum chloride, titanium chloride, and tungsten chloride; metal fluorides such as tantalum fluoride and titanium fluoride; boron compounds such as boric acid; and metal oxides such as silicon dioxide. A metal hydroxide such as aluminum hydroxide.

容器２は、ガス導入管３が接続された導入口およびガス排出管４が接続された排出口を除いて排ガスを気密に保持できる構造を有していれば任意の構造のものであってよい。容器２の形状は、特に限定されず、例えば、円筒形、三角筒形、四角筒形、六角筒形等が挙げられ、好ましくは四角筒形のものを使用できる。本実施形態では四角筒形の容器２とし、その下部に移動用のキャスター８を備えている。導入口および排出口は容器２の上面に設けられており、それぞれにガス導入管３およびガス排出管４が気密に接続されている。 The container 2 may be of any structure as long as it has a structure capable of holding the exhaust gas in an airtight manner except for the inlet to which the gas inlet pipe 3 is connected and the outlet to which the gas outlet pipe 4 is connected. . The shape of the container 2 is not particularly limited, and examples thereof include a cylindrical shape, a triangular cylindrical shape, a square cylindrical shape, a hexagonal cylindrical shape, and the like, and preferably a rectangular cylindrical shape can be used. In the present embodiment, the container 2 has a square cylindrical shape, and a moving caster 8 is provided below the container 2. The introduction port and the discharge port are provided on the upper surface of the container 2, and the gas introduction pipe 3 and the gas discharge pipe 4 are hermetically connected to each.

容器２の容量は、排ガスの導入量や固形物捕集装置１の設置スペース等に応じて任意の容量とすることができるが、実用性を考慮すると、好ましくは１０×１０³〜５００×１０³ｃｍ³、より好ましくは２０×１０³〜３００×１０³ｃｍ³とすることができる。また、容器２の材料は、導入される排ガスによって劣化し難い、特に、酸に対して腐食し難い性質を有する材料を好ましく使用できる。このような材料として、例えば、インコネル、ハステロイ、ステンレス鋼等が挙げられる。また、市販されている一般規格の材料では、例えば、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６等を使用することができる。 Although the capacity | capacitance of the container 2 can be made into arbitrary capacity | capacitance according to the introduction amount of waste gas, the installation space of the solid-material collection apparatus 1, etc., when practicality is considered, Preferably it is 10 * 10 < ³ > -500 * 10. ^{It can be 3} cm ³ , more preferably 20 × 10 ^{3 to} 300 × 10 ³ cm ³ . Moreover, the material of the container 2 can use preferably the material which has the property which is hard to deteriorate with the waste gas introduce | transduced, and is especially hard to corrode with respect to an acid. Examples of such a material include inconel, hastelloy, stainless steel, and the like. Moreover, SUS304, SUS316 etc. can be used in the material of the general specification marketed, for example.

冷却器５は、容器２の側面に取り付けられており、容器２自身を冷却することで、ガス導入管３を通って容器２内に導入された排ガスを、容器２内で固形物が析出するのに十分な温度まで冷却する。容器２内に導入される排ガスの温度は、通常、６０〜１２０℃であり、その排ガスが２０〜５０℃程度まで冷却されることによって、排ガス中に含まれている固形物が析出する。また、容器２内に導入された排ガスをより効率よく冷却するために、容器２の導入口は冷却器５が配置される側面の近傍に設けられており、これによりガス導入管３は、冷却器５が配置される側面の近傍に接続されている。 The cooler 5 is attached to the side surface of the container 2, and the exhaust gas introduced into the container 2 through the gas introduction pipe 3 is precipitated in the container 2 by cooling the container 2 itself. Cool to a sufficient temperature. The temperature of the exhaust gas introduced into the container 2 is usually 60 to 120 ° C., and the exhaust gas is cooled to about 20 to 50 ° C., so that the solid matter contained in the exhaust gas is precipitated. Further, in order to cool the exhaust gas introduced into the container 2 more efficiently, the inlet of the container 2 is provided in the vicinity of the side surface on which the cooler 5 is disposed, whereby the gas introduction pipe 3 is cooled. It is connected in the vicinity of the side surface on which the vessel 5 is arranged.

容器２内で排ガスをその温度まで冷却するためには、冷却器５としては、容器２をその温度よりも低い温度、例えば４０℃以下、に冷却できるものであれば、冷却方式等は特に限定されない。種々の冷却方式の中でも、工業的な実用性を考慮すると、水（工業用水でもよい）を流通させることによって冷却を行う水冷式の冷却器５を用いることが好ましい。水冷式の冷却器５を用いる場合、冷却器５内での水流速度は、要求される冷却能力、すなわち容器２の容量や導入される排ガスの温度等に応じて適宜設定されるが、好ましくは１×１０³〜１０×１０³ｃｍ³／ｍｉｎ．、より好ましくは２×１０³〜５×１０³ｃｍ³／ｍｉｎ．である。 In order to cool the exhaust gas to that temperature in the container 2, the cooling method is particularly limited as long as the cooler 5 can cool the container 2 to a temperature lower than that temperature, for example, 40 ° C. or less. Not. Among various cooling methods, in consideration of industrial practicality, it is preferable to use a water-cooled cooler 5 that performs cooling by circulating water (or industrial water). When the water-cooled cooler 5 is used, the water flow rate in the cooler 5 is appropriately set according to the required cooling capacity, that is, the capacity of the container 2, the temperature of the exhaust gas to be introduced, etc. 1 × 10 ³ to 10 × 10 ³ cm ³ / min. , More preferably 2 × 10 ^{3 to} 5 × 10 ³ cm ³ / min. It is.

フィルター７は、ガス導入管３を通じて容器２内に導入された排ガスがガス排出管４から排出されるまでの排ガスの経路中に配置されるように容器２の内部に設置され、容器２内で析出した、排ガスに含まれる固形物を捕集する。本実施形態では、筒形に形成された複数本のフィルター７を、その長手方向が容器２の長手方向と平行になるように互いに間隔をあけて並列に配置し、それぞれの内部空間を容器２の排出口と連通させる適宜のガス流路が形成された支持部材９を介して、容器２の上端部に支持した構成としている。これにより、フィルター７は容器２の内部でガス排出管４と接続され、ガス導入管３から容器２内に導入された排ガスは、フィルター７を通過し、支持部材９のガス流路を介してガス排出管４へ導かれ、容器２外へ排出される。そして、容器２内に導入された排ガスがフィルター７に達するまでの間に析出した固形物がフィルター７に捕集される。 The filter 7 is installed inside the container 2 so that the exhaust gas introduced into the container 2 through the gas introduction pipe 3 is disposed in the path of the exhaust gas until it is discharged from the gas discharge pipe 4. The precipitated solid contained in the exhaust gas is collected. In the present embodiment, a plurality of filters 7 formed in a cylindrical shape are arranged in parallel at intervals so that the longitudinal direction thereof is parallel to the longitudinal direction of the container 2, and the respective internal spaces are arranged in the container 2. It is set as the structure supported by the upper end part of the container 2 through the supporting member 9 in which the appropriate | suitable gas flow path connected with this discharge port was formed. Thereby, the filter 7 is connected to the gas discharge pipe 4 inside the container 2, and the exhaust gas introduced into the container 2 from the gas introduction pipe 3 passes through the filter 7 and passes through the gas flow path of the support member 9. It is guided to the gas discharge pipe 4 and discharged out of the container 2. Then, the solid matter deposited before the exhaust gas introduced into the container 2 reaches the filter 7 is collected by the filter 7.

フィルター７としては、排ガスに含まれている固形物を捕集できるものであれば任意のフィルターを用いることができ、中でもバグフィルターを好ましく用いることができる。バグフィルターは、円筒状に形成された織布または不織布製の濾布である。バグフィルターの素材としては、固形物の目詰まりが少なく、また、酸性ガスやハロゲンガス等による耐腐食性に優れるものが好ましく使用され、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体、ポリビニリデンフルオライド、ポリクロロトリフルオロエチレンまたはクロロトリフルオエチレン・エチレン共重合体等が挙げられる。これらの中でも特に、テフロン（登録商標）を好ましく使用できる。 As the filter 7, any filter can be used as long as it can collect solid matter contained in the exhaust gas, and a bag filter can be preferably used among them. The bag filter is a filter cloth made of a woven fabric or a non-woven fabric formed in a cylindrical shape. As a material for the bag filter, a material that is less clogged with solids and excellent in corrosion resistance due to acid gas or halogen gas is preferably used. For example, polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether Examples include copolymers, tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymers, tetrafluoroethylene / ethylene copolymers, polyvinylidene fluoride, polychlorotrifluoroethylene, or chlorotrifluoroethylene / ethylene copolymers. Among these, Teflon (registered trademark) can be preferably used.

フィルター７の目開きは、捕集する固形物の大きさにもよるが、好ましくは１０〜１００μｍ、より好ましくは２０〜５０μｍである。また、フィルター７の口径（直径）は、排ガスの導入量および排ガス中に含有される固形物の量にもよるが、好ましくは３０〜３００ｍｍ、より好ましくは５０〜１００ｍｍである。 The opening of the filter 7 is preferably 10 to 100 μm, more preferably 20 to 50 μm, although it depends on the size of the solid matter to be collected. The aperture (diameter) of the filter 7 is preferably 30 to 300 mm, more preferably 50 to 100 mm, although it depends on the amount of exhaust gas introduced and the amount of solids contained in the exhaust gas.

フィルター７の数は、排ガスの導入量および排ガス中に含有される固形物の量に応じて１本であってもよいし複数本であってもよいが、長期間にわたった連続稼働を可能とするためには複数本とすることが好ましい。複数本のフィルター７を設置する場合、好ましくは４〜３０本、より好ましくは４〜１５本、特に好ましくは４〜９本である。 The number of the filters 7 may be one or plural depending on the amount of exhaust gas introduced and the amount of solids contained in the exhaust gas, but can be continuously operated over a long period of time. In order to achieve this, it is preferable to use a plurality. In the case of installing a plurality of filters 7, the number is preferably 4 to 30, more preferably 4 to 15, and particularly preferably 4 to 9.

フィルター７の長さは、容器２内に配置することができる長さであれば特に制限はない。ただし、本実施形態のようにフィルター７の長手方向を容器２の長手方向と平行として容器２の上端部にフィルター７を支持した場合は、フィルター全体を固形物の補足に有効に利用するために、フィルター７が容器２の底面に接触しない長さであることが望ましい。 The length of the filter 7 is not particularly limited as long as it can be disposed in the container 2. However, when the filter 7 is supported on the upper end of the container 2 with the longitudinal direction of the filter 7 parallel to the longitudinal direction of the container 2 as in the present embodiment, the entire filter is effectively used for supplementing the solid matter. It is desirable that the filter 7 has a length that does not contact the bottom surface of the container 2.

次に、図２を参照して、ガス導入管３の容器２との接続部における構造を説明する。 Next, with reference to FIG. 2, the structure in the connection part with the container 2 of the gas introduction pipe | tube 3 is demonstrated.

ガス導入管３は、その下端部が容器２の上面に形成されたガス導入口に挿入されることによって容器２と気密に接続されている。ガス導入管３の下端部、すなわち容器２との接続側端部３０は、内管部３１と外管部３２とを有する二重管構造となっている。内管部３１は、ガス導入管３の接続側端部３０を除く部分を延長した管状部分として形成されている。外管部３２は、排ガスが内管部３１のみを通過して容器２内に導入されるように、内管部３１の外周面から半径方向外側に広がって、容器２内への開口端に向かって内管部３１と同心状に延びる管状部分として形成されており、ガス導入管３は、接続側端部３０の外管部３２が容器２に支持されることによって容器２と気密に接続されている。 The gas introduction pipe 3 is hermetically connected to the container 2 by inserting a lower end portion of the gas introduction pipe 3 into a gas introduction port formed on the upper surface of the container 2. The lower end portion of the gas introduction pipe 3, that is, the connection side end portion 30 with the container 2 has a double pipe structure having an inner pipe portion 31 and an outer pipe portion 32. The inner pipe portion 31 is formed as a tubular portion extending from a portion excluding the connection side end portion 30 of the gas introduction pipe 3. The outer pipe part 32 spreads radially outward from the outer peripheral surface of the inner pipe part 31 so that the exhaust gas passes through only the inner pipe part 31 and is introduced into the container 2, and at the opening end into the container 2. It is formed as a tubular portion extending concentrically with the inner pipe portion 31, and the gas introduction pipe 3 is hermetically connected to the container 2 by the outer pipe portion 32 of the connection side end 30 being supported by the container 2. Has been.

内管部３１の外周面と外管部３２の内周面との間には、ガス導入管３の全周にわたって隙間が形成されている。少なくとも容器２内でのガス導入管３の開口端での隙間の大きさＣ（内管部３１の外周面と外管部３２の内周面との間の距離）は、２．５〜４０ｍｍであり、好ましくは５〜３０ｍｍ、より好ましくは７．５〜３０ｍｍ、特に好ましくは７．５〜２５ｍｍである。 A gap is formed between the outer peripheral surface of the inner tube portion 31 and the inner peripheral surface of the outer tube portion 32 over the entire circumference of the gas introduction tube 3. At least the size C (the distance between the outer peripheral surface of the inner tube portion 31 and the inner peripheral surface of the outer tube portion 32) at the opening end of the gas introduction tube 3 in the container 2 is 2.5 to 40 mm. It is preferably 5 to 30 mm, more preferably 7.5 to 30 mm, and particularly preferably 7.5 to 25 mm.

以上のように構成された本実施形態の固形物捕集装置１によれば、半導体製造装置等からの排ガスは、ガス導入管３を通って容器２内へ導入される。排ガスの温度は一般に６０〜１２０℃程度であるが、容器２が冷却器５で冷却されていることによって、容器２内で２０〜５０℃に冷却され、排ガスに含まれている固形物が析出する。析出した固形物は、フィルター７を通過してガス排出管４より容器２の外部へ排出される排ガスの流れの中で、フィルター７によって捕集され、これによって、固形物が除去された排ガスがガス排出管４から排出される。 According to the solid matter collecting apparatus 1 of the present embodiment configured as described above, the exhaust gas from the semiconductor manufacturing apparatus or the like is introduced into the container 2 through the gas introduction pipe 3. The temperature of the exhaust gas is generally about 60 to 120 ° C., but when the container 2 is cooled by the cooler 5, it is cooled to 20 to 50 ° C. in the container 2, and solids contained in the exhaust gas are deposited. To do. The precipitated solid matter is collected by the filter 7 in the flow of the exhaust gas that passes through the filter 7 and is discharged from the gas discharge pipe 4 to the outside of the container 2, whereby the exhaust gas from which the solid matter has been removed is collected. It is discharged from the gas discharge pipe 4.

ここで、容器２の側面に取り付けられた冷却器５は、容器２自身を冷却することによって容器２内に導入された排ガスを冷却する。よって、ガス導入管３は、容器２と接続された接続側端部３０が容器２と同様に冷却されており、従来の構造ではこの部分で固形物の一部が析出しガス導入管を詰まらせる結果を招いていた。 Here, the cooler 5 attached to the side surface of the container 2 cools the exhaust gas introduced into the container 2 by cooling the container 2 itself. Therefore, the connection side end 30 connected to the container 2 is cooled in the same manner as the container 2 in the gas introduction pipe 3, and in the conventional structure, a part of solid matter is deposited in this part and the gas introduction pipe is clogged. Was inviting results.

ところが本実施形態では、ガス導入管３は接続側端部３０が二重管構造となっており、その外管部３２が容器２に支持され、排ガスが通過する内管部３１は外管部３２との間で隙間を隔てて存在するように構成されている。そのため、内管部３１と外管部３２との間の隙間は一種の断熱層として機能し、内管部３１の温度低下が抑制される。その結果、内管部３１で排ガスに含まれている固形物が殆ど析出しなくなり、析出した固形物による内管部３１の詰まりが極めて生じにくくなる。 However, in the present embodiment, the gas introduction pipe 3 has a double pipe structure at the connection end 30, the outer pipe part 32 is supported by the container 2, and the inner pipe part 31 through which the exhaust gas passes is the outer pipe part. 32 so as to exist with a gap between them. Therefore, the clearance gap between the inner pipe part 31 and the outer pipe part 32 functions as a kind of heat insulation layer, and the temperature fall of the inner pipe part 31 is suppressed. As a result, the solid matter contained in the exhaust gas hardly precipitates in the inner pipe portion 31, and the inner pipe portion 31 is hardly clogged with the precipitated solid matter.

ここで重要なのは、内管部３１と外管部３２との隙間の大きさＣが上記の範囲を満たしていることである。この隙間の大きさＣが小さすぎると、隙間が断熱層として十分に機能せず、内管部３１が温度低下し易くなる。一方、隙間の大きさＣが大きすぎると、導入される排ガスの冷却効果が徐々に低下し、固形物の捕集効率も低下する。 What is important here is that the size C of the gap between the inner tube portion 31 and the outer tube portion 32 satisfies the above range. If the size C of the gap is too small, the gap does not sufficiently function as a heat insulating layer, and the temperature of the inner pipe portion 31 tends to decrease. On the other hand, when the size C of the gap is too large, the cooling effect of the introduced exhaust gas gradually decreases, and the solid collection efficiency also decreases.

また、内管部３１と外管部３２との隙間の機能をより効果的に発揮できるようにするため、上記の範囲の大きさＣを有している隙間の、容器２内でのガス導入管３の開口端からガス導入管３に沿った長さは、５０ｍｍ以上であることが好ましい。この長さが短すぎると、外管部３１による十分な効果が得られにくくなる。一方、この隙間の長さの上限は、特に限定されないが、あまりにも長すぎると装置全体の大型化を招くので、実用的な範囲では、３００ｍｍ以下であることが好ましい。 Further, in order to more effectively exhibit the function of the gap between the inner pipe portion 31 and the outer pipe portion 32, the gas introduction into the container 2 in the gap having the size C in the above range is performed. The length along the gas introduction pipe 3 from the open end of the pipe 3 is preferably 50 mm or more. When this length is too short, it is difficult to obtain a sufficient effect by the outer tube portion 31. On the other hand, the upper limit of the length of the gap is not particularly limited, but if it is too long, the overall size of the apparatus is increased, so that it is preferably 300 mm or less in a practical range.

さらに、内管部３１の詰まりが生じにくくなることによって、ガス導入管３の清掃頻度も少なくて済み、固形物捕集装置１を長期間にわたって連続して稼働することができるようになる。しかも、容器２は従来と同様に冷却できるので、固形物の捕集効率が低下することはない。上記の効果は、ガス導入管３の一部を二重管構造とした極めて簡単な構成で達成でき、ガス導入管３の温度を調整するための複雑な制御装置等は不要である。 Further, since the clogging of the inner pipe portion 31 is less likely to occur, the frequency of cleaning the gas introduction pipe 3 can be reduced, and the solid matter collecting device 1 can be continuously operated over a long period of time. And since the container 2 can be cooled similarly to the past, the collection efficiency of a solid substance does not fall. The above effect can be achieved with a very simple configuration in which a part of the gas introduction pipe 3 has a double pipe structure, and a complicated control device or the like for adjusting the temperature of the gas introduction pipe 3 is unnecessary.

外管部３２は、冷却器５で冷却されている容器２に接触しており、内管部３１に比べて温度が低くなりやすい傾向がある。よって、外管部３２と内管部３１との間の空間に排ガスが入ると、外管部３２の内面に固形物が析出する場合がある。しかし、本実施形態では、外管部３２と内管部３１との間の空間は、ガス導入管３の開口端と反対側の端部が閉鎖された行き止まり構造となっているため、外管部３２と内管部３１との間の空間での気体の流れは殆どなく、容器２内に導入された排ガスが外管部３２と内管部３１との間の空間に入ることは殆どない。 The outer pipe part 32 is in contact with the container 2 cooled by the cooler 5, and the temperature tends to be lower than that of the inner pipe part 31. Therefore, when exhaust gas enters the space between the outer tube portion 32 and the inner tube portion 31, solid matter may be deposited on the inner surface of the outer tube portion 32. However, in the present embodiment, the space between the outer tube portion 32 and the inner tube portion 31 has a dead end structure in which the end opposite to the opening end of the gas introduction tube 3 is closed. There is almost no gas flow in the space between the portion 32 and the inner tube portion 31, and the exhaust gas introduced into the container 2 hardly enters the space between the outer tube portion 32 and the inner tube portion 31. .

仮に、排ガスが外管部３２と内管部３１との間の空間に入り、そこで冷却されることによって外管部３１の内面に固形物が析出したとしても、排ガスは内管部３１内のみを通過して容器２内へ導入されるので、内管部３１から容器２への排ガスの流れには影響を及ぼさない。 Even if the exhaust gas enters the space between the outer tube portion 32 and the inner tube portion 31 and is cooled there, solid matter is deposited on the inner surface of the outer tube portion 31, but the exhaust gas is only in the inner tube portion 31. Is introduced into the container 2 so that the flow of exhaust gas from the inner pipe portion 31 to the container 2 is not affected.

なお、本発明においては必須の構成ではないが、容器２との接続部でのガス導入管３の放熱による、ガス導入管３内での固形物の析出をより抑制するために、容器２との接続部においてガス導入管３の外周に保温部材あるいは保温用ヒータを巻き付けておいてもよい。 Although not essential in the present invention, in order to further suppress the precipitation of solid matter in the gas introduction pipe 3 due to the heat radiation of the gas introduction pipe 3 at the connection portion with the container 2, the container 2 and In this connection portion, a heat retaining member or a heat retaining heater may be wound around the outer periphery of the gas introduction tube 3.

以上のようにして、ガス導入管３を通る排ガスは、ガス導入管３内では殆ど固形物を析出させることなく、ガス導入管３を通過した後、容器２内で冷却される。排ガスを容器２内でより効果的に冷却できるようにするために、本実施形態では、容器２の内部に、容器２の上壁に固定されそこから底部に向かって延びる仕切り６を設置している。仕切り６は、ガス導入管３から容器２内に導入された排ガスが、図１に示すように、容器２の冷却器５が取り付けられた側面に沿って下向きに流れた後、容器２の底部でＵターンしてフィルター７に到達するように、容器２内での排ガスの流れを案内する。具体的には、仕切り板６は、容器２内の空間を、ガス導入管３が接続された部位および冷却器５が取り付けられた側面を含む第１の空間と、ガス排出管４が接続された部位およびフィルター７を含み、容器２の底部で第１の空間と連通する第２の空間とに分け、かつ第１の空間と第２の空間とが容器２の下部で連通するように設置されている。 As described above, the exhaust gas passing through the gas introduction pipe 3 passes through the gas introduction pipe 3 with almost no solid matter precipitated in the gas introduction pipe 3 and is then cooled in the container 2. In order to be able to cool the exhaust gas more effectively in the container 2, in this embodiment, a partition 6 that is fixed to the upper wall of the container 2 and extends toward the bottom is installed inside the container 2. Yes. The partition 6 is configured so that the exhaust gas introduced into the container 2 from the gas introduction pipe 3 flows downward along the side surface to which the cooler 5 of the container 2 is attached as shown in FIG. The exhaust gas flow in the container 2 is guided so as to make a U-turn and reach the filter 7. Specifically, the partition plate 6 has a space in the container 2 connected to the first space including a portion to which the gas introduction pipe 3 is connected and a side surface to which the cooler 5 is attached, and the gas discharge pipe 4. And the filter 7 are divided into a second space communicating with the first space at the bottom of the container 2, and the first space and the second space are installed so as to communicate with each other at the lower part of the container 2. Has been.

仕切り板６の、容器２への固定端からの長さは、容器２の内部空間高さの５０〜９５％であることが好ましく、より好ましくは７０〜９５％、さらに好ましくは８０〜９０％である。仕切り板６の長さを容器２の内部空間高さの５０％以上とすることで、容器２内に導入された排ガスを、フィルター７に到達するまでの間に所定温度まで効率よく冷却することができる。一方、容器２内に導入された排ガスは、仕切り板６に沿って流れる間でも冷却され、排ガスに含まれる固形物の一部はフィルター７に到達する前に析出して容器２の底部に析出する場合がある。そこで、仕切り板６の長さを容器２の内部空間高さの９５％以下とすることで、析出した固形物が容器２の底部に堆積しても所定期間、第１空間から第２空間までのガス流を確保することができる。 The length of the partition plate 6 from the fixed end to the container 2 is preferably 50 to 95% of the height of the internal space of the container 2, more preferably 70 to 95%, still more preferably 80 to 90%. It is. By making the length of the partition plate 6 50% or more of the height of the internal space of the container 2, the exhaust gas introduced into the container 2 is efficiently cooled to a predetermined temperature before reaching the filter 7. Can do. On the other hand, the exhaust gas introduced into the container 2 is cooled even while flowing along the partition plate 6, and a part of solids contained in the exhaust gas is deposited before reaching the filter 7 and is deposited on the bottom of the container 2. There is a case. Therefore, by setting the length of the partition plate 6 to 95% or less of the height of the internal space of the container 2, even if the deposited solid matter accumulates on the bottom of the container 2, the first space to the second space for a predetermined period. Gas flow can be ensured.

このように、容器２内に導入された排ガスが、冷却器５が取り付けられた側面に沿って流れた後、フィルター７に到達するように仕切り板６を設置することで、排ガスはフィルター７に到達する前に十分に冷却されるので、フィルター７による固形物の捕集をより効果的に行うことができる。 Thus, after the exhaust gas introduced into the container 2 flows along the side surface to which the cooler 5 is attached, the partition plate 6 is installed so as to reach the filter 7. Since it is sufficiently cooled before reaching, solids can be collected more effectively by the filter 7.

以上、本発明について代表的な実施形態を例に挙げて説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。 As described above, the present invention has been described by taking typical embodiments as examples. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made.

例えば、ガス導入管３の外管部３２の形状について、図２では、容器２と接している側の端部と反対側の端部がテーパー状に形成された例を示した。しかし、図３に示すように、外管部３２を一定の直径とすることもできる。 For example, with respect to the shape of the outer tube portion 32 of the gas introduction tube 3, FIG. 2 shows an example in which the end opposite to the end in contact with the container 2 is tapered. However, as shown in FIG. 3, the outer tube portion 32 can also have a constant diameter.

また、上述した実施形態では、内管部３１と外管部３２とを有する排ガスの導入部をガス導入管３の接続側端部３０で構成した例を示した。しかし、導入部は、例えば図４に示すように、容器を容器本体２１と蓋２２とを有する複数の部材で構成し、この蓋２２に、内管部２２ａおよび外管部２２ｂを有する二重管構造を導入部として形成することもできる。 In the above-described embodiment, an example in which the exhaust gas introduction portion including the inner tube portion 31 and the outer tube portion 32 is configured by the connection-side end portion 30 of the gas introduction tube 3 has been described. However, for example, as shown in FIG. 4, the introduction part is configured by a plurality of members having a container body 21 and a lid 22, and the lid 22 has a double pipe having an inner pipe part 22 a and an outer pipe part 22 b. A tube structure can also be formed as an introduction part.

次に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明は以下に示す実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Next, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited to the examples shown below.

（実施例１）
図１および図２に示す構成を有する固形物捕集装置１を、液晶用アルミニウム基板のエッチング工程において、エッチング装置の後段に排ガス処理装置として設置し、エッチング装置から排出される、三塩化アルミニウムを主成分とする固形物を含むドライエッチング排ガスから固形物を捕集した。 Example 1
1 and 2 is installed as an exhaust gas treatment device after the etching device in the etching process of the liquid crystal aluminum substrate, and aluminum trichloride discharged from the etching device is removed. Solid matter was collected from dry etching exhaust gas containing solid matter as a main component.

容器２は、ステンレス（SUS304）製で、容量は１５０×１０³ｃｍ³とした。ガス導入管３は、接続側端部３０での内管部３１の外径を５０ｍｍ、外管部３２の内径を７０．３ｍｍとしたものを用いた。よって、内管部３１と外管部３２との間の隙間の大きさＣは１０．１５ｍｍであった。また、エッチング装置と固形物捕集装置１とを接続する配管は、配管内での固形物の堆積を防止するため、１００℃に加熱した。 The container 2 was made of stainless steel (SUS304) and had a capacity of 150 × 10 ³ cm ³ . As the gas introduction pipe 3, a pipe having an outer diameter of the inner pipe portion 31 at the connection side end 30 of 50 mm and an inner diameter of the outer pipe portion 32 of 70.3 mm was used. Therefore, the size C of the gap between the inner tube portion 31 and the outer tube portion 32 was 10.15 mm. Further, the pipe connecting the etching apparatus and the solid matter collecting apparatus 1 was heated to 100 ° C. in order to prevent the solid matter from being deposited in the pipe.

フィルター７は、テフロン（登録商標）製のバグフィルターを用いた。フィルター７は、容器２内に９本設置し、それぞれ目開きが２０〜５０μｍ、直径が８０ｍｍであった。冷却器５は、冷却水循環方式のものを用い、冷却水の流量は１０００ｃｍ³／ｍｉｎ．とした。冷却水としては工場内の工業用水を使用し、その温度は常温であった。 A filter 7 made of Teflon (registered trademark) was used as the filter 7. Nine filters 7 were installed in the container 2, each having an opening of 20 to 50 μm and a diameter of 80 mm. The cooler 5 is of the cooling water circulation type, and the flow rate of the cooling water is 1000 cm ³ / min. It was. Industrial water in the factory was used as the cooling water, and the temperature was room temperature.

固形物捕集装置１へは、１００×１０³ｃｍ³／ｍｉｎ．の流量で排ガスを供給し、固形物捕集装置１による固形物の捕集処理を繰り返した。排ガスの総供給量が４３２０ｍ³となった段階で、固形物の捕集量は１５〜２０ｋｇであった。また、捕集期間は２３〜３０日であった。固形物の捕集処理の間、固形物捕集装置１においては、ガス導入管３および容器２内での析出した固形物による閉塞は発生せず、圧力損失が少なく、安全かつ安定して固形物を捕集できた。 To the solid matter collecting device 1, 100 × 10 ³ cm ³ / min. Exhaust gas was supplied at a flow rate of 5 and the solid collection process by the solid collection device 1 was repeated. When the total amount of exhaust gas supplied reached 4320 m ³ , the amount of solids collected was 15 to 20 kg. The collection period was 23 to 30 days. During the solid collection process, the solid collection device 1 is not clogged by the precipitated solid in the gas introduction tube 3 and the container 2, and has a low pressure loss and is solid safely and stably. I was able to collect things.

（比較例１）
ガス導入管３の接続側端部３０における外管部３２の内径を５５ｍｍとし、それによって内管部３１と外管部３２との間の隙間の大きさＣを２．５ｍｍとした以外は実施例１と同様に構成した固形物捕集装置１を用い、実施例１と同じ条件で固形物の捕集を行った。その結果、固形物の捕集量が１２ｋｇ、捕集期間が１５日の段階で、内管部３１において固形物による閉塞が生じた。内管部３１に析出した固形物を分析したところ、９５％以上が塩化アルミニウムであった。これは、エッチング装置から固形物捕集装置１に供給された排ガスに含まれている固形物であると考えられる。 (Comparative Example 1)
Implemented except that the inner diameter of the outer pipe portion 32 at the connection side end 30 of the gas introduction pipe 3 is 55 mm, and thereby the size C of the gap between the inner pipe portion 31 and the outer pipe portion 32 is 2.5 mm. The solid material was collected under the same conditions as in Example 1 using the solid material collecting device 1 configured in the same manner as in Example 1. As a result, when the amount of collected solids was 12 kg and the collection period was 15 days, the inner pipe portion 31 was clogged with solids. When solid matter deposited on the inner pipe portion 31 was analyzed, 95% or more was aluminum chloride. This is considered to be a solid matter contained in the exhaust gas supplied from the etching device to the solid matter collecting device 1.

１固形物捕集装置
２容器
３ガス導入管
４ガス排出管
５冷却器
６仕切り板
７フィルター
２１容器本体
２２蓋
３１内管部
３２外管部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solid substance collection apparatus 2 Container 3 Gas introduction pipe 4 Gas discharge pipe 5 Cooler 6 Partition plate 7 Filter 21 Container main body 22 Lid 31 Inner pipe part 32 Outer pipe part

Claims

In order to remove the solid matter from the exhaust gas containing solid matter, it is a solid matter collecting device that precipitates and collects the solid matter from the exhaust gas,
A container having an exhaust gas introduction part and a discharge part;
A cooler for cooling the container to deposit solids in the container;
A filter disposed in a path of exhaust gas from the introduction path to the discharge path in the container in order to collect the solid matter precipitated in the container;
Have
The introduction portion has an inner tube portion and an outer tube portion, and has a double pipe structure configured such that exhaust gas is introduced into the container through the inner tube portion, and the inner tube portion and the A solid matter collecting apparatus, wherein a size of a gap with an outer tube part is larger than 2.5 mm and 40 mm or less.

The solid container according to claim 1, wherein the container has a gas introduction port, and the introduction part is a connection side end of the gas introduction pipe connected to the gas introduction port with the container.

The solid material collection device according to claim 1 or 2, wherein the introduction part and the discharge part are located in an upper part of the container.

The solid cooler according to claim 3, wherein the cooler is attached to a side surface of the container.

Guide the flow of exhaust gas in the container so that the exhaust gas installed in the container and introduced into the container from the introduction part flows along the side surface of the container to which the cooler is attached. The solid matter collection device according to claim 4, further comprising a partition plate.

The solid filter according to any one of claims 1 to 5, wherein the filter is connected to the discharge portion inside the container.

The solid matter collecting device according to any one of claims 1 to 6, wherein the filter is a bag filter.

The bag filter includes polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer, tetrafluoroethylene / ethylene copolymer, polyvinylidene fluoride, polychlorotrimethyl. The solids collection device according to claim 7, wherein the solids collection device is made of fluoroethylene or a chlorotrifluoroethylene-ethylene copolymer.

A solid matter collecting method for collecting the solid matter from an exhaust gas containing solid matter using the solid matter collecting device according to any one of claims 1 to 8,
A step of introducing the exhaust gas into the container from the inner tube portion of the introduction portion of the solid matter collecting device;
A step of precipitating the solid from the exhaust gas introduced into the container;
Collecting the deposited solid matter on a filter disposed in the container;
Exhausting the solid matter collected from the discharge part of the solids collection device; and
A solid matter collecting method having: