JPH03106416A - 半導体製造装置の排ガス処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、気相エビタキシ中ル或長装置，有機金属気相
エビタキシャル戒長装置など、毒性の強い原料ガス．発
火性のある水素ガスをキャリアガスに用いてウェハのプ
ロセス処理を行う半導体製造装置の排ガス処理装置に関
する． 〔従来の技術〕 周知のように、気相エビタキシャル成長装直なとのウェ
ハプロセス処理に使用される原料ガスにはアルシン．ホ
スフィンなどのように毒性の強い有毒ガスが使用される
．また、有機金属気相エビタキシャル成長装置では前記
の原料ガスに加えて発火性の高い水素ガスをキャリアガ
スとして用いている． したがって、ウェハのプロセス処理工程を行っている最
中にこれらの原料ガスが不測に周囲に漏洩すると作業者
に危害を及ぼす危険があるし、またキャリアガスとして
の水素ガスが高濃度のまま放出されると火気に触れて火
災．１発発生のおそれがあるなど、半導体製造装置の排
ガス処理については十分な安全対策を講じる必要がある
．次に、従来実施されている半導体製造装置の排ガス処
理装置を第２図に示す．図において、ｌは通常クリーン
ルーム内に設置したドラフトチャンバ、２はドラフトチ
ャンバ２から室外の大気側に引出した換気エアダクト、
３は排風機であり、ドラフトチャンバｌの内部に原料ガ
スボンベ４を収容したシリンダキャビネット５．威膜装
置のプロセス反応室６．および該反応室６に付属させて
その後段に接続したイｆ毒ガス除害装置７が収容設備さ
れ、さらに除害装１７の後段には系外の大気中に開放す
る排ガスダクト８が配管されている．ここで、除害装置
７には過マンガン酸カリが充填されており、或膜処理済
みのアルシン．ホスフィン（水素化合物）などの有毒ガ
スを酸化還元反応により無害化するものである．また、
図中における９は反応室６の排風機、１０．　１１は換
気エアダクト２に配して原料ガス．キャリアガス（水素
ガス）の漏洩を検知するガス検知器である．なお、第２
図ではシリンダキャビネット５．プロセス反応室６．除
害装置７が共通なドラフトチャンバｌに収容設備されて
いる例を示したが、各機器を別々なドラフトチャンバに
収容する場合もある．かかる構成で、通常は成膜処理を
終了して反応室６から出た排ガス中の有毒ガスは除害装
置７を通じて無害化され、さらにガス検知器でチェック
して安全性を確かめた上で大気側に放出している．また
、ドラフトチャンバ１については換気エアをガス検知器
でチェックしながら常時換気を行っており、反応室６な
どを含むガス系統からのガス漏れを換気エアと一絹に大
気中に放出して周囲の作業者に危害が及ばないようにす
るとともに、ガス漏れの異常時にはガス検知器の信号を
基に原料ガスの供給をｗ！急停止するようにしている．
〔発明が解決しようとする課題〕 ところで、前記した従来の排ガス処理装置の設備のまま
では、漏洩原料ガスによる大気汚染，おらび発火性のあ
るキャリアガス（水素ガス）による火災．煽発に対して
十分な安全性が確保できない難点がある．すなわち、従
来装置ではドラフトチャンバから排出する換気エア，お
よびプロセス反応室から有毒ガス除害装置を経た排ガス
をそのまま大気中に放出するようにしている．このため
に、除害装置の機能不良の他，系内ガス系統の配管．バ
ルプの破損．シールの劣化などが原因が原料ガスの漏れ
が生じた場合に、原料ガス源を停止するまでの間は高濃
度な有毒ガスがそのまま大気側に継続して放出されるた
め大気汚染を招く危険性がある． また、特に有機金属気相エビタキシャル威長装置のよう
にキャリアガスとして多量の水素ガスを使用する場合に
、水素ガスはそのまま除害装置を素通りして高濃度のま
ま排ガスダクトより大気中に放出されるので、この際に
ダクト排気口近傍に火気があると火災．爆発を引き起こ
す危険性がある． 本発明は上記の点にかんがみなされたものであり、有毒
ガスが未処理のまま大気中に放出されたり、発火性のキ
ャリアガス（水素ガス）が高濃度のまま大気中に放出さ
れるのを防止して安全性の確保が図れるようにしたイ３
鎖性の高い半導体製造装置の排ガス処理装置を提供する
ことを目的とする． （！ｌａを解決するための手段〕 上記課題を解決するために、本発明は、原料ガスのシリ
ンダキャビネット．プロセス反応室．該反応室に付属す
る有毒ガス除害装置を収容設備したドラフトチャンバに
対し、該ドラフトチャンバより引出した排気側換気エア
ダクトの後段に徘風機を介して接続した薬液散布式のス
クラバと、プロセス反応室より除害装置を通過した排ガ
スを換気エアダクトに導く排ガスダクトと、換気エアダ
クトおよび排ガスダクトに配したガス検知器と、該ガス
検知器の検知信号を基に系内ガス系統の異常発生時に前
記スクラバに薬液散布指令を与える制御部とを備えて構
威するものとする．〔作用〕 上記の横威により、プロセス反応室から後段の有害ガス
除害装置を通過した排ガスは、ドラフトチ中ンバから流
出する多置な換気エアと換気エアダクト内で合流，混合
しして希釈さ、さらにスクラパを経由して系外の大気側
に排気される．ここで、除害装置が正常に機能しており
、かつドラフトチャンバ内でのガス系統からのガス漏れ
もない健全な稼動状態では、スクラバには薬液が散布さ
れず、換気エアはスクラバの胴内を通過してそのまま大
気中に放出される．また、この排風過程でプロセス反応
室から有毒ガス除害装直をそのまま通過したキャリアガ
ス（水素ガス）は多量の換気エアとの混合により希釈さ
れた状態で大気中に放出されるので、火気による火災．
爆発の危険はない． 一方、反応室に付属する有毒ガス除害装置の機能不良．
もしくはドラフトチャンバ内でのガス系統からのガス漏
れが生じた異常発生の場合には、ガス検知器の検知信号
を基に制御部からの指令でスクラバの嗣内を通流するア
ルシン．ホスフインなどの有毒原料ガスを除害化するよ
うにスクラバに薬液（過マンガン酸カリ溶液）を散布さ
せる・．これによ有毒ガスが未処理のまま大気中に放出
されることかなくなる． なお、前記したガス検知器をドラフトチャンノイ，除害
装置の出口側のみならず、換気エアダクトにおける換気
エアと排ガス七の合流地点より下流側にも設けて二重の
ガスチェックを行うことにより、一方のガス検知器が万
一故障している場合でも系内での異常発生を的確に検知
でき、安全性をより一層高めることができる．また、こ
れらガス検知器の検知信号を基に、スクラバに薬液を散
布するだけに止まらず、必要に応じて原料ガスの供給を
緊急停止するよう制御させることも可能である．〔実施
例〕 第１図は本発明実施例による排ガス処理装置の系統図で
あり、第２図に対応する同一機器には同し符号が付して
ある． すなわち、本発明によりドラフトチャンバｌから引出し
た排気側の換気エアダクト２の後段には排風機３ととも
にスクラバｌ２が設置してあり、かつプロセス反応室７
に付属する有毒ガス除害装置７から引出した排ガスダク
ト８が換気エアダクトの途中に合流接続されている．こ
こで、スクラバｌ２は過マンガン酸カリ溶液を洗浄薬液
として胴内に薬液を散布して有害ガスを無害化処理する
方式のものであり、薬液ｌｆｉ　１３，薬液ボンブ１４
．薬液散布ノズル１５．胴内充填物ｌ６を備えている．
また、ドラフトチャンバｌの換気エア出口，排ガスダク
ト８，および換気エアダクト２の下流側地点にはそれぞ
れ原料ガスのガス漏れ．異常ガス濃度を検知するガス検
知！ｉｌｏ−１．　１０−２．　１０−３が配備されて
おり、水素ガスのガス検知器ｉｔとともに各ガス検知器
の検知信号が制御部ｌ７に入力される．この制御部ｌ７
は各ガス検知器からの入力信号を基に、系内でのガス系
統異常の発生時にスクラバｌ２に対する薬液散布指令，
および原料ガス源に対するガス供給停止指令を出力する
ものであり、同時にガス検知器の信号から異常が系内の
どの箇所に発生したかを判別する．なお、ｌ８は安全対
策面から排ガスダクト８に介挿した逆火防止器であり、
例えば水槽の水中に排ガスをバプリングして送気する周
知の逆火訪止器が採用されている．上記の構威で、半導
体製造装置の稼動中はドラフトチ中ンバｌの室内が継続
的に換気運転され、一方、プロセス反応室６から出た排
ガス中の原料ガス威分は除害装置７で無害化された後に
換気エアダクト２を通沫する換気エアに合流してダクト
内で混合し、さらにスクラバｌ２を軽山して大気側に放
出される．なお、この排気過程で換気エア，反応室の排
ガスはガス検知１１０−１．　１０−２．　１１でチェ
ックされ、さらに合流後もガス検知器ｌＯ−３で再チェ
ックされるよう二重のチェックを受ける．また、威膜処
理のキャリアガスとして使用する水素ガスは、反応室６
からそのまま除害装置７を通過した後に換気エアダクト
２に入り、ここで多量の換気エアと混合して発火の危険
がない程度の低濃度に希釈される． 一方、ガス系統からの原料ガスの漏れがなく、かつ除害
装ｉ！７も正常に機能している定常な稼動時では、スク
ラバｌ２の薬液ボンプｌ４は停止して薬液散布を行わな
い．これに対して、ドラフトチャンバｌ内でのガス系統
からの原料ガス漏れ．あるいは除害装ｉ！ｔ７の機能不
良によりガス検知器１Ｇ−１．１０−２．　１０−３が
異常を検知した際には、制御部ｌ７からの指令でスクラ
バ１２の薬液ポンプ１４を運転し、スクラバの窮内に洗
浄薬液を散布して排気中に含まれている有害ガス成分を
無害化処理する．この場合に、スクラバｌ２での薬液散
布のみに止まらず、同特にシリンダキャビネット５のガ
ス供給制御装置にガス供給停止指令を与えて元栓を閉じ
るように制御することもできるし、また、異常の状況が
除害装Ｗ１７の機能低下だけであってドラフトチャンバ
ｌ内へのガス漏れがない場合（この場合にはガス検知１
０−２．　１０−３が作動し、ｔｏ−１は不動作である
）には、スクラバｌ２の薬液散布を行うだけで、反応室
６へのガス供給をその時点でのウェハ威膜処理が完了す
るまで継続させることも可能である． なお、ガス検知器ｌＯ−１とｌＯ−４のいずれか一方、
あるいはｌＯ−２とｌロ−４のいずれか一方のみが異常
を検知した場合には、一方のガス検知器の故障，もしく
は誤動作が考えられるが、この場合でも安全面からスク
ラバｌ２に薬液散布指令を与えるのがよく、同時にガス
供給を停止すれば安全性をより一層高めることができる
． 〔発明の効果〕 本発明による排ガス処理装置は、以上説明したように構
成されているので、次記の効果を奏する．（１）半導体
製造装置の稼動中に、不測にガス系統からの原料ガス漏
れ、あるいはプロセス反応室に｛１属する有毒ガス除害
装置の機能不良などの異常事態が発生した場合でも、排
気系の後段に設置したスクラバでは直ちに薬液散布を開
始して排気中の有毒ガス威分を無害化処理するので、有
毒ガスが未処理のまま大気中に放出されのを確実に訪止
して大気汚染訪止に寄与できる． （２）キャリアガスとして発火性のある水素ガスを使用
した場合でも、反応室から出た水素ガスは換気エアダク
ト内を通流する多量の換気エアと混合して低濃度に希釈
されるので、火気による火災．燗発の危険性を解消して
設備の安全性を高めることができる．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の系統図、第２図は従来における
半導体製造装置の排ガス処理装置の系統図である．図に
おいて、 １：ドラフトチャンバ、２＝換気エアタクト、３：徘風
機、５＋シリンダキャビネット、６：プロセス反応室、
７＝除害装置、８：排ガスダクト、１Ｇ−１．　１０−
２．　１０−３．　ｔｔ：ガス検知器、１２＋スクラバ
、ｌ３：薬液槽、ｌ４＋薬液ポンプ、ｌ７：制御部．窩
２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）有毒な原料ガス、発火性のあるキャリアガスを用い
   てウェハのプロセス処理を行う半導体製造装置の排ガス
   処理装置であり、原料ガスのシリンダキャビネット、プ
   ロセス反応室、該反応室に接続した有毒ガス除害装置を
   常時換気を行うドラフトチャンバ内に収容設備したもの
   において、前記ドラフトチャンバより引出した排気側換
   気エアダクトの後段に接続した薬液散布式のスクラバと
   、プロセス反応室より除害装置を通過した排ガスを換気
   エアダクトに導く排ガスダクトと、換気エアダクトおよ
   び排ガスダクトに配したガス検知器と、該ガス検知器の
   検知信号を基に系内ガス系統の異常発生時に前記スクラ
   バに薬液散布指令を与える制御部とを備えたことを特徴
   とする半導体製造装置の排ガス処理装置。