JPH0650855A

JPH0650855A - 排ガス除害装置の破過検知方法及び装置

Info

Publication number: JPH0650855A
Application number: JP4224543A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Osato; 雅昭大里; Yoshiharu Yasuhara; 義晴安原
Original assignee: Ebara Corp; Ebara Research Co Ltd; Ebara Infilco Co Ltd
Current assignee: Ebara Corp; Ebara Research Co Ltd
Priority date: 1992-08-03
Filing date: 1992-08-03
Publication date: 1994-02-25
Anticipated expiration: 2011-01-29
Also published as: JPH087112B2

Abstract

(57)【要約】【目的】ガス検知器のセンサの寿命延長及び電解液の
補充頻度の延長などメンテナンスを容易にできる真空製
造装置用排ガス除害装置の破過検知方法及び装置を提供
する。【構成】真空製造装置用排ガス除害装置１に付設し、
該除害装置からの処理ガスの少なくとも一部を間欠的に
測定するガス検知器５を備えた破過検知装置において、
処理ガスを前記ガス検知器５に導くサンプリング配管
６、７と、該配管に開閉弁８、９及びサンプリングポン
プ１２を設けると共に、該ガス検知器の検出値と予め設
定した設定値を比較し、該開閉弁の開閉及びサンプリン
グポンプの作動のインターバルを指示する測定制御装
置、又は前記除害装置の使用状態を測定する計測装置を
配備したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、排ガス除害装置の破過
検知方法及び装置に係り、特にドライエッチング、ＣＶ
Ｄ（化学蒸着）、イオン注入などの工程に代表される半
導体や液晶等精密電子部品の製造装置（以下真空製造装
置と称える）の排気ガス用除害装置の破過検出方法及び
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体製造プロセスの排気系にはウエハ
ープロセスに供給されたガスの未反応分や、プロセスで
新たに生成した数多くのガス成分が含まれている。これ
らの中には酸素との親和力がきわめて強くて酸素が共存
すると自然発火的に燃焼するもの（ＳｉＨ₄など）や、
水分と反応して腐食性のはげしいハロゲン化水素を発生
したり、反応生成物として固形物（粉体）を生じるもの
（Ｆ₂，Ｃｌ₂，ＳｉＦ₄など）が含まれている。半導
体製造プロセスではプラズマ化などの活性化処理を施し
ているので、この他にもきわめて反応性に富んだ活性な
ガスが数多く生成している。これらの排ガスは湿式又は
乾式の除害装置で無害化されてから工場外に放散され
る。

【０００３】このため除害装置の破過検知が重要であ
る。破過の検知については検知管の色相変化やカラム重
量の増加による方法がある。また、より直接的には、除
害装置のガス出口部に検知器用サンプリングライン（分
岐管）を設けてモニターリングする方法が、例えば特開
平３−１６７４６号公報に開示されている。該公開公報
には適宜サンプリングを行うが、確実に検知するために
は連続的なサンプリングが望ましいとされている。しか
しながら、ガス検知器として有効な隔膜式センサ等は長
時間検出器を処理ガスに曝露すると劣化が著しいため、
現実的には間欠サンプリングが望ましく、保護のために
はインターバル（サンプリング間隔即ち検知停止時間）
は長い程効果的である。しかし、一旦処理ガス中の有害
成分が漏れ出すと、破過のスピードは加速されるので、
単純に同一周期でサンプリングすることは危険である。
このため、処理ガス中の有害成分濃度、即ち除害装置の
状況に対応した適切なインターバル設定が必要とされて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】除害装置の性能がきち
んと発揮されているか否かを判定するために、除害装置
処理ガスを連続的にガス検知器に導入すると、センサの
劣化が早く、また、電解液の減少も早いなど、メンテナ
ンスにかなりの手間がかかっていた。又、除害カラム内
の圧力が上昇した際に、ガス検知器のシール部又は電解
液貯槽からのガスリークがあった。本発明は、上記のよ
うな問題点を解決し、ガス検知器のセンサの寿命延長及
び電解液の補充頻度の延長などのメンテナンスを容易に
することのできる排ガス除害装置の破過検知方法及びそ
の装置を提供することを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、真空製造装置から排出する排ガスを、
排ガス除害装置で処理した処理ガスの少なくとも一部
を、ガス検知器へ間欠的に導入して、該除害装置の破過
を検知する方法において、該除害装置が予め設定された
使用状態に至った後、前記ガス検知器への処理ガスの導
入を開始することとしたものである。

【０００６】また、本発明では、真空製造装置から排出
する排ガスを排ガス除害装置で処理した処理ガスの少な
くとも一部を、ガス検知器へ間欠的に導入して該除害装
置の破過を検知する方法において、当該ガス濃度に設定
値を設け、前記ガス検知器での検出値と比較して、検出
値が設定値未満の場合より設定値以上の場合の方が、前
記ガス検知器へ処理ガスを導入し濃度測定を行うインタ
ーバルを短くするように設定するか、又は、当該ガス濃
度に設定値を複数設け、前記ガス検知器での検出値と比
較して、検出値がより高濃度の設定値となるにしたがっ
て、前記ガス検知器へ処理ガスを導入し濃度測定を行う
インターバルをより短くするよう設定したものである。

【０００７】更に本発明では、真空製造装置用排ガス除
害装置に付設し、該除害装置からの処理ガスの少なくと
も一部を間欠的に測定するガス検知器を備えた破過検知
装置において、処理ガスを前記ガス検知器に導くサンプ
リング配管と、該配管に開閉弁及びサンプリングポンプ
を設けると共に、該ガス検知器の検出値と予め設定した
設定値を比較し、該開閉弁の開閉及びサンプリングポン
プの作動のインターバルを指示する測定制御装置、又は
前記除害装置の使用状態を測定する計測装置を配備した
ものである。

【０００８】なお本発明は、最高度の設定値を検出値が
超えた場合、インターバルを０、即ち、連続測定として
も良い。しかして後、検出値が別途設定された使用限界
値（ＴＬＶ値とすることが好ましい）に達した場合、排
ガスラインを閉鎖する警報を発する等して除害剤の交換
を行う。勿論、他の要因、例えばガス圧の上昇、発熱そ
の他の要因で危険が予測される場合、排ガスライン閉
鎖、警報等を発する別途手段を併用することを妨げな
い。更に、使用限界値に達する前の任意の段階で予告信
号を発するよう構成しても良い。なお、実施例に示すよ
うに、後段に予備除害装置（カラム）を配することが好
ましい。

【０００９】

【作用】本発明によれば、排ガスの除害装置からの処理
ガスを間欠的にガス検知器に流入して分析することとし
たため、従来のように常時連続的にガス検知器に導入す
るのと比較し、格段にセンサの寿命を延長することがで
き、また、電解液の補充頻度も減少できる。また、その
インターバルを処理ガス中の有害成分濃度に対応して設
定するため、破過検知に関する安全性も確保される。ガ
ス検知器による処理ガスの測定は、除害装置の使用状
態、即ち、予備実験や使用実績により知られた予想破過
流量の例えば７０％の量を処理する時間の後、或いは積
算流量を計量した後始めて間欠サンプリングをするよう
にセットすれば良い。

【００１０】また、たとえば、図２において、除害剤を
交換すべき有害ガス濃度（警報値）Ｃ₃に対して、設定
値としてその１／２値：Ｃ₂、その１／５値：Ｃ₁を設
け、処理ガス濃度実測値ＣがＣ₁より小さいときには、
インターバルを非常に長く設定してもよい。そして、図
２のように経験的に３ケ月程度で破過する場合には、例
えば１日１回３０分程度測定する。また、Ｃ₁＜Ｃ＜Ｃ
₂の場合には、数時間毎に、更にＣ₂＜Ｃ＜Ｃ₃の場合
にはより短く、２時間程度へと測定インターバルを調整
すれば、検出器の劣化を最小限に押えつつ、確実に除害
装置の破過を検知することができる。なお、実測値Ｃは
前回実測した瞬時値を用いてもよいが、最新の数回の実
測値の平均を採用すると、一時的な異常値（図のＡ点）
に対して対応することができる。勿論設定値は単一でも
よい。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。実施例１図１は、真空製造装置からの排ガスを処理する本発明の
破過検知装置を備えた除害装置の概略断面図である。図
１において、１、１′は同じ除害剤が充填されている乾
式除害カラムであり、排ガスは排ガス流入ライン２から
入り、処理ガス流出ライン３から排出される。流入ライ
ン２から流出ライン３にかけてバイパス弁４を有するバ
イパス通路が設けられている。

【００１２】ガス検知器５には、除害カラム１と１′の
間から、遮断弁８を有する処理ガスのガス検知器流入ラ
イン６を通り処理ガスが流入して、分析後に処理ガスは
遮断弁９を有する処理ガスのガス検知器流出戻りライン
７を通り、除害カラム１と１′の間に戻される。処理ガ
スをガス検知器５に導くには、サンプリングポンプ１２
の作動によればよい。また、遮断弁は図示しない測定制
御装置及びタイマー１０によりその開閉のインターバル
が設定されている。

【００１３】図１において、乾式除害装置に流入した排
ガス中の有害成分は充填された除害剤により物理吸着又
は化学反応により無害化される。除害剤は排ガス流入部
に近い方（図１では下層）から徐々に除害性能を失う。
図１の１′には１と同じ除害剤が充填されているが１と
１′の境界部を通過するガスをライン６を経てガス検知
器に送り、ガス成分濃度を分析したのち、ライン７を経
て再び除害カラムに返送する。１と１′の境界部の通過
ガスをガス検知器に送るのは、ガス流出部３の位置をモ
ニタリングしたのでは、有害ガス成分が破過したときに
そのまゝ系外に排出されて危険であるためであり、１′
に充填された除害剤によって完全に無害化してから排出
するよう工夫されている。ガス検知器で分析したのちの
ガスを返送するのも同様の思想による。

【００１４】自動遮断弁８、９は次の様にその開閉を行
う。除害カラム１及び１′交換時にタイマー１０の時間
設定を０とする。弁８、９を閉としたまま運転し、例え
ば経験的破過予測時間の７０％経過時点において初めて
弁８、９を一定時間開とし、ガス検知器５へ処理ガスを
通して処理ガス中の有害成分濃度を測定した後、弁８、
９を閉とする。この間の平均検出濃度を測定制御装置
（図示せず）が算出し、予め設定された設定値群と比較
し、該当する濃度に対応するサンプリングインターバル
を選定する。該測定制御装置は又、タイマー１０を参照
し前記選定したインターバルにおいて、次回の弁８、９
開閉命令及び検出器５への検出命令を発する。同様の運
転を行ううち、検出値が除害カラムの使用限界値（警報
値）以上となった時点で、警報を発すると共に、必要に
より除害装置への通ガスを遮断する。

【００１５】なお、インターバルの設定にはタイマー１
０に代えて精算流量計を用いてもよく、両者を併用して
もよい。限界値（ＴＬＶ値）近くのサンプリングのイン
ターバルは、除害装置のデポジションサイクルと予備ゾ
ーン（予備吸着剤）の充填量により、概ね設定すればよ
い。例えば、１０分間のサンプリングであればデポジシ
ョンサイクルが６０分の場合、十分の予備吸着剤がセッ
トされていればインターバルを５０分とればよく、少い
場合は２０分のインターバルを２回取ればよい。

【００１６】また、排ガスの遮断を行う前に短時間、ガ
ス検知器にＮ₂ガスを流して、反応性に富んだ排ガスを
置換すれば、検知器の劣化防止の上でより効果的であ
る。１１は接点付圧力計であるが、前置された半導体製
造装置のトラブルや除害カラムの閉塞などにより、カラ
ム押込み圧力が異常に上昇したときに、ガス検知器系統
にその圧力が及ぶことを避けるために緊急に遮断弁８、
９を閉鎖する。これにより、耐圧性の弱いガス検知器の
隔膜などを保護することができる。

【００１７】実施例２次に、ＴＥＯＳを含むプロセスガスを図１に示す装置に
より処理した実施例を示す。除害剤カラム容量７５リッ
トルにプロセスガスを通気した。設定値を３０ppm −Ｃ
Ｈ₃ＣＨＯ，５０ppm −ＣＨ₃ＣＨＯとして各々に対応
するインターバルを２１０分、６０分として、３０分間
ずゝのサンプリングを行った。然して約１ケ月でＴＥＯ
Ｓを含む有害物質濃度がＴＬＶ値１００ppm −ＣＨ₃Ｃ
ＨＯに達したので運転を停止し、カラム交換を行った。
この運転により検知器の寿命が著しく延命された。即ち
従来の連続測定法ではカラム交換１回に１回電解液を補
充する必要があったが、本処理例では６回目まで無交換
での運転が可能であった。

【００１８】実施例３除害剤カラム容量７５リットルに、処理ガスPoly−Ｓｉ
プロセス排ガスを５０リットル／min で通過させ、図１
に示す構成の装置で次のように運転を行った。本例の場
合、除害カラムの寿命即ち破過点到達時間は約１ケ月で
あることが経験的に知られている。この為、予定破過時
間の３／４に相当する３週間は念の為、１日１回１０分
間処理ガス中の有害成分濃度を測定する他は、ガス検知
ラインへ処理ガスを導入しなかった。しかして３週間目
よりプロセスのデポジション４０分のうち１０分間だけ
ガス検知ラインに処理ガスを導入し、ＳｉＨ₄検知器
（定電位電解式）による測定を行う。残り３０分は吸引
ポンプを停止し、開閉弁を閉とした。やがて１ケ月経過
後ＳｉＨ₄濃度がＴＬＶ値に達したので運転を停止し、
カラム交換を行った。インターバル３０分間にリークし
たＳｉＨ₄は予備カラムにより除害され、系外には漏出
しない。

【００１９】

【発明の効果】本発明によれば、半導体ガス検知器への
通気時間と遮断時間を予想されるカラム交換サイクル又
は排ガス濃度によって設定し、間欠的に通気することに
よって、検知器の寿命、電解液の補充などのメンテナン
スを容易にすることができる。合せて圧力上昇時の保護
も行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のガス検知器を備えた除害装置の概略断
面図。

【図２】実測値と設定値の関係を示すグラフ。

【符号の説明】

１、１′：乾式除害カラム、２：排ガス流入ライン、
３：処理ガス流出ライン、４：バイパス弁、５：ガス検
知器、６：ガス検知器流入ライン、７：ガス検知器流出
戻りライン、８、９：自動遮断弁、１０：タイマー、１
１：接点付圧力計、１２：サンプリングポンプ

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年６月２２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項４

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００７】更に本発明では、真空製造装置用排ガス除
害装置に付設し、該除害装置からの処理ガスの少なくと
も一部を間欠的に測定するガス検知器を備えた破過検知
装置において、処理ガスを前記ガス検知器に導くサンプ
リング配管と、該配管に開閉弁及びサンプリングポンプ
を設けると共に、該ガス検知器の検出値と予め設定した
設定値を比較し、該開閉弁の開閉及びサンプリングポン
プの作動のインターバルを指示する測定制御装置、及び
／又は前記除害装置の使用状態を測定する計測装置を配
備したものである。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１５】なお、インターバルの設定にはタイマー１
０に代えて積算流量計を用いてもよく、両者を併用して
もよい。限界値（ＴＬＶ値）近くのサンプリングのイン
ターバルは、除害装置のデポジションサイクルと予備ゾ
ーン（予備吸着剤）の充填量により、概ね設定すればよ
い。例えば、１０分間のサンプリングであればデポジシ
ョンサイクルが６０分の場合、十分の予備吸着剤がセッ
トされていればインターバルを５０分とればよく、少い
場合は２０分のインターバルを２回取ればよい。

フロントページの続き (72)発明者安原義晴神奈川県藤沢市本藤沢４丁目２番１号株式会社荏原総合研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】真空製造装置から排出する排ガスを、排
ガス除害装置で処理した処理ガスの少なくとも一部を、
ガス検知器へ間欠的に導入して、該除害装置の破過を検
知する方法において、該除害装置が予め設定された使用
状態に至った後、前記ガス検知器への処理ガスの導入を
開始することを特徴とする排ガス除害装置の破過検知方
法。
【請求項２】真空製造装置から排出する排ガスを排ガ
ス除害装置で処理した処理ガスの少なくとも一部を、ガ
ス検知器へ間欠的に導入して該除害装置の破過を検知す
る方法において、当該ガス濃度に設定値を設け、前記ガ
ス検知器での検出値と比較して、検出値が設定値未満の
場合より設定値以上の場合の方が、前記ガス検知器へ処
理ガスを導入し濃度測定を行うインターバルを短くする
ように設定したことを特徴とする排ガス除害装置の破過
検知方法。
【請求項３】真空製造装置から排出する排ガスを排ガ
ス除害装置で処理した処理ガスの少なくとも一部を、ガ
ス検知器へ間欠的に導入して該除害装置の破過を検知す
る方法において、当該ガス濃度に複数の設定値を設け、
前記ガス検知器での検出値と比較して、検出値がより高
濃度の設定値となるに従って、前記ガス検知器へ処理ガ
スを導入し濃度測定を行うインターバルをより短くする
ように設定したことを特徴とする排ガス除害装置の破過
検知方法。
【請求項４】真空製造装置用排ガス除害装置に付設
し、該除害装置からの処理ガスの少なくとも一部を間欠
的に測定するガス検知器を備えた破過検知装置におい
て、処理ガスを前記ガス検知器に導くサンプリング配管
と、該配管に開閉弁及びサンプリングポンプを設けると
共に、該ガス検知器の検出値と予め設定した設定値を比
較し、該開閉弁の開閉及びサンプリングポンプの作動の
インターバルを指示する測定制御装置、又は前記除害装
置の使用状態を測定する計測装置を配備したことを特徴
とする排ガス除害装置の破過検知装置。