JPH087112B2 - 排ガス除害装置の破過検知方法及び装置 - Google Patents

排ガス除害装置の破過検知方法及び装置

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JPH087112B2
JPH087112B2 JP4224543A JP22454392A JPH087112B2 JP H087112 B2 JPH087112 B2 JP H087112B2 JP 4224543 A JP4224543 A JP 4224543A JP 22454392 A JP22454392 A JP 22454392A JP H087112 B2 JPH087112 B2 JP H087112B2
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gas
abatement
exhaust gas
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detector
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雅昭 大里
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【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、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。
【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
3 CHO,50ppm −CH3 CHO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 −CH3
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
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // G01N 27/26 391 Z (56)参考文献 特開 昭56−118652(JP,A) 特開 昭58−36615(JP,A) 特開 平4−136753(JP,A)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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。
  2. 【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。
  3. 【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。
  4. 【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、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こと
    を特徴とする排ガス除害装置の破過検知装置。
JP4224543A 1992-08-03 1992-08-03 排ガス除害装置の破過検知方法及び装置 Expired - Lifetime JPH087112B2 (ja)

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CN1141167C (zh) * 1998-05-29 2004-03-10 森托塞姆投资两合公司 工业废气净化方法
JP2007044667A (ja) * 2005-08-12 2007-02-22 Taiyo Nippon Sanso Corp 排ガス処理装置及び方法
JP5661249B2 (ja) * 2009-03-04 2015-01-28 株式会社荏原製作所 排ガス処理システム及びその運転方法
JP5499149B2 (ja) * 2012-12-21 2014-05-21 大陽日酸株式会社 排ガス処理方法

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