JPH10165753A - 過フッ素化ガスおよびハイドロフルオロカーボンの処理方法および装置 - Google Patents

過フッ素化ガスおよびハイドロフルオロカーボンの処理方法および装置

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JPH10165753A JP9200044A JP20004497A JPH10165753A JP H10165753 A JPH10165753 A JP H10165753A JP 9200044 A JP9200044 A JP 9200044A JP 20004497 A JP20004497 A JP 20004497A JP H10165753 A JPH10165753 A JP H10165753A
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    • Y02C20/30—Capture or disposal of greenhouse gases of perfluorocarbons [PFC], hydrofluorocarbons [HFC] or sulfur hexafluoride [SF6]

Abstract

(57)【要約】 【課題】過フッ素化ガスおよびハイドロフルオロカーボ
ンガスを効率的に処理する方法を提供する 【解決手段】少なくとも１つの中空誘電体チューブ（１
６）中で大気圧プラズマ（１７）を発生させ、特にフッ
素化化合物である反応性化合物を形成すべく上記ガスを
構成する分子を解離する目的で、上記処理すべきガス
を、上記プラズマ（１７）と接触さた状態で、上記の少
なくとも１つの中空誘電体チューブ（１６）を通して流
し、形成された上記反応性化合物をその破壊を目的とし
て対応する反応性物質（１２）と反応させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、過フッ素化ガス、
特に、ペルフルオロカーボン、およびハイドロフルオロ
カーボンをそれらを破壊することを目的として処理する
ための方法、並びにその方法を実施するための処理装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】温室効果の増加により気候の地球規模の
温暖化に寄与し得ると信じられている人類の活動によっ
て発生する各種ガス状流出物の削減は、現在、国際的議
定事項の主要項目となっている。世界規模の条約の枠組
み内で協調された、各国内での指令書および勧告書の草
案作成は、現在、比較的進んだ段階にある。参加各国
は、次の段階として比較的近い将来に強制力を持った法
的対策を採用できるであろう。
【０００３】現在、産業界および政府の関心事は、排出
量が最大で大気中の濃度が際立って最大である、最もよ
く知られた温室効果ガス種、すなわち炭酸ガス（Ｃ
Ｏ2 ）に実質的に焦点を絞っている。
【０００４】しかし、その排出量がＣＯ2 よりも数桁も
小さいとはいえ、他のガスも、起こりうる気候温暖化に
同じく重要な寄与をなし得る。これらは過フッ素化化合
物（ＰＦＣ）およびハイドロフルオロカーボン（ＨＦ
Ｃ）である、何故ならば、これらのガスは炭酸ガスのそ
れよりも数桁も大きい「地球温暖化能力」を引き起こ
す、大気中の寿命と赤外部の吸収を持つからである。
【０００５】このように、四フッ化炭素（ＣＦ4 ）は、
ＣＯ2 の場合の３００〜４００ｐｐｍｖに比較して、約
百万分の一部（ｐｐｍｖ）の平均濃度で地球の大気中に
存在するに過ぎない。しかし、その大気中での寿命は、
ＣＯ2 の１００年に比較して約５０，０００年であると
推定されているし、その赤外部の吸収性はかなり高い。
【０００６】これらのガスは半導体工業で広範囲に使用
されているので、これらのガスに関する状況は特別でも
ある。これらは集積回路におけるパターンのプラズマエ
ッチング、および特にプラズマを用いる薄膜堆積用反応
器の洗浄に使用される。これらは、これらの工程で完全
には消費されず、決して無視は出来ない残留分の排出を
起こす。
【０００７】多くの他の分野に比較して、マイクロエレ
クトロニクス業界はガス状流出物（流出物）の再処理問
題に早くから留意していた。この事情には幾つかの理由
があって、その一つは、係わりのある物質の幾つかは特
に目立った危険性、すなわち高度の毒性、高度の腐食性
と気道損傷性、引火性および爆発性にある。従ってこの
業界がまた、一般に余り反応性が無くて低毒性ないし無
毒性なので全く異種の潜在的危険を提供する、過フッ素
化およびハイドロフルオロカーボン温室効果ガスの排出
制限に第一に関係することがよく理解できる。
【０００８】その上、現時点では、これらのガスのある
製造者は、公式な規制枠組みが恐らく成立するのを予想
して、例えば、工程機械から出る未反応Ｃ2 Ｆ6 の最低
量（例えば８０％）を破壊または回収する適切な処置を
講じない使用者には以後は供給を停止するこによる、顧
客に対する制限的な行為を率先してすることを選択して
いる。
【０００９】従って、集積回路製造者は、Ｃ2 Ｆ6 、よ
り一般的には全ＰＦＣとＨＦＣの排出削減問題への早期
解決策を現在求めている。
【００１０】この範囲にある分子であって地球温暖化能
力が最も低い分子を、方法中に好ましくは使用すること
からなる中間的ステップのアイデアは、全く幻想的であ
る。
【００１１】これは、エッチングや反応器洗浄といった
個々のプロセスについての分子の選定は、その分子の特
性によって支配されるからである。現在、特に活性ガス
の最大消費量を持つ用途であって、処理の高速性が理由
でＣ2 Ｆ6 、Ｃ3 Ｆ8 およびＮＦ3 の使用回避が殆ど不
可能な洗浄に関しては、非常に少数の考えられ得る代替
物質しか存在しない。
【００１２】従って、全ての場合に、プロセス中に反応
せずに残り、処置しなければ大気中に放出されることに
なる過フッ素化ガスおよびハイドロフルオロカーボンガ
スの破壊あるいは回収を目指すことが必要である。
【００１３】まず、ＰＦＣとＨＦＣの破壊のために幾つ
かの解決策があり、これらは技術的および商業的見地か
ら色々なレベルの成熟度に達している。
【００１４】現時点では、バーナーを使用する熱分解的
破壊のみが、市販の装置を使用する工業的スケールに到
達している。
【００１５】このシステムでは、破壊すべき分子は天然
ガスおよび／または水素の燃焼によって供給される熱に
よって熱分解される。分解後、フッ素は極めて反応性が
高い酸性化学物質種、特にＨＦの形態にあり、これは以
後アルカリ性水溶液のと反応で破壊が極めて容易であ
る。
【００１６】この技術は現在、広く使用されている。し
かし、この技術は多くの点で不利である。
【００１７】すなわち、空気中での燃焼プロセスが何れ
もそうであるが、この技術はそれ自体が環境に有害であ
って、その排出に関して特定の法規的制限の対象になる
かあるいはなるであろう窒素酸化物を発生する。その
上、燃焼用ガスが天然ガスであれば、大量のＣＯ2 が発
生するであろう。
【００１８】このようにして形成される大気の地球温暖
化の潜在能力は、破壊されるフッ素化ガスのそれよりも
遥かに少ない。しかし、多くの著者は、ＰＦＣとＨＦＣ
に関する規制よりも二酸化炭素に関する規制の変更が速
いのを特に理由として、このＣＯ2 排出が技術の普及に
際しての制止的要素であると考える。
【００１９】事実、高い破壊収率（９５〜９９％）を達
成するには、特にＳＦ6 やＣＦ4 ような最も安定な化合
物の場合には、水素をしかも大量に燃やす必要があるの
で、ＰＦＣおよびＨＦＣ化合物の破壊用に天然ガスは部
分的に使用されるだけか、あるいは全然使用されないこ
とさえある。勿論、このことはコスト問題とさらに大き
な程度に安全性の問題を提起し、潜在的使用者への利点
を大きく制限する。
【００２０】この欠点を克服するために、ＰＦＣとＨＦ
Ｃをある種の固体上での熱化学的分解によって、あるい
はこの固体との純粋且つ単純な完全反応によつて処理す
ることさえ目論まれた。しかし、これらの分子は極めて
安定であり、そのために考えられ得る使用物質の範囲が
殊のほかに制限され、必要温度が一般に高いままであ
る。
【００２１】極めて高価な貴金属系触媒の使用によって
のみ、有望な結果が得られた。満足すべき商業的システ
ムが存在している他の分子の場合のように、現実的な破
壊効率を提供し得るもっと一般的な固体は未だに発見さ
れていない。
【００２２】過フッ素化化合物およびハイドロフルオロ
カーボンの破壊の難しさに直面して、その排出削減用の
他の方法、すなわち、プロセス反応器から放出された排
出混合物からこれらの物質の分離後の回収を考えること
が可能である。事実、この技術は破壊と完全には同時発
生的ではない。実際、技術的選択は、当該国における例
えば法制的制約や専門的慣習に係わるある種の要因によ
って影響されるかも知れない。
【００２３】このようにして、米国では半導体製造プラ
ントは一般にガス状排出物収集処理用の集中的システム
を具備しているが、日本では実施は排出点に近接した小
規模処理システムの方向に一層移行しつつある。
【００２４】しかし、公知の回収技術は大量産出量の場
合にのみ有利であって、特に集中的処理方式に好適であ
る。
【００２５】その上に、高い産出量の場合に如何に破壊
システムを実現するかについては現在のところ知られて
いない。破壊と回収の概念は補完的であり、平行して開
発されねばならない。
【００２６】従って、如何なる環境下でも、水素バーナ
ーよりも効率的で、安価で制約が少ない破壊システムが
求められている。
【００２７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ＰＦ
ＣおよびＨＦＣガス処理のための公知の方法の欠点を克
服するため並びに大気中への排出削減のために、ガスの
破壊を目的として、安価で実施が比較的容易な過フッ素
化（perfluorinated）ガスおよびハイドロフルオロカー
ボンガスの処理方法を提供することである。
【００２８】本発明の主題は、従って、過フッ素化ガス
および／またはハイドロフルオロカーボンガスの処理方
法であって、少なくとも１つの中空誘電体チューブ中で
大気圧プラズマを発生させる工程；反応性化合物、特に
フッ素化化合物を形成すべく、上記処理すべきガスを構
成する分子を解離する目的で、上記処理すべきガスを、
上記プラズマと接触させた状態で、上記の少なくとも１
つの中空誘電体チューブを通して流す工程；および生成
した上記反応性化合物をその破壊を目的として対応する
反応性物質（reactive element）と反応させる工程を含
む方法である。
【００２９】本発明の方法はガス状プラズマ発生工程
が、上記中空誘電体チューブを通してキャリヤーガスを
流し、このキャリヤーガスと上記中空誘電体チューブを
通って動く移動電磁表面波の電界によって上記キャリヤ
ーガスを励起しイオン化して、局部的な熱力学的平衡に
ないプラズマのカラムを形成することからなり；上記の
表面波が、サーファトロン−ガイド型（surfatron-guid
e type）の表面波励起器によって発生され；上記キャリ
ヤーガスが、例えばアルゴンからなり；上記過フッ素化
ガスが、特にＣＦ4 、Ｃ2 Ｆ6 、Ｃ3 Ｆ8 、ＳＦ6 およ
びＮＦ3 から選ばれ、ハイドロフルオロカーボンガス
が、ＣＨＦ3 、ＣＨ2 Ｆ2 、Ｃ2ＨＦ5 およびＣ2 Ｈ2
Ｆ4 から選ばれ；上記の方法が、上記少なくとも１つの
中空誘電体チューブを通して上記ガスを流す工程に先立
って、処理すべきガスを少なくとも１種の補助ガスと混
合する工程をさらに含み；上記補助ガスが、酸素からな
り；上記反応性化合物を上記対応する反応性物質と反応
させる工程が、上記反応性化合物をソーダ石灰、水およ
びアルカリ性水溶液から選ばれる反応性物質と反応させ
ることからなる；という特徴の１つあるいはそれ以上を
含み得る。
【００３０】本発明の主題は、また、上に述べた処理方
法を実施するための、過フッ素化ガスおよび／またはハ
イドロフルオロカーボンガスの破壊処理用装置であっ
て、この装置は、少なくとも１つの高周波表面波励起器
と組み合わせて、この少なくとも１つの励起器によって
発生された波を、大気圧プラズマをその中で発生させる
ためにキャリヤーガスが供給されかつ内部を通して上記
処理すべきガスが流れるところの少なくとも１つの中空
誘電体チューブに導くように設計された導波管を含み、
上記過フッ素化ガスおよび／またはハイドロフルオロカ
ーボンガスの分子は反応性化合物、特に反応性フッ素化
化合物を生成するためにプラズマ中で解離されるもので
あり、および対応する中空誘電体チューブの出口側に配
置された上記反応性化合物用の少なくとも１つの処理器
を含む装置である。
【００３１】本発明の装置は、各表面波励起器が、対応
する誘電体チューブを内部に装着した導電性物質からな
る円筒状スリーブを具備し、上記励起器の内壁と上記ス
リーブの自由端の間にあるスペースにおいて上記チュー
ブと同軸の電界を発生する目的で入射波を集中（concen
trate）させるための領域を含み；上記スリーブが、上
記誘電体チューブが装着された内側シリンダー、および
液状冷却材が供給される冷却室上記内側シリンダーとと
もに規定する外側シリンダーを含み；上記スリーブと上
記放電管とが円筒状スペースによって分離されているの
で、上記装置はこのスペースにガス状冷却材を供給する
手段を含み；上記中空誘電体チューブが、同軸的に配列
された２つの中空誘電体チューブ自体の組み合わせから
なり、その間にはキャリヤーガスが供給される円筒状室
が形成され、上記過フッ素化ガスおよび／またはハイド
ロフルオロカーボンガスはこの内側チューブを通って流
れ；変形として、上記誘電体チューブが、励起されたフ
ッ素化化合物種に無感応性の物質、特にアルミナのよう
なセラミックからなり；この装置が、上記誘電体チュー
ブと同軸のシリカチューブをさらに含み、両チューブ間
には冷却材が流れ；各表面波励起器が、外側円筒状スリ
ーブの壁から離間して配置された４分の１波長トラップ
を形成する同軸プランジャーであって上記の外側円筒状
スリーブの内側をスライドするプランジャーを含むイン
ピーダンス調整手段を具備し；上記入射波濃縮領域に近
接した各表面波励起器の壁が、薄くなっており；上記反
応性安定化合物処理用の少なくとも１つの処理器が、そ
れぞれソーダ石灰のカートリッジからなり；上記装置
が、直列に配置された少なくとも２つの高周波表面波励
起器、それぞれ対応する励起器の出口側に配置されてい
る上記反応性ガス、特に反応性フッ素化ガス処理用の少
なくとも２つの処理器、および上記少なくとも２つの励
起器の間に挿入された少なくとも１つの脱水器を含み；
上記表面波励起器はそれぞれサーファトロン−ガイド型
の励起器から構成されるという特徴の１つまたはそれ以
上を含み得る装置である。
【００３２】他の特徴と利点は単に例示として、添付の
図面を参照して与えられた以下の記述から明白になるで
あろう。
【００３３】
【発明の実施の形態】図１は、過フッ素化ガス、特にペ
ルフルオロカーボンガス、およびハイドロフルオロカー
ボンガスの破壊処理用装置を概略的に示すものである。
【００３４】この装置の目的は、処理すべきガスを、初
期には中性であるガス分子からの電子の剥奪によるガス
のイオン化によって放電を発生させるのに十分な強度の
電界に置くことである。
【００３５】この放電作用の下で、ガス分子は解離され
て、初期の分子よりはサイズが小さいラジカルを形成
し、その結果、個々の原子を形成する。さらに、初期の
分子のそれとは異なる化学特性を持った新しい分子ある
いは新しい分子断片が形成される。
【００３６】この装置は、例えば集積回路製造プラント
の下流に、ＰＦＣおよびＨＦＣの処理を目的として、特
にこれらの反応性に乏しいガス状流出物を、溶液または
固体状のアルカリ性媒体で処理するような、酸性流出物
破壊用の通常技術を使用して処理され得る反応性化合物
に変換することを目的として設けられる。
【００３７】この変換を達成するために、本発明の装置
は、処理すべきガスを対応する反応性ガス特に反応性フ
ッ素化ガスに変換するためのプラズマ発生を目的とし
た、表面波励起器から構成される参照符号１０で示す高
周波電界印加装置、およびプラズマ発生装置１０によっ
て変換されたガスを破壊するソーダ石灰カートリッジ１
２を含む。
【００３８】この装置は、高周波電界印加装置１０に連
結して、マイクロウエーブ発生器１４、内部に処理すべ
きガス状流出物と適切なキャリヤーガスが流れ、プラズ
マ１７が形成される放電管１６、並びに導波管１８を含
む。
【００３９】高周波電界印加装置は、マイクロウエーブ
発生器１４によって発生されたマイクロウエーブ放射線
を、導波管１８との組み合わせで、放電管１６に導くサ
ーファトロン−ガイド型電界印加器から構成される。
【００４０】当該実施例では、図１に示すように、キャ
リヤーガスはアルゴン（Ａｒ）からなり、処理すべきガ
スはＳＦ6 ある。
【００４１】図１は、また。放電管１６が、図２を参照
して詳述される構造の導電性物質からなるスリーブ２０
中に配置されていることを示す。それは、電界印加器１
８の外で、ガスの流れ方向に関して下流側で、変換され
たガスをカートリッジ１２に搬送するためのライン１２
に連結されている。
【００４２】図１は、また、ライン１２が、対応するバ
ルブ３４と３６で制御されフーリエ変換赤外分光分析を
用いてガス分析を実施するためのサンプル採取用セル３
８と４０がシールされて装着されている２つの分岐装置
３０と３２を含むことを示す。
【００４３】これらのセルは、長さが約１００ｍｍで予
定の用途には十分である検出限界を与える「スペクトラ
−テック」（SPECTRA-TEC）単路型セルである。
【００４４】ライン１２が全体的に腐食性物質に対して
極めて耐性があるポリマーであるテフロン（登録商標）
ＰＦＡからなることが指摘される。これは、３１６Ｌ型
ステンレススチールを含めた金属製部品の寿命が想定使
用条件下で非常に短いからである。
【００４５】導波管１８と放電管１６から構成されるア
センブリーを図２と図３を参照して次に説明する。
【００４６】前述のように、導波管１８はサーファトロ
ン−ガイド型印加器１０と連結されている。
【００４７】サーファトロン−ガイド１０は、導波部自
体を形成し、導波管１８によって導かれ図２の矢印Ｆで
示される方向に入射するマイクロウエーブ放射線の伝播
を目的とする第１部分４２、並びに２つの素子、すなわ
ち放電管１６と同軸を持ち以後は同軸部と称する第１素
子４４と図１に示す導波管プランジャー４６から構成さ
れるインピーダンス整合用第２部分を含む。
【００４８】さらに、同軸部４４は円筒状であって、そ
の中には放電管１６と同軸で４分の１波長トラップを形
成する同調プランジャー４８が軸方向に移動自在に装着
されている。このプランジャーはテフロン（登録商標）
で製造するのが有利であるすべりワッシャー５０に固定
されている。
【００４９】サーファトロン−ガイド１０はプランジャ
ー４６と４８の軸方向の位置を調整するための手段を具
備し、これらの手段は、同調プランジャー４８と短絡プ
ランジャー４６を動かしてマイクロウエーブ発生器／導
波管システムをサーファトロン−ガイド／プラズマシス
テムにインピーダンス整合させる目的で使用者によって
手動で操作できる棒５２と５４から構成される。
【００５０】同軸プランジャー４８は、４分の１波長ト
ラップによって無接触短絡を提供して、高性能運転と事
実上の無保守を可能にしていることが指摘されるべきで
ある。
【００５１】さらに、調整を実施した後に、同調プラン
ジャー４８を所定位置にロックさせるために、ねじ５６
が同軸部４４の本体に設置されている。
【００５２】図２から、同調プランジャー４８の動きを
制限する調整可能な止め具５８が、同調をプリセットす
る目的で対応する制御棒５４に装着されていることも分
かる。
【００５３】前述のように、放電管１６はスリーブ２０
中に配置され、同軸部４４と同調プランジャー４８に対
して軸方向に移動自在に装着されている。同軸部４４の
本体は、横ねじ６２から構成されるスリーブ２０保持用
具をさらに含む。
【００５４】特に図３から、スリーブ２０は、特に図２
に示される水冷回路と連通する円筒状室６８をその間で
規定する２つの同軸壁６４と６６を持つことが分かる。
【００５５】運転時には、内壁６６と外壁６４との間を
水が流れてスリーブ２０を冷却することが想像され得
る。
【００５６】その上、さらなる冷却実施のために、放電
管１６と導電性スリーブ２０の内壁６６の間のギャップ
７５を通して強制空気流を流す目的で、スリーブ２０は
適切な連結フランジ７２によって圧縮空気供給ライン７
４に連結されている。
【００５７】これは、大気圧での運転に必要であり、大
気圧ではプラズマ中にあるガスが電子温度よりは遥かに
低いものの冷却が無ければ放電管１６を溶融する可能性
がある温度に到達する。
【００５８】図２から、スリーブ２０の自由端は、導波
管４２の中に出現し後者の内壁と共にギャップ７６を規
定し、それにより、この地点に局限されたマイクロウエ
ーブエネルギーは表面波を経てプラズマに伝達されるこ
とが分かる。
【００５９】ギャップ７６に隣接するサーファトロン−
ガイド１８の壁の断面は導波管４２の外壁から材料を除
く処置によって０．５〜０．７ｍｍの間の厚みにまで表
面波の励起の障害とならないように薄くされているが、
この処置が無ければ導波管４２の壁を構成する構造の加
熱によって、マイクロウエーブ強度の著しい損失が起こ
るであろうことが指摘されるべきである。
【００６０】また、ギャップ７６は、スリーブ２０を同
軸部４４で軸方向に動かし、そして、ねじ６２によって
固定することによって調整できることも指摘されるべき
である。この調整は、高いマイクロウエーブ強度で装置
が運転されるときにギャップ７６での電気アーク形成を
防止してインピーダンス整合を最適化することを可能に
する。
【００６１】また、図２から、適切な管継手７８によっ
て、放電管１６は、前述のようにアルゴンからなるキャ
リヤーガスを機能は後に詳述する環状チューブに注入す
る目的で、キャリヤーガス供給用パイプ８０に連結され
ていることが分かる。
【００６２】最後にこの図から、放電管１６を図示され
ていない処理すべきガス混合物の供給源に連結する目的
で、放電管１６の自由端は略図で示された管継手８２に
連結されていることが分かる。
【００６３】放電管は誘電体物質からなることが指摘さ
れるべきである。第１の態様によれば、この管１６は、
外径例えば８ｍｍで内径例えば６ｍｍの中空シリカチュ
ーブ８３で構成される。
【００６４】サーファトロン−ガイドと放電管の構造
が、ガス混合物中での放電をその連結電界が維持してい
る移動電磁表面波を、放電管８３（図３）とそれが含む
イオン化ガス混合物中に伝播させるように、発生器１４
によって発生されたマイクロウエーブ放射線をギャップ
７６で濃縮することを可能にする。従って、この構造に
よってギャップ７６を通して、入射波の電界と放電管１
６の軸方向のプラズマとを連通する。
【００６５】こうして発生されたプラズマはカラム状で
あり、その電子密度はギャップから離れるにつれて公知
の関数に従って減少する。
【００６６】放電管１６の直径は、その管軸に集中して
安定且つ再現可能に形成される単一プラズマフィラメン
トを得るのに十分に小さく選定される。これは、大気圧
での運転時に、十分に大きい直径の場合には、プラズマ
自体の直径は増加せず、周辺を流れる処理すべきガス状
流出物のプラズマ中の活性種との相互作用が益々弱めら
れるからである。その上、誤った挙動を示し、放電管の
壁を刺して損傷させる幾つかのプラズマフィラメントが
形成される恐れがある。
【００６７】許容される流量を増加するために、幾つか
の小径放電管を平行に組み合わせるか、あるいは単一管
の上に幾つかのマイクロウエーブ印加器を直列に搭載で
きることが指摘されるべきである。
【００６８】上述の配置は、処理すべきガス状流出物の
通路に数万ケルビンの温度に相当する非常に高い電子エ
ネルギー励起の場であるプラズマを作り出すことを可能
にし、こうして、電子の衝突によって、ガス状流出物分
子の化学的に極めて不活性な状態から反応性状態への変
換を高い収率で可能ならしめる。
【００６９】この装置で発生されたプラズマは局部的な
熱力学的平衡（local thermodynamic equilibrium）
（ＬＴＥ）にないプラズマであることが指摘されるべき
である。
【００７０】このタイプのプラズマでは、媒体中に存在
する電子のみが高いエネルギーにまで高められ、イオン
性および中性種の温度は遥かに低いままであり、事実、
常温に極めて近い場合がしばしばである。熱力学的平衡
にない系では、例えば電磁界の周波数、放電管の直径お
よび補助ガス添加による処理すべきガス混合物の組成な
どの放電パラメーターを変えることによって、多くの状
態が到達され得る。
【００７１】一方、全ての種が同一の非常に高い（数万
Ｋのオーダーの）温度にある局部的な熱力学的平衡（Ｌ
ＴＥ）にあるプラズマの場合を考えると、総合的反応バ
ランスは必ずしも特定の化学的変換プロセスの達成に有
利ではない。
【００７２】局部的な熱力学的平衡にあるいずれもの系
におけるように、変換の最終状態は、本質的に、系の温
度によって決まる。所望の結果への基本的な有用な変換
のみならず、望ましくない反応経路が有利になるかも知
れない。加えて、媒体の非常に高いエンタルピーが、こ
のエンタルピーの維持がエネルギー的に非常に経費高に
なる事実の外に、工場レイアウト（冷却など）上の制約
に通じる。
【００７３】従って、局部的な熱力学的平衡にない状態
で発生された放電が、目標の分子の変換を行うに当たっ
て、エネルギー的にもより有効であり、さらにより高度
に最適化された運転条件を発見する可能性を提供するこ
とが予想される。
【００７４】放電においてある種のフッ素化された種が
到達し得る非常に高エネルギー励起レベルは、放電管に
対してこれらのフッ素化された種を化学的に特に侵食性
にして、放電管の壁が数分で穴を開けられることが有り
得る。
【００７５】放電管が侵食される問題を解決するため
に、図３は配置を示し、その配置では、この管は２つの
同軸シリカチューブ、すなわち放電管それ自体である外
径例えば８ｍｍと内径例えば６ｍｍを持つ外側第１中空
チューブ８３およびこれよりも小径の外径例えば４ｍｍ
と内径例えば２ｍｍを持つ内側中空チューブ８４を含
み、こうして処理すべきガス混合物を放電ゾーンに注入
することを可能にする。
【００７６】これらのチューブは、管継手７８を経由し
て、内側チューブ８４の周りへのアルゴンの注入を可能
にする円筒状室８５を規定し、こうして、表面波チュー
ブの壁を打つ可能性がある腐食性種の量の削減を目的と
して反応性ガスの周りにシースを形成する。
【００７７】内側チューブ８４は、処理すべきガス混合
物を放電ゾーンに注入するだけに役立ち、完全に後者の
外側にあり、電磁表面波の伝播を支援せず、そしてプラ
ズマ維持作業に加わらない、さもなければそれもまた急
速に損傷されるからである。
【００７８】さらに具体的に述べれば、その下流側端は
導電性内側スリーブ２０のそれよりも先には伸びず、こ
のチューブのどの部分も前記ギャップには存在しない。
【００７９】
【実施例】図４〜図７を参照して、各種の実験結果を説
明する。
【００８０】まず、図４と図５を参照して、ＳＦ6 の分
解について述べる。
【００８１】これらの図は、放電管１６を出る時および
ソーダ石灰カートリッジ１２を出る時にそれぞれサンプ
ル採取された処理されたガスの波数の関数とした赤外吸
収度スペクトルである。
【００８２】処理すべきガス状流出物は、流量５０ｓｃ
ｃｍ（分当たり標準ｃｍ3 のＳＦ6をアルゴン３００ｓ
ｃｃｍで希釈したものであって、入射マイクロウエーブ
強度は３００Ｗに固定した。
【００８３】前述のように、事前に、ギャップ７６の
幅、同軸同調プランジャー４８の位置および導波短絡プ
ランジャー４６の位置を変更することによって、プラズ
マ発生器１０のインピーダンス整合調整を実施した。
【００８４】操作棒５２と５４を用いてプラズマが既に
点火されているので、上に述べた二つの後者の調整、す
なわち同軸同調プランジャー４８の調整および短絡プラ
ンジャー４６の調整のみがリアルタイムに実施できるこ
とが指摘されるべきである。
【００８５】その上、ギャップ７６は連続的接近によっ
てのみ調整可能で、修正は安全基準に合致しない放射線
漏れに作業者を曝さないようにプラズマを点火せずに実
施される。同調を完了すると、数ワットの反射エネルギ
ーが得られるだけである。
【００８６】運転時には、アルゴンシース８５が放電管
１６が侵食される割合の低減に非常に有効であることが
指摘されてよい。
【００８７】放電が完結した図４について説明すると、
カートリッジ１２の上流での分析はＳＦ6 に相当するピ
ークが存在しないことを示一方で、放電における反応で
形成された生成物に特徴的な吸収線が現れ、その線か
ら、例えば２５１０．９ｃｍ-1と１３７３．１ｃｍ-1に
おけるＳＯ2 、１５０３．３ｃｍ-1、１２６９．９ｃｍ
-1と８８６．１ｃｍ-1におけるＳＯ2 Ｆ2 および１８２
４．３ｃｍ-1、１１９０．８ｃｍ-1と１０２３．１ｃｍ
-1におけるＳｉＦ4 が識別され、シリカチューブの侵食
がこれらの生成物の発生に大きな役割を演じている。全
てのこれらの生成物は多かれ少なかれ酸性特性により特
徴づけられる。
【００８８】図５は、ソーダ石灰カートリッジ１２の下
流では、水蒸気に相当するバンドだけしか残らず、この
ことは一方ではソーダ石灰がフッ素化された反応性種と
の反応に有効であるために必要とされる以上に極めて高
い程度の水分を通常含み、一方では処理ラインが最終的
には空気中に暴露される、という事実によって説明でき
る。また、一時的状態で非常に小さいＳＦ6 ピークが９
４７ｃｍ-1に現れ、これはライン２２の内面によって先
に吸収されたＳＦ6 の脱着に起因する。このピークは定
常状態で急速に消失する。
【００８９】従って、所望の結果すなわちＳＦ6 の完全
な消失が処理後に達成されるということが特筆されてよ
い。
【００９０】従って、集積回路製作反応器の下流に設置
されたこのような装置は、ガス状排出物が事実上完全に
破壊されることおよび変換生成物が法的にまたはマイク
ロエレクトロニクス工業界での慣例によって設けられた
制限値よりも低いレベルで大気中に放出されることを確
実にする。
【００９１】図６と図７について説明すると、同じ処理
技術がＣ2 Ｆ6 に対しても適用可能なことが分かるが、
この分子はこの場合に使用される高周波放電でより容易
に解離され、従って放電における活性種の著しく高めら
れた濃度に至り、結果として侵食の割合がかなり増加す
るので、この分子は薄膜堆積反応器のプラズマ洗浄用に
目下、極めて高い商業的関心の的である。
【００９２】しかし、この分子の場合には、まず第一
に、放電管１６の内壁への非晶質炭素の薄い固体膜の予
期される堆積に起因する難しさが存在する。この非晶質
炭素膜はシリカのそれとは異質の誘電機能を必然的に持
ち（実際上、後者に比較して良好な導電体であろう）、
その存在は波伝播条件を変更し、それによってプラズマ
を撹乱しさらには消す可能性がある。
【００９３】非晶質炭素を侵食しチューブを連続的に洗
浄可能な追加ガスをガス状流出物の中に注入できるであ
ろうが、これはガス相における変換プロセスを最適化す
る可能性を制限するであろう（実は、反応器洗浄工程で
はＣ2 Ｆ6 はＯ2 によって常に付随されていることがい
ずれにしても指摘されるべきで、これで十分となろ
う）。
【００９４】予備テストによれば、Ｃ2 Ｆ6 流の大部分
の破壊にはＳＦ6 の同じ流に対するよりも高い入射マイ
クロウエーブの強度を印加する必要がある。より具体的
には、少なくともＳＦ6 と同じように解離が難しいＣＦ
4 にＣ2 Ｆ6 が変換される極めて高い可能性がある。
【００９５】しかし、Ｏ2 の添加がなくても（ＳＦ6 ＋
Ａｒのみ）でも、チューブには如何なる生成炭素析出も
ないようであり、プラズマが処理中に撹乱されないこと
が指摘されるべきである。しかし、フッ素化種によるシ
リカチューブ壁への侵食が無視できない酸素源を構成す
る可能性がある。
【００９６】Ｃ2 Ｆ6 の処理を、入射マイクロウエーブ
強度４００Ｗ、外側チューブ８３のＡｒ入射流量３００
ｓｃｃｍとして、中央の内側チューブ８４ではＡｒ１０
０ｓｃｃｍ、Ｏ2 からなる補助ガス５０ｓｃｃｍそして
Ｃ2 Ｆ6 ５０ｓｃｃｍとして実施した。
【００９７】放電を完結して、プラズマから離れる時に
図６の赤外スペクトルが得られる。Ｃ2 Ｆ6 に対応する
ピークは見られないが、低い濃度のＣＦ4 が形成されて
いる。識別される他の変換生成物は、ＣＯ2 、ＣＯ
Ｆ2 、ＳｉＦ4 およびＣＯであり、これら大部分はＣＯ
を別にして湿ったソーダ石灰と反応することが知られて
いる。
【００９８】カートリッジの後では、赤外分析スペクト
ル（図７）は、ＳｉＦ4 とＣＯＦ2の残留量が極めて高
い信頼度でＴＬＶ（限界値）よりも低いことを示す。実
際、検出可能なしるしはない。一方、ＣＯ分子に適用さ
れるＴＬＶ（限界値）（５０ｐｐｍ）よりも十分に低い
ことをチェックするために、ＣＯの濃度を測定する必要
があるだろう。
【００９９】このシステムでのＣＦ4 形成は、破壊効率
の定義におけるある程度の曖昧さをもたらす。これは、
この化合物は毒性があるとされ、ＴＬＶ（限界値）を持
たないことが指摘されるべきだからである。したがっ
て、放出濃度に対しては法制上の絶対制限値がないかも
知れない。その上、温室効果ガス用に準備中の放出基準
は相対的削減に関わる（例えば初期濃度の８０％）。処
理すべき流出物中にはＣＦ4 は存在しない。しかし、Ｃ
2 Ｆ6 の初期濃度に比較して、ＣＦ4 の最終濃度は極め
て低いと思われる。
【０１００】しかし、酸素の流量を１００ｓｃｃｍにま
で高めると、放電時の反応は一般にＣＦ4 を形成しなく
なることを示している。従って、破壊の有効性に関して
は、Ｃ2 Ｆ6 の場合に結果も非常に肯定的であるといえ
るであろう。一方、放電時のマイクロウエーブの強度密
度の増加のために、とりわけ放電管１６への侵食の問題
はさらに重大である。
【０１０１】この問題を克服するために、例えばアルミ
ナのようなセラミックから製造されたチューブのよう
に、励起されたフッ素化種による侵食が著しく低い材料
から放電管を製造することが可能である。弗化水素酸の
水溶液に浸漬したアルミナチューブが実質的に劣化しな
いことは容易に検査される。しかし、この材料はプラズ
マの点火時と停止時に発生する熱ショックに非常に高い
感受性を持つので、この材料には欠点がある。
【０１０２】しかし、この熱ショックの影響は、放電管
の周囲を回って流れる流体の循環による冷却を提供する
ことによって緩和できるであろう。シリカからなる外側
同心チューブは冷却材の封じ込め作用をなし、冷却材は
２つのチューブで形成された円筒状スペースを通して流
れる。冷却材は特に水である。
【０１０３】図８は上述のようにして製造された放電管
８６を示す。
【０１０４】この図はシリカ製外側チューブ８８で取り
囲まれたセラミック放電管８６を示し、これらの２つの
チューブは前に述べたスリーブに類似のスリーブ９０に
収められている。
【０１０５】この図は、前述の例示的態様のように、ス
リーブ９０が部分的に示されている冷却回路９１に連結
されていることを示す。
【０１０６】同様に、対応する供給パイプ９２を経由し
て供給されるガス状冷却材は、スリーブ９０とシリカチ
ューブ８８の間のスペースを流される。しかし、ここで
は、このガスによる冷却は任意である、何故ならば、放
電管の水冷が存在するので、この水冷の方が一般に前者
のタイプの冷却よりも遥かに効果が大きいからである。
【０１０７】冷却水は、入り口ノズル９３と出口ノズル
９４の間で、放電管８６と外側シリカチューブ８８間に
あるスペースを通して流れる。開放回路で水道水が使用
されるならば、取り込み圧力は本管のそれであり、出口
ノズル９４から出る水は排水路に放出される。
【０１０８】一方、閉回路冷却が使用されるならば、こ
こでは示されていない連続ポンピングと冷却装置が放電
管の外部に設置される。
【０１０９】見て分かるように、管継手９５と９６は、
冷却水が流れるチューブ間スペースの外部環境からの密
封を提供する意図のものである。
【０１１０】さらに、キャリヤーガスと処理すべきガス
は、図示されていない適切な管継手によって放電管８６
の上流端９７に連結された供給パイプによって同時に供
給される。
【０１１１】次に、処理されたガスは、図示されていな
い適切な管継手によって放電管８６の下流端９８に連結
されたラインを経て上述のものに類似の処理装置に供給
される。
【０１１２】この水冷は、大気圧表面波プラズマの場合
にのみ有利であることに注意されるべきである。これ
は、この場合には、発生された非常に濃いプラズマがマ
イクロウエーブで提供されるエネルギーのかなりの部分
を取るのに、低い圧力で維持されている密度がもっと低
いプラズマの場合には、このエネルギーは実際には水の
加熱にしか役立たないからである。
【０１１３】しかし、先の場合においても、冷却水の層
の厚みを可能な限り低減して、この層内での電磁エネル
ギー損失を最小限に押さえることが必要である。
【０１１４】外径５ｍｍと内径４ｍｍを持つアルミナチ
ューブを使用し、Ｃ2 Ｆ6 流量２５ｓｃｃｍ、Ｏ2 流量
３０ｓｃｃｍそしてアルゴン流量５００ｓｃｃｍで、満
足な結果が得られた。マイクロウエーブ強度９００Ｗ
で、Ｃ2 Ｆ6 ピークが観察されないのみならず、ＣＦ4
も事実上消滅した。
【０１１５】しかし、この装置を使用して実施された各
種の実験は、許容流量には約５０〜７０ｓｃｃｍ（標準
ｃｍ3 ／分）のある飽和流量が存在することを示し、こ
れは多くの応用分野では不十分である。
【０１１６】実は、発生器によってサーファトロン−ガ
イド印加器に供給されたマイクロウエーブの力があるエ
ネルギー値を越えると、流入ガス（ＳＦ6 、Ｃ2 Ｆ6 な
ど）の解離部分はもはや殆ど増加しない。この場合に
は、追加マイクロウエーブエネルギーは解離生成物をよ
り高いレベルまで励起するのに単に使用され、流入ガス
の分子をもはや分解させないと思われる。
【０１１７】図９はこの欠点を克服する装置を示し、こ
の装置では、各々対応する放電管に連結した２つのプラ
ズマ発生器ステージ１００と１０２が直列に配置されて
いる。
【０１１８】これらのステージ１００と１０２は、図１
〜３を参照して先に述べたものと同一であるので、再び
説明はしない。
【０１１９】図１で述べた処理中のガス状流出物が流れ
るラインは、この装置用に修正されていて、処理すべき
ガス状流出物は矢印Ｆの方向に、第１プラズマ発生器ス
テージ１００を通り、それから第１ソーダ石灰カートリ
ッジ１０４を通り、それから第２プラズマ発生器ステー
ジ１０２そして最後に第２ソーダ石灰カートリッジ１０
６に至る。
【０１２０】その結果、第１ソーダ石灰カートリッジは
処理すべきガス流から第１プラズマによって形成された
全ての解離および／または反応性種を除去し、第１プラ
ズマで反応しなかった処理すべきガスの部分のみが第２
プラズマに導入される。
【０１２１】図１を参照して先に述べたセルと同一であ
る分析セル１０８と１１０が第２ソーダ石灰カートリッ
ジ１０６の各側に設置されている。
【０１２２】さらに、２つの分岐ライン１１２と１１４
が、第１ラズマ発生器ステージ１００通過後および第１
ソーダ石灰カートリッジ１０４の後で、ガス流の分析を
可能にする。
【０１２３】図６と７を参照して記述した実験で使用し
たものに類似のＣ2 Ｆ6 ／Ｏ2 ／Ａｒ混合物を使用して
２つのプラズマを同時に運転しようと試みる時には、第
２放電が著しく撹乱され、実際、数秒後には遮断される
と思われる。これは第２プラズマの上流に位置する第１
ソーダ石灰カートリッジ１０４の存在に起因すると推測
するのは当然である。ソーダ石灰は、下流にあるプラズ
マを消す恐れがある物質をガス流に導入する可能性があ
る。
【０１２４】まず第一に、商業的に得られるソーダ石灰
粒は大量の裸眼には見えない非常に小さい固体粒子を形
成するこてがよく知られている。放電挙動に対するこれ
らの粒子のめざましい効果はよく知られている。特に、
これらの粒子は非常に有効な電子トラップとして作用
し、従ってプラズマの維持に非常に強い反対効果を示
す。
【０１２５】その上、酸性ガス状流出物と効果的に反応
するために、ソーダ石灰は僅かに湿っていなければなら
ない。ソーダ石灰中で発生した中和反応は、大量の余剰
水を形成する。水蒸気が第２プラズマ発生器１０２に導
入されると、その解離がまたプラズマの減衰に強い効果
を持つ高濃度の水素を形成する。マイクロウエーブ放電
をアルゴン中で維持するよりも水素中で維持するほうが
難しいことは実際によく知られている。
【０１２６】この欠点を克服するために、粒子と水を留
め置く手段が第１ソーダ石灰カートリッジ１０４と第２
プラズマ発生器ステージ１０２の間に挿入され、これら
の手段は例えば、ガス流の脱水に極めて効果的なシリカ
ゲルのカートリッジ１１６から構成され、これはまた粒
子の大部分を阻止すると思われる。これを使用しない場
合、粒子フィルターも使用可能であろう。
【０１２７】第１ステージ１００では１１００Ｗのマイ
クロウエーブ強度、第２ステージ１０２では８００Ｗの
マイクロウエーブ強度、Ｃ2 Ｆ6 流量２００ｓｃｃｍ、
Ｏ2流量２１５ｓｃｃｍそしてアルゴン流量５０００ｓ
ｃｃｍでこの装置を運転することによって、Ｃ2 Ｆ6 お
よび発生したＣＦ4 の８０％が破壊され、これにより、
現在効力があるかあるいは準備段階にある勧告または規
制で課せられた目標値への到達が可能になる。
【０１２８】図４〜７を参照する処理例の記述はＳＦ6
とＣ2 Ｆ6 の処理に関わるが、勿論、上で述べた処理プ
ロセスは任意のタイプの過フッ素化ガスおよびハイドロ
フルオロカーボンガス並びに例えばクロロフルオロカー
ボンである任意の他のハロゲン化ガスにも適用されるこ
とに注意されるべきである。
【０１２９】その上、上述の装置の記述では、プラズマ
はサーファトロン−ガイドを使用して発生される。この
変形として、既知の他の高周波プラズマ発生用機器、例
えば表面波関連のサーファガイドまたは「Ｒｏ−Ｂｏ
ｘ」あるいは共振空洞器を装置に装着することも可能で
ある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による過フッ素化ガスおよびハイドロフ
ルオロカーボンガス処理用装置の概略図。
【図２】プラズマ励起器および連結された処理用反応器
の縦方向の断面図。
【図３】図２の反応器の一つの要素のＩＩＩ−ＩＩＩ線
上の断面である。
【図４】誘電体チューブを出る時のガス混合物の赤外ス
ペクトルであって、ＳＦ6 の分解を示す図。
【図５】ソーダ石灰カートリッジを出る時の図４のガス
混合物の赤外スペクトルであって、処理後の残存組成を
示す図。
【図６】誘電体チューブを出る時のガス混合物の赤外ス
ペクトルであって、Ｃ2 Ｆ6 の分解を示す。
【図７】ソーダ石灰カートリッジを出る時の図６のガス
混合物の赤外スペクトルであって、処理後の残存組成を
示す図。
【図８】本発明の他の態様によるプラズマ発生反応器の
縦方向の断面図。
【図９】本発明の他の態様による過フッ素化ガスおよび
ハイドロフルオロカーボンガスの処理用装置の概略図。
【符号の説明】
１０，１００，１０２…表面波励起器 １２…反応性物質 １６…中空誘電体チューブ １７…大気圧プラズマ ２０…円筒状スリーブ ４８…同軸プランジャー ６４…外側シリンダー ６６…内側シリンダー ７５…円筒状スペース ７６…入射波集中領域 ８３，８４…中空誘電体チューブ ８８…シリカチューブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ０１Ｄ 53/68 Ｂ０１Ｄ 53/34 １３４Ｃ (72)発明者 フランソワ・クーレ フランス国、78280 ギュイヤンクール、 レジダンス・レ・サンフォニー、ブールバ ール・ベトベンヌ 63 (72)発明者 クロード・ドゥ・サン・エティエンヌ フランス国、91400 オルセイ、ゴメス・ ラ・ビル、ラ・ビーニュ・ア・ペロン 46 (72)発明者 ミシェル・モワザン カナダ国、エイチ３シー・３ジェイ・シ ー、ケベック、モントリオール、ボワッ ト・ポスタル 6128・スュキュルサル・ア ー、ブールバール・エドワール・モンプチ 2900、ユニバルシテ・ドゥ・モントリオ ール内

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 過フッ素化ガスおよび／またはハイドロ
    フルオロカーボンガスの処理方法であって、 少なくとも１つの中空誘電体チューブ中で大気圧プラズ
    マを発生させる工程、 反応性化合物、特にフッ素化化合物を生成すべく上記ガ
    スを構成する分子を解離する目的で、上記処理すべきガ
    スを上記プラズマと接触さた状態で、上記の少なくとも
    １つの中空誘電体チューブを通して流す工程、および生
    成した上記反応性化合物をその破壊を目的として対応す
    る反応性物質と反応させる工程を含む処理方法。
  2. 【請求項２】 ガスプラズマ発生工程が、上記中空誘電
    体チューブを通してキャリヤーガスを流し、このキャリ
    ヤーガスと上記誘電体チューブを通して進む移動電磁表
    面波の電界によって上記キャリヤーガスを励起しイオン
    化して、局部的な熱力学的平衡にないプラズマのカラム
    を形成することからなる請求項１記載の処理方法。
  3. 【請求項３】 表面波がサーファトロン−ガイド型の表
    面波励起器によって発生される請求項２記載の処理方
    法。
  4. 【請求項４】 上記キャリヤーガスが、アルゴンからな
    る請求項２または３記載の処理方法。
  5. 【請求項５】 上記過フッ素化ガスが、特にＣＦ4 、Ｃ
    2 Ｆ6 、Ｃ3 Ｆ8 、ＳＦ6 およびＮＦ3 から選ばれ、ハ
    イドロフルオロカーボンガスが、ＣＨＦ3 、ＣＨ
    2 Ｆ2 、Ｃ2 ＨＦ5 およびＣ2 Ｈ2 Ｆ4 から選ばれる請
    求項１ないし４のいずれか１項記載の処理方法。
  6. 【請求項６】 上記の少なくとも１つの中空誘電体チュ
    ーブを通して上記処理すべきガスを流す工程に先立っ
    て、処理すべきガスに少なくとも１種の補助ガスを混合
    する工程をさらに含む請求項１ないし５のいずれか１項
    記載の処理方法。
  7. 【請求項７】 上記補助ガスが酸素からなる請求項６記
    載の処理方法。
  8. 【請求項８】 上記反応性化合物を対応する反応性物質
    と反応させる工程が、上記反応性化合物をソーダ石灰、
    水およびアルカリ性水溶液から選ばれる反応性物質と反
    応させることからなる請求項１ないし７のいずれか１項
    記載の処理方法。
  9. 【請求項９】 請求項１ないし８のいずれか１項記載の
    処理方法を実施するための、過フッ素化ガスおよび／ま
    たはハイドロフルオロカーボンガスの破壊処理用装置で
    あって、少なくとも１つの高周波表面波励起器と組み合
    わせて、この少なくとも１つの励起器によって発生され
    た波を、大気圧プラズマをその中で発生させるためにキ
    ャリヤーガスが供給されかつ内部を通して上記処理すべ
    きガスが流れるところの少なくとも１つの中空誘電体チ
    ューブに導くように設計された導波管を含み、上記過フ
    ッ素化ガスおよび／またはハイドロフルオロカーボンガ
    スの分子は反応性化合物、特に反応性フッ素化化合物を
    生成するためにプラズマ中で解離されるものであり、お
    よび対応する中空誘電体チューブの出口側に配置された
    上記反応性化合物用の少なくとも１つの処理器を含む処
    理装置。
  10. 【請求項１０】 各表面波励起器が、対応する誘電体チ
    ューブを内部に装着した導電性物質からなる円筒状スリ
    ーブを具備し、上記励起器の内壁と上記スリーブ（２
    ０）の自由端の間にあるスペースで上記チューブと同軸
    の電界を発生する目的で入射波を集中させるための領域
    を含む請求項９記載の装置。
  11. 【請求項１１】 上記スリーブが、上記誘電体チューブ
    が装着された内側シリンダー、および上記内側シリンダ
    ーと共に液状冷却材が供給されている冷却室を規定する
    外側シリンダーを含む請求項１０記載の装置。
  12. 【請求項１２】 上記スリーブと上記誘電体チューブが
    円筒状スペースによって分離され、上記スペース（にガ
    ス状冷却材を供給する手段を含む請求項１０または１１
    記載の装置。
  13. 【請求項１３】 上記中空誘電体チューブが、同軸的に
    配列された２つの中空誘電体チューブ自体の組み合わせ
    からなり、その間にはキャリヤーガスを供給された円筒
    状室が形成されていて、上記過フッ素化ガスおよび／ま
    たはハイドロフルオロカーボンガスはこの内側チューブ
    を通して流れる請求項９ないし１１のいずれか１項記載
    の装置。
  14. 【請求項１４】 上記誘電体チューブが、フッ素化化合
    物種に無感応性物質、特にアルミナのようなセラミック
    からなる請求項９ないし１２のいずれか１項記載の装
    置。
  15. 【請求項１５】 上記誘電体チューブと同軸のシリカチ
    ューブをさらに含み、両チューブ間に冷却材が流れる請
    求項１４記載の装置。
  16. 【請求項１６】 各表面波励起器が、外側円筒状スリー
    ブの壁から離間して配置された４分の１波長トラップを
    形成する同軸プランジャーであって上記の外側円筒状ス
    リーブの内側をスライドするプランジャーを含むインピ
    ーダンス調整手段を具備する請求項１０ないし１５のい
    ずれか１項記載の装置。
  17. 【請求項１７】 上記入射波集中領域に近接した各励起
    器の壁が薄くなっている請求項１０ないし１６のいずれ
    か１項記載の装置。
  18. 【請求項１８】 上記反応性安定化合物処理用の少なく
    とも１つの処理器はそれぞれソーダ石灰のカートリッジ
    （１２）からなる請求項９ないし１７のいずれか１項記
    載の装置。
  19. 【請求項１９】 直列に配置された少なくとも２つの高
    周波表面波励起器、それぞれ対応する励起器の出口側に
    配置されている上記反応性ガス、特に反応性フッ素化ガ
    ス処理用の少なくとも２つの処理器、および上記少なく
    とも２つの励起器の間に挿入された少なくとも１つの脱
    水器を含む請求項９ないし１８のいずれか１項記載の装
    置。
  20. 【請求項２０】 上記表面波励起器はそれぞれサーファ
    トロン−ガイド型の励起器から構成される請求項９ない
    し１９のいずれか１項記載の装置。
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