JPH10263357A - ガス スクラバ−及びそれを利用したガス処理方法 - Google Patents
ガス スクラバ−及びそれを利用したガス処理方法Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 半導体デバイス製造工程中に発生される有害
成分が含まれたガスを効果的に浄化できるだけでなく、
ガスの有害性成分を除去できるガススクラバー及びそれ
を利用したガス処理方法を提供する。 【解決手段】 バ−ニング装置で、ガスの発火性有害成
分が燃焼られることによって、１次的に浄化され、連結
管を通じて吸着装置に導かれる。その間に未燃焼有害成
分は冷却及び吸着によって２次的に浄化される。また、
吸着装置はガスを吸着して物理的及び化学的に処理する
ための復数の触媒吸着材層が提供され、ガス分配機によ
って下部の触媒吸着材層から上部の触媒吸着材層へ順次
的に通過することにより最終的に浄化される。
成分が含まれたガスを効果的に浄化できるだけでなく、
ガスの有害性成分を除去できるガススクラバー及びそれ
を利用したガス処理方法を提供する。 【解決手段】 バ−ニング装置で、ガスの発火性有害成
分が燃焼られることによって、１次的に浄化され、連結
管を通じて吸着装置に導かれる。その間に未燃焼有害成
分は冷却及び吸着によって２次的に浄化される。また、
吸着装置はガスを吸着して物理的及び化学的に処理する
ための復数の触媒吸着材層が提供され、ガス分配機によ
って下部の触媒吸着材層から上部の触媒吸着材層へ順次
的に通過することにより最終的に浄化される。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はガススクラバ−及び
それを利用したガス処理方法に関したもので、特に、半
導体製造工程中に発生される発火性ガス及びそれと混合
されたガスを燃焼、冷却及び吸着の順序で処理するガス
スクラバ−及びそれを利用したカス処理方法に関するも
のである。 【０００２】 【従来の技術】一般的に、半導体ヂバイス製造工程では
各々の有害性、腐蝕性、引火性ガスを使用する。例え
ば、化学蒸気蒸着(CVD) 、低圧CVD 、プラズマ強化CVD
、プラズマ腐蝕、エピタクシ蒸着のような半導体ヂバ
イス製造工程では多量のシラン(SiH 4)、ジクロロシラン
(SiH2Cl2) 、アンモニア(4NH3)、酸化窒素(NO)、アルシ
ン(AsH3)、ホスフィン(PH3) 、ジボラン(B3H6)、三塩化
ホウ素(BCl3 ）などを使用できるが、半導体ヂバイス製
造工程中にはこの中で少量だけが使用される。 【０００３】従って、このような半導体ヂバイス製造工
程中に発生された廃棄ガスにはシラン(SiH4)、ジクロロ
シラン(SiH2Cl2) 、アンモニア(4NH3)、アルシン(As
H3)、ホスフィン(PH3) 、ジボラン(B2H6)、三塩化ホウ
素(BCl3)、六フッ化タングステン(WF6) 、三臭化リン(P
Br3)、テトラエチルオルガノシリケイト((C2H5O)4Si)、
トリイソブチルアルミニウム((C4H9)3Al) 及びその他の
有機金属のような毒性物質を比較的高い濃度を含めるの
で、大気中に排出する前に、大気汚染を防ぐために流出
ガスの中に含まれたこのような毒性物質を除去するのが
法律的に義務化されている。 【０００４】半導体ヂバイス製造工程中に発生される有
害性ガスを処理する方法は次の三つが上げられる：一番
目は、主に水素などを含んだ発火性ガスを燃焼室で約50
0 ℃ないし800 ℃の高温で分解、反応又は燃焼させるバ
−ニング(burning) 方式で、二番目は、主に水溶性ガス
を水槽に貯蔵された水を通過させる間に水に溶かして処
理するウェティング(wetting) 方式で、三番めは発火さ
れない又は、水に溶けない有害性ガスが吸着剤を通過す
る間に、吸着剤に吸着によって物理的又は化学的に浄化
する吸着方式がある。 【０００５】前記のようなバ−ニング方式で、ガスの中
に含まれたシラン(SiH4)は酸素又は空気と一緒に燃焼さ
れて微粒二酸化ケイ素粒子を生成できる。 【０００６】しかし、不幸にも、シランの燃焼は次のよ
うないろいろの問題をおこす：一つ、微粒二酸化ケイ素
粒子は気相(gas phase) 反応の結果で極微細な粉末を形
成し、このような微細粉末はバ−ナ−のノズルを塞ぐこ
ともあるし、場合によっては燃焼装置の故障を起こすこ
ともある。二つ、前記の微粒二酸化ケイ素粒子は通常水
洗いで収集され、この時、使用した洗浄水は廃棄前に処
理して前記粒子及び各種の水溶性汚染物質などを除去し
なければならない。 【０００７】一方、半導体ヂバイス製造工程中に排出さ
れる廃棄ガスを処理するために、水、化学薬品溶液又は
乾性化学薬品によるウェティング方式は排出ガスの水溶
性成分を水洗浄によって溶解させるもので、水に対して
不溶性又は難溶性汚染物質に対しては化学洗浄方法が利
用できる。 【０００８】しかし、前記のようなウェティング方式は
半導体ヂバイス製造工程中に発生されるガスを処理する
のに効果的であるが、水質汚染に対した規制がだんだん
厳しくなっていくことによって、水又は化学吸着剤が作
業場から排出される前に事前処理しなければならなくな
って、ウェティング方式は次第に人気がなくなった。 【０００９】又、有害性ガスの吸着処理方法は有害性ガ
スが一つの粒子塊でできた吸着剤を通過する間に、有害
性ガスが吸着剤に物理的又は化学的で吸着して処理した
が、吸着剤が一定期間使われると、吸着剤の接触回りに
多量の有害性ガスが吸着されて凝集されることによって
ガスガ通過する粒子の間の気孔が吸着物質によって塞が
れるので、有害性ガスの通過率が低くなり、吸着剤を頻
繁に交換しないといけない欠点を持っていた。 【００１０】前記のような問題点を克服するために、米
国、カリポニア州のナパ(napa)所在のデラテク社(Delat
ech Incoporated)のCDOTTMシステムは図10に図示された
ように半導体ヂバイス製造工程中に発生されたガスを処
理するために、バ−ニング方式、ウェティング方式及び
吸着方式を使用したし、このシステムは次のように作動
される。 【００１１】工程ガス及び/ 又は蒸気がCDOTTMシステム
201 内に入ると、工程ガス及び/ 又は蒸気は酸化領域20
2 で空気供給ノズル209 から約60psi の圧力で供給され
た圧縮空気(O2)と混合される。その後、工程ガス／空気
混合物は制御された熱分解／酸化を起こす熱反応領域20
3 に入る。熱反応領域203 で、工程ガス／空気混合物は
650 ℃ないし 900℃の温度で加熱される円筒形状の加熱
要素208 によって加熱される。加熱要素208 内には鉄(F
e)、ニケル(Ni)、クロム(Cr)合金を鋳造するもので形成
されるインコネル(inconel) チュ−ブ210 が提供され
る。工程ガス／空気混合物が熱反応領域203 の加熱によ
って点火されるのを防ぐために、熱反応領域203 の温度
が加熱要素208 の作動によって650 C の温度に達したと
き、窒素(N2)が窒素供給ソースから約20psi の圧力で熱
反応領域203 の上部に供給される。例えば、半導体ヂバ
イス製造工程中に発生されたガスの中に含まれたシラン
(SiH 4)、ジクロロシラン(SiH2Cl2) 、アンモニア(4N
H3)、アルシン(AsH3)、ホスフィン(PH3) 、ジボラン(B2
H6)、六フッ化タングステン (WF6)のような成分は熱反
応領域203 で次のような化学反応によって浄化される。 【００１２】SiH4 + 2O2 → SiO2 + 2H2O SiH2Cl2 + 3/2O2 → SiO2 + H2O + Cl2 4NH3 + 3O2 → 2N2 + 3H2O AsH3 + 3O2 → As2O3 + 3H2O 4PO3 + 4O2 → P2O5 + 3H2O B2H6 + 3O2 → B2O3 + 3H2O WF6 + 3/2O2 → WO3 + 3F2 【００１３】熱反応領域203 に提供される酸化ノズルア
セムブリは工程ガスと熱反応領域203 の入り口にある空
気供給ノズル209 からの圧縮空気流を混合させるように
設計される。このような設計は、熱反応を始め空気供給
ノズル209 での粒子生成を減少及び/ 又は除去する位置
を制御して、空気供給ノズル209 の寿命を向上させる。
制御された酸素環境は高温からの熱が維持され、完全熱
反応を向上させる間に効果的に反応できる混合物を作
る。これら特徴などは可燃性及び毒性ガス及び蒸気など
が抑制、制御される方式で完全に反応される可能性を増
加させる。 【００１４】前記のような熱反応領域203 はインコネル
チュ−ブ210 によって反応性ガス混合物から隔離された
高温ヒ−タ−で作られる。ヒ−タ−は最少の反応チェン
バ−温度を維持するように制御される熱伝対である。 【００１５】前記のように反応されたガスは水噴射ノズ
ル206,207 から噴射される水によって粒子と水溶性ガス
及び蒸気などがガスの流れから洗浄される１次及び２次
冷却／除去領域204,205 に入って、１次冷却／除去領域
204 を通過する間に、反応ガスは冷却され、ガスの水溶
性成分は水に溶ける一方、不溶性成分は２次冷却／除去
領域205 を通過する間に、吸着剤211 に吸着されること
によって、ガスの可燃性及び毒性ガス成分が除去され
る。１次冷却／除去領域204 で水噴射ノズル206から噴
射され水溶性成分を含んだ水と、２次冷却／除去領域20
5 で水噴射ノズル207 から噴射されて吸着剤211 に吸着
された可燃性及び毒性ガス成分を洗浄した水は２次冷却
／除去領域205 の下部に位置されたドレ−ン通路212 を
通じて排出される。ドレ−ン通路212 にはドレ−ンフロ
−センサ−213 が設置されてあり、ドレ−ン通路212 が
水に含まれた成分によって塞がることによって、水位が
上昇されたとき、ドレ−ンフロ−センサ−213 が浮くこ
とによって電気回路を開放し、それによって水噴射ノズ
ル206,207 から水が噴射されるのを中止させる。 【００１６】 【発明が解決しようとする課題】しかし、前記のような
CDOTTMシステムは熱反応領域203 と１次冷却／除去領域
204 の間の境界部で湿気が存在するようになり、これら
湿気は熱反応領域203 で発生する粉塵と結合して粉埃塊
になる。これら粉塵塊によって熱反応領域203 と１次冷
却／除去領域204 の間の境界部が塞がってしまい、熱反
応領域203 から１次冷却／除去領域204 でのガスの流れ
を邪魔して、故障を起こすことで、装置の寿命を低下さ
せるという問題点があった。 【００１７】又、前記のようなCDOTTMシステムはガスの
有害性物質を除去するために、窒素、空気及び水を一定
圧力で噴射させるために比較的複雑な構造を持つことに
よって、装置の費用が高い問題点があった。又、ウェテ
ィング方式を使用することによって、前述べたように可
燃性及び毒性成分を含んだ水又は化学吸着剤が作業場か
ら排出される前に処理しなければならない問題点もあ
る。 【００１８】従って、本発明の第１の目的は、半導体ヂ
バイス製造工程中に発生される有害成分が含まれたガス
を効果的に浄化できるだけでなく、且つ比較的構造が簡
単でやすい価額でガスの有害性成分を除去できるガスス
クラバー及びそれを利用したガス処理方法を提供するこ
とである。 【００１９】本発明の第２の目的は、半導体ヂバイス製
造工程中に発生されるガスから凝集された有害性粉末を
簡単に除去できて、有害性成分による装置の腐蝕又は破
損を予め防いで、装置の寿命がより延長できるガススク
ラバー及びそれを利用したガス処理方法を提供すること
である。 【００２０】本発明の第３の目的は、半導体ヂバイス製
造工程中に発生されるガスを処理するためのバ−ニング
及び吸着装置を一つのケ−スに収容することによって、
コンパクト及び軽量化され設置空間が効率的に活用でき
るガススクラバー及びそれを利用したガス処理方法を提
供することである。 【００２１】 【課題を解決するため手段】請求項１記載の発明によれ
ば、四角形状を持ち、一側部にドアを持つキャビネット
と；半導体ヂバイス製造工程中に発生するガスが供給さ
れ、供給されたガスの圧力を測定するための第１の圧力
ゲ−ジが設置された誘導管と；前記誘導管と連結さるよ
うに前記キャビネット内に設置され、前記誘導管を通じ
て供給されたガスを燃焼させるためのバ−ニング装置
と；バ−ニング装置で未燃焼されたガスの成分を吸着し
て、吸着られた成分を物理的及び化学的に処理するため
の吸着装置と；パイプを通じて前記吸着装置に連結さ
れ、前記吸着装置から排出られるガスの圧力を測定する
ための第２の圧力ゲ−ジが設置される排気管と；前記バ
−ニング装置から前記吸着装置又は前記排気管へガスを
選択的に供給すための手段と；その発火性有害成分が燃
焼られたガスが前記バ−ニング装置から前記吸着装置へ
供給られる間ガスを冷却させるように、バ−ニング装置
の周囲に提供される冷却手段とを含むことを特徴とする
本発明の一様態によるガススクラバ−が得られる。 【００２２】請求項２４記載の発明によれば、半導体ヂ
バイス製造工程中に発生されるガスをバ−ニング装置に
誘導するにより、バ−ニング装置でガスの発火性有害成
分を所定の温度で加熱して燃焼させる段階と；発火性有
害成分が燃焼されたガスがバ−ニング装置から吸着装置
へ排出される間に、ガスを冷却させるによりガスの未燃
焼された有害成分を粒子化し、そのから粒子化られた有
害成分を除去する段階と；残留有害成分が触媒吸着材に
よって化学的及び物理的に処理られるように、下部の触
媒吸着材層から下部の触媒吸着材層へ順次的にガスを分
配する段階とを含むことを特徴とする本発明の別の様態
によるガス処理方法が得られる。 【００２３】 【発明の実施の形態】図1 は、本発明によるガススクラ
バ−を表した図面で、本発明によるガススクラバ−は四
角ボックスの形をし、且つ一側部にドア3aを持つキャビ
ネット3 内部に設置され半導体ヂバイス製造工程の間生
成されたガスの発火性有害成分を燃焼させるバ−ニング
装置1 と、バ−ニング装置1 で未燃焼されたガス成分を
吸着して物理的及び化学的に処理する吸着装置2 を含
む。 【００２４】図2 は及び図3 に図示されたように、バ−
ニング装置1 はバ−ニングチェンバ−5 が内部に位置さ
れるバ−ニングケ−ス4 を持ち、バ−ニングケ−ス4 は
キャビネット3 の上部から下に延長する誘導管13と連結
される。誘導管13はバ−ニングケ−ス4 を貫通してバ−
ニングチェンバ−5 と連通するように設置されて、半導
体ヂバイス製造工程中に発生される有害ガスは誘導管13
を通じてバ−ニングケ−ス4 内に位置されたバ−ニング
チェンバ−5 に供給される。このとき、誘導管13を通じ
てバ−ニング ケ−ス4 に供給されるガスの圧力は誘導
管13に設置される圧力ゲ−ジP1によってその圧力が測定
される。 【００２５】誘導管13を通じてバ−ニングチェンバ−5
に供給されたガスはバ−ニングチェンバ−5 に平行に装
着される復数の対のインコネルパイプ10内に収容された
セラミックヒ−タ−11によって燃焼される。セラミック
ヒ−タ−11はその両側の端部が図2 に図示されたように
電線が接続されるようにバ−ニングケ−ス4 の外部に突
出され、電線を通じて通電されることによって約500 ℃
ないし800 ℃の温度に加熱される。従って、誘導管13を
通じてバ−ニングチェンバ−5 に供給されたガス中含ま
れた発火性有害成分はセラミックヒ−タ−11によって加
熱されたインコネルパイプ10を通過する間に燃焼され
る。 【００２６】一方、セラミックヒ−タ−11によって発生
された高温の熱はバ−ニングケ−ス4とバ−ニングチェ
ンバ−5 の間に設置されたセラミックウ−ル(ceramic w
ool)のような高温断熱材12によって外部に発散されるの
が遮断される。そういうことで、ガスの発火性有害成分
を燃焼させるためにセラミックヒ−タ−11が作動される
とき、セラミックヒ−タ−11によって発生される熱が断
熱材12によって外部に発散されるのが遮断され、バ−ニ
ングケ−ス4 が設置されるキャビネット3 の内部の温度
が上昇されることが防げられる。 【００２７】ガスの発火性有害成分がバ−ニングチェン
バ−5 によって燃焼されるとき、ガスの有害成分の燃焼
によってスラッジが発生され、このようなスラッジを貯
蔵するためにバ−ニングチェンバ−5 の下部にスラッジ
貯蔵容器7 が設置される。スラッジ貯蔵容器7 は復数の
ボルトのような締結具6 によってバ−ニングケ−ス4 、
つまり、バ−ニングチェンバ−5 の下部に固着される。
故に、ガスが燃焼られるときに生成されたスラッジは前
述べたようにバ−ニングケ−ス4 の下部に固着されたス
ラッジ貯蔵容器7 に落下して、スラッジ貯蔵容器7 底部
に積もる。 【００２８】ドア8 がスラッジ貯蔵容器7 の一側面にヒ
ンジ設置され、スラッジ貯蔵容器7 の底部に積層された
スラッジはドア8 の開放でスラッジ貯蔵容器7 から除去
できる、スラッジ貯蔵容器7 に積層されたスラッジの除
去時期はドア8 の中央部に提供されたスラッジ確認窓9
を通じてスラッジ貯蔵容器7 に積層されたスラッジの量
を外部から確認することで決定できる。スラッジ確認窓
9 はスラッジ貯蔵容器7に積層されたスラッジの量を確
認できるように、透明材で作られ、望ましく耐熱性ガラ
スで作られる。 【００２９】バ−ニングチェンバ−5 で燃焼されたガス
を排出するための吐出管14がバ−ニングケ−ス4 の上部
にはバ−ニングチェンバ−5 と連通するように設置さ
れ、吐出管14には燃焼によって、発火性有害成分が1 次
的に除去されたガスを吸着装置2及びメインダクトに送
るための連結管20が連結される。メインダクトと連結さ
れた第１の連結管51と吸着装置2 と連結された第２の連
結管51が連結管20から分岐される。故に、バ−ニングチ
ェンバ−5 で発火性有害成分が燃焼されて除去されたガ
スは吐出管14に連結された連結管20を通じてメインダク
ト或いは吸着装置2で排出できる。 【００３０】吐出管14は内面に放射状で突出される復数
の、望ましくは2 或いは3 個のガイドレ−ル15が形成さ
れ( 図5a参照) 、フランジ19が吐出管14の上部に形成さ
れる。フランジ19には上部板18が吐出管14の上端部を密
閉させるようにボルト35のような締結具によって固着さ
れ、フランジ19と上部板18との間にはガスケット37のよ
うな密封部材が設置されることにより、吐出管14を通過
したガスが外部に排出されるのが防げる。吐出管14内に
は図2 、及び図3 に図示されたような第１のスクリュ−
バ−１７が回動自在に設置され、第１のスクリュ−バ−
１７は吐出管14の上部フランジ19と上部板18の中央に形
成された孔を連続的に通じて上部に延在する連結棒21に
連結される。 【００３１】連結棒21は図5 に詳しく図示されたように
その下端部に開口が形成され、第１のスクリュ−バ−１
７は連結棒21の開口に挿入される突出端部がその上端部
に形成される。連結棒21と第１のスクリュ−バ−１７と
の結合は連結棒21の開口内に第１のスクリュ−バ−１７
の突出端部が挿入された状態で、開口と突出端部に各々
形成された孔にピン36又は締結具が挿入られることによ
って成り立つ。 【００３２】連結棒21は上部板18の上部に設置される第
１の駆動部91のハウジング22に収容され、タイミングベ
ルト23によってモ−タ−24と連結されるギア26が連結棒
21の上部に固着される。連結棒21は図5 に図示されたよ
うにハウジング22内に設置された一対のラジアルベアリ
ング31,32 によってその上部及び下部部分が回転自在に
支えられて、又、一対のスラストベアリング33,34 によ
って軸線の方向に回転自在に支えられる。連結棒21が通
過するハウジング22の上部及び下部面22a,b を密封する
ために〇- リング29,30 がハウジング22の上部及び下部
面22a,b に各々設置される。又、ガス漏れを防ぐために
ガスケット38が上部板18とハウジング22の下部面22b と
の間に各々設置されて、ハウジング22と上部板18との間
の隙間を通じてガスが漏れるのが防げられる。 【００３３】従って、第１の駆動部91のモ−タ−24が回
転されるとき、モ−タ−24の軸に設置されたプ−リ25が
回転され、プ−リ−25の回転力はベルト23を通じて連結
棒21に設置されたプ−リ−26に伝達される。このような
動力伝達によって、連結棒21はモ−タ−24の回転によっ
て回転され、連結棒21に連結された第１のスクリュ−バ
−１７も又、モ−タ−24の回転方向に回転できる。モ−
タ−24は制御装置( 図示されていない) に入力されたプ
ログラムに従って所定の時間ことに駆動され、モ−タ−
24の回転数はプ−リ−26の上部に設置された回転板27の
回転数を感知するセンサ−28によって感知される。この
ようなモ−タ−24の回転数感知は第１のスクリュ−バ−
１７を従って移動する粒子セパレイタ−16の移動距離及
び移動方向を制御する。 【００３４】粒子セパレイタ−16はステンレススチ−ル
(SUS) で作られて、図4a及び図4bに図示されたように第
１のスクリュ−バ−１７にネジ結合される。連結棒21に
連結された第１のスクリュ−バ−１７がモ−タ−24の駆
動によって回転されるとき、第１のスクリュ−バ−１７
とネジ結合された粒子セパレイタ−16とは第１のスクリ
ュ−バ−１７に形成された螺旋を沿って上方或いは下方
に移動される。粒子セパレイタ−16はその外週面が図4a
に図示されたように吐出管14と一定の隙間を維持する。 【００３５】一方、バ−ニングケ−ス4 から排出された
ガスが吐出管14を通過する間、ガスに含まれた未燃焼有
害成分の一部は吐出管14の内面及びその内面に形成され
たガイドレ−ル15に吸着される。吐出管14の内面及びガ
イドレ−ル15に吸着されたこのような有害成分は冷却さ
れることによって固相(solidstate)の粒子物質に変換さ
れる。固相の粒子物質が吐出管14の内面及びガイドレ−
ル15の内面に一定の厚み以上、つまり、ガイドレ−ル15
と粒子セパレイタ−16との間の隙間以上の厚みに吸着さ
れると、前述べたのように粒子セパレイタ−16が所定の
時間ことに駆動されるモ−タ−24の駆動に従ってガイド
レ−ル15を沿って案内されることによって、粒子物質は
粒子セパレイタ−16によって吐出管14の内面及びガイド
レ−ル15から除去される。 【００３６】粒子セパレイター16は図4bに図示されたよ
うにガイドレール15が結合される溝39と、 ガス通過口40
a,b が各々形成される一対の上部及び下部板41a,b と、
中央部に形成されて第１のスクリューバー17とネジ結合
されるネジ孔42とを持つ。 バーニングチェンバー5 で発
火性の有害成分が燃焼されたガスが吐出管14を通過する
とき、 前述べたようにガスの一部成分が吐出管14の内面
及びガイドレール15に吸着され、残りのガスはバーニン
グチェンバー5 から吐出管14の内部に提供される粒子セ
パレーター16のガス通過口40a,b を通過して、吐出管14
に連結された連結管20を通じてメイン ダクト又は吸着
装置2 に排出される。 【００３７】前記からわかるように、粒子セパレーター
16が第１のスクリューバー17の回転によって吐出管14に
形成されるガイド レール15を沿って移動されるとき、
粒子セパレター16の移動距離及び方向はモ−タ−24の回
転数及び回転方向によって決定される。モ−タ−24は粒
子セパレイタ−16がガイドレ−ル15の下端から上端へ又
はその逆への移動が終了されるとき、モ−タ−24回転数
を感知するセンサ−28の感知信号によって回転方向が変
換されるように制御される。このようなモ−タ−24の回
転数はモ−タ−24の駆動によって駆動される粒子セパレ
イタ−16の移動距離によって設定される。 【００３８】前記のようにガスがバ−ニングチェンバ−
5 で燃焼され、次に吐出管14から排出されるとき、ガス
は約100 ないし150 C の温度を持って、ガスの有害成分
が固相の粒子として吐出管14の内面及びガイドレ−ル15
に吸着られる効率を向上させるために、吐出管14から排
出される排出ガスの温度を約50 の温度に冷却させるの
が望ましい。 【００３９】故に、本発明によるガススクラバ−はガス
の温度を冷却させるための冷却装置3 が提供される。こ
のような冷却装置3 は図１に図示されたように給水管45
から供給された常温の冷却水を利用して誘導管13からバ
−ニングケ−ス４へ供給されるガスを冷却させるための
第１の冷却管43と、第１の給水連結管46を通じて第１の
冷却管43と連結され、吐出管14を通過する加熱ガスを冷
却させるように吐出管14の外側に提供される第２の冷却
管44と、第２の給水連結管47を通じて第２の冷却管44と
連結され、第１の連結管51を通過するガスを冷却させる
ように第１の連結管51の外側に提供される第３の冷却管
50と、第３の冷却管50から冷却水を排出するための排水
管49とを含める。 【００４０】冷却水は給水管45を通じて第１の冷却管43
に所定の圧力で供給され、誘導管13内で流れるガスを所
定の温度に冷却させた後、次に第１の給水連結管46を通
じて第２の冷却管44に流す。第１の冷却管43で、誘導管
13を通過するガスと熱交換された冷却水は水圧によって
第１の給水管46を通じて第２の冷却管44に供給され、バ
−ニングチェンバ−５で100 ないし150 C の温度で加熱
されたガスを約50 の温度に冷却させる。従って、バ−
ニング装置1 で燃焼される間加熱されたガスは吐出管14
を通過する間、冷却水と熱交換されることによって迅速
に冷却され、このような冷却によってガスは固相の粒子
形態で吐出管14の内面に吸着される速度が増加できる。 【００４１】一方、給水管45は図1 に図示されたよう
に、誘導管13の外側に設置された第１の冷却管43の下部
に連結され、第１の給水連結管46は第１の冷却管43の上
部から吐出管14の外側に提供される第２の冷却管44の下
部へ延長する。給水管45が第１の冷却管43の下部に連結
されまた第１の給水連結管46が第１の冷却管43の上部に
連結されることによって、給水管45から所定の圧力で第
１の冷却管43内に供給された冷却水は吐出管14の外週面
を沿って流れる間に第１の冷却管43内で渦流を形成す
る。冷却水はこのような流動方式によって第２の冷却管
44で又渦流を形成する。 【００４２】第２の冷却管44に供給された冷却水の渦流
の形成は冷却水と吐出管14の内を通過するガスとの熱交
換の効率を上昇させるようになり、吐出管14の内面及び
ガイドレ−ル15に対した有害成分の吸着効率がより増加
できる。吐出管14の内を通するガスと熱交換された冷却
水は第２の給水連結管47を通じて第１の連結管51に設置
された第３の冷却管50を通過して、排水管49を通じて排
出される。 【００４３】給水管45、第１の及び第２の給水連結管4
6,47 及び排水管49は望ましく冷却水の供給及び排水が
容易にできるように冷却水の渦流形態の循環方向と一致
される位置に設置される。つまり、図１に図示されたよ
うに、第１の及び第２の給水連結管46,47 及び排水管49
は上で見た時、第１の冷却管43内に冷却水を供給する給
水管45と一直線上に置かれることにしたがって、第１
の、第２の及び第３の冷却管43,44,50内でガスと熱交換
された冷却水が排水管49を通じて迅速に外部に排出でき
る。冷却水が排水管49を通じて迅速に排出されることに
よって、新たな冷却水が第１の、第２の及び第３の冷却
管43,44,50に迅速に供給できる。 【００４４】前記で、冷却水が常温の温度を持つことに
よって、吐出管14を通過したガスは冷却水によって一定
温度に冷却される。故に、ガスが吐出管14を通過する間
に冷却水によって冷却されることによって、ガスに含ま
れた有害成分が吐出管14の内面及びガイドレ−ル15に吸
着される吸着効率が上昇できる。 【００４５】前記のような構成を持つバ−ニング装置1
によって有害成分が一次処理されたガスは吐出管14に連
結された第１の連結管51又は第２の連結管52を通じて吸
着装置2 とメインダツに連通する排気管55に選択的に流
れる。第１の連結管51は図面からわかるようにバ−ニン
グ装置1 と吸着装置2 を連結し、バ−ニング装置1 で一
次的に浄化処理されたガスは第１の連結管51を通じて吸
着装置2 に誘導される。ガスが吸着装置2 に流れるのを
選択的に遮断するために、第１の開閉バルブ53が第１の
連結管51に設置され、又、バ−ニング装置1 で燃焼され
たガスが排気管55に流れるのを選択的に遮断するための
第２の開閉バルブ54が第２の連結管52に設置される。従
って、第１の開閉バルブ53が開放され、第２の開閉バル
ブ54が閉鎖されたとき、ガスはバ−ニング装置1 から第
１の連結管51を通じて吸着装置2へ流れるようにできる
し、又、第１の開閉バルブ53が閉鎖され、第２の開閉バ
ルブ54が開放されたとき、ガスはバ−ニング装置1 から
第２の連結管52を通じて排気管55流れることができる。 【００４６】図６には本発明による吸着装置2 の分解斜
視図が図示されている。図６に図示されたように、吸着
装置2 はキャビネット3 の低面に支えられる支持台56を
持つ。支持台56には吸着装置2 の低部を構成する下部円
筒体58が支えられ、下部円筒体58は第１の連結管51と連
結される管57が側部に設置される。管57は図９により詳
しく図示されているクランプ95のような締結手段によっ
て第１の連結管51と分離自在に連結できる。下部円筒体
58は上部に形成されるフランジ59を持ち、フランジ59は
中央部に形成される円形の開口60と、開口60の周囲に形
成される円形の左面溝61と、円周方向を沿って等間隔で
配置される復数のネジ孔59a とを持つ。下部円筒体58上
には吸着ケ−ス62が固着され、吸着ケ−ス62は下部円筒
体58のフランジ59と合わせ復数のボルトによって結合さ
れるようにネジ孔又は貫通孔63aを持つ下部フランジ63
が形成される。下部円筒体58と吸着ケ−ス62との間の密
封を維持するように、ガスケット66が下部円筒体58のフ
ランジ59と吸着ケ−ス62の下部フランジ63との間に位置
される。 【００４７】吸着ケ−ス62は図６に図示されたように下
部フランジ63と上部フランジ65を持ち、上部フランジ65
は円周方向を沿って等間隔で配置される復数のネジ孔65
a が形成され、蓋部材67が上部フランジ65にボルトの締
結によって設置される。上部フランジ65と蓋部材67との
間には密封のためにガスケット68が設けられる。蓋部材
67は貫通孔67a が外部に形成され、ボルトが貫通孔67a
を貫通して上部フランジ65のネジ孔65a に締結されるこ
とによって、蓋部材63は上部フランジ65に固定できる。
蓋部材67はまた貫通孔67a 内側に円周方向に等間隔に形
成されるネジ孔67b を持ち、所定の直径を持つ開口81が
中央部に形成され、開口81の周囲には復数のガス通過孔
89が形成される。 【００４８】吸着ケ−ス62内には中央円筒体70が設置さ
れ、中央円筒体70は図６からわかるように復数のガス通
過孔70a が復数の層で形成されてあり、また下部に形成
されるフランジ70b を持つ。中央円筒体70は又下部中間
部分にフランジ形状の円形プレ−ト71が形成され、円形
プレ−ト71は、中央円筒体70が吸着ケ−ス62に設置され
るとき、下部円筒体58のフランジ59の中央に形成された
左面溝61に安置され、中央円筒体70の下端部面は下部円
筒体58の下面から一定距離を離れ、円形プレ−ト71の下
部に形成されたガス通過孔70a が下部円筒体58の内部に
形成される。 【００４９】下部板72は外側部に形成された貫通孔72b
が中央円筒体70のフランジ70b に形成されたネジ孔70c
に一致された状態でボルトが締結されることによってフ
ランジ70b に固定される。中央円筒体70の上部には蓋部
材67の開口81に挿入される中空軸74を持つ上部密閉部材
73が中央円筒体70の上部を密閉させるように復数のボル
ト( 図示されていない) によって設置される。一方、円
形プレ−ト71が下部円筒体58のフランジ59に形成された
左面溝61に安置された状態で、図７に図示されたように
下部円筒体58のフランジ59の上に位置される中央円筒体
70のガス通過孔70a の層に対応する復数のカ−トリッジ
75が中央円筒体70の周囲に積層される。カ−トリッジ75
は図７に図示されたように吸着ケ−ス62の内径と同一の
直径を持ち、復数の孔90などが各々形成される上部板76
及び下部板77と、中央に中央円筒体70の外径より若干大
きい内径を持つ円筒形状の連結部78と、連結部78に形成
され中央円筒体70に形成されたガス通過孔70a と疎通す
る復数のガス通過孔79とを持つ。 【００５０】図７に図示されたように、カ−トリッジ75
が中央円筒体70に積層されるとき、カ−トリッジ75の上
部板76及び下部板77の外週面が吸着ケ−ス62の内週面に
密着され、ガスの有害成分を吸着して除去するために炭
素(C) 又は酸化アルミナ(Al2O3) 粒子又はこれに酸化メ
タル基がコ−ティングされた粒子でできた触媒吸着材80
がカ−トリッジ75の間に充填される。触媒吸着材80を成
す粒子の大きさはカ−トリッジ75の上部板76及び下部板
77に形成された孔90より大きくなるのが望ましい。この
ようなカ−トリッジ75と触媒吸着材80は後述られるのよ
うに中央円筒体70周囲の吸着ケ−ス62内に設置される。 【００５１】最下部のカ−トリッジ75a が中央円筒体70
の円形プレ−ト71に支えられる。このとき、最下部のカ
−トリッジ75a の孔79は中央円筒体70に形成された最下
層(第１の層) のガス通過孔70a エ と一致される位置に
位置される。このような状態で、最下部のカ−トリッジ
75a 上に吸着材80a が所定の高さに充填られる。その上
に次のカ−トリッジ75b が中央円筒体70に形成された二
番目の層( 第２の層)のガス通過孔70a"と一致される位
置に位置される方式で中央円筒体70の周囲に設置された
後、前記の吸着材80a の量と同じ量の吸着材80b が充填
られ、中央円筒体70の周囲に必要な数のカ−トリッジ75
及び触媒吸着材80の設置及び充填が繰り返される。 【００５２】従って、最終のカ−トリッジ75と触媒吸着
材80の設置形態は図７に図示されたような形態で、中央
円筒体70と吸着ケ−ス62との間の空間にカ−トリッジ75
と触媒吸着材80が交番的に位置するようになる。最終の
カ−トリッジ75が中央円筒体70の周囲に提供されたと
き、中央円筒体70に形成された最上のガス通過孔70a は
最終のカ−トリッジ75の上に位置しなければならない。
従って、中央円筒体70はカ−トリッジ75にガスを分配す
る手段での機能を持つ。 【００５３】カ−トリッジ75と触媒吸着材80が吸着ケ−
ス62内の中央円筒体70の周囲に完全に位置され充填られ
ると、中央円筒体70の上部に設置される上部密閉部材73
の中空軸74が吸着ケ−ス62の上部に設置された蓋部材67
の開口81に挿入されることによって、中央円筒体70は吸
着ケ−ス62の内部に固定られるように設置できる。この
ような状態で、蓋部材67の上部に上部円筒体69を位置さ
せる。上部円筒体69は蓋部材67の内側に形成されたネジ
孔67b と一致される位置に復数の貫通孔81a が形成され
たフランジ69a が下部に提供され、上部には復数のネジ
孔82a を持つ四角のフランジ82を持つ。排気管55にクラ
ンプ95によって分離可能に連結される連結管93が上部円
筒体69の一方の側部に連結される。 【００５４】一方、中央円筒体70内には第２のスクリュ
−バ−83が提供され、第２のスクリュ−バ−83は下端が
中央円筒体70の下端に固定される下部板72に提供される
ベアリング84によって回転自在に支えられ上端が中央円
筒体70の上端を密閉するための上部密閉部材73の中空軸
74を通じて上方向に延長される。第２のスクリュ−バ−
83は上部円筒体69の上部に提供される第２の駆動部92の
駆動によって回転される。上部密閉部材73の中空軸74を
貫通して上方向に延長した第２のスクリュ−バ−83の上
端部と第２の駆動部92との連結方式は第１のスクリュ−
バ−17と第１の駆動部91との連結方式と同一であるの
で、説明の明瞭性のために省略される。 【００５５】第２のスクリュ−バ−83には図面に図示さ
れたようにガス分配機86がネジ結合され第２の駆動部92
のモ−タ−85の駆動によって第２のスクリュ−バ−83を
沿って移動するように設置される。ガス分配気86はポリ
四フッ化エチレンで作られて、第２のスクリュ−バ−83
にネジ結合される円筒部86a と円筒部86a の上端、下端
及び中間支店に形成された３個の円板86b,c,d を持つ。
円板86b,c,d は外週面が中央円筒体70の内面に密着され
る外径を持ち、円板86b,c,d などの距離はその間に各々
中央円筒体70に形成された１個の層のガス通過孔70a が
位置される程度の距離を持つ。ガス分配機86の初期位置
は図７に図示されたように下部板86c が最下部のカ−ト
リッジ75a の上部板76と同一線上に位置され、モ−タ−
71の駆動によって上方向に移動される。ガス分配機86を
上方向に移動させるためのモ−タ−71の回転数は第２の
スクリュ−バ−83と連結された連結棒( 図示されていな
い、図４に図示された連結棒21の構造は同一) の上端に
設置された回転板87の回転数を感知するセンサ−88によ
って感知され、モ−タ−71は１回駆動時にガス分配機86
の下部円板86c の位置が二点鎖線で図示された位置に上
昇するように駆動される。 【００５６】図８を参照して吸着装置2 でのガスの流れ
に対して前述すると次のようだ。第１の開閉バルブ53が
開放され第２の開閉バルブ54が閉鎖されることによっ
て、吸着装置2 に供給されるガスは管57を通じて下部円
筒体58内に入って来て、中央円筒体70の下端に設置され
た下部板72のガス通過孔72a 及び中央円筒体70の円形プ
レ−ト71の下部に形成されたガス通過孔70a を通じて中
央円筒体70内に入って来る。中央円筒体70内に入って来
たガスはガス分配機86の下部板86c によって通路Ｃが遮
断されるので、最下部に位置されたカ−トリッジ75a に
形成されたガス通過孔70a エ を通じてカ−トリッジ75に
よって形成された空間Ａに誘導される。 【００５７】カ−トリッジ75によって形成された空間Ａ
に誘導されたガスはカ−トリッジ75の上部板76の下部板
77に形成された復数の孔90を通じて吸着材80a 内に浸透
される。ガスは吸着材80a,80b を通過してガス分配機86
の上部板86b の上部に位置されたカ−トリッジ75c の上
部板76の下部板77の間に形成された空間Ｂに移動され
る。空間Ｂに移動されたガスはカ−トリッジ75c のガス
通過孔79を通じて中央円筒体70内に流入される。中央円
筒体70内に流入されたガスは最上部のガス通過孔70a を
通じて吸着ケ−ス62の上部に排出され、吸着ケ−ス62の
上部に排出されたガスは蓋部材67に形成された通過孔89
を通じて上部円筒体69に流れる。上部円筒体69に流入さ
れたガスは上部円筒体69の側部に連結された連結管93を
通じて排気管55に排出される。 【００５８】ガスが触媒吸着材80を通過する間、ガス中
に含まれたシラン(SiH4)などの有害成分は触媒吸着材80
と物理的及び化学的に反応してガスから除去され、ガス
が中央円筒体70を通過する間有害性成分の一部が中央円
筒体70の内面に吸着され、粉末化できるし、このような
粉末はガス分配機86が移動される間中央円筒体70の内面
から除去できる。 【００５９】一方、排気管55を通じて排出される排気ガ
スの圧力は、バ−ニング装置1 を通過する間吐出管14に
吸着し、次に吸着装置2 を通過する間触媒吸着材80と中
央円筒体70に吸着される有害成分の量によって変化でき
るし、このような排出ガスの圧力は排気管55に設置され
た圧力ゲ−シ゛P2によって測定される。圧力ゲ−ジP2に
よって測定された排出ガスの圧力は誘導管13に設置され
た圧力ゲ−ジP1によって測定された流入ガスの圧力と比
較され、その比較された結果に従って第２の駆動部92の
駆動の可否が決定される。 【００６０】前記のように、本発明のガススクラバ−に
よるガス処理方法に対して、図８を参照して全体的に説
明する。まず、半導体ヂバイス製造工程中発生された有
害生ガスは誘導管13を通じてバ−ニングチェンバ−5 に
流入される。バ−ニングチェンバ−5 に流入されたガス
はバ−ニングチェンバ−5 内に位置されたセラミックヒ
−タ−11によって約500 ℃ないし800 ℃に加熱され、こ
のとき、ガス中に含まれた発火性有害成分はバ−ニング
チェンバ−5 で次のような化学的反応によって一次的に
浄化される。 【００６１】 SiH4 + 2O2 → SiO2 + 2H2O SiH2Cl2 + 3/2O2 → SiO2 + H2O + Cl2 4NH3 + 3O2 → 2N2 + 3H2O AsH3 + 3O2 → As2O3 + 3H2O 4PH3 + 4O2 → P2O5 + 3H2O B2H6 + 3O2 → B2O3 + 3H2O WF6 + 3/2O2 → WO3 + 3F2 【００６２】バ−ニングチェンバ−5 で発火性有害成分
が燃焼されるとき発生されたスラッジは下に落下して、
バ−ニングチェンバ−5 の下部に提供されるスラッジ貯
蔵容器7 に積層される。スラッジ貯蔵容器7 にどの位積
層されたかはスラッジ貯蔵容器7 に設置される確認窓9
を通じて確認できるし、スラッジ貯蔵容器7 に多くの量
のスラッジが積層されたとき、スラッジはスラッジ貯蔵
容器7 の一側に設置されるドア8 を開放することによっ
てスラッジ貯蔵容器7 から除去できる。 【００６３】バ−ニングチェンバ−5 で発火性有害成分
が燃焼されたガスはバ−ニングチェンバ−5 の上部に提
供される吐出管14に上昇され、吐出管14を通過する間、
ガスの未燃焼有害成分の一部が固相の粒子で吐出管14の
内面に吸着される。吐出管14の内面に吸着された固相の
粒子になった物質は設定時間ことに駆動される第１の駆
動部91のモ−タ−24の駆動によって駆動られる第１のス
クリュ−バ−17を沿って昇降される粒子セパレイタ−16
によって吐出管14の内面から除去され、スラッジ貯蔵容
器7 に落下される。 【００６４】バ−ニングチェンバ−5 で発火性有害成分
が一次的に浄化されたガスは吐出管14を通じて吸着装置
2 に移動される間、冷却装置3 によって冷却され、この
ようなガスの冷却はガス中に含まれた未燃焼有害成分が
固相の粒子で吸着される効率を増加させることができ
る。 【００６５】第１の連結管51を通じて吸着装置2 に入っ
たガスは吸着装置2 に提供された触媒吸着材80を通過す
る間、炭素(C) 又は酸化アルミナ(Al2O3) 粒子又はこれ
に酸化メタル基がコ−ティングされた触媒吸着材80にガ
スの有害成分が吸着され、次のような物理的及び化学的
に反応されることによって２次的に浄化される。 2SiH4 + WF6 → WSi2 + 6HF + H2 SiH4 → Si + 2H2 B2H6 → 2B + 3H2 【００６６】有害成分が触媒吸着材80に吸着されること
によって浄化されたガスは中央円筒体70を通じてメ−イ
ンダックトと連結された排気管55に流れ、中央円筒体70
を通過する間ガスの残留有害成分の一部が中央円筒体70
の内面に吸着されるし、中央円筒体70の内面に吸着され
た有害成分は中央円筒体70の内面を沿って移動するガス
分配機86によって中央円筒体70の内面から除去される。 【００６７】一方、ガス分配機86を駆動する駆動モ−タ
−85は排気管55に設置された圧力ゲ−ジP2に表れる圧力
が設定圧力P より低いとき又は排気ガスの有害成分の含
量が0.3ppm以上検出されたとき駆動され、モ−タ−85は
ガス分配機86が所定距離を、即ちガスが通過する下部の
2 個の触媒吸着材80上に位置される程度の距離を上昇さ
れるように駆動される。ガスが触媒吸着材80を通過する
間、排気管55に排出されるガスの圧力は触媒吸着材80に
吸着されru有害性成分が触媒吸着材80を成す粒子などの
間のガス通路を塞ぐことによって低くなる。 【００６８】ガス分配機86が最上部の触媒吸着材80ｃを
通過したガスの排出圧力が所定の圧力により低くなった
とき、吸着ケース62内に位置されるすべての触媒吸着材
80は交換されなければならない。 触媒吸着材80の交換は
第１の連結管51と管57及び排気管55と管93を連結するた
めのクランプ95を解除することによって部材の間の連結
を解除して、吸着装置2 をキャビネット3 から外に取り
出す。吸着装置2 をキャビネット3 の外に取り出される
と、作業者は蓋部材を吸着ケース62から分離した状態
で、カートリッジ75と触媒吸着材80とを吸着ケース62か
ら取り出し、前記されたように順序に従って新たな触媒
吸着材80をカ−トリッジ75の間に積層される。 【００６９】吸着ケ−ス62をキャビネット3 から取り出
すとき、吸着装置2 を容易に取り出せるように下部円筒
体61の下部に2 対の車輪96が設置されてあり、又、吸着
装置2 がキャビネット3 内に固定されるとき、吸着装置
2 の流動を防ぐように固定ブラケット97が下部円筒体61
の一側部に提供される。キャビネット3 に対した吸着装
置2 の固定は、固定ブラケット96に形成された貫通孔に
ボルト98を締結することによって成される。一方、バ−
ニング装置1 を修理及び掃除をするために、バ−ニング
装置1 がキャビネット3 の外に取り出されるとき、バ−
ニング装置1 を容易に取り出せるように、スラッジ貯蔵
容器7 の下部に2 対の車輪99が設置されてあれ、又、バ
−ニング装置1 がキャビネット3 内に固定されるとき、
バ−ニング装置1 の流動を防ぐように固定ブラケット10
0 が下部円筒体61の一側部に提供され、吸着装置2 と同
一方式で固定される。 【００７０】キャビネット3 の外で修理及び掃除が完了
されたバ−ニング装置1 と、カ−トリッジ75及び触媒吸
着材80が交換された吸着装置2 は図面に図示されたよう
にキャビネット3 に設置され、バ−ニング装置1 と吸着
装置2 はクランプ95によってお互いに連結され、バルブ
53#54 などはバ−ニング装置1 を通過したガスが吸着装
置2 に流れるように開閉される。 【００７１】 【発明の効果】前記のような本発明によるガススクラバ
−及びそれを利用した方法によると、本発明のガススク
ラバ−は前記のようにバ−ニング装置と吸着装置を利用
して、発火性有害成分をバ−ニング装置で１次的に処理
した後に、残留有害性成分を吸着処理することによっ
て、半導体ヂバイス製造工程中に発生される有害成分が
含まれたガスを効果的に浄化する事ができる。又、本発
明によるガススクラバ−は構造が簡単であるので、従来
のガス処理費用と比較してよりやすい価額でガスの有害
成分を処理できる。 【００７２】本発明によるガススクラバ−は又、バ−ニ
ング装置及び吸着装置で凝集された有害性粉末を簡単に
除去でき、有害性粉末による装置の腐蝕又は、破損が未
然に防げられて、装置の寿命が延長できる。 【００７３】本発明によるガススクラバ−はバ−ニング
及び吸着装置を一つのケ−スに収容する事で、装置がコ
ンパクト及び軽量かされ、装置の設置空間が効率的に活
用できるという利点を持つ。
それを利用したガス処理方法に関したもので、特に、半
導体製造工程中に発生される発火性ガス及びそれと混合
されたガスを燃焼、冷却及び吸着の順序で処理するガス
スクラバ−及びそれを利用したカス処理方法に関するも
のである。 【０００２】 【従来の技術】一般的に、半導体ヂバイス製造工程では
各々の有害性、腐蝕性、引火性ガスを使用する。例え
ば、化学蒸気蒸着(CVD) 、低圧CVD 、プラズマ強化CVD
、プラズマ腐蝕、エピタクシ蒸着のような半導体ヂバ
イス製造工程では多量のシラン(SiH 4)、ジクロロシラン
(SiH2Cl2) 、アンモニア(4NH3)、酸化窒素(NO)、アルシ
ン(AsH3)、ホスフィン(PH3) 、ジボラン(B3H6)、三塩化
ホウ素(BCl3 ）などを使用できるが、半導体ヂバイス製
造工程中にはこの中で少量だけが使用される。 【０００３】従って、このような半導体ヂバイス製造工
程中に発生された廃棄ガスにはシラン(SiH4)、ジクロロ
シラン(SiH2Cl2) 、アンモニア(4NH3)、アルシン(As
H3)、ホスフィン(PH3) 、ジボラン(B2H6)、三塩化ホウ
素(BCl3)、六フッ化タングステン(WF6) 、三臭化リン(P
Br3)、テトラエチルオルガノシリケイト((C2H5O)4Si)、
トリイソブチルアルミニウム((C4H9)3Al) 及びその他の
有機金属のような毒性物質を比較的高い濃度を含めるの
で、大気中に排出する前に、大気汚染を防ぐために流出
ガスの中に含まれたこのような毒性物質を除去するのが
法律的に義務化されている。 【０００４】半導体ヂバイス製造工程中に発生される有
害性ガスを処理する方法は次の三つが上げられる：一番
目は、主に水素などを含んだ発火性ガスを燃焼室で約50
0 ℃ないし800 ℃の高温で分解、反応又は燃焼させるバ
−ニング(burning) 方式で、二番目は、主に水溶性ガス
を水槽に貯蔵された水を通過させる間に水に溶かして処
理するウェティング(wetting) 方式で、三番めは発火さ
れない又は、水に溶けない有害性ガスが吸着剤を通過す
る間に、吸着剤に吸着によって物理的又は化学的に浄化
する吸着方式がある。 【０００５】前記のようなバ−ニング方式で、ガスの中
に含まれたシラン(SiH4)は酸素又は空気と一緒に燃焼さ
れて微粒二酸化ケイ素粒子を生成できる。 【０００６】しかし、不幸にも、シランの燃焼は次のよ
うないろいろの問題をおこす：一つ、微粒二酸化ケイ素
粒子は気相(gas phase) 反応の結果で極微細な粉末を形
成し、このような微細粉末はバ−ナ−のノズルを塞ぐこ
ともあるし、場合によっては燃焼装置の故障を起こすこ
ともある。二つ、前記の微粒二酸化ケイ素粒子は通常水
洗いで収集され、この時、使用した洗浄水は廃棄前に処
理して前記粒子及び各種の水溶性汚染物質などを除去し
なければならない。 【０００７】一方、半導体ヂバイス製造工程中に排出さ
れる廃棄ガスを処理するために、水、化学薬品溶液又は
乾性化学薬品によるウェティング方式は排出ガスの水溶
性成分を水洗浄によって溶解させるもので、水に対して
不溶性又は難溶性汚染物質に対しては化学洗浄方法が利
用できる。 【０００８】しかし、前記のようなウェティング方式は
半導体ヂバイス製造工程中に発生されるガスを処理する
のに効果的であるが、水質汚染に対した規制がだんだん
厳しくなっていくことによって、水又は化学吸着剤が作
業場から排出される前に事前処理しなければならなくな
って、ウェティング方式は次第に人気がなくなった。 【０００９】又、有害性ガスの吸着処理方法は有害性ガ
スが一つの粒子塊でできた吸着剤を通過する間に、有害
性ガスが吸着剤に物理的又は化学的で吸着して処理した
が、吸着剤が一定期間使われると、吸着剤の接触回りに
多量の有害性ガスが吸着されて凝集されることによって
ガスガ通過する粒子の間の気孔が吸着物質によって塞が
れるので、有害性ガスの通過率が低くなり、吸着剤を頻
繁に交換しないといけない欠点を持っていた。 【００１０】前記のような問題点を克服するために、米
国、カリポニア州のナパ(napa)所在のデラテク社(Delat
ech Incoporated)のCDOTTMシステムは図10に図示された
ように半導体ヂバイス製造工程中に発生されたガスを処
理するために、バ−ニング方式、ウェティング方式及び
吸着方式を使用したし、このシステムは次のように作動
される。 【００１１】工程ガス及び/ 又は蒸気がCDOTTMシステム
201 内に入ると、工程ガス及び/ 又は蒸気は酸化領域20
2 で空気供給ノズル209 から約60psi の圧力で供給され
た圧縮空気(O2)と混合される。その後、工程ガス／空気
混合物は制御された熱分解／酸化を起こす熱反応領域20
3 に入る。熱反応領域203 で、工程ガス／空気混合物は
650 ℃ないし 900℃の温度で加熱される円筒形状の加熱
要素208 によって加熱される。加熱要素208 内には鉄(F
e)、ニケル(Ni)、クロム(Cr)合金を鋳造するもので形成
されるインコネル(inconel) チュ−ブ210 が提供され
る。工程ガス／空気混合物が熱反応領域203 の加熱によ
って点火されるのを防ぐために、熱反応領域203 の温度
が加熱要素208 の作動によって650 C の温度に達したと
き、窒素(N2)が窒素供給ソースから約20psi の圧力で熱
反応領域203 の上部に供給される。例えば、半導体ヂバ
イス製造工程中に発生されたガスの中に含まれたシラン
(SiH 4)、ジクロロシラン(SiH2Cl2) 、アンモニア(4N
H3)、アルシン(AsH3)、ホスフィン(PH3) 、ジボラン(B2
H6)、六フッ化タングステン (WF6)のような成分は熱反
応領域203 で次のような化学反応によって浄化される。 【００１２】SiH4 + 2O2 → SiO2 + 2H2O SiH2Cl2 + 3/2O2 → SiO2 + H2O + Cl2 4NH3 + 3O2 → 2N2 + 3H2O AsH3 + 3O2 → As2O3 + 3H2O 4PO3 + 4O2 → P2O5 + 3H2O B2H6 + 3O2 → B2O3 + 3H2O WF6 + 3/2O2 → WO3 + 3F2 【００１３】熱反応領域203 に提供される酸化ノズルア
セムブリは工程ガスと熱反応領域203 の入り口にある空
気供給ノズル209 からの圧縮空気流を混合させるように
設計される。このような設計は、熱反応を始め空気供給
ノズル209 での粒子生成を減少及び/ 又は除去する位置
を制御して、空気供給ノズル209 の寿命を向上させる。
制御された酸素環境は高温からの熱が維持され、完全熱
反応を向上させる間に効果的に反応できる混合物を作
る。これら特徴などは可燃性及び毒性ガス及び蒸気など
が抑制、制御される方式で完全に反応される可能性を増
加させる。 【００１４】前記のような熱反応領域203 はインコネル
チュ−ブ210 によって反応性ガス混合物から隔離された
高温ヒ−タ−で作られる。ヒ−タ−は最少の反応チェン
バ−温度を維持するように制御される熱伝対である。 【００１５】前記のように反応されたガスは水噴射ノズ
ル206,207 から噴射される水によって粒子と水溶性ガス
及び蒸気などがガスの流れから洗浄される１次及び２次
冷却／除去領域204,205 に入って、１次冷却／除去領域
204 を通過する間に、反応ガスは冷却され、ガスの水溶
性成分は水に溶ける一方、不溶性成分は２次冷却／除去
領域205 を通過する間に、吸着剤211 に吸着されること
によって、ガスの可燃性及び毒性ガス成分が除去され
る。１次冷却／除去領域204 で水噴射ノズル206から噴
射され水溶性成分を含んだ水と、２次冷却／除去領域20
5 で水噴射ノズル207 から噴射されて吸着剤211 に吸着
された可燃性及び毒性ガス成分を洗浄した水は２次冷却
／除去領域205 の下部に位置されたドレ−ン通路212 を
通じて排出される。ドレ−ン通路212 にはドレ−ンフロ
−センサ−213 が設置されてあり、ドレ−ン通路212 が
水に含まれた成分によって塞がることによって、水位が
上昇されたとき、ドレ−ンフロ−センサ−213 が浮くこ
とによって電気回路を開放し、それによって水噴射ノズ
ル206,207 から水が噴射されるのを中止させる。 【００１６】 【発明が解決しようとする課題】しかし、前記のような
CDOTTMシステムは熱反応領域203 と１次冷却／除去領域
204 の間の境界部で湿気が存在するようになり、これら
湿気は熱反応領域203 で発生する粉塵と結合して粉埃塊
になる。これら粉塵塊によって熱反応領域203 と１次冷
却／除去領域204 の間の境界部が塞がってしまい、熱反
応領域203 から１次冷却／除去領域204 でのガスの流れ
を邪魔して、故障を起こすことで、装置の寿命を低下さ
せるという問題点があった。 【００１７】又、前記のようなCDOTTMシステムはガスの
有害性物質を除去するために、窒素、空気及び水を一定
圧力で噴射させるために比較的複雑な構造を持つことに
よって、装置の費用が高い問題点があった。又、ウェテ
ィング方式を使用することによって、前述べたように可
燃性及び毒性成分を含んだ水又は化学吸着剤が作業場か
ら排出される前に処理しなければならない問題点もあ
る。 【００１８】従って、本発明の第１の目的は、半導体ヂ
バイス製造工程中に発生される有害成分が含まれたガス
を効果的に浄化できるだけでなく、且つ比較的構造が簡
単でやすい価額でガスの有害性成分を除去できるガスス
クラバー及びそれを利用したガス処理方法を提供するこ
とである。 【００１９】本発明の第２の目的は、半導体ヂバイス製
造工程中に発生されるガスから凝集された有害性粉末を
簡単に除去できて、有害性成分による装置の腐蝕又は破
損を予め防いで、装置の寿命がより延長できるガススク
ラバー及びそれを利用したガス処理方法を提供すること
である。 【００２０】本発明の第３の目的は、半導体ヂバイス製
造工程中に発生されるガスを処理するためのバ−ニング
及び吸着装置を一つのケ−スに収容することによって、
コンパクト及び軽量化され設置空間が効率的に活用でき
るガススクラバー及びそれを利用したガス処理方法を提
供することである。 【００２１】 【課題を解決するため手段】請求項１記載の発明によれ
ば、四角形状を持ち、一側部にドアを持つキャビネット
と；半導体ヂバイス製造工程中に発生するガスが供給さ
れ、供給されたガスの圧力を測定するための第１の圧力
ゲ−ジが設置された誘導管と；前記誘導管と連結さるよ
うに前記キャビネット内に設置され、前記誘導管を通じ
て供給されたガスを燃焼させるためのバ−ニング装置
と；バ−ニング装置で未燃焼されたガスの成分を吸着し
て、吸着られた成分を物理的及び化学的に処理するため
の吸着装置と；パイプを通じて前記吸着装置に連結さ
れ、前記吸着装置から排出られるガスの圧力を測定する
ための第２の圧力ゲ−ジが設置される排気管と；前記バ
−ニング装置から前記吸着装置又は前記排気管へガスを
選択的に供給すための手段と；その発火性有害成分が燃
焼られたガスが前記バ−ニング装置から前記吸着装置へ
供給られる間ガスを冷却させるように、バ−ニング装置
の周囲に提供される冷却手段とを含むことを特徴とする
本発明の一様態によるガススクラバ−が得られる。 【００２２】請求項２４記載の発明によれば、半導体ヂ
バイス製造工程中に発生されるガスをバ−ニング装置に
誘導するにより、バ−ニング装置でガスの発火性有害成
分を所定の温度で加熱して燃焼させる段階と；発火性有
害成分が燃焼されたガスがバ−ニング装置から吸着装置
へ排出される間に、ガスを冷却させるによりガスの未燃
焼された有害成分を粒子化し、そのから粒子化られた有
害成分を除去する段階と；残留有害成分が触媒吸着材に
よって化学的及び物理的に処理られるように、下部の触
媒吸着材層から下部の触媒吸着材層へ順次的にガスを分
配する段階とを含むことを特徴とする本発明の別の様態
によるガス処理方法が得られる。 【００２３】 【発明の実施の形態】図1 は、本発明によるガススクラ
バ−を表した図面で、本発明によるガススクラバ−は四
角ボックスの形をし、且つ一側部にドア3aを持つキャビ
ネット3 内部に設置され半導体ヂバイス製造工程の間生
成されたガスの発火性有害成分を燃焼させるバ−ニング
装置1 と、バ−ニング装置1 で未燃焼されたガス成分を
吸着して物理的及び化学的に処理する吸着装置2 を含
む。 【００２４】図2 は及び図3 に図示されたように、バ−
ニング装置1 はバ−ニングチェンバ−5 が内部に位置さ
れるバ−ニングケ−ス4 を持ち、バ−ニングケ−ス4 は
キャビネット3 の上部から下に延長する誘導管13と連結
される。誘導管13はバ−ニングケ−ス4 を貫通してバ−
ニングチェンバ−5 と連通するように設置されて、半導
体ヂバイス製造工程中に発生される有害ガスは誘導管13
を通じてバ−ニングケ−ス4 内に位置されたバ−ニング
チェンバ−5 に供給される。このとき、誘導管13を通じ
てバ−ニング ケ−ス4 に供給されるガスの圧力は誘導
管13に設置される圧力ゲ−ジP1によってその圧力が測定
される。 【００２５】誘導管13を通じてバ−ニングチェンバ−5
に供給されたガスはバ−ニングチェンバ−5 に平行に装
着される復数の対のインコネルパイプ10内に収容された
セラミックヒ−タ−11によって燃焼される。セラミック
ヒ−タ−11はその両側の端部が図2 に図示されたように
電線が接続されるようにバ−ニングケ−ス4 の外部に突
出され、電線を通じて通電されることによって約500 ℃
ないし800 ℃の温度に加熱される。従って、誘導管13を
通じてバ−ニングチェンバ−5 に供給されたガス中含ま
れた発火性有害成分はセラミックヒ−タ−11によって加
熱されたインコネルパイプ10を通過する間に燃焼され
る。 【００２６】一方、セラミックヒ−タ−11によって発生
された高温の熱はバ−ニングケ−ス4とバ−ニングチェ
ンバ−5 の間に設置されたセラミックウ−ル(ceramic w
ool)のような高温断熱材12によって外部に発散されるの
が遮断される。そういうことで、ガスの発火性有害成分
を燃焼させるためにセラミックヒ−タ−11が作動される
とき、セラミックヒ−タ−11によって発生される熱が断
熱材12によって外部に発散されるのが遮断され、バ−ニ
ングケ−ス4 が設置されるキャビネット3 の内部の温度
が上昇されることが防げられる。 【００２７】ガスの発火性有害成分がバ−ニングチェン
バ−5 によって燃焼されるとき、ガスの有害成分の燃焼
によってスラッジが発生され、このようなスラッジを貯
蔵するためにバ−ニングチェンバ−5 の下部にスラッジ
貯蔵容器7 が設置される。スラッジ貯蔵容器7 は復数の
ボルトのような締結具6 によってバ−ニングケ−ス4 、
つまり、バ−ニングチェンバ−5 の下部に固着される。
故に、ガスが燃焼られるときに生成されたスラッジは前
述べたようにバ−ニングケ−ス4 の下部に固着されたス
ラッジ貯蔵容器7 に落下して、スラッジ貯蔵容器7 底部
に積もる。 【００２８】ドア8 がスラッジ貯蔵容器7 の一側面にヒ
ンジ設置され、スラッジ貯蔵容器7 の底部に積層された
スラッジはドア8 の開放でスラッジ貯蔵容器7 から除去
できる、スラッジ貯蔵容器7 に積層されたスラッジの除
去時期はドア8 の中央部に提供されたスラッジ確認窓9
を通じてスラッジ貯蔵容器7 に積層されたスラッジの量
を外部から確認することで決定できる。スラッジ確認窓
9 はスラッジ貯蔵容器7に積層されたスラッジの量を確
認できるように、透明材で作られ、望ましく耐熱性ガラ
スで作られる。 【００２９】バ−ニングチェンバ−5 で燃焼されたガス
を排出するための吐出管14がバ−ニングケ−ス4 の上部
にはバ−ニングチェンバ−5 と連通するように設置さ
れ、吐出管14には燃焼によって、発火性有害成分が1 次
的に除去されたガスを吸着装置2及びメインダクトに送
るための連結管20が連結される。メインダクトと連結さ
れた第１の連結管51と吸着装置2 と連結された第２の連
結管51が連結管20から分岐される。故に、バ−ニングチ
ェンバ−5 で発火性有害成分が燃焼されて除去されたガ
スは吐出管14に連結された連結管20を通じてメインダク
ト或いは吸着装置2で排出できる。 【００３０】吐出管14は内面に放射状で突出される復数
の、望ましくは2 或いは3 個のガイドレ−ル15が形成さ
れ( 図5a参照) 、フランジ19が吐出管14の上部に形成さ
れる。フランジ19には上部板18が吐出管14の上端部を密
閉させるようにボルト35のような締結具によって固着さ
れ、フランジ19と上部板18との間にはガスケット37のよ
うな密封部材が設置されることにより、吐出管14を通過
したガスが外部に排出されるのが防げる。吐出管14内に
は図2 、及び図3 に図示されたような第１のスクリュ−
バ−１７が回動自在に設置され、第１のスクリュ−バ−
１７は吐出管14の上部フランジ19と上部板18の中央に形
成された孔を連続的に通じて上部に延在する連結棒21に
連結される。 【００３１】連結棒21は図5 に詳しく図示されたように
その下端部に開口が形成され、第１のスクリュ−バ−１
７は連結棒21の開口に挿入される突出端部がその上端部
に形成される。連結棒21と第１のスクリュ−バ−１７と
の結合は連結棒21の開口内に第１のスクリュ−バ−１７
の突出端部が挿入された状態で、開口と突出端部に各々
形成された孔にピン36又は締結具が挿入られることによ
って成り立つ。 【００３２】連結棒21は上部板18の上部に設置される第
１の駆動部91のハウジング22に収容され、タイミングベ
ルト23によってモ−タ−24と連結されるギア26が連結棒
21の上部に固着される。連結棒21は図5 に図示されたよ
うにハウジング22内に設置された一対のラジアルベアリ
ング31,32 によってその上部及び下部部分が回転自在に
支えられて、又、一対のスラストベアリング33,34 によ
って軸線の方向に回転自在に支えられる。連結棒21が通
過するハウジング22の上部及び下部面22a,b を密封する
ために〇- リング29,30 がハウジング22の上部及び下部
面22a,b に各々設置される。又、ガス漏れを防ぐために
ガスケット38が上部板18とハウジング22の下部面22b と
の間に各々設置されて、ハウジング22と上部板18との間
の隙間を通じてガスが漏れるのが防げられる。 【００３３】従って、第１の駆動部91のモ−タ−24が回
転されるとき、モ−タ−24の軸に設置されたプ−リ25が
回転され、プ−リ−25の回転力はベルト23を通じて連結
棒21に設置されたプ−リ−26に伝達される。このような
動力伝達によって、連結棒21はモ−タ−24の回転によっ
て回転され、連結棒21に連結された第１のスクリュ−バ
−１７も又、モ−タ−24の回転方向に回転できる。モ−
タ−24は制御装置( 図示されていない) に入力されたプ
ログラムに従って所定の時間ことに駆動され、モ−タ−
24の回転数はプ−リ−26の上部に設置された回転板27の
回転数を感知するセンサ−28によって感知される。この
ようなモ−タ−24の回転数感知は第１のスクリュ−バ−
１７を従って移動する粒子セパレイタ−16の移動距離及
び移動方向を制御する。 【００３４】粒子セパレイタ−16はステンレススチ−ル
(SUS) で作られて、図4a及び図4bに図示されたように第
１のスクリュ−バ−１７にネジ結合される。連結棒21に
連結された第１のスクリュ−バ−１７がモ−タ−24の駆
動によって回転されるとき、第１のスクリュ−バ−１７
とネジ結合された粒子セパレイタ−16とは第１のスクリ
ュ−バ−１７に形成された螺旋を沿って上方或いは下方
に移動される。粒子セパレイタ−16はその外週面が図4a
に図示されたように吐出管14と一定の隙間を維持する。 【００３５】一方、バ−ニングケ−ス4 から排出された
ガスが吐出管14を通過する間、ガスに含まれた未燃焼有
害成分の一部は吐出管14の内面及びその内面に形成され
たガイドレ−ル15に吸着される。吐出管14の内面及びガ
イドレ−ル15に吸着されたこのような有害成分は冷却さ
れることによって固相(solidstate)の粒子物質に変換さ
れる。固相の粒子物質が吐出管14の内面及びガイドレ−
ル15の内面に一定の厚み以上、つまり、ガイドレ−ル15
と粒子セパレイタ−16との間の隙間以上の厚みに吸着さ
れると、前述べたのように粒子セパレイタ−16が所定の
時間ことに駆動されるモ−タ−24の駆動に従ってガイド
レ−ル15を沿って案内されることによって、粒子物質は
粒子セパレイタ−16によって吐出管14の内面及びガイド
レ−ル15から除去される。 【００３６】粒子セパレイター16は図4bに図示されたよ
うにガイドレール15が結合される溝39と、 ガス通過口40
a,b が各々形成される一対の上部及び下部板41a,b と、
中央部に形成されて第１のスクリューバー17とネジ結合
されるネジ孔42とを持つ。 バーニングチェンバー5 で発
火性の有害成分が燃焼されたガスが吐出管14を通過する
とき、 前述べたようにガスの一部成分が吐出管14の内面
及びガイドレール15に吸着され、残りのガスはバーニン
グチェンバー5 から吐出管14の内部に提供される粒子セ
パレーター16のガス通過口40a,b を通過して、吐出管14
に連結された連結管20を通じてメイン ダクト又は吸着
装置2 に排出される。 【００３７】前記からわかるように、粒子セパレーター
16が第１のスクリューバー17の回転によって吐出管14に
形成されるガイド レール15を沿って移動されるとき、
粒子セパレター16の移動距離及び方向はモ−タ−24の回
転数及び回転方向によって決定される。モ−タ−24は粒
子セパレイタ−16がガイドレ−ル15の下端から上端へ又
はその逆への移動が終了されるとき、モ−タ−24回転数
を感知するセンサ−28の感知信号によって回転方向が変
換されるように制御される。このようなモ−タ−24の回
転数はモ−タ−24の駆動によって駆動される粒子セパレ
イタ−16の移動距離によって設定される。 【００３８】前記のようにガスがバ−ニングチェンバ−
5 で燃焼され、次に吐出管14から排出されるとき、ガス
は約100 ないし150 C の温度を持って、ガスの有害成分
が固相の粒子として吐出管14の内面及びガイドレ−ル15
に吸着られる効率を向上させるために、吐出管14から排
出される排出ガスの温度を約50 の温度に冷却させるの
が望ましい。 【００３９】故に、本発明によるガススクラバ−はガス
の温度を冷却させるための冷却装置3 が提供される。こ
のような冷却装置3 は図１に図示されたように給水管45
から供給された常温の冷却水を利用して誘導管13からバ
−ニングケ−ス４へ供給されるガスを冷却させるための
第１の冷却管43と、第１の給水連結管46を通じて第１の
冷却管43と連結され、吐出管14を通過する加熱ガスを冷
却させるように吐出管14の外側に提供される第２の冷却
管44と、第２の給水連結管47を通じて第２の冷却管44と
連結され、第１の連結管51を通過するガスを冷却させる
ように第１の連結管51の外側に提供される第３の冷却管
50と、第３の冷却管50から冷却水を排出するための排水
管49とを含める。 【００４０】冷却水は給水管45を通じて第１の冷却管43
に所定の圧力で供給され、誘導管13内で流れるガスを所
定の温度に冷却させた後、次に第１の給水連結管46を通
じて第２の冷却管44に流す。第１の冷却管43で、誘導管
13を通過するガスと熱交換された冷却水は水圧によって
第１の給水管46を通じて第２の冷却管44に供給され、バ
−ニングチェンバ−５で100 ないし150 C の温度で加熱
されたガスを約50 の温度に冷却させる。従って、バ−
ニング装置1 で燃焼される間加熱されたガスは吐出管14
を通過する間、冷却水と熱交換されることによって迅速
に冷却され、このような冷却によってガスは固相の粒子
形態で吐出管14の内面に吸着される速度が増加できる。 【００４１】一方、給水管45は図1 に図示されたよう
に、誘導管13の外側に設置された第１の冷却管43の下部
に連結され、第１の給水連結管46は第１の冷却管43の上
部から吐出管14の外側に提供される第２の冷却管44の下
部へ延長する。給水管45が第１の冷却管43の下部に連結
されまた第１の給水連結管46が第１の冷却管43の上部に
連結されることによって、給水管45から所定の圧力で第
１の冷却管43内に供給された冷却水は吐出管14の外週面
を沿って流れる間に第１の冷却管43内で渦流を形成す
る。冷却水はこのような流動方式によって第２の冷却管
44で又渦流を形成する。 【００４２】第２の冷却管44に供給された冷却水の渦流
の形成は冷却水と吐出管14の内を通過するガスとの熱交
換の効率を上昇させるようになり、吐出管14の内面及び
ガイドレ−ル15に対した有害成分の吸着効率がより増加
できる。吐出管14の内を通するガスと熱交換された冷却
水は第２の給水連結管47を通じて第１の連結管51に設置
された第３の冷却管50を通過して、排水管49を通じて排
出される。 【００４３】給水管45、第１の及び第２の給水連結管4
6,47 及び排水管49は望ましく冷却水の供給及び排水が
容易にできるように冷却水の渦流形態の循環方向と一致
される位置に設置される。つまり、図１に図示されたよ
うに、第１の及び第２の給水連結管46,47 及び排水管49
は上で見た時、第１の冷却管43内に冷却水を供給する給
水管45と一直線上に置かれることにしたがって、第１
の、第２の及び第３の冷却管43,44,50内でガスと熱交換
された冷却水が排水管49を通じて迅速に外部に排出でき
る。冷却水が排水管49を通じて迅速に排出されることに
よって、新たな冷却水が第１の、第２の及び第３の冷却
管43,44,50に迅速に供給できる。 【００４４】前記で、冷却水が常温の温度を持つことに
よって、吐出管14を通過したガスは冷却水によって一定
温度に冷却される。故に、ガスが吐出管14を通過する間
に冷却水によって冷却されることによって、ガスに含ま
れた有害成分が吐出管14の内面及びガイドレ−ル15に吸
着される吸着効率が上昇できる。 【００４５】前記のような構成を持つバ−ニング装置1
によって有害成分が一次処理されたガスは吐出管14に連
結された第１の連結管51又は第２の連結管52を通じて吸
着装置2 とメインダツに連通する排気管55に選択的に流
れる。第１の連結管51は図面からわかるようにバ−ニン
グ装置1 と吸着装置2 を連結し、バ−ニング装置1 で一
次的に浄化処理されたガスは第１の連結管51を通じて吸
着装置2 に誘導される。ガスが吸着装置2 に流れるのを
選択的に遮断するために、第１の開閉バルブ53が第１の
連結管51に設置され、又、バ−ニング装置1 で燃焼され
たガスが排気管55に流れるのを選択的に遮断するための
第２の開閉バルブ54が第２の連結管52に設置される。従
って、第１の開閉バルブ53が開放され、第２の開閉バル
ブ54が閉鎖されたとき、ガスはバ−ニング装置1 から第
１の連結管51を通じて吸着装置2へ流れるようにできる
し、又、第１の開閉バルブ53が閉鎖され、第２の開閉バ
ルブ54が開放されたとき、ガスはバ−ニング装置1 から
第２の連結管52を通じて排気管55流れることができる。 【００４６】図６には本発明による吸着装置2 の分解斜
視図が図示されている。図６に図示されたように、吸着
装置2 はキャビネット3 の低面に支えられる支持台56を
持つ。支持台56には吸着装置2 の低部を構成する下部円
筒体58が支えられ、下部円筒体58は第１の連結管51と連
結される管57が側部に設置される。管57は図９により詳
しく図示されているクランプ95のような締結手段によっ
て第１の連結管51と分離自在に連結できる。下部円筒体
58は上部に形成されるフランジ59を持ち、フランジ59は
中央部に形成される円形の開口60と、開口60の周囲に形
成される円形の左面溝61と、円周方向を沿って等間隔で
配置される復数のネジ孔59a とを持つ。下部円筒体58上
には吸着ケ−ス62が固着され、吸着ケ−ス62は下部円筒
体58のフランジ59と合わせ復数のボルトによって結合さ
れるようにネジ孔又は貫通孔63aを持つ下部フランジ63
が形成される。下部円筒体58と吸着ケ−ス62との間の密
封を維持するように、ガスケット66が下部円筒体58のフ
ランジ59と吸着ケ−ス62の下部フランジ63との間に位置
される。 【００４７】吸着ケ−ス62は図６に図示されたように下
部フランジ63と上部フランジ65を持ち、上部フランジ65
は円周方向を沿って等間隔で配置される復数のネジ孔65
a が形成され、蓋部材67が上部フランジ65にボルトの締
結によって設置される。上部フランジ65と蓋部材67との
間には密封のためにガスケット68が設けられる。蓋部材
67は貫通孔67a が外部に形成され、ボルトが貫通孔67a
を貫通して上部フランジ65のネジ孔65a に締結されるこ
とによって、蓋部材63は上部フランジ65に固定できる。
蓋部材67はまた貫通孔67a 内側に円周方向に等間隔に形
成されるネジ孔67b を持ち、所定の直径を持つ開口81が
中央部に形成され、開口81の周囲には復数のガス通過孔
89が形成される。 【００４８】吸着ケ−ス62内には中央円筒体70が設置さ
れ、中央円筒体70は図６からわかるように復数のガス通
過孔70a が復数の層で形成されてあり、また下部に形成
されるフランジ70b を持つ。中央円筒体70は又下部中間
部分にフランジ形状の円形プレ−ト71が形成され、円形
プレ−ト71は、中央円筒体70が吸着ケ−ス62に設置され
るとき、下部円筒体58のフランジ59の中央に形成された
左面溝61に安置され、中央円筒体70の下端部面は下部円
筒体58の下面から一定距離を離れ、円形プレ−ト71の下
部に形成されたガス通過孔70a が下部円筒体58の内部に
形成される。 【００４９】下部板72は外側部に形成された貫通孔72b
が中央円筒体70のフランジ70b に形成されたネジ孔70c
に一致された状態でボルトが締結されることによってフ
ランジ70b に固定される。中央円筒体70の上部には蓋部
材67の開口81に挿入される中空軸74を持つ上部密閉部材
73が中央円筒体70の上部を密閉させるように復数のボル
ト( 図示されていない) によって設置される。一方、円
形プレ−ト71が下部円筒体58のフランジ59に形成された
左面溝61に安置された状態で、図７に図示されたように
下部円筒体58のフランジ59の上に位置される中央円筒体
70のガス通過孔70a の層に対応する復数のカ−トリッジ
75が中央円筒体70の周囲に積層される。カ−トリッジ75
は図７に図示されたように吸着ケ−ス62の内径と同一の
直径を持ち、復数の孔90などが各々形成される上部板76
及び下部板77と、中央に中央円筒体70の外径より若干大
きい内径を持つ円筒形状の連結部78と、連結部78に形成
され中央円筒体70に形成されたガス通過孔70a と疎通す
る復数のガス通過孔79とを持つ。 【００５０】図７に図示されたように、カ−トリッジ75
が中央円筒体70に積層されるとき、カ−トリッジ75の上
部板76及び下部板77の外週面が吸着ケ−ス62の内週面に
密着され、ガスの有害成分を吸着して除去するために炭
素(C) 又は酸化アルミナ(Al2O3) 粒子又はこれに酸化メ
タル基がコ−ティングされた粒子でできた触媒吸着材80
がカ−トリッジ75の間に充填される。触媒吸着材80を成
す粒子の大きさはカ−トリッジ75の上部板76及び下部板
77に形成された孔90より大きくなるのが望ましい。この
ようなカ−トリッジ75と触媒吸着材80は後述られるのよ
うに中央円筒体70周囲の吸着ケ−ス62内に設置される。 【００５１】最下部のカ−トリッジ75a が中央円筒体70
の円形プレ−ト71に支えられる。このとき、最下部のカ
−トリッジ75a の孔79は中央円筒体70に形成された最下
層(第１の層) のガス通過孔70a エ と一致される位置に
位置される。このような状態で、最下部のカ−トリッジ
75a 上に吸着材80a が所定の高さに充填られる。その上
に次のカ−トリッジ75b が中央円筒体70に形成された二
番目の層( 第２の層)のガス通過孔70a"と一致される位
置に位置される方式で中央円筒体70の周囲に設置された
後、前記の吸着材80a の量と同じ量の吸着材80b が充填
られ、中央円筒体70の周囲に必要な数のカ−トリッジ75
及び触媒吸着材80の設置及び充填が繰り返される。 【００５２】従って、最終のカ−トリッジ75と触媒吸着
材80の設置形態は図７に図示されたような形態で、中央
円筒体70と吸着ケ−ス62との間の空間にカ−トリッジ75
と触媒吸着材80が交番的に位置するようになる。最終の
カ−トリッジ75が中央円筒体70の周囲に提供されたと
き、中央円筒体70に形成された最上のガス通過孔70a は
最終のカ−トリッジ75の上に位置しなければならない。
従って、中央円筒体70はカ−トリッジ75にガスを分配す
る手段での機能を持つ。 【００５３】カ−トリッジ75と触媒吸着材80が吸着ケ−
ス62内の中央円筒体70の周囲に完全に位置され充填られ
ると、中央円筒体70の上部に設置される上部密閉部材73
の中空軸74が吸着ケ−ス62の上部に設置された蓋部材67
の開口81に挿入されることによって、中央円筒体70は吸
着ケ−ス62の内部に固定られるように設置できる。この
ような状態で、蓋部材67の上部に上部円筒体69を位置さ
せる。上部円筒体69は蓋部材67の内側に形成されたネジ
孔67b と一致される位置に復数の貫通孔81a が形成され
たフランジ69a が下部に提供され、上部には復数のネジ
孔82a を持つ四角のフランジ82を持つ。排気管55にクラ
ンプ95によって分離可能に連結される連結管93が上部円
筒体69の一方の側部に連結される。 【００５４】一方、中央円筒体70内には第２のスクリュ
−バ−83が提供され、第２のスクリュ−バ−83は下端が
中央円筒体70の下端に固定される下部板72に提供される
ベアリング84によって回転自在に支えられ上端が中央円
筒体70の上端を密閉するための上部密閉部材73の中空軸
74を通じて上方向に延長される。第２のスクリュ−バ−
83は上部円筒体69の上部に提供される第２の駆動部92の
駆動によって回転される。上部密閉部材73の中空軸74を
貫通して上方向に延長した第２のスクリュ−バ−83の上
端部と第２の駆動部92との連結方式は第１のスクリュ−
バ−17と第１の駆動部91との連結方式と同一であるの
で、説明の明瞭性のために省略される。 【００５５】第２のスクリュ−バ−83には図面に図示さ
れたようにガス分配機86がネジ結合され第２の駆動部92
のモ−タ−85の駆動によって第２のスクリュ−バ−83を
沿って移動するように設置される。ガス分配気86はポリ
四フッ化エチレンで作られて、第２のスクリュ−バ−83
にネジ結合される円筒部86a と円筒部86a の上端、下端
及び中間支店に形成された３個の円板86b,c,d を持つ。
円板86b,c,d は外週面が中央円筒体70の内面に密着され
る外径を持ち、円板86b,c,d などの距離はその間に各々
中央円筒体70に形成された１個の層のガス通過孔70a が
位置される程度の距離を持つ。ガス分配機86の初期位置
は図７に図示されたように下部板86c が最下部のカ−ト
リッジ75a の上部板76と同一線上に位置され、モ−タ−
71の駆動によって上方向に移動される。ガス分配機86を
上方向に移動させるためのモ−タ−71の回転数は第２の
スクリュ−バ−83と連結された連結棒( 図示されていな
い、図４に図示された連結棒21の構造は同一) の上端に
設置された回転板87の回転数を感知するセンサ−88によ
って感知され、モ−タ−71は１回駆動時にガス分配機86
の下部円板86c の位置が二点鎖線で図示された位置に上
昇するように駆動される。 【００５６】図８を参照して吸着装置2 でのガスの流れ
に対して前述すると次のようだ。第１の開閉バルブ53が
開放され第２の開閉バルブ54が閉鎖されることによっ
て、吸着装置2 に供給されるガスは管57を通じて下部円
筒体58内に入って来て、中央円筒体70の下端に設置され
た下部板72のガス通過孔72a 及び中央円筒体70の円形プ
レ−ト71の下部に形成されたガス通過孔70a を通じて中
央円筒体70内に入って来る。中央円筒体70内に入って来
たガスはガス分配機86の下部板86c によって通路Ｃが遮
断されるので、最下部に位置されたカ−トリッジ75a に
形成されたガス通過孔70a エ を通じてカ−トリッジ75に
よって形成された空間Ａに誘導される。 【００５７】カ−トリッジ75によって形成された空間Ａ
に誘導されたガスはカ−トリッジ75の上部板76の下部板
77に形成された復数の孔90を通じて吸着材80a 内に浸透
される。ガスは吸着材80a,80b を通過してガス分配機86
の上部板86b の上部に位置されたカ−トリッジ75c の上
部板76の下部板77の間に形成された空間Ｂに移動され
る。空間Ｂに移動されたガスはカ−トリッジ75c のガス
通過孔79を通じて中央円筒体70内に流入される。中央円
筒体70内に流入されたガスは最上部のガス通過孔70a を
通じて吸着ケ−ス62の上部に排出され、吸着ケ−ス62の
上部に排出されたガスは蓋部材67に形成された通過孔89
を通じて上部円筒体69に流れる。上部円筒体69に流入さ
れたガスは上部円筒体69の側部に連結された連結管93を
通じて排気管55に排出される。 【００５８】ガスが触媒吸着材80を通過する間、ガス中
に含まれたシラン(SiH4)などの有害成分は触媒吸着材80
と物理的及び化学的に反応してガスから除去され、ガス
が中央円筒体70を通過する間有害性成分の一部が中央円
筒体70の内面に吸着され、粉末化できるし、このような
粉末はガス分配機86が移動される間中央円筒体70の内面
から除去できる。 【００５９】一方、排気管55を通じて排出される排気ガ
スの圧力は、バ−ニング装置1 を通過する間吐出管14に
吸着し、次に吸着装置2 を通過する間触媒吸着材80と中
央円筒体70に吸着される有害成分の量によって変化でき
るし、このような排出ガスの圧力は排気管55に設置され
た圧力ゲ−シ゛P2によって測定される。圧力ゲ−ジP2に
よって測定された排出ガスの圧力は誘導管13に設置され
た圧力ゲ−ジP1によって測定された流入ガスの圧力と比
較され、その比較された結果に従って第２の駆動部92の
駆動の可否が決定される。 【００６０】前記のように、本発明のガススクラバ−に
よるガス処理方法に対して、図８を参照して全体的に説
明する。まず、半導体ヂバイス製造工程中発生された有
害生ガスは誘導管13を通じてバ−ニングチェンバ−5 に
流入される。バ−ニングチェンバ−5 に流入されたガス
はバ−ニングチェンバ−5 内に位置されたセラミックヒ
−タ−11によって約500 ℃ないし800 ℃に加熱され、こ
のとき、ガス中に含まれた発火性有害成分はバ−ニング
チェンバ−5 で次のような化学的反応によって一次的に
浄化される。 【００６１】 SiH4 + 2O2 → SiO2 + 2H2O SiH2Cl2 + 3/2O2 → SiO2 + H2O + Cl2 4NH3 + 3O2 → 2N2 + 3H2O AsH3 + 3O2 → As2O3 + 3H2O 4PH3 + 4O2 → P2O5 + 3H2O B2H6 + 3O2 → B2O3 + 3H2O WF6 + 3/2O2 → WO3 + 3F2 【００６２】バ−ニングチェンバ−5 で発火性有害成分
が燃焼されるとき発生されたスラッジは下に落下して、
バ−ニングチェンバ−5 の下部に提供されるスラッジ貯
蔵容器7 に積層される。スラッジ貯蔵容器7 にどの位積
層されたかはスラッジ貯蔵容器7 に設置される確認窓9
を通じて確認できるし、スラッジ貯蔵容器7 に多くの量
のスラッジが積層されたとき、スラッジはスラッジ貯蔵
容器7 の一側に設置されるドア8 を開放することによっ
てスラッジ貯蔵容器7 から除去できる。 【００６３】バ−ニングチェンバ−5 で発火性有害成分
が燃焼されたガスはバ−ニングチェンバ−5 の上部に提
供される吐出管14に上昇され、吐出管14を通過する間、
ガスの未燃焼有害成分の一部が固相の粒子で吐出管14の
内面に吸着される。吐出管14の内面に吸着された固相の
粒子になった物質は設定時間ことに駆動される第１の駆
動部91のモ−タ−24の駆動によって駆動られる第１のス
クリュ−バ−17を沿って昇降される粒子セパレイタ−16
によって吐出管14の内面から除去され、スラッジ貯蔵容
器7 に落下される。 【００６４】バ−ニングチェンバ−5 で発火性有害成分
が一次的に浄化されたガスは吐出管14を通じて吸着装置
2 に移動される間、冷却装置3 によって冷却され、この
ようなガスの冷却はガス中に含まれた未燃焼有害成分が
固相の粒子で吸着される効率を増加させることができ
る。 【００６５】第１の連結管51を通じて吸着装置2 に入っ
たガスは吸着装置2 に提供された触媒吸着材80を通過す
る間、炭素(C) 又は酸化アルミナ(Al2O3) 粒子又はこれ
に酸化メタル基がコ−ティングされた触媒吸着材80にガ
スの有害成分が吸着され、次のような物理的及び化学的
に反応されることによって２次的に浄化される。 2SiH4 + WF6 → WSi2 + 6HF + H2 SiH4 → Si + 2H2 B2H6 → 2B + 3H2 【００６６】有害成分が触媒吸着材80に吸着されること
によって浄化されたガスは中央円筒体70を通じてメ−イ
ンダックトと連結された排気管55に流れ、中央円筒体70
を通過する間ガスの残留有害成分の一部が中央円筒体70
の内面に吸着されるし、中央円筒体70の内面に吸着され
た有害成分は中央円筒体70の内面を沿って移動するガス
分配機86によって中央円筒体70の内面から除去される。 【００６７】一方、ガス分配機86を駆動する駆動モ−タ
−85は排気管55に設置された圧力ゲ−ジP2に表れる圧力
が設定圧力P より低いとき又は排気ガスの有害成分の含
量が0.3ppm以上検出されたとき駆動され、モ−タ−85は
ガス分配機86が所定距離を、即ちガスが通過する下部の
2 個の触媒吸着材80上に位置される程度の距離を上昇さ
れるように駆動される。ガスが触媒吸着材80を通過する
間、排気管55に排出されるガスの圧力は触媒吸着材80に
吸着されru有害性成分が触媒吸着材80を成す粒子などの
間のガス通路を塞ぐことによって低くなる。 【００６８】ガス分配機86が最上部の触媒吸着材80ｃを
通過したガスの排出圧力が所定の圧力により低くなった
とき、吸着ケース62内に位置されるすべての触媒吸着材
80は交換されなければならない。 触媒吸着材80の交換は
第１の連結管51と管57及び排気管55と管93を連結するた
めのクランプ95を解除することによって部材の間の連結
を解除して、吸着装置2 をキャビネット3 から外に取り
出す。吸着装置2 をキャビネット3 の外に取り出される
と、作業者は蓋部材を吸着ケース62から分離した状態
で、カートリッジ75と触媒吸着材80とを吸着ケース62か
ら取り出し、前記されたように順序に従って新たな触媒
吸着材80をカ−トリッジ75の間に積層される。 【００６９】吸着ケ−ス62をキャビネット3 から取り出
すとき、吸着装置2 を容易に取り出せるように下部円筒
体61の下部に2 対の車輪96が設置されてあり、又、吸着
装置2 がキャビネット3 内に固定されるとき、吸着装置
2 の流動を防ぐように固定ブラケット97が下部円筒体61
の一側部に提供される。キャビネット3 に対した吸着装
置2 の固定は、固定ブラケット96に形成された貫通孔に
ボルト98を締結することによって成される。一方、バ−
ニング装置1 を修理及び掃除をするために、バ−ニング
装置1 がキャビネット3 の外に取り出されるとき、バ−
ニング装置1 を容易に取り出せるように、スラッジ貯蔵
容器7 の下部に2 対の車輪99が設置されてあれ、又、バ
−ニング装置1 がキャビネット3 内に固定されるとき、
バ−ニング装置1 の流動を防ぐように固定ブラケット10
0 が下部円筒体61の一側部に提供され、吸着装置2 と同
一方式で固定される。 【００７０】キャビネット3 の外で修理及び掃除が完了
されたバ−ニング装置1 と、カ−トリッジ75及び触媒吸
着材80が交換された吸着装置2 は図面に図示されたよう
にキャビネット3 に設置され、バ−ニング装置1 と吸着
装置2 はクランプ95によってお互いに連結され、バルブ
53#54 などはバ−ニング装置1 を通過したガスが吸着装
置2 に流れるように開閉される。 【００７１】 【発明の効果】前記のような本発明によるガススクラバ
−及びそれを利用した方法によると、本発明のガススク
ラバ−は前記のようにバ−ニング装置と吸着装置を利用
して、発火性有害成分をバ−ニング装置で１次的に処理
した後に、残留有害性成分を吸着処理することによっ
て、半導体ヂバイス製造工程中に発生される有害成分が
含まれたガスを効果的に浄化する事ができる。又、本発
明によるガススクラバ−は構造が簡単であるので、従来
のガス処理費用と比較してよりやすい価額でガスの有害
成分を処理できる。 【００７２】本発明によるガススクラバ−は又、バ−ニ
ング装置及び吸着装置で凝集された有害性粉末を簡単に
除去でき、有害性粉末による装置の腐蝕又は、破損が未
然に防げられて、装置の寿命が延長できる。 【００７３】本発明によるガススクラバ−はバ−ニング
及び吸着装置を一つのケ−スに収容する事で、装置がコ
ンパクト及び軽量かされ、装置の設置空間が効率的に活
用できるという利点を持つ。
【図面の簡単な説明】
【図1 】本発明によるガススクラバ−を図示した斜視図
である。 【図２】図１に図示されたガススクラバ−のバ−ニング
装置を部分的に切開して図示した斜視図である。 【図３】図2 に図示されたバ−ニング装置の断面図であ
る。 【図４】図4aは図3 に図示されたスクラバ−の平面図で
あり、図4bはスクラバ−の斜視図である。 【図５】バ−ニング装置及び吸着装置のスクリュ−バ−
に駆動モ−タ−の動力を伝達するための構造を説明する
ための断面図である。 【図６】図１に図示されたガススクラバ−の吸着装置の
分解斜視図である。 【図７】吸着装置の断面図である。 【図８】ガスの流れをより詳しく説明するための本発明
によるガススクラ バ−の断面図である。 【図９】バ−ニング装置と吸着装置を連結するために使
用されるクランプを概略的に図示した図面である。 【図１０】従来の半導体ヂバイス製造工程中に発生され
たガスを処理するためのガススクラバ−を概略的に図示
した図面である。 【符号の説明】 １ バ−ニング装置 ２ 吸着装置 ３ キャビネット ４ バ−ニング ケ−ス ５ バ−ニング チェンバ− ７ スラッジ貯蔵容器 ８ ドア ９ スラッジ確認窓 １０ インコネル パイプ １１ セラミック ヒ−タ １３ 誘導管 １４ 吐出管 １５ ガイド レ−ル １６ 粒子除去機 １７ 第１のスクリュ−バ− ２０ 連結管 ２１ 連結棒 モ−タ− 回転板 センサ− ４３ 第１の冷却管 第２の冷却管 給水管 第１の給水連結管 第２の給水連結管 ５０ 第３の冷却管 第１の連結管 第２の連結管 第１の開閉バルブ 第２の開閉バルブ 排気管 支持台 ６１ 下部円筒体 吸着ケ−ス ６７ 蓋部材 ６９ 上部円筒体 中央円筒体 ７５ カ−トリッジ 触媒吸着材 ８３ 第２のスクリュ−バ− ８６ ガス分配機 第１の駆動部 第２の駆動部
である。 【図２】図１に図示されたガススクラバ−のバ−ニング
装置を部分的に切開して図示した斜視図である。 【図３】図2 に図示されたバ−ニング装置の断面図であ
る。 【図４】図4aは図3 に図示されたスクラバ−の平面図で
あり、図4bはスクラバ−の斜視図である。 【図５】バ−ニング装置及び吸着装置のスクリュ−バ−
に駆動モ−タ−の動力を伝達するための構造を説明する
ための断面図である。 【図６】図１に図示されたガススクラバ−の吸着装置の
分解斜視図である。 【図７】吸着装置の断面図である。 【図８】ガスの流れをより詳しく説明するための本発明
によるガススクラ バ−の断面図である。 【図９】バ−ニング装置と吸着装置を連結するために使
用されるクランプを概略的に図示した図面である。 【図１０】従来の半導体ヂバイス製造工程中に発生され
たガスを処理するためのガススクラバ−を概略的に図示
した図面である。 【符号の説明】 １ バ−ニング装置 ２ 吸着装置 ３ キャビネット ４ バ−ニング ケ−ス ５ バ−ニング チェンバ− ７ スラッジ貯蔵容器 ８ ドア ９ スラッジ確認窓 １０ インコネル パイプ １１ セラミック ヒ−タ １３ 誘導管 １４ 吐出管 １５ ガイド レ−ル １６ 粒子除去機 １７ 第１のスクリュ−バ− ２０ 連結管 ２１ 連結棒 モ−タ− 回転板 センサ− ４３ 第１の冷却管 第２の冷却管 給水管 第１の給水連結管 第２の給水連結管 ５０ 第３の冷却管 第１の連結管 第２の連結管 第１の開閉バルブ 第２の開閉バルブ 排気管 支持台 ６１ 下部円筒体 吸着ケ−ス ６７ 蓋部材 ６９ 上部円筒体 中央円筒体 ７５ カ−トリッジ 触媒吸着材 ８３ 第２のスクリュ−バ− ８６ ガス分配機 第１の駆動部 第２の駆動部
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(51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ
// Ｈ０１Ｌ 21/31
(31)優先権主張番号 ９７−９７４５
(32)優先日 1997年３月21日
(33)優先権主張国 韓国（ＫＲ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 四角形状を持ち、一側部にドアを持つキ
ャビネットと；半導体ヂバイス製造工程中発生するガス
が供給され、供給されたガスの圧力を測定するための第
１の圧力ゲ−ジが設置された誘導管と；前記誘導管と連
結さるように前記キャビネット内に設置され、前記誘導
管を通じて供給されたガスを燃焼させるためのバ−ニン
グ装置と；バ−ニング装置で未燃焼されたガスの成分を
吸着して、吸着られた成分を物理的及び化学的に処理す
るための吸着装置と；パイプを通じて前記吸着装置に連
結され、前記吸着装置から排出られるガスの圧力を測定
するための第２の圧力ゲ−ジが設置される排気管と；前
記バ−ニング装置から前記吸着装置又は前記排気管へガ
スを選択的に供給すための手段と；その発火性有害成分
が燃焼られたガスが前記バ−ニング装置から前記吸着装
置へ供給られる間ガスを冷却させるように、バ−ニング
装置の周囲に提供される冷却手段とを含むことを特徴と
するガススクラバ−。 【請求項２】 前記バ−ニング装置は、前記誘導管を通
じて誘導されたガスの発火性有害成分を燃焼させるため
の手段と、前記燃焼手段によって未燃焼されたガスの有
害成分を吸着して、吸着られた成分を粒子に変換させる
ための吸着手段と、前記吸着手段に吸着されたガス粒子
を除去するためのガス粒子除去手段とを含むことを特徴
とする請求項１記載のガススクラバ−。 【請求項３】 前記ガス燃焼手段は、前記誘導管が下部
部分に連結されるバ−ニングケ−ス、前記バ−ニングケ
−ス内で多層の復数の水平に配置されたインコネルパイ
プ内に収容され通電によって約500 ℃ないし800 ℃の温
度で加熱されるセラミックヒ−タ−を持つバ−ニングチ
ェンバ−、及び前記バ−ニングケ−スの下部に提供され
るスラッジ貯蔵容器を持つことを特徴とする請求項２記
載のガススクラバ−。 【請求項４】 外部に熱の発散を遮断するための断熱材
が前記バ−ニングケ−スと前記バ−ニングチェンバ−と
の間に提供されることを特徴とする請求項３記載のガス
スクラバ−。 【請求項５】 前記スラッジ貯蔵容器は、開閉可能なド
アが一側部に提供され、前記ドアの中央部に耐熱性カラ
スで形成される確認窓が提供されることを特徴とする請
求項３記載のガススクラバ−。 【請求項６】 前記吸着手段は、発火性有害成分が前記
バ−ニング装置で燃焼されたガスが通過する間ガスの未
燃焼された有害成分の一部がその内面に吸着られるよう
に、前記バ−ニング装置の上部部分に連結される且つそ
の内面に内部に向かって突出される復数のガイドレ−ル
が形成される吐出管で成ることを特徴とする請求項２記
載のガススクラバ−。 【請求項７】 前記燃焼られたガスを供給すための手段
は、前記吐出管の一側部に連結された連結管と、ガスを
前記吸着装置へガイドするために前記連結管に連結さ
れ、第１の開閉バルブが設置される第１の連結管と、第
１の開閉バルブが設置され、第１の開閉バルブがガスが
閉鎖されて第２の開閉バルブが開放されたとき、ガスが
前記排気管へガイドられるように前記第１の連結管から
分岐される第２の連結管とを持つことを特徴とする請求
項１記載のガススクラバ−。 【請求項８】 前記ガス粒子の除去手段は、前記吐出管
の内部に位置され第１の駆動部の第１のモ−タ−によっ
て回転られる第１のスクリュ−バ−と、前記吐出管の上
部を密閉するための上部板と、前記第１のスクリュ−バ
−にネジ結合されて、前記第１のスクリュ−バ−の回転
によって上下移動される間前記ガイドレ−ルの内面に吸
着されたガス粒子を除去する粒子セパレイタと、前記第
１のモ−タ−の動力を前記第１のスクリュ−バ−へ伝え
るための連結部材とを含むことを特徴とする請求項６記
載のガススクラバ−。 【請求項９】 第１の駆動モ−タ−は正、逆回転可能な
モ−タ−であり、プログラムされた時間に従って正、逆
回転されることを特徴とする請求項８記載のガススクラ
バ−。 【請求項１０】 前記冷却手段は、前記誘導管の外週に
設置される第１の冷却管と、パイプによって前記第１の
冷却管に連結され、前記第１の冷却管から供給あれた冷
却水に前記バ−ニング装置によって加熱されたガスを約
50℃に冷却するように前記吐出管の外週に設置される第
２の冷却管と、前記第１の冷却管へ冷却水を供給するた
めの給水管と、用いれ冷却水を排水するために第２の冷
却管に連結される排水管とを含むことを特徴とする請求
項１記載のガススクラバ−。 【請求項1 １】 前記給水管、前記パイプ、及び前記排
水管は上部で見たとき、一直線に配置されることを特徴
とする請求項１０記載のガススクラバ−。 【請求項1 ２】 前記吸着装置は、クランプ手段によっ
て前記バ−ニング装置及び排気管と連結されるケ−ス部
材と、前記ケ−ス部材内に位置されて、ガス通路を形成
するように復数のガス通過孔が形成されるガス分配手段
と、前記ガス分配手段と前記ケ−ス部材との間に提供さ
れ前記ガス分配手段を通過したガスの有害成分を化学的
及び物理的に処理して浄化するためのガス吸着処理手段
とを含むことを特徴とする請求項１記載のガススクラバ
−。 【請求項1 ３】 前記ケ−ス部材は、支持台と、前記支
持台によって支持され且つ第１の連結管と連結される連
結管が提供され、中央部に開口が形成されるフランジが
上部に形成される下部円筒体と、前記下部円筒体を密封
されるように前記下部円筒体のフランジ上に設置される
吸着ケ−スと、前記吸着ケ−スの上部を密封し、中央部
に貫通孔のが形成され、この貫通孔の周囲に復数のガス
通過孔が形成される蓋部材とを含むことを特徴とする請
求項１２記載のガススクラバ−。 【請求項1 ４】 前記ガス分配手段は、前記ケ−ス部材
の中央に位置され、復数のガス通過孔が多層に形成され
る外週、復数の孔が形成された下部円板が設置される下
部、及び上部円板により密封られる上部を持つ円筒体
と、前記円筒体内で上昇されることによって、前記多層
のガス通過孔を下部から順次的に開放するガス分配機と
を含むことを特徴とする請求項１２記載のガススクラバ
−。 【請求項1 ５】 前記ガス吸着処理手段は、前記ケ−ス
部材の中央に設置された前記ガス分配手段の周囲に設置
される復数のカ−トリッジと、前記カ−トリッジの間に
位置される復数の触媒吸着材層とを含み、前記カ−トリ
ッジは前記ケ−ス部材の内径と同一の直径を持ち復数の
孔などが各々形成される上部板及び下部板、前記上部及
び下部板を連結し前記ガス分配手段の外形より若干大き
い内径を持つ円筒形状の連結部を持ち、これら連結部は
前記ガス分配手段に形成されたガス通過孔と疎通する復
数の孔を持つことを特徴とする請求項１２記載のガスス
クラバ−。 【請求項1 ６】 前記触媒吸着材は炭素粒子であること
を特徴とする請求項１５記載のガススクラバ−。 【請求項1 ７】 前記触媒吸着材は酸化アルミナ粒子で
あることを特徴とする請求項１５記載のガススクラバ
−。 【請求項1 ８】 前記触媒吸着材は炭素粒子に酸化メタ
ル基がコ−ティングされた粒子であることを特徴とする
請求項１５記載のガススクラバ−。 【請求項1 ９】 前記触媒吸着材は酸化アルミナ粒子に
酸化メタル基がコ−ティングされた粒子であることを特
徴とする請求項１５記載のガス スクラバ−。 【請求項２０】 前記ガス分配機は円筒体内に位置され
た第２のスクリュ−バ−にネジ結合されて第２のスクリ
ュ−バ−の回転によって駆動され、前記第２のスクリュ
−バ−は前記ケ−ス部材の上部に設置された連結部材を
通じて第２の駆動モ−タ−に連結られて、前記第２の駆
動モ−タ−の駆動によって回転されることを特徴とする
請求項１４記載のガススクラバ−。 【請求項２１】前記ガス分配機はポリ四フッ化エチレン
で作られ、前記第２のスクリュ−バ−にネジ結合される
円筒部と、前記円筒部の上段、下段及び中間支店に各々
形成された3 個の円板を持ち、前記円板などは外週面が
前記ガス分配手段の内面に密着される外径を持ち、前記
円板などは前記ガス分配手段の外週に形成された1 層の
ガス通過孔が各円板などの間に位置される距離を持つこ
とを特徴とする請求項２０記載のガススクラバ−。 【請求項２２】前記第２の駆動モ−タ−は正、逆回転可
能なモ−タ−で、誘導管に設置された第１の圧力ゲ−ジ
と排気管に設置された第２の圧力ゲ−ジの間の設定圧力
差より低いとき前記ス分配機を所定区間上昇させるよう
に駆動されることを特徴とする請求項２０記載のガスス
クラバ−。 【請求項２３】前記第２の駆動モ−タ−は正、逆回転可
能なモ−タ−で、排気管から排出されたガスに含まれた
有害成分が所定濃度以上であるとき前記ガス分配機を所
定区間上昇させるように駆動されることを特徴とする請
求項２０記載のガススクラバ−。 【請求項２４】 半導体ヂバイス製造工程中に発生され
るガスをバ−ニング装置に誘導するにより、バ−ニング
装置でガスの発火性有害成分を所定の温度で加熱して燃
焼させる段階と；発火性有害成分が燃焼されたガスがバ
−ニング装置から吸着装置へ排出される間に、ガスを冷
却させるによりガスの未燃焼された有害成分を粒子化
し、そのから粒子化られた有害成分を除去する段階と；
残留有害成分が触媒吸着材によって化学的及び物理的に
処理られるように、下部の触媒吸着材層から下部の触媒
吸着材層へ順次的にガスを分配する段階とを含むことを
特徴とするガス処理方法。 【請求項２５】 バ−ニング装置にガスが供給される間
にガスの圧力が測定され、排気管を通じて排出される間
に化学的及び物理的に処理されたガスの圧力を測定し
て、圧力差を求めて、圧力差が設定値以下のとき、上部
の触媒吸着材層にガスを分配する段階を追加に含むこと
を特徴とする請求項２４記載のガス処理方法。 【請求項２６】 排気管を通じて排出される間に、化学
的及び物理的に処理されたガスの有害成分の濃度を測定
して、有害成分の濃度が0.3ppm以上検出されたとき、上
部の触媒吸着材層にガスを分配する段階を追加に含むこ
とを特徴とする請求項２４記載のガス処理方法。 【請求項２７】 前記ガスを加熱して燃焼させる段階
で、ガスは約500 ℃ないし800 ℃の温度に加熱されるこ
とを特徴とする請求項２４記載のガス処理方法。 【請求項２８】 前記冷却段階で、ガスは約50℃の温度
に冷却されることを特徴とする請求項２４記載のガス処
理方法。
Applications Claiming Priority (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019970009745A KR100208403B1 (ko) | 1997-03-21 | 1997-03-21 | 배기가스 냉각장치 |
| KR1019970009742A KR100208401B1 (ko) | 1997-03-21 | 1997-03-21 | 가스 스크러버의 배기가스 처리방법 |
| KR97-9745 | 1997-03-21 | ||
| KR97-9741 | 1997-03-21 | ||
| KR1019970009744A KR100208399B1 (ko) | 1997-03-21 | 1997-03-21 | 유독성 배기가스 정화용 흡착장치 |
| KR97-9744 | 1997-03-21 | ||
| KR97-9742 | 1997-03-21 | ||
| KR1019970009741A KR100208402B1 (ko) | 1997-03-21 | 1997-03-21 | 배기가스 처리용 가스 스크러버 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10263357A true JPH10263357A (ja) | 1998-10-06 |
Family
ID=27483190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9339821A Pending JPH10263357A (ja) | 1997-03-21 | 1997-12-10 | ガス スクラバ−及びそれを利用したガス処理方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5997824A (ja) |
| JP (1) | JPH10263357A (ja) |
| DE (1) | DE19802404B4 (ja) |
| GB (1) | GB2323312B (ja) |
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