JPH11137951A - 半導体製造排ガスの除害装置及び除害方法 - Google Patents

半導体製造排ガスの除害装置及び除害方法

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JPH11137951A
JPH11137951A JP9322503A JP32250397A JPH11137951A JP H11137951 A JPH11137951 A JP H11137951A JP 9322503 A JP9322503 A JP 9322503A JP 32250397 A JP32250397 A JP 32250397A JP H11137951 A JPH11137951 A JP H11137951A
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exhaust gas
cracking
cylinder
cylinders
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Keiji Imamura
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体製造工程においてCVDの操業に影
響を与えることなく排ガスの除害を継続して行うことを
可能とし、継続操業により半導体の生産性を高めるこ
と。 【解決手段】排ガスの導入部と処理後の放出部に夫々水
スクラバを有し、その導入部水スクラバと放出部水スク
ラバとの間に2個又は3個の電熱式酸化加熱の分解筒が
備えられており、排ガス処理のために稼働する分解筒を
切り換え可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体,液晶等の製
造に伴い発生する排ガスの除害装置及び除害方法に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】半導体製造において発生する排ガスの除
害方法には乾式(吸着)、燃焼式(燃料使用による火炎
分解)、加熱酸化分解方式(電熱方式)、湿式(水又は
薬液使用による吸収溶解,乃至分解)があり、一長一短
の特徴や問題点を有するが、装置の安全性,除害性,コ
ンパクト性,制御性,コスト面から見て加熱酸化分解方
式の優位性が評価されている。
【0003】しかしながら、加熱酸化分解方式において
は例えばSiH4に対してはSiO2、PH3に対しては
25のように、処理後には排ガスの酸化物としての粉
塵が分解筒内部に副生し、ガス通路の各所に滞積して通
気抵抗が高くなっていく。
【0004】それ故、通常は除害装置の稼働時間を決
め、所定時間稼働した後に一旦除害装置のヒータ通電を
停止し、分解筒内を降温せしめ(例えば100℃以下にし
てから)上部より水シャワーをかけてヒータ表面を含む
各所に滞積した粉塵を洗い落とすか、あるいは分解筒を
解体して内部を手動で洗浄していた。いずれにしても除
害機はその間停止するので、それに接続されたCVDに
よる半導体生産はストップし、生産性の低下は明らかで
あった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような問
題点を解決し、半導体製造工程においてCVDの操業に
影響を与えることなく排ガスの除害を安全に継続して行
うことを可能とし、継続操業により半導体の生産性を高
める手段が求められている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体排ガスの
除害装置は、排ガスの導入部と処理後の放出部に夫々水
スクラバを有し、その導入部水スクラバと放出部水スク
ラバとの間に2個又は3個の電熱式酸化加熱の分解筒が
備えられており、排ガス処理のために稼働する分解筒を
切り換え可能であることを特徴とする。
【0007】又、本発明の半導体排ガスの除害方法は、
請求項1記載の半導体排ガスの除害装置を用い、稼働中
の分解筒に副生粉塵が滞積してガスの通過抵抗が所定値
以上となった際、又は分解筒を所定時間稼働させた後
に、稼働中の分解筒を待機中の分解筒に切り換え、稼働
を停止した分解筒は副生粉塵を除去して次回の分解筒切
換のために待機させることにより、継続して排ガスの除
害が行えるようにすることを特徴とする。
【0008】本発明の除害装置は特開平7-323211号に記
載の除害装置のように、処理ガスの流れに沿って入口側
と出口側に夫々水スクラバを設け、その中央に電熱式酸
化加熱分解筒を備えている。更に、本発明では分解筒を
2個乃至3個設け、排ガス処理と副生粉塵除去とを夫々
別個の分解筒において同時並行的に行い、それを所定時
間毎に順次切換する。
【0009】すなわち、副生粉塵除去を行う分解筒に対
しては排ガスの導入を遮断し、通電を停止の上、室温に
まで降温した後に加圧空気又はN2ガスのスプレー,水の
スプレーのいずれかによる粉塵除去し,必要なら分解筒
の内部解体による全面的清掃を行う。内部が充分乾燥し
た後、次の除害用分解筒として待機させる。除害機のこ
のような使用方法によりCVDの操業停止すること排ガ
スを除害することができる。
【0010】CVDでデポジットとクリーニングとを反
復せしめる工程において、両者のガス、例えばSiH4
とNF3の如き相互に混合することにより爆発の危険性
がある場合には、例えば分解筒の3連方式とすることが
効果的である。
【0011】その場合、各分解筒をA,B,Cとする
と、分解筒Aをデポジット用,分解筒Bをクリーニング
用の排ガス処理させれば、分解筒Cはデポジット用の清
掃待機筒とすることができる。CVDの操業に合わせて
分解筒Aと分解筒Bとに適宜排ガスをバルブ切り換えに
よって導入させて別個に除害を行う。
【0012】粉塵発生はデポジット用排ガスを処理する
分解筒Aのみに生じるので、分解筒Cは分解筒A用の待
機筒となる。Bは通常は清掃作業の必要はない。このよ
うに分解筒Aと分解筒Cを交互に用いてデポジット用排
ガスの除害と清掃作業を行うことによりCVDの操業停
止することなく排ガスを除害することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明を好適な実施例を用
いて説明する。 [実施例]図1は本発明の除害装置の概念図である。キ
ャビネット(1)内に同一寸法,同一機能の加熱酸化分解
筒A(A)及びB(B)が収納されている。排ガスは図の左側
から入り、処理されたガスが右側から放出される。分解
筒A及びBの処理量は1000リットル/minとした。(2)は
夫々の分解筒の水洗浄用の水スプレー部である。
【0014】図2はこの除害装置の運転のタイミングを
説明する図である。分解筒A,Bは交互に休止状態とな
り、洗浄水は分解筒A,Bが休止状態にあるときに噴射
される。同図中Wは除害作業を示し、Mはメンテナンス
すなわち清掃作業を示す。ヒータ温度は除害作業時は7
00℃、メンテナンス時は100℃となるようにしてい
る。切換に際しては待機している分解筒のヒータ温度を
700℃に昇温させてから切換を行っているので、除害
作業はスムーズに切り換えられる。
【0015】[実施例1]LPーCVD(低圧CVD)
の使用においてSiH4が1.2リットル/min(ガス濃度は
100%濃度。以下ことわりない限り同様)、NH3
1リットル/min、PH3(N2バランスで0.5%)1.2リッ
トル/min、H2が1リットル/min 、N2が308リットル/m
inの混合ガスを供給し、それからの排気ガスを除害機に
排出させた。
【0016】この排ガスを供給水10リットル/minの
水量によるスプレー部を通過させ、13.5kWの電気容量を
持ったヒーターを具備した酸化加熱分解筒に導入した。
ここには排ガス導入管とは別系統で外部空気をポンプで
52リットル/min供給し、分解筒内で混合して酸化除害
せしめた。分解後のガスは出口で入口と同じ条件での1
0リットル/min供給水でシャワー洗浄した後に外部に
放出した。電熱ヒータの表面温度は700℃に設定し
た。
【0017】また、キャビネット内には、この分解筒と
同じ形状,能力を有する別個の分解筒を設置している。
【0018】かかる状況下において1週間の継続使用を
続けたところ、除害に用いている分解筒内部の通気抵抗
の状況を表示する静圧計にて初期圧0.5kPaであった
のが、1kPaに達した。
【0019】排ガス導入経路の内部を清掃し、ヒータの
温度を700℃に保った待機用の分解筒に切り換え、C
VDの操業は何ら変更しないまま除害装置を稼働せしめ
た。
【0020】それまで除害に使用していた分解筒は通電
停止して室温にまで降温させ、その後分解筒の上部に設
置してある水スプレーノズルより水を噴射せしめて内部
に滞積した粉塵を洗い落とした。覗き窓より見て白色の
粉塵の滞積がなくなったことを確認後、加圧空気を通し
て乾燥させ、標準状態のガス流速下静圧測定した結果
0.5kPaとなっていることを確認した。
【0021】このようにして洗浄された分解筒は、待機
筒として次回の切換に備える。1週間後、上記と同じ操
作にて分解筒の切り替えを行った。これらの作業中CV
Dは停止せず、生産性は全く低下させることはなかっ
た。尚、大気放出ガス中のSiH4は1ppm以下、P
3は全く検出されなかった。
【0022】[実施例2]本実施例では実施例1と同じ
構成の除害機に3連の分解筒A,B,Cを設置した装置
を使用した。
【0023】PーCVD(プラズマCVD)においてT
EOS(テトラエトキシシラン)が1リットル/min、N
3が4リットル/min、H2が5リットル/min、N2が95
リットル/minのデポジットガスを使用し、更にクリーニ
ングプロセスにおいてNF3が4リットル/min、Arが
0.5リットル/min、N2が80リットル/minの混合ガスを使
用した。
【0024】分解筒Aにはデポジット排ガスを、分解筒
Bにはクリーニング排ガスを導入した。尚、分解筒A及
びBのヒータ表面温度を800℃に設定した。分解筒A,
Bへのガス導入経路切り換えはCVD出口におけるバル
ブの自動制御によった。
【0025】分解筒AにはSiO2粉塵が滞積したが、
分解筒Bには何ら粉塵の痕跡は認められなかった。NH
3はほとんどが入口側の水スクラバにおいて水中に溶存
除去された。
【0026】実施例1の場合と同様に1週間の継続運転
の後、分解筒Aから待機している分解筒Cに切り換え、
分解筒Bはそのままで使用を継続した。その切り換えの
過程でCVDの生産性には何ら影響を与えずに操業を継
続することができた。尚、放出ガス中のTEOSは1p
pm以下、NF3は0.5ppm以下であった。
【0027】
【発明の効果】以上述べたように本発明により、半導体
製造工程においてCVDの操業に影響を与えることなく
排ガスの除害を継続して行うことが可能となり、継続操
業による半導体の生産性を高めることができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の除害装置の概念図。
【図2】除害装置の運転のタイミングを説明する図。
【符号の説明】
(1) キャビネット (2) 水スプレー部 (A) 加熱酸化分解筒 (B) 加熱酸化分解筒

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 排ガスの導入部と処理後の放出部に夫々
    水スクラバを有し、その導入部水スクラバと放出部水ス
    クラバとの間に2個又は3個の電熱式酸化加熱の分解筒
    が備えられており、排ガス処理のために稼働する分解筒
    を切り換え可能であることを特徴とする半導体製造排ガ
    スの除害装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の半導体製造排ガスの除害
    装置を用い、 稼働中の分解筒に副生粉塵が滞積してガスの通過抵抗が
    所定値以上となった際、又は分解筒を所定時間稼働させ
    た後に、稼働中の分解筒を待機中の分解筒に切り換え、
    稼働を停止した分解筒は副生粉塵を除去して次回の分解
    筒切換のために待機させることにより、継続して排ガス
    の除害が行えるようにすることを特徴とする半導体製造
    排ガスの除害方法。
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