JPH11257640A - 排ガスの除害装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 処理装置内の接ガス部への固形成分の付着を
防止するとともに、熱分解性ガスも燃焼性ガスと同様に
処理ができる処理装置を提供する。 【解決手段】 一端に排ガスを導入する排ガス導入口
(３)を形成するとともに、他端に排ガス導出口(５)を形
成する。ケーシング(１)の内部に筒状断熱材(６)をケー
シング周側壁との間に所定寸法へだてて配置する。この
筒状断熱材(６)の内周面に触媒層(８)を配置する。ケー
シング周側壁と筒状断熱材(６)の外周面との間に形成し
た間隙を燃料通路(７)に形成する。ケーシング周側壁(1
1)、燃料通路(７)、筒状断熱材(６)を貫通して触媒層
(８)に至る状態に外気取入管(13)を配置する。触媒層
(８)の内表面に電熱ヒータ(10)を配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する分野】本発明は、シランガス、アルシン
ガス、ホスフィンガス、６フッ化タングステン、３フッ
化窒素等の特殊材料ガスあるいは水素ガスやメタンガス
に代表される燃焼性ガスなどの排ガスを処理する排ガス
除害装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体製造工程からはシランガス、アル
シンガス、ホスフィンガス等の燃焼性を有するガスと６
フッ化タングステン、３フッ化窒素等の熱分解性を有す
るガスとが排出されるが、このような排ガスを処理する
方式は大別して、水や薬液などの液体を用いる方式、物
理吸着剤や化学反応薬剤などの固体を用いる方式、熱分
解や燃焼により排ガスを処理する方式がある。それぞれ
長所がある反面短所もあり、例えば液体を用いる方式で
は、装置が大型となるうえ高い処理効率が望めない。ま
た、固体を用いる方式では薬剤のランニングコストが非
常に高くつくという問題があり、熱分解による方式では
燃焼性ガスの処理が不確実となり、燃焼による方式では
生成した固形酸化物の粉塵処理が問題となっている。

【０００３】それぞれの方式での欠点に対しては様々な
解決策が試みられており、中でも、燃焼方式が性能面、
コスト面、省スペース面で有利なため、産業上有望とみ
なされることから盛んに研究開発が行われている。そし
て、燃焼方式の排ガス処理装置としては、例えば特開平
６−１２９６２７号公報や特開平９−４２６４３号公報
などに開示されたものがある。

【０００４】特開平６−１２９６２７号公報に開示され
たものは、排ガス導入路を取り囲む状態で支燃性ガスの
通路を形成し、処理装置内の中央部にパイロットバーナ
を配置し、支燃性ガスを旋回させながら噴出することに
より、処理装置の内周面に沿わせて支燃性ガス流し、排
ガスをパイロットバーナの炎に接触させることにより排
ガスを処理し、燃焼により生成された固形酸化物が処理
装置の内周面に付着堆積することを防止したものであ
る。

【０００５】また、特開平９−４２６４３号公報に開示
されたものは、排ガス導入路を取り囲む状態で燃料ガス
通路を形成し、この燃料ガス通路の処理装置側での端面
を先広がりの傾斜面に形成し、この傾斜端面に複数個の
バーナ火口を周方向に所定間隔へだてて開口したもの
で、火口からの炎で形成されるフレームカーテンに排ガ
スを接触させることにより、排ガスを燃焼させて処理す
るようにしたものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来例のもの
は、いずれもバーナの火口に形成される炎に排ガスを接
触させるようにしていることから、シランガス、アルシ
ンガス、ホスフィンガスの燃焼により生じた酸化ケイ
素、酸化ヒ素、酸化リン等の固形物がバーナのノズル部
分やケーシングのバーナ配設部分に析出・付着して消炎
するおそれがあった。また、炎と接触する時間が短いこ
とから、加熱時間を十分とれず、熱分解性ガスの処理が
できないか、難しいという問題があった。

【０００７】本発明はこのような点に着目してなされた
もので、処理装置内の接ガス部への固形成分の付着を防
止するとともに、熱分解性ガスも燃焼性ガスと同様に処
理ができる処理装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに本発明は、ケーシングの内部に筒状断熱材をケーシ
ング周側壁との間に所定寸法へだてて配置し、この筒状
断熱材の内周面に触媒層を配置し、ケーシング周側壁と
筒状断熱材の外周面との間に形成した間隙を燃料通路に
形成するとともに、ケーシング周側壁、燃料通路、筒状
断熱材を貫通して触媒層に至る状態に外気取入管を配置
し、触媒層の内表面に電熱ヒータを配置したことを特徴
としている。

【０００９】

【発明の作用】本発明ではケーシングの内部に筒状断熱
材をケーシング周側壁との間に所定寸法へだてて配置
し、この筒状断熱材の内周面に触媒層を配置し、ケーシ
ング周側壁と筒状断熱材の外周面との間に形成した間隙
を気体燃料や液体燃料の燃料通路に形成するとともに、
ケーシング周側壁、燃料通路、筒状断熱材を貫通して触
媒層に至る状態に外気取入管を配置し、触媒層の内表面
に電熱ヒータを配置しているので、処理装置の内側で
は、燃焼は触媒層の内周面全体が炎を出さずに燃焼する
面燃焼となり、安定した燃焼を維持することができるう
え、火炎の吹き飛び等に起因する消炎はなくなる。ま
た、燃焼により触媒層の表面が燃焼ガスで覆われること
になるから、ケーシング内に導入された排ガス(処理対
象ガス)の燃焼・分解反応によって生じた固形物が接ガ
ス部に付着することがなくなる。さらに、触媒層の内周
面全体の面燃焼であることから、排ガスへの加熱時間を
十分長く取ることができることから、熱分解性ガスも確
実に処理することができることになる。

【００１０】

【発明の実施の形態】図は本発明の実施態様の一例を示
す概念図であり、半導体製造装置からの排ガスを処理す
る場合について説明する。この処理装置は円筒状に形成
したケーシング(１)の上壁(２)に半導体製造装置から排
出される排ガスを導入する排ガス導入口(３)を開口形成
するとともに、底壁(４)に処理後の排ガスを排出する排
ガス導出口(５)を開口形成し、ケーシング(１)の内部に
筒状断熱材(６)をその外周面とケーシング(１)の周側壁
内面との間に所定寸法の間隙(７)を持たせた状態で配設
し、触媒を担持させたマットで形成した触媒層(８)を筒
状断熱材(６)の内周面に配置し、触媒層(８)の内周面部
分を金属製ネット(９)で覆ってある。また、触媒層(８)
の内周面部分に電気ヒータ(10)が配置してある。

【００１１】そして、ケーシング(１)の周側壁(11)には
燃料ガス導入口(12)が形成してあり、筒状断熱材(６)と
ケーシング(１)の周側壁内面との間に形成した間隙(７)
を燃料ガス通路に形成するととも、ケーシング周側壁(1
1)、燃料ガス通路(７)、筒状断熱材(６)を貫通する状態
で外気取入管(13)を複数装着して、外気を触媒層(８)に
取り込めるように構成してある。なお、図中符号(14)は
排ガス導出口(５)に連通接続されている吸引式の排ガス
洗浄装置であり、処理ガスの燃焼あるいは熱分解で発生
した粉状の固形酸化物あるいは反応生成物質を除塵・中
和する。

【００１２】したがって、燃料ガス通路(７)内を流れる
燃料ガスは通気性を有する筒状断熱材(６)を介して触媒
層(８)に供給され、触媒層(８)内で外気取入管(13)から
の外気と燃料通路(７)からの燃料ガスが混合され、触媒
層(８)の内周面側で電気ヒータ(10)により混合ガスに着
火し、触媒層(８)の内周面全体で炎を出すことなく表面
燃焼することになる。また、ケーシング(１)内は排ガス
洗浄装置(14)の影響で負圧雰囲気になることから、外気
は十分供給されることになる。

【００１３】上述の構成からなる除害装置では、触媒層
(８)の内周面で表面燃焼している状態で、排ガス導入口
(３)から触媒層(８)の内側に半導体製造装置から排出さ
れたシランガス、アルシンガス、ホスフィンガス等の燃
焼性ガスを供給すると、特殊材料ガスは触媒層(８)の表
面で燃焼している燃焼炎と接触し、ケーシング(１)内に
取り込まれる外気中の酸素と反応して燃焼することにな
る。このとき、触媒層(８)の表面は燃料ガスが燃焼して
生じたガス(燃焼ガス)で覆われる形になることから、燃
焼によりに生成される固形酸化物は燃焼ガスの存在によ
り触媒層(８)の表面に付着堆積することがない。

【００１４】また、除害装置の触媒層(８)内に半導体製
造装置から排出された６フッ化タングステンや３フッ化
窒素等の熱分解性ガスを導入すると、触媒層の全長にわ
たって加熱されることになることから、加熱時間を長く
取ることができ、確実に熱分解することができる。この
熱分解により固形酸化物が生成されても、触媒層(８)の
内周面は燃焼ガスに覆われていることから、固形酸化物
が触媒層(８)の表面に付着堆積することがない。

【００１５】上記実施例では、触媒層(８)に供給する燃
料として水素、都市ガス、ＬＰガス等のガス燃料につい
て説明したが、触媒に悪影響を与える不純物を含まない
ものであれば液体燃料も使用することができる。

【００１６】なお、上記実施態様では、半導体製造装置
から排出される排ガスを処理する場合に付いて説明した
が、本発明は、シラン、アルシン、ホスフィン等の燃焼
性ガス、あるいは６フッ化タングステンや３フッ化窒素
等の熱分解性ガスを貯蔵保管している個所からの排ガス
やそのようなガスを充填している個所からの排ガス処理
にも適用することができる。

【００１７】

【発明の効果】本発明ではケーシングの内部に筒状断熱
材をケーシング周側壁との間に所定寸法へだてて配置
し、この筒状断熱材の内周面に触媒層を配置し、ケーシ
ング周側壁と筒状断熱材の外周面との間に形成した間隙
を気体燃料や液体燃料の燃料通路に形成するとともに、
ケーシング周側壁、燃料通路、筒状断熱材を貫通して触
媒層に至る状態に外気取入管を配置し、触媒層の内表面
に電熱ヒータを配置しているので、処理装置の内側で
は、燃焼は触媒層の内周面全体が炎を出さずに燃焼する
面燃焼となり、安定した燃焼を維持することができる。
また、広範囲の面燃焼であることから火炎の吹き飛び等
に起因する消炎をなくすことができる。

【００１８】さらに、本発明では、燃焼により触媒層の
表面が燃焼ガスで覆われることになるから、ケーシング
内に導入された排ガス(処理対象ガス)の燃焼・分解反応
によって生じた固形物が接ガス部に付着することをなく
すことができる。

【００１９】しかも、触媒層の内周面全体の面燃焼であ
ることから、排ガスへの加熱時間を十分長く取ることが
できることから、燃焼性ガスの処理だけでなく熱分解性
ガスも１台の装置で確実に処理することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施態様の一例を示す概念図である。

【符号の説明】

１…ケーシング、３…排ガス導入口、５…排ガス導出
口、６…筒状断熱材、７…燃料通路、８…触媒層、10…
電熱ヒータ、11…ケーシング周側壁、13…外気取入管。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端に排ガスを導入する排ガス導入口
   (３)を形成するとともに、他端に排ガス導出口(５)を形
   成してなる排ガスの除害装置において、 ケーシング(１)の内部に筒状断熱材(６)をケーシング周
   側壁との間に所定寸法へだてて配置し、この筒状断熱材
   (６)の内周面に触媒層(８)を配置し、ケーシング周側壁
   と筒状断熱材(６)の外周面との間に形成した間隙を燃料
   通路(７)に形成するとともに、ケーシング周側壁(11)、
   燃料通路(７)、筒状断熱材(６)を貫通して触媒層(８)に
   至る状態に外気取入管(13)を配置し、触媒層(８)の内表
   面に電熱ヒータ(10)を配置したことを特徴とする排ガス
   の除害装置。
2. 【請求項２】 排ガスが、半導体製造工程から排出され
   る燃焼性ガスの排ガスあるいは熱分解性ガスの排ガスで
   ある請求項１に記載した排ガスの除害装置。
3. 【請求項３】 燃料通路(７)に供給する燃料が気体燃料
   である請求項１または請求項２に記載した排ガスの除害
   装置。
4. 【請求項４】 燃料通路(７)に供給する燃料が液体燃料
   である請求項１又は請求項２に記載した排ガスの除害装
   置。