JPH1163368A - 配管内の粉体付着防止構造及び粉体処理装置 - Google Patents

配管内の粉体付着防止構造及び粉体処理装置

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JPH1163368A
JPH1163368A JP21961497A JP21961497A JPH1163368A JP H1163368 A JPH1163368 A JP H1163368A JP 21961497 A JP21961497 A JP 21961497A JP 21961497 A JP21961497 A JP 21961497A JP H1163368 A JPH1163368 A JP H1163368A
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JP
Japan
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powder
pipe
porous material
pressure fluid
piping
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JP21961497A
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English (en)
Inventor
Fumiyoshi Endou
文誉 遠藤
Maya Yamada
まや 山田
Shuichi Koseki
修一 小関
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Oxygen Co Ltd
Nippon Sanso Corp
Original Assignee
Japan Oxygen Co Ltd
Nippon Sanso Corp
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Publication date
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Publication of JPH1163368A publication Critical patent/JPH1163368A/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/24Preventing accumulation of dirt or other matter in the pipes, e.g. by traps, by strainers

Abstract

(57)【要約】 【課題】 配管内への粉体の付着を確実に防止すること
ができる構造を提供するとともに、半導体製造装置から
排出される各種粉体を含有した排ガスを安全に効率よく
処理することができる粉体処理装置を提供する。 【解決手段】 外管1内を多孔性材料からなる内管2に
より区画し、内管2内を粉体含有ガスの流路とするとと
もに、外管1と内管2との間に圧力流体を導入し、該圧
力流体を多孔性材料から粉体含有ガスの流路に噴出させ
る。このような粉体付着防止構造を備えた配管の下流
に、粉体含有ガスを吸引するための水封ポンプ又は水流
式エジェクターを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、配管内の粉体付着
防止構造及び粉体処理装置に関し、詳しくは、半導体製
造装置等から排出されるガス中の粉体が排気ラインの配
管内に付着することを防止するための構造及び配管への
粉体の付着を防止して安全に粉体の処理を行える装置に
関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】半導体
製造装置から排出されるガスの中には、未反応の半導体
材料ガス(原料ガス)の他に、反応により生成した各種
物質が含まれている。例えば、シリコンナイトライド
(Si)を製膜するためのP−CVD装置では、
Si源としてモノシランを、N源としてアンモニアを、
それぞれ原料ガスとして供給するので、Siも含
めて、組成不定なSiNxの粉体が排出される。さら
に、クリーニングガスとして三フッ化窒素(NF)や
フロン14(CF)を使用するため、アンモニウムヘ
キサフルオロシリケート((NHSiF)やア
モルファスシリコン(SixNyHz)の粉体も、排ガ
ス中に含まれている。アンモニウムヘキサフルオロシリ
ケートは毒性を、アモルファスシリコンは可燃性をそれ
ぞれ有しており、また、これらの粉体の中に、未反応の
モノシランが付着していることもある。
【0003】一方、配管内に粉体が付着すると、圧力損
失(排気抵抗)を生じるため、付着した粉体を除去する
メンテナンスを行う必要があるが、上述のような毒性や
可燃性を有する粉体が付着している場合は、その作業に
細心の注意を払う必要があり、非常に面倒なものであっ
た。
【0004】また、上述のような半導体製造装置からの
排ガス等に含まれている粉体の処理は、バグフィルター
やスクラバーが一般的に採用されているが、バグフィル
ターは目詰まりしやすく、圧力損失も大きいという欠点
があり、スクラバーは、粉体の捕集効率が低いという欠
点があった。また、配管内に付着した粉体を除去する方
法として、配管を外側から加熱して粉体を気化(昇華)
させることも行われているが、揮発性の無い粉体には効
果がなかった。
【0005】そこで本発明は、配管内への粉体の付着を
確実に防止することができる構造を提供するとともに、
半導体製造装置から排出される各種粉体を含有した排ガ
スを安全に効率よく処理することができる粉体処理装置
を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の配管内の粉体付着防止構造は、半導体製造
装置等から排出される粉体含有ガスが流通する配管内へ
の粉体の付着を防止する配管構造であって、配管内を多
孔性材料からなる仕切りにより区画し、該区画の一方を
前記粉体含有ガスの流路とするとともに、他方の区画に
粉体を含まない圧力流体を導入し、該圧力流体を前記多
孔性材料から前記粉体含有ガスの流路に噴出させること
を特徴とし、特に、前記多孔性材料が、前記配管内に挿
入されて二重管を形成する管体であり、該多孔性材料か
らなる管体内を前記粉体含有ガスの流路とし、該管体と
配管との間に前記圧力流体を導入することを特徴として
いる。
【0007】また、本発明の粉体処理装置は、半導体製
造装置の排ガス経路を、上記粉体付着防止構造を備えた
配管で形成するとともに、該配管の下流側に、粉体含有
ガスを吸引して粉体を水中に捕捉するための水封ポンプ
又は水流式エジェクターを設けたことを特徴としてい
る。
【0008】
【発明の実施の形態】図1は本発明の粉体付着防止構造
を適用した配管の一形態例を示す断面図である。この配
管は、ステンレススチール等の通常の配管材料からなる
外管1と、多孔性材料からなる内管2とを組合わせた二
重管であって、内管2の内部区画が、粉体含有ガスの流
路、外管1と内管2との間の区画が圧力流体の流路とな
っている。また、外管1には、外管1内、すなわち、圧
力流体の流路に圧力流体を導入するための流体導入管3
が接続している。
【0009】前記多孔性材料としては、セラミック焼結
体や焼結金属等の微細な通気孔(ポア)を全体に均一に
有し、前記圧力流体を適当量透過する機能を有するもの
を使用することができ、耐熱性や強度、両端部での接続
性を満足すれば材質に特に制限はなく、ポアサイズやメ
ッシュサイズにも特に制限はない。
【0010】前記内管2のサイズは、排ガスの流量や圧
力、内管2を透過する圧力流体の量等の条件に応じて排
ガスの流通に問題のないサイズを任意に選定することが
できる。また、外管1のサイズは、内管2との間に圧力
流体が満遍なく行き渡る程度の空間を形成できればよ
く、内管2のサイズや圧力流体の種類,導入圧力等によ
って適当に設定することができる。さらに、外管1と内
管2との間には、必要に応じて、図1に想像線で示すよ
うな適当な形状のスペーサー4を、適当な位置に設ける
ことができる。
【0011】前記圧力流体は、排ガスや粉体の組成・成
分に応じて適当な流体を用いることができるが、可燃性
成分の混入を考慮すると、窒素やアルゴン等の不活性ガ
スを使用することが好ましい。また、配管の状態によっ
ては水等の液体を用いることも可能であり、配管上流側
には窒素、下流側には水というように、気体と液体とを
組合わせることも可能である。この圧力流体の導入量や
圧力は、内管2の透過性を考慮して決定すればよく、内
管2の壁面全体から適当量の流体が噴出し、内管内面へ
の粉体の付着を防止できる程度とすればよい。
【0012】このように、粉体含有ガスの流路を形成す
る内管2を多孔性材料で形成し、該内管2の周壁全体か
ら流体を噴出させる構造に形成したことにより、内管2
の内面にガス中の粉体が付着することを防止でき、粉体
の付着による圧力損失の発生がほとんど無くなるため、
粉体除去のためのメンテナンスを不要にしたり、その実
施期間を延ばすことができる。また、内管2の内面に粉
体が付着したとしても、メンテナンスを行う前に、大量
の圧力流体を導入したり、水等を導入したりすることに
より、付着した粉体を相当量除去することが可能なた
め、メンテナンスの際の安全性も向上する。
【0013】図2は、通常の配管材料からなる配管11
の下部側に平板状の多孔性材料からなる仕切板12を設
け、該仕切板12の上部を粉体含有ガスの流路、仕切板
12の下部側に圧力流体を導入する流体導入管13を設
けて仕切板12の下部区画を圧力流体の流路としたもの
である。このように、粉体が付着し易い配管11の下部
側のみに粉体付着防止構造を採用してもある程度の効果
は期待できる。
【0014】図3は、上述の粉体付着防止構造を有する
配管を使用した粉体処理装置の一例を示すもので、この
粉体処理装置は、P−CVD装置21の排気用真空ポン
プ22の下流側に、前記粉体付着防止構造を有する配管
23を介して水封式真空ポンプ24を接続したもので、
該水封式真空ポンプ24の下流側には、気液分離器2
5,ドレントラップ26を介して排ガス中の有害成分を
除去するための排ガス処理装置27が設けられている。
【0015】このように、P−CVD装置21から排出
される排ガスの流路に、前記粉体付着防止構造を有する
配管23を使用するとともに、その下流側に水封式真空
ポンプ24を設けることにより、流体導入管23aから
適当な流体を導入することによって配管23内への粉体
の付着を防止しながら水封式真空ポンプ24で排ガス中
の粉体を水中に捕集することができる。
【0016】これにより、P−CVD装置21から排ガ
ス処理装置27に至る配管に粉体が付着することがなく
なり、排ガス処理装置27に粉体が流入することもなく
なるので、メンテナンスの大幅な削減や排ガス処理装置
27における処理効率の向上が図れる。さらに、粉体を
水中に捕集するので、可燃性を有する粉体も安全に処理
することができる。
【0017】なお、排ガスを吸引しながら粉体を捕捉す
るための手段としては、上記水封式真空ポンプ以外に、
水流を駆動源としてガスを吸引する水流式エジェクター
を用いることもできる。
【0018】
【実施例】
実施例 排気用真空ポンプを備えたP−CVD装置の排気ライン
の配管を、図1に示したような粉体付着防止構造を有す
る二重管とした。外管は市販のステンレス鋼製の65A
(内径72.1mm)とし、内管には、ステンレス鋼製
焼結金属(細孔径約100ミクロン)からなる外径60
mm,厚さ2mmのものを用いた。この配管の下流側に
は、図3に示した粉体処理装置と同様に、水封式真空ポ
ンプを介して気液分離器,ドレントラップ及び排ガス処
理装置を順次接続した。
【0019】外管と内管との間に、圧力2kgf/cm
Gの窒素ガスを100SLMで供給した状態で、P−
CVD装置に原料としてモノシランとアンモニアとを供
給し、シリコンナイトライドの薄膜を形成した。また、
成膜後は、三フッ化窒素及びフロン14を供給してクリ
ーニングを行った。8インチウエハを約1000枚成膜
処理した後、排気ラインの二重管を分解して内部を観察
したが、内管内壁への粉体の付着は認められなかった。
また、排ガス処理装置側の配管にも粉体の付着はなかっ
た。
【0020】比較例 排気ラインの配管を、市販のステンレス鋼製の50Aに
代えた以外は、実施例と同様の操作を行った。8インチ
ウエハ約1000枚にシリコンナイトライドの薄膜を形
成した後、排気ラインの配管を分解して内部を観察した
ところ、粉体が配管の断面の約半分程まで堆積してい
た。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の配管内の
粉体付着防止構造及び粉体処理装置によれば、半導体製
造装置等の排気ラインの配管内に粉体が付着することが
なくなるので、圧力損失を生じることがなくなり、半導
体製造装置等を安定して運転できるとともに、付着した
粉体を除去するために従来行っていたメンテナンスを行
う必要がなくなり、生産性の向上が図れる。また、排ガ
ス中に含まれる各種粉体を水中に捕捉することにより、
活性な粉体の処理も安全に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 配管の粉体付着防止構造の一形態例を示す断
面図である。
【図2】 粉体付着防止構造の他の形態例を示す断面図
である。
【図3】 粉体処理装置の一例を示す系統図である。
【符号の説明】
1…外管、2…内管、3…流体導入管、11…配管、1
2…仕切板、21…P−CVD装置、22…排気用真空
ポンプ、23…配管、24…水封式真空ポンプ、25…
気液分離器、26…ドレントラップ、27…排ガス処理
装置

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体製造装置等から排出される粉体含
    有ガスが流通する配管内への粉体の付着を防止する配管
    構造であって、配管内を多孔性材料からなる仕切りによ
    り区画し、該区画の一方を前記粉体含有ガスの流路とす
    るとともに、他方の区画に粉体を含まない圧力流体を導
    入し、該圧力流体を前記多孔性材料から前記粉体含有ガ
    スの流路に噴出させることを特徴とする配管内の粉体付
    着防止構造。
  2. 【請求項2】 前記多孔性材料は、前記配管内に挿入さ
    れて二重管を形成する管体であり、該多孔性材料からな
    る管体内を前記粉体含有ガスの流路とし、該管体と配管
    との間に前記圧力流体を導入することを特徴とする請求
    項1記載の配管内の粉体付着防止構造。
  3. 【請求項3】 半導体製造装置の排ガス経路を、請求項
    1又は2記載の粉体付着防止構造を備えた配管で形成す
    るとともに、該配管の下流側に、粉体含有ガスを吸引し
    て粉体を水中に捕捉するための水封ポンプ又は水流式エ
    ジェクターを設けたことを特徴とする粉体処理装置。
JP21961497A 1997-08-14 1997-08-14 配管内の粉体付着防止構造及び粉体処理装置 Pending JPH1163368A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003021315A (ja) * 2001-07-03 2003-01-24 Matsushita Environment Airconditioning Eng Co Ltd 排ガス除害装置及び方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2003021315A (ja) * 2001-07-03 2003-01-24 Matsushita Environment Airconditioning Eng Co Ltd 排ガス除害装置及び方法

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