JPWO2002011912A1 - 排ガス配管内固体生成物付着防止方法及び装置、並びに、同装置を備えた排ガス処理装置 - Google Patents

Abstract

排ガス管内に位置する先端開口を有し、該先端開口から洗浄水を排ガス管内面に供給する洗浄水導入管を備えることを特徴とする排ガス管内付着固体生成物除去装置を提供する。この固体生成物除去装置は、排ガスが排ガス管内の水分と反応して固形物を生成する成分を含むものであるときに特に有用なものであり、生成して管内面に付着する固体生成物を洗浄水をもって洗い落とすことができる。洗浄水導入管の前記先端開口を、排ガス管の排ガスの流れの方向において所定間隔をあけて複数設け、排ガス管内の水分と反応して生成付着した固体生成物を、１つの先端開口から導入した洗浄水で洗浄した際に、該洗浄水と反応して新たに生成付着する固体生成物を別の位置の先端開口から導入した洗浄水で洗い落とすことができるようにすることができる。また、排ガス管内に高温ガスを導入して、同排ガス管内面を加熱するための高温ガス導入手段を設けることもできる。排ガス管内面を加熱することにより、固体生成物の付着を防止するものである。更に、排ガス管内に設けられ、該排ガス管内をその長さ方向で摺動可能とされ、同排ガスの内面に付着した固体生成物を掻き落とすための掻落し部材を設けることもできる。

Description

技術分野
本発明は排ガス配管内に固体生成物が付着するのを防止する配管内固体生成物付着防止方法及び装置に関し、特に半導体製造装置から排出される排ガスを排ガス処理装置に導く配管内に固体生成物が付着するのを防止するのに好適な配管内固定生成物付着防止方法及び装置に関するものである。
背景技術
図１７には、半導体製造装置の一般的排ガスシステムの概要が示されている。半導体製造装置１００では、真空室１０２内で種々の処理ガスを用いて半導体基板の処理が行われるが、処理ガスは真空ポンプ１０４により真空室１０２から排気され、同ポンプの下流側（出口側）に接続された排ガス処理装置１０６に送られて、有害ガスが無害化処理されて後、工場の排気ダクト１０８に送られる。排ガスには常温での蒸気圧が低い成分が含まれているため、真空ポンプ１０４の下流側の圧力が上昇したところで、それが固体化し配管内に付着堆積する。例えば、アルミニウム配線のエッチングプロセスで排出される塩化アルミニウム（ＡｌＣｌ_３）、シリコンナイトライド（ＳｉＮ）製膜プロセスやチタンナイトライド（ＴｉＮ）製膜プロセスで生じる塩化アンモニウム（ＮＨ_４Ｃｌ）、酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）製膜で使用されるケイ酸テトラエチル（ＴＥＯＳ）等がそれにあたる。
また、排ガス中には、水と反応して固体生成物を生じるような成分が含まれることがある。例えば、Ａｌ配線のエッチングに用いられるＢＣｌ_３、ポリシリコンをＣｌ系ガスでエッチングした場合に排出されるＳｉＣｌ_４等がそれであるが、排ガス処理装置が水を用いて有害成分の除去を行う湿式のものである場合には、同排ガス処理装置の入口近くの配管部分内の湿度が高くなるために、同部分において上記固体生成物の付着堆積が生じる。
このような固体生成物の付着堆積に対しては、排ガスを流す配管外部にヒータを巻いて当該配管を加熱するなどして、それら成分の付着堆積を防止することが一般的に行われている。
しかしながら、当該配管には、種々のバルブや分岐管、それに排ガス処理装置の上流側（入口側）及び下流側（出口側）を結ぶバイパス管等が設置されて、配管構成が複雑になることが多く、そのような場合には、配管へのヒータの適正な巻き付けが困難であったりするために、同配管全体を適正に加熱するできなくなり、例えば、加熱のしにくいバルブのところに固体生成物が付着堆積したり、また、配管構造が複雑なために排ガスの淀みを生じるような箇所に、固体生成物が付着しやすくなる等の問題があった。また、排ガスを無害化処理するための排ガス処理装置が、排ガスに対して水を接触させることにより処理を行う湿式のものである場合には、当該排ガス処理装置の入口近くの配管部分では、湿度が高くなるために、同部分を十分に加熱することができない場合もあり、特に、排ガスが水と反応して固体生成物を生じるような成分を含むようなものにおいては、その高い湿度のために生じた固体生成物が同部分に付着堆積しやすいという問題もあった。
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、排ガス配管内面への固体成分の付着堆積を防止するための方法及び装置を提供することを目的とする。
発明の開示
すなわち、本発明は、排ガス管内面に付着する固体生成物を除去する装置であって、排ガス管内に位置する先端開口を有し、該先端開口から洗浄水を排ガス管内面に供給する洗浄水導入管を備えることを特徴とする、排ガス管内付着固体生成物除去装置を提供する。ここで、洗浄水導入管とは、単に洗浄水導入のための単一の管だけを意味するのではなく、洗浄水導入のための管により供給される洗浄水を受け入れて排ガス管内に通すために当該排ガス管の管壁に貫通して設けられる穴などをも含んだ、洗浄水を排ガス管の外部から内部まで通すための手段を意味するものとする。
この固体生成物除去装置は、排ガスが排ガス管内の水分と反応して固形物を生成する成分を含むものであるときに特に有用なものであり、生成して管内面に付着する固体生成物を洗浄水をもって洗い落とすことができる。
洗浄水導入管が、前記排ガス管の周囲に設けられ、洗浄水を受け入れる環状の洗浄水ジャケットを備えるようにすることができ、洗浄水導入管の先端開口を、該洗浄水ジャケットに連通し、当該排ガス管の管壁を貫通して同排ガス管の内面まで延びている（排ガス管の周方向で所定間隔を開けて設けた）複数の穴として形成することができる。
好ましくは、当該排ガス管を加熱するための加熱手段を設け、洗浄水導入後に排ガス管内面に残留する洗浄水を加熱により蒸発させることができるようにする。これは、残留した洗浄水によって、新たな固形生成物が生じるのを防止するためである。
洗浄水導入管を複数備え、各洗浄水導入管の前記先端開口を、排ガス管の排ガスの流れの方向において所定間隔をあけて設けるようにすることもできる。このようにすることにより、排ガス管内の水分と反応して生成付着した固体生成物を、所定位置の先端開口から導入した洗浄水で洗浄した際に、該洗浄水と反応して新たに生成付着する固体生成物を別の位置の先端開口から導入した洗浄水で洗い落とすことが可能となる。ただし、単一の先端開口によっても同様の洗浄作用は可能であり、その場合は、該先端開口からの洗浄水放出圧力を調整することにより、洗浄水の拡がる領域を変えることにより行われる。このような観点から、本発明では、そのような洗浄作用を行う方法をも提供する。すなわち、この方法は、排ガス中に含まれる成分が排ガス管内部の湿気と反応して生成され同排ガス管内面に付着した一次固体生成物に一次洗浄水を供給して当該固体生成物を洗い流す工程と、一次洗浄水に反応して、新たに生成され排ガス管内面に付着した二次固体生成物に二次洗浄水を供給して該二次固体生成物を洗い流す工程とを有することを特徴とするものである。
本発明ではまた、排ガス管内に高温ガスを導入して、同排ガス管内面を加熱するための高温ガス導入手段を有することを特徴とする、排ガス管内付着固体生成物除去装置を提供する。排ガス管内面を加熱することにより、固体生成物の付着を防止するものである。高温ガス導入手段は、高温ガスを排ガス管内部の所要の箇所、例えば、加熱のしにくい弁が設けられているような箇所に向けて放出するための放出開口を有するようにすることができる。
さらに本発明では、排ガス管内に設けられ、該排ガス管内をその長さ方向で摺動可能とされ、同排ガスの内面に付着した固体生成物を掻き落とすための掻落し部材を備えていることを特徴とする排ガス管内付着固体生成物除去装置を提供するものである。
また、本発明では、半導体に処理を施す真空室を備える半導体製造装置と、真空室から同真空室内で使用されるガスを排出するための真空ポンプと、該真空ポンプにより排出されたガスを無害化処理する湿式排ガス処理装置と、半導体製造装置と真空ポンプとを接続する第１の管と、真空ポンプと排ガス処理装置とを接続する第２の管であって、排ガス処理装置に接続される部分は上下方向に延びるようになされている第２の管と、該第２の管の前記上下方向に延びる接続部分に設けられ、排ガスが湿式排ガス処理装置からの湿気と反応して生成され同接続部分の内面に付着した固体生成物を除去するための固体生成物除去装置とを備え、該固体生成物除去装置が、上述したごとき排ガス管内付着固定生成物除去装置と同様の構成を有するようにしたことを特徴とする半導体製造における排ガス処理システムを提供する。
発明の好適な実施例
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１は本発明に係る配管内固体生成物付着防止方法を実施する排ガス処理装置の構成例を示す図である。図１において、１は固体生成物生成成分及び有害成分を含む排ガスから有害成分の除害を行なう排ガス処理装置である。排ガス処理装置１は排ガスＥＧが流れる主配管２を備え、主配管２の流入口２ａに流れ込んだ排ガスＥＧは主配管２を通って、反応部３に導入され、ここで固体生成物を含む有害成分の除去が行われる。
上記反応部３は、有害成分吸着用薬剤を充填した乾式のものでも、水を排ガスに接触させて有害成分を除去する湿式のものでも、燃焼式のものでも、触媒反応式のものでも、また、これらの組み合わせたものでもよい。主配管２内には高温不活性ガス源４より不活性導入管５を通して高温不活性ガスを流すようになっており、このガスにより主配管２の内壁を加熱することにより、同内壁に固体生成物が付着しないようにしている。図示の構成例では、主配管２には熱電対等の温度センサ６を設け、このセンサによる温度測定値を高温不活性ガス源４にフィードバックし、主配管２の内部温度を固体生成物が付着しない所定の温度に制御するようにしている。しかし、このようなフィードバック制御によらずに、排ガス処理装置１の使用条件に合せて予め高温不活性ガス源４を所要の固定した温度に設定することもできる。
図２は本発明に係る排ガス処理装置の別の実施例を示す図である。図２において、図１と同一符号を付した部分は同一又は相当部分を示す。なお、他の図面においても同様とする。７はバイパス弁８を有するバイパス管であり、該バイパス管７は反応部３の流入口（上流）側の主配管２と反応部３の流出口（下流）側の主配管２の間に接続されている。バイパス管７は排ガスＥＧ中の成分が主配管２内や反応部３で閉塞による圧力上昇等のトラブルが生じた際に、バイパス弁８を開くことにより、排ガスＥＧを当該バイパス管７を通して流す役目を持つ。図２の構成例では、反応部３の流入口側及び流出側の主配管２に、それぞれ、バルブ９、１０が設けられており、上記のようなトラブル発生時に、これらのバルブを閉止することにより、反応部３のメンテナンスを行なうことができるようにしている。
図２の構成例では、高温の不活性ガスを、分岐した不活性ガス導入管５、５’を通して、バイパス管７及び主配管２に流すようにしている。バイパス弁８が閉止されているときには、バイパス管７内に導入された不活性ガスは上流側主配管２に流れ出ることにより、同バイパス管への排ガスの流入を阻止し、バイパス管への固体物の付着を防止する。
図３にはバイパス管７に高温不活性ガスを導入する他の形態が示されている。すなわち、この形態では、高温不活性ガスＧを、該高温不活性ガス導入管１１からバイパス弁８に向け吹き付けるようにしており、これによりバイパス管７の内壁を加熱するとともに、バイパス弁８をも十分に加熱することができるよにして、バイパス弁８に固体生成物が付着するのを防止できるようにしている。
図４には、主配管２に分岐管１２を設け、その先端に圧力計１３を設定した場合が示されている。すなわち、この圧力計１３は、主配管２内の圧力を測定することにより、主配管内の固体生成物による管内の閉塞状況を検知するものである。図示のように、分岐管１２内には高温不活性ガス源４に接続された高温不活性ガス導入管１１が配置され、圧力計１３に向けて高温不活性ガスを吹き付けるようになされており、これにより、分岐管１２内に浸入する排ガスをパージすると共に圧力計１３を加熱して、固体生成物が付着するのを防止することができるようにしている。
図５（ａ）に示すように、従来は、例えばＳＵＳ製の主配管２の外側にヒータ１６を巻き付け、該ヒータ１６により主配管２を外側から加熱（加熱エネルギーＱ２）する方法であったため、放熱エネルギーＱ１が大きく加熱効率が悪い。これに対して、本発明では、例えばＳＵＳ製の主配管２の内部に高温不活性ガスＧを流し、主配管の内壁から加熱するので（図５（ｂ））、従来のものに比べて放熱エネルギーＷが少なく、管内面の効率的な加熱が可能となる。
図６は、本発明の他の実施例に係る固体生成物除去装置を具備する湿式排ガス処理装置の構成例を示す図である。図示するように、湿式排ガス処理装置１は前述のものと同様に、排ガスを通す主配管２と、反応部３と、無害化された排ガスを通す排出配管（主配管の下流部分）１６とを有している。
反応部３は、霧、ミスト等とした水に排ガスを接触させる液分散式でも、貯溜した水に排ガスを分散して通す気体分散式でも、またこれらを組合せたものでもよい。主配管２内には、前述の実施例と同様に、高温不活性ガス源４により不活性ガス導入管５を通して高温不活性ガスを導入することができるようになっているが、その他に、洗浄水源１８より洗浄水導入管２０を通して洗浄水を導入することができるようになっている。
上記構成の湿式排ガス処理装置１では、反応部３の直前で主配管２内の湿度が高くなり、従って、処理される排ガスが水と反応して固体物を生成する成分を含む場合は、主配管の反応部３の直前の部分において固体物が生成され付着堆積しやすいが、本実施例では、この部分に洗浄水導入管２０を通して洗浄水を流すことにより、この固体生成物を効果的に除去することができるようにしている。洗浄水としては、水でも薬液でもよい。また、主配管２内に高温不活性ガス源４により不活性ガス導入管５を通して高温不活性ガスを導入することにより、図１乃至図５に基づき説明した実施例におけると同様に、固体物の付着堆積を防止することもできるとともに、洗浄水を流した後の濡れた主配管２の内壁が加温され内壁面に付着した洗浄水を蒸発させ、速やかに乾燥させることによって、洗浄水導入後に内壁面上に残留する洗浄水による新たな固体生成物の付着を防止する。
図６に示す湿式排ガス処理装置では、主配管２内に同主配管２の内壁面に付着する固体生成物の付着状況を検知する検知器を１４が設けられており、該検知器１４の検知に基づき、洗浄水源１８からの洗浄水の供給量を制御するようになっている。検知器１４は主配管２内の圧力を検出する圧力検知器や、主配管２の内壁面に付着する固体生成物の付着状態を検出する光センサとすることができる。検知器１４の取り付け位置は、主配管２内の固体生成物の付着状態を監視することができる位置ならどこでもよい。
また、図６に湿式排ガス処理装置では、主配管２の不活性ガス導入管５より下流側の任意の位置に熱電対等の温度センサ１５を設けられており、該温度センサ１５の出力に基づき、高温不活性ガス源４から主配管２内に導入される高温不活性ガスの流量を制御し、主配管２の内部温度を主配管２の内壁の乾燥を促進する所定の温度になるように制御するようになっている。しかし、このような温度センサは必ずしも必要ではなく、当該湿式排ガス処理装置１の使用状況や洗浄水導入状況に基づき、高温不活性ガス源４による加熱を制御することもできる。また、主配管の内壁面を乾燥するための加熱手段としては、上記例に限定されるものではなく、例えば、ヒータを主配管の外面に巻き付ける等の種々の手段を用いることができる。
図７は、図６における洗浄水導入管２０から洗浄水を主配管２内に供給するための具体的構成例が示されている。すなわち、この洗浄水導入管２０は、その先端に複数の洗浄水噴射孔を有するノズル３１が設けられており、洗浄水源１８より洗浄水を主配管２の内壁面に向かってシャワー状に洗浄水を吹き付けるようになっている。洗浄水を用いて固体物の付着堆積を防止する装置においては、真空ポンプから排ガス処理装置の反応器に至る主配管内を流れる排ガスと、同主配管内に供給される洗浄水との流れの方向とが同一であることが望ましく、図７に示す実施例では、主配管２の反応器３との接続部分が上下方向に延びるようにし、ノズル３１が該接続部分内で洗浄水を下方に向けて供給することにより、同洗浄水が同接続部分内の排ガスの流れの方向と同じく、下方に流れるようにしている。
図８は、主配管内への洗浄水供給の他の構成例を示している。この例では、洗浄水導入管２０の先端が、主配管２の外周に設けた洗浄水ジャケット３２に接続されており、該洗浄水ジャケット３２に供給される洗浄水は、主配管２の管壁を貫通して設けた多数の洗浄水噴射孔（図示せず）を通して、主配管内壁に供給されるようになっている。
図９は、主配管２内への洗浄水供給のための更に他の構成例を示している。この例では、主配管２の外周に洗浄水ジャケット３２を設けられており、主配管２内には、該洗浄水ジャケット３２に連通した複数のノズル３３が配置されている。洗浄水源１８から洗浄水導入管２０を通して洗浄水ジャケット３２に供給された洗浄水は、該ノズル３３から主配管２内に供給され、同主配管の内壁面に沿って流下するようになっている。
図１０は、本発明に係る固体生成物除去装置を具備する湿式排ガス処理装置の洗浄水導入部の他の構成例を示す図である。ここでは主配管２の内面に樹脂製のコーティング３４を施している。これにより、固体生成物が主配管２の内壁に付着し難くし、また洗浄水を流した後に当該洗浄水が主配管２の内壁上に残留することもし難くすることができる。また、主配管２の反応部３への導入部３５は反応部３に対して斜めに接続されており、これにより洗浄水にて押し流される固体生成物がこの導入部１５に堆積し難くしている。このような構成は、反応部３が樹脂製であったりする場合で、当該配管を高温に加熱することができない場合等に適している。
図１１は、本発明に係る固体生成物除去装置を具備する湿式排ガス処理装置の他の構成例を示す図である。この構成例では、洗浄水導入管５と不活性ガス導入管７とを主配管２に導入する前に接続している。これにより洗浄水が高温不活性ガスにより、高温洗浄水となって主配管２内に導入される。このように洗浄水を加温し、高温洗浄水とすることにより、主配管２の内壁に付着する固体生成物を速やかに溶解して除去することができる。
図１２（ａ）は、図７乃至図９に示した洗浄水を主配管２内に供給するための手段の他の実施例が示されている。
すなわち、この実施例では、湿式処理ガス処理装置の反応器３に至る主配管２の軸方向で所定の間隔をあけた位置に第１及び第２の洗浄水導入管２０、２０’が接続されている。図７乃至図９で示した洗浄水を主配管２内に供給する手段は、前述の如く、反応器３に近い主配管内に生じる気液界面Ｉ付近に付着する固体生成物Ｄ（図１２（ｃ））を洗い落とすためのものであり、基本的には、図１２（ｂ）に示すように、付着する固体生成物Ｄの上端付近において洗浄水の供給孔を設定するようになっているが、このようにした場合、固体生成物Ｄを洗い落とすことはできるが、同洗浄水の供給によってその供給位置よりも（主配管２の）上流側（上方位置）に新たな固体生成物Ｄ１（図１２（ｂ））の付着を生じることになる。この固体生成物Ｄ１は、洗浄水によって洗い落とした固体生成物Ｄよりは小さいものとすることはできるが、この新たな固体生成物Ｄ１をも除去することが望ましい。図１２（ａ）に示す実施例は、このような新たな固体生成物Ｄ１をも除去するために構成されたものである。
この実施例における洗浄作業においては、反応器３に近い第１の洗浄水導入管２０から洗浄水を所定の時間間隔（インターバル）で供給して、気液界面Ｉ近くの主配管内面に堆積される固体生成物Ｄを洗い落とす。これに対して、第１の洗浄水導入管２０よりも反応器３から離れて上方位置にある第２の洗浄水導入管２０’は、第１の洗浄水導入管２０よりも長い時間間隔（インターバル）をもって洗浄水の供給を行い（すなわち、第１の洗浄水導入管２０による所定回数の洗浄水供給に対して、当該第２の洗浄水導入管２０’による洗浄水供給を一回の割合で供給し）、且つ、洗浄作業における合計の洗浄水供給時間は第１の洗浄水導入管２０による合計の洗浄水供給時間よりも少なくなるようにされる。
第２の洗浄水導入管２０’による洗浄水の供給によっても、当該洗浄水導入位置よりも上流側の主配管内面には、別の固体生成物Ｄ２が付着堆積されることになるが、１つの洗浄水導入管２０により生じる固体生成物Ｄ１よりは遙かに少ない固体生成物Ｄ２の堆積で、固体生成物Ｄの除去を行う行うことができる。従って、同様の洗浄水導入管を主配管の上下方向で間隔をあけて増設すれば、２つの洗浄水導入管を設けた上記の場合の固体生成物Ｄ２に相当する最終的に残される固体生成物の量を等比級数的に減少することができる。具体的には、各洗浄水導入管による洗浄水の導入量及び頻度等は、主配管内面に堆積される固体生成物の量によって決定されるのが妥当であり、そのためには、主配管内の所要位置における固体生成物の堆積量を検知するセンサを設けて、その検知結果に応答して決定する方法や、反応器の運転状況等に応じて予め固定した条件で行う方法等がある。固体生成物の水への溶解度は、温度依存性があるものがあり、多くの場合は温度が高いほど溶解度が上昇する。そのような例としては、ＢＣｌ_３と水の反応性生成物であるＨＢＯ_３や、ＳｉＣ_４と水の反応生成物であるＳｉＯ_２がある。従って、このような固体生成物に対しては洗浄水の温度を高くすることが好ましいが、洗浄水の温度を高くすると洗浄水供給部分付近での固体物生成が増大する可能性がある。これは温度上昇によって固体生成ガス成分と水との反応速度が上昇するためと考えられる。このため、このような固体生成物の生成を少なくするためには、洗浄水の全体としての温度は高くしながら、同洗浄水の主配管内面上での上縁近くの温度はなるべく低くすることが好ましい。このような点を考慮し、図１４で示す実施例では、第１の洗浄水導入管２０からは温度の高い洗浄水Ｈを、また、第２の洗浄水導入管２０’からは温度の低い洗浄水Ｃを供給することによって、上記のような温度分布の洗浄水供給を行っている。
図１２（ａ）に示すごとき洗浄水導入管を、湿式排ガス処理装置における反応器３入り口近くの主配管に取り付けてＢＣｌ_３含有ガスの処理を行い、主配管内面に付着する固体生成物の洗浄実験（実験１、実験２，実験３）を下記の条件で行った。

実験終了後、主配管から反応器に至る部分に存在した粉体を水に溶解して、水中のＢ濃度を測定することによりＨ_３ＢＯ_３としての付着重量を求めた。下記表は、その結果を示す。

上記の実施例においては、２つ以上の洗浄水導入管２０、２０’を設けて、主配管の上流側にある洗浄水導入管がその下流側にある洗浄水導入管の洗浄水導入によって生じる固体生成物の除去を行うようにしたが、これら洗浄水導入管の位置関係は、これに限定されるものではなく、要するに、先に供給された洗浄水のために付着堆積された固体生成物を除去するために、後に供給される洗浄水の主配管内面上での上端が、先に形成されている固体生成物の上端よりも上方位置に達するようにすればよいのであり、例えば、図１２に示す実施例を例に挙げれば、上記第２の洗浄水導入管２０’を第１の洗浄水導入管の下方位置とすることも可能である。また、上記条件を満たすように洗浄水の供給が可能であるならば、洗浄水導入管を主配管の上下方向で間隔をあけて複数段設ける必要はない。すなわち、単一段の洗浄水導入管を設け（すなわち、主配管の単一の高さ位置に洗浄水導入管を設け）、その洗浄水供給圧力を変えることにより、上記実施例と同様の固体生成物洗浄作用を行うことができる。
洗浄水導入管を通して洗浄水を主配管内に供給するときには、洗浄水が主配管内面に当たって飛散するなどすることにより、当該洗浄水によって濡らされる主配管内面の位置が所要位置よりも上方に広がらないようにすることが好ましい。従って、洗浄水導入管２０の先端開口２１は、図１３に示すように主配管２の内面に対して接線方向になるようにすることが好ましい。また、先端開口２１は、上向きではなく、水平若しくは下向きにするのが洗浄水の飛散防止、供給される洗浄水の主配管内面上での最高高さの制御（上縁位置の制御）等の観点から好ましい。この先端開口２１から主配管内面に放出された洗浄水は、主配管内面上を遠心力をもって同内面の中心軸線を中心に旋回しながら下方へ流れ落ちる。この洗浄水の主配管内面上で達する最高高さは、その流速によって決定される。従って、洗浄水導入管を前述のごとく単一段として設定する場合には、洗浄水の流速を制御することによって、前述のごとく複数段の洗浄水導入管を設けて洗浄作用を行ったのと同じ効果を得ることができる。
図１５は、本発明の他の実施例に係る固体生成物除去装置を具備する湿式排ガス処理装置の構成例を示す図である。図示するように、湿式排ガス処理装置１は前述のものと同様に、排ガスを通す主配管２と、反応部３と、無害化された排ガスを通す排出配管１６とを有している。主配管２内には、前述の実施例と同様に、不活性ガス導入管５を通して高温不活性ガス源４からの高温不活性ガスを導入するようになっており、これにより主配管内での固体生成物の発生を抑制するようにしているが、この実施例では、その他に、主配管２の反応器３に部分に、同部分に付着した固体生成物を掻き落とすための固体生成物除去手段４０が設けられている。図１６は、この固体生成物除去手段４０の具体的構成が示されている。図示の通り、この固体生成物除去手段４０は、主配管２の反応器３から垂直に延びる管部分２’の上端に設定されたモータ等の駆動手段４２と、該駆動手段によって管部分２’内を上下動されて同管部分内面に付着した固体生成物を掻き落とすための掻落し部材４４とを備えている。この掻落し部材は管部分２’の内面上を摺動して固体生成物を掻き落とすものであればどのような形態のものでもよく、例えば、円盤状、螺旋状、棒状等種々の形態とすることができ、また、単に上下動するだけでなく回転を伴うものとすることもできる。図中、参照番号４６は、洗浄水導入管であり、管部分２’内に洗浄水を適宜供給することにより、掻落し部材４４や管部分内面に付着した固体生成物を洗い落とすことができるようにしてある。図１５において、参照番号１４は、主配管内部の圧力を検知することにより管部分２’の内壁面に付着する固体生成物の付着状況を検知するための検知器であり、１５は、高温不活性ガス源４制御用の温度センサである。
産業上の利用可能性
本発明は半導体製造装置の排ガスシステムに特に適したものであるが、これに限定されるものではなく、種々の排ガスシステムにおいて利用できるものである。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明に係る配管内固体生成物付着防止方法を実施する排ガス処理装置の構成例を示す図である。
図２は、本発明に係る配管内固体生成物付着防止方法を実施する排ガス処理装置の他の構成例を示す図である。
図３は、本発明に係る配管内固体生成物付着防止装置の構成例を示す図である。
図４は、本発明に係る配管内固体生成物付着防止装置の構成例を示す図である。
図５（ａ）は、排ガス管の外側にヒータを巻き付けた従来装置の概念図である。
図５（ｂ）は、排ガス管内に高温不活性ガスを流す本発明に係る装置の概念図である。
図６は、本発明に係る配管内の固体生成物除去装置を具備する湿式排ガス処理装置の構成例を示す図である。
図７は、図６の湿式排ガス処理装置に取り付けた本発明に係る固体生成物除去装置の構成例を示す図である。
図８は、図７の装置と類似する本発明に係る固体生成物除去装置の構成例を示す図である。
図９は、本発明に係る固体生成物除去装置の更に異なる構成例を示す図である。
図１０は、本発明に係る固体生成物除去装置の更に別の構成例を示す図である。
図１１は、本発明に係る配管内の固体生成物除去装置を具備する湿式排ガス処理装置の他の構成例を示す図である。
図１２（ａ）は、本発明に係る配管内固体生成物除去装置の１つの構成例を示す図である。
図１２（ｂ）は、図１２（ａ）に類似するが、洗浄水導入管を一個設けた場合の固体生成物除去装置を示す図である。
図１２（ｃ）は、固体生成物除去装置を設けない場合の固体生成物発生の状態を示す図である。
図１３は、本発明に係る固体生成物除去装置における洗浄水導入管の先端開口の配置例を示す図である。
図１４は、図１２（ａ）に示す固体生成物除去装置による洗浄作業の一例を示す図である。
図１５は、本発明に係る配管内の固体生成物除去装置を具備する湿式排ガス処理装置の更に別の構成例を示す図である。
図１６は、図１５の固体生成物除去装置の構成例を示す図である。
図１７は、半導体製造装置の排ガス処理システムを示す図である。

Claims (22)

1. 排ガス管内面に付着する固体生成物を除去する装置であって、
   排ガス管内に位置する先端開口を有し、該先端開口から洗浄水を排ガス管内面に供給する洗浄水導入管を備えることを特徴とする、排ガス管内付着固体生成物除去装置。
2. 請求項１に記載の装置において、前記先端開口が前記排ガス管内面に開口するようになされていることを特徴とする、排ガス管内付着固体生成物除去装置。
3. 請求項２に記載の装置において、前記洗浄水導入管が、前記排ガス管の周囲に設けられ、洗浄水を受け入れる環状の洗浄水ジャケットを備え、前記先端開口が該洗浄水ジャケットに連通し、前記排ガス管の管壁を貫通して同排ガス管の内面まで延びていることを特徴とする、排ガス管内付着固体生成物除去装置。
4. 請求項１に記載の装置において、前記先端開口に前記排ガス管内の排ガス通路内に位置決めされ洗浄水を放出するためのノズルが設けられていることを特徴とする、排ガス管内付着固体生成物除去装置。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載の装置において、洗浄水導入後に排ガス管内面に残留する洗浄水を蒸発させるために当該排ガス管を加熱するための加熱手段を備えることを特徴とする、排ガス管内付着固体生成物除去装置。
6. 請求項５に記載の装置において、前記加熱手段として、排ガス管内に高温ガスを供給する高温ガス源を備えることを特徴とする、排ガス管内付着固体生成物除去装置。
7. 請求項６に記載の装置において、前記高温ガスを、排ガスに対して不活性なガスとしたことを特徴とする、排ガス管内付着固体物除去装置。
8. 請求項１乃至７のいずれかに記載の装置において、前記先端開口を、前記排ガス管内の排ガスの流れの方向において所定間隔をあけて複数設けたことを特徴とする、排ガス管内付着固体生成物除去装置。
9. 請求項１乃至８のいずれかに記載の装置において、排ガス管内に設けられ、該排ガス管内をその長さ方向で摺動可能とされ、同排ガスの内面に付着した固体生成物を掻き落とすための掻落し部材を備えていることを特徴とする排ガス管内付着固体生成物除去装置。
10. 排ガス管内面に付着する固体生成物を除去する方法であって、
    排ガス中に含まれる成分が排ガス管内部の湿気と反応して生成され同排ガス管内面に付着した一次固体生成物に一次洗浄水を供給して当該固体生成物を洗い流す工程と、
    前記一次洗浄水に反応して、新たに生成され排ガス管内面に付着した二次固体生成物に二次洗浄水を供給して該二次固体生成物を洗い流す工程と、
    を有することを特徴とする排ガス管内付着固体生成物除去方法。
11. 請求項１０に記載の方法において、
    前記排ガス管に、排ガスの流れの方向に沿って所定間隔をあけて位置する第１及び第２の洗浄水導入口を設け、
    前記第１の洗浄水導入口から前記一次洗浄水を供給し、
    前記第２の洗浄水導入口から前記二次洗浄水を供給するようにしたことを特徴とする、排ガス管内付着固体生成物除去方法。
12. 請求項１０に記載の方法において、前記一次及び二次洗浄水を前記排ガス管に設けた単一の洗浄水導入口から、それぞれ異なる圧力をかけて供給することにより該一次及び二次洗浄水の当該排ガス管内部での広がりの範囲を調節し、それにより前記一次及び二次洗浄水がそれぞれ前記一次及び二次固体生成物に供給されるようにしたようにしたことを特徴とする、排ガス管内付着固体生成物除去方法。
13. 排ガス管内面に付着する固体生成物を除去する装置であって、
    排ガス管内に高温ガスを導入して、同排ガス管内面を加熱するための高温ガス導入手段を有することを特徴とする、排ガス管内付着固体生成物除去装置。
14. 請求項１３に記載の装置において、前記高温ガス導入手段が高温ガスを排ガス管内部の所要の箇所に向けて放出するための放出開口を有することを特徴とする排ガス管内付着固体生成物除去装置
15. 請求項１３又は１４に記載の装置において、排ガス管内に設けられ、該排ガス管内をその長さ方向で摺動可能とされ、同排ガスの内面に付着した固体生成物を掻き落とすための掻落し部材を備えていることを特徴とする排ガス管内付着固体生成物除去装置。
16. 排ガス管内面に付着する固体生成物を除去する装置であって、
    排ガス管内に設けられ、該排ガス管内をその長さ方向で摺動可能とされ、同排ガスの内面に付着した固体生成物を掻き落とすための掻落し部材を備えていることを特徴とする、排ガス管内付着固体生成物除去装置。
17. 半導体に処理を施す真空室を備える半導体製造装置と、
    真空室から同真空室内で使用されるガスを排出するための真空ポンプと、
    該真空ポンプにより排出されたガスを無害化処理する湿式排ガス処理装置と、
    前記半導体製造装置と真空ポンプとを接続する第１の管と、
    真空ポンプと排ガス処理装置とを接続する第２の管と、
    該第２の管に設けられ、排ガスが湿式排ガス処理装置からの湿気と反応して生成され同接続部分の内面に付着した固体生成物を除去するための固体生成物除去装置と、
    を備え、該固体生成物除去装置は、
    前記第２の管内に位置する先端開口を有し、該先端開口から洗浄水を第２の管の内面に供給する洗浄水導入管を備えることを特徴とする、半導体製造における排気ガス処理システム。
18. 請求項１７に記載の排ガス処理システムにおいて、前記洗浄水導入管が、前記第２の管の周囲に設けられ、洗浄水を受け入れる環状の洗浄水ジャケットを備え、前記先端開口が該洗浄水ジャケットに連通し、前記第２の管の管壁を貫通して同管の内面まで延びていることを特徴とする、排ガス処理システム。
19. 請求項１７又は１８に記載の排ガス処理システムにおいて、前記先端開口に前記第２の管の排ガス通路内に位置決めされ洗浄水を放出するためのノズルが設けられていることを特徴とする、排ガス処理システム。
20. 請求項１７乃至１９のいずれかに記載の排ガス処理システムにおいて、洗浄水導入後に前記第２の管の内面上に残留する洗浄水を加熱蒸発させるために、前記接続部分内に高温不活性ガスを供給する高温不活性ガス源を備えることを特徴とする、排ガス処理システム。
21. 請求項１７乃至２０のいずれかに記載の排ガス処理システムにおいて、洗浄水導入管の前記先端開口を、前記第２の管の方向において所定間隔をあけて複数設けたことを特徴とする、排ガス処理システム。
22. 請求項１７乃至２１のいずれかに記載の排ガス処理システムにおいて、前記第２の管内に設けられ、該管内をその長さ方向で摺動可能とされ、同管の内面に付着した固体生成物を掻き落とすための掻落し部材を備えていることを特徴とする、排ガス処理システム。

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