JPWO2008068917A1 - 半導体製造排ガスの除害装置 - Google Patents

半導体製造排ガスの除害装置 Download PDF

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Abstract

ＰＦＣs等を含む大流量の半導体製造排ガスを確実に且つ効率的に除害できると共に、長期間連続運転が可能で省スペース性にも優れた半導体製造排ガスの除害装置を提供する。プラズマジェットトーチ(18)と、プラズマジェットトーチ(18)のプラズマジェット噴出側に設けられ、プラズマジェット(P)およびこのプラズマジェット(P)に向けて供給される排ガス(F)を囲繞し、その内部にて排ガス(F)の熱分解を行なう反応筒(24)とで構成され、流路を開閉する入口バルブ(40)が設けられた個別入口配管(38)を介して半導体製造装置(16)に接続される複数の除害ユニット(12)、および流路を開閉する出口バルブ(35)が設けられ、各反応筒(24)の排出側端部に連通する個別出口配管(37)を具備することを特徴とする。

Description

本発明は、非移行型のプラズマジェットを用いてＰＦＣs等を含む半導体製造排ガスを分解して無害化する除害装置に関する。
半導体や液晶等の製造プロセスでは、クリーニングガスやエッチングガスなどとして様々な種類のフッ素化合物のガスが使用されている。このようなフッ素化合物は「ＰＦＣs等」と称されており、代表的なものとして、ＣＦ4、Ｃ2Ｆ6、Ｃ3Ｆ8、Ｃ4Ｆ8、Ｃ5Ｆ8などのパーフルオロカーボン、ＣＨＦ3などのハイドロフルオロカーボンおよびＳＦ6やＮＦ3などの無機含フッ素化合物等が挙げられる。
そして、半導体や液晶等の製造プロセスで使用された様々な種類のＰＦＣs等は、キャリアガスやパージガス等として使用されたＮ2やＡｒ或いは添加ガスとして使用されたＯ2、Ｈ2やＮＨ3、ＣＨ4などと共に半導体製造排ガス(以下、単に「排ガス」という。)として排出される。
ここで、前記排ガスにおけるＰＦＣs等の占める割合はＮ2やＡｒなどの他のガスに比べてわずかではあるが、このＰＦＣs等は地球温暖化係数(ＧＷＰ)がＣＯ2に比べて数千〜数万倍と非常に大きく、大気寿命もＣＯ2に比べて数千〜数万年と長いことから、大気中へ少量排出した場合であっても、その影響は甚大なものとなる。さらに、ＣＦ4やＣ2Ｆ6を代表とするパーフルオロカーボンはＣ−Ｆ結合が安定であるため(結合エネルギーが１３０ｋｃａｌ／ｍｏｌと大きい）、分解が容易でないことが知られている。このため、使用済みとなったＰＦＣs等を排ガス中から除害する様々な技術の開発が行われている。
このような難分解性のＰＦＣs等を含む排ガスを除害する技術として、プラズマジェットトーチの非移行型電極間に放電電圧を印加してアークを発生させるとともに、このアークに作動ガスを送給していわゆる非移行型のプラズマジェットを生成し、生成したプラズマジェットに向けて排ガスを供給することによって、ＰＦＣs等を超高温のプラズマジェットで熱分解する除害ユニットが提案されている(例えば、特許文献１参照。)。
このプラズマジェットを用いた除害ユニットでは、作動ガスとして窒素ガスや水素ガスなどの二原子分子ガスを用いることによって、プラズマジェットの温度が概ね数千〜数万℃前後(この場合、プラズマジェットの雰囲気温度も数千℃となる)の超高温となり、ＰＦＣs等、とりわけパーフルオロカーボンなどの難分解性の排ガスを瞬時且つ不可逆的に熱分解して除害することができる。
特開２００５−２０５３３０号公報
しかしながら、このような除害ユニットに出力１５ｋＷ未満の小型電源を使用し、この除害ユニットを用いて、コンパクトで省スペース性に優れ、しかも排ガスの除害効率に優れた除害装置を構成した場合、１台の除害装置で処理できる排ガスの量は最大でも概ね１００リットル／分程度となる。したがって、かかる装置では、「１台の除害装置で１００リットル／分を超えるような大流量の排ガスを除害処理したい」と云うニーズには対応できなかった。
また、このような除害ユニットにおけるプラズマジェットトーチの寿命は概ね３カ月〜６カ月程度であることが確認されており、プラズマジェットトーチの寿命が来た場合や、何らかの原因で該トーチが故障した場合、或いは寿命や故障以外にも何らかの原因でプラズマジェットが失火した場合には、除害ユニットを止めてメンテナンスしなければならない。このため、除害装置を長期間(例えば６カ月以上)連続して運転するのは、ほぼ不可能である。また、除害ユニットを止めてメンテナンスするためには、半導体製造設備の稼働も停止しなければならず、そうすると半導体製造装置の稼働率を向上させるのが困難になるという問題もあった。
それゆえに、本発明の主たる課題は、ＰＦＣs等を含む大流量の半導体製造排ガスを確実に且つ効率的に除害できると共に、長期間連続運転が可能で省スペース性にも優れた半導体製造排ガスの除害装置を提供することである。
請求の範囲第１項に記載した発明は、「プラズマジェットトーチ(18)と、プラズマジェットトーチ(18)のプラズマジェット噴出側に設けられ、プラズマジェット(P)およびこのプラズマジェット(P)に向けて供給される排ガス(F)を囲繞し、その内部にて排ガス(F)の熱分解を行なう反応筒(24)とで構成され、流路を開閉する入口バルブ(40)が設けられた個別入口配管(38)を介して半導体製造装置(16)に接続される複数の除害ユニット(12)、および流路を開閉する出口バルブ(35)が設けられ、各反応筒(24)の排出側端部に連通する個別出口配管(37)を具備する」ことを特徴とする半導体製造排ガスの除害装置(10)である。
この発明では、複数の除害ユニット(12)が、流路を開閉する入口バルブ(40)が設けられた個別入口配管(38)を介して半導体製造装置(16)に接続されているので、半導体製造装置(16)より排出される半導体製造排ガス(F)の流量に応じて個別入口配管(38)の入口バルブ(40)を開閉し、使用する除害ユニット(12)の数を増減することができると共に、複数の除害ユニット(12)の一部の運転を停止してバックアップ用とすることもできる。
加えて、入口バルブ(40)を閉操作すると共に、反応筒(24)の排出側端部に連通する個別出口配管(37)に設けられた出口バルブ(35)を閉操作することによって、除害ユニット(12)を排ガス(F)の処理フローから完全に縁切りすることができ、除害装置(10)の運転によって最もダメージを受ける(すなわち、最もメンテナンスが必要な)除害ユニット(12)のメンテナンスを除害装置(10)の運転を停止することなく行うことができる。これにより、除害装置(10)の長期間連続運転が可能となる。
また、除害ユニット(12)としてプラズマジェットトーチ(18)を備えたプラズマ除害機を用いているので、ＣＦ4の熱分解は勿論、半導体製造プロセスで発生する排ガス(F)を少ないエネルギー消費量で確実に熱分解することができる。
そして、複数の除害ユニット(12)で除害装置(10)を構成するようにしているので、単一の除害ユニット(12)で構成された除害装置を複数台設置する場合に比べて、コンパクトで省スペース性に優れたものとすることができる。
請求の範囲第２項に記載した発明は、請求の範囲第１項に記載の半導体製造排ガス(F)の除害装置(10)において、「反応筒(24)内の温度、圧力又はプラズマジェット(P)点火状態の少なくとも１つをセンシングすると共に、センシングされた情報に基づいて入口バルブ(40)を自動制御するようにした」ことを特徴とするもので、これにより、除害ユニット(12)で何らかのトラブルが発生した場合、トラブルが発生した除害ユニット(12)での排ガス処理を即座に中断すると共に、当該排ガス(F)の処理を他の除害ユニット(12)に自動的に切替えることができる。したがって、排ガス(F)の除害処理能力が低下するのを防止できると共に、当該除害装置(10)の運転管理負担を軽減することができる。特に、このような自動制御を行う場合、請求の範囲第３項に記載したように「除害ユニット(12)が３基以上装備されており、隣接する２基の除害ユニット(12)で挟まれた除害ユニット(12)を常時停止してバックアップ用とする」のが好ましい。
請求の範囲第４項に記載した発明は、請求の範囲第１項乃至第３項の何れかに記載の半導体製造排ガス(F)の除害装置(10)において、「除害ユニット(12)ｎ基（但し、ｎは３以上の整数）に対して最大でｎ−１基（但し、ｎは３以上の整数）の電源ユニット(20)を備え、スイッチ(26)を介して除害ユニット(12)に接続する電源ユニット(20)を切替えるようにした」ことを特徴とするもので、このように除害装置(10)に搭載する電源ユニット(20)の数を除害ユニット(12)の数よりも減ずることによって、除害装置(10)のコンパクト化を図ることができる。
請求の範囲第５項に記載した発明は、請求の範囲第１項乃至第４項の何れかに記載の半導体製造排ガス(F)の除害装置(10)において、「除害ユニット(12)で分解処理された排ガス(F)を集合させて洗浄及び冷却する出口スクラバ(14)を備えると共に、除害ユニット(12)で分解処理前の排ガス(F)を出口スクラバ(14)の入口側に供給する常閉のバイパス配管(42)が設けられている」ことを特徴とするもので、このように出口スクラバ(14)を設けることにより、大気中へと排出する処理済み排ガス(F)の清浄度をより一層向上させることができると共に、除害ユニット(12)に何らかのトラブルが発生したとしても、バイパス配管(42)を介して排ガス(F)を出口スクラバ(14)の入口側に供給し洗浄することによって環境への負荷を最小限に抑えることができる。
本発明によれば、複数の除害ユニットは、流路を開閉する入口バルブが設けられた個別入口配管を介して半導体製造装置に接続されているので、半導体製造装置より排出される半導体製造排ガスの流量に応じて個別入口配管の入口バルブを開閉し、使用する除害ユニットの数を増減することができると共に、複数の除害ユニットの一部の運転を停止してバックアップ用とすることもできる。
加えて、入口バルブを閉操作すると共に、反応筒の排出側端部に連通する個別出口配管に設けられた出口バルブも閉操作することによって、メンテナンスを行なう除害ユニットを排ガスの処理フローから完全に縁切りすることができる。このため、メンテナンスに際し、除害装置全体を停止する必要がなく、除害装置の長期間連続運転が可能となる。
また、除害ユニットとして非移行型のプラズマジェットトーチを備えたプラズマ除害機を用いているので、ＣＦ4の熱分解は勿論、半導体製造プロセスで発生する排ガスを少ないエネルギー消費量で確実に熱分解することができる。
そして、複数の除害ユニットで除害装置を構成するようにしているので、単一の除害ユニットで構成された除害装置を複数台設置する場合に比べて、除害装置全体をコンパクトで省スペース性に優れたものとすることができる。
したがって、ＰＦＣs等を含む大流量の半導体製造排ガスを確実に且つ効率的に除害できると共に、長期間連続運転が可能で省スペース性に優れた半導体製造排ガスの除害装置を提供することができる。
本発明における１の実施例の半導体製造排ガスの除害装置の概要を示した構成図である。 図１におけるＡ−Ａ線断面図である。 本発明における除害ユニットの概略を示す構成図である。 本発明における他の実施例の半導体製造排ガスの除害装置の概要を示した構成図である。
符号の説明
(10)…除害装置
(12)…除害ユニット
(14)…出口スクラバ
(16)…半導体製造装置
(18)…プラズマジェットトーチ
(20)…電源ユニット
(22)…作動ガス送給ユニット
(24)…反応筒
(28)…スイッチ
(32)…旋回シャワー
(34)…水槽
(35)…出口バルブ
(36)…主配管
(37)…個別出口配管
(38)…個別入口配管
(40)…入口バルブ
(44)…バルブ
(46)…排ガス導入口
(48)…スクラバ本体
(50)…スプレーノズル
(54)…排気ファン
Ｆ…半導体製造排ガス
Ｈ…保温材
Ｐ…プラズマジェット
図１は本実施例の半導体製造排ガスの除害装置(10)の概要を示した構成図である。図２は、図１におけるＡ−Ａ線断面図である。これらの図が示すように、本実施例の除害装置(10)は、大略、複数(本実施例では３基)の除害ユニット(12)と、出口スクラバ(14)とで構成されている。
除害ユニット(12)は、半導体製造装置(16)から排出されるＰＦＣs等を含む排ガス(F)を熱分解して除害する装置であり、図３に示すように、大略、プラズマジェットトーチ(18)、電源ユニット(20)、作動ガス送給ユニット(22)および反応筒(24)で構成されたプラズマ除害機である。
プラズマジェットトーチ(18)は、高温のプラズマジェット(P)を生成するものであり、黄銅などの金属材料からなり上下両面が開口した短筒状のトーチボディ(18a)を有する。このトーチボディ(18a)の先端にはアノード(18b)が連設されており、また、トーチボディ(18a)の内部には棒状のカソード(18c)が取着されている。
アノード(18b)は、銅またはタングステンなどの高い導電性を有する高融点金属で構成され、内部にプラズマ発生室(18d)が凹設された円筒状のノズルである。このアノード(18b)の下面中心部には前記プラズマ発生室(18d)内で生成したプラズマジェット(P)を噴出させるプラズマジェット噴出孔(18e)が貫設されており、アノード(18b)側面の上部には作動ガス送給口(18f)が設けられている。
カソード(18c)は、銅などの高い導電性を有する高融点金属からなる本体部と、トリウム或いはランタンを混入させたタングステンからなり、先端に向けてその外径が紡錘状に縮径した先端部とで構成された棒状の部材である。このカソード(18c)の先端部分は、アノード(18b)内に凹設されたプラズマ発生室(18d)に配設されている。
なお、アノード(18b)とカソード(18c)との間には、トーチボディ(18a)を介してこれらの間で通電 (短絡)しないように四フッ化エチレン樹脂やセラミックなどの絶縁材料(図示せず)が介装されている。また、アノード(18b)およびカソード(18c)の内部には、冷却水通流路(図示せず)が設けられており、これらの部材を冷却するようにしている。
そして、以上のように構成されたアノード(18b)およびカソード(18c)には、所定の放電電圧を印加してアノード(18b)とカソード(18c)との間にアークを生起する電源ユニット(20)が接続されている。
電源ユニット(20)は、上述したアノード(18b)およびカソード(18c)に所定の放電電圧を印加してプラズマアークを生起させるものであり、電源ユニット(20)には、所謂スイッチング方式の直流電源装置を用いることが好適である。
ここで、本実施例の除害装置(10)では、図１に示すように、常時運転する除害ユニット(12)と同じ数の電源ユニット(20)が装備されており、当該電源ユニット(20)はスイッチ(26)を介して除害ユニット(12)に接続されている。したがって、このスイッチ(26)を操作することにより、電力を供給する除害ユニット(12)が切替えられるようになっている。
作動ガス送給ユニット(22)は、図３に示すように、アノード(18b)のプラズマ発生室(18d)内に窒素や水素或いはアルゴンなどの作動ガス(G)を送給するものであり、ボンベ等(図示せず)に貯蔵された高圧の作動ガス(G)を減圧するレギュレータ(22a)と、このレギュレータ(22a)とアノード(18b)に設けられた作動ガス送給口(18f)とを連通する作動ガス送給配管(22b)とを有する。また、作動ガス送給配管(22b)には、プラズマ発生室(18d)内に送給する作動ガス(G)の量を制御する流量制御手段(28)が取付けられている。
反応筒(24)は、キャスタブルなどの耐火材料からなる両端が開口した直管型の部材で、その一端(図３における上端)が排ガス供給器(30)を介してプラズマジェットトーチ(18)のプラズマジェット噴出孔(18e)側の端部に接続されており、プラズマジェット(P)と排ガス(F)とを囲繞し、その内部空間にて排ガス(F)の熱分解を行なうものである。ここで、排ガス供給器(30)とは、排ガス(F)をスパイラル状に吹き込んでプラズマジェット(P)の噴出側上流部近傍に供給する部材である。
この反応筒(24)の他端は、反応筒(24)内で分解処理した排ガス(F)の排出端となっており、図１に示すように、管体の内壁面に薬液や水を旋回させながら流下させ、排ガス(F)中の粉塵が該管体に付着しないよう洗い流す旋回シャワー(32)を介して薬液や水を貯留する水槽(34)に接続されている。ここで、水槽(34)には、上端が水槽(34)の内側の天井面に取り付けられ、下端が水槽(34)の底面から離隔するようにして水中に配設された３つの隔壁(34a)が設けられている。かかる隔壁(34a)を設けることにより、水槽(34)内の空間が３つの反応筒(24)の内部空間および１つの出口スクラバ(14)の内部空間にそれぞれ連通する、互いに隔離された４つの空間(34b)に区画されている。そして、これら４つの空間(34b)のうち、反応筒(24)の内部空間と連通する３つの空間(34b)のそれぞれには、流路を開閉する出口バルブ(35)を備えた個別出口配管(37)の一端が接続されており、出口スクラバ(14)の内部空間と連通する空間(34b)には、個別出口配管(37)の他端側が接続されている。つまり、個別出口配管(37)を介して各反応筒(24)から排出された処理済の排ガス(F)が個別に出口スクラバ(14)へと与えられるようになっている。なお、個別出口配管(37)には、出口バルブ(35)に向けて洗浄及び冷却用の水を噴射するスプレー手段(図示せず)が取り付けられている。
プラズマジェット(P)並びに排ガス(F)を囲繞するこの反応筒(24)では、その内部空間に、高温のプラズマジェット(P)によって温められた高温領域が形成される。このため、反応筒(24)を流下する排ガス(F)のうちプラズマジェット(P)に直接接触しなかった未分解の排ガス(F)もこの高温領域を通過する際に熱分解されることになる。
また、図示しないが、反応筒(24)には、反応筒(24)内の温度、圧力又はプラズマジェット(P)点火状態の少なくとも１つをセンシングするセンサが取り付けられており、このセンサでセンシングした情報を用いて、後述する入口バルブ(40)の開閉を自動制御するようにしている。
本実施例の除害装置(10)では、上述のような除害ユニット(12)が、水槽(34)の上に３基並列に立設されており[つまり、複数の反応筒(24)が近接するようになっている](図１及び２参照)、各除害ユニット(12)の排ガス供給器(30)には、排ガス(F)が通流する主配管(36)から分枝した複数(本実施例の場合３本)の個別入口配管(38)がそれぞれ接続されている。ここで、この個別入口配管(38)には、それぞれ入口バルブ(40)が取り付けられており、かかる入口バルブ(40)を開閉することによって除害ユニット(12)への排ガスの供給及び停止が制御される。つまり、個別入口配管(38)にこのような入口バルブ(40)を設けることによって個別入口配管(38)における排ガス(F)の通流制御が可能となっている。
また、主配管(36)には常閉弁(42a)を介してバイパス配管(42)の一端が接続されており、このバイパス配管(42)の他端は後述する出口スクラバ(14)の入口側に接続されている。
そして、水槽(34)上に並列配置された複数の反応筒(24)の外周は、ロックウールや珪酸カルシウムなどの材料で構成された保温材(H)で囲繞されている。
なお、本実施例では、図１に示すように、４台の半導体製造装置(16)がそれぞれバルブ(44)を介して主配管(36)に接続されているが、除害装置(10)に接続する半導体製造装置(16)の数はこれに限定されるものではない。
また、半導体製造装置(16)から排出された排ガス(F)が一旦、主配管(36)に集合され、然る後、個別入口配管(38)に分配される例を示しているが、個別入口配管(38)を半導体製造装置(16)に直結すると共に、各個別入口配管(38)同士が互いに連通するようにしてもよい。つまり、複数の除害ユニット(12)のそれぞれが個別入口配管(38)を介して半導体製造装置(16)に接続され、且つ各個別入口配管(38)における排ガス(F)の通流制御が可能な態様であればその配管構造は如何なるものであってもよい。
出口スクラバ(14)は、除害ユニット(12)にて熱分解した排ガス(F)を水洗し、粉塵や水溶性成分を除去して清浄化すると共に、熱分解により高温となった排ガス(F)を冷却するためのものであり、下端部に排ガス導入口(46)が設けられた直管型のスクラバ本体(48)と、排ガス(F)通流方向に対向するように上方から薬液や水を噴射する下向きのスプレーノズル(50)とで構成されている。
この出口スクラバ(14)も、除害ユニット(12)と同様に水槽(34)上に立設されており、スプレーノズル(50)から噴射された薬液や水が水槽(34)に送り込まれる。そして、出口スクラバ(14)の頂部出口には、大気を排ガス(F)に導入するためのブリーザー(52)を介して、処理済みの排ガス(F)を大気中へ放出する排気ファン(54)が接続されている。
以上のように構成された本実施例の除害装置(10)を用いて排ガス(F)を除害する際には、まず、図示しない除害装置(10)の電源をオンにして、稼働させる除害ユニット(12)[図１に示す例の場合、３基並列に立設された除害ユニット(12)のうち、右端および左端の除害ユニット(12)]の流量制御手段(28)を作動させてプラズマ発生室(18d)内に作動ガス(G)を送給する。
続いて、スイッチ(26)を切替えて稼働させる除害ユニット(12)と電源ユニット(20)とを接続し、電源ユニット(20)を作動させると共に、除害ユニット(12)のプラズマジェット点火スイッチ(図示せず)をオンにしてプラズマジェットトーチ(18)の電極(18b)、(18c)間に電圧を印加し、プラズマジェット噴出孔(18e)からプラズマジェット(P)を噴出させる。
そして、反応筒(24)内の温度が排ガス(F)を除害可能な所定の温度に達すると、個別入口配管(38)の入口バルブ(40) [ 図１に示す例の場合、３基並列に立設された除害ユニット(12)のうち、右端および左端の除害ユニット(12)に接続された個別入口配管(38)にそれぞれ設けられた入口バルブ(40)]を開けて、反応筒(24)内に排ガス(F)を供給する。すると、排ガス供給器(30)を介して反応筒(24)内に供給された排ガス(F)は、プラズマジェット(P)を囲繞するようスパイラル状に流下し、反応筒(24)内で熱分解される。
以上のように、除害ユニット(12)で熱分解された排ガス(F)は、個別出口配管(37)を経由して出口スクラバ(14)の排ガス導入口(46)に導かれ、該出口スクラバー(14)にて水洗及び冷却された後、排気ファン(54)を介して大気中へと排出される。
本実施例の除害装置(10)によれば、流路を開閉する入口バルブ(40)が設けられた個別入口配管(38)を介して複数の除害ユニット(12)が半導体製造装置(16)に接続されているので、半導体製造装置(16)より排出される排ガス(F)の流量に応じて入口バルブ(40)を開閉し、使用する除害ユニット(12)の数を増減することができる。つまり、除害ユニット(12)の最大排ガス処理能力が１００リットル／分である場合、このような除害ユニットを２台並列運転することによって２００リットル／分の排ガス(F)を処理できるようになる。また、複数の除害ユニット(12)の一部の運転を停止してバックアップ用とすることもできる。
加えて、入口バルブ(40)を閉操作すると共に、反応筒(24)の排出側端部に連通する個別出口配管(37)に設けられた出口バルブ(35)も閉操作することによって、除害ユニット(12)を排ガス(F)の処理フローから完全に縁切りすることができ、除害装置(10)の運転によって最もダメージを受ける(すなわち、最もメンテナンスが必要な)除害ユニット(12)のメンテナンスを除害装置(10)の運転を停止することなく行うことができる。これにより、除害装置(10)の長期間連続運転が可能となる。
また、除害ユニット(12)として非移行型のプラズマジェットトーチ(18)を備えたプラズマ除害機を用いているので、ＣＦ4の熱分解は勿論、半導体製造プロセスで発生する排ガス(F)を少ないエネルギー消費量で確実に熱分解することができる。
さらに、複数の除害ユニット(12)で除害装置(10)を構成するようにしているので、単一の除害ユニット(12)で構成された除害装置を複数台設置する場合に比べて、除害装置(10)をコンパクトで省スペース性に優れたものとすることができる。
そして、反応筒(24)内の温度、圧力又はプラズマジェット(P)点火状態の少なくとも１つをセンシングすると共に、センシングされた情報に基づいて入口バルブ(40)を自動制御するようにしているので、除害ユニット(12)で何らかのトラブルが検出された場合（具体的には、反応筒(24)内の温度が急激に低下したり、反応筒(24)内の圧力が急変した場合、或いはプラズマジェット(P)が失火した場合など）、トラブルが発生した除害ユニット(12)における排ガス処理を即座に中断すると共に、当該排ガス(F)の処理を他の除害ユニット(12)に自動的に切替えることができる。このため、排ガス(F)の除害処理能力が低下するのを防止できると共に、当該除害装置(10)の運転管理負担を軽減することができる。
なお、上述の実施例では、除害ユニット(12)を３基設ける場合を示したが、除害装置(10)に装備する除害ユニット(12)の数は複数であればよく、例えば２基であってもよいし４基以上であってもよい。
また、上述の例では、３基の除害ユニット(12)に対してスイッチ(26)を介して２基の電源ユニット(20)を設ける場合を示したが、設置する電源ユニット(20)の数はこれに限定されるものではなく、除害ユニット(12)の数より少ない数、とりわけ目的とする排ガス処理能力を担保できる最小限の数にするのがよい。こうすることによって、除害装置(10)をより一層コンパクトなものにすることができるからである。
また、複数の除害ユニット(12)及び出口スクラバ(14)を並列に配置する場合を示したが(図１および図２参照)、除害ユニット(12)及び出口スクラバ(14)の配置はこれに限定されるものではなく、複数の除害ユニット(12)が互いに近接するように配設されるのであれば、除害装置(10)が設置されるスペースの状況に応じて適宜設計変更可能である。ただし、本実施例のように除害ユニット(12)を並列に配置することによってスペースの使い勝手をよくすることができる。
また、上述の実施例では、複数の反応筒(24)を保温材(H)で一体的に囲繞することによって反応筒(24)を通過する排ガス(F)を効率よく熱分解する例を示したが、除害対象となる排ガス(F)の種類によっては各反応筒(24)をそれぞれ別個に保温材(H)で囲繞するようにしてもよいし、このような保温材(H)を設けなくてもよい。
さらに、上述の実施例では、除害装置(10)に出口スクラバ(14)を設ける場合を示したが、例えば、後工程に別途排ガス処理工程が設けられており、除害装置(10)がＰＦＣsの分解のみを行えばよい場合には、図４に示すように出口スクラバ(14)を省略するようにしてもよい。
そして、必要に応じて、除害ユニット(12)に導入する前に、排ガス(F)を湿式のスクラバで洗浄するようにしてもよい。

Claims (5)

  1. プラズマジェットトーチと、前記プラズマジェットトーチのプラズマジェット噴出側に設けられ、プラズマジェットおよびこのプラズマジェットに向けて供給される排ガスを囲繞し、その内部にて前記排ガスの熱分解を行なう反応筒とで構成され、流路を開閉する入口バルブが設けられた個別入口配管を介して半導体製造装置に接続される複数の除害ユニット、および
    流路を開閉する出口バルブが設けられ、前記各反応筒の排出側端部に連通する個別出口配管を具備することを特徴とする半導体製造排ガスの除害装置。
  2. 前記反応筒内の温度、圧力又はプラズマジェット点火状態の少なくとも１つをセンシングすると共に、センシングされた情報に基づいて前記入口バルブを自動制御するようにしたことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の半導体製造排ガスの除害装置。
  3. 前記除害ユニットが３基以上装備されており、隣接する２基の除害ユニットで挟まれた除害ユニットを常時停止してバックアップ用とすることを特徴とする請求の範囲第１項又は第２項に記載の半導体製造排ガスの除害装置。
  4. 前記除害ユニットｎ基（但し、ｎは３以上の整数）に対して最大でｎ−１基（但し、ｎは３以上の整数）の電源ユニットを備え、スイッチを介して前記除害ユニットに接続する電源ユニットを切替えるようにしたことを特徴とする請求の範囲第１項乃至第３項の何れかに記載の半導体製造排ガスの除害装置。
  5. 前記除害ユニットで分解処理された排ガスを集合させて洗浄及び冷却する出口スクラバを備えると共に、前記除害ユニットで分解処理前の排ガスを出口スクラバの入口側に供給する常閉のバイパス配管が設けられていることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第４項の何れかに記載の半導体製造排ガスの除害装置。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2493751A (en) * 2011-08-17 2013-02-20 Edwards Ltd Apparatus for cleaning a gas stream
GB2497273B (en) 2011-11-19 2017-09-13 Edwards Ltd Apparatus for treating a gas stream
CN103203173A (zh) * 2012-01-13 2013-07-17 九威科技有限公司 废气处理设备
DK2840132T3 (en) 2013-08-22 2017-02-20 Georg-August-Universität Göttingen Stiftung Öffenlichen Rechts Universitätsmedizin Method of Manufacturing Constructed Heart Muscle (EHM)
KR102506332B1 (ko) * 2018-03-26 2023-03-03 가부시키가이샤 코쿠사이 엘렉트릭 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 프로그램
JP6791510B2 (ja) * 2018-12-14 2020-11-25 カンケンテクノ株式会社 排ガスのプラズマ除害方法とその装置
CN114688547A (zh) * 2020-12-25 2022-07-01 上海协微环境科技有限公司 废气处理装置
CN114042379B (zh) * 2021-10-29 2024-05-14 江苏大学 一种变径提速自由基簇射协同催化废气处理装置及方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08196862A (ja) * 1995-01-24 1996-08-06 Japan Atom Energy Res Inst デカボランガスの酸化処理法
JPH1190174A (ja) * 1997-09-16 1999-04-06 Daido Hoxan Inc 三フッ化窒素ガスの処理方法およびそれに用いる装置
JPH11168067A (ja) * 1997-12-02 1999-06-22 Kanken Techno Kk 半導体製造排ガスの除害装置及び除害方法
JP2001115175A (ja) * 1999-09-16 2001-04-24 Abb Res Ltd 硫化水素含有の気体状組成物の処理
JP2005237954A (ja) * 2004-01-27 2005-09-08 I'm Pact World:Kk プラズマ化学反応器及びプラズマ化学反応器を使用した浄化・脱臭装置
JP2005279320A (ja) * 2004-03-26 2005-10-13 Toshiba Corp 排ガス処理システム、排ガス処理方法及び排ガス処理制御システム
JP2006314869A (ja) * 2005-05-10 2006-11-24 L'air Liquide Sa Pour L'etude & L'exploitation Des Procede S Georges Claude 半導体プロセスチャンバからの排ガスを除害するためのシステム

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08196862A (ja) * 1995-01-24 1996-08-06 Japan Atom Energy Res Inst デカボランガスの酸化処理法
JPH1190174A (ja) * 1997-09-16 1999-04-06 Daido Hoxan Inc 三フッ化窒素ガスの処理方法およびそれに用いる装置
JPH11168067A (ja) * 1997-12-02 1999-06-22 Kanken Techno Kk 半導体製造排ガスの除害装置及び除害方法
JP2001115175A (ja) * 1999-09-16 2001-04-24 Abb Res Ltd 硫化水素含有の気体状組成物の処理
JP2005237954A (ja) * 2004-01-27 2005-09-08 I'm Pact World:Kk プラズマ化学反応器及びプラズマ化学反応器を使用した浄化・脱臭装置
JP2005279320A (ja) * 2004-03-26 2005-10-13 Toshiba Corp 排ガス処理システム、排ガス処理方法及び排ガス処理制御システム
JP2006314869A (ja) * 2005-05-10 2006-11-24 L'air Liquide Sa Pour L'etude & L'exploitation Des Procede S Georges Claude 半導体プロセスチャンバからの排ガスを除害するためのシステム

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