TWI700433B - 除害單元 - Google Patents

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Abstract

為了將排放氣體處理至容許濃度以下，不需進行除害部的客製化(對應規格來變更)，可大幅縮短設計時間、驗證時間，可謀求減少準備期間，並且，配合安全容許濃度提供最低限度的規格，藉此，以最小限度的購置成本、運用成本提供附有除害功能之真空泵。

於真空泵1的排氣口附設除害部10，該除害部10係將從真空泵1排出之排放氣體處理而無害化，該真空泵1係準備複數種之排放氣體的處理形式及/或排放氣體的處理量相異之除害部，對應從真空泵1排出之排放氣體的氣體量及氣體種類，從複數種之除害部10選定一個或複數個除害部10，並將選定之除害部10連接於真空泵1的排氣口。

Description

除害單元
本發明係關於用於製造半導體元件、液晶、LED等之製造裝置的排氣系統之真空泵，特別係關於於用以將製造裝置的反應室排氣的真空泵附加用以將從反應室排出之排放氣體處理使其無害化之除害功能之除害單元。
製造半導體元件、液晶面板、發光二極體(Light emitting diode；LED)、太陽能電池等之製程中，於排氣成真空之製程反應室內導入製程氣體，進行蝕刻處理、化學氣相沉積(Chemical vapor deposition；CVD)處理等的各種處理。進行這些蝕刻處理、CVD處理等的各種處理的製程反應室係藉由真空泵而真空排氣。另外，製程反應室及連接於製程反應室的排氣系統機器係藉由流通清淨氣體而定期的洗淨。這些製程氣體、清淨氣體等的排放氣體係包含矽烷類氣體(SiH4、TEOS等)、鹵素類氣體(NF3、ClF3、SF6、CHF3等)、全氟化碳(Perfluorocarbon；PFC)氣體(CF4、C2F6等)等，因對於人體造成不良影響，或成為地球暖化的原因等的對於地球環境造成不良影響，不希望以排放氣體的狀態排放出大氣。對此，將這些排放氣體藉由設置於真空泵的下游側之排放氣體處理裝置進行無害化處理之後，排放至大氣。
(先前技術文獻) (專利文獻)
(專利文獻1)日本專利公報特許第3305566號
製造半導體元件、液晶面板、LED、太陽能電池等之製程中，會使用各種製程氣體、清淨氣體等。處理這些各種製程氣體、清淨氣體等的排放氣體之排放氣體處理裝置係有如以下列舉的問題。
1)對應半導體製程中使用之氣體的種類(反應)及氣體的流量，依各使用者、每一製程製作裝置的規格並實施裝置的評價而投入市場。此時，為了將排放氣體處理至容許濃度以下而進行處理部、冷卻部、粉體補集部等的客製化(對應規格來變更)。因此，必需依各使用者、每一製程進行裝置的設計、製作及評價，因而需要大量的勞力，並且裝置成本上升。
2)製程裝置一般地係由一個或複數個製程反應室構成，對於各製程反應室連接一台(或複數台)乾式真空泵，這些乾式真空泵的個別的排氣管線係連接至排放氣體處理裝置。因此，排放氣體處理裝置係實施複數個製程反應室的排放氣體處理，複數個製程反應室係因各反應室的反應配方相異，因而使用氣體的種類、流放氣體的時機相異。依此，考量流入排放氣體處理裝置之氣體的種類、 氣體量的態樣，則有無限種組合的存在，裝置會有可對應這些的全部組合之處理性能之需求而成為過剩性能(過度規格)。
3)因排放氣體係從複數個反應室中運用之裝置流入排放氣體處理裝置，因而排放氣體處理裝置的處理能力會受到使用條件影響。因此，必需進行配合使用條件，或者網羅設想的使用條件之排放氣體處理裝置的硬體設定、共用設備設定、軟體設定的選定，而難以靈活且迅速地對應反應配方變更、製程變更。
4)排放氣體處理裝置一般係將複數個反應室對應於一個除害裝置而進行處理之規格，此時，無法避免排氣處理裝置的大型化之狀況。由於排放氣體處理裝置的大型化，因工廠的設置場所的狀況，常有排放氣體處理裝置與乾式真空泵之間隔著某程度的距離而設置的事例。如為會產生生成物的製程的情況，若排氣管線長，則常有生成物堆積的事例，而必需進行排氣管線的保養維修，對於製程裝置的停機時間造成影響。生成物的堆積會引起乾式真空泵的排氣壓力上升，成為泵故障的原因之一。
5)以昇華生成物的發生抑制為目的，必需對於排氣管線的配管進行加熱器施工，而會對於加熱器的購置成本、運轉成本、安裝作業時間造成影響。排氣管線的保養維修時的加熱器的復原亦對於製程停機時間造成影響。
6)施工於配管的加熱器，一般係使用在加熱器的內部組裝加熱線之套狀的加熱器，但對於控制必要溫 度的監測係由設置於加熱線或加熱對象的零件表面的熱電偶來進行。一點的溫度控制無法避免加熱對象的溫度分布的不均，為了盡量使其均勻化，測定結果的回授或再製作等的設計勞力會變大。另外，對於長配管進行加熱器施工的情況時，以溫度均勻化為目的，一般必需進行加熱器的細分化等，結果而言，會造成加熱器的複雜的個別控制、配線的複雜化。因此，亦成為安裝作業勞力的增大與購置成本等增加之要因。
7)將製程反應室排氣之乾式真空泵與排放氣體處理裝置係分別進行個體的控制。亦即，運轉的ON/OFF、燃燒模式的切換、連鎖等係乾式真空泵與排放氣體處理裝置分別與製造裝置個別進行信號的交流。因此，對於各個乾式真空泵與排放氣體處理裝置必需管理輸出入信號。另外，為了進行乾式真空泵與排放氣體處理裝置的運轉管理，而分別進行個別的監測。為此，於乾式泵與排放氣體處理裝置個別構築與裝置連動之協定之際，不僅製造裝置側的控制的硬體/軟體設計變得複雜，構成之配線亦變得複雜，造成製造裝置的設計工數增大。其結果，不僅是購置成本的增加，亦成為驗證時間的增大的要因。
本發明係有鑑於上述情事而研創者，其目的在於為了將排放氣體處理至容許濃度以下，不需進行除害部的客製化(對應規格來變更)，可大幅縮短設計時間、驗證時間，可謀求減少準備期間，並且，配合安全容許濃度提供最低限度的規格，藉此，以最小限度的購置成本、 運用成本提供附有除害功能之真空泵。
為了達成上述目的，本發明的附有除害功能之真空泵係於真空泵的排氣口附設除害部，該除害部係將從真空泵排出之排放氣體處理而無害化，該附有除害功能之真空泵係準備複數種之排放氣體的處理形式及/或排放氣體的處理量相異之除害部，對應從前述真空泵排出之排放氣體的氣體量及氣體種類，從前述複數種之除害部選定一個或複數個除害部，並將前述選定之除害部連接於前述真空泵的排氣口。
依據本發明，預先準備排放氣體的處理型式相異之複數種類的除害部，另外，預先準備複數個處理型式相異之各除害部之排放氣體的處理量相異之除害部，對應從真空泵排出之排放氣體的氣體量及氣體種類，從上述複數種的除害部及/或排放氣體的處理量相異之複數個除害部，選定最適合者，並與真空泵一體化。依此，為了將排放氣體處理至容許濃度以下，不需進行除害部的客製化(對應規格來變更)，可大幅縮短設計時間、驗證時間，就結果而言，有助益於削減準備期間。另外，可配合使用條件，以除害部的種類、個數的組合構成來對應。
依據本發明的較佳態樣，前述真空泵係由一台真空泵所構成，或者，由串聯及/或並聯連接之複數台真空泵所構成。
依據本發明，真空泵可由一台乾式真空泵所構成，亦 可串聯及/或並聯連接複數台真空泵而構成。該些一台或複數台乾式真空泵可由魯式(Roots)乾式真空泵、螺旋式(Screw)乾式真空泵、爪式(Claw)乾式真空泵、渦捲式(Scroll)乾式真空泵等所構成。
依據本發明的較佳態樣，前述除害部係由一個除害部所構成，或者，由串聯及/或並聯連接之複數個除害部所構成。
依據本發明，一台或複數台真空泵係與一台或複數台除害部連接。依據本發明，將複數台除害部以串聯及/或並聯的組合連接，而可藉以形成一連串的除害群，而可對應各式各樣的種類的製程需求、複雜的製程需求。複數台除害部可對應排放氣體的氣體量及氣體種類，組合燃燒式、乾式、濕式、固定式等的複數種除害部而連接，亦可連接單一種的除害部。
依據本發明的較佳態樣，供給至前述真空泵及前述除害部之冷卻水及/或惰性氣體，可由共通的共用設備供給。
依據本發明，因供給至前述真空泵及前述除害部之冷卻水及/或惰性氣體，可由共通的共用設備供給，而可實現共用設備一側的管線的簡易化。依此，可謀求設計(硬體、軟體)工數減低。另外，不必為了除害部專用確保共用設備管線，共用設備計畫變得簡單，購置成本變得便宜。再者，因除害部與真空泵的共用設備狀況的管理，可由一個監視器來進行，運用管理變得容易。
依據本發明的較佳態樣，前述惰性氣體係使用前述除害部中之排放氣體的無害化處理之際產生之熱加熱後，供給至前述真空泵。
依據本發明，可於除害部中，利用排放氣體的無害化處理之際產生的廢熱來加熱氮(Nitrogen；N2)等的惰性氣體，將經加熱之惰性氣體供給至真空泵。依此，可藉由經加熱之惰性氣體進行真空泵的淨化，可防止生成物附著於真空泵的內部。依據本發明，不必設置用以加熱惰性氣體的專用的加熱器，可謀求伴隨設計工數的削減、零件數的削減之準備期間的削減及成本削減。另外，不需要加熱器用的動力而可謀求節省能源。
依據本發明的較佳態樣，前述共通的共用設備係可將燃料及空氣供給至燃燒式的前述除害部。
依據本發明的較佳態樣，前述共通的共用設備係可從可攜帶的耐壓容器供給燃料。
依據本發明的較佳態樣，以前述除害部將排放氣體無害化處理之後，使處理後的氣體向位於設置於前端的排氣通道直接排出。
依據本發明的較佳態樣，以前述除害部將排放氣體無害化處理之後，使處理後的氣體向洗氣機排出。
依據本發明的較佳態樣，附有除害功能之真空泵係具備概括控制前述真空泵與前述除害部之控制部。
依據本發明，因以泵控制部概括進行真空泵的控制及除害部的控制之方式而構成，因而不需要將來自裝置的介面如以往般地區別並準備真空泵用及排放氣體處理裝置用。由於主要的信號的窗口為真空泵，可將裝置側或工廠側的控制簡略化。因泵控制部係配合真空泵的運轉狀態進行除害部的控制，故配合使用條件、使用環境，可實現除害部、真空泵的同步運轉、安全運轉。配合真空泵的使用狀況，可謀求除害部的運轉模式的最佳化。
本發明的除害部係具備一台或複數台將排放氣體處理而無害化的除害部，並具備控制前述一台或複數台除害部的全體之控制部，前述控制部係可與設於設置對象的裝置之控制部送授信，並且可將前述一台或複數台除害部的狀態信號輸出至設置對象的監視系統。
於具備既設的真空泵的排氣系統連接本發明的除害部的情況，或是將本發明的除害部投入不需要真空泵的市場的情況時，必需單獨控制除害部。依據本發明，除害部係具備控制除害部整體之控制部，而可藉以構成獨立型的除害部。藉由獨立型的除害部，可成為風箱與除害部的組合或單獨使用除害部。因此，具備既設的真空泵之排氣系統中，除害部的投入亦變得可能。
本發明係可產生以下列舉之效果。
(1)預先準備排放氣體的處理型式相異之複數種類的除害部，另外，預先準備複數個處理型式相異之各除害部之排放氣體的處理量相異之除害部，對應從真空泵排出之排放氣體的氣體量及氣體種類，從上述複數種的除害部及/ 或排放氣體的處理量相異之複數個除害部，選定最適合者，並與真空泵一體化。依此，為了將排放氣體處理至容許濃度以下，不需進行除害部的客製化(對應規格來變更)，可大幅縮短設計時間、驗證時間，就結果而言，有助益於削減準備期間。另外，可配合使用條件，以除害部的種類、個數的組合構成來對應。
(2)以往，因排放氣體處理裝置大型化，輸送、設置、拆卸、移設並不容易，且必需有複雜的控制，然而，依據本發明的除害部，成為小型且緊密的構成，零件數量少，可謀求故障率的降低。故障時，可在現場以預備的除害部的交換來對應，可謀求製程停機時間的降低。保養維修亦可在現場以預備的除害部的交換來對應，可謀求製程停機時間的降低。
(3)從真空泵排氣之排放氣體係藉由真空泵中之壓縮熱加熱至200℃左右，可將此經加熱之排放氣體從排氣管直接導入除害部進行無害化處理。依此，不必將排放氣體從常溫加溫，可削減除害部中之燃料使用量，而可謀求節省能源。因真空泵的排氣管的內部流動有加熱至200℃左右的排放氣體，因此不必以配管加熱器將排氣管升溫。依此，因亦可不必設置配管加熱器而可實現節省能源。
(4)可於除害部中，利用排放氣體的無害化處理之際產生的廢熱來加熱N2等的惰性氣體，將經加熱之惰性氣體供給至真空泵。依此，可藉由經加熱之惰性氣體進行真空泵的淨化，可防止生成物附著於真空泵的內部。依據本發明， 不必設置用以加熱惰性氣體的專用的加熱器，可謀求伴隨設計工數的削減、零件數的削減之準備期間的削減及成本削減。另外，不需要加熱器用的動力而可謀求節省能源。
(5)將複數台除害部以串聯及/或並聯的組合連接，而可藉以形成一連串的除害群，而可對應各式各樣的種類的製程需求、複雜的製程需求。複數台除害部可對應排放氣體的氣體量及氣體種類，組合燃燒式、乾式、濕式、固定式等的複數種除害部而連接，亦可連接單一種的除害部。藉由配合安全容許濃度提供最低限度的規格，可實現最小限度購置成本、運用成本。藉由並聯排列除害部，可於一側的除害部的故障、保養維修時，以其他的除害部對應，而可使製程停機時間為零。
(6)因以泵控制部概括進行真空泵的控制及除害部的控制之方式而構成，因而不需要將來自裝置的介面如以往般地區別並準備真空泵用及排放氣體處理裝置用。由於主要的信號的窗口為真空泵，可將裝置側或工廠側的控制簡略化。因泵控制部係配合真空泵的運轉狀態進行除害部的控制，配合使用條件、使用環境，可實現除害部、真空泵的同步運轉、安全運轉。配合真空泵的使用狀況，可謀求除害部的運轉模式的最佳化。
1‧‧‧真空泵
1a‧‧‧排氣管
2‧‧‧歧管
10‧‧‧除害部
10a‧‧‧控制盒
11‧‧‧連接配管
12‧‧‧歧管
13‧‧‧控制盤
20‧‧‧泵架
21‧‧‧排氣通道
22‧‧‧連接用配管
23‧‧‧洗氣機
30‧‧‧泵控制部
31‧‧‧控制部
32‧‧‧集中監視系統
41‧‧‧圓筒體
42‧‧‧外筒
43‧‧‧加熱室
45‧‧‧空氣噴嘴
46‧‧‧燃料噴嘴
48‧‧‧UV感測器
49‧‧‧火星塞
50‧‧‧引燃部
51‧‧‧燃料供給口
52‧‧‧空氣供給口
53‧‧‧點火變壓器
54‧‧‧計測部
55‧‧‧脈衝產生器
56‧‧‧電源
57‧‧‧CPU
C‧‧‧殼體
PB‧‧‧引燃火燄
VAC‧‧‧真空泵
EV1至3‧‧‧電磁閥
V1、V2‧‧‧閥
第1圖(a)至(c)係顯示本發明的附有除害功能之真空泵的構成例之模式立體圖。
第2圖(a)至(e)係顯示本發明的附有除害功能之真空泵的其他構成例之模式立體圖。
第3圖係顯示為了將複數個製程反應室排氣而設置複數台本發明的附有除害功能之真空泵的情況之模式正面圖。
第4圖係顯示在真空泵的除害部產生之粉體無法從排氣通道直接排出時而設置洗氣機的情況之模式正面圖。
第5圖(a)至(e)係顯示縱向設置(第5圖(a)至(d))或橫向設置(第5圖(e))圓筒容器狀的除害部，並朝各種方向配置除害部的排放氣體入口及除害部的排放氣體出口，而可對應各種連接型態的構成例之模式立體圖。
第6圖(a)及(b)係顯示串聯及/或並聯連接複數台除害部，以可對應從一台或複數台真空泵排出之排放氣體的氣體量及氣體種類之方式而構成之模式立體圖。
第7圖(a)及(b)係顯示本發明的附有除害功能之真空泵的共用設備的共通化的構成之模式圖。
第8圖係顯示本發明的附有除害功能之真空泵的控制部的構成之模式圖。
第9圖係顯示單獨控制設置於除害部之除害部的控制部的構成之模式圖。
第10圖係顯示適於作為本發明的附有除害功能之真空泵的除害部之小型的燃燒式除害部之模式剖面圖。
以下參照第1圖至第10圖，說明本發明之 附有除害功能之真空泵的實施型態。又，第1圖至第10圖中，對於相同或相當之構成要素標記相同的符號，並省略重覆之說明。
第1圖(a)、(b)、(c)係顯示本發明的附有除害功能之真空泵的構成例之模式立體圖。
如第1圖(a)、(b)、(c)所示，本發明的附有除害功能之真空泵係具備於真空泵1的排氣管1a附設除害部10之構成。真空泵1係可由一台乾式真空泵所構成，亦可串聯或並聯連接複數台乾式真空泵而構成。該些一台或複數台乾式真空泵可由魯式(Roots)乾式真空泵、螺旋式(Screw)乾式真空泵、爪式(Claw)乾式真空泵、渦捲式Scroll)乾式真空泵等所構成，因這些乾式真空泵的構成已為習知技術，因此省略圖示及說明。第1圖(a)、(b)、(c)中，真空泵1係例示具備殼體C之形式的真空泵。除害部10係整體以圓筒狀的容器而構成。另外，連接各除害部的情況時，乾式泵的控制部係自動認識除害部的種類。
第1圖(a)、(b)、(c)中，真空泵1與除害部10的配製關係分別相異，第1圖(a)中，真空泵1與除害部10係並排，第1圖(b)中，除害部10係配置於真空泵1的下方，第1圖(c)中，除害部10係配置於真空泵1的上方。第1圖(a)、(b)、(c)中，除害部10的種類係有燃燒式、乾式、濕式、加熱式、氟固定式、觸媒式、電漿式、稀釋單元式(風箱、添加N2、添加空氣)等。本發明中係預先準備排放氣體的處理型式相異之該些複數種的除害部10。另 外，依處理型式相異之各除害部10，預先準備複數個排放氣體的處理量相異的除害部10。本發明中，除害部10係對應從真空泵1排出之排放氣體的氣體量及氣體的種類，從上述複數種的除害部10及/或排放氣體的處理量相異之複數個除害部10，選擇最適當者，並與真空泵1成為一體化。
第1圖(a)、(b)、(c)中，連接真空泵1的排氣口與除害部10的氣體導入口之間的排氣管1a的配管長度係於500mm以下，設定為200mm至400mm。另外，考量到乾式真空泵的背壓，排氣管1a的排氣口直徑係於15mm以上，設定為16mm至40mm。又，亦可不設排氣管1a而將除害部10直接連接於真空泵1的排氣部。
第2圖(a)至(e)係顯示本發明的附有除害功能之真空泵的其他構成例之模式立體圖。
第2圖(a)、(b)係顯示將一台真空泵1的排氣管1a分岐而附設二個除害部10、10之構成的附有除害功能之真空泵。
第2圖(a)所示之例中，將分歧之排氣管1a直接連接於二個除害部10、10，第2圖(b)所示之例中，分別於分歧之排氣管1a配置自動開閉(或手動開閉)的閥V1，藉此成為可控制朝向各除害部10的排放氣體的流入。
第2圖(c)、(d)係顯示將二台真空泵1、1的排氣管1a、1a以歧管2連結，並於歧管2附設一台除害部10之構成的附有除害功能之真空泵。
第2圖(c)所示之例中，將歧管2與除害部10連接，第2圖(d)所示之例中，於歧管2配置二個自動開閉(或手動開閉)的閥V2、V2，藉此成為可控制從各真空泵1朝向除害部10的排放氣體的流入。
第2圖(e)係顯示將二台真空泵1的排氣管1a、1a以歧管2連結，並於歧管2附設三台除害部10之構成的附有除害功能之真空泵。
如第1圖及第2圖所示，依據本發明，因直接將小型的除害部10設於一台或複數台真空泵1的排氣口之一體型，而不需如以往般地於構圖上的檢討一台或複數台的排放氣體處理裝置與乾式真空泵收納用台架。其結果，可大幅縮短設計時間、檢討時間，成為有助益於削減準備期間之結果。另外，除害部10中，藉由進行各個模組設計，可謀求縮短設計一個除害部的必要時間。再者，配合使用條件，可藉由除害部10的種類、個數的組合構城來對應。因依各乾式真空泵(製程反應室)設置模組化的除害部，因此，可對應各反應室的負載率，靈活地對應。
藉由除害部10的開發時間的縮短，達成準備期間的削減。藉由製品的標準化，各製程的處理實效等的資料庫化變得容易。因性能依各除害部而明確化，除害部的型式、提案變得容易。
藉由除害部10的構造的簡易化，可謀求零件的共通化。因此，可謀求製造準備期間的削減、製造成本削減。
因可謀求除害部10的標準化，除害部10的單體的安 全規格、準則的適用、對應處理變得容易。
以往，因排放氣體處理裝置體型大，輸送、設置、拆卸、移設並不容易，另外，需要複雜的控制，然而，若依據本發明的除害部10，則成為小型且緊密的構成，零件數量少，而可謀求故障率的降低。故障的情況時，可藉由於現場預備的除害部的交換來對應，而可謀求製程停機時間的降低。
保養維修亦可藉由於現場預備的除害部的交換來對應，而可謀求製程停機時間的降低。發生異常時，可與工廠、服務中心單獨地交易、調查除害部10。
依據本發明，從真空泵1排氣之排放氣體係藉由真空泵1中之壓縮熱加熱至200℃左右，可將此經加熱之排放氣體從排氣管1a直接導入除害部10，進行藉由燃燒之無害化處理。因此，不需要將排放氣體從常溫加溫，可削減除害部10中的燃料使用量，而可謀求節省能源。由於真空泵1的排氣管1a的內部流通加熱至200℃左右的排放氣體，故排氣管1a不必藉由配管加溫器升溫。因此，由於不需設置配管加溫器，因而可實現節省能源。另外，連接真空泵1與除害部10之排氣管1a的配管長度為500mm以下，亦可謀求防止生成物此部分中的附著。
第3圖係顯示為了將複數個製程反應室排氣而設置複數台本發明的附有除害功能之真空泵的情況之模式正面圖。第3圖中，使用記號VAC顯示於真空泵1的排氣管1a附設除害部10而構成之本發明的附有除害功能 之真空泵。如第3圖所示，複數台附有除害功能之真空泵VAC係收納於泵台架20。真空泵VAC的除害部10係配合安全容許濃度，提供最低限度的規格，藉此，可實現最小限度的購置成本、運用成本。真空泵VAC的除害部10的出口係直接連接於工廠的排氣通道21。因除害部10中的處理而產生的粉體係由除害部10的排氣的流速吹拂而向排氣通道21排出。
第4圖係顯示在真空泵VAC的除害部10產生之粉體無法從排氣通道21直接排出時而設置洗氣機的情況之模式正面圖。如第4圖所示，複數台真空泵VAC的除害部10的出口係經由連接用配管22連接於洗氣機23。洗氣機23係例如由水洗氣機所構成。並且，洗氣機23的出口係連接於排氣通道21(參照第3圖)。又，亦可設置過濾器來取代洗氣機。
如第1圖及第2圖所示，真空泵1與除害部10係以各種形式互相連接。另外，一台或複數台真空泵1與一台或複數台除害部10係互相連接。再者，本發明中，亦有複數台除害部10以串聯或並聯連接的情況。因此，本發明中所用的除害部10係排放氣體入口10IN及排放氣體出口10OUT必需可對應各種連接形態之構成。
第5圖(a)至(e)係顯示縱向設置(第5圖(a)至(d))或橫向設置(第5圖(e))圓筒容器狀的除害部10，並朝各種方向配置除害部10的排放氣體入口10IN及除害部10的排放氣體出口10OUT，而可對應各種連接型態的構成例 之模式立體圖。第5圖(a)所示之例中，除害部10的入口10IN(或出口10OUT)位於除害部10的上部側面，除害部10的出口10OUT(或入口10IN)位於除害部10的下部側面。第5圖(b)所示之例中，除害部10的入口10IN(或出口10OUT)位於除害部10的下面，除害部10的出口10OUT(或入口10IN)位於除害部10的上面。第5圖(c)所示之例中，除害部10的入口10IN(或出口10OUT)位於除害部10的上面，除害部10的出口10OUT(或入口10IN)位於除害部10的下部側面。第5圖(d)所示之例中，除害部10的入口10IN(或出口10OUT)位於除害部10的下面，除害部10的出口10OUT(或入口10IN)位於除害部10的上部側面。第5圖(e)所示之例中，除害部10的入口10IN位於一側面，除害部10的出口10OUT位於另一側面。
第6圖(a)、(b)係顯示串聯及/或並聯連接複數台除害部10，以可對應從一台或複數台真空泵1排出之排放氣體的氣體量及氣體種類之方式而構成之模式立體圖。
第6圖(a)所示之例中係串聯連接複數台(圖示例中為三台)除害部10。複數台除害部10可經由連接配管11連接，亦可除去連接配管11而直接連接鄰接之二台除害部10的氣體出口與氣體入口。
第6圖(b)所示之例中，複數台除害部10係以於排氣的流向中逐漸增加除害部10的台數之方式，經由連接配管11及歧管12串聯及並聯連接。亦即，除害部10係從排放氣體的流向的上游側向下游側配置成多段狀，台數以一 台、二台、三台來增加，這些除害部10係從上游側向下游側串聯連接。另外，位於各段的複數個除害部10係藉由歧管12並聯連接。
如第6圖(a)、(b)所示，以串聯及/或並聯的組合連接複數台除害部10，藉此，可形成一連串的除害群組，以可對應各式各樣的種類的製程需求、複雜的製程需求。複數台的除害部10可對應排放氣體的排氣量及氣體種類，組合連接燃燒式、乾式、濕式、固定式等的複數種除害部10，亦可連接單一種的除害部10。
藉由配合安全容許濃度而提供必要最低限度的規格，可實現最小限度的購置成本、運用成本。
藉由將除害部10並聯連接，支援運轉的實現即變得容易。亦即，一側的除害部10的故障，可於保養維修時，以其他的除害部10來對應，而可使製程停機時間為零。
另外，為了配合真空泵1的詳細檢修週期，設置複數個除害部10，而成為可互相支援運用。
即使對於納入後的製程規格變更，各除害部的設定值的變更變得容易，亦有以特定的除害部的變更使得對應變得容易的情況。
除害部10的單體的設計變得不需要或僅為最小限度，僅需檢討配置即可。另外，因依各需求性能而將除害部10標準化，因此改造零件的製造容易。再者，可謀求零件納期的縮短，改造要領的簡易化。
因依各除害部進行規格對應，因此，對於新的需求規 格，不需要規格的認證的檢討、取得。所有的配管亦可不為集合配管。對應必要的情況，亦可於配管部設置閥。以串聯、並聯連接複數台除害部10的情況時，除害部10的設置位置方向可自由設定。另外，藉由將一台或複數台除害部10與控制盤13組合，亦可構築獨立型的單體/複合除害系統。另外，第6圖(a)、(b)所示之構成中，亦可適當地組合輔助器類。
接著，說明本發明的附有除害功能之真空泵的共用設備。第7圖(a)、(b)係顯示本發明的附有除害功能之真空泵的共用設備的共通化的構成之模式圖。
第7圖(a)所示之例中，電源係供給至真空泵1，除害部10用的電源係供給自真空泵1。又，亦可藉由設置於真空泵1的介面盒供給電源至除害部10。冷卻水係供給至真空泵1，將真空泵1冷卻之後，供給至除害部10，冷卻除害部10。將除害部10冷卻之冷卻水係回流到共用設備。另外，為了防止生成物附著於真空泵1的內部，可從共用設備將N2供給至真空泵。除害部10為燃燒式除害部的情況時，可從共用設備供給燃料、氧化劑至除害部10。燃料、氧化劑亦可由可攜帶的耐壓容器供給。此時，於未有燃料供給管線的場所中的燃燒式除害部的運用即變得可能。可攜帶的耐壓容器係可設置複數列，藉以於運轉中可交換用盡的耐壓容器。由可攜帶的耐壓容器供給燃料、氧化劑的情況時，亦可設置壓力計P，以進行剩餘量檢測(壓力監視)。此時，可攜帶的耐壓容器的剩餘量低於預定量的情況 時，可進行依據信號/燈號/聲音之通知機能。
第7圖(b)所示之例中，除害部10為燃燒式除害部或加熱氧化式除害部之情況時，從共用設備供給N2至除害部10，利用藉由除害部10中之排放氣體的無害化處理而產生之廢熱來加熱N2，而將加熱後之N2供給至真空泵1。因此，可藉由經加熱之N2氣體進行真空泵1的淨化，可防止生成物附著於真空泵1的內部。依據本發明，不需設置用以加熱N2氣體的專用加熱器，可謀求伴隨設計工數的削減、零件數的削減之準備期間削減及成本削減。另外，不需要加熱器用的動力而可謀求節省能源。就淨化用的氣體而言，除了N2以外，只要是不與含有氣體反應的惰性氣體即可，例如，亦可為He、Ar、Kr等的稀有氣體、CO2等。
又，即使無法於排熱中確保充分的溫度的情況時，因可將經某程度升溫之N2投入熱N2用的加熱器，相較於從常溫升溫的情況，可降低熱N2用的加熱器的負載率，有助益於所需消耗電力的削減。第7圖(b)所示之例中，電源、冷卻水等的其他的共用設備係與第7圖(a)所示之例同樣地供給。
如第7圖(a)、(b)所示，將N2與冷卻水的供給管線串列(串聯)地連接至真空泵1與除害部10，可實現共用設備一側的管線的簡易化。依此，可謀求設計(硬體、軟體)工數減低。另外，不必為了除害部10專用確保共用設備管線，共用設備計畫變得簡單，購置成本變得便宜。再者，因除害部10與真空泵1的共用設備狀況的管理，可 由一個監視器來進行，運用管理變得容易。
接著，說明本發明的附有除害功能之真空泵的控制部的構成。本發明的附有除害功能之真空泵係於一台或複數台真空泵1附設一台或複數台除害部10之一體型的真空泵，因此，構成為附有除害功能之真空泵的整體控制藉由設於真空泵1之控制部來進行。
第8圖係顯示本發明的附有除害功能之真空泵的控制部的構成之模式圖。如第8圖所示，本發明的附有除害功能之真空泵係具備於真空泵1的排氣管1a附設除害部10之構成，真空泵1中係設有泵控制部30。泵控制部30係可經由通信線等與位於製造裝置等之控制部31來傳送接收。另外，泵控制部30係對集中監視系統32輸出真空泵1與除害部10的狀態信號。泵控制部30係構成為可概括進行真空泵1的控制及除害部10的控制，泵的信號輸出入的一部分連接於除害部10，以泵控制部30實施除害部10的運轉控制及狀態監視。亦即，構成為從泵控制部30對除害部10的控制盒10a輸出運轉、停止信號，從控制盒10a對泵控制部30輸出除害部10的狀態信號。泵的運轉可對應遠端運轉、區域運轉、共同(COM)運轉的任一者。因於真空泵1的操作盤中設置主斷路器，因此，除害部10中，可由必要最低限度的電源零件來對應。
若從泵控制部30輸出真空泵1的運轉信號，則同時從泵控制部30對除害部10輸出運轉信號，開始除害部10的運轉。除害部10為燃燒式的情況時，開始引燃器的著火。 待機時，將除害部10的運轉停止。泵控制部30中，可變更除害部10的運轉時機的設定。
如第8圖所示，因泵控制部30構成為概括進行真空泵1的控制及除害部10的控制，因此，不需要如以往般地將來自裝置的介面區別準備真空泵用及排放氣體處理裝置用。另外，除害部10係以最小限度的電裝系統而構成。
另外，因主要的信號的窗口為真空泵1，因而可簡略化裝置側或工廠側的控制。
可依據氣體的種類、流量來選擇除害部10的種類、數量。其除害部10與泵控制部30連接，泵控制部30亦可自動認識除害部10的種類、數量。亦可個別地以泵控制部30選擇除害部10的種類、數量。
泵控制部30係配合真空泵1的運轉狀態，進行除害部10的控制，因此，配合使用條件、使用環境，可實現除害部、真空泵的同步運轉、安全運轉。
可配合真空泵1的使用狀況，謀求除害部10的運轉模式的最適化。不需要於使用者側構築除害部10的控制順序。除害部10的設置之際，不需要配線作業，可減低工數。
除害部10為燃燒式的情況時，即使在製程中，亦有對應各步驟中使用之製程氣體的種類，調整燃料、氧化劑等的流量，變更燃燒模式的情況。以往係藉由來自裝置或共用設備之對於除害部的輸入信號進行模式的變更。本發明的型態的情況，將信號輸入乾式泵的控制部，進行除害部10的燃燒模式的變更。
另外，可對於真空泵1有效活用除害部10的信號。例如，燃燒除害的情況時，一般地，為了處理氯(Chlorine；Cl2)等的清淨氣體，必需使燃料、氧增加，於高溫狀態下使氣體分解。雖有另外輸出用於此清淨氣體處理的處理信號的情況，但將介面統合於真空泵的控制部的情況時，可將前述處理信號活用為稀釋N2的增量信號，而作為泵零件的腐蝕對策。藉此，可謀求真空泵的壽命延長。
真空泵1的狀態監視器中，因表示除害部10的狀態，運用變得容易。僅表示於主真空泵1的狀態即可概括管理，使得使用者可概括監視除害、泵的異常。
另外，因可收集真空泵1與除害部10的統合之資訊，因此，可把握問題發生時的真空泵1與除害部10的狀態，問題分析變得容易，可謀求改善對應的時間短縮。
於具備既設的真空泵的排氣系統連接本發明的除害部10的情況，或是將本發明的除害部10投入不需要真空泵的市場的情況時，因必需單獨控制除害部10，因而必需單獨控制除害部10的控制部。
第9圖係顯示單獨控制設置於除害部10之除害部10的控制部的構成之模式圖。如第9圖所示，除害部10中設有控制盒10a。控制盒10a可經由通信線與位於製造裝置等之控制部31來傳送接收。另外，控制盒10a係對集中監視系統32輸出除害部10的狀態信號。
如第9圖所示，除害部10具備控制除害部10整體之控制盒10a，而可藉以構成獨立型的除害部10。藉由獨立型的除害部10，可成為風箱與除害部10的組合或單獨使用除害部10。因此，具備既設的真空泵之排氣系統中，除害部10的投入亦變得可能。
第10圖係顯示適於作為本發明的附有除害功能之真空泵的除害部之小型的燃燒式除害部之模式剖面圖。如第10圖所示，除害部10係整體由圓筒狀的容器構成。圓筒狀容器的除害部10係以其軸心成為垂直方向之方式縱向配置。除害部10係具備：藉由燃燒器形成火焰，且形成使排放氣體燃燒之燃燒室S之有底的圓筒體41；以及與此圓筒體41隔離預定間隔，以包圍圓筒體41之方式而設之外筒42。並且，於圓筒體41與外筒42之間形成保持N2等的惰性氣體並加熱之加熱室43。N2等的惰性氣體係從位於外筒42的上部之入口埠PIN流入加熱室43而被加熱，從外筒42的下部之出口埠POUT流出。雙重管構造的加熱室43係構成熱交換器。經加熱之惰性氣體係可供給至真空泵1。加熱室43中，惰性氣體的溫度係與真空泵1的內部溫度為略相同溫度，例如加熱至190℃至220℃
如第10圖所示，於除害部的下部的周壁，形成將處理對象的排放氣體導入燃燒室內之排放氣體的入口10IN，於除害部10的上端，形成將處理後的氣體排出之氣體出口10OUT。除害部10中係設有：對燃燒室S供給空氣之複數個空氣噴嘴45；以及對燃燒室S供給燃料之複數個燃料噴嘴46。空氣噴嘴45係對於除害部10的切線方向 呈預定角度而延伸，以沿著圓筒體41的周壁的內周面形成迴旋流之方式吹出空氣。燃料噴嘴46亦同樣地對於除害部10的切線方向呈預定角度而延伸，以沿著圓筒體41的周壁的內周面形成迴旋流之方式吹出燃料。空氣噴嘴45及燃料噴嘴46係分別沿著除害部10的圓周方向隔著預定間隔配置複數個。圓筒體41的底部係設有：用以檢測火燄的UV感測器48；以及用以進行點火的火星塞49。
筒狀的引燃部50係以包圍火星塞49的周圍之方式設置。引燃部50中係形成：供給火焰形成用的燃料之燃料供給口51；以及供給預先混合部分空氣之空氣供給口52，從燃料供給口51供給之燃料藉由火星塞49點火而形成引燃火焰PB。
除害部10的控制盒10a係具備：用以將空氣及燃料對燃燒室S供給、停止供給之電磁閥EV1、EV2、EV3；火星塞49用的點火變壓器53；UV感測器48用的計測部54；以及脈衝產生器55。再者，控制盒10a係具備電源56及CPU57。電源56係連接至泵控制部30(參照第8圖)，CPU57係連接至泵控制部30。
泵控制部30與除害部10的介面的手段不限於電源供給與通信(RS485)。
接著，說明第10圖所示之除害部10的作用。燃料係從設於除害部10之複數個燃料噴嘴46朝向燃燒室S以作出迴旋流之方式吹出。另外，空氣係從複數個空氣噴嘴45朝向燃燒室S以作出迴旋流之方式吹出。並 且，當燃料與空氣的混合氣藉由引燃火焰PB點火，則於圓筒體41的內周面形成火燄的迴旋流(迴旋火燄)。
另一方面，處理對象的排放氣體係從於圓筒體41的內周面開口之排放氣體的入口10IN朝向前述燃燒室S噴出。此噴出之排放氣體係與混合氣的迴旋火燄混合並燃燒，但此時，燃料係從圓周方向的全部的燃料噴嘴46以向一個方向強烈地迴旋之方式吹出，因此排放氣體的燃燒效率變高。另外，因從空氣噴嘴45噴出之空氣亦迴旋，因而此空氣與火燄混合並加速火燄的迴旋流，而將排放氣體氧化分解。處理後的氣體係從除害部10的上端的氣體出口10OUT排出，而向排氣通道排出。
依據第10圖所示之燃燒式除害部，除害部10的加熱室43中，可利用排放氣體的無害化處理之際產生之燃燒廢熱加熱N2等的惰性氣體，將經加熱之惰性氣體供給至真空泵1。因此，可藉由經加熱之惰性氣體進行真空泵1的淨化，可防止生成物附著於真空泵1的內部。依據本發明，則不需要設置用以加熱惰性氣體的專用的加熱器，可謀求節省能源。
不需要排放氣體處理的用途中，僅實施稀釋即可的情況(例如，CVD等的反應室內的製程氣體的消耗效率高，乾式泵排氣中的有害氣體成分濃度為容許濃度附近的情況)，藉由風箱供給N2或空氣之系統構成而非除害部，而可藉以達成系統簡略化，降低成本。
至此已說明了本發明的實施型態，然而， 本發明不限於上述實施型態，當然地，在其技術思想範圍內，亦可實施各種相異之型態。
1‧‧‧真空泵
1a‧‧‧排氣管
10‧‧‧除害部
C‧‧‧殼體

Claims (7)

  1. 一種除害單元，係具備：複數台除害部，係對應於排放氣體的量、種類之至少之一排放氣體的情況，將排放氣體處理而無害化；以及控制部，係概括控制前述複數台除害部，且依據來自製造裝置處的排放氣體的情況，選擇前述複數台除害部中之至少一台來進行排放氣體處理；前述控制部係可與安裝有前述除害部的該製造裝置處所設的控制元件發送接收信號，並且輸出進行排放氣體處理之前述除害部的狀態信號至該製造裝置處的監視系統；前述複數台除害部係分別包含：筒狀容器，係呈封閉端與開放端相對的筒狀，並具有燃燒室，該燃燒室係構成為經由排放氣體的入口導入待處理的排放氣體，並經由氣體出口將處理後的氣體排出；複數個燃料噴嘴，係配置在前述筒狀容器的周壁並吹出燃料；以及複數個空氣噴嘴，係配置在前述筒狀容器的周壁並吹出空氣；複數個前述空氣噴嘴比複數個前述燃料噴嘴更遠離前述排放氣體的入口。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之除害單元，其中，前述控 制部係包含設在前述除害部中的控制盒。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之除害單元，其中，前述複數台除害部係分別連接到具備既設的真空泵之排氣系統。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之除害單元，其中，前述製造裝置係包含製造半導體元件、液晶面板、LED、太陽能電池中之任一者的製造裝置。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之除害單元，其中，複數個前述空氣噴嘴係以沿著前述周壁的內周面形成迴旋流之方式吹出空氣。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之除害單元，其中，複數個前述燃料噴嘴係以沿著前述筒狀容器的周壁的內周面形成迴旋流之方式吹出燃料。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之除害單元，其中，前述筒狀容器係包含：筒體；外筒，係以包圍前述筒體之方式設置；以及加熱室，係形成於前述筒體與前述外筒之間，利用排放氣體的無害化處理之際產生之燃燒廢熱來加熱該加熱室中之氣體。
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