(57)【要約】【課題】手作業でミキサを洗浄しなければならないという手間を省くことが可能なガス処理装置を提供すること。【解決手段】処理水を貯めるようにされた処理槽と、処理槽の内側で先端部が処理水に浸る位置に配置されるミキサと、特定のガスをミキサへ導入する第１の導入管と、乾燥ガスをミキサへ導入する第２の導入管と、生成物を除去する洗浄水をミキサへ導入する第３の導入管と、第１の導入管を開閉する第１のバルブと、第２の導入管を開閉する第２のバルブと、第３の導入管を開閉する第３のバルブと、水位低下手段と、洗浄動作開始信号が入力されると第１のバルブを閉じさせるとともに水位低下手段に処理水の水位をミキサの先端部が浸らない水位以下に下げさせ、生成物を乾燥させるのに必要な時間第２のバルブのみを開けさせて乾燥ガスをミキサへ導入させ、第２のバルブを閉じさせるとともに第３のバルブを開かせて洗浄水をミキサへ導入させる制御部と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定のガスを除害するガス処理装置であって、
前記特定のガスを吸収する処理水を貯めるようにされた処理槽と、
前記処理槽の内側で先端部が前記処理水に浸る位置に配置され、前記特定のガスを前記処理水に混合させるミキサと、
前記特定のガスを前記ミキサへ導入する第１の導入管と、
乾燥ガスを前記ミキサへ導入する第２の導入管と、
前記特定のガスの前記ミキサへの導入により生成された生成物を除去する洗浄水を前記ミキサへ導入する第３の導入管と、
前記第１の導入管を開閉する第１のバルブと、
前記第２の導入管を開閉する第２のバルブと、
前記第３の導入管を開閉する第３のバルブと、
前記処理水の水位を下げる水位低下手段と、
洗浄動作開始信号が入力されると、前記第１のバルブを閉じさせるとともに前記水位低下手段に前記処理水の水位を前記ミキサの前記先端部が浸らない水位以下に下げさせる洗浄準備制御動作を行い、前記生成物を乾燥させるのに必要な時間前記第２のバルブのみを開けさせて前記乾燥ガスを前記ミキサへ導入させる乾燥制御動作を行い、その後、前記第２のバルブを閉じさせるとともに前記第３のバルブを開かせて前記洗浄水を前記ミキサへ導入させる洗浄制御動作を行う制御部と、
を有するガス処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載のガス処理装置において、
前記制御部は、前記乾燥制御動作と前記洗浄制御動作との間に、前記第２のバルブおよび前記第３のバルブを交互に所定の回数開かせて前記乾燥ガスおよび前記洗浄水を個別に前記ミキサへ導入させるサイクル制御動作を行う、ガス処理装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のガス処理装置において、
前記水位低下手段は、
前記処理槽から前記処理水を排水する排水管と、
前記排水管を開閉する排水弁と、
前記処理槽において前記ミキサの前記先端部が前記処理水に浸らない水位を検知するセンサと、を備え、
前記制御部は、洗浄動作開始信号が入力されると前記排水弁を開かせて前記処理水を排水させ、その後、前記センサの検知結果に基づいて前記乾燥制御動作を行う、ガス処理装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のガス処理装置において、
前記特定のガスを除害している時間を測定し、測定時間が予め定められた時間を経過すると前記洗浄開始信号を前記制御部へ出力するタイマーを備えるガス処理装置。
【請求項５】
特定のガスを吸収する処理水を貯めた処理槽と、該処理槽の内側で先端部が前記処理水に浸る位置に配置され、前記特定のガスを前記処理水に混合させるミキサと、を含むガス処理装置の洗浄方法であって、
洗浄動作開始信号が入力されると、前記ミキサへ前記特定のガスを導入することを停止するとともに前記処理水の水位を前記ミキサの前記先端部が浸らない水位以下に下げる洗浄準備ステップと、
前記洗浄準備ステップに続いて、前記特定のガスの前記ミキサへの導入により生成された生成物を乾燥させるのに必要な時間前記ミキサへ乾燥ガスを導入する乾燥ステップと、
前記乾燥ステップの後、前記ミキサへ前記乾燥ガスを導入することを停止するとともに前記ミキサへ前記生成物を除去する洗浄水を導入する洗浄ステップと、
を有するガス処理装置の洗浄方法。
【請求項６】
請求項５に記載のガス処理装置の洗浄方法において、
前記乾燥ステップと前記洗浄ステップとの前に、前記ミキサへ前記乾燥ガスを導入すること、および前記ミキサへ前記洗浄水を導入することを交互に所定の回数行うサイクルステップを、有するガス処理装置の洗浄方法。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載のガス処理装置の洗浄方法において、
前記洗浄準備ステップは、
前記洗浄動作開始信号が入力されると前記処理水を排水する排水ステップと、
前記処理水の水位が、前記ミキサの前記先端部が浸らない水位以下に下がったことを検知する水位検知ステップと、を備え、
前記乾燥ステップは、前記水位検知ステップに引き続いて行う、ガス処理装置の洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製品の製造過程で排出されたガスを除害するガス処理装置、および該ガス処理装置の洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製品の製造過程で排出された有害なガスを除害するガス処理装置には、ガスの除害に伴い生成された生成物を除去する洗浄動作を行うものがある。図５は、洗浄動作を行うガス処理装置の一例を示す図である。
【０００３】
図５に示すガス処理装置は、処理槽１と、ミキサ２と、導入管３〜５と、バルブ６〜８と、センサ９と、制御部１００と、ポンプ１１と、流量計１６、１７と、逆止弁１８〜２０と、を有する。
【０００４】
処理槽１には、半導体製品の製造過程で排出された排ガスを吸収する処理水１２が貯められる。また、処理槽１には、処理水１２を給水するための給水口１３、および処理水１２を排水するための排水口１４が設けられている。ガス処理装置が排ガスを除害する動作を行っている間、処理槽１では、処理水１２が、給水口１３から給水されるとともに排水口１４より排水される。また、処理槽１には、処理槽１で除害されたガスを他のミキサ（不図示）へ導入するための導入管１５が取り付けられている。
【０００５】
ミキサ２は、排ガスを処理水１２へ混合させるものであり、先端部が処理槽１の内側で処理水に浸る位置に配置される。
【０００６】
導入管３は、排ガスをミキサ２へ導入する管である。導入管４は、導入管５および導入管３の一部を通じて窒素ガスをミキサ２へ導入する管である。導入管５は、ミキサ２で生成される生成物を除去する洗浄水を、導入管３の一部を通じてミキサ２へ導入する管である。
【０００７】
バルブ６は、エアバルブであり、制御部１００の制御に基づいて導入管３を開閉する。バルブ７は、ソレノイドバルブであり、制御部１００の制御に基づいて導入管４を開閉する。バルブ８は、バルブ７と同様なソレノイドバルブであり、制御部１００の制御に基づいて導入管４を開閉する。
【０００８】
センサ９は、排ガスがミキサ２へ導入される圧力を検知できるように導入管４に取り付けられる。センサ９は、検知した圧力が所定の値を超えた場合、洗浄動作開始信号を制御部１００へ出力する。
【０００９】
制御部１００は、ガス処理装置がミキサ２に生成された生成物を洗浄する動作を行う際、図６に示すように、センサ９から入力される洗浄動作開始信号に基づいてバルブ６〜８、およびポンプ１１の動作をそれぞれ制御する。
【００１０】
ポンプ１１は、制御部１００の制御に基づいて処理槽１に貯まった処理水１２をくみ上げてミキサ２へ流し込む。
【００１１】
流量計１６は、導入管４内を流れる窒素ガスの流量を測定する装置である。流量計１７は、導入管５内を流れる洗浄水の流量を測定する装置である。
【００１２】
逆止弁１８は、洗浄水が導入管４に流れ込むのを防ぐ弁である。逆止弁１９は、窒素ガスが導入管５に流れ込むのを防ぐ弁である。逆止弁２０は、導入管４および導入管５に排ガスが流れ込むのを防ぐ弁である。
【００１３】
図５に示すガス処理装置では、通常、ミキサ２において排ガスを処理水１２へ混合させることによって排ガスが除害される。これに伴ってミキサ２では生成物が付着していくため、ミキサ２が閉塞状態となる。すると、センサ９で検知される圧力が上昇し、この圧力が所定の値を超えると洗浄動作開始信号がセンサ９より制御部１００へ入力される。
【００１４】
制御部１００は、洗浄動作開始信号が入力されると、ポンプ１１の動作を停止させるとともにバルブ６を閉じさせる。これにより、排ガスの除害動作が停止される。続いて、制御部１００は、排ガスをミキサ２に残留させないよう窒素置換処理を行うためにバルブ７を開けさせてミキサ２へ窒素ガスを導入させる。続いて、制御部１００は、バルブ７を閉じさせるとともにバルブ８を開けさせてミキサ２へ洗浄水を導入させる。これにより、ミキサ２に付着した生成物が除去されるため、ミキサ２が洗浄されることとなる。
【００１５】
なお、装置内に付着した生成物を除去する方法には、例えば特許文献１に開示されているように、窒素ガスで生成物を吹き飛ばす方法も提案されている。
【特許文献１】特開昭６２−２０４５３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
上述した生成物に水に溶けにくい物質（例えばシリコン）が主成分として含まれていた場合、図５に示すガス処理装置では、洗浄動作を行ってもミキサ内に生成物が数多く残ることが想定される。そのため、手作業による生成物の除去作業が必要になり、ミキサを洗浄するのに手間がかかるという問題が起こりうる。
【００１７】
特許文献１に開示された方法でも、窒素ガスでは吹き飛ばせないような大きな生成物がミキサに付着している場合、この生成物はミキサ内に残されることになり、結局、手作業による生成物の除去作業が必要になる。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記課題を解決するための本発明によるガス処理装置は、
特定のガスを除害するガス処理装置であって、
前記特定のガスを吸収する処理水を貯めるようにされた処理槽と、
前記処理槽の内側で先端部が前記処理水に浸る位置に配置され、前記特定のガスを前記処理水に混合させるミキサと、
前記特定のガスを前記ミキサへ導入する第１の導入管と、
乾燥ガスを前記ミキサへ導入する第２の導入管と、
前記特定のガスの前記ミキサへの導入により生成された生成物を除去する洗浄水を前記ミキサへ導入する第３の導入管と、
前記第１の導入管を開閉する第１のバルブと、
前記第２の導入管を開閉する第２のバルブと、
前記第３の導入管を開閉する第３のバルブと、
前記処理水の水位を下げる水位低下手段と、
洗浄動作開始信号が入力されると、前記第１のバルブを閉じさせるとともに前記水位低下手段に前記処理水の水位を前記ミキサの前記先端部が浸らない水位以下に下げさせる洗浄準備制御動作を行い、前記生成物を乾燥させるのに必要な時間前記第２のバルブのみを開けさせて前記乾燥ガスを前記ミキサへ導入させる乾燥制御動作を行い、その後、前記第２のバルブを閉じさせるとともに前記第３のバルブを開かせて前記洗浄水を前記ミキサへ導入させる洗浄制御動作を行う制御部と、
を有する。
【００１９】
また、上記課題を解決するための本発明によるガス処理装置の洗浄方法は、
特定のガスを吸収する処理水を貯めた処理槽と、該処理槽の内側で先端部が前記処理水に浸る位置に配置され、前記特定のガスを前記処理水に混合させるミキサと、を含むガス処理装置の洗浄方法であって、
洗浄動作開始信号が入力されると、前記ミキサへ前記特定のガスを導入することを停止するとともに前記処理水の水位を前記ミキサの前記先端部が浸らない水位以下に下げる洗浄準備ステップと、
前記洗浄準備ステップに続いて、前記特定のガスの前記ミキサへの導入により生成された生成物を乾燥させるのに必要な時間前記ミキサへ乾燥ガスを導入する乾燥ステップと、
前記乾燥ステップの後、前記ミキサへ前記乾燥ガスを導入することを停止するとともに前記ミキサへ前記生成物を除去する洗浄水を導入する洗浄ステップと、
を有する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、ミキサ内に生成した生成物は、乾燥されることで除去されやすい状態に変化する。これにより、成分や大きさに関係なく洗浄水で生成物を除去できるようになったため、手作業でミキサを洗浄するという手間を省くことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明のガス処理装置の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２２】
図１は、本発明によるガス処理装置の一実施形態の構成を示す図である。
【００２３】
まず、本実施形態のガス処理装置の構成について説明する。なお、図５に示すガス処理装置と同様な構成については、同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００２４】
本実施形態のガス処理装置は、図１に示すように、処理槽１と、ミキサ２と、導入管３〜５と、バルブ６〜８と、センサ９と、制御部１０と、ポンプ１１と、流量計１６、１７と、逆止弁１８〜２０と、排水管２１と、排水弁２２と、センサ２３と、を有する。
【００２５】
制御部１０は、本実施形態のガス処理装置がミキサ２に生成された生成物を除去する動作を行う際、図２に示すように、センサ９から入力される洗浄動作開始信号、およびセンサ２３から入力される検知信号に基づいてバルブ６〜８、ポンプ１１、および排水弁２２の動作をそれぞれ制御する。
【００２６】
排水管２１は、処理槽１に貯められた処理水１２または洗浄水を排水する管である。なお、本実施形態では、処理水１２および洗浄水には、ｐＨ６．５〜７の弱アルカリ性の水が用いられることとする。排水弁２２は、制御部１０の制御に基づいて排水管２１を開閉する。センサ２３は、静電容量センサであり、処理槽１においてミキサ２の先端部よりも低い位置に取り付けられる。センサ２３は、処理槽１に貯められた処理水１２の水位が自身の取り付け位置よりも低くなったときに静電容量が変化することを検知し、その旨を示す検知信号を制御部１０へ出力する。なお、本発明では、排水管２１、排水弁２２、およびセンサ２３を水位低下手段と呼ぶ場合がある。
【００２７】
次に、本実施形態のガス処理装置の洗浄動作について説明する。
【００２８】
図３は、本実施形態のガス処理装置の洗浄動作の手順を示すフローチャートである。
【００２９】
まず、制御部１０がセンサ９から洗浄動作開始信号が入力されたか否か判断する（ステップＳ１）。センサ９は、図５に示すガス処理装置の説明で述べた通り、検知する圧力が所定の値を超えたときに洗浄動作開始信号を制御部１０へ出力する。
【００３０】
なお、本発明では、洗浄動作開始信号を出力する手段は、センサ９に限定されるものではない。例えば、図４に示すように、タイマー２４を用いることにしてもよい。タイマー２４は、本実施形態のガス処理装置が排ガスを除害している時間を測定し、測定時間が予め定められた時間を経過すると洗浄動作開始信号を制御部１０へ出力する。このような構成であっても、自動的に洗浄動作を開始することは可能である。
【００３１】
洗浄動作開始信号がセンサ９から制御部１０へ入力されると、洗浄準備ステップが実施される（ステップＳ２）。ここで、洗浄準備ステップについて詳しく説明する。
【００３２】
まず、制御部１０が、バルブ６を閉じさせるとともにポンプ１１を停止させる。これにより、排ガスおよび処理水１２のミキサ２への導入が停止される。続いて、制御部１０は、排ガスをミキサ２に残留させないようにするために、バルブ７を開けさせて導入管４よりミキサ２へ窒素ガスを導入させる。この窒素置換処理が終わると、制御部１０は、バルブ７を閉じさせる。
【００３３】
次に、制御部１０は、排水弁２２を開けさせるとともにポンプ１１を駆動させて処理槽１に貯まった処理水１２を排水させる。その後、処理水１２の水位がセンサ２３の取り付け位置（ミキサ２が処理水１２に浸らない位置）になると、センサ２３は、検知信号を制御部１０へ出力する。制御部１０は、検知信号が入力されると、排水弁２２を閉じさせるとともにポンプ１１を停止させる。これで洗浄準備ステップが終了する。
【００３４】
洗浄準備ステップが実施された後は、乾燥ステップが実施される（ステップＳ３）。ここで、乾燥ステップについて詳しく説明する。
【００３５】
制御部１０は、バルブ７のみを開かせて窒素ガスをミキサ２へ導入させる。バルブ７が開いている時間（窒素ガスがミキサ２へ導入する時間）は、生成物を乾燥させる（硬化させる）のに必要な時間に基づいて予め定められている。予め定められた時間が経過すると、乾燥ステップが終了する。乾燥ステップにより、生成物はミキサ２から剥離しやすい状態、すなわち除去されやすい状態に変化する。
【００３６】
なお、本発明では、生成物を乾燥させる乾燥ガス（乾燥ステップおいてにミキサ２に導入されるガス）は、窒素ガスに限定されるものではない。例えば、アルゴン、ヘリウム、酸素等の、人体および環境上で無害なガスが乾燥ガスとして利用可能である。
【００３７】
乾燥ステップが実施された後は、サイクルステップが実施される（ステップＳ４）。ここで、サイクルステップについて詳しく説明する。
【００３８】
制御部１０は、バルブ７およびバルブ８を交互に開かせて窒素ガスおよび洗浄水を個別にミキサ２へ導入させる。各バルブを交互に開かせる回数は、生成物に応じて予め定められている。予め定められた回数各バルブを交互に開かせるとサイクルステップが終了する。サイクルステップでは、バルブ７が開いた状態のときに生成物が窒素ガスによって吹き飛ばされ、バルブ８が開いた状態のときに生成物が洗浄水によって除去される。
【００３９】
サイクルステップが実施された後は、洗浄ステップが実施される（ステップＳ５）。ここで洗浄ステップについて詳しく説明する。
【００４０】
制御部１０は、バルブ７を閉じさせるとともにバルブ８を開けさせて洗浄水をミキサ２へ導入させる。洗浄水の流量およびバルブ８が開いている時間（洗浄水がミキサ２へ導入する時間）は、生成物に応じて予め定められている。予め定められた時間が経過すると、洗浄ステップが終了する。これで、本実施形態のガス処理装置の洗浄動作が終了する。
【００４１】
なお、洗浄ステップが終了した後は、排ガスを除害する除害動作に戻る。除害動作を行う前には、生成物が除去された状態のミキサ２を乾燥させるために制御部１０がバルブ７を開けさせて窒素ガスをミキサ２へ導入させる。
【００４２】
また、洗浄ステップが終了した後は、生成物を含む洗浄水が処理槽１に残されている。そこで、除害動作を行う前に、制御部１０が排水弁２２を開けさせるとともにポンプ１１を駆動させて処理槽１に貯まった洗浄水を完全に排水させる。その後、給水口１３より処理水が処理槽１に導入される。
【００４３】
本実施形態では、ミキサ２に生成した生成物が、乾燥されることで除去されやすい状態に変化する。これにより、成分や大きさに関係なく洗浄水で生成物を十分除去できるようになったため、手作業でミキサを洗浄しなければならないという手間を省くことが可能となる。
【００４４】
また、本実施形態では、従来の洗浄水による生成物の除去動作に加えて洗浄水および窒素ガスで交互に生成物を除去する動作も行われるので、生成物をより確実に除去することが可能となる。なお、本発明では、上述した乾燥ステップおよび洗浄ステップのみで生成物を十分除去できる場合には、サイクルステップは省略することとしてもよい。この場合、洗浄動作に要する時間を短縮することが可能となる。
【００４５】
また、本実施形態では、乾燥ステップは、処理水１２が処理槽１から完全に排水されるのを待って開始されるのではなく処理水１２の水位がミキサ２を洗浄するのに必要な水位に下がった時点で開始されるので、洗浄動作に要する時間を短縮することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明によるガス処理装置の一実施形態の構成を示す図である。
【図２】本実施形態のガス処理装置を構成する制御部の制御動作を説明するための図である。
【図３】本実施形態のガス処理装置の洗浄動作の手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明によるガス処理装置の他の実施形態の構成を示す図である。
【図５】洗浄動作を行うガス処理装置の一例を示す図である。
【図６】図５に示すガス処理装置を構成する制御部の制御動作を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  処理槽
２  ミキサ
３〜５、１５  導入管
６〜８  バルブ
９、２３  センサ
１０、１００  制御部
１１  ポンプ
１２  処理水
１３  給水口
１４  排水口
１６、１７  流量計
１８〜２０  逆止弁
２１  排水管
２２  排水弁
２４  タイマー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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