(57)【要約】【課題】少ないエネルギーで効率よく有害排気ガスを処理できる排気ガス処理システムを提供する。【解決手段】導入した有害排気ガスを、爆発限界以下の濃度に希釈する希釈ガス供給装置と、ヒータとヒータコントローラを備え、希釈された有害排気ガスを触媒活性により除害する除害装置と、希釈ガスの総流量をモニタするモニタとを備え、希釈ガスの流量データ情報をヒータコントローラにフィードバックし、除害装置への希釈ガスの流入流量に応じて、触媒温度を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有害排気ガスを触媒酸化分解によって無害化させる排気ガス処理システムであって、該排気ガスを希釈ガスによって爆発限界以下の濃度に希釈し、希釈ガスの総流量をモニタし、前記触媒の温度を該希釈ガスの流入流量に応じて制御することを特徴とする排気ガス処理システム。
【請求項２】
導入した有害排気ガスを、爆発限界以下の濃度に希釈する希釈ガス供給装置と、
ヒータとヒータコントローラを備え、希釈された有害排気ガスを触媒活性により除害する除害装置と、
前記希釈ガスの総流量をモニタするモニタとを備え、
前記希釈ガスの流量データ情報を前記ヒータコントローラにフィードバックし、前記除害装置への前記希釈ガスの流入流量に応じて、前記触媒温度を制御することを特徴とする排気ガス処理システム。
【請求項３】
予め個々のガスラインに流れるプロセスガスのガス種と希釈度を登録し、プロセスガス流量データを受け取り、所望の希釈ガス量を算出して流すプロセスガスモニタを更に備えたことを特徴とする請求項２記載の排気ガス処理システム。
【請求項４】
前記希釈ガスの流量は流量コントローラで制御され、前記プロセスガスモニタからのモニタ情報が該流量コントローラにフィードバックされることを特徴とする請求項３記載の排気ガス処理システム。
【請求項５】
前記希釈ガスは、希釈Ｎ２ガスであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の排気ガス処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種の排気ガスに含まれる有害ガスを触媒を用いて除去する排気ガス処理システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
フロンガスの一種である飽和フッ化炭素及び化合物(PFC) は人体に有害であるが、半導体や液晶生産プロセスで広く用いられており、例えば半導体の回路を形成するパターンをシリコンウェハ上に形成するときに、プラズマエッチング装置の反応ガスとして使用されている。
【０００３】
一般的に、半導体や液晶生産プロセスで発生する、PFCを含む有害ガスを処理する際、除害装置は触媒酸化方式が主に用いられている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
この触媒酸化方式は、乾式タイプの排気ガス処理方法で、排気ガスを活性化させた触媒に接触させ、酸化させ、無害化するものである。触媒成分がフッ素の吸着固定を行うので、ウエットスクラバー等の後処理装置が不要であり、例えばヒータ加熱により、燃焼燃料を必要とせず、ＣＯ２の排出量を抑制できる。
【０００５】
触媒酸化方式では、除害装置への排気ガスの流入量により触媒温度が大きく変化する。そこで、排気ガスの流入量を一定に保持するか、あるいは触媒反応温度以上に保持することにより、除害が行なわれている。
【０００６】
従来の排気ガス処理システムの概略構成を簡潔に説明する。
【０００７】
エッチング加工や成膜処理が行われるチャンバーに、各種のプロセスガスが配管等を通して供給される。例えばプロセスガスはMass Flow(マスフロー)流量計（ＭＦＣ）で、流量を重さ(質量)で計測している。
【０００８】
チャンバーからの排気ガスは、ポンプを介して排気ガス処理装置に送られる。排ガス処理装置には、希釈Ｎが流量計で流量をコントロールされて供給されている。排ガス処理装置には、例えばパラジウムＰｄ等の触媒が詰め込まれている。触媒の活性化を図るため、触媒はヒータで所望の温度に暖められる。触媒の温度は、触媒温度計で温度管理される。
【０００９】
ヒータの制御には、例えばヒータコントローラが使用されている。排気ガス処理装置で無害化された排気ガスは、例えば大気に放出される。
【００１０】
有害ガスの多くは毒性があるだけでなく、可燃性であり、空気等の支燃性ガスと一定の割合で混合した時、燃焼爆発する。例えば、一酸化炭素ＣＯの爆発範囲は12.5〜75%と広い。そこで、ＣＯを1〜5L/min流す場合、除害装置には、爆発限界以下で流入させる必要が有る為、ＣＯが使用最大の5L/minで常時流すことを想定すると、希釈N2を常時40L/min流している。
【００１１】
したがって、除害装置への排ガスの流入量を一定に保持させるため、有害ガスを使用していない時でも随時N2を流し無駄に消費し、ヒータ温度を高いパワーで保持する必要が有り、エネルギーを無駄に消費しているという、問題があった。
【特許文献１】特開２００２−１８２３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、少ないエネルギーで効率よく有害排気ガスを処理できる排気ガス処理システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本願発明の一態様によれば、導入した有害排気ガスを、爆発限界以下の濃度に希釈する希釈ガス供給装置と、ヒータとヒータコントローラを備え、希釈された有害排気ガスを触媒活性により除害する除害装置と、前記希釈ガスの総流量をモニタするモニタとを備え、前記希釈ガスの流量データ情報を前記ヒータコントローラにフィードバックし、前記除害装置への前記希釈ガスの流入流量に応じて、前記触媒温度を制御する排気ガス処理システムが提供される。
【００１４】
また、本願発明の別の一態様によれば、予め個々のガスラインに流れるプロセスガスのガス種と希釈度を登録し、プロセスガス流量データを受け取り、所望の希釈ガス量を算出して流すプロセスガスモニタを更に備えた排気ガス処理システムが提供される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、少ないエネルギーで効率よく有害排気ガスを処理できる排気ガス処理システムが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施の形態に係る排気ガス処理システムの構成を示すシステム構成図である。
【００１８】
図１において、各種のプロセスガス１が配管２を通してチャンバー３に供給されている。プロセスガス１は、気体の状態の変化に左右されずに、正確に計測するため、Mass Flow(マスフロー)流量計（ＭＦＣ）４で、流量を重さ(質量)で計測している。各チャンバー３では、所望のエッチング加工や成膜処理が行われる。
【００１９】
チャンバー３からの排気ガスは、ポンプ５でポンプアップされ、排気ガス処理装置６に送られる。排気ガス処理装置６には、希釈Ｎ２ガスが流量コントローラ７で流量をコントロールされ、さらに流量計８を介して供給されている。希釈Ｎ２ガスは、可燃性の排気ガスを安全の為に爆発下限界以下で排出するために供給される。したがって、希釈N2ガスの希釈度は、流すガス種/ガス流量によって異なる。例えば５００sccmのＨ２を排出するには、爆発下限界(４％）以下にする為、Ｎ２ガスで１２Ｌ希釈する必要がある。
【００２０】
各プロセスガス１は、プロセスガスモニタ９でモニタされている。プロセスガスモニタ９では、予め個々のガスラインのガス種と何％以下に希釈する必要があるか登録しておき、個々のＭＦＣ４からの質量流量データの情報のみを受け取って、必要とされる希釈Ｎ２量を算出し流している。プロセスガスモニタ９からは、流量コントローラ７にモニタ情報がフィードバックされている。
【００２１】
流量コントローラ７は、例えば弁体による開閉機構で構成することができる。希釈Ｎ２ガスの流量測定は、質量流量計までの精度を必要としない為、低コストの体積流量計を使用することができる。
【００２２】
各流量計７で計測される希釈Ｎ２ガス量データは、総希釈Ｎ２流量モニタ１０に送られている。
【００２３】
排ガス処理装置６には、例えばパラジウムＰｄ等の触媒１１が詰め込まれている。ＣＯ用触媒には、他に鉄Ｍｎ系の触媒もあるが、パラジウム触媒の方が多種類のガスの無害化に適している。例えば、現状の温度で、パラジウム触媒はＨ２→Ｈ２Ｏとなるが、鉄Ｍｎ系触媒ではＨ２は流出されてしまう。但し、パラジウム触媒は、鉄Ｍｎ系触媒より高価となる為、２種類の触媒を併用してもよい。また、近年強く叫ばれている、地球温暖化対策への配慮から、Ａｌ２Ｏ３系触媒も採用することができる。
【００２４】
触媒１１の活性化を図るため、触媒１１はヒータ１２で所望の温度に暖められている。処理するガスがＣＯであれば、80〜200℃に加熱する。
【００２５】
触媒１１の温度は、触媒温度計１３で温度管理され、触媒反応温度の一定保持が行われている。触媒１１の温度は、ヒータコントローラ１４へそのデータが送られ、ヒータ１２の制御がなされている。排気ガス処理装置６で無害化された排気ガスは、例えば大気に放出される。例えば処理するガスがＣＯであればＣＯ２が排出される。
【００２６】
本発明によれば、有害ガス未使用時、Ｎ２ガスの供給を間欠運転とし、Ｎ２ガスの消費量を抑えられる。随時ヒータを高いパワーで保つ必要が無くなり、必要最低限の電力に抑えられる。流入ガス流量を一定に保つ必要が無くなる為、一台の除害装置に対して、数チャンバーを増やすことが出来る。
【００２７】
本発明は上記した実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものであることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態に係る排気ガス処理システムの構成を示すシステム構成図である。
【符号の説明】
【００２９】
１・・・プロセスガス、２・・・配管、３・・・チャンバー、４・・・ＭＦＣ、５・・・ポンプ、６・・・排気ガス処理装置、７・・・流量コントローラ、８・・・流量計、９・・・プロセスガスモニタ、１０・・・総希釈Ｎ２流量モニタ、１１・・・触媒、１２・・・ヒータ、１３・・・触媒温度計、１４・・・ヒータコントローラ。
【図１】
2006223930.tif 000003