(57)【要約】  本発明は、複数の処理チャンバから排出される排出ガスを燃焼するための装置に関する。本発明による装置は、燃焼チャンバ(24)に接続された複数の排出ガス用燃焼ノズル(22)を有する。各燃焼ノズル(22)は、それぞれの排出ガス(26)を受入れると共に、燃焼火炎を燃焼チャンバ内に形成するのに用いられる燃料(40)及び酸化剤(30)を受入れるための手段を有する。コントローラが、各燃焼ノズル(22)に供給される排出ガスの化学的性質を指示するデータを受取り、受取ったデータに応答して、各燃焼ノズル(22)に供給される燃料(40)及び酸化剤(30)の相対的な量を調整する。これにより、燃焼火炎によって分解すべき排出ガスの性質に応じて、各燃焼火炎の性質を選択的に変化させ、それにより、排出ガスの分解速度効率を向上させると共に、燃料消費を最適化する。
2008541002.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排出ガスを燃焼チャンバ内に送るための複数の排出ガス用燃焼ノズルを用いて排出ガスを燃焼させる方法であって、
それぞれの排出ガスを各燃焼ノズルまで送る工程と、
燃焼火炎を燃焼チャンバ内に形成するのに用いられる燃料及び酸化剤を、燃焼ノズルごとに選択的に供給する工程と、
前記燃焼ノズルに送られる排出ガスの化学的性質の変動を用いて、燃料及び酸化剤の供給量を調整する工程と、を有する方法。
【請求項２】
燃料及び酸化剤の供給量を燃焼ノズルごとに調整して、第１の排出ガスが前記燃焼ノズルに送られるときに、酸化燃焼火炎を生成し、第１の排出ガスと異なる第２の排出ガスが前記燃焼ノズルに送られるときに、還元燃焼火炎を生成する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の排出ガスは、アンモニアを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第２の排出ガスは、ハロゲン含有ガスを含む、請求項２又は３に記載の方法。
【請求項５】
前記第２の排出ガスは、Ｆ2、ＮＦ3、及びＳＦ6の少なくとも１つを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
燃焼ノズルごとの酸化剤の供給を、燃焼ノズルに供給される排出ガスの化学的性質の変動に応答して変化させる、請求項１〜５の何れか１項に記載の方法。
【請求項７】
燃焼ノズルごとの燃料の供給を、燃焼ノズルに供給される排出ガスの化学的性質の変動に応答して変化させる、請求項１〜６の何れか１項に記載の方法。
【請求項８】
燃焼ノズルごとの燃料及び酸化剤の供給を、燃焼ノズルに供給される排出ガスの化学的性質の変動を指示するデータの受取りに応答して調整する、請求項１〜７の何れか１項に記載の方法。
【請求項９】
各排出ガスは、処理ツールから排出され、排出ガスの化学的性質の変動を指示するデータは、前記処理ツールによって供給される、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
燃料は、炭化水素、好ましくはメタンを含む、請求項１〜９の何れか１項に記載の方法。
【請求項１１】
酸化剤は、酸素を含む、請求項１〜１０の何れか１項に記載の方法。
【請求項１２】
燃料及び酸化剤は各々、前記燃焼ノズルの周りに延びる複数の孔から前記燃焼チャンバ内に導入される、請求項１〜１１の何れか１項に記載の方法。
【請求項１３】
燃焼ノズルごとに供給される燃料及び酸化剤を、燃焼火炎を前記燃焼チャンバ内に形成するために前記燃焼チャンバに供給される燃料及び酸化剤の混合物に追加し、それにより、前記燃焼チャンバ内に形成される各燃焼火炎の性質を選択的に変化させる、請求項１〜１２の何れか１項に記載の方法。
【請求項１４】
排出ガスを燃焼させるための装置であって、
燃焼チャンバと、
複数の排出ガス用燃焼ノズルと、を有し、前記燃焼ノズルは各々、それぞれの排出ガスを前記燃焼チャンバ内へ送るためのものであり、燃焼火炎を前記燃焼チャンバ内に形成するのに用いられる燃料及び酸化剤を受入れるためのそれぞれの手段を有し、
更に、排出ガスごとに、排出ガスの化学的性質の変動を指示するデータを受取り、この受取ったデータに応答して、排出ガスを燃焼させる燃料及び酸化剤の供給量を調整するための制御手段を有する、装置。
【請求項１５】
各燃焼ノズルには、酸化剤を受入れるために前記燃焼ノズルの周りに延びる第１のスリーブと、前記第１のスリーブと実質的に同心である燃料を受入れるための第２のスリーブとが設けられる、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記第２のスリーブは、前記第１のスリーブの周りに延びる、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記スリーブの各々は、燃料及び酸化剤の何れかを出すための複数の孔を有し、前記複数の孔は、前記燃焼ノズルを取囲む、請求項１５又は１６に記載の装置。
【請求項１８】
更に、燃焼火炎を前記燃焼チャンバ内に形成するための燃焼ガスを前記燃焼チャンバに供給するための手段を有する、請求項１４〜１７の何れか１項に記載の装置。
【請求項１９】
前記燃焼ガスは、燃料及び酸化剤の混合物を含む、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
燃焼ガスを供給するための前記手段は、プレナムチャンバを有し、前記プレナムチャンバは、前記燃焼ガスを受入れる入口と、燃焼火炎を前記燃焼チャンバ内に形成するために前記燃焼ガスを前記燃焼チャンバ内へ排出する複数の出口と、を有する請求項１８又は１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記燃焼ノズルは各々、前記プレナムチャンバ内において、前記プレナムチャンバからのそれぞれの出口と実質的に同軸に延びる、請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
燃料及び酸化剤を受入れるための前記手段の各々は、前記燃焼ガスによって前記燃焼チャンバ内に形成される燃焼火炎の性質を変化させるために、燃料及び酸化剤を前記プレナムチャンバ内に導入するように構成される、請求項２０又は２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記制御手段は、複数の第１の可変流量制御装置を有し、前記第１の可変流量制御装置の各々は、それぞれの燃焼ノズルへの酸化剤の供給量を変化させるためのものであり、
前記制御手段は、更に、前記受取ったデータに応答して前記第１の可変流量制御装置の各々を選択的に制御するためのコントローラを有する、請求項１４〜２２の何れか１項に記載の装置。
【請求項２４】
前記制御手段は、更に、複数の第２の可変流量制御装置を有し、前記第２の可変流量制御装置の各々は、それぞれの燃焼ノズルへの燃料の供給量を変化させるためのものであり、前記コントローラは、前記受取ったデータに応答して前記第２の可変流量制御装置の各々を選択的に制御するように構成される、請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
燃料は、炭化水素、好ましくはメタンを含む、請求項１４〜２４の何れか１項に記載の装置。
【請求項２６】
酸化剤は、酸素を含む、請求項１４〜２５の何れか１項に記載の装置。
【請求項２７】
更に、少なくとも４つのノズルを有し、前記ノズルの各々は、それぞれの排出ガスを受入れるためのものである、請求項１４〜２６の何れか１項に記載の装置。
【請求項２８】
燃焼チャンバと、
複数の燃焼ノズルと、を有し、前記燃焼ノズルの各々は、それぞれの排出ガスを前記燃焼チャンバ内での燃焼のために受入れて前記燃焼チャンバ内に送るためのものであり、
更に、プレナムチャンバを有し、前記プレナムチャンバは、燃焼火炎を前記燃焼チャンバ内に形成するための燃料及び酸化剤を含む燃焼ガスを受入れる入口と、複数の出口とを有し、前記複数の出口の各々は、前記燃焼ガスを前記燃焼チャンバに供給するためにそれぞれの前記燃焼ノズルの周りに延び、
前記燃焼ノズルの各々は、前記プレナムチャンバからそれぞれの前記出口を通って前記燃焼チャンバに供給される燃料及び酸化剤の相対的な量を選択的に調整するために、燃料及び酸化剤を受入れるためのそれぞれの手段を有し、
更に、前記燃焼ノズル内に収容される排出ガスの化学的性質に応じて、前記それぞれの手段の各々に供給される燃料及び酸化剤の相対的な量を選択的に変化させるための手段を有する、燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の排出ガスを燃焼させるための装置及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子の製造における主要工程は、蒸気前駆体の化学反応による半導体基板上への薄膜形成である。基板上に薄膜を堆積させるための１つの既知の技術は、化学気相蒸着（ＣＶＤ）法である。この技術では、処理ガスが、基板を収容する処理チャンバに供給され、基板の表面全体に薄膜を形成するように反応する。例えば、シランは、普通、シリコン供給源として用いられ、アンモニアは、窒素供給源として用いられる。
【０００３】
ＣＶＤ堆積法は、基板の表面に制限されず、この結果として、例えばガスノズルの目詰まり及びチャンバ窓の曇りを生じさせる。更に、微粒子が形成される場合があり、これは、基板上に落ちて、堆積した薄膜に欠陥を引き起こし、又は堆積システムの機械的作動と干渉する可能性がある。この結果、処理チャンバの内面は、定期的に洗浄され、チャンバから不要な堆積物質を除去する。処理チャンバを洗浄する１つの方法は、フッ素分子（Ｆ2）等の洗浄ガスを供給し、不要な堆積物質と反応させることである。
【０００４】
処理チャンバ内で行われる堆積又は洗浄処理の後、一般的に、処理チャンバから排出されるガスは、処理チャンバに供給されたガスの或る量の残部を含む。シラン、アンモニア等の処理ガス、及びフッ素等の洗浄ガスは、大気に排出されると非常に危険であり、従って、この観点から多くの場合、排出ガスが大気に放出される前に、除去装置が設けられ、排出ガスを処理して、排出ガスの有害な成分を、例えば従来の洗浄によって排出ガスから容易に除去することができ且つ／又は大気に安全に排出することができる種に変換する。
【０００５】
除去装置の１つの既知のタイプは、欧州特許出願第０８１９８８７号に説明されている。この除去装置は、処理される排出ガスを受入れるための排出ガス用燃焼ノズルを有する燃焼チャンバを含む。環状の燃焼ノズルが排出ガスノズルの外側に設けられ、処理チャンバから受入れた排出ガスを燃焼させて排出ガスの有害な成分を分解するために、燃料及び空気のガス混合物が、燃焼チャンバの内側に還元火炎を形成するように環状燃焼ノズルに供給される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
かかる装置では、燃焼チャンバに供給される燃料の量は、排出ガスに含まれる処理ガス及び洗浄ガスを両方とも分解するのに十分であるように予め設定される。Ｆ2、ＮＦ3及びＳＦ6等のフッ素含有洗浄ガスに対する高い分解及び除去の効率（ＤＲＥ）を確保する要件によれば、燃料の総量は、一般的に、燃焼チャンバに入る最大流量の洗浄ガスを除去する発熱要件によって決定される。化学気相蒸着（ＣＶＤ）処理は、処理ツールの種類によって決定される頻度で、堆積工程と洗浄工程とが交互に行われる。典型的には、欧州特許出願第０８１９８８７号に説明されているデバイスが用いられる処理適用例は、堆積工程に続いて洗浄工程を有している。その結果、除去装置は、その作動時間の約５０％の間、処理される基板の上への堆積に関連した処理ガスを分解するのに実際に必要な使用量よりも多い燃料の使用量で作動する。
【０００７】
還元火炎の使用によって直面する別の問題は、アンモニアを含有する高流量（例えば、約６０ｓｌｐｍ(standard liter per minute)）の排出ガスが、例えばフラットパネルディスプレイ素子の処理チャンバから受入れられる時、高い分解及び除去の効率（ＤＲＥ）が達成されないことである。
【０００８】
本発明の少なくとも好ましい実施形態の目的は、これら及び他の問題の解決法を探求することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の側面では、本発明は、排出ガスを燃焼チャンバ内へ送るための複数の排出ガス用燃焼ノズルを用いて排出ガスを燃焼する方法を提供し、本発明による方法は、それぞれの排出ガスを各ノズルまで送る工程と、燃焼火炎を燃焼チャンバ内で形成すのに用いられる燃料及び酸化剤を、燃焼ノズルごとに選択的に供給する工程と、燃焼ノズルに送られる排出ガスの化学的性質の変動を用いて、燃料及び酸化剤の供給を調整する工程とを有する。
【００１０】
これにより、受入れた排出ガスの性質に応じて、各燃焼火炎の性質を選択的に変化させることを可能にする。このことは、排出ガスの分解速度効率を向上させ、燃料消費を最適化する。例えば、燃焼ノズルに供給される燃料及び酸化剤の量は、例えばアンモニアを含有する第１の排出ガスが燃焼ノズルに送られるときには、酸化燃焼火炎を生成するように調整され、例えばＦ2、ＮＦ3及びＳＦ6のうちの１つ等の洗浄ガスを含有し且つ第１の排出ガスと異なる第２の排出ガスが燃焼ノズルに送られるときには、還元燃焼火炎を生成するように調整される。
【００１１】
かくして、処理ガスと洗浄ガスの両方において、高い分解及び除去の効率（ＤＲＥ）を達成することができると共に、各燃焼ノズルの燃料消費を、その燃焼ノズルに送られる排出ガスの性質に従って個々に最適化することを可能にする。このことは、燃料消費を最小にすることを可能にし、それにより、作動コストを低減すると共に、例えば異なる堆積及び洗浄サイクルで作動する複数の処理チャンバから排出される複数の異なる排出ガスを処置するための単一の燃焼チャンバを設けることを可能にする。
【００１２】
燃焼ノズルへの燃料及び酸化剤の供給量の調整は、処理チャンバ内で行われる堆積及び洗浄サイクルに従って、タイミング調整される。変形例として、燃焼ノズルごとに、その燃焼ノズルに送られる排出ガスの化学的性質の変動を指示するデータを受取ってもよく、その燃焼ノズルに供給される燃料及び酸化剤の量は、受取ったデータに応答して調整される。好ましい実施形態では、各排出ガスは、処理ツールの処理チャンバから排出され、データは、処理ツールによって供給される。変形例として、ガスセンサを、排出ガスを燃焼ノズルに送るための導管システム内に配置してもよく、このガスセンサは、データを供給するように構成される。
【００１３】
第２の側面では、本発明は、排出ガスを燃焼させるための装置を提供し、本発明による装置は、燃焼チャンバと、複数の排出ガス用燃焼ノズルと、を有し、燃焼ノズルは各々、それぞれの排出ガスを燃焼チャンバ内へ送るためのものであり、燃焼火炎を燃焼チャンバ内に形成するのに用いられる燃料及び酸化剤を受入れるためのそれぞれの手段を有し、更に、排出ガスごとに、排出ガスの化学的性質の変動を指示するデータを受取り、この受取ったデータに応答して、排出ガスを燃焼させる燃料及び酸化剤の供給量を調整するための制御手段を有する。
【００１４】
第３の側面では、本発明は、燃焼装置を提供し、本発明による燃焼装置は、燃焼チャンバと、複数の燃焼ノズルと、を有し、燃焼ノズルの各々は、それぞれの排出ガスを燃焼チャンバ内での燃焼のために受入れて燃焼チャンバ内に送るためのものであり、更に、プレナムチャンバを有し、プレナムチャンバは、燃焼火炎を燃焼チャンバ内に形成するための燃料及び酸化剤を含む燃焼ガスを受入れる入口と、複数の出口とを有し、複数の出口の各々は、燃焼ガスを燃焼チャンバに供給するためにそれぞれの燃焼ノズルの周りに延び、燃焼ノズルの各々は、プレナムチャンバからそれぞれの出口を通って燃焼チャンバに供給される燃料及び酸化剤の相対的な量を選択的に調整するために、燃料及び酸化剤を受入れるためのそれぞれの手段を有し、更に、前記燃焼ノズル内に収容される排出ガスの化学的性質に応じて、上記それぞれの手段の各々に供給される燃料及び酸化剤の相対的な量を選択的に変化させるための手段を有する。
【００１５】
本発明による方法の側面について上述した特徴は、本発明による装置の側面に等しく適用可能であり、その逆もまた同じである。
【００１６】
本発明の好ましい特徴を、添付図面を参照して説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
最初に図１を参照すると、装置１０は、例えば、半導体素子、フラットパネルディスプレイ素子、又はソーラーパネル素子を処理するために複数の処理チャンバ１２ａ〜１２ｄから排出されるガスを処置するために設けられている。図１は、４つの処理チャンバ１２ａ〜１２ｄから排出されるガスを処理するための装置１０を示しているけれども、装置１０は、任意の数、例えば６つ又は７つ以上の排出ガスを処理するのに適している。各処理チャンバ１２ａ〜１２ｄは、処理チャンバ内における処理を実施するのに用いる様々な処理ガス（図示せず）を受入れる。処理ガスの例は、シラン及びアンモニアを含む。排出ガスは、各処理チャンバ１２ａ〜１２ｄの出口からそれぞれのポンプシステムによって引かれる。処理チャンバ内での処理中、一部分の処理ガスしか消費されないので、排出ガスは、処理チャンバに供給された複数の処理ガスの混合物と、処理チャンバ内の処理によって生じた副生成物を含有する。
【００１８】
この実施形態では、処理チャンバ内に配置された基板の表面上に、１つ又は２つ以上の物質層を堆積させる堆積処理が、各層において実施される。各処理チャンバに供給される処理ガスの性質は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。望まない堆積物質を処理チャンバから除去するために、Ｆ2、ＮＦ3、及びＳＦ6等の洗浄ガスが、処理チャンバに定期的に供給される。処理ガス及び洗浄ガスの供給サイクルの継続時間は、処理チャンバの各々について同じであってもよいし、異なっていてもよい。一部分の洗浄ガスしか消費されないので、洗浄サイクル中に処理チャンバから排出されるガスは、処理チャンバに供給された複数の洗浄ガスの混合物と、処理チャンバの洗浄によって生じた副生成物とを含有する。ある処理は、洗浄ガスが処理チャンバに入る前に洗浄ガスをフッ素に分解する遠隔プラズマシステムを用いるのがよい。
【００１９】
排出ガスは、複数の処理チャンバ１２ａ〜１２ｄの出口からそれぞれのポンプシステム１４ａ〜１４ｄによって引かれる。図１に示すように、各ポンプシステムは、処理チャンバ１２ａ〜１２ｄからの排出ガスを引くために、典型的にはターボ分子ポンプの形態の２次ポンプ１６を有する。ターボ分子ポンプ１６は、処理チャンバ内に少なくとも１０-3ミリバールの真空を生成することができる。ターボ分子ポンプ１６から排出されるガスは、典型的には、約１ミリバール（１０2Ｐａ）の圧力である。この観点で、ポンプシステムはまた、ターボ分子ポンプ１６から排出されたガスを受入れるための１次ポンプ即ちバッキングポンプ１８を有し、この１次ポンプ１８は、ガスの圧力をほぼ大気圧まで上昇させる。各処理チャンバ１２ａ〜１２ｄ内で行われる処理の性質及び処理中の処理チャンバ１２ａ〜１２ｄ内に必要な真空レベルに応じて、ポンプシステム１４ａ〜１４ｄは、同じであってもよいし、処理チャンバごとに変化させてもよい。
【００２０】
ポンプシステム１４ａ〜１４ｄから排出されるガスは各々、除去装置１０のそれぞれの入口２０に送られる。図２及び３に示すように、各入口２０は、除去装置１０の燃焼チャンバ２４に接続された排出ガス用燃焼ノズル２２を有している。各燃焼ノズル２２は、排出ガスを受入れるためのフランジ付きの入口２６と、出口２８とを有し、排出ガスが出口２８から燃焼チャンバ２４に入る。
【００２１】
各燃焼ノズル２２は、酸素等の酸化剤の供給源３２（図６参照）から酸化剤を受入れるための酸化剤入口３０を有している。燃焼ノズル２２の外面と燃焼ノズル２２の周りに延びる第１のスリーブ３６の内面との間に構成された環状間隙３４により、酸化剤を酸化剤入口３０から燃焼ノズル２２を取囲む複数の酸化剤出口３８に送ることを可能にする。
【００２２】
各燃焼ノズル２２は、更に、燃料の供給源４２（図６参照）から燃料、好ましくはメタンを受入れるための燃料入口４０を有している。第１のスリーブ３６の外面と第１のスリーブ３６の周りに延びる第２のスリーブ４６の内面との間に構成された環状間隙４４により、燃料を燃料入口４０から燃焼ノズル２２を取囲む複数の燃料出口４８に送ることを可能にする。
【００２３】
図２及び４に示すように、各燃焼ノズル２２は、第１の環状プレナムチャンバ５０内に取り付けられ、第１の環状プレナムチャンバ５０は、燃焼火炎を燃焼チャンバ２４内に形成するための燃料及び酸化剤の第１のガス混合物を受入れる入口５２を有し、第１のガス混合物は、例えば、メタン及び酸素の混合物である。図２に示すように、燃焼ノズル２２は、燃焼ノズル２２からの酸化剤出口３８及び燃料出口４８が第１のプレナムチャンバ５０内に位置するように、第１のプレナムチャンバ５０内に取り付けられ、従って、酸化剤出口３８からの排出される酸化剤及び燃料出口４８から排出される燃料が、第１のプレナムチャンバ５０内の第１のガス混合物と局所的に混合される。第１のガス混合物で形成される燃料及び酸化剤と、燃焼ノズル２２に供給された燃料及び酸化剤との局所的な混合物は、第１のプレナムチャンバ５０からそれぞれの出口５４を通って燃焼チャンバ２４に入り、各出口５４は、燃焼ノズル２２と実質的に同軸であり且つそれを取囲んでいる。
【００２４】
また、図２に示すように、第１のプレナムチャンバ５０は、第２の環状プレナムチャンバ５６の上に位置し、第２のプレナムチャンバ５６は、パイロット火炎を燃焼チャンバ２４内に形成するための燃料及び酸化剤の第２のガス混合物を受入れる入口５８を有し、第２のガス混合物は、例えば、メタン及び酸素の別の混合物である。図５に示すように、第２のプレナムチャンバ５６は、複数の第１の孔６０と、複数の第１の孔６０のそれぞれを取囲む複数の第２の孔６２と、複数の第２の孔６２を取囲む複数の第３の孔６４とを有し、燃焼ノズル２２からの排出ガスが複数の第１の孔６０を通って燃焼チャンバ２４に入り、燃料及び酸化剤の上述した局所的な混合物が第１のプレナムチャンバ５０から複数の第２の孔６２を通って燃焼チャンバ２４に入り、第２のガス混合物が複数の第３の孔６４を通って燃焼チャンバ２４に入り、燃料及び酸化剤の局所的な混合物を発火させるためのパイロット火炎を形成して、燃焼火炎を燃焼チャンバ２４内に形成する。
【００２５】
図７は、燃焼ノズル２２の各々への燃料及び酸化剤の供給を制御するための制御システムを示している。制御システムは、例えば洗浄ガスが処理チャンバに供給される洗浄サイクルの開始時に、各燃焼ノズル２２に供給された排出ガスの化学的性質の変動を示す信号７２のデータを受入れるためのコントローラ７０を有する。図７に示すように、信号７２の各々をそれぞれの処理ツール７４ａ〜７４ｄから直接受信するのがよく、各処理ツール７４ａ〜７４ｄは、それぞれの処理チャンバ１２ａ〜１２ｄへのガスの供給を制御するのがよい。変形例として、信号７２をローカルエリアネットワークのホストコンピュータから受信してもよく、コントローラ７０及び処理ツール７４ａ〜７４ｄのコントローラは、ローカルエリアネットワークの一部を構成し、ホストコンピュータは、処理チャンバに供給されるガスの化学的性質に関する情報を処理ツールのコントローラから受信するように構成されると共に、それに応答して信号７２をコントローラ７０に出力するように構成される。別の変形例として、信号７２を複数のガスセンサから受信してもよく、各ガスセンサは、それぞれの処理チャンバの出口とそれぞれの燃焼ノズル２２との間に配置される。
【００２６】
コントローラ７０は、受信信号７２に含まれるデータに応答して、各燃焼ノズル２２に供給される燃料及び酸化剤の相対的な量を選択的に制御するのがよい。図６及び図７を参照すると、制御システムは、第１の複数の可変流量制御装置７６と、第２の複数の可変流量制御装置８０とを含み、第１の可変流量制御装置７６は各々、酸化剤供給源３２とそれぞれの酸化剤入口３０との間に配置され、第２の可変流量制御装置８０は各々、燃料供給源４２とそれぞれの燃料入口４０との間に配置されている。例えば、可変流量制御装置７６、８０は、コントローラ７０からの受信信号７８、８２に基づいて、好ましくはそれに比例して変化させることができるコンダクタンスを有するバタフライ弁又は他の制御弁である。変形例として、固定オリフィス流量制御装置が、燃焼ノズル２２内への燃料及び／又は酸化剤の流量を制御するのに用いられてもよい。従って、コントローラ７０は、燃焼ノズル２２のうちの選択された１つに供給される酸化剤の量を変化させるために、選択された燃焼ノズル２２への酸化剤の流量を第１の可変流量制御装置７６によって変化させるための信号７８を、適当な第１の可変流量制御装置７６に選択的に出力すると共に、選択された燃焼ノズル２２に供給される燃料の量を変化させるために、選択された燃焼ノズル２２への燃料の流量を第２の可変流量制御装置８０によって変化させるための信号８２を、適当な第２の可変流量制御装置８０に選択的に出力する。
【００２７】
コントローラ７０は、各燃焼ノズル２２に供給される燃料及び酸化剤の相対的な量を変化させることによって、排出ガスの化学的性質に応じて燃焼チャンバ２４内に生成される各燃焼火炎を選択的に変化させるのがよい。例えば、燃焼ノズル２２に供給される燃料及び酸化剤の相対的な量は、排出ガスがアンモニアを含むときには、酸化燃焼火炎を生成するように調整され、排出ガスがＦ2、ＮＦ3又はＳＦ6の洗浄ガスを含むときには、還元燃焼火炎を生成するように調整されるのがよい。
【００２８】
燃料及び酸化剤の一方だけの相対的な量の増大により、燃焼火炎の性質を変化させるのがよい。例えば、コントローラ７０は、各燃焼ノズルに供給すべき燃料及び酸化剤の最小量が、燃料及び酸化剤の選択された一方の相対的な量で予め設定されるように構成されるのがよく、上記相対的な量は、燃焼火炎の性質を変化させるように、必要に応じて各燃焼ノズル２２のところで、必要に応じて可変流量制御装置７６、８０の選択された一方を作動させることによって、選択的に増大させられる。
【００２９】
図１に戻ると、燃焼チャンバ２４内の排出ガスの燃焼によって生じた副生成物は、図１に示すように、湿式スクラバー(scrubber)、固体反応媒体又はその他の２次除去装置９０に送られるのがよい。排出ガス流は、除去装置９０を通過した後、大気に安全に放出される。
【００３０】
要約すれば、複数の処理チャンバから出された排出ガスを燃焼するための装置を説明した。この装置は、燃焼チャンバに接続された複数の排出ガス用燃焼ノズルを有している。各燃焼ノズルは、それぞれの排出ガスを受入れ、燃焼火炎を処理チャンバ内に形成するのに用いられる燃料及び酸化剤を受入れる手段を有している。コントローラは、各燃焼ノズルに供給される排出ガスの化学的性質を指示するデータを受信し、受信したデータに応答して、各燃焼ノズルに供給される燃料及び酸化剤の相対的な量を調整する。これにより、各燃焼火炎の性質を、その燃焼火炎によって分解すべき排出ガスの性質に応じて選択的に変化させることを可能にし、それにより、排出ガスの分解速度効率を向上させると共に、燃料消費を最適化する。
【００３１】
各燃焼ノズルにおける火炎条件を調整する機能はまた、フッ素ガス及びフッ素含有ガスの除去における熱源及び化学試薬の両方として作用するのに十分な燃料が利用されることを確保する。このことは、燃料使用量を減少させながら、除去装置によって達成される除去効率を最大にするのに本質的なことである。
【００３２】
上述の好ましい実施形態では、排出ガスを処理チャンバから燃焼チャンバに送るのに、単一の燃焼ノズルが用いられているけれども、排出ガスは、２つ又は３つ以上の流れに分岐され、各流れがそれぞれの燃焼ノズルに送られてもよい。これにより、排出ガスが分解される効率を更に増大させることが分かっている。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】燃焼装置に接続された複数の処理チャンバを示す図である。
【図２】燃焼装置の燃焼チャンバに接続された複数の排出ガス用燃焼ノズルの断面図である。
【図３】燃焼ノズルの斜視図である。
【図４】燃焼チャンバ内で燃焼火炎を形成するための第１のガス混合物を受入れる第１のプレナム内に配置された複数の燃焼ノズルの斜視図である。
【図５】燃焼チャンバ内でパイロット火炎を形成するための第２のガス混合物を受入れる第２のプレナムの後方からの斜視図である。
【図６】燃焼チャンバに接続された各燃焼ノズルに燃料及び酸化剤を供給するための構成を示す図である。
【図７】各燃焼ノズルに供給される燃料及び酸化剤の相対量を制御するための制御システムを示す図である。
【図１】
2008541002.tif 000003
【図２】
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【図３】
2008541002.tif 000005
【図４】
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【図５】
2008541002.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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