(57)【要約】【課題】本発明は、半導体製造処理ツールからの排出流体流を処理する装置を開示する。【解決手段】本発明の装置は、燃焼室と、燃焼室を加熱する手段と、及びを排出流を燃焼室に噴射するノズルとを備えている。装置は、特定の排出流に対して燃焼条件を最適化することを要求されたときに燃料及び酸化剤を排出流に選択的に噴射することができるように構成されている。一実施形態では、ノズルの中に突出しているランスは、酸化剤を排出流に選択的に噴射し、かつノズルを取り囲んでいるスリーブは、燃料を排出流に選択的に噴射する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体製造工程ツールからの排ガス流を処理する装置であって、
燃焼室；
前記排ガス流を前記燃焼室に噴射するノズル；
第１及び第２の流体流を前記燃焼室の上流の前記排出流に選択的に噴射する手段；
前記第１の流体流を前記排出流に搬送するために前記ノズルに突出しているランスと、及び前記第２の流体を前記排出流に搬送するために前記ノズルの回りに拡張しているスリーブとを備えている噴射手段；及び
前記排出流の組成を示すデータを受信しかつ（ｉ）前記排出流への前記第１及び第２の流体流の少なくとも一つの噴射の速度及び（ｉｉ）前記第１及び第２の流体流の少なくとも一つの組成の少なくとも一つをそれに応じて調整する制御手段；
を備えている、ことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記噴射手段は、燃料の発生源と、酸化剤の発生源と、前記第１の流体流としてその発生源から前記ランスに前記燃料及び前記酸化剤の一つを選択的に搬送する手段と、及び前記第２の流体流としてその発生源から前記スリーブに前記燃料及び前記酸化剤の一つを選択的に搬送する手段とを備え、
前記制御手段は、前記排出流の前記組成により前記燃料及び前記酸化剤の前記選択を制御するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記噴射手段は、前記スリーブ及び前記ランスへの前記燃料及び酸化剤の供給を変化する可変流れ制御装置を備え、
前記制御手段は、前記受信したデータに応じて前記可変流れ制御装置を選択的に制御するように構成されることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記排出流がアンモニアを含むということを前記受信したデータが示す場合に、前記燃料及び前記酸化剤の一方を前記ランスに供給し、かつ前記燃料及び前記酸化剤の他方を前記スリーブに供給すべく前記噴射手段を制御するように構成されることを特徴とする請求項２又は３に記載の装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記排出流が０．５リットル／分〜２．５リットル／分のアンモニアを含むということを前記受信したデータが示す場合に、前記ランス及び前記スリーブの一方に１リットル／分〜１０リットル／分の速度で燃料を供給し、かつ前記ランス及び前記スリーブの他方に５〜２０リットル／分の速度で酸化剤を供給すべく前記噴射手段を制御するように構成されることを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記排出流がオルガノシランを含むということを前記受信したデータが示す場合に、酸化剤を前記ランスに供給し、かつ燃料を前記スリーブに供給すべく前記噴射手段を制御するように構成されることを特徴とする請求項２から５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記排出流が０．５リットル／分〜２．５リットル／分のオルガノシランを含むということを前記受信したデータが示す場合に、前記ランス及び前記スリーブの一方に１リットル／分〜１０リットル／分の速度で燃料を供給し、かつ前記ランス及び前記スリーブの他方に５〜２０リットル／分の速度で酸化剤を供給すべく前記噴射手段を制御するように構成されることを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記噴射手段は、その発生源から前記ノゾルの上流の前記排出流に前記燃料及び前記酸化剤の一つを選択的に搬送する手段を備えることを特徴とする請求項２から７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記噴射手段は、前記ノゾルの上流の前記排出流への前記燃料及び酸化剤の供給を変化する可変流れ制御装置を備え、
前記制御手段は、前記受信したデータに応じて前記可変流れ制御装置を選択的に制御するように構成されることを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記排出流がフッ素含有成分を含むということを前記受信したデータが示す場合に、酸化剤を前記ランスに供給し、かつ燃料を前記ノズルの上流の前記排出流に供給すべく前記噴射手段を制御するように構成されることを特徴とする請求項８又は９に記載の装置。
【請求項１１】
前記制御手段は、前記排出流がフッ素含有成分を含むということを前記受信したデータが示す場合に、酸化剤を前記ノズルの上流の前記排出流に供給し、かつ燃料を前記ランス及び前記スリーブの少なくとも一つに供給すべく前記噴射手段を制御するように構成されることを特徴とする請求項８又は９に記載の装置。
【請求項１２】
前記制御手段は、前記排出流がフッ素含有成分及び塩素（Ｃｌ2）を含むということを前記受信したデータが示す場合に、酸化剤を前記ノズルの上流の前記排出流に供給し、かつ燃料を前記ランス及び前記スリーブの両方に供給すべく前記噴射手段を制御するように構成されることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記制御手段は、前記排出流が１リットル／分〜５リットル／分のフッ素含有成分を含むということを前記受信したデータが示す場合に、前記ランス及び前記スリーブの一方に５リットル／分〜１５リットル／分の速度で燃料を供給し、かつ前記ノズルの上流の排出流に５〜２０リットル／分の速度で酸化剤を供給すべく前記噴射手段を制御するように構成されることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記フッ素含有成分は、ペルフルオロカーボン、例えばＣＦ4，ＮＦ3及びＳＦ6の一つを備えることを特徴とする請求項１０から１３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１５】
前記燃料は、炭化水素、好ましくはメタンを備えることを特徴とする請求項２から１４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１６】
前記酸化剤は、酸素を備えることを特徴とする請求項２から１５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１７】
前記ノズルは、前記ランスの回りに拡張することを特徴とする請求項１から１６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１８】
前記ノズルは、前記ランスと実質的に同軸であることを特徴とする請求項１から１７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１９】
前記スリーブは、前記ノズルと実質的に同軸であることを特徴とする請求項１から１８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２０】
前記ノズルは、前記スリーブ内で終端することを特徴とする請求項１から１９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２１】
前記燃焼室は、小孔ガスバーナーの出口面によって側面が取り囲まれ、前記装置は、燃料と酸化剤の混合物を前記バーナーに供給する手段を備えることを特徴とする請求項１から２０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２２】
半導体製造工程ツールからの排出流体流を処理する方法であって、
前記排出流を燃焼室に噴射するノズル有している該燃焼室を供給する段階と、
前記ノズルに突出しているランスを通して第１の流体流を前記排出流に選択的に噴射する段階と、
前記ノズルの回りに拡張しているスリーブを通して第２の流体流を前記排出流に選択的に噴射する段階と、及び
前記排出流の組成を示すデータを受信しかつ該排出流の該組成により（ｉ）前記排出流への前記第１及び第２の流体流の少なくとも一つの噴射の速度及び（ｉｉ）前記第１及び第２の流体流の少なくとも一つの組成の少なくとも一つを調整する段階と、
を具備することを特徴とする方法。
【請求項２３】
燃料及び酸化剤の一つは、前記第１の流体流として前記ランスに選択的に搬送され、かつ前記燃料及び前記酸化剤の一つは、前記第２の流体流として前記スリーブに選択的に搬送され、前記燃料及び前記酸化剤の前記選択は、前記排出流の前記組成に依存することを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記排出流がアンモニアを含む場合に、前記燃料及び前記酸化剤の一方は、前記ランスに供給され、かつ該燃料及び該酸化剤の他方は、前記スリーブに供給されることを特徴とする請求項２２又は２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記排出流が０．５リットル／分〜２．５リットル／分のアンモニアを含む場合に、前記燃料は、前記ランス及び前記スリーブの一方に１リットル／分〜１０リットル／分の速度で供給され、かつ前記酸化剤は、前記ランス及び前記スリーブの他方に５〜２０リットル／分の速度で供給されることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記排出流がオルガノシランを含む場合に、酸化剤は、前記ランスに供給され、かつ燃料は、前記スリーブに供給されることを特徴とする請求項２３から２５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２７】
前記制御手段は、前記排出流が０．５リットル／分〜２．５リットル／分のオルガノシランを含む場合に、前記燃料は、前記ランス及び前記スリーブの一方に１リットル／分〜１０リットル／分の速度で供給され、かつ前記酸化剤は、前記ランス及び前記スリーブの他方に５〜２０リットル／分の速度で供給されることを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記燃料及び前記酸化剤の一つは、前記排出流の前記成分により前記ノゾルの上流の前記排出流に搬送されることを特徴とする請求項２３から２７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２９】
前記排出流がフッ素含有成分を含む場合に、前記酸化剤は、前記ランスに供給され、かつ前記燃料は、前記ノズルの上流の前記排出流に搬送されることを特徴とする請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記排出流がフッ素含有成分を含む場合に、前記酸化剤は、前記ノズルの上流の前記排出流に搬送され、かつ前記燃料は、前記ランス及び前記スリーブの少なくとも一つに供給されることを特徴とする請求項２８に記載の方法。
【請求項３１】
前記排出流がフッ素含有成分及び塩素（Ｃｌ2）を含む場合に、酸化剤は、前記ノズルの上流の前記排出流に搬送され、かつ燃料は、前記ランス及び前記スリーブの両方に供給されることを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記排出流が１リットル／分〜５リットル／分のフッ素含有成分を含む場合に、前記燃料は、前記ランス及び前記スリーブの一方に５リットル／分〜１５リットル／分の速度で供給され、かつ前記酸化剤は、前記ノズルの上流の排出流に５〜２０リットル／分の速度で供給されることを特徴とする請求項３０又は３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記フッ素含有成分は、ペルフルオロカーボン、例えばＣＦ4，ＮＦ3及びＳＦ6の一つを備えることを特徴とする請求項２９から３２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３４】
前記燃料は、炭化水素、好ましくはメタンを備えることを特徴とする請求項２３から３３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３５】
前記酸化剤は、酸素を備えることを特徴とする請求項２３から３４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３６】
前記燃焼室は、小孔ガスバーナーの出口面によって側面が取り囲まれ、燃料と酸化剤の混合物は、前記バーナーに供給されることを特徴とする請求項２２から３５のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス削減に関する。本発明は、半導体又はフラットパネル表示装置製造産業で用いられる処理ツールから排気されるガスの削減における特定の使用を見出す。
【背景技術】
【０００２】
ＣＦ4、Ｃ2Ｆ6、ＮＦ3及びＳＦ6は、例えば、誘電体層エッチング及び室・クリーニングに、半導体及びフラットパネル表示装置製造産業で一般的に用いられている。製造又は洗浄処理の後に、処理ツールから噴射された排ガスに残留ＰＦＣ在中物が一般的に存在する。ＰＦＣｓは、排ガスから除去することが難しく、かつ周囲へのそれらの解放は、比較的高い温室効果活動を有することが知られているので望ましくない。
【０００３】
削減の目的は、例えば、通常の洗浄によって、より都合良く処分することができる一つ以上の化合物にＰＦＣｓを変換するためである。
【０００４】
既知のＰＦＣ削減技法は、排ガスからＰＦＣｓを除去するために燃焼を用いることである。この技法の一例は、ＥＰ−Ａ−Ｏ ６９４ ７３５に記述され、燃料ガスがＰＦＣを含んでいる窒素流と混合され、そのガス流混合物は、小孔ガスバーナーの出口面によって側面が取り囲まれる燃焼領域に搬送される。燃料ガスと空気は、バーナーに供給された燃料だけでなく燃焼領域に噴射された混合物における全ての可燃物をも消費するのに充分である小孔バーナーを通過する空気の量で、出口面で無煙燃焼をもたらすために小孔バーナーに同時に供給される。燃焼領域への流れの入力の前にＰＦＣを燃料と予混合することは、ＰＦＣ削減の効率を改良することが見出された。良好な結果は、Ｃ2Ｆ6、ＳＦ6及びＮＦ3で得られたが、しかしこの技法は、燃焼領域内で到達可能な最大温度によりＣＦ4の削減には適用できなかった。
【０００５】
上記技法の変更は、ＥＰ−Ａ−Ｏ ８０２ ３７０に記述され、それが燃焼領域に入る前に混合物に酸素を導入するランスと同軸であるノゾルを通してガス流混合物が燃焼領域に搬送される。この技法を用いて、ＣＦ4を含む、全てのＰＦＣガスに対して良好な結果が達成された。
【０００６】
最近、室・クリーニングは、Ｃ2Ｆ6、ＣＦ4のようなＰＦＣｓからプラズマ解離ＮＦ3に移行した。ＮＦ3のプラズマ解離は、ＳｉＦ4のような、揮発性フッ化物を生成するために処理室の破片（デブリ）と反応する、高い濃度の極めて反応性の原子及び分子フッ素を生成する。フッ素のほんの小さな割合が処理室の破片と反応すると、処理室からの排出流は、多量の有毒で反応性のフッ素、並びにかなりの量の未反応ＮＦ3を含む。この点に鑑みて、上記技法は、フッ素を含んでいる排出流に燃料を予混合することは、自発性発熱反応を結果としてもたらすので、係る排出流の削減に適していない。
【０００７】
更に、大面半導体クリーニングに対して、処理室からの排出流体流は、ＳＦ6及/又はＣＦ4のような非常に高い濃度のＰＦＣｓだけでなく、クリーニング・ガスの高い室・クリーニング速度及び高い部分的利用を達成するためのオキシダントとしてかなりの量のＯ2及びＣｌ2も一般的に含む。炭化水素燃料をの高濃度のＯ2及びＣｌ2を含んでいる排出流と予混合することは、排気配管内で逆火及び燃焼のかなりのリスクを生じるので、上述した技法を用いてこれらの混合物を満足するレベルまで削減することは、可能ではない。更に、Ｃｌ2のフリーラジカル・クエンチング特性は、ＰＦＣｓの反応を更に抑えて、結果として低削減効率をもたらす。
【０００８】
つい最近、誘電体層は、低誘電率を有する材料（“低−ｋ材料”）の方向へ移行している。これらの材料に対する先駆物質は、かなりの炭素含有量を有するオルガノシランである、３ＭＳ（トリメチルシラン（ＣＨ3）3ＳｉＨ）、４ＭＳ（テトラメチルシラン（ＣＨ3）4Ｓｉ）、ＤＭＤＭＯＳ（ジメチルジメトキシシラン（ＣＨ3Ｏ）4２Ｓｉ（ＣＨ3）2）、ＴＭＣＴＳ（テトラメチルシクロテトラシロキサン（ＣＨ3（Ｈ）ＳｉＯ）4）及びＯＭＣＴＳ（オクタメチルシクロシロキサン（（ＣＨ3）2ＳｉＯ）を含む。これらの薬物は、自然発火性である、シランと比較して可燃性が高い傾向があるので削減することが難しいことがしばしばありうる。また、それら（薬物）は、それほど反応が早くないので、その生成物が固体及びゲルからフォーム（発泡体）まで変化しうる、不完全燃焼の生成物の形成を回避するために正確な燃焼条件がしばしば必要になる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の少なくとも好適な実施形態の目的は、装置を広範囲の処理ガス混合物に対して使用できるようにする構成を有する削減装置を提供しようとすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の形態では、本発明は、工程ツール、例えば半導体製造工程ツールからの排出流体流を処理する装置であって、燃焼室；前記排ガス流を前記燃焼室に噴射するノズル；第１及び第２の流体流を前記燃焼室の上流の前記排出流に選択的に噴射する手段；前記第１の流体流を前記排出流に搬送するために前記ノズルに突出しているランスと、及び前記第２の流体を前記排出流に搬送するために前記ノズルの回りに拡張しているスリーブとを備えている噴射手段；及び前記排出流の組成を示すデータを受信しかつ（ｉ）前記排出流への前記第１及び第２の流体流の少なくとも一つの噴射の速度及び（ｉｉ）前記第１及び第２の流体流の少なくとも一つの組成の少なくとも一つをそれに応じて調整する制御手段；
を備えている装置を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
装置は、それゆえに、燃焼条件を特定の排出流に対して最適化できるように構成される。例えば、第１及び第２の流体流の少なくとも一つは、燃料を備えてもよいし、及び／又は流体流の少なくとも一つは、酸化剤を備えてもよい。一例では、ノズルに突出しているランスは、酸化剤を排出流に選択的に噴射することができ、かつノズルを取り囲んでいるスリーブは、燃料を排出流に選択的に噴射することができる。それゆえに、燃料、酸化剤又は燃料及び酸化剤の両方は、ランス及びスリーブへの流体の流れをオン／オフに単に切り替えることによって必要により排出流に噴射することができる。
【００１２】
燃料及び酸化剤の両方の噴射が必要なところでは、この構成は、燃料及び酸化剤を排出流に別々に供給することができ、それにより燃料と酸化剤の潜在的に可燃性が高い組合せの予混合を回避する。更に、ノズルに対するランス及びスリーブの位置は、燃焼室内の酸化剤、燃料、排ガス及び燃焼副生成物の良好な混合を可能にすることができ、クリーン燃焼を促進する。
【００１３】
排出流の組成により、（ｉ）排出流への第１及び第２の流体流の少なくとも一つの噴射の速度及び（ｉｉ）第１及び第２の流体流の少なくとも一つの組成の少なくとも一つを調整することによって、排出流の成分の燃焼を最適化することができる。これは、異なる排出流の範囲を単一噴射ストイキオメトリー（化学量論）を用いて処理することが可能にすることができる。工程ツールは、排出流の組成を示すデータを供給してもよい。代替的に、排出流をノズルに搬送するためにコンジット・システム内にガス・センサを配置してもよく、このセンサは、データを供給するように構成される。
【００１４】
第１及び第２の流体流の組成は、排出流の組成により調整されるのが好ましい。例えば、排出流がアンモニアを含むことを受信したデータが示す場合に、制御手段は、燃料及び酸化剤の一方をランスに供給し、かつ燃料及び酸化剤の他方をスリーブに供給すべく噴射手段を制御するように構成してもよい。好適な実施形態では、排出流が０．５リットル／分〜２．５リットル／分のアンモニアを含むということを受信したデータが示す場合に、ランス及びスリーブの一方に１リットル／分〜１０リットル／分の速度で燃料を供給し、かつランス及びスリーブの他方に５〜２０リットル／分の速度で酸化剤を供給すべく噴射手段を制御する。
【００１５】
制御手段は、排出流が３ＭＳ又は４ＭＳのような、オルガノシランを含むということを受信したデータが示す場合に、酸化剤をランスに供給し、かつ燃料をスリーブに供給すべく噴射手段を制御するように構成されるのが好ましい。
【００１６】
好適な実施形態では、制御手段は、排出流が０．５リットル／分〜２．５リットル／分のオルガノシランを含むということを受信したデータが示す場合に、ランス及びスリーブの一方に１リットル／分〜１０リットル／分の速度で燃料を供給し、かつランス及びスリーブの他方に５〜２０リットル／分の速度で酸化剤を供給すべく噴射手段を制御するように構成される。
【００１７】
噴射手段は、その発生源からノズルの上流の排出流に燃料及び酸化剤の一つを選択的に搬送する手段を備えるのが好ましい。
【００１８】
制御手段は、排出流がフッ素含有成分、例えばＣＦ4，ＮＦ3及びＳＦ6のようなペルフルオロカーボンを含むことを受信したデータが示す場合に、酸化剤をランスに供給し、かつ燃料をノズルの上流の排出流に供給すべく噴射手段を制御するように構成されてもよい。代替的に、制御手段は、排出流がフッ素含有成分を含むことを受信したデータが示す場合に、酸化剤をノズルの上流の排出流に供給し、かつ燃料をランス及びスリーブの少なくとも一つに供給すべく噴射手段を制御するように噴射手段を制御するように構成されてもよい。例えば、排出流がフッ素含有成分及び塩素（Ｃｌ2）を含むということを受信したデータが示す場合に、酸化剤をノズルの上流の排出流に供給し、かつ燃料をランス及びスリーブの両方に供給すべく噴射手段を制御するように構成してもよい。好適な実施形態では、制御手段は、排出流が１リットル／分〜５リットル／分のフッ素含有成分を含むということを受信したデータが示す場合に、ランス及びスリーブの少なくとも一方に５リットル／分〜１５リットル／分の速度で燃料を供給し、かつノズルの上流の排出流に５〜２０リットル／分の速度で酸化剤を供給すべく噴射手段を制御するように構成される。
【００１９】
噴射手段は、ノズル、ランス及びスリーブの上流の排出流への燃料及び酸化剤の供給を変化する可変流れ制御装置を備えるのが好ましく、制御手段は、受信したデータに応じて可変流れ制御装置を選択的に制御するように構成される。
【００２０】
装置は、排出流及び該排出流に噴射された流体を発火する手段を備えるのが好ましい。好適な実施形態では、装置は、小孔ガスバーナーを備え、燃焼室は、小孔ガスバーナーの出口面によって側面が取り囲まれ、装置は、燃料と酸化剤の混合物をバーナーに供給する手段を備える。
【００２１】
第２の形態では、本発明は、半導体製造工程ツールからの排出流体流を処理する方法であって、前記排出流を燃焼室に噴射するノズル有している該燃焼室を供給する段階と、前記ノズルに突出しているランスを通して第１の流体流を前記排出流に選択的に噴射する段階と、前記ノズルの回りに拡張しているスリーブを通して第２の流体流を前記排出流に選択的に噴射する段階と、及び前記排出流の組成を示すデータを受信しかつ該排出流の該組成により（ｉ）前記排出流への前記第１及び第２の流体流の少なくとも一つの噴射の速度及び（ｉｉ）前記第１及び第２の流体流の少なくとも一つの組成の少なくとも一つを調整する段階と、を具備する方法を提供する。
【００２２】
本発明の装置の形態に関して上述した特徴は、方法の形態に同様に適用することができ、逆の場合も同じである。
例として、本発明の実施形態を添付した図面を参照して以下に詳述する。
【実施例】
【００２３】
まず図１を参照すると、排出流を処理する装置８は、真空ポンプ・システムによって半導体又はフラットパネル表示処理ツールから送り出された排出流を受取る一つ以上の注入口１０を備えている。排出流は、注入口１０からノズル１２に輸送され、ノズル１２は、燃焼室１４に排出流を噴射する。図示した実施形態では、装置は、それぞれが、各々の真空ポンプ・システムによって各々のツールから送り出された排出流体流を輸送する、４つの注入口１０を備えている。代替的に、処理ツールから排出された排出流は、それぞれが各々の注入口１０に輸送される、二つ以上の流れに“分けられ”てもよい。
【００２４】
各ノズル１２は、燃焼室１４の（図示したような）上面を画定する、セラミック頂板１８に形成された各々の穴（ボア）１６内に配置される。燃焼室１４は、ＥＰ−Ａ−Ｏ ６９４ ７３５に記述されるような小孔バーナー素子２０の出口面によって側面で境界に接する。プレナム容積２２は、バーナー２０と円筒形外殻２４との間に形成される。天然ガス、又は炭化水素のような、燃料ガスと、空気との混合物は、一つ以上の噴射口ノズル（図示省略）を介してプレナム容積２２の中に導入され、そして、使用中に、燃料ガスと空気の混合物は、バーナー２０の出口面で、可視炎なしで燃える。燃焼室１４の（図示したような）下面は、燃焼生成物を装置から出力させるために開かれている。
【００２５】
燃焼室１４内の燃焼条件を特定の排出流に対して最適化することができるようにするために、装置は、燃焼室１４から第１及び第２の流体流を排出流上流に選択的に噴射する手段を含む。第１の流体流の噴射は、それぞれが第１の流体流を排出流に直接噴射することができるように各々のノズル１２内で実質的に同軸に配置されるランス２６によって行われる。第２の流体流の噴射は、それぞれが各々のボア１６内に配置されかつノズル排出口がスリーブ２８内に配置されるように各々のノズル１２を取り囲む、同軸ノズル、又はスリーブ２８により行われる。ノズル１２の外面とスリーブ２８の内面との間に画定された環状空隙３０は、第２の流体流を注入口ポート３２からノズル排出口から排出される流体、即ち、排出流又は排出流とランス２６から噴射された第１の流体流との混合物の中へ輸送させる。
【００２６】
好適な実施形態では、第１及び第２の流体流のそれぞれは、燃料及び酸化剤の一つを備えている。図２は、装置８への燃料及び酸化剤の供給を制御するシステムを示す。制御システムは、例えば、クリーニング・ガスが処理ツールの処理室に供給される場合の、排出流の組成及び／又は流速を示すデータを含んでいる信号４２を受信するコントローラ４０を備えている。図２に示すように、信号４２は、処理ツール４４から直接受信してもよい。代替的に、信号４２は、コントローラ４０及び処置ツール４４のコントローラがその一部を形成するローカル・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、ホスト・コンピュータは、処理ツールに供給されるガスの化学的性質に関して処理ツール４４のコントローラから情報を受信しかつそれに応じてコントローラ４０へ信号４２を出力するように構成される。別の代替として、信号４２は、処理室の排出口と装置８との間に配置されたガス・センサから受信してもよい。
【００２７】
受信した信号４２に含まれるデータに応じて、コントローラ４０は、装置８のランス２６及びスリーブ２８に供給される燃料及び酸化剤の相対量を選択的に制御してもよい。この例では、流体流を排出流に選択的に噴射するシステムは、燃料、例えば、メタンのような炭化水素の供給源４６と、酸化剤、例えば、酸素の供給源４８とを備えている。コンジット５０、５２及び５４、５６は、燃料及び酸化剤をランス２６及びスリーブ２８に輸送するために各供給源４６、４８にそれぞれ関連付けられる。可変流れ制御装置５８、６０、６２、６４は、各コンジット内に設けられている。これらの装置は、それぞれが、コントローラ４０から受信する各々の信号６６、６８、７０、７２により、好適にはそれらに比例して、変化することができるコンダクタンスを有している、バタフライ弁又は他の制御弁であってもよい。代替的に、燃料及び／又は酸化剤の流れを制御するために固定オリフィス流制御装置を用いてもよい。
【００２８】
コントローラ４０は、排出流体流の燃焼を最適化することが必要なときに燃料及び酸化剤の一つの制御された量がランス２６及びスリーブ２８に噴射されるように制御弁のコンダクタンスを制御することができる。例えば、オルガノシラン低−ｋ材料の燃焼性の削減に対する一つの構成において、酸素は、良好なクリーン燃焼を与えるためにランス２６を介して噴射される。ノゾル１２及びランス２６の相対的な大きさ及び位置は、燃焼室１４内に酸素、排ガス及び燃焼副生成物の良好な混合物を確保する。必要ならば、スリーブ２８を介して補助燃料を噴射することができる。他方、処理ツールから排出されるＦ2／ＮＦ3混合物の燃焼性の削減に対して、燃料は、必要な還元種を供給するためにスリーブ２８を介して噴射される。任意で、酸素は、低残留炭化水素及び低一酸化炭素排気を有するクリーン燃焼を与えるためにランス２６を介して噴射されてもよい。
【００２９】
表１は、燃料ガスとしてのメタン（ＣＨ4）及びガス流に追加された可変量の酸素を有する、窒素キャリアガスにアンモニアを備えているガス流からアンモニアを削減するための様々なテストの結果を示す。更なる一連のデータにおいて、４ＭＳがアンモニアに追加された。表１は、燃焼室から直ぐ下流の様々なガス種の排出を示す。第１の一連のデータは、ガス流が予混合燃料でありかつ燃焼領域の中に入る前に混合物の中に酸素を導入するランスと同軸であるノズルを通して燃焼領域の中に輸送される、ＥＰ−Ａ−Ｏ ８０２ ３７０から知られたものに類似する構成を用いて得られた。２番目から４番目の一連のデータは、室１４の中に燃料ガス及び酸素を輸送するためにランス２６及びスリーブ２８が交互に用いられた、上述した装置を用いて得られた。
【００３０】
［表１］
2008509371.tif 000003
【００３１】
上記データで示したように、アンモニア排出のレベルは、図１に示した装置を用いて実行されたテストに対してかなり低減された。
【００３２】
上述した例の変更において、第１及び第２の流体流の両方は、燃料を備えてもよい。酸素をランス２６から上流の排出ガスと予混合し、かつランス２６及びスリーブ２８の両方を介して燃料を追加することによって、高い濃度のＣｌ2の存在下で高い濃度のＰＦＣガスの極めて良好な削減を達成することができるということが見出された。
図３は、ランス２６から上流のノズル１２の中への燃料及び酸化剤の追加の選択的供給を制御する図２の制御システムの変更を概略的に示す。この変更において、制御システムは、燃料供給源４６からノゾル１２に燃料を輸送するコンジット７４、及び酸化剤供給源４８からノズル１２に酸化剤を輸送するコンジット７６を更に備えている。更なる可変流れ制御装置７８、８０がコンジット７４、７６内にそれぞれ設けられ、それらのコンダクタンスは、コントローラ４０から出力される信号８２、８４によって制御される。その結果、燃料は、ランス２６から上流のノゾル１２に供給される酸化剤により、ランス２６及びスリーブ２８の両方に輸送されてもよいし、または逆に、酸化剤は、ノズル１２に供給される燃料により、ランス２６及びスリーブ２８の両方に輸送されてもよい。
【００３３】
表２は、燃料ガスとしてのメタン（ＣＨ4）及びガス流に追加された可変量の酸素を有するが、ガス流に追加された可変量のＣｌ2も有する、窒素キャリアガスにＳＦ6を備えているガス流からＳＦ6を削減するための様々なテストの結果を示す。この表から理解できるように、ＰＦＣの％分解速度（ＤＲＥ）は、燃料がランス２６及びスリーブ２８の両方を介して追加されかつガス流が酸素と予混合された場合に最も高く、そしてＥＰ−Ａ−Ｏ ８０２ ３７０の装置を用いて先に遭遇した、ＰＦＣ削減に対する塩素の高い流速の弊害は、係る構成を用いることによって覆すことができる。
【００３４】
［表２］
2008509371.tif 000004
【００３５】
表３は、ＳＦ6及びＣＦ4の両方を含んでいるガス流で実行された同様なテストの結果を示す。
【００３６】
［表３］
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【００３７】
表は、この削減技法がかなり高い流速まで拡張し、かつ商業的に重要なパフォーマンスのレベルまでＣＦ4の削減を可能にするということを示す。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】排出流を処理する装置を概略的に示す図である。
【図２】図１の装置への燃料及び酸化剤の供給を制御する制御システムの第１の例を概略的に示す図である。
【図３】図１の装置への燃料及び酸化剤の供給を制御する制御システムの第２の例を概略的に示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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