(57)【要約】【課題】メンテナンス頻度及びメンテナンスコストが少ない除害装置を提供する。【解決手段】本発明に係る除害装置は、半導体製造装置から排出される排気ガスを除害する除害装置であって、排気ガスが導入され、該排気ガスを燃焼処理又は加熱分解処理する第１の処理部１０と、第１の処理部１０で処理された排気ガスを、第１の処理部より高い温度で燃焼処理又は加熱分解処理する第２の処理部３０とを具備する。この除害装置は、互いに異なる処理を行う複数の半導体製造装置から排出される排気ガスを同時に処理しても、メンテナンス頻度及びメンテナンスコストが少ない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体製造装置から排出される排気ガスを除害する除害装置であって、
前記排気ガスが導入され、該排気ガスを燃焼処理又は加熱分解処理する第１の処理部と、
前記第１の処理部の排気側に接続され、前記第１の処理部で処理された前記排気ガスを、前記第１の処理部より高い温度で燃焼処理又は加熱分解処理する第２の処理部と、
を具備する除害装置。
【請求項２】
前記第１の処理部には、前記半導体製造装置から排出される排気ガス、燃料ガス、及び支燃ガスが導入され、
前記第２の処理部には、前記第１の処理部から排出される排気ガス、燃料ガス、及び支燃ガスが導入される請求項１に記載の除害装置。
【請求項３】
前記第１の処理部に導入される排気ガスはシラン系ガス及びＰＦＣガスを含み、前記第２の処理部に導入される排気ガスはＰＦＣガスを含む請求項２に記載の除害装置。
【請求項４】
前記第１の処理部における処理温度は６５０℃以上７５０℃以下であり、
前記第２の処理部における処理温度は１１００℃以上１５００℃以下である請求項３に記載の除害装置。
【請求項５】
前記第１の処理部では、前記排気ガスに含まれる成分の一部が処理されることによって粉体が生成し、
前記第１の処理部と前記第２の処理部の間に設けられた粉体分離機構を具備する請求項１〜４のいずれか一項に記載の除害装置。
【請求項６】
半導体製造装置から排出される排気ガスを除害する除害方法であって、
前記排気ガスを第１の処理部に導入して第１の燃焼処理又は第１の加熱分解処理を行う工程と、
前記第１の燃焼処理が行われた前記排気ガスを第２の処理部に導入し、前記第１の燃焼処理より高い温度で第２の燃焼処理又は第２の加熱分解処理を行う工程と、
を具備する除害方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造装置から排出される排気ガスを除害する除害装置及び除害方法に関する。特に本発明は、メンテナンス頻度及びメンテナンスコストが少ない除害装置及び除害方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造装置から排出される排気ガスには有害なガスが含まれることがある。このため、半導体製造装置の排気ガスは除害装置で除害されている。除害装置には、例えば特許文献１及び２に記載されているように、排気ガスを燃焼又は加熱により酸化又は還元することにより除害する装置がある。燃焼又は加熱の方式としては、燃焼炎の中に排気ガスを流す方法、燃焼炎からの輻射熱雰囲気中に排気ガスを流す方法、ヒーター加熱した筒の中に排気ガスをドライエアー等とともに流す方法などがある。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−３２３２１１号公報（図１）
【特許文献２】国際公開第００／３２２９９号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
初期コスト及びランニングコストを下げる為には、複数の半導体製造装置から排出される排気ガスを一つの除害装置で処理するのが好ましい。しかし排気ガスに含まれる除害すべき成分は、半導体製造装置が行う処理それぞれごとに異なる。従来の除害装置は燃焼処理部が一つであった為、最も分解温度が高い成分に合わせて燃焼処理部の温度を設定する必要があった。例えばシラン系ガスとＰＦＣガスを同時に除害しようとした場合、ＰＦＣガスを分解する為に燃焼処理部の温度を１２００℃程度に設定する必要があった。
【０００５】
しかし、処理温度を高温にしすぎると、低温でも処理可能な成分からの生成物が固化し、除害装置や配管の内壁に付着することがある。この場合、除害装置のメンテナンス頻度及び労力が増加し、半導体製造装置の稼働率が低下する。例えば、シラン系ガスとＰＦＣガスを１２００℃で除害した場合、シラン系ガスからの生成物であるＳｉＯｘがガラス化し、除害装置や配管の内壁に付着する。
【０００６】
本発明は上記のような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、メンテナンス頻度及びメンテナンスコストが少ない除害装置及び除害方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明に係る除害装置は、半導体製造装置から排出される排気ガスを除害する除害装置であって、
前記排気ガスが導入され、該排気ガスを燃焼処理又は加熱分解処理する第１の処理部と、
前記第１の処理部の排気側に接続され、前記第１の処理部で処理された前記排気ガスを、前記第１の処理部より高い温度で燃焼処理又は加熱分解処理する第２の処理部とを具備する。
【０００８】
この除害装置によれば、前記第１の処理部と前記第２の処理部それぞれの処理温度を、互いに異なる被処理成分に合わせることにより、除害装置の内部に生成物が付着することを抑制できる。従って、メンテナンス頻度及びメンテナンスコストを少なくすることができる。
【０００９】
前記第１の処理部には、前記半導体製造装置から排出される排気ガス、燃料ガス、及び支燃ガスが導入され、前記第２の処理部には、前記第１の処理部から排出される排気ガス、燃料ガス、及び支燃ガスが導入されてもよい。この場合、前記第１の処理部に導入される排気ガスはシラン系ガス及びＰＦＣガスを含み、前記第２の処理部に導入される排気ガスはＰＦＣガスを含んでいてもよい。
【００１０】
また、前記第１の処理部には、第１の前記半導体製造装置から排出される第１の排気ガスと、前記第１の半導体処理装置とは異なる処理を行う第２の前記半導体製造装置から排出される第２の排気ガスが導入されてもよい。この場合、前記第１の処理部は前記第１の排気ガスを除害し、前記第２の処理部は前記第２の排気ガスを除害する。具体例としては、前記第１の排気ガスはシラン系ガスを含み、前記第２の排気ガスはＰＦＣガスを含む。この場合、前記第１の処理部における前記排気ガスの処理温度は、例えば６５０℃以上７５０℃以下であり、前記第２の処理部における前記排気ガスの処理温度は、例えば１１００℃以上１５００℃以下である。
【００１１】
前記第１の処理部では、前記排気ガスに含まれる成分の一部が処理されることによって粉体が生成することがある。この場合  前記第１の処理部と前記第２の処理部の間に設けられた粉体分離機構を具備するのが好ましい。
【００１２】
本発明に係る除害方法は、半導体製造装置から排出される排気ガスを除害する除害方法であって、
前記排気ガスを第１の処理部に導入して第１の燃焼処理又は第１の加熱分解処理を行う工程と、
前記第１の燃焼処理が行われた前記排気ガスを第２の処理部に導入し、前記第１の燃焼処理より高い温度で第２の燃焼処理又は第２の加熱分解処理を行う工程とを具備する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る除害装置の構成を説明する為の概略図である。本図に示す除害装置は、互いに異なる処理を行う複数の半導体製造装置から排出される排気ガスを同時に除害する装置である。本実施形態における半導体製造装置には、例えばシラン系ガスを用いて酸化シリコン膜や窒化シリコン膜を成膜する装置、及びＰＦＣガスを用いてエッチング等を行う装置が含まれる。
【００１４】
図１に示す除害装置は、第１の燃焼処理部１０、第２の燃焼処理部３０、及び水処理部４０を有する。半導体製造装置から排出された排気ガスは、まず配管２０を介して第１の燃焼処理部に導入される。第１の燃焼処理部１０には排気ガスのほかに、燃料ガス（例えばプロパンガス）及び支燃ガス（例えばドライエアー）が導入される。そして排気ガスは、第１の燃焼処理部１０において第１の温度で燃焼処理される。これにより、排気ガスに含まれる一部の除害成分が燃焼処理される。
【００１５】
排気ガスにシラン系ガス及びＰＦＣガスが含まれる場合、第１の燃焼処理部１０ではシラン系ガスが燃焼処理される。この場合、第１の温度は６５０℃以上７５０℃以下が好ましい。このようにすると、シラン系ガスは、燃焼によって粉末状の酸化シリコンになる。
【００１６】
第１の燃焼処理部１０の下部は、配管５４を介して粉体回収部５０に繋がれている。粉体回収部５０には、第１の燃焼処理部１０で生成した粉体が、配管５４を介して落下してくる。例えば上記した粉末状の酸化シリコンは化学的に安定であるため、第１の燃焼処理部１０及び配管５４の内壁に付着した場合でも、エアー吹き付け又はスクレパーにより容易に粉体回収部５０に落下させることができる。
【００１７】
粉体回収部５０は、通常は密閉されており、外部にガスが流出しないようになっている。なお、配管５４には開閉バルブ５２が取り付けられている。開閉バルブ５２は、通常時は開いているが、粉体回収部５０から粉体を搬出する場合には閉じられる。これにより、半導体製造装置及び除害装置を動作させたまま粉体回収部５０から粉体を搬出することができる。
【００１８】
第１の燃焼処理部１０で燃焼処理された排気ガスは、配管２２を介して第２の燃焼処理部３０に導入される。第１の燃焼処理部１０には排気ガスのほかに、燃料ガス（例えばプロパンガス）及び支燃ガス（例えばドライエアー）が導入される。そして排気ガスは、第２の燃焼処理部３０において、第１の温度より高い第２の温度で燃焼処理される。これにより、排気ガスに含まれる他の除害成分が燃焼処理される。
【００１９】
排気ガスにシラン系ガス及びＰＦＣガスが含まれていた場合、第２の燃焼処理部３０ではＰＦＣガスが燃焼処理される。この場合、第２の温度は１１００℃以上１５００℃以下が好ましい。このようにすると、ＰＦＣガスは燃焼によってフッ化水素、ＣＯＦ２等になる。
【００２０】
なお、配管２２はなるべく短くするのが好ましい。また配管２２は断熱材で覆われるのが好ましい。このようにすると、配管２２を通過する際に生じる排気ガスの温度低下が抑制され、第２の燃焼処理部３０で使用される燃料ガス及び支燃ガスの量を少なくすることができる。
【００２１】
また、配管２２には粉体分離機構２４（例えばフィルター）が設けられている。粉体分離機構２４は、第１の燃焼処理部１０から排出された排気ガスに含まれる粉体を、第２の燃焼処理部３０に導入される前に除去する。粉体分離機構２４で分離された粉体は、粉体分離機構２４の下部と配管５４を繋ぐ配管５６を介して、配管５４に落下する。配管５６と配管５４の連結部分は、開閉バルブ５２より第１の燃焼処理部１０に近い。
【００２２】
第２の燃焼処理部３０で燃焼処理された排気ガスは、水処理部４０に導入される。燃焼処理後の排気ガスは、水処理部４０の内部で水により冷却される。また排気ガスに含まれる水溶成分（例えばフッ化水素、ＣＯＦ２等）は水に溶け、回収される。
その後、排気ガスは外部に排気される。
【００２３】
以上、本発明の実施形態によれば、排気ガスは、まず第１の燃焼処理部１０で処理され、その後第２の燃焼処理部３０で処理される。第２の燃焼処理部３０における処理温度は第１の燃焼処理部１０における処理温度は高い。このため、第１の燃焼処理部１０と第２の燃焼処理部３０それぞれの処理温度を、互いに異なる被処理成分に合わせ、除害装置の内部に生成物が付着することを抑制できる。従って、メンテナンス頻度及びメンテナンスコストを少なくすることができ、半導体製造装置の稼働率を向上させることができる。
【００２４】
例えば被処理成分にシラン系ガスとＰＦＣガスが含まれる場合、第１の燃焼処理部１０でシラン系ガスを粉体状の酸化シリコンにしてから、第２の燃焼処理部３０でＰＦＣガスを分解することができる。このため、シラン系ガスが必要以上の高温で処理されることが防止でき、ガラス状の酸化シリコンが除害装置に付着することを防止できる。従って、メンテナンス頻度及びメンテナンスコストを少なくすることができる。
【００２５】
尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することが可能である。例えば第１の燃焼処理部１０の代わりにヒータ加熱式の第１の加熱分解処理部を適用し、第２の燃焼処理部３０の代わりにヒータ加熱式の第２の加熱分解処理部を用いてもよい。この場合においても第２の加熱分解処理部における処理温度を第１の加熱分解処理部における処理温度より高くすることにより、上記した効果を得ることができる。また、第１の燃焼処理部１０及び第２の燃焼処理部３０のいずれか一方を、ヒータ加熱式の加熱分解処理部にしてもよい。この場合においても処理温度を上記したとおりにすることで、上記した効果を得ることが出来る。
【００２６】
また、第１の燃焼処理部１０及び第２の燃焼処理部３０の少なくとも一方を、プラズマ式の除害装置にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態に係る除害装置の構成を説明する為の概略図。
【符号の説明】
【００２８】
１０…第１の燃焼処理部、２０，２２，５４，５６…配管、２４…粉体分離機構、３０…第２の燃焼処理部、４０…水処理部、５０…粉体回収部、５２…開閉バルブ
【図１】
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