(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体製造装置のプロセスチャンバから排ガスを吸引する真空ポンプと、該真空ポンプから排出された排ガスを水洗浄する排ガス導入ノズル部と、該排ガス導入ノズル部から水洗浄されて排出された洗浄排ガスに含まれる夾雑物を捕集し、前記洗浄排ガスを次の排ガス分解工程に送り出す排ガス洗浄部とを含む排ガス除害ユニットにおいて、
前記真空ポンプは、半導体製造装置のプロセスチャンバから引き出された第１フォアライン配管に接続されたメカニカルブースターポンプと、前記メカニカルブースターポンプの下方に設置され、メカニカルブースターポンプから引き出された第２フォアライン配管に接続された粗引きポンプとで構成され、
前記粗引きポンプから引き出された第３フォアライン配管に排ガス導入ノズル部が接続され、
前記第１フォアライン配管に接続され、半導体製造装置のクリーニング時に、第１フォアライン配管内にフッ素ラジカルを供給して第１フォアライン配管以下、前記排ガス導入ノズル部を含む構成部材の内面付着物を除去する内面クリーニング部と、
前記第２フォアライン配管に接続され、フッ素ラジカルによる前記内面クリーニングの後に洗浄用の水を供給して前記第２フォアライン配管以下、前記排ガス導入ノズル部を含む構成部材の内面付着物を水洗浄し、然る後、乾燥気体を供給して、第２フォアライン配管以下、前記排ガス導入ノズル部を含む構成部材の内面を乾燥する内面洗浄部とで構成されていることを特徴とする排ガス除害ユニット。
【請求項４】
真空ポンプ、排ガス導入ノズル部、排ガス洗浄部、及び排ガス洗浄部からの洗浄排ガスを熱分解する熱分解塔並びに前記熱分解塔からの分解排ガスを水洗浄して前記熱分解によって生成された分解排ガス内の夾雑物を除去して分解排ガスを清浄排ガスとして装置外に排出する出口スクラバと、前記構成機器を繋ぐ配管系と、これらを収容する筐体とで構成されたことを特徴とする請求項１に記載の排ガス除害ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体や液晶等の電子デバイスの製造プロセスから排出される排ガスを無害化して大気放出する排ガス除害ユニットに関し、更に詳しくは、該排ガスに含まれる粉塵や反応生成物による排ガス通路における配管や機器内部の詰まりを大幅に緩和出来る排ガス除害ユニットに係る。
【背景技術】
【０００２】
半導体や液晶等の電子デバイスの製造プロセスでは、多種類の有害或いは引火性・爆発性のある危険度の高いガスや、オゾンホールの原因となる等の地球環境破壊ガスが使用されている。地球環境破壊ガスとしては、例えば、ＣＶＤチャンバのクリーニングガスとして使用されるＣＦ4およびＣ2Ｆ6のようなパーフルオロカーボンやＮＦ３のような炭素を含まないフッ素化合物などのパーフルオロコンパウンド（以下、「ＰＦＣ」という）を含む様々な化合物のガスが挙げられる。【０００３】
電子デバイス製造工場では、一般的に上の階のクリーンルーム内にはＣＶＤのような製造装置とメカニカルブースターポンプが設置され、下の階に例えばスクリュー式真空ポンプ、入口スクラバ、熱分解塔、出口スクラバなどから構成される一連の排ガス除害機器類が個別に設置され、これらが配管で接続されている（特許文献１、２）。
そして、メカニカルブースターポンプを介して上の階の製造装置のプロセスチャンバと下の階のスクリュー式真空ポンプとは配管接続され、プロセスチャンバ内の排ガスが前記真空ポンプで吸引されるようになっている。プロセスチャンバから出た排ガスはデバイス製造プロセスで生成された反応生成成分（例えば、水溶性成分や、水分と反応して大量の粉塵を生成する加水分解性ガス）を含む。【０００４】
下の階においては、前記真空ポンプに続けて設置され、前記真空ポンプから排出された排ガスをシャワーによる水洗浄して前記水溶性成分や加水分解性成分を除去すると共に反応によって生じた粉塵を捕集するための入口スクラバ、前記入口スクラバから流出した洗浄用の水を収容する水槽、該水槽の上に設置され、水洗浄された前記排ガスを熱分解する熱分解塔、該熱分解塔で発生し、除害排ガスに含まれる反応生成成分（酸性成分や粉塵など）を除去する出口スクラバなどがこの順に配管接続されている。【０００５】
排ガス除害用の熱分解塔としては、排ガスを電気ヒータの熱で分解する加熱分解式のもの（特許文献２）、排ガスをプラズマ空間に通してプラズマ分解処理を行うプラズマ式のものなどが知られている（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１６−３３３６４号公報
【特許文献２】特開平１１−３３３２４７号公報
【特許文献３】特許第５３０７５５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
排ガスには上記のように、加水分解性成分が含まれることがあり、これがプロセスチャンバから排出され、下流の排ガス除害設備に流れて行く間に排ガス除害設備の配管内或いは機器類内の水分と反応して反応生成物を生じ、これが配管内或いは機器類の内面に付着して成長し、遂には排ガス流路のいずれかの部分でこれを詰まらせる閉塞事故を引き起こしていた。【０００８】
従来の排ガス除害設備は、ユーザーが真空ポンプや入口スクラバ、熱分解塔、出口スクラバ、洗浄水回収用の水槽などの機器類やこれらの接続配管を個別に購入し、自社の電子デバイス製造工場内で組み立てていた。この場合、以下のような問題があった。
（１）排ガス除害設備を構成する個別装置がバラバラに配置され、配管接続されるので、排ガス除害ユニットの設置面積が広がりやすい。
（２）ユーザーは性能を確認しながら上記機器類や接続配管を個別に購入していたが、バラバラに購入するとなると設備全体として保守管理面で統一を取りにくく、弱点部分があるとその部分のメンテナンスが集中的に要求され保守管理がしにくい。例えば、電子デバイス製造装置のプロセスチャンバと真空ポンプを介して入口スクラバとを結ぶフォアラインと呼ばれる配管は、排ガスに含まれる加水分解性成分と入口スクラバのシャワー水とが反応し、シャワー出口にその反応生成物が堆積し、シャワー出口を短時間に閉塞したり、前記シャワー水の水分がフォアライン配管内を流れる排ガス中を逆浸透してフォアライン配管で反応し、フォアライン配管の内面に反応生成物が付着成長してフォアライン配管を短時間に閉塞してしまうというような問題があった。
（３）更に、プロセスチャンバからの排ガスを水洗浄すると多量の粉塵が発生し、これが洗浄排ガスと共に熱分解塔に持ち込まれ、熱分解塔内部で詰まりを発生させるということもあった。【０００９】
本発明はこのような従来システムの問題に鑑みてなされたもので、第１の課題は、フォアライン配管から熱分解塔に至る排ガス経路の詰まりを大幅に解消して、長期間の連続操業を可能にすることであり、第２の課題は、全構成要素を統一した設計思想の下で排ガス除害ユニットに構築し、これらを１つの筐体内に組み込む集約化を図ることで、設置面積の省スペース化を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明（請求項１）の排ガス除害ユニットＵは、半導体製造装置２００のプロセスチャンバ２０１から排ガスＨを吸引する真空ポンプ１と、該真空ポンプ１から排出された排ガスＨを水洗浄する排ガス導入ノズル部２０と、該排ガス導入ノズル部２０から水洗浄されて排出された洗浄排ガスＨに含まれる夾雑物を捕集し、前記洗浄排ガスＨを次の排ガス分解工程に送り出す排ガス洗浄部４０とを含み、
前記排ガス導入ノズル部２０は、排ガスＨを排ガス洗浄部４０に導入する排ガスノズル２１と、前記排ガスノズル２１から噴き出された排ガスＨを包み込む保護ガスＧを噴出して保護ガスカーテンＧｋを形成する保護ガスノズル２５と、前記保護ガスノズル２５から噴き出された保護ガスカーテンＧｋを包み込む水分噴出ノズル２７とを含み、
前記排ガス洗浄部４０は、前記水槽４１と攪拌部４６とを含み、
前記水槽４１は、水平方向に伸び、内部に洗浄用の水Ｍを貯蔵した中空容器で、排ガス導入ノズル部２０の出口が接続された排ガスＨの導入開口４１ｃと、前記水Ｍとその天井部４１ａとの間の空間で、排ガスＨが通流して排ガス分解工程に送り込まれる通流空間４５とを含み、
前記攪拌部４６は、水槽４１の天井部４１ａから垂設され、その下部が水槽４１内の水Ｍに浸漬され、前記浸漬部分に排ガス通過路４７ａが設けられた第１堰４７と、前記第１堰４７の下流にて、前記排ガス通過路４７ａを通過した排ガスＨが前記水Ｍを攪拌する攪拌領域４９を介して設置され、その上部が前記水Ｍより上部に露出した第２堰４８とを含む、ことを特徴とする。【００１１】
これによれば、排ガスノズル２１から噴き出された排ガスＨは、保護ガスカーテンＧｋで保護されている範囲内で水分噴出ノズル２７からの水分Ｍとの接触が遮断されるので、排ガスＨの加水分解性成分と水分Ｍとの接触による反応によって生成される粉塵等の反応生成物が排ガスノズル２１に付着して排ガスノズル２１を閉塞するというようなこともなければ、排ガスノズル２１を流れる排ガスＨを逆浸透して排ガスノズル２１の上流側の排ガス経路を閉塞してしまうようなことがない。【００１２】
そして、排ガス導入ノズル部２０を出た洗浄排ガスＨは、排ガス洗浄部４０の水槽４１内に導入され、水槽４１内の水Ｍと共に攪拌部４６で攪拌されることで排ガスに含まれた粉塵その他夾雑物が水Ｍに効果的に捕集され、夾雑物を含まない洗浄排ガスＨとして次工程に送りだされる。
なお、本発明においては、水分とは、水、霧、蒸気、散水等を含み、全て符号Ｍで示す。【００１３】
請求項２は、請求項１の排ガス除害ユニットＵにおいて、
排ガス導入ノズル部２０は、排ガスノズル２１から離間した位置で保護ガスカーテンＧｋを越え、前記排ガスノズル２１から噴出した排ガスＨと水分噴出ノズル２７からの水分Ｍが衝突する位置に設置され、前記排ガスＨ、保護ガスＧ及び水分Ｍが衝突してこれらを周囲に散布させる飛散部材３０を更に含むことを特徴とする。【００１４】
これにより、排ガスＨと水分Ｍとの気液接触が効率的に行われ、排ガスＨ中の加水分解性成分の大半がここで分解され、大量の粉塵を発生させる。【００１５】
請求項３は請求項１又は２に記載の排ガス除害ユニットＵにおいて、
真空ポンプ１は、半導体製造装置２００のプロセスチャンバ２０１から引き出された第１フォアライン配管Ｐ１に接続されたメカニカルブースターポンプ２と、前記メカニカルブースターポンプ２の下方に設置され、メカニカルブースターポンプ２から引き出された第２フォアライン配管Ｐ２に接続された粗引きポンプ４とで構成され、
前記粗引きポンプ４から引き出された第３フォアライン配管Ｐ３に排ガス導入ノズル部２０が接続され、
前記第１フォアライン配管Ｐ１に接続され、半導体製造装置２００のクリーニング時に、第１フォアライン配管Ｐ１内にフッ素ラジカルＦ・を供給して第１フォアライン配管Ｐ１以下、前記排ガス導入ノズル部２０を含む構成部材の内面付着物Ｓを除去する内面クリーニング部１０と、
前記第２フォアライン配管Ｐ２に接続され、フッ素ラジカルＦ・による前記内面クリーニングの後に洗浄用の水Ｍを供給して前記第２フォアライン配管Ｐ２以下、前記排ガス導入ノズル部２０を含む構成部材の内面付着物Ｓを水洗浄し、然る後、乾燥気体Ｇを供給して、第２フォアライン配管Ｐ２以下、前記排ガス導入ノズル部２０を含む構成部材の内面を乾燥する内面洗浄部１６とで構成されていることを特徴とする。【００１６】
これにより、第１フォアライン配管Ｐ１以下、排ガス導入ノズル部２０を含む構成部材の内面洗浄が半導体製造装置２００のクリーニング時に同時に実行され、メンテナンス時間を短縮することが出来る。【００１７】
請求項４は、請求項１に記載の排ガス除害ユニットＵにおいて、
真空ポンプ１、排ガス導入ノズル部２０、排ガス洗浄部４０、及び排ガス洗浄部４０からの洗浄排ガスＨを熱分解する熱分解塔６０並びに前記熱分解塔６０からの分解排ガスＨを水洗浄して前記熱分解によって生成された分解排ガスＨ内の夾雑物を除去して分解排ガスＨを清浄排ガスＨとして装置外に排出する出口スクラバ８０と、前記構成機器を繋ぐ配管系と、これらを収容する筐体９０とで構成されたことを特徴とする。【００１８】
これによれば、排ガス除害の構成機器並びにその配管系が１つの筐体９０内に纏めて収納されているので、従来に比べてその設置面積をコンパクトに出来る。そして、一連の排ガス除害の構成機器が同一メーカーによって用意されているので、排ガス除害ユニットＵ全体の性能が調和し、本来弱点とされていたフォアライン配管系統の粉塵詰まりを解消することが出来た。
【発明の効果】
【００１９】
上記のように本発明は、排ガス導入ノズル部２０の水分噴出ノズル２７と、排ガス洗浄部４０の攪拌部４６との協働により、排ガスＨを粉塵その他に夾雑物を含まない状態にして次工程に送ることが出来る。
そして、除害機器や配管系を統一した設計思想で統合し、これらを１つの筐体９０内に収納したので、排ガス除害ユニットＵの設置面積を節約できると同時にユーザーにあっては、排ガス除害ユニットＵの入口から出口まで総合的に管理することが出来るようになった。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明を適用した排ガス除害ユニットの内部構造を示す正面図である。
【図２】図１の構成要素の機能説明図と攪拌部（堰）の拡大図である。
【図３】（ａ）本発明の内面クリーニング部の第１実施例の概略断面図、（ｂ）同第２実施例の概略断面図である。
【図４】本発明の排ガス導入ノズル部の断面図である。
【図５】本発明の熱分解塔の断面図である。
【図６】本発明の出口スクラバの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を図示実施例に従って説明する。本排ガス除害ユニットＵは、半導体デバイス製造プロセスで用いられる製造装置２００、例えば、ＣＶＤ成膜装置から排出された排ガスＨを排ガス除害ユニットＵの筐体９０内に設置された真空ポンプ１（メカニカルブースターポンプ２と粗引きポンプ４）で吸引し、この排ガスＨを同じ筐体９０内に収納された機器類に順送りし、これを熱分解して無害化して大気放出する設備である。
なお、背景技術の説明ではＰＦＣ排ガスの除害を代表例として説明したが、難分解性の排ガスはＰＦＣ排ガスに限られないので、本発明の処理対象ガスは、単に、排ガスＨとする。
【００２２】
以下、図面を参照して本発明の排ガス除害ユニットＵの実施形態の一例を説明する。排ガス除害ユニットＵは、例えば、半導体製品や液晶パネルなどの製造工場において、半導体製造装置２００が設置されているクリーンルーム２１０のある上の階に対してその下の階に設置され、半導体製造装置２００の排気系を構成する。
【００２３】
本発明の排ガス除害ユニットＵは、真空ポンプ１、内面クリーニング部１０、内面洗浄部１６、排ガス導入ノズル部２０、排ガス洗浄部４０、熱分解塔６０、出口スクラバ８０及びこれらを繋ぐ配管系並びにこれらを収納する筐体９０とで構成されている。
半導体製造装置２００には、液晶パネル、半導体ウエハの成膜、エッチングその他のプロセスを行うプロセスチャンバ２０１が設けられている。上記排ガス除害ユニットＵは、上記のようにその下の階に設置されている。
【００２４】
真空ポンプ１は、プロセスチャンバ２０１の排気を行う上位ポンプとして用いるメカニカルブースターポンプ２と、下位ポンプとして粗引きポンプ４（例えば、ドライポンプやスクリューポンプ）とを備えている。
図１から分かるように、メカニカルブースターポンプ２は、筐体９０の棚９１に載置され、粗引きポンプ４はその直下で、後述する排ガス洗浄部４０の水槽４１上に載置されている。
【００２５】
本実施例では、プロセスチャンバ２０１から引き出された第１フォアライン配管Ｐ１は床２２０を貫通して階下のメカニカルブースターポンプ２に接続されている。
そして、メカニカルブースターポンプ２と粗引きポンプ４とは第２フォアライン配管Ｐ２で接続されており、更に、粗引きポンプ４から引き出された第３フォアライン配管Ｐ３に排ガス導入ノズル部２０が設置されている。
【００２６】
本発明では、筐体９０内において、メカニカルブースターポンプ２と粗引きポンプ４とは上下に配置され、排ガス導入ノズル部２０は粗引きポンプ４のすぐ横に配置されているので、これらを繋ぐ第２フォアライン配管Ｐ２及び第３フォアライン配管Ｐ３の管長は極めて短い。
そして、第２フォアライン配管Ｐ２は図１から分かるようにＪ形に形成され、その上端がメカニカルブースターポンプ２に接続され、第２フォアライン配管Ｐ２の底部が粗引きポンプ４に接続され、横方向に向いた第２フォアライン配管Ｐ２の端部のコネクタＰ２ｃに後述する：内面洗浄部１６が接続される。
【００２７】
内面洗浄部１６は第２フォアライン配管Ｐ２の端部に設けられたコネクタＰ２ｃに対して着脱可能である。内面洗浄部１６の非接続時は、第２フォアライン配管Ｐ２のコネクタＰ２ｃは閉鎖されており、内部洗浄時に内面洗浄部１６が接続される。
【００２８】
第１フォアライン配管Ｐ１には、フッ素ラジカルを生成して第１フォアライン配管Ｐ１以下の配管類や機器類の内面付着物Ｓをガス化し、これを除去する内面クリーニング部１０が設置されており、第２フォアライン配管Ｐ２には第２フォアライン配管Ｐ２以下の配管類や機器類に洗浄用の水Ｍや乾燥用の加熱不活性ガスＧを供給する内面洗浄部１６が設置される。
【００２９】
内面クリーニング部１０は、ラジカル生成チャンバ１２、高周波コイル１３および高周波電源１４を含む。
ラジカル生成チャンバ１２は、長手方向の両端面に開口が設けられた中空円筒部材で、一方の端面に設けられた開口を入口開口部１２ａ、他方の端面に設けられた開口を出口開口部１２ｂとする。
ラジカル生成チャンバ１２の第１フォアライン配管Ｐ１に対する取り付けは、図３（ａ）に示すように第１フォアライン配管Ｐ１に直列状態で接続される場合と、図３（ｂ）に示すように出口開口部１２ｂを介して第１フォアライン配管Ｐ１に接続される場合とがある。
図３（ａ）のラジカル生成チャンバ１２では、長手方向の上端部の入口開口部１２ａに第１フォアライン配管Ｐ１の前半部分が接続され、下端部の出口開口部１２ｂに第１フォアライン配管Ｐ１の後半部分が接続されている。そして、第１フォアライン配管Ｐ１の前半部分に管内付着物分解ガス（例えば、ＮＦ３）を供給する分解ガス供給管１２ｃが接続されている。
図３（ｂ）の場合は、ラジカル生成チャンバ１２の入口開口部１２ａに分解ガス供給管１２ｃが接続されている。
また、ラジカル生成チャンバ１２のループ部分１３ａ内で生成され、出口開口部１２ｂから出る矢印はフッ素ラジカルＦ・を示す。
【００３０】
ラジカル生成チャンバ１２は、ステンレス(ＳＵＳ)やハステロイ(登録商標)等の金属、或いは、ＳｉＯ2やＡｌ2Ｏ3等のセラミックスと言った気密性、耐熱性、耐食性および機械的強度に優れた材料で構成された筒状の部材である。
【００３１】
このラジカル生成チャンバ１２の内部には、高周波コイル１３が配設されている。高周波コイル１３は、例えば銅やステンレスなどの導電性金属からなる線材を螺旋状に巻回して形成した円筒型のループコイルである。この高周波コイル１３は、螺旋状に巻回されて内部に円筒状の空間が設けられたループ部分１３ａの中心軸と、ラジカル生成チャンバ１２の中心軸とが同軸と成るようにラジカル生成チャンバ１２内に装着される。また、高周波コイル１３のループ部分１３ａの両端部はラジカル生成チャンバ１２内から外部へと延出され、高周波電源１４に接続される。
なお、この高周波コイル１３と上述のラジカル生成チャンバ１２とは、過熱を防止するため、必要に応じて冷却するのが好ましい。
第１フォアライン配管Ｐ１及びラジカル生成チャンバ１２の内に示した点は内面付着物Ｓを示す。プロセスチャンバ２０１に接続されている第１フォアライン配管Ｐ１の内面にはプロセスチャンバ２０１からの排ガスＨに伴う反応生成物が付着している。
【００３２】
高周波電源１４は、高周波コイル１３に対して高周波電圧を印加する電源である。
【００３３】
第２フォアライン配管Ｐ２のコネクタＰ２ｃに必要に応じて接続される内面洗浄部１６は、洗浄用の給水配管１８と乾燥気体供給配管１９とで構成され、洗浄用の給水配管１８と乾燥気体供給配管１９との共通配管１７がＪ形の第２フォアライン配管Ｐ２の下端先端に設けたコネクタＰ２ｃにフッ素ラジカルＦ・による内面クリーニングに合わせて接続される。給水配管１８、乾燥気体供給配管１９及び共通配管１７には開閉弁１８ｖ・１９ｖがそれぞれ取り付けられている。
給水配管１８からは清浄な市水Ｍ（或いは、水槽４１の水Ｍ）が供給され、乾燥気体供給配管１９からは、本実施例では加熱不活性ガス（窒素）Ｇが供給される。
【００３４】
排ガス導入ノズル部２０は粗引きポンプ４の出口から伸びた第３フォアライン配管Ｐ３の出口に接続された装置である。排ガス導入ノズル部２０には、第１に、粗引きポンプ４から送り出された排ガスＨを逆浸透して第３フォアライン配管Ｐ３やそれより上流側の配管や機器類の内部に反応生成物Ｓを付着させることを防ぐ機能が求められ、第２に水分Ｍを散布することによって排ガスＨに含まれている加水分解性成分を加水分解する機能が求められる。以下、説明する。
【００３５】
次に排ガス導入ノズル部２０は、ケーシング３５と、該ケーシング３５の天井部分に装着された三重管２０ａと、三重管２０ａの直下に設けられた飛散部材３０とで構成されている。
三重管２０ａのノズル構造としては内管である排ガスノズル２１、該排ガスノズル２１の周囲を囲繞する中間管であり、不活性ガスＧを噴出して排ガスＨの周囲に保護ガスカーテンＧｋを形成する保護ガスノズル２５、及び該保護ガスノズル２５の周囲を囲繞する外管であり、保護ガスカーテンＧｋの外側から水分を噴出する水分噴出ノズル２７とで構成されている。
【００３６】
排ガスノズル２１の入口部分は、粗引きポンプ４から引き出された第３フォアライン配管Ｐ３に接続されている。排ガスノズル２１の内面の縦断面形状は、その入口部分から中間部分までは太い円形直管状に形成され、中間部分からその出口である排ガス噴出口２１ｆに向かってその内径が漸減するように絞られている。この排ガス噴出口２１ｆに反応生成物や粉塵が付着堆積しないように、ナイフエッジ状に形成しておくことが好ましい。排ガスノズル２１の外面の排ガス噴出口２１ｆに向かって漸減する逆円錐台形状の部分が保護ガスＧが噴射される保護ガス噴出路Ｔ１を構成する隙間の内面となる。
【００３７】
保護ガスノズル２５は、上面中央に開口する円筒状の収納凹所２５ｂが形成されており、この収納凹所２５ｂの中央から下方に向けて先細り（ロート状）のノズル孔２５ａが穿設されている。このノズル孔２５ａが設けられている部分をノズル部分２５ｃとする。このノズル部分２５ｃは中空で逆円錐台状である。
この保護ガス噴出路Ｔ１の先端開口が保護ガス噴出口２５ｆで、排ガス噴出口２１ｆの全周を取り巻いている。そして保護ガスノズル２５の上部側面には保護ガス供給配管２６が接続され、収納凹所２５ｂの内面と排ガスノズル２１の外面との間に形成されたガス溜まり２６ａに連通している。即ち、ガス溜まり２６ａは保護ガス噴出口２５ｆに至る保護ガス噴出路Ｔ１に連通している。そして、保護ガス噴出口２５ｆは、排ガス噴出口２１ｆより排ガス噴出方向に突き出している。
【００３８】
水分噴出ノズル２７は保護ガスノズル２５の全周を取り巻くように設けられている。
水分噴出ノズル２７のノズル部分２７ｃは、保護ガスノズル２５のノズル部分２５ｃと同じテーパで形成された先細り円錐形に形成されており、保護ガスノズル２５の外周面と水分噴出ノズル２７の内周面との間に水分噴出路Ｔ２を構成する隙間が保護ガスノズル２５の外周面全周に亙って形成されている。
この水分噴出路Ｔ２は、水溜まり２８ａを経て水分供給配管２８に接続されている。この水分供給配管２８は第１揚水配管４２に接続され、該第１揚水配管４２に設置された第１揚水ポンプＹＰ１にて水槽４１の水Ｍが供給される。
図４では水分供給配管２８は水分噴出ノズル２７の側面に接続され水溜まり２８ａに繋がっている。
【００３９】
この三重管２０ａはケーシング３５に設置され、三重管２０ａのノズル口の下方に飛散部材３０が設置されている。飛散部材３０は、皿状部３１と、ケーシング３５に取り付けられた支持部材３４、及び脚部３２とで構成されている皿状部３１は円形で浅い皿状の部材で、上面周囲が盛り上がっており、この盛り上がり縁３１ｂの内側が窪んでいる。この窪んでいる部分を衝突部分３１ａとする。この衝突部分３１ａと保護ガスノズル２５のノズル口先端との間隔は、水分噴出ノズル２７から噴出した水分（加熱蒸気或いは微細水滴）が保護ガスカーテンＧｋを突き破る地点、或いはこの地点を越える下方位置が好ましい。衝突部分３１ａを保護ガスノズル２５のノズル口に近接させ過ぎると保護ガスカーテンＧｋの水分遮蔽効果が損なわれる。
【００４０】
支持部材３４は円板状の部材で、ケーシング３５の内面に固定されている。前記支持部材３４の適所には排ガス流下孔３３が穿設されている。そして円柱状の脚部３２の上端は皿状部３１の底部中央に取り付けられている。脚部３２の下端は支持部材３４の中央に取り付けられている。
【００４１】
ケーシング３５は下面開口の円筒体で構成され、上記のようにその天井部分に三重管２０ａが下向きで取り付けられている。その下面開口は後述する水槽４１の排ガスＨの導入開口４１ｃに取り付けられている。
【００４２】
排ガス洗浄部４０は、水平方向に長く延びた中空容器で、内部に洗浄用の水Ｍを一定の高さに蓄えた水槽４１と、前記水槽４１の中に設けられた１乃至複数の攪拌部４６と１乃至複数の噴射ノズル５０とを含む。攪拌部４６は、水Ｍの攪拌による気液接触効果の高い堰が用いられる（図２の拡大図）。
【００４３】
水槽４１の天井部４１ａと洗浄用の水Ｍとの間には排ガスＨが通流する通流空間４５が設けられている。本実施例の水槽４１は、通流空間４５を流れる排ガスＨと洗浄用の水Ｍとの気液接触を高めるため、本実施例では堰構造を攪拌部４６として採用している。（以下、攪拌部４６を単に堰４６とも言うことがある。）攪拌部４６は、第１堰４７と第２堰４８とで構成され、第１堰４７と第２堰４８との間に攪拌領域４９が設けられている（図２の拡大図）。
【００４４】
第１堰４７は、排ガスＨの上流側に水槽４１の天井部４１ａから垂設され、その下端部分が洗浄用の水Ｍの中に没している。そしてその水没部分に排ガス通過路４７ａとなる通過孔が形成されている。（排ガス通過路４７ａは孔に限られるものでなく、排ガスＨが潜れるような堰でも良い。ここでは、排ガス通過路４７ａとして通過孔を用いることにする。）該排ガス通過路４７ａは、水面直下で水面に合わせて水平に伸びたスリット状の隙間、或いは水平に並んだ１乃至複数の貫通孔にて形成されている。該排ガス通過路４７ａの孔縁には下流方向に伸びたガイドノズル４７ｂが設けられている。
【００４５】
第２堰４８は、攪拌領域４９を介して第１堰４７の下流側に設けられている。その設置姿は、第１堰４７に対して第２堰４８の上部に対して下部が漸次離間する方向で、その全体が下流側に向かって下り傾斜するように設けられている。
第２堰４８の上部は水面から突出し、その残りの下部が水中に没している。そして突出部分の上端部分が第１堰４７方向に屈曲或いは湾曲し、水没部分の下端部分が水槽４１の底部４１ｂ方向で第１堰４７側に斜め下方に屈曲又は湾曲するように形成されている。上部の屈曲部分を上部屈曲片部４８ｂ、下部の屈曲部分を下部屈曲片部４８ａとする。全体として第２堰４８は逆Ｃ形を呈する。
水中に没しているその下部の下部屈曲片部４８ａの屈曲ライン４８ｌは、第１堰４７の排ガス通過路４７ａより下に位置する。
【００４６】
攪拌領域４９は、前述のように第１堰４７と第２堰４８との間のスペースで、その間の間隔は、排ガス通過路４７ａの出口部分近辺が最も広く、上に行くほど徐々に狭くなる。そして、上部屈曲片部４８ｂの先端と第１堰４７との間の間隔が最も狭く、ここから通流空間４５に繋がっている。
この堰４６は水槽４１内にて水槽４１の長手方向に対して直角方向の全幅に設けられている。この攪拌部４６は１カ所でも良いが、２以上並設してもよい。
【００４７】
水槽４１の通流空間４５には、噴射ノズル５０が水平方向に向けて水Ｍを噴出させるように設置されている。図の実施例では、噴射ノズル５０は３基、設置されており、第１揚水配管４２の枝管に接続され、該枝管に設けられた噴射ポンプＦＰにて水槽４１の洗浄用の水Ｍが供給されるようになっている。
【００４８】
上記排ガス導入ノズル部２０では、三重管２０ａの水スプレーにより、排ガスＨ中の加水分解性成分が水Ｍと反応し、多量の粉塵を発生させる。
排ガス洗浄部４０では、排ガスＨを次工程の熱分解工程に送る前に上記粉塵を捕集する役目と、送り込まれた排ガスＨ中の多量の粉塵が水槽４１の内面に付着堆積して水槽４１内の通流空間４５を詰まらせないようにする役目を課せられている。
図の実施例では、堰４６が複数箇所（３箇所）設けられているので、第１の噴射ノズル５０ａは通流空間４５の最上流にて水槽４１の側壁にて通流空間４５の下流に向けて水Ｍが噴射され、水槽４１のこの周辺（導入開口４１ｃ）の内面をスプレーしている。
導入開口４１ｃの周囲は最も粉塵量の多い場所なので、通流空間４５において、導入開口４１ｃの下流側にも第２の噴射ノズル５０ｂが設置されている。第２の噴射ノズル５０ｂからは通流空間４５の上流側と下流側の二方向に噴出させるように配置され、導入開口４１ｃの下流側において、この周辺の水槽４１の内面をスプレーしている。
第３の噴射ノズル５０ｃは、最下流の攪拌部４６の下流側にて上・下流の二方向に噴出させるように配置され、この周辺の水槽４１の内面をスプレーしている。
上記の場合、噴射ノズル５０を図のように複数箇所に設けても良いが、排ガスＨの導入開口４１ｃだけに設けてもよい。
【００４９】
水槽４１では、その通流空間４５の下流部分において、後述する熱分解塔６０と出口スクラバ８０との間に、熱分解塔６０側と出口スクラバ８０側とを分ける分離堰板５５が水槽４１の全幅にわたって設けられている。この分離堰板５５は水槽４１の天井部４１ａから垂設され、その下端部分が洗浄用の水Ｍの中に没している。これにより通流空間４５を流れてきた排ガスＨは、分離堰板５５に堰止められて熱分解塔６０に導かれる。分離堰板５５より下流の構成については、出口スクラバ８０の項で説明する。
【００５０】
図５に示す本実施例の熱分解塔６０は、大気圧プラズマを利用した排ガスＨの熱分解処理装置で、太い円筒状の塔本体６２、前記塔本体６２の頂部に設置され、前記塔本体６２の内部に向かって高温のプラズマジェットＪを生成する非移行型のプラズマジェットトーチ６１、その直下に立設された細い円筒状の燃焼筒部６４、及び前記塔本体６２の上端外周を取り囲むように設置されたリング状の空間で、常時、水Ｍが供給されており、オーバーフローにより前記塔本体６２の内壁に水を流して水膜を形成する水導入部６３とで構成されている。水導入部６３には第２揚水配管４３に設置された第２揚水ポンプＹＰ２によって水槽４１の水Ｍが供給されている。
【００５１】
上記熱分解塔６０は、水槽４１の通流空間４５の下流部分において、分離堰板５５の上流側に立設され、通流空間４５に開口し、水槽４１の天井部４１ａに設けた連通開口４１ｄを介して通流空間４５に繋がっている。
【００５２】
燃焼筒部６４は塔本体６２の中心軸に一致して配置され、その下端部分が水槽４１の水Ｍに浸漬されている。そして、水面の直上で燃焼筒部６４の下部から排気配管６６が水平方向に分岐され、分離堰板５５を貫通して出口スクラバ８０側に開口している。排気配管６６が開口した出口スクラバ８０側のスペースを分解排ガス流入空間４５ａとする。
【００５３】
熱分解塔６０の頂部に設けられたプラズマジェットトーチ６１は、内部にプラズマ発生室（図示せず）を有し、プラズマジェットトーチ６１の下面中心部にはプラズマ発生室内で生成したプラズマジェットＪを噴出させるプラズマジェット噴出孔（図示せず）が設けられている。プラズマジェットトーチ６１の側面上部には必要に応じて窒素ガスのような作動ガス送給配管（図示せず）が設けられている。
プラズマジェット噴出孔から噴出したプラズマジェットＪは、塔本体６２の中心に設けられた燃焼筒部６４に吹き込まれる。
【００５４】
上記分離堰板５５を越えた、水槽４１の分解排ガス流入空間４５ａ側には水槽４１の底部４１ｂから立ち上がり、その上端が洗浄用の水Ｍの水面と一致したオーバーフロー堰５６が設置され、このオーバーフロー堰５６を越えた部分が排水領域５７であり、工場排水として放流される。
水槽４１にはオーバーフローで放流された水Ｍと同じ量の新しい水Ｍが供給され、水槽４１内の水Ｍは一定の水位を保っている。
【００５５】
出口スクラバ８０は、いわゆる湿式のスクラバであり、以下、その構造を説明する（図６）。出口スクラバ８０は、水槽４１の天井部４１ａに熱分解塔６０に並べて立設されている。
出口スクラバ８０は、外装ケーシング８１、サイクロン筒部８２、排気ファン８９及びその付帯設備とを含む。付帯設備としては、第３揚水配管４４及びその途中に設けられた第３揚水ポンプＹＰ３、第１出口洗浄スプレー８８ａ、及び第２出口洗浄スプレー８８ｂなどがある。
【００５６】
外装ケーシング８１は下面開口の中空直円管形で、その底部は分解排ガス流入空間４５ａ側に貯留された水Ｍに浸漬されている。水Ｍに浸漬されている底部には水面直下の位置に分解排ガス通流孔８１ａが複数箇所設けられている。この分解排ガス通流孔８１ａの孔縁には横向き漏斗状のガイドノズル８１ｂが内側に向けて設置されている。そして、外装ケーシング８１の天井部分にはこれを貫通して洗浄排ガス排出筒部８６が下方に向けて垂設されている。この洗浄排ガス排出筒部８６は後述する排気ファン８９に接続されている。
【００５７】
外装ケーシング８１内にて、その中心にはサイクロン筒部８２が外装ケーシング８１の天井部分から垂設されている。サイクロン筒部８２の上部は円筒状に形成され、該円筒状部分８２ｃの中央に上記洗浄排ガス排出筒部８６が位置している。そして、該円筒状部分８２ｃには分解排ガスＨがサイクロン筒部８２内に流入する分解排ガス導入口８２ｂが形成されている。円筒状部分８２ｃの下端には漏斗状に絞られた漏斗状部分８２ａが下に向けて設けられ、この漏斗状部分８２ａの下端から細管部８２ｄが下に向けて設けられている。細管部８２ｄの下端部分は分解排ガス流入空間４５ａ内の洗浄用の水Ｍに浸漬されている。
【００５８】
外装ケーシング８１とサイクロン筒部８２の細管部８２ｄとの間の空間には、細管部８２ｄの下部全周を囲繞するように邪魔筒部材８３が立設されている。この邪魔筒部材８３の上部が水Ｍから上に突き出し、下部が水Ｍに浸漬されている。水Ｍに浸漬されている下部の下端部８３ａがガイドノズル８１ｂ側に向けて斜め下向きに屈曲され、水Ｍから上に突き出した上部の上端部８３ｂが細管部８２ｄ方向に向けて水平に屈曲されている。そして外装ケーシング８１のガイドノズル８１ｂにこの邪魔筒部材８３の水没部分が正対し、且つその全体が上記のように外装ケーシング８１に対して傾斜するように配置され、水槽４１の第２堰４８と同様の役目を果たす。なお、水没部分の屈曲ライン８３ｌは、分解排ガス通流孔８１ａより下に設けられている。
【００５９】
邪魔筒部材８３の上方にはリング状邪魔板８４が外装ケーシング８１の内周面から内側に向けて水平に設けられている。リング状邪魔板８４の孔縁には下方向に伸びた円筒状部８４ａが設けられている。該円筒状部８４ａの中心にはサイクロン筒部８２の細管部８２ｄが貫通している。そしてこの円筒状部８４ａは、邪魔筒部材８３の上半分の水面突出部分とサイクロン筒部８２の細管部８２ｄとの間に入り込んで、分解排ガスＨの複雑な通流経路を構成している。
【００６０】
上記リング状邪魔板８４の上方には複数の第１出口洗浄スプレー８８ａが前記細管部８２ｄの周囲に設置され、上下に水を上下方向に向けて散水している。この第１出口洗浄スプレー８８ａには分解排ガス流入空間４５ａ側に貯留された水Ｍを揚水する第３揚水配管４４が接続され、この第３揚水配管４４には第３揚水ポンプＹＰ３がその途中に設けられている。第１出口洗浄スプレー８８ａからの散水Ｍは、サイクロン筒部８２と外装ケーシング８１との間の空間をカバーし、且つ両者の内面を水Ｍで常時濡らすようにしている。第１出口洗浄スプレー８８ａで散布された前記水Ｍは両者の内面を流下して水槽４１に戻るようになっている。
【００６１】
洗浄排ガス排出筒部８６内には第２出口洗浄スプレー８８ｂが設置され、洗浄排ガス排出筒部８６から漏斗状部分８２ａに向けて散水するようになっている。第２出口洗浄スプレー８８ｂの散水Ｍは最終段の水洗で、清浄排ガスＨは大気放出されるため、新水が使用される。
【００６２】
外装ケーシング８１の頂部には排気ファン８９が設置され、外装ケーシング８１の洗浄排ガス排出筒部８６に接続されている。そして該排気ファン８９に設置された大気放出用の排気用配管８９ａが筐体９０から引き出されて工場配管１５０に接続されている。
【００６３】
排ガス除害ユニットＵの制御盤Ｃは、熱分解塔６０の制御系と、メカニカルブースターポンプ２および粗引きポンプ４を集中制御するポンプ集中制御系とを中心に構成されている。前記制御盤Ｃは筐体９０内に組み付けられている。
【００６４】
次に本発明の排ガス除害ユニットＵの作用に付いて説明する。半導体製造プロセスにおいて、様々な原料ガスが半導体製造装置２００のプロセスチャンバ２０１に供給され、プロセスチャンバ２０１内に収納されている多数枚の半導体基板を含む電子デバイス（図示せず）に対して様々な処理が施される。反応プロセスで使用された原料ガスは排ガスＨとなって第１フォアライン配管Ｐ１を介して排ガス除害ユニットＵに排出される。排気ファン８９を作動させると排ガス除害ユニットＵの排ガス経路は負圧に保たれ、排ガスＨは排気ファン８９に吸引される。
【００６５】
排出される排ガスＨ中には上記プロセスで発生した粉塵を含む反応生成成分、未反応成分などの夾雑成分が混じっている。第１フォアライン配管Ｐ１以下の配管や機器類を通過している内にこの夾雑成分がその内部に付着堆積する。これを内面付着物Ｓとする。この内面付着物Ｓの堆積は第１フォアライン配管Ｐ１以下、下流に行くほど顕著になる。
【００６６】
そしてプロセスチャンバ２０１から真空ポンプ１により吸引された排ガスＨは排ガス導入ノズル部２０に至り、排ガスノズル２１から水槽４１の排ガスＨの導入開口４１ｃに向かって噴射される。そして噴射された排ガスＨの周囲を保護ガスノズル２５から噴射された保護ガスカーテンＧｋがその全周を取り囲む。
【００６７】
最外層の水分噴出ノズル２７の水分噴出路Ｔ２の先端開口から、その内側の保護ガスカーテンＧｋの周囲を取り巻くように、そしてこの保護ガスカーテンＧｋと平行に加水分解用の水分（高温水蒸気）Ｍが噴出する。水分噴出路Ｔ２と保護ガスカーテンＧｋの形成用の保護ガス噴出路Ｔ１とは平行なので、保護ガスノズル２５からある距離だけ離れた位置まで水分噴出路Ｔ２から噴出された加水分解用の水分Ｍは保護ガスカーテンＧｋと平行に噴出し、その距離範囲内では保護ガスカーテンＧｋを突き破って内側の排ガスＨに接触することがない。
【００６８】
そして上記水分Ｍが上記のように水分噴出路Ｔ２から保護ガスカーテンＧｋに平行に噴出されると、流速の下落と共にある一定の距離の処で広がり、水分Ｍ，保護ガスカーテンＧｋ及び排ガスＨが混じり合う。この地点に飛散部材３０の皿状部３１が設置されており、排ガスＨ、保護ガスカーテンＧｋ及び水分Ｍが衝突する。そして、この衝突によりこれらは皿状部３１の周囲に飛び散ると共にケーシング３５内を舞い上がる。この間、排ガスＨと水分Ｍとの気液接触が効果的に行われ、排ガスＨ中の加水分解性成分が水分Ｍと接触して大量の粉塵を生成する。
【００６９】
この粉塵は、ケーシング３５の内面や三重管２０ａに付着しようとするが、常時、ケーシング３５を舞う水分Ｍによって洗い落とされ、ケーシング３５の内面や三重管２０ａへの付着が緩和される。
【００７０】
一方、ケーシング３５内に舞い上がったケーシング３５の上部では、保護ガスカーテンＧｋが保護ガスノズル２５から勢いよく噴出しているので、舞い上がった上記水分Ｍは保護ガスカーテンＧｋを突き破れず、保護ガスカーテンＧｋの保護範囲内では噴き出している排ガスＨに接触することはない。それ故、第３フォアライン配管Ｐ３を遡上する水分Ｍの逆浸透はない。
【００７１】
大量の粉塵と共に水槽４１の通流空間４５内に吹き込まれた排ガスＨは、排ガスＨの導入開口４１ｃの全面を覆う第１・２噴射ノズル５０ａ・５０ｂからの噴射水Ｍに接してその一部が捕集され、水槽４１の水Ｍに回収される。同時にこの噴射水Ｍは水槽４１の内壁を濡らし、内壁に付着しようとする内面付着物Ｓを洗い流し、その堆積を遅らせる。
【００７２】
排気ファン８９の吸引による熱分解塔６０方向への気流によって排ガスＨは、捕集を免れた粉塵と共に攪拌部４６方向に流れる。この粉塵は次工程の熱分解工程に出来るだけ持ち込まないようにする必要がある。
攪拌部４６では、排ガスＨは第１堰４７に衝突し、その勢いで第１堰４７付近の水面を抑え、水面直下の排ガス通過路４７ａを通り、攪拌領域４９に入る。攪拌領域４９では攪拌されつつ泡となって浮上し、その間、水Ｍと排ガスＨとが気液接触し、排ガスＨ中の粉塵など夾雑物が水Ｍに効果的に捕集される。第２堰４８ではその下部屈曲片部４８ａが第１堰４７方向に下向き湾曲しているので、前記泡の浮上により第２堰４８に沿って噴き上げられた水Ｍは突出部分の上部屈曲片部４８ｂに突き当たって下方に戻され、攪拌領域４９を十分攪拌する。これにより粉塵捕集効果が高まる。
泡状の排ガスＨはそのまま浮上して水面ではじけ、通流空間４５に入る。
【００７３】
上記攪拌部４６を複数段設けると、上記の捕集作用が繰り返され、熱分解塔６０に至る頃には殆ど粉塵など夾雑物を含まない洗浄排ガスＨとなる。
【００７４】
以上から第１フォアライン配管Ｐ１から排ガス導入ノズル部２０の排ガスノズル２１に至る排ガス経路では、排ガス導入ノズル部２０の保護ガスカーテンＧｋにより、排ガス導入ノズル部２０内の水分Ｍと、加水分解性成分を含む排ガスＨとの接触が遮断され、上記経路の詰まりが抑制される。そして排ガス導入ノズル部２０のケーシング３５内では、飛散部材３０の存在により排ガスＨと飛散した水分（高温蒸気）Ｍとの気液接触により、排ガスＨ中の加水分解性成分の殆どが分解され、大量の粉塵を伴うことになる。
そして、この粉塵を伴う排ガスＨは水槽４１の攪拌部４６で多段に洗浄され、粉塵を伴わない状態で熱分解塔６０に供給される。
【００７５】
水槽４１で洗浄された排ガスＨは、水槽４１の連通開口４１ｄから熱分解塔６０内に導入され、塔本体６２及び燃焼筒部６４の上部の熱分解領域６５でプラズマジェットトーチ６１のプラズマジェットＪに接触して水分の存在下で熱分解される。これにより、分解排ガスＨには粉塵や反応生成物などの夾雑物が発生する。
熱分解された排ガスＨは夾雑物と共に燃焼筒部６４を通る。燃焼筒部６４は下端が開口しているので、分解排ガスＨ内に含まれた粉塵や反応生成物などの夾雑物の大半はそのまま落下して水槽４１の水Ｍに落下して捕集され、分解排ガスＨは残余の軽量の夾雑物と共に排気配管６６を通り、分解排ガス流入空間４５ａに流入する。
【００７６】
分解排ガス流入空間４５ａに流入した分解排ガスＨは、排気ファン８９の吸引力により外装ケーシング８１の分解排ガス通流孔８１ａ近傍の水面を押し下げて分解排ガス通流孔８１ａに流れ込み、外装ケーシング８１と邪魔筒部材８３との間の攪拌領域８７において、泡となって上昇する。この泡立てにより該攪拌領域８７の水Ｍは大きく攪拌される。これにより分解排ガスＨに含まれた粉塵を含む夾雑物の大半が攪拌領域８７の水Ｍによって捕集される。
【００７７】
洗浄された分解排ガスＨは、邪魔筒部材８３とリング状邪魔板８４にて曲がりくねった通流経路を通り、更にリング状邪魔板８４の円筒状部８４ａと細管部８２ｄとの間の空間からリング状邪魔板８４の上の空間に出る。前記曲がりくねった通流経路では、洗浄された分解排ガスＨは乱流となって邪魔筒部材８３、リング状邪魔板８４及び細管部８２ｄに接触する。リング状邪魔板８４の上方には第１出口洗浄スプレー８８ａが設置され、ここからの散水Ｍによって付着した夾雑物が流れ落ちる。
第１出口洗浄スプレー８８ａは上下２方向に散水Ｍをしているので、外装ケーシング８１の内面は流下水膜で覆われているので、夾雑物は洗い流されて付着しない。
【００７８】
分解排ガスＨは、上記シャワリングによっても捕集されず、落下しなかった僅かな夾雑物やミストと共に上昇し、分解排ガス導入口８２ｂを通ってサイクロン筒部８２内に入る。サイクロン筒部８２内に入った分解排ガスＨは洗浄排ガス排出筒部８６の周囲を旋回し、サイクロン筒部８２内での渦形成により分解排ガスＨより重い夾雑物やミストはその遠心力と重力により旋回しながら落下し、水槽４１の水Ｍに回収される。
水洗浄及びサイクロンを経て夾雑物を含まない清浄排ガスＨは、排気ファン８９に吸引されて排気用配管８９ａに放出され、工場配管１５０へと流れて行く。
【００７９】
上記反応プロセスとその除害作業が終了すると、プロセスチャンバ２０１のクリーニング工程に切り替わる。クリーニング工程では、内面洗浄部１６の共通配管１７を第２フォアライン配管Ｐ２のコネクタＰ２ｃに接続する。この段階では開閉弁１８ｖ・１９ｖは閉じられている。
然る後、プロセスチャンバ２０１内にフッ素系クリーニングガス（例えば、Ｃ２Ｆ６、ＮＦ３等）を流し、プロセスチャンバ２０１の内面に付着した反応生成物をＮＦ４のような揮発性ガスにして排ガス除害ユニットＵ側に流す。これによりプロセスチャンバ２０１内のクリーニングが行われる。
【００８０】
排ガス除害ユニットＵ側では、第１フォアライン配管Ｐ１から排ガス導入ノズル部２０に至る排ガス経路に粉塵や反応生成物が付着している。クリーニング工程ではクリーニングガスがプロセスチャンバ２０１に供給されるが、このクリーニングガスの殆どはプロセスチャンバ２０１のクリーニング過程で消費され、第１フォアライン配管Ｐ１に吸引されるクリーニング後の排ガスには第１フォアライン配管Ｐ１以下の排ガス経路におけるクリーニング能力が殆どない。
【００８１】
そこで、開閉弁１０ａを開き、内面クリーニング部１０に別途クリーニングガス（例えば、ＮＦ３）を供給し、第１フォアライン配管Ｐ１以下の排ガス経路の内面クリーニングを行う。
即ち、内面クリーニング部１０のラジカル生成チャンバ１２に別途クリーニングガスを供給しつつ高周波電源１４を作動させて高周波コイル１３への高周波電圧を印加する。そうすると、高周波コイル１３のループ部分１３ａの内側に容量結合性のプラズマ(ＣＣＰ)が生成し、このＣＣＰに誘導磁場による誘導電流が流れることによって誘導結合プラズマ(ＩＣＰ)が生成する。
【００８２】
前記クリーニングガスはこのラジカル生成チャンバ１２内のＩＣＰの高熱や電子衝撃によって分解される。これによりフッ素ラジカルＦ・が大量に生成され、第１フォアライン配管Ｐ１やメカニカルブースターポンプ２、更にはその下流の機器類や配管類を通過する間にこれらの内面に付着した反応生成物Ｓをガス化する。即ち、ＮＦ3を分解して生成させたＦラジカルＦ・によって、Ｓｉ＋４Ｆ→ＳｉＦ4という反応で反応生成物Ｓをガス化させてクリーニングする。これにより、第１フォアライン配管Ｐ１やメカニカルブースターポンプ２、更にはその下流の機器類や配管類の内面はプロセスチャンバ２０１のクリーニング工程中に同時にクリーニングされる。
【００８３】
上記フッ素ラジカルＦ・による内面クリーニングが終了すると、内面クリーニング部１０の開閉弁１０ａを閉じる。
内面洗浄部１６の共通配管１７は、上記内面クリーニングに先立って第２フォアライン配管Ｐ２の下端先端のコネクタＰ２ｃに接続されている。内面クリーニング部１０の開閉弁１０ａを閉じた後、内面洗浄部１６の給水配管１８の開閉弁１８ｖを開ける。
給水配管１８から出た洗浄用の水Ｍは、共通配管１７を通って粗引きポンプ４に流れ込み、粗引きポンプ４を通って第３フォアライン配管Ｐ３に入り、続いて排ガスノズル２１を通って水槽４１に流れ込む。これにより粗引きポンプ４以下の機器類と第３フォアライン配管Ｐ３の内部が洗浄される。なお、メカニカルブースターポンプ２には通水することが出来ないため、水洗浄用は粗引きポンプ４以下において行われる。
【００８４】
上記水洗浄が終了すると、給水配管１８の開閉弁１８ｖを閉じ、乾燥気体供給配管１９の開閉弁１９ｖを開く。これにより乾燥気体供給配管１９から加熱不活性ガス（例えば、加熱窒素ガス）Ｇが供給され、上記水洗経路を通って水槽４１に流れ込み、同経路の内面を乾燥させる。この乾燥により排気系のクリーニングは終了し、次の製造プロセスに移る。
【００８５】
以上のように、本発明では、排ガス導入ノズル部２０と排ガス洗浄部４０の協働により、排ガスＨに含まれる加水分解性成分の分解と、この分解による粉塵などの夾雑物の排除が可能となるだけでなく、内面クリーニング部１０と内面洗浄部１６の協働により、クリーニング工程に合わせて第１フォアライン配管Ｐ１から排ガス導入ノズル部２０までの排ガス経路を洗浄でき、最も詰まり事故を発生しやすいこの部分の詰まりを大幅に抑制することが出来るようになった。
【符号の説明】
【００８６】
Ｃ：制御盤、Ｆ・：フッ素ラジカル、ＦＰ：噴射ポンプ、Ｇ：保護ガス（乾燥気体・加熱ガス・不活性ガス）、Ｇｋ：保護ガスカーテン、Ｈ：排ガス、Ｊ：プラズマジェット、Ｍ：水分（水、水滴、霧、蒸気、噴射水、散水）、Ｐ１：第１フォアライン配管、Ｐ２：第２フォアライン配管、Ｐ２ｃ：コネクタ、Ｐ３：第３フォアライン配管、Ｓ：内面付着物（反応生成物）、Ｔ１：保護ガス噴出路、Ｔ２：水分噴出路、Ｕ：排ガス除害ユニット、ＹＰ１：第１揚水ポンプ、ＹＰ２：第２揚水ポンプ、ＹＰ３：第３揚水ポンプ
１：真空ポンプ、２：メカニカルブースターポンプ、４：粗引きポンプ、１０：内面クリーニング部、１０ａ：開閉弁、１２：ラジカル生成チャンバ、１２ａ：入口開口部、１２ｂ：出口開口部、１２ｃ：分解ガス供給管、１３：高周波コイル、１３ａ：ループ部分、１４：高周波電源、１６：内面洗浄部、１７：共通配管、１８：給水配管、１８ｖ：開閉弁、１９：乾燥気体供給配管、１９ｖ：開閉弁、２０：排ガス導入ノズル部、２０ａ：三重管、２１：排ガスノズル、２１ｆ：排ガス噴出口、２５：保護ガスノズル、２５ａ：ノズル孔、２５ｂ：収納凹所、２５ｃ：ノズル部分、２５ｆ：保護ガス噴出口、２６：保護ガス供給配管、２６ａ：ガス溜まり、２７：水分噴出ノズル、２７ｃ：ノズル部分、２８：水分供給配管、２８ａ：水溜まり、３０：飛散部材、３１：皿状部、３１ａ：衝突部分、３１ｂ：盛り上がり縁、３２：脚部、３３：排ガス流下孔、３４：支持部材、３５：ケーシング、４０：排ガス洗浄部、４１：水槽、４１a：天井部、４１ｂ：底部、４１ｃ：導入開口、４１ｄ：連通開口、４２：第１揚水配管、４３：第２揚水配管、４４：第３揚水配管、４５：通流空間、４５ａ：分解排ガス流入空間、４６：攪拌部（堰）、４７：第１堰、４７ａ：排ガス通過路、４７ｂ：ガイドノズル、４８：第２堰、４８ａ：下部屈曲片部、４８ｂ：上部屈曲片部、４８ｌ：屈曲ライン、４９：攪拌領域、５０（５０ａ〜５０ｃ）：噴射ノズル、５５：分離堰板、５６：オーバーフロー堰、５７：排水領域、６０：熱分解塔、６１：プラズマジェットトーチ、６２：塔本体、６３：水導入部、６４：燃焼筒部、６５：熱分解領域、６６：排気配管、８０：出口スクラバ、８１：外装ケーシング、８１ａ：分解排ガス通流孔、８１ｂ：ガイドノズル、８２：サイクロン筒部、８２ａ：漏斗状部分、８２ｂ：分解排ガス導入口、８２ｃ：円筒状部分、８２ｄ：細管部、８３：邪魔筒部材、８３ａ：下端部、８３ｂ：上端部、８３ｌ：屈曲ライン、８４：リング状邪魔板、８４ａ：円筒状部、８６：洗浄排ガス排出筒部、８７：攪拌領域、８８ａ：第１出口洗浄スプレー、８８ｂ：第２出口洗浄スプレー、８９：排気ファン、８９ａ：排気用配管、９０：筐体、９１：棚、１５０：工場配管、２００：半導体製造装置、２０１：プロセスチャンバ、２１０：クリーンルーム、２２０：床。
【要約】
フォアライン配管から熱分解塔に至る排ガス経路の詰まりを大幅に解消する。
排ガス除害ユニット（Ｕ）は、真空ポンプ（１）、排ガス導入ノズル部（２０）、排ガス洗浄部（４０）とを含む。排ガス導入ノズル部（２０）は、排ガスノズル（２１）と、排ガスノズル（２１）からの排ガス（Ｈ）を包み込む保護ガスカーテン（Ｇｋ）を形成する保護ガスノズル（２５）と、保護ガスカーテン（Ｇｋ）を包み込む水分噴出ノズル（２７）とを含む。排ガス洗浄部（４０）は、前記水槽（４１）と攪拌部（４６）とを含む。水槽（４１）は内部に洗浄用の水（Ｍ）を貯蔵した中空容器で、排ガス導入ノズル部（２０）が接続されている。水槽（４１）の水（Ｍ）とその天井部（４１ａ）との間の空間は排ガス（Ｈ）が通流する通流空間（４５）である。攪拌部（４６）は水槽（４１）の天井部（４１ａ）から垂設され、その下部が水槽（４１）内の水（Ｍ）に浸漬している第１堰（４７）と、前記第１堰（４７）の下流に設けられ、その上部が前記水（Ｍ）より上部に露出した第２堰（４８）とを含む。
【選択図】図２【図１】
0006718566.tif 000002
【図２】
0006718566.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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