(57)【要約】【課題】フッ素含有化合物およびＣＯを同時に且つ効率的に処理することができ、ランニングコストが廉価で、装置材料に対する負荷が低く装置コストを低減でき、有害ガスの排出のない排ガスの処理方法および処理装置を提供する。【解決手段】フッ素含有化合物およびＣＯの少なくともいずれかを含む排ガス中に含まれる粉体成分および水溶性成分および加水分解性成分の少なくとも１つを除去し、ついでＯ２および水（Ｈ２Ｏ）を添加して加熱することにより前記フッ素含有化合物およびＣＯの少なくともいずれかを分解または酸化処理し、ついで前記分解または酸化処理した排ガス中よりフッ素含有化合物を分解する際に生成する酸性ガスの除去を行う。前記加熱は、７００〜９００℃の温度で行うことが好ましい。【選択図】      図１
2004223302.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フッ素含有化合物およびＣＯの少なくともいずれかを含む排ガス中に含まれる粉体成分および水溶性成分および加水分解性成分の少なくとも１つを除去し、ついでＯ２および水（Ｈ２Ｏ）を添加して加熱することにより前記フッ素含有化合物およびＣＯの少なくともいずれかを分解または酸化処理し、ついで前記分解または酸化処理した排ガス中よりフッ素含有化合物を分解する際に生成する酸性ガスの除去を行うことを特徴とする排ガスの処理方法。
【請求項２】
前記処理に加え、さらに触媒反応により分解処理を行うことを特徴とする請求項１記載の排ガスの処理方法。
【請求項３】
前記粉体成分および水溶性成分および加水分解性成分の少なくとも１つを、吸着剤による吸着処理、または気液接触処理により除去することを特徴とする請求項１記載の排ガスの処理方法。
【請求項４】
前記酸性ガスの除去を、吸着剤による吸着処理、または気液接触処理により行うことを特徴とする請求項１記載の排ガスの処理方法。
【請求項５】
前記加熱は、７００〜９００℃の温度で行うことを特徴とする請求項１記載の排ガスの処理方法。
【請求項６】
フッ素含有化合物およびＣＯの少なくともいずれかを含む排ガスに、Ｏ２および水（Ｈ２Ｏ）を添加して７００〜９００℃に加熱することで、ＣＯ、炭素数４以上のフッ素含有化合物、フッ化炭化水素、ＮＦ３の少なくとも１つを無害化することを特徴とする排ガスの処理方法。
【請求項７】
フッ素含有化合物およびＣＯの少なくともいずれかを含む排ガス中に含まれる粉体成分および水溶性成分および加水分解性成分の少なくとも１つを除去する処理部と、フッ素含有化合物およびＣＯの少なくともいずれかの加熱酸化分解処理を行い無害化する加熱酸化分解処理部と、該加熱酸化分解処理部にＯ２および水（Ｈ２Ｏ）を供給する供給部と、該酸化分解処理後の排ガス中の酸性ガスを除去する除去部とを備えたことを特徴とする排ガスの処理装置。
【請求項８】
触媒反応により分解処理する触媒反応分解処理部を更に備えたことを特徴とする請求項７記載の排ガスの処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は排ガスの処理方法および装置に係り、特に半導体製造工程で半導体製造装置の内面等をドライクリーニングする工程や、酸化膜等の各種成膜をエッチングする工程などで排出されるフッ素含有化合物および一酸化炭素ガス（以下、ＣＯという）を含む排ガスを、効率よく無害化処理する方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造時のエッチング工程やＣＶＤ工程などにおいて、ＣＨＦ３などのフッ化炭化水素や、ＣＦ４，Ｃ２Ｆ６，Ｃ３Ｆ８，Ｃ４Ｆ８，Ｃ５Ｆ８，Ｃ４Ｆ６，ＳＦ６，ＮＦ３などのパーフルオロ化合物（以下「ＰＦＣ」という）などのフッ素含有化合物が使用されている。また、ＣＯやＮＨ３やＯ２が半導体製造装置で使用されることもある。これらフッ素含有化合物やＣＯやＮＨ３を使用した半導体製造装置から排出される排ガス中には、ＣＯ，ＮＨ３，ＳｉＦ４，Ｆ２，ＣＯＦ２，Ｃ５Ｆ８，Ｃ４Ｆ６，ＮＦ３などの有害成分が含まれるとともに、有害ではないが地球温暖化効果のあるフッ素含有化合物が含まれている。そのため、フッ素含有化合物やＣＯを使用した半導体製造装置から排出される排ガスを環境中に排出する場合には、排ガス中に含まれる有害ガスの無害化および地球温暖化ガスの分解処理が必要となる。
【０００３】
排ガス中のＳｉＦ４，Ｆ２，ＣＯＦ２，Ｃ５Ｆ８，Ｃ４Ｆ６，ＮＨ３などの従来の有害ガス処理方法としては、合成ゼオライトなどの吸着剤を用いて有害成分を吸着処理する方法がある。しかしながら、ＣＯおよびＰＦＣの除去はできないという問題がある。また、吸着剤の定期交換が必要となり、ランニングコストが高くなるという問題がある。
湿式排ガス処理装置（水洗処理）によるＳｉＦ４やＦ２，ＮＨ３などの水溶性ガスや加水分解性ガスの処理方法がある。しかしながら、ＣＯやＰＦＣなどの水溶性以外のガスの除去はできないという問題がある。
【０００４】
また、排ガス中のＣＯの従来の処理方法として、酸化触媒とＯ２によりＣＯをＣＯ２に酸化させる方法がある。しかし、ＰＦＣの分解除去はできないという問題がある。また、ＳｉＦ４やＦ２などの酸性ガスやＰＦＣが酸化触媒に接触すると、酸化触媒が被毒されＣＯ酸化能力が低下し、酸化触媒の定期的な交換が必要となるという問題がある。
【０００５】
排ガス中の有害ガスとＣＯを同時処理する従来の方法としては、上記吸着処理、水洗処理および酸化処理の組合せにより可能である。ただし、処理剤の定期交換があるためランニングコストが高くなる。また、ＰＦＣの除去はできないという問題がある。
【０００６】
各種ＰＦＣ分解触媒を用いた除去方法が提案されている（特許文献１，２参照）。しかしながら、触媒の劣化が進んだ場合にＣＯやＣ５Ｆ８，Ｃ４Ｆ６といった有害成分がただちに流出する可能性がある。また、燃焼方式による処理方法が提案されているが、燃焼条件により副生成ガスとしてＮＯｘやＣＯが発生する可能性がある。また、Ｈ２，都市ガス，プロパンガスなどの燃料が必要となり、燃料を供給するための設備が必要となり、運転管理も煩雑になるという問題がある。また、加熱酸化分解により分解する方法が提案されているが、ＣＦ４などの難分解性のＰＦＣを分解するには１４００℃以上の高温にする必要があり、材料やヒータなどに対する負荷が非常に大きいという問題がある。
【０００７】
また、ＮＨ３もしくは低級飽和炭化水素ガスもしくは低級不飽和炭化水素ガスを添加して、遊離Ｏ２のない状態で加熱酸化分解する方法が提案されている（特許文献３，４，５参照）が、Ｏ２共存下での加熱酸化分解方法は提案されていない。また、水（Ｈ２Ｏ）存在下でプラズマによりＰＦＣを分解する方法が提案されているが、ＰＦＣを分解する際にＣＯやＨＦといった有害ガスが発生し、また、サーマルＮＯｘが発生する。そのためこれらを処理する排ガス処理装置が別途必要となる。
【０００８】
【特許文献１】
特許第３２１７０３４号
【特許文献２】
特許第３２３７６５１号
【特許文献３】
特開平９−８５０４５号
【特許文献４】
特開平１１−３３３２４７号
【特許文献５】
特開平１１−１６２３３５号
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述した事情に鑑みて為されたもので、フッ素含有化合物およびＣＯを同時に且つ効率的に処理することができ、ランニングコストが廉価で、装置材料に対する負荷が低く装置コストを低減でき、且つ有害ガスの排出のない排ガスの処理方法および処理装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の排ガス処理は、フッ素含有化合物およびＣＯの少なくともいずれかを含む排ガス中に含まれる粉体成分および水溶性成分および加水分解性成分の少なくとも１つを除去し、ついでＯ２および水（Ｈ２Ｏ）を添加して加熱することにより前記フッ素含有化合物およびＣＯの少なくともいずれかを分解または酸化処理し、ついで前記分解または酸化処理した排ガス中よりフッ素含有化合物を分解する際に生成する酸性ガスの除去を行うことを特徴とする。ここで、前記加熱は、７００〜９００℃の温度で行うことが好ましい。
【００１１】
上記本発明によれば、吸着処理または気液接触処理でＳｉＦ４やＦ２といった有害性ガスを許容値（ＴＬＶ−ＴＷＡ値）以下の濃度まで除去することが可能である。また、好ましくは７００〜９００℃の加熱酸化処理により、ＣＯ酸化触媒を使わずにＣＯをＣＯ２に酸化させ、許容値（ＴＬＶ−ＴＷＡ値）以下の濃度に処理可能である。また、Ｃ４Ｆ６やＣ５Ｆ８やＮＦ３などの有害性ＰＦＣも加熱処理により許容値（ＴＬＶ−ＴＷＡ値）以下の濃度に完全に分解可能である。そして、フッ素含有化合物を加熱酸化分解処理によって分解する際に生じるＨＦ等の酸性ガスは、その後の吸着処理または気液接触処理によって除去可能である。したがって、例えば１０００℃以上の高温による加熱酸化分解処理を用いることなく、また触媒による処理を用いることなく、人体に有害とされる排ガス成分を無害化することができる。なお、７００〜９００℃の熱処理では、例えばＣＦ４などの難分解性のＰＦＣは分解が困難である。しかしながら、これらの成分は地球温暖化等の観点からすると問題があるが、人体に有害とされるものではなく、上記排ガスの処理方法によれば、人体に有害とされるガス成分は全て許容値以下に処理することができる。
【００１２】
なお、触媒反応により６００〜９００℃という比較的低温度でＣＦ４などの難分解性ＰＦＣを完全に分解することも可能である。従って、例えば加熱酸化分解処理後に触媒反応を併用することで、これらの地球温暖化の観点から処理が必要とされるガス成分も完全に分解して除去することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１は、本発明の第１の実施形態の排ガス処理装置を示す。この排ガス処理装置は、フッ素含有化合物及びＣＯを含む排ガス中に含まれる粉体成分または水溶性成分または加水分解性成分を除去する前処理部１と、前処理後の排ガスの加熱酸化分解処理を行う加熱酸化分解処理部２と、上記加熱酸化分解処理によって生じたＨＦ等の酸性ガスの後処理を行う後処理部４とを備えている。
【００１５】
前処理部１として、気液接触用に例えば前処理用水スプレー塔が用いられている。このスプレー塔１には水道水もしくは工水が供給されており、水スプレーにより散水されている。フッ素含有化合物及びＣＯを含む排ガスは、水スプレー塔１の下部から上部に向かって流れ、水スプレーから散水された水と接触することで排ガス中の粉体成分、水溶性成分、加水分解性成分の除去を行う。なお、前処理部には水スプレー塔１以外にファンスクラバー、通気攪拌槽、ゼオライト・活性炭等の吸着剤を充填した吸着槽を設置しても同様の効果が得られる。
【００１６】
前処理部として使用する装置は、処理する排ガスの成分や粉体の混入状況、また、工場設備の状況により適切な装置を選定することができる。なお、吸着剤による吸着は、水を使用しないので排水処理設備がない場合に適している。また、Ａｓ（砒素）やＰｂ（鉛）などの特別管理物質が排ガス中に含まれる場合は、水洗処理は排水にこれらの成分が混入するため好ましくないので、吸着処理が適している。また、ファンスクラバーは、低水量で高い除去率が得られる。また、粉体捕集性能も非常に優れている。また、水スプレー塔は、構造が簡単であるので高い除去性能を得るためには水量を多くする必要があるが、装置が安価になる。また、通気攪拌槽は、攪拌槽内に中和液を投入しｐＨ調整を行うことが可能で、水洗除去しにくい成分でも高い除去率を得られる。
【００１７】
前処理部では、排ガス中に含まれる粉体成分、水溶性成分、または加水分解性成分を上述したように水又は吸着剤により除去する。例えば、ＳｉＦ４，Ｆ２等の酸性ガスは前処理部で除去される。
【００１８】
前処理部を通過した排ガスは加熱酸化分解処理槽２で分解処理される。分解処理は加熱酸化分解処理槽２で行われ、反応に必要なＯ２を供給するために空気配管５が接続されている。また、反応に必要な水配管６も接続されている。市水又は工水は加熱酸化分解処理槽２に導入される前に配管６に接続された水清浄器７により蒸留水相当に浄化される。そして、水気化器８により気化されて加熱酸化分解処理槽２に供給される。または、反応に必要な水は水気化器８により気化せず、そのままスプレーで加熱酸化分解処理槽に噴霧しても良い。そして、前記噴霧された水は加熱酸化分解処理槽にて加熱され、気化される。加熱酸化分解処理槽２には加熱手段としてセラミック製電気管状炉９が取り付けられて排ガスとＯ２と水（Ｈ２Ｏ）が混合した排ガス温度を７００〜９００℃に加熱する。これにより加熱酸化分解処理槽２内では以下の反応式によりＣＯの酸化処理および炭素数４以上のＰＦＣおよびフッ化炭化水素およびＮＦ３の分解処理が行われる。従って、排ガス中に含まれる人体に有害とされるガス成分は全て酸化または分解処理が可能である。
【００１９】
２ＣＯ  ＋  Ｏ２  →  ２ＣＯ２
ＣＯ  ＋  Ｈ２Ｏ  →  ＣＯ２  ＋Ｈ２
２Ｈ２  ＋  Ｏ２  →  ２Ｈ２Ｏ
Ｃ５Ｆ８  ＋  ４Ｈ２Ｏ  ＋  ３Ｏ２  →  ５ＣＯ２  ＋  ８ＨＦ
Ｃ４Ｆ８  ＋  ４Ｈ２Ｏ  ＋  ２Ｏ２  →  ４ＣＯ２  ＋  ８ＨＦ
２Ｃ４Ｆ６  ＋  ６Ｈ２０  ＋  ５Ｏ２  →  ８ＣＯ２  ＋  １２ＨＦ
２ＣＨＦ３  ＋  ２Ｈ２Ｏ  ＋  Ｏ２  →  ３ＣＯ２  ＋  ８ＨＦ
２ＮＦ３  ＋  ３Ｈ２Ｏ  →  ＮＯ  ＋  ＮＯ２  ＋  ６ＨＦ
【００２０】
酸化処理に際して、Ｏ２は、大気中の空気、Ｏ２富化空気、純Ｏ２等、いかなるＯ２源から供給しても良いし、過酸化物を用いても良い。なお、酸化および分解処理に７００〜９００℃の温度を用いるのは、この温度で上記ガス成分の酸化および分解処理が行えると共に、１０００℃以上の高温域では、空気中のＮ２等より生じるサーマルＮＯＸの生成量が増大するという問題があるからである。また、９００℃以下とすることで、槽に必要な耐火材等に経済的なものを用いることができるからである。
【００２１】
後処理部４は、フッ素含有化合物を分解する際に生成するＨＦ等の酸性ガスの後処理を行う。この実施形態においては、後処理用水スプレー塔４である。これには水道水もしくは工水が供給されており、水スプレーにより散水されている。排ガスは水スプレー塔４の下部から上部に向かって流れ、水スプレーから散水された水と接触することにより、加熱酸化分解処理槽２でＰＦＣが分解する際に発生するＨＦの除去を行う。なお、後処理部には水スプレー塔４以外にファンスクラバー、通気攪拌槽、ゼオライト・活性炭等の吸着剤を充填した吸着槽を設置しても同様の効果が得られる。
【００２２】
図２は、本発明の第２の実施形態の排ガス処理装置を示す。この装置においては、加熱酸化分解処理が行われた排ガスは、引き続き触媒反応部である触媒反応槽３で触媒による分解処理が行われる。なお、触媒反応槽３を設けた以外の構成は、図１に示す排ガス処理装置の構成と同様である。
【００２３】
触媒反応槽３にはＰＦＣ分解触媒が充填されていて排ガスは触媒層上層から下層に向かって流れる。また触媒反応槽３には加熱手段としてセラミック製電気管状炉１０が取り付けられており、触媒反応槽３の温度を６００〜９００℃になるように加熱している。これにより触媒反応部では炭素数３以下のＰＦＣおよびＳＦ６と触媒が接触することで以下の反応がおこり、ＰＦＣおよびＳＦ６の分解処理が行われる。なお、分解反応に寄与するＯ２と水（Ｈ２Ｏ）は上流の加熱酸化分解処理槽２で導入されたものである。触媒としては、γアルミナ、アルミナジルコニウム複合酸化物にタングステン酸化物を担持した触媒等のフッ素含有化合物分解触媒が用いられる。これにより、加熱酸化分解処理槽２で処理しきれなかった難分解性のＰＦＣおよびＳＦ６の分解処理が行える。従って、この触媒反応による分解処理を付加することで、人体には直接影響がないとされるが、地球温暖化等に悪影響を及ぼすとされる排ガス成分を完全に除去することができる。
【００２４】
ＣＦ４  ＋  ２Ｈ２Ｏ  →  ＣＯ２  ＋  ４ＨＦ
２Ｃ２Ｆ６  ＋  ６Ｈ２Ｏ  ＋  Ｏ２  →  ４ＣＯ２  ＋  １２ＨＦ
Ｃ３Ｆ８  ＋  ４Ｈ２Ｏ  ＋  Ｏ２  →  ３ＣＯ２  ＋  ８ＨＦ
２ＳＦ６  ＋  ３Ｈ２Ｏ  ＋  Ｏ２  →  ＳＯ２  ＋  ＳＯ３  ＋  ６ＨＦ
【００２５】
図３は、本発明の第３の実施形態の排ガス処理装置を示す。この排ガス処理装置は、加熱酸化分解処理部と触媒反応部と後処理部を一体にしたガス処理槽１３を備えている。また、前処理部にファンスクラバー１４を設置している。ファンスクラバー１４には洗浄水が送水ポンプ１５から供給され、この洗浄水と排ガスがファンスクラバー１４内のファンの回転により接触し、排ガス中の粉体成分、水溶性成分、加水分解成分を除去する。
【００２６】
加熱酸化分解処理部と触媒反応部と後処理部に相当するのがガス処理槽１３で、排ガスの通過する順に加熱酸化分解部１６と触媒反応部１７と後処理部１８が備えられている。加熱酸化分解部１６と触媒反応部１７と後処理部１８を一体構造とすることで、装置の小型化を計っている。また、一体とすることで加熱酸化分解部１６でセラミック電気管状炉１９により７００〜９００℃に加熱した排ガスを温度低下させることなく触媒反応部１７に導入することができる。従って、触媒反応部１７にはヒーターなどの加熱手段を設ける必要が無く、保温材２０を触媒反応部１７の外周に設置するだけでよい。
【００２７】
加熱酸化分解処理および触媒反応処理に必要なＯ２はガス処理槽１３の上部に接続された空気配管２１から供給される。また、水（Ｈ２Ｏ）は水清浄器２３により蒸留水相当に浄化され、その後にガス処理槽１３に導入される。その後、ガス処理槽１３内部のセラミック電気管状炉１９の外壁に設置された水気化配管２５を通過する際に、セラミック電気管状炉１９の排熱との熱交換により加熱され気化し、ガス処理槽１３の上部に備えられた加熱酸化分解処理部１６に導入される。ガス処理槽１３の下部には水スプレー１８を具備した後処理部が備えられており、水スプレー１８には送水ポンプ１５から洗浄水が供給される。
【００２８】
処理対象の排ガスは、前処理用ファンスクラバ１４を通過した後、ミストセパレータ２６を通過し、ガス処理槽１３に導入される。また、後処理部１８でＨＦが除去された排ガスはミストセパレータ２７を通過した後、無害化された処理済みのガスとして排気される。
【００２９】
ＣＯの酸化反応やＰＦＣの分解に水（Ｈ２Ｏ）が必要であるが、この水（Ｈ２Ｏ）は気化して排ガス処理系に導入する。水の中にＳｉやＣａなどが含まれていると水（Ｈ２Ｏ）を気化させる際にＳｉやＣａが析出し（スケールが発生し）、装置内で閉塞が発生する恐れがある。また、Ｃｌなどは触媒の劣化の原因となる可能性がある。そのため供給される水（Ｈ２Ｏ）は純水や蒸留水などの清浄な水である必要がある。純水や蒸留水を装置に供給するためには独立した専用の配管を施工する必要があり、さらに、別途純水製造装置や蒸留水製造装置なども必要となるため設備に関する費用負担が大きくなる。水を清浄にする水清浄器を装置に備えることで、装置に供給する水は水道水や工業用水でよくなり、配管等の設備に関する費用が軽減される。
【００３０】
次に、本発明の排ガス処理方法について説明する。
フッ素含有化合物およびＣＯを含む排ガス中に含まれる粉体成分または水溶性成分または加水分解性成分を前処理により除去する。排ガス中に含まれる粉体成分または水溶性成分または加水分解性成分の除去を行う前処理部として、吸着剤による吸着処理を行う吸着処理槽もしくはファンスクラバーもしくは水スプレー塔もしくは通気攪拌槽等のいずれかを用いる。
【００３１】
上記前処理により粉体成分または水溶性成分または加水分解性成分を除去した後のフッ素含有化合物およびＣＯを含む排ガスを、７００〜９００℃の温度でＯ２および水（Ｈ２Ｏ）と接触させてＣＯをＣＯ２に酸化させるとともに炭素数４以上のフッ素含有化合物等の分解処理を行う。加熱酸化分解処理は、上記排ガスを通気可能とする中空内部、その中空内部のガス温度を７００〜９００℃に加熱可能な加熱手段、被処理ガスの導入口、Ｏ２導入口および水（Ｈ２Ｏ）導入口を備えた加熱酸化分解処理部にて行われる。
排ガスとＯ２，水（Ｈ２Ｏ）の接触効率を高め、且つ加熱効率を高めるための接触補助手段を備えることが好ましい。排ガスは接触補助手段により乱流が起こり、排ガスとＯ２，水（Ｈ２Ｏ）との接触効率を高めるとともに、接触補助手段自体がヒータから発せられる熱を輻射により受けて高温となり、排ガスへの伝熱面積が大きくなり、加熱効率を高めることができる。これにより加熱酸化分解処理部が小型化されヒーター容量を低く抑えることができる。
【００３２】
最後に、加熱酸化分解処理部でフッ素含有化合物を分解処理する際に発生する酸性ガス（ＨＦ）を除去する。このＨＦの除去は、後処理部として吸着剤による吸着処理を行う吸着処理槽もしくはファンスクラバーもしくは水スプレーもしくは通気攪拌槽等を用いて行う。以上で、排ガス中の人体に有害とされるガス成分の処理が全て完了する。
【００３３】
さらに、地球温暖化の観点から問題となるガス成分を除去するためには、加熱酸化分解処理後に触媒による分解処理を行う。即ち、触媒反応部で６００〜９００℃の温度でフッ素含有化合物分解触媒とＯ２および水（Ｈ２Ｏ）を接触させることで炭素数３以下のフッ素含有化合物およびＳＦ６の分解処理を行うことができる。触媒反応部では、フッ素含有化合物の分解触媒を充填することができ、触媒層温度を６００〜９００℃に加熱する加熱手段もしくは前段の加熱酸化分解処理部で７００〜９００℃に加熱したガスを６００〜９００℃の温度に保つ保温手段を備える。
【００３４】
なお、排ガス処理に使用する水（Ｈ２Ｏ）を清浄にするための純水発生装置もしくは蒸留装置もしくはフィルタ機構を備えてもよい。液体で供給される水（Ｈ２Ｏ）を加熱酸化分解処理部もしくは触媒反応部の排熱と熱交換することで気化させる機構を備えることが好ましい。これにより、排熱を利用するため水（Ｈ２Ｏ）を気化させるための特別な熱源を必要としない。
【００３５】
また、触媒層の下流側にセラミック製の充填物を備えることが好ましい。後処理部に水スプレーを採用して触媒反応部と後処理部を一体構造とした場合に、充填物を備えていると、水スプレーの水が触媒層へ到達するのを防ぎ、触媒の劣化を防止することができる。また、充填物の間隙に水が保持されることでＰＦＣ分解時に発生するＨＦと水との接触効率があがり、ＨＦ除去効率が高くなるとともに、排ガスの冷却効果も向上する。
【００３６】
次に、図３に示す排ガス処理装置と同等の試験装置で行った排ガス処理の試験結果について説明する。各種の処理対象ガスを混合したＮ２ガスを試験装置に投入して、各部のガス成分濃度（ｐｐｍ）を測定している。
【表１】
2004223302.tif 000003
【００３７】
流入条件として、ＳｉＦ４：６０ｍＬ／ｍｉｎ、ＣＨＦ３：１８０ｍＬ／ｍｉｎ、Ｃ４Ｆ８：６０ｍＬ／ｍｉｎ、Ｃ４Ｆ６：１０ｍＬ／ｍｉｎ、ＣＯ：１２００ｍＬ／ｍｉｎ、Ｃ５Ｆ８：１０ｍＬ／ｍｉｎ、ＮＦ３：１２０ｍＬ／ｍｉｎ  、ＳＦ６：１２０  ｍＬ／ｍｉｎ、ＣＦ４：４５０ｍＬ／ｍｉｎ、の処理対象となるガスをＮ２ガス：１２０Ｌ／ｍｉｎ中に混合して投入している。そして、酸化用Ｏ２源として空気３．０Ｌ／ｍｉｎを加熱酸化部に導入し、同様に酸化・分解用として純水５ｍＬ／ｍｉｎを加熱酸化部に導入している。入口、前処理部出口、加熱酸化部出口、後処理部出口におけるそれぞれのガス成分の濃度は表１に示すとおりである。
【００３８】
上記表１に示す試験結果から、前処理部によりＳｉＦ４、ＨＦが検出されず、前処理部で酸性ガスが良好に処理されていることが判る。そして、加熱酸化部でＣＯ、Ｃ４Ｆ８、Ｃ５Ｆ８、Ｃ４Ｆ６、ＣＨＦ３、ＮＦ３が検出されず、加熱酸化部でこれらのガス成分が良好に処理されていることが判る。さらに、加熱酸化部出口に存在していたＣＦ４、ＳＦ６が後処理部出口で検出されず、触媒反応部および後処理部で良好に処理されていることが判る。また、後処理部出口においてＨＦが検出されず、触媒反応部でＨＦが発生しても後処理部で良好に処理されていることが判る。
【００３９】
図４は本発明の排ガス処理装置の外観を示し、この装置は前処理部、加熱酸化分解処理部、触媒反応部、後処理部をすべて搭載することが可能で、ＰＦＣ，ＣＯとともに酸性ガスやＮＨ３などの水溶性成分、加水分解成分や粉体成分を低コストで高効率に除去することが可能である。従って、この装置は、半導体製造装置等から排出される反応性成分および有害成分の高い除去能力を備えている。また、この装置は、コンパクトな構造であり、据付面積が小さく、またメンテナンススペースも小さくできる。更に、例えばサーマルＮＯｘ等を排出することなく、基本的コンセプトとして万全の安全性を確立したものであり、機器として優れた安全性を有する。
なお、本実施例においては、前処理部前処理部、加熱酸化分解処理部、触媒反応部、後処理部をすべて搭載しているが、前処理部および後処理部は装置外に別途設置するようにしても良い。さらに、工場内にて複数の排ガス処理装置から出る排ガス中の酸性ガスを１ヶ所にて一括処理するような後処理部を含むシステムにしても良い。
【００４０】
なお、本発明の排ガスの処理方法および装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えうることは勿論である。
【００４１】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、半導体製造装置等から排出されるフッ素含有化合物及びＣＯを含む排ガスを効率よく経済的に無害化処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の排ガス処理装置を示すブロック図である。
【図２】本発明の第２の実施形態の排ガス処理装置を示すブロック図である。
【図３】本発明の第３の実施形態の排ガス処理装置を示すブロック図である。
【図４】図１乃至図３の排ガス処理装置の外観図である。
【符号の説明】
１    前処理部（前処理用水スプレー塔）
２    加熱酸化分解処理部（加熱酸化分解処理槽）
３    触媒反応分解処理部（触媒反応槽）
４    後処理部（後処理用水スプレー塔）
５，２１    空気配管
６    水配管
７，２３    水清浄器
８    水気化器
９，１０，１９    セラミック電気管状路
１３    ガス処理槽
１４    前処理部（前処理用ファンスクラバ）
１５    送水ポンプ
１５ａ    循環タンク
１６    加熱酸化部
１７    触媒反応部
１８    後処理部
２０    保温材
２５    水気化配管
２６，２７    ミストセパレータ
【図１】
2004223302.tif 000004
【図２】
2004223302.tif 000005
【図３】
2004223302.tif 000006
【図４】
2004223302.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成16年1月27日(2004.1.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
【特許文献１】
特許第３２１７０３４号
【特許文献２】
特許第３２３７６５１号
【特許文献３】
特開平９−８５０４５号
【特許文献４】
特開平１１−３３３２４７号
【特許文献５】
特開２０００−３４２９３１号