(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
分子中にＳｉを含む成分を使用する設備から排出されたガスを無害化処理する除害装置と、該除害装置から排出される排ガス中に含まれる二酸化珪素の粉塵を分離する粉塵分離装置とを備えた排ガス処理設備において、前記除害装置から前記粉塵分離装置に至る排ガス配管として、内周面に前記粉塵の付着、堆積を抑えることを目的としてエポキシ樹脂の焼付塗装を施した金属製配管を用いたことを特徴とする排ガス処理設備。
【請求項２】
前記エポキシ樹脂は、導電材を含んでいることを特徴とする請求項１記載の排ガス処理設備。
【請求項３】
分子中にＳｉを含む成分を使用する設備から排出されたガスを無害化処理する除害装置と、該除害装置から排出される排ガス中に含まれる二酸化珪素の粉塵を分離する粉塵分離装置とを備えた排ガス処理設備において、前記除害装置から前記粉塵分離装置に至る排ガス配管として、内周面にエポキシ樹脂の焼付塗装を施した金属製配管を用い、前記エポキシ樹脂を焼付塗装した塗装面上に帯電防止塗装を施したことを特徴とする排ガス処理設備。
【請求項４】
前記排ガス配管内の排ガスの流速が５〜１０ｍ／ｓであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の排ガス処理設備。
【請求項５】
前記分子中にＳｉを含む成分を使用する設備が、原料としてシランを使用する半導体製造装置であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の排ガス処理設備。
【請求項６】
前記除害装置は、燃焼式、ヒーター式又はプラズマ式の熱分解式除害装置であって、除害処理された粉塵を含む高温の排ガスを水との気液接触により冷却する冷却部を備えていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の排ガス処理設備。
【請求項７】
前記冷却部から導出される排ガスの湿度がＲＨ９０％以下であり、前記粉塵の水分含有率が５％以下であることを特徴とする請求項６記載の排ガス処理設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排ガス処理設備に関し、詳しくは、シランを含む原料ガスを使用する半導体製造装置の排ガスを無害化処理する除害装置から導出された二酸化珪素の粉粒体を含むガス流体を配管を介して粉塵除去装置に移送する排ガス処理設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、半導体製造工程でシランを主とする原料ガスを使用する半導体製造装置からは、未反応のシランを含んだ排ガスが導出される。排ガスは、除害装置でシランの除害処理を行った後、さらに、除害処理で生成した二酸化珪素の粉塵を粉塵除去装置で除去してから外部に排気するようにしている。このような二酸化珪素などの粉塵を含むガスが流れる配管に対して、該配管内に粉塵圧送用ガスを急激に導入することにより、配管の内周面に堆積した粉塵を除去するようにした排気ダクト設備が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２３３４４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記半導体製造装置のクリーニング工程で三フッ化窒素を使用する場合、除害装置での除害処理で三フッ化窒素から強酸性のフッ化水素が生成するため、除害装置から粉塵除去装置に至る配管には、フッ化水素に腐食されにくい非金属製の配管、通常は、塩化ビニル製の配管が多く用いられている。このような塩化ビニル製の配管内に二酸化珪素の粉塵が流れると、塩化ビニルと二酸化珪素との摩擦によって両者が帯電し、塩化ビニル製配管の内周面に二酸化珪素の粉塵が静電気の作用で強く付着するため、二酸化珪素の除去には強い力を必要とする。
【０００５】
このため、ガス流れのみで配管内周面に付着した二酸化珪素の粉塵を除去することは困難であり、また、ガス流れで配管内周面に付着した各種粉塵を除去するためには、設備が大掛かりとなり、設備費や設置面積などに問題があった。
【０００６】
そこで本発明は、簡単な構造で配管内周面への二酸化珪素の粉塵の付着、堆積を抑えることができる排ガス処理設備を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の排ガス処理設備は、分子中にＳｉを含む成分を使用する設備から排出されたガスを無害化処理する除害装置と、該除害装置から排出される排ガス中に含まれる二酸化珪素の粉塵を分離する粉塵分離装置とを備えた排ガス処理設備において、前記除害装置から前記粉塵分離装置に至る排ガス配管として、内周面に前記粉塵の付着、堆積を抑えることを目的としてエポキシ樹脂の焼付塗装を施した金属製配管を用いたことを特徴としている。
【０００８】
さらに、本発明の排ガス処理設備は、前記エポキシ樹脂が導電材を含んでいること、あるいは、前記エポキシ樹脂を焼付塗装した塗装面上に帯電防止塗装を施したことを特徴としている。
【０００９】
また、前記排ガス配管内の排ガスの流速が５〜１０ｍ／ｓであること、前記分子中にＳｉを含む成分を使用する設備が、原料としてシランを使用する半導体製造装置であること、前記除害装置が、燃焼式、ヒーター式又はプラズマ式の熱分解式除害装置であって、除害処理された粉塵を含む高温の排ガスを水との気液接触により冷却する冷却部を備えていることを特徴としている。
【００１０】
さらに、前記冷却部から導出される排ガスの湿度がＲＨ９０％以下であり、前記粉塵の水分含有率が５％以下であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、二酸化珪素の粉塵が流れる配管として、内周面にエポキシ樹脂の焼付塗装を施した金属製配管を用いることにより、配管内周面への粉塵の付着、堆積を抑えることができる。すなわち、塩化ビニルで被覆した従来の配管内を二酸化珪素の粉塵が流れたときの塩化ビニルの帯電量が−１００［ｎＣ／Ｊ］であるのに対して、エポキシ樹脂の帯電量は−３２［ｎＣ／Ｊ］であるから、二酸化珪素の帯電量である＋２５［ｎＣ／Ｊ］との差を小さくすることができ、配管内周面への二酸化珪素の粉塵の付着力を小さくすることができる。これにより、配管の閉塞を防止できるとともに、メンテナンスの周期を延ばすことができ、半導体製造装置などの設備の稼働率を向上させることができる。また、工程によってフッ化水素などの強酸性物質が発生しても、エポキシ樹脂の塗膜によって金属製配管を保護することができる。さらに、設備費の増加も僅かであり、既存の設備、装置に対しても配管の交換だけで対応することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の排ガス処理設備の一形態例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の排ガス処理設備は、分子中にＳｉを含む成分を使用する設備、例えば、シランを原料として使用する半導体製造装置１１から真空ポンプ１２を介して排出されたガスの無害化処理を行う除害装置１３と、該除害装置１３から排出される排ガス中に含まれる二酸化珪素の粉塵を分離する粉塵分離装置１４と、前記除害装置１３から粉塵分離装置１４に至る排ガス配管１５とを備えている。
【００１４】
半導体製造装置１１は、例えば、シランを主とする原料ガスを使用した半導体製造工程では、シランを含むガスが排出され、三フッ化窒素を使用したクリーニング工程では、三フッ化窒素、フッ化水素、窒素、四フッ化珪素を含むガスが排出される。半導体製造装置１１から排出されたこれらのガスは、真空ポンプ１２に吸引されて除害装置１３に送られる。
【００１５】
除害装置１３は、前記ガス中に含まれる有害成分であるシランや三フッ化窒素、四フッ化珪素の除害処理を行うことができる方式、例えば、熱酸化分解方式、プラズマ式又は燃焼式といった周知の除害処理方式で、スプレーノズルから水を噴射して水とガスとの気液接触によって高温の処理ガスを冷却する冷却部１３ａを備えたものが用いられている。この除害装置１３での除害処理により、シランは二酸化シランと水とに分解され、三フッ化窒素はフッ化水素と窒素とに分解され、四フッ化珪素は二酸化珪素とフッ化水素とに分解される。二酸化珪素は、粒径が０．００１ｍｍ〜１ｍｍの微細な粒子、特に、５０％粒子径が１０μｍ程度の粉塵が大量に発生する。また、粉塵分離装置１４は、前記二酸化珪素の粉塵をガス中から分離、除去が可能な周知の粉塵分離方式を採用することができる。
【００１６】
排ガス配管１５には、内周面にエポキシ樹脂の焼付塗装を施した金属製配管が用いられている。二酸化珪素の粉塵と配管内周面との摩擦によって帯電する二酸化珪素の帯電量は＋２５［ｎＣ／Ｊ］であり、エポキシ樹脂の帯電量は−３２［ｎＣ／Ｊ］である。このエポキシ樹脂の帯電量は、従来の塩化ビニルの帯電量である−１００［ｎＣ／Ｊ］に比べて小さく、二酸化珪素の帯電量に近い値となる。したがって、二酸化珪素の粉塵及び配管内周面が共に帯電した状態になっても、従来の塩化ビニルに比べてエポキシ樹脂は、配管内周面への粉塵の付着力を弱くできるため、粉塵の付着、堆積量を少なくすることができ、配管内周面からの粉塵の除去も容易に行うことができる。
【００１７】
特に、排ガス配管１５内における排ガスの流速を５ｍ／ｓ以上に設定することにより、配管内周面への粉塵の付着を抑えることができるとともに、配管内周面に付着した粉塵を除去することも可能である。なお、１０ｍ／ｓを超える流速を得るためには、設備的な困難を生じることがある。
【００１８】
一方、粉塵を含む排ガスの湿度が高かったり、粉塵の水分含有率が高かったりすると、帯電とは別に水分によって粉塵が配管内周面に付着することがあるので、除害装置１３からの排ガスの風量、風速を、外部から空気を導入するなどして調節し、排ガス配管１５内を流れる排ガスの湿度をＲＨ９０％以下、粉塵の水分含有率を５％以下にしておくことにより、水分による粉塵の付着を抑えることができる。なお、湿度及び水分含有率は、排ガス量などに応じてできるだけ低くすることが好ましい。
【００１９】
さらに、エポキシ樹脂として導電材を含むエポキシ樹脂を用いたり、エポキシ樹脂を焼付塗装した塗装面上に帯電防止塗装を施したりすることにより、配管内周面と二酸化珪素の粉塵との間の帯電量の差を小さくすることができるので、粉塵の付着、堆積を効果的に防止することができる。
【００２０】
このように、シランを原料として使用する半導体製造装置１１から排出されたガスの無害化処理を行う除害装置１３と、該除害装置１３から排出される排ガス中に含まれる二酸化珪素の粉塵を分離する粉塵分離装置１４との間の排ガス配管１５の内周面にエポキシ樹脂の焼付塗装を施すことにより、二酸化珪素との帯電量の差を小さくして配管内周面への粉塵の付着、堆積量を少なくすることができる。
【００２１】
これにより、排ガス配管１５の閉塞を防止できるとともに、堆積した粉塵を除去するためのメンテナンスの周期を延ばすことができ、半導体製造装置１１の稼働率を向上させて製造コストの低減を図ることができる。また、内周面にエポキシ樹脂の焼付塗装を施した配管は、除害装置１３からの排ガスに限らず、二酸化珪素の粉塵を含むガス流体を移送する各種配管に使用することができる。
【００２２】
なお、分子中にＳｉを含む成分を使用する設備は、前記形態例で示した半導体製造装置に限るものではなく、除害装置も、各種方式の除害装置を採用することができる。また、金属製配管は、通常用いられているステンレス鋼製配管材を用いればよく、鋼製、アルミニウム製などを使用することも可能である。
【００２３】
また、エポキシ樹脂とは、高分子内に残存させたエポキシ基で架橋ネットワーク化させることで硬化させることが可能な熱硬化性樹脂であって、一般に流通しているエポキシ樹脂塗料を使用することが可能である。
【符号の説明】
【００２４】
１１…半導体製造装置、１２…真空ポンプ、１３…除害装置、１３ａ…冷却部、１４…粉塵分離装置、１５…排ガス配管 
【図１】
0006322502.tif 000002