(57)【要約】【課題】  非常に簡単な作業により排気管に堆積した堆積物を除去することができる排気システムおよびそのメンテナンス方法を提供する。【解決手段】  処理室１から排ガスを排気するシステムであって、処理室から排気される排ガスを通す排気管５と、排気ガスから排気管内面に堆積してできた堆積物が剥離されたものである剥離物をトラップするためのトラップ７とを備え、処理室とトラップとの間の排気管に内面被覆層６が形成されている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理室から排気ガスを排気するシステムであって、
前記処理室から排気される排気ガスを通す排気管と、
前記排気管に設けられ、前記排気ガスから前記排気管内面に堆積してできた堆積物が剥離されたものである剥離物をトラップするためのトラップとを備え、
前記処理室とトラップとの間の排気管に内面被覆層が形成されている、排気システム。
【請求項２】
前記内面被覆層がフッ素樹脂被覆層である、請求項１に記載の排気システム。
【請求項３】
前記フッ素樹脂被覆層が帯電防止フッ素樹脂被覆層である、請求項２に記載の排気システム。
【請求項４】
前記堆積物を剥離するように、前記内面被覆層が形成された排気管および前記堆積物の少なくとも一方に、力を加える応力付加手段をさらに備える、請求項１〜３のいずれかに記載の排気システム。
【請求項５】
前記剥離物が前記トラップより下流側に移動しないように、トラップ通過防止手段を備える、請求項１〜４のいずれかに記載の排気システム。
【請求項６】
前記請求項１〜５のいずれかの排気システムのメンテナンス方法であって、
前記排気管および前記排気管内面に堆積した堆積物の少なくとも一方に力を加えて、前記堆積物を前記排気管内面から剥離させ、その剥離した剥離物を前記トラップにトラップさせる工程を備える、排気システムのメンテナンス方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気システムおよびそのメンテナンス方法に関し、より具体的には半導体装置や液晶表示装置などの電子部品製造の処理室から排気される排気ガスから、排気管内面に堆積する堆積物を簡便に処理できる排気システムおよびそのメンテナンス方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１３は、半導体装置、液晶表示装置などの電子部品を製造する過程で用いられるプロセス装置から排気される排気ガスを排気処理して無害化する排気システムを示す図である。以後の説明において、「排気ガス」は、プロセス装置内で反応した後のガス、未反応のガス、固相の粉塵などをさし、排気管内面に堆積するものすべてが含まれる。
【０００３】
図１３において、ＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition)装置、エッチャー装置などの処理室（プロセス装置）１０１の後ろに真空ポンプ１０２、続いてスクラバー１０３が配置される。スクラバー１０３には、水スクラバー、触媒方式のスクラバー、燃焼方式のスクラバーなどがある。これらのスクラバーは、除害装置を兼ねることが多いが、スクラバーと除害装置とを別々に設けることも行われる。
図１３に示すように、プロセス装置１０１から排気される排気ガスは、真空ポンプ付近から除害装置１０３に至る範囲の排気管１０５の内面に堆積物を堆積し、プロセス装置の処理回数が増えるにつれその厚みを増す。この排気システムへの堆積物の堆積は、下記の問題を提起する。
（１）排気流量の変化により、プロセスに悪影響を与える。
（２）定期的に除去作業が必要になり、プロセス装置のダウンタイムが増大し、歩留りを下げる。
（３）短期の場合は２週間で除去作業が必要となり、メンテナンスコストがかさむ。
（４）シラン系など危険物が含まれるため、除去作業には危険が伴なう。
【０００４】
上記の問題を部分的に解決する方法として、（ａ1）排気管を保温して堆積物が堆積しにくくする（例えば特許文献１参照）、（ａ2）バイパスを設けて、メインパスの堆積物の除去作業を行なう間、バイパスで排気を行ないプロセス装置を稼働させる、などの対策を行なっている。
【特許文献１】特開２００３−１２４１２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の対策は多くの場合、効果は十分でなく、メンテナンス費用は相当必要であり、また定期除去作業のインターバルは伸びるが定期除去作業をなしにすることはできない。定期除去作業では、排気管を外し、厚く堆積した堆積物を除去する方法が採用されている。
【０００６】
本発明は、非常に簡単な作業により排気管内壁に堆積した堆積物を除去することができる排気システムおよびそのメンテナンス方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の排気システムは、処理室から排気される排気ガスを排気するシステムである。このシステムは、処理室から排気される排ガスを通す排気管と、排気管に設けられ、排気ガスから、排気管内面に堆積されてできた堆積物が剥離されたものである剥離物をトラップするためのトラップとを備え、処理室とトラップとの間の排気管に内面被覆層が形成されている。
【０００８】
このシステムにおける排気管の上記の部分の内面にはコーティングがなされているので、排気管に堆積した堆積物を容易に排気管から剥離して、その剥離物をトラップに捕捉させることができる。上記の剥離は、排気管を外すことなく簡単に実現できるので、従来の半導体装置や液晶表示装置の製造において問題となっていた排気系における堆積物の除去を容易に行なうことが可能となる。
【０００９】
本発明の排気システムのメンテナンス方法は、本発明として挙げられたいずれかの排気システムのメンテナンス方法である。このメンテナンス方法は、排気管および排気管内面に堆積した堆積物の少なくとも一方に力を加えて、堆積物を排気管内面から剥離させ、その剥離した剥離物をトラップにトラップさせる工程とを備える。
【００１０】
上記方法により、排気システムのメンテナンスを非常に容易に行なうことができる。トラップに捕捉された剥離物は、排気管を外すことなく排気管の外においてトラップから取り出すことができる。また着脱自在のトラップを用いることにより簡便に交換することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の実施の形態における排気システムを示す図である。処理室１の後に排ガスの排出を促進する真空ポンプ２が配置され、その後の排気管５に内面被覆層６が形成されている。内面被覆層６が設けられた排気管の後にトラップ７が配置されている。トラップ７を出た排気管５は図示していない除害装置やスクラバなどに連結される。
【００１２】
内面被覆層はフッ素樹脂被覆層としてもよい。とくに帯電防止型フッ素樹脂被覆層とするのがよい。この帯電防止型フッ素樹脂コーティングは、たとえばＮＦ−６８４（日本フッソ工業（株））により形成することができる。図２にフッ素樹脂被覆層の形成方法を示す。まず、排気管の内面にフッ素樹脂の密着性を上げるために粗面化処理を行なう。粗面化処理には各種のブラスト処理を用いることができる。この後、プライマリ塗装を行ない、焼き付け処理する。このプライマリ塗装は省略してもよい。次いで、フッ素樹脂粉末を含む液をエアスプレーなどにより排気管内面に塗着する。さらにスプレー塗着された排気管をフッ素樹脂の融点以上である３００℃〜４００℃の範囲の温度に加熱してフッ素樹脂を溶融させ、冷却して固体のフッ素樹脂層を形成する。１回のスプレー塗着および焼焼で形成できる層の厚みは限定されるので、スプレーと焼成とを繰り返して所定のフッ素樹脂被覆層を形成する。
【００１３】
次に、上記の構造の排気システムの作用効果について説明する。まず、処理室で処理を行ないつつ、排気ガスを排気する。ここで、排気ガスは、半導体装置や表示装置（液晶、プラズマ、有機ＥＬ）などの処理において、排気されるガスをさし、処理室で発生する粉塵、反応未反応を問わず排気される気体などを含み、温度が低下して排気管内面で固相析出の可能性のある気体、気体同士で酸化反応やフッ化反応を行って排気管内面に酸化物やフッ化物を堆積するものを含む。排ガスは真空ポンプ２により移動が促進され、排気管５の中を排気される。
【００１４】
上記の堆積は、真空ポンプ２の出口側の排気管５から下流側で生じる。排気管５には、上記したように、帯電防止型フッ素樹脂被覆層６が形成されているので、堆積物１１は、図３に示すように、フッ素樹脂被覆層６の表面上に堆積する。この堆積物１１のフッ素樹脂被覆層６への付着力は、堆積している面の全体にわたって弱いものである。このため、小さな力、たとえば排気管の外側から打撃を加えるだけで、図４に示すように堆積物の大部分が「パラリ」と剥離する。
【００１５】
上記のように、堆積物を、排気管を外すことなく、非常に簡単に剥離することができるが、この剥離物が下流の除害装置などに侵入すると、除害装置に通常備えられる水と反応してガスを発生する可能性が高い。ガスの急激な発生は確実に避ける必要があるので、フッ素樹脂コーティングした排気管の後にトラップ７を設けて、剥離物をトラップする。トラップ７は、例えば外から交換可能なものを用いることにより、排気システムのメンテナンスを一層容易にすることができる。
【００１６】
上記の排気システムによれば、排気管を外すことなく、バイパス、加熱装置、真空断熱された保温配管などを用いることなく、非常に簡単に堆積物を排気管内面から剥離させ、排気システム外に排出することができる。排気システムにおける堆積物の排出作業は、その頻度が高いため多くの工数と費用を要し、脚光を浴びないものの大きな問題であった。上記本実施の形態の排気システムを用いることにより、従来からの問題を解決することが可能となる。
【００１７】
図５は、上記本発明の実施の形態における排気システムの変形例を示す図である。堆積した堆積物が力を加えられて剥離したとき、重力の作用により確実にトラップ７にトラップされるように、内面にフッ素樹脂コーティングされた排気管がトラップ側に低くなる勾配を付けて配置する点に特徴を有する。
【００１８】
図６は、上記本発明の実施の形態における排気システムの他の変形例を示す図である。図６に示す排気システムでは、内面にフッ素樹脂被覆層６が形成された排気管と、トラップ７とが２段構えで配置されている。また、内面にフッ素樹脂被覆層６が形成された排気管は、重力の方向に沿って縦に配置されている。図６に示すように、２段構成の、縦型のフッ素樹脂被覆層６を有する排気管５と、トラップ７とにより、これらの後の排気管における堆積物の形成をより確実に除くことができるだけでなく、トラップを通過して除外装置に向かう剥離物をより確実に防止することができる。上記２段構成における後段のトラップ７は、前段のトラップを通過した剥離物が通過するのを防止するトラップ通過防止手段と考えることもできる。
【実施例１】
【００１９】
上記の図１に示す排気システムにおいて、帯電防止型フッ素樹脂被覆層であるＮＦ−６８４（日本フッソ工業（株））を内面被覆した排気管をＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition)の処理室の排気系の一部に配置し、上記の処理を定常運転しながら２ヶ月間経過させた。
【００２０】
上記の帯電防止型フッ素樹脂被覆層が設けられた排気管を排気システムから取り外し、堆積物の状態を観察した。図７は、上記堆積物の状態を示す図である。堆積物が排気管内面に分厚く形成されている状態が分る。
【００２１】
図８は、図７に示す堆積物が堆積している状態の排気管の外面に軽く衝撃を加えた後の排気管の内面を示す図である。堆積物は排気管の内面から大部分剥離して下方に剥離物として落ちている。この後、排気管の外面にある程度の間隔をあけて衝撃を軽く加えることにより、堆積物を剥離させ内面全体を露出させることができた。
【００２２】
本発明では、上記の剥離して落下した剥離物をトラップで収集し、下流側に逃がさないようにする。これは、通常のトラップの配置方法により実現することができる。
【００２３】
上記のように、排気システムの排気管の内面にコーティング処理を施し、とくに帯電防止フッ素樹脂層を設け、この内面被覆層内面に堆積した堆積物を簡単に剥離させ、トラップにトラップして排気システムの外に簡単に取り出すことができる。すなわち、処理室における処理の操業能率を低下することなく、また高頻度で排気管を取り外して堆積物を除去する必要がなくなる。
【００２４】
次に、上記の実施の形態も含めて本発明の他の実施の形態を羅列的に説明する。
【００２５】
まず、上記の内面被覆層がフッ素樹脂被覆層であってもよい。
【００２６】
フッ素樹脂コーティングを内面に用いることにより、堆積物を容易に剥離させることができる。
【００２７】
また、上記フッ素樹脂被覆層が帯電防止型フッ素樹脂被覆層であってもよい。
【００２８】
内面被覆層を帯電防止型フッ素樹脂被覆層とすることにより、排気管または堆積物に人力で力を加えることにより非常に容易に”パラッ”と大きく剥離して、内面被覆層の滑らかな表面を損なうことはない。上記の力は、ハンマーなどで簡単に付加することができる。この場合、１箇所だけでなく所定の打撃位置密度で大きく間をあけることなく行なうのがよい。
【００２９】
また、堆積物を剥離するように、上記の内面被覆層が形成された排気管および堆積物の少なくとも一方に、力を加える応力付加手段をさらに備えてもよい。
【００３０】
上記の応力付加手段を用いることにより、内面被覆層が形成された排気管に堆積した堆積物を簡単に除去することができる。上記の応力付加手段は、衝撃的な力でもよいし、静的に排気管を撓ませる力でもよいし、また所定の圧力の気体圧力波であってもよい。また、排気管内に配置した熊手やブラシのようなものでもよい。例えば、図９は高圧ガスによって駆動され旋回しながら排気管５内を下流に向かって進むピグ２１を用いる方法を説明する図である。不燃性ガスである窒素ガス、空気を高圧化してピグ２１を旋回進行させることにより堆積物１１は剥離し破砕された物１９となり、トラップ（図示せず）に簡単に集めることができる。ピグ２１は排気管に入口および出口（ともに図示せず）を設けることにより簡単に装入、離脱させることができる。
【００３１】
また、上記の剥離物がトラップより下流側に移動しないように、トラップ通過防止手段を備えてもよい。
【００３２】
排気システムの最終段には除害装置が配置される場合が多く、除害装置には水スクラバーが用いられる場合が多い。剥離物の中には未反応物質が含まれており、水スクラバーの水と反応してガスを発生する。ガスが急激に大量に発生する事態は避ける必要があり、剥離物がトラップを通過することは防止しなければならない。上記のトラップ通過防止手段としては、剥離物をトラップに落とし込む簡単な邪魔板的なものから複雑な構造物までどのような構造物であってもよい。
【００３３】
上記の堆積物を剥離させる処理のときには、処理室の運転は止めているので、上記のトラップ通過防止手段として、トラップの下流側から上流側（トラップ側）に向かって流れるガス流などを用いてもよい。そのガス流がトラップ部分の排気管から分岐して下流側に戻り、再び排気管に合流して循環するような管経路を、トラップ通過防止手段として設けてもよい。
【００３４】
図１０は着脱自由な邪魔板２６を排気管５に設け、トラップ口２２に剥離物を導入するトラップ７を例示する図である。このトラップ７の最端部には着脱自在のダストポット２５を設け、排気管とダストポットとの間に設けたバルブ２３を開閉することにより剥離物を簡単に処分することができる。
【００３５】
また、図１１および図１２は、トラップ口２２を大きくして邪魔板を設けることなく、剥離物をトラップするトラップを示す図である。図１１は概念図であり、図１２は斜視図である。この場合、バルブ２３はスライド板２３ａを備え、ダストポット２５の着脱に対応して開閉する。なお、図１０−図１２ではフッ素樹脂被覆層などの図示は省略されている。
【００３６】
上記において、本発明の実施の形態および実施例について説明を行ったが、上記に開示された本発明の実施の形態および実施例はあくまで例示であって、本発明の範囲はこれら発明の実施の形態に限定されることはない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明の排気システムおよびそのメンテナンス方法を用いることにより、半導体装置や液晶表示装置などの製造において処理室からの排気系において、排気ガスから排気管内面に堆積される堆積物を簡単に剥離して除去することが可能になるので、上記製造工場の排気システムに広範に用いられることが期待される。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施の形態における排気システムを示す図である。
【図２】排気管の内面にフッ素樹脂コーティングを施す方法を示す図である。
【図３】フッ素樹脂層の表面に堆積物が堆積した状態を示す図である。
【図４】堆積物が剥離され、フッ素樹脂層が露出している状態を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態における変形例を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態における他の変形例を示す図である。
【図７】実施例において帯電防止型フッ素樹脂層が形成された排気管の内面に堆積物が堆積した状態を示す図である。
【図８】図７の排気管の外面に軽い衝撃を加えた後の排気管内面を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態において、ピグを用いて堆積物を剥離する方法を説明する図である。
【図１０】本発明の実施の形態におけるトラップおよびトラップ通過防止手段を説明する図である。
【図１１】本発明の実施の形態における別のトラップおよびトラップ通過防止手段の概念図である。
【図１２】図１１のトラップおよびトラップ通過防止手段の斜視図である。
【図１３】従来の排気システムを示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  処理室、２  真空ポンプ、５  排気管、６  内面コーティング、７  トラップ、１１  堆積物、１９  剥離され破砕された堆積物、２１  ピグ、２２  トラップ口、２３  バルブ、２３ａ  スライド板、２５  ダストポット、２６  邪魔板。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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