(57)【要約】【課題】  膜分離を用いる従来のリサイクルシステムに代わり、オフガスに対する耐久性に優れる分離法を採用することで、プラズマ処理装置の長期間運転が可能であると同時に、ランニングコストを低減できるリサイクルシステムを提供する。【解決手段】  基板上への成膜処理を行うプラズマ処理装置に用いたクリーニングガスを再利用するリサイクルシステムであって、該プラズマ処理装置から排出されるオフガスからNF3およびF2の少なくとも１つを分離回収する、コールドトラップ装置と、該オフガスから酸素を分離除去する、酸素除去器と、分離回収したNF3およびF2の少なくとも１つを含むリサイクルガスをクリーニングガスとして該プラズマ処理装置に送る、供給ラインと、を備えることを特徴とするクリーニングガスのリサイクルシステム。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマ処理装置に用いたクリーニングガスを再利用するリサイクルシステムであって、
該プラズマ処理装置から排出されるオフガスからNF3およびF2の少なくとも１つを分離回収する、コールドトラップ装置と、該オフガスから酸素を分離除去する、酸素除去器と、分離回収したNF3およびF2の少なくとも１つを含むリサイクルガスをクリーニングガスとして該プラズマ処理装置に送る、供給ラインと、を備えることを特徴とするクリーニングガスのリサイクルシステム。
【請求項２】
前記オフガス中に含まれる固体成分を除去するフィルタと、該オフガス中の成分の沸点を高温側へ変化させるための昇圧ポンプと、リサイクルガスを昇圧させるための圧縮機と、リサイクルガスを貯留するためのリサイクルガス貯留容器と、をさらに加えて備えることを特徴とする請求項１に記載のクリーニングガスのリサイクルシステム。
【請求項３】
前記コールドトラップ装置で除去されたオフガス成分を無害化して排気する、除害装置を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のクリーニングガスのリサイクルシステム。
【請求項４】
前記コールドトラップ装置の前流にて、前記オフガスと該コールドトラップ装置を経てNF3およびF2の少なくとも１つを含むガスとを熱交換する、熱交換器をさらに加えて備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のクリーニングガスのリサイクルシステム。
【請求項５】
前記コールドトラップ装置が少なくとも２台以上備えられ、オフガスの供給ラインが流路切替弁を介して分岐して各コールドトラップ装置にそれぞれ接続されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のクリーニングガスのリサイクルシステム。
【請求項６】
前記リサイクルガス貯留容器に、リサイクルガスの成分を判定するために濃度モニターを設置するとともに、該リサイクルガス貯留容器から除害装置へのリサイクルガスの排出ラインが設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のクリーニングガスのリサイクルシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマ処理装置に用いたクリーニングガスを再利用するリサイクルシステムに関する。特に、シリコンウェハなどの半導体用基板の表面に酸化シリコン、窒化シリコンなどを成膜処理するプラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）装置に用いたクリーニングガスついて、再度ＣＶＤチャンバー内の堆積付着物等の除去するために使用することができるリサイクルシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体製造設備等においては、エッチング剤や洗浄用ガス等としてヘキサフルオロエタン等のパーフルオロカーボンやその他のパーフルオロ化合物が使用されている。半導体製造工程におけるプラズマＣＶＤ装置のクリーニングガスとしてはNF3が使用されるが、クリーニング後の排気には、未反応のNF3が大量に含まれており、現状は除害処理の後、産廃処理されていた。これらは地球温暖化係数の高いガスであり、また価格もそれ程安価なものでないため、半導体製造コスト低減や環境保全に対する要求からも、クリーニング排気からのNF3回収、再利用技術が求められていた。
そして、膜分離法を利用した種々のフロン類濃縮装置が提案されている。例えば、特許文献１には、昇圧機の後に直列に二段の分離膜モジュールを設けてフロンを未透過側に濃縮する際、前段モジュールの透過ガスを廃棄しつつ、後段モジュールの透過ガスと未透過ガスの一部とを昇圧機の入口側へ循環させるフロン類濃縮装置が開示されている。
【０００３】
しかしながら、膜による分離法は、膜自体がオフガスに対する耐久性が十分にないので、使用により膜が経年劣化を生じてしまうという問題があった。よって、膜分離法を用いるシステムでは、膜の劣化に対して定期的に交換する必要が生じてしまい、メンテナンスやランニングコストの負担が大きかった。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１０３６３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者らは、上記問題点に鑑み、膜分離を用いる従来のリサイクルシステムの課題を解決するため、オフガスに対する耐久性に優れる分離法の研究を進め、プラズマ処理装置を含むシステムの長期間運転が可能であると同時に、システムのイニシャルコストおよびメンテナンス等を含めたランニングコストを低減できるオフガスのリサイクルシステムを開発すべく、鋭意検討した。
その結果、本発明者らは、膜分離を用いずに、コールドトラップ装置を用いるリサイクルシステムを構築することによって、かかる問題点が一気に解決されることを見出した。本発明は、かかる見地より完成されたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち、本発明の第１の形態は、例えば基板上への成膜処理を行うプラズマ処理装置に用いたクリーニング用ガスを再利用するリサイクルシステムであって、該プラズマ処理装置から排出されるオフガスからNF3およびF2の少なくとも１つを分離回収する、コールドトラップ装置と、該オフガスから酸素を分離除去する、酸素除去器と、分離回収したNF3およびF2の少なくとも１つを含むリサイクルガスをクリーニング用ガスとして該プラズマ処理装置に送る、供給ラインと、を備えることを特徴とするリサイクルシステムを提供するものである。コールドトラップ装置では、CVDオフガスに含有するSiF4、O2や微量成分等を分離し、NF3あるいはF2をリサイクル利用する装置であり、SiF4等の高沸点気体を除去する。また、リサイクルシステムのライン中でオフガス中に酸素ガスが含有していると、他のガス成分を酸化させてしまうため、酸素除去器を例えばコールドトラップ装置の前段に設置することが好ましい。
【０００７】
本発明のリサイクルシステムでは、オフガス中に含まれる固体成分を除去するフィルタと、オフガス中の成分の沸点を常圧時より高温側へ変化させるための昇圧ポンプと、バージンガス程度にリサイクルガスを昇圧させるための圧縮機と、リサイクルガスを貯留するための貯留容器と、をさらに加えて備える態様が好適に挙げられる。
通常、前記コールドトラップ装置で除去されたオフガス成分（分離回収されたNF3あるいはF2の以外のガス成分）は、該コールドトラップ装置の後流に備えられる除害装置によって無害化して排気される。また、プラズマ処理装置の後流には、切替弁を介して除害装置に通じるラインが設けられていることが好ましい。
本発明のシステムでは、前記コールドトラップ装置の前流でオフガスと、該コールドトラップ装置を経てNF3およびF2の少なくとも１つを含むガスとを熱交換する、熱交換器をさらに備えている態様が好適である。
【０００８】
本発明の第２の形態は、前記コールドトラップ装置が少なくとも２台以上備えられ、オフガスの供給ラインが流路切替弁を介して分岐して各コールドトラップ装置にそれぞれ接続されているリサイクルシステムを提供するものである。各コールドトラップの後流の排気ラインは、流路切替弁を介して再び合流して１つのラインになる。この態様では、複数台のコールドトラップ装置を設置してバッチ切替を可能にすることにより、リサイクルシステムの長期間の連続稼働を実現することができる。
【０００９】
本発明の第３の形態は、前記リサイクルガス貯留容器に、リサイクルガスの成分を判定するために濃度モニターを設置するとともに、該リサイクルガス貯留容器から除害装置へのリサイクルガスの排出ラインが設けられているリサイクルシステムを提供するものである。一定回数以上繰り返し利用されたリサイクルガスについては、リサイクルガス貯留容器から除害装置に送られ、無害化してから系外放出される。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように、本発明のクリーニングガスのリサイクルシステムを用いれば、膜分離を用いる従来のリサイクルシステムに比べて、システムの長期間運転が可能であると同時に、システムのイニシャルコストおよびメンテナンス等を含めたランニングコストを低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を実施する最良の形態によって詳細に説明するが、本発明はこれらの実施の形態によって何ら限定されるものではない。
本発明は、半導体製造設備の排気から、例えばNF3 、F2 及びそれらの混合物のようなフルオロケミカル化合物を回収してリサイクルする方法である。これらのタイプのガスは、集積回路の製作を含めて、電子材料から種々の電子デバイスを製造する際にエッチング作業及び洗浄作業用に使用される。
【００１２】
一般に、プラズマＣＶＤチャンバーから排出されるオフガス成分は、半導体の製造工程で成膜処理中にチャンバー内壁等の表面などに堆積した付着物を除去するため、ＣＶＤチャンバー用クリーニングガスとしてNF3などのパーフルオロ化合物が多量に使用されている。プラズマCVDチャンバー用のクリーニングバージンガスにNF3などのパーフルオロ化合物を使用した場合の排出ガスは、プラズマを発生させても分解されないか、あるいは、再結合されたパーフルオロ化合物を含み、さらにフッ素を含む様々な化合物を使用した場合の排出ガスには、副生するSiF4等が含まれる。クリーニングバージンガスはいずれの所定のプロセスサイクルでも利用率が低く、従ってこれらのプロセスからの排出ガスは地球温暖化という環境上の問題に関与する。よって、これらの排出ガスを分離回収し、そして更に利用するため再循環することができれば、コスト低減の面でも大きな価値を有する。
【００１３】
図１に、本実施の形態のシステム構成の概略を示す。
クリーニング用バージンガス１は、プラズマＣＶＤチャンバー２内壁表面およびＣＶＤチャンバー２内に配置した部材表面上に堆積したケイ素含有付着物を、フッ素ガスから放電により発生させたプラズマでクリーニングする。前記ケイ素含有付着物は、ケイ素と、酸素、窒素、フッ素または炭素からなる化合物、あるいはその混合物等である。
【００１４】
実施の形態（その１）
本実施の形態は、本発明の基本的なシステム構成を説明するためのものであり、コールドトラップ装置と、酸素除去器と、リサイクルガスをクリーニング用ガスとして該プラズマ処理装置に送る供給ラインと、を備えるリサイクルシステムである。コールドトラップ装置は、プラズマ処理装置から排出されるオフガスからNF3およびF2の少なくとも１つを分離回収する。酸素除去器は、オフガスから酸素を分離除去する。リサイクルガスには、分離回収したNF3およびF2の少なくとも１つが含まれるが、本実施の形態では、NF3およびF2の両方が含まれる。図１に、本実施の形態のシステム全体を説明する構成図を示す。
クリーニングバージンガス１は、ボンベ等から流量計(MFC)を経て、プラズマＣＶＤチャンバー２に供給される。バージンガスの成分は特に限定されるものではないが、例えばNF3が９５容量％、F2が５容量％で供給される。流量計を経て送られるガス流量は、例えば１〜５NL／分、具体的には２NL／分である。プラズマＣＶＤチャンバー２では、放電プラズマによって基板上に薄膜を作製する。
【００１５】
ここで、典型的なプラズマＣＶＤ装置の構成について、概略説明する。
真空容器内に設けられた基板ホルダにはガラス等の基板が設置される。次に、ヒータによる加熱で基板温度を所望の値にコントロールするとともに、真空容器内のガス圧力を低圧に保ちながら、ＳｉＨ4及びＨ2からなる製膜ガスを管に連通するシャワー電極の多孔板から真空容器内に均一に導入し、真空容器内のガス圧を所望の値にコントロールする。この後、高周波電源から電極に高周波電力を供給し、真空容器内にプラズマを生成する。生成されたプラズマは原料ガスを分解し、膜表面反応の前駆体となる活性種を生成し、アモルファスシリコン等の薄膜を形成する。基板の上には高周波電力、ガス圧、ガス流量等の装置運転条件によって、プラズマ・気相・膜表面反応が相互に関わりを持って変化し、その結果として得られる各反応ガス成分の基板へのフラックスに応じた製膜速度及び膜質で薄膜が形成されていく。膜表面反応に使われなかったガスや膜表面反応で生成されたガス等は真空容器内を拡散し、排気管からオフガスとして排出される。
【００１６】
プラズマＣＶＤチャンバー２からのオフガスは、主成分がNF3，F2，SiF4，NOxなどである。これらのガスは、切替弁３を介して、フィルタ５に送られる。該フィルタ５では、主にSiO2等のプラズマＣＶＤ装置で蓄積した粒子状物質を除去するために用いられる。フィルタとしては、例えばフッ素系濾材／カートリッジ交換方式のものを使用できる。次いで、昇圧ポンプ６にてオフガスを常圧付近にまで昇圧させて、SiF4等の沸点を低圧時よりも高温側へ移動させる。昇圧した後、オフガスから酸素を取り除くため、酸素除去器７に送る。酸素除去器７では、膜分離，酸素除去剤等を用いることができ、例えば水素H2を通じることによって水として酸素を回収する。オフガス中に酸素が含まれていると、他のガスが酸化されてしまうため、そのような作用をコールドトラップ２０の前段で取り除くためである。
酸素除去されたオフガスは、熱交換器８にてコールドトラップ後のガスを熱交換して、冷却される。冷却されたガスは、コールドトラップ２０にて、例えば-120〜-112℃の範囲、好ましくは-115℃程度にて、NF3，F2，F2O，N2，NO等を含むガスと、SiH4，SiF4，NOx，N2O等を含む高沸点ガスとに分離される。NF3，F2等を含むガスは、クリーニング用リサイクルガスとして、プラズマ処理装置に供給するラインに導かれる。
これに対して、トラップされたガス成分であるSiH4，SiF4，NOx等は弁を介して、除害装置２２に導かれて、無害化の後、排気される。除害装置２２では、SiH4等の高沸点気体成分を燃焼分解，触媒還元，吸着等の処理、より具体的には、プラズマ処理あるいは苛性ソーダ等によるアルカリ処理等によって無害化してから排気する。
【００１７】
コールドトラップ２０では、流通するオフガスを冷却させる冷却面の内側に、寒冷源２１から液体窒素(N2)等を流す。冷却面で凝縮または凝固したSiH4，SiF4等の化合物は、パージガス２３であるN2を流通させることによって分離する。このコールドトラップ３０では、通常、SiF4等の固定操作時(NF3回収操作時)には寒冷源２１から冷却媒体を流して冷却し、SiF4等の高沸点気体成分の脱離時(トラップ再生時)には無冷却とする。ここで、表１にオフガス中の主要成分の沸点および融点を示す。本発明では、NF3およびF2の少なくとも１つをリサイクルすることを目的としているので、コールドトラップの分離回収は、その目的の範囲内でオフガス成分の沸点等を考慮して、上記温度範囲や寒冷源に限定されずに用いることができる。
【００１８】
【表１】
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【００１９】
上記コールドトラップ２０で分離回収したNF3およびF2を含むガスは、クリーニング用リサイクルガスとしてプラズマ処理チャンバー２に供給されるラインに送られる。該供給ラインでは、先ず、熱交換器８によってリサイクルガスから冷熱を移動させる。
リサイクルガスにNO成分が含まれている場合、NO除去器９およびフィルタ１０を設置して、NO成分を除去する。NO除去器９では、例えばMgOやCaO等のアルカリ性吸収剤を用いる。そして、フィルタ１０には、MgNO3等の粒子性物質を除去する。
【００２０】
リサイクルガスは、圧縮機１１にてバージンガス程度に昇圧させる。圧縮機１１は、蓄圧用として0.5MPa程度である。
昇圧されたリサイクルガスは、該ガスを貯留するためのリサイクルガス貯留容器１２へ送られる。このリサイクルガス貯留容器１２における圧力は0.5MPa程度、ガス成分は主成分がNF3，F2であり、残留微量成分がO2，N2などである。O2，N2などは微量であれば、リサイクルに際して除去不要である。
リサイクルガスは、このリサイクルガス貯留容器１２から減圧弁１３および流調弁１４を介してフィルタ１５に送られる。このフィルタ１５で粒子状成分を完全に除去してから、流量計を経由し、バージンガス１と合流した後にプラズマＣＶＤチャンバー２へ供給される。バージンガス１とリサイクルガスとの混合比率は特に限定されるものではなく、運転条件や運転時間等によって任意に選択できるものであるが、通常の連続運転を実施している場合には、体積比率でバージンガス：リサイクルガス＝１：１〜１０程度である。
リサイクルガスの主成分としては、放電によりプラズマを発生させるフッ素含有ガス（NF3，F2）の濃度が２０容量％以上１００容量％未満の範囲にあり、それ以外のフッ素成分を含有しないガスの濃度が０容量％を超えて５０容量％以下の範囲にある。また、本発明では、クリーニング用のリサイクルガスとしてNF3およびF2を多く含むガスを用いるが、NF3のリサイクルガス中の濃度は、通常５０〜７５容量％程度である。F2のリサイクルガス中の濃度も特に限定されるものではないが、通常２０〜４５容量％程度である。
【００２１】
クリーニング用バージンガス１としてNF3 を用いた場合、例えば主に以下の３つの理由から製造コストを高めてしまう。第１に、ガス自体が高価である。そのため、典型的な量産用プラズマＣＶＤ装置の原価償却費を除いたランニングコストのうち、ＮＦ3 ガスそのものの費用の割合は半分以上である。第２に、ＮＦ3 は常温で化学的に安定であるため、もし除害するとすればその検知や分離が容易でなく、除害のためのランニングコストも高いものとなる。本発明では、クリーニング用バージンガス１として用いたNF3 を再利用することにより、これらのコストを大幅に低減可能である。
【００２２】
また、本発明では、クリーニング用のリサイクルガスとして、NF3以外にF2を多く含むガスを用いることを特徴とする。F2ガスは、バージンガスとしてのイニシャルコストも安価であり、かつ、チャンバー内に残留するのはフッ素だけなので、フッ素と炭素が残留するＣＦ4等の従来のクリーニングガスに比べて、クリーニング副生成物の生成が少ない等の、クリーニングガスに必要な特徴を有している。
【００２３】
図１に示すシステム全体図から本実施の形態を説明してきたが、本実施の形態はこれに限られるものではなく、例えば図２に示すような配置を採用することも可能である。
図２に示す態様では、コールドトラップ３０の後流に酸素除去器３４が設けられている。上記図１と同様に、プラズマＣＶＤチャンバーから排出されたオフガスは、フィルタ３１に送られ、プラズマＣＶＤ装置で蓄積した粒子状物質を除去する。NF3，F2，SiF4，NOx，O2等を含むオフガスを圧縮機３２で常圧付近にまで昇圧させてから、弁３５を介してコールドトラップ装置３０へオフガスが送られる。ここで、オフガス中のSiF4等の高沸点気体は、パージガス(N2)と共に移動してオフガスから脱離除去される。コールドトラップから脱離したSiF4等は、除害装置２２にて無害化処理してから、排気する。また、コールドトラップ３０は、SiF4等の固定操作時(NF3回収操作時)は冷却し、SiF4等脱離時(トラップ再生時)は無冷却とする。
そして、コールドトラップ３０により分離されたNF3，F2，O2等を含むオフガスは、酸素除去器３４に送られて、酸素が除去される。このように酸素除去が行われることによって、リサイクルガスとして再びプラズマＣＶＤチャンバーへクリーニングガスとしてに送ることができる。
【００２４】
実施の形態（その２）
本実施の形態は、前記コールドトラップ装置が少なくとも２台以上備えられ、オフガスの供給ラインが流路切替弁を介して分岐して各コールドトラップ装置にそれぞれ接続されているリサイクルシステムである。図３に、本実施の形態のシステムの概略構成図を示す。
上記実施の形態（その１）と同様に、プラズマＣＶＤチャンバーから排出されたオフガスは、フィルタ３１に送られ、プラズマＣＶＤ装置で蓄積した粒子状物質を除去する。NF3，F2，SiF4，NOx，O2等を含むオフガスを圧縮機３２で常圧付近にまで昇圧させてから、流路切替弁４２を介してラインは分岐し、複数のコールドトラップ装置のいずれかにオフガスが送られる。オフガスを送るラインでは、前流の流路切替弁４２および後流の流路切替弁４４を両方開放する。
【００２５】
第１のコールドトラップ４０にオフガスが送られる場合、パージガス(N2)３３からのラインの流路切替弁４１を開閉させることで、第１のコールドトラップ４０では、SiH4，SiF4，NOx，N2O等を含むガスの脱離操作が行われる。その間、第２のコールドトラップ３０では、SiH4，SiF4，NOx，N2O等の固定操作が行われる。逆に、一定時間のシステム稼働の後には、流路切替弁４２を切り替えて、オフガスは第２のコールドトラップ３０に送られる。その場合、上記パージガス３３からのラインの流路切替弁４１の開閉も同様に切り替えることで、第２のコールドトラップ３０では、SiH4，SiF4，NOx，N2O等を含むガスの脱離操作が行われる。その間、第１のコールドトラップ４０では、SiH4，SiF4，NOx，N2O等の固定操作が行われる。パージガスの流路切替においても、一方のラインにガスを流す際には、流路切替弁４１および流路切替弁４３をそれぞれのラインで同時に開閉する。この切替操作を繰り返すことにより、オフガスからのNF3，F2，F2O，N2，NO等を含むガスの分離操作が連続的に可能となる。
トラップされたガス成分であるSiH4，SiF4，NOx等は切替弁４３を介して、除害装置２２に導かれて、無害化の後、排気される。
NF3，F2，O2等を含むクリーニング用のリサイクルガスは、切替弁４４を介して、酸素除去器３４に送られる。リサイクルガスから酸素を取り除き、他のガスが酸化されてしまうのを防止するためである。酸素除去器７では、例えば水素H2を通じることによって水として酸素を回収する。このようにしてコールドトラップ３０又は４０で分離回収されたNF3およびF2を含むリサイクルガスは、クリーニング用リサイクルガスとしてプラズマ処理チャンバーに供給されるラインに送られる。
【００２６】
実施の形態（その３）
本実施の形態は、前記リサイクルガス貯留容器に、リサイクルガスの成分を判定するために濃度モニターを設置するとともに、該リサイクルガス貯留容器から前記除害装置へガスの排出ラインが設けられているリサイクルシステムである。図４に、本実施の形態のシステムの概略構成図を示す。
本システムでは、混合器５０にてバージンガス１とリサイクルガスを混合する。混合ガスは、実施の形態（その１）と同様にプラズマＣＶＤチャンバー２に送られ、放電プラズマによって基板上には薄膜が形成される。プラズマＣＶＤチャンバー２からのオフガスは、フィルタおよびコールドトラップ、更には酸素除去器を経て、リサイクルガスとしてリサイクルガス貯留容器１２に送られる。このリサイクルガス貯留容器１２に、微量成分濃度モニターを設置して、リサイクルガス中のガス成分を測定する。図５に、システム稼働によるプロセス運用時間に対する、貯留容器１２内の微量成分濃度のグラフを示す。
【００２７】
図５に示すように、運用時間が経過して長時間になると、貯留容器１２内の微量成分の濃度は各成分が蓄積して増加していく（部分排気無し）。よって、運用に際しては、部分的に排気を行い、各微量成分が許容濃度範囲内になるように抑えることが有効である。このため、本実施の形態では、貯留容器１２から除害装置２２へリサイクルガスの排出ラインを設けて、一定量のリサイクルガスを無害化処理してから部分排気することを可能にした。ここで、除害装置２２は、コールドトラップの後流に接続されている装置と併用して使用することができる。
本実施の形態によれば、リサイクルガスの部分排気と新品ガスの供給(混合)により、リサイクルガス中微量成分の濃度上昇を抑制することができる。また、リサイクルガス中の微量成分濃度が許容濃度に達した場合には、リサイクルガスの全量を処分して、除害装置２２を介して排気することもできる。
【００２８】
実施の形態（その４）
図６に、本実施の形態のシステムの概略構成図を示す。
本実施の形態では、前記コールドトラップ装置が流通するオフガスの前段と後段に少なくとも２台以上直列に備えられ、前段のコールドトラップ装置（第１コールドトラップ６０）によりSiH4、SiF4、NO2、N2Oなどのガスを除去した後、後段のコールドトラップ装置（第２コールドトラップ７０）にて、例えば-140〜-120℃の範囲、好ましくは−130℃程度にてNF3を凝縮させて分離する。後段のコールドトラップ装置（第２コールドトラップ７０）においてガス状に維持しているF2、F2O、N2、O2、NOは、後段の除害装置２２へ送られる。第２コールドトラップ７０でトラップされたNF3ガスは、NF3バージンガスをパージガス７３として弁７４を介してパージすることで装置７０外へ分離放出され、ヒーター７１、熱交換器８を通過してリサイクルされる。なお、第１コールドトラップ６０および第２コールドトラップ７０には、寒冷源２１から液体窒素を流通させる。第１コールドトラップ６０で凝固等したSiH4，SiF4等は、パージガス６３であるN2を弁６４を介して流通させることで分離し、弁６５を介して除害装置２２に導かれる。
本形態は、N2ガス、O2ガスがオフガス成分に数％程度残存する場合、リサイクルガスは、N2ガス、O2ガスが濃縮する可能性がある。そこでNF3ガスのみを有効に分離する手法として好適に挙げられる。
【００２９】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形及び変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明のリサイクルシステムは、多量に使用されそのまま排気することが困難なフッ素系ガスを有効に再利用可能であり、またシステムのイニシャルコストおよびメンテナンス等を含めたランニングコストを低減できるので、クリーニング用ガスとしてフッ素系ガスを用いる半導体製造工程等に好適に利用することができる。更に、環境保全に対する要求からもリサイクルガスの有効利用を可能とすることから、産業上の意義は極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施の形態（その１）によるシステム全体の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態（その１）によるシステムの一部を変更した際の構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態（その２）によるシステムの概略構成を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態（その３）によるシステムの概略構成を示す図である。
【図５】リサイクルガス貯留容器における微量成分濃度の変化を示すグラフである。
【図６】本発明の実施の形態（その４）によるシステムの概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００３２】
１                          クリーニングバージンガス
２                          プラズマＣＶＤチャンバー
３、４                      切替弁
５、１０、１５、３１        フィルタ
６、３２                    昇圧ポンプ（圧縮機）
７、３４                    酸素除去器
８                          熱交換器
９                          ＮＯ除去器
１１                        圧縮機
１２                        リサイクルガス貯留装置
１３                        減圧弁
１４                        流調弁
２０、３０、４０            コールドトラップ
２１                        寒冷源
２２                        除害装置
２３、６３、７３            パージガス
２４、２５、３５、３６、３７  弁
４１、４２、４３、４４        流路切替弁
５０                          混合器
６０                        第１コールドトラップ
７０                        第２コールドトラップ
７１                        ヒーター
【図１】
2005142377.tif 000004
【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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