(57)【要約】【課題】メンテナンス頻度を少なくすることができる排気ガス処理装置を提供する。【解決手段】本発明に係る排気ガス処理装置は、半導体製造装置の排気ガスを処理する排気ガス処理装置であって、排気ガスを吸入する配管３０と、配管３０が吸入した排気ガスを熱処理するガス処理部５０と、配管３０の上流側の端部に接続され、内面が排気ガス及び水それぞれに接する水スクラバーユニット２０と、水スクラバーユニット２０の内面又は水スクラバーユニット２０内の水に振動を加える加振機構２２とを具備する。加振機構２２は、例えば超音波発振機である。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体製造装置の排気ガスを処理する排気ガス処理装置であって、
前記半導体製造装置から排気ガスを排出する排気管と、
前記排気管の下端に取り付けられ、内部に水が供給される水スクラバーユニットと、
前記水スクラバーユニットより下流側に設けられ、前記排気ガスを熱処理するガス処理部と、
前記水スクラバーユニットの内面又は前記水スクラバーユニット内の水に振動を加える加振機構と、
を具備する排気ガス処理装置。
【請求項２】
前記加振機構として、前記水スクラバーユニットの外面に取り付けられた超音波発振装置を具備する請求項１に記載の排気ガス処理装置。
【請求項３】
前記水スクラバーユニットに水を供給する水供給管を更に具備し、
前記加振機構として、前記水供給管に取り付けられた超音波発振装置を具備する請求項１又は２に記載の排気ガス処理装置。
【請求項４】
前記排気ガス処理装置が動作している間に前記水スクラバーユニットに水を供給する水供給管を更に具備し、
前記加振機構は、前記水供給管内を水が流れている場合に動作する請求項１又は２に記載の排気ガス処理装置。
【請求項５】
前記ガス処理部より下流に設けられ、前記排気ガス処理装置が動作している間は動作する排気手段と、
前記排気管の内部の圧力を測定する圧力計と、
を更に具備し、
前記排気管の内部の圧力は、前記排気手段が動作している間は減圧になり、
前記加振機構は、前記圧力計の測定結果と大気圧との差が一定値以上になった場合に動作する請求項１〜４のいずれか一項に記載の排気ガス処理装置。
【請求項６】
半導体製造装置の排気ガスを処理する排気ガス処理装置であって、
前記排気ガスを吸入する配管と、
前記配管に吸入された前記排気ガスを熱処理するガス処理部と、
前記配管の内部に水を供給する給水部と、
前記配管の内面に振動を加える加振機構と、
を具備する排気ガス処理装置。
【請求項７】
半導体製造装置の排気ガスを、内部に水が供給される水スクラバーユニットで処理した後、熱処理する排気ガス処理方法であって、
前記水スクラバーユニットの内面又は前記水スクラバーユニット内部の水に振動を加えることにより、前記内面に、前記排気ガスと水との反応物が堆積することを抑制する排気ガス処理方法。
【請求項８】
半導体製造装置の排気ガスを、配管を介して吸入した後、熱処理する排気ガス処理方法であって、
前記配管の内部に水を供給することにより、前記排気ガスを前処理し、かつ、該配管の内面又は前記水スクラバーユニット内部の水に振動を加えることにより、前記内面に、前記排気ガスと水との反応物が堆積することを抑制する排気ガス処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造装置から排気された排気ガスを処理する排気ガス処理装置及び排気ガス処理方法に関する。特に本発明は、メンテナンス頻度を少なくすることができる排気ガス処理装置及び排気ガス処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５は、従来の排気ガス処理装置の構成を説明する為の概略図である。この排気ガス処理装置は、半導体製造装置から排気された排気ガスを処理する装置である。排気ガスには、例えばフッ化タングステン（ＷＦ６）及びフッ化硫黄（ＳＦ６）が含まれる。
【０００３】
半導体製造装置から排気された排気ガスは、排気管１１０及びバルブ１１２を介して水スクラバーユニット１２０に送られる。その後、排気ガスは配管１３０、水タンク１４０の上部空間１４０ａ、及び配管１４４を介して、熱処理部１５０に移動する。
【０００４】
水スクラバーユニット１２０には貯水部１２０ａが設けられており、配管１３０の内部では、水がシャワー上に供給されている。水スクラバーユニット１２０及び配管１３０では、排気ガスに含まれる粉塵及び水溶成分（例えばフッ化タングステン）が除去される。熱処理部１５０では、排気ガスに含まれるフッ化硫黄がヒーター１５２の熱によって分解される。
【０００５】
その後、排気ガスは、配管１５４、水タンク１４０の上部空間１４０ｂ、及び排気管１６０を介して、排気ガス処理装置の外部に排出される。なお、水タンク１４０の上部空間１４０ａ，１４０ｂは、仕切り板１４２によって互いに切り離されている。
なお、排気ガス処理装置の一例が、下記特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開２００２−２２８１３５号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記した従来例では、水スクラバーユニットの内面、及び水スクラバーユニットの下流に位置する配管の内面それぞれに、排気ガスに含まれる成分（例えばフッ化タングステン）と水との反応生成物が付着、成長する。このため、水スクラバーユニットを定期的に分解してメンテナンスする必要があった。このメンテナンスを行っている間は、半導体製造装置も停止させなければいけないため、メンテナンス頻度を少なくすることが望まれる。
【０００７】
本発明は上記のような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、メンテナンス頻度を少なくすることができる排気ガス処理装置及び排気ガス処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明に係る排気ガス処理装置は、半導体製造装置の排気ガスを処理する排気ガス処理装置であって、
前記半導体製造装置から排気ガスを排出する排気管と、
前記排気管の下端に取り付けられ、内部に水が供給される水スクラバーユニットと、
前記水スクラバーユニットより下流側に設けられ、前記排気ガスを熱処理するガス処理部と、
前記水スクラバーユニットの内面又は前記水スクラバーユニット内の水に振動を加える加振機構とを具備する。
【０００９】
この排気ガス処理装置によれば、前記水スクラバーユニットの内面又は前記水スクラバーユニット内の水には、前記加振機構によって振動が加えられる。このため、前記水スクラバーユニットの内面に、水と前記排気ガスとの反応生成物が付着しても、この反応性生物は落下する。従って、前記水スクラバーユニットの内面で反応生成物が成長することが抑制され、前記排気ガス処理装置のメンテナンス頻度を少なくすることができる。
【００１０】
前記加振機構として、前記水スクラバーユニットの外面に取り付けられた超音波発振装置を具備してもよい。また、前記水スクラバーユニットに水を供給する水供給管を更に具備する場合、前記加振機構として、前記水供給管に取り付けられた超音波発振装置を具備してもよい。
【００１１】
前記排気ガス処理装置が動作している間に前記水スクラバーユニットに水を供給する水供給管を更に具備する場合、前記加振機構は、前記水供給管内を水が流れている場合に動作してもよい。また、前記ガス処理部より下流に設けられ、前記排気ガス処理装置が動作している間は動作する排気手段と、前記排気管の内部の圧力を測定する圧力計とを更に具備する場合、前記排気管の内部の圧力は、前記排気手段が動作している間は減圧になるため、前記加振機構は、前記圧力計の測定結果と大気圧との差が一定値以上になった場合に動作するようにしてもよい。
【００１２】
本発明に係る排気ガス処理装置は、半導体製造装置の排気ガスを処理する排気ガス処理装置であって、
前記排気ガスを吸入する吸入部と、
前記配管に吸入された前記排気ガスを熱処理するガス処理部と、
前記配管の内部に水を供給する給水部と、
前記配管の内面に振動を加える加振機構とを具備する。
【００１３】
この排気ガス処理装置によれば、配管の内面には、前記加振機構によって振動が加えられる。このため、前記配管の内面に、水と前記排気ガスとの反応生成物が付着しても、この反応性生物は落下する。従って、前記配管の内面で反応生成物が成長することが抑制され、前記排気ガス処理装置のメンテナンス頻度を少なくすることができる。
【００１４】
本発明に係る排気ガス処理方法は、半導体製造装置の排気ガスを、内部に水が供給される水スクラバーユニットで処理した後、熱処理する排気ガス処理方法であって、
前記水スクラバーユニットの内面又は前記水スクラバーユニット内部の水に振動を加えることにより、前記内面に、前記排気ガスと水との反応物が堆積することを抑制するものである。
【００１５】
本発明に係る他の排気ガス処理方法は、半導体製造装置の排気ガスを、配管を介して吸入した後、熱処理する排気ガス処理方法であって、
前記配管の内部に水を供給することにより、前記排気ガスを前処理し、かつ、該配管の内面又は前記水スクラバーユニット内部の水に振動を加えることにより、前記内面に、前記排気ガスと水との反応物が堆積することを抑制するものである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る排気ガス処理装置の構成を説明する為の概略図である。この排気ガス処理装置は、半導体製造装置（例えばタングステン膜をエッチングする装置）から排気された排気ガスを処理する装置である。排気ガスには、例えばフッ化タングステン（ＷＦ６）及びフッ化硫黄（ＳＦ６）が含まれる。
【００１７】
半導体製造装置から排気された排気ガスは、排気管１０及びバルブ１２を介して、水スクラバーユニット２０に送られる。その後、排気ガスは配管３０、水タンク４０の上部空間４０ａ、及び配管４４を介して、熱処理部５０に移動する。
【００１８】
水スクラバーユニット２０は貯水部２０ａを有している。貯水部２０ａには、給水管７２が接続している。給水管７２のバルブ７２ａが開くと、給水管７２から貯水部２０ａに水が供給され、貯水部２０ａから水がオーバーフローする。オーバーフローした水は、配管３０の内面を伝って水タンク４０に落ちる。また、配管３０の内部では、給水管７３の先端部７３ａから水がシャワー状に供給されている。排気ガスが水スクラバーユニット２０及び配管３０を通ることにより、排気ガスに含まれる粉塵及び水溶成分（例えばフッ化タングステン）が除去される。なお、給水管７２のバルブ７２ａの開閉は、制御部８０によって制御されている。
【００１９】
熱処理部５０では、排気ガスに含まれるフッ化硫黄が、ヒーター５２の熱によって分解される。その後、排気ガスは、配管５４、水タンク４０の上部空間４０ｂ、及び排気管６０を介して、排気ガス処理装置の外部に排出される。なお、この排気ガスの流れは、配管６０の下流側に取り付けられた排気ポンプ６２が動作することにより、生じる。配管５４及び排気管６０の内部では、それぞれ給水管７６，７８の先端部７６ａ，７８ａから水がシャワー状に供給されているため、排気ガスは冷却される。なお、供給された水は、水タンク４０に落ちる。なお、水タンク４０の上部空間４０ａ，４０ｂは、仕切り板４２によって互いに切り離されている。
【００２０】
水スクラバーユニット２０の内面では、水と排気ガス中のフッ化タングステンとが反応し、タングステン含有物が生成する。これに対し、水スクラバーユニット２０の外面には超音波発振装置２２が取り付けられている。超音波発振装置２２は、例えば水スクラバーユニット２０を挟んで互いに対向する位置に複数取り付けられている。超音波発振装置２２の動作は、制御部８０によって制御されている。
【００２１】
制御部８０は、給水管７２のバルブ７２ａの開閉と超音波発振装置２２の動作を同期させる。すなわち、バルブ７２ａが開いている場合、排気ガス処理装置が排気ガスを処理していると判断し、超音波発振装置２２を動作させる。これにより、水スクラバーユニット２０の内面及び貯水部２０ａ内の水が振動し、内面に付着及び成長したタングステン含有物が落下する。また、超音波によってＯＨが生成し、このＯＨによってタングステン含有物がエッチングされる。このため、タングステン含有物が水スクラバーユニット２０の内面で成長することが抑制される。
【００２２】
以上、本実施形態によれば、水スクラバーユニット２０の外面に超音波発振装置２２を取り付け、水スクラバーユニット２０の内面を振動させるようにしている。このため、水スクラバーユニット２０の内面でタングステン含有物が生成しても、タングステン含有物が内面で成長することが抑制される。従って、水スクラバーユニット２０のメンテナンス頻度を少なくすることができる。
【００２３】
図２は、本発明の第２の実施形態に係る排気ガス処理装置の構成を説明する為の概略図である。本実施形態に係る排気ガス処理装置は、給水管７２の外面に超音波発振装置２３が取り付けられている点を除いて、第１の実施形態に係る排気ガス処理装置と同一の構成である。超音波発振装置２３は、給水管７２を挟んで互いに対向する位置に、複数取り付けられている。以下、第１の実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。
【００２４】
制御部８０は、超音波発振装置２３を、超音波発振装置２２と同様に制御する。超音波発振装置２３が動作すると、給水管７２及び水を介して、水スクラバーユニット２０の内面、及び貯水部２０ａ内の水に振動が伝わる。
【００２５】
本実施形態によっても、第１の実施形態と同一の効果を得ることができる。なお、本実施形態において、超音波発振装置２２を設けなくてもよい。
【００２６】
図３は、本発明の第３の実施形態に係る排気ガス処理装置の構成を説明する為の概略図である。本実施形態に係る排気ガス処理装置は、配管３０の上部に超音波発振装置２４が取り付けられている点を除いて、第２の実施形態に係る排気ガス処理装置と同一の構成である。超音波発振装置２４は、配管３０を挟んで互いに対向する位置に、複数取り付けられている。以下、第２の実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。
【００２７】
制御部８０は、超音波発振装置２４を、超音波発振装置２２，２３と同様に制御する。超音波発振装置２４が動作すると、配管３０の内面が振動し、この内面に付着したタングステン含有物が落下する。このため、配管３０の内面でタングステン含有物が成長することが抑制される。
【００２８】
本実施形態によっても、第１の実施形態と同一の効果を得ることができる。また、配管３０の内面も振動するため、この内面でタングステン含有物が成長することが抑制される。なお、本実施形態において、超音波発振装置２２，２３の双方を設けなくてもよいし、いずれか一方のみを設けるようにしてもよい。
【００２９】
図４は、本発明の第４の実施形態に係る排気ガス処理装置の構成を説明する為の概略図である。本実施形態に係る排気ガス処理装置は、排気管１０の内部の圧力を測定する圧力計１４を具備している点、及び、制御部８０が、排気管１０の内部の圧力と大気圧との差圧に基づいて超音波発振装置２２を動作させる点が、第１の実施形態と異なる。以下、第１の実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。
【００３０】
排気管１０の内部の圧力は、排気ガス処理装置が動作している間、すなわち排気ポンプ６２が動作している間は減圧になる。制御部８０は、圧力計１４による測定結果と大気圧との差が一定値以上の場合に、排気ガス処理装置が動作していると判断し、超音波発振装置２２を動作させる。
【００３１】
本実施形態によっても第１の実施形態と同一の効果を得ることができる。なお、第２及び第３の実施形態において圧力計１４を設置し、制御部８０が本実施形態と同様の制御を行うようにしてもよい。
【００３２】
尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することが可能である。例えば第１〜第３の実施形態において、超音波発振装置２２，２３，２４をスイッチでオン−オフさせる構成にしてもよい。また、超音波発振装置を貯水部２０ａの内面に取り付け、水スクラバーユニット２０の貯水部２０ａに蓄えられている水に直接超音波を印加するようにしてもよい。
【００３３】
また、第１〜第３の実施形態において、水スクラバーユニット２０に供給する水として、水素が過剰に含まれている水素水を用いてもよい。このようにすると、水素水がタングステン含有物の生成を抑制するため、水スクラバーユニット２０のメンテナンス頻度を更に少なくすることができる。なお、この場合、超音波発振装置２２，２３，２４を設けなくても、水スクラバーユニット２０のメンテナンス頻度を従来と比べて少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】第１の実施形態に係る排気ガス処理装置の構成を説明する為の概略図。
【図２】第２の実施形態に係る排気ガス処理装置の構成を説明する為の概略図。
【図３】第３の実施形態に係る排気ガス処理装置の構成を説明する為の概略図。
【図４】第４の実施形態に係る排気ガス処理装置の構成を説明する為の概略図。
【図５】従来の排気ガス処理装置の構成を説明する為の概略図。
【符号の説明】
【００３５】
１０，６０，１１０，１６０…排気管、１２，１１２…バルブ、１４…圧力計、２０，１２０…水スクラバーユニット、２０ａ，１２０ａ…貯水部、２２，２３，２４…超音波発振装置、３０，４４，５４，１３０，１４４，１５４…配管、４０，１４０…水タンク、４０ａ，４０ｂ，１４０ａ，１４０ｂ…上部空間、４２，１４２…仕切り板、５０，１５０…熱処理部、５２，１５２…ヒーター、６２…排気ポンプ、７２，７３，７６，７８…給水管、７２ａ…バルブ、７３ａ，７６ａ，７８ａ…先端部、８０…制御部
【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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