(57)【要約】【課題】カラムの形状に関わらずオゾンとオゾン分解触媒との接触を均一化し、オゾン分解触媒の寿命を延長する排気処理装置を提供する。【解決手段】本実施形態の排気処理装置は、半導体製造装置から排出されるハロゲンおよびオゾンを含む排気を処理する。排気処理装置は、カラム、オゾン分解触媒および撹拌手段を備える。カラムは、半導体製造装置から排気が流入する流入口および排気が流出する流出口を有し、半導体製造装置からの排気が流れる。オゾン分解触媒は、粒子状であり、カラムの流入口と流出口との間に充填され、排気に含まれるオゾンを分解する。撹拌手段は、カラムに充填されているオゾン分解触媒を撹拌する。【選択図】図１
2013123672.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体製造装置から排出されるハロゲンおよびオゾンを含む排気を処理する排気処理装置であって、
前記半導体製造装置から排気が流入する流入口および前記排気が流出する流出口を有するカラムと、
前記カラムに充填され、排気に含まれるオゾンを分解する粒子状のオゾン分解触媒と、
前記カラムに充填されている前記オゾン分解触媒を撹拌する撹拌手段と、
を備える排気処理装置。
【請求項２】
前記撹拌手段は、
前記カラムの軸と平行な回転軸と、
前記回転軸を中心に回転し、回転にともなって前記流出口側から前記流入口側へ上昇し、前記カラムに充填されている前記オゾン分解触媒を前記流出口側から前記流入口側へ運搬する螺旋状の回転翼と、
を有する請求項１記載の排気処理装置。
【請求項３】
前記撹拌手段は、
前記回転翼に前記オゾン分解触媒を保持する保持部を有する請求項２記載の排気処理装置。
【請求項４】
前記撹拌手段は、
前記回転翼の外周側に、上昇する前記回転翼側への前記オゾン分解触媒の進入を制限する進入制限筒を有する請求項２または３記載の排気処理装置。
【請求項５】
前記撹拌手段は、
前記回転翼の前記流出口側に、排気が通過可能な開口を有し、前記オゾン分解触媒の前記流出口側への移動を制限しつつ前記オゾン分解触媒を保持する触媒保持部材を有し、
前記触媒保持部材は、前記カラムの径方向外側から内側へかけて重力方向の下方へ傾斜している請求項２、３または４記載の排気処理装置。
【請求項６】
通電によって前記回転軸を回転駆動するモータと、
排気の流れ方向において前記流出口の下流側に設けられ、前記カラムを通過する排気の流量を検出する排気流量検出手段と、
前記排気流量検出手段で検出した前記カラムを通過する排気の流量と予め設定された設定流量とを比較して、前記排気流量検出手段で検出した排気の流量が前記設定流量以下になると、前記モータへの通電を停止する制御手段と、
をさらに備える請求項１から５のいずれか一項記載の排気処理装置。
【請求項７】
排気の流れ方向において前記流出口の下流側に設けられ、前記カラムを通過する排気に含まれるオゾンの濃度を検出するオゾン濃度検出手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記オゾン濃度検出手段で検出した前記カラムを通過する排気に含まれるオゾンの濃度と予め設定されたオゾンの上限濃度とを比較して、前記オゾン濃度検出手段で検出したオゾンの濃度が前記上限濃度を上回ると、前記モータへ通電して前記撹拌手段を駆動する請求項６記載の排気処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本実施形態は、半導体製造装置の排気処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造装置の各部から排出された排気は、排気処理装置によって処理される。例えばアッシングなどを行う半導体製造装置から排出されたオゾンは、粒子状のオゾン分解触媒が充填されたカラムを通過することにより酸素に分解される。しかしながら、半導体製造装置から排出されるオゾンは、微量のハロゲンを含んでいる。このハロゲンは、いわゆる触媒毒としてオゾン分解触媒の活性低下の原因となり、オゾン分解触媒の寿命の短縮を招く。従来のようにオゾン分解触媒をカラムに充填する場合、充填されたカラムの形状によってカラムを通過するオゾンの流路に偏りが生じ、オゾン分解触媒は局所的に劣化しやすくなる。そのため、カラムに充填されたオゾン分解触媒の大部分の寿命が残っていても、一部のオゾン分解触媒の劣化によって早期の破過が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３１５２４３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、カラムの形状に関わらずオゾンとオゾン分解触媒との接触を均一化し、オゾン分解触媒の寿命を延長する排気処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するための本実施形態の排気処理装置は、半導体製造装置から排出されるハロゲンおよびオゾンを含む排気を処理する。排気処理装置は、カラム、オゾン分解触媒および撹拌手段を備える。カラムは、半導体製造装置から排気が流入する流入口および排気が流出する流出口を有し、半導体製造装置からの排気が流れる。オゾン分解触媒は、粒子状であり、カラムの流入口と流出口との間に充填され、排気に含まれるオゾンを分解する。撹拌手段は、カラムに充填されているオゾン分解触媒を撹拌する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１実施形態による排気処理装置の概略的な断面を示す模式図
【図２】第１実施形態による排気処理装置を適用した半導体製造設備を示す模式図
【図３】第１実施形態による排気処理装置を適用した半導体製造設備を示す模式図
【図４】第１実施形態による排気処理装置の概略的な外観を示す模式図
【図５】第１実施形態による排気処理装置の回転翼および進入制限筒を示す模式的な斜視図
【図６】第１実施形態による排気処理装置の回転翼の保持部を示す模式図
【図７】第１実施形態による排気処理装置の回転翼の保持部を示す模式図
【図８】第１実施形態による排気処理装置を示すブロック図
【図９】第１実施形態による排気処理装置の処理の流れを示す概略図
【図１０】第２実施形態による排気処理装置を示す概略的な模式図
【図１１】第３実施形態による排気処理装置を示す概略的な模式図
【図１２】その他の実施形態の排気処理装置における回転翼を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、複数の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、複数の実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
（第１実施形態）
まず、第１実施形態による排気処理装置を適用した半導体製造設備の概略について説明する。図２に示すように半導体製造設備１０は、オゾン発生器１１および半導体製造装置１２を備える。オゾン発生器１１は、半導体製造装置１２に供給するオゾンを発生する。半導体製造装置１２は、一つまたは複数のロードロック１３および一つまたは複数のプロセスチャンバ１４を有する。処理の対象となる半導体ウェーハは、ロードロック１３に収容され、必要に応じてプロセスチャンバ１４へ運搬される。本実施形態の場合、プロセスチャンバ１４は、ほぼ真空に保たれており、反応性イオンエッチングやアッシングなどの処理が実行される。
【０００８】
オゾン発生器１１と半導体製造装置１２との間は、供給通路１５によって接続されている。これにより、オゾン発生器１１で発生したオゾンは、供給通路１５を経由して半導体製造装置１２に供給される。具体的には、オゾン発生器１１で発生したオゾンは、図２に示すようにロードロック１３に供給される。また、例えばプロセスチャンバ１４でアッシングを実行する場合、オゾン発生器１１で発生したオゾンは図３に示すようにプロセスチャンバ１４に供給される。このように、オゾン発生器１１で発生したオゾンは、必要に応じて半導体製造装置１２のロードロック１３またはプロセスチャンバ１４の一方または両方に供給される。なお、ロードロック１３およびプロセスチャンバ１４は半導体製造装置１２の構成の一例である。したがって、オゾン発生器１１で発生したオゾンは、これらに限らず、半導体製造装置１２の構成の所望の部位へ供給する構成としてもよい。
【０００９】
半導体製造設備１０は、この半導体製造装置１２の出口側に排気処理装置２０を備える。排気処理装置２０は、半導体製造装置１２から排出されたオゾンを酸素に分解する。半導体製造装置１２と排気処理装置２０との間は、排気通路２１によって接続している。これにより、半導体製造装置１２から排出された排気は、排気通路２１を経由して排気処理装置２０へ導かれる。半導体製造装置１２を経由するオゾン発生器１１と排気処理装置２０との間には、図示しない複数のポンプが設けられている。ポンプは、いわゆるドライポンプなどの真空ポンプである。
【００１０】
次に、排気処理装置２０について詳細に説明する。
排気処理装置２０は、図１に示すようにカラム２２、オゾン分解触媒２３および撹拌手段として撹拌部２４を備える。カラム２２は、図１および図４に示すように筒状に形成されており、流入口２５および流出口２６を有する。流入口２５は、図１に示すように排気通路２１に接続している。これにより、半導体製造装置１２を通過したオゾンを含む排気は、流入口２５からカラム２２へ流入する。また、排気処理装置２０は、拡散部材２７を有する。拡散部材２７は、流入口２５から流入したオゾンを含む排気をカラム２２の径方向へ拡散させる。流出口２６は、図２および図３に示すように処理済通路２８に接続している。処理済通路２８は、排気処理装置２０と反対側の端部が大気へ開放している。これにより、排気処理装置２０で処理された排気は、処理済通路２８を経由して大気中へ排出される。流出口２６には、図１に示すように保持部材２９が設けられている。保持部材２９は、オゾン分解触媒２３のカラム２２からの漏れを防止する。
【００１１】
オゾン分解触媒２３は、カラム２２の流入口２５と流出口２６との間に充填されている。オゾン分解触媒２３は、粒子状またはペレット状に形成されており、排気に含まれるオゾンを分解する。具体的には、オゾン分解触媒２３は、例えば二酸化マンガンの粒子、あるいはゼオライトやセラミックスなどの担体に二酸化マンガンを担持した粒子として形成されている。カラム２２の流入口２５から流入したオゾンは、オゾン分解触媒２３と接することにより分解され分子状の酸素となる。半導体製造装置１２から排気処理装置２０のカラム２２に流入する排気は、大部分がオゾンであり、微量のハロゲンを含んでいる。また、排気処理装置２０のカラム２２から排出される排気の成分は、大部分がオゾンの分解によって生じた酸素であり、微量のハロゲンおよび未分解の微量のオゾンも含まれる。
【００１２】
撹拌部２４は、カラム２２に充填されているオゾン分解触媒２３を撹拌する。撹拌部２４は、回転軸３１および回転翼３２を有する。回転軸３１は、カラム２２の中心軸とほぼ平行に設けられている。回転翼３２は、回転軸３１と一体に設けられており、回転軸３１を中心に回転する。回転軸３１は、動力部のモータ３３によって回転駆動される。モータ３３は、通電によって回転力を発生する。これにより、モータ３３に通電すると、回転軸３１と一体の回転翼３２は回転する。なお、動力部は、モータ３３に限らず、作業者が手動で動力を加える構成としてもよい。
【００１３】
本実施形態の場合、回転翼３２は、図５に示すように回転軸３１に対し螺旋状に設けられている。そのため、回転軸３１が回転すると、回転翼３２は、螺旋状に流出口２６側から流入口２５側へ上昇する。これにより、回転翼３２は、回転軸３１と一体の回転によって、カラム２２に充填されているオゾン分解触媒２３を流出口２６側から流入口２５側へ運搬する。撹拌部２４は、図６に示すように回転翼３２の上側すなわち流入口２５側に保持部３４を有する。カラム２２に充填されているオゾン分解触媒２３は、この保持部３４にはまり込み、回転翼３２に保持される。そのため、回転翼３２が回転することにより、保持部３４に保持されたオゾン分解触媒２３は、回転翼３２から脱落することなく流出口２６側から流入口２５側へ運搬される。なお、撹拌部２４の保持部３４は、図６に示すようにオゾン分解触媒２３が入り込むように形成した保持部３４に限らず、例えば図７に示すように回転翼３２から突出する仕切３５を設け、この仕切３５の相互間を保持部３４として用いる構成としてもよい。
【００１４】
撹拌部２４は、図１に示すように進入制限筒３６を有する。この進入制限筒３６は、回転翼３２の外周側すなわち回転軸３１の径方向において回転翼３２の外側に設けられている。この進入制限筒３６は、回転翼３２の外側を覆っている。これにより、オゾン分解触媒２３は、進入制限筒３６の内側と外側とで隔離される。そのため、進入制限筒３６の外側に存在するオゾン分解触媒２３は、進入制限筒３６によって回転翼３２側への進入が制限される。その結果、螺旋状の回転翼３２の回転によるオゾン分解触媒２３の運搬は、周囲から進入するオゾン分解触媒２３によって妨げられることがない。
【００１５】
撹拌部２４は、回転翼３２の流出口２６側の端部に触媒保持部材３７を有する。この触媒保持部材３７は、排気が通過可能な図示しない開口を有する。この開口の内径は、粒子状のオゾン分解触媒２３の外径よりも小さい。そのため、触媒保持部材３７は、排気の通過を許容しつつ、オゾン分解触媒２３の流出口２６側への移動を制限する。その結果、触媒保持部材３７は、排気の通過を許容するとともに、オゾン分解触媒２３を保持している。また、触媒保持部材３７は、カラム２２の径方向において外側から内側へかけて重力方向の下方へ傾斜している。そのため、重力方向において流入口２５を上方とし、流出口２６を下方としてカラム２２を設置するとき、カラム２２の進入制限筒３６よりも外周側に位置するオゾン分解触媒２３はカラム２２の内周すなわち中心側へ重力によって移動する。これにより、回転翼３２の回転によってオゾン分解触媒２３を上方すなわち流入口２５側へ運搬するとき、カラム２２に充填されているオゾン分解触媒２３は回転翼３２が設けられている中央付近へ重力によって収集される。進入制限筒３６は、流出口２６側の端部において径方向へ貫く開口３６１を有する。そのため、触媒保持部材３７によって収集されたオゾン分解触媒２３は、進入制限筒３６の開口３６１を通して回転翼３２側へ移動する。触媒保持部材３７は、例えば網、あるいはパンチなどによって開口を形成した薄板で形成されている。
【００１６】
排気処理装置２０は、上記の構成に加えて、図８に示すように制御手段としての制御部４０、排気流量検出手段としての排気流量センサ４１、およびオゾン濃度検出手段としてオゾン濃度センサ４２をさらに備える。制御部４０は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよび外部記憶装置４３などを備えるコンピュータで構成されている。制御部４０は、ＲＯＭまたは外部記憶装置４３に記憶されているコンピュータプログラムにしたがって排気処理装置２０を制御する。制御部４０は、モータドライバ４４、排気流量センサ４１およびオゾン濃度センサ４２とそれぞれ電気的に接続している。動力部のモータ３３は、モータドライバ４４を経由して制御部４０から出力される制御信号に基づいて回転が制御される。
【００１７】
排気流量センサ４１は、図２および図３に示すように排気の流れ方向において流出口２６の下流側に設けられている。すなわち、排気流量センサ４１は、処理済通路２８に設けられている。排気流量センサ４１は、カラム２２を通過して処理済通路２８を流れる排気の流量を検出する。排気流量センサ４１は、検出した排気の流量を電気信号として制御部４０へ出力する。オゾン濃度センサ４２も、排気流量センサ４１と同様に排気の流れ方向において流出口２６の下流側の処理済通路２８に設けられている。すなわち、オゾン濃度センサ４２は、カラム２２を通過して処理済通路２８を流れる排気に含まれるオゾンの濃度を検出する。オゾン濃度センサ４２は、検出したオゾンの濃度を電気信号として制御部４０へ出力する。
【００１８】
制御部４０は、コンピュータプログラムを実行することにより、判断部４５およびモータドライバ４４をソフトウェア的に実現している。なお、モータドライバ４４は、専用の回路によりハードウェア的に実現してもよい。判断部４５は、排気流量センサ４１から取得した排気の流量と、予め設定されている設定流量とを比較する。半導体製造設備１０の半導体製造装置１２には、常に一定量のオゾンが供給されている。そのため、排気処理装置２０からは、この半導体製造装置１２に供給するオゾンの流量に相関する流量の排気が排出される。そこで、制御部４０は、この一定量のオゾンの流量に相関する排気の流量を予め設定された設定流量として外部記憶装置４３などに記憶している。判断部４５は、この予め設定された設定流量と排気流量センサ４１から取得した排気の流量とを比較し、処理済通路２８において設定流量が確保されているか否かを判断する。
【００１９】
また、判断部４５は、オゾン濃度センサ４２から取得したオゾンの濃度と、予め設定されている上限濃度とを比較する。ここで、上限濃度は、排気処理装置２０におけるオゾン分解触媒２３の破過を判定するための基準値である。上限濃度は、例えば処理済通路２８から大気へ放出される排気に含まれるオゾンの濃度として許容される値に基づいて任意に設定され、外部記憶装置４３などに記憶されている。判断部４５は、この予め設定された上限濃度とオゾン濃度センサ４２から取得したオゾンの濃度とを比較して、処理済通路２８においてオゾンの濃度が上限濃度未満に保たれているか否かを判断する。
【００２０】
判断部４５は、排気流量センサ４１で検出した排気の流量と設定流量とを比較した結果、検出した排気の流量が設定流量以下になると、モータドライバ４４へ撹拌停止の指示を出力する。これにより、モータドライバ４４で制御されるモータ３３は、回転翼３２によるオゾン分解触媒２３の撹拌を停止する。また、判断部４５は、オゾン濃度センサ４２で検出したオゾンの濃度と上限濃度とを比較した結果、検出したオゾンの濃度が上限濃度より大きくなると、モータ３３へ通電し、撹拌部２４を駆動する。これにより、モータ３３の回転によって回転翼３２が駆動され、カラム２２に充填されているオゾン分解触媒２３は回転翼３２によって撹拌される。
【００２１】
次に、上記の構成による排気処理装置２０の具体的な作動の流れの一例について図９に基づいて説明する。
排気処理装置２０の運転が開始されると、制御部４０は、モータドライバ４４を経由してモータ３３を駆動する（Ｓ１０１）。これにより、モータ３３は回転翼３２を駆動し、カラム２２に充填されているオゾン分解触媒２３は回転翼３２によって撹拌される。モータ３３が駆動されると、制御部４０は、排気流量センサ４１から処理済通路２８を流れる排気の流量を取得する（Ｓ１０２）。判断部４５は、Ｓ１０２で取得した排気の流量と予め設定されている設定流量とを比較し、取得した排気の流量が設定流量より大きいか否かを判断する（Ｓ１０３）。判断部４５は、Ｓ１０３における判断の結果、取得した排気の流量が設定流量より大きいとき（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）、そのまま排気処理装置２０の運転を継続、すなわちモータドライバ４４を経由してモータ３３の駆動を継続する（Ｓ１０４）。判断部４５は、Ｓ１０４においてモータ３３の駆動を継続すると、Ｓ１０２にリターンしてＳ１０２以降の処理を繰り返す。
【００２２】
一方、判断部４５は、Ｓ１０３における判断の結果、取得した排気の流量が設定流量以下のとき（Ｓ１０３：Ｎｏ）、排気処理装置２０の運転すなわちモータドライバ４４を経由したモータ３３の駆動を停止する（Ｓ１０５）。これにより、回転翼３２の回転は停止し、カラム２２に充填されているオゾン分解触媒２３の撹拌は停止される。Ｓ１０５において回転翼３２によるオゾン分解触媒２３の撹拌が停止されると、カラム２２を通過するオゾンの流れは偏りが生じる。そのため、カラム２２に流入するオゾンとオゾン分解触媒２３とは特定の位置で接する。その結果、オゾン分解触媒２３は、オゾンに含まれている微量のハロゲンによってオゾンと接する特定の位置において局所的な劣化を招き、オゾンの分解能力が低下する。これにより、カラム２２を通過して処理済通路２８へ流出する排気に含まれるオゾンの濃度は上昇する。そこで、判断部４５は、Ｓ１０５においてモータ３３の駆動が停止されると、オゾン濃度センサ４２から処理済通路２８を流れる排気に含まれるオゾンの濃度を取得する（Ｓ１０６）。
【００２３】
判断部４５は、Ｓ１０６で取得したオゾンの濃度と予め設定されている上限濃度とを比較し、取得したオゾンの濃度が上限濃度より大きいか否かを判断する（Ｓ１０７）。判断部４５は、Ｓ１０７における判断の結果、取得したオゾンの濃度が上限濃度よりも大きいとき（Ｓ１０７：Ｙｅｓ）、再びモータドライバ４４を経由してモータ３３を駆動する（Ｓ１０８）。これにより、カラム２２に充填されているオゾン分解触媒２３は回転翼３２によって撹拌される。そのため、カラム２２におけるオゾン分解触媒２３の劣化度合いが均一化され、カラム２２を通過する排気に含まれるオゾンの濃度は低下する。
【００２４】
判断部４５は、Ｓ１０８においてモータ３３を駆動した後、一定期間が経過するまで待機する（Ｓ１０９）。すなわち、判断部４５は、モータ３３を駆動することによって、カラム２２に充填されているオゾン分解触媒２３を撹拌するのに十分な時間が経過したか否かを判断する。そして、一定期間が経過したと判断すると（Ｓ１０９：Ｙｅｓ）、再びオゾン濃度センサ４２から排気に含まれるオゾンの濃度を取得する（Ｓ１１０）。判断部４５は、Ｓ１１０で取得したオゾンの濃度と予め設定されている上限濃度とを再び比較し、取得したオゾンの濃度が上限濃度より大きいか否かを判断する（Ｓ１１１）。判断部４５は、Ｓ１１１における判断の結果、取得したオゾンの濃度が上限濃度よりも大きいとき（Ｓ１１１：Ｙｅｓ）、図示しない警報部からオゾン分解触媒２３の交換を促す警報を発する（Ｓ１１２）。すなわち、Ｓ１１１においてオゾンの濃度が上限濃度よりも大きいとき、Ｓ１０８においてモータ３３を駆動してカラム２２に充填されているオゾン分解触媒２３を一定期間撹拌してもオゾン分解触媒２３によるオゾンの分解性能が回復しないことを意味している。そのため、カラム２２に充填されているオゾン分解触媒２３は、ほぼ全体的に劣化していることになる。そこで、判断部４５は、図示しない警報部を通して、カラム２２に充填したオゾン分解触媒２３が寿命に到達し、交換時期にあることを報知する。警報部は、例えばランプなどを用いて視覚的に、あるいはブザーなどを用いて聴覚的に報知する。
【００２５】
一方、判断部４５は、Ｓ１０７における判断の結果、取得したオゾンの濃度が上限濃度以下であるとき（Ｓ１０７：Ｎｏ）、Ｓ１０２にリターンし、Ｓ１０５以降の処理を繰り返す。すなわち、判断部４５は、モータ３３の停止を継続しつつ、処理済通路２８を流れる排気の流量および排気に含まれるオゾンの濃度を監視する。そして、排気の流量が回復すると、モータはＳ１０４において再び駆動される。また、判断部４５は、Ｓ１１１における判断の結果、取得したオゾンの濃度が上限濃度以下であるとき（Ｓ１１１：Ｎｏ）、Ｓ１０２へリターンし、Ｓ１０２以降の処理を繰り返す。
【００２６】
以上説明した第１実施形態では、カラム２２に充填されているオゾン分解触媒２３は、撹拌部２４の回転翼３２によって撹拌される。そのため、カラム２２におけるオゾンの流れに偏りがある場合でも、オゾンと接触するオゾン分解触媒２３は撹拌によって変化する。これにより、オゾンに含まれている微量のハロゲンによるオゾン分解触媒２３の劣化は均一化され、カラム２２に充填されたオゾン分解触媒２３の全体的な寿命が延長される。すなわち、従来のようにオゾンの流れに偏りがあるカラム２２では、充填されているオゾン分解触媒２３のうち一部がオゾンと接しやすく、この一部のオゾン分解触媒２３でハロゲンによる劣化が進行する。そのため、カラム２２に充填されたオゾン分解触媒２３の大部分に活性が残っている場合でも、一部の劣化したオゾン分解触媒２３によって排気処理装置２０全体の処理能力が低下し、カラム２２に充填されているオゾン分解触媒２３のすべてを交換する必要がある。これに対し、第１実施形態では、撹拌部２４によるオゾン分解触媒２３の撹拌によって、オゾンとオゾン分解触媒２３との接触状態は変化する。そのため、オゾン分解触媒２３の劣化はカラム２２の全体で比較的均一化される。したがって、カラム２２に充填されたオゾン分解触媒２３の寿命を延長することができ、交換頻度を低減することができる。
【００２７】
また、第１実施形態では、撹拌部２４は回転軸３１によって駆動される螺旋状の回転翼３２によりカラム２２に充填されたオゾン分解触媒２３を撹拌する。そのため、カラム２２に充填されたオゾン分解触媒２３は、オゾンの流出口２６側から流入口２５側へ向けて移動しながら撹拌される。カラム２２に充填されたオゾン分解触媒２３は、流入口２５に近いほど劣化が進行しやすい。そのため、螺旋状の回転翼３２によって流出口２６側から流入口２５側へオゾン分解触媒２３を運搬しつつ撹拌することにより、劣化の度合いが小さいオゾン分解触媒２３が流入口２５側へ移動する。その結果、オゾン分解触媒２３は、カラム２２の内部における劣化が比較的均一化される。したがって、カラム２２に充填されたオゾン分解触媒２３の全体的な寿命を延長することができる。
【００２８】
さらに、第１実施形態では、撹拌部２４の回転翼３２はオゾン分解触媒２３を保持する保持部３４を有する。そのため、流出口２６側から流入口２５側へ移動するオゾン分解触媒２３は、保持部３４に保持されつつ、回転翼３２から落下することなく移動する。したがって、カラム２２に充填されたオゾン分解触媒２３の撹拌を促進することができる。
さらに、第１実施形態では、撹拌部２４は進入制限筒３６を有する。これにより、カラム２２に充填されているオゾン分解触媒２３は、移動するオゾン分解触媒２３を保持する回転翼３２側への進入が制限される。そのため、回転翼３２の回転にともなって流出口２６側から流入口２５側へ移動するオゾン分解触媒２３と、カラム２２に充填されているオゾン分解触媒２３との混合は制限される。したがって、劣化の度合いの小さいオゾン分解触媒２３を確実に流入口２５側へ移動させることができる。
【００２９】
さらに、第１実施形態では、撹拌部２４は触媒保持部材３７を有する。触媒保持部材３７は、カラム２２に充填されているオゾン分解触媒２３が流出口２６側へ落下するのを低減しつつ、処理された排気の通過を許容している。また、触媒保持部材３７は、カラム２２の径方向外側から内側へかけて重力方向の下方へ傾斜している。そのため、触媒保持部材３７に保持されたオゾン分解触媒２３は、傾斜する触媒保持部材３７に案内されて径方向の中心付近に設けられている回転翼３２側へ移動する。したがって、オゾン分解触媒２３を保持しつつ排気の通過を確保するとともに、回転翼３２の回転によるオゾン分解触媒２３の移動を確実に行うことができる。
【００３０】
第１実施形態では、制御部４０は、処理済通路２８を通過する排気の流量が設定流量以下になると、モータ３３による回転翼３２の駆動を停止する。排気処理装置２０は、半導体製造装置１２から常に一定の流量の排気が流入している。そのため、排気処理装置２０の処理済通路２８を通して排出される排気の流量が設定流量以下になると、半導体製造設備１０の機能の停止を招くおそれがある。モータ３３を駆動してカラム２２に充填されているオゾン分解触媒２３を撹拌することによって、カラム２２を通過する排気の流量は低下するおそれがある。そこで、制御部４０は、処理済通路２８を通過する排気の流量を監視し、この排気の流量が設定流量以下になると、モータ３３による回転翼３２の駆動を停止、すなわちカラム２２におけるオゾン分解触媒２３の撹拌を停止する。したがって、オゾン分解触媒２３を撹拌する場合でも排気の流量を常に維持することができる。
【００３１】
第１実施形態では、制御部４０は、処理済通路２８を通過する排気に含まれるオゾンの濃度が上限濃度を上回ると、モータ３３により回転翼３２を駆動する。モータ３３による回転翼３２の駆動を停止すると、カラム２２に流入するオゾンとオゾン分解触媒２３との接触に偏りが生じ、オゾン分解触媒２３の局所的な劣化を招くとともに、オゾンを分解する能力が低下する。一方、オゾン分解触媒２３が局所的に劣化しても、カラム２２に充填されている他のオゾン分解触媒２３は十分な活性を有する。場合がある。そこで、制御部４０は、処理済通路２８を通過する排気に含まれるオゾンの濃度を監視し、このオゾンの濃度が上限濃度を上回ると、モータ３３により回転翼３２を駆動して、カラム２２に充填されているオゾン分解触媒２３を撹拌する。したがって、カラム２２に充填されているオゾン分解触媒２３の劣化を均一化し、オゾン分解触媒２３の全体的な寿命を延長することができる。
【００３２】
（第２、第３実施形態）
第２実施形態および第３実施形態による排気処理装置を図１０および図１１にそれぞれ示す。
第２実施形態の排気処理装置２０は、図１０に示すように撹拌部５０を備える。撹拌部５０は、回転軸５１および回転翼５２を有する。第２実施形態では、回転翼５２は、回転軸５１から径方向の外側へ突出する単純な形状に形成されている。この回転翼５２は、回転軸５１に固定されている。そのため、回転軸５１が回転すると、回転翼５２も回転軸５１の周方向へ回転する。第２実施形態の場合、回転軸５１は、カラム２２の軸に対してほぼ平行に設けられている。これにより、回転軸５１が回転すると、カラム２２に充填されているオゾン分解触媒２３は、回転軸５１とともに回転する回転翼５２によってカラム２２の周方向へ撹拌される。
【００３３】
第３実施形態の排気処理装置は、図１１に示すように撹拌部を備える。撹拌部５０は、第２実施形態と同様に回転軸５１および回転翼５２を有する。第３実施形態の場合、回転軸５１は、カラム２２の軸に対して傾斜している。特に第３実施形態の場合、回転軸５１は、カラム２２の軸に対してほぼ垂直に設けられている。これにより、回転軸５１が回転すると、カラム２２に充填されているオゾン分解触媒２３は、回転軸５１とともに回転する回転翼５２によってカラム２２の軸方向の上下に撹拌される。
【００３４】
第２実施形態および第３実施形態では、撹拌部５０の形状が第１実施形態に比較して簡略化されている。撹拌部５０をこのように簡略化した形状でも、カラム２２に充填されているオゾン分解触媒２３は撹拌される。これにより、カラム２２に流入するオゾンとカラム２２に充填されているオゾン分解触媒２３との接触の偏りが低減され、オゾン分解触媒２３の劣化は均一化される。したがって、オゾン分解触媒２３の全体的な寿命を延長することができる。このように、撹拌部５０の形状は、適用するカラム２２に応じて任意に変更することができる。
また、撹拌部５０の回転翼５２は、図１２に示すように回転軸５１の軸方向に複数設けてもよい。この場合、複数の回転翼５２は、回転軸５１の周方向へずらしてもよい。さらに、回転翼５２の枚数や間隔などは、任意に設定することができる。
【００３５】
（その他の実施形態）
以上の複数の実施形態では、断面が矩形状の四角筒状のカラム２２を例に説明した。しかし、カラム２２は、四角筒状に限らず、例えば断面が円形の円筒状など、排気処理装置２０に要求される性能などに応じて任意に設定することができる。
【００３６】
以上、本発明の複数の実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３７】
図面中、１２は半導体製造装置、２０は排気処理装置、２２はカラム、２３はオゾン分解触媒、２４は撹拌部（撹拌手段）、２５は流入口、２６は流出口、３１は回転軸、３２は回転翼、３３はモータ、３４は保持部、３６は進入制限筒、３７は触媒保持部材、４０は制御部（制御装置）、４１は排気流量センサ（排気流量検出手段）、４２はオゾン濃度センサ（オゾン濃度検出手段）を示す。
【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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