(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガスを、洗浄塔に導き、この洗浄塔内に設けたノズル内に洗浄液の流れを形成するとともに前記ノズル外に排気ガスの流れを形成し、当該ノズルの先端で排気ガスと洗浄液を接触させて排気ガス中の有害物質を除害する処理を行う排気ガス処理装置において、
前記ノズルの内側に、当該ノズルの壁面のうち最もノズル内径側にある壁面の下方先端よりも更に下方に突出するようにインサータを設け、
当該インサータの下方端部が円柱状であること
を特徴とする排気ガス処理装置。
【請求項２】
前記ノズルの開先を二重開先としたこと
を特徴とする請求項１記載の排気ガス処理装置。
【請求項３】
前記二重開先の外側に、更に下方に突出するように開先を形成すること
を特徴とする請求項２記載の排気ガス処理装置。
【請求項４】
前記インサータの下方先端部の壁面と前記最もノズル内径側にある壁面とで挟まれる空間の断面積を、前記下方先端部より上方に位置する前記インサータの壁面と前記最もノズル内径側にある壁面とで挟まれる空間の断面積よりも小さくすることによって、前記洗浄液の流れの線速度を、前記下方先端部より上方に位置する前記インサータの周囲よりも前記下方先端部の周囲で増加させること
を特徴とする請求項１記載の排気ガス処理装置。
【請求項５】
前記ノズルの外側に、当該ノズルの先端部に向けてスライドすることにより当該ノズルの先端部に析出される副生成物を欠き落とすスライドノズルを設けたこと
を特徴とする請求項１または２または３記載の排気ガス処理装置。
【請求項６】
前記スライドノズルは、不活性ガスの圧力によって動作するガス圧アクチュエータによって駆動されるものであること
を特徴とする請求項５記載の排気ガス処理装置。
【請求項７】
前記洗浄塔の内壁面に設けた孔から洗浄液を吐出させ当該内壁面に沿って洗浄液の流れを形成するようにしたこと
を特徴とする請求項１記載の排気ガス処理装置。
【請求項８】
前記ノズルの外側に、ディフューザを形成し、これらディフューザとノズル間で形成された通路に排気ガスを導き、この排気ガスの通路に、不活性ガスをパージすることにより旋回流を形成して負圧によって排気ガスを通路下方に引き込むこと
を特徴とする請求項１または２または３記載の排気ガス処理装置。
【請求項９】
前記排気ガスは、半導体ウェーハをエピタキシャル成長する際に排出される排気ガスであること
を特徴とする請求項１記載の排気ガス処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排気ガスを除害する処理を行う装置に関し、特に半導体ウェーハをエピタキシャル成長する際に排出される有害な排気ガスを洗浄液に接触させて無害の固体物質にして除害する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイスは半導体基板の表面に薄膜をエピタキシャル成長させることで作成される。
【０００３】
すなわち半導体基板にはシリコン基板が一般的に使用される。薄膜の原料ガスとしては例えばＳiＨＣｌ3（トリクロロシラン）が使用される。
【０００４】
反応炉内でＳiＨＣｌ3がシリコン基板の表面に供給される。そしてＳiＨＣｌ3の化学反応によってシリコン基板の表面に同じシリコンの薄膜がエピタキシャル成長によって形成されていく。エピタキシャル成長層には不純物として例えば所定濃度のホウ素Ｂが添加される。ホウ素Ｂはエピタキシャル成長の過程で例えば所定濃度のドーピングガスＢ2Ｈ6を炉内に供給することによってエピタキシャル成長層の中にドーピングされる。このようにしてシリコン基板の表面に、所定濃度の不純物Ｂが添加されたエピタキシャル成長層が形成される。
【０００５】
エピタキシャル成長は成長炉内でつぎのように行われる。なおエピタキシャル成長炉として枚葉炉を想定する。
【０００６】
エピタキシャル成長炉内には、ガス供給路を介して成長ガスが供給される。ガス供給源より原料ガス（ＳiＨＣｌ3）、ドーピングガス（Ｂ2Ｈ6）、キャリアガス（Ｈ2）からなる成長ガスがエピタキシャル成長炉内に供給される。
【０００７】
エピタキシャル成長炉には、炉内のガスを外部に排気する排出口が設けられている。
【０００８】
エピタキシャル成長炉に成長ガスが供給されると、成長ガスがウェーハの基板の表面を通過する。ウェーハ基板はサセプタによって保持されている。高温気相中（１０００゜Ｃ〜１２００゜Ｃ）での化学反応が基板上でなされ、基板の表面に不純物（Ｂ）が所定濃度で注入されて薄膜が形成される。高温気相中での化学反応に寄与しなかった成長ガス及び化学反応はしたがエピタキシャル成長に寄与しなかった副生成ガス等は、排出口から外部に排出される。
【０００９】
上記サセプタはＳiＣなどから構成されている。よってサセプタ上に原料ガスが通過すると不要なシリコンが堆積される。そこでこの堆積されたシリコンを取り除くべくエピタキシャル成長炉内にはガス供給路を介してエッチングガスが供給される。ガス供給源よりエッチングガスとしてＨＣｌと、これを希釈するキャリアガス（Ｈ2）が供給される。ここでエッチングガスとしては塩化水素ガスの純ガスでもよく塩化水素ガスを含む混合ガスでもよい。
【００１０】
エッチングガスがエピタキシャル成長炉内に供給されると、エッチングガスがサセプタの表面を通過する。これによりサセプタ上に堆積された不要なシリコンがエッチングガスと化学反応（Ｓi(s)＋２ＨＣｌ(g)→ＳiＣｌ2(g)＋Ｈ2(g)）により分解され取り除かれる。エッチングに寄与したエッチングガスの一部は、排出口から外部に排出される。エピタキシャル成長炉に投入されたガスのうちの数十％のガスが排気ガスとして排出される。
【００１１】
こうしてエピタキシャル成長炉の排出口から排出されたガスＳiＨＣｌ3、Ｂ2Ｈ6、Ｈ2、ＨＣｌなどは、除害装置に供給される。除害装置で無害の物質に生成された後、大気に放出される。
【００１２】
とりわけＳiＨＣｌ3などのシリコン塩化物、塩化水素ＨＣｌを、そのまま大気に放出させてしまうと人体などに悪影響を与えるため無害の物質に変換させる必要がある。ＨＣｌガスは腐食性を有し機器に悪影響を与える。
【００１３】
そこで従来より図９に示す洗浄塔５０を用い「ジェットスクラバ」により除害するようにしている。
【００１４】
同図９に示すように除害剤として苛性ソーダ水溶液３（ＮaＯＨaq）がポンプによってタンクから吸い上げられ、洗浄塔５０内に設けられたジェットノズル５１の上流側に供給される。一方導入口９からノズル５１の外側に向けて排気ガス４が導入される。これによりノズル５１から噴出した流れの速いジェット流３Ａとしての苛性ソーダ水溶液３と、ジェット流３Ａによりノズル５１の下流に引き込まれる排気ガス４とが気液接触され反応式（ＳiＨＣｌ3＋２Ｈ2Ｏ→３ＨＣｌ＋ＳiＯ2＋Ｈ2…（１））によって無害の固体物質つまり副生成物５２（ＳiＯ2の水和物）が生成されるとともに、反応式（ＨＣl＋ＮaＯＨ→ＮaＣl＋Ｈ2Ｏ…（２））によって塩化水素ガスが中和により除害される。ＳiＯ2水和物５２は苛性ソーダ水溶液３に溶解されて苛性ソーダ水溶液３とともに回収、除去される。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし図９に示す従来技術によれば苛性ソーダ水溶液３の速い流れ３Ａによって、苛性ソーダ水溶液３の跳ね上がり、飛散が顕著であり、ノズル５１の出口部近辺の洗浄塔内壁においてミストおよび水蒸気が発生し易い。このため苛性ソーダ水溶液３の主流に排気ガス４が気液接触する前に、その一部がミストおよび水蒸気と接触してしまい洗浄塔内壁に大量の副生成物５２（固体のＳiＯ2水和物）が短時間で析出する。このため副生成物５２の堆積によって排気ガス４の通路が短時間で閉塞するおそれがあった。
【００１６】
洗浄塔５０内の副生成物５２の析出堆積量が多く、排気ガス４の通路を閉塞するサイクルが早まるとつぎの点で問題がある。
【００１７】
１）通常、枚葉炉としてのエピタキシャル成長炉の１台につき、図９に示す洗浄塔５０が１台割り当てられている。副生成物５２による閉塞が生じる前に事前に洗浄塔５０を分解清掃しなければならないが、閉塞のサイクルが短くなるに伴いこの分解清掃のメンテナンスサイクルが短くなり、エピタキシャル成長炉を稼動する機会が失われる。このためエピタキシャル成長炉のダウンタイムが増加し稼動効率が著しく悪化する。
【００１８】
２）副生成物５２であるＳiＯ2水和物にはシロキサン等をも含む。このため副生成物は、活性で発火性の強い物質であり、析出堆積量が多いと分解清掃作業の際に爆発的な燃焼を起こし災害に合う確率が大きくなる。
【００１９】
そこで、副生成物５２の析出堆積量を少なく抑えるとともに、排気ガス４の通路の閉塞のサイクルを長くすることが望まれている。
【００２０】
本発明はこうした実状に鑑みてなされたものであり、副生成物５２の析出堆積量を少なく抑えるとともに、排気ガス４の通路の閉塞のサイクルを長くできるようにすることを、第１の解決課題とするものである。
ここで副生成物５２が洗浄塔５０内で析出堆積するという問題に関する従来の一般的技術水準について説明する。
【００２１】
特開平２００１−７０３４号公報に開示される除害方法に関し、排気ガスの導入管内で掻き出し部材を移動させることによって導入管の先端内側に析出堆積した副生成物を除去するという発明が記載されている。
【００２２】
またこの発明は、副生成物の析出自体を抑制することに関しては何ら記載されておらず、析出した副生成物を事後的に掻き出し部材によって除去するというものである。したがって副生成物の析出の速度が速まれば、掻き出し部材によって副生成物を除去する前に、掻き出し部材と導入管の間に副生成物が詰まってしまい除去そのものができなくなるという問題が発生する。
【００２３】
また副生成物５２の析出自体を抑制する技術も既に実施されている。
【００２４】
すなわち洗浄液３のミスト及び水蒸気と排気ガス４が直接接触しないように、乾燥窒素によってガスのカーテンを作り、洗浄塔内壁面における副生成物５２の堆積を防止するようにしている。しかしこの方法は機器の構成が複雑になり、かつランニングコストが上昇するという問題がある。
【００２５】
さて除害の効率を高めるためには、苛性ソーダ水溶液３と排気ガス４とが気液接触している時間、面積を大きくし気液接触の効率を高めればよい。図９の洗浄塔５０の場合、ノズル５１から噴出するジェット流３Ａの流れを速くするとエジェクタ効果によって、より大量の排気ガス４をノズル５１の下流に引き込むことができ、気液接触の効率を高め除害効率を向上させることができる。
【００２６】
またエピタキシャル成長炉内の圧力は一定ではないので、排気ガス４を安定してノズル５１の下流側に引き込むためには、ノズル５１から噴出されるジェット流３Ａの流速を調整する必要性があった。
【００２７】
しかしノズル５１から噴出されるジェット流３Ａを調整して洗浄液３の流れを速くすると、それに伴い排気ガス４の流れも速くなるので確かに除害効率は向上するものの、苛性ソーダ水溶液３の速度自体が増加しているので苛性ソーダ水溶液３の跳ね上がり、飛散が一層顕著になる。このため洗浄塔５０内の副生成物５２の析出堆積量が一層多くなり、排気ガス４の通路が閉塞するサイクルが一層早まり上記１）、２）の問題が一層顕著になるという悪循環があった。
【００２８】
本発明はこうした実状に鑑みてなされたものであり、苛性ソーダ水溶液３の跳ね上がり、飛散を大きくすることなく除害効率を向上させることを、第２の解決課題とするものである。
【００２９】
【課題を解決するための手段および効果】
本発明の第１発明は、第１の解決課題を達成するために、
排気ガスを、洗浄塔に導き、この洗浄塔内に設けたノズル内に洗浄液の流れを形成するとともに前記ノズル外に排気ガスの流れを形成し、当該ノズルの先端で排気ガスと洗浄液を接触させて排気ガス中の有害物質を除害する処理を行う排気ガス処理装置において、
前記ノズルの内側に、当該ノズルの壁面のうち最もノズル内径側にある壁面の下方先端よりも更に下方に突出するようにインサータを設け、
当該インサータの下方端部が円柱状であること
を特徴とする。
【００３０】
第１発明によれば、図５に示すように、ノズル２６の内側に、当該ノズル２６の下方先端よりも更に下方に突出するようにインサータ２９を設ける。
【００３１】
このためノズル２６とインサータ２９との間を通過しノズル２６の先端から噴出する洗浄液３の流束３ｃは、ノズル２６の下方で細くなる。流束３ｃがノズル２６の下方で細くなることで洗浄液３の跳ね上がり、飛散が抑制される。これにより洗浄塔２の内部で副生成物５２（固体のＳiＯ2水和物）が析出堆積されることを抑制でき、洗浄塔２内の副生成物５２の析出堆積量を少なくし、排気ガス４の通路が閉塞するサイクルを長くすることができる。
【００３２】
第２発明は、第１発明において、
前記ノズルの開先を二重開先としたこと
を特徴とする。
【００３３】
第２発明によれば、図３（ａ）に示すように、ノズル２６の開先を二重開先２６ａとしているので、ノズル２６の先端から噴出する洗浄液３の跳ね上がり、飛散を更に抑制することができる。これにより洗浄塔２の内部で副生成物５２（固体のＳiＯ2水和物）が析出堆積されることを更に抑制でき、洗浄塔２内の副生成物５２の析出堆積量を少なくし、排気ガス４の通路が閉塞するサイクルを長くすることができる。
【００３４】
第３発明は、第２発明において、
前記二重開先の外側に、更に下方に突出するように開先を形成すること
を特徴とする。
【００３５】
第３発明によれば、図３（ａ）、図４に示すように、二重開先２６ａの外側に、更に下方に突出するように開先２５ａを形成しているので、ノズル２６の先端から噴出する洗浄液３の跳ね上がり、飛散を更に抑制することができる。これにより洗浄塔２の内部で副生成物５２（固体のＳiＯ2水和物）が析出堆積されることを更に抑制でき、洗浄塔２内の副生成物５２の析出堆積量を少なくし、排気ガス４の通路が閉塞するサイクルを長くすることができる。なお開先２５ａは図２に示すようにインサータ２９よりも下方に突出していることが望ましい。
【００３６】
第４発明は、第１発明において、
前記インサータの下方先端部の壁面と前記最もノズル内径側にある壁面とで挟まれる空間の断面積を、前記下方先端部より上方に位置する前記インサータの壁面と前記最もノズル内径側にある壁面とで挟まれる空間の断面積よりも小さくすることによって、前記洗浄液の流れの線速度を、前記下方先端部より上方に位置する前記インサータの周囲よりも前記下方先端部の周囲で増加させること
を特徴とする。
【００３７】
第４発明によれば、図３（ａ）、（ｃ）に示すように、インサータ２９の下方先端部に、絞り２９ａを形成しているので、ノズル２６から噴出される洗浄液３の流束３ｃの線速度が上昇するとともに、流束３ｃの線速度がインサータ２９の周方向で均一化される。このため洗浄液３の跳ね上がり、飛散を更に抑制することができる。
【００３８】
第５発明は、第１発明または第２発明または第３発明において、
前記ノズルの外側に、当該ノズルの先端部に向けてスライドすることにより当該ノズルの先端部に析出される副生成物を欠き落とすスライドノズルを設けたこと
を特徴とする。
【００３９】
第５発明によれば、図１に示すように、アウタノズル２５の外側に、当該アウタノズル２５の先端部に形成される副生成物５２を欠き落とすスライドノズル２７を設けるようにしている。
【００４０】
アウタノズル２５の先端部に副生成物５２が析出されたとしても、スライドノズル２７を、アウタノズル２５の先端部に向けてスライドすることによりアウタノズル２５の先端部に析出された副生成物５２を欠き落とすことができる。
【００４１】
特に図３（ａ）、図４に示すように、二重開先２６ａを有したインナノズル２６の外側に、アウタノズル２５を設け、このアウタノズル２５の開先２５ａを二重開先２６ａよりも更に下方に突出するように構成した場合には、図３（ａ）の矢印Ｃに示すようにアウタノズル２５の先端部外側に集中して副生成物５２を析出させることができる。
【００４２】
そこでスライドノズル２７を下方に向けてスライドさせれば、アウタノズル２５の先端部外側に集中して析出した副生成物５２を、まとめて欠き落とし除去することができる。
【００４３】
第６発明は、第５発明において、
前記スライドノズルは、不活性ガスの圧力によって動作するガス圧アクチュエータによって駆動されるものであること
を特徴とする。
【００４４】
第６発明によれば、図１に示すように、スライドノズル２７は、窒素ガスなどの不活性ガス５の圧力によって動作するガス圧アクチュエータ（ピストン３２、室３３、３４）によって駆動される。窒素ガスなどの不活性ガス５を使用しているので、仮にガス漏れが生じたとしても洗浄塔２の内部の活性な物質たとえば副生成物５２と反応して爆発的な燃焼が発生するおそれはない。
【００４５】
第７発明は、第１発明において、
前記洗浄塔の内壁面に設けた孔から洗浄液を吐出させ当該内壁面に沿って洗浄液の流れを形成するようにしたこと
を特徴とする。
【００４６】
第７発明によれば、図７に示すように、洗浄塔２（メインダクト２３）の内壁面２３ａに設けた孔３１から洗浄液３を吐出させ当該内壁面２３ａに沿って洗浄液３の流れ３eを形成している。このため図５に示すように、排気ガス４の流れ４ｃと、内壁面２３ａに沿った洗浄液３の流れ３ｅとが、内壁面２３ａに沿った気液接触部３５で気液接触する。一方ノズル２６から噴出した洗浄液３の流れ３ｃは、ノズル２６下方の気液接触部３６にて、排気ガス４の流れ４ｃに気液接触する。このように気液接触が、ノズル２６の下方と、洗浄塔２の内壁面２３ａとで発生するので気液接触の効率が高まり除害効率が向上する。
【００４７】
第８発明は、第１発明または第２発明または第３発明において、
前記ノズルの外側に、ディフューザを形成し、これらディフューザとノズル間で形成された通路に排気ガスを導き、この排気ガスの通路に、不活性ガスをパージすることにより旋回流を形成して負圧によって排気ガスを通路下方に引き込むこと
を特徴とする。
【００４８】
図６は図１の矢視Ａ−Ａ断面を概略的に示している。
【００４９】
第４発明によればアウタノズル２５の外側に、ディフューザ２４を形成し、これらディフューザ２４とアウタノズル２５間で形成された通路に排気ガス４を導き、この排気ガス４の通路に、不活性ガス（窒素ガス）６をパージすることにより旋回流Ｄを形成して負圧によって排気ガス４を通路下方に引き込むようにしている。
【００５０】
窒素ガスなどの不活性ガス６を排気ガス４の通路にパージすることにより旋回流Ｄが形成され負圧が発生する。負圧によって、より多くの排気ガス４を下流に引き込むことができる。また旋回流Ｄであるので排気ガス４と接触する効率が高まる。このため排気ガス４の下方へのパージが効率的に行われ、下方へパージされた排気ガス４とアウタノズル２６から噴出される洗浄液３との気液接触の効率が高まり除害効率が向上する。
【００５１】
すなわち洗浄液３を噴出する速度自体は大きくすることなく、排気ガス４を下流に効率的に引き込むことができる。このため洗浄液３の噴出速度が増大することによる洗浄液３の跳ね上がり、飛散の増大を抑制することができる。
【００５２】
このため本発明によれば、洗浄液３の跳ね上がり、飛散を大きくすることなく除害効率を向上させることができるようになる。
【００５５】
第９発明は、第１発明において、前記排気ガスは、半導体ウェーハをエピタキシャル成長する際に排出される排気ガスであることを特徴とする。
【００５６】
第９発明は、特に半導体ウェーハをエピタキシャル成長する際に排出されるＳiＨＣｌ3、Ｂ2Ｈ6、Ｈ2、ＨＣｌなどの排気ガス４を除害する場合に適用される。エピタキシャル成長炉に本発明の除害装置を適用した場合には、副生成物５２の析出堆積量が少なくなり除害装置の分解清掃作業のメンテナンスサイクルが長くなるので、エピタキシャル成長炉のダウンタイムが減り稼動効率を向上させることができる。なおエピタキシャル成長炉から排出される排気ガス４としては、その他にＰＨ3、Ｎ2などがあり、原料ガス、ドーパント、エッチングガス等の種類によって排気ガス４の内容は異なる。
【００５７】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明に係る排気ガスの除害装置の実施の形態について説明する。
【００５８】
図８は実施形態の排気ガス処理装置１の全体構成を示す図である。
【００５９】
この排気ガス処理装置１の前工程ではシリコン基板にシリコン薄膜をエピタキシャル成長させるエピタキシャル成長工程がエピタキシャル成長炉内で行われる。
【００６０】
エピタキシャル成長は原料ガスＳiＣｌ4、ＳiＨＣｌ3、ＳiＨ2Ｃｌ2、ＳiＨ4により異なるが、以下の反応によってなされる。
【００６１】
（ａ）ＳiＣｌ4＋２Ｈ2→Ｓi＋４ＨＣｌ（水素還元反応）  …（３）
（ｂ）ＳiＨＣｌ3＋Ｈ2→Ｓi＋３ＨＣｌ（水素還元反応及び熱分解反応）…（４）
（ｃ）ＳiＨ2Ｃｌ2→Ｓi＋２ＨＣｌ（熱分解反応）  …（５）
（ｄ）ＳiＨ4→Ｓi＋２Ｈ2（熱分解反応）  …（６）
シリコン薄膜の原料ガスとしては例えば（ｂ）のＳiＨＣｌ3（トリクロロシラン）が使用される。反応炉内でＳiＨＣｌ3がシリコン基板の表面に供給される。そしてＳiＨＣｌ3の化学反応によってシリコン基板の表面に同じシリコンの薄膜がエピタキシャル成長によって形成されていく。エピタキシャル成長層には不純物として例えば所定濃度のホウ素Ｂが添加される。ホウ素Ｂはエピタキシャル成長の過程で例えば所定濃度のドーピングガスＢ2Ｈ6を炉内に供給することによってエピタキシャル成長層の中にドーピングされる。このようにしてシリコン基板の表面に、所定濃度の不純物Ｂが添加されたエピタキシャル成長層が形成される。
【００６２】
すなわちエピタキシャル成長炉内には、ガス供給路を介して成長ガスが供給される。ガス供給源より原料ガス（ＳiＨＣｌ3）、ドーピングガス（Ｂ2Ｈ6）、キャリアガス（Ｈ2）からなる成長ガスがエピタキシャル成長炉内に供給される。
【００６３】
エピタキシャル成長炉には、炉内のガスを外部に排気する排出口が設けられている。
【００６４】
エピタキシャル成長炉に成長ガスが供給されると、成長ガスがウェーハの基板の表面を通過する。ウェーハ基板はサセプタによって保持されている。高温気相中（１０００゜Ｃ〜１２００゜Ｃ）での化学反応が基板上でなされ、基板の表面に不純物（Ｂ）が所定濃度で注入されて薄膜が形成される。高温気相中での化学反応に寄与した成長ガスの一部は、排出口から外部に排出される。
【００６５】
上記サセプタはＳiＣなどから構成されている。よってサセプタ上に原料ガスが通過すると不要なシリコンが堆積される。そこでこの堆積されたシリコンを取り除くべくエピタキシャル成長炉内にはガス供給路を介してエッチングガスが供給される。ガス供給源よりエッチングガスとしてＨＣｌと、これを希釈するキャリアガス（Ｈ2）が供給される。ここでエッチングガスとしては塩化水素ガスの純ガスでもよく塩化水素ガスを含む混合ガスでもよい。
【００６６】
エッチングガスがエピタキシャル成長炉内に供給されると、エッチングガスがサセプタの表面を通過する。これによりサセプタ上に堆積された不要なシリコンががエッチングガスと化学反応（Ｓi(s)＋２ＨＣｌ(g)→ＳiＣｌ2(g)＋Ｈ2(g)）により分解され取り除かれる。エッチングに寄与したエッチングガスの一部は、排出口から外部に排出される。エピタキシャル成長炉に投入されたガスのうちの数十％のガスが排気ガスとして排出される。
【００６７】
こうしてエピタキシャル成長炉の排出口から排出された排気ガス４つまりＳiＨＣｌ3、Ｂ2Ｈ6、Ｈ2、ＨＣｌなどは、図１の排気ガス処理装置１に供給される。
【００６８】
しかしながら実際の排気ガスには、たとえ原料ガスとしてＳiＨＣｌ3を使用したとしてもＨＣｌやＳiＨＣｌ3だけではなく、ＳiＨ2Ｃｌ2も含まれている。
【００６９】
また原料ガスとして（ａ）のＳiＣｌ4が使用された場合も、同様に実際の排気ガスには、ＨＣｌやＳiＣｌ4だけではなく、ＳiＨＣｌ3やＳiＨ2Ｃｌ2も含まれている。
【００７０】
すなわち上記（３）の反応式（ＳiＣｌ4＋２Ｈ2→Ｓi＋４ＨＣｌ）を正確に表すと、つぎのようになる。
【００７１】
ＳiＣｌ4＋Ｈ2⇔ＳiＣｌ2＋２ＨＣｌ  …（７）
ＳiＣｌ2＋Ｈ2⇔Ｓi＋２ＨＣｌ  …（８）
ここで中間体ＳiＣｌ2は周囲のＨＣｌとＨ2とで可逆的につぎの反応を行っている。
【００７２】
ＳiＣｌ2＋ＨＣｌ⇔ＳiＨＣｌ3  …（９）
ＳiＣｌ2＋Ｈ2⇔ＳiＨ2Ｃｌ2  …（１０）
従って排気ガス中にはＨ2、ＨＣｌの他にＳiＣｌ4だけではなく、ＳiＨＣｌ3やＳiＨ2Ｃｌ2などが存在することになる。
【００７３】
また原料ガスとしてＳiＨＣｌ3を使用した場合でもＨＣｌの他にＳiＨＣｌ3だけではなくＳiＨ2Ｃｌ2などが存在することになる。
【００７４】
ただし本実施形態では説明の便宜のため原料ガスとしてＳiＨＣｌ3を使用した場合に排気ガス４中にシリコン塩化物としてＳiＨＣｌ3だけが存在していると想定して説明する。
【００７５】
ここでＳiＨＣｌ3などのシリコン塩化物、塩化水素ＨＣｌは、これをそのまま大気に放出させては人体などに悪影響を与えるため無害の物質に変換させる必要がある。ＨＣｌガスは腐食性を有し機器に悪影響を与える。このため図１の排気ガス処理装置１によってこれらガスの除害がなされる。
【００７６】
図８の排気ガス処理装置１は、大きくは、図１で後述する洗浄塔２と、処理漕１３と、ポンプ１５とを備えている。これら洗浄塔２、処理漕１３、ポンプ１５は、各種配管によって接続されている。
【００７７】
洗浄塔２では図９に示す従来技術と同様に「ジェットスクラバ」という除害方法により除害が行われる。洗浄塔２の内部には図１で詳述するようにインナノズル２６が設けられている。洗浄塔２の上部にはインナノズル２６の上流の供給口１１が設けられている。
【００７８】
洗浄塔２の中間位置には、排気ガス４が導入される導入口９が設けられている。洗浄塔２の外壁が排気ガス４を通過させるメインダクト２３を構成している。
【００７９】
洗浄塔２の下方位置には、洗浄液３をメインダクト２３の内壁に供給する供給口１０が設けられている。
【００８０】
洗浄塔２の下方の処理漕１３内には洗浄液３としての苛性ソーダ水溶液（ＮaＯＨaq）が貯留されている。洗浄液３はポンプ１５によって吸い上げられ、管路１９、供給口１１を介してインナノズル２６内に供給されるとともに、管路１６、供給口１０を介してメインダクト２３の内壁に供給される。
【００８１】
管路１９上には同管路１９を通過する洗浄液３の通過流量を計測する流量計２０が設けられている。また管路１９上には同管路１９を通過する洗浄液３の通過流量を制御するバルブ２１が設けられている。流量計２０によって洗浄液３の通過流量が計測されこの計測結果に基づいてバルブ２１が制御され洗浄液３のインナノズル２６への供給量が目標値に制御される。そしてインナノズル２６から目標値に応じた量の洗浄液３が噴出される。
【００８２】
同様にして管路１６上には同管路１６を通過する洗浄液３の通過流量を計測する流量計１７が設けられている。また管路１６上には同管路１６を通過する洗浄液３の通過流量を制御するバルブ１８が設けられている。流量計１７によって洗浄液３の通過流量が計測されこの計測結果に基づいてバルブ１８が制御され洗浄液３のメインダクト２３の内壁への供給量が目標値に制御される。そしてメインダクト２３の内壁面に目標値に応じた量の洗浄液３が吐出される。
【００８３】
エピタキシャル成長炉から排出された排気ガス４は、導入口９を介して洗浄塔２のメインダクト２３内に導入される。
【００８４】
洗浄塔２の上部には、図１で後述するように、ガス圧アクチュエータ駆動用の窒素ガス５（アクチュエータ駆動用窒素ガス５という）を供給、排出する供給排出口７、８が設けられている。また洗浄塔２の下方には、図１で後述するように、ディフューザ内パージ用の窒素ガス６（パージ用窒素ガス６という）を供給する供給口１２が設けられている。
【００８５】
洗浄塔２の内部では洗浄液３と排気ガス４とがインナノズル２６の噴出口下方で、高速の流れとなって気液接触される。洗浄液３と排気ガス４とが気液接触されると、反応式（ＳiＨＣｌ3＋２Ｈ2Ｏ→３ＨＣｌ＋ＳiＯ2＋Ｈ2…（１））によって無害の固体物質つまり副生成物５２（ＳiＯ2の水和物）が生成されるとともに、反応式（ＨＣl＋ＮaＯＨ→ＮaＣl＋Ｈ2Ｏ…（２））によって塩化水素ガスが中和により除害される。ＳiＯ2水和物５２は苛性ソーダ水溶液３に溶解されて苛性ソーダ水溶液３とともに処理漕１３に回収される。処理漕１３には外部より適宜、水が補給されるとともに、処理漕１３の汚染した洗浄液３は排水路２２を介して適宜排水される。また処理漕１３には、洗浄液３上部の雰囲気を大気１４に解放する管路１４が設けられている。管路１４には通常、アルゴンガスなどのガスシールが設けられており大気が処理漕１３の内部に吹き込むことを防止している。
【００８６】
つぎに図１を参照して洗浄塔２の内部の構成について説明する。
【００８７】
同図１に示すように、洗浄塔２は、大きくは、メインダクト２３と、ディフューザ２４と、インナノズル２６と、アウタノズル２５と、インサータ２９と、スライドノズル２７と、ピストン３２と、室３３、３４とから構成されている。
【００８８】
メインダクト２３は、洗浄塔２の外壁を構成し排気ガス４を通過させる通路であり、その内壁面２３ａには孔３１が複数形成されている。孔３１はインナノズル２６の下方先端部近傍に形成されている。孔３１は、洗浄液３の供給口１０に連通している。
【００８９】
図７は、メインダクト２３を斜視的に破断図で示している。同図７に示すように、供給口１０に洗浄液３が供給されると、孔３１から洗浄液３が吐出し内壁面２３ａに沿って、つまり内壁面２３ａの接線方向に沿って、洗浄液３の流れ３ｅが形成される。これにより洗浄塔２の内壁面２３ａが洗浄液３によって浸される。
【００９０】
図１に戻るとインナノズル２６は、断面が円形の円筒状の部材であり、洗浄塔２内の中心に、その長手方向が洗浄塔２の上下方向に一致するように設けられている。インナノズル２６の上流には供給口１１が設けられている。図３（ａ）、図４はインナノズル２６の下方の先端部を拡大して示している。同図３（ａ）に示すようにインナノズル２６の開先は二重開先２６ａとして構成されている。
【００９１】
図１に戻るとインナノズル２６の内側には、インサータ２９が設けられている。インサータ２９は、断面が円形の丸棒上の部材であり長手方向がインナノズル２６の長手方向に一致するように設けられている。図３（ａ）はインサータ２９の下方先端部の側面を示しており、図３（ｂ）は図３（ａ）の矢視Ｇ方向からみたインサータ２９の断面を示している。
【００９２】
これら図に示すようにインサータ２９は、その下方先端がインナノズル２６の下方先端よりも更に下方に突出するように設けられている。
【００９３】
インサータ２９には、その長手方向に沿って溝３０が複数形成されている。溝３０はインサータ２９の下方の所定位置まで延びている。したがってインサータ２９のうち溝３０が形成されていない部分では、溝３０が形成されている部分と比較して洗浄液３の流れの断面積が小さくなるなるので、絞り部２９ａを構成する（図３（ａ）参照）。
【００９４】
このため図１に示すように供給口１１から洗浄液３が供給されると、洗浄液３は矢印３ａに示すようにインサータ２９の溝３０を通過するか、矢印３ｂに示すようにインナノズル２６とインサータ２９との間の通路を通過して下方に流れる。そして図３（ａ）の矢印３ｄに示すように、洗浄液３の流れが絞り部２９ａに達すると洗浄液３の流れの断面積が小さくなるので、絞り部２９ａで洗浄液３の流れの線速度が増加する。そして洗浄液３はインナノズル２６から高速で噴出される。
【００９５】
図３（ｃ）は図３（ａ）のインサータ２９と等価なインサータ２９を示している。図３（ｃ）に示すように径の異なる部材を組み合わせてインサータ２９を構成することも可能であるが、本実施形態では、丸棒に溝３０を形成することで絞り部２９ａを形成するようにしている。このような構成としているので図３（ｃ）に示す構成と比較して、強度を高めることができるとともに絞り部２９ａの周方向における流速を均一にすることができる。
【００９６】
図１に戻ると、インナノズル２６の外側にはアウタノズル２５が設けられている。アウタノズル２５は、断面が円形の円筒状の部材であり、その長手方向がインナノズル２６の長手方向に一致するように設けられている。
【００９７】
図３（ａ）に示すように、アウタノズル２５は、その下方先端がインナノズル２６の下方先端よりも更に下方に突出するように設けられている。図４はアウタノズル２５の先端を更に拡大して示した図であり、同図４に示すようにアウタノズル２５の先端部は、先端にいくにつれて厚さがテーパ状に薄くなる開先２５ａが形成されている。アウタノズル２５の開先２５ａは、インナノズル２６の二重開先２６ａよりも更に下方に突出するように形成されている。
【００９８】
図１に戻ると、アウタノズル２５の外側には、断面が円形の円筒状のスライドノズル２７が設けられている。スライドノズル２７は、その長手方向がアウタノズル２５の長手方向に一致するようにアウタノズル２５に対して摺動自在に設けられている。
【００９９】
スライドノズル２７は、ガス圧アクチュエータを構成しているピストン３２によって駆動される。ピストン３２は、アクチュータ駆動用窒素ガス５の圧力によって動作する。
【０１００】
すなわちピストン３２は、スライドノズル２７の上部に接続している。ピストン３２の上側には室３４が形成されており、同ピストン３２の下側には室３３が形成されている。上側室３４は供給排出口７に連通している。下側室３３は供給排出口８に連通している。
【０１０１】
このためアクチュエータ駆動用窒素ガス５が供給排出口７を介して上側室３４内に供給されるとともに、下側室３３から供給排出口８を介してアクチュエータ駆動用窒素ガス５が排出されると、上側室３４内のアクチュエータ駆動用窒素ガス５の圧力によってピストン３２が下方に移動する。これに伴いピストン３２に接続しているスライドノズル２７が下方にスライドする。逆にアクチュエータ駆動用窒素ガス５が供給排出口８を介して下側室３３内に供給されるとともに、上側室３４から供給排出口７を介してアクチュエータ駆動用窒素ガス５が排出されると、下側室３３内のアクチュエータ駆動用窒素ガス５の圧力によってピストン３２が上方に移動する。これに伴いピストン３２に接続しているスライドノズル２７が上方にスライドする。
【０１０２】
図１はスライドノズル２７が最上位に位置している状態を示している。スライドノズル２７が最下位までスライドするとスライドノズル２７の下方先端は、アウタノズル２５の下方先端に達する。スライドノズル２７が下方にスライドすることによりこのスライドノズル２７の先端で、後述するようにアウタノズル２５の外側先端部に析出されている副生成物５２を欠き落とすことができる。
【０１０３】
ここでアクチュエータ駆動用のガスとして窒素ガスＮ2を使用しているのは、仮にガス漏れが生じたとしても洗浄塔２の内部の活性な物質たとえば副生成物５２と反応して爆発的な燃焼が発生することを未然に防止するためである。したがってアクチュエータ駆動用ガスとしては窒素ガス以外にアルゴンガスなどの不活性なガスを使用してもよい。
【０１０４】
アウタノズル２５（スライドノズル２７）の更に外側には、排気ガス４の通路であるディフューザ２４が設けられている。ディフューザ２４は、その上端が排気ガス４の導入口９の近傍に位置するように配置されている。ディフューザ２７は、断面が円形の略円筒状の部材であり、その長手方向がアウタノズル２５（スライドノズル２７）の長手方法と一致するように設けられている。
【０１０５】
ディフューザ２４を設けることによって、ディフューザ２４とその内側のアウタノズル２５との間に排気ガス４の通路が形成されるとともに、ディフューザ２４とその外側のメインダクト２３との間に排気ガス４の通路が形成される。
【０１０６】
図６は図１の矢視Ａ−Ａ断面を概略的に示している。
【０１０７】
図６に示すように、ディフューザ２４には、パージ用窒素ガス６をディフューザ２４とアウタノズル２５との間の排気ガス通路に導く細孔２８が複数形成されている。孔２８はたとえば１６個形成されている。孔２８は、図１に示すように縦断面でみて鉛直線に対して所定角度θたとえば３１゜の傾斜に配置されている（図１参照）。また図６に示すように各孔２８は横断面でみて放射状に配置されている。孔２８はパージ用窒素ガス６の供給口１２に連通している。
【０１０８】
図１の矢印４ａに示すように、排気ガス４が導入口９から導入されると、この排気ガス４はディフューザ２４とアウタノズル２５との間に形成された通路に導かれる。
【０１０９】
一方パージ用窒素ガス６が供給口１２に供給されると、図６に示すように、このパージ用窒素ガス６は孔２８を通過して、ディフューザ２４とアウタノズル２５との間に形成された排気ガス通路に導かれる。孔２８を介して排気ガス４の通路に、パージ用窒素ガス６が導入されると、下向きの旋回（トルネード）流Ｄが形成される。この下向きの旋回流Ｄは負圧（静圧）を生成する。このような負圧が生成されているので排気ガス４は負圧によって通路下方に引き込まれる。また旋回流Ｄであるのでパージ用窒素ガス６と排気ガス４との接触面積が大きくなる。このため排気ガス４は、ディフューザ２４の下方先端から図１に矢印４ｃに示すように効率的にパージされる。ここでパージ用ガス６として窒素ガスＮ2を使用しているのは、アクチュエータ用ガス５と同様な理由であり、窒素ガスの代わりにアルゴンガス等の不活性なガスを使用してもよい。
【０１１０】
ここでメインダクト２３の内壁面２３ａに形成した孔３１は、ディフューザ２４の下方先端部近傍に配置されているものとする（図１参照）。
【０１１１】
またスライドノズル２７が最上位に位置しているとき、ディフューザ２４に形成した孔２８の窒素ガス吹きだし方向には、スライドノズル２７の先端部が位置しているものとする（図１参照）。
【０１１２】
図２は上述したインサータ２９、インナノズル２６、アウタノズル２５、ディフューザ２４の先端位置の関係を示している。同図２に示すようにインサータ２９の下方先端はインナノズル２６の下方先端よりも距離ａだけ下方に位置している。またアウタノズル２５の下方先端はインサータ２９の下方先端よりも距離ｂだけ下方に位置している。またアウタノズル２５の下方先端はディフューザ２４の下方先端よりも距離ｃだけ下方先端に位置している。これら距離ａ、ｂ、ｃは、インサータ２９、インナノズル２６、アウタノズル２５、ディフューザ２４の径、長さ等に応じて、気液接触効率が最も高くなり（除害効率最も高くなり）、洗浄液３の跳ね上げ、飛散が最小となる値に設定されている。
【０１１３】
なお図１において３７は洗浄用のノズルであり、洗浄塔２の分解清掃作業時にこの洗浄用ノズル３７から洗浄塔２の内部に向けて、特に副生成物５２が集中して析出しているアウタノズル２５の外側先端部に向けて、洗浄液としての苛性ソーダ水溶液が噴出される。これにより活性で発火しやすい副生成物５２が溶解除去され、洗浄塔２の清掃分解作業を安全に実施することができる。
【０１１４】
また洗浄塔２を構成する材質はたとえば塩化ビニールを使用することができ強度が必要な箇所には適宜ＳＵＳなどを使用することができる。
【０１１５】
つきに上述した構成による作用、効果について説明する。
【０１１６】
（１）インサータ２９について
本実施形態では、上述したようにインナノズル２６の内側に、このインナノズル２６の下方先端よりも更に下方に突出するようにインサータ２９を設けている。
【０１１７】
このため図５に示すように、インナノズル２６とインサータ２９との間を通過しインナノズル２６の先端から噴出する洗浄液３の流束３ｃは、ノズル２６の下方で絞られ細くなる。このため洗浄液３の跳ね上がり、飛散が大幅に抑制される。これにより洗浄塔２の内部で副生成物５２（固体のＳiＯ2水和物）が析出堆積されることを抑制することができ、洗浄塔２内の副生成物５２の析出堆積量を少なくし、排気ガス４の通路が閉塞するサイクルを長くすることができる。
【０１１８】
（２）インナノズル２６の二重開先２６ａについて
本実施形態では、インナノズル２６の先端を二重開先２６ａに形成している。
【０１１９】
このため図３（ａ）に示すように、インナノズル２６の二重開先２６ａの部分で洗浄液３が渦Ｂを形成するのでインナノズル２６から噴出される洗浄液３の跳ね上がり、飛散が抑制される。これにより洗浄塔２の内部で副生成物５２（固体のＳiＯ2水和物）が析出堆積されることを更に抑制でき、洗浄塔２内の副生成物５２の析出堆積量を少なくし、排気ガス４の通路が閉塞するサイクルを長くすることができる。
【０１２０】
上述したインサータ２９とこの二重開先２６ａとを組み合わせることにより洗浄液３の跳ね上がり、飛散抑制の効果を更に高めることができる。
【０１２１】
（３）アウタノズル２５について
本実施形態では、インナノズル２６の二重開先２６ａの外側に、更に下方に突出するようにアウタノズル２５の開先２５ａを形成している。
【０１２２】
このため図３（ａ）、図４に示すようにインナノズル２６の二重開先２６ａとアウタノズル２５の開先２５ａとを合わせて実質的に「三重の開先」となるので、インナノズル２６に二重開先２６ａのみを設けた場合と比較して、更にインナノズル２６から噴出する洗浄液３の跳ね上がり、飛散を抑制することができる。これにより洗浄塔２の内部で副生成物５２（固体のＳiＯ2水和物）が析出堆積されることを更に抑制でき、洗浄塔２内の副生成物５２の析出堆積量を少なくし、排気ガス４の通路が閉塞するサイクルを長くすることができる。
【０１２３】
また図３（ａ）に示すようにインナノズル２６から噴出される洗浄液３は矢印Ｃに示すようにアウタノズル２５の外側先端部に集中して飛散しこの外側先端部に集中して副生成物５２を析出堆積させることができる。
【０１２４】
なおアウタノズル２５の開先２５ａは図２に示すようにインサータ２９よりも下方に突出していることが望ましい。
【０１２５】
（４）インサータ２９の絞り部２９ａについて
本実施形態では、インサータ２９の下方先端部に、絞り部２９ａを形成している。
【０１２６】
このため図３（ａ）に示すようにインナノズル２６から噴出される洗浄液３の流束３ｃの線速度が上昇するとともに、線速度がインサータ２９の絞り部２９ａの周方向で均一化される。このため絞り部２９ａを設けない場合と比較して、洗浄液３の跳ね上がり、飛散を更に抑制することができる。
【０１２７】
（５）スライドノズル２７について
本実施形態では、アウタノズル２５の外側に、このアウタノズル２５の外側先端部に形成される副生成物５２を欠き落とすスライドノズル２７を設けている。
【０１２８】
前述したようにアウタノズル２５を設けることによってアウタノズル２５の先端部外側に副生成物５２を集中して析出堆積させることができる。
【０１２９】
また図２に示すように、各距離ａ、ｂ、ｃを適宜設定することによって、副生成物５２の析出堆積量を最小に抑えることができるとともに、たとえ副生成物５２が析出するにしてもその析出箇所をアウタノズル２５の外側先端部に集中させることができる。
【０１３０】
そこでスライドノズル２７を下方にスライドさせると、スライドノズル２７の先端でアウタノズル２５の外側先端部に集中して析出されている副生成物５２がまとめて欠き落とされる。
【０１３１】
なお本実施形態では、インナノズル２６の外側にアウタノズル２５を設けているが、アウタノズル２５を設けない実施も可能である。この場合にはインナノズル２６の外側に摺動自在にスライドノズル２７が設けられインナノズル２６の下方先端部に析出された副生成物５２がスライドノズル２７によって欠き落とされることになる。
【０１３２】
（６）スライドノズル２７を駆動するガス圧アクチュエータ（ピストン３２、室３３、３４）について
本実施形態では、スライドノズル２７は、窒素ガス５の圧力によって動作するピストン３２によって駆動される。
【０１３３】
本実施形態では、窒素ガスなどの不活性ガス５をピストン３２の駆動媒体として使用しているので、仮にガス漏れが生じたとしても洗浄塔２の内部の活性な物質たとえば副生成物５２と反応して爆発的な燃焼が発生するおそれはない。
【０１３４】
しかしスライドノズル２７を駆動するアクチュエータは任意であり、ガス圧以外に油圧等の液圧で駆動してもよく、またガス、油等の駆動媒体を介することなくボールネジ等の機械要素のみで駆動してもよい。
【０１３５】
本実施形態ではスライドノズル２７の制御は自動制御で実施される。たとえばエピタキシャル成長炉で１時間あたり５〜１０バッチでエピタキシャル成長工程が実施されるものとすると、スライドノズル２７は４時間に１回のサイクルで、下方にスライドし最上位に復帰するという一連の動作を繰り返し行う。スライドノズル２７は、タイマで設定した時間（４時間）に達する毎に動作する。ただしこれは一例でありアウタノズル２５に析出された副生成物２５の析出量に応じて、スライドノズル２７を動作させるサイクルを設定することができる。
【０１３６】
またスライドノズル２７を手動で制御する実施も可能である。
【０１３７】
（７）メインダクト２３（洗浄塔２）の内壁面２３ａに設けた孔３１について
本実施形態では、図７に示すように、洗浄塔２の内壁面２３ａに設けた孔３１から洗浄液３を吐出させ、この内壁面２３ａに沿って洗浄液３の流れ３ｅを形成している。
【０１３８】
このため図５に示すように、アウタノズル２５とディフューザ２４との間の通路を通過した排気ガス４の流れ４ｃと、内壁面２３ａに沿った洗浄液３の流れ３ｅとが、内壁面２３ａに沿った気液接触部３５で気液接触する。一方アウタノズル２５とディフューザ２４との間の通路を通過した排気ガス４の流れ４ｃは、インナノズル２６から噴出した洗浄液３の流れ３ｃと、インナノズル２６下方の気液接触部３６にて、気液接触する。このように気液接触が、ノズル２６下方と、洗浄塔内壁面２３ａの両方で発生するので気液接触の効率が高まり除害効率が向上する。またたとえインナノズル２６から噴出した洗浄液３のミスト、水蒸気が内壁面２３ａに飛散するようなことがあったとしても、内壁面２３ａに沿って洗浄液３の流れ３ｅが形成されているので、洗浄液３のミスト、水蒸気による副生成物５２が内壁面２３ａに析出されることが防止される。
【０１３９】
（８）ディフューザ２４に設けた孔２８について
本実施形態では、図６に示すように、アウタノズルズル２５の外側に、ディフューザ２４を形成し、これらディフューザ２４とノズル２６間で形成された通路に排気ガス４を導き、この排気ガス４の通路に、孔２８を介してパージ用窒素ガス６をパージすることにより旋回流Ｄを形成して負圧によって排気ガス４を通路下方に引き込むようにしている。
【０１４０】
パージ用窒素ガス６を排気ガス４の通路にパージすることにより旋回流Ｄが形成され負圧が発生する。負圧が発生しているので、より多くの排気ガス４を下流に引き込むことができる。また旋回流Ｄであるのでパージ用窒素ガス６が排気ガス４と接触する面積が大きくなる。このためディフューザ２４から排気ガス４をパージする効率が向上する。
【０１４１】
このため排気ガス４がインナノズル２６から噴出される洗浄液３と気液接触する効率が高まり除害効率が向上する。
【０１４２】
本実施形態では、パージ用窒素ガス６の旋回流Ｄを形成することで排気ガス４を下流に引き込むようにしており、図９に示す従来技術のように排気ガス４を下流に引き込むために洗浄液３を噴出する速度を大きくする必要はない。このため洗浄液３の噴出速度が増大することによる洗浄液３の跳ね上がり、飛散の増大を抑制することができる。
【０１４３】
このため本実施形態によれば、洗浄液３の跳ね上がり、飛散を大きくすることなく除害効率を向上させることができる。
【０１４４】
なおパージ用窒素ガス６の供給量は、除害効率が最大になり副生成物５２の析出量が最小になるように適宜設定されるが、たとえば６０Ｌ/分の流量で供給口１２に供給される。
【０１４５】
（９）スライドノズル２７とディフューザ２４に形成された孔２８との位置関係本実施形態では、図１に示すように、スライドノズル２７が最上位に位置しているとき、ディフューザ２４に形成された孔２８の窒素ガス吹きだし方向に、スライドノズル２７の先端部が位置するように配置されている。このためスライドノズル２７による副生成物欠き落とし時にスライドノズル２７先端に付着した副生成物５２をパージ窒素ガス６によって吹き飛ばすことができる。
【０１４６】
上述した（１）〜（９）の構成は全て組み合わせて実施することが望ましいが、（１）〜（９）のうちいずれか１つのみの実施あるいは２以上を適宜組み合わせた実施も可能である。
【０１４７】
ただしインサータ２９を設けるという構成（１）を必須の構成としてこの（１）に他の（２）〜（９）のうち１または２以上を適宜組み合わせることが望ましい。
【０１４８】
しかしパージ用窒素ガス６の旋回流Ｄを生成するという構成（８）についてはインサータ２９を設けるという構成（１）と組み合わせることなく単独で実施してもよい。すなわちパージ用窒素ガス６の旋回流Ｄを生成するという構成（８）を、インサータ２９が設けられていない従来の洗浄塔、たとえば図９に示す従来技術の洗浄塔５０に適用することができる。この場合には図９においてジェットノズル５１から噴出される洗浄液３の速度を大きくすることなく、排気ガス４を下流に引き込むことができる。このため洗浄液３の跳ね上がり、飛散を大きくすることなく除害効率を向上させることができる。
【０１４９】
また上述した実施形態では、半導体ウェーハをエピタキシャル成長する際に排出される排気ガス４を除害する場合を想定している。エピタキシャル成長炉に本発明の除害装置を適用した場合には、副生成物５２の析出堆積量が少なくなり除害装置の分解清掃作業のメンテナンスサイクルが長くなるので、エピタキシャル成長炉のダウンタイムが減り稼動効率を向上させることができる。
【０１５０】
しかし本実施形態の除害装置は、エピタキシャル成長炉の排気ガス処理に限定されるわけでなく、洗浄液と排気ガスとの気液接触により除害が行われ副生成物の析出堆積が問題となる炉であれば、任意の炉に対して適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は実施形態の洗浄塔の内部構成を示す図である。
【図２】図２は洗浄塔内部の各ノズルの下方先端の位置関係を示す図である。
【図３】図３（ａ）はノズルの先端から噴出される洗浄液の流れの様子を示す図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）を矢視Ｇからみた断面図であり、図３（ｃ）は図３（ａ）に示すインサータを等価的に示す図である。
【図４】図４は図３に示すアウタノズルの先端を拡大して示す図である。
【図５】図５はインナノズルの下方で排気ガスと洗浄液とが気液接触する様子を示す図である。
【図６】図６は図１のＡ−Ａ断面を示しており、パージ用窒素ガスによって旋回流が形成されている様子を示す図である。
【図７】図７は図１に示すメインダクトを斜視的に破断図として示す図である。
【図８】図８は実施形態の排気ガス処理装置の全体構成を示す図である。
【図９】図９は従来の洗浄塔の内部構成を示す図である。
【符号の説明】
１  排気ガス処理装置
２  洗浄塔
３  洗浄液（苛性ソーダ水溶液）
５  アクチュエータ駆動用窒素ガス
６  パージ用窒素ガス
２３  メインダクト
２４  ディフューザ
２５  アウタノズル
２６  インナノズル
２７  スライドノズル
２８  孔
２９  インサータ
２９ａ  絞り部
３０  溝
３１  孔
３２  ピストン
３３  室
３４  室
５２  副生成物
【図１】
0004350338.tif 000002
【図２】
0004350338.tif 000003
【図３】
0004350338.tif 000004
【図４】
0004350338.tif 000005
【図５】
0004350338.tif 000006
【図６】
0004350338.tif 000007
【図７】
0004350338.tif 000008
【図８】
0004350338.tif 000009
【図９】
0004350338.tif 000010