(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
排ガスの導入部と処理後の放出部に夫々水スクラバを有し、その導入部水スクラバと放出部水スクラバとの間に２個又は３個の電熱式酸化加熱の分解筒が備えられており、排ガス処理のために稼働する分解筒を切り換え可能である
ことを特徴とする半導体製造排ガスの除害装置。
【請求項２】
請求項１記載の半導体製造排ガスの除害装置を用い、
稼働中の分解筒に副生粉塵が滞積してガスの通過抵抗が所定値以上となった際、又は分解筒を所定時間稼働させた後に、稼働中の分解筒を待機中の分解筒に切り換え、稼働を停止した分解筒は副生粉塵を除去して次回の分解筒切換のために待機させることにより、継続して排ガスの除害が行えるようにする
ことを特徴とする半導体製造排ガスの除害方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体，液晶等の製造に伴い発生する排ガスの除害装置及び除害方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造において発生する排ガスの除害方法には乾式（吸着）、燃焼式（燃料使用による火炎分解）、加熱酸化分解方式（電熱方式）、湿式（水又は薬液使用による吸収溶解，乃至分解）があり、一長一短の特徴や問題点を有するが、装置の安全性，除害性，コンパクト性，制御性，コスト面から見て加熱酸化分解方式の優位性が評価されている。
【０００３】
しかしながら、加熱酸化分解方式においては例えばＳｉＨ4に対してはＳｉＯ2、ＰＨ3に対してはＰ2Ｏ5のように、処理後には排ガスの酸化物としての粉塵が分解筒内部に副生し、ガス通路の各所に滞積して通気抵抗が高くなっていく。
【０００４】
それ故、通常は除害装置の稼働時間を決め、所定時間稼働した後に一旦除害装置のヒータ通電を停止し、分解筒内を降温せしめ（例えば100℃以下にしてから）上部より水シャワーをかけてヒータ表面を含む各所に滞積した粉塵を洗い落とすか、あるいは分解筒を解体して内部を手動で洗浄していた。いずれにしても除害機はその間停止するので、それに接続されたＣＶＤによる半導体生産はストップし、生産性の低下は明らかであった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような問題点を解決し、半導体製造工程においてＣＶＤの操業に影響を与えることなく排ガスの除害を安全に継続して行うことを可能とし、継続操業により半導体の生産性を高める手段が求められている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の半導体排ガスの除害装置は、排ガスの導入部と処理後の放出部に夫々水スクラバを有し、その導入部水スクラバと放出部水スクラバとの間に２個又は３個の電熱式酸化加熱の分解筒が備えられており、排ガス処理のために稼働する分解筒を切り換え可能であることを特徴とする。
【０００７】
又、本発明の半導体排ガスの除害方法は、請求項１記載の半導体排ガスの除害装置を用い、稼働中の分解筒に副生粉塵が滞積してガスの通過抵抗が所定値以上となった際、又は分解筒を所定時間稼働させた後に、稼働中の分解筒を待機中の分解筒に切り換え、稼働を停止した分解筒は副生粉塵を除去して次回の分解筒切換のために待機させることにより、継続して排ガスの除害が行えるようにすることを特徴とする。
【０００８】
本発明の除害装置は特開平7-323211号に記載の除害装置のように、処理ガスの流れに沿って入口側と出口側に夫々水スクラバを設け、その中央に電熱式酸化加熱分解筒を備えている。更に、本発明では分解筒を２個乃至３個設け、排ガス処理と副生粉塵除去とを夫々別個の分解筒において同時並行的に行い、それを所定時間毎に順次切換する。
【０００９】
すなわち、副生粉塵除去を行う分解筒に対しては排ガスの導入を遮断し、通電を停止の上、室温にまで降温した後に加圧空気又はＮ2ガスのスプレー,水のスプレーのいずれかによる粉塵除去し，必要なら分解筒の内部解体による全面的清掃を行う。内部が充分乾燥した後、次の除害用分解筒として待機させる。除害機のこのような使用方法によりＣＶＤの操業停止すること排ガスを除害することができる。
【００１０】
ＣＶＤでデポジットとクリーニングとを反復せしめる工程において、両者のガス、例えばＳｉＨ4とＮＦ3の如き相互に混合することにより爆発の危険性がある場合には、例えば分解筒の３連方式とすることが効果的である。
【００１１】
その場合、各分解筒をＡ，Ｂ，Ｃとすると、分解筒Ａをデポジット用，分解筒Ｂをクリーニング用の排ガス処理させれば、分解筒Ｃはデポジット用の清掃待機筒とすることができる。ＣＶＤの操業に合わせて分解筒Ａと分解筒Ｂとに適宜排ガスをバルブ切り換えによって導入させて別個に除害を行う。
【００１２】
粉塵発生はデポジット用排ガスを処理する分解筒Ａのみに生じるので、分解筒Ｃは分解筒Ａ用の待機筒となる。Ｂは通常は清掃作業の必要はない。このように分解筒Ａと分解筒Ｃを交互に用いてデポジット用排ガスの除害と清掃作業を行うことによりＣＶＤの操業停止することなく排ガスを除害することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を好適な実施例を用いて説明する。
［実施例］
図１は本発明の除害装置の概念図である。キャビネット(1)内に同一寸法，同一機能の加熱酸化分解筒Ａ(A)及びＢ(B)が収納されている。排ガスは図の左側から入り、処理されたガスが右側から放出される。分解筒Ａ及びＢの処理量は1000リットル/minとした。(2)は夫々の分解筒の水洗浄用の水スプレー部である。
【００１４】
図２はこの除害装置の運転のタイミングを説明する図である。分解筒Ａ，Ｂは交互に休止状態となり、洗浄水は分解筒Ａ，Ｂが休止状態にあるときに噴射される。同図中Ｗは除害作業を示し、Ｍはメンテナンスすなわち清掃作業を示す。ヒータ温度は除害作業時は７００℃、メンテナンス時は１００℃となるようにしている。切換に際しては待機している分解筒のヒータ温度を７００℃に昇温させてから切換を行っているので、除害作業はスムーズに切り換えられる。
【００１５】
［実施例１］
ＬＰーＣＶＤ（低圧ＣＶＤ）の使用においてＳｉＨ4が1.2リットル/min（ガス濃度は１００％濃度。以下ことわりない限り同様）、ＮＨ3が１リットル/min、ＰＨ3（Ｎ2バランスで0.5%）1.2リットル/min、Ｈ2が１リットル/min 、Ｎ2が308リットル/minの混合ガスを供給し、それからの排気ガスを除害機に排出させた。
【００１６】
この排ガスを供給水１０リットル／minの水量によるスプレー部を通過させ、13.5kWの電気容量を持ったヒーターを具備した酸化加熱分解筒に導入した。ここには排ガス導入管とは別系統で外部空気をポンプで52リットル／min供給し、分解筒内で混合して酸化除害せしめた。分解後のガスは出口で入口と同じ条件での１０リットル／min供給水でシャワー洗浄した後に外部に放出した。電熱ヒータの表面温度は７００℃に設定した。
【００１７】
また、キャビネット内には、この分解筒と同じ形状，能力を有する別個の分解筒を設置している。
【００１８】
かかる状況下において１週間の継続使用を続けたところ、除害に用いている分解筒内部の通気抵抗の状況を表示する静圧計にて初期圧０．５kPaであったのが、１kPaに達した。
【００１９】
排ガス導入経路の内部を清掃し、ヒータの温度を７００℃に保った待機用の分解筒に切り換え、ＣＶＤの操業は何ら変更しないまま除害装置を稼働せしめた。
【００２０】
それまで除害に使用していた分解筒は通電停止して室温にまで降温させ、その後分解筒の上部に設置してある水スプレーノズルより水を噴射せしめて内部に滞積した粉塵を洗い落とした。覗き窓より見て白色の粉塵の滞積がなくなったことを確認後、加圧空気を通して乾燥させ、標準状態のガス流速下静圧測定した結果０．５kPaとなっていることを確認した。
【００２１】
このようにして洗浄された分解筒は、待機筒として次回の切換に備える。１週間後、上記と同じ操作にて分解筒の切り替えを行った。これらの作業中ＣＶＤは停止せず、生産性は全く低下させることはなかった。尚、大気放出ガス中のＳｉＨ4は１ｐｐｍ以下、ＰＨ3は全く検出されなかった。
【００２２】
［実施例２］
本実施例では実施例１と同じ構成の除害機に３連の分解筒Ａ，Ｂ，Ｃを設置した装置を使用した。
【００２３】
ＰーＣＶＤ（プラズマＣＶＤ）においてＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）が１リットル/min、ＮＨ3が４リットル/min、Ｈ2が５リットル/min、Ｎ2が95リットル/minのデポジットガスを使用し、更にクリーニングプロセスにおいてＮＦ3が４リットル/min、Ａｒが0.5リットル/min、Ｎ2が80リットル/minの混合ガスを使用した。
【００２４】
分解筒Ａにはデポジット排ガスを、分解筒Ｂにはクリーニング排ガスを導入した。尚、分解筒Ａ及びＢのヒータ表面温度を800℃に設定した。分解筒Ａ，Ｂへのガス導入経路切り換えはＣＶＤ出口におけるバルブの自動制御によった。
【００２５】
分解筒ＡにはＳｉＯ2粉塵が滞積したが、分解筒Ｂには何ら粉塵の痕跡は認められなかった。ＮＨ3はほとんどが入口側の水スクラバにおいて水中に溶存除去された。
【００２６】
実施例１の場合と同様に１週間の継続運転の後、分解筒Ａから待機している分解筒Ｃに切り換え、分解筒Ｂはそのままで使用を継続した。その切り換えの過程でＣＶＤの生産性には何ら影響を与えずに操業を継続することができた。尚、放出ガス中のＴＥＯＳは１ｐｐｍ以下、ＮＦ3は０．５ｐｐｍ以下であった。
【００２７】
【発明の効果】
以上述べたように本発明により、半導体製造工程においてＣＶＤの操業に影響を与えることなく排ガスの除害を継続して行うことが可能となり、継続操業による半導体の生産性を高めることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の除害装置の概念図。
【図２】除害装置の運転のタイミングを説明する図。
【符号の説明】
(1)  キャビネット
(2)  水スプレー部
(A)  加熱酸化分解筒
(B)  加熱酸化分解筒
【図１】
0003776576.tif 000002
【図２】
0003776576.tif 000003