废气的等离子体除害方法及废气的等离子体除害装置制造方法及图纸

提供被投入到热分解塔的废气的全量必定通过由等离子体射流形成的高温区域并被可靠地分解的等离子体除害方法。在使多个等离子体射流(P)朝向点(Q)集中的方法中，从朝向废气(H)的反应空间(D)设置的多个等离子体射流炬(2a、2b、(2c))朝向上述反应空间(D)内的某个点(Q)产生各自的等离子体射流(P)，从上述多个等离子体射流炬(2a、2b、(2c))之间向上述点(Q)供给废气(H)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】废气的等离子体除害方法及废气的等离子体除害装置
本专利技术涉及从半导体制造工艺排出的废气的热分解工序中的等离子体除害方法及等离子体除害装置的改良。
技术介绍
在半导体、液晶等电子器件的制造工艺中使用各种化合物的气体，例如，如CF4和C2F6那样的全氟化碳、NF3那样的不含碳的氟化合物等全氟化合物(以下，称为“PFC”)被用作CVD腔室的清洁气体。需要说明的是，在本说明书中，将含有全氟化合物的废气称为全氟化合物废气或PFC废气。其中，以CF4或C2F6为代表的全氟化碳为不燃性，且化合物本身稳定，因此在排放到大气中的情况下，长期无变化地滞留。对于大气中的消耗为止的寿命，在CF4的情况下为50000年，在C2F6的情况下为10000年，另外，对于全球变暖潜能值(以CO2为1的比较值)，CF4为4400、C2F6为6200(经过20年的时间点)，存在无法在地球环境上放置的所谓温室效应问题，期望确立对包含以CF4、C2F6为代表的全氟化碳的PFC进行除害的方法。但是，由于PFC中特别是全氟化碳的C-F键稳定(键合能高达130kcal/mol)，因此不容易分解，通过燃烧式等一般的加热分解对PFC完全除害是非常难的。例如，在单纯的加热分解中，在C2F6的情况下，通过C-C键合支链的切断进行分解，因此如果在处理温度1000℃时将处理风量限制为250升/分钟以下，则能够进行除害，但CF4必须切断键合能最大的C-F，在上述风量下也需要1400～1500℃左右的高温。作为对这样包含难以分解的PFC的半导体废气进行分解处理的技术，提出了能够利用简单的结构以较少的能量消耗量可靠地对包含CF4的PFC废气进行热分解的废气处理系统(专利文献1)。在该废气处理系统中，在热分解塔的顶棚部朝下垂直地配置等离子体射流炬，在非转移型电极间施加放电电压而产生电弧，并且向电弧输送工作气体，使从阳极侧垂直地延伸的约10000℃的高温的等离子体射流与热分解塔的中心轴一致而喷出等离子体射流。然后，朝向所生成的等离子体射流的阳极侧的上游部附近，通过水洗去除水溶性成分和粉尘，且从外侧供给附加了水分的PFC废气。所供给的PFC废气一边在高温的等离子体射流的周围进行螺旋旋转一边朝向出口，在此期间在约10000℃的高温的等离子体射流的周围的高温气氛中被热分解，并向出口洗涤器排出。由此，在以往的电热加热器中无法分解的CF4等也能够迅速且不可逆地分解。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2005-205330号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题但是，在上述那样的废气处理系统中的作为等离子体除害装置的热分解塔中，存在以下那样的问题点。如上所述，从外侧向细长地垂直延伸的等离子体射流的上游部附近供给PFC废气，一边使PFC废气在等离子体射流的周围螺旋旋转一边在该过程中使PFC废气热分解，但由于达到约10000℃的等离子体射流为细长的形状，因此在其周围形成的1400～1500℃左右的高温区域也必然会变细。特别是，在热分解塔的内表面附近，有时也会产生与等离子体射流分离且未达到上述高温区域的温度的空间。因此，废气未必全部通过形成在等离子体射流的周围的高温区域而被热分解，有可能一部分在低温区域内滑动，以未分解的状态被排放。本专利技术是鉴于这样的问题点而完成的，其解决课题在于提供一种被投入到作为等离子体除害装置的热分解塔的废气的全量必定通过由等离子体射流形成的高温区域且被可靠地分解的等离子体除害方法及等离子体除害装置。用于解决课题的技术方案技术方案1所述的专利技术(等离子体除害方法)是使多个等离子体射流P朝向点Q集中的方法，其特征在于，从朝向废气H的反应空间D设置的多个等离子喷嘴2a、2b、(2c)朝向所述反应空间D内的某个点Q产生各自的等离子体射流P，从所述多个等离子体射流炬2a、2b、(2c)之间朝向所述点Q供给废气H。技术方案2所述的专利技术(等离子体除害方法)是使多个等离子体射流P分散于点Q的周围的多个点Q1、Q2、(Q3)的方法，其特征在于，以从朝向废气H的反应空间D设置的多个等离子体射流炬2a、2b、(2c)朝向所述反应空间D内的某个点Q的周围的多个点Q1、Q2、(Q3)相互保持扭转的位置关系的方式产生各自的等离子体射流P，从所述多个等离子体射流炬2a、2b、(2c)之间朝向形成在所述多个点Q1、Q2、(Q3)之间的高温区域T供给废气H。技术方案3所述的专利技术是实现技术方案1的方法的装置(等离子体除害用的热分解塔1)，其特征在于，所述等离子体除害用的热分解塔1由在内部具有废气H的反应空间D的塔本体1a、设置在所述塔本体1a的顶棚部3的多个等离子体射流炬2a、2b、(2c)、和在所述多个等离子体射流炬2a、2b、(2c)之间设置在所述塔本体1a的顶棚部3的废气供给部29构成，所述多个等离子体射流炬2a、2b、(2c)分别被配置成，从所述等离子体射流炬2a、2b、(2c)分别产生的等离子体射流P朝向所述反应空间D内的点Q，所述废气供给部29的喷出口29a被配置成，朝向所述点Q供给废气H。技术方案4所述的专利技术是实现技术方案2的方法的装置(等离子体除害用的热分解塔1)，其特征在于，所述等离子体除害用的热分解塔1由在内部具有废气H的反应空间D的塔本体1a、设置在所述塔本体1a的顶棚部3的多个等离子体射流炬2a、2b、(2c)、和在所述多个等离子体射流炬2a、2b、(2c)之间设置在所述塔本体1a的顶棚部3的废气供给部29构成，所述多个等离子体射流炬2a、2b、(2c)分别被配置成，从所述等离子体射流炬2a、2b、(2c)分别产生的等离子体射流P朝向设置在所述反应空间D内的某个点Q的周围的多个点Q1、Q2、(Q3)相互保持扭转的位置关系，所述废气供给部29的喷出口29a被配置成，朝向形成于所述多个点Q1、Q2、(Q3)之间的高温区域T供给废气H。技术方案5根据技术方案4，其特征在于，从多个等离子体射流炬2a、2b、(2c)生成的等离子体射流P的高温区域T共有所述多个点Q1、Q2、(Q3)内的所述点Q。专利技术效果本专利技术根据废气H相对于多个等离子体射流P的供给关系，废气H的全量通过由多个等离子体射流P形成的高温区域T，因此废气H的除害效率飞跃性地提高。而且，多个等离子体射流P的位置关系与集中于点Q的情况相比，分散于其周围的多个点Q1、Q2、(Q3)的方式能够使废气H的反应空间D中的高温区域T更大。另外，在该情况下，由多个等离子体射流P形成的高温区域T包含点Q在内在其一部分重合是重要的。附图说明图1是本专利技术装置的整体流程图。图2是本专利技术的多个等离子体射流为2个的情况下的包含点Q的横截面的俯视图。图3是图2的其他例子的包含点Q的横截面的俯视图。图4是本专利技术的多个等离子体射流为3个的情况下的包含点Q的横截面的俯视图。图5是图4的其他例子的包含点Q的横截面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种废气的等离子体除害方法，其特征在于，/n从朝向废气的反应空间设置的多个等离子体射流炬朝向所述反应空间内的某个点产生各自的等离子体射流，/n从所述多个等离子体射流炬之间朝向所述点供给废气。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181214 JP 2018-2346231.一种废气的等离子体除害方法，其特征在于，
从朝向废气的反应空间设置的多个等离子体射流炬朝向所述反应空间内的某个点产生各自的等离子体射流，
从所述多个等离子体射流炬之间朝向所述点供给废气。


2.一种废气的等离子体除害方法，其特征在于，
以从朝向废气的反应空间设置的多个等离子体射流炬朝向所述反应空间内的某个点的周围的多个点相互保持扭转的位置关系的方式产生各自的等离子体射流，
从所述多个等离子体射流炬之间朝向形成在所述多个点之间的高温区域供给废气。


3.一种废气的等离子体除害装置，其特征在于，
所述废气的等离子体除害装置由塔本体、多个等离子体射流炬和废气供给部构成，
所述塔本体在内部具有废气的反应空间；
所述多个等离子体射流炬设置在所述塔本体的顶棚部；
所述废气供给部在所述多个等离子体射流炬之间设置于所述塔本体的顶...

【专利技术属性】
技术研发人员：池奥哲也，
申请(专利权)人：北京康肯环保设备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11