半导体制造废气的处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术的半导体制造废气的处理装置具备入口洗涤器(12)、气体处理炉(14)和出口洗涤器(16)。气体处理炉(14)具备：外筒(18)，其在内部形成有气体处理空间(18b)的密闭筒状的主体(18a)的底面穿设有气体导入口(18c)；内筒(20)，其一端以包围气体导入口(18c)的方式装配在上述主体(18a)的内部底面，另一端开口并且以横穿气体处理空间(18b)的方式延伸设置至接近主体(18a)的顶面的位置；和电热加热器(22)，其从主体(18a)的顶部(18d)垂直设置、并且在内筒(20)的内部空间内配设有长条棒状的发热体(22a)。在气体导入口(18c)的跟前设有将通过入口洗涤器(12)后的废气(E)的流路的内径一口气缩小至气体导入口(18c)的口径以下的节流部(24)，并且在该节流部(24)中的废气流动方向上游侧端部的附近设有向废气(E)供给规定量的还原性气体(G)的还原性气体供给单元(26)。的还原性气体(G)的还原性气体供给单元(26)。的还原性气体(G)的还原性气体供给单元(26)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体制造废气的处理装置


[0001]本专利技术涉及适用于包含PFCs(全氟化合物)、N2O等的难分解性的半导体制造废气的除害处理的处理装置。

技术介绍

[0002]在半导体器件、液晶显示器的制造过程中，作为清洁气体、蚀刻气体等，使用有各种类型的氟化合物的气体。这样的氟化合物被称为“PFCs”，作为代表，可列举出CF4、C2F6、C3F8、C4F8、C5F8等全氟碳化物，CHF3等氢氟碳化物，以及SF6、NF3等无机含氟化合物等。另外，在半导体器件等的制造过程中，作为氮化膜制造时的材料气体，使用N2O(一氧化二氮)等。然后，在半导体器件、液晶显示器的制造过程中使用的各种PFCs、N2O等与用作载气、净化气体(purge gas)的N2、Ar等一起作为废气排出。予以说明，在本说明书中，将该气体整体地称为“半导体制造废气”或简称为“废气”(排
ガス
)。另外，将半导体器件、液晶显示器的制造过程统称为“半导体制造工序”。
[0003]其中，虽然该废气整体中的PFCs、N2O等所占的比例与N2、Ar等其他气体相比很少，但是该PFCs、N2O等的全球变暖系数(GWP)非常大，与CO2相比大至数千～数万倍，大气寿命与比CO2相比也长数千～数万年，因此即使少量排放到大气中，其影响也非常大。进而，已知以CF4、C2F6为代表的全氟碳化物的C
‑
F键稳定(键能大，为130kcal/mol)，因而不容易分解。因此，正在进行将使用完的PFCs、N2O等从废气中除害的各种技术的开发。
[0004]作为对包含这样的难分解性PFCs、N2O等废气进行除害的技术，例如，下述的专利文献1(日本特开2002
‑
188810号公报)中公开了一种废气处理装置，其在通过入口洗涤器除去有害废气中包含的粉尘等之后，通过具备电热加热器的废气处理塔对该废气进行加热分解，并通过湿式的出口洗涤器利用气液接触对分解后的气体进行除害。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特开2002
‑
188810号公报

技术实现思路

[0008]专利技术所要解决的课题
[0009]但是，上述的以往技术中存在以下课题。即，在废气中的PFCs以难分解性CF4为主体的情况下，必须在1500℃以上这样的非常高的温度下使用电热加热器，但是这样的温度范围下的使用对于电热加热器的发热体材料的物理性质而言也接近极限，存在难以长时间行连续运转的问题。
[0010]另外，2015年9月联合国峰会通过了“2030年可持续发展议程”，此后，关于今后的能源的有效利用等进行了各种讨论、研究。在这样的状况下，在具备上述以往的电热加热器(其作为加热时的能源消耗较多的电力)的废气处理装置中，也容易预想到高效率化以及与其相伴的节能化的需求日益提高。
[0011]因此，本专利技术的主要课题在于提供一种半导体制造废气的处理装置，其以原样地(
そのまま
)具有采用现有的电热加热器的废气处理装置的优点，并且能够实现更高效地利用电力能源，能够显著地提高作为PFCs的以最难分解的CF4为主体的半导体制造废气的除害效率。
[0012]用于解决课题的手段
[0013]为了实现上述目的，在本专利技术中，例如如图1所示，半导体制造废气的处理装置10构成如下。
[0014]即，半导体制造废气的处理装置10具备：入口洗涤器12，其对从半导体制造过程中排出的废气E进行液体清洗；气体处理炉14，其将通过入口洗涤器12的废气E加热分解；和出口洗涤器16，其对在气体处理炉14中分解了的上述废气E进行液体清洗。其中，上述气体处理炉14具备：外筒18，其在内部形成有气体处理空间18b的密闭筒状的主体18a的底面穿设有气体导入口18c；内筒20，其一端以包围上述气体导入口18c的方式装配于上述主体18a的内部底面，另一端进行开口并且以横穿上述气体处理空间18b的方式延伸设置至接近上述主体18a的顶面的位置；和电热加热器22，其从上述主体18a的顶部18d垂直设置，并且在上述内筒20的内部空间内配设有长条棒状的发热体22a。另外，在上述气体导入口18c的跟前设有将通过上述入口洗涤器12后的废气E的流路的内径一口气缩小至上述气体导入口18c的口径以下的节流部24。并且，在上述气体导入口18c的跟前，在上述节流部24中的废气流动方向上游侧端部的附近设有向上述废气E供给规定量的还原性气体G的还原性气体供给单元26。
[0015]本专利技术例如实现以下的效果。
[0016]由还原性气体供给单元26向通过入口洗涤器12后的经过了液体清洗的废气E供给的还原性气体G在通过节流部24时，其流速上升，同时与废气E中的除害(加热分解)对象成分即PFCs、N2O等的接触机会增加。接着，在流速提高的状态下经由气体导入口18c向气体处理炉14内供给的废气E和还原性气体G与配置在内筒20内的电热加热器22的发热体22a发生碰撞，从而产生乱流，由此进一步增加废气E中的PFCs、N2O等与还原性气体G的接触机会。并且，通过在该状态下加热，自由基化了的还原性气体G的作用叠加，废气E中的PFCs、N2O等被非常高效地加热分解。另外，被这样加热分解了的高温的废气E沿内筒20的外侧流下，此时能够发挥隔热效果使得内筒20内部的温度不下降。
[0017]通过以上那样的协同作用，能够使PFCs中最难分解的CF4在比以往更低的加热温度下，例如1250℃～1350℃下分解99.9％以上。
[0018]在本专利技术中，在上述废气E包含PFCs的情况下，优选相对于向上述气体处理炉14供给的废气E的流量100容量份，由上述还原性气体供给单元26供给的还原性气体G的流量为0.1～5容量份的比例。
[0019]在相对于向气体处理炉14供给的废气E的流量100容量份所供给的还原性气体G的流量小于0.1容量份的情况下，无法充分地发挥还原性气体G的添加效果，相反，在相对于向气体处理炉14供给的废气E的流量100容量份所供给的还原性气体G的流量超过5容量份的情况下，虽然充分发挥还原性气体G的添加效果，但是添加效果达到极限、结果使还原性气体G徒劳无益地燃烧(浪费地燃烧)。因此，通过将还原性气体G相对于向气体处理炉14供给的废气E的添加比例设在上述范围内，能够使还原性气体G的添加带来的废气E中的PFCs的
加热分解效率最大化。
[0020]另外，在本专利技术中，上述还原性气体G优选为氢或氨。
[0021]在该情况下，能够减少废气E加热分解处理后向大气中排出时的二氧化碳的量。另外，在废气E中的除害对象成分包含N2O的情况下，也能够显著地降低在该N2O的加热分解后排出的NO
X
(氮氧化物)的量。
[0022]专利技术效果
[0023]根据本专利技术，可提供原样地具有采用现有的电热加热器的废气处理装置的优点，并且能够实现电力能源的更高效的利用，能够显著地提高作为PFCs以最难分解C本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种半导体制造废气的处理装置，具备：入口洗涤器(12)，其对从半导体制造工序排出的废气(E)进行液体清洗；气体处理炉(14)，其将通过该入口洗涤器(12)的所述废气(E)加热分解；和出口洗涤器(16)，其对在该气体处理炉(14)中加热分解了的所述废气(E)进行液体清洗，其特征在于，所述气体处理炉(14)具备：外筒(18)，其在内部形成有气体处理空间(18b)的密闭筒状的主体(18a)的底面穿设有气体导入口(18c)；内筒(20)，其一端以包围所述气体导入口(18c)的方式装配于所述主体(18a)的内部底面，另一端开口并且以横穿所述气体处理空间(18b)的方式延伸设置至接近所述主体(18a)的顶面的位置；和电热加热器(22)，其从所述主体(18a)的顶部(18d)垂直设置、并且在所述内筒(20)的内部空间内...

【专利技术属性】
技术研发人员：今村启志，
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：