專利名稱：排氣處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)從半導(dǎo)體制造裝置排出的含有氫和硅烷氣體的氣體進(jìn)行處理的排氣處理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
從半導(dǎo)體制造裝置、尤其是用于對(duì)在太陽(yáng)能電池中使用的薄膜硅進(jìn)行成膜的等離子體CVD裝置排出的排氣中混合存在需要除害的單硅烷、不需要除害的氫、以及微粒(高階硅焼)。在以往的排氣處理裝置中，在利用過(guò)濾器除去微粒后，在含有殘留的單硅烷和氫的混 合氣體(氫/單硅烷=2 100)中加入氮，然后用除害裝置進(jìn)行處理。關(guān)于氮的添加量，從產(chǎn)生粉體的觀點(diǎn)出發(fā)，將單硅烷濃度調(diào)節(jié)為2%以下。
〔在先技術(shù)文獻(xiàn)〕
〔專利文獻(xiàn)〕
專利文獻(xiàn)I :日本特開(kāi)昭62-134414號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)2 :日本特開(kāi)平9-239239號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
〔發(fā)明所要解決的課題〕
在以往的排氣處理裝置中，由于對(duì)含有需要除害的少量單硅烷、不需要除害的大量氫的混合氣體進(jìn)行除害，因而導(dǎo)致單硅烷的除害所需要的設(shè)備、進(jìn)而排氣處理裝置的大規(guī)?；?。此外，在通過(guò)燃燒將單硅烷除害的情況下，燃燒用LPG氣體的消耗量增多，能量效率降低。進(jìn)而，從半導(dǎo)體制造裝置排出的排氣，其壓カ和流量根據(jù)半導(dǎo)體制造裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)條件而顯著地變化，因此難以使排氣處理裝置進(jìn)行穩(wěn)定地運(yùn)轉(zhuǎn)。
本發(fā)明鑒于上述課題而完成，其目的在于提供一種使對(duì)從半導(dǎo)體制造裝置排出的排氣進(jìn)行處理的系統(tǒng)小型化的技術(shù)。本發(fā)明的其他目的在于提供一種使對(duì)從半導(dǎo)體制造裝置排出的排氣進(jìn)行處理的系統(tǒng)小型化并且能夠進(jìn)行長(zhǎng)期穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)的技木。
為了解決上述課題，本發(fā)明的ー個(gè)方式的排氣處理系統(tǒng)對(duì)從半導(dǎo)體制造裝置排出的至少含有氫和單硅烷的混合氣體進(jìn)行處理。該排氣處理系統(tǒng)包括將從半導(dǎo)體制造裝置排出的混合氣體排出的泵；將利用泵排出的混合氣體壓縮后送給后級(jí)的壓縮機(jī)；收集被壓縮的混合氣體并收容的氣體收容部；對(duì)從氣體收容部供給的混合氣體的流量進(jìn)行控制的流量控制部；以及選擇性地透過(guò)氫且從混合氣體中分離單硅烷和氫的膜分離部。
按照該方式，將從半導(dǎo)體制造裝置排出的至少含有氫和單硅烷的混合氣體用膜分離部分離為需要除害的單硅烷和不需要除害的氫，分別對(duì)分離后的氫和單硅烷進(jìn)行處理，由此盡可能減小處理設(shè)備的規(guī)模，進(jìn)而可以將排氣處理系統(tǒng)緊湊化。
本發(fā)明的其他方式的排氣處理系統(tǒng)是對(duì)從半導(dǎo)體制造裝置排出的至少含有氫和單硅烷的混合氣體進(jìn)行處理的排氣處理系統(tǒng)，包括選擇性地透過(guò)氫且從混合氣體中分離單硅烷和氫的膜分離部；獲取與利用膜分離部分離的氫的回收率相關(guān)的信息且計(jì)算出氫的回收率的氫回收率獲取手段；以及根據(jù)氫回收率的變化控制膜分離部的透過(guò)側(cè)壓力的壓カ控制部?！?br> 壓カ控制部可以根據(jù)下式來(lái)使透過(guò)側(cè)壓カ變化AP = C1X AA、C1彡0. 5。此處，AA表示氫回收率的減少幅度)，AP表示透過(guò)側(cè)壓カ的減少量(KPa)。
本發(fā)明的再ー種方式是排氣處理系統(tǒng)。該排氣處理系統(tǒng)是對(duì)從半導(dǎo)體制造裝置排出的至少含有氫和單硅烷的混合氣體進(jìn)行處理的排氣處理系統(tǒng)，包括選擇性地透過(guò)氫且從混合氣體中分離單硅烷和氫的膜分離部；獲取與利用膜分離部分離的氫的回收率相關(guān)的信息且計(jì)算出氫的回收率的氫回收率獲取手段；以及根據(jù)氫回收率的變化控制流入膜分離部的混合氣體溫度的溫度控制部。
溫度控制部可以根據(jù)以下的式來(lái)改變流入膜分離部的混合氣體的溫度AT =C2X AA、C2彡0.8。此處，AA表示氫回收率的減少幅度(％ )，A T表示混合氣體的溫度上升幅度(V )。
氫回收率獲取手段可以具有對(duì)流入膜分離部的混合氣體的流量以及氫濃度和單硅烷濃度進(jìn)行測(cè)定的混合氣體分析部、以及對(duì)透過(guò)膜分離部而被分離的氣體的流量以及氫濃度和單硅烷濃度進(jìn)行測(cè)定的透過(guò)側(cè)氣體分析部。
此外，氫回收率獲取手段可以具有對(duì)流入膜分離部的混合氣體的流量進(jìn)行控制的流量制御部、對(duì)流量被控制的混合氣體中的氫濃度和單硅烷濃度進(jìn)行測(cè)定的混合氣體分析部、以及對(duì)透過(guò)膜分離部而被分離的氣體的流量以及氫濃度和單硅烷濃度進(jìn)行測(cè)定的透過(guò)側(cè)氣體分析部。
本發(fā)明的再ー種方式的排氣處理系統(tǒng)對(duì)從半導(dǎo)體制造裝置排出的至少含有氫和單硅烷的混合氣體進(jìn)行處理。該排氣處理系統(tǒng)是對(duì)從半導(dǎo)體制造裝置排出的至少含有氫和單硅烷的混合氣體經(jīng)膜分離而分離為各自的氣體的排氣處理系統(tǒng)，包括在從半導(dǎo)體制造裝置排出的混合氣體中添加第3成分氣體的氣體添加部；選擇性地透過(guò)氫且從添加有第3成分氣體的混合氣體中分離單硅烷和氫的膜分離部；以及獲取經(jīng)膜分離部分離的氫的回收率的氫回收率獲取手段；其中，第3成分氣體添加部按照下式改變第3成分氣體的添加量。AF = C1X A A、C1 彡 0. 3 …式(3-1)
此處，AA表示氫回收率的減少幅度(％)、AF表示第3成分氣體的添加量的減少幅度(L/min)。
上述方式的排氣處理系統(tǒng)進(jìn)一歩具備對(duì)膜分離部的透過(guò)側(cè)壓力進(jìn)行控制的壓カ控制部，壓カ控制部還可以按照以下的式來(lái)改變上述膜分離部的透過(guò)側(cè)壓力。
A P = C2 X A A、C2 彡 0. 5…式(3-2)
此處，AA表示氫回收率的減少幅度(％)，AP表示膜分離裝置的透過(guò)側(cè)壓力的減少幅度(KPa)。
此外，上述方式的排氣處理系統(tǒng)進(jìn)一歩具備對(duì)混合氣體的溫度進(jìn)行控制的溫度控制部，溫度控制部也可以按照以下的式改變上述混合氣體的溫度。
AT = C3X AA、C3 彡 0. 8...式(3-3)
此處，AA表示氫回收率的減少幅度(％ )，AT表示上述混合氣體的溫度上升幅度(。。)。
氫回收率獲取手段可以還包括對(duì)流入膜分離裝置的混合氣體的流量和氫及單硅烷的濃度進(jìn)行測(cè)定的混合氣體分析部；以及對(duì)透過(guò)膜分離裝置而分離的氣體的流量和氫及單硅烷的濃度進(jìn)行測(cè)定的透過(guò)側(cè)氣體分析部。
〔發(fā)明效果〕
通過(guò)本發(fā)明，可以使對(duì)從半導(dǎo)體制造裝置排出的排氣進(jìn)行處理的系統(tǒng)小型化。


圖I是表不實(shí)施方式I的排氣處理系統(tǒng)一例的系統(tǒng)不意圖。
圖2是更為詳細(xì)地表示實(shí)施方式I的排氣處理系統(tǒng)的構(gòu)成的系統(tǒng)圖。
圖3是表示實(shí)施方式I的排氣處理系統(tǒng)的各部分中的數(shù)據(jù)處理的一例的系統(tǒng)圖。
圖4是表示實(shí)施方式1-1的排氣處理系統(tǒng)的構(gòu)成的系統(tǒng)圖。
圖5是表示利用非透過(guò)側(cè)止回閥將壓力調(diào)整為50KPaG，除此之外，將實(shí)施例1_2的條件作為初始條件，對(duì)氫回收率相對(duì)于使排氣處理系統(tǒng)滿足式(1-2) (C1 = 0. 5)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的使用年數(shù)(換算值)的變化進(jìn)行監(jiān)控的結(jié)果的圖。
圖6是表示將實(shí)施例1-1的條件作為初始條件，對(duì)氫回收率相對(duì)于使排氣處理系統(tǒng)滿足式(1-3) (C2 = 1.0)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的使用年數(shù)(換算值)的變化進(jìn)行監(jiān)控的結(jié)果的圖。
圖I是表示初始條件使用膜分離容量為3. OL的膜分離模塊，在第3成分氣體添加部中以30NL/min添加氮,除此之外與實(shí)施例1_1同樣地,對(duì)氫回收率相對(duì)于使排氣處理系統(tǒng)滿足式(1-4) (C3 = 1.0)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的使用年數(shù)(換算值)的變化進(jìn)行監(jiān)控的結(jié)果的圖。
圖8是表示比較例1-1的排氣處理系統(tǒng)的構(gòu)成的系統(tǒng)圖。
圖9是表示將實(shí)施例1-1的條件作為初始條件，對(duì)氫回收率相對(duì)于使排氣處理系統(tǒng)不滿足式(1-2)而以(C1 = 0. I)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的使用年數(shù)(換算值)的變化進(jìn)行監(jiān)控的結(jié)果的圖。
圖10是表示將實(shí)施例1-2的條件作為初始條件，對(duì)氫回收率相對(duì)于使排氣處理系統(tǒng)不滿足式(1-3)而以(C2 = 0. 25)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的使用年數(shù)(換算值)的變化進(jìn)行監(jiān)控的結(jié)果的圖。
圖11是表示初始條件使用膜分離容量為3. OL的膜分離模塊，除此之外與實(shí)施例1-1同樣地，對(duì)氫回收率相對(duì)于使排氣處理系統(tǒng)不滿足式(1-4) (C3 = 0. 2)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的使用年數(shù)(換算值)的變化進(jìn)行監(jiān)控的結(jié)果的圖。
圖12是表不實(shí)施方式2的排氣處理系統(tǒng)的一例的系統(tǒng)不意圖。
圖13是更為詳細(xì)地表示實(shí)施方式2的排氣處理系統(tǒng)的構(gòu)成的系統(tǒng)圖。
圖14是表示實(shí)施方式2的排氣處理系統(tǒng)的各部分中的數(shù)據(jù)處理的一例的系統(tǒng)圖。
圖15是實(shí)施例2中使用的分離系統(tǒng)的示意圖。
圖16是表示在未導(dǎo)入泵中的吹掃氮的條件下，在實(shí)施壓力調(diào)整而運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下(C1 =
1.0)的氫回收率的變動(dòng)的圖表。
圖17是表示在未導(dǎo)入泵中的吹掃氮的條件下，在實(shí)施壓力調(diào)整而運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下(C1 =0. I)的氫回收率的變動(dòng)的圖表。
圖18是表示在以10NL/min導(dǎo)入泵中的吹掃氮的條件下，在實(shí)施壓力調(diào)整而運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下(C1 = 1.0)的氫回收率的變動(dòng)的圖表。
圖19是表示在以10NL/min導(dǎo)入泵中的吹掃氮的條件下，在實(shí)施壓力調(diào)整而運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下(C1 = 0. I)的氫回收率的變動(dòng)的圖表。
圖20是表示在以10NL/min導(dǎo)入泵中的吹掃氮的條件下，在實(shí)施壓力調(diào)整而運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下(C1 = 1.0)的氫回收率的變動(dòng)的圖表。
圖21是表示在以10NL/min導(dǎo)入泵中的吹掃氮的條件下，在實(shí)施壓力調(diào)整而運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下(C1 = 0. I)的氫回收率的變動(dòng)的圖表。
圖22是表示在未導(dǎo)入泵中的吹掃氮的條件下，在實(shí)施溫度調(diào)整而運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下(C2 =
1.0)的氫回收率的變動(dòng)的圖表。
圖23是表示在未導(dǎo)入泵中的吹掃氮的條件下，在實(shí)施溫度調(diào)整而運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下(C2 =0. 25)的氫回收率的變動(dòng)的圖表。
圖24是表示在以10NL/min導(dǎo)入泵中的吹掃氮的條件下，在實(shí)施溫度調(diào)整而運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下(C2 = 1.0)的氫回收率的變動(dòng)的圖表。
圖25是表示在以10NL/min導(dǎo)入泵中的吹掃氮的條件下，在實(shí)施溫度調(diào)整而運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下(C2 = 0. 25)的氫回收率的變動(dòng)的圖表。
圖26是表示在以10NL/min導(dǎo)入泵中的吹掃氮的條件下，在實(shí)施溫度調(diào)整而運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下(C2 = 1.0)的氫回收率的變動(dòng)的圖表。
圖27是表示在以10NL/min導(dǎo)入泵中的吹掃氮的條件下，在實(shí)施溫度調(diào)整而運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下(C2 = 0. 25)的氫回收率的變動(dòng)的圖表。
圖28是表示實(shí)施方式3的排氣處理系統(tǒng)的構(gòu)成的示意圖。
圖29是更為詳細(xì)地表示實(shí)施方式3的排氣處理系統(tǒng)的構(gòu)成的系統(tǒng)圖。
圖30是表示實(shí)施方式3的排氣處理系統(tǒng)的各部分中的數(shù)據(jù)處理的一例的系統(tǒng)圖。
圖31是表示實(shí)施例3中使用的排氣處理系統(tǒng)的示意圖。
圖32a是表示在未導(dǎo)入泵中的吹掃氮的條件下，在調(diào)整氮添加量而運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下(C1=o. 5)的氫回收率的變動(dòng)的圖表。
圖32b是表示在未導(dǎo)入泵中的吹掃氮的條件下，在調(diào)整氮添加量而運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下(C1=0. I)的氫回收率的變動(dòng)的圖表。
圖32c是表示在以10NL/min導(dǎo)入泵中的吹掃氮的條件下，在調(diào)整氮添加量而運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下(C1 = 0. 5)的氫回收率的變動(dòng)的圖表。
圖32d是表示在以10NL/min導(dǎo)入泵中的吹掃氮的條件下，在調(diào)整氮添加量而運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下(C1 = 0. I)的氫回收率的變動(dòng)的圖表。
圖32e是表示在以50NL/min導(dǎo)入泵中的吹掃氮的條件下，在調(diào)整氮添加量而運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下(C1 = 1.0)的氫回收率的變動(dòng)的圖表。
圖32f是表示在以50NL/min導(dǎo)入泵中的吹掃氮的條件下，在調(diào)整氮添加量而運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下(C1 = 0. I)的氫回收率的變動(dòng)的圖表。
圖33是表示在未導(dǎo)入泵中的吹掃氮的條件下，未調(diào)整氮添加量而運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下的氫回收率的變動(dòng)的圖表。
圖34是表示在未導(dǎo)入泵中的吹掃氮的條件下，在調(diào)整氮添加量而運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下(C1 =0.3)的氫回收率的變動(dòng)的圖表。
圖35是表示在未導(dǎo)入泵中的吹掃氮的條件下，在調(diào)整氮添加量而運(yùn)轉(zhuǎn)(C1 = 0. 3)后，調(diào)整膜分離裝置的透過(guò)側(cè)壓力而運(yùn)轉(zhuǎn)(C2 = 1.0)的情況下的氫回收率的變動(dòng)的圖表。
圖36是表示在未導(dǎo)入泵中的吹掃氮的條件下，在調(diào)整氮添加量而運(yùn)轉(zhuǎn)(C1 = 0. 3)后，調(diào)整溫度控制部的溫度地運(yùn)轉(zhuǎn)(C3 = 2.0)的情況下的氫回收率的變動(dòng)的圖表。
圖37是表示在未導(dǎo)入泵中的吹掃氮的條件下，在調(diào)整氮添加量進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)(C1 = 0. 3)后，調(diào)整膜分離裝置的透過(guò)側(cè)壓力地運(yùn)轉(zhuǎn)(C2 = 1.0)，進(jìn)而調(diào)整溫度控制部的溫度而運(yùn)轉(zhuǎn)(C3 = 2. 0)的情況下的氫回收率的變動(dòng)的圖表。
圖38是表示在以10NL/min導(dǎo)入泵中的吹掃氮的條件下，未調(diào)整氮添加量而運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下的氫回收率的變動(dòng)的圖表。
圖39是表示在以10NL/min導(dǎo)入泵中的吹掃氮的條件下，在調(diào)整氮添加量而運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下(C1 = 0. 5)的氫回收率的變動(dòng)的圖表。
圖40是表示在以10NL/min導(dǎo)入泵中的吹掃氮的條件下，在調(diào)整氮添加量而運(yùn)轉(zhuǎn)(C1 =0. 5)后，調(diào)整膜分離裝置的透過(guò)側(cè)壓力而運(yùn)轉(zhuǎn)(C2 = I. 0)的情況下的氫回收率的變動(dòng)的圖表。
圖41是表示在以10NL/min導(dǎo)入泵中的吹掃氮的條件下，在調(diào)整氮添加量而運(yùn)轉(zhuǎn)(C1 =0. 5)后，調(diào)整溫度控制部的溫度而運(yùn)轉(zhuǎn)(C3 = 2. 0)的情況下的氫回收率的變動(dòng)的圖表。
圖42是表示在以10NL/min導(dǎo)入泵中的吹掃氮的條件下，在調(diào)整氮添加量而運(yùn)轉(zhuǎn)(C1 =
0.5)后，調(diào)整膜分離裝置的透過(guò)側(cè)壓力而運(yùn)轉(zhuǎn)(C2 = 1.0)，進(jìn)而調(diào)整溫度控制部的溫度而運(yùn)轉(zhuǎn)(C3 = 2.0)的情況下的氫回收率的變動(dòng)的圖表。
具體實(shí)施方式
以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。需要說(shuō)明的是，在全部附圖中，對(duì)同樣的構(gòu)成要素標(biāo)記同樣的標(biāo)號(hào)，并適當(dāng)省略說(shuō)明。
(實(shí)施方式I)
圖I是表示本實(shí)施方式的排氣處理系統(tǒng)一例的系統(tǒng)示意圖。圖2是更為詳細(xì)地示出本實(shí)施方式的排氣處理系統(tǒng)的構(gòu)成的系統(tǒng)圖。圖3是表不本實(shí)施方式的排氣處理系統(tǒng)的各部分中的數(shù)據(jù)處理的一例的系統(tǒng)圖。
本實(shí)施方式的排氣處理系統(tǒng)100，如圖I所示，包括壓縮機(jī)11，其收集從多個(gè)半導(dǎo)體制造裝置I通過(guò)泵部2排出的至少含有氫和單硅烷的混合氣體并進(jìn)行壓縮；氣體收容部3，其收容從壓縮機(jī)11排出的混合氣體；流量控制部4，其對(duì)來(lái)自氣體收容部3的 混合氣體的流量進(jìn)行控制；膜分離部6，其從混合氣體中分離單硅烷和氫；氫氣處理部7，其對(duì)通過(guò)膜分離部6分離的氫進(jìn)行處理；以及硅烷氣體處理部8，其對(duì)通過(guò)膜分離部6分離的硅烷氣體進(jìn)行處理。
作為半導(dǎo)體制造裝置1，并無(wú)特別限定，但可以舉出用于將在太陽(yáng)能電池中使用的薄膜硅成膜的等離子體CVD裝置等。
從半導(dǎo)體制造裝置I排出的混合氣體的組成沒(méi)有特別限定，但例如包括需要除害的單硅烷、不需要除害的氫、氮和微量雜質(zhì)。作為微量雜質(zhì)，可以舉出ニ硅烷、三硅烷等含多個(gè)Si的高階硅烷、PH3、B2H6 (分別為0. 001 1% )。
泵部2吸引從半導(dǎo)體制造裝置I排出的混合氣體，送給后級(jí)的壓縮機(jī)11。所使用的泵的種類沒(méi)有特別限定，往往在半導(dǎo)體制造裝置中通常使用干式泵。出于保持氣密性、防止不需要的堆積物、防止泵內(nèi)部的腐蝕、提高排氣能力等目的，可以向干式泵中導(dǎo)入吹掃用氣體。吹掃用氣體沒(méi)有特別限定，但主要使用氮、氬等惰性氣體。此外，吹掃用氣體的導(dǎo)入量沒(méi)有特別限定，但每一臺(tái)泵通常是10 50NL/min左右。
此外，如圖2所示，也可以在泵2b的前級(jí)或/和后級(jí)設(shè)置過(guò)濾器2a。特別地，在排氣氣體中存在比較多的高階硅烷等的微粒的情況下，優(yōu)選設(shè)置過(guò)濾器2a。過(guò)濾器2a是選擇性地除去在混合氣體中含有的高階硅烷等的微粒的微粒捕捉過(guò)濾器。使用的過(guò)濾器沒(méi)有特別限定，但可以使用螺旋式等的過(guò)濾器。
進(jìn)而，在半導(dǎo)體制造裝置I中，為了除去因成膜導(dǎo)致的腔室(chamber)內(nèi)的堆積物，有時(shí)進(jìn)行化學(xué)清洗。對(duì)于化學(xué)清洗而言，為了除去在腔室內(nèi)堆積的薄膜硅，通常是在導(dǎo)入NF3、F2等氣體的情況下進(jìn)行等離子體處理。然而，這些氣體具有易燒性，因而必須避免與氫、單硅烷這樣的可燃性氣體接觸，如圖2所示，優(yōu)選在泵2b之后設(shè)置切換閥2c。由此，當(dāng)化學(xué)清洗后的排氣出來(lái)時(shí)，切換成易燒系氣體處理系，由此可防止這樣的排氣混入到硅烷系氣體的處理線中。需要說(shuō)明的是，關(guān)于該切換閥2c，在泵自身中可以內(nèi)置該機(jī)構(gòu)。
壓縮機(jī)11沒(méi)有特別限定，可以舉出隔膜式壓縮機(jī)、離心壓縮機(jī)、軸流壓縮機(jī)、往復(fù)壓縮機(jī)、雙螺桿壓縮機(jī)、單螺桿壓縮機(jī)、渦旋壓縮機(jī)、旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)等，但其中更為優(yōu)選隔膜式壓縮機(jī)。
壓縮機(jī)11的運(yùn)轉(zhuǎn)條件沒(méi)有特別限定，優(yōu)選在使壓縮后的混合氣體的溫度達(dá)到作為單硅烷分解溫度的200°C以下的方式運(yùn)轉(zhuǎn)。換言之，如果考慮將從泵部2排出的混合氣體由常壓進(jìn)行壓縮，則優(yōu)選在壓縮比4. 4以下運(yùn)轉(zhuǎn)壓縮機(jī)。
關(guān)于壓縮機(jī)11中使用的壓縮機(jī)的構(gòu)成，沒(méi)有特別限定，為了在供給壓縮機(jī)的混合氣體的流量發(fā)生變動(dòng)的情況下仍穩(wěn)定地運(yùn)轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，優(yōu)選具有ー并設(shè)置變換器的構(gòu)成、或者是將經(jīng)壓縮機(jī)暫時(shí)壓縮而得的混合氣體再次返回壓縮機(jī)吸氣側(cè)的溢回方式的構(gòu)成。
氣體收容部3是如下用途的裝置，將從多個(gè)半導(dǎo)體制造裝置I通過(guò)泵部2排出的混合氣體收集到容量足夠的罐等中，由此將從各個(gè)半導(dǎo)體制造裝置I排出的混合氣體的流量、壓カ變動(dòng)平均化，使膜分離部6中總是流通恒定流量、壓カ的混合氣體。此外，通過(guò)對(duì)構(gòu)造進(jìn)行設(shè)計(jì)，也可以賦予除去混合氣體中所含的微粒的功能。
氣體收容部3中使用的罐的尺寸沒(méi)有特別限定，優(yōu)選使其為供給各個(gè)半導(dǎo)體制造裝置I的氣體的最大流量的總計(jì)值以上。
氣體收容部3中使用的罐內(nèi)的壓カ沒(méi)有特別限定，優(yōu)選最大達(dá)到IMPaG。
此外，優(yōu)選在裝置運(yùn)轉(zhuǎn)開(kāi)始時(shí)，在關(guān)閉氣體收容部3的出口閥的狀態(tài)下，將泵的吹掃氣體、排氣從壓縮機(jī)11供給氣體收容部3，蓄壓于氣體收容部3中。由此，即使在半導(dǎo)體制造裝置的排氣流量大幅變動(dòng)時(shí)，仍可以維持用于保持向分離裝置的供給流量的足夠的壓力，并且可以增加在氣體收容部3中能夠收容的氣體量，因此可以減小氣體收容部的容積。進(jìn)而，若蓄積足夠的壓力，則可以將膜分離裝置的非透過(guò)側(cè)壓カ設(shè)定得較高，由此可以充分獲取與透過(guò)側(cè)的壓差，在運(yùn)轉(zhuǎn)上也變得有利。
流量控制部4是用于將收集于氣體收容部3的混合氣體的流量、壓カ控制為恒定的構(gòu)件。關(guān)于其控制方法沒(méi)有特別限定，優(yōu)選不受由流量控制部4供給的混合氣體的壓カ變動(dòng)的影響，例如可以舉出質(zhì)量流量控制器等。此外，關(guān)于壓力，通過(guò)對(duì)壓縮機(jī)11的運(yùn)轉(zhuǎn)條件進(jìn)行選擇，也可以確保必要的壓カ。
膜分離部6至少具備圖2示出的膜分離裝置6b和透過(guò)側(cè)壓力控制部6c和/或非透過(guò)側(cè)壓カ控制部6d。膜分離裝置6b，只要是選擇性地透過(guò)氫的膜，且不含與單硅烷反應(yīng)這樣的金屬成分、例如鈀、鎳等作為主成分的物質(zhì)即可，不特別限定，可以舉出各種半透膜等。半透膜包含選擇性地透過(guò)氫的致密層、和支撐致密層的多孔性的基材。半透膜的形狀可以舉出平膜、旋膜、中空絲膜，但其中更優(yōu)選中空絲膜。致密層中使用的材料可以舉出聚酰亞胺、聚硅氧烷、聚硅氮烷、丙烯腈、聚酯、纖維素聚合物、聚砜、聚烷撐ニ醇、聚こ烯、聚丁ニ烯、聚苯こ烯、聚こ烯基鹵化物、聚偏ニ鹵こ烯、聚碳酸酯和具有其中的任一個(gè)重復(fù)單元的嵌段共聚物。
基材中使用的材料可以舉出玻璃、陶瓷、燒結(jié)金屬等無(wú)機(jī)材料、和多孔性的有機(jī)材料。多孔性的有機(jī)材料可以舉出聚醚、聚丙烯腈、聚醚、聚(亞芳基氧化物)、聚醚酮、聚硫化物、聚こ烯、聚丙烯、聚丁烯、聚こ烯基等。
供給膜分離裝置6b的混合氣體的流量、壓力、溫度、單硅烷氣體的濃度、和膜分離裝置6b的非透過(guò)側(cè)壓力、透過(guò)側(cè)壓力沒(méi)有特別限定，例如，作為流量，相對(duì)于膜分離裝置的容量 1L，為 5NL/min 500NL/min，優(yōu)選 10NL/min 100NL/min ;作為壓力，優(yōu)選 _90KPaG
I.OMPaG;作為溫度，優(yōu)選-20°C 100°C左右；作為單硅烷氣體濃度，為30vol %以下，優(yōu)選20VOl%以下，更優(yōu)選IOvol %以下；作為膜分離裝置6b的非透過(guò)側(cè)壓力，優(yōu)選_90KPaG 0. 85MPaG ;作為透過(guò)側(cè)壓力，優(yōu)選-IOOKPaG 0. 9MPaG。
此外，所謂膜分離裝置的容量是指膜分離裝置內(nèi)的分離膜充分地緊密填充的部分的容積。
此外，作為供給上述膜分離裝置6b的混合氣體的溫度，在以室溫以外進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，有必要設(shè)置如圖2所示那樣的溫度控制部6a。
溫度控制部6a只要具有將混合氣體冷卻或加熱的功能即可，不特別限定，可以舉出電熱加熱器、各種熱交換器等。被溫度控制部6a冷卻或加熱的混合氣體供給膜分離裝置6b。
上述的膜分離條件實(shí)際上緊密地互相關(guān)聯(lián)，例如在膜分離容量為IL的情況下，供給膜分離裝置的流量?jī)?yōu)選20NL/min 50NL/min ;單硅烷氣體濃度優(yōu)選IOvol %以下；溫度優(yōu)選10°C 40°C ;膜分離裝置的非透過(guò)側(cè)壓カ優(yōu)選大氣壓以上；透過(guò)側(cè)壓カ優(yōu)選-IOOKPaG -60KPaG。
被膜分離裝置6b分離的氣體分別被送到氫氣處理部7、硅烷氣體處理部8。對(duì)于氫氣處理部7，僅僅是將回收的氫進(jìn)行燃燒處理，作為燃料利用，例如也可以是如圖2所示那樣，以如下方式構(gòu)成，即，由稀釋部7b用氮、空氣等稀釋為爆炸界限以下后，向外部釋放。此外，在該稀釋時(shí)，從安全的角度講，優(yōu)選將氫濃度稀釋到爆炸下限以下(4Vol%以下)。稀釋部7b中的稀釋率只要是至少滿足單硅烷濃度5ppmv以下即可，不作特別限定，以透過(guò)側(cè)氣體分析部6e的測(cè)定結(jié)果為基礎(chǔ)，如果控制稀釋率，則可以沒(méi)有浪費(fèi)、效率良好地控制。由稀釋部7b稀釋的分離氣體被鼓風(fēng)機(jī)7c釋放到外部。此外，為了降低回收氣體中的單硅烷濃度，也可以增加能夠選擇性地將單硅烷除害那樣的機(jī)構(gòu)(未圖示)。選擇性地除害的除害劑沒(méi)有特別限定，可以舉出氧化劑、吸附劑等。此外，如圖4所示，也可以設(shè)置氫氣提純部7a，能夠提純氫而再利用。
此外，關(guān)于硅烷氣體處理部8，例如如圖2所示，作為毒性氣體的單硅烷被稀釋部Sb與作為進(jìn)行無(wú)害化的裝置的除害部8c的裝置規(guī)格相適應(yīng)地稀釋到規(guī)定的濃度后，被導(dǎo)入除害部8c，由此無(wú)害化到單硅烷的容許濃度以下，利用鼓風(fēng)機(jī)8d向外部釋放。當(dāng)然，也可以設(shè)置硅烷氣體提純部8a，能夠提純單硅烷而再利用。
本實(shí)施方式的排氣處理系統(tǒng)，也可以增加如圖2和圖3所示那樣的各種附帶設(shè)備。
例如，如圖2所示，為了對(duì)用流量控制部4控制為恒定流量的混合氣體的成分氣體的濃度、尤其是氣體中的氫濃度和單硅烷濃度進(jìn)行測(cè)定，可以設(shè)置氣體分析部5。關(guān)于該氣體分析部5，只要至少能夠測(cè)定混合氣體中的氫濃度和單硅烷濃度即可，其方法不特別限定，例如可以舉出氣體流通式的具有樣品池的FT-IR、在線式的氣相色譜法等。
此外，如圖2、圖3所示，為了調(diào)整混合氣體中的單硅烷濃度等，也可以在氣體分析部5的前后設(shè)置第3成分氣體添加部10，將第3成分氣體以恒定量添加在混合氣體中。添加的第3成分氣體只要是不與單硅烷等的混合氣體中的成分氣體激烈反應(yīng)的氣體即可，不作特另IJ限定，可以舉出例如氮、氬、氫、氦、氙、碳等原子數(shù)I 4的碳化氫氣體等。在設(shè)置第3成分氣體添加部10的情況下，優(yōu)選在其前后設(shè)置氣體分析部5，對(duì)第3成分氣體的添加前后的混合氣體中的氫濃度和單硅烷濃度進(jìn)行測(cè)定。
此外，如圖2所示，為了對(duì)經(jīng)膜分離部6分離的各個(gè)氣體的流量和成分濃度進(jìn)行測(cè)定，也可以設(shè)置透過(guò)側(cè)氣體分析部6e、非透過(guò)側(cè)氣體分析部6f。例如，關(guān)于氫氣處理部7，通過(guò)對(duì)膜分離裝置6b的透過(guò)側(cè)氣體的流量和氣體中的氫濃度和單硅烷濃度進(jìn)行測(cè)定，以該測(cè)定結(jié)果為基礎(chǔ)，可以將回收的氫氣向大氣釋放時(shí)稀釋部7b中的稀釋率控制為單硅烷濃度成為容許濃度(5ppmv以下)。關(guān)于該稀釋部7b，為了將回收的氫安全地向大氣釋放，可以添加氮、空氣等，使單硅烷濃度為容許濃度以下，使氫濃度為爆炸下限(4vol %以下)。
需要說(shuō)明的是，從膜分離裝置6b的透過(guò)側(cè)排出的透過(guò)側(cè)氣體，可用透過(guò)側(cè)氣體分析部6e測(cè)定流量、以及氫濃度和單硅烷濃度。此外，透過(guò)側(cè)壓力控制部6c是用于控制膜分離裝置6b的透過(guò)側(cè)壓カ的構(gòu)件。將所得到的測(cè)定結(jié)果和供給膜分離裝置6b的分離前混合氣體的流量及氫濃度和單硅烷濃度的測(cè)定結(jié)果合并，能夠算出氫氣的回收率(氫回收率)。此處，所謂氫回收率如以下所示的式(1-1)這樣來(lái)定義。
氫回收率(% ) = 100X ((A/100) XB))/((C/100) XD)…式(1-1)
此處，A表示透過(guò)側(cè)氣體的氫濃度(透過(guò)側(cè)氫濃度)(vol % )、B表示透過(guò)側(cè)氣體流量(透過(guò)側(cè)氣體總流量)(L/min)、C表示向膜分離裝置供給的混合氣體的氫濃度(供給側(cè)氫濃度)(vol % )、D表示供給膜分離裝置的混合氣體的流量(供給側(cè)氣體總流量)(L/min)。、 通過(guò)監(jiān)控該氫回收率，可以把握膜分離裝置6b的劣化狀態(tài)。例如，隨著氫回收率的降低，控制供給膜分離裝置6b的混合氣體的溫度、膜分離裝置6b的非透過(guò)側(cè)壓力、透過(guò)側(cè)壓力、第3成分氣體的添加量，可以總是維持高的氫回收率地來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)。此時(shí)，優(yōu)選以相對(duì)于氫回收率的減少率，滿足以下所示的式(1-2) 式(1-4)的方式，控制供給膜分離裝置6b的混合氣體的溫度、膜分離裝置6b的透過(guò)側(cè)壓力、第3成分氣體的添加量。
AP = C1X AA, C1 彡 0. 5…式(ト2)
此處，AP表示透過(guò)側(cè)的壓カ減少量(KPa), AA表示氫回收率的減少量(％ )。
AT = C2X AA, C2 彡 0. 8...式(1-3)
此處，AT表示溫度上升部分(°C )，AA表示氫回收率的減少量(％)。
AF = C3X AA、C3 彡 0. 3…式(1-4)
此外，AF表示第3成分氣體添加量的減少量(L/min)、AA表示氫回收率的減少量
(% )o
此外，例如對(duì)于硅烷氣體處理部8，測(cè)定膜分離裝置6b的非透過(guò)側(cè)氣體的流量及氣體中的氫濃度和單硅烷濃度，以其測(cè)定結(jié)果為基礎(chǔ)，將回收的單硅烷氣體用除害部8c無(wú)害化時(shí)的稀釋部8b中的稀釋率控制為單硅烷濃度達(dá)到除害裝置的容許濃度(例如2vol%左右)以下。
需要說(shuō)明的是，上述的控制由圖3示出的運(yùn)算控制部30來(lái)執(zhí)行。此外，運(yùn)算控制部30以所控制的混合氣體的流量、氣體分析部5中的混合氣體中的單硅烷濃度的測(cè)定結(jié)果和膜分離裝置的容量為基礎(chǔ)，可以通過(guò)流量控制部4來(lái)控制混合氣體的流量。
進(jìn)而，運(yùn)算控制部30可以基于流量控制部4中的混合氣體流量值、氣體分析部5中的混合氣體中的單硅烷濃度的測(cè)定結(jié)果、透過(guò)側(cè)氣體分析部6e中的透過(guò)側(cè)氣體流量和透過(guò)側(cè)氣體中的單硅烷濃度側(cè)的測(cè)定結(jié)果，計(jì)算氫回收率。
關(guān)于運(yùn)算控制部30，針對(duì)該算出的氫回收率的減少幅度，可以控制供給膜分離裝置6b的混合氣體的溫度、膜分離裝置6b的非透過(guò)側(cè)壓力、透過(guò)側(cè)壓力、第3成分氣體的添加量。
進(jìn)而，運(yùn)算控制部30基于透過(guò)側(cè)氣體分析部6e中的透過(guò)側(cè)氣體流量及透過(guò)側(cè)氣體中的氫濃度和單硅烷濃度的測(cè)定結(jié)果，可以進(jìn)行對(duì)氫氣提純部7a的運(yùn)轉(zhuǎn)條件、是否將回收的氫氣進(jìn)行再利用的判定。關(guān)于運(yùn)算控制部30，在判定為未再利用回收的氫氣的情況下，也可以將氫氣處理部7的稀釋部7b中的稀釋率控制為單硅烷濃度達(dá)到容許濃度(5ppmv以下)。
進(jìn)而，運(yùn)算控制部30基于非透過(guò)側(cè)氣體分析部6f中的非透過(guò)側(cè)氣體流量和非透過(guò)側(cè)氣體中的氫濃度和單硅烷濃度的測(cè)定結(jié)果，可以對(duì)硅烷氣體提純部8a的運(yùn)轉(zhuǎn)條件、是否將回收的單硅烷加以再利用進(jìn)行判定。關(guān)于運(yùn)算控制部30，在判定為未再利用回收的單硅烷的情況下，也可以將硅烷氣體處理部8的稀釋部8b中的稀釋率控制為單硅烷濃度達(dá)到除害裝置的容許濃度(例如2vol%左右)以下。此外，在非透過(guò)側(cè)氣體分析部6f的后級(jí)，可以設(shè)置切換朝向除害部8c的線和為了再利用的朝向半導(dǎo)體制造裝置I的線的閥。
根據(jù)上述的排氣處理系統(tǒng)，即使從半導(dǎo)體制造裝置排出的混合氣體的壓力、流量變動(dòng)，仍可以將供給膜分離部的混合氣體的流量、壓カ保持為恒定，并且能不施加對(duì)從半導(dǎo)體制造裝置排出的混合氣體排氣的泵產(chǎn)生影響的背壓地穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。
以下，基于實(shí)施例具體地說(shuō)明本實(shí)施方式，但本實(shí)施方式不限于這些實(shí)施例。

〔實(shí)施例1-1〕
圖4是表示實(shí)施例1-1的排氣處理系統(tǒng)的構(gòu)成的系統(tǒng)圖。如圖4所示，將上述實(shí)施方式I的排氣處理系統(tǒng)與3臺(tái)作為半導(dǎo)體制造裝置I之一的薄膜硅太陽(yáng)能電池制造用CVD裝置相連接。排氣處理系統(tǒng)將從多個(gè)PE-CVD裝置12排出的混合氣體與從外部導(dǎo)入的氮一起用與各自的裝置對(duì)應(yīng)的干式泵13a吸引，介由過(guò)濾器14朝壓縮機(jī)26送出。需要說(shuō)明的是，在干式泵13a之后設(shè)置有切換閥33。由此，在化學(xué)清潔的排氣排出時(shí)切換為易燒系氣體處理系，由此可以防止這樣的排氣混入硅烷系氣體的處理線中。
壓縮機(jī)26選定能以壓縮比4來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)器。在關(guān)閉蓄壓用閥32的狀態(tài)下，將各自的泵的吹掃氮以30NL/min的流量通入，將氣密罐15(容量5m3)的壓カ升壓到0. 3MPaG。然后，打開(kāi)蓄壓用閥32，開(kāi)始對(duì)質(zhì)量流量控制器16供給氣體，并且將各自的PE-CVD裝置12分4次錯(cuò)開(kāi)來(lái)開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)。各個(gè)PE-CVD裝置12的運(yùn)轉(zhuǎn)，以表I中示出那樣的條件來(lái)進(jìn)行。用質(zhì)量流量控制器16將氣體流量控制為151. 5NL/min，用熱交換機(jī)18將溫度調(diào)整到40°C后，供給膜分離模塊20 (聚酰亞胺中空絲膜，容量2. 4L)。此時(shí)，透過(guò)側(cè)止回閥21a將壓カ調(diào)整為-98KPaG。此外，非透過(guò)側(cè)止回閥21b將壓カ調(diào)整為0. IMPaG0此時(shí)的壓縮機(jī)前面的排氣的流量、組成示于表2。被分離的透過(guò)側(cè)氣體SiH4的濃度為0. 019VOl%，氫回收率為90. 9%，不管排氣流量如何變動(dòng)都是恒定的。
需要說(shuō)明的是，圖4中示出的流量計(jì)22a和分析裝置17a是對(duì)從PE-CVD裝置12排出的混合氣體中的流量以及混合氣體中的氫濃度和單硅烷濃度進(jìn)行測(cè)定的裝置。關(guān)于利用質(zhì)量流量控制器16將流量、壓カ控制為規(guī)定值的混合氣體，利用分析裝置17b測(cè)定氫濃度和單硅烷的濃度后，通過(guò)熱交換機(jī)18和循環(huán)恒溫槽19的動(dòng)作來(lái)控制溫度，流入膜分離模塊20。在膜分離模塊20的透過(guò)側(cè)和非透過(guò)側(cè)的后級(jí)分別設(shè)置有流量計(jì)22b、22c。
在圖4中示出的排氣處理系統(tǒng)中，膜分離模塊的透過(guò)側(cè)的氣體通過(guò)流量計(jì)22b、分析裝置17c從而測(cè)定透過(guò)側(cè)氣體的流量及透過(guò)側(cè)氣體中的氫濃度和單硅烷濃度。關(guān)于用干式泵13b吸引的透過(guò)側(cè)氣體，基于該測(cè)定結(jié)果用適宜的氮稀釋，通過(guò)鼓風(fēng)機(jī)25a被釋放到大氣中。另ー方面，膜分離模塊20的非透過(guò)側(cè)的分離氣體通過(guò)流量計(jì)22c、分析裝置17d測(cè)定非透過(guò)側(cè)氣體的流量及非透過(guò)側(cè)氣體中的氫濃度和單硅烷濃度。非透過(guò)側(cè)氣體，基于該測(cè)定結(jié)果用適宜的氮稀釋，利用燃燒除害裝置23燃燒而除害。利用燃燒除害裝置23燃燒而排出的氣體，為了除 去在燃燒時(shí)產(chǎn)生的粉體等異物，利用鼓風(fēng)機(jī)25b供給袋式過(guò)濾器24后，利用鼓風(fēng)機(jī)25c釋放到大氣中。
〔表I〕Oo Q O Oo n O O c Oo ocoCMQI'sol^fflnlololw's^iol'solol'ST^^Srllolni^soi'sol's'sol's'snl'G's'soi'solol's^soloiol'sl 3 1111 1111
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權(quán)利要求
1.ー種對(duì)從半導(dǎo)體制造裝置排出的至少含有氫和單硅烷的混合氣體進(jìn)行處理的排氣處理系統(tǒng)，其特征在于，包括 泵，其將從半導(dǎo)體制造裝置排出的混合氣體排出； 壓縮機(jī)，其將由所述泵排氣的混合氣體壓縮后送到后級(jí)； 氣體收容部，其收集被壓縮的混合氣體并收容； 流量控制部，其對(duì)從所述氣體收容部供給的混合氣體的流量進(jìn)行控制；以及 膜分離部，其選擇性地透過(guò)氫且從混合氣體中分離單硅烷和氫。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的排氣處理系統(tǒng)，其特征在干， 在要開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在所述氣體收容部中蓄壓后開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的排氣處理系統(tǒng)，其特征在干， 還包括對(duì)所述膜分離部的非透過(guò)側(cè)壓力進(jìn)行控制的壓カ控制部。
4.ー種對(duì)從半導(dǎo)體制造裝置排出的至少含有氫和單硅烷的混合氣體進(jìn)行處理的排氣處理系統(tǒng)，其特征在于，包括 膜分離部，其選擇性地透過(guò)氫且從混合氣體中分離單硅烷和氫； 氫回收率獲取手段，其獲取關(guān)于被所述膜分離部分離的氫的回收率的信息，并計(jì)算出氫回收率；以及 壓カ控制部，其根據(jù)氫回收率的變化對(duì)所述膜分離部的透過(guò)側(cè)壓力進(jìn)行控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的排氣處理系統(tǒng)，其特征在干， 所述壓カ控制部基于下式使透過(guò)側(cè)壓カ變化，AP = C1X A A，且 C1 ≥ 0. 5 其中，AA表示氫回收率的減少幅度)，AP表示透過(guò)側(cè)壓カ的減少量(KPa)。
6.ー種對(duì)從半導(dǎo)體制造裝置排出的至少含有氫和單硅烷的混合氣體進(jìn)行處理的排氣處理系統(tǒng)，其特征在于，包括 膜分離部，其選擇性地透過(guò)氫且從混合氣體中分離單硅烷和氫； 氫回收率獲取手段，其獲取關(guān)于被所述膜分離部分離的氫的回收率的信息，并計(jì)算出氫回收率；以及 溫度控制部，其根據(jù)氫回收率的變化對(duì)流入所述膜分離部的混合氣體的溫度進(jìn)行控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的排氣處理系統(tǒng)，其特征在干， 所述溫度控制部基于下式使流入所述膜分離部的混合氣體的溫度變化，AT = C2X AA，且 C2 ≥0. 8 其中，AA表示氫回收率的減少幅度(％)，A T表示混合氣體的溫度上升幅度(で)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4 7的任一項(xiàng)所述的排氣處理系統(tǒng)，其特征在干， 所述氫回收率獲取手段包括 混合氣體分析部，其對(duì)流入所述膜分離部的混合氣體的流量及氫濃度和單硅烷濃度進(jìn)行測(cè)定，以及 透過(guò)側(cè)氣體分析部，其對(duì)透過(guò)所述膜分離部而被分離的氣體的流量及氫濃度和單硅烷濃度進(jìn)行測(cè)定。
9.根據(jù)權(quán)利要求4 8中任一項(xiàng)所述的排氣處理系統(tǒng)，其特征在干，所述氫回收率獲取手段包括 流量控制部，其對(duì)流入所述膜分離部的混合氣體的流量進(jìn)行控制， 混合氣體分析部，其對(duì)被控制了流量的混合氣體中的氫濃度和單硅烷濃度進(jìn)行測(cè)定，以及 透過(guò)側(cè)氣體分析部，其對(duì)透過(guò)所述膜分離部而被分離的氣體的流量及氫濃度和單硅烷濃度進(jìn)行測(cè)定。
10.ー種從半導(dǎo)體制造裝置排出的至少含有氫和單硅烷的混合氣體中經(jīng)膜分離而將各自的氣體分離的排氣處理系統(tǒng)，其特征在于，包括 氣體添加部，其向從所述半導(dǎo)體制造裝置排出的混合氣體中添加第3成分氣體，膜分離裝置，其具有選擇性地透過(guò)氫的半透膜，且從添加有第3成分氣體的混合氣體中分離單硅烷和氫，以及 氫回收率獲取手段，其獲取被所述膜分離裝置分離后的氫的回收率； 其中，所述氣體添加部按照下式使第3成分的添加量變化，AF = C1X A A，且 C1 彡 0. 3 其中，AA表示氫回收率的減少幅度(％ )，AF表示第3成分氣體的添加量的減少幅度(L/min)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的排氣處理系統(tǒng)，其特征在干， 還包括對(duì)所述膜分離裝置的透過(guò)側(cè)壓力進(jìn)行控制的壓カ控制部； 其中，所述壓カ控制部按照下式使所述膜分離裝置的透過(guò)側(cè)壓カ變化，AP = C2X A A，且 C2 彡 0. 5 其中，AA表示氫回收率的減少幅度(％)，AP表示所述膜分離裝置的透過(guò)側(cè)壓カ的減少幅度(KPa)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的排氣處理系統(tǒng)，其特征在干， 還包括對(duì)所述混合氣體的溫度進(jìn)行控制的溫度控制部； 其中，所述溫度控制部按照下式使所述混合氣體的溫度變化，AT = C3X AA，且 C3 彡 0. 8 其中，A A表示氫回收率的減少幅度(％)，A T表示所述混合氣體的溫度的上升幅度(。。)。
全文摘要
排氣處理系統(tǒng)(100)對(duì)從半導(dǎo)體制造裝置(1)排出的至少含有氫和單硅烷的混合氣體進(jìn)行處理。該排氣處理系統(tǒng)(100)包括泵部(2)，其將從半導(dǎo)體制造裝置排出的混合氣體排出；壓縮機(jī)(11)，其將經(jīng)泵部(2)排出的混合氣體壓縮后送到后級(jí)；氣體收容部(3)，其收集被壓縮的混合氣體而進(jìn)行收容；流量控制部(4)，其對(duì)從氣體收容部(3)供給的混合氣體的流量進(jìn)行控制；以及膜分離部(6)，其選擇性地透過(guò)氫且從混合氣體中分離單硅烷和氫。由此，可以緩解從半導(dǎo)體制造裝置(1)排出的混合氣體的壓力變動(dòng)，穩(wěn)定地運(yùn)轉(zhuǎn)排氣處理系統(tǒng)。
文檔編號(hào)C23C16/44GK102791356SQ20118001364
公開(kāi)日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2011年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月12日
發(fā)明者岡部隆志, 大內(nèi)太, 朝野剛 申請(qǐng)人:吉坤日礦日石能源株式會(huì)社