專(zhuān)利名稱(chēng)：半導(dǎo)體排放氣體處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體排放氣體處理裝置，該半導(dǎo)體排放氣體處理裝 置用來(lái)對(duì)從半導(dǎo)體制造裝置排出的對(duì)人體或環(huán)境有害的半導(dǎo)體排放氣
體進(jìn)行熱氧化分解而使其無(wú)害化。
背景技術(shù)：
從半導(dǎo)體制造裝置排出的半導(dǎo)體排放氣體(gas)對(duì)人體、環(huán)境有 害，而且，具有可燃性、爆炸性，對(duì)很多金屬有高的腐蝕性。作為所
述半導(dǎo)體排放氣體的代表，可以列舉元素周期表in、 iv、 v族元素的
氫化物，例如SiH4、 PH3、 B2BU等，而且在制造工序中使用了卻沒(méi)有 反應(yīng)的SiH2CL2、 SiHCl3、 Si2H6、 TEOS (:f卜5工卜軒,〉'〉，乂) 等的Si化合物也包含在排放氣體中。
現(xiàn)有技術(shù)中進(jìn)行這樣的處理，即，使半導(dǎo)體排放氣體被大量的氮 氣稀釋之后，所述排放氣體的濃度低于爆炸下限，再與大量過(guò)剩的空 氣混合后在該狀態(tài)下排放到大氣中。
但是，近來(lái)隨著對(duì)環(huán)境保護(hù)認(rèn)識(shí)的提高，環(huán)境行政管理變得嚴(yán)格， 上述那樣向大氣排放的方法有被嚴(yán)格限制的趨勢(shì)。因此，必須積極地 對(duì)半導(dǎo)體排放氣體進(jìn)行除害。為此，在把半導(dǎo)體排放氣體排放到大氣
中時(shí)，為了把有毒的氣體濃度至少降低到容許值以下而使用了半導(dǎo)體 排放氣體處理裝置。
作為半導(dǎo)體排放氣體的處理方法，大致可分為濕式法、吸附法、
加熱分解法以及燃燒法四種，但是從功能、最初成本(initial cost )、 運(yùn)行成本(running cost)、設(shè)置空間、安全性等整體的觀點(diǎn)出發(fā)，不 能被稱(chēng)作完善的處理方法。
其中，加熱分解法特別在反應(yīng)爐內(nèi)配設(shè)棒狀的電加熱器(electrical heater )，將半導(dǎo)體排放氣體導(dǎo)入通過(guò)該加熱器產(chǎn)生的高熱在反應(yīng)爐內(nèi)
形成的加熱區(qū)域，所述對(duì)氣體進(jìn)行加熱分解的電熱加熱分解法，與作 業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的需求良好一致，在大量現(xiàn)場(chǎng)中被采用。這是由于使用所述加 熱分解法的話(huà)，可以對(duì)半導(dǎo)體制造現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生的所有種類(lèi)的半導(dǎo)體排放 氣體進(jìn)行除害。
但是，所述釆用加熱分解法的半導(dǎo)體排放氣體處理裝置，使用把 電能轉(zhuǎn)換成熱量的電加熱器當(dāng)作熱源，因而要花費(fèi)大量的電費(fèi)。
另夕卜，在操作上，在反應(yīng)爐內(nèi)生成作為反應(yīng)生成物的粉塵，因而， 粉塵積攢到一定程度的話(huà)就必須暫時(shí)停止半導(dǎo)體排放氣體處理裝置的 運(yùn)行而且必須暫時(shí)停止半導(dǎo)體制造裝置的運(yùn)行，進(jìn)行將粉塵去除的清 掃作業(yè)(即，維護(hù))。其原因是，擔(dān)心熱分解的結(jié)果生成的氧化物的粉 塵在反應(yīng)爐內(nèi)面堆積，造成半導(dǎo)體排放氣體的流路被堵塞。
另外，在使用加熱分解法的半導(dǎo)體排放氣體處理裝置中，作為半
導(dǎo)體排放氣體的加熱分解中限制反應(yīng)的主要原因有供給空氣量、施 加到反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的能量(電加熱器的表面溫度)、在反應(yīng)筒內(nèi)移動(dòng)的氣 體的容量以及速度，此外有排放氣體與空氣的紊流造成的混合情況的 影響。即，排放氣體與空氣進(jìn)行層流移動(dòng)的話(huà)，反應(yīng)效率降低，因而 通過(guò)紊流將二者混合對(duì)提高反應(yīng)效率很重要。尤其是，電熱加熱分解 法中，不能如氣體燃燒法的情況那樣通過(guò)火焰燃燒來(lái)獲得強(qiáng)的紊流， 因而，為了進(jìn)行充分的氣流攪拌，需要另行產(chǎn)生紊流的機(jī)構(gòu)。
在此，為了在氣體移動(dòng)中產(chǎn)生紊流而在通路中設(shè)置障礙物是有效 的，但是，存在障礙物的話(huà)會(huì)使通氣阻力增高，而且反應(yīng)產(chǎn)生的粉塵 容易堆積，由此會(huì)造成通氣阻力增加而導(dǎo)致惡性循環(huán)。
再則，如上所述那樣，半導(dǎo)體排放氣體對(duì)金屬有強(qiáng)腐蝕性，所以， 必須對(duì)配設(shè)在反應(yīng)爐內(nèi)的電加熱器進(jìn)行防止其表面被腐蝕的防腐蝕處 理，而即使進(jìn)行這樣的防腐蝕處理，要完全防止腐蝕也是困難的，因 使用狀態(tài)(即，熱分解的氣體的種類(lèi))的不同而必須頻繁更換該電加 熱器。
而且，使用加熱分解法的半導(dǎo)體排放氣體處理裝置中，有在反應(yīng) 爐內(nèi)的上部蓄積電加熱器產(chǎn)生的高熱的傾向，所以，當(dāng)要把反應(yīng)爐內(nèi)
整體維持在可以進(jìn)行半導(dǎo)體排放氣體的熱分解的溫度區(qū)域時(shí)，必須使 電加熱器與溫度相對(duì)較低的反應(yīng)爐內(nèi)的下部的溫度相一致地進(jìn)行工 作。這樣，在溫度足夠高的反應(yīng)爐內(nèi)的上部，會(huì)由電加熱器持續(xù)進(jìn)行 不必要的加熱，這樣會(huì)浪費(fèi)電能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于這樣的問(wèn)題而提出，其課題是提高第一反應(yīng)爐內(nèi)的半 導(dǎo)體排放氣體的熱分解效率、減輕第二反應(yīng)爐的維護(hù)負(fù)擔(dān)。換言之， 本發(fā)明的主要課題是提供一種半導(dǎo)體排放氣體處理裝置，該半導(dǎo)體排 放氣體處理裝置可以高效而且可靠地將半導(dǎo)體排放氣體分解使其無(wú)害 化，而且維護(hù)保養(yǎng)性?xún)?yōu)異。
本發(fā)明的一方面是一種半導(dǎo)體排放氣體處理裝置10，其設(shè)有反應(yīng) 爐14，所述反應(yīng)爐14由筒狀的反應(yīng)爐本體30、電加熱器32和氣體導(dǎo) 入管34構(gòu)成；所述反應(yīng)爐本體30設(shè)有在由耐火材料圍著的內(nèi)部將半 導(dǎo)體排放氣體熱分解的排放氣體處理室38，而且在底部的相互接近的 位置開(kāi)設(shè)有氣體導(dǎo)入口 40和氣體排出口 42;所述電加熱器32對(duì)所述 排放氣體處理室38進(jìn)行加熱；所述氣體導(dǎo)入管34把所述半導(dǎo)體排放 氣體X導(dǎo)入所述排放氣體處理室38的上部，其上端配設(shè)在所述排放 氣體處理室38的上部，而且其下端向所述反應(yīng)爐本體30的外部突出 地插入所述氣體導(dǎo)入口 40。
本發(fā)明中，在反應(yīng)爐14底部相互接近的位置開(kāi)設(shè)了氣體導(dǎo)入口 40和氣體排出口 42,而且，在氣體導(dǎo)入口 40中插入氣體導(dǎo)入管34， 因而，當(dāng)半導(dǎo)體排放氣體X流過(guò)氣體導(dǎo)入管34內(nèi)部時(shí)，可以在所述 排放氣體X與在排放氣體處理室38內(nèi)熱分解了的高溫的處理完了的 半導(dǎo)體排放氣體X之間進(jìn)行熱交換。
另外，氣體導(dǎo)入管34是用來(lái)向處于蓄積高熱量的傾向的排放氣體 處理室38的上部供給半導(dǎo)體排放氣體X的部件。因此，通過(guò)氣體導(dǎo) 入管34導(dǎo)入到排放氣體處理室38中的半導(dǎo)體排放氣體X能可靠地曝 露在高熱量中，可以將該半導(dǎo)體排放氣體X有效地?zé)岱纸狻?br> 本發(fā)明第二方面的特征是，在第一方面的半導(dǎo)體排放氣體處理裝 置10中，所述電加熱器32內(nèi)裝在所述反應(yīng)爐本體30或所述氣體導(dǎo)入 管34的至少任何一方中。由此，可以可靠防止電加熱器32被氟化氫 (HF)等腐蝕性氣體腐蝕。
本發(fā)明第三方面的特征是，在第一或第二方面的半導(dǎo)體排放氣體 處理裝置10中，設(shè)有以非接觸狀態(tài)沿所述氣體導(dǎo)入管34的內(nèi)周面以 及所述反應(yīng)爐本體30的內(nèi)周面移動(dòng)的刮板36。
本發(fā)明中，可以通過(guò)刮板36經(jīng)常地(間歇地)把要附著在氣體導(dǎo) 入管34的內(nèi)周面和反應(yīng)爐本體30的內(nèi)周面的粉塵掃落，從而可防止 粉塵堆積到該內(nèi)周面上。再則，由于刮板36沿氣體導(dǎo)入管34以及反 應(yīng)爐本體30的內(nèi)周面旋轉(zhuǎn)，因而，可經(jīng)常攪動(dòng)氣體導(dǎo)入管34以及反 應(yīng)爐本體30的半導(dǎo)體排放氣體X而形成紊流。結(jié)果，可以在排放氣 體處理室38內(nèi)確保充分的滯留時(shí)間，將半導(dǎo)體排放氣體X可靠地?zé)?分解。
本發(fā)明第四方面的特征是，在笫一或第二方面的半導(dǎo)體排放氣體 處理裝置10中，所述電加熱器32由對(duì)所述排放氣體處理室38的上部 進(jìn)行加熱的上層加熱元件(upper heater element) 32A，和對(duì)所述排 放氣體處理室38的下部進(jìn)行加熱的下層加熱元件(lower heater element) 32B構(gòu)成，而且，在所述反應(yīng)爐14上設(shè)置對(duì)所述排放氣體 處理室38上部的溫度進(jìn)行測(cè)定的上部溫度傳感器50，和對(duì)所述排放 氣體處理室38下部的溫度進(jìn)行測(cè)定的下部溫度傳感器52;根據(jù)所述 上部溫度傳感器50測(cè)定的溫度數(shù)據(jù)對(duì)所述上層加熱元件32A的輸出 功率進(jìn)行控制，根據(jù)所述下部溫度傳感器52測(cè)定的溫度數(shù)據(jù)對(duì)所述下 層加熱元件32B的輸出功率進(jìn)行控制。
所述發(fā)明中，可以分別獨(dú)立地對(duì)排放氣體處理室38的上部和下部 進(jìn)行溫度控制。因此，可以進(jìn)行這樣的控制，即，降低對(duì)處于蓄積高 熱量?jī)A向的排放氣體處理室38的上部進(jìn)行加熱的上層加熱元件32A 的輸出功率，提高對(duì)溫度容易變得相對(duì)較低的排放氣體處理室38的下 部進(jìn)行加熱的下層加熱元件32B的輸出功率。其結(jié)果，可以抑制電能 的浪費(fèi)，有效地把排放氣體處理室38整體保持在可以將半導(dǎo)體排放氣
體x熱分解的均勻的溫度區(qū)域內(nèi)。
本發(fā)明第五方面的特征是，在第一或第二方面的半導(dǎo)體排放氣體
處理裝置10中，設(shè)有多個(gè)所述氣體導(dǎo)入口 40以及插入所述氣體導(dǎo)入 口 40的所述氣體導(dǎo)入管34。由此，可以進(jìn)行大容量的半導(dǎo)體排放氣 體X的處理。
根據(jù)本發(fā)明，可以在氣體導(dǎo)入管的內(nèi)外進(jìn)行半導(dǎo)體排放氣體X的 熱交換，可以有效地將該半導(dǎo)體排放氣體X熱分解。
而且，通過(guò)把電加熱器內(nèi)裝在反應(yīng)爐本體或氣體導(dǎo)入管的至少任 何一方中，可以可靠防止電加熱器被腐蝕。
進(jìn)而，通過(guò)設(shè)置以非接觸狀態(tài)沿氣體導(dǎo)入管的內(nèi)周面以及反應(yīng)爐 本體的內(nèi)周面移動(dòng)的刮板，可以防止粉塵堆積到氣體導(dǎo)入管和反應(yīng)爐 本體的內(nèi)周面上，而且可在排放氣體處理室內(nèi)形成紊流，提高半導(dǎo)體 排放氣體的熱分解效率。
另外，由于電加熱器由對(duì)排放氣體處理室的上部進(jìn)行加熱的上層 加熱元件，和對(duì)排放氣體處理室的下部進(jìn)行加熱的下層加熱元件構(gòu)成， 而且，在反應(yīng)爐上設(shè)置對(duì)排放氣體處理室上部的溫度進(jìn)行測(cè)定的上部 溫度傳感器，和對(duì)排放氣體處理室下部的溫度進(jìn)行測(cè)定的下部溫度傳 感器；根據(jù)上部溫度傳感器測(cè)定的溫度數(shù)據(jù)對(duì)上層加熱元件的輸出功 率進(jìn)行控制，根據(jù)下部溫度傳感器測(cè)定的溫度數(shù)據(jù)對(duì)下層加熱元件的 輸出功率進(jìn)行控制，可以分別獨(dú)立地對(duì)排放氣體處理室的上部和下部 進(jìn)行溫度控制，可以抑制電能的浪費(fèi)，有效地把排放氣體處理室整體 保持在可以將半導(dǎo)體排放氣體X熱分解的均勻的溫度區(qū)域內(nèi)。
因此，本發(fā)明能夠提供一種半導(dǎo)體排放氣體處理裝置，該半導(dǎo)體 排放氣體處理裝置可以高效而且可靠地將半導(dǎo)體排放氣體分解使其無(wú) 害化，而且維護(hù)保養(yǎng)性?xún)?yōu)異。


圖l是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體排放氣體處理裝置的流 程(7 口一)的概要圖。
圖2是簡(jiǎn)要表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的反應(yīng)爐的概要截面圖。
符號(hào)說(shuō)明
10半導(dǎo)體排放氣體處理裝置
12入口洗滌器
14反應(yīng)爐
16出口洗滌器
18排氣扇
22入口管
24水洗氣體供給管
28循環(huán)水泵
30反應(yīng)爐本體
32電加熱器
32A上層加熱元件
32B下層加熱元件
32a、 32b…供電部
34氣體導(dǎo)入管
36刮板
38排放氣體處理室 40氣體導(dǎo)入口 42氣體排出口 48電力控制;^L構(gòu) 50上部溫度傳感器 52下部溫度傳感器 X排放氣體 A外氣
具體實(shí)施例方式
下面按照?qǐng)D示的實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明。圖l是表示本發(fā)明裝置的流 程的概要圖(flow sheet)。如圖所示，本實(shí)施例的半導(dǎo)體排放氣體處 理裝置10大致由入口洗滌器12、反應(yīng)爐14、出口洗滌器16、排氣扇 18和7JC箱(water tank) 20等構(gòu)成。
入口洗滌器12是用來(lái)把導(dǎo)入反應(yīng)爐14的半導(dǎo)體排放氣體X中所 含有的粉塵或水溶性氣體等除去的部件，具有直筒形的洗滌器 (scrubber)本體12a，和設(shè)置在所述洗滌器本體12a內(nèi)部的頂部附 近將水W或藥液以噴霧狀進(jìn)行散布的噴嘴12b。
所述入口洗滌器12的頂部通過(guò)入口管22與工廠的半導(dǎo)體制造裝 置(未圖示)連接著，把半導(dǎo)體制造工序中排出的各種半導(dǎo)體排放氣 體X導(dǎo)入所述入口洗滌器12的頂部。
另外，本實(shí)施例中，入口洗滌器12與水箱20單獨(dú)配置，而且， 將二者以水洗氣體供給管24和排水管26進(jìn)行連接而把入口洗滌器12 排出的水送入水箱20，但是，也可以把所述入口洗滌器12立著設(shè)置 在水箱20上并將入口洗滌器12的內(nèi)部與水箱20的內(nèi)部直接連通。
而且在噴嘴12b和水箱20之間設(shè)置著循環(huán)水泵28，用來(lái)把水箱 20內(nèi)貯存的水W泵入噴嘴12b。
反應(yīng)爐14是通過(guò)熱氧化分解方法將半導(dǎo)體排放氣體X分解的裝 置，如圖2所示，由反應(yīng)爐本體30、電加熱器32、氣體導(dǎo)入管34以 及刮板36等構(gòu)成。
反應(yīng)爐本體30大致由陶瓷等耐火材料構(gòu)成的筒狀的內(nèi)部張?jiān)O(shè)部 件30a、石棉(rockwool)、陶乾纖維(ceramic fiber )等構(gòu)成，絕熱 部件30b和不銹鋼(SUS)等圍在所述內(nèi)部張?jiān)O(shè)部件30a的外周，外 殼(outer jacket) 30c圍在所述絕熱部件30b的外周，內(nèi)部張?jiān)O(shè)部件 30a的內(nèi)部空間被密閉，形成排放氣體處理室38。
在所述反應(yīng)爐本體30的底部中央開(kāi)設(shè)著氣體導(dǎo)入口 40，而且在 與所述氣體導(dǎo)入口 40接近的位置開(kāi)設(shè)著氣體排出口 42。而且，在氣 體導(dǎo)入口 40中插入了用來(lái)把半導(dǎo)體排放氣體X導(dǎo)入排放氣體處理室 38內(nèi)的氣體導(dǎo)入管34，在氣體排出口 42上連接著分解氣體給送管44, 該分解氣體給送管44用來(lái)把在排放氣體處理室38中分解處理了的半 導(dǎo)體排放氣體X給送到后述的出口洗滌器16。
在所述分解氣體給送管44的上游側(cè)安裝著噴水器44a，由噴水器 44a噴射在其內(nèi)部由循環(huán)水泵28泵上來(lái)的水W。
電加熱器32是用來(lái)把排放氣體處理室38內(nèi)加熱而將半導(dǎo)體排放 氣體X熱氧化分解的部件。作為構(gòu)成所述電加熱器32的加熱元件， 例如可以列舉出由碳化硅的實(shí)心或中空桿狀體所形成的發(fā)熱體，或如 圖2所示，把鎳鉻電熱絲或康塔爾(Kanthal) ("SandvikAB"公司的 注冊(cè)商標(biāo))鐵鉻鋁電阻絲等的金屬絲巻繞成線(xiàn)圏狀而成的發(fā)熱體等。
本實(shí)施例的半導(dǎo)體排放氣體處理裝置10中，如圖2所示，電加熱 器32由對(duì)排放氣體處理室38的上部進(jìn)行加熱的上層加熱元件32A和 對(duì)排放氣體處理室38的下部進(jìn)行加熱的下層加熱元件32B構(gòu)成。
另外，所述上層加熱元件32A和下層加熱元件32B (即電加熱器 32)被內(nèi)裝在反應(yīng)爐本體30的內(nèi)部，更為具體地說(shuō)，被內(nèi)裝在內(nèi)部張 i殳部件30a的內(nèi)表面?zhèn)取?br> 而且，在上層加熱元件32A和下層加熱元件32B各自的端部i殳置 著供電部32a以及32b，所述供電部32a和32b分別通過(guò)電線(xiàn)46a和 46b與電力控制機(jī)構(gòu)48連接。所述電力控制機(jī)構(gòu)48由程序裝置 (sequencer )等構(gòu)成，對(duì)分別供給到上層加熱元件32A和下層加熱元 件32B的電力進(jìn)行控制。
在此，本實(shí)施例的半導(dǎo)體排放氣體處理裝置10中，在反應(yīng)爐14 上設(shè)置著對(duì)排放氣體處理室38上部的溫度進(jìn)行測(cè)定的上部溫度傳感 器50，和對(duì)排放氣體處理室38下部的溫度進(jìn)行測(cè)定的下部溫度傳感 器52，上部溫度傳感器50和下部溫度傳感器52測(cè)定的溫度數(shù)據(jù)分別 通過(guò)配線(xiàn)50a以及52a被送到電力控制機(jī)構(gòu)48。從而，根據(jù)上部溫度 傳感器50和下部溫度傳感器52測(cè)定的溫度數(shù)據(jù)對(duì)分別供給到上層加 熱元件32A和下層加熱元件32B的電力的量進(jìn)行控制。
氣體導(dǎo)入管34是哈斯特洛依耐蝕耐熱鎳基合^K HASTELLOY ) (海茵茲公司"Haynes International"注冊(cè)商標(biāo))這樣的耐熱性'耐腐蝕性 優(yōu)異的金屬、陶瓷等構(gòu)成的管狀的部件，其上端(前端)被配置在與 反應(yīng)爐本體30的頂面接近的位置。而且，所述氣體導(dǎo)入管34的下端 (后端)從入口洗滌器12的下端導(dǎo)出，并與水洗氣體供給管24連接， 該水洗氣體供給管24把由入口洗滌器12清洗了的半導(dǎo)體排放氣體X
送往該氣體導(dǎo)入管34。
刮板36以非接觸狀態(tài)沿氣體導(dǎo)入管34的內(nèi)周面以及反應(yīng)爐本體 30的內(nèi)周面作圓周狀移動(dòng)，用來(lái)把附著在氣體導(dǎo)入管34和反應(yīng)爐本 體30的內(nèi)周面的粉塵除去，并在排放氣體處理室38內(nèi)產(chǎn)生紊流。本 實(shí)施例中，所述刮板36由安裝在反應(yīng)爐14的頂部的電機(jī)54、通過(guò)旋 轉(zhuǎn)軸56與電機(jī)54連接的旋轉(zhuǎn)板58、與氣體導(dǎo)入管34的內(nèi)周面稍稍 隔開(kāi)間隔并從旋轉(zhuǎn)板58下垂設(shè)置著的第一攪拌棒60、與反應(yīng)爐本體 30的內(nèi)周面稍稍隔開(kāi)間隔并從旋轉(zhuǎn)板58下垂設(shè)置著的第二攪拌棒62 構(gòu)成。
第 一攪拌棒60與氣體導(dǎo)入管34內(nèi)周面間的間隔，以及第二攪拌 棒62與反應(yīng)爐本體30內(nèi)周面之間的間隔適當(dāng)調(diào)整即可，但最好為 lmm 2mm。另外，第一攪拌棒60和第二攪拌棒62的材質(zhì)最好為不 銹鋼，但也可以使用可獲得耐熱性、充分的機(jī)械強(qiáng)度、熱沖擊強(qiáng)度的 其它材質(zhì)，例如也可使用氧化鋁、莫來(lái)石(厶，4卜)等的陶瓷等。
另外，第一攪拌棒60和第二攪拌棒62的配置、根數(shù)、長(zhǎng)度、形 狀等可以相應(yīng)于半導(dǎo)體排放氣體X的成份(組成)、濃度、風(fēng)量等適 當(dāng)改變。
當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)54時(shí)，如上所述那樣構(gòu)成的刮板36，其安裝在旋轉(zhuǎn) 板58上的第一攪拌棒60和第二攪拌棒62以非接觸狀態(tài)沿氣體導(dǎo)入管 34的內(nèi)周面以及反應(yīng)爐本體30的內(nèi)周面作圓周狀旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。通過(guò)在 電機(jī)54上設(shè)置用來(lái)使所述電機(jī)54僅在預(yù)先設(shè)定的時(shí)間進(jìn)行動(dòng)作的定 時(shí)裝置(未圖示)，可以使刮板36進(jìn)行間歇運(yùn)動(dòng)，例如使刮板36每個(gè) 小時(shí)動(dòng)作l分鐘。
出口洗滌器16是用來(lái)把在反應(yīng)爐14內(nèi)熱氧化分解半導(dǎo)體排放氣 體X時(shí)附帶產(chǎn)生的粉塵或水溶性氣體除去，并將高溫的半導(dǎo)體排放氣 體X冷卻的部件，在其下端具有連接著分解氣體給送管44的直筒形 的洗滌器本體16a，和與半導(dǎo)體排放氣體X流通方向相向地將清潔的 水(以下稱(chēng)為"新水(NW)")或藥液從上向下進(jìn)行噴霧的噴嘴16b (參照?qǐng)Dl)。
本實(shí)施例中，出口洗滌器16立設(shè)在儲(chǔ)存水W或藥液的水箱20 上，把從噴嘴16b噴霧的新水NW送入水箱20,但是，也可以把所述 出口洗滌器16與水箱20單獨(dú)配設(shè)并用管路將二者連接起來(lái)，把出口 洗滌器16排出的水送入水箱20。
而且，在出口洗滌器16的頂部出口連接著通過(guò)通氣裝置64把處 理完了的半導(dǎo)體排放氣體X排放到大氣中的排氣扇18。
水箱20，是儲(chǔ)存被供給到入口洗滌器12或噴水器60等的水W， 并回收從入口洗滌器12、噴水器60以及出口洗滌器16等排出的水W 的容器體。
由出口洗滌器16的噴嘴16b噴霧的新水NW —直供給到所述水 箱20，因而，為了不儲(chǔ)存超過(guò)規(guī)定量的水W而使剩余的水溢出 (overflow)并送往排水處理裝置(未圖示)。
氣體X的分解而產(chǎn)生的氟酸(hydrofluoric acid )等腐蝕性成分腐蝕， 在本實(shí)施例的半導(dǎo)體排放氣體處理裝置10中除了反應(yīng)爐14以外的部 分實(shí)施了聚氯乙烯、聚乙烯、不飽和聚酯樹(shù)脂以及氟化樹(shù)脂等制成的 耐腐蝕性的鍍層、涂層。
下面說(shuō)明本實(shí)施例的半導(dǎo)體排放氣體處理裝置10的作用。從半導(dǎo) 體制造裝置排出的半導(dǎo)體排放氣體X，通過(guò)入口管22被導(dǎo)入入口洗滌 器12內(nèi)，與噴嘴12b散布的霧狀的水W接觸，使所述氣體X中的粉 塵與來(lái)自噴嘴12b的水W接觸而被捕捉，并被送入水箱20。而且， 同時(shí)也將排放氣體X中的水溶性成分吸收到水W中除去。
被入口洗滌器12清洗了的低溫濕潤(rùn)的半導(dǎo)體排放氣體X通過(guò)水 洗氣體供給管24被送往氣體導(dǎo)入管34。排放氣體X沿氣體導(dǎo)入管34 上升，在上升過(guò)程中與熱分解后的半導(dǎo)體排放氣體X之間進(jìn)行熱交換， 在充分預(yù)熱了的時(shí)刻從氣體導(dǎo)入管34的前端被放出到排放氣體處理 室38內(nèi)。
充分預(yù)熱之后，從氣體導(dǎo)入管34的前端被放出到反應(yīng)爐本體30 內(nèi)(具體來(lái)說(shuō)是排放氣體處理室38內(nèi))的排放氣體X，被保持在足夠
高的溫度，在通過(guò)刮板36產(chǎn)生紊流的排放氣體處理室38內(nèi)直接被熱
此時(shí)，當(dāng)半導(dǎo)體排放氣體X中包含氟化物時(shí)，通過(guò)半導(dǎo)體排放氣 體X的熱分解而產(chǎn)生氟(F2)，而且，所述氟與空氣中的氫或水立即 發(fā)生反應(yīng)生成劇毒的而且極易溶于水的氟化氬。
這樣，被熱氧化分解了的半導(dǎo)體排放氣體X持續(xù)經(jīng)由氣體排出口 42被導(dǎo)入分解氣體給送管44。
在分解氣體給送管44內(nèi)安裝著噴水器44a，把水W直接向由排 放氣體處理室38分解了的溫度最高而且分子運(yùn)動(dòng)最旺盛的狀態(tài)下的 半導(dǎo)體排放氣體X進(jìn)行噴霧，因而，可以使半導(dǎo)體排放氣體X與水W 進(jìn)行概率高的氣液接觸。即，可以以高的概率使半導(dǎo)體排放氣體X的 熱氧化分解附帶產(chǎn)生的粉塵或水溶性成分(例如HF)與水W進(jìn)行氣 液接觸。因此，可以將粉塵或水溶性成分高效地溶解.吸收到水W中， 可以減輕后述的出口洗滌器16處的排放氣體處理負(fù)荷，而且，可以防 止在分解氣體給送管44內(nèi)堆積粉塵等。進(jìn)而，可以將反應(yīng)爐14內(nèi)被 熱氧化分解了的高溫的半導(dǎo)體排放氣體X送往出口洗滌器16之前預(yù) 先進(jìn)行冷卻，作為形成所述噴水器60以后的排氣流路的材料，可以使 用控制了耐熱性的廉價(jià)材料(例如，表面設(shè)有耐腐蝕性的樹(shù)脂被膜的 不銹鋼材料等)。
由噴水器44a進(jìn)行噴霧的水W，沿分解氣體給送管44流下之后， 通過(guò)出口洗滌器16的下端部被送往水箱20。
接著，由噴水器44a將粉塵或水溶性成分有效去除，而且被冷卻 了的半導(dǎo)體排放氣體X被導(dǎo)入出口洗滌器16,從出口洗滌器16內(nèi)的 下側(cè)朝向上側(cè)流動(dòng)。
而且，在出口洗滌器16內(nèi)，通過(guò)新水NW進(jìn)行充分的清洗和降 溫、將有害成分去除完了的處理完成的半導(dǎo)體排放氣體X通過(guò)排氣扇 18排放到大氣中。
按照本實(shí)施例的半導(dǎo)體排放氣體處理裝置10，在反應(yīng)爐14的底 部的相互接近的位置開(kāi)設(shè)著氣體導(dǎo)入口 40和氣體排出口 42，而且，
在氣體導(dǎo)入口 40中插入了氣體導(dǎo)入管34，因而，當(dāng)半導(dǎo)體排放氣體 X在氣體導(dǎo)入管34內(nèi)部流動(dòng)時(shí)，可以使所述排放氣體X與在排放氣 體處理室38內(nèi)熱分解了的高溫的處理完了的半導(dǎo)體排放氣體X之間 進(jìn)行熱交換。因此，可以高效地將半導(dǎo)體排放氣體X熱分解。
而且，電加熱器32內(nèi)裝在反應(yīng)爐本體30內(nèi)，因而可以可靠防止 電加熱器32被氟化氫等腐蝕性氣體腐蝕，可以降低因電加熱器32破 損而進(jìn)行的加熱器更換頻率。
再則，反應(yīng)爐14內(nèi)設(shè)置了以非接觸狀態(tài)沿氣體導(dǎo)入管34的內(nèi)周 面以及反應(yīng)爐本體30的內(nèi)周面進(jìn)行圓周狀移動(dòng)的刮板36，因而，可 以經(jīng)常地(間歇地)把要附著在氣體導(dǎo)入管34的內(nèi)周面和反應(yīng)爐本體 30的內(nèi)周面的粉塵掃落，從而可防止粉塵堆積到該內(nèi)周面上。再則， 由于刮板36沿氣體導(dǎo)入管34以及反應(yīng)爐本體30的內(nèi)周面旋轉(zhuǎn)，因而， 可經(jīng)常攪動(dòng)氣體導(dǎo)入管34以及反應(yīng)爐本體30內(nèi)的半導(dǎo)體排放氣體X 而形成紊流。結(jié)果，可以在排放氣體處理室38內(nèi)確保充分的滯留時(shí)間， 將半導(dǎo)體排放氣體X可靠地?zé)岱纸狻?br> 而且，(1)電加熱器32由對(duì)排放氣體處理室38的上部進(jìn)行加熱 的上層加熱元件32A，和對(duì)排放氣體處理室38的下部進(jìn)行加熱的下層 加熱元件32B構(gòu)成；而且，(2)在反應(yīng)爐14上設(shè)置對(duì)排放氣體處理 室38上部的溫度進(jìn)行測(cè)定的上部溫度傳感器50,和對(duì)排放氣體處理 室38下部的溫度進(jìn)行測(cè)定的下部溫度傳感器52; (3)根據(jù)上部溫度 傳感器50測(cè)定的溫度數(shù)據(jù)對(duì)上層加熱元件32A的輸出功率進(jìn)行控制， 根據(jù)下部溫度傳感器52測(cè)定的溫度數(shù)據(jù)對(duì)下層加熱元件32B的輸出 功率進(jìn)行控制，因此，可以分別獨(dú)立地對(duì)排放氣體處理室38的上部和 下部進(jìn)行溫度控制。因此，可以進(jìn)行這樣的控制，即，降低對(duì)處于蓄 積高熱量?jī)A向的排放氣體處理室38的上部進(jìn)行加熱的上層加熱元件 32A的輸出功率，提高對(duì)溫度容易變得相對(duì)較低的排放氣體處理室38 的下部進(jìn)行加熱的下層加熱元件32B的輸出功率，可以抑制電能的浪 費(fèi)，有效地把排放氣體處理室38整體保持在可以將半導(dǎo)體排放氣體X 熱分解的均勻的溫度區(qū)域內(nèi)。
上述實(shí)施例中，示出了把電加熱器32內(nèi)裝在反應(yīng)爐本體30內(nèi)的 情況，但是，也可以把電加熱器32內(nèi)裝在壁厚形成的較厚的氣體導(dǎo)入 管34內(nèi)。在此情況下，也可以可靠防止電加熱器32被氟化氫等腐蝕 性氣體腐蝕。而且，當(dāng)把電加熱器32內(nèi)裝在氣體導(dǎo)入管34內(nèi)時(shí)，可 以降低往反應(yīng)爐14的外部逃逸的熱量(所謂的熱損失(heat loss ))， 可以進(jìn)一步提高半導(dǎo)體排放氣體X的熱分解效率。
另外，上述實(shí)施例中，示出了在反應(yīng)爐30上設(shè)置了一個(gè)氣體導(dǎo)入 口 40和一個(gè)氣體導(dǎo)入管34的情況，但是，設(shè)置在所述反應(yīng)爐30上的 氣體導(dǎo)入口 40以及插入氣體導(dǎo)入口 40的氣體導(dǎo)入管34的數(shù)量也可以 是多個(gè)。其原因是，通過(guò)設(shè)置多個(gè)氣體導(dǎo)入口 40和氣體導(dǎo)入管34, 對(duì)大容量的半導(dǎo)體排放氣體X也可以進(jìn)行處理。
進(jìn)而，在上述例子中示出了把電加熱器32內(nèi)裝在反應(yīng)爐本體30 中的情況，但是，例如在要進(jìn)行除害處理的半導(dǎo)體排放氣體X中的腐 蝕性成分所占比例低、對(duì)電加熱器32的腐蝕不構(gòu)成問(wèn)題的情況下，也 可以把電加熱器32設(shè)置在排放氣體處理室38內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體排放氣體處理裝置，其特征在于，設(shè)有反應(yīng)爐，所述反應(yīng)爐由筒狀的反應(yīng)爐本體、電加熱器和氣體導(dǎo)入管構(gòu)成；所述反應(yīng)爐本體設(shè)有在由耐火材料圍著的內(nèi)部將半導(dǎo)體排放氣體熱分解的排放氣體處理室，而且在底部的相互接近的位置開(kāi)設(shè)有氣體導(dǎo)入口和氣體排出口；所述電加熱器對(duì)所述排放氣體處理室進(jìn)行加熱；所述氣體導(dǎo)入管把所述半導(dǎo)體排放氣體導(dǎo)入所述排放氣體處理室的上部，其上端配設(shè)在所述排放氣體處理室的上部，而且其下端向所述反應(yīng)爐本體的外部突出地插入所述氣體導(dǎo)入口。
2. 如權(quán)利要求l所述的半導(dǎo)體排放氣體處理裝置，其特征在于， 所述電加熱器內(nèi)裝在所述反應(yīng)爐本體或所述氣體導(dǎo)入管的至少任何一 方中。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體排放氣體處理裝置，其特征在 于，設(shè)有以非接觸狀態(tài)沿所述氣體導(dǎo)入管的內(nèi)周面以及所述反應(yīng)爐本 體的內(nèi)周面移動(dòng)的刮板。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體排放氣體處理裝置，其特征在 于，所述電加熱器由對(duì)所述排放氣體處理室的上部進(jìn)行加熱的上層加 熱元件，和對(duì)所述排放氣體處理室的下部進(jìn)行加熱的下層加熱元件構(gòu) 成,而且》在所述反應(yīng)爐上設(shè)置對(duì)所述排放氣體處理室上部的溫度進(jìn)行測(cè)定 的上部溫度傳感器，和對(duì)所述排放氣體處理室下部的溫度進(jìn)行測(cè)定的 下部溫度傳感器；根據(jù)所述上部溫度傳感器測(cè)定的溫度數(shù)據(jù)對(duì)所述上層加熱元件的 輸出功率進(jìn)行控制，根據(jù)所述下部溫度傳感器測(cè)定的溫度數(shù)據(jù)對(duì)所述 下層加熱元件的輸出功率進(jìn)行控制。
5. 如權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體排放氣體處理裝置，其特征在于，設(shè)有多個(gè)所述氣體導(dǎo)入口以及插入所述氣體導(dǎo)入口的所述氣體導(dǎo)入管。
全文摘要
本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體排放氣體處理裝置，該半導(dǎo)體排放氣體處理裝置可以高效而且可靠地將半導(dǎo)體排放氣體分解使其無(wú)害化，而且維護(hù)保養(yǎng)性?xún)?yōu)異。其特征在于，設(shè)有反應(yīng)爐(14)，反應(yīng)爐(14)由筒狀的反應(yīng)爐本體(30)、電加熱器(32)和氣體導(dǎo)入管(34)構(gòu)成；反應(yīng)爐本體設(shè)有在由耐火材料圍著的內(nèi)部將半導(dǎo)體排放氣體X熱分解的排放氣體處理室(38)，而且在底部的相互接近的位置開(kāi)設(shè)有氣體導(dǎo)入口(40)和氣體排出口(42)；電加熱器對(duì)排放氣體處理室進(jìn)行加熱；氣體導(dǎo)入管把半導(dǎo)體排放氣體導(dǎo)入排放氣體處理室的上部，其上端配設(shè)在排放氣體處理室的上部，而且其下端向反應(yīng)爐本體的外部突出地插入氣體導(dǎo)入口。
文檔編號(hào)F23G7/06GK101357295SQ20071013826
公開(kāi)日2009年2月4日 申請(qǐng)日期2007年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月31日
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