废气处理装置及废气处理方法

专利名称：废气处理装置及废气处理方法
技术领域：
本发明涉及处理从半导体制造装置排出的多种气体混合的废气的装置及方法。
背景技术：
目前，正开发由单硅烷制造作为半导体制造用气体、特别是薄膜制造用气体有用的二硅烷的方法。例如已知通过放电法由单硅烷制造二硅烷时，将反应气体输送到填充有吸附剂的吸附塔，将二硅烷吸附分离后，使未反应单硅烷在反应器内循环的方法(专利文献1) O另外，在从半导体制造装置、特别是用于将太阳电池中使用的薄膜硅成膜的等离子体CVD装置排出的废气中，混合存在需要除害的单硅烷、无需除害的氢气、及微粒(高次硅烷)。现有的废气处理装置将微粒通过过滤器除去后，在包含残存的单硅烷及氢气的混合气体(氢气/单硅烷=2 100)中加入氮气后，使用除害装置进行处理。从粉体发生的观点考虑，将氮气的添加量调节成单硅烷浓度在2%以下(专利文献2、3)。现有技术文献专利文献专利文献1 · ·日本特开昭61-186212号公报专利文献2 · ·日本特开昭62-1；34414号公报专利文献3 · ·日本特开平9-239239号公报

发明内容
发明所要解决的课题但是，从半导体制造装置、例如、用于将太阳电池中使用的薄膜硅成膜的等离子体 CVD装置排出的废气中有时混合存在需要除害的少量单硅烷、无需除害的大量氢气。如果想要将像这样在少量单硅烷中包含大量氢气的混合气体使用除害装置进行处理，则有时导致单硅烷的除害所需的设备、进而废气处理装置的大规模化。另外，将单硅烷通过燃烧进行除害的情况下，燃烧用LPG气体的消耗量增多，有时导致系统整体的能量转换效率降低。本发明鉴于上述课题，其目的在于提供简化对从半导体制造装置排出的废气进行处理的装置或工序的技术。用于解决课题的方式为了解决上述课题，本发明的一种方案的废气处理装置是处理从半导体制造装置排出的混合气体的废气处理装置，具备使混合气体通过，吸附包含在混合气体中的多种气体中主要需要除害的第ι气体，由此分离该第1气体和无需除害的第2气体的吸附分离部； 使吸附于吸附分离部的第1气体脱离的脱离机构；对从吸附分离部脱离的第1气体进行处理的第1气体处理部；处理通过吸附分离部从混合气体中分离的第2气体的第2气体处理部。根据该方案，可以将需要除害的第1气体和无需除害的第2气体在吸附分离部预先分离，所以能够通过第1气体处理部和第2气体处理部按每种气体进行适当的处理。因此，与对从半导体制造装置排出的混合气体一体地进行处理的情况相比，能够简化装置。应予说明，需要除害的气体是指例如从该气体的性质方面考虑如果不进行任何处理、例如分解处理、合成处理实施无害化就不能直接释放到外部的气体。具体而言，可以举出硅烷、 PFC0另外，半导体制造装置不仅是指制造半导体本身的装置，还包括制造半导体或其关联部件时进行必要处理的装置。第1气体处理部可以对第1气体进行除害。因为第1气体在吸附分离部被分离， 所以与将混合气体一体除害的情况相比，可以将第1气体处理部小型化。第1气体处理部可以将第1气体精制。因为第1气体在吸附分离部被分离，所以与由混合气体直接精制第1气体的情况相比，可以使第1气体处理部为更简便的构成。吸附分离部可以具备吸附作为第1气体的单硅烷的吸附剂。由此，可以从半导体制造装置、例如用于将太阳电池中使用的薄膜硅成膜的等离子体CVD装置排出的混合气体中分离单硅烷。第2气体处理部可以将作为第2气体的氢气稀释并排出到外部。由此，可以将从半导体制造装置、例如用于将太阳电池中使用的薄膜硅成膜的等离子体CVD装置排出的混合气体所含的氢气通过简易的方法排出到外部。第2气体处理部可以精制作为第2气体的氢气或各种稀有气体、例如氦气、氩气等。作为第2气体的氢气或各种稀有气体在吸附分离部被分离，所以与从混合气体中精制氢气或各种稀有气体的情况相比，能够以简易的构成得到高纯度的氢气、各种稀有气体。脱离机构可以通过加热吸附分离部而使第1气体脱离。由此，通过控制加热的时刻，不必使第1气体与第2气体再次混合即可送入第1气体处理部。脱离机构也可以通过将吸附分离部减压而使第1气体脱离。由此，通过控制减压的时刻，不必使第1气体和第2气体再次混合就可以送入第1气体处理部。在吸附分离部的前级，可以具备将从半导体制造装置排出的混合气体排气的泵； 将被泵排出的混合气体压缩并送入后级的压缩机；收集被压缩的混合气体并进行收容的气体收容部；控制从气体收容部供给的混合气体的流量的流量控制部。本发明的其他方案是废气处理方法。该方法是处理从半导体制造装置排出的混合气体的废气处理方法，具备使混合气体通过，使混合气体中包含的多种气体中主要需要除害的第1气体吸附于吸附剂，由此分离该第1气体和无需除害的第2气体的吸附分离工序； 使吸附于吸附剂的第1气体脱离的脱离工序；对从吸附剂脱离的第1气体进行除害的除害工序；将从混合气体中分离的第2气体排出到外部的排出工序。根据该方案，因为能够将需要除害的第1气体和无需除害的第2气体在吸附分离工序中预先分离，使用在除害工序和排出工序中可按气体种类进行适当的处理。所以，与对从半导体制造装置排出的混合气体进行一体处理的情况相比能够简化处理。发明效果根据本发明，能够简化对从半导体制造装置排出的废气进行处理的装置或工序。


图1是表示实施方式1的废气处理装置的概况的系统图。
图2是表示分离部的具体构成的示意图。图3是表示分离部的其他具体构成的示意图。图4是表示实施方式2的废气处理装置的概况的系统图。图5是表示实施方式3的废气处理装置的概况的系统图。图6是表示实施例2 5的废气处理装置的概况的系统图。图7是表示实施例2中吸附剂使用MS-5A时的穿透曲线的图。图8是表示实施例2中吸附剂使用MS-13X时的穿透曲线的图。图9是表示实施例2中吸附剂使用活性炭时的穿透曲线的图。图10是表示实施例3中吸附剂使用MS-5A时的穿透曲线的图。图11是表示实施例3中吸附剂使用MS-13X时的穿透曲线的图。图12是表示实施例3中吸附剂使用活性炭时的穿透曲线的图。图13的(a)是表示在实施例3的条件(活性炭)下通过TSA工序反复进行吸附脱附时吸附侧气体的单硅烷浓度的时间变化的图，(b)是表示在实施例3的条件(活性炭) 下通过TSA工序反复进行吸附脱附时的脱附侧气体的单硅烷浓度的时间变化的图。图14的(a)是表示在实施例3的条件(活性炭)下通过PSA工序反复进行吸附脱附时的吸附侧气体的单硅烷浓度的时间变化的图，(b)是表示在实施例3的条件(活性炭)下通过PSA工序反复进行吸附脱附时的脱附侧气体的单硅烷浓度的时间变化的图。图15是表示实施例6的废气处理装置的概况的系统图。图16是表示实施例6中吸附剂使用MS-5A时的穿透曲线的图。图17是表示实施例6中吸附剂使用MS-13X时的穿透曲线的图。图18是表示实施例6中吸附剂使用活性炭时的穿透曲线的图。图19的(a)是表示在实施例6的条件(活性炭)下通过PSA工序反复进行吸附脱附时的吸附侧气体的单硅烷浓度的时间变化的图，(b)是表示在实施例6的条件(活性炭)下通过PSA工序反复进行吸附脱附时的脱附侧气体的单硅烷浓度的时间变化的图。
具体实施例方式以下参照

本发明的实施方式。应予说明，在全部附图中，同样的构成要素带有同样的符号，并适当省略说明。以下对适用于包含作为需要除害的气体的单硅烷、作为无需除害的气体的氢气的混合气体的废气处理装置进行说明，但混合气体的种类不限于此。例如，对作为需要除害的气体的包含PFC(perfluorocarbon)、CHF3> SF6, NF3等的混合气体、作为无需除害的气体的包含氮气、氩气的混合气体，也可以通过适当选择吸附剂、处理条件而适用本申请的废气处理装置。应予说明，作为PFC的代表例，可以举出CF4、C2F6, C3F8、GF80(实施方式1)图1是表示实施方式1的废气处理装置的概况的系统图。半导体制造装置20没有特别限定，可以举出用于将太阳电池中使用的薄膜硅成膜的等离子体CVD装置等。通过半导体制造装置20制造的太阳电池更具体而言至少由包含非晶硅(a_Si:H)、微晶硅(yc-Si:H)和多晶硅(poly-Si)等含硅化合物的组合构成。从半导体制造装置20排出的混合气体(废气)包含需要除害的单硅烷、无需除害
5的氢气、氮气、氩气及微量杂质。作为微量杂质，可以举出二硅烷、三硅烷等包含多个Si的高次硅烷、PH3、B2H6(分别0.001 )。本实施方式中，氢气和单硅烷之比(氢气/单硅烷)为2 100。废气处理装置10处理从半导体制造装置20排出的混合气体。废气处理装置10 具备泵12、过滤器部30、吸附分离部40、硅烷气体除害部50、及氢气排气部60。泵12吸引从半导体制造装置20排出的混合气体，与氮气一同送出到过滤器部30。 作为使用的泵的种类，没有特别限定，多数情况下半导体制造装置一般使用干燥泵。干燥泵为了保持气密性、防止不需要的堆积物、防止泵内部的腐蚀、提高排气能力等目的可以导入冲洗用气体。作为冲洗用气体，没有特别限定，主要使用氮气、氩气等惰性气体。另外，作为冲洗用气体的导入量，也没有特别限定，每1台泵一般为10 50NL/min左右。过滤器部30是选择性地除去高次硅烷的微粒捕捉过滤器。从半导体制造装置20 排出的混合气体通过过滤器部30。由此，从混合气体除去高次硅烷。作为使用的过滤器，没有特别限定，可以使用涡旋式等过滤器。吸附分离部40使混合气体通过，将混合气体中包含的单硅烷用吸附剂吸附，由此分离单硅烷和无需除害的氢气。作为此类吸附剂，可以举出沸石、活性炭、硅胶、氧化铝凝胶、及3A、4A、5A、13X等分子筛等。图2是表示吸附分离部的具体构成的示意图。如图2所示，吸附分离部40具有加热部44、吸附剂46a 46d、吸附剂切换用阀45a 45d、载体气体导入切换用阀47a 47d、 三通阀48a 48d。供给于加热部44的载体气体的种类可以举出氮气、氢气、氩气。载体气体被加热到40 200°C，供给于各吸附剂46a 46d。本实施方式的吸附剂46a 46d是与无需除害的气体、例如氢气、氮气、氩等相比， 更能吸附需要除害的单硅烷的吸附材料。吸附剂46a 46d可以在其外侧具有例如电炉之类能够将温度保持一定的结构。基于被插入吸附剂46a 46d的内部的温度检测器(未图示)的检测结果调整温度，另外，通过插入几个温度检测器，把握吸附体，掌握吸附行为。另外，吸附剂46a 46d通过多个压力检测器(未图示)测定其内部压力，由此监控吸附剂 46a 46d的压差，掌握吸附剂的粉化状況。接着，具体说明使用吸附剂的单硅烷的分离方法。首先，将在加热部44被加热到 200°C左右的氮气等载体气体导入到各吸附剂46a 46d。接着，通过真空泵(未图示)排气至0. 13atm(IOOTorr) 1. 3X l(T3atm(lTorr)，将该状态保持1小时 100小时左右后，将吸附剂46a 46d的温度冷却至规定的温度(吸附剂前处理)。然后，如果在吸附剂46a 46d中导入温度0 100°C、压力0. 9atm(684Torr) 9. 0atm(6840Torr)的混合气体，则混合气体中包含的单硅烷被吸附于吸附剂，所以导入初期从吸附剂46a 46d排出单硅烷浓度1. 0%以下的气体。另外，从能量转换效率的观点考虑，优选导入温度30 40°C、压力 0. 9atm(684Torr) 1. latm(836Torr)的混合气体。于是，以吸附剂46a 46d的排气通路与氢气排气部60连通的方式控制三通阀 48a 48d。然后，在通过傅里叶变换红外分光光度计(FT-IR)检出规定浓度的单硅烷的时间点，利用三通阀48a 48d阻断吸附剂46a 46d和氢气排气部60的通路。此时，单硅烷被吸附于吸附剂。因此，本实施方式的吸附分离部40例如使被TSA(Temperature Swing Adsorption)工序吸附的单硅烷脱离。具体而言，将吸附剂46a 46d通过电炉加热到40 120°C左右，由此使得单硅烷从吸附剂脱离，所以从吸附剂46a 46d排出的气体实质上高浓度地包含单硅烷。因此，控制三通阀48a 48d，使得吸附剂 46a 46d的排气通路与硅烷气体除害部50连通。由此，废气处理装置10控制混合气体的导入及吸附剂的加热时刻，可以不使单硅烷气体与氢气再次混合地送入硅烷气体除害部50。另外，通过阀4 45d、47a 47d，顺次切换导入混合气体或载体气体的吸附剂，由此，不中断混合气体中的单硅烷的吸附及脱离地连续进行。即，如果开放阀45a，关闭其他阀，将三通阀48a切换到压侧，则混合气体仅流通到吸附剂46a，吸附混合气体中的单硅烷，能够得到在吐侧降低了单硅烷浓度的气体。如果在吸附规定时间后，开放阀45b，关闭其他阀，将三通阀48b切换到H2侧，则混合气体流通到吸附剂46b，混合气体中的单硅烷被吸附，接连在吐侧得到降低了单硅烷浓度的气体。与此并行地将三通阀48a切换到SiH4侧，通过上述TSA或PSA(Pressure Swing Adsorption)使吸附于吸附剂46a的单硅烷脱离，能够在SiH4侧回收高浓度地包含单硅烷的气体。通过按吸附剂交替重复上述操作，不必中断即可在H2侧、SiH4侧回收规定的气体。 另外，吸附分离部40可以预先分离需要除害的单硅烷气体和无需除害的氢气，所以能够按气体种类在硅烷气体除害部50和氢气排气部60进行适当的处理。所以，与将从半导体制造装置20排出的混合气体一体地处理的情况相比，能够将硅烷气体除害部50小型化。硅烷气体除害部50在除害化之前根据需要设置导入用于稀释单硅烷气体的氮气的导入管52。硅烷气体除害部50将被吸附分离部40分离，并被氮气稀释的单硅烷(单硅烷2Vol%以下)除害。作为由硅烷气体除害部50将单硅烷除害的方式，可以举出通过燃烧进行除害(燃烧除害)、通过吸附剂进行除害(干式除害)等。燃烧除害的情况下，在除害装置内，使LPG气体等可燃气体在燃烧器内燃烧，对单硅烷实施燃烧处理。燃烧气体通过过滤器除去粉尘等后，进行排气。干式除害的情况下，例如使用以氧化铜为主成分的处理剂， 由此对单硅烷进行除害。氢气排气部60可以构成为将简单回收的氢气进行燃烧处理或用作燃料，从导入管62导入氮气、空气等进行稀释使得回收气体中的单硅烷浓度达到容许浓度以下(5ppmv 以下)后，释放到外部。另外，该稀释时，从安全方面考虑，优选将氢气浓度稀释至爆炸界限以下(4Vol%以下)。应予说明，为了降低回收气体中的单硅烷浓度，优选在稀释前，增加能够选择性地将单硅烷除害的机构(未图示)。作为选择性地除害的除害剂，没有特别限定， 可以举出氧化剂、吸附剂等。图3是表示吸附分离部的其他具体构成的示意图。如图3所示，吸附分离部140 具有吸附剂46a 46d、三通阀48a 48d、泵49。吸附分离部140与图2所示的吸附分离部40不同，使通过PSA(Pressure Swing Adsorption)工序吸附的单硅烷脱离。具体而言， 将吸附剂 46a 46d 利用泵 49 减压至 0. 5atm(380Torr) 2. OX 10_3atm(l. 5Torr)，由此从吸附剂中脱离单硅烧，所以从吸附剂46a 46d排出的气体实质上高浓度地包含单硅烷。 因此，以吸附剂46a 46d的排气通路与硅烷气体除害部50连通的方式控制三通阀48a 48d。废气处理装置10通过像这样地控制混合气体导入及吸附剂内减压的时刻，能够不与氢气再次混合地将单硅烷气体送入硅烷气体除害部50。
根据以上说明的废气处理装置10，将除去了微粒(高次硅烷)后的混合气体(含有单硅烷及氢气)使用吸附剂进行吸附分离，由此分离需要除害的单硅烷和不需要除害的氢气。氢气用氮气等气体稀释后，释放到大气中。另外，单硅烷在氮气稀释后，在单硅烷除害部被除害。在单硅烷除害部仅处理单硅烷，由此能够减小除害设备的规模，而且能够将废气处理装置小型化。另外，将单硅烷通过燃烧进行除害的情况下，能够减少燃料用LPG气体的消耗量。(实施方式2)图4是表示实施方式2的废气处理装置的概况的系统图。实施方式2的废气处理装置在以下方面与实施方式1相同。即，将从半导体制造装置20排出的混合气体使用泵12 送到过滤器部30，在过滤器部30除去高次硅烷后，使用吸附分离部40，将混合气体分离成氢气和单硅烷。本实施方式在具备单硅烷精制部70及氢气精制部80方面区别于实施方式1。单硅烷精制部70使用吸附剂将被吸附分离部40分离的单硅烷精制。作为吸附剂， 可以举出沸石。被单硅烷精制部70精制的单硅烷可作为原料再利用。本实施方式中，单硅烷气体在吸附分离部40被分离，所以与从混合气体直接精制单硅烷气体的情况相比，能够使单硅烷精制部70为更简便的构成。应予说明，吸附剂优选能够吸附混合气体包含的PH3、 B2H6等杂质的物质。氢气精制部80使用吸附剂将被吸附分离部40分离的氢气精制。作为吸附剂，可以举出氧化铜等。被氢气精制部80精制的氢气可作为原料再利用。本实施方式中，氢气在吸附分离部40被分离，所以与从混合气体直接精制氢气的情况相比，能够通过简易构成的氢气精制部80得到高纯度的氢气。应予说明，吸附剂优选也可以吸附混合气体包含的PH3、 B2H6等杂质的物质。将氢气再利用的情况下，可以根据精制的氢气的纯度如下所述地区分用途。纯度99. 99%以上的情况下…氢气站、燃料电池用燃料气体、精制氢气纯度99. 999%以上的情况下…成膜原料根据本实施方式，能够确保废气处理装置的小型化，并且能够将废气中包含的单硅烷及氢气进行再利用。(实施方式3)图5是表示实施方式3的废气处理装置的概况的系统图。实施方式3的废气处理装置在以下方面与实施方式1相同。即，将从半导体制造装置20排出的混合气体使用泵12 送出到过滤器部30，在过滤器部30除去高次硅烷后，使用吸附分离部40，将混合气体分离为氢气和单硅烷，然后将分离气体送出到硅烷气体除害部50及氢气排气部60。本实施方式中，在如下方面区别于实施方式1 在吸附分离部40的前级，具备将被泵12排气的混合气体压缩并送至后级的压缩机31 ；收集被压缩的混合气体并进行收容的气体收容部32 ；控制由气体收容部32供给的混合气体的流量的流量控制部33 ；测定通过流量控制部33控制为一定流量的混合气体的成分气体浓度的供给侧气体分析部34 ；测定由吸附分离部40送出的混合气体的成分气体浓度的氢气侧气体分析部35及硅烷气体侧气体分析部36。半导体制造装置20的运转条件、特别是流量、压力大幅波动的情况下、收集运转条件不同的多个半导体制造装置的废气进行处理的情况下等，通过具备上述压缩机31、气体收容部32及流量控制部33，能够将供给到吸附分离部40的混合气体的流量控制为一定。作为压缩机31，没有特别限定，可以举出隔膜式压缩机、离心压缩机、轴流压缩机、 往复式压缩机、双螺杆压缩机、单螺杆压缩机、涡旋式压缩机、回转式压缩机等，其中，更优选为隔膜式压缩机。作为压缩机31的运转条件，没有特别限定，优选以压缩后的混合气体的温度为单硅烷的分解温度200°C以下的方式进行运转。总之，如果考虑将从泵12排出的混合气体由常压进行压缩，则在压缩比4. 4以下运转压缩机是理想的。关于压缩机31中使用的压缩机的构成没有特别限定，在供给到压缩机的混合气体的流量变化的情况下，压缩机也稳定地运转，所以优选并设变换器的构成、或、将由压缩机暂时压缩的混合气体再次返回压缩机的进气侧的溢反方式的构成。气体收容部32在从半导体制造装置20通过泵12排出的混合气体的流量、压力不稳定的情况下、收集来自多个半导体制造装置20的排出气体进行处理的情况下，收集到足够容量的罐等中，由此将从各半导体制造装置20排出的混合气体的流量、压力变化平均化，始终使一定流量、压力的混合气体流通向到吸附分离部40。另外，通过考虑结构，能够赋予除去混合气体包含的微粒的功能。气体收容部32中使用的罐的尺寸没有特别限定，在1台半导体制造装置的情况下，优选为该装置的最大流量以上，几台半导体制造装置汇总处理的情况下，优选为供给到各半导体制造装置的气体的最大流量的合计值以上。气体收容部32中使用的罐内的压力没有特别限定，优选为1 IOOatm、优选为 3 20atmo另外，装置运转开始时，优选在关闭气体收容部32的出口阀的状态下，将废气从压缩机31供给到气体收容部32，并蓄积在气体收容部32。由此，在半导体制造装置20的废气流量大幅变化时，也能够维持用于将供给吸附分离部40的流量保持一定的充分压力，并且能够增加可收容在气体收容部32的气体量，所以能够减小气体收容部32的容积。进而， 如果蓄积充分的压力，则能够将吸附分离部40的吸附压力设定为较高水平，所以能够充分获得与脱离压力的压差，于运转也有利。作为蓄积的压力，希望为1 lOOatm、优选为2 50atm、更优选为3 20atm。另外，此时的吸附压力希望在蓄积的压力的90%以下、优选为80%以下。具体而言，作为蓄积 IOatm的情况下的吸附压力，希望为9atm以下、优选为Satm以下。另外，作为将通过上述 PSA方式吸附的单硅烷脱离的压力，希望减压至吸附压力的一半以下、优选为1/4以下。具体而言，在吸附压力为^tm的情况下，作为脱离压力，希望为htm以下、优选为Iatm以下。流量控制部33用于将混合气体的流量控制在一定水平。关于其控制方法，没有特别限定，希望不受供给到流量控制部33的混合气体的压力变化的影響，例如可以举出质量流量控制器等。为了测定供给及排出到吸附分离部40的混合气体的流量以及成分气体的浓度、 特别是气体中的氢气及/或单硅烷浓度，可以设置供给侧气体分析部34、氢气侧气体分析部35及硅烷气体侧气体分析部36。在上述气体分析部，只要至少能够测定混合气体的流量以及混合气体中的氢气浓度及/或单硅烷浓度，其方法就没有特别限定，例如关于流量，可以使用干式、湿式的一般流量计，另外，氢气浓度及/或单硅烷的浓度测定，可以举出具备气体流通式样品池的FT-IR、联机式的气相色谱法等。基于在上述分析部的流量、氢气浓度及/或单硅烷浓度的测定结果，也能够反映在吸附及脱附的条件、切换吸附剂的时刻、在氢气处理部7的氢气精制或稀释条件、在硅烷气体处理部8的单硅烷精制、稀释、除害条件等运转条件。例如在硅烷气体处理部8，对回收的单硅烷进行除害处理，并进行排气的情况下， 需要根据除害装置的方式，将回收的单硅烷稀释至规定浓度，此时，如果有硅烷气体侧气体分析部36的数据，则能够防止徒劳地稀释，或在稀释不足时除害装置发生不良情况。另外， 如果在氢气处理部也同样地有氢气侧气体分析部35的数据，则不必徒劳地过度稀释，能够选择适当的稀释气体流量。另外，在硅烷气体处理部8设置单硅烷精制部70，对单硅烷气体进行精制处理，实施再利用的情况下，硅烷气体侧气体分析部36除了流量、单硅烷浓度以外，还通过气相色谱法等对回收的单硅烷中的微量杂质进行分析，由此选择最佳的精制处理的条件，杂质过多等情况下，也能够选择不进行精制处理，转为除害处理。此时，优选在气体分析部的后级设置切换除害部和再利用的管线的阀。另外，在氢气处理部7设置氢气精制部80，对氢气进行精制处理，实施再利用的情况下也与上述同样。应予说明，上述控制优选考虑各种测定值，使用管理控制值的演算控制部(未图示)实施。另外，半导体制造装置20中，为了除去由成膜导致的室内堆积物，有时进行化学清洗。化学清洗时，为了除去堆积在室内的硅薄膜，通常在NF3、F2等气体的导入下进行等离子体处理。但是，因为上述气体是助燃性的，所以必须避免与氢气、单硅烷之类可燃性气体接触，优选像图5那样，在泵12后设置切换阀13，化学清洗的废气出来时，切换为助燃系气体处理系，防止混入到硅烷系气体的处理管线。该切换阀可以将该机构嵌入泵本身。本发明不限定于上述各实施方式，也可以基于本领域技术人员的知识，施加各种设计变更等变形，施加了此类变形的实施方式也包含在本发明的范围内。例如，可以组合实施方式1的废气处理装置和实施方式2的废气处理装置，将单硅烷及氢气中的任一方精制的构成。另外，可以为能够将分离的单硅烷及氢气中的至少一方通过阀切换等根据需要进行精制的构成。以下，基于实施例具体说明本发明，但本发明并不仅限于这些实施例。(实施例1)测定各种吸附材料的单硅烷、氢气、氮气、氩气的平衡吸附量。表1表示单硅烷在各种吸附剂中的平衡吸附量，表2表示氢气在各种吸附剂中的平衡吸附量，表3表示氮气在各种吸附剂中的平衡吸附量，表4表示氩气在各种吸附剂中的平衡吸附量。〔表1〕
权利要求
1.一种废气处理装置，所述废气处理装置处理从半导体制造装置排出的混合气体，其特征在于，具备吸附分离部，使所述混合气体通过，吸附所述混合气体中包含的多种气体中主要需要除害的第1气体，由此分离该第1气体和无需除害的第2气体，脱离机构，使吸附于所述吸附分离部的所述第1气体脱离，第1气体处理部，处理从所述吸附分离部脱离的所述第1气体，第2气体处理部，处理通过所述吸附分离部而从混合气体中分离的所述第2气体。
2.如权利要求1所述的废气处理装置，其特征在于，所述第1气体处理部对所述第1气体进行除害。
3.如权利要求1所述的废气处理装置，其特征在于，所述第1气体处理部对所述第1气体进行精制。
4.如权利要求1至3中的任一项所述的废气处理装置，其特征在于，所述吸附分离部具备吸附作为所述第1气体的单硅烷的吸附剂。
5.如权利要求1至4中的任一项所述的废气处理装置，其特征在于，所述第2气体处理部将作为所述第2气体的氢气稀释并排出到外部。
6.如权利要求1至4中的任一项所述的废气处理装置，其特征在于，所述第2气体处理部对作为所述第2气体的氢气进行精制。
7.如权利要求1至6中的任一项所述的废气处理装置，其特征在于，所述脱离机构通过将所述吸附分离部加热而使所述第1气体脱离。
8.如权利要求1至6中的任一项所述的废气处理装置，其特征在于，所述脱离机构通过将所述吸附分离部减压而使所述第1气体脱离。
9.如权利要求1至6中的任一项所述的废气处理装置，其特征在于，在所述吸附分离部的前级，具备将从半导体制造装置排出的所述混合气体排气的泵；将通过所述泵而被排出的混合气体压缩并送到后级的压缩机；收集被压缩的混合气体并进行收容的气体收容部；控制从气体收容部供给的混合气体的流量的流量控制部。
10.一种废气处理方法，所述废气处理方法处理从半导体制造装置排出的混合气体，其特征在于，包含如下工序吸附分离工序，使所述混合气体通过，使所述混合气体中包含的多种气体中主要需要除害的第1气体吸附于吸附剂，由此将该第1气体和无需除害的第2气体分离；脱离工序，使吸附于所述吸附剂的所述第1气体脱离；除害工序，对从所述吸附剂脱离的所述第1气体进行除害；排出工序，将从混合气体中分离的所述第2气体排出到外部。
全文摘要
处理从半导体制造装置20排出的混合气体的废气处理装置10具备使混合气体通过，吸附混合气体所含的多种气体中主要需要除害的单硅烷气体，由此分离单硅烷气体和无需除害的氢气的吸附分离部40；使吸附于吸附分离部40的单硅烷脱离的加热机构；对从吸附分离部40脱离的单硅烷气体进行除害的硅烷气体除害部50；将通过吸附分离部40从混合气体中分离的氢气排出的氢气排气部60。
文档编号B01D53/46GK102421509SQ20108002082
公开日2012年4月18日 申请日期2010年3月11日 优先权日2009年3月12日
发明者佐村健, 冈部隆志, 大内太, 朝野刚 申请人:吉坤日矿日石能源株式会社