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JP2006116470A - Exhaust gas treatment method and exhaust gas treatment apparatus - Google Patents

Exhaust gas treatment method and exhaust gas treatment apparatus Download PDF

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JP2006116470A
JP2006116470A JP2004308581A JP2004308581A JP2006116470A JP 2006116470 A JP2006116470 A JP 2006116470A JP 2004308581 A JP2004308581 A JP 2004308581A JP 2004308581 A JP2004308581 A JP 2004308581A JP 2006116470 A JP2006116470 A JP 2006116470A
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gas treatment
plasma
gas
hydrochloric acid
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JP2004308581A
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Kazuo Kosuge
一生 小菅
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Applied Materials Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exhaust gas treatment method that is capable of enhancing the treatment efficiency of a gas discharged from a semiconductor manufacturing apparatus and to provide an exhaust gas treatment apparatus therefor. <P>SOLUTION: The exhaust gas treatment apparatus 1 is provided with a mixing part 5 to obtain a mixture (c) by mixing hydrochloric acid (b) with a gas (a) to be treated discharged from the semiconductor manufacturing apparatus 3, a reaction chamber 11 connected with the mixing part 5 and a plasma production part 31 to produce plasma 13 within the reaction chamber 11. The exhaust gas treatment apparatus 1 decomposes and treats the gas (a) to be treated by introducing the mixture (c) obtained by mixing the hydrochloric acid (b) with the gas (a) to be treated into the plasma 13 produced within the reaction chamber 11. The treatment efficiency can be enhanced when the exhaust gas treatment apparatus 1 is used. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、半導体製造装置から排出されるガスの処理方法及び処理装置に関する。   The present invention relates to a method and a processing apparatus for gas discharged from a semiconductor manufacturing apparatus.

フロンガス、トリクロロエチレン等の有機ハロゲン化合物は、溶剤、冷媒、消化剤等に広く使用されている。この有機ハロゲン化合物と水蒸気との混合ガスをプラズマ中に導入することにより、有機ハロゲン化合物を分解する方法が知られている(例えば、特許文献1及び2参照)。   Organic halogen compounds such as chlorofluorocarbon and trichlorethylene are widely used in solvents, refrigerants, digestive agents and the like. A method of decomposing an organic halogen compound by introducing a mixed gas of the organic halogen compound and water vapor into plasma is known (for example, see Patent Documents 1 and 2).

一方、半導体製造装置では、デポジション(成膜ともいう)、エッチング又はクリーニング等の処理を行うために、チャンバ内にガスが導入される。そのガスの一部は、未反応のまま半導体製造装置から排出される場合がある。   On the other hand, in a semiconductor manufacturing apparatus, a gas is introduced into a chamber in order to perform processing such as deposition (also referred to as film formation), etching, or cleaning. Some of the gas may be discharged from the semiconductor manufacturing apparatus without being reacted.

例えば、C−F結合を有するフッ素化合物を含有するガス(以下、フッ素化合物含有ガスという)が未反応のまま半導体製造装置から排出される場合がある。フッ素化合物含有ガスは、主に、クリーニング工程やエッチング工程において使用される。そのようなガスの例として、パーフルオロカーボン(PFC)やハイドロフルオロカーボン(HFC)等が挙げられる。   For example, a gas containing a fluorine compound having a C—F bond (hereinafter referred to as a fluorine compound-containing gas) may be discharged from the semiconductor manufacturing apparatus without being reacted. The fluorine compound-containing gas is mainly used in a cleaning process or an etching process. Examples of such a gas include perfluorocarbon (PFC) and hydrofluorocarbon (HFC).

フッ素化合物含有ガスについて、近年、地球温暖化を防止する観点から、大気中への排出の規制が検討されている。PFC、特にCFはCとFとの結合エネルギーが強いので分解され難く、大気中に残留し易いため温暖化効果が高い。このため、PFC、特にCFを大気中に排出せずに分解又は回収することが重要となる。しかしながら、フッ素化合物含有ガス、特にCFを分解することは難しい。フッ素化合物含有ガス、特にCFを十分に加熱して分解するためには、1700℃程度の高温が必要となる。このような高温処理を避けるため、例えば、CFをCaと反応させることにより固体のCaFを処理装置内に蓄積させ、このCaFが一定量蓄積されたら処理装置内のCaFを取り出して回収する方法が一般的である。CFの処理方法の例は、下記の特許文献3に開示されている。 In recent years, regulations on emission into the atmosphere have been studied for fluorine compound-containing gases from the viewpoint of preventing global warming. PFC, especially CF 4, has a strong warming effect because it has a strong binding energy between C and F and is not easily decomposed and is likely to remain in the atmosphere. For this reason, it is important to decompose or recover PFC, particularly CF 4 , without discharging it into the atmosphere. However, it is difficult to decompose the fluorine compound-containing gas, particularly CF 4 . A high temperature of about 1700 ° C. is required to sufficiently decompose and decompose the fluorine compound-containing gas, particularly CF 4 . In order to avoid such high temperature processing, for example, CF 4 is reacted with Ca to accumulate solid CaF 2 in the processing apparatus, and when a certain amount of CaF 2 is accumulated, the CaF 2 in the processing apparatus is taken out. The method of collecting is common. An example of the processing method of CF 4 is disclosed in Patent Document 3 below.

また、水素を有するケイ素化合物を含有するガス(以下、ケイ素化合物含有ガスという)が未反応のまま半導体製造装置から排出される場合もある。ケイ素化合物含有ガスは、主に、デポジション工程において使用される。そのようなガスの例として、モノシラン(SiH)、TEOS{(Si(OC)}、トリメチルシラン{(CH)SiH}等が挙げられる。 In addition, a gas containing a silicon compound containing hydrogen (hereinafter referred to as a silicon compound-containing gas) may be discharged from the semiconductor manufacturing apparatus without being reacted. The silicon compound-containing gas is mainly used in the deposition process. Examples of such a gas include monosilane (SiH 4 ), TEOS {(Si (OC 2 H 5 ) 4 }, trimethylsilane {(CH 3 ) 3 SiH}, and the like.

ケイ素化合物含有ガスは毒性や可燃性を有しているため、大気中への排出が規制されている。このため、ケイ素化合物含有ガスを大気中へ排出しないように、種々の処理が施されている。例えば、SiO膜を成膜するためにSiHがNO等の酸化剤と共にチャンバ内に供給される場合、熱による処理方法が現在一般に実施されている。この処理方法では、チャンバから排出されるケイ素化合物含有ガスを、高温下において空気(酸素)中で燃焼させてSiOの粉末にすることにより、ケイ素化合物含有ガスを安定化する。 Since the silicon compound-containing gas has toxicity and flammability, its emission into the atmosphere is regulated. For this reason, various treatments are performed so as not to discharge the silicon compound-containing gas into the atmosphere. For example, when SiH 4 is supplied into a chamber together with an oxidizing agent such as N 2 O in order to form a SiO 2 film, a heat treatment method is currently generally performed. In this processing method, the silicon compound-containing gas discharged from the chamber is combusted in air (oxygen) at a high temperature to form a SiO 2 powder, thereby stabilizing the silicon compound-containing gas.

また、SiOの粉末を取り除くと共に、過剰に加熱された排ガス処理装置及び排気用配管を冷却する方法が使用されている。例えば、(1)排ガスが処理される反応室内に大量の空気を吹き込むことによって、SiOの粉末を吹き飛ばすと同時に冷却を行う方法、及び、(2)水でSiOの粉末を流すと同時に冷却を行う方法が使用されている。しかしながら、(1)及び(2)の方法では、いずれも、空気供給用配管、排気用配管、排水用配管及び排水処理装置といった各種大掛かりな設備が必要となる。SiHの処理方法の例は、下記の特許文献4に開示されている。
特開平3−90172号公報 特開平7−24081号公報 特開2000−157837号公報 特開平10−169959号公報
Further, a method of removing the SiO 2 powder and cooling the exhaust gas treatment device and the exhaust pipe heated excessively is used. For example, (1) a method in which a large amount of air is blown into a reaction chamber in which exhaust gas is treated to blow off the SiO 2 powder at the same time as cooling, and (2) cooling at the same time as the SiO 2 powder is flowed in water. The method of doing is used. However, in the methods (1) and (2), various large-scale facilities such as air supply piping, exhaust piping, drainage piping, and wastewater treatment equipment are required. An example of a method for treating SiH 4 is disclosed in Patent Document 4 below.
JP-A-3-90172 Japanese Patent Laid-Open No. 7-24081 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-157837 Japanese Patent Laid-Open No. 10-169959

上述のような半導体製造装置から排出されるガス、例えば、フッ素化合物含有ガス又はケイ素化合物含有ガス等を処理するときの処理効率の向上が望まれている。   It is desired to improve the processing efficiency when processing a gas discharged from the semiconductor manufacturing apparatus as described above, for example, a fluorine compound-containing gas or a silicon compound-containing gas.

そこで、本発明は、半導体製造装置から排出されるガスの処理効率を高めることができる排ガス処理方法及び排ガス処理装置を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide an exhaust gas treatment method and an exhaust gas treatment device that can increase the processing efficiency of gas discharged from a semiconductor manufacturing apparatus.

上述の課題を解決するため、本発明の排ガス処理方法は、半導体製造装置から排出される被処理ガスに塩酸を混合して混合物を得る工程と、混合物をプラズマ中に導入する工程とを含む。なお、「塩酸」とは塩化水素の水溶液を意味する。   In order to solve the above-described problems, the exhaust gas treatment method of the present invention includes a step of mixing hydrochloric acid with a gas to be treated discharged from a semiconductor manufacturing apparatus to obtain a mixture, and a step of introducing the mixture into plasma. “Hydrochloric acid” means an aqueous solution of hydrogen chloride.

本発明の排ガス処理方法では、被処理ガスに塩酸を混合して得られる混合物をプラズマ中に導入することにより、被処理ガスを分解して処理する。この排ガス処理方法を用いると、排ガスの処理効率を高めることができる。これは、塩酸中に存在する水素イオン及び塩素イオンに起因すると考えられる。水素イオン及び塩素イオンは高い反応性を有しているので、プラズマ中で被処理ガスから解離した被処理ガスの構成元素と結合し易いと考えられる。   In the exhaust gas treatment method of the present invention, the gas to be treated is decomposed and treated by introducing into the plasma a mixture obtained by mixing hydrochloric acid with the gas to be treated. When this exhaust gas treatment method is used, the exhaust gas treatment efficiency can be increased. This is considered due to hydrogen ions and chlorine ions present in hydrochloric acid. Since hydrogen ions and chlorine ions have high reactivity, it is considered that they are easily combined with the constituent elements of the gas to be processed dissociated from the gas to be processed in plasma.

また、混合物を得る工程では、被処理ガスに塩酸を噴霧することが好ましい。これにより、混合物中の被処理ガスと塩酸とが混合し易くなる。よって、排ガスの処理効率を高めることができる。   In the step of obtaining the mixture, it is preferable to spray hydrochloric acid on the gas to be treated. Thereby, it becomes easy to mix the to-be-processed gas and hydrochloric acid in a mixture. Therefore, the exhaust gas treatment efficiency can be increased.

また、被処理ガスがフッ素化合物を含むことが好ましい。この場合、フッ素化合物が分解して処理される。これは、塩酸中に存在する水素イオンが、プラズマ中でフッ素化合物から解離したフッ素元素(F)と優先的に結合するからと考えられる。H−F結合の結合エネルギー(563.2kJ/mol)は高いので、例えばHFが生成される。この場合、HFが再び分解して元の結合に戻る可能性は低い。   In addition, the gas to be treated preferably contains a fluorine compound. In this case, the fluorine compound is decomposed and processed. This is presumably because hydrogen ions present in hydrochloric acid are preferentially bound to fluorine element (F) dissociated from the fluorine compound in the plasma. Since the binding energy of the HF bond (563.2 kJ / mol) is high, for example, HF is generated. In this case, it is unlikely that HF will decompose again and return to the original bond.

また、フッ素化合物がC−F結合を有することが好ましい。この場合、C−F結合を有するフッ素化合物が分解して処理される。これは、プラズマ中で、塩酸中の水(HO)から解離した酸素元素(O)が、C−F結合を有するフッ素化合物から解離した炭素元素(C)と優先的に結合するからと考えられる。C=O結合の結合エネルギー(678.1kJ/mol)は、C−F結合の結合エネルギー(441.0kJ/mol)よりも高いので、例えばCOが生成される。この場合、COが再び分解して元の結合に戻る可能性は低い。 The fluorine compound preferably has a C—F bond. In this case, the fluorine compound having a C—F bond is decomposed and processed. This is because oxygen element (O) dissociated from water (H 2 O) in hydrochloric acid is preferentially combined with carbon element (C) dissociated from a fluorine compound having a C—F bond in plasma. Conceivable. Since the bond energy of the C═O bond (678.1 kJ / mol) is higher than the bond energy of the C—F bond (441.0 kJ / mol), for example, CO 2 is generated. In this case, it is unlikely that CO 2 will decompose again and return to the original bond.

また、被処理ガスが水素を有するケイ素化合物を含むことが好ましい。この場合、水素を有するケイ素化合物が分解して処理される。これは、塩酸中に存在する塩素イオンが、プラズマ中で水素を有するケイ素化合物から解離したケイ素元素(Si)と優先的に結合するからと考えられる。Si−Cl結合の結合エネルギー(358.6kJ/mol)は、Si−H結合の結合エネルギー(294.6kJ/mol)よりも高いので、Si−Cl結合を有する化合物、例えばSiCl(x=1〜4)が生成される。この場合、Si−Cl結合を有する化合物が再び分解して、例えばSiH等の水素を有するケイ素化合物に戻る可能性は低い。 Moreover, it is preferable that the gas to be treated contains a silicon compound having hydrogen. In this case, the silicon compound containing hydrogen is decomposed and processed. This is presumably because chlorine ions existing in hydrochloric acid are preferentially bonded to silicon element (Si) dissociated from the silicon compound having hydrogen in the plasma. Since the bond energy of the Si—Cl bond (358.6 kJ / mol) is higher than the bond energy of the Si—H bond (294.6 kJ / mol), a compound having an Si—Cl bond, for example, SiCl x (x = 1) ~ 4) are generated. In this case, it is unlikely that the compound having a Si—Cl bond is decomposed again to return to a silicon compound having hydrogen such as SiH 4 .

また、プラズマは、大気圧下で生成される誘導結合高周波プラズマであることが好ましい。この場合、プラズマ密度を高めることができるので、被処理ガスの処理効率を高めることができる。また、大気圧下でプラズマが生成されるので、例えば、減圧等の圧力制御等が不要である。   The plasma is preferably inductively coupled high-frequency plasma generated under atmospheric pressure. In this case, since the plasma density can be increased, the processing efficiency of the gas to be processed can be increased. Further, since plasma is generated under atmospheric pressure, for example, pressure control such as decompression is unnecessary.

また、本発明の排ガス処理装置は、半導体製造装置から排出される被処理ガスに塩酸を混合して混合物を得る混合部と、混合部に接続された反応室と、反応室内にプラズマを生成させるプラズマ生成部とを備える。   Further, the exhaust gas treatment apparatus of the present invention generates a plasma in a reaction chamber connected to the mixing section, a mixing section that mixes hydrochloric acid with the gas to be processed discharged from the semiconductor manufacturing apparatus, and a reaction chamber connected to the mixing section. A plasma generation unit.

本発明の排ガス処理装置では、被処理ガスに塩酸を混合して得られる混合物を反応室内に生成されたプラズマ中に導入することにより、被処理ガスを分解して処理する。この排ガス処理装置を用いると、排ガスの処理効率を高めることができる。これは、塩酸中に存在する水素イオン及び塩素イオンに起因すると考えられる。水素イオン及び塩素イオンは高い反応性を有しているので、プラズマ中で被処理ガスから解離した被処理ガスの構成元素と結合し易いと考えられる。   In the exhaust gas treatment apparatus of the present invention, the gas to be treated is decomposed and treated by introducing a mixture obtained by mixing hydrochloric acid into the gas to be treated into the plasma generated in the reaction chamber. When this exhaust gas treatment apparatus is used, the exhaust gas treatment efficiency can be increased. This is considered due to hydrogen ions and chlorine ions present in hydrochloric acid. Since hydrogen ions and chlorine ions have high reactivity, it is considered that they are easily combined with the constituent elements of the gas to be processed dissociated from the gas to be processed in plasma.

また、混合部は、被処理ガスに塩酸を噴霧する噴霧装置を有することが好ましい。塩酸を噴霧することによって、混合物中の被処理ガスと塩酸とが混合し易くなる。よって、排ガスの処理効率を高めることができる。   Moreover, it is preferable that a mixing part has a spraying apparatus which sprays hydrochloric acid on to-be-processed gas. By spraying hydrochloric acid, the gas to be treated and the hydrochloric acid in the mixture can be easily mixed. Therefore, the exhaust gas treatment efficiency can be increased.

また、上記排ガス処理装置は、反応室に接続されたスクラバを更に備えることが好ましい。このスクラバでは、反応室内で得られた反応生成物の一部が水に溶解することにより回収される。   The exhaust gas treatment device preferably further includes a scrubber connected to the reaction chamber. In this scrubber, a part of the reaction product obtained in the reaction chamber is recovered by dissolving in water.

また、被処理ガスがフッ素化合物を含むことが好ましい。この場合、フッ素化合物が分解して処理される。これは、塩酸中に存在する水素イオンが、反応室内に生成されたプラズマ中でフッ素化合物から解離したフッ素元素(F)と優先的に結合するからと考えられる。H−F結合の結合エネルギー(563.2kJ/mol)は高いので、例えばHFが生成される。この場合、HFが再び分解して元の結合に戻る可能性は低い。   In addition, the gas to be treated preferably contains a fluorine compound. In this case, the fluorine compound is decomposed and processed. This is presumably because hydrogen ions existing in hydrochloric acid are preferentially combined with fluorine element (F) dissociated from the fluorine compound in the plasma generated in the reaction chamber. Since the binding energy of the HF bond (563.2 kJ / mol) is high, for example, HF is generated. In this case, it is unlikely that HF will decompose again and return to the original bond.

また、フッ素化合物がC−F結合を有することが好ましい。この場合、C−F結合を有するフッ素化合物が分解して処理される。これは、反応室内に生成されたプラズマ中で、塩酸中の水(HO)から解離した酸素元素(O)が、C−F結合を有するフッ素化合物から解離した炭素元素(C)と優先的に結合するからと考えられる。C=O結合の結合エネルギー(678.1kJ/mol)は、C−F結合の結合エネルギー(441.0kJ/mol)よりも高いので、例えばCOが生成される。この場合、COが再び分解して元の結合に戻る可能性は低い。 The fluorine compound preferably has a C—F bond. In this case, the fluorine compound having a C—F bond is decomposed and processed. This is because oxygen element (O) dissociated from water (H 2 O) in hydrochloric acid in the plasma generated in the reaction chamber has priority over carbon element (C) dissociated from a fluorine compound having a C—F bond. It is thought that it is combined. Since the bond energy of the C═O bond (678.1 kJ / mol) is higher than the bond energy of the C—F bond (441.0 kJ / mol), for example, CO 2 is generated. In this case, it is unlikely that CO 2 will decompose again and return to the original bond.

また、被処理ガスが水素を有するケイ素化合物を含むことが好ましい。この場合、水素を有するケイ素化合物が分解して処理される。これは、塩酸中に存在する塩素イオンが、反応室内に生成されたプラズマ中で水素を有するケイ素化合物から解離したケイ素元素(Si)と優先的に結合するからと考えられる。Si−Cl結合の結合エネルギー(358.6kJ/mol)は、Si−H結合の結合エネルギー(294.6kJ/mol)よりも高いので、Si−Cl結合を有する化合物、例えばSiCl(x=1〜4)が生成される。この場合、Si−Cl結合を有する化合物が再び分解して、例えばSiH等の水素を有するケイ素化合物に戻る可能性は低い。 Moreover, it is preferable that the gas to be treated contains a silicon compound having hydrogen. In this case, the silicon compound containing hydrogen is decomposed and processed. This is presumably because chlorine ions present in hydrochloric acid are preferentially bonded to silicon element (Si) dissociated from the silicon compound having hydrogen in the plasma generated in the reaction chamber. Since the bond energy of the Si—Cl bond (358.6 kJ / mol) is higher than the bond energy of the Si—H bond (294.6 kJ / mol), a compound having an Si—Cl bond, for example, SiCl x (x = 1) ~ 4) are generated. In this case, it is unlikely that the compound having a Si—Cl bond is decomposed again to return to a silicon compound having hydrogen such as SiH 4 .

また、プラズマ生成部は、大気圧下で誘導結合高周波プラズマを反応室内に生成させるプラズマ生成装置を有することが好ましい。この場合、反応室内のプラズマ密度を高めることができるので、被処理ガスの処理効率を高めることができる。また、大気圧下でプラズマが生成されるので、この排ガス処理装置では、例えば、減圧装置等の圧力制御装置等が不要である。   Moreover, it is preferable that a plasma production | generation part has a plasma production | generation apparatus which produces | generates inductively coupled high frequency plasma in a reaction chamber under atmospheric pressure. In this case, since the plasma density in the reaction chamber can be increased, the processing efficiency of the gas to be processed can be increased. Moreover, since plasma is generated under atmospheric pressure, this exhaust gas treatment apparatus does not require, for example, a pressure control device such as a decompression device.

本発明の排ガス処理方法及び排ガス処理装置によれば、半導体製造装置から排出されるガスの処理効率を高めることができる。   According to the exhaust gas treatment method and the exhaust gas treatment apparatus of the present invention, the treatment efficiency of the gas discharged from the semiconductor manufacturing apparatus can be increased.

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一又は同等の要素には同一符号を用い、重複する説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same reference numerals are used for the same or equivalent elements, and duplicate descriptions are omitted.

[排ガス処理装置]
図1は、半導体製造装置3と本実施形態の排ガス処理装置1とを備えた排ガス処理システム10を示す概略図である。排ガス処理装置1は、半導体製造装置3のガス排出口に配管33によって接続されている。排ガス処理装置1と半導体製造装置3との間には、排気ポンプ23が介在している。排気ポンプ23によって、半導体製造装置3から排出される被処理ガス(排ガス)aは、配管33中を通って排ガス処理装置1に導入される。
[Exhaust gas treatment equipment]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an exhaust gas treatment system 10 including a semiconductor manufacturing apparatus 3 and an exhaust gas treatment apparatus 1 of the present embodiment. The exhaust gas treatment apparatus 1 is connected to a gas discharge port of the semiconductor manufacturing apparatus 3 by a pipe 33. An exhaust pump 23 is interposed between the exhaust gas treatment apparatus 1 and the semiconductor manufacturing apparatus 3. A gas to be processed (exhaust gas) a discharged from the semiconductor manufacturing apparatus 3 is introduced into the exhaust gas processing apparatus 1 through the pipe 33 by the exhaust pump 23.

半導体製造装置3としては、例えば、CVD装置、ドライエッチング装置、これらを組み合わせて接続・配置されたマルチチャンバ型の半導体製造装置等が挙げられる。   Examples of the semiconductor manufacturing apparatus 3 include a CVD apparatus, a dry etching apparatus, and a multi-chamber type semiconductor manufacturing apparatus that is connected and arranged in combination.

被処理ガスaとしては、例えば、パーフルオロカーボン(PFC)やハイドロフルオロカーボン(HFC)等のフッ素化合物が挙げられる。より具体的には、例えば、CF、C、CHF、C、C等のC−F結合を有するフッ素化合物、又は、NF等のフッ素化合物が挙げられる。被処理ガスaは、塩素元素(Cl)を含まないフッ素化合物であってもよい。塩素元素を含まないフッ素化合物は、結合エネルギーが大きいので分解処理され難いが、排ガス処理装置1を用いるとその処理効率を高めることができる。また、被処理ガスaとして、モノシラン(SiH)、TEOS{(Si(OC)}、トリメチルシラン{(CH)SiH}等の水素を有するケイ素化合物等が挙げられる。被処理ガスaは、水素を有するケイ素化合物及びフッ素化合物の両方を含むガスであってもよい。 Examples of the gas to be treated a include fluorine compounds such as perfluorocarbon (PFC) and hydrofluorocarbon (HFC). More specifically, for example, a fluorine compound having a C—F bond such as CF 4 , C 2 F 6 , CHF 3 , C 4 F 6 , C 4 F 8 , or a fluorine compound such as NF 3 may be used. . The gas to be treated a may be a fluorine compound that does not contain elemental chlorine (Cl). Fluorine compounds that do not contain chlorine elements are difficult to be decomposed due to their large binding energy. However, when the exhaust gas treatment device 1 is used, the treatment efficiency can be increased. Examples of the gas to be treated a include hydrogen-containing silicon compounds such as monosilane (SiH 4 ), TEOS {(Si (OC 2 H 5 ) 4 }, and trimethylsilane {(CH 3 ) 3 SiH}. The processing gas a may be a gas containing both a silicon compound having hydrogen and a fluorine compound.

排ガス処理装置1は、配管33中を通る被処理ガスaに塩酸bの液滴を混合して混合物cを得る混合部5を備える。混合部5は、塩酸bを供給する塩酸供給源7と、塩酸供給源7を配管33に接続する配管37とを有する。塩酸bは、配管37中を通って配管33中に供給される。塩酸bの流量は、マスフローコントローラ(MFC)25によって調製される。例えば、塩酸bは、塩酸供給源7から2.026×10Pa(2atm)の圧力でマスフローコントローラ25に供給され、マスフローコントローラ25から例えば1.013×10Pa(1atm)の圧力で配管33に供給される。塩酸bは塩化水素(HCl)の水溶液であるので、混合物cは気液混合物となる。塩酸bとしては市販の37%塩酸を用いることができる。市販の廉価な塩酸を用いることにより、被処理ガスaの処理コストを下げることができる。なお、塩酸bの濃度はこれに限定されない。 The exhaust gas processing apparatus 1 includes a mixing unit 5 that mixes droplets of hydrochloric acid b with a gas to be processed a passing through a pipe 33 to obtain a mixture c. The mixing unit 5 includes a hydrochloric acid supply source 7 that supplies hydrochloric acid b, and a pipe 37 that connects the hydrochloric acid supply source 7 to the pipe 33. The hydrochloric acid b is supplied into the pipe 33 through the pipe 37. The flow rate of hydrochloric acid b is prepared by a mass flow controller (MFC) 25. For example, hydrochloric acid b is supplied from the hydrochloric acid supply source 7 to the mass flow controller 25 at a pressure of 2.026 × 10 5 Pa (2 atm), and is piped from the mass flow controller 25 at a pressure of 1.013 × 10 5 Pa (1 atm), for example. 33. Since the hydrochloric acid b is an aqueous solution of hydrogen chloride (HCl), the mixture c becomes a gas-liquid mixture. As hydrochloric acid b, commercially available 37% hydrochloric acid can be used. By using commercially available inexpensive hydrochloric acid, the processing cost of the gas to be processed a can be reduced. The concentration of hydrochloric acid b is not limited to this.

本実施形態では、混合部5は、被処理ガスaに塩酸bを噴霧する噴霧装置35を有する。噴霧装置35としては、例えば、スプレーノズル、シャワーノズル、超音波振動を用いた噴霧装置、加熱式噴霧装置等が挙げられる。噴霧装置35の1つの口径は、例えば4.35mmであることが好ましい。具体的には、例えば、配管37が配管33に接続される場所において配管37の端部に噴霧装置35が設けられている。霧状の塩酸bを供給することによって、被処理ガスaに塩酸bが均一に分散し易くなるので、混合物c中の被処理ガスaと塩酸bとを混合し易くなる。   In this embodiment, the mixing part 5 has the spraying apparatus 35 which sprays hydrochloric acid b on the to-be-processed gas a. Examples of the spray device 35 include a spray nozzle, a shower nozzle, a spray device using ultrasonic vibration, and a heating spray device. One diameter of the spraying device 35 is preferably 4.35 mm, for example. Specifically, for example, a spray device 35 is provided at an end of the pipe 37 at a place where the pipe 37 is connected to the pipe 33. By supplying the mist-like hydrochloric acid b, the hydrochloric acid b is easily dispersed uniformly in the gas to be processed a, so that the gas to be processed a and hydrochloric acid b in the mixture c are easily mixed.

また、排ガス処理装置1は、配管33によって混合部5から混合物cを受け取る反応室11と、反応室11内にプラズマ13を生成させるプラズマ生成部31とを備える。混合物cが反応室11内のプラズマ13中に導入されると、被処理ガスaは分解して処理される。これにより、反応生成物dが得られる。   Further, the exhaust gas treatment apparatus 1 includes a reaction chamber 11 that receives the mixture c from the mixing unit 5 through a pipe 33 and a plasma generation unit 31 that generates plasma 13 in the reaction chamber 11. When the mixture c is introduced into the plasma 13 in the reaction chamber 11, the gas to be processed a is decomposed and processed. Thereby, the reaction product d is obtained.

反応室11の両端には、流入口11c及び流出口11dが設けられている。流入口11cには、配管33の端部が接続されている。混合物cは流入口11cから反応室11内に導入され、流出口11dから反応生成物dが排出される。反応室11は、例えば耐熱性の酸化アルミニウム(Al)からなる、筒状の内壁11aと外壁11bとを有する。 At both ends of the reaction chamber 11, an inlet 11c and an outlet 11d are provided. The end of the pipe 33 is connected to the inflow port 11c. The mixture c is introduced into the reaction chamber 11 from the inlet 11c, and the reaction product d is discharged from the outlet 11d. The reaction chamber 11 has a cylindrical inner wall 11a and an outer wall 11b made of, for example, heat-resistant aluminum oxide (Al 2 O 3 ).

本実施形態では、プラズマ生成部31は、内壁11aと外壁11bとの間において内壁11aに巻き回された導線からなるコイル9と、コイル9に電気的に接続された高周波電源29とを有するプラズマ生成装置39を備える。高周波電源29は、例えば2〜5kWの高周波電力をコイル9に供給する。よって、本実施形態では、プラズマ13は誘導結合高周波プラズマとなる。この場合、反応室11内のプラズマ密度が高まるので、被処理ガスaの処理効率を高めることができる。   In the present embodiment, the plasma generator 31 is a plasma having a coil 9 made of a conductive wire wound around the inner wall 11a between the inner wall 11a and the outer wall 11b, and a high-frequency power source 29 electrically connected to the coil 9. A generation device 39 is provided. The high frequency power supply 29 supplies, for example, high frequency power of 2 to 5 kW to the coil 9. Therefore, in the present embodiment, the plasma 13 is inductively coupled high-frequency plasma. In this case, since the plasma density in the reaction chamber 11 increases, the processing efficiency of the gas to be processed a can be increased.

また、本実施形態では、プラズマ13は大気圧(常圧)下で生成される。したがって、反応室11の内圧は、例えば、1.013×10Pa(1atm)であり、減圧装置等の圧力制御装置等を反応室11に接続する必要がないので、排ガス処理装置1を小型化できると共に簡素化できる。 In the present embodiment, the plasma 13 is generated under atmospheric pressure (normal pressure). Therefore, the internal pressure of the reaction chamber 11 is, for example, 1.013 × 10 5 Pa (1 atm), and it is not necessary to connect a pressure control device such as a decompression device to the reaction chamber 11. Can be simplified.

プラズマ13が大気圧下で生成される場合、プラズマ13は熱平衡プラズマとなり、反応室11内の原子温度とプラズマ13の電子温度とは略同じである。この温度は、例えば、5000〜6000℃である。プラズマ13が熱平衡プラズマの場合、反応室11外の温度を低く維持したまま反応室11内の温度を効率良く上昇させることができる。   When the plasma 13 is generated under atmospheric pressure, the plasma 13 becomes thermal equilibrium plasma, and the atomic temperature in the reaction chamber 11 and the electron temperature of the plasma 13 are substantially the same. This temperature is 5000-6000 degreeC, for example. When the plasma 13 is thermal equilibrium plasma, the temperature inside the reaction chamber 11 can be efficiently increased while keeping the temperature outside the reaction chamber 11 low.

高温になる内壁11aを冷却するために、内壁11aと外壁11bとの間には水19が流れている。また、プラズマ13は、内壁11aに取り付けられた絞り17によって反応室11内の中心付近に集中的に生成される。絞り17の先端は、プラズマ13の発火端となる。   In order to cool the inner wall 11a which becomes high temperature, the water 19 flows between the inner wall 11a and the outer wall 11b. Further, the plasma 13 is intensively generated in the vicinity of the center in the reaction chamber 11 by a diaphragm 17 attached to the inner wall 11a. The tip of the diaphragm 17 serves as the ignition end of the plasma 13.

本実施形態では、反応室11の流出口11dには、スクラバ15が接続されている。反応室11の下流側のスクラバ15では、反応生成物dが冷却され、反応生成物dの一部(例えば、酸性成分)が水に溶解する。スクラバ15では、流れてきた反応生成物dに対しシャワー状に水が掛けられる。スクラバ15は排水口28及び排気口27を有している。排水口28からは、反応生成物dの一部が水に溶解した排水20が排出される。排気口27からは、水に溶解しなかった反応生成物dの気相成分eが排出される。このように、スクラバ15により、反応室11内で得られた反応生成物dの一部を水に溶解させて排水20として回収することができる。   In the present embodiment, a scrubber 15 is connected to the outlet 11 d of the reaction chamber 11. In the scrubber 15 on the downstream side of the reaction chamber 11, the reaction product d is cooled, and a part of the reaction product d (for example, an acidic component) is dissolved in water. In the scrubber 15, water is sprayed on the reaction product d that flows. The scrubber 15 has a drain port 28 and an exhaust port 27. From the drain port 28, drainage 20 in which a part of the reaction product d is dissolved in water is discharged. A gas phase component e of the reaction product d that did not dissolve in water is discharged from the exhaust port 27. In this manner, the scrubber 15 can dissolve a part of the reaction product d obtained in the reaction chamber 11 in water and collect it as the waste water 20.

排ガス処理装置1では、被処理ガスaに塩酸bを混合して得られる混合物cを反応室11内に生成されたプラズマ13中に導入することにより、被処理ガスaを分解して処理する。排ガス処理装置1を用いると、被処理ガスaの処理効率を高めることができる。これは、塩酸b中に存在する水素イオン(H)及び塩素イオン(Cl)に起因すると考えられる。水素イオン及び塩素イオンは高い反応性を有しているので、プラズマ13中で被処理ガスaから解離した被処理ガスaの構成元素と結合し易いと考えられる。 In the exhaust gas treatment apparatus 1, the gas to be treated a is decomposed and treated by introducing a mixture c obtained by mixing hydrochloric acid b with the gas to be treated a into the plasma 13 generated in the reaction chamber 11. When the exhaust gas treatment apparatus 1 is used, the treatment efficiency of the gas to be treated a can be increased. This is considered to be due to hydrogen ions (H + ) and chlorine ions (Cl ) present in hydrochloric acid b. Since hydrogen ions and chlorine ions have high reactivity, it is considered that they are easily combined with the constituent elements of the gas to be processed a dissociated from the gas to be processed a in the plasma 13.

[排ガス処理方法]
次に、上述の排ガス処理装置1を用いて好適に実施される本実施形態に係る排ガス処理方法について説明する。図2は、本実施形態に係る排ガス処理方法の各工程を示すフローチャートである。
[Exhaust gas treatment method]
Next, an exhaust gas treatment method according to the present embodiment that is preferably performed using the above-described exhaust gas treatment apparatus 1 will be described. FIG. 2 is a flowchart showing each step of the exhaust gas treatment method according to the present embodiment.

(混合工程)
まず、排ガス処理装置1の混合部5において、半導体製造装置3から排出される被処理ガスaに塩酸bを混合して混合物cを得る(工程S1)。本実施形態では、噴霧装置35を用いて被処理ガスaに塩酸bを噴霧する。これにより、混合物c中の被処理ガスaと塩酸bとが混合し易くなる。
(Mixing process)
First, in the mixing unit 5 of the exhaust gas treatment apparatus 1, hydrochloric acid b is mixed with the gas to be treated a discharged from the semiconductor manufacturing apparatus 3 to obtain a mixture c (step S1). In this embodiment, hydrochloric acid b is sprayed on the gas to be processed a using the spraying device 35. Thereby, it becomes easy to mix the to-be-processed gas a and hydrochloric acid b in the mixture c.

(導入工程)
次に、反応室11内のプラズマ13中に混合物cを導入する(工程S2)。これにより、プラズマ13のエネルギーによって励起された混合物cの構成元素が反応室11内で反応する。その結果、被処理ガスaは分解して処理され、反応生成物dが得られる。
(Introduction process)
Next, the mixture c is introduced into the plasma 13 in the reaction chamber 11 (step S2). Thereby, the constituent elements of the mixture c excited by the energy of the plasma 13 react in the reaction chamber 11. As a result, the gas to be processed a is decomposed and processed to obtain a reaction product d.

本実施形態の排ガス処理方法を用いると、被処理ガスaの処理効率を高めることができる。これは、塩酸b中に存在する水素イオン(H)及び塩素イオン(Cl)に起因すると考えられる。塩酸b中のHClは、水中で水素イオン及び塩素イオンに電離している。水素イオン及び塩素イオンは、水素元素及び塩素元素に比べて高い反応性を有しているので、プラズマ13中で被処理ガスaから解離した被処理ガスaの構成元素と結合し易いと考えられる。本実施形態の排ガス処理方法は、大掛かりな設備を必要としないので簡便である。 When the exhaust gas treatment method of this embodiment is used, the treatment efficiency of the gas to be treated a can be increased. This is considered to be due to hydrogen ions (H + ) and chlorine ions (Cl ) present in hydrochloric acid b. HCl in hydrochloric acid b is ionized into hydrogen ions and chlorine ions in water. Since hydrogen ions and chlorine ions have higher reactivity than hydrogen elements and chlorine elements, it is considered that they are easily combined with constituent elements of the gas to be processed a dissociated from the gas to be processed a in the plasma 13. . The exhaust gas treatment method of this embodiment is simple because it does not require large-scale equipment.

また、本実施形態では、プラズマ13は大気圧下で生成される誘導結合高周波プラズマである。この場合、プラズマ密度を高めることができるので、被処理ガスaの処理効率を高めることができる。また、大気圧下でプラズマ13が生成されるので、例えば、反応室11内の減圧等の圧力制御等が不要である。   In the present embodiment, the plasma 13 is inductively coupled high-frequency plasma generated under atmospheric pressure. In this case, since the plasma density can be increased, the processing efficiency of the gas to be processed a can be increased. Further, since the plasma 13 is generated under atmospheric pressure, for example, pressure control such as decompression in the reaction chamber 11 is unnecessary.

以下、(1)被処理ガスがフッ素化合物を含む場合、及び、(2)被処理ガスが水素を有するケイ素化合物を含む場合について説明する。   Hereinafter, (1) the case where the gas to be treated contains a fluorine compound and (2) the case where the gas to be treated contains a silicon compound having hydrogen will be described.

(1)被処理ガスがフッ素化合物を含む場合
まず、被処理ガスaがフッ素化合物、特にC−F結合を有するフッ素化合物、例えばCFを含む場合について説明する。CFは、エッチングやクリーニングで使用されるフッ素化合物の一つである。被処理ガスaが、CFといった塩素元素を含まないフッ素化合物の場合であっても、以下説明するように本実施形態の排ガス処理方法を用いるとその処理効率を高めることができる。
(1) When the gas to be treated contains a fluorine compound First, the case where the gas to be treated a contains a fluorine compound, particularly a fluorine compound having a C—F bond, for example, CF 4 will be described. CF 4 is one of fluorine compounds used for etching and cleaning. Even when the gas to be treated a is a fluorine compound containing no chlorine element such as CF 4 , the treatment efficiency can be increased by using the exhaust gas treatment method of the present embodiment as will be described below.

配管33には、排気ポンプ23によって半導体製造装置3から排気されたCFを含む被処理ガスaと、塩酸供給源7から供給される塩酸bとが流れ込む。これにより、被処理ガスaと塩酸bとが配管33内で混合され、混合物cが得られる。混合物cは、流入口11cを通じて反応室11内に入り、プラズマ生成部31によって生成されたプラズマ13中に導入される。混合物cは、プラズマ生成部31によって与えられたエネルギーにより励起される。これにより、混合物cから反応生成物dが得られる。具体的には、例えば、下記反応式(1)に従って反応が進行すると考えられる。 A gas to be processed a including CF 4 exhausted from the semiconductor manufacturing apparatus 3 by the exhaust pump 23 and hydrochloric acid b supplied from the hydrochloric acid supply source 7 flow into the pipe 33. Thereby, the to-be-processed gas a and hydrochloric acid b are mixed within the piping 33, and the mixture c is obtained. The mixture c enters the reaction chamber 11 through the inflow port 11 c and is introduced into the plasma 13 generated by the plasma generation unit 31. The mixture c is excited by the energy given by the plasma generator 31. Thereby, the reaction product d is obtained from the mixture c. Specifically, for example, the reaction is considered to proceed according to the following reaction formula (1).

CF+4H+4Cl+2HO → 4HF+4HCl+CO …(1) CF 4 + 4H + + 4Cl + 2H 2 O → 4HF + 4HCl + CO 2 (1)

この反応では、CFからフッ素元素(F)と炭素元素(C)が解離される。フッ素元素は、塩酸b中に存在する水素イオン(H)と優先的に結合する。その結果、C−F結合より高い結合エネルギーのH−F結合を有するHFが反応生成物dとして生成される。一方、CCl、CH等、他の結合を有する物質も生成されるが、これらの結合は不安定である。HFは、スクラバ15の水に溶解するので、排水20として回収される。また、反応生成物dの一つであるHClも排水20として回収される。 In this reaction, fluorine element (F) and carbon element (C) are dissociated from CF 4 . The elemental fluorine preferentially binds to hydrogen ions (H + ) present in the hydrochloric acid b. As a result, HF having an HF bond having a higher binding energy than the C—F bond is generated as the reaction product d. On the other hand, substances having other bonds such as CCl and CH are also produced, but these bonds are unstable. Since HF dissolves in the water of the scrubber 15, it is recovered as waste water 20. In addition, HCl, which is one of the reaction products d, is also recovered as waste water 20.

また、CFから解離した炭素元素(C)は、塩酸b中の水(HO)から解離した酸素元素(O)と優先的に結合する。その結果、C−F結合より高い結合エネルギーのC=Oを有するCOが反応生成物dとして生成される。このため、カーボンが反応室11の内壁11a等に付着することを防止できるので、一定期間ごとに付着したカーボンを取り除く必要がない。COは、気相成分eとして排気口27から回収される。したがって、反応生成物dは気体状の物質として生成され、固体状の物質として生成されない。 The carbon element (C) dissociated from CF 4 is preferentially bonded to the oxygen element (O) dissociated from water (H 2 O) in hydrochloric acid b. As a result, CO 2 having a bond energy C═O higher than the C—F bond is generated as the reaction product d. For this reason, it is possible to prevent carbon from adhering to the inner wall 11a of the reaction chamber 11 and the like, and therefore it is not necessary to remove the adhering carbon every certain period. CO 2 is recovered from the exhaust port 27 as a gas phase component e. Therefore, the reaction product d is generated as a gaseous substance and is not generated as a solid substance.

また、1モルのCF(88g)を処理するためには、例えば市販の37%塩酸62gが必要であるので、HClは約0.71モル必要である。一方、塩化水素ガスを用いた場合、1モルのCFを処理するためには、例えば塩化水素ガス150gが必要であるので、HClは約4モル必要である。したがって、塩酸を用いると、塩化水素ガスを用いる場合に比べて、1モルのCFを処理するためのHClのモル数が少なくて済む。これは、塩酸中のHClとCFとの反応率が、塩化水素ガス中のHClとCFとの反応率に比べて高いことを示している。したがって、塩酸を用いると、塩化水素ガスを用いた場合に比べてCFの処理効率を高めることができる。 Further, in order to treat 1 mol of CF 4 (88 g), for example, 62 g of commercially available 37% hydrochloric acid is required, so that about 0.71 mol of HCl is required. On the other hand, when hydrogen chloride gas is used, in order to process 1 mol of CF 4 , for example, 150 g of hydrogen chloride gas is required, so that about 4 mol of HCl is required. Therefore, when hydrochloric acid is used, the number of moles of HCl for treating 1 mol of CF 4 is smaller than when hydrogen chloride gas is used. This indicates that the reaction rate between HCl and CF 4 in hydrochloric acid is higher than the reaction rate between HCl and CF 4 in hydrogen chloride gas. Therefore, when hydrochloric acid is used, the processing efficiency of CF 4 can be increased as compared with the case where hydrogen chloride gas is used.

また、37%塩酸62gの市販価格の一例は56円であり、塩化水素ガス150gの市販価格の一例は3000円である。このとき、塩酸を用いて1モルのCFを処理するために必要なコストは、塩化水素ガスを用いた場合の1/54に低減される。 An example of a commercial price of 62 g of 37% hydrochloric acid is 56 yen, and an example of a commercial price of 150 g of hydrogen chloride gas is 3000 yen. At this time, the cost required to treat 1 mol of CF 4 with hydrochloric acid is reduced to 1/54 when hydrogen chloride gas is used.

(2)被処理ガスが水素を有するケイ素化合物を含む場合
次に、被処理ガスaが水素を有するケイ素化合物、例えばTEOSを含む場合について説明する。TEOSは、デポジションで使用される、水素を有するケイ素化合物の一つである。TEOSは毒性、可燃性を有しているため、大気への排出は規制されている。
(2) When the gas to be treated contains a silicon compound having hydrogen Next, the case where the gas to be treated a contains a silicon compound having hydrogen, for example, TEOS will be described. TEOS is one of the silicon compounds with hydrogen used in deposition. Since TEOS is toxic and flammable, its emission into the atmosphere is regulated.

配管33には、排気ポンプ23によって半導体製造装置3から排気されたTEOSを含む被処理ガスaと、塩酸供給源7から供給される塩酸bとが流れ込む。これにより、被処理ガスaと塩酸bとが配管33内で混合され、混合物cが得られる。混合物cは、流入口11cを通じて反応室11内に入り、プラズマ生成部31によって生成されたプラズマ13中に導入される。混合物cは、プラズマ生成部31によって与えられたエネルギーにより励起される。これにより、混合物cから反応生成物dが得られる。具体的には、例えば、TEOSの各構成元素(Si,C,O,H)は、下記のように反応して安定化すると考えられる。   A gas to be processed a containing TEOS exhausted from the semiconductor manufacturing apparatus 3 by the exhaust pump 23 and hydrochloric acid b supplied from the hydrochloric acid supply source 7 flow into the pipe 33. Thereby, the to-be-processed gas a and hydrochloric acid b are mixed within the piping 33, and the mixture c is obtained. The mixture c enters the reaction chamber 11 through the inflow port 11 c and is introduced into the plasma 13 generated by the plasma generation unit 31. The mixture c is excited by the energy given by the plasma generator 31. Thereby, the reaction product d is obtained from the mixture c. Specifically, for example, each constituent element (Si, C, O, H) of TEOS is considered to react and stabilize as follows.

Si → SiCl
C → CO
O → CO
H → H
Si → SiCl 4
C → CO 2
O → CO 2
H → H 2

この反応では、TEOSのSi−O結合が解離して、Si−O結合より高い結合エネルギーのC=O結合を有するCOが反応生成物dとして生成される。一方、Si−O結合から解離されたケイ素元素(Si)は、塩酸b中に存在する塩素イオン(Cl)と優先的に結合する。その結果、Si−Cl結合を有するSiClが反応生成物dとして生成される。また、TEOSのC−H結合が解離して、C−H結合より高い結合エネルギーのC=O結合を有するCOと、C−H結合より高い結合エネルギーのH−H結合を有するHとが反応生成物dとして生成される。したがって、反応生成物dは気体状の物質として生成され、固体状の物質(例えば、SiOの粉末)として生成されない。 In this reaction, the Si—O bond of TEOS is dissociated, and CO 2 having a C═O bond having a higher bond energy than that of the Si—O bond is generated as the reaction product d. On the other hand, the silicon element (Si) dissociated from the Si—O bond is preferentially bonded to chlorine ions (Cl ) present in the hydrochloric acid b. As a result, SiCl 4 having a Si—Cl bond is generated as the reaction product d. In addition, the C—H bond of TEOS is dissociated, and CO 2 having a C═O bond having a higher bond energy than the C—H bond, and H 2 having a H—H bond having a higher bond energy than the C—H bond, Is produced as reaction product d. Therefore, the reaction product d is generated as a gaseous substance and is not generated as a solid substance (for example, a powder of SiO 2 ).

以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described in detail, this invention is not limited to the said embodiment.

例えば、プラズマ13は大気圧下で生成されるとしたが、減圧下で生成されるとしてもよい。また、プラズマ13は誘導結合高周波プラズマであるとしたが、これに限定されない。   For example, the plasma 13 is generated under atmospheric pressure, but may be generated under reduced pressure. Further, although the plasma 13 is inductively coupled high-frequency plasma, it is not limited to this.

また、排ガス処理装置1はスクラバ15を備えないとしてもよい。スクラバ以外の装置によって反応生成物dの一部を回収するとしてもよい。   The exhaust gas treatment device 1 may not include the scrubber 15. A part of the reaction product d may be recovered by an apparatus other than the scrubber.

半導体製造装置と実施形態の排ガス処理装置とを備えた排ガス処理システムを示す概略図である。It is the schematic which shows the exhaust gas processing system provided with the semiconductor manufacturing apparatus and the exhaust gas processing apparatus of embodiment. 実施形態に係る排ガス処理方法の各工程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows each process of the waste gas processing method which concerns on embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1…排ガス処理装置、3…半導体製造装置、5…混合部、11…反応室、13…プラズマ、15…スクラバ、31…プラズマ生成部、35…噴霧装置、39…プラズマ生成装置、a…被処理ガス、b…塩酸、c…混合物。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Exhaust gas processing apparatus, 3 ... Semiconductor manufacturing apparatus, 5 ... Mixing part, 11 ... Reaction chamber, 13 ... Plasma, 15 ... Scrubber, 31 ... Plasma generating part, 35 ... Spraying apparatus, 39 ... Plasma generating apparatus, a ... Cover Process gas, b ... hydrochloric acid, c ... mixture.

Claims (13)

半導体製造装置から排出される被処理ガスに塩酸を混合して混合物を得る工程と、
前記混合物をプラズマ中に導入する工程と、
を含む、排ガス処理方法。
A step of mixing hydrochloric acid with a gas to be processed discharged from a semiconductor manufacturing apparatus to obtain a mixture;
Introducing the mixture into a plasma;
An exhaust gas treatment method comprising:
前記混合物を得る工程では、前記被処理ガスに塩酸を噴霧する、請求項1に記載の排ガス処理方法。   The exhaust gas treatment method according to claim 1, wherein in the step of obtaining the mixture, hydrochloric acid is sprayed on the gas to be treated. 前記被処理ガスがフッ素化合物を含む、請求項1又は2に記載の排ガス処理方法。   The exhaust gas treatment method according to claim 1 or 2, wherein the gas to be treated contains a fluorine compound. 前記フッ素化合物がC−F結合を有する、請求項3に記載の排ガス処理方法。   The exhaust gas treatment method according to claim 3, wherein the fluorine compound has a C—F bond. 前記被処理ガスが水素を有するケイ素化合物を含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の排ガス処理方法。   The exhaust gas treatment method according to any one of claims 1 to 4, wherein the gas to be treated contains a silicon compound having hydrogen. 前記プラズマは、大気圧下で生成される誘導結合高周波プラズマである、請求項1〜5のいずれか一項に記載の排ガス処理方法。   The exhaust gas treatment method according to any one of claims 1 to 5, wherein the plasma is inductively coupled high-frequency plasma generated under atmospheric pressure. 半導体製造装置から排出される被処理ガスに塩酸を混合して混合物を得る混合部と、
前記混合部に接続された反応室と、
前記反応室内にプラズマを生成させるプラズマ生成部と、
を備える、排ガス処理装置。
A mixing unit that mixes hydrochloric acid with the gas to be processed discharged from the semiconductor manufacturing apparatus to obtain a mixture;
A reaction chamber connected to the mixing section;
A plasma generator for generating plasma in the reaction chamber;
An exhaust gas treatment apparatus comprising:
前記混合部は、前記被処理ガスに塩酸を噴霧する噴霧装置を有する、請求項7に記載の排ガス処理装置。   The exhaust gas treatment apparatus according to claim 7, wherein the mixing unit includes a spray device that sprays hydrochloric acid onto the gas to be treated. 前記反応室に接続されたスクラバを更に備える、請求項7又は8に記載の排ガス処理装置。   The exhaust gas treatment apparatus according to claim 7 or 8, further comprising a scrubber connected to the reaction chamber. 前記被処理ガスがフッ素化合物を含む、請求項7〜9のいずれか一項に記載の排ガス処理装置。   The exhaust gas treatment apparatus according to any one of claims 7 to 9, wherein the gas to be treated contains a fluorine compound. 前記フッ素化合物がC−F結合を有する、請求項10に記載の排ガス処理装置。   The exhaust gas treatment apparatus according to claim 10, wherein the fluorine compound has a C—F bond. 前記被処理ガスが水素を有するケイ素化合物を含む、請求項7〜11のいずれか一項に記載の排ガス処理装置。   The exhaust gas treatment apparatus according to any one of claims 7 to 11, wherein the gas to be treated contains a silicon compound having hydrogen. 前記プラズマ生成部は、大気圧下で誘導結合高周波プラズマを前記反応室内に生成させるプラズマ生成装置を有する、請求項7〜12のいずれか一項に記載の排ガス処理装置。   The exhaust gas treatment apparatus according to any one of claims 7 to 12, wherein the plasma generation unit includes a plasma generation apparatus that generates inductively coupled high-frequency plasma in the reaction chamber under atmospheric pressure.
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