除害装置以及进气喷嘴的制作方法

本发明涉及一种除害装置以及进气喷嘴。详细而言，涉及一种使金属基的析出物的堆积减少的除害装置、以及被设置于除害装置的进气喷嘴。

背景技术：

在制造半导体、太阳能电池、液晶等时的工序之一的成膜用的装置中，在用于生成硅（si）膜的真空腔室内使用硅烷气体（sih4）等的工艺气体。

被使用后的排气（排出气体）利用与作为半导体制造工序用的装置的真空腔室连接的真空泵而被向外部排气，但在这样的排气中，由于成膜工序而包含以上述的硅烷气体为首的六氟化钨（wf6）、二氯硅烷（sih2cl2）等各种有毒气体的情况较多。为此，在真空泵的排气侧，连接用于将这样的排气氧化从而作为无害的气体而排出的除害装置。

该除害装置有燃烧式、等离子式等各种种类。例如在燃烧式除害装置的情况下，通过燃烧而引起使有毒气体与空气（氧气）反应的氧化反应，将有毒气体变为无害的气体。

图6是示出以往的除害装置1400中的进气喷嘴1040和燃烧室（燃烧炉）1404的结构的示意图。

如该图所示，与燃烧室1404邻接，设置有作为绝缘材料的绝缘件1700。长度与该绝缘件1700的厚度对应的进气喷嘴1040贯通绝缘件1700内而设置。通过该进气喷嘴1040，排出气体被送到燃烧室1404。

不过，若包含金属（例如，钛、六氟化钨）的排出气体（以下称为金属基排出气体）通过进气喷嘴1040被送到燃烧室1404，则受到来自燃烧室1404的热辐射，在进气喷嘴1040的顶端部（与燃烧室1404邻接的部分）引起还原反应，作为金属基生成物析出，随着时间的经过逐渐地作为金属基生成物x而堆积。

该金属基生成物析出的现象由于高温和电子的供给（自不锈钢制的进气喷嘴1040自身的供给）而产生。

该金属基生成物x硬度非常高，若一旦堆积，则使用刮刀1408（参照图4，刮取堆积物的装置）的去除很困难。即，如图6所示，以阻止刮刀1408的动作的程度牢固地固接。若将该状态放置不顾，则逐渐地流路闭塞。

因此，产生除害装置1400的维护（大修）循环变短的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种能够使附着的金属基生成物的堆积物的量减少、使维护的周期变长的进气喷嘴，以及具备该进气喷嘴的除害装置。

在技术方案1所述的发明中，提供一种除害装置，具备：除害用腔室；与前述除害用腔室邻接而设置且由绝缘材料构成的绝缘件；被内置于前述绝缘件而将被除害的排出气体向前述除害用腔室引导的进气喷嘴，其特征在于，在前述进气喷嘴设置有金属析出抑制构造。

在技术方案2所述的发明中，提供一种如技术方案1所述的除害装置，其特征在于，前述进气喷嘴为，与前述除害用腔室邻接的部分被设定得短既定的长度，前述绝缘件露出。

在技术方案3所述的发明中，提供一种如技术方案2所述的除害装置，其特征在于，为了缩短前述进气喷嘴而设定的部位与下述部位对应：以缩短前述进气喷嘴之前的状态使金属基的前述排出气体流动时金属基生成物堆积的部位。

在技术方案4所述的发明中，提供一种如技术方案1所述的除害装置，其特征在于，前述进气喷嘴由绝缘材料构成。

在技术方案5所述的发明中，提供一种进气喷嘴，被设置在除害装置内，所述除害装置具备除害用腔室、以及与前述除害用腔室邻接地设置且由绝缘材料构成的绝缘件，所述进气喷嘴被内置于前述绝缘件，将被除害的排出气体向前述除害用腔室引导，所述进气喷嘴的特征在于，设置有金属析出抑制构造。

根据本发明，能够提供一种通过设置在进气喷嘴的金属析出抑制构造而使附着在进气喷嘴的顶端部的金属基生成物的堆积物的量减少、将维护的周期变长的进气喷嘴，以及具备该进气喷嘴的除害装置。

附图说明

图1是示出本发明的除害装置中的进气喷嘴和燃烧室的结构的示意图。

图2是示出用于说明配设有具备本发明的进气喷嘴的除害装置的系统/布局的概略结构例的图。

图3是示出具备本发明的进气喷嘴的除害装置的概略结构例的图。

图4是用于说明具备本发明的进气喷嘴的除害装置中的进气集管周边的图。

图5是用于说明本发明的进气喷嘴的图。

图6是示出以往的除害装置中的进气喷嘴和燃烧室的结构的示意图。

具体实施方式

（1）实施方式的概要

本实施方式的进气喷嘴40为，将与燃烧室404邻接的部分，即金属基生成物附着而堆积的部分事先切断（去除）。因此，该部分成为材质为陶瓷的绝缘件700露出的状态（金属析出抑制构造）。陶瓷的电子的供给较少，因此即使受到燃烧室404的热而变为高温，也难以引起还原反应。

因而，即使金属基排出气体流动也能够抑制作为金属基生成物析出而随着时间的经过而逐渐地堆积。

由此，能够减少附着于与燃烧室404邻接的部分的堆积物，因此能够将除害装置400的维护的周期变长。

（2）实施方式的详细说明

以下，参照图1至图5详细地说明本发明的优选的实施的方式。

图1是示出本实施方式的除害装置400中的进气喷嘴40与燃烧室404的关系的示意图。

本实施方式的进气喷嘴40为，将进气喷嘴40的燃烧室（除害用腔室）404附近的部分以一定的长度切断（去除）而将其缩短。即，事先去除通常金属基排出气体流动时作为金属基生成物而析出而随着时间的经过逐渐地堆积的部位。

为此，绝缘件700的与燃烧室404邻接的部分成为相对于排出气体的通路露出的状态（露出部w）。该绝缘件700是陶瓷制，因此与不锈钢制的进气喷嘴40相比，电子的供给较少。由此，即使金属基排出气体流动也能够防止作为金属基生成物而析出而在该处的牢固地附着。

通过该结构，在绝缘件700的露出部w，即使受到来自燃烧室404的热辐射，也难以引起还原反应，不存在作为金属基生成物析出而随着时间的经过逐渐地堆积的情况。

由此，能够减少在与燃烧室404邻接的部分附着的堆积物，因此能够将除害装置400的维护的周期变长。

图2是示出用于说明配设有具备本发明的实施方式的进气喷嘴40的除害装置400的系统/布局的概略结构例的图。

另外，在该实施方式中，配设有进气喷嘴40的除害装置400作为一例是燃烧式的除害装置。但是，配设有本发明的实施方式的进气喷嘴40的除害装置400不限定于燃烧式，例如，另外也可以配设于加热式、汽油发动机式的除害装置400等。

设置在清洁室200内的晶片成膜装置等的工艺装置（工艺腔室）100经由真空配管500与干燥泵300连结。并且，干燥泵300经由排气配管600与除害装置400连结。

形成除害装置400的外装体的壳体是大致圆筒状的形状，在上端构成有作为盖部的进气集管403（图3）。另外，壳体不需要必须是大致圆筒状，只要是内部具有空间且从外部隔离的结构就可以。

图3是示出配设有本发明的实施方式的进气喷嘴40的除害装置400的概略结构例的图，图中的箭头g示出包含除害气体的排出气体的流动。

从工艺装置100排出的包含有毒气体的排出气体通过真空配管500而经由干燥泵300，通过排气配管600而被向除害装置400运送。

并且，借助进气三向阀401，被分为向可燃排气管道排出的排出气体、被送到燃烧室（燃烧炉）404的排出气体。

该排出气体通过进气配管402而经由进气集管（气体导入部）403，被向燃烧室404运送。

燃烧室404是对包含有毒气体的除害气体进行燃烧处理的空间，内部温度为大约800℃左右。在进气集管403的内侧，为了隔热，设置绝缘件700，在该绝缘件700中内置有进气喷嘴400。

本实施方式的除害装置400具备作为燃烧炉的燃烧室404和作为排出气体温度冷却部的骤冷部405。

燃烧室404将从半导体制造工序的未图示的cvd（chemicalvapordeposition：化学气相生长法）装置经由干燥泵等的真空泵300而排出的可燃性气体、清洁气体的处理对象气体经由进气配管402从作为除害装置400的导入口的配设在燃烧室404的上游端的进气集管403导入，利用高温进行燃烧分解。

另外，可燃性气体是作为无色的气体的有毒的硅烷气体（sih4）、无色（黄色）的毒性高压气体的六氟化钨（wf6）、二氯硅烷（sih2cl2）等，清洁气体是氨（nh3）等。

在本实施方式中，利用燃烧室404将从真空泵排气而从进气集管403导入的排出气体燃烧分解。借助该燃烧分解，包含在排出气体中的有毒气体被无害化。

借助该燃烧分解而产生的排出气体利用作为气体温度冷却部的骤冷部405被从大约800℃冷却到大约80℃。另外，排出气体的冷却使用冷却水。

并且，冷却结束后的排出气体、由于燃烧分解而产生的微粒尘埃被从燃烧室404的排出口（下游端）排出，经由作为粉体去除部的气旋部406，被向作为湿式除害部的填料塔407导入。氟化氢（hf）、氯化氢（hcl）等的水溶性气体在该部分被溶解。之后排出气体被向氧排气管道送出而被排气。

另外，在本实施方式中，气旋部406以及填料塔407由聚丙烯制造。

图4是用于说明具备本发明的实施方式的进气喷嘴40的除害装置400中的进气集管403周边的图。

图4（a）是图3α部（进气配管402、进气集管403、燃烧室404、后述的刮刀408）的整体图，示出了轴线方向的剖视图，图4（b）是示出了从排出气体的流动的上游侧观察图3α部（进气喷嘴40、进气集管403）时的图。

在本实施方式中，作为一例，构成为在进气集管403设置有四个配设进气喷嘴40的导入孔409，但该导入孔409的数量可以根据需要适当变更为六个或八个等。

另外，本发明的实施方式的进气集管403的材料，作为一例，从耐热性、加工性的观点出发，期望是不锈钢。

在进气喷嘴40内部，配设用于去除附着在进气喷嘴40的下游侧（燃烧室404侧）的端部的堆积物的刮刀408。

将排出气体流动时析出的生成物的堆积物利用该刮刀408刮取从而去掉。但是，基于金属基的排出气体的生成物硬度非常高，若一旦堆积，则去除非常困难。

另外，在本实施方式中，刮刀408是弹性体（弹簧）的结构，但不限于此。例如，可以使刮刀为棒状、刃状、铲状的结构。

图5是用于说明本发明的实施方式的进气喷嘴40的图。

图5（a）是示出了进气喷嘴40的轴线方向剖视图的图，图5（b）是从下方（排出气体流动的情况下的下游侧）观察配设有进气喷嘴40的进气集管403的图。该进气喷嘴40的下端与燃烧室404邻接。

本实施方式的进气喷嘴40的材料如上所述是不锈钢制，但此外也可以是作为镍基超合金的镍-铬-铁基固溶强化合金：inconel（注册商标）、耐盐酸镍基合金（ハステロイ）（金属析出抑制构造）。

本实施方式的进气喷嘴40是在除害装置400中使进气配管402和进气集管403连通的部件，是在内部具有空洞的大致框体，由凸缘部41、框体侧部42、切断面43、（旧底部44）等构成。

凸缘部41位于进气喷嘴40的轴线方向上侧（即，流动气体的上游侧），与进气配管402嵌合。

框体侧部42构成进气喷嘴40的侧面，在本实施方式中是圆筒体的框体，与设置于进气集管403的导入孔409嵌合。

在本实施方式的进气喷嘴40中，作为一例构成为令进气喷嘴40整体的轴线方向的长度（切断前）l1为大约76.6厘米，切断部分的长度l2为10.0厘米，凸缘部41的轴线方向的长度l4为6厘米。因此，切断后的进气喷嘴40的轴线方向的长度l3为66.6厘米。进气喷嘴40整体的轴线方向的长度（切断前）l1与图1中的绝缘件700的轴线方向的厚度对应。因此，图1中的绝缘件的露出部w的轴向方向的长度为10.0厘米。

本实施方式中的切断部分的长度与金属基排出气体流动时作为金属基生成物析出并堆积的部位对应。即，将燃烧室404的接受热量较多的燃烧室404接近的部分事先切断。该切断部分的长度基于流动的金属基排出气体的种类、燃烧室404的温度等的条件，被适当设定。

但是，存在进气喷嘴40的作为排出气体的导件的功能发生障碍的可能，所以不期望50％以上的切断。在本实施方式中，期望从4％到20％左右，特别地期望10％前后3%~4%左右。

另外，即使切断进气喷嘴40，在靠近切断面43的部分，依然接受来自燃烧室404的热量。但是，由于该距离比作为以往的底面的旧底部44的距离远，所以接受的热量减少，能够抑制金属基生成物。

此外，在本发明的实施方式的进气喷嘴40中，作为一例而构成为令进气喷嘴40的凸缘部41的外径d1为33厘米，令凸缘部41的内径（进气喷嘴40的框体上部的内径）d2为24厘米，令框体侧部42的外径d3为26.7厘米。

根据上述的结构，在配设有本实施方式的进气喷嘴40的除害装置400中，从进气配管402被导入的排出气体（金属基排出气体）经过进气喷嘴40，被送到燃烧室404。并且，在进气喷嘴40的下端部进气喷嘴40被缩短，所以排出气体（金属基排出气体）一边与绝缘件700的露出部w接触一边流动，向燃烧室404流入。

另外，优选进气喷嘴40的内表面（与金属基排出气体接触的部分）是尽可能地光滑的材质、状态。若表面光滑，则金属基生成物难以附着并且即使附着也容易被剥离。

（3）第二实施方式

在第二实施方式中，对进气喷嘴40使用由绝缘材料制造的部件（金属析出抑制构造）。通过由绝缘材料制造，电子的供给减少，难以引起金属基排出气体的还原反应。为此，能够抑制金属基生成物的堆积。

但是，进气喷嘴40的顶端部与燃烧室404邻接，成为相当的高温，所以期望耐热性较高的材料。

因而，使用的材料优选具有绝缘性，具有耐热性，并且若考虑到加工性则是具有延展性的材料。

具体地，存在易切削性的陶瓷（可加工陶瓷）等。

另外，本发明的实施方式可以是根据需要而将各自组合的构成。

此外，本发明只要不脱离本发明的主旨就能够进行各种修改。并且，本发明当然也包含该修改后的发明。

附图标记

40进气喷嘴

41凸缘部

42框体侧部

43切断面

44旧底部（切断前）

100工艺装置

200清洁室

300干燥泵（真空泵）

400除害装置

401进气三向阀

402进气配管

403进气集管

404燃烧室

405骤冷部

406气旋部

407填料塔

408刮刀

409导入孔

500真空配管

600排气配管

700绝缘件

w露出部

x金属基生成物。

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