JPH02290223A - 熱分解装置 - Google Patents

熱分解装置

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JPH02290223A
JPH02290223A JP2031280A JP3128090A JPH02290223A JP H02290223 A JPH02290223 A JP H02290223A JP 2031280 A JP2031280 A JP 2031280A JP 3128090 A JP3128090 A JP 3128090A JP H02290223 A JPH02290223 A JP H02290223A
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LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
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    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
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    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、種々の化合物の熱分解装置に係り、特に、改
良された熱分解トラップを備えた熱分解装置に関する。
種々の無機ハロゲン化物、無機水素化物、有機金属化合
物は、例えば、半導体製造プロセスにおけるＣＶＤ等に
よる薄膜形成の為の原料として多用されており、半導体
産業の急激な発達に陣い、その需要は急増している。こ
れらの化学物質は、ロータリーポンプにより排気されて
いる反応室内にガス状で供給されて薄膜を形成し、薄膜
を形成した残りの未反応ガス及び反応による副生成物は
、ローリーポンプにより排気される。
しかし、このような未反応ガス及び反応による副生成物
ガスは、ロータリーポンプ内を通る際にポンプのオイル
と反応し、オイルを劣化させ、ポンプを損傷させてしま
うという不都合がある。このような不都合を取除くため
、ロータリーポンプの前に熱分解トラップを配置し、上
記ガスを熱分解トラップを通し、そこで熱分解してオイ
ルと反応しない物質に変換することが提案されている。
その熱分解トラップとして第１図に示すような構成のも
のがある。
第１図に示す熱分解トラップにおいて、トラップ本体１
の中心付近には、外気に解放され、内部にヒーター３を
収容するヒーター室２が挿入されている。トラップ本体
１の巾には、ヒーター室２の周囲を取囲むように銅製の
メッシュ板４が収容されている。また、トラップ本体１
の周囲は、バンドヒーター５が巻かれている。トラップ
本体１の下部および上部にはそれぞれ人口６及び出口７
が設けられている。
上述の熱分解トラップにおいて、反応室からのガスは入
口６からトラップ本体１内に導入され、ヒーター３及び
バンドヒーター５により加熱されたメッシュ仮４上で熱
分解し、分解されたガスは出口７から排出され、ロータ
リーポンプに至る。
この分解されたガスはロータリーポンプのオイルと反応
して該オイルを劣化させることがないため、ロータリー
ポンプが損傷を受けることはない。
しかし、上述の熱分解トラップでは、ガスの熱分解によ
り生成した固体粒子がトラップ本体１の底部８に堆積す
るという問題がある。従来、堆積した固体粒子は、操作
停止後、トラップ本体１の底部８を取外すことにより除
去されていた。しかし、この固体粒子は毒性を有し、ト
ラップ本体１の底部８から除去する際に外部に飛散して
しまうという重大な問題がある。
一方、第２図に示すように、熱分解トラップ１１は、通
常反応室１２の下流直後に配置されており、その更に下
流にオイルトラップ１３、メカニカルブースターポンプ
１４及びロータリーポンプ１５が配置されている。この
ような各機器の配置では、熱分解トラップ１１における
圧力損失により、メカニカルブースターボンプ１４及び
ロータリーポンプ１５による反応室１２内の排気スビド
が極端に低下してしまうという問題もある。
本発明の目的は、ガスの熱分解により生成した固体粒子
をトラップ本体の底部から容易に取出すことを可能とす
る熱分解トラップを提供することにある。
本発明の他の目的は、熱分解トラップの配置にもかかわ
らず、反応室内の排気速度が低下することのない熱分解
装置を提供することにある。
本発明によると、熱分解されるべきガスが導入される人
口と排出される出口とを有する熱分解トラップ本体と、
この熱分解トラップ本体内に導入されたガスを加熱する
ためのヒーターとを具備する熱分解トラップにおいて、
前記熱分解トラップ本体の底部には、オイルを収容し、
オイルυ［出口およびそれに接続されたバルブをＨする
オイルトラップが設けられていることを特徴とする熱分
解トラップが提供される。
本発明の熱分解トラップにおいては、トラップ本体の底
部にオイルトラップが設けられている。
オイルトラップ内にはオイル例えばポンプに用いられる
オイルが所定のレベルまで収容されている。
ガスの熱分解により生成した固形粒子は、このオイル中
に沈澱する。オイルトラップの底部に設けられたオイル
排出口にはバルブが取付けられていて、このバルブを開
くことにより、固形粒子を含むオイルが排出される。
オイルトラップの周囲には、オイルの蒸発及び分解を避
けるために、冷却手段を設けるのが好ましい。
本発明の熱分解トラップによると、ガスの熱分解により
生成した固形粒子を、外気との遮断状態を維持したまま
、極めて容易に、短時間でトラップ外に取出すことが可
能である。
更に本発明によると、反応室と、この反応室からのガス
を熱分解するための熱分解トラップと、前記反応室内を
排気するためのオイルフリーの補助ポンプ及びメインポ
ンプとを具備する熱分解装置において、前記熱分解トラ
ップは、熱分解されるべきガスが導入される入口と排出
される出口とをＨする熱分解トラップ本体と、この熱分
解トラップ本体内に導入されたガスを加熱するためのヒ
ーターと、前記熱分解トラップ本体の底部に設けられた
、オイルを収容し、オイル排出口およびそれに接続され
たバルブを有するオイルトラップを具碕し、前記補助ポ
ンプは前記反応室の出口及び前記熱分解トラップの入口
に接続され、前記メインポンプは前記熱分解トラップの
出口に接続されていることを特徴とする熱分解装置が提
供される。
本発明の熱分解装置によると、反応室の直後にオイルフ
リーの補助ポンプを配置しているため、熱分解トラップ
の設置にもかかわらず反応室内の排気速度は減少するこ
とがなく、また反応室内の圧力を何等動揺させることな
く１″Ｉ４整することが出来る。
本発明の熱分解トラップ及び熱分解装置により分解され
るガスとしては、ＷＦ６、ＭｏＦ６、ＴＩ　ＣＮ　　の
ような無機ハロゲン化物、Ａｊ７（Ｃ２ＨＭ）ｖ、Ａｆ
ｆ　（ＣＨ３）ｓ、ＡＮ（ＩＣ４Ｈ９）ｉ、Ｚｎ　　（
ＣｚＨ，）１、Ｃｄ（ＣＨｔ）２、ＩｎＣＣ２Ｈｑ　）
３　、Ｇａ（ＣＨｉ　）　３、Ｇａ　　（Ｃ２Ｈ５）３
、Ｐ　（ＣＨ３）３、Ｐ　（Ｃ２　Ｈｓ）３、ＡＳ　　
（ＣＨ３　）３　、Ａｓ　　（Ｃ２　Ｈ，）３、Ｂ　（
Ｃ　Ｈｓ）ｓ　、Ｂ　（Ｃ２　Ｈ５　３）、Ｓｔ（ＣＨ
３１、Ｓｉ　　（Ｃ２Ｈ，）４、Ｓｌ　　（ＯＣＨ３）
４、Ｓｌ（ＯＣ２Ｈ９）４のような何機金属化合物、及
びＳｔ　Ｈ４　、Ｓｉ　２　Ｈ６　、Ｓｌ　３　Ｈ８の
ような無機水素化物が挙げられる。
以下図面を参照して、本発明の実施例について説明する
。
第３図は、本発明の一実施例に係る熱分解トラップの断
面図である。第３図に示す熱分解トラップにおいて、ト
ラップ本体２１の中心付近には、外気に解放され、内部
にヒーター２３を収容するヒーター室２２が挿入されて
いる。トラップ本体２１の中には、ヒーター室２２の周
囲を取囲むように例えば銅製のメッシュ板２４が収容さ
れている。また、トラップ本体２１の周囲は、バンドヒ
ーター２５が巻かれている。トラップ本体２１の下部お
よび上部にはそれぞれバルブＶ１を有する人口２６とバ
ルブｖ２を有する出口２７が設けられている。メッシュ
板２４の上端には振動輸送部材３６を介して振動機３５
が接続されている。
トラップ本体２１の底部には円錐状のオイルトラップ２
８が設けられている。このオイルトラップ２８の底部に
はオイル排出口２９が設けられ、このオイル排出口２つ
にはバルブｖ３が取付けられている。オイルトラップ２
８内には、所定量のオイルが収容されている。オイルと
しては、通常、ポンプに用いられるオイルが使用される
。オイルトラップ２８にはバルブＶ４が取付けられたオ
イル導入口３０が設けられていて、ここからオイルがオ
イルトラップ２８内に導入される。
また、オイルトラップ２８の周囲には冷却管３１が配設
されていて、その中を冷却水が流れ、それによってオイ
ルトラップ２８内のオイルが冷却される。その結果、オ
イルの蒸発や熱分解が防止される。なお、トラップ本体
２１の上部側部には、トラップ内の圧力の過剰な上昇を
防止するための圧力スイッチ３３、及び不活性ガス例え
ば窒素を導入するための配管３４が取付けられ、この配
管３４にはバルブｖ５が取付けられている。
上述の熱分解トラップにおいて、反応室からのガスは人
口２６からトラップ本体２〕内に導入され、ヒーター２
３及びバンドヒーター２５により加熱されたメッシュ板
２４上で熱分解し、分解されたガスは出口２７から排出
され、ロータリーポンプに至る。熱分解により生成した
固体粒子はオイルトラップ２８内のオイル中に落下する
。メッシュ板２４の表面に付着した固体粒子は、振動機
の作動によって容易に振り落とされる。
長時間の熱分解操作により大量の固体粒子がオイルトラ
ップ２８中に堆積すると、オイルを交換する必要がある
。その操作は次のようにして行われる。
まず、バルブＶ１とｖ２を閉とした状態でバルブＶ５を
開け、トラップ内に窒素ガスを導入する。
窒素ガスの導入は、トラップ内が大気圧となるまで行な
う。次にバルブｖ３を開け、ｖ５を開けて窒素ガスをゆ
っくり導入しながらオイルを排出する。そして、オイル
トラップ２８内のオイルがなくなる前にバルブＶ３を閉
ざし、最後にバルブＶ４を開いて新しいオイルを導入し
、オイル交換操作が終了する。必要であれば、このオイ
ル交換操作を繰返すことにより、オイルトラップ２８を
洗浄することができる。
このような操作により、反応室からの排ガスの熱分解に
より生成された有害な固体粒子を、トラップを開けてト
ラップ内を外気にさらすことなく、安全に、容易に、か
つ短時間で、トラップから取出すことが可能である。
実際、反応室において、原料ガスとしてＷＦ６と水素と
を用いてＣＶＤによりシリコンウェハー上にＷ膜を形成
した場合、反応室から未反応のＷＦ，を含むガスが排出
された。このガスを第３図に示す熱分解トラップにより
熱分解したところ、固体粒子としてＷを含むガスが生成
した。この固体粒子はオイルトラップ２８内のオイル中
に沈澱し、上述の操作により容易に外部に取出された。
第４図は、以上説明した第３図の熱分解トラップを組込
んだ熱分解装置のフローシート図である。
第４図において、反応室４２の下流直後にはメカニカル
ブースターポンプ４４が配置されており、その下流に熱
分解トラップ４１、オイルトラップ４３、及びロータリ
ーポンプ４５が配置されている。このような各機器の配
置では、反応室４２の下流直後にオイルフリーのメカニ
カルブースターポンプ４４が配置されているため、熱分
解トラップ４１における圧力損失により、メカニカルブ
ースターポンプ４４及びロータリーポンプ４５による反
応室４２内の排気スピードが低下することはなく、また
、反応室内の圧力を何等食動なく調整することが出来る
。
【図面の簡単な説明】
第１図は、従来の熱分解トラップの断面図、第２図は、
第１図の熱分解トラップを組込んだ熱分解装置のフロー
シ一ト図、第３図は、本発明の一実施例の熱分解トラッ
プの断面図、第４図は、第３図の熱分解トラップを組込
んだ熱分解装置のフローシ一ト図である。 ２１・・・熱分解トラップ本体、２３・・・ヒータ、２
５・・・バンドヒー夕、２６・・・入口、２７・・・出
口、２８・・・オイルトラップ、２つ・・・オイル排出
口、３０・・・オイル導入口 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 ＦＩＧ，１ ＦＩＧ．２ ＦＩＧ．３

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）熱分解されるべきガスが導入される入口と排出さ
    れる出口とを有する熱分解トラップ本体と、この熱分解
    トラップ本体内に導入されたガスを加熱するための加熱
    手段とを具備する熱分解トラップにおいて、前記熱分解
    トラップ本体の底部には、オイルを収容し、オイル排出
    口およびそれに接続されたバルブを有するオイルトラッ
    プが設けられていることを特徴とする熱分解トラップ。
  2. （２）前記加熱手段は、前記熱分解トラップ本体の中央
    部及び周囲に設けられていることを特徴とする請求項１
    に記載の熱分解トラップ。
  3. （３）前記熱分解トラップ本体内には、金属製のメッシ
    ュ板が設けられていることを特徴とする請求項１に記載
    の熱分解トラップ。
  4. （４）前記熱分解トラップ本体には、不活性ガス導入口
    が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の熱
    分解トラップ。
  5. （５）前記オイルトラップの周囲には、オイルの蒸発及
    び分解を避けるための冷却手段が設けられていることを
    特徴とする請求項１に記載の熱分解トラップ。
  6. （６）反応室からのガスを熱分解するための熱分解トラ
    ップと、前記反応室内を排気するためのオイルフリーの
    補助ポンプ及びメインポンプとを具備する熱分解装置に
    おいて、前記熱分解トラップは、熱分解されるべきガス
    が導入される入口と排出される出口とを有する熱分解ト
    ラップ本体と、この熱分解トラップ本体内に導入された
    ガスを加熱するための加熱手段と、前記熱分解トラップ
    本体の底部に設けられた、オイルを収容し、オイル排出
    口およびそれに接続されたバルブを有するオイルトラッ
    プを具備し、前記補助ポンプは前記反応室の出口及び前
    記熱分解トラツプの入口に接続され、前記メインポンプ
    は前記熱分解トラップの出口に接続されていることを特
    徴とする熱分解装置。
  7. （７）前記メインポンプはロータリーポンプであること
    を特徴とする請求項６に記載の熱分解装置。
  8. （８）前記補助ポンプはメカニカルブースターポンプま
    たはターボモレキュラーポンプであることを特徴とする
    請求項６に記載の熱分解装置。
  9. （９）前記熱分解トラップと前記メインポンプとの間に
    はオイルトラップが配置されていることを特徴とする請
    求項６に記載の熱分解装置。
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