JPH0815534B2

JPH0815534B2 - オゾン分解方法

Info

Publication number: JPH0815534B2
Application number: JP62333617A
Authority: JP
Inventors: 公治松村; 裕二上川; 和敏吉岡
Original assignee: 東京エレクトロン九州株式会社
Priority date: 1987-12-25
Filing date: 1987-12-25
Publication date: 1996-02-21
Anticipated expiration: 2011-02-21
Also published as: JPH01171621A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、オゾン分解方法に関する。

（従来の技術）一般にオゾンを使用する装置では残存オゾンを含むガ
スが排出されるが、この残存オゾンの大気中への排気は
人体等に影響を及ぼさない程度に処理して排出すること
が必要であり、この排出オゾン濃度は作業環境基準によ
れば0.1ppm以下に定められている。

オゾンを定められた濃度に分解する方法としては、活
性炭吸着分解法・接触分解法・加熱分解法が主流となっ
ている。上記活性炭吸着分解法は、活性炭表面にオゾン
を供給することにより活性炭とオゾンを反応させてCO₂
（二酸化炭素）として排気する。また、上記接触分解法
は、二酸化ケイ素・酸化アルミニウム・酸化鉄・二酸化
マンガン・酸化ニッケル・白金・銀等の貴金属或いは金
属酸化物の触媒表面においてオゾンが酸素へと分解され
る。また、上記加熱分解法は、オゾンを含むガスを100
〜500℃程度に加熱することによりオゾンを酸素に分解
する。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら上記活性炭吸着分解法では活性炭が消耗
されるため交換が必要となり、上記接触分解法では触媒
の交換又は再生作業が必要となる。また、この活性炭吸
着分解法及び及び接触分解法は共に能力の経時変化があ
り、且つパーティクルの発生を抑止することが困難であ
るという問題がある。

上記加熱分解法は上記問題はないが、オゾンの分解を
熱分解のみに頼っているため、残存オゾンを定められた
濃度以下に低減させるためには400℃以上の高温が必要
となり、残存オゾンが高濃度となると定められた濃度以
下に分解することが困難となる問題が発生した。この高
濃度の残存オゾンを高出力で加熱すると定められた濃度
以下にはなるが、コストが増大してしまう問題があっ
た。

本発明は上記点に対処してなされたもので、コストの
増大を抑止し、低温加熱でも効率良くオゾンを分解する
ことを可能としたオゾン分解方法を得るものである。

〔発明の効果〕

（問題点を解決するための手段）本発明は、オゾンを含むガスを加熱してオゾンを分解
するに際し、オゾンと反応性を有する物質を添加するこ
とを特徴とするオゾン分解方法を得るものである。

（作用効果）オゾンを含むガスを加熱してオゾンを分解するに際
し、オゾンと反応性を有する物質を添加することによ
り、オゾンの熱分解のみならず、上記物質との酸化反応
を並列して進行させることができるため、加熱温度を20
0℃以下の低温としても、定められた濃度である0.1ppm
以下に分解することが可能となる。また、上記熱分解及
び物質との酸化反応を並列して進行させるため、残存オ
ゾン濃度が高くても上記0.1ppm以下まで容易に分解する
ことができ、オゾン分解装置をコンパクトに構成するこ
ともできる。

また、活性炭や触媒等の交換及び再生作業も必要とせ
ず、パーティクルが発生することもない。

更に上記活性炭や触媒等を使用していないため、オゾ
ン分解能力の経時変化はなく、常に安定したオゾン分解
能力を得ることができる。

（実施例）以下、本発明方法をオゾン分解装置に適用した実施例
につき図面を参照して説明する。

例えば半導体ウエハ表面のレジスト間をオゾンアッシ
ングする装置等から排気されるガスに残存しているオゾ
ンを、作業環境基準に定められたオゾン排気濃度である
0.1ppm以下まで分解排気するオゾン分解装置（１）を第
１図に示す。このオゾン分解装置（１）の構成は、オゾ
ンを含むガスにこのオゾンと反応性を有する物質を添加
する混合部（２）と、この混合部（２）から供給される
混合ガスを加熱してオゾンを分解させる加熱部（３）か
ら成っている。

上記混合部（２）の構成は、オゾンを含むガスを排気
する装置例えば半導体ウエハのアッシング装置（図示せ
ず）等に接続している残存オゾン供給源（４）が設けら
れており、この残存オゾン供給源（４）からのオゾンを
含むガス量を制御する気体流量調節器（５）を介して気
液混合槽（６）へ配管（７）により連設している。この
気液混合槽（６）内にはオゾンと反応性を有する反応液
（８）が蓄積され、上記残存オゾン供給源（４）から連
設している配管（７）の端部はこの気液混合槽（６）の
底部付近に位置し、この配管（７）端部には上記気液混
合槽（６）の内径より小さい散気板（９）が接続されて
いる。この散気板（９）内部は中空状態となっており、
この中空状態による空間に上記配管（７）が接続し、こ
の配管（７）から供給されるオゾンを含むガスを上記空
間へ充填して上記散気板（９）に複数個設けられた孔
（10）から上記気液混合槽（６）内へ放出する構造とな
っている。また、上記気液混合槽（６）には液体流量調
節器（11）を介して反応液供給源（12）が接続してお
り、気液混合槽（６）内に蓄積した上記反応液（８）の
補充を可能としている。この反応液（８）の補充は、上
記気液混合槽（６）内の反応液（８）の液位を検出する
例えば液面センサー（図示せず）を備えた液位制御装置
（13）が上記液体流量接設節器（11）の制御を行ない、
上記液位が一定値より低くならないように設定してい
る。この時この一定値は、上記散気板（９）の孔（10）
より高い位置に設定されている。また、上記気液混合槽
（６）の上部には配管（14）が接続しており、この配管
（14）は気体と液体の分離を行なう気液分離装置（15）
に連設している。このようにして混合部（２）が構成さ
れている。

また、上記加熱部（３）の構成は、上記混合部（２）
の気液分離装置（15）と連設しているチャンバー（16）
周囲には加熱制御装置（17）に接続して発熱自在なヒー
ター（18）が設けられ、チャンバー（16）内部を加熱自
在としている。このチャンバー（16）には排気装置（1
9）が接続されておりチャンバー（16）内部の排気を自
在としている。このようにして加熱部（３）が構成さ
れ、この加熱部（３）及び上記混合部（２）からオゾン
分解装置（１）が構成されている。

次に、上述したオゾン分解装置（１）によるオゾンの
分解方法を説明する。

例えば半導体ウエハのアッシング装置の排気等、オゾ
ンを含むガスを残存オゾン供給源（４）から供給し、気
体流量調節器（５）で所定流量例えば10〜50sl/min程度
に調節し、配管（７）を介して散気板（９）へ供給して
この散気板（９）に設けられている複数個の孔（10）か
ら気液混合槽（６）内へ放出する。この時、気液混合槽
（６）内には予めオゾンと反応性を有する反応液（８）
例えばエタノール（C₂H₅OH）・エチレングリコール（HO
CH₂CH₂OH）等のアルコール類，酢酸（CH₃COOH）等のカ
ルボン酸，ジメチルケトン（CH₃COCH₃）等のケトン類，
ジメチルエーテル（CH₃OCH₃）等のエーテル類，酢酸メ
チル（CH₃COOCH₃）等のエステル類で、常温常圧で液体
のものであり、更に物質がH,C,Oのうち少なくとも１種
以上の原子による結合から成るものを蓄積しておく。こ
の反応液（８）の上記気液混合槽（６）内における液位
は、液位制御装置（13）により散気板（９）よりも高い
位置に制御されているため、この散気板（９）の複数の
孔（10）からオゾンを含むガスが放出され、バブリング
される。このバブリング時の各バブル内では、反応液が
飽和状態となるまで蒸発し、上記オゾンを含むガスと混
合され、この混合ガスが配管（14）から気液分離装置
（15）へ流導される。この気液分離装置（15）では、混
合ガス内の液体微粒子を排除し、ペーパーのみを上記オ
ゾンを含有するガスに同伴させる。この液体微粒子の排
除は配管やチャンバー（16）内等に液溜まりが発生する
ことを防ぐために行なわれ、分離された液体微粒子は上
記気液混合槽（６）内に戻される。この液体微粒子が排
除された混合ガスはチャンバー（16）内に導入され、こ
こで加熱制御装置（17）により予め200〜400℃程度に加
熱されたヒーター（18）により同温に設定されたチャン
バー（16）内部でオゾンが加熱分解され、同時に混合さ
れたペーパー状の反応液（８）が添加され酸化反応が並
列して進行されて上記0.1ppm以下の濃度まで容易に分解
することができる。この時、オゾンと反応を有する物質
即ち上記ペーパー状の反応液（８）はH,C,Oのうち少な
くとも１種以上の原子から成っているため、上記オゾン
との反応により酸化分解して二酸化炭素（CO₂）及び水
（H₂O）が生成され、排気装置（19）により安全に排気
及び排水が可能となる。このようなオゾンと反応性を有
する物質として例えばアルコール類であるエチレングリ
ーコール（HOCH₂CH₂OH）を上記オゾンを含むガスに添加
した場合のオゾンの分解と添加しない場合のオゾンの分
解を比較した特性例を第２図に示す。これは縦軸にオゾ
ン濃度，横軸に処理時間を示し、加熱温度を200℃と設
定した場合の特性例であり、上記エチレングリコールを
添加すると同時間でもオゾン分解能力を優れていること
が伴かり、オゾンと反応性を有する物質の添加によりオ
ゾンの分解が促進されることとなる。

次に、他の実施例を第３図に示す。

上記と同様に、残存オゾン供給源（４）からオゾンを
含むガスを流し、そのガスを気体流量調節器（５）で流
量調節してインジェクター（20）に供給する。また、一
方では反応液供給源（12）からオゾンと反応性を有する
反応液を液体流量調節器（11）により流量調節して上記
インジェクター（20）に供給する。このインジェクター
（20）にて上記反応液をオゾンを含むガスに添加し、こ
の添加したガスをチャンバー（16）内へ供給して、以下
同様に加熱分解して二酸化炭素と水及び酸素を排気装置
（19）から排出する。このようにオゾンを含むガスに、
オゾンと反応性を有する物質を添加し、混合する手段と
してバブリングに限定するものではなく、上記したよう
にインジェクターによる手段でも同様な効果が得られ
る。

以上述べたようにこの実施例によればオゾンを含むガ
スを加熱してオゾンを分解するに際し、オゾンと反応性
を有する物質を添加することにより、オゾンの熱分解の
みならず、上記物質との酸化反応を並列して進行させる
ことができるため、加熱温度を200℃以下の低温として
も、定められた濃度である0.1ppm以下に分解することが
可能となる。また、上記熱分解及び物質との酸化反応を
並列して進行させるため、残存オゾン濃度が高くても上
記0.1ppm以下まで容易に分解することができ、オゾン分
解装置をコンパクトに構成することができる。

また、活性炭や触媒等の交換及び再生作業も必要とせ
ず、パーティクルが発生することもない。更に上記活性
炭や触媒等を使用していないため、オゾン分解能力の経
時変化はなく、常に安定した分解能力を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の一実施例を説明するためのオゾン
分解装置の構成図、第２図は第１図の特性例を示す曲線
図、第３図は本発明方法の他の実施例説明図である。１……オゾン分解装置、２……混合部、３……加熱部、６……気液混合槽、８……反応液、９……散気板、 12……反応液供給源、16……チャンバー、 17……加熱制御装置、18……ヒーター、 20……インジェクター。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】オゾンを含むガスを加熱してオゾンを分解
するに際し、オゾンに反応性を有する物質を添加するこ
とを特徴とするオゾン分解方法。
【請求項２】オゾンと反応性を有する物質は、H,C,Oの
うち少なくとも１種以上の原子から成る特許請求の範囲
第１項記載のオゾン分解方法。
【請求項３】オゾンと反応性を有する物質は、オゾンと
の反応によって二酸化炭素及び水を生成することを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載のオゾン分解方法。