JP2001040479A - Exhaust pipe system of particle precipitation waste gas, and exhaust method - Google Patents
Exhaust pipe system of particle precipitation waste gas, and exhaust methodInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、たとえばプラズマ
ＣＶＤ装置に連結される排気管システムに関し、特に、
粒子析出性廃ガスを導く排気導管を含む排気管システム
の改善に関するものである。The present invention relates to an exhaust pipe system connected to, for example, a plasma CVD apparatus.
The present invention relates to an improvement of an exhaust pipe system including an exhaust conduit for introducing a particulate deposition waste gas.
【０００２】[0002]
【従来の技術】今日では、種々の半導体装置がプラズマ
ＣＶＤ装置を用いて製造されている。プラズマＣＶＤを
利用して半導体装置が製造される場合、通常はシラン系
ガスを含む原料ガスが用いられる。2. Description of the Related Art Today, various semiconductor devices are manufactured using a plasma CVD apparatus. When a semiconductor device is manufactured using plasma CVD, a source gas containing a silane-based gas is usually used.
【０００３】プラズマＣＶＤを利用して製造される半導
体装置の典型例としては、液晶表示パネル用の透明基板
上に形成されたＴＦＴ（薄膜トランジスタ）アレイや薄
膜太陽電池などがある。ＴＦＴアレイは表示パネルの大
型化のために大面積化が求められており、薄膜太陽電池
ではより大きな発電能力を得るために大面積化が求めら
れている。これらの半導体装置の大型化は、当然に、プ
ラズマＣＶＤ装置へ供給されるべき原料ガス量の増大を
伴う。A typical example of a semiconductor device manufactured using plasma CVD is a TFT (thin film transistor) array or a thin film solar cell formed on a transparent substrate for a liquid crystal display panel. The TFT array is required to have a large area in order to increase the size of the display panel, and the thin film solar cell is required to have a large area in order to obtain a larger power generation capacity. Increasing the size of these semiconductor devices naturally accompanies an increase in the amount of source gas to be supplied to the plasma CVD device.
【０００４】プラズマＣＶＤ装置に供給された原料ガス
はプラズマＣＶＤ反応室で完全には消費されず、シラン
系ガスが残存している廃ガスが排気ポンプによって反応
室外へ排出される。ところで、シラン系ガスは反応性が
高く、自然発火性が強い上に、人間が吸入した場合に
は、呼吸器に対して強い毒性を有している。[0004] The raw material gas supplied to the plasma CVD apparatus is not completely consumed in the plasma CVD reaction chamber, and the waste gas containing the silane-based gas is exhausted out of the reaction chamber by an exhaust pump. By the way, silane-based gas is highly reactive, has a high spontaneous ignition property, and has a strong respiratory toxicity when inhaled by humans.
【０００５】したがって、プラズマＣＶＤ反応室から排
気ポンプによって排出されたシラン系ガスを含む廃ガス
は、そのまま大気中に放出することは許されず、除害装
置によって無毒化またはシラン系ガスを除去した後に大
気中に放出される。そのような除害装置の一例は、たと
えば特開平８−３１８１３１において述べられている。Therefore, waste gas containing silane-based gas discharged from a plasma CVD reaction chamber by an exhaust pump is not allowed to be released into the atmosphere as it is. Released into the atmosphere. An example of such an abatement apparatus is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-318131.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】図３において、従来の
排気管システムの一例が模式的なブロック図で示されて
いる。この排気管システムにおいては、排気ポンプ１の
減圧側は減圧パイプ２に接続されており、減圧パイプ２
はプラズマＣＶＤ装置（図示せず）に接続されている。
排気ポンプ１のガス排出側はガス排出パイプ３に接続さ
れており、ガス排出パイプ３は除害装置（図示せず）に
接続されている。排気ポンプ１はさらに、廃ガスを希釈
するための不活性ガスを供給するための希釈ガス供給パ
イプ４にも接続されている。FIG. 3 is a schematic block diagram showing an example of a conventional exhaust pipe system. In this exhaust pipe system, the pressure reducing side of the exhaust pump 1 is connected to the pressure reducing pipe 2,
Is connected to a plasma CVD apparatus (not shown).
The gas discharge side of the exhaust pump 1 is connected to a gas discharge pipe 3, and the gas discharge pipe 3 is connected to an abatement device (not shown). The exhaust pump 1 is further connected to a dilution gas supply pipe 4 for supplying an inert gas for diluting waste gas.
【０００７】図３に示されているような排気管システム
において、たとえば、プラズマＣＶＤ装置からのシラン
系ガスを含む廃ガスが減圧パイプ２内で吸引輸送されて
来れば、それは希釈ガス供給パイプ４からのたとえばＮ
2ガスなどによって希釈され、排気ポンプ１によってガ
ス排出パイプ３内へ送り出される。このとき、Ｎ2ガス
によって希釈された廃ガスが排気ポンプ１によってガス
排出パイプ３内へ送り出されるときの流速は、比較的低
速である。したがって、図４の断面図中で模式的な矢印
によって示されているように、ガス排出パイプ３内にお
ける廃ガスの流れは層流になりやすい傾向にある。In the exhaust pipe system as shown in FIG. 3, for example, if waste gas containing a silane-based gas from a plasma CVD apparatus is sucked and transported in the reduced pressure pipe 2, it is discharged into the dilution gas supply pipe 4. For example N from
It is diluted by two gases or the like and sent out into the gas discharge pipe 3 by the exhaust pump 1. At this time, the flow rate when the waste gas diluted by the N 2 gas is sent out into the gas discharge pipe 3 by the exhaust pump 1 is relatively low. Therefore, as shown by a schematic arrow in the cross-sectional view of FIG. 4, the flow of the waste gas in the gas discharge pipe 3 tends to be laminar.
【０００８】一般に、ガスがパイプ内を層流として流れ
るとき、その流速はパイプ壁近傍ではパイプ中心部に比
べて遅くなる。したがって、例えば０．１ｓｃｃｍ以上
の流量割合でシラン系ガスを含む廃ガスがパイプ内を層
流として流れる場合、そのパイプ壁には、シラン系ガス
から析出したシリコン粒子が付着しやすい。特に近年で
は、プラズマＣＶＤを利用して製造される半導体装置の
大型化に伴って、廃ガス量やそれに含まれる残存シラン
系ガス量が増大し、ガス排出パイプ３の内壁に付着する
シリコン粒子が増大する傾向にある。Generally, when a gas flows as a laminar flow in a pipe, its flow velocity is lower near the pipe wall than at the center of the pipe. Therefore, for example, when a waste gas containing a silane-based gas flows at a flow rate of 0.1 sccm or more as a laminar flow in a pipe, silicon particles precipitated from the silane-based gas tend to adhere to the pipe wall. In particular, in recent years, as semiconductor devices manufactured using plasma CVD have become larger, the amount of waste gas and the amount of residual silane-based gas contained therein have increased, and silicon particles adhering to the inner wall of the gas discharge pipe 3 have been reduced. It tends to increase.
【０００９】このように、ガス排出パイプ３の内壁に付
着蓄積されるシリコン粒子は、一定期間ごとに清掃除去
されなければならない。そのようなガス排出パイプ３の
清掃作業のためには、当然に、プラズマＣＶＤ装置を含
む生産ラインを中止しなければならない。また、ガス排
出パイプ３の内壁に付着しているシリコンの微粉末は非
常に活性であり、いきなり大気にさらせば発火したり爆
発するおそれもある。したがって、ガス排出パイプ３の
清掃前には、シリコン微粉末の表面を安定化させておく
ことなどの処理も必要とされる。さらに、シリコン微粉
末を人間が吸入すれば、その呼吸器に対して種々の障害
をもたらすので、その清掃作業には注意を要する。As described above, silicon particles adhering and accumulating on the inner wall of the gas discharge pipe 3 must be cleaned and removed at regular intervals. In order to clean such a gas discharge pipe 3, the production line including the plasma CVD device must be stopped. Further, the fine powder of silicon adhering to the inner wall of the gas discharge pipe 3 is very active, and if exposed to the atmosphere suddenly, there is a possibility that it may ignite or explode. Therefore, before the gas discharge pipe 3 is cleaned, it is necessary to perform a process such as stabilizing the surface of the silicon fine powder. Furthermore, if the silicon fine powder is inhaled by a human, it causes various obstacles to the respiratory organs, so that care must be taken for the cleaning operation.
【００１０】このようなことから、ガス排出パイプ３の
内壁にシリコン粉末が付着することを極力抑制して、ガ
ス排出パイプの必要な清掃回数を低減させることが望ま
れる。[0010] In view of the above, it is desirable to minimize the number of cleanings of the gas discharge pipe by minimizing the adhesion of silicon powder to the inner wall of the gas discharge pipe 3.
【００１１】上述のような従来技術の課題に鑑み、本発
明は、粒子析出性廃ガスからパイプ内壁への析出粒子の
付着を抑制することが可能でであって、析出粒子の清掃
除去が必要となるまでの運転期間を長くすることができ
る排気管システムと排気方法を提供することを目的とし
ている。In view of the above-mentioned problems in the prior art, the present invention can suppress the adhesion of the deposited particles from the particle-depositing waste gas to the inner wall of the pipe. It is an object of the present invention to provide an exhaust pipe system and an exhaust method capable of extending the operation period until the exhaust gas reaches the condition.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明によれば、粒子析
出性廃ガスの排気管システムは、排気ポンプから排出さ
れた粒子析出性廃ガスを除害装置へ導く排気導管と、そ
の排気導管内へ不活性の希釈ガスを注入するための希釈
ガス注入管とを備え、その希釈ガス注入管のガス注入口
は希釈ガス流を高速化するためにノズル形状にされてい
ることを特徴としている。According to the present invention, there is provided an exhaust pipe system for particle-precipitating waste gas, comprising: an exhaust pipe for guiding the particle-precipitating waste gas discharged from an exhaust pump to an abatement apparatus; A diluent gas injection pipe for injecting an inert diluent gas into the diluent gas injection pipe, wherein a gas injection port of the diluent gas injection pipe is formed in a nozzle shape to speed up the dilution gas flow. .
【００１３】そのノズルのガス噴射方向は、排気導管内
で粒子析出性廃ガスが渦巻状の流れを生じ得るように、
その排気導管内の中心軸に向かう方向からずらされても
よい。[0013] The gas injection direction of the nozzle is such that the particle-precipitating waste gas can create a spiral flow in the exhaust conduit.
It may be offset from the direction towards the central axis in the exhaust conduit.
【００１４】また、そのノズルは、希釈ガスの超音速ジ
ェット流を生じさせ得る形状にされてもよい。[0014] The nozzle may also be shaped to produce a supersonic jet of diluent gas.
【００１５】そのような排気管システムを用いて粒子析
出性廃ガスを排気する方法においては、ノズルから希釈
ガスを高速で注入することによって排気導管内で粒子析
出性廃ガスに乱流を生じさせ、この乱流によって排気導
管内の内壁上での析出粒子の付着を防止することができ
る。In the method of exhausting the particulate deposition waste gas using such an exhaust pipe system, a turbulent flow is generated in the particulate deposition waste gas in an exhaust conduit by injecting a dilution gas at a high speed from a nozzle. This turbulence can prevent deposition particles from adhering on the inner wall in the exhaust conduit.
【００１６】なお、ノズルからの希釈ガスの注入は間欠
的に行なわれてもよく、これによって排気導管内の粒子
析出性廃ガスの流れに対してより効率的に乱流を生じさ
せることができる。The injection of the diluent gas from the nozzle may be performed intermittently, whereby turbulence can be generated more efficiently with respect to the flow of the particulate deposition waste gas in the exhaust conduit. .
【００１７】本発明による廃ガス方法によれば、粒子析
出性廃ガスが０．１ｓｃｃｍ以上の流量割合でシラン系
ガスを含んでいる場合でも、排気導管内壁上にシリコン
粉末が付着することを防止し得る。According to the waste gas method of the present invention, even when the particle deposition waste gas contains a silane-based gas at a flow rate of 0.1 sccm or more, it is possible to prevent the silicon powder from adhering to the inner wall of the exhaust conduit. I can do it.
【００１８】また、不活性の希釈ガスとしては、安価な
Ｎ2ガスが用いられ得る。As the inert diluent gas, an inexpensive N 2 gas can be used.
【００１９】[0019]
【発明の実施の形態】図１において、本発明の実施の形
態としての排気管システムの一例が模式的なブロック図
で示されている。この排気管システムにおいても、図３
のものに類似して、排気ポンプ１の減圧側は減圧パイプ
２に接続されており、減圧パイプ２はプラズマＣＶＤ装
置（図示せず）に接続されている。また、排気ポンプ１
のガス排出側はガス排出パイプ３に接続されており、ガ
ス排出パイプ３は除害装置（図示せず）に接続されてい
る。FIG. 1 is a schematic block diagram showing an example of an exhaust pipe system according to an embodiment of the present invention. Also in this exhaust pipe system, FIG.
Similar to the above, the pressure reducing side of the exhaust pump 1 is connected to a pressure reducing pipe 2, and the pressure reducing pipe 2 is connected to a plasma CVD apparatus (not shown). Also, the exhaust pump 1
Is connected to a gas discharge pipe 3, and the gas discharge pipe 3 is connected to an abatement apparatus (not shown).
【００２０】しかし、図１の排気管システムにおいて
は、図３のものと異なって、ガス排出パイプ３には、希
釈ガス注入パイプ５が接続されている。そして、この希
釈ガス注入パイプ５からガス排出パイプ３内に不活性な
希釈ガスを注入するためのガス注入口は、その希釈ガス
を高速流として注入するためにノズル形状にされてい
る。不活性な希釈ガスとしては、安価なＮ2ガスが好ま
しく用いられ得るが、Ａｒなどの不活性ガスが用いられ
てもよいことは言うまでもない。However, in the exhaust pipe system shown in FIG. 1, a diluent gas injection pipe 5 is connected to the gas exhaust pipe 3 unlike the exhaust pipe system shown in FIG. A gas inlet for injecting an inert dilution gas from the dilution gas injection pipe 5 into the gas discharge pipe 3 has a nozzle shape for injecting the dilution gas as a high-speed flow. As the inert diluent gas, an inexpensive N 2 gas can be preferably used, but it goes without saying that an inert gas such as Ar may be used.
【００２１】図２の断面図において、矢印によって模式
的に図解されているように、ガス排出パイプ３内へ希釈
ガス注入パイプ５のノズルから希釈ガスが高速で注入さ
れた場合、排気ポンプ１から排出された廃ガスの流れ
は、撹乱されて、排出パイプ３内で高速化された乱流と
なって除害装置へ送られることになる。したがって、図
１の排気管システムにおいては、図３のものと異なっ
て、ガス排出パイプ３内を廃ガスが層流としてゆっくり
と流れることがなく、たとえば０．１ｓｃｃｍ以上の流
量割合でシラン系ガスを含む廃ガスであっても、特にパ
イプ内壁近傍でゆっくりと流れるその廃ガスからそのパ
イプ内壁にシリコン粉末が付着しやすいということがな
い。In the sectional view of FIG. 2, when the dilution gas is injected into the gas discharge pipe 3 from the nozzle of the dilution gas injection pipe 5 at a high speed as schematically illustrated by arrows, the exhaust pump 1 The flow of the discharged waste gas is disturbed, and the turbulence accelerated in the discharge pipe 3 is sent to the abatement apparatus. Therefore, in the exhaust pipe system of FIG. 1, unlike the one in FIG. 3, the waste gas does not flow slowly as a laminar flow in the gas discharge pipe 3. Even if the waste gas contains, the silicon powder does not easily adhere to the inner wall of the pipe especially from the waste gas that flows slowly near the inner wall of the pipe.
【００２２】なお、ガス排出パイプ３内で廃ガスの乱流
をより効率的に生じさせるために、希釈ガス注入パイプ
５から定常的に高速希釈ガスを注入する代わりに、間欠
的に高速希釈ガスを注入してもよい。In order to generate the turbulent flow of the waste gas in the gas discharge pipe 3 more efficiently, instead of constantly injecting the high-speed dilution gas from the dilution gas injection pipe 5, the high-speed dilution gas is intermittently injected. May be injected.
【００２３】また、排出パイプ３内で廃ガスの渦巻状の
乱流を生じさせるように、希釈ガス注入パイプ５のノズ
ルのガス噴射方向は、ガス排出パイプ３の中心軸に向か
う方向からずらされてもよい。The gas injection direction of the nozzle of the dilution gas injection pipe 5 is shifted from the direction toward the central axis of the gas discharge pipe 3 so as to generate a spiral turbulent flow of the waste gas in the discharge pipe 3. You may.
【００２４】さらに、当業者に周知のように、ガスはノ
ズル形状を適切に選択することによって容易に超音速に
加速することができ、望まれる場合には、希釈ガス注入
パイプ５のノズルも超音速ノズル形状にされてもよい。Further, as is well known to those skilled in the art, the gas can be easily accelerated to supersonic speed by appropriate selection of the nozzle shape, and if desired, the nozzle of the dilution gas injection pipe 5 can also be supersonic. It may be shaped as a sonic nozzle.
【００２５】[0025]
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、粒子析
出性廃ガスからパイプ内壁への析出粒子の付着を抑制す
ることが可能であって、析出粒子の清掃除去が必要とな
るまでの運転期間を長くすることができる排気管システ
ムと排気方法を提供することができる。As described above, according to the present invention, it is possible to suppress the deposition of the deposited particles from the particulate deposition waste gas to the inner wall of the pipe, and it is necessary to clean and remove the deposited particles. An exhaust pipe system and an exhaust method capable of extending the operation period of the exhaust pipe can be provided.
【図１】 本発明の実施の形態としての粒子析出性廃ガ
スの排気管システムの一例を示す模式的なブロック図で
ある。FIG. 1 is a schematic block diagram showing an example of an exhaust pipe system for a particulate deposition waste gas as an embodiment of the present invention.
【図２】 本発明の実施の形態によるガス排出パイプ内
へ希釈ガス注入パイプから高速希釈ガスが注入された場
合の廃ガスの流れに対する影響を示す模式的な断面図で
ある。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an influence on a flow of waste gas when high-speed dilution gas is injected from a dilution gas injection pipe into a gas discharge pipe according to an embodiment of the present invention.
【図３】 従来の排気管システムの一例を示す模式的な
ブロック図である。FIG. 3 is a schematic block diagram showing an example of a conventional exhaust pipe system.
【図４】 従来の排気管システムのガス排出パイプ内に
おける廃ガスの層流を模式的に示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a laminar flow of waste gas in a gas exhaust pipe of a conventional exhaust pipe system.
１ 排気ポンプ、２ 減圧パイプ、３ ガス排出パイ
プ、４ 希釈ガス供給パイプ、５ 希釈ガス注入パイ
プ。1 Exhaust pump, 2 Decompression pipe, 3 Gas exhaust pipe, 4 Dilution gas supply pipe, 5 Dilution gas injection pipe.
Claims (7)
ガスを除害装置へ導く排気導管と、 前記排気導管内へ不活性の希釈ガスを注入するための希
釈ガス注入管とを備え、 前記希釈ガス注入管のガス注入口は希釈ガス流を高速化
するためにノズル形状にされていることを特徴とする粒
子析出性廃ガスの排気管システム。1. An exhaust conduit for introducing a particulate deposition waste gas discharged from an exhaust pump to an abatement apparatus; and a dilution gas injection pipe for injecting an inert dilution gas into the exhaust conduit. An exhaust pipe system for particulate deposition waste gas, wherein a gas injection port of the dilution gas injection pipe is formed in a nozzle shape in order to speed up a dilution gas flow.
導管内で前記粒子析出性廃ガスが渦巻状の流れを生じ得
るように、その排気導管内の中心軸に向かう方向からず
らされていることを特徴とする請求項１に記載の粒子析
出性廃ガスの排気管システム。2. A gas injection direction of the nozzle is shifted from a direction toward a central axis in the exhaust conduit so that the particle-precipitating waste gas may generate a spiral flow in the exhaust conduit. The exhaust pipe system for particulate deposition waste gas according to claim 1, wherein:
ット流を生じさせ得る形状をしていることを特徴とする
請求項１または２に記載の粒子析出性廃ガスの排気管シ
ステム。3. The exhaust system according to claim 1, wherein the nozzle has a shape capable of generating a supersonic jet stream of the dilution gas.
排気管システムを用いて粒子析出性廃ガスを排気する方
法であって、前記ノズルから前記希釈ガスを高速で注入
することによって前記排気導管内で前記粒子析出性廃ガ
スに乱流を生じさせ、この乱流によって前記排気導管内
の内壁上での析出粒子の付着を防止することを特徴とす
る排気方法。4. A method for exhausting particulate deposition waste gas using the exhaust pipe system according to claim 1, wherein the dilution gas is injected from the nozzle at a high speed. An exhaust method, wherein a turbulent flow is generated in the particulate deposition waste gas in the exhaust conduit, and the turbulence prevents deposition of deposited particles on an inner wall in the exhaust conduit.
的に行なわれ、これによって、前記排気導管内の前記乱
流をより効率的に生じさせることを特徴とする請求項４
に記載の排気方法。5. The injection of a diluent gas from the nozzle is performed intermittently, thereby causing the turbulence in the exhaust conduit to occur more efficiently.
The exhaust method described in 1.
以上の流量割合でシラン系ガスを含んでいることを特徴
とする請求項４または５に記載の排気方法。6. The particle-depositing waste gas is 0.1 sccm.
The exhaust method according to claim 4, wherein the silane-based gas is contained at the above flow rate ratio.
ことを特徴とする請求項４から６のいずれかの項に記載
の排気方法。7. The exhaust method according to claim 4, wherein the inert diluent gas is N 2 gas.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11210800A JP2001040479A (en) | 1999-07-26 | 1999-07-26 | Exhaust pipe system of particle precipitation waste gas, and exhaust method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11210800A JP2001040479A (en) | 1999-07-26 | 1999-07-26 | Exhaust pipe system of particle precipitation waste gas, and exhaust method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001040479A true JP2001040479A (en) | 2001-02-13 |
Family
ID=16595353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11210800A Withdrawn JP2001040479A (en) | 1999-07-26 | 1999-07-26 | Exhaust pipe system of particle precipitation waste gas, and exhaust method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001040479A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007019089A (en) * | 2005-07-05 | 2007-01-25 | Soken Kogyo Kk | Method for preventing deposition of by-product on exhaust system piping for cvd device and cvd device having deposition preventive function of by-product |
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-
1999
- 1999-07-26 JP JP11210800A patent/JP2001040479A/en not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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