JP2002273168A - Device and method for removal of hazard - Google Patents
Device and method for removal of hazardInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、除害装置及び除害
方法に関し、より詳しくは、エッチング等の半導体装置
の処理に用いられる反応ガスに含まれるハロゲン化合物
などの温暖化ガス又はオゾン層破壊ガスを非温暖化ガス
或いはオゾン層非破壊ガス、又は既存の処理装置で処理
し易いガスに変換する除害装置及び除害方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an abatement apparatus and an abatement method, and more particularly, to a greenhouse gas such as a halogen compound contained in a reaction gas used for processing a semiconductor device such as etching or an ozone layer destruction. The present invention relates to an abatement apparatus and an abatement method for converting a gas into a non-warming gas or an ozone layer non-destructive gas, or a gas that can be easily processed by an existing processing apparatus.
【０００２】[0002]
【従来の技術】エッチング装置、化学気相成長（Chemic
al Vapor Deposition）装置を用いたエッチングや成膜
に、或いはこれらの装置のクリーニングにパーフルオロ
カーボン（ＰＦＣ）や、ハイドロフルオロカーボン（Ｈ
ＦＣ）を含むガスが用いられている。これらのガスは、
半導体分野をはじめとして使用量が年々増加している。2. Description of the Related Art Etching equipment, chemical vapor deposition (Chemic)
al Vapor Deposition) For etching and film formation using a device, or for cleaning these devices, use a perfluorocarbon (PFC) or hydrofluorocarbon (H
FC) is used. These gases are
The usage is increasing year by year, especially in the semiconductor field.
【０００３】これらのガスは強い赤外線吸収作用を有
し、またオゾン層破壊の原因となっている。また、これ
らのガスは、大気中で長い寿命(ＣＦ4の場合、約6,300
年)を有し、京都会議で地球温暖化ガスに指定されてい
る。そして、これらのガス自体の使用量の削減や代替ガ
スにより、これらのガスの使用量を２０１０年までに１
９９５年のレベルに削減することが目標とされている。[0003] These gases have a strong infrared absorbing effect and cause ozone layer destruction. Further, these gases for long life (CF 4 in the atmosphere, about 6,300
Year) and was designated as a global warming gas by the Kyoto Conference. By reducing the use of these gases themselves and by using alternative gases, the usage of these gases will be reduced by 1 by 2010.
Its goal is to reduce it to the 995 level.
【０００４】しかしながら、これらのガスの使用は半導
体分野では不可欠であるため、別のアプローチから、こ
れらのガスを非温暖化する方法、例えば、高温触媒法や
燃焼法などが開発され、その方法を適用した装置も数多
く市場に出回っている。しかし、それらの装置はガスを
まとめて処理する大がかりな装置である。一方、半導体
工場などで用いる場合、処理装置は使用ガスにより必ず
しも一か所に集中しているわけではなく、いくつかの場
所に点在している。そこで、処理装置の設置場所で分解
処理が可能な方法、即ち、所謂Point-of-use（ＰＯＵ）
が有効である。現在、このような除害装置としてプラズ
マ処理方法を用いた除害装置がある。[0004] However, since the use of these gases is indispensable in the field of semiconductors, a method for non-warming these gases, such as a high-temperature catalyst method and a combustion method, has been developed from another approach. Many devices have been applied to the market. However, these devices are large-scale devices that collectively process gas. On the other hand, when used in a semiconductor factory or the like, processing apparatuses are not necessarily concentrated in one place due to gas used, but are scattered in several places. Therefore, a method capable of disassembling at the installation location of the processing apparatus, that is, a so-called point-of-use (POU)
Is valid. At present, there is an abatement apparatus using a plasma processing method as such an abatement apparatus.
【０００５】そのプラズマ処理方法を用いた除害装置１
０４は、図８に示すように、処理チャンバ１０１の真空
ポンプ１０２、例えば、ターボ分子ポンプ（ＴＭＰ）の
フォアライン、即ち、ＴＭＰ１０２と、ＴＭＰ１０２を
真空に引くドライポンプ１０３とをつなぐガス流路５ａ
の途中に設けられている。この除害装置１０４内で、温
暖化ガスを含む被処理ガスをプラズマ化し、このプラズ
マに反応処理ガス、例えば水や酸素などを供給して反応
させ、温暖化ガスを非温暖化ガスや処理し易いガスに変
換している。さらに、除害装置１０４の下流で別の処理
を行い、最終的に無害なガスとして大気中に放出してい
る。[0005] Abatement apparatus 1 using the plasma processing method
As shown in FIG. 8, a gas pump 5a connects a vacuum pump 102 of the processing chamber 101, for example, a foreline of a turbo-molecular pump (TMP), that is, a TMP 102 and a dry pump 103 that evacuates the TMP 102 to a vacuum.
Is provided on the way. In the abatement apparatus 104, the gas to be treated including the warming gas is turned into plasma, and a reactive gas, such as water or oxygen, is supplied to the plasma to cause a reaction. Converted into easy gas. Further, another process is performed downstream of the abatement apparatus 104, and the gas is finally released into the atmosphere as harmless gas.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、処理チ
ャンバ１０１内での処理により生じた反応生成物が除害
装置１０４の処理部に流れ込んできて、或いは除害装置
１０４の処理部でプラズマに曝された物質がスパッタさ
れて、除害装置１０４の処理部内壁やプラズマ生成用電
力を印加する電極に付着する。However, reaction products generated by the processing in the processing chamber 101 flow into the processing section of the abatement apparatus 104, or are exposed to plasma in the processing section of the abatement apparatus 104. The sputtered material is sputtered and adheres to the inner wall of the processing unit of the abatement apparatus 104 and the electrode to which the power for plasma generation is applied.
【０００７】これらの反応生成物や付着物がプラズマ生
成部に存在すると、プラズマ生成やプラズマ自体の質に
悪影響を与え、被処理ガスの分解性能を劣化させる原因
となる。また、これらの反応生成物や付着物は除害装置
１０４の下流のドライポンプに悪影響を及ぼす虞があ
る。一旦、付着物が生ずると、元の性能を得るのにプラ
ズマ生成部を清浄にする必要がある。フォアライン５ａ
の部分を清浄にするためには、一旦減圧状態から大気圧
に戻す必要があり、長時間にわたって装置を停止させる
必要があるため、稼働率の低下を招く。[0007] If these reaction products and deposits are present in the plasma generating section, they adversely affect the plasma generation and the quality of the plasma itself, causing deterioration in the decomposition performance of the gas to be treated. In addition, these reaction products and deposits may adversely affect the dry pump downstream of the abatement apparatus 104. Once deposits form, it is necessary to clean the plasma generator to obtain the original performance. Foreline 5a
In order to clean the part, it is necessary to temporarily return to the atmospheric pressure from the reduced pressure state, and it is necessary to stop the apparatus for a long time, so that the operation rate is reduced.
【０００８】また、反応処理ガスとして水を用いている
ため、非温暖化処理により水素ガスが生じるが、水素は
軽いガスであり、水素ガスは真空中では容易に処理チャ
ンバ１０１内に逆流し、処理チャンバ１０１内での処理
に悪影響を及ぼす虞がある。本発明は、上記の従来例の
問題点に鑑みて創作されたものであり、除害装置内のプ
ラズマ生成部での反応生成物の付着を低減し、また反応
生成物の付着が生じたときに容易にクリーニングするこ
とができるとともに、エッチングや成膜等の処理チャン
バに備え付けられた場合に被処理ガスの分解過程で生ず
るエッチングや成膜に有害な物質の処理チャンバへの逆
流を防止することができる除害装置及び除害方法を提供
するものである。Further, since water is used as a reaction processing gas, hydrogen gas is generated by non-warming processing. However, hydrogen is a light gas, and hydrogen gas easily flows back into the processing chamber 101 in a vacuum, The processing in the processing chamber 101 may be adversely affected. The present invention has been made in view of the above-described problems of the conventional example, and reduces the adhesion of the reaction product in the plasma generation unit in the abatement apparatus, and when the reaction product is attached. To prevent the backflow of substances harmful to etching and film formation that occur in the process of decomposing the gas to be processed when they are installed in the processing chamber for etching and film formation. It is an object of the present invention is to provide an abatement apparatus and an abatement method capable of carrying out the method.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、この発明は、除害装置に係り、温暖化ガス又はオゾ
ン層破壊ガス、例えばハロゲン化合物を含む被処理ガス
と、不活性ガス、例えば希ガスであるヘリウムガス若し
くはアルゴンガスからなる単体ガス或いはこれらの混合
ガス、又は窒素ガスと、反応処理ガス、例えばＯ2及び
Ｈ2の混合ガス、Ｏ 2及びＨ2Ｏの混合ガス、又はＨ2Ｏの
うち何れか一とを含む、ほぼ大気圧を有する混合ガスを
導入し、少なくとも不活性ガスをグロー放電によりプラ
ズマ化して、そのグロー放電プラズマにより被処理ガス
を分解し、分解した被処理ガスの構成粒子と反応処理ガ
スとを反応させて非温暖化ガス或いはオゾン層非破壊ガ
ス、又は既存の処理装置で無害なガスに変換する処理が
可能なガスに、或いは既存の処理装置で除去し得る処理
が可能なガスに変換するグロー放電プラズマ生成部を有
することを特徴としている。Means for Solving the Problems To solve the above problems,
Therefore, the present invention relates to an abatement apparatus, and
Layer destruction gas, for example, gas to be treated containing halogen compounds
And an inert gas such as helium gas, which is a rare gas,
Or a simple gas consisting of argon gas or a mixture of them
Gas or nitrogen gas and a reaction processing gas such as OTwoas well as
HTwoMixed gas of O TwoAnd HTwoO mixed gas or HTwoO's
A mixed gas containing substantially any atmospheric pressure, including any one of
And at least inert gas is purged by glow discharge.
Gas to be processed by the glow discharge plasma
Is decomposed, and the constituent particles of the decomposed
Gas and non-destructive gas
Or conversion to harmless gas with existing processing equipment
Processing that can be removed to possible gas or existing processing equipment
Glow discharge plasma generator for converting
It is characterized by doing.
【００１０】そして、グロー放電プラズマ生成部の上流
のガス流路に接続された被処理ガス導入口と、グロー放
電プラズマ生成部の上流のガス流路に接続された不活性
ガス導入口と、グロー放電プラズマ生成部の上流のガス
流路に接続された反応処理ガス導入口と、ほぼ大気圧を
有するグロー放電プラズマ生成部のガスのうち少なくと
も不活性ガスをグロー放電によりプラズマ化するグロー
放電プラズマ生成手段とを有することを特徴としてい
る。A gas inlet to be processed connected to a gas flow path upstream of the glow discharge plasma generation section; an inert gas introduction port connected to a gas flow path upstream of the glow discharge plasma generation section; A reaction processing gas inlet connected to a gas flow path upstream of the discharge plasma generation unit, and glow discharge plasma generation for converting at least an inert gas from the glow discharge plasma generation unit gas having a substantially atmospheric pressure into a plasma by glow discharge. Means.
【００１１】また、グロー放電プラズマ生成部は絶縁物
からなる仕切り壁によって外部と仕切られ、グロー放電
プラズマ生成手段は、前記仕切り壁内のグロー放電プラ
ズマ生成部に設けられた第１の電極及び前記仕切り壁の
外に設けられた第２の電極からなる対向電極と、前記対
向電極に接続して高周波電力を供給する高周波電力供給
電源とを有することを特徴としている。The glow discharge plasma generation section is separated from the outside by a partition wall made of an insulator, and the glow discharge plasma generation means includes a first electrode provided in the glow discharge plasma generation section in the partition wall and the glow discharge plasma generation section. It is characterized by having a counter electrode composed of a second electrode provided outside the partition wall, and a high-frequency power supply power source connected to the counter electrode and supplying high-frequency power.
【００１２】他のグロー放電プラズマ生成手段はマイク
ロ波電力を供給するマイクロ波電力供給電源と、例えば
直方体状の空洞内で前記マイクロ波電力を増幅する空洞
共振器と、空洞共振器内にマイクロ波電力を放射するマ
イクロ波電力導入部とを有し、ガス流路の途中にあるグ
ロー放電プラズマ生成部は筒状の絶縁物からなる仕切り
壁によって外部と仕切られ、グロー放電プラズマ生成部
が空洞共振器内に配置されるように筒状の仕切り壁が空
洞共振器を貫通していることを特徴としている。Another glow discharge plasma generating means includes a microwave power supply for supplying microwave power, a cavity resonator for amplifying the microwave power in, for example, a rectangular cavity, and a microwave resonator in the cavity. And a glow discharge plasma generation part in the middle of the gas flow path is separated from the outside by a partition wall made of a cylindrical insulator, and the glow discharge plasma generation part has a cavity resonance. A cylindrical partition wall penetrates the cavity resonator so as to be disposed in the vessel.
【００１３】また、被処理ガス導入口から前記不活性ガ
ス導入口又は反応処理ガス導入口のうち上流側に位置す
るガス導入口に至るガス流路の途中にガス流の方向に平
面を向けた反応生成物の除去板が設けられていることを
特徴としている。この発明の除害方法は、エッチング等
の半導体装置の処理等に使用した、被処理ガスである温
暖化ガス等を含む反応ガスを排気し、該排気の途中で、
ほぼ大気圧を有するプラズマ化した不活性ガス中で被処
理ガスである反応ガスを分解し、分解した反応ガスの構
成粒子と反応処理ガスとを反応させて、非温暖化ガス等
に変換することを特徴としている。Further, a plane is directed in the direction of gas flow in the middle of a gas flow path from the gas inlet to be processed to the inert gas inlet or the gas inlet located upstream of the reaction gas inlet. It is characterized in that a reaction product removal plate is provided. The abatement method of the present invention exhausts a reaction gas containing a warming gas or the like, which is a gas to be processed, used for processing of a semiconductor device such as etching.
Decomposition of a reaction gas, which is a gas to be treated, in a plasmatized inert gas having almost atmospheric pressure, and reacting the constituent particles of the decomposed reaction gas with the reaction treatment gas to convert it into a non-warming gas, etc. It is characterized by.
【００１４】以下に、上記本発明の構成により奏される
作用を説明する。この発明の除害装置においては、温暖
化ガス等を含む被処理ガスと、不活性ガスと、反応処理
ガスを含むほぼ大気圧を有する混合ガスを導入し、少な
くとも不活性ガスをグロー放電によりプラズマ化して、
グロー放電プラズマにより被処理ガスを分解し、分解し
た被処理ガスの構成粒子と反応処理ガスとを反応させて
非温暖化ガス等に変換するグロー放電プラズマ生成部
と、上記混合ガスのうち少なくとも不活性ガスをグロー
放電によりプラズマ化するグロー放電プラズマ生成手段
とを有していることを特徴としている。The operation of the present invention will be described below. In the abatement apparatus of the present invention, a gas to be treated including a warming gas, an inert gas, and a mixed gas having a substantially atmospheric pressure including a reaction treatment gas are introduced, and at least the inert gas is subjected to plasma by glow discharge. Become
A glow discharge plasma generating unit that decomposes the gas to be treated by the glow discharge plasma, reacts the constituent particles of the decomposed gas to be treated with the reaction gas, and converts it into a non-warming gas or the like; Glow discharge plasma generation means for converting the active gas into plasma by glow discharge.
【００１５】グロー放電プラズマ生成手段により、不活
性ガスのうち高い電子励起状態の準安定状態を有する希
ガスをプラズマ化することで、長寿命のラジカルを得る
ことことができる。この場合、この出願の共同発明者を
発明者とする他の出願（特開平２−０１５１７１号公
報、特開平３−２２９８８６号公報、特開平３−２４１
７３９号公報）に記載されているように、適当な絶縁物
を介して高周波電力を印加する。例えば、グロー放電プ
ラズマ生成手段として対向電極を用いた場合、グロー放
電プラズマ生成部を外部と仕切る仕切り壁として適当な
絶縁物からなる仕切り壁を用い、かつ第１の電極を仕切
り壁の内側に、第２の電極を仕切り壁の外側に配置す
る。The glow discharge plasma generating means converts rare gas having a high electronically excited metastable state among the inert gases into plasma, whereby a long-lived radical can be obtained. In this case, other applications (JP-A-2-015171, JP-A-3-229886, and JP-A-3-241) in which the joint inventor of this application is the inventor.
No. 739), high-frequency power is applied through an appropriate insulator. For example, when a counter electrode is used as the glow discharge plasma generation means, a partition wall made of a suitable insulator is used as a partition wall that separates the glow discharge plasma generation unit from the outside, and the first electrode is provided inside the partition wall. The second electrode is arranged outside the partition wall.
【００１６】これにより、第１の電極と第２の電極の間
に適当な誘電率を有する絶縁膜が介在するため、ほぼ大
気圧を有する希ガスに対してグロー放電を持続的に起こ
させることができる。即ち、希ガスの電離により生じる
電子は電界によりさらに加速され、ガス分子と衝突し、
ガス分子をイオン化又は分解する。さらに、希ガスの一
部は長寿命の高エネルギ準安定種となり、これが被処理
ガス分子と衝突し、分解に寄与する。この多重過程によ
りグロー放電が維持される。また、希ガスを用いたグロ
ー放電では、放電開始電圧を低くできるという利点もあ
る。Thus, since an insulating film having an appropriate dielectric constant is interposed between the first electrode and the second electrode, a glow discharge can be continuously generated for a rare gas having a substantially atmospheric pressure. Can be. That is, the electrons generated by ionization of the rare gas are further accelerated by the electric field and collide with gas molecules,
Ionize or decompose gas molecules. Further, a part of the rare gas becomes a long-life, high-energy metastable species, which collides with the gas molecule to be treated and contributes to decomposition. The glow discharge is maintained by this multiple process. In addition, the glow discharge using a rare gas has an advantage that the discharge starting voltage can be reduced.
【００１７】なお、この大気圧グロー放電において、プ
ラズマ化するガスとして、不活性ガスのうち、希ガス以
外に窒素ガスを用いることも考えられるが、実験による
と、プラズマ化された窒素ガスは反応し易く、寿命が短
いため、通常の電力印加方法では安定なプラズマを得る
ことは難しい。しかし、この出願の共同発明者を発明者
とする上記他の出願のうち、特開平３−２４１７３９号
公報に記載されているように、対の電極の間の窒素ガス
に絶縁物を通してパルス状電力、例えば適当なディュー
ティ比の矩形波状又は三角波状等の電力を印加すること
により、グロー放電による窒素ガスのプラズマを安定し
て得ることが可能となる。In this atmospheric pressure glow discharge, it is conceivable to use a nitrogen gas in addition to the rare gas among the inert gases as a gas to be turned into a plasma. Therefore, it is difficult to obtain stable plasma by a normal power application method. However, among the above-mentioned other applications in which the co-inventor of this application is the inventor, as described in JP-A-3-241739, pulsed electric power is passed through an insulator through nitrogen gas between a pair of electrodes. For example, it is possible to stably obtain a plasma of nitrogen gas by glow discharge by applying a rectangular or triangular power having an appropriate duty ratio.
【００１８】大気圧グロー放電の場合、単位体積当たり
に大量のエネルギをつぎ込むことができるので、低圧グ
ロー放電により生成したプラズマを用いた場合と比較し
て処理効果は著しく増大する。また、ほぼ大気圧を有す
るガスの流れはほぼ層流となるため、反応ガス(被処理
ガス)中に含まれる粒子状の反応生成物を除去すること
が容易になる。即ち、層流であるガス流の方向に平面を
向けた板(反応生成物の除去板)をガス流路に立てておく
とガス中の粒子状の反応生成物板が板にぶつかって粒子
状の反応生成物が落下し、ガス中から除かれる。従っ
て、被処理ガス導入口から不活性ガス導入口又は反応処
理ガス導入口のうち上流側に位置するガス導入口に至る
ガス流路の途中にそのような手段を設けるとよい。この
ように、被処理ガス等から反応生成物が除かれることに
より、除害装置のグロー放電プラズマ生成部で、安定し
たグロー放電プラズマを持続的に得ることができる。In the case of the atmospheric pressure glow discharge, a large amount of energy can be injected per unit volume, so that the processing effect is significantly increased as compared with the case where the plasma generated by the low pressure glow discharge is used. Further, since the flow of the gas having substantially the atmospheric pressure is substantially laminar, it is easy to remove particulate reaction products contained in the reaction gas (gas to be treated). In other words, if a plate (reaction product removal plate) whose plane is directed in the direction of the laminar gas flow is set up in the gas flow path, the particulate reaction product plate in the gas hits the plate and becomes particulate. Reaction product falls and is removed from the gas. Therefore, such a means may be provided in the middle of the gas flow path from the gas inlet to be processed to the inert gas inlet or the gas inlet located upstream of the reaction gas inlet. Thus, by removing the reaction product from the gas to be treated or the like, a stable glow discharge plasma can be continuously obtained in the glow discharge plasma generation unit of the abatement apparatus.
【００１９】また、グロー放電プラズマ生成手段として
マイクロ波電力供給電源等を用いる構成とすると、上記
利点の他に、ガス流路を広くできるため、ガス流路のコ
ンダクタンスを大きくとることができ、上記層流をより
一層形成し易くなる。また、グロー放電プラズマ生成部
でほぼ大気圧となっている希ガスのプラズマを用いるこ
とで、経験上、低圧グロー放電を用いた場合と比較して
グロー放電プラズマ生成手段としての電極やその周辺で
の反応生成物の堆積は少なくなる。When a microwave power supply or the like is used as the glow discharge plasma generating means, the gas flow path can be widened in addition to the above advantages, so that the conductance of the gas flow path can be increased. It becomes easier to form a laminar flow. Also, by using a rare gas plasma that is almost at atmospheric pressure in the glow discharge plasma generation unit, experience has shown that the glow discharge plasma generation means can be used at the electrode and its surroundings as compared with the case of using a low pressure glow discharge. The deposition of the reaction product is reduced.
【００２０】以上のように、この発明によれば、除害装
置のグロー放電プラズマ生成部内で発生し、かつプラズ
マ生成用電極やその周辺に付着する反応生成物を低減
し、かつ除害装置のグロー放電プラズマ生成部への反応
生成物の流れ込みを防止することができるので、安定し
たグロー放電プラズマを得ることができ、また、クリー
ニング回数の低減により装置の稼働率を向上させること
ができる。As described above, according to the present invention, the reaction products generated in the glow discharge plasma generator of the abatement apparatus and attached to the plasma generating electrode and its surroundings are reduced, and Since the flow of the reaction product into the glow discharge plasma generation section can be prevented, stable glow discharge plasma can be obtained, and the operation rate of the apparatus can be improved by reducing the number of cleanings.
【００２１】また、この発明の除害装置をエッチング装
置や成膜装置に備えつけることにより、非温暖化ガス等
への変換処理により除害装置内でエッチングや成膜など
の処理に有害な水素等が生じた場合でも、逆流して処理
チャンバに至るまでにほぼ大気圧を有する流速の大きい
ガスが流れるガス流路が介在するため、そのガス流の圧
力により処理チャンバへの水素等の逆流を防止すること
ができる。Further, by installing the abatement apparatus of the present invention in an etching apparatus or a film forming apparatus, hydrogen harmful to processing such as etching and film formation in the abatement apparatus by conversion processing into a non-warming gas or the like. Even when such a situation occurs, a gas flow path through which a gas having a high flow velocity having substantially the atmospheric pressure flows is interposed before flowing back to the processing chamber, so that the backflow of hydrogen or the like into the processing chamber is caused by the pressure of the gas flow. Can be prevented.
【００２２】さらに、除害装置ではほぼ大気圧を有する
プラズマ中で処理が行なわれるので、低圧グロー放電を
用いる場合と異なり、プラズマ生成部に反応生成物が付
着してもこれをクリーニングする際に圧力調整が不要で
あり、長時間を要さない。従って、装置全体の稼働率の
向上を図ることができる。また、上記除害装置は、減圧
中でエッチング等を行なう処理チャンバを排気する排気
装置の下流側に容易に取り付けることができるため、個
々の処理装置自体で、所謂ＰＯＵで、非温暖化ガスへの
変換を行なうことができる。Further, in the abatement apparatus, since the treatment is performed in plasma having substantially the atmospheric pressure, unlike when low-pressure glow discharge is used, even when reaction products adhere to the plasma generation unit, they are not cleaned. No pressure adjustment is required and does not require a long time. Therefore, the operation rate of the entire apparatus can be improved. Further, since the abatement apparatus can be easily installed on the downstream side of an exhaust apparatus for exhausting a processing chamber for performing etching or the like under reduced pressure, the individual processing apparatuses themselves use a so-called POU to produce non-warming gas. Can be converted.
【００２３】[0023]
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて図面を参照しながら説明する。 （第１の実施の形態）図１は、本発明の実施の形態に係
る除害装置の構成を示す側面図である。この除害装置
（Abatement apparatus）２０４は、グロー放電プラズ
マ生成部２４と、グロー放電プラズマ生成部２４を外部
から仕切る仕切り壁２１とを有している。仕切り壁２１
はガス流路に沿って延びる円筒状の絶縁物からなる。こ
の場合、仕切り壁２１全体がプラズマ耐性を有する絶縁
物、例えばアルミナ（Al2O 3）、酸化チタン（TiO2）、
或いはシリコン窒化膜（Si2N3）等でできていてもよい
し、円筒状の石英その他の絶縁物の内面にグロー放電プ
ラズマ中で発生するハロゲン原子に対して腐食耐性を有
する絶縁物の薄い膜が形成されていてもよい。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below.
This will be described with reference to the drawings. (First Embodiment) FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.
It is a side view which shows the structure of the abatement apparatus. This abatement device
(Abatement apparatus) 204 is a glow discharge plasm
And the glow discharge plasma generation unit 24
And a partition wall 21 for partitioning from Partition wall 21
Is made of a cylindrical insulator extending along the gas flow path. This
In the case of, the whole partition wall 21 is plasma-resistant insulation.
Object, for example, alumina (AlTwoO Three), Titanium oxide (TiOTwo),
Alternatively, a silicon nitride film (SiTwoNThree) Etc.
Glow discharge pump on the inner surface of cylindrical quartz or other insulator.
Corrosion resistant to halogen atoms generated in plasma
A thin film of an insulating material may be formed.
【００２４】また、グロー放電プラズマ生成部２４への
ガス導入口２２には上流及び下流にガス流路が形成さ
れ、グロー放電プラズマ生成部２４の上流のガス流路
に、フッ素化合物をはじめとするハロゲン化合物からな
る温暖化ガス又はオゾン層破壊ガスを含む反応ガス（被
処理ガス）を導入する被処理ガス導入口１５ｂと、不活
性ガスを導入する不活性ガス導入口１３と、酸素及び水
素を含むガス（反応処理ガス）を導入する反応処理ガス
導入口１４とが接続されている。Further, a gas flow path is formed upstream and downstream of the gas inlet 22 to the glow discharge plasma generation unit 24, and a fluorine compound or the like is formed in the gas flow path upstream of the glow discharge plasma generation unit 24. A gas inlet 15b for introducing a reaction gas (gas to be treated) containing a warming gas or an ozone depleting gas comprising a halogen compound, an inert gas inlet 13 for introducing an inert gas, and oxygen and hydrogen. A reaction processing gas inlet 14 for introducing a contained gas (reaction processing gas) is connected.
【００２５】ガス導入口２２からほぼ大気圧を有する上
記の混合ガスが導入される。グロー放電プラズマ生成部
２４のガスのうち少なくとも不活性ガスをプラズマ化す
るグロー放電プラズマ生成手段は、対向電極２５ａ、２
６と対向電極２５ａ、２６に接続された高周波電力供給
電源２７とを有している。対向電極２５ａ、２６のう
ち、第１の電極２５ａは仕切り壁２１内のグロー放電プ
ラズマ生成部２４に設けられ、グロー放電プラズマ生成
部２４に沿って延びる仕切り壁２１と同軸の棒状の導電
体、例えば銅やステンレスからなる。第１の電極２５ａ
の内部は空洞になっており、冷却用媒体、例えば水が流
れるようになっている。即ち、第１の電極２５ａは冷却
用媒体を流す配管２５の仕切り壁を兼ね、第１の電極２
５ａとして使用される部分では仕切り壁の板厚を厚く形
成している。仕切り壁２１と第１の電極２５ａとの間隔
は数ミリ乃至数センチ程度とされ、それらの間の空間が
グロー放電プラズマ生成部２４のガス流路となる。The above mixed gas having substantially the atmospheric pressure is introduced from the gas inlet 22. The glow discharge plasma generating means for converting at least the inert gas out of the gas of the glow discharge plasma generation unit 24 into a plasma includes the counter electrodes 25a,
6 and a high-frequency power supply 27 connected to the counter electrodes 25a and 26. Among the opposing electrodes 25a and 26, the first electrode 25a is provided in the glow discharge plasma generation unit 24 in the partition wall 21, and is a rod-shaped conductor coaxial with the partition wall 21 extending along the glow discharge plasma generation unit 24; For example, it is made of copper or stainless steel. First electrode 25a
Is hollow, so that a cooling medium such as water flows. That is, the first electrode 25a also serves as a partition wall of the pipe 25 through which the cooling medium flows, and the first electrode 25a
In the portion used as 5a, the plate thickness of the partition wall is formed thick. The space between the partition wall 21 and the first electrode 25a is set to about several millimeters to several centimeters, and a space between them serves as a gas flow path of the glow discharge plasma generation unit 24.
【００２６】第２の電極２６は、仕切り壁２１の外に棒
状の第１の電極２５ａと対向するように設けられ、第１
の電極２５ａと同軸の円筒状の導電体、例えばステンレ
スからなる。高周波電力供給電源２７は周波数十ｋＨｚ
程度から数十ＭＨｚ程度を有する高周波電力を供給す
る。除害装置２０４のシール部、例えば仕切り壁２１と
フランジ類の間には膨張黒鉛からなるシール部材２８が
挟まれ、冷却用媒体の配管２５とフランジとの間の凹み
にはＯリング２９が挟まれており、これにより、グロー
放電プラズマ生成部２４の気密性が保持されている。な
お、符号３０は除害装置の外囲器に取り付けられるよう
にして冷却用媒体の配管２５を固定するネジである。３
０ａはネジ３０の下に敷かれて配管２５とフランジとの
間の凹みにＯリング２９を収納して押圧するリテーナで
ある。The second electrode 26 is provided outside the partition wall 21 so as to face the rod-shaped first electrode 25a.
The electrode 25a is made of a cylindrical conductor coaxial with the electrode 25a, for example, stainless steel. The high frequency power supply 27 has a frequency of 10 kHz
A high-frequency power having a frequency of about 10 to several tens of MHz is supplied. A seal member 28 made of expanded graphite is sandwiched between a seal portion of the abatement apparatus 204, for example, the partition wall 21 and the flanges, and an O-ring 29 is sandwiched in a recess between the cooling medium pipe 25 and the flange. As a result, the airtightness of the glow discharge plasma generation unit 24 is maintained. Reference numeral 30 denotes a screw that is attached to the envelope of the abatement apparatus and fixes the cooling medium pipe 25. 3
Reference numeral 0a denotes a retainer which is placed under the screw 30 and accommodates and presses the O-ring 29 in a recess between the pipe 25 and the flange.
【００２７】なお、グロー放電プラズマ生成部２４の下
流にガス排出口２３が設けられている。ガス排出口２３
の下流には、さらに排気ガス中に含まれる反応処理ガス
との反応により生成したＨＦガス等を除去する別の除害
装置が接続されて人体に有害なガスを無害なガスに変換
し、或いは除去することができるようになっている。ま
た、被処理ガス導入口１５ｂから不活性ガス導入口１３
又は反応処理ガス導入口１４のうち上流側に位置するガ
ス導入口（実施例では不活性ガス導入口１３）に至るガ
ス流路の途中に、図２に示す、反応生成物の除去装置２
０５が設けられている。なお、ガス流路の途中における
反応生成物の除去装置２０５の接続部は、被処理ガス導
入口１５ｂの下流で、かつ除害装置のガス導入口２２の
上流であれば、特にその接続部の位置を限定するもので
はなく、不活性ガス導入口１３又は反応処理ガス導入口
１４の上流側又は下流側のいずれであってもよい。A gas outlet 23 is provided downstream of the glow discharge plasma generator 24. Gas outlet 23
Downstream, is connected to another abatement device that removes HF gas and the like generated by the reaction with the reaction processing gas contained in the exhaust gas, and converts gas harmful to the human body into harmless gas, or It can be removed. Further, the processing gas inlet 15b is connected to the inert gas inlet 13
Alternatively, the reaction product removal device 2 shown in FIG. 2 is provided in the middle of a gas flow path leading to a gas inlet (in the embodiment, the inert gas inlet 13) located upstream of the reaction processing gas inlet 14.
05 is provided. The connection part of the reaction product removal device 205 in the middle of the gas flow path is particularly connected to the downstream of the gas introduction port 15b and upstream of the gas introduction port 22 of the abatement apparatus. The position is not limited, and may be either upstream or downstream of the inert gas inlet 13 or the reaction processing gas inlet 14.
【００２８】図２に示すように、装置２０５は、被処理
ガスを流すガス流路と接続したガス導入口３１と、除去
室３４内へのガス排出口３２と、グロー放電プラズマ生
成部２４へのガス導入口２２と繋がっている除去室３４
からのガス排出口３３とを有し、さらに除去室３４内に
は、ガス流の方向に平面を向けた反応生成物の除去板３
５が設けられている。この場合、除去板３５にぶつかっ
たガス中に含まれる粒子状の反応生成物が巻き上げられ
ないように除去板３５は凡そ４５°の角度で少し上流側
に傾くようにして置かれている。なお、特に、除去板３
５の機能が発揮されれば除去板３５の傾きの角度は特に
限定されるものではない。As shown in FIG. 2, the apparatus 205 includes a gas inlet 31 connected to a gas flow path through which a gas to be processed flows, a gas outlet 32 into the removal chamber 34, and a glow discharge plasma generator 24. Chamber 34 connected to the gas inlet 22
And a gas discharge port 33 from the reactor, and further, inside the removal chamber 34, a reaction product removal plate 3 having a plane oriented in the direction of gas flow.
5 are provided. In this case, the removing plate 35 is placed so as to be inclined slightly upstream at an angle of about 45 ° so that the particulate reaction product contained in the gas hitting the removing plate 35 is not rolled up. In particular, the removal plate 3
The angle of inclination of the removing plate 35 is not particularly limited as long as the function 5 is performed.
【００２９】ガス流が除去板３５にぶつかると、ガス中
に含まれる粒子状の反応生成物３６は落下して反応生成
物の貯留部にたまっていく。従って、反応生成物を除去
する装置を通過し、グロー放電プラズマ生成部２４への
ガス導入口２２に到達したガス中には反応生成物が含ま
れなくなる。以上のように、この発明の第１の実施の形
態の除害装置においては、第１の電極２５ａ及び第２の
電極２６の間に適当な絶縁物からなる仕切り壁２１を介
して高周波電力を印加している。即ち、この出願の共同
発明者を発明者とする他の出願（特開平２−０１５１７
１号公報、特開平３−２２９８８６号公報、特開平３−
２４１７３９号公報）に記載されている装置の構成と同
様な構成になる。従って、ほぼ大気圧を有する不活性ガ
スについて安定なグロー放電を持続的に起こさせること
ができる。When the gas flow hits the removing plate 35, the particulate reaction product 36 contained in the gas falls and accumulates in the reaction product storage part. Therefore, the reaction product is not contained in the gas that has passed through the apparatus for removing the reaction product and has reached the gas inlet 22 to the glow discharge plasma generation unit 24. As described above, in the abatement apparatus according to the first embodiment of the present invention, high-frequency power is supplied between the first electrode 25a and the second electrode 26 via the partition wall 21 made of an appropriate insulator. Is being applied. That is, another application in which the co-inventor of this application is the inventor (Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2-01517)
No. 1, JP-A-3-229886, JP-A-3-22986
No. 2,417,739). Therefore, stable glow discharge can be continuously generated for the inert gas having substantially the atmospheric pressure.
【００３０】ほぼ大気圧を有するガスの流れはほぼ層流
となるため、図２のような反応生成物の除去装置２０５
により、反応ガス中に含まれる反応生成物を物理的に除
去することが容易になる。このように、被処理ガス等か
ら反応生成物が除かれることにより、除害装置２０４の
グロー放電プラズマ生成部２４で、安定したプラズマを
持続的に得ることができる。Since the flow of the gas having substantially the atmospheric pressure is substantially laminar, the reaction product removal device 205 as shown in FIG.
Thereby, it becomes easy to physically remove the reaction product contained in the reaction gas. Thus, by removing the reaction products from the gas to be treated and the like, stable plasma can be continuously obtained in the glow discharge plasma generation unit 24 of the abatement apparatus 204.
【００３１】次に、上記除害装置を用いて温暖化ガス又
はオゾン層破壊ガスを含む被処理ガスを非温暖化ガス或
いはオゾン層非破壊ガスに、又は既存の処理装置を用い
て除去し得るガスに、或いは既存の処理装置を用いて環
境や人体に無害なガスに変換し得るガスに変換する方法
について説明する。被処理ガスと、不活性ガスと、反応
処理ガスとを各ガス導入口１５ｂ、１３、１４から導入
する。Next, the gas to be treated including the greenhouse gas or the ozone-depleting gas can be removed to a non-warming gas or a non-depleting gas for the ozone layer using the above-mentioned abatement apparatus, or using an existing processing apparatus. A method for converting gas into gas or gas that can be converted into gas harmless to the environment or the human body using an existing processing apparatus will be described. A gas to be processed, an inert gas, and a reaction processing gas are introduced from each of the gas inlets 15b, 13, and 14.
【００３２】被処理ガスとして、絶縁膜のエッチングや
フッ素含有絶縁膜の成膜や装置のクリーニング等に用い
られるガスのうち、特に温暖化ガスやオゾン層破壊ガス
として知られているガスが対象となる。そのような温暖
化ガスとして、例えば、ＣＦ 4，Ｃ2Ｆ6 ，Ｃ3Ｆ8，Ｃ4
Ｆ8，ＣＨＦ3，ＣＨ2Ｆ2，ＮＦ3，ＳＦ6等のＰＦＣやＨ
ＦＣが挙げられる。また、オゾン層破壊ガスとしてフッ
素や塩素等のハロゲン化合物を含むガスが挙げられる。As a gas to be processed, etching of an insulating film,
Used for film formation of fluorine-containing insulating film and cleaning of equipment
Gases, especially greenhouse gases and ozone depleting gases
The gas known as is of interest. Such warmth
As the activating gas, for example, CF Four, CTwoF6 , CThreeF8, CFour
F8, CHFThree, CHTwoFTwo, NFThree, SF6Such as PFC and H
FC. In addition, fluorine is used as an ozone depleting gas.
A gas containing a halogen compound such as hydrogen or chlorine can be used.
【００３３】また、不活性ガスとして希ガスであるヘリ
ウム(Ｈｅ)やアルゴン（Ａｒ）の単体ガス、又はこれら
の混合ガス、又は窒素ガスを用いることができ、反応処
理ガスとして、水蒸気（Ｈ2Ｏ）、酸素（Ｏ2）と水蒸気
の混合ガス或いは水素（Ｈ2）と酸素の混合ガス等を用
いることができる。まず、反応生成物の除去装置２０５
を通して被処理ガス中から粒子状の反応生成物を除去し
て清浄にした後、上記被処理ガス、不活性ガス及び反応
処理ガスの混合ガスをグロー放電プラズマ生成部２４へ
の導入口２２に導入する。このとき、グロー放電プラズ
マ生成部２４の圧力がほぼ大気圧となっている。以下、
不活性ガスのうち、希ガスを用いた場合を説明する。Further, as a single gas or a mixed gas thereof, or a nitrogen gas can be used, the reaction process gas helium is a rare gas as the inert gas (He) or argon (Ar), water vapor (H 2 O), a mixed gas of oxygen (O 2 ) and water vapor, a mixed gas of hydrogen (H 2 ) and oxygen, or the like can be used. First, the reaction product removal device 205
After removing the particulate reaction product from the gas to be processed through the cleaning process, the mixed gas of the gas to be processed, the inert gas, and the reaction processing gas is introduced into the inlet 22 to the glow discharge plasma generation unit 24. I do. At this time, the pressure of the glow discharge plasma generation unit 24 is substantially at atmospheric pressure. Less than,
The case where a rare gas is used among the inert gases will be described.
【００３４】次いで、第１の電極２５ａに冷却用媒体を
流すとともに、第１の電極２５ａと第２の電極２６の間
に高周波電力を印加する。この場合、第１の電極２５ａ
及び第２の電極２６の間に適当な絶縁物からなる仕切り
壁２１を介して高周波電力を印加しているので、ほぼ大
気圧を有する希ガスについて安定なグロー放電を持続的
に起こさせることができる。即ち、放電によって生じた
高電子状態の準安定励起種は直ちに被処理ガスの気体分
子と衝突し、それを解離・分解させる。また、希ガスの
電離により生じる電子は電界によりさらに加速され、ガ
ス分子と衝突し、ガス分子をイオン化する。この多重過
程によりグロー放電が維持される。また、希ガスを用い
たグロー放電では、放電開始電圧を低くできる。Next, a cooling medium is caused to flow through the first electrode 25a, and high-frequency power is applied between the first electrode 25a and the second electrode 26. In this case, the first electrode 25a
Since high frequency power is applied between the second electrode 26 and the partition wall 21 made of an appropriate insulator, stable glow discharge can be continuously generated for a rare gas having a substantially atmospheric pressure. it can. That is, the metastable excited species in the high electronic state generated by the discharge immediately collides with gas molecules of the gas to be treated, and dissociates and decomposes them. Electrons generated by ionization of the rare gas are further accelerated by the electric field, collide with gas molecules, and ionize the gas molecules. The glow discharge is maintained by this multiple process. In the glow discharge using a rare gas, the discharge starting voltage can be reduced.
【００３５】このようにしてプラズマ化された希ガスに
より被処理ガスが分解される。この後、分解された被処
理ガスの構成元素（構成粒子）と反応処理ガスとが反応
して、非温暖化ガス或いはオゾン層非破壊ガス、又は既
存の処理装置を用いて無害なガスに変換し得るガス、或
いは既存の処理装置を用いて除去し得るガス、例えば炭
酸ガス（ＣＯ2）やフッ化水素酸（ＨＦ）等に変換され
る。The gas to be treated is decomposed by the rare gas thus converted into plasma. Thereafter, the constituent elements (constituent particles) of the decomposed gas to be processed react with the reaction processing gas to be converted into non-warming gas or ozone layer non-destructive gas or harmless gas using existing processing equipment. The gas is converted into a gas that can be removed or a gas that can be removed using an existing processing apparatus, such as carbon dioxide (CO 2 ) and hydrofluoric acid (HF).
【００３６】なお、既存の処理装置とは、この出願の出
願日以前に実用に供されている処理装置のことをいう。
また、処理装置とは、例えば人体に有害なフッ化水素酸
（ＨＦ）を人体にとって無害なガスその他に変換し、或
いは再利用できるようにするための処理装置のことをい
い、又は吸着剤等により炭酸ガス（ＣＯ2）を除去する
ための処理装置のことをいう。It should be noted that the existing processing apparatus refers to a processing apparatus that has been put into practical use before the filing date of this application.
In addition, a processing apparatus refers to, for example, a processing apparatus for converting hydrofluoric acid (HF) harmful to the human body into a gas or the like harmless to the human body or making it reusable, or an adsorbent or the like. Refers to a processing device for removing carbon dioxide (CO 2 ).
【００３７】このとき、ほぼ大気圧となっている希ガス
のプラズマを用いることで、経験上、低圧グロー放電を
用いた場合と比較して、グロー放電プラズマ生成部２４
での第１の電極２５ａや仕切り壁２１の内壁への反応生
成物の付着は少なくなる。以上のように、この発明の第
１の実施の形態によれば、グロー放電プラズマ生成部２
４への導入の前に被処理ガス中に含まれる粒子状の反応
生成物を物理的に除去し、また、グロー放電プラズマ生
成部２４で発生し、かつ電極やその周辺に付着する反応
生成物を低減することができる。At this time, the use of the plasma of the rare gas, which is approximately at atmospheric pressure, empirically shows that the glow discharge plasma generation unit 24 can be used in comparison with the case of using the low pressure glow discharge.
Adhesion of the reaction product to the first electrode 25a and the inner wall of the partition wall 21 at the time is reduced. As described above, according to the first embodiment of the present invention, the glow discharge plasma generation unit 2
Before being introduced into the reaction gas 4, the particulate reaction product contained in the gas to be treated is physically removed, and the reaction product generated in the glow discharge plasma generation unit 24 and adhered to the electrode and its surroundings Can be reduced.
【００３８】このため、より安定したプラズマを得るこ
とができるとともに、クリーニングの回数を大幅に減ら
すことができ、従って、装置の稼働率の向上を図ること
ができる。なお、上記第１の実施の形態では、不活性ガ
ス導入口１３と、反応処理ガス導入口１４とを別々に設
けているが、図３に示すバブリング装置を用いてもよ
い。Therefore, more stable plasma can be obtained, and the number of times of cleaning can be greatly reduced, so that the operation rate of the apparatus can be improved. In the first embodiment, the inert gas inlet 13 and the reaction gas inlet 14 are provided separately, but a bubbling device shown in FIG. 3 may be used.
【００３９】即ち、図３に示すように、水４４を入れた
密封容器４１に不活性ガスを導く配管４２を入れ、さら
にその先端を水中に差し込む。また、別のガス配管４３
を水４４を入れた密封容器４１に入れ、かつその先端は
水面から離しておく。不活性ガスを導入することによ
り、不活性ガスは水中を通って密封容器４１の水面上に
出てくる。水分を含む不活性ガスは別の配管４３から密
封容器４１の外に導かれる。従って、その配管４３をグ
ロー放電プラズマ生成部２４へのガス導入口２２に至る
ガス流路に接続することにより、不活性ガスと反応処理
ガスとをともにグロー放電プラズマ生成部２４に導入す
ることができる。なお、水は、常温でもよいし、冷却或
いは加熱されてもよい。That is, as shown in FIG. 3, a pipe 42 for introducing an inert gas is inserted into a sealed container 41 containing water 44, and the tip is further inserted into water. Also, another gas pipe 43
Is placed in a sealed container 41 containing water 44, and the tip is kept away from the water surface. By introducing the inert gas, the inert gas passes through the water and emerges on the surface of the sealed container 41. The inert gas containing water is led out of the sealed container 41 from another pipe 43. Therefore, by connecting the pipe 43 to the gas flow path leading to the gas inlet 22 to the glow discharge plasma generation unit 24, it is possible to introduce both the inert gas and the reaction processing gas into the glow discharge plasma generation unit 24. it can. Note that the water may be at room temperature, or may be cooled or heated.
【００４０】また、グロー放電プラズマ生成手段とし
て、数十kHz乃至数十MHzの周波数の電力を供給する高周
波電力供給電源と、相互に対向する電極とを用いている
が、特に不活性ガスとして窒素ガスを用いる場合、高周
波電力供給電源として、矩形波状又は三角波状のパルス
状電力を供給する電源を用い、適当なディューティ比
（duty ratio）に調整されたパルス状電力を相互に対向
する電極間の窒素ガスに絶縁物を介して印加するとよ
い。即ち、実験によると、プラズマ化された窒素ガスは
反応し易く、寿命が短いため、通常の電力印加方法では
安定なプラズマを得ることは難しいが、この出願の共同
発明者を発明者とする上記他の出願のうち、特開平３−
２４１７３９号公報に記載されているように、対の電極
の間の窒素ガスに絶縁物を通してパルス状電力、例えば
適当なディューティ比の矩形波状又は三角波状等の電力
を印加し、アーク放電の領域に入る前に電力印加を停止
することを繰り返すことにより、グロー放電による窒素
ガスのプラズマを安定して得ることが可能となる。As the glow discharge plasma generating means, a high frequency power supply for supplying power at a frequency of several tens of kHz to several tens of MHz and electrodes facing each other are used. When a gas is used, a power supply that supplies rectangular or triangular pulsed power is used as a high-frequency power supply, and pulsed power adjusted to an appropriate duty ratio is applied between electrodes facing each other. It is preferable to apply nitrogen gas through an insulator. That is, according to the experiment, it is difficult to obtain a stable plasma by a normal power application method because the nitrogen gas converted into plasma easily reacts and has a short life. Among other applications,
As described in Japanese Patent No. 241739, pulsed electric power, for example, rectangular or triangular electric power having an appropriate duty ratio is applied to nitrogen gas between a pair of electrodes through an insulator, and the electric power is applied to an arc discharge region. By repeatedly stopping the power application before entering, it is possible to stably obtain a nitrogen gas plasma by glow discharge.
【００４１】また、図４及び図５に示すように、ギガヘ
ルツ（ＧＨｚ）帯の周波数を有するマイクロ波電力を供
給するマイクロ波発振器(マイクロ波電力供給電源)と、
マイクロ波電力を増幅し、定在波を形成する空洞共振器
と、マイクロ波電力供給電源から空洞共振器内にマイク
ロ波を放射するマイクロ波電力導入部とを備えたものを
用いてもよい。As shown in FIGS. 4 and 5, a microwave oscillator (microwave power supply) for supplying microwave power having a frequency in the gigahertz (GHz) band;
A microwave resonator that amplifies microwave power and forms a standing wave, and a microwave power introducing unit that radiates microwaves from the microwave power supply to the cavity may be used.
【００４２】具体的に除害装置に適用する場合、図５に
示すように、空洞共振器の直方体状の空洞は上板、下板
及び４つの側板、即ち、幅方向の２つの側板と長手方向
の２つの側板で形成される。そして、空洞共振器の上板
及び下板を通る貫通孔を設け、筒状の仕切り壁によって
仕切られたグロー放電プラズマ生成部が空洞共振器内に
配置されるように筒状の仕切り壁を貫通孔に挿入する。When specifically applied to an abatement apparatus, as shown in FIG. 5, a rectangular parallelepiped cavity of the cavity resonator is composed of an upper plate, a lower plate and four side plates, that is, two side plates in the width direction and a longitudinal plate. Formed by two side plates in each direction. A through-hole is provided through the upper and lower plates of the cavity resonator, and the glow discharge plasma generation section partitioned by the cylindrical partition wall penetrates the cylindrical partition wall so as to be arranged in the cavity resonator. Insert into the hole.
【００４３】直方体状の空洞の幅寸法及び長さ寸法や、
マイクロ波電力放射部及び貫通孔の位置は、マイクロ波
電力を有効に作用させるため重要なファクターである。
例えば、空洞の幅寸法をマイクロ波電力の波長λに対し
てλ／２とし、マイクロ波電力導入部を一方の幅方向の
側板の近くに設け、マイクロ波電力を放射するマイクロ
波放射部の先端の位置をマイクロ波電力導入部の設けら
れた上板面からλ／４とする。また、ガス配管のための
貫通孔の中心が他の幅方向の側板からほぼλ／４のとこ
ろに位置するように貫通孔を設けるようにする。The width and length dimensions of the rectangular parallelepiped cavity,
The positions of the microwave power radiating portion and the through holes are important factors for effectively operating the microwave power.
For example, the width of the cavity is set to λ / 2 with respect to the wavelength λ of the microwave power, the microwave power introduction part is provided near one side plate in the width direction, and the tip of the microwave radiating part that radiates the microwave power Is λ / 4 from the upper plate surface where the microwave power introduction unit is provided. Further, the through hole is provided such that the center of the through hole for the gas pipe is located substantially at λ / 4 from the other side plate in the width direction.
【００４４】この場合、貫通孔に近い幅方向の側板を移
動可能な短絡板とし、その短絡板を移動させて直方体状
の空洞の一辺の長さを変化させることにより、グロー放
電プラズマ生成部の位置にちょうどマイクロ波電力の最
大部分がくるように空洞共振器内の定在波の波形を精密
に調整してもよい。 （第２の実施の形態）図６は、第２の実施の形態であ
る、上記除害装置を備えたエッチング装置の構成につい
て示す側面図である。In this case, the side plate in the width direction near the through-hole is a movable short-circuit plate, and the short-circuit plate is moved to change the length of one side of the rectangular parallelepiped cavity. The waveform of the standing wave in the cavity resonator may be precisely adjusted so that the maximum portion of the microwave power is just at the position. (Second Embodiment) FIG. 6 is a side view showing a configuration of an etching apparatus provided with the above-described abatement apparatus according to a second embodiment.
【００４５】このエッチング装置は、絶縁膜をドライエ
ッチングする装置とし、エッチングガスとして、温暖化
ガスとして指定された、例えばＣＦ4を含むガス（被処
理ガス）を用いるものとする。このエッチング装置で
は、温暖化ガスを非温暖化ガスに変換するため、或いは
既存の処理装置を用いて容易に除去できるガスに変換す
るため、或いは既存の処理装置を用いて環境や人体に無
害なガスに変換し易いガスに変換するため、除害装置２
０４を接続している。This etching apparatus is an apparatus for dry-etching an insulating film, and uses, as an etching gas, a gas (for example, a gas to be processed) containing CF 4 , which is designated as a warming gas. In this etching apparatus, in order to convert a warming gas into a non-warming gas, or to convert it into a gas that can be easily removed by using an existing processing apparatus, or to use an existing processing apparatus to be harmless to the environment and the human body. To convert the gas into gas which is easy to convert into gas
04 is connected.
【００４６】除害装置２０４は、エッチング装置２０１
から下流の第１の排気装置２０２及び第２の排気装置２
０３を経て、さらにその下流のガス流路に接続されてい
る。第１の排気装置２０２としてターボ分子ポンプ（Ｔ
ＭＰ）を用い、第２の排気装置２０３としてシールガス
により回転翼を回転させて第１の排気装置２０２からの
排気ガスを圧縮し、高圧化するドライポンプを用いてい
る。The abatement apparatus 204 includes an etching apparatus 201
Exhaust device 202 and second exhaust device 2 downstream from
03 and further connected to a gas flow path downstream thereof. As the first exhaust device 202, a turbo molecular pump (T
MP), a dry pump is used as the second exhaust device 203 to compress the exhaust gas from the first exhaust device 202 by rotating the rotor blades with a seal gas to increase the pressure.
【００４７】この場合、不活性ガス導入口１３は第２の
排気装置２０３のシールガス導入口を兼ねている。ま
た、水蒸気や酸素ガス等の反応処理ガスをガス流路に導
入するガス導入口１４は不活性ガス導入口１３の下流で
あって、除害装置２０４のガス導入口２２の上流のガス
流路に接続されている。なお、上記では、第２の排気装
置２０３としてドライポンプを用いているが、油回転ポ
ンプを用いてもよい。この場合、図７に示すように、不
活性ガス導入口１３は第２の排気装置２０３aのガス排
出口から除害装置２０４のガス導入口の途中のガス流路
に接続し、反応処理ガス導入口１４は不活性ガス導入口
１３から除害装置２０４のガス導入口の途中のガス流路
に接続する。In this case, the inert gas inlet 13 also serves as a seal gas inlet of the second exhaust device 203. Further, the gas inlet 14 for introducing a reaction processing gas such as water vapor or oxygen gas into the gas passage is downstream of the inert gas inlet 13 and upstream of the gas inlet 22 of the abatement apparatus 204. It is connected to the. Although a dry pump is used as the second exhaust device 203 in the above description, an oil rotary pump may be used. In this case, as shown in FIG. 7, the inert gas inlet 13 is connected from the gas outlet of the second exhaust device 203a to a gas flow path in the middle of the gas inlet of the abatement device 204, and the reaction process gas is introduced. The port 14 is connected from the inert gas inlet 13 to a gas flow path in the middle of the gas inlet of the abatement apparatus 204.
【００４８】次に、図６の除害装置を備えたエッチング
装置を用いて、特に温暖化ガスを含む被処理ガスを非温
暖化ガス等に変換する方法について説明する。不活性ガ
スとして、希ガスであるアルゴンを用いる。流量数百SC
CMの被処理ガスに対して、流量約１０ＳＬＭのアルゴン
（希ガス）と、適量の水蒸気（反応処理ガス）とを導入
する。まず、反応生成物の除去装置を通して被処理ガス
中から粒子状の反応生成物を除去して清浄にした後、上
記混合ガスをグロー放電プラズマ生成部２４への導入口
２２に導入する。このとき、グロー放電プラズマ生成部
２４の圧力はほぼ大気圧になっている。Next, a description will be given of a method of converting a gas to be treated including a warming gas into a non-warming gas or the like by using the etching apparatus provided with the abatement apparatus shown in FIG. Argon, which is a rare gas, is used as the inert gas. Flow rate several hundred SC
An argon (rare gas) having a flow rate of about 10 SLM and an appropriate amount of steam (reaction processing gas) are introduced into the CM gas to be processed. First, after removing the particulate reaction product from the gas to be treated through the reaction product removal device and cleaning it, the mixed gas is introduced into the inlet 22 to the glow discharge plasma generation unit 24. At this time, the pressure of the glow discharge plasma generation unit 24 is almost atmospheric pressure.
【００４９】次いで、第１の電極２５ａに冷却用媒体を
流すとともに、第１の電極２５ａと第２の電極２６の間
に周波数１３．５６ＭＨｚの１ｋＷ乃至３ｋＷの高周波
電力を印加する。これにより、少なくとも希ガスがグロ
ー放電によりプラズマ化され、このグロー放電は安定、
かつ持続的に発生する。Next, a cooling medium is caused to flow through the first electrode 25a, and high-frequency power of 1 kW to 3 kW having a frequency of 13.56 MHz is applied between the first electrode 25a and the second electrode 26. Thereby, at least the rare gas is turned into plasma by the glow discharge, and this glow discharge is stable,
It occurs continuously.
【００５０】プラズマ化された希ガスにより被処理ガス
が分解される。この後、分解された被処理ガスの構成粒
子と反応処理ガスとが反応して、例えばＣＯ2やＨＦ等
に変換される。反応により生じたガスは、非温暖化ガス
或いはオゾン層非破壊ガスであり、又は既存の処理装置
を用いて除去し得るガスであり、或いは既存の処理装置
を用いて環境や人体に無害なガスに変換し得るガスであ
る。The gas to be processed is decomposed by the rare gas converted into plasma. Thereafter, the constituent particles of the decomposed gas to be processed react with the reaction processing gas to be converted into, for example, CO 2 or HF. The gas generated by the reaction is a non-warming gas or an ozone layer non-destructive gas, or a gas that can be removed by using an existing processing device, or a gas that is harmless to the environment or the human body by using an existing processing device. It is a gas that can be converted to
【００５１】なお、上記のようにして、温暖化ガスを含
む被処理ガスを非温暖化ガス等に変換した後、その処理
済みのガスはＨＦ等の人体に有害な物質を含むため、さ
らに下流によく知られた有害物質を除去する除害装置を
設けて除去するとよい。以上のように、この発明の第２
の実施の形態のエッチング装置によれば、第１の実施の
形態の除害装置を備えつけているので、ほぼ大気圧を有
するガスを流して被処理ガスを非温暖化ガス、オゾン層
非破壊ガス、又は既存の処理装置を用いて除去し得るガ
スであり、或いは既存の処理装置を用いて環境や人体に
無害なガスに変換し得るガスに変換することができる。
従って、非温暖化ガス等への変換処理により除害装置内
でエッチングの処理に有害な水素等が生じた場合でも、
逆流して処理チャンバに至るまでにほぼ大気圧を有する
流速の大きいガスが流れるガス流路が介在するため、こ
のようなガス流の圧力により処理チャンバへの水素等の
逆流を防止することができる。After the gas to be treated including the warming gas is converted into a non-warming gas as described above, the treated gas contains harmful substances such as HF to the human body. It is advisable to provide a well-known abatement device for removing harmful substances. As described above, the second aspect of the present invention
According to the etching apparatus of the second embodiment, since the gas removal apparatus of the first embodiment is provided, a gas having substantially the atmospheric pressure is supplied, and the gas to be treated is converted into a non-warming gas and an ozone layer non-destructive gas. Or a gas that can be removed using an existing processing device, or can be converted to a gas that can be converted into a gas that is harmless to the environment and the human body using an existing processing device.
Therefore, even if hydrogen and the like harmful to the etching process in the abatement apparatus due to the conversion process to a non-warming gas, etc.,
Since a gas flow path through which a gas having a substantially atmospheric pressure and a high flow rate flows to reach the processing chamber is interposed, the backflow of hydrogen or the like into the processing chamber can be prevented by the pressure of the gas flow. .
【００５２】さらに、除害装置ではほぼ大気圧を有する
プラズマ中で処理が行なわれるので、低圧グロー放電を
用いる場合と異なり、プラズマ生成部に反応生成物が付
着してもこれをクリーニングする際に処理チャンバ内の
圧力を減圧状態から大気圧に戻す必要がないため、長時
間を要さない。従って、装置全体の稼働率の向上を図る
ことができる。Further, in the abatement apparatus, since the treatment is performed in plasma having substantially the atmospheric pressure, unlike when low-pressure glow discharge is used, even if a reaction product adheres to the plasma generation part, it is not cleaned up. Since it is not necessary to return the pressure in the processing chamber from the reduced pressure to the atmospheric pressure, a long time is not required. Therefore, the operation rate of the entire apparatus can be improved.
【００５３】また、上記除害装置は、減圧中でエッチン
グ等を行なう処理チャンバを排気する排気装置の下流側
に容易に取り付けることができるため、個々の処理装置
自体で、所謂ＰＯＵで、非温暖化ガス等への変換を行な
うことができる。以上、実施の形態によりこの発明を詳
細に説明したが、この発明の範囲は上記実施の形態に具
体的に示した例に限られるものではなく、この発明の要
旨を逸脱しない範囲の上記実施の形態の変更はこの発明
の範囲に含まれる。Further, since the abatement apparatus can be easily mounted on the downstream side of an exhaust system for exhausting a processing chamber for performing etching or the like under reduced pressure, the individual processing apparatus itself is a so-called POU, which is non-warm. Can be converted to chemical gas. As described above, the present invention has been described in detail by the embodiment. However, the scope of the present invention is not limited to the example specifically shown in the above embodiment, and the scope of the present invention is not limited to the scope of the present invention. Modifications of the form are included in the scope of the present invention.
【００５４】例えば、被処理ガスは、第２の実施の形態
のフッ素化合物に限られず、他の温暖化ガスも含む。ま
た、温暖化ガスに限られず、オゾン層破壊ガスも含む。
これらは、ハロゲン元素、例えばフッ素、沃素、臭素等
を含むハロゲン化合物であり、温暖化ガス或いはオゾン
層破壊ガスとして指定されたもの或いは知られているも
の、又は将来指定されるもの或いは認定されるものを含
む。For example, the gas to be treated is not limited to the fluorine compound of the second embodiment, but includes other warming gases. Further, it is not limited to greenhouse gases, but also includes ozone depleting gases.
These are halogen compounds containing a halogen element, for example, fluorine, iodine, bromine, etc., which are designated or known as warming gas or ozone depleting gas, or designated or certified in the future. Including things.
【００５５】さらに、不活性ガスや反応処理ガスも上記
したものだけに限られない。また、上記した被処理ガ
ス、不活性ガス、反応処理ガスの流量条件、また、グロ
ー放電プラズマ生成条件などは、記載した条件の範囲に
限られるものではなく、温暖化ガス等である被処理ガス
を構成粒子に分解し、反応させて非温暖化ガス等に変換
することができるような条件であればよい。Further, the inert gas and the reaction processing gas are not limited to those described above. In addition, the flow rate conditions of the gas to be processed, the inert gas, the reaction processing gas, and the conditions for generating glow discharge plasma are not limited to the ranges of the described conditions, and the gas to be processed is a warming gas or the like. Can be decomposed into constituent particles, and can be reacted to be converted into a non-warming gas or the like.
【００５６】また、マイクロ波電力によるプラズマ生成
手段は、上記構成に限られない。ほぼ大気圧を有する不
活性ガスをグロー放電によりプラズマ化できるような構
成を有するものであればよい。さらに、第２の実施の形
態では、第１の実施の形態の除害装置をエッチング装置
に備えつけているが、成膜装置に備えてもよい。これに
より、エッチング処理や成膜処理に用いる温暖化ガス等
をはじめ、装置のクリーニング処理に用いる温暖化ガス
等にも適用することが可能である。Further, the means for generating plasma by microwave power is not limited to the above configuration. What is necessary is just to have the structure which can convert the inert gas which has a substantially atmospheric pressure into plasma by glow discharge. Further, in the second embodiment, the abatement apparatus of the first embodiment is provided in the etching apparatus, but may be provided in the film forming apparatus. Thus, the present invention can be applied to a greenhouse gas used for an etching process and a film formation process, as well as a greenhouse gas used for an apparatus cleaning process.
【００５７】[0057]
【発明の効果】以上のように、本発明の除害装置によれ
ば、除害装置のグロー放電プラズマ生成部内で発生し、
かつプラズマ生成用電極やその周辺に付着する反応生成
物を低減し、かつ除害装置のグロー放電プラズマ生成部
への反応生成物の流れ込みを防止することができるの
で、安定したグロー放電プラズマを得ることができ、ま
た、クリーニング回数の低減により装置の稼働率を向上
させることができる。As described above, according to the abatement apparatus of the present invention, the gas is generated in the glow discharge plasma generation section of the abatement apparatus,
In addition, since reaction products adhering to the plasma generation electrode and its surroundings can be reduced, and the flow of the reaction products into the glow discharge plasma generation section of the abatement apparatus can be prevented, a stable glow discharge plasma can be obtained. In addition, the operation rate of the apparatus can be improved by reducing the number of times of cleaning.
【００５８】また、この発明の除害装置を処理装置に備
えつけた場合、非温暖化ガス等への変換処理によりエッ
チングや成膜に有害な水素等が生じても、逆流して処理
チャンバに至るまでにほぼ大気圧を有する高速のガスが
流れるガス流路が介在するため、処理チャンバへの水素
等の逆流を防止することができる。さらに、除害装置で
はほぼ大気圧を有するプラズマ中で処理が行なわれるの
で、プラズマ生成部に反応生成物が付着してもこれをク
リーニングする際に長時間を要さず、従って、装置全体
の稼働率の向上を図ることができる。In the case where the abatement apparatus of the present invention is provided in a processing apparatus, even if hydrogen or the like harmful to etching or film formation is generated by the conversion to a non-warming gas or the like, it flows back to the processing chamber. Up to this point, a gas flow path through which a high-speed gas having substantially the atmospheric pressure flows intervenes, so that backflow of hydrogen or the like into the processing chamber can be prevented. Further, in the abatement apparatus, since the treatment is performed in plasma having substantially the atmospheric pressure, even if the reaction product adheres to the plasma generation unit, it does not take a long time to clean the reaction product. The operation rate can be improved.
【００５９】また、上記除害装置は、減圧処理チャンバ
を排気する排気装置の下流側に容易に取り付けることが
できるため、個々の処理装置自体で、即ちＰＯＵで非温
暖化ガス等への変換を行なうことができる。Further, since the abatement apparatus can be easily installed on the downstream side of the exhaust system for exhausting the decompression processing chamber, the conversion to the non-warming gas or the like is performed by each processing apparatus itself, that is, by the POU. Can do it.
【図１】本発明の第１の実施の形態である除害装置につ
いて示す側面図である。FIG. 1 is a side view showing an abatement apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第１の実施の形態である除害装置を構
成する反応生成物除去装置について示す側面図である。FIG. 2 is a side view showing a reaction product removing device included in the abatement apparatus according to the first embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第１の実施の形態である除害装置を構
成する不活性ガス及び反応処理ガスの供給装置について
示す側面図である。FIG. 3 is a side view showing a supply device of an inert gas and a reaction processing gas which constitutes the abatement apparatus according to the first embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第１の実施の形態である除害装置を構
成する他のグロー放電プラズマ生成手段について示す斜
視図である。FIG. 4 is a perspective view showing another glow discharge plasma generating means constituting the abatement apparatus according to the first embodiment of the present invention.
【図５】（ａ）は図４のグロー放電プラズマ生成手段を
構成する空洞共振器を示す斜視図であり、（ｂ）は同じ
くマイクロ波電力の放射部及び被処理ガス配管の配置を
示す断面図であり、（ｃ）は同じく空洞共振器内の定在
波の波形について示すグラフである。5 (a) is a perspective view showing a cavity resonator constituting the glow discharge plasma generating means of FIG. 4, and FIG. 5 (b) is a cross-section showing the arrangement of a microwave power radiating portion and a gas pipe to be processed. It is a figure and (c) is a graph similarly shown about the waveform of a standing wave in a cavity resonator.
【図６】本発明の第２の実施の形態である、除害装置を
備えた処理装置について示す側面図である。FIG. 6 is a side view showing a processing apparatus provided with an abatement apparatus according to a second embodiment of the present invention.
【図７】本発明の第２の実施の形態である、除害装置を
備えた他の処理装置について示す側面図である。FIG. 7 is a side view showing another processing apparatus provided with the abatement apparatus according to the second embodiment of the present invention.
【図８】従来例の除害装置を備えた処理装置について示
す側面図である。FIG. 8 is a side view showing a processing apparatus provided with a conventional abatement apparatus.
１１ 反応ガス導入口 １２ チャンバ １３ シールガス導入口（不活性ガス導入口） １４ 反応処理ガス導入口 １５ａ ガス流路（フォアライン） １５ｂ ガス流路（被処理ガス導入口） １５ｃ ガス流路 ２１ 仕切り壁 ２２、３１ ガス導入口 ２３、３２、３３ ガス排出口 ２４ グロー放電プラズマ生成部 ２５、４２、４３ 配管 ２５ａ 第１の電極 ２６ 第２の電極 ２７ 高周波電力供給電源 ２８ シール部材 ２９ Ｏリング ３４ 除去室 ３５ 除去板 ４１ 密封容器 ４４ 水 ２０１ 処理チャンバ ２０２ ターボ分子ポンプ（ＴＭＰ：第１の排気装置） ２０３ ドライポンプ（第２の排気装置） ２０３ａ 油回転ポンプ（第２の排気装置） ２０４ 除害装置 ２０５ 反応生成物の除去装置 ２０６ 不活性ガス／反応処理ガス生成装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Reaction gas introduction port 12 Chamber 13 Seal gas introduction port (inert gas introduction port) 14 Reaction processing gas introduction port 15a Gas flow path (foreline) 15b Gas flow path (processing target gas introduction port) 15c Gas flow path 21 Partition Wall 22, 31 Gas inlet 23, 32, 33 Gas outlet 24 Glow discharge plasma generator 25, 42, 43 Pipe 25a First electrode 26 Second electrode 27 High frequency power supply 28 Seal member 29 O-ring 34 Removal Chamber 35 Removal plate 41 Sealed container 44 Water 201 Processing chamber 202 Turbo molecular pump (TMP: first exhaust device) 203 Dry pump (second exhaust device) 203a Oil rotary pump (second exhaust device) 204 Elimination device 205 Reaction product removal device 206 Inert gas / reaction processing gas generation device
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０７Ｃ 19/08 Ｈ０５Ｈ 1/24 Ｈ０１Ｌ 21/205 Ｇ２１Ｆ 9/02 ５０１Ｚ 21/3065 Ｂ０１Ｄ 53/34 １３４Ｅ Ｈ０５Ｈ 1/24 ＺＡＢ // Ｇ２１Ｆ 9/02 ５０１ Ｈ０１Ｌ 21/302 Ｂ (72)発明者 小駒 益弘 埼玉県和光市新倉１−22−91 (72)発明者 長澤 一利 神奈川県厚木市関口929−１ 株式会社ア ルファテック内 Ｆターム(参考） 4D002 AA17 AC10 BA05 BA07 DA70 4G075 AA03 AA37 BA05 BD12 CA47 CA63 DA01 EB21 EB41 EC21 4H006 AA05 AC26 BA91 BB61 BD21 BD81 5F004 AA13 BC02 BC04 5F045 EG07 EG08 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (Reference) C07C 19/08 H05H 1/24 H01L 21/205 G21F 9/02 501Z 21/3065 B01D 53/34 134E H05H 1/24 ZAB // G21F 9/02 501 H01L 21/302 B (72) Inventor Masuhiro 1-2-22, Arakura, Wako-shi, Saitama Prefecture F term (reference) 4D002 AA17 AC10 BA05 BA07 DA70 4G075 AA03 AA37 BA05 BD12 CA47 CA63 DA01 EB21 EB41 EC21 4H006 AA05 AC26 BA91 BB61 BD21 BD81 5F004 AA13 BC02 BC04 5F045 EG07 EG08
Claims (17)
被処理ガスと、不活性ガスと、反応処理ガスとを含むほ
ぼ大気圧を有する混合ガスを導入し、少なくとも前記不
活性ガスをグロー放電によりプラズマ化して、該グロー
放電プラズマにより前記被処理ガスを分解し、該分解し
た前記被処理ガスの構成粒子と前記反応処理ガスとを反
応させて、非温暖化ガスに、或いはオゾン層非破壊ガス
に、又は既存の処理装置で無害なガスに変換する処理が
可能なガスに、或いは既存の処理装置で除去し得る処理
が可能なガスに変換するグロー放電プラズマ生成部と、 前記グロー放電プラズマ生成部の上流であって前記グロ
ー放電プラズマ生成部に至るガス流路に接続された被処
理ガス導入口と、 前記グロー放電プラズマ生成部の上流であって前記グロ
ー放電プラズマ生成部に至るガス流路に接続された不活
性ガス導入口と、 前記グロー放電プラズマ生成部の上流であって前記グロ
ー放電プラズマ生成部に至るガス流路に接続された反応
処理ガス導入口と、 前記混合ガスのうち少なくとも前記不活性ガスをグロー
放電によりプラズマ化するグロー放電プラズマ生成手段
とを有することを特徴とする除害装置。1. A mixed gas having a substantially atmospheric pressure including a gas to be treated including a warming gas or an ozone depleting gas, an inert gas, and a reaction treatment gas is introduced, and at least the inert gas is glow-discharged. And decomposes the gas to be processed by the glow discharge plasma, and reacts the constituent particles of the decomposed gas to be processed with the reaction processing gas to form a non-warming gas or a non-destructive ozone layer. A glow discharge plasma generation unit that converts the gas into a gas that can be converted into a harmless gas by an existing processing device, or a gas that can be removed by an existing processing device, and the glow discharge plasma A gas inlet to be processed, which is connected to a gas flow path leading to the glow discharge plasma generation unit upstream of the generation unit, and the glow discharge gas upstream of the glow discharge plasma generation unit. An inert gas inlet connected to a gas flow path leading to the discharge plasma generator, and a reaction processing gas upstream of the glow discharge plasma generator and connected to the gas flow path leading to the glow discharge plasma generator. An abatement apparatus comprising: a mouth; and a glow discharge plasma generation unit configured to convert at least the inert gas in the mixed gas into plasma by glow discharge.
ムガス若しくはアルゴンガスからなる単体ガス或いはこ
れらの混合ガスであるか、又は窒素ガスであることを特
徴とする請求項１記載の除害装置。2. The harm removal method according to claim 1, wherein the inert gas is a simple gas composed of a rare gas such as helium gas or argon gas, a mixed gas thereof, or a nitrogen gas. apparatus.
ガスであり、前記反応処理ガスはＯ2及びＨ2の混合ガ
ス、Ｏ2及びＨ2Ｏの混合ガス、又はＨ2Ｏのうち何れか
一であることを特徴とする請求項１又は２記載の除害装
置。Wherein the gas to be treated is a gas containing a halogen compound, either of the mixed gas in the reaction process gas O 2 and H 2, a mixed gas of O 2 and H 2 O, or H 2 O 3. The abatement apparatus according to claim 1, wherein
からなる仕切り壁によって外部と仕切られ、前記グロー
放電プラズマ生成手段は、前記仕切り壁内のグロー放電
プラズマ生成部に設けられた第１の電極及び前記仕切り
壁の外に設けられた第２の電極からなる対向電極と、前
記対向電極に接続して高周波電力を供給する高周波電力
供給電源とを有することを特徴とする請求項１乃至３の
何れか一に記載の除害装置。4. The glow discharge plasma generation section is separated from the outside by a partition wall made of an insulator, and the glow discharge plasma generation section includes a first electrode provided in the glow discharge plasma generation section inside the partition wall. 4. A counter electrode comprising a second electrode provided outside the partition wall, and a high-frequency power supply power source connected to the counter electrode to supply high-frequency power. The abatement apparatus according to any one of the above.
記高周波電力供給電源はパルス状電力を供給する電源で
あることを特徴とする請求項４記載の除害装置。5. The abatement apparatus according to claim 4, wherein the inert gas is nitrogen gas, and the high-frequency power supply is a power supply for supplying pulsed power.
ラズマ生成部に面した表面に、前記グロー放電プラズマ
中で発生するハロゲン原子に対して腐食耐性を有する絶
縁物材料が露出していることを特徴とする請求項４又は
５記載の除害装置。6. An insulator material having corrosion resistance to halogen atoms generated in the glow discharge plasma is exposed on at least a surface of the partition wall facing the glow discharge plasma generation section. The abatement device according to claim 4 or 5, wherein
びる筒状を有し、前記第１の電極は、前記ガス流路に沿
って延びる棒状を有することを特徴とする請求項４乃至
６の何れか一に記載の除害装置。7. The partition wall has a tubular shape extending along the gas flow path, and the first electrode has a rod shape extending along the gas flow path. 6. The abatement apparatus according to any one of 6.
路に沿って形成された空洞になっており、該空洞に冷却
用媒体を流すことを特徴とする請求項７記載の除害装
置。8. The filter according to claim 7, wherein the inside of the rod of the first electrode is a cavity formed along the gas flow path, and a cooling medium flows through the cavity. Harm device.
クロ波電力を供給するマイクロ波電力供給電源と、空洞
内で前記マイクロ波電力を増幅する空洞共振器と、前記
マイクロ波電力供給電源から前記空洞共振器内にマイク
ロ波電力を放射するマイクロ波電力導入部とを有し、 前記ガス流路の途中にあるグロー放電プラズマ生成部は
筒状の絶縁物からなる仕切り壁によって外部と仕切ら
れ、該筒状のグロー放電プラズマ生成部が前記空洞共振
器内に配置されるように前記筒状の仕切り壁が前記空洞
共振器を貫通していることを特徴とする請求項１乃至３
の何れか一に記載の除害装置。9. The glow discharge plasma generating means includes: a microwave power supply for supplying microwave power; a cavity resonator for amplifying the microwave power in a cavity; A microwave power introduction section for radiating microwave power in the vessel, wherein a glow discharge plasma generation section in the middle of the gas flow path is separated from the outside by a partition wall made of a cylindrical insulator, The cylindrical partition wall penetrates the cavity so that a glow discharge plasma generating part having a shape is disposed in the cavity.
The abatement apparatus according to any one of the above.
し、該空洞は上板、下板及び４つの側板で形成され、前
記４つの側板のうち少なくとも一つは前記上板及び下板
に沿って移動可能な短絡板となっており、該短絡板を移
動させて前記直方体状の空洞の一辺の長さを変化させる
ことにより、前記空洞共振器内の定在波の波形を調整す
ることが可能になっていることを特徴とする請求項９記
載の除害装置。10. The cavity of the cavity resonator has a rectangular parallelepiped shape, and the cavity is formed by an upper plate, a lower plate, and four side plates, and at least one of the four side plates is the upper plate and the lower plate. The length of one side of the rectangular cavity is changed by moving the short-circuit plate to adjust the waveform of the standing wave in the cavity resonator. The abatement apparatus according to claim 9, wherein the apparatus is capable of performing the following.
ガス導入口又は反応処理ガス導入口のうち上流側に位置
するガス導入口に至るガス流路の途中にガス流の方向に
平面を向けた反応生成物の除去板が設けられていること
を特徴とする請求項１乃至１０記載の除害装置。11. A plane directed in the direction of gas flow in the middle of a gas flow path from the gas inlet to be treated to the gas inlet located upstream of the inert gas inlet or the reaction gas inlet. 11. The abatement apparatus according to claim 1, further comprising a reaction product removing plate provided.
ガス導入口の上流側に設けられ、前記被処理ガス導入口
から前記反応処理ガス導入口に至るガス流路の途中に、
シールガスにより回転翼を回転させて排気ガスを圧縮
し、高圧化するドライポンプが接続されていることを特
徴とする請求項１乃至１１記載の除害装置。12. The gas to be treated inlet is provided on the upstream side of the gas inlet for reaction treatment, and in a gas flow path from the gas inlet for treatment to the gas inlet for reaction treatment,
The abatement apparatus according to any one of claims 1 to 11, wherein a dry pump for compressing exhaust gas by rotating the rotor blades with the seal gas to increase the pressure is connected.
理ガス導入口の上流側に設けられ、かつ前記ドライポン
プにシールガスを導入するシールガス導入口を兼ねてい
ることを特徴とする請求項１２記載の除害装置。13. The gas inlet according to claim 1, wherein the inert gas inlet is provided upstream of the reaction gas inlet and serves also as a seal gas inlet for introducing a seal gas into the dry pump. Item 13. An abatement apparatus according to Item 12.
ーニングに使用した、温暖化ガス又はオゾン層破壊ガス
を含む反応ガスを排気し、該排気の途中で、グロー放電
によりプラズマ化した不活性ガスを含む、ほぼ大気圧を
有するグロー放電プラズマ中で前記反応ガスを分解し、
前記分解した反応ガスの構成粒子と反応処理ガスとを反
応させて、非温暖化ガスに、或いはオゾン層非破壊ガス
に、又は既存の処理装置で無害なガスに変換する処理が
可能なガスに、或いは既存の処理装置で除去し得る処理
が可能なガスに変換することを特徴とする除害方法。14. A reactive gas containing a warming gas or an ozone depleting gas used for etching a film, forming a film, or cleaning an apparatus is evacuated, and in the middle of the evacuation, an inert gas which is turned into plasma by glow discharge. Decomposing the reaction gas in a glow discharge plasma having approximately atmospheric pressure,
By reacting the constituent particles of the decomposed reaction gas with the reaction processing gas, to a non-warming gas, or to a non-destructive gas of the ozone layer, or to a gas that can be converted into a harmless gas by an existing processing apparatus. Alternatively, a detoxification method characterized by converting the gas into a gas which can be processed by an existing processing apparatus.
ウムガス若しくはアルゴンガスからなる単体ガス或いは
これらの混合ガスであるか、又は窒素ガスであることを
特徴とする請求項１４記載の除害方法。15. The harm removal method according to claim 14, wherein the inert gas is a single gas composed of a rare gas such as helium gas or argon gas, a mixed gas thereof, or a nitrogen gas. Method.
不活性ガスは、対向する対の電極間に窒素ガスを導入
し、前記対の電極に高周波電力を供給し、絶縁物を通し
て前記窒素ガスにパルス状電力を印加することにより、
グロー放電により前記窒素ガスをプラズマ化したもので
あることを特徴とする請求項１４又は１５記載の除害方
法。16. The inert gas converted into plasma by the glow discharge introduces nitrogen gas between a pair of electrodes facing each other, supplies high-frequency power to the pair of electrodes, and pulsates the nitrogen gas through an insulator. By applying power,
16. The method according to claim 14, wherein the nitrogen gas is converted into plasma by glow discharge.
ガスであり、前記反応処理ガスはＯ2及びＨ2の混合ガ
ス、Ｏ2及びＨ2Ｏの混合ガス、又はＨ2Ｏのうち何れか
一であることを特徴とする請求項１４乃至１６の何れか
一に記載の除害方法。17. The reaction gas is a gas containing a halogen compound, the reaction process gas a mixed gas of O 2 and H 2, O 2 and H 2 O gas mixture, or H 2 any one of O The abatement method according to any one of claims 14 to 16, wherein
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