[發明專利]特定氣體的濃縮、稀釋裝置以及特定氣體的濃縮、稀釋方法

有效

• 申請號: 200680053064.1
• 申請日: 2006-11-29
• 公開（公告）號: CN101389387A
• 公開（公告）日: 2009-03-18
• 發明（設計）人: 田畑要一郎;西津徹哉;沖原雄二郎;伊藤信之;植田良平;谷村泰宏;太田幸治
• 申請（專利權）人: 東芝三菱電機產業系統株式會社
• 主分類號: B01D5/00
• 分類號: B01D5/00;B01D53/22;C01B13/10;F25J3/06
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 陳 昕

技術領域

本發明涉及一種能夠從含有多種氣體的氣體中選擇性地只使特定氣體結露或者使特定氣體以外的氣體選擇性地透過，從而對該特定氣體進行濃縮或稀釋的裝置和方法。特別是涉及這樣一種特定氣體的濃縮、稀釋裝置及方法，該裝置的結構簡單，只有1個小室(chamber)，該方法不需要多個濃縮工序、取出工序，只使特定氣體選擇性地結露或者使特定氣體以外的氣體選擇性地透過，在小室的稀釋氣體取出部形成稀釋氣體，同時，使結露的液體借助重力而移動至小室下部的濃縮氣體取出部并氣化，從而在小室的濃縮氣體取出部中形成濃縮氣體，從小室的2個氣體取出部連續地分開成濃縮的氣體和稀釋的氣體并分別地將其取出。?

背景技術

作為以往的對于含有多種氣體的氣體，只對特定氣體進行氣體濃縮、稀釋的裝置，可列舉出臭氧濃縮裝置、NOx或者氟利昂(フロン)除去裝置、CO₂除去裝置等。在以往的這種裝置的技術中，有這樣一種裝置，即，只將特定氣體冷卻，使其迅速液化和吸附到硅膠等吸附劑上，在其后續工序中，將液化的和吸附在吸附劑上的氣體物質加熱，通過蒸發和脫附作用，使其再次氣化，由此使特定氣體高濃度化。現在人們正在研究把通過使用這種裝置而高濃度化的氣體用于半導體制造裝置的化學反應氣體，適用于制造更高質量的半導體的技術，或者通過熱或催化劑反應來使高濃度化后的有毒氣體無害化等環境改善技術。?

作為以往的對特定氣體進行高濃度化或稀釋化的裝置的第1例，有這樣一種裝置，即，通過將約10％(220g/Nm³)以下的用臭氧發生?器發生的臭氧化(氧90％-臭氧10％)氣體供給到已冷卻至80K(-193℃)～100K(-173℃)的小室中，只讓臭氧氣液化，在下一個工序中，用排氣裝置部使小室內的氣體部形成真空狀態，然后在再下一個工序中用加熱器等高溫化手段將已液化的臭氧氣加熱至溫度128K(-145℃)～133K(-140℃)附近，由此使原先成為真空的氣體部成為相當于臭氧的蒸氣壓的50Torr(53hPa)～70Torr(100hPa)的100％臭氧氣，進而將該蒸氣化后的臭氧取出。(例如參照專利文獻1)。?

作為以往的對特定氣體進行高濃度化或稀釋的裝置的第2例，有這樣一種裝置，即，將在臭氧發生器中發生的臭氧化氣體供給到填充有吸附劑而且冷卻至低溫(-60℃)的小室中，吸附劑只吸附臭氧氣(吸附工序)，在下一個工序中，利用排氣裝置部對小室內的氣體部進行真空脫氣，然后在再下一個工序中，將吸附在吸附劑上的臭氧氣用加熱器等高溫化手段加熱至0度附近，由真空狀態的吸附劑部將100Torr(53hPa)左右的95％臭氧氣按照500cc/min左右的流量進行濃縮并取出(脫附工序)(例如參照專利文獻2)。?

另外，該專利文獻2中還記載，因為將濃縮的臭氧氣連續地取出，將上述填充有吸附劑的小室設置為3個小室，按照時間共變系列將吸附工序和脫附工序交替進行，而且通過設置緩沖罐，可以穩定地供給高濃度的臭氧化氣體。另外，通過向上述緩沖罐中供給濃縮的臭氧氣和氧氣等，可以供給臭氧濃度為30～95％的臭氧化氣體。?

另一方面，在半導體制造領域中，為了實現更高集成化的半導體，開發競爭正在劇烈地進行，例如，在硅晶片的氮化膜上形成有硅氧化膜的不揮發性半導體記憶裝置(不揮發性記憶)制造工序中，作為在控制門電極和浮動(フロ一テイング)門電極上形成2nm左右非常薄的氧化膜，而且作為能夠抑制層間的漏電流的氧化膜形成手段，有人提出了通過使用不含氧和臭氧以外的雜質的20％(440g/Nm³)以上的超高純度臭氧化氣體和利用紫外線照射或等離子體放電所引起的低溫氧化化學反應來形成品質優良的氧化膜，從而實現能夠滿足上述膜厚和抑制漏電流的規定的氧化膜(例如參照專利文獻3)。?