[發明專利]反應裝置和反應方法

有效

• 申請號: 201080004458.4
• 申請日: 2010-02-25
• 公開（公告）號: CN102281939A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發明（設計）人: 早坂裕二
• 申請（專利權）人: 昭和電工株式會社
• 主分類號: B01J8/06
• 分類號: B01J8/06;B01D53/86;B01D53/70
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 段承恩;田欣

技術領域

本發明涉及例如用于使氟化合物分解的反應裝置等。

背景技術

在現在的半導體器件的制造工藝中，有時要為了形成微細圖案而進行蝕刻、清洗。此時很多情況要使用氟化合物。此外，氟化合物一般較穩定，很多對人體無害，因此此外還作為例如空調的冷卻介質使用。

但這些氟化合物，很多是一旦放入到大氣中就會對地球環境產生較大影響。即，破壞大氣層的臭氧層，導致臭氧空洞產生。此外，其作為溫室化氣體是導致地球變暖的一個原因。而且，上述氟化合物一般較穩定，很多情況中其影響長期持續存在。

因此，為了不對地球環境產生影響，需要使使用過后的氟化合物分解，變成對地球環境無害的狀態后再放入到大氣中。

于是，在例如專利文獻1中公開了一種含有氟的化合物的分解處理裝置，其包括：填充有含鋁催化劑的反應器，用于向在反應器中待處理的含有氟與、碳、硫或氮的化合物的氣流中添加水蒸氣的水添加器，以及，將填充在反應器中的催化劑和導入到反應器中的含有氟化合物的氣流中的至少一者加熱到可使氟化合物水解的溫度的加熱機構。

此外，在專利文獻2中公開了一種含有氟的化合物氣體的處理裝置，其包括：外管、內管、設置在內管內部的催化劑層、和安裝在外管上的加熱器。

專利文獻1：日本特開2001-224926號公報

專利文獻2：日本特開2008-126092號公報

發明內容

發明要解決的課題

但包括下述部分的含有氟的化合物的分解處理裝置需要使含有氟化合物的氣體加熱的預熱器，因此能量效率差，裝置體積大。所述部分為：填充有含鋁催化劑的反應器，用于向在反應器中待處理的含有氟與、碳、硫或氮的化合物的氣流中添加水蒸氣的水添加器，以及，將填充在反應器中的催化劑和導入到反應器中的含有氟化合物的氣流中的至少一者加熱到可使氟化合物水解的溫度的加熱機構。而且在預熱器的外壁附近含有氟化合物的氣體的溫度高，隨著距離外壁越來越遠而溫度降低，所以存在反應不均勻的問題。

進而，包括外管、內管、設置在內管內部的催化劑層、和安裝在外管上的加熱器的含有氟的化合物氣體的處理裝置不能對含有氟的化合物氣體進行充分預熱，所以同樣難以使處理裝置內部的溫度分布相同，因此也存在反應不均勻的問題。

鑒于上述課題，本發明的目的在于，提供一種容易小型化、此外內部的溫度分布更均勻、不易出現反應不均的反應裝置。

此外，另一目的是提供可以高效處理被處理氣體的反應方法。

解決問題的方法

本發明的反應裝置，其特征在于，包括：在內部進行反應的外筒，配置在上述外筒的一端部側，在被處理氣體和處理過的氣體之間進行熱交換的主熱交換部，向主熱交換部供給被處理氣體的管，從主熱交換部取出處理過的氣體的管，以及，與主熱交換部連接，配置在外筒的內部，使被處理氣體向與配置有主熱交換部的端部側遠離開的該外筒的另一端部側流通的內筒。

其中，優選被處理氣體含有氟化合物，優選反應是使氟化合物通過含有選自銅Cu、錫Sn、鉻Cr、鉬Mo、鎢W、釩V中的金屬的化合物中的至少一種、以及氧化鋁和堿土金屬化合物的反應劑進行分解。進而優選反應在上述外筒和上述內筒之間進行。

進而，本發明的反應裝置，其特征在于，包括：在內部的反應區域進行反應的外筒，使被處理氣體和處理過的氣體流通，在被處理氣體和處理過的氣體之間進行第1熱交換的雙重管，與雙重管連接，在被處理氣體和處理過的氣體之間進行第2熱交換的熱交換器，以及，與熱交換器連接，配置在外筒的內部，在被處理氣體和反應區域之間進行第3熱交換的內筒。

其中，優選還包括配置在內筒的內部和上述外筒的外部的加熱器，更優選還包括安裝在上述內筒的外側的散熱片，進而優選散熱片安裝在反應區域的下半側的位置。

此外，本發明的反應方法，其特征在于，使被處理氣體和處理過的氣體在雙重管中流通，在被處理氣體和處理過的氣體之間進行第1熱交換，使被處理氣體和處理過的氣體在與上述雙重管連接的熱交換器中流通，在被處理氣體和處理過的氣體之間進行第2熱交換，使被處理氣體在與熱交換器連接的內筒中流通，在被處理氣體和反應區域之間進行第3熱交換，在反應區域進行使被處理氣體變為處理過的氣體的反應。

其中，優選被處理氣體是含有氟化合物的氣體，并且反應是使該氟化合物分解的反應。

發明的效果

本發明提供一種容易小型化、此外不易出現反應不均的反應裝置。

具體實施方式

下面將參照附圖來具體說明本發明的實施方式。