JP2000325732A

JP2000325732A - 真空ポンプ希釈剤をリサイクルしつつ半導体製造工程から出る排ガスからフッ素化化学薬品を分離回収する方法

Info

Publication number: JP2000325732A
Application number: JP11143140A
Authority: JP
Inventors: Shaanyakofu Iosif; シャーニャコフイオシフ; Hsiung Thomas Hsiao-Ling; シャオ−リンシュントーマス; Alexander Schwarz; シュワルツアレキサンダー; Suukuan Yan James; ス−クァンヤンジェームス
Original assignee: Air Products and Chemicals Inc
Current assignee: Air Products and Chemicals Inc
Priority date: 1999-05-24
Filing date: 1999-05-24
Publication date: 2000-11-28

Abstract

(57)【要約】【課題】半導体製造装置などの排ガスからのフッ素系
化学薬品の回収。【解決手段】希釈剤ガスとフッ素系化学薬品を含むガ
ス流を、フッ素系化学薬品に比して、希釈剤ガスに対し
て選択的により透過性のある１又は複数の膜からなる、
１又は２以上のステージ膜システムに最初に接触させ
て、希釈剤ガスの豊富な透過流と、フッ素系化学薬品の
豊富な不透過物を生成し、その後、その不透過物を、蒸
留又は吸着により精製して、フッ素系化学薬品の豊富化
された製品流と精製希釈剤流を製造する。精製希釈剤流
は、吸着装置の上流にリサイクルして吸着されたフッ素
系化学薬品のパージ流として、及び／又は透過流と一体
化して膜分離工程の上流で、真空ポンプへのリサイクル
流として使用する。又原料ガス流を、冷温蒸留により豊
富化された希釈剤流を蒸留工程の上流にリサイクルしな
がら、冷温蒸留によりフッ素系化学薬品の豊富化流と希
釈剤豊富化流を製造できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】半導体産業では、半導体の製
造工程におけるエッチング剤及び洗浄ガスとして、カー
ボンテトラフルオリド、ヘキサフルオロエタンのごとき
フッ素化ガスを使用する。これらのガスは、反応室にお
いて完全には反応しない。この未使用ガスは、そのよう
な反応器から出るプロセス流出物（process effluent）
を介して大気中に至り、大気中で長く残存して、赤外線
を吸収する。これらのガスは赤外線を吸収するので、潜
在的な地球温暖化ガスである。半導体産業では、大気に
至るフッ素化ガスの量を減少する方策を求め、又所期の
エッチング及び洗浄目的に一パス（single pass)しか利
用されてない低利用性に照らして、特にこれらのガスを
リサイクルする方策を求めてきた。

【０００２】パーフルオロ化ハイドロカーボン及びパー
フルオロ化化学薬品のごときフッ素系化学薬品(fluoroc
hemicals) は、安全で、非腐食性のフッ素源として半導
体産業において使用される。プラズマ状態において、フ
ッ素化ガスのごとき、フッ素系化学薬品はウエハーをエ
ッチングし、又は反応室内を洗浄するフッ素種を生成す
る。エッチング工程あるいは洗浄工程のガス状生成物
は、反応室から半導体製造プラントの洗浄又は排気系へ
排出され、大気中に排気される可能性がある。反応室の
製品において、フッ素化ガスは、完全には消費されな
い。専門家は、ある場合にはヘキサフルオロエタンの１
０％未満しか使用されないことを明かにした。

【０００３】

【従来の技術】フッ素系化学薬品の減少化は、現在いく
つかの方法によって行なわれる。フッ素系化学薬品が環
境に放出されないように保証するために、半導体産業に
おいて今日使用される１つの方法は、排気流（effluent
stream)に含まれるフッ素系化学薬品を燃焼することで
ある。この方法は、フッ素系化学薬品を効果的に分解
し、それにより環境汚染を回避できるが、一方でこの方
法は、フッ素系化学薬品の再使用を不可能にする。更
に、この方法は、フッ化水素及び窒素酸化物のごとき排
ガスを生成し、それらのガスは更なる処理を必要とする
ので欠点がある。更に、燃焼工程は、操作上燃料及び酸
素を必要とし、半導体に付加的操作と資本コストを付加
し、又製造操作を付加する。

【０００４】これとは別に、これらのフッ素系化学薬品
は、再利用のために回収することができる。これらの化
学薬品を捕捉するためのいくつかの方策が文献に公開さ
れている。

【０００５】グレン．エム．トム（ＧｌｅｎｎＭ．Ｔ
ｏｍ．）らは、論文「『ＰＦＣの濃縮とリサイクル（Ｐ
ＦＣＣｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎａｎｄＲｅｃｙ
ｃｌｅ）』、Ｍａｔ．Ｒｅｓ．Ｓｏｃ．Ｓｙｍｐ．Ｖｏ
ｌ．３４４、１９９４、ｐｐ２６７−２７２」に、炭素
含有吸着床を用いるパーフルオロ化ガスを濃縮する方法
を開示している。この方法は、吸着床の切り替えの連続
工程を維持するための加圧及び減圧ために相当なエネル
ギーを必要とする。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】米国特許第５，５０
２，９６９号明細書には、洗浄液を具備し、１又は２以
上の低温蒸留のステージを具備する、物質移動接触ゾー
ンを用いて、半導体施設から排出される流体を構成する
キャリアーガスからフッ素化合物を回収する方法が開示
されている。低温も吸着も共にエネルギー集約的かつ資
本集約的分離工程を含む。

【０００７】デニスルフィン（ＤｅｎｉｓｓＲｕｆ
ｆｉｎ）は、１９９６年２月７日にテキサス州オースチ
ンの半導体パーフルオロ化合物（ＰＦＣ）ワークショッ
プでの発表において、製造手段の排気ガスからパーフル
オロ系化学薬品を回収する方法を紹介した。この方法
は、乾燥及び湿潤洗浄、追加圧縮、濾過、濃縮工程とそ
の後の凝縮、オフサイトの精製後の、リサイクルのため
のパッケージング、認証（certification ）及び再パッ
ケージングを含む。この工程列に開示されてないパーフ
ルオロカーボンの濃縮ユニットは明らかにされなかっ
た。ルフィンは、「ＳｅｍｉｃｏｎＷｅｓｔ、ＰＦＣ
ＣＡＰＴＵＲＥＡＬＰＨＡＳＹＳＴＥＭＳＴＥ
ＳＴＩＮＧＵＰＤＡＴＥ、１９９６、ｐｐ４９−５
４」で同様な説明をした。

【０００８】米国特許第４，１１９，４１７号明細書に
は、第２半透膜を透過した透過流を第１半透膜の前方で
供給ガス流にリサイクルしながら、供給ガス流を２つの
連続配置した（cascade connected)半透膜に透過させる
方法が開示されている。この方法は、クリプトンから窒
素を分離する典型的方法である。様々な２種の混合物か
ら分離できるその他のガスには、水素、ヘリウム、窒
素、酸素、空気、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセ
ノン、ラドン、フッ素、塩素、臭素、６フッ化ウラン、
オゾン、炭化水素、二酸化硫黄、ビニルクロライド、ア
クリロニトリル、及び窒素酸化物が含まれる。これらの
分離に用いられる膜には、シリコンゴム、ポリブタジエ
ンゴム、ポリエチレン、テトレメチルペンタン樹脂、セ
ルローズアセテート、エチルセルローズ、「Ｎｕｃｌｅ
ａｒＰｏｒｅ」（ゼネラルエレクトリック社製の材
料）、テトラフルオロエチレン、ポリエステル、及び多
孔金属膜が含まれる。

【０００９】米国特許第４，６５４，０６３には、半透
膜と、該膜から得た不透過物（「retentate 」）を更に
低温又は吸着分離システム中で処理するような非膜タイ
プ分離を使用する水素精製方法が開示されている。

【００１０】米国特許第４，６５４，０６３には、第１
膜から得た不透過物を第２膜に導入し、第２膜から得た
不透過物を下流にある次の吸着分離に導入して、製品回
収する連続工程膜（cascade membranes)の使用方法が開
示されている。第２膜から得た透過物は、第１膜の供給
流にリサイクルする。

【００１１】エアープロダクトアンドケミカル社（Ａｉ
ｒＰｒｏｄｕｃｔｓａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌｓ，
Ｉｎｃ）とラジアンインターナショナル社（Ｒａｄｉａ
ｎＩｎｔｅｎａｔｉｏｎａｌＬ．Ｌ．Ｃ．）は、１９
９６年の刊行物第３２５−９５４１０「電子産業におけ
るＰＦＣ回収システム（ＰＦＣＲｅｃｏｖｅｒｙＳｙ
ｓｔｅｍｆｏｒＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＩｎｄｕ
ｓｔｒｙ）」と称する方法を広報した。その刊行物に
は、半導体の製造装置における製造手段から生ずる真空
ポンプ稀釈剤とフッ素化ガスの混合物をガードベッドと
湿潤ガス洗浄器に通し、その後、吸着剤から得た精製希
釈剤の一部をガス圧縮の前段にリサイクルしつつ、ガス
圧縮、乾燥、吸着を行ない、一方、より濃縮されたフッ
素化ガスを、次のガス圧縮、濃縮、蒸留を通して、ヘキ
サフルオロエタン９９．９％以上のごとき製品を回収す
る方法が述べられている。この方法は、６フッ化エタ
ン、４フッ化炭素、３フッ化メタン、３フッ化窒素、６
フッ化硫黄を回収するために設計できる。

【００１２】ローテンバッハ（Ｒａｕｔｅｎｂａｃｈ）
らは、「『ガス透過モジュールのデザインと装置（Ｇａ
ｓＰｅｒｍｅａｔｉｏｎ- ＭｏｄｕｌｅＤｅｓｉｇ
ｎａｎｄＡｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）』、Ｃｈｅｍ．Ｅ
ｎｇ．Ｐｒｏｃｅｓｓ，２１．１９８７．ｐｐ．１４１
−１５０」で、ガス分離の様々な膜装置を開示してい
る。

【００１３】ＥＰ０７５４４８７Ａ１として公開された
ヨーロッパ特許出願には、パーフルオロ化成分を回収す
るための膜と蒸留の組み合わせを使用して、ガス混合物
からパーフルオロ化合物を回収する方法が開示されてい
る。膜ユニットを透過した透過流は、膜ユニットへの供
給流としてリサイクルされる。透過流を真空ポンプ希釈
剤として使用することに関する開示はない。

【００１４】興味あるその他の特許には、米国特許第
４，１８０，３８８号、第４，８９４，０６８号、第
５，２４０，４７１号及び第５，２５２，２１９号が含
まれる。

【００１５】先行技術は、パーフルオロ化合物、更に特
定するとパーフルオロカーボンのごとき，半導体産業に
使用されるフッ素系化学薬品を捕捉、リサイクルするこ
とを課題としているが、所望のフッ素化合物の捕捉と濃
縮するための、低資本コスト、エネルギー集約の少ない
方法を提供することができなかった。その方法は、下記
により詳細に記述する本発明によって達成される。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、下記の工程を
含む、希釈剤ガスとフッ素系化学薬品を含むガス流を、
膜に接触させて、該ガス流からフッ素系化学薬品を分離
回収する方法である。（ａ）希釈剤ガスとフッ素系化学薬品を含むガス流を、
ある上昇圧まで圧縮する工程、（ｂ）希釈剤ガスとフッ
素系化学薬品を含む前記ガス流を、工程（ｃ）の透過流
のフラックスを増加させ、又工程（ｃ）におけるフッ素
系化学薬品の透過に比ベて、工程（ｃ）における希釈剤
ガスの透過に対する、工程（ｃ）の膜の選択性を増大さ
せるのに十分なある上昇温度まで加熱する工程、（ｃ）
前記ガス流を、１又は２以上のステージを含む膜システ
ムと接触させて、希釈剤ガスの豊富な透過流とフッ素系
化学薬品の豊富な不透過物（retentate）を生成する工
程、（ｄ）前記不透過物を蒸留と吸着とからなる群から
選択される方法により精製して、フッ素系化学薬品のよ
り豊富な製品流と希釈剤ガスの豊富なリサイクル流を生
成する工程、（ｅ）前記透過流及び前記リサイクル流
を、希釈剤ガスとフッ素系化学薬品を含む前記ガス流に
合体される前記希釈剤ガスとして使用するために、リサ
イクルする工程であり、その合体流は、洗浄後に、工程
（ａ）に供給して、上昇圧に圧縮する工程。

【００１７】本発明は、又、希釈剤ガスとフッ素系化学
薬品を含む前記ガス流を最初に洗浄して、該ガス流の微
粒子、酸ガス及びその他の水溶性成分を除去する、選択
工程を含む。

【００１８】本発明は、好ましくは、希釈剤ガスと、Ｎ
Ｆ₃、ＳＦ₆、ＣＦ₄、ＣＨＦ₃、ＣＨ₃Ｆ、Ｃ
₂Ｆ₆、Ｃ₂ＨＦ₅、Ｃ₃Ｆ₈、Ｃ₄Ｆ₈及びそれらの
混合物らなる群から選択されるフッ素系化学薬品を含む
ガス流に適用される。

【００１９】好ましくは、希釈剤ガスとフッ素系化学薬
品を含む前記ガス流は、半導体製造工程から出る排気ガ
スである。

【００２０】本発明の一態様において、膜がポリスルホ
ン、ポリエーテルイミド、ポリプロピレン、セルローズ
アセテート、ポリメチルペンタン、２，２−ビストリフ
ルオロメチル−４，５−ジフルオロ−１，３−ジオキソ
ールを基礎とする非晶性共重合体、ポリビニルトリメチ
ルシラン、ポリイミド、ポリアミド、ポリアラミド、エ
チルセルローズ及びそれらの混合物からなる群から選択
される。

【００２１】本発明は、蒸留により精製を実施すること
が有利である。

【００２２】他の実施形態において、本発明は、下記の
工程を含む、希釈剤ガスとフッ素系化学薬品を含むガス
流を吸着ユニットに接触させて、該ガス流からフッ素系
化学薬品を分離回収する方法である。（ａ）希釈剤ガスとフッ素系化学薬品を含むガス流をあ
る上昇圧まで圧縮する工程、（ｂ）希釈剤ガスとフッ素
系化学薬品を含む前記圧縮ガス流を、前記フッ素系化学
薬品を吸着し、前記希釈剤ガスの豊富な、精製排気流を
放出するタイプの吸着剤を含むステージを１あるいは２
以上有する吸着システムに通す工程、（ｃ）前記吸着剤
からフッ素系化学薬品を脱着して、フッ素系化学薬品の
豊富な流れを生成する工程、（ｄ）前記フッ素系化学薬
品の豊富な流れを圧縮する工程。（ｅ）蒸留によって前
記圧縮されたフッ素系化学薬品の豊富な流れを精製し、
フッ素系化学薬品製品流と，希釈剤ガスの豊富なリサイ
クル流を生成する工程、及び、（ｆ）前記排気流、及び
前記希釈剤の豊富なリサイクル流を、希釈剤ガスとフッ
素系化学薬品を含む前記ガス流に合体される前記希釈剤
ガスとして使用するためにリサイクルする工程であり、
その合体流は、洗浄後に工程（ａ）に供給して、上昇圧
に圧縮する工程。

【００２３】本発明の実施形態における方法は、希釈剤
ガスとフッ素系化学薬品を含む前記ガス流を最初に洗浄
して、該ガス流の微粒子及び他の水溶性成分を除去する
選択工程を含む。

【００２４】本発明の方法は、希釈剤ガス、並びにＮＦ
₃、ＳＦ₆、ＣＦ₄、ＣＨＦ₃、ＣＨ₃Ｆ、Ｃ₂Ｆ₆、
Ｃ₂ＨＦ₅、Ｃ₃Ｆ₈、Ｃ₄Ｆ₈及びそれらの混合物か
らなる群から選択されるフッ素系化学薬品を含むガス流
に適用することが好ましい。

【００２５】本発明の方法は、半導体製造工程から排出
される希釈剤ガス及びフッ素系化学薬品を含むガス流に
適用することが有利である。

【００２６】好ましくは、本発明の方法は、圧力−スイ
ング、真空−スイング又は温度−スイングシステムのい
ずれかの吸着システムを使用する。

【００２７】更に他の実施形態において、本発明は、下
記の工程を含む、蒸留によって希釈剤ガスとフッ素系化
学薬品を含むガス流からフッ素系化学薬品を分離回収す
る方法である。（ａ）希釈剤ガスとフッ素系化学薬品を含むガス流をあ
る上昇圧まで圧縮する工程、（ｂ）希釈剤ガスとフッ素
系化学薬品を含む前記圧縮ガス流を、低温蒸留ユニット
における熱交換により液化する工程、（ｃ）低温蒸留に
より、フッ素系化学薬品の豊富な製品気流から希釈剤の
豊富な流れを分離する工程、（ｄ）前記蒸留工程から前
記希釈剤の豊富な流れを回収し、その希釈剤の豊富な気
流を、希釈剤ガスとフッ素系化学薬品とを含む前記ガス
流に合体される希釈剤ガスとして使用するためにリサイ
クルする工程であり、その合体流は、洗浄後に工程
（ａ）に供給されて、上昇圧に圧縮する工程、及び
（ｅ）前記蒸留工程から、前記のフッ素系化学薬品の豊
富な流れを回収する工程。

【００２８】本発明の実施形態における方法は、希釈剤
ガスとフッ素系化学薬品を含む前記ガス流を最初に洗浄
して、該ガス流の微粒子及び他の水溶性成分を除去する
選択工程を含む。

【００２９】本発明の方法は、希釈剤ガス、並びにＮＦ
₃、ＳＦ₆、ＣＦ₄、ＣＨＦ₃、ＣＨ₃Ｆ、Ｃ₂Ｆ₆、
Ｃ₂ＨＦ₅、Ｃ₃Ｆ₈、Ｃ₄Ｆ₈及びそれらの混合物か
らなる群から選択されるフッ素系化学薬品を含むガス流
に適用することが好ましい。

【００３０】本発明の方法は、半導体製造工程から排出
される希釈剤ガス及びフッ素系化学薬品を含むガス流に
適用することが有利である。

【００３１】

【発明の実施の形態】本発明は、半導体製造工程におけ
る装置から出る排ガスから、ＮＦ₃、ＳＦ₆、ＣＦ₄、
ＣＨＦ₃、ＣＨ₃Ｆ、Ｃ₂Ｆ₆、Ｃ₂ＨＦ₅、Ｃ
₃Ｆ₈、Ｃ₄Ｆ₈及びそれらの混合物のごときフッ素系
化学薬品を回収する方法である。これらのタイプのガス
は、集積回路の製造を含む、電子材料からの各種電子デ
バイスの製造における、エッチングあるいは洗浄作業に
使用される。これらのガスは、典型的に、どのような既
知の工程サイクルにおいても利用率が低い。それ故、こ
れらの工程から出る排ガスは地球温暖化の環境問題を引
き起こすことになる。更に、これらのガスは、それが濃
縮され、精製され、リサイクルされて、再び利用するこ
とができれば、かなりの価値を有する。

【００３２】一実施形態において、本発明は、上記のフ
ッ素系化学薬品をリサイクル可能とするために捕捉、回
収、及び精製できる。その発明において、典型的には窒
素又は他の不活性ガスのごとき真空ポンプ希釈剤ガスの
豊富な半導体製造施設から出る排ガスは、圧縮及び洗浄
の後、加熱ゾーンに送られて、希釈剤ガス及びフッ素系
化学薬品を含むガス流を１又は２以上のステージを含む
膜システムに導入する前に、その温度を上げる。その１
又は複数の膜は、前記ガス流中のフッ素系化学薬品に対
するより、希釈剤ガスに対して、より透過性を有するの
で、フッ素系化学薬品成分から、希釈剤ガスを分離でき
る。これにより、真空ポンプの豊富な透過流とフッ素系
化学薬品の豊富な不透過物を製造する。

【００３３】フッ素系化学薬品が豊富化された流れを含
む不透過物は精製ステーションに送られ、一方、希釈剤
ガスの豊富な透過流は真空ポンプにリサイクルされる。

【００３４】全ての膜ステージは、膜を透過する希釈剤
ガスフラックスを増加し、一方、希釈剤ガスとフッ素系
化学薬品ガス成分の間の選択性を増加する上昇温度で操
作される。

【００３５】希釈剤ガスとフッ素系化学薬品を含む供給
ガス流の組成に基いて、ｎ個のステージの連続接続膜を
使用することができる。ここで、回収を必要とするフッ
素系化学薬品を膜で濃縮し、又希釈剤ガスは、高フラッ
クス速度で、上昇温度で、より大きい選択性で透過し
て、真空ポンプにリサイクルされる。

【００３６】膜分離により得られた最終不透過物は、フ
ッ素系化学薬品が濃縮されており、その後、典型的分離
又は吸着分離システムによってより高純度に精製するた
め更に処理し、半導体製造産業、又は、特にフッ素系化
学薬品が排出流として取得される特定工程における再利
用するリサイクル製品として使用する。

【００３７】膜材料は、ポリスルホン、ポリエーテルイ
ミド、ポリプロピレン、セルローズアセテート、ポリメ
チルペンタン、２，２−ビストリフルオロメチル−４，
５−ジフルオロ−１，３−ジオキソールを基礎とする非
晶性共重合体、ポリビニルトリメチルシラン、ポリイミ
ド、ポリアミド、ポリアラミド、エチルセルローズ重合
体を含有することができ、これらのすべてのものが、中
空繊維、螺旋巻体又は平板シート状形態に形成すること
ができる。

【００３８】本発明において、窒素及びヘリウムのごと
き希釈剤ガスからフッ素系化学薬品の膜分離を実施する
際、上昇温度で膜操作すると、フラックス率（ｒａｔ
ｅ）、又は、膜を透過する希釈剤ガス透過物を増加する
のみならず、窒素のごとき希釈剤ガスとフッ素系化学薬
品との間の選択性を増大するという驚くべき効果を有し
ていることが思いがけず確認できた。従来は、上昇温度
は、予定の透過流率（ｒａｔｅ）を増加するが、選択性
を低下させる危険を伴い、その場合、予定の不透過物の
種も又増加する透過物又はフラックス率に応じて随伴透
過する。

【００３９】半導体製造の洗浄又はエッチングのフッ素
系化学薬品を含む排出流に典型的に見られるガス混合物
を分離するとき、膜に導入する供給ガス流を加熱するな
どにより、膜の操作温度を増加する独創的な状況におい
て、窒素のごとき希釈剤ガスのフラックス、又は透過率
は増すこことなり、一方、希釈剤ガスと、上記のフッ素
系化学薬品及びパーフルオロ系化学薬品のごときフッ素
系化学薬品又は不透過物との選択性を予期せず増加する
ことができる。この予期せざる知見により、本発明の向
上した操作性能を提供し、これにより、熱エネルギー費
用を負担することで、増加効率が提供され、より大きな
選択性を提供し、それ故、再回収し、潜在的再利用をす
るために捕捉、及び分離されるフッ素系化学薬品の下流
における純度を提供できる。

【００４０】本発明は、複数の直列に接続する膜を使用
することを意図し、そこでは、各膜から取得する不透過
物は、後に続く膜の供給物を構成する。希釈剤ガス、と
フッ素系化学薬品の少量部は典型的に、真空ポンプにリ
サイクルされて、本発明の方法により、濃縮、再証明、
及び再利用に望まれるフッ素系化学薬品を捕捉される。

【００４１】本発明の分離のために考えられる上昇圧
は、典型的に、７０psig、及びより好ましくは、１００
〜２００psigの圧力である。増大した透過フラックス、
及び透過物と不透過物の間の増大した選択性からなる高
められた効率特性を獲得するために、この発明が実施さ
れる温度は、周囲温度以上の温度、典型的には、１００
〜２００°F 、好ましくは、ほぼ１５０°F である。

【００４２】ここで、本発明の第1 の実施形態に係る方
法を、第１図を参照して、より詳細に説明する。ここ
で、この方法は、一般に１０で表す。第１図において、
エッチング又は洗浄工程を行なう半導体製造装置から出
るフッ素系化学薬品を含む排ガスは、流れ１２で示さ
れ、窒素ガスのごとき希釈剤ガス、並びにＮＦ₃、ＳＦ
₆、ＣＦ₄、ＣＨＦ₃、ＣＨ₃Ｆ、Ｃ₂Ｆ₆、Ｃ₂ＨＦ
₅、Ｃ₃Ｆ₈、Ｃ₄Ｆ₈、ＨＦ、Ｆ₂及びそれらガスの
混合物を潜在的に含むフッ素系化学薬品を有する。この
混合物における付加成分としては、ＣＯ、ＣＯ₂、Ｈ₂
Ｏ、Ｏ₂、ＣＨ₄、Ｓi Ｆ₄、Ｓi Ｈ₄、ＣＯＦ₂、Ｎ
₂Ｏ、ＮＨ₃、Ｏ₃、Ａr 、Ｂr₂、Ｂr Ｃl、ＣＣl₄、
Ｃl₂、Ｈ₂、ＨＢr 、ＨＣl 、Ｈe 及びＳi Ｃl₄が含ま
れる。このガス混合物は、典型的には半導体製造装置か
ら真空ポンプ１４を経て除去される。このガス流は、濾
過除去することのできる微粒子を潜在的に含んでいる。
湿式又は乾式洗浄し易い他の成分は、ステーション１６
で除去する。このステーションで、典型的にはフッ素、
フッ化水素、及びカルボニルフルオリドのごとき溶解性
フッ化物を除去する。湿式洗浄は、典型的には、溶解性
フッ化物を除去する水性洗浄溶液により行なう。

【００４３】この洗浄ガス流は、圧縮器２０に給送し
て、７０psig超の圧力、好ましくは１００〜２００psig
の圧力に圧縮する。その後、該昇圧ガス流は、半導体製
造装置若しくは加熱器に用いるプロセス蒸気、又は所与
の工程から得た外部蒸気のごとき昇温プロセス蒸気を熱
源とする直接熱交換器２２において、更に加熱する。こ
の希釈剤ガスとフッ素系化学薬品を含むガス流は、周囲
温度を超える温度、典型的には２００°Ｆ未満、又は事
後接触する膜ステージの分解温度未満のある温度、好ま
しくは１００〜２００°Ｆ、もっとも好ましくは１５０
°Ｆ程度に加熱する。

【００４４】その後、この供給ガス流は、半透膜システ
ム２４に接触し、ここで、窒素のごとき希釈剤ガス、及
び昇温により増加されたそれら２成分間の選択性により
低濃度となった、いくらかの量のフッ素系化学薬品は、
管路２６中の透過流となる。この透過流は、膜システム
２４に再び導入するために、真空ポンプ１４にリサイク
ルされる。

【００４５】半透膜システム２４を透過しない不透過物
又は流れは、豊富化された濃度のフッ素系化学薬品と共
に流れ２８として除去される。フッ素系化学薬品の豊富
化された流れ２８は、カーボン、ポリマー、ゼオライト
の吸着剤を用いる圧力スイング、真空スイング、又は温
度スイングの吸着システムであり、又、１又は２以上の
ステージを有する精製ユニット３０に給送される。精製
ユニットから出た管路３２中の精製希釈剤は、膜システ
ム２４の第１ステージから出た管路２６中の透過流と一
体化して、膜システムに再導入するために真空ポンプ１
４にリサイクルされる。選択肢として、希釈剤流３２の
一部は、精製ユニット３０中の吸着床からフッ素系化学
薬品を脱着するためのパージとして使用し、他の部分
は、真空ポンプへリサイクルできる。吸着ユニット３０
から出たパージ流は、フッ素系化学薬品濃度が豊富化さ
れた製品流と考えられ、又、脱着流と一体化されて製品
流３４となる。必要の場合、製品流２４は、更に精製で
きる。この場合、更なる精製によって生成された希釈剤
の豊富化された流れは、又、真空ポンプにリサイクルさ
れる。管路４０中の補給用真空ポンプ希釈剤は、必要に
応じて真空ポンプに分配することができる。

【００４６】流れ３４としての製品は、半導体プロセス
にリサイクルすることができる。又、製品流３４を取得
して、精製ステーション（記載されてない）に給送し、
そこで処理して、９９．９％ヘキサフルオロエタン、及
びカーボンテトラフルオリドのごとき他のフッ素系化学
薬品ガスを含み得る副生成物流を有するフッ素系化学薬
品製品を製造することも、本発明の範囲にある。

【００４７】様々な精製工程が考えられる。しかし、好
ましい工程は、液体窒素低温流体を利用する蒸留方法で
あり、蒸留塔のオーバーヘッドコンデンサーを操作し
て、その塔へフラックスを提供し、一方、従来の手段に
より加熱して塔を再沸騰させ、塔を操作して、最初に、
窒素のごとき不活性ガスからカーボンテトラフルオリド
を精製し、その後、塔を操作して、蒸留塔の穴からヘキ
サフルオロエタンを除去し、高純度のガス上ヘキサフル
オロエタン製品を得て、再パッケージング及びリサイク
ルする。

【００４８】この方法をカーボンテトラフルオリド、カ
ーボンヘキサフルオロエタン、トリフルオロエタン、オ
クタフルオロプロパン、オクタフルオロブタン、ナイト
ロジェントリフルオリド、又はサルファーヘキサフルオ
リドを製造するものに変形できる。これらは全て、半導
体製造産業におけるエッチング及び洗浄工程のフッ素系
化学薬品を含むガスとして広く使用されている。

【００４９】本発明の第一実施形態の重要な側面は、不
活性希釈剤ガスをフッ素系化学薬品から分離するために
膜分離で上昇温度を使用することである。典型的には、
上昇温度では、膜は選択性をなくして、フラックスを増
加する。しかしながら、本発明においては、本発明の上
昇温度が与えられると、透過流のフラックスが増加する
のみならず、希釈剤ガスとフッ素系化学薬品の間の選択
性を増加し、膜が、チッソのごとき希釈剤不活性ガス
を、ヘキサフルオロエタンのごときフッ素系化学薬品か
ら分離し易くなることを見出した。好ましい膜装置は、
本出願人の継続出願（copending)に係る米国特許出願第
０８／７４１，８４３（１９９６年１０月１３日出願）
に記載されたごときものであり、その明細書を参照のた
めここに一体のものとする。

【００５０】第１図の方法において、追加の希釈剤は、
管路４０経由で真空ポンプ１４に導入する。本発明に係
る第２の方法は、第２図に示す。そこで、エッチング及
び洗浄を行う半導体製造装置から出たフッ素系化学薬品
含有排ガスは、流れ５０で示す。流れ５０は、上記の流
れ１２に関して記載した材料と同じ物を含む。その流れ
５０中のガス混合物は、典型的には、半導体製造装置か
ら真空ポンプ５２を介して排気する。上記の流れ１２と
同様に、ガス流５０は、ろ過除去できる微粒子を潜在的
に含む。湿潤又は乾燥洗浄により除去し易いその他の成
分は、洗浄ステーション５４で除去する。

【００５１】管路５６中の洗浄された流れは、圧縮器５
８に送気して、３０psia超、好ましくは、４５〜７３５
psiaの範囲の圧力に圧縮する。その後、圧縮されたガス
流は、１又は２以上のステージを含むカーボン、ポリマ
ー又はゼオライト性の吸着剤を用いた圧力スイング、真
空スイング、又は温度スイングタイプのものから選ぶこ
とができる吸着システム６０に送気する。吸着システム
から回収された管路６２中の精製希釈剤は、真空ポンプ
５２にリサイクルして、工程に再導入し、又、吸着剤シ
ステムに導入できる。選択肢として、管路６２中の希釈
剤の一部は、吸着システム６０からフッ素系化学薬品の
豊富化された流れ６４をパージするのに使用できる。そ
の後、その豊富化流６４は、圧縮器６６で１４．７psia
超の圧力に圧縮し、又、その圧縮流は、蒸留ステーショ
ン６８に送り、そこで、豊富化希釈剤流７０とフッ素系
化学薬品製品流７２を回収する。その希釈剤豊富化流７
０は、希釈剤流６２と一体化して、真空ポンプに返し
て、工程に再導入できる。補給希釈剤は、必要の範囲で
管路7 ４から導入できる。

【００５２】第3 図は、本発明の3 番目の実施形態を示
す。ここで、上記のとおり、半導体製造装置から出たフ
ッ素系化学薬品含有排ガスは、流れ８０で示す。前のご
とく、流れ80は、典型的には、真空ポンプ８２を介して
半導体製造装置から除去する。流れ８０は、微粒子除去
処理をした後、洗浄機84中で湿潤又は乾燥乾燥すること
ができる。その後、その流れは、圧縮器８６で１４．７
psia超、好ましくは、２２〜８８psiaの圧力に圧縮し、
その後、熱交換器８８に送り、そこで、流れの温度を−
５０°Ｆ未満、好ましくは、−１００°Ｆ〜−１８０°
Ｆの範囲に下げる。その後、冷却された流れは、蒸留ユ
ニット９０に送り、そこで、希釈剤豊富なリサイクル流
９２と、フッ素系化学薬品の豊富化された流れ９４を製
造する。前の工程と同様、蒸留ユニットから出た希釈剤
の豊富な流れは、真空ポンプにリサイクルできる。必要
の範囲で、導管９６により、補給用真空ポンプ希釈剤を
導入する備えをする。

【００５３】このように、本発明により、半導体製造装
置から出た排ガスからＮＦ₃、ＣＨＦ₃、ＣＦ₄、Ｃ₂
Ｆ₆及びＳＦ₆のごときフッ素化化合物（PFC's)を回収
し、同時に、真空ポンプ希釈剤を真空ポンプにリサイク
ルすることのできる方法を開示する。排ガスから有毒ガ
スを洗浄し、その結果得られた流れを圧縮した後、その
流れを次の分離及び／又は精製工程の一つにかける。

【００５４】これらの工程は、下記のとおりである。（１）その流れを周囲温度又は上昇温度において１又は
２以上のステージからなる膜システムに透過させ、その
間に、その膜システムから得た透過物を真空ポンプにリ
サイクルし、一方、フッ素系化学薬品（PFC's)を含む不
透過流を蒸留又は吸着からなる更なる精製工程により精
製することができ、それと共に、いかなるその後の精製
ユニットから得られる希釈剤豊富な流れも、真空ポンプ
にリサイクルする。；（２）その流れを、１又は２以上のステージからなる吸
着システムに透過し、精製希釈剤ガスを、吸着床からフ
ッ素系化学薬品（PFC's)を脱着するための掃気ガス（pu
rge)と、希釈剤ポンプに返すリサイクル流とに分離し
て、それと共に、吸着剤ユニットから出た掃気ガス流中
のフッ素系化学薬品は、蒸留により更に精製され、この
間、いかなるその後の精製ユニットから得られる希釈剤
豊富なガスも、真空ポンプにリサイクルする。；（３）その流れを冷却蒸留（croygenic distillation u
nit)に通して、真空ポンプにリサイクルする蒸留塔中の
希釈剤豊富な流れと、フッ素系化学薬品の豊富化された
製品流を製造する。

【００５５】全ての上記形態において、補給希釈剤を、
必要とする真空ポンプに添加できる。真空ポンプに希釈
剤をリサイクルすることは、分離ユニットの資本コスト
及び圧縮器の運転経費を減少し、又、追加希釈剤の必要
性を減ずる。

【００５６】本発明に係る方法は、地球温暖化ガスの放
散を減少させながら、高価なフッ素系化学薬品の全てを
回収できる。

【００５７】本発明をいくつかの好ましい実施形態に関
して説明したが、その発明の完全な範囲は、請求の範囲
によって確定されるべきである。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１図は、本発明の第１実施形態の概説図であ
る。

【図２】第２図は、本発明の第２実施形態の概説図であ
る。

【図３】第３図は、本発明の第３実施形態の概説図であ
る。

【符号の説明】

１２、５０、８０…半導体製造装置などからの排ガス流
( 希釈剤、フッ素系化学薬品含む) １４、５２、８２…真空ポンプ１６、５４、８４…洗浄ステーション２０、５８、８６…圧縮器２２、８８…熱交換器２４…半透膜システム２６…管路( 透過した希釈剤用) ２８…フッ素系化学薬品豊富化流３０…吸着精製ユニット３２、６２…管路( 精製希釈剤リサイクル用）３４、７２，９４…（フッ素系化学薬品豊富化）製品流６０…吸着システム６８…蒸留ステーション９０…蒸留ユニット

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１２年７月２５日（２０００．７．２
５）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【請求項３】精製工程を蒸留により行なう、請求項１
又は２に記載の方法。

【請求項４】製品流がＣ₂Ｆ₆を含む、請求項１〜３の
いずれかに記載の方法。

【請求項５】希釈剤ガス及びフッ素系化学薬品を含む
ガス流が半導体製造工程から排出されるガス流である、
請求項１〜４のいずれかに記載の方法。

【請求項６】下記の工程を含む、下記希釈剤ガス
（Ａ）と下記フッ素系化学薬品（Ｂ）を含むガス流を吸
着ユニットに接触させて、該ガス流からフッ素系化学薬
品を分離回収する方法。（Ａ）窒素及び／又はヘリウムからなる希釈剤ガス、（Ｂ）ＮＦ₃、ＳＦ₆、ＣＦ₄、ＣＨＦ₃、ＣＨ₃Ｆ、
Ｃ₂Ｆ₆、Ｃ₂ＨＦ₅、Ｃ₃Ｆ₈、Ｃ₄Ｆ₈及びそれら
の混合物からなる群から選択されるフッ素系化学薬品、（ａ）希釈剤ガスとフッ素系化学薬品を含むガス流を４
８２．３ｋＰａゲージ圧（７０ｐｓｉｇ）超まで圧縮す
る工程、（ｂ）希釈剤ガスとフッ素系化学薬品を含む前記圧縮ガ
ス流を、前記フッ素系化学薬品を吸着し、前記希釈剤ガ
スの豊富な精製排気流を放出するタイプの吸着剤を含む
ステージを１あるいは２以上有する吸着システムに通す
工程、（ｃ）前記吸着剤からフッ素系化学薬品を脱着して、フ
ッ素系化学薬品の豊富な流れを生成する工程、（ｄ）前記フッ素系化学薬品の豊富な流れを圧縮する工
程、（ｅ）蒸留によって前記圧縮されたフッ素系化学薬品の
豊富な流れを精製し、フッ素系化学薬品製品流と、希釈
剤ガスの豊富なリサイクル流を生成する工程、及び、（ｆ）前記排気流、及び前記希釈剤ガスの豊富なリサイ
クル流を、希釈剤ガスとフッ素系化学薬品を含む前記ガ
ス流に合体される前記希釈剤ガスとして使用するため
に、リサイクルする工程であり、その合体流は、洗浄後
に工程（ａ）に供給して、４８２．３ｋＰａゲージ圧
（７０ｐｓｉｇ）超まで圧縮する工程。

【請求項８】希釈剤ガスとフッ素系化学薬品を含む前
記ガス流を最初に洗浄して、該ガス流の微粒子、酸ガス
及びその他の水溶性成分を除去する、請求項６又は７に
記載の方法。

【請求項９】希釈剤ガス及びフッ素系化学薬品を含む
ガス流が半導体製造工程から排出されるガス流である、
請求項６〜８のいずれかに記載の方法。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、下記の工程を
含む、下記希釈剤ガス（Ａ）と下記フッ素系化学薬品
（Ｂ）を含むガス流を、下記膜（Ｃ）に接触させて、該
ガス流からフッ素系化学薬品を分離回収する方法であ
る。（Ａ）窒素及び／又はヘリウムからなる希釈剤ガス、
（Ｂ）ＮＦ₃、ＳＦ₆、ＣＦ₄、ＣＨＦ₃、ＣＨ₃Ｆ、
Ｃ₂Ｆ₆、Ｃ₂ＨＦ₅、Ｃ₃Ｆ₈、Ｃ₄Ｆ₈及びそれら
の混合物からなる群から選択されるフッ素系化学薬品、
（Ｃ）ポリスルホン、ポリエーテルイミド、ポリプロピ
レン、セルローズアセテート、ポリメチルペンタン、
２，２−ビストリフルオロメチル−４，５−ジフルオロ
−１，３−ジオキソールを基礎とする非晶性共重合体、
ポリビニルトリメチルシラン、ポリイミド、ポリアミ
ド、ポリアラミド、エチルセルローズ及びそれらの混合
物からなる群から選択される膜；（ａ）希釈剤ガスとフッ素系化学薬品を含むガス流を、
４８２．３ｋＰａゲージ圧（７０ｐｓｉｇ）超まで圧縮
する工程、（ｂ）希釈剤ガスとフッ素系化学薬品を含む
前記ガス流を、工程（ｃ）の透過流のフラックスを増加
させ、又工程（ｃ）におけるフッ素系化学薬品の透過に
比ベて、工程（ｃ）における希釈剤ガスの透過に対す
る、工程（ｃ）の膜の選択性を増大させるのに十分な３
７．８〜９３．３℃（１００〜２００°Ｆ）まで加熱す
る工程、（ｃ）前記ガス流を１又は２以上のステージを
含む膜システムと接触させて、希釈剤ガスの豊富な透過
流とフッ素系化学薬品の豊富な不透過物を生成する工
程、（ｄ）前記不透過物を蒸留と吸着とからなる群から
選択される方法により精製して、フッ素系化学薬品のよ
り豊富な製品流と希釈剤ガスの豊富なリサイクル流を生
成する工程、（ｅ）前記透過流及び前記リサイクル流
を、希釈剤ガスとフッ素系化学薬品を含む前記ガス流に
合体される前記希釈剤ガスとして使用するために、リサ
イクルする工程であり、その合体流は、洗浄後に、工程
（ａ）に供給して、４８２．３ｋＰａゲージ圧（７０ｐ
ｓｉｇ）超まで圧縮する工程。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１８

【補正方法】削除

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２０

【補正方法】削除

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２２】他の実施形態において、本発明は、下記の
工程を含む、下記希釈剤ガス（Ａ）と下記フッ素系化学
薬品（Ｂ）を含むガス流を吸着ユニットに接触させて、
該ガス流からフッ素系化学薬品を分離回収する方法。（Ａ）窒素及び／又はヘリウムからなる希釈剤ガス、
（Ｂ）ＮＦ₃、ＳＦ₆、ＣＦ₄、ＣＨＦ₃、ＣＨ₃Ｆ、
Ｃ₂Ｆ₆、Ｃ₂ＨＦ₅、Ｃ₃Ｆ₈、Ｃ₄Ｆ₈及びそれら
の混合物からなる群から選択されるフッ素系化学薬品、
（ａ）希釈剤ガスとフッ素系化学薬品を含むガス流を４
８２．３ｋＰａゲージ圧（７０ｐｓｉｇ）超まで圧縮す
る工程、（ｂ）希釈剤ガスとフッ素系化学薬品を含む前
記圧縮ガス流を、前記フッ素系化学薬品を吸着し、前記
希釈剤ガスの豊富な精製排気流を放出するタイプの吸着
剤を含むステージを１あるいは２以上有する吸着システ
ムに通す工程、（ｃ）前記吸着剤からフッ素系化学薬品
を脱着して、フッ素系化学薬品の豊富な流れを生成する
工程、（ｄ）前記フッ素系化学薬品の豊富な流れを圧縮
する工程、（ｅ）蒸留によって前記圧縮されたフッ素系
化学薬品の豊富な流れを精製し、フッ素系化学薬品製品
流と、希釈剤ガスの豊富なリサイクル流を生成する工
程、及び、（ｆ）前記排気流、及び前記希釈剤ガスの豊
富なリサイクル流を、希釈剤ガスとフッ素系化学薬品を
含む前記ガス流に合体される前記希釈剤ガスとして使用
するために、リサイクルする工程であり、その合体流
は、洗浄後に工程（ａ）に供給して、４８２．３ｋＰａ
ゲージ圧（７０ｐｓｉｇ）超まで圧縮する工程。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２４

【補正方法】削除

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２７

【補正方法】削除

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２８

【補正方法】削除

【手続補正９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２９

【補正方法】削除

【手続補正１０】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３０

【補正方法】削除

【手続補正１１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４１】本発明の分離のために考えられる上昇圧
は、典型的に、４８２．３ｋＰａゲージ圧超（７０psig
超）、及びより好ましくは、６８９〜１３７８ｋＰａゲ
ージ圧（１００〜２００psig）の圧力である。増大した
透過フラックス、及び透過物と不透過物の間の増大した
選択性からなる高められた効率特性を獲得するために、
この発明が実施される温度は、周囲温度以上の温度、典
型的には、３７．８〜９３．３℃（１００〜２００°F
）、好ましくは、ほぼ６５．６℃（１５０°F ）であ
る。

【手続補正１２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４３】この洗浄ガス流は、圧縮器２０に給送し
て、４８２．３ｋＰａゲージ圧超（７０psig超）の圧
力、好ましくは６８９〜１３７８ｋＰａゲージ圧（１０
０〜２００psig）の圧力に圧縮する。その後、該昇圧ガ
ス流は、半導体製造装置若しくは加熱器に用いるプロセ
ス蒸気、又は所与の工程から得た外部蒸気のごとき昇温
プロセス蒸気を熱源とする直接熱交換器２２において、
更に加熱する。この希釈剤ガスとフッ素系化学薬品を含
むガス流は、周囲温度を超える温度、典型的には９３．
３℃（２００°Ｆ）未満、又は事後接触する膜ステージ
の分解温度未満のある温度、好ましくは３７．８〜９
３．３℃（１００〜２００°F ）、もっとも好ましくは
６５．６℃（１５０°F ）程度に加熱する。

【手続補正１３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５１】管路５６中の洗浄された流れは、圧縮器５
８に送気して、２０６．７ｋＰａ絶対圧超（３０psia
超）、好ましくは、３１０．１〜５０６４．２ｋＰａ絶
対圧（４５〜７３５psia）の範囲の圧力に圧縮する。そ
の後、圧縮されたガス流は、１又は２以上のステージを
含むカーボン、ポリマー又はゼオライト性の吸着剤を用
いた圧力スイング、真空スイング、又は温度スイングタ
イプのものから選ぶことができる吸着システム６０に送
気する。吸着システムから回収された管路６２中の精製
希釈剤は、真空ポンプ５２にリサイクルして、工程に再
導入し、又、吸着剤システムに導入できる。選択肢とし
て、管路６２中の希釈剤の一部は、吸着システム６０か
らフッ素系化学薬品の豊富化された流れ６４をパージす
るのに使用できる。その後、その豊富化流６４は、圧縮
器６６で１０１．３ｋＰａ絶対圧超（１４．７psia超）
の圧力に圧縮し、又、その圧縮流は、蒸留ステーション
６８に送り、そこで、豊富化希釈剤流７０とフッ素系化
学薬品製品流７２を回収する。その希釈剤豊富化流７０
は、希釈剤流６２と一体化して、真空ポンプに返して、
工程に再導入できる。補給希釈剤は、必要の範囲で管路
7 ４から導入できる。

【手続補正１４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５２

【補正方法】削除

【手続補正１５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の第１実施形態の概説図であ
る。

【図２】図２は、本発明の第２実施形態の概説図であ
る。

【符号の説明】１２、５０…半導体製造装置などからの排ガス流( 希釈
剤、フッ素系化学薬品含む) １４、５２…真空ポンプ１６、５４…洗浄ステーション２０、５８…圧縮器２２… 熱交換器２４…半透膜システム２６…管路( 透過した希釈剤用) ２８…フッ素系化学薬品豊富化流３０…吸着精製ユニット３２、６２…管路( 精製希釈剤リサイクル用）３４、７２…（フッ素系化学薬品豊富化）製品流６０…吸着システム６８…蒸留ステーション

【手続補正１６】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】削除

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者イオシフシャーニャコフアメリカ合衆国，ニュージャージー 07024，フォートリー，ノースアベニュ 555，アパートメント 15ジー (72)発明者トーマスシャオ−リンシュンアメリカ合衆国，ペンシルバニア 18049, エモース，グレンウッドサークル 4727 (72)発明者アレキサンダーシュワルツアメリカ合衆国，ペンシルバニア 18015, ベツレヘム，クロスレーン 1650 (72)発明者ジェームスス−クァンヤンアメリカ合衆国，ペンシルバニア 18103, アレンタウン，プレザントロード 3568 Ｆターム(参考） 4D002 AA22 AB01 AC10 BA02 BA04 BA12 BA14 BA20 CA07 CA13 CA20 DA41 DA45 EA02 EA08 FA01 GA01 GA03 GB02 GB03 GB04 HA01 4D006 GA41 JA58A KA02 KA16 KA51 KA54 KA71 KB12 KB14 KB18 KB19 KE07R KE08Q KE12P KE13P KE14P KE16R MA01 MA03 MC17 MC18 MC22 MC23 MC28 MC54 MC58 MC59 MC62 MC65 MC84 PA03 PB19 PB63 PB70 PC01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記の工程を含む、希釈剤ガスとフッ素
系化学薬品を含むガス流を、膜に接触させて、該ガス流
からフッ素系化学薬品を分離回収する方法。（ａ）希釈剤ガスとフッ素系化学薬品を含むガス流を、
ある上昇圧まで圧縮する工程、（ｂ）希釈剤ガスとフッ素系化学薬品を含む前記ガス流
を、工程（ｃ）の透過流のフラックスを増加させ、又工
程（ｃ）におけるフッ素系化学薬品の透過に比ベて、工
程（ｃ）における希釈剤ガスの透過に対する、工程
（ｃ）の膜の選択性を増大させるのに十分なある上昇温
度まで加熱する工程、（ｃ）前記ガス流を１又は２以上のステージを含む膜シ
ステムと接触させて、希釈剤ガスの豊富な透過流とフッ
素系化学薬品の豊富な不透過物を生成する工程、（ｄ）前記不透過物を蒸留と吸着とからなる群から選択
される方法により精製して、フッ素系化学薬品のより豊
富な製品流と希釈剤ガスの豊富なリサイクル流を生成す
る工程、（ｅ）前記透過流及び前記リサイクル流を、希釈剤ガス
とフッ素系化学薬品を含む前記ガス流に合体される前記
希釈剤ガスとして使用するために、リサイクルする工程
であり、その合体流は、洗浄後に、工程（ａ）に供給し
て、上昇圧に圧縮する工程。
【請求項２】希釈剤ガスとフッ素系化学薬品を含む前
記ガス流を最初に洗浄して、該ガス流の微粒子、酸ガス
及びその他の水溶性成分を除去する、請求項１に記載の
方法。
【請求項３】膜がポリスルホン、ポリエーテルイミ
ド、ポリプロピレン、セルローズアセテート、ポリメチ
ルペンタン、２，２−ビストリフルオロメチル−４，５
−ジフルオロ−１，３−ジオキソールを基礎とする非晶
性共重合体、ポリビニルトリメチルシラン、ポリイミ
ド、ポリアミド、ポリアラミド、エチルセルローズ及び
それらの混合物からなる群から選択される、請求項１に
記載の方法。
【請求項４】精製工程を蒸留により行なう、請求項１
に記載の方法。
【請求項５】製品流がＣ₂Ｆ₆を含む、請求項１に記
載の方法。
【請求項６】下記の工程を含む、希釈剤ガスとフッ素
系化学薬品を含むガス流を吸着ユニットに接触させて、
該ガス流からフッ素系化学薬品を分離回収する方法。（ａ）希釈剤ガスとフッ素系化学薬品を含むガス流をあ
る上昇圧まで圧縮する工程、（ｂ）希釈剤ガスとフッ素系化学薬品を含む前記圧縮ガ
ス流を、前記フッ素系化学薬品を吸着し、前記希釈剤ガ
スの豊富な、精製排気流を放出するタイプの吸着剤を含
むステージを１あるいは２以上有する吸着システムに通
す工程、（ｃ）前記吸着剤からフッ素系化学薬品を脱着して、フ
ッ素系化学薬品の豊富な流れを生成する工程、（ｄ）前記フッ素系化学薬品の豊富な流れを圧縮する工
程。（ｅ）蒸留によって前記圧縮されたフッ素系化学薬品の
豊富な流れを精製し、フッ素系化学薬品製品流と，希釈
剤ガスの豊富なリサイクル流を生成する工程、及び、（ｆ）前記排気流、及び前記希釈剤の豊富なリサイクル
流を、希釈剤ガスとフッ素系化学薬品を含む前記ガス流
に合体される前記希釈剤ガスとして使用するために、リ
サイクルする工程であり、その合体流は、洗浄後に工程
（ａ）に供給して、上昇圧に圧縮する工程。
【請求項７】吸着システムが圧力−スイング、真空−
スイング又は温度−スイングシステムのいずれかであ
る、請求項６に記載の方法。
【請求項８】下記の工程を含む、蒸留によって希釈剤
ガスとフッ素系化学薬品を含むガス流からフッ素系化学
薬品を分離回収する方法。（ａ）希釈剤ガスとフッ素系化学薬品を含むガス流をあ
る上昇圧まで圧縮する工程、（ｂ）希釈剤ガスとフッ素系化学薬品を含む前記圧縮ガ
ス流を、低温蒸留ユニットにおける熱交換により液化す
る工程、（ｃ）低温蒸留により、フッ素系化学薬品の豊富な製品
気流から希釈剤の豊富な流れを分離する工程、（ｄ）前記蒸留工程から前記希釈剤の豊富な流れを回収
し、その希釈剤の豊富な気流を、希釈剤ガスとフッ素系
化学薬品とを含む前記ガス流に合体される希釈剤ガスと
して使用するために、リサイクルする工程であり、その
合体流は、洗浄後に（ａ）に供給されて上昇圧に圧縮工
程、及び（ｅ）前記蒸留工程から、前記のフッ素系化学薬品の豊
富な流れを回収する工程。
【請求項９】希釈剤ガスとフッ素系化学薬品を含む前
記ガス流を最初に洗浄して、該ガス流の微粒子及び他の
水溶性成分を除去する、請求項６又は８に記載の方法。
【請求項１０】希釈剤ガスとフッ素系化学薬品を含む
ガス流が、ＮＦ₃、ＳＦ₆、ＣＦ₄、ＣＨＦ₃、ＣＨ₃
Ｆ、Ｃ₂Ｆ₆、Ｃ₂ＨＦ₅、Ｃ₃Ｆ₈、Ｃ₄Ｆ₈及びそ
れらの混合物からなる群から選択されるフッ素系化学薬
品を含む、請求項１、６又は８に記載の方法。
【請求項１１】希釈剤ガス及びフッ素系化学薬品を含
むガス流が半導体製造工程から排出されるガス流であ
る、請求項１、６又は８に記載の方法。