JP2003037104A - Supply system and supply method of tetrafluoroethylene gas to dry etching unit - Google Patents
Supply system and supply method of tetrafluoroethylene gas to dry etching unitInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ドライエッチング
装置へのテトラフルオロエチレンガス供給装置及び供給
方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tetrafluoroethylene gas supply device and a supply method for a dry etching device.
【０００２】[0002]
【従来の技術及びその課題】テトラフルオロエチレン
（以下ＴＦＥと略す）はフッ素樹脂生産用のモノマーと
して重要であるだけでなく、Jpn. J. Appl. Phys. Vol.
39 (2000),pp1583-1596に示されているように、ＣＦ3
Ｉとの混合ガスとして半導体生産用のドライエッチング
ガスとしても有用である。2. Description of the Related Art Tetrafluoroethylene (hereinafter abbreviated as TFE) is not only important as a monomer for fluororesin production, but also Jpn. J. Appl. Phys. Vol.
39 (2000), pp1583-1596, CF 3
It is also useful as a mixed gas with I as a dry etching gas for semiconductor production.
【０００３】一方、テトラフルオロエチレンは圧力下で
のガス状態では爆発の危険性があり、貯蔵、運搬、実際
の使用などについてはその爆発性の為に制約を受け、経
済的な不利益がある。ＴＦＥの安全な取扱いのために
は、二酸化炭素ＣＯ2との混合が有効であることが特表
平８−５１１５２１に記載されている。On the other hand, tetrafluoroethylene has a risk of exploding in a gas state under pressure, and is restricted in storage, transportation, and actual use due to its explosive property, which is economically disadvantageous. . For safe handling of TFE, mixing with carbon dioxide CO 2 is effective, and it is described in Japanese Patent Publication No. 8-511521.
【０００４】しかしながら、ＣＯ2と混合された状態で
ＴＦＥを、例えばＣＦ3Ｉと混合しエッチングガスとし
て用いた場合には、ＣＯ2の影響によりドライエッチン
グ性能が大きく低下してしまう。したがってエッチング
ガスに用いる場合にはＣＯ2をドライエッチング性能が
低下しない程度にまで除去する必要がある。ＴＦＥとＣ
Ｏ2の混合ガスからＣＯ２を除去する方法については、
膜分離技術により可能であることが、特表平８−５１１
５２１、ＷＯ９８／５０３３１、ＷＯ９８／５０３３２
に示されている。However, when TFE is mixed with CO 2 and used as an etching gas by mixing it with CF 3 I, for example, the dry etching performance is greatly deteriorated due to the influence of CO 2 . Therefore, when it is used as an etching gas, it is necessary to remove CO 2 to the extent that the dry etching performance does not deteriorate. TFE and C
The method of removing CO2 from a gas mixture of O 2,
What is possible with membrane separation technology
521, WO98 / 50331, WO98 / 50332
Is shown in.
【０００５】しかしながらこれら特許にはエッチングガ
スとしてＴＦＥを使用する際のＴＦＥとＣＯ2の分離に
ついては述べられておらず、分離して得られるＴＦＥの
純度は９８．５重量％（９６．７モル％）までしか示さ
れていない。また、純度９８．５重量％（９６．７モル
％）のＴＦＥを得たときのＴＦＥ損失は２６．５％にも
なり、ＣＯ2フリーのＴＦＥは得られる方法は開示され
ていない。However, these patents do not mention separation of TFE and CO 2 when TFE is used as an etching gas, and the purity of TFE obtained by separation is 98.5% by weight (96.7 mol%). %). Further, when TFE having a purity of 98.5% by weight (96.7 mol%) was obtained, the TFE loss was as high as 26.5%, and a method for obtaining CO 2 -free TFE was not disclosed.
【０００６】ところが、通常半導体製造に用いられるド
ライエッチングガスは、さらに高純度が要求される。However, the dry etching gas usually used for semiconductor manufacturing is required to have higher purity.
【０００７】本発明は、ＴＦＥ／ＣＯ2混合ガスからド
ライエッチング用ガスとして必要な純度のＴＦＥをドラ
イエッチング装置に供給するためのテトラフルオロエチ
レンガス供給装置及びガス供給方法を提供することを目
的とする。An object of the present invention is to provide a tetrafluoroethylene gas supply device and a gas supply method for supplying TFE having a purity required as a dry etching gas from a TFE / CO 2 mixed gas to a dry etching device. To do.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、以下のＴＦＥ
をドライエッチング装置に供給するためのテトラフルオ
ロエチレンガス供給装置及びＴＦＥガス供給方法に関す
るものである。
項１． テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）／二酸化炭
素（ＣＯ2）混合ガスを各ガス成分に分離する膜分離装
置、ＴＦＥ／ＣＯ2混合ガスを膜分離装置に供給するガ
ス供給部、膜分離装置で分離されたＴＦＥをドライエッ
チング装置に供給するＴＦＥ供給機構及び膜分離装置で
分離されたCO2を排出するCO2排出機構を備えたドライエ
ッチング装置へのテトラフルオロエチレンガス供給装
置。
項２． 膜分離装置が、CO2を選択的に透過・排出する
項１に記載の供給装置。
項３． 透過側と非透過側の圧力差調節手段をさらに備
えた項１に記載の供給装置。
項４． 圧力差調節手段が、膜分離装置の透過側圧力を
調節する手段及び／又は非透過側の圧力を調節する手段
からなる項３に記載の供給装置。
項５． 透過側圧力調節手段が、膜分離装置の透過側に
接続されたドライエッチング装置の減圧供給装置、また
は、膜分離装置の透過側を加圧とし、透過側の排出ガス
をドライエッチング装置に付属する排気ガス処理装置に
導く手段であることを特徴とする項４に記載の供給装
置。
項６． ＴＦＥ／ＣＯ2混合ガスの膜分離装置への供給
速度を調節する調節手段をさらに備えた項１〜５のいず
れかに記載の供給装置。
項７． テトラフルオロエチレン／二酸化炭素混合ガス
を膜分離装置入り口に供給し、実質的に純粋なテトラフ
ルオロエチレンガスを膜分離装置の出口からドライエッ
チング装置へ供給する、ドライエッチング装置へのテト
ラフルオロエチレンガス供給装置。
項８． 二酸化炭素を２０モル％以上含むテトラフルオ
ロエチレン／二酸化炭素混合ガスを膜分離装置入り口に
供給し、実質的に純粋なテトラフルオロエチレンガスを
出口から得るドライエッチング装置へのテトラフルオロ
エチレンガス供給装置。
項９． テトラフルオロエチレンの重合を防止するに十
分な重合防止剤を含み、なおかつ二酸化炭素を２０モル
％以上含むテトラフルオロエチレン／二酸化炭素混合ガ
スを膜分離装置入り口に供給し、実質的に純粋なテトラ
フルオロエチレンガスを出口から得るドライエッチング
装置へのテトラフルオロエチレンガス供給装置。
項１０． 膜分離装置の透過側の圧力を調節する透過側
圧力調節手段及び／又は膜分離装置の非透過側の圧力を
調節する非透過側圧力調節手段からなる透過側と非透過
側の圧力差調節手段をさらに備えた項７〜９のいずれか
に記載の供給装置。
項１１． 透過側圧力調節手段が、膜分離装置の透過側
に接続されたドライエッチング装置の減圧供給装置、ま
たは、膜分離装置の透過側を加圧とし、透過側の排出ガ
スをドライエッチング装置に付属する排気ガス処理装置
に導く手段であることを特徴とする項１０に記載の供給
装置。
項１２． (1)テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）／二
酸化炭素（ＣＯ2）混合ガスを膜分離装置に供給する工
程、(2)膜分離装置の透過側ＣＯ2ガスと実質的に純粋な
非透過側ＴＦＥガスに分離し、分離時のＴＦＥの損失が
１０％以下である工程、及び(3) 非透過側ＴＦＥガスを
ドライエッチング装置に導く工程、を包含するドライエ
ッチング装置へテトラフルオロエチレンガスを供給する
方法。
項１３． ＴＦＥ／ＣＯ2混合ガスが、ＣＯ2を２０モル
％以上含むガスである項１２に記載の方法。
項１４． 膜分離装置の透過側と非透過側の差圧が、0.
01〜1.0 ＭＰａである項１２に記載の方法。
項１５． 混合ガスの供給速度が、10〜2000 ｍｌ／ｍ
ｉｎである項１２に記載の方法。The present invention provides the following TFE.
The present invention relates to a tetrafluoroethylene gas supply device and a TFE gas supply method for supplying hydrogen to a dry etching device. Item 1. The membrane was separated by a membrane separator that separates the tetrafluoroethylene (TFE) / carbon dioxide (CO 2 ) mixed gas into each gas component, a gas supply unit that supplies the TFE / CO 2 mixed gas to the membrane separator, and the membrane separator. A device for supplying tetrafluoroethylene gas to a dry etching apparatus equipped with a TFE supply mechanism for supplying TFE to a dry etching apparatus and a CO 2 discharge mechanism for discharging CO 2 separated by a membrane separator. Item 2. The supply device according to item 1, wherein the membrane separation device selectively permeates and discharges CO 2 . Item 3. Item 2. The supply device according to Item 1, further comprising pressure difference adjusting means on the permeate side and the non-permeate side. Item 4. Item 4. The supply device according to Item 3, wherein the pressure difference adjusting means comprises means for adjusting the pressure on the permeate side of the membrane separation device and / or means for adjusting the pressure on the non-permeate side. Item 5. The permeation side pressure adjusting means uses the decompression supply device of the dry etching device connected to the permeation side of the membrane separation device or the permeation side of the membrane separation device as a pressure, and the exhaust gas of the permeation side is attached to the dry etching device. Item 5. The supply device according to item 4, which is a unit that guides the exhaust gas treatment device. Item 6. Item 6. The supply device according to any one of Items 1 to 5, further comprising adjusting means for adjusting a supply rate of the TFE / CO 2 mixed gas to the membrane separation device. Item 7. Tetrafluoroethylene / carbon dioxide mixed gas is supplied to the inlet of the membrane separator, and substantially pure tetrafluoroethylene gas is supplied to the dry etching equipment from the outlet of the membrane separator. apparatus. Item 8. A tetrafluoroethylene gas supply device for a dry etching device, which supplies a tetrafluoroethylene / carbon dioxide mixed gas containing carbon dioxide of 20 mol% or more to an inlet of a membrane separation device and obtains substantially pure tetrafluoroethylene gas from the outlet. Item 9. A tetrafluoroethylene / carbon dioxide mixed gas containing a polymerization inhibitor sufficient to prevent the polymerization of tetrafluoroethylene and further containing carbon dioxide in an amount of 20 mol% or more is supplied to the inlet of the membrane separation device to obtain substantially pure tetrafluoroethylene. A device for supplying tetrafluoroethylene gas to a dry etching device that obtains ethylene gas from the outlet. Item 10. Permeation side pressure adjustment means for adjusting the pressure on the permeation side of the membrane separation apparatus and / or non-permeation side pressure adjustment means for adjusting the pressure on the non-permeation side of the membrane separation apparatus Item 10. The supply device according to any one of Items 7 to 9, further comprising: Item 11. The permeation side pressure adjusting means uses the decompression supply device of the dry etching device connected to the permeation side of the membrane separation device or the permeation side of the membrane separation device as a pressure, and the exhaust gas of the permeation side is attached to the dry etching device. Item 12. The supply device according to item 10, which is a unit that guides the exhaust gas treatment device. Item 12. (1) a step of supplying a tetrafluoroethylene (TFE) / carbon dioxide (CO 2 ) mixed gas to the membrane separation device, (2) a permeation side CO 2 gas of the membrane separation device and a substantially pure non-permeation side TFE gas The method of supplying tetrafluoroethylene gas to the dry etching apparatus including the step of separating into 2 parts, the loss of TFE at the time of separation is 10% or less, and the step of introducing the non-permeate side TFE gas to the dry etching apparatus. . Item 13. Item 13. The method according to Item 12, wherein the TFE / CO 2 mixed gas is a gas containing 20 mol% or more of CO 2 . Item 14. The pressure difference between the permeate side and the non-permeate side of the membrane separator is 0.
Item 13. The method according to Item 12, wherein the pressure is 01 to 1.0 MPa. Item 15. Supply rate of mixed gas is 10 ~ 2000 ml / m
Item 13. The method according to Item 12, which is in.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】本明細書において、膜分離装置に
より得られる「実質的に純粋な」ＴＦＥとは、ＴＦＥと
ＣＯ2の混合比率として、ＴＦＥが９８モル％以上、好
ましくは９９モル％以上、より好ましくは９９．５モル
％以上、特に好ましくは９９．８モル％以上である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the present specification, "substantially pure" TFE obtained by a membrane separator means that TFE is 98 mol% or more, preferably 99 mol% as a mixing ratio of TFE and CO 2. The above is more preferably 99.5 mol% or more, and particularly preferably 99.8 mol% or more.
【００１０】膜分離装置をＣＯ2とともに排出されるＴ
ＦＥの損失率は、１０％以下、好ましくは５％以下、よ
り好ましくは４％以下、特に３％以下である。T is discharged from the membrane separator together with CO 2.
The loss rate of FE is 10% or less, preferably 5% or less, more preferably 4% or less, and particularly 3% or less.
【００１１】膜分離装置により得られるＴＦＥの純度と
ＴＦＥの損失率は、相反する関係にあり、ＴＦＥの純度
を高くすると損失率も高くなる関係にあるが、好ましく
はＴＦＥ９９モル％以上且つＴＦＥ損失率５％以下であ
る。The purity of TFE and the loss rate of TFE obtained by the membrane separation device have a contradictory relationship, and the higher the purity of TFE, the higher the loss rate, but preferably TFE 99 mol% or more and TFE loss. The rate is 5% or less.
【００１２】膜分離装置に供給される混合ガスは、ＴＦ
Ｅ：ＣＯ2＝90〜30モル％：10〜70モル％；好ましくは
ＴＦＥ：ＣＯ2＝80〜35モル％：20〜65モル％である。The mixed gas supplied to the membrane separator is TF
E: CO 2 = 90 to 30 mol%: 10 to 70 mol%; preferably TFE: CO 2 = 80 to 35 mol%: 20 to 65 mol%.
【００１３】混合ガス中のＴＦＥが少なすぎると、ドラ
イエッチングに使用可能な高純度のＴＦＥガスの分離が
困難であり、ＣＯ2が少なすぎると、ＴＦＥの爆発の危
険性が高くなる。If the amount of TFE in the mixed gas is too small, it is difficult to separate high-purity TFE gas that can be used for dry etching, and if the amount of CO 2 is too small, the risk of TFE explosion increases.
【００１４】本発明のガス供給装置の好ましい実施態様
を図１に示す。図１に示すように、膜分離装置としての
膜モジュール（Ｍ）、ＴＦＥ／ＣＯ2混合ガスの膜分離
装置への供給速度を調節する調節手段としてのガス供給
用流量調節器（Ａ）、透過側へのガス供給用流量調節器
（Ｂ）、透過側圧力調節手段としての圧力調節弁（Ｃ）
からなる。A preferred embodiment of the gas supply device of the present invention is shown in FIG. As shown in FIG. 1, a membrane module (M) as a membrane separation device, a gas supply flow controller (A) as a adjusting means for adjusting the supply speed of a TFE / CO 2 mixed gas to the membrane separation device, and a permeation filter. Flow controller (B) for supplying gas to the side, pressure control valve (C) as permeation side pressure control means
Consists of.
【００１５】ＴＦＥ／ＣＯ2混合ガスは流量調節器
（Ａ）を通じて流量を調節した後、膜モジュール（Ｍ）
の入り口に導入される。非透過側の圧力は圧力調節弁
（Ｃ）によりコントロールされる。膜モジュール（Ｍ）の膜を
透過したＣＯ2を多く含むガスは、流量調節器（Ｂ）を
通じて流入したガスといっしょに排出される。膜モジュ
ール（Ｍ）の膜を透過しなかった実質的にドライエッチ
ングに必要な純度のＴＦＥを含むガス（非透過ガス）は
ドライエッチング装置に供給される。After adjusting the flow rate of the TFE / CO 2 mixed gas through the flow rate controller (A), the membrane module (M)
Will be introduced at the entrance of. The pressure on the non-permeate side is controlled by the pressure control valve (C). The CO 2 -rich gas that has permeated the membrane of the membrane module (M) is discharged together with the gas that has flowed in through the flow rate controller (B). A gas (non-permeable gas) containing TFE having a purity substantially required for dry etching that has not permeated the film of the film module (M) is supplied to the dry etching apparatus.
【００１６】透過側の圧力調節手段としては、下記の圧
力調節弁、流量調節器（Ｂ）、透過側をドライエッチン
グ装置に接続された減圧供給装置あるいは独立した真空
ポンプに接続する手段、透過側を加圧にする手段などが
例示される。The pressure control means on the permeate side includes the following pressure control valve, flow rate controller (B), means for connecting the permeate side to a reduced pressure supply device connected to a dry etching device or an independent vacuum pump, and the permeate side. Examples of means for applying pressure to
【００１７】非透過側の圧力調節手段としては、圧力調
節弁、バッファータンクなどが挙げられる。Examples of the pressure adjusting means on the non-permeate side include a pressure adjusting valve and a buffer tank.
【００１８】本発明において、膜分離装置の透過側と非
透過側の圧力は、非透過側の圧力を高く設定し圧力差
（差圧）をつける。圧力差（差圧）は、０．０１ＭＰａ
以上、好ましくは0.02〜1.0 ＭＰａ、より好ましくは
0.02 〜0.5 ＭＰａである。このような圧力差は、透過
側の圧力調節手段と非透過側の圧力調節手段を適宜組み
合わせて調節することができる。差圧の上限は膜モジュ
ールの耐圧などの機械的な要因や、透過側へのＴＦＥの
ロス量等の経済的要因により決定される。差圧をつける
ために透過側は減圧としても良い。In the present invention, the pressure on the permeate side and the pressure on the non-permeate side of the membrane separation device are set to a high pressure on the non-permeate side to provide a pressure difference (differential pressure). The pressure difference (differential pressure) is 0.01 MPa
Or more, preferably 0.02 to 1.0 MPa, more preferably
It is 0.02 to 0.5 MPa. Such a pressure difference can be adjusted by appropriately combining the pressure adjusting means on the permeate side and the pressure adjusting means on the non-permeate side. The upper limit of the differential pressure is determined by mechanical factors such as the pressure resistance of the membrane module and economic factors such as the amount of TFE loss to the permeate side. The permeate side may be depressurized to create a differential pressure.
【００１９】実質的にドライエッチングに必要な純度の
ＴＦＥを含むガスを得るために、分離用の膜モジュール
を多段にして用いることも出来る。また、透過側のＣＯ
2を多く含むガス中のＴＦＥを回収するために膜モジュ
ールを多段にして用いることも可能である。In order to obtain a gas containing TFE having a purity substantially required for dry etching, the separation membrane module can be used in multiple stages. In addition, CO on the transmission side
It is also possible to use the membrane modules in multiple stages to recover TFE in a gas rich in 2 .
【００２０】さらに透過側の圧力をコントロールするた
めの圧力調節弁を排出側につけることも可能である。Furthermore, it is possible to attach a pressure control valve for controlling the pressure on the permeate side to the discharge side.
【００２１】一般にドライエッチング装置へのエッチン
グガスの供給は、間欠的に行われるため、ドライエッチ
ング装置へ供給されるドライエッチングガスであるＴＦ
Ｅの圧力変動を抑制するために圧力変動のバッファーと
なりうるバッファータンクを膜分離装置の非透過側の出
口に設けても良い。このような場合には、バッファタン
クの設定圧力の変動に応じて混合ガスの供給量をコント
ロールする方式も取りうる。Generally, since the etching gas is supplied to the dry etching apparatus intermittently, TF which is the dry etching gas supplied to the dry etching apparatus is used.
In order to suppress the pressure fluctuation of E, a buffer tank that can serve as a buffer for the pressure fluctuation may be provided at the outlet on the non-permeation side of the membrane separation device. In such a case, a method of controlling the supply amount of the mixed gas according to the fluctuation of the set pressure of the buffer tank may be adopted.
【００２２】さらに、ドライエッチング装置にＴＦＥが
供給される時にのみ本発明のガス供給装置を稼動させる
といったコントロール方式も取りうる。Further, a control system may be adopted in which the gas supply device of the present invention is operated only when TFE is supplied to the dry etching device.
【００２３】図１．において流量調節器（Ｂ）を通じて
供給されるガスとしては、窒素、ヘリウム、アルゴン、
ネオンなどの不活性ガスを用いることが可能であるが、
経済性の点で窒素が好ましい。空気の使用も可能ではあ
るが、空気中の酸素がＴＦＥに悪影響を及ぼす可能性、
膜モジュールでの逆透過の可能性などから好ましくな
い。FIG. The gases supplied through the flow rate controller (B) in the above are nitrogen, helium, argon,
It is possible to use an inert gas such as neon,
Nitrogen is preferred from the economical point of view. It is possible to use air, but oxygen in the air may adversely affect TFE,
It is not preferable because of the possibility of reverse permeation in the membrane module.
【００２４】また、ガスを供給する代わりに排出側の出
口を閉じＢを通じて真空ポンプ等に接続し減圧とするこ
とも可能である。Instead of supplying gas, the outlet on the discharge side may be closed and connected to a vacuum pump or the like through B to reduce the pressure.
【００２５】通常ドライエッチング装置には、ドライエ
ッチング装置内を減圧にするため、およびドライエッチ
ング終了後のガスを廃棄するための減圧供給装置として
ドライポンプなどが設置されているのでこのポンプを利
用して透過側を減圧とすることも出来る。この場合に
は、透過側の排ガスは、エッチング装置のドライポンプ
後段に通常設置されているドライエッチング後の排ガス
を処理するための排ガス処理装置へ直接導くことが出来
るため有利である。Normally, the dry etching apparatus is provided with a dry pump or the like as a reduced pressure supply apparatus for reducing the pressure inside the dry etching apparatus and for discarding the gas after the completion of dry etching. It is also possible to reduce the pressure on the permeate side. In this case, the exhaust gas on the permeate side is advantageous because it can be directly led to an exhaust gas treatment device for treating the exhaust gas after dry etching, which is usually installed after the dry pump of the etching device.
【００２６】本発明の膜分離装置の膜の材料としては、
非透過側の実質的に純粋なＴＦＥが得られる膜であれば
特に限定されないが、例えばポリアラミド、ポリイミ
ド、ポリスルホンなどを用いることが可能であり、ポリ
アラミド、ポリイミドがより好ましい。As the material of the membrane of the membrane separation device of the present invention,
The film is not particularly limited as long as it is a film that can obtain substantially pure TFE on the non-permeable side. For example, polyaramid, polyimide, polysulfone and the like can be used, and polyaramid and polyimide are more preferable.
【００２７】ポリイミド膜を用いた膜モジュールとして
は宇部興産製のＵＭ、ＤＭシリーズなどがあげられる。Membrane modules using a polyimide membrane include UM and DM series manufactured by Ube Industries.
【００２８】本発明における膜モジュールのガス分離時
の温度としては、−３０〜１５０℃が好ましく、特に０
〜５０℃が好ましい。The temperature at the time of gas separation of the membrane module in the present invention is preferably -30 to 150 ° C, and particularly 0.
-50 degreeC is preferable.
【００２９】分離されるＴＦＥとＣＯ2の混合ガスには
ＴＦＥの重合防止剤を含んでも良い。重合防止剤として
はテルペンなどがあげられる。重合防止剤の濃度は、10
〜500容量ppm程度である。重合防止剤を含む場合には、
図１．のＡの流量調節器の前、もしくは図１．のＣの圧
力調節器の後に、重合防止剤を除去する装置を取りつけ
る。テルペンを重合防止剤として用いる場合には、重合
防止剤を除去する装置として、吸着剤を充填したカラム
などがあげられる。吸着剤としてはシリカゲル、活性炭
などがあげられるが、シリカゲルが好ましい。The mixed gas of TFE and CO 2 to be separated may contain a TFE polymerization inhibitor. Examples of the polymerization inhibitor include terpenes and the like. The concentration of the polymerization inhibitor is 10
~ 500 ppm by volume. When it contains a polymerization inhibitor,
Figure 1. In front of the flow controller A in FIG. After the pressure regulator at C, a device for removing the polymerization inhibitor is installed. When a terpene is used as a polymerization inhibitor, an apparatus for removing the polymerization inhibitor may be a column filled with an adsorbent. Examples of the adsorbent include silica gel and activated carbon, with silica gel being preferred.
【００３０】[0030]
【発明の効果】本発明によれば、ＴＦＥの爆発性を抑え
る目的で配合されている二酸化炭素を除去し、実質的に
純粋なＴＦＥを得ることができ、ドライエッチングに使
用することが可能になった。本発明の方法ないし装置で
得られたＴＦＥガスは爆発の危険の無い低い圧力で、直
接ドライエッチング装置に供給され、またドライエッチ
ング装置のエッチングチャンバー内では減圧状態である
ため、ＴＦＥの爆発性は問題とされない。According to the present invention, carbon dioxide contained for the purpose of suppressing the explosiveness of TFE can be removed to obtain substantially pure TFE, which can be used for dry etching. became. The TFE gas obtained by the method or apparatus of the present invention is directly supplied to the dry etching apparatus at a low pressure without danger of explosion, and is in a reduced pressure state in the etching chamber of the dry etching apparatus. Not a problem.
【００３１】[0031]
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明
するが、特許請求の範囲で規定される本発明の範囲を逸
脱しない限り、本発明は実施例に限定されない。EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to the examples without departing from the scope of the present invention defined by the claims.
【００３２】（実施例１）実験装置のフローを図2に示
す。A、B、Dは質量流量計、Ｃは背圧弁を表わす。Mは膜
モジュールであり、本実施例では中空糸膜モジュール
[宇部興産株式会社製、製品名:UM−A1]を用いた。この
膜モジュールを用いる事によって、テトラフルオロエチ
レン（TFE）と二酸化炭素(CO2)からなる混合ガスの分離
性能を評価した。この実験装置においては、1から所定
濃度に調製した混合ガスを供給し、非透過側である2に
至る分離された混合ガスは、内部標準である窒素aと混
合されて、３に至りガスクロマトグラフィーにより混合
ガスの組成を測定した。また４からハ゜ーシ゛窒素bを導入
し、透過側である5から出てくる混合ガスをハ゜ーシ゛窒素を
内部標準としてガスクロマトグラフィーにより組成を測
定した。ここで混合ガスの組成は、テトラフルオロエチ
レン：７９mol％、二酸化炭素：２１mol％である。混合
ガス供給量一定の時の差圧の影響を表1、差圧一定の時
の混合ガス供給量の影響を表2に示す。Example 1 The flow of the experimental apparatus is shown in FIG. A, B and D are mass flow meters, and C is a back pressure valve. M is a membrane module, and in this embodiment, a hollow fiber membrane module
[Ube Industries, Ltd., product name: UM-A1] was used. By using this membrane module, the separation performance of a mixed gas composed of tetrafluoroethylene (TFE) and carbon dioxide (CO 2 ) was evaluated. In this experimental apparatus, a mixed gas prepared from 1 to a predetermined concentration was supplied, and the separated mixed gas reaching 2 on the non-permeation side was mixed with nitrogen a as an internal standard to reach 3 and gas chromatography was performed. The composition of the mixed gas was measured by means of photography. Further, page nitrogen b was introduced from 4, and the composition of the mixed gas coming out from the permeate side 5 was measured by gas chromatography using page nitrogen as an internal standard. Here, the composition of the mixed gas is tetrafluoroethylene: 79 mol% and carbon dioxide: 21 mol%. Table 1 shows the effect of differential pressure when the mixed gas supply rate is constant, and Table 2 shows the effect of mixed gas supply rate when the differential pressure is constant.
【００３３】[0033]
【表１】 [Table 1]
【００３４】[0034]
【表２】 [Table 2]
【００３５】（実施例２）実施例１と同じ実験装置を用
い混合ガスの組成のみを変化させ、混合ガスの分離性能
を評価した。本実施例では混合ガスの組成は、テトラフ
ルオロエチレン：３９mol％、二酸化炭素：６１mol％で
ある。混合ガス供給量一定の時の差圧の影響を表3、差
圧一定の時の混合ガス供給量の影響を表4に示す。ま
た、混合ガスの組成をテトラフルオロエチレン：３１mo
l％、二酸化炭素：６９mol％とした結果を表５に示す。Example 2 Using the same experimental apparatus as in Example 1, only the composition of the mixed gas was changed and the separation performance of the mixed gas was evaluated. In this embodiment, the composition of the mixed gas is tetrafluoroethylene: 39 mol% and carbon dioxide: 61 mol%. Table 3 shows the effect of differential pressure when the mixed gas supply rate is constant, and Table 4 shows the effect of mixed gas supply rate when the differential pressure is constant. The composition of the mixed gas is tetrafluoroethylene: 31mo.
Table 5 shows the results when l% and carbon dioxide: 69 mol%.
【００３６】[0036]
【表３】 [Table 3]
【００３７】[0037]
【表４】 [Table 4]
【００３８】[0038]
【表５】 [Table 5]
【図１】本発明のドライエッチング装置へのＴＦＥ供給
装置の１つの実施態様を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing one embodiment of a TFE supply device for a dry etching apparatus of the present invention.
【図２】本発明のドライエッチング装置へのＴＦＥ供給
装置のもう１つの実施態様を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing another embodiment of the TFE supply device for the dry etching apparatus of the present invention.
Ａ 流量調節器 Ｂ 流量調節器 Ｃ 圧力調節弁 Ｍ 膜モジュール Ｄ 流量調節器 １ 混合ガス供給側 ２ 非透過側ガス ３ ガスクロマトグラフィー ４ ハ゜ーシ゛窒素導入部 ５ 透過側出口 A flow controller B Flow controller C pressure control valve M membrane module D Flow controller 1 Mixed gas supply side 2 Non-permeate side gas 3 gas chromatography 4 page nitrogen introduction part 5 Permeate side outlet
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小谷 哲浩 大阪府摂津市西一津屋１番１号 ダイキン 工業株式会社淀川製作所内 Ｆターム(参考） 4D006 GA41 KA12 KE02R KE06R KE12R MC54 MC58 MC62 PA03 PB64 PB70 PC01 5F004 AA16 BC08 CA02 DA00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Tetsuhiro Otani Daiichi Nishiichitsuya 1-1, Settsu City, Osaka Prefecture Yodogawa Manufacturing Co., Ltd. F-term (reference) 4D006 GA41 KA12 KE02R KE06R KE12R MC54 MC58 MC62 PA03 PB64 PB70 PC01 5F004 AA16 BC08 CA02 DA00
Claims (15)
化炭素（ＣＯ2）混合ガスを各ガス成分に分離する膜分
離装置、ＴＦＥ／ＣＯ2混合ガスを膜分離装置に供給す
るガス供給部、膜分離装置で分離されたＴＦＥをドライ
エッチング装置に供給するＴＦＥ供給機構及び膜分離装
置で分離されたCO2を排出するCO2排出機構を備えたドラ
イエッチング装置へのテトラフルオロエチレンガス供給
装置。1. A membrane separator for separating a tetrafluoroethylene (TFE) / carbon dioxide (CO 2 ) mixed gas into gas components, a gas supply unit for supplying the TFE / CO 2 mixed gas to the membrane separator, and a membrane separator. A device for supplying tetrafluoroethylene gas to a dry etching apparatus equipped with a TFE supply mechanism for supplying TFE separated by the apparatus to a dry etching apparatus and a CO 2 discharge mechanism for discharging CO 2 separated by a membrane separation apparatus.
する請求項１に記載の供給装置。2. The supply device according to claim 1, wherein the membrane separation device selectively permeates and discharges CO 2 .
に備えた請求項１に記載の供給装置。3. The supply device according to claim 1, further comprising pressure difference adjusting means between the permeate side and the non-permeate side.
力を調節する手段及び／又は非透過側の圧力を調節する
手段からなる請求項３に記載の供給装置。4. The supply device according to claim 3, wherein the pressure difference adjusting means comprises means for adjusting the pressure on the permeate side of the membrane separation device and / or means for adjusting the pressure on the non-permeate side.
側に接続されたドライエッチング装置の減圧供給装置、
または、膜分離装置の透過側を加圧とし、透過側の排出
ガスをドライエッチング装置に付属する排気ガス処理装
置に導く手段であることを特徴とする請求項４に記載の
供給装置。5. A reduced pressure supply device of a dry etching device, wherein the permeation side pressure adjusting means is connected to the permeation side of the membrane separation device,
Alternatively, the supply device according to claim 4, which is a means for applying pressure to the permeate side of the membrane separation device and guiding exhaust gas on the permeate side to an exhaust gas treatment device attached to the dry etching device.
供給速度を調節する調節手段をさらに備えた請求項１〜
５のいずれかに記載の供給装置。6. The method according to claim 1, further comprising adjusting means for adjusting the feed rate of the TFE / CO 2 mixed gas to the membrane separator.
The supply device according to any one of 5.
ガスを膜分離装置入り口に供給し、実質的に純粋なテト
ラフルオロエチレンガスを膜分離装置の出口からドライ
エッチング装置へ供給する、ドライエッチング装置への
テトラフルオロエチレンガス供給装置。7. A dry etching apparatus, wherein a mixed gas of tetrafluoroethylene / carbon dioxide is supplied to an inlet of the membrane separator and substantially pure tetrafluoroethylene gas is supplied from an outlet of the membrane separator to the dry etching apparatus. Tetrafluoroethylene gas supply device.
ルオロエチレン／二酸化炭素混合ガスを膜分離装置入り
口に供給し、実質的に純粋なテトラフルオロエチレンガ
スを出口から得るドライエッチング装置へのテトラフル
オロエチレンガス供給装置。8. A tetrafluoroethylene for a dry etching apparatus, wherein a tetrafluoroethylene / carbon dioxide mixed gas containing carbon dioxide in an amount of 20 mol% or more is supplied to the inlet of the membrane separation apparatus, and substantially pure tetrafluoroethylene gas is obtained from the outlet. Ethylene gas supply device.
に十分な重合防止剤を含み、なおかつ二酸化炭素を２０
モル％以上含むテトラフルオロエチレン／二酸化炭素混
合ガスを膜分離装置入り口に供給し、実質的に純粋なテ
トラフルオロエチレンガスを出口から得るドライエッチ
ング装置へのテトラフルオロエチレンガス供給装置。9. A polymerization inhibitor, which is sufficient to prevent the polymerization of tetrafluoroethylene, and which contains 20 carbon dioxide.
A tetrafluoroethylene gas supply device for a dry etching device, which supplies a tetrafluoroethylene / carbon dioxide mixed gas containing at least mol% to a membrane separation device inlet and obtains substantially pure tetrafluoroethylene gas from the outlet.
過側圧力調節手段及び／又は膜分離装置の非透過側の圧
力を調節する非透過側圧力調節手段からなる透過側と非
透過側の圧力差調節手段をさらに備えた請求項７〜９の
いずれかに記載の供給装置。10. A permeate side and a non-permeate side comprising permeate side pressure adjusting means for adjusting the pressure on the permeate side of the membrane separator and / or non-permeate side pressure adjusting means for adjusting the pressure on the non-permeate side of the membrane separator. The supply device according to any one of claims 7 to 9, further comprising the pressure difference adjusting means.
過側に接続されたドライエッチング装置の減圧供給装
置、または、膜分離装置の透過側を加圧とし、透過側の
排出ガスをドライエッチング装置に付属する排気ガス処
理装置に導く手段であることを特徴とする請求項１０に
記載の供給装置。11. A permeation side pressure adjusting means uses a reduced pressure supply device of a dry etching device connected to the permeation side of a membrane separation device or a permeation side of the membrane separation device as a pressure and an exhaust gas on the permeation side is dried. The supply device according to claim 10, wherein the supply device is a means for leading to an exhaust gas treatment device attached to the etching device.
／二酸化炭素（ＣＯ2）混合ガスを膜分離装置に供給す
る工程、(2)膜分離装置の透過側ＣＯ2ガスと実質的に純
粋な非透過側ＴＦＥガスに分離し、分離時のＴＦＥの損
失が１０％以下である工程、及び(3) 非透過側ＴＦＥガ
スをドライエッチング装置に導く工程、を包含するドラ
イエッチング装置へテトラフルオロエチレンガスを供給
する方法。12. (1) Tetrafluoroethylene (TFE)
A step of supplying a mixed gas of carbon dioxide / carbon dioxide (CO 2 ) to the membrane separation device, (2) separating the permeation side CO 2 gas of the membrane separation device and the substantially pure non-permeation side TFE gas, and A method of supplying tetrafluoroethylene gas to a dry etching apparatus, which includes a step in which the loss is 10% or less, and (3) a step of introducing the non-permeable side TFE gas to the dry etching apparatus.
モル％以上含むガスである請求項１２に記載の方法。13. A TFE / CO 2 mixed gas containing 20 CO 2
The method according to claim 12, wherein the gas is a gas containing mol% or more.
が、0.01〜1.0 ＭＰａである請求項１２に記載の方法。14. The method according to claim 12, wherein the pressure difference between the permeate side and the non-permeate side of the membrane separator is 0.01 to 1.0 MPa.
／ｍｉｎである請求項１２に記載の方法。15. The mixed gas supply rate is 10 to 2000 ml.
13. The method according to claim 12, which is / min.
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