JP2006110461A - フッ素化合物含有排ガスの処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】半導体製造設備1などからのフッ素化合物を含む排ガスを、リアクター7に送り込む。リアクター7内には、リン酸アルミニウム、リン酸ホウ素、酸化チタン、酸化ケイ素などの触媒8が充填されている。リアクター7の内部に沿面放電、無声放電などによって低温プラズマを発生させ、排ガス中のCF4などのフッ素化合物を低温プラズマと触媒8の作用により分解する。
【選択図】図1
Description
例えば、特開2003−245520号公報には、半導体製造装置から排出されるフッ素化合物を含む排ガスを、過マンガン酸カリウム、四酸化オスミニウム、過酸化水素などの強酸化剤を含む酸化反応ガスとともに、分解チャンバーに送り込み、分解チャンバー内でプラズマによりフッ素化合物を活性化し、これを上記酸化反応ガスを反応させて分解する方法が開示されている。
請求項1にかかる発明は、フッ素化合物を含む排ガスを、触媒の存在下、低温プラズマに接触させ、上記排ガス中のフッ素化合物を分解することを特徴とするフッ素化合物含有排ガスの処理方法である。
請求項2にかかる発明は、上記触媒が、リン酸アルミニウム、リン酸ホウ素、酸化チタン、酸化ケイ素のいずれか1種以上であることを特徴とする請求項1記載のフッ素化合物含有排ガスの処理方法である。
請求項3にかかる発明は、上記低温プラズマが、沿面放電または無声放電によるものであることを特徴とする請求項1記載のフッ素化合物含有排ガスの処理方法である。
図1は、本発明の処理方法に用いられる分解処理装置の一例を示すもので、図中符号1は、フッ素化合物を含む排ガスを排出する装置としての半導体製造装置を示す。
この半導体製造装置1からは、 CF4、CHF3、SF6、SiF4、NF3などのフッ素化合物を含む排ガスが排出される。
内部電極72をなすコイルには、巻密度に最適な値があり、これを適切に選ぶことにより、空間電荷効果によるプラズマ密度の減少を抑えるようにすることが好ましい。
また、反応筒71の内部空間内には、触媒8が充填されている。
この触媒8は、反応筒71内に排ガスの流れをさほど妨げない程度に粗に充填されている。
反応筒71の一端は、ガス流入口75となって管6に接続されており、他端はガス流出口76となっている。
ここでの低温プラズマは、電子とイオン、中性分子が熱平衡状態にないプラズマであって、電子温度が8000〜40000℃に達するもののガス温度はほぼ常温に抑えることができる利点を有するものである。
分解反応時の温度は、20〜200℃、好ましくは20〜50℃とされ、反応による温度上昇は、室温付近の反応で2〜5℃である。
反応筒71内の圧力は、1気圧程度でよい。
大容量の排ガスを処理しようとする場合には、リアクター7を複数基並列に接続してモジュールとしてやればよい。
この分解処理を受けた排ガスは、ついでガス流出口76から分解生成物固定装置9に送られて、分解生成物が安定で無害な化合物として固定化される。
分解生成物固定装置9からのフッ素化合物を含まないガスは、ブロアー10を通り、系外に排出される。
また、低温プラズマによるものであるので、プラズマ発生のための必要な電力が熱プラズマに比べて少なくて済む。さらに、低温プラズマでの反応であるので、反応条件が常温常圧でよく、温和な操作条件で運転でき、特別の設備を必要とすることもない。
また、特殊な反応剤等を消費することがないので、運転費用が嵩むこともない。
さらに、上述の実施形態では、排ガスを連続的にリアクター7に送り込んで分解処理を行う連続式となっているが、バッチ式でもよい。
この強誘電体を用いる場合には、両電極72、73への印加電圧を3〜10kV、好ましくは5〜8kVとし、先の例のものよりも低くする必要がある。これは、反応筒71内での伝導度が高くなってしまい、ブレークダウン現象が生じ、反応筒71内に部分放電が生じにくくなるためである。
図1に示したリアクタ7を用いて、CF4の分解を行った。反応筒71には、外径15mm、内径13mm、長さ25mmの石英ガラス管を用いた。内部電極72には、径0.45mmのステンレス鋼線を巻径13mmで、長さ1cm当たりの巻回数1.2回で巻回したコイルを用い、反応筒71内に配置した。
外部電極73には、アルミニウム箔を用い、反応筒72の外周壁に巻き付けた。
触媒8には、リン酸アルミニウムのペレットと、酸化チタン−酸化ケイ素複合体(HQA12)の2種を用いた。
フッ素化合物を含む排ガスとして、CF4が200ppm含まれる窒素ガスを用い、これを流量0.1リットル/分で反応筒に流入した。
高周波電源74からの電圧、触媒8の有無、その種類を変化させて、CF4の転化率の変化を求めた。
結果を表1に示す。
Claims (3)
- フッ素化合物を含む排ガスを、触媒の存在下、低温プラズマに接触させ、上記排ガス中のフッ素化合物を分解することを特徴とするフッ素化合物含有排ガスの処理方法。
- 上記触媒が、リン酸アルミニウム、リン酸ホウ素、酸化チタン、酸化ケイ素のいずれか1種以上であることを特徴とする請求項1記載のフッ素化合物含有排ガスの処理方法。
- 上記低温プラズマが、沿面放電または無声放電によるものであることを特徴とする請求項1記載のフッ素化合物含有排ガスの処理方法。
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