JP2663326B2 - ドライエッチング排ガスの処理方法 - Google Patents
ドライエッチング排ガスの処理方法Info
- Publication number
- JP2663326B2 JP2663326B2 JP5098461A JP9846193A JP2663326B2 JP 2663326 B2 JP2663326 B2 JP 2663326B2 JP 5098461 A JP5098461 A JP 5098461A JP 9846193 A JP9846193 A JP 9846193A JP 2663326 B2 JP2663326 B2 JP 2663326B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- exhaust gas
- dry etching
- ppm
- treatment method
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
Description
の処理方法に関するものであり、さらに詳しくは主とし
てフッ素系ガス、塩素系ガス、臭素系ガスなどのハロゲ
ン系ガスを用いるドライエッチング排ガスの処理方法に
関するものである。
で、そのエッチング工程はほとんどウエットエッチング
からドライエッチングにかわり、ドライエッチング技術
も微細加工化に向けて技術革新が活発に行われている。
一方、地球環境問題および半導体工場の安全に対する取
組みが活発になり、ドライエッチングなどに使用される
毒性ガスやプラズマプロセスで発生する毒性ガスなどは
局所で除去する乾式除害装置が普及してきている。
ガスの内、フッ素ガスとしてはCF4 、C2 F6 、C3
F8 、SF6 などが挙げられ、塩素系ガスとしてはCl
2 、HCl、BCl3 、ClF3 などが挙げられ、臭素
系ガスとしてはHBr、Br2 などが挙げられる。これ
らのハロゲン系ガスは単独あるいは二種以上の混合ガス
として用いられたり、さらにO2 、H2 、N2 などのガ
スを添加し、混合ガスとして用いられる。ドライエッチ
ングに使用されたこれらのガスは装置内でプラズマ化さ
れるため化学反応によって変化し、ほとんどの場合、種
々の毒性ガスや安全上問題となるガスを含んで排出され
る。
HF、SiF4 、SF4 、NO、NO2 、O3 、NCl
3 、NBr3 などがあり、このうち安全上問題となるガ
スとしては、プラスチック材料およびパラフィン系オイ
ルなどと反応するNOx、O3 、F2 、およびそれ自体
が爆発性物質であるNCl3 、NBr3 がある。特にN
Oxはパラフィン系オイルと反応して硝酸エステルなど
の爆発性化合物を生成する。フッ素系ガスを用いるドラ
イエッチング排ガスの処理方法として、排ガスを亜硫酸
塩水溶液にアンモニア水などを加えた混合水溶液で洗浄
する方法が提案されているが(特公平1−49532号
公報)、フッ素系ガス、塩素系ガス、臭素系ガスなどの
ハロゲン系ガスを用いるドライエッチング排ガスの処理
には未だ改良の余地がある。このように上記排ガスの処
理について、安全対策を考慮した除去方法は提案されて
おらず、現に吸着などを利用した乾式除去装置において
爆発事故があったことが報告されている。半導体工場に
適用可能な処理方法を早急に開発することが望まれてい
る。
ス成分は、大別するとHF、SiF4 、COF2 、SF
4 などの酸性ガスと、O3 、F2 、NOx、NCl3 、
NBr3 などの酸化性ガスとに分類され、処理方法とし
ては、吸着法、気相触媒反応法、湿式法などがある。し
かし排ガス成分を考慮した場合、吸着法は危険物質が濃
縮されるため、安全上採用が難しく又気相触媒反応法は
費用がかかり経済性の面で難点がある。
湿式法もあるが、半導体工場ではNaなどのアルカリ金
属類はデバイスに対する金属汚染の中でも最もきらわれ
る金属類であり、半導体工場内でのこれらアルカリ金属
類を用いた処理方法は採用されないのが実情である。本
発明の目的は、主としてフッ素系ガス、塩素系ガス、臭
素系ガスなどのハロゲン系ガスを用いるドライエッチン
グ排ガスの処理方法であって、半導体工場内で問題とな
るアルカリ金属類を用いず、地球環境問題および安全対
策を考慮した、半導体工場に適用可能な経済的な処理方
法を提供することである。
鑑み、アルカリ金属類を用いない湿式法について鋭意研
究を重ねた結果、アルカリ性を有するテトラメチルアン
モニウムハイドロオキサイド溶液およびその(重)炭酸
塩溶液による洗浄により酸性ガスが効率よく除去され、
またテトラメチメアンモニウムの亜硫酸塩溶液による洗
浄が酸化性ガスの除去に極めて有効であることを見いだ
して本発明をなすに至った。
エッチンク排ガスの処理方法において、ドライエッチン
グ排ガスを亜硫酸テトラメチルアンモニウム水溶液にテ
トラメチルアンモニウムハイドロオキサイドおよび/ま
たは(重)炭酸テトラメチルアンモニウムを加えた混合
水溶液で洗浄することを特徴とするドライエッチング排
ガスの処理方法である。
いては、上記のように半導体工場ではアルカリ金属、ア
ルカリ土類金属が忌避されるためアルカリ源としてテト
ラメチルアンモニウムハイドロオキサイド[(CH3 )
4 NOH]水溶液(以下TMHと略す)および/または
(重)炭酸テトラメチルアンモニウム〔(CH3 )4
N〕2 CO3 、(CH3 )4 NHCO3 を用い、それら
を亜硫酸塩水溶液に混合した混合水溶液を洗浄液として
使用する。亜硫酸塩としてはアルカリ金属、アルカリ土
類金属以外の亜硫酸塩を用いることができるが、特に亜
硫酸テトラメチルアンモニウム〔(CH3 )4 N〕2 S
O3 が好ましい。
(CH3 )4 NHCO3 を含んだ〔(CH3 )4 N〕2
SO3 水溶液は、pH5以上、好ましくはpH8以上に
調整される。上記成分の濃度は排ガス成分によって異な
るが、おおよそ、SO3 -- 濃度:0.1〜2mol/リ
ットル、CO3 -- 濃度:0.1〜2mol/リットル、
(CH3 )4 NOH:0.1〜3.0mol/リットル
の範囲に調整される。これらの範囲は厳密なものではな
く、うす過ぎると吸収保有量が少な過ぎ、濃過ぎると吸
収生成物の濃度が高くなり沈殿物などが生成し好ましく
ないので、適宜決めることが好ましい。また、洗浄温度
は吸収速度にほとんど影響しないが、室温以上であれば
問題ない。
ば、HF、SiF4 、COF2 、SF4 、SOF2 など
は本発明の混合洗浄液中のアルカリと下記(1)〜
(5)に示す反応式に従って反応除去される。
3 などは亜硫酸テトラメチルアンモニウムと下記(6)
〜(8)に示す式に従って反応除去される。 2〔(CH3 )4 N〕2 SO3 +NO2 +3H2 O →2NH〔SO3 N(CH3 )4 〕2 +3〔(CH3 )4 N〕2 SO4 + (CH3 )4 NOH (6) 〔(CH3 )4 N〕2 SO3 +F2 +H2 O →〔(CH3 )4 N〕2 SO4 +2HF (7) 〔(CH3 )4 N〕2 SO3 +O3 →〔(CH3 )4 N〕2 SO4 +O2 (8)
素系排ガスは下記(9)〜(10)に示す式に従って反
応除去される。 3〔(CH3 )4 N〕2 SO3 +2NCl3 +3H2 O →3〔(CH3 )4 N〕2 SO4 +6HCl+N2 (9) 3〔(CH3 )4 N〕2 SO3 +2NBr3 +3H2 O →3〔(CH3 )4 N〕2 SO4 +6HBr+N2 (10)
(重)炭酸テトラメチルアンモニウムを含む亜硫酸テト
ラメチルアンモニウム水溶液によって洗浄することによ
り、主としてフッ素系ガス、塩素系ガス、臭素系ガスな
どのハロゲン系ガスを用いるドライエッチング排ガス中
に含まれる酸性または酸化性の毒性ガスや、安全上問題
となるガス成分を一段の洗浄によって除去することがで
きる。
脱しない範囲で、界面活性剤、各種溶剤、pH指示薬な
どを配合しても差し支えない。
るが、本発明はこれら実施例によって限定されるもので
はない。 (実施例1)CF4 250ml/min、O2 200m
l/min、N2 50ml/minを供給しているドラ
イエッチング装置より排出されるガス組成を分析したと
ころ、NO2 1400ppm、O3 1000ppm、S
iF4 5000ppmが含まれていた。排出ガスはN2
によって希釈されており、ガス量は3リットル/min
である。この排出ガスを直径200mm、充填物1Bネ
ットリングを使用した充填高500mmの充填搭に導入
し、塔頂より〔(CH3 )4 N〕2 SO3 0.3mol
/リットル、(CH3 )4 NOH2.2mol/リット
ル、pH14の水溶液を5リットル/minの速度で供
給して、向流によって上記排ガスを洗浄した。出口ガス
中のNO2 1ppm以下、O3 0.1ppm以下、Si
F4 1ppm以下であった。
O2 20ml/minを供給しているドライエッチング
装置より排出されるガス組成を分析したところF2 40
0ppm、O3 500ppm、SiF4 3000ppm
であった。ガス量はN2 によって希釈されており3リッ
トル/minである。この排出ガスを直径200mm、
充填物1Bネットリングを使用した充填高500mmの
充填搭に導入し、塔頂より〔(CH3 )4 N〕2 SO3
0.2mol/リットル、〔(CH3 )4 N〕2 CO3
1.0mol/リットル、(CH3 )4 NOH0.2m
ol/リットル、pH12の水溶液を5リットル/mi
nの速度で供給して、向流によって上記排ガスを洗浄し
た。出口ガス中のF2 1ppm以下、O3 0.1ppm
以下、SiF4 1ppmであった。
O2 200ml/min、N2 50ml/minを供給
しているドライエッチング装置より排出されるガス組成
を分析したところ、NO2 1400ppm、O3 100
0ppm、SiF4 5000ppmが含まれていた。排
出ガスはN2 によって希釈されており、ガス量は3リッ
トル/minである。この排出ガスを直径200mm、
充填物1Bネットリングを使用した充填高500mmの
充填搭に導入し、塔頂より〔(CH3 )4 N〕2 SO3
0.3mol/リットル、(CH3 )4 NHCO3 2m
ol/リットル、pH8.5の水溶液を5リットル/m
inの速度で供給して、向流によって上記排ガスを洗浄
した。出口ガス中のNO2 1ppm以下、O3 0.1p
pm以下、SiF4 1ppm以下であった。
l2 40ml/min、N2 70ml/minを供給し
ているドライエッチング装置より排出されるガス組成を
分析したところ、HBr、HClトータル5000pp
m、Cl2 、Br2 トータル5000ppm、SiCl
4 、SiBr4 トータル1000ppm、NCl3 、N
Br3 トータル10ppmであった。ガス量はN2 によ
って希釈されており、6リットル/minである。この
排出ガスを直径200mm、充填物1Bネットリングを
使用した充填高500mmの充填搭に導入し、塔頂より
〔(CH3 )4 N〕2 SO3 0.3mol/リットル、
(CH3 )4 NOH2.2mol/リットル、pH14
の水溶液を5リットル/minの速度で供給して、向流
によって上記排ガスを洗浄した。出口ガス中のHBr、
HClトータル1ppm以下、Cl2 、Br2 トータル
0.1ppm以下、NCl3 、NBr3 トータル0.1
ppm以下であった。
り、フッ素系、塩素系、臭素系ガスなどのハロゲン系ガ
スを用いるドライエッチング排ガス中の毒性ガスあるい
は安全上問題となる酸性および酸化性ガスを一段の洗浄
によって除去することができる。本発明の方法は半導体
製造において好ましく使用される。本発明の方法は、半
導体工場内で問題となるアルカリ金属類を用いず、地球
環境問題および安全対策を考慮した経済的な処理方法で
あり、半導体製造において好ましく使用することができ
るので、その産業上の利用価値が高い。
Claims (1)
- 【請求項1】 ハロゲン系ガスを用いるドライエッチン
ク排ガスの処理方法において、ドライエッチング排ガス
を亜硫酸テトラメチルアンモニウム水溶液にテトラメチ
ルアンモニウムハイドロオキサイドおよび/または
(重)炭酸テトラメチルアンモニウムを加えた混合水溶
液で洗浄することを特徴とするドライエッチング排ガス
の処理方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5098461A JP2663326B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | ドライエッチング排ガスの処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5098461A JP2663326B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | ドライエッチング排ガスの処理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06285332A JPH06285332A (ja) | 1994-10-11 |
JP2663326B2 true JP2663326B2 (ja) | 1997-10-15 |
Family
ID=14220340
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5098461A Expired - Fee Related JP2663326B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | ドライエッチング排ガスの処理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2663326B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3335500B2 (ja) * | 1994-08-03 | 2002-10-15 | シャープ株式会社 | 排水処理装置および排水処理方法 |
US6759018B1 (en) | 1997-05-16 | 2004-07-06 | Advanced Technology Materials, Inc. | Method for point-of-use treatment of effluent gas streams |
US20010009652A1 (en) * | 1998-05-28 | 2001-07-26 | Jose I. Arno | Apparatus and method for point-of-use abatement of fluorocompounds |
US6953557B1 (en) | 1997-10-17 | 2005-10-11 | Ebara Corporation | Process and apparatus for treating semiconductor production exhaust gases |
-
1993
- 1993-03-31 JP JP5098461A patent/JP2663326B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06285332A (ja) | 1994-10-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100723082B1 (ko) | 기체 스트림으로부터 질소 산화물을 제거하는 방법 | |
US7628967B2 (en) | Removal of Hg, NOx, and SOx with using oxidants and staged gas/liquid contact | |
US20070154373A1 (en) | Methods for regenerating oxidants used for removing pollutants from a gas stream | |
WO2003050039A1 (en) | Nox, hg, and so2 removal using ammonia | |
Deshwal et al. | Mass transfer in the absorption of SO2 and NOx using aqueous euchlorine scrubbing solution | |
JP2663326B2 (ja) | ドライエッチング排ガスの処理方法 | |
US5637282A (en) | Nitrogen oxide scrubbing with alkaline peroxide solution | |
JPH03131319A (ja) | Co↓2を含有する廃ガスから塩素を選択的に吸収する方法 | |
US8303687B2 (en) | Method for absorbing chlorine from gas streams | |
JPH0149532B2 (ja) | ||
CN112206642A (zh) | 废气处理方法 | |
KR920007856B1 (ko) | 기체상태의 산성 할로겐 화합물의 제거방법 | |
JPH03217217A (ja) | 三フッ化塩素を含む排ガスの処理方法 | |
JP3260825B2 (ja) | 有害ガスの浄化方法 | |
JPH0356123A (ja) | ガス中の水銀及びNOxの除去方法 | |
JP5417705B2 (ja) | ClO3Fの除去方法 | |
KR20180075622A (ko) | 불소 원소를 함유하는 배기 가스의 처리 방법 | |
US9259683B2 (en) | Methods and apparatus for treating fluorinated greenhouse gases in gas streams | |
JPH08215539A (ja) | ハロゲン系ガスの処理法 | |
JP3649426B2 (ja) | 有害ガスの浄化方法 | |
US20080307969A1 (en) | Method for Cleaning Exhaust Gases Containing Nitrous Gases | |
JPS63162025A (ja) | アルシン及びホスフインの除去方法 | |
JP4265940B2 (ja) | 窒素化合物の除去方法 | |
WO2010050342A1 (ja) | ハロゲンまたはハロゲン化合物を不純物として含む三フッ化窒素の精製方法及びシステム | |
JP2812833B2 (ja) | シランの除去方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080620 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090620 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100620 Year of fee payment: 13 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100620 Year of fee payment: 13 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110620 Year of fee payment: 14 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110620 Year of fee payment: 14 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120620 Year of fee payment: 15 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |