JP3004204B2 - プラズマｃｖｍ排ガスの精製回収方法 - Google Patents
プラズマｃｖｍ排ガスの精製回収方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ラジカル反応を利
用した無歪精密加工（プラズマＣＶＭ）に利用される、
ＳＦ6、ＣＦ4、Ｆ2、ＣｌＦ3、ＮＦ3、ＨＦ等をＨｅで
希釈した加工ガスの使用後の精製回収法に関し、さらに
詳しくはプラズマ中でフッ素ラジカルを発生しプラズマ
ＣＶＭ加工を行なった後の使用済みガスを精製し、循環
再利用することにより加工を安定化させ、ガスの効率的
利用を目的としたプラズマＣＶＭ排ガスの精製回収方法
に関するものである。
用した無歪精密加工（プラズマＣＶＭ）に利用される、
ＳＦ6、ＣＦ4、Ｆ2、ＣｌＦ3、ＮＦ3、ＨＦ等をＨｅで
希釈した加工ガスの使用後の精製回収法に関し、さらに
詳しくはプラズマ中でフッ素ラジカルを発生しプラズマ
ＣＶＭ加工を行なった後の使用済みガスを精製し、循環
再利用することにより加工を安定化させ、ガスの効率的
利用を目的としたプラズマＣＶＭ排ガスの精製回収方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】プラズマＣＶＭ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖ
ａｐｏｒｉｚａｔｉｏｎ Ｍａｃｈｉｎｉｎｇ）は、ハ
ロゲン等の原子をプラズマ中で活性化し、生じたハロゲ
ンラジカルを被加工固体と反応させ、揮発性物質に変え
て表面から除去することによって行う加工法である。該
加工法は、従来の機械加工法に代わる新規な無歪精密加
工技術として特開平１−１２５８２９号、特開平４−１
６２５２３号に内容が開示されている。
ａｐｏｒｉｚａｔｉｏｎ Ｍａｃｈｉｎｉｎｇ）は、ハ
ロゲン等の原子をプラズマ中で活性化し、生じたハロゲ
ンラジカルを被加工固体と反応させ、揮発性物質に変え
て表面から除去することによって行う加工法である。該
加工法は、従来の機械加工法に代わる新規な無歪精密加
工技術として特開平１−１２５８２９号、特開平４−１
６２５２３号に内容が開示されている。
【０００３】このプラズマＣＶＭ加工ガスとしては、Ｓ
Ｆ6、ＣＦ4、Ｃ2Ｆ6、ＮＦ3、Ｆ2、ＣｌＦ、ＣｌＦ3、
ＢｒＦ3、ＢｒＦ5、ＨＦ等のハロゲン化合物ガスをＨｅ
で希釈したものが用いられ、これらを加工部に供給しプ
ラズマ雰囲気中で活性化され利用される。一旦使用した
加工排ガスは、精製して再利用する技術が検討されてい
るが、未だに完全な方法は提案されておらず、従来は使
用後系外に抜き出され廃棄されていた。このことは本技
術の工業的応用においてはコスト上の大きな問題となる
ことが予想される。またガスの使い捨ては省資源という
動きにも逆行するものであり、プラズマＣＶＭ加工にお
ける使用済みガスの有用部分を回収して再利用する技術
の開発が待たれていた。
Ｆ6、ＣＦ4、Ｃ2Ｆ6、ＮＦ3、Ｆ2、ＣｌＦ、ＣｌＦ3、
ＢｒＦ3、ＢｒＦ5、ＨＦ等のハロゲン化合物ガスをＨｅ
で希釈したものが用いられ、これらを加工部に供給しプ
ラズマ雰囲気中で活性化され利用される。一旦使用した
加工排ガスは、精製して再利用する技術が検討されてい
るが、未だに完全な方法は提案されておらず、従来は使
用後系外に抜き出され廃棄されていた。このことは本技
術の工業的応用においてはコスト上の大きな問題となる
ことが予想される。またガスの使い捨ては省資源という
動きにも逆行するものであり、プラズマＣＶＭ加工にお
ける使用済みガスの有用部分を回収して再利用する技術
の開発が待たれていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする問題点】上記従来技術では、
プラズマＣＶＭ加工後の排ガスは、例えばＳＦ6を加工
ガスとしてＳｉを加工する場合には、Ｓｉのフッ化物で
あるＳｉＦ4とＳＦ4などＳの低次フッ化物からなるもの
と解釈されており、排ガスを循環再利用するには単にア
ルカリ剤で酸性成分を処理し続いて脱水処理すればよい
と考えられていた。ところが実際にかかる方法で再生し
たガスを循環しているうちに加工面が荒れてくるという
現象が起き、そのため長時間の連続加工ができないとい
う問題があった。
プラズマＣＶＭ加工後の排ガスは、例えばＳＦ6を加工
ガスとしてＳｉを加工する場合には、Ｓｉのフッ化物で
あるＳｉＦ4とＳＦ4などＳの低次フッ化物からなるもの
と解釈されており、排ガスを循環再利用するには単にア
ルカリ剤で酸性成分を処理し続いて脱水処理すればよい
と考えられていた。ところが実際にかかる方法で再生し
たガスを循環しているうちに加工面が荒れてくるという
現象が起き、そのため長時間の連続加工ができないとい
う問題があった。
【０００５】
【問題点を解決するための具体的手段】本発明者らは、
排ガス再生循環に伴う加工能力の低下について詳しく調
べたところ、その原因は系内に酸素が蓄積してゆくこと
にあることに気付き、その対策を講じる方法を見いだす
ことによって本発明に至った。
排ガス再生循環に伴う加工能力の低下について詳しく調
べたところ、その原因は系内に酸素が蓄積してゆくこと
にあることに気付き、その対策を講じる方法を見いだす
ことによって本発明に至った。
【０００６】すなわち本発明は、プラズマＣＶＭ装置内
のハロゲンガスを含むガスを反応性を有する金属、アル
カリ金属化合物および／またはアルカリ土類金属化合
物、さらにゼオライトと順次接触させるようにしたこと
を特徴とするプラズマＣＶＭ排ガスの精製回収方法であ
り、該反応性を有する金属が、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｇｅ、Ｗ、
Ｍｏ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｚ
ｒより選択される１種または２種以上で、該アルカリ金
属化合物および／またはアルカリ土類金属化合物が、ソ
ーダライム、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、Ｃａ（ＯＨ）2、Ｃａ
Ｏ、Ｍｇ（ＯＨ）2、ＭｇＯより選択される１種または
２種以上であるプラズマＣＶＭ排ガスの精製回収方法を
提供するものである。
のハロゲンガスを含むガスを反応性を有する金属、アル
カリ金属化合物および／またはアルカリ土類金属化合
物、さらにゼオライトと順次接触させるようにしたこと
を特徴とするプラズマＣＶＭ排ガスの精製回収方法であ
り、該反応性を有する金属が、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｇｅ、Ｗ、
Ｍｏ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｚ
ｒより選択される１種または２種以上で、該アルカリ金
属化合物および／またはアルカリ土類金属化合物が、ソ
ーダライム、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、Ｃａ（ＯＨ）2、Ｃａ
Ｏ、Ｍｇ（ＯＨ）2、ＭｇＯより選択される１種または
２種以上であるプラズマＣＶＭ排ガスの精製回収方法を
提供するものである。
【０００７】本発明において、系内で酸素が発生、蓄積
してゆく機構としては次のように考えられる。ＳＦ6、
ＣＦ4、ＮＦ3等のフッ化物ガスは、室温程度の温度では
化学的には不活性であるが、プラズマ中で励起されるこ
とによりＦラジカルを生成する。その多くがプラズマＣ
ＶＭ加工に利用され、例えばＳｉの加工にあっては固体
のＳｉをＳｉＦ4としてガス化し固体表面から除去する
ことによって加工が進行する。プラズマＣＶＭ加工に利
用されなかったＦラジカルの一部は、再びＳ、Ｃ、Ｎと
結合しＳＦ6、ＣＦ4、ＮＦ3等に戻る。ところが利用さ
れなかったＦラジカルの他の一部は、Ｆ2になっている
ことが分かった。このＦ2は非常に酸化性が強いので、
精製剤のアルカリ剤である例えばＣａ（ＯＨ）2と次の
反応にしたがって酸素を発生することが知られている。 ２Ｃａ（ＯＨ）2＋２Ｆ2→２ＣａＦ2＋２Ｈ2Ｏ＋Ｏ2 こうして発生したＯ2が次第に系内に蓄積してプラズマ
ＣＶＭ加工に悪影響を及ぼしているものと考えられる。
してゆく機構としては次のように考えられる。ＳＦ6、
ＣＦ4、ＮＦ3等のフッ化物ガスは、室温程度の温度では
化学的には不活性であるが、プラズマ中で励起されるこ
とによりＦラジカルを生成する。その多くがプラズマＣ
ＶＭ加工に利用され、例えばＳｉの加工にあっては固体
のＳｉをＳｉＦ4としてガス化し固体表面から除去する
ことによって加工が進行する。プラズマＣＶＭ加工に利
用されなかったＦラジカルの一部は、再びＳ、Ｃ、Ｎと
結合しＳＦ6、ＣＦ4、ＮＦ3等に戻る。ところが利用さ
れなかったＦラジカルの他の一部は、Ｆ2になっている
ことが分かった。このＦ2は非常に酸化性が強いので、
精製剤のアルカリ剤である例えばＣａ（ＯＨ）2と次の
反応にしたがって酸素を発生することが知られている。 ２Ｃａ（ＯＨ）2＋２Ｆ2→２ＣａＦ2＋２Ｈ2Ｏ＋Ｏ2 こうして発生したＯ2が次第に系内に蓄積してプラズマ
ＣＶＭ加工に悪影響を及ぼしているものと考えられる。
【０００８】酸素ガスは、一面では加工表面に付着する
ＳやＣなどの加工ガスの成分元素に由来する物質を気化
し除去する作用も兼ね備えており、当該作用については
本発明者らがすでに特願平６−１２３６７５号で述べた
とおりである。しかしながら酸素ガスが過剰に存在する
とプラズマＣＶＭ加工面が荒れるという現象が起こるの
で、その量を適正に保つ方法、特に発生を抑制する技術
が求められていた。
ＳやＣなどの加工ガスの成分元素に由来する物質を気化
し除去する作用も兼ね備えており、当該作用については
本発明者らがすでに特願平６−１２３６７５号で述べた
とおりである。しかしながら酸素ガスが過剰に存在する
とプラズマＣＶＭ加工面が荒れるという現象が起こるの
で、その量を適正に保つ方法、特に発生を抑制する技術
が求められていた。
【０００９】この酸素の発生を抑制するためには、排ガ
スがアルカリ剤で処理される前にその発生原因であるＦ
2を還元してやればよいという考えに基づきそのための
処理剤を鋭意検討したところ、Ｓｉ等の反応性を有する
金属が有効であった。これら反応性を有する金属でＦ2
を含むプラズマＣＶＭ排ガスを予め還元し、しかる後に
アルカリ金属化合物および／またはアルカリ土類金属化
合物、さらにゼオライトで順次処理することにより酸素
を発生させることなく循環精製することが可能になっ
た。
スがアルカリ剤で処理される前にその発生原因であるＦ
2を還元してやればよいという考えに基づきそのための
処理剤を鋭意検討したところ、Ｓｉ等の反応性を有する
金属が有効であった。これら反応性を有する金属でＦ2
を含むプラズマＣＶＭ排ガスを予め還元し、しかる後に
アルカリ金属化合物および／またはアルカリ土類金属化
合物、さらにゼオライトで順次処理することにより酸素
を発生させることなく循環精製することが可能になっ
た。
【００１０】さらに本発明の方法は、Ｆ2そのものある
いはＦ2と同様にアルカリ剤と作用したときに酸素を生
成する酸化力を有するＣｌＦ、ＣｌＦ3、ＢｒＦ3、Ｂｒ
Ｆ5等のインターハロゲン化合物ガスをプラズマＣＶＭ
加工ガスとして用いる場合にも、その排ガスの精製循環
手段として利用できる。すなわち、このような酸化力の
強いプラズマＣＶＭ加工ガスのうち加工に利用されなか
った分は、排ガス精製工程でアルカリ剤と作用して酸素
を生成するのは、前述と同様であるので、やはりアルカ
リ剤の前段に反応性を有する金属で処理することにより
この問題を解決できる。前者との差異は、例えばＳＦ6
の様に室温で不活性な加工ガスの場合、排ガス中に残留
している未利用のＳＦ6は最終的に回収され、循環ガス
はＳＦ6とＨｅの混合ガスとして得られるのに対し、後
者では、例えば加工ガスのＦ2は排ガス中に残留してい
る未利用分も除去されるので、回収される循環ガスは純
Ｈｅということになる点である。
いはＦ2と同様にアルカリ剤と作用したときに酸素を生
成する酸化力を有するＣｌＦ、ＣｌＦ3、ＢｒＦ3、Ｂｒ
Ｆ5等のインターハロゲン化合物ガスをプラズマＣＶＭ
加工ガスとして用いる場合にも、その排ガスの精製循環
手段として利用できる。すなわち、このような酸化力の
強いプラズマＣＶＭ加工ガスのうち加工に利用されなか
った分は、排ガス精製工程でアルカリ剤と作用して酸素
を生成するのは、前述と同様であるので、やはりアルカ
リ剤の前段に反応性を有する金属で処理することにより
この問題を解決できる。前者との差異は、例えばＳＦ6
の様に室温で不活性な加工ガスの場合、排ガス中に残留
している未利用のＳＦ6は最終的に回収され、循環ガス
はＳＦ6とＨｅの混合ガスとして得られるのに対し、後
者では、例えば加工ガスのＦ2は排ガス中に残留してい
る未利用分も除去されるので、回収される循環ガスは純
Ｈｅということになる点である。
【００１１】反応性を有する金属（以下反応性金属とい
う）とは、このように酸化力の強いＦ2や各種インター
ハロゲン化物と反応し金属ハロゲン化物を形成するよう
なもので、Ｓｉの他Ｔｉ、Ｇｅ、Ｗ、Ｍｏ、Ｆｅ、Ｃ
ｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｚｒ等を指す。こ
れらは、たとえばＦ2ガスと反応してフッ化物を形成
し、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｇｅ、Ｗ、Ｍｏにおいては、ＳｉＦ4
のように生成したハロゲン化物がガス状であり、それら
は後段のアルカリ金属化合物と反応して除去される。ま
たＦｅ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｚｒに
おいては、ＦｅＦ3のように生成したハロゲン化物が固
体状でありその金属の表面に析出する。
う）とは、このように酸化力の強いＦ2や各種インター
ハロゲン化物と反応し金属ハロゲン化物を形成するよう
なもので、Ｓｉの他Ｔｉ、Ｇｅ、Ｗ、Ｍｏ、Ｆｅ、Ｃ
ｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｚｒ等を指す。こ
れらは、たとえばＦ2ガスと反応してフッ化物を形成
し、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｇｅ、Ｗ、Ｍｏにおいては、ＳｉＦ4
のように生成したハロゲン化物がガス状であり、それら
は後段のアルカリ金属化合物と反応して除去される。ま
たＦｅ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｚｒに
おいては、ＦｅＦ3のように生成したハロゲン化物が固
体状でありその金属の表面に析出する。
【００１２】反応性金属とプラズマＣＶＭ排ガスとの反
応は、通常室温または反応速度を増す目的で室温以上に
加熱した条件で行なわれる。加熱温度が高いほど反応速
度は早くなるが、３００℃までの範囲で加熱すれば実用
上十分な反応速度が得られる。酸化力の高いハロゲンガ
スを含むプラズマＣＶＭ装置内の使用済み排ガスは、こ
の様にして反応性金属と作用した後は酸化力を失い、後
段のアルカリ金属化合物やアルカリ土類金属化合物と反
応しても、もはや酸素を遊離させることのないハロゲン
化合物に転化される。
応は、通常室温または反応速度を増す目的で室温以上に
加熱した条件で行なわれる。加熱温度が高いほど反応速
度は早くなるが、３００℃までの範囲で加熱すれば実用
上十分な反応速度が得られる。酸化力の高いハロゲンガ
スを含むプラズマＣＶＭ装置内の使用済み排ガスは、こ
の様にして反応性金属と作用した後は酸化力を失い、後
段のアルカリ金属化合物やアルカリ土類金属化合物と反
応しても、もはや酸素を遊離させることのないハロゲン
化合物に転化される。
【００１３】反応性金属の後段に置かれるアルカリ金属
化合物、アルカリ土類金属化合物としては、ソーダライ
ム、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、ＣａＯ、Ｃａ（ＯＨ）2、Ｍｇ
Ｏ、Ｍｇ（ＯＨ）2等が使用される。プラズマＣＶＭの
加工ガスとして使用されたＨＦのうち一部未反応のまま
排出されたもの、プラズマＣＶＭ加工で生成した各種ハ
ロゲン化物、および前段の反応性金属との反応で生成し
た例えばＳｉＦ4等のガス状ハロゲン化物は、ＮａＦ、
ＣａＦ2等の固体状フッ化アルカリとなってアルカリ金
属化合物等の層に固定化される。アルカリ金属化合物等
と、反応性金属で処理された後のプラズマＣＶＭ排ガス
との反応は、通常室温または反応速度を増す目的で室温
以上に加熱した条件で行われる。加熱温度が高いほど反
応速度は早くなるが、２００℃までの範囲で加熱すれば
実用上十分な反応速度が得られる。
化合物、アルカリ土類金属化合物としては、ソーダライ
ム、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、ＣａＯ、Ｃａ（ＯＨ）2、Ｍｇ
Ｏ、Ｍｇ（ＯＨ）2等が使用される。プラズマＣＶＭの
加工ガスとして使用されたＨＦのうち一部未反応のまま
排出されたもの、プラズマＣＶＭ加工で生成した各種ハ
ロゲン化物、および前段の反応性金属との反応で生成し
た例えばＳｉＦ4等のガス状ハロゲン化物は、ＮａＦ、
ＣａＦ2等の固体状フッ化アルカリとなってアルカリ金
属化合物等の層に固定化される。アルカリ金属化合物等
と、反応性金属で処理された後のプラズマＣＶＭ排ガス
との反応は、通常室温または反応速度を増す目的で室温
以上に加熱した条件で行われる。加熱温度が高いほど反
応速度は早くなるが、２００℃までの範囲で加熱すれば
実用上十分な反応速度が得られる。
【００１４】残余の不純物およびアルカリ金属化合物等
との中和反応によって生じた水（水蒸気）は、さらに次
の工程すなわちゼオライトによる吸着により除去され
る。ゼオライトの温度は、室温から５０℃までの範囲が
好ましい。
との中和反応によって生じた水（水蒸気）は、さらに次
の工程すなわちゼオライトによる吸着により除去され
る。ゼオライトの温度は、室温から５０℃までの範囲が
好ましい。
【００１５】反応性金属、アルカリ金属化合物および／
またはアルカリ土類金属化合物、ゼオライトの三種の薬
剤とこの順序で作用させることによりプラズマＣＶＭの
使用済み排ガスは、Ｆ2、ＣｌＦ、ＣｌＦ3、ＢｒＦ3、
ＢｒＦ5、ＨＦの加工ガスの場合においてはベースガス
であるＨｅのみに精製され、ＳＦ6、ＣＦ4、Ｃ2Ｆ6、Ｎ
Ｆ3、の加工ガスにあっては、Ｈｅと未利用のまま一部
排出された加工ガスとの混合物として回収される。
またはアルカリ土類金属化合物、ゼオライトの三種の薬
剤とこの順序で作用させることによりプラズマＣＶＭの
使用済み排ガスは、Ｆ2、ＣｌＦ、ＣｌＦ3、ＢｒＦ3、
ＢｒＦ5、ＨＦの加工ガスの場合においてはベースガス
であるＨｅのみに精製され、ＳＦ6、ＣＦ4、Ｃ2Ｆ6、Ｎ
Ｆ3、の加工ガスにあっては、Ｈｅと未利用のまま一部
排出された加工ガスとの混合物として回収される。
【００１６】これら精製回収されたＨｅまたはＨｅと加
工ガスの混合物は、プラズマＣＶＭ加工用ガスとして再
使用するためには、加工成分であるＳＦ6、ＣＦ4、Ｃ2
Ｆ6、Ｆ2、ＣｌＦ、ＣｌＦ3、ＢｒＦ3、ＢｒＦ5、Ｎ
Ｆ3、ＨＦ等が不足しているか、または全く含まれてい
ないため、プラズマＣＶＭ加工領域に供給する前にこれ
ら加工成分を補給しなければならない。未利用成分が残
留しているＳＦ6等の場合は、回収ガス中のその濃度を
測定し不足分だけ補給すればよい。Ｈｅのみ回収される
場合には、例えばＦ2を予め計画した流量で供給混合す
ればよい。 以上、本発明を添付の図１の概略工程図面
に基づいて説明する。
工ガスの混合物は、プラズマＣＶＭ加工用ガスとして再
使用するためには、加工成分であるＳＦ6、ＣＦ4、Ｃ2
Ｆ6、Ｆ2、ＣｌＦ、ＣｌＦ3、ＢｒＦ3、ＢｒＦ5、Ｎ
Ｆ3、ＨＦ等が不足しているか、または全く含まれてい
ないため、プラズマＣＶＭ加工領域に供給する前にこれ
ら加工成分を補給しなければならない。未利用成分が残
留しているＳＦ6等の場合は、回収ガス中のその濃度を
測定し不足分だけ補給すればよい。Ｈｅのみ回収される
場合には、例えばＦ2を予め計画した流量で供給混合す
ればよい。 以上、本発明を添付の図１の概略工程図面
に基づいて説明する。
【００１７】図１の概略工程図において、プラズマＣＶ
Ｍ装置１内のガスは、反応性金属（たとえばＳｉやＦｅ
など）を充填した容器２に送入される。ここで酸化性の
強いハロゲンガス、たとえばＦ2は、前記反応性金属と
反応し、気体のＳｉＦ4に転化されて次の工程に導かれ
るか、あるいは固体のＦｅＦ3に転化されることにより
除去される。次いで同ガスはアルカリ充填容器３に送入
され、アルカリ金属化合物との反応により、例えばＳｉ
Ｆ4のような活性物質が除去され、さらにゼオライト充
填容器４に送入されゼオライトによる吸着で、例えばＨ
2Ｏのような残余の不純物が除去される。このようにし
てプラズマＣＶＭの使用済み排ガスは、Ｆ 2、ＣｌＦ、
ＣｌＦ3、ＢｒＦ3、ＢｒＦ5、ＨＦの加工ガスの場合に
おいては、ベースガスであるＨｅのみに精製され、ＳＦ
6、ＣＦ4、Ｃ2Ｆ6、ＮＦ3、の加工ガスにあっては、Ｈ
ｅと未利用のまま一部排出された加工ガスとの混合物と
して回収される。使用済み排ガスおよび精製済みガス
は、ポンプ５によってプラズマＣＶＭ装置とガス精製装
置の間を循環する。
Ｍ装置１内のガスは、反応性金属（たとえばＳｉやＦｅ
など）を充填した容器２に送入される。ここで酸化性の
強いハロゲンガス、たとえばＦ2は、前記反応性金属と
反応し、気体のＳｉＦ4に転化されて次の工程に導かれ
るか、あるいは固体のＦｅＦ3に転化されることにより
除去される。次いで同ガスはアルカリ充填容器３に送入
され、アルカリ金属化合物との反応により、例えばＳｉ
Ｆ4のような活性物質が除去され、さらにゼオライト充
填容器４に送入されゼオライトによる吸着で、例えばＨ
2Ｏのような残余の不純物が除去される。このようにし
てプラズマＣＶＭの使用済み排ガスは、Ｆ 2、ＣｌＦ、
ＣｌＦ3、ＢｒＦ3、ＢｒＦ5、ＨＦの加工ガスの場合に
おいては、ベースガスであるＨｅのみに精製され、ＳＦ
6、ＣＦ4、Ｃ2Ｆ6、ＮＦ3、の加工ガスにあっては、Ｈ
ｅと未利用のまま一部排出された加工ガスとの混合物と
して回収される。使用済み排ガスおよび精製済みガス
は、ポンプ５によってプラズマＣＶＭ装置とガス精製装
置の間を循環する。
【００１８】また、Ｆ2の様に系から除去された加工ガ
ス、あるいはＳＦ6の様に消費されて濃度の低下した加
工ガスは、供給ライン７からベースガスのＨｅに追加供
給される。また、ガスの精製状況を監視するためにサン
プリングライン６から随時分析用のサンプルを採取し
た。
ス、あるいはＳＦ6の様に消費されて濃度の低下した加
工ガスは、供給ライン７からベースガスのＨｅに追加供
給される。また、ガスの精製状況を監視するためにサン
プリングライン６から随時分析用のサンプルを採取し
た。
【００１９】
【実施例】以下、実施例によって本発明を詳述するが、
かかる実施例に限定されるものではない。
かかる実施例に限定されるものではない。
【００２０】実施例１〜２８ プラズマＣＶＭ装置（容積１００リットル）に、Ｓ
Ｆ6、ＣＦ4、Ｃ2Ｆ6、ＮＦ 3、Ｆ2、ＣｌＦ、ＣｌＦ3、
ＢｒＦ3、ＢｒＦ5、ＨＦの各加工ガスをＨｅで５％（体
積比。以下同じ）に希釈して総流量１リットル／分で供
給した。同時に装置内のガスをプラズマＣＶＭ装置内の
圧力が変化しないよう同流量で抜き出し表１に示した３
種類の精製薬剤で処理し、ポンプによって再びプラズマ
ＣＶＭ装置に精製ガスを戻して循環させながらＳｉを８
時間加工した。
Ｆ6、ＣＦ4、Ｃ2Ｆ6、ＮＦ 3、Ｆ2、ＣｌＦ、ＣｌＦ3、
ＢｒＦ3、ＢｒＦ5、ＨＦの各加工ガスをＨｅで５％（体
積比。以下同じ）に希釈して総流量１リットル／分で供
給した。同時に装置内のガスをプラズマＣＶＭ装置内の
圧力が変化しないよう同流量で抜き出し表１に示した３
種類の精製薬剤で処理し、ポンプによって再びプラズマ
ＣＶＭ装置に精製ガスを戻して循環させながらＳｉを８
時間加工した。
【００２１】この時各容器は外側から加熱して、反応性
金属充填容器を３００℃に、アルカリ充填容器を２００
℃に保つよう温度調整した。ゼオライト充填容器は、特
に温度調整をしないで室温２３℃に放置した。加工終了
直前にサンプリングラインから採取した精製ガスを分析
してその結果を表１に示した。
金属充填容器を３００℃に、アルカリ充填容器を２００
℃に保つよう温度調整した。ゼオライト充填容器は、特
に温度調整をしないで室温２３℃に放置した。加工終了
直前にサンプリングラインから採取した精製ガスを分析
してその結果を表１に示した。
【００２２】加工ガスは、ＳＦ6、ＣＦ4、Ｃ2Ｆ6、ＮＦ
3にあっては精製ガスを分析した結果からプラズマＣＶ
Ｍ加工で消費された分に相当するそれぞれ０．０３５リ
ットル／分、０．０２９リットル／分、０．０３７リッ
トル／分、０．０３９リットル／分を、Ｆ2、ＣｌＦ、
ＣｌＦ3、ＢｒＦ3、ＢｒＦ5、ＨＦにあっては全量の
０．０５リットル／分を供給ラインから補給した。
3にあっては精製ガスを分析した結果からプラズマＣＶ
Ｍ加工で消費された分に相当するそれぞれ０．０３５リ
ットル／分、０．０２９リットル／分、０．０３７リッ
トル／分、０．０３９リットル／分を、Ｆ2、ＣｌＦ、
ＣｌＦ3、ＢｒＦ3、ＢｒＦ5、ＨＦにあっては全量の
０．０５リットル／分を供給ラインから補給した。
【００２３】精製薬剤の充填容器の寸法および充填量
は、反応性金属充填容器が、内径２００ｍｍ、高さ３０
０ｍｍに反応性金属（粒径２ｍｍ）を５ｋｇ、アルカリ
充填容器が、内径３００ｍｍ、高さ５００ｍｍにアルカ
リ（粒径２ｍｍ）を２０ｋｇ、ゼオライト充填容器が、
内径３００ｍｍ、高さ５００ｍｍにゼオライト（粒径２
ｍｍ）を２０ｋｇとした。
は、反応性金属充填容器が、内径２００ｍｍ、高さ３０
０ｍｍに反応性金属（粒径２ｍｍ）を５ｋｇ、アルカリ
充填容器が、内径３００ｍｍ、高さ５００ｍｍにアルカ
リ（粒径２ｍｍ）を２０ｋｇ、ゼオライト充填容器が、
内径３００ｍｍ、高さ５００ｍｍにゼオライト（粒径２
ｍｍ）を２０ｋｇとした。
【００２４】いずれの実施例においても、長時間連続し
てプラズマＣＶＭ加工を実施する間、系内に酸素が蓄積
されることなく、安定して良好な加工を継続することが
できた。
てプラズマＣＶＭ加工を実施する間、系内に酸素が蓄積
されることなく、安定して良好な加工を継続することが
できた。
【００２５】比較例 １ 反応性金属充填容器になにも充填しないという以外は、
実施例と同様にプラズマＣＶＭ加工を実施した。８時間
後、系内の酸素濃度が５．１％に増加した。
実施例と同様にプラズマＣＶＭ加工を実施した。８時間
後、系内の酸素濃度が５．１％に増加した。
【００２６】
【表１】
【００２７】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の方法によ
れば、プラズマＣＶＭ装置内のガスを精製し、安定にプ
ラズマＣＶＭ加工を行いながら加工ガスを回収再使用す
ることができる。
れば、プラズマＣＶＭ装置内のガスを精製し、安定にプ
ラズマＣＶＭ加工を行いながら加工ガスを回収再使用す
ることができる。
【図１】プラズマＣＶＭ加工における排ガス精製の概略
工程図を示す。
工程図を示す。
１．プラズマＣＶＭ装置 ２．反応性金属充填容器 ３．アルカリ充填容器 ４．ゼオライト充填容器 ５．ポンプ ６．サンプリングライン ７．供給ライン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中川 伸介 山口県宇部市大字沖宇部5253番地 セン トラル硝子株式会社化学研究所内 (56)参考文献 特開 平８−134651（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−19727（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−116507（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−47253（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−137736（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C23F 4/00 B01D 53/68 H01L 21/3065
Claims (3)
- 【請求項１】 プラズマＣＶＭ装置内のハロゲンガスを
含むガスを反応性を有する金属、アルカリ金属化合物お
よび／またはアルカリ土類金属化合物、さらにゼオライ
トと順次接触させるようにしたことを特徴とするプラズ
マＣＶＭ排ガスの精製回収方法。 - 【請求項２】 反応性を有する金属が、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｇ
ｅ、Ｗ、Ｍｏ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｓｎ、
Ｐｂ、Ｚｒより選択される１種または２種以上であるこ
とを特徴とする請求項１記載のプラズマＣＶＭ排ガスの
精製回収方法。 - 【請求項３】 アルカリ金属化合物および／またはアル
カリ土類金属化合物が、ソーダライム、ＮａＯＨ、ＫＯ
Ｈ、Ｃａ（ＯＨ）2、ＣａＯ、Ｍｇ（ＯＨ）2、ＭｇＯよ
り選択される１種または２種以上であることを特徴とす
る請求項１記載のプラズマＣＶＭ排ガスの精製回収方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8035197A JP3004204B2 (ja) | 1996-02-22 | 1996-02-22 | プラズマｃｖｍ排ガスの精製回収方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8035197A JP3004204B2 (ja) | 1996-02-22 | 1996-02-22 | プラズマｃｖｍ排ガスの精製回収方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09228077A JPH09228077A (ja) | 1997-09-02 |
| JP3004204B2 true JP3004204B2 (ja) | 2000-01-31 |
Family
ID=12435146
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8035197A Expired - Fee Related JP3004204B2 (ja) | 1996-02-22 | 1996-02-22 | プラズマｃｖｍ排ガスの精製回収方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3004204B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002239344A (ja) * | 2001-02-19 | 2002-08-27 | Fujitsu Ltd | ガス処理装置と方法 |
| JP5771896B2 (ja) * | 2009-02-09 | 2015-09-02 | セントラル硝子株式会社 | フッ化ヨウ素の除害方法 |
| JP5499816B2 (ja) * | 2010-03-24 | 2014-05-21 | 宇部興産株式会社 | ハロゲン系ガスの除去方法 |
-
1996
- 1996-02-22 JP JP8035197A patent/JP3004204B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09228077A (ja) | 1997-09-02 |
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