JP3340513B2 - Hazardous gas purification method - Google Patents

Hazardous gas purification method

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JP3340513B2
JP3340513B2 JP16727593A JP16727593A JP3340513B2 JP 3340513 B2 JP3340513 B2 JP 3340513B2 JP 16727593 A JP16727593 A JP 16727593A JP 16727593 A JP16727593 A JP 16727593A JP 3340513 B2 JP3340513 B2 JP 3340513B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は有害ガスの浄化方法に関
し、さらに詳細には、半導体製造工程におけるMOCV
D(有機金属気相堆積法)や他CVDプロセスなどで使
用される各種のアルキル水素化合物系の有害ガスの浄化
方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for purifying harmful gases, and more particularly, to an MOCV in a semiconductor manufacturing process.
The present invention relates to a method for purifying various alkyl hydrogen compound-based harmful gases used in D (metal organic chemical vapor deposition) and other CVD processes.

【0002】近年、半導体工業の発展とともに高集積化
・微細化が進み、従来から使用されてきた水素化物系ガ
スに代わり、tert−ブチルアルシン、tert−ブ
チルホスフィン、tert−ブチルチオール、iso−
プロピルアルシン、iso−プロピルホスフィンなどの
アルキル水素化合物系のガスの使用が増加し、CVDプ
ロセスにおいて、原料ガスあるいはドーピングガス、金
属薄膜生成用ガスとして不可欠なものとなりつつある。
これらアルキル水素化合物類は、その毒性が高いか、あ
るいは未知なものが多く、また、そのほとんどが可燃性
でもあるため、使用した後の排出には、有害ガスを除去
した上で大気に放出する必要がある。
In recent years, with the development of the semiconductor industry, high integration and miniaturization have progressed, and tert-butylarsine, tert-butylphosphine, tert-butylthiol, iso-
The use of alkyl hydrogen compound-based gases such as propylarsine and iso-propylphosphine has been increasing and has become indispensable as a raw material gas, a doping gas, or a gas for forming a metal thin film in a CVD process.
Many of these alkyl hydrogen compounds are highly toxic or unknown, and most of them are flammable. There is a need.

【0003】[0003]

【従来の技術】有害ガスを除去する方法としてはスクラ
バーで吸収分解させる湿式法や、活性炭や無機化合物系
の多孔質吸着剤を使用する乾式法が知られているが、ア
ルキル水素化合物を除去する方法については、湿式法で
はアルキル水素化合物が水溶性でないため、有効な吸収
液はなく、また乾式法では活性炭などの吸着剤では物理
的な吸着であるため、脱離してくるという問題がある。
2. Description of the Related Art As a method of removing harmful gases, a wet method of absorbing and decomposing by a scrubber and a dry method of using activated carbon or a porous adsorbent of an inorganic compound are known. Regarding the method, there is a problem that the alkyl hydrogen compound is not water-soluble in the wet method, so there is no effective absorbing solution, and the dry method is desorbed because the adsorbent such as activated carbon is physically adsorbed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】このように従来技術に
はこれらアルキル水素化合物を効率よく、除去する方法
はなく、優れた除去方法の出現が望まれていた。
As described above, in the prior art, there is no method for efficiently removing these alkyl hydrogen compounds, and the appearance of an excellent removal method has been desired.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者らはこれらのV
b族またはVIb族元素のアルキル水素化合物(以下ア
ルキル水素化合物と記す)の除去について鋭意検討を重
ねた結果、酸化銅(II)および、酸化マンガン(I
V)を主成分とする金属酸化物にアルカリ成分を添着さ
せた浄化剤を用いることによって、これらのアルキル水
素化合物を効率よく、しかも、安全に除去しうることを
見い出し、本発明を完成した。すなわち本発明は、有害
成分となるVb族およびVIb族元素のアルキル水素化
合物の少なくとも1種を含むガスを、酸化銅(II)お
よび酸化マンガン(IV)を主成分とする金属酸化物に
アルカリ金属化合物を添着せしめてなる浄化剤と接触さ
せ、該ガスから有害成分を除去することを特徴とする有
害ガスの浄化方法である。
Means for Solving the Problems The present inventors have studied these V
After extensive studies on the removal of alkyl hydrogen compounds (hereinafter referred to as alkyl hydrogen compounds) of group b or group VIb elements, copper (II) oxide and manganese oxide (I
It has been found that these alkyl hydrogen compounds can be efficiently and safely removed by using a purifying agent obtained by impregnating a metal oxide containing V) as a main component with an alkali component, thereby completing the present invention. That is, the present invention relates to a method in which a gas containing at least one alkyl hydrogen compound of a Vb group or VIb element, which is a harmful component, is converted into a metal oxide containing copper (II) oxide and manganese (IV) oxide as a main component by an alkali metal. A method for purifying harmful gas, comprising contacting a compound with a purifying agent to which a compound is impregnated to remove harmful components from the gas.

【0006】本発明の浄化方法は空気、窒素および水素
などのガス中に含有され、一般化学式Rm−M−Hn
〔Rはアルキル基、MはVb族またはVIb族元素、m
およびnは正の整数〕で表されるアルキル水素化合物の
除去に適用される。Vb族元素のアルキル水素化合物と
しては、砒素、燐、アンチモンを含むものであり、例え
ば、tert−ブチルアルシン(t−C4 9 As
2 )、tert−ブチルホスフィン(t−C4 9
2 )、イソプロピルアルシン(i−C3 7 As
2 )、イソプロピルホスフィン(i−C3 7
2 )など、また、VIb族元素のアルキル水素化合物
としては、硫黄、セレン、テルルを含むものであり、例
えば、tert−ブチルチオール(t−C4 9
H)、tert−ブチルセレノール(t−C4 9 Se
H)、tert−ブチルテルロール(t−C4 9 Te
H)、イソプロピルチオール(i−C3 7 SH2 )、
イソプロピルセレノール(i−C3 7 SeH2 )、イ
ソプロピルテルロール(i−C37 TeH2 )などで
ある。本発明の浄化方法は多量の有害ガスを迅速に、し
かも、通常は常温で除去することができ、例えば、半導
体製造プロセスなどから排出されるガスの浄化や、ボン
ベから急激に漏洩するなどで有害ガスによって汚染され
た空気の迅速な浄化などに優れた効果が得られる。
The purification method of the present invention is contained in a gas such as air, nitrogen and hydrogen, and has a general chemical formula of Rm-M-Hn.
[R is an alkyl group, M is a Vb group or VIb group element, m
And n is a positive integer]. As the alkyl hydrogen compound Vb group element, arsenic, phosphorus, those containing antimony, for example, tert- butyl arsine (t-C 4 H 9 As
H 2 ), tert-butylphosphine (tC 4 H 9 P
H 2), isopropyl arsine (i-C 3 H 7 As
H 2 ), isopropylphosphine (i-C 3 H 7 P)
H 2), etc., The alkyl hydrogen compound VIb group element, sulfur, selenium, is intended to include tellurium, for example, tert- butyl thiol (t-C 4 H 9 S
H), tert-butyl selenol (tC 4 H 9 Se
H), tert-butyl tellurol (tC 4 H 9 Te)
H), isopropyl thiol (i-C 3 H 7 SH 2),
Examples thereof include isopropyl selenol (i-C 3 H 7 SeH 2 ) and isopropyl tellurol (i-C 3 H 7 TeH 2 ). The purification method of the present invention can remove a large amount of harmful gas quickly and usually at normal temperature. Excellent effects such as rapid purification of air contaminated by gas can be obtained.

【0007】本発明において、金属酸化物にアルカリ金
属化合物が添着された浄化剤が用いられる。金属酸化物
としては酸化銅(II)および酸化マンガン(IV)を
主成分ととするものであるが、これにその他の酸化物と
して酸化コバルト(III)、酸化銀(I)、酸化銀
(II)などが混合されたものであってもよい。金属酸
化物中の酸化銅(II)および酸化マンガン(IV)の
含有量は、重量比で、通常は、両者を合わせて60wt
%以上、好ましくは70wt%以上である。また、酸化
銅(II)に対する酸化マンガン(IV)の割合は、通
常は、1:0.8〜5.0、好ましくは1:1.2〜
3.0程度である。これらの金属酸化物系の組成物は、
各成分の混合や公知の種々の方法で調製することができ
るが、ホプカライトとして市販もされているので、それ
らを使用すると便利である。ホプカライトは、酸化銅
(II)40wt%、酸化マンガン(IV)60wt%
の二元素系を中心として市販され、また、銅−マンガン
系に,アルミニウム、硅素などの酸化物が30wt%以
下の割合で混合してあるものもあり、これらをそのま
ま、あるいは、前記の酸化コバルト、酸化銀と混合して
用いてもよい。
In the present invention, a purifying agent in which an alkali metal compound is impregnated with a metal oxide is used. The metal oxide mainly contains copper (II) oxide and manganese (IV) oxide, and other oxides include cobalt (III) oxide, silver (I) oxide and silver (II) oxide. ) May be mixed. The content of copper (II) oxide and manganese (IV) oxide in the metal oxide is usually 60 wt.
%, Preferably 70% by weight or more. The ratio of manganese (IV) oxide to copper (II) oxide is usually 1: 0.8 to 5.0, preferably 1: 1.2 to 5.0.
It is about 3.0. These metal oxide-based compositions are:
Although it can be prepared by mixing various components or by various known methods, it is convenient to use them as it is commercially available as hopcalite. Hopcalite is composed of 40% by weight of copper (II) oxide and 60% by weight of manganese (IV) oxide
Some are commercially available centering on the two-element system, and the other are a mixture of a copper-manganese system with an oxide such as aluminum or silicon at a ratio of 30% by weight or less. And silver oxide.

【0008】これらの金属酸化物は、通常は成型して用
いられ、破砕品、押し出し成型品、打錠成型品などの種
々の形状のものを使用することができる。そのサイズ
は、破砕品であれば4〜20メッシュ程度、押し出し成
型品であれば直径1.5〜4mm、長さ3〜20mm程
度、打錠成型品であれば通常は円筒状で直径3〜6m
m、高さ3〜6mm程度の大きさのものが好ましい。
These metal oxides are usually used by molding, and various shapes such as crushed products, extruded products, and tableted products can be used. The size is about 4 to 20 mesh for crushed products, 1.5 to 4 mm in diameter and 3 to 20 mm in length for extruded products, and usually 3 to 20 mm in diameter for tableted products. 6m
m and a height of about 3 to 6 mm are preferable.

【0009】本発明において、金属酸化物に添着せしめ
られるアルカリ金属化合物としてはカリウム、ナトリウ
ム、リチウムの水酸化物、酸化物、炭酸塩などであり、
例えば、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化リ
チウム、酸化カリウム、酸化ナトリウム、炭酸カリウ
ム、炭酸ナトリウムおよびこれらの混合物などが挙げら
れる。これらのうちでも水酸化カリウム、水酸化ナトリ
ウム、酸化カリウムおよび炭酸カリウムなどが好まし
い。金属酸化物に添着せしめられるアルカリ金属化合物
の量はアルキル水素化合物ガスの種類、濃度などによっ
て異なり一概に特定はできないが、通常は、金属酸化物
100重量部に対し、各アルカリ金属の水酸化物換算で
1〜50重量部、好ましくは3〜15重量部程度とされ
る。添着量が1重量部よりも少ないとアルキル水素化合
物の除去効率が低くなり、一方、50重量部を越えると
金属酸化物に充分に保持されず、かつ、高価にもなる。
In the present invention, the alkali metal compound to be impregnated with the metal oxide includes hydroxides, oxides and carbonates of potassium, sodium and lithium.
Examples include potassium hydroxide, sodium hydroxide, lithium hydroxide, potassium oxide, sodium oxide, potassium carbonate, sodium carbonate, and mixtures thereof. Among them, potassium hydroxide, sodium hydroxide, potassium oxide and potassium carbonate are preferred. The amount of the alkali metal compound impregnated in the metal oxide varies depending on the type and concentration of the alkyl hydrogen compound gas and cannot be specified unconditionally. It is 1 to 50 parts by weight, preferably about 3 to 15 parts by weight in conversion. If the amount is less than 1 part by weight, the efficiency of removing the alkyl hydrogen compound is reduced. On the other hand, if it exceeds 50 parts by weight, the metal oxide is not sufficiently retained and becomes expensive.

【0010】本発明に適用される有害ガスの濃度は、通
常は1%以下、好ましくは0.1%以下である。また、
浄化剤とガスとの接触温度は0〜100℃程度であり、
通常は室温(10〜50℃)で操作され、特に加熱や冷
却を必要としない。ただし、接触開始後は反応熱によっ
て、有害ガスの濃度が高いときや水素などの還元性の強
いガスが含まれるような場合などには、発熱により10
〜40℃程度の温度上昇が見られることもあるが、異常
な発熱を生じたりすることはない。接触時の圧力は、通
常は常圧であるが、減圧乃至1kg/cm2 Gのような
加圧下で操作することも可能である。本発明が適用され
る空気、窒素および水素などのガスは乾燥状態または湿
潤状態であっても結露を生じない程度であればよいが、
一般的には通常の大気に相当する30〜100%の相対
湿度で使用されることが多く、このような場合には浄化
剤中の遊離水分が5〜30wt%程度のものが好適であ
る。
The concentration of the harmful gas applied to the present invention is usually 1% or less, preferably 0.1% or less. Also,
The contact temperature between the purifying agent and the gas is about 0 to 100 ° C,
It is usually operated at room temperature (10 to 50 ° C.) and does not require any particular heating or cooling. However, after the start of contact, if the concentration of the harmful gas is high or if a highly reducing gas such as hydrogen is contained due to the reaction heat, the heat is generated by 10%.
Although a temperature rise of about -40 ° C. may be observed, no abnormal heat generation occurs. The pressure at the time of contact is usually normal pressure, but it is also possible to operate under reduced pressure or a pressurized pressure such as 1 kg / cm 2 G. Gases such as air, nitrogen, and hydrogen to which the present invention is applied may be in a dry or wet state as long as no condensation occurs.
Generally, it is often used at a relative humidity of 30 to 100% corresponding to ordinary air. In such a case, a purifying agent having a free water content of about 5 to 30 wt% is suitable.

【0011】本発明の浄化方法が適用される処理対象ガ
ス中に含有されるアルキル水素化合物系ガスの濃度およ
び流速には特に制限はないが、一般に濃度が高いほど流
速を小さくすることが望ましい。除去可能な有害ガスの
濃度は通常は1%以下であるが、流量が小さい場合には
さらに高濃度のアルキル水素化合物ガスの処理も可能で
ある。浄化筒は有害ガス濃度、処理対象ガスの量などに
応じて設計されるが、有害ガス濃度が0.1%以下のよ
うな比較的低濃度では空筒線速度(LV)は0.5〜5
0cm/sec、有害ガス濃度が0.1〜1%程度では
LVは0.05〜20cm/sec、濃度が1%以上の
ような高濃度では10cm/sec以下の範囲で設計す
ることが好ましい。従って、半導体製造工程プロセスか
ら定常的に排出される濃度の高い有害ガスの様な場合に
は10cm/sec以下、有害ガスがガスボンベから急
激に漏洩し、多量の空気などで希釈されるような場合に
はLVは0.5〜50cm/secが一般的な基準とな
る。
The concentration and flow rate of the alkyl hydrogen compound-based gas contained in the gas to be treated to which the purification method of the present invention is applied are not particularly limited, but it is generally desirable that the higher the concentration, the lower the flow rate. The concentration of the harmful gas that can be removed is usually 1% or less, but when the flow rate is small, a higher concentration of an alkyl hydride gas can be treated. The purifying cylinder is designed according to the concentration of the harmful gas, the amount of the gas to be treated, and the like. When the concentration of the harmful gas is relatively low such as 0.1% or less, the linear velocity (LV) of the cylinder is 0.5 to 5
It is preferable to design the LV in the range of 0.05 to 20 cm / sec when the harmful gas concentration is about 0 to 1% at 0 cm / sec and 10 cm / sec or less when the concentration is as high as 1% or more. Therefore, in the case of high concentration harmful gas discharged constantly from the semiconductor manufacturing process, the harmful gas leaks rapidly from the gas cylinder at 10 cm / sec or less and is diluted with a large amount of air. For example, the standard value of LV is 0.5 to 50 cm / sec.

【0012】浄化剤は、通常は有害ガスの浄化筒に充填
され、固定床として用いられるが移動床、流動床として
用いることも可能である。通常は浄化剤は浄化筒内に充
填され、アルキル水素化合物ガスを含有するガスは浄化
筒内に流され、浄化剤と接触させることにより、有害成
分であるアルキル水素化合物が除去される。本発明にお
いて浄化剤が浄化筒に充填されたときの充填密度は1.
0〜1.5g/ml程度である。
The purifying agent is usually filled in a purifying column for harmful gas and used as a fixed bed, but can also be used as a moving bed or a fluidized bed. Usually, the purifying agent is filled in the purifying column, and the gas containing the alkyl hydrogen compound gas is flowed into the purifying column, and the harmful component alkyl hydrogen compound is removed by bringing the gas into contact with the purifying agent. In the present invention, when the purifying agent is filled in the purifying column, the packing density is 1.
It is about 0 to 1.5 g / ml.

【0013】[0013]

【実施例】【Example】

実施例1〜8 (Mn−Cu組成物)二酸化マンガン(MnO2 )50
wt%、酸化銅(CuO)22wt%、酸化マグネシウ
ム(MgO)12.5wt%、酸化アルミニウム(Al
2 3 )12.5wt%で直径1.5mm、長さ3〜1
0mmの押出し成型品である市販のホプカライトを使用
した。 (除去剤の調製)このホプカライト1000gに濃度5
0wt%の水酸化カリウム溶液を散布、含浸させた後、
120℃で2時間乾燥させることにより、ホプカライト
100重量部に対し、水酸化カリウムが2〜40wt%
の範囲で添着された4種類の浄化剤を調製した。
Example 1 to 8 (Mn-Cu composition) manganese dioxide (MnO 2) 50
wt%, copper oxide (CuO) 22 wt%, magnesium oxide (MgO) 12.5 wt%, aluminum oxide (Al
2 O 3 ) 12.5 wt%, 1.5 mm in diameter, 3 to 1 in length
A commercially available hopcalite, which is a 0 mm extruded product, was used. (Preparation of remover) A concentration of 5 was added to 1000 g of this hopcalite.
After spraying and impregnating a 0 wt% potassium hydroxide solution,
By drying at 120 ° C. for 2 hours, potassium hydroxide is 2 to 40% by weight based on 100 parts by weight of hopcalite.
The four types of purifying agents impregnated in the range were prepared.

【0014】(除去テスト)これらの浄化剤を内径19
mmの浄化筒に28ml充填し、tert−ブチルアル
シンおよびtert−ブチルホスフィンの除去試験をお
こなった。窒素で濃度0.1vol%に希釈された各ア
ルキル水素化物を、流量0.85L/min(空筒線速
度5cm/sec)、室温20℃で流し、充填筒の出口
ガス中にアルキル水素化合物が検出され始めるまでの時
間(有効処理時間)を測定した。検出には変色成分とし
て塩化ニッケルをシリカゲルに担持させた検知剤(検知
下限界:10ppm)を用いた。測定結果を表1に示
す。
(Removal test)
Then, 28 ml of the effluent was filled in a 28-mm purifying cylinder, and a test for removing tert-butylarsine and tert-butylphosphine was performed. Each alkyl hydride diluted to a concentration of 0.1 vol% with nitrogen is allowed to flow at a flow rate of 0.85 L / min (vacuum linear velocity 5 cm / sec) at room temperature of 20 ° C., and the alkyl hydrogen compound is contained in the outlet gas of the filling cylinder. The time until detection started (effective processing time) was measured. For detection, a detection agent (lower detection limit: 10 ppm) in which nickel chloride was supported on silica gel as a color-change component was used. Table 1 shows the measurement results.

【0015】[0015]

【表1】 表 1 実施例 有害ガス KOH 有害ガス 空筒 有効処 の種類 含有率 の濃度 線速度 理時間 wt% vol% cm/sec min 1 t−BuAsH2 2 0.1 5 615 2 〃 5 〃 〃 660 3 〃 20 〃 〃 705 4 〃 40 〃 〃 683 5 t−BuPH2 2 〃 〃 450 6 〃 5 〃 〃 495 7 〃 20 〃 〃 513 8 〃 40 〃 〃 487Table 1 Example Hazardous Gas KOH Hazardous Gas Cylinder Effective Treatment Type Content Concentration Linear Velocity Time wt% vol% cm / sec min 1 t-BuAsH 2 2 0.15 615 2〃5〃 60 603 3 20 20 〃 〃 705 4 40 〃 68 683 5 t-BuPH 2 2 〃 450 450 6 5 5 〃 4 495 7 〃 20 〃 5 5138 〃 40 〃 48 487

【0016】比較例1、2 除去剤としてヤシガラ活性炭(武田薬品工業(株)製、
8〜24mesh)とモレキュラシーブ5A(ユニオン
昭和(株)製、8〜24mesh)を用いた。 (除去テスト)これらの除去剤を内径19mlの除去筒
に28ml充填し、窒素を流しながら200℃に加熱再
生したのちに室温まで冷却させたのち、tert−ブチ
ルアルシンとtert−ブチルホスフィンの除去テスト
をおこなった。結果を表2に示す。
Comparative Examples 1 and 2 Yashigara activated carbon (manufactured by Takeda Pharmaceutical Co., Ltd.)
8-24 mesh) and Molecular Sieve 5A (8-24 mesh, manufactured by Union Showa Co., Ltd.). (Removal test) 28 ml of the remover was filled in a remover cylinder having an inner diameter of 19 ml, heated and regenerated at 200 ° C. while flowing nitrogen, cooled to room temperature, and then tested for removal of tert-butylarsine and tert-butylphosphine. Was done. Table 2 shows the results.

【0017】[0017]

【表2】 表 2 比較例 有害ガス 浄化剤 有害ガス 空筒 有効処 の種類 の種類 の濃度 線速度 理時間 vol% cm/sec min 1 t−BuAsH2 活性炭 0.1 5 67 2 t−BuPH2 MS5A 〃 〃 34Table 2 Comparative Example Hazardous Gas Purifier Hazardous Gas Cylinder Effective Treatment Type Concentration Type Linear Velocity Time Vol% cm / sec min 1 t-BuAsH 2 Activated Carbon 0.1 567 2 t-BuPH 2 MS5A 34 34 34

【0018】実施例 9〜13 (Mn−Cu組成物)実施例2で用いたと同種の市販の
ホプカライトを使用した。 (除去剤の調整)実施例2で用いたと同種の浄化剤を使
用した。
Examples 9 to 13 (Mn-Cu composition) The same commercially available hopcalite as used in Example 2 was used. (Adjustment of removing agent) The same kind of purifying agent as used in Example 2 was used.

【0019】(除去テスト)実施例2の除去剤を内径1
9mmの除去筒に28ml充填し、アルキル水素化合物
としてtert−ブチルチオール、tert−ブチルセ
レノール、tert−ブチルテルロール、iso−プロ
ピルアルシンまたはiso−プロピルホスフィンの除去
試験をおこなった。窒素で濃度0.1vol%に希釈さ
れた各アルキル水素化合物を、流量0.85L/min
(空筒線速度5cm/sec)、室温20℃で流し、充
填筒の出口ガス中にアルキル水素化物が検出され始める
までの時間(有効処理時間)を測定した。tert−ブ
チルチオール、tert−ブチルセレノールおよびte
rt−ブチルテルロールの検出には変色成分として塩化
金酸と銅塩をシリカゲルに担持させた検知剤(検知下限
界:10ppm)、iso−プロピルアルシン、iso
−プロピルホスフィンの検出には前記の塩化ニッケルを
変色成分とする検知剤(検知下限界:10ppm)を用
いた。以上の結果を表3に示す。
(Removal test)
A 9 mm removal cylinder was filled with 28 ml, and a removal test of tert-butylthiol, tert-butylselenol, tert-butyltellurol, iso-propylarsine or iso-propylphosphine as an alkyl hydrogen compound was performed. Each alkyl hydrogen compound diluted to a concentration of 0.1 vol% with nitrogen was supplied at a flow rate of 0.85 L / min.
(Vacuum linear velocity: 5 cm / sec), flow was performed at room temperature of 20 ° C., and a time (effective treatment time) until alkyl hydride was started to be detected in the outlet gas of the filling cylinder was measured. tert-butylthiol, tert-butylselenol and te
For the detection of rt-butyl tellurol, a detecting agent in which chloroauric acid and a copper salt are supported on silica gel as discoloring components (lower detection limit: 10 ppm), iso-propylarsine, iso
For the detection of -propylphosphine, the above-mentioned detecting agent containing nickel chloride as a color changing component (lower detection limit: 10 ppm) was used. Table 3 shows the above results.

【0020】[0020]

【表3】 表 3 実施例 有害ガスの KOH 有害ガス 空筒 有効処 種類 含有率 の濃度 線速度 理時間 wt% vol% cm/sec min 9 t−BuSH 5 0.1 5 922 10 t−BuSeH 5 0.1 5 1380 11 t−BuTeH 5 0.1 5 1250 12 i−PrAsH2 5 0.1 5 652 13 i−PrPH2 5 0.1 5 588Table 3 Example KOH of harmful gas Hazardous gas vacant cylinder Effective treatment type Content concentration Linear velocity wt% vol% cm / sec min 9 t-BuSH 5 0.15 922 10 t-BuSeH 5 0.1 5 1380 11 t-BuTeH 5 0.1 5 1250 12 i-PrAsH 2 5 0.15 652 13 i-PrPH 2 5 0.15 588

【0021】実施例 14〜21 (除去剤の調製)水酸化カリウムを用いる代わりに水酸
化ナトリウムを用いた他は、実施例1〜8におけると同
様にして水酸化ナトリウムの添着量の異なる4種類の除
去剤を調製した。 (除去テスト)これらの除去剤を実施例1〜8における
と同様にしてtert−ブチルアルシンおよびtert
−ブチルフォスフィンの除去試験をおこなった。結果を
表4に示す。
Examples 14 to 21 (Preparation of remover) Four kinds of resins having different amounts of sodium hydroxide to be applied in the same manner as in Examples 1 to 8 except that sodium hydroxide was used instead of potassium hydroxide. Was prepared. (Removal test) These removers were prepared in the same manner as in Examples 1 to 8 by using tert-butylarsine and tert-butylarsine.
A butyl phosphine removal test was performed. Table 4 shows the results.

【0022】 表 4 実施例 有害ガスの NaOH 有害ガス 空筒 有効処 種類 含有率 の濃度 線速度 理時間 wt% vol% cm/sec min 14 t−BuAsH2 2 0.1 5 588 15 〃 5 0.1 〃 605 16 〃 20 0.1 〃 611 17 〃 40 0.1 〃 537 18 t−BuPH2 2 0.1 〃 455 19 〃 5 0.1 〃 498 20 〃 20 0.1 〃 504 21 〃 40 0.1 〃 469Table 4 Example NaOH of harmful gas Hazardous gas empty cylinder Effective treatment type Concentration of content Linear velocity Processing time wt% vol% cm / sec min 14 t-BuAsH 2 2 0.15 588 15 550. 1 60 605 16 0.1 20 0.1 〃 611 17 40 0.1 5 537 18 t-BuPH 2 2 0.1 45 455 19 〃 50.1 498 20 20 20 0.1 〃 504 21 40 400 0 .1 $ 469

【0023】実施例22〜29 (Mn−Cu組成物) 金属酸化物の組成が、二酸化マンガン(MnO2 )50
wt%、酸化銅(CuO)30wt%、酸化コバルト
(Co2 )15wt%、酸化銀(AgO)wt
%で、直径1.5mm、長さ3〜10mmの押出し成型
品である市販の触媒を使用した。 (除去剤の調製) この触媒1000gに濃度50wt%の水酸化カリウム
溶液を散布、含浸させた後、120℃で2時間乾燥させ
ることにより、触媒100重量部に対し、水酸化カリウ
ムが2〜40wt%の範囲で添着された4種類の浄化剤
を調製した。
Examples 22 to 29 (Mn-Cu composition) The composition of the metal oxide was manganese dioxide (MnO 2 ) 50.
wt%, copper oxide (CuO) 30 wt%, cobalt oxide (Co 2 O 3 ) 15 wt%, silver oxide (Ag 2 O) 5 wt
%, A commercially available catalyst which was an extruded product having a diameter of 1.5 mm and a length of 3 to 10 mm was used. (Preparation of the remover) A potassium hydroxide solution having a concentration of 50 wt% was sprayed and impregnated on 1000 g of the catalyst, and then dried at 120 ° C for 2 hours, whereby 2 to 40 wt% of potassium hydroxide was added to 100 parts by weight of the catalyst. % Of the four types of purifying agents were prepared.

【0024】(除去テスト)これらの浄化剤を内径19
mmの浄化筒に28ml充填し、実施例1〜8に置ける
と同様にして有効処理時間を測定した。結果を表5に示
す。
(Removal test)
The effective treatment time was measured in the same manner as in Examples 1 to 8 by filling 28 ml into a purification column having a diameter of 28 mm. Table 5 shows the results.

【0025】[0025]

【表5】 表 5 実施例 有害ガス KOH 有害ガス 空筒 有効処 の種類 含有率 の濃度 線速度 理時間 wt% vol% cm/sec min 22 t−BuAsH2 2 0.1 5 676 23 〃 5 〃 〃 721 24 〃 20 〃 〃 732 25 〃 40 〃 〃 718 26 t−BuPH2 2 〃 〃 493 27 〃 5 〃 〃 530 28 〃 20 〃 〃 556 29 〃 40 〃 〃 514Table 5 Example 5 Hazardous gas KOH Hazardous gas cylinder Effective treatment type Content concentration Linear velocity Processing time wt% vol% cm / sec min 22 t-BuAsH 2 2 0.15 676 23 {5} 〃 721 24 〃 20 undefined undefined 732 25 〃 40 undefined undefined 718 26 t-BuPH 2 2 undefined undefined 493 27 〃 5 undefined undefined 530 28 〃 20 undefined undefined 556 29 〃 40 undefined undefined 514

【0026】[0026]

【発明の効果】本発明の有害ガスの除去方法によれば、
ガス中に含有される有害ガスとしてtert−ブチルア
ルシン、tert−ブチルホスフィンなど従来除去が困
難であったアルキル水素化合物系ガス、特に比較的高濃
度の有害ガスを効率よく、しかも、極めて迅速に除去す
ることができるので、半導体製造装置などの有害ガスの
浄化に対して優れた効果が得られる。
According to the method for removing harmful gas of the present invention,
Efficient and extremely rapid removal of alkyl hydride-based gases, such as tert-butylarsine and tert-butylphosphine, which have been difficult to remove, such as tert-butylarsine and tert-butylphosphine. Therefore, an excellent effect can be obtained for purifying harmful gases in semiconductor manufacturing equipment and the like.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01D 53/34 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) B01D 53/34

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】有害成分となるVb族およびVIb族元素
のアルキル水素化合物の少なくとも1種を含むガスを、
酸化銅(II)および酸化マンガン(IV)を主成分と
する金属酸化物にアルカリ金属化合物を添着せしめてな
る浄化剤と接触させ、該ガスから有害成分を除去するこ
とを特徴とする有害ガスの浄化方法。
1. A gas containing at least one alkyl hydride of a Vb group or VIb element, which is a harmful component,
Removing a harmful component from the gas by contacting a metal oxide containing copper (II) oxide and manganese (IV) oxide as a main component with a purifying agent obtained by impregnating an alkali metal compound with the metal oxide; Purification method.
【請求項2】Vb族元素が砒素または燐である請求項1
に記載の浄化方法。
2. The Vb group element is arsenic or phosphorus.
Purification method according to 1.
【請求項3】VIb族元素が硫黄、セレンまたはテルル
である請求項1に記載の浄化方法。
3. The method according to claim 1, wherein the Group VIb element is sulfur, selenium or tellurium.
【請求項4】アルキル水素化合物のアルキル基がter
t−ブチル基またはiso−プロピル基である請求項1
に記載の浄化方法。
4. An alkyl hydrogen compound wherein the alkyl group is ter
A t-butyl group or an iso-propyl group.
Purification method according to 1.
【請求項5】アルカリ金属化合物がカリウム、ナトリウ
ムまたはリチウムの水酸化物、酸化物または炭酸塩であ
る請求項1に記載の浄化方法。
5. The method according to claim 1, wherein the alkali metal compound is a hydroxide, oxide or carbonate of potassium, sodium or lithium.
【請求項6】アルカリ金属化合物が、水酸化カリウム、
水酸化ナトリウム、酸化カリウムまたは炭酸カリウムで
ある請求項3に記載の浄化方法。
6. The alkali metal compound is potassium hydroxide,
The purification method according to claim 3, wherein the purification method is sodium hydroxide, potassium oxide, or potassium carbonate.
【請求項7】アルカリ金属化合物の添着量が、金属酸化
物100重量部に対し、各アルカリ金属の水酸化物換算
で1〜50重量部である請求項1に記載の浄化方法。
7. The purification method according to claim 1, wherein the amount of the alkali metal compound impregnated is 1 to 50 parts by weight in terms of hydroxide of each alkali metal per 100 parts by weight of the metal oxide.
【請求項8】金属酸化物中の酸化銅(II)および酸化
マンガン(IV)の含有量が60wt%以上であり、酸
化銅(II)に対する酸化マンガン(IV)の割合が重
量比で1:0.8〜5.0である請求項1に記載の浄化
方法。
8. The content of copper (II) oxide and manganese (IV) oxide in the metal oxide is at least 60 wt%, and the ratio of manganese (IV) oxide to copper (II) oxide is 1: 1: The purification method according to claim 1, wherein the ratio is 0.8 to 5.0.
【請求項9】酸化銅(II)および酸化マンガン(I
V)以外の金属酸化物として酸化コバルト、酸化銀の少
なくとも1種が含まれる請求項6に記載の浄化方法。
9. Copper (II) oxide and manganese oxide (I)
The purification method according to claim 6, wherein the metal oxide other than V) includes at least one of cobalt oxide and silver oxide.
【請求項10】浄化剤とガスの接触温度が100℃以下
である請求項1に記載の浄化方法。
10. The purification method according to claim 1, wherein the contact temperature between the purifying agent and the gas is 100 ° C. or lower.
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