JP3502424B2 - エッチング排ガスの処理剤 - Google Patents

エッチング排ガスの処理剤

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gas
exhaust gas
zeolite
etching
treatment agent
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守之 福島
昭 馬場
昭太郎 勝田
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Kanto Denka Kyogyo Co.,Ltd.
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Kanto Denka Kyogyo Co.,Ltd.
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    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/151—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions, e.g. CO2

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  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体等の製造に際し
てエッチング工程から排出されるガスを大気中へ放出す
る前に処理するのに使用する薬剤、及びそのような薬剤
を用いての排ガスの処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体等の製造に際しての必須の一工程
であるエッチング工程から排出されるガスは、環境にと
って有害であり、それを大気中へ放出する前に無害化処
理する必要がある。
【０００３】半導体工業でのＩＣ高集積化の高まりとフ
ロンによるオゾン層破壊問題によるフロンの全廃時期が
目前に迫ると共に、採用されるエッチングガスの種類も
多岐にわたり、組合せも複雑になってきている。
【０００４】このような背景にあって従来は活性炭を担
体とした排ガス処理剤でも塩素系や臭素系ガス、具体的
には塩素・塩化水素・臭化水素ガスでエッチングを行っ
た場合には、フッ素、ＳＦ6／Ｏ2やＣ2Ｆ6でのチャンバ
ークリーニングは不要であったが、現在は集積度の向上
と共にチャンバークリーニングを頻繁に実施することが
必要となり、排ガス処理に伴なう問題を複雑化させてい
る。
【０００５】すなわち、塩素系・臭素系・フッ素系の排
ガスが同一のエッチング装置から排出されるため、塩素
系・臭素系・フッ素系ガスの排ガスを同一の排ガス処理
装置で処理することが余儀なくされている。
【０００６】そのため、強力な酸化力を持つフッ素ガス
が活性炭に吸着され、濃縮され、ポテンシャルの高くな
ったフッ素含有活性炭は徐々に温度を高め、ある温度に
達すると急激に反応を開始し、燃焼を誘発し多くのトラ
ブルの原因となっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記活性炭
を使用する従来技術による排ガス処理の問題である、活
性炭の燃焼等によるトラブルをなくし、かつエッチング
装置からの有害物質の除去を効果的に行うことを目的と
するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は平均９Å以上の
細孔径を有するＸ型ゼオライトが、不活性なガスを吸着
しており、かつ塩基性物質が添着されていることを特徴
とするエッチング排ガス処理剤を提供し、そしてエッチ
ング排ガスを当該処理剤と接触させることを特徴とする
エッチング排ガスの処理法にも関している。
【０００９】ゼオライトは構造上、Ｘ型、ホージャサイ
ト型が空どう容積も大きく適しているが、さらに詳しく
はＸ型が好ましい。ホージャサイト型はゼオライトを構
成している二酸化珪素の比率が比較的高く、フッ化水素
等の反応も生じ、ゼオライトの構造が破壊されやすくな
るため、フッ化水素の吸着量が減少する。またモルデナ
イト型は空どう容積が小さいためか吸着量が減少するの
で好ましくない。
【００１０】 細孔径はガス吸着（シールド）に用いる
不活性なガスとして好ましい六フッ化硫黄の分子径を考
慮するとその値が比較的に大きいので、充分な吸着量が
得られる９Å以上のものが好ましい。細孔径が９Å未満
のものは六フッ化硫黄の吸着量が少なくなるので好まし
くない。
【００１１】 ゼオライトをシールドするために吸着さ
せる不活性なガスとしては六フッ化硫黄以外に六フッ化
エタン、八フッ化プロパン等のパーフルオロカーボンが
あるが、パーフルオロカーボン類はガス脱着時にゼオラ
イト中に残存し、一部分解する傾向があるので、六フッ
化硫黄のほうが好ましい。
【００１２】 不活性なガスでシールドされたゼオライ
トに添着する塩基性物質の例としては、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化物；水酸
化カルシウム、水酸化マグネシウム等のアルカリ土類金
属の水酸化物；シクロヘキシルアミン等の脂環式アミン
類；又はテトラメチルアンモニウム等のテトラアルキル
アンモニウム；又は、これら塩基性物質の炭酸塩又は重
炭酸塩；の一種以上があり、好ましくはテトラメチルア
ンモニウムの重炭酸である。
【００１３】 これら不活性なガスのシールド量は約２
０℃大気下でゼオライトに対し１０〜４５wt％の含浸率
が適切である。１０％未満ではガスシールド効果が少な
く、マクロ孔等へアミンの含浸が進み、ガス処理能力が
減少するため好ましくない。
【００１４】 不活性なガスによりシールド処理された
ゼオライトに対する塩基性物質の添着率は１〜１０wt％
が良く、好ましくは５wt％が適している。１％未満では
ガスの脱着抑制効果がそこなわれ、ガス処理能力が減少
するため好ましくない。
【００１５】本発明の処理剤によって処理されうるエッ
チング排ガス中の成分としては、フッ素、フッ化水素、
四フッ化珪素、フッ化カルボニル、塩素、塩化水素、ホ
スゲン、臭素、臭化水素及びその他が確認されている。
【００１６】尚、本発明の処理剤の吸着メカニズムは明
らかでないが、エッチング装置からの排ガスを本発明の
処理剤と接触させると、一部の有害物質は表面の塩基性
物質に固定化されるが、他はゼオライトのマクロ孔及び
ミクロ孔に到着し、吸着されると考えられる。さらに、
一度吸着された有害物質は表面に覆われている塩基性物
質により脱着が抑制され、吸着能力の増加に継がってい
ると推測される。
【００１７】
【実施例】細孔径が９Å以上のＸ型ゼオライト３００ｇ
をロータリーエバポレーターに入れ、室温下で真空ポン
プにより１トールまで減圧にした。六フッ化硫黄ガス
を、注意深く送入し大気圧とした。しばらく放置したの
ち、再度六フッ化硫黄ガスを送入し、大気圧とした。こ
の時吸着された六フッ化硫黄は約７０ｇであった。
【００１８】次に、塩基性物質の１０ｗｔ％水溶液又は
メタノール溶液を少しづつ添加して、ゼオライトに対し
５ｗｔ％にした。エジェクターにより、減圧に保ちなが
ら、水又はメタノールを回収したのち、真空下で加熱・
乾燥し、処理剤とした。
【００１９】以上のようにして調整した処理剤を、薬剤
充填部２インチ径×３００mmＨのＰＶＣ製排ガス処理装
置に入れ、常温・常圧下でエッチング排ガスの処理を行
った。各処理剤の性能評価は、排ガス処理装置出口の有
害ガス濃度が次第に増加して１ppm に達したときに破過
点とみなし、それまでの吸着ガス量を測定して実施し
た。表１に実施例及び比較例のデータを示した。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、エッチング装置から、
フッ素ガス、臭化水素及び塩素ガスが排出されても、ゼ
オライトを担体とした処理剤で活性炭に匹敵する処理量
が確保され、活性炭のような使用老化に伴なう燃焼の危
険がない。従って本発明の処理剤は従来の活性炭ベース
の処理剤と比較して処理可能ガス組成スペクトルを大巾
に拡張する。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01J 20/18 B01D 53/34 B01D 53/68 C01B 17/45

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 平均９Å以上の細孔径を有するＸ型ゼオ
    ライトに、六フッ化硫黄及びパーフルオロカーボン類か
    らなる群より選択される一種以上のガスを吸着させ、さ
    らにこのゼオライトに塩基性物質を添着させたものから
    なるエッチング排ガス処理剤。
  2. 【請求項２】 該ガスが六フッ化硫黄である請求項１の
    処理剤。
JP26734793A 1993-10-26 1993-10-26 エッチング排ガスの処理剤 Expired - Lifetime JP3502424B2 (ja)

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