JPH0251654B2 - - Google Patents

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JPH0251654B2
JPH0251654B2 JP61133090A JP13309086A JPH0251654B2 JP H0251654 B2 JPH0251654 B2 JP H0251654B2 JP 61133090 A JP61133090 A JP 61133090A JP 13309086 A JP13309086 A JP 13309086A JP H0251654 B2 JPH0251654 B2 JP H0251654B2
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JP
Japan
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gas
trapping
fluorine
section
dry etching
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Japanese (ja)
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JPS62289222A (en
Inventor
Hisayuki Mizuno
Masao Miura
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Ube Corp
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Ube Industries Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、ドライエツチング装置から排出され
たフツ素化合物を含む廃ガス中に含まれるフツ化
水素のような除去対象成分を除去するための気体
吸着捕捉装置に関する。
Detailed Description of the Invention [Industrial Application Field] The present invention is a method for removing components to be removed such as hydrogen fluoride contained in waste gas containing fluorine compounds discharged from a dry etching device. The present invention relates to a gas adsorption trapping device.

[発明の背景] 近年、LSIなどの精密電子部品は、シリコンウ
エハーなどをドライエツチングして製造されるこ
とが多くなつている。シリコンウエハーのドライ
エツチングには、特にフツ素化合物が有効であ
り、このようなフツ素化合物としては、たとえば
フツ化イオウ化合物(例、SF6)、塩素化炭化水
素のフツ素置換体(例、C2ClF5、C2Cl2F4)およ
び炭化水素のフツ素置換体(例、CF4、CHF3
などが用いられている。
[Background of the Invention] In recent years, precision electronic components such as LSIs are increasingly manufactured by dry etching silicon wafers. Fluorine compounds are particularly effective for dry etching silicon wafers, and examples of such fluorine compounds include sulfur fluoride compounds (e.g., SF 6 ), fluorine-substituted chlorinated hydrocarbons (e.g., C 2 ClF 5 , C 2 Cl 2 F 4 ) and fluorinated hydrocarbons (e.g. CF 4 , CHF 3 )
etc. are used.

シリコンウエハーのドライエツチングに使用さ
れた後の廃ガス中には、未反応のエツチングガ
ス、シリコンとエツチングガスとの反応生成物お
よびこれらの分解物、エツチングガスの分解物で
あるイオウおよびイオウ化合物、並びにドライエ
ツチング装置内を減圧に保つ為の真空ポンプで使
用される耐腐食性オイルなどの種々の成分が含ま
れている。廃ガスに含まれる上記のような成分
は、環境上の理由などから、除去することが必要
になる。また、たとえば、フツ化イオウ化合物を
用いた場合には、分解によりイオウが生成するこ
とがあり、このイオウにより配管が閉塞すること
もあることからも廃ガスの処理が必要になる。
The waste gas used for dry etching of silicon wafers contains unreacted etching gas, reaction products of silicon and etching gas and their decomposition products, sulfur and sulfur compounds that are decomposition products of etching gas, It also contains various components such as anti-corrosive oil used in vacuum pumps to maintain reduced pressure inside dry etching equipment. The above-mentioned components contained in waste gas need to be removed for environmental reasons. Further, for example, when a sulfur fluoride compound is used, sulfur may be generated by decomposition, and this sulfur may clog the pipes, so waste gas treatment is also required.

従来から、シリコンウエハー以外の例えばアル
ミニウムなどのドライエツチングのの際には、主
に三塩化ホウ素などの塩素化合物が使用されてお
り、この塩素化合物を用いたドライエツチングの
廃ガスは、活性炭などの吸着剤層が設けられた吸
着塔方式の気体吸着装置を用いて処理した後、排
出されている。
Conventionally, chlorine compounds such as boron trichloride have been mainly used when dry etching materials other than silicon wafers, such as aluminum. After being treated using an adsorption tower type gas adsorption device equipped with an adsorbent layer, it is discharged.

これに対して、シリコンウエハーのドライエツ
チングに用いられた廃ガスの処理にはアルカリス
クラバーを用いて処理した後、排出するのが一般
的である。
On the other hand, waste gas used in dry etching of silicon wafers is generally treated with an alkaline scrubber and then discharged.

すなわち、シリコンウエハーは、上述のように
フツ素化合物を用いてドライエツチングを行なう
のが一般的であり、ドライエツチング装置から排
出される廃ガスは、吸着剤中の水と反応してフツ
化水素を生成する物質を含んでいる。フツ化水素
は、従来から用いられていた活性炭などを充填し
た吸着装置では吸着しにくい。
In other words, silicon wafers are generally dry etched using a fluorine compound as mentioned above, and the waste gas discharged from the dry etching equipment reacts with water in the adsorbent to form hydrogen fluoride. Contains substances that produce Hydrogen fluoride is difficult to adsorb with conventionally used adsorption devices filled with activated carbon or the like.

このような理由からシリコンウエハーなどのド
ライエツチングの廃ガスのようにフツ素化合物を
含む廃ガスはアルカリスクラバーを用いた処理が
行なわれており、吸着剤を充填した吸着塔方式の
装置は殆ど使用されていない。
For this reason, waste gas containing fluorine compounds, such as waste gas from dry etching of silicon wafers, is treated using an alkaline scrubber, and adsorption tower type equipment filled with adsorbent is rarely used. It has not been.

[発明の目的] 本発明は、シリコンウエハーなどのドライエツ
チングの際に排出されるフツ素化合物を含有する
廃ガス中に含まれる除去対象成分を有効に捕捉除
去することができる気体吸着捕捉装置を提供する
ことを目的とする。
[Object of the Invention] The present invention provides a gas adsorption trapping device that can effectively trap and remove components to be removed contained in waste gas containing fluorine compounds discharged during dry etching of silicon wafers and the like. The purpose is to provide.

さらに詳しくは、本発明は、フツ素化合物を含
有するドライエツチング廃ガス中に含まれる除去
対象成分を有効に捕捉除去することができる吸着
塔方式の気体吸着捕捉装置を提供することを目的
とする。
More specifically, it is an object of the present invention to provide an adsorption column type gas adsorption trapping device that can effectively trap and remove components to be removed contained in dry etching waste gas containing fluorine compounds. .

[発明の要旨] 本発明は、気体導入口と気体排出口とを有する
容器の内部に吸着剤層が設けられてなる気体吸着
捕捉装置であつて、該吸着剤層に対して気体排出
口側に、ドライエツチング装置廃ガス中のフツ素
化合物を捕捉するためのアルミナおよび/または
ゼオライトからなるフツ素成分捕捉部と、酸性成
分を捕捉するためのソーダライムからなる酸性成
分捕捉部とが備えられていることを特徴とする気
体吸着捕捉装置にある。
[Summary of the Invention] The present invention provides a gas adsorption/trapping device comprising an adsorbent layer provided inside a container having a gas inlet and a gas outlet, the gas adsorption/trapping device being provided with an adsorbent layer on the side of the gas outlet with respect to the adsorbent layer. The apparatus is equipped with a fluorine component trapping section made of alumina and/or zeolite for trapping fluorine compounds in the dry etching equipment waste gas, and an acidic component trapping section made of soda lime for trapping acidic components. A gas adsorption/trapping device is characterized in that:

[発明の効果] 本発明の吸着剤層、フツ素成分捕捉部および酸
性成分捕捉部を備えた気体吸着捕捉装置を用いる
ことにより、シリコンウエハーのドライエツチン
グの場合のようなフツ素化合物を用いてドライエ
ツチング廃ガスからイオウ、フツ素化合物および
酸性成分などの除去対象成分を有効に捕捉し、除
去することができる。
[Effects of the Invention] By using the gas adsorption trapping device of the present invention, which includes an adsorbent layer, a fluorine component trapping section, and an acidic component trapping section, it is possible to use a fluorine compound as in the case of dry etching of silicon wafers. Components to be removed such as sulfur, fluorine compounds, and acidic components can be effectively captured and removed from dry etching waste gas.

すなわち、廃ガス中に含有されるイオウ、イオ
ウ化合物および耐腐食性オイルなどは、主に吸着
剤層で吸着される。そして、フツ化水素のような
フツ素化合物は主にフツ素成分捕捉部で捕捉さ
れ、さらに、塩化水素などの酸性成分は主に酸性
成分捕捉部で捕捉される。
That is, sulfur, sulfur compounds, corrosion-resistant oil, etc. contained in the waste gas are mainly adsorbed by the adsorbent layer. Fluorine compounds such as hydrogen fluoride are mainly captured in the fluorine component trapping section, and further, acidic components such as hydrogen chloride are mainly captured in the acidic component trapping section.

このように本発明の気体吸着捕捉装置を用いる
ことにより、従来の活性炭などの吸着剤を用いた
吸着塔方式の気体吸着装置では完全に吸着して除
去することが困難であつたフツ素化合物を含むド
ライエツチング廃ガスを有効に処理することが可
能になつた。
In this way, by using the gas adsorption trapping device of the present invention, it is possible to remove fluorine compounds, which are difficult to completely adsorb and remove with conventional adsorption tower type gas adsorption devices that use adsorbents such as activated carbon. It has become possible to effectively treat the dry etching waste gas containing

[発明の詳細な記述] 本発明の気体吸着捕捉装置により処理される廃
ガスは、例えばシリコンウエハーなどのドライエ
ツチングの際に排出される廃ガスである。このよ
うな廃ガスはフツ素化合物を含有している。
[Detailed Description of the Invention] The waste gas treated by the gas adsorption trapping device of the present invention is, for example, the waste gas discharged during dry etching of silicon wafers and the like. Such waste gas contains fluorine compounds.

シリコンウエハーなどのドライエツチングに用
いるガスとしてドライエツチング装置に導入され
るガスの例としては、SF6,C2ClF5,C2Cl2F4
CF4およびCHF3を挙げることができる。これら
は単独であつても二種以上のガスを混合したもの
であつてもよい。また窒素などのような不活性ガ
スで希釈されたものであつてもよい。このような
ガスの中でもSF6を単独で、あるいは他のガスと
混合して用いることが多くなつてきている。特に
最近ではSF6のようなフツ化イオウ化合物に少量
のC2ClF5のようなハロゲン化炭化水素のフツ素
置換体を混合したガスが好んで使用されている。
本発明の気体吸着捕捉装置は、このようなフツ化
イオウ化合物を含むガスを用いたドライエツチン
グの廃ガスの処理に特に適している。
Examples of gases introduced into a dry etching apparatus for dry etching silicon wafers include SF 6 , C 2 ClF 5 , C 2 Cl 2 F 4 ,
Mention may be made of CF4 and CHF3 . These gases may be used alone or in a mixture of two or more types. It may also be diluted with an inert gas such as nitrogen. Among these gases, SF 6 is increasingly being used alone or in combination with other gases. Particularly recently, gases in which a sulfur fluoride compound such as SF 6 is mixed with a small amount of a fluorine-substituted halogenated hydrocarbon such as C 2 ClF 5 have been preferred.
The gas adsorption trapping device of the present invention is particularly suitable for treating waste gas from dry etching using a gas containing such a sulfur fluoride compound.

以下、添付した図面を参照しながら本発明の気
体吸着捕捉装置を利用したシリコンウエハーのド
ライエツチングの際に排出される廃ガスを処理す
る方法を例にとつて本発明を説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described with reference to the accompanying drawings, taking as an example a method for treating waste gas discharged during dry etching of silicon wafers using the gas adsorption/trapping apparatus of the present invention.

第1図は、本発明の気体吸着捕捉装置が気体発
生装置と破過検出装置との間に配置された例を模
式的に示す図である。
FIG. 1 is a diagram schematically showing an example in which the gas adsorption trapping device of the present invention is arranged between a gas generation device and a breakthrough detection device.

上記のドライエツチングガスをドライエツチン
グ装置(気体発生装置)1に導入してシリコンウ
エハーのドライエツチングを行なうと、ドライエ
ツチングガスの一部は、シリコンウエハーのケイ
素と反応して四フツ化ケイ素(SiF4)を生成す
る。また、ドライエツチングガスとしてC2ClF5
等を使用した場合には四フツ化ケイ素の外に四塩
化ケイ素(SiCl4)が生成する。この気体発生装
置の例としては、RIEドライエツチング装置を挙
げることができる。
When the above-mentioned dry etching gas is introduced into the dry etching device (gas generation device) 1 to perform dry etching of a silicon wafer, a part of the dry etching gas reacts with the silicon of the silicon wafer to form silicon tetrafluoride (SiF). 4 ) Generate. In addition, C 2 ClF 5 is used as a dry etching gas.
etc., silicon tetrachloride (SiCl 4 ) is produced in addition to silicon tetrafluoride. An example of this gas generating device is an RIE dry etching device.

このような生成物および未反応のドライエツチ
ングガスは、真空ポンプ2を介して気体導入口か
ら気体吸着捕捉装置3内に導入される。この真空
ポンプは、気体発生装置1内を減圧に保ち、かつ
発生した気体を気体吸着捕捉装置3に送り込むた
めに配置されたものである。そして、この真空ポ
ンプ2にはドライエツチングガスからポンプを保
護するために、通常は耐腐食性のオイルが使用さ
れている。また、通常、ポンプ全体が窒素ガスな
どの不活性ガスでシールされている。
Such products and unreacted dry etching gas are introduced into the gas adsorption trapping device 3 from the gas inlet via the vacuum pump 2. This vacuum pump is arranged to keep the inside of the gas generator 1 at a reduced pressure and to send the generated gas to the gas adsorption trapping device 3. Corrosion-resistant oil is normally used in the vacuum pump 2 to protect the pump from dry etching gas. Further, the entire pump is usually sealed with an inert gas such as nitrogen gas.

上記のような廃ガスが導入される本発明の気体
吸着捕捉装置3は、基本的には、気体導入口4と
気体排出口5とを有する容器の内部に吸着剤が充
填されている吸着剤層6からなる。さらに本発明
の気体吸着捕捉装置1には吸着剤層6に対して気
体排出口5側に、アルミナおよび/またはゼオラ
イトからなるフツ素成分捕捉部7とソーダライム
からなる酸性成分捕捉部8とが備えられている。
The gas adsorption/trapping device 3 of the present invention into which the above-mentioned waste gas is introduced is basically an adsorbent in which an adsorbent is filled inside a container having a gas inlet 4 and a gas outlet 5. It consists of 6 layers. Furthermore, the gas adsorption/trapping device 1 of the present invention has a fluorine component capturing section 7 made of alumina and/or zeolite and an acidic component capturing section 8 made of soda lime on the side of the gas outlet 5 with respect to the adsorbent layer 6. It is equipped.

本発明の気体吸着捕捉装置3の形状、容量など
には特に制限はなく、通常のものを用いることが
できる。形状の例として、吸着塔型のものを挙げ
ることができる。
There are no particular restrictions on the shape, capacity, etc. of the gas adsorption/trapping device 3 of the present invention, and ordinary devices can be used. An example of the shape is an adsorption tower type.

気体発生装置1から排出され、気体吸着捕捉装
置3に導入された廃ガスは、まず吸着剤と接触す
ることにより、この廃ガス中に含まれる除去対象
成分の内のイオウ、イオウ化合物および真空ポン
プ2の耐腐食性オイルが、吸着除去される。これ
らの成分に対する吸着剤の吸着性能は、比較的良
好であるので、これらの成分が吸着剤の上方から
流出することは殆どない。従つて、イオウ、イオ
ウ化合物および耐腐食性オイルなどによつて、後
述のフツ素成分捕捉部および酸性成分捕捉部にお
ける捕捉作用が影響を受けることがなくなる。
The waste gas discharged from the gas generation device 1 and introduced into the gas adsorption trapping device 3 first comes into contact with an adsorbent to remove sulfur, sulfur compounds among the components to be removed contained in the waste gas, and the vacuum pump. The corrosion-resistant oil of No. 2 is adsorbed and removed. Since the adsorption performance of the adsorbent for these components is relatively good, these components hardly flow out from above the adsorbent. Therefore, the trapping action in the fluorine component trapping section and the acidic component trapping section, which will be described later, is not affected by sulfur, sulfur compounds, anticorrosive oil, and the like.

なお、上記の成分の他にも、ドライエツチング
ガスなどの他の除去対象成分の一部もこの層の吸
着される。
In addition to the above-mentioned components, a portion of other components to be removed, such as dry etching gas, is also adsorbed in this layer.

吸着剤層6を形成する吸着剤の例としては、活
性炭および二酸化チタンを挙げることができ、こ
れらを単独であるいは混合して使用することがで
きる。特に好ましい吸着剤は活性炭である。な
お、上記の吸着剤は、公知の技術に従つて表面処
理が施されたものあるいは他の成分が加えられた
ものであつてもよい。
Examples of the adsorbent forming the adsorbent layer 6 include activated carbon and titanium dioxide, which can be used alone or in combination. A particularly preferred adsorbent is activated carbon. Note that the above-mentioned adsorbent may be surface-treated according to a known technique or may have other components added thereto.

吸着剤層6においては、廃ガス中の除去対象成
分の一部が吸着剤に吸着されると共に、吸着剤が
含有する水分と廃ガス中の成分の一部とが反応し
て新たな化合物が生成する。
In the adsorbent layer 6, part of the components to be removed in the waste gas is adsorbed by the adsorbent, and new compounds are generated by the reaction between the moisture contained in the adsorbent and some of the components in the waste gas. generate.

すなわち、吸着剤は、一般に吸着されている水
分量の低減を目的として加熱処理などが施される
が、吸着剤は経時的に水分を吸着するので、使用
する時点では通常10重量%以下の水分を吸着して
いる。
In other words, adsorbents are generally subjected to heat treatment to reduce the amount of water absorbed, but since adsorbents absorb water over time, they usually contain less than 10% moisture by weight when used. is adsorbed.

一方、気体吸着捕捉装置3に導入される廃ガス
中には、水との接触により分解するものが多く含
まれている。たとえば、ドライエツチングガスで
あるSF6、この分解物であるSF4およびSOF2は、
吸着剤層6を通過する間に水と接触して一部が二
酸化イオウとフツ化水素とに分解される。このよ
うにして生成したフツ化水素は、活性炭のような
吸着剤では吸着除去しにくく、一部は吸着剤層6
の上部から流出する。また、吸着剤層で分解生成
したフツ化水素に限らず、ドライエツチング装置
内などで生成したフツ化水素、さらに、シリコン
ウエハーとドライエツチングガスとの接触により
生成するSiF4なども吸着剤層では吸着除去しにく
いので、一部は吸着剤層6の上部から流出する。
On the other hand, the waste gas introduced into the gas adsorption trapping device 3 contains many substances that decompose upon contact with water. For example, the dry etching gas SF 6 and its decomposition products SF 4 and SOF 2 are
While passing through the adsorbent layer 6, it comes into contact with water and is partially decomposed into sulfur dioxide and hydrogen fluoride. Hydrogen fluoride generated in this way is difficult to adsorb and remove with an adsorbent such as activated carbon, and some of it is absorbed into the adsorbent layer 6.
flows out from the top of the In addition, not only hydrogen fluoride decomposed and produced in the adsorbent layer, but also hydrogen fluoride produced in the dry etching equipment, SiF 4 produced by contact between the silicon wafer and the dry etching gas, etc. Since it is difficult to remove by adsorption, a portion flows out from the upper part of the adsorbent layer 6.

このようにして吸着剤層6で吸着対象成分の一
部が吸着され、さらに吸着剤層で新たに生成した
フツ化水素などを含むこととなつた廃ガスは、次
いでフツ素成分捕捉部7に導入される。フツ素成
分捕捉部7は、アルミナもしくはゼオライト、ま
たは両者の混合物からなる。このフツ素成分捕捉
部7でフツ化水素などのフツ素化合物は、主に酸
化アルミニウム(アルミナ)と反応して三フツ化
アルミニウムとして捕捉される。さらに、ドライ
エツチング装置内でシリコンウエハーのケイ素と
の反応により生成して吸着剤層では吸着されなか
つた四フツ化ケイ素(SiF4)などの化合物も、三
フツ化アルミニウムと二酸化ケイ素とになり捕捉
される。
In this way, part of the target components to be adsorbed is adsorbed in the adsorbent layer 6, and the waste gas that contains newly generated hydrogen fluoride etc. in the adsorbent layer is then transferred to the fluorine component trapping section 7. be introduced. The fluorine component trapping section 7 is made of alumina, zeolite, or a mixture of both. In this fluorine component trapping section 7, fluorine compounds such as hydrogen fluoride mainly react with aluminum oxide (alumina) and are captured as aluminum trifluoride. Furthermore, compounds such as silicon tetrafluoride (SiF 4 ), which are generated by the reaction with silicon in the silicon wafer in the dry etching equipment and are not adsorbed by the adsorbent layer, are captured as aluminum trifluoride and silicon dioxide. be done.

フツ素成分捕捉部7を構成するアルミナあるい
はゼオライトは、通常の用途に利用されているも
のを使用することができるが、廃ガスがフツ素成
分捕捉部7を通過する際の圧力損失および廃ガス
との接触面積などを考慮して粒状のものを使用す
ることが好ましい。本発明においては特に粒状の
アルミナを用いることが好ましい。
The alumina or zeolite constituting the fluorine component trapping section 7 can be one that is used for normal purposes, but the pressure loss and waste gas when the waste gas passes through the fluorine component trapping section 7 can be used. It is preferable to use a granular material in consideration of the contact area with the material. In the present invention, it is particularly preferable to use granular alumina.

フツ素成分捕捉部7は、通常は吸着剤層6上に
層状に配置される。ただし、フツ素成分捕捉部7
は、例えば別に用意した円筒容器などにアルミナ
および/またはゼオライトを充填した形態とする
こともできる。
The fluorine component trapping section 7 is usually arranged in a layered manner on the adsorbent layer 6. However, the fluorine component capturing section 7
For example, it may be in the form of a separately prepared cylindrical container filled with alumina and/or zeolite.

上記のようにしてフツ素化合物が捕捉された廃
ガスは、次に、ソーダライムからなる酸性成分捕
捉部8に導入される。
The waste gas in which the fluorine compounds have been trapped as described above is then introduced into the acidic component trapping section 8 made of soda lime.

ドライエツチングガスが、例えばC2ClF5のよ
うな塩素化合物を含有する場合には、これらと吸
着剤層6に含まれる水との接触により、フツ化水
素の外に塩化水素が生成する。この塩化水素もま
た吸着剤層6では吸着されにくく、またフツ素成
分捕捉部7でも捕捉されない。さらに、シリコン
ウエハーのケイ素と結合した四塩化ケイ素なども
吸着剤層6では吸着されにくく、またフツ素成分
捕捉部7でも捕捉されない。
When the dry etching gas contains a chlorine compound such as C 2 ClF 5 , hydrogen chloride is produced in addition to hydrogen fluoride by contact of these with the water contained in the adsorbent layer 6 . This hydrogen chloride is also difficult to be adsorbed by the adsorbent layer 6, and is not captured by the fluorine component trapping section 7. Furthermore, silicon tetrachloride and the like bonded to silicon in the silicon wafer are difficult to be adsorbed by the adsorbent layer 6, and are not captured by the fluorine component trapping section 7.

酸性成分捕捉部8では、塩化水素および四塩化
ケイ素などの酸性成分をソーダライムが強い塩基
性を示すとの特性を利用して捕捉する。また、フ
ツ化水素などがフツ素成分捕捉部7で完全に捕捉
されなかつた場合には、フツ化水素などをも捕捉
することができる。
The acidic component trapping section 8 traps acidic components such as hydrogen chloride and silicon tetrachloride by utilizing the strong basicity of soda lime. Furthermore, if hydrogen fluoride and the like are not completely captured by the fluorine component capturing section 7, it is possible to capture hydrogen fluoride and the like as well.

ソーダライムは、廃ガスがソーダライムからな
る酸性成分捕捉部8を通過する際の圧力損失およ
び廃ガスとの接触面積などを考慮して粒状のもの
を使用することが好ましい。このようなソーダラ
イムは、一般には炭酸ガスの捕捉等に利用されて
おり、本発明においては通常このような用途に利
用されているソーダライムを使用することができ
る。
It is preferable to use granular soda lime in consideration of the pressure loss and the contact area with the waste gas when the waste gas passes through the acidic component trapping section 8 made of soda lime. Such soda lime is generally used for capturing carbon dioxide gas, and in the present invention, soda lime that is normally used for such purposes can be used.

ソーダライムは、酸性成分を吸収してもこの形
状が変化することが少ない。さらに、水酸化ナト
リウムのように潮解性を有していないので、粒子
同士が融着して装置を閉塞することが少ない。
Soda lime rarely changes its shape even if it absorbs acidic components. Furthermore, unlike sodium hydroxide, it does not have deliquescent properties, so particles are less likely to fuse together and clog the device.

なお、このようなソーダライムは、通常、生石
灰を水酸化ナトリウムの濃溶液に浸漬し、これを
熱し更に粒状にすることにより製造される。
Note that such soda lime is usually produced by immersing quicklime in a concentrated solution of sodium hydroxide, heating it, and pulverizing it.

ソーダライムからなる酸性成分捕捉部8は、吸
着剤層6に対して気体排出口5側に備えられてい
る。さらにフツ素成分捕捉部7に対しても気体排
出口5側に備えられていることが好ましい。
The acidic component trapping section 8 made of soda lime is provided on the gas outlet 5 side with respect to the adsorbent layer 6. Further, it is preferable that the fluorine component trapping section 7 is also provided on the gas outlet 5 side.

一般には、吸着剤層6を通過し、さらにフツ素
成分捕捉部7を通過した廃ガスがソーダライムに
より構成される層を通過するように吸着剤層6上
に層状に配置する。ただし、酸性成分捕捉部8
は、例えば別に用意した円筒容器にソーダライム
を充填して形成した酸性成分捕捉部とすることも
可能である。
Generally, they are arranged in a layered manner on the adsorbent layer 6 so that the waste gas that has passed through the adsorbent layer 6 and further passed through the fluorine component trapping section 7 passes through a layer made of soda lime. However, acidic component trapping section 8
For example, the acidic component trapping portion may be formed by filling a separately prepared cylindrical container with soda lime.

吸着剤層の上にフツ素成分捕捉部を層状に配置
し、さらにその上に酸性成分捕捉部を層状に配置
する場合には、吸着剤層6を形成する吸着剤100
容量部に対して、フツ素成分捕捉部7を構成する
アルミナおよび/またはゼオライトを100〜300容
量部の範囲内で、酸性成分捕捉部8を構成するソ
ーダライムを50〜200容量部の範囲内で用いるこ
とが好ましい。
When the fluorine component trapping section is arranged in a layered manner on the adsorbent layer and the acidic component capturing section is further arranged in a layered manner on top of the fluorine component capturing section, the adsorbent 100 forming the adsorbent layer 6
The amount of alumina and/or zeolite constituting the fluorine component trapping section 7 is within the range of 100 to 300 parts by volume, and the amount of soda lime constituting the acidic component trapping section 8 is within the range of 50 to 200 parts by volume. It is preferable to use it in

こうして吸着剤層6、フツ素成分捕捉部7およ
び酸性成分捕捉部8を通過した廃ガスは、気体吸
着捕捉装置3の気体排出口5から破過検出装置9
に導入される。
The waste gas that has thus passed through the adsorbent layer 6, the fluorine component trapping section 7, and the acidic component trapping section 8 is sent from the gas outlet 5 of the gas adsorption trapping device 3 to the breakthrough detection device 9.
will be introduced in

破過検知装置9は、気体吸着捕捉装置3の気体
排出口5に近接してこの吸着剤層6と直列に備え
られている。通常、破過検出装置9には、フツ化
水素あるいは塩化水素などの酸性ガスに対して感
応性を有する、メチルレツド、コンゴーレツド、
フエニールスルホフタレン(フエニールレツド)
などの酸性ガス検出剤が担体に担持された状態で
充填されている。
The breakthrough detection device 9 is provided close to the gas discharge port 5 of the gas adsorption trapping device 3 and in series with the adsorbent layer 6. Usually, the breakthrough detection device 9 includes methyl red, congo red, etc., which are sensitive to acidic gases such as hydrogen fluoride or hydrogen chloride.
Phenyl sulfophthalene (Phenyl Red)
The carrier is filled with an acidic gas detection agent such as .

気体吸着捕捉装置が破過に至つた場合には、酸
性成分捕捉部8の上部から流出した酸性ガスが破
過検出装置9内に流入することにより検出剤の色
相が変化するので、色相が変化するまではこの気
体吸着捕捉装置を使用することができ、色相が変
化した時点で気体吸着捕捉装置を交換する。
When the gas adsorption trapping device reaches breakthrough, the hue of the detection agent changes as the acidic gas flowing out from the upper part of the acidic component trapping section 8 flows into the breakthrough detection device 9, so the hue changes. This gas adsorption trapping device can be used until the color changes, and the gas adsorption trapping device is replaced when the color changes.

本発明の気体吸着捕捉装置により除去対象成分
が捕捉除去されたのち、破過検出装置9を通過し
た廃ガスは、フツ素化合物あるいは塩素化合物な
どの吸着対象成分を含有していないので、そのま
ま排出することができる。ただし、気体吸着捕捉
装置の交換の際などに微量のフツ素化合物などが
濡れ出すこともあり、アルカリスクラバー(図示
なし)などを介して放出することが好ましい。
After the components to be removed are captured and removed by the gas adsorption trapping device of the present invention, the waste gas that passes through the breakthrough detection device 9 does not contain components to be adsorbed such as fluorine compounds or chlorine compounds, and is therefore discharged as is. can do. However, when replacing the gas adsorption/trapping device, trace amounts of fluorine compounds may leak out, so it is preferable to release them through an alkaline scrubber (not shown) or the like.

なお、以上本発明の気体吸着捕捉装置につい
て、廃ガスの流れる方向に対して、まず吸着剤層
6を配置し、次いでフツ素成分捕捉部7、さらに
酸性成分捕捉部8を配置した例を中心にして説明
したが、本発明の気体吸着捕捉装置においては、
流れ方向に対してまず吸着剤層を配置し、次いで
酸性成分捕捉部を配置し、さらにフツ素成分捕捉
部を配置することもできる。このようなフツ素成
分捕捉部と酸性成分捕捉部とを逆に配置した場合
には、上記と同様にしてイオウ、イオウ化合物お
よび耐腐食性オイルなどが吸着剤層で除去された
廃ガスは、酸性成分捕捉部で塩化水素およびフツ
素化合物が除去され、さらに、フツ素化合物が酸
性成分捕捉部で完全に除去されずに流出した場合
にはフツ素成分捕捉層で捕捉される。
The above description focuses on an example of the gas adsorption/trapping device of the present invention in which the adsorbent layer 6 is first disposed in the direction of flow of waste gas, then the fluorine component capturing section 7 and then the acidic component capturing section 8 are disposed. However, in the gas adsorption trapping device of the present invention,
It is also possible to first arrange the adsorbent layer in the flow direction, then arrange the acidic component trapping section, and then arrange the fluorine component trapping section. When the fluorine component trapping section and the acidic component trapping section are arranged oppositely, the waste gas from which sulfur, sulfur compounds, corrosion-resistant oil, etc. have been removed in the adsorbent layer in the same manner as above is Hydrogen chloride and fluorine compounds are removed in the acidic component trapping section, and if the fluorine compounds are not completely removed in the acidic component trapping section and flow out, they are captured in the fluorine component trapping layer.

次に本発明の実施例を示す。 Next, examples of the present invention will be shown.

[実施例 1] RIEエツチング装置、真空ポンプおよび気体吸
着捕捉装置を第1図に示すように接続して、シリ
コンウエハーのドライエツチングを行なつた。な
お、真空ポンプにバラスト窒素を5〜6/分の
流速で導入し、さらに、この真空ポンプにはフツ
素系の耐腐食性オイルが用いられている。
[Example 1] A RIE etching device, a vacuum pump, and a gas adsorption trapping device were connected as shown in FIG. 1, and a silicon wafer was dry etched. Note that ballast nitrogen is introduced into the vacuum pump at a flow rate of 5 to 6 minutes per minute, and fluorine-based corrosion-resistant oil is used in this vacuum pump.

RIEエツチング装置(形式:電極接続法アノー
ドカツプリング、処理条件:出力85w、圧力
0.2Torr)内に3インチのシリコンウエハーを装
填し、この装置にSF6とC2ClF5とをそれぞれ20
c.c./分の供給速度で導入してシリコンウエハーの
ドライエツチングを行なつた。
RIE etching equipment (type: electrode connection method, anode coupling, processing conditions: output 85W, pressure
A 3-inch silicon wafer was loaded into the chamber (0.2 Torr), and 20 mL each of SF 6 and C 2 ClF 5 were charged into the device.
Dry etching of silicon wafers was carried out using a feed rate of cc/min.

RIEエツチング装置から排出された廃ガスを真
空ポンプを介して気体吸着捕捉装置に導入した。
The waste gas discharged from the RIE etching device was introduced into the gas adsorption trapping device via a vacuum pump.

気体吸着捕捉装置は、気体導入口と気体排出口
とを有する直径165mm、高さ300mmのステンレス製
であり、内部には気体導入口側に活性炭(形状:
柱状、平均短軸長:4mm、平均長軸長:5mm、水
分含有率:3.0重量%、クラレケミカル(株)製、商
品名:4GS)2が充填されている。また上記活
性炭の上部にはアルミナ(直径2〜4mm、住友ア
ルミ(株)製)3が充填されて、アルミナからなる
フツ素成分捕捉部が形成されている。さらに、上
記アルミナからなるフツ素成分捕捉部の上部には
ソーダライム(和光純薬(株)製、商品名:ソーダラ
イム1号)1.5が充填され、ソーダライムから
なる酸性成分捕捉部が形成されている。
The gas adsorption capture device is made of stainless steel with a diameter of 165 mm and a height of 300 mm, and has a gas inlet and a gas outlet. Inside, there is activated carbon (shape:
Columnar shape, average short axis length: 4 mm, average long axis length: 5 mm, moisture content: 3.0% by weight, manufactured by Kuraray Chemical Co., Ltd., product name: 4GS) 2 is filled. Further, the upper part of the activated carbon is filled with alumina (2 to 4 mm in diameter, manufactured by Sumitomo Aluminum Co., Ltd.) 3 to form a fluorine component trapping section made of alumina. Furthermore, the upper part of the fluorine component trapping section made of alumina is filled with 1.5 soda lime (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., trade name: Soda Lime No. 1) to form an acidic component trapping section made of soda lime. ing.

この気体吸着捕捉装置の気体排出口に接続管を
介して破過検知装置を配置した。なお、破過検知
装置はメチルオレンジ1g、水100mlおよび直径
2〜4mmのアルミナ100c.c.を混合した後、50℃で
乾燥して調製した破過検出剤をガラス容器に入れ
たものである。
A breakthrough detection device was placed at the gas outlet of this gas adsorption trapping device via a connecting pipe. The breakthrough detection device is made by mixing 1 g of methyl orange, 100 ml of water, and 100 c.c. of alumina with a diameter of 2 to 4 mm, then drying the mixture at 50°C, and placing the breakthrough detection agent in a glass container. .

上記のような気体吸着捕捉装置に導入される廃
ガスを真空ポンプと気体吸着捕捉装置の間で採取
し、GCマススペクトルを用いて分析した結果、
このガスは0.36容量%のSF6,0.39容量%の
C2ClF5および0.01容量%のCF4を含有することが
確認された。
As a result of collecting the waste gas introduced into the gas adsorption trapping device as described above between the vacuum pump and the gas adsorption trapping device and analyzing it using GC mass spectrometry,
This gas contains 0.36% by volume SF 6 , 0.39% by volume
It was confirmed that it contained C 2 ClF 5 and 0.01% by volume of CF 4 .

この廃ガスを5000ml取り、超純水250ml中にバ
ブリングした後、この超純水中に含まれるフツ素
イオン濃度および塩素イオン濃度をイオンクロマ
トグラフを用いて測定した結果、この廃ガス中の
フツ素イオン濃度は1200ppm、塩素イオン濃度
は、300ppmであつた。
After taking 5000 ml of this waste gas and bubbling it into 250 ml of ultrapure water, we measured the fluorine ion and chlorine ion concentrations contained in this ultrapure water using an ion chromatograph. The elementary ion concentration was 1200 ppm, and the chlorine ion concentration was 300 ppm.

上記の気体吸着捕捉装置で処理対象成分が除去
されて排出されたガスを採取し、GCマススペク
トルを用いて分析した結果、このガス中のSF6
0.03容量%、C2ClF5は0.004容量%、そしてCF4
0.007容量%に低下していた。
As a result of collecting the gas discharged after removing the target components with the above gas adsorption trapping device and analyzing it using GC mass spectrometry, it was found that SF 6 in this gas was
0.03% by volume, C2ClF5 is 0.004% by volume, and CF4 is
It had decreased to 0.007% by volume.

また、上記と同様の操作によりこのガスを超純
水中にバブリングした後、フツ素イオン濃度およ
び塩素イオン濃度を測定した結果、この廃ガス中
にフツ素イオンおよび塩素イオン濃度は検出され
なかつた。
In addition, after bubbling this gas into ultrapure water using the same procedure as above, we measured the fluorine ion and chloride ion concentrations, and found that no fluoride or chloride ion concentrations were detected in this waste gas. .

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明の気体吸着捕捉装置を気体発
生装置と破過検知装置との間に接続した配置例を
模式的に示す図である。 1:気体発生装置(ドライエツチング装置)、
2:真空ポンプ、3:気体吸着捕捉装置、4:気
体導入口、5:気体排出口、6:吸着剤層、7:
フツ素成分捕捉部、8:酸性成分捕捉部、9:破
過検知装置。
FIG. 1 is a diagram schematically showing an arrangement example in which the gas adsorption and capture device of the present invention is connected between a gas generation device and a breakthrough detection device. 1: Gas generator (dry etching device),
2: Vacuum pump, 3: Gas adsorption capture device, 4: Gas inlet, 5: Gas outlet, 6: Adsorbent layer, 7:
Fluorine component capturing section, 8: Acidic component capturing section, 9: Breakthrough detection device.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 気体導入口と気体排出口とを有する容器の内
部に吸着剤層が設けられてなる気体吸着捕捉装置
であつて、該吸着剤層に対して気体排出口側に、
ドライエツチング装置廃ガス中のフツ素化合物を
捕捉するためのアルミナおよび/またはゼオライ
トからなるフツ素成分捕捉部と、酸性成分を捕捉
するためのソーダライムからなる酸性成分捕捉部
とが備えられていることを特徴とする気体吸着捕
捉装置。 2 吸着剤層に対して気体排出口側にフツ素成分
捕捉部が備えられ、さらに該捕捉部に対して気体
排出口側に酸性成分捕捉部が備えられていること
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の気体吸
着捕捉装置。 3 吸着剤層に対して気体排出口側にフツ素成分
捕捉部および酸性成分捕捉部がこの順序に層状に
備えられていることを特徴とする特許請求の範囲
第2項記載の気体吸着捕捉装置。 4 フツ素成分捕捉部が粒状のアルミナからなる
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の気
体吸着捕捉装置。 5 吸着剤が活性炭であることを特徴とする特許
請求の範囲第1項記載の気体吸着捕捉装置。 6 ドライエツチング装置廃ガスが、SF6
C2Cl2F4,C2ClF5,CF4およびCHF3からなる群よ
り選ばれる少なくとも一種のガスを含むドライエ
ツチングガスの排出ガスであることを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載の気体吸着捕捉装置。
[Scope of Claims] 1. A gas adsorption/trapping device comprising an adsorbent layer provided inside a container having a gas inlet and a gas outlet, wherein the adsorbent layer is located on the gas outlet side with respect to the adsorbent layer.
A fluorine component trapping section made of alumina and/or zeolite for trapping fluorine compounds in the dry etching equipment waste gas and an acidic component trapping section made of soda lime for trapping acidic components are provided. A gas adsorption trapping device characterized by: 2. A patent claim characterized in that a fluorine component capturing section is provided on the gas outlet side with respect to the adsorbent layer, and an acidic component capturing section is further provided on the gas outlet side with respect to the capturing section. The gas adsorption trapping device according to scope 1. 3. The gas adsorption/trapping device according to claim 2, wherein the fluorine component trapping section and the acidic component trapping section are provided in a layered manner in this order on the gas outlet side with respect to the adsorbent layer. . 4. The gas adsorption and trapping device according to claim 1, wherein the fluorine component trapping portion is made of granular alumina. 5. The gas adsorption and trapping device according to claim 1, wherein the adsorbent is activated carbon. 6 The dry etching equipment waste gas is SF 6 ,
Claim 1, characterized in that the exhaust gas is a dry etching gas containing at least one gas selected from the group consisting of C 2 Cl 2 F 4 , C 2 ClF 5 , CF 4 and CHF 3 gas adsorption capture device.
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