JPH03217217A

JPH03217217A - 三フッ化塩素を含む排ガスの処理方法

Info

Publication number: JPH03217217A
Application number: JP2010004A
Authority: JP
Inventors: Shinsuke Nakagawa; 伸介中川; Hisaharu Nakano; 久治中野; Hiroshi Ichimaru; 広志市丸; Masahiro Tainaka; 正弘田井中
Original assignee: Central Glass Co Ltd
Current assignee: Central Glass Co Ltd
Priority date: 1990-01-19
Filing date: 1990-01-19
Publication date: 1991-09-25

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野コ本発明は、三フッ化塩素を含む排ガスの処理方法に関す
るものである。

［従来技術］基板となる材料の上にＣＶＤ法、ＰＶＤ法等により成膜
をおこなう種々の工程がある半導体製造、超硬玉其の製
造等においては、基板に堆積すべき膜物質の一部が炉壁
、反応器壁、治具等に付着してスケールとなり工程に支
障を来たすため定期的にこれらのスケールをクリーニン
グすることを必要としている。従来、炉や反応器を解体
して酸による湿式洗浄法で対処していたスケールのクリ
ーニングに対して、本発明者らは三フッ化塩素等のガス
によっておこなう乾式クリーニング法を提案したが（特
開昭６４−１７８５７号）、これにより炉や反応器を解
体することなくスケールの除去をおこなうことが可能と
なった。また、クリーニング剤、クリーニング生成物と
もガス状であるためクリーニング作業が大幅に省力化さ
れるところとなった。

該乾式クリーニングにおいて排出されるガスは反応生成
物である塩素、スケールのフッ化物のほか未反応の三フ
ッ化塩素、不活性ガスとしての窒素が主であるが、さら
に希釈用の空気等の混合物であり、そのまま排出するこ
とはできないものである。しかるに、かかる排ガスの効
果的な処理方法については、十分な検討がなされていな
いのが実情である。

［問題点を解決するための具体的手段］本発明者らは、
かかる問題点に鑑み鋭意検討の結果、三フッ化塩素、塩
素に対しては、アルカリによる処理が有効であり、一方
、効率よく処理するためには、排ガスを空気にて希釈し
て処理することが好ましく、これに起因する窒素酸化物
の生成が避けられず、この排出をも防ぐことのできる処
理方法を見出し本発明に到達したものである。

すなわち本発明は、三フッ化塩素ガスを含む排ガスをア
ルカリと亜硫酸塩または重亜硫酸塩との混合水溶液で洗
浄することを特徴とする三フッ化塩素を含む排ガスの湿
式処理方法であり、また、予め水で洗浄したのち同様に
処理する方法も提供するものである。さらに、処理を乾
式でおこなう方法、すなわち三フッ化塩素を含む排ガス
を、固形中和剤と固形の亜硫酸塩または重亜硫酸塩と接
触させることを特徴とする三フッ化塩素を含む排ガスの
乾式処理方法をも提供するものである。

本発明の湿式処理方法においては、アルカリ水溶液を用
いるものであるが、アルカリとしては、工業的によく使
用される水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等、各種の
アルカリ水溶液が使用できるが、価格等の点からは、水
酸化ナトリウムが好ましい。しかし、水酸化ナトリウム
の場合には、溶解度の小さいフッ化ナトリウムが結晶と
して析出してしまう。また、乾式クリーニングの対象と
なるスケールの主体となるケイ素の処理においては、反
応により生成する四フッ化ケイ素が含まれることとなり
、四フッ化ケイ素とアルカリとの反応により生成する二
酸化ケイ素やフッ化物塩類の固形物が析出する。このよ
うに洗浄に伴い、沈殿物が析出すると、洗浄装置の閉塞
の問題があり、長期運転上好ましくない。かかる場合に
は、予め、排ガスを水にて洗浄し、このような沈殿生成
成分を水により除去したのち処理することが好ましい。

アルカリ洗浄に先立って水洗浄をおこなうことにより、
固体の析出を抑制できる理由は、フ・ノ素分が水に可溶
性のフッ酸の作用により四フッ化ケイ素がケイフッ酸と
してやはり水溶性化合物の形でガス相から除去されるた
めである。

本発明においてはアルカリ水溶液とともに亜硫酸塩ある
いは重亜硫酸塩の水溶液による処理をおこなうものであ
る。亜硫酸塩あるいは重亜硫酸塩としては、種々のもの
を用いることができるが、価格、入手のしやすさ等から
ナトリウム塩が最も好まーしい。かかる亜硫酸塩あるい
は重亜硫酸塩により、窒素酸化物を確実に除害すること
ができるものである。

洗浄装置は特に限定されず、通常各種の排ガス処理に使
用される湿式洗浄装置を使用することができる。また、
洗浄液の流量、濃度も特に限定されず、排ガスの種類、
組成、濃度、処理量等を考慮して適宜決定すればよい。

これらによる処理でガス成分としての有害成分は確実に
除害することができる。またアルカリのみの洗浄液の場
合には処理した液は塩素との反応により次亜塩素酸塩を
生成する。液成分としてもそのままでは、酸成分との接
触により、塩素の発生のおそれがあるが、本発明におい
ては、亜硫酸塩あるいは、重亜硫酸塩との接触をおこな
うものであり、次亜塩素酸塩を金属塩化物に固定するこ
とができるため、この点についても問題のないものであ
る。本発明においては、排ガスの処理を湿式でおこなう
ほか、乾式でおこなうこともできる。

乾式においては、特に希釈空気をもちいる必要がないが
、微量の酸素成分の混入により、わずかではあるが、窒
素酸化物の生成が認められる。この場合には、ソーダラ
イム等の固形中和剤とともに固体状の亜硫酸塩あるいは
重亜硫酸塩との混合物で処理することが好ましい。湿式
、乾式ともにアルカリと亜硫酸塩あるいは重亜硫酸塩と
は、混合物として用いるほか、別々に使用しても構わな
いが、混合物として用いる方が装置も簡略化されるため
好ましい。

本発明によれば、半導体製造工程等で生成する各種のス
ケールを効率よくクリーニングできる三フッ化塩素のク
リーニング排ガスを確実にかつ簡単に除害することがで
きるものであり、このほか勿論、三フッ化塩素単独の場
合にもこの方法を適眉することができる。

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。

実施例１、２アモルファスケイ素をＣＶＤ″ｃ基板に析出させる炉に
おいて、炉壁に付着したアモルファスケイ素のスケール
を三フッ化塩素ガスにより乾式でクリーニングした場合
の模擬排ガスを三フッ化塩素、四フッ化ケイ素、塩素、
空気の各ガスを流量コントロールして第１表の濃度とな
るようにして２イ／分の総流量で、内径１００ｍｍ，高
さ１２００ｍｍの塩化ビニル製の円筒に充填層高さ８０
０ｍｍのテラレソトを充填した充填塔の下方から上方に
流し、充填塔の上方から水酸化カリウムおよび亜硫酸ナ
トリウムの混合水溶液を第１表に示すように流下させ接
触させた。この結果を第１表に示したが、いずれも出口
ガスに有害成分は認められなかった。また、実施例２に
おいてはガスを処理し始めて数分後、二酸化ケイ素の析
出が起こり、最終的には装置が閉塞した。

比較例１、２亜硫酸ナトリウムを洗浄液に加えないほかは実施例１、
２と同様の条件で処理をおこなった結果、いずれも出口
ガスに二酸化窒素が検出された。また、比較例２におい
てはガスを処理し始めて数分後、二酸化ケイ素の析出が
起こり、最終的には装置が閉塞した。

実施例３、４空気で希釈した三フッ化塩素のみを有害成分として含む
ガスを、アルカリとして水酸化ナトリウムを用いて処理
したこの結果を第１表に示した。

洗浄装置は実施例３においては実施例１と同じ一段式の
ものを用い、実施例４においては実施例１と同じ構造の
装置を二段直列に継いだ二段式のものをそれぞれ使用し
比較した。実施例４では一段目に水、二段目にアルカリ
洗浄液を使用した。この結果を第１表に示した。いずれ
も出口ガスに有害成分は認められなかったが、実施例３
においてはガスを処理し始めて数分後、フン化ナトリウ
ムの析出が認められた。

比較例３、４亜硫酸ナトリウムを洗浄液に加えながった以外は実施例
３、４と同様にして処理をおこなった。

この結果を第１表に示した。いずれも出口ガスに二酸化
窒素が検出された。また、比較例３においてはガスを処
理し始めて数分後、フッ化ナトリウムの析出が認められ
た。

実施例５、６実施例１と同様の模擬ガスを用いるはがば実施例３、４
と同様にして処理をおこなった。この結果を第１表に示
した。いずれも出口ガスに有害成分は認められなかった
。また、実施例５においてはガスを処理し始めて数分後
，フッ化ナトリウムおよび二酸化ケイ素の析出が起こり
，最終的には装置が閉塞した。

比較例５、６亜硫酸ナトリウムを洗浄液に加えなかった以外は実施例
５、６と同様にして処理をおこなった。

この結果を第１表に示した。いずれも出口ガスに二酸化
窒素が検出された。また、比較例５においてはガスを処
理し始めて数分後、フ・ノ化ナトリウおよび二酸化ケイ
素の析出が起こり，最終的には装置が閉塞した。

実施例７〜１０、比較例７〜１０実施例１と同様にして三フツ化塩素、四フ・ノ化ケイ素
、塩素、空気の各ガスを流量コントロールして第２表の
濃度となるようにして５０ｌ／分の総流量で、内径２５
０ｍｍ、高さ５００ｍｍの円筒に充堪薬剤を高さ４００
ｍｍ充填した充填塔の上方から下方に流して処理をおこ
なった。この時の条件および結果を第２表に示した。

第１表第２表［発明の効果］本発明の方法によれば、半導体の製造工程等でのＣＶＤ
法、ＰＶＤ法等で生成するスケールを効率よく簡単にク
リーニングできる三フッ化塩素を用いたクリーニング排
ガスを確実に処理することができ、有害物質の放出を防
ぐことができるものである。

レ圭』

Claims

【特許請求の範囲】

（１）三フッ化塩素ガスを含む排ガスをアルカリと亜硫
酸塩または重亜硫酸塩との混合水溶液で洗浄することを
特徴とする三フッ化塩素を含む排ガスの湿式処理方法。
（２）三フッ化塩素を含む排ガスを、予め水で洗浄する
ことを特徴とする請求項（１）の三フッ化塩素を含む排
ガスの湿式処理方法。
（３）三フッ化塩素を含む排ガスを、固形中和剤と固形
の亜硫酸塩または重亜硫酸塩と接触させることを特徴と
する三フッ化塩素を含む排ガスの乾式処理方法。