JPH0365218A - 三フッ化窒素の除害方法 - Google Patents
三フッ化窒素の除害方法Info
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Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
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。
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］
本発明は、三フッ化窒素の除害方法に関するものである
。
。
［従来の技術］
近年、ドライエツチング用のガスあるいはＣＶＤ原料と
して、三フッ化窒素、六フッ化タングステン、六フッ化
イオウ等の気体状の無機フッ化物が用いられている。
して、三フッ化窒素、六フッ化タングステン、六フッ化
イオウ等の気体状の無機フッ化物が用いられている。
無機フッ化物の中でも、三フッ化窒素は、以下のような
点で特に注目されている。三フッ化窒素は、ＮＦＩ−Ｆ
の結合エネルギーがＣＦｓ−Ｆの結合エネルギーの約半
分であるため、フロン１４等より少ない放電エネルギー
でプラズマ状態となり、ドライエツチング速度が増大す
るとされている。また、三フッ化窒素は、分子中に炭素
を含まないことから、ウェハー表面への炭素汚染がない
。
点で特に注目されている。三フッ化窒素は、ＮＦＩ−Ｆ
の結合エネルギーがＣＦｓ−Ｆの結合エネルギーの約半
分であるため、フロン１４等より少ない放電エネルギー
でプラズマ状態となり、ドライエツチング速度が増大す
るとされている。また、三フッ化窒素は、分子中に炭素
を含まないことから、ウェハー表面への炭素汚染がない
。
また最近では、三フッ化窒素は、ＣＶＤ装置のチャンバ
ークリーニング用ガスとしても注目されており、特にメ
タルＣＶＤ装置や低温酸化膜ＣＶＤ装置のチャンバー内
に堆積した、タングステン、ケイ化タングステン、酸化
ケイ素、多結晶シリコン等をプラズマウエッチングで除
去するクリーニング用ガスとして、今後需要が増大する
ものと考えられている。
ークリーニング用ガスとしても注目されており、特にメ
タルＣＶＤ装置や低温酸化膜ＣＶＤ装置のチャンバー内
に堆積した、タングステン、ケイ化タングステン、酸化
ケイ素、多結晶シリコン等をプラズマウエッチングで除
去するクリーニング用ガスとして、今後需要が増大する
ものと考えられている。
［発明が解決しようとする課題］
三フッ化窒素は、−酸化炭素と類似した毒性を有し、Ｔ
、Ｗ、Ａ、値（１日８時間、１週４０時間労働作業環境
許容濃度）は１０ｐｐｍであり、排出ガス中の残存三フ
ッ化窒素を少なくとも１０ｐｐｍ以下にする必要がある
。
、Ｗ、Ａ、値（１日８時間、１週４０時間労働作業環境
許容濃度）は１０ｐｐｍであり、排出ガス中の残存三フ
ッ化窒素を少なくとも１０ｐｐｍ以下にする必要がある
。
三フッ化窒素は安定な化合物であり、１００℃以下の温
度ではほとんどの酸や塩基性水溶液と反応しないため、
従来から考えられている処理方法としては、例えば都市
ガス等の可燃性ガスと混合燃焼することにより分解処理
する方法がある。しかし、この方法では、三フッ化窒素
を完全に分解することは困難で、コスト面や運転管理面
でも最善の方法とはいえず、簡便な処理方法が望まれて
いた。
度ではほとんどの酸や塩基性水溶液と反応しないため、
従来から考えられている処理方法としては、例えば都市
ガス等の可燃性ガスと混合燃焼することにより分解処理
する方法がある。しかし、この方法では、三フッ化窒素
を完全に分解することは困難で、コスト面や運転管理面
でも最善の方法とはいえず、簡便な処理方法が望まれて
いた。
他に、三フッ化窒素の処理方法については、三フッ化窒
素をＳｔ、 Ｂ、 Ｗ、 Ｍｏ、 Ｖ、 Ｓｅ、 Ｔｅ
、 Ｇｅまたはこれらの非酸化物系化合物と反応させる
方法（特公昭６３−４８５７０ ） 、炭素と反応させ
る方法（特開昭６２−２３７９２９）等が報告されてい
る。これらの方法は、反応条件を整えるのが難しく処理
効率を高めることが困難である。また、反応の副生成物
として、Ｃ０Ｆ１等の毒性物質が発生する可能性があっ
た。
素をＳｔ、 Ｂ、 Ｗ、 Ｍｏ、 Ｖ、 Ｓｅ、 Ｔｅ
、 Ｇｅまたはこれらの非酸化物系化合物と反応させる
方法（特公昭６３−４８５７０ ） 、炭素と反応させ
る方法（特開昭６２−２３７９２９）等が報告されてい
る。これらの方法は、反応条件を整えるのが難しく処理
効率を高めることが困難である。また、反応の副生成物
として、Ｃ０Ｆ１等の毒性物質が発生する可能性があっ
た。
〔課題を解決するための手段］
本発明は、前述の問題点を排除して、効率よく簡便かつ
安全に、三フッ化窒素を含有する気体を処理し、大気汚
染または作業環境上問題のないよう無害化する処理方法
の提供を目的としている。
安全に、三フッ化窒素を含有する気体を処理し、大気汚
染または作業環境上問題のないよう無害化する処理方法
の提供を目的としている。
すなわち、本発明の要旨は、三フッ化窒素を含有する気
体と水蒸気とを混合し、三フッ化窒素を水と反応させて
分解する三フッ化窒素の除害方法にある。
体と水蒸気とを混合し、三フッ化窒素を水と反応させて
分解する三フッ化窒素の除害方法にある。
三フッ化窒素を塩化水素と反応させる温度は３００℃以
上であることが好ましい。３００℃未満の温度では、反
応が十分進まないおそれがあるので好ましくない。温度
が高くなるほど反応の進行には有利であるが、温度が高
くなるほど装置が複雑になり取り扱いも面倒になるので
、反応温度は１０００℃以下が好ましい。特に好ましい
温度は％３００〜７００℃である。
上であることが好ましい。３００℃未満の温度では、反
応が十分進まないおそれがあるので好ましくない。温度
が高くなるほど反応の進行には有利であるが、温度が高
くなるほど装置が複雑になり取り扱いも面倒になるので
、反応温度は１０００℃以下が好ましい。特に好ましい
温度は％３００〜７００℃である。
本発明において、具体的には次のような方法で、三フッ
化窒素を水と反応させるのが好ましい、まず三フッ化窒
素を含有する気体に水蒸気を混合する。この水蒸気は、
蒸気発生装置の汚染防止のため蒸留水を用いて発生させ
るのが好ましく他の不活性ガス等を含むものでも良い。
化窒素を水と反応させるのが好ましい、まず三フッ化窒
素を含有する気体に水蒸気を混合する。この水蒸気は、
蒸気発生装置の汚染防止のため蒸留水を用いて発生させ
るのが好ましく他の不活性ガス等を含むものでも良い。
しかるのちにこの混合気体を反応器に導いて気相で反応
させる。三フッ化窒素と水蒸気は、反応器内で混合して
も差し７支えない。
させる。三フッ化窒素と水蒸気は、反応器内で混合して
も差し７支えない。
反応器は、特に限定されず、例えば円筒状の反応容器の
周りに加熱装置を設けたものが好ましく用いられる。こ
の反応容器内における混合気体の滞留時間は、１０〜６
０秒が好ましい、滞留時間が、１０秒に満たなし）場合
は、反応が十分に進行しないおそれがあり、逆に６０秒
を超える場合は、いたずらに反応装置が大型になるおそ
れがあるので、それぞれ好ましくない。
周りに加熱装置を設けたものが好ましく用いられる。こ
の反応容器内における混合気体の滞留時間は、１０〜６
０秒が好ましい、滞留時間が、１０秒に満たなし）場合
は、反応が十分に進行しないおそれがあり、逆に６０秒
を超える場合は、いたずらに反応装置が大型になるおそ
れがあるので、それぞれ好ましくない。
三フッ化窒素は以下の式に従って水と反応すると考えら
れる。
れる。
２ＮＦｓ ＋ ５Ｈ＊０→ ２ＮＯ＋ ＨＮＯｓ ＋
９ＨＦ上記の生成物のうちＨＮＯＩ、ＨＦは、公知の
処理方法、例えばアルカリ洗浄等で容易に除去すること
ができる。ＮＯは、０１等で酸化した後同様のアルカリ
洗浄等で容易に除去することができる。
９ＨＦ上記の生成物のうちＨＮＯＩ、ＨＦは、公知の
処理方法、例えばアルカリ洗浄等で容易に除去すること
ができる。ＮＯは、０１等で酸化した後同様のアルカリ
洗浄等で容易に除去することができる。
また、これらの生成物は、いずれも気体ないし液体であ
るので、反応装置を閉塞するなどの問題がない。
るので、反応装置を閉塞するなどの問題がない。
三フッ化窒素を含む気体と混合する水蒸気の量は、上記
の反応式において、三フッ化窒素に対して水が過剰であ
ることが好ましい。
の反応式において、三フッ化窒素に対して水が過剰であ
ることが好ましい。
本発明方法においては、三フッ化窒素を含有する気体と
しては、三フッ化窒素１００％の気体でも、他の気体が
含まれるものでも良い、共存する気体は限定されるもの
ではなく、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガス、
あるいは他のドライエツチングガス（フロン類、塩化物
等）または酸素、塩素、フッ化水素等いずれも共存して
差し支えない。
しては、三フッ化窒素１００％の気体でも、他の気体が
含まれるものでも良い、共存する気体は限定されるもの
ではなく、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガス、
あるいは他のドライエツチングガス（フロン類、塩化物
等）または酸素、塩素、フッ化水素等いずれも共存して
差し支えない。
［実施例〕
モノシランと六フッ化タングステンの混合ガスにより、
シリコンウェハー上に、ケイ化タングステン膜を生成さ
せる操作を行った後のＣＶＤ装置内に、三フッ化窒素（
純度９９．９％以上）を２００ｍβ／分の流量で導入し
、ＣＶＤ装置のチャンバー内壁に堆積したケイ化タング
ステンを、プラズマエツチングで除去した。この時チャ
ンバーから排出される排ガスは、三フッ化窒素を約２％
含むものであった。
シリコンウェハー上に、ケイ化タングステン膜を生成さ
せる操作を行った後のＣＶＤ装置内に、三フッ化窒素（
純度９９．９％以上）を２００ｍβ／分の流量で導入し
、ＣＶＤ装置のチャンバー内壁に堆積したケイ化タング
ステンを、プラズマエツチングで除去した。この時チャ
ンバーから排出される排ガスは、三フッ化窒素を約２％
含むものであった。
この排ガス２００＋＋ｊ２７分に水蒸気５０ｍｊ２／分
を混合して、内径２’１ｍｍ、長さ３００ｍｍの反応管
を通過させた。反応管は外部ヒーターで６００℃に保持
した。反応管を通過した後の排ガス中の三フッ化窒素の
濃度は、ガスクロマトグラフ分析した結果、検出限界（
ｉｐｐｍ）以下であった。そして、この値は、３０分間
連続して排ガスを通過させても変わらなかった。
を混合して、内径２’１ｍｍ、長さ３００ｍｍの反応管
を通過させた。反応管は外部ヒーターで６００℃に保持
した。反応管を通過した後の排ガス中の三フッ化窒素の
濃度は、ガスクロマトグラフ分析した結果、検出限界（
ｉｐｐｍ）以下であった。そして、この値は、３０分間
連続して排ガスを通過させても変わらなかった。
［発明の効果］
本発明方法により、三フッ化窒素を含有する気体を効率
よく簡便に処理して、三フッ化窒素を除害することがで
きる。さらに本発明方法は、爆発性あるいは毒性等を有
するガスの創製もなく安全に実施することができる。
よく簡便に処理して、三フッ化窒素を除害することがで
きる。さらに本発明方法は、爆発性あるいは毒性等を有
するガスの創製もなく安全に実施することができる。
Claims (2)
- （１）三フッ化窒素を含有する気体と水蒸気とを混合し
、三フッ化窒素を水と反応させて分解する三フッ化窒素
の除害方法。 - （２）三フッ化窒素と水を３００℃以上の温度において
気相で反応させる請求項１の除害方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1201403A JPH0365218A (ja) | 1989-08-04 | 1989-08-04 | 三フッ化窒素の除害方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1201403A JPH0365218A (ja) | 1989-08-04 | 1989-08-04 | 三フッ化窒素の除害方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0365218A true JPH0365218A (ja) | 1991-03-20 |
Family
ID=16440511
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1201403A Pending JPH0365218A (ja) | 1989-08-04 | 1989-08-04 | 三フッ化窒素の除害方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0365218A (ja) |
Cited By (6)
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|---|---|---|---|---|
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| JP2006289238A (ja) * | 2005-04-08 | 2006-10-26 | Kanto Denka Kogyo Co Ltd | 排ガスの処理方法 |
-
1989
- 1989-08-04 JP JP1201403A patent/JPH0365218A/ja active Pending
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