JPH06134256A - 有害ガスの浄化方法 - Google Patents
有害ガスの浄化方法Info
- Publication number
- JPH06134256A JPH06134256A JP4288479A JP28847992A JPH06134256A JP H06134256 A JPH06134256 A JP H06134256A JP 4288479 A JP4288479 A JP 4288479A JP 28847992 A JP28847992 A JP 28847992A JP H06134256 A JPH06134256 A JP H06134256A
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- nitrogen
- purifying
- harmful
- purifying agent
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- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】半導体製造工程などから排出されるガス中に含
まれる三弗化窒素、四弗化二窒素、二弗化二窒素など有
害な窒素弗化物を除去する。 【構成】三弗化窒素など窒素弗化物を含有するガスを浄
化筒に通し、金属亜鉛、金属アルミニウムを主成分とす
る浄化剤と加熱下に接触させる。
まれる三弗化窒素、四弗化二窒素、二弗化二窒素など有
害な窒素弗化物を除去する。 【構成】三弗化窒素など窒素弗化物を含有するガスを浄
化筒に通し、金属亜鉛、金属アルミニウムを主成分とす
る浄化剤と加熱下に接触させる。
Description
【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、さらに詳細には三弗化窒素など半導体製造工程で使
用される窒素弗化物の浄化方法に関する。近年、三弗化
窒素はシリコンやシリコン酸化物などのドライエッチン
グに使用されたり、ＣＶＤ装置のチャンバークリーニン
グ用ガスとして使用されるなど半導体工業の発展ととも
にその使用量が増加している。このガスは水に対する溶
解度は小さく、酸やアルカリともほとんど反応しないな
ど室温ではかなり安定であるが、許容濃度は１０ｐｐｍ
と報告されており、毒性が高く、人体および環境に悪影
響を与えるので、三弗化窒素を含むガスは半導体製造工
程などに使用後大気に放出するに先立って有害成分を除
去する必要がある。また、三弗化窒素は常温では安定で
あるが、エッチングやクリーニング工程中に熱、放電な
どにより、四弗化二窒素、二弗化二窒素、六弗化二窒
素、弗素、酸化弗素などを生成し、これらは三弗化窒素
よりも毒性の強いものがあるため三弗化窒素と同様に除
害しなければならない。
し、さらに詳細には三弗化窒素など半導体製造工程で使
用される窒素弗化物の浄化方法に関する。近年、三弗化
窒素はシリコンやシリコン酸化物などのドライエッチン
グに使用されたり、ＣＶＤ装置のチャンバークリーニン
グ用ガスとして使用されるなど半導体工業の発展ととも
にその使用量が増加している。このガスは水に対する溶
解度は小さく、酸やアルカリともほとんど反応しないな
ど室温ではかなり安定であるが、許容濃度は１０ｐｐｍ
と報告されており、毒性が高く、人体および環境に悪影
響を与えるので、三弗化窒素を含むガスは半導体製造工
程などに使用後大気に放出するに先立って有害成分を除
去する必要がある。また、三弗化窒素は常温では安定で
あるが、エッチングやクリーニング工程中に熱、放電な
どにより、四弗化二窒素、二弗化二窒素、六弗化二窒
素、弗素、酸化弗素などを生成し、これらは三弗化窒素
よりも毒性の強いものがあるため三弗化窒素と同様に除
害しなければならない。
【０００２】
【従来の技術】ガス中に含有される窒素弗化物を除去す
る方法として、従来より、１００℃以上の温度で金属
シリコンと接触させる方法（特開昭６３−１２３２
２）、２００℃以上の温度で金属チタンと接触させる
方法（特公昭６３−４８５７１）、Ｓｉ、Ｂ、Ｗ、Ｍ
ｏ、Ｖ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｇｅおよびこれらの非酸化物系化
合物と２００〜８００℃で接触させる方法（特公昭６３
−４８５７０）、三弗化窒素とハロゲン交換し得る金
属ハロゲン化物と接触させる方法（特公昭６３−４８５
６９）、遷移金属の酸化物と２５０℃以上の温度で接
触させる方法（特開平３−１８１３１６）、活性炭と
３００〜６００℃で接触させる方法（特開昭６２−２３
７９２９）などが提案されている。
る方法として、従来より、１００℃以上の温度で金属
シリコンと接触させる方法（特開昭６３−１２３２
２）、２００℃以上の温度で金属チタンと接触させる
方法（特公昭６３−４８５７１）、Ｓｉ、Ｂ、Ｗ、Ｍ
ｏ、Ｖ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｇｅおよびこれらの非酸化物系化
合物と２００〜８００℃で接触させる方法（特公昭６３
−４８５７０）、三弗化窒素とハロゲン交換し得る金
属ハロゲン化物と接触させる方法（特公昭６３−４８５
６９）、遷移金属の酸化物と２５０℃以上の温度で接
触させる方法（特開平３−１８１３１６）、活性炭と
３００〜６００℃で接触させる方法（特開昭６２−２３
７９２９）などが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、、
、の方法に関しては揮発性の弗化物が、の方法で
は塩素などハロゲンが、の方法では窒素酸化物が発生
し、それらの処理にコストがかかるという問題があり、
の方法は反応が激しく、また、高温下で行われるため
爆発の危険を伴うことや、比較的安定で除去が難しい四
弗化炭素が副生するという問題がある。
、の方法に関しては揮発性の弗化物が、の方法で
は塩素などハロゲンが、の方法では窒素酸化物が発生
し、それらの処理にコストがかかるという問題があり、
の方法は反応が激しく、また、高温下で行われるため
爆発の危険を伴うことや、比較的安定で除去が難しい四
弗化炭素が副生するという問題がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、これらの
問題点を解決するべく鋭意検討を重ねた結果、金属亜
鉛、金属アルミニウムを含有する浄化剤を用いることに
よって、窒素弗化物を極めて効率良く除去し、かつ、環
境に悪影響を及ぼす物質を副生しないことを見い出し本
発明を完成した。すなわち本発明は、有害成分となる窒
素弗化物を含有するガスを、金属亜鉛、金属アルミニウ
ムまたは両者の混合物を主成分とする浄化剤と加熱下に
接触させて、該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。本発明は空気、窒素および水
素中などのガス中に含有される三弗化窒素、四弗化二窒
素、二弗化二窒素、六弗化二窒素など窒素弗化物を効率
良く除去することができる。
問題点を解決するべく鋭意検討を重ねた結果、金属亜
鉛、金属アルミニウムを含有する浄化剤を用いることに
よって、窒素弗化物を極めて効率良く除去し、かつ、環
境に悪影響を及ぼす物質を副生しないことを見い出し本
発明を完成した。すなわち本発明は、有害成分となる窒
素弗化物を含有するガスを、金属亜鉛、金属アルミニウ
ムまたは両者の混合物を主成分とする浄化剤と加熱下に
接触させて、該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。本発明は空気、窒素および水
素中などのガス中に含有される三弗化窒素、四弗化二窒
素、二弗化二窒素、六弗化二窒素など窒素弗化物を効率
良く除去することができる。
【０００５】本発明において使用される浄化剤は金属亜
鉛、金属アルミニウムを主成分とするものであり、これ
らは通常は、市販の金属亜鉛または金属アルミニウムな
どが用いることができるので入手が容易である。これら
は通常はそれぞれ単独で用いられるか、あるいは両者を
混合した形態で浄化剤として使用されるが、所望によっ
てはアルミナ、シリカなどの無機物質を混合することも
できる。これらの浄化剤は、粒状や１０メッシュ程度の
小粒状として、または、１００メッシュ程度の微細粒と
したものをペレット状に成型した形態で使用される。
鉛、金属アルミニウムを主成分とするものであり、これ
らは通常は、市販の金属亜鉛または金属アルミニウムな
どが用いることができるので入手が容易である。これら
は通常はそれぞれ単独で用いられるか、あるいは両者を
混合した形態で浄化剤として使用されるが、所望によっ
てはアルミナ、シリカなどの無機物質を混合することも
できる。これらの浄化剤は、粒状や１０メッシュ程度の
小粒状として、または、１００メッシュ程度の微細粒と
したものをペレット状に成型した形態で使用される。
【０００６】本発明において浄化剤は固定床として用い
られる他、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窒素弗化物を含
有するガスはこの浄化筒内に流され、浄化剤と加熱下に
接触させることにより、有害成分である窒素弗化物が除
去され、被処理ガスは浄化される。
られる他、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窒素弗化物を含
有するガスはこの浄化筒内に流され、浄化剤と加熱下に
接触させることにより、有害成分である窒素弗化物が除
去され、被処理ガスは浄化される。
【０００７】本発明の浄化方法が適用される被処理ガス
の流速に制限はないが一般に被処理ガス中に含有される
窒素弗化物の濃度が高いほど流速を小さくすることが望
ましい。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１０００ｐｐｍ
以下のように低い場合には２０ｃｍ／ｓｅｃ以下、それ
よりも高濃度の場合には５ｃｍ／ｓｅｃ以下の範囲で設
計することが望ましい。
の流速に制限はないが一般に被処理ガス中に含有される
窒素弗化物の濃度が高いほど流速を小さくすることが望
ましい。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１０００ｐｐｍ
以下のように低い場合には２０ｃｍ／ｓｅｃ以下、それ
よりも高濃度の場合には５ｃｍ／ｓｅｃ以下の範囲で設
計することが望ましい。
【０００８】被処理ガスと浄化剤との接触温度は実用的
には１５０℃以上が望ましい。またその上限は、通常は
亜鉛の融点（４２０℃）、アルミニウムの融点（６６０
℃）よりも低い温度とされるが、金属の焼結を防止する
などの目的からはそれぞれの融点より少なくとも５０℃
低い温度で行うことが好ましい。これらのことより、接
触温度は金属亜鉛の場合には通常は、１５０〜４００
℃、好ましくは２５０〜４００℃、金属アルミニウムの
場合には１５０℃〜６００℃、好ましくは３００〜６０
０℃程度である。接触時の圧力は通常は常圧であるが、
減圧乃至１ｋｇ／ｃｍ2 のような加圧下で操作すること
も可能である。浄化筒内の浄化剤の充填長はガスの流量
および有害ガスの濃度などによって異なり一概に特定は
できないが、実用上通常は、５０〜５００ｍｍ程度とさ
れ、浄化筒の内径は筒内を流れるガスの空筒線速度（Ｌ
Ｖ）が５〜２０ｃｍ／ｓｅｃ程度となる大きさに設計さ
れる。一般的にはこれらは充填層の圧力損失、ガスの接
触効率および有害ガスの濃度などによって定められる。
には１５０℃以上が望ましい。またその上限は、通常は
亜鉛の融点（４２０℃）、アルミニウムの融点（６６０
℃）よりも低い温度とされるが、金属の焼結を防止する
などの目的からはそれぞれの融点より少なくとも５０℃
低い温度で行うことが好ましい。これらのことより、接
触温度は金属亜鉛の場合には通常は、１５０〜４００
℃、好ましくは２５０〜４００℃、金属アルミニウムの
場合には１５０℃〜６００℃、好ましくは３００〜６０
０℃程度である。接触時の圧力は通常は常圧であるが、
減圧乃至１ｋｇ／ｃｍ2 のような加圧下で操作すること
も可能である。浄化筒内の浄化剤の充填長はガスの流量
および有害ガスの濃度などによって異なり一概に特定は
できないが、実用上通常は、５０〜５００ｍｍ程度とさ
れ、浄化筒の内径は筒内を流れるガスの空筒線速度（Ｌ
Ｖ）が５〜２０ｃｍ／ｓｅｃ程度となる大きさに設計さ
れる。一般的にはこれらは充填層の圧力損失、ガスの接
触効率および有害ガスの濃度などによって定められる。
【０００９】
実施例１ 浄化剤として、市販の小粒状の金属亜鉛（純度９９．５
％以上、粒径１〜２ｍｍ）８４．９ｍｌを内径１９ｍ
ｍ、長さ４００ｍｍの石英製の浄化筒に充填し、これに
三弗化窒素を１ｖｏｌ％含有するヘリウムを３５０℃、
常圧下で１７０ｍｌ／ｍｉｎ（空筒線速度ＬＶ＝１ｃｍ
／ｓｅｃ）の流量で流通させ、浄化筒の出口ガスをガス
クロマトグラフ法（検出下限１０ｐｐｍ）により分析し
た。その結果、三弗化窒素は検出されず、さらに５時間
流通させたが破過は認められなかった。また、副生物の
生成も認められなかった。
％以上、粒径１〜２ｍｍ）８４．９ｍｌを内径１９ｍ
ｍ、長さ４００ｍｍの石英製の浄化筒に充填し、これに
三弗化窒素を１ｖｏｌ％含有するヘリウムを３５０℃、
常圧下で１７０ｍｌ／ｍｉｎ（空筒線速度ＬＶ＝１ｃｍ
／ｓｅｃ）の流量で流通させ、浄化筒の出口ガスをガス
クロマトグラフ法（検出下限１０ｐｐｍ）により分析し
た。その結果、三弗化窒素は検出されず、さらに５時間
流通させたが破過は認められなかった。また、副生物の
生成も認められなかった。
【００１０】実施例２ 実施例１で使用したと同じ亜鉛浄化剤を実施例１と同様
に充填し、これに三弗化窒素を５００ｐｐｍ含有する窒
素を３００℃、常圧下で５０９ｍｌ／ｍｉｎ（空筒線速
度ＬＶ＝３ｃｍ／ｓｅｃ）で流通させ、浄化筒の出口ガ
スをガスクロマトグラフ法により分析したところ、三弗
化窒素は検出されず、さらに５時間流通させたが破過は
認められなかった。また、副生物の生成も認められなか
った。
に充填し、これに三弗化窒素を５００ｐｐｍ含有する窒
素を３００℃、常圧下で５０９ｍｌ／ｍｉｎ（空筒線速
度ＬＶ＝３ｃｍ／ｓｅｃ）で流通させ、浄化筒の出口ガ
スをガスクロマトグラフ法により分析したところ、三弗
化窒素は検出されず、さらに５時間流通させたが破過は
認められなかった。また、副生物の生成も認められなか
った。
【００１１】実施例３ 浄化剤として、市販の粒状の金属アルミニウム（純度９
９．５％以上）を破砕して粒径１〜４ｍｍの細粒状とし
たもの８４．９ｍｌを内径１９ｍｍ、長さ４００ｍｍの
石英製の浄化筒に充填し、これに三弗化窒素を１％含有
するヘリウムを５００℃、常圧下で１７０ｍｌ／ｍｉｎ
（空筒線速度ＬＶ＝１ｃｍ／ｓｅｃ）の流量で流通さ
せ、浄化筒の出口ガスをガスクロマトグラフ法（検出下
限１０ｐｐｍ）により分析した。その結果、三弗化窒素
は検出されず、さらに５時間流通させたが破過は認めら
れなかった。また、副生物の生成も認められなかった。
９．５％以上）を破砕して粒径１〜４ｍｍの細粒状とし
たもの８４．９ｍｌを内径１９ｍｍ、長さ４００ｍｍの
石英製の浄化筒に充填し、これに三弗化窒素を１％含有
するヘリウムを５００℃、常圧下で１７０ｍｌ／ｍｉｎ
（空筒線速度ＬＶ＝１ｃｍ／ｓｅｃ）の流量で流通さ
せ、浄化筒の出口ガスをガスクロマトグラフ法（検出下
限１０ｐｐｍ）により分析した。その結果、三弗化窒素
は検出されず、さらに５時間流通させたが破過は認めら
れなかった。また、副生物の生成も認められなかった。
【００１２】実施例４ 実施例３で使用したと同じアルミニウム浄化剤を実施例
３と同様に充填し、これに三弗化窒素を５００ｐｐｍ含
有する窒素を４１０℃、常圧下で５０９ｍｌ／ｍｉｎ
（空筒線速度ＬＶ＝３ｃｍ／ｓｅｃ）で流通させ、浄化
筒の出口ガスをガスクロマトグラフ法により分析した。
その結果、三弗化窒素は検出されず、さらに５時間流通
させたが破過は認められなかった。また、副生物の生成
も認められなかった。
３と同様に充填し、これに三弗化窒素を５００ｐｐｍ含
有する窒素を４１０℃、常圧下で５０９ｍｌ／ｍｉｎ
（空筒線速度ＬＶ＝３ｃｍ／ｓｅｃ）で流通させ、浄化
筒の出口ガスをガスクロマトグラフ法により分析した。
その結果、三弗化窒素は検出されず、さらに５時間流通
させたが破過は認められなかった。また、副生物の生成
も認められなかった。
【００１３】
【発明の効果】本発明の浄化方法によれば、ガス中に含
有される窒素弗化物を効率よく、除去することができる
とともに有害な副生物を生ずることがなく、半導体製造
工程などの排出ガスの浄化に優れた効果が得られる。
有される窒素弗化物を効率よく、除去することができる
とともに有害な副生物を生ずることがなく、半導体製造
工程などの排出ガスの浄化に優れた効果が得られる。
Claims (4)
- 【請求項１】有害成分となる窒素弗化物を含有するガス
を、金属亜鉛、金属アルミニウムまたは両者の混合物を
主成分とする浄化剤と加熱下に接触させて、該有害成分
を除去することを特徴とする有害ガスの浄化方法。 - 【請求項２】窒素弗化物が三弗化窒素、四弗化二窒素、
二弗化二窒素、六弗化二窒素から選ばれる１種または２
種以上である請求項１に記載の浄化方法。 - 【請求項３】浄化剤が金属亜鉛であり、かつ、ガスとの
接触温度が１５０〜４００℃である請求項２に記載の浄
化方法。 - 【請求項４】浄化剤が金属アルミニウムであり、かつ、
ガスとの接触温度が１５０〜６００℃である請求項２に
記載の浄化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4288479A JPH06134256A (ja) | 1992-10-27 | 1992-10-27 | 有害ガスの浄化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4288479A JPH06134256A (ja) | 1992-10-27 | 1992-10-27 | 有害ガスの浄化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06134256A true JPH06134256A (ja) | 1994-05-17 |
Family
ID=17730744
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4288479A Pending JPH06134256A (ja) | 1992-10-27 | 1992-10-27 | 有害ガスの浄化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06134256A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998009715A1 (fr) * | 1996-09-04 | 1998-03-12 | Daikin Industries, Ltd. | Procede de traitement de gaz d'echappement contenant un compose a base d'halogenes |
| US6106790A (en) * | 1997-08-18 | 2000-08-22 | Air Products And Chemicals, Inc. | Abatement of NF3 using small particle fluidized bed |
| US6514471B1 (en) | 2000-10-31 | 2003-02-04 | Air Products And Chemicals, Inc. | Removing fluorine from semiconductor processing exhaust gas |
-
1992
- 1992-10-27 JP JP4288479A patent/JPH06134256A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6767513B1 (en) | 1996-04-09 | 2004-07-27 | Daikin Industries Ltd. | Method of treating exhaust gases containing halogen based compound |
| WO1998009715A1 (fr) * | 1996-09-04 | 1998-03-12 | Daikin Industries, Ltd. | Procede de traitement de gaz d'echappement contenant un compose a base d'halogenes |
| US6106790A (en) * | 1997-08-18 | 2000-08-22 | Air Products And Chemicals, Inc. | Abatement of NF3 using small particle fluidized bed |
| US6514471B1 (en) | 2000-10-31 | 2003-02-04 | Air Products And Chemicals, Inc. | Removing fluorine from semiconductor processing exhaust gas |
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