JPH07116466A - フッ素系エッチングガス又はクリーニングガスを分解する方法 - Google Patents
フッ素系エッチングガス又はクリーニングガスを分解する方法Info
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- JPH07116466A JPH07116466A JP5267350A JP26735093A JPH07116466A JP H07116466 A JPH07116466 A JP H07116466A JP 5267350 A JP5267350 A JP 5267350A JP 26735093 A JP26735093 A JP 26735093A JP H07116466 A JPH07116466 A JP H07116466A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 フッ素原子含有ガスを含む排ガスについての
従来の燃焼式の分解処理法の欠点を軽減、解消する新方
式の処理方法を提供すること。 【構成】 フッ素原子を含有するエッチングガスもしく
はクリーニングガス又はこれらを含む排ガスを、水又は
／及び酸素を含むガスの存在下で５００〜１５００℃の
温度において、フッ化水素処理無機酸化物からなる分解
剤と接触させることを特徴とするフッ素系エッチングガ
ス又はクリーニングガスを分解する方法、及びさらに分
解ガスを吸着剤と接触させ清浄、無害化する方法。
従来の燃焼式の分解処理法の欠点を軽減、解消する新方
式の処理方法を提供すること。 【構成】 フッ素原子を含有するエッチングガスもしく
はクリーニングガス又はこれらを含む排ガスを、水又は
／及び酸素を含むガスの存在下で５００〜１５００℃の
温度において、フッ化水素処理無機酸化物からなる分解
剤と接触させることを特徴とするフッ素系エッチングガ
ス又はクリーニングガスを分解する方法、及びさらに分
解ガスを吸着剤と接触させ清浄、無害化する方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はフッ素原子を含有するガ
ス、特に半導体エッチングプロセスから排気されるガス
を水又は／及び酸素を含むガスの存在下で、５００〜
１，５００℃の温度で分解剤と接触させる方法、及びさ
らに分解したガスを吸着剤で処理し、清浄化し無害化す
る方法に関する。
ス、特に半導体エッチングプロセスから排気されるガス
を水又は／及び酸素を含むガスの存在下で、５００〜
１，５００℃の温度で分解剤と接触させる方法、及びさ
らに分解したガスを吸着剤で処理し、清浄化し無害化す
る方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体エッチングプロセスで使用されて
いる、フッ素原子を含有するエッチングガス又はクリー
ニングガス、具体的にはＣＦ4，Ｃ2Ｆ6，Ｃ3Ｆ8，ＣＨ
Ｆ3，ＣＨ2Ｆ2，ＳＦ6，ＮＦ3等のガス及びフロン１
２，１１５等のＣＦＣ類は、印加後でも１０〜３０％し
か分解しない。すなわち、７０〜９０％はそのままの状
態で大気に放出されている。
いる、フッ素原子を含有するエッチングガス又はクリー
ニングガス、具体的にはＣＦ4，Ｃ2Ｆ6，Ｃ3Ｆ8，ＣＨ
Ｆ3，ＣＨ2Ｆ2，ＳＦ6，ＮＦ3等のガス及びフロン１
２，１１５等のＣＦＣ類は、印加後でも１０〜３０％し
か分解しない。すなわち、７０〜９０％はそのままの状
態で大気に放出されている。
【０００３】これらのガスは通常使われているフロンの
用途、例えば洗浄剤や冷媒に比較して使用量が僅かであ
ることや、ＮＦ3を除いては人体に害も少ないことなど
の理由で大気放出されている。しかし、地球温暖化の問
題からこれらガスも分解させて、大気に放出するのが望
ましく最近では燃焼法による分解が行われている。
用途、例えば洗浄剤や冷媒に比較して使用量が僅かであ
ることや、ＮＦ3を除いては人体に害も少ないことなど
の理由で大気放出されている。しかし、地球温暖化の問
題からこれらガスも分解させて、大気に放出するのが望
ましく最近では燃焼法による分解が行われている。
【０００４】燃焼法はエッチング排ガスを、水素／酸
素、プロパン、都市ガス等で燃焼させ、生成したガス水
酸化ナトリウム水溶液で洗浄し、フッ素イオンをフッ化
カルシウムの形で固定化する処理方法である。燃焼法に
よりフッ素原子を含有するガス、特に半導体エッチング
プロセスで使用されるフッ素原子を含有するエッチング
ガス又はクリーニングガスを処理する場合：
素、プロパン、都市ガス等で燃焼させ、生成したガス水
酸化ナトリウム水溶液で洗浄し、フッ素イオンをフッ化
カルシウムの形で固定化する処理方法である。燃焼法に
よりフッ素原子を含有するガス、特に半導体エッチング
プロセスで使用されるフッ素原子を含有するエッチング
ガス又はクリーニングガスを処理する場合：
【０００５】１）安定なガスであるため直接火炎中に混
入する必要があり、炎の状態が不安定になる。そのため
消炎状態を惹起し、未燃焼ガスが炉の内部にたまり、爆
発をおこす危険性がある。 ２）多量の空気を必要とするため、クリーンルーム内の
空気制御に影響を及ぼす。 ３）多量の空気が排ガス中に混入するため、燃焼後の排
ガス処理装置が大型化され、設備費や処理費用を増加さ
せる。 ４）活性の強いフッ素系ガスのため、バーナーが腐食す
る。 ５）燃焼時の音がクリーンルーム内の騒音の原因になっ
ている。 等の欠点がある。
入する必要があり、炎の状態が不安定になる。そのため
消炎状態を惹起し、未燃焼ガスが炉の内部にたまり、爆
発をおこす危険性がある。 ２）多量の空気を必要とするため、クリーンルーム内の
空気制御に影響を及ぼす。 ３）多量の空気が排ガス中に混入するため、燃焼後の排
ガス処理装置が大型化され、設備費や処理費用を増加さ
せる。 ４）活性の強いフッ素系ガスのため、バーナーが腐食す
る。 ５）燃焼時の音がクリーンルーム内の騒音の原因になっ
ている。 等の欠点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の燃焼法の上記諸
欠点を解消ないし軽減するために、本発明者等はそれら
のガスの熱的分解を助長する分解剤の採用を着想し、種
々の物質について検討、研究を実施した。かくして本発
明は、半導体エッチングプロセスで使用されている、フ
ッ素原子を含有するエッチングガス又はクリーニングガ
ス、又はこれらの排ガスの分解を助長、促進する方法を
提供することを目的としている。
欠点を解消ないし軽減するために、本発明者等はそれら
のガスの熱的分解を助長する分解剤の採用を着想し、種
々の物質について検討、研究を実施した。かくして本発
明は、半導体エッチングプロセスで使用されている、フ
ッ素原子を含有するエッチングガス又はクリーニングガ
ス、又はこれらの排ガスの分解を助長、促進する方法を
提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明はフッ素原子を含
有するエッチングガス又はクリーニングガス、又はこれ
らの排ガスを水又は／及び酸素を含む存在下で、５００
〜１，５００℃の温度で分解剤と接触させることを特徴
とするフッ素系エッチングガス又はクリーニングガスを
分解させる方法及び分解したガスを吸着剤と接触させる
ことを特徴とする方法を提供する。
有するエッチングガス又はクリーニングガス、又はこれ
らの排ガスを水又は／及び酸素を含む存在下で、５００
〜１，５００℃の温度で分解剤と接触させることを特徴
とするフッ素系エッチングガス又はクリーニングガスを
分解させる方法及び分解したガスを吸着剤と接触させる
ことを特徴とする方法を提供する。
【０００８】本発明方法で使用する分解剤は、無機酸化
物をフッ化水素で処理したものであり、具体的にはＳ
ｉ，Ｗ，Ｍｏ，Ｖ，Ｂの酸化物、ＺＳＭ−５（ハイシリ
カゼオライト）、海砂、シリカゲルから選ばれた一種以
上をフッ化水素で処理したもので、特にシリカゲルまた
はＺＳＭ−５をフッ化水素処理したものが好ましい。
物をフッ化水素で処理したものであり、具体的にはＳ
ｉ，Ｗ，Ｍｏ，Ｖ，Ｂの酸化物、ＺＳＭ−５（ハイシリ
カゼオライト）、海砂、シリカゲルから選ばれた一種以
上をフッ化水素で処理したもので、特にシリカゲルまた
はＺＳＭ−５をフッ化水素処理したものが好ましい。
【０００９】分解剤を製造するためのフッ化水素処理操
作の一例は次の通りである：高品位アルミナ管に所定量
のシリカゲル又はＺＳＭ−５を充填し、４００〜６００
℃まで除々に電気ヒーターで加熱する。シリカゲル又は
ＺＳＭ−５の水分が無くなったのち、窒素を流しながら
１，０００〜１，５００℃まで昇温させる。このような
条件下で乾燥を行うと、シリカゲル又はＺＳＭ−５に適
度なヒビ割れが生じ表面積が増大し、ガスとの接触効果
が良好となる。更に表面の活性化を増すために、１，０
００〜１，５００℃の温度で少量の窒素を流しながらフ
ッ化水素で短時間の処理を行う。これによりシリカゲル
又はＺＳＭ−５の表面がポーラスになり、フッ素原子を
含有するエッチングガス又はクリーニングガス、又はこ
れらの排ガスを導入直後から効率よく分解することがで
きる。
作の一例は次の通りである：高品位アルミナ管に所定量
のシリカゲル又はＺＳＭ−５を充填し、４００〜６００
℃まで除々に電気ヒーターで加熱する。シリカゲル又は
ＺＳＭ−５の水分が無くなったのち、窒素を流しながら
１，０００〜１，５００℃まで昇温させる。このような
条件下で乾燥を行うと、シリカゲル又はＺＳＭ−５に適
度なヒビ割れが生じ表面積が増大し、ガスとの接触効果
が良好となる。更に表面の活性化を増すために、１，０
００〜１，５００℃の温度で少量の窒素を流しながらフ
ッ化水素で短時間の処理を行う。これによりシリカゲル
又はＺＳＭ−５の表面がポーラスになり、フッ素原子を
含有するエッチングガス又はクリーニングガス、又はこ
れらの排ガスを導入直後から効率よく分解することがで
きる。
【００１０】本発明方法では分解剤との接触で分解され
たガスをさらに吸着剤と接触させて、清浄化、無害化し
てから大気中へ放出することもできる。かかる態様にお
いて使用される吸着剤は、活性アルミナ、ゼオライト、
ソーダライム、シリカゲルから選ばれた一種以上の吸着
主剤と亜硫酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、ホプカ
ライト、過マンガン酸カリウムの少なくとも一種以上の
吸着補助剤からなるものが好適である。このような吸着
剤における吸着主剤と吸着補助剤の比率は１：０．１〜
１：０．０１の範囲で、特に好ましい範囲は１：０．０
５〜１：０．０８の範囲である。
たガスをさらに吸着剤と接触させて、清浄化、無害化し
てから大気中へ放出することもできる。かかる態様にお
いて使用される吸着剤は、活性アルミナ、ゼオライト、
ソーダライム、シリカゲルから選ばれた一種以上の吸着
主剤と亜硫酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、ホプカ
ライト、過マンガン酸カリウムの少なくとも一種以上の
吸着補助剤からなるものが好適である。このような吸着
剤における吸着主剤と吸着補助剤の比率は１：０．１〜
１：０．０１の範囲で、特に好ましい範囲は１：０．０
５〜１：０．０８の範囲である。
【００１１】以下、添付図面を参照して本発明の一実施
操作例を説明する。図１において、１はフッ素原子を含
有するエッチングガス又はクリーニングガス、又はこれ
らの排ガスの供給ラインを示す。２は水又は／及び酸素
の導入管を示す。水又は／及び酸素の流量はフッ素原子
を含有するエッチングガス又はクリーニングガス、又は
これらの排ガスに対して０．０２〜０．１０の範囲が好
ましく、０．０２より少ないと炭素粉や硫黄粉が析出
し、配管閉塞の原因になる。０．１より多い場合は排ガ
ス中に、フッ素等の酸化力の強いガスが生成しやすくな
り、配管や他の材料等の劣化が生じることがあるため好
ましくない。
操作例を説明する。図１において、１はフッ素原子を含
有するエッチングガス又はクリーニングガス、又はこれ
らの排ガスの供給ラインを示す。２は水又は／及び酸素
の導入管を示す。水又は／及び酸素の流量はフッ素原子
を含有するエッチングガス又はクリーニングガス、又は
これらの排ガスに対して０．０２〜０．１０の範囲が好
ましく、０．０２より少ないと炭素粉や硫黄粉が析出
し、配管閉塞の原因になる。０．１より多い場合は排ガ
ス中に、フッ素等の酸化力の強いガスが生成しやすくな
り、配管や他の材料等の劣化が生じることがあるため好
ましくない。
【００１２】３は分解剤の供給装置で、連続処理を行う
ときに使用する。５は分解剤が充填されている分解器で
６の電気加熱器で、５００〜１，５００℃に加熱されて
いる。７は温度制御装置を示す。４はフッ化水素及び／
又は窒素の導入パイプで、分解剤の活性化時に使用す
る。８はクーラーで、分解後のガスを冷却水で冷却す
る。９，１１はサンプリングポートを示し１０は吸着剤
が充填されている吸着筒で分解後のガスをさらに無害化
し、最後に処理済のガスは１２の放出パイプから大気に
捨てられる。
ときに使用する。５は分解剤が充填されている分解器で
６の電気加熱器で、５００〜１，５００℃に加熱されて
いる。７は温度制御装置を示す。４はフッ化水素及び／
又は窒素の導入パイプで、分解剤の活性化時に使用す
る。８はクーラーで、分解後のガスを冷却水で冷却す
る。９，１１はサンプリングポートを示し１０は吸着剤
が充填されている吸着筒で分解後のガスをさらに無害化
し、最後に処理済のガスは１２の放出パイプから大気に
捨てられる。
【００１３】本発明を以下の実施例及び比較例により、
さらに具体的に説明する。 〈実施例及び比較例〉使用した管状分解器の外径３８φ
ｍｍ×内径３５φｍｍ×長さ１，０００ｍｍの寸法で高
品位アルミナ製であった。この中に分解剤５００ｍｌを
充填し電気加熱により１，５００℃とした。フッ化水素
及び窒素を各１００ｍｌ／分の速度で１５分間流し活性
化した。吸着筒は３R×３００ｍｍのＰＶＣ製で吸着剤
を１，２００ｌ充填した。吸着剤の調整は分解ガスの種
類に応じ以下のように行った。
さらに具体的に説明する。 〈実施例及び比較例〉使用した管状分解器の外径３８φ
ｍｍ×内径３５φｍｍ×長さ１，０００ｍｍの寸法で高
品位アルミナ製であった。この中に分解剤５００ｍｌを
充填し電気加熱により１，５００℃とした。フッ化水素
及び窒素を各１００ｍｌ／分の速度で１５分間流し活性
化した。吸着筒は３R×３００ｍｍのＰＶＣ製で吸着剤
を１，２００ｌ充填した。吸着剤の調整は分解ガスの種
類に応じ以下のように行った。
【００１４】フロン系分解ガスは、吸着主剤に活性アル
ミナとソーダライムを各６００ｍｌ、吸着補助剤に亜硫
酸ナトリウム又はチオ硫酸ナトリウムを６０ｍｌを混合
した吸着剤で処理した。六フッ化硫黄分解ガスは、ゼオ
ライト（細孔径９Å以上）とソーダライムを各６００ｍ
ｌ、吸着剤補助剤に亜硫酸ナトリウム又はチオ硫酸ナト
リウムを６０ｍｌを混合した吸着剤で処理した。三フッ
化窒素の分解ガスは、吸着主剤に活性アルミナとソーダ
ライムを各６００ｍｌ、吸着補助剤にホプカライト又は
過マンガン酸カリウム９０ｍｌを混合した吸着剤で処理
した。
ミナとソーダライムを各６００ｍｌ、吸着補助剤に亜硫
酸ナトリウム又はチオ硫酸ナトリウムを６０ｍｌを混合
した吸着剤で処理した。六フッ化硫黄分解ガスは、ゼオ
ライト（細孔径９Å以上）とソーダライムを各６００ｍ
ｌ、吸着剤補助剤に亜硫酸ナトリウム又はチオ硫酸ナト
リウムを６０ｍｌを混合した吸着剤で処理した。三フッ
化窒素の分解ガスは、吸着主剤に活性アルミナとソーダ
ライムを各６００ｍｌ、吸着補助剤にホプカライト又は
過マンガン酸カリウム９０ｍｌを混合した吸着剤で処理
した。
【００１５】
【表１】 上記の装置及び分解剤／吸収剤を使用してフッ素原子を
含むガスの分解処理を実施したが、その条件及び結果を
表１にまとめた。表１において吸着剤組成の略号Ａは活
性アルミナ、Ｚはゼオライト、Ｓはソーダライム、ＳＳ
は亜硫酸ナトリウム、ＳＴはチオ硫酸ナトリウム、Ｈは
ホプカライト、Ｐは過マンガン酸カリウムをそれぞれ表
わす。また表１における「Ｆ，Ｃｌ原子吸着量（ｇ）」
は吸着剤１２００ｍｌ当りのＦ，Ｃｌの合計吸着量（グ
ラム数）を表わす。
含むガスの分解処理を実施したが、その条件及び結果を
表１にまとめた。表１において吸着剤組成の略号Ａは活
性アルミナ、Ｚはゼオライト、Ｓはソーダライム、ＳＳ
は亜硫酸ナトリウム、ＳＴはチオ硫酸ナトリウム、Ｈは
ホプカライト、Ｐは過マンガン酸カリウムをそれぞれ表
わす。また表１における「Ｆ，Ｃｌ原子吸着量（ｇ）」
は吸着剤１２００ｍｌ当りのＦ，Ｃｌの合計吸着量（グ
ラム数）を表わす。
【００１６】
【発明の効果】本発明は従来法の欠点を解消し、次の利
点がある。 １）炎を用いないため、火が消えたり不完全燃焼を生じ
ることがない。 ２）電熱加熱のため温度制御が容易である。 ３）多量の空気が不要なため排ガス全体が少なく、分解
後もコンパクトな吸着筒で処理が可能である。 すなわち、高価なクリーンルームの床を有効に利用でき
たり、空気管理も容易になり、さらに騒音もなくなる。
本発明によれば当該フッ素系ガスを効率的に分解し、地
球温暖化の原因にならないガスにすることができる。
点がある。 １）炎を用いないため、火が消えたり不完全燃焼を生じ
ることがない。 ２）電熱加熱のため温度制御が容易である。 ３）多量の空気が不要なため排ガス全体が少なく、分解
後もコンパクトな吸着筒で処理が可能である。 すなわち、高価なクリーンルームの床を有効に利用でき
たり、空気管理も容易になり、さらに騒音もなくなる。
本発明によれば当該フッ素系ガスを効率的に分解し、地
球温暖化の原因にならないガスにすることができる。
【００１７】
【図１】本発明の分解・吸着処理システムのブロック
図。
図。
【符号の説明】 １ 排ガス供給ライン ２ 水又は／及び酸素供給ライン ３ 分解剤供給装置 ４ フッ化水素及び窒素供給ライン ５ 分解器 ６ 電気加熱器 ７ 温度制御装置 ８ クーラー ９、１１ サンプリングポート １０ 吸着筒 １２ 放出ライン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｄ 53/70 Ｂ０１Ｄ 53/34 １３４ Ｅ
Claims (2)
- 【請求項１】 フッ素原子を含有するエッチングガスも
しくはクリーニングガス又はこれらを含む排ガスを、水
又は／及び酸素を含むガスの存在下で５００〜１５００
℃の温度において、フッ化水素処理無機酸化物からなる
分解剤と接触させることを特徴とするフッ素系エッチン
グガス又はクリーニングガスを分解する方法。 - 【請求項２】 請求項１の分解工程の後に、分解ガスを
吸着剤と接触させて清浄化する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5267350A JPH07116466A (ja) | 1993-10-26 | 1993-10-26 | フッ素系エッチングガス又はクリーニングガスを分解する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5267350A JPH07116466A (ja) | 1993-10-26 | 1993-10-26 | フッ素系エッチングガス又はクリーニングガスを分解する方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07116466A true JPH07116466A (ja) | 1995-05-09 |
Family
ID=17443597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5267350A Pending JPH07116466A (ja) | 1993-10-26 | 1993-10-26 | フッ素系エッチングガス又はクリーニングガスを分解する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07116466A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6023007A (en) * | 1997-03-24 | 2000-02-08 | Showa Denko K.K. | Catalytic decomposition of perfluoro-compound |
| US6162957A (en) * | 1997-03-24 | 2000-12-19 | Showa Denko K.K. | Catalytic decomposition of perfluoro-compound |
| US6855305B2 (en) | 1997-01-14 | 2005-02-15 | Hitachi, Ltd. | Process for treating fluorine compound-containing gas |
| WO2006064645A1 (ja) * | 2004-12-13 | 2006-06-22 | Asahi Glass Company, Limited | ハロゲン系ガスの除去方法及びハロゲン系ガスの除去剤 |
-
1993
- 1993-10-26 JP JP5267350A patent/JPH07116466A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6855305B2 (en) | 1997-01-14 | 2005-02-15 | Hitachi, Ltd. | Process for treating fluorine compound-containing gas |
| US6942841B2 (en) | 1997-01-14 | 2005-09-13 | Hitachi, Ltd. | Process for treating fluorine compound-containing gas |
| US7347980B2 (en) | 1997-01-14 | 2008-03-25 | Hitachi, Ltd. | Process for treating fluorine compound-containing gas |
| US6023007A (en) * | 1997-03-24 | 2000-02-08 | Showa Denko K.K. | Catalytic decomposition of perfluoro-compound |
| US6162957A (en) * | 1997-03-24 | 2000-12-19 | Showa Denko K.K. | Catalytic decomposition of perfluoro-compound |
| WO2006064645A1 (ja) * | 2004-12-13 | 2006-06-22 | Asahi Glass Company, Limited | ハロゲン系ガスの除去方法及びハロゲン系ガスの除去剤 |
| JPWO2006064645A1 (ja) * | 2004-12-13 | 2008-06-12 | 旭硝子株式会社 | ハロゲン系ガスの除去方法及びハロゲン系ガスの除去剤 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040302 |