JPH08257358A - ボンベ漏洩ガス除害装置 - Google Patents

ボンベ漏洩ガス除害装置

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JPH08257358A
JPH08257358A JP7090343A JP9034395A JPH08257358A JP H08257358 A JPH08257358 A JP H08257358A JP 7090343 A JP7090343 A JP 7090343A JP 9034395 A JP9034395 A JP 9034395A JP H08257358 A JPH08257358 A JP H08257358A
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trifluoride gas
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孝 島田
Toshiya Hatakeyama
俊哉 畠山
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体製造などで使用される三ふっ化窒素ガ
スが充填されたボンベの保管、使用時などに、万一三ふ
っ化窒素ガスが漏洩しても安全、確実に除害でき、しか
も取扱操作の容易な装置を得る。 【構成】 不活性ガスの供給孔および排気孔を有し、ボ
ンベ全体を気密に収納固定できるシリンダー、三ふっ化
窒素ガスの除害筒、排気ブロワーおよびこれらを接続す
る連絡管などによって構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はボンベ漏洩ガス除害装置
に関し、さら詳細には、半導体製造工程などで使用され
る三ふっ化窒素ガスが充填されたボンベからの漏洩ガス
を外部に漏らすことなく安全に除去しうるボンベ漏洩ガ
ス除害装置に関する。半導体工業の発展とともに、それ
に使用される特殊材料ガスの種類と量が急速に増加して
いる。これらのガスはほとんどが人体にとって有害であ
り、その取扱い時には充分な注意が必要である。そして
これらのガスを充填したボンベの輸送時、使用時や保管
時などにおいても有毒ガスの漏洩は皆無といえず、万一
漏洩が発生した場合には迅速に除去しなければならな
い。
【0002】三ふっ化窒素ガスは半導体製造工程でシリ
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
して使用されている。このガスは水に対する溶解度は小
さく、室温では酸やアルカリともほとんど反応しないな
どかなり安定であるが、許容濃度が10ppmであると
報告されており、毒性の高いガスであり、その保管およ
び使用中に万一漏洩した場合は安全に、かつ確実に除害
しなければならない。
【0003】
【従来の技術】従来から特殊材料ガスのうち比較的除害
が容易なガス種については、供給設備あるいは消費設備
で漏洩したガスを除去するために、一般的にはこれらの
設備全体の排気装置が設けられ、除害装置に接続されて
いる。また、ボンベを輸送する場合には、有毒ガスの外
部への漏出を防止するために荷台を金属で覆った特殊な
コンテナー、排気装置などを設けた車両も使用されてい
る。さらに、ボンベを1本づつ収容できる円筒形の下部
箱体とこれに螺合しうる箱体で除害筒および検知管を保
持させた防災箱体からなる有毒ガス用容器の収納箱も提
案されている(実開昭59−90697号公報)。
【0004】一方、三ふっ化窒素ガスは室温では比較的
安定であり、酸やアルカリと反応しないために、簡単に
除害することができない。このため三ふっ化窒素ガスの
除害には従来から、100℃以上の温度に加熱された
金属シリコンと接触させる方法(特開平3−18131
6)、鉄、マンガン、銅などの遷移金属と250℃以
上の温度の加熱下に接触させる方法(特開昭62−27
3039)、ジルコニウムまたはジルコニウム系合金
と加熱下に接触させる方法(特開平6−210133)
などが知られている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、三ふっ
化窒素ガスの場合には、ボンベから漏洩した三ふっ化窒
素ガスを前記〜の除害剤と接触させた場合には、通
常ボンベの周囲に存在する空気が一緒に除害剤と接触す
る結果、いずれの場合も三ふっ化窒素ガスが除害される
と同時に空気中の酸素もこれらの除害剤と激しく反応
し、除害剤が消費されるだけでなく、発熱によって除害
装置が危険な状態となる虞れがある。このため、これま
でボンベから漏洩した三ふっ化窒素ガスは実質的に処理
できないという不都合があった。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは漏洩量が1
atm.cc/secのような微量な場合を含め、ボン
ベのバルブ部あるいはボンベに接続された機器類から有
毒な三ふっ化窒素ガスが漏洩した場合にこれらを迅速、
かつ、確実に除去することができ、しかも収納、取外し
操作が容易で、複数のボンベをまとめて管理しうる漏洩
ガスの除害装置を得るべく研究を重ねた結果、ボンベ収
納用のシリンダーを用いるとともに、三ふっ化窒素ガス
の除害剤が充填されて除害筒、および排気ブロワーを組
み合わせて用いることにより、これらの課題を解決しう
ることを見い出し、本発明を完成した。
【0007】すなわち本発明は、三ふっ化窒素ガスが充
填されたボンべから漏洩する三フッ化窒素を除去するた
めのボンベ漏洩ガス除害装置において、ボンベ収納用の
シリンダーであって不活性ガスの供給孔、排気孔および
ボンベの固定機能を有するシリンダーと、ガスの入口お
よび出口を有し、内部に三ふっ化窒素ガスの除害剤が充
填された除害筒と、該除害筒のガスの出口と接続された
排気ブロワーとを備えてなり、該シリンダーの排気孔が
除害筒の入口と接続され、排気ブロワーを起動すること
によって、シリンダーに漏洩した三ふっ化窒素ガス及び
不活性ガスが除害筒に導かれるようにされてなることを
特徴とするボンベ漏洩ガス除害装置である。
【0008】本発明は半導体製造工程などで使用される
有毒な三ふっ化窒素ガスが充填されたボンベの保管、運
搬、使用、交換時などにおける漏洩ガスを安全に、確実
に効率よく除害することに適用される。本発明におい
て、ボンベ収納用シリンダー(以下シリンダーと記す)
は不活性ガスを供給するための供給孔、および三ふっ化
窒素ガスが漏洩した場合にこれを不活性ガスとともに除
害筒に送り出すための排気孔を有する筒状などの容器で
あり、ボンベ全体を気密に収納固定しうる機能を備えた
ものである。
【0009】シリンダーは少なくともボンベのバルブお
よび接続機器を含めてボンベを気密に収納固定しうる機
能を有するものであればその形状には特に制限はなく、
円筒形、角筒形、箱形などとされるが、通常は円筒形お
よび箱形などである。また、ボンベの出し入れ口の形態
にも特に制限はなく、例えばフランジ形状、開閉扉、は
め込み蓋などである。シリンダーの材質としては各種の
金属、合成樹脂などを使用することができるが、強度、
耐蝕性および耐久性などからステンレス鋼などの金属製
が好ましい。
【0010】シリンダーに設けられる不活性ガスの供給
孔および排気孔の位置は頭部、側面の任意箇所でよい
が、不活性ガスによる置換を効率よくするためには両者
をできるだけ離して設けることが好ましい。また、必要
に応じて邪魔板などを設けることもできる。供給孔およ
び排気孔の直径は2〜20mm程度とされ、それぞれに
はフレキシブルチューブや配管と接続できるよう螺子や
継手などが設けられる。
【0011】シリンダーにおけるボンベの収納固定は、
通常はボンベを立てた状態で固定でき、固定および取外
し操作の容易な形態であることが好ましい。また、シリ
ンダーの大きさは内部に収納されるボンベの直径よりも
大きな内寸法のものが用いられるが、必ずしも1本には
限られず、複数本のボンベを収納固定しうる大きさのも
のであってもよい。このほか、外気との気密性を保持す
るためにボンベの出し入れ口には、弾力性のあるパッキ
ン類を用いることが好ましい。
【0012】本発明において、シリンダーと接続される
除害筒は、通常はガスの入口および出口を有する円筒状
の容器の内部に三ふっ化窒素ガスの除害剤が充填された
ものであり、その大きさは接続されるシリンダーに収納
固定される三ふっ化窒素ガスボンベの大きさおよび本数
などによって選択される。除害剤としては、金属シリコ
ン、あるいは鉄、ニッケル、マンガン等の金属を用いる
こともできるが、三ふっ化窒素ガスの除害能力の高さ、
及び低温でも高い反応性を有することからジルコニウム
またはジルコニウム系合金が好ましい。ジルコニウムと
しては、市販の金属ジルコニウム、スポンジ状金属ジル
コニウムを用いることができる。
【0013】また、ジルコニウム系合金を用いることに
よって三ふっ化窒素ガスの除害温度を低下させることが
できる。ジルコニウム系合金としては、ジルコニウムと
鉄、銅、ニッケル、アルミニウム、カルシウム、亜鉛、
ランタン、セリウム、バナジウム、モリブテン、チタ
ン、クロム、タングステン、タンタル、カドミウム、イ
ットリウム、ニオブ及び錫などから選ばれる1種または
2種以上の金属の合金でが用いられる。これらの中でも
三ふっ化窒素ガスとの反応で揮発性のフッ化物を生成し
ないこと、比較的安価で、入手が容易であることからジ
ルコニウムと鉄、ニッケル、マグネシウム、カルシウ
ム、ランタン、セリウムなどの金属との合金が好まし
い。
【0014】ジルコニウム合金中のジルコニウムの含量
に特に制限はないが、ジルコニウム含量が通常は20%
以上、好ましくは50%以上のものである。これらのジ
ルコニウム、ジルコニウム系合金は通常は2〜100メ
ッシュ程度の大きさの粒状、ペレットまたは破砕形状な
どのものが用いられる。これらの除害剤は加熱された状
態で、三ふっ化窒素ガスと接触させて除害させるが、そ
の加熱温度はジルコニウム合金の組成によって異なる
が、通常は100〜800℃、好ましくは150〜50
0℃である。
【0015】除害剤を三ふっ化窒素ガスと接触させる際
の圧力には特に制限はなく、常圧、減圧、加圧下いずれ
でも可能であるが、シリンダーとの構成から通常は常圧
または若干の加圧、減圧下に行われる。除害筒として
は、除害剤を加熱した状態で保持させることができるよ
うに、ヒーターが取り付けられている。また、除害筒の
材質としては、耐熱性であるとともに三ふっ化窒素ガス
との反応性の低いことが必要であり、通常はSUS31
6などのステンレス鋼が用いられる。
【0016】三ふっ化窒素ガスと除害剤との反応で、反
応の経過とともに粉化物を生成し、除害剤の充填部分が
目詰まりを生じることから、これらを防止するために必
要に応じて振動や衝撃あるいは吹き払いなどの機構を設
けることが好ましい。振動を付与する機構としては、空
気圧を用いたバイブレーター、あるいは電磁式のバイブ
レーターなど、衝撃付与機構としてはエアーノッカー、
あるは電磁ハンマーなど、また吹き払い機構としては不
活性ガス噴射ノズルなどがある。このほか、粉化物が飛
散し排気ガスラインが閉塞するのを防ぐために、除害剤
の後方にフイルターを設置することもできる。
【0017】除害筒と接続される排気ブロワーはシリン
ダー内に漏洩した三ふっ化窒素ガスを不活性ガスととも
に除害筒に吸引できる容量のあるものであればよく、例
えばターボブロワー、シロッコファンなどが使用でき、
その形式、大きさなどはシリンダーの容積、置換用不活
性ガスの流量、および除害筒での圧力損失などに応じて
定められる。
【0018】また本発明において、三ふっ化窒素ガスの
漏洩を監視するなどの目的で、必要に応じて検知手段を
設けることもできる。例えば、三ふっ化窒素ガス漏洩の
検知手段としてはシリンダー内あるいはシリンダーと除
害筒を接続する配管部などに三ふっ化窒素ガスの検知器
を介在させる方法などが用いられる。検知器の例として
は、三ふっ化窒素ガス検知警報器(バイオニクス機器
(株)、TG−4100TA)などがある。三ふっ化窒
素ガスの漏洩が生じた場合には、この検知器からの信号
により排気ブロワーを起動させ、迅速に、かつ確実に三
ふっ化窒素ガスの除害をすることができる。また、検知
器からの信号で置換用不活性ガスの流量を増加させ、シ
リンダー内のガス置換を迅速におこなうとともに、除害
筒への流入するガス中の三ふっ化窒素ガス濃度を低く保
つこともできる。さらにまた、検知器からの信号により
バイブレーターを起動させることもできる。
【0019】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面によって示し、
具体的に説明する。図1は本発明の漏洩ガス除害装置の
フローシートであり、図2はボンベが収納固定されたシ
リンダーの断面図である。図1において、不活性ガスの
供給孔1および排気孔2が設けられたシリンダー3に三
ふっ化窒素ガスが充填されたボンベ4が収納されてい
る。シリンダーの供給孔1から不活性ガスが送入され、
排気孔2はフレキシブルチューブおよび配管5によって
除害筒6と接続されている。シリンダー3と除害筒6と
の間には三ふっ化窒素ガスの検知器7が設置されてい
る。除害筒6の内部には除害剤8が充填されており、さ
らに除害剤8を振動させるためのバイブレータ9が組み
込まれている。また除害筒6にはヒーター10が取り付
けられており、所定の温度に加熱されている。除害筒6
の出口は排気ブロワー11と接続されている。
【0020】上記装置において、三ふっ化窒素ガスの使
用、保管時においては、通常はシリンダーの供給孔1か
ら少量の置換用不活性ガスが供給されており、不活性ガ
スはフレキシブルチューブおよびや配管5をへて除害筒
6に流入し、さらに排気ブロワー11をへて外部に排気
されている。三ふっ化窒素ガスが漏洩した場合には検知
器7が漏洩を検知し、その信号により排気ブロワー11
及びバイブレーター9が起動するとともに、シリンダー
3の供給孔1への置換用不活性ガスの流入量が増加す
る。シリンダー内を掃気した不活性ガス及び三ふっ化窒
素ガスは除害筒6に吸引、除害されたのち排気口12か
ら排出される。このように、三ふっ化窒素ガスの漏洩時
においてのみ、置換用不活性ガス流量増大、バイブレー
ター及びブロワーを起動させる方法によって安価に、確
実に、しかも長期間にわたり漏洩ガスへの対応を行うこ
とができる。
【0021】
【発明の効果】本発明のボンベ漏洩ガス除害装置は下記
のような優れた特徴を有している。 ボンベのバルブ部、接続機器部などから漏洩する三
ふっ化窒素ガスを迅速、かつ確実に除去できる。 シリンダー内は常に不活性ガスで置換されており、
三ふっ化窒素ガスの保管時、使用時において安全であ
る。 三ふっ化窒素ガスの漏洩時のみに、置換用不活性ガ
ス流量の増大、バイブレーターおよびブロワー起動方法
をとることにより、安価に保守できるとともに、漏洩時
には迅速、かつ確実に除害することができる。
【0022】
【図面の簡単な説明】
【図1】 漏洩ガス除害装置のフローシート。
【図2】 ボンベが収納されたシリンダーの断面図
【符号の説明】
1 供給孔 2 排気孔 3 シリンダー 4 三ふっ化窒素ガスボンベ 5 フレキシブルチューブおよび配管 6 除害筒 7 漏洩検知器 8 除害剤 9 バイブレーター 10 ヒーター 11 排気ブロワー 12 排気口 13 シリンダー蓋 14 パッキン

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 三ふっ化窒素ガスが充填されたボンべか
    ら漏洩する三ふっ化窒素ガスを除害するためのボンベ漏
    洩ガス除害装置において、ボンベ収納用のシリンダーで
    あって不活性ガスの供給孔、排気孔およびボンベの固定
    機能を有するシリンダーと、ガスの入口および出口を有
    し、内部に三ふっ化窒素ガスの除害剤が充填された除害
    筒と、該除害筒のガスの出口と接続された排気ブロワー
    とを備えてなり、該シリンダーの排気孔が除害筒の入口
    と接続され、排気ブロワーを起動することによって、シ
    リンダーに漏洩した三ふっ化窒素ガス及び不活性ガスが
    除害筒に導かれるようにされてなることを特徴とするボ
    ンベ漏洩ガス除害装置。
  2. 【請求項2】 不活性ガスがアルゴン、ヘリウムまたは
    窒素ガスである請求項1に記載の除害装置
  3. 【請求項3】 除害剤がジルコニウムまたはジルコニウ
    ム系合金である請求項1に記載の除害装置
  4. 【請求項4】 除害筒が振動または衝撃を付与する機構
    を有する請求項1に記載の除害装置
  5. 【請求項5】 シリンダーおよび/またはシリンダーと
    除害剤間のガス流路に三ふっ化窒素ガスの漏洩検知器を
    有する請求項1に記載の除害装置
  6. 【請求項6】 排気ブロワーが三ふっ化窒素ガスの漏洩
    検知により起動する請求項1に記載の除害装置
  7. 【請求項7】 不活性ガスの供給量が三ふっ化窒素ガス
    の漏洩検知により増加する請求項1に記載の除害装置
  8. 【請求項8】 振動または衝撃を付与する機構が三ふっ
    化窒素ガスの漏洩検知により起動する請求項4に記載の
    除害装置
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20230092553A (ko) * 2021-12-17 2023-06-26 한국가스안전공사 소형 독성가스 용기 처리장치

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US9636626B2 (en) 2002-12-09 2017-05-02 Entegris, Inc. Rectangular parallelepiped fluid storage and dispensing vessel
KR20230092553A (ko) * 2021-12-17 2023-06-26 한국가스안전공사 소형 독성가스 용기 처리장치

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