JPS60175522A - 半導体生産工程中の廃ガス乾式処理組成物 - Google Patents

半導体生産工程中の廃ガス乾式処理組成物

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JPS60175522A
JPS60175522A JP59031347A JP3134784A JPS60175522A JP S60175522 A JPS60175522 A JP S60175522A JP 59031347 A JP59031347 A JP 59031347A JP 3134784 A JP3134784 A JP 3134784A JP S60175522 A JPS60175522 A JP S60175522A
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waste gas
gas
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semiconductor manufacturing
manufacturing process
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Isamu Kitamura
北村 勇
Koichi Kato
孝一 加藤
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02CCAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/30Capture or disposal of greenhouse gases of perfluorocarbons [PFC], hydrofluorocarbons [HFC] or sulfur hexafluoride [SF6]

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  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、半導体生産工程中で廃山する有毒なガスを
効率よく処理することができる処理剤組成に関するもの
である。
半導体生産工程中では、例えばドーピングガスはアルシ
ン(ASfl(3) 、ジボラン(B2H6) 、ゲル
マン(GeH4)、セレン化水素(SgH2) 、テル
ル化水素(I:l、Tg)、ホスフィン(PH3)、ス
チビン(8bH3)等の金属水素化合物、三塩化ヒ素(
ASct3 ) 、三塩化ホウ素(Bc4)、三塩化リ
ン(Pct3) 、五塩化リン(Pct+)、オキシ塩
化リン(POc4 )、五塩化アンチモン(8bct6
 )、四塩化スズ(8ncL4 )等の金属ハロゲン化
合物が使用され、エピタキシャルガスとしてはシラン(
SiH4)、四塩化ケイ素(8icL4 ) 、)ジク
ロルシラン(S妃Hct3) 、ジクロルシラン(84
H2CL2 ) 、ゲルマン等が使用され、フィルミン
グガスとしてはシラン、ジクロルシラン、シランとアン
モニア(NH3)の混合ガス等が使用され、エツチング
ガスとしては塩化水素(HcL ) 、六フッ化硫黄(
SF6 ) 、フレオン14 (OF、 )等が使用さ
れる。
また、この他にも不動態膜形成用として一酸化チッ素(
No)、アンモニア等が使用され、イオンプランテーシ
ョン用として五フッ化リン(’ PFI+’ ) 、四
フッ化イオウ(8F4 > 、四フッ化ケイ素(84F
4) 、三塩化ホウ素(BF3 )等が使用されている
これ等のガスのうちドーピングガス、エピタキシャルガ
ス、フィルミングガス等については高純度のアルゴン、
水素、窒素等の不活性ガスで希釈して、或いはエツチン
グガスについては上記不活性ガスに酸素を加えた混合ガ
スで希釈して使用されている。
以上のように、半導体生産工程中で使用されるガスはそ
の種類が極めて多く、またその物性も種類により千差万
別であるが、共通して言えることは毒性、発火性等極め
て危険なものが多いことで、したがってそれらの使用廃
棄については労働安全、衛生、公害、毒性等多面的な対
策がなされなければならない。
一方、従来半導体生産工程中の廃ガス処理剤としては塩
化第1、第2水銀をその成分中に含む吸着剤が知られて
いる。これ等の吸着能力は3〜5t−ガス/Kg−吸着
剤程度で、ガス吸着選択性が極めて小さく、現在半導体
工程で使用されている十数種類のガスのうち2〜3種類
のガスだけに有効であるに過ぎず、大部分の廃ガスは希
釈して系外に放出されている実情である。
この発明は、上記実情に鑑み半導体生産工程中の廃ガス
を効果的に処理することができる処理組成物を開発する
目的で鋭意研究した結果完成したものであり、その特徴
は苛性カリ、過マンガン酸カリ、アルミニウム金属粉と
からなり、湿式の場合は液状にしてそのまま、或いは乾
式の場合はケイソウ土に担架させて使用することにある
この発明で、苛性カリは15〜25wtXの水溶液で、
そのpHを14以上とする。pHが14以下であると、
廃ガスの吸収反応が殆んど進行し、ない。
過マンガン酸カリについては3〜8 wt%であり、3
 wt%以下であると殆んど吸収反応が進行せず、8 
wt%以上であると廃ガスに対して処理剤が敏感になり
過ぎ、このため処理剤が速やかに不活性化され、大量の
廃ガスを処理することができない。
またアルミニウム金属粉の使用量については、湿式の場
合は苛性カリ水溶液に対して0.1〜0.05we%で
ある。0.1wt%以上であると、廃ガスに対して処理
剤が敏感になり過ぎ、このため処理剤が速やかに不活性
化され、大量の廃ガスを処理できない。また0、05 
wt%以下であると、過マンガン酸カリの還元反応が十
分に進行しない。
乾式については、アルミニウム金属粉の使用量はケイソ
ウ土に対して0,1〜0.05 wt%であり、0.1
wt%以上であると廃ガスに対して処理剤が敏感になり
過ぎ、このため処理剤が速やかに不活性化され、大量の
廃ガスを処理できない。また0、05 wi%以下であ
ると、殆んど吸収反応が進行しない。
この発明の処理対象とする廃ガスは、半導体生産工程中
で廃山されるアルシン、シラン、ジボラン、ゲルマン、
セレン化水素、テルル化水素、ホスフィン、スチビン等
の金属水素化合物、三塩化ヒ素、三塩化ホウ素、三塩化
リン、五塩化リン、オキシ塩化リン、五塩化アンチモン
、四塩化スズ、四塩化チタン、四塩化、ケイ素1.トリ
クロルシラン、ジクロルシラン等の金属ハロゲン化合物
、六フッ化硫黄、フレオン14、五フッ化リン、四フッ
化イオウ、四フッ化ケイ素、三フッ化ホウ素等の7素化
合物、有機金属化合物、その低塩化水素、−酸化窒素、
アンモニア等の無機ガスである。
これ等の廃ガスは湿式法の場合には、溶液状に調整され
た処理剤中にバブリングさせて処理する。また、乾式法
の場合には、ケイソウ土に担架された処理剤をカラム中
に充填してこの内部を通過させて処理する。
この発明に係る処理剤組成による半導体生産工程中の廃
ガス処理機構は乾式法については次のように推定される
。即ち、ケイソウ土はその隙間にナトリウム1.カルシ
ウム等の正イオンを介在させてなる立体構造のアルミニ
ウムケイ酸塩であるが、これにアルミニウム金属粉の触
媒下においてKMnO4−KOHの水溶液が作用すると
ケイソウ土中の縮合ケイサン塩の内のある金属が酸化さ
れ、金!i4酸化物となり、系外に排出され、その替わ
りに、アルミニウムが置換し、ケイソウ土全体が負の電
価を帯びるに至る。
また、アルミニウムケイ酸塩の隙間に介在していたナト
リウム、カルシウム等の正イオンはにイオンに置換され
る事になる。
この様な状態にある処理剤に、例えば半導体生産工程で
排出された、シラン、ホスフィン等を含有する排ガスが
作用すると S(曳→540j−、PH3→PO「 という形で縮合体の一部に組み込まれ、吸着される。以
上の様な吸着処理が続けられる事に依すシラン、ホスフ
ィン等の排ガスは系外に排出される事なく、吸着処理さ
れるのである。
なお、湿式法についても同様のメカニズムで吸着処理が
行われるものと推定される。
従って、この発明の処理剤はイオン性水素化合物、ある
いは共有性水素化合物等に、特に有効であるが、その他
の化合物についても、実用上さしつかえのない程度の効
果を奏する。
また、湿式法、乾式法を独立して行っても良いが、これ
らを併用して行う事も出来る。
以下この発明の実施例を示す。
実施例1 第1図は、この発明に使用した湿式法廃ガス処理装置を
示す。この装置は下段塔lと上段塔λから成り、その内
部には適当な水位迄処理剤を収容する様にしである。ま
た塔外にはポンプ、?、IIをそれぞれ介在させて成る
循環パイプ!。
6をもうけ、処理剤の一部を塔内の上部より循環、噴出
させる様にしてあり、更に循環パイプよ、乙の先端やや
下方にはアルミニウム粉末受は板7.ffをもうけであ
る。
一方、供試ガス給気管fは途中より上下に分岐させ、そ
の上段塔給気管10は上段塔内部の処理剤中に挿入して
その先端には散気板//をもうける。下段給気管/2は
下段塔内部の処理剤中に挿入してその先端に散気板13
をもうける。更に、上段塔λと、下段塔/の上部には排
気管/4’をもうけ、その先端は水タンク/3に挿入し
、それの上端には放出管16がもうけられている。
供試ガスは、ガスボンベにとりつけた専用の減圧弁に依
り0.5 K@/cd又は0.9 KV−に減圧されて
、給気管りを経て下段塔給気管/J、上段塔給気管10
より各基の処理剤中に給気され、液中でバブリングに依
り気液接触を充分行い、除害処理される。バブリングし
た後、廃ガスは排気管/lIを経て水タンクlSの水中
にバブリングされる。その後放出管/6を経て大気中に
放出される。
〔考察〕
以上の実験中、比較例においては処理剤中に供試ガスが
十分に吸着されず、特に処理剤(4)においては放出口
に未反応シランによるものと見られる白煙が認められた
が、本発明では供試ガス中のシランは完全に吸着するこ
とができた。
実施例2 第2図は、この発明に使用した乾式法廃ガス処理カラム
、20を示す。カラム20の下端にはr布2/を介して
目皿nを設け、且つ目皿nの上部には処理剤を充填し、
またカラム20の上端には流短針、23を介在させた給
気管評の給気口を臨ませる。
供試ガスは給気管2弘を通してカラム20の上部に供給
し、更に処理剤中を通過させ、その間に吸着反応を行わ
せた。
〔実験及びその結果〕
以上の廃ガス処理カラム20内に、下記成分配合比の本
発明処理剤を充填し、下記の供試ガスをこの中に通過さ
せて処理剤のガス吸収量を測定した結果を従来品のデー
タの比較において下記の表に示す。
なお、実験中カラム20の出口側において廃ガス濃度は
全く検出されず、また上記表中、ガス吸収量はカラム−
〇内に充填した処理剤の色の変化を観察して処理剤が供
試ガスを吸収し得なくなった時点までのカラム充填量に
対する供試ガスの通気量をもって表わしたものであるが
、これによれば、本発明の処理剤組成は従来品に比べて
半導体生産工程で廃山される廃ガスに対する吸収量が格
段に優れたものであることが明らかになった。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の湿式法の一例を示す概略図、第2図
はこの発明の乾式法の一例を示す概略図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 苛性カリ、過マンガン酸カリ、アルミニウム金属粉から
    なり、湿式の場合は液状にしてそのまま、或いは乾式の
    場合はケイソウ土に担架させて使用することを特徴とす
    る半導体生産工程中の廃ガス処理組成物。
JP59031347A 1984-02-23 1984-02-23 半導体生産工程中の廃ガス乾式処理組成物 Granted JPS60175522A (ja)

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