WO2010095512A1 - 三フッ化窒素の分解方法及び分解装置 - Google Patents

三フッ化窒素の分解方法及び分解装置 Download PDF

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detector
decomposition
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健二 田仲
勇 毛利
敬三 児島
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セントラル硝子株式会社
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    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
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    • B01D2258/02—Other waste gases
    • B01D2258/0216—Other waste gases from CVD treatment or semi-conductor manufacturing

Definitions

  • the present invention relates to a method and apparatus for decomposing nitrogen trifluoride (NF 3 ) used for cleaning an apparatus related to semiconductor manufacturing, liquid crystal manufacturing, or solar cell manufacturing.
  • NF 3 nitrogen trifluoride
  • CVD chemical vapor deposition
  • silicon, glass, resin, or the like as a substrate in order to form a circuit or a power generation layer in the process.
  • Film formation is performed. If the film is deposited by CVD, an extra film is deposited in addition to the substrate installation part of the CVD apparatus, and eventually the film is peeled off, resulting in a decrease in yield. Must be done.
  • General cleaning methods for CVD equipment include disassembly of the equipment and wet cleaning to dissolve excess film in an acidic liquid such as hydrofluoric acid, and a gas called cleaning gas is introduced into the equipment without disassembling the equipment. Then, there is a gas cleaning which is discharged out of the apparatus as a gas having a low boiling point by a chemical reaction.
  • NF 3 nitrogen trifluoride
  • NF 3 is a cleaning gas used for gas cleaning.
  • NF 3 is widely used because it is stable at room temperature and has excellent cleaning characteristics.
  • NF 3 is a toxic gas, it is necessary to remove it to below the control concentration when it is discharged into the atmosphere.
  • NF 3 is a gas with a very high greenhouse effect, it takes a long time to be decomposed once released into the atmosphere. From this point of view, it is desirable not to release it into the atmosphere at all, rather than below the control concentration.
  • NF 3 Since NF 3 has a very low activity at room temperature, it cannot be removed with an alkaline scrubber or an alkaline chemical that is generally used as a removal device. Further, NF 3 cannot be removed by a technique such as chemical adsorption.
  • a two-stage method is used in which the decomposition gas is decomposed at a high temperature of 700 to 900 ° C., and then the acidic gas generated by the decomposition is removed by a removal device such as an alkali scrubber.
  • a removal device such as an alkali scrubber.
  • the above-described NF 3 decomposition apparatus has an essential function of heating to a high temperature, it is inevitable that the cost will be high. Further, when the decomposition apparatus is in operation, it is necessary to always keep the inside of the apparatus at a high temperature, which increases the running cost.
  • NF 3 decomposition methods include a method in which a flammable gas such as hydrogen or hydrocarbon is reacted with NF 3 (for example, Patent Documents 1 and 2), metal powder, or metal powder as a main component.
  • a method of decomposing NF 3 using a reducing catalyst for example, Patent Documents 3 and 4
  • CF 4 which is a kind of perfluorocarbon having a very high greenhouse effect is newly generated.
  • the decomposition method using metal powder there is a problem that the amount of NF 3 processed per unit time is extremely small and it is not practical as a detoxifying device.
  • An object of the present invention is to provide a method for industrially decomposing NF 3 used for cleaning a device for semiconductor manufacturing, liquid crystal manufacturing, or solar cell manufacturing at a low cost, suppressing generation of a gas having a high greenhouse effect. Is to provide. Furthermore, it is to provide an NF 3 decomposition apparatus and a detector which are inexpensive and low in running cost.
  • the present inventors have developed a method capable of industrially decomposing NF 3 at low cost by reacting NF 3 with a metal or a metal compound.
  • the headline, the present invention has been reached.
  • the method for decomposing NF 3 according to the present invention is characterized in that NF 3 and a metal, metal oxide, metal fluoride, or metal fluoride hydrate are chemically reacted.
  • the NF 3 decomposition apparatus of the present invention includes at least a packed tower, and the packed tower supplies a gas supply port containing NF 3 , an exhaust port for discharging the gas after the decomposition treatment, and the packed tower to a predetermined temperature.
  • the NF 3 detector of the present invention includes the above NF 3 decomposition apparatus and a temperature measuring device, and the temperature measuring device has a temperature of the packed tower higher than a predetermined temperature during gas flow. It is characterized by having an alarm function that informs as abnormal when it becomes.
  • a NF 3 detector includes the above-described NF 3 decomposition apparatus and a gas detector, and the gas detector is installed at the rear stage of the outlet of the packed tower of the NF 3 decomposition apparatus. And having a warning function that informs of an abnormality when a gas component generated by the decomposition of NF 3 is detected.
  • FIG. 3 is a system diagram of an experimental apparatus used in Examples 1 to 25.
  • FIG. 10 is a system diagram of an experimental apparatus used in Example 26.
  • FIG. 12 is a system diagram of an experimental apparatus used in Example 27.
  • the NF 3 decomposition method of the present invention is characterized in that NF 3 and a metal, metal oxide, metal fluoride, or metal fluoride hydrate are brought into contact with each other at a predetermined temperature to cause a chemical reaction.
  • the type and purity of the metal are not particularly limited, but Mn is desirable.
  • Mn is desirable.
  • a metal other than Mn there is a possibility that sufficient reactivity with NF 3 may not be obtained, and among these, expensive metals are economically undesirable.
  • the type and purity of the metal oxide are not particularly limited, but MnO 2 or Fe 3 O 4 is desirable. More desirably, MnO 2 is desirable. MnO 2 is more reactive with NF 3 than Fe 3 O 4 and can decompose NF 3 at a low temperature. When other metal oxides are used, sufficient reactivity with NF 3 may not be obtained, and among them, expensive metal oxides are economically undesirable.
  • the type and purity of the metal fluoride are not particularly limited, but FeF 2 or NiF 2 is desirable. More desirably, FeF 2 is desirable. FeF 2 is more reactive with NF 3 than NiF 2 and can decompose NF 3 at low temperatures. When other metal fluorides are used, there is a possibility that sufficient reactivity with NF 3 may not be obtained, and among these, expensive metal fluorides are economically undesirable.
  • the type and purity of the metal fluoride hydrate are not particularly limited, but FeF 3 .3H 2 O, MnF 3 .3H 2 O, NiF 2 .4H 2 O desirable. More desirably, MnF 3 .3H 2 O is desirable, and more desirably FeF 3 .3H 2 O is desirable. NiF 2 ⁇ 4H 2 O MnF 3 ⁇ 3H 2 O than that, MnF 3 ⁇ 3H 2 FeF 3 ⁇ 3H 2 O than O is excellent in reactivity with NF 3, to degrade NF 3 at a low temperature it can. When other metal fluoride hydrates are used, sufficient reactivity with NF 3 may not be obtained, among which expensive metal fluoride hydrates are economically undesirable. .
  • the temperature at which NF 3 is brought into contact with the metal, metal oxide, metal fluoride, or metal fluoride hydrate is preferably 130 to 500 ° C.
  • Mn 130 ⁇ 400 ° C. in the case of Ni 0.99 ⁇ 500 ° C., if 130 ⁇ 400 °C MnO 2, Fe 3 For O 4 200 ⁇ 400 °C, 150 ⁇ 300 °C For FeF 2, the NiF 2 when 130 ⁇ 400 °C, FeF 3 ⁇ 3H 2 O in the case 130 ⁇ 400 °C, MnF 3 ⁇ 3H 2 O in the case 200 ⁇ 350 °C, NiF 2 ⁇ 4H 2 for O 250 ⁇ 400 ° C. is preferred.
  • 230 to 400 ° C. for Mn 230 to 400 ° C. for FeF 3 .3H 2 O, 230 to 400 ° C. for MnO 2 , and 230 to 400 ° C. for NiF 2 are more preferable. If the temperature is lower than the above temperature, the decomposition reaction may not proceed sufficiently. Conversely, if the temperature is higher than the above temperature, the running cost increases, which is not economically preferable.
  • the NF 3 decomposition apparatus of the present invention is filled with the above-mentioned metal, metal oxide, metal fluoride, or metal fluoride hydrate as a filler, and includes a gas supply port containing NF 3 and a post-decomposition treatment. At least a packed tower having a discharge port for discharging gas is provided, and a gas containing NF 3 is circulated in the packed tower so that NF 3 and the packed material are contact-reacted at a predetermined temperature.
  • the shape of the filler is not particularly limited, but the above metal, metal oxide, metal fluoride, or metal fluoride hydrate molded by powder, granule, compression, or the above metal A metal oxide, a metal fluoride, or a metal fluoride hydrate adhered to the surface of glass or alumina can be used. In any case, it is sufficient that the pressure loss generated when NF 3 is circulated does not exceed the durable pressure of the decomposition apparatus.
  • the packed tower has a function of heating the temperature in the packed tower to at least a temperature at which the packed material and NF 3 react.
  • the heating means is not particularly limited. Moreover, you may heat directly with an electric heater etc., and you may heat indirectly using a heat medium etc.
  • the desired temperature is preferably within a temperature range in which the NF 3 is brought into contact with a metal, metal oxide, metal fluoride, or metal fluoride hydrate.
  • any material may be used as long as it does not cause trouble in terms of corrosion due to fluoride gas, deformation due to temperature, and dissolution.
  • FIG. 1 An example of the NF 3 decomposition apparatus of the present invention is shown in FIG.
  • the NF 3 decomposition apparatus shown in FIG. 1 includes a packed tube (packed tower) 2 filled with at least the metal, metal oxide, metal fluoride, or metal fluoride hydrate.
  • the supply port and the discharge port of the filling pipe 2 are connected to the inlet side connection port 6 and the outlet side connection port 7 of the decomposition apparatus, respectively, and a gas containing NF 3 is supplied from the inlet side connection port 6 and from the outlet side connection port 7.
  • the decomposed gas is discharged.
  • a thermocouple 4 having an electric heater 1 outside the filling tube 2 and a temperature indicator 5 inside is installed. While the inside of the filling tube 2 is heated by the electric heater 1, the temperature inside the filling tube 2 is adjusted by the thermocouple 4. It can be measured and displayed on the temperature indicator 5. Further, a pressure gauge 3 is connected to the outlet side of the filling tube 2, and the pressure on the outlet side in the filling tube 2 can be confirmed with the pressure gauge 3. However, it does not necessarily have to be the same as that shown in FIG.
  • NF 3 decomposition apparatus for example, the concentration of a gas containing NF 3 for circulating the NF 3 decomposition apparatus (packed column), flow rate, pressure and the heating temperature is appropriately adjusted.
  • concentration and flow rate of the gas containing NF 3 to be circulated are not particularly limited. However, when the concentration of the gas containing NF 3 is extremely high or the flow rate is large relative to the size of the decomposition apparatus to be used, the inert gas is used. It is desirable to dilute with. If it is not diluted, the reaction proceeds rapidly in the vicinity of the inlet of the decomposition apparatus, and the internal temperature may increase rapidly, which may affect the shape of the apparatus.
  • the pressure of the gas containing NF 3 to be circulated is not particularly limited as long as the pressure during use does not exceed the durable pressure of the container.
  • the heating temperature is preferably within a temperature range in which the NF 3 is brought into contact with a metal, a metal oxide, a metal fluoride, or a metal fluoride hydrate.
  • a temperature measuring device having an alarm function for notifying that an abnormality occurs when the temperature of the packed tower at the time of gas circulation becomes higher than a predetermined temperature
  • the temperature measuring device receives a temperature measuring device such as a thermocouple or a resistance temperature detector and a signal from the temperature measuring device as means for detecting a temperature change of the packed column, and the temperature of the packed column is preset.
  • an alarm that issues an alarm when the temperature becomes higher than a predetermined temperature.
  • the temperature at which the alarm is issued is preferably 5-30 ° C. higher than the predetermined temperature.
  • the temperature measuring device and the alarm device may be anything as long as the above functions are satisfied, and the type is not particularly limited.
  • a buzzer for notifying by sound, a lamp for notifying by light, or the like may be used, or displayed on a monitor such as a personal computer.
  • a monitor such as a personal computer.
  • an alarm function that notifies an abnormality when a gas component generated by the decomposition of NF 3 , for example, a gas such as HF, NO 2 , or N 2 O, is detected after the outlet of the packed tower.
  • a gas such as HF, NO 2 , or N 2 O
  • the gas detector is not particularly limited as long as it satisfies the above functions.
  • a buzzer notifying by sound, a lamp notifying by light, or the like may be used, or displayed on a monitor such as a personal computer. In order to increase the detection sensitivity of NF 3 , it is desirable not to dilute the gas introduced into the packed tower.
  • FIG. 1 An example of the NF 3 detector of the present invention is shown in FIG.
  • the NF 3 detector shown in FIG. 2 includes a packed tube (packed tower) 22 filled with at least one of the metal, metal oxide, metal fluoride, or metal fluoride hydrate. And a gas detector 28 connected to the outlet side of the filling tube 22.
  • the supply port and the discharge port of the filling tube 22 are connected to the inlet side connection port 26 and the outlet side connection port 27 of the detector, respectively, and the gas detector 28 is connected to the discharge stage of the filling tube 22 (the discharge of the filling tube 22).
  • the gas to be measured is supplied from the inlet side connection port 26, and a part of the decomposed gas is introduced into the gas detection unit 28, and the remaining gas
  • the decomposed gas is discharged from the outlet side connection port 27.
  • a thermocouple 24 having an electric heater 21 outside the filling tube 2 and a temperature indicator 25 inside is installed.
  • the inside of the filling tube 22 is heated by the electric heater 21 and the temperature inside the filling tube 22 is measured by the thermocouple 24.
  • the temperature can be displayed on the temperature indicator 25.
  • a pressure gauge 23 is connected to the outlet side of the filling tube 22, and the pressure on the outlet side in the filling tube 22 can be confirmed with the pressure gauge 23.
  • Gas detector 28 detects the gas generated by the decomposition of NF 3, inform the abnormality by the alarm device 29 to detect the gas component generated by the decomposition of NF 3.
  • the present invention it is not necessary to heat to a high temperature of 700 ⁇ 900 ° C. as in the conventional NF 3 decomposition apparatus, it is possible to reduce the initial cost and running cost of the apparatus, also, the NF 3 Generation of gases with high greenhouse effect such as acid gas due to high temperature decomposition can be suppressed.
  • FIG. 3 shows a system diagram of the experimental apparatus used in this example.
  • a Ni pipe 35 having an outer diameter of 1/2 inch is used as a filling pipe, and 0.1 g of FeF 3 .3H 2 O wrapped with Ni mesh 37 is used as a filler in the Ni pipe 35 to prevent scattering. Filled.
  • An electric furnace 34 is attached to the Ni tube 35 so that the Ni tube 35 can be heated from the outside.
  • a thermocouple 36 with a protective tube was inserted, and the temperature detected by the thermocouple 36 was displayed on the temperature indicator 41.
  • NF 3 gas cylinder 31 and the N 2 gas cylinder 38 to the Ni tube 35 via respective vacuum valve 32.
  • a vacuum pump 39 for gas replacement of the pipe and the Ni pipe 35 was connected to the Ni pipe 35 via a valve.
  • the pressure gauge 33 was connected to the Ni pipe 35 so that the pressure in the Ni pipe 35 (the pressure of the enclosed gas) could be confirmed using the pressure gauge 33.
  • GC-MS 40 manufactured by Shimadzu Corporation, QP-5000 was attached to the Ni tube 35.
  • the vacuum pump 39 was evacuated. It was then sealed from NF 3 gas cylinder 31 to atmospheric pressure the NF 3 into Ni tube 35.
  • the Ni tube 35 is heated at a predetermined temperature (60 ° C., 90 ° C., 180 ° C., 260 ° C., 350 ° C.) for 1 hour, and then the gas in the Ni tube 35 is changed to GC-MS40 (manufactured by Shimadzu Corporation, QP-5000). ).
  • Predetermined temperatures are 60 ° C. (Example 1), 90 ° C. (Example 2), 180 ° C. (Example 3), 260 ° C. (Example 4), 350 ° C. (Example 5), and 260 ° C. (Blank 1).
  • the ratios of the peak areas of the spectra are respectively compared, the peak area ratios of N 2 , NO and N 2 O to NF 3 are clearly increased at temperatures higher than 90 ° C. That is, it is shown that NF 3 is decomposed by FeF 3 .3H 2 O, and N 2 , NO and N 2 O are generated.
  • Example 6 Except that the filler encased in the Ni mesh 37 was changed to MnO 2 (0.1 g), a reaction experiment was performed in the same manner as in Examples 1 to 6, and from the spectrum obtained by analysis by GC-MS40. The ratio of the peak areas of N 2 , NO and N 2 O to NF 3 was calculated. The results are shown in Table 2.
  • the predetermined temperatures are 60 ° C. (Example 6), 90 ° C. (Example 7), 180 ° C. (Example 8), 260 ° C. (Example 9), 350 ° C. (Example 10), and 260 ° C. (Blank 2).
  • the peak area ratios of N 2 , NO, and N 2 O to NF 3 are clearly increased at temperatures higher than 90 ° C. That is, it is shown that NF 3 is decomposed by MnO 2 and N 2 , NO, and N 2 O are generated.
  • Example 11 to 15 Except that the filler wrapped in the Ni mesh 37 was changed to NiF 2 (0.1 g), a reaction experiment was performed in the same manner as in Examples 1 to 6, and from the spectrum obtained by analysis by GC-MS40. The ratio of the peak areas of N 2 , NO and N 2 O to NF 3 was calculated. The results are shown in Table 3.
  • Predetermined temperatures are 60 ° C. (Example 11), 90 ° C. (Example 12), 180 ° C. (Example 13), 260 ° C. (Example 14), 350 ° C. (Example 15), and 260 ° C. (Blank 3).
  • the peak area ratio of N 2 to NF 3 clearly increases at a temperature higher than 180 ° C. That is, it is shown that NF 3 is decomposed by NiF 2 and N 2 is generated.
  • Example 16 to 20 Except that the filler wrapped in the Ni mesh 37 was changed to Mn (0.1 g), a reaction experiment was performed by the same procedure as in Examples 1 to 6, and from the spectrum obtained by analysis by GC-MS40, The ratio of the peak areas of N 2 , NO, and N 2 O to NF 3 was calculated. The results are shown in Table 4.
  • Predetermined temperatures are 60 ° C. (Example 16), 90 ° C. (Example 17), 180 ° C. (Example 18), 260 ° C. (Example 19), 350 ° C. (Example 20), and 260 ° C. (Blank 4).
  • the peak area ratio of N 2 to NF 3 clearly increases at a temperature higher than 90 ° C. That is, it is shown that NF 3 is decomposed by Mn and N 2 is generated.
  • Example 21 to 25 A reaction experiment was performed in the same manner as in Examples 1 to 6 except that only Ni mesh was placed in the Ni tube 35 and no filler was filled. From the spectrum obtained by the analysis by GC-MS40, the ratios of the peak areas of N 2 , NO and N 2 O to NF 3 were calculated. The results are shown in Table 5.
  • Predetermined temperatures are 60 ° C. (Example 21), 90 ° C. (Example 22), 180 ° C. (Example 23), 260 ° C. (Example 24), 350 ° C. (Example 25), and 260 ° C. (Blank 5).
  • the peak area ratio of N 2 to NF 3 clearly increases at a temperature higher than 90 ° C. That is, it is shown that NF 3 is decomposed by Ni and N 2 is generated.
  • FIG. 4 shows a system diagram of the experimental apparatus used in this example.
  • the experimental apparatus used was an NF 3 detector having a filling tube 56 (outer diameter 1 inch, length 20 cm, made of Ni) filled with a filler FeF 3 .3H 2 O (75 g).
  • the NF 3 cylinder 51 and the N 2 cylinder 54 were connected to the same pipe through the pressure reducing valve 52, respectively, and further connected to the inlet side connection port 60 of the NF 3 detector ahead.
  • the outlet side connection port 61 of the NF 3 detector was connected to the removing device 53.
  • the NF 3 detector includes an electric heater 55 that heats the filler to a predetermined temperature, a pressure gauge 57 that measures the pressure on the outlet side of the filling tube 56, and a thermocouple 58 that measures the temperature inside the filling tube 56.
  • a temperature indicator 59 for displaying the temperature detected by the thermocouple 58 is provided.
  • the temperature indicator 59 has an alarm transmitter (YOKOGAWA model: UD310) that transmits an abnormal signal when the temperature becomes higher than a desired temperature, and a buzzer (PATLITE) that notifies the signal from the alarm transmitter with sound. (Manufactured by Signal phone, MODEl: BM-202).
  • the temperature setting of the alarm was set to 195 ° C. in advance. Further, the inside of the filling tube 56 was heated by the electric heater 55 until it was confirmed by the thermocouple 58 that the internal temperature reached 180 ° C. Thereafter, a mixed gas of NF 3 and N 2 was supplied from the inlet side connection port 60 into the filling tube 56 at an NF 3 concentration of 50 vol% and a flow rate of 200 sccm.
  • FIG. 5 shows a system diagram of the experimental apparatus used in this example.
  • the experimental apparatus used was an NF 3 detector having a filling tube 66 (outer diameter 1 inch, length 20 cm, made of Ni) filled with the filler FeF 3 .3H 2 O (75 g).
  • the NF 3 cylinder 61 and the N 2 cylinder 64 were respectively connected to the same pipe via the pressure reducing valve 62 and further connected to the inlet side connection port 72 of the NF 3 detector ahead.
  • the outlet side connection port 73 of the NF 3 detector was connected to the removing device 63.
  • the NF 3 detector includes an electric heater 65 for heating the filler to a predetermined temperature, a thermocouple 68 having a temperature indicator 69 capable of measuring and displaying the temperature inside the filling tube 66, and a pressure on the outlet side of the filling tube 66.
  • a pressure gauge 67 is provided for measuring.
  • the NF 3 detector has an HF detector (RIKEN SEIKI MODEL: SC-90) as a gas detector 70 that can detect gas generated by the decomposition of NF 3 having an alarm 71 and is provided at the downstream of the outlet of the filling pipe 66. (Between the discharge port of the filling tube 66 and the outlet side connection port 73 of the detector).
  • the inside of the filling tube 66 was heated by the electric heater 65 until it was confirmed by the thermocouple 68 that the internal temperature reached 180 ° C. Thereafter, a mixed gas of NF 3 and N 2 was flowed from the inlet side connection port 72 into the filling tube 66 at an NF 3 concentration of 50 vol% and a flow rate of 200 sccm.
  • NF 3 used for cleaning a device related to semiconductor manufacturing, liquid crystal manufacturing, or solar cell manufacturing is inexpensive, suppresses the generation of a gas having a high greenhouse effect, and is industrial. Can be broken down or detected.

Abstract

　本発明のＮＦ3の分解方法は、ＮＦ3と、金属、金属酸化物、金属フッ化物、または金属フッ化物の水和物とを化学反応させることを特徴とする。この方法により、半導体製造、液晶製造、または太陽電池製造に係る装置のクリーニングに用いられるＮＦ3を、安価で、温室効果の高いガスの生成を抑制し、且つ、工業的に分解することができる。

Description

三フッ化窒素の分解方法及び分解装置
　本発明は、半導体製造、液晶製造、または太陽電池製造に係る装置のクリーニングに用いられる三フッ化窒素（ＮＦ3）の分解方法及び分解装置に関する。
　半導体、液晶、または太陽電池を製造しようとする場合には、その過程において、回路や発電層を形成するために、基板となるシリコン、ガラス、樹脂等に化学的気相成長法（ＣＶＤ）で成膜が行われる。ＣＶＤによる成膜を重ねると、ＣＶＤ装置の基板設置部分以外にも、余分な膜が堆積し、ついには膜が剥がれて歩留まり低下の原因となるため、ＣＶＤ装置に堆積した膜のクリーニングを定期的に行わなければならない。
　一般なＣＶＤ装置のクリーニング方法としては、装置を解体して、フッ化水素酸などの酸性液体に余分な膜を溶解させるウェットクリーニングと、装置を解体しないままクリーニングガスと呼ばれるガスを装置内に導入して化学反応によって、沸点の低いガスとして装置外に排出するガスクリーニングがある。
　近年、ガスクリーニングに用いられているクリーニングガスに三フッ化窒素（ＮＦ3）がある。ＮＦ3は、常温で安定であり、クリーニング特性に優れることから広く使用されている。一方、ＮＦ3は毒性ガスであるため、大気中に排出する際には管理濃度以下にまで除去する必要がある。ＮＦ3は非常に温室効果の高いガスであるため、一度大気中に放出されれば分解されるまでに多くの時間を要する。この観点から見ると、管理濃度以下というよりむしろ大気中に一切放出しないことが望ましい。
　ＮＦ3は常温で活性が非常に低いため、除去装置として一般に用いられるアルカリスクラバーやアルカリ性の薬剤では除去することができない。また、化学的吸着といった手法でもＮＦ3は除去できない。
　このため、ＮＦ3の除去方法には、分解装置によって７００～９００℃の高温で分解させた後、分解で発生する酸性ガスをアルカリスクラバーなどの除去装置で除去する２段階の方法が用いられる。しかしながら、上記のＮＦ3分解装置は、高温に加熱する機能が不可欠となるため、高額となることが避けられない。また、分解装置の稼動時は、装置内を常に高温で保つ必要があるため、ランニングコストも高くなる。
　その他のＮＦ3分解方法としては、水素や炭化水素などの可燃性ガスとＮＦ3を反応させて分解する方法（例えば、特許文献１、２）や、金属粉、もしくは金属粉を主成分とする還元性触媒を用いてＮＦ3を分解する方法（例えば、特許文献３、４）が知られている。しかしながら、水素を用いる分解方法の場合は、安全性及び水素ガス供給設備の設置などの面で問題があり、炭化水素を用いる分解方法の場合は、温室効果の高いＮＦ3を分解させた結果、新たに非常に温室効果の高いパーフルオロカーボンの１種であるＣＦ4が生成する点で問題がある。また、金属粉を用いる分解方法の場合は、単位時間当たりのＮＦ3の処理量が極端に少なく、除害装置として現実的でないという問題がある。
　また、ＮＦ3の検知方法については、従来、７００～９００℃の高温で分解させた後、分解で発生する酸性ガスを酸性ガスの検知器で検出する方法が用いられている。この方法においても、高温に加熱する機能を有する装置が不可欠となるため、高額となることが避けらず、また、高温加熱による分解時には、装置内を常に高温で保つ必要があるため、ランニングコストも高くなるといった問題点がある。
特開平２－３０３５２４号公報 特開平８－１３１７７４号公報 特開平１１－１９７４５２号公報 特開平５－２６１２４７号公報
　本発明の目的は半導体製造、液晶製造、または太陽電池製造に係る装置のクリーニングに用いられるＮＦ3を、安価で、温室効果の高いガスの生成を抑制し、且つ、工業的に分解する方法を提供することである。さらには、安価でランニングコストの安いＮＦ3の分解装置及び検出器を提供することである。
　本発明者らは、上記の従来技術の問題点に鑑み鋭意検討を重ねた結果、ＮＦ3を、金属、または金属化合物と反応させることにより、ＮＦ3を安価で、工業的に分解できる方法を見出し、本発明に至った。
　即ち、本発明のＮＦ3の分解方法は、ＮＦ3と、金属、金属酸化物、金属フッ化物、または金属フッ化物の水和物とを化学反応させることを特徴とする。
　本発明のＮＦ3の分解装置は、少なくとも充填塔を備え、該充填塔は、ＮＦ3を含むガスの供給口と、分解処理後のガスを排出する排出口と、充填塔を所定の温度に加温する機能を有し、且つ、内部に、該供給口より供給されるガス中のＮＦ3と化学反応させるための充填剤として、金属、金属酸化物、金属フッ化物、または金属フッ化物の水和物が充填されていることを特徴とする。
　また、本発明のＮＦ3の検出器は、上記のＮＦ3分解装置と、温度測定器と、を備え、該温度測定器は、ガス流通時の充填塔の温度が所定の温度よりも高温になった時に異常として知らせる警報機能を有することを特徴とする。
　さらに、本発明のＮＦ3の検出器は、上記のＮＦ3の分解装置と、ガス検出器と、を備え、該ガス検出器は、ＮＦ3の分解装置の充填塔の排出口の後段に設置され、ＮＦ3の分解によって発生するガス成分を検出した時に異常として知らせる警報機能を有することを特徴とする。
本発明のＮＦ3分解装置の一例を示す模式図である。 本発明のＮＦ3検出器の一例を示す模式図である。 実施例１～２５に用いた実験装置の系統図である。 実施例２６に用いた実験装置の系統図である。 実施例２７に用いた実験装置の系統図である。
　以下、本発明について詳細に説明する。
　本発明のＮＦ3分解方法は、ＮＦ3と、金属、金属酸化物、金属フッ化物、または金属フッ化物の水和物を所定の温度で接触させて化学反応させることを特徴とする。
　金属を用いる場合、金属の種類、純度は特に問わないが、Ｍｎが望ましい。Ｍｎ以外の金属を使用する場合、ＮＦ3との十分な反応性が得られない可能性があり、中でも、高価な金属は、経済的に好ましくない。
　金属酸化物を用いる場合、金属酸化物の種類、純度は特に問わないが、ＭｎＯ2、もしくはＦｅ3Ｏ4が望ましい。より望ましくは、ＭｎＯ2が望ましい。ＭｎＯ2の方が、Ｆｅ3Ｏ4よりもＮＦ3との反応性に優れ、ＮＦ3を低温で分解することができる。他の金属酸化物を使用する場合、ＮＦ3との十分な反応性が得られない可能性があり、中でも、高価な金属の酸化物は、経済的に好ましくない。
　金属フッ化物を用いる場合、金属フッ化物の種類、純度は特に問わないが、ＦｅＦ2、もしくはＮｉＦ2が望ましい。より望ましくは、ＦｅＦ2が望ましい。ＦｅＦ2の方が、ＮｉＦ2よりもＮＦ3との反応性に優れ、ＮＦ3を低温で分解することができる。他の金属フッ化物を使用する場合、ＮＦ3との十分な反応性が得られない可能性があり、中でも、高価な金属のフッ化物は、経済的に好ましくない。
　金属フッ化物の水和物を用いる場合、金属フッ化物の水和物の種類、純度は特に問わないが、ＦｅＦ3・３Ｈ2Ｏ、もしくはＭｎＦ3・３Ｈ2Ｏ、ＮｉＦ2・４Ｈ2Ｏが望ましい。より望ましくは、ＭｎＦ3・３Ｈ2Ｏが望ましく、さらに望ましくはＦｅＦ3・３Ｈ2Ｏが望ましい。ＮｉＦ2・４Ｈ2ＯよりもＭｎＦ3・３Ｈ2Ｏが、ＭｎＦ3・３Ｈ2ＯよりもＦｅＦ3・３Ｈ2Ｏが、ＮＦ3との反応性に優れ、ＮＦ3を低温で分解することができる。他の金属フッ化物の水和物を使用する場合、ＮＦ3との十分な反応性が得られない可能性があり、中でも、高価な金属のフッ化物の水和物は、経済的に好ましくない。
　ＮＦ3と、金属、金属酸化物、金属フッ化物、または金属フッ化物の水和物を接触させる温度は、１３０～５００℃が好ましい。特に、Ｍｎの場合１３０～４００℃、Ｎｉの場合１５０～５００℃、ＭｎＯ2の場合１３０～４００℃、Ｆｅ3Ｏ4の場合２００～４００℃、ＦｅＦ2の場合１５０～３００℃、ＮｉＦ2の場合１３０～４００℃、ＦｅＦ3・３Ｈ2Ｏの場合１３０～４００℃、ＭｎＦ3・３Ｈ2Ｏの場合２００～３５０℃、ＮｉＦ2・４Ｈ2Ｏの場合２５０～４００℃が望ましい。さらに、Ｍｎの場合２３０～４００℃、ＦｅＦ3・３Ｈ2Ｏの場合２３０～４００℃、ＭｎＯ2の場合２３０～４００℃、ＮｉＦ2の場合２３０～４００℃がより好ましい。上記の温度より低くなると、分解反応が十分に進行しない可能性があり、逆に上記の温度より高くなると、ランニングコストが高くなるため経済的に好ましくない。
　本発明のＮＦ3分解装置は、充填物として、上記の金属、金属酸化物、金属フッ化物、または金属フッ化物の水和物が充填され、ＮＦ3を含むガスの供給口と分解処理後のガスを排出する排出口を有する充填塔を少なくとも備え、ＮＦ3を含むガスを充填塔内に流通させて、ＮＦ3と充填物とを所定の温度で接触反応させることを特徴とする。
　充填物の形状は、特に限定されないが、上記の金属、金属酸化物、金属フッ化物、または金属フッ化物の水和物を粉末状、顆粒状、圧縮などによって成型したもの、あるいは、上記の金属、金属酸化物、金属フッ化物、または金属フッ化物の水和物をガラスやアルミナ等の表面に付着させたものを使用できる。いずれも、ＮＦ3を流通させる際に発生する圧力損失が、分解装置の耐久圧力を上回らなければよい。
　充填塔には、充填塔内の温度を少なくとも充填物とＮＦ3が反応する温度にまで加温できる機能が備えられている。加温手段については、特に問わない。また、電気ヒーターなどで直接加温しても良いし、熱媒等を用いて間接的に加温しても良い。所望の温度としては、上記のＮＦ3と、金属、金属酸化物、金属フッ化物、または金属フッ化物の水和物を接触させる温度範囲内であることが望ましい。
　充填塔の材質については、フッ化物ガスによる腐食、温度による変形、溶解などの面で支障をきたさない材質であれば、いかなる材料を用いても構わない。
　本発明のＮＦ3分解装置の一例を図１に示す。
　図１のＮＦ3分解装置は、少なくとも上記の金属、金属酸化物、金属フッ化物、または金属フッ化物の水和物が充填された充填管（充填塔）２を備えている。充填管２の供給口、排出口はそれぞれ分解装置の入口側接続口６と出口側接続口７に接続され、入口側接続口６よりＮＦ3を含むガスが供給され、出口側接続口７より分解処理後のガスが排出される。充填管２の外側に電気ヒーター１、内部に温度表示計５を有する熱電対４が設置され、電気ヒーター１により充填管２内部を加温しながら、充填管２内の温度を熱電対４により測定し温度表示計５に表示することができる。また、充填管２の出口側に圧力ゲージ３が接続され、充填管２内の出口側の圧力を圧力ゲージ３で確認できる。但し、上記の仕様条件を満たしていれば、必ずしも図１と同じでなくでもよい。
　ＮＦ3分解装置の使用条件、例えば、ＮＦ3分解装置（充填塔）に流通させるＮＦ3を含むガスの濃度、流量、圧力及び加熱温度は、適宜調節される。流通させるＮＦ3を含むガスの濃度及び流量は特に問わないが、使用する分解装置の大きさに対して、極端にＮＦ3含むガスの濃度が高い、もしくは流量が多い場合には、不活性ガスで希釈した方が望ましい。希釈しないと、分解装置の入口付近で反応が急激に進み、内部温度が急上昇して、装置の形状等に影響を及ぼす可能性がある。流通させるＮＦ3を含むガスの圧力についても、使用時の圧力が容器の耐久圧力を上回らなければ特に問わない。加熱温度は、上記のＮＦ3と、金属、金属酸化物、金属フッ化物、または金属フッ化物の水和物を接触させる温度範囲内が好ましい。
　ＮＦ3分解装置において、ガス流通時の充填塔の温度が所定の温度より高温になったとき異常として知らせる警報機能を有する温度測定器を設けることにより、ＮＦ3検出器として用いることができる。温度測定器は、充填塔の温度変化を検出する手段として、熱電対もしくは抵抗測温体等の測温機と、該測温機からの信号を受信し、充填塔の温度が予め設定された所定の温度より高温になったとき警報を発する警報機と、を備える。警報機が警報を発する温度は、前記所定の温度よりも５～３０℃高い温度が望ましい。測温機、及び警報機については上記機能を満たせば何でもよく、特に種類を限定するものではない。警報を人に知らせる手段としては、音で知らせるブザーや、光で知らせるランプなどを用いてもよく、パソコンなどのモニターに表示してもよい。また、ＮＦ3の検出感度を上げるためには、充填塔に導入するガスは希釈しない方が望ましい。
　また、ＮＦ3分解装置において、充填塔の排出口の後段に、ＮＦ3の分解によって発生するガス成分、例えば、ＨＦ、ＮＯ2、またはＮ2Ｏなどのガスを検出したとき異常として知らせる警報機能を有するガス検出器を設けることにより、ＮＦ3検出器として用いることができる。ガス検出器の動作条件に合わせ、流通させるガスの温度、流量、圧力等を調節する必要がある。ガス検出器については上記機能を満たせば何でもよく、特に種類を限定するものではない。上記同様、警報を人に知らせる手段としては、音で知らせるブザーや、光で知らせるランプなどを用いてもよく、パソコンなどのモニターに表示してもよい。また、ＮＦ3の検出感度を上げるためには、充填塔に導入するガスは希釈しない方が望ましい。
　本発明のＮＦ3検出器の一例を図２に示す。
　図２のＮＦ3の検出器は、上記の金属、金属酸化物、金属フッ化物、または金属フッ化物の水和物のうち、少なくともいずれか１つが充填されている充填管（充填塔）２２と、充填管２２の出口側に接続されたガス検知器２８と、を備えている。充填管２２の供給口、排出口はそれぞれ検出器の入口側接続口２６と出口側接続口２７に接続されると共に、ガス検出器２８は充填管２２の排出口の後段（充填管２２の排出口と検出器の出口側接続口２７の間）に接続され、入口側接続口２６より測定対象のガスが供給され、分解処理後のガスの一部はガス検知部２８に導入され、残りの分解処理後のガスは出口側接続口２７より排出される。充填管２の外側に電気ヒーター２１、内部に温度表示計２５を有する熱電対２４が設置され、電気ヒーター２１により充填管２２内部を加温し、充填管２２内の温度を熱電対２４により測定し温度表示計２５に表示することができる。また、充填管２２の出口側には圧力ゲージ２３が接続され、充填管２２内の出口側の圧力を圧力ゲージ２３で確認することができる。ガス検知器２８は、ＮＦ3の分解によって発生するガスを検出し、ＮＦ3の分解によって発生するガス成分を検出すると警報器２９により異常として知らせる。但し、上記の仕様条件を満たしていれば、必ずしも図２と同じでなくてもよい。
　上述の通り、本発明では、従来のＮＦ3分解装置のように７００～９００℃の高温に加熱する必要がないため、装置のイニシャルコストやランニングコストを低減することができ、また、ＮＦ3の高温分解による酸性ガスなど温室効果の高いガスの生成を抑制することができる。
　以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
　［実施例１～５］
　図３に本実施例で用いた実験装置の系統図を示す。
　実験装置では、充填管として外径１／２インチのＮｉ管３５を使用し、飛散防止のためにＮｉメッシュ３７で包んだＦｅＦ3・３Ｈ2Ｏ　０．１ｇを充填剤としてＮｉ管３５内に充填した。Ｎｉ管３５には電気炉３４を取り付け、Ｎｉ管３５を外側から加熱できるようにした。Ｎｉ管３５内の温度を監視するため、保護管付き熱電対３６を差し込み、熱電対３６で検出される温度が温度表示計４１に表示されるようにした。また、任意の圧力・濃度でＮｉ管３５にＮＦ3を封入できるように、ＮＦ3ボンベ３１及びＮ2ボンベ３８をそれぞれ減圧弁３２を介してＮｉ管３５に接続した。配管及びＮｉ管３５をガス置換するための真空ポンプ３９を、弁を介してＮｉ管３５に接続した。圧力ゲージ３３をＮｉ管３５に接続し、Ｎｉ管３５内の圧力（封入したガスの圧力）を圧力ゲージ３３を用いて確認できるようにした。さらに、Ｎｉ管３５内の中のＮＦ3、Ｎ2、ＮＯ及びＮ2Ｏの分析を行うため、Ｎｉ管３５には、ＧＣ－ＭＳ４０（島津製作所製、ＱＰ－５０００）を取り付けた。
　Ｎｉ管３５内をＮ2ボンベ３８のＮ2ガスでガス置換した後、真空ポンプ３９で真空引きを行った。次に、ＮＦ3ボンベ３１からＮＦ3をＮｉ管３５内に大気圧まで封入した。そして、Ｎｉ管３５を所定温度（６０℃、９０℃、１８０℃、２６０℃、３５０℃）で１時間加温保持後、Ｎｉ管３５内のガスをＧＣ－ＭＳ４０（島津製作所製、ＱＰ－５０００）で分析を行った。また、ブランクとして、Ｎｉ管３５内にＮｉメッシュ３７で包んだＦｅＦ3・３Ｈ2Ｏを入れず、ＮＦ3の代わりにＡｒを封入し、Ｎｉ管３５を２６０℃で加熱保持したこと以外は前記と同様の手順により分析を行った。
　ＧＣ－ＭＳ４０による分析で得られたスペクトルから、ＮＦ3に対する、Ｎ2、ＮＯ、Ｎ2Ｏのピーク面積の比をそれぞれ算出した。その結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　所定温度が６０℃（実施例１）、９０℃（実施例２）、１８０℃（実施例３）、２６０℃（実施例４）、３５０℃（実施例５）、及び２６０℃（ブランク１）のスペクトルのピーク面積の比をそれぞれ比較すると、明らかに９０℃より高い温度で、Ｎ2、ＮＯ、Ｎ2ＯのＮＦ3に対するピーク面積比がいずれも増大している。すなわち、ＦｅＦ3・３Ｈ2ＯによってＮＦ3が分解し、Ｎ2、ＮＯ及びＮ2Ｏが生成することが示されている。
　［実施例６～１０］
　Ｎｉメッシュ３７に包む充填剤をＭｎＯ2（０．１ｇ）に変更したこと以外は、前記の実施例１～６と同様の手順により反応実験を行い、ＧＣ－ＭＳ４０による分析で得られたスペクトルから、ＮＦ3に対する、Ｎ2、ＮＯ、Ｎ2Ｏのピーク面積の比をそれぞれ算出した。その結果を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　所定温度が６０℃（実施例６）、９０℃（実施例７）、１８０℃（実施例８）、２６０℃（実施例９）、３５０℃（実施例１０）、及び２６０℃（ブランク２）のスペクトルのピーク面積の比をそれぞれ比較すると、明らかに９０℃より高い温度でＮ2、ＮＯ、Ｎ2ＯのＮＦ3に対するピーク面積比がいずれも増大している。すなわち、ＭｎＯ2によってＮＦ3が分解し、Ｎ2、ＮＯ、及びＮ2Ｏが生成することが示されている。
　［実施例１１～１５］
　Ｎｉメッシュ３７に包む充填剤をＮｉＦ2（０．１ｇ）に変更したこと以外は、前記の実施例１～６と同様の手順により反応実験を行い、ＧＣ－ＭＳ４０による分析で得られたスペクトルから、ＮＦ3に対する、Ｎ2、ＮＯ、Ｎ2Ｏのピーク面積の比をそれぞれ算出した。その結果を表３に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　所定温度が６０℃（実施例１１）、９０℃（実施例１２）、１８０℃（実施例１３）、２６０℃（実施例１４）、３５０℃（実施例１５）、及び２６０℃（ブランク３）のスペクトルのピーク面積の比をそれぞれ比較すると、明らかに１８０℃より高い温度でＮ2のＮＦ3に対するピーク面積比が増大している。すなわち、ＮｉＦ2によってＮＦ3が分解し、Ｎ2が生成することが示されている。
　［実施例１６～２０］
　Ｎｉメッシュ３７に包む充填剤をＭｎ（０．１ｇ）に変更したこと以外は、前記の実施例１～６と同様の手順により反応実験を行い、ＧＣ－ＭＳ４０による分析で得られたスペクトルから、ＮＦ3に対する、Ｎ2、ＮＯ、Ｎ2Ｏのピーク面積の比をそれぞれ算出した。その結果を表４に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　所定温度が６０℃（実施例１６）、９０℃（実施例１７）、１８０℃（実施例１８）、２６０℃（実施例１９）、３５０℃（実施例２０）、及び２６０℃（ブランク４）のスペクトルのピーク面積の比をそれぞれ比較すると、明らかに９０℃より高い温度でＮ2のＮＦ3に対するピーク面積比が増大している。すなわち、ＭｎによってＮＦ3が分解し、Ｎ2が生成することが示されている。
　［実施例２１～２５］
　Ｎｉ管３５内にＮｉメッシュのみを入れ、充填物を充填しなかったこと以外は、前記の実施例１～６と同様の手順により反応実験を行った。ＧＣ－ＭＳ４０による分析で得られたスペクトルから、ＮＦ3に対する、Ｎ2、ＮＯ、Ｎ2Ｏのピーク面積の比をそれぞれ算出した。その結果を表５に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
　所定温度が６０℃（実施例２１）、９０℃（実施例２２）、１８０℃（実施例２３）、２６０℃（実施例２４）、３５０℃（実施例２５）、及び２６０℃（ブランク５）のスペクトルのピーク面積の比をそれぞれ比較すると、明らかに９０℃より高い温度でＮ2のＮＦ3に対するピーク面積比が増大している。すなわち、ＮｉによってＮＦ3が分解し、Ｎ2が生成することが示されている。
　［実施例２６］
　図４に本実施例で用いた実験装置の系統図を示す。
　実験装置には、充填剤ＦｅＦ3・３Ｈ2Ｏ（７５ｇ）が充填された充填管５６（外径１インチ、長さ２０ｃｍ、Ｎｉ製）を有するＮＦ3検出器を用いた。ＮＦ3ボンベ５１及びＮ2ボンベ５４はそれぞれ減圧弁５２を介して同一の配管に接続され、さらにその先のＮＦ3検出器の入口側接続口６０に接続した。一方、ＮＦ3検出器の出口側接続口６１は除去装置５３に接続した。ＮＦ3検出器には、充填剤を所定の温度まで加熱する電気ヒーター５５と、充填管５６の出口側の圧力を測定する圧力ゲージ５７と、充填管５６内部の温度を測定する熱電対５８と、熱電対５８で検出される温度を表示する温度表示計５９を設けた。また、温度表示計５９には、温度が所望の温度より高温になったとき異常の信号を発信する警報発信機(ＹＯＫＯＧＡＷＡ製 型式：ＵＤ３１０)及び警報発信機からの信号を音で知らせるブザー（ＰＡＴＬＩＴＥ製、Ｓｉｇｎａｌ　ｐｈｏｎｅ、ＭＯＤＥｌ：ＢＭ－２０２）を取り付けた。
　予め、警報機の温度設定を１９５℃に設定した。さらに、充填管５６の内部温度が１８０℃に達したのが熱電対５８で確認されるまで電気ヒーター５５で加熱した。その後、入口側接続口６０より、ＮＦ3とＮ2の混合ガスを充填管５６内にＮＦ3濃度５０ｖｏｌ％、流量２００ｓｃｃｍで流した。
　ガスを流し始めてから３４秒後、充填管５６の内部温度が設定値を上回ったことを示す警報が発信され、ＮＦ3の検出が可能であることが確認された。
　［実施例２７］
　図５に本実施例で用いた実験装置の系統図を示す。
　実験装置には、充填剤ＦｅＦ3・３Ｈ2Ｏ（７５ｇ）が充填された充填管６６（外径1インチ、長さ２０ｃｍ、Ｎｉ製）を有するＮＦ3検出器を用いた。ＮＦ3ボンベ６１及びＮ2ボンベ６４はそれぞれ減圧弁６２を介して同一の配管に接続され、さらにその先のＮＦ3検出器の入口側接続口７２に接続した。一方、ＮＦ3検出器の出口側接続口７３は除去装置６３に接続した。ＮＦ3検出器には、充填剤を所定の温度まで加熱する電気ヒーター６５と、充填管６６内部の温度を測定表示できる温度表示計６９を有する熱電対６８と、充填管６６の出口側の圧力を測定する圧力ゲージ６７を設けた。また、ＮＦ3検出器には、警報器７１を有するＮＦ3の分解により生じるガスを検出できるガス検知部７０としてＨＦ検知器（理研計器ＭＯＤＥＬ：ＳＣ－９０）を充填管６６の排出口の後段（充填管６６の排出口と検出器の出口側接続口７３の間）に取り付けた。
　予め、充填管６６の内部温度が１８０℃に達したのが熱電対６８で確認されるまで電気ヒーター６５で加熱した。その後、入口側接続口７２より、ＮＦ3とＮ2の混合ガスを充填管６６内にＮＦ3濃度５０ｖｏｌ％、流量２００ｓｃｃｍで流した。
　ガスを流し始めてから３７秒後、ＨＦを検出したことを示す警報がＨＦ検知器から発信され、ＮＦ3の検出が可能であることが確認された。
　上述の通り、本発明によれば、半導体製造、液晶製造、または太陽電池製造に係る装置のクリーニングに用いられるＮＦ3を、安価で、温室効果の高いガスの生成を抑制し、且つ、工業的に分解または検出することができる。
　本発明を具体的な実施例に基づいて説明してきたが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形・変更を含むものである。

Claims (8)

  1. ＮＦ3と、金属、金属酸化物、金属フッ化物、または金属フッ化物の水和物とを化学反応させることによりＮＦ3を分解するＮＦ3の分解方法。
  2. 該金属がＭｎであることを特徴とする、請求項１に記載のＮＦ3の分解方法。
  3. 該金属酸化物が、ＭｎＯ2もしくはＦｅ3Ｏ4であることを特徴とする、請求項１に記載のＮＦ3の分解方法。
  4. 該金属フッ化物が、ＦｅＦ2もしくはＮｉＦ2であることを特徴とする、請求項１に記載のＮＦ3の分解方法。
  5. 該金属フッ化物の水和物が、ＦｅＦ3・３Ｈ2Ｏ、ＭｎＦ3・３Ｈ2Ｏ、またはＮｉＦ2・４Ｈ2Ｏであることを特徴とする、請求項１に記載のＮＦ3の分解方法。
  6. 少なくとも充填塔を備え、該充填塔は、ＮＦ3を含むガスの供給口と、分解処理後のガスを排出する排出口と、所定の温度に加温する機能を有し、且つ、内部に、該供給口より供給されるガス中のＮＦ3と化学反応させるための充填剤として、金属、金属酸化物、金属フッ化物、または金属フッ化物の水和物が充填されていることを特徴とするＮＦ3の分解装置。
  7. 請求項６に記載のＮＦ3の分解装置と、温度測定器と、を備え、該温度測定器は、ガス流通時の充填塔の温度が所定の温度よりも高温になった時に異常として知らせる警報機能を有することを特徴とする、ＮＦ3の検出器。
  8. 請求項６に記載のＮＦ3の分解装置と、ガス検出器と、を備え、該ガス検出器は、排出口の後段に設置され、ＮＦ3の分解によって発生するガス成分を検出した時に異常として知らせる警報機能を有することを特徴とする、ＮＦ3の検出器。
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