JP2001029742A - 金属ハロゲン排ガスの処理剤とその処理方法 - Google Patents
金属ハロゲン排ガスの処理剤とその処理方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 効率よく安全に金属ハロゲン排ガスを
処理する。 【解決手段】 固体金属酸化物を主成分とする金属ハ
ロゲン排ガスの処理剤、及びそれを用い金属ハロゲンガ
スを含む排ガスを該固体金属酸化物に通過し、処理す
る。
処理する。 【解決手段】 固体金属酸化物を主成分とする金属ハ
ロゲン排ガスの処理剤、及びそれを用い金属ハロゲンガ
スを含む排ガスを該固体金属酸化物に通過し、処理す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は金属ハロゲン排ガス
の処理剤およびその処理方法に関する。さらに詳しく
は、有機シラン系ガスの排ガスを固体金属酸化物の充填
層を通過させることにより、接触処理する乾式のガス処
理剤およびその処理方法に関する。
の処理剤およびその処理方法に関する。さらに詳しく
は、有機シラン系ガスの排ガスを固体金属酸化物の充填
層を通過させることにより、接触処理する乾式のガス処
理剤およびその処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体製造用ガスの内、金属フッ素排ガ
スと呼ばれるもので、特に四フッ化珪素、四塩化珪素、
四フッ化ゲルマニウム、四塩化ゲルマニウム、六フッ化
タングステン、等の金属フッ素排ガスは、ドーピングガ
スとして特意な性能を発揮することで注目されている。
スと呼ばれるもので、特に四フッ化珪素、四塩化珪素、
四フッ化ゲルマニウム、四塩化ゲルマニウム、六フッ化
タングステン、等の金属フッ素排ガスは、ドーピングガ
スとして特意な性能を発揮することで注目されている。
【０００３】しかしながら、これらの殆どが毒性ガスと
して取り扱われ、特に吸収により呼吸器を激しく刺激す
るなど毒性が強く、若し高濃度で外部に放出されるなら
ば、人体および自然環境への悪影響ははかり知れないも
のがある。よって、製造工程および半導体工業における
排ガス中の金属フッ素ガス濃度の低減は、良好な作業環
境の保持並びに自然環境の破壊の防止に勤めることは、
取り扱う者の当然の責務である。
して取り扱われ、特に吸収により呼吸器を激しく刺激す
るなど毒性が強く、若し高濃度で外部に放出されるなら
ば、人体および自然環境への悪影響ははかり知れないも
のがある。よって、製造工程および半導体工業における
排ガス中の金属フッ素ガス濃度の低減は、良好な作業環
境の保持並びに自然環境の破壊の防止に勤めることは、
取り扱う者の当然の責務である。
【０００４】したがって、これらの金属フッ素排ガスは
その他の有毒な排ガス同様、大気放出する前に無害化す
る必要があり、従来から湿式による処理方法が提案され
ている。湿式による処理としては、水洗浄スクラバーを
用い、水に接触させる処理方法が一般的に行われてい
る。
その他の有毒な排ガス同様、大気放出する前に無害化す
る必要があり、従来から湿式による処理方法が提案され
ている。湿式による処理としては、水洗浄スクラバーを
用い、水に接触させる処理方法が一般的に行われてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の金属ハロゲンガスは水によって分解され、ＨＦ及びＨ
Ｃｌ、金属酸化物等が生成し、これらの二次処理が必要
となってくる。またシラン、ジシラン等にドープされて
使用されるため、燃焼式の排ガス処理装置に、金属ハロ
ゲンガスとモノシラン、ジシラン等の混じった排ガスを
処理すると、燃焼処理装置の機器を損傷するという問題
も指摘されており、実用上不都合な点が多い。
の金属ハロゲンガスは水によって分解され、ＨＦ及びＨ
Ｃｌ、金属酸化物等が生成し、これらの二次処理が必要
となってくる。またシラン、ジシラン等にドープされて
使用されるため、燃焼式の排ガス処理装置に、金属ハロ
ゲンガスとモノシラン、ジシラン等の混じった排ガスを
処理すると、燃焼処理装置の機器を損傷するという問題
も指摘されており、実用上不都合な点が多い。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは効
率よく安全に金属ハロゲン排ガスを処理することができ
る処理剤およびその方法を得るため鋭意検討した結果、
固体金属酸化物を使用することにより、その目的を達成
することを見いだし、本発明を完成するに至った。
率よく安全に金属ハロゲン排ガスを処理することができ
る処理剤およびその方法を得るため鋭意検討した結果、
固体金属酸化物を使用することにより、その目的を達成
することを見いだし、本発明を完成するに至った。
【０００７】即ち、本発明は固体金属酸化物を主成分と
する金属ハロゲン排ガスの処理剤、または固体金属酸化
物を主成分とし、金属ハロゲンガスを含む排ガスを該固
体金属酸化物に通過し、処理することを特徴とする金属
ハロゲン排ガスの処理方法に関する。 〔発明の詳細な説明〕
する金属ハロゲン排ガスの処理剤、または固体金属酸化
物を主成分とし、金属ハロゲンガスを含む排ガスを該固
体金属酸化物に通過し、処理することを特徴とする金属
ハロゲン排ガスの処理方法に関する。 〔発明の詳細な説明〕
【０００８】以下、本発明を更に詳細に説明する。本発
明で使用する固体金属酸化物は、殆どの金属元素の酸化
物が使用できる。中でも、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＴｉＯ2、
ＭｎＯ2、Ｆｅ2Ｏ3、ＣｏＯ、ＮｉＯ、ＣｕＯ、ＺｎＯ
等は毒性が低く取り扱いが容易であり、比較的安価であ
るので好ましい。それらは単体、あるいは二種以上の混
合物として用いることができる。
明で使用する固体金属酸化物は、殆どの金属元素の酸化
物が使用できる。中でも、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＴｉＯ2、
ＭｎＯ2、Ｆｅ2Ｏ3、ＣｏＯ、ＮｉＯ、ＣｕＯ、ＺｎＯ
等は毒性が低く取り扱いが容易であり、比較的安価であ
るので好ましい。それらは単体、あるいは二種以上の混
合物として用いることができる。
【０００９】本発明は、前記の固体金属酸化物の主成分
が１０重量％以上好ましくは５０重量％以上含有する充
填層に金属ハロゲン排ガスを含有する排ガスを通気処理
する。用いる固体金属酸化物の比表面積は０．１ｍ2／
ｇ以上とすることが、金属ハロゲンガスとの気固接触能
を向上させる上で望ましい。
が１０重量％以上好ましくは５０重量％以上含有する充
填層に金属ハロゲン排ガスを含有する排ガスを通気処理
する。用いる固体金属酸化物の比表面積は０．１ｍ2／
ｇ以上とすることが、金属ハロゲンガスとの気固接触能
を向上させる上で望ましい。
【００１０】また、固体金属酸化物の排ガス処理能力を
高めるために充填層の加熱を行いながら排ガスを送入す
ることが効果的である。しかしながら、該加熱は固体金
属酸化物の種類によっては加熱を全く必要とせず、室温
においても十分にその排ガス処理機能を果し得るものも
あり、また処理すべき金属ハロゲン排ガスの濃度や目的
とする処理率によっては必ずしも必要不可欠なものでは
ない。したがって、本発明では固体金属酸化物の温度は
２０〜４００℃、好ましくは２０〜２５０℃が好適であ
る。４００℃を超えると使用する処理剤の劣化、またエ
ネルギーのロスといったことから好ましくない。
高めるために充填層の加熱を行いながら排ガスを送入す
ることが効果的である。しかしながら、該加熱は固体金
属酸化物の種類によっては加熱を全く必要とせず、室温
においても十分にその排ガス処理機能を果し得るものも
あり、また処理すべき金属ハロゲン排ガスの濃度や目的
とする処理率によっては必ずしも必要不可欠なものでは
ない。したがって、本発明では固体金属酸化物の温度は
２０〜４００℃、好ましくは２０〜２５０℃が好適であ
る。４００℃を超えると使用する処理剤の劣化、またエ
ネルギーのロスといったことから好ましくない。
【００１１】現在半導体工場では、製造工程で残存する
金属ハロゲンガスを多量のＮ2ガスによって希釈した
後、処理工程に移されることから、排ガスの総量は相当
なものとなる。
金属ハロゲンガスを多量のＮ2ガスによって希釈した
後、処理工程に移されることから、排ガスの総量は相当
なものとなる。
【００１２】充填層には粉末のまま充填しても良いが圧
損が大きくなり、ガスの流れが悪くなることから固体金
属酸化物は造粒または打錠成型、押出し成型したものが
望ましい。この際、造粒に必要なバインダーを用いるこ
と、又その種類については特定するものではなく、本発
明に於いては何ら差し支えない。ここで用いるバインダ
ーとしては、メチルセルロース、メチルエチルセルロー
ス、ポリビニルアルコール等の有機バインダ−や、水ガ
ラス、ベントナイト等の無機バインダ−等が使用でき
る。
損が大きくなり、ガスの流れが悪くなることから固体金
属酸化物は造粒または打錠成型、押出し成型したものが
望ましい。この際、造粒に必要なバインダーを用いるこ
と、又その種類については特定するものではなく、本発
明に於いては何ら差し支えない。ここで用いるバインダ
ーとしては、メチルセルロース、メチルエチルセルロー
ス、ポリビニルアルコール等の有機バインダ−や、水ガ
ラス、ベントナイト等の無機バインダ−等が使用でき
る。
【００１３】充填カラムには、高温で使用可能な汎用の
材質で鉄、銅、ステンレス、ニッケルといった金属製、
あるいは、ガラス、アルミナといった酸化物系で、一般
的に円筒状のものを使用する。また、充填カラムのサイ
ズについては処理量や処理能力に応じたものを使用す
る。
材質で鉄、銅、ステンレス、ニッケルといった金属製、
あるいは、ガラス、アルミナといった酸化物系で、一般
的に円筒状のものを使用する。また、充填カラムのサイ
ズについては処理量や処理能力に応じたものを使用す
る。
【００１４】本発明を実施するための充填層は、１系列
でも十分であるが再生や交換等の操作上の観点からこれ
を複数並列方式とし、それぞれを処理層、再生層とし相
互に切り換えて使用するのが望ましい。以上の如く、固
体金属酸化物の表面で気固接触させることで、処理効果
を持たせることができるのである。
でも十分であるが再生や交換等の操作上の観点からこれ
を複数並列方式とし、それぞれを処理層、再生層とし相
互に切り換えて使用するのが望ましい。以上の如く、固
体金属酸化物の表面で気固接触させることで、処理効果
を持たせることができるのである。
【００１５】
【実施例】以下、実施例により更に詳細に説明する。な
お、％、ｐｐｍは容量基準を表す。 実施例１ １６．５φｍｍ×２００ｍｍのステンレスカラムに比表
面積５８ｍ2／ｇのＣｕＯ粒子をタブレットマシンで成
型し、充填量２０ｃｃを充填した後、ＷＦ6ガスをヘリ
ウムガスで１％に希釈し、６７ｃｃ／ｍｉｎで充填層に
通気し、充填層出口ガス中のＷＦ6ガス濃度を分析し
た。分析は光電離検出器（ＰＩＤ）を備えたガスクロマ
トグラフ（日立製 ＧＣ−３０００）により行った。分
離カラムはＰｏｒａｐａｋ−Ｐを使用。結果は表１に示
す通り、通気３０分後のＷＦ6ガス濃度の低減が確認さ
れた。
お、％、ｐｐｍは容量基準を表す。 実施例１ １６．５φｍｍ×２００ｍｍのステンレスカラムに比表
面積５８ｍ2／ｇのＣｕＯ粒子をタブレットマシンで成
型し、充填量２０ｃｃを充填した後、ＷＦ6ガスをヘリ
ウムガスで１％に希釈し、６７ｃｃ／ｍｉｎで充填層に
通気し、充填層出口ガス中のＷＦ6ガス濃度を分析し
た。分析は光電離検出器（ＰＩＤ）を備えたガスクロマ
トグラフ（日立製 ＧＣ−３０００）により行った。分
離カラムはＰｏｒａｐａｋ−Ｐを使用。結果は表１に示
す通り、通気３０分後のＷＦ6ガス濃度の低減が確認さ
れた。
【００１６】実施例２ 実施例１と同様のカラム、及びガスクロ装置を用い、比
表面積０．７ｍ2／ｇのＭｇＯ粒子をタブレットマシン
で成型し、充填量２０ｃｃを充填した。充填層の部分は
ヒーターで２００℃に加熱した後、ＷＦ6ガスをヘリウ
ムガスで１％に希釈し、６７ｃｃ／ｍｉｎで充填層に通
気し、充填層出口ガス中のＷＦ6ガス濃度を分析した。
分析は光電離検出器（ＰＩＤ）を備えたガスクロマトグ
ラフ（日立製 ＧＣ−３０００）により行った。分離カ
ラムはＰｏｒａｐａｋ−Ｐを使用。結果は表１に示す通
り、通気３０分後のＷＦ6ガス濃度の低減が確認され
た。
表面積０．７ｍ2／ｇのＭｇＯ粒子をタブレットマシン
で成型し、充填量２０ｃｃを充填した。充填層の部分は
ヒーターで２００℃に加熱した後、ＷＦ6ガスをヘリウ
ムガスで１％に希釈し、６７ｃｃ／ｍｉｎで充填層に通
気し、充填層出口ガス中のＷＦ6ガス濃度を分析した。
分析は光電離検出器（ＰＩＤ）を備えたガスクロマトグ
ラフ（日立製 ＧＣ−３０００）により行った。分離カ
ラムはＰｏｒａｐａｋ−Ｐを使用。結果は表１に示す通
り、通気３０分後のＷＦ6ガス濃度の低減が確認され
た。
【００１７】実施例３〜１２ 固体金属酸化物、形状、金属ハロゲンガス、充填層温度
及び通気前のガス濃度を表１のように変更した以外は実
施例１と同様のカラム及びガスクロを用いて行った。結
果は表１に掲げる金属酸化物を使用することで、金属ハ
ロゲンガスの濃度を低減することが確認された。
及び通気前のガス濃度を表１のように変更した以外は実
施例１と同様のカラム及びガスクロを用いて行った。結
果は表１に掲げる金属酸化物を使用することで、金属ハ
ロゲンガスの濃度を低減することが確認された。
【００１８】実施例１３ モノシランガス及びＷＦ6ガスをそれぞれ１％濃度を含
んだヘリウムガスを実施例１と同様のカラムに、タブレ
ットマシンで成型した比表面積５８ｍ2／ｇのＣｕＯを
２０ｃｃを充填した後、該カラムに通気した。その結
果、表１に示す通りモノシランガス及びＷＦ6ガス共
に、ガスの濃度を低減することが確認された。
んだヘリウムガスを実施例１と同様のカラムに、タブレ
ットマシンで成型した比表面積５８ｍ2／ｇのＣｕＯを
２０ｃｃを充填した後、該カラムに通気した。その結
果、表１に示す通りモノシランガス及びＷＦ6ガス共
に、ガスの濃度を低減することが確認された。
【００１９】
【表１】
【００２０】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明は固
体金属酸化物の充填層に金属ハロゲン排ガスを通過させ
ることにより、排ガスの処理を効率よく安全に行うこと
が可能となった。さらに、従来の処理方法と比べ、装置
の小型化を図れる。
体金属酸化物の充填層に金属ハロゲン排ガスを通過させ
ることにより、排ガスの処理を効率よく安全に行うこと
が可能となった。さらに、従来の処理方法と比べ、装置
の小型化を図れる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4D002 AA17 AA18 AA22 AA26 AC10 BA12 BA15 CA07 DA05 DA06 DA11 DA21 DA22 DA23 DA24 DA47 DA70 GA01 GA02 GB02 GB03 GB08 GB12 HA03 4G066 AA15B AA16B AA17B AA18B AA23B AA26B AA27B BA26 CA31 CA32 DA02 FA26 FA27 FA37
Claims (8)
- 【請求項１】 固体金属酸化物を主成分とする金属ハ
ロゲン排ガスの処理剤。 - 【請求項２】 固体金属酸化物の元素が、Ｍｇ、Ｃ
ａ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎから選
ばれる請求項１記載の処理剤。 - 【請求項３】 金属ハロゲン排ガスが、金属フッ素ガ
ス、及び／または金属塩素ガスを含む排ガスである請求
項１記載の処理剤。 - 【請求項４】 固体金属酸化物の主成分が少なくとも
１０重量％以上含有する請求項１記載の処理剤。 - 【請求項５】 固体金属酸化物の主成分が５０重量％
以上含有する請求項１記載の処理剤。 - 【請求項６】 固体金属酸化物の比表面積が０．１ｍ
2／ｇ以上である粒子であって、これを造粒又は／およ
び打錠、押出しによって成型する請求項１記載の処理
剤。 - 【請求項７】 固体金属酸化物を主成分とし、金属ハ
ロゲンガスを含む排ガスを該固体金属酸化物に通過し、
処理することを特徴とする金属ハロゲン排ガスの処理方
法。 - 【請求項８】 固体金属酸化物を金属ハロゲン排ガス
が通過する際の温度が２０〜４００℃である請求項７記
載の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11203451A JP2001029742A (ja) | 1999-07-16 | 1999-07-16 | 金属ハロゲン排ガスの処理剤とその処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11203451A JP2001029742A (ja) | 1999-07-16 | 1999-07-16 | 金属ハロゲン排ガスの処理剤とその処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001029742A true JP2001029742A (ja) | 2001-02-06 |
Family
ID=16474345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11203451A Pending JP2001029742A (ja) | 1999-07-16 | 1999-07-16 | 金属ハロゲン排ガスの処理剤とその処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001029742A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005072853A1 (ja) * | 2004-01-29 | 2005-08-11 | Taiyo Nippon Sanso Corporation | 排ガス処理剤および排ガス処理方法ならびに排ガス処理装置 |
| JP2012507629A (ja) * | 2008-10-31 | 2012-03-29 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | フッ化物イオン洗浄のシステム及び装置 |
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| JP2015112544A (ja) * | 2013-12-12 | 2015-06-22 | 宇部興産株式会社 | ガスの処理装置及びガスの処理カートリッジ |
-
1999
- 1999-07-16 JP JP11203451A patent/JP2001029742A/ja active Pending
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