JPH0471619A - Ｎｆ↓３ガスの処理法およびそれに用いる装置 - Google Patents
Ｎｆ↓３ガスの処理法およびそれに用いる装置Info
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は２、ＮＦ３ガスを含有する排ガスを毒性のない
ＣＦ、ガスとＮ２ガスに変えるＮ Ｆ ３ガスの処理法
およびそれに用いる装置に関するものである。
ＣＦ、ガスとＮ２ガスに変えるＮ Ｆ ３ガスの処理法
およびそれに用いる装置に関するものである。
〔従来の技術］
半導体用のドライエツチングガスあるいはクリニングガ
スとして、一般に、Ｎ Ｆ ３ガスが使用されるように
なっている。すなわち、ＮＦ！放電中においてイオン化
した反応ガスでシリコンをエツチングすると、反応生成
物は揮発性物質となるため、従来のフロロカーボンプラ
ズマ中でのエツチングに比べ、炭素（Ｃ）あるいはイオ
ウ（Ｓ）によるウェハー表面の反応残渣汚染がなく、ま
た反応残渣汚染がないためエツチング速度が速くなると
いう利点がある。このような点から、ＮＦ。
スとして、一般に、Ｎ Ｆ ３ガスが使用されるように
なっている。すなわち、ＮＦ！放電中においてイオン化
した反応ガスでシリコンをエツチングすると、反応生成
物は揮発性物質となるため、従来のフロロカーボンプラ
ズマ中でのエツチングに比べ、炭素（Ｃ）あるいはイオ
ウ（Ｓ）によるウェハー表面の反応残渣汚染がなく、ま
た反応残渣汚染がないためエツチング速度が速くなると
いう利点がある。このような点から、ＮＦ。
ガスが多用されるようになってきているが、ＮＦ３ガス
は常温で非常に安定（したがって、大気中に放出しても
分解されず生物に対する悪影響が懸念される）で、かつ
不燃性ガスであるが、許容濃度１０ｐｐｍの毒性ガスで
あることから、ＮＦ、を含む排ガスの処理が大きな問題
となる。
は常温で非常に安定（したがって、大気中に放出しても
分解されず生物に対する悪影響が懸念される）で、かつ
不燃性ガスであるが、許容濃度１０ｐｐｍの毒性ガスで
あることから、ＮＦ、を含む排ガスの処理が大きな問題
となる。
［発明が解決しようとする課題］
本願出願人は、上記ＮＦ３ガスを含む排ガスを木炭等の
炭素塊と高温で反応させて、毒性のないＣＦ、ガスとＮ
２ガスに変える方法を提案し、すでに出願している（特
願昭６ｌ−７８８６３）。
炭素塊と高温で反応させて、毒性のないＣＦ、ガスとＮ
２ガスに変える方法を提案し、すでに出願している（特
願昭６ｌ−７８８６３）。
この方法は、炭素塊として粒状の炭素を用い、これを反
応筒に詰めその粒状炭素の間を上記ＮＦ３を含有する排
ガスを通過させ、その過程でＮＦ。
応筒に詰めその粒状炭素の間を上記ＮＦ３を含有する排
ガスを通過させ、その過程でＮＦ。
を毒性のないＣＦ、ガスとＮ２ガスに変えるというもの
である。この方法は、Ｎ Ｆ ’ｓを無毒なＣＦ。
である。この方法は、Ｎ Ｆ ’ｓを無毒なＣＦ。
とＮ２とに変えるという点ならびにＮＦ、排ガス中に０
□が混入していてもそれをＣＯ２ガスに変えるという点
で優れている。すなわち、ＮＦ、排ガス処理の他の方法
として、Ｓｉを触媒とする方法があるが、この方法では
Ｎ Ｆ ｘを猛毒の５ｉＦａの再処理に余分な工程を要
するという欠点を有している。そして、最近ではＮＦ、
による洗浄効果を高める目的で、０□を併用することが
行われるようになっているが、Ｓｉ触媒を用いる上記方
法では０□がＳｉと反応して固形ＳｉＯ□となり、これ
が配管類の詰まりの原因となっている。炭素塊を触媒と
する本願出願人の上記方法によれば、ＮＦ、がそのまま
毒性のないＣＦ、とＮ２ガスとに変わるのであり、また
ＮＦ、排ガス中に０□が含まれていても０．はＣと反応
しＣＯ□ガスとなることから配管類の詰まりも生じない
。ところが、この提案法に係る装置を実際に組み立てて
操業した場合に、つぎのような問題が生じた。すなわち
、上記粒状炭素は、ＮＦ、との反応によって消費され徐
々に粒径が小さくなることから各粒子間の間隔が狭くな
ってＮＦ３排ガスの流通抵抗が徐々に大きくなる結果、
反応筒の入口側と出口側の差圧が大きくなる。したがっ
て、ＮＦ、排ガス処理装置と、パイプを介して接続して
いる半導体製造装置において、その背圧（出口側圧力）
が高くなる。これによって、半導体製造装置内の圧力が
高くなり、この圧力変動によって安定な操業が損なわれ
るようになる。また、上記処理装置では、粒状炭素の消
費の程度を、レーザービームを用いた液面計を応用し、
反応筒に詰められた粒状炭素層の上面を位置を検出する
ことにより求めており、その上面の位置が基準となる位
置よりも下がったときに、反応筒内に粒状炭素を補充す
るようになっている。この場合、上記補充により粒状炭
素の層厚が大になり、また粒状炭素間の間隔が詰る（粒
状炭素と混在する粉末状炭素が粒状炭素間に入り混む）
ことから、ＮＦＩ排ガスの流通抵抗が急激に大きくなり
、そのように、半導体製造装置の背圧が急激に上昇し安
定な操業が損なわれるようになる。
□が混入していてもそれをＣＯ２ガスに変えるという点
で優れている。すなわち、ＮＦ、排ガス処理の他の方法
として、Ｓｉを触媒とする方法があるが、この方法では
Ｎ Ｆ ｘを猛毒の５ｉＦａの再処理に余分な工程を要
するという欠点を有している。そして、最近ではＮＦ、
による洗浄効果を高める目的で、０□を併用することが
行われるようになっているが、Ｓｉ触媒を用いる上記方
法では０□がＳｉと反応して固形ＳｉＯ□となり、これ
が配管類の詰まりの原因となっている。炭素塊を触媒と
する本願出願人の上記方法によれば、ＮＦ、がそのまま
毒性のないＣＦ、とＮ２ガスとに変わるのであり、また
ＮＦ、排ガス中に０□が含まれていても０．はＣと反応
しＣＯ□ガスとなることから配管類の詰まりも生じない
。ところが、この提案法に係る装置を実際に組み立てて
操業した場合に、つぎのような問題が生じた。すなわち
、上記粒状炭素は、ＮＦ、との反応によって消費され徐
々に粒径が小さくなることから各粒子間の間隔が狭くな
ってＮＦ３排ガスの流通抵抗が徐々に大きくなる結果、
反応筒の入口側と出口側の差圧が大きくなる。したがっ
て、ＮＦ、排ガス処理装置と、パイプを介して接続して
いる半導体製造装置において、その背圧（出口側圧力）
が高くなる。これによって、半導体製造装置内の圧力が
高くなり、この圧力変動によって安定な操業が損なわれ
るようになる。また、上記処理装置では、粒状炭素の消
費の程度を、レーザービームを用いた液面計を応用し、
反応筒に詰められた粒状炭素層の上面を位置を検出する
ことにより求めており、その上面の位置が基準となる位
置よりも下がったときに、反応筒内に粒状炭素を補充す
るようになっている。この場合、上記補充により粒状炭
素の層厚が大になり、また粒状炭素間の間隔が詰る（粒
状炭素と混在する粉末状炭素が粒状炭素間に入り混む）
ことから、ＮＦＩ排ガスの流通抵抗が急激に大きくなり
、そのように、半導体製造装置の背圧が急激に上昇し安
定な操業が損なわれるようになる。
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、触媒
となる炭素材の消費ないし交換時に差圧の急激な上昇を
招かないＮＦ、ガスの処理法およびそれに用いる装置の
提供をその目的とする。
となる炭素材の消費ないし交換時に差圧の急激な上昇を
招かないＮＦ、ガスの処理法およびそれに用いる装置の
提供をその目的とする。
［課題を解決するための手段］
上記の目的を達成するため、本発明は、Ｎ Ｆ ３ガス
を含有する排ガスを高温で炭素材と接触させて毒性のな
いＣＦ、ガスとＮ２ガスに変えるＮＦ。
を含有する排ガスを高温で炭素材と接触させて毒性のな
いＣＦ、ガスとＮ２ガスに変えるＮＦ。
ガスの処理法において、炭素材を多数の貫通孔が集積し
たハニカム構造体に形成し、ＮＦ３ガスを含有する排ガ
スを上記ハニカム構造体の貫通孔を通過させ、その通過
の過程で上記貫通孔の孔壁の炭素材と接触させるという
ＮＦ、ガスの処理法を第１の要旨とし、上記の方法を実
現するための装置として、反応筒を開閉自在に形成し、
炭素材をハニカム構造体に形成して上記反応筒内に交換
可能に充填するＮＦ、ガスの処理装置を第２の要旨とす
る。
たハニカム構造体に形成し、ＮＦ３ガスを含有する排ガ
スを上記ハニカム構造体の貫通孔を通過させ、その通過
の過程で上記貫通孔の孔壁の炭素材と接触させるという
ＮＦ、ガスの処理法を第１の要旨とし、上記の方法を実
現するための装置として、反応筒を開閉自在に形成し、
炭素材をハニカム構造体に形成して上記反応筒内に交換
可能に充填するＮＦ、ガスの処理装置を第２の要旨とす
る。
本発明は、炭素材をハニカム構造体に形成し、ＮＦ、ガ
スを含有する排ガスを上記ハニカム構造体の貫通孔を通
過させ、その通過の過程で貫通孔の孔壁の炭素材と接触
させ反応させることによつてＮＦ３ガスをＣＦ、ガスと
Ｎ２ガスに変える。
スを含有する排ガスを上記ハニカム構造体の貫通孔を通
過させ、その通過の過程で貫通孔の孔壁の炭素材と接触
させ反応させることによつてＮＦ３ガスをＣＦ、ガスと
Ｎ２ガスに変える。
この場合、ＮＦ３との反応によって炭素材が消費される
と、それはハニカム構造体の貫通孔を大径にすることと
なる。したがって、本発明では、炭素材の消費が逆に上
記差圧を小さくすることとなる。また、本発明では、上
記差圧が所定の値よりも小さくなると、上記ハニカム構
造体を交換することとなるが、ハニカム構造体には当初
から多数の貫通孔が形成されており、またその孔が粉末
状炭素で詰ることもないことから、ハニカム構造体の交
換によって上記差圧が急激に大きくなることもない。
と、それはハニカム構造体の貫通孔を大径にすることと
なる。したがって、本発明では、炭素材の消費が逆に上
記差圧を小さくすることとなる。また、本発明では、上
記差圧が所定の値よりも小さくなると、上記ハニカム構
造体を交換することとなるが、ハニカム構造体には当初
から多数の貫通孔が形成されており、またその孔が粉末
状炭素で詰ることもないことから、ハニカム構造体の交
換によって上記差圧が急激に大きくなることもない。
つぎに、本発明の詳細な説明する。
本発明は、ＮＦ３ガスを含有する排ガスを高温で、ハニ
カム構造に形成された炭素材と接触させて反応させ、毒
性のないＣＦ、ガスとＮ２ガスに変換する。
カム構造に形成された炭素材と接触させて反応させ、毒
性のないＣＦ、ガスとＮ２ガスに変換する。
この場合、ＮＦ３ガスと炭素材との反応は、下記の反応
式で表される。
式で表される。
４ＮＦ、＋３Ｃ→３ＣＦ４ ＋２Ｎｚ
この時の反応温度は、３００〜６００°Ｃに設定するこ
とが望ましい。すなわち、上記温度範囲より温度が低す
ぎると、ＮＦ、が炭素材に吸着されて四フッ化炭素（Ｃ
Ｆ、）として脱離しなくなり、逆に、温度が高すぎると
、反応筒自体の腐蝕が急激に進行すると同時に、反応熱
の制御が困難となるからである。この結果から、本発明
において、ＮＦ、ガスを含有する排ガスを高温で炭素材
と接触させる場合における高温とは、３００〜６００°
Ｃの温度範囲を意味することとなる。
とが望ましい。すなわち、上記温度範囲より温度が低す
ぎると、ＮＦ、が炭素材に吸着されて四フッ化炭素（Ｃ
Ｆ、）として脱離しなくなり、逆に、温度が高すぎると
、反応筒自体の腐蝕が急激に進行すると同時に、反応熱
の制御が困難となるからである。この結果から、本発明
において、ＮＦ、ガスを含有する排ガスを高温で炭素材
と接触させる場合における高温とは、３００〜６００°
Ｃの温度範囲を意味することとなる。
本発明で処理する排ガス中のＮＦ、の濃度は、低濃度（
例えばｐｐｍオーダー）から高濃度（例えば１０．Ｏｖ
ｏ １％）迄の広範囲にわたっている。この場合、上
記の反応は発熱反応であるため、高濃度（例えば４０ｖ
ｏｆ％以上）でＮＦ３を含む排ガスを処理する場合には
反応筒の温度が高くなりすぎる。したがって、このよう
な高濃度のＮＦ、を処理する場合には、通常、Ｎ２ガス
のような不活性ガスをキャリアガスとして同時に吹き込
み（実質的にＮ Ｆ ３濃度は３Ｑｖｏヱ％程度に落ち
る）、そのキャリアガスの流通によって反応筒の温度の
上昇を防ぐことができる。なお、上記濃度を下まわる濃
度のＮＦ、排ガスについても、不活性ガスをキャリアガ
スとして用いても差し支えはない。
例えばｐｐｍオーダー）から高濃度（例えば１０．Ｏｖ
ｏ １％）迄の広範囲にわたっている。この場合、上
記の反応は発熱反応であるため、高濃度（例えば４０ｖ
ｏｆ％以上）でＮＦ３を含む排ガスを処理する場合には
反応筒の温度が高くなりすぎる。したがって、このよう
な高濃度のＮＦ、を処理する場合には、通常、Ｎ２ガス
のような不活性ガスをキャリアガスとして同時に吹き込
み（実質的にＮ Ｆ ３濃度は３Ｑｖｏヱ％程度に落ち
る）、そのキャリアガスの流通によって反応筒の温度の
上昇を防ぐことができる。なお、上記濃度を下まわる濃
度のＮＦ、排ガスについても、不活性ガスをキャリアガ
スとして用いても差し支えはない。
一般に、上記ハニカム構造体は、その貫通孔の直径が０
．１〜１５ｍｏに設定され、貫通孔の長さが１０ｃｍ〜
５ｍの範囲内、好適には、１〜２ｍに設定される。通常
、高濃度のＮＦ、排ガスについては、貫通孔の長さが長
いハニカム構造体が用いられ、低濃度のＮＦ３排ガスに
は、貫通孔の長さの短いハニカム構造体が用いられる。
．１〜１５ｍｏに設定され、貫通孔の長さが１０ｃｍ〜
５ｍの範囲内、好適には、１〜２ｍに設定される。通常
、高濃度のＮＦ、排ガスについては、貫通孔の長さが長
いハニカム構造体が用いられ、低濃度のＮＦ３排ガスに
は、貫通孔の長さの短いハニカム構造体が用いられる。
上記ハニカム構造の炭素材の形成は、微細な水分を含有
しない純炭素粒子を焼結等させることによって行うこと
ができ、その外周は反応筒内に収まるように、通常円筒
状に形成され、円筒の軸方向にハニカム構造の貫通孔が
沿った状態となるように反応筒内に収容される。上記貫
通孔は、通常、入口側（第１図の左側）から出口側（図
示の右側）迄直径が同一に設定されるが、第２図に示す
ように、入口側が大径で出口側にかけて徐々に細径にな
るように形成することも行われる。また、第３図に示す
ように、貫通孔の途中から２段状に細くなるように形成
することも行われる。また、さらに３段状ないし４段状
等多段状に形成することも行われる。このようにするこ
とにより、貫通孔内で排ガスが旋回するようになり、Ｎ
Ｆ３ガスと貫通孔の孔壁の炭素材との接触がより効果的
に行われるようになる。また、上記貫通孔は、上記のよ
うに開口部が六角形状のものに限定されるものではなく
、丸穴状、三角穴状、四角穴状等であってもよい。
しない純炭素粒子を焼結等させることによって行うこと
ができ、その外周は反応筒内に収まるように、通常円筒
状に形成され、円筒の軸方向にハニカム構造の貫通孔が
沿った状態となるように反応筒内に収容される。上記貫
通孔は、通常、入口側（第１図の左側）から出口側（図
示の右側）迄直径が同一に設定されるが、第２図に示す
ように、入口側が大径で出口側にかけて徐々に細径にな
るように形成することも行われる。また、第３図に示す
ように、貫通孔の途中から２段状に細くなるように形成
することも行われる。また、さらに３段状ないし４段状
等多段状に形成することも行われる。このようにするこ
とにより、貫通孔内で排ガスが旋回するようになり、Ｎ
Ｆ３ガスと貫通孔の孔壁の炭素材との接触がより効果的
に行われるようになる。また、上記貫通孔は、上記のよ
うに開口部が六角形状のものに限定されるものではなく
、丸穴状、三角穴状、四角穴状等であってもよい。
また、高濃度のＮＦ、を上記ハニカム構造体で処理する
場合に、先に述べたようにＮＦ３ガスの濃度を予め検出
し、排ガスと不活性ガスとの混合割合を決定するのでは
な（、高濃度のＮＦ、ガスが反応すると反応熱が発生し
て反応筒内の温度が高くなることから、この反応筒内の
温度を検出し、その温度に合わせて不活性ガスの混合割
合を自動的に制？ｉｌ（温度が高くなると不活性ガスの
混合量が大で温度が低くなるとこの逆にする）するよう
にしてもよい。
場合に、先に述べたようにＮＦ３ガスの濃度を予め検出
し、排ガスと不活性ガスとの混合割合を決定するのでは
な（、高濃度のＮＦ、ガスが反応すると反応熱が発生し
て反応筒内の温度が高くなることから、この反応筒内の
温度を検出し、その温度に合わせて不活性ガスの混合割
合を自動的に制？ｉｌ（温度が高くなると不活性ガスの
混合量が大で温度が低くなるとこの逆にする）するよう
にしてもよい。
また、上記のようにハニカム構造体を非常に長尺なもの
にする場合には、長さの短いハニカム構造体を多段に積
重することが行われる。このようにすると、安価に長尺
なハニカム構造体が得られるようになる。
にする場合には、長さの短いハニカム構造体を多段に積
重することが行われる。このようにすると、安価に長尺
なハニカム構造体が得られるようになる。
つぎに、実施例について説明する。
〔実施例］
第４図は、この発明の、ＮＦ３含有排ガスの処理装置の
一例を示している。この装置は、左右−対の反応筒１，
２を備え、この反応筒１，２内には、第１図に示すハニ
カム構造体がその貫通孔を反応筒１，２の長手方向（図
示の上下方向）に合わせて挿嵌されている。上記ハニカ
ム構造体の底面は、反応筒の内周面に設けられたリング
状のっぽ部（図示せず）で支えられており、その反応筒
１．２内への着脱は、反応筒１，２の胴部を左右に開い
て行われる。すなわち、上記反応筒１，２は、その胴部
３が第５図に示すように、その長手方向に沿って左右に
２つ割り状に分割されていて、ヒンジ部４を中心に左右
に開閉できるようになっている。５は上記２つ割り状部
を閉じた状態で保持する止具である。２０は反応筒１，
２の入口側と出口側の差圧を計る差圧計である。これら
の反応筒１，２には、第４図に示すように、電熱ヒータ
ー６が設けられており、またＮＦ３を含む排ガスの導入
孔７から延びるパイプ８が接続されている。このパイプ
８には、導入孔７側にガス混合器９が設けられ、このガ
ス混合器９に不活性ガス導入口１０から延びる不活性ガ
スパイプ１１が取付けられている。上記ガス混合器９の
下流側のパイプ８の部分には、三方弁１２が設けられて
おり、そこからパイプ８が左右に分岐して反応筒１２に
接続されている。上記反応筒１，２には、温度センサー
を含む制御部１３が設けられており、反応筒１，２内の
温度が高くなると、不活性ガスパイプ１１に設けられた
調節弁１４を開くか、その開度を大にして不活性ガスの
導入量を多くし、ＮＦ、の濃度を下げるようになってい
る。上記温度が低くなると、上記弁１４の制御により不
活性ガスの導入を低減ないし遮断するようになっている
。なお、１５はコントロフルボックスであり、導入孔７
例のパイプ８の部分に設けられたＮＦ３濃度センサー１
６の濃度信号にもとづき不活性ガスパイプ１１の調節弁
１４を制御して、各反応筒１．２に供給されるＮＦ、の
濃度を適正に調節するようになっている。このように、
この装置は、反応筒１，２内の温度を基準にしてＮＦ３
の濃度を制御するという制御系以外に、上記コントロー
ルボックス１５を中心とする制御系も有している。通常
は、反応筒１，２に設けられた温度センサー付制御部１
３の制御により、上記パルプ１４の制御がなされ、その
系の故障時等にコントロールボックス１５系の制御系が
使用される。
一例を示している。この装置は、左右−対の反応筒１，
２を備え、この反応筒１，２内には、第１図に示すハニ
カム構造体がその貫通孔を反応筒１，２の長手方向（図
示の上下方向）に合わせて挿嵌されている。上記ハニカ
ム構造体の底面は、反応筒の内周面に設けられたリング
状のっぽ部（図示せず）で支えられており、その反応筒
１．２内への着脱は、反応筒１，２の胴部を左右に開い
て行われる。すなわち、上記反応筒１，２は、その胴部
３が第５図に示すように、その長手方向に沿って左右に
２つ割り状に分割されていて、ヒンジ部４を中心に左右
に開閉できるようになっている。５は上記２つ割り状部
を閉じた状態で保持する止具である。２０は反応筒１，
２の入口側と出口側の差圧を計る差圧計である。これら
の反応筒１，２には、第４図に示すように、電熱ヒータ
ー６が設けられており、またＮＦ３を含む排ガスの導入
孔７から延びるパイプ８が接続されている。このパイプ
８には、導入孔７側にガス混合器９が設けられ、このガ
ス混合器９に不活性ガス導入口１０から延びる不活性ガ
スパイプ１１が取付けられている。上記ガス混合器９の
下流側のパイプ８の部分には、三方弁１２が設けられて
おり、そこからパイプ８が左右に分岐して反応筒１２に
接続されている。上記反応筒１，２には、温度センサー
を含む制御部１３が設けられており、反応筒１，２内の
温度が高くなると、不活性ガスパイプ１１に設けられた
調節弁１４を開くか、その開度を大にして不活性ガスの
導入量を多くし、ＮＦ、の濃度を下げるようになってい
る。上記温度が低くなると、上記弁１４の制御により不
活性ガスの導入を低減ないし遮断するようになっている
。なお、１５はコントロフルボックスであり、導入孔７
例のパイプ８の部分に設けられたＮＦ３濃度センサー１
６の濃度信号にもとづき不活性ガスパイプ１１の調節弁
１４を制御して、各反応筒１．２に供給されるＮＦ、の
濃度を適正に調節するようになっている。このように、
この装置は、反応筒１，２内の温度を基準にしてＮＦ３
の濃度を制御するという制御系以外に、上記コントロー
ルボックス１５を中心とする制御系も有している。通常
は、反応筒１，２に設けられた温度センサー付制御部１
３の制御により、上記パルプ１４の制御がなされ、その
系の故障時等にコントロールボックス１５系の制御系が
使用される。
このような構造の装置において、Ｎ Ｆ ３を含む排ガ
スは、その導入ロアからパイプ８を通り、ガス混合器９
を経由し三方弁１２に入る。この場合、反応筒１または
２のいずれか一方１が使用され、他方２は予備とされる
。したがって、上記排ガスは反応筒１内に導入され、ハ
ニカム構造体の貫通孔内において炭素材と接触して反応
し、無毒のＣＦ、ガスとＮ２とになる。この無毒ガスは
、処理ガス排出パイプ１７を通り排気孔１８から外部に
排出される。そして、ＮＦ、排ガスの処理によってハニ
カム構造体が消費され、差圧計２０の差圧が一定値を下
まわると、第５図の反応筒１．２を開き、新たなハニカ
ム構造体と交換することが行われる。第４図において、
１９は冷却コイル、−点鎖線は、上記各部を収容する処
理ボックスである。
スは、その導入ロアからパイプ８を通り、ガス混合器９
を経由し三方弁１２に入る。この場合、反応筒１または
２のいずれか一方１が使用され、他方２は予備とされる
。したがって、上記排ガスは反応筒１内に導入され、ハ
ニカム構造体の貫通孔内において炭素材と接触して反応
し、無毒のＣＦ、ガスとＮ２とになる。この無毒ガスは
、処理ガス排出パイプ１７を通り排気孔１８から外部に
排出される。そして、ＮＦ、排ガスの処理によってハニ
カム構造体が消費され、差圧計２０の差圧が一定値を下
まわると、第５図の反応筒１．２を開き、新たなハニカ
ム構造体と交換することが行われる。第４図において、
１９は冷却コイル、−点鎖線は、上記各部を収容する処
理ボックスである。
つぎに、実際にＮＦ３を含む排ガスの処理を行った具体
例について説明する。
例について説明する。
〔具体例１〕
濃度１００％のＮＦ、を、上記第４図の装置（第２図に
示す貫通孔をもつハニカム構造体組み込み）を用い、反
応温度４００°Ｃ１反応圧力１気圧、流量ＳＶ３ （］
−２５０１／Ｈｒで処理した。その結果を第１表に示す
。ここでＳ■＝流量（ｆ／Ｈｒ）／充填容積（りである
。同表かられかる通り、ＮＦ、は５ｐｐｍ以下（ガスク
ロマトグラフィー検出限界）まで処理されている。
示す貫通孔をもつハニカム構造体組み込み）を用い、反
応温度４００°Ｃ１反応圧力１気圧、流量ＳＶ３ （］
−２５０１／Ｈｒで処理した。その結果を第１表に示す
。ここでＳ■＝流量（ｆ／Ｈｒ）／充填容積（りである
。同表かられかる通り、ＮＦ、は５ｐｐｍ以下（ガスク
ロマトグラフィー検出限界）まで処理されている。
〔具体例２］
ＮＦ３をＮ２ガスで濃度３％まで希釈し、上記第４図の
装置（入口と出口の径が同一のハニカム構造体組み込み
）で処理を行った。その結果を第２表に示す。本発明に
よればこのような低濃度のものも完全に処理できること
がわかる。
装置（入口と出口の径が同一のハニカム構造体組み込み
）で処理を行った。その結果を第２表に示す。本発明に
よればこのような低濃度のものも完全に処理できること
がわかる。
〔具体例３〕
ＮＦ、の濃度を４％とし、１％の塩素ガス（Ｃ１２）と
１％の塩酸（ＨＣｊ２）を加えたものを上記第４図の装
置（第３図の貫通孔をもつハニカム構造体を組み込み）
で処理した。その結果を第３表に示す。同表から、塩素
系のガスが混入しても反応が阻害されずに処理が行われ
ることがわかる。
１％の塩酸（ＨＣｊ２）を加えたものを上記第４図の装
置（第３図の貫通孔をもつハニカム構造体を組み込み）
で処理した。その結果を第３表に示す。同表から、塩素
系のガスが混入しても反応が阻害されずに処理が行われ
ることがわかる。
（以下余白）
〔発明の効果〕
以上のように、本発明は、ＮＦ３と反応させる炭素材と
して多数の貫通孔を有するハニカム構造体を使用するこ
とから、ＮＦ、との反応によってハニカム構造炭素材が
消費されると、それはハニカム構造炭素材の貫通孔の径
の増大となって現れる。したがって、炭素材の消費によ
って従来例のように差圧が大きくなることがなく、逆に
差圧が小さくなる。したがって、ＮＦ３排ガスの処理装
置と接続されている半導体製造装置の背圧の上昇にもと
づく内部の圧力変動が生じず安定した操業を実現できる
ようになる。また、本発明では、上記差圧が所定の値よ
りも小さくなると、上記ハニカム構造体を交換すること
となるが、ハニカム構造体には当初から多数の貫通孔が
形成されており、またその孔が粉末状炭素で詰ることも
ないことから、ハニカム構造体の交換によって上記差圧
が急激に大きくなることもない。
して多数の貫通孔を有するハニカム構造体を使用するこ
とから、ＮＦ、との反応によってハニカム構造炭素材が
消費されると、それはハニカム構造炭素材の貫通孔の径
の増大となって現れる。したがって、炭素材の消費によ
って従来例のように差圧が大きくなることがなく、逆に
差圧が小さくなる。したがって、ＮＦ３排ガスの処理装
置と接続されている半導体製造装置の背圧の上昇にもと
づく内部の圧力変動が生じず安定した操業を実現できる
ようになる。また、本発明では、上記差圧が所定の値よ
りも小さくなると、上記ハニカム構造体を交換すること
となるが、ハニカム構造体には当初から多数の貫通孔が
形成されており、またその孔が粉末状炭素で詰ることも
ないことから、ハニカム構造体の交換によって上記差圧
が急激に大きくなることもない。
第１図はこの発明に用いるハニカム構造体の一例の説明
図、第２図および第３図はその貫通孔の変形例の形状を
示す説明図、第４図はこの発明のＮＦ３ガスの処理装置
の一実施例の構成図、第５図はその反応筒の拡大説明図
である。 １．２・・・反応筒 ７・・・排ガス導入孔 ８・・・
パイプ ９・・・ガス混合器 １０・・・不活性ガス導
入孔１１・・・パイプ １３・・・制御部 １４・・・
調節弁 １７・・・排出パイプ
図、第２図および第３図はその貫通孔の変形例の形状を
示す説明図、第４図はこの発明のＮＦ３ガスの処理装置
の一実施例の構成図、第５図はその反応筒の拡大説明図
である。 １．２・・・反応筒 ７・・・排ガス導入孔 ８・・・
パイプ ９・・・ガス混合器 １０・・・不活性ガス導
入孔１１・・・パイプ １３・・・制御部 １４・・・
調節弁 １７・・・排出パイプ
Claims (3)
- （１）ＮＦ＿３ガスを含有する排ガスを高温で炭素材と
接触させて毒性のないＣＦ＿４ガスとＮ＿２ガスに変え
るＮＦ＿４ガスの処理法において、炭素材を多数の貫通
孔が集積したハニカム構造体に形成し、ＮＦ＿３ガスを
含有する排ガスを上記ハニカム構造体の貫通孔を通過さ
せ、その通過の過程で上記貫通孔の孔壁の炭素材と接触
させることを特徴とするＮＦ＿３ガスの処理法。 - （２）貫通孔の直径が０．１〜１５ｍｍに設定されてい
る請求項（１）記載のＮＦ＿３ガスの処理法。 - （３）ＮＦ＿３ガスを含有する排ガスの導入管と、この
導入管の端部に接続された反応筒と、この反応筒内に充
填される炭素材と、反応筒から延びる処理済ガス排出管
を備え、炭素材がハニカム構造体に形成されているとと
もに、上記反応筒が開閉自在に形成され、上記ハニカム
構造体が上記排ガスの流通方向にハニカムの貫通孔を揃
えた状態で上記反応筒内に交換可能に充填されているこ
とを特徴とするＮＦ＿３ガス処理装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2182183A JP3006717B2 (ja) | 1990-07-09 | 1990-07-09 | Ｎｆ▲下３▼ガスの処理法およびそれに用いる装置 |
| KR1019900015109A KR100199453B1 (ko) | 1990-07-09 | 1990-09-21 | 엔에프3가스의 처리방법 및 그 장치 |
| US07/827,538 US5176889A (en) | 1990-07-09 | 1992-01-30 | Method and apparatus for treatment of NF3 gas |
| US08/137,518 US5401473A (en) | 1990-07-09 | 1993-10-18 | Method and apparatus for treatment of NF3 gas |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2182183A JP3006717B2 (ja) | 1990-07-09 | 1990-07-09 | Ｎｆ▲下３▼ガスの処理法およびそれに用いる装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0471619A true JPH0471619A (ja) | 1992-03-06 |
| JP3006717B2 JP3006717B2 (ja) | 2000-02-07 |
Family
ID=16113793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2182183A Expired - Fee Related JP3006717B2 (ja) | 1990-07-09 | 1990-07-09 | Ｎｆ▲下３▼ガスの処理法およびそれに用いる装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3006717B2 (ja) |
| KR (1) | KR100199453B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116425118A (zh) * | 2023-03-31 | 2023-07-14 | 南大光电(淄博)有限公司 | 裂解三氟化氮生产高纯氟气的方法及其裂解反应器 |
-
1990
- 1990-07-09 JP JP2182183A patent/JP3006717B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1990-09-21 KR KR1019900015109A patent/KR100199453B1/ko not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116425118A (zh) * | 2023-03-31 | 2023-07-14 | 南大光电(淄博)有限公司 | 裂解三氟化氮生产高纯氟气的方法及其裂解反应器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3006717B2 (ja) | 2000-02-07 |
| KR100199453B1 (ko) | 1999-06-15 |
| KR920002204A (ko) | 1992-02-28 |
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