JPH07275646A - 有害ガスの浄化剤 - Google Patents

有害ガスの浄化剤

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JPH07275646A
JPH07275646A JP6090694A JP9069494A JPH07275646A JP H07275646 A JPH07275646 A JP H07275646A JP 6090694 A JP6090694 A JP 6090694A JP 9069494 A JP9069494 A JP 9069494A JP H07275646 A JPH07275646 A JP H07275646A
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JP
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gas
purifying agent
harmful
acidic
weight
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JP6090694A
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English (en)
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Koichi Kitahara
宏一 北原
Kenji Otsuka
健二 大塚
Toshiya Hatakeyama
俊哉 畠山
Hideki Fukuda
秀樹 福田
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Japan Pionics Ltd
Original Assignee
Japan Pionics Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】半導体製造プロセスから排出される排ガスなど
に含まれる三塩化ほう素、塩素、塩化水素、臭化水素、
三ふっ化ほう素、六ふっ化タングステン、四ふっ化けい
素などの有害な酸性ガスを効率よく除去しうる浄化剤を
開発する。 【構成】四三酸化鉄またはこれに水を含有させた組成物
を用いて成型体としたものを浄化剤とする。成型体とす
る際、必要に応じ、上記組成物にアルミナ担体やバイン
ダーとして水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどを添
加する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は有害ガスの浄化剤に関
し、さらに詳細には、三塩化ほう素、塩素、塩化水素、
臭化水素、三ふっ化ほう素など主として半導体製造工程
などで使用された後、排出される酸性の有害ガスの浄化
剤に関する。
【0002】近年、半導体工業やオプトエレクトロニク
ス工業の発展とともに三塩化ほう素、塩素、塩化水素、
臭化水素、三ふっ化ほう素、六ふっ化タングステン、四
ふっ化けい素、三ふっ化塩素などハロゲン系の酸性ガス
の種類および使用量が増加している。これらのガスはシ
リコン半導体や化合物半導体製造工業などにおいて、結
晶性シリコン、アモルファスシリコンあるいは酸化シリ
コン膜の生成用、あるいは、エッチングガスとして不可
欠な物質であるが、いずれも毒性が高く、人体および環
境に悪影響を与えるので、これら酸性ガスを含む有害ガ
スは半導体製造工程などに使用後大気に放出するに先立
って浄化する必要がある。
【0003】また、四弗化炭素、パーフルオロプロパ
ン、六ふっ化硫黄など加水分解性や比較的毒性の小さい
ガスも半導体製造工程でシリコン膜や酸化シリコン膜な
どのドライエッチングに使用されているが、エッチング
工程を経て排出されるガス中にはこれらのガスと前述の
膜成分との反応やガスの分解によって四ふっ化けい素や
ふっ素などの有害成分を生成するため、工程からのガス
の排出に際しては浄化が必要である。
【0004】
【従来の技術】従来、ガス中に含有される塩化水素、ふ
っ化水素、三塩化ほう素、三ふっ化ほう素、四ふっ化炭
素などの酸性ガスを除去する手段として、スクラバー、
スプレー塔、回転式微細気泡発生装置などを用い、これ
らのガスを水酸化ナトリウムなどのアルカリ水溶液と接
触させて吸収分解させる湿式法(特開昭61−2040
22号公報、特開昭62−125827号公報など)、
マグネシウム、ナトリウム、カリウムの酸化物、炭酸塩
などの吸着剤(特開昭63−232844号公報)、亜
鉛化合物とアルカリ金属化合物などを活性炭含浸させた
吸着剤(特開昭60−68051号公報)、あるいはソ
ーダライムなどを有効成分とする浄化剤など固形状のも
のを充填した充填筒にこれらの有害ガスを流して浄化す
る乾式方法が知られている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、湿式法
は一般的に後処理に困難性があり、装置が複雑で大型と
なるばりでなく、設備、保守ともに費用を要するという
問題点がある。一方、乾式法として、マグネシウム、ナ
トリウム、カリウムの酸化物、炭酸塩などの吸着剤では
吸着剤単位容積当たりの除去能力が小さい。また、亜鉛
化合物とアルカリ金属化合物などを活性炭に含浸させた
吸着剤やソーダライムを用いた浄化剤も除去容量が必ず
しも十分とはいえず、酸性ガス濃度が高かったり、量が
多い場合には、十分に処理できないという問題点がある
ばかりでなく、活性炭を用いた吸着剤は弗素など反応性
の極めて高いガスでは発火性の物質を生ずることがあ
り、火災の危険性もある。
【0006】さらに、ソーダライムは潮解性を有してお
り、処理ガス中に含まれている水分によって浄化筒の閉
塞が起こる虞があり、さらに塩化水素、塩素、三塩化ほ
う素などの塩素系のガスを流通させた場合には潮解性の
著しい塩化カルシウムが生成するので浄化に適するガス
の種類が制限される問題がある。従って、有害ガスの処
理速度および処理容量が大きく、通常、半導体製造プロ
セスなどから排出されるような種々の酸性ガスに対して
除去性能が優れ、浄化の際に火災などの危険性がなく、
かつ、潮解による浄化筒の閉塞などが生ずる虞のない有
害ガス用の浄化剤の出現が望まれていた。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、これらの
問題点を解決するべく鋭意検討を重ねた結果、主成分と
して四三酸化鉄を用いた成型体を浄化剤とすることによ
り、半導体製造工程などから排出される酸性ガスの除去
に対して除去能力が極めて大きく、しかも、除去操作時
に高い安全性を有することを見い出し、本発明を完成し
た。すなわち本発明は、有害成分として酸性ガスを含む
ガスから、該酸性ガスを除去するための有害ガスの浄化
剤であって、四三酸化鉄主成分とする組成物を用いた成
型体であることを特徴とする有害ガスの浄化剤である。
【0008】本発明の浄化剤は、半導体プロセスから排
出される排ガスなどに含まれる酸性ガス、主にハロゲン
系の酸性ガスを含む有害ガスの浄化に適用される。浄化
の対象となる有害ガスとしては、窒素、アルゴン、ヘリ
ウム、水素および空気中などに、通常はハロゲン系の酸
性ガスである塩素、塩化水素、ジクロロシラン、四塩化
珪素、三塩化燐、三ふっ化塩素、三塩化ほう素、三ふっ
化ほう素、六ふっ化タングステン、四ふっ化けい素、ふ
っ素、ふっ化水素、臭化水素など、特に、三塩化ほう
素、塩素、塩化水素、臭化水素、三ふっ化ほう素、六ふ
っ化タングステンまたは四ふっ化けい素などの1種また
は2種以上を含むガスである。
【0009】本発明において、四三酸化鉄を主成分とす
る組成物が用いられる。四三酸化鉄〔Fe3 4 〕は、
例えば、硫酸鉄(II)にアンモニアを吹き込むことに
よって生じた水酸化鉄(II)を苛性ソーダと硝酸で酸
化することなどによって製造することができるが、純度
95%以上のものが鉄黒として市販もされているので、
通常はこれらの市販品を用いることができる。
【0010】本発明において、有害ガスの浄化能力を高
めるなどの目的で、浄化剤に適度の水を含ませることが
好ましい。この場合の水の含有量としては、成型、調製
後の浄化剤中の含有量として、通常は60重量%以下、
好ましくは、5〜40重量%程度とされる。
【0011】四三酸化鉄を主成分とする組成物はそのま
ま成型して浄化剤としてもよく、組成物にアルミナ、シ
リカ、アルミナシリカ、けいそう土などの担体物質を混
合したものを成型して浄化剤としてもよく、また、あら
かじめ成型体とされた担体物質上に組成物を担持させて
浄化剤としてももよいが、組成物をそのまま、または、
担体物質と混合してから押し出し成型、打錠成型などに
よって成型体としたものが好ましく、中でも担体などは
用いずに組成物をそのまま成型したものが取り分け好ま
しい。
【0012】成型に際しては成型性および成型強度を高
めるなどの目的で、組成物にバインダーとして水酸化ナ
トリウム、水酸化カリウム、けい酸ナトリウム(JIS
K1408)またはこれらを併用で添加、混合するこ
とが好ましい。添加量は組成物の成分の割合、成型条件
などによって定められるが、組成物100重量部に対
し、固形分で、通常は0.1〜20重量部、好ましくは
0.5〜10重量部である。
【0013】浄化剤を調製するには種々な方法がある
が、例えば四三酸化鉄に水酸化ナトリウムなどのバイン
ダーを溶解した水溶液を加えてかき混ぜて得られたスラ
リーまたはケーキをを押し出し成型し、適当な長さに切
断して得られたペレットを乾燥機中で所定の水分になる
ように乾燥して浄化剤とする方法、または、上記のよう
なケーキを乾燥した後粉砕し、必要に応じてグラファイ
トなどの滑剤を添加、混合したものを打錠成型する方
法、あるいはケーキを造粒機などを用いて、粒状に成型
する方法などがある。これらのうち加工性および形状、
大きさの選択の容易さなどから押し出し成型によりペレ
ット状とするのが一般的に好ましい。
【0014】成型体の大きさおよび形状には特に制限は
ないが、球形、円柱状、円筒形および粒状などが代表例
として挙げられる。その大きさは球状であれば直径0.
5〜10mm、ペレット、タブレットなど円柱状であれ
ば直径0.5〜10mm、高さ2〜20mm程度とさ
れ、粒状など不定形のものであれば、ふるいの目の開き
で0.84〜5.66mm程度のものである。成形体を
浄化筒に充填した場合の充填密度は通常は0.6〜2.
0g/ml、程度のものである。
【0015】本発明の浄化剤は固定床の他、移動床、流
動床として用いることも可能であるが、通常は固定床と
して用いられる。浄化剤は浄化筒内に充填され、酸性ガ
スを含有する有害ガスはこの浄化筒内に流され、浄化剤
と接触させることにより、有害成分である酸性ガスが除
去される。本発明の浄化剤が適用される有害ガス中に含
まれる酸性ガスの濃度およびガスの流速には特に制限は
ないが、一般に濃度が高いほど流速を小さくすることが
望ましい。除去可能な酸性ガスの濃度には特に制限はな
いが、流量が小さい場合には10%以上のような高濃度
の酸性ガスの処理も可能である。
【0016】浄化筒は酸性ガス濃度、浄化対象となる有
害ガスの量、許容できる圧力損失などに応じて設計され
る。浄化筒内の浄化剤の充填長はガスの流量および有害
ガスの濃度などによって異なり一概に特定はできない
が、実用上通常は、50〜1500mm程度とされ、浄
化筒の内径は筒内を流れるガスの空筒線速度(LV)が
0.01〜150cm/sec程度となる大きさに設計
される。一般的にはこれらは充填層の圧力損失、ガスの
接触効率および酸性ガスの濃度などによって定められ
る。
【0017】接触温度は通常は0〜90℃、好ましくは
常温(0〜40℃)で操作され、特に加熱や冷却を必要
としない。なお、接触開始後は反応熱により、酸性ガス
の濃度によっては温度が若干上昇することもあるが、活
性炭など可燃物を使用していないため発火などの危険性
はない。接触時の圧力は通常は常圧であるが、減圧乃至
1kg/cm2 Gのような加圧下で操作することも可能
である。
【0018】本発明に適用される有害ガスの湿度には特
に制限なく、乾燥状態でもよく、湿潤状態であっても結
露を生じない程度であればよい。なお、乾燥状態のガス
では温度、流量、浄化剤との反応による発熱など条件に
よっては浄化能力が低下することもあるので、このよう
な場合には、浄化筒の入口側に別途に加湿したガスを供
給することなどにより、処理対象ガスに湿分を付与する
ことが好ましい。
【0019】
【実施例】
実施例1 四三酸化鉄(関東化学(株)製、鹿1級、純度95%以
上)100gに水酸化ナトリウム(関東化学(株)製、
鹿1級、純度95%)2gを60gの水に溶かした溶液
を加えてかき混ぜた。得られたケーキを押し出し成型機
(フジパウダル社製)によって1.6mmφのノズル板
より押し出した成型物を切断して長さ3〜5mm程度の
ペレットとし、乾燥機中80℃で約0.5時間乾燥する
ことによって70gの浄化剤が得られた。このものの水
分の含有量は25重量%、また、充填密度は1.2g/
mlであった。
【0020】実施例2 四三酸化鉄100gに、水酸化カリウム(関東化学
(株)製、鹿1級、純度85.5%)2gを60gの水
に溶かした溶液を加えてかき混ぜた。得られたケーキを
押し出し成型機によって1.6mmφのノズル板より押
し出した成型物を切断して長さ3〜5mm程度のペレッ
トとし、乾燥機中80℃で約0.5時間乾燥することに
よって58gの浄化剤が得られた。このものの水分の含
有量は25重量%、また、充填密度は1.1g/mlで
あった。
【0021】実施例3 四三酸化鉄100gに、水60gを加えてかき混ぜた。
得られたケーキを押し出し成型機によって1.6mmφ
のノズル板より押し出した成型物を切断して長さ3〜5
mm程度のペレットとし、乾燥機中80℃で約1時間乾
燥することによって58gの浄化剤が得られた。水分の
含有量は25重量%、また、充填密度は1.0g/ml
であった。
【0022】実施例4 四三酸化鉄100gに、水酸化ナトリウム2gを60g
の水に溶かした溶液を加えてかき混ぜた。得られたケー
キを押し出し成型機によって1.6mmφのノズル板よ
り押し出した成型物を切断して長さ3〜5mm程度のペ
レットとし、乾燥機中80℃で約1時間乾燥することに
よって60gの浄化剤が得られた。このものの水分の含
有量は8重量%、また、充填密度は0.98g/mlで
あった。
【0023】実施例5 四三酸化鉄100gに、けい酸ナトリウム(JIS K
1408、3号)2gを60gの水に溶かした溶液を加
えてかき混ぜた。得られたケーキを押し出し成型機によ
って1.6mmφのノズル板より押し出した成型物を切
断して長さ3〜5mm程度のペレットとし、乾燥機中8
0℃で約1時間乾燥することによって68gの浄化剤が
得られた。水分の含有量は25重量%、また、充填密度
は1.16g/mlであった。
【0024】実施例6 実施例1と同様にして得られたペレットを乾燥機中80
℃で6時間乾燥し、50gの浄化剤を得た。このものに
は水分は実質的になく、充填密度は0.90g/mlで
あった。
【0025】実施例1〜6で調製した浄化剤のそれぞれ
について、酸性ガスを含むガスの浄化実験をおこなっ
た。浄化剤を内径19mm、長さ200mmの石英ガラ
ス製の浄化筒に、浄化剤を28.4ml(充填長100
mm)充填し、これに各種のハロゲン系の酸性ガスを
1.0vol%含有する窒素を20℃、常圧下で170
ml/min(空筒線速度LV=1cm/sec)の流
量で流通させ、破過までの時間を測定し、これより浄化
剤1L当たりに対する酸性ガスの除去量を求めた。酸性
ガスの破過の検知は浄化筒の出口ガスの一部をサンプリ
ングし、塩化物用または弗化物用の検知管(ガステック
社)を用いて測定した。それぞれの浄化剤およびガスの
種類についての結果を表1に示す。
【0026】
【表1】 表 1 実験番号 浄化剤の 酸性ガスの 破過までの 酸性ガスの 種類 の種類 時間 除去量 (実施例番号) (濃度1%) (min)(L/L浄化剤) 1 実施例1 三塩化ほう素 296 18 2 〃 塩 素 280 17 3 〃 塩化水素 870 53 4 〃 四ふっ化珪素 329 20 5 〃 六弗化タングステン 280 17 6 〃 臭化水素 511 31 7 〃 三ふっ化ほう素 379 23 8 実施例2 三塩化ほう素 280 17 9 実施例3 〃 280 17 10 実施例4 〃 201 12 11 実施例5 〃 280 17 12 実施例6 〃 13 8
【0027】
【発明の効果】本発明の有害ガスの浄化剤は、酸性ガス
の除去能力が大きく、三塩化ほう素、塩素、塩化水素、
臭化水素、三ふっ化ほう素、六ふっ化タングステン、四
ふっ化けい素などの酸性ガスを効率よく除去することが
できるので、半導体製造工程などから排出される酸性ガ
スを含む有害ガスの浄化に優れた効果が得られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B01D 53/34 134 A 134 C (72)発明者 福田 秀樹 神奈川県平塚市田村5181番地 日本パイオ ニクス株式会社平塚研究所内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】有害成分として酸性ガスを含むガスから、
    該酸性ガスを除去するための有害ガスの浄化剤であっ
    て、四三酸化鉄を主成分とする組成物を用いた成型体で
    あることを特徴とする有害ガスの浄化剤。
  2. 【請求項2】浄化剤全体に対し、60重量%以下の水が
    含有せしめられた請求項1に記載の浄化剤。
  3. 【請求項3】バインダーとして水酸化ナトリウム、水酸
    化カリウムまたはけい酸ナトリウムの少なくとも1種
    が、組成物100重量部に対し、0.1〜20重量部添
    加、混合されて成型された請求項1に記載の浄化剤。
  4. 【請求項4】有害ガス中に含まれる酸性ガスが三塩化ほ
    う素、塩素、塩化水素、臭化水素、三ふっ化ほう素、六
    ふっ化タングステンおよび四ふっ化けい素の1種または
    2種以上である請求項1に記載の浄化剤。
  5. 【請求項5】有害ガスが半導体製造工程から排出される
    排ガスである請求項1に記載の浄化剤。
JP6090694A 1994-04-06 1994-04-06 有害ガスの浄化剤 Pending JPH07275646A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0792681A1 (en) 1996-02-29 1997-09-03 Japan Pionics Co., Ltd. Process for cleaning a halogen containing gas
KR20040022583A (ko) * 2002-09-09 2004-03-16 아사히 가라스 가부시키가이샤 붕산 성분을 함유하는 가스의 처리 방법
JP2006314905A (ja) * 2005-05-12 2006-11-24 Hitachi Ltd フッ素化合物含有ガスの処理方法及び処理装置
JP2012143741A (ja) * 2011-01-07 2012-08-02 Kocat Inc 排ガス吸着剤及びそれを利用した排ガス処理方法
CN116635132A (zh) * 2020-12-25 2023-08-22 株式会社力森诺科 氯气分解用催化剂、排出气体处理装置和氯气的分解方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0792681A1 (en) 1996-02-29 1997-09-03 Japan Pionics Co., Ltd. Process for cleaning a halogen containing gas
US5756060A (en) * 1996-02-29 1998-05-26 Japan Pionics Co., Ltd. Process for cleaning harmful gas
KR20040022583A (ko) * 2002-09-09 2004-03-16 아사히 가라스 가부시키가이샤 붕산 성분을 함유하는 가스의 처리 방법
JP2006314905A (ja) * 2005-05-12 2006-11-24 Hitachi Ltd フッ素化合物含有ガスの処理方法及び処理装置
JP2012143741A (ja) * 2011-01-07 2012-08-02 Kocat Inc 排ガス吸着剤及びそれを利用した排ガス処理方法
CN116635132A (zh) * 2020-12-25 2023-08-22 株式会社力森诺科 氯气分解用催化剂、排出气体处理装置和氯气的分解方法

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