JPH0739721A - Nf▲3▼の処理方法 - Google Patents
Nf▲3▼の処理方法Info
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- JPH0739721A JPH0739721A JP5186241A JP18624193A JPH0739721A JP H0739721 A JPH0739721 A JP H0739721A JP 5186241 A JP5186241 A JP 5186241A JP 18624193 A JP18624193 A JP 18624193A JP H0739721 A JPH0739721 A JP H0739721A
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Abstract
理する方法において、処理剤として、表面に重量比で
0.01〜2.0wt%のCuをSiに添着したものを
用いる。
Description
年LSIのドライエッチング剤あるいはフッ素化剤とし
て注目されており、特にドライエッチング剤としてはC
F4 などのパーフロロカーボン系のエッチング剤にくら
べエッチングの際に生じるLSI基板の汚染が極めて少
ないことなどの利点を有している。一方、NF3 は大気
中で極めて安定であり、水にもわずかしか溶解せずTL
V10ppmの毒性ガスであり、これを使用する場合に
はその残ガス等の排気の際にその処理が常に必要とな
る。本発明はかかるNF3 を含むガスの処理方法に関す
るものである。
処理方法として、Siを始めとする各種金属、およびこ
れらの非酸化物系化合物とNF3 を200℃〜800℃
で反応させ、得られるフッ化物ガスを補集する方法を提
案した。(特公昭63−48570号)これらの反応薬
剤のうち特に金属Siは反応性がよい安価である
反応生成物(SiF4 )は常温で十分な蒸気圧を有し、
そのため系から容易に排出できるSiF4 はアルカリ
で完全に処理できるという特長があり、NF3 処理に最
も適しているといえる。
が共存する場合、酸素によりSi表面が酸化されNF3
処理速度が低下するため、必要な処理速度を得ようとす
れば反応温度を高くしなければならず処理に余分の熱エ
ネルギーを要する、反応器に要求される材質も高級品質
なものになるという問題があった。
ので酸素が共存していてもNF3 処理速度の低下がない
NF3 の処理方法を提供することを目的とする。
討を重ねた結果、本発明者らはSiの長所を生かしつつ
酸素の共存したNF3 ガスを処理することのできる薬剤
としてSi表面に少量の金属Cuを触媒として添着した
ものが有効であることをを見いだして本発明に至った。
3 を分解し得るが、Cu単味をNF 3 の処理剤として用
いるには問題がある。例えばCu単味ではNF3 と反応
しとたときに固体フッ化物(CuF2 )を生成しこれが
Cuの表面を覆うのでNF3の拡散が妨げられ反応の効
率が下がる。またCuF2 の粉末が反応器を閉塞する恐
れがあるなどである。一方SiはNF3 を処理した後の
反応生成物がガス状のSiF4 となり、Cu単味にみら
れるような問題はないもののNF3 に酸素が共存する場
合には前項で述べた問題点を含んでいる。この様にいず
れもそれ自身、単味では完璧なNF3 処理ができなかっ
たSiとCuであるが本発明者らはこれらをうまく組み
合わせることにより新たな機能を創出することに成功し
た。
応のメカニズムの詳細は分からないが、少なくともCu
は触媒として作用しているということは次の二点から言
える。即ち、該薬剤でNF3 を分解した時、添着してい
るCuの化学当量の何百倍、何千倍ものNF3 が処理さ
れるということ、またその時の分解生成物がSiF4で
あり反応する主剤はSiであるという点である。またこ
のCuの触媒効果は実質的にSiの全量が消費されてし
まうまで持続するという非常に効率の高いものである。
O2 共存NF3 排ガスに対する該薬剤の処理能力の大小
は、例えば後述の (a)〜 (d)の様なCuの添着方法には
あまり依存せず、ともかくSi表面に金属Cuが接触し
ている状態にあればばその効果が発現する。
理能力はSi単位量当りに添着しているCu量に左右さ
れるので次に示す最適添着量の範囲内に調整すべきであ
る。即ち、Si表面に添着すべきCuの量は重量割合で
少なくとも0.01wt%でありこれ以下では酸素共存
NF3 排ガスの処理に充分な効果が期待できない。一方
本質的にはCu量の上限は無いとも言えるが本明細書に
示した方法でCuを添着した場合には2.0wt%を越
えるとCuがSi表面を覆うようになりNF3とSiの
接触が妨げられ処理効果が低下する。酸素共存NF3 排
ガスを処理するにあたって処理速度が最大となるCuの
添着量は0.05〜0.4wt%であり、むやみに多く
のCuを付けてもそれに見合う効果は期待できず不経済
であるのでCuの添着量としては実用上は2.0%を上
限とすべきである。重量比で表したCuの添着量はNF
3 と反応してSiが消費されてくるに従って(Cuは消
費されないので)その値が次第に大きくなるが、ここで
言うCuの添着量とは初期状態の薬剤についてのもので
あることはいうまでもない。
知られている各種の方法が適用可能である。例えば、
(a) 無電解法によりSi表面にCuをメッキする方法、
(b) 金属CuとSiとを混合しN2 等の不活性雰囲気中
で熱処理しSi表面にCuとの合金をつくる方法、(c)
塩化第一銅とSiを混合しN2 雰囲気400〜500℃
で焼成しSi表面に還元生成したCuとの合金をつくる
方法、(d) Si表面にCuを溶射する方法等があるがい
ずれの方法でも効果がある。
内部空間を有効に利用すべきという観点から主剤である
Siの表面に必要十分なだけのCuを触媒として付着せ
しめる方法を望ましいものとするが、SiとCuを単に
同時に反応器に充填するという方法においてもSi粒と
Cu粒の接触部に(b) の様に活性な触媒領域を形成する
のでO2 共存NF3 排ガスの処理に有効であることには
変わりはない。
説明するが、係る実施例に限定されるものではない。
に水平に固定した。反応薬剤はSi粒をふるい分けして
粒径を3mm〜5mmに揃えたものを用いた。反応器の
100mm程の長さのゾーンに該反応薬剤約11gを充
填しヒーターで加熱した。模擬排ガスとして(NF3 =
2%、N2 =98%)および(NF3 =2%、O2 =2
%、N2 =96%)に調合した混合ガスをそれぞれ1リ
ットル/minで流し、処理を開始して10分後の出口
ガスのNF3 濃度を分析した。(ガス濃度は体積割合。
以下同じ) この結果を表1に示す。なお出口ガスのNF3 以外の成
分には分解したNF3に相当する濃度のSiF4 が検出
された。
分解されるが、NF3 にO2 が共存するとTLV値の1
0ppm以下まで処理するのは非常に困難になり本比較
例では温度800℃でも達成されなかった。もし処理後
のガスのNF3 を10ppm以下にしようとするなら反
応時間を確保するために反応器が大型になってしまい設
置スペース、製作コスト、ランニングコストとも不経済
になる。
た以外は比較例1と同様の方法で行った実験の結果を表
1に示す。Cuの添着法は、前述したところに従い次の
(a)〜(d) によった。
セル塩の浴をNaOHでPH=12.3に調整し、Si
粒を浸漬した後HCHOを加えて還元しCuをメッキし
た。Si粒を取り出し水洗し乾燥して用いた。
し、N2 雰囲気で900℃,1Hr熱処理しSi表面に
Cu合金層を形成した。余剰のCu粉末をふるい分けし
て除いたものを用いた。
しN2 雰囲気で450℃,1Hr熱処理しSi表面に還
元Cuの層を形成した。余剰のCuCl粉末をふるい分
けして除いたものを用いた。
したものを用いた。
ス組成:(NF3 =2%、N2 =98%)、供給ガス流
量:1リットル/min、温度:700℃の条件で薬剤
の約8割が消費されるまで出口ガスのNF3 を継続して
分析した。この結果を図1に示す。
味で容易に分解されて初めのうちは出口ガス中NF3 は
検出されなかった(3ppm>)。Siが消費されてゆ
くにしたがって水平に配置した反応器の薬剤充填部の上
部に空間を生じこの空間をショートパスしたNF3 が出
口ガス中に検出されるようになりその濃度が次第に高く
なった。しかしながら供給されたNF3 (入口濃度=2
0000ppm)は、処理開始後8時間でSiが仕込量
の8割が消費された時点においてさえも依然その大部分
が分解されており、小量のSiでNF3 が効率よく分解
処理されることを示している。
ス組成:(NF3 =2%、O2 =2%、N2 =96
%)、供給ガス流量:1リットル/min、温度:70
0℃の条件で薬剤の約8割が消費されるまで出口ガスの
NF3 を継続して分析した。この結果を図1に示す。
ガス中のNF3 濃度は最初から200ppm以上もあり
Si単味ではO2 の共存するNF3 を完全に分解処理す
るのは困難であることを示している。
た薬剤を比較例1と同じ装置にて供給ガス組成:(NF
3 =2%、O2 =2%、N2 =96%)、供給ガス流
量:1リットル/min、温度:700℃の条件で薬剤
の約8割が消費されるまで出口ガスのNF3 を継続して
分析した。この結果を図1に示す。
iの効果はO2 =2%共存の場合でも、O2 =0%でS
i単味の場合(比較例2)と同程度に効率よくNF3 を
分解処理できることがわかる。しかもこのCu触媒効果
はSiの少なくとも8割以上(おそらく全量)が消費さ
れるまで継続する。
ガスを低温で処理速度を低下させることなく除去処理す
ることを可能にした。
結果を示す。
Claims (1)
- 【請求項1】 有害成分としてNF3 を含む排ガスと処
理剤とを接触させて当該排ガスからNF3 を除去する排
ガスの処理方法において、処理剤として、表面に重量比
で0.01〜2.0wt%のCuを添着させたSiを用
いることを特徴とするNF3 の処理方法。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP5186241A JP2823486B2 (ja) | 1993-07-28 | 1993-07-28 | Nf▲3▼の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5186241A JP2823486B2 (ja) | 1993-07-28 | 1993-07-28 | Nf▲3▼の処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0739721A true JPH0739721A (ja) | 1995-02-10 |
| JP2823486B2 JP2823486B2 (ja) | 1998-11-11 |
Family
ID=16184825
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5186241A Expired - Fee Related JP2823486B2 (ja) | 1993-07-28 | 1993-07-28 | Nf▲3▼の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2823486B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6921519B2 (en) | 2001-01-24 | 2005-07-26 | Ineos Fluor Holdings Limited | Decomposition of fluorine containing compounds |
| JP2021164904A (ja) * | 2020-04-07 | 2021-10-14 | セントラル硝子株式会社 | N2oの処理方法及びn2oの除害装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6146606A (en) * | 1999-02-09 | 2000-11-14 | Showa Denko Kabushiki Kaisha | Reactive agent and process for decomposing nitrogen fluoride |
| JP2008086913A (ja) * | 2006-10-02 | 2008-04-17 | Central Glass Co Ltd | フッ素含有ガス中のフッ素の除去方法 |
-
1993
- 1993-07-28 JP JP5186241A patent/JP2823486B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2021164904A (ja) * | 2020-04-07 | 2021-10-14 | セントラル硝子株式会社 | N2oの処理方法及びn2oの除害装置 |
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| JP2823486B2 (ja) | 1998-11-11 |
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