JPS5834178B2 - リン化水素、砒化水素及び硫化水素を含む排ガスの浄化剤組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本願のガス浄化剤は、半導体電子工業のトランジスタ及
び集積回路の製造工程に製造用ガスとして金属水素化物
をドーピングガスとして用いるが、その排出するリン化
水素（ホスフィン、ＰＨ３）、砒化水素（アルシン−Ａ
ｓＨ３）及び硫化水素を含む毒性ガスを酸化吸収捕捉す
ることを目的としたものである。

ボスフィン、アルシン等は毒性が強く、じよ限量がそれ
ぞれ０．３及び０．０５ｐｐＩｎで非常に危険なガスで
、使用後の排ガス中に未分解のま＼排出されると工場や
研究室内外の空気を有毒なガスで汚染し人体の健康に非
常に悪影響をおよぼし、ついには生命に危険を生じるう
れいがある。

現在、半導体工業や他の化学工業では製造工程の排ガス
中に未反応のドーピングガスを排出する関係上、空気の
汚染を防止するため排ガスを浄化する必要があるが、こ
れらリンや砒素の水素化物の様な大変処理困難であった
有毒物については良い処理方法がなかった。

本願の浄化剤は、排ガス中のドーピングガスを化学反応
にて完全に捕捉吸収し大気の汚染を防止することが出来
るものである。

本願はこれ等に鑑み発明されたものでその実施例を述べ
れば、 実施例 塩化第２鉄を主材に水酸化第２鉄、塩化第２銅、酸化第
２銅、塩化マグネシウム及び塩化第２水銀を助材として
加え、これに水を加えた溶剤を多孔性物質に浸透させて
組成物を形成するものである。

次にこの組成物を使用して排ガスを清浄化するフローシ
ートシステムを述べれば、 半導体工場で使用している反応炉１にバルブ２を介して
チャンバー３をパイプ４で連結し、更にチャンバー３に
ストレーナ−５を介してドライポンプ６をパイプ７で連
結すると共に、ドライポンプ６をフィルター８を介して
加湿器９にパイプ１０で連結する。

尚、パイプ１０は加湿器９の下端に連結する。

更に加湿器９の上部にパイプ１１を連結し、該パイプを
並列させた二本の排ガス処理器１２の上部に連結すると
共に、排ガス処理器１２の下部にダクトパイプ１３を連
結するものである。

パイプ１０にはフィルター８を並列に連結し、フィルタ
ー８へ連結したパイプ１０の送入側１０ａと送出側１０
ｂに各々バルブ１４を連結して設ける。

又、排ガス処理器１２の送入側１２ａと送出側１２ｂに
各々バルブ１５を連結して設ける。

ストレーナ−５とドライポンプ６の間にストレーナ−５
、バルブ１６、クーラー１７及びドライポンプ６の順に
パイプ１に連結し、ドライポンプ６とバルブ１４を連結
しているパイプ１０とバルブ１６とクーラー１７と連結
しているパイプ７との間にコントロールバルブ１８を中
間に設けたバイパスを形成するパイプ９を連結して成る
ものである。

クーラー１７に冷却水の送排水ポンプ２０．２１を連結
する。

送水パイプ２０と加湿器９の上部とを電磁弁２２を介し
てパイプ２３で連結すると共に、加湿器９の側部に設け
た加湿器内の水位を測定するセンサー２４と電磁弁２２
をリレー２５を介して電気的に結線２６して成るもので
ある。

２７は差圧伝送器、２８は圧力指示調節計、差圧伝送器
２７と圧力指示調節計２８とを空気配管で連結２９し、
圧力指示調節計２８とコントロール弁１８とを空気配管
３０で連結、反応炉１の圧力をパイプ３１を介して差圧
伝送器２７に連結して成るものである。

電磁弁３２とドライポンプ６のモーター３４とを電気的
に結線して成るものである。

本願の基本とする浄化方法は実施例にて記載した組成物
を充填した排ガス処理器１２に反応炉１の排気パイプ４
，７，１０，１１を一連に連結し、反応炉１から送られ
る有毒な金属水素化物の排ガスを浄化することである。

更に前記基本とする浄化方法を詳細に説明すれば、 本願は前記した組成物を排ガス処理器１２に充填した後
、ドライポンプ６を作動して反応炉１よりでる排ガスを
チャンバー３を通過してクーラー１７にて冷却した後、
ドライポンプ６を介してフィルター８に送り、微粉末と
ガスとに分離し、ガスを水を入れた加湿器９の下部より
圧送し、ガスを加湿して加湿器９の上部より送り出し排
ガス処理器１２の上部に圧送し、浄化剤組成物にて清浄
化してダクトパイプ１３よりダクトへ送り出すものであ
る。

浄化剤組成物は加湿された排ガス中の還元性の強い金属
水素化物を容易に酸化し、酸のかたちに固定化し、無害
なガスとして排出することができるものである。

本願における組成物は使用前の外観が金属水素化物を吸
収するに従い上部より変色し、変色の度合により容易に
その有効期間を判別できるので、全体の約８０％が変色
したところで新しいものと交換することにより清浄化す
ることができるものである。

尚、排ガス処理器１２は交互に使用し、片方を使用して
いる間に他方を取り換えるようにすることにより作動を
停止することなく連続して作業できるものである。

次に吸収反応を述べれば ホスフィン及びアルシンは塩化第２鉄にて塩化第２水銀
の触媒の存在により次式のように吸収し、リン酸又は砒
酸のかたちに吸収する。

ＤＨａ ＋ ８ Ｆ ｅ ｃ ｌｓ ＋ ４Ｈ２０→８
Ｆｅｃ１２＋８Ｈｃｌ＋Ｈ３ＰＯ４・・・・・・（１）
ＡｓＨ＋６Ｆｅｃｌｌｓ＋３Ｈ２０ −＋ ６Ｆ ｅ ｃ １１２ ＋ ６Ｈｃ ７１７＋
Ｈ３ＡｓＯ４−（１’）吸収反応式の（１）及び（１ツ
にて塩酸を生じるが、銅及びマグネシウムの塩化物又は
酸化物の触媒作用により次式の形にて水酸化鉄の添加に
て塩化第２鉄に転化し、水（１）又は（１′）の式にも
とづくドーピングガスの反応吸収に寄与される。

３Ｈｃｌ＋Ｆｅ（ＯＨ）３→Ｆｅｃ１３＋３Ｈ２０・・
・・・・（２）ガス浄化剤は式（１） 、 （１つの吸
収機構及び式（２）の再生機構の通り、塩化第２鉄を主
成分とした金属の塩化物及び酸化物より成り、各々水溶
液体として多孔性の板状、粒状等の多孔性物質の担体に
吸収させたものである。

（４）吸収主剤及び吸収触媒 塩化第２鉄 Ｆｅｃ１３ 粒状、板状等の多孔性物質（パーライト、アルミナゲル
等） （Ｄ）浄化剤 上記（１）及び（Ｂ）の薬剤を一定の量及び順序にて（
Ｃ）の多孔性物質に充分良く混和或は浸透させたもので
ある。

（イ）の配合割合の浄化剤を（ロ）の大きさの排ガス処
理器１２に固くつめこ−むことなく、一様に充填して使
用したものである。

浄化剤を充填した排ガス処理器１２は目視可能なガラス
円筒又はプラスチック円筒に一定量充填し、三筒にて一
式とする。

以上のように準備された排ガス処理器１ し排ガスを次の関係で連化させる。

２に対 以上のような濃度で排気することができた。

ドーピングガスの吸収は三筒式のため各筒切換えて連続
に使用可能である。

ガスの通気は筒上部より行うことにより上部より均一に
変色していくので吸収度を目視で判別することが出来る
。

浄化剤は担体の特性上、粘度状の粘性を生じないため常
に一定の均一な通気性が維持される。

本願は叙上のように主材である塩化第２鉄に助材である
水酸化第２鉄、塩化第２銅、酸化第２銅、塩化マグネシ
ウム及び塩化第２水銀を加え、これに水を加えた溶液剤
又は主材に水を加えた溶液剤を多孔性物質に浸透させて
成るので有害なドーピングガスとして使用しているリン
化水素、砒化水素及び硫化水素を含む金属水素化物の排
ガスを浄化でき、担体が多孔性物質で形成しであるので
水分によって粘土化することがないので最後まで目づま
りがなく清浄化することができるものである。

【図面の簡単な説明】

図は本願の組成物を使用して実施するフローシートの説
明図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 塩化第２鉄を主材に水酸化第２鉄、塩化第２銅、酸
   化第２銅、塩化マグネシウム及び塩化第２水銀を助材と
   して加え、これに水を加えた溶液剤を多孔性物質に浸透
   させて成ることを特徴とするリン化水素、砒化水素及び
   硫化水素を含む排ガスの浄化剤組成物。