DE69218133T2

DE69218133T2 - Verfahren zum Reinigen eines schädlichen Gases

Info

Publication number: DE69218133T2
Application number: DE69218133T
Authority: DE
Inventors: Noboru Akita; Toshiya Hatakeyama; Keiichi Iwata; Takashi Shimada
Original assignee: Japan Pionics Ltd
Current assignee: Japan Pionics Ltd
Priority date: 1991-12-11
Filing date: 1992-12-04
Publication date: 1997-06-19
Anticipated expiration: 2012-12-05
Also published as: EP0546464A1; US5378444A; US5597540A; DE69218133D1; EP0546464B1

Description

Hintergrund der Erfindung 1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung eines schädlichen Gases. Insbesondere betrifft sie ein Verfahren zur Reinigung eines schädlichen Gases auf der Basis von Halogeniden wie Dichlorsilan, Chlorwasserstoff, Wolframhexafluorid und Chlortrifluorid, die in der Halbleiterherstellungsindustrie verwendet werden.
Es gibt einen stetigen Anstieg der Typen und Verwendungen von gasförmigen Halogeniden wie Chlorwasserstoff, Dichlorsilan, Chlortrifluorid und Wolframhexafluorid in den vergangenen Jahren, da sich die Halbleiterindustrie und die optoelektronische Industrie kontinuierlich entwickelt haben. Die oben erwähnten Gase werden für die Bildung von kristallinem Silicium, amorphen Silicium oder Siliciumoxidfilmen in den Herstellungindustrien der Siliciumhalbleiter und der chemischen Verbindungshalbleiter angewendet, und sind unerläßliche Substanzen als Ätzgase. Da jedoch jedes der zuvor genannten Gase einen schädlichen Einfluß auf den menschliche Körper und die Umwelt als Folge ihrer hohen Toxizität zeigt, ist es erforderlich, daß sie wenn sie in einem in der Halbleiterherstellungsindustrie verwendeten Gas enthalten sind, nach dem sie in der Industrie verwendet wurde, vor den Ausströmen in die Atmosphäre entfernt werden müssen.
Zusätzliche werden hydrolisierbare oder vergleichsweise weniger toxische Gase wie Kohlenstofftetrafluorid, Perfluorpropan und Schwefelhexafluorid auch zum Trockenätzen von Siliciumfilmen und Siliciumdioxid in Halbleiterherstellungsverfahren verwendet, aber in dem Gas, das durch das Ätzverfahren ausgetragen wird, bildet sich eine schädliche Komponente wie Siliciumtetrafluorid und Fluor durch die Reaktion zwischen den oben erwähnten Gasen und der Filmkomponente oder durch die Zersetzung des Gases. Aus diesem Grund muß ausreichende Vorsicht beim Austragen eines Gases aus diesen Verfahren walten gelassen werden.
Die zuvor erwähnten Gase sind gewöhnlich auf dem Markt in dem Zustand erhältlich, daß das Gas in 0,01 bis 47 Liter- Bomben als reines Gas oder als mit Stickstoff verdünntes Gas oder ähnliches abgefüllt ist, wie im folgenden beispielhaft dargestellt.
Beispiele von kommerziell erhältlichen Gasen, die in Bomben abgefüllt sind.
Um zu verhindern, daß die Atmosphärenluft direkt mit dem Gas im Falle eines Lecks der Bombe verschmutzt wird, wird die Bombe in einem Zustand verwendet, bei dem sie durch ein Gasbereitstellungsröhrensystem mit dem Halbleiterverfahren verbunden ist, während sie in einem Aufbewahrungsbehälter, einer sogenannten Bombenbox, aufbewahrt wird, die mit einem Belüftungsschacht verbunden ist. Selbst wenn jedoch die Bombe in einer Bombenbox untergebracht ist, ist die vollständige Vermeidung eines solchen gefährlichen Unfalls nicht sichergestellt, bei dem sich die Bombe innerhalb von 5 bis 10 Minuten durch ein plötzliches Austreten ihres Gases entleert. Unter diesen Umständen bestand der dringende Wunsch nach einer vollständigen sorgfältigen Gegenmaßnahme, die mit einem solchen Unfall fertig wird.

Beschreibung des Stands der Technik

Als Mittel zur Entfernung von gasförmigen Halogeniden wie Chlorwasserstoff, Dichlorsilan und Bortrifluorid, die in Prozeßgasen enthalten sind, wurden bisher zwei Verfahren verwendet. Ein Verfahren stellt einen Naßprozeß dar, bei dem gasförmiges Halogenid absorbiert und zersetzt wird in einem Gaswäscher und bei dem anderen Verfahren handelt es sich um einen Trockenprozeß, bei dem das schädliche Gas gereinigt wird, indem es durch eine gepackte Kolonne geleitet wird, die mit einem Reinigungsmittel gepackt ist, das eine Alkalikomponente umfaßt, die auf einen porösen Träger aufgezogen ist, wie Aktivkohle, einem Reinigungsmittel, das Natronkalk als wirksamen Bestandteil umfaßt oder ein ähnliches Mittel.
Das oben erwähnte Naßverfahren besitzt jedoch im allgemeinen den Nachteil, daß seine Nachbehandlung schwierig ist, und ferner erfordert es einen beträchtlichen Aufwand in der Aufrechterhaltung der dafür verwendeten Ausrüstung.
Auf der anderen Seite beinhaltet das zuvor genannte Trokkenverfahren solche Probleme, wie das nicht notwendigerweise eine ausreichende Entfernungsgeschwindigkeit und eine ausreichende Entfernungskapazität des schädlichen Gases mit dem Reinigungsmittel erhalten wird, das Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid oder ähnliches, aufgezogen auf einem porösen Träger wie Aktivkohle umfaßt, oder ein Reinigungsmittel, das Natronkalk umfaßt, und daß das Trockenverfahren nicht sofort mit hochkonzentrierten gefährlichen Gasen und einem Unfall mit plötzlicher oder heftiger Freisetzung eines solchen Gases fertig wird. Zusätzlich bildet ein Reinigungsmittel das Aktivkohle aufgezogen ist, manchmal entflammbare Substanzen mit extrem reaktiven Gasen wir Fluor, was eine Brandgefahr beinhaltet. Auf der anderen Seite neigt Natronkalk zum Verstopfen der Reinigungskolonne infolge seiner Zerfließeigenschaften in Kombination mit Feuchtigkeit, die in dem zu behandelnden Gas enthalten ist, und zur Bildung des merklich zerfließenden Calciumchlorids, wenn gasförmiges Chlorid wie Fluorwasserstoff oder Dichlorsilan durchgeleitet wird. Als Ergebnis entsteht das Problem, daß die Verwendung von Natronkalk die Arten von geeigneten, zu behandelnden Gasen beschränkt.
WPIL-Datenbank, AN 81-51190D & SU-A 774575 offenbart eine Oxidzusammensetzung von Aluminium, Zink und Natrium unter Zusatz von Kupferoxid zur Entfernung von Chlor aus industriellen Abgasen.
DE-A-3615027 beschreibt die Verwendung von Mischungen von Oxiden und/oder verschiedenen Hydroxiden zur Reinigung organischer Halogenverbindungen. Entsprechend der Lehre dieses Dokumentes ist die Verwendung von Oxiden von Alkali- oder Erdalkalimetallen wesentlich.
WPIL-Datenbank, AN 91-097640 & JP-A-3040901 offenbart die Reinigung von Hydridgasen durch Inkontaktbringen der rohen Hydridgase mit einer geformten Zusammensetzung, die aus Zinkoxid, Aluminiumoxid und einer Alkaliverbindung besteht, um Wasser, das in den Roh-Hydridgasen enthalten ist, zu entfernen. Die Reinigung von schädlichen Gasen auf der Basis von Halogeniden ist jedoch in diesem Dokument nicht beschrieben.
WPIL-Datenbank, AN 90-127715 & JP-A-2075318 beschreibt die Entfernung von Kohlendioxidgas durch Inkontaktbringen des Gases mit einem Absorbtionsmittel, das aus einen geformten Körper einer Mischung besteht, die Zinkoxid, Aluminiumoxid und einer Alkalimetallverbindung enthält, in der Gegenwart von Wasser. Die Entfernung der schädlichen Gase auf der Basis von Halogeniden ist in diesem Dokument nicht erwähnt.
Unter diesem Umständen bestand bereits lange der Wunsch nach der Realisierung eines Verfahrens zur Reinigung schädlicher Gase, insbesondere solcher, die durch die Halbleiterherstellungsindustrie freigesetzt werden, wobei dieses Verfahren eine hohe Behandlungsgeschwindigkeit und Behandlungskapazität für schädliche Gase, ausgezeichnete Entfernungseigenschaften nicht nur im Notfall, wenn eine relativ gering konzentrierte, aber große Menge eines schädlichen Gases aus einer Gasbombe aufgrund eines Defektes freigesetzt wird, sondern auch in dem gewöhnlichen Fall besitzt, bei dem ein konzentriertes schädliches Gas aus der Halbleiterherstellungsindustrie freigesetzt wird, und bei dem die Möglichkeit der Verursachung einer Brandgefahr im Falle der Gasreinigung oder des Verstopfens der Reinigungskolonne infolge des Zerfließens des Reinigungsmittels nicht besteht. Im Hinblick auf die zuvor genannte Situation konzentrierten sich die intensiven Forschungen und Untersuchungen der vorliegenden Erfindung auf die Lösung der oben beschriebenen Probleme. Als Ergebnis fanden sie, daß unter Verwendung eines Reinigungsmittels, das Zinkoxid, Aluminiumoxid und eine Alkaliverbindung umfaßt, worin die Alkaliverbindung mindestens eine Verbindung ist, die ausgewählt wird, aus der Gruppe die besteht aus einem Hydroxid, einem Carbonat und einem Acetat eines Alkalimetalls eines Erdalkalimetalls oder des Ammoniums, ein schädliches Gas unter verschiedenen Bedingungen mit hoher Effizienz und unter größter Sicherheit entfernen kann. Die vorliegende Erfindung wurde auf der Basis dieser zuvor erwähnten Befunde und Informationen vervollständigt.

Zusammenfassung der Erfindung

Genauer stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Reinigung eines schädlichen Gases bereit, welches das Inkontaktbringen eines schädlichen Gases, das ein gasförmiges Halogenid als schädliche Komponente enthält, mit einem Reinigungsmittel umfaßt, das Zinkoxid, Aluminiumoxid und eine Alkaliverbindung umfaßt, um die genannte schädliche Komponente zu entfernen, worin die Alkaliverbindung wie in Anspruch 1 definiert ist.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ist fähig, ein schädliches Gas auf der Basis von Halogeniden effizient zu entfernen, wie Chlor, Chlorwasserstoff, Dichlorsilan, Siliciumtetrachlorid, Phosphortrichlorid, Chlortrifluorid, Bortrichlorid, Bortrifluorid, Wolframhexafluorid, Siliciumtetrafluorid, Fluor, Fluorwasserstoff oder Bromwasserstoff, die in Luft, Stickstoff, Wasserstoff oder ähnlichem enthalten sind. Insbesondere zeigt sich, wie zuvor erwähnt, die ausgezeichnete Wirkung des vorliegenden Verfahrens nicht nur durch die sofortige Reinigung einer großen Menge eines Gases mit (gewöhnlich Luft), die durch das schädliche Gas in geringer Konzentration verschmutzt ist, das plötzlich aus einer Gasbombe entweicht, sondern auch bei der Reinigung eines im allgemeinen konzentrierten schädlichen Gases mit einer konstanten Fließgeschwindigkeit, das eine Halbleiterverarbeitungseinheit verläßt. Dieses schädliche Gas war bis heute schwierig durch eines der konventionellen Verfahren zu reinigen.

Kurze Beschreibung der Abbildung

Fig. 1 ist ein vereinfachtes Verfahrensfließdiagramm, daß das Verfahren zur Reinigung des schädlichen Gases zeigt.
Symbole
1 : Reinigungskolonne
2 : Gasbombe
3 : Bombenbox
4 : Lüfter
5 : Lüftungsschacht

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Das in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung zu verwendende Reinigungsmittel umfaßt Zinkoxid, Aluminiumoxid und die in Anspruch 1 definierte Alkaliverbindung als Hauptkomponenten.
Das Zinkoxid kann unter geeigneten, auf dem Markt erhältlichen, oder aus Vorläufern davon, die in Zinkoxid durch Calcinierung oder ähnliches überführbar sind, ausgewählt werden, wobei die genannten Vorläufer beispielhaft dargestellt werden durch Zinkcarbonat, basisches Zinkcarbonat, Zinkhydroxid und ein Zinksalz einer organischen Säure.
Als Aluminiumoxid wird gewöhnlich hydratisiertes Aluminiumoxid verwendet, und geeignete Beispiele schließen Aluminiumoxid-Sol, das auf dem Markt erhältlich ist, und konzentriertes Aluminiumoxid, hergestellt durch Pulverisieren des Aluminiumoxid-Sols.
Beispiele der Alkaliverbindung schließen das Hydroxid, das Carbonat und Acetat ein, jeweils von Alkalimetallen wie Lithium, Natrium und Kalium; Erdalkalimetallen wie Magnesium und Calcium; oder von Ammonium, worunter Kaliumcarbonat, Kaliumhydrogencarbonat, Kaliumhydroxid, Natriumcarbonat, Natriumhydrogencarbonat, Natriumhydroxid, Ammoniumhydroxid und eine Mischung von mindestens zwei davon bevorzugt sind. Das Verhältnis des Aluminiumoxids zum Zinkoxid beträgt gewöhnlich 0,02 bis 0,60, bevorzugt 0,05 bis 0,60, ausgedrückt als Aluminiumatome und Zinkatome (die Anzahl der Aluminiumatome pro ein Zinkatom), und das Verhältnis der Alkaliverbindung zum Zinkoxid beträgt gewöhnlich 0,02 bis 0,70, bevorzugt 0,05 bis 0,50, ausgedrückt als Alkalimetall oder Ammoniumgruppe und Zinkatom. Zusätzlich kann eine kleine Menge einer von Zink verschiedenen metallischen Komponente enthalten sein, wie Kupfer, Chrom, Eisen, Nickel oder Cobalt.
Verschiedene Verfahren für die Herstellung des Reinigungsmittels sind verfügbar, und werden durch ein Verfahren beispielhaft dargestellt, bei dem Wasser zu einer Mischung von Zinkoxid oder einem Vorläufer davon, Aluminiumoxid-Sol und einer Alkaliverbindung unter Kneten oder zu einer Mischung eines Vorläufers davon und Aluminium-Sol gegeben wird, um einen Kuchen zu bilden, und die Mischung oder der so erhaltene Kuchen wird getrocknet, um als solcher als Reinigungsmittel verwendet zu werden, oder in eine Form gebracht.
Wenn das Reinigungsmittel in eine Reinigungskolonne gepackt wird, die für die Reinigung des schädlichen Gases verwendet wird, wird es bevorzugt zu Pellets oder ähnlichem geformt. Ein breites Spektrum von Formverfahren ist verfügbar, und beispielhaft können diese dargestellt werden durch ein Verfahren, worin die oben erhaltene Mischung oder der Kuchen zu Pellets extrusionsgeformt werden, gefolgt von Trocknen der Pellets; ein Verfahren, worin der Kuchen getrocknet, vermahlen und mit einen Gleitmittel wie Graphit versetzt wird und die Mischung zu Tabletten geformt wird; und ein Verfahren worin der Kuchen unter Verwendung eines Granulates oder ähnliches granuliert wird.
Im allgemeinen wird das Pelletisieren bequem mit Hilfe des Extrusionsformens im Hinblick auf die Verarbeitbarkeit und Leichtigkeit der Auswahl der Form und der Größe der Formkörper verwendet, und die Pellets werden bevorzugt an den Enden abgerundet durch die Verwendung einer Rundungsmaschine oder ähnlichem.
Die Form und Größe der Formkörper ist nicht besonders beschränkt. Typisch sind Kugeln von 0,5 bis 10 mm Durchmesser, Säulen von 0,5 bis 10 mm Durchmesser und 2 bis 20 mm Höhe, Zylinder etc. Es werden auch unregelmäßige Formen verwendet, die einer Filtersieböffnung im Bereich von (ungefähr) 0,84 bis 5,66 mm entsprechen. Die Formkörper besitzen eine Dichte im Bereich von gewöhnlich 0,5 bis 3,0 g/ml, bevorzugt 0,7 bis 2,5 g/ml. Der Ausdruck "Dichte", wie er hier verwendet wird, bedeutet das Gewicht des Formteils (Granulats), dividiert durch sein geometrisches Volumen.
Die Schüttdichte der Formkörper, wenn sie in der Reinigungskolonne gepackt sind, beträgt gewöhnlich 0,4 bis 2, g/ml, bevorzugt 0,5 bis 1,5 g/ml. Das in der vorliegenden Erfindung zu verwendende Reinigungsmittel kann zusätzlich zu dem Festbett in der Form eines beweglichen Bettes oder eines Fließbettes verwendet werden.
Unter gewöhnlichen Bedingungen wird das Reinigungsmittel in eine Reinigungskolonne gepackt, und das Gas, daß das gasförmige Halogenid enthält, hindurchgeleitet und mit dem Reinigungsmittel in Kontakt gebracht, so daß das gasförmige Halogenid als schädliche Komponente entfernt wird.
Es besteht keine Beschränkung hinsichtlich der Konzentration und der Fließgeschwindigkeit des in dem zu behandelnden Gas enthaltenen gasförmigen Halogenids, bei dem das Reinigungsverfahren der vorliegenden Erfindung angewendet wird. Im allgemeinen wird die Fließgeschwindigkeit mit steigenden Konzentrationen bevorzugt verringert. Die aus dem schädlichen Gas eliminierbare Konzentration beträgt gewöhnlich 1 % oder weniger. Sie kann jedoch im Falle einer niedrigen Fließgeschwindigkeit des Gases, daß das gasförmige Halogenid enthält, erhöht werden.
Die Reinigungskolonne wird entsprechend der Konzentration des schädlichen Gases, der Menge des zu behandelnden Gases usw. konstruiert. Die lineare Raumgeschwindigkeit (LV) wird bevorzugt auf 0,3 bis 1,5 m/sek. für eine relativ niedrige Konzentration des schädlichen Gases wie 0,1 % oder weniger, auf 0,05 bis 0,3 m/sek. für eine Konzentration von (ungefähr) 0,1 bis 1 % und 0,05 m/sek oder niedriger für eine hohe Konzentration wie 1 % oder höher eingerichtet. Die allgemeinen Konstruktionskriterien spezifizieren einen LV-Wert von 0,3 bis 1,5 m/sek. für den Fall, worin z. B. das schädliche Gas plötzlich aus einer Gasbombe austritt, und mit einer großen Menge eines unschädlichen Gases wie Luft verdünnt wird und einen LV- Wert von 0,05 bis 0,3 m/sek für den Fall, bei dem z. B. ein konzentriertes schädliches Gas aus einem Verfahren kontinuierlich freigesetzt wird.
Die Kontakttemperatur zwischen dem Reinigungsmittel und dem zu behandelnden Gas beträgt gewöhnlich 0 bis 90ºC, bevorzugt Raumtemperatur (10 bis 50º C), ohne daß insbesondere erwärmt oder gekühlt werden muß. Die Kontakttemperatur nach Beginn des Anfahrens steigt manchmal in einem gewissen Ausmaß aufgrund der Reaktionswärme, abhängig von der Konzentration des schädlichen Gases, an. Es besteht jedoch nicht die Möglichkeit der Entstehung von Feuer, da eine entzündliche Substanz wie Aktivkohle im Reinigungsverfahren nicht verwendet wird. Der Druck während des Kontakts beträgt gewöhnlich Atmosphärendruck. Es kann jedoch auch ein verminderter Druck oder ein erhöhter Druck, wie 1 kg/cm²G vorliegen. Die Feuchtigkeit des schädlichen Gases, daß dem Reinigungsverfahren der vorliegenden Erfindung zugeführt wird, ist nicht speziell beschränkt. Das Gas kann im trockenen oder nassen Zustand vorliegen, sofern die Kondensation von Feuchtigkeit nicht auftritt. Unter den oben erwähnten Bedinungen braucht das Auftreten des Zerfließen des Reinigungsmittels oder die Verschlechterung seiner Eigenschaften nicht befürchtet zu werden.
Zusätzlich übt Kohlendioxidgas in der Luft keinen schädlichen Einfluß auf das Reinigungsmittel aus.
Nimmt man ein plötzliches Austreten eines schädlichen Gases in einer Bombenbox an, ist das Verfahren der vorliegenden Erfindung auf einen solchen Zustand in der Weise vorbereitet, daß, wie in dem Fließdiagramm von Fig. 1 gezeigt, eine Reinigungskolonne 1 zwischen dem Ventilationsschacht 5, der mit der Bombenbox 3 verbunden ist, die die Gasbombe 2 beherbergt, und einem Ventilator angeordnet ist, der zur kontinuierlichen Absaugventilierung der Luft in der Bombenbox 3 verwendet wird.
Das oben erwähnte System ist gewöhnlich mit einem Ventilator ausgerüstet, der eine ausreichende Kapazität zur Verdünnung des schädlichen Gases auf eine Konzentration von 1 % oder weniger durch Mischen desselben mit Luft besitzt, selbst wenn ein plötzliches Austreten des schädlichen Gases auftreten sollte. Genauer wird im allgemeinen ein Ventilator mit einer Ventilationskapazität von 5 bis 200 m³/min installiert, der zur Annahme führt, daß der Gehalt des schädlichen Gases in der Luft ungefähr 50 bis 1000 ppm wird, wenn ein Austreten in einem solchen Ausmaß auftritt, daß eine kommerziell erhältliche Gasbombe, wie eine aus der zuvor verwendeten Tabelle, sich innerhalb von 5 bis 10 Minuten entleert.
Die Höhe des Packens des Reinigungsmittels in der Reinigungskolonne variiert abhängig von der Fließgeschwindigkeit des zu reinigenden Gases, etc. und kann daher nicht frei spezifiziert werden. Gewöhnlich wird sie unter praktischen Gesichtspunkten auf 50 bis 500 mm eingestellt. Der Innendurchmesser der Reinigungskolonne wird so konstruiert, daß ungefähr 0,3 bis 1,5 m/sek. lineare Raumgeschwindigkeit (LV) für das Gas erreicht wird, daß die Kolonne passiert. Die oben erwähnte Höhe und der Innendurchmesser werden spezifisch unter Betrachtung des Druckverlustes durch die gepackte Schicht, der Kontakteffizienz des Gases mit der Packung, der Konzentration des schädlichen Gases, etc. bestimmt
Das Verfahren zur Reinigung des schädlichen Gases entsprechend der vorliegenden Erfindung kann effizient und extrem rasch eine relativ konzentrierte und eine große Menge eines schädlichen Gases auf der Basis von Halogeniden entfernen, wie Chlorwasserstoff, Dichlorsilan, Wolframhexafluorid und Chlortrifluorid. Das obige Verfahren zeigt daher nicht nur bei einem konzentrierten schädlichen Gas, das bei einem Halbleiterherstellungsverfahren austritt, etc., eine ausgezeichnete Reinigungswirkung, sondern auch wenn eine große Menge eines schädlichen Gases plötzlich aus einer Gasbombe in einem Notfall freigesetzt wird.
Im folgenden wird die Erfindung im Hinblick auf die nicht beschränkenden Beispiele genauer erläutert.

Beispiele 1 - 13

Basisches Zinkcarbonat in einer Menge von 500 g, 52,4 g konzentriertes Aluminiumoxid (hergestellt durch Catalysts & Chemicals Industries Co., Ltd. unter dem Handelsnamen "Kataloid AP"), d. h., bei einem Al/Zn-Atomverhältnis von 0,16, und 30,2 g Kaliumcarbonat-Anhydrid, d. h., bei einem K/Zn-Atomverhältnis von 0,10, wurden in einen Kneter kleiner Größe gegeben, für 3 Minuten vermischt und dann mit 280 g Wasser, die hinzugegeben wurden, für eine Stunde zerknetet. Der resultierende Kuchen wurde durch eine Düsenplatte mit 1,9 mm Durchmesser-Düsen, die mit einen Extruder geringer Größe verbunden war, extrudiert. Die so erhaltenen Pellets wurden mit einer Rundungsmaschine abgerundet und bei 110ºC für zwei Stunden getrocknet. Die abgerundeten getrockneten Pellets wurden in einen Muffelofen gegeben und bei 350ºC für eine Stunde calciniert, um ein Reinigungsmittel mit einer Dichte von 1,14 g/ml zu erhalten.
Unter Verwendung des oben erhaltenen Reinigungsmittels wurde ein Reinigungsexperiment für eine relativ niedrig konzentrierte, aber große Menge eines schädliches Gases durchgeführt, basierend auf der Annahme, daß ein schädliches Gas plötzlich aus einer Bombe freigesetzt wird. Bei diesem Experiment wurden 28,4 ml des Reinigungsmittels in eine Reinigungskolonne aus Quarzglas mit 19 mm Innendurchmesser und 2000 mm Länge bei einer Schüttdichte von 0,98 g/ml gegeben. Dann wurden verschiedene gasförmige Halogenide, die jeweils in Stickstoff bei 1000 ppm enthalten waren, durch die Kolonne bei einer Gesamtflußgeschwindigkeit von 10,22 L/min gegeben, d. h., daß die lineare Raumgeschwindigkeit LV 60 cm/sek. bei 20ºC unter Atmosphärendruck betrug. Der Durchbruchpunkt in dem Experiment wurde nachgewiesen durch Auffangen des Gases am Ende der Kolonne und Analysieren der so gesammelten Probe mit Hilfe einer Gasnachweisröhe für Chlorid oder Fluorid (hergestellt durch Gastech-Corporation). Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1

Beispiele 14 -26

Ein Reinigungsexperiment wurde für konzentrierte schädliche Gase jeweils bei einer konstanten Strömungsgeschwindigkeit durchgeführt, basierend auf der Annahme, daß das schädliche Gas aus einem Halbleiterverfahren freigesetzt wurde.
Verschiedene gasförmige Halogenide, die jeweils in Stickstoff mit einem Volumenprozent enthalten waren, wurden jeweils durch die gleiche Reinigungskolonne die in den Beispielen 1 bis 13 verwendet wurde, bei einer Gesamtdurchflußgeschwindigkeit von 850 ml/min, d. h. bei einer linearen Raumgeschwindigkeit von LV = 5 cm/sek. bei 20ºC unter Atmosphärendruck hindurchgeleitet. Der Durchbruchpunkt in dem Experiment wurde nachgewiesen, und die Durchbruchzeit wurde in der gleichen Weise wie in den Beispielen 1 bis 13 gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt. Tabelle 2

Vergleichsbeispiel 1 - 8

Zwei Typen von Reinigungsmitteln wurden hergestellt, eines durch Imprägnieren von Aktivkohle als Träger mit Natriumhydroxid in einer Menge von 40 Gew.% und Trocknen des Mittels bei 120ºC auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 10 Gew.%, zur Verwendung in den Vergleichsbeispielen 1 bis 4, und der andere durch Imprägnieren von Aktivkohle als Träger mit Kaliumhydroxid in einer Menge von 50 Gew.% und Trocknen des Mittels in der gleichen Weise zur Verwendung in den Vergleichsbeispielen 5 bis 8. Unter Verwendung der oben hergestellen Reinigungsmittel wurden Reinigungsexperimente für die schädlichen Gase, die Chlorwasserstoff und Dichlorsilan enthielten, jeweils in der gleichen Weise wie bei obigen Beispielen durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt. Tabelle 3

Claims

1. Verfahren zur Entfernung eines schädlichen Gases, das umfaßt:

Inkontaktbringen eines gefährlichen Gases, das ein gasförmiges Halogenid als schädliche Komponente enthält, mit einem Reinigungsmittel, das Zinkoxid, Aluminiumoxid und eine Alkaliverbindung enthält, worin die Alkaliverbindung mindestens eine Verbindung ist, die aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus aus einem Hydroxid, einem Carbonat und einem Acetat eines Alkalimetalls, eines Erdalkalimetalls oder des Ammoniums besteht, um die genannte schädliche Komponente zu entfernen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, worin das gasförmige Halogenid mindestens ein Bestandteil ist, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die besteht aus Chlor, Chlorwasserstoff, Dichlorsilan, Siliciumtetrachlorid, Phosphortrichlorid, Chlortrifluorid, Bortrichlorid, Bortrifluorid, Wolframhexafluorid, Siliciumtetrafluorid, Fluor, Fluorwasserstoff und Bromwasserstoff.

3. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Alkaliverbindung mindestens eine Verbindung ist, ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus Kaliumcarbonat, Kaliumhydrogencarbonat, Kaliumhydroxid, Natriumcarbonat, Natriumhydrogencarbonat, Natriumhydroxid und Ammoniumhydroxid.

4. Verfahren nach Anspruch 1, worin das Verhältnis von Aluminiumoxid zu Zinkoxid 0,02 bis 0,60 beträgt, ausgedrückt als Alumininmatome und Zinkatome (d. h., die Anzahl der Aluminiumatome pro ein Zinkatom), und das Verhältnis der Alkaliverbindung zu Zinkoxid 0,02 bis 0,70 beträgt, ausgedrückt als Alkaliatome oder Ammoniumgruppen und Zinkatome (die Anzahl der Alkaliatome oder Ammoniumgruppen pro ein Zinkatom).

5. Verfahren nach Anspruch 1, worin das Aluminiumoxid hydratisiertes Aluminiumoxid ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1, worin das schädliche Gas bei einem Halbleiterverfahren aus strömt.

7. Verfahren nach Anspruch 1, worin das schädliche Gas ein Gas ist, das aus einer Bombe entweicht, die dieses schädliche Gas enthält, und mit Luft verdünnt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1, worin das schädliche Gas eine Konzentration im Bereich von 50 bis 1000 ppm pro Volumeneinheit besitzt.