JPS6222062A - 検知剤 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は水素化物系ガスの検知剤に関し、さらに詳細に
は半導体製造工程などに使用されるアルシン、ホスフィ
ン、ジボラン、セレン化水素、硫化水素、ゲルマン、モ
ノシラン、ジシランおよびジクロロシランの検知剤に関
する。

近年、半導体工業の発展とともにそれに使用されるガス
の種類と量が急激に増加している。

これらのガスの中でも特に水素化物系ガスは毒性が強い
ばかりではなく可燃性でもあるので。

その取抄扱いＫは十分な注意が必要とされる。

従って、これらのガスの取り扱いに際しては絶えず作業
環境の測定を行わなければならず、万一、これらのガス
が漏れた場合には的確に作業者に知らされるような処置
を講する必要がある。

また半導体プロセスなどから排出されるガスにはこれら
の水素化物系ガスが含有されているため除害装置々どを
用いて浄化した後、外部に放出されるが、放出に先立っ
てこれらの水素化物系ガスの有無を確認する必要がある
。

〔従来の技術〕

これら水素化物系ガスの検知方法としては、例えばガラ
ス管に検知剤を充填した検知管が知られており、検知剤
と被測定ガスとの反応により検知剤が変色することを利
用している。従来検知剤としては例えば第二水銀または
その錯塩を単独に、あるいはこれに第二鉄塩または第二
銅塩を混合したものをシリカゲル粒に吸着させたものが
ホスフィンの検知用として、また金化合物をシリカゲル
粒に吸着させたものがホスフィン、アルシン、ジボラン
の検知用として、さらに酢酸鉛あるいは硫酸鋼をシリカ
ゲル粒に吸着させたものが硫化水素検知用としてそれぞ
れ知られている。

しかしながら、これらの検知剤は被測定ガスの種類によ
って適合する検知剤の種類がそれぞれ異なるため一種類
の検知管で測定できるガスが限定されるという問題点が
あった。

さらにモノシラン、ジシランの検知に対しては未だ実用
に供しつる検知剤は知られていないため半導体製造工程
などで使用される水素化物系ガスのすべてを感度よく検
知することはできなかった。

これらの検知管の他に水素化物系ガスを検知する検知警
報計が設置されることもあるが、これとても被測定ガス
の種類が限定されており、しかも測定厚層および構造が
複雑であるため高価でもあった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従って多種類の水素化物系ガスの検知に適用することが
でき、かつ感度の優れた検知剤を得ることが必要である
。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らはこれらの従来技術の問題点を解決すべく鋭
意検討した結果、半導体製造工程などで使用される水素
化物系ガスの検知に第二銅塩とパラジウム塩との混合物
が変色成分として極めて優れていることを見いだし、本
発明に到達した。

本発明は第二銅塩とパラジウム塩との混合物を変色成分
とする、アルシン、ホスフィン、ジボラン、セレン化水
素、硫化水素、ゲルマン、モノシラン、ジシランおよび
ジクロロシランの一種以上（以下、水素化物系ガスと記
す）を含有するガスの検知剤である。　　　　　　　　
　　　　　　　　　［本発明の検知剤は窒素ガス、水素
ガス、アルゴンガス、ヘリウムガスおよび空気などに前
述の水素化物系ガスを含有するガスの検知に共通して使
用することができる。本発明の検知剤にこれらのガスを
接触させると黄褐色の変色成分が黒色へと敏感に変色す
る。

本発明に用いられる第二銅塩には、無機酸および有機酸
の塩があり、無機酸の塩としてはオキソ酸の塩および／
またはハロゲン化物があげられる。

オキソ酸の塩としては例えば炭酸、ケイ酸、硝酸、硫酸
、ヒ酸、ホウ酸、塩素酸、過塩素酸、亜塩素酸、次亜塩
素酸などの第二銅塩があげられ、ハロゲン化物としては
例えば塩化第二銅、臭化第二銅、ヨウ化第二銅などがあ
げられる。

有機酸としてはギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、オレ
イン酸、ステアリン酸などの脂肪族モノカルボン酸やシ
ュウ酸、アジピン酸、セバシン酸などの脂肪族ジカルボ
ン酸、乳酸や酒石酸のようなオキシ酸、安息香酸、トル
イル酸などの芳香族酸やナフテン酸のような構造を特定
し難い酸など種々の酸があげられ、これらの銅塩のいず
れを用いても構造に第二銅イオンを含む限りは有効であ
る。

パラジウム塩としても、無機酸および有機酸の塩があげ
られ、その組成については銅について述べたのと全く同
様である。

第二銅塩の中では、硝酸銅、硫酸鋼、塩化銅、酢酸銅な
どが、水溶液として扱う場合には好ましく、またパラジ
ウム塩についても硝酸パラジウム、硫酸パラジウム、塩
化パラジウム、酢酸パラジウムなどが、水溶性の点から
好ましい。

第二銅塩とパラジウム塩の組合せには制限はないが、入
手のし易さ及び水溶性の点から、硝酸塩、硫酸塩、塩化
物及び／または酢酸塩同士またはこれらのいずれかの組
合せが好ましい。

第二銅塩に対するパラジウム塩の混合割合には特に制限
はないが、第二銅塩中の銅１Ｆに対して、パラジウム塩
中のパラジウムは０．３？〜ｏ、ｏｏｓｒの範囲である
ことが好ましい。

パラジウムが０．３ｆ以上であると検知剤自体の色が褐
色を皇し、変色した様子が見わけ難くなることがあシ、
またｏ、ｏｏｓｒ以下であると鋭敏な変色が生じ難くな
ることがある。

本発明においては変色成分である第二銅塩とパラジウム
塩との混合物、それ自体を粉末状のまま、またはペレッ
トなどｌこ成型して検知剤としてもよく、また担体、好
ましくは多孔質担体、などに担持させて検知剤としても
よいが、担持体が好ましく、特に多孔質担体に担持させ
たものが好ましい。担体の種類は広い範囲から選択でき
、例えばシリカゲル、シリカアルミナ、アルミナなどで
例示される通常の触媒担体があげられる。これらのうち
でもシリカアルミナ、アルミナが好ましい。担体の比表
面画は５０ｄ／１以下、特に２　ｍ”　／　ｆ以下が好
ましい。担体としては通常は淡色のものが用いられ、中
でも白色乃至無色のものが好適に用いられる。担体を用
いる場合の変色成分の担持方法としては、たとえば変色
成分を水や各種の有機溶媒などに溶解または懸濁させた
液に担体を浸漬するかまたは液を担体表面に散布する。

なおエタノールなどの有機溶媒を用いた場合には、１０
０℃以上で空気中で乾燥させると、検知剤が黒化するの
で、このような場合には、８０℃程度で不活性なガスの
雰囲気下で減圧乾燥する。

担体に対する変色成分の担持量は通常担体１００重量部
に対し、０，５〜１０重量部、好ましくは１〜８重量部
とされる。

本発明の検知剤によって検知される水素化物系ガスの濃
度は通常はアルシン、ホスフィン、硫化水素およびセレ
ン化水素については０．ｌｐｐｍ以上、ジボラン、ゲル
マン、モノシラン、ジシランおよびジクロロシランにつ
いては０゜５ｐｐｍ以上とされる。検知剤と接触させる
ガスの流速は通常、線速度で０．０１〜１００ｃｘ／ｓ
ｅｃとされる。また接触時のガスの温度および圧力は通
常、−２０〜１００℃および０．００１〜２０に９／ｄ
ａｂｓとされる。

本発明の検知剤は固形であυ通常、透明の容　　　　　
　「器（通常は管）に入れて使用され、系内の水素化物
系ガスの存在を検知剤の色質色により知ることができる
。本発明の検知剤は検知管に入れても使用し得るが、よ
り簡便な形態でも使用することができる。例えば、ガラ
ス、プラスチックなどの透明の容器に入れ、この中にガ
スを通すことによってガス中の水素化物系ガスの存在を
簡易に検知することができる。

この場合、検知剤は水素化物系ガスの除去筒の除去剤の
層の後または複数の層の間に入れたり、検知筒の中に入
れ検知筒を除去筒の後につないだシして使用される。

〔作用、効果〕 本発明の検知剤は以下のような優れた効果を有しており
、工業的に極めて有用である。

（１）　　半導体製造工程などで使用されるほとんどの
水素化物系ガスの検知に感度よく、且つ共通して使用す
ることができる。

（２）　　ガス吸着筒など除害装置の出口部などｆζ充
填して破過の検知に用いてもよく、また作業場における
漏れの検知などに用いてもよく利用範囲が広い。

〔実施例〕

粉末のシリカゲル　１００ｆに硫８１１４　２゜５２と
塩化パラジウム　０．５Ｆを溶解させた溶液　２５ｄを
含浸させたのち、１２０”Ｃの温度で乾燥させて検知剤
を調製した。この検知剤１ｆを内径　１３ｍｍ＄の硬質
ポリ塩化ビニル製カラムに充填し、０．ｌｐｐｍのアル
シン、ボスフィン、セレン化水素もしくは硫化水素また
は０・　ｓ　ｐｐｍのジボラン、ゲルマン、モノシラン
、ジシランもしくはジクロロシランを含有する窒素ガス
を線速度　０　、　１　ｅｘ／　ｓｅｃでそれぞれ検知
剤に接触させ完全に黒変するまでの時間を測定した。結
果を第１表に示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 第二銅塩とパラジウム塩との混合物を変色成分とするア
   ルシン、ホスフィン、ジボラン、セレン化水素、硫化水
   素、ゲルマン、モノシラン、ジシランおよびジクロロシ
   ランの一種以上を含有する有害ガスの検知剤