KR20010072701A - 플루오르 함유 화합물을 함유하는 배기가스의 처리방법 및장치 - Google Patents

플루오르 함유 화합물을 함유하는 배기가스의 처리방법 및장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20010072701A
KR20010072701A KR1020017002002A KR20017002002A KR20010072701A KR 20010072701 A KR20010072701 A KR 20010072701A KR 1020017002002 A KR1020017002002 A KR 1020017002002A KR 20017002002 A KR20017002002 A KR 20017002002A KR 20010072701 A KR20010072701 A KR 20010072701A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fluorine
containing compound
gas
exhaust gas
aluminum oxide
Prior art date
Application number
KR1020017002002A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100637884B1 (ko
Inventor
모리요이치
Original Assignee
마에다 시게루
가부시키 가이샤 에바라 세이사꾸쇼
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 마에다 시게루, 가부시키 가이샤 에바라 세이사꾸쇼 filed Critical 마에다 시게루
Publication of KR20010072701A publication Critical patent/KR20010072701A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100637884B1 publication Critical patent/KR100637884B1/ko

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/68—Halogens or halogen compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/02—Boron or aluminium; Oxides or hydroxides thereof
    • B01J21/04—Alumina
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B01D53/8659—Removing halogens or halogen compounds
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/30—Capture or disposal of greenhouse gases of perfluorocarbons [PFC], hydrofluorocarbons [HFC] or sulfur hexafluoride [SF6]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

본 발명은 C2F6등의 플루오르 함유 화합물을 함유하는 배기가스(1)를, 예를 들어 80O℃∼900℃의 고온으로 가열되어 있는 γ-알루미나 등의 산화 알루미늄(3)과 접촉시켜서 플루오르 함유 화합물을 분해하는 방법 및 장치를 제공한다. 본 발명에 있어서는 플루오르 함유 화합물 중의 플루오르원자가 HF가 되는 데에 필요한 몰 수 이상의 H2가 존재하고 있어도 된다. 플루오르 함유 화합물의 분해율이 높고, 수명이 길며, C0의 발생이 적다.

Description

플루오르 함유 화합물을 함유하는 배기가스의 처리방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TREATING WASTE GAS CONTAINING FLUOROCHEMICAL}
반도체공업에 있어서는 반도체제조공정 중에서 여러 종류의 유해가스가 사용되어 환경에 대한 오염이 우려되고 있다. 화학증착(CVD)공정, 에칭공정 등으로부터의 배기가스 중에 함유되어 있는 C2F6는 지구온난화가스로서 그 제거시스템의 확률이 급선무가 되고 있다.
예를 들어 에칭장치 등의 반도체디바이스의 제조장치를 이용하여 실리콘 웨이퍼 등의 드라이 에칭을 행할 때에는 CF4, CHF3, C2F6등의 플루오르화 탄화수소류 등이 사용된다. 그리고, 에칭장치로부터의 배기가스에는 CF4, CHF3, C2F6등의 플루오르화 탄화수소류가 함유되어 있다.
또, 반도체디바이스의 제조장치를 클리닝할 때에 플루오르 함유 화합물을 함유하는 배기가스가 배출되는 경우가 있다. 반도체기판에 박막을 형성할 때에는 반도체디바이스 제조장치로서 화학증착장치가 이용된다. 그리고, 화학증착장치의 챔버나 배관의 내면에 부착되는 박막을 ClF3가스로 클리닝할 때에, 여러 가지 플루오르 함유 가스를 함유하는 배기가스가 화학증착장치로부터 배출된다.
종래부터 C2F6등의 플루오르 함유 화합물의 처리방법으로서, 여러 가지 분해기술이나 회수기술이 제안되어 있다. 특히, 분해기술로서는 촉매가열 분해방식으로서 다음과 같은 화합물, 예를 들어 Pt 촉매, 제올라이트계 촉매, 활성탄, 활성 알루미나, 알칼리 금속, 알칼리토류 금속, 금속산화물 등의 사용을 들 수 있으나, 어느 것도 유효한 처리방법이 발견되지 않고 있다.
종래의 기술 중 촉매가열 분해방식은 가열한 촉매에 C2F6를 통과시켜 분해처리하는 방법이지만, 모두 분해율이 낮고, 처리제의 수명이 짧으며, 부생성물로서 처리가 곤란한 일산화탄소(CO)가 발생한다는 등의 난점이 있었다.
그래서, 본 발명은 종래 기술이 갖는 상기한 문제점을 해소하여, 분해율이 높고 장기간 유효하며, 또한 일산화탄소(CO)의 발생이 적은 플루오르 함유 화합물을 함유하는 배기가스의 처리방법과 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명은 플루오르 함유 화합물을 함유하는 배기가스를 처리하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히 반도체공업에서 C2F6, C3F8, CF4, CHF3, SF6, NF3에 의하여 반도체제조장치의 챔버 등의 내면 등을 드라이클리닝하는 공정이나 반도체디바이스상의 각종 막을 에칭할 때에 배출되는 C2F6, C3F8, CF4, CHF3, SF6, NF3를 효율적으로 분해하는 처리방법과 장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시형태의 장치의 설명도,
도 2는 본 발명의 다른 실시형태의 장치의 설명도,
도 3은 본 발명의 다른 실시형태의 장치의 설명도,
도 4는 본 발명의 다른 실시형태의 장치의 설명 단면도,
도 5는 에칭장치의 일실시형태의 설명도,
도 6은 에칭장치의 다른 실시형태의 설명도,
도 7은 본 발명의 다른 실시형태의 장치의 설명도.
본 발명의 한 측면에서는 플루오르 함유 화합물을 함유하는 배기가스를, 상기한 플루오르 함유 화합물을 분해하기에 충분한 고온에서 산화 알루미늄과 접촉시켜서 상기한 배기가스 중의 플루오르 함유 화합물을 분해하는 방법이 제공된다.
본 발명에 있어서, 상기 접촉공정이 상기한 플루오르 함유 화합물 중의 플루오르원자가 HF가 되는 데에 필요한 몰 수 이상의 수소가스(H2)의 존재하에서 행하여지는 것이 바람직하며, 상기 접촉공정이 상기한 플루오르 함유 화합물 중의 플루오르원자가 HF가 되는 데에 필요한 몰 수의 1.5배 이상의 수소가스(H2)의 존재하에서 행하여지는 것이 더욱 바람직하다.
또, 상기 접촉공정이 상기 수소가스의 몰 수 이상의 산소가스의 존재하에서 행하여지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 플루오르 함유 화합물이 탄소원자, 유황원자 또는 질소원자를 함유하며, 상기 접촉공정이 상기 탄소원자가 CO2가 되는 데에 필요한 몰 수 이상, 상기 유황원자가 SO2가 되는 데에 필요한 몰 수 이상, 또는 질소원자가 NO2가 되는 데에 필요한 몰 수 이상의 산소가스(O2)의 존재하에서 행하여지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 산화 알루미늄이 γ-알루미나를 함유하는 것이 바람직하다. 상기 산화 알루미늄이 입자형상인 것이 바람직하다.
또, 상기 고온이 약 800℃∼약 900℃의 온도범위인 것이 바람직하다.
또한, 상기 플루오르 함유 화합물이 C2F6, C3F8, CF4, CHF3, SF6또는 NF3을 함유하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 배기가스가 반도체디바이스 제조장치로부터배출된 것인 것이 바람직하다.
상기 배기가스로부터 상기 산화 알루미늄의 촉매독을 제거하고, 이어서 상기 접촉공정을 행하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 배기가스로부터 SiF4를 제거하고, 이어서 상기 접촉공정을 행하는 것이 더욱 바람직하다.
상기 접촉공정 후에, 다시 산성가스를 제거하는 공정을 갖는 것이 바람직하다. 물을 이용하여 산성가스를 제거하는 것이 더욱 바람직하다.
본 발명의 다른 측면에서는 산화 알루미늄을 수용하는 용기와,
플루오르 함유 화합물을 함유하는 배기가스를 상기 용기에 통과시키는 통로
를 포함하는 플루오르 함유 화합물을 함유하는 배기가스의 처리장치가 제공된다.
본 발명에 있어서, 상기 산화 알루미늄을, 플루오르 함유 화합물을 분해하기에 충분한 고온으로 가열할 수 있는 가열장치를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 플루오르 함유 화합물 중의 플루오르원자가 HF가 되는 데에 필요한 몰 수 이상의 수소가스(H2)를 공급하기 위한 공급장치를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 산화제를 공급하기 위한 공급장치를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 플루오르 함유 화합물이 탄소원자, 유황원자 또는 질소원자를 함유하며, 상기 산화제는 상기 탄소원자가 CO2가 되는 데에 필요한 몰 수 이상, 상기 유황원자가 SO2가 되는 데에 필요한 몰 수 이상, 또는 질소원자가 NO2가 되는 데에필요한 몰 수 이상의 O2를 공급하기 위한 공급장치를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 산화 알루미늄이 γ-알루미나를 함유하는 것이 바람직하며, 상기 산화 알루미늄이 입자형상인 것이 더욱 바람직하다.
상기 통로가 반도체디바이스 제조장치의 배출구에 연결되어 있는 것이 바람직하다.
상기 용기가 충전탑인 것이 바람직하다.
또, 상기 용기의 상류에 배기가스로부터 상기 산화 알루미늄의 촉매독을 제거하는 전(前)처리장치를 더 구비하는 것이 바람직하다. 상기 용기의 상류에 배기가스로부터 SiF4를 제거하는 전처리장치를 더 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 용기의 하류에 산성가스를 제거하는 후처리장치를 구비하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 후처리장치가 물을 이용하여 산성가스를 제거하는 것이 바람직하다.
또, 본 발명의 다른 측면에서는 챔버내에서 반도체디바이스의 전구체를 플루오르 함유 화합물을 함유하는 에칭가스 또는 그 플라즈마로 에칭하는 공정과;
플루오르 함유 화합물을 함유하는 배기가스를 상기 챔버로부터 배출하는 공정과;
상기 배기가스를, 상기 플루오르 함유 화합물을 분해하기에 충분한 고온에서 산화 알루미늄과 접촉시켜서, 상기 배기가스 중의 플루오르 함유 화합물을 분해하는 공정;
을 포함하는 반도체디바이스의 제조방법이 제공된다.
또, 상기 접촉공정이, 상기 플루오르 함유 화합물 중의 플루오르원자가 HF 가 되는 데에 필요한 몰 수 이상의 수소가스(H2)의 존재하에서 행하여지는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 다른 측면에서는, 화학증착장치의 챔버 내에 있어서, 박막형성가스를 반도체디바이스의 전구체에 화학증착시켜 박막을 형성하는 공정과,
얻어진 반도체디바이스를 상기 챔버로부터 인출하는 공정과,
상기 화학증착장치의 상기 챔버를, 플루오르 함유 화합물을 함유하는 클리닝가스로 클리닝하는 공정과,
플루오르 함유 화합물을 함유하는 상기 클리닝공정의 배기가스를, 상기 플루오르 함유 화합물을 분해하기에 충분한 고온에서 산화 알루미늄과 접촉시켜서, 상기 배기가스 중의 플루오르 함유 화합물을 분해하는 공정 ;
을 포함하는 반도체디바이스의 제조방법이 제공된다.
또, 상기 접촉공정이, 상기 플루오르 함유 화합물 중의 플루오르원자가 HF 가 되는 데에 필요한 몰 수 이상의 수소가스(H2)의 존재하에서 행하여지는 것이 바람직하다.
본 발명의 한 측면에서는 γ-알루미나 등의 산화 알루미늄을 촉매로 하여, 플루오르 함유 화합물을 고온에서 분해한다. 예를 들어 C2F6, C3F8, CF4등의 퍼플루오로카본을 분해할 수 있고, CHF3등의 유기 플루오르 화합물, SF6, NF3등의 무기 플루오르 화합물도 분해할 수 있다. 즉, 플루오르 함유 화합물 중의 플루오르-탄소결합, 플루오르-유황결합, 플루오르-질소결합 등을 절단할 수 있다.
플루오르 함유 화합물에는 C2Cl3F3, C2Cl2F4, C2ClF5등의 클로로플루오로카본도 포함되며, 이러한 클로로플루오로카본도 분해할 수 있다. 다만, 플루오르 함유 화합물은 염소원자를 함유하지 않은 것이 바람직하며, 염소원자, 브롬원자, 요오드원자 중 어느 것도 함유하지 않은 것이 바람직하다.
본 발명의 일실시형태에서는 배기가스 중에 H2가스, 특히 H2가스와 O2가스를 첨가함으로써 플루오르 함유 화합물의 분해효율이 현저하게 상승한다. H2가스를 사용함으로써 플루오르 함유 화합물을 HF로 분해할 수 있다.
이하에 H2가스와 O2가스를 함께 첨가하는 실시형태를 주로 설명한다.
C2F6, C3F8, CF4등의 플루오르 함유 화합물은, 충분한 수소가스 및 산소가스의 존재하에서 고온으로 가열한 γ-알루미나에 접촉시키면, 다음의 반응식에 따라서 CO2와 HF로 분해된다.
C2F6+ 3H2+ 3O2→2CO2+ 6HF + O2
C3F8+ 4H2+ 4O2→3CO2+ 8HF + O2
CF4+ 2H2+ 2O2→CO2+ 4HF+ O2
또, SF6, NF3에 대하여 산소과잉의 산화성 분위기하에서 동일하게 반응시키면, 하기의 반응이 일어나서 분해된다.
SF6+ 3H2+ 2O2→SO2+ 6HF + O2
2NF3+ 3H2+ 3O2→2NO2+ 6HF + O2
또, CHF3에 대하여 산소과잉의 산화성 분위기하에서 동일하게 반응시키면, 하기의 반응이 일어나서 분해된다.
CHF3+ H2+ 2O2→CO2+ 3HF + O2
상기한 것을 감안하여, 본 발명의 일실시형태에서는, 플루오르 함유 화합물 중의 플루오르원자가 HF가 되는 데에 필요한 몰 수 이상의 수소가스(H2)의 존재하에서 플루오르 함유 화합물을 산화 알루미늄에 접촉시킨다. 플루오르 함유 화합물이, 예를 들어 CHF3과 같이 H 원자를 함유하는 경우에는 플루오르 함유 화합물 중의 수소원자와, 첨가하는 수소가스(H2)의 수소원자의 합이 플루오르 함유 화합물 중의 플루오르원자의 몰 수 이상이 되도록 수소가스를 첨가하면 된다. 접촉공정이, 플루오르 함유 화합물 중의 플루오르원자가 HF가 되는 데에 필요한 몰 수의 1.5배 이상의 수소가스(H2)의 존재하에서 행하여지는 것이 더욱 바람직하다.
다만, 플루오르 함유 화합물 중의 플루오르원자와 반응하는 데에는 충분한 양의 H2가 존재하고 있는 경우이더라도, O2의 첨가량이 탄소원자의 몰 수 이하인 경우에는 다음 식에 의하여, 예를 들어 C2F6는 CO2, HF로 분해될 뿐만 아니라 CO가 다량으로 생성된다.
2C2F6+ 6H2+ 3O2→2CO2+ 2CO + 12HF
이상을 감안하여, 본 발명의 일실시형태에서는, 플루오르 함유 화합물 중의 탄소원자가 C02가 되는 데에 필요한 몰 수 이상, 플루오르 함유 화합물 중의 유황원자가 SO2가 되는 데에 필요한 몰 수 이상, 또는 플루오르 함유 화합물 중의 질소원자가 NO2가 되는 데에 필요한 몰 수 이상의 O2의 존재하에서 분해하는 것이 바람직하며, 이 몰 수의 1.5배 이상의 O2의 존재하에서 분해하는 것이 더욱 바람직하다.
산화 알루미늄으로서는 γ-알루미나, δ-알루미나, θ-알루미나 등을 사용할수 있으며, γ-알루미나가 바람직하다. 산화 알루미늄에는 미량의 규소, 붕소; 철, 크롬, 구리, 니켈, 팔라듐, 백금 등의 전이금속이 함유되어 있어도 된다. 또, 산화 알루미늄의 표면이 코팅 등으로 처리되어 있어도 된다.
산화 알루미늄의 형상은 특별히 한정하는 것은 아니고, 입자형상, 분말형상, 벌집형상이어도 된다. 입자형상 또는 분말형상일 때에는 구(球)형상인 것이 취급상 바람직하다.
산화 알루미늄의 입도(粒度)는 배기가스를 통과시켰을 때에 통기저항이 상승되지 않는 범위이고, 또한 접촉면적을 크게 하기 위하여 작은 쪽이 좋으며, 예를 들어 0.8mm∼2.6mm가 바람직하다.
알루미나의 비표면적은 100∼400m2/g인 것이 바람직하며, 12O∼3OOm2/g인 것이 더욱 바람직하다.
산화 알루미늄의 온도는 촉매활성이 얻어지는 고온이면 된다. 온도는 플루오르 함유 화합물에도 의존하지만, 예를 들어 C2F6, C3F8, CF4, CHF3, SF6또는 NF3일 경우에는 800℃∼900℃의 범위가 바람직하다. 플루오르원자가 염소원자로 치환된 클로로플루오로화합물에서는 염소원자의 수가 증가함에 따라서 반응온도는 낮아도 되게 된다.
본 발명의 실시형태의 장치를 도 1∼도 3에 나타낸다. 도 1은 배기가스(1) 중에 H2와 O2를 따로따로 도입하고 있다. 도 2는 배기가스(1) 중에 H2와 O2를 동시에 도입하고 있다. 도 3에서는 충전칼럼(2) 중에 배기가스(1), H2와 O2를 따로따로도입하고 있다. 도면에 있어서, 부호 (3)은 γ-알루미나, (4)는 히터를 나타낸다.
이와 같이 H2를 배기가스에 첨가하고, 이어서 O2를 배기가스에 첨가해도 된다. 또는 H2와 O2를 배기가스에 첨가해도 된다. 또한, 충전탑(2)에 배기가스, H2및 O2를 한번에 넣고, 충전탑(2)의 내부에서 배기가스와, H2및 O2를 혼합해도 된다.
H2를 공급하기 위한 공급장치는 예를 들어 수소가스를 저장하는 고압실린더와, 공급하는 수소가스의 압력 및 유량을 제어하는 레귤레이터를 포함한다. O2를 공급하기 위한 공급장치는, 예를 들어 산소가스를 저장하는 고압실린더와, 공급하는 수소가스의 압력 및 유량을 제어하는 레귤레이터를 포함한다.
도 1, 도 2 및 도 3에서는 H2가스, O2가스를 함유하는 혼합가스 및 배기가스는 하향류로 충전탑(2)에 도입되고 있다. 그러나, 하향류가 아니라 상향류여도 된다.
충전탑(2)을 통과한 후의 배기가스 중에는 HF가 함유되기 때문에, 이미 설치되어 있는 물 스크러버 탑에 가스가 통하게 하는 등에 의해 HF를 제거한 후에 대기로 방출한다. 또, 일산화탄소(CO)를 필요에 따라 산화 촉매 등에 의하여 분해제거한다.
도 4에 본 발명의 장치의 일실시형태를 나타낸다. 장치에는 플루오르 함유 화합물을 함유하는 배기가스를 용기(10)에 도입하기 위한 통로(16)가 용기(10)의정상부(10a)에 연결되고, 처리가스를 용기(10)로부터 배출하기 위한 통로(18)가 용기(10)의 바닥부(10b)에 연결되어 있다. 통로(16)는 예를 들어 반도체디바이스 제조장치의 배출구에 연결되어 있다.
용기(10)는 하부에 설치된 지지바닥(11)과, 지지바닥(11)에 지지되어 있는 산화 알루미늄(12)과, 산화 알루미늄(12)의 위쪽의 제 1 공극부(13)와, 산화 알루미늄(12)의 아래쪽의 제 2 공극부(14)를 포함한다. 상기 지지바닥(11)은 배기가스를 통과시키지만 산화 알루미늄(12)을 통과시키지 않을 정도의 크기의 다수의 작은 구멍을 갖는다. 지지바닥은 예를 들어 스테인레스강으로 구성되는 판형상 부재이다. 공극부(13) 및 제 2 공극부(14)는 통로(16)로부터 공급된 배기가스 또는 혼합가스가 상기 산화 알루미늄(12)에 항상 원하는 속도로 흐르기에 충분한 크기이다.
도 4의 실시형태와는 달리, 통로(18)로부터 배기가스를 도입하여 통로(16)로부터 처리가스를 배출해도 된다.
용기(10)의 바깥쪽에는 산화 알루미늄(12)을 가열할 수 있는, 가열장치(20)가 설치되어 있다. 가열장치(40)에는 특별히 제한이 없다. 전기히터여도 되고, 열매체로 가열해도 되며, 충전탑(2)의 바깥쪽을 버너를 조사하여 가열해도 된다.
반도체디바이스의 제조장치로서는 에칭장치, 화학증착(CVD)장치를 들 수 있다. 반도체디바이스의 제조장치에서 발생한 배기가스에는 반도체디바이스의 제조공정에서 발생한 배기가스, 반도체디바이스의 제조 후에 있어서 제조장치의 클리닝에서 발생한 배기가스가 포함된다.
반도체디바이스는 제한이 없으며, 다이오드, 트랜지스터, 사이리스터, ROM,RAM 등의 메모리, CPU 등이 포함된다.
반도체디바이스의 전구체로서는 반도체로 이루어지는 기판, 그 기판에 박막을 적층한 전구체를 들 수 있다. 기판의 반도체에는 실리콘 등의 IV속 원소; III-V 화합물 반도체, II-VI 화합물 반도체 등의 화합물 반도체 등이 포함된다.
반도체디바이스의 전구체를 에칭가스 또는 그 플라즈마로 에칭할 때에는 배기가스가 배출된다. 반도체디바이스의 제조방법에 있어서 에칭공정에 대해서는 예를 들어 일본국 특공소56-14151호 공보, 일본국 특공소57-45310호 공보에 기재되어 있다. 일본국 특공소56-14151호 공보, 일본국 특공소57-45310호 공보에 개시된 모두가 본원 명세서에 원용된다. 또, 「커크·오스머(Kirk-Othmer) 화학기술사전」(Encyclopedia of Chemical Technology) {Jacqueline I. Kroschwitz, Mary Howe-Grant 편 , 제4판, 제21권, 720∼816페이지, John·윌리 & 선즈(John Wiley & Sons, Inc.), 1997년}에는 반도체의 제조방법, 반도체디바이스에 대하여 기재되어 있다. 이 기재 모두가 본원 명세서에 원용된다. 또한, 「반도체물질 및 디바이스 입문」(Introduction to Semiconductor Materials and Devices) {M.S. Tyagi 저, John·윌리 & 선즈(John Wiley & Sons, Inc.), 1991년} 299∼562쪽에는 반도체디바이스에 대하여 기재되어 있으며, 그 기재는 본원 명세서에 원용된다. 또한, 「반도체물질 및 디바이스 입문」 563∼612쪽에는 반도체디바이스의 제조방법이 기재되어 있으며, 그 기재도 본원 명세서에 원용된다.
에칭에는 에칭가스의 물리적 충격에 의하여 에칭하는 스퍼터 에칭, 에칭가스의 물리적 충격 및 에칭가스와의 화학반응의 상승효과에 의해 에칭하는 반응성 이온 에칭, 에칭가스의 물리적 충격을 실질적으로 동반하지 않고 에칭가스와의 화학반응에 의해 에칭하는 플라즈마 에칭이 포함된다.
스퍼터 에칭에서는, 에칭가스로서 CF4, CHF3, C2F6등의 플루오르화 탄화수소류가 적절하게 사용된다. 반응성 이온 에칭 및 플라즈마 에칭에서는 에칭가스로서 BCl3, BF3, Cl2등이 적절하게 사용된다.
도 5는 에칭장치의 일실시형태의 설명도이다. 에칭장치는 진공챔버(50)와, 진공챔버(50)의 내부에 배치되는 전극(52)을 갖는다. 전극(52)은 고주파전압(58)에 접속되어 있다. 전극(52)에 반도체디바이스의 전구체(62), 예를 들어 반도체웨이퍼가 놓여진다. 에칭가스(64)를 진공챔버(50)내에 유통시키면서 전극(52)에 고주파전압을 인가함으로써, 반도체디바이스의 전구체(62)에 대하여 스퍼터 에칭 또는 반응성 이온 에칭을 행한다. 이 경우에는 에칭가스(64)의 종류에 따라 스퍼터 에칭인지 반응성 이온 에칭인지가 정해진다. 그리고, 배기가스(66)가 진공챔버로부터 배출되어 배기가스처리장치에 도입된다.
도 5에서는 하나의 전극이 사용되었다. 그러나, 도 6에 나타낸 바와 같이 한 쌍의 전극(54, 56)이 사용되어도 된다. 도 6에서 에칭가스(64)를 진공챔버(50) 내에 유통시키면서 전극(54) 및 전극(56)에 고주파전압(58)을 인가함으로써, 전극(54) 위에 놓여진 반도체디바이스의 전구체(62)에 대하여 스퍼터 에칭 또는 반응성 이온 에칭을 행한다. 그리고, 배기가스(66)가 진공챔버로부터 배출되어 배기가스처리장치로 도입된다.
도 7은 본 발명의 다른 실시형태의 설명도이다. 반도체디바이스 제조장치 등으로부터 배출된, 플루오르 함유 화합물을 함유하는 배기가스는 유로(42)를 거쳐 플루오르 함유 무기 화합물 등을 제거하기 위한 전처리장치(32)로 유도된다. 그리고, 배기가스는 유로(44)를 거쳐 산화 알루미늄을 함유하는 충전탑(10)으로 유도된다. 이어서, 유로(46)를 거쳐 HF 등의 산성 가스를 제거하기 위한 후처리장치(34)로 유도되어 유로(48)로부터 배출된다. 충전탑(10)으로서는 예를 들어 도 4에 나타낸 것을 사용할 수 있다.
전처리장치로서는 예를 들어 제올라이트 등의 고형 약제를 충전한 건식 장치 또는 약액을 사용한 습식장치를 들 수 있다.
반도체디바이스 제조장치 등으로부터 배출된 배기가스에는 테트라플루오로탄소(CF4)와 함께 테트라플루오로규소(SiF4), 산소가스(O2)가 함유되어 있는 것이 있다. 그리고, 테트라플루오로규소(SiF4) 및 산소가스(O2)는 서로 반응하여 고체의 산화 실리콘(SiO2)을 생성한다. 즉, 테트라플루오로탄소(CF4)와 함께 테트라플루오로규소(SiF4), 산소가스(O2)가 함유되어 있는 배기가스를 산화 알루미늄에 접촉시켰을 경우에는 산화 알루미늄의 표면에 고체형상의 산화 실리콘(SiO2)을 형성하여, 산화 알루미늄이 플루오르 함유 화합물을 분해하는 능력이 저하되는 일이 있었다.
그래서, 배기가스를 산화 알루미늄에 접촉시키기 전에 전처리장치로 배기가스 중의 SiF4등의 촉매독을 미리 분해, 제거하는 것이 바람직하다. 예를 들어 배기가스를 제올라이트 등의 고형 약제를 충전한 충전탑을 통과시킴으로써 SiF4를 분해, 제거할 수 있다.
또는 HF 등의 플루오르 함유 화합물에 대해서는, 배기가스에 물, 바람직하게는 알칼리성의 약액을 분무함으로써, 또는 배기가스를 물 속, 바람직하게는 알칼리성의 약액 속으로 유도하여 버블링함으로써 제거할 수 있다.
전처리장치(32)로서 사용할 수 있는 장치는, 예를 들어 일본국 특원평10-168572호, 「무기 할로겐화 가스를 함유하는 배기가스의 처리방법」에 기재되어 있다. 이 출원의 모든 개시는 본 출원에 원용된다.
충전탑(10) 속의 산화 알루미늄은 플루오르 함유 화합물, 특히 플루오르 함유 유기 화합물을 플루오르화 수소(HF)로 분해한다. 따라서, 충전탑(10)으로부터 배출되는 배기가스에는 다량의 플루오르화 수소가 함유되게 된다. 그래서, 후처리장치에서 HF를 제거하는 것이 바람직하다.
HF 등의 산성가스를 제거하기 위한 후처리장치로서는, 예를 들어 음이온 교환 수지를 충전한 충전탑 등의 건식 장치 또는 물을 사용한 습식 장치를 들 수 있다. 습식 장치로서는 물, 바람직하게는 알칼리성의 약액을 배기가스에 분무하는 분무장치, 배기가스를 물 속, 바람직하게는 알칼리성의 약액 속으로 유도하여 버블링하는 장치를 들 수 있다.
전처리장치 및 후처리장치의 분무장치 및 버블링장치에 대해서는, 예를 들어 WO99/24151 및 WO99/20374에 기재되어 있다. 이들 국제공개의 모든 개시는 본원에원용된다.
이하에 본 발명을 실시예에 의하여 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다.
(참고예 1∼4)
지름 25mm의 석영제 칼럼을 사용하여, 이것에 층높이 100mm가 되게 처리제를 충전하였다.
이것을 세라믹 전기관형상 노(爐)에 장착하고, 처리제 층을 700℃로 가열한 것에 N2가스로 희석한 C2F6의 단독가스를 통과시켰다. 가스유량은 408sccm이고, SV는 500hr-1로 하였다. C2F6의 입구가스농도는 1%로 조정하였다.
처리성능을 보기 위하여, 출구가스를 적절하게 분석하여 C2F6의 제거율이 90% 이하로 내려간 시점에서 가스통과를 정지시키고, 그때까지의 가스통과량으로부터 C2F6의 처리량을 구하였다. C2F6의 분석방법은 TCD 검출기가 부착된 가스 크로마토그래프장치에 의하였다.
처리제는 모두 미즈사와화학의 시판품을 사용하였다. 참고예 1에서는 γ-알루미나(네오비드 GB-26), 참고예 2에서는 HY 제올라이트(미즈카 시브스 Y-520), 참고예 3에서는 H 모르데나이트(H 모르데나이트), 참고예 4에서는 H-ZSM-5 제올라이트(미즈카 시브스 EX-122-H)를 사용하였다. 어느 참고예에서나 처리제의 형상은 입자형상이며, 입경은 각각 2.6mm, 1mm, 1mm, 1.5mm로 하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
H 제올라이트인 참고예 2∼4보다 참고예 1의 γ-알루미나가 가장 성능이 높았다.
(실시예 1, 비교예 1∼비교예 3)
앞의 참고예와 동일한 시험장치를 사용하고, 처리제로서 γ-알루미나만 충전하였다. 충전량이나 입경은 동일하게 하고, N2가스로 희석한 C2F6에 첨가가스로서 O2, H2를 임의의 비율로 혼합시켰다. 실시예 1에서는 H2의 첨가량을 C2F6의 플루오르원자량에 대하여 H 원자량이 당(當)원자비가 되게 하고, O2의 첨가량은 도입하는 H2에 대하여 같은 몰 이상으로 하였다.
비교예 1 및 2는 각각 첨가가스로서 O2단독 및 H2단독으로 하였다. 또, 비교예 3에서는 O2와 H2를 첨가하기는 하지만, H2의 첨가량을 O2보다도 과잉으로 하였다. 처리온도는 모두 80O℃로 하였다. 입구가스나 출구가스의 C2F6, O2, H2, CO, CO2의 분석방법은 TCD 검지기가 부착된 가스 크로마토그래프장치로 정량하였다. 처리성능을 보기 위하여, 출구가스를 적절하게 분석하여 C2F6의 제거율이 95% 이하로 내려간 시점에서 가스통과를 정지시켜, 그때까지의 가스통과량으로부터 C2F6의 처리량을 구하였다.
결과를 표 2에 나타낸다. 출구가스의 각 성분의 농도는 C2F6의 제거율이 95%일 때의 값을 기록한다.
비교예 1에서는 H2를 첨가하지 않고 있지만, 그 경우의 반응은 다음과 같이 된다.
2Al2O3(γ-알루미나) + 2C2F6+ 202→4CO2+ 4AlF3+ O2
이와 같이 촉매의 γ-알루미나가 AlF3로 변화되기 때문에 촉매 활성이 열화되어 수명이 짧아진다. 이 반응은 H2의 첨가량이 C2F6의 플루오르원자량보다 적은 경우도 생겨, 촉매의 γ-알루미나가 전화되어 촉매 활성이 저하된다. 한편, H2를 같은 양 이상 첨가하고 있으면, C2F6중의 플루오르원자는 HF가 되고 AlF3는 생성되지 않으며, 촉매의 γ-알루미나는 반응하지 않아, 촉매 활성의 저하는 없다.
실시예 1에서는 앞의 H2와 O2의 혼합비율로 함으로써, 일산화탄소(CO)의 생성량이 억제되는 동시에 C2F6의 처리량은 117ℓ/ℓ로 비약적으로 늘어났다. 한편, 비교예 1의 O2단독에서는 일산화탄소(CO)의 발생은 억제되지만, 수명이 짧았다. 또,비교예 2, 3과 같이 H2단독 또는 H2를 O2보다 과잉으로 도입하면, 일산화탄소(CO)가 대량으로 발생하는 데다가 처리량도 적었다.
(실시예 2, 3, 비교예 4)
앞의 실시예와 동일한 시험장치나 γ-알루미나를 사용하고, 입자지름은 0.8mm로 하며, 동일한 충전량으로 한 것에, N2가스로 희석한 C2F6에 첨가가스로서 H2나 O2를 첨가하였다. 즉, C2F6의 플루오르원자에 대하여 수소원자가 같은 원자비가 되는 H2량과, 도입하는 수소가스와 같은 몰 이상의 O2가스로 하였다. 실시예 2, 3에서는 처리제 층 온도를 각각 800℃, 900℃로 하였다. 비교예 4에서는 온도를 700℃로 낮추었다.
입구가스나 출구가스의 각 성분의 분석방법은 가스 크로마토그래프에 의하였다. C2F6의 처리량은 출구가스의 C2F6를 적절하게 분석하여, C2F6의 제거율이 95% 이하로 내려간 시점에서의 가스통과량으로부터 구하였다.
결과를 표 2에 나타낸다. 출구가스의 각 성분의 농도는 C2F6의 제거율이 95%일 때의 값을 나타낸다.
실시예 2, 3에서는 온도 800℃, 900℃에서 C2F6를 처리하였으나, 모두 일산화탄소(CO)의 발생은 적고 처리량도 높아져 있었다. 비교예 4에서는 처리온도를 700℃로 낮춘 바, C2F6의 분해능이 현저하게 낮아져 있었다.
(실시예 4, 5, 비교예 5)
앞의 실시예 1과 동일한 시험장치나 γ-알루미나를 사용하고, 입경은 0.8mm로 하며, 동일한 충전량으로 한 것에, N2가스로 희석한 C3F8에 첨가가스로서 H2나 O2를 첨가하였다. C3F8의 플루오르원자에 대하여 수소원자가 같은 원자비가 되는 H2량과, 도입하는 H2량의 같은 몰 이상의 O2를 첨가하였다. 실시예 4, 5에서는 처리제 층 온도를 각각 800℃, 900℃로 하였다. 비교예 5에서는 온도를 700℃로 하였다. 입구가스나 출구가스의 각 성분의 분석방법은 가스 크로마토그래프법으로 하였다. C3F8의 처리량은 출구가스의 C3F8를 적절하게 분석하여, C3F8의 제거율이 95% 이하로 내려간 시점에서의 가스통과량으로부터 구하였다.
결과를 표 3에 나타낸다. 출구가스의 각 성분의 농도는 C3F8의 제거율이 95%일 때의 값을 나타낸다.
C3F8에 대해서도 본 처리법에 의해 높은 성능이 얻어짐을 알 수 있었다.
(비교예 6∼10)
표 1이나 표 2에서 사용한 시험장치나 처리제를 사용하고, 충전량이나 입경은 동일하게 하며, N2가스로 희석한 C3F8에 첨가가스로서 O2, H2를 임의의 비율로 혼합시켰다.
비교예 6∼8은 γ-알루미나를 사용하고, 비교예 9, 10에서는 각각 γ-알루미나 다음으로 성능이 좋았던 H 모르데나이트, H-ZSM-5 제올라이트로 하였다. 비교예 6, 7에서는 각각 첨가가스로서 O2단독, H2단독으로 하였다. 또, 비교예 8에서는 H2의 첨가량을 O2보다 과잉으로 하였다. 또한, 비교예 9, 10에서는 H2와 O2의 첨가량으로서 C3F8의 플루오르원자량에 대하여 H 원자량이 같은 원자비가 되는 H2량으로 하고, O2는 도입하는 H량과 같은 몰 이상으로 하였다.
처리제온도는 800℃로 하였다. 입구가스나 출구가스의 각 성분의 분석방법은 가스 크로마토그래프법으로 하였다. C3F8의 처리량은 출구가스의 C3F8를 적절하게 분석하여, C3F8의 제거율이 95% 이하로 내려간 시점에서의 가스통과량으로부터 구하였다.
결과를 표 3에 나타낸다. 출구가스의 각 성분의 농도는 C3F8의 제거율이 95%일 때의 값을 나타낸다.
C3F8를 γ-알루미나로 분해하더라도 O2단독, H2단독 및 H2를 O2보다 과잉으로 첨가하였을 경우, 높은 처리량은 얻어지지 않았다. 또, H2와 O2의 첨가량을 최적의 비율로 혼합하더라도 γ-알루미나 이외의 H 모르데나이트, H-ZSM-5 제올라이트 등의 H형 제올라이트에서의 처리성능은 낮았다.
비교예 6에서는 하기 식에 의하여 γ-알루미나가 AlF3로 변화되어 열화된다.
4Al2O3+ 3C3F8+ 4O2→9CO2+ 8AlF3+ O2
γ-알루미나가 열화되면 촉매 활성이 열화되어 수명이 짧아진다.
한편, H2를 그 원자량이 C3F8인 플루오르원자량 이상이 되게 첨가하면, C3F8내의 플루오르원자는 HF로 되어 AlF3는 생성되지 않아, γ-알루미나의 촉매 활성의 저하는 없다.
(실시예 6, 7, 비교예 11)
실시예 1과 동일한 시험장치를 사용하였다. γ-알루미나의 입경은 0.8mm로하고, 동일한 충전량으로 하였다. 그리고, N2가스로 희석한 CF4에, 첨가가스로서 H2나 O2를 첨가하였다. 즉, CF4의 F 원자에 대하여 H 원자가 같은 원자비가 되는 양의 H2와, H2가스와 같은 몰 이상의 O2가스를 첨가하였다. 실시예 6, 7에서는 처리제 층의 온도를 각각 800℃, 900℃로 하였다. 비교예 11에서는 온도를 700℃로 하였다. 입구가스나 출구가스의 각 성분의 분석방법은 가스 크로마토그래프법으로 하였다. CF4의 처리량은 출구가스의 CF4를 적절하게 분석하여, CF4의 제거율이 95% 이하로 내려 간 시점에서의 가스통과량으로부터 구하였다.
결과를 표 4에 나타낸다. 출구가스의 각 성분의 농도는 CF4의 제거율이 95%일 때의 값을 나타낸다.
CF4에 대해서도 본 처리법에 의해 높은 성능이 얻어짐을 알 수 있었다.
(비교예 12∼16)
표 1이나 표 2에서 사용한 시험장치나 처리제를 사용하고, 충전량이나 입경은 동일하게 하며, N2가스로 희석한 CF4에 임의의 비율의 O2가스 및 H2가스를 혼합시켰다.
비교예 12∼14는 γ-알루미나를 사용하고, 비교예 15, 16에서는 각각 γ-알루미나 다음으로 성능이 좋았던 H 모르데나이트, H-ZSM-5 제올라이트를 사용하였다. 비교예 12, 13에서는 각각 첨가가스로서 O2단독, H2단독으로 하였다. 또,비교예 14에서는 H2의 첨가량을 O2보다 과잉으로 하였다. 또한, 비교예 15, 16에서는 CF4의 플루오르원자량에 대하여 H원자량이 같은 원자비가 되는 양의 H2를 첨가하고, 도입하는 H2가스와 같은 몰 이상의 O2가스를 첨가하였다.
처리제 온도는 800℃로 하였다. 입구가스나 출구가스의 각 성분의 분석방법은 가스 크로마토그래프법으로 하였다. CF4의 처리량은 출구가스의 CF4를 적절하게 분석하여, CF4의 제거율이 95% 이하로 내려간 시점에서의 가스통과량으로부터 구하였다.
결과를 표 4에 나타낸다. 출구가스의 각 성분의 농도는 CF4의 제거율이 95%일 때의 값을 나타낸다.
γ-알루미나를 사용하여 CF4를 분해하는 경우에는 첨가가스가 O2단독일 때(비교예 12), H2단독일 때(비교예 13) 및 H2를 O2보다 과잉으로 첨가하였을 때(비교예 14)에는 높은 처리량은 얻어지지 않았다. 또, H2와 O2의 첨가량을 최적의 비율로 혼합하더라도 γ-알루미나 이외의 H 모르데나이트(비교예 15), H-ZSM-5 제올라이트(비교예 16) 등의 H형 제올라이트에서의 처리성능은 낮았다.
비교예 12에서는 하기 식에 의하여 γ-알루미나가 AlF3로 변화되어 열화된다.
2Al2O3+ 3CF4→3CO2+ 4AlF3
그리고, γ-알루미나가 열화되면 촉매 활성이 열화되어 수명이 짧아진다.
한편, H2를 CF4의 플루오르원자량 이상이 되도록 첨가하면, CF4중의 플루오르원자는 HF로 되어 AlF3는 생성되지 않아, γ-알루미나의 촉매 활성의 저하는 없다.
(실시예 8)
γ-알루미나로서 네오비드 GB-08(미즈사와화학제, 주성분 γ-알루미나)을 사용하여 CF4처리시험을 행하였다.
실시예 1과 동일한 시험장치를 사용하고, 다음의 조건으로 CF4, H2, O2를 가스통과시켰다. 출구가스를 적절하게 분석하여 CF4의 처리성능을 조사하였다. 실험조건을 다음에 나타낸다.
먼저, 하기의 농도의 CF4, H2및 O2를 첨가한 질소가스를 1∼2시간 연속하여가스통과시켰다. 그 후, 약 1시간 동안 하기 농도의 H2와 O2를 첨가한 질소가스를 도입하고, 처리제 내에 잔류하는 F를 HF로서 배출시키도록 하였다. 그리고, 다시 하기 농도의 CF4, H2및 O2를 첨가한 질소가스를 1∼2시간 연속하여 가스통과시키고, 이 사이클을 반복하였다.
(실험조건)
① 유입농도 : CF41%
H23.0%
O25.7%
도입하는 H2량은 CF4의 F 량과 당량(2%) 이상으로 하고, O2는
H2보다 과잉으로 하였다.
② 총 가스유량 : 408sccm
③ 충전량 : 49ml(25mmφ×100mmh)
④ SV : 500hr-1(15L 칼럼에서 125L/min 상당)
⑤ 처리제 : 네오비드 GB-08(미즈사와화학제, 주성분 γ-알루미나)
⑥ 히터제어온도 : 900℃
(시험결과)
결과를 표 5에 나타낸다. 이것으로부터 다음 사항을 말할 수 있다.
① 380분 동안 CF4를 100% 분해제거할 수 있었다.
② 그 후 서서히 제거율은 저하되지만, 720분 후에 있어서 80%의 제거율이 얻어져 있었다.
③ 부성분가스로서 CO, CO2, HF, H2, SiF4가 존재하고, 이 중 CO, H2는 수ppm 수준이었다.
④ CO2는 CF4의 탄소원자와 대략 당량 생성되고 있고, CF4는 완전히 분해되어 있었다.
본 발명에 의하면, 배기가스 중의 플루오르 함유 화합물을 높은 분해율로 분해할 수 있다. 또, 유해하고 또한 처리가 곤란한 C0를 다량으로 발생시키지 않고 장시간 처리할 수 있다.

Claims (31)

  1. 플루오르 함유 화합물을 함유하는 배기가스를, 상기 플루오르 함유 화합물을 분해하기에 충분한 고온에서 산화 알루미늄과 접촉시켜서, 상기 배기가스 중의 플루오르 함유 화합물을 분해하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 접촉공정이, 상기 플루오르 함유 화합물 중의 플루오르원자가 HF가 되는 데에 필요한 몰 수 이상의 수소가스(H2)의 존재하에서 행하여지는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 접촉공정이, 상기 플루오르 함유 화합물 중의 플루오르원자가 HF가 되는 데에 필요한 몰 수의 1.5배 이상의 수소가스(H2)의 존재하에서 행하여지는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 접촉공정이 상기 수소가스의 몰 수 이상의 산소가스의 존재하에서 행하여지는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 플루오르 함유 화합물이 탄소원자, 유황원자 또는 질소원자를 함유하며,
    상기 접촉공정이, 상기 탄소원자가 CO2가 되는 데에 필요한 몰 수 이상, 상기 유황원자가 SO2가 되는 데에 필요한 몰 수 이상, 또는 질소원자가 NO2가 되는 데에 필요한 몰 수 이상의 산소가스(O2)의 존재하에서 행하여지는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 산화 알루미늄이 γ-알루미나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 산화 알루미늄이 입자형상인 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 고온이 약 800℃∼약 900℃의 온도범위인 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 플루오르 함유 화합물이 C2F6, C3F8, CF4, CHF3, SF6또는 NF3를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 배기가스가 반도체디바이스 제조장치로부터 배출된 것인 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 배기가스로부터 상기 산화 알루미늄의 촉매독을 제거하고, 이어서 상기 접촉공정을 행하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 배기가스로부터 SiF4를 제거하고, 이어서 상기 접촉공정을 행하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 접촉공정 후에 다시 산성가스를 제거하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    물을 사용하여 산성가스를 제거하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 산화 알루미늄을 수용하는 용기와,
    플루오르 함유 화합물을 함유하는 배기가스를 상기 용기에 통과시키는 통로를 포함하는 플루오르 함유 화합물을 함유하는 배기가스의 처리장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 산화 알루미늄을, 플루오르 함유 화합물을 분해하기에 충분한 고온으로 가열할 수 있는 가열장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 제 15 항에 있어서,
    플루오르 함유 화합물 중의 플루오르원자가 HF가 되는 데에 필요한 몰 수 이상의 수소가스(H2)를 공급하기 위한 공급장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 제 15 항에 있어서,
    산화제를 공급하기 위한 공급장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 플루오르 함유 화합물이 탄소원자, 유황원자 또는 질소원자를 함유하며,
    상기 산화제는 상기 탄소원자가 CO2가 되는 데에 필요한 몰 수 이상, 상기 유황원자가 SO2가 되는 데에 필요한 몰 수 이상, 또는 질소원자가 NO2가 되는 데에 필요한 몰 수 이상의 O2를 공급하기 위한 공급장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  20. 제 15 항에 있어서,
    상기 산화 알루미늄이 γ-알루미나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  21. 제 15 항에 있어서,
    상기 산화 알루미늄이 입자형상인 것을 특징으로 하는 장치.
  22. 제 15 항에 있어서,
    상기 통로가 반도체디바이스 제조장치의 배출구에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  23. 제 15 항에 있어서,
    상기 용기가 충전탑인 것을 특징으로 하는 장치.
  24. 제 15 항에 있어서,
    상기 용기의 상류에 배기가스로부터 상기 산화 알루미늄의 촉매독을 제거하는 전처리장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  25. 제 15 항에 있어서,
    상기 용기의 상류에 배기가스로부터 SiF4를 제거하는 전처리장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  26. 제 15 항에 있어서,
    상기 용기의 하류에 산성가스를 제거하는 후처리장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 후처리장치가 물을 사용하여 산성가스를 제거하는 것을 특징으로 하는 장치.
  28. 챔버 내에서, 반도체디바이스의 전구체를 플루오르 함유 화합물을 함유하는에칭가스 또는 그 플라즈마로 에칭하는 공정과;
    플루오르 함유 화합물을 함유하는 배기가스를 상기 챔버로부터 배출하는 공정과;
    상기 배기가스를, 상기 플루오르 함유 화합물을 분해하기에 충분한 고온에서 산화 알루미늄과 접촉시켜서, 상기 배기가스 내의 플루오르 함유 화합물을 분해하는 공정;을 포함하는 반도체디바이스의 제조방법.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 접촉공정이, 상기 플루오르 함유 화합물 중의 플루오르원자가 HF가 되는 데에 필요한 몰 수 이상의 수소가스(H2)의 존재하에서 행하여지는 것을 특징으로 하는 방법.
  30. 화학증착장치의 챔버 내에 있어서, 박막형성가스를 반도체디바이스의 전구체에 화학증착시켜서 박막을 형성하는 공정과,
    얻어진 반도체디바이스를 상기 챔버로부터 인출하는 공정과,
    상기 화학증착장치의 상기 챔버를, 플루오르 함유 화합물을 함유하는 클리닝가스로 클리닝하는 공정과,
    플루오르 함유 화합물을 함유하는 상기 클리닝공정의 배기가스를, 상기 플루오르 함유 화합물을 분해하기에 충분한 고온에서 산화 알루미늄과 접촉시켜서, 상기 배기가스 중의 플루오르 함유 화합물을 분해하는 공정;을 포함하는 반도체디바이스의 제조방법.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 접촉공정이, 상기 플루오르 함유 화합물 중의 플루오르원자가 HF가 되는 데에 필요한 몰 수 이상의 수소가스(H2)의 존재하에서 행하여지는 것을 특징으로 하는 방법.
KR1020017002002A 1998-08-17 1999-08-05 플루오르 함유 화합물을 함유하는 배기가스의 처리방법 및장치 KR100637884B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10-244356 1998-08-17
JP24435698 1998-08-17
JP5675499 1999-03-04
JP11-56754 1999-03-04

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20010072701A true KR20010072701A (ko) 2001-07-31
KR100637884B1 KR100637884B1 (ko) 2006-10-23

Family

ID=26397740

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020017002002A KR100637884B1 (ko) 1998-08-17 1999-08-05 플루오르 함유 화합물을 함유하는 배기가스의 처리방법 및장치

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6602480B1 (ko)
EP (1) EP1129775A4 (ko)
JP (1) JP4237942B2 (ko)
KR (1) KR100637884B1 (ko)
TW (1) TWI239264B (ko)
WO (1) WO2000009258A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100832076B1 (ko) * 1999-11-18 2008-05-27 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 플루오르-함유 화합물을 함유하는 배출가스의 처리방법 및처리장치
KR100934304B1 (ko) * 2001-09-28 2009-12-29 니뽄파이오닉스가부시끼가이샤 플루오르카본 분해처리제 및 분해처리방법

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010001652A1 (en) * 1997-01-14 2001-05-24 Shuichi Kanno Process for treating flourine compound-containing gas
JP2001293335A (ja) * 2000-04-12 2001-10-23 Ebara Corp フッ素含有化合物を含む排ガスの処理方法
US6905663B1 (en) * 2000-04-18 2005-06-14 Jose I. Arno Apparatus and process for the abatement of semiconductor manufacturing effluents containing fluorine gas
GB0101769D0 (en) * 2001-01-24 2001-03-07 Ineos Fluor Ltd Decomposition of fluorine compounds
JP3889932B2 (ja) * 2001-02-02 2007-03-07 株式会社荏原製作所 フッ素含有化合物及びｃｏを含むガスの処理方法及び装置
JP4374814B2 (ja) * 2001-09-20 2009-12-02 株式会社日立製作所 過弗化物処理の処理方法
JP4065672B2 (ja) * 2001-10-10 2008-03-26 株式会社荏原製作所 フッ素含有化合物を含む排ガスの処理方法及び装置
US7972582B2 (en) 2001-12-04 2011-07-05 Ebara Corporation Method and apparatus for treating exhaust gas
JP4214717B2 (ja) * 2002-05-31 2009-01-28 株式会社日立製作所 過弗化物処理装置
JP3871127B2 (ja) * 2002-11-29 2007-01-24 関東電化工業株式会社 ベントガスの除害方法及びその処理剤
KR100697653B1 (ko) * 2003-01-29 2007-03-20 쇼와 덴코 가부시키가이샤 불소 화합물의 분해방법
US7736599B2 (en) 2004-11-12 2010-06-15 Applied Materials, Inc. Reactor design to reduce particle deposition during process abatement
KR101036734B1 (ko) 2005-10-31 2011-05-24 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 공정 저감 반응로
KR100727784B1 (ko) 2006-11-15 2007-06-13 (주)엘오티베큠 Ａｌ-ＣＶＤ 공정으로부터의 공정부산물을 트래핑하기 위한방법 및 장치
KR100777576B1 (ko) 2006-12-15 2007-11-28 동부일렉트로닉스 주식회사 Ｎｆ３를 클리닝 가스로 사용하는 ｃｖｄ 공정에서의 가스스크러버 및 이의 운전 방법
JP2008155070A (ja) * 2006-12-20 2008-07-10 Hitachi Ltd ハロゲン化合物の分解処理方法及び装置
US20090155154A1 (en) * 2007-12-13 2009-06-18 Industrial Technology Research Institute Apparatus for decomposing suflur-fluorine-containing compound and method thereof
US8512480B2 (en) * 2008-01-22 2013-08-20 The Procter & Gamble Company Liquid detergent composition comprising a hydrophobically modified cellulosic polymer
GB0806730D0 (en) * 2008-04-14 2008-05-14 Edwards Ltd Detection of halogens
US20090266745A1 (en) * 2008-04-23 2009-10-29 Kanazirev Vladislav I Method for removing hydrofluoric acid and organic fluorides from a fluid stream
US20100286463A1 (en) * 2009-05-07 2010-11-11 Ideal Fluids, Inc. Process and Apparatus for the Pyrolytic Conversion of Organic Halides to Hydrogen Halides
US8043574B1 (en) 2011-04-12 2011-10-25 Midwest Refrigerants, Llc Apparatus for the synthesis of anhydrous hydrogen halide and anhydrous carbon dioxide
US8128902B2 (en) * 2011-04-12 2012-03-06 Midwest Refrigerants, Llc Method for the synthesis of anhydrous hydrogen halide and anhydrous carbon dioxide
US8834830B2 (en) 2012-09-07 2014-09-16 Midwest Inorganics LLC Method for the preparation of anhydrous hydrogen halides, inorganic substances and/or inorganic hydrides by using as reactants inorganic halides and reducing agents
CN114797449B (zh) * 2022-04-13 2023-06-27 中南大学 基于θ-Al2O3催化剂高效催化分解电解铝烟气中的CF4及HF副产物资源化的方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA951251A (en) * 1968-09-05 1974-07-16 Wellman-Lord Pretreated alumina and hf removal therewith
DE2056096B2 (de) 1970-11-14 1978-09-28 Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zur Abtrennung von Fluorwasserstoff aus Gasen
US4065271A (en) 1973-09-15 1977-12-27 Metallgesellschaft Aktiengesellschaft Process of separating hydrogen fluoride from gases
KR950006516B1 (ko) * 1988-08-26 1995-06-16 닛뽕 쇼꾸바이가가꾸 고오교 가부시끼가이샤 배기가스의 정화 방법 및 정화 장치
JP2976041B2 (ja) * 1989-03-06 1999-11-10 工業技術院長 有機ハロゲン化物の除去方法
JPH0649086B2 (ja) * 1989-08-05 1994-06-29 三井・デュポンフロロケミカル株式会社 塩弗化アルカンの接触分解法
DE4025083A1 (de) 1990-08-08 1992-02-13 Vaw Ver Aluminium Werke Ag Verfahren zur aufarbeitung fluorhaltiger rueckstaende
JPH0663357A (ja) 1990-10-26 1994-03-08 Tosoh Corp 有機ハロゲン化合物を含む排ガスの処理装置
US5622682A (en) * 1994-04-06 1997-04-22 Atmi Ecosys Corporation Method for concentration and recovery of halocarbons from effluent gas streams
JP3266759B2 (ja) * 1995-06-14 2002-03-18 株式会社日立製作所 有機ハロゲン化合物の処理方法及びその処理装置
JP3977887B2 (ja) * 1997-01-14 2007-09-19 株式会社日立製作所 フッ素化合物含有ガスの処理方法
US20010001652A1 (en) * 1997-01-14 2001-05-24 Shuichi Kanno Process for treating flourine compound-containing gas
JP3269456B2 (ja) 1997-06-20 2002-03-25 株式会社日立製作所 フッ素含有化合物の分解処理方法、触媒及び分解処理装置
TW550112B (en) * 1997-11-14 2003-09-01 Hitachi Ltd Method for processing perfluorocarbon, and apparatus therefor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100832076B1 (ko) * 1999-11-18 2008-05-27 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 플루오르-함유 화합물을 함유하는 배출가스의 처리방법 및처리장치
KR100934304B1 (ko) * 2001-09-28 2009-12-29 니뽄파이오닉스가부시끼가이샤 플루오르카본 분해처리제 및 분해처리방법

Also Published As

Publication number Publication date
US6602480B1 (en) 2003-08-05
JP4237942B2 (ja) 2009-03-11
EP1129775A1 (en) 2001-09-05
TWI239264B (en) 2005-09-11
WO2000009258A1 (fr) 2000-02-24
KR100637884B1 (ko) 2006-10-23
EP1129775A4 (en) 2002-05-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20010072701A (ko) 플루오르 함유 화합물을 함유하는 배기가스의 처리방법 및장치
US6468490B1 (en) Abatement of fluorine gas from effluent
EP1101524B1 (en) Method and apparatus for treating a waste gas containing fluorine-containing compounds
US6962679B2 (en) Processes and apparatuses for treating halogen-containing gases
JP4895612B2 (ja) 排ガス処理方法および排ガス処理装置
WO2003047729A1 (en) Method and apparatus for treating exhaust gas
US6790421B2 (en) Method for treating exhaust gas containing fluorine-containing compound
KR101097240B1 (ko) 배기 가스 처리 방법 및 장치
US7220396B2 (en) Processes for treating halogen-containing gases
KR100746528B1 (ko) 퍼플루오로 화합물 분해 방법, 분해 촉매 및 처리 장치
KR100808618B1 (ko) 플루오르-함유 화합물 및 ｃｏ를 함유하는 가스의처리방법 및 처리장치
JP2005125285A (ja) Ｎ２ｏ含有排ガスの処理方法およびその装置
JP3650588B2 (ja) パーフルオロコンパウンドのリサイクル利用方法
KR101547693B1 (ko) 불소화합물 분해처리판을 포함하는 전자빔 처리장치 및 불소화합물 분해처리 시스템
JP4459648B2 (ja) フッ素含有化合物を含むガスの処理方法及び装置
JP3463873B2 (ja) パーフルオロコンパウンドのリサイクル利用方法
JP2009078237A (ja) 半導体，液晶製造装置からの排出ガス処理方法
JP2005319401A (ja) Ｐｆｃ分解処理方法と装置及び処理システム
JP2007216229A (ja) フッ素含有化合物を含む排ガスの処理装置
TWI317387B (en) A plasma method and apparatus to dispose of process waste gases and particles
JP2005185897A (ja) 六フッ化硫黄ガスの処理方法
JP2008207139A (ja) 排ガス処理方法及び装置
JP2005169325A (ja) Ｐｆｃガスの分解処理方法及び分解処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee