JPH0554627B2 - - Google Patents
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- JPH0554627B2 JPH0554627B2 JP60165242A JP16524285A JPH0554627B2 JP H0554627 B2 JPH0554627 B2 JP H0554627B2 JP 60165242 A JP60165242 A JP 60165242A JP 16524285 A JP16524285 A JP 16524285A JP H0554627 B2 JPH0554627 B2 JP H0554627B2
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- boron trichloride
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- adsorbent
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Description
【発明の詳細な説明】 [発明の分野] 本発明は、三塩化ホウ素吸着装置に関する。[Detailed description of the invention] [Field of invention] The present invention relates to a boron trichloride adsorption device.
[発明の背景]
近年、LSIなどの精密電子部品は、アルミニウ
ムなどをドライエツチングして製造されることが
多くなつている。最近は、ドライエツチング用の
ガスとして、三塩化ホウ素を単独で、または三塩
化ホウ素と四塩化ホウ素、四フツ化炭素などのハ
ロゲン化炭化水素類もしくは塩素ガスなどのハロ
ゲンガスなどの他の成分との混合ガスが使用され
ている。[Background of the Invention] In recent years, precision electronic components such as LSIs are increasingly manufactured by dry etching aluminum or the like. Recently, boron trichloride has been used as a dry etching gas, either alone or in combination with boron trichloride and other components such as boron tetrachloride, halogenated hydrocarbons such as carbon tetrafluoride, or halogen gases such as chlorine gas. A mixture of gases is used.
上記のようなガスは環境汚染の原因となるので
大気中への放出は厳しく規制されている。特に三
塩化ホウ素は、上記の環境上の問題の外に空気等
と接触するとB2O3の粉末を生じ、この粉末が堆
積して油回転ポンプの排出口やダクト配管に閉塞
を生じさせることがある。従つて、特に三塩化ホ
ウ素は、環境上の問題は別にしても、B2O3の粉
末を生ずる以前に確実に除去する必要がある。 Since the above gases cause environmental pollution, their release into the atmosphere is strictly regulated. In particular, boron trichloride, in addition to the environmental problems mentioned above, produces B 2 O 3 powder when it comes into contact with air, etc., and this powder can accumulate and cause blockages in oil rotary pump discharge ports and duct piping. There is. Therefore, apart from environmental concerns, it is necessary to ensure that boron trichloride in particular is removed before it forms B 2 O 3 powder.
一般にドライエツチングなどの場合には、処理
対象物に三塩化ホウ素または三塩化ホウ素含有気
体を連続的に接触させてドライエツチングを行な
つた後、ドライエツチング装置から排出される廃
ガスを、活性炭などの吸着剤が充填された気体吸
着装置を通して吸着対象のガス成分を除去し、吸
着装置から排出されたガスを更にアルカリスクラ
バなどを通して大気中に放出する方法が利用され
ている。 Generally, in the case of dry etching, the object to be treated is dry etched by continuously contacting boron trichloride or a gas containing boron trichloride, and then the waste gas discharged from the dry etching equipment is treated with activated carbon, etc. A method is used in which gas components to be adsorbed are removed through a gas adsorption device filled with an adsorbent, and the gas discharged from the adsorption device is further released into the atmosphere through an alkaline scrubber or the like.
このような吸着剤を充填した気体吸着装置は、
吸着剤が一定量の物質を吸着すると破過し、破過
した気体気体装置に吸着対象の気体がさらに流入
した場合には、吸着対象の気体は、もはや吸着剤
によつて充分に吸着されずに気体排出口から流出
することになる。 A gas adsorption device filled with such an adsorbent is
When the adsorbent adsorbs a certain amount of substance, it will break through, and if more gas to be adsorbed flows into the gas device that has broken through, the gas to be adsorbed will no longer be sufficiently adsorbed by the adsorbent. The gas will flow out from the gas outlet.
通常、上記のような吸着装置に、たとえば塩素
ガスと三塩化ホウ素とを含有する気体を用いてド
ライエツチングを行なつた後の廃ガスを流して吸
着を行なうと、気体吸着装置は、三塩化ホウ素含
有廃ガスに含まれる塩化水素ガスに対して破過
し、次いで三塩化ホウ素に対して破過する。 Normally, when adsorption is carried out by flowing waste gas after dry etching using a gas containing chlorine gas and boron trichloride into an adsorption device such as the one described above, the gas adsorption device absorbs boron trichloride. Breakthrough occurs for hydrogen chloride gas contained in boron-containing waste gas, and then for boron trichloride.
従来より気体吸着装置の破過を検知する方法と
しては、気体吸着装置の気体排出口近傍の吸着剤
に酸性ガス(水に溶解すると酸性を呈するガス)
の検出剤(指示薬)を付着させ、この指示薬の色
相の変化により破過を検知する方法が利用されて
いる。 Conventionally, a method for detecting breakthrough in a gas adsorption device is to apply acidic gas (a gas that becomes acidic when dissolved in water) to the adsorbent near the gas outlet of the gas adsorption device.
A method is used in which a detection agent (indicator) is attached and breakthrough is detected by a change in the hue of the indicator.
この検知剤は塩化水素に対して感応性を有する
ので、三塩化ホウ素含有気体を用いるドライエツ
チングにおいては、気体吸着装置が塩化水素ガス
に対して破過した時点をして気体吸着装置の破過
に至つたと判断していたのであり、この時点では
吸着装置は三塩化ホウ素に関しては充分な吸着性
能を有している。 This detection agent is sensitive to hydrogen chloride, so in dry etching using a gas containing boron trichloride, the breakthrough of the gas adsorption device is detected when the gas adsorption device breaks through to hydrogen chloride gas. At this point, the adsorption device had sufficient adsorption performance for boron trichloride.
三塩化ホウ素の破過以前に気体吸着装置から流
出する塩化水素ガス等は、通常の気体吸着装置に
併設されているアルカリスクラバなどを利用して
容易に除去することができるから、仮に、気体吸
着装置の三塩化ホウ素に対する破過を選択的に検
知することができれば、気体吸着装置をさらに長
時間有効に使用することが可能となる。 Hydrogen chloride gas, etc. that flows out from the gas adsorption device before the breakthrough of boron trichloride can be easily removed using an alkaline scrubber attached to a normal gas adsorption device. If the breakthrough of the device to boron trichloride can be selectively detected, the gas adsorption device can be used effectively for a longer period of time.
このような発想から本発明者は、塩化水素ガス
等の三塩化ホウ素よりも先に破過する気体に対し
て感応性を有することなく三塩化ホウ素を選択的
に検知する検出剤及びこの検出剤を用い気体吸着
装置の破過を検知する方法に関する発明をし、既
に出願している(特願昭60−35065号)。 Based on this idea, the present inventor developed a detection agent that selectively detects boron trichloride without being sensitive to gases that break through earlier than boron trichloride, such as hydrogen chloride gas, and this detection agent. He has invented an invention relating to a method for detecting breakthrough in a gas adsorption device using the method, and has already filed an application (Japanese Patent Application No. 35065/1983).
この発明は、三塩化ホウ素の選択的な検出剤と
して1,1′−ジアントリミドと硫酸とが担体に担
持されている検出剤およびこの検出剤を利用した
気体吸着装置の破過の検知方法の発明に関するも
のであり、この発明を実施することにより吸着装
置の三塩化ホウ素に対する破過を選択的に検知し
て吸着装置を有効に使用することができる。 This invention relates to a detection agent in which 1,1'-dianthrimide and sulfuric acid are supported on a carrier as a selective detection agent for boron trichloride, and a method for detecting breakthrough in a gas adsorption device using this detection agent. By implementing the present invention, it is possible to selectively detect the breakthrough of boron trichloride in the adsorption device and use the adsorption device effectively.
ところが、気体吸着装置に充填されている吸着
剤の大半は、使用前に既に水分を吸着しており、
このような水分は、吸着剤が吸着対象の気体を吸
着するに従つてこれらの気体と置換して吸着剤上
部から排出されて検出部に浸入し三塩化ホウ素に
対して選択的な検知作用を有する1,1′−ジアン
トリミドと硫酸を含む検出剤の感度を低下させる
傾向があることが判明した。 However, most of the adsorbents filled in gas adsorption equipment have already adsorbed moisture before use.
As the adsorbent adsorbs target gases, such moisture replaces these gases and is discharged from the top of the adsorbent and enters the detection section where it selectively detects boron trichloride. It has been found that the sensitivity of detection agents containing 1,1'-dianthrimide and sulfuric acid tends to be reduced.
検出剤の感度の低下を防止するために吸着剤を
使用前に乾燥して吸着剤に吸着されている水分を
予め除去すればよいが、この方法は、多量の吸着
剤を乾燥しなければならず非常に吸着剤が高価に
なり実際には利用できない。また、水分の吸着し
ていない吸着剤を使用するとの方法を利用するこ
とも可能であるが、現実には市販の吸着剤で水分
の吸着していないものは非常に高価であるので、
三塩化ホウ素の吸着装置の吸着剤としては使用す
ることができない。 In order to prevent the sensitivity of the detection agent from decreasing, the adsorbent can be dried before use to remove the moisture adsorbed on the adsorbent, but this method requires drying a large amount of the adsorbent. However, the adsorbent becomes extremely expensive and cannot be used in practice. It is also possible to use an adsorbent that does not adsorb moisture, but in reality commercially available adsorbents that do not adsorb moisture are very expensive.
It cannot be used as an adsorbent in boron trichloride adsorption equipment.
[発明の目的]
本発明は、三塩化ホウ素を吸着除去することが
できる気体吸着装置であつて、三塩化ホウ素に対
する破過を水分に妨害されることなく有効に検知
することができる三塩化ホウ素吸着装置を提供す
ることを目的とする。[Object of the Invention] The present invention is a gas adsorption device capable of adsorbing and removing boron trichloride, and is capable of effectively detecting the breakthrough of boron trichloride without being hindered by moisture. The purpose is to provide an adsorption device.
[発明の要旨]
本発明は、気体導入口と気体排出口とを有する
容器の内部に吸着剤が充填されている三塩化ホウ
素吸着部に、該吸着部の気体排出口に近接して該
吸着部と直列に三塩化ホウ素検出部が備えられた
三塩化ホウ素吸着装置であつて、
該三塩化ホウ素検出部内に充填された検出剤が
1,1′−ジアントリミドと硫酸とを含むものであ
つて、かつ該吸着剤と検出部の間に、分子篩作用
を有する合成ゼオライトからなる水吸着部が設け
られていることを特徴とする三塩化ホウ素吸着装
置にある。[Summary of the Invention] The present invention provides a boron trichloride adsorption unit in which an adsorbent is filled inside a container having a gas inlet and a gas outlet, and a boron trichloride adsorption unit in the vicinity of a gas outlet of the adsorption unit. A boron trichloride adsorption device is equipped with a boron trichloride detection section in series with the boron trichloride detection section, and the detection agent filled in the boron trichloride detection section contains 1,1'-dianthrimide and sulfuric acid. and a water adsorption section made of synthetic zeolite having a molecular sieving action is provided between the adsorbent and the detection section.
[発明の効果]
本発明の三塩化ホウ素吸着装置は、例えば吸着
剤が水分を含有する場合であつても、この水分に
より検出剤が何等影響を受ることなく気体吸着装
置の三塩化ホウ素に対する破過を検知することが
できる。[Effects of the Invention] The boron trichloride adsorption device of the present invention allows the gas adsorption device to absorb boron trichloride without any effect on the detection agent even if the adsorbent contains moisture. Breakthrough can be detected.
さらに本発明の三塩化ホウ素吸着装置を使用す
ることにより、気体吸着装置の三塩化ホウ素に対
する破過を水分などの他の成分に妨害されること
なく選択的に検知することができるので、気体吸
着装置を実質的に長時間有効に使用することがで
き、また吸着状態の確実な把握を可能にする。 Furthermore, by using the boron trichloride adsorption device of the present invention, it is possible to selectively detect the breakthrough of boron trichloride in the gas adsorption device without being interfered with by other components such as moisture. The device can be effectively used for a substantially long period of time, and the adsorption state can be reliably grasped.
[発明の詳細な記述]
以下、添付した図面を参照しながら本発明の三
塩化ホウ素吸着装置について説明する。[Detailed Description of the Invention] Hereinafter, the boron trichloride adsorption device of the present invention will be described with reference to the attached drawings.
第1図は、本発明の三塩化ホウ素吸着装置を気
体発生装置と気体除去手段とに接触した際の各装
置の配置例を模式的に示す図である。 FIG. 1 is a diagram schematically showing an example of the arrangement of each device when the boron trichloride adsorption device of the present invention is brought into contact with a gas generation device and a gas removal means.
本発明の三塩化ホウ素吸着装置は、基本的に
は、気体導入口1と気体排出口2とを有する容器
の内部に吸着剤3が充填されている三塩化ホウ素
吸着部4に、この吸着部の気体排出口2に近接し
てこの三塩化ホウ素吸着部4と直列に設けられた
三塩化ホウ素検出部5が備えられた三塩化ホウ素
吸着装置である。 The boron trichloride adsorption device of the present invention basically consists of a boron trichloride adsorption unit 4 in which an adsorbent 3 is filled inside a container having a gas inlet 1 and a gas outlet 2; This boron trichloride adsorption device is equipped with a boron trichloride detection section 5 provided in series with this boron trichloride adsorption section 4 in close proximity to the gas outlet 2 of the boron trichloride adsorption device.
そして、吸着剤3と三塩化ホウ素吸着部5との
間に、気体導入口1から三塩化ホウ素吸着部2に
導入された気体が吸着剤3を通過した気体中の水
分を選択的に捕捉する分子篩作用を有する合成ゼ
オライトからなる水吸着部6が設けられている。 Then, between the adsorbent 3 and the boron trichloride adsorption section 5, the gas introduced into the boron trichloride adsorption section 2 from the gas introduction port 1 selectively captures moisture in the gas that has passed through the adsorption agent 3. A water adsorption section 6 made of synthetic zeolite having molecular sieving action is provided.
気体吸着部4に充填されている吸着剤3は、通
常使用されている吸着剤から適宜選択して使用す
ることができる。吸着剤の例としては、活性炭、
活性アルミナ、シリカゲル、二酸化チタン、ベン
トナイト、酸性白土、ケイソウ土および炭酸カル
シウムを挙げることができ、これらを単独である
いは混合して使用することができる。特に好まし
い吸着剤は活性炭である。なお、上記の吸着剤
は、公知の技術に従つて表面処理が施されたも
の、あるいは他の成分が加えられたものであつて
もよい。通常このような吸着剤には使用前に既に
水分が吸着している。 The adsorbent 3 filled in the gas adsorption section 4 can be appropriately selected from commonly used adsorbents. Examples of adsorbents include activated carbon,
Activated alumina, silica gel, titanium dioxide, bentonite, acid clay, diatomaceous earth and calcium carbonate can be mentioned, and these can be used alone or in mixtures. A particularly preferred adsorbent is activated carbon. Note that the above-mentioned adsorbent may be surface-treated according to a known technique, or may have other components added thereto. Usually, such adsorbents already have moisture adsorbed before use.
気体吸着部4は、気体導入口1と気体排出口2
を有し、内部に吸着剤3が充填され、この吸着剤
3と三塩化ホウ素吸着部5との間に分子篩作用を
有する合成ゼオライトからなる水吸着部6が設け
られていれば形状、容量などに特に制限はない。
形状の例として、吸着塔型のものを挙げることが
できる。 The gas adsorption section 4 has a gas inlet 1 and a gas outlet 2.
If the adsorbent 3 is filled inside and the water adsorption part 6 made of synthetic zeolite with molecular sieving action is provided between the adsorbent 3 and the boron trichloride adsorption part 5, the shape, capacity, etc. There are no particular restrictions.
An example of the shape is an adsorption tower type.
検出部5には、三塩化ホウ素に対して感応性を
有する1,1′−ジアントリミドと硫酸からなる検
出剤が充填されている。そして、この検出剤は、
三塩化ホウ素により青色に呈色する性質を有する
が、さらに水の存在によりピンク色に呈色する。
このような検出剤は、通常は、1,1′−ジアント
リミドと硫酸とが担体に担持されている。 The detection section 5 is filled with a detection agent consisting of 1,1'-dianthrimide and sulfuric acid that is sensitive to boron trichloride. And this detection agent is
It has the property of turning blue in the presence of boron trichloride, but turns pink in the presence of water.
Such a detection agent usually has 1,1'-dianthrimide and sulfuric acid supported on a carrier.
上記の検出剤の硫酸としては、通常は濃硫酸を
用いる。濃硫酸と1,1′−ジアントリミドとの配
合は、1,1′−ジアントリミドが濃硫酸に溶解し
た状態であつても、また1,1′−ジアントリミド
に少量の濃硫酸を添加した状態でも良いが、一般
には濃硫酸に1,1′−ジアントリミドを溶解して
使用することができる。一般には、濃硫酸に対し
て0.05〜2.0重量%の1,1′−ジアントリミドを溶
解して使用する。1,1′−ジアントリミドは暗赤
色の針状結晶であるが、濃硫酸に溶解すると溶液
は緑色乃至淡緑色を呈する。 Concentrated sulfuric acid is usually used as the sulfuric acid of the above-mentioned detection agent. The combination of concentrated sulfuric acid and 1,1'-dianthrimide may be in a state in which 1,1'-dianthrimide is dissolved in concentrated sulfuric acid, or in a state in which a small amount of concentrated sulfuric acid is added to 1,1'-dianthrimide. However, 1,1'-dianthrimide can generally be used by dissolving it in concentrated sulfuric acid. Generally, 0.05 to 2.0% by weight of 1,1'-dianthrimide is dissolved in concentrated sulfuric acid and used. 1,1'-dianthrimide is a dark red needle-shaped crystal, but when dissolved in concentrated sulfuric acid, the solution takes on a green to pale green color.
このような検出剤は、通常担体に担持された状
態で三塩化ホウ素の検出に使用される。担体とし
ては、担体自体が灰白色乃至白色または透明のも
のを使用することが好ましい。カーボンブラツク
のように明度の低い担体は、検出剤の色相の変化
を判断することができないので実質的に使用する
ことができない。使用することができる担体の例
としては、α−アルミナ担体、シリカ担体および
シリカアルミナ担体などの通常において触媒担体
として通常使用されているものを挙げることがで
きる。ただし、担体がホウ素化合物を実質的に含
有しないものであることが必要であることは言う
までもない。 Such a detection agent is usually used for detecting boron trichloride while supported on a carrier. As the carrier, it is preferable to use a carrier which itself is grayish-white to white or transparent. A carrier with low brightness such as carbon black cannot be practically used because it is not possible to judge the change in hue of the detection agent. Examples of supports that can be used include those commonly used as catalyst supports, such as α-alumina supports, silica supports, and silica-alumina supports. However, it goes without saying that the carrier needs to be substantially free of boron compounds.
担体の形状に特に制限はなく、例えば、球状、
粒状(ペレツト)、破砕粒状を使用することがで
きる。 There is no particular restriction on the shape of the carrier, for example, spherical,
Granules (pellets) and crushed granules can be used.
上記のような担体に担持された検出剤は、三塩
化ホウ素との接触前は担体自体の色もしくは淡緑
色を示す。 The detection agent supported on the carrier as described above exhibits the color of the carrier itself or a light green color before contact with boron trichloride.
上記の検出剤は、三塩化ホウ素と接触すると錯
体が形成され青色に色相が変化する。このような
検出剤は、0.5ppm以上の三塩化ホウ素を検出す
ることができる。三塩化ホウ素と共存する塩素お
よび塩素化合物、並びにドライエツチングなどの
気相の金属表面処理に使用される他の気体はこの
反応を妨害しない。 When the above detection agent comes into contact with boron trichloride, a complex is formed and the hue changes to blue. Such a detection agent can detect 0.5 ppm or more of boron trichloride. Chlorine and chlorine compounds coexisting with boron trichloride, as well as other gases used in gas phase metal surface treatments such as dry etching, do not interfere with this reaction.
さらに、本発明の検出剤は、塩素、塩化水素お
よびハロゲン化炭化水素などのハロゲン化合物に
対して極めて安定であり、長期間、塩素、塩化水
素およびハロゲン化炭化水素などに晒されても感
度の低下は見られず、また、発色した錯体もハロ
ゲン化合物に対して安定であり、例えば塩素、塩
化水素あるいはハロゲン化炭化水素と長時間接触
しても変色しない。 Furthermore, the detection agent of the present invention is extremely stable against halogen compounds such as chlorine, hydrogen chloride, and halogenated hydrocarbons, and has low sensitivity even when exposed to chlorine, hydrogen chloride, and halogenated hydrocarbons for long periods of time. No deterioration was observed, and the colored complex was also stable against halogen compounds, such as not changing color even after prolonged contact with chlorine, hydrogen chloride, or halogenated hydrocarbons.
しかしながら、上記の検出剤は水と反応してピ
ンク色に呈色し、三塩化ホウ素の検出能力が低下
する。 However, the above-mentioned detection agent reacts with water, turns pink, and its ability to detect boron trichloride is reduced.
前述したように吸着剤は、通常多少の水分を含
有しており、気体を吸着するのに伴ない含有され
る水分が吸着された気体と置換して吸着剤上部か
ら排出される。 As mentioned above, the adsorbent usually contains some moisture, and as the adsorbent adsorbs the gas, the contained moisture replaces the adsorbed gas and is discharged from the upper part of the adsorbent.
従つて、この吸着剤上部から排出される水分が
検出部に浸入されないようにすることにより三塩
化ホウ素の検出能力が保持される。 Therefore, by preventing the water discharged from the upper part of the adsorbent from entering the detection part, the ability to detect boron trichloride is maintained.
第1図において6は、上記の吸着上部から排出
される水分が検出部5に導入されないように捕捉
する合成ゼオライトからなる水吸着部である。こ
の合成ゼオライトは分子篩作用を有するものであ
る。塩化水素などを捕捉せず、水分(あるいは三
塩化ホウ素を捕捉するものであつてもよい)を捕
捉する分子篩作用を有する合成ゼオライトは、一
般に2〜10Å(好ましくは2〜9Å)の範囲内の
細孔径を有するモレキユラシーブとして知られて
いる。合成ゼオライトは、その極性が大きいこと
から気体中の水分の捕捉に対して高い選択性を有
しており、有効に水分を除去することができる。 In FIG. 1, reference numeral 6 denotes a water adsorption section made of synthetic zeolite that captures the water discharged from the above-mentioned adsorption upper part so as not to be introduced into the detection section 5. This synthetic zeolite has molecular sieve action. Synthetic zeolites that have a molecular sieve action that traps moisture (or may trap boron trichloride) without trapping hydrogen chloride etc. generally have a particle size within the range of 2 to 10 Å (preferably 2 to 9 Å). It is known as a molecular sieve with pore size. Synthetic zeolite has high selectivity for capturing moisture in gases due to its high polarity, and can effectively remove moisture.
なお、上記の活性炭などの吸着剤は、孔径が合
成ゼオライトと比較して大きいので分子篩作用は
有しない。 Note that the above-mentioned adsorbent such as activated carbon has a larger pore size than synthetic zeolite, so it does not have a molecular sieving action.
合成ゼオライトは、上述のように吸着剤3の上
部から排出される水分を捕捉することができる方
法であれば付設の方法に特に制限はない。 There is no particular restriction on the method of attaching the synthetic zeolite as long as it is capable of trapping the moisture discharged from the upper part of the adsorbent 3 as described above.
一般には、吸着剤3を通過した気体が全量合成
ゼオライトにより構成される層を通過するように
吸着剤3上に層状に配置する。 Generally, the adsorbent is arranged in a layered manner on the adsorbent 3 so that the gas that has passed through the adsorbent 3 passes through a layer composed of entirely synthetic zeolite.
水吸着剤を層状にする場合に、合成ゼオライト
と吸着剤との量は、重量比で1:2〜1:10の範
囲内とすることが好ましく、通常吸着部の横断面
積は、上部と下部とが同一であるので合成ゼオラ
イトにより構成される層と吸着剤により構成され
る層との厚さの比も通常は1:2〜1:10の範囲
内となる。 When the water adsorbent is layered, the amount of synthetic zeolite and adsorbent is preferably within the range of 1:2 to 1:10 in terms of weight ratio, and the cross-sectional area of the adsorption part is usually in the upper and lower parts. Since these are the same, the ratio of the thicknesses of the layer made of synthetic zeolite and the layer made of adsorbent is usually within the range of 1:2 to 1:10.
また、気体排出口2と検出部との間に充填装置
(図示なし)を気体吸着部2と直列に配置し気体
排出口3から排出された気体が充填装置内を通過
して検出部5に導入されるように設けることも可
能である。 In addition, a filling device (not shown) is arranged in series with the gas adsorption section 2 between the gas exhaust port 2 and the detection section, and the gas discharged from the gas discharge port 3 passes through the filling device and reaches the detection section 5. It is also possible to provide it so that it can be introduced.
このような三塩化ホウ素吸着装置は通常次のよ
うにして使用される。 Such a boron trichloride adsorption device is normally used as follows.
三塩化ホウ素吸着部4は、通常気体導入口1に
て気体発生装置7と接合している。そして、三塩
化ホウ素吸着部4の気体排出口2には検出部5が
接合し、検出部5は気体除去手段8に接合してい
る。 The boron trichloride adsorption unit 4 is normally connected to the gas generator 7 at the gas inlet 1. A detection section 5 is connected to the gas discharge port 2 of the boron trichloride adsorption section 4, and the detection section 5 is connected to the gas removal means 8.
気体発生装置7で発生した気体は気体導入口1
から三塩化ホウ素吸着部2の内部に導入される。 The gas generated by the gas generator 7 is transferred to the gas inlet 1
is introduced into the interior of the boron trichloride adsorption section 2.
気体発生装置7は、例えばドライエツチング装
置などである。気体発生装置から廃ガスとして排
出される気体は、三塩化ホウ素を含有する気体で
ある。三塩化ホウ素以外の含有成分の例として
は、四塩化炭素、トリクロルエチレンなどの塩素
化炭化水素類、塩素ガスなどのハロゲンガス、塩
化水素ガスを挙げることができ、通常これらの気
体は不活性ガスなどで希釈されている。 The gas generating device 7 is, for example, a dry etching device. The gas discharged as waste gas from the gas generator is a gas containing boron trichloride. Examples of components other than boron trichloride include chlorinated hydrocarbons such as carbon tetrachloride and trichlorethylene, halogen gases such as chlorine gas, and hydrogen chloride gas, and these gases are usually inert gases. It is diluted with etc.
なお、三塩化ホウ素を含有する気体の発生工程
はドライエツチング工程に限定されるものではな
く、三塩化ホウ素を含有する気体を発生する他の
工程であつてもよい。従つて、上記の三塩化ホウ
素を含有する気体がその発生工程で使用する他の
気体によつて希釈された状態のもの、あるいは他
の気体との混合気体であつてもよい。 Note that the process for generating the gas containing boron trichloride is not limited to the dry etching process, and may be any other process that generates the gas containing boron trichloride. Therefore, the above-mentioned boron trichloride-containing gas may be diluted with other gases used in the generation process, or may be a mixed gas with other gases.
気体発生装置(ドライエツチング装置)7から
排出された三塩化ホウ素を含有する気体は、三塩
化ホウ素吸着部4に導入される。 A gas containing boron trichloride discharged from the gas generating device (dry etching device) 7 is introduced into the boron trichloride adsorption section 4 .
三塩化ホウ素吸着部に導入された三塩化ホウ素
含有気体に含有される三塩化ホウ素、塩化水素、
塩素などの気体は、吸着剤で吸着除去されてそれ
以外の希釈用の気体および吸着剤に含有させる水
分が吸着剤3の上部から排出され、吸着剤3の上
部に配置された分子篩作用を有する合成ゼオライ
トの層中を通過する。そして、この層中で水分は
完全に捕捉され、検出部5には浸入しない。 Boron trichloride, hydrogen chloride, and hydrogen chloride contained in the boron trichloride-containing gas introduced into the boron trichloride adsorption section
Gases such as chlorine are adsorbed and removed by the adsorbent, and other diluting gases and moisture contained in the adsorbent are discharged from the upper part of the adsorbent 3, which has a molecular sieve action placed above the adsorbent 3. It passes through a layer of synthetic zeolite. Moisture is completely captured in this layer and does not enter the detection section 5.
三塩化ホウ素吸着部4の気体排出口2付近には
三塩化ホウ素検出部5が備えられている。検出部
5には、三塩化ホウ素の検出剤が充填されてい
る。検出部は通常気体排出口にカプラーなどで接
続されている。 A boron trichloride detection section 5 is provided near the gas outlet 2 of the boron trichloride adsorption section 4 . The detection part 5 is filled with a detection agent of boron trichloride. The detection part is usually connected to the gas outlet with a coupler or the like.
三塩化ホウ素を含有する気体の三塩化ホウ素吸
着部の破過は、前述のように全ての含有気体に対
して同時に破過するのではなく、それぞれの気体
に対して特異的に破過する。 The breakthrough of the boron trichloride-containing gas through the boron trichloride adsorption unit does not occur simultaneously for all contained gases as described above, but specifically for each gas.
塩化水素ガスなどのように三塩化ホウ素の破過
以前に破過に至り三塩化ホウ素吸着部から流出す
る気体は、アルカリスクラバなどの他の気体除去
手段8で容易に除去される。 Gases such as hydrogen chloride gas which reach breakthrough before the breakthrough of boron trichloride and flow out from the boron trichloride adsorption section are easily removed by other gas removal means 8 such as an alkaline scrubber.
三塩化ホウ素吸着部が三塩化ホウ素に対して破
過すると検出剤が灰白色乃至淡緑色から青色に変
化するので、この色相の変化を、肉眼であるいは
光学的測定手段などにより検出することにより三
塩化ホウ素吸着部の三塩化ホウ素に対する破過を
選択的に検知することができる。 When the boron trichloride adsorbing part breaks through to boron trichloride, the detection agent changes from grayish white to pale green to blue, so this change in hue can be detected with the naked eye or by optical measuring means. Breakthrough of boron trichloride in the boron adsorption part can be selectively detected.
検知剤が発色した時点で三塩化ホウ素吸着部を
検出部からなる三塩化ホウ素吸着装置を交換す
る。 When the detection agent develops color, replace the boron trichloride adsorption device consisting of the boron trichloride adsorption section and the detection section.
次に本発明の実施例および比較例を示す。 Next, Examples and Comparative Examples of the present invention will be shown.
実施例 1
気体導入口と気体排出口とを有する縦450mm、
横450mm、高さ700mmのステンレス製気体吸着装置
に活性炭(形状:柱状、平均短軸長:4mm、平均
長軸長:5mm、クラレケミカル(株)製、商品名:
4GS)50Kgを充填した。この活性炭の水分含有率
は、3.0重量%である。Example 1 450 mm long with a gas inlet and a gas outlet,
Activated carbon (shape: columnar, average short axis length: 4 mm, average long axis length: 5 mm, manufactured by Kuraray Chemical Co., Ltd., product name:
4GS) 50Kg was filled. The moisture content of this activated carbon is 3.0% by weight.
上記活性炭の上部に合成ゼオライト(細孔径:
9Å、平均粒子径:3mm、球状の合成ゼオライ
ト、粟田工業(株)製、商品名:WE−894)10Kg充
填し、合成ゼオライトの層を形成した。 Synthetic zeolite (pore size:
9 Å, average particle diameter: 3 mm, 10 kg of spherical synthetic zeolite (manufactured by Awata Kogyo Co., Ltd., trade name: WE-894) was filled to form a layer of synthetic zeolite.
1,1′−ジアントリミド0.7gを200gの濃硫酸に
溶解して、これに467gのα−Al2O3担体(平均粒
子径5mm、不二見研磨材(株)製、商品名:AM−
S34)を添加して1,1′−ジアントリミドの濃硫
酸溶液を担体に吸着させて三塩化ホウ素検出剤を
調製した。 0.7 g of 1,1'-dianthrimide was dissolved in 200 g of concentrated sulfuric acid, and 467 g of α-Al 2 O 3 carrier (average particle size 5 mm, manufactured by Fujimi Abrasives Co., Ltd., product name: AM-) was dissolved in 200 g of concentrated sulfuric acid.
A boron trichloride detection agent was prepared by adding S34) and adsorbing a concentrated sulfuric acid solution of 1,1'-dianthrimide onto the carrier.
上記三塩化ホウ素検出剤をガラス容器に入れた
検出部5を、第1図に示されているように三塩化
ホウ素吸着部4の気体排出口1に接続管を介して
配置した。 The detection unit 5 containing the boron trichloride detection agent in a glass container was placed at the gas outlet 1 of the boron trichloride adsorption unit 4 via a connecting pipe as shown in FIG.
三塩化ホウ素吸着部4と検出剤を充填した検出
部5との間の接続管には三塩化ホウ素吸着部4か
ら排出されるガスの分析を行なうための試料を採
取するサンプリング孔が設けられている。 The connecting pipe between the boron trichloride adsorption section 4 and the detection section 5 filled with a detection agent is provided with a sampling hole for collecting a sample for analyzing the gas discharged from the boron trichloride adsorption section 4. There is.
上記の三塩化ホウ素吸着部4の気体導入口1か
ら三塩化ホウ素含有気体を導入して、この吸着部
の三塩化ホウ素に対する破過を検知した。 A boron trichloride-containing gas was introduced from the gas inlet 1 of the boron trichloride adsorption section 4, and the breakthrough of the boron trichloride in this adsorption section was detected.
三塩化ホウ素含有気体は、窒素で希釈した三塩
化ホウ素(BCl3)および塩素ガスを使用した。
尚、窒素ガス、三塩化ホウ素および塩素ガスの流
量は次の通りである。 As the boron trichloride-containing gas, boron trichloride (BCl 3 ) diluted with nitrogen and chlorine gas were used.
Note that the flow rates of nitrogen gas, boron trichloride, and chlorine gas are as follows.
窒素ガス 10/分
三塩化ホウ素 0.15/分
塩素ガス 0.05/分
三塩化ホウ素含有気体を導入しながら、上記サ
ンプリング孔からガスを採取して塩化水素、塩素
および三塩化ホウ素の含有率を逐次測定した。な
お、塩化水素および塩素の測定は、検知管を用い
て行ない、三塩化ホウ素は水に吸収させた後、吸
光光度法(クルクミン法)により測定した。Nitrogen gas 10/min Boron trichloride 0.15/min Chlorine gas 0.05/min While introducing the boron trichloride-containing gas, gas was collected from the above sampling hole and the contents of hydrogen chloride, chlorine, and boron trichloride were sequentially measured. . Note that hydrogen chloride and chlorine were measured using a detection tube, and boron trichloride was absorbed by water and then measured by spectrophotometry (curcumin method).
三塩化ホウ素含有気体を導入してから84時間経
過した時点で採取したサンプルから45ppmの塩化
水素が検出されたが、全く色相の変化は認められ
なかつた。さらに導入を続けたところ導入してか
ら354時間目に始めて1.3ppmの三塩化ホウ素が検
出された。この時点で三塩化ホウ素検出剤は白色
から濃青色に変化した。 Although 45 ppm of hydrogen chloride was detected in a sample taken 84 hours after the introduction of the boron trichloride-containing gas, no change in hue was observed. When the introduction was continued, 1.3 ppm of boron trichloride was detected for the first time 354 hours after introduction. At this point, the boron trichloride detection agent changed from white to dark blue.
三塩化ホウ素吸着部から流出した塩化水素ガス
はアルカリスクラバで完全に除去することができ
た。 Hydrogen chloride gas flowing out from the boron trichloride adsorption unit could be completely removed using an alkaline scrubber.
比較例 1
実施例1において、活性炭上に合成ゼオライト
を充填しなかつた以外は同様にして三塩化ホウ素
を吸着除去した。Comparative Example 1 Boron trichloride was adsorbed and removed in the same manner as in Example 1, except that the synthetic zeolite was not filled on the activated carbon.
三塩化ホウ素含有気体を導入してから2時間で
三塩化ホウ素検出剤は水分の吸着による白色から
ピンク色に変化した。さらに導入を続けた結果導
入から347時間目に1.0ppmの三塩化ホウ素が検出
されたが三塩化ホウ素検出剤の色相はピンク色の
ままで、色相変化は確認できなかつた。 Two hours after introducing the boron trichloride-containing gas, the boron trichloride detection agent changed from white to pink due to adsorption of water. As a result of further introduction, 1.0 ppm of boron trichloride was detected 347 hours after introduction, but the hue of the boron trichloride detection agent remained pink, and no change in hue could be confirmed.
本発明の三塩化ホウ素吸着部(実施例1)は、
吸着剤中を通過した気体中の水分を合成ゼオライ
トからなる水吸着部で捕捉し、そのために三塩化
ホウ素検出剤は三塩化ホウ素の検出剤としての作
用が低下することがないので、三塩化ホウ素吸着
部の三塩化ホウ素に対する破過を確実に検知する
ことができる。 The boron trichloride adsorption part (Example 1) of the present invention is
Moisture in the gas that has passed through the adsorbent is captured by the water adsorption part made of synthetic zeolite, and the boron trichloride detection agent does not lose its effectiveness as a detection agent for boron trichloride. Breakthrough of boron trichloride in the adsorption part can be reliably detected.
第1図は、本発明の三塩化ホウ素吸着装置を気
体発生装置と気体除去手段とに接続した際の各装
置の配置例を模式的に示す図である。
1:気体導入口、2:気体排出口、3:吸着
剤、4:三塩化ホウ素吸着部、5:検出部(三塩
化ホウ素検出部)、6:水吸着部、8:気体除去
手段。
FIG. 1 is a diagram schematically showing an example of the arrangement of each device when the boron trichloride adsorption device of the present invention is connected to a gas generation device and a gas removal means. 1: gas inlet, 2: gas outlet, 3: adsorbent, 4: boron trichloride adsorption section, 5: detection section (boron trichloride detection section), 6: water adsorption section, 8: gas removal means.
Claims (1)
部に吸着剤が充填されている三塩化ホウ素吸着部
に、該吸着部の気体排出口に近接して該吸着部と
直列に三塩化ホウ素検出部が備えられた三塩化ホ
ウ素吸着装置であつて、 該三塩化ホウ素検出部内に充填された検出剤が
1,1′−ジアントリミドと硫酸とを含むものであ
つて、かつ該吸着剤と検出部の間に、分子篩作用
を有する合成ゼオライトからなる水吸着部が設け
られていることを特徴とする三塩化ホウ素吸着装
置。 2 合成ゼオライトが吸着剤上に層状に配置され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載の三塩化ホウ素吸着装置。 3 吸着剤が活性炭であることを特徴とする特許
請求の範囲第1項もしくは第2項記載の三塩化ホ
ウ素吸着装置。 4 三塩化ホウ素吸着装置に導入される気体がド
ライエツチング処理の廃ガスであることを特徴と
する特許請求の範囲第1項もしくは第2項記載の
三塩化ホウ素吸着装置。[Scope of Claims] 1. A boron trichloride adsorption unit, in which an adsorbent is filled inside a container having a gas inlet and a gas outlet, is provided with a boron trichloride adsorption unit adjacent to a gas outlet of the adsorption unit. A boron trichloride adsorption device equipped with a boron trichloride detection section in series, wherein a detection agent filled in the boron trichloride detection section contains 1,1'-dianthrimide and sulfuric acid, and A boron trichloride adsorption device characterized in that a water adsorption section made of synthetic zeolite having a molecular sieving action is provided between the adsorbent and the detection section. 2. The boron trichloride adsorption device according to claim 1, wherein the synthetic zeolite is arranged in a layered manner on the adsorbent. 3. The boron trichloride adsorption device according to claim 1 or 2, wherein the adsorbent is activated carbon. 4. The boron trichloride adsorption device according to claim 1 or 2, wherein the gas introduced into the boron trichloride adsorption device is waste gas from a dry etching process.
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| JP60165242A JPS6227039A (en) | 1985-07-26 | 1985-07-26 | Boron trichloride adsorption device |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60165242A JPS6227039A (en) | 1985-07-26 | 1985-07-26 | Boron trichloride adsorption device |
Publications (2)
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| JPS6227039A JPS6227039A (en) | 1987-02-05 |
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Family
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1985
- 1985-07-26 JP JP60165242A patent/JPS6227039A/en active Granted
Also Published As
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| JPS6227039A (en) | 1987-02-05 |
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