[发明专利]卤素气体的去除剂、其制造方法以及去除卤素气体的系统

说明书

本发明提供一种用于将废气中的氯等卤素气体还原去除的去除剂、其制造方法、使用其的卤素气体去除方法以及去除卤素气体的系统。一种卤素气体去除剂，其至少含有作为主体材料的拟薄水铝石、与作为客体材料的含硫还原剂。以拟薄水铝石与含硫还原剂的合计量为基准，优选为以硫元素换算计包含1重量％～8重量％的还原剂，进而优选为进而包含碱土类金属元素、过渡金属元素、锌族元素的氧化物、碳酸盐、碳化氢盐中的至少一种无机化合物作为第三成分。

技术领域

本发明涉及一种卤素气体的去除剂、其制造方法、使用其的卤素气体去除方法以及去除卤素气体的系统，其是用于通过使卤素系气体、尤其是在半导体等制造时的蚀刻气体或清洗剂中所使用的卤素系废气效率良好地与固体氧化物进行反应并固定化，而将所述废气再分离且不使其引起环境污染。

背景技术

卤素系气体中有F₂、Cl₂、Br₂、ClF₃、BrF₃、BrF₅，广义上也包含SiF₄、 BCl₃之类的多种卤化非金属气体。之前，作为卤素系气体去除方法，有在洗涤器(scrubber)中利用大量的水去除的湿式去除方法、及使卤素系气体与固体接触而分解、固定化的干式去除方法，近年来，就操作的容易度等而言，广泛使用干式去除方式。所述情况下，由于去除剂管柱(column)的去除能力下降或伴随其的管柱的更换等而废气漏出，且也有扩散的风险，因此需要一种可尽量减少更换频率的高去除能力的去除剂。作为对应的方法，自之前以来实施有将废气通入填充有粒状的活性炭或活性氧化铝、碱石灰的管柱中而将其去除的方法。然而这些管柱所使用的材料、例如活性炭即使能吸附卤素系气体，也无法将其分解，因此有废弃后有害气体脱离并带来麻烦之虞。进而，活性炭也有与卤素气体反应并发生热失控的危险性。因此，作为去除剂，谋求一种可通过除氧化还原以外的化学反应将卤素系气体分解、固定化的材料。

此处，若有害气体为氯化氢之类的酸性气体，则可使去除剂中包含碱性的材料、例如消石灰等并将所述有害气体中和、形成盐而将其去除(专利文献1)，但在氯气等共价键性的气体的情况下，在仅进行中和的处理中所述效果小。因此，为了促进卤素系气体的分解而提出有一种将氧化铁等材料与碱材料混合而成的材料(例如专利文献2)。虽然通过所述方式可一定程度上提高去除性能，但并不能充分地满足更高去除能力化的要求。

在此种去除能力进一步提升的要求中，提出有一种包含含硫还原剂与氧化锌、及膨润土(bentonite)等成型助剂的去除剂(专利文献3)。其通过使用在锌的氧化物等中添加有亚硫酸盐、硫代硫酸盐等还原剂、及成型助剂的去除剂，而将卤素系气体还原，并使所生成的卤化氢固定化为锌化合物。提出了通过选择硫代硫酸盐的五水合物作为所述专利文献3的含硫还原剂，并使其与碳酸氢钠等碱金属盐组合而提高去除性能(专利文献4)。

虽然通过所述专利文献4中所示的方法，卤素气体的去除能力在一定程度上提升，但在近年的半导体工厂的迅速大规模化、大量生产化所引起的卤素气体排出量剧增的状况中，谋求一种具有更高性能的去除剂。

如上所述，虽然卤素系气体的去除技术已进步，但实际情况是来自市场的需求(needs)谋求速度更高且性能更高的去除剂，现状未能满足所述要求。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2005-177576

专利文献2：日本专利特开平7-275646

专利文献3：日本专利4913271号公报

专利文献4：日本专利4952250号公报

发明内容

发明所要解决的问题