(57)【要約】  フッ素元素は、電子デバイス、とりわけ、半導体デバイス、微小電気機械デバイス、薄膜トランジスタ、フラットパネルディスプレイおよび太陽電池パネルの製造用のエッチング剤として、ならびに、主としてＰＥＣＶＤ装置用の、チャンバー洗浄剤として使用される。この目的のために、多くの場合、フッ素は現場で生成される。本発明は、フッ素元素を現場で生成し、それを周囲圧力より高い圧力下で使用場所に送達することによって、ガス状不純物（例えば、空気または湿気）によるフッ素元素の汚染を防止する方法を提供する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともフッ素元素の製造の工程と、前記フッ素の使用場所への送達の工程と、任意選択的に、精製の工程および貯蔵の工程からなる群から選択される少なくとも１つのさらなる工程とを含む、フッ素元素をエッチング剤またはチャンバー洗浄剤として使用してのチャンバー中での物品のエッチングまたはチャンバーの清浄化を包含する、電子デバイスの製造のための方法であって、前記フッ素元素は、少なくとも使用場所への送達の工程において、周囲圧力より高い圧力下で維持される、方法。
【請求項２】
前記電子デバイスが、半導体、光電池、ＭＥＭＳ、およびＴＦＴからなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記方法が、少なくとも、前記フッ素元素の製造の工程と、前記フッ素の使用場所への送達の工程と、前記フッ素元素の精製の工程および貯蔵の工程からなる群から選択される少なくとも１つのさらなる工程とを包含し、前記フッ素元素は、前記使用現場への送達の工程ならびに貯蔵の工程および／または精製の工程において、周囲圧力より高い圧力下で維持される、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記フッ素元素が、前記精製の工程および前記使用現場への送達の工程において、周囲圧力より高い圧力下で維持される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記フッ素元素が、前記精製の工程、前記貯蔵の工程および前記使用現場への送達の工程において、周囲圧力より高い圧力下で維持される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記フッ素元素が、電解生成の工程、前記精製の工程、前記貯蔵の工程および前記使用現場への送達の工程において、周囲圧力より高い圧力下で維持される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記フッ素元素が、約２〜３バール（絶対）の圧力で維持される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記フッ素元素が、電解質塩としてのＫＦおよびＨＦの付加物の存在下でのＨＦの電気分解によって、または高原子価の金属フッ化物からフッ素を熱分解することによって製造される、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記フッ素元素が、現場で製造される、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記フッ素元素が、半導体、ＭＥＭＳ、太陽電池およびＴＦＴの製造における使用のために現場で製造され、送達される、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記フッ素元素が、前記半導体、ＭＥＭＳ、太陽電池およびＴＦＴの製造において、現場で、前記２〜３バール（絶対）の圧力下、前記電解質塩としてのＫＦおよびＨＦの付加物の存在下でのＨＦの電気分解によって製造され、精製され、エッチング液としてエッチングチャンバー中に送達される、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記フッ素元素が、現場で、前記２〜３バール（絶対）の圧力下、前記電解質塩としてのＫＦおよびＨＦの付加物の存在下でのＨＦの電気分解によって製造され、精製され、前記半導体、ＭＥＭＳ、太陽電池およびＴＦＴの製造に使用される熱またはプラズマ支援エッチングチャンバー中にチャンバー洗浄剤として送達される、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記エッチングチャンバーが、プラズマエッチングチャンバーである、請求項１、１１または１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記フッ素元素が、前記チャンバーと流体連結しているフッ素発生装置において電気分解によって製造される、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記フッ素発生装置が、前記チャンバーの近くに設置されている、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１０年３月２６日に出願されたＥＰ１０１５７９０４．３号明細書に対する優先権を主張しており、この出願の全ての内容が、あらゆる目的のために参照により本明細書に援用される。
【０００２】
本発明は、電子デバイスの製造方法における、高圧下でのフッ素元素の供給（送達）方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
フッ素元素（Ｆ２）はＧＷＰを有しておらず、オゾン層に影響を与えず、多くの場合、ＨＦから電気分解により製造される。電解質塩の存在下において、ＨＦは、少なくとも２．９Ｖの電圧が印加された場合、フッ素を放出する。実際には、電圧は、多くの場合、８〜１０または１１ボルトの範囲内に維持される。
【０００４】
式ＫＦ・（１．８〜２．３）ＨＦを場合に有することが多い、ＫＦの溶融ＨＦ付加物は、好ましい電解質塩である。ＨＦがこの溶融電解質塩を含有する反応器中に供給され、電圧を印加し、その溶融塩に電流を流すことによって、電気分解により、反応式（１）に従いＨＦからＦ２が形成される。
２ＨＦ→Ｈ２＋Ｆ２  （１）
【０００５】
フッ素元素は、フッ素化剤、例えば、表面がフッ素化されたポリマーの製造用のフッ素化剤、フッ素化された溶媒（特にＬｉイオン電池用のもの）の製造用のフッ素化剤、電子デバイス（特に、半導体、光電池、微小電気機械システム（「ＭＥＭＳ」）、ＴＦＴ（フラットパネルディスプレイまたは液晶ディスプレイ用の薄膜トランジスタ））の製造用のチャンバー洗浄剤およびエッチング液などとして、有用である。
【０００６】
電子デバイス（特に、半導体、光電池、ＭＥＭＳおよびＴＦＴ）の製造のためのエッチング液としての使用については、層を堆積させそれらの層の一部をエッチングするといういくつかの連続した工程が必要である。フッ素は、非常に困難な構成からなる層のエッチングのために（例えば、シリコン含有層または揮発性反応生成物を形成する化合物（例えばタングステン）からなるその他の層をエッチングするために）使用され得る。熱エッチングまたはプラズマ支援エッチングが行われ得る。
【０００７】
チャンバー洗浄のための使用については、一般に、多くの場合にＣＶＤチャンバー（化学蒸着（例えば、プラズマ強化ＣＶＤ、金属有機ＣＶＤまたは低圧ＣＶＤ）によって物品上に層を堆積させるところのチャンバー）である処理チャンバーにおいて行われる蒸着工程の間に望ましくない付着物がチャンバーの壁および内部構造部品上に形成するので、定期的に除去されなければならない。これは、その付着物を、フッ素元素をチャンバー洗浄剤として用いて熱によりまたはプラズマ強化により処理することによって、達成される。
【０００８】
特にエッチング液としてのフッ素元素の使用のためであるが、チャンバー洗浄剤として使用される場合もまた同様に、フッ素元素が極めて純粋であることが望ましい。水、二酸化炭素、窒素および酸素の侵入は、望ましくないと考えられる。
【０００９】
フッ素は、電解製造（または任意の他の方法）によって製造された後、加圧シリンダーに貯蔵され、使用現場に移動され得る。より高いＦ２要求を有するプラントにおいては、Ｆ２を現場で直接製造することが好ましい。
【００１０】
したがって、（特許文献１）は、チャンバーと、基板のための支持体と、チャンバー中にエッチング液および／または堆積ガスを送達するための送達システムとを含む、基板を処理するための装置であって、その送達システムがチャンバーの近くに配置されている、装置を開示している。ガス発生装置は、大気圧またはほぼ大気圧で運転される。（特許文献２）において、その同じ特許権者は、発生装置が数トル〜大気圧で運転されることを記載している。
【００１１】
（特許文献３）は、製造設備内でのＦ２の生成、分配および使用を開示している。一実施形態によれば、Ｆ２は、電解槽中で８ミリバールの圧力で製造され、１５ｐｓｉｇ（約１．０３絶対バールまたは１０３ｋＰａ）で貯蔵される。送達時の圧力は示されていない。別の実施形態によれば、Ｆ２は、負圧大量貯蔵タンク中に貯蔵され、個々のツールコンプレッサーに負圧下で送達され、そこで圧縮され、ツールに送達される。
【００１２】
（特許文献４）は、フッ素製造のための装置および方法を開示している。フッ素は、フッ素生成カセット中でＨＦから電気分解によって製造される。フッ素は、電子デバイスの製造において（例えば、ＴＦＴの製造において）使用され得る。このような圧力は安全のために一般的にはフッ素に対しては用いられていないが、製造されたフッ素は、５バールのフッ素の圧力に安全に耐える保持タンク中に貯蔵され得る。
【００１３】
（特許文献５）は、半導体プラントのガス供給システム中に配置されるフッ素ガス発生装置を開示している。記載されている装置は、バッファータンクと、種々の活性ガスおよび不活性ガスを貯蔵する複数のガス源を有するガス貯蔵部と、カソード室およびＦ２を生成するアノード室を含むガス生成システムとに連結された、流れ管理部を含有する。バッファータンク中の圧力は、例えば大気圧よりも０．１８ＭＰａ高い圧力（すなわち、約２．８絶対バール）に設定されるが、ガス生成システム（電解槽）中の圧力は、大気圧〜８２０トル（およそ１０９ｋＰａ）の間である。半導体ツールに送達されるガスの圧力については、データは与えられていない。
【００１４】
（特許文献６）は、処理システムにＦ２を供給する方法であって、Ｆ２現場発生装置が高純度のＦ２を処理システムに供給する方法を開示している。Ｆ２が典型的に３５ｐｓｉｇ（２．４絶対バールまたは２４０ｋＰａ）未満で貯蔵される移動可能なガス貯蔵容器が利用され得る。固定された貯蔵タンクは、５〜２５ｐｓｉｇ（０．３４〜１．７絶対バールまたは３４ｋＰａ〜１７０ｋＰａ）の圧力で運転される。送達圧力は示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】米国特許第６，６０２，４３３号明細書
【特許文献２】米国特許第６，９２６，８７１号明細書
【特許文献３】国際公開第２００３／０４６２４４号パンフレット
【特許文献４】国際公開第２００４／００９８７３号パンフレット
【特許文献５】国際公開第２００６／０４３１２５号パンフレット
【特許文献６】米国特許出願公開第２００６／０１３０９２９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明の目的は、純粋なフッ素を使用することが望ましい工程へのフッ素の送達の改善された方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、少なくともフッ素元素の製造の工程と、フッ素の使用場所への送達の工程と、任意選択的に、精製の工程および貯蔵の工程からなる群から選択される少なくとも１つのさらなる工程とを含む、フッ素元素をエッチング剤またはチャンバー洗浄剤として使用してのチャンバー中での物品のエッチングまたはチャンバーの清浄化を包含する、電子デバイス（特に、半導体、光電池、ＭＥＭＳ、またはＴＦＴ）の製造のための方法であって、フッ素元素は、少なくとも使用場所への送達の工程において、周囲圧力より高い圧力下で維持される、方法に関する。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
チャンバーは、概して、そこで電子デバイスがエッチングされるところのチャンバーであるか、または望まれない付着物を除去するために折々もしくはスケジュール通りに清浄化されるべきであるチャンバーである。
【００１９】
したがって、少なくとも使用場所へのフッ素の送達の工程は、周囲圧力より高い圧力下で行われる。本発明の方法が、精製および貯蔵からなる群から選択される少なくとも１つの工程をさらに含むこと、ならびにフッ素元素が、少なくとも使用場所への送達の工程と、精製および貯蔵の工程のうちの少なくとも１つとにおいて、周囲圧力より高い圧力下で維持されることが、特に好ましい。別の好ましい実施形態において、当該方法は、精製、貯蔵および送達の各々の工程を少なくとも１つ含み、かつ３つ全ての工程において、周囲圧力より高い圧力下で維持される。例えば「１つの工程（ａ  ｓｔｅｐ）」のような表現における「１つの（ａ）」という語は、その表現をただ１つの工程に限定することが意図されるものではない。用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」には、「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｏｆ）」という意味が含まれる。少なくとも使用場所への送達の工程の間、ならびに特に精製、貯蔵および送達の工程の間、周囲圧力より高い圧力下でフッ素を維持することの利点は、空気、窒素、酸素、二酸化炭素、湿気および他の不純物がフッ素に侵入し得ず、したがって、フッ素を汚染し得ないことである。
【００２０】
電解質としてのＫＦの存在下でのＨＦの電気分解によるＦ２の製造に関する一実施形態において、Ｆ２は、電解槽においても加圧下で維持される。好ましくは、Ｆ２は、電解槽での電気分解によるその生成の最初から、精製の間、使用場所への送達の間、および実施される場合はその貯蔵の間も、加圧下で維持される。
【００２１】
酸素の含有量は、７５０体積ｐｐｍ未満であり、多くの場合に３００体積ｐｐｍ未満でさえありかつその低いレベルのままである。高圧のため、酸素のみならず、酸素含有不純物、窒素および二酸化炭素のレベルもまた同様に、非常に低いままである。窒素の含有量は、わずか数百体積ｐｐｍ、さらにそれより低い体積ｐｐｍの範囲内にあり、送達の間、その低いレベルのままである。例えば二酸化炭素の含有量は、多くの場合、１０体積ｐｐｍ以下であり、送達の間、その低いレベルのままである。水の含有量は、多くの場合、１体積ｐｐｍ以下であり、送達の間、その低いレベルのままである。したがって、本発明の方法は、ガス（例えば、酸素、窒素、水および二酸化炭素）の低いレベルを維持することを可能にするものであり、送達手段（例えば、パイプ、弁、マニホールドなど）を取り囲むガス雰囲気からのこれらの化合物の侵入を防ぎ、そうしてそのようなガスの低いレベルを維持することを可能にする。
【００２２】
下記に、送達をより詳細に説明する。
【００２３】
Ｆ２の生成は、１個または数個の電解槽において行われ得る。１つの電解槽が使用される場合は、この槽は、１つまたは複数のツールにＦ２を送達し得る。Ｆ２が２つ以上の電解槽によって生成される場合は、１つの槽において生成されたＦ２は、他の槽において生成されたＦ２とは別個に１つまたは複数のツールに送達され得、他の槽において生成されたＦ２は、１つまたは複数の他のツールに送達され得る。あるいは、２つ以上の槽において生成されたＦ２は、共通ライン中に送られ、Ｆ２が利用されるツールに分配され得る。この実施形態は、生成されたＦ２は使用される前に精製されることがほとんどであり、当然ながら、生成されたＦ２を多数の平行配置された精製装置に通すのではなく共通ライン中のＦ２をそれぞれの精製装置に通す方が技術的に有利であるので、好ましい。
【００２４】
多くの場合、当該方法は、数個の電解槽を有する装置を使用して行われる。製造されたＦ２は、個々の槽から共通Ｆ２ライン中に供給される。この好ましい実施形態を考慮して、本発明を詳細に説明する。
【００２５】
特定の電解槽、または電解槽の群を、他から遮断し得る弁を備えることが、それぞれの槽の修理または保守のための運転停止が必要である場合に、有利である。
【００２６】
製造されたＦ２は、次いで、そのＦ２を精製する手段に、共通ラインを通して送達される。この精製の工程において、固形物および／またはＨＦが除去され得る。
【００２７】
１つまたは複数の精製の工程が、貯蔵前または貯蔵後に行われ得る（貯蔵の工程が予定される場合）。所望であれば、フッ素は、貯蔵前および貯蔵後に精製され得る。この場合、好ましくは、両方の精製工程は、周囲圧力より高い圧力下で行われる。精製は、主として知られているやり方で行われ得る。例えば、固体電解質塩（様々な組成のＨＦおよびＫＦの付加物）から主としてなる同伴固形物は、耐Ｆ２性材料（特に、モネルメタルまたはニッケル）でできたフリットにおいて除去され得る。代替的または追加的に、固形物は、例えばジェットスクラバーにおいて、Ｆ２を液体ＨＦと接触させることによって除去され得る。同伴ＨＦは、フッ素をＮａＦに通すことによって除去され得る。代替的または追加的に、ＨＦは、冷却トラップ（例えば、約−６０℃以下まで（例えば、−６０℃〜−８０℃の範囲内の温度まで）冷却されたトラップ）において除去され得る。精製手段は、手段の一部が他の手段が機能する間に再生され得るように、冗長であり得る。この場合も、製造されたＦ２から個々の手段を隔絶するために、弁が有用である。
【００２８】
１つまたは複数の精製の工程後、処理されたＦ２は、ラインを通してツールに送達され得る。Ｆ２が数個のツールに送達されることが意図される場合は、分配システムが利用され得る。この分配システムで、望ましい量のＦ２が、それぞれのツールに送達され得る。所望される場合は、Ｆ２は、ツールに導入される前に、他の適切なガス（例えば、ＡｒまたはＸｅのような希ガス）と混合され得る。
【００２９】
所望される場合は、Ｆ２は、精製後に貯蔵タンクに送られ、そこでＦ２は、好ましくは、上述された圧力下で維持される。
【００３０】
本発明の方法は、他の一般的に使用される構成要素（例えば、減圧弁、シールポット、圧力変換器、熱電対、フィルターまたは弁制御システム）によって補助され得る。
【００３１】
ツールは、半導体の製造のために利用される処理チャンバー、ＭＥＭＳを製造するためのチャンバー、ＴＦＴまたはフラットパネルディスプレイの製造のためのチャンバーであり得る。ツールは、例えば、化学的または物理的蒸着チャンバーであり得る。多くの場合、ツールは、プラズマ発生装置を含む。
【００３２】
好ましい実施形態において、フッ素はコンプレッサーによって加圧され、フッ素元素以外に、加圧用ガスは利用されない。
【００３３】
フッ素の圧力は、好ましくは、１．５絶対バール（１５０絶対ｋＰａ）以上である。この圧力は、好ましくは、１５絶対バール（１５００絶対ｋＰａ）以下、より好ましくは、１２絶対バール（１２００絶対ｋＰａ）以下である。好ましい範囲は、２〜３絶対バール（２００〜３００絶対ｋＰａ）である。好ましくは、フッ素の圧力は、精製および送達の間、ならびに実施される場合は貯蔵の間も、示された高い方のレベルおよび低い方のレベルの範囲内で維持される。特に好ましくは、フッ素の圧力は、その電解生成の間、その精製の間、およびその使用場所への送達の間、ならびに実施される場合はその貯蔵の間も、示された高い方のレベルおよび低い方のレベルの範囲内、とりわけ２〜３絶対バールの範囲内に、維持される。その利点は、空気または湿気による汚染の危険がさらに低減されること、およびコンプレッサーが不要であることである。
【００３４】
フッ素元素の製造の工程は、好ましくは、上記のように、ＫＦおよびＨＦの付加物を電解質塩として使用して、ＨＦの電気分解によって行われる。代替的に、フッ素元素は、高い原子価を有する金属フッ化物から分解され得る。例えば、ＭｎＦ４が加熱されて分解され、ＭｎＦｘを生成しながらＦ２を生じ得る。ここでｘは、およそ３である。
【００３５】
精製の工程（予定される場合）は、例えば、特にＨＦが除去され得る、蒸留の工程を含む。代わりにまたはさらに、ＨＦを除去するためにフッ素はＮａＦと接触され得る。
【００３６】
貯蔵の工程（予定される場合）は、好ましくは、好適なタンク（例えば、ステンレス鋼ボトル）中でのフッ素元素の貯蔵を意味する。
【００３７】
送達の工程は、好ましくは、フッ素を製造装置からパイプを通して使用場所に送ることを意味する。
【００３８】
本発明の方法は、二酸化炭素、窒素および酸素の含有量が製造直後の二酸化炭素、窒素および酸素の含有量よりも高くないフッ素元素の使用場所への送達を可能にする。
【００３９】
Ｆ２を生成し送達するために使用される装置においては、真空連結部を間に有する二重遮断弁（ｄｏｕｂｌｅ  ｉｓｏｌａｔｉｏｎ  ｖａｌｖｅ）が安全性を向上させる。
【００４０】
本発明の方法の利点は、製造されたＦ２が、使用場所に送達された時にその純度を維持していることである。したがって、製造されたＦ２は、一旦上に示されたように精製されてから、使用場所に送達され得る。その送達後は、送達されたＦ２の精製のための追加的な工程は、必要ない。したがって、本方法の好ましい実施形態は、１つまたは複数の精製の工程が、いずれもＦ２の使用場所への送達後にそれを精製するために行われることはないことを特徴とする。特に好ましくは、窒素、酸素、空気、湿気または二酸化炭素を除去するための１つまたは複数のＦ２精製の工程は、使用場所へのＦ２の送達後に行われることはない。湿気（Ｈ２Ｏ）がＦ２とＯＦ２およびＨＦの形成下で反応することが予想されることが留意されなければならない。したがって、用語「湿気」は、Ｈ２ＯのＦ２との反応生成物、特にＨＦおよびＯＦ２を含む。それらは形成されないので、除去されることはない。
【００４１】
本発明の方法は、フッ素の現場製造に特に好適である。現場製造において、フッ素は、現場で製造され、所望される場合は貯蔵工程なしで、同じ現場の使用場所に直接送達される。好ましくは、使用場所は、そこでフッ素元素が、半導体、ＭＥＭＳ、太陽電池およびＴＦＴ（フラットパネルディスプレイ）の製造において熱もしくはプラズマ支援エッチング剤として使用されるか、または半導体、ＭＥＭＳ、太陽電池およびＴＦＴ（フラットパネルディスプレイ）の製造において使用される処理チャンバーの熱もしくはプラズマ支援洗浄のために使用されるか、または前記製造およびチャンバー洗浄の両方のために使用されるところのプラントである。プラズマは、エッチングチャンバーにおいて直接生成されたローカルプラズマ、またはプラズマ源を有する別個のチャンバーにおいて生成されたリモートプラズマである。
【００４２】
したがって、好ましくは、フッ素元素は、半導体、ＭＥＭＳ、太陽電池およびＴＦＴの製造における使用のために、現場で製造され、送達される。より好ましくは、フッ素元素は、半導体、ＭＥＭＳ、太陽電池およびＴＦＴの製造において、現場で、２〜３バール（絶対）の圧力下、ＫＦおよびＨＦの付加物の存在下でのＨＦの電気分解によって製造され、精製され、エッチング液としてエッチングチャンバー中に送達されるか、またはチャンバー洗浄剤として、半導体、ＭＥＭＳ、太陽電池およびＴＦＴの製造のために使用される熱もしくはプラズマ支援エッチングチャンバー（特にチャンバーがプラズマエッチングチャンバーである場合）中に送達される。特に好ましくは、Ｆ２は、その電解生成の間も、前記圧力下にある。
【００４３】
フッ素は、所望される場合は、国際公開第２００４／００９８７３号パンフレットに記載されているようなフッ素生成カセット中で、製造され得る。所望される場合は、カセットは、そこでエッチングが行われるところの１つもしくは複数の処理チャンバーに１つずつ配分され得るか、または複数のフッ素生成カセットが、そうしたチャンバーに連結されたフッ素ガス分配システムに連結される。
【００４４】
フッ素は、好ましくは、１つまたは複数の処理チャンバーと、特に好ましくは固形物の除去のための手段（例えば、上記のようなフリット）を含む精製ユニットおよび／またはＨＦのための吸着剤を含むキャニスターもしくは塔もしくはＨＦ分離のための冷却分離機を介して、流体連結された装置において、電気分解により、その使用場所の現場で生成される。所望される場合は、フッ素発生装置は、使用場所としての処理チャンバーの近くに（例えば、この距離は、５００ｍ以下であり得、しばしば場合により５０ｍ以下である）設置され、処理チャンバーのすぐ近くに（例えば、１０ｍ以下の距離に）あり得る。したがって、好ましくは、生成されたフッ素元素は、タンクにも、次いで送達ラインから分離される加圧ボトルにも詰められない。所望される場合は、フッ素は、送達ラインに接続されたままのタンクまたはボトルにのみ、貯蔵される。当該方法は、例えば２０１０年９月１５日に出願された米国仮特許出願第６１／３８３５３３号明細書および２０１０年９月１６日に出願された同第６１／３８３２０４号明細書に記載されているようなスキッド概念に従うプラントにおいて、実施され得る。そこに記載されているプラントは、フッ素ガスを反応物として利用するツールに、このツールにおいて化学反応を行うためにフッ素ガスを供給するものであり、当該装置は、
−スキッド１として示される、少なくとも１つのＨＦ用貯蔵タンクを含むスキッド搭載モジュール、
−スキッド２として示される、少なくとも１つのＦ２製造用電解槽を含むスキッド搭載モジュール、
−スキッド３として示される、Ｆ２を精製するための精製手段を含むスキッド搭載モジュール、
−スキッド４として示される、フッ素ガスを使用場所に送達する手段を含むスキッド搭載モジュール、
−スキッド５として示される、冷却水回路を含むスキッド搭載モジュール、
−スキッド６として示される、排ガスを処理する手段を含むスキッド搭載モジュール、
−スキッド７として示される、Ｆ２の分析のための手段を含むスキッド搭載モジュール、および
−スキッド８として示される、電解槽を動作させる手段を含むスキッド搭載モジュール
からなる群から選択される少なくとも１つのスキッド搭載モジュールを含むスキッド搭載モジュールを含む。
【００４５】
スキッドの利点は、例えば、それらは工場試験前に、製造され、配管され、配線され、互いに組み立てられることである。スキッド間のインターフェースが最小限に抑えられるように、かつそれぞれのスキッド中の全ての部品が、保守、点検または修理のために可能な限り容易にアクセスできるように、スキッドが構築されると好ましい。
【００４６】
本発明の方法は、特に現場で適用される場合に、製造され送達されるべきフッ素元素を、空気、すなわち酸素、窒素、二酸化炭素および湿気の侵入の危険およびＦ２のそれぞれの汚染なしに、供給することを可能にする。
【００４７】
参照により本明細書に援用されるいずれの特許、特許出願、および刊行物の開示も、それがある用語を不明確にし得るほどまでに、本出願の記載と矛盾する場合は、本出願の記載が優先するものとする。
【実施例】
【００４８】
以下の実施例は、本発明を限定することなく、本発明を詳細に説明することが意図されるものである。
【００４９】
実施例１：現場でのフッ素元素の送達
１．フッ素元素の製造：
ＫＦ・２ＨＦを、電解槽に入れ、約８０〜１２０℃まで加熱し、そこで溶融させる。ＨＦを電解槽中に供給し、８〜１２Ｖの範囲内の電圧を印加し、８０〜１００℃の間の温度範囲内に維持されたＨＦと溶融した電解質塩との組成物に電流を流す。フッ素元素および水素元素が、それぞれの電極室に形成する。フッ素元素を、モネルメタルフリットに通して固形物を除去し、コンプレッサーで約２．５絶対バール（約２５０ｋＰａ）の圧力まで圧縮し、ＮａＦ床に通してＨＦを除去する。
【００５０】
２．加圧フッ素の送達
圧縮したフッ素を、パイプ中、前記圧力下で、現場に設けられた設備に直接送る。この設備において、フッ素元素は、半導体の製造のための工程において、ＰＥＣＶＤ（プラズマ強化蒸着）の間に堆積したシリコン含有残留物層からのプラズマチャンバーの清浄化のために利用される。
【００５１】
フッ素は、製造装置からフッ素が利用される設備まで、周囲圧力より高い圧力下で維持されるので、空気はフッ素を汚染せず、酸素、酸素含有不純物、窒素および二酸化炭素の低いレベルは、本質的に同じままである。
【００５２】
実施例２：加圧下でのフッ素元素の製造および送達
１．フッ素元素の製造：
ＫＦ・２ＨＦを、電解槽に入れ、約８０〜１２０℃まで加熱し、そこで溶融させる。ＨＦを電解槽中に供給し、８〜１２Ｖの範囲内の電圧を印加し、８０〜１００℃の間の温度範囲内に維持されたＨＦと溶融した電解質塩との組成物に電流を流す。フッ素元素および水素元素が、それぞれの電極室に形成する。Ｆ２を、槽中およそ２．５絶対バール（約２５０ｋＰａ）の圧力下で維持する。Ｆ２を、モネルメタルフリットに通し、ジェットスクラバー中で、約−８０℃の温度で維持された液体ＨＦと接触させて固形物（主として、およその組成ＫＦ・２ＨＦを有する同伴固体電解質塩）を除去し、−８０℃まで冷却されたトラップに通し、次いでＮａＦ床に通してＨＦを除去する。
【００５３】
２．フッ素の送達
Ｆ２を、パイプ中、約２．５絶対バールの前記圧力下で、現場に設けられた設備に直接送る。この設備において、Ｆ２は、半導体の製造のための工程において、ＰＥＣＶＤ（プラズマ強化蒸着）の間に堆積したシリコン含有残留物層からのプラズマチャンバーの清浄化のために利用される。
【００５４】
フッ素は、製造装置からフッ素が利用される設備まで、周囲圧力より高い圧力下で維持されるので、空気はフッ素を汚染せず、酸素、酸素含有不純物、窒素および二酸化炭素の低いレベルは、送達の工程の間、本質的に同じままである。
【国際調査報告】
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