(57)【要約】【課題】ハロゲン系ガスの処理装置を軽量化し得るハロゲン系ガスの処理剤及びハロゲン系ガスの処理方法を提供する。【解決手段】ハロゲン系ガスの処理剤は、ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比が２．３より大きく、Ｎａ，Ｋ，Ｒｂ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ及びＦｅからなる群から選ばれた少なくとも一種を含有するフォージャサイト型ゼオライトを含む。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比が２．３より大きく、Ｎａ，Ｋ，Ｒｂ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ及びＦｅからなる群から選ばれた少なくとも一種を含有するフォージャサイト型ゼオライトを含む、ハロゲン系ガスの処理剤。
【請求項２】
前記ゼオライトにおけるＡｌ２Ｏ３の含有量が３４質量％以下である、請求項１に記載のハロゲン系ガスの処理剤。
【請求項３】
前記ゼオライトにおけるＳｉＯ２の含有量が４３質量％以上である、請求項１又は２に記載のハロゲン系ガスの処理剤。
【請求項４】
前記ゼオライトにおけるＮａ２Ｏの含有量が１９質量％以下である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のハロゲン系ガスの処理剤。
【請求項５】
前記ゼオライトにおけるＫ２Ｏの含有量が２質量％以下である、請求項１〜４のいずれか一項に記載のハロゲン系ガスの処理剤。
【請求項６】
前記ゼオライトにおけるＲｂ２Ｏの含有量が０．００５質量％以下である、請求項１〜５のいずれか一項に記載のハロゲン系ガスの処理剤。
【請求項７】
前記ゼオライトにおけるＭｇＯの含有量が０．５質量％以上である、請求項１〜６のいずれか一項に記載のハロゲン系ガスの処理剤。
【請求項８】
前記ゼオライトにおけるＣａＯの含有量が０．２質量％以上である、請求項１〜７のいずれか一項に記載のハロゲン系ガスの処理剤。
【請求項９】
前記ゼオライトにおけるＳｒＯの含有量が０．００３質量％以下である、請求項１〜８のいずれか一項に記載のハロゲン系ガスの処理剤。
【請求項１０】
前記ゼオライトにおけるＦｅ２Ｏ３の含有量が０．５質量％以上である、請求項１〜９のいずれか一項に記載のハロゲン系ガスの処理剤。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載のハロゲン系ガスの処理剤を用いる、ハロゲン系ガスの処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハロゲン系ガスの処理剤及びハロゲン系ガスの処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、半導体などを製造するに際して行うエッチング工程や、化学気相蒸着（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＣＶＤ）工程等においてハロゲン系ガスが排出される。
【０００３】
特許文献１には、ハロゲン系ガスの処理剤として、ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比が２．０〜２．３のフォージャサイト型ゼオライトが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２２９６１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ハロゲン系ガスの処理装置を軽量化したいという要望がある。
【０００６】
本発明の主な目的は、ハロゲン系ガスの処理装置を軽量化し得るハロゲン系ガスの処理剤及びハロゲン系ガスの処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るハロゲン系ガスの処理剤は、ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比が２．３より大きく、Ｎａ，Ｋ，Ｒｂ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ及びＦｅからなる群から選ばれた少なくとも一種を含有するフォージャサイト型ゼオライトを含む。
【０００８】
本発明に係るハロゲン系ガスの処理方法は、本発明に係るハロゲン系ガスの処理剤を用いる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ハロゲン系ガスの処理装置を軽量化し得るハロゲン系ガスの処理剤及びハロゲン系ガスの処理方法を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
ハロゲン系ガスの処理剤は、ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比が２．３より大きく、Ｎａ，Ｋ，Ｒｂ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ及びＦｅからなる群から選ばれた少なくとも一種を含有するフォージャサイト型ゼオライトを含む。処理剤に含まれるゼオライトのＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比が２．３より大きいため、ハロゲン系ガスの処理剤の比重が小さい。従って、このハロゲン系ガスの処理剤を用いることによって、ハロゲン系ガスの処理装置を軽量化し得る。換言すれば、このハロゲン系ガスの処理剤を用いたハロゲン系ガスの処理方法によれば、ハロゲン系ガスの処理装置を軽量化し得る。
【００１１】
ハロゲン系ガスの処理剤の比重をより小さくする観点からは、処理剤に含まれるゼオライトのＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比が２．３５以上であることが好ましい。処理剤に含まれるゼオライトのＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比は、３．０以下であることが好ましく、２．５以下であることがより好ましい。処理剤に含まれるゼオライトのＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比が大きすぎると、疎水性が高くなりすぎる場合がある。
【００１２】
また、ハロゲン系ガスの処理剤が、Ｎａ，Ｋ，Ｒｂ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ及びＦｅからなる群から選ばれた少なくとも一種を含有する場合、表面の塩基性度が高まるためハロゲン成分に含まれるハロゲン化水素を十分に処理しうる可能性がある。
【００１３】
ゼオライトにおけるＡｌ２Ｏ３の含有量が３４質量％以下であることが好ましい。ゼオライトにおけるＡｌ２Ｏ３の含有量が多すぎると、ゼオライトの重量が大きくなる場合がある。ゼオライトにおけるＡｌ２Ｏ３の含有量は、より好ましくは、３３質量％以下である。ゼオライトにおけるＡｌ２Ｏ３の含有量は、好ましくは、２５質量％以上であり、より好ましくは、３０質量％以上である。ゼオライトにおけるＡｌ２Ｏ３の含有量が少なすぎると、相対的にＳｉＯ２の含有量が多くなってしまいゼオライトがもろくなる場合がある。
【００１４】
ゼオライトにおけるＳｉＯ２の含有量が４３質量％以上であることが好ましい。ゼオライトにおけるＳｉＯ２の含有量は、より好ましくは、４４質量％以上である。ゼオライトにおけるＳｉＯ２の含有量は、好ましくは、４６質量％以下である。ゼオライトにおけるＳｉＯ２の含有量が多すぎると、ゼオライトがもろくなってしまう場合がある。
【００１５】
ゼオライトにおけるアルカリ金属酸化物の含有量は、好ましくは、２１質量％以下であり、より好ましくは、２０質量％以下であり、さらに好ましくは、１９質量％以下である。ゼオライトにおけるアルカリ金属酸化物の含有量が多すぎると、表面で金属酸化物の凝集が起こりゼオライト表面の比表面積が小さくなる、またはゼオライトが細穴が塞がれてしまうという蓋然性がある場合がある。ゼオライトにおけるアルカリ金属酸化物の含有量は、好ましくは、１７質量％以上であり、より好ましくは、１８質量％以上である。ゼオライトにおけるアルカリ金属酸化物の含有量が少なすぎると、ゼオライトの酸性度が高くなり装置内壁が腐食される場合がある。
【００１６】
ゼオライトにおけるＮａ２Ｏの含有量は、好ましくは、１９質量％以下であり、より好ましくは、１８．５質量％以下である。ゼオライトにおけるＮａ２Ｏの含有量が多すぎると、表面でＮａ２Ｏの凝集が起こりゼオライト表面の比表面積が小さくなる、またはゼオライトが細穴が塞がれてしまうという蓋然性がある場合がある。ゼオライトにおけるＮａ２Ｏの含有量は、好ましくは、８質量％以上であり、より好ましくは、１８質量％以上である。ゼオライトにおけるＮａ２Ｏの含有量が少なすぎると、ゼオライトの酸性度が高くなり装置内壁が腐食される場合がある。
【００１７】
ゼオライトにおけるＫ２Ｏの含有量は、好ましくは、２質量％以下であり、より好ましくは、１質量％以下であり、さらに好ましくは、０．５質量％以下である。ゼオライトにおけるＫ２Ｏの含有量が多すぎると、Ｋ２Ｏの凝集が起こり、ゼオライト表面の比表面積が小さくなる、またはゼオライトが細穴が塞がれてしまうという蓋然性がある場合がある。ゼオライトにおけるＫ２Ｏの含有量は、好ましくは、０．１質量％以上であり、より好ましくは、０．３質量％以上である。ゼオライトにおけるＫ２Ｏの含有量が少なすぎると、ゼオライトの酸性度が高くなり装置内壁が腐食される場合がある。
【００１８】
ゼオライトにおけるＲｂ２Ｏの含有量は、好ましくは、０．００５質量％以下であり、より好ましくは、０．００４質量％以下であり、さらに好ましくは、０．００３質量％以下である。ゼオライトにおけるＲｂ２Ｏの含有量が多すぎると、凝集が起こりゼオライト表面の比表面積が小さくなる、またはゼオライトが細穴が塞がれてしまうという蓋然性がある場合がある。ゼオライトにおけるＲｂ２Ｏの含有量は、好ましくは、０．００２質量％以上である。ゼオライトにおけるＲｂ２Ｏの含有量が少なすぎると、ゼオライトの酸性度が高くなり装置内壁が腐食される場合がある。
【００１９】
ゼオライトにおけるアルカリ土類金属酸化物の含有量は、好ましくは、０．５質量％以上であり、より好ましくは、１．０質量％以上であり、さらに好ましくは、１．５質量％以上であり、なお好ましくは、２．０質量％以上である。ゼオライトにおけるアルカリ土類金属酸化物の含有量が少なすぎると、凝集が起こりゼオライト表面の比表面積が小さくなる、またはゼオライトが細穴が塞がれてしまうという蓋然性がある場合がある。ゼオライトにおけるアルカリ土類金属酸化物の含有量は、好ましくは、４．０質量％以下であり、より好ましくは、３．５質量％以下であり、さらに好ましくは、３．０質量％以下である。ゼオライトにおけるアルカリ土類金属酸化物の含有量が多すぎると、ゼオライトの酸性度が高くなり装置内壁が腐食される場合がある。
【００２０】
ゼオライトにおけるＭｇＯの含有量は、好ましくは、０．５質量％以上であり、より好ましくは、１．０質量％以上であり、さらに好ましくは、１．５質量％以上である。ゼオライトにおけるＭｇＯの含有量が少なすぎると、凝集が起こりゼオライト表面の比表面積が小さくなる、またはゼオライトが細穴が塞がれてしまうという蓋然性がある場合がある。ゼオライトにおけるＭｇＯの含有量は、好ましくは、４．０質量％以下であり、より好ましくは、３．５質量％以下であり、さらに好ましくは、３．０質量％以下である。ゼオライトにおけるＭｇＯの含有量が多すぎると、ゼオライトの酸性度が高くなり装置内壁が腐食される場合がある。
【００２１】
ゼオライトにおけるＣａＯの含有量は、好ましくは、０．２質量％以上であり、より好ましくは、０．３質量％以上であり、さらに好ましくは、０．４質量％以上である。ゼオライトにおけるＣａＯの含有量が少なすぎると、凝集が起こりゼオライト表面の比表面積が小さくなる、またはゼオライトが細穴が塞がれてしまうという蓋然性がある場合がある。ゼオライトにおけるＣａＯの含有量は、好ましくは、１．０質量％以下であり、より好ましくは、０．８質量％以下であり、さらに好ましくは、０．５質量％以下である。ゼオライトにおけるＣａＯの含有量が多すぎると、ゼオライトの酸性度が高くなり装置内壁が腐食される場合がある。
【００２２】
ゼオライトにおけるＳｒＯの含有量は、好ましくは、０．００３質量％以下である。ゼオライトにおけるＳｒＯの含有量が多すぎると、凝集が起こりゼオライト表面の比表面積が小さくなる、またはゼオライトが細穴が塞がれてしまうという蓋然性がある場合がある。ゼオライトにおけるＳｒＯの含有量は、好ましくは、０．００２質量％以上であり、より好ましくは、０．００１質量％以上である。ゼオライトにおけるＳｒＯの含有量が少なすぎると、ゼオライトの酸性度が高くなり装置内壁が腐食される場合がある。
【００２３】
ゼオライトにおけるＦｅ２Ｏ３の含有量は、好ましくは、０．５質量％以上であり、より好ましくは、１．０質量％以上である。ゼオライトにおけるＦｅ２Ｏ３の含有量が少なすぎると、塩素との反応により完全に消費されてしまう場合がある。ゼオライトにおけるＦｅ２Ｏ３の含有量は、好ましくは、３質量％以下であり、より好ましくは、２質量％以下である。ゼオライトにおけるＦｅ２Ｏ３の含有量が多すぎると、凝集が起こりゼオライト表面の比表面積が小さくなる、またはゼオライトが細穴が塞がれてしまうという蓋然性がある場合がある。
【００２４】
ゼオライトは、上記成分の他に、例えば、Ｐ，Ｓ，Ｃｌ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｙ，Ｚｒ等をさらに含んでいてもよい。
【００２５】
ゼオライトにおけるＰ２Ｏ５の含有量は、好ましくは、０．０１質量％〜０．０３質量％であり、より好ましくは、０．０１５質量％〜０．０２５質量％である。
【００２６】
ゼオライトにおけるＳＯ３の含有量は、好ましくは、０．０５質量％〜０．２５質量％であり、より好ましくは、０．１質量％〜０．２質量％である。
【００２７】
ゼオライトにおけるＣｌの含有量は、好ましくは、０．００５質量％〜０．０５質量％であり、より好ましくは、０．００８質量％〜０．０２質量％である。
【００２８】
ゼオライトにおけるＴｉＯ２の含有量は、好ましくは、０．０５質量％〜０．３０質量％であり、より好ましくは、０．１０質量％〜０．２５質量％である。
【００２９】
ゼオライトにおけるＣｒ２Ｏ３の含有量は、好ましくは、０．０００１質量％〜０．０１質量％であり、より好ましくは、０．００５質量％〜０．００８質量％である。
【００３０】
ゼオライトにおけるＭｎＯの含有量は、好ましくは、０．０１質量％〜０．０５質量％であり、より好ましくは、０．０２質量％〜０．０４質量％である。
【００３１】
ゼオライトにおけるＮｉＯの含有量は、好ましくは、０．００１質量％〜０．０１質量％であり、より好ましくは、０．００５質量％〜０．００８質量％である。
【００３２】
ゼオライトにおけるＣｕＯの含有量は、好ましくは、０．００１質量％〜０．０１質量％であり、より好ましくは、０．００２質量％〜０．００５質量％である。
【００３３】
ゼオライトにおけるＺｎＯの含有量は、好ましくは、０．００１質量％〜０．０１質量％であり、より好ましくは、０．００３質量％〜０．００８質量％である。
【００３４】
ゼオライトにおけるＹ２Ｏ３の含有量は、好ましくは、０．０００５質量％〜０．００２質量％であり、より好ましくは、０．０００８質量％〜０．００１５質量％である。
【００３５】
ゼオライトにおけるＺｒＯ２の含有量は、好ましくは、０．００１質量％〜０．０２質量％であり、より好ましくは、０．００５質量％〜０．０１質量％である。
【００３６】
ハロゲン系ガスの処理剤の形状寸法は、特に限定されない。ハロゲン系ガスの処理剤は、例えば、粒子状であってもよい。その場合、ハロゲン系ガスの処理剤の平均粒子径は、好ましくは、０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下であり、より好ましくは、１ｍｍ以上３ｍｍ以下である。
【００３７】
本実施形態のハロゲン系ガスの処理剤は、上記ゼオライトに加え、バインダー（カオリン、アタパルジャイト、モンモリロナイトなど）をさらに含んでいてもよい。
【００３８】
本実施形態のハロゲン系ガスの処理剤は、例えば、ハロゲン（Ｆ２、Ｃｌ２、Ｂｒ２、Ｉ２）ガス、ハロゲン化水素（ＨＦ、ＨＣｌ、ＨＢｒ、ＨＩ）ガス、ハロゲン化珪素（ＳｉＦ４、ＳｉＣｌ４、ＳｉＢｒ４）ガス、ハロゲン化ホウ素（ＢＣｌ３）ガス、ハロゲン化タングステン（ＷＦ６、ＷＣｌ６）ガス、ハロゲン化カルボニル（ＣＯＦ２、ＣＯＣｌ２）ガス、酸化ハロゲン（ＯＦ２）ガスなどの処理に好適に用いられる。本実施形態のハロゲン系ガスの処理剤は、塩素ガスの処理により好適に用いられる。
【００３９】
以下、本発明について、具体的な実験例に基づいて、さらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施することが可能である。
【００４０】
（実験例）
下記の表１に示す成分を含むゼオライトＡ及びゼオライトＢを用意した。ゼオライトＡ，Ｂをそれぞれ容器に充填した。その容器に塩素ガスを含むガスを導入し、容器からの排気ガス中に含まれる塩素ガス濃度を測定した。その結果、ゼオライトＡを用いた場合と、ゼオライトＢを用いた場合とで、排気ガス中の塩素ガス濃度が同等であることを確認した。
【００４１】
なお、表１に示す含有量（質量％）は、ＸＲＦ分析（蛍光Ｘ線分析）により行った。また、ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比は、試料を炭酸ナトリウムとホウ酸で溶解分解した後に、塩酸で加熱溶解し、ＩＣＰ−ＡＥＳにより定量分析することにより得た値である。
【００４２】
表１において、「Ｎ．Ａ．」とは、検出量が検出装置の検出限界以下であったことを示している。
【００４３】
【表１】
2016155072.tif 000002