岩谷産業株式会社
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2004年11月29日(月曜日)

半導体・液晶分野向け フッ素系地球温暖化ガスPFCの
ドライ方式による除害&フッ素リサイクルシステム
「WINLOOP」を開発
岩谷産業株式会社

岩谷産業株式会社(本社:大阪・東京、社長:牧野明次、資本金:200億円)は、このほど、半導体・液晶分野向けに、フッ素系地球温暖化ガスPFC(パーフルオロコンパウンド)を高効率分解し、発生するフッ素成分を濃度90%以上のフッ化カルシウムに変換することで、蛍石代替物質としてフッ素リサイクルを可能にする新しい技術「WINLOOP(Winner’s Fluorine Loop Technologies)」の開発に成功しました。
同技術は「セミコンジャパン2004」(期間:12月1日〜3日、会場:幕張メッセ)へのシステム参考出展を機に、2005年4月(予定)よりシステムの販売を開始します。


当社は、半導体・液晶工場向けのPFC除去技術に関し、世界に先駆けて湿式スクラバーを用いない低コストドライ処理システムの納入実績を有しており、その排出物は鉄鋼メーカー向けの原料等として販売することで、ゼロエミッションを達成していました。
新技術「WINLOOP」では、それを更に一歩進めて、反応薬剤を濃度90%以上のフッ化カルシウムに変換することに成功。蛍石代替物質としてフッ素リサイクルが可能となるシステムを構築したものです。
そのキーシステムは、PFCの高効率分解及び、特殊材料ガスの除害を担当する〔1〕燃焼式除害部、〔2〕発生する粉体の除去を担当する粉体除去部及び、〔3〕フッ素成分を固定・濃縮を担当する乾式フッ素回収部の3つの機器によって構成されています。

〔1〕燃焼式除害部 
当社が4年前から販売を開始し、全国に100筒以上の販売実績を持つ燃焼除害装置「ダイナガードFシリーズ」の技術を利用して開発された、小型・小風量燃焼式除害装置です。
クリーニング工程やエッチング工程で使用されるPFCは、この燃焼式除害部によって高温のHFガスへと分解されます。一方半導体・液晶製造の成膜プロセスに必須となるガスの多くは、酸化され微小な粉体となり排気されます。

〔2〕粉体除去部 
前記の微粉体を高温・高濃度のHF存在下で効率よく捕集するために開発いたしました。当装置は粒径0.1ミクロン以上の微粉体を99%以上捕集する性能を有しています。

〔3〕乾式フッ素回収部 
カルシウム系薬剤を用いた乾式フッ素処理装置です。通常の乾式除害装置では処理ガスと薬剤の反応が1パスで行われるため、除害性能を維持したまま薬剤と活性なフッ素系ガスとを反応させて、フッ化カルシウム濃度を上げることは困難でしたが、当装置では複数の薬剤カラムをシリーズで接続し、切り換えていく事によって産業上リサイクル可能な濃度90%以上のフッ化カルシウムへの変換を達成しています。

このように当社は、新技術「WINLOOP」によって、地球温暖化係数の高いPFCガスを、エネルギー負荷の高いウエット方式ではなく、完全なドライ処理によって無毒化・除去させると同時に、通常は廃棄物となる乾式反応薬剤を、鉄鋼向け原料等の用途として販売し、ゼロエミッションを達成するだけでなく、PFCガスの原料であるフッ酸の出発原料フッ化カルシウム(蛍石)に変換させるフッ素回収リサイクルを可能にするシステムを完成させました。

「WINLOOP」は当社滋賀技術センターの長年にわたる技術蓄積を基に開発が進められたものであり、潜在的マーケットニーズを的確に捉えた画期的な新技術であると確信致しております。

【ご参考】「WINLOOP」のベースとなった当社の半導体関連技術                            
■半導体ガスクリーニングのトータルシステム「WINCL」 Winner’s Cleaning Gas Technology
ますます高集積化が進むLSIの世界では、半導体製造装置の反応チャンバー内のパーティクル(微細なゴミ)の除去が大きな課題となっています。「WINCL」は、パーティクルを限りなくゼロに近づけ、半導体の高性能化に貢献するために当社が実用化した、半導体製造装置全体のガスセルフクリーニング技術。オリジナルガスの開発から材料や部品の選定まで、イワタニの当分野におけるハンドリングのノウハウを結集したトータルテクノロジーであり、その簡単・安全・確実なクリーニング性能に加えて地球環境への配慮の点でも高い評価を得て(※)、国内外のデバイスメーカー等に広く採用されています。

※ 特に半導体製造プロセスで使用されるPFCは、地球温暖化係数が二酸化炭素の数千倍から数万倍と高く、「京都議定書」以降、削減対象物質となっています。WINCLは、原則として温暖化ガスは用いない、用いざるを得ない場合は回収して再利用を図るか、除害(分解・除去)して大気中に排出させない、との設計コンセプトのもと、幅広いラインナップとシステム提案で個別のユーザーニーズに対応しています。

■「ダイナガードFシリーズ」と「乾式フッ素処理システム」
「ダイナガードFシリーズ」は、半導体の製造プロセスで使用する可燃性や毒性を持った数十種類におよぶ特殊ガスを、安全に処理・排出するイワタニの燃焼式除害装置。独自の燃焼筒構造(特許登録済)によって処理対象ガスを効率よく熱分解処理します。高い処理効率とメンテナンス頻度の低減を実現し、特に地球温暖化係数が高く削減が叫ばれているPFCの処理に効果を発揮します。

当社ではダイナガードとのシステム連携として、各種スクラバーをラインナップしていますが、とりわけPFC分解にともないクローズアップされてきたフッ素成分の処理に対しては、(イナックス・ヘルミッヒ社製)乾式フッ素処理装置による新たなフッ素処理システムを開発。PFCの分解とフッ素排水規制という二律背反の命題を同時にクリアする、ゼロエミッションのソリューション提案を行ってきました。

■高濃度オゾンガス利用による金属表面処理技術 「WINSUT」 Winner’s Surface -Treatment Technology
 オゾンは、通常、酸素をオゾナイザー放電させて発生させており、濃度は20%程度が限界とされてきました。当社は高濃度オゾンのハンドリングや貯蔵方法などの研究開発に努め、80%強のオゾン濃度を安全にハンドリングさせることに成功。これをベースに1997年に「オゾンパッシベーション処理技術」を開発しました。
この技術は、80%強の高濃度オゾンを常温・大気圧で封入することにより、ステンレス等の表面に作用させ酸化不働態皮膜を形成するもので、耐腐食性向上・メタルコンタミネーション抑制・オゾン濃度減衰抑制・付着物抑制・真空排気特性向上などの効果が確認されています。

当社ではこのコア技術を「WINSUT」として半導体製造プロセスへ適用することにより、金属汚染(腐食)を低減し、歩留まりの向上やデバイスの高品質化に寄与しています。

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