JPH04175217A - 四弗化ケイ素ガスの精製方法 - Google Patents
四弗化ケイ素ガスの精製方法Info
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- JPH04175217A JPH04175217A JP30095790A JP30095790A JPH04175217A JP H04175217 A JPH04175217 A JP H04175217A JP 30095790 A JP30095790 A JP 30095790A JP 30095790 A JP30095790 A JP 30095790A JP H04175217 A JPH04175217 A JP H04175217A
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- Japan
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- silicon tetrafluoride
- hydrotalcite
- tetrafluoride gas
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- gas
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は四弗化ケイ素（ＳｉＦａ）ガスの精製方法に関
する。
する。
更に詳しくは、四弗化ケイ素ガス中の二酸化炭素（Ｃｏ
ｇ）の除去方法に関する。
ｇ）の除去方法に関する。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕四弗化
ケイ素ガスは、アモルファスシリコン薄膜半導体用の原
料やドライエツチング荊として近年注目されているが、
これらの用途としての四弗化ケイ素ガスは高純度のもの
が要求されている。
ケイ素ガスは、アモルファスシリコン薄膜半導体用の原
料やドライエツチング荊として近年注目されているが、
これらの用途としての四弗化ケイ素ガスは高純度のもの
が要求されている。
四弗化ケイ素ガスは種々の方法で製造されているが殆ど
の場合、二酸化炭素を不純物として含有している。四弗
化ケイ素ガスは、例えばケイ弗酸やケイ弗化化合物の酸
の酸分解法、ケイ弗化化合物の熱分解法、弗化水素と二
酸化ケイ素との反応による合成法など種々の方法で製造
されている。
の場合、二酸化炭素を不純物として含有している。四弗
化ケイ素ガスは、例えばケイ弗酸やケイ弗化化合物の酸
の酸分解法、ケイ弗化化合物の熱分解法、弗化水素と二
酸化ケイ素との反応による合成法など種々の方法で製造
されている。
しかしながら、これらの製造方法により得られた四弗化
ケイ素ガス中には、数１００ｐｐ−のＣ（ｈを含有して
いるので、これを除去する必要がある。特にアモルファ
スシリコン薄膜半導体の原料として使用する場合には、
Ｃ０８の存在は生成したシリコン１１ＷＩＡ中に多量の
酸素が混入し、半導体特性に悪影響を及ぼすので特に除
去しなければならない。
ケイ素ガス中には、数１００ｐｐ−のＣ（ｈを含有して
いるので、これを除去する必要がある。特にアモルファ
スシリコン薄膜半導体の原料として使用する場合には、
Ｃ０８の存在は生成したシリコン１１ＷＩＡ中に多量の
酸素が混入し、半導体特性に悪影響を及ぼすので特に除
去しなければならない。
ＣＯ２の除去に関しては、活性炭、活性アルミナ、ゼオ
ライト等の使用により吸着除去する方法が知られている
。しかしながら、これらの吸着剤を使用した場合、主ガ
スである四弗化ケイ素も同時に吸着されるため、収率が
低下するという問題がある。また、ゼオライトを使用す
る吸着除去法については（特開昭５９−５００１６号公
報）の方法があり、アモルファスシリコン薄膜半導体原
料などに要求される高純度の四弗化ケイ素ガス、即ち、
不純物、特にＣＯ２を数ｐρ剛程度まで低下させる方法
が強く求められているのである。
ライト等の使用により吸着除去する方法が知られている
。しかしながら、これらの吸着剤を使用した場合、主ガ
スである四弗化ケイ素も同時に吸着されるため、収率が
低下するという問題がある。また、ゼオライトを使用す
る吸着除去法については（特開昭５９−５００１６号公
報）の方法があり、アモルファスシリコン薄膜半導体原
料などに要求される高純度の四弗化ケイ素ガス、即ち、
不純物、特にＣＯ２を数ｐρ剛程度まで低下させる方法
が強く求められているのである。
本発明者らはかかる状態に鑑み、四弗化ケイ素中のＣＯ
８の除去方法について種々の吸着剤を用いて鋭意検討を
重ねた結果、ハイドロタルサイト類似化合物を加熱処理
することで、四弗化ケイ素ガス中のＣＯｌを極めて効率
良く、しかも四弗化ケイ素の収率を低下させることなく
除去できることを見出し、本発明を完成するに至ったも
のである。
８の除去方法について種々の吸着剤を用いて鋭意検討を
重ねた結果、ハイドロタルサイト類似化合物を加熱処理
することで、四弗化ケイ素ガス中のＣＯｌを極めて効率
良く、しかも四弗化ケイ素の収率を低下させることなく
除去できることを見出し、本発明を完成するに至ったも
のである。
即ち、本発明は、予め脱水処理をしたハイドロタルサイ
トに、実質的に水分の混入しない状態で、−１０〜−９
０℃の温度範囲において通気させ、該脱水処理が１００
〜３００℃の範囲で加熱処理する四弗化ケイ素ガスの精
製方法に関する。
トに、実質的に水分の混入しない状態で、−１０〜−９
０℃の温度範囲において通気させ、該脱水処理が１００
〜３００℃の範囲で加熱処理する四弗化ケイ素ガスの精
製方法に関する。
以下、本発明の詳細な説明する。
ハイドロタルサイトは、天然鉱物でノルウェーのスナル
ム、ソ連のウラルなどの限られた地域に、ベニトレイト
、ムスコハイトなどとの混合物として産出する。しかし
ながら、天然品に比べより安定した合成品が好んで用い
られる。
ム、ソ連のウラルなどの限られた地域に、ベニトレイト
、ムスコハイトなどとの混合物として産出する。しかし
ながら、天然品に比べより安定した合成品が好んで用い
られる。
本発明に於いて使用するハイドロタルサイト類似化合物
（以下、ハイドロタルサイトと称す。）は、ＭＯＬ （
１５，２，３１（１９７７）及び１５．１０．３２（１
９７７）］に記載の次式で表される。
（以下、ハイドロタルサイトと称す。）は、ＭＯＬ （
１５，２，３１（１９７７）及び１５．１０．３２（１
９７７）］に記載の次式で表される。
［Ｍｌ−Ｘ ”ＭＷ ” （ＯＨ） ２ ］ ” ［Ａ
、／、１１−・ｍＨｚＯ］”−で、Ｍ ｚ−は、二価金
属、例えばＭ ｇ ！ −１Ｚｎ”、Ｎｉ”、Ｍｎ”°
、Ｎｉ！″があり、Ｍ ！ −は、三価金属例えばＡＩ
”、Ｆｅ”、Ｃｒ”がある、Ａｌ１−は、０価アニオン
、例えば、Ｃｌ−１Ｎｏ、−、ｃｏ、”−１Ｆ ｅ （
ＣＮ） ｈ ’＼サリチル酸、蓚酸、クエン酸などがあ
る。Ｘは、０く、〈０．３３の範囲にあるものである。
、／、１１−・ｍＨｚＯ］”−で、Ｍ ｚ−は、二価金
属、例えばＭ ｇ ！ −１Ｚｎ”、Ｎｉ”、Ｍｎ”°
、Ｎｉ！″があり、Ｍ ！ −は、三価金属例えばＡＩ
”、Ｆｅ”、Ｃｒ”がある、Ａｌ１−は、０価アニオン
、例えば、Ｃｌ−１Ｎｏ、−、ｃｏ、”−１Ｆ ｅ （
ＣＮ） ｈ ’＼サリチル酸、蓚酸、クエン酸などがあ
る。Ｘは、０く、〈０．３３の範囲にあるものである。
製造方法としては、塩化アルミニウム水溶液、塩化マグ
ネシウム水溶液、炭酸ナトリウム水溶液及び水酸化ナト
リウム水溶液を常温、常圧下において、連続的に反応槽
に供給し、混合する。これらの混合物はｐ）ｌ−１０〜
１１に保つように水酸化ナトリウムで供給速度を調節す
る。得られた懸濁液をろ過、水洗してから乾燥し、造粒
機により２ｍ＋＋ｗ程度の球状として、さらにＫＪｅ（
ＣＮ）ｉ溶液に浸漬し、ろ過した後乾燥して得られる。
ネシウム水溶液、炭酸ナトリウム水溶液及び水酸化ナト
リウム水溶液を常温、常圧下において、連続的に反応槽
に供給し、混合する。これらの混合物はｐ）ｌ−１０〜
１１に保つように水酸化ナトリウムで供給速度を調節す
る。得られた懸濁液をろ過、水洗してから乾燥し、造粒
機により２ｍ＋＋ｗ程度の球状として、さらにＫＪｅ（
ＣＮ）ｉ溶液に浸漬し、ろ過した後乾燥して得られる。
得られるハイドロタルサイトは、数％の水分が含まれて
いるので、脱水処理を行う。
いるので、脱水処理を行う。
脱水処理は１００〜３００℃の温度で加熱処理を行う、
１００℃未満では、層間水の脱離が不十分となり、ＣＯ
□の吸着量が低下する。３００℃を超えるとハイドロタ
ルサイト中の構造水の脱離が始まり、構造変化が起き吸
着量の低下を生ずる。
１００℃未満では、層間水の脱離が不十分となり、ＣＯ
□の吸着量が低下する。３００℃を超えるとハイドロタ
ルサイト中の構造水の脱離が始まり、構造変化が起き吸
着量の低下を生ずる。
加熱処理時間は処理温度にもよるが、１〜５時間程度が
好ましい。
好ましい。
四弗化ケイ素ガスの精製は、カラム等に充填されたハイ
ドロタルサイト層に通気する方法で実施される。この際
の通気温度は一１Ｏ〜−９５℃が好ましい。
ドロタルサイト層に通気する方法で実施される。この際
の通気温度は一１Ｏ〜−９５℃が好ましい。
通気温度が一１０℃を超えるとＣＯ□の吸着能力が低下
する。従って、吸着剤量を増加する必要があり、充填す
る容器を大きくしなければならないという問題がある。
する。従って、吸着剤量を増加する必要があり、充填す
る容器を大きくしなければならないという問題がある。
また、−９０℃未満では、四弗化ケイ素の昇華温度が一
９５℃であるので、この温度以下では操作が事実上困難
である。
９５℃であるので、この温度以下では操作が事実上困難
である。
ハイドロタルサイト層への四弗化ケイ素ガスの通気速度
は、ハイドロタルサイトの充填量にもよるが０．３〜０
．６ｍ／ｓｉｎが好ましい。
は、ハイドロタルサイトの充填量にもよるが０．３〜０
．６ｍ／ｓｉｎが好ましい。
通気時の四弗化ケイ素の圧力は特に限定はなく、例えば
、１ ｔｏｒｒ程度の真空から１０気圧程度の加圧の範
囲で実施可能である。
、１ ｔｏｒｒ程度の真空から１０気圧程度の加圧の範
囲で実施可能である。
四弗化ケイ素ガス中の二酸化炭素の分析法は、ガスクロ
マトグラフィーにより行なう。
マトグラフィーにより行なう。
本発明は、この様に四弗化ケイ素ガス中の二酸化炭素を
吸着除去する方法において、吸着剤を脱水処理して、特
定の条件下で用いるという極めて簡単な方法で二酸化炭
素を完全に除去し、主成分である四弗化ケイ素の吸着量
がなく収率よく精製できる。アモルファスシリコン薄膜
半導体やドライエツチング剤の原料とする高純度の四弗
化ケイ素の提供を可能としたものである。
吸着除去する方法において、吸着剤を脱水処理して、特
定の条件下で用いるという極めて簡単な方法で二酸化炭
素を完全に除去し、主成分である四弗化ケイ素の吸着量
がなく収率よく精製できる。アモルファスシリコン薄膜
半導体やドライエツチング剤の原料とする高純度の四弗
化ケイ素の提供を可能としたものである。
以下実施例、比較例により本発明を具体的に説明する。
尚、以下に於て％及びｐｐ−は特記しない限り容量基準
を表わす。
を表わす。
実施例１
攪拌器、温度計、還流冷却器を備えた１０ｆｆｉ四ノロ
セパラブルフラスコに、塩化アルミニウム水溶液３１
（０，２ｇ＋ｏｌ）−塩化マグネシウム水溶液３！（１
０，６ｍｏｌ）、炭酸ナトリウム水溶液３ Ｎ （０，
１５ｓ。
セパラブルフラスコに、塩化アルミニウム水溶液３１
（０，２ｇ＋ｏｌ）−塩化マグネシウム水溶液３！（１
０，６ｍｏｌ）、炭酸ナトリウム水溶液３ Ｎ （０，
１５ｓ。
ｌ）を加え良く攪拌した後、ｐＩ（＝１０〜１１に保つ
ように水酸化ナトリウムを加え、３時間反応を行った、
得られた懸濁液をろ過し、充分に水洗してから乾燥し、
よく粉砕した後造粒機により２１程度の球状とした。そ
の後さらに、ＫａＰｅ（ＣＮ＞ｂ溶液に浸し、ろ過した
後乾燥し、球状のハイドロタルサイトが得られた。
ように水酸化ナトリウムを加え、３時間反応を行った、
得られた懸濁液をろ過し、充分に水洗してから乾燥し、
よく粉砕した後造粒機により２１程度の球状とした。そ
の後さらに、ＫａＰｅ（ＣＮ＞ｂ溶液に浸し、ろ過した
後乾燥し、球状のハイドロタルサイトが得られた。
その後、内径１５ｍ−のステンレス製カラムに２−一に
造粒したハイドロタルサイトを充填（充填高さ４００Ｉ
ＩＩＩ）シた後、脱水処理と四弗化ケイ素ガスの通気を
、第１表に示す条件で行った。
造粒したハイドロタルサイトを充填（充填高さ４００Ｉ
ＩＩＩ）シた後、脱水処理と四弗化ケイ素ガスの通気を
、第１表に示す条件で行った。
四弗化ケイ素ガスのハイドロタルサイト層への通気前後
のＣＯ□の含有量をガスクロマトグラフィーにて測定し
た結果、良好に除去されていることが判った。また、四
弗化ケイ素の通気前後の重量から収率を計夏した結果、
四弗化ケイ素がハイドロタルサイト層への吸着が少量で
あることが判明した。
のＣＯ□の含有量をガスクロマトグラフィーにて測定し
た結果、良好に除去されていることが判った。また、四
弗化ケイ素の通気前後の重量から収率を計夏した結果、
四弗化ケイ素がハイドロタルサイト層への吸着が少量で
あることが判明した。
実施例２〜３
実施例１で製造したハイドロタルサイトを用いて、第１
表で示す加熱条件で処理を行い、第１表に示す条件で通
気した。
表で示す加熱条件で処理を行い、第１表に示す条件で通
気した。
その結果、実施例１と同様に、四弗化ケイ素がハイドロ
タルサイト層への吸着が少量であることが判明した。
タルサイト層への吸着が少量であることが判明した。
一実施例４〜５
実施例１で製造したハイドロタルサイトを用いて、実施
例１で行った通気条件のカラム内温度を第１表で示す条
件に変更し、通気した。
例１で行った通気条件のカラム内温度を第１表で示す条
件に変更し、通気した。
その結果、実施例１と同様に、四弗化ケイ素がハイドロ
タルサイト層への吸着が少量であることが判明した。
タルサイト層への吸着が少量であることが判明した。
比較例１〜２
実施例１で製造したハイドロタルサイトを用いて、第２
表に示す加熱条件で加熱処理を行い、第２表に示す条件
で通気した。その結果、ハイドロタルサイトの加熱処理
条件によっては、ｃｏ２が充分に除去されないことが判
明した。
表に示す加熱条件で加熱処理を行い、第２表に示す条件
で通気した。その結果、ハイドロタルサイトの加熱処理
条件によっては、ｃｏ２が充分に除去されないことが判
明した。
比較例３〜５
実施例１と同じ装置を用い、第２表に示す吸着剤を用い
て第２表に示す加熱条件で加熱処理を行い、第２表に示
す条件で通気した。その結果、吸着剤によりＣＯｌは充
分に除去されているものの、四弗化ケイ素がハイドロタ
ルサイト層への吸着が多量であり、収率が低下すること
が判明した。
て第２表に示す加熱条件で加熱処理を行い、第２表に示
す条件で通気した。その結果、吸着剤によりＣＯｌは充
分に除去されているものの、四弗化ケイ素がハイドロタ
ルサイト層への吸着が多量であり、収率が低下すること
が判明した。
本発明は、以上詳細に説明したように、四弗化ケイ素ガ
ス中のＣＯ□を除去をする方法において、吸着剤として
ハイドロタルサイトを予め特定の温度に加熱して脱水処
理し、−１０〜−９０℃でかつ実質的に水分の混入しな
い状態で、四弗化ケイ素ガスを通気するという極めて簡
単な方法である。
ス中のＣＯ□を除去をする方法において、吸着剤として
ハイドロタルサイトを予め特定の温度に加熱して脱水処
理し、−１０〜−９０℃でかつ実質的に水分の混入しな
い状態で、四弗化ケイ素ガスを通気するという極めて簡
単な方法である。
即ち、吸着剤がハイドロタルサイト以外である比較例３
〜５は、四弗化ケイ素の収率が低下し、また、四弗化ケ
イ素の脱水処理が範囲外である比較例１〜２も四弗化ケ
イ素の収率が低下し、収率の向上が達成されない、これ
に対しハイドロタルサイトを使用し、使用条件が範囲内
である実施例は、四弗化ケイ素の収率が低下することな
く、ＣＯ□のみを除去することが可能であり、これらの
性能が全て優れているのが明らかであり、本発明の意義
は大きい。
〜５は、四弗化ケイ素の収率が低下し、また、四弗化ケ
イ素の脱水処理が範囲外である比較例１〜２も四弗化ケ
イ素の収率が低下し、収率の向上が達成されない、これ
に対しハイドロタルサイトを使用し、使用条件が範囲内
である実施例は、四弗化ケイ素の収率が低下することな
く、ＣＯ□のみを除去することが可能であり、これらの
性能が全て優れているのが明らかであり、本発明の意義
は大きい。
特許出願人 三井東圧化学株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）予め脱水処理をしたハイドロタルサイトに、実質的
に水分の混入しない状態で、−１０〜−９０℃の温度範
囲において通気させることを特徴とする四弗化ケイ素ガ
スの精製方法。 ２）脱水処理が１００〜３００℃の範囲で加熱処理する
特許請求の範囲第１項に記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30095790A JP2931660B2 (ja) | 1990-11-08 | 1990-11-08 | 四弗化ケイ素ガスの精製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30095790A JP2931660B2 (ja) | 1990-11-08 | 1990-11-08 | 四弗化ケイ素ガスの精製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04175217A true JPH04175217A (ja) | 1992-06-23 |
| JP2931660B2 JP2931660B2 (ja) | 1999-08-09 |
Family
ID=17891120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30095790A Expired - Fee Related JP2931660B2 (ja) | 1990-11-08 | 1990-11-08 | 四弗化ケイ素ガスの精製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2931660B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7666379B2 (en) | 2001-07-16 | 2010-02-23 | Voltaix, Inc. | Process and apparatus for removing Bronsted acid impurities in binary halides |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4829478B2 (ja) | 2003-04-21 | 2011-12-07 | 第一三共ヘルスケア株式会社 | 医薬組成物 |
-
1990
- 1990-11-08 JP JP30095790A patent/JP2931660B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7666379B2 (en) | 2001-07-16 | 2010-02-23 | Voltaix, Inc. | Process and apparatus for removing Bronsted acid impurities in binary halides |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2931660B2 (ja) | 1999-08-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |