JPH0781901A - 気状水素化物またはそれを稀釈したガスの精製方法 - Google Patents
気状水素化物またはそれを稀釈したガスの精製方法Info
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- JPH0781901A JPH0781901A JP5254963A JP25496393A JPH0781901A JP H0781901 A JPH0781901 A JP H0781901A JP 5254963 A JP5254963 A JP 5254963A JP 25496393 A JP25496393 A JP 25496393A JP H0781901 A JPH0781901 A JP H0781901A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 酸素ガスおよび硫化水素ガスの双方を不純物
として含む気状水素化物またはそれを稀釈したガスから
なる対象ガスから、酸素ガスと硫化水素ガスとを同時に
除去することにより、気状水素化物を精製する方法を提
供することを目的とする。 【構成】 不純物として酸素ガスおよび硫化水素ガスを
含む気状水素化物またはそれを稀釈用ガスで稀釈した対
象ガスを、鉄系反応剤を充填したカラムを通過させる。
これにより、対象ガス中に含まれる酸素ガスおよび硫化
水素ガスが同時に除去される。鉄系反応剤としては、た
とえばＦｅ2 Ｏ3 を水素ガス中で３００℃で還元処理し
たものが用いられる。
として含む気状水素化物またはそれを稀釈したガスから
なる対象ガスから、酸素ガスと硫化水素ガスとを同時に
除去することにより、気状水素化物を精製する方法を提
供することを目的とする。 【構成】 不純物として酸素ガスおよび硫化水素ガスを
含む気状水素化物またはそれを稀釈用ガスで稀釈した対
象ガスを、鉄系反応剤を充填したカラムを通過させる。
これにより、対象ガス中に含まれる酸素ガスおよび硫化
水素ガスが同時に除去される。鉄系反応剤としては、た
とえばＦｅ2 Ｏ3 を水素ガス中で３００℃で還元処理し
たものが用いられる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、不純物として酸素ガス
と硫化水素ガスとを含む気状水素化物またはそれを稀釈
したガスからなる対象ガスから、酸素ガスと硫化水素ガ
スとを同時に除去することにより気状水素化物を精製す
る方法に関するものである。
と硫化水素ガスとを含む気状水素化物またはそれを稀釈
したガスからなる対象ガスから、酸素ガスと硫化水素ガ
スとを同時に除去することにより気状水素化物を精製す
る方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ホスフィン、モノシラン、アルシンをは
じめとする気状水素化物は、半導体工場において用いる
ガスとして重要である。
じめとする気状水素化物は、半導体工場において用いる
ガスとして重要である。
【０００３】これらの気状水素化物は、主としてボンベ
に詰めた状態で取り扱われるが、原材料中に含まれてい
る硫黄に起因して硫化水素が混入したり、製造工程中あ
るいは爾後の取り扱い工程において大気成分である酸素
が混入したりすることを完全には防止できない。
に詰めた状態で取り扱われるが、原材料中に含まれてい
る硫黄に起因して硫化水素が混入したり、製造工程中あ
るいは爾後の取り扱い工程において大気成分である酸素
が混入したりすることを完全には防止できない。
【０００４】気状水素化物に含まれる酸素や硫化水素は
反応性に富むものであり、気状水素化物を半導体工場で
用いた場合、これらの不純物が原因と見られる半導体製
品の不良が発生することがある。そこで気状水素化物を
使用するときには、これらの不純物を許容限度以下にま
で除去することが必要である。
反応性に富むものであり、気状水素化物を半導体工場で
用いた場合、これらの不純物が原因と見られる半導体製
品の不良が発生することがある。そこで気状水素化物を
使用するときには、これらの不純物を許容限度以下にま
で除去することが必要である。
【０００５】一般のガス中に含まれる酸素は、鉄系反応
剤を用いて除去することが可能である。気状水素化物に
含まれる酸素の除去にかかるものではないが、英国特許
第５５３９９１号には、真空包装またはガス置換包装し
た乾燥製品を入れた容器の雰囲気から残存酸素を常温で
除去するために、水素ガスで処理した活性鉄粉を用いる
技術が示されている。
剤を用いて除去することが可能である。気状水素化物に
含まれる酸素の除去にかかるものではないが、英国特許
第５５３９９１号には、真空包装またはガス置換包装し
た乾燥製品を入れた容器の雰囲気から残存酸素を常温で
除去するために、水素ガスで処理した活性鉄粉を用いる
技術が示されている。
【０００６】特開平２−１８８４０８号公報には、粗水
素化物ガスをニッケルのりん化物と接触させて、該粗水
素化物ガス中に含有される酸素を除去する水素化物ガス
の精製方法が開示されている。
素化物ガスをニッケルのりん化物と接触させて、該粗水
素化物ガス中に含有される酸素を除去する水素化物ガス
の精製方法が開示されている。
【０００７】ガス中に含まれる還元性ガスについては、
たとえば還元性ガスが硫化水素である場合、その硫化水
素を酸化鉄を用いて除去することが原理的には可能であ
る。
たとえば還元性ガスが硫化水素である場合、その硫化水
素を酸化鉄を用いて除去することが原理的には可能であ
る。
【０００８】特開平５−１７０４０５号には、ジシロキ
サンを含有するシランのような不純物含有ガスを、水素
化したゲッタ金属（たとえばＺｒ−Ｖ−Ｆｅゲッタ合
金）に接触させることにより、ジシロキサンを除去する
方法が示されている。
サンを含有するシランのような不純物含有ガスを、水素
化したゲッタ金属（たとえばＺｒ−Ｖ−Ｆｅゲッタ合
金）に接触させることにより、ジシロキサンを除去する
方法が示されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】先に述べたように、気
状水素化物には不純物として酸素や硫化水素が含まれる
ことが多いが、不純物が酸素のみである場合は酸素除去
に適した反応剤を充填したカラムを通過させることによ
り、不純物が硫化水素のみである場合は硫化水素除去に
適した反応剤を充填したカラムを通過させることによ
り、それぞれの不純物を除去することができる。
状水素化物には不純物として酸素や硫化水素が含まれる
ことが多いが、不純物が酸素のみである場合は酸素除去
に適した反応剤を充填したカラムを通過させることによ
り、不純物が硫化水素のみである場合は硫化水素除去に
適した反応剤を充填したカラムを通過させることによ
り、それぞれの不純物を除去することができる。
【００１０】しかしながら、気状水素化物には酸素ガス
および硫化水素ガスの双方が不純物として含まれること
が多いので、酸素除去に適した反応剤を充填したカラム
を用いた場合には硫化水素の除去を行うことができず、
一方硫化水素の除去に適した反応剤を充填したカラムを
用いた場合には酸素を除去を行うことができない。
および硫化水素ガスの双方が不純物として含まれること
が多いので、酸素除去に適した反応剤を充填したカラム
を用いた場合には硫化水素の除去を行うことができず、
一方硫化水素の除去に適した反応剤を充填したカラムを
用いた場合には酸素を除去を行うことができない。
【００１１】そこでそのような場合には、酸素除去に適
した反応剤を充填したカラムと、硫化水素除去に適した
反応剤を充填したカラムとを任意の順序で直列に結び、
そこに気状水素化物を通過させることが考えられるが、
そのようにすると、各カラムの反応剤充填部分以外の空
間が無視しえなくなって、使用に際し事前にその空間の
ガスを完全に除去することが難しくなり、また両カラム
の連結操作時に大気が侵入することを防止しえなくな
る。
した反応剤を充填したカラムと、硫化水素除去に適した
反応剤を充填したカラムとを任意の順序で直列に結び、
そこに気状水素化物を通過させることが考えられるが、
そのようにすると、各カラムの反応剤充填部分以外の空
間が無視しえなくなって、使用に際し事前にその空間の
ガスを完全に除去することが難しくなり、また両カラム
の連結操作時に大気が侵入することを防止しえなくな
る。
【００１２】本発明は、このような背景下において、酸
素ガスおよび硫化水素ガスの双方を不純物として含む気
状水素化物またはそれを稀釈したガスからなる対象ガス
から、酸素ガスと硫化水素ガスとを同時に除去すること
により、気状水素化物を精製する方法を提供することを
目的とするものである。
素ガスおよび硫化水素ガスの双方を不純物として含む気
状水素化物またはそれを稀釈したガスからなる対象ガス
から、酸素ガスと硫化水素ガスとを同時に除去すること
により、気状水素化物を精製する方法を提供することを
目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の気状水素化物ま
たはそれを稀釈したガスの精製方法は、不純物として酸
素ガスおよび硫化水素ガスを含む気状水素化物またはそ
れを稀釈用ガスで稀釈した対象ガスを、鉄系反応剤を充
填したカラムを通過させることにより、前記対象ガス中
に含まれる酸素ガスおよび硫化水素ガスを同時に除去す
ることを特徴とするものである。
たはそれを稀釈したガスの精製方法は、不純物として酸
素ガスおよび硫化水素ガスを含む気状水素化物またはそ
れを稀釈用ガスで稀釈した対象ガスを、鉄系反応剤を充
填したカラムを通過させることにより、前記対象ガス中
に含まれる酸素ガスおよび硫化水素ガスを同時に除去す
ることを特徴とするものである。
【００１４】以下本発明を詳細に説明する。
【００１５】本発明における対象ガスとしては、ホスフ
ィン、アルシン、ジボラン、モノシラン、ジシラン、セ
レン化水素、モノゲルマン、スチビンなどの気状水素化
物からなる単一成分ガス、あるいはこれらのガスを水
素、窒素、アルゴン、ヘリウムなどの稀釈用ガスで稀釈
したガス、さらにはこれらの稀釈ガス中に上記の気状水
素化物の２種以上を混合したガスがあげられる。
ィン、アルシン、ジボラン、モノシラン、ジシラン、セ
レン化水素、モノゲルマン、スチビンなどの気状水素化
物からなる単一成分ガス、あるいはこれらのガスを水
素、窒素、アルゴン、ヘリウムなどの稀釈用ガスで稀釈
したガス、さらにはこれらの稀釈ガス中に上記の気状水
素化物の２種以上を混合したガスがあげられる。
【００１６】この対象ガスには、製造工程あるいは爾後
の取り扱い工程において、不純物として酸素ガスおよび
硫化水素ガスが含まれることが多いが、本発明はそのよ
うな不純物が含まれるガスから酸素ガスおよび硫化水素
ガスを一挙に除去しようとするものである。
の取り扱い工程において、不純物として酸素ガスおよび
硫化水素ガスが含まれることが多いが、本発明はそのよ
うな不純物が含まれるガスから酸素ガスおよび硫化水素
ガスを一挙に除去しようとするものである。
【００１７】本発明においては、上記の対象ガスを鉄系
反応剤を充填したカラムを通過させることにより、前記
対象ガス中に含まれる酸素ガスおよび硫化水素ガスを同
時に除去する。
反応剤を充填したカラムを通過させることにより、前記
対象ガス中に含まれる酸素ガスおよび硫化水素ガスを同
時に除去する。
【００１８】ここで鉄系反応剤用の鉄系材料としては、
鉄、四酸化三鉄、酸化第二鉄、水酸化鉄等やこれらの混
合物、あるいはこれらをゼオライト、アルミナ、活性炭
等に担持させたものが用いられる。鉄系材料は、予め適
当な粒度の粉粒状にしておくことが望ましい。
鉄、四酸化三鉄、酸化第二鉄、水酸化鉄等やこれらの混
合物、あるいはこれらをゼオライト、アルミナ、活性炭
等に担持させたものが用いられる。鉄系材料は、予め適
当な粒度の粉粒状にしておくことが望ましい。
【００１９】上記の鉄系材料は、水素ガス中で不完全に
還元して鉄系反応剤となす。このときの還元反応の温度
は２１０〜４００℃、殊に２２０〜３６０℃とすること
が望ましく、還元温度が低すぎるときは還元性が不足し
て酸素ガスの除去量が減少し、一方還元温度が高すぎる
ときは還元過多となって硫化水素の除去量が減少する。
従って、対象ガス中に含まれる酸素ガスおよび硫化水素
ガスの濃度比を考慮して、上記温度範囲の中から最適の
温度条件を採用すればよい。還元時間、水素ガスの流速
や流量については、還元の程度を考慮して適宜に設定す
る。
還元して鉄系反応剤となす。このときの還元反応の温度
は２１０〜４００℃、殊に２２０〜３６０℃とすること
が望ましく、還元温度が低すぎるときは還元性が不足し
て酸素ガスの除去量が減少し、一方還元温度が高すぎる
ときは還元過多となって硫化水素の除去量が減少する。
従って、対象ガス中に含まれる酸素ガスおよび硫化水素
ガスの濃度比を考慮して、上記温度範囲の中から最適の
温度条件を採用すればよい。還元時間、水素ガスの流速
や流量については、還元の程度を考慮して適宜に設定す
る。
【００２０】鉄系材料の還元処理は、通常はこれをカラ
ム内に充填した状態で加熱下に水素ガスを通過させる方
法が好適に採用される。還元処理後は、このカラムを封
止し、気状水素化物またはそれを稀釈したガスを充填し
たボンベと使用個所への配管との間に接続すればよい。
ム内に充填した状態で加熱下に水素ガスを通過させる方
法が好適に採用される。還元処理後は、このカラムを封
止し、気状水素化物またはそれを稀釈したガスを充填し
たボンベと使用個所への配管との間に接続すればよい。
【００２１】なお事情が許せば、一旦大容量のカラム中
で鉄系材料の還元処理を行ってから、得られた鉄系反応
剤を取り出して小カラムに充填することもできる。この
場合は、異なる還元温度で処理したものあるいは異なる
組成の鉄系材料を還元処理したものを２種以上混合して
小カラムに充填することもできる。
で鉄系材料の還元処理を行ってから、得られた鉄系反応
剤を取り出して小カラムに充填することもできる。この
場合は、異なる還元温度で処理したものあるいは異なる
組成の鉄系材料を還元処理したものを２種以上混合して
小カラムに充填することもできる。
【００２２】対象ガスをカラムに通す方法としては、対
象ガスが鉄系反応剤と接触すればいかなる方法でも構わ
ないが、たとえば、配管の入口と出口に目皿のようなも
のを設け、両目皿間の空間に粉粒状の鉄系反応剤を配し
た状態で対象ガスを通す方法が採用される。
象ガスが鉄系反応剤と接触すればいかなる方法でも構わ
ないが、たとえば、配管の入口と出口に目皿のようなも
のを設け、両目皿間の空間に粉粒状の鉄系反応剤を配し
た状態で対象ガスを通す方法が採用される。
【００２３】
【作用】本発明によれば、不純物として酸素ガスおよび
硫化水素ガスを含む気状水素化物またはそれを稀釈用ガ
スで稀釈した対象ガスを、鉄系反応剤を充填したカラム
を通過させるだけで、酸素ガスと硫化水素ガスとを同時
に除去することができる。この場合、鉄系反応剤は母ガ
スである気状水素化物とは反応しない。
硫化水素ガスを含む気状水素化物またはそれを稀釈用ガ
スで稀釈した対象ガスを、鉄系反応剤を充填したカラム
を通過させるだけで、酸素ガスと硫化水素ガスとを同時
に除去することができる。この場合、鉄系反応剤は母ガ
スである気状水素化物とは反応しない。
【００２４】
【実施例】次に実施例をあげて本発明をさらに説明す
る。なおいずれの検討例および実施例においても、カラ
ムとしてはＳＵＳ３１６Ｌ製のカラムを用いた。
る。なおいずれの検討例および実施例においても、カラ
ムとしてはＳＵＳ３１６Ｌ製のカラムを用いた。
【００２５】検討例１〜２ まず、窒素ガス中に含まれる酸素ガスおよびヘリウムガ
ス中に含まれる硫化水素ガスの除去量と、鉄系反応剤を
得るための鉄系材料の還元処理温度との関係を見るため
に、次のような予備実験を行った。
ス中に含まれる硫化水素ガスの除去量と、鉄系反応剤を
得るための鉄系材料の還元処理温度との関係を見るため
に、次のような予備実験を行った。
【００２６】検討例１（窒素ガス中の酸素ガスの除去） 還元処理温度を下記のように変更して鉄系材料の還元処
理を行い、鉄系反応剤となした。 (1) 鉄系材料の一例としてのＦｅ2 Ｏ3 0.2ｇを外径6.
35mm×長さ２５mmのカラムに充填し、水素ガスを１１０
ml/minの流速で流しながら、２００℃で３時間加熱して
還元処理を行った。還元処理後は常温にまで放冷した。 (2) 還元処理条件を温度３００℃×３時間としたほか
は、上記(1) の操作を繰り返した。 (3) 還元処理条件を温度４００℃×３時間としたほか
は、上記(1) の操作を繰り返した。
理を行い、鉄系反応剤となした。 (1) 鉄系材料の一例としてのＦｅ2 Ｏ3 0.2ｇを外径6.
35mm×長さ２５mmのカラムに充填し、水素ガスを１１０
ml/minの流速で流しながら、２００℃で３時間加熱して
還元処理を行った。還元処理後は常温にまで放冷した。 (2) 還元処理条件を温度３００℃×３時間としたほか
は、上記(1) の操作を繰り返した。 (3) 還元処理条件を温度４００℃×３時間としたほか
は、上記(1) の操作を繰り返した。
【００２７】次に、上記(1), (2), (3) のカラムに、２
５ppm の酸素ガスを添加した窒素ガスを 1.2リットル/m
inの流速で通したところ、(1) においては初めから出口
ガス中に酸素ガスが検出され、(2）においては８３分間
にわたって出口ガス中の酸素ガス濃度が0.01ppm 以下と
なり、(3) においては８５分間にわたって出口ガス中の
酸素ガス濃度が0.01ppm 以下となった。
５ppm の酸素ガスを添加した窒素ガスを 1.2リットル/m
inの流速で通したところ、(1) においては初めから出口
ガス中に酸素ガスが検出され、(2）においては８３分間
にわたって出口ガス中の酸素ガス濃度が0.01ppm 以下と
なり、(3) においては８５分間にわたって出口ガス中の
酸素ガス濃度が0.01ppm 以下となった。
【００２８】検討例２（ヘリウムガス中の硫化水素ガス
の除去） 還元処理温度を種々変更して、鉄系材料の還元処理を行
った。 (1) 鉄系材料の一例としてのＦｅ2 Ｏ3 0.1ｇを外径6.
35mm×長さ２５mmのカラムに充填し、水素ガスを１１０
ml/minの流速で流しながら、２００℃で３時間加熱して
還元処理を行った。還元処理後は常温にまで放冷した。 (2) 還元処理条件を温度３００℃×３時間としたほか
は、上記(1) の操作を繰り返した。 (3) 還元処理条件を温度４００℃×３時間としたほか
は、上記(1) の操作を繰り返した。
の除去） 還元処理温度を種々変更して、鉄系材料の還元処理を行
った。 (1) 鉄系材料の一例としてのＦｅ2 Ｏ3 0.1ｇを外径6.
35mm×長さ２５mmのカラムに充填し、水素ガスを１１０
ml/minの流速で流しながら、２００℃で３時間加熱して
還元処理を行った。還元処理後は常温にまで放冷した。 (2) 還元処理条件を温度３００℃×３時間としたほか
は、上記(1) の操作を繰り返した。 (3) 還元処理条件を温度４００℃×３時間としたほか
は、上記(1) の操作を繰り返した。
【００２９】次に、上記(1), (2), (3) のカラムに、 1
0.65ppm の硫化水素ガスを添加したヘリウムガスを１６
０ml/minの流速で通したところ、(1) においては９００
分間にわたって出口ガス中の硫化水素ガス濃度が 0.2pp
m 以下となり、(2) においては２６５分間にわたって出
口ガス中の硫化水素ガス濃度が0.2ppm以下となり、(3)
においては１６０分間にわたって出口ガス中の硫化水素
ガス濃度が0.2ppm以下となった。
0.65ppm の硫化水素ガスを添加したヘリウムガスを１６
０ml/minの流速で通したところ、(1) においては９００
分間にわたって出口ガス中の硫化水素ガス濃度が 0.2pp
m 以下となり、(2) においては２６５分間にわたって出
口ガス中の硫化水素ガス濃度が0.2ppm以下となり、(3)
においては１６０分間にわたって出口ガス中の硫化水素
ガス濃度が0.2ppm以下となった。
【００３０】〈検討例１および２のまとめ〉検討例１お
よび２の結果を次の表１にまとめて示す。また、そのと
きの還元温度と不純物除去量との関係を図１に示す。な
お、鉄系反応剤の単位重量当りの不純物の除去量は、次
の関係式に基いて求めた。 Ｍ＝[(C1-C2)・10-6・ｖ・ｔ] ／（22.4・103 ・ｗ） Ｍ: 鉄系反応剤の単位重量当りの不純物除去量(mol/g) C1: 供給ガス中の不純物の濃度(ppm) C2: 出口ガス中の不純物の濃度(ppm) ｖ: 流速(ml/min) ｔ: C2濃度維持時間(min) ｗ: 鉄系反応剤重量（還元処理前の鉄系材料重量）(g)
よび２の結果を次の表１にまとめて示す。また、そのと
きの還元温度と不純物除去量との関係を図１に示す。な
お、鉄系反応剤の単位重量当りの不純物の除去量は、次
の関係式に基いて求めた。 Ｍ＝[(C1-C2)・10-6・ｖ・ｔ] ／（22.4・103 ・ｗ） Ｍ: 鉄系反応剤の単位重量当りの不純物除去量(mol/g) C1: 供給ガス中の不純物の濃度(ppm) C2: 出口ガス中の不純物の濃度(ppm) ｖ: 流速(ml/min) ｔ: C2濃度維持時間(min) ｗ: 鉄系反応剤重量（還元処理前の鉄系材料重量）(g)
【００３１】
【表１】 還 元 温 度 200℃ 300℃ 400℃ O2ガス除去量 (mol/g) 0.00000 0.00056 0.00057 H2S ガス除去量 (mol/g) 0.00067 0.00020 0.00012
【００３２】表１および図１から、２００℃での還元処
理では硫化水素は除去できるものの、酸素は全く除去で
きないこと、３００℃での還元処理では酸素は除去でき
るが、硫化水素の除去量は相当程度減少すること、４０
０℃での還元処理では酸素は除去できるが、硫化水素の
除去量はさらに減少することがわかる。従って、対象ガ
ス中の酸素と硫化水素の濃度比を考慮して、最適の温度
で還元処理したものを鉄系反応剤として用いればよいこ
とがわかる。
理では硫化水素は除去できるものの、酸素は全く除去で
きないこと、３００℃での還元処理では酸素は除去でき
るが、硫化水素の除去量は相当程度減少すること、４０
０℃での還元処理では酸素は除去できるが、硫化水素の
除去量はさらに減少することがわかる。従って、対象ガ
ス中の酸素と硫化水素の濃度比を考慮して、最適の温度
で還元処理したものを鉄系反応剤として用いればよいこ
とがわかる。
【００３３】検討例３〜５ 気状水素化物の種類を種々変更して、対象ガス（気状水
素化物またはこれを稀釈用ガスで稀釈したガス）中に含
まれる酸素ガスの除去性を調べる予備実験を行った。
素化物またはこれを稀釈用ガスで稀釈したガス）中に含
まれる酸素ガスの除去性を調べる予備実験を行った。
【００３４】検討例３（ホスフィン中の酸素ガスの除
去） Ｆｅ2 Ｏ3 0.1ｇを外径6.35mm×長さ２５mmのカラムに
充填し、水素ガスを１１０ml/minの流速で流しながら、
３００℃で３時間加熱して還元処理を行った。還元処理
後は常温にまで放冷した。
去） Ｆｅ2 Ｏ3 0.1ｇを外径6.35mm×長さ２５mmのカラムに
充填し、水素ガスを１１０ml/minの流速で流しながら、
３００℃で３時間加熱して還元処理を行った。還元処理
後は常温にまで放冷した。
【００３５】次に上記のカラムに、２５ppm の酸素ガス
を添加したホスフィン１０％を含むヘリウムガスを 1.2
リットル/minの流速で通したところ、出口ガス中の酸素
ガス濃度は0.01ppm 以下となった。
を添加したホスフィン１０％を含むヘリウムガスを 1.2
リットル/minの流速で通したところ、出口ガス中の酸素
ガス濃度は0.01ppm 以下となった。
【００３６】検討例４（アルシン中の酸素ガスの除去） Ｆｅ2 Ｏ3 0.3ｇを外径6.35mm×長さ２５mmのカラムに
充填し、水素ガスを１１０ml/minの流速で流しながら、
３００℃で３時間加熱して還元処理を行った。還元処理
後は常温にまで放冷した。
充填し、水素ガスを１１０ml/minの流速で流しながら、
３００℃で３時間加熱して還元処理を行った。還元処理
後は常温にまで放冷した。
【００３７】次に上記のカラムに、２５ppm の酸素ガス
を添加したアルシン１０％を含むヘリウムガスを 1.2リ
ットル/minの流速で通したところ、出口ガス中の酸素ガ
ス濃度は0.01ppm 以下となった。
を添加したアルシン１０％を含むヘリウムガスを 1.2リ
ットル/minの流速で通したところ、出口ガス中の酸素ガ
ス濃度は0.01ppm 以下となった。
【００３８】検討例５（モノシラン中の酸素ガスの除
去） Ｆｅ2 Ｏ3 0.3ｇを外径6.35mm×長さ２５mmのカラムに
充填し、水素ガスを１１０ml/minの流速で流しながら、
３００℃で３時間加熱して還元処理を行った。還元処理
後は常温にまで放冷した。
去） Ｆｅ2 Ｏ3 0.3ｇを外径6.35mm×長さ２５mmのカラムに
充填し、水素ガスを１１０ml/minの流速で流しながら、
３００℃で３時間加熱して還元処理を行った。還元処理
後は常温にまで放冷した。
【００３９】次に上記のカラムに、２５ppm の酸素ガス
を添加したモノシランガスを 1.2リットル/minの流速で
通したところ、出口ガス中の酸素ガス濃度は0.01ppm 以
下となった。
を添加したモノシランガスを 1.2リットル/minの流速で
通したところ、出口ガス中の酸素ガス濃度は0.01ppm 以
下となった。
【００４０】〈検討例３および５のまとめ〉検討例３〜
５から、酸素ガスを含む種々の気状水素化物またはこれ
を稀釈用ガスで稀釈したガスを用いた場合、酸素ガスは
有効に除去されることがわかる。
５から、酸素ガスを含む種々の気状水素化物またはこれ
を稀釈用ガスで稀釈したガスを用いた場合、酸素ガスは
有効に除去されることがわかる。
【００４１】検討例６〜８ 母ガス（気状水素化物）そのものが鉄系反応剤と反応す
るかどうかを調べる予備実験を行った。
るかどうかを調べる予備実験を行った。
【００４２】検討例６（母ガスとの反応の有無） Ｆｅ2 Ｏ3 1.0ｇを外径12.7mm×長さ１００mmのカラム
に充填し、水素ガスを１１０ml/minの流速で流しなが
ら、３００℃で３時間加熱して還元処理を行った。還元
処理後は常温にまで放冷した。
に充填し、水素ガスを１１０ml/minの流速で流しなが
ら、３００℃で３時間加熱して還元処理を行った。還元
処理後は常温にまで放冷した。
【００４３】次に上記のカラムに、ホスフィン１０％を
含むヘリウムガスを４５ml/minの流速で通して出口ガス
中のホスフィンの濃度を測定したが、ホスフィン濃度は
１０％で安定しており、鉄系反応剤の発熱なども見られ
なかった。
含むヘリウムガスを４５ml/minの流速で通して出口ガス
中のホスフィンの濃度を測定したが、ホスフィン濃度は
１０％で安定しており、鉄系反応剤の発熱なども見られ
なかった。
【００４４】検討例７（母ガスとの反応の有無） Ｆｅ2 Ｏ3 0.3ｇを外径6.35mm×長さ１００mmのカラム
に充填し、水素ガスを１１０ml/minの流速で流しなが
ら、３００℃で３時間加熱して還元処理を行った。還元
処理後は常温にまで放冷した。
に充填し、水素ガスを１１０ml/minの流速で流しなが
ら、３００℃で３時間加熱して還元処理を行った。還元
処理後は常温にまで放冷した。
【００４５】次に上記のカラムにアルシン１０％を含む
ヘリウムガスを４５ml/minの流速で通して出口ガス中の
アルシンの濃度を測定したが、アルシン濃度は１０％で
安定しており、鉄系反応剤の発熱なども見られなかっ
た。
ヘリウムガスを４５ml/minの流速で通して出口ガス中の
アルシンの濃度を測定したが、アルシン濃度は１０％で
安定しており、鉄系反応剤の発熱なども見られなかっ
た。
【００４６】検討例８（母ガスとの反応の有無） Ｆｅ2 Ｏ3 0.3ｇを外径6.35mm×長さ１００mmのカラム
に充填し、水素ガスを１１０ml/minの流速で流しなが
ら、３００℃で３時間加熱して還元処理を行った。還元
処理後は常温にまで放冷した。
に充填し、水素ガスを１１０ml/minの流速で流しなが
ら、３００℃で３時間加熱して還元処理を行った。還元
処理後は常温にまで放冷した。
【００４７】次に上記のカラムに、モノシラン１０％を
含むヘリウムガスを４５ml/minの流速で通して出口ガス
中のモノシランの濃度を測定したが、アルシン濃度は１
０％で安定しており、鉄系反応剤の発熱なども見られな
かった。
含むヘリウムガスを４５ml/minの流速で通して出口ガス
中のモノシランの濃度を測定したが、アルシン濃度は１
０％で安定しており、鉄系反応剤の発熱なども見られな
かった。
【００４８】〈検討例６および８のまとめ〉検討例６〜
８から、母ガス（気状水素化物）そのものは鉄系反応剤
と反応しないことがわかる。
８から、母ガス（気状水素化物）そのものは鉄系反応剤
と反応しないことがわかる。
【００４９】実施例１〜３ 実施例１ 〈気状水素化物中の酸素ガスおよび硫化水素ガスの除
去〉Ｆｅ2 Ｏ3 0.3ｇを外径6.35mm×長さ２５mmのカラ
ムに充填し、水素ガスを１１０ml/minの流速で流しなが
ら、３００℃で３時間加熱して還元処理を行った。還元
処理後は常温にまで放冷した。
去〉Ｆｅ2 Ｏ3 0.3ｇを外径6.35mm×長さ２５mmのカラ
ムに充填し、水素ガスを１１０ml/minの流速で流しなが
ら、３００℃で３時間加熱して還元処理を行った。還元
処理後は常温にまで放冷した。
【００５０】次に上記のカラムに、２０ppm の酸素ガス
と3.2ppmの硫化水素ガスとを添加したホスフィン５％を
含むヘリウムガスを 1.0リットル/minの流速で通したと
ころ、出口ガス中の酸素ガス濃度は0.01ppm 以下、硫化
水素ガス濃度は0.2ppm以下となった。
と3.2ppmの硫化水素ガスとを添加したホスフィン５％を
含むヘリウムガスを 1.0リットル/minの流速で通したと
ころ、出口ガス中の酸素ガス濃度は0.01ppm 以下、硫化
水素ガス濃度は0.2ppm以下となった。
【００５１】実施例２ 〈気状水素化物中の酸素ガスおよび硫化水素ガスの除
去〉Ｆｅ2 Ｏ3 0.3ｇを外径6.35mm×長さ２５mmのカラ
ムに充填し、水素ガスを１１０ml/minの流速で流しなが
ら、３００℃で３時間加熱して還元処理を行った。還元
処理後は常温にまで放冷した。
去〉Ｆｅ2 Ｏ3 0.3ｇを外径6.35mm×長さ２５mmのカラ
ムに充填し、水素ガスを１１０ml/minの流速で流しなが
ら、３００℃で３時間加熱して還元処理を行った。還元
処理後は常温にまで放冷した。
【００５２】次に上記のカラムに、２０ppm の酸素ガス
と3.2ppmの硫化水素ガスとを添加したアルシン５％を含
むヘリウムガスを 1.0リットル/minの流速で通したとこ
ろ、出口ガス中の酸素ガス濃度は0.01ppm 以下、硫化水
素ガス濃度は0.2ppm以下となった。
と3.2ppmの硫化水素ガスとを添加したアルシン５％を含
むヘリウムガスを 1.0リットル/minの流速で通したとこ
ろ、出口ガス中の酸素ガス濃度は0.01ppm 以下、硫化水
素ガス濃度は0.2ppm以下となった。
【００５３】実施例３ 〈気状水素化物中の酸素ガスおよび硫化水素ガスの除
去〉Ｆｅ2 Ｏ3 0.3ｇを外径6.35mm×長さ２５mmのカラ
ムに充填し、水素ガスを１１０ml/minの流速で流しなが
ら、３００℃で３時間加熱して還元処理を行った。還元
処理後は常温にまで放冷した。
去〉Ｆｅ2 Ｏ3 0.3ｇを外径6.35mm×長さ２５mmのカラ
ムに充填し、水素ガスを１１０ml/minの流速で流しなが
ら、３００℃で３時間加熱して還元処理を行った。還元
処理後は常温にまで放冷した。
【００５４】次に上記のカラムに、２０ppm の酸素ガス
と3.2ppmの硫化水素ガスとを添加したモノシラン５％を
含むヘリウムガスを 1.0リットル/minの流速で通したと
ころ、出口ガス中の酸素ガス濃度は0.01ppm 以下、硫化
水素ガス濃度は0.2ppm以下となった。
と3.2ppmの硫化水素ガスとを添加したモノシラン５％を
含むヘリウムガスを 1.0リットル/minの流速で通したと
ころ、出口ガス中の酸素ガス濃度は0.01ppm 以下、硫化
水素ガス濃度は0.2ppm以下となった。
【００５５】
【発明の効果】作用の項でも述べたように、本発明の方
法によれば、不純物として酸素ガスおよび硫化水素ガス
を含む気状水素化物またはそれを稀釈用ガスで稀釈した
対象ガスを、鉄系反応剤を充填したカラムを通過させる
だけで、酸素ガスと硫化水素ガスとを同時に除去するこ
とができる。
法によれば、不純物として酸素ガスおよび硫化水素ガス
を含む気状水素化物またはそれを稀釈用ガスで稀釈した
対象ガスを、鉄系反応剤を充填したカラムを通過させる
だけで、酸素ガスと硫化水素ガスとを同時に除去するこ
とができる。
【００５６】このように、対象ガスを充填したボンベの
吐出口に鉄系反応剤を充填したカラムを接続するだけ
で、高純度の対象ガスを使用個所に供給することが可能
となるので、微量の不純物が問題となっている半導体製
造分野等に貢献することができる。
吐出口に鉄系反応剤を充填したカラムを接続するだけ
で、高純度の対象ガスを使用個所に供給することが可能
となるので、微量の不純物が問題となっている半導体製
造分野等に貢献することができる。
【図１】検討例１〜２における還元温度と不純物除去量
との関係を示したグラフである。
との関係を示したグラフである。
Claims (2)
- 【請求項１】不純物として酸素ガスおよび硫化水素ガス
を含む気状水素化物またはそれを稀釈用ガスで稀釈した
対象ガスを、鉄系反応剤を充填したカラムを通過させる
ことにより、前記対象ガス中に含まれる酸素ガスおよび
硫化水素ガスを同時に除去することを特徴とする気状水
素化物またはそれを稀釈したガスの精製方法。 - 【請求項２】鉄系反応剤が、鉄系材料を水素ガス中で温
度２１０〜４００℃にて還元処理したものである請求項
１記載の精製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5254963A JP2778905B2 (ja) | 1993-09-16 | 1993-09-16 | 気状水素化物またはそれを稀釈したガスの精製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5254963A JP2778905B2 (ja) | 1993-09-16 | 1993-09-16 | 気状水素化物またはそれを稀釈したガスの精製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0781901A true JPH0781901A (ja) | 1995-03-28 |
| JP2778905B2 JP2778905B2 (ja) | 1998-07-23 |
Family
ID=17272304
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5254963A Expired - Fee Related JP2778905B2 (ja) | 1993-09-16 | 1993-09-16 | 気状水素化物またはそれを稀釈したガスの精製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2778905B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000020330A1 (en) * | 1998-10-02 | 2000-04-13 | Aeronex, Inc. | Method and apparatus for purification of hydride gas streams |
| WO2017047731A1 (ja) * | 2015-09-17 | 2017-03-23 | 積水化学工業株式会社 | ガス処理方法及び装置 |
| WO2017047730A1 (ja) * | 2015-09-17 | 2017-03-23 | 積水化学工業株式会社 | ガス処理方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5228472A (en) * | 1975-08-29 | 1977-03-03 | Hitachi Ltd | Process for removal of hydrogen sulfides contained in reducing gas use d in iron making apparatus |
| JPS5337582A (en) * | 1976-09-20 | 1978-04-06 | Babcock Hitachi Kk | Removing method for hydrogen sulfide |
| JPS53110990A (en) * | 1977-03-11 | 1978-09-28 | Hitachi Ltd | Hot gas purifying method |
| JPS60220140A (ja) * | 1984-04-16 | 1985-11-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 脱硫剤 |
| JPH0446001A (ja) * | 1990-06-13 | 1992-02-17 | Cosmo Eng Kk | 廃ガスからの高純度水素回収方法 |
-
1993
- 1993-09-16 JP JP5254963A patent/JP2778905B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS5228472A (en) * | 1975-08-29 | 1977-03-03 | Hitachi Ltd | Process for removal of hydrogen sulfides contained in reducing gas use d in iron making apparatus |
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| WO2000020330A1 (en) * | 1998-10-02 | 2000-04-13 | Aeronex, Inc. | Method and apparatus for purification of hydride gas streams |
| US6241955B1 (en) | 1998-10-02 | 2001-06-05 | Aeronex, Inc. | Method and apparatus for purification of hydride gas streams |
| JP2002526369A (ja) * | 1998-10-02 | 2002-08-20 | エアロネクス インコーポレイテッド | 水素化物ガス流の精製方法および装置 |
| WO2017047731A1 (ja) * | 2015-09-17 | 2017-03-23 | 積水化学工業株式会社 | ガス処理方法及び装置 |
| WO2017047730A1 (ja) * | 2015-09-17 | 2017-03-23 | 積水化学工業株式会社 | ガス処理方法 |
| JPWO2017047730A1 (ja) * | 2015-09-17 | 2018-07-05 | 積水化学工業株式会社 | ガス処理方法 |
| JPWO2017047731A1 (ja) * | 2015-09-17 | 2018-07-05 | 積水化学工業株式会社 | ガス処理方法及び装置 |
| US10786782B2 (en) | 2015-09-17 | 2020-09-29 | Sekisui Chemical Co., Ltd. | Gas treatment method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2778905B2 (ja) | 1998-07-23 |
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