JP2700402B2 - Hydride gas purification method - Google Patents
Hydride gas purification methodInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は水素化物ガスの精製方法に関し、さらに詳細
には水素化物ガス中に不純物として含有される酸素を極
低濃度まで除去しうる水素化物ガスの精製方法に関す
る。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for purifying a hydride gas, and more particularly to a hydride capable of removing oxygen contained as an impurity in a hydride gas to an extremely low concentration. It relates to a gas purification method.
アルシン、ホスフィン、セレン化水素、シランおよび
ジボランなどの水素化物ガスはガリウム−砒素(GaAs)
などの化合物半導体などを製造するための原料およびイ
オン注入用ガスなどとして重要なものであり、その使用
量が年々増加しつつあると同時に半導体の高度集積化に
伴い、不純物の含有量の極めて低いものが要求されてい
る。Hydride gases such as arsine, phosphine, hydrogen selenide, silane and diborane are gallium-arsenic (GaAs)
It is important as a raw material for manufacturing compound semiconductors such as and a gas for ion implantation, etc., and its usage is increasing year by year, and at the same time, with the high integration of semiconductors, the content of impurities is extremely low. Things are required.
半導体製造時に使用される水素化物ガスは一般的には
純水素化物ガスの他、水素ガスまたは不活性ガスで稀釈
された形態で市販されている。The hydride gas used in the manufacture of semiconductors is generally commercially available in a form diluted with a hydrogen gas or an inert gas, in addition to a pure hydride gas.
これらの水素化物ガス中には不純物として酸素および
水分などが含有されており、このうち水分は合成ゼオラ
イトなどの脱湿剤により除去することが可能である。These hydride gases contain oxygen, moisture and the like as impurities, and the moisture can be removed by a dehumidifier such as synthetic zeolite.
市販の精製水素化物ガス中の酸素含有量は通常は10pp
m以下であるが、最近のボンベ入りの水素化物ガスなど
では、その酸素含有量は0.1〜0.5ppmと比較的低いもの
も市販されている。Oxygen content in commercial purified hydride gas is typically 10 pp
m or less, but some recent hydride gases in cylinders have a relatively low oxygen content of 0.1 to 0.5 ppm, and are commercially available.
水素化物ガス中に含有される酸素を効率よく除去する
方法についての公知技術は殆ど見当たらないが、アルシ
ンに対して吸着能を有する物質として活性炭、合成ゼオ
ライトにアルシンを接触させて酸素を1ppm以下まで除去
するアルシンの精製方法が提案されている(特開昭62−
78116号公報)。Although there is almost no known technique for efficiently removing oxygen contained in hydride gas, activated carbon as a substance having an adsorption ability for arsine, contacting arsine with synthetic zeolite to reduce oxygen to 1 ppm or less. A method for purifying arsine to be removed has been proposed (JP-A-62-1987).
No. 78116).
しかしながら、酸素含有量が1ppmを切り程度では最近
の半導体製造プロセスにおける要求に充分に対応するこ
とはできず、さらに、0.1ppm以下とすることが強く望ま
れている。However, if the oxygen content is less than 1 ppm, it is not possible to sufficiently respond to the demands in recent semiconductor manufacturing processes, and it is strongly desired that the oxygen content be 0.1 ppm or less.
また、これらのガスはボンベの接続時や配管の切替時
など半導体製造装置への供給過程において空気など不純
物の混入による汚染もあるため、装置の直前で不純物を
最終的に除去することが望ましい。In addition, these gases may be contaminated by impurities such as air during the supply process to the semiconductor manufacturing apparatus such as when connecting cylinders or switching pipes. Therefore, it is desirable to finally remove the impurities immediately before the apparatus.
本発明者らは、水素化物ガス中に含有される酸素を極
低濃度まで効率よく除去するべく鋭意研究を重ねた結
果、水素化物ガスをニッケルの流化物と接触させること
により、酸素濃度を0.1ppm以下、さらには0.01ppm以下
まで除去しうること見い出し、本発明を完成した。The present inventors have conducted intensive studies to efficiently remove oxygen contained in the hydride gas to an extremely low concentration, and as a result, by bringing the hydride gas into contact with a nickel stream, the oxygen concentration was reduced to 0.1. It has been found that it can be removed to a level of not more than ppm, and even to a value of not more than 0.01 ppm, and the present invention has been completed.
すなわち本発明は、粗水素化物ガスをニツケルの硫化
物と接触させて、該粗水素化物ガス中に含有される酸素
を除去することを特徴とする水素化物ガスの精製方法で
ある。That is, the present invention is a method for purifying a hydride gas, comprising contacting a crude hydride gas with a sulfide of nickel to remove oxygen contained in the crude hydride gas.
本発明は水素化物ガス単独、水素(水素ガスベース)
および窒素、アルゴンなどの不活性ガス(不活性ガスベ
ース)で稀釈された水素化物ガス(以下総称して粗水素
化物ガスと記す)中に含有される酸素の除去に適用され
る。The present invention uses hydride gas alone, hydrogen (hydrogen gas base)
It is applied to the removal of oxygen contained in a hydride gas (hereinafter collectively referred to as a crude hydride gas) diluted with an inert gas (inert gas base) such as nitrogen or argon.
水素化物ガスはアルシン、ホスフィン、セレン化水
素、シランおよびジボランなどであり、主に半導体製造
プロセスなどで使用される水素化物ガスである。The hydride gas is arsine, phosphine, hydrogen selenide, silane, diborane, or the like, and is a hydride gas mainly used in a semiconductor manufacturing process or the like.
本発明においてニッケルの硫化物とはNi3S2、NiSなど
として一般的に知られている硫化ニッケルおよびニッケ
ルに硫黄がその他の種々な形態で結合したものである。In the present invention, the sulfide of nickel refers to nickel sulfide generally known as Ni 3 S 2 , NiS, or the like, and nickel bonded with sulfur in various other forms.
ニッケルの硫化物を得るには種々な方法があるが、こ
れらのうちでも簡便な方法として例えばニッケルに硫化
水素を接触させることによっても容易に硫化物を得るこ
とができる。この場合のニッケルとしては金属ニッケル
またはニッケルの酸化物など還元され易いニッケル化合
物を主成分とするものであればよい。また、ニッケル以
外の金属成分として銅、クロム、鉄、コバルトなどが少
量含有されていていもよい。There are various methods for obtaining nickel sulfide. Among them, as a simple method, for example, sulfide can be easily obtained by bringing hydrogen sulfide into contact with nickel. In this case, the nickel may be any one containing a nickel compound which is easily reduced such as metallic nickel or nickel oxide as a main component. Further, a small amount of copper, chromium, iron, cobalt, or the like may be contained as a metal component other than nickel.
これらのニッケルは単独で用いてもよく、また、触媒
単体などに担持させた形で用いてもよいが、ニッケルの
表面とガスとの接触効率を高める目的などから、通常は
触媒担体などに担持させた形態が好ましい。These nickels may be used alone or in a form supported on a catalyst alone or the like, but are usually supported on a catalyst carrier or the like for the purpose of increasing the contact efficiency between the nickel surface and gas. Preferred is the form in which it is formed.
ニッケルを担体に担持させる方法としては、例えば、
ニッケル塩の水溶液中に珪藻土、アルミナ、シリカアル
ミナ、アルミノシリケートおよびカルシウムシリケート
などの担体粉末を分散させ、さらにアルカリを添加して
担体の粉末上にニッケル成分を沈着させ、次いで濾過
し、必要に応じて水洗して得たケーキを120〜150℃で乾
燥後、300℃以上で焼成し、この焼成物を粉砕する、あ
るいはNiCO3,Ni(OH)2,Ni(NO3)2などの無機塩、NiC
2O4,Ni(CH3COO)2などの有機塩を焼成し、粉砕した
後、これに耐熱性セメントを混合し、焼成するなどが挙
げられる。As a method of supporting nickel on a carrier, for example,
A carrier powder such as diatomaceous earth, alumina, silica alumina, aluminosilicate and calcium silicate is dispersed in an aqueous solution of a nickel salt, and an alkali is added to deposit a nickel component on the carrier powder, followed by filtration, if necessary. The cake obtained by washing with water is dried at 120-150 ° C, and then calcined at 300 ° C or more, and the calcined product is pulverized, or inorganic salts such as NiCO 3 , Ni (OH) 2 , Ni (NO 3 ) 2 , NiC
After baking and pulverizing an organic salt such as 2 O 4 , Ni (CH 3 COO) 2 , a heat-resistant cement is mixed with this, and baking is performed.
これらは、通常は、押出し成型、打錠成型などで成型
体とされ、そのまま、または、必要に応じて適当な大き
さに破砕して使用される。成型方法としては乾式法ある
いは湿式法を用いることができ、その際、少量の水、滑
材などを使用してもよい。These are usually formed into a molded body by extrusion molding, tablet molding, or the like, and are used as they are, or crushed to an appropriate size as needed. As a molding method, a dry method or a wet method can be used, and in that case, a small amount of water, a lubricant, or the like may be used.
また、ニッケル系触媒として例えば水蒸気変成触媒、
C11−2−03(NiO−セメント)、C11−2−06(NiO−耐
火物)、C11−2(Ni−カルシウムアルミネート)、C11
−9(Ni−アルミナ);水素化触媒、C46−5(Ni−シ
リカアルミナ)、C46−6(Ni−カルシウムシリカ)、C
46−7(Ni−珪藻土)、C46−8(Ni−シリカ)、C36
(Ni−Co−Cr−アルミナ);ガス化触媒、XC99(Ni
O);水素化変成触媒、C20−7(Ni−Mo−アルミナ)
〔以上、東洋CCI(株)製〕および水素化触媒、N−111
(Ni−珪藻土);ガス化変成触媒、N−174(NiO);ガ
ス化触媒、N−185(NiO)〔以上、日揮(株)製〕など
種々のものが市販されているのでこれらの中からから適
当なものを選択して使用してもよい。Further, as a nickel-based catalyst, for example, a steam conversion catalyst,
C11-2-03 (NiO-cement), C11-2-06 (NiO-refractory), C11-2 (Ni-calcium aluminate), C11
-9 (Ni-alumina); hydrogenation catalyst, C46-5 (Ni-silica alumina), C46-6 (Ni-calcium silica), C
46-7 (Ni-diatomaceous earth), C46-8 (Ni-silica), C36
(Ni-Co-Cr-alumina); gasification catalyst, XC99 (Ni
O); Hydrotransformation catalyst, C20-7 (Ni-Mo-alumina)
[The above are manufactured by Toyo CCI Co., Ltd.] and hydrogenation catalyst, N-111
(Ni-diatomaceous earth); various catalysts such as gasification catalyst, N-174 (NiO); gasification catalyst, N-185 (NiO) (all manufactured by JGC Corporation) are commercially available. An appropriate one may be selected from the above and used.
要は還元ニッケル、酸化ニッケルなどが微細に分散さ
れて、その表面積が大きくガスとの接触効率の高い形態
のものであればよい。In short, any form may be used as long as reduced nickel, nickel oxide, and the like are finely dispersed and have a large surface area and a high contact efficiency with gas.
触媒の比表面積としては通常は、BET法で10〜300m2/g
の範囲のもの、好ましくは30〜250m2/gの範囲のもので
ある。The specific surface area of the catalyst is usually 10 to 300 m 2 / g by the BET method.
, Preferably in the range of 30 to 250 m 2 / g.
また、ニッケルの含有量は金属ニッケル換算で通常
は、5〜95wt%、好ましくは20〜95wt%である。The content of nickel is usually 5 to 95% by weight, preferably 20 to 95% by weight in terms of metallic nickel.
ニッケルの含有量が5wt%よりも少なくなると脱酸素
能力が低くなり、また、95wt%よりも高くなると水素に
よる還元の際にシンタリングが生じて活性が低下する虞
がある。If the content of nickel is less than 5 wt%, the deoxidizing ability is reduced. If the content is more than 95 wt%, sintering may occur during reduction with hydrogen and the activity may be reduced.
ニッケルの硫化は通常は、還元ニッケル、酸化ニッケ
ルなどに硫化水素を接触させることによっておこなうこ
とができるが、酸化ニッケルなどの場合には、あらかじ
め水素還元によって還元ニッケルとすることが好まし
い。The sulfuration of nickel can be usually carried out by bringing hydrogen sulfide into contact with reduced nickel, nickel oxide or the like. In the case of nickel oxide or the like, it is preferable to reduce hydrogen by hydrogen reduction in advance.
水素還元に際しては、例えば350℃以下程度で水素−
窒素の混合ガスを空筒線速度(LV)1cm/sec程度で通す
ことによっておこなえるが、発熱反応であるため温度が
急上昇しないよう注意が必要である。また、還元を水素
ベースの硫化水素でおこなうことにより、硫化も同時に
おこなうことができるので好都合である。At the time of hydrogen reduction, for example, hydrogen
This can be achieved by passing a mixed gas of nitrogen at an air cylinder linear velocity (LV) of about 1 cm / sec, but care must be taken to prevent the temperature from rising rapidly because of an exothermic reaction. Further, by performing the reduction with hydrogen-based hydrogen sulfide, the sulfuration can be performed simultaneously, which is convenient.
硫化は通常は、ニッケルまたはこれらを担体に担持さ
せたものを精製筒などの筒に充填し、これに硫化水素ま
たは硫化水素含有ガスを通すことによっておこなわれ
る。Sulfurization is usually performed by filling nickel or a carrier thereof with a carrier into a cylinder such as a purification cylinder and passing hydrogen sulfide or a hydrogen sulfide-containing gas through the cylinder.
硫化に用いる硫化水素の濃度は、通常は0.1%以上、
好ましくは1%以上のものが用いられる。硫化水素濃度
が0.1%よりも低くなると反応を終了させるまでに時間
を要し不経済である。The concentration of hydrogen sulfide used for sulfurization is usually 0.1% or more,
Preferably, 1% or more is used. If the hydrogen sulfide concentration is lower than 0.1%, it takes time to complete the reaction, which is uneconomical.
硫化は常温でおこなうことができるが、発熱反応であ
り、硫化水素濃度が高い程温度が上昇し易いため、通常
は250℃以下、好ましくは200℃以下に保たれるようガス
の流速を調節しながらおこなうことが好ましい。Sulfidation can be carried out at room temperature, but it is an exothermic reaction, and the temperature tends to rise as the concentration of hydrogen sulfide increases, so the gas flow rate is usually adjusted to 250 ° C or less, preferably 200 ° C or less. It is preferable to perform while doing.
硫化の終了は発熱量の減少および筒の出口からの硫化
水素の流出量の増加などによって知ることができる。The end of the sulfurization can be known from a decrease in the calorific value and an increase in the amount of hydrogen sulfide flowing out from the outlet of the cylinder.
本発明において、硫化されたニッケルをあらためて別
の精製筒に充填し、これに粗水素化物ガスを通して酸素
の除去精製をおこなってもよいが硫黄化合物は毒性が強
く取扱に細心の配慮を要することなどから、硫化は最初
から水素化物ガスの精製筒でおこない、硫化終了後、引
き続いて粗水素化物ガスを供給して酸素除去精製をおこ
なうことが好ましい。In the present invention, sulfided nickel may be filled in another purification cylinder again, and the crude hydride gas may be used to remove and purify oxygen.However, sulfur compounds are highly toxic and require careful handling. Therefore, it is preferable that the sulfuration be performed from the beginning in the hydride gas purification cylinder, and after the sulfurization is completed, the crude hydride gas be subsequently supplied to perform the oxygen removal purification.
水素化物ガスの精製は、通常は、ニッケルの硫化物が
充填された精製筒に粗水素化物ガスを流すことによって
おこなわれ、粗水素化物ガスがニッケルの硫化物と接触
することによって粗水素化物ガス中に不純物として含有
される酸素が除去される。The hydride gas is usually purified by flowing the crude hydride gas through a purification cylinder filled with nickel sulfide, and the crude hydride gas is brought into contact with the nickel sulfide to cause the crude hydride gas to be purified. Oxygen contained therein as impurities is removed.
本発明に適用される粗水素化物ガス中の酸素濃度は通
常は100ppm以下である。酸素濃度がこれよりも高くなる
と発熱量が増加するため条件によっては除熱手段が必要
となる。The oxygen concentration in the crude hydride gas applied to the present invention is usually 100 ppm or less. If the oxygen concentration is higher than this, the calorific value increases, so a heat removal means is required depending on the conditions.
精製筒に充填されるニッケルの硫化物の充填長は、実
用上通常は50〜1500mmとされる。充填長が50mmよりも短
くなると酸素除去率が低下する虞れがあり、また、1500
mmよりも長くなると圧力損失が大きくなり過ぎる虞れが
ある。The filling length of nickel sulfide to be filled in the purification cylinder is usually 50 to 1500 mm in practical use. If the filling length is shorter than 50 mm, the oxygen removal rate may be reduced, and 1500
If it is longer than mm, the pressure loss may be too large.
精製時の粗水素化物ガスの空筒線速度(LV)は供給さ
れる粗水素化物ガス中の酸素濃度および操作条件などに
よって異なり一概に特定はできないが、通常は100cm/se
c以下、好ましくは30cm/sec以下である。The cylinder linear velocity (LV) of the crude hydride gas during purification differs depending on the oxygen concentration in the supplied crude hydride gas and operating conditions, etc., and cannot be specified unconditionally, but is usually 100 cm / se
c or less, preferably 30 cm / sec or less.
水素化物ガスとニッケルの硫化物との接触温度は精製
筒の入口に供給されるガスの温度で、200℃以下程度、
好ましくは0〜100℃であり、通常は常温でよく特に加
熱や冷却は必要としない。The contact temperature between the hydride gas and the nickel sulfide is the temperature of the gas supplied to the inlet of the purifying cylinder, and is approximately 200 ° C or less.
The temperature is preferably from 0 to 100 ° C., usually at room temperature, and no particular heating or cooling is required.
圧力にも特に制限はなく常圧、減圧、加圧のいずれで
も処理が可能であるが、通常は20Kg/cm2abs以下、好ま
しくは0.1〜10Kg/cm2absである。Atmospheric pressure is not particularly limited to the pressure, vacuum, although it is possible either process the pressure is usually 20 Kg / cm 2 abs or less, preferably 0.1~10Kg / cm 2 abs.
また、水素化物ガス中に少量の水分が含有されていて
も脱酸素能力には特に悪影響を及ぼすことはなく、さら
に担体などを用いている場合には、その種類によっては
水分も同時に除去される。In addition, even if a small amount of water is contained in the hydride gas, there is no particular adverse effect on the deoxygenation ability. Further, when a carrier or the like is used, the water is also removed depending on its type. .
本発明においてニッケルの硫化物による酸素除去工程
に、必要に応じて合成ゼオライトなどの脱湿剤による水
分除去工程を適宜組合せることも可能であり、これによ
って水分も完全に除去され、極めて高純度の精製水素化
物ガスを得ることができる。In the present invention, it is also possible to appropriately combine the step of removing oxygen with nickel sulfide with the step of removing water with a dehumidifying agent such as synthetic zeolite as necessary, whereby moisture is completely removed, and extremely high purity is obtained. Can be obtained.
本発明によって、従来除去が困難であった粗水素化物
ガス中の酸素を0.1ppm以下、さらには0.01ppm以下のよ
うな極低濃度まで除去することができ、半導体製造工業
などで要望されている超高純度の精製水素化物ガスを得
ることが可能となった。According to the present invention, oxygen in a crude hydride gas, which has conventionally been difficult to remove, can be removed to an extremely low concentration of 0.1 ppm or less, and even 0.01 ppm or less, which is demanded in the semiconductor manufacturing industry and the like. It has become possible to obtain ultra-high purity purified hydride gas.
実施例1〜5 (ニッケルの還元処理) 市販のニッケル触媒(日揮(株)製、N−111)を用
いた。このものの組成はNi+NiOの形であり、Niとして4
5〜47wt%、Cr2〜3wt%、Cu2〜3wt%、珪藻土27〜29wt
%および黒鉛4〜5wt%であり、直径5mm、高さ4.5mmの
成型体である。Examples 1 to 5 (Reduction treatment of nickel) A commercially available nickel catalyst (N-111, manufactured by JGC Corporation) was used. Its composition is in the form of Ni + NiO,
5 ~ 47wt%, Cr2 ~ 3wt%, Cu2 ~ 3wt%, diatomaceous earth 27 ~ 29wt
% And graphite of 4 to 5 wt%, and is a molded body having a diameter of 5 mm and a height of 4.5 mm.
このニッケル触媒を8〜10meshに破砕したもの85mlを
内径19mm、長さ400mmの石英製の精製筒に充填長300mm
(充填密度1.0g/ml)に充填した。85 ml of this nickel catalyst crushed to 8-10 mesh is filled into a quartz purification cylinder with an inner diameter of 19 mm and a length of 400 mm, and a filling length of 300 mm
(1.0 g / ml packing density).
これに水素を常圧で温度150℃、流量595cc/min(LV=
3.6cm/sec)で3時間還元処理をおこなった後、常温に
冷却した。Hydrogen at normal pressure, temperature 150 ° C, flow rate 595cc / min (LV =
After a reduction treatment at 3.6 cm / sec) for 3 hours, the mixture was cooled to room temperature.
(ニッケルの硫化物) この精製筒に10vol%の硫化水素を含有する水素を510
cc/min(LV=3cm/sec)で流してニッケルの硫化をおこ
なった。このときの室温は25℃であったが、硫化による
発熱で筒の出口のガスの温度は約35℃に上昇した。その
後出口ガスの温度は徐々に低下し、3時間後には室温に
戻り、硫化処理を終了した。そのままさらに3時間水素
パージをおこない水素化物ガスの精製に備えた。同様に
して計5本の精製筒を準備した。(Sulfur of nickel) 510 containing hydrogen containing 10vol% of hydrogen sulfide
The nickel was sulfurized by flowing at cc / min (LV = 3 cm / sec). At this time, the room temperature was 25 ° C., but the temperature of the gas at the outlet of the cylinder rose to about 35 ° C. due to the heat generated by sulfurization. Thereafter, the temperature of the outlet gas gradually decreased, and returned to room temperature three hours later, thereby completing the sulfurating treatment. Hydrogen purge was further performed for 3 hours to prepare for hydride gas purification. Similarly, a total of five purification cylinders were prepared.
(各水素化物ガスの精製) 引き続いて、これらの精製筒のそれぞれに酸素を含有
する水素ベースのアルシン、ホスフィン、セレン化水
素、シランまたはジボランを1700cc/min(LV=10cm/se
c)で流して黄燐発光式酸素分析計(測定下限濃度0.01p
pm)を用いて出口ガス中の酸素濃度を測定したところ、
酸素は検出されずいずれも0.01ppm以下であった。精製
を始めてから100分後においても出口ガスの酸素濃度は
0.01ppm以下であった。それぞれの結果を第1表に示
す。(Purification of each hydride gas) Subsequently, each of these purification cylinders was charged with hydrogen-containing arsine, phosphine, hydrogen selenide, silane or diborane containing oxygen at 1700 cc / min (LV = 10 cm / se).
c) Flow through the yellow phosphorus emission type oxygen analyzer (measurement lower limit concentration 0.01p
pm) to measure the oxygen concentration in the outlet gas,
Oxygen was not detected and all were below 0.01 ppm. Even after 100 minutes from the start of purification, the oxygen concentration of the outlet gas remains
It was 0.01 ppm or less. Table 1 shows the results.
比較例1 活性炭(耶子殻炭)を8〜24meshに破砕したもの48g
を実施例1におけると同じ精製筒に300mm(充填密度0.5
7g/ml)充填し、ヘリウム気流中270〜290℃で4時間加
熱処理した後、室温に冷却した。 Comparative Example 1 Activated carbon (yago shell charcoal) crushed to 8 to 24 mesh 48g
300 mm (packing density 0.5
7 g / ml), and heat-treated in a helium stream at 270 to 290 ° C. for 4 hours, and then cooled to room temperature.
この精製筒に実施例1で用いたと同じアルシン10vol
%および不純物として0.17ppmの酸素を含有する水素ベ
ースの粗アルシンを1700cc/min(LV=10cm/sec)で流し
て出口ガス中の酸素濃度を測定したところ0.17ppmであ
りそのまま2時間流し続けたが変化は見られなかった。The same arsine 10 vol used in Example 1 was
% And 0.17 ppm of oxygen as an impurity, hydrogen-based crude arsine was flowed at 1700 cc / min (LV = 10 cm / sec) and the oxygen concentration in the outlet gas was measured. The result was 0.17 ppm, which was kept flowing for 2 hours. But no change was seen.
実施例6〜7 (ニッケルの硫化物) 実施例1と同様にして精製筒内で還元ニッケルを調製
し、これに100%硫化水素を51cc/min(LV=0.3cm/sec)
で3時間流してニッケルの硫化をおこなった後室温に冷
却しそのままさらに3時間パージをおこなった。同様に
して計2本の精製筒を準備した。Examples 6 to 7 (Sulfur of Nickel) Reduced nickel was prepared in a purification cylinder in the same manner as in Example 1, and 100% hydrogen sulfide was added to this at 51 cc / min (LV = 0.3 cm / sec).
For 3 hours to perform sulfuration of nickel, cooled to room temperature, and purged for another 3 hours. Similarly, a total of two purification cylinders were prepared.
(各水素化物ガスの精製) この精製筒のそれぞれに不純物として酸素を含有する
粗アルシンまたはホスフィン(100%)を流速850/min
(LV=5cm/sec)で流して出口ガス中の酸素濃度を測定
したところ、いずれも0.01ppm以下であった。この状態
で10時間流し続けたが、出口ガス中の酸素は0.01ppm以
下であった。結果を第2表に示す。(Purification of each hydride gas) Crude arsine or phosphine (100%) containing oxygen as an impurity was flowed into each of these purification cylinders at a flow rate of 850 / min.
(LV = 5 cm / sec), and the oxygen concentration in the outlet gas was measured. In this state, the flow was continued for 10 hours, but oxygen in the outlet gas was 0.01 ppm or less. The results are shown in Table 2.
実施例8〜12 (ニッケル触媒の調製) 3の水にAl(NO3)3・9H2O 454gを溶解し、氷浴で
5〜10℃に冷却した。激しくかき混ぜながら、これにNa
OH 200gを1の水に溶解して5〜10℃に冷却した溶液
を2時間かけて滴下し、アルミン酸ナトリウムとした。 Examples 8 to 12 (Preparation of Nickel Catalyst) 454 g of Al (NO 3 ) 3 .9H 2 O was dissolved in water of No. 3 and cooled to 5 to 10 ° C. in an ice bath. While stirring vigorously, add Na
A solution of 200 g of OH dissolved in 1 water and cooled to 5 to 10 ° C. was added dropwise over 2 hours to obtain sodium aluminate.
次に、Ni(NO3)2・6H2O 101gを600mlの水に溶解
し、これに45mlの濃硝酸を加えて5〜10℃に冷却したも
のを、アルミン酸ナトリウム溶液に激しくかき混ぜなが
ら1時間かけて加えた。Next, 101 g of Ni (NO 3 ) 2 .6H 2 O was dissolved in 600 ml of water, 45 ml of concentrated nitric acid was added thereto, and the mixture was cooled to 5 to 10 ° C. while stirring vigorously with a sodium aluminate solution for 1 hour. Added over time.
生じた沈殿を濾過し、得られた沈殿を2の水中で15
分間かき混ぜて洗う操作を6回繰り返して中性とした。
得られたケーキを細分して空気浴中で105℃で16時間乾
燥してから粉砕し、これをふるい分けて12〜24meshのも
のを集めた。このものは29.5wt%の酸化ニッケル(Ni
O)を含有していた。The precipitate formed is filtered and the precipitate obtained is diluted with 2
The operation of stirring for minutes and washing was repeated six times to make the mixture neutral.
The obtained cake was subdivided, dried in an air bath at 105 ° C for 16 hours, and then pulverized, and sieved to collect 12 to 24 mesh. This is 29.5wt% nickel oxide (Ni
O).
(ニッケルの硫化物) このものを実施例1で使用したと同じ精製筒に85ml
(65g、充填密度0.77g/ml)充填し、これに水素を常圧
で温度150℃、流量595cc/min(LV=3.6cm/sec)で3時
間流してニッケルを還元した後、そのままの温度でこれ
に10vol%の硫化水素を含有する窒素を510cc/min(LV=
3mc/sec)で3時間流してニッケルの硫化をおこない、
同様の方法で計5本の精製筒を準備した。(Sulfur of nickel) 85ml of this was put in the same purification cylinder as used in Example 1.
(65 g, packing density 0.77 g / ml), hydrogen was flowed under normal pressure at a temperature of 150 ° C. and a flow rate of 595 cc / min (LV = 3.6 cm / sec) for 3 hours to reduce nickel, and the temperature was maintained as it was. In this, nitrogen containing 10vol% hydrogen sulfide was added at 510cc / min (LV =
3 mc / sec) for 3 hours to sulfide nickel.
A total of five purification cylinders were prepared in the same manner.
(水素化物ガスの精製) この精製筒のそれぞれに不純物として酸素を含有する
窒素ベースのアルシン、ホスフィン、セレン化水素、シ
ランまたはジボランを1700cc/min(LV=10cm/sec)で流
して出口ガス中の酸素濃度を測定したところ、0.01ppm
以下であった。この状態で100分流し続けたが、出口ガ
ス中の酸素は常に0.01ppm以下であった。それぞれの結
果を第3表に示す。(Purification of hydride gas) Nitrogen-based arsine, phosphine, hydrogen selenide, silane or diborane containing oxygen as an impurity is flowed at 1700 cc / min (LV = 10 cm / sec) into each of the purifying cylinders and the outlet gas. When the oxygen concentration of
It was below. In this state, flowing was continued for 100 minutes, but oxygen in the outlet gas was always 0.01 ppm or less. Table 3 shows the results.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C01G 28/00 C01G 28/00 Z ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Agency reference number FI Technical display location C01G 28/00 C01G 28/00 Z
Claims (1)
させて、該粗水素化物ガス中に含有される酸素を除去す
ることを特徴とする水素化物ガスの精製方法。1. A method for purifying a hydride gas, comprising contacting a crude hydride gas with a sulfide of nickel to remove oxygen contained in the crude hydride gas.
Priority Applications (1)
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| JP1022686A JP2700402B2 (en) | 1989-02-02 | 1989-02-02 | Hydride gas purification method |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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| JPH02204306A JPH02204306A (en) | 1990-08-14 |
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