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Hintergrund
der Erfindung
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(1) Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Reinigungsmittel für
ein schädliches
Gas und ein Verfahren zum Reinigen des schädlichen Gases. Insbesondere
betrifft sie ein Reinigungsmittel für ein schädliches Hydridgas, welches
bei der Herstellung eines Halbleiters verwendet wird, sowie ein
Verfahren zum Reinigen des oben stehend genannten schädlichen
Gases unter Verwendung des Reinigungsmittels.
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2. Beschreibung der verwandten
Fachgebiete
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Mit der anhaltenden Entwicklung in
der Halbleiterindustrie und der Flüssigkristallindustrie gab es
in den letzten Jahren einen beständigen
deutlichen Anstieg bei den Arten und Verwendungsmengen von Gasen der
Hydridreihe, wie Arsin, Phosphin, Silan und Diboran, die in dem
Verfahren der oben stehend genannten Industrien eingesetzt werden.
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Diese Gase der Hydridreihe sind jeweils
als Rohmaterialgas oder als Dotiergas in den Produktionsverfahren
eines Silicium-Halbleiters, eines Verbindungshalbleiters und eines
Flüssigkristalls
unverzichtbar. Allerdings ist jedes der Gase hoch toxisch, und es
ist vorgeschrieben, dass die Schwellenwerte im zeitgewichteten Mittel
(TLV-TWA) 0,05 ppm für
Arsin (AsH3), 0,3 ppm für Phosphin (PH3),
5 ppm für
Silan (SiH4) und 0,05 ppm für Diboran
(B2H6) sein sollen.
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Infolgedessen bringt ein schädliches
Gas, das ein konzentriertes Gas der Hydridreihe wie oben stehend
genannt enthält,
wenn es in der Atmosphäre
ausströmt,
nicht nur die Gefahr der Umweltzerstörung, sondern auch eines tödlichen
Unfalls, der zum Tod eines Menschen führt, mit sich. Angesichts des
oben Gesagten ist es vor dem Ausströmenlassen eines schädlichen
Gases in der Atmosphäre
erforderlich, selbiges zu reinigen, so dass die Konzentration des
Hydridgases in dem schädlichen
Gas auf seine Schwellenwerte im zeitgewichteten Mittel im Höchstfall
herabgesetzt wird.
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Die Gaszylinder für jedes der oben genannten
Gase der Hydridserie in einer Produktionsanlage eines Halbleiters
oder eines Flüssigkristalls
werden in der Regel in einer Weise eingesetzt, dass die Gaszylinder
mit einer Gaszuführleitung
verbunden sind, die zu einem Produktionsschritt der Produktionsanlage
führt,
in einem Zustand, wo sie in einem als Zylindergehäuse bezeichneten
Behälter
untergebracht sind. Es beherbergt die Zylinder für den Zweck, zu verhindern,
dass beim Austreten des Gases das Gas direkt die Atmosphäre an der Außenseite
verunreinigt. Es lässt
sich jedoch nicht sagen, dass auf keinen Fall eine Gefahr besteht,
dass das Gas in der Atmosphäre
durch einen unerwarteten Unfall austritt, selbst wenn die Zylinder
in einem solchen Zylindergehäuse
untergebracht sind. Beim Auftreten eines derartigen Unfalls ist
es unbedingt notwendig, dass das schädliche Gas sofort gereinigt
wird. Es besteht ebenfalls die Gefahr des Austretens von Gas aus
der Herstellungsapparatur und/oder der Gaszufuhrleitung in dem Produktionsschritt,
wodurch die Umgebung des Produktionsortes verunreinigt wird. Daher
ist es auch in diesem Fall unbedingt erforderlich, dass das schädliche Gas
dringend gereinigt wird. Darüber
hinaus ist ein Hydridgas in einem Abgas, das aus einem ein Hydridgas verwendenden
Produktionsschritt abgeführt
wird, enthalten, und folglich muss das darin enthaltene Gas vor der
Abführung
in die Atmosphäre
gereinigt werden.
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Sowohl ein Nassreinigungsverfahren
als auch ein Trockenreinigungsverfahren sind als Verfahren zur Reinigung
eines schädlichen
Gases, das irgendeines dieser Gase der Hydridreihe als schädliche Komponente enthält, bekannt.
Als Nassreinigungsverfahren sind ein Verfahren bekannt, in welchem
ein Abgas der Hydridreihe mit einer Alkalilösung in Kontakt gebracht wird
und anschließend
mit UV-Strahlung
zur Entfernung des Schadstoffs bestrahlt wird (JP-A-3 178 317),
und ein Verfahren, in welchem ein Abgas der Hydridreihe mit einer Alkalilösung in
Kontakt gebracht wird und danach Ultraschallwellen darauf einwirken
gelassen werden zur Entfernung des Schadstoffs (JP-A-3 178 318), sowie
die ähnlichen
Verfahren. Als Trockenreinigungsverfahren sind ➀ ein Verfahren
zur Entfernung der schädlichen
Gaskomponente durch den Einsatz einer Wabenform, welche eine Verbindung
aus einem Metall, wie Kupfer, Zink und Eisen, umfasst (JP-A-1 015
135) und ➁ ein Verfahren zur Entfernung der schädlichen
Gaskomponente durch den Einsatz einer Form, welche Mangandioxid
und Kupfer als Hauptkomponenten sowie eine Silberverbindung umfasst
(EP-A-0 309 099 und JP-B-7 100 128) bekannt, Im Falle der Reinigung
eines schädlichen
Gases, wenn eine schädliche
Gaskomponente, wie Arsin und Phosphin in die Atmosphäre aus einer
Leitung oder einem Zylinder für
das Gas oder die Apparatur, in welcher das Gas eingesetzt wird,
austritt, ist es erforderlich, unverzüglich über eine hohe Strömungsrate
einer solchen schädlichen
Gaskomponente mit einem hohen Reinigungsvermögen zu verfügen. In diesem Fall enthält das zu
entsorgende schädliche
Gas häufig
Feuchtigkeit, da das Gas der Hydridreihe, das in die Atmosphäre austritt,
zusammen mit Luft gereinigt wird. Ferner ist es am Herstellungsort
vom Standpunkt der Sicherheit erwünscht, die Reinigung in der
Nähe der
Produktionsapparatur durchzuführen.
Außerdem
ist es erforderlich, die Reinigungsapparatur größenmäßig zu verkleinern, um die
Investitionskosten der Apparatur zu senken. Zudem stieg in jüngster Zeit
die Menge des bei der Herstellung eines Halbleiters verwendeten
Hydridgases beständig
an und somit ist eine erhöhte
Reinigungsleistung auch bei der Reinigung eines Hydridgas enthaltenden
schädlichen
Gases, das nach einer Verwendung in besagter Herstellung abgeführt wird,
erforderlich.
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Allerdings ist das oben stehend genannte
Nassreinigungsverfahren mit den Problemen verbunden, dass eine Installation
im größeren Maßstab erforderlich
ist aufgrund des Erfordernisses einer Ultraschallwellen erzeugenden
Einheit oder einer UV-Strahlung erzeugenden Einheit; Korrosion der
Reinigungsapparatur aufgrund des Einsatzes einer Alkalilösung verursacht
wird; ihre Reinigungsleistung schlecht ist; und ähnlichen Problemen. Andererseits
ist das Verfahren ➀ in Bezug auf das Trockenreinigungsverfahren
mit dem Problem verbunden, dass die Reinigungsleistung einer Verschlechterung
durch die Feuchtigkeit in der Luft unterliegt, wodurch es unmöglich wird,
das schädliche
Gas in Gegenwart von Feuchtigkeit ausreichend zu reinigen. Zudem
ist das Verfahren ➁ mit dem Problem verbunden, dass die
Reinigungsleistung nicht ausreichend verbessert wird, obgleich sie
nicht so leicht durch die Feuchtigkeit in der Luft infolge der Verwendung
des aus Mangandioxid, Kupfer und Silber zusammengesetzten Reinigungsmittels
beeinträchtigt
wird.
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Unter solchen Umständen bestand
das starke Bestreben, sowohl ein Reinigungsmittel als auch ein Verfahren
zum Reinigen eines ein Gas der Hydridreihe enthaltenden schädlichen
Gases zu entwickeln, die eine verbesserte Reinigungsleistung mit
einer Installation im kleineren Maßstab haben, ohne die Verschlechterung
der Reinigungsleistung zu bewirken selbst bei Vorhandensein von
Feuchtigkeit.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Als ein Resultat intensiver Forschungen
und Untersuchungen durch die Erfinder der vorliegenden Anmeldung,
um die oben genannten Probleme zu lösen, fand man heraus, dass
eine außergewöhnlich hohe
Reinigungsleistung, die bisher unerwartet war, durch den Einsatz
eines Reinigungsmittels erzielbar ist, welches Mangandioxid mit
einer spezifischen Oberfläche
nach dem BET-Verfahren von mindestens 150 m2/g
und eine Silberverbindung umfasst oder Mangandioxid mit einer spezifischen
Oberfläche
nach dem BET-Verfahren von mindestens 150 m2/g,
eine Silberverbindung und ein Kupferoxid umfasst. Die vorliegende
Erfindung wurde durch die vorgenannten Erkenntnisse und Informationen
bewerkstelligt.
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Das heisst, die vorliegende Erfindung
ist auf ein Reinigungsmittel gerichtet, das für den Zweck der Reinigung eines
schädlichen
Gases verwendet wird, das mindestens einen Vertreter, gewählt aus
der Gruppe bestehend aus Arsin, Phosphin, Silan, Disilan, Trisilan,
Diboran, Seleniumhydrid und Dichlorsilan enthält, wobei das Reinigungsmittel
Mangandioxid mit einer spezifischen Oberfläche nach dem BET-Verfahren von mindestens
150 m2/g und eine Silberverbindung als Hauptkomponenten
umfasst oder Mangandioxid mit einer spezifischen Oberfläche nach
dem BET-Verfahren von mindestens 150 m2/g,
eine Silberverbindung und Kupferoxid als Hauptkomponenten umfasst,
Die vorliegende Erfindung ist weiter mit einem Verfahren zum Reinigen
eines schädlichen
Gases befasst, das mindestens einen Vertreter, gewählt aus
der Gruppe bestehend aus Arsin, Phosphin, Silan, Disilan, Trisilan,
Diboran, Hydrogenselenid und Dichlorsilan, enthält, durch Inkontaktbringen des
schädlichen
Gases mit einem Reinigungsmittel, welches Mangandioxid mit einer
spezifischen Oberfläche nach
dem BET-Verfahren
von mindestens 150 m2/g und eine Silberverbindung
als Hauptkomponenten umfasst oder Mangandioxid mit einer spezifischen
Oberfläche
nach dem BET-Verfahren von mindestens 150 m2/g,
eine Silberverbindung und Kupferoxid als Hauptkomponenten umfasst.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnung
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Die 1 ist
eine schematische Zeichnung, die eine Gasreinigungsapparatur für ein Gas
zeigt, das aus einem Zylindergehäuse
als ein Beispiel der Ausführungsformen
des Reinigungsverfahrens gemäß der vorliegenden
Erfindung austritt.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Reinigungsmittel, welches Mangandioxid mit einer spezifischen Oberfläche nach
dem BET-Verfahren
von mindestens 150 m2/g und eine Silberverbindung
als Hauptkomponenten umfasst, oder Mangandioxid mit einer spezifischen
Oberfläche
nach dem BET-Verfahren von mindestens 150 m2/g,
eine Silberverbindung und ein Kupferoxid als Hauptkomponenten umfasst,
und ebenso ein Reinigungsverfahren unter Verwendung des Reinigungsmittels.
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Das in dem Reinigungsmittel und dem
Reinigungsverfahren verwendete Mangandioxid ist Mangandioxid mit
einer spezifischen Oberfläche
nach dem BET-Verfahren von mindestens 150 m2/g
(im Folgenden wird das Mangandioxid mit einer spezifischen Oberfläche nach
dem BET-Verfahren
von mindestens 150 m2/g als "Mangandioxid mit
einer großen
spezifischen Oberfläche" bezeichnet). Vorzugsweise
besitzt das Mangandioxid mit einer spezifischen Oberfläche eine
spezifische Oberfläche
von mindestens 200 m2/g, insbesondere im Bereich
von 200 bis 1000 m2/g. Mangandioxid mit
einer spezifischen Oberfläche
nach dem BET-Verfahren von weniger als 150 m2/g
ist nicht in der Lage, eine hohe Reinigungsleistung zu leisten.
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Ein Verfahren zur Herstellung des
Mangandioxid mit einer großen
spezifischen Oberfläche
ist beispielhaft durch ein Syntheseverfahren angegeben, in welchem
eine verdünnte
wässrige
Lösung
von Kaliumpermanganat, eine verdünnte
wässrige
Lösung
von Mangansulfat und konzentrierte Schwefelsäure durch Rühren unter Erwärmung vermischt
werden.
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Die Silberverbindung ist veranschaulicht
durch Silberoxid (I), Silberoxid (II) und ein Silbersalz (I), wie ein
anorganisches Säuresalz
von Silber, ein organisches Säuresalz
von Silber und ein halogeniertes Silber. Beispiele für das anorganische
Säuresalz
von Silber schließen
Silbercarbonat, Silbernitrat, Silbernitrit, Silbersulfat, Silbersulfit,
Silberchlorat, Silberperchlorat, Silberbromat, Silberiodat, Silberhydrogenphosphat,
Silberphosphat, Silberpyrophosphat, Silbermetaphosphat, Silbertetrafluorborat
und Silberhexafluorborat ein. Andererseits schließen Beispiele
für das
organische Säuresalz
von Silber Silberacetat und Silberoxalat ein. Beispiele für das halogenierte
Silber schließen
Silberfluorid, Silberchlorid, Silberbromid und Silberiodid ein.
Es kann jedwede der oben genannten Spezies allein oder in Kombination
mit mindestens einer anderen verwendet werden. Unter den oben stehend
veranschaulichten Silberverbindungen sind Silberoxid (I) und Silberoxid
(II) besonders bevorzugt.
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Durch Zusetzen einer der oben stehend
genannten Silberverbindungen in dem Reinigungsmittel gemäß der vorliegenden
Erfindung kann eine ausreichende Reinigungsleistung ausgeübt werden,
selbst unter der Bedingung, dass viel Feuchtigkeit vorliegt, wie
in der Atmosphäre.
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Durch die Verwendung des Reinigungsmittels,
welches Mangandioxid mit einer großen spezifischen Oberfläche zusammen
mit einer der Silberverbindungen umfasst, wird die Reinigungsleistung
genügend
verbessert, und auch durch Zusetzen eines der Kupferoxide wird die
Reinigungsleistung noch weiter verbessert.
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Das Kupferoxid, das für das Reinigungsmittel
in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist beispielhaft angegeben
durch Kupferoxid (I) und Kupferoxid (II), und jedes davon kann allein
oder in Kombination miteinander verwendet werden.
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Kupferoxid (I) kann durch ein elektrolytisches
Syntheseverfahren hergestellt werden, in welchem wässrige Lösung von
Kochsalz als Elektrolyt verwendet wird und Kupferplatten als Elektroden
verwendet werden, doch ist Kupferoxid (I) mit einer Reinheit von
nicht weniger als 92% bequem auf dem Markt erhältlich. Kupferoxid (II) kann
durch Oxidieren von Kupferoxid (I) durch Erwärmen von selbigem erzeugt werden,
indes ist Kupferoxid (II) mit einer Reinheit von nicht weniger als
95% bequem verfügbar
auf dem Markt.
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Im Hinblick auf das Zusammensetzungsverhältnis in
dem Reinigungsmittel, welches das Mangandioxid mit einer großen spezifischen
Oberfläche
und die Silberverbindung umfasst, wird, wenn der Anteil der Silberverbindung
unangemessen niedrig ist, keine ausreichende Reinigungsleistung
erzielt, wohingegen dann, wenn der Anteil davon unangemessen hoch
ist, das Reinigungsmittel teuer gemacht wird, womit es nicht die Reinigungsleistung
im Verhältnis
zu der davon zu verwendenden Menge erbringen kann. Angesichts des
zuvor Gesagten ist das Verhältnis
des Mangandioxid zu dem Silber in der Silberverbindung im Bereich
in der Regel von 1 : (0,25 bis 0,001) bezogen auf das Gewicht, vorzugsweise
1 : (0,15 bis 0,005) bezogen auf das Gewicht.
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In dem Fall, wo ein Kupferoxid dem
Reinigungsmittel zugesetzt wird, liegt das Verhältnis des Mangandioxids zu
dem Silber in der Silberverbindung im Bereich von üblicherweise
1 : (0,25 bis 0,001) bezogen auf das Gewicht, vorzugsweise 1 : (0,1
5 bis 0,005) bezogen auf das Gewicht; und das Verhältnis der
Mischung zu dem Kupferoxid ist 1 : höchstens 10, vorzugsweise 1
: 1,2 oder weniger. Ein übermäßig hoher
Anteil des Kupferoxids führt
zu einer Abnahme der Reinigungsleistung.
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Das Reinigungsmittel gemäß der vorliegenden
Erfindung kann ein Formteil einer Mischung des Mangandioxids mit
einer großen
spezifischen Oberfläche
und der Silberverbindung sein, oder ein Formteil einer Mischung
des Mangandioxids mit einer großen
spezifischen Oberfläche,
der Silberverbindung und des Kupferoxids. Überdies kann das Reinigungsmittel
ein Formteil des Mangandioxids mit einer großen spezifischen Oberfläche sein,
auf welches die Silberverbindung zusätzlich aufgebracht wird, oder
ein Formteil des Mangandioxids mit einer großen spezifischen Oberfläche und
des Kupferoxids, auf welches die Silberverbindung weiter aufgebracht
wird.
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Eine Vielzahl an Verfahren ist als
Verfahren zur Herstellung des Reinigungsmittels der vorliegenden Erfindung
verfügbar.
Diese Verfahren sind durch ein Verfahren erläutert, in welchem eine) Aufschlämmung oder
Kuchen, der/die durch Zusetzen von Wasser zu einer vorläufigen Mischung
des Mangandioxids, der Silberverbindung und des Kupferoxids in einem
vorgeschriebenen Verhältnis
und Rühren
der resultierenden wasserhaltigen Mischung erhalten wird, unter
Strangpressen geformt wird und auf die passende Länge zurechtgeschnitten
wird zur Bildung von Pellets, und die resultierenden Pellets werden
getrocknet zur Bildung des Reinigungsmittels; ein Verfahren, in
welchem die oben stehend genannte Aufschlämmung oder der Kuchen zerstoßen bzw.
zermahlen wird und das resultierende gemahlene Produkt einem Tablettierungsformen
unterworfen wird, gefolgt von einem Trocknen zur Bildung des Reinigungsmittels;
ein Verfahren, in welchem die oben stehend genannte Aufschlämmung oder
der Kuchen zu der Form von Granulat geformt wird unter Einsatz einer Granulierungsmaschine,
gefolgt von einem Trocknen zur Bildung des Reinigungsmittels. Von
diesen Verfahren ist das Strangpressen für die Pelletisierung bevorzugt
aus Sicht der Verarbeitbarkeit und der Leichtigkeit der Auswahl
der Form, Gestalt und Größe des gewünschten
Reinigungsmittels.
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Im Falle der Herstellung des vorgenannten
Formteils aus einem Ausgangsrohmaterial in der Form von Pulver,
Aufschlämmung
oder Kuchen kann ein Bindemittel hinzugesetzt werden, um die Formbarkeit
oder die Formfestigkeit zu erhöhen.
Es kann jedwedes anorganische Bindemittel und ein organisches Bindemittel
als Bindemittel verwendet werden, und es wird dem pulverförmigen Rohmaterial
zum Zeitpunkt der Herstellung des Reinigungsmittels zugesetzt und
mit ihm geknetet. Die Menge des Bindemittels, das zugesetzt wird,
variiert in Abhängigkeit
von dem Anteil jeder der einzelnen Komponenten, den Formungsbedingungen
etc. und kann daher nicht eindeutig spezifiziert werden. Die Menge
davon, wenn sie unangemessen niedrig ist, führt dazu, dass die Wirkung
des Bindemittels nicht eintritt, wohingegen dann, wenn sie unangemessen
hoch ist, die Reinigungsleistung herabgesetzt wird. Angesichts des
Vorhergesagten beträgt
die Menge des Bindemittels, die verwendet wird, in der Regel 0,1
bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 7 Gew.-% auf Basis des Gesamtgewichts
des Reinigungsmittels.
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Im Falle des Anhaftens und der Zusetzung
der Silberverbindung an das Formteil des Mangandioxids oder an das
Formteil des Mangandioxids und des Kupferoxids zur Herstellung des
Reinigungsmittels ist jedwedes aus einem Nassverfahren und einem
Trockenverfahren annehmbar. Das Nassverfahren wird durch ein Verfahren
veranschaulicht, in welchem die Silberverbindung in der Form einer
wässrigen
Aufschlämmung
zugesetzt wird und an dem Formteil anhaftet, und ein Verfahren,
in welchem eine wasserlösliche
Silberverbindung in das Formteil imprägniert wird. Das Trockenverfahren
ist durch ein Verfahren veranschaulicht, in welchem die Silberverbindung
in der Form von Pulver auf die gesamten Oberflächen des Formteils des Mangandioxids
oder auf die gesamten Oberflächen
des Formteils des Mangandioxids und des Kupferoxids zur Herstellung
des Reinigungsmittels gemäß der vorliegenden
Erfindung aufgebracht wird.
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Die Größe oder Gestalt des Reinigungsmittels
unterliegt keiner speziellen Beschränkung, doch ist dessen Gestalt
durch Kugeln, Säulen,
Zylinder und Körnchen
veranschaulicht. Die Größe davon
ist 0,5 bis 10 mm Durchmesser im Falle einer sphärischen Form, vorzugsweise
ungefähr
0,5 bis 10 mm im Durchmesser und ungefähr 2 bis 20 mm im Falle einer
Säulenform,
wie von Pellets und Tabletten, und ist ungefähr 0,84 bis 5,66 mm in einer
Sieböffnung
im Falle einer unregelmäßigen Form,
von Granalien. Die Packungsdichte des Reinigungsmittels, wenn es
in eine Reinigungssäule
gepackt wird, variiert in Abhängigkeit
von der Gestalt des Reinigungsmittels und liegt in der Regel in
etwa im Bereich von 0,5 bis 2,0 g/m2.
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Es ist in der vorliegenden Erfindung
möglich,
das Reinigungsmittel in einem Bewegtbett oder einem Wirbelbett sowie
einem ruhenden bzw. Festbett einzusetzen, doch wird es üblicherweise
in einem Festbett eingesetzt. Das Reinigungsmittel wird in eine
Reinigungssäule
gepackt, wo das darin eingeführte
schädliche
Gas gereinigt wird, während
es mit dem Reinigungsmittel in Kontakt gebracht wird.
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Die Packungslänge des Reinigungsmittels im
Falle eines Festbetts variiert in Abhängigkeit von der Strömungsrate
des Gases, den Konzentrationen der schädlichen Komponenten in dem
schädlichen
Gas und dergleichen. Daher kann die Packungslänge nicht eindeutig spezifiziert
werden, wird aber vom praktischen Standpunkt aus in der Regel auf
50 bis 500 mm eingestellt. Der Innendurchmesser der Reinigungssäule wird durch
die Gasgeschwindigkeit durch die Reinigungssäule, den Druckverlust durch
das Packbett, die Kontakteffizienz zwischen dem Gas und dem Packbett
und dergleichen bestimmt.
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Die Konzentrationen der schädlichen
Komponenten in dem schädlichen
Gas, das gemäß der vorliegenden
Erfindung gereinigt werden kann, unterliegen keiner speziellen Beschränkung. Allerdings
erhöht
für den
Fall, wo die schädlichen
Komponenten eine hohe Konzentration haben, die durch die Reaktion
zwischen dem Reinigungsmittel und den schädlichen Komponenten erzeugte
Reaktionswärme
in ungünstiger
Weise die Temperatur und ist dadurch mit Gefahren verbunden. Es
ist für
den Fall, wo die schädlichen
Komponenten eine hohe Konzentration aufweisen, bevorzugt, das schädliche Gas
auf eine Konzentration von nicht höher als 1% durch Mischen von
selbigem mit Luft, einem Inertgas, Wasserstoff etc. zu verdünnen.
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Im Falle des Austretens eines Hydridgas
enthaltenden schädlichen
Gases aus einem Gaszylinder, einer Leitung oder einer Apparatur
unter Verwendung eines Hydridgases, wird das ausgetretene schädliche Gas in
der Regel mit einem Ansauggebläse
verdünnt,
welche zur Verdünnung
installiert ist, und anschließend
gereinigt.
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Es ist ein weiterer Zweck der Installierung
eines Gebläses,
das schädliche
Gas in der Reinigungssäule im
Falle des Austretens der schädlichen
Komponenten unter Druck weiterzuleiten.
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Ein Gebläse mit einer Belüftungskapazität von ungefähr 5 bis
200 m3/min wird häufig für den vorgenannten Zweck eingesetzt.
In dem Fall, wo ein solches Gebläse
eingesetzt wird, wird die Konzentration der schädlichen Komponenten in dem
schädlichen
Gas, das aus der Reinigungssäule
ausströmt,
auf etwa 50 bis 1000 ppm gehalten, selbst im Falle der Verursachung
einer so großen
Menge an entweichendem Gas, dass ein auf dem Markt erhältlicher
Gaszylinder während
eines Zeitraums von 5 bis 1 0 Minuten geleert wird.
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Wie zuvor beschrieben, wird das die
schädlichen
Komponenten enthaltende schädliche
Gas in der Form einer Mischung mit einer großen Menge an Luft in der vorliegenden
Erfindung gereinigt und folglich wird die vorliegende Erfindung
in vielen Fällen
unter denselben Bedingungen, wie einer normalen Umgebung in der Atmosphäre, das
heisst bei einer relativen Feuchtigkeit von 30 bis 100% in der Praxis
durchgeführt.
Selbst in einem solchen Foll, wo Feuchtigkeit enthalten ist, kann
das die schädlichen
Komponenten enthaltende schädliche
Gas ausreichend gereinigt werden, ohne durch das Kohlendioxidgas
etc. in der Luft beeinflusst zu werden.
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Jede der Komponenten des schädlichen
Gases wird in einen Gaszylinder in der Regel in einem Zustand der
Verdünnung
mit einem solchen Gas wie Stickstoff und Argon gefüllt, und
folglich wird es der Produktionsapparatur für einen Halbleiter oder einen
Flüssigkristall,
die sich ebenfalls im Zustand der Verdünnung mit einem solchen Gas,
wie Stickstoff und Argon, befinden, zugeführt. Infolgedessen liegt das
Stickstoff- oder Argongas gleichzeitig mit der schädlichen
Komponente zum Zeitpunkt des Austretens vor, doch die Reinigungsleistung
gemäß der vorliegenden
Erfindung wird nicht verringert selbst bei Vorhandensein eines solchen
Gases.
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Die Temperatur, bei welcher die schädliche Gaskomponente
mit dem Reinigungsmittel in Kontakt gebracht wird, liegt in der
Regel im Bereich von 0 bis 90°C,
vorzugsweise um Raumtemperatur (10 bis 40°C), wodurch kein Erwärmen oder
Abkühlen
erforderlich ist. Es versteht sich von selbst, dass die Temperatur
nach dem Beginn des Kontakts zwischen diesen einen Temperaturanstieg
entsprechend der Konzentration der schädlichen Gaskomponente anzeigt,
jedoch wird die Reinigungsleistung nicht dadurch vermindert.
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Die Strömungsgeschwindigkeit des schädlichen
Gases unterliegt keiner speziellen Beschränkung, doch im Falle der Reinigung
eines ausgetretenen schädlichen
Gases fällt
die Strömungsgeschwindigkeit
in einen Bereich von etwa 0,3 bis 1,5 m/s bezüglich der linearen Oberflächengeschwindigkeit
(LV). Im Falle der Reinigung eines aus einem Herstellungsschritt
abgeführten
schädlichen
Gases fällt
die Strömungsgeschwindigkeit
in einen Bereich von etwa 0,01 bis 0,5 m/s bezüglich der linearen Oberflächengeschwindigkeit
(LV).
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Obwohl der Druck, bei welchem die
schädliche
Gaskomponente mit dem Reinigungsmittel in Kontakt gebracht wird,
für gewöhnlich Atmosphärendruck
ist, ist es möglich,
die Reinigungsapparatur bei vermindertem Druck oder unter Druck
zu betreiben. Die Kontaktzeit beträgt in der Regel mindestens
0,01 s, vorzugsweise mindestens 0,025 s. Eine Kontaktzeit von kürzer als
0,01 s führt
manchmal zu dem Versagen, eine ausreichende Reinigungsleistung zu
erzielen.
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Ein Beispiel der Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung ist in 1 gezeigt.
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Eine Reinigungssäule 1, welche ein
Reinigungsmittel in ihrem Packungsabschnitt 2 enthält, wird über ein
Belüftungsrohr 6 zwischen
einem Zylindergehäuse 4,
welches einen Gaszylinder 3 beinhaltet und einem Gebläse 5 zur
Verwendung für
den Zweck des kontinuierlichen Ansaugens der Luft in dem Zylindergehäuse 4 und
zum Belüften
von selbigem, installiert. Im Falle des Austretens des Gases aus
dem Gaszylinder 3, der in dem Zylindergehäuse 4 untergebracht
ist, wird das Gebläse 5,
das auf der stromabwärts
gelegenen Seite der Reinigungssäule 1 installiert
ist, in einen Hochströmungs-Betriebsmodus
geschaltet. Dadurch wird das ausgetretene schädliche Gas in die Reinigungssäule 1 über das
Belüftungsrohr 6 zusammen
mit einer großen
Menge an Luft, die durch eine Lufteinführöffnung 7 angesaugt
wird, eingeleitet. Auf diese Weise wird das schädliche Gas in der Reinigungssäule 1 gereinigt,
um zu einem unschädlichen
Gas umgewandelt zu werden, das im Anschluss in die Atmosphäre ausströmt.
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Das Reinigungsmittel und das Reinigungsverfahren
gemäß der vorliegenden
Erfindung sind zum Reinigen eines schädlichen Gases, das mindestens
einen Vertreter, gewählt
aus der Gruppe bestehend aus Arsin, Phosphin, Silan, Disilan, Trisilan,
Diboran, Hydrogenselenid und Dichlorsilan, enthält, wirksam.
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Gemäß dem Reinigungsmittel der
vorliegenden Erfindung kann durch den Einsatz eines spezifischen Mangandioxids
mit einer spezifischen Oberfläche
nach dem BET-Verfahren von mindestens 150 m2/g
eine extrem hohe Reinigungsleistung gesichert werden, die aus dem
herkömmlichen
Reinigungsmittel, welches die vorausgehenden Mangandioxid, Kupferoxid
und Silberoxid umfasst, niemals vorhersehbar war. Desgleichen wird
es gemäß dem Reinigungsverfahren
der vorliegenden Erfindung ermöglicht,
die Reinigungsapparatur zu miniaturisieren unter Verzicht auf eine
Erwärmungs-
oder Kühlanlage
aufgrund der Tatsache, dass sie eine ausreichende Reinigungsleistung
selbst bei etwa Raumtemperatur besitzt.
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Im Folgenden wird die vorliegende
Erfindung ausführlicher
beschrieben unter Bezugnahme auf Vergleichsbeispiele und Arbeitsbeispiele,
die aber nicht die vorliegende Erfindung auf diese einschränken sollen.
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Beispiel 1
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Herstellung
von Mangandioxid
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Einer wässrigen Lösung von 398 g Kaliumpermanganat
in 12,5 kg Wasser wurde bei 70°C
die gemischte Lösung
von 8,46 kg von 3 Gew.-% einer wässrigen
Lösung
von Mangansulfat und 144 g Schwefelsäure rasch zugegeben, um die
gemischte Lösung
zum Reagieren zu bringen. Das so gebildete Präzipitat wurde bei 90°C 3 Stunden
lang umgerührt,
danach filtriert, dreimal gewaschen mit 25 kg entionisiertem Wasser
und wieder filtriert unter Erhalt von 1200 g Mangandioxid in der
Form eines Kuchens. Das so gebildete Mangandioxid in der Form eines
Kuchens wurde bei 90°C
12 Stunden lang unter Erhalt von 360 g Mangandioxid in der Form
eines Pulvers getrocknet. Eine Messung der spezifischen Oberfläche nach
dem BET-Verfahren des resultierenden Mangandioxids in der Form von
Pulver wurde mittels eines Oberflächen- und Porengrößen-Analysengeräts (Autosorb
3 B, hergestellt von Yuasa Ionics Co., Ltd.) durchgeführt. Das
Resultat war 245 m2/g.
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Herstellung von Silberoxid
(II)
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Silbernitrat in einer Menge von 102
g wurde in Wasser gelöst.
Getrennt wurden 90 g Ätznatron
und 88 g Kaliumpersulfat jeweils in 200 g entionisiertem Wasser,
das auf 85°C
erwärmt
wurde, unter Rühren
gelöst. Während die
gemischte Lösung
weiter erwärmt
und umgerührt
wurde, wurde die oben stehend hergestellte wässrige Lösung von Silbernitrat tropfenweise
hinzugegeben, um Präzipitat
abzuscheiden. Das resultierende Präzipitat wurde einer Dekantierung
und einem Waschen mit Wasser wiederholt unterworfen, und im Anschluss
unter Vakuum bei 100°C
für 3 Stunden
unter Bildung von 70 g Silberoxid (II) in der Form von Pulver getrocknet.
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Herstellung
von Reinigungsmittel
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Zu 340 g Mangandioxid in der Form
eines Pulvers wurden 40 g Silberoxid (II), 20 g pulverförmiges Aluminiumoxid
und 150 g Wasser hinzugegeben, und die resultierende Mischung wurde
geknetet. Der so gebildete gemischte Kuchen wurde mittels eines
Extruders stranggepresst unter Erhalt eines Formprodukts von 1,6 mm
Durchmesser. Das resultierende stranggepresste Formprodukt wurde
in Pellets von etwa 3 bis 5 mm Länge
geschnitten, die unter Erwärmen
bei 90°C
während
12 Stunden mittels eines Trockners getrocknet wurden unter Erhalt
von 395 g eines Reinigungsmittels A mit einem Silbergehalt von 8,8
Gew.-%.
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Test der Reinigungsleistung
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Das resultierende Reinigungsmittel
A wurde in eine Reinigungssäule
aus Quarz mit einem Innendurchmesser von 19 mm gepackt, um so eine
Packungslänge
von 100 mm (Packungsmenge 28,3 ml, 22,6 g) zu bilden. Danach wurde
das Reinigungsmittel A einem Leistungstest unterzogen durch Hindurchleiten
der Luft bei einer Temperatur von 25°C bei einer relativen Feuchtigkeit
von 60%, welche 500 ppm Phosphin enthielt, bei einer Strömungsrate
von 12,7 l/min (entspricht einer linearen Oberflächengeschwindigkeit in der
Säule LV von
75 cm/s). Von einem Teil des Gases am Auslass der Reinigungssäule wurden
kontinuierlich Proben genommen mit Hilfe eines Gasdetektors (Modell
Nr. HD-1, hergestellt von NIPPON SANSO CORPORATION). Gleichzeitig
erfolgte eine Messung der Zeitspanne, bis die Konzentration des
Phosphins in dem gereinigten Auslassgas auf bis 28 ppb (tatsächliche
Behandlungszeit) anstieg, um die Menge des Phosphingases, ausgedrückt als
reines Phosphin, zu bestimmen, welches pro 1 Liter des Reinigungsmittels
(Reinigungsleistung) entfernt wurde. Das Resultat ist in Tabelle
1 angegeben.
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Beispiel 2
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Herstellung
von Mangandioxid
-
Einer wässrigen Lösung von 398 g Kaliumpermanganat
in 6 kg Wasser wurde bei 70°C
die gemischte Lösung
von 4,23 kg von 6 Gew.-% einer wässrigen
Lösung
von Mangansulfat und 144 g Schwefelsäure rasch zugegeben, um die
gemischte Lösung
zum Reagieren zu bringen. Das so gebildete Präzipitat wurde bei 90°C 3 Stunden
lang umgerührt,
danach filtriert, dreimal gewaschen mit 12,5 kg entionisiertem Wasser
und wiederum filtriert unter Erhalt von 1197 g Mangandioxid in der
Form eines Kuchens. Das so gebildete Mangandioxid in der Form eines
Kuchens wurde bei 90°C
12 Stunden lang unter Erhalt von 358 g Mangandioxid in der Form eines
Pulvers getrocknet. Eine Messung der spezifischen Oberfläche des
resultierenden Mangandioxids in der Form von Pulver nach dem BET-Verfahren
wurde mittels eines Oberflächen-
und Porengrößen-Analysengeräts (Autosorb
3 B, hergestellt von Yuasa Ionics Co., Ltd.) durchgeführt. Das
Resultat war 183 m2/g.
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Herstellung
des Reinigungsmittels und Test der Reinigungsleistung
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Zu 340 g Mangandioxid in der Form
eines Pulvers mit einer spezifischen Oberfläche nach dem BET-Verfahren
von 183 m2/g wurden 40 g Silberoxid (II),
die in derselben Weise wie in Beispiel 1 hergestellt wurden, 20
g pulverförmiges
Aluminiumoxid und 150 g Wasser hinzugegeben und die resultierende
Mischung wurde geknetet. Im Anschluss wurde die Verfahrensweise
in Beispiel 1 wiederholt, um 390 g eines Reinigungsmittels B herzustellen.
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Das so erhaltene Reinigungsmittel
B wurde dem Test der Reinigungsleistung in derselben Weise wie in
Beispiel 1 unterzogen. Das Resultat ist in Tabelle 1 angegeben.
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Vergleichsbeispiel 1
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Die Verfahrensweise in Beispiel 1
wurde wiederholt, um ein Reinigungsmittel C herzustellen, mit der Ausnahme,
dass Mangandioxid verwendet wurde (garantierte Güteklasse, hergestellt von Kanto
Chemical Co., Ltd.), welches einer Messung der spezifischen Oberfläche nach
dem BET-Verfahren mit Hilfe eines Oberflächen- und Porengrößen-Analysengeräts (Autosorb
3 B, hergestellt von Yuasa Ionics Co., Ltd.) unterzogen wurde, die
als Ergebnis 48 m2/g ergab. Das so erhaltene
Reinigungsmittel C in einer Menge von 387 g wurde dem Test der Reinigungsleistung
unter denselben Bedingungen wie in Beispiel 1 unterworfen. Das Ergebnis ist
in Tabelle 1 angegeben.
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Vergleichsbeispiel 2
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Herstellung von Mangandioxid
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Einer wässrigen Lösung von 398 g Kaliumpermanganat
in 1,25 kg Wasser wurde bei 70°C
die gemischte Lösung
von 846 g von 3 Gew.-% einer wässrigen
Lösung
von Mangansulfat und 144 g Schwefelsäure rasch zugegeben, um die
gemischte Lösung
zum Reagieren zu bringen. Das so gebildete Präzipitat wurde bei 90°C 3 Stunden
lang umgerührt,
danach filtriert, dreimal gewaschen mit 2,5 kg entionisiertem Wasser
und wiederum filtriert unter Erhalt von 1100 g Mangandioxid in der
Form eines Kuchens. Das so gebildete Mangandioxid in der Form eines
Kuchens wurde bei 90°C
12 Stunden lang unter Erhalt von 358 g Mangandioxid in der Form
eines Pulvers getrocknet. Eine Messung der spezifischen Oberfläche des
resultierenden Mangandioxids in der Form von Pulver nach dem BET-Verfahren
wurde mittels eines Oberflächen-
und Porengrößen-Analysengeräts (Autosorb
3 B, hergestellt von Yuasa Ionics Co., Ltd.) durchgeführt. Das
Resultat war 124 m2/g.
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Herstellung von Reinigungsmittel
und Test der Reinigungsleistung Die Verfahrensweise in Beispiel
1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, dass 340 g des oben stehend
hergestellten Mangandioxids in der Form eines Pulvers mit einer
spezifischen Oberfläche
nach dem BET-Verfahren von 124 m2/g verwendet
wurden. Als Ergebnis wurden 392 g Reinigungsmittel D erhalten.
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Anschließend wurde der Test der Reinigungsleistung
des so erhaltenen Reinigungsmittels D in derselben Weise wie in
Beispiel 1 durchgeführt.
Das Ergebnis ist in Tabelle 1 angegeben.
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Beispiele 3 & 4
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Das Reinigungsmittel A, dasselbe
wie in Beispiel 1, wurde in jede von zwei Reinigungssäulen aus Quarz
jeweils mit einem Innendurchmesser von 19 mm gepackt, um eine Packungslänge von
100 mm zu erzeugen (Packungsmenge 28,3 ml, 22,6 g). Danach wurden
Messungen der jeweiligen tatsächlichen
Behandlungszeit durchgeführt
zur Bestimmung der Reinigungsleistung in derselben Weise wie in
Beispiel 1, indem man die Luft bei einer Temperatur von 25°C bei einer
relativen Feuchtigkeit von 60%, die Phosphin mit 1000 ppm (Beispiel
3) oder 100 ppm (Beispiel 4) enthielt, mit einer Strömungsrate
von 12,7 l/min (entspricht einer linearen Oberflächengeschwindigkeit in der
Säule von
75 cm/s) durch die Säulen
strömen
lässt.
Die Resultate sind in Tabelle 2 angegeben.
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Beispiel 5
-
Die Verfahrensweise in Beispiel 1
wurde unter Verwendung des Reinigungsmittels A zur Messung der tatsächlichen
Behandlungszeit und der Reinigungsleistung wiederholt, mit der Ausnahme,
dass die Messung erfolgte, indem man die Luft, die 500 ppm Phosphin
enthielt, mit einer Strömungsrate
von 20,4 l/min hindurchströmen
lässt (entspricht
einer linearen Oberflächengeschwindigkeit
in der Säule
von 120 cm/s). Die Resultate sind in Tabelle 2 angegeben.
-
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Beispiele 6 bis 11
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Das Reinigungsmittel A, dasselbe
wie in Beispiel 1, wurde in jede von sechs Reinigungssäulen aus Quarz
jeweils mit einem Innendurchmesser von 19 mm gepackt, um eine Packungslänge von
100 mm zu erzeugen (Packungsmenge 28,3 ml, 22,6 g). Danach wurde
das Reinigungsmittel getestet, indem man die Luft, die Arsin (Beispiel
6), Silan (Beispiel 7), Disilan (Beispiel 8), Trisilan (Beispiel
9), Diboran (Beispiel 10) und Hydrogenselenid (Beispiel 11) enthält, jeweils
in einer Konzentration von schädlichem
Gas von 500 ppm, mit einer Strömungsrate
von 12,7 l/min (entspricht einer linearen Oberflächengeschwindigkeit in der
Säule von
75 cm/s) durch jede der Säulen
strömen
lässt.
Von einem Teil des Gases am Auslass jeder der Reinigungssäulen wurden
kontinuierlich Proben genommen mit Hilfe eines Gasdetektors (Modell
Nr. HD-1, hergestellt von NIPPON SANSO CORPORATION) für Arsin
und eines Detektors (Modell TG-XA,
hergestellt von Bionics Instruments Co., Ltd.) für Silan, Disilan, Trisilan,
Diboran und Hydrogenselenid. Gleichzeitig erfolgten Messungen der
Zeitspanne, bis die Konzentration des gereinigten Auslassgases auf
22 ppb für
Arsin, 5 ppm für
Silan, 1 ppm für Disilan
und Trisilan, 0,1 ppm für
Diboran und 0,05 ppm für
Hydrogenselenid angestiegen war (tatsächliche Behandlungszeit). Die
Resultate sind in Tabelle 3 angegeben.
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Vergleichsbeispiel 3
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Das Reinigungsmittel C, dasselbe
wie es im Vergleichsbeispiel 1 verwendet wurde, wurde in dieselbe Reinigungssäule wie
in Beispiel 1 gepackt. Auf diese Weise wurde eine Messung der tatsächlichen
Behandlungszeit durchgeführt,
um die Reinigungsleistung auf dieselbe Weise wie in den Beispielen
6 bis 11 zu bestimmen, indem man die Luft, die Arsin in einer Konzentration
von 500 ppm enthielt, mit einer Strömungsrate von 12,7 l/min (entspricht
einer linearen Oberflächengeschwindigkeit
in der Säule
von 75 cm/s) durch diese strömen
lässt.
Die Resultate sind in Tabelle 3 angegeben.
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Beispiele 12 & 13
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Zu 320 g Mangandioxid in der Form
von Pulver und 20 g Silberoxid (II), die in derselben Weise wie
in Beispiel 1 hergestellt worden waren, wurden 20 g Aluminiumoxid
in der Form von Pulver und 150 g Wasser zugegeben, und die resultierende
Mischung wurde geknetet. Der so erhaltene gemischte Kuchen wurde
mittels eines Extruders stranggepresst unter Erhalt eines Formprodukts
von 1,6 mm Durchmesser. Das erhaltene stranggepresste Formprodukt
wurde in Pellets von ungefähr
3 bis 5 mm Länge
geschnitten, die unter Erwärmung
bei 90°C
während
12 Stunden mittels eines Trockners getrocknet wurden unter Erhalt
von 352 g eines Reinigungsmittels E mit einem Silbergehalt von 4,9
Gew.-%. Im Anschluss wurde die oben stehend genannte Verfahrensweise
wiederholt, mit der I Ausnahme, dass 4 g Silberoxid (II) an Stelle
von 20 g von selbigem verwendet wurden. Als Resultat wurden 329
g eines Reinigungsmittels F mit einem Silbergehalt von 1,0 Gew.-% erhalten.
Die resultierenden Reinigungsmittel E & F wurden dem Test der Reinigungsleistung
in derselben Weise wie in Beispiel 1 unterzogen. Die Resultate sind
in Tabelle 4 angegeben.
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Beispiel 14
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Zu 320 g Mangandioxid in der Form
von Pulver, das in derselben Weise wie in Beispiel 1 hergestellt wurde,
wurden 35 g Silberoxid (I) (garantierte Güteklasse, hergestellt von Kanto
Chemical Co., Ltd.), 20 g Aluminiumoxid in der Form von Pulver und
150 g Wasser zugegeben, und die resultierende Mischung wurde geknetet.
Der so erhaltene gemischte Kuchen wurde mittels eines Extruders
stranggepresst unter Erhalt eines Formprodukts von 1,6 mm Durchmesser.
Das erhaltene stranggepresste Formprodukt wurde in Pellets von ungefähr 3 bis
5 mm Länge
geschnitten, die unter Erwärmung
bei 90°C
während
12 Stunden mittels eines Trockners getrocknet wurden unter Erhalt
von 370 g eines Reinigungsmittels G mit einem Silbergehalt von 8,7 Gew.-%.
Danach wurde das so erhaltene Reinigungsmittel G dem Test der Reinigungsleistung
in derselben Weise wie in Beispiel 1 unterzogen. Die Resultate sind
in Tabelle 4 angegeben.
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Beispiele 15 & 16
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Mangandioxid in der Form eines Kuchens
in einer Menge von 890 g, das in derselben Weise wie in Beispiel
1 hergestellt wurde, wurde unter Einsatz eines Extruders stranggepresst
unter Erhalt eines Formprodukts von 1,6 mm Durchmesser. Das erhaltene
stranggepresste Formprodukt wurde in Pellets von ungefähr 3 bis
5 mm Länge
geschnitten, die unter Erwärmung
bei 90°C
während
12 Stunden mittels eines Trockners getrocknet wurden unter Erhalt
von 313 g eines Mangandioxid-Formteils. Dem resultierenden Mangandioxid-Formteil
wurde eine Suspension hinzugegeben, die durch Suspendieren von 40
g Silberoxid (II), das in derselben Weise wie in Beispiel 1 hergestellt
wurde, in 400 g Wasser hergestellt wurde, gefolgt von einem kräftigen Rühren. Danach
wurde die resultierende Mischung unter Erwärmen bei 90°C während 12 Stunden mittels eines
Trockners getrocknet unter Erhalt von 348 g eines Reinigungsmittels
N mit einem Silbergehalt von 9,9 Gew.-%.
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Anschließend wurde das so erhaltene
Reinigungsmittel N in jede von zwei Reinigungssäulen aus Quarz gepackt, welche
dieselben waren wie in Beispiel 1, und es wurden Messungen der jeweiligen
tatsächlichen
Behandlungszeit durchgeführt,
um die Reinigungsleistung in derselben Weise wie in Beispiel 1,
oder in den Beispielen 6 bis 11 zu bestimmen, indem man die Luft,
die 500 ppm Phosphin (Beispiel 15) oder 500 ppm Arsin (Beispiel
16) enthielt, mit einer Strömungsrate
von 12,7 l/min (entspricht einer linearen Oberflächengeschwindigkeit in der
Säule von
75 cm/s) durch die Säulen
strömen
lässt.
Die Resultate sind in Tabelle 4 angegeben.
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Beispiele 17 & 18
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Ein Mangandioxid-Formteil in einer
Menge von 300 g, das in derselben Weise wie in Beispiel 15 & 16 hergestellt
wurde, wurde mit 300 g einer 15 %igen wässrigen Lösung von Silbernitrat imprägniert und
12 Stunden lang unter Erwärmung
bei 90°C
mit Hilfe eines Trockners getrocknet, unter Erhalt von 343 g eines
Reinigungsmittels I mit einem Silbergehalt von 8,3 Gew.-%.
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Anschließend wurde das so erhaltene
Reinigungsmittel I in jede von zwei Reinigungssäulen aus Quarz gepackt, welche
dieselben waren wie in Beispiel 1, und danach erfolgten Messungen
der jeweiligen tatsächlichen
Behandlungszeit, um die Reinigungsleistung in derselben Weise wie
in Beispiel 1 oder in den Beispielen 6 bis 11 zu bestimmen, indem
man die Luft, die 500 ppm Phosphin (Beispiel 17) oder 500 ppm Arsin
(Beispiel 18) enthält,
jeweils mit einer Strömungsrate
von 12,7 l/min (entspricht einer linearen Oberflächengeschwindigkeit in der
Säule von
75 cm/s) durch die Säulen
strömen
lässt.
Die Resultate sind in Tabelle 4 angegeben.
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Beispiele 19 bis 21
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Zu 170 g Mangandioxid in Pulverform
und 40 g Silberoxid (II), die in derselben Weise wie in Beispiel 1
hergestellt wurden, wurden 170 g Kupferoxid (II) (garantierte Güteklasse,
hergestellt von Kanto Chemical Co., Ltd.), 20 g Aluminiumoxid in
der Form von Pulver und 150 g Wasser zugegeben. Die resultierende
Mischung wurde geknetet, und anschließend wurden daraus in derselben
Weise wie in Beispiel 1 393 g eines Reinigungsmittels J mit einem
Silbergehalt von 8,8 Gew.-% hergestellt.
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Im Anschluss wurde das so erhaltene
Reinigungsmittel J in jede von drei Reinigungssäulen aus Quarz gepackt, welche
dieselben waren wie in Beispiel 1, und danach erfolgten Messungen
der jeweiligen tatsächlichen
Behandlungszeit, um die Reinigungsleistung in derselben Weise wie
in Beispiel 1 zu bestimmen, indem man die Luft, die 500 ppm Phosphin
(Beispiel 19), 1000 ppm (Beispiel 20) und 100 ppm (Beispiel 21)
enthält, jeweils
mit einer Strömungsrate
von 12,7 l/min (entspricht einer linearen Oberflächengeschwindigkeit in der Säule von
75 cm/s) durch die Säulen
strömen
lässt.
Die Resultate sind in Tabelle 5 angegeben.
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Beispiel 22
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Die Verfahrensweise von Beispiel
1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, dass das Reinigungsmittel J,
dasselbe, wie es in den Beispielen 19 bis 21 verwendet wurde, verwendet
wurde, um die tatsächliche
Behandlungszeit und die Reinigungsleistung zu messen, und dass die
Messung dadurch erfolgte, indem man die Luft, die 500 ppm Phosphin
enthält,
mit einer Strömungsrate
von 20,4 l/min (entspricht einer linearen Oberflächengeschwindigkeit in der
Säule von
120 cm/s) durch die Säule
strömen
lässt.
Die Resultate sind in Tabelle 5 angegeben.
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Beispiel 23
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Die Verfahrensweise in den Beispielen
6 bis 11 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, dass das Reinigungsmittel
J, dasselbe, wie es in den Beispielen 19 bis 21 verwendet wurde,
verwendet wurde, um die tatsächliche
Behandlungszeit und die Reinigungsleistung zu messen, und dass die
Messung dadurch erfolgte, indem man die Luft, die 500 ppm Arsin
enthielt, mit einer Strömungsrate
von 12,7 l/min (entspricht einer linearen Oberflächengeschwindigkeit in der
Säule von
75 cm/s) durch die Säule
strömen
lässt.
Die Resultate sind in Tabelle 5 angegeben.
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Vergleichsbeispiele 4 & 5
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Zu 170 g Mangandioxid mit einer spezifischen
Oberfläche
nach dem BET-Verfahren von 48 m2/g, das in
dem Vergleichsbeispiel 1 verwendet worden war, wurden 40 g Silberoxid
(II), das in derselben Weise wie in Beispiel 1 hergestellt wurde,
wurden 170 g Kupferoxid (II) (garantierte Güteklasse, hergestellt von Kanto
Chemical Co., Ltd.), 20 g Aluminiumoxid in der Form von Pulver und
150 g Wasser zugegeben. Die resultierende Mischung wurde geknetet,
und anschließend
wurden daraus in derselben Weise wie in Beispiel 1 385 g eines Reinigungsmittels
K hergestellt. Im Anschluss wurde das so erhaltene Reinigungsmittel
K in jede von zwei Reinigungssäulen
aus Quarz gepackt, welche dieselben waren wie in Beispiel 1, und
danach erfolgten Messungen der jeweiligen tatsächlichen Behandlungszeit, um
die Reinigungsleistung in derselben Weise wie in Beispiel 1 oder
in den Beispielen 6 bis 11 zu bestimmen, indem man die Luft, die
500 ppm Phosphin (Vergleichsbeispiel 4) bzw. 500 ppm Arsin (Vergleichsbeispiel
5) enthält,
jeweils mit einer Strömungsrate
von 12,7 l/min (entspricht einer linearen Oberflächengeschwindigkeit in der
Säule von
75 cm/s) durch die Säulen
strömen lässt. Die
Resultate sind in Tabelle 5 angegeben.
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Beispiel 24
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Das Reinigungsmittel A, dasselbe
wie in Beispiel 1, wurde in eine Reinigungssäule aus Quarz mit einem Innendurchmesser
von 19 mm gepackt, um so eine Packungslänge von 100 mm (Packungsmenge
28,3 ml, 22,6 g) zu bilden. Danach wurde das Reinigungsmittel A
einem Leistungstest unterworfen, indem man die Luft, die 500 ppm
Dichlorsilan enthält,
mit einer Strömungsrate
von 12,7 l/min (entspricht einer linearen Oberflächengeschwindigkeit in der
Säule LV
von 75 cm/s) durch diese strömen
lässt.
Von einem Teil des Gases am Auslass der Reinigungssäule wurden
kontinuierlich mit Hilfe eines Gasdetektors (Modell Nr. TG-XA, hergestellt von
Bionics Instruments Co., Ltd.) Proben genommen. Gleichzeitig wurde
die Zeitspanne gemessen, bis die Konzentration des Dichlorsilans
in dem gereinigten Auslassgas auf 5 ppm angestiegen war (tatsächliche
Behandlungszeit). Das Resultat ist in Tabelle 6 angegeben.
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Beispiel 25
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Das Reinigungsmittel A, dasselbe
wie in Beispiel 1, wurde in eine Reinigungssäule aus Quarz mit einem Innendurchmesser
von 40 mm gepackt, um so eine Packungslänge von 100 mm (Packungsmenge
125,6 ml, 100,4 g) zu bilden. Danach wurde das Reinigungsmittel
A einem Leistungstest unterworfen, indem man die Luft, die 2000
ppm Dichlorsilan enthält,
mit einer Strömungsrate
von 2,0 l/min (entspricht einer linearen Oberflächengeschwindigkeit in der
Säule LV
von 2,65 cm/s) durch diese strömen
lässt.
Von einem Teil des Gases am Auslass der Reinigungssäule wurden
kontinuierlich Proben genommen, und es wurde die tatsächliche
Behandlungszeit in derselben Weise wie in Beispiel 24 gemessen.
Das Resultat ist in Tabelle 7 angegeben,
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