JP2003226987A - チタン酸化物の溶解法 - Google Patents
チタン酸化物の溶解法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 過酸化水素、ヒドロキシルアミンのよう
な爆発の危険がある物質を用いることなく、チタン酸化
物を安全に溶解する方法を提供する。 【解決手段】 チタン金属の表面皮膜や、半導体製造工
程・ＬＣＤモジュール製造工程で生成する不純物や、シ
リカ、アルミナ、セリアに含まれる不純物中に存在する
チタン酸化物を、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニ
ウム、カルバミン酸アンモニウム等の炭酸塩及び／又は
炭酸、オゾン及び水に２０〜１００℃で接触させること
により、チタン酸化物を溶解する。
な爆発の危険がある物質を用いることなく、チタン酸化
物を安全に溶解する方法を提供する。 【解決手段】 チタン金属の表面皮膜や、半導体製造工
程・ＬＣＤモジュール製造工程で生成する不純物や、シ
リカ、アルミナ、セリアに含まれる不純物中に存在する
チタン酸化物を、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニ
ウム、カルバミン酸アンモニウム等の炭酸塩及び／又は
炭酸、オゾン及び水に２０〜１００℃で接触させること
により、チタン酸化物を溶解する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、チタン酸化物の溶
解法に関する。
解法に関する。
【０００２】
【従来の技術】チタン酸化物、特に二酸化チタンは水に
難溶な化合物である。チタン酸化物は、チタン金属表面
を皮膜として覆っていたり、半導体製造工程又はＬＣＤ
モジュール製造工程で不純物として生成したり、シリ
カ、アルミナ、セリアなどの金属酸化物中に不純物とし
て含まれている。
難溶な化合物である。チタン酸化物は、チタン金属表面
を皮膜として覆っていたり、半導体製造工程又はＬＣＤ
モジュール製造工程で不純物として生成したり、シリ
カ、アルミナ、セリアなどの金属酸化物中に不純物とし
て含まれている。
【０００３】チタン金属の表面処理、半導体製造工程又
はＬＣＤモジュール製造工程で不純物除去、シリカ、ア
ルミナ、セリアなどの金属酸化物の不純物除去の際に
は、水に難溶なチタン酸化物を除去するため、特別な方
法で行う必要がある。
はＬＣＤモジュール製造工程で不純物除去、シリカ、ア
ルミナ、セリアなどの金属酸化物の不純物除去の際に
は、水に難溶なチタン酸化物を除去するため、特別な方
法で行う必要がある。
【０００４】最も一般的な方法は、酸性下で過酸化水素
を使用する方法である。過酸化水素によりチタン酸化物
は水に可溶になる。半導体製造工程又はＬＣＤモジュー
ル製造工程ではヒドロキシルアミンを使用するのが一般
的である。ヒドロキシルアミンを使用した場合も、チタ
ン酸化物は水に可溶となる。
を使用する方法である。過酸化水素によりチタン酸化物
は水に可溶になる。半導体製造工程又はＬＣＤモジュー
ル製造工程ではヒドロキシルアミンを使用するのが一般
的である。ヒドロキシルアミンを使用した場合も、チタ
ン酸化物は水に可溶となる。
【０００５】しかし、過酸化水素もヒドロキシルアミン
も非常に不安定な化合物であり、爆発の危険があり、工
業的にチタン酸化物を溶解するのには問題があった。
も非常に不安定な化合物であり、爆発の危険があり、工
業的にチタン酸化物を溶解するのには問題があった。
【０００６】そこで、過酸化水素、ヒドロキシルアミン
のような危険な物質を使用しないチタン酸化物の溶解方
法の開発が望まれていた。
のような危険な物質を使用しないチタン酸化物の溶解方
法の開発が望まれていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、過酸
化水素、ヒドロキシルアミンのような危険な物質を使用
しないチタン酸化物の溶解方法の開発が望まれていた。
そのため本発明の目的は、安全にチタン酸化物を溶解す
る方法を提供することにある。
化水素、ヒドロキシルアミンのような危険な物質を使用
しないチタン酸化物の溶解方法の開発が望まれていた。
そのため本発明の目的は、安全にチタン酸化物を溶解す
る方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らはチタン酸化
物の溶解方法について鋭意検討した結果、チタン酸化物
に、炭酸及び/又は炭酸塩、オゾン及び水を接触させる
ことにより、チタン酸化物を溶解できることを見出し、
本発明を完成させるに至った。
物の溶解方法について鋭意検討した結果、チタン酸化物
に、炭酸及び/又は炭酸塩、オゾン及び水を接触させる
ことにより、チタン酸化物を溶解できることを見出し、
本発明を完成させるに至った。
【０００９】すなわち本発明は、チタン酸化物に、炭酸
及び/又は炭酸塩、オゾン及び水を接触させることを特
徴とするチタン酸化物の溶解法に関する。
及び/又は炭酸塩、オゾン及び水を接触させることを特
徴とするチタン酸化物の溶解法に関する。
【００１０】以下に本発明をさらに詳細に説明する。
【００１１】本発明の方法においては、チタン酸化物を
溶解するのに、炭酸及び/又は炭酸塩、オゾン及び水を
使用する。
溶解するのに、炭酸及び/又は炭酸塩、オゾン及び水を
使用する。
【００１２】本発明の方法において、炭酸とは、二酸化
炭素水溶液を示す。炭酸塩とはＨ2ＣＯ3の塩であり、正
塩、酸性塩（炭酸水素塩）、塩基性塩がある。一般的に
金属酸化物又は水酸化物とニ酸化炭素とを水の存在で作
用させて調製する。本発明の方法で使用する炭酸塩は水
に可溶なものが好ましい。
炭素水溶液を示す。炭酸塩とはＨ2ＣＯ3の塩であり、正
塩、酸性塩（炭酸水素塩）、塩基性塩がある。一般的に
金属酸化物又は水酸化物とニ酸化炭素とを水の存在で作
用させて調製する。本発明の方法で使用する炭酸塩は水
に可溶なものが好ましい。
【００１３】水に可溶な炭酸塩を例示すると、アンモニ
ウム塩、アルカリ金属塩、テルル塩等が挙げられる。金
属イオンの存在を嫌う用途（例えば半導体製造）におい
ては、アンモニウム塩が特に好ましい。本発明の方法に
おいてアンモニウム塩とは、アンモニアと炭酸の塩、ア
ミンと炭酸の塩、第四級アンモニウムの炭酸塩を示す。
炭酸アンモニウムは、通常、炭酸アンモニウム、炭酸水
素アンモニウム、カルバミン酸アンモニウムの混合物と
して市場に流通しているが、これらの混合物を使用して
も一向に差し支えない。また、炭酸アンモニウム水溶液
は、７０℃で炭酸とアンモニアに分解することが知られ
ているが、炭酸とアンモニアに分解した状態で使用して
も一向に差し支えない。
ウム塩、アルカリ金属塩、テルル塩等が挙げられる。金
属イオンの存在を嫌う用途（例えば半導体製造）におい
ては、アンモニウム塩が特に好ましい。本発明の方法に
おいてアンモニウム塩とは、アンモニアと炭酸の塩、ア
ミンと炭酸の塩、第四級アンモニウムの炭酸塩を示す。
炭酸アンモニウムは、通常、炭酸アンモニウム、炭酸水
素アンモニウム、カルバミン酸アンモニウムの混合物と
して市場に流通しているが、これらの混合物を使用して
も一向に差し支えない。また、炭酸アンモニウム水溶液
は、７０℃で炭酸とアンモニアに分解することが知られ
ているが、炭酸とアンモニアに分解した状態で使用して
も一向に差し支えない。
【００１４】本発明の方法において、使用するオゾンの
形態に制限はない。オゾン単独で使用しても良いし、他
のガスとの混合物、オゾン水などの溶液なども使用でき
る。
形態に制限はない。オゾン単独で使用しても良いし、他
のガスとの混合物、オゾン水などの溶液なども使用でき
る。
【００１５】本発明の方法において、使用する水の形態
にも制限はない。水単独で使用しても良いし、他の有機
溶媒などとの混合液、塩、酸、塩基などを加えた水溶液
としても使用できる。本発明で用いる水としては、チタ
ン酸化物を溶解する際に、被溶解物を汚染しないために
脱イオン水であることが好ましい。
にも制限はない。水単独で使用しても良いし、他の有機
溶媒などとの混合液、塩、酸、塩基などを加えた水溶液
としても使用できる。本発明で用いる水としては、チタ
ン酸化物を溶解する際に、被溶解物を汚染しないために
脱イオン水であることが好ましい。
【００１６】本発明の方法において、炭酸及び/又は炭
酸塩、オゾンおよび水の比は、用途、使用条件、炭酸塩
の種類により大きく変動するため限定することは困難で
ある。しかし、あえて例示すれば、炭酸については０．
０１重量％〜４０重量％が好ましく、０．１重量％〜３
０重量％がさらに好ましい。０．０１重量％未満では、
チタン酸化物の剥離が実用的でないほど遅く、４０重量
％を超えると炭酸が水溶液に溶解し難くなり、実用的で
ない。オゾンについては、圧力、炭酸の量、温度などに
より、変動が激しいため限定することは困難であるが、
１０ｐｐｍ〜５重量％が好ましく、１００ｐｐｍ〜１重
量％がさらに好ましい。１０ｐｐｍ未満であるとチタン
酸化物の剥離が実用的でないほど遅く、通常の使用条件
で５重量％を超えるほどオゾンを溶解させるのは難し
く、工業的でない。
酸塩、オゾンおよび水の比は、用途、使用条件、炭酸塩
の種類により大きく変動するため限定することは困難で
ある。しかし、あえて例示すれば、炭酸については０．
０１重量％〜４０重量％が好ましく、０．１重量％〜３
０重量％がさらに好ましい。０．０１重量％未満では、
チタン酸化物の剥離が実用的でないほど遅く、４０重量
％を超えると炭酸が水溶液に溶解し難くなり、実用的で
ない。オゾンについては、圧力、炭酸の量、温度などに
より、変動が激しいため限定することは困難であるが、
１０ｐｐｍ〜５重量％が好ましく、１００ｐｐｍ〜１重
量％がさらに好ましい。１０ｐｐｍ未満であるとチタン
酸化物の剥離が実用的でないほど遅く、通常の使用条件
で５重量％を超えるほどオゾンを溶解させるのは難し
く、工業的でない。
【００１７】本発明の方法において、チタン酸化物を溶
解する温度は２０〜１００℃であり、好ましくは３０〜
９０℃である。２０℃未満では、チタン酸化物の溶解速
度が現実的でないほど遅く、１００℃を越える温度では
オゾンが水に溶解せず、溶解性能が低下する場合があ
る。
解する温度は２０〜１００℃であり、好ましくは３０〜
９０℃である。２０℃未満では、チタン酸化物の溶解速
度が現実的でないほど遅く、１００℃を越える温度では
オゾンが水に溶解せず、溶解性能が低下する場合があ
る。
【００１８】本発明の方法は、チタン酸化物を溶解処理
する様々な分野で使用できる。例示すると、チタン金属
の表面処理、チタン金属の表面処理、半導体製造工程又
はＬＣＤモジュール製造工程で不純物除去、シリカ、ア
ルミナ、セリアなどの金属酸化物の不純物除去などが挙
げられる。
する様々な分野で使用できる。例示すると、チタン金属
の表面処理、チタン金属の表面処理、半導体製造工程又
はＬＣＤモジュール製造工程で不純物除去、シリカ、ア
ルミナ、セリアなどの金属酸化物の不純物除去などが挙
げられる。
【００１９】チタン金属の表面には薄くチタン酸化物が
皮膜として覆っており、安定化されているため、この金
属表面を処理するには、このチタン酸化物皮膜を溶解す
る必要があるが、この際、本発明の方法を好適に使用す
ることができる。
皮膜として覆っており、安定化されているため、この金
属表面を処理するには、このチタン酸化物皮膜を溶解す
る必要があるが、この際、本発明の方法を好適に使用す
ることができる。
【００２０】また、半導体製造工程又はＬＣＤモジュー
ル製造工程において、チタンは重要な元素であるが、副
生成物としてチタン酸化物が半導体ウエハやＬＣＤモジ
ュールに析出し、半導体、ＬＣＤ歩留の低下の原因とな
っている。従来、このチタン酸化物を除去するのにヒド
ロキシルアミンが使用されてきたが、このヒドロキシル
アミンによる方法の代替手段として、本発明の方法を好
適に使用することができる。
ル製造工程において、チタンは重要な元素であるが、副
生成物としてチタン酸化物が半導体ウエハやＬＣＤモジ
ュールに析出し、半導体、ＬＣＤ歩留の低下の原因とな
っている。従来、このチタン酸化物を除去するのにヒド
ロキシルアミンが使用されてきたが、このヒドロキシル
アミンによる方法の代替手段として、本発明の方法を好
適に使用することができる。
【００２１】さらに、シリカ、アルミナ、セリアなどの
金属酸化物は、半導体材料として多く使用されており、
高純度が要求されている。これらの金属酸化物中に不純
物として存在するチタン酸化物の除去にも本発明の方法
は有効である。
金属酸化物は、半導体材料として多く使用されており、
高純度が要求されている。これらの金属酸化物中に不純
物として存在するチタン酸化物の除去にも本発明の方法
は有効である。
【００２２】
【実施例】本発明を以下の実施例により更に詳細に説明
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２３】（実施例１〜３）脱イオン水１０ｇに炭酸
アンモニウム（炭酸水素アンモニウムとカルバミン酸ア
ンモニウムを含む）１ｇを溶解した溶液に、室温でオゾ
ンガスを吹き込んだ。
アンモニウム（炭酸水素アンモニウムとカルバミン酸ア
ンモニウムを含む）１ｇを溶解した溶液に、室温でオゾ
ンガスを吹き込んだ。
【００２４】この混合液を表１に記載の温度に加熱し、
チタン金属箔を表１に記載の時間浸漬した。チタン金属
箔の表面チタン酸化物が溶解し、変色したものを○、変
色しなかったものを×として、表１に記載した。
チタン金属箔を表１に記載の時間浸漬した。チタン金属
箔の表面チタン酸化物が溶解し、変色したものを○、変
色しなかったものを×として、表１に記載した。
【００２５】（比較例１）脱イオン水１０ｇに、室温で
オゾンガスを吹き込んだ。このオゾン水を９０℃に加熱
し、チタン金属箔を１０分浸漬した。結果を表１に記載
した。
オゾンガスを吹き込んだ。このオゾン水を９０℃に加熱
し、チタン金属箔を１０分浸漬した。結果を表１に記載
した。
【００２６】（比較例２）炭酸アンモニウム（炭酸水素
アンモニウムとカルバミン酸アンモニウムを含む）の１
０％水溶液（重量比）を９０℃に加熱し、チタン金属箔
を１０分浸漬した。結果を表１に記載した。
アンモニウムとカルバミン酸アンモニウムを含む）の１
０％水溶液（重量比）を９０℃に加熱し、チタン金属箔
を１０分浸漬した。結果を表１に記載した。
【００２７】
【表１】
（実施例４）テトラメチルアンモニウムヒドロキシドの
１５％水溶液に炭酸ガスを吹き込み、ｐＨ１０にした。
この水溶液にオゾンを飽和になるまで通気した。この液
を８０℃に加熱し、シリコンウエハ上にチタンを蒸着さ
せたチタンウエハを１０分浸漬した。その結果、チタン
ウエハの表面チタン酸化物が溶解し、変色した。
１５％水溶液に炭酸ガスを吹き込み、ｐＨ１０にした。
この水溶液にオゾンを飽和になるまで通気した。この液
を８０℃に加熱し、シリコンウエハ上にチタンを蒸着さ
せたチタンウエハを１０分浸漬した。その結果、チタン
ウエハの表面チタン酸化物が溶解し、変色した。
【００２８】（実施例５）２％の炭酸アンモニウム水溶
液にアンモニア水を添加し、ｐＨ９．４にした。この水
溶液に、チタン酸化物を１８７７ｐｐｍ含むアルミナ粉
末を入れた。これを６０℃に加熱し、オゾンを通気しな
がら１時間撹拌した。アルミナ粉末をろ過し、脱イオン
水で洗浄した後、乾燥空気流通下、６００℃で２時間焼
成した。このアルミナ粉末を分析したところ、チタン酸
化物量は６３０ｐｐｍに減少していた。
液にアンモニア水を添加し、ｐＨ９．４にした。この水
溶液に、チタン酸化物を１８７７ｐｐｍ含むアルミナ粉
末を入れた。これを６０℃に加熱し、オゾンを通気しな
がら１時間撹拌した。アルミナ粉末をろ過し、脱イオン
水で洗浄した後、乾燥空気流通下、６００℃で２時間焼
成した。このアルミナ粉末を分析したところ、チタン酸
化物量は６３０ｐｐｍに減少していた。
【００２９】
【発明の効果】本発明の方法は、安全にチタン酸化物を
溶解する方法を提供するものである。
溶解する方法を提供するものである。
Claims (5)
- 【請求項１】 チタン酸化物に、炭酸及び/又は炭酸
塩、オゾン及び水を接触させることを特徴とする、チタ
ン酸化物の溶解法。 - 【請求項２】 炭酸塩が、炭酸アンモニウム、炭酸水素
アンモニウム、カルバミン酸アンモニウムから成る群よ
り選ばれる少なくとも一種である請求項１に記載の方
法。 - 【請求項３】 チタン酸化物が、チタン金属表面皮膜で
ある請求項１又は請求項２に記載の方法。 - 【請求項４】 チタン酸化物が、半導体製造工程又はＬ
ＣＤモジュール製造工程で生成する不純物である請求項
１又は請求項２に記載の方法。 - 【請求項５】 チタン酸化物が、シリカ、アルミナ、セ
リアに含まれる不純物である請求項１又は請求項２に記
載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002026504A JP2003226987A (ja) | 2002-02-04 | 2002-02-04 | チタン酸化物の溶解法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002026504A JP2003226987A (ja) | 2002-02-04 | 2002-02-04 | チタン酸化物の溶解法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003226987A true JP2003226987A (ja) | 2003-08-15 |
Family
ID=27748314
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002026504A Pending JP2003226987A (ja) | 2002-02-04 | 2002-02-04 | チタン酸化物の溶解法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003226987A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014027595A1 (ja) * | 2012-08-13 | 2014-02-20 | 学校法人愛知学院 | 生体親和性に優れたインプラント材料の処理方法及び処理装置 |
-
2002
- 2002-02-04 JP JP2002026504A patent/JP2003226987A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014027595A1 (ja) * | 2012-08-13 | 2014-02-20 | 学校法人愛知学院 | 生体親和性に優れたインプラント材料の処理方法及び処理装置 |
| JP2014036716A (ja) * | 2012-08-13 | 2014-02-27 | Aichi Gakuin | 生体親和性に優れたインプラント材料の処理方法及び処理装置 |
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