JP2003239088A - チタン酸化物の溶解方法 - Google Patents

チタン酸化物の溶解方法

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JP2003239088A
JP2003239088A JP2002039989A JP2002039989A JP2003239088A JP 2003239088 A JP2003239088 A JP 2003239088A JP 2002039989 A JP2002039989 A JP 2002039989A JP 2002039989 A JP2002039989 A JP 2002039989A JP 2003239088 A JP2003239088 A JP 2003239088A
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quaternary ammonium
salt
titanium
ozone
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Yasushi Hara
靖 原
Masahiro Aoki
雅裕 青木
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Tosoh Corp
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Tosoh Corp
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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、テトラアルキルアンモニウム塩、トリ
アルキルベンジルアンモニウム塩、ヒドロキシアルキル
トリアルキルアンモニウム塩等の第四級アンモニウム
塩、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

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、チタン酸化物の溶
解方法に関する。
【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。
【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。また、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。
【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。
【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。
【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、第四級アンモニウム塩、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、第四
級アンモニウム塩、オゾン及び水を接触させてチタン酸
化物を溶解する方法である。
【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、第四級アンモニウム塩、オゾン及び水を
使用する。
【0012】本発明の方法において、第四級アンモニウ
ム塩は、第四級アンモニウムカチオンとアニオンから成
る。第四級アンモニウム塩を形成する第四級アンモニウ
ムカチオンに特に制限は無いが、例えば、比較的安価な
テトラメチルアンモニウムカチオン、テトラエチルアン
モニウムカチオン、テトラプロピルアンモニウムカチオ
ン、エチルトリメチルアンモニウムカチオン、トリエチ
ルメチルアンモニウムカチオン、オクチルトリメチルア
ンモニウムカチオン、デシルトリメチルアンモニウムカ
チオン、ドデシルトリメチルアンモニウムカチオンなど
のテトラアルキルアンモニウムカチオン、ベンジルトリ
メチルアンモニウムカチオンなどのベンジルトリアルキ
ルアンモニウムカチオン、ヒドロキシエチルトリメチル
アンモニウムカチオンなどのヒドロキシアルキルトリア
ルキルアンモニウムカチオンなどが挙げられる。
【0013】アニオンの種類にも特に制限は無いが、半
導体製造工程に使用するためには、ハロゲン化物イオン
は好ましくない場合があり、好ましいのは水酸化物イオ
ンである。
【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。
【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。
【0016】本発明の方法において、第四級アンモニウ
ム塩、オゾン及び水の比は、用途、使用条件、第四級ア
ンモニウム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、第四級
アンモニウム塩については0.01重量%〜40重量%
が好ましく、0.1重量%〜30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%を超えると第四級アン
モニウム塩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、10p
pm〜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℃が好ましく、更に好ましく
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い場合があり、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。
【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、本発明の溶解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。
【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。
【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。
【0023】なお、表現を簡略化するために、以下の略
記号を使用した。 TMAH:テトラメチルアンモニウムヒドロキシド TEAH:テトラエチルアンモニウムヒドロキシド TPAH:テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド TMBAH:ベンジルトリメチルアンモニウムヒドロキ
シド HETMAH:ヒドロキシエチルトリメチルアンモニウ
ムヒドロキシド(コリン) 実施例1〜5 室温で、脱イオン水にオゾンガスを吹き込み、オゾン水
を製造した。このオゾン水と表1記載の第四級アンモニ
ウム塩水溶液を1:1(重量比)で混合した。なお、第
四級アンモニウム塩水溶液の濃度はいずれも10%(重
量比)とした。
【0024】この混合液を80℃に加熱し、チタン金属
箔を10分浸漬した。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 TMAHの10%水溶液(重量比)80℃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 オゾン水を80℃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6〜9 表2記載の第四級アンモニウム塩の5%(重量比)水溶
液にオゾンを飽和になるまで通気した。この液を50℃
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。チタンウエハの表面チタン
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2に記載した。
【0028】
【表2】 実施例10 脱イオン水に、室温で飽和になるまでオゾンを通気し、
これにTMBAHを3重量%になるまで添加した水溶液
を調製した。この水溶液にチタン酸化物を1877pp
m含むアルミナ粉末を添加し、60℃に加熱して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、チタンは465pp
m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。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 チタン酸化物に、第四級アンモニウム
    塩、オゾン及び水を接触させることを特徴とする、チタ
    ン酸化物の溶解方法。
  2. 【請求項2】 第四級アンモニウム塩が、テトラアルキ
    ルアンモニウム塩、トリアルキルベンジルアンモニウム
    塩、ヒドロキシアルキルトリアルキルアンモニウム塩か
    ら成る群より選ばれる少なくとも1種である請求項1記
    載の溶解方法。
  3. 【請求項3】 第四級アンモニウム塩が、第四級アンモ
    ニウムヒドロキシドである請求項1に記載の溶解方法。
  4. 【請求項4】 チタン酸化物が、チタン金属表面皮膜で
    ある請求項1に記載の溶解方法。
  5. 【請求項5】 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に記載の溶解方法。
  6. 【請求項6】 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に記載の溶解方
    法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004196647A (ja) * 2003-09-09 2004-07-15 Monet Associates:Kk 水過酸化チタン溶液の製造方法
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

Cited By (3)

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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
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