JP2700398B2 - Hydride gas purification method - Google Patents

Hydride gas purification method

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JP2700398B2
JP2700398B2 JP1004748A JP474889A JP2700398B2 JP 2700398 B2 JP2700398 B2 JP 2700398B2 JP 1004748 A JP1004748 A JP 1004748A JP 474889 A JP474889 A JP 474889A JP 2700398 B2 JP2700398 B2 JP 2700398B2
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孝 島田
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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.

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−りん(GaP)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 phosphine, hydrogen selenide, silane and diborane are important as raw materials for manufacturing compound semiconductors such as gallium-phosphorus (GaP) and gas for ion implantation, and the amount of use thereof is increasing year by year. At the same time as the number of semiconductors is increasing and the degree of integration of semiconductors is increasing, there is a demand for those having extremely low impurity contents.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

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).

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

しかしながら、酸素含有量が1ppmを切る程度では最近
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.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

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砒素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を見い出し、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 arsenide of nickel, the oxygen concentration was reduced to 0.1. The present inventors have found that they can be removed to below ppm, and even below 0.01 ppm, and have completed the present invention.

すなわち本発明は、粗水素化物ガスをニツケルの砒素
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 arsenic 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 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砒素化物とはNiAs2、NiA
s、Ni3As2、Ni11As8などとして一般的に知られている砒
化ニッケルおよびニッケルに砒素がその他の種々な形態
で結合したものである。
In the present invention, nickel arsenide is NiAs 2 , NiA
Nickel arsenide commonly known as s, Ni 3 As 2 , Ni 11 As 8 and the like, and arsenic bonded to nickel in various other forms.

ニッケルの砒素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ア
ルシンを接触させることによっても容易に砒素化物を得
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 to obtain arsenide of nickel,
Among them, arsenide can be easily obtained by, for example, contacting arsine with nickel as a simple method. 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などの無機塩、NiC
2O4,Ni(CH3COO)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
れがある。
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.

ニッケルの砒素化は通常は、還元ニッケル、酸化ニッ
ケルなどにアルシン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。
Arsenic conversion of nickel can be usually performed by bringing arsine into contact with reduced nickel, nickel oxide or the like. In the case of nickel oxide or the like, it is preferable to previously reduce hydrogen by hydrogen reduction.

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
ベースのアルシンでおこなうことにより、砒素化も同時
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 arsine, arsenic can be simultaneously performed, which is convenient.

砒素化は通常は、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、これにアルシン
またはアルシン含有ガスを通すことによっておこなわれ
る。
Arsenation is usually carried out by filling a cylinder such as a refining cylinder with nickel or a carrier obtained by supporting nickel or the like, and passing arsine or an arsine-containing gas through the cylinder.

砒素化に用いるアルシンの濃度は、通常は0.1%以
上、好ましくは1%以上のものが用いられる。アルシン
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 arsine used for arsenification is usually 0.1% or more, preferably 1% or more. If the arsine concentration is lower than 0.1%, it takes time to complete the reaction, which is uneconomical.

砒素化は常温でおこなうことができるが、発熱反応で
あり、アルシン濃度が高い程温度が上昇し易いため、通
常は200℃以下、好ましくは100℃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。
Arsenation can be carried out at room temperature, but it is an exothermic reaction, and the temperature is likely to rise as the concentration of arsine is higher.Therefore, the gas flow rate is usually adjusted to 200 ° C or lower, preferably 100 ° C or lower. It is preferable to perform while doing.

砒素化の終了は発熱量の減少および筒の出口からのア
ルシンの流出量の増加などによって知ることができる。
The end of arsenication can be known from a decrease in the calorific value and an increase in the outflow of arsine from the outlet of the cylinder.

本発明において、砒素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砒素化合物は毒性が
強く取扱に細心の配慮を要することなどから、砒素化は
最初から水素化物ガスの精製筒でおこない、砒素化終了
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, the arsenized nickel may be filled in another purification cylinder again, and the crude hydride gas may be used to remove and purify oxygen.However, arsenic compounds are highly toxic and require careful handling in handling. For this reason, it is preferable that arsenification is performed in a hydride gas purification column from the beginning, and after arsenation is completed, a crude hydride gas is subsequently supplied to perform oxygen removal purification.

水素化物ガスの精製は、通常は、ニッケルの砒素化物
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砒素化物と
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 purifying cylinder filled with nickel arsenide, and the crude hydride gas is brought into contact with the nickel arsenide to form the crude hydride gas. 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砒素化物の充填長は、
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、15
00mm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 arsenide filled in the purification cylinder is
In practice, it is usually 50 to 1500 mm. If the filling length is shorter than 50 mm, the oxygen removal rate may be reduced.
If it is longer than 00 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砒素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 arsenide of nickel is the temperature of the gas supplied to the inlet of the purification cylinder, and is about 200 ° C. or less, preferably 0 to 100 ° C. do not need.

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砒素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, the step of removing oxygen with nickel arsenide can be appropriately combined 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.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

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〕〔Example〕

実施例1〜4 (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%、Cr 2〜3wt%、Cu 2〜3wt%、珪藻土27〜29w
t%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 4 (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%, Cr 2-3wt%, Cu 2-3wt%, diatomaceous earth 27-29w
It is a molded product having a diameter of 5 mm and a height of 4.5 mm, which is t% and graphite of 4 to 5 wt%.

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.

(ニッケルの砒素化物) この精製筒に10vol%のアルシンを含有する水素を510
cc/min(LV=3cm/sec)で流してニッケルの砒素化をお
こなった。このときの室温は25℃であったが、砒素化に
よる発熱で筒の出口のガスの温度は約50℃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、砒素化処理を終了した。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4本の精製筒を準備した。
(Nitrogen arsenide) 510 containing hydrogen containing 10 vol% of arsine
Arsenic of nickel was performed by flowing at cc / min (LV = 3 cm / sec). The room temperature at this time was 25 ° C., but the temperature of the gas at the outlet of the cylinder rose to about 50 ° C. due to heat generated by arsenic.
Thereafter, the temperature of the outlet gas gradually decreased, and returned to room temperature three hours later, thereby completing the arsenic treatment. Hydrogen purge was further performed for 3 hours to prepare for hydride gas purification.
Similarly, a total of four 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)で流して黄
燐発光式酸素分析計(測定下限濃度0.01ppm)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1
00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, hydrogen-containing phosphine, hydrogen selenide, silane or diborane containing oxygen is supplied to each of these purifiers at 1700 cc / min (LV = 10 cm / sec) to emit yellow phosphorous. When the oxygen concentration in the outlet gas was measured using an oxygen analyzer (measurement lower limit concentration: 0.01 ppm), no oxygen was detected, and all were below 0.01 ppm. 1 since we started purification
Even after 00 minutes, the oxygen concentration of the outlet gas 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で用いたと同じホスフィン10vo
l%および不純物として0.08ppmの酸素を含有する水素ベ
ースの粗ホスフィンを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0.08ppm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 phosphine 10 vo as used in Example 1 was
A crude hydrogen-based phosphine containing 1% of oxygen and 0.08 ppm of oxygen as an impurity was flowed at 1700 cc / min (LV = 10 cm / sec) and the oxygen concentration in the outlet gas was measured. However, no change was seen.

実施例5〜6 (ニッケルの砒素化物) 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%アルシンを51cc/min(LV=0.3cm/sec)
で3時間流してニッケルの砒素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 5 to 6 (Arsenic of nickel) Reduced nickel was prepared in a purification cylinder in the same manner as in Example 1, and 100% arsine was added to the solution at 51 cc / min (LV = 0.3 cm / sec).
For 3 hours to arsenic 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0.05ppmの酸素
を含有する粗ホスフィンまたはシラン(100%)を流速8
50cc/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 phosphine or silane (100%) containing 0.05 ppm of oxygen as an impurity was flown into each of these purification cylinders at a flow rate of 8%.
The oxygen concentration in the outlet gas was measured at a flow rate of 50 cc / min (LV = 5 cm / sec).
In this state, the flow was continued for 10 hours, but the oxygen in the outlet gas was 0.
It was less than 01 ppm. The results are shown in Table 2.

実施例7〜10 (ニッケル触媒の調製) 3の水にAl(NO3・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 7 to 10 (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・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).

(ニッケルの砒化素物) 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、これに10vol%のアルシン
を含有する窒素を510cc/min(LV=3cm/sec)で3時間流
してニッケルの砒素化をおこない、計4本の精製筒を準
備した。
(Nitrogen arsenide) 85 ml of this was placed in the same purification cylinder used in Example 1.
(65 g, packing density 0.77 g / ml), hydrogen was flown at 150 ° C. and a flow rate of 595 cc / min (LV = 3.6 cm / sec) at normal pressure for 3 hours to reduce nickel, and then 10 vol% Was flowed at 510 cc / min (LV = 3 cm / sec) for 3 hours to arsenic nickel, and a total of four purification cylinders were prepared.

(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 phosphine, hydrogen selenide, silane or diborane containing oxygen as an impurity is flowed at 1700 cc / min (LV = 10 cm / sec) into each of these purifiers, and oxygen in the outlet gas is discharged. When the concentration was measured, it was 0.01 ppm or less. 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)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】粗水素化物ガスをニツケルの砒素化物と接
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。
1. A method for purifying a hydride gas, comprising contacting a crude hydride gas with arsenide of nickel to remove oxygen contained in the crude hydride gas.
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