JP2856636B2 - アンモニウム氷晶石の製造法 - Google Patents
アンモニウム氷晶石の製造法Info
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- JP2856636B2 JP2856636B2 JP5132023A JP13202393A JP2856636B2 JP 2856636 B2 JP2856636 B2 JP 2856636B2 JP 5132023 A JP5132023 A JP 5132023A JP 13202393 A JP13202393 A JP 13202393A JP 2856636 B2 JP2856636 B2 JP 2856636B2
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- ammonium
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F7/00—Compounds of aluminium
- C01F7/78—Compounds containing aluminium and two or more other elements, with the exception of oxygen and hydrogen
- C01F7/788—Ammonium aluminium fluorides, e.g. ammonium hexafluoroaluminate
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- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造装置等にお
けるガスクリーニング用のガス等として有用なＮＦ3 の
製造原料として用いられるアンモニウム氷晶石の製造法
に関するものである。
けるガスクリーニング用のガス等として有用なＮＦ3 の
製造原料として用いられるアンモニウム氷晶石の製造法
に関するものである。
【０００２】
【従来技術】ＮＦ3 は、通常無色のガスで、沸点約−１
２９℃、融点約−２０８℃であり、近年半導体装置のガ
スクリーニング用のガスとして注目されているものであ
る。
２９℃、融点約−２０８℃であり、近年半導体装置のガ
スクリーニング用のガスとして注目されているものであ
る。
【０００３】このＮＦ3 の製造方法としては、種々提案
されており、例えば、米国特許第３３０４２４８号に
は、気体窒素を、１０００℃を越える温度でプラズマア
ーク中を通過させ、また、気体フッ素を陽極にできる限
り近いポスト・アーク域に導入することによりＮＦ3 を
得る方法が開示されている。
されており、例えば、米国特許第３３０４２４８号に
は、気体窒素を、１０００℃を越える温度でプラズマア
ーク中を通過させ、また、気体フッ素を陽極にできる限
り近いポスト・アーク域に導入することによりＮＦ3 を
得る方法が開示されている。
【０００４】このほか、アジ化水素酸ガスと二フッ化酸
素との反応、アンモニアの直接フッ素化等の気相反応が
知られている。また、アンモニウム・酸フッ化物の溶融
塩電解も知られている。しかし、これらの方法は、いず
れも反応が気相であるため、反応の制御が困難であった
り、可燃性または爆発性の水素を含有する雰囲気の発生
を防止することが必要である。
素との反応、アンモニアの直接フッ素化等の気相反応が
知られている。また、アンモニウム・酸フッ化物の溶融
塩電解も知られている。しかし、これらの方法は、いず
れも反応が気相であるため、反応の制御が困難であった
り、可燃性または爆発性の水素を含有する雰囲気の発生
を防止することが必要である。
【０００５】さらに、特公昭５５−８９２６号公報に
は、アンモニア酸フッ化物を溶融状態にて気体フッ素と
反応させる方法が開示されている。しかし、この方法は
気液反応であるため、反応の制御が必ずしも容易ではな
く、装置の腐食が著しく、また、ＮＦ3 の収率も低く工
業的には、十分な方法とはいえないものである。
は、アンモニア酸フッ化物を溶融状態にて気体フッ素と
反応させる方法が開示されている。しかし、この方法は
気液反応であるため、反応の制御が必ずしも容易ではな
く、装置の腐食が著しく、また、ＮＦ3 の収率も低く工
業的には、十分な方法とはいえないものである。
【０００６】かかる不都合を解決するものとして、特開
昭６０−７１５０３号公報には、固体状の金属フッ化
物、例えばアンモニウム氷晶石［（ＮＨ4)3 ＡｌＦ6 ］
と元素状フッ素とを室温以上で反応させる方法が開示さ
れている。
昭６０−７１５０３号公報には、固体状の金属フッ化
物、例えばアンモニウム氷晶石［（ＮＨ4)3 ＡｌＦ6 ］
と元素状フッ素とを室温以上で反応させる方法が開示さ
れている。
【０００７】このアンモニウム氷晶石の工業的製造法に
ついては一般的ではないが、少量のものの製造としては
新生の水酸化アルミをフッ化アンモニウム水溶液に入れ
て煮沸する、あるいはフッ化アンモニウム水溶液と水酸
化アルミをフッ酸に溶解したものとを混合して得る方法
等が知られている。
ついては一般的ではないが、少量のものの製造としては
新生の水酸化アルミをフッ化アンモニウム水溶液に入れ
て煮沸する、あるいはフッ化アンモニウム水溶液と水酸
化アルミをフッ酸に溶解したものとを混合して得る方法
等が知られている。
【０００８】しかし、このようにして得られるアンモニ
ウム氷晶石は粒径が小さく、また、かさ密度が小さくＮ
Ｆ3 の製造においては必ずしも十分なものではない。具
体的には、粒径が小さいと元素状フッ素との反応が急激
に進行し、反応系温度の制御が容易ではなくなり、反応
温度が大幅に上昇することとなりアンモニウム氷晶石が
自己分解を起こし、ＮＦ3 の収率が低下することにな
る。また、粉塵発生等の取扱い上の問題がある。また、
かさ密度が小さいと装置容積効率が悪くなる。
ウム氷晶石は粒径が小さく、また、かさ密度が小さくＮ
Ｆ3 の製造においては必ずしも十分なものではない。具
体的には、粒径が小さいと元素状フッ素との反応が急激
に進行し、反応系温度の制御が容易ではなくなり、反応
温度が大幅に上昇することとなりアンモニウム氷晶石が
自己分解を起こし、ＮＦ3 の収率が低下することにな
る。また、粉塵発生等の取扱い上の問題がある。また、
かさ密度が小さいと装置容積効率が悪くなる。
【０００９】
【問題点を解決するための具体的手段】本発明者らは、
原料にテトラフルオロアルミニウムアンモニウム、フッ
酸、アンモニアを使用して粒径、嵩密度の大きい、具体
的には平均粒径が２００〜３００μｍ、かさ密度が１〜
１．２ｇ／ｃｍ3 程度で純度９５％以上のアンモニウム
氷晶石を得るため鋭意検討の結果、特定反応方式と、限
られたｐＨの範囲、限られた反応温度及び原料テトラフ
ルオロアルミニウムアンモニウムの粒度を選択すること
でかかる目的を達成することができることを見出し本発
明に到達した。
原料にテトラフルオロアルミニウムアンモニウム、フッ
酸、アンモニアを使用して粒径、嵩密度の大きい、具体
的には平均粒径が２００〜３００μｍ、かさ密度が１〜
１．２ｇ／ｃｍ3 程度で純度９５％以上のアンモニウム
氷晶石を得るため鋭意検討の結果、特定反応方式と、限
られたｐＨの範囲、限られた反応温度及び原料テトラフ
ルオロアルミニウムアンモニウムの粒度を選択すること
でかかる目的を達成することができることを見出し本発
明に到達した。
【００１０】すなわち本発明は、平均粒径３〜２０μｍ
の範囲のテトラフルオロアルミニウムアンモニウムのフ
ッ酸スラリーとアンモニアとを反応ｐＨ６〜８．５の範
囲及び反応温度５０〜９０℃の範囲で晶出させることを
特徴とするアンモニウム氷晶石の製造法を提供するもの
である。
の範囲のテトラフルオロアルミニウムアンモニウムのフ
ッ酸スラリーとアンモニアとを反応ｐＨ６〜８．５の範
囲及び反応温度５０〜９０℃の範囲で晶出させることを
特徴とするアンモニウム氷晶石の製造法を提供するもの
である。
【００１１】アンモニアとしては、ガスでも液体でもよ
く、反応時のｐＨは６〜８．５の範囲が好ましい。かか
る範囲未満でも、またこの範囲を越えてもかさ密度、粒
径ともに小さいものとなるため、ｐＨの選択は重要であ
る。このｐＨ範囲は反応全体を通じて維持することが好
ましい。従って、反応形態としては、原料のテトラフル
オロアルミニウムアンモニウムのフッ酸スラリーおよび
アンモニアの添加を同時に行うことが好ましい。
く、反応時のｐＨは６〜８．５の範囲が好ましい。かか
る範囲未満でも、またこの範囲を越えてもかさ密度、粒
径ともに小さいものとなるため、ｐＨの選択は重要であ
る。このｐＨ範囲は反応全体を通じて維持することが好
ましい。従って、反応形態としては、原料のテトラフル
オロアルミニウムアンモニウムのフッ酸スラリーおよび
アンモニアの添加を同時に行うことが好ましい。
【００１２】原料のテトラフルオロアルミニウムアンモ
ニウムは、フッ酸に水酸化アルミニウムを溶解し、アン
モニアで中和することで得られるが、ＮＦ3 の製造にお
いてアンモニウム氷晶石と元素状フッ素を反応させた場
合、反応残滓としてテトラフルオロアルミニウムアンモ
ニウムが残るため、工業的にはこの反応残滓を使用する
リサイクル工程をとることが好ましい。
ニウムは、フッ酸に水酸化アルミニウムを溶解し、アン
モニアで中和することで得られるが、ＮＦ3 の製造にお
いてアンモニウム氷晶石と元素状フッ素を反応させた場
合、反応残滓としてテトラフルオロアルミニウムアンモ
ニウムが残るため、工業的にはこの反応残滓を使用する
リサイクル工程をとることが好ましい。
【００１３】原料テトラフルオロアルミニウムアンモニ
ウムの平均粒径は、３〜２０μｍの範囲が好ましい。平
均粒径３μｍ以下でも良いが、純度及び粉体物性の改善
は特に見られず粉砕に要するエネルギーのロスとなる。
一方、平均粒径の大きい原料テトラフルオロアルミニウ
ムアンモニウムの場合、粉体物性は改良されているが未
反応のテトラフルオロアルミニウムアンモニウムが残り
アンモニウム氷晶石の純度が低下する。
ウムの平均粒径は、３〜２０μｍの範囲が好ましい。平
均粒径３μｍ以下でも良いが、純度及び粉体物性の改善
は特に見られず粉砕に要するエネルギーのロスとなる。
一方、平均粒径の大きい原料テトラフルオロアルミニウ
ムアンモニウムの場合、粉体物性は改良されているが未
反応のテトラフルオロアルミニウムアンモニウムが残り
アンモニウム氷晶石の純度が低下する。
【００１４】反応温度は５０〜９０℃の範囲が好まし
い。反応温度が低い場合、粒径及び嵩密度が小さく、ア
ンモニウム氷晶石の純度も低下する。一方、９０℃以上
においては純度及び粉体物性の改善は特に見られず加熱
によるエネルギーのロスとなる。
い。反応温度が低い場合、粒径及び嵩密度が小さく、ア
ンモニウム氷晶石の純度も低下する。一方、９０℃以上
においては純度及び粉体物性の改善は特に見られず加熱
によるエネルギーのロスとなる。
【００１５】このようにして得られた反応スラリーを固
液分離し、乾燥することによりＮＦ 3 ガスの製造に適し
たかさ密度、平均粒径が大きく純度の高いアンモニウム
氷晶石を得ることができる。
液分離し、乾燥することによりＮＦ 3 ガスの製造に適し
たかさ密度、平均粒径が大きく純度の高いアンモニウム
氷晶石を得ることができる。
【００１６】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。 実施例１、比較例１〜５ １００Ｌテフロン製反応槽に撹拌しながら反応温度６０
℃、反応終了時のスラリー濃度が２０％になるように反
応させた。反応スラリーは固液分離後１５０℃で乾燥し
た。この結果を表１に示した。
る。 実施例１、比較例１〜５ １００Ｌテフロン製反応槽に撹拌しながら反応温度６０
℃、反応終了時のスラリー濃度が２０％になるように反
応させた。反応スラリーは固液分離後１５０℃で乾燥し
た。この結果を表１に示した。
【００１７】
【表１】
【００１８】実施例２〜４、比較例６〜９ 実施例１の反応方法により、撹拌しながら所定のｐＨに
なる様に調節しながら反応温度６０℃でアンモニア水と
テトラフルオロアルミニウムアンモニウムのフッ酸スラ
リーを反応させた。反応スラリーは固液分離後、１５０
℃で乾燥した。結果を表２に示した。
なる様に調節しながら反応温度６０℃でアンモニア水と
テトラフルオロアルミニウムアンモニウムのフッ酸スラ
リーを反応させた。反応スラリーは固液分離後、１５０
℃で乾燥した。結果を表２に示した。
【００１９】
【表２】
【００２０】実施例５〜８、比較例１０、１１ 実施例１の反応方法により所定の粒度のテトラフルオロ
アルミニウムアンモニウムを用いて撹拌しながら反応温
度６０℃、反応ｐＨ８で反応させた。反応スラリーは固
液分離後、１５０℃で乾燥した。結果を表３に示した。
アルミニウムアンモニウムを用いて撹拌しながら反応温
度６０℃、反応ｐＨ８で反応させた。反応スラリーは固
液分離後、１５０℃で乾燥した。結果を表３に示した。
【００２１】
【表３】
【００２２】実施例９〜１２、比較例１２、１３ 実施例１の反応方法により、所定の反応温度で反応ｐＨ
８になるように調節しながらでアンモニア水とテトラフ
ルオロアルミニウムアンモニウムのフッ酸スラリーを反
応させた。反応スラリーは固液分離後、１５０℃で乾燥
した。結果を表４に示した。
８になるように調節しながらでアンモニア水とテトラフ
ルオロアルミニウムアンモニウムのフッ酸スラリーを反
応させた。反応スラリーは固液分離後、１５０℃で乾燥
した。結果を表４に示した。
【００２３】
【表４】
【００２４】実施例１３ 実施例１で製造したアンモニウム氷晶石と元素状フッ素
とを反応させてＮＦ3を製造した時の反応残滓であるテ
トラフルオロアルミニウムアンモニウムを平均粒径が５
μｍになるように粉砕した後、実施例１の反応方法によ
りアンモニウム氷晶石を製造した。反応スラリーは固液
分離後１５０℃で乾燥した。純度９８％、平均粒径２５
０μｍ、嵩密度１．２ｇ／ｃｍ3 のアンモニウム氷晶石
が得られた。
とを反応させてＮＦ3を製造した時の反応残滓であるテ
トラフルオロアルミニウムアンモニウムを平均粒径が５
μｍになるように粉砕した後、実施例１の反応方法によ
りアンモニウム氷晶石を製造した。反応スラリーは固液
分離後１５０℃で乾燥した。純度９８％、平均粒径２５
０μｍ、嵩密度１．２ｇ／ｃｍ3 のアンモニウム氷晶石
が得られた。
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば半導体製造装置等におけ
るガスクリーニング用のガス等として有用なＮＦ3 の製
造原料として極めて好適なアンモニウム氷晶石を容易に
得ることができるものである。
るガスクリーニング用のガス等として有用なＮＦ3 の製
造原料として極めて好適なアンモニウム氷晶石を容易に
得ることができるものである。
Claims (3)
- 【請求項１】 テトラフルオロアルミニウムアンモニウ
ムのフッ酸スラリーとアンモニアとを同時に添加して反
応ｐＨ６〜８．５の範囲で晶出させることを特徴とする
アンモニウム氷晶石の製造法。 - 【請求項２】 テトラフルオロアルミニウムアンモニウ
ムの平均粒径が３〜２０μｍの範囲である請求項１記載
のアンモニウム氷晶石の製造法。 - 【請求項３】 反応温度を５０〜９０℃の範囲とする請
求項１記載のアンモニウム氷晶石の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5132023A JP2856636B2 (ja) | 1993-06-02 | 1993-06-02 | アンモニウム氷晶石の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5132023A JP2856636B2 (ja) | 1993-06-02 | 1993-06-02 | アンモニウム氷晶石の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06345421A JPH06345421A (ja) | 1994-12-20 |
| JP2856636B2 true JP2856636B2 (ja) | 1999-02-10 |
Family
ID=15071707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5132023A Expired - Fee Related JP2856636B2 (ja) | 1993-06-02 | 1993-06-02 | アンモニウム氷晶石の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2856636B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4984426B2 (ja) * | 2005-05-09 | 2012-07-25 | セントラル硝子株式会社 | アンモニウム氷晶石の製造方法 |
| JP4978051B2 (ja) * | 2006-04-26 | 2012-07-18 | セントラル硝子株式会社 | アンモニウム氷晶石の製造方法 |
-
1993
- 1993-06-02 JP JP5132023A patent/JP2856636B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06345421A (ja) | 1994-12-20 |
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Legal Events
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