JP3154339B2 - Method for purifying germanium hydride - Google Patents

Method for purifying germanium hydride

Info

Publication number
JP3154339B2
JP3154339B2 JP29675791A JP29675791A JP3154339B2 JP 3154339 B2 JP3154339 B2 JP 3154339B2 JP 29675791 A JP29675791 A JP 29675791A JP 29675791 A JP29675791 A JP 29675791A JP 3154339 B2 JP3154339 B2 JP 3154339B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
germanium
nickel
copper
germanium hydride
hydride
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP29675791A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH05139742A (en
Inventor
孝 島田
恵一 岩田
雅子 安田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Pionics Ltd
Original Assignee
Japan Pionics Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Japan Pionics Ltd filed Critical Japan Pionics Ltd
Priority to JP29675791A priority Critical patent/JP3154339B2/en
Publication of JPH05139742A publication Critical patent/JPH05139742A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3154339B2 publication Critical patent/JP3154339B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B6/00Hydrides of metals including fully or partially hydrided metals, alloys or intermetallic compounds ; Compounds containing at least one metal-hydrogen bond, e.g. (GeH3)2S, SiH GeH; Monoborane or diborane; Addition complexes thereof
    • C01B6/06Hydrides of aluminium, gallium, indium, thallium, germanium, tin, lead, arsenic, antimony, bismuth or polonium; Monoborane; Diborane; Addition complexes thereof

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は水素化ゲルマニウムの精
製方法に関し、さらに詳細には不純物として水素化ゲル
マニウム中に含有される酸素を極低濃度まで除去しうる
水素化ゲルマニウムの精製方法に関する。水素化ゲルマ
ニウムはゲルマニウム半導体などを製造するための原料
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性能化に伴い、不純物の含有量
の極めて低いものが要求されている。
The present invention relates to a method for purifying germanium hydride, and more particularly to a method for purifying germanium hydride which can remove oxygen contained in germanium hydride as an impurity to an extremely low concentration. Germanium hydride is important as a raw material for manufacturing germanium semiconductors, etc., and its usage is increasing year by year.At the same time, with the advancement of semiconductors, extremely low impurity content is required. ing.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体製造時に使用される水素化ゲルマ
ニウムは一般的には純水素化ゲルマニウムのほか、水素
ガスまたは不活性ガスで希釈されボンベに充填した形態
で市販されている。これらの水素化ゲルマニウムには、
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可
能である。市販の水素化ゲルマニウム中の酸素含有量は
通常は10ppm以下であるが、最近のボンベ入りの水
素化ゲルマニウムなどでは0.1〜0.5ppmと比較
的低いものも市販されている。水素化ゲルマニウム中に
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。
2. Description of the Related Art In general, germanium hydride used in the production of semiconductors is commercially available in the form of pure germanium hydride, or diluted with a hydrogen gas or an inert gas and filled in a cylinder. These germanium hydrides include:
Oxygen and moisture are contained as impurities, of which moisture can be removed by a dehumidifier such as synthetic zeolite. The oxygen content in commercially available germanium hydride is usually 10 ppm or less, but a relatively low level of 0.1 to 0.5 ppm, such as recent bottled hydrogenated germanium, is also commercially available. There is almost no known technique for efficiently removing oxygen contained in germanium hydride.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】最近、半導体製造時に
使用されるシラン、アルシン、フォスフィン、セレン化
水素は高純度に精製することが可能となり、例えば不純
物として含有する酸素は0.01ppm以下のものが得
られるようになった。このため水素化ゲルマニウムも酸
素含有量が0.01ppm以下のものが強く望まれてい
る。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、装置の直前でこれら
を最終的に除去することが望ましい。
Recently, silane, arsine, phosphine, and hydrogen selenide used in the production of semiconductors can be purified to a high degree of purity. For example, oxygen contained as impurities has a purity of 0.01 ppm or less. Can be obtained. Therefore, germanium hydride having an oxygen content of 0.01 ppm or less is strongly desired. In addition, since 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, it is desirable that these gases be finally removed immediately before the apparatus.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、水素化ゲ
ルマニウム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、水素化ゲルマニウ
ムをニッケルまたは銅のゲルマニウム化物と接触させる
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。すなわち本発明は、粗水素化ゲルマニ
ウムをニッケルまたは銅のゲルマニウム化物と接触させ
て、該粗水素化ゲルマニウム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ゲルマニウムの精製方法で
ある。本発明は、水素化ゲルマニウム単独、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)で希釈された水素化ゲルマニウム
(以下総称して粗水素化ゲルマニウムと記す)中に含有
される酸素の除去に適用される。
The present inventors have conducted intensive studies to efficiently remove oxygen contained in germanium hydride to an extremely low concentration. As a result, germanium hydride was converted into nickel or copper germanium. It has been found that the oxygen concentration can be reduced to 0.1 ppm or less and further to 0.01 ppm or less by contact with a compound, thereby completing the present invention. That is, the present invention is a method for purifying germanium hydride, which comprises contacting crude germanium hydride with germanide of nickel or copper to remove oxygen contained in the crude germanium hydride. The present invention relates to germanium hydride alone, germanium hydride diluted with hydrogen (based on hydrogen gas) and an inert gas such as nitrogen or argon (based on inert gas) (hereinafter collectively referred to as crude germanium hydride). It is applied to the removal of oxygen contained in.

【0005】本発明においてニッケルのゲルマニウム化
物とはGe2 Ni5 、Ge3 Ni5 、GeNi2 、Ge
NiなどGex Niy として一般的に知られているゲル
マニウム化ニッケルおよびニッケルにゲルマニウムがそ
の他の種々な形態で結合したものである。また、銅のゲ
ルマニウム化物とはCu4 Ge、Cu3 GeなどCux
Gey として一般的に知られているゲルマニウム化銅お
よび銅にゲルマニウムがその他の種々な形態で結合した
ものである。ニッケルまたは銅のゲルマニウム化物を得
るには種々な方法があるが、これらのうちでも簡便な方
法としてはたとえばニッケルまたは銅に水素化ゲルマニ
ウムを接触させることによっても容易にゲルマニウム化
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、銅としては金
属銅または銅の酸化物など還元され易いニッケルまたは
銅化合物を主成分とするものであればよい。また、ニッ
ケルまたは銅以外の金属成分としてクロム、鉄、コバル
トなどが少量使用されているものであってもよい。
In the present invention, nickel germanide is Ge 2 Ni 5 , Ge 3 Ni 5 , GeNi 2 , Ge
Nickel germanide commonly known as Gex Niy such as Ni, and germanium bonded to nickel in various other forms. In addition, the copper of germanium hydride such as Cu 4 Ge, Cu 3 Ge Cux
Copper germanide, commonly known as Gey, and germanium bonded to copper in various other forms. There are various methods for obtaining germanium hydride of nickel or copper. Among these, as a simple method, for example, germanium hydride can be easily obtained by contacting nickel or copper with germanium hydride. Nickel in this case may be metal nickel or a nickel oxide, and copper may be nickel or copper compounds which are easily reduced, such as metal copper or a copper oxide. Further, chromium, iron, cobalt, or the like may be used in a small amount as a metal component other than nickel or copper.

【0006】これらのニッケルまたは銅はそれぞれ単独
で用いられてもよく、また、触媒担体などに担持させた
形で用いてもよいが、ニッケルまたは銅の表面とガスの
接触効率を高める目的などから、通常は、触媒担体など
に担持させた形態で使用される。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
成分を沈澱させ、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NiC
3 、Ni(OH)2 、Ni(NO3 2 などの無機
塩、NiC2 4 、Ni(CH3 COO)2 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。これらは、通常は、押
出成型、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、滑剤などを使用してもよい。
[0006] These nickel or copper can be used alone.
May be used, and also supported on a catalyst carrier or the like.
It may be used in the form
For the purpose of increasing the contact efficiency, etc., usually a catalyst carrier etc.
It is used in a form supported on. Nickel supported on carrier
As a method of causing the same, for example, in an aqueous solution of nickel salt
Diatomaceous earth, alumina, silica alumina, aluminosilicate
Dispersion of carrier powders such as calcium and calcium silicate
And further add alkali to add nickel to the carrier powder.
Precipitate the components, then filter and wash if necessary with water
After drying the obtained cake at 120 to 150 ° C, 300 ° C or more
And crush the baked product or use NiC
OThree, Ni (OH)Two, Ni (NOThree)Two Such as inorganic
Salt, NiCTwoO Four, Ni (CHThreeCOO)TwoSuch as organic
After baking and crushing the salt, mix it with heat-resistant cement
And firing. These are usually
It is molded by extrusion molding, tablet molding, etc.
Is used by being crushed to an appropriate size if necessary.
As a molding method, a dry method or a wet method can be used.
In this case, a small amount of water, a lubricant, or the like may be used.

【0007】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)、C
11−2−06(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、C46−7(Ni−珪藻土)、C
46−8(Ni−シリカ)、C36(Ni−Co−Cr
−アルミナ);ガス化触媒、XC99(NiO);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−11
1(Ni−珪藻土);ガス化変成触媒、N−174(N
iO);ガス化触媒、N−185(NiO)〔以上、日
揮(株)製〕など種々なものが市販されているのでこれ
らの中から適当なものを選択して使用してもよい。ま
た、銅の酸化物を得るには種々な方法があるが、例え
ば、銅の硝酸塩、硫酸塩、塩化物、有機酸塩などに苛性
ソーダ、苛性カリ、炭酸ナトリウム、アンモニアなどの
アルカリを加えて酸化物の中間体を沈澱させ、得られた
沈澱物を焼成するなどの方法がある。これらは、通常
は、押出成型、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、滑剤などを使用して
もよい。さらに、市販の酸化銅触媒など種々なものがあ
るのでそれらから選択したものを使用してもよい。
Further, as the nickel-based catalyst, for example, a steam conversion catalyst, C11-2-03 (NiO-cement),
11-2-06 (NiO-refractory), C11-2 (Ni
-Calcium aluminate), C11-9 (Ni-alumina); hydrogenation catalyst, C46-7 (Ni-diatomaceous earth), C
46-8 (Ni-silica), C36 (Ni-Co-Cr)
-Alumina); gasification catalyst, XC99 (NiO); hydrogenation shift catalyst, C20-7 (Ni-Mo-alumina) [all manufactured by Toyo CCI Co., Ltd.] and hydrogenation catalyst, N-11
1 (Ni-diatomaceous earth); gasification shift catalyst, N-174 (N
iO); various catalysts such as a gasification catalyst and N-185 (NiO) (both manufactured by JGC Corporation) are commercially available, and an appropriate one may be selected from these and used. There are various methods for obtaining copper oxides.For example, copper oxides are added by adding alkalis such as caustic soda, caustic potash, sodium carbonate, and ammonia to copper nitrates, sulfates, chlorides, and organic acid salts. , And the resulting precipitate is calcined. These are usually formed into a molded product 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. Further, since there are various types such as commercially available copper oxide catalysts, those selected from them may be used.

【0008】要は、還元ニッケル、酸化ニッケル、還元
銅、酸化銅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。これ
らニッケルまたは銅の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。また、
ニッケルまたは銅の含有量は金属ニッケルまたは銅換算
で通常は、5〜95wt%、好ましくは20〜95wt
%である。ニッケルまたは銅の含有量が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。
In short, it is only necessary that reduced nickel, nickel oxide, reduced copper, copper oxide and the like are finely dispersed and have a large surface area and a high contact efficiency with gas. The specific surface area of these nickel or copper catalysts is usually
In the range of 10 to 300 m 2 / g by the BET method, it is preferably in the range of 30~250m 2 / g. Also,
The content of nickel or copper is usually 5 to 95 wt%, preferably 20 to 95 wt% in terms of metallic nickel or copper.
%. If the content of nickel or copper is less than 5 wt%, the deoxygenation capacity is reduced, and 95 wt%
If it is higher than that, sintering may occur during reduction with hydrogen, and the activity may be reduced.

【0009】ニッケルまたは銅のゲルマニウム化は通常
は、還元ニッケル、酸化ニッケル、還元銅、酸化銅など
に水素化ゲルマニウム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、酸化銅などの場合に
はあらかじめ水素還元によって還元ニッケルまたは還元
銅としてもよい。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)
5cm/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水素化ゲルマニウム
でおこなうことにより、ゲルマニウム化も同時に行うこ
とができるので好都合である。
The conversion of nickel or copper to germanium can be usually carried out by bringing germanium hydride into contact with reduced nickel, nickel oxide, reduced copper, copper oxide, etc., but in the case of nickel oxide, copper oxide, etc. Reduced nickel or reduced copper may be previously obtained by hydrogen reduction. At the time of hydrogen reduction, for example, 350 ° C.
The linear gas velocity (LV) of the hydrogen-nitrogen mixed gas is about
It can be done by passing it at about 5 cm / sec,
Care must be taken to avoid a sudden rise in temperature due to the exothermic reaction. In addition, by performing the reduction with a hydrogen-based germanium hydride, germanium conversion can be performed at the same time, which is convenient.

【0010】ゲルマニウム化は通常は、ニッケル、銅ま
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、これに水素化ゲルマニウムまたは水素化ゲルマ
ニウム含有ガスを通すことによっておこなわれる。ゲル
マニウム化に用いる水素化ゲルマニウムの濃度は、通常
は0.1%以上、好ましくは1%以上のものが用いられ
る。水素化ゲルマニウム濃度が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。ゲ
ルマニウム化は常温でおこなうことができるが、発熱反
応であり、水素化ゲルマニウム濃度が高いほど温度が上
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整しながらおこな
うことが好ましい。ゲルマニウム化の終了は発熱量の減
少および筒の出口からの水素化ゲルマニウムの流出量の
増加などによって知ることができる。本発明において、
ゲルマニウム化されたニッケルまたは銅を改めて別の精
製筒に充填し、これに粗水素化ゲルマニウムを通して酸
素の除去精製をおこなってもよいがゲルマニウム化合物
は毒性が強く取扱いに細心の配慮を要することなどか
ら、ゲルマニウム化は最初から水素化ゲルマニウムの精
製筒でおこない、ゲルマニウム化の終了後、引き続いて
粗水素化ゲルマニウムを供給して酸素除去精製を行うこ
とが好ましい。
[0010] Germanium conversion is generally carried out by filling nickel, copper or a carrier thereof with a carrier into a cylinder such as a purification cylinder, and passing germanium hydride or a gas containing germanium hydride through the cylinder. The concentration of germanium hydride used for germanification is usually 0.1% or more, preferably 1% or more. If the concentration of germanium hydride is lower than 0.1%, it takes time to complete the reaction, which is uneconomical. Although germanification can be performed at room temperature, it is an exothermic reaction, and the temperature is easily increased as the concentration of germanium hydride is higher.
It is preferable to adjust the flow rate of the gas so that the temperature is maintained at a temperature of not more than ℃. The end of germanium conversion can be known by a decrease in the calorific value and an increase in the amount of outflow of germanium hydride from the outlet of the cylinder. In the present invention,
Nickel or copper that has been converted to germanium may be filled in another purification cylinder again, and oxygen may be removed and purified through crude germanium hydride.However, germanium compounds are highly toxic and require careful handling. It is preferable that the germanium conversion be performed from the beginning in a germanium hydride purification column, and after the completion of the germanium conversion, the crude hydrogen hydride be subsequently supplied to carry out the oxygen removal purification.

【0011】水素化ゲルマニウムの精製は通常は、ニッ
ケルまたは銅のゲルマニウム化物が充填された精製筒に
粗水素化ゲルマニウムを流すことによっておこなわれ、
粗水素化ゲルマニウムがニッケルまたは銅のゲルマニウ
ム化物と接触することによって粗水素化ゲルマニウム中
に不純物として含有される酸素が除去される。本発明に
適用される粗水素化ゲルマニウム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。精製筒に充填されるニッケルまたは銅のゲル
マニウム化物の充填長は、実用上通常は50〜1500
mm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、1500mmより
も長くなると圧力損失が大きくなり過ぎる虞れが生ず
る。精製時の粗水素化ゲルマニウムの空筒線速度(L
V)は供給される水素化ゲルマニウム中の酸素濃度およ
び操作条件などによって異なり一概に特定できないが、
通常は100cm/sec以下、好ましくは30cm/
sec以下である。水素化ゲルマニウムとニッケルまた
は銅のゲルマニウム化物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
100℃以下であり、通常は常温でよく特に加熱や冷却
は必要としない。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/c
m2absである。
[0011] Purification of germanium hydride is usually carried out by flowing crude germanium hydride through a purification cylinder filled with nickel or copper germanide.
Oxygen contained as an impurity in the crude germanium hydride is removed by the contact of the crude germanium with germanium nickel or copper. The oxygen concentration in the crude germanium hydride 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. The filling length of the nickel or copper germanium compound filled in the purification cylinder is usually 50 to 1500 in practice.
mm. If the filling length is shorter than 50 mm, the oxygen removal rate may decrease. If the filling length is longer than 1500 mm, the pressure loss may become too large. Vacancy linear velocity of crude germanium hydride during refining (L
V) depends on the oxygen concentration in the supplied germanium hydride and the operating conditions, etc., and cannot be specified unconditionally.
Usually 100 cm / sec or less, preferably 30 cm / sec
sec or less. The contact temperature of the germanium hydride and the germanium compound of nickel or copper is the temperature of the gas supplied to the inlet of the refining column, and is about 200 ° C. or less, preferably 100 ° C. or less. do not need. There is no particular restriction on the pressure, normal pressure, reduced pressure,
The treatment can be carried out by any of pressure, but usually 20kg
/ Cm 2 abs or less, preferably 0.1 to 10 kg / c
m2abs.

【0012】また、水素化ゲルマニウム中に少量の水分
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。本発明におい
てニッケルまたは銅のゲルマニウム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み合わ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
製水素化ゲルマニウムを得ることができる。
In addition, even if a small amount of water is contained in the hydrogenated germanium, the deoxidizing ability is not adversely affected, and when a carrier is used, the water is also removed depending on the type. Is done. In the present invention, it is also possible to appropriately combine the water removal step with a dehumidifier such as a synthetic zeolite, if necessary, to the oxygen removal step with germanium nitride of nickel or copper,
As a result, water is completely removed, and purified germanium hydride with extremely high purity can be obtained.

【0013】[0013]

【実施例】【Example】

実施例1 (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N
i+NiOの形であり、Niとして45〜47wt%、
Cr2〜3wt%、Cu2〜3wt%、珪藻土27〜2
9wt%および黒鉛4〜5wt%、比表面積が150m
2 /gであり、直径5mm、高さ4.5mmの成型体で
ある。このニッケル触媒を8〜10meshに破砕した
もの63mlを内径16.4mm、長さ400mmのス
テンレス製の精製筒に充填長300mm(充填密度:
1.0g/ml)に充填した。これに水素を常圧で温度
150℃、流量456ml/min(LV=3.6cm
/sec)で3時間還元処理を行った後、常温に冷却し
た。 (ニッケルのゲルマニウム化物)この精製筒に2vol
%の水素化ゲルマニウムを含有する窒素を380cc/
min(LV=3cm/sec)で流してニッケルのゲ
ルマニウム化をおこなった。このときの室温は25℃で
あったが、ゲルマニウム化による発熱で筒の出口ガスの
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、5時間後には室温に戻り、ゲルマニウム化
処理を終了した。そのまま、さらに3時間窒素パージを
おこない、水素化ゲルマニウムの精製に備えた。 (水素化ゲルマニウムの精製)引き続いて、水素化ゲル
マニウムの精製をおこなった。この精製筒に水素化ゲル
マニウム1vol%および不純物として0.50ppm
の酸素を含有する水素ベースの粗水素化ゲルマニウムを
1266cc/min(LV=10cm/min、)の
速度で室温(20℃)で流して黄燐発光式酸素分析計
(測定下限濃度0.01ppm)を用いて測定したとこ
ろ、酸素は検出されず0.01ppm以下であった。精
製を始めてから100分後に、ガスの流速を4倍に上げ
ても出口ガスの酸素濃度は0.01ppm以下であっ
た。
Example 1 (Nickel reduction treatment) A commercially available nickel catalyst (N-111, manufactured by JGC Corporation) was used. Its composition is N
In the form of i + NiO, 45 to 47 wt% as Ni,
Cr 2-3 wt%, Cu 2-3 wt%, diatomaceous earth 27-2
9 wt% and graphite 4-5 wt%, specific surface area 150 m
2 / g, a molded body having a diameter of 5 mm and a height of 4.5 mm. 63 ml of this nickel catalyst crushed to 8 to 10 mesh was packed in a stainless steel purification cylinder having an inner diameter of 16.4 mm and a length of 400 mm, and a filling length of 300 mm (filling density:
1.0 g / ml). Hydrogen was added thereto under normal pressure at a temperature of 150 ° C. and a flow rate of 456 ml / min (LV = 3.6 cm).
/ Sec) for 3 hours, and then cooled to room temperature. (Germanium compound of nickel) 2vol
% Of germanium hydride at 380 cc /
min (LV = 3 cm / sec) to convert nickel into germanium. 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 the heat generated by the conversion to germanium. Thereafter, the temperature of the outlet gas gradually decreased, and after 5 hours, returned to room temperature, thereby terminating the germanium treatment. In this state, nitrogen purge was further performed for 3 hours to prepare for germanium hydride purification. (Purification of germanium hydride) Subsequently, purification of germanium hydride was performed. 1 vol% of germanium hydride and 0.50 ppm as impurities
Of oxygen-containing hydrogen-based crude germanium hydride at a rate of 1266 cc / min (LV = 10 cm / min) at room temperature (20 ° C.) to cause a yellow phosphorus emission type oxygen analyzer (measurement lower limit concentration: 0.01 ppm). As a result, no oxygen was detected and the content was 0.01 ppm or less. After 100 minutes from the start of the purification, the oxygen concentration of the outlet gas was 0.01 ppm or less even when the gas flow rate was quadrupled.

【0014】実施例2 市販の酸化銅触媒(日産ガードラー(株)製、G10
8)を用いた。このものは担体としてSiO2 を使用
し、Cuとして30%であり、直径5mm、高さ4.5
mmの成型体である。この酸化銅触媒を8〜10mes
hに破砕したもの63mlを内径19ml、長さ400
mmのステンレス製の精製筒に充填長300mm(充填
密度1.0g/ml)に充填した。 (銅のゲルマニウム化物)この精製筒に2vol%の水
素化ゲルマニウムを含有する窒素を380cc/min
(LV=3cm/sec)で流してニッケルのゲルマニ
ウム化をおこなった。このときの室温は25℃であった
が、ゲルマニウム化による発熱で筒の出口ガスの温度は
約55℃に上昇した。その後出口ガスの温度は徐々に低
下し、7時間後には室温に戻り、ゲルマニウム化処理を
終了した。そのまま、さらに3時間窒素パージをおこな
い、水素化ゲルマニウムの精製に備えた。 (水素化ゲルマニウムの精製)引き続いて、水素化ゲル
マニウムの精製をおこなった。この精製筒に水素化ゲル
マニウム1vol%および不純物として0.50%の酸
素を含有する水素ベースの粗水素化ゲルマニウムを12
66cc/min(LV=10cm/min)の速度で
室温(20℃)で流して黄燐発光式酸素分析計(測定下
限濃度0.01ppm)を用いて測定したところ、酸素
は検出されず、0.01ppm以下であった。精製を始
めてから100分後に、ガスの流速を4倍に上げても出
口ガスの酸素濃度は0.01ppm以下であった。
Example 2 Commercially available copper oxide catalyst (G10 manufactured by Nissan Gardler Co., Ltd.)
8) was used. It uses SiO 2 as a carrier, has a Cu content of 30%, a diameter of 5 mm and a height of 4.5.
mm. This copper oxide catalyst is 8-10mes
h, crushed to 63 ml, inner diameter 19 ml, length 400
A stainless steel purification cylinder having a packing length of 300 mm (a packing density of 1.0 g / ml) was packed. (Germanium compound of copper) Nitrogen containing 2 vol% of germanium hydride was supplied to this purification cylinder at 380 cc / min.
(LV = 3 cm / sec) to make nickel into germanium. At this time, the room temperature was 25 ° C., but the temperature of the gas at the outlet of the cylinder rose to about 55 ° C. due to the heat generated by the formation of germanium. Thereafter, the temperature of the outlet gas gradually decreased, and after 7 hours, returned to room temperature, and the germanium treatment was completed. In this state, nitrogen purge was further performed for 3 hours to prepare for germanium hydride purification. (Purification of germanium hydride) Subsequently, purification of germanium hydride was performed. In this purifier, a crude hydrogen-based germanium hydride containing 1 vol% of germanium hydride and 0.50% of oxygen as an impurity was added.
When measured at room temperature (20 ° C.) at a flow rate of 66 cc / min (LV = 10 cm / min) using a yellow phosphorus luminescence type oxygen analyzer (measurement lower limit concentration: 0.01 ppm), no oxygen was detected. It was less than 01 ppm. After 100 minutes from the start of the purification, the oxygen concentration of the outlet gas was 0.01 ppm or less even when the gas flow rate was quadrupled.

【0015】比較例1 活性炭(椰子殻炭)を8〜24meshに破砕したもの
35gを実施例1に置けると同じ精製筒に300mm
(充填密度0.57g/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。この精製筒に実施例1で用いたと同じ水素化ゲル
マニウム1vol%および不純物として0.50ppm
の酸素を含有する水素ベースの粗水素化ゲルマニウムを
1266cc/min(LV=10cm/min)の速
度で室温で流して黄燐発光式酸素分析計(測定下限濃度
0.01ppm)を用いて測定したところ、0.50p
pmであり、この状態で2時間流し続けたが酸素濃度の
変化はみられなかった。
Comparative Example 1 35 g of activated carbon (coconut shell charcoal) crushed to 8 to 24 mesh was placed in the same purifying cylinder as in Example 1 at 300 mm.
(Filling density: 0.57 g / ml), the mixture was heated in a helium gas stream at 270 to 290 ° C. for 4 hours, and then cooled to room temperature. 1 vol% of the same germanium hydride used in Example 1 and 0.50 ppm as impurities
Of hydrogen-containing crude germanium hydride containing oxygen at a flow rate of 1266 cc / min (LV = 10 cm / min) at room temperature and measured using a yellow phosphorus emission type oxygen analyzer (measurement lower limit concentration: 0.01 ppm). , 0.50p
pm, and the flow was continued for 2 hours in this state, but no change in oxygen concentration was observed.

【0016】実施例3 (ニッケル触媒の調製)3Lの水にAl(NO3 3
2 O、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NaOH 200g
を1L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。次に、
Ni(NO3 2 ・6H2 O、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。生じた沈澱を濾
過し、得られた沈澱を2L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。得られた沈澱物
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
(NiO)を含有していた。 (ニッケルの還元処理)このものを実施例1で使用した
と同じ精製筒に63ml充填し(充填密度:0.77g
/ml)、これに水素を常圧で温度350℃、流量12
3cc/min(LV=1cm/sec)で16時間流
して還元処理をおこなった後、実施例1と同様の条件で
ニッケルのゲルマニウム化を行った。 (水素化ゲルマニウムの精製)引き続いて、水素化ゲル
マニウムの精製をおこなった。この精製筒に実施例1で
用いたと同じ粗水素化ゲルマニウムを1266cc/m
in(LV=10cm/min)の速度で室温(20
℃)で流して黄燐発光式酸素分析計(測定下限濃度0.
01ppm)を用いて測定したところ、酸素は検出され
ず0.01ppm以下であった。この状態で10時間流
し続けたが、出口ガスの酸素濃度は0.01ppm以下
であった。
[0016] Example 3 Al (NO 3) in water (nickel Preparation of Catalyst) 3L 3 9
454 g of H 2 O were dissolved and cooled to 5-10 ° C. in an ice bath. While stirring vigorously, add 200g of NaOH to this
Was dissolved in 1 L of water and a solution cooled to 5 to 10 ° C. was added dropwise over 2 hours to obtain sodium aluminate. next,
Ni (NO 3 ) 2 .6H 2 O, 101 g, was dissolved in 600 ml of water, and 45 ml of concentrated nitric acid was added thereto.
The solution cooled to ° C. was added to the sodium aluminate solution over 1 hour with vigorous stirring. The resulting precipitate was filtered, and the obtained precipitate was stirred six times in 2 L of water for 15 minutes and washed to make the precipitate neutral. The obtained precipitate was subdivided, dried in an air bath at 105 ° C. for 16 hours, and then pulverized, and sieved to collect 12 to 24 mesh. It contained 29.5 wt% nickel oxide (NiO). (Reduction treatment of nickel) 63 ml of this was packed in the same purification cylinder as used in Example 1 (packing density: 0.77 g)
/ Ml) and hydrogen at normal pressure at a temperature of 350 ° C and a flow rate of
After reducing at a flow rate of 3 cc / min (LV = 1 cm / sec) for 16 hours, nickel was converted to germanium under the same conditions as in Example 1. (Purification of germanium hydride) Subsequently, purification of germanium hydride was performed. 1266 cc / m2 of the same crude germanium hydride used in Example 1 was added to this purification cylinder.
in (LV = 10 cm / min) at room temperature (20
° C) and a yellow phosphorus emission type oxygen analyzer (measurement lower limit concentration: 0.
As a result, no oxygen was detected and the content was 0.01 ppm or less. In this state, the flow was continued for 10 hours, but the oxygen concentration of the outlet gas was 0.01 ppm or less.

【0017】実施例4 (酸化銅触媒の調整)硫酸銅の20wt%水溶液に炭酸
ソーダの20wt%をpH9〜10になるまで加え、塩
基性炭酸銅の結晶を析出させた。この結晶を繰り返し濾
過、洗浄し、空気気流中130℃で乾燥させた後、30
0℃で焼成して酸化銅を生成させた。この酸化銅にアル
ミナゾル(触媒化成工業(株)製Cataloid−A
S−2)を混合し、ニーダーで混練した。続いて空気中
130℃で乾燥させ、さらに350℃で焼成し、焼成物
を破砕して顆粒状とした。このものを打錠成型にて直径
6mm×高さ4mmの円筒状のペレットに成型した。こ
れを破砕して振るいにかけ、12〜24meshのもの
を集めた。 (銅のゲルマニウム化物)このものを実施例1で使用し
たと同じ精製筒に63ml(100g、充填密度1.6
g/ml)充填し、これに10vol%の水素化ゲルマ
ニウムを含有する窒素を380cc/min(LV=3
cm/sec)で3時間流して銅のゲルマニウム化をお
こなった。 (水素化ゲルマニウムの精製)この精製筒に実施例1で
用いたと同じ粗水素化ゲルマニウムを1266cc/m
in(LV=10cm/min)の速度で室温(20
℃)で流して酸素濃度を測定したところ、酸素は検出さ
れず0.01ppm以下であった。この状態で10時間
流し続けたが、出口ガスの酸素濃度は0.01ppm以
下であった。
Example 4 (Adjustment of Copper Oxide Catalyst) 20 wt% of sodium carbonate was added to a 20 wt% aqueous solution of copper sulfate until the pH became 9 to 10, to precipitate crystals of basic copper carbonate. The crystals are repeatedly filtered, washed, dried at 130 ° C. in an air stream, and then dried.
Calcination at 0 ° C. produced copper oxide. This copper oxide was treated with alumina sol (Cataloid-A, manufactured by Kasei Kagaku Kogyo KK).
S-2) was mixed and kneaded with a kneader. Subsequently, it was dried at 130 ° C. in the air, and further calcined at 350 ° C., and the calcined product was crushed into granules. This was formed into a cylindrical pellet having a diameter of 6 mm and a height of 4 mm by tableting. This was crushed and shaken to collect 12-24 mesh. (Germanium compound of copper) 63 ml (100 g, packing density of 1.6) was placed in the same purification cylinder as used in Example 1.
g / ml) and filled with 380 cc / min of nitrogen containing 10 vol% of germanium hydride (LV = 3
(cm / sec) for 3 hours to convert copper into germanium. (Purification of germanium hydride) The same crude germanium hydride used in Example 1 was added to this purification cylinder at 1266 cc / m2.
in (LV = 10 cm / min) at room temperature (20
° C) and the oxygen concentration was measured. As a result, no oxygen was detected and the concentration was 0.01 ppm or less. In this state, the flow was continued for 10 hours, but the oxygen concentration of the outlet gas was 0.01 ppm or less.

【0018】[0018]

【発明の効果】本発明によって、従来除去が困難であっ
た水素化ゲルマニウム中の酸素を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ゲルマニウムを得ることが可能とな
った。
According to the present invention, it is possible to remove oxygen in germanium hydride, which was difficult to remove conventionally, to an extremely low concentration of 0.1 ppm or less, and even 0.01 ppm or less. As a result, it has become possible to obtain ultra-high-purity purified germanium hydride that has been demanded.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−170405(JP,A) 特開 昭60−16802(JP,A) 特開 平2−204304(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C01G 17/00 C01B 6/34 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-5-170405 (JP, A) JP-A-60-16802 (JP, A) JP-A-2-204304 (JP, A) (58) Field (Int. Cl. 7 , DB name) C01G 17/00 C01B 6/34

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】粗水素化ゲルマニウムをニッケルまたは銅
のゲルマニウム化物と接触させて、該粗水素化ゲルマニ
ウムに含有される酸素を除去することを特徴とする水素
化ゲルマニウムの精製方法。
1. A method for purifying germanium hydride, comprising contacting crude germanium hydride with germanium nickel or copper to remove oxygen contained in the crude germanium hydride.
【請求項2】ニッケルまたは銅のゲルマニウム化物が、
ニッケルまたは銅と水素化ゲルマニウムとを接触させる
ことによって得られたものである請求項1に記載の水素
化ゲルマニウムの精製方法。
2. The germanide of nickel or copper,
The method for purifying germanium hydride according to claim 1, which is obtained by bringing nickel or copper into contact with germanium hydride.
【請求項3】粗水素化ゲルマニウムとニッケルまたは銅
のゲルマニウム化物の接触温度が200℃以下である請
求項1に記載の水素化ゲルマニウムの精製方法。
3. The method for purifying germanium hydride according to claim 1, wherein the contact temperature between the crude germanium hydride and germanium nickel or copper is 200 ° C. or less.
JP29675791A 1991-11-13 1991-11-13 Method for purifying germanium hydride Expired - Fee Related JP3154339B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29675791A JP3154339B2 (en) 1991-11-13 1991-11-13 Method for purifying germanium hydride

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29675791A JP3154339B2 (en) 1991-11-13 1991-11-13 Method for purifying germanium hydride

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05139742A JPH05139742A (en) 1993-06-08
JP3154339B2 true JP3154339B2 (en) 2001-04-09

Family

ID=17837728

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP29675791A Expired - Fee Related JP3154339B2 (en) 1991-11-13 1991-11-13 Method for purifying germanium hydride

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3154339B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH05139742A (en) 1993-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR0150470B1 (en) Process for purification of gaseous organometallic compound
JP3121137B2 (en) Purification method of unsaturated hydrocarbon
KR960010082B1 (en) Method for purifying gaseous hydrides
JP2732262B2 (en) How to purify arsine
JP3410121B2 (en) Ammonia purification method
JP3359928B2 (en) Ammonia purification method
JP3154340B2 (en) Method for purifying germanium hydride
JP3154339B2 (en) Method for purifying germanium hydride
JP3522785B2 (en) Purification method of carbon dioxide
JP3292251B2 (en) Steam purification method
JP2700412B2 (en) Hydride gas purification method
JP3217854B2 (en) Organic metal purification method
JP2640521B2 (en) Hydrogen sulfide purification method
JP2651611B2 (en) Hydride gas purification method
JP2700396B2 (en) Purification method of diborane
JP2640517B2 (en) Purification method of hydrogen selenide
JP3279608B2 (en) Steam purification method
JP2627324B2 (en) Silane purification method
JP3260786B2 (en) Steam purification method
JP3150788B2 (en) Purification method of halogenated hydrocarbon
JP2592312B2 (en) Phosphine purification method
JPH04144910A (en) Purification of disilane
JP2700399B2 (en) Hydride gas purification method
JP2700398B2 (en) Hydride gas purification method
JP2700401B2 (en) Hydride gas purification method

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090202

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090202

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100202

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100202

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110202

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees