JPH02124723A - 六弗化タングステンの精製方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は六弗化タングステンの精製方法に関し、更に詳
しくは六弗化タングステン中の弗化水素の除去方法に関
する。

六弗化タングステン（Ｗｈ）は、半導体用の電極材料の
原料、各種の弗素化剤や光学材料の原料としても使用さ
れている。

また、畦、を原料とするタングステンシリサイド（ＷＳ
ｉｚ）は高集積回路（ＬＳＩ）の配線材料として注目さ
れている。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題］ＷＦｂ
は種々の方法で製造される。即ち、六塩化タングステン
と弗素化合物との反応によるハロゲン交換法や、金属タ
ングステンと弗素（Ｆ２）ガスあるいは三弗化窒素（Ｎ
Ｆ、）ガスとを反応させる直接弗素化法等が一般的によ
く知られている。

しかしながら、これらの方法で製造された畦。

中には、何れも不純物として弗化水素（肝）が数十〜数
百ｐｐｍ程度含有されている。

このようにＩＩＰを含有する畦、を上記の各用途ζこ使
用した場合には、問題があることが報告されている。従
って、畦、を上記用途に供するためには、ＷＦ、中のＩ
ＩＦの含有推を極力低下する必要があるが、肝の沸点は
１９．５℃でＷＦ、の沸点１７．５℃と近接しており、
かつ、ＷＦ、及びＩＩＦは何れも融点近くでも比較的高
い蒸気圧を示すので、蒸留による精製も事実上不可能で
ある。また、不純物を除去する方法として一般的に吸着
剤が常用されるが、吸着剤を使用して−Ｆ、中のＩＩＦ
を除去する方法は未だ知られていない。

〔問題を解決するための手段〕

本発明者等は−Ｆ６中のＩＩＦを除去する方法について
種々の吸着剤を使用して鋭意検討を重ねた結果、加熱し
て脱水処理した活性アルミナ層に訃、を特定の温度で接
触させれば、ＷＦ、中のＩＩＦが効率よく、かつ経済的
に除去できることを見い出し、本発明を完成するに至っ
たものである。

即ら本発明の六弗化タングステンの精製方法は、少なく
とも不純物として弗化水素を含有する六弗化タングステ
ンを、予め加熱して脱水処理した活性アルミナ層に３〜
８０℃の温度で接触させることを特徴とするものである
。

「発明の詳細な開示」 以下、本発明の詳細な説明する。

本発明で使用する活性アルミナは品質を特に限定するも
のではなく、通常市販のものが使用される。しかし、Ｗ
Ｆ、の活性アルミナへの良好な接触を図る上で、該活性
アルミナは粒状もしくは顆粒状のものが好ましい。

本発明では、上記活性アルミナは畦、との接触に先立っ
て、加熱して脱水処理して実質的に完全に水分を除去す
る必要がある。

活性アルミナ中に水分が存在すると、この水分と旺、が
加水分解反応を起こして、除去すべきＩＩＦを逆に生成
するので不都合である。

かかる活性アルミナの脱水処理は、該活性アルミナを２
５０〜９００″Ｃ１好ましくは２５０〜６００℃の温度
に加熱することで実施される。

加熱温度が２５０℃未満では活性アルミナ中に水分が残
存し、該活性アルミナ層へ旺、を接触した際に上記の通
りＩＩＦが生成するので、１１１Ｚの除去率が大きく低
下するか、あるいは場合によってはＩＩＦの含有量が増
加する。逆に必要以上の高温はエネルギーのｔ置火のみ
ならず、活性アルミナの加熱処理容器、例えばカラムの
腐食などの問題が生ずるので不都合である。

活性アルミナの加熱による脱水処理は空気中で行なって
もよいが、該加熱は活性アルミナ中に含有する水分を気
化逸散させるために行なうので、例えば窒素（Ｎ２）ガ
スのように水分を含有しない不活性ガスを流通させなが
ら該雰囲気下で行なうのがよく、またガスを吸引しなが
ら減圧下で行なうことも好ましい。

加熱時間は上記の加熱温度及び雰囲気において３０分以
上であればよいが、念のために通常１〜２時間行なわれ
る。

かくして加熱による脱水処理された活性アルミナは、放
冷または強制冷却によって畦、の接触温度、即ち３〜８
０℃の温度に冷却されるが、この場合に水分の混入を回
避しなければならない、従って、その方法として上記活
性アルミナの加熱による脱水処理を、例えばカラム等に
活性アルミナを充填した状態で行ない、脱水処理後これ
を冷却し、しかるのち引続きこの活性アルミナ層へ訃、
を接触させる方法が好ましいつ このようなことから、カラム等の材質はステンレス鋼、
ニッケル、銅等が使用される。また、その形状は円筒形
のものが製作が容易であるので好ましい。

ＷＦ、の精製は、上記の通りカラム等に充填された活性
アルミナ層へ、−Ｆ６を３〜８０℃の温度で接触させる
方法で実施されるが、ＷＦ、は融点が２．３℃で沸点が
１７．５℃の化合物である。従って上記は接触は、３〜
沸点未満の温度においては畦、をカラム等に通液する方
法で、また、沸点を越える温度〜８０℃の温度では通気
する方法で実施される。

ＷＦ、は上記の通り融点が２．３℃であるので、３℃未
満の通液は事実上不可能である。逆に通気温度が８０℃
を越えると、ＩＩＦの活性アルミナへの吸着能力が著し
く低下し通気後のＷＦ、中の肝の含有量が増加するので
不都合である。

ＷＦ、の活性アルミナ層への通気または通液時の圧力は
これまた特に限定はないが、例えば０〜５ｋｇ／　ｃ４
−Ｇ程度の圧力が操作しやすいので好ましい。

本発明では−Ｆ、中のＩＩＦの含有量はガスクロマトグ
ラフィーにて測定するが、この場合、高怒度ガスクロマ
トグラフィーを使用すれば、ＨＰの含有量は検出限界１
　ｐｐ＋＊まで測定することができる。

〔実施例］ 以下、実施例により本発明を更に具体的に説明する、尚
、以下において％及びρｐｍは特記しない限り容量基準
を表わす。

実施例１〜３ 内径１５ｍｍのステンレス製カラムに平均粒径が２ｍｍ
の粒状活性アルミナを充填（充填高さ４００ｍｍ）した
後、該活性アルミナの加熱による脱水処理とガス状の−
Ｆ６の通気を、第１表に示す条件で行なった。−Ｆ、の
活性アルミナ層への通気前後の畦。

中のＩＩＰの含有量を測定したが、その結果は第１表に
示す通りで、本発明の方法で精製すれば畦、中のＩＩＦ
は極めて良好に除去されることが分かる。

実施例４〜６ 実施例１〜３と同一の活性アルミナを充填したカラムを
使用して１、該活性アルミナの加熱による脱水処理と液
状の畦、の通液を、第２表に示す条件で行なった。畦、
の活性アルミナ層への通液前後の−Ｆ、中のＩＩＦの含
有量を、ＭＰ、をガス化して測定したが、その結果は第
２表に示す通りであり、実施例１〜３と同様に畦、中の
ＩＩＦは極めて良好に除去されることが分かる。

第 表 第 表 比較例１〜６ 実施例と同一の活性アルミナを充填したカラムを使用し
て、第２表に示す条件で該活性アルミナの加熱による脱
水処理と、旺、の通気または通液を行なった。

結果を第３表に示すが、本発明で特定する条件（加熱温
度）で脱水処理した活性アルミナを使用しなければ、た
とえ長時間脱水処理してもＩＩＦの除去率が大き（低下
するか、または逆に通気前よりも増加することが分かる
。また、畦、の活性アルミナ層への通気温度が本発明で
特定する温度よりも高いと、これもＩＩＦの除去率が大
きく低下することが分かる。

比較例７〜９ 実施例及び比較例１〜５に用いた活性アルミナに代え、
第４表に示す各吸着剤を充填したカラムを用いて、各吸
着剤の加熱による脱水処理と−Ｆ。

の通気による精製を試みた。カラムの形状、吸着剤の充
填量は実施例と同一とし、通気前の畦、は実施例と同じ
ものを使用した。

その結果は第４表に示す通りであり、 ミナ以外の吸着剤を使用した場合には、着剤を予め加熱
して脱水処理しても−１２６殆ど除去されないことが分
かる。

活性アル たとえ吸 中の肝は 〔発明の効果〕 以上詳細に説明したように本発明の旺、の精製方法は、
吸着剤として安価な活性アルミナを予め特定の温度に加
熱して脱水処理し、この活性アルミナ層へ旺、を特定の
温度で通気または通液することにより、接触させるとい
う極めて簡単な方法であり、本発明の実施により−Ｆ、
中のＩＩＦは極めて効率よく、かつ経済的に除去できる
のである。

従って、本発明の方法で精製されたｗｐ、は、半導体用
の電極材料の原料、各種の弗素化剤や光学材料の原料、
１．ｓ＋の配線材料の原料として極めて好適であり、Ｗ
Ｆ、の用途開発に多大な貢献を果たすものである。

尚、活性アルミナの加熱による脱水処理の際の加熱温度
は特に重要であり、比較例１．２．４．５が示す如く本
発明で特定する温度未満での加熱では、この加熱が長時
間であってもＩＩＦの除去率は大きく低下するか、また
は増加する。

特許出願人　　三井東圧化学株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも不純物として弗化水素を含有する六弗
   化六弗化タングステンを、予め加熱して脱水処理した活
   性アルミナ層に３〜８０℃の温度で接触させることを特
   徴とする六弗化タングステンの精製方法。