JPH04259348A - 超高純度希ガス精製用合金とその利用法 - Google Patents
超高純度希ガス精製用合金とその利用法Info
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- JPH04259348A JPH04259348A JP2008591A JP2008591A JPH04259348A JP H04259348 A JPH04259348 A JP H04259348A JP 2008591 A JP2008591 A JP 2008591A JP 2008591 A JP2008591 A JP 2008591A JP H04259348 A JPH04259348 A JP H04259348A
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- Gas Separation By Absorption (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超高純度希ガス精製用
合金とその利用法に関する。Ａｒ、Ｈｅ、Ｎｅ、Ｋｒ、
Ｘｅなどの希ガスは、半導体製造用などの用途に使用さ
れるため、近年その需要は飛躍的に増大しており、特に
半導体が高集積化するにつれてますます高純度化が求め
られるようになり、品質的にも超高純度化が要求されて
きている。 したがって、より特定的には、本発明は、希ガスの超高
純度精製処理の際に、その除去が非常に困難であったＳ
、Ｆ、Ｐ化合物系ガス（以下、Ｓ、Ｆ、Ｐ系不純ガスと
も称する）の除去を容易にし、従来にも増して高純度の
希ガスを提供可能とする方法に関し、半導体の高集積度
化などに大きく貢献するものである。
合金とその利用法に関する。Ａｒ、Ｈｅ、Ｎｅ、Ｋｒ、
Ｘｅなどの希ガスは、半導体製造用などの用途に使用さ
れるため、近年その需要は飛躍的に増大しており、特に
半導体が高集積化するにつれてますます高純度化が求め
られるようになり、品質的にも超高純度化が要求されて
きている。 したがって、より特定的には、本発明は、希ガスの超高
純度精製処理の際に、その除去が非常に困難であったＳ
、Ｆ、Ｐ化合物系ガス（以下、Ｓ、Ｆ、Ｐ系不純ガスと
も称する）の除去を容易にし、従来にも増して高純度の
希ガスを提供可能とする方法に関し、半導体の高集積度
化などに大きく貢献するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、半導体製造分野において近年各
種ガスが用いられるようになってきており、純度、清浄
度に対する要求がますます厳しくなってきている。これ
は半導体パターンの微細化、高密度化が進むにつれて半
導体製品の信号電荷量が小さくなり、暗電流、リーク電
流といったバックグラウンド雑音電流やバラツキの影響
が相対的に顕在化し、この解決手段として、シリコン基
体のコンタミネーションフリーや均一性が求められるた
めである。例えば、Ｘｅに関しても例外ではなく、現在
エッチングに用いられているのはＮＦ３ であるが、今
後開発・生産が進められる１６〜６４Ｍ ビットのＲＡ
Ｍ 用のエッチングガスとして用いられるＸｅＦ２には
、合計不純ガス成分量５ｐｐｍ 以下というような超高
純度が求められるようになる。
種ガスが用いられるようになってきており、純度、清浄
度に対する要求がますます厳しくなってきている。これ
は半導体パターンの微細化、高密度化が進むにつれて半
導体製品の信号電荷量が小さくなり、暗電流、リーク電
流といったバックグラウンド雑音電流やバラツキの影響
が相対的に顕在化し、この解決手段として、シリコン基
体のコンタミネーションフリーや均一性が求められるた
めである。例えば、Ｘｅに関しても例外ではなく、現在
エッチングに用いられているのはＮＦ３ であるが、今
後開発・生産が進められる１６〜６４Ｍ ビットのＲＡ
Ｍ 用のエッチングガスとして用いられるＸｅＦ２には
、合計不純ガス成分量５ｐｐｍ 以下というような超高
純度が求められるようになる。
【０００３】また、医療麻酔用、イオンエンジン用に対
してＸｅガスを用いるためには当然のことながら、人体
に対して有害な成分の除去およびイオンエンジン用燃料
として有害が酸素系のガス成分を含まないことが求めら
れる。この場合にも不純ガス成分の合計量が５ｐｐｍ
以下となる超高純度精製ガスが求められている。空気か
ら分離精製して得られる希ガス中の不純ガス成分として
は、例えば、酸素０．５ｐｐｍ、窒素４ｐｐｍ、二酸化
炭素０．０１ｐｐｍ 等が検出され、さらに詳細には、
Ｓ 、Ｆ 、Ｐ 化合物系不純ガス成分としてＳＦ６
、ＣＦ３ 、Ｐ２Ｆ３などが合計量で２２０ｐｐｍ程度
検出されることがある。
してＸｅガスを用いるためには当然のことながら、人体
に対して有害な成分の除去およびイオンエンジン用燃料
として有害が酸素系のガス成分を含まないことが求めら
れる。この場合にも不純ガス成分の合計量が５ｐｐｍ
以下となる超高純度精製ガスが求められている。空気か
ら分離精製して得られる希ガス中の不純ガス成分として
は、例えば、酸素０．５ｐｐｍ、窒素４ｐｐｍ、二酸化
炭素０．０１ｐｐｍ 等が検出され、さらに詳細には、
Ｓ 、Ｆ 、Ｐ 化合物系不純ガス成分としてＳＦ６
、ＣＦ３ 、Ｐ２Ｆ３などが合計量で２２０ｐｐｍ程度
検出されることがある。
【０００４】このような問題に対して従来より採られて
きた対策は、次のようである。■蒸留・吸着法によって
Ｘｅガス中のＯ２、Ｎ２、Ｈ２、Ｈ２Ｏ 等の不純ガス
成分を分離してしまう方法。■Ｔｉ−Ｚｒをベースとし
たゲッタを用いて、ガス−メタル化学反応にて不純ガス
成分を吸収除去してしまう方法。
きた対策は、次のようである。■蒸留・吸着法によって
Ｘｅガス中のＯ２、Ｎ２、Ｈ２、Ｈ２Ｏ 等の不純ガス
成分を分離してしまう方法。■Ｔｉ−Ｚｒをベースとし
たゲッタを用いて、ガス−メタル化学反応にて不純ガス
成分を吸収除去してしまう方法。
【０００５】しかし、これらの方法のうち蒸留・吸着法
では、ハイドロカーボン系のガスを完全除去できたとし
てもＮＯ、ＣＯ２ といった酸素を含むガスの完全除去
が困難であった。またＴｉ、Ｚｒをベースにしたゲッタ
による不純ガス成分の除去法は、Ｃ 、Ｈ、Ｎ 、Ｏ
のいずれを含むガス成分に対して極めて有効であり、こ
れらの問題点を解決するものと期待されたが、ＳＦ６
、ＣＦ３ 、Ｐ２Ｆ３などのＦ 化合物、Ｐ 化合物、
Ｓ化合物系不純ガス成分等に対しては余り効果的ではな
く、これらの化合物を効率的に除去することが課題とな
っていた。
では、ハイドロカーボン系のガスを完全除去できたとし
てもＮＯ、ＣＯ２ といった酸素を含むガスの完全除去
が困難であった。またＴｉ、Ｚｒをベースにしたゲッタ
による不純ガス成分の除去法は、Ｃ 、Ｈ、Ｎ 、Ｏ
のいずれを含むガス成分に対して極めて有効であり、こ
れらの問題点を解決するものと期待されたが、ＳＦ６
、ＣＦ３ 、Ｐ２Ｆ３などのＦ 化合物、Ｐ 化合物、
Ｓ化合物系不純ガス成分等に対しては余り効果的ではな
く、これらの化合物を効率的に除去することが課題とな
っていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】今日の半導体製造技術
分野にあっては、超高純度の希ガスが求められており、
現在のところ、Ｏ 、Ｎ 、Ｈ 、ハイドロカーボン系
の不純ガス成分の除去技術は近年確立されつつあるが、
希ガス、特にＸｅおよびＫｒに含まれるＳ 、Ｆ 、Ｐ
化合物系の不純ガス成分では未だであり、そのような
不純ガス成分の除去技術の確立が目下の急務である。本
発明の目的は、希ガス、特にＸｅおよびＫｒガス中に含
まれるＳ 、Ｆ 、Ｐ 化合物系の不純ガス成分の除去
技術の提供にある。
分野にあっては、超高純度の希ガスが求められており、
現在のところ、Ｏ 、Ｎ 、Ｈ 、ハイドロカーボン系
の不純ガス成分の除去技術は近年確立されつつあるが、
希ガス、特にＸｅおよびＫｒに含まれるＳ 、Ｆ 、Ｐ
化合物系の不純ガス成分では未だであり、そのような
不純ガス成分の除去技術の確立が目下の急務である。本
発明の目的は、希ガス、特にＸｅおよびＫｒガス中に含
まれるＳ 、Ｆ 、Ｐ 化合物系の不純ガス成分の除去
技術の提供にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】すでに述べたように希ガ
ス中にはＯ 、Ｎ、Ｈ 、ハイドロカーボン系の不純ガ
ス成分とともに、Ｓ 、Ｆ 、Ｐ 化合物系の不純ガス
成分が含まれているが、前者についてはＴｉまたはＺｒ
系粉末による除去が効果的であり、一方、後者の不純ガ
ス成分には特定組成の合金によりガス−メタル化学反応
を利用して除去法が有効であることが判明し、本発明に
至った。本発明は、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｆｅおよ
びＣｒから成る群から選んだ少なくとも一種の元素２０
〜９０原子％ 以上と、残部ＭｇおよびＣａから成る群
から選んだ少なくとも一種の元素１０原子％ 以上とか
ら成る、Ｓ、Ｆ、Ｐ系不純ガス除去能力にすぐれた超高
純度希ガス精製用合金である。
ス中にはＯ 、Ｎ、Ｈ 、ハイドロカーボン系の不純ガ
ス成分とともに、Ｓ 、Ｆ 、Ｐ 化合物系の不純ガス
成分が含まれているが、前者についてはＴｉまたはＺｒ
系粉末による除去が効果的であり、一方、後者の不純ガ
ス成分には特定組成の合金によりガス−メタル化学反応
を利用して除去法が有効であることが判明し、本発明に
至った。本発明は、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｆｅおよ
びＣｒから成る群から選んだ少なくとも一種の元素２０
〜９０原子％ 以上と、残部ＭｇおよびＣａから成る群
から選んだ少なくとも一種の元素１０原子％ 以上とか
ら成る、Ｓ、Ｆ、Ｐ系不純ガス除去能力にすぐれた超高
純度希ガス精製用合金である。
【０００８】別の面からは、本発明は、 Ｖ 、Ｍｎ
、Ｆｅ、Ｃｒ、およびＣｏから成る群から選んだ少なく
とも一種の元素１０〜７０原子％ と、Ｎｉ １〜２０
原子％ と、残部実質的にＺｒからなる、Ｓ、Ｆ、Ｐ系
不純ガス除去能力にすぐれた希ガス超高純度精製用合金
である。さらに別に面からは、本発明は、精製塔から分
離された希ガスを上述の希ガス超高純度精製用合金に７
００ 〜９００ ℃の温度下で接触させ、次いでＴｉま
たはＺｒベース合金から成るゲッタに接触させること、
あるいは最初ＴｉまたはＺｒベース合金から成るゲッタ
に接触させ次いで７００ 〜９００ ℃で前記希ガス超
高純度精製用合金に接触させることを特徴とする超高純
度希ガスの精製方法である。
、Ｆｅ、Ｃｒ、およびＣｏから成る群から選んだ少なく
とも一種の元素１０〜７０原子％ と、Ｎｉ １〜２０
原子％ と、残部実質的にＺｒからなる、Ｓ、Ｆ、Ｐ系
不純ガス除去能力にすぐれた希ガス超高純度精製用合金
である。さらに別に面からは、本発明は、精製塔から分
離された希ガスを上述の希ガス超高純度精製用合金に７
００ 〜９００ ℃の温度下で接触させ、次いでＴｉま
たはＺｒベース合金から成るゲッタに接触させること、
あるいは最初ＴｉまたはＺｒベース合金から成るゲッタ
に接触させ次いで７００ 〜９００ ℃で前記希ガス超
高純度精製用合金に接触させることを特徴とする超高純
度希ガスの精製方法である。
【０００９】
【作用】次に、本発明において合金組成そのほかを上述
のように限定した理由を説明する。 Ｍｇ、Ｃａ：これらの元素はフッ化物、硫化物の精製の
自由エネルギーが低く、希ガス中のＳ 、Ｆ 化合物系
不純ガス成分と反応し易いからである。しかし、合計し
た含有率が１０原子％未満では除去時に反応速度の面か
ら工業的に使用可能な除去効率は実現されない。
のように限定した理由を説明する。 Ｍｇ、Ｃａ：これらの元素はフッ化物、硫化物の精製の
自由エネルギーが低く、希ガス中のＳ 、Ｆ 化合物系
不純ガス成分と反応し易いからである。しかし、合計し
た含有率が１０原子％未満では除去時に反応速度の面か
ら工業的に使用可能な除去効率は実現されない。
【００１０】Ｎｉ 、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｒ：
これらの元素はＰ 化合物系不純ガス成分やＳ 化合物
系不純ガス成分と反応して金属化合物として不純ガス成
分の除去に効果がある。少なくとも一種含有されればよ
いが、しかし、合計した含有率が２０原子％未満では除
去時に反応速度の面から工業的に使用可能な除去効率は
実現されない。９０原子％超となるとＭｇ、Ｃａの量が
不足するので、上限は９０原子％である。
これらの元素はＰ 化合物系不純ガス成分やＳ 化合物
系不純ガス成分と反応して金属化合物として不純ガス成
分の除去に効果がある。少なくとも一種含有されればよ
いが、しかし、合計した含有率が２０原子％未満では除
去時に反応速度の面から工業的に使用可能な除去効率は
実現されない。９０原子％超となるとＭｇ、Ｃａの量が
不足するので、上限は９０原子％である。
【００１１】Ｖ 、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｃｏ：これらの
元素は同時に含まれるＺｒと化合物を形成し、得られた
化合物合金がＰ化合物系不純ガス成分やＳ 化合物系不
純ガス成分を吸収除去する効果があるからである。しか
し、合計した含有率が１０〜７０原子％の範囲を外れる
と、Ｚｒとの化合物生成が十分でなくなるかあるいは過
剰に生成され、反応速度の面から工業的に使用可能な除
去効率は実現されない。
元素は同時に含まれるＺｒと化合物を形成し、得られた
化合物合金がＰ化合物系不純ガス成分やＳ 化合物系不
純ガス成分を吸収除去する効果があるからである。しか
し、合計した含有率が１０〜７０原子％の範囲を外れる
と、Ｚｒとの化合物生成が十分でなくなるかあるいは過
剰に生成され、反応速度の面から工業的に使用可能な除
去効率は実現されない。
【００１２】Ｎｉ：Ｚｒ化合物合金にあってはＮｉはＰ
化合物の除去に有効であり、これらの効果はＮｉ１原
子％以上のとき認められ、一方２５原子％超になるとＰ
化合物の除去には有効であるが、その分だけＳ 化合
物およびＦ 化合物の除去効率を落とすことになるから
である。
化合物の除去に有効であり、これらの効果はＮｉ１原
子％以上のとき認められ、一方２５原子％超になるとＰ
化合物の除去には有効であるが、その分だけＳ 化合
物およびＦ 化合物の除去効率を落とすことになるから
である。
【００１３】融点９５０ ℃以上：ガス純化用の合金は
、純化の効率を上げるため、すなわち反応速度を早める
ために７００ 〜９００ ℃にて使われるのが一般的で
ある。そこで本発明合金においてもそのような温度域に
おいて使用されるため、好ましくは融点９５０ ℃以上
に限定するのである。
、純化の効率を上げるため、すなわち反応速度を早める
ために７００ 〜９００ ℃にて使われるのが一般的で
ある。そこで本発明合金においてもそのような温度域に
おいて使用されるため、好ましくは融点９５０ ℃以上
に限定するのである。
【００１４】合金の使用形態：上述の合金は、処理すべ
き希ガスと接触して下記のようなガス−メタル反応によ
って安定な化合物を形成させて不純ガス成分を除去する
のである。
き希ガスと接触して下記のようなガス−メタル反応によ
って安定な化合物を形成させて不純ガス成分を除去する
のである。
【００１５】
【表１】
【００１６】したがって、そのような反応を促進するに
は合金は粉末の形態で希ガスと接触するのが好ましい。 その他、表面積の大きな多孔質体の形態であってもよい
。上述の本発明にかかる合金を使用して行う希ガスの超
高純度精製方法は、まず、空気などから希ガスを分離精
製する装置である精製塔から分離された希ガスを吸着塔
に案内してそこで不純ガス成分除去用の合金にこのまし
くは７００ 〜９００ ℃の温度下で接触させる。この
ときの接触形態はすでに説明したものから適宜選択する
ことができる。
は合金は粉末の形態で希ガスと接触するのが好ましい。 その他、表面積の大きな多孔質体の形態であってもよい
。上述の本発明にかかる合金を使用して行う希ガスの超
高純度精製方法は、まず、空気などから希ガスを分離精
製する装置である精製塔から分離された希ガスを吸着塔
に案内してそこで不純ガス成分除去用の合金にこのまし
くは７００ 〜９００ ℃の温度下で接触させる。この
ときの接触形態はすでに説明したものから適宜選択する
ことができる。
【００１７】このようにしてＳ 、Ｆ 、Ｐ 化合物が
除去された希ガスは、次いでＯ 、Ｎ 、Ｈ 、ハイド
ロカーボン系の不純ガス成分を除去すべく、別の吸着塔
に案内してＴｉまたはＺｒベース合金から成るゲッター
に接触させる。この吸着処理順序は特にそれに制限され
るものではない。 本発明にかかる超高純度精製処理は、ガスの使用に先立
って行ってもよく、その場合には上述の精製塔の代わり
にボンベが希ガス供給源となる。
除去された希ガスは、次いでＯ 、Ｎ 、Ｈ 、ハイド
ロカーボン系の不純ガス成分を除去すべく、別の吸着塔
に案内してＴｉまたはＺｒベース合金から成るゲッター
に接触させる。この吸着処理順序は特にそれに制限され
るものではない。 本発明にかかる超高純度精製処理は、ガスの使用に先立
って行ってもよく、その場合には上述の精製塔の代わり
にボンベが希ガス供給源となる。
【００１８】次に、本発明を実施するための装置の１例
について説明すると、図１に示す装置にあっては、空気
などの精留塔１０からの高純度希ガスを先ず不純ガス成
分吸収分離する第一吸着塔２０に送り、内部に配置した
吸着合金の作用によってＳ 、Ｆ 、Ｐ 化合物である
不純ガス成分を吸収除去する。このときの温度は好まし
くは７００〜９００ ℃とするが、これは反応効率を促
進するためである。本発明によれば、この第一吸着塔２
０に配置する吸着合金は、前述のＭｇ、Ｃａ含有合金ま
たはＺｒ基合金であって、通常は、粒度φ１ｍｍ以下程
度に微細化して第一吸着塔２０内に棚状に配置する。精
製すべき希ガスとの接触面積を拡大して不純ガス成分の
吸着除去効率を高める必要があるからである。
について説明すると、図１に示す装置にあっては、空気
などの精留塔１０からの高純度希ガスを先ず不純ガス成
分吸収分離する第一吸着塔２０に送り、内部に配置した
吸着合金の作用によってＳ 、Ｆ 、Ｐ 化合物である
不純ガス成分を吸収除去する。このときの温度は好まし
くは７００〜９００ ℃とするが、これは反応効率を促
進するためである。本発明によれば、この第一吸着塔２
０に配置する吸着合金は、前述のＭｇ、Ｃａ含有合金ま
たはＺｒ基合金であって、通常は、粒度φ１ｍｍ以下程
度に微細化して第一吸着塔２０内に棚状に配置する。精
製すべき希ガスとの接触面積を拡大して不純ガス成分の
吸着除去効率を高める必要があるからである。
【００１９】このようにＳ 、Ｆ 、Ｐ 化合物などの
不純ガス成分を吸収除去された希ガスは、さらにＯ 、
Ｎ 、Ｈ 、ハイドロカーボン系の不純ガス成分を吸着
除去すべく、ＺｒまたはＴｉベース合金から成るゲッタ
ーを備えた不純ガス成分吸収用ゲッターを層状に配置し
た第二の吸着塔３０に供給される。第二吸着塔の操作温
度も好ましくは７００ 〜９００ ℃である。かかる操
作によって通常合計量１２０ 〜２４０ｐｐｍ程度含ま
れていた不純ガス成分は１ｐｐｍ 以下程度にまで低減
される。今日最も厳しいと言われている半導体仕様での
許容上限が５ｐｐｍ であることを考えれば、本発明の
精製効率の高いことが十分に理解できる。
不純ガス成分を吸収除去された希ガスは、さらにＯ 、
Ｎ 、Ｈ 、ハイドロカーボン系の不純ガス成分を吸着
除去すべく、ＺｒまたはＴｉベース合金から成るゲッタ
ーを備えた不純ガス成分吸収用ゲッターを層状に配置し
た第二の吸着塔３０に供給される。第二吸着塔の操作温
度も好ましくは７００ 〜９００ ℃である。かかる操
作によって通常合計量１２０ 〜２４０ｐｐｍ程度含ま
れていた不純ガス成分は１ｐｐｍ 以下程度にまで低減
される。今日最も厳しいと言われている半導体仕様での
許容上限が５ｐｐｍ であることを考えれば、本発明の
精製効率の高いことが十分に理解できる。
【００２０】
【実施例１】図２は、本例において用いた装置の略式説
明図であり、ガス供給源１１からの試験ガスであるＸｅ
ガスはバルブ１２、調圧器１３および流量調節器１４を
経て、図１の第一吸着塔に相当する反応器１５に送られ
る。この反応器１５は全体が加熱炉内に設けられ、ヒー
タ１６によって所定温度に加熱される。反応器１５の内
部には不純ガス成分を吸着除去する試験用合金１７が粉
状で配置されている。 精製されたガスは分析器１９に送られ、不純ガス成分の
分析が行われる。図示装置において配管系はＳＵＳ３１
６製の内面電解研磨管を用いて構成した。なお、分析器
としてはガスクロマトグラフィー（ 島津製作所ＧＣ−
ＭＳ−ＱＰ３００）を用いた。
明図であり、ガス供給源１１からの試験ガスであるＸｅ
ガスはバルブ１２、調圧器１３および流量調節器１４を
経て、図１の第一吸着塔に相当する反応器１５に送られ
る。この反応器１５は全体が加熱炉内に設けられ、ヒー
タ１６によって所定温度に加熱される。反応器１５の内
部には不純ガス成分を吸着除去する試験用合金１７が粉
状で配置されている。 精製されたガスは分析器１９に送られ、不純ガス成分の
分析が行われる。図示装置において配管系はＳＵＳ３１
６製の内面電解研磨管を用いて構成した。なお、分析器
としてはガスクロマトグラフィー（ 島津製作所ＧＣ−
ＭＳ−ＱＰ３００）を用いた。
【００２１】表２は試験合金の組成を示す。表３には試
験に供したガスの分析結果を示し、表４には試験条件を
まとめて示す。結果は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｍｇ粉末を用いた
従来法のそれと共に表５にまとめて示すが、これからも
分かるように本発明によれば、Ｓ 、Ｆ 、Ｐ 化合物
系不純ガス成分の除去効率が高く、８００ ℃ではいず
れの不純ガス成分も最大１ｐｐｍとなり、９００ ℃で
は最大０．４ｐｐｍとほぼ問題のないレベルにまで除去
できることが分かる。なお、比較例は合金の組成割合が
本発明の範囲を外れるものであって、Ｓ 、Ｆ 、Ｐ
化合物系の不純ガス成分の除去能力はあるが、その効率
が低く、実用的ではない。
験に供したガスの分析結果を示し、表４には試験条件を
まとめて示す。結果は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｍｇ粉末を用いた
従来法のそれと共に表５にまとめて示すが、これからも
分かるように本発明によれば、Ｓ 、Ｆ 、Ｐ 化合物
系不純ガス成分の除去効率が高く、８００ ℃ではいず
れの不純ガス成分も最大１ｐｐｍとなり、９００ ℃で
は最大０．４ｐｐｍとほぼ問題のないレベルにまで除去
できることが分かる。なお、比較例は合金の組成割合が
本発明の範囲を外れるものであって、Ｓ 、Ｆ 、Ｐ
化合物系の不純ガス成分の除去能力はあるが、その効率
が低く、実用的ではない。
【００２２】
【表２】
【００２３】
【表３】
【００２４】
【表４】
【００２５】
【表５】
【００２６】
【実施例２】本例にあっては、図３に示す実験装置を使
用してＳ 、Ｆ 、Ｐ 化合物系不純ガス成分ばかりで
なく、Ｏ 、Ｎ 、Ｈ 、ハイドロカーボン系の不純ガ
ス成分の除去を行った。図３の装置は、前半は図２のそ
れに同様であって、反応器１５においてＳ 、Ｆ 、Ｐ
化合物系不純ガス成分が除去された希ガスは次いで図１
の第二吸着塔に相当する第二の反応器２２に送られ、そ
こ配置されているＴｉ、Ｚｒベース合金から成るゲッタ
ー２３と接触して残りの不純ガス成分が除去される。除
去後のガスは反応器１５の場合と同様に分析器２５にか
けられる。
用してＳ 、Ｆ 、Ｐ 化合物系不純ガス成分ばかりで
なく、Ｏ 、Ｎ 、Ｈ 、ハイドロカーボン系の不純ガ
ス成分の除去を行った。図３の装置は、前半は図２のそ
れに同様であって、反応器１５においてＳ 、Ｆ 、Ｐ
化合物系不純ガス成分が除去された希ガスは次いで図１
の第二吸着塔に相当する第二の反応器２２に送られ、そ
こ配置されているＴｉ、Ｚｒベース合金から成るゲッタ
ー２３と接触して残りの不純ガス成分が除去される。除
去後のガスは反応器１５の場合と同様に分析器２５にか
けられる。
【００２７】本例において用いた希ガスは実施例１のそ
れに同じであった。純化用合金は、Ｃａ１６Ｎｉ８４
およびＺｒ３０Ｖ５０Ｎｉ２０ であり、さらにゲッ
タとしてはＺｒ−１９Ｖ −４Ｆｅ −１．５Ｎｉ 合
金（ 重量％）（ 特開平１−２９８１３０号参照）
を用いた。試験条件は表６にまとめて示す。結果はそれ
ぞれ表８および表８に示す。各表にＡ部、Ｂ部とあるの
は図３に示す位置をいう。
れに同じであった。純化用合金は、Ｃａ１６Ｎｉ８４
およびＺｒ３０Ｖ５０Ｎｉ２０ であり、さらにゲッ
タとしてはＺｒ−１９Ｖ −４Ｆｅ −１．５Ｎｉ 合
金（ 重量％）（ 特開平１−２９８１３０号参照）
を用いた。試験条件は表６にまとめて示す。結果はそれ
ぞれ表８および表８に示す。各表にＡ部、Ｂ部とあるの
は図３に示す位置をいう。
【００２８】これらの結果からも分かるように、本発明
によればほぼすべての不純ガス成分の除去が達成されて
おり、今日要求されている程度の超高純度が実現される
。
によればほぼすべての不純ガス成分の除去が達成されて
おり、今日要求されている程度の超高純度が実現される
。
【００２９】以上の方法は希ガスとしてＸｅを用いた例
をもって示したが、その他Ｋｒ、Ｎｅ、Ｈｅ、Ａｒなど
についても同様にＳ 、Ｆ 、Ｐ 化合物系不純ガス成
分の除去効果が見られることが確認された。
をもって示したが、その他Ｋｒ、Ｎｅ、Ｈｅ、Ａｒなど
についても同様にＳ 、Ｆ 、Ｐ 化合物系不純ガス成
分の除去効果が見られることが確認された。
【００３０】
【表６】
【００３１】
【表７】
【００３２】
【表８】
【００３３】
【発明の効果】本発明の希ガス精製用合金および超高純
度希ガス精製法を用いることによって、Ｓ 、Ｆ 、Ｐ
化合物系不純ガス成分を実質上含まない超高純度希ガ
スを得ることができ、そのようにして得た超高純度希ガ
スは例えば高集積度半導体装置の製造に使用可能であっ
て、その意義は大きい。
度希ガス精製法を用いることによって、Ｓ 、Ｆ 、Ｐ
化合物系不純ガス成分を実質上含まない超高純度希ガ
スを得ることができ、そのようにして得た超高純度希ガ
スは例えば高集積度半導体装置の製造に使用可能であっ
て、その意義は大きい。
【図１】本発明にかかる方法を実施するための装置の概
略説明図である。
略説明図である。
【図２】本発明の実施例１において使用した実験装置の
略式説明図である。
略式説明図である。
【図３】本発明の実施例２において使用した実験装置の
略式説明図である。
略式説明図である。
１０ 精製塔
２０ 第一吸着塔
３０ 第二吸着塔
１２ バルブ
１３ 調圧器
１４ 流量調節器
１５，２２ 反応器
１６ ヒータ
１７ 試験合金
１９，２５ 分析器
２３ ゲッター
Claims (3)
- 【請求項１】 Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｆｅおよび
Ｃｒから成る群から選んだ少なくとも一種の元素２０〜
９０原子％ 以上と、残部ＭｇおよびＣａから成る群か
ら選んだ少なくとも一種の元素とからなる、Ｓ、Ｆ、Ｐ
系不純ガス除去能力にすぐれた超高純度希ガス精製用合
金。 - 【請求項２】 Ｖ 、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｒ、およびＣｏ
から成る群から選んだ少なくとも一種の元素１０〜７０
原子％ と、Ｎｉ １〜２０原子％ と、残部実質的に
Ｚｒからなる、Ｓ、Ｆ、Ｐ系不純ガス除去能力にすぐれ
た超高純度希ガス精製用合金。 - 【請求項３】 精製・分離された希ガスを請求項１ま
たは２記載の合金に７００ 〜９００ ℃で接触させ、
次いでＴｉまたはＺｒ−ベース合金から成るゲッターに
接触させることあるいは、ＴｉまたはＺｒ−ベース合金
から成るゲッター接触させた後、７００ 〜９００ ℃
で請求項１または２記載の合金に接触させることを特徴
とする超高純度希ガスの精製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008591A JP2841884B2 (ja) | 1991-02-13 | 1991-02-13 | 超高純度希ガス精製用合金とその利用法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008591A JP2841884B2 (ja) | 1991-02-13 | 1991-02-13 | 超高純度希ガス精製用合金とその利用法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04259348A true JPH04259348A (ja) | 1992-09-14 |
| JP2841884B2 JP2841884B2 (ja) | 1998-12-24 |
Family
ID=12017270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008591A Expired - Lifetime JP2841884B2 (ja) | 1991-02-13 | 1991-02-13 | 超高純度希ガス精製用合金とその利用法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2841884B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6753647B2 (en) * | 2001-06-13 | 2004-06-22 | Lg Electronics Inc. | Composition of getter and field emission display using the same |
| JP2004307261A (ja) * | 2003-04-07 | 2004-11-04 | Central Glass Co Ltd | 二フッ化キセノンの精製方法 |
| JP2008088043A (ja) * | 2006-10-05 | 2008-04-17 | Japan Pionics Co Ltd | 不活性ガスの処理方法及び精製方法、並びにガス処理筒 |
-
1991
- 1991-02-13 JP JP2008591A patent/JP2841884B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6753647B2 (en) * | 2001-06-13 | 2004-06-22 | Lg Electronics Inc. | Composition of getter and field emission display using the same |
| JP2004307261A (ja) * | 2003-04-07 | 2004-11-04 | Central Glass Co Ltd | 二フッ化キセノンの精製方法 |
| JP2008088043A (ja) * | 2006-10-05 | 2008-04-17 | Japan Pionics Co Ltd | 不活性ガスの処理方法及び精製方法、並びにガス処理筒 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2841884B2 (ja) | 1998-12-24 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980922 |