JPS6256306A - Method for purifying hydrofluoric acid - Google Patents

Method for purifying hydrofluoric acid

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JPS6256306A
JPS6256306A JP19414085A JP19414085A JPS6256306A JP S6256306 A JPS6256306 A JP S6256306A JP 19414085 A JP19414085 A JP 19414085A JP 19414085 A JP19414085 A JP 19414085A JP S6256306 A JPS6256306 A JP S6256306A
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hydrofluoric acid
fluorine
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Abstract

PURPOSE:To reduce the content of impurities to a ppb level by adding fluorine to hydrofluoric acid wherein the compd. of at least one nonmetallic element among boron, silicon, phosphorus, sulfur and chlorine is dissolved as the impurities, allowing the impurities to react with the fluorine and then distilling the acid. CONSTITUTION:Fluorine is added to hydrofluoric acid wherein the compd. of at least one nonmetallic element selected from a group of boron, silicon, phosphorus, sulfur and chlorine is dissolved and allowed to react with the compd. The acid is then distilled. By such a method, almost all the impurities can be easily concentrated and obtained in the initial fraction as the distillate. Fluorine is charged into the reaction system in the form of gaseous fluorine, a mixture of an inert gas and fluorine or the soln. of gaseous fluorine in an inert liq. such as hydrofluoric acid. The reaction of the impurities with gaseous fluorine is preferably carried out at -20-+20 deg.C and at atmospheric pressure.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、フッ化水素酸中に不純物として存在するホウ
素、ケイ素、リン、イオウおよび塩素の各化合物を除去
・精製しI)I)bレベルの超微量領域にまで減少させ
た超高純度のフッ化水素酸を得る全く新規な方法に関す
るものである。精製フッ化水素酸およびそれから製造さ
れたフッ化水素酸塩は重要な電子工業用薬品として需要
が大きく、とくに半導体素子のウェハーからデバイスに
至る数多くの処理工程において、不可欠の材料として常
用せられており、半導体の高集積化度の進展にともなっ
て、その高純度品の要望が益々増加してきている。
[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention removes and purifies each compound of boron, silicon, phosphorus, sulfur, and chlorine that exists as impurities in hydrofluoric acid. The present invention relates to a completely new method for obtaining ultra-high purity hydrofluoric acid, which has been reduced to an ultra-trace level. Purified hydrofluoric acid and the hydrofluoride salts produced from it are in great demand as important chemicals in the electronics industry, and are in particular used regularly as essential materials in numerous processing steps from semiconductor wafers to devices. As the degree of integration of semiconductors increases, the demand for high-purity products is increasing.

ホウ素、ケイ素、リン、イオウおよび塩素はそれぞれ、
周朋表のmb、 ■b、 vb、 vib、■bに属す
る非金属元素であり、これらの元素および化合物の存在
はいずれも半導体素子にとって障害となるものであり、
フッ化水素酸からこれらの不純物を除去・精製すること
は半導体の進歩に寄与するところが非常に大きいものと
いわねばならない。また光関連産業材料、太陽電池材料
、ニューセラミックス原料などの新しい技術分野に各種
のフッ素化合物が数多く使用されているが、これらのフ
ン東化合物の出発物質としても高純度フン化水素酸の需
要は大変強いものである。
Boron, silicon, phosphorus, sulfur and chlorine are each
It is a nonmetallic element belonging to mb, ■b, vb, vib, and ■b in the Shuho table, and the presence of these elements and compounds are obstacles to semiconductor devices.
It must be said that removing and purifying these impurities from hydrofluoric acid will greatly contribute to the advancement of semiconductors. In addition, various fluorine compounds are used in many new technical fields such as optical-related industrial materials, solar cell materials, and new ceramic raw materials, but the demand for high-purity hydrofluoric acid as a starting material for these Hunto compounds is increasing. It's very strong.

〔従来の技術〕と〔発明が解決しようとする問題点〕ホ
ウ素、ケイ素、リン、イオウおよび塩素のような元素は
フッ化水素酸中では通常次のような化学式で表わされる
化合物として存在していることが知られている。
[Prior Art] and [Problems to be Solved by the Invention] Elements such as boron, silicon, phosphorus, sulfur and chlorine usually exist in hydrofluoric acid as compounds represented by the following chemical formula. It is known that there are

11BF4. 1hsiF6.tlPFi、、  H3
(hF、llCl勿論、これらは主たる存在形態であり
、これらの外にも種々多様な組成の化合物の形態で存在
していることも知られており、これらの化合物を屯に蒸
留のみによっである程度まで除去・精製することができ
ることは公知である。
11BF4. 1hsiF6. tlPFi,, H3
(hF, llCl) Of course, these are the main forms of existence, and it is also known that they exist in the form of compounds with various compositions, and these compounds can only be extracted by distillation. It is known that it can be removed and purified to a certain extent.

すなわち、通常の蒸留に際してはホウ素、ケイ素、リン
および塩素の化合物はそれぞれBP:i、SiF4゜P
FS、 ICIのような低沸点留分として初留部分に濃
縮されて留出し、またイオウの化合物のうらS(hの形
態のものは低沸点留分の中に、SO,の形態のものは比
較的高沸点留分の中に分かれて留出することが見いださ
れている。ところがこれらの方法では不純物がppmレ
ベルまで精製できるものであり、又現在までのところフ
ッ化水素酸についての純度の要求はppmレベルまでし
か市販品に要求されていなかったのである。従ってこれ
以上の超微量頭載にまでのフッ化水素酸を精製すること
が果して可能か否かの論議すらされることはな(、勿論
これについての文献、特許は皆無であったのである。例
えば現在量も高純度を要求される半導体用フッ化水素酸
の規格においてさえこれらの不純物はppmレベルまで
しか規定されておらず、また現在の半導体用フッ化水素
酸試験力法(JIS K 1466 1964)ではこ
れらの不純物のppbレベルまでの分析は出来ないので
ある。
That is, during normal distillation, boron, silicon, phosphorus, and chlorine compounds are BP:i, SiF4゜P, respectively.
It is concentrated in the first distillation part as a low-boiling fraction such as FS and ICI, and among the sulfur compounds, the S (h form) is in the low-boiling point fraction, and the SO, form is in the low-boiling point fraction. It has been found that the impurities can be purified to ppm level by these methods, and to date, the purity of hydrofluoric acid has not been improved. The requirements for commercially available products were only down to the ppm level.Therefore, there was no debate as to whether it would be possible to purify hydrofluoric acid to an ultra-trace amount. (Of course, there were no documents or patents regarding this. For example, even in the current standards for hydrofluoric acid for semiconductors, which require high purity, these impurities are only specified to the ppm level. Moreover, the current hydrofluoric acid test force method for semiconductors (JIS K 1466 1964) cannot analyze these impurities down to the ppb level.

さらに米国の半導体用フン化水素酸の規格中、上記化合
物に関するものをまとめると表−1のごとくである。
Furthermore, Table 1 summarizes the specifications for the above-mentioned compounds in the US standards for hydrofluoric acid for semiconductors.

表−1 SEMI 5TANDARD C1,STD、8 fo
r Hydrofluoric Ac1dこ−において
本発明者は、先端技術の要求する超高純度フッ化水素酸
の製造方法の確立の必要性から先ず超微量分析法の開発
から研究を行ない、フッ化水素酸中のこれら化合物をI
)pbレベルまで測定出来る分析法を発見し、それをま
ず実用化できる技術として改良することに成功し5たの
である。
Table-1 SEMI 5TANDARD C1, STD, 8 fo
r Hydrofluoric Ac1d In order to establish a method for producing ultra-high purity hydrofluoric acid, which is required by cutting-edge technology, the present inventor first conducted research on the development of an ultra-trace analysis method, and These compounds I
) He discovered an analytical method that could measure down to the PB level, and succeeded in improving it into a technology that could be put to practical use5.

の不純物の挙動を精密に研究したところ、従来から知ら
れていないような複雑な現象を浦促し、この現象のため
に不純物の精製が非常に困難を極めていたという事実を
究明するに至った。
By conducting a precise study of the behavior of impurities, they discovered a complex phenomenon that had not been previously known, and discovered that this phenomenon made it extremely difficult to purify the impurities.

すなわち、例えばイオウ化合物では水分存在下での解離
により次式の平衡が存在しているものと思われ、常識的
にはいずれの形態であってもフッ化水素より高沸点留分
であることから蒸留時にはいずれも高沸側に残留するも
のと考えられているのである。
In other words, for example, in the case of sulfur compounds, an equilibrium of the following formula appears to exist due to dissociation in the presence of water, and common sense suggests that any form is a higher boiling point fraction than hydrogen fluoride. It is thought that during distillation, all of them remain on the high-boiling side.

(a) 1lsO3F + 11204 HzSOJ+
肝しかしながら本発明者の精密実験では驚くべきことに
、初留成分にも、後留成分にもSO,イオンとして測定
される成分が存在することが明らかにされた。またホウ
素も共存水分の濃度によっては初留に留出し難くなると
いう事実が認められている。とくに不純物と水分との反
応は複雑であってホウ素、ケイ素、リンおよび塩素の化
合物は系中に存在する水分と次のような化学平衡になっ
ているのである。
(a) 1lsO3F + 11204 HzSOJ+
However, the inventor's precise experiments surprisingly revealed that both the initial distillate component and the trailing distillate component contained components measured as SO and ions. It is also recognized that boron is difficult to distill into the initial distillation depending on the concentration of coexisting water. In particular, the reaction between impurities and moisture is complex, and the compounds of boron, silicon, phosphorus, and chlorine are in the following chemical equilibrium with the moisture present in the system.

(b) HBF、+  1120  ’;:2 118
F:1(Oll)+  IIF(C) 1IBF1(0
11) + 1IzO:  HBFz(011)z +
肝(d)  (+10)2POF+  It□o  :
  I、POJ  +  IIF(e)  (HO)P
OF2+  1lzO’;:  (HO)zP04+ 
 IIF(f ) POh +1120 4(110)
POFz +  IIF(g) PFs  +  II
zO:  POh+2HF(h)2+1□5iFa +
 2H20ヰ 5iFa + 5it)z + 811
F(i) llCl  +  II□o  4  hc
lO上記の各平衡反応において存在もしくは存在可能な
化合物を列挙すると次のとおりである。
(b) HBF, +1120';:2 118
F:1(Oll)+IIF(C) 1IBF1(0
11) + 1IzO: HBFz(011)z +
Liver (d) (+10)2POF+ It□o:
I, POJ + IIF(e) (HO)P
OF2+ 1lzO';: (HO)zP04+
IIF (f) POh +1120 4 (110)
POFz + IIF(g) PFs + II
zO: POh+2HF(h)2+1□5iFa+
2H20ヰ 5iFa + 5it)z + 811
F(i) llCl + II□o 4 hc
The compounds that exist or can exist in each of the above equilibrium reactions are listed below.

(i)ホウ素の化合物 訃C1,BZF4. )lBF4. IIBF:+(O
ff)、 )l肝2(011)2(ii)リンの化合物 PFff、   PFs、   1lPh、   (H
O)zPOF、   (110)POF!、   PO
F3(iii )イオウの化合物 SFa、 SFb、 52FIO,5OFA、 SO2
F2. l1SOtF(iv)ケイ素の化合物 5iFn、 5izFa、 Il、5iFt、+ (S
iFz)20(v)塩素の化合物 HCI、 II□FCI、 1hcI。
(i) Boron compounds C1, BZF4. )lBF4. IIBF: +(O
ff), )lLiver 2(011)2(ii) Phosphorus compounds PFff, PFs, 1lPh, (H
O)zPOF, (110)POF! , P.O.
F3(iii) Sulfur compounds SFa, SFb, 52FIO,5OFA, SO2
F2. l1SOtF(iv) Silicon compound 5iFn, 5izFa, Il, 5iFt, + (S
iFz) 20(v) Compounds of chlorine HCI, II□FCI, 1hcI.

(vi)上記元素の相互化合物 BCl3. PCi5.3FSCI 従来の分析技術ではこれらの化合物の存在の有無@ p
pm以下の濃度まで確かめることは到底不可能ではある
が、これはそれぞれの不純物元素が多種の化合物形態で
存在し、その為に気液平衡関係も多相、多次元で複雑な
ものになっていることにもよっている。これらの不純物
は現実にρpbレベルの濃度になった場合には蒸留条件
下での挙動が1PL−化合物とは考えられない異様な挙
動を示し、このため精留効率が極端に悪くなり、従来の
公知の方法ではppbレベルまで精製することを不可能
ならしめてきたのである。
(vi) Mutual compound of the above elements BCl3. PCi5.3FSCI Conventional analytical techniques cannot detect the presence or absence of these compounds @ p
Although it is impossible to confirm the concentration below pm, this is because each impurity element exists in various compound forms, and the vapor-liquid equilibrium relationship is therefore multiphase, multidimensional, and complex. It also depends on who you are. When these impurities actually reach concentrations at the ρpb level, they exhibit unusual behavior under distillation conditions that cannot be considered as 1PL-compounds, resulting in extremely poor rectification efficiency and conventional methods. This has made it impossible to purify to ppb level using known methods.

〔問題点を解決するための手段〕と〔作用〕これまで本
発明者は、フッ化水素酸の精製に関して多数の研究を行
なった結果、フッ化水素酸を特別な方法で前処理して蒸
留するか、あるいは蒸留中に特別な処理をするだけで、
これら不純物の全部に共通する除去法を開発し、超高純
度フッ化水素酸を取得できる精製方法を開発することに
成功したのである。
[Means for Solving the Problems] and [Operations] As a result of numerous studies conducted on the purification of hydrofluoric acid, the present inventor has found that hydrofluoric acid can be pretreated by a special method and then distilled. or just by special treatment during distillation.
They developed a common method for removing all of these impurities, and succeeded in developing a purification method that allows them to obtain ultra-high purity hydrofluoric acid.

すなわち、本発明はホウ素、ケイ素、リン、イオウおよ
び塩素よりなる群から選ばれた少なくとも一つの非金属
元素の化合物が溶存しているフッ化水素酸にフ・7素を
添加し、て反応させたのち7留することによって、これ
ら不純′吻のほとんど全てが容易に初留分中に濃縮され
留出してくることを見出し、この方法がフン化水素酸の
精製としてずぐれたものであることを明らかにしたので
ある。
That is, the present invention involves adding fluorine 7 to hydrofluoric acid in which a compound of at least one nonmetallic element selected from the group consisting of boron, silicon, phosphorus, sulfur, and chlorine is dissolved, and causing a reaction. It was later discovered that by distilling seven distillates, almost all of these impurities were easily concentrated in the first distillate and distilled out, and that this method was an excellent method for purifying hydrofluoric acid. This made it clear that

その効果の実験結果の一例を表−2に示す。勿論これら
のデータは、各成分の濃度、温度、フ、・素添加量、そ
の他の条件により当然変わりうるちのであるが、不純物
が初留に集中し??r l?iされるという強い傾向そ
のものについては全ての実験を通して不変であった。
An example of the experimental results of this effect is shown in Table 2. Of course, these data may change depending on the concentration of each component, temperature, amount of additives, and other conditions, but it is possible that impurities are concentrated in the initial distillate. ? r l? The strong tendency to be i-ed remained unchanged throughout all experiments.

フッ化水素酸のフッ素を添加する操作は圀留前において
行なってもよく、また蒸留中に行なってもよい。この場
合、フッ素はフッ素ガスとし7て、不活性ガスとの混合
フッ素ガスとして、或いはフッ化水素のような不活性液
体にフッ素ガスを溶解した溶液の形で反応系に仕込まれ
る。不純物とフッ素ガスとの反応は一40〜+400℃
(減圧下、常圧下、加圧下のいずれでもよい)の間で好
ましくは一20〜+20℃、常圧下で実施するのが便利
であり、−20℃以上であればフッ素ガスの添加と同時
に不純物をフッ素化する反応が始まり、この反応の進行
は温度が高くなればなる程速やかになるのである。
The operation of adding fluorine to hydrofluoric acid may be carried out before distillation, or may be carried out during distillation. In this case, fluorine is introduced into the reaction system in the form of fluorine gas 7, as a mixed fluorine gas with an inert gas, or in the form of a solution of fluorine gas dissolved in an inert liquid such as hydrogen fluoride. The reaction between impurities and fluorine gas is -40 to +400℃
(It may be under reduced pressure, normal pressure, or increased pressure), preferably at -20 to +20°C, and under normal pressure. The reaction to fluorinate the gas starts, and the higher the temperature, the faster this reaction progresses.

表−2 このように顕著なフッ素の添加処理による効果の第一に
考えられることは、その強力な反応性により、不純物を
低沸点のフッ素化合物に強制変化させることが根本的な
作用によ−っているのであろう。例えば−1’ 、n−
ウ化合物が初留に濃縮されるのl+h、5OzFz、 
5OFzのような極めて沸点の低い化合物に非常に短時
間で変化するためである。
Table 2 The first possible reason for the remarkable effect of fluorine addition treatment is that its fundamental effect is to forcibly transform impurities into low-boiling fluorine compounds due to its strong reactivity. I guess that's what it means. For example -1', n-
U compound is concentrated in the first distillation l+h, 5OzFz,
This is because it changes into a compound with an extremely low boiling point such as 5OFz in a very short time.

また、フッ素の添加処理による効果の第二に考えられる
ことは、その強力な酸化脱水力によって共存する水分等
を除去するとともに前記した(a)〜(i)に示したご
とき不純物と水との複雑な平衡関係の解消を徹底的にお
し進めることにある。
The second possible effect of fluorine addition treatment is that its strong oxidation and dehydration power removes coexisting water, etc., and also reduces the amount of water and impurities shown in (a) to (i) above. The objective is to thoroughly resolve complex equilibrium relationships.

例えばフッ素は水と瞬間的に反応して、OF2.02゜
03等に変換し、これらはいずれも低沸点の気体として
容易に系外に除去することができ、フッ化水素酸の蒸留
精製に何らの障害も残さないのである。
For example, fluorine reacts instantaneously with water and converts into OF2.02゜03, etc., which can be easily removed from the system as a low-boiling point gas, and is used for distillation purification of hydrofluoric acid. It leaves no obstacles behind.

Fz” IIzO=  IIF +OFZ + II□
02+0゜+03〔実施例〕 本発明者らは多数の実験を行なって、本発明を完成し、
本発明の優秀性を確認したのであるが、それらの中から
代表的な数例を実施例として抽出し以下に示すことにす
る。したがって本発明は、以下に記載された実施例のみ
に限定されるものではなく、本発明の精神と趣旨とを逸
脱しない限り任意に実施態様を変更して実施しうろこと
は当然である。以下の実施例に使用されたフッ化水素酸
原料は少なくとも表−1に示した不純物を含んでいるも
のである。
Fz” IIzO= IIF +OFZ + II□
02+0°+03 [Example] The present inventors conducted numerous experiments and completed the present invention.
The superiority of the present invention has been confirmed, and several representative examples will be extracted and shown below as examples. Therefore, the present invention is not limited to the embodiments described below, and it goes without saying that the embodiments may be modified and implemented as desired without departing from the spirit and gist of the present invention. The hydrofluoric acid raw material used in the following examples contains at least the impurities shown in Table 1.

実施例1 還流冷却器および蒸留管をつけたポリクロロト’)フル
オロエチレン”A容器(容量1β)にフン化水素酸80
05rを入れ、フッ素ガス(17298,6%。
Example 1 80% of hydrofluoric acid was added to a polychlorofluoroethylene A container (capacity 1β) equipped with a reflux condenser and a distillation tube.
05r and fluorine gas (17298, 6%).

11F1.4%)をボンベから原料に対して80ppm
になるように室温で吹き込んで溶解させたのち、容器を
加熱して精留し、まず初留分を除去した後フッ化水素酸
留分(bp、20℃)を主留として捕集する。
11F1.4%) from the cylinder at 80ppm based on the raw material.
After dissolving the solution by blowing it in at room temperature, the container is heated to perform rectification. First, the initial distillate is removed, and then the hydrofluoric acid fraction (bp, 20° C.) is collected as the main distillate.

この精製フッ化水素酸は下記の子の不純物しか含んでお
らず電子材料用のフッ化水素酸として誠に好適なもので
あった。
This purified hydrofluoric acid contained only the following impurities and was truly suitable as hydrofluoric acid for electronic materials.

B  Si、   POa  5O4CI実施例2 実施例1と同じ装置を用い、容器にフッ化水素酸800
grを入れ、フッ素電解槽から発生させたフッ素ガス(
F、 89.8%、 ilF 10.2%)をF2とし
て0.4gr吹き込んで一10℃で溶解させたのち、容
器を加熱してフッ化水素酸を蒸留し精製フッ化水素酸を
得た。この精製フッ化水素酸の不純物の星を測定したと
ころ次のとおりであった。
B Si, POa 5O4CI Example 2 Using the same equipment as in Example 1, 800 g of hydrofluoric acid was added to the container.
fluorine gas generated from a fluorine electrolytic tank (
F, 89.8%, ilF 10.2%) was blown at 0.4g as F2 and dissolved at -10°C, then the container was heated and hydrofluoric acid was distilled to obtain purified hydrofluoric acid. . The impurities in this purified hydrofluoric acid were measured and found to be as follows.

B  Si   PO45Oa  C1実施例3 ポリテトラフルオロエチレン製の冷却器と充填塔を有す
る連続操業できる精留装置を用いる。原料フッ化水素酸
をこの装置に仕込むために装置の下部に設けられた連続
供給部に接続して、フッ素用電解槽(2(Hりからのフ
ッ素ガス導入用の細い管がつげられである。原料フッ化
水素酸を80kg/時間で連続的に仕込みながら、フッ
素用電解槽からフッ素ガス(F288.6%、 l 1
1.4%)をガス供給口より原料フッ化水素酸に対して
フッ素で1100ppになるように連続的に吹き込んで
20℃前後に加熱し、精留する。精留塔の頂部の留出管
からは軽質留分を抜きとり、頂部から下の2〜3番の留
出管からフッ化水素酸を留出し捕集する。この方法で1
0時間連続運転して得られた精製フッ化水素酸中の不純
物の量を測定したところ次のとおりであった。
B Si PO45Oa C1 Example 3 A rectification apparatus that can be operated continuously and has a cooler and a packed tower made of polytetrafluoroethylene is used. In order to charge the raw material hydrofluoric acid into this device, it is connected to a continuous supply section installed at the bottom of the device, and a thin tube for introducing fluorine gas from the fluorine electrolytic cell (2) is connected to the continuous supply section provided at the bottom of the device. While continuously charging raw material hydrofluoric acid at a rate of 80 kg/hour, fluorine gas (F288.6%, l 1
1.4%) was continuously blown into the raw material hydrofluoric acid from the gas supply port so that the amount of fluorine was 1100 pp, heated to around 20° C., and rectified. A light fraction is extracted from the distillation tube at the top of the rectification column, and hydrofluoric acid is distilled and collected from distillation tubes No. 2 and 3 below the top. In this way 1
The amount of impurities in purified hydrofluoric acid obtained by continuous operation for 0 hours was measured and found to be as follows.

B  Si   f’oa  SOa  C1精製フッ
化水素酸 24  3  45以下(ppb) 〔発明の効果〕 せた点でまさに画期的な発明であり、この方法の開発に
よって超高純度フッ化水素酸を必要とする電子材料とか
ファインケミカルズを取板う諸産業分野の要求にも充分
応えることができるようになり、また先端技術の各領域
におりる精密さを重んする研究用等の材料として需要者
の期待に沿うことができるようになった。またこのフッ
化水素酸を原料として超高純度フン素化合物が合成でき
るようになったのである。
B Si f'oa SOa C1 Purified Hydrofluoric Acid 24 3 45 or less (ppb) [Effects of the Invention] This is a truly groundbreaking invention in that it made it possible to produce ultra-high purity hydrofluoric acid. We are now able to fully meet the demands of various industrial fields that require electronic materials and fine chemicals, and are also becoming popular as materials for research and other purposes that require precision in various areas of cutting-edge technology. We are now able to meet the expectations of It has also become possible to synthesize ultra-high purity fluorine compounds using this hydrofluoric acid as a raw material.

手Uと(甫正書く自発)5゜ 1.事件の表示 昭和60年特許願第194140号 2、発明の名称 フッ化水素酸の精製法 3、補正をする者 事件との関係  特許用)願人 大阪府堺市海山町7丁227番地 代表者 橋本 道之助 4、代理人 補正の対象 明細書の1−発明の詳細な説明1の憫 補正の内容 別紙全文訂正明細書の通り。但し前項の補正の対象に記
載した欄以外は内容に変更なし。
Hand U and (spontaneous writing by Hosho) 5゜1. Display of the case 1985 Patent Application No. 194140 2 Name of the invention Method for purifying hydrofluoric acid 3 Person making the amendment Relationship to the case For patent) Applicant 7-227 Kaiyama-cho, Sakai City, Osaka Prefecture Representative Michinosuke Hashimoto 4, 1-Detailed explanation of the invention of the specification subject to the agent's amendment 1 Contents of the amendment as per the attached full text corrected specification. However, there are no changes to the contents except for the fields listed in the subject of amendment in the previous paragraph.

全文訂正明細書 1、発明の名称 フッ化水素酸の精製法 2、特許請求の範囲 ■ホウ素、ケイ素、リン、イオウおよび塩素よりなる群
から選ばれた少なくとも一つの非金属元素の化合物が溶
存しているフッ化水素酸にフッ素を添加して反応させた
のち蒸留によって精製することを特徴とするフッ化水素
酸の精製法。
Full text corrected specification 1, Title of the invention Method for purifying hydrofluoric acid 2, Claims ■ A compound of at least one nonmetallic element selected from the group consisting of boron, silicon, phosphorus, sulfur, and chlorine is dissolved. A method for purifying hydrofluoric acid, which is characterized by adding fluorine to hydrofluoric acid, reacting it, and then purifying it by distillation.

3、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は、フッ化水素酸中に不純物として存在するホウ
素、ケイ素、リン、イオウおよび塩素の各化合物を除去
・精製しppbレベルの超微量領域にまで減少させた超
高純度のフッ化水素酸を得る全く新規な方法に関するも
のである。精製フッ化水素酸およびそれから製造された
フン化水素酸塩は重要な電子工業用薬品として需要が大
きく、特に半導体素子のウェハーからデバイスに至る数
多くの処理工程において、不可欠の)イ料として常用せ
られており、半導体の高集積化度の進展にともなって、
その高純度品の要望が益々増加し7てきている。
3. Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention removes and purifies boron, silicon, phosphorus, sulfur, and chlorine compounds that exist as impurities in hydrofluoric acid, reducing them to ultra-trace amounts at ppb level. This invention relates to a completely new method for obtaining ultra-high purity hydrofluoric acid. Purified hydrofluoric acid and the hydrofluoric acid salts produced from it are in great demand as important chemicals in the electronics industry, and are commonly used as indispensable raw materials in numerous processing steps, from semiconductor wafers to devices. As the degree of integration of semiconductors increases,
The demand for high-purity products is increasing7.

ホウ素、ケイ素、リン、イオウおよび塩素はそれぞれ、
周期表のmb、 rvb、 vb、 vib、■bに属
する非金属元素であり、これらの元素および化合物の存
在はいずれも半導体素子にとって障害となるものであり
、フッ化水素酸からこれらの不純物を除去・精製するこ
とは半導体の進歩に寄与するとごろが非常に大きいもの
といわねばならない。また光関連産業材料、太陽電池’
jA科、二1−セラミックス原料などの新しい技術分野
に各種のフッ素化合物が数多く使用されているが、これ
らのフッ素化合物の出発物質としても高純度フ・ノ化水
素酸の需要は大変強いものである。
Boron, silicon, phosphorus, sulfur and chlorine are each
It is a nonmetallic element that belongs to mb, rvb, vb, vib, and b in the periodic table.The presence of these elements and compounds are obstacles to semiconductor devices, so these impurities can be removed from hydrofluoric acid. It must be said that removal and purification greatly contribute to the progress of semiconductors. Also optical related industrial materials, solar cells'
J Category A, 21-A large number of various fluorine compounds are used in new technical fields such as ceramic raw materials, and there is a very strong demand for high-purity fluorinated acid as a starting material for these fluorine compounds. be.

〔従来の技術〕と(発明が解決しようとする問題点〕ホ
ウ素、ケイ素、リン、イオウおよび塩素のような元素は
フン化水素酸中では通常次のような化学式で表わされる
化合物として存在し、ていることが知られている。
[Prior art] and (problem to be solved by the invention) Elements such as boron, silicon, phosphorus, sulfur and chlorine usually exist in hydrofluoric acid as compounds represented by the following chemical formula, It is known that

1tllF4. 1hsiFh、  tlPFi、、 
 1IsO3F、  IIcI勿論、これらは主たる存
在形態であり、こね、らの外にも種々多様なVfl成の
化合物の形態で存在し。
1tllF4. 1hsiFh, tlPFi,,
1IsO3F, IIcI Of course, these are the main forms of existence, and in addition to Kone et al., they exist in the form of a variety of Vfl-forming compounds.

ていることも知られており、これらの化か物は崖に蒸W
7のみによっである程度まで除去・精製するこ占ができ
ることは公知である。
It is also known that these monsters are found on cliffs.
It is known that it is possible to remove and purify to a certain extent only by using 7.

1−なわち、通常の朶W1に際してばホ1″ノ素、ゲ・
イ素、リンおよび塩素の化合物ばそ相ぞれIF3.Si
F、。
1- That is, when the normal body W1 is used,
Compounds of ion, phosphorus and chlorine each have IF3. Si
F.

r’FS、 lIc+のような低沸点留分として初留部
分に濃縮されて留出し、またイオウの化合物のうらSO
7の形態のものは低沸点Wj分の中に、S(hの形態の
ものは比IF、2的高沸点留分の中に分かれて留出する
ことが見いだされている。ところが、−れらの方法では
不純物がppmレベルまで精製できるものであり、又現
在まてのところフッ化水素酸についての純度の要求はp
pmレベルまでしか市1更品に要求されていなかったの
である。例えば現在)礒も高純度を要求される半導体用
フッ化水素酸の規格においてもこれらの不純物はppm
レベルまでしか規定されていない。
r'FS, lIc+ are concentrated in the initial distillation fraction as low-boiling fractions, and the bottom of the sulfur compounds is SO
It has been found that the form 7 is distilled out in the low boiling point Wj fraction, and the form S(h is separated into the specific IF, two high boiling point fractions. Their method can purify impurities to ppm level, and at present, the purity requirements for hydrofluoric acid are at ppm level.
The city was only required to use water up to the pm level. For example, even in the standards for hydrofluoric acid for semiconductors, which require high purity, these impurities are limited to ppm.
It is only specified up to the level.

さらに米国の半導体用フッ化水素酸の規格中、上記化合
物に関するものをまとめると表−1のごとくである。
Further, Table 1 summarizes the specifications for the above compounds in the US standards for hydrofluoric acid for semiconductors.

表−1 SEMI  5TANnARD  C1,STD、8 
 for  l1ydrofluoric  Ac1d
このように従来の精製方法により得られるフッ化水素酸
では、最近の技術の進歩に伴う更に高純度のフッ化水素
酸の要求に追征することができなくなって来ているので
ある。
Table-1 SEMI 5TANnARD C1, STD, 8
for l1ydrofluoric Ac1d
As described above, hydrofluoric acid obtained by conventional purification methods is no longer able to meet the demand for even higher purity hydrofluoric acid as a result of recent advances in technology.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

本発明が解決しよ・うとする問題点ば、上記要望に応え
うる高純度のフッ化水)、酸を提供せんとすることであ
り、更に詳しくはppbレベルまで精製されたフッ化水
素酸を得ることができる新しい精製方法を開発すること
である。
The problem that the present invention seeks to solve is to provide highly purified fluorinated water (hydrofluoric acid) and acid that can meet the above requirements. The aim is to develop new purification methods that can be obtained.

このような問題点を解決するために本発明者はフッ化水
素酸の蒸留過程におけるこれらの不純物の/i3動を精
密に研究したところ、従来から知られていないような複
雑な現象を捕捉し、この現象のために不純物の精製が非
常に困難を極めていたという事実を究明するに至った。
In order to solve these problems, the present inventor conducted a precise study of the /i3 behavior of these impurities during the distillation process of hydrofluoric acid, and discovered a complex phenomenon that had not been previously known. It was discovered that this phenomenon made purification of impurities extremely difficult.

すなわち、例えばイオウ化合物では水分存在下での解離
により次式の平衡が存在しているものと思われ、常識的
にはいずれの形態であってもフッ化水素より高沸点留分
であることから蒸W/時にはいずれも高沸側に残留する
ものと考えられているのである。
In other words, for example, in the case of sulfur compounds, an equilibrium of the following formula appears to exist due to dissociation in the presence of water, and common sense suggests that any form is a higher boiling point fraction than hydrogen fluoride. It is thought that both steam and water remain on the high-boiling side.

(a )IISO:lF→−tlzo : 11250
4+肝しかしながら本発明者の精密実験では驚くべきこ
とに、初留成分にも、後輩成分にもSO,イオンとして
測定される成分が存在することが認め・)れた。またホ
ウ素も共存水分の濃度によってば初留に留出しテ「くな
るという事実が認められている。
(a) IISO:lF→-tlzo: 11250
4+ Liver However, in precise experiments conducted by the present inventor, it was surprisingly found that both the initial distillation component and the junior component contained components measured as SO and ions. It is also recognized that boron can be distilled into the first distillate depending on the concentration of coexisting water.

特に不純物と水分との反応は複雑であってホウ素。In particular, the reaction between impurities and water is complicated, and boron.

ケイ素5 リンおよび塩素の化合物は系中に存在する水
分と次のような化学平i刀になっているのである。
The compounds of silicon, phosphorus, and chlorine interact with the water present in the system in the following chemical way.

(b ) 1(BP 4+ II 20  :  HB
F z (叶)+IIF(c)  IIRFi(Of(
)+   IIzO’;;:    1(BFz(Ol
l)z   +   IIF(d )  (110) 
2POF +  tl□0 コ H,PO4+  II
F(e)  (HO)POFz← +、izo  : 
 ()10)7:PO,+  IIF(f)POF3+
  HzO;;  (HO)Potン2+)IF(g)
   PFS   +   )120    ;↑  
 POF!  ”   211F(h、)211□5i
Fb  ± 211□0 、fi  SiF4+  5
i02  +  811F(i) HCI  +  1
120  ”;f:  Il:1CIO上記の各平衡反
応において存在もしくは存在可能な化合物を列/トする
と次のとおりである。
(b) 1 (BP 4+ II 20: HB
F z (Kano) + IIF (c) IIRFi (Of (
) + IIzO';;: 1(BFz(Ol
l)z + IIF(d) (110)
2POF + tl□0 ko H, PO4+ II
F(e) (HO)POFz← +, izo:
()10)7:PO,+IIF(f)POF3+
HzO;; (HO)Potton2+)IF(g)
PFS+)120 ;↑
POF! ”211F(h,)211□5i
Fb ± 211□0, fi SiF4+ 5
i02 + 811F(i) HCI + 1
120''; f: Il:1CIO The list of compounds that exist or can exist in each of the above equilibrium reactions is as follows.

(i)ホウ素の化合物 BF3.8ZF、、 IIBF、、 IIBF、(OH
)、 H1IF2(Oll)2(ii)リンの化合物 PF3. PFS、 1IPFb、 (ItO)zPO
F、 (tlo)POFz、 POF3(iii )イ
オウの化合物 ’SF4. SFb、 52FIO,SOF2. SO
2F2.1lsO3F< iv )ケイ素の化合物 SiF4. Si、zF6.1lzsiF6. (Si
Ft)zO(v)塩素の化合物 +1CI、H□FCI、H,Cl0 (vl)上記元素の相互化合物 BCh、 PCl3. SF!、CI 従来の分析技術ではこれらの化合物の存在の有無をpp
m以下の温度まで確かめることは到底不可能ではあるが
、」二記の通りそれぞれの不純物元素が多種の化合物形
態で存在し、その為に気液平衡関係も多相、多次元で複
雑なものになっているばかりでなり、藩留条性下での、
64動が単一化合物とは考えられない異様な挙動を示し
、このため精留効率が極端に悪くなり、従来の公知の方
法ではppbレベルまで精製することを不可能ならしめ
てきたものと考えられる。
(i) Boron compound BF3.8ZF, IIBF, IIBF, (OH
), H1IF2(Oll)2(ii) Phosphorous compound PF3. PFS, 1IPFb, (ItO)zPO
F, (tlo)POFz, POF3(iii) sulfur compound 'SF4. SFb, 52FIO, SOF2. S.O.
2F2.1lsO3F< iv) Silicon compound SiF4. Si, zF6.1lzsiF6. (Si
Ft) zO (v) Compounds of chlorine +1CI, H□FCI, H, Cl0 (vl) Mutual compounds of the above elements BCh, PCl3. SF! , CI Conventional analytical techniques cannot determine the presence or absence of these compounds by pp.
Although it is completely impossible to confirm temperatures below m, as mentioned above, each impurity element exists in various compound forms, and therefore the gas-liquid equilibrium relationship is multiphase, multidimensional, and complex. It has just become, and under the feudal rule,
It is thought that the 64 compound exhibits unusual behavior that cannot be considered to be a single compound, and as a result, the rectification efficiency becomes extremely low, making it impossible to purify it to the ppb level using conventional known methods. .

〔問題点を解決するための手段丁 これまで本発明者は、フッ化水素酸の精製に関して多数
の研究を行なった結果、フッ化水素酸を特別な方法で前
処理して蒸留する、あるいは蒸留中に特別な処理をする
だけで、これら不純物の全部に共通ずる除去法を開発し
、超高純度フッ化水素酸を取得できる精製方法を開発す
ることに成功したのである。
[Means for Solving the Problems] As a result of conducting numerous studies on the purification of hydrofluoric acid, the present inventor has found that hydrofluoric acid is pretreated by a special method and distilled, or distilled. They succeeded in developing a common method to remove all of these impurities by simply performing special treatment on the inside, and a purification method that can obtain ultra-high purity hydrofluoric acid.

ずなわら、本発明はホウ素、ケイ粂、リン、イオウおよ
び塩素よりなる群から選ばれた少なくとも一つの非金属
元素の化合物が溶存しているフッ化水素酸にフッ素を添
加して反応させたのち蒸I、YI′することφこよって
、これら不純物のほとんど全てが容易に初留分中に濃縮
され留出してくることを見出し、この方法がフッ化水素
酸の精製方法としてすくれたものであることを認め、本
発明を完成したのである。
Of course, the present invention involves adding fluorine to hydrofluoric acid in which a compound of at least one nonmetallic element selected from the group consisting of boron, silica, phosphorus, sulfur, and chlorine is dissolved and causing the reaction. Afterwards, it was discovered that almost all of these impurities were easily concentrated and distilled out in the first distillate by steaming I, YI', and this method became the best method for purifying hydrofluoric acid. Recognizing this fact, they completed the present invention.

〔発明の構成並びに作用〕[Structure and operation of the invention]

本発明法の構成は基本的には、上記各不純物が存在する
フッ化水素酸にまずフッ素を添加して反応せしめ、次い
でこれを蒸留することである。このような構成を採るこ
とにより、極めて6+効率で上記不純物を除去すること
ができる。このことは事実本発明・Hが行った下記の実
験からも極めて明らかであり、その結果は表−2にボさ
れる通りである。勿論これらのデータは、各成分の濃度
、温度、フッ素添IJD量、その他の条件により当然変
わりうるものであるが、不純物が初留に集中しン農縮さ
れるという強い傾向そのものについては全ての実験を通
じて不変であった。
The basic structure of the method of the present invention is to first add fluorine to hydrofluoric acid in which the above-mentioned impurities are present and cause a reaction, and then to distill this. By adopting such a configuration, the above-mentioned impurities can be removed with extremely high 6+ efficiency. This is in fact extremely clear from the following experiment conducted by the present inventor H, and the results are shown in Table 2. Of course, these data are subject to change depending on the concentration of each component, temperature, amount of fluorinated IJD, and other conditions, but the strong tendency for impurities to concentrate in the first distillate and reduce the amount of water is not completely explained. remained unchanged throughout the experiment.

表−2 但し、上記表−2に於いては、所定の不純物を含むフン
化水素酸く水分0.01%含有)にその蒸留前にフッ素
を70ppm添加し、10〜15°Cで30分間反応せ
しめた後、これを蒸留した結果を示したものである。ま
た比較のためにフッ素を全く添加せずに同様に行った結
果も併記した。上記表−2から明らかな通り、フッ素を
添加することQこより極めて高純度にフッ化水素酸が精
製できることが判る。
Table 2 However, in Table 2 above, 70 ppm of fluorine was added to hydrofluoric acid containing certain impurities (containing 0.01% water) before distillation, and the mixture was heated at 10 to 15°C for 30 minutes. This figure shows the results of distillation after the reaction. For comparison, the results obtained in the same manner without adding any fluorine are also shown. As is clear from Table 2 above, it can be seen that hydrofluoric acid can be purified to an extremely high purity by adding fluorine.

このように顕著なフッ素の添加処理による効果の第一に
考えられることは、その強力な反応性により、不純物を
低沸点のフッ素化合物に強制変化させることが根本的な
作用になっているのであろうと考えられる。例えばイオ
ウ化合物が初留に濃縮されるのは、SO,f’、、 S
OF、のような極めて沸点の低い化合物に非常に短時間
で変化するためである。
The first possible reason for the remarkable effects of fluorine addition is that its fundamental effect is to forcibly transform impurities into low-boiling-point fluorine compounds due to its strong reactivity. It is considered deaf. For example, sulfur compounds are concentrated in the first distillate when SO, f', S
This is because it changes into a compound with an extremely low boiling point, such as OF, in a very short time.

また、フッ素の添加処理による効果の第二に考えられる
ことは、その強力な酸化++sh水力によって共存する
水分等を除去するとともに前3己した(a)〜(i)に
示したごとき不純物と水との複雑な平衡関係の解消を徹
底的におし進めることにあると考えられる。例えばフッ
素は水と瞬間的に反応して、OF2.0□、01等に変
換し、これらはいずれも低沸点の気体止して容易に系外
に除去することができ、フッ化水素酸の蒸留精製に何ら
の障害も残さないのである。
The second possible effect of fluorine addition treatment is that its strong oxidation +sh hydraulic power removes coexisting moisture, etc., and also removes impurities such as those shown in (a) to (i) above. The goal is to thoroughly resolve the complex equilibrium relationship between the two countries. For example, fluorine reacts instantaneously with water and converts into OF2.0□, OF2.01, etc., which are all low boiling point gases and can be easily removed from the system. This leaves no obstacles to distillation and purification.

本発明性実施に際しては、まず上記各不純物が存在する
フ、・化水素酸乙こ一′7.・素をf:柚する。′、山
際の不純物の含有Y1.よ特tこ制限さ]9ないが、通
常不純吻合3IでO11%以下である。尚、未発明に於
いてこよ予め*■精製して、ある程度不純物を除去した
フを化水素酸も使用できることは当然である。
When carrying out the present invention, first, the above-mentioned impurities are present.・F: Yuzu. ', Containing impurities at the edge of the mountain Y1. Although there are no special restrictions, the O2 concentration is usually 11% or less in impure anastomoses. It is of course possible to use hydrohydric acid, which has been purified in advance to remove impurities to some extent, in cases where the invention has not yet been made.

この際含有される不純物とし、では、1t1記し、5だ
各形態のちのは勿論のこと、いかなる形態で存在してい
よらとも本発明の精製方法の対象点なり得るものであり
、また確実に高レベルで除去することができる。この際
のフッ化水素酸とはフ・・化水素酸中j、こ少なくとも
水を3重里%以下し7か含有していないものである。
The impurities contained in this case are expressed as 1t1 and 5.Not only in each form, but also in any form, it can be the object of the purification method of the present invention, and it is certain that the impurity is high. Can be removed at level. In this case, the hydrofluoric acid is one that contains at least 3% or less water and 7% or less of water in the hydrofluoric acid.

フッ化水素酸にフッ素を添加する操作は蒸留前において
行ってもよく、また蒸留中に行ってもよい。この場合、
フッ素はフッ素ガスとして、不活性ガスとの混合フッ素
ガスとして1、或いはフッ化水素酸のような不活性液体
にフッ素ガスを溶解した溶液の形で反応系に仕込まれる
。不純物とフ・1・素ガスとの反応は一40〜+40℃
(減圧下、常圧下。
The operation of adding fluorine to hydrofluoric acid may be performed before or during distillation. in this case,
Fluorine is introduced into the reaction system as fluorine gas, as a mixed fluorine gas with an inert gas, or in the form of a solution of fluorine gas dissolved in an inert liquid such as hydrofluoric acid. The reaction between impurities and fluorine gas is -40~+40℃
(Under reduced pressure, normal pressure.

加圧下のいずれでもよい)の間で、好ましくは一20〜
+20℃、常圧下で実施するのが便利であり、−20’
C以上であればフッ素ガスの添加と同時に不純物をフッ
素化する反応が始まり、この反応の進行は温度が高くな
ればなる程速やかになるのである。
under pressure), preferably between -20 and
It is convenient to carry out at +20°C and normal pressure, and -20'
When the temperature is higher than C, a reaction to fluorinate impurities starts simultaneously with the addition of fluorine gas, and the higher the temperature, the faster this reaction progresses.

次いで本発明に於いては、蒸留することを必須としてい
る。この蒸留は特にその方法は限定されず5、各種の薫
留方法がいずれも広い範囲で有効に使用され、その好ま
しい具体例としては、回分式奈留精製法或いは連続式藩
留精製法等が使用される。
Next, in the present invention, distillation is essential. The method for this distillation is not particularly limited5, and any of a variety of fumigation methods can be used effectively in a wide range, and preferred specific examples include the batch type Naru purification method and the continuous Handome purification method. be done.

〔実施例〕〔Example〕

本発明者らは多数の実験を行なって、本発明を完成し、
本発明の優秀性を確認したのであるが、それらの中から
代表的な数例を実施例として抽出し、以下に示すことに
する。したがって本発明は、以下に記載された実施例の
みに限定されるものではなく、本発明の精神と趣旨とを
逸脱しない限り任意に実施態様を変更して実施しうろこ
とは当然である。以下の実施例に使用されたフッ化水素
酸原料は少なくとも表−1に示した不純物を含んでいる
ものである。
The inventors conducted numerous experiments and completed the present invention.
The superiority of the present invention has been confirmed, and several representative examples will be extracted as examples and shown below. Therefore, the present invention is not limited to the embodiments described below, and it goes without saying that the embodiments may be modified and implemented as desired without departing from the spirit and gist of the present invention. The hydrofluoric acid raw material used in the following examples contains at least the impurities shown in Table 1.

実施例1 還流冷却器および蒸留管をつけたポリクロロ1−リフル
オロエチレン製容器(容量1りにフッ化水素fd 80
0grを入れ、フッ素ガス(Fz 98.6%。
Example 1 A container made of polychloro-1-lifluoroethylene equipped with a reflux condenser and a distillation tube (hydrogen fluoride FD 80 per capacity)
0gr and fluorine gas (Fz 98.6%.

旺1.4%)をボンベから原料に対して80ppmにな
るように室温で吹き込んで溶解させたのち、容器を加熱
して精留し、まず初留分を除去した後フ、・化水素酸留
分(bp、20℃)を主留として捕望する。
1.4%) was blown into a cylinder at room temperature to a concentration of 80 ppm based on the raw material, and then the container was heated for rectification. After removing the initial distillate, The fraction (bp, 20°C) is collected as the main fraction.

この精製フッ化水素酸は下記の星の不純物しか含んでお
らず電子材料用のフン化水素酸として誠に好適なもので
あった。
This purified hydrofluoric acid contained only the following star impurities and was truly suitable as hydrofluoric acid for electronic materials.

RSi   PO4SO−CI 実施例2 実施例1と同し装置を用い、容器にフッ化水素酸800
grを入れ、フ・7素電解槽から発生さゼたフッ素ガス
c F289.8%、 HF 10.2%)をF、とし
て0.4gr吹き込んで一10℃で溶解させたのち、容
器を加熱してフッ化水素酸を1留し精製フッ化水素酸を
得た。この精製フッ化水素酸の不純物の量を測定したと
ころ次のとおりであった。
RSi PO4SO-CI Example 2 Using the same equipment as Example 1, 800 g of hydrofluoric acid was added to the container.
After pouring 0.4 gr of fluorine gas (F289.8%, HF 10.2%) generated from the F-7 electrolytic tank as F, and melting it at -10℃, the container was heated. One distillation of hydrofluoric acid was carried out to obtain purified hydrofluoric acid. The amount of impurities in this purified hydrofluoric acid was measured and found to be as follows.

B  Si   POa  5OaCI実施例3 ポリテトラフルオロエチレン製の冷却器と充填塔を有す
る連続操業できる精工S1装置を用いる。原料フン化水
素酸をこの装置に仕込むために装置の下部に設けられた
連続供給部に接続して、フッ素用電解槽(20J )か
らのフッ素ガス導入用の細い管がつけられである。原料
フッ化水素酸を80kg/時間で連続的に仕込みながら
、フッ素用電解槽からフッ素ガス(F288.6%、 
HF 11.4%)をガス供給口より原料フッ化水素酸
に対してフッ素で1100ppになるように連続的に吹
き込んで20℃前後に加熱し、精留する。精留塔の頂部
の留出管からは軽質WI分を抜きとり、頂部から下の2
〜3番の留出管からフッ化水素酸を留出し捕集する。こ
の方法で10時間連続運転し7て得られた精製フッ化水
素酸中の不純物の量を測定したところ次のとおりであっ
た。
B Si POa 5OaCI Example 3 A Seiko S1 apparatus that can be operated continuously and has a cooler and a packed tower made of polytetrafluoroethylene is used. A thin pipe for introducing fluorine gas from a fluorine electrolytic cell (20 J) was connected to a continuous supply section provided at the bottom of the apparatus to feed raw material hydrofluoric acid into this apparatus. Fluorine gas (F288.6%,
HF (11.4%) was continuously blown into the raw material hydrofluoric acid from the gas supply port so that the amount of fluorine was 1100 pp, heated to around 20° C., and rectified. The light WI fraction is extracted from the distillation pipe at the top of the rectification column, and the
Distill and collect hydrofluoric acid from distillation tube No. 3. The amount of impurities in the purified hydrofluoric acid obtained after 10 hours of continuous operation was measured as follows.

lλ Si   POa  504C1〔発明の効果〕 フッ素によるフッ化水素酸の精製法は、不純物の含■を
従来のppmレヘルからppbレベルまで低下させた点
でまさに画期的な発明であり、この方法の開発によって
超高純度フッ化水素酸を必要とする電子材料とかファイ
ンケミカルズを取扱う諸産業分野の要求にも充分応える
ことができるようになり、また先端技術の各領域におけ
る精密さを重んする研究用等の材料として需要者の期待
に沿うことができるようになった。またこのフッ化水素
酸を原料として超高純度フッ本−化合物が合成できるよ
うになったのである。
lλ Si POa 504C1 [Effects of the Invention] The method for purifying hydrofluoric acid using fluorine is truly an epoch-making invention in that it reduces the content of impurities from the conventional ppm level to the ppb level. The development has made it possible to fully meet the demands of various industrial fields that handle electronic materials and fine chemicals that require ultra-high purity hydrofluoric acid, and also for research applications that value precision in various areas of cutting-edge technology. It has become possible to meet the expectations of consumers as materials such as It has also become possible to synthesize ultra-high purity fluorine compounds using this hydrofluoric acid as a raw material.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)ホウ素、ケイ素、リン、イオウおよび塩素よりな
る群から選ばれた少なくとも一つの非金属元素の化合物
が溶存しているフッ化水素酸にフッ素を添加して反応さ
せたのち蒸留によって精製することを特徴とするフッ化
水素酸の精製法。
(1) Fluorine is added to hydrofluoric acid in which a compound of at least one nonmetallic element selected from the group consisting of boron, silicon, phosphorus, sulfur, and chlorine is dissolved, reacted, and then purified by distillation. A method for purifying hydrofluoric acid characterized by the following.
JP19414085A 1984-12-25 1985-09-02 FUTSUKASUISOSAN NOSEISEIHO Expired - Lifetime JPH0238522B2 (en)

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