JP2848947B2 - 三弗化窒素ガスの精製方法 - Google Patents
三弗化窒素ガスの精製方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は三弗化窒素ガスの精製方法に関する。更に詳
しくは、三弗化窒素ガス中の特に二弗化二窒素または／
及び二弗化酸素の除去方法に関する。
しくは、三弗化窒素ガス中の特に二弗化二窒素または／
及び二弗化酸素の除去方法に関する。
三弗化窒素（NF3）ガスは、半導体のドライエッチン
グ剤やCVD装置のクリーニングガスとして近年注目され
ているが、これらの用途に使用される三弗化窒素ガス
は、可及的高純度のものが要求されている。
グ剤やCVD装置のクリーニングガスとして近年注目され
ているが、これらの用途に使用される三弗化窒素ガス
は、可及的高純度のものが要求されている。
三弗化窒素（NF3）ガスは、種々の方法で製造される
が何れの方法で得られたガスも殆どの場合、亜酸化窒素
（N2O）、二酸化炭素（CO2）、二弗化二窒素（N2F2）、
二弗化酸素（OF2）などの不純物を比較的多量に含んで
いるので、高純度のNF3ガスを得るためには精製が必要
である。NF3ガス中のこれらの不純物を除去する精製方
法としては、ゼオライトなどの吸着剤を用いて不純物を
吸着除去する方法が、最も効率がよく簡便な方法の一つ
としてよく知られている〔ケミカル・エンジニアリング
（Chem.Eng.）84,116,（1977）等〕。
が何れの方法で得られたガスも殆どの場合、亜酸化窒素
（N2O）、二酸化炭素（CO2）、二弗化二窒素（N2F2）、
二弗化酸素（OF2）などの不純物を比較的多量に含んで
いるので、高純度のNF3ガスを得るためには精製が必要
である。NF3ガス中のこれらの不純物を除去する精製方
法としては、ゼオライトなどの吸着剤を用いて不純物を
吸着除去する方法が、最も効率がよく簡便な方法の一つ
としてよく知られている〔ケミカル・エンジニアリング
（Chem.Eng.）84,116,（1977）等〕。
しかしながら、この吸着による精製方法では、NF3ガ
ス中にN2F2あるいはOF2が存在すると次のような弊害が
生じる。即ち、１）N2F2あるいはOF2が存在すると、他
の不純物であるCO2やN2Oなどの吸着能力が極端に小さく
なる。２）N2F2が存在すると、NF3ガスも吸着剤に吸着
され易くなり、従ってNF3ガスの損失を招く。３）吸着
剤に吸着し濃縮されたN2F2あるいはOF2は、分解して熱
を発し易く、著しい場合には爆発を引き起こす。
ス中にN2F2あるいはOF2が存在すると次のような弊害が
生じる。即ち、１）N2F2あるいはOF2が存在すると、他
の不純物であるCO2やN2Oなどの吸着能力が極端に小さく
なる。２）N2F2が存在すると、NF3ガスも吸着剤に吸着
され易くなり、従ってNF3ガスの損失を招く。３）吸着
剤に吸着し濃縮されたN2F2あるいはOF2は、分解して熱
を発し易く、著しい場合には爆発を引き起こす。
従って、ゼオライト等の吸着剤を使用してNF3ガス中
の不純物を吸着除去する方法を採用する場合には、それ
に先立って予めN2F2及びOF2を除去しておく必要があ
る。NF3ガス中のN2F2及びOF2の除去方法としては、弗化
物でコーティング或はライニングされた管中に固体弗化
物を充填し、該管中にN2F2及びOF2を含有するNF2ガスを
150〜600℃で通気する方法（特願昭63−87208、特願昭6
3−87209）が、効率良くN2F2及びOF2を分解でき、かつN
F3ガスの損失が少ない点で優れている。該方法では固体
弗化物層の温度が最高600℃となるため、使用できる固
体弗化物としては融点が600℃を超えるものであるもの
が好ましい。このような固体弗化物としては弗化リチウ
ム（LiF）、弗化ナトリウム（NaF）、弗化カリウム（K
F）、弗化ルビジウム（RbF）、弗化セシウム（CsF）等
の周期律表IA族の金属弗化物；弗化マグネシウム（Mg
F2）、弗化カルシウム（CaF2）、弗化ストロンチウム
（SrF2）、弗化バリウム（BaF2）等の周期律表II A族の
金属弗化物；弗化アルミニウム（AlF3）、弗化ガリウム
（GaF3）、弗化インジウム（InF3）等の周期律表III B
族の金属弗化物；弗化アルミニウムナトリウム（Na3AlF
6）の如き複塩が挙げられる。また、これらの混合物を
用いても差し支えない。さらに融点が600℃以下である
固体弗化物においても該固体弗化物の融点以下の温度で
該固体弗化物層の温度を調節する限り、その使用に支障
はない。
の不純物を吸着除去する方法を採用する場合には、それ
に先立って予めN2F2及びOF2を除去しておく必要があ
る。NF3ガス中のN2F2及びOF2の除去方法としては、弗化
物でコーティング或はライニングされた管中に固体弗化
物を充填し、該管中にN2F2及びOF2を含有するNF2ガスを
150〜600℃で通気する方法（特願昭63−87208、特願昭6
3−87209）が、効率良くN2F2及びOF2を分解でき、かつN
F3ガスの損失が少ない点で優れている。該方法では固体
弗化物層の温度が最高600℃となるため、使用できる固
体弗化物としては融点が600℃を超えるものであるもの
が好ましい。このような固体弗化物としては弗化リチウ
ム（LiF）、弗化ナトリウム（NaF）、弗化カリウム（K
F）、弗化ルビジウム（RbF）、弗化セシウム（CsF）等
の周期律表IA族の金属弗化物；弗化マグネシウム（Mg
F2）、弗化カルシウム（CaF2）、弗化ストロンチウム
（SrF2）、弗化バリウム（BaF2）等の周期律表II A族の
金属弗化物；弗化アルミニウム（AlF3）、弗化ガリウム
（GaF3）、弗化インジウム（InF3）等の周期律表III B
族の金属弗化物；弗化アルミニウムナトリウム（Na3AlF
6）の如き複塩が挙げられる。また、これらの混合物を
用いても差し支えない。さらに融点が600℃以下である
固体弗化物においても該固体弗化物の融点以下の温度で
該固体弗化物層の温度を調節する限り、その使用に支障
はない。
これらの固体弗化物は天然に産出する一部の例外を除
き、人工的に合成され、微結晶粉末或は圧縮成形された
錠剤（ペレット）として市販されている。固体弗化物層
を形成するには、粉末をそのまま充填することは出来な
いため、市販の錠剤（ペレット）或は市販の粉末を圧縮
成形し錠剤状としこれを使用する。しかし、圧縮成形し
錠剤状としただけでは、機械的な強度が小さいため使用
中に徐々に風化することは避けられず、N2F2及びOF2の
分解効率の低下、及び配管の閉塞を招くので好ましくな
い。従って錠剤状に成形された固定弗化物を頻繁に交換
しなくてはならない問題がある。
き、人工的に合成され、微結晶粉末或は圧縮成形された
錠剤（ペレット）として市販されている。固体弗化物層
を形成するには、粉末をそのまま充填することは出来な
いため、市販の錠剤（ペレット）或は市販の粉末を圧縮
成形し錠剤状としこれを使用する。しかし、圧縮成形し
錠剤状としただけでは、機械的な強度が小さいため使用
中に徐々に風化することは避けられず、N2F2及びOF2の
分解効率の低下、及び配管の閉塞を招くので好ましくな
い。従って錠剤状に成形された固定弗化物を頻繁に交換
しなくてはならない問題がある。
一方、圧縮成形の際、成形助剤を添加すると錠剤状固
体弗化物の機械的な強度は向上する。しかし、錠剤は非
常に強いフッ素化雰囲気に曝されるため、成形助剤はフ
ッ素化され、錠剤の強度が低下したり、不純物ガスを発
生するような成形助剤を使用することは好ましくない。
体弗化物の機械的な強度は向上する。しかし、錠剤は非
常に強いフッ素化雰囲気に曝されるため、成形助剤はフ
ッ素化され、錠剤の強度が低下したり、不純物ガスを発
生するような成形助剤を使用することは好ましくない。
そこで、圧縮成形の際、揮発しやすい、しかもフッ素
化されない成形助剤を添加し、機械的な強度を向上し、
なおかつ、成形助剤が分解或いは気化するよう加熱処理
を行い、成形助剤が存在していた個所が空洞になり表面
積が増え、接触面積が増大するので好ましい。
化されない成形助剤を添加し、機械的な強度を向上し、
なおかつ、成形助剤が分解或いは気化するよう加熱処理
を行い、成形助剤が存在していた個所が空洞になり表面
積が増え、接触面積が増大するので好ましい。
本発明者等は、錠剤状固体弗化物層に通気することで
NF3ガス中に含まれる不純物を除去する方法において、
問題となる固体弗化物の風化の防止方法について鋭意検
討を重ねた結果、錠剤状固体弗化物を予め所定の条件で
熱処理を行なっておけば、風化を長期間にわたり防止出
来ることを見い出した。さらに、成形助剤を添加し、熱
処理を行なえば成形助剤が分解或いは気化し、表面積が
増え、接触面積が増大するので処理効率が良くなること
を見出し、本発明を完成するに至ったものである。
NF3ガス中に含まれる不純物を除去する方法において、
問題となる固体弗化物の風化の防止方法について鋭意検
討を重ねた結果、錠剤状固体弗化物を予め所定の条件で
熱処理を行なっておけば、風化を長期間にわたり防止出
来ることを見い出した。さらに、成形助剤を添加し、熱
処理を行なえば成形助剤が分解或いは気化し、表面積が
増え、接触面積が増大するので処理効率が良くなること
を見出し、本発明を完成するに至ったものである。
即ち、本発明は少なくとも不純物として二弗化二窒素
または／及び二弗化酸素を含有する三弗化窒素ガスを、
圧縮成形された融点600℃以上の該錠剤状固体弗化物
に、温度が150〜600℃の範囲で、通気・接触する精製方
法において、該錠剤状固体弗化物を予め600℃以上、融
点以下で熱処理、或は成形助剤を添加せしむることを特
徴とする三弗化窒素ガスの精製方法に関する。
または／及び二弗化酸素を含有する三弗化窒素ガスを、
圧縮成形された融点600℃以上の該錠剤状固体弗化物
に、温度が150〜600℃の範囲で、通気・接触する精製方
法において、該錠剤状固体弗化物を予め600℃以上、融
点以下で熱処理、或は成形助剤を添加せしむることを特
徴とする三弗化窒素ガスの精製方法に関する。
以下に本発明を詳細に説明する。
本発明に於て使用する固体弗化物は、融点が600℃以
上のものである。さら強いフッ素化雰囲気に曝されても
反応しないことが必要であり、複数のフッ素化状態をと
り得る弗化物では最もフッ素化状態の高い弗化物を選ぶ
必要がある。このような固体弗化物の一部を第１表に例
示する。この他にも該条件を満たす固体弗化物は挙げら
れるが、毒性、価格等を考慮し、注意深く選択する必要
がある。これらの固体弗化物は単独あるいは２種類以上
を混合して使用しても差し支えない。
上のものである。さら強いフッ素化雰囲気に曝されても
反応しないことが必要であり、複数のフッ素化状態をと
り得る弗化物では最もフッ素化状態の高い弗化物を選ぶ
必要がある。このような固体弗化物の一部を第１表に例
示する。この他にも該条件を満たす固体弗化物は挙げら
れるが、毒性、価格等を考慮し、注意深く選択する必要
がある。これらの固体弗化物は単独あるいは２種類以上
を混合して使用しても差し支えない。
本発明では、これら固体弗化物粉末をまず圧縮成形し
錠剤状とする必要がある。錠剤に成形する方法としては
一般的な打錠機を使用する。この際、成形助剤を添加す
れば機械的な強度は上がり、成形後の錠剤の取り扱いが
容易になる。
錠剤状とする必要がある。錠剤に成形する方法としては
一般的な打錠機を使用する。この際、成形助剤を添加す
れば機械的な強度は上がり、成形後の錠剤の取り扱いが
容易になる。
しかし、成形助剤が熱処理後も錠剤中に残留している
と、通気の際に、非常に強いフッ素化雰囲気に曝され、
錠剤の強度が低下したり、不純物ガスを発生する虞れが
あるので熱処理の過程において、成形助剤が分解或は気
化放出され、錠剤中に残留しないような成形助剤である
ならば、該成形助剤を使用することは差し支えない。
と、通気の際に、非常に強いフッ素化雰囲気に曝され、
錠剤の強度が低下したり、不純物ガスを発生する虞れが
あるので熱処理の過程において、成形助剤が分解或は気
化放出され、錠剤中に残留しないような成形助剤である
ならば、該成形助剤を使用することは差し支えない。
したがって、成形助剤は熱処理の過程において、分解
又は気化する成形助剤を使用することが好ましい。成形
助剤を分解又は気化することにより、成形助剤が存在し
ていた個所が空洞になり表面積が増え、更に、接触面積
が増大するので接触効率が良くなり好ましい。
又は気化する成形助剤を使用することが好ましい。成形
助剤を分解又は気化することにより、成形助剤が存在し
ていた個所が空洞になり表面積が増え、更に、接触面積
が増大するので接触効率が良くなり好ましい。
成形助剤として一般に用いられるのは、コールタール
ピッチ、砂糖、パラフィン、ケイ酸ナトリウム、ポリビ
ニルアルコール（PVA）、水溶性セルロース等である
が、組成の不明瞭な混合物や、酸化物が固体で、かつ弗
化物がガス状である元素を含むものは上記の理由により
避けるべきである。
ピッチ、砂糖、パラフィン、ケイ酸ナトリウム、ポリビ
ニルアルコール（PVA）、水溶性セルロース等である
が、組成の不明瞭な混合物や、酸化物が固体で、かつ弗
化物がガス状である元素を含むものは上記の理由により
避けるべきである。
成形助剤の添加量は20重量％未満が好ましく、更に好
ましくは10重量％未満が好適である。20重量％を超える
と錠剤の強度が低下し、NF3ガス通気中に錠剤の粉化が
起こり好ましくない。
ましくは10重量％未満が好適である。20重量％を超える
と錠剤の強度が低下し、NF3ガス通気中に錠剤の粉化が
起こり好ましくない。
本発明を実施するに、錠剤の大きさ、形状には特に制
約は無いが、固体弗化物を充填する管あるいは塔の形
状、大きさ、通気するNF3ガスの流量により適宜選択さ
れるべきである。
約は無いが、固体弗化物を充填する管あるいは塔の形
状、大きさ、通気するNF3ガスの流量により適宜選択さ
れるべきである。
成形の際の圧縮圧力は、固体弗化物粉末の粒度、粒子
形状によって左右されるが、概ね30〜100kg/cm2が適当
である。圧縮圧力が低いと、錠剤の機械的な強度が小さ
くなり、熱処理までの取り扱い中に錠剤が破壊する虞れ
がある。一方、圧縮圧力が高過ぎると打錠機から錠剤が
離脱し難くなり、打錠が円滑に行われない。或は離脱時
に破壊する等の問題が発生するので好ましくない。
形状によって左右されるが、概ね30〜100kg/cm2が適当
である。圧縮圧力が低いと、錠剤の機械的な強度が小さ
くなり、熱処理までの取り扱い中に錠剤が破壊する虞れ
がある。一方、圧縮圧力が高過ぎると打錠機から錠剤が
離脱し難くなり、打錠が円滑に行われない。或は離脱時
に破壊する等の問題が発生するので好ましくない。
錠剤に成形された固体弗化物は次に熱処理を行う。熱
処理温度は固体弗化物を単独で使用した場合、及び２種
類以上を混合して使用する場合により異なる。
処理温度は固体弗化物を単独で使用した場合、及び２種
類以上を混合して使用する場合により異なる。
固体弗化物を単独で使用する場合の熱処理温度は600
℃以上、該固体弗化物の融点以下で熱処理を行なうのが
好ましい。該熱処理時の温度は温度制御誤差を考慮すれ
ば融点より20℃以上低い温度で行なうのが適当である。
融点付近でも蒸気圧が高い固体弗化物；弗化アルミニウ
ム（AlF3）、弗化鉄（FeF3）或は融点が非常に高い固体
弗化物；弗化バリウム（BaF2）、弗化カルシウム（Ca
F2）、弗化マグネシウム（MgF2）等を単独で錠剤とし、
熱処理を行うことは不可能ではないが、容易には実施で
きない。そこでこれらの弗化物を使用する場合は、これ
ら固体弗化物とは別に比較的融点の低い固体弗化物；弗
化ナトリウム（NaF）、弗化カリウム（KF）を添加混合
して使用してもかまわない。
℃以上、該固体弗化物の融点以下で熱処理を行なうのが
好ましい。該熱処理時の温度は温度制御誤差を考慮すれ
ば融点より20℃以上低い温度で行なうのが適当である。
融点付近でも蒸気圧が高い固体弗化物；弗化アルミニウ
ム（AlF3）、弗化鉄（FeF3）或は融点が非常に高い固体
弗化物；弗化バリウム（BaF2）、弗化カルシウム（Ca
F2）、弗化マグネシウム（MgF2）等を単独で錠剤とし、
熱処理を行うことは不可能ではないが、容易には実施で
きない。そこでこれらの弗化物を使用する場合は、これ
ら固体弗化物とは別に比較的融点の低い固体弗化物；弗
化ナトリウム（NaF）、弗化カリウム（KF）を添加混合
して使用してもかまわない。
前述のように固体弗化物を２種類以上を混合して使用
する場合は、600℃以上で且つ固体弗化物のうち融点の
最も低い成分の融点以下、熱処理時の温度制御誤差を考
慮すれば該融点より20℃以上低い温度までが熱処理温度
として適当である。熱処理は高温ほど速やかに行われ
る。
する場合は、600℃以上で且つ固体弗化物のうち融点の
最も低い成分の融点以下、熱処理時の温度制御誤差を考
慮すれば該融点より20℃以上低い温度までが熱処理温度
として適当である。熱処理は高温ほど速やかに行われ
る。
固体弗化物の種類によって熱処理温度と熱処理時間は
異なるが、融点に対し融点マイナス250℃で約25時間以
上、融点マイナス150℃で約５時間以上、融点マイナス5
0℃で約２時間が目安となる。弗化ナトリウム（融点992
℃）で例示すると、750℃で30時間、850℃で10時間、95
0℃で２時間で熱処理は完了する。
異なるが、融点に対し融点マイナス250℃で約25時間以
上、融点マイナス150℃で約５時間以上、融点マイナス5
0℃で約２時間が目安となる。弗化ナトリウム（融点992
℃）で例示すると、750℃で30時間、850℃で10時間、95
0℃で２時間で熱処理は完了する。
熱処理時の雰囲気には特に制約はなく、空気中あるい
は窒素（N2）、アルゴン（Ar）、ヘリウム（He）等不活
性ガス雰囲気のいずれで行なっても差し支えない。
は窒素（N2）、アルゴン（Ar）、ヘリウム（He）等不活
性ガス雰囲気のいずれで行なっても差し支えない。
尚、弗化物は一般に融剤として働くため、特に融点付
近で熱処理を行う場合は、シリカ（SiO2）製あるいはア
ルミナ（Al2O3）製もしくはこれらを成分として含む容
器に固体弗化物を入れて熱処理を行うことは避けるべき
である。熱処理温度で溶融しない金属、ニッケル等を容
器として使用するのが好ましい。
近で熱処理を行う場合は、シリカ（SiO2）製あるいはア
ルミナ（Al2O3）製もしくはこれらを成分として含む容
器に固体弗化物を入れて熱処理を行うことは避けるべき
である。熱処理温度で溶融しない金属、ニッケル等を容
器として使用するのが好ましい。
以上の方法で熱処理を行なった錠剤状固体弗化物の破
壊強度を第２表に示す。上記に示す所定の条件で熱処理
を行なうと錠剤の破壊強度は向上する。
壊強度を第２表に示す。上記に示す所定の条件で熱処理
を行なうと錠剤の破壊強度は向上する。
一方、成型助剤を添加して錠剤状とし熱処理を行った
ものは行わなかったものと比較しても、破壊強度は殆ど
変わらず、表面積は増加することが判明した。（第３
表） なお、表面積はBET式表面積計によって測定した。
ものは行わなかったものと比較しても、破壊強度は殆ど
変わらず、表面積は増加することが判明した。（第３
表） なお、表面積はBET式表面積計によって測定した。
本発明を実施するには、熱処理された錠剤状固体弗化
物を充填する容器が必要である。これにはガスの入口
管、出口管を備えた内面が弗化ニッケルでコーティング
されたニッケル製容器を使用する。弗化ニッケルのコー
ティングはニッケル容器を100℃に加熱し、容器内に窒
素で25％に希釈したF2ガスを約１時間、次いでF2ガスの
濃度を50％に上昇して約１時間、更に100％のF2ガスを
約１時間通気し、F2ガスとニッケルとを反応させること
により、弗化ニッケルのコーティングが生成し、容易に
実施することができる。熱処理された錠剤状固体弗化物
はこの容器に充填する。
物を充填する容器が必要である。これにはガスの入口
管、出口管を備えた内面が弗化ニッケルでコーティング
されたニッケル製容器を使用する。弗化ニッケルのコー
ティングはニッケル容器を100℃に加熱し、容器内に窒
素で25％に希釈したF2ガスを約１時間、次いでF2ガスの
濃度を50％に上昇して約１時間、更に100％のF2ガスを
約１時間通気し、F2ガスとニッケルとを反応させること
により、弗化ニッケルのコーティングが生成し、容易に
実施することができる。熱処理された錠剤状固体弗化物
はこの容器に充填する。
しかる後、不純物として少なくともN2F2及びOF2を含
有するNF3ガスを固体弗化物を充填した、容器中で加熱
し、N2F2及びOF2を分解する。加熱分解は固体弗化物を
充填した該容器を予め加熱しておき、そこにN2F2および
OF2を含有するNF3ガスを通気する方法が好ましい。
有するNF3ガスを固体弗化物を充填した、容器中で加熱
し、N2F2及びOF2を分解する。加熱分解は固体弗化物を
充填した該容器を予め加熱しておき、そこにN2F2および
OF2を含有するNF3ガスを通気する方法が好ましい。
加熱温度は150〜600℃、好ましくは250〜350℃で実施
される。加熱温度が150℃未満ではN2F2が殆ど分解され
ない。逆に600℃を超えるとN2F2及びOF2は、ほぼ完全に
除去されるものの、コーティング層が熱膨張率の差によ
って剥離する虞れがあるので不都合であり、また熱エネ
ルギーの損失にもつながるので好ましくない。
される。加熱温度が150℃未満ではN2F2が殆ど分解され
ない。逆に600℃を超えるとN2F2及びOF2は、ほぼ完全に
除去されるものの、コーティング層が熱膨張率の差によ
って剥離する虞れがあるので不都合であり、また熱エネ
ルギーの損失にもつながるので好ましくない。
熱処理時の処理ガスの流量は、充填した容器の大き
さ、固体弗化物の種類、形、処理温度等によって一概に
は言えないが、線速度でおよそ2m/min以下であればN2F2
及びOF2はほぼ完全に除去される。
さ、固体弗化物の種類、形、処理温度等によって一概に
は言えないが、線速度でおよそ2m/min以下であればN2F2
及びOF2はほぼ完全に除去される。
（実施例） 以下、実施例及び比較例により本発明を更に具体的に
説明する。尚、実施例、比較例中の％及びppmは特に記
されない限り容量基準を表す。
説明する。尚、実施例、比較例中の％及びppmは特に記
されない限り容量基準を表す。
実施例１ NaFの粉末約500gを打錠機にかけ、圧縮圧力約50kg/cm
2にて打錠し、直径3mm、長さ4mmの円柱状錠剤に成形し
た。錠剤状NaFをニッケル製皿に入れ、該ニッケル製皿
を電気炉に挿入し、空気雰囲気で、熱処理温度850℃、
処理時間10時間の熱処理を行なった。熱処理の終了した
錠剤状NaFはデシケータ内で保管した。次に、内径20m
m、長さ300mmのニッケル製容器（カラム）を100℃に加
熱し、容器内に窒素で25％に希釈したF2ガスを１時間通
気し、次いでF2ガスの濃度を50％に上昇して１時間通気
し、更に、100％のF2ガスを１時間通気し、カラムの内
壁をフッ素化処理した弗化ニッケルの皮膜を形成せしめ
た。しかる後、このカラムにさきに熱処理を行なった錠
剤状NaFを充填（充填高さ250mm）し、250℃に加熱した
状態で乾燥窒素を100ml/minの流量で１時間通気し、錠
剤中の水分を除去した。次に、このカラムに第４表に示
す条件でN2F2及びOF2を含有するNF3ガスを延べ約１カ月
通気した。また、この間カラム出口のガスを採取し、ガ
スクロマトグラフィーにて分析を行った。その結果、１
カ月後においても殆ど錠剤状NaFは風化が見られなかっ
た。また、N2F2、OF2も十分除去された。
2にて打錠し、直径3mm、長さ4mmの円柱状錠剤に成形し
た。錠剤状NaFをニッケル製皿に入れ、該ニッケル製皿
を電気炉に挿入し、空気雰囲気で、熱処理温度850℃、
処理時間10時間の熱処理を行なった。熱処理の終了した
錠剤状NaFはデシケータ内で保管した。次に、内径20m
m、長さ300mmのニッケル製容器（カラム）を100℃に加
熱し、容器内に窒素で25％に希釈したF2ガスを１時間通
気し、次いでF2ガスの濃度を50％に上昇して１時間通気
し、更に、100％のF2ガスを１時間通気し、カラムの内
壁をフッ素化処理した弗化ニッケルの皮膜を形成せしめ
た。しかる後、このカラムにさきに熱処理を行なった錠
剤状NaFを充填（充填高さ250mm）し、250℃に加熱した
状態で乾燥窒素を100ml/minの流量で１時間通気し、錠
剤中の水分を除去した。次に、このカラムに第４表に示
す条件でN2F2及びOF2を含有するNF3ガスを延べ約１カ月
通気した。また、この間カラム出口のガスを採取し、ガ
スクロマトグラフィーにて分析を行った。その結果、１
カ月後においても殆ど錠剤状NaFは風化が見られなかっ
た。また、N2F2、OF2も十分除去された。
実施例２〜３ KF、LiFについても実施例１と同様に打錠し、第４表
に示す条件で熱処理を行ったのち、カラムに充填し延べ
約１カ月の通気試験を行なった。その結果、第４表に示
す如く、１カ月後においても殆ど錠剤に風化が見られな
かった。また、N2F2、OF2も十分除去された。
に示す条件で熱処理を行ったのち、カラムに充填し延べ
約１カ月の通気試験を行なった。その結果、第４表に示
す如く、１カ月後においても殆ど錠剤に風化が見られな
かった。また、N2F2、OF2も十分除去された。
実施例４ 実施例１で使用したNaFの代わりにCaF2粉末を400gお
よびNaF粉末を100gをよく混合した粉末を使用して、実
施例１と同様に打錠し、熱処理を行ったのち、カラムに
充填し延べ約１カ月の試験を行なった。その結果、第４
表に示す如く、１カ月後においても殆ど錠剤に風化が見
られなかった。また、N2F2、OF2も十分除去された。
よびNaF粉末を100gをよく混合した粉末を使用して、実
施例１と同様に打錠し、熱処理を行ったのち、カラムに
充填し延べ約１カ月の試験を行なった。その結果、第４
表に示す如く、１カ月後においても殆ど錠剤に風化が見
られなかった。また、N2F2、OF2も十分除去された。
実施例５ 固体弗化物としてNaFを使用し、これに成形助剤とし
て５重量％のポリビニルアルコール（PVA）を添加し、
混合したほかは実施例１と同様に行なった。なお、熱処
理後の錠剤中の残留炭素分は痕跡量以下であった。
て５重量％のポリビニルアルコール（PVA）を添加し、
混合したほかは実施例１と同様に行なった。なお、熱処
理後の錠剤中の残留炭素分は痕跡量以下であった。
その結果、第４表に示す如く、１カ月後においても殆
ど錠剤に風化が見られず、N2F2、OF2も十分除去され
た。また他の不純物の増加も見られなかった。
ど錠剤に風化が見られず、N2F2、OF2も十分除去され
た。また他の不純物の増加も見られなかった。
実施例６ 固体弗化物としてNaFを使用し、これに成型助剤とし
て５重量％のパラフィンを添加し、混合したほかは実施
例１と同様に行なった。なお、熱処理後の錠剤中の残留
炭素分は痕跡量以下であった。
て５重量％のパラフィンを添加し、混合したほかは実施
例１と同様に行なった。なお、熱処理後の錠剤中の残留
炭素分は痕跡量以下であった。
その結果、第４表に示す如く、１カ月後においても殆
ど錠剤に風化が見られず、N2F2、OF2も十分除去され
た。また他の不純物の増加も見られなかった。
ど錠剤に風化が見られず、N2F2、OF2も十分除去され
た。また他の不純物の増加も見られなかった。
比較例１〜４ 実施例１〜４において打錠した固体弗化物を熱処理は
行わず、直ちにデシケータで乾燥後、カラムに充填し、
以下実施例１〜４の方法と同様に約２週間の試験を行っ
た。その結果、第５表に示す如く錠剤は著しく風化し
た。また、２週間後にはN2F2、OF2も十分除去されなか
った。
行わず、直ちにデシケータで乾燥後、カラムに充填し、
以下実施例１〜４の方法と同様に約２週間の試験を行っ
た。その結果、第５表に示す如く錠剤は著しく風化し
た。また、２週間後にはN2F2、OF2も十分除去されなか
った。
比較例５ 固体弗化物としてNaFを使用し、これに成形助剤とし
てNaFに対して25重量％のPVAを添加し、混合した他は実
施例１と同様に行った。
てNaFに対して25重量％のPVAを添加し、混合した他は実
施例１と同様に行った。
なお、熱処理後の錠剤中の残留炭素分は痕跡量以下で
あった。
あった。
以下、実施例１〜４の方法と同様に約２週間の試験を
行った。その結果、第５表に示す如く錠剤は著しく風化
した。また、２週間後にはN2F2、OF2も十分除去されな
かった。
行った。その結果、第５表に示す如く錠剤は著しく風化
した。また、２週間後にはN2F2、OF2も十分除去されな
かった。
〔発明の効果〕 本発明は上記に詳細に説明した如く、成形助剤を添
加、もしくは添加しないで錠剤状に成形された固体弗化
物を所定条件で熱処理を行なうだけの簡単な方法であ
る。成形助剤を所定量添加することにより、成形助剤が
存在していた個所が空洞化し、表面積が大きくなり接触
面積が増大するので接触効率が良くなった。
加、もしくは添加しないで錠剤状に成形された固体弗化
物を所定条件で熱処理を行なうだけの簡単な方法であ
る。成形助剤を所定量添加することにより、成形助剤が
存在していた個所が空洞化し、表面積が大きくなり接触
面積が増大するので接触効率が良くなった。
したがって、熱処理を行なうことにより、従来技術の
問題点であった錠剤状固体弗化物の風化を防止し、寿命
を延長するに絶大な効果が得られる。
問題点であった錠剤状固体弗化物の風化を防止し、寿命
を延長するに絶大な効果が得られる。
また、低廉でありながら融点が高いため実施が難しい
弗化カルシウムにおいても、比較的融点の低い固体弗化
物を添加、混合して熱処理を行うことにより実施可能で
あり、経済的効果は大きい。
弗化カルシウムにおいても、比較的融点の低い固体弗化
物を添加、混合して熱処理を行うことにより実施可能で
あり、経済的効果は大きい。
また、N2F2及びOF2の除去率は従来に劣ることはな
く、風化によりガスと固体弗化物の接触効率が低下する
ことがないため、高い除去率を長期にわたり維持するこ
とが可能である。
く、風化によりガスと固体弗化物の接触効率が低下する
ことがないため、高い除去率を長期にわたり維持するこ
とが可能である。
Claims (2)
- 【請求項１】少なくとも不純物として二弗化二窒素また
は／及び二弗化酸素を含有する三弗化窒素ガスを、圧縮
成形された融点600℃以上の錠剤状固体弗化物に、温度
が150〜600℃の範囲で、通気・接触する精製方法におい
て、該錠剤状固体弗化物を予め600℃以上、融点以下で
熱処理せしむることを特徴とする三弗化窒素ガスの精製
方法。 - 【請求項２】少なくとも不純物として二弗化二窒素また
は／及び二弗化酸素を含有する三弗化窒素ガスを、圧縮
成形された融点600℃以上の錠剤状固体弗化物に、温度
が150〜600℃の範囲で、通気・接触する精製方法におい
て、該錠剤状固体弗化物を圧縮成形するに際し、成形助
剤を添加し、該錠剤状固体弗化物を予め600℃以上、融
点以下で熱処理せしむることを特徴とする三弗化窒素ガ
スの精製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32550990A JP2848947B2 (ja) | 1990-04-25 | 1990-11-29 | 三弗化窒素ガスの精製方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2-107375 | 1990-04-25 | ||
| JP10737590 | 1990-04-25 | ||
| JP32550990A JP2848947B2 (ja) | 1990-04-25 | 1990-11-29 | 三弗化窒素ガスの精製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0412010A JPH0412010A (ja) | 1992-01-16 |
| JP2848947B2 true JP2848947B2 (ja) | 1999-01-20 |
Family
ID=26447417
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32550990A Expired - Lifetime JP2848947B2 (ja) | 1990-04-25 | 1990-11-29 | 三弗化窒素ガスの精製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2848947B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040074516A1 (en) * | 2002-10-18 | 2004-04-22 | Hogle Richard A. | Sub-atmospheric supply of fluorine to semiconductor process chamber |
-
1990
- 1990-11-29 JP JP32550990A patent/JP2848947B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0412010A (ja) | 1992-01-16 |
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