用于有害气体的净化方法和净化剂技术

本发明专利技术涉及一种用于净化有害气体的方法，其包括将一种含有作为有害成分的有机硅化合物的有害气体与净化剂相接触，该有机硅化合物用通式表示为：ＣＨ↓［２］ＣＨ－ＳｉＲ↓［３］、ＣＨ↓［２］ＣＨ－Ｓｉ（ＯＲ）↓［３］、ＣＨ↓［２］ＣＨＣＨ↓［２］－ＳｉＲ↓［３］或ＣＨ↓［２］ＣＨＣＨ↓［２］－Ｓｉ（ＯＲ）↓［３］，其中Ｒ为饱和的烃基团或芳族化合物基团，该净化剂包括附着有至少一种选自溴、碘、金属溴化物和金属碘化物的物质的活性炭，该金属溴化物和金属碘化物中的金属可以是Ｃｕ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ａｌ和Ｓｎ。本发明专利技术还涉及一种组成如上所述的净化剂。该净化方法和净化剂使得可通过使用干法净化方法除去从半导体生产过程中排出的有害气体。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
1.专利
本专利技术涉及一种净化含有作为有害成分的有机硅化合物的有害气体的方法和所用的净化剂，该有机硅化合物用通式表示CH2CH-SiR3、CH2CH-Si(OR)3、CH2CHCH2-SiR3或CH2CHCH2-Si(OR)3，其中R是饱和烃基团或芳族化合物基团。尤其是本专利技术涉及一种用于净化含有上述有机硅化合物的有害气体的干法净化方法和所用的净化剂，其中有害气体是由半导体等的生产过程中释放出来的。2.相关技术描述近年来，铜膜线路材料得到了很大的发展，作为一种新的线路材料，其由于具有低电阻和高电子迁移阻力，正逐渐取代由铝膜或铝合金膜的线路材料。电镀、喷镀、CVD(化学气相沉积)等形成铜膜的方法已得到实际应用。随着向设备的三维趋势和线路材料的多层趋势的持续发展，对薄膜的平滑度要求越来越高。因此，希望CVD方法在制备薄膜上的技术优势能够制作可满足逐步覆盖和制备0.13μm或更薄的设计规格要求的薄膜。针对通过CVD方法制备铜膜，已对在高温下将任何不同的固体CVD原料升华、并在气相下输送到半导体生产设备的方法进行了研究和调查。然而这个方法的缺陷是气相供给量太小和薄膜形成率低，难以取得商业上的成功。尽管如此，近年来，将CVD原料以液体的形式如六氟乙酰丙酮-铜乙烯基三甲基硅烷或六氟乙酰丙酮-铜烯丙基三甲基硅烷制备薄膜取得了进展，其薄膜的形成率已得到改善，达到了商业化的水平。因此，已开始采用上述的六氟乙酰丙酮-铜络合物来制备铜膜。所述CVD原料已被分别应用于半导体生产过程中，且其随后以含有乙烯基团的有机硅化合物如乙烯基三甲基硅烷和烯丙基三甲基硅烷的形式排出到生产线外。由于其高毒性，需在排入大气之前将该有机硅化合物净化。然而，到目前为止，还没有关于净化含有有机硅化合物的有害气体的有效方法的报道。现在净化含有有机硅化合物的有害气体的净化方法有湿法净化方法，其包括在涤气瓶中吸收分解该气体；干法净化方法，其包括将该气体与活性炭或无机化合物基的多孔附着剂相接触；燃烧净化方法，其包括将有害组分导入燃料如丙烷的火炬中，使其进行燃烧。但湿净化法和燃烧净化方法都有下面描述的缺点。特别地，湿法净化方法的缺点是受到净化设备复杂、庞大的缺点的限制，且除此之外，由于有机硅化合物不溶于水，还未发现合适的吸收液。燃烧净化方法的缺点是即便在未处理有害气体时的等待时间里，必须保持燃烧状态，能源费用大幅提高，且除此之外，还向大气中排放大量的二氧化碳气体。另一方面，干法净化方法尽管有只需简单净化设备和无需燃料如丙烷的优点，但目前还没有具有很好的净化能力(单位净化剂净化有机硅化合物的能力)的净化方法。专利技术概述鉴于此，本专利技术的一个目的是提供一种净化方法，其借助一种对含有如乙烯基三甲基硅烷的有机硅化合物的有害气体具有很好的净化能力的干法净化工艺。所述的化合物通式为CH2CH-SiR3，CH2CH-Si(OR)3，CH2CHCH2-SiR3或CH2CHCH2-Si(OR)3，其中R是饱和烃基团或芳族化合物基团。本专利技术的另一个目的是提供用于此的一种净化剂。本专利技术的其他目的很容易从下面所公开的说明书内容中表现出来。为解决上述现有技术中存在的问题，本专利技术人进行了深入的研究和开发，发现包括附着有溴、碘、金属溴化物或金属碘化物的活性炭的净化剂在干体系净化中，净化含有上述有机硅化合物的有害气体时表现出很好的净化能力。本专利技术是基于上述的发现和信息而完成的。也就是说，本专利技术涉及净化有害气体的方法，其包括将含有作为有害成分的有机硅化合物与含有活性炭的净化剂接触，该有机硅化合物的通式为CH2CH-SiR3、CH2CH-Si(OR)3、CH2CHCH2-SiR3或CH2CHCH2-Si(OR)3，其中R是饱和烃基团或芳族化合物基团；该活性炭附着有至少一种选自溴、碘、金属溴化物和金属碘化物的物质。另外，本专利技术所提到的净化剂含有附着有至少一种选自溴、碘、金属溴化物和金属碘化物的物质的活性炭，其目的是净化含有作为有害成分的有机硅化合物的有害气体，该有机硅化合物的通式为CH2CH-SiR3、CH2CH-Si(OR)3、CH2CHCH2-SiR3或CH2CHCH2-Si(OR)3，其中R是饱和烃基团或芳族化合物基团。优选实施方案的描述将本专利技术的净化剂和净化方法都分别用于有害气体的净化，该有害气体包含在气体如氮气、氩气、氦气和氢气的气体中，并且含有作为有害成分的有机硅化合物，该有机硅化合物的通式为CH2CH-SiR3、CH2CH-Si(OR)3、CH2CHCH2-SiR3或CH2CHCH2-Si(OR)3，其中R是饱和烃基团或芳族化合物基团。本专利技术的净化剂包含附着有至少一种选自溴、碘、金属溴化物和金属碘化物的物质的活性炭。本专利技术的净化方法包括将上述有害气体与上述净化剂相接触。针对本专利技术所要净化的气体，由通式CH2CH-SiR3表示的有机硅化合物的例子包括CH2CH-Si(CH3)3、CH2CH-Si(C2H5)3和CH2CH-Si(C6H5)3；通式CH2CH-Si(OR)3表示的有机硅化合物包括CH2CH-Si(OCH3)3、CH2CH-Si(OC2H5)3、CH2CH-Si(OC6H5)3和CH2CH-Si(OC6H4Cl)3。通式CH2CHCH2-SiR3表示的有机硅化合物包括CH2CHCH2-Si(CH3)3、CH2CHCH2-Si(C2H5)3和CH2CHCH2-Si(C6H5)3；通式CH2CHCH2-Si(OR)3表示的有机硅化合物包括CH2CHCH2-Si(OCH3)3、CH2CHCH2-Si(OC2H5)3、CH2CHCH2-Si(OC6H5)3和CH2CHCH2-Si(OC6H4Cl)3。这里一个分子中的R是饱和烃基团或芳族化合物基团，各个基团彼此相同或不相同。本专利技术对所用的净化剂中的活性炭没有特殊限定，只要具有高附着能力和用作净化剂所需的粒径即可。一般地，活性炭的比表面积在700～2500m2/g的范围内，且粒径与筛子中4～32目的孔径相近。适宜的活性炭有煤基活性炭、炭基活性炭和椰子壳基活性炭，其中椰子壳基活性炭尤其适合。本专利技术净化剂所用的金属溴化物包括溴化锂、溴化钠、溴化钾、溴化镁、溴化钙、溴化锶、溴化锰、溴化铁、溴化钴、溴化镍、溴化铜、溴化锌、溴化铝、和溴化锡。净化剂中的金属碘化物包括碘化锂、碘化钠、碘化钾、碘化镁、碘化钙、碘化锶、碘化锰、碘化铁、碘化钴、碘化镍、碘化铜、碘化锌和碘化锡。在本专利技术中，经常用到任何上述的溴、碘、金属溴化物和金属碘化物单独以附着在活性炭中的形式存在，但也可以与至少另一种结合以上述形式存在。在任何上述的两种情况中，附着在活性炭中的物质的量通常每种是基于活性炭重量的0.1～20wt％，优选0.2～10wt％。当含量低于0.1wt％时，不能保证具有很好的净化能力；当含量高于20wt％时，可以保证很好的净化能力，但具有如此高含量上述物质的净化剂难以制备。这里对将任何上述溴、碘、金属溴化物和金属碘化物附着在活性炭中的方法没有任何限制，只要是将任何这些物质均匀地附着于其中的方法即可。适宜的方法例如有一种包括将任何这些物质溶解在水或有机溶剂中，用得到的溶液浸渍活性炭，然后干燥的步骤的方法；一种包括将任何这些物质溶解在水或有机溶剂中所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于净化有害气体的方法，其包括将一种含有作为有害成分的有机硅化合物的有害气体与净化剂相接触，该有机硅化合物用通式表示为：ＣＨ↓［２］ＣＨ－ＳｉＲ↓［３］、ＣＨ↓［２］ＣＨ－Ｓｉ（ＯＲ）↓［３］、ＣＨ↓［２］ＣＨＣＨ↓［２］－ＳｉＲ↓［３］或ＣＨ↓［２］ＣＨＣＨ↓［２］－Ｓｉ（ＯＲ）↓［３］，其中Ｒ为饱和的烃基团或芳族化合物基团，该净化剂包括附着有至少一种选自溴、碘、金属溴化物和金属碘化物的物质的活性炭。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：大塚健二，高松勇吉，名和洋二，十七里和昭，
申请(专利权)人：日本派欧尼股份株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]