[發明專利]氟化物氣體的制造方法

無效

• 申請號: 200980128444.0
• 申請日: 2009-06-08
• 公開（公告）號: CN102099286A
• 公開（公告）日: 2011-06-15
• 發明（設計）人: 脅雅秀;藪根辰弘;宮本和博;平野一孝
• 申請（專利權）人: 斯泰拉化工公司
• 主分類號: C01B9/08
• 分類號: C01B9/08;C01B25/10;C01B33/107;C01B35/06;C01G17/04;C01G28/00
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司 11285
• 代理人: 蘇萌;鐘守期

技術領域

本發明涉及氟化物氣體的制造方法，更具體地，涉及能簡便且低成本地制造以下氟化物氣體的氟化物氣體的制造方法，即：作為硅晶片的摻雜劑和各種氟化合物制造的原料，在半導體領域、化學領域、醫藥品領域有用的物質的三氟化硼(BF₃)、四氟化硅(SiF₄)、四氟化鍺(GeF₄)、五氟化磷(PF₅)、五氟化砷(AsF₅)等。

背景技術

作為氟化物氣體的一種的BF₃氣體的制造方法，已知的方法是，例如，使氧化硼與氫氟酸反應，合成氟化硼水溶液，在該水溶液中添加硫酸或發煙硫酸中的至少任意一種，由此發生硫酸等的脫水作用，生成BF₃氣體。

另外，作為SiF₄的制造方法，有如下方法：(1)將氟硅酸鋇等金屬氟硅化物加熱分解而取得的方法、(2)通過氧化硅和氟硫酸的反應而制造的方法、(3)使硫酸在氧化硅與氟石的混合物中反應而制造的方法等。

進而，作為GeF₄的制造方法，有如下方法，即：(4)將六氟鍺酸鋇等金屬氟化鍺化合物加熱分解而取得的方法、(5)在四氯化鍺中加入氟化劑，例如氟化鋅或三氟化銻和五氯化銻的混合物使其反應的方法。另外，(6)專利文獻1中公開了通過金屬鍺和氟氣或三氟化氮的反應而取得的方法。

作為PF₅或AsF₅的制造方法，已知的有如下方法，即：(7)通過六氟磷酸鋰等金屬氟化磷化合物或六氟砷酸鋰等金屬氟化砷化合物的加熱分解而取得的方法、(8)五鹵化磷或五鹵化砷與氟化氫反應的方法。另外，(9)專利文獻2中公開了使三鹵化磷或三鹵化砷與氯、溴、碘這樣的鹵素氣體和氟化氫反應的制造方法。

在所述BF₃的制造方法中，大量生成含硼的硫酸廢液，需要設備和成本對其進行處理。另外，得到的BF₃中混入有雜質SO₃等硫成分。

在所述SiF₄的制造方法(1)和(3)中，需要將反應體系處于高溫，加熱需要的成本增高。另外，在方法(2)中生成含氫氟酸的硫酸廢液副產物、在方法(3)中生成石膏副產物，需要花費成本對其進行處理。

在所述GeF₄的制造方法(4)中，有加熱成本高的問題。在方法(5)中，得到的GeF₄中混入有氯化合物和銻化合物，難以得到高純度的GeF₄；在方法(6)中，存在如下問題，即：由反應得到的GeF₄和作為原料的金屬鍺發生反應生成固體二氟化鍺(GeF₂)副產物，其會堵塞裝置和配管，因此會出現不能連續運轉的情況。

在所述PF₅或AsF₅的制造方法中存在諸如以下的問題，即，在方法(7)中，用于加熱分解而投入的能量非常高；在方法(8)中，得到的PF₅或AsF₅中有副產物鹵化氫氣體；在方法(9)中，由于在PF₅或AsF₅中不僅混入有副產物鹵化氫，還混入有作為原料的鹵素氣體，因此難以得到高純度的PF₅或AsF₅。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：特許第3258413號

專利文獻2：特許第4005174號

發明內容

發明所要解決的問題

本發明是鑒于所述問題而做出的，其目的在于，提供一種氟化物氣體的制造方法，該方法能簡便且降低制造成本而制造BF₃、SiF₄、GeF₄、PF₅或AsF₅等氟化物氣體。

解決問題的方法

本申請的發明人為解決所述現有問題，對氟化物氣體的制造方法進行了研究。其結果是，發現通過采用下文所述的方法能達到所述目的，從而完成了本發明。

即，為解決所述問題，本發明的氟化物氣體的制造方法的特征在于，通過將包含能與氟原子形成多原子離子的原子的化合物加入氟化氫溶液中，使得在氟化氫溶液中生成該多原子離子，從而生成由所述氟原子和能與該氟原子形成多原子離子的所述原子構成的氟化物氣體。