[发明专利]回收净化剂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及回收包含作为净化剂成分的氧化铜的净化剂，包含作为净化剂成分的碱式碳酸铜的净化剂，包含作为净化剂成分的氢氧化铜的净化剂，包含作为净化剂成分的氧化铜和氧化锰的净化剂的方法。更具体地说，本发明涉及从已脱除过半导体制造步骤或类似步骤中产生的废气中的膦或硅烷气体的净化剂中回收铜成分和/或锰成分的方法。

背景技术

在硅半导体、化合物半导体等的制造过程中，采用膦和氢化物(气态)例如硅烷和乙硅烷作为原料气体或掺杂气体。二氯硅烷是用作半导体基体(如硅片)上形成四氮化三硅(Si₃N₄)薄膜的气源。这些气体是极有害的，因而如果不加任何处理就排放到大气中的话，就会对人体和环境产生不利的影响。因此，含这些化合物的、并已用于半导体制造过程中的各种气体在排放到大气前必须加以净化。为了实施净化，已研制出多种用于脱除作为有害成分的膦、硅烷、乙硅烷或二氯硅烷气体的净化剂。

关于净化含膦或硅烷有害气体的方法，本发明申请者已经研制了若干采用包含氧化铜或氧化铜和氧化锰的净化剂的净化有害气体的方法。根据这类净化方法，含氢化物气体(如膦)的有害气体通过与由氧化铜和硅和/或铝的氧化物形成的净化剂相接触而得以净化(日本专利申请公开61-129026)。日本专利申请公开62-286521至286525公开了通过与由氧化铜和钛、锆、镧、铁、钴、镍、锡、铅、锑、铋、钒、钼、钨、铌或钽的氧化物形成的净化剂相接触而净化类似有害气体的方法。

日本专利申请公开1-254230公开了一种通过与由含二氧化锰、氧化铜和氧化钴(作为主要成分)以及银化合物的组合物形成的净化剂相接触来净化含砷、硅烷等的有害气体的方法。日本专利公开6-154535公开了一种通过与含二氧化锰和氧化铜(作为主要成分)以及钾成分的组合物形成的净化剂相接触来净化类似气体的方法，其中组合物上吸附有银化合物。

含其它铜化合物的净化剂包括：用于处理从制造第III-V族化合物半导体薄膜的过程中排放的含有第V族无机化合物的废气的气体处理剂，该处理剂包含铜化合物如碱式碳酸铜(已公开在日本专利申请公开8-59391中)；用于处理从制造第III-V族化合物半导体薄膜过程中排放的含有第V族有机化合物和第V族无机化合物的废气的气体处理剂，该处理剂是通过使碱式碳酸铜和高锰酸钾与锐钛型二氧化钛微粒相混合而制成的(公开在日本专利申请公开8-155258中)；以及在干燥过程中用于脱除废气中有害成分如挥发性无机氢化物和卤化物的固态净化剂，该净化剂包含作为主要成分的结晶氢氧化铜(公开在日本专利申请公开6-319945中)。

至今，已经研制出呈均匀微粒形态并具有高的BET比表面积，用作上述净化剂成分的铜化合物、锰化合物等。制备这类铜化合物的方法是已知的，例如日本专利申请公开2-145422公开了制备这类氧化铜微粒的方法，该方法包括将由铵盐组成的中和剂添加到高纯度硝酸铜溶液中，以形成微粒，然后洗涤、干燥和煅烧所形成的微粒。制备这类二氧化锰的方法包括在加热条件下、借助搅拌将高锰酸钾稀水溶液、硫酸锰稀水溶液与浓硫酸混合，以形成沉淀，然后洗涤和干燥所得沉淀，从而制成具有高比表面积的二氧化锰。近年来，通过为了获得优良的特性而对作为净化剂成分的氧化铜、氧化锰等的形状作的改进，以及通过对上述净化剂组成的研究，已经制备了具有更优良净化能力(即单位量的净化剂脱除有害成分的效果)的净化剂。

继上述包含作为净化剂成分的氧化铜的净化剂之后，已采用了包含作为净化剂成分的碱式碳酸铜的、或包含作为净化剂成分的氢氧化铜的、或包含作为净化剂成分的氧化铜和氧化锰的净化剂来净化含有膦或硅烷气体的气体，其中净化剂是通过将其浸入水中或通过类似方法而失活至对人体和环境不会产生不利影响的安全水平，接着可作为工业废物来处理。如果能从该工业废物中回收铜成分和锰成分，并再循环作为脱除有害气体的净化剂成分的话，不仅能有效地利用资源，而且也能起到保护环境的作用。

然而，还没有对所用的、已经吸附了有害气体的净化剂的状态作出说明。此外，例如还没有对已经吸附了有害成分的净化剂的反应性进行研究，或者还没有对净化剂溶于酸或中和过程中产生有害气体的可能性进行研究。因此，还没有开发出从所用净化剂中回收铜成分和/或锰成分并恢复各成分活性使它们可再次使用的方法。

                        本发明概述