專利名稱：：硅烷、磷烷、砷烷或硼烷氣體提純吸附劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種氣體提純吸附劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
：高純度的硅烷、磷烷、砷垸和硼垸氣體是生產(chǎn)半導(dǎo)體材料的重要原材料，但是采用現(xiàn)有的方法制備的硅烷、磷烷、砷垸或硼烷氣體中都摻雜有大量的雜質(zhì)氣體，如C02、CH4、C2H6、02、CO和水蒸氣，特別是02和水蒸氣對(duì)后續(xù)半導(dǎo)體的生產(chǎn)影響非常嚴(yán)重；因此目前采用鈀粉吸附劑對(duì)硅烷、磷烷、砷垸或硼垸氣體中的雜質(zhì)氣體進(jìn)行去除，但是鈀粉吸附劑對(duì)雜質(zhì)氣體的有效去除率低，僅為70%80%，還需要進(jìn)一步協(xié)助分解。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于解決目前釆用鈀粉吸附劑對(duì)硅烷、磷烷、砷烷或硼烷氣體中的雜質(zhì)氣體去除率低，還需要進(jìn)一步協(xié)助分解的問(wèn)題，而提供的一種硅烷、磷垸、砷烷或硼烷氣體提純吸附劑及其制備方法。硅烷、磷烷、砷烷或硼烷氣體提純吸附劑由載體和載體表面的金屬鋁層組成。上述硅烷、磷垸、砷烷或硼烷氣體提純吸附劑按以下步驟制備在氫氣氣氛下將氫氣與三甲基鋁的混合汽體噴涂于溫度為600650。C的載體表面，即得到硅烷、磷烷、砷垸或硼烷氣體提純吸附劑；其中氫氣與三甲基鋁的混合汽體中氫氣與三甲基鋁的摩爾比為1:510。本發(fā)明硅烷、磷烷、砷烷或硼烷氣體提純吸附劑的氣體凈化強(qiáng)度為吸附劑自身體積的100110倍、吸附容積為吸附劑孔洞體積的1214倍。本發(fā)明硅烷、磷垸、砷烷或硼烷氣體提純吸附劑的制備過(guò)程中在載體表面發(fā)生2(CH3)3A1+3H2=2A1+6CH4，生成的金屬鋁被載體吸附、沉積在載體表面，而生成的甲烷氣體則隨同氫氣飄離。在本發(fā)明硅垸、磷垸、砷烷或硼烷氣體提純吸附劑去除雜質(zhì)氣體的過(guò)程中在提純吸附劑表面主要發(fā)生4A1+302=2A1203和2A1+6H20=2A1(0H)3+3H2，因此本發(fā)明硅垸、磷垸、砷垸或硼垸氣體提純吸附劑能夠更為有效的去除硅垸、磷烷、砷烷或硼烷氣體中的02和水蒸氣。在不增加協(xié)助分解的情況下經(jīng)檢測(cè)本發(fā)明硅垸、磷烷、砷烷或硼垸氣體提純吸附劑C02的去除率高于95%、CH4的去除率高于98%、C2H6的去除率高于98%、02的去除率高于99.8%、CO的去除率高于95%、水蒸氣的去除率高于99.6%，保證了提純后硅烷、磷垸、砷烷或硼烷氣體的高純度和后續(xù)半導(dǎo)體材料的質(zhì)量。具體實(shí)施例方式本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉具體實(shí)施方式，還包括各具體實(shí)施方式間的任意組合。具體實(shí)施方式一本實(shí)施方式硅烷、磷烷、砷垸或硼烷氣體提純吸附劑由載體和載體表面的金屬鋁層組成。具體實(shí)施方式二本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一的不同點(diǎn)是載體為活性炭、沸石或陶粒。其它與實(shí)施方式一相同。具體實(shí)施方式三本實(shí)施方式硅烷、磷烷、砷垸或硼烷氣體提純吸附劑按以下步驟制備在氫氣氣氛下將氫氣與三甲基鋁的混合汽體噴涂于溫度為600650℃的載體表面，即得到硅烷、磷垸、砷烷或硼烷氣體提純吸附劑；其中氫氣與三甲基鋁的混合汽體中氫氣與三甲基鋁的摩爾比為1:510。本實(shí)施方式中的氫氣為高純氫氣，三甲基鋁為純?nèi)谆X蒸汽。本實(shí)施方式硅烷、磷烷、砷烷或硼烷氣體提純吸附劑表面金屬鋁層的厚度可根據(jù)需要而定，由噴涂時(shí)間和單位時(shí)間噴涂量控制。本實(shí)施方式制備工藝簡(jiǎn)單，便于操作。具體實(shí)施方式四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式三的不同點(diǎn)是氫氣與三甲基鋁的混合汽體的溫度為600650℃。其它步驟及參數(shù)與實(shí)施方式三相同。具體實(shí)施方式五本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式三的不同點(diǎn)是氫氣與三甲基鋁的混合汽體中氫氣與三甲基鋁的摩爾比為1:69。其它步驟及參數(shù)與實(shí)施方式三相同。具體實(shí)施方式六本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式三的不同點(diǎn)是氫氣與三甲基鋁的混合汽體中氫氣與三甲基鋁的摩爾比為1:78。其它步驟及參數(shù)與實(shí)施方式三相同。具體實(shí)施方式七本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式三的不同點(diǎn)是氫氣與三甲基鋁的混合汽體中氫氣與三甲基鋁的摩爾比為1:5。其它步驟及參數(shù)與實(shí)施方式三相同。具體實(shí)施方式八本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式三的不同點(diǎn)是載體為活性炭、沸石或陶粒。其它步驟及參數(shù)與實(shí)施方式三相同。具體實(shí)施方式九本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式三的不同點(diǎn)是載體為活性炭、沸石或陶粒。其它步驟及參數(shù)與實(shí)施方式三相同。具體實(shí)施方式十本實(shí)施方式硅烷、磷垸、砷烷或硼烷氣體提純吸附劑按以下步驟制備在氫氣氣氛下將氫氣與三甲基鋁的混合汽體均勻噴涂于溫度為60(TC的載體表面，即得到硅烷、磷烷、砷烷或硼烷氣體提純吸附劑；其中氫氣與三甲基鋁的混合汽體中氫氣與三甲基鋁的摩爾比為1:5，氫氣與三甲基鋁的混合汽體，溫度為600℃，噴涂時(shí)間為2h，氫氣與三甲基鋁的混合汽體消耗量為12L/h，載體為沸石，載體體積為1L。用本實(shí)施方式制備的硅烷、磷烷、砷烷或硼烷氣體提純吸附劑分別進(jìn)行提純吸附實(shí)驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如表l所示。表l<table>complextableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table><table>complextableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權(quán)利要求1、硅烷、磷烷、砷烷或硼烷氣體提純吸附劑，其特征在于硅烷、磷烷、砷烷或硼烷氣體提純吸附劑由載體和載體表面的金屬鋁層組成。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅垸、磷垸、砷垸或硼烷氣體提純吸附劑，其特征在于載體為活性炭、沸石或陶粒。3、制備權(quán)利要求1所述硅烷、磷烷、砷烷或硼垸氣體提純吸附劑的方法，其特征在于硅烷、磷垸、砷烷或硼烷氣體提純吸附劑按以下步驟制備在氫氣存在下將氫氣與三甲基鋁的混合汽體噴涂于溫度為60065(TC的載體表面，即得到硅烷、磷烷、砷垸或硼烷氣體提純吸附劑；其中氫氣與三甲基鋁的混合氣體中氫氣與三甲基鋁的摩爾比為1:510。4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的硅烷、磷垸、砷烷或硼烷氣體提純吸附劑的制備方法，其特征在于氫氣與三甲基鋁的混合氣體的溫度為600650°C。5、根據(jù)權(quán)利要求3所述的硅烷、磷烷、砷烷或硼烷氣體提純吸附劑的制備方法，其特征在于氫氣與三甲基鋁的混合氣體中氫氣與三甲基鋁的摩爾比為1:69。6、根據(jù)權(quán)利要求3所述的硅垸、磷烷、砷垸或硼烷氣體提純吸附劑的制備方法，其特征在于氫氣與三甲基鋁的混合氣體中氫氣與三甲基鋁的摩爾比為1:78。7、根據(jù)權(quán)利要求3所述的硅烷、磷烷、砷烷或硼烷氣體提純吸附劑的制備方法，其特征在于氫氣與三甲基鋁的混合氣體中氫氣與三甲基鋁的摩爾比為全文摘要硅烷、磷烷、砷烷或硼烷氣體提純吸附劑及其制備方法，它涉及一種氣體提純吸附劑及其制備方法。它解決了目前采用鈀粉吸附劑對(duì)硅烷、磷烷、砷烷或硼烷氣體中的雜質(zhì)氣體去除率低，還需要進(jìn)一步協(xié)助分解的問(wèn)題。提純吸附劑由載體和載體表面的金屬鋁層組成。制備方法在氫氣存在下將氫氣與三甲基鋁的混合汽體噴涂于溫度為600～650℃的載體表面，即得到硅烷、磷烷、砷烷或硼烷氣體提純吸附劑。本發(fā)明提純吸附劑在不增加協(xié)助分解的情況下經(jīng)檢測(cè)CO₂的去除率高于95％、CH₄的去除率高于98％、C₂H₆的去除率高于98％、O₂的去除率高于99.8％、CO的去除率高于95％、水蒸氣的去除率高于99.6％。文檔編號(hào)C01B6/34GK101342478SQ20081013694公開日2009年1月14日申請(qǐng)日期2008年8月15日優(yōu)先權(quán)日2008年8月15日發(fā)明者王少志申請(qǐng)人:王少志