降低三氟化氮中二氟化二氮與四氟化二氮濃度的加熱方法

專利名稱：降低三氟化氮中二氟化二氮與四氟化二氮濃度的加熱方法
背景技術：
1.發明領域本發明涉及一種降低三氟化氮和雜質二氟化二氮與四氟化二氮的混合物中二氟化二氮與四氟化二氮的濃度的加熱、氣相方法。
2.有關技術描述在制造半導體器件的等離子體蝕刻硅類材料的制造方法中使用了各種含氟化合物。在半導體器件制造中，三氟化氮的主要用途是作為“化學蒸氣沉積”(CVD)室的清洗氣體。CVD室清洗氣體用來形成等離子體，它與半導體制造設備的內表面起反應，除去長時間積聚的各種沉積物。
半導體制造中使用的如三氟化氮那樣作為清洗氣體的含氟化合物常稱為“電子氣體”。具有高純度的電子氣體對于這些半導體器件制造非常重要。如所周知，在這些氣體中即使痕量的雜質進入到半導體器件的制造設備中，就會導致粗的線寬，這樣就會減少單個半導體器件上的信息量。而且，這些雜質的存在，包括但不限于電子氣體中的微粒、金屬、水份和其他鹵代烴，即使僅僅為百萬分之幾，在生產高密度集成電路時也會增大缺陷發生率。因此，人們對高純度電子氣體就有了更多的要求，具有所需純度的材料也有了更高的市場價值。因此鑒別不好的組分和去除它們的方法為制備用于這些用途的含氟化合物的一個重要方面。
三氟化氮可以用多種方法制備，諸如美國專利3,235,474中公開的方法。然而，大多數方法得到的三氟化氮含有相當高濃度的不需要的雜質，諸如一氧化二氮、二氧化碳、二氟化二氮和四氟化二氮。二氟化二氮和四氟化二氮是三氟化氮電子氣體產品中特別不受歡迎的雜質。在一定條件和較低的濃度下，這些化合物會形成不穩定的甚至爆炸性的成分。所以為了得到用作電子氣體的不含二氟化二氮和四氟化二氮的高純三氟化氮，去除這些雜質的方法是必要的。
已知有各種降低三氟化氮產品中二氟化二氮和其他雜質的方法，包括化學處理和熱處理，以及用沸石、硅膠、活性氧化鋁吸附。硅膠和活性氧化鋁已經公開在低溫用作吸附劑，在高溫時用作反應劑。
美國專利5,183,647公開了含二氟化二氮的三氟化氮的純化方法，高溫下在容器中加熱所述三氟化氮，容器內壁涂覆一層氟化鎳膜。使用裝有固態氟化物以形成填料床的容器優于使用空容器。該參考文獻公開了當容器內壁由鎳以外的金屬制成時，金屬氟化物膜往往容易因加熱被剝落，所以，由于涂層強度差以及與金屬壁表面的粘合強度低，金屬表面就會暴露。
美國專利4,948,571公開了在金屬容器內在150-600℃加熱含有二氟化二氮雜質的三氟化氮分解存在于三氟化氮氣體中的二氟化二氮的方法，容器內壁襯固體氟化物。
美國專利4,193,976和4,156,598公開了一種從三氟化氮中去除二氟化二氮的方法。該方法包括在能使二氟化氮脫氟但對三氟化氮惰性的金屬微粒存在下，在大約149-538℃下加熱三氟化氮一定的時間足以實現二氟化二氮的脫氟。為了達到二氟化二氮的分解，在一定長的時間之后，金屬必須再生。
在已知的文獻中，從三氟化氮中去除二氟化二氮的優選方法是將三氟化氮通過裝填了能有效選擇性去除二氟化二氮的材料的反應器。由于使用時的變質或消耗，所述的填充材料需要周期性地更換。關于從三氟化氮產品中去除四氟化二氮以及這些純化三氟化氮的方法本身從被純化的三氟化氮產生四氟化二氮的可能性，該文獻沒有記載。
發明概述本發明為一種降低三氟化氮和至少一種選自二氟化二氮與四氟化二氮雜質的混合物中的至少一種雜質的濃度的方法，所述方法包括在至少約150℃、內壁為選自電拋光金屬、陶瓷氧化鋁和藍寶石的容器中加熱所述氣相混合物，并回收所述至少一種雜質濃度降低的三氟化氮產品。
本發明者發現，這個方法使得包含在三氟化氮氣體中二氟化二氮與四氟化二氮雜質有效地分解，因此通過將氣體維持在高溫下從氣體中去除雜質。令人驚訝的是，已發現當與氣體接觸的表面最小時，譬如容器是空的，沒有任何種類的填料時，去除這些雜質最有效。而且，本發明者發現當這種高溫處理過程中與三氟化氮組分接觸的表面選自電拋光金屬、陶瓷氧化鋁和藍寶石時，降低了三氟化氮產品不希望的分解和其他雜質的產生。
本發明無需使用試劑或補加填料以去除二氟化二氮，較以前的方法有了進一步的改進。本發明者意外地發現，包含三氟化氮的氣體產品在高溫下通過管狀反應器，該反應器的內表面由藍寶石、陶瓷氧化鋁或電拋光的金屬(如不銹鋼或鎳)制成，能把不需要的二氟化二氮與四氟化二氮雜質降低到不能檢出的水平(例如低于大約0.1ppm-摩爾(ppm-mol))，同時最大程度地減小三氟化氮的降解和轉化為不需要的四氟化二氮的產率損失。
發明詳述本發明為一種降低三氟化氮(NF3)和選自二氟化二氮(FN＝NF，順式和反式異構體)與四氟化二氮(F2N-NF2)的至少一種雜質的混合物中至少一種所述雜質濃度的方法。本方法可用來處理含有任何量的至少一種這樣的雜質的三氟化氮混合物，例如含有大約2％摩爾的至少一種這樣的雜質的三氟化氮混合物。本方法可在其他存在于三氟化氮混合物中的雜質存在下進行，如一氧化二氮、二氧化碳、六氟化硫、六氟乙烷和四氟甲烷，這些雜質的存在對該方法沒有不利的影響。
本方法涉及加熱步驟，加熱三氟化氮氣相混合物。加熱三氟化氮混合物在約150℃至約300℃、優選約200℃至約250℃、最優選約235℃下進行。本發明者發現，在這樣的溫度下，采用本方法降低了在二氟化二氮與四氟化二氮雜質和三氟化氮的混合物中這些雜質的濃度，三氟化氮沒有分解為副產物如四氟化二氮和產率損失。該加熱步驟可通過在容器中加熱靜止的三氟化氮混合物來進行，或者更優選采用連續的方法加熱流過容器的三氟化氮混合物。
加熱步驟中可以用各種加熱方法加熱三氟化氮混合物，加熱方法沒有特別的限制。三氟化氮混合物按序可以通過以下方法加熱用電加熱器或燃燒器從外部加熱容器，或用容器外或容器內的夾套，加熱介質通過夾套循環。或者，可首先將三氟化氮混合物加熱到需要的溫度，然后通過或停留在絕熱的容器中一段時間，導致雜質分解，因此雜質濃度降低。例如三氟化氮混合物可以在管殼式換熱器中加熱，然后送進如絕熱管那樣的容器中，在容器內三氟化氮混合物在高溫下停留降低雜質濃度所需的時間。在其他可選擇的設備配置中，在加熱步驟中將三氟化氮混合物與已加熱的載氣混合，使三氟化氮混合物達到所需的溫度。例如，三氟化氮混合物可以與已加熱的氮氣流混合，使合并的氣體組合物達到加熱步驟需要的溫度。
就任選使用的任何氣體分配器和任選使用的任何預熱器這兩種容器而言，在加熱步驟中接觸三氟化氮混合物的容器所有部件的內表面由選自電拋光金屬、陶瓷氧化鋁和藍寶石的材料制成的情況下，三氟化氮的不合需要的分解就降低。
在升高三氟化氮混合物溫度的同時，要求限制容器和工藝氣流的溫度以便不引起不需要的三氟化氮的分解。例如，在使用電加熱器的情況下，優選采用低熱流(low-heat-flux)電加熱器以避免極高的表面溫度，也就是避免溫度超過約300℃。在應用其他工藝流體和載氣加熱三氟化氮混合物時，所述工藝流體或載氣的溫度也優選不高于約300℃。
接觸時間是三氟化氮混合物處于加熱步驟的時間。優選這樣選擇接觸時間以便獲得基本上不含二氟化二氮與四氟化二氮雜質兩種的三氟化氮產品，而且不造成三氟化氮產率的損失。在降低三氟化氮混合物中二氟化二氮與四氟化二氮雜質的濃度必需的給定加熱步驟溫度下的接觸時間取決于三氟化氮混合物中這些雜質的初始濃度和三氟化氮產品中雜質要求的最終濃度。在降低二氟化二氮與四氟化二氮雜質的濃度而三氟化氮混合物中三氟化氮不分解必需的給定加熱步驟溫度下的接觸時間可由本領域普通技術人員無需過多經驗來確定。一般來說，雜質的初始濃度越高，三氟化氮混合物在加熱步驟期間需要維持在高溫的接觸時間越長，和/或為降低二氟化二氮與四氟化二氮雜質的至少一種的濃度所需的加熱步驟溫度越高。或者，由任何給定的初始濃度要求的雜質的最終濃度越低，在加熱步驟期間將三氟化氮混合物維持在高溫下的接觸時間越長，和/或者需要的加熱步驟溫度越高。
例如，含有不同量二氟化二氮的三氟化氮組合物以每小時0.45kg(1磅)的速率和101kPa(1大氣壓)的壓力送到容器，在通過該容器時，該組合物維持在200℃或230℃。表1顯示了容器體積和將三氟化氮產品中的二氟化二氮降低到5ppm-摩爾以下所需的接觸時間。
表1
加熱步驟中容器內的總壓力不是關鍵的。為了達到工業上有用的工藝產率，同時為了在連續方法中加熱步驟期間三氟化氮混合物通過容器，加熱步驟期間容器內的總壓力優選為約101.3kPa(1大氣壓)至約1,520kPa(15大氣壓)。容器內的總壓力可能完全由三氟化氮混合物所組成，或者還可包含惰性載氣，這些氣體與三氟化氮混合物的各成分不起反應，同時容易從三氟化氮產品中分離。這樣的惰性載氣例如包括氮、氦、二氧化碳和六氟乙烷。
實施加熱步驟的容器的形狀不是關鍵的。任何類型的盒子、圓筒和類似的容器都可以用。當本方法連續進行時，優選圓筒狀(例如管狀)容器。雖然容器形狀不是關鍵，但是優選在實施加熱步驟的容器區域，容器內表面積與容器體積的比率盡可能最小。優選的容器外形是圓筒形容器，為了使這樣的容器的內表面積與體積的比率盡可能最小，優選容器的直徑為沿著容器有足夠的熱傳遞的可能的最大直徑，也就是說，從臨近容器壁的三氟化氮混合物到容器中心的三氟化氮混合物有足夠的熱傳遞的可能的最大直徑。三氟化氮混合物通過給定體積的圓筒，并且所述混合物維持在高溫下，優選圓筒的直徑和長度能使與該混合物接觸的圓筒的內表面積最小。例如，如果處理包含三氟化氮和二氟化二氮與四氟化二氮雜質的三氟化氮混合物需要體積為0.5立方米的流通式反應器，那么直徑為0.35米、內表面積為5.7平方米的反應器優于直徑為0.25米、內表面積為8.0平方米的反應器。
因此為了在加熱步驟期間與三氟化氮混合物接觸的容器表面積達到最小化，優選容器不裝填料，也就是說，在實施加熱步驟的容器區域不向容器添加填料。如果任選添加了任何這樣的填料，優選它的形狀使表面積最小化。如果在本容器中使用了氣體再分布器，優選采用使表面積最小化的外形。表面積最小的氣體再分布器的實例為Kenics靜態混合器。而且，這種氣體再分布器的表面優選選自電拋光金屬、陶瓷氧化鋁和藍寶石。這種氣體再分布器的表面可用包含氟氣的鈍化組合物鈍化。
工業用途金屬表面的機械加工和光滑可分為兩個階段i)“粗加工”，即用磨削和研磨法產生適度光滑且目視平整的表面，和ii)“拋光”，即用拋光墊上的磨料處理得到微觀光滑和光亮的表面。已經明確這種機械加工在金屬表面層產生嚴重變形的微觀區域。這種變形區具有不同于整體金屬的性質，在機械拋光表面上進行的操作或在機械拋光表面存在下進行的操作得到的結果就不是整體金屬的特征。機械拋光表面的研究表明，外表面層是高度的變形區，最終的光滑的機械加工的表面是流動過程產生的，即在微觀水平上高峰處的金屬被擠進低谷中。因此機械拋光的金屬表面為包含大量不期望的微觀劃痕、毛刺、折痕、金屬碎屑、埋入的拋光研磨劑的變形區。
這里所用的術語“電拋光金屬”是指在電解池中作為陽極的金屬，電解繼續一段時間使得足以除去在金屬表面由任何初期機械加工和拋光所產生的變形區。為了產生最好的電拋光結果，眾所周知金屬必須均勻，且沒有表面缺陷。一般被機械拋光掩蓋的缺陷在電拋光時會顯露出來，甚至被放大。夾雜物、鑄造不規則、裂縫等如靠近金屬表面會被除去，但如位于表面的臨界距離則被放大。臨界距離是電拋光除去的金屬的平均深度。不愿受理論的限制，人們認為由電拋光金屬表面獲得的表面清潔和光滑可定性地用富含金屬的化合物的層的濃度梯度差別來說明，該層是在電拋光時金屬表面的微觀峰谷上形成的。在金屬的峰處，層薄，濃度梯度高，而在金屬的谷處，層厚，濃度梯度低。在電拋光期間，發生金屬峰的優先溶解，這樣表面就清潔光滑了。
本方法包括了在具有電拋光的金屬內壁的容器內在氣相中進行加熱步驟的實施方案。本發明的金屬包括(i)能夠被電拋光的金屬，(ii)不形成揮發性金屬氟化物的金屬，(iii)形成的金屬氟化物不會催化三氟化氮的熱分解的金屬。本發明的金屬包含鋁、鉻、鈷、銅、金、鐵、鎳、銀、錫、鈦和鋅。本發明的金屬還包含上述金屬(任選還包含金屬鉬)的合金，包括黃銅(主要包含銅和鋅)、鎳銀、Monel(主要包含鎳和銅)、Hastelloy(主要包含鎳、鉬和鉻)、Inconel(主要包含鎳、鉻和鐵)、Kovar(主要包含鎳、鐵和鈷)、低碳鋼和高碳鋼以及不銹鋼(主要包含鐵、鉻和鎳)。優選的金屬包括鎳和含鎳的金屬合金如316不銹鋼、Inconel、Hastelloy和Monel等。
電拋光金屬的表面粗糙度可用算術平均粗糙度Ra描述，單位是微英寸(或μm)。這是相對電拋光金屬平均表面輪廓而言的所有輪廓偏差(金屬谷深和峰高)的算術平均值。對于本方法的在電拋光金屬內壁的容器中進行加熱步驟的實施方案而言，內壁的Ra值為約70微英寸(1.75μm)或以下，優選為約20微英寸(0.5μm)或以下，最優選約10微英寸(0.25μm)或以下。
本方法包括在具有陶瓷氧化鋁制的內壁的容器內在氣相中進行加熱步驟的實施方案。“陶瓷氧化鋁”是指燒制緊密堆積的粉末狀Al2O3而形成的耐火材料，任選包含某種粘結材料(例如粘土)。可以通過在它們的熔點以下加壓并以所需的形狀加熱氧化鋁粉形成這種陶瓷氧化鋁，這個過程稱為燒結。燒結形成陶瓷氧化鋁時，臨近的顆粒物質在熱和壓力的影響下向“頸”區擴散，從而在顆粒之間生長，最后將顆粒連接在一起。當顆粒間的邊界成長時，空隙逐漸減小，直到最后階段孔隙關閉，不再互相連通。或者，還可以通過加熱氧化鋁粉到它們的熔點以上，把它們澆注成所需的形狀形成這種陶瓷氧化鋁。在任何一種情況下，形成的陶瓷氧化鋁都有高度致密的結實的無孔的氧化鋁表面。按照ASTM C20方法測定，適于本發明容器的陶瓷氧化鋁的密度為3.4至4.0克/厘米2，所述測定方法通過引用結合到本文中。
本方法包括在具有藍寶石制內壁的容器內在氣相中進行加熱步驟的實施方案。“藍寶石”是指包含單晶氧化鋁(Al2O3)的材料。因為它是單晶，藍寶石不能澆注、拉伸或鑄造。它必須“生長”成由選定的生長方法規定的特定形狀。合成的或人造的藍寶石具有跟天然寶石同樣的單晶菱形結構，然而純度更高，而且水樣清澈。雖然有些晶體生長過程產生接近各種網狀(net shape)，幾乎所有的藍寶石部件必須由這些形狀通過各種切割、磨削和拋光操作來加工。藍寶石無孔，不吸潮。
本方法還任選包括使進行加熱步驟的區域的容器內壁與包含氟氣的鈍化組合物接觸以產生經鈍化的容器的步驟。如果進行容器的鈍化，優選在本方法的加熱步驟之前進行。容器鈍化通過使進行加熱步驟的區域的容器內壁與用惰性載氣稀釋的氟氣(例如含5％體積氟的氦和氮)接觸來進行。在約室溫(例如約25℃)、約大氣壓至稍高的壓力(例如55kPa(8psi))下使稀釋的氟與容器內壁接觸約30分鐘。隨后任選將容器升至稍高的溫度(例如50℃)，使容器內壁與稀釋的氟接觸約12分鐘。隨后在開始本方法的加熱步驟之前，用純惰性載氣吹掃容器。
本方法降低了三氟化氮和至少一種選自二氟化二氮與四氟化二氮雜質的混合物中所述至少一種雜質的濃度。應用這里規定的加熱步驟溫度和充分的接觸時間，本方法可以產生基本不含所述至少一種雜質的三氟化氮產品。基本不含所述至少一種雜質的三氟化氮產品是指包含約10ppm-摩爾或以下，更優選約1ppm-摩爾或以下，更優選約0.1ppm-摩爾或以下的所述至少一種雜質的三氟化氮產品。此外本方法產生所述三氟化氮產品的NF3收率損失低于2％，大多數情況下低于1％，大多數情況下還低于0.5％。
任選將通過本發明方法制備的三氟化氮進一步處理以除去二氟化二氮與四氟化二氮雜質的分解產物。例如，本方法的加熱步驟可將二氟化二氮與四氟化二氮雜質分解為氮和氟。產生的氟可以用已知的方法從三氟化氮產品中除去，例如將產品通過氫氧化鉀水溶液洗滌，或者通過充填氧化鋁顆粒、沸石基分子篩或者硅膠的床。產生的氮可以用已知的方法除去，例如蒸餾三氟化氮產品，氮作為蒸餾的塔頂產物除去，三氟化氮作為塔底產品回收。
實施例實施例1內徑0.491cm，外部加熱區長度為33cm(被加熱的管體積為9.61cm3)的容器(管道)，分別由碳鋼、未電拋光的316不銹鋼、Ra(表面粗糙度)為15微英寸的電拋光316不銹鋼、Ra為15微英寸的電拋光鎳、陶瓷氧化鋁和藍寶石組成，用下述方法鈍化。在室溫下以8-10psi的壓力向給定的管子通入含5％體積氟的氦氣混合物。立即放空該氣體混合物，再將新鮮的氣態氟混合物壓入管子中，在室溫和8-10psi下保持30分鐘。隨后管子放空，再用氣態氟混合物加壓至8-10psi，管溫保持在50℃達18小時。管子然后冷卻到室溫，用氮吹掃。
含有448ppm-摩爾的二氟化二氮(N2F2)和356ppm-摩爾四氟化二氮(N2F4)的三氟化氮(NF3)氣態流體送入空管子。在大氣壓(101.3kPa，14.7psi)下將三氟化氮送入給定的管子，其速度使給定管子的加熱區內的接觸時間為14到41秒。用氣相色譜質譜儀監測產品氣體組成，結果見表2-7。
表2-非電拋光的碳鋼管，排出氣體中各組分的濃度(ppm-摩爾)
表3-非電拋光的不銹鋼管，排出氣體中各組分的濃度(ppm-摩爾)
表4-電拋光的不銹鋼管，排出氣體中各組分的濃度(ppm-摩爾)
表5-陶瓷氧化鋁管，排出氣體中各組分的濃度(ppm-摩爾)
表6-藍寶石管，排出氣體中各組分的濃度(ppm-摩爾)
表7-電拋光的鎳管，排出氣體中各組分的濃度(ppm-摩爾)
由表2-7的數據可見，升高加熱步驟的溫度減少殘留在三氟化氮氣體中的二氟化二氮的量。在不同溫度下本發明的幾種管材料的效率稍有差別，但是總體上它們除去二氟化二氮的能力非常類似。比較這些數據可見，接觸時間越長，從三氟化氮氣體中除去二氟化二氮越有效。
表2-7的數據表明，在較低的試驗溫度下，在幾種管材料的每一種中加熱三氟化氮氣態流體對于從三氟化氮氣體中除去四氟化二氮均有效。然而，在較長的接觸時間和較高的溫度下，碳鋼和未拋光的不銹鋼開始顯示四氟化二氮濃度增加。本發明的容器材料(即電拋光的不銹鋼、電拋光的鎳、陶瓷氧化鋁和藍寶石)可以在更高的溫度下運作，而不產生三氟化氮的降解和轉化為不需要的四氟化二氮的產率損失。
已知三氟化氮與某些金屬在高溫下反應形成四氟化二氮。Colburn等人在J.Am.Chem.Soc.，第80卷，第5004頁(1958)中公開三氟化氮在高溫下與銅、不銹鋼和其他金屬反應產生四氟化二氮，產率最高可達71％。本發明人用氣相色譜質譜儀精確地測量了受熱的三氟化氮氣流中的四氟化二氮，確定在帶有選自電拋光金屬、陶瓷氧化鋁和藍寶石內壁的管子內受熱的三氟化氮氣流中不含四氟化二氮，這表明在這些內壁表面存在下沒有因三氟化氮分解造成三氟化氮產率損失。本發明人能夠用紅外光譜確證本方法中沒有三氟化氮因分解造成產率損失。例如，純三氟化氮通過243℃的陶瓷氧化鋁管，接觸時間14秒，用紅外光譜測得三氟化氮因分解造成產率損失的最大為0.5％。
實施例2將含有448ppm-摩爾二氟化二氮(N2F2)和356ppm-摩爾四氟化二氮(N2F4)的三氟化氮(NF3)氣態流體送入內徑為0.491cm，外部加熱區長度為33cm的空管子。被加熱的管體積為9.61cm3。管子分別由未電拋光的316不銹鋼和Ra(表面粗糙度)為15微英寸的電拋光的316不銹鋼組成。這些管子在處理三氟化氮混合物之前未用含氟的鈍化組合物鈍化。上述含二氟化二氮與四氟化二氮的三氟化氮氣態流體在大氣壓(101.3kPa，14.7psi)下送入管子中，其速度使得在管子加熱區有14至41秒的接觸時間。產品氣體組成用氣相色譜質譜儀監測。結果見表8和9。
表8-未鈍化的不銹鋼管，排出氣體中各組分的濃度(ppm-摩爾)
表9-未鈍化的電拋光不銹鋼管，排出氣體中各組分的濃度(ppm-摩爾)
權利要求
1.一種降低三氟化氮和至少一種選自二氟化二氮與四氟化二氮雜質的混合物中的所述至少一種雜質的濃度的方法，所述方法包括在至少約150℃下在內壁為選自電拋光金屬、陶瓷氧化鋁和藍寶石的容器中加熱所述氣相混合物，和回收所述至少一種雜質濃度降低的三氟化氮產品。
2.權利要求1的方法，其中所述加熱在約150℃至約300℃下進行。
3.權利要求1的方法，其中所述加熱在約200℃至約250℃下進行。
4.權利要求1的方法，其中所述加熱在約235℃下進行。
5.權利要求1的方法，其中在所述加熱過程所述混合物中存在惰性載氣。
6.權利要求1的方法，其中所述容器為圓筒形容器。
7.權利要求1的方法，其中所述容器不裝填料。
8.權利要求1的方法，其中所述容器的所述內壁包含選自鋁、鉻、鈷、銅、金、鐵、鎳、銀、錫、鈦和鋅的電拋光金屬。
9.權利要求1的方法，其中所述容器的所述內壁為含鎳電拋光金屬。
10.權利要求9的方法，其中所述金屬包含Inconel、Hastelloy或Monel。
11.權利要求1的方法，其中所述容器的所述內壁的Ra值小于或等于約70微英寸。
12.權利要求1的方法，其中所述容器的所述內壁的Ra值小于或等于約20微英寸。
13.權利要求1的方法，其中所述容器的所述內壁的Ra值小于或等于約10微英寸。
14.權利要求1的方法，所述方法還包括將所述容器的所述內壁與含氟氣的鈍化組合物接觸的步驟。
15.權利要求14的方法，其中所述接觸在溫度為約25℃下，壓力為約1大氣壓下進行，并且所述鈍化組合物包含在氦中的5％體積的氟。
16.權利要求1的方法，其中所述三氟化氮產品包含小于或等于約10ppm-摩爾的所述至少一種雜質。
17.一種降低三氟化氮和至少一種選自二氟化二氮與四氟化二氮雜質的混合物中的所述至少一種雜質的濃度的方法，所述方法包括提供內壁選自電拋光金屬、陶瓷氧化鋁和藍寶石的容器，將所述容器的所述內壁與含氟氣的鈍化組合物接觸，形成鈍化的容器，在約150℃至約300℃下在所述鈍化的容器中加熱所述氣相混合物，和回收所述至少一種雜質濃度降低的三氟化氮產品。
18.一種純化含三氟化氮和至少一種選自二氟化二氮與四氟化二氮雜質的三氟化氮組合物的方法，所述方法包括在約150℃至約300℃下在內壁為含鎳電拋光金屬的容器中加熱所述氣相三氟化氮組合物，回收包含小于或等于約10ppm-摩爾的所述至少一種雜質的三氟化氮產品。
19.一種純化含三氟化氮和至少一種選自二氟化二氮與四氟化二氮雜質的三氟化氮組合物的方法，所述方法包括提供內壁選自電拋光金屬、陶瓷氧化鋁和藍寶石的容器，將所述容器的所述內壁與含氟氣的鈍化組合物接觸，形成鈍化的容器，在約150℃至約300℃下在所述鈍化的容器中加熱所述氣相三氟化氮組合物，和回收包含小于或等于約10ppm-摩爾的所述至少一種雜質的三氟化氮產品。
20.一種用于從三氟化氮中選擇性除去二氟化二氮與四氟化二氮雜質的容器，所述容器包括具有第一和第二開口端以及內壁選自電拋光金屬、陶瓷氧化鋁和藍寶石的圓筒，其中所述內壁已與含氟氣的鈍化組合物接觸。
全文摘要
通過內壁選自電拋光金屬、陶瓷氧化鋁或藍寶石的容器中加熱氣相三氟化氮和不期望的二氟化二氮與二氟化四氮雜質的混合物，回收這種雜質濃度降低的三氟化氮產品來降低混合物中這些不期望雜質的濃度。該方法在約150℃至約300℃下進行，優選所述容器不裝填料，并且在進行加熱步驟的容器區域內容器的內表面積與容器體積的比率最小。任選所述方法還包括將容器的內壁與含氟氣的鈍化組合物接觸的步驟。
文檔編號B01J19/02GK1761615SQ200480007748
公開日2006年4月19日 申請日期2004年3月25日 優先權日2003年3月25日
發明者B·A·馬勒, M·J·納帕 申請人:納幕爾杜邦公司