[发明专利]用于硅氧烷污染物去除的材料、方法及设备

说明书

披露了吸附性材料，连同含有这些吸附性材料的过滤元件、使用吸附剂从一个气体流中去除硅氧烷污染物的方法。该方法包括提供一种已经用酸洗涤过的吸附性材料并且使一种气体通过该吸附性材料以便降低该气体中的硅氧烷水平。一个用于降低气体中的硅氧烷水平的过滤元件包括一种第一吸附性材料，该第一吸附性材料包含一种酸洗吸附剂；以及一种第二吸附性材料，该第二吸附性材料包含一种酸浸渍的吸附剂。

本申请为申请号201380029993.9，申请日为2013年3月15日(进入中国国家阶段日为2014年12月5日)，发明名称为“用于硅氧烷污染物去除的材料、方法及设备”的中国申请的分案申请。

原始申请信息

本申请的母案申请是在2013年3月15日作为一份PCT国际专利申请以唐纳森公司(Donaldson Company,Inc.)(一家美国国家公司，作为所有国家指定的申请人)，以及美国公民Brian N.Hoang、美国公民Gerald Weineck、印度公民Karthik Viswanathan、以及美国公民Andrew J.Dallas(仅作为指定国家的发明人)的名义而提交的，并且要求于2012年5月7日提交的美国临时专利申请号61/643,732的优先权，该申请的内容通过引用以其全文结合在此。

发明领域

本技术涉及吸附性材料。

背景技术

硅氧烷化合物，如六甲基二硅氧烷、六甲基环三硅氧烷、以及三甲基硅醇是可能干扰很多先进的制造工艺的污染物。例如，硅氧烷化合物可以严重地损坏用于制造电子部件的装置，如光刻装置，包括透镜和光学部件。从周围空气、工具环境以及使用点空气流中去除硅氧烷化合物对于避免损坏此类装置和部件是关键的。因此，对于可以可靠地从气体中去除硅氧烷化合物的方法和材料存在一种需求。

发明概述

本发明部分地针对用于降低气体中的硅氧烷污染物的方法和材料。其他污染物，如氨气和酸性气体也任选地随同硅氧烷一起降低。在某些实施例中，这些方法包括使用一种已经用酸洗过的吸附性材料。当使含有硅氧烷的气体通过该酸洗的吸附剂时，该气体中的硅氧烷水平降低。

适合的吸附性材料包括活性炭、以及(例如)硅胶、活性氧化铝、沸石、纳米多孔载体、以及其组合。典型地，用一种强酸(如硝酸)洗涤该吸附剂。在用该强酸处理后，一般用水洗涤该吸附剂以便去除过量的酸并且使该吸附性材料回到更中性的pH(尽管该吸附剂表面仍然总体上具有微酸性的pH)。

这些方法和介质可以用于从周围空气、以及从清洁干燥的空气(CDA)、从氮气、从稀有气体、以及从其他可能含有不希望的硅氧烷水平的气体中去除硅氧烷污染物。硅氧烷(甚至非常低浓度的硅氧烷)的去除还可以在多种微电子器件制造以及操作过程中是有益的，如生产平板显示器、生产和操作光电器件、以及生产和操作光电池。硅氧烷的去除对于半导体制造，如在光刻工艺中经常是特别重要的。

除了使用一种酸洗的吸附剂来去除硅氧烷，其他的吸附性材料可以与该酸洗的吸附剂一起使用以便或者进一步去除硅氧烷、去除其他的污染物，或者去除硅氧烷以及其他的污染物。另外的吸附性材料可以还包括活性炭、以及(例如)硅胶、活性氧化铝、沸石、纳米多孔载体、以及其组合。在一个实现方式中，用一种酸(如强酸)浸渍该另外的吸附剂。适合的酸包括(例如)磷酸和柠檬酸。这些酸浸渍的吸附剂特别适用于去除碱性污染物，如氨气。

典型地，将两种吸附剂(如一种酸洗的吸附剂(其中去除了大部分酸)，以及一种酸浸渍的吸附剂(其中大量的酸仍然浸渍在介质上))安排进一个过滤元件中这样使得气体顺序地流过这些不同的吸附剂。因此，例如，在一个填充床过滤器中，可以存在一个填充床用于第一种吸附剂，以及第二填充床用于第二种吸附剂。