【事件の表示】
　特許第２８００３７５号「天然石英粉末の精製方法」の特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第２８００３７５号の請求項１ないし２に係る特許を維持する。
【理　由】
１．手続の経緯
　特許第２８００３７５号についての出願は、平成２年６月１８日に特許出願され、平成１０年７月１０日にその発明について特許の設定登録がされ、その後、特許異議申立人服部裕一（以下、「申立人」という。）より特許異議の申立てがされ、取消理由通知がされ、その指定期間内である平成１１年８月１９日に訂正請求書及び意見書が提出され、訂正拒絶理由が通知され、その指定期間内である平成１２年４月２４日に手続補正書及び意見書が提出され、再度の取消理由通知がされ、その指定期間である平成１２年７月６日に、先に提出された訂正請求書と手続補正書の取り下げ及び新たな訂正請求書の提出が行われたものである。
２．訂正の適否についての判断
（１）訂正の内容
　上記訂正請求書は、以下のとおりの訂正を行うことを請求するものである。
（ａ）特許請求の範囲の請求項１の「空気又は窒素をキャリヤーガスとし、ハロゲン０．１〜４容量パーセント及び水素０．１〜４容量パーセントを含む調整雰囲気中において、１０００〜１２００℃の温度に加熱処理する」を「空気又は窒素をキャリヤーガスとし、ハロゲン及び水素をそれぞれ０．１〜４容量パーセントの範囲で含む調整雰囲気中において、１０００〜１２００℃の温度に流動床を形成させて加熱処理することにより、ナトリウムおよびカリウムをそれぞれ０．３ｐｐｍ以下に、ウランを０．１ｐｐｂ以下に低減する」と訂正する。
（ｂ）特許請求の範囲の請求項２の「空気又は窒素をキャリヤーガスとし、ハロゲン０．１〜１容量パーセント及び水素０．１〜１容量パーセントを含む調整雰囲気中において、１０００〜１２００℃の温度に加熱処理する」を「空気又は窒素をキャリヤーガスとし、ハロゲン及び水素をそれぞれ０．１〜１容量パーセントの範囲で含む調整雰囲気中において、１０００〜１２００℃の温度に流動床を形成させて加熱処理することにより、ナトリウムおよびカリウムをそれそれ０．３ｐｐｍ以下に、ウランを０．１ｐｐｂ以下に低減する」と訂正する。
（ｃ）明細書第３頁第１５〜１７行の「空気又は窒素をキャリヤーガスとし、ハロゲン０．１〜４容量パーセント及び水素０．１〜４容量パーセントを含む調整雰囲気中において、１０００〜１２００℃の温度に加熱処理する」を「空気又は窒素をキャリヤーガスとし、ハロゲン及び水素をそれそれ０．１〜４容量パーセントの範囲で含む調整雰囲気中において、１０００〜１２００℃の温度に流動床を形成させて加熱処理することにより、ナトリウムおよびカリウムをそれそれ０．３ｐｐｍ以下に、ウランを０．１ｐｐｂ以下に低減する」と訂正する。
（ｄ）明細書第３頁第１９〜２１行の「空気又は窒素をキャリヤーガスとし、ハロゲン０．１〜１容量パーセント及び水素０．１〜１容量パーセントを含む調整雰囲気中において、１０００〜１２００℃の温度に加熱処理する」を「空気又は窒素をキャリヤーガスとし、ハロゲン及び水素をそれそれ０．１〜１容量パーセントの範囲で含む調整雰囲気中において、１０００〜１２００℃の温度に流動床を形成させて加熱処理することにより、ナトリウムおよびカリウムをそれそれ０．３ｐｐｍ以下に、ウランを０．１ｐｐｂ以下に低減する」と訂正する。
（ｅ）明細書第３頁第２９行の「方法あである」を「方法である」と訂正する。
（ｆ）明細書第４頁第１１〜１２行の「調整雰囲気ガスの組成は、ハロゲンが０．１〜１容量％、水素が０．１〜１容量％及び残りが空気又は窒素である。」を「調整雰囲気ガスの組成は、それぞれ０．１〜４容量パーセントの範囲で含むハロゲン及び水素と残りが空気又は窒素である。」と訂正する。
（ｇ）明細書第６頁第１３行の「請求項１」を「請求項２」と訂正する。
（２）訂正の目的の適否、新規事項追加の有無及び拡張・変更の存否
　上記訂正事項のうち、（ａ）、（ｂ）は特許請求の範囲の減縮を目的とするものであり、（ｃ）、（ｄ）、（ｆ）は訂正後の明細書全体の記載事項を整合させて、記載の明瞭化を図るものであるから、明りょうでない記載の釈明を目的とするものであり、（ｅ）、（ｇ）は誤記の訂正を目的とするものである。
　そして、「流動床を形成させて加熱処理することにより、ナトリウムおよびカリウムをそれぞれ０．３ｐｐｍ以下に、ウランを０．１ｐｐｂ以下に低減する」ことは、本件特許明細書第２〜３頁記載の＜実施例１＞に「…流動床を形成させ…（中略）…目標値である、ナトリウム（Ｎａ）＜０．３ｐｐｍ、カリウム（Ｋ）＜０．３ｐｐｍ及びウラン（Ｕ）＜０．１ｐｐｂを達成できた。」と記載されており、本件明細書に記載されていた事項と言えるから、いずれの訂正事項も新規事項の追加に該当せず、また、実質的に特許請求の範囲を拡張又は変更するものでもない。
（３）独立特許要件の判断
（ａ）訂正明細書の請求項に係る発明
　訂正明細書の請求項１、２に係る発明は、その特許請求の範囲に記載された以下の事項により特定されるとおりのものである（以下、「訂正後発明１、２」という。）。
「【請求項１】天然石英粉を空気又は窒素をキャリヤーガスとし、ハロゲン及び水素をそれぞれ０．１〜４容量パーセントの範囲で含む調整雰囲気中において、１０００〜１２００℃の温度に流動床を形成させて加熱処理することにより、ナトリウムおよびカリウムをそれぞれ０．３ｐｐｍ以下に、ウランを０．１ｐｐｂ以下に低減することを特徴とする天然石英粉末の精製方法。
  【請求項２】天然石英粉を空気又は窒素をキャリヤーガスとし、ハロゲン及び水素をそれぞれ０．１〜１容量パーセントの範囲で含む調整雰囲気中において、１０００〜１２００℃の温度に流動床を形成させて加熱処理することにより、ナトリウムおよびカリウムをそれそれ０．３ｐｐｍ以下に、ウランを０．１ｐｐｂ以下に低減することを特徴とする天然石英粉末の精製方法。」
（ｂ）引用例の記載事項
　当審が平成１１年６月８日付け取消理由通知において引用した引用例１（特開昭５５−４２２６７号公報）、引用例２（米国特許第３１２８１６６号明細書）には、次のとおりの事項が記載されている。
引用例１
ア．「粉末ガラスを塩素含有ガス流中で加熱処理し、粉末ガラスを加熱溶融ガラス化することを特徴とする高純度ガラスの製造方法。」（第１頁特許請求の範囲第１項）
イ．「石英ガラスは天然に産出する水晶を水洗、選別、弗酸洗い水洗の工程により選別水晶とし…（中略）…塩酸あるいは弗酸洗い、水洗い、乾燥、篩分けの工程により精製水晶粉を得てベルヌーイの方法による酸水素ガス炎その他による熔融工程によって製造される。諸工程における精製処理は、水晶原石あるいは粗水晶粉の常温に於ける塩酸あるいは弗酸洗いおよび選別であり、その精製効果は、水晶粒の表面層にとどまり、水晶、粒内部へは及んでいない。」（第１頁左欄第１３行〜右欄第３行）
ウ．「原料ガラス粉末である精製水晶粉１を内径３０ｍｍ厚さｌｍｍ長さｌｍの熱処理管例えば石英ガラス管２の中央部に約１００ｍｍに亘って充填し、加熱装置例えば電気抵抗加熱炉３で１０００〜１２００℃に加熱し、１２０時間保った。この間、石英ガラス管には、塩素０．２μｍｉｎ（０．２１／ｍｉｎの誤記と認められる。）およびアルゴン１１／ｍｉｎを流し続けた。かくして得られた熱処理ガラス粉末を…」（第１頁右欄下から第３行〜第２頁左上欄第５行）
エ．「粉末ガラスの粒度雰囲気中の塩素含有量、処理温度、処理時間により純化の効果を向上することが可能である。」（第２頁左下欄第７〜９行）
オ．「高温に保持される流動床を用いることにより純化はより効率化される。」（第２頁左下欄第１３〜１４行）
カ．「キャリアガスとしては、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスのほか窒素ガス、酸素ガスの１種以上から選択できる。」（第２頁左下欄第１５〜１７行）
キ．「粉末ガラスを使用しているので塩素が効果的に拡散浸透し、短時間で高純度ガラスが得られる。」（第２頁右下欄第５〜７行）
引用例２
ア．「３０モル％まで使用しても差し支えないが、好ましくは、総量で１５〜２５モル％の塩素ガスが使用される。」（第４欄第５４〜５７行）
イ．「水晶粒３はホッパ２３中に載置され、スクリューコンベヤ２５により供給管２４を通して搬送される。スクリューコンベヤはパワードライブ２６により、前述の炉の漏斗状供給開口４へと駆動される。…（中略）…この方法では水晶粒３は水晶ガラスシリンダ１の限られた狭いスペースへ供給される。前述の水晶ガラスシリンダ１の形成表面２７を溶融するための加熱は、上で述べたように、ブロワ２９によって達成される。前述のブロワ２９は酸素と水素の混合物が流通するバーナーノズル５を有する。…（中略）…混合管８がバーナーノズル５内へと延びている。前述の混合管８は塩素が供給される管９と連結している。もう一つの別のノズル１０が前述の混合管８内へと延びている。酸素は前述のノズル１０を通してミキシングチューブ８内へ導入され、ミキシングチューブ内で塩素と混合される。」（第５欄第４８行〜第６欄第１３行）
ウ．「塩素は揮発性化合物として実質的にすべての不純物を除去できる量でなければならない。塩素の他に、必要ならば、塩化水素乃至水素を塩素の反応性を増加させるために、付加的に導入してもよい。一般的に、塩化水素乃至水素は塩素に対して約３０％以下、好ましくは約５〜１５％供給される。」（第６欄第４５〜５２行）
エ．「このように、例えば、ナトリウム，マグネシウム，カルシウム，バリウム，アルミニウム，銅，亜鉛，チタンそして／又は鉄が塩化物として除去される。」（第７欄第２１〜２３行）
オ．「長時間の紫外線露出に対して、改良された紫外線伝達効果を有する石英ガラスを製造する方法であって、石英ガラス材料を少なくとも約１６００℃の温度に保持し、そのような温度下で、該材料中に存在しうる水素を実質的に除去するのに十分な時間、該材料を塩素，フッ素，そのような温度下で分解によりハロゲンを生じるガスのうちから選択されるガスと密接に接触させて、少なくとも通常そのような材料中に存在する、該ガスと反応可能な、大きさ約１００μ以上の不純物を揮発性のハロゲン化物とすること、よりなる方法。」（第１４欄第４７〜５９行）
（ｃ）対比・判断
ア．訂正後発明１
　訂正後発明１と引用例１、２の発明を対比する。
　訂正後発明１が天然石英粉末の精製を「ハロゲン及び水素をそれぞれ０．１〜４容量パーセントの範囲で含む調整雰囲気中において、１０００〜１２００℃の温度に流動床を形成させて加熱」する処理条件で行うのに対して、引用例２の発明は「２（３）（ｂ）引用例２」で摘記した事項よりみて、天然石英粉末に相当する水晶の精製を「最大３０モル％、好ましくは、１５〜２５モル％の塩素ガス及び約３０％以下、好ましくは約５〜１５％の水素を含む雰囲気中において、約１６００℃以上の温度に保持」する処理条件で行うものであるから、雰囲気、温度、流動床形成の有無のいずれについても訂正後発明１とは全く処理条件を異にする別異の方法に係るものといえる。
　また、引用例１の発明は、粉末ガラスより高純度ガラスを製造する方法に係るものであって、天然石英の精製方法に係るものではないから、天然石英粉末を精製する処理条件について何ら開示乃至示唆するものではない。
　してみれば、訂正後発明１の天然石英粉末の精製における「ハロゲン及び水素をそれぞれ０．１〜４容量パーセントの範囲で含む調整雰囲気中において、１０００〜１２００℃の温度に流動床を形成させて加熱」する処理条件の点は、引用例１、２の発明に基づいて、当業者が容易に想到し得たこととはいえない。
イ．訂正後発明２
　訂正後発明２は、訂正後発明１の「ハロゲン及び水素をそれぞれ０．１〜４容量パーセント」の構成を「ハロゲン及び水素をそれぞれ０．１〜１容量パーセント」と更に限定したものであるから、「２（３）（ｃ）ア」で訂正後発明１について述べたと同様の理由により、引用例１、２の発明に基づいて、当業者が容易に想到し得たものとはいえない。
　以上のとおりであるから、訂正後発明１、２は、特許出願の際、独立して特許を受けることができるものである。
（４）むすび
　したがって、上記訂正は、特許法第１２０条の４第２項及び同条第３項で準用する第１２６条第２〜４項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
３．特許異議申立てについて
（１）本件発明
　本件発明は、訂正明細書の請求項１、２に記載されたとおりのものである（以下。「本件発明１、２」という。）。
（２）申立て理由の概要
　申立人は証拠として甲第１号証（特開昭４８−６９７９４号公報）、甲第２号証（特公昭３７−６２７２号公報）、甲第３号証（「化学大辞典７」第５９頁、共立出版株式会社、１９８９年８月１５日発行）、甲第４号証（取消理由で引用した引用例２に相当する。）を提出し、本件発明１、２は甲第１〜４号証に記載された発明に基づいて当業者が容易になし得たものであるから本件特許は特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができないものであることを理由として、本件発明１、２に係る特許は取り消されるべきであると主張している。
（３）甲各号証の記載事項
甲第１号証
ア．「水晶を高温度で塩素又は塩素を含んだガスを通ずることを特徴とする水晶中の不純物の除去方法。」（第１頁特許請求の範囲）
イ．「出発物質の水晶は天然産、人工のもののいずれでもよいが水洗いして、ついで酸洗いし、おおよそその不純物を除去することが好ましい。サイズは普通５〜１５０ｍｍ径のものが使用されるが特にこれらに限定されず、塩素との接触時間により調整される。加熱温度は水晶中に含まれる不純物によって異なるが、鉄を主体とするときには３５０℃でよいが好ましい温度は８００〜１３００℃である。これ以上の温度は限定されないが機器の耐熱性によりおのずから制限される。塩素は窒素、アルゴン、水蒸気などのキャリヤーガスで稀釈して用いてもよい。又分解して塩素を生ずるものを混在させてもよい。」（第２頁左上欄第４〜１７行）
甲第２号証
ア．「高けい酸質硝子の賦型後の後処理を行う場合に水素及びハロゲンの一方又は双方のみから成るか、或はこれを混在して成る雰囲気中に於いて１０００℃〜１７００℃に加熱することを特徴とする高けい酸質硝子中の銅除去法。」（第２頁特許請求の範囲）
イ．塩素１０％、窒素７０％、水素２０％からなる雰囲気中で１０００〜１２００℃で加熱して高けい酸質硝子の銅を除去すること。（第２頁表の試料１４、１５）
甲第３号証
　水素の爆発限界の下限が４．００ｖｏｌ％、上限が７４．２０％であること。（第５９頁右欄表）
甲第４号証
「２．（３）（ｂ）引用例２」参照。
（４）対比・判断
（ア）本件発明１
　「３．（３）甲第１号証」で摘記した事項よりみて、甲第１号証には「水晶粉末を、窒素をキャリヤーガスとし塩素を含む調整雰囲気中において、８００〜１３００℃で加熱処理する水晶の精製方法。」の発明が記載されているといえる。　
　本件発明１と、この甲第１号証の発明を対比すると、甲第１号証の発明の「水晶」は「天然石英」に相当すること、及び両者の加熱処理温度が重複する部分を有すること、は明らかであるから、両者は「天然石英粉末を空気又は窒素をキャリヤーガスとし、ハロゲンを含む調整雰囲気中において、１０００〜１２００℃の温度で加熱処理する天然石英粉末の精製方法。」の点で一致し、次の点で相違する。
相違点１：調整雰囲気として、本件発明１はハロゲン及び水素をそれぞれ０．１〜４容量パーセントの範囲で含む雰囲気を使用するのに対して、甲第１号証の発明は単にハロゲンを含む雰囲気を使用する点。
相違点２：加熱処理において、本件発明１は流動床を形成するのに対して、甲第１号証にはその点について言及がない点。
相違点３：精製によって、本件発明１ではナトリウムおよびカリウムをそれぞれ０．３ｐｐｍ以下に、ウランを０．１ｐｐｂ以下に低減するのに対して、甲第１号証にはその点について言及がない点。
　そこでまず、相違点１について検討する。
　甲第２号証には、高けい酸質硝子を水素及びハロゲンを含む雰囲気中で１０００℃〜１７００℃に加熱することが記載されているが、これは非晶質物質である高けい酸質硝子の処理に係るものであって結晶質物質である天然石英の処理に係るものではないうえに、ハロゲン及び水素の使用量についても塩素１０％、水素２０％の例があるに過ぎないから、調整雰囲気としてハロゲン及び水素をそれぞれ０．１〜４容量パーセントの範囲で含む雰囲気を使用することを記載乃至示唆するものとはいえない。
　また、甲第３号証には水素の爆発限界についての記載があるに過ぎず、調整雰囲気としてハロゲン及び水素をそれぞれ０．１〜４容量パーセントの範囲で含む雰囲気を使用することを記載乃至示唆するものではない。
　さらに、甲第４号証には、「２．（３）（ｃ）ア」で述べたとおり、天然石英の精製を「最大３０モル％、好ましくは、１５〜２５モル％の塩素ガス及び約３０％以下、好ましくは約５〜１５％の水素を含む雰囲気中において、約１６００℃以上の温度に保持」することによって行うことが記載されるのみであり、やはり、調整雰囲気としてハロゲン及び水素をそれぞれ０．１〜４容量パーセントの範囲で含む雰囲気を使用することを記載乃至示唆するものとはいえない。
　以上のとおりであって、上記相違点１に係る本件発明１の構成の点は、甲第１〜４号証の発明を併せて勘案して当業者が容易になし得たこととはいえない。
　そして、本件発明１は、そのような構成を採用することによって、「高純度シリカガラス用原料の天然石英粉末を少ない工程で、特に湿式の強酸混合液に浸漬する工程を含まないで経済的に、微量のナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）等のアルカリ、及びウラン（Ｕ）等の放射性元素を除去する精製方法を提供する」（本件特許公報第２頁第３欄第１７〜２１行）という顕著な効果を奏するものである。
　してみれば、本件発明１は、少なくとも上記相違点１に係る構成の点により、甲第１〜４号証の発明に基づいて当業者が容易になし得たものとはいえない。
（イ）本件発明２　
　本件発明２は、本件発明１の「ハロゲン及び水素をそれぞれ０．１〜４容量パーセント」の構成を「ハロゲン及び水素をそれぞれ０．１〜１容量パーセント」と更に限定したものであるから、「３（４）ア」で本件発明１について述べたと同様の理由により、甲第１〜４号証の発明に基づいて、当業者が容易に想到し得たものとはいえない。
４．むすび
　以上のとおりであるから、特許異議申立ての理由及び証拠方法によっては、本件発明１、２に係る特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件発明１、２に係る特許を取り消すべき理由も発見しない。
　したがって、本件発明１、２についての特許は拒絶の査定をしなければならない特許出願に対してされたものとは認められない。
　よって、特許法等の一部を改正する法律（平成６年法律第１１６号）附則第１４条の規定に基づく、特許法等の一部を改正する法律の施行に伴う経過措置を定める政令（平成７年政令第２０５号）第４条第２項の規定により、上記のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１２年７月２５日（２０００．７．２５）
【訂正の要旨】
　特許第２８００３７５号「天然石英粉末の精製方法」の明細書を、以下のとおり訂正する。
（ａ）特許請求の範囲の減縮を目的として、特許請求の範囲の請求項１の「空気又は窒素をキャリヤーガスとし、ハロゲン０．１〜４容量パーセント及び水素０．１〜４容量パーセントを含む調整雰囲気中において、１０００〜１２００℃の温度に加熱処理する」を「空気又は窒素をキャリヤーガスとし、ハロゲン及び水素をそれぞれ０．１〜４容量パーセントの範囲で含む調整雰囲気中において、１０００〜１２００℃の温度に流動床を形成させて加熱処理することにより、ナトリウムおよびカリウムをそれぞれ０．３ｐｐｍ以下に、ウランを０．１ｐｐｂ以下に低減する」と訂正する。
（ｂ）特許請求の範囲の減縮を目的として、特許請求の範囲の請求項２の「空気又は窒素をキャリヤーガスとし、ハロゲン０．１〜１容量パーセント及び水素０．１〜１容量パーセントを含む調整雰囲気中において、１０００〜１２００℃の温度に加熱処理する」を「空気又は窒素をキャリヤーガスとし、ハロゲン及び水素をそれぞれ０．１〜１容量パーセントの範囲で含む調整雰囲気中において、１０００〜１２００℃の温度に流動床を形成させて加熱処理することにより、ナトリウムおよびカリウムをそれそれ０．３ｐｐｍ以下に、ウランを０．１ｐｐｂ以下に低減する」と訂正する。
（ｃ）明りようでない記載の釈明を目的として、明細書第３頁第１５〜１７行の「空気又は窒素をキャリヤーガスとし、ハロゲン０．１〜４容量パーセント及び水素０．１〜４容量パーセントを含む調整雰囲気中において、１０００〜１２００℃の温度に加熱処理する」を「空気又は窒素をキャリヤーガスとし、ハロゲン及び水素をそれそれ０．１〜４容量パーセントの範囲で含む調整雰囲気中において、１０００〜１２００℃の温度に流動床を形成させて加熱処理することにより、ナトリウムおよびカリウムをそれそれ０．３ｐｐｍ以下に、ウランを０．１ｐｐｂ以下に低減する」と訂正する。
（ｄ）明りようでない記載の釈明を目的として、明細書第３頁第１９〜２１行の「空気又は窒素をキャリヤーガスとし、ハロゲン０．１〜１容量パーセント及び水素０．１〜１容量パーセントを含む調整雰囲気中において、１０００〜１２００℃の温度に加熱処理する」を「空気又は窒素をキャリヤーガスとし、ハロゲン及び水素をそれそれ０．１〜１容量パーセントの範囲で含む調整雰囲気中において、１０００〜１２００℃の温度に流動床を形成させて加熱処理することにより、ナトリウムおよびカリウムをそれそれ０．３ｐｐｍ以下に、ウランを０．１ｐｐｂ以下に低減する」と訂正する。
（ｅ）誤記の訂正を目的として、明細書第３頁第２９行の「方法あである」を「方法である」と訂正する。
（ｆ）明りようでない記載の釈明を目的として、明細書第４頁第１１〜１２行の「調整雰囲気ガスの組成は、ハロゲンが０．１〜１容量％、水素が０．１〜１容量％及び残りが空気又は窒素である。」を「調整雰囲気ガスの組成は、それぞれ０．１〜４容量パーセントの範囲で含むハロゲン及び水素と残りが空気又は窒素である。」と訂正する。
（ｇ）誤記の訂正を目的として、明細書第６頁第１３行の「請求項１」を「請求項２」と訂正する。
（５４）【発明の名称】
天然石英粉末の精製方法
（５７）【特許請求の範囲】
（１）　天然石英粉末を空気又は窒素をキャリヤーガスとし、ハロゲン及び水素をそれぞれ０．１〜４容量パーセントの範囲で含む調整雰囲気中において、１０００〜１２００°Ｃの温度に流動床を形成させて加熱処理することにより、ナトリウムおよびカリウムをそれぞれ０．３ｐｐｍ以下に、ウランを０．１ｐｐｂ以下に低減することを特徴とする天然石英粉末の精製方法。
（２）　天然石英粉末を空気又は窒素をキャリヤーガスとし、ハロゲン及び水素をそれぞれ０．１〜１容量パーセントの範囲で含む調整雰囲気中において、１０００〜１２００°Ｃの温度に流動床を形成させて加熱処理することにより、ナトリウムおよびカリウムをそれぞれ０．３ｐｐｍ以下に、ウランを０．１ｐｐｂ以下に低減することを特徴とする天然石英粉末の精製方法。
【発明の詳細な説明】
　Ａ．産業上の利用分野
　本発明は天然石英粉末の精製方法に関するものである。特に半導体工業用シリカガラス材料及び半導体素子のプラスチックパッケージ用フィラー剤として使用される高純度シリカガラス用原料としての天然石英粉末の精製方法に関するものである。
Ｂ．従来の技術
　近年半導体業界においては半導体工業用のシリカガラス製容器、又は工具及びＩＣ、ＬＳＩ等のプラスチックパッケージ用シリカフィラー等については一層の高品質、高純度化が要望されている。とりわけ、容器、又は工具への微量のナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）等のアルカリの混入、及びウラン（Ｕ）等の放射性元素の混入によるソフトエラーが問題となっている。
　その原料となる天然石英粉末の高純度化の方法としては、いくつかの方法が開示されている。例えば、特開昭６２−３０６３２によると、天然シリカ質原料をハロゲンもしくはその化合物を含む雰囲気中で高温加熱処理し、ついで弗化水素酸と硝酸との混合液で浸漬処理した後水洗いするという方法が示されている。又特開平２−３０６２８には天然シリカ質粉末原料を、まず５００〜７００°Ｃで加熱後急冷し、ひきつづき得られた焼成物を６０〜２００メッシュに粉砕する工程、次にこの粉砕物を弗化水素酸と塩酸との混合液に浸漬する工程、更にこれをハロゲンもしくはその化合物を含む調整雰囲気中で、１０００〜１２００°Ｃで加熱処理する工程を順次に行うという方法が開示されている。そしてアルカリ金属やウランなどの不純物をある程度は低下することができた。
Ｃ．解決しようとする課題
　これらの従来の技術は、弗化水素酸と硝酸との混合液又は弗化水素酸と塩酸との混合液という強酸混合液に浸漬する工程を含んでいる。
　又不純物除去程度はソフトエラーを完全に克服するまでには至っていない。
　本発明の目的は高純度シリカガラス用原料の天然石英粉末を少ない工程で、特に湿式の強酸混合液に浸漬する工程を含まないで経済的に、微量のナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）等のアルカリ、及びウラン（Ｕ）等の放射性元素を除去する精製方法を提供することにある。
Ｄ．課題解決のための手段
　本発明は、天然石英粉末を空気又は窒素をキャリヤーガスとし、ハロゲン及び水素をそれぞれ０．１〜４容量パーセントの範囲で含む調整雰囲気中において、１０００〜１２００°Ｃの温度に流動床を形成させて加熱処理することにより、ナトリウムおよびカリウムをそれぞれ０．３ｐｐｍ以下に、ウランを０．１ｐｐｂ以下に低減することにより課題を解決した。
　更に好ましいものとして、天然石英粉末を空気又は窒素をキャリヤーガスとし、ハロゲン及び水素をそれぞれ０．１〜１容量パーセントの範囲で含む調整雰囲気中において、１０００〜１２００°Ｃの温度に流動床を形成させて加熱処理することにより、ナトリウムおよびカリウムをそれぞれ０．３ｐｐｍ以下に、ウランを０．１ｐｐｂ以下に低減することにより課題を解決した。
Ｅ．発明の構成及び作用
　以下本発明を詳細に説明する。
　本発明において処理対象とする天然石英粉末は、天然の石英、水晶、珪石などの結晶性の酸化珪素の鉱石粉末である。
　本発明の方法により精製するに先立って、常法に従って鉱石を粉砕・分級する。粉砕に先立って加熱し粉砕を容易とすることもある。分級後の粒子径は６０〜４００メッシュの範囲以内にある必要がある。乾式精製方法であるから粒子が粗大にすぎると精製が困難であり、又微細にすぎるとシリカガラス製造に際して不適当である。
　次いで、分級した未精製の天然石英粉末を、固気反応に適した反応容器中に置き、所定の調整雰囲気中で加熱反応させる。
　調整雰囲気はキャリヤーガスが空気又は窒素であり、微量のハロゲン及び水素が含まれている。空気及び窒素は高温において不活性であり、燃焼・爆発等の危険性がない。然も極めて廉価に入手し使用することができるから、キャリヤーガスとして最も適当である。なかでも空気は最も廉価である。キャリヤーガス中に少量のハロゲン及び水素を混入して調整雰囲気ガスとする。ハロゲンとしては、弗素ガス、塩素ガス、臭素ガスがあるが、塩素ガスは廉価に入手できるから最も有利である。調整雰囲気ガスの組成は、それぞれ０．１〜４容量パーセントの範囲でほぼ同濃度に含むハロゲン及び水素と残りが空気又は窒素である。
　調整雰囲気ガス中に少量のハロゲンと水素がほぼ同濃度に共存することが必須の要件である。空気又は窒素にハロゲンのみを添加した場合、加熱による精製効果は皆無ではないが極めて小さい。空気又は窒素に水素のみを添加した場合、精製効果は認められない。
　空気又は窒素にハロゲン及び水素を共に添加した場合であっても、両者がそれぞれ０．１容量％以下では、反応速度が著しく低く、精製効果は殆ど無い。最も好ましいのはハロゲン及び水素をそれぞれ約０．５容量％含む調整雰囲気である。ハロゲン及び水素をそれぞれ約０．５容量％から１容量％の間は濃度を増加すると、反応速度は若干増加する。然し１容量％以上に増加しても反応速度を増加させる効果はない。空気をキャリヤーガスとして、これに水素を４容量％を超えて添加した混合ガスは爆発の危険性があるから、水素の添加量は４容量％以下に止めなくてはならない。
　ここで温度を１０００〜１２００°Ｃとするのは、１０００°Ｃ未満では不純物の除去の反応速度が著しく低下して実用的でなく、又１２００°Ｃを超える温度では不純物除去の反応速度向上に効果はなく、かえって粉状体の焼結化等の不都合が起こる。
　加熱時間は上記した望ましい温度範囲でおおむね１時間〜１０時間とすることが必要である。１０時間を超える処理時間は実用的でない。
　調整雰囲気中における加熱処理の終了後、乾燥した窒素のみを雰囲気として同温度において短時間処理することもある。
　本発明は上記のようにして、アルカリ及びウラン等の放射性元素を中心とする不純物除去のために、強酸による湿式処理を行わずハロゲン及び水素を含有する調整雰囲気中での乾式処理であり、且つ単純な工程により効率的且つ経済的に不純物が除去できる。
Ｆ．実施例
　以下本発明の実施例を説明する。
　＜実施例１＞
　平均５０〜４００メッシュに分級した平均粒径１７０μｍの天然石英粉末２０００グラムを透明石英製の反応管に入れ塩素１容量％と水素１容量％を含む空気からなる調整雰囲気気流中において流動床を形成させ、１２００°Ｃで反応させた。２時間の反応の後、処理粉末を全量反応管より抜き出した。抜き出した処理粉末中の不純物の分析結果を第１表に示す通り、ナトリウム（Ｎａ）＜０．０５ｐｐｍ、カリウム（Ｋ）＜０．０５ｐｐｍ、及びウラン（Ｕ）＜０．１ｐｐｂであり、目標値である、ナトリウム（Ｎａ）＜０．３ｐｐｍ、カリウム（Ｋ）＜０．３ｐｐｍ、及びウラン（Ｕ）＜０．１ｐｐｂ　を達成できた。
　併せて鉄やアルミニウムも望ましい量にまで低下させることができた。
　＜実施例２＞
　実施例１と同一に調製した天然石英粉末１０００ｇを透明石英製のロータリーキルン中にて１１５０°Ｃで反応させた。調整雰囲気には窒素に塩素容器０．５容量％と０．５容量％の水素を添加したガスを使用した。３時間の反応の後に更に５分間窒素のみを雰囲気として同温度において加熱を継続し、冷却後ロータリーキルンより排出した。排出された処理粉末中の不純物の分析結果を第１表に示す通り、ナトリウム（Ｎａ）＜０．０５ｐｐｍ、カリウム（Ｋ）＜０．０５ＰＰｍ、及びウラン（Ｕ）＜０．１ｐｐｂであり、目標を達成できた。
　＜比較例＞
　実施例１と同一に調製した天然石英粉を、実施例１と同一の透明石英製の反応管に入れ塩素１容量％のみを含む空気からなる調整雰囲気気流中において流動床を形成させ、１２００°Ｃで反応させた。６時間反応後に処理粉末を全量反応管より抜き出した。抜き出した処理粉末中の不純物の分析結果を第１表に示す通り、ナトリウム（Ｎａ）＜０．７ｐｐｍ、カリウム（Ｋ）＜０．８ｐｐｍ、及びウラン（Ｕ）＜１０ｐｐｂ　であり、目標を達成できなかった。
Ｆ．発明の効果
　本発明により、天然石英粉末を反応容器中で、ハロゲン及び水素を含む調整雰囲気中において、１０００〜１２００°Ｃの温度に加熱処理するという単純な工程で精製する方法が得られた。この工程は強酸混合液に浸漬する湿式の工程を含まないので原価低減ができ且つ安全である。
　調整雰囲気は請求項１に記載の発明によれば、空気又は窒素をキャリヤーガスとし、ハロゲン０．１〜４パーセント及び水素０．１〜４パーセントを共に含むものであり、又請求項２に記載の発明によれば、空気又は窒素をキャリヤーガスとし、ハロゲン０．１〜１パーセント及び水素０．１〜１パーセントを共に含むものであり、各成分は容易に且つ廉価に入手可能で、原価低減ができる。キャリヤーガスとし空気又は窒素を使用するから、経済的であると共に、爆発等の危険が皆無であり、極めて安全な方法である。
　このようにして、ナトリウム（Ｎａ）＜０．３ｐｐｍ、カリウム（Ｋ）＜０．３ｐｐｍ、及びウラン（Ｕ）＜０．１ｐｐｂと言う目標値を達成し、半導体工業用の容器、又は工具への微量のナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）等のアルカリの混入、及びウラン（Ｕ）等の放射性元素の混入によるソフトエラーの問題解決に寄与できた。