六氯化二硅的精制方法和高纯度六氯化二硅技术

本发明专利技术的目的在于提供从含有硅烷醇作为杂质的六氯化二硅原料中高效地除去硅烷醇，得到高纯度的六氯化二硅的方法。本发明专利技术的六氯化二硅的精制方法具有使含有六氯化二硅和作为杂质的硅烷醇的六氯化二硅原料与活性炭等吸附材料接触，将硅烷醇除去的工序。可以还具有进行蒸馏的工序。上述各工序优选在惰性气体气氛下进行。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及六氯化二硅的精制方法和高纯度六氯化二硅。更具体 地说，涉及由含有硅烷醇作为杂质的六氯化二硅原料中高效地除去硅 烷醇从而得到高纯度的六氯化二硅的方法以及由该方法得到的高纯度 六氯化二硅。本专利技术的高纯度六氯化二硅能够作为半导体器件中氮化 硅膜的形成材料等使用。
技术介绍
目前为止，作为硅半导体原料， 一直使用二氯硅烷等囟化硅。近年来，作为与该二氯硅烷相比能够在低温下形成氮化硅膜的CVD材料， 六氯化二硅受到期待，使用其的研究在不断发展。但是，由任何制造方法得到的六氯化二硅，由于都含有硅烷醇作 为杂质，因此为了稳定地形成氮化硅膜，'需要高纯度的六氯化二硅， 要求将硅烷醇等杂质除去的精制方法。如果杂质的含量增多，氮化硅 膜的成膜速度极度变緩，而且杂质进入膜中，产生不能得到均匀的膜 等问题。作为氯化硅化合物的精制方法，例如在特开平2-153815号公报中 已公开。该文献中公开了采用使氯化聚硅烷原料与活性炭接触，然后 进行蒸馏的方法进行精制的例子。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供从含有硅烷醇作为杂质的六氯化二硅原料 中高效地除去硅烷醇，从而得到高纯度的六氯化二硅的方法。 本专利技术如下所示。本专利技术的六氯化二硅的精制方法，其特征在于具有使含有六氯化二硅和作为杂质的硅烷醇的六氯化二硅原料与吸附材料接触，将硅 烷醇除去的接触工序。可以使上述吸附材料为活性炭。在上述接触工序后，可以还具有进行蒸馏的蒸馏工序。 优选在惰性气体气氛下进行上述各工序。本专利技术的高纯度六氯化二硅，其特征在于采用上述精制方法得 到。本专利技术的高纯度六氯化二硅能够成为硅烷醇量为1质量ppm以下。 此外，本专利技术的高纯度六氯化二硅能够成为硅烷醇量为0. 05质量ppm 以下。釆用本专利技术的精制方法，能够高效地除去作为杂质的硅烷醇，得 到将该化合物的浓度降低到规定量以下的六氯化二硅。此外，釆用本专利技术的高纯度六氯化二硅，适宜用作半导体器件中 氮化硅膜的形成材料等。具体实施例方式以下对本专利技术进行详细说明。本专利技术的六氯化二硅的精制方法具有使含有六氯化二硅和作为杂 质的硅烷醇的六氯化二硅原料与吸附材料接触，将硅烷醇除去的接触工序。应予说明，本专利技术中，"六氯化二硅原料，，包含六氯化二硅和硅 烷醇等杂质。硅烷醇的浓度通常为4ppm以上。此外，作为其他杂质， 因六氯化二硅的制造方法而异，可以列举金属成分、氯化铝、四氯化 钛等。此外，所谓"硅烷醇"，是指具有硅烷醇基的氯化硅化合物。 作为接触工序中使用的吸附材料，对形状、大小等并无限定，可 以使用目前为止公知的吸附材料。作为该吸附材料，可以列举活性炭、 硅胶、分子筛等。其中，活性炭对于具有硅烷醇基的化合物的吸附性 能高，因此适合。此外，在除去金属成分等方面也适合。活性炭通常由煤沥青、石油沥青等制造，可以列举粉末状活性炭(气体赋活炭、氯化锌赋活炭和磷酸赋活炭)；粒状活性炭(粉碎炭、 颗粒炭和成型炭)；纤维状活性炭；特殊成型活性炭等。其中，优选 粒状活性炭和/或纤维状活性炭。从操作性等观点出发，优选5~500 目的粒状物。使用吸附材料时，优选极力在水分少的状态下使用。因此，优选 预先将吸附材料干燥。干燥方法因吸附材料的种类而选择，但在活性 炭的情况下，优选在氮、氦、氩等惰性气体的存在下或流通下(以下 统称为"惰性气体气氛下")或减压下进行热处理。热处理的条件，可以根据吸附材料的种类和量进行选择，但在惰 性气体气氛下对活性炭进行热处理时， 一般为在温度12(TC以上(优 选为140。C以上，上限通常为500°C)下进行4小时以上(优选为8 小时以上，上限通常为72小时)。在减压下进行处理时，可以在温度 120。C以上(优选为140。C以上，上限通常为500°C )下进行1小时以 上(上限通常为24小时)，在更短时间下进行干燥。作为接触工序的具体方法，可以列举例如(1)使吸附材料添加、 分散到六氯化二硅原料中进行的方法(间歇法)，(2 )将吸附材料填 充到柱等筒状体中，从该筒状体的一侧通入六氯化二硅原料液体的方 法(连续法)等。其中，优选(2)的方法。再者，六氯化二硅原料和吸附材料的接触时的使用比例和接触时 间并无特别限定。接触工序优选在氮、氦、氩等惰性气体气氛下进行，特别优选在 水分量为0. 5质量ppm以下的惰性气体气氛下进行。水分量越少，在 接触工序时越能够防止六氯化二硅变为硅烷醇。作为成为惰性气体气氛下的方法，可以列举单纯将惰性气体导入 体系内的方法，边将体系内减压边从另一方导入惰性气体的方法等。 惰性气体的导入时和/或导入前，通过将填充六氯化二硅原料的容器、 筒状体、管状体等加热，能够形成水分更少的气氛。在下述的蒸馏工 序中也是同样。在上述(2)的方法中，通入六氯化二硅原料液体时的送液量根据筒状体的内径等选择，并无特别限定，但通常为0. 1~100升/小时，优选为0. 5~20升/小时。如果为上述范围，六氯化二硅原料和吸附材料充分接触，硅垸醇等杂质吸附在吸附材料上，能够回收更高纯度的 六氯化二珪。再者，在上述(2)的方法中，筒状体具有耐热性时，在该筒状体中填充吸附材料，在惰性气体气氛下进行热处理，使吸附材料充分千燥后，直接在相同的气氛下通入六氯化二硅原料液体，从而能够高效地进行接触工序。本专利技术的六氯化二硅的精制方法，在接触工序后可以具有进行蒸 馏的蒸馏工序。作为蒸馏工序的具体方法，可以应用简单蒸馏和将其反复进行的 多段蒸馏、具备精馏塔的间歇式蒸馏、具备精馏塔的连续式蒸馏等。 蒸馏温度通常为140~150°C，优选为142~148°C。通过该蒸馏，还能 够除去四氯化硅、三氯化硅、四氯化二硅烷等氯化硅化合物。蒸馏工序也优选在氮、氦、氩等惰性气体气氛下进行。更高效的六氯化二硅的精制方法，可以在成为了惰性气体气氛的 相同的体系内进行该蒸馏工序和上述接触工序。从减压的容易性、加热容易性等观点出发，上述接触工序和蒸馏 工序中使用的筒状体、容器等优选为不锈钢制。特别是通过使用将内 面进行了电解抛光的筒状体，能够以短时间进行附着在内面的水分的 去除。在本专利技术的精制方法中，各工序结束后，回收的六氯化二硅优选 保存在水分少的气氛下。采用本专利技术的精制方法能够得到将硅烷醇以及四氯化硅、三氯化 硅、四氯化二硅烷等氯化硅化合物、金属成分等的含量降低的本专利技术 的高纯度六氯化二硅。本专利技术的高纯度六氯化二硅，优选硅烷醇量为1质量ppm以下， 更优选为0. 05质量ppm以下。该珪烷醇量可以采用FT-IR测定。上述 硅烷醇量可以使用以三甲基硅醇作为标准物质而作成的校正曲线进行定量。本专利技术的高纯度六氯化二硅适合用作例如半导体器件中氮化硅膜 的形成材料等。 实施例以下列举实施例对本专利技术进行具体说明。应予说明，本专利技术并不 受这些实施例的任何制约。 实施例1作为精制原料，使用六氯化二硅原料(I)，该原料使用三甲基硅醇作为标准物质的FT-IR测定的硅烷醇量为4. 88质量ppm。在内径36mm、长200mm的不锈钢制柱中填充预先在氮气气氛下、 15(TC下真空干燥了 8小时的活性炭(二村化学社制、商品名"CP460B") 30g。然后，在氮气气氛下以给液速度2升/小时向柱内通入上述六氯 化二硅原料(I )液体1升，进行回收。对得到的六氯化二硅的硅本文档来自技高网...

【技术保护点】
六氯化二硅的精制方法，其特征在于：具有使含有六氯化二硅和作为杂质的硅烷醇的六氯化二硅原料与吸附材料接触，将硅烷醇除去的接触工序。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：石川幸二，铃木浩，木全良典，
申请(专利权)人：东亚合成株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]