[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

DE1767667B2 - METHOD FOR CLEANING UP CHLOROSILANES - Google Patents

METHOD FOR CLEANING UP CHLOROSILANES

Info

Publication number
DE1767667B2
DE1767667B2 DE19681767667 DE1767667A DE1767667B2 DE 1767667 B2 DE1767667 B2 DE 1767667B2 DE 19681767667 DE19681767667 DE 19681767667 DE 1767667 A DE1767667 A DE 1767667A DE 1767667 B2 DE1767667 B2 DE 1767667B2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
chlorosilanes
distillation
cleaning
boron
weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19681767667
Other languages
German (de)
Other versions
DE1767667A1 (en
DE1767667C3 (en
Inventor
Hans-Joachim Dipl.-Chem. Dr. 7888 Rheinfelden; Vahlensieck Hans-Joachim Dipl.-Chem. Dr. 7876 Wehr Kötzsch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dynamit Nobel AG
Original Assignee
Dynamit Nobel AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dynamit Nobel AG filed Critical Dynamit Nobel AG
Priority to DE19681767667 priority Critical patent/DE1767667C3/en
Priority claimed from DE19681767667 external-priority patent/DE1767667C3/en
Publication of DE1767667A1 publication Critical patent/DE1767667A1/en
Publication of DE1767667B2 publication Critical patent/DE1767667B2/en
Application granted granted Critical
Publication of DE1767667C3 publication Critical patent/DE1767667C3/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/08Compounds containing halogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/04Hydrides of silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/08Compounds containing halogen
    • C01B33/107Halogenated silanes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Reinigung von Chlorsilanen, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man den Chlorsilanen cyclische und/oder polymere Acetale, in Mengen von 0,05-5,0 Gew.-%, vorzugsweise 0,01-2,0 Gew.-%, bezogen auf die Menge Chlorsilan, zusetzt und das resultierende Gemisch anschließend durch Destillation trennt.The invention relates to a method for purifying chlorosilanes, which is characterized is that the chlorosilanes cyclic and / or polymeric acetals, in amounts of 0.05-5.0% by weight, preferably 0.01-2.0% by weight, based on the amount of chlorosilane, and that resulting mixture then separates by distillation.

Silicium für Halbleiterzwecke muß besonders rein sein. Spuren von Begleitstoffen beeinträchtigen die Halbleitereigenschaften des Siliciums erheblich. Solche störenden Spurenverunreinigungen sind beispielsweise die Elemente Bor, Aluminium, Titan, Phosphor, Arsen, Eisen etc. Sie stammen hauptsächlich aus den zur Herstellung von Reinsilicium üblicherweise verwendeten Chlorsilanen, aus denen sie bei dem gebräuchlichen Reduktionsverfahren mit Wasserstoff bei erhöhter Temperatur mitabgeschieden werden.Silicon for semiconductor purposes must be particularly pure. Traces of accompanying substances affect the Semiconductor properties of silicon are considerable. Such troublesome trace impurities are for example the elements boron, aluminum, titanium, phosphorus, arsenic, iron etc. They come mainly from the for Production of pure silicon commonly used chlorosilanes, from which they are commonly used Reduction processes with hydrogen are also deposited at elevated temperature.

Während die meisten Störelemente durch Zonenschmelzen entfernbar sind, führt diese Maßnahme bei einigen Verunreinigungen, wie bei Bor, nicht zum Ziel. Das Bor ist in beiden Phasen des Siliciums beim Zonenschmelzen löslich. Es besteht daher großes Interesse, das Bor mittels geeigneter Reinigungsmethoden aus den Chlorsilanen zu entfernen.While most of the disruptive elements can be removed by zone melting, this measure does not achieve the goal with some impurities, such as with Bo r. The boron is soluble in both phases of silicon during zone melting. There is therefore great interest in removing the boron from the chlorosilanes using suitable cleaning methods.

Bekanntlich konnten die für die Halbleiterherstellung benötigten Reinheitsgrade bisher nicht durch eine Extraktions- oder Destillationsmethode erreicht werden. Daher sind Verfahren entwickelt worden, die die Abtrennung der Begleitstoffe auf chemischem Wege erreichen sollen. So ist es beispielsweise bekannt, einige der Begleitstoffe mit Hydrogensilanen in flüchtige Hydride zu überführen. Es werden dabei jedoch nicht alle Elemente erfaßt und die Hydrierung verläuft auch nicht vollständig. Außerdem werden die Anlagen von den Hydriden contaminiert. Der Reinigungseffekt reicht daher nicht aus. Ein besonderer Nachteil dieses Verfahrens ist die meist hohe Giftigkeit der betreffenden Hydride.It is well known that the degrees of purity required for semiconductor production could not be achieved by a Extraction or distillation method can be achieved. Therefore, methods have been developed that the To achieve separation of the accompanying substances by chemical means. For example, it is known to some to convert the accompanying substances into volatile hydrides with hydrogen silanes. However, it won't all elements are included and the hydrogenation is not complete either. In addition, the systems of contaminated the hydrides. The cleaning effect is therefore not sufficient. A particular disadvantage of this Process is the mostly high toxicity of the hydrides in question.

Nach einem anderen Verfahren werden Zusätze, z. B. Salze der Äthylendiamintetraessigsäure und der Pyrrolidinodithiocarbaminsäure verwendet und unter Anwendung längerer Reaktionszeiten teilweise unter Druck und erhöhter Temperatur zur Reaktion gebracht. Diese Zusätze bewirken Fällungen, welche bei einer kontinuierlichen Betriebsweise vor der Destillation erst entfernt werden müssen, um eine Verlegung der Destillationskolonne zu verhindern.According to another method, additives such. B. salts of ethylenediaminetetraacetic acid and pyrrolidinodithiocarbamic acid used and, using longer reaction times, partially reacted under pressure and elevated temperature. These Additives cause precipitates which, in the case of continuous operation, are only removed before the distillation must be in order to prevent the distillation column from being relocated.

Weiterhin ist ein Verfahren bekanntgeworden, nach dem Wasserdampf zusammen mit einem Trägergas in die zu reinigenden Chlorsilane geleitet wird. Dieses Verfahren führt jedoch zur Verkieselung. Außerdem fts entstehen Substanzverluste, weil die Rückgewinnung von mit dem Gasstrom mitgerissenem Chlorsilan aufwendig ist und meist auch nur unvollständig gelingt.Furthermore, a method has become known, according to which water vapor together with a carrier gas in the chlorosilanes to be cleaned is passed. However, this process leads to silicification. In addition, fts Substance losses occur because of the recovery of the chlorosilane entrained with the gas flow is laborious and usually only partially succeeds.

Gegenüber einfacher Destillation erfordern alle bekannten Methoden einen erheblich größeren Aufwand an Zeit und Betriebsmitteln.Compared to simple distillation, all known methods require considerably more effort in terms of time and resources.

Es wurde nun gefunden, daß man Chlorsilane auf einfache Weise ohne die geschilderten Nachteile reinigen kann, indem man den Chlorsilanen cyclische und/oder polymere Acetale in Mengen von 0,005-5,0 Gew.-%, vorzugsweise 0,01-2,OGew.-°/o, bezogen auf die Menge Chlorsilan, zusetzt und das resultierende Gemisch anschließend durch Destillation trennt. Neben allen anderen anorganischen Fremdstoffen der Chlorsilane werden, insbesondere Borverbindungen, bis zu analytisch nicht mehr erfaßbaren Konzentrationen, entfernt.It has now been found that chlorosilanes can be obtained in a simple manner without the disadvantages described can clean by adding cyclic and / or polymeric acetals to the chlorosilanes in amounts of 0.005-5.0% by weight, preferably 0.01-2.0% by weight, based on the amount of chlorosilane, added and the resulting mixture then by distillation separates. In addition to all other inorganic foreign substances of the chlorosilanes, especially boron compounds, up to analytically no longer detectable concentrations, removed.

Durch das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, technische Chlorsilanqualitäten auf Halbleiterqualität zu reinigen. Geeignete Chlorsilane sind beispielsweise Tretrachlorsilan, Trichlorsilan, Dichlorsilan, Hexachlorodisilan und ähnliche Verbindungen. Diese Verbindungen können auch durch die folgende allgemeine Formel umschrieben werden:The process according to the present invention makes it possible to obtain technical grade chlorosilane to clean semiconductor quality. Suitable chlorosilanes are, for example, tetrachlorosilane, trichlorosilane, Dichlorosilane, hexachlorodisilane and similar compounds. These connections can also be through the following general formula can be circumscribed:

Cl- Si—ClCl-Si-Cl

worin X Chlor oder Wasserstoff und Y gleich X oder -Si-(Cl)3 sein kann. Als reinigende Zusätze können beispielsweise die folgenden cyclischen Acetale verwendet werden: Trioxan, Tetroxan, Metaldehyd, Paraldehyd u.a. wherein X can be chlorine or hydrogen and Y can be X or -Si- (Cl) 3 . The following cyclic acetals, for example, can be used as cleaning additives: trioxane, tetroxane, metaldehyde, paraldehyde, etc.

Geeignete polymere Acetale sind: Polyoxymethylene, Polyglyoxa! u. a. Das Molekulargewicht der Polyacetale ist nicht kritisch. Die verwendeten polymeren Acetale können endgruppenverschlossen oder auch endgruppenunverschlossen sein. Zweckmäßigerweise werden niedermolekulare Polyacetale verwendet, die mit den Verunreinigungen lösliche Komplexe bilden.Suitable polymeric acetals are: polyoxymethylene, polyglyoxa! i.a. The molecular weight of the polyacetals is not critical. The polymeric acetals used can be end-group-capped or also end-group-unlocked be. Appropriately, low molecular weight polyacetals are used with the Impurities form soluble complexes.

Die erfindungsgemäße Reinigung erfolgt durch Zugabe des Komplexbildners zusammen mit den Rohsilanen entweder in die Destillationsblase oder in die Kolonneneingabe. Temperatur- und Druckbedingungen können beliebig gewählt werden. Ohne weitere Behandlung kann dann die destillative Aufarbeitung angeschlossen werden. Die anorganischen Begleitstoffe gehen mit den Reinigungszusätzen in nichtflüchtiger Form in den Destillationssumpf, der zweckmäßigerweise nicht ganz ausdestilliert wird. Es kann sowohl im Chargenbetrieb als auch kontinuierlich gearbeitet werden. Als besonderer Vorteil des Verfahrens wäre noch zu erwähnen, daß technische Chlorsilane mit hohen Konzentrationen an verunreinigenden Fremdstoffen ohne Vorbehandlung eingesetzt und nach dem erfindungsgemäßen Verfahren auf die geforderte hohe Reinheit gebracht werden können.The cleaning according to the invention is carried out by adding the complexing agent together with the Crude silanes either in the still or in the column inlet. Temperature and pressure conditions can be chosen at will. Work-up by distillation can then be carried out without further treatment be connected. The inorganic accompanying substances go with the cleaning additives in non-volatile Form in the distillation sump, which is expediently not completely distilled off. It can be used in both Batch operation as well as continuously can be worked. As a particular advantage of the procedure would be It should also be mentioned that technical chlorosilanes with high concentrations of contaminating foreign substances used without pretreatment and according to the process according to the invention to the required high level Purity can be brought.

Die nachstehenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern.The following examples are intended to illustrate the invention.

Beispiel 1example 1

In einen 10-l-Kolben aus Geräteglas wurden 5 kg Trichlorsilan, 10 g Trioxan und weitere 5 kg Trichlorsilan eingefüllt und die Mischung über eine 30-Boden-Kolonne mit dem Rücklaufverhältnis 10 destilliert. Es wurde technisches Trichlorsilan mit einem Bor-Gehalt von 90 ppm und einem Eisen-Gehalt von 0,02 Gew.-% eingesetzt. Im Destillat waren weder Eisen noch BorA 10-liter flask made of appliance glass was placed under 5 kg Trichlorosilane, 10 g of trioxane and a further 5 kg of trichlorosilane are introduced and the mixture is passed through a 30-tray column distilled with the reflux ratio 10. It became technical grade trichlorosilane with a boron content of 90 ppm and an iron content of 0.02% by weight. There was neither iron nor boron in the distillate

nachweisbar. Dagegen waren die Reaktionen auf Eisen und Bor im Destillationsrückstand, der 340 g wog, sehr stark.verifiable. On the other hand, the reactions to iron and boron in the still residue, which weighed 340 g, were very strong strong.

Beispiel 2
Analog vorstehendem Beispie! wurde technisches
Example 2
Analogous to the example above! became technical

Paraldehyd behandelt In dem klaren Destillat war kein Bor mehr nachweisbar. Der Destillationsrückstand von 510 g enthielt einen hohen Anteil Bor.Paraldehyde treated In the clear distillate was none Boron more detectable. The distillation residue of 510 g contained a high proportion of boron.

Beispiel 3
Wiederholung des Beispiels 2 mit 1 g Metaldehyd
Example 3
Example 2 is repeated with 1 g of metaldehyde

Analog vorstehendem Beispie! wurde technisches Wieaernoiung ac* οαιμ.^. ...» ;& ■·■—·--■·Analogous to the example above! became technical wieaernoiung ac * οαιμ. ^. ... »; & ■ · ■ - · - ■ ·

Trichlorsilan der gleichen Zusammensetzung mit 2 g anstelle des Paraldehyds brachte das gleiche ErgsbnisTrichlorosilane of the same composition with 2 g instead of the paraldehyde brought the same result

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Verfahren zur Reinigung von Chlorsilanen durch Destillation, dadurch gekennzeichnet, daß man den Chlorsilane: cyclische und/oder polymere Acetale in Mengen von 0,005-5,0 Gew.-%, vorzugsweise 0,01 - 2,0 Gew.-%, bezogen auf die Menge Chlorsilan, zusetzt und das resultierende Gemisch anschließend durch Destillation trenntProcess for the purification of chlorosilanes by distillation, characterized in that the chlorosilanes: cyclic and / or polymeric acetals in amounts of 0.005-5.0% by weight, preferably 0.01-2.0% by weight, based on the amount of chlorosilane, is added and the resulting mixture then separates by distillation
DE19681767667 1968-06-01 Process for cleaning chlorosilanes Expired DE1767667C3 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19681767667 DE1767667C3 (en) 1968-06-01 Process for cleaning chlorosilanes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19681767667 DE1767667C3 (en) 1968-06-01 Process for cleaning chlorosilanes

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE1767667A1 DE1767667A1 (en) 1971-09-23
DE1767667B2 true DE1767667B2 (en) 1976-12-09
DE1767667C3 DE1767667C3 (en) 1977-07-21

Family

ID=

Also Published As

Publication number Publication date
DE1767667A1 (en) 1971-09-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3248813C2 (en)
DE3545465C2 (en) Process for the separation of HCN from a gas stream
EP3003971B1 (en) Method for the coupled production of trisilylamine and polysilazanes having a molar mass of up to 500 g/mol
DE102008004396A1 (en) Plant and method for reducing the content of elements, such as boron, in halosilanes
DE2050406A1 (en) Process for removing the cationic impurities from technical phosphoric acid
DE102014013250B4 (en) Process for the purification of halogenated oligosilanes
EP2077989B1 (en) Method for producing electronic grade 2,2'-aminoethoxyethanol
EP0054650B1 (en) Method of purifying chlorosilanes
DE1767667C3 (en) Process for cleaning chlorosilanes
DE1792651A1 (en) Process for cleaning chlorosilanes
DE3106476A1 (en) METHOD FOR PRODUCING TRIOXANE
EP0718260B1 (en) Method for working up complex amine hydrofluorides
DE1767667B2 (en) METHOD FOR CLEANING UP CHLOROSILANES
DE19806578A1 (en) Production of aqueous hydroxylamine solution containing essentially no metal ions, used in electronics industry
DE2550187C3 (en) Process for the preparation of dichlorosilane by disproportionation of trichlorosilane in the presence of N-substituted pyrrolidone
WO2008087072A1 (en) Chlorosilane distillation in the presence of an ionic liquid
DE1291324B (en) Process for cleaning halosilanes
DE3503262A1 (en) Process for working up halosilane mixtures generated in the course of producing silicon
DE2550076A1 (en) DISMUTATION OF TRICHLOROSILANE IN THE PRESENCE OF TETRAALKYL UREA
EP0533068B1 (en) Removal of alkenes during the distillation of methylchlorosilanes
DE69406187T2 (en) Process for the purification of hydrogen peroxide
DE3016336A1 (en) METHOD FOR PURIFYING ROHCAPROLACTAM
DE69207397T2 (en) METHOD FOR DEGRADING ALPHA BETA UNSATURATED CARBONYL COMPOUNDS IN REFINING ACETIC ACID AND / OR ACETIC ACID
DE1767838A1 (en) Process for purifying trichlorosilane
AT405738B (en) METHOD FOR PURIFYING PHOSPHOROXYCHLORIDE

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
EHJ Ceased/non-payment of the annual fee