Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
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Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
eines teilsubstituierten Fluorosilans. Insbesondere
bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Verbesserung
in einem Verfahren zur Herstellung eines Fluorosilans
(z.B., Monofluaromonosilan, Difluoromonosilan,
Trifluoromonosilan) durch Halogensubstitution.
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2. Beschreibung des diesbezüglichen Standes der Technik
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Teilsubstituierte Fluorosilane sind gebräuchlich für die
Bildung von dünnen Filmen vonfluoriertem amorphem
Silizium.
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Bekannte Verfahren zur Herstellung eines
teilsubstituierten Fluorosilans schließen das sogenannte
Halogensubstitutions-Verfahren ein, in dem das entsprechende
Chlorsilan mit einem Fluorierungsmittel fluoriert wird.
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Die Verwendung von Zinkfluorid (hierin nachstehend
als "ZnF&sub2;"bezeichnet) als Fluorierungsmittel wird in
dem offengelegten Japaischen Patent Nr. 151015/1986
offenbart. Des weiteren offenbart diese
Patentveröffentlichung, daß alle Gerätschaften, die bei der
Reaktion zur Anwendung kommen,um nichts von ZnF&sub2; zu
sagen, volle Trocknung unmittelbar vor ihrer Anwendung
erfordern, weil ein Chlorsilan oder Fluorosilan der
Hydrolyse in Anwesenheit von Wasser unterliegt und auch,
daß die Trocknung von ZnF&sub2; ausreichend durch seine
Erhitzung bewerkstelligt werden kann, beispielsweise bei
200ºC für die Dauer von 4 Stunden.
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Es ist jedoch gefunden worden, daß, wenn
Halogensubstitution eines teilsubstituierten Chlorsilans unter
Verwendung von ZnF&sub2; ausgeführt wird, das wie oben
beschrieben behandelt worden ist, andere Fluorosilane als das
entsprechende teilsubstituierte Fluorosilan, Silane
und Siliciumtetrafluorid daneben erzeugt werden.
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Die gegenwärtigen Erfinder fanden dann, daß ein
teilsubstituiertes Fluorosilan mit einer hohen Ausbeute und
darüberhinaus mit weniger analogen Verunreinigungen
hergestellt werden kann, wenn der Wassergehalt des
ZnF&sub2; bis auf 0,2 Gew.-% oder weniger durch Bearbeitung
wie Hitzebehandlung reduziert wird (Japanisches
offengelegtespatent Nr. 147,920/1993). Selbst durch dieses
Verfahren werden andere Fluorosilane als das
entsprechende teilsubstituierte Fluorosilan, Silan,
Siliciumtetrafluorid und dergleichen noch daneben erzeugt werden,
obwohl ihre Mengen extrem klein sind.
Zusammenfassung der Erfindung
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Die gegenwärtigen Erfinder haben versucht, ein
Fluorierungsmittel herauszufinden, welches die Merkmale der leichten
Handhabung und einer guten Umwandlung bei der Herstellung
eines teilsubstituierten Fluorosilans mit hoher Reinheit
durch die Halogensubstitution aufweist.-
Als Ergebnis ist gefunden worden, daß, indem den
physikalischen Eigenschaften von ZnF&sub2;, insbesondere der
Kristallitgröße, die in der Lage ist, gute Kristallinität
aufzuweisen, Aufmerksamkeit zugewendet wird, die Verwendung
von wasserfreiem Zinkfluorid mit 500 Å in Bezug auf die
Größe der Kristalliten der (110)-Ebene ein
teilsubstituiertes Fluorosilan herstellen kann, das durch die
allgemeine Formel: SiHnF4-n repräsentiert wird (n:eine ganze
Zahl von 1 bis 3) mit hoher Reinheit bei einer hohen
Ausbeute, was zum Abschluß der vorliegenden Erfindung geführt
hat. Die vorliegende Erfindung kann deshalb die in dem
offengelegten Japanischen Patent Nr. 147,920/1993
offenbarte Erfindung ersetzen.
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In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist so ein
Verfahren zur Herstellung eines teilsubstituierten
Fluorosilans vorgesehen, das durch die folgende Formel:SiHnF4-n
repräsentiert wird, worin n eine ganze Zahl von 1 bis 3
bezeichnet und besagtes Verfahren das Umwandeln eines
entsprechenden teilsubstituierten Chlorsilans, das durch die
folgende Formel dargestellt wird: SiHnCl4-n' wobei n die
gleiche Bedeutung wie oben angegeben hat, in das
teilsubstituierte Fluorosilan durch Halogensubstitution unter
Verwendung eines Fluorierungsmittels umfaßt, worin das
Fluorierungsmittel ein wasserfreies Zinkfluorid mit
wenigstens 500 Å in Bezug auf die Größe der Kristalliten der
(110)-Ebene ist.
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Infolge der Verwendung von wasserfreiem Zinkfluorid mit
wenigstens 500 Å in Bezug auf die Größe der Kristalliten
der (110)-Ebene als Fluorierungsmittel, kann das
Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung das
teilsubstituierte Fluorosilan in einer weit höheren Ausbeute mit
weniger analogen Verunreinigungen, verglichen mit
herkömlichem Zinkfluorid, herstellen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Fig. 1 ist eine klinographische Projektion eines
Zinkfluorids des tetragonalen Kristallsystems; und
Fig. 2 ist ein Röntgenbeugungsdiagramm von Zinkfluorid.
Beschreibung der Erfindung im einzelnen
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Das Verfahren der vorliegenden Erfindung zur Herstellung
des teilsubstituierten Fluorosilans ist ein
Halogensubstitutionsverfahren, in dem ein Fluorierungsmittel verwendet
wird. Als das Fluorierungsmittel wird Zinkfluorid mit
500 Å in Bezug auf die Größe der Kristalliten der (110)-
Ebene angewendet.
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Nunmehr wird eine Beschreibung der Kristalle erfolgen.Ein
Kristall bedeutet allgemein einen aus Atomen, Ionen oder
Molekülen gebildeten Körper,die regelmäßig in drei Dimensionen
angeordnet sind.Zum Beispiel ist ein ZnF&sub2;-Kristall aus Fluorionen
F&supmin; und Zinkionen Zn²&spplus;, die abwechselnd angeordnet sind,
sodaß die Ladungen ausgeglichen sind, gebildet.Es ist
bekannt, daß die Mindesteinheit (Elementarzelle) eines
ZnF&sub2;-Kristalls ein Würfel ist. Die Längen (a,b,c) der
diesbezüglichen Achsen der Elementarzelle und die
Winkelwerte (α, β, ) zwischen den jeweiligen Achsen werden
"Gitterkonstanten" genannt. Alle Kristalle können durch
solche Gitterkonstanten definiert werden. Indem auf die
Symmetrie jeder Elementarzelle zurückgegriffen wird,
können alle Kristalle in sieben Arten der
Kristallsysteme klassifiziert werden. Von ZnF&sub2; ist bekannt,daß
es zu dem in Fig. 1 gezeigten tetragonalen
Kristallsystem gehört. Ausgedrückt in Gitterkonstanten sind
die Längen seiner Gitterachsen (a,a,c), während die
Winkel zwischen den jeweiligen Achsen (90º,90º,90º)
sind.
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Es kann angenommen werden, daß ein Kristall durch Wieder
holen oder Aufstapeln solcherelementarzellen gebildet
worden ist. Ecken (Vertices) von jeder Elementarzelle
werden "Gitterpunkte" genannt. Ebenen, die solche
Gitterpunkte enthalten, werden "Gitterebenen" genannt, von
denen angenommen wird, daß sie in einer unendlichen Zahl
vorhanden sind. Solche Gitterebenen erstrecken sich in
Parallelen bei konstanten Zwischenräumen dazwischen. Die
Art jeder Gitterebene wird durch eine Gruppe von ganzen
Zahlen ausgedrückt, die"Millersche Indizes
(Ebenen-Indi -zes)" genannt werden. Wenn sich eine Gitterebene ersteckt,
indem sie die Achsen X,Y,Z von rechtwinkligen Koordinaten
kreuzt, werden die diesbezüglichen Achsenabschnitte in
Bezug auf die Längen der entsprechenden Achsen
ausgedrückt und eine Kombination von drei Zahlen,
die als die reziproken Werte dieser Zahlen erhalten
worden sind, werden mit der kleinsten Zahl multipliziert,
um dadurch alle reziproken Werte zu ganzen Zahlen zu
machen, wodurch die Millerschenlndizes erhalten werden.
Die (110)-Ebene zeigt eine Ebene an, die die X- und Y-
Achsen an den Achsenabschnitten kreuzt, beziehungsweise
sich in der Parallele mit der Z-Achse erstreckt. Wie
sich aus dem Vorstehenden ergibt, werden die Millerschen
Indizes im allgemeinen unter Verwendung von Symbolen
angezeigt (hkl) (h, k, l :ganze Zahlen).
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Wenn ein Kristall Röntgenstrahlen ausgesetzt wird, findet
eine Beugung statt. Die Richtung der Beugung und die
Intensität der so gebeugten Röntgenstrahlen ist dem
Kristall inhärent. Es ist deshalb möglich, die Struktur
eines Kristalls durch Messung des Beugungswinkels und
der Intensität der Röntgenstrahlen zu bestimmen. Dieses
Verfahren wird allgemein "Röntgenstrahlenbeugungsmessung"
genannt. Zwischen der Wellenlänge λ der Röntgenstrahlen,
die auf den Kristall abgestrahlt werden, einem
Zwischenflächenabstand d zwischen bestimmten Gitterebenen des
Kristalls und einem Winkel θ , bei dem die Röntgenstrahlen
reflektiert werden, um gebeugte Röntgenstrahlen zu bilden,
wird die folgende Formel (1), die "Braggsche Bedingung"
genannt wird, aufgestellt:
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nλ= 2d sinθ (1)
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worin n eine "Beugungsordnung" genannt wird und eine
positive ganze Zahl einnimmt.
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Wie oben beschrieben worden ist, besitzt jeder Kristall
einen inhärenten Zwischenflächenabstand d in
Übereinstimmung mit der Anordnung der Atome darin, sodaß ein
inhärentes Beugungsdiagramm erhalten wird. Ein
Röntgenstrahlenbeugungs-Diagramm von ZnF&sub2; ist in Fig. 2
dargestellt. Wie in der Figur gezeigt wird, ist der der
(110)-Ebene entsprechende Peak der größte. Hieraus
ergibt sich, daß durch die (110)-Ebene gebeugte
Röntgenstrahlen die größte Intensität besitzen.
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Die"Kristallit - Größe D", wie sie in der vorliegenden
Erfindung verwendet wird, ist eine Art von Teilchengröße
von Kristallen. Die Kristallit-Größe D kann in
Übereinstimmung mit der folgenden Formel (2) aus der halben
Bandbreite der integrierten Intensität der gebeugten
Röntgenstrahlen (Peak-Fläche), die jeder Gitterebene
in einem Röntgenstrahlenbeugungs-Diagramm entspricht,
das durch die Röntgenstrahlenbeugungs-Analyse erhalten
worden ist, errechnet werden:
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D = 0,9λ/βcosθ (2)
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worin D die Kristallit-Größe (Å) ist, λ die Wellenlänge
der Röntgenstrahlen ist, die bei der Messung verwendet
werden, 9 ein Braggscher Winkel ist und β eine halbe
Bandbreite (rad) ist [P.Scherrer, Göttingen Nachr. 98
(1918).
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Aus der obigen Formel ist erkennbar, daß, in dem Maße
wie die Kristallinität besser wird,β sich gegen 0 ohne
Grenzwert annähert und der Wert von D vergrößert sich
unendlich.
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Die Größe der Kristalliten, die durch das oben
beschriebene Verfahren erhalten wird, ist die Größe, wie sie
in der Richtung (Vektor) senkrecht zu der Ebene an der
die Röntgenstrahlen gebeugt werden (hkl), die zur Messung
verwendet wird, gesehen wird und sie ist im allgemeinen
von der Teilchengröße, die durch ein Verfahren wie die
Teilchengröße-Analyse durch Sieben, ein Mikroskop oder
eine Absetzungsgeschwindigkeit erhalten wird, verschieden.
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Das in der vorliegenden Erfindung verwendete ZnF&sub2; hat
eine größere Kristallit-Größe als 500 Å,wie sie in der
Richtung der (110)-Ebene gesehen wird. Die Verwendung
von solchem ZnF&sub2; macht es möglich, die Nebenproduktion
von anderen Fluorosilanen als dem entsprechenden
Fluorosilan, Fluorosilanen, Silanen (SiH&sub4;) ,
Siliciumtetrafluorid (SiF&sub4;) und dergleichen herabzusetzen.
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Wenn SiHF&sub3; hergestellt wird, ist beispielsweise solches
ZnF&sub2; besonders bei der Verminderung der Nebenproduktion
von SiF&sub4; wirksam. Spezieller beschrieben ist es bei
der Herstellung eines teilsubstituierten Fluorosilans aus
seinem entsprechenden teilsubstituierten Chlorsilan
als dem Ausgangsmaterial möglich, die Nebenproduktion
eines Fluorosilans, das durch ein Fluoratom mehr als
in der Formel: SiHnF4-n (n: ganze Zahl von 1 bis 3)
substituiert wurde, zu unterdrücken.
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Obwohl der Grund im einzelnen hierfür noch unbekannt
ist, gehen die gegenwärtigen Erfinder von der als
nächstes beschriebenen Annahme aus.
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Ein ZnF&sub2; -Kristall ist ein kubisches Kristall, wie oben
dargelegt worden ist. Es wird davon ausgegangen, daß
auf dem größten Teil seiner Kristalloberfläche eine
Reaktion stattfindet, um ein entsprechendes Fluorosilan
an ein Ausgangsmaterial zu bilden. Im Gegensatz dazu
wird davon ausgegangen, daß Teile entsprechend den
Vertices des kubischen Kristalls im allgemeinen eine
hohe Aktivität besitzen, sodaß die Fluorierung weiter
fortschreitet, um ein Fluorosilanzu bilden, das durch
ein Fluoratom mehr substituiert ist. Demzufolge wird
erwartet, daß die Steuerung der Größe der Kristalliten
auf einen besonderen Wert oder größer die Anzahl der
Punkte mit hoher Aktivität relativ vermindert, was zu
einer Verhinderung des Auftretens der oben
beschriebenen analogen Verunreinigung führt.
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Um ein wasserfreies Zinkfluorid mit einer größeren
Kristallit-Größe als 500 Å in der Richtung der (110)-Ebene zu
erhalten, gibt es mehrere Verfahren.
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Zum Beispiel wird es bevorzugt, Zinkoxid oder Zinkcarbonat,
das eine Reinheit von 99 Gew.-% oder höher hat und kein
Kristallisationswasser enthält, mit
Fluorwasserstoffsäureanhydrid mit einer Reinheit von 99 Gew.-% oder höher
umzusetzen. Des weiteren ist es auch geeignet, ZnF&sub2;, das durch
Umsetzung einer Zinkverbindung erhalten worden ist und das
eine Reinheit von 99 Gew.-% oder höher hat und kein
Kristallisationswasser enthält, mit Fluorgas, das eine Reinheit
von 99% oder höher besitzt, zu verwenden. Falls die
Reinheiten der Verbindungen niedriger als 99 Gew.-% sind,
neigen die resultierenden ZnF -Produkte dazu, eine geringere
Kristallit-Größe zu besitzen. Erläuternde Beispiele der
Zinkverbindung können ZnO, ZnCo&sub3;, ZnCl&sub2; und ZnBr&sub2; ein
schließen. Wenn ZnF&sub2; durch eine der obigen Reaktionen
synthetisiert wird, kann das Molverhältnis von Zinkoxid
oder Zinkcarbonat zu Fluorwasserstoffsäureanhydrid oder
das Molverhältnis von der Zinkverbindung zu Fluorgas
vorzugsweise auf 1:2 bis 1:10 festgesetzt werden, wobei
ein Bereich von 1:3 bis 1:5 mehr bevorzugt wird.
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In der Halogensubstitutions-Technik wird es bevorzugt,
das Chlorsilan mit ZnF dadurch in Kontakt zu bringen,
daß das Chiorsilan veranlaßt wird, in einer gasförmigen
Form durch eine ZnF&sub2;-gefüllte Schicht hindurchzugehen,
wie es in dem offengelegten Japanischen Patent Nr.147,920/
1993 offenbart ist, obwohl die vorliegende Erfindung nicht
auf die Anwendung eines solchen Kontaktverfahrens begrenzt
ist.
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Die Reaktion zwischen dem Chlorsilan und ZnF&sub2; ist eine
signifikant exothermische Reaktion. Da das resultierende
teilsubstituierte Fluorosilan thermisch unstabil ist,
bedarf die effektive Entfernung der resultierenden Hitze
der Überlegung, um ein Fluorosilan mit hoher Reinheit
zu erhalten. Es ist eine effektive Maßnahme zur Verhütung
von Nebenreaktionen, die Reaktion durch Suspendierung von
ZnF&sub2; in einem organischen Lösungsmittel wie Ethyläther
und anschließender Zugabedes Chlorsilans zu der Suspension
durchzuführen.
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Die Reaktionstemperatur kann vorzugsweise von -30ºC bis
40ºC, mehr bevorzugt von -10ºC bis 5ºC reichen. Niedrigere
Temperaturen als -30ºC neigen dazu, die Umwandlung der
Halogensubstitutions-Reaktion zu verringern. Im Gegensatz
dazu neigen höhere Temperaturen als 40ºC dazu, den
thermischen Abbau des resultierenden teilsubstituierten
Fluorosilans zu induzieren und daher die Umwandlung zu
verringern.
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Die vorliegende Erfindung wird hierin nachstehend speziell
durch die folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele
beschrieben. Es ist jedoch zu beachten, daß die vorliegende
Erfindung nicht hierauf begrenzt ist.
Beispiel 1
pWasserfreies ZnF&sub2; wurde durch Umsetzung von wasserfreiem
ZnO und wasserfreiem HF, deren Reinheiten 99,5 Gew.-%
betrug, bei einem Molverhältnis von 1:4 synthetisiert.
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Die Reaktionstemperatur betrug 100ºC. Das wasserfreie
ZnF&sub2; wurde dann in einen Polypropylenbeutel gefüllt und
in einem Trockengerät gelagert. Die Röntgenstrahlenbeugungs-
Intensität der (110)-Ebene des ZnF wurde durch einen
Röntgenstrahlendiffraktometer gemessen. Aus den Ergebnissen
wurde die Größe der Kristalliten in der Richtung der
(110)-Ebene errechnet. Es wurde gefunden, daß sie 546 Å
betrug. Fünfhundert Gramm des ZnF&sub2; wurden in einen 3 l
Glaskolben,der mit einem Rührer ausgerüstet war,
eingefüllt und das Innere des Kolbens wurde vollständig mit
N&sub2; ausgespült. Danach wurden 100 g SiHCl&sub3;mit einer
Strömungsrate von 0,5 g/min in den Kolben eingespeist.
Gelegentlich wurde der Kolben während der Reaktion in
Eiswasser eingetaucht, sodaß die Reaktionstemperatur
am Ansteigen gehindert wurde.
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Von dem Kolben erzeugtes Gas wurde zu einem trockenen
Eis-Aceton-Auffanggefäß geführt, um Verunreinigungen zu
entfernen und dann in einem verflüssigten Stickstoff-
Auffanggefäß gesammelt. Bezogen auf das SiHCl&sub3; betrug
die Ausbeute an SiHF&sub3; 90 Vol.-%. Die Reinheit des
aufgefangenen Gases (SiHF&sub3;) betrug 99 Vol.-% und , unter
analogen Verunreinigungsgasen,war der Gehalt an SiF&sub4;
0,7 Vol.-% und die Gehalte der anderen Fluorosilane
waren jeweils nicht höher als 0,1 Vol.-%, wie in
Tabelle 1 aufgezeigt wird.
Beispiel 2
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Wasserfreies ZnF&sub2; wurde durch Umsetzung bei 25ºC von
1,2 Mol wasserfreiem ZnCO&sub3; von einer Reinheit von 99 Gew.-%
mit einer Überschußmenge, d.h., 8 Mol von F&sub2; mit einer
Reinheit von 99,0 Gew.-% synthetisiert. Das wasserfreie
ZnF&sub2; wurde sodann auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1
gelagert. Die Größe der Kristalliten in der (110)-Ebene
wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 errechnet.
Es wurde gefunden, daß sie 527 Å betrug. Einhundert Gramm
des ZnF&sub2; wurden in einen 1 l Glaskolben, der mit einem
Rührer ausgerüstet war, eingefüllt und in 500 ml Anisol
suspendiert. Nachdem das Innere des Kolbens vollständig
mit N&sub2; ausgespült worden war, wurden 100 g SiH&sub2;Cl mit
einer Strömungsrate von 0,5 g/min in den Kolben unter
Rühren eingespeist. Gelegentlich wurde der Kolben während
der Reaktion in Eiswasser eingetaucht, sodaß die
Reaktionstemperatur am Ansteigen gehindert wurde. Ferner war der
Kolben auch mit einem Rücklaufkondensator ausgestattet,
um die Verdampfung des Anisols zu verhindern.
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Von dem Kolben erzeugtes Reaktionsgas wurde zu einem
Trockeneis - Aceton- Auffanggefäß geführt, um
Verunreinigungen zu entfernen und wurde dann in einem verflüssigten
Stickstoff-Auffanggefäß gesammelt. Bezogen auf das SiH&sub2;Cl&sub2;
betrug die Ausbeute an SiH&sub2;F&sub2; 95 Vol.-%. Bei dieser
Gelegenheit betrug die Reinheit des aufgesammelten Gases (SiH&sub2;F&sub2;)
99 Vol.-% und, unter den analogen Verunreinigungsgasen,
war der Gehalt an SiHF&sub3; 0,7 Vol.-% und die Gehalte der
anderen Fluorosilane waren jeweils nicht höher als 0,1 Vol.-%,
wie in Tabelle 1 aufgezeigt wird.
Beispiel 3
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ZnF&sub2;, das durch Umsetzung von 1,2 Mol wasserfreiem ZnO
mit einer Reinheit von 99,0 Gew.-% mit einer
Überschußmenge,d.h., 5 Mol an F mit einer Reinheit von 99,0 Gew.-%
erhalten worden war, wurde auf eine gleiche Weise wie in
Beispiel 1 gelagert. Durch das in Beispiel 1 beschriebene
Verfahren wurde die Kristalliten-Größe in der (110)-Ebene
errechnet. Es wurde gefunden, daß sie 537 Å betrug. Unter
Verwendung von 200 g des ZnF wurde die Umwandlung von
SiH&sub3;Cl zu SiH&sub3;F auf ähnliche Weise wie in Beispiel 2
durchgeführt. Bezogen auf das SiH&sub3;Cl betrug die Ausbeute
an SiH&sub3;F 92 Vol.-%. Bei dieser Gelegenheit betrug die
Reinheit des aufgefangenen Gases (SiH&sub3;F) 99 Vol.-% und
unter analogen Verunreinigungsgasen betrug der Gehalt
an SiH&sub2;F&sub2; 0,7 Vol.-% und die Gehalte der anderen
Fluorosilane waren jeweils nicht höher als 0,1 Vol.-%, wie
in Tabelle 1 aufgezeigt wird.
Vergleichsbeispiel 1
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ZnF&sub2; wurde durch Umsetzung von ZnO mit einer Reinheit von
95,0 Gew.-% mit einer 50 gew.-%igen Lösung von HF bei
Raumtemperatur synthetisiert. Durch ein dem in Beispiel 1
angewendeten ähnlichen Verfahren wurde die Kristalliten-Größe
in der (110)-Ebene errechnet. Es wurde gefunden, daß sie
386 Å betrug.Eine Reaktion wurde dann in einer ähnlichen
Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt mit der Ausnahme der
Verwendung des ZnF&sub2;. Als Ergebnis wurden, wie in Tabelle 1
aufgezeigt wird, andere analoge Verunreinigungen als SiHF&sub3;
in größeren Mengen, verglichen mit Beispiel 1, gebildet.
Insbesonderewurde die Nebenproduktion von SiF beobachtet.
Es wurde auch gefunden, daß die Ausbeute niedrig war.
Vergleichsbeispiel 2
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Eine Reaktion wurde dann in einer ähnlichen Weise wie in
Beispiel 2 durchgeführt mit der Ausnahme der Verwendung
des in Vergleichsbeispiel 1 synthetisierten ZnF&sub2;. Als
Ergebnis wurden andere analoge Verunreinigungen als SiH&sub2;F&sub2;, wie
in Tabelle 1 aufgezeigt wird, in größeren Mengen,
verglichen mit Beispiel 2,gebildet. Insbesondere wurde die
Nebenproduktion von SiHF&sub3; beobachtet. Es wurde auch gefunden,
daß die Ausbeute niedrig war.
Vergleichsbeispiel 3
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Eine Reaktion wurde dann in einer ähnlichen Weise wie in
Beispiel 3 durchgeführt, mit der Ausnahme der Verwendung
des in Vergleichsbeispiel 1 synthetisierten ZnF&sub2;. Als
Ergebnis wurden andere analoge Verunreinigungen als
SiH&sub3;F , wie in Tabelle 1 aufgezeigt wird, in größeren
Mengen, verglichen mit Beispiel 3, gebildet.Insbesondere
wurde die Nebenproduktion von SiH &sub2;F&sub2; beobachtet. Es wurde
auch gefunden, daß die Ausbeute gering war.
Vergleichsbeipiel 4
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Nachdem kommerzielles Zinkfluoridtetrahydrat(ZnF&sub2; 4H&sub2;O)
für die Dauer von 4 Stunden bei 200 ºC getrocknet worden
war, wurde das resultierende Zinkfluorid einer weiteren
Hitzebehandlung bei 600 ºC für die Dauer von 2 Stunden
unterworfen. Danach wurde dem Zinkfluorid gestattet,
nach und nach in einer trockenen Stickstoffgas-Atmosphäre
auf Raumtemperatur abzukühlen. Gewichtsveränderungen des
so erhaltenen ZnF&sub2; von Raumtemperatur bis 700 ºC wurden
durch eine Differential-Thermowaage in einer mit
Hehumgas ausgespülten Atmosphäre gemessen. Es wurde gefunden,
daß der Gewichtsverlust 0,14% betrug. Zusätzlich wurde
auch die Kristalliten-Größe in der (110)-Ebene des ZnF&sub2;
auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 gemessen. Es wurde
gefunden, daß sie 327 Å betrug. Unter Verwendung von 200 g
des ZnF&sub2; wurde die Umwandlung von SiH&sub2;Cl&sub2; zu SiH&sub2;F&sub2; auf
ähnliche Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt. Bezogen auf
das SiH&sub2;Cl&sub2; betrug die Ausbeute 81 Vol.-%. Diese Ausbeute
ist beträchtlich niedriger, verglichen mit dem in Beispiel 2
erreichten Wert. Des weiteren traten andere analoge
Verunreinigungen als SiH&sub2;F&sub2; im allgemeinen in größeren Mengen,
verglichen mit Beispiel 2, auf. Die Reinheit des SiH&sub2;F&sub2;
war niedriger als 99%.
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Die obigen Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.
Tabelle 1
Beispiel
Vergleichbeispiel
Ausbeute
Analysenwerte des aufgefangenen Gases
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Tabelle 1 zeigt auf, daß die Vergleichsbeispiele die
analogen Verunreinigungen in hohen Ausbeuten, jedoch das
angestrebte Fluorosilan in einer niedrigen Ausbeute erzeugten.
Im Gegensatz dazu zeigen sie auch auf, daß die Beispiele,
die innerhalb der Breite der vorliegenden Erfindung fallen,
in diesen Aspekten überlegen sind.