JP3215195B2 - 有機金属化合物の精製法 - Google Patents
有機金属化合物の精製法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は有機金属化合物の精製方
法に関する。さらに詳細には有機金属気相成長法で化合
物半導体を製造するための有機金属化合物中の低沸点不
純物の除去方法に関する。
法に関する。さらに詳細には有機金属気相成長法で化合
物半導体を製造するための有機金属化合物中の低沸点不
純物の除去方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、化合物半導体トランジスター等の
製造にあたり、有機金属化合物を用いた気相成長法（Ｍ
ＯＣＶＤ法）が採用されるようになっている。この原料
となる有機金属化合物は不純物の少ない高純度のものが
要求されている。
製造にあたり、有機金属化合物を用いた気相成長法（Ｍ
ＯＣＶＤ法）が採用されるようになっている。この原料
となる有機金属化合物は不純物の少ない高純度のものが
要求されている。
【０００３】従来の精製法としてはズールナル・プリク
ラドノイ・キミイ（ZhurnalPrikladnoi Khimii),48(8),
1810(1975) に記載されているようなトリメチルガリウ
ムを精密蒸留する方法や、ジャーナル・オブ・クリスタ
ル・グロース（Journal of Crystal Growth),77,19(19
86) に記載されているようなトリメチルインジウムとダ
イフォスフィンを反応させて付加体とし蒸気圧の高い低
沸点不純物を蒸留で除く方法などがある。
ラドノイ・キミイ（ZhurnalPrikladnoi Khimii),48(8),
1810(1975) に記載されているようなトリメチルガリウ
ムを精密蒸留する方法や、ジャーナル・オブ・クリスタ
ル・グロース（Journal of Crystal Growth),77,19(19
86) に記載されているようなトリメチルインジウムとダ
イフォスフィンを反応させて付加体とし蒸気圧の高い低
沸点不純物を蒸留で除く方法などがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように従来の精製
法は蒸留が基本となっているが、蒸留塔の塔頂温度では
ごく微量の不純物の分離は制御できない。このため初留
を抜き出す条件などは経験的なものになっていた。
法は蒸留が基本となっているが、蒸留塔の塔頂温度では
ごく微量の不純物の分離は制御できない。このため初留
を抜き出す条件などは経験的なものになっていた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は以上のことに鑑
み種々検討した結果、より効率的に有機金属化合物を精
製する方法を開発したもので、有機金属化合物中の低沸
点不純物を不活性なキャリアーガスを用いて除去し、こ
のキャリアーガス中の不純物を経時的に測定することで
精製状況をモニターすることを特徴とするものである。
み種々検討した結果、より効率的に有機金属化合物を精
製する方法を開発したもので、有機金属化合物中の低沸
点不純物を不活性なキャリアーガスを用いて除去し、こ
のキャリアーガス中の不純物を経時的に測定することで
精製状況をモニターすることを特徴とするものである。
【０００６】以下本発明を更に詳しく説明する。本発明
の有機金属化合物はそのままでも、またはその他の反応
剤を加えて付加体などにしても良い。また処理温度は特
に限定されるものではないが低沸点の不純物のみを除去
するので、好ましくは精製される有機金属化合物あるい
はその付加体の沸点より低い温度で加熱することが望ま
しい。そして加熱により気化した低沸点の不純物は不活
性なキャリアーガスによって系外に除去される。
の有機金属化合物はそのままでも、またはその他の反応
剤を加えて付加体などにしても良い。また処理温度は特
に限定されるものではないが低沸点の不純物のみを除去
するので、好ましくは精製される有機金属化合物あるい
はその付加体の沸点より低い温度で加熱することが望ま
しい。そして加熱により気化した低沸点の不純物は不活
性なキャリアーガスによって系外に除去される。
【０００７】このような本発明の精製法を実施する装置
の一例を図１に示す。即ち４口フラスコ（２）等の容器
内に精製しようとする有機金属化合物を収納し、該フラ
スコ（２）をマントルヒーター等（４）で加熱し、且つ
フラスコ（２）内を攪拌機（３）で攪拌しながら、流量
計（１）で流量調整された窒素ガス等のキャリアーガス
をフラスコ（２）内に導入する。
の一例を図１に示す。即ち４口フラスコ（２）等の容器
内に精製しようとする有機金属化合物を収納し、該フラ
スコ（２）をマントルヒーター等（４）で加熱し、且つ
フラスコ（２）内を攪拌機（３）で攪拌しながら、流量
計（１）で流量調整された窒素ガス等のキャリアーガス
をフラスコ（２）内に導入する。
【０００８】他方フラスコ（２）からのキャリアーガス
の出口配管はテープヒーター（７）で加温しておき、途
中に硝酸トラップ（５）を設けてキャリアーガス中の低
沸点有機金属不純物を捕集する。さらに上記トラップ
（５）を通過したキャリアーガスはガスクロマトグラム
のＦＩＤ検出器（６）に導入し、該検出器（６）で有機
不純物を検出することにより精製状況をモニターする。
の出口配管はテープヒーター（７）で加温しておき、途
中に硝酸トラップ（５）を設けてキャリアーガス中の低
沸点有機金属不純物を捕集する。さらに上記トラップ
（５）を通過したキャリアーガスはガスクロマトグラム
のＦＩＤ検出器（６）に導入し、該検出器（６）で有機
不純物を検出することにより精製状況をモニターする。
【０００９】本発明の特徴はキャリアーガスを用いるこ
とで非平衡状態を常に作り出すことができ、気化した低
沸点不純物を連続して除去できることにある。さらに、
除去された不純物を測定するのにキャリアーガスをその
まま測定装置、たとえば誘導プラズマ発光分析装置（Ｉ
ＣＰ）や原子吸光分析装置などに導入したり、一旦、酸
やコールドトラップなどに捕集してから種々の分析装置
で測定するためのサンプル調製をしたりすることができ
る。不純物の除去はキャリアーガスを止めることで任意
の時点で中断することができキャリアーガスを流せばす
ぐに再開される。
とで非平衡状態を常に作り出すことができ、気化した低
沸点不純物を連続して除去できることにある。さらに、
除去された不純物を測定するのにキャリアーガスをその
まま測定装置、たとえば誘導プラズマ発光分析装置（Ｉ
ＣＰ）や原子吸光分析装置などに導入したり、一旦、酸
やコールドトラップなどに捕集してから種々の分析装置
で測定するためのサンプル調製をしたりすることができ
る。不純物の除去はキャリアーガスを止めることで任意
の時点で中断することができキャリアーガスを流せばす
ぐに再開される。
【００１０】このようにして低沸点不純物が無くなった
ことを確認してから、通常の蒸留操作を行なえば確実に
精製できる。
ことを確認してから、通常の蒸留操作を行なえば確実に
精製できる。
【００１１】本発明の対象となるアルミニウム、ガリウ
ム及びインジウムの有機金属化合物は一般式Ｒa ＭＸ
3-a （式中、Ｒは炭素数が１〜４のアルキル基、Ｍはア
ルミニウム、ガリウム又はインジウム、Ｘはハロゲン、
ａは２または３の整数をそれぞれ示す。）で表される化
合物又はその付加体である。
ム及びインジウムの有機金属化合物は一般式Ｒa ＭＸ
3-a （式中、Ｒは炭素数が１〜４のアルキル基、Ｍはア
ルミニウム、ガリウム又はインジウム、Ｘはハロゲン、
ａは２または３の整数をそれぞれ示す。）で表される化
合物又はその付加体である。
【００１２】具体的には、トリメチルアルミニウム、ト
リエチルアルミニウム、トリプロピルアルミニウム、ト
リブチルアルミニウム、トリメチルガリウム、トリエチ
ルガリウム、トリプロピルガリウム、トリブチルガリウ
ム、トリメチルインジウム、トリエチルインジウム、ト
リプロピルインジウム、トリブチルインジウム等のトリ
アルキル金属化合物、ジメチルアルミニウムクロライ
ド、ジエチルアルミニウムクロライド、ジメチルガリウ
ムクロライド、ジエチルガリウムクロライド、ジメチル
インジウムクロライド、ジエチルインジウムクロライド
等のアルキルハライド金属化合物、トリメチルアルミニ
ウム・ダイフォスフィン付加体、トリメチルガリウム・
ダイフォスフィン付加体、トリメチルインジウム・ダイ
フォスフィン付加体等のアルキル金属化合物の付加体等
が挙げられる。
リエチルアルミニウム、トリプロピルアルミニウム、ト
リブチルアルミニウム、トリメチルガリウム、トリエチ
ルガリウム、トリプロピルガリウム、トリブチルガリウ
ム、トリメチルインジウム、トリエチルインジウム、ト
リプロピルインジウム、トリブチルインジウム等のトリ
アルキル金属化合物、ジメチルアルミニウムクロライ
ド、ジエチルアルミニウムクロライド、ジメチルガリウ
ムクロライド、ジエチルガリウムクロライド、ジメチル
インジウムクロライド、ジエチルインジウムクロライド
等のアルキルハライド金属化合物、トリメチルアルミニ
ウム・ダイフォスフィン付加体、トリメチルガリウム・
ダイフォスフィン付加体、トリメチルインジウム・ダイ
フォスフィン付加体等のアルキル金属化合物の付加体等
が挙げられる。
【００１３】
【実施例】以下図１の装置を用いた実施例により本発明
を説明する。
を説明する。
【００１４】（実施例１）内容積 300mlのガラス製の４
口フラスコを窒素ガスで置換後、ｎ−ヘプタデカン 200
ml、粗トリメチルインジウム80ｇを仕込んだ。粗トリメ
チルインジウム中にはアルミ成分2000ppm 、シリコン成
分６ppm 、トルエン600ppm、ヘプタン1200ppm が含まれ
ていた。
口フラスコを窒素ガスで置換後、ｎ−ヘプタデカン 200
ml、粗トリメチルインジウム80ｇを仕込んだ。粗トリメ
チルインジウム中にはアルミ成分2000ppm 、シリコン成
分６ppm 、トルエン600ppm、ヘプタン1200ppm が含まれ
ていた。
【００１５】この容器を図１のように精製装置に取り付
けて、 140℃に加熱した。キャリアーガスとして窒素ガ
スを 200ml/min流した。キャリアーガスの出口に１Ｎの
硝酸50mlの入ったトラップを取り付けてキャリアーガス
中の低沸点有機金属不純物を捕集した。トラップは２時
間ごとに取り替えて捕集した金属不純物をＩＣＰで分析
した。さらにトラップを通ったキャリアーガスはガスク
ロマトグラフのＦＩＤ検出器に導入して有機不純物を検
出した。有機不純物は４時間経過したところで検出され
なくなった。アルミとシリコンについてはそれぞれ18時
間、８時間経過したところで検出されなくなった。
けて、 140℃に加熱した。キャリアーガスとして窒素ガ
スを 200ml/min流した。キャリアーガスの出口に１Ｎの
硝酸50mlの入ったトラップを取り付けてキャリアーガス
中の低沸点有機金属不純物を捕集した。トラップは２時
間ごとに取り替えて捕集した金属不純物をＩＣＰで分析
した。さらにトラップを通ったキャリアーガスはガスク
ロマトグラフのＦＩＤ検出器に導入して有機不純物を検
出した。有機不純物は４時間経過したところで検出され
なくなった。アルミとシリコンについてはそれぞれ18時
間、８時間経過したところで検出されなくなった。
【００１６】すべての不純物が検出されなくなってか
ら、トリメチルインジウムを50torrで140 ℃まで加熱し
てｎ−ヘプタデカン中から留出分離させた。得られたト
リメチルインジウム中の不純物は、アルミ成分は0.2ppm
以下、シリコン成分は0.3ppm以下、トルエン、ヘプタン
はともに１ppm 以下であった。
ら、トリメチルインジウムを50torrで140 ℃まで加熱し
てｎ−ヘプタデカン中から留出分離させた。得られたト
リメチルインジウム中の不純物は、アルミ成分は0.2ppm
以下、シリコン成分は0.3ppm以下、トルエン、ヘプタン
はともに１ppm 以下であった。
【００１７】（実施例２）実施例１と同様の装置を用い
て、粗トリエチルインジウム80ｇとｎ−ヘプタデカン 2
00mlを 300mlの４口フラスコに仕込んで、 130℃に加熱
しキャリアーガスとして窒素ガスを 200ml/min流した。
粗トリエチルインジウム中にはアルミ成分 1300ppm、ト
ルエン 50ppm、ヘプタ子材料用の高純ン700ppmが含まれ
ていた。
て、粗トリエチルインジウム80ｇとｎ−ヘプタデカン 2
00mlを 300mlの４口フラスコに仕込んで、 130℃に加熱
しキャリアーガスとして窒素ガスを 200ml/min流した。
粗トリエチルインジウム中にはアルミ成分 1300ppm、ト
ルエン 50ppm、ヘプタ子材料用の高純ン700ppmが含まれ
ていた。
【００１８】有機不純物は４時間経過したところで検出
されなくなった。アルミは20時間経過したところで検出
されなくなった。
されなくなった。アルミは20時間経過したところで検出
されなくなった。
【００１９】全ての不純物が検出されなくなってから、
トリエチルインジウムを５torrで105 ℃まで加熱してｎ
−ヘプタデカン中から留出分離させた。得られたトリエ
チルインジウム中の不純物は、アルミ成分が0.2ppm以
下、トルエン、ヘプタンはともに１ppm 以下であった。
トリエチルインジウムを５torrで105 ℃まで加熱してｎ
−ヘプタデカン中から留出分離させた。得られたトリエ
チルインジウム中の不純物は、アルミ成分が0.2ppm以
下、トルエン、ヘプタンはともに１ppm 以下であった。
【００２０】（実施例３）実施例１と同様にしてトリメ
チルアルミニウム・ダイフォスフィンの付加体を80ｇ、
ｎ−ヘプタデカンを 200mlを 300mlの４口フラスコに仕
込んで、 110℃で加熱しキャリアーガスの窒素ガスを 2
00ml/min流した。トリメチルアルミニウム・ダイフォス
フィン付加体中の不純物はシリコン４ppm 、ベンゼン70
0ppmであった。
チルアルミニウム・ダイフォスフィンの付加体を80ｇ、
ｎ−ヘプタデカンを 200mlを 300mlの４口フラスコに仕
込んで、 110℃で加熱しキャリアーガスの窒素ガスを 2
00ml/min流した。トリメチルアルミニウム・ダイフォス
フィン付加体中の不純物はシリコン４ppm 、ベンゼン70
0ppmであった。
【００２１】ベンゼンは４時間経過したところで検出さ
れなくなった。シリコンは６時間経過したところで検出
されなくなった。
れなくなった。シリコンは６時間経過したところで検出
されなくなった。
【００２２】全ての不純物が検出されなくなってから、
トリメチルアルミニウム・ダイフォスフィン付加体を５
torrで 140℃まで加熱してトリメチルアルミニウムを留
出分離した。得られたトリメチルアルミニウム中の不純
物は、シリコンが0.3ppm以下、ベンゼンが１ppm 以下で
あった。
トリメチルアルミニウム・ダイフォスフィン付加体を５
torrで 140℃まで加熱してトリメチルアルミニウムを留
出分離した。得られたトリメチルアルミニウム中の不純
物は、シリコンが0.3ppm以下、ベンゼンが１ppm 以下で
あった。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば有機金属化合物中の低沸
点不純物を不活性なキャリアーガスを流すことで連続的
に除去できるようになった。さらに、キャリアーガス中
の不純物をモニターすることで、経験のないものでも効
率良く精製できるようになり電子材料用の高純度有機金
属化合物を製造するのに頗る効果が大なるものである。
点不純物を不活性なキャリアーガスを流すことで連続的
に除去できるようになった。さらに、キャリアーガス中
の不純物をモニターすることで、経験のないものでも効
率良く精製できるようになり電子材料用の高純度有機金
属化合物を製造するのに頗る効果が大なるものである。
【図１】本発明で使用する精製装置の一例を示す説明図
である。
である。
１ 流量計 ２ ４口フラスコ ３ 攪拌機 ４ マントルヒーター ５ 硝酸トラップ ６ ガスクロマトグラムのＦＩＤ検出器 ７ テープヒーター
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−6318（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−148790（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−67230（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−112991（ＪＰ，Ａ) 特表 平２−504384（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C07F 5/00 C07F 5/06
Claims (2)
- 【請求項１】 有機金属化合物を加熱し低沸点の不純物
を不活性なキャリアーガスを用いて除去し、このキャリ
アーガス中の不純物を経時的に測定することで精製状況
をモニターすることを特徴とする有機金属化合物の精製
方法。 - 【請求項２】 有機金属化合物が、一般式Ｒa ＭＸ3-a
（式中、Ｒは炭素数が１〜４のアルキル基、Ｍはアルミ
ニウム、ガリウム又はインジウム、Ｘはハロゲン、ａは
２又は３の整数をそれぞれ示す。）で表されるもの又は
その付加体である請求項１記載の有機金属化合物の精製
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32359592A JP3215195B2 (ja) | 1992-11-09 | 1992-11-09 | 有機金属化合物の精製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32359592A JP3215195B2 (ja) | 1992-11-09 | 1992-11-09 | 有機金属化合物の精製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06145177A JPH06145177A (ja) | 1994-05-24 |
| JP3215195B2 true JP3215195B2 (ja) | 2001-10-02 |
Family
ID=18156468
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32359592A Expired - Fee Related JP3215195B2 (ja) | 1992-11-09 | 1992-11-09 | 有機金属化合物の精製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3215195B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9085594B2 (en) | 2011-07-13 | 2015-07-21 | Dow Global Technologies Llc | Organometallic compound purification |
| US9403145B2 (en) | 2011-08-15 | 2016-08-02 | Dow Global Technologies Llc | Organometallic compound preparation |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4488186B2 (ja) * | 2004-06-18 | 2010-06-23 | 信越化学工業株式会社 | トリメチルアルミニウムの精製方法 |
| JP5168919B2 (ja) * | 2007-01-30 | 2013-03-27 | 宇部興産株式会社 | 高純度トリアルキルインジウム及びその製法 |
| JP5397641B2 (ja) * | 2011-12-27 | 2014-01-22 | 宇部興産株式会社 | 高純度トリアルキルインジウム及びその製法 |
| JP2016145170A (ja) * | 2015-02-09 | 2016-08-12 | 宇部興産株式会社 | 固体有機金属化合物の製造方法及び製造装置 |
| CN118406074B (zh) * | 2024-07-03 | 2024-09-06 | 安徽亚格盛电子新材料股份有限公司 | 一种三甲基铝粗品的提纯方法 |
-
1992
- 1992-11-09 JP JP32359592A patent/JP3215195B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9085594B2 (en) | 2011-07-13 | 2015-07-21 | Dow Global Technologies Llc | Organometallic compound purification |
| US9403145B2 (en) | 2011-08-15 | 2016-08-02 | Dow Global Technologies Llc | Organometallic compound preparation |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06145177A (ja) | 1994-05-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20010717 |
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