JP4436614B2 - トリアルキルインジウムの調製 - Google Patents
トリアルキルインジウムの調製 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4436614B2 JP4436614B2 JP2003103251A JP2003103251A JP4436614B2 JP 4436614 B2 JP4436614 B2 JP 4436614B2 JP 2003103251 A JP2003103251 A JP 2003103251A JP 2003103251 A JP2003103251 A JP 2003103251A JP 4436614 B2 JP4436614 B2 JP 4436614B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- compound
- tri
- trialkylindium
- indium
- fluoride
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 96
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 40
- 239000007810 chemical reaction solvent Substances 0.000 claims description 23
- 238000006053 organic reaction Methods 0.000 claims description 23
- 150000004673 fluoride salts Chemical class 0.000 claims description 22
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 20
- IBEFSUTVZWZJEL-UHFFFAOYSA-N trimethylindium Chemical compound C[In](C)C IBEFSUTVZWZJEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 15
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 14
- PRAKJMSDJKAYCZ-UHFFFAOYSA-N squalane Chemical compound CC(C)CCCC(C)CCCC(C)CCCCC(C)CCCC(C)CCCC(C)C PRAKJMSDJKAYCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 9
- PSCMQHVBLHHWTO-UHFFFAOYSA-K indium(iii) chloride Chemical compound Cl[In](Cl)Cl PSCMQHVBLHHWTO-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 8
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims description 7
- JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N trimethylaluminium Chemical compound C[Al](C)C JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- 150000004996 alkyl benzenes Chemical class 0.000 claims description 5
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 5
- JXTPJDDICSTXJX-UHFFFAOYSA-N n-Triacontane Natural products CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC JXTPJDDICSTXJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229940032094 squalane Drugs 0.000 claims description 5
- QNLZIZAQLLYXTC-UHFFFAOYSA-N 1,2-dimethylnaphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=C(C)C(C)=CC=C21 QNLZIZAQLLYXTC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 4
- NDJKXXJCMXVBJW-UHFFFAOYSA-N heptadecane Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCC NDJKXXJCMXVBJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- DCAYPVUWAIABOU-UHFFFAOYSA-N hexadecane Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC DCAYPVUWAIABOU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- CBFCDTFDPHXCNY-UHFFFAOYSA-N icosane Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCCC CBFCDTFDPHXCNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- LQERIDTXQFOHKA-UHFFFAOYSA-N nonadecane Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCC LQERIDTXQFOHKA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- RZJRJXONCZWCBN-UHFFFAOYSA-N octadecane Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC RZJRJXONCZWCBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- YCOZIPAWZNQLMR-UHFFFAOYSA-N pentadecane Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCC YCOZIPAWZNQLMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- JKNHZOAONLKYQL-UHFFFAOYSA-K tribromoindigane Chemical compound Br[In](Br)Br JKNHZOAONLKYQL-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 3
- 229940038384 octadecane Drugs 0.000 claims description 2
- VALAJCQQJWINGW-UHFFFAOYSA-N tri(propan-2-yl)alumane Chemical compound CC(C)[Al](C(C)C)C(C)C VALAJCQQJWINGW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- CKGXVGFLQCIASW-UHFFFAOYSA-N tri(propan-2-yl)indigane Chemical compound CC(C)[In](C(C)C)C(C)C CKGXVGFLQCIASW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- SQBBHCOIQXKPHL-UHFFFAOYSA-N tributylalumane Chemical compound CCCC[Al](CCCC)CCCC SQBBHCOIQXKPHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QIVLHVRZYONPSZ-UHFFFAOYSA-N tributylindigane Chemical compound CCCC[In](CCCC)CCCC QIVLHVRZYONPSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- VOITXYVAKOUIBA-UHFFFAOYSA-N triethylaluminium Chemical compound CC[Al](CC)CC VOITXYVAKOUIBA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OTRPZROOJRIMKW-UHFFFAOYSA-N triethylindigane Chemical compound CC[In](CC)CC OTRPZROOJRIMKW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- MCULRUJILOGHCJ-UHFFFAOYSA-N triisobutylaluminium Chemical compound CC(C)C[Al](CC(C)C)CC(C)C MCULRUJILOGHCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- CNWZYDSEVLFSMS-UHFFFAOYSA-N tripropylalumane Chemical compound CCC[Al](CCC)CCC CNWZYDSEVLFSMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QAKYGMVUNQSJFH-UHFFFAOYSA-N tripropylindigane Chemical compound CCC[In](CCC)CCC QAKYGMVUNQSJFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- PHLVLJOQVQPFAW-UHFFFAOYSA-N tris(2-methylpropyl)indigane Chemical compound CC(C)C[In](CC(C)C)CC(C)C PHLVLJOQVQPFAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RTAKQLTYPVIOBZ-UHFFFAOYSA-N tritert-butylalumane Chemical compound CC(C)(C)[Al](C(C)(C)C)C(C)(C)C RTAKQLTYPVIOBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- WVUHBBVGTCCFER-UHFFFAOYSA-N tritert-butylindigane Chemical compound CC(C)(C)[In](C(C)(C)C)C(C)(C)C WVUHBBVGTCCFER-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- -1 fluoride salts trihaloalkyl indium compound Chemical class 0.000 claims 1
- OIPWQYPOWLBLMR-UHFFFAOYSA-N hexylalumane Chemical compound CCCCCC[AlH2] OIPWQYPOWLBLMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- AUQIYHBDZDRUTL-UHFFFAOYSA-N hexylindium Chemical compound CCCCCC[In] AUQIYHBDZDRUTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 23
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 20
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 18
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 15
- RGSFGYAAUTVSQA-UHFFFAOYSA-N Cyclopentane Chemical compound C1CCCC1 RGSFGYAAUTVSQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 11
- NROKBHXJSPEDAR-UHFFFAOYSA-M potassium fluoride Chemical compound [F-].[K+] NROKBHXJSPEDAR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 11
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 10
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 10
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 9
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 9
- 239000011698 potassium fluoride Substances 0.000 description 8
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 description 8
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 7
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 7
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 description 7
- 239000012043 crude product Substances 0.000 description 6
- DMEGYFMYUHOHGS-UHFFFAOYSA-N heptamethylene Natural products C1CCCCCC1 DMEGYFMYUHOHGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 6
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 6
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- GPXJNWSHGFTCBW-UHFFFAOYSA-N Indium phosphide Chemical compound [In]#P GPXJNWSHGFTCBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000002488 metal-organic chemical vapour deposition Methods 0.000 description 5
- 235000003270 potassium fluoride Nutrition 0.000 description 5
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 5
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910000530 Gallium indium arsenide Inorganic materials 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 4
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000002367 halogens Chemical group 0.000 description 4
- WPYVAWXEWQSOGY-UHFFFAOYSA-N indium antimonide Chemical compound [Sb]#[In] WPYVAWXEWQSOGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RPQDHPTXJYYUPQ-UHFFFAOYSA-N indium arsenide Chemical compound [In]#[As] RPQDHPTXJYYUPQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910001512 metal fluoride Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 4
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 4
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 3
- 238000000407 epitaxy Methods 0.000 description 3
- GNTRBBGWVVMYJH-UHFFFAOYSA-M fluoro(dimethyl)alumane Chemical compound [F-].C[Al+]C GNTRBBGWVVMYJH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- FYGHSUNMUKGBRK-UHFFFAOYSA-N 1,2,3-trimethylbenzene Chemical compound CC1=CC=CC(C)=C1C FYGHSUNMUKGBRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000980 Aluminium gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000673 Indium arsenide Inorganic materials 0.000 description 2
- URLKBWYHVLBVBO-UHFFFAOYSA-N Para-Xylene Chemical group CC1=CC=C(C)C=C1 URLKBWYHVLBVBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TWFALDJZVFFYCR-UHFFFAOYSA-N [In][As][Bi] Chemical compound [In][As][Bi] TWFALDJZVFFYCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001413 alkali metal ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XJHCXCQVJFPJIK-UHFFFAOYSA-M caesium fluoride Chemical compound [F-].[Cs+] XJHCXCQVJFPJIK-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000004871 chemical beam epitaxy Methods 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 2
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 238000004943 liquid phase epitaxy Methods 0.000 description 2
- PQXKHYXIUOZZFA-UHFFFAOYSA-M lithium fluoride Chemical compound [Li+].[F-] PQXKHYXIUOZZFA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- IVSZLXZYQVIEFR-UHFFFAOYSA-N m-xylene Chemical group CC1=CC=CC(C)=C1 IVSZLXZYQVIEFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 2
- 238000000655 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- AHLATJUETSFVIM-UHFFFAOYSA-M rubidium fluoride Chemical compound [F-].[Rb+] AHLATJUETSFVIM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M sodium fluoride Chemical compound [F-].[Na+] PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- IRPGOXJVTQTAAN-UHFFFAOYSA-N 2,2,3,3,3-pentafluoropropanal Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)C=O IRPGOXJVTQTAAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 5-(5-carboxythiophen-2-yl)thiophene-2-carboxylic acid Chemical group S1C(C(=O)O)=CC=C1C1=CC=C(C(O)=O)S1 DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KLZUFWVZNOTSEM-UHFFFAOYSA-K Aluminum fluoride Inorganic materials F[Al](F)F KLZUFWVZNOTSEM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910001515 alkali metal fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000005210 alkyl ammonium group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O ammonium group Chemical group [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- OYLGJCQECKOTOL-UHFFFAOYSA-L barium fluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ba+2] OYLGJCQECKOTOL-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001632 barium fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 125000001246 bromo group Chemical group Br* 0.000 description 1
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001634 calcium fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 description 1
- 230000009918 complex formation Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 1
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 150000002472 indium compounds Chemical class 0.000 description 1
- UJXZVRRCKFUQKG-UHFFFAOYSA-K indium(3+);phosphate Chemical compound [In+3].[O-]P([O-])([O-])=O UJXZVRRCKFUQKG-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 125000002346 iodo group Chemical group I* 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- MOVBJUGHBJJKOW-UHFFFAOYSA-N methyl 2-amino-5-methoxybenzoate Chemical compound COC(=O)C1=CC(OC)=CC=C1N MOVBJUGHBJJKOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DVSDBMFJEQPWNO-UHFFFAOYSA-N methyllithium Chemical compound C[Li] DVSDBMFJEQPWNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000001451 molecular beam epitaxy Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 150000002902 organometallic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 229930195734 saturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 235000013024 sodium fluoride Nutrition 0.000 description 1
- 239000011775 sodium fluoride Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- FVRNDBHWWSPNOM-UHFFFAOYSA-L strontium fluoride Chemical compound [F-].[F-].[Sr+2] FVRNDBHWWSPNOM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001637 strontium fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005092 sublimation method Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- QSUJAUYJBJRLKV-UHFFFAOYSA-M tetraethylazanium;fluoride Chemical compound [F-].CC[N+](CC)(CC)CC QSUJAUYJBJRLKV-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- DINPFZDRPOZLJZ-UHFFFAOYSA-M tetraphenylazanium;fluoride Chemical compound [F-].C1=CC=CC=C1[N+](C=1C=CC=CC=1)(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 DINPFZDRPOZLJZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- JNLSTWIBJFIVHZ-UHFFFAOYSA-K trifluoroindigane Chemical compound F[In](F)F JNLSTWIBJFIVHZ-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229930195735 unsaturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 238000005292 vacuum distillation Methods 0.000 description 1
- 238000003828 vacuum filtration Methods 0.000 description 1
- 238000000927 vapour-phase epitaxy Methods 0.000 description 1
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F5/00—Compounds containing elements of Groups 3 or 13 of the Periodic Table
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
Description
発明の背景
本発明は概して有機金属化合物分野に関する。特に本発明はインジウム蒸着プロセスでの使用に適した特定のトリアルキルインジウム化合物に関する。
【0002】
金属フィルムを、非導電性の表面をはじめとする表面上に様々な手段、例えば、化学蒸着(chemical vapor deposition「CVD」)、物理蒸着(physical vapor deposition「PVD」)、並びに液相エピタキシ(liquid phase epitaxy「LPE」)、分子線エピタキシ(molecular beam epitaxy「MBE」)、およびケミカルビームエピタキシ(chemical beamepitaxy「CBE」)をはじめとする他のエピタキシ技術によって、蒸着させることができる。有機金属化学蒸着(metalorganic chemical vapor deposition「MOCVD」)をはじめとする化学蒸着プロセスは、高温、すなわち、室温より高い温度で、並びに大気圧下または減圧下のいずれかで、有機金属前駆体化合物を分解することによって金属層を堆積する。
【0003】
多種多様の金属を、例えばCVDまたはMOCVDプロセスを用いて堆積させることができる。例えば、Stringfellow著、「Organometallic Vapor Phase Epitaxy: Theory and Practice」、Academic Press、第2版、1999年を、前記プロセスの概要として参照せよ。例えば、インジウムはエピタキシ成長によって作成された様々な金属フィルムに用いられ、特に、集積回路および発光ダイオード類(「LEDs」)をはじめとする電子デバイスの製造に用いられる。例えば、インジウム含有金属フィルムとして、インジウム−リン(「InP」)、インジウム−ガリウム−ヒ素(「InGaAs」)、インジウム−ガリウム−アルミニウム−リン(「InGaAlP」)、インジウム−ガリウム−ヒ素−リン(「InGaAsP」)、インジウム−ガリウム−ヒ素/ガリウム−ヒ素/アルミニウム−ガリウム−ヒ素(「InGaAs/GaAs/AlGaAs」)、インジウム−ヒ素(「InAs」)、インジウム−アンチモン(「InSb」)およびインジウム−ヒ素−ビスマス(「InAsBi」)が挙げられる。
【0004】
金属層および合金層は、典型的にCVDまたはMOCVDプロセスで、1以上の前駆体化合物の分解によって形成される。多種多様の前駆体化合物を用いることができる。従来のCVDプロセスにおいて、適した前駆体化合物は、前駆体化合物を蒸着チャンバーに移送させることが可能である程度に充分な蒸気圧を有していなければならない。
【0005】
トリアルキルインジウム化合物は、インジウムおよびインジウム含有フィルムの気相堆積におけるインジウム源として商業的に成功を収めた。特に、トリメチルインジウムは、半導体および関連の電子産業において有用なインジウム−リンフィルムの形成に好ましいインジウム源である。前記の電子的な用途に有用であるためには、トリアルキルインジウム化合物は高度に精製されていなければならず、すなわち、検出可能なレベルのスズ、シリコン、ゲルマニウムおよび亜鉛をはじめとする金属不純物を実質的に有さない。高度に精製されたインジウム源化合物を作成する1つの方法は、米国特許第4,847,399(Ilallock等)に開示されているものである。前記特許は、非常に低い金属不純度のトリメチルインジウムを調製する方法を開示しているが、しかしながら、前記の方法はメチルリチウムおよび反応溶媒としてエーテルの使用を要求する。微量のエーテルが常に、前記方法により作成されたトリメチルインジウムに付随して残留する。
【0006】
トリアルキルインジウム化合物の重要な用途の1つ、および高度に精製されたトリアルキルインジウム化合物の主要な用途は、LED類の製造におけるインジウム含有フィルム蒸着のためのインジウム源としての用途である。酸素は、金属源化合物中にいくらか存在した場合、成長しているフィルムの結晶格子中に組み込まれ、これはLED類によって作られる光の強度を減少させることのある電子過多の原因となる。従って、高純度、金属不純物について純度99.999%(5−nines)、および非常に低い酸素含量を有するトリアルキルインジウム化合物が望まれている。
【0007】
米国特許第5,756,786(Power等)は、エーテル系溶媒の使用を伴わない、高純度のトリメチルインジウムを調製するプロセスを開示している。前記のプロセスは、金属フッ化物の存在下で、トリハロインジウム化合物とトリアルキルアルミニウム化合物間のアルキル置換反応を利用し、ここでトリハロインジウム化合物の金属フッ化物に対するモル比は1:6である。前記のような多量の金属フッ化物塩は、操作および反応副生成物の処分コストを増加させる。加えて、前記特許の精製手法はトリメチルインジウムを溶融させる必要があり、従って安全性を高めること並びに操作の懸念がある。
【0008】
そのような方法に付随する操作および安全性を改善し、さらに処分する材料の量を減少させつつ、高収率および高純度でトリアルキルインジウム化合物を調製する方法への継続的な必要性がある。
【0009】
驚くべきことに、従来の方法と比較して減少した量の金属フッ化物塩を使用し、様々な溶媒中で、トリアルキルインジウム化合物が調製できることを見いだした。本発明のトリアルキルインジウム化合物の調製は、トリアルキルインジウム化合物を溶融させない簡単な精製手法を使用する。加えて、本発明は高収率および高純度でトリアルキルインジウム化合物を提供する。
【0010】
本発明はトリアルキルインジウム化合物を製造する方法を提供し、前記方法はa)トリハロインジウム化合物とトリアルキルアルミニウム化合物を有機反応溶媒中、フッ化物塩の存在下で反応させ、反応混合物を形成する工程(ここでトリハロインジウム化合物とフッ化物塩とのモル比は少なくとも1:4.5であり、有機反応溶媒は100℃またはより高い沸点を有する)、b)反応混合物から有機反応溶媒を分離する工程、およびc)抽出溶媒を用いてトリアルキルインジウム化合物を抽出する工程を含む。
【0011】
本明細書を通して使用されている以下の略語は、文脈で他に明確に示さない限り、以下の意味を有する:℃=摂氏温度、NMR=核磁気共鳴、g=グラム、L=リットル、mm=ミリメートル、mol=モル、およびmL=ミリリットル。
【0012】
「ハロ」はフルオロ、クロロ、ブロモおよびヨードを表している。同様に、「ハロゲン化」はフッ素化、塩素化、臭素化およびヨウ素化を表している。「アルキル」は直鎖状、分岐鎖状および環状アルキルを含む。「低級アルキル」という語は6つまたはそれより少ない炭素を有するアルキル基を表す。他に記載しない限り、全ての量は重量パーセントであり、全ての割合は重量基準である。全ての数的範囲はその境界値を含み、さらにその数的範囲が合計100%にされているのが明らかな場合を除いて、任意の順序で組み合わせ可能である。
【0013】
本発明は、例えばCVDおよび/またはMOCVDのための、蒸着前駆体化合物として使用するのに適したインジウム化合物を提供する。トリアルキルインジウム化合物は、本発明のプロセスによって調製され、本発明のプロセスは、トリハロインジウム化合物とトリアルキルアルミニウム化合物を有機反応溶媒中、フッ化物塩の存在下で反応させ、反応混合物を形成する第1の工程(ここでトリハロインジウム化合物とフッ化物塩とのモル比は少なくとも1:4.5であり、有機反応溶媒は100℃またはより高い沸点を有する)を含む。
【0014】
InX3(式中Xはハロゲン)の式を有する、多種多様なトリハロインジウム化合物を本発明で使用することができる。各々の「X」は独立にいかなるハロゲンでもよいが、各々の「X」が同じハロゲンであることが好ましい。特に適したトリハロインジウム化合物として、トリクロロインジウム、トリブロモインジウム、トリヨードインジウムおよびトリフルオロインジウム、好ましくはトリクロロインジウム、トリブロモインジウムおよびトリヨードインジウム、より好ましくはトリクロロインジウムが挙げられるが、これらに限定されるものではない。トリハロインジウム化合物は概して様々な供給元から商業的に入手可能であるか、または当該技術分野において知られる方法によって調製することができる。
【0015】
本発明において有用なトリアルキルアルミニウム化合物は典型的にR3Alの式を有し、式中各々のRは独立に(C1〜C10)アルキル、好ましくは(C1〜C6)アルキル、より好ましくは(C1〜C3)アルキルから選択される。適したトリアルキルアルミニウム化合物として、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリ−n−プロピルアルミニウム、トリ−イソ−プロピルアルミニウム、トリ−イソ−ブチルアルミニウム、トリ−tert−ブチルアルミニウム、トリ−n−ブチルアルミニウム、トリ−n−ヘキシルアルミニウム等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。前記のトリアルキルアルミニウム化合物は、概して様々な供給元から商業的に入手可能であるか、または文献で知られている様々な方法によって調製することができる。
【0016】
100℃またはより高い沸点を有し、反応物質またはトリアルキルインジウム生成物と反応せず、さらにエーテル−置換を有しない、あらゆる有機溶媒を本発明で使用することができる。特に有用な有機反応溶媒は、脂肪族炭化水素および芳香族炭化水素である。適した有機反応溶媒として、直鎖状(C10〜C12)アルキルベンゼン類(「LAB」)の混合物、スクアラン、1,2−ジメチルナフタレン、ノナデカン、オクタデカン、ヘプタデカン、ヘキサデカン、ペンタデカン、エイコサン等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。しかしながら、飽和炭化水素、不飽和炭化水素、直鎖状炭化水素、分岐鎖状炭化水素、環状炭化水素、および芳香族炭化水素をはじめとする他の高沸点溶媒もまた適している。
【0017】
フッ化物塩が反応混合物に添加され、アルミニウム錯体形成を補助する。多種多様なフッ化物塩を使用することができる。典型的に、フッ化物塩は式MFn’を有し、式中Mはテトラ(C1〜C4)アルキルアンモニウム、テトラ(C6〜C10)アリールアンモニウム、アルカリ金属イオンまたはアルカリ土類金属であり、またn’はアルカリまたはアルカリ土類金属の価数、すなわちn’= 1または2である。好ましくは、フッ化物塩として、フッ化テトラメチルアンモニウム、フッ化テトラエチルアンモニウム、フッ化テトラフェニルアンモニウム、フッ化カリウム、フッ化ナトリウム、フッ化セシウム、フッ化ルビジウム、フッ化リチウム、フッ化カルシウム、フッ化バリウム、フッ化ストロンチウム等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。フッ化カリウムが最も好ましい。
【0018】
トリハロインジウム化合物のフッ化物塩に対するモル比は、少なくとも1:4.5である。トリハロインジウム化合物のフッ化物塩に対するモル比が1:6またはそれ以上である場合、米国特許第5,756,786号に開示されている昇華法をはじめとする、生成したトリアルキルインジウム化合物を精製/単離するためのいくつかの異なる方法を使用できることが、当該技術分野における技術を有する人々に認識されている。1:6未満のモル比が使用される場合、トリアルキルインジウム化合物はアルミニウム−フッ化物錯体から昇華を利用して単離することができない、というのは前記方法によって生成したフッ化有機アルミニウム化合物が所望のトリアルキルインジウム生成物と共昇華するためである。本発明の抽出方法は、昇華が使用できない場合に特に有利である。典型的にトリハロインジウム化合物のフッ化物塩に対するモル比は、1:4.5〜1:6、好ましくは1:4.5〜1:5.9、より好ましくは1:4.5〜1:5.5の範囲である。
【0019】
フッ化物塩がフッ化アンモニウムまたはフッ化アルカリ金属である1つの態様において、本発明のプロセスは以下の反応スキームに従って、トリアルキルインジウム化合物を提供する:
【化1】
式中、X=ハロゲン、R=(C1〜C10)アルキル、M=アンモニウムまたはアルカリ金属イオン、y=0〜1.5の範囲、およびn=1〜2である。
【0020】
概して、トリハロインジウム化合物、フッ化物塩および有機反応溶媒が反応容器に添加され、混合物は典型的に撹拌および脱気される。前記混合物にトリアルキルアルミニウム化合物が、通常滴下方式(dropwise manner)で添加される。トリアルキルアルミニウム化合物の添加に続いて、反応混合物は典型的に、例えば60℃〜150℃に加熱される。
【0021】
本発明方法の第2工程において、有機反応溶媒は反応混合物から分離される。前記の溶媒分離工程は大気圧蒸留、減圧蒸留、ろ過および類似の手段をはじめとする様々な手段によって行うことができる。
【0022】
本発明方法の第3工程において、トリアルキルインジウム化合物、所望の反応生成物は、抽出溶媒の使用を経て有機反応溶媒または反応混合物から抽出される。当該技術分野において知られている任意の抽出技術を適当に使用することができる。例えば、有機反応溶媒は蒸留などによって完全に除去されることができ、濃縮された反応混合物を得る。前記の反応混合物を次にトリアルキルインジウム化合物のための溶媒、または別法では、シクロペンタンまたはシクロヘキサンをはじめとする望まれない物質のための溶媒と接触させることができ、それによりトリアルキルインジウム化合物を取り出す。他の態様において、トリアルキルインジウム化合物を、抽出溶媒を用いて有機反応溶媒から抽出することができる。生成したトリアルキルインジウム化合物を溶解し、並びに有機アルミニウム−フッ化物塩を溶解しないあらゆる抽出溶媒が適当である。代表的な抽出溶媒としてベンゼン、例えばトルエン、キシレン(オルト−キシレン、メタ−キシレンおよびパラ−キシレンをはじめとする全ての異性体を含む)、およびトリメチルベンゼン(全ての異性体を含む)をはじめとする低級アルキルベンゼン等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。
【0023】
トリアルキルインジウム化合物が抽出溶媒中に抽出される場合、所望のトリアルキルインジウム化合物が、蒸留などによって抽出溶媒を除去することによって得られる。代替的には、トリアルキルインジウム化合物は様々な既知の方法によって抽出溶媒から結晶化可能である。例えば、トリメチルインジウムが本発明のプロセスに従って調製され、直鎖アルキルベンゼンの混合物を用いて抽出された場合、トリメチルインジウムは、シクロペンタンまたはシクロヘキサンをはじめとする少量の非溶媒をゆっくり添加することによって、直鎖アルキルベンゼン溶液から結晶化可能である。トリアルキルインジウム化合物は抽出溶媒から回収/単離後に精製されることができる。概して、トリアルキルインジウム化合物は、フッ化物塩、特にフッ化カリウムの存在下、スクアランをはじめとする少量の溶媒中での昇華によって精製される。
【0024】
多種多様のトリアルキルインジウム化合物を、本発明のプロセスに従って調製することができる。代表的なトリアルキルインジウム化合物は、式R3Inを有し、式中各々のRは独立に(C1〜C10)アルキル、好ましくは(C1〜C6)アルキル、より好ましくは(C1〜C3)アルキルから選択される。適したトリアルキルインジウム化合物として、トリメチルインジウム、トリエチルインジウム、トリ−n−プロピルインジウム、トリ−イソ−プロピルインジウム、トリ−イソ−ブチルインジウム、トリ−tert−ブチルインジウム、トリ−n−ブチルインジウム、トリ−n−ヘキシルインジウム等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。
【0025】
本発明のプロセスは従来のトリアルキルインジウム調製方法に優って多くの利点を提供する。前記の利点として、約25%のフッ化物塩使用の減少、反応後の副生成物のより容易な処理、トリアルキルインジウム化合物のバッチあたりの低減された原料コスト、トリアルキルインジウムの製造能力の増強、トリアルキルインジウム化合物の収率の向上、増加された反応速度、反応生成物のよりよい取り扱い(懸濁物に代わって溶液)、有機反応および抽出溶媒中にトリアルキルインジウム化合物を溶解させ、溶融したニートのトリアルキルインジウム化合物を回避することによる改良された安全性、および最終生成物におけるより低い不純物混入が挙げられる。従来のトリアルキルインジウム調製方法の1つの不利益は、米国特許第5,756,786号に挙げられるものをはじめとするが、高レベルのフッ化物塩が反応容器内で懸濁物を提供することである。前記の懸濁物は、出発物質を完全に反応させることを困難にする。一方、本発明のプロセスは、反応成分の容易な操作および混合を提供する反応混合物溶液を提供する。
【0026】
本発明のトリアルキルインジウム化合物は、化学蒸着および/または有機金属化学蒸着前駆体化合物としての使用に適している。本発明の化合物は、実質的に有機溶媒を含まず、すなわち50ppm以下の有機溶媒、好ましくは25ppm以下の有機溶媒しか含まない。本発明のトリアルキルインジウム化合物は、好ましくは検出可能なレベルのシリコン、スズ、ゲルマニウムおよび亜鉛を実質的に含まず、すなわち1ppm未満しか前記不純物を含まない。好ましくは、本発明の化合物は、検出可能なレベルの前記不純物を含まない。
【0027】
インジウムフィルムは典型的に、はじめに、蒸着チャンバーへ接続されている出口を有する、ガス相中で存在する化合物を移送するのに適当なバブラー(bubbler)中、または他のデリバリーデバイス中に、所望のインジウム前駆体化合物、または供給源化合物を配置することによって堆積する。多種多様なバブラーが使用可能であり、当該技術分野において技術を有する人々によく知られている。特定のバブラーは、ある程度、使用される特定の蒸着装置によって決定される。供給源化合物はバブラー中に、液体または固体として保持される。固体供給源化合物は典型的に蒸着チャンバーに移送される前に液化または昇華される。供給源化合物は、典型的にキャリアガスをバブラーに通過させることによって蒸着チャンバーに移送される。適したキャリアガスとして窒素、水素、およびそれらの混合物が挙げられる。概して、キャリアガスは供給源化合物の表面の下に導入され、さらに供給源化合物を通って上部のヘッドスペースにバブルアップされ、キャリアガス中に供給源化合物の蒸気を同伴(entraining)または運ぶ(carrying)。同伴され、または運ばれた蒸気は次に蒸着チャンバーに到達する。
【0028】
蒸着チャンバーは典型的に、少なくとも1つの、および可能であれば多数の基体を配置した、加熱容器である。蒸着チャンバーは典型的に、副生成物をチャンバー外に排出するための、および適切な減圧を提供するための真空ポンプへ接続した出口を有する。MOCVDは大気圧または減圧下で行うことができる。蒸着チャンバーは供給源化合物の分解が誘起されるのに充分に高い温度で保持される。典型的な蒸着チャンバーの温度は、約300℃〜約1000℃であり、選択される正確な温度は、有効な蒸着を提供するように最適化されたものである。前記の最適化は当業者の能力のよく及ぶところである。任意に、蒸着チャンバー内の温度は、基体が高温で保持される場合、または電波(radio frequency「RF」)エネルギーをはじめとする他のエネルギーがRF源によって発生する場合、全体として減少させることができる。
【0029】
堆積に適した基体は、その上にインジウムを含有したフィルムが所望される任意のものでよく、例えば、集積回路の製造に使用されるシリコンウェハーをはじめとするシリコン、ガリウム−ヒ素、インジウムホスフェート等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。前記の基体は特に集積回路の製造において有用である。
【0030】
堆積は所望の特性を有するフィルムを作成するのに望ましい間続行される。典型的に、フィルム厚は、蒸着を停止した時に、数百〜数千オングストロームまたはそれ以上である。
【0031】
本発明のトリアルキルインジウム化合物は、インジウムまたはその合金を含有する任意のフィルムを堆積するのに有用である。適したフィルムとして、インジウム、インジウム−リン(「InP」)、インジウム−ガリウム−ヒ素(「InGaAs」)、インジウム−ガリウム−アルミニウム−リン(「InGaAlP)」)、インジウム−ガリウム−ヒ素−リン(「InGaAsP」)、インジウム−ガリウム−ヒ素/ガリウム−ヒ素/アルミニウム−ガリウム−ヒ素(「InGaAs/GaAs/AlGaAs」)、インジウム−ヒ素(「InAs」)、インジウム−アンチモン(「InSb」)およびインジウム−ヒ素−ビスマス(「InAsBi」)が挙げられるがこれらに限定されるものではない。
【0032】
従って、本発明は基体上にインジウムを含有するフィルムを堆積する方法であって、a)トリアルキルインジウム化合物をガス相において、基体を含む蒸着チャンバーへと移送する工程、b)トリアルキルインジウム化合物を蒸着チャンバー中で分解する工程、およびc)インジウムを含有するフィルムを基体上に蒸着する工程を含む方法を提供する。
【0033】
本発明によって、また、インジウムを含有するフィルムを電子デバイス基体上に堆積する工程を含む電子デバイスを製造する方法であって、a)トリアルキルインジウム化合物をガス相において、基体を含む蒸着チャンバーへと移送する工程、b)トリアルキルインジウム化合物を蒸着チャンバー中で分解する工程、およびc)インジウムを含有するフィルムを基体上に堆積する工程を含む方法が提供される。
【0034】
適した電子デバイスとして、集積回路、および発光ダイオード類(「LEDs」)が挙げられるがこれらに限定されるものではない。
【0035】
以下の実施例が、さらに多様な本発明の態様を例示するために示されるが、本発明のいかなる態様の範囲をも限定する意図ではない。
【0036】
実施例1(比較例)
塩化インジウム(10g)およびフッ化カリウム(KF)(13g)および 有機反応溶媒としてLAB(96g)を、マグネチック撹拌子、並びに500mLの三つ口フラスコおよび還流コンデンサーに取り付けられたU−チューブを備えた500mLのステンレス鋼フラスコに入れた。内容物は次に、60℃に保たれつつ、真空下で脱ガスされた。トリメチルアルミニウム(13mL、9.7g)がカニューレステンレス鋼ニードルを用いて、滴下方式で反応物質に15分間にわたって移送された。反応物質は次に、118℃に加熱された。反応物質は灰色の懸濁液から透明な液体に変化し、最終的に白色の沈殿物を析出した。内容物は次に反応の完了を確実にするために140℃に加熱された。反応完了時には、反応混合物は容易に撹拌された。
【0037】
粗生成物が、真空を用いた室温での昇華によって得られた(7.5g、収率100%)。NMRスペクトルは、生成物が20%のフッ化ジメチルアルミニウムで不純化されていることを示した。
【0038】
実施例2(比較例)
塩化インジウム(10g)およびKF(13g)および 有機反応溶媒としてスクアラン(60g)を、マグネチック撹拌子、並びに500mLの三つ口フラスコおよび還流コンデンサーに取り付けられたU−チューブを備えた500mLのステンレス鋼フラスコに入れた。内容物は次に、フラスコを60℃に保ちつつ、真空下で脱ガスされた。トリメチルアルミニウム(13mL、9.7g)が、カニューレステンレス鋼ニードルを用いて、滴下方式で反応物質に15分間にわたって移送された。反応物質は次に反応の完了を確実にするために140℃に加熱された。反応混合物の完了時には、撹拌は実施例1よりも困難であった。
【0039】
粗生成物が、真空および室温での昇華によって得られた(7.5g、収率100%)。NMRスペクトルは、実施例1の場合と同様、生成物が20%のフッ化ジメチルアルミニウムで不純化されていることを示した。
【0040】
実施例3
塩化インジウム(106g)およびKF(130g)および有機反応溶媒としてLAB(1.5L)を、メカニカルスターラー並びに500mLの三つ口フラスコおよび還流コンデンサーに取り付けられたU−チューブを備えた5Lのステンレス鋼フラスコに入れた。内容物は次に55℃に保たれつつ、真空下で脱ガスされた。トリメチルアルミニウム(144mL、108g)が、添加漏斗を用いて、滴下方式で反応物質に40分間にわたって添加された。内容物の温度は、22.1℃から38.3℃に上昇していることがわかった。内容物は次に、反応の完了を確実にするために140℃に加熱された。
【0041】
粗生成物が、真空を用いた39℃での昇華によって得られた(100g、収率100%未満)。生成物は、前記の実施例と同様、フッ化ジメチルアルミニウムで不純化されていた。粗生成物は次にシクロペンタン(300mL)で洗浄され、さらにフッ化カリウム(10g)が懸濁されているスクアラン(100mL)から昇華された。精製されたトリメチルインジウム(45g、56%)が得られ、さらに標準品のスペクトルと比較することによって確認された。
【0042】
実施例4
塩化インジウム(106g)およびKF(130g)が、メカニカルスターラー、添加漏斗、および還流コンデンサー備えた5Lのステンレス鋼フラスコに入れられた。有機反応溶媒としてLAB(2L)が次にフラスコに入れられる。次に、内容物は温度を60℃に保たれつつ、真空下で脱ガスされる。トリメチルアルミニウム(145mL、108g)が、次に添加漏斗に中に移送され、さらに次に滴下方式で反応物質に1時間にわたって添加される。発熱反応が起こったことがわかる。反応物質は反応の完了を確実にするために加熱される。
【0043】
トリメチルインジウムのLAB溶液の上澄み液が次にろ過によって、反応物質中の固体と分離される。反応残留物からのトリメチルインジウムは、トルエンを用いた2回の一連の抽出によって回収される。抽出物は、トリメチルインジウムのLAB溶液と混合される。過剰のトルエンが大気圧蒸留によって除去される。蒸留フラスコの濃縮溶液にシクロペンタン(500mL)が結晶化を起こすために添加される。結晶生成物は次に、ろ過によって母液から分離される。さらなる結晶の収集物が、濃縮した母液への非溶媒シクロペンタンのさらなる添加によって得られる。ろ過によって得られた粗生成物は次に、僅かな溶媒不純物を除去するために、事前に冷却されたシクロペンタンで洗浄される。粗生成物は、減圧蒸留され、純粋なトリメチルインジウムを得、シクロペンタンで洗浄、およびフッ化カリウムから昇華することによってさらに精製されることができる。高収率のトリメチルインジウムが期待される。
Claims (10)
- トリアルキルインジウム化合物を製造する方法であって、
a)トリハロインジウム化合物とトリアルキルアルミニウム化合物を有機反応溶媒中、フッ化物塩の存在下で反応させ、トリアルキルインジウム化合物と有機アルミニウム−フッ化物塩を含む反応混合物を形成させ、ここでトリハロインジウム化合物のフッ化物塩に対するモル比は1:4.5〜1:5.9の範囲であり、有機反応溶媒は100℃またはより高い沸点を有し、
b)反応混合物から有機反応溶媒を分離し、さらに
c)トリアルキルインジウム化合物を溶解し及び有機アルミニウム−フッ化物塩を溶解しない抽出溶媒を用いてトリアルキルインジウム化合物を抽出する
工程を含む、前記方法。 - トリハロインジウム化合物が、トリクロロインジウム、トリブロモインジウム、およびトリヨードインジウムからなる群から選択される請求項1記載の方法。
- トリアルキルアルミニウム化合物が、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリ−n−プロピルアルミニウム、トリ−イソ−プロピルアルミニウム、トリ−イソ−ブチルアルミニウム、トリ−tert−ブチルアルミニウム、トリ−n−ブチルアルミニウム、およびトリ−n−ヘキシルアルミニウムからなる群から選択される請求項1記載の方法。
- トリアルキルアルミニウム化合物が、トリメチルアルミニウムである請求項3記載の方法。
- 有機反応溶媒が、直鎖状(C10〜C12)アルキルベンゼンの混合物、スクアラン、1,2−ジメチルナフタレン、ノナデカン、オクタデカン、ヘプタデカン、ヘキサデカン、ペンタデカンおよびエイコサンからなる群から選択される請求項1記載の方法。
- 有機反応溶媒が蒸留またはろ過によって反応混合物から分離される請求項1記載の方法。
- トリハロインジウム化合物のフッ化物塩に対するモル比が1:4.5〜1:5.5の範囲である請求項1記載の方法。
- トリアルキルインジウム化合物が有機反応溶媒から抽出される請求項1記載の方法。
- トリアルキルインジウム化合物が、トリメチルインジウム、トリエチルインジウム、トリ−n−プロピルインジウム、トリ−イソ−プロピルインジウム、トリ−イソ−ブチルインジウム、トリ−tert−ブチルインジウム、トリ−n−ブチルインジウム および トリ−n−ヘキシルインジウムからなる群から選択される請求項1記載の方法。
- トリアルキルインジウム化合物がトリメチルインジウムである請求項9記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US37071302P | 2002-04-06 | 2002-04-06 | |
US60/370713 | 2002-04-06 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003335785A JP2003335785A (ja) | 2003-11-28 |
JP4436614B2 true JP4436614B2 (ja) | 2010-03-24 |
Family
ID=29711909
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003103251A Expired - Fee Related JP4436614B2 (ja) | 2002-04-06 | 2003-04-07 | トリアルキルインジウムの調製 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6770769B2 (ja) |
JP (1) | JP4436614B2 (ja) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW200619222A (en) * | 2004-09-02 | 2006-06-16 | Rohm & Haas Elect Mat | Method for making organometallic compounds |
US7659414B2 (en) * | 2007-07-20 | 2010-02-09 | Rohm And Haas Company | Method of preparing organometallic compounds |
JP5440275B2 (ja) * | 2010-03-09 | 2014-03-12 | 信越化学工業株式会社 | トリメチルインジウムの精製方法 |
JP6054659B2 (ja) | 2011-07-13 | 2016-12-27 | ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー | 有機金属化合物精製および装置 |
EP2559681B1 (en) | 2011-08-15 | 2016-06-22 | Dow Global Technologies LLC | Organometallic compound preparation |
EP2559682B1 (en) | 2011-08-15 | 2016-08-03 | Rohm and Haas Electronic Materials LLC | Organometallic compound preparation |
TWI632149B (zh) | 2011-11-28 | 2018-08-11 | 烏明克股份有限兩合公司 | 第iii a族金屬的三烷基化合物之製法 |
US8513447B1 (en) * | 2012-02-01 | 2013-08-20 | Chemtura Corporation | Preparation of tri-alkyl gallium or tri-alkyl indium compounds |
WO2014099171A1 (en) | 2012-12-17 | 2014-06-26 | Albemarle Corporation | Preparation of trialkylindium compounds and trialkylgallium compounds |
CN107849063A (zh) * | 2015-08-28 | 2018-03-27 | 阿克苏诺贝尔化学品国际有限公司 | 制备三甲基金属化合物的方法 |
WO2017082541A1 (ko) * | 2015-11-11 | 2017-05-18 | 한국화학연구원 | 금속 전구체, 이의 제조방법, 및 이를 이용하여 박막을 형성하는 방법 |
EP3409676B1 (de) | 2017-05-29 | 2020-10-14 | Umicore Ag & Co. Kg | Herstellung von trialkylindiumverbindungen in gegenwart von carboxylaten |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4847399A (en) | 1987-01-23 | 1989-07-11 | Morton Thiokol, Inc. | Process for preparing or purifying Group III-A organometallic compounds |
US5015750A (en) | 1990-10-31 | 1991-05-14 | Texas Alkyls, Inc. | Preparation of trimethylaluminum |
US5756786A (en) * | 1997-06-25 | 1998-05-26 | Morton International, Inc. | High purity trimethylindium, method of synthesis |
-
2003
- 2003-04-05 US US10/407,993 patent/US6770769B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-04-07 JP JP2003103251A patent/JP4436614B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20030191333A1 (en) | 2003-10-09 |
US6770769B2 (en) | 2004-08-03 |
JP2003335785A (ja) | 2003-11-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1621542B1 (en) | Purification method of crude trimethylaluminum | |
JP4436614B2 (ja) | トリアルキルインジウムの調製 | |
US4847399A (en) | Process for preparing or purifying Group III-A organometallic compounds | |
TWI635092B (zh) | 用於製備烷基銦化合物之方法及其用途 | |
JP3880025B2 (ja) | 高純度トリメチルインジウムおよびその合成方法 | |
JP5972999B2 (ja) | トリアルキルガリウム化合物またはトリアルキルインジウム化合物の調製 | |
CN1259326C (zh) | 三烷基第va族金属化合物的制备方法 | |
EP0130005B1 (en) | The preparation of metal alkyls | |
JP2003252878A (ja) | 有機インジウム化合物 | |
US20040122248A1 (en) | Preparation of organometal compounds | |
WO2014093419A1 (en) | Production of tri-alkyl compounds of group 3a metals | |
CN105473599B (zh) | 用于生产烷基铟化合物的方法及其用途 | |
JP3661825B2 (ja) | 有機インジウム化合物の製造方法 | |
US20030018221A1 (en) | Process for continuous production of acetylenediol | |
JP3732311B2 (ja) | 有機インジウム化合物の製造方法 | |
WO1993010124A1 (en) | Process for the preparation of di-alkyl compounds of group 2b metals | |
JPH03127795A (ja) | アルキル金属化合物の製造方法 | |
JP3909781B2 (ja) | 有機インジウム化合物の製造方法 | |
WO1990015796A1 (en) | Method for preparation of organo-tellurium and selenium compounds | |
JPH02184690A (ja) | 第▲iii▼―a族有機金属化合物の製造方法 | |
US8962893B2 (en) | Organometallic compound purification |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060328 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061016 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080730 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090408 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20090630 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20090708 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20090713 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20090805 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20090810 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090908 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20091207 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20091228 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4436614 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130108 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130108 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |