JP5520602B2 - ハロゲン化ポリシランの混合物の製造方法およびその処理方法 - Google Patents

ハロゲン化ポリシランの混合物の製造方法およびその処理方法 Download PDF

Info

Publication number
JP5520602B2
JP5520602B2 JP2009519878A JP2009519878A JP5520602B2 JP 5520602 B2 JP5520602 B2 JP 5520602B2 JP 2009519878 A JP2009519878 A JP 2009519878A JP 2009519878 A JP2009519878 A JP 2009519878A JP 5520602 B2 JP5520602 B2 JP 5520602B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mixture
halogenated
polysilane
polysilanes
halogenated polysilanes
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
Application number
JP2009519878A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2009543828A (ja
Inventor
アオナー・グートルン・アンネッテ
バオホ・クリスティアーン
リポルト・ゲルト
デルツシュー・ルーメン
Original Assignee
スポーント プライヴェイト エスアーアールエル
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 スポーント プライヴェイト エスアーアールエル filed Critical スポーント プライヴェイト エスアーアールエル
Publication of JP2009543828A publication Critical patent/JP2009543828A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5520602B2 publication Critical patent/JP5520602B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/60Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule in which all the silicon atoms are connected by linkages other than oxygen atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/02Silicon
    • C01B33/021Preparation
    • C01B33/027Preparation by decomposition or reduction of gaseous or vaporised silicon compounds other than silica or silica-containing material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/02Silicon
    • C01B33/021Preparation
    • C01B33/027Preparation by decomposition or reduction of gaseous or vaporised silicon compounds other than silica or silica-containing material
    • C01B33/03Preparation by decomposition or reduction of gaseous or vaporised silicon compounds other than silica or silica-containing material by decomposition of silicon halides or halosilanes or reduction thereof with hydrogen as the only reducing agent
    • 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/20Manufacture of shaped structures of ion-exchange resins
    • C08J5/22Films, membranes or diaphragms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D183/00Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D183/16Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers in which all the silicon atoms are connected by linkages other than oxygen atoms
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H5/00Direct voltage accelerators; Accelerators using single pulses
    • H05H5/04Direct voltage accelerators; Accelerators using single pulses energised by electrostatic generators
    • H05H5/047Pulsed generators
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10Process efficiency
    • Y02P20/133Renewable energy sources, e.g. sunlight

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Silicon Polymers (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)

Description

本発明は、ハロゲン化ポリシランについての、最終生成物に関連しての生成方法、斯かるハロゲン化ポリシランの蒸留方法、水素化方法、誘導化方法、並びに、適当なシステムによる最終生成物と成す加工処理方法とに関する。
発明たる方法という意味合いにおいて、ポリシランとしては、少なくとも一つの直接的な結合Si−Siを特徴とする化合物を挙げる。ポリシランには、鎖の枝分れのほかに、リニアなSin鎖および/またはSin環を含んでいても良い。
発明たる方法という意味合いにおいて、ハロゲン化ポリシランは、置換基が、大半のハロゲンX=F、Cl、Br、Iと、水素とにより構成されるポリシランである。発明たる方法という意味合いにおいてハロゲン化ポリシランは、水素が乏しく、比率が、H:X≦1:5である。
ポリシランの調製
シリコン生成の役割をも果たすハロゲン化ポリシランの混合物は、SiX4と、H2からのプラズマ化学手順において作られる。この方法は、ドクトル.オネル教授の特許出願PCT/DE2006/000891号「ハロゲンシランからの珪素の製造方法」に記載されている。プラズマ反応は、例えば、連続的な刺激(連続的な波)により、実施できる。
2/SiX4蒸気混合物を、電気的もしくは電磁的交流の場によって刺激し、プラズマ状の状態へ転換させる。反応状態に応じて、ハロゲン化ポリシランの、液体状、半固体状、もしくは、固体状の混合物が生成される。
現在の理解により、2〜6個のシリコン原子を備えたポリシランは、低分子ポリシランと呼ばれ、シリコン原子7〜14個のものは、中分子ポリシラン、そして、少なくとも15個のシリコン原子を備えたポリシランは、高分子ポリシランと呼ばれる。選ばれた各グループは、それぞれ、蒸留、水素化、もしくは、誘導化というように更なる加工処理の可能性を異にしている。
本発明によれば、ハロゲン化ポリシランの「なんらかの」混合物が生成されるだけでなく、このポリシランの混合物が更なる加工処理にとって最も都合の良いものであるという具合に、プラズマ反応器における反応条件をコントロールすることが、特に有益である。
更なる加工処理のために調製される特定のハロゲン化ポリシランは、分子の質量および別の適当な判定方法により、曖昧さ無しに、判別できる。低分子、中分子、高分子のハロゲン化ポリシランが生成可能であり、それらに関する特徴として、周期的構造のポリシランは長鎖ポリシランを得るための重合化にとっても重要であるという点を挙げることができる。
幾つかのステージにおいてプラズマ反応器に配置したプラズマ源を備えること、および、反応混合物を可能な限り均質にしておき可能な限り小さい空間容量への所期のエネルギー導入のための可能な手段全てを備えることは有益である。
これにより、高い均質性をもった反応条件による、つまりは、均質性の高い反応生成物による反応混合物の高流量が可能になる。
可能な限り均質に生じさせなければならない反応プラズマへのエネルギーの導入を形成すること、および、このプラズマに可能な限り均質な反応条件を備えることは、可能な限り均質な反応生成物にとって、決定的である。ここで、後に反応混合物により通過される一つのプラズマ刺激のみならず、複数のプラズマ刺激を備えることは、有益である。
可能な限り均等な反応混合物が充填された空間容量へのエネルギー導入を得るためには、プラズマ源にパルスを発生させて、反応混合物の、より均等な刺激を得ることが有益である。
「より均質な刺激」という前述の目的は、反応混合物を別途の電子流に曝して、より安定なプラズマ、または、より良好なプラズマ点火を達成することによって得られる。
更に、前記の反応混合物は、反応器外部に配置する電磁コイルによって急冷し、これにより、反応プラズマが圧縮部へ暴露され、その結果、膨張する。本発明によれば、反応混合物が、刺激源の波長に同調させた共鳴装置チャンバーを通過するという態様も備わる。
プラズマを、別途、可視光もしくは紫外光の放射に曝し、反応混合物に含まれたイオンもしくは分子を選択的に刺激し得るようにすることは有益である。
システムの連続的な運転にとって、生成物混合物が液体(粘性)稠度を有することにより反応器から流出して吸蔵を避け得ることは、決定的なことである。
ハロゲン化ポリシランの生成混合物の液体稠度は、過剰なSiX4と、出来る限り低いH2成分によって反応器内で操作すること、および、反応器の温度を室 温以下に保つことにより得られる。
従って、用いた気体混合物における水素のモル濃度が、SiX4のモル濃度より低ければ、好ましい。
調製したポリシランの特長は、下記のごとく、塩素化ポリシランの混合物の例により示される。
灰汁の水溶液に溶かした試料の塩素成分(モール法による塩化物)の滴定の結果、ポリシランの混合物の実験式SiCl2+xが得られ、(この場合、xは、平均の鎖長さに従い0〜1の間の可変値であり、)これにより、環(x=0)および鎖(0<x≦1)から成りこの場合鎖の終端が−SiCl3基であるジクロロシリレンポリマーのことも語ることができる。環の構造式は、SinCl2nであり、鎖の構造式は、SinCl2n+2である。
EDX(エネルギー分散X線分光法)測定値は、前記化合物における原子比率を、おおよそ、Si:Cl=1:2と証している。29Si−NMR(核磁気共鳴)測定値は、生成の条件に応じて生成物が、相異なる塩素化ポリシランの錯体混合物であり得ることを、示している。望ましくは、第三(Cl−Si/SiR33)シリコン原子および第四(Si(SiR34シリコン原子の欠損によって確認されるリニアな化合物が存在することである。1H−NMR測定値は、この生成物には水素が微量だけ含まれていること(Si−Hリンク)を示している。
こうして得られた、ハロゲン化ポリシランの混合物は、低分子、中分子、高分子ポリシランと呼ばれる。低分子ポリシランの混合物は、大半の、ヘキサクロロジシラン(Si:Cl=1:3)と、オクタクロロトリシランSi3Cl8(Si:Cl=1:2.67)とから成る。これら2つの成分は、蒸留により分離させることができる。
ポリシランの混合物の分離:
個々の成分もしくは分画は、生成物混合物から、例えば、蒸留により得られる。
1. ヘキサクロロジシランが、まず、温度約144℃/圧力1013hPaで離脱し、この場合、ヘキサクロロジシランは、ポリシランの合成時に蒸気状状態の混合物中ですでに分離されていて、凝縮される(例えば0℃)。
2. 次の分画は、例えば、オクタクロロトリシラン、デカクロロトリシラン、デカクロロイソテトラシランなどの、低塩素化オリゴシランにより形成される。
3. 通常の圧力の下で、分解温度が沸点以下であるポリシランは、残滓として残る。
真空蒸留、昇華、クロマトグラフィー、選択的な結晶化、選択的な溶解および遠心分離などの、別の分離方法も、互いに相異なる分子量のポリシランどうしを分離させるために適当である。
ポリシリランの水素化
ハロゲン化ポリシランの水素化により、部分的に水素化された化合物、および、過水素化された化合物が、得られる。すなわち、ハロゲン原子が部分的にもしくは完全に、水素原子と交代される。水素化は、エーテル、トルエンなどの不活性の溶剤中で行える。この場合、水素化剤として望ましくは、水素化金属と、水素化メタロイドが、ふさわしい。この関係において、水素化ナトリウムアルミニウム、および、例えば水素化ナトリウム硼素などの幾つかの水素化硼素を、特に述べておかなければならない。水素化時、形成されるポリシランの分解を抑制するために、(室温若しくはそれ以下の)可能な限り低い温度で操作しなければならない。好ましくは、所望の分画だけを水素化することにより、可能な限り均等な生成物/生成物混合物が得られる。
調製したポリシランの潜在的利用方法:
1.(ハロゲン化ポリシランの)生成物混合物の、もしくは、個々の成分の、完全なる熱分解は結果として、例えば、ポリシランの生成に相応の純粋な出発化合物が使われている場合、光起電性の、もしくは、マイクロ電子的な目的に利用可能なシリコンの形成が生じる。
2.生成物混合物の蒸留による分離後、高い蒸気圧を持つ各成分は、(加熱処理は、誘導的に、もしくは、キャリヤーの材料に応じて赤外線放射により行う)加熱した基材上の気体相からのシリコン層(例えば、a−Si、単結晶、もしくは、多結晶質のシリコン)の分離に利用できる。
3.このためには、例えば、ヘキサクロロジシラン並びに低位のオリゴシランがふさわしく、この場合、シリコン層は、H2が存在しているケースだけでなく、H2が存在しない場合も、400〜500℃の温度から既に堆積させることができる。このために、各物質を、蒸気状状態で、また、(例えばH2など)キャリヤーガスとの混合物として、前述の加熱した基材上を通過させる。
4.低蒸気圧の各成分は更に、生成物混合物からのシリコンの層堆積のために、もしくは、高いめの蒸気圧の分画の分離後、実質により若しくは溶解して加熱可能な基材へ前記低蒸気圧成分が適用されて熱分解される場合には、利用できる。
5.基材表面へのシリコンの堆積、もしくは、基材上に形成されたシリコン層の「加熱による後処理」は、その基材による化合物の形成に用いることが出来る。従って、例えば、金属基材の表面を金属珪化物層の生成により改変して、これにより、高い摩滅抵抗、高硬度、もしくは、別の表面処理が得られる。
6.生成物混合物もしくは個々の成分の水素化により、例えば、(SiH2n−nSi+nH2など、低温でのシリコン層または基材の堆積のために特に適した
、完全にまたは部分的に水素化したポリシランが得られる。従って、揮発性を有する水素化オリゴシランが、気相からの堆積に利用できる。そして、揮発性の低い水素化ポリシランは、非希釈状で、もしくは、不活性の溶剤(例えばトルエン)に溶解させてキャリヤーに適用可能であり、適当な手段(例えば、加熱、紫外線光等)により分解されて、これにより、シリコン層が形成される。
7.生成物混合物もしくは個々の成分の誘導化により、例えば、SinaMeb (a+b=2n)および SincMed(c+d=2n+2)という一般式を
持つ部分的にメチル化したまたは過メチル化した化合物オルガノポリシランが得られる。そして、オルガノポリシランを例えばカップリング反応(例えば、ウルツ−カップリング)により、ポリマーに導入する、もしくは、既存のポリマーに「継ぎ木」する。これにより、ポリシラン鎖の特別な光学特性、電子特性が利用できる。無機合成化学においては、別々に置換されたポリシランの化学的転換のために、鎖の分裂や、環の開放、並びに、例えばハロゲンによる置換基の部分的交代などの、異なる各方法が知られている。これらの方法は、主たるポリシラン混合物に対し、もしくは、分離後の個々の分画に対し、もしくは、分離された純粋な化合物に対し、もしくは、対応のポリシランにおけるハロゲン原子の部分的または完全なる置換による「娘」生成物に対して適用できる。従って、例えば、完全に有機置換された環状シランは、環の開放により、端部にのみハロゲン置換基を持った鎖に転換できるし、また、完全に有機置換されたシクロシランにおいては、適合した条件のもとで、一つまたは二つの置換基のみが、ハロゲンに交代でき、これにより、環のシステムが維持される。例えば、適当な基材上の薄い層という形態での、適宜誘導化されたポリシランの直接的な使用は可能である。LEDの製造は、有機ポリシランの可能な利用方法である。
8.個別若しくは複数の水素置換基を持ったポリシランは、ヒドロシリル化によりC−C多重結合に付加され、これにより、反応パートナーおよび反応条件に応じて、水素が、有機置換基または有機化合物を持ったコポリマーに交換され、そして、有機ポリマーにおけるポリシラン側鎖が形成される。
9.適当なC−置換されたポリシランは、先駆物質として用いられる場合、炭化珪素を生じる。また、適当な窒素置換されたポリシランは、先駆物質として用いられる場合、窒化珪素を生じる。このようにして、炭化珪素または窒化珪素の層が、先駆物質についての適合する加工処理後、得られる。
10.(例えば、蒸留による)分離後、ハロゲン化ポリシランは、合成のためのファインケミカルとしても利用できる。従って、例えば、プラズマプロセスに応じて本発明の生成物混合物における主要成分であるヘキサクロロジシランは、合成化学における脱酸素化反応に用いることが出来る。
ポリシラン利用のための本発明方法は図面に示している。
加工処理のための完全な方法の概略を示す。 例えば、ヘキサクロロジシランなど、小さな分子量のハロゲン化ポリシランからの大量シリコンの堆積のための方法概略の利用方法を示す。 例えば、ジシランなど、小さな分子量の水素化ポリシランからの薄層シリコンの水素化及び堆積のための方法概略の利用方法を示す。 例えば、デカクロロテトラシランなど、中間の分子量のハロゲン化ポリシランの部分的メチル化のための方法概略の利用方法、並びに、低分子および高分子ハロゲン化ポリシランが蒸留部から低分子/高分子ポリシラン用貯蔵タンクへ再誘導され、且つ、高分子蒸留残渣がシリコンの直接分離部へ案内されるとき、長鎖ポリマーへの前記有機ポリシランのウルツカップリングによる前記オルガノクロロポリシランの更なる加工処理のための方法概略の利用方法を示す。 低分子および中分子の蒸留物が各貯蔵タンクへ再誘導されるとき、高分子ハロゲン化ポリシランについて、分離、メチル化、並びに、それらに引き続く加工処理を行ってオルガノポリシランを得るための方法の利用方法を示す。
参照番号リスト
1.プラズマ反応器
2.電磁無線周波数発生器I
3.電磁無線周波数発生器II
4.電磁無線周波数発生器III
5.主として低分子ハロゲン化ポリシランの除去
6.主として中分子ハロゲン化ポリシランの除去
7.主として高分子ハロゲン化ポリシランの除去
8.主として低分子ハロゲン化ポリシランの蒸留
9.主として中分子ハロゲン化ポリシランの蒸留
10.主として高分子ハロゲン化ポリシランの蒸留
11.非蒸留低分子ハロゲン化ポリシランの除去
12.蒸留残渣の除去
13.蒸留残渣の除去
14.蒸留残渣の除去
15.低分子蒸留物の除去
16.非蒸留中分子ハロゲン化ポリシランの除去
17.蒸留残渣の除去
18.蒸留残渣の除去
19.蒸留残渣の除去
20.蒸留残渣の除去
21.蒸留残渣の除去
22.中分子蒸留物の除去
23.非蒸留高分子ハロゲン化ポリシランの除去
24.蒸留残渣の除去
25.蒸留残渣の除去
26.蒸留残渣の除去
27.蒸留残渣の除去
28.蒸留残渣の除去
29.高分子蒸留物の除去
30.低分子ハロゲン化ポリシランの貯蔵タンク
31.中分子ハロゲン化ポリシランの貯蔵タンク
32.高分子ハロゲン化ポリシランの貯蔵タンク
33.主として低分子ハロゲン化ポリシラン混合物の貯蔵タンク
34.低分子ポリシラン混合物からのシリコンのための堆積装置
35.気体状低分子水素化ポリシランからのシリコン層のための堆積装置
36.水素化反応器
37.液体低分子水素化ポリシランの貯蔵タンク
38.メチル化反応器
39.低分子オルガノポリシランの貯蔵タンク
40.主として中分子ハロゲン化ポリシラン混合物の貯蔵タンク
41.中分子ポリシラン混合物からのシリコンのための堆積装置
42.水素化反応器
43.気体状中分子水素化ポリシランからのシリコン層のための堆積装置
44.中分子オルガノポリシランの貯蔵タンク
45.メチル化反応器
46.高分子ポリシラン混合物からのシリコンのための堆積装置
47.主として高分子ハロゲン化ポリシラン混合物の貯蔵タンク
48.気体状高分子水素化ポリシランからのシリコン層のための堆積装置
49.水素化反応器
50.液体高分子水素化ポリシランの貯蔵タンク
51.気体状高分子オルガノポリシランの貯蔵タンク
52.メチル化反応器
53.液体高分子オルガノポリシランの貯蔵タンク

Claims (29)

  1. シリコン及び/またはシリコンを主成分とする組成物の生成のためのハロゲン化ポリシランの混合物の製造方法であって
    プラズマ化学的工程中でハロゲンシランとHから生成された、気相または液相のハロゲン化ポリシランの混合物を、
    1つまたは複数の蒸留塔中で個別の留分に分離し、
    蒸留物を直接処理し、
    かつさらなる処理工程に供給し、
    前記さらなる処理に達するハロゲン化ポリシランの混合物は、製造プロセスおよび材料流の調整に関して制御されるものであって、
    生成されたハロゲン化ポリシランは、置換基がハロゲン(X=F、Cl、Br、I)と水素からなり、水素が少なくその比率はH:X≦1:5であることを特徴とするハロゲン化ポリシランの混合物の製造方法。
  2. 前記ハロゲン化ポリシランの混合物の組成の制御のために、ハロゲンシランとHとからなる前記混合物が、1つまたは複数のプラズマ反応器を次々に通過し、各プラズマ反応器の通過後に、前記ハロゲン化ポリシランの混合物の平均モル質量が増加することを特徴とする請求項1記載のハロゲン化ポリシランの混合物の製造方法。
  3. 前記ハロゲン化ポリシランの混合物の組成の制御のために、1つのプラズマ反応器中に複数のプラズマ源を設け、前記複数のプラズマ源を前記反応混合物が通過し、前記1つのプラズマ反応器中の各プラズマ源の通過後に、前記ハロゲン化ポリシランの混合物の平均モル質量が増加するものである請求項1または2記載のハロゲン化ポリシランの混合物の製造方法。
  4. 前記プラズマ反応器または個別の成分の温度が室温以下に維持され、かつ、得られる前記ハロゲン化ポリシランの混合物の粘度が、前記気体混合物における水素含有量とハロゲンシラン含有量との混合比率によって制御されるものである請求項1〜3のいずれか1項に記載のハロゲン化ポリシランの混合物の製造方法。
  5. 前記プラズマ反応器中で用いられる前記プラズマ源に、パルスを発生させるものである請求項1〜4のいずれか1項に記載のハロゲン化ポリシランの混合物の製造方法。
  6. 前記プラズマ反応器におけるプラズマは、定期的に追加的な電磁的交番磁界により急冷させられ、または、マイクロ波源に同調させられた共振器チャンバーを通過するものである請求項1〜5のいずれか1項に記載のハロゲン化ポリシランの混合物の製造方法。
  7. 前記プラズマパルス発生および/または追加的な放電および/またはプラズマ急冷が、前記プラズマ反応器において交互に行われるものである請求項1〜6のいずれか1項に記載のハロゲン化ポリシランの混合物の製造方法。
  8. 前記プラズマ反応器における前記プラズマに、追加的に、赤外光、可視光または紫外光が放射されるものである請求項1〜7のいずれか1項に記載のハロゲン化ポリシランの混合物の製造方法。
  9. 主として低分子ポリシラン混合物が蒸留部へ導かれ、低分子ハロゲン化ポリシランが純粋な状態で得られるものである請求項1〜8のいずれか1項に記載のハロゲン化ポリシランの混合物の製造方法。
  10. 中分子ポリシランの蒸留残渣が、直接さらなる処理へ導かれること、または、別の蒸留塔内へ導かれるものである請求項1〜9のいずれか1項に記載のハロゲン化ポリシランの混合物の製造方法。
  11. 主として分解されていない蒸留可能な中分子ポリシラン混合物が、蒸留部へ導かれ、純粋な状態の個別の成分および/または特定の沸騰範囲の留分を得るものである請求項1〜9のいずれか1項に記載のハロゲン化ポリシランの混合物の製造方法
  12. 主として低分子または高分子ポリシランの蒸留物または蒸留残渣が、直接さらなる処理へ導かれること、または、別の蒸留塔へ導かれるものである請求項1〜8のいずれか1項又は11項に記載のハロゲン化ポリシランの混合物の製造方法。
  13. 主として高分子ポリシラン混合物に対して、サイズ選択クロマトグラフィーによる分離法が行われ、高分子及び中分子のポリシラン留分を得るものである請求項1〜8のいずれか1項に記載のハロゲン化ポリシランの混合物の製造方法。
  14. シリコン及び/またはシリコンを主成分とする組成物の生成のためのハロゲン化ポリシランの混合物の処理方法であって
    プラズマ化学的工程中でハロゲンシランとHから生成された、気相または液相のハロゲン化ポリシランの混合物を、
    1つまたは複数の蒸留塔中で個別の留分に分離し、
    蒸留物を直接処理し、
    かつさらなる処理工程に供給し、
    前記さらなる処理に達するハロゲン化ポリシランの混合物は、製造プロセスおよび材料流の調整に関して制御されるものであって、
    生成されたハロゲン化ポリシランは、置換基がハロゲン(X=F、Cl、Br、I)と水素からなり、水素が少なくその比率はH:X≦1:5であることを特徴とするハロゲン化ポリシランの混合物の処理方法。
  15. 主として低分子または中分子ポリシランの分離留分が、直接さらなる処理へ供給されること、または、別の蒸留塔内へ導かれるものである請求項14に記載のハロゲン化ポリシランの混合物の処理方法。
  16. 前記蒸留後または他の分離方法の後に得られる低、中、または、高分子ポリシランが水素化され、部分的に水素化されたまたはペルヒドロ化(最大級に水素化)された化合物が得られるものである請求項14に記載のハロゲン化ポリシランの混合物の処理方法。
  17. 前記水素化が、エーテルおよび/または芳香族溶剤中で行われるものである請求項16に記載のハロゲン化ポリシランの混合物の処理方法。
  18. 水素化剤として、水素化金属、水素化半金属、水素化ナトリウムアルミニウムまたは水素化ナトリウム硼素が使用されるものである請求項16又は17に記載のハロゲン化ポリシランの混合物の処理方法
  19. 前記水素化が、20℃以下の温度で実施されるものである請求項16〜18のいずれか1項に記載のハロゲン化ポリシランの混合物の処理方法
  20. 蒸留後に得られる前記低、中、高分子ポリシランがメチル化され、そして、SinXaMeb(a+b=2n)およびSinXcMed(c+d=2n+2)という形態の部分的にメチル化またはペルメチル化された有機ポリシランが得られるものである請求項14又は15に記載のハロゲン化ポリシランの混合物の処理方法。
  21. メチル化剤として、メタロイド化合物および/または金属有機化合物が使われるものである請求項20に記載のハロゲン化ポリシランの混合物の処理方法。
  22. 得られた有機ポリシランがポリマーへ挿入されるか、または、ポリマーにグラフトされるものである請求項20又は21に記載のハロゲン化ポリシランの混合物の処理方法。
  23. シリコンを析出させるために、低分子ハロゲン化ポリシラン混合物が、気相から直接に加熱された表面へ導かれ、そこで熱分解的に分解されるものである請求項14又は15に記載のハロゲン化ポリシランの混合物の処理方法。
  24. 液体ハロゲン化ポリシラン混合物または適切な溶剤中に溶かされた前記液体ハロゲン化ポリシラン混合物の溶液が、析出表面へ塗布され、そこで熱分解により分解され、そこでシリコンが析出させられるものである請求項14又は15に記載のハロゲン化ポリシランの混合物の処理方法。
  25. 選択された分子量を有する高純度の気相水素化ポリシランが、加熱された表面へ導かれ、前記加熱された表面上で、シリコンが熱分解により析出させられるものである請求項16〜19のいずれか1項に記載のハロゲン化ポリシランの混合物の処理方法
  26. 選択された分子量を有する液相または溶液中の水素化ポリシランが、適切な表面上に塗布され、加熱により分解され、これにより、シリコンが前記表面で析出させられるものである請求項16〜19のいずれか1項に記載のハロゲン化ポリシランの混合物の処理方法
  27. 最終生成物として、アモルファスの多結晶質または単結晶質のシリコン薄層が、所望の担体面上で得られるものである請求項23〜26のいずれか1項に記載のハロゲン化ポリシランの混合物の処理方法。
  28. シリコンは、400℃以上のハロゲン化ポリシラン混合物または200℃以上の水素化ポリシランから所望の厚さをもった層として析出させられるものである請求項23〜27のいずれか1項に記載のハロゲン化ポリシランの混合物の処理方法。
  29. 析出させられたシリコン層には、加熱後処理がなされるものである請求項23〜28のいずれか1項に記載のハロゲン化ポリシランの混合物の処理方法。
JP2009519878A 2006-07-20 2007-07-20 ハロゲン化ポリシランの混合物の製造方法およびその処理方法 Expired - Fee Related JP5520602B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006034061A DE102006034061A1 (de) 2006-07-20 2006-07-20 Polysilanverarbeitung und Verwendung
DE102006034061.2 2006-07-20
PCT/EP2007/006487 WO2008009473A1 (de) 2006-07-20 2007-07-20 Polysilanverarbeitung und verwendung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009543828A JP2009543828A (ja) 2009-12-10
JP5520602B2 true JP5520602B2 (ja) 2014-06-11

Family

ID=38421409

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009519878A Expired - Fee Related JP5520602B2 (ja) 2006-07-20 2007-07-20 ハロゲン化ポリシランの混合物の製造方法およびその処理方法

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20090169457A1 (ja)
EP (5) EP2361943A1 (ja)
JP (1) JP5520602B2 (ja)
KR (1) KR20090057367A (ja)
CN (1) CN101522759B (ja)
AU (1) AU2007276384B2 (ja)
DE (1) DE102006034061A1 (ja)
WO (1) WO2008009473A1 (ja)

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006034061A1 (de) 2006-07-20 2008-01-24 REV Renewable Energy Ventures, Inc., Aloha Polysilanverarbeitung und Verwendung
DE102006043929B4 (de) 2006-09-14 2016-10-06 Spawnt Private S.À.R.L. Verfahren zur Herstellung von festen Polysilanmischungen
DE102007013219A1 (de) * 2007-03-15 2008-09-18 Rev Renewable Energy Ventures, Inc. Plasmagestützte Synthese
DE102008025260B4 (de) 2008-05-27 2010-03-18 Rev Renewable Energy Ventures, Inc. Halogeniertes Polysilan und thermisches Verfahren zu dessen Herstellung
DE102008025264A1 (de) * 2008-05-27 2009-12-03 Rev Renewable Energy Ventures, Inc. Granulares Silicium
DE102008025261B4 (de) * 2008-05-27 2010-03-18 Rev Renewable Energy Ventures, Inc. Halogeniertes Polysilan und plasmachemisches Verfahren zu dessen Herstellung
DE102008036143A1 (de) 2008-08-01 2010-02-04 Berlinsolar Gmbh Verfahren zum Entfernen von nichtmetallischen Verunreinigungen aus metallurgischem Silicium
WO2010031390A1 (de) * 2008-09-17 2010-03-25 Rev Renewable Energy Ventures, Inc. Verfahren zur herstellung von halogenierten oligomeren und/oder halogenierten polymeren von elementen der iii. bis v. hauptgruppe
DE102009027169A1 (de) 2009-06-24 2010-12-30 Wacker Chemie Ag Verfahren zur Herstellung von Polysilanen
DE102009056437B4 (de) 2009-12-02 2013-06-27 Spawnt Private S.À.R.L. Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von kurzkettigen halogenierten Polysilanen
DE102009056436B4 (de) * 2009-12-02 2013-06-27 Spawnt Private S.À.R.L. Chloridhaltiges Silicium
DE102009056438B4 (de) 2009-12-02 2013-05-16 Spawnt Private S.À.R.L. Verfahren zur Herstellung von Hexachlordisilan
DE102009056731A1 (de) * 2009-12-04 2011-06-09 Rev Renewable Energy Ventures, Inc. Halogenierte Polysilane und Polygermane
DE102010025948A1 (de) 2010-07-02 2012-01-05 Spawnt Private S.À.R.L. Polysilane mittlerer Kettenlänge und Verfahren zu deren Herstellung
DE102011078942A1 (de) * 2011-07-11 2013-01-17 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zur Herstellung höherer Silane mit verbesserter Ausbeute
KR20140120507A (ko) * 2013-04-03 2014-10-14 주식회사 케이씨씨 폴리실란 제조방법
DE102013207444A1 (de) * 2013-04-24 2014-10-30 Evonik Degussa Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Polychlorsilanen
DE102013207447A1 (de) * 2013-04-24 2014-10-30 Evonik Degussa Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Octachlortrisilan
DE102014203810A1 (de) 2014-03-03 2015-09-03 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zur Herstellung reiner Octachlortrisilane und Decachlortetrasilane
DE102014007767A1 (de) 2014-05-21 2015-11-26 Psc Polysilane Chemicals Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung halogenierter Oligosilane aus Silicium und Tetrachlorsilan
DE102014007766A1 (de) 2014-05-21 2015-11-26 Psc Polysilane Chemicals Gmbh Verfahren zur plasmachemischen Herstellung halogenierter Oligosilane aus Tetrachlorsilan
DE102014109275A1 (de) * 2014-07-02 2016-01-07 Spawnt Private S.À.R.L. Verfahren zur Herstellung von Nanopartikeln, Nanopartikel und deren Verwendung
JP6655599B2 (ja) * 2014-07-22 2020-02-26 モメンティブ パフォーマンス マテリアルズ ゲーエムベーハーMomentive Performance Materials GmbH モノ−、ポリ−および/またはオリゴシランにおけるケイ素−ケイ素結合および/またはケイ素−塩素結合の開裂方法
EP3233728A1 (de) * 2014-12-15 2017-10-25 Nagarjuna Fertilizers and Chemicals Limited Verfahren zur herstellung von chlorierten oligosilanen
EP3088359B1 (de) * 2015-04-28 2018-09-12 Evonik Degussa GmbH Verfahren zur herstellung von octachlortrisilan und höherer polychlorsilane unter verwertung von hexachlordisilan
US10844178B2 (en) 2016-04-11 2020-11-24 Nippon Soda Co., Ltd. Method for producing organic polysilane
DE102016014900A1 (de) * 2016-12-15 2018-06-21 Psc Polysilane Chemicals Gmbh Verfahren zur Erhöhung der Reinheit von Oligosilanen und Oligosilanverbindungen
DE102016225872A1 (de) * 2016-12-21 2018-06-21 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zur Trennung von Gemischen höherer Silane
EP3587348B1 (en) * 2018-06-29 2021-08-11 Evonik Operations GmbH Partially hydrogenated chlorosilanes and methods for preparing same by selective hydrogenation

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL90972C (ja) * 1954-03-12
US4070444A (en) * 1976-07-21 1978-01-24 Motorola Inc. Low cost, high volume silicon purification process
US4309259A (en) * 1980-05-09 1982-01-05 Motorola, Inc. High pressure plasma hydrogenation of silicon tetrachloride
US4321246A (en) * 1980-05-09 1982-03-23 Motorola, Inc. Polycrystalline silicon production
DE3402318A1 (de) * 1984-01-24 1985-07-25 Wacker-Chemitronic Gesellschaft für Elektronik-Grundstoffe mbH, 8263 Burghausen Verfahren zur dotierung von lichtwellenleitergrundmaterial auf quarzglasbasis mit germanium
US4683147A (en) * 1984-04-16 1987-07-28 Canon Kabushiki Kaisha Method of forming deposition film
DE3518620A1 (de) * 1985-05-23 1986-11-27 Wacker-Chemitronic Gesellschaft für Elektronik-Grundstoffe mbH, 8263 Burghausen Verfahren zur herstellung von lichtwellenleitergrundmaterial auf quarzglasbasis
JPS63223175A (ja) * 1987-03-11 1988-09-16 Mitsubishi Metal Corp 非晶質シリコン被膜の形成方法
EP0264722A3 (en) * 1986-10-09 1989-07-12 Mitsubishi Materials Corporation Process for preparing amorphous silicon
DE3726702A1 (de) * 1987-08-11 1989-02-23 Wacker Chemie Gmbh Verfahren zur verringerung des halogengehalts von halogenhaltigen polycarbosilanen und polysilanen
DE69918638T2 (de) * 1998-10-30 2005-07-21 Mitsui Chemicals, Inc. Vernetzter Elastomerschaum auf Basis von Polyolefin und Zusammensetzung dafür
JP4465961B2 (ja) * 2000-08-02 2010-05-26 三菱マテリアル株式会社 六塩化二珪素の製造方法
US6703265B2 (en) * 2000-08-02 2004-03-09 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and method of manufacturing the same
US20020187096A1 (en) * 2001-06-08 2002-12-12 Kendig James Edward Process for preparation of polycrystalline silicon
US7033561B2 (en) * 2001-06-08 2006-04-25 Dow Corning Corporation Process for preparation of polycrystalline silicon
US6858196B2 (en) * 2001-07-19 2005-02-22 Asm America, Inc. Method and apparatus for chemical synthesis
FR2827592B1 (fr) * 2001-07-23 2003-08-22 Invensil Silicium metallurgique de haute purete et procede d'elaboration
US7540920B2 (en) * 2002-10-18 2009-06-02 Applied Materials, Inc. Silicon-containing layer deposition with silicon compounds
US20040152287A1 (en) * 2003-01-31 2004-08-05 Sherrill Adrian B. Deposition of a silicon film
DE102004037675A1 (de) * 2004-08-04 2006-03-16 Degussa Ag Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Wasserstoffverbindungen enthaltendem Siliciumtetrachlorid oder Germaniumtetrachlorid
DE102005024041A1 (de) * 2005-05-25 2006-11-30 City Solar Ag Verfahren zur Herstellung von Silicium aus Halogensilanen
US7943721B2 (en) * 2005-10-05 2011-05-17 Kovio, Inc. Linear and cross-linked high molecular weight polysilanes, polygermanes, and copolymers thereof, compositions containing the same, and methods of making and using such compounds and compositions
DE102006034061A1 (de) 2006-07-20 2008-01-24 REV Renewable Energy Ventures, Inc., Aloha Polysilanverarbeitung und Verwendung
DE102007007874A1 (de) * 2007-02-14 2008-08-21 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zur Herstellung höherer Silane

Also Published As

Publication number Publication date
CN101522759A (zh) 2009-09-02
EP2361945B1 (de) 2017-02-15
KR20090057367A (ko) 2009-06-05
EP2361946B1 (de) 2017-02-15
EP2044143A1 (de) 2009-04-08
EP2361946A1 (de) 2011-08-31
CN101522759B (zh) 2012-05-23
DE102006034061A1 (de) 2008-01-24
EP2044143B1 (de) 2017-02-15
WO2008009473A1 (de) 2008-01-24
EP2361945A1 (de) 2011-08-31
EP2361943A1 (de) 2011-08-31
EP2361944B1 (de) 2017-02-15
AU2007276384B2 (en) 2013-06-06
AU2007276384A1 (en) 2008-01-24
JP2009543828A (ja) 2009-12-10
US20090169457A1 (en) 2009-07-02
EP2361944A1 (de) 2011-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5520602B2 (ja) ハロゲン化ポリシランの混合物の製造方法およびその処理方法
JP5808412B2 (ja) 高次ヒドリドシラン化合物の製造方法
JP5658143B2 (ja) ハロゲン化ポリシラン及びこれを製造するためのプラズマ化学処理
CA2725366C (en) Halogenated polysilane and thermal process for producing the same
JP2016179935A (ja) 水素化ポリゲルマンの製造方法及び水素化ポリゲルマン
JP6392351B2 (ja) 2,2,4,4−テトラシリルペンタシラン並びにその組成物、方法及び使用
JP2019530975A (ja) トリクロロジシラン
CN103080006A (zh) 中等链长的聚硅烷及其制备方法
CN104812808B (zh) 制备含碳的氢硅烷的方法
Jiang et al. Preparation of heat resistant boron-containing phenyl silicone oil and its initial degradation mechanism in air
AU2013224703B2 (en) Polysilane processing and use
JP6117471B2 (ja) 第iii族ないし第v族典型元素のハロゲン化オリゴマーおよび/またはハロゲン化ポリマーの製造方法
Zhou et al. Improving the ceramic yield of polycarbosilane by radiation cross‐linking in the presence of multifunctional monomers
AU2016202998A1 (en) Polysilane processing and use
Qian et al. Curing reactions of liquid hydridopolycarbosilanes with vinyl or allyl groups
Li et al. High‐purity stoichiometric Si3N4 ceramics through trimethylsilyl‐substituted polysilazanes
EP3252007A1 (en) Silane polymerization inhibitor
JPH04272227A (ja) 硼素含有窒化珪素質無機繊維の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100720

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20110324

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110405

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130226

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20130430

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20130513

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20130523

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20130703

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20130711

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130805

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130903

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20131125

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20131203

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20131224

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20140108

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20140110

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20140127

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140214

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: 20140312

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140407

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5520602

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees