JP6117471B2 - 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 - Google Patents
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 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6117471B2 JP6117471B2 JP2011526370A JP2011526370A JP6117471B2 JP 6117471 B2 JP6117471 B2 JP 6117471B2 JP 2011526370 A JP2011526370 A JP 2011526370A JP 2011526370 A JP2011526370 A JP 2011526370A JP 6117471 B2 JP6117471 B2 JP 6117471B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- molecular chain
- halogenated
- plasma
- gas
- 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.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 39
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title description 16
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 22
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 17
- 229920003257 polycarbosilane Polymers 0.000 claims description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 8
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 claims description 6
- 125000004450 alkenylene group Chemical group 0.000 claims description 6
- 125000000304 alkynyl group Chemical group 0.000 claims description 6
- 125000004419 alkynylene group Chemical group 0.000 claims description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 5
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 5
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 5
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 claims description 4
- 125000000732 arylene group Chemical group 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 3
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 2
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 claims 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 claims 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 claims 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 7
- 229920000548 poly(silane) polymer Polymers 0.000 description 5
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 4
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 4
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000002367 halogens Chemical group 0.000 description 4
- -1 silicon nitrides Chemical class 0.000 description 4
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 4
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 3
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 3
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910003902 SiCl 4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000577 Silicon-germanium Inorganic materials 0.000 description 2
- LEVVHYCKPQWKOP-UHFFFAOYSA-N [Si].[Ge] Chemical compound [Si].[Ge] LEVVHYCKPQWKOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 125000002619 bicyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- 150000002366 halogen compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 125000002950 monocyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 2
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910008310 Si—Ge Inorganic materials 0.000 description 1
- XWNWBGHUGMRHNF-UHFFFAOYSA-N [SiH4].[Ge] Chemical class [SiH4].[Ge] XWNWBGHUGMRHNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 1
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 150000001345 alkine derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001722 carbon compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 125000005678 ethenylene group Chemical group [H]C([*:1])=C([H])[*:2] 0.000 description 1
- 125000005677 ethinylene group Chemical group [*:2]C#C[*:1] 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000000816 ethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021478 group 5 element Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002140 halogenating effect Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 125000001570 methylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])[*:2] 0.000 description 1
- 125000005743 methylethenyl group Chemical group [H]\C(*)=C(\[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000004123 n-propyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000001624 naphthyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004957 naphthylene group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052756 noble gas Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 125000001792 phenanthrenyl group Chemical group C1(=CC=CC=2C3=CC=CC=C3C=CC12)* 0.000 description 1
- 125000005560 phenanthrenylene group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 125000000843 phenylene group Chemical group C1(=C(C=CC=C1)*)* 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 125000002568 propynyl group Chemical group [*]C#CC([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 229910052716 thallium Inorganic materials 0.000 description 1
- BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N thallium Chemical compound [Tl] BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G77/60—Macromolecular 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G77/48—Macromolecular 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 at least two but not all the silicon atoms are connected by linkages other than oxygen atoms
- C08G77/50—Macromolecular 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 at least two but not all the silicon atoms are connected by linkages other than oxygen atoms by carbon linkages
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
- Other Resins Obtained By Reactions Not Involving Carbon-To-Carbon Unsaturated Bonds (AREA)
- Silicon Polymers (AREA)
Description
本発明は、第III族ないし第Ｖ族典型元素（短周期表による）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に関する。
特許文献１は、ハロシランを、プラズマ放電によりハロゲン化ポリシランへ転換させる第１の工程と、得られたハロゲン化ポリシランを加熱により分解する第２の工程とからなる、ハロシランから金属ケイ素を製造する方法を開示している。
ＰＣＴ／ＥＰ０８／００２１０９（本願の優先権主張の基礎となる出願の時点で未公開）は、プラズマを利用してポリシランまたはポリゲルマンを合成する方法と、この方法に用いる装置を開示している。この方法においては、ハロシランまたはハロゲルマンを、プラズマを利用して、ハロゲン化オリゴシランおよびハロゲン化ポリシラン、またはハロゲン化オリゴゲルマンおよびハロゲン化ポリゲルマンに転換させる。
ドイツ国特許出願１０２００７０１３２１９．２（本願の優先権主張の基礎となる出願の時点で未公開）は、プラズマを利用して、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ハロゲン化ポリマーを合成する方法と、この方法に用いる装置を開示している。この方法においては、特に塩素またはフッ素によりハロゲン化された、第III族ないし第Ｖ族典型元素であるＳｉ、Ｇｅ、ＳｎおよびＢを、水素ガスを用いたプラズマにより重合させる。
上述の公知のプロセスにおいては、いずれも、オリゴマーまたはポリマー分子鎖の構成要素（以下「分子鎖フォーマー」という）として、第III族ないし第Ｖ族典型元素のただ１種のハロゲン化合物（例えば、ハロシラン（ＳｉＣｌ４）やハロゲルマン（ＧｅＣｌ４））を用いている。また、所望の重合を生じさせて、例えば、ハロゲン化ポリシランまたはハロゲン化ポリゲルマンを製造するために、特に水素ガスとともに、プラズマを発生させる。
本発明は、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を製造するためのさらなる方法を提供することを目的とする。この方法によれば、環境保全、高エネルギー効率、およびコスト抑制のすべてを充足し、かつ高収率で上記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を得ることができる。
上記本発明の目的は、第１種の分子鎖フォーマーおよび第２種の分子鎖フォーマー（これら２種の分子鎖フォーマーのうち少なくとも１種は、第III族ないし第Ｖ族典型元素のハロゲン化物である）から、プラズマ化学反応を利用して、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を合成する工程を含む、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を製造する方法によって達成される。
本発明の方法は、上述の先行技術とは異なり、出発物質として、２種の分子鎖フォーマーを用いる。このうち、少なくとも１種は、第III族ないし第Ｖ族典型元素のハロゲン化物である。このようなIII族ないし第Ｖ族典型元素のハロゲン化物の例としては、ＳｉＸ４（ここでＸは、Ｆ，Ｃｌ，ＢｒまたはＩである）のようなハロシラン、またはＧｅＸ４のようなハロゲルマンが挙げられる。
第１種の分子鎖フォーマーと第２種の分子鎖フォーマーは、両方とも、上記のような第III族ないし第Ｖ族典型元素のハロゲン化物とすることができる。本発明の方法によれば、このようなハロゲン化物から、ハロゲン化ポリゲルマシランのようなハロゲン化オリゴマーまたはハロゲン化ポリマーが得られる。
また、本発明の方法によれば、ハロシランを第１種の分子鎖フォーマー、炭化水素を第２種の分子鎖フォーマーとし、第III族ないし第Ｖ族典型元素のハロゲン化物である分子鎖フォーマーは、１種のみを用いて、ハロゲン化ポリカルボシランを製造することもできる。
本発明の方法における分子鎖フォーマーに用いるのに好適な第III族ないし第Ｖ族の典型元素としては、ケイ素およびゲルマニウムの外に、例えば、タリウム、インジウムおよびガリウムがある。また、本発明の方法に用いるのに好適な第III族ないし第Ｖ族典型元素の化合物としては、上述の元素、特にケイ素の窒化物または炭化物がある。この外、炭素は、炭化水素化合物の形で、分子鎖フォーマーとすることができる。
本発明による第III族ないし第Ｖ族典型元素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を合成するためのプラズマ化学反応は、水素ガスとともに進行させるのが好ましい。この態様の場合、水素を、反応の第３の出発物質として用いることになる。
本発明の第１の変形例においては、プラズマは、第１種および第２種の分子鎖フォーマーのみからなるガス、またはこれらの分子鎖フォーマーを含むガス中で生成させる。なお、この後者の場合、上述のように、水素を含むことができるが、この際には、水素を含む混合ガスをつくり、この中でプラズマを発生させる。この過程において、ガス成分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（ハロゲン化ポリゲルマシランやハロゲン化ポリカルボシラン等）への転換が生じる。生成物は、適当な方法によって単離する。
本発明の第２の変形例においては、プラズマは、第１種および／または第２種の分子鎖フォーマーのみからなるガス、またはこれらの分子鎖フォーマーを含む（水素その他の物質を含むこともできる）ガスが、事後的に添加されることとなるガス中で生成させる。このような、いわゆる遠隔メソッドにおいては、プラズマは、例えば水素ガス中で発生させる。この場合、第１種および／または第２種の分子鎖フォーマーのみからなるガス、またはこれらの分子鎖フォーマーを含む（水素その他の物質を含むこともできる）混合ガスは、プラズマが発生した後に添加する。
この変形例の他の態様においては、プラズマは、第１種および／または第２種の分子鎖フォーマーのみからなるガス、またはこれらの分子鎖フォーマーを含むガスであって、後に他の物質が添加されることとなるガス中で発生させる。
この変形例のさらに他の態様においては、プラズマは、希ガス、および第１種および／または第２種の分子鎖フォーマーのみからなるガス、またはこれらの分子鎖フォーマーを含むガス（水素その他の物質を含むこともある）の混合ガス中で発生させる。
本発明の方法においては、プラズマを発生させるガスは、水素および／または希釈のための不活性ガス、および／またはプラズマの生成を促進するための混合物を含むことができる。
本発明の一態様によれば、第１種および第２種の分子鎖フォーマーは、両方とも、第III族ないし第Ｖ族典型元素のハロゲン化物から生成する。この態様によれば、ハロゲン化ポリゲルマシラン、好ましくは塩化ポリゲルマシラン（ＰＣＧＳ）を生成することができる。
本発明の他の態様によれば、分子鎖フォーマーは、炭素化合物または炭化水素化合物から生成する。ここでいう炭化水素化合物は、脂肪族または芳香物炭化水素、より詳しくは、アルカン、アルケン、アルキンもしくは芳香族炭化水素、またはこれらの一部もしくは全部をハロゲン化した誘導体を意味する。
本発明によって生成される上述のハロゲン化ポリカルボシランの中では、第１種の分子鎖フォーマーとしてのＳｉＣｌ４と、第２種の分子鎖フォーマーとしてのＣＨ４から得られる塩化ポリカルボシラン（ＰＣＣＳ）が有用である。このようなハロゲン化ポリカルボシランは、かなりの量のメチル基を有しているため、シリコンカーバイドおよび／またはシリコン層を蒸着するのに有用である。すなわち、ハロゲン化ポリカルボシランは、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）を蒸着する際に、単一の蒸着源を構成する前駆体として有用であり、きわめて低い温度で、液相状態からＳｉＣへ熱分解される。
本発明の方法によって得られる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構成成分の原子組成比（第１種の分子鎖フォーマー：第２種の分子鎖フォーマー）は、１：１であるのが好ましい。
本発明の方法によれば、プラズマの発生と利用を通じて、ハロゲン化ポリゲルマシランを得ることができる。すなわち、ハロシラン、ハロゲルマンおよび水素を混合し、得られた混合物を、プラズマの発生・利用を通じてポリゲルマシランに転換させる。
本発明の方法において用いうるハロゲン化合物は、ＥａＸｂＲｃ（Ｅは第III族ないし第Ｖ族の典型元素、Ｘはハロゲン元素、Ｒは水素および／または有機ラジカルおよび／または他の置換基であり、ａは１以上の整数、ｂは１以上の整数、ｃは０または正の整数である。）と表すことができる。
本発明の方法において用いられるハロシランは、ＨｎＳｉＸ４−ｎ（ＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩであり、ｎは０または１〜３の整数である。）のタイプ、またはこのタイプの混合物であるのが好ましい。他方、本発明の方法において用いられるハロゲルマンは、ＨｎＧｅＸ４−ｎのタイプ、またはこのタイプの混合物であるのが好ましい。
本発明の方法によれば、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、特にハロゲン化ポリシラゲルマン（水素の含量が著しく低い）を得ることができる。このように高度にハロゲン化された第III族ないし第Ｖ族典型元素のオリゴマーおよび／またはポリマーは、第III族ないし第Ｖ族の典型元素以外はほとんどハロゲン元素であって、水素を少量しか含まないという特徴を有している。
本発明の方法によって得られるハロゲン化ポリシラゲルマンは、シリコン−ゲルマニウム合金を製造する際の単一蒸着源を構成する前駆体として有用である。本発明の方法を用いるならば、シリコン−ゲルマニウム合金を層状態で得ることができる。すなわち、低エネルギーのプラズマを用いるならば、Ｓｉ−Ｇｅ合金層は、比較的低い温度で、基板上に蒸着させることができる。本発明の方法は、例えば、導電性ポリマー、ＬＥＤの製造等の有機金属化学への応用も考えられる。
本発明の方法によれば、ＲｎＳｉＣｌ４−ｎ（Ｒは水素および／または有機ラジカルであり、ｎは０または１〜３の整数である。）、Ｒ'ｍＧｅＣｌ４−ｍ（Ｒ'は水素および／または有機ラジカルであり、ｍは０または１〜４の整数である。かつｍ＋ｎは０または１〜７の整数である。）、および／またはＨ２から塩化オリゴゲルマシランおよび／または塩化ポリゲルマシラン（ＰＣＧＳ）を得ることができる。
また、本発明の方法によれば、ＲｎＳｉＣｌ４−ｎ（Ｒは水素および／または有機ラジカルであり、ｎは０または１〜３の整数である。）およびＣＨ４から、塩化オリゴカルボシランおよび／または塩化ポリゴカルボシラン（ＰＣＣＳ）を得ることができる。
本発明の方法においては、低エネルギーのソフトプラズマ条件を用いるのが好ましい。すなわち、パワー密度（エネルギー密度）は、０．２〜２Ｗ／ｃｍ３とするのが好ましい。同様に、圧力も、０．１〜３ｈＰａと、比較的低くするのが好ましい。
本発明の方法における反応温度（例えば反応容器の壁体の温度）は、４００℃未満であるのが好ましい。より好ましくは３００℃未満である。
プラズマを発生させる際には、例えば前述の特許文献１に記載されているような適当な手段を用いて、支援することができる。なお、特許文献１に記載されているような手段は、発生させたプラズマを安定化させるためにも用いることができる。
本発明の方法において用いるハロゲン元素は、塩素とフッ素が好ましい。
本発明は、上記の方法によって得られる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をも提供するものである。さらに、特許請求の範囲に記載されているように、本発明は、これら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使用をも提供するものである。
これまでの記載において、「合金」の語は、第III族ないし第Ｖ族典型元素の２種またはこれを超える種類の元素の化合物および混合物をも包含する。
本発明の方法によって得られるハロゲン化ポリゲルマシランの一般式は、経験的に、ＧｅｂＳｉｃＸａ（ここで、Ｘはハロゲン元素であり、ａ，ｂおよびｃはそれぞれ整数で、１≦ｃ≦１００００００、２≦ｂ＋ｃ≦１００００００、１≦ａ／（ｂ＋ｃ）≦３である。）であると認められる。
一方、本発明の方法によって得られるハロゲン化ポリカルボシランの一般式は、経験的に、ＡｃＥｂＸａＲ'ｄである。ここで、Ｅは第III族ないし第Ｖ族の典型元素であり、Ａはアルキレン基（例えば−ＣＨ２−）、アルケニレン基および／またはアルキニレン基および／またはアリーレン基であり、Ｒ'はＨおよび／またはアルキル基および／またはアルケニル基および／またはアルキニル基および／またはアリール基であり、ａ，ｂおよびｃはそれぞれ整数で、１≦ａ／（ｂ＋ｃ）≦３、２≦ｂ≦１００００００、１≦ｃ≦１００００００である。なお、ＥとＡは、ハロゲン化ポリカルボシランの支柱部分（鎖状部分）を形成し、ＸとＲ'は、Ｅと結合する置換基である。
アルキレン基、アルケニレン基およびアルキニレン基は、それぞれ、２価のアルキル基であり、アルケニレン基およびアルキニレン基は、それぞれ、１個，２個，３個，４個，５個またはこれを超える数の二重結合および三重結合をもつ。したがって、アルケニレン基およびアルキニレン基は、少なくとも２個の炭素原子を有する。アルキレン基、アルケニレン基およびアルキニレン基として、好ましいのは、メチレン基、エチレン基、エテニレン基、エチニレン基、ｎ−プロピレン基、イソプロピレン基、ｎ−プロペニレン基、メチルエテニレン基およびプロピニレン基である。
アリーレン基は、ここでは、２価の１環、２環または３環の芳香族基、または６〜１４個の炭素原子を含む炭素環ラジカルを意味する。アリーレン基として好ましいのは、フェニレン基、ナフチレン基およびフェナントレニレン基である。
アルキル基および／またはアルケニル基および／またはアルキニル基および／またはアリール基は、１価の炭化水素ラジカルである。また、アルケニル基およびアルキニル基は、それぞれ、１個，２個，３個，４個，５個またはこれを超える数の二重結合および三重結合をもつ。したがって、アルケニル基およびアルキニル基は、少なくとも２個の炭素原子を有する。アルキル基、アルケニル基およびアルキニル基として、好ましいのは、メチル基、エチル基、エテニル基、エチニル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−プロペニル基、メチルエテニル基およびプロピニル基である。
アリール基は、ここでは、１価の１環、２環または３環の芳香族基、または６〜１４個の炭素原子を含む炭素環ラジカルを意味する。アリール基として好ましいのは、フェニル基、ナフチル基およびフェナントレニル基である。
Claims (4)
- 第１種の分子鎖フォーマーおよび第２種の分子鎖フォーマー（これら２種の分子鎖フォーマーは両方ともケイ素の塩素化物、ゲルマニウムの塩素化物および炭化水素から選ばれる化合物であり、かつ、第１種の分子鎖フォーマーと第２種の分子鎖フォーマーとは互いに異なる化合物である）から、
プラズマ化学反応を利用して、
一般式Ｇｅ ｂ Ｓｉ ｃ Ｘ ａ （Ｘは塩素であり、ａ，ｂおよびｃはそれぞれ整数で、１≦ｃ≦１００００００、２≦ｂ＋ｃ≦１００００００、１≦ａ／（ｂ＋ｃ）≦３である。）である塩素化ポリゲルマシランまたは一般式Ａ ｃ Ｅ ｂ Ｘ ａ Ｒ' ｄ （Ｅはケイ素であり、Ａはアルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基またはアリーレン基であり、Ｒ'はＨ、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基またはアリール基であり、ａ，ｂおよびｃはそれぞれ整数で、１≦ａ／（ｂ＋ｃ）≦３、２≦ｂ≦１００００００、１≦ｃ≦１００００００であり、ＥとＡは、ハロゲン化ポリカルボシランの支柱部分を形成し、ＸとＲ'は、Ｅと結合する置換基である。）である塩素化ポリカルボシランを製造する方法であって、
前記塩素化ポリゲルマシランまたは塩素化ポリカルボシランを、水素の存在下、３００℃未満で、０．１〜３ｈＰａの圧力下で、かつ０．２〜２Ｗ／ｃｍ ３ のパワー密度下で製造する、方法。 - 前記プラズマ化学反応に用いるプラズマは、前記第１種および第２種の分子鎖フォーマーのみからなるガス、またはこれらの分子鎖フォーマーを含むガス中で発生させることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 前記プラズマ化学反応に用いるプラズマは、前記第１種および／または第２種の分子鎖フォーマーのみからなるガス、またはこれらの分子鎖フォーマーおよび水素および／またはその他の物質を含むガスが、事後的に添加されることとなるガス中で発生させることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 前記プラズマを発生させるためのガスは、さらに、水素および／または希釈のための不活性ガス、および／またはプラズマの生成を促進するための混合物を含むことを特徴とする請求項２または３に記載の方法。
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102008047739.7 | 2008-09-17 | ||
| DE200810047739 DE102008047739A1 (de) | 2008-09-17 | 2008-09-17 | Verfahren zur Herstellung von halogenierten Oligomeren und/oder halogenierten Polymeren von Elementen der III. bis V. Hauptgruppe |
| DE200810047940 DE102008047940A1 (de) | 2008-09-18 | 2008-09-18 | Verfahren zur Herstellung von halogenierten Oligomeren und/oder halogenierten Polymeren von Elementen der III. bis V. Hauptgruppe |
| DE102008047940.3 | 2008-09-18 | ||
| PCT/DE2009/001299 WO2010031390A1 (de) | 2008-09-17 | 2009-09-15 | Verfahren zur herstellung von halogenierten oligomeren und/oder halogenierten polymeren von elementen der iii. bis v. hauptgruppe |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2012503033A JP2012503033A (ja) | 2012-02-02 |
| JP6117471B2 true JP6117471B2 (ja) | 2017-04-19 |
Family
ID=41682677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011526370A Active JP6117471B2 (ja) | 2008-09-17 | 2009-09-15 | 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 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9428618B2 (ja) |
| EP (1) | EP2328954B1 (ja) |
| JP (1) | JP6117471B2 (ja) |
| WO (1) | WO2010031390A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102009056731A1 (de) | 2009-12-04 | 2011-06-09 | Rev Renewable Energy Ventures, Inc. | Halogenierte Polysilane und Polygermane |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63222011A (ja) | 1987-03-11 | 1988-09-14 | Mitsubishi Metal Corp | 多結晶シリコンの製造方法 |
| US5202405A (en) | 1990-08-27 | 1993-04-13 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Silicon carbide precursors |
| JP3439051B2 (ja) * | 1996-11-07 | 2003-08-25 | 株式会社富士電機総合研究所 | 微結晶膜およびその製造方法 |
| DE102005024041A1 (de) * | 2005-05-25 | 2006-11-30 | City Solar Ag | Verfahren zur Herstellung von Silicium aus Halogensilanen |
| US7714092B2 (en) | 2006-01-13 | 2010-05-11 | Starfire Systems, Inc. | Composition, preparation of polycarbosilanes and their uses |
| KR101269201B1 (ko) | 2006-06-30 | 2013-05-28 | 삼성전자주식회사 | 폐 루프 방식의 다중 안테나 시스템에서 데이터송/수신장치 및 방법 |
| 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 |
| DE102007013219A1 (de) * | 2007-03-15 | 2008-09-18 | Rev Renewable Energy Ventures, Inc. | Plasmagestützte Synthese |
-
2009
- 2009-09-15 EP EP09760463.1A patent/EP2328954B1/de not_active Not-in-force
- 2009-09-15 WO PCT/DE2009/001299 patent/WO2010031390A1/de active Application Filing
- 2009-09-15 JP JP2011526370A patent/JP6117471B2/ja active Active
- 2009-09-15 US US13/119,509 patent/US9428618B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2328954B1 (de) | 2013-07-03 |
| EP2328954A1 (de) | 2011-06-08 |
| WO2010031390A1 (de) | 2010-03-25 |
| US9428618B2 (en) | 2016-08-30 |
| JP2012503033A (ja) | 2012-02-02 |
| US20110305620A1 (en) | 2011-12-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2007276384B2 (en) | Polysilane processing and use | |
| JP6777754B2 (ja) | ケイ素含有膜の堆積のための組成物及びそれを使用した方法 | |
| US7915180B2 (en) | SiCOH film preparation using precursors with built-in porogen functionality | |
| Lickiss et al. | 1 Fully Condensed Polyhedral Oligosilsesquioxanes (POSS): From Synthesis to Application | |
| KR102267106B1 (ko) | 폴리실로카브 계열 탄화 규소 물질, 이의 응용 및 장치 | |
| JP7390421B2 (ja) | コーティング組成物、および基板上へのＳｉ含有膜の形成方法 | |
| JP5808412B2 (ja) | 高次ヒドリドシラン化合物の製造方法 | |
| WO2013039866A2 (en) | Activated silicon precursors for low temperature deposition | |
| 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 | |
| US7776990B1 (en) | Method for preparing polysilazane solution with reducing ammonia substitution of Si-H bond | |
| JP2021527331A (ja) | 組成物、及びケイ素含有膜の堆積のための組成物を使用する方法 | |
| WO2019046449A1 (en) | ALCOXYSILACYCLIC OR ACYLOXYSILACYCLIC COMPOUNDS AND METHODS OF DEPOSITING FILMS USING THE SAME | |
| 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 | |
| JP2007254593A (ja) | ゲルマニウムポリマー、その製造法およびゲルマニウム膜の形成方法 | |
| Ushakov et al. | Polymerization of silicon–carbon heterocycles | |
| JP7203232B2 (ja) | 液体ポリシラン及び異性体エンリッチド高級シランを製造するためのプロセス | |
| CN104812808A (zh) | 制备含碳的氢硅烷的方法 | |
| JP7113136B2 (ja) | 液体ポリシラン及び異性体エンリッチド高級シランを製造するためのプロセス | |
| AU2013224703B2 (en) | Polysilane processing and use | |
| Gerwig et al. | Challenges in the Synthesis and Processing of Hydrosilanes as Precursors for Silicon Deposition | |
| Press | Expanding the Functionality of Organosilicon Compounds Through the Use of Unconventional Building Blocks | |
| Kunai et al. | Electrochemistry of Organosilicon Compounds: From Halosilanes to Ethynylsilanes, Siloles, and Organosilicon Polymers |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120510 |
|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7426 Effective date: 20120510 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20120510 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130719 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130731 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20131007 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20131015 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20140806 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20141208 |
|
| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20150205 |
|
| A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20150227 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20160726 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20160826 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160926 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20161228 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20161228 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170323 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6117471 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |