JPH0343203B2 - - Google Patents
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- JPH0343203B2 JPH0343203B2 JP17713682A JP17713682A JPH0343203B2 JP H0343203 B2 JPH0343203 B2 JP H0343203B2 JP 17713682 A JP17713682 A JP 17713682A JP 17713682 A JP17713682 A JP 17713682A JP H0343203 B2 JPH0343203 B2 JP H0343203B2
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- silicon
- dichlorosilane
- copper
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- hydrogen chloride
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/08—Compounds containing halogen
- C01B33/107—Halogenated silanes
- C01B33/1071—Tetrachloride, trichlorosilane or silicochloroform, dichlorosilane, monochlorosilane or mixtures thereof
- C01B33/10742—Tetrachloride, trichlorosilane or silicochloroform, dichlorosilane, monochlorosilane or mixtures thereof prepared by hydrochlorination of silicon or of a silicon-containing material
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Description
本発明はジクロロシランの合成に関する。
最近の電子工業のめざましい発展に支えられて
半導体用シリコン工業は急成長している。更に化
石エネルギーの枯渇の問題から太陽エネルギー利
用が急務であるとされ、太陽発電に高純度金属シ
リコンを利用する研究が盛んである。従来これら
の半導体用高純度金属シリコンの原料としてはト
リクロロシランが主であつたが、最近更に経済的
なプロセスとしてジクロロシランの利用が注目さ
れている。またジクロロシランはエピタキシヤル
用及びアモルフアスシリコンの原料としての利用
に注目されている。そこで安価なジクロロシラン
の合成法の出現が望まれている。 従来のジクロロシランの合成法の主流はトリク
ロロシランの不均化法である。しかしこの方法で
はジクロロシランを1000Kg合成するのに1700Kgの
テトラクロロシランが副生する。テトラクロロシ
ランをトリクロロシランに戻すには高温高圧を必
要とし不経済である。そこでシリコンより直接ジ
クロロシランを合成する方法が着目される。その
方法としては、銅を触媒としてシリコンと塩化水
素とを反応させることが知られているが、トリク
ロロシランの生成に比べてジクロロシランの生成
割合が低く、満足な方法ではない。 本発明の目的は、上記銅を触媒としてシリコン
と塩化水素とを反応させる従来法を改善しジクロ
ロシランの生成割合を上げることである。 本発明は、銅を触媒としてシリコンと塩化水素
とを反応させる方法において、触媒として前記銅
の他に、ポーリングの電気陰性度が1.9以上の金
属及び／又は窒素化合物を存在させることを要旨
とする。 反応速度を大きくするためにシリコン、銅及び
他の金属触媒（他の金属触媒を使用する場合）
は、粉状又は多孔質にし、またこれら成分が互に
よく混合されていることが好ましい。この場合の
混合のためには、なるべく小さな粉状としてよく
混ぜ合わせたり、合金にする（溶隔混合した場合
及び熱拡散によるものを含む）方法がある。 本発明に使用しうる窒素化合物としては窒素を
含む化合物なら何でもよく、アンモニウム塩、ア
ミン、その塩、ニトロ化合物、ニトロソ化合物、
シアン化合物、シアノ化合物、金属の窒化物（例
えばSi3N4）を例示することができる。該窒素化
合物は液体又は固体が好ましく、他方窒素密度の
高いものが好ましい。これら窒素化合物も、シリ
コン及び銅とよく混合されていることが好まし
い。 各触媒成分は、シリコン100重量部に対して、
銅は１〜100重量部程度、ポーリングの電気陰性
度が1.9以上の金属は0.1〜20重量部程度、窒素化
合物は１〜100重量部程度を使用することができ
る。 シリコン及び銅その他の触媒成分に塩化水素を
接媒させるには、塩化水素又はこれをN2のよう
な不活性ガスでうすめて、この雰囲気中にシリコ
ン等を置いてもよく、またこれらガスをシリコン
等と接触させながら、通過させてもよい。 本発明における反応温度は200〜400℃程度が好
ましい。200℃以下では反応速度が小さく、他方
400℃以上ではジクロロシランが分解するおそれ
があるからである。 本発明によればシリコンと塩化水素から、直接
ジクロロシランを高収率で製造することができ、
工業的意義は大きい。 以下に実施例を示すが、本発明はこれらに限定
されるものではない。 実施例１〜９、比較例１、２ 第１図に示す反応装置を使用し、反応器（内径
５mm）に工業用シリコン１ｇの粉（粒度150〜200
メツシユ）、金属銅、その他の触媒の混合物を充
填する。これにHClとN2の混合ガスをHCl：５
ml／min、N2：40ml／minの割合で通した。生成
ガスをガスクロマトグラフイーで分析した。結果
を第１表に示す。 なお、第１表において、触媒の使用量はシリコ
ンを１とした重量比で示し、生成ガスの割合は、
GLC％で示した。またこの表において、用いた
金属触媒成分の電気陰性度をその元素記号の隣に
括孤を付して示した。 この表より、本発明は従来法に比べてジクロロ
シランの収率がはるかに高いことがわかる。
半導体用シリコン工業は急成長している。更に化
石エネルギーの枯渇の問題から太陽エネルギー利
用が急務であるとされ、太陽発電に高純度金属シ
リコンを利用する研究が盛んである。従来これら
の半導体用高純度金属シリコンの原料としてはト
リクロロシランが主であつたが、最近更に経済的
なプロセスとしてジクロロシランの利用が注目さ
れている。またジクロロシランはエピタキシヤル
用及びアモルフアスシリコンの原料としての利用
に注目されている。そこで安価なジクロロシラン
の合成法の出現が望まれている。 従来のジクロロシランの合成法の主流はトリク
ロロシランの不均化法である。しかしこの方法で
はジクロロシランを1000Kg合成するのに1700Kgの
テトラクロロシランが副生する。テトラクロロシ
ランをトリクロロシランに戻すには高温高圧を必
要とし不経済である。そこでシリコンより直接ジ
クロロシランを合成する方法が着目される。その
方法としては、銅を触媒としてシリコンと塩化水
素とを反応させることが知られているが、トリク
ロロシランの生成に比べてジクロロシランの生成
割合が低く、満足な方法ではない。 本発明の目的は、上記銅を触媒としてシリコン
と塩化水素とを反応させる従来法を改善しジクロ
ロシランの生成割合を上げることである。 本発明は、銅を触媒としてシリコンと塩化水素
とを反応させる方法において、触媒として前記銅
の他に、ポーリングの電気陰性度が1.9以上の金
属及び／又は窒素化合物を存在させることを要旨
とする。 反応速度を大きくするためにシリコン、銅及び
他の金属触媒（他の金属触媒を使用する場合）
は、粉状又は多孔質にし、またこれら成分が互に
よく混合されていることが好ましい。この場合の
混合のためには、なるべく小さな粉状としてよく
混ぜ合わせたり、合金にする（溶隔混合した場合
及び熱拡散によるものを含む）方法がある。 本発明に使用しうる窒素化合物としては窒素を
含む化合物なら何でもよく、アンモニウム塩、ア
ミン、その塩、ニトロ化合物、ニトロソ化合物、
シアン化合物、シアノ化合物、金属の窒化物（例
えばSi3N4）を例示することができる。該窒素化
合物は液体又は固体が好ましく、他方窒素密度の
高いものが好ましい。これら窒素化合物も、シリ
コン及び銅とよく混合されていることが好まし
い。 各触媒成分は、シリコン100重量部に対して、
銅は１〜100重量部程度、ポーリングの電気陰性
度が1.9以上の金属は0.1〜20重量部程度、窒素化
合物は１〜100重量部程度を使用することができ
る。 シリコン及び銅その他の触媒成分に塩化水素を
接媒させるには、塩化水素又はこれをN2のよう
な不活性ガスでうすめて、この雰囲気中にシリコ
ン等を置いてもよく、またこれらガスをシリコン
等と接触させながら、通過させてもよい。 本発明における反応温度は200〜400℃程度が好
ましい。200℃以下では反応速度が小さく、他方
400℃以上ではジクロロシランが分解するおそれ
があるからである。 本発明によればシリコンと塩化水素から、直接
ジクロロシランを高収率で製造することができ、
工業的意義は大きい。 以下に実施例を示すが、本発明はこれらに限定
されるものではない。 実施例１〜９、比較例１、２ 第１図に示す反応装置を使用し、反応器（内径
５mm）に工業用シリコン１ｇの粉（粒度150〜200
メツシユ）、金属銅、その他の触媒の混合物を充
填する。これにHClとN2の混合ガスをHCl：５
ml／min、N2：40ml／minの割合で通した。生成
ガスをガスクロマトグラフイーで分析した。結果
を第１表に示す。 なお、第１表において、触媒の使用量はシリコ
ンを１とした重量比で示し、生成ガスの割合は、
GLC％で示した。またこの表において、用いた
金属触媒成分の電気陰性度をその元素記号の隣に
括孤を付して示した。 この表より、本発明は従来法に比べてジクロロ
シランの収率がはるかに高いことがわかる。
【表】
第１図は実施例及び比較例で用いた反応装置の
フローシートである。図において数字は次のもの
を示す。 １：反応管、２：シリコン及び触媒の充填層、
３：電気炉、４：温度計、５：N2ボンベ、７：
HClボンベ、６，８：フローメーター、９：ガス
クロマトグラフイー、１０：切替コツク、１１：
パージ。
フローシートである。図において数字は次のもの
を示す。 １：反応管、２：シリコン及び触媒の充填層、
３：電気炉、４：温度計、５：N2ボンベ、７：
HClボンベ、６，８：フローメーター、９：ガス
クロマトグラフイー、１０：切替コツク、１１：
パージ。
Claims (1)
- １ 銅の存在下に金属シリコンと塩化水素とを反
応させてジクロロシランを製造する方法におい
て、反応触媒として前記銅の他にポーリングの電
気陰性度が1.9以上の金属、窒素化合物又はこれ
らの両方を存在させることを特徴とする前記方
法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17713682A JPS5969416A (ja) | 1982-10-08 | 1982-10-08 | ジクロロシランの製造方法 |
| EP83306122A EP0107432A3 (en) | 1982-10-08 | 1983-10-10 | Process for producing dichlorosilane |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17713682A JPS5969416A (ja) | 1982-10-08 | 1982-10-08 | ジクロロシランの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5969416A JPS5969416A (ja) | 1984-04-19 |
| JPH0343203B2 true JPH0343203B2 (ja) | 1991-07-01 |
Family
ID=16025806
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17713682A Granted JPS5969416A (ja) | 1982-10-08 | 1982-10-08 | ジクロロシランの製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0107432A3 (ja) |
| JP (1) | JPS5969416A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5176892A (en) * | 1990-12-06 | 1993-01-05 | Dow Corning Corporation | Supported metal catalyzed production of tetrachlorosilane |
| US5160720A (en) * | 1990-12-12 | 1992-11-03 | Dow Corning Corporation | Metal catalyzed production of tetrachlorosilane |
| EP1940693B1 (en) | 2005-09-15 | 2012-01-04 | Creanova Universal Closures Ltd. | Hinged closure |
| US8206676B2 (en) | 2009-04-15 | 2012-06-26 | Air Products And Chemicals, Inc. | Method for making a chlorosilane |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2499009A (en) * | 1947-02-15 | 1950-02-28 | Linde Air Prod Co | Chlorosilanes |
| US2657114A (en) * | 1949-06-21 | 1953-10-27 | Union Carbide & Carbon Corp | Chlorosilanes |
| US3148035A (en) * | 1960-03-10 | 1964-09-08 | Wacker Chemie Gmbh | Apparatus for the continuous production of silicon chloroform and/or silicon tetrachloride |
| US3109014A (en) * | 1961-01-04 | 1963-10-29 | Shinetsu Chem Ind Co | Method for preparing monomethyldichlorosilane |
| FR2096605A1 (en) * | 1970-06-30 | 1972-02-18 | Union Carbide Corp | Halo silane rearrangement - using tertiary amine hydrohalide catalysts |
| CA988275A (en) * | 1970-12-17 | 1976-05-04 | Carl J. Litteral | Disproportionation of chlorosilicon hydrides |
-
1982
- 1982-10-08 JP JP17713682A patent/JPS5969416A/ja active Granted
-
1983
- 1983-10-10 EP EP83306122A patent/EP0107432A3/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5969416A (ja) | 1984-04-19 |
| EP0107432A2 (en) | 1984-05-02 |
| EP0107432A3 (en) | 1986-04-16 |
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