JPH0788211B2 - シラン類の製造法 - Google Patents
シラン類の製造法Info
- Publication number
- JPH0788211B2 JPH0788211B2 JP24423386A JP24423386A JPH0788211B2 JP H0788211 B2 JPH0788211 B2 JP H0788211B2 JP 24423386 A JP24423386 A JP 24423386A JP 24423386 A JP24423386 A JP 24423386A JP H0788211 B2 JPH0788211 B2 JP H0788211B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- silicon
- alloy
- acid
- magnesium
- solvent
- 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 - Lifetime
Links
Landscapes
- Silicon Compounds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、ケイ素を含む合金と酸とを反応させることに
より、一般式SinH2n+2（ｎは１以上の正の整数）で表さ
れる水素化ケイ素を製造する方法に関する。
より、一般式SinH2n+2（ｎは１以上の正の整数）で表さ
れる水素化ケイ素を製造する方法に関する。
背景技術 近年エレクトロニクス工業の発展に伴い、多結晶シリコ
ンあるいはアモルファスシリコン等の半導体用シリコン
の需要が急激に増大している。水素化ケイ素SinH2n+2は
かかる半導体用シリコンの製造用原料として最近その重
要性を増しており、特にシラン（SiH4）、ジシラン（Si
2H6）は太陽電池用半導体の原料として、今後大幅な需
要増加が期待されている。
ンあるいはアモルファスシリコン等の半導体用シリコン
の需要が急激に増大している。水素化ケイ素SinH2n+2は
かかる半導体用シリコンの製造用原料として最近その重
要性を増しており、特にシラン（SiH4）、ジシラン（Si
2H6）は太陽電池用半導体の原料として、今後大幅な需
要増加が期待されている。
従来、珪素とマグネシウムとから成る合金と酸とを溶媒
中で作用せしめてシランを製造方法としては、以下に例
示するような方法が知られている。
中で作用せしめてシランを製造方法としては、以下に例
示するような方法が知られている。
Mg2Si＋4HClaq→2MgCl2＋1/n SinH2n+2 ＋（１−1/n）H2 （例えばジャーナル オブ ザ ケミカルソサイアティ
（Jounal of the Chemical Society,1131（1946）） しかしながら、ここで使用される珪素とマグネシウムと
から成る合金の製造にかかわる改良条件について、未だ
提案された例を聞かない。
（Jounal of the Chemical Society,1131（1946）） しかしながら、ここで使用される珪素とマグネシウムと
から成る合金の製造にかかわる改良条件について、未だ
提案された例を聞かない。
発明が解決しようとする問題点 珪素とマグネシウムとから成る合金と酸とを溶媒中で作
用せしめて、シラン類を製造する方法は簡単で比較的高
純度のシラン類が得られる優れた方法であるが、シラン
類の収率が比較的低いという問題点があった。本発明者
らは、特に珪素とマグネシウムとから成る合金を製造す
る工程とシラン類の収率の相関について鋭意検討し、特
定の粒径の珪素から得た合金を用いることで収率が向上
することを見出し本発明を完成した。
用せしめて、シラン類を製造する方法は簡単で比較的高
純度のシラン類が得られる優れた方法であるが、シラン
類の収率が比較的低いという問題点があった。本発明者
らは、特に珪素とマグネシウムとから成る合金を製造す
る工程とシラン類の収率の相関について鋭意検討し、特
定の粒径の珪素から得た合金を用いることで収率が向上
することを見出し本発明を完成した。
問題点を解決するための手段 本発明の方法は、珪素とマグネシウムとから成る合金と
酸とを溶媒中で作用せしめて、シラン類を製造する方法
において該合金として200ミクロン以下の粒子径の珪素
を使用して得た合金を用いることを特徴とするシラン類
の製造法である。
酸とを溶媒中で作用せしめて、シラン類を製造する方法
において該合金として200ミクロン以下の粒子径の珪素
を使用して得た合金を用いることを特徴とするシラン類
の製造法である。
本発明らおける珪素合金と酸との反応は、水あるいはア
ンモニア、ヒドラジン、エチルアミン、ヘキシルアミ
ン、エチレンジアミン、ピペリジン、アニリン、ピリジ
ン等の含チッソ有機化合物；あるいはジエチルエーテ
ル、エチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒド
ロフラン、ジオキサン、アニソール等のエーテル化合物
などの溶媒中もしくはその混合溶媒中にて行い得るが、
これらの中では水、アンモニア、ヒドラジンが特に好ま
しい。
ンモニア、ヒドラジン、エチルアミン、ヘキシルアミ
ン、エチレンジアミン、ピペリジン、アニリン、ピリジ
ン等の含チッソ有機化合物；あるいはジエチルエーテ
ル、エチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒド
ロフラン、ジオキサン、アニソール等のエーテル化合物
などの溶媒中もしくはその混合溶媒中にて行い得るが、
これらの中では水、アンモニア、ヒドラジンが特に好ま
しい。
酸としては、上述の溶媒中にて酸として、珪素合金と作
用するものであればいかなるものでも良く、種々の無機
酸あるい有機酸を用い得る。例えば、水を溶媒とする場
合には、塩化水素酸、臭化水素酸、フッ化水素酸、硫
酸、リン酸、酢酸、ギ酸、蓚酸などを、またアンモニア
を溶媒とする場合には、塩化アンモニウム、臭化アンモ
ニウム、ロダン酸アンモニウムなどの化合物を、ヒドラ
ジンを溶媒とする場合には、塩化ヒドラジルなどの化合
物が酸として用いられる。
用するものであればいかなるものでも良く、種々の無機
酸あるい有機酸を用い得る。例えば、水を溶媒とする場
合には、塩化水素酸、臭化水素酸、フッ化水素酸、硫
酸、リン酸、酢酸、ギ酸、蓚酸などを、またアンモニア
を溶媒とする場合には、塩化アンモニウム、臭化アンモ
ニウム、ロダン酸アンモニウムなどの化合物を、ヒドラ
ジンを溶媒とする場合には、塩化ヒドラジルなどの化合
物が酸として用いられる。
本発明における珪素とマグネシウムとから成る合金と
は、Mg2Siに近い化学組成のものであり、通常、所定量
の珪素とマグネシウムを水素あるいはアルゴン、ヘリウ
ムなどの不活性ガス雰囲気中、450℃以上にて焼成する
ことにより得られる。ここで使用されるマグネシウム
は、粒子径0.1〜５ミリメートルのものが使用される。
マグネシウムは昇華し、珪素粒子に入り込むのでマグネ
シウム粒子径は限定される必要はない。ここで重要なの
は珪素の粒径を200ミクロン以下とすることであり。200
ミクロンを越えるものでは得られた珪素マグネシウムを
用いて、シラン類を製造する際にシラン類の収率が低く
なる。好ましい粒径としては200ミクロン以下、特に200
ミクロン〜10ミクロンの粒径のものが使用されるが。な
おこの範囲であれば特に収率の大幅な変化は見られな
い。
は、Mg2Siに近い化学組成のものであり、通常、所定量
の珪素とマグネシウムを水素あるいはアルゴン、ヘリウ
ムなどの不活性ガス雰囲気中、450℃以上にて焼成する
ことにより得られる。ここで使用されるマグネシウム
は、粒子径0.1〜５ミリメートルのものが使用される。
マグネシウムは昇華し、珪素粒子に入り込むのでマグネ
シウム粒子径は限定される必要はない。ここで重要なの
は珪素の粒径を200ミクロン以下とすることであり。200
ミクロンを越えるものでは得られた珪素マグネシウムを
用いて、シラン類を製造する際にシラン類の収率が低く
なる。好ましい粒径としては200ミクロン以下、特に200
ミクロン〜10ミクロンの粒径のものが使用されるが。な
おこの範囲であれば特に収率の大幅な変化は見られな
い。
珪素合金と酸との反応様式は、特に制限はなく通常行わ
れている種々の方法を採用できる。例えば、酸性水溶液
に珪素合金を装入する、塩化アンモニウムを溶解させた
アンモニア溶液に珪素合金を装入するなどの方法があげ
られる。珪素合金と酸たの使用割合は、反応モル当量で
行うことが経済上望ましいが、実際には酸の使用量が過
剰であることがシラン類の収率上好ましい。例えば
（（H+/Mg2Si）モル比＝4.0）以上、好ましくは（（H+/
Mg2Si）モル比＝4.4以上）である。
れている種々の方法を採用できる。例えば、酸性水溶液
に珪素合金を装入する、塩化アンモニウムを溶解させた
アンモニア溶液に珪素合金を装入するなどの方法があげ
られる。珪素合金と酸たの使用割合は、反応モル当量で
行うことが経済上望ましいが、実際には酸の使用量が過
剰であることがシラン類の収率上好ましい。例えば
（（H+/Mg2Si）モル比＝4.0）以上、好ましくは（（H+/
Mg2Si）モル比＝4.4以上）である。
なお、反応温度、反応時間、使用溶媒などの細かい反応
条件はすでに我々が前記出願に開示した方法、もしくは
それ自体公知の条件に従ってそのまま実施することがで
きる。
条件はすでに我々が前記出願に開示した方法、もしくは
それ自体公知の条件に従ってそのまま実施することがで
きる。
珪素とマグネシウムとから成る合金と酸との反応によ
り、シラン類を製造する方法に関する本発明は、マグネ
シウムと合金と酸との反応により製造することのできる
他の金属水素化物、具体的にはゲルマニウムの水素化
物、リンの水素化物、アンチモンの水素化物、鉛の水素
化物などの製造にも容易に適用できる。
り、シラン類を製造する方法に関する本発明は、マグネ
シウムと合金と酸との反応により製造することのできる
他の金属水素化物、具体的にはゲルマニウムの水素化
物、リンの水素化物、アンチモンの水素化物、鉛の水素
化物などの製造にも容易に適用できる。
発明の作用 本発明の方法で使用される珪素は、200ミクロン以下の
粒子径のものである。200ミクロンを越える珪素を使用
すると、珪化マグネシウムを製造する際に、充分にマグ
ネシウムが珪素内に拡散出来ず珪化マグネシウムの生成
が不充分なためこれを使用してシラン類を製造する場
合、シラン類の収率が低くなると推定される。
粒子径のものである。200ミクロンを越える珪素を使用
すると、珪化マグネシウムを製造する際に、充分にマグ
ネシウムが珪素内に拡散出来ず珪化マグネシウムの生成
が不充分なためこれを使用してシラン類を製造する場
合、シラン類の収率が低くなると推定される。
発明の効果 本発明の方法を実施することによって、収率良くシラン
類を製造することができるものであり、工業的な利用可
能性が極めて高いものである。
類を製造することができるものであり、工業的な利用可
能性が極めて高いものである。
実施例１ 珪素粉末（三津和化学社製、純度98.5％以上、粒度200
ミクロン以下）4.21g、マグネシウム末（和光純薬社
製、純度99.9％以上）7.29gから成る混合物を磁製のル
ツボに入れ、アルゴン−水素の混合ガス中（水素含有3V
OL.％）550℃にて４時間焼成した（焼成後、該合金を乳
鉢にて粉砕し、80メッシュ以下とした）。
ミクロン以下）4.21g、マグネシウム末（和光純薬社
製、純度99.9％以上）7.29gから成る混合物を磁製のル
ツボに入れ、アルゴン−水素の混合ガス中（水素含有3V
OL.％）550℃にて４時間焼成した（焼成後、該合金を乳
鉢にて粉砕し、80メッシュ以下とした）。
容量300mlの筒形セパラブルフラスコに、濃度20wt％の
塩酸水溶液200mlを装入した。水素ガス雰囲気中、この
塩酸水溶液に上記のケイ素6.32g（Siとして78.2mmolを
攪拌しながら40分間、約0.16g/minの一定速度で加え続
けた。反応中の温度は０℃とし、該珪素合金の投入終了
後は反応液を室温にまで上昇させ、水素気流中にて60分
間そのままの状態で保持し、反応器中のSiH4、Si2H6を
完全に追出した。生成ガスは、液体チッ素温度で冷却し
たトラップ中に捕集し、実験終了後捕集ガス中のSiH4、
Si2H5の量をガスクロマトグラフによ分析・定量した。
塩酸水溶液200mlを装入した。水素ガス雰囲気中、この
塩酸水溶液に上記のケイ素6.32g（Siとして78.2mmolを
攪拌しながら40分間、約0.16g/minの一定速度で加え続
けた。反応中の温度は０℃とし、該珪素合金の投入終了
後は反応液を室温にまで上昇させ、水素気流中にて60分
間そのままの状態で保持し、反応器中のSiH4、Si2H6を
完全に追出した。生成ガスは、液体チッ素温度で冷却し
たトラップ中に捕集し、実験終了後捕集ガス中のSiH4、
Si2H5の量をガスクロマトグラフによ分析・定量した。
SiH4、Si2H6の量はそれぞれ23.0mmol、4.6mmolであっ
た。これらSiH4とSi2H6の量は、反応に供した珪化マグ
ネシウム中の珪素の41.2％に相当した。
た。これらSiH4とSi2H6の量は、反応に供した珪化マグ
ネシウム中の珪素の41.2％に相当した。
比較例１ 珪素の粒子径を200ミクロンから300ミクロンに変更した
以外全て実施例１と同様に実験を実施したところ、SiH4
とSi2H2の量はそれぞれ18.5mmol、4.7mmolであった。こ
れらSiH4とSi2H6の量は、反応に供した珪化マグネシウ
ム中の珪素の35.7％に相当した。
以外全て実施例１と同様に実験を実施したところ、SiH4
とSi2H2の量はそれぞれ18.5mmol、4.7mmolであった。こ
れらSiH4とSi2H6の量は、反応に供した珪化マグネシウ
ム中の珪素の35.7％に相当した。
実施例２ 容量300mlの筒形セパラブルフラスコに、濃度20wt％の
塩酸水溶液200mlおよびジエチルエーテル40mlを装入し
た。水素ガス雰囲気中、この混合液に実施例１に用いた
と同じ珪素合金をそれぞれ同じ量（Siとして78.2mmol）
40分間かけて一定速度で加え続けた。反応をジエチルエ
ーテルの還流した（35℃）にて行った以外は実施例１と
同様に実験を行ったところ、SiH4とSi2H6の量はそれぞ
れ29.3mmol、6.9mmolであった。これらSiH4とSi2H6の量
は反応に供した合金中の珪素の55.1％に相当した。
塩酸水溶液200mlおよびジエチルエーテル40mlを装入し
た。水素ガス雰囲気中、この混合液に実施例１に用いた
と同じ珪素合金をそれぞれ同じ量（Siとして78.2mmol）
40分間かけて一定速度で加え続けた。反応をジエチルエ
ーテルの還流した（35℃）にて行った以外は実施例１と
同様に実験を行ったところ、SiH4とSi2H6の量はそれぞ
れ29.3mmol、6.9mmolであった。これらSiH4とSi2H6の量
は反応に供した合金中の珪素の55.1％に相当した。
比較例２ 珪素の粒子径を200ミクロンから500ミクロンに変更した
以外全て実施例１と同様の実験を実施したところ、SiH4
とSi2H6の量はそれぞれ24.8mmol、7.3mmolであった。こ
れらSiH4とSi2H6の量は反応に供した合金中の珪素の50.
4％に相当した。
以外全て実施例１と同様の実験を実施したところ、SiH4
とSi2H6の量はそれぞれ24.8mmol、7.3mmolであった。こ
れらSiH4とSi2H6の量は反応に供した合金中の珪素の50.
4％に相当した。
実施例３ 容量300mlの筒形セパラブルフラスコに、塩化アンモニ
ウム粉末9.7gと実施例１で用いたと同じ珪素合金をそれ
ぞれ所定量（Siとして37.0mmol）良く攪拌、混合させた
ものを仕込んだ。反応器にはドライアイス温度で冷却し
た還流器を取付け、水素雰囲気中にてアンモニアを一定
速度1.0g/minで30分間供給し、アンモニアを還流させな
がら反応を行った。アンモニアの供給終了後、更に30分
間そのままの状態を保持した。生成したシランガスは、
塩酸水洗浄により同伴のアンモニアと分離した後、液体
チッ素温度で冷却したトラップ中に捕集した。実験終了
後、捕集ガス中のSiH4とSi2H2の量をガスクロマトグラ
フにより分析、定量した。
ウム粉末9.7gと実施例１で用いたと同じ珪素合金をそれ
ぞれ所定量（Siとして37.0mmol）良く攪拌、混合させた
ものを仕込んだ。反応器にはドライアイス温度で冷却し
た還流器を取付け、水素雰囲気中にてアンモニアを一定
速度1.0g/minで30分間供給し、アンモニアを還流させな
がら反応を行った。アンモニアの供給終了後、更に30分
間そのままの状態を保持した。生成したシランガスは、
塩酸水洗浄により同伴のアンモニアと分離した後、液体
チッ素温度で冷却したトラップ中に捕集した。実験終了
後、捕集ガス中のSiH4とSi2H2の量をガスクロマトグラ
フにより分析、定量した。
SiH4とSi2H6の量はそれぞれ28.2mmol、0.5mmolであっ
た。これらSiH4とSi2H6の量は反応に供した合金中の珪
素の78.9％に相当した。
た。これらSiH4とSi2H6の量は反応に供した合金中の珪
素の78.9％に相当した。
比較例３ 比較例１に用いた合金を使用し、実施例３の条件で実験
を実施したところ、SiH4とSi2H6の量はそれぞれ26.7mmo
l、0.4mmolであった。これらSiH4とSi2H6の量は反応に
供した合金中の珪素の74.3％に相当した。
を実施したところ、SiH4とSi2H6の量はそれぞれ26.7mmo
l、0.4mmolであった。これらSiH4とSi2H6の量は反応に
供した合金中の珪素の74.3％に相当した。
Claims (5)
- 【請求項１】珪素とマグネシウムとからなる合金と酸と
を溶媒中で作用せしめて、シラン類を製造する方法にお
いて、該合金として200ミクロン以下の粒子径の珪素を
使用して得た合金を用いることを特徴とするシラン類の
製造法。 - 【請求項２】合金と酸とを水溶媒中にて作用させる特許
請求の範囲第１項に記載の方法。 - 【請求項３】合金と酸とを有機溶媒と水との混合溶媒中
にて作用させる特許請求の範囲第１項に記載の方法。 - 【請求項４】合金と酸とをアンモニア、あるいはヒドラ
ジンからなる溶媒中にて作用させる特許請求の範囲第１
項に記載の方法。 - 【請求項５】酸がハロゲン化水素酸である特許請求の範
囲第１項乃至第４項の何れかに記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24423386A JPH0788211B2 (ja) | 1986-10-16 | 1986-10-16 | シラン類の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24423386A JPH0788211B2 (ja) | 1986-10-16 | 1986-10-16 | シラン類の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63100013A JPS63100013A (ja) | 1988-05-02 |
| JPH0788211B2 true JPH0788211B2 (ja) | 1995-09-27 |
Family
ID=17115722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24423386A Expired - Lifetime JPH0788211B2 (ja) | 1986-10-16 | 1986-10-16 | シラン類の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0788211B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6016674B2 (ja) * | 2013-03-04 | 2016-10-26 | 三井化学株式会社 | シラン類の製造方法 |
| JP6033176B2 (ja) * | 2013-07-16 | 2016-11-30 | 三井化学株式会社 | シラン類の製造方法 |
-
1986
- 1986-10-16 JP JP24423386A patent/JPH0788211B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63100013A (ja) | 1988-05-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101462634B1 (ko) | 트리클로로실란의 제조방법 | |
| JP2017525647A (ja) | 三塩化シランの製造方法 | |
| JPH0788211B2 (ja) | シラン類の製造法 | |
| JPS63233007A (ja) | クロロポリシランの製造方法 | |
| KR101519498B1 (ko) | 트리클로로실란의 제조방법 | |
| JP2002507537A (ja) | ハロゲン置換ケイ素の水素化法 | |
| JP2001226382A (ja) | オルガノハロシランの製造方法 | |
| JP3658901B2 (ja) | アルコキシシランの製造方法 | |
| JPH0714808B2 (ja) | 水素化ケイ素の製造方法 | |
| JPS60141613A (ja) | 水素化ケイ素の製造方法 | |
| JPH11310585A (ja) | アルキルハロシランの製造法 | |
| JPH078722B2 (ja) | 水素化ケイ素の製造方法 | |
| JP3620909B2 (ja) | シラン類の製造方法 | |
| CN1055324C (zh) | 纳米非晶原位合成氮化硅晶须 | |
| JPH0714809B2 (ja) | 水素化ケイ素の製造方法 | |
| JPH0328367B2 (ja) | ||
| JP4437733B2 (ja) | トリメチルシランの精製方法 | |
| JP3444711B2 (ja) | トリフルオロシランの製造方法 | |
| JPH0714811B2 (ja) | 水素化ケイ素の製造方法 | |
| RU2160706C1 (ru) | Способ получения моносилана и дисилана | |
| JPH09142824A (ja) | シラン類の製造方法 | |
| JPH1111926A (ja) | 銅−珪素合金が珪素粉末表面に高度に分散した珪素粉末及びその製造方法 | |
| JPH0714810B2 (ja) | 水素化ケイ素の製造方法 | |
| JPS60141614A (ja) | 水素化ケイ素の製造方法 | |
| Kim et al. | Kim et al.(45) Date of Patent: Mar. 8, 2016 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |