JPS6153106A - シランの精製方法 - Google Patents

シランの精製方法

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JPS6153106A
JPS6153106A JP17142284A JP17142284A JPS6153106A JP S6153106 A JPS6153106 A JP S6153106A JP 17142284 A JP17142284 A JP 17142284A JP 17142284 A JP17142284 A JP 17142284A JP S6153106 A JPS6153106 A JP S6153106A
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JP
Japan
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zeolite
disilane
trisilane
phosphine
arsine
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JP17142284A
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JPS643805B2 (ja
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Keiji Kawasaki
計二 川崎
Shoichi Tazawa
昇一 田沢
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Resonac Holdings Corp
Original Assignee
Showa Denko KK
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、半導体用原料として有用なジシラン、トリシ
ランの精製法に関する。更に詳しく述べるならば、本発
明はジシラン、トリシラン中に含まれる不純物であるフ
ォスフインとアルシンを吸着除去する方法に関する。
従来の技術 ジシラン(S12H6)は、半導体原料、特に非晶質珪
素の製造用原料として注目されている。また、トリシラ
ン(81,H8)も新材料として着目されてきている。
半導体用原料は、一般に高純度であることが要求される
。上記の如き目的に用いられるジシラン、トリシランの
場合においても例外ではなく、でき得る限)の高純度の
ジシラン、トリシランが要求されることから、フォスフ
イン、ジゼラン、アルシン等の不純物の含有量を極微量
にすることが必要である。これらのうち、特にフォスフ
インは容器材料等から混入することもあって、その混入
量も無視できないために、ジシラン、トリシラン中にお
ける重要な不純物となっておシ、その除去が不可欠であ
る。
ここで、実用的に考えると、ジシラン、トリシランはモ
ノシラン等の同類のシランを一般に含有している。これ
は製法的に一般に混入するものであるが、使用上は特に
支障にならないので、他の不純物とは異なシ、混在があ
る程度許容されてお)、その含有量は他の不純物と較べ
ると桁違いに多い。従って、実用的に考えるとジシラン
、トリシランの精製に尚りては、ジシラン、トリシラン
及びモノシラン等の混合シラン中から不純物を選択的に
吸着除去する事が必要となる。
モノシラン中のフォスフインの吸着除去については、次
の様な各種方法が提案されている。例えば、活性炭によ
る方法(英国特許831216号明細書)、A捜又はX
型ゼオライトによる方法(特公昭36−1774号公報
)、イオン交換処理したA型ゼオライトによる方法(4
?公昭48−41437号公報及゛び特公昭48−41
439号公報)等である。
しかし、これらの方法では、フォスフイン等の不純物と
ともにモノシラン等のシラン類も吸着される不都合があ
う、モノシランを含有するジシラン、トリシランの精製
法として満足できるものではない。例えば、A型又はX
型ゼオライトにょる゛方法では吸着操作を減圧下で行う
ことKよシモノシランの吸着量を少なくする工夫がなさ
れているけれども、半導体用原料を得るために必要な極
微量精製においてはこの方法によっても十分な結果は得
られない・また、特公昭48−41437号及び特公昭
48−41439号に提案された如きイオン交換処理し
たA型ゼオライトによる方法では、イオン交換量が多す
ぎるとモノシランの吸着が起夛、逆に少なすぎるとモノ
シランの吸着は起らないが不純物も吸着されなくなる。
従って、特定の不純物のみを選択的に吸着させるために
は、イオン交換量が所定の範囲内になるように厳密なコ
ントロール下にイオン交換処理を行うことが必要となる
従って、本発明の目的は、容易かつ確実にモノシランを
含有する実用的なジシラン、トリシランを精製すること
のできる新たな方法を提供することにある。
問題点を解決するための手段 本発明によれば即ち実用的なジシラン、トリシランの精
製法が提供されるのであって、この方法はイオン交換可
能な陽イオンの少なくとも一部を銀イオンで交換したA
型ゼオライトを用いて実用的なジシラン、トリシラン中
のフオスフイン及ヒ/又はアルシンを吸着除去すること
を特徴とする。
即ち、本発明の方法は、イオン交換可能な構成陽イオン
の一部又は全部を銀イオンでfPt、換したA型ゼ第2
イトでの吸着による実用的なジシラン、トリシランの精
製法である。本発明に係るこの方法では、ジシラン、ト
リシランを吸着することなく、tlジシラン、トリシラ
ン中のフオスフイン及びアルシンを極微量にまで容易に
除去することができる。
A型ゼ第2イトは、「A型モレキュラーシーブスJ ノ
m 品名のもとに、米国のユニオンカーバイド社より世
界的に市販、供給されている。この人里モレキュヲーシ
ーブスはナトリウム塩として合成され、一般にはNa1
□(Ato2〕12(sio2)1□・29H2゜の化
学組成を有するとされている。このナトリウム塩は「モ
レキュラーシーブス4AJとして市販されておムまたこ
のナトリウム塩のナトリウムをカリウムで置換したカリ
ウム塩が「そレキエラーシーフス3AJとして、更にナ
トリウムをカルシウム塩で置換したカルシウム塩が「モ
レキュラーシーブス5AJとして市販されている。そし
て、これら3種のゼオライトは、骨格構造を同一にする
けれども、骨格中心への空洞の窓口径が5A型(Ca塩
)〉4A型、(Na塩)〉3A型(K塩)の如く異なっ
てお夛、そのためそれぞれ吸着特性を異にしている。即
ち、これらのAmゼオライトは、常温、常圧の条件下に
おいては、5A型ではモノシラン、フォスフイン及びア
ルシンのいずれをも吸着するが、4A型及び3A型では
いずれも吸着しないという、異なる吸着能を有するので
ある。従って、これらのA型ゼオライトをそのままジシ
ラン、トリシラン中忙含まれるフオスフインとアルシン
との選択除去に用いることはできない。
本発明によれば、これらのA反ゼオライトの陽イオンを
銀イオンで交換することばよシ、モノシラン及びジシラ
ン、トリシランを吸着せず、フォスフイン及びアルシン
を選択的に吸着するゼオライトを得ることができるとい
うことが見出されたのである。
用いるA型ゼオライトは特に限定されない。しかし、前
述の記載から明らかな如く、4A型を用いるのがもっと
も経済的である。ゼオライトの陽イオン交換は銀イオン
を含む溶液で処理する?によυ容易に実施することがで
きる。銀イオンを含む溶液としては種々の銀塩の水溶液
を用いるのがよく、銀塩としては硝酸塩が実用的である
。イオン交換処理操作は、ゼオライトを上記の如き銀イ
オンを含む溶液中に単にV漬することによシ行うことが
できる。この場合、均一にイオン交換させるためには、
金属イオン濃度が約0.2N程度の水溶液を用い、浸漬
時間を20時間以上とすることが望ましい。このように
してイオン交換処理されたゼオライトは、次いで、水洗
及び乾燥した後、活性化処理に付される。
活性化処理は、常法に準じて、真空下に又は不活性ガス
雰囲気中で加熱処理することによシ行うことができる。
加熱温度は250℃以上、好ましくは300〜400℃
である。
上記の如く処理したA型ゼオライトをフオスフインやア
ルシンを含むジシラン、トリシランと接触せしめると、
このゼオライト上にフオスフインとアルシンが選択的に
吸着されるのである。ここで、銀イオンの交換量によシ
、得られるゼオライトのフォスフイン及びアルシンの吸
着能が異なるけれども、ジシラン、トリシランの吸着に
はこの銀イオン交換量は無関係であって、いかなる銀イ
オン交換量にあってもシランは吸着されないのである。
即ち、本発明の方法に用いるゼオライトは容易なイオン
交換操作によシ得ることができ、かつ確実にフオスフイ
ン及びアルシンを還択吸着することができるから、本発
明の方法は極めて有利な、実用的なジシラン、トリシラ
ンの11!製方法を与えることができるのである。
尚、本発明の方法に用いるゼオライトは、以上に説明し
た如き実用的なジシラン、トリシランの′H製のみに限
定されるものではなく、4A型及び3AWゼオライトで
は吸着されず、5A型ゼオラ午 イトで吸着されるようなガス群中から極性ガスのみを選
択的に除去するのに有利に用いることができる。
実施例 以下、例によって本発明を更に説明する◎実施例 1 硝酸銀15.8.Fを微酸性の水400mに溶解した銀
イオン水溶液中に4A型ゼオライト(ユニオンカーバイ
ド社製、モレキュラーシーブス4A)10Iを浸漬した
。発生する気泡を間けっ的に除去しながら、室温におい
て24時間放置し、イオン交換を行った。銀の交換量は
4,81であった。
得られたイオン交換ゼオライトを水洗及び乾燥後、吸着
器に充填して真空状態K1.;−いて3501:で5時
間加熱し、活性化した。
この活性化されたイオン交換ゼオライトが充填された吸
着器を30℃に保持し、これに70 p、p、b。
のフォスフインヲ含むジシランガス(モノシランを1チ
含有)を常圧下に100 m/mi n の割合で通じ
た。500時間通気を継続した後に精製ガス中のフォス
フインを測定したところ、その含有量は0.2 p、p
、kl、 以下であった。尚、この測定はFPD方式の
力゛スクロマトグラフィにょ)行った(以下の例におい
て同じ)。
実施例 2 実施例1に述べた操作を繰り返したが、ここではフォス
フインの代シに30 p、p、b、のアルシンを含むジ
シランガス(モノシラン1幅含有)を吸着器に通じた。
通気を100時間継続後に精製力゛ス中のアルシンの含
有量を測定したところ、0,5p、p−b’−以下であ
った。
実施例 3 70 p、p、b、のフォスフインの代りに50p、p
、b。
のフォスフインとi o p、p、b、のアルシンとを
含むジシランガス(モノシラン1俤含有)を用いた以外
は、実施例1に述べた操作を繰シ返した。通気を100
時間継続後、精製ガス中のフオスフイン及びアルシンの
含有量はそれぞれ0.2 p、p、b、以下及び0.5
 p、p、b、以下であった。
比較例 1 4A型ゼオライト(ユニオンカーバイド社製、モレキ纂
う−シーブス4A)をイオン交換量ることなく、そのま
ま実施例IK述べたと同じ方法により、活性化し、吸着
を行った。通気開始15時間後に精製がス中のフォスフ
インの濃度を測定したところ、70 p、p、bnであ
った。
実施例 4 実h1しillに述べた操作を繰り返したが、ここでは
ジシランの代シにトリシラン/ヘリウム温合がスヲ用い
た。即ち、50 p、p、b、のフォスフインを含むト
リシラン/ヘリウム混合がス(トリシラン2係含有)を
常圧下に100 WLVminの割合で通じた。通気を
100時間継続した後に精製がス中のフオスフインの含
有量を測定したところ、0.2p、p、b、以下でちっ
た。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、イオン交換可能な陽イオンの少なくとも一部を銀イ
    オンで交換したA型ゼオライトを用いてジシラン及び/
    又はトリシラン中のフオスフイン及び/又はアルシンを
    吸着除去することを特徴とするジシラン及び/又はトリ
    シランの精製方法。
JP17142284A 1984-08-20 1984-08-20 シランの精製方法 Granted JPS6153106A (ja)

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JPS6153106A true JPS6153106A (ja) 1986-03-17
JPS643805B2 JPS643805B2 (ja) 1989-01-23

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63252554A (ja) * 1987-01-06 1988-10-19 ザ ケミソン コーポレーション So↓3による煙道ガスの調整システム
US5015475A (en) * 1988-05-14 1991-05-14 Degesch Gmbh Method and means for preventing or delaying undesired phosphine levels
US5089244A (en) * 1989-09-22 1992-02-18 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Process for preparing disilane by using molecular sieves
CN117160185A (zh) * 2023-09-04 2023-12-05 安徽华中半导体材料有限公司 一种硅烷和乙硅烷混合气分离提纯设备及其方法

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JPS643805B2 (ja) 1989-01-23

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