KR20070023488A - 정제 보라진 화합물의 제조방법, 보라진 화합물의 충전방법 및 보라진 화합물 보존용 용기 - Google Patents

정제 보라진 화합물의 제조방법, 보라진 화합물의 충전방법 및 보라진 화합물 보존용 용기 Download PDF

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Abstract

정제 보라진 화합물을 제조할 때, 보라진 화합물을 수분 함량 2000부피ppm 이하의 분위기하에서 여과한다. 또는, 용기 중에 보라진 화합물을 충전할 때 수분 함량 2000부피ppm 이하의 분위기하에서 상기 용기 중에 상기 보라진 화합물을 충전한다. 또는 보라진 화합물을 보존하는 보존 용기로서 0.1MPa 이상의 내압 압력을 갖는 보라진 화합물 보존용 용기를 사용한다.

Description

정제 보라진 화합물의 제조방법, 보라진 화합물의 충전 방법 및 보라진 화합물 보존용 용기{Preparing method of purified borazine compounds, filling method of purified borazine compounds, and container for preserving borazine compounds}
본 발명은, 보라진 화합물에 관한 것이다. 보라진 화합물은, 예를 들면 반도체용 층간 절연막, 배리어 메탈층, 식각 스토퍼층을 형성하기 위해 사용된다.
정보기기의 고성능화에 따라, LSI의 디자인 룰은, 해마다 미세해지고 있다. 미세한 디자인 룰의 LSI 제조에서는, LSI를 구성하는 재료도 고성능으로, 미세한 LSI 상에서도 기능을 완수하는 것이어야만 한다.
예를 들면, LSI 중의 층간 절연막에 사용되는 재료에 관하여 말하자면, 높은 유전율은 신호 지연의 원인이 된다. 미세한 LSI에서는, 이 신호 지연의 영향이 특히 크다. 이 때문에, 층간 절연막으로서 사용될 수 있는, 새로운 저유전 재료의개발이 요구되어 왔다. 또 층간 절연막으로서 사용되기 위해서는, 유전율이 낮을 뿐 아니라 내습성, 내열성, 기계적 강도 등의 특성도 우수할 필요가 있다.
이러한 요구에 부응하는 것으로서, 분자 내에 보라진 고리 골격을 갖는 보라 진 화합물이 제안되고 있다(예를 들면, 미국출원공개 2002-58142호 참조). 보라진 고리 골격을 갖는 보라진 화합물은 분자 분극율이 작기 때문에 형성되는 피막은 저유전율이다. 나아가, 형성되는 피막은 내열성도 우수하다.
보라진 화합물로서는, 지금까지 여러가지 화합물이 제안되어 왔다. 예를 들면, 붕소 부위가 알킬기로 치환된 알킬 보라진 화합물은, 저유전율 재료로서 매우 우수한 특성을 갖는다(예를 들면, 미국출원공개 2003-100175호 참조).
여기에서 보라진 화합물이, 예를 들면 상술한 바와 같은 반도체용 층간 절연막으로서 사용되는 경우에는, 사용되는 보라진 화합물 중의 불순물은 적을수록 바람직하다. 예를 들면 반도체의 층간 절연막으로서 사용하는 경우에, 사용되는 보라진 화합물 중의 불순물이 지나치게 많으면, 얻어지는 층간 절연막 등의 성능이 저하되어 버릴 우려가 있다. 이에 반해, 사용되는 보라진 화합물 중의 불순물이 적으면, 상술한 바와 같은 문제의 발생은 억제될 수 있다.
본 발명자들은, 상술한 바와 같은 층간 절연막 등의 성능 저하를 가져올 수 있는 불순물의 혼입원으로서, 예를 들면 보라진 화합물의 제조나, 용기로의 충전, 수송 등을 수행할 때의 공기 중의 불순물을 그 원인으로서 발견했다. 또 본 발명자들은, 보라진 화합물의 수분과의 접촉도 또한 불순물의 혼입 원인이 될 수 있다는 것을 발견했다. 즉, 보라진 화합물(예를 들면, N, N', N"-트리메틸 보라진)은, 수분과 접촉하면 N-B결합이 가수분해되어, 분해물(예를 들면, 메틸아민 및 붕산)이 불순물로서 생성되어 버린다는 것을 발견한 것이다.
종래, 보라진 화합물은 실험실 레벨에서 소량만 합성되고, 시약병 등에 보존되는 것이 통상적이다. 한편, 앞으로의 대량생산을 염두에 두면, 더 큰 용기중에서 장기간에 걸쳐 보존할 필요가 생길 것이라고 생각된다.
여기에서 대량생산된 보라진 화합물을 보존함에 있어서, 일반적인 화합물의 보존에 사용되는 드럼캔 등을 보존 용기로서 채용하는 경우를 생각해 본다. 이러한 용기는 통상, 대기압 정도의 분위기하에서는 호흡하고 있으며 용기 내의 기체와 외기(外氣)는 용기 안팎을 어느 정도 왕래하고 있다. 따라서, 화합물의 보존에 종래 일반적으로 사용되고 있는 용기를 그대로 보라진 화합물의 보존에 사용하려고 하면, 외기 중에 포함되는 수분이 외기의 용기 내로의 유입에 동반하여 용기 내로 유입되어 보라진 화합물의 분해를 일으킬 가능성이 있다.
이와 같이 보라진 화합물의 제조나 용기로의 충전, 수송, 보존 등 많은 프로세스에서 상기 화합물 중에 불순물이 혼입될 우려가 있다. 그러나 이러한 불순물의 혼입을 효과적으로 제거하기 위한 수단으로서는, 아직 만족할 만한 것이 제안되어 있지 않으며 이러한 수단의 개발을 기다리고 있는 것이 현실이다.
본 발명의 목적은, 보라진 화합물을 제조할 때, 및 제조된 보라진 화합물을 용기 중에 충전할 때의 상기 화합물로의 불순물의 혼입을 효과적으로 억제할 수 있는 수단을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 보라진 화합물을 보존할 때 수분을 포함하는 외기의 보존 용기 내로의 유입을 억제하고, 보존 중인 보라진 화합물의 분해를 방지하는 수단을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 또다른 목적은, 불순물의 함유량이 적은 보라진 화합물을 제공하는 것이다.
본 발명자들은, 상기 제목적을 달성하기 위해 예의 연구를 수행하였다. 그 결과, 보라진 화합물을 제조 또는 충전할 때의 분위기 중의 수분 함량을 제어함으로써 보라진 화합물의 제조 또는 충전시의 보라진 화합물로의 불순물의 혼입이 억제될 수 있다는 것을 발견했다. 또 본 발명자들은, 보라진 화합물의 보존에 사용되는 보존용 용기의 내압 압력을 소정 값 이상으로 제어함으로써 보라진 화합물 보존시의 보라진 화합물로의 불순물의 혼입이 억제될 수 있다는 것을 발견했다.
즉, 본 발명의 일형태는, 보라진 화합물을 준비하는 보라진 화합물 준비 단계와, 준비된 상기 보라진 화합물을 수분 함량 2000부피ppm 이하의 분위기하에서 여과하는 여과 단계를 갖는 정제 보라진 화합물의 제조방법이다.
본 발명의 다른 형태는, 입자경 0.5μm 이상의 불순물의 함량이 100개/mL이하인 보라진 화합물이다.
본 발명의 또다른 형태는, 수분 함량 2000부피ppm 이하의 분위기하에서, 용기 중에 보라진 화합물을 충전하는 충전 단계를 갖는 보라진 화합물의 충전 방법이다.
본 발명의 또다른 형태는, 0.1MPa 이상의 내압 압력을 갖는 보라진 화합물 보존용 용기이다.
본 발명의 또다른 형태는, 25℃에서 60일간 보존한 경우의 순도 저하가 1% 이하인 보라진 화합물이다.
본 발명의 일형태는, 보라진 화합물의 제조시의 상기 화합물에 불순물이 혼입되는 것을 억제하기 위한 기술에 관한 것이다. 구체적으로는, 상기 형태는 보라진 화합물을 준비하는 보라진 화합물 준비 단계와, 준비된 상기 보라진 화합물을 수분 함량 2000부피ppm 이하의 분위기하에서 여과하는 여과 단계를 갖는 정제 보라진 화합물의 제조방법이다.
본 형태의 제조방법에서는, 소정의 수분 함량을 갖는 분위기하에서 보라진 화합물을 여과한다. 이로써, 정제 보라진 화합물 중으로의 불순물 혼입이 효과적으로 억제될 수 있다.
계속해서 본 형태의 제조방법에 대해 공정 순서대로 상세히 설명한다.
[보라진 화합물 준비 단계]
본 형태의 제조방법에서는, 우선 보라진 화합물을 준비한다.
준비되는 보라진 화합물의 구체적인 형태는 특별히 제한되지 않으며 종래 주지의 식견이 적절히 참조될 수 있다. 보라진 화합물은, 예를 들면 하기 화학식 1로 표현된다.
[화학식 1]
Figure 112006007569928-PAT00001
식 중 각 R1 및 각 R2는, 각각 동일해도 좋고 달라도 좋고, 수소 원자 또는 알킬기이다. 알킬기는, 직쇄, 분지, 환형 중 어느 것이어도 좋다. 알킬기가 갖는 탄소수는, 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 1∼8개, 더 바람직하게는 1∼4개, 더더욱 바람직하게는 1개이다. 알킬기의 구체예로서는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기, 시클로프로필기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등을 들 수 있다. 이들 이외의 알킬기가 사용되어도 좋다. 그리고, R2가 수소 원자인 경우의 보라진 화합물의 예로서는, 보라진, N, N', N"-트리메틸 보라진, N, N', N"-트리에틸보라진, N, N', N"-트리(n-프로필)보라진, N, N', N"-트리(iso-프로필)보라진, N, N', N"-트리(n-부틸)보라진, N, N', N"-트리(sec-부틸)보라진, N, N', N"-트리(iso-부틸)보라진, N, N', N"-트리(tert-부틸)보라진, N, N', N"-트리(1-메틸부틸)보라진, N, N', N"-트리(2-메틸부틸)보라진, N, N', N"-트리(neo-펜틸)보라진, N, N', N"-트리(1, 2-디메틸 프로필)보라진, N, N', N"-트리(1-에틸 프로필)보라진, N, N', N"-트리(n-헥실)보라진, N, N', N"-트리시클로헥실보라진, N, N'-디메틸-N"-에틸보라진, N, N'-디에틸-N"-메틸보라진, N, N'-디메틸-N"-프로필보라진, B, B', B"-트리메틸 보라진, B, B', B"-트리에틸보라진, B, B', B"-트리(n-프로필)보라진, B, B', B"-트리(이소프로필)보라진, B, B', B"-트리(n-부틸)보라진, B, B', B"-트리(이소부틸)보라진, B, B', B"-트리(tert-부틸)보라진, B, B', B"-트리(1-메틸부틸)보라진, B, B', B"-트리(2-메틸부 틸)보라진, B, B', B"-트리(네오펜틸)보라진, B, B', B"-트리(1, 2-디메틸 프로필)보라진, B, B', B"-트리(1-에틸 프로필)보라진, B, B', B"-트리(n-헥실)보라진, B, B', B"-트리시클로헥실보라진, B, B'-디메틸-B"-에틸보라진, B, B'-디에틸-B"-메틸보라진, B, B'-디메틸-B"-프로필보라진 등을 들 수 있다. 또한, 제조되는 보라진 화합물의 내수성 등의 안정성이나 취급성을 고려하면, 보라진 화합물은 N-알킬 보라진인 것이 바람직하다.
또 준비되는 보라진 화합물은, 질소 부위 및 붕소 부위가 알킬기에 치환된(즉, R1 및 R2 모두 알킬기이다), B, B', B"-트리메틸-N, N', N"-트리메틸 보라진, B, B', B"-트리메틸-N, N', N"-트리에틸보라진, B, B', B"-트리에틸-N, N', N"-트리메틸 보라진 등의 알킬 보라진 화합물이어도 좋다.
준비하는 보라진 화합물의 입수 경로는, 특별히 제한되지 않는다. 보라진 화합물의 상품이 시판되고 있는 경우에는 당해 상품을 구입한 것을 사용해도 좋고, 스스로 조제한 보라진 화합물을 사용해도 좋다.
보라진 화합물을 스스로 조제하는 수법에 관해서도 특별히 제한되지 않는다. 상기 화학식 1로 표현되는 보라진 화합물의 조제 방법의 일예를 들면, ABH4(A는 리튬 원자, 나트륨 원자 또는 칼륨 원자이다)로 표시되는 수소화붕소 알카리와, (RNH3)nX(R은 수소 원자 또는 알킬기이고, X는 황산기 또는 할로겐 원자이고, n은 1 또는 2이다)로 표시되는 아민염을 용매 중에서 반응시키는 수법이 예시된다.
수소화붕소 알카리(ABH4)에서 A는 리튬 원자, 나트륨 원자 또는 칼륨 원자이 다. 수소화붕소 알카리의 예로서는 수소화붕소 나트륨 및 수소화붕소 리튬을 들 수 있다.
아민염((RNH3)nX)에서, R은 수소 원자 또는 알킬기이고, X는 황산기 또는 할로겐 원자이다. 그리고 X가 황산기인 경우에는 n은 2이고, X가 할로겐 원자인 경우에는 n은 1이다. n이 2인 경우, R은, 동일해도 좋고 달라도 좋다는 것은 상술한 바와 같다. 합성 반응의 수율이나 취급방법의 용이성을 고려하면, R은 바람직하게는 동일한 알킬기이다. 알킬기는, 직쇄, 분지, 환형 어느 것이어도 좋다. 알킬기가 갖는 탄소수는, 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 1∼8개, 더 바람직하게는 1∼4개, 더더욱 바람직하게는 1개이다. 알킬기의 구체예로서는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기, 시클로프로필기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등을 들 수 있다. 이들 이외의 알킬기가 사용되어도 좋다. 아민염의 예로서는, 염화암모늄(NH4Cl), 모노메틸아민 염산염(CH3NH3Cl), 모노에틸아민 염산염(CH3CH2NH3Cl), 모노메틸아민 브롬화수소산염(CH3NH3Br), 모노에틸아민 불화수소산염(CH3CH2NH3F), 황산암모늄((NH4)2SO4), 모노메틸아민 황산염((CH3NH3)2SO4)을 들 수 있다.
사용하는 수소화붕소 알카리 및 아민염은, 합성하는 보라진 화합물의 구조에 따라 선택하면 된다. 예를 들면, 보라진 고리를 구성하는 질소 원자에 메틸기가 결 합되어 있는 N-메틸보라진을 제조하는 경우에는, 아민염으로서 모노메틸아민 염산염 등의, R이 메틸기인 아민염을 사용하면 된다.
수소화붕소 알카리와 아민염의 혼합비는 특별히 한정되지 않지만, 아민염의 사용량을 1몰로 한 경우에, 수소화붕소 알카리의 사용량을 1∼1.5몰로 하는 것이 바람직하다.
합성용의 용매로서는, 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면, 테트라히드로퓨란, 모노에틸렌글리콜 디메틸에테르(모노글라임), 디에틸렌글리콜 디메틸에테르(디글라임), 트리에틸렌글리콜 디메틸에테르(트리글라임), 테트라에틸렌글리콜 디메틸에테르(테트라글라임) 등을 들 수 있다.
수소화붕소 알카리와 아민염의 반응 조건은 특별히 한정되지 않는다. 반응 온도는, 바람직하게는 20∼250℃, 더 바람직하게는 50∼240℃, 더더욱 바람직하게는 100∼220℃이다. 상기 범위에서 반응시키면, 수소 발생량의 제어가 용이하다. 반응 온도는, K열전대 등의 온도 센서를 사용하여 측정될 수 있다.
한편, 알킬 보라진 화합물은, 출발 물질로서 B, B', B"-트리클로로-N, N', N"-트리알킬 보라진 등의 할로겐화 보라진 화합물을 원료로서, 그리냐 시약을 사용하여 상기 화합물의 염소 원자를 알킬기로 치환함으로써 합성될 수 있다(D.T.HOWORTH and L.F.HOHNSTEDT,J.Am.Chem.Soc.,82,3860(1960)을 참조).
합성된 보라진 화합물은, 필요에 따라 정제될 수 있다. 보라진 화합물의 정제 방법으로서는, 예를 들면, 증류 정제가 사용된다.
증류 정제 장치의 크기나 종류는, 환경이나 규모에 따라 결정되면 된다. 예 를 들면, 대량의 보라진 화합물을 처리하는 것이라면, 공업적 규모의 증류탑이 사용될 수 있다. 소량의 보라진 화합물을 처리하는 것이라면, 증류관을 사용한 증류 정제가 사용될 수 있다. 예를 들면, 소량의 보라진 화합물을 처리하는 증류 장치의 구체예로서는, 3구 플라스크에 클라이젠형의 연결관으로 리비히 냉각관을 설치한 증류 장치가 사용될 수 있다. 단, 이와 같은 증류 장치를 사용하는 실시형태에, 본 발명의 기술적 범위가 한정되지는 않는다.
증류 정제시의 온도는 특별히 제한되지 않으며 합성된 보라진 화합물의 종류에 따라 적절히 설정될 수 있다. 일예를 들면, 통상 100∼150℃정도이다.
[여과 단계]
계속해서 상기 준비한 보라진 화합물을 여과한다. 이에 의해, 불순물과 여별할 수 있어, 보라진 화합물이 더욱 정제되어 정제 보라진 화합물의 제조가 완료된다.
본 형태의 제조방법에서는, 이 여과 단계를, 수분 함량이 소정 값 이하인 분위기하에서 수행한다.
구체적으로는, 상기 분위기의 수분 함량은 2000부피ppm 이하이고, 바람직하게는 1000부피ppm 이하, 더 바람직하게는 500부피ppm 이하, 더더욱 바람직하게는 100부피ppm 이하, 특히 바람직하게는 10부피ppm 이하, 가장 바람직하게는 1부피ppm 이하이다. 상술한 바와 같이 보라진 화합물은 물에 약하고 분위기의 수분 함량이 많으면, 수분과의 접촉에 의해 보라진 화합물이 분해되어, 보라진 화합물에 불순물이 혼입될 우려가 있다. 따라서 본 발명에 의하면, 수분과의 접촉에 의한 보라진 화합물의 분해가 억제되어 보라진 화합물의 정제 효율이 향상될 수 있다. 또한, 분위기의 수분 함량을 2000부피ppm 이하로 하는 수법으로서는, 예를 들면, 이슬점 관리된 가스에 의한 치환이라는 수법이 사용될 수 있다. 또한, 여과 단계가 수행되는 분위기의 수분 함량의 값으로서는, 후술하는 실시예에서 채용되는 수법에 의해 측정되는 값을 채용하는 것으로 한다.
또 본 발명에서, 분위기의 클린도(Clean度) 또한 소정값 이하로 제어되어 있는 것이 바람직하다.
여기에서「클린도」란, 1입방피트(1ft3)당 존재하는 0.1μm 이상의 사이즈를 갖는 이물질의 갯수를 의미한다. 본 발명의 제1 제조방법에서, 여과 단계는, 1ft3 당 존재하는 0.1μm 이상의 사이즈를 갖는 이물질의 갯수가 바람직하게는 1000개 이하, 더 바람직하게는 100개 이하, 더더욱 바람직하게는 10개 이하, 특히 바람직하게는 1개 이하의 분위기하에서 행해진다. 여기에서 분위기의 클린도를 1000 이하로 하는 수법으로서는, 예를 들면, 필터를 사용한 공기 여과라는 수법이 사용될 수 있다. 또한, 여과 단계의 행해지는 분위기의 클린도 값으로서는, 후술하는 실시예에서 채용되는 수법에 의해 측정되는 값을 채용하는 것으로 한다.
여과 단계가 행해지는 분위기의 기타 구체적인 형태에 관해서는 특별히 제한되지 않지만, 바람직하게는, 아르곤 등의 희가스, 질소 등의 불활성 가스 분위기하에 여과 단계가 행해진다.
여과 단계에서, 정제 보라진 화합물을 얻기 위해서 사용되는 여과 수단의 구 체적인 형태에 관해서는 특별히 제한은 없다. 일 예를 들면, 여과 필터를 사용하여 보라진 화합물을 정제하는 형태를 들 수 있다. 이 때, 여과 필터의 눈크기는 특별히 제한되지 않지만, 바람직하게는 0.01∼1μm이고, 더 바람직하게는 0.1∼0.5μm이다. 여과 필터의 눈크기가 지나치게 작으면, 바로 눈금 막힘을 일으켜 여과 단계가 부드럽게 진행되지 않을 우려가 있다. 한편, 여과 필터의 눈크기가 지나치게 크면, 화합물 중의 불순물이 충분하게 제거되지 않을 우려가 있다. 또 여과 필터의 구성 재료에 관해서도 특별히 제한은 없지만, 불순물의 혼입을 충분하게 억제할 수 있다는 관점에서는, 여과 필터는 수지로 구성되는 것이 바람직하다. 여과 필터를 구성하는 수지 재료로서는, 예를 들면, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리프로필렌 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 유기 불순물의 혼입을 효과적으로 억제한다는 관점에서는 PTFE가 여과 필터의 구성 재료로서 바람직하게 사용될 수 있다.
여과 필터를 통과시켜 여과할 때의 보라진 화합물의 유속에 관해서도 특별히 제한은 없다. 단, 바람직하게는 0.01~1000cm3/초이고, 더 바람직하게는 1~100cm3/초이다. 이 유속이 지나치게 작으면 여과 시간이 길어지고, 제조 비용이 증대될 우려가 있다. 한편, 이 유속이 지나치게 크면, 불순물의 혼입이 충분히 억제되지 않을 우려가 있다.
본 발명의 다른 형태는, 보라진 화합물의 용기 중으로의 충전시 불순물의 혼입을 억제하기 위한 기술에 관한 것이다. 구체적으로는, 상기 형태는, 수분 함량2000부피ppm 이하의 분위기하에서, 용기 중에 보라진 화합물을 충전하는 충전 단계 를 갖는 보라진 화합물의 충전 방법이다.
본 형태의 충전 방법에서는, 소정의 수분함량을 갖는 분위기조건하에서, 용기 중에보라진 화합물을 충전한다. 이에 의해, 보라진 화합물의 충전시 불순물의 혼입이 효과적으로 억제될 수 있다.
계속해서 본 형태의 충전 방법에 대해서, 공정 순서대로 상세히 설명한다.
[보라진 화합물 준비 단계]
우선, 충전을 희망하는 보라진 화합물을 준비한다. 보라진 화합물을 준비하는 구체적인 형태 및 이에 의해 준비되는 보라진 화합물의 구체적인 형태에 관해서는, 상술한 형태의 제조방법의 [보라진 화합물 준비 단계]의 란에서 설명한 형태가 마찬가지로 채용될 수 있기 때문에 여기에서는 상세한 설명을 생략한다.
본 단계에서 바람직하게는, 상술한 형태의 제조방법에 의해 제조된 정제 보라진 화합물이 준비된다. 이 정제 보라진 화합물을 사용함으로써 충전되는 보라진 화합물 중의 불순물량이 한층 더 줄어들 수 있다.
[충전 단계]
계속해서 상기 준비한 보라진 화합물을 용기 중에 충전한다. 본 형태의 충전 방법에서는, 이 충전 단계가, 수분 함량 2000부피ppm 이하의 분위기하에서 수행된다. 기타, 충전 단계가 행해지는 분위기의 구체적인 바람직한 형태에 관해서는, 상술한 형태의 제조방법의 [여과 단계]의 란에서 설명한 형태가 마찬가지로 채용될 수 있기 때문에 여기에서는 상세한 설명을 생략한다.
충전 단계에서, 보라진 화합물이 충전되는 용기의 구체적인 형태에 관해서도 특별히 제한은 없다. 용기의 구성 재료에 대해서 말하면, 예를 들면, 스테인레스, 하스테로이(HASTELLOY) 등의 금속 재료, PTFE 등의 플라스틱 재료 등이 채용될 수 있다. 그 중에서도, 밀폐성이 우수하다는 관점에서는, 용기는 스테인레스로 구성되는 것이 바람직하다. 또 불순물의 혼입을 한층 더 효과적으로 억제한다는 관점에서는, 용기는 밀봉 가능한 것이 바람직하고, 용기를 밀봉할 수 있는 수단으로서는, 예를 들면, 용기의 일부에 밸브를 설치하는 형태가 예시된다.
충전 단계에서, 보라진 화합물을 충전하기 위해 사용되는 충전 수단의 구체적인 형태에 관해서는 특별히 제한은 없다. 일예를 들면, 보라진 화합물이 보존된 탱크로부터 보라진 화합물을 압송 함으로써 보라진 화합물을 충전하는 형태를 들 수 있다. 이 때, 보라진 화합물을 용기에 충전할 때의 충전 속도에 관해서도 특별히 제한은 없다. 단, 바람직하게는 0.1∼100cm3/초이고, 더 바람직하게는 1∼10cm3/초이다. 이 충전 속도가 지나치게 느리면, 충전 시간이 길어지고, 제조 비용이 증대될 우려가 있다. 한편, 이 충전 속도가 지나치게 빠르면, 충전용 용기의 교환이 곤란해질 우려가 있다.
본 발명의 제조방법 또는 충전 방법에 의하면, 불순물의 혼입량이 종래보다 저감된 정제 보라진 화합물이 제공될 수 있다. 즉, 본 발명은, 불순물의 함유량이 줄어든 정제 보라진 화합물도 제공한다. 이 때, 본 발명에 의해 제공되는 정제 보라진 화합물에서의 불순물의 함유량은, 100개/mL 이하이고, 바람직하게는 50개/mL 이하이고, 더욱 바람직하게는 10개/mL 이하이다. 여기에서 「불순물」이란, 0.5μm 이상의 입자경을 갖는 이물질(보라진 화합물 이외의 물질)을 의미한다. 또한, 얻어지는 정제 보라진 화합물에서의 불순물 함유량이 적을수록 바람직한 것은 말할 것도 없다. 단, 본 발명의 상술한 형태의 제조방법의 기술적 범위가, 이러한 양의 불순물을 함유하는 정제 보라진 화합물을 제조하는 형태에만 제한되지는 않는다. 경우에 따라서는, 이 범위를 벗어나는 양의 불순물을 함유하는 정제 보라진 화합물이 제조되어도 좋다. 또 이러한 불순물의 양이 적은 정제 보라진 화합물의 기술적 범위가, 본 발명의 상술한 형태의 제조방법에 의해 제조되는 정제 보라진 화합물에만 제한되지는 않으며 경우에 따라서는, 다른 제조방법에 의해 제조된 것이어도 좋다. 또한, 제조된 정제 보라진 화합물에서의 불순물의 함유량으로서는, 후술하는 실시예에 기재된 수법에 의해 측정되는 값을 채용하는 것으로 한다.
본 발명의 또다른 형태에 의하면, 0.1MPa 이상의 내압 압력을 갖는 보라진 화합물 보존용 용기가 제공된다. 이러한 용기 중에서 보라진 화합물을 보존함으로써 보라진 화합물을 보존할 때의, 수증기를 포함하는 외기가 보존 용기 내로 유입되는 것이 억제되어 보존 중인 보라진 화합물의 분해가 효과적으로 방지될 수 있다.
또한, 보라진 화합물의 「보존」이란, 보라진 화합물의 합성 후에 보존용 용기에 상기 화합물이 충전된 시점에서, 어느 특정 용도에 사용되는 시점까지의 어떠한 시점도 포함하는 개념이다. 따라서, 예를 들면 보라진 화합물이 용기 중에 충전된 상태에서 창고 내에 보관되어 있는 경우 뿐만 아니라, 출하에 따라 트럭 등에 의해 수송되고 있는 경우도 역시 본 발명에서 말하는「보존」의개념에 포함된다. 또 보라진 화합물은, 단독으로 보존용 용기 중에 보존되어도 좋지만, 경우에 따라서는 적당한 용매 등에 용해시킨 상태에서 보존용 용기 중에 보존되어도 좋다.
본 형태의 보존용 용기의 내압 압력은, 상술한 바와 같이 0.1MPa 이상이고, 바람직하게는 0.2MPa 이상이고, 더욱 바람직하게는 0.3MPa 이상이다. 또한, 용기의 내압 압력이 0.1MPa 미만이면, 보라진 화합물의 보존시의 분위기가 용기 내부에 유입되어 분위기 중에 포함되는 수분과의 접촉에 의해 보라진 화합물이 분해될 우려가 있다. 또 보라진 화합물의 보존에 사용되는 용기의 내압 압력의 값으로서는, 후술하는 실시예에서 채용되는 수법에 의해 측정되는 값을 채용하는 것으로 한다.
「내압 압력」이란, 밀폐된 용기를 어느 일정한 초기 압력(본원에서는 0.1MPa라고 함)을 갖는 분위기하에 두고 상기 분위기의 압력을 상승시킨 경우에, 상기 분위기가 상기 용기의 내부에 유입될 수 있는 시점의 분위기 압력으로부터 초기 압력(0.1MPa)을 뺀 압력을 의미한다. 즉, 분위기의 압력이 「내압 압력+초기 압력(0.1MPa)」을 초과하면, 상기 분위기가 용기 내부로 유입될 수 있다. 따라서, 본 발명에서, 초기 압력이 0.1MPa(거의 대기압과 동일)인 분위기하에서 보라진 화합물을 보존하는 경우에는, 분위기의 압력이 0.2MPa 이상이 되어도 상기 분위기가 유입되지 않는 용기 중에서 보라진 화합물을 보존하는 것이 된다.
여기에서 보존용 용기 내부로의 보존 분위기의 유입 방지라는 관점에서는, 보존용 용기의 내압 압력의 상한값은 특별히 제한되지 않는다. 단, 용기의 중량 등 취급 용이성의 관점에서는, 보존용 용기의 내압 압력은, 바람직하게는 2.0MPa 이하이고, 더 바람직하게는 0.5MPa 이하이다. 단, 이러한 범위를 벗어나는 형태도 채용 될 수 있다.
보존용 용기의 사이즈나 재질 등의 구체적인 형태에 관해서는 특별히 제한은 없다. 실험실 레벨에서 합성된 소량의 보라진 화합물을 보존하기 위해서는, 작은 보존용 용기를 사용하면 된다. 또 공업 레벨에서 합성된 대량의 보라진 화합물을 보존하기 위해서는, 큰 보존용 용기를 사용하면 된다.
보존용 용기의 재질에 관해서는, 예를 들면, 스테인레스, 하스테로이 등의 금속 재료, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 등의 플라스틱 재료 등이 채용될 수 있다. 그 중에서도, 내압 압력이 높다는 관점에서는, 용기는 스테인레스로 구성되는 것이 바람직하다. 또 보존용 용기의 내식성을 한층 더 향상시킬 목적으로, 상기 금속 등의 재료로 구성된 용기의 내면을 수지로 코팅하면 좋다. 이 때, 코팅에 사용되는 수지는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리프로필렌 등이 예시된다. 그 중에서도, 내식성의 향상 효과가 우수하다는 관점에서는, PTFE를 사용하여 코팅하는 것이 바람직하다. 여기에서 수지 코팅의 코팅 두께에 관해서는 특별히 제한은 없지만, 바람직하게는 10∼3000μm이고, 더 바람직하게는 500∼1000μm이다.
또한 보존용 용기는 밀봉 가능한 것이 바람직하고, 용기를 밀봉 가능하게 하는 수단으로서는, 예를 들면, 용기의 일부에 밸브를 설치하는 형태가 예시된다.
또한, 본 형태의 보존용 용기를 사용하여 보라진 화합물을 보존할 때의 보존 온도 조건에 관해서는, 보라진 화합물의 종류에 따라 그 온도에 대한 안정성도 다르기 때문에 일의적으로는 규정할 수 없고, 원하는 순도를 유지하기에 적합한 온도 조건이 적절히 선택될 수 있다. 단, 보라진 화합물은, 통상은 바람직하게는 30℃ 이하, 더 바람직하게는 25℃ 이하의 온도 조건하에서 보존된다. 보라진 화합물을 보존할 때의 온도가 30℃를 넘으면, 보라진 화합물 중의 불순물이 증가할 우려가 있다. 특히 상기 화학식 1에서의 R2기가 수소 원자나 탄소수 1∼2의 저급알킬기인 경우에, 이 문제는 현저하게 발현되는 경향이 있다. 상술한 형태에서, 보존시의 온도 조건이 30℃ 이하가 되는 것은, 보존 개시부터 종료까지의 전기간에 걸친 것이 가장 바람직하지만, 이러한 형태로만 제한되지는 않으며, 보존 개시부터 종료까지의 기간 중 적어도 한 시점, 바람직하게는 상기 기간의 80% 이상, 더 바람직하게는 상기 기간의 90% 이상에서, 보존시의 온도 조건이 30℃ 이하이면 된다.
본 형태의 보존용 용기 및 이것을 사용한 보존 방법에 의하면, 보존시의 보라진 화합물의 분해가 억제되고, 보라진 화합물의 순도 저하가 매우 낮은 비율로 방지될 수 있다. 즉, 본 발명은, 순도 저하가 억제된 보라진 화합물도 제공한다. 이 때, 본 발명에 의해 제공되는 보라진 화합물의, 25℃에서 60일간 보존한 경우의 순도 저하는, 바람직하게는 1질량% 이하이고, 더 바람직하게는 0.1질량% 이하이고, 더더욱 바람직하게는 0.01질량%이다. 또한, 「보라진 화합물의 순도 저하가 1질량%이다」란, 예를 들면 보존 개시시의 보라진 화합물의 순도가 99.8질량%인 경우에는, 25℃에서 60일간 보존 후 보라진 화합물의 순도가 98.8질량%임을 의미한다. 즉, 「순도 저하」란, 보존 전후의 상대값이 아니라 보라진 화합물의 절대 순도의 저하를 의미한다. 또한, 보라진 화합물의 순도값으로서는, 후술하는 실시예에서 채용 되는 수법에 의해 측정되는 값을 채용하는 것으로 한다.
보라진 화합물은, 특별히 한정되지 않지만, 반도체용 층간 절연막, 배리어 메탈층, 식각 스토퍼층 등의 저유전율막의 형성에 사용될 수 있다. 그 때에는, N-알킬 보라진이 사용되어도 좋고, N-알킬 보라진에 개변(改變)을 가한 화합물이 사용되어도 좋다. N-알킬 보라진 또는 N-알킬 보라진의 유도체를 중합시킨 중합체를, 반도체용 층간 절연막, 배리어 메탈층 또는 식각 스토퍼층의 원료로서 사용해도 좋다.
중합체는, 보라진 고리 골격을 갖는 화합물을 모노머로서 사용하여 형성될 수 있다. 중합 방법이나 중합 형태는 특별히 한정되지 않는다. 중합 방법은, 보라진 고리에 결합되어 있는 관능기에 의해 선택된다. 예를 들면, 아미노기가 결합되어 있는 경우에는, 축중합에 의해 중합체가 합성될 수 있다. 보라진 고리에 비닐기 또는 비닐기를 포함하는 관능기가 결합되어 있는 경우에는, 중합개시제를 사용한 래디컬 중합에 의해 중합체가 형성될 수 있다. 중합체는, 호모폴리머이어도 좋고 2 이상의 모노머 유니트로 이루어진 공중합체여도 좋다. 공중합체의 형태는, 랜덤 공중합체, 블럭 공중합체, 그래프트 공중합체 등 어느 것이어도 좋다. 다른 모노머와 결합을 형성할 수 있는 관능기를 3개 이상 갖는 모노머를 사용하면, 모노머가 네트워크 형태로 결합한 중합체를 얻는 것도 가능하다.
계속해서 반도체용 층간 절연막, 배리어 메탈층 또는 식각 스토퍼층을 형성하는 방법에 대해서 설명한다. 또한, 이하의 설명에서는, 「보라진 화합물」, 「보라진 화합물의 유도체」및 「이들에 기인하는 중합체」를 통합하여 「보라진 고리 함유 화합물」이라고 칭한다.
보라진 고리 함유 화합물을 사용하여 반도체용 층간 절연막, 배리어 메탈층 또는 식각 스토퍼층을 형성하려면, 보라진 고리 함유 화합물을 포함하는 용액상 또는 슬러리상의 조성물을 조제하고, 이것을 도포함으로써 도막을 형성하는 수법이 사용될 수 있다. 그 때에 사용된 보라진 고리 함유 화합물을 용해 또는 분산시키는 용매는 보라진 고리 함유 화합물이나, 필요에 따라 첨가되는 다른 성분을 용해할 수 있는 것이라면 특별히 제한되지 않는다. 용매로서는, 예를 들면, 에틸렌글리콜, 에틸렌글리콜 모노메틸에테르 등의 알코올류; 톨루엔, 벤젠, 자일렌 등의 방향족 탄화수소류; 헥산, 헵탄, 옥탄 등의 탄화수소류; 테트라히드로퓨란, 디글라임, 테트라글라임 등이 사용될 수 있다. 이들은, 1종 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 혼합하여 사용해도 좋다. 스핀 코팅을 사용하여 성막하는 경우에는, 디글라임이 바람직하다. 디글라임 또는 그 유도체를 용매로서 사용하면, 제조되는 막의 균일성이 향상된다. 또 막의 백탁이 방지될 수 있다. 보라진 고리 함유 화합물을 용해 또는 분산시키는 용매의 사용량은, 특별히 제한되어야 하는 것은 아니며, 저유전 재료의 제조 수단에 따라 결정하면 된다. 예를 들면, 스핀 코팅에 의해 성막하는 경우에는, 스핀 코팅에 적합한 점도가 되도록 용매 및 용매량을 결정하면 된다.
보라진 고리 함유 화합물을 포함하는 조성물은, 원하는 부위에 공급되고, 건조되어 고화된다. 예를 들면, 반도체용 층간 절연막을 형성하려면 스핀 코팅에 의해 기판 위에 도포하여 건조시키면 된다. 한번의 코팅 및 건조로는 원하는 두께의 피막이 얻을 수 없는 경우에는, 코팅 및 건조를 원하는 두께가 될 때까지 반복해도 좋다. 스핀 코터의 회전수, 건조 온도 및 건조 시간 등의 성막 조건은 특별히 한정되지 않는다.
기판에의 도포는, 스핀 코팅 이외의 수법을 사용해도 좋다. 예를 들면, 스프레이 코팅, 딥코팅 등이 사용될 수 있다.
그 후, 도막을 건조시킨다. 도막의 건조 온도는, 통상 100∼250℃ 정도이다. 여기에서 말하는 건조 온도란, 건조 처리를 할 때의 온도의 최고 온도를 의미한다. 예를 들면, 건조 온도를 서서히 상승시켜 100℃에서 30분간 유지하고, 그 후, 냉각한 경우의 건조 온도는 100℃이다. 소성온도는 열전대를 사용하여 측정될 수 있다. 도막의 건조 시간에 관해서는, 특별히 한정되지 않는다. 얻어지는 저유전율 재료에 관한 유전율, 내습성 등의 특성을 고려하여 적절히 결정하면 된다.
이하, 실시예 및 비교예를 사용하여 본 발명의 실시형태를 더 상세히 설명하는데, 본 발명의 기술적 범위는 하기 형태로 제한되지는 않는다.
<실시예 1-1>
냉각기를 구비한 반응 용기에, 질소 치환하면서 탈수 처리한 아민염인 메틸아민 염산염(33.5g), 및 용매인 트리글라임(98.6g)을 투입하고, 반응계를 100℃까지 승온했다.
한편, 수소화붕소 알카리인 수소화붕소 나트륨(21.0g)을 준비하고, 이것을 별도로 준비한 트리글라임(88.7g) 중에 첨가하여 슬러리를 조제했다.
상기 조제한 수소화붕소 나트륨의 슬러리를, 상기 100℃로 승온한 반응 용기에 1시간에 걸쳐 천천히 첨가했다.
슬러리 첨가 종료 후, 반응계를 200℃까지 2시간에 걸쳐 승온하고, 또 200℃에서 2시간 숙성하여 N, N', N"-트리메틸 보라진을 합성했다.
얻어진 N, N', N"-트리메틸 보라진을 150∼220℃에서 증류하여 N, N', N"-트리메틸 보라진을 정제했다.
정제된 N, N', N"-트리메틸 보라진을, 23℃, 클린도 500, 수분 함량 127부피ppm의 질소 분위기하에서, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)제 0.1μm 여과 필터를 사용하여 여과하여, N, N', N"-트리메틸 보라진을 더 정제했다. 또한, 분위기의 클린도는 파티클 카운터(리온 주식회사제; KC-03A1)를 사용하여 측정하고, 수분 함량은 온라인 이슬점계(나가노(永野) 전기산업 주식회사제)를 사용하여 측정하였다(이하의 실시예에서도 동일). 또한 여과된 N, N', N"-트리메틸 보라진을, 밸브에 의해 밀폐 가능한 스테인레스제 용기 중에 충전했다.
용기 중에 충전된 정제 N, N', N"-트리메틸 보라진 중에 포함되는 입자경 0.5μm 이상의 불순물의 갯수를 파티클 카운터(파티클 메저링 시스템즈 인코포레이티드사(PMS사)제; LIQUIL AZ-S02-HF)를 사용하여 측정했더니 46개/mL였다. 또 충전된 정제 N, N', N"-트리메틸 보라진의 순도를 측정했더니 99.9질량%였다. 또한, 보라진 화합물의 순도는, 가스 크로마토그라피를 사용하여 측정했다. 측정 조건은 이하와 같다.
장치: 주식회사 시마즈(島津)제작소제 GC-14B
칼럼: 주식회사 히타찌(日立) 사이언스 시스템즈 Ultra Alloy(8H)
캐리어 가스: 질소
캐리어 가스 유량: 3.0mL/분
시료 주입 온도: 300℃
검출기 온도: 300℃
시료 주입량: 0.2μL
칼럼 온도: 50℃(5분)→20℃/분의 승온 속도로 250℃까지 승온
→10℃/분의 승온 속도로 300℃까지 승온→300℃(10분)
<실시예 1-2>
상기 실시예 1-1과 동일한 수법으로 N, N', N"-트리메틸 보라진을 합성하고, 증류에 의해 정제했다.
정제된 N, N', N"-트리메틸 보라진을, 23℃, 클린도 10, 수분 함량 1부피ppm의 질소 분위기하에서, PTFE제 0.1μm 여과 필터를 사용하여 여과하여, N, N', N"-트리메틸 보라진을 더 정제했다. 또한 여과된 N, N', N"-트리메틸 보라진을, 밸브에 의해 밀폐 가능한 스테인레스제 용기 중에 충전했다.
용기 중에 충전된 정제 N, N', N"-트리메틸 보라진 중에 포함되는 입자경0.5μm 이상의 불순물의 갯수를 파티클 카운터(PMS사제; LIQUIL AZ-S02-HF)를 사용하여 측정했더니 10개/mL 이하였다. 또 충전된 정제 N, N', N"-트리메틸 보라진의 순도를 측정했더니 99.9질량%였다.
<실시예 1-3>
상기 실시예 1-1과 동일한 수법으로 N, N', N"-트리메틸 보라진을 합성하고 증류에 의해 정제했다.
정제된 N, N', N"-트리메틸 보라진을, 23℃, 클린도 50000, 수분 함량 127부피ppm의 질소 분위기하에서, PTFE제 0.1μm 여과 필터를 사용하여 여과하여, N, N', N"-트리메틸 보라진을 더 정제했다. 또 여과된 N, N', N"-트리메틸 보라진을, 밸브에 의해 밀폐 가능한 스테인레스제 용기 중에 충전했다.
용기 중에 충전된 정제 N, N', N"-트리메틸 보라진 중에 포함되는 입자경0.5μm 이상의 불순물의 갯수를 파티클 카운터(PMS사제;LIQUIL AZ-S02-HF)를 사용하여 측정했더니 73개/mL 이하였다. 또 충전된 정제 N, N', N"-트리메틸 보라진의 순도를 측정했더니, 99.8질량%였다.
<비교예 1>
상기 실시예 1-1과 동일한 수법에 의해 N, N', N"-트리메틸 보라진을 합성하고, 증류에 의해 정제했다.
정제된 N, N', N"-트리메틸 보라진을, 23℃, 클린도 50000, 수분 함량 2570부피ppm의 질소 분위기하에서 PTFE제 0.1μm 여과 필터를 사용하여 여과하여, N, N', N"-트리메틸 보라진을 더 정제했다. 또한 여과된 N, N', N"-트리메틸 보라진을, 밸브에 의해 밀폐 가능한 스테인레스제 용기 중에 충전했다.
용기 중에 충전된 정제 N, N', N"-트리메틸 보라진 중에 포함되는 입자경 0.5μm 이상의 불순물의 갯수를 파티클 카운터(PMS사제;LIQUIL AZ-S02-HF)를 사용하여 측정했더니, 3000개/mL 이상이었다. 또 충전된 정제 N, N', N"-트리메틸 보라진의 순도를 측정했더니, 97.5질량%였다.
이상의 실시예 1-1~1-3 및 비교예 1에 나타낸 결과로부터, 보라진 화합물을 소정 수분함량의 분위기조건하에서 여과 정제함으로써, 또 소정 수분함량의 분위기조건하에서 용기 중에 충전함으로써 보라진 화합물로의 불순물 혼입이 효과적으로 억제될 수 있다는 것이 나타났다.
따라서, 본 발명의 일형태에 의하면, 보라진 화합물이 사용되는 용도(예를 들면, 반도체용 층간 절연막)의 품질을 한층 더 향상시킬 수 있다.
<실시예 2-1>
냉각기를 구비한 반응 용기에, 질소 치환하면서 탈수 처리한 아민염인 메틸아민 염산염(33.5g), 및 용매인 트리글라임(98.6g)을 투입하고, 반응계를 100℃까지 승온했다.
한편, 수소화붕소 알카리인 수소화붕소 나트륨(21.0g)을 준비하고, 이것을 별도로 준비한 트리글라임(88.7g) 중에 첨가하여 슬러리를 조제했다.
상기 조제한 수소화붕소 나트륨의 슬러리를, 상기 100℃로 승온한 반응 용기에 1시간에 걸쳐 천천히 첨가했다.
슬러리 첨가 종료 후, 반응계를 200℃까지 2시간에 걸쳐 승온하고, 또 200℃에서 2시간 숙성하여 N, N', N"-트리메틸 보라진을 합성했다.
얻어진 N, N', N"-트리메틸 보라진을 150∼220℃에서 증류하여 N, N', N"-트리메틸 보라진을 정제했다. 얻어진 정제 N, N', N"-트리메틸 보라진의 순도를 측정했더니 99.8질량%였다. 또한, 보라진 화합물의 순도는, 가스 크로마토그라피를 사용하여 측정했다. 측정 조건은 상기 실시예 1-1과 동일하다.
보라진 화합물의 보존용 용기로서, 내면이 PTFE 코팅(코팅 두께: 500μm)된 스테인레스 용기를 준비했다. 준비한 보존용 용기의 내압 압력을 측정했더니, 0.2MPa이었다. 이 때, 보존용 용기의 내압 압력의 측정은, 상기 용기에 리크 밸브를 설치하고, 23℃에서 상기 용기 중에 질소 가스를 충전하여 상기 용기로부터 리크 밸브를 사이에 두고 질소 가스가 리크를 개시할 때의 충전 압력을 압력계를 사용하여 측정하고, 측정값으로부터 분위기 압력을 뺌으로써 산출했다.
상기에서 얻어진 정제 N, N', N"-트리메틸 보라진을, 준비한 보존용 용기 중에 충전하고 밀봉하여 질소 가스에 의해 0.1MPa 가압한 상태에서 25℃에서 60일간 보존했다. 보존 후의 N, N', N"-트리메틸 보라진의 순도를 측정했더니 99.8질량%이고, 보라진 화합물의 순도 저하는 관찰되지 않았다.
<실시예 2-2>
냉각기를 구비한 반응 용기에, 질소 치환하면서 할로겐화 보라진 화합물인 B, B', B"-트리클로로-N, N', N"-트리메틸 보라진(41.2g), 및 용매인 디에틸 에테르(80g)를 투입하고 20℃에서 에틸 마그네슘 브로마이드의 디에틸 에테르 용액(3M, 200mL)을 3시간에 걸쳐 적하했다. 그 후, 환류 조건하에서 2시간 숙성하고, 반응액을 실온까지 냉각 후, 여과에 의해 불순물을 여별했다.
상기 여과에 의해 얻어진 여과액으로부터 디에틸 에테르를 류거(留去)하고 더 여과하고 여과액을 감압 증류하여, B, B', B"-트리에틸-N, N', N"-트리메틸 보라진을 정제했다. 얻어진 정제 B, B', B"-트리에틸-N, N', N"-트리메틸 보라진의 순도를, 상기 실시예 1-1과 동일한 수법으로 측정했더니, 99.5질량%였다.
상기에서 얻어진 정제 B, B', B"-트리에틸-N, N', N"-트리메틸 보라진을, 상 기 실시예 2-1과 동일한 보존용 용기 중에 충전하고 밀봉하여, 질소 가스에 의해 0.1MPa 가압한 상태에서 25℃에서 60일간 보존했다. 보존 후의 B, B', B"-트리에틸-N, N', N"-트리메틸 보라진의 순도를 측정했더니, 99.5질량%이고, 보라진 화합물의 순도 저하는 관찰되지 않았다.
<실시예 2-3>
보존시의 온도 조건을 60℃로 설정한 것 외에는, 상기 실시예 2-2와 동일한 수법으로 B, B', B"-트리에틸-N, N', N"-트리메틸 보라진을 합성, 정제 및 보존했다. 보존 후의 B, B', B"-트리에틸-N, N', N"-트리메틸 보라진의 순도를 측정했더니, 98.8질량%이고, 0.7질량%의 보라진 화합물의 순도 저하가 관찰되었다.
<비교예 2>
상기 실시예 2-1과 동일한 수법으로 N, N', N"-트리메틸 보라진을 합성하고, 증류에 의해 정제했다.
보라진 화합물의 보존용 용기로서, 내면이 PTFE 코팅(코팅 두께: 500μm)된 스테인레스 용기를 준비했다. 준비한 보존용 용기의 내압 압력을 측정했더니, 0.05MPa였다.
상기 얻어진 정제 N, N', N"-트리메틸 보라진을, 준비한 보존용 용기 중에 충전하여 밀봉하고, 35℃에서 60일간 보존했다. 보존 후의 N, N', N"-트리메틸 보라진의 순도를 측정했더니, 95.1질량%이고, 4.7질량%의 보라진 화합물의 순도 저하가 관찰되었다.
이상의 실시예 2-1∼2-3 및 비교예 2에 나타낸 결과로부터, 보라진 화합물을 소정의 내압 압력을 갖는 보존용 용기 중에서 보존함으로써 보라진 화합물의 분해가 효과적으로 억제될 수 있는 것으로 나타난다. 또 보존을 소정 온도 조건하에서 수행함으로써 보라진 화합물의 순도 저하가 더 효과적으로 억제될 수 있는 것으로 나타난다.
따라서, 본 발명의 다른 형태에 의하면, 보라진 화합물이 사용되는 용도(예를 들면, 반도체용 층간 절연막)의 품질이 한층 더 향상될 수 있다.
본 출원은, 2005년 8월 23일에 출원된 일본 특허출원 제2005-241389호, 및 2005년 8월 30일에 출원된 일본 특허출원 제2005-250074호에 기초하며, 그 개시 내용은, 참조에 의해 전체로서 인용되어 있다.

Claims (12)

  1. 보라진 화합물을 준비하는 보라진 화합물 준비 단계와,
    준비된 상기 보라진 화합물을 수분 함량 2000부피ppm 이하의 분위기조건하에서 여과하는 여과 단계를 갖는 정제 보라진 화합물의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 여과 단계가 클린도 1000 이하의 분위기하에서 이루어지는 제조방법.
  3. 입자경 0.5μm 이상의 불순물의 함량이 100개/mL 이하인 보라진 화합물.
  4. 수분 함량 2000부피ppm 이하의 분위기조건하에서, 용기 중에 보라진 화합물을 충전하는 충전 단계를 갖는 보라진 화합물의 충전 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 충전 단계가 클린도 1000 이하의 분위기조건하에서 수행되는 보라진 화합물의 충전 방법.
  6. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 보라진 화합물이 제1항 또는 제2항에 기재된 제조방법에 의해 제조된 정제 보라진 화합물인 충전 방법.
  7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 충전된 보라진 화합물 중에 포함된 입자경 0.5μm 이상의 불순물의 갯수가 100개/mL 이하인 충전 방법.
  8. 0.1MPa 이상의 내압 압력을 갖는 보라진 화합물 보존용 용기.
  9. 제8항에 있어서, 용기를 구성하는 재료가 내면이 수지 코팅된 금속 재료인 보라진 화합물 보존용 용기.
  10. 제8항 또는 제9항에 기재된 보라진 화합물 보존용 용기 중에서 보라진 화합물을 보존하는 보존 단계를 갖는 보라진 화합물의 보존 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 보존 단계가 30℃ 이하의 온도 조건하에서 이루어지는 보존 방법.
  12. 25℃에서 60일간 보존한 경우의 순도 저하가 1질량% 이하인 보라진 화합물.
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