三甲基硅烷的纯化方法技术

本发明专利技术公开了一种三甲基硅烷的纯化方法，其包括(1)准备至少浸渍有氧化铜(II)以及氧化锌的活性碳的工序；(2)使三甲基硅烷吸附于前述活性碳的工序；(3)使包含硅烷、甲基硅烷、或者二甲基硅烷作为杂质的三甲基硅烷接触完成了前述(2)的工序的活性碳，吸附该杂质并从三甲基硅烷去除的工序。通过该方法，可以抑制活性碳的发热，高效地去除二甲基硅烷等杂质。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术公开了一种，其包括(1)准备至少浸渍有氧化铜(II)以及氧化锌的活性碳的工序；(2)使三甲基硅烷吸附于前述活性碳的工序；(3)使包含硅烷、甲基硅烷、或者二甲基硅烷作为杂质的三甲基硅烷接触完成了前述(2)的工序的活性碳，吸附该杂质并从三甲基硅烷去除的工序。通过该方法，可以抑制活性碳的发热，高效地去除二甲基硅烷等杂质。【专利说明】
本专利技术涉及作为半导体制造中的成膜原料而有用的。
技术介绍
三甲基硅烷((CH3)3SiH)近年来作为半导体领域中的层间绝缘膜、作为成膜原料其用途扩大。 作为三甲基硅烷的制造法，通常为使用适当的氢化剂将三甲基氯硅烷((CH3)3SiCl)还原的方法。 例如，公开了使三甲基氯硅烷与氢化铝锂(LiAlH4)在二甲氧基乙烷(DME)的溶剂中反应从而合成的方法(非专利文献I)。此外，公开了作为氢化剂使用氢化锂(LiH)的方法(专利文献I)、使用二乙基氢化铝((C2H5)2AlH)的方法(专利文献2)。此外，公开了氢化剂使用氢化铝锂、溶剂使用芳香族烃系有机溶剂的方法(专利文献3)。 这些合成法中，作为共同的原料的三甲基氯硅烷中通常混入数十~数千ppm的甲基三氯硅烷(CH3SiCl3)、二甲基二氯硅烷((CH3)2SiCl2)、四氯化硅(SiCl4)等杂质，这些杂质通过与氢化剂反应而生成对应的硅烷类、即甲基硅烷(CH3SiH3)、二甲基硅烷((CH3)2SiH2)、或者硅烷(SiH4)。此外，即便在完全不含这些氯硅烷系的杂质的情况下，在与氢化剂反应的过程中，也产生歧化反应从而使这些硅烷类作为杂质混入到三甲基硅烷中。或者，也发现未反应的氯硅烷系杂质的残存、副产杂质。 最近，半导体制造中的成膜原料需要非常高纯度的物质，为了将合成的三甲基硅烷供给到半导体用途中，将这些杂质降低是必不可少的。 作为去除这些杂质的方法，通常利用蒸馏操作的纯化是一般的，此外也可以使用利用重结晶、再沉淀、升华的方法。进而，公开了利用活性碳的方法(专利文献4)、用吸收溶液清洗气体那样的方法(专利文献5)。 使用最通常的蒸馏方法时，为了完全去除与三甲基硅烷的沸点比较接近的二甲基硅烷需要高塔板数的蒸馏塔，存在不经济的问题。此外，为了利用蒸馏完全去除沸点接近的微量的杂质，导致制品的损失增多、收率降低。 与之相对，通过上述的利用活性碳的专利文献4中所述的方法，可以高效的去除杂质。 现有技术文献 专利文献 专利文献1:日本特开平2-221110号公报 专利文献2:日本特开2004-115388号公报 专利文献3:日本特开2005-154336号公报 专利文献4:日本特开2006-117559号公报 专利文献5:日本特开2006-206444号公报 非专利文献 非专利文献I J.Amer.Chem.Soc.，83，1916 (1961)
技术实现思路
以往的利用活性碳的方法中，以杂质的去除为目的使作为被纯化物的三甲基硅烷接触活性碳时，存在由于吸附热导致活性碳成为高温，由于该热，引起由填充有该活性碳的设备的机械问题导致的不良，此外，吸附的杂质解吸、或引起三甲基硅烷的歧化反应，结果引起被纯化物中的杂质浓度上升等不良的情况。 这是由于不仅杂质而且作为被纯化物的三甲基硅烷也吸附于活性碳而产生吸附热。活性碳为多孔结构，其自身也起绝热材料的作用，因此填充活性碳的填充塔内产生的热容易累积。此外，除吸附热之外，由产生的吸附热而引起的歧化反应产生的反应热使该填充塔内的活性碳的温度进一步提高。 本专利技术的目的在于，提供使用活性碳去除作为三甲基硅烷中的杂质的二甲基硅烷等杂质的纯化方法中，可以抑制该活性碳的发热，高效地去除杂质的。 本专利技术人等为了达成上述目的，反复深入研究，结果发现在含有氧化铜(II)以及氧化锌的活性碳中预先吸附三甲基硅烷，使包含杂质的三甲基硅烷接触该活性碳，从而可以抑制活性碳的发热、高效地去除二甲基硅烷等杂质，从而达成本专利技术。 即，本专利技术提供一种，包括:(1)准备至少浸溃有氧化铜 (II)以及氧化锌的活性碳的工序；(2)使三甲基硅烷吸附于前述活性碳的工序；(3)使包含硅烷、甲基硅烷、或者二甲基硅烷作为杂质的二甲基硅烷接触完成了如述(2)工序的活性碳、吸附该杂质并从三甲基硅烷去除的工序。 进而，提供上述的的特征在于，前述(2)工序中，通过使稀释的三甲基硅烷接触该活性碳，从而使三甲基硅烷吸附于该活性碳。 专利技术的效果 根据本专利技术的方法，使用至少浸溃有氧化铜(II)以及氧化锌的活性碳而吸附去除三甲基硅烷中的硅烷、甲基硅烷、二甲基硅烷时，可以抑制由该活性碳产生的热，因此可以将杂质降低至定量下限的Ivolppm以下。 详细的说明 以下，更详细地叙述本专利技术。 作为纯化的对象的三甲基硅烷含有硅烷、甲基硅烷、或者二甲基硅烷，通过用氢化剂还原三甲基氯硅烷((CH3)3SiCl)的上述公知的方法而得到。 (I)准备浸溃有氧化铜(II)以及氧化锌的活性碳的工序 本工序中使用的活性碳若为包含氧化铜(II)以及氧化锌的、所谓浸溃活性碳，则可以使用粉末状、粒状、片状、破碎状、颗粒状、纤维状等任意形状。这样的活性碳可以作为市售品而获得。在填充塔形式中使用的情况下，可以优选使用粒状、破碎状、颗粒状等的物质。 通常，浸溃活性碳中，为了不仅促进物理吸附而且促进由被浸溃物与被吸附物的化学相互作用而产生的化学吸附而在活性碳中浸溃氧化铜(II)以及氧化锌的方法若为可以期待该化学相互作用的方法则可以为任意的方法。 例如，具有在活性碳的制造时的碳化前混合破碎了的原料与氧化铜(II)以及氧化锌的粉末而进行碳化、赋活的方法；对已经制造的活性碳利用表面电位对其进行浸溃的方法；将粉末碳与氧化铜(II)以及氧化锌在适当的粘结剂存在下混炼，造粒后、实施热处理使其浸溃的方法等。作为粘结剂，若为混炼后、硬化的物质则可以使用，具体而言，可以使用水泥、水玻璃、焊料等无机系粘接材料中使用的无机物、热固化性树脂、热塑性树脂等合成树脂。例如，作为热固化性树脂，可以使用酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、醇酸树月旨、三聚氰胺树脂、尿素树脂、聚氨酯、热固化性聚酰亚胺。作为热塑性树脂，可以使用聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、丙烯酸树脂、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚醋酸乙烯酯、聚四氟乙烯、ABS树月旨、AS树脂、聚酰胺、聚碳酸酯、环状聚烯烃等。 相对于活性碳的氧化铜(II)以及氧化锌的浓度以Cu计的含量优选为I~10wt%、以Zn计的含量优选为I~10wt%，氧化铜(II)以及氧化锌的比率没有特别限制。氧化铜(II)以及氧化锌的浓度以CiuZn计不足lwt%时，硅烷、甲基硅烷、二甲基硅烷的去除能力降低、不能完全去除。此外，氧化铜(II)以及氧化锌的浓度以CiuZn计超过10wt%时，随着比表面积的降低，活性碳自身的吸附能力显著降低，因此不优选。 (2)将三甲基硅烷吸附于前述活性碳的工序 本工序中，使三甲基硅烷吸附于在前述(I)的工序中准备的活性碳。该吸附中使用的三甲基硅烷期望尽可能高的纯度，优选使用纯度为至少95%以上、更优选纯度为99.9%以上的三甲基硅烷。对于含有的杂质，对于硅烷、甲基硅烷、二甲基硅本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三甲基硅烷的纯化方法，其包括：(1)准备至少浸渍有氧化铜(II)以及氧化锌的活性碳的工序；(2)使三甲基硅烷吸附于所述活性碳的工序；(3)使包含硅烷、甲基硅烷、或者二甲基硅烷作为杂质的三甲基硅烷接触完成了所述(2)的工序的活性碳、吸附该杂质并从三甲基硅烷去除的工序。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：手岛卓也，柴山茂朗，中村阳介，平冈知之，
申请(专利权)人：中央硝子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP