JPH0352407B2 - - Google Patents
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- JPH0352407B2 JPH0352407B2 JP8275883A JP8275883A JPH0352407B2 JP H0352407 B2 JPH0352407 B2 JP H0352407B2 JP 8275883 A JP8275883 A JP 8275883A JP 8275883 A JP8275883 A JP 8275883A JP H0352407 B2 JPH0352407 B2 JP H0352407B2
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Description
本発明は、ケイ素またはケイ素合金を塩素化し
て、ヘキサクロロジシランを得る方法に関する。
具体的には、ケイ素またはケイ素合金を塩素化す
ることによつて得られる生成物中のオクタクロロ
トリシラン以上の高沸分を2段階で低級化する方
法、すなわち()初めに副生高沸成分を加熱反
応処理により低級化し、()更に残存するオク
タクロロトリシラン以上の高沸成分を塩素により
低級化することによつてヘキサクロロジシランを
収率良く製造する方法に関する。
近年、エレクトロニスク工業の発展に伴い、多
結晶シリコンあるいはアモルフアスシリコン等の
半導体用シリコンの需要が急激に増大している。
これら半導体用シリコンの製造原料には、主にト
リクロロシラン、四塩化ケイ素、モノシランが用
いられている。一方高級塩素化ケイ素の利用も開
発され、例えばSinCl2o+2(nは2以上の数)の熱
分解によるアモルフアスシリコンまたは多結晶シ
リコンの製造(ベルギー特許第889523号公報)、
更にはヘキサクロロジシランの還元によるジシラ
ンの製造(ジヤーナル オブ ザ ケミカルフイ
ジツクス J.Chem.Phys.)vol.22,P939
(1954))、ジヤーナル オブ インオーガニツク
アンド ニユクレア ケミストリー(J.Inorg.
Nucl.Chem.)vol.25,P307(1963))等が報告さ
れている。
しかしてジシランSi2H6は、熱分解(CVD)、
グロー放電分解(GD)によりアモルフアスシリ
コン膜を形成する場合、モノシランSiH4に比較
して、基板上へ形成される膜の堆積速度がはるか
に大きく、かつ、該膜は電気特性に優れている等
の利点があり、太陽電池用半導体の原料等として
今後大幅な需要増加が期待されている(特開昭56
−83929号公報)。
従来、ヘキサクロロジシランはケイ素またはケ
イ素合金を塩素により塩素化することによつて得
られている。しかしながらこの場合、相当量の四
塩化ケイ素およびオクタクロロトリシラン以上の
高級塩化物が不可避的に副生するため目的物たる
ヘキサクロロジシランの収率が低いという問題点
があつた。また、この高級塩化物は、そのままア
ルカリ水等で処理し廃棄することも可能である
が、その場合には廃棄処理設備を設けるため製造
コストが上昇するという欠点があつた。
さらに、オクタクロロトリシラン以上の高級塩
化物は、容易にシリコオキザリツク系と推定され
る副生物固体を生成するが、該固体は極めて加熱
ないし衝撃に対し敏感な物質であるため、僅かの
衝撃等を加えただけで激しく発火燃焼する非常に
危険かつ厄介な物質なので安全上大きな問題をは
らんでいる。
本発明者らはヘキサクロロジシラン製造に際し
副生するオクタクロロトリシラン以上の高級塩化
物を()まず加熱反応処理し、()ひき続い
て塩素により再塩素化して2段階で低級化しその
かなりの部分をヘキサクロロジシランとして回収
することにより、収率良くヘキサクロロジシラン
を製造することができることを見出し、本発明を
完成した。
すなわち本発明は、
(1) ケイ素またはケイ素合金を高温で塩素化して
ヘキサクロロジシランを製造する方法におい
て、()上記塩素化反応により副生するオク
タクロロトリシラン以上の高沸成分を単独かま
たは希釈剤の存在下に300乃至700℃の温度範囲
で加熱反応処理してヘキサクロロジシラン含有
生成物を得、該得られた生成物から該ヘキサク
ロロジシランを分離回収すると共に、()上
記生物物中になお残存するオクタクロロトリシ
ラン以上の高沸成分を更に塩素と200乃至700℃
の温度範囲で反応低級化せしめてヘキサクロロ
ジシランとして回収することを特徴とするヘキ
サクロロジシランの製造方法、に存する。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明が対象とするヘキサクロロジシランの製
造方法はそれ自体公知の方法であり、ケイ素また
はケイ素合金、特にケイ化カルシウム、ケイ化鉄
およびケイ化マグネシウムを塩素により塩素化す
ることによつて得られるものである。上記塩素化
温度としては、通常、ケイ素の場合は300乃至500
℃、ケイ素合金の場合は150乃至350℃であるが、
この場合ヘキサクロロジシランの収率を向上させ
るために塩素を四塩化ケイ素等の希釈剤に同伴さ
せ供給する方法も採用される。生成液中のヘキサ
クロロジシランの含有量は、反応温度、塩素濃度
あるいは接触時間等によりある程度は変え得る
が、通常四塩化ケイ素、ヘキサクロロジシラン以
外に相当量のオクタクロロトリシラン以上の高沸
成分が不可避的に生成する。
上記のごときケイ素またはケイ素合金の高温塩
素化生成物(該塩素化生成物は四塩化ケイ素、ヘ
キサクロロジシランおよび他の副生高級塩素化物
の混合ガスとして塩素化反応器を去るのでこれを
冷却凝縮して補集したものである)から四塩化ケ
イ素およびヘキサクロロジシランが分離される。
該分離方法は常圧あるいは減圧下で蒸留分離す
る方法が最も普通であるが、適当な溶剤で抽出分
離したりもしくは冷却して晶析分離する等他の任
意の単位操作を採用することができることはもち
ろんである。
本発明はかくして塩素化生成物からヘキサクロ
ロジシラン等を分離した後に残留する、製造コス
トおよび安全面で問題の多いかかるオクタクロロ
トリシラン以上の副生高沸成分を下記のごとき2
段階の低級化処理によりヘキサクロロジシラン
(および安全な四塩化ケイ素)に変換せしめて回
収するものである。
() まず、第1段階として、オクタクロロトリ
シラン以上の高沸成分を単独かまたは希釈剤の
存在下に300乃至700℃の温度範囲で加熱反応処
理して少くともその一部をヘキサクロロジシラ
ンに低級化せしめることによりヘキサクロロジ
シラン含有生成物を得る。
加熱処理すべきオクタクロロトリシラン以上
の高級塩化物(高沸成分)とは次式()
SikCl2k+2 (kは3以上の整数) ()
であらわされる高級塩素化ケイ素であつて、た
とえば、オクタクロロトリシラン、デカクロロ
テトラシラン、ドデカクロロペンタシラン、テ
トラデカクロロヘキサシラン等があげられる。
加熱処理温度は300乃至700℃より好ましくは
400乃至600℃である。300℃未満ではヘキサク
ロロジシランへの転化速度(低級化速度)が非
常に遅く、また700℃を越えると四塩化ケイ素
SiCl4への転化生成割合が増加し、かつ高級塩
素化ケイ素の分解により塩素ガスが生成するの
で望ましくない。
なお、処理すべく高沸成分の流動性を向上さ
せて取り扱い易くするため、反応に不活性な希
釈剤でこれを希釈することができる。かかる希
釈剤としては塩素化合物、特に四塩化ケイ素が
用いられるが、その他フロン、メチレンクロラ
イド、シリコンオイル等も使用可能である。
また、低級化反応速度を制御可能な範囲にお
さえて反応熱を的確にコントロールするため、
上記反応をヘリウム、ネオン、アルゴン、キセ
ノン、窒素等の不活性なガスの雰囲気下に行つ
てもよい。もちろん、上記四塩化ケイ素は反応
条件においてはガスとして存在するのでかかる
不活性ガスとしての作用も有することはもちろ
んである。
なお、低級化反応速度は非常に速いので、1
秒〜100秒程度の反応時間(連続流通反応の場
合は平均滞留時間)で反応は完結する。
かくして低級化処理して得られたヘキサクロ
ロジシラン含有生成物は高温のガスとして得ら
れるのでこれを冷却凝縮し、核凝縮生成物をた
とえば蒸留分離等して所望のヘキサクロロジシ
ランを四塩化ケイ素と共に回収する。
() つぎに、第1段階でヘキサクロロジシラン
を分離した凝縮生成物(以下高級塩化物とい
う)中になお未反応または完全に低級化されず
残存するオクタクロロトリシラン以上の高沸成
分をさらに塩素と200乃至700℃の温度範囲で反
応低級化せしめてヘキサクロロジシランとする
のである。
該塩素による低級化反応温度は200乃至700℃
好ましくは300〜500℃である。
200℃未満では反応が効果的に進行せずまた
700℃を越えると四塩化ケイ素への転化率が増
大しヘキサクロロジシランの転化率が非常に小
さくなる。
第2段階の塩素による低級化反応は、第1段
階の加熱反応処理に比較してはるかに強度の発
熱を伴うものである。したがつて的確に該反応
熱を制御するため、処理すべき高級塩化物を第
1段階で使用したごとく四塩化ケイ素等の希釈
剤で希釈することが望ましい。あるいは塩素ガ
スをそのまま使用せず、ヘリウム、ネオン、窒
素の不活性ガスで希釈することが好ましい。
なお、低級化反応に使用する塩素は、ボンベ
等に充填されて販売されているものを、そのま
ま使用することもできるが、濃硫酸やシリカゲ
ル等で処理して充分脱水した後、使用すること
がより好ましい。
また高級塩化物に対する塩素ガスの供給量
は、該高級塩化物1重量部に対して0.1〜10重
量部好ましくは0.2〜1.0重量部である。これが
0.1重量部未満では低級化反応が十分進行せず、
また10重量部を越えた場合は四塩化ケイ素への
転化率が大となつてヘキサクロロジシランの回
収率が低下し好ましくない。
本発明における第2段階の塩素による低級化
反応自体の反応速度は非常に大きいと思われる
が、気一液反応とした場合も塩素ガスの高級塩
化物に対する溶解度がかなり大なることから
(10%程度はあるものと推定される)、ほぼ総括
的に均相反応系として扱つてもよく短時間で反
応は終了するものと思料される。なお、実際上
250℃以上、特に350〜450℃で低級化反応を行
つた場合は、該高級塩化物のかなりの部分はこ
の温度で気化するので、実質的には低級化反応
は、この気化した高級塩化物ガスと塩素ガスと
による気相反応として大部分行なわれているも
のと推定される。
以上のごとくして、第2段階の塩素による低級
化反応により得られた四塩化ケイ素とヘキサクロ
ロジシランは混合物(通常の反応条件では混合ガ
ス)として得られるので、これをさらに蒸留分離
等してヘキサクロロジシラン(および四塩化ケイ
素)を回収するのである。この最終段階(第2段
階)でヘキサクロロジシランを回収分離した残り
の蒸留残部等の量は極めて少なく、そのままアル
カリ水等により処理し廃棄することもできるが、
前記第1段階あるいは第2段階の処理液中に少く
とも一部を混入・循環させることが望ましい。
次に本発明を実施するのに好ましい形態を添付
図面を参照しながら説明する。
第1図は本発明の好ましい実施形態の1例を示
すフローシートであるが図において、10は塩素
化反応器である。
塩素化反応器10は固一気反応が効果的に行え
て、かつ、冷却および/または加熱手段を備えて
おり、反応温度の制御が可能なものであれば、固
定層型、流動層型もしくは粉体撹拌層型等いかな
る形式のものでもかまわない。すなわち、縦型の
槽タイプのものでもよいし、横型の溝型、円筒
型、U字型等各タイプのものでもよい。特に操作
性や、反応終了後の固形残渣の取り出しの容易性
の点で、後者のタイプのものがより好ましい。な
お、反応容器に備えられる撹拌手段としては、プ
ロペラ型、タービン型、パドル型、螺旋型、二重
螺旋型、スクリユー型等の各撹拌機があるが、後
二者のタイプのものは、粉体の輸送機能もあるの
で、粒子を連続的に供給し連続的の抜き出す連続
操作を行う場合に、特に適したものである。
塩素化反応器10に配管20を通じて仕込まれ
る原料のカルシウムシリコン等の金属粒子Fは、
通常、比重2〜5、粒子径5〜300mesh程度の砂
粒状のものが好適に使用されるが、これらは混合
物であつても、また、マンガン等他種金属等を混
合・溶解したものでもよい。大粒子の場合は、粉
砕して、適当な粒径にそろえて使用するのが好ま
しい。
塩素ガスCLは配管30を通じて反応器に供給
されるが、反応器に送入すべき塩素ガスCLは、
通常ボンベ等に充填されて販売されているもの
を、好ましくは濃硫酸やシリカゲル等で処理して
充分脱水した後、特にそれ以上精製することな
く、そのまま使用することが出来る。しかしなが
ら、反応速度を容易に制御出来る範囲に押さえ反
応熱を的確にコントロールするため、塩素ガスを
そのまま使用せず、ヘリウム、ネオン、アルゴ
ン、キセノン、窒素、四塩化硅素等の反応系に対
し不活性なガスで希釈し、塩素含量1〜90mol
%、好ましくは3〜70mol%程度の塩素含有ガス
とすることが望ましい。
塩素含有ガスは、常法に従い、上記固定層の下
部又は中段部に供給して、該ガスを固定層内を上
昇せしめて固一気反応を行わしめても良いが、本
反応の速度は非常に速いので、例えば横型の反応
器を使用し層高がそれ程大きくならない場合は、
固定層の表面にガスを供給し、該固定層表面に沿
つてガスを流しながら反応させても、実用上充分
大なる速度でヘキサクロロジシランが生成する。
塩素化反応温度はすでに述べたごとくケイ素合
金を使用する場合は300乃至600℃好ましくは300
乃至500℃でありケイ素合金の場合は130乃至400
℃好ましくは150乃至350℃である。
反応終了後生成したヘキサクロロジシランガス
は、四塩化ケイ素、オクタクロロトリシラン、デ
カクロロテトラシラン等副生ガスとの混合高温ガ
スとして反応器10から流出し配管40を通じて
凝縮器50へ導かれここで冷却凝縮せしめられ
る。このためには、凝縮器50として多管型凝縮
器を使用し、該多管壁を介しての関接熱交換操作
により上記生成ガスを冷却凝縮せしめてもよい
し、またより好ましくは生成ガスと冷却媒体(以
下冷媒という)を直接接触せしめて直接熱交換操
作を行わせ冷却凝縮せしめてもよい。
生成凝縮液は配管60を通じて蒸留塔()7
0に送られ、ここで常圧もしくは減圧下に蒸留し
て、塩素、四塩化ケイ素、ヘキサクロロジシラ
ン、オクタクロロトリシラン以上の高級塩化物に
分離される。塩素、四塩化ケイ素およびヘキサク
ロロジシランは塔頂より留出し、高級塩化物は塔
底より缶残として取り出される。なお、四塩化ケ
イ素の一部は配管80により、また塩素は配管9
0によりそれぞれ反応器10に循環再使用され
る。
ヘキサクロロジシランは配管100により、四
塩化ケイ素の他の一部は同じく110により抜き
出される。なお、蒸留塔はラシヒリング、バール
サドルリング等を充填した充填塔でもいいし、バ
ブルキヤツプ塔のごときものでもかまわない。
缶残として缶出されるオクタクロロトリシラン
以上の高沸成分は配管120により加熱処理低級
化反応器(転化器)130に送られる。その際配
管140からの四塩化ケイ素等の希釈剤により希
釈することが好ましい。転化器130の構造は、
原料気体の加熱処理操作が効果的に行えるもので
あり、かつ、冷却および/または加熱手段を備え
ており、処理温度(反応温度)を所望の範囲に制
御できるものであれば管型、撹拌層型等いかなる
形式のものでもかまわない。たとえば、管型の反
応器の場合は、これを空塔(空管)でそのまま使
用してもよいし、α−アルミナビーズ、ラシヒリ
ング、バールサドルリング等の充填物を充填して
熱交換操作をより効果的にすることも好ましい。
かくして第1段反応の結果得られたヘキサクロ
ロジシラン(および四塩化ケイ素)含有生成物は
配管150を通じて蒸留器()160に供給さ
れ四塩化ケイ素およびヘキサクロロジシランがそ
れぞれ配管170,180および100を通じて
分離回収される。蒸留塔()からの釜出液(高
級塩化物)は配管190からの四塩化ケイ素で希
釈され管路200を通じて塩素化低級化反応器2
10に送られる。ここで管路215により送入さ
れる塩素と反応低級化せしめられる。
塩素化低級化反応器210は気一液反応が効果
的に遂行でき、かつ、冷却および/または加熱手
段を備えており、反応温度を所望の範囲に制御で
きるものであれば管型、撹拌層型等いかなる形式
のものでもかまわない。
たとえば、管型の反応器の場合は、これを空塔
(空管)でそのまま使用してもよいしα−アルミ
ナビーズ、ラシヒリング、バールサドルリング等
の充填物を充填して気液接触をより効果的にする
ことも好ましい。また空塔の変型タイプとしては
濡れ壁塔としてもよいし気泡塔とすることも可能
である。なお、気一液接触の態様としては、両者
を併流で接触せしめてもよいし、これを向流とし
てもよい。
塩素化低級化反応器210からの生成物は管路
220により蒸留塔()230に送られ生成四
塩化ケイ素およびヘキサクロロジシランが分離回
収される。これらはそれぞれ配管240(および
110)、250(および100)により取り出
される。なお、四塩化ケイ素の一部は配管190
を通じてたとえば反応器210に循環される。蒸
留塔からの少量の缶残は管路260によりアルカ
リ処理槽270に送られ、管路280による反応
器10からの反応残渣と共に、管路290を通じ
て供給されるアルカリ水により処理される。
以上のごとく、本発明は、ケイ素またはケイ素
合金の塩素化反応によつて得られた塩素化生成物
中のオクタクロロトリシラン以上の副生高沸成分
を、()まず加熱処理により低級化し、()ひ
きつづいて塩素と反応せしめて低級化するという
2段階の低級化操作を採用してヘキサクロロジシ
ランとして回収することを特徴とするのである。
すなわち、本発明では、()まず反応熱量が
比較的少ない第1段の加熱処理のみによる低級化
反応により副生高沸成分を処理するので、反応に
より副生する多量の高沸成分のすべてを、容易に
反応熱を制御しつつ短時間で処理することができ
る。
そして総回収ヘキサクロロジシランの大部分が
この第1段階で回収される。
()そしてひき続いて、加熱処理のみでは低
級化しきれなかつた残りの高沸成分を塩素で低級
化するのであるが、副生高沸成分の相当量がすで
に第1段階で処理されているので、著しい発熱を
伴う塩素による該低級化反応が、比較的容易に処
理できるとともに、第1段階でヘキサクロロジシ
ランに転化・回収されなかつた副生高沸成分のか
なりの部分がこの第2段階で回収されるので総括
的なヘキサクロロジシランの回収率は非常に高く
なる。
これに対し、塩素化生成物中のオクタクロロト
リシラン以上の副生高沸成分を、第1段階の加熱
低級化処理を行うことなく、直接塩素により低級
化することももちろん可能であるが、この場合
は、上記した著しい発熱のため、該低級化反応の
制御が困難となり、処理能力が非常に低くなつて
しまうばかりでなく、しばしば反応が暴走するこ
とは避けられなかつた。また、塩素のみにより低
級化した場合本質的にヘキサクロロジシランの回
収率は本発明の2段階低級化に比較してはるかに
小さいものになつてしまうのである。
以下、実施例により本発明の実施の態様を説明
するがこれらはあくまで例示であり、特許法第70
条に規定する本発明の技術的範囲がこれらによつ
て限定的に解釈されるものと解してはならない。
実施例 1
(1) ケイ化カルシウムの塩素化反応
市販のケイ化カルシウム(日本重化学社製、
48〜200メツシユ、Si含有量61wt%)6.0Kg
(Si130.3g−atm)をアルゴン雰囲気中200の
固定床型反応器に装入した。
次に温度を180℃にまで昇温させ、アルゴン
(流量20/min)中に塩素ガス(鶴見曹達社
製、純度98%、以下同じ、塩素流量25/
min)を同伴させ12時間塩素化反応を行なつ
た。
生成ガスを約0℃に冷却し、生成液15.6Kgを
補集した。生成液中のケイ素含有量は
113.7gmolで、これは転化率87%(仕込みSi原
子基準、以下同じ)に相当する。次にこの生成
液を常圧下で単蒸留することにより四塩化ケイ
素4.0Kg(23.5g−mole、収率18.1%)、更に減
圧下(125mmHg)で単蒸留することによりヘキ
サクロロジシラン5.8Kg(21.6g−mole、収率
33.1%)およびオクタクロロトリシラン4.0Kg
(10.9g−mole、収率25.0%)を含む釜残()
5.7Kgを得た。
(2) 加熱反応処理による低級化反応
釜残()5.7Kgを四塩化ケイ素13.2Kgに希
釈した混合溶液(釜残濃度30wt%)を、アル
ゴン雰囲気下、125g/minの流量で予め500℃
に設定した反応管(内径100mm、長さ980mmのガ
ラス管に平均粒径5mmのα−アルミナビーズを
充填したもの)に通じ150分間加熱低級化反応
を行なつた。生成ガスを0℃に冷却し、生成液
18.4Kgを補集した。生成液を前述のごとく単蒸
留することにより四塩化ケイ素13.5Kg(正味生
成量1.8g−mole、収率1.4%)、ヘキサクロロジ
シラン4.7Kg(17.5g−mole、収率26.9%)およ
びオクタクロロトリシラン0.5Kg(1.4g−mole、
収率3.2%)を含む釜残()0.7Kgを得た。
(3) 塩素による低級化反応
釜残()0.7Kgを四塩化ケイ素6.0Kgに希釈
した混合溶液(釜残濃度10.5wt%)と塩素を、
それぞれ140g/min、25/minの流速で(2)に
おいて用いた反応管に通じ450℃にて48分間塩
素化低級化反応を行なつた。生成ガスを0℃に
冷却し、生成液7.5Kgを補集した。生成液を前
述のごとく単蒸留することにより四塩化ケイ素
7.0Kg(正味生成量5.9g−mole、収率4.5%)、
ヘキサクロロジシラン0.3Kg(1.1g−mole、収
率1.7%)および釜残()0.1Kgを得た。
以上の3反応により得られたヘキサクロロジシ
ランの、仕込みケイ化カルシウムに対する収率は
62%(Si仕込み原子基準)であり、また最終的に
残つたオクタクロロトリシラン以上の高沸成分は
仕込みケイ化カルシウム1gに対し約0.017gであつ
た。
比較例 1
実施例1の(1)で得られたと同一組成の釜残
()5.7Kgを四塩化ケイ素13.2Kgに希釈した混合
溶液(釜残濃度30wt%)と塩素を、アルゴン雰
囲気下、それぞれ125g/min、64/minの流量
で実施例1の(2)および(3)で用いたと同じ、予め
450℃に設定した反応管に通じ反応を行なつた
(釜残()の流量は実施例1の(2)と同じ。釜残
()および塩素の流量比率は実施例1の(3)と同
じ)。
反応開始10分後、反応熱のため反応温度が急上
昇したので反応を停止した。
比較例 2
比較例1において反応熱のため反応の継続が不
可能だったので、次に釜残の供給速度を下げ反応
を行なつた。すなわち実施例1の(1)で得られたと
同一組成の釜残()5.7Kgを四塩化ケイ素48.8
Kgに希釈した混合溶液(釜残濃度10.5wt%)を、
実施例1の(3)と同一条件(ただし反応時間は390
分)で直接塩素による低級化反応を行なつた。得
られた生成液61.2Kgを蒸留分離することにより四
塩化ケイ素51.8Kg(正味生成量17.4g−mole、収
率13.4%)、ヘキサクロロジシラン2.5Kg(9.3g−
mole、収率14.3%)、およびオクタクロロトリシ
ラン0.5Kg(1.4g−mole、収率3.2%)を含む釜残
()0.8Kgを得た。この段階でのヘキサクロロジ
シランの、仕込みケイ化カルシウムに対する収率
は47%(仕込みSi原子基準)である。
次に上記の釜残()0.8Kgを四塩化ケイ素1.9
Kgに希釈した混合溶液(釜残濃度30wt%)を、
実施例1の(2)と同一条件(ただし反応時間は22
分)で加熱反応処理を行なつた。得られた生成液
23gを蒸留分離することにより四塩化ケイ素1.9
Kg、ヘキサクロロジシラン0.6Kg(2.2g−mole、
収率3.4%)および釜残0.2Kgを得た。
最終段階でのヘキサクロロジシランの、仕込み
ケイ化カルシウムに対する収率は51%(仕込みSi
原子基準)であり、また最終的に残つたオクタク
ロロトリシラン以上の高沸成分は仕込みケイ化カ
ルシウム1gに対し約0.034gであつた。
実施例 2
実施例1の(2)において、加熱反応処理を450℃
で行なつた以外は、実施例1と同様にして実験を
行なつた。
結果を第1表に示す。
実施例 3
実施例1の(2)において、釜残()と同一組成
の釜残5.7Kgを四塩化ケイ素に希釈せずに、流量
0.1Kg/minの速さで57分間、500℃で反応させた
以外は実施例1と全く同様にして実験を行なつ
た。
結果を第1表に示す。
The present invention relates to a method for chlorinating silicon or silicon alloys to obtain hexachlorodisilane.
Specifically, the method involves lowering the high-boiling components higher than octachlorotrisilane in the product obtained by chlorinating silicon or silicon alloys in two steps, namely () first, by-product high-boiling components; The present invention relates to a method for producing hexachlorodisilane in good yield by lowering the components through a heating reaction treatment and () further lowering the remaining components with a higher boiling point than octachlorotrisilane with chlorine. In recent years, with the development of the electronics industry, the demand for semiconductor silicon such as polycrystalline silicon or amorphous silicon has increased rapidly.
Trichlorosilane, silicon tetrachloride, and monosilane are mainly used as raw materials for manufacturing silicon for semiconductors. On the other hand, the use of higher chlorinated silicon has also been developed; for example, the production of amorphous silicon or polycrystalline silicon by thermal decomposition of SinCl 2o+2 (n is a number of 2 or more) (Belgium Patent No. 889523);
Furthermore, the production of disilane by reduction of hexachlorodisilane (Journal of the Chemical Physics J.Chem.Phys.) vol.22, P939
(1954)), Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry (J.Inorg.
Nucl.Chem.) vol.25, P307 (1963)) etc. have been reported. However, disilane Si 2 H 6 can be produced by thermal decomposition (CVD),
When an amorphous silicon film is formed by glow discharge decomposition (GD), the deposition rate of the film formed on the substrate is much higher than that of monosilane SiH4 , and the film has excellent electrical properties. It is expected that demand will increase significantly in the future as a raw material for semiconductors for solar cells.
-83929). Conventionally, hexachlorodisilane is obtained by chlorinating silicon or a silicon alloy with chlorine. However, in this case, a considerable amount of silicon tetrachloride and higher chlorides higher than octachlorotrisilane are inevitably produced as by-products, so there is a problem that the yield of the target hexachlorodisilane is low. Further, it is possible to dispose of this higher chloride by treating it with alkaline water or the like as it is, but in that case, there is a drawback that the production cost increases because of the provision of disposal treatment equipment. Furthermore, higher chlorides such as octachlorotrisilane or higher easily produce by-product solids that are presumed to be silicooxalics, but since these solids are extremely sensitive to heat or shock, only a small amount of It is an extremely dangerous and troublesome substance that can violently ignite and burn just by being subjected to a shock, which poses a major safety problem. The present inventors have demonstrated that higher chlorides higher than octachlorotrisilane, which are produced as by-products during the production of hexachlorodisilane, are () first subjected to a heat reaction treatment, and () subsequently rechlorinated with chlorine to be lowered in two steps, and a considerable portion of the chlorides are lowered in two steps. The present invention was completed based on the discovery that hexachlorodisilane can be produced in good yield by recovering it as hexachlorodisilane. That is, the present invention provides (1) a method for producing hexachlorodisilane by chlorinating silicon or a silicon alloy at high temperature, in which () a high-boiling component higher than octachlorotrisilane, which is a by-product of the chlorination reaction, is used alone or diluted; A hexachlorodisilane-containing product is obtained by heat reaction treatment at a temperature range of 300 to 700°C in the presence of a reagent, and the hexachlorodisilane is separated and recovered from the obtained product. The remaining high-boiling components higher than octachlorotrisilane are further mixed with chlorine at 200 to 700℃.
The present invention relates to a method for producing hexachlorodisilane, characterized in that the reaction is reduced in a temperature range of 100 to 100%, and the hexachlorodisilane is recovered as hexachlorodisilane. The present invention will be explained in detail below. The method for producing hexachlorodisilane, which is the object of the present invention, is a method known per se, and is obtained by chlorinating silicon or a silicon alloy, particularly calcium silicide, iron silicide, and magnesium silicide, with chlorine. It is. The above chlorination temperature is usually 300 to 500 for silicon.
℃, in the case of silicon alloy it is 150 to 350℃,
In this case, in order to improve the yield of hexachlorodisilane, a method of supplying chlorine along with a diluent such as silicon tetrachloride may also be adopted. The content of hexachlorodisilane in the product solution can be changed to some extent depending on the reaction temperature, chlorine concentration, contact time, etc., but normally, in addition to silicon tetrachloride and hexachlorodisilane, a considerable amount of high-boiling components such as octachlorotrisilane or higher are unavoidable. to generate. High-temperature chlorination products of silicon or silicon alloys such as those mentioned above (the chlorination products leave the chlorination reactor as a mixed gas of silicon tetrachloride, hexachlorodisilane, and other by-product higher chlorides, and are cooled and condensed). silicon tetrachloride and hexachlorodisilane are separated from The most common separation method is distillation separation under normal pressure or reduced pressure, but any other unit operation such as extraction separation with an appropriate solvent or crystallization separation after cooling can be adopted. Of course. In this way, the present invention eliminates by-product high-boiling components such as octachlorotrisilane or higher, which remain after separating hexachlorodisilane and the like from chlorinated products and which have many problems in terms of production costs and safety.
It is converted into hexachlorodisilane (and safe silicon tetrachloride) through a step-down process and recovered. () First, in the first step, a high-boiling component higher than octachlorotrisilane is subjected to a heat reaction treatment in the temperature range of 300 to 700°C, either alone or in the presence of a diluent, to convert at least a portion of it into hexachlorodisilane. A hexachlorodisilane-containing product is obtained by lowering. The higher chloride (high boiling component) of octachlorotrisilane or higher to be heat treated is a higher chlorinated silicon represented by the following formula () SikCl 2k+2 (k is an integer of 3 or more) (), for example: , octachlorotrisilane, decachlorotetrasilane, dodecachloropentasilane, tetradecachlorohexasilane and the like. The heat treatment temperature is preferably from 300 to 700℃
The temperature is 400 to 600°C. Below 300℃, the conversion rate to hexachlorodisilane (lowering rate) is very slow, and above 700℃, silicon tetrachloride is converted to hexachlorodisilane.
This is undesirable because the rate of conversion to SiCl 4 increases and chlorine gas is produced by decomposition of higher chlorinated silicon. In addition, in order to improve the fluidity of the high-boiling component to be treated and make it easier to handle, it can be diluted with a diluent that is inert to the reaction. As such a diluent, a chlorine compound, particularly silicon tetrachloride, is used, but other materials such as fluorocarbons, methylene chloride, and silicone oil can also be used. In addition, in order to keep the lowering reaction rate within a controllable range and accurately control the reaction heat,
The above reaction may be carried out in an atmosphere of an inert gas such as helium, neon, argon, xenon, nitrogen or the like. Of course, since the silicon tetrachloride is present as a gas under the reaction conditions, it also acts as an inert gas. In addition, since the lowering reaction rate is very fast, 1
The reaction is completed in a reaction time of about seconds to 100 seconds (average residence time in the case of continuous flow reaction). The hexachlorodisilane-containing product obtained through the lowering treatment is obtained as a high-temperature gas, which is cooled and condensed, and the nuclear condensation product is separated, for example, by distillation, to recover the desired hexachlorodisilane together with silicon tetrachloride. . () Next, high-boiling components higher than octachlorotrisilane remaining unreacted or not completely lowered in the condensed product (hereinafter referred to as higher chloride) from which hexachlorodisilane was separated in the first step are further chlorinated. Hexachlorodisilane is obtained by reducing the reaction temperature in a temperature range of 200 to 700°C. The lowering reaction temperature using chlorine is 200 to 700℃.
Preferably it is 300-500°C. Below 200℃, the reaction will not proceed effectively or
When the temperature exceeds 700°C, the conversion rate to silicon tetrachloride increases and the conversion rate of hexachlorodisilane becomes very small. The lowering reaction using chlorine in the second stage is accompanied by a much stronger heat generation than the heating reaction treatment in the first stage. Therefore, in order to accurately control the heat of reaction, it is desirable to dilute the higher chloride to be treated with a diluent such as silicon tetrachloride as used in the first step. Alternatively, it is preferable not to use chlorine gas as it is, but to dilute it with an inert gas such as helium, neon, or nitrogen. Note that the chlorine used in the lowering reaction can be used as is, sold in cylinders, etc., but it is best to use it after thoroughly dehydrating it by treating it with concentrated sulfuric acid, silica gel, etc. More preferred. The amount of chlorine gas supplied to the higher chloride is 0.1 to 10 parts by weight, preferably 0.2 to 1.0 parts by weight, per 1 part by weight of the higher chloride. This is
If it is less than 0.1 part by weight, the lowering reaction will not proceed sufficiently,
Moreover, if it exceeds 10 parts by weight, the conversion rate to silicon tetrachloride becomes large and the recovery rate of hexachlorodisilane decreases, which is not preferable. The reaction rate of the second step of the lowering reaction using chlorine itself in the present invention is thought to be very high, but even when it is a gas-liquid reaction, the solubility of chlorine gas in higher chlorides is quite high (10% It is assumed that the reaction can be generally treated as a homogeneous phase reaction system and the reaction will be completed in a short period of time. In addition, in practice
When the lowering reaction is carried out at 250°C or higher, especially at 350 to 450°C, a considerable portion of the higher chlorides will vaporize at this temperature, so the lowering reaction will essentially be carried out at a temperature of 350 to 450°C. It is presumed that most of the reaction takes place as a gas phase reaction between gas and chlorine gas. As described above, silicon tetrachloride and hexachlorodisilane obtained in the second step of the lowering reaction with chlorine are obtained as a mixture (mixed gas under normal reaction conditions), and this is further separated by distillation etc. to obtain hexachlorodisilane. Disilane (and silicon tetrachloride) is recovered. The amount of distillation residue remaining after recovering and separating hexachlorodisilane in this final stage (second stage) is extremely small, and can be treated with alkaline water or the like and disposed of as is.
It is desirable to mix and circulate at least a part of the treatment liquid in the first or second stage. Next, preferred embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a flow sheet showing one example of a preferred embodiment of the present invention, and in the figure, 10 is a chlorination reactor. The chlorination reactor 10 may be a fixed bed type, a fluidized bed type, or a powder type, as long as it can effectively carry out a solid-state reaction, is equipped with cooling and/or heating means, and can control the reaction temperature. It may be of any type, such as a body-stirring bed type. That is, it may be of a vertical tank type, or of various types such as a horizontal groove type, cylindrical type, or U-shape. In particular, the latter type is more preferable in terms of operability and ease of removing the solid residue after the reaction is completed. The stirring means provided in the reaction vessel include propeller type, turbine type, paddle type, spiral type, double spiral type, and screw type stirrers. Since it also has a body transport function, it is particularly suitable for continuous operations in which particles are continuously supplied and continuously extracted. Metal particles F such as calcium silicon, etc., which are raw materials, are charged into the chlorination reactor 10 through the pipe 20.
Normally, sand particles with a specific gravity of 2 to 5 and a particle size of about 5 to 300 mesh are preferably used, but these may be a mixture or a mixture of other metals such as manganese and dissolved. . In the case of large particles, it is preferable to crush them to a suitable particle size before use. The chlorine gas CL is supplied to the reactor through the pipe 30, but the chlorine gas CL to be sent to the reactor is
It is usually sold in cylinders and the like, and after being sufficiently dehydrated, preferably by treatment with concentrated sulfuric acid, silica gel, etc., it can be used as it is without further purification. However, in order to keep the reaction rate within an easily controllable range and accurately control the reaction heat, chlorine gas is not used as it is, and is inert to the reaction system such as helium, neon, argon, xenon, nitrogen, silicon tetrachloride, etc. diluted with a gas containing 1 to 90 mol of chlorine.
%, preferably about 3 to 70 mol% of the chlorine-containing gas. The chlorine-containing gas may be supplied to the lower or middle part of the fixed bed according to a conventional method, and the gas may be allowed to rise in the fixed bed to carry out the solid reaction at once, but the speed of this reaction is very fast. Therefore, for example, if a horizontal reactor is used and the bed height is not that large,
Even if a gas is supplied to the surface of the fixed layer and the reaction is carried out while flowing the gas along the surface of the fixed layer, hexachlorodisilane is produced at a rate sufficiently high for practical use. As mentioned above, when using a silicon alloy, the chlorination reaction temperature is 300 to 600℃, preferably 300℃.
From 130 to 400℃ for silicon alloys.
The temperature is preferably 150 to 350°C. After the reaction, the hexachlorodisilane gas produced flows out of the reactor 10 as a high-temperature gas mixed with by-product gases such as silicon tetrachloride, octachlorotrisilane, and decachlorotetrasilane, and is led to the condenser 50 through the pipe 40, where it is Cooled and condensed. For this purpose, a multi-tubular condenser may be used as the condenser 50, and the produced gas may be cooled and condensed by an indirect heat exchange operation through the multi-tubular walls, or more preferably, the produced gas may be Alternatively, a cooling medium (hereinafter referred to as a refrigerant) may be brought into direct contact to perform a direct heat exchange operation to cause cooling and condensation. The produced condensate passes through a pipe 60 to a distillation column () 7
0, where it is distilled under normal pressure or reduced pressure and separated into higher chlorides such as chlorine, silicon tetrachloride, hexachlorodisilane, and octachlorotrisilane. Chlorine, silicon tetrachloride, and hexachlorodisilane are distilled off from the top of the column, and higher chlorides are taken out as bottom residue from the bottom of the column. Note that a part of silicon tetrachloride is supplied through pipe 80, and chlorine is supplied through pipe 9.
0 are recycled and reused in the reactor 10, respectively. Hexachlorodisilane is extracted through piping 100, and another portion of silicon tetrachloride is extracted through 110 as well. The distillation column may be a packed column filled with Raschig rings, Burr saddle rings, etc., or may be a bubble cap column. High-boiling components higher than octachlorotrisilane, which are discharged as residue from the can, are sent to a heat treatment lowering reactor (converter) 130 via a pipe 120. At that time, it is preferable to dilute with a diluent such as silicon tetrachloride from the pipe 140. The structure of the converter 130 is as follows:
A tube type or a stirred bed type can be used as long as it can effectively perform heat treatment of the raw material gas, is equipped with cooling and/or heating means, and can control the treatment temperature (reaction temperature) within the desired range. It can be of any type, such as a type. For example, in the case of a tubular reactor, it may be used as is as an empty column (empty tube), or it may be filled with packing materials such as α-alumina beads, Raschig rings, and Burl saddle rings for heat exchange operations. It is also preferable to make it more effective. The hexachlorodisilane (and silicon tetrachloride)-containing product thus obtained as a result of the first stage reaction is supplied to a distiller ( ) 160 through a pipe 150, and silicon tetrachloride and hexachlorodisilane are separated and recovered through pipes 170, 180, and 100, respectively. be done. The distillate (higher chloride) from the distillation column is diluted with silicon tetrachloride from pipe 190 and passed through pipe 200 to chlorination lowering reactor 2.
Sent to 10. Here, it is reacted with chlorine fed through the pipe 215 to lower its grade. The chlorination/lowering reactor 210 may be of a tubular type or a stirred bed type as long as it can effectively perform a gas-liquid reaction, is equipped with cooling and/or heating means, and can control the reaction temperature within a desired range. It can be of any type, such as a type. For example, in the case of a tubular reactor, it may be used as is as an empty column (empty tube), or it may be filled with packing materials such as α-alumina beads, Raschig rings, and Burl saddle rings to improve gas-liquid contact. It is also preferable to make it effective. Further, as a modified type of empty tower, it is possible to use a wet wall tower or a bubble tower. As for the mode of gas-liquid contact, both may be brought into contact in cocurrent flow, or may be brought into contact in countercurrent flow. The product from the chlorination-lowering reactor 210 is sent to a distillation column ( ) 230 via a pipe 220, and the produced silicon tetrachloride and hexachlorodisilane are separated and recovered. These are taken out by pipes 240 (and 110) and 250 (and 100), respectively. Note that some of the silicon tetrachloride is in the pipe 190.
for example, to the reactor 210. A small amount of bottoms from the distillation column is sent via line 260 to an alkaline treatment tank 270 and treated with alkaline water supplied via line 290, along with the reaction residue from reactor 10 via line 280. As described above, the present invention () first lowers by-product high-boiling components higher than octachlorotrisilane in the chlorinated product obtained by the chlorination reaction of silicon or silicon alloy by heat treatment, (2) It is characterized by employing a two-step lowering operation in which it is subsequently reacted with chlorine to lower the grade, and is recovered as hexachlorodisilane. That is, in the present invention, () the by-product high-boiling components are first treated by a lowering reaction using only the first-stage heat treatment, which has a relatively small amount of reaction heat; , the reaction heat can be easily controlled and the process can be carried out in a short time. The majority of the total recovered hexachlorodisilane is then recovered in this first stage. () Subsequently, the remaining high-boiling components that could not be lowered by heat treatment alone are lowered using chlorine, but since a considerable amount of by-product high-boiling components have already been treated in the first step. This lowering reaction with chlorine, which is accompanied by significant heat generation, can be treated relatively easily, and a significant portion of the by-product high-boiling components that were not converted and recovered into hexachlorodisilane in the first stage are recovered in the second stage. Therefore, the overall recovery rate of hexachlorodisilane is very high. On the other hand, it is of course possible to lower the by-product high-boiling components higher than octachlorotrisilane in the chlorinated product by directly using chlorine without performing the first-stage heating lowering treatment. In this case, due to the above-mentioned significant heat generation, it becomes difficult to control the lowering reaction, and not only the throughput becomes extremely low, but it is also inevitable that the reaction often goes out of control. In addition, when the grade is lowered using only chlorine, the recovery rate of hexachlorodisilane is essentially much smaller than in the two-step grade lowering of the present invention. Hereinafter, embodiments of the present invention will be explained with reference to Examples, but these are merely illustrative, and Patent Law 70
The technical scope of the present invention as defined in Article 1 shall not be construed as being limited thereby. Example 1 (1) Chlorination reaction of calcium silicide Commercially available calcium silicide (manufactured by Nippon Heavy Chemical Co., Ltd.,
48-200 mesh, Si content 61wt%) 6.0Kg
(Si130.3 g-atm) was charged into a 200 ml fixed bed reactor in an argon atmosphere. Next, the temperature was raised to 180℃, and chlorine gas (manufactured by Tsurumi Soda Co., Ltd., purity 98%, the same hereinafter, chlorine flow rate 25/min) was added to argon (flow rate 20/min).
chlorination reaction was carried out for 12 hours. The produced gas was cooled to about 0°C, and 15.6 kg of produced liquid was collected. The silicon content in the produced liquid is
It was 113.7 gmol, which corresponds to a conversion rate of 87% (based on Si atoms charged, the same applies hereinafter). Next, this product liquid was subjected to simple distillation under normal pressure to obtain 4.0 kg (23.5 g-mole, yield 18.1%) of silicon tetrachloride, and further to simple distillation under reduced pressure (125 mmHg) to obtain 5.8 kg (21.6 g) of hexachlorodisilane. −mole, yield
33.1%) and octachlorotrisilane 4.0Kg
(10.9g-mole, yield 25.0%)
Obtained 5.7Kg. (2) Lowering reaction by heating reaction treatment A mixed solution (residue concentration: 30 wt%) of 5.7 kg of pot residue () diluted with 13.2 kg of silicon tetrachloride was heated at 500°C in advance at a flow rate of 125 g/min under an argon atmosphere.
The mixture was passed through a reaction tube (a glass tube with an inner diameter of 100 mm and a length of 980 mm filled with α-alumina beads with an average particle size of 5 mm) and a heating lowering reaction was carried out for 150 minutes. The generated gas is cooled to 0℃, and the generated liquid is
Collected 18.4Kg. By simple distillation of the product liquid as described above, 13.5 kg of silicon tetrachloride (net production amount 1.8 g-mole, yield 1.4%), 4.7 kg of hexachlorodisilane (17.5 g-mole, yield 26.9%) and octachlorotrisilane were obtained. Silane 0.5Kg (1.4g−mole,
0.7 kg of residue () containing 3.2% yield) was obtained. (3) Lowering reaction using chlorine A mixed solution of 0.7 kg of pot residue () diluted with 6.0 kg of silicon tetrachloride (concentration of pot residue 10.5 wt%) and chlorine,
The mixture was passed through the reaction tube used in (2) at a flow rate of 140 g/min and 25 g/min, respectively, and a chlorination and lowering reaction was carried out at 450°C for 48 minutes. The produced gas was cooled to 0°C, and 7.5 kg of produced liquid was collected. Silicon tetrachloride is obtained by simple distillation of the product liquid as described above.
7.0Kg (net production 5.9g-mole, yield 4.5%),
0.3 kg (1.1 g-mole, yield 1.7%) of hexachlorodisilane and 0.1 kg of residue () were obtained. The yield of hexachlorodisilane obtained by the above three reactions based on the charged calcium silicide is
62% (based on Si charged atoms), and the amount of high-boiling components higher than octachlorotrisilane that ultimately remained was approximately 0.017 g per 1 g of charged calcium silicide. Comparative Example 1 A mixed solution (residue concentration: 30 wt%) obtained by diluting 5.7 kg of pot residue () having the same composition as that obtained in Example 1 (1) with 13.2 kg of silicon tetrachloride (concentration of pot residue 30 wt%) and chlorine were each added under an argon atmosphere. Same as used in (2) and (3) of Example 1 at flow rates of 125 g/min and 64 g/min.
The reaction was conducted through a reaction tube set at 450°C (the flow rate of the bottom () was the same as in (2) of Example 1. The flow rate ratio of the bottom () and chlorine was as in (3) of Example 1). same). Ten minutes after the start of the reaction, the reaction temperature rose rapidly due to reaction heat, so the reaction was stopped. Comparative Example 2 In Comparative Example 1, it was impossible to continue the reaction due to the reaction heat, so next the reaction was carried out by lowering the feed rate of the residue. That is, 5.7 kg of the pot residue () having the same composition as that obtained in (1) of Example 1 was mixed with 48.8 kg of silicon tetrachloride.
Kg diluted mixed solution (pot residual concentration 10.5wt%),
The same conditions as in Example 1 (3) (however, the reaction time was 390
The lowering reaction using direct chlorine was carried out in 20 min). By distilling and separating 61.2 kg of the resulting product liquid, 51.8 kg of silicon tetrachloride (net production amount 17.4 g-mole, yield 13.4%) and 2.5 kg of hexachlorodisilane (9.3 g-mole) were obtained.
0.8 kg of the residue () containing 0.5 kg (1.4 g-mole, yield 3.2%) of octachlorotrisilane were obtained. At this stage, the yield of hexachlorodisilane based on the charged calcium silicide is 47% (based on the charged Si atoms). Next, add 0.8 kg of the above pot residue () to 1.9 kg of silicon tetrachloride.
Kg diluted mixed solution (pot residual concentration 30wt%),
The same conditions as in Example 1 (2) (however, the reaction time was 22
The heating reaction treatment was carried out for 1 minute). Obtained product liquid
Silicon tetrachloride 1.9 by distilling and separating 23g
Kg, hexachlorodisilane 0.6Kg (2.2g−mole,
Yield: 3.4%) and 0.2 kg of pot residue were obtained. The yield of hexachlorodisilane in the final stage was 51% based on the calcium silicide charge (Si
The amount of high-boiling components higher than octachlorotrisilane that ultimately remained was approximately 0.034 g per 1 g of calcium silicide. Example 2 In (2) of Example 1, the heating reaction treatment was carried out at 450°C.
The experiment was conducted in the same manner as in Example 1, except that the experiment was carried out in Example 1. The results are shown in Table 1. Example 3 In (2) of Example 1, 5.7 kg of pot residue having the same composition as the pot residue () was mixed with silicon tetrachloride at a flow rate of 5.7 kg.
An experiment was conducted in exactly the same manner as in Example 1, except that the reaction was carried out at 500° C. for 57 minutes at a rate of 0.1 Kg/min. The results are shown in Table 1.
【表】【table】
第1図は本発明を実施するための具体的態様を
示すフローシート図である。
FIG. 1 is a flow sheet diagram showing a specific embodiment for carrying out the present invention.
Claims (1)
ヘキサクロロジシランを製造する方法において、
()上記塩素化反応により副生するオクタクロ
ロトリシラン以上の高沸成分を単独かまたは希釈
剤の存在下に300乃至700℃の温度範囲で加熱反応
処理してヘキサクロロジシラン含有生成物を得、
該得られた生成物から該ヘキサクロロジシランを
分離回収すると共に、()上記生成物中になお
残存するオクタクロロトリシラン以上の高沸成分
を更に塩素と200乃至700℃の温度範囲で反応低級
化せしめてヘキサクロロジシランとして回収する
ことを特徴とするヘキサクロロジシランの製造方
法。 2 ケイ素合金がケイ化カルシウム、ケイ化鉄ま
たはケイ化マグネシウムである特許請求の範囲第
1項に記載の方法。 3 希釈剤が四塩化ケイ素である特許請求の範囲
第1項に記載の方法。[Claims] 1. A method for producing hexachlorodisilane by chlorinating silicon or silicon alloy at high temperature,
() Hexachlorodisilane-containing product is obtained by heat-reacting a high-boiling component higher than octachlorotrisilane, which is a by-product of the above chlorination reaction, alone or in the presence of a diluent in a temperature range of 300 to 700°C;
The hexachlorodisilane is separated and recovered from the obtained product, and () high-boiling components higher than octachlorotrisilane that still remain in the product are further degraded by reaction with chlorine in a temperature range of 200 to 700°C. A method for producing hexachlorodisilane, which comprises recovering hexachlorodisilane at least as hexachlorodisilane. 2. The method according to claim 1, wherein the silicon alloy is calcium silicide, iron silicide or magnesium silicide. 3. The method according to claim 1, wherein the diluent is silicon tetrachloride.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8275883A JPS59207829A (en) | 1983-05-13 | 1983-05-13 | Production of hexachlorodisilane |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8275883A JPS59207829A (en) | 1983-05-13 | 1983-05-13 | Production of hexachlorodisilane |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59207829A JPS59207829A (en) | 1984-11-26 |
| JPH0352407B2 true JPH0352407B2 (en) | 1991-08-09 |
Family
ID=13783337
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JPS59207829A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4841083A (en) * | 1987-06-03 | 1989-06-20 | Mitsui Toatsu Chemicals, Incorporated | Ladder polysilanes |
| DE102013207441A1 (en) * | 2013-04-24 | 2014-10-30 | Evonik Degussa Gmbh | Process for the preparation of hexachlorodisilane by cleavage of higher polychlorosilanes such as octachlorotrisilane |
-
1983
- 1983-05-13 JP JP8275883A patent/JPS59207829A/en active Granted
Also Published As
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|---|---|
| JPS59207829A (en) | 1984-11-26 |
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