JPH0688773B2 - ヘキサクロロジシランの製造方法 - Google Patents
ヘキサクロロジシランの製造方法Info
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- JPH0688773B2 JPH0688773B2 JP4470185A JP4470185A JPH0688773B2 JP H0688773 B2 JPH0688773 B2 JP H0688773B2 JP 4470185 A JP4470185 A JP 4470185A JP 4470185 A JP4470185 A JP 4470185A JP H0688773 B2 JPH0688773 B2 JP H0688773B2
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- Silicon Compounds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明は、ヘキサクロロジシランの製造方法に関する
ものである。
ものである。
更に詳しくはクロロポリシラン（SinCl2n+2,n≧３）を
塩素化分解し低級化してヘキサクロロジシランを得る方
法に関するものである。
塩素化分解し低級化してヘキサクロロジシランを得る方
法に関するものである。
従来の技術 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。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SinCl2n+2（ｎは２以上の
数）の熱分解によるアモルファ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
（ジャーナルオブザケミカルフィジックス（J.Chem.Phy
s.）vol.22,P939（1954））、（ジャーナルオブインオ
ーガニックアンドニュクレアケミストリー（J.Inorg.Nu
cl.Chem.）vol.25,P307（1963））等が報告されてい
る。
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。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SinCl2n+2（ｎは２以上の
数）の熱分解によるアモルファ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
（ジャーナルオブザケミカルフィジックス（J.Chem.Phy
s.）vol.22,P939（1954））、（ジャーナルオブインオ
ーガニックアンドニュクレアケミストリー（J.Inorg.Nu
cl.Chem.）vol.25,P307（1963））等が報告されてい
る。
しかしてジシランSi2H6は、化学気相分解（CVD）、グロ
ー放電分解（GD）によりアモルファ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）。
ー放電分解（GD）によりアモルファ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。
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ッ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て敏
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。
容易にシリコオキザリッ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て敏
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。
発明が解決しようとする問題点 金属硅素合金又は硅素を塩素化して、ヘキサクロロジシ
ランを得るに当り、副生するクロロポリシラン（SinCl
2n+2ｎ≧３）を塩素化分解する際に、装置内の閉塞トラ
ブルを解消し、高操業を維持すること及び高収率でヘキ
サクロロジシランを得ることは難しかつた。
ランを得るに当り、副生するクロロポリシラン（SinCl
2n+2ｎ≧３）を塩素化分解する際に、装置内の閉塞トラ
ブルを解消し、高操業を維持すること及び高収率でヘキ
サクロロジシランを得ることは難しかつた。
発明の開示 本発明者は、前記問題点を解決するため鋭意研究を行
い、本発明を完成するに至つたものである。
い、本発明を完成するに至つたものである。
すなわち、本発明のヘキサクロロジシランの製造方法
は、クロロポリシラン（SinCl2n+2,n≧３）を流動層内
で塩素により低級化しヘキサクロロジシランを製造する
に当り反応温度250〜450℃の温度条件下で不活性粒子を
流動媒体に利用し、四塩化硅素蒸気を流動ガスに使用し
塩素を流動ガスたる四塩化硅素蒸気とは別に単独に流動
層に導入して塩素化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である。
は、クロロポリシラン（SinCl2n+2,n≧３）を流動層内
で塩素により低級化しヘキサクロロジシランを製造する
に当り反応温度250〜450℃の温度条件下で不活性粒子を
流動媒体に利用し、四塩化硅素蒸気を流動ガスに使用し
塩素を流動ガスたる四塩化硅素蒸気とは別に単独に流動
層に導入して塩素化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である。
図面の説明 本発明を図面により説明する。
第１図は、本発明のヘキサクロロジシランの製造方法の
１例を示すものである。
１例を示すものである。
四塩化硅素は配管より導入され、蒸発器に供給され
る。ここで四塩化硅素は全量蒸発させられ、蒸気とな
る。四塩化硅素蒸気は配管より流動層の下部より分
散板を通して導入される。
る。ここで四塩化硅素は全量蒸発させられ、蒸気とな
る。四塩化硅素蒸気は配管より流動層の下部より分
散板を通して導入される。
流動層は60メッシュパスのアルミナが充填されてお
り、伝熱ヒーターによつて例えば350℃に制御されてい
る。
り、伝熱ヒーターによつて例えば350℃に制御されてい
る。
原料のクロロポリシラン（SinCl2n+2,n≧３）と塩素は
それぞれ別々に配管、により流動層の側面下部より
層内導入される。
それぞれ別々に配管、により流動層の側面下部より
層内導入される。
流動層内で低級化された反応ガスは配管より層外に排
出する。
出する。
本発明に使用するクロロポリシランとしては、オクタク
ロロトリシラン（Si3Cl8）、デカクロロテトラシラン
（Si4Cl10）、ドデカクロロペンタシラン（Si5Cl12）、
テトラデカクロロヘキサシラン（Si6Cl14）等がありこ
れらは単独でも混合物としても使用できる。
ロロトリシラン（Si3Cl8）、デカクロロテトラシラン
（Si4Cl10）、ドデカクロロペンタシラン（Si5Cl12）、
テトラデカクロロヘキサシラン（Si6Cl14）等がありこ
れらは単独でも混合物としても使用できる。
本発明において反応温度が250℃未満では、クロロポリ
シラン（SinCl2n+2,n≧３）の分解率が低く生産効率が
悪く、450℃を越えると分解率は高いが目的とするヘキ
サクロロジシランの選択率が悪くなる。又流動ガスに使
用する四塩化硅素と塩素を流動層内に導入する際、先に
混合して導入すると、四塩化硅素が分解し、流動層の流
動ガス分散板を閉塞する現象が生じるが、別々に流動層
に導入することによつて、閉塞のトラブルを回避出来
る。さらにアルミナのごとき不活性粒子を流動媒体とし
て使用することによつて、クロロポリシラン（SinCl
2n+2,n≧３）が釜残液であつても、反応器を閉塞させず
に運転が可能である。
シラン（SinCl2n+2,n≧３）の分解率が低く生産効率が
悪く、450℃を越えると分解率は高いが目的とするヘキ
サクロロジシランの選択率が悪くなる。又流動ガスに使
用する四塩化硅素と塩素を流動層内に導入する際、先に
混合して導入すると、四塩化硅素が分解し、流動層の流
動ガス分散板を閉塞する現象が生じるが、別々に流動層
に導入することによつて、閉塞のトラブルを回避出来
る。さらにアルミナのごとき不活性粒子を流動媒体とし
て使用することによつて、クロロポリシラン（SinCl
2n+2,n≧３）が釜残液であつても、反応器を閉塞させず
に運転が可能である。
効果 本発明の方法を実施することによつて用途もなく取扱い
が困難なクロロポリシランを原料にして有用なヘキサク
ロロジシランを製造することが可能となり工業的に極め
て価値がある。
が困難なクロロポリシランを原料にして有用なヘキサク
ロロジシランを製造することが可能となり工業的に極め
て価値がある。
実施例−１ 直径40mm高さ500mmの流動層に100mesh〜250meshのアル
ミナ150ccを充填し、毎時12.0kgの四塩化硅素を蒸発器
を通し350℃に予熱し、流動層下部に導入する。一方塩
素は、流動層の側面より内径8mmの配管を通し毎時100Nl
供給する。更に流動層側面にもうけた別々の内径8mmの
配管より毎時3.0kgのオクタクロロトリシランを供給し
た。流動層内の反応温度は350℃に保てるよう流動層側
面より電熱ヒーターで加熱した。運転が一定常状態にな
つたと思われる４時間後、反応器出口ガスを凝縮器で凝
縮したところ毎時12.7kgの四塩化硅素、1.1kgのヘキサ
クロロジシラン、1.4kgのオクタクロロトリシランが得
られた。
ミナ150ccを充填し、毎時12.0kgの四塩化硅素を蒸発器
を通し350℃に予熱し、流動層下部に導入する。一方塩
素は、流動層の側面より内径8mmの配管を通し毎時100Nl
供給する。更に流動層側面にもうけた別々の内径8mmの
配管より毎時3.0kgのオクタクロロトリシランを供給し
た。流動層内の反応温度は350℃に保てるよう流動層側
面より電熱ヒーターで加熱した。運転が一定常状態にな
つたと思われる４時間後、反応器出口ガスを凝縮器で凝
縮したところ毎時12.7kgの四塩化硅素、1.1kgのヘキサ
クロロジシラン、1.4kgのオクタクロロトリシランが得
られた。
実施例−２ 実施例−１と全く同様な条件でオクタクロロトリシラン
のかわりにオクタクロロトリシラン63％、デカクロロテ
トラシラン21％その他高次のクロロポリシラン16％の混
合クロロポリシランを毎時3.0kg流動層に供給し、流動
層出口ガスを凝縮したところ毎時12.9kgの四塩化硅素、
0.8kgヘキサクロロジシラン1.3kgのオクタクロロトリシ
ラン、0.1kgその他クロロポリシランが得られた。
のかわりにオクタクロロトリシラン63％、デカクロロテ
トラシラン21％その他高次のクロロポリシラン16％の混
合クロロポリシランを毎時3.0kg流動層に供給し、流動
層出口ガスを凝縮したところ毎時12.9kgの四塩化硅素、
0.8kgヘキサクロロジシラン1.3kgのオクタクロロトリシ
ラン、0.1kgその他クロロポリシランが得られた。
比較例−１ 実施例−１の流動層に蒸発器を出た四塩化硅素と塩素を
混合し、350℃に温度を保ち、反応器に導入したとこ
ろ、内径1mm個数16個の多孔板が３時間後閉塞し操作を
停止せざるを得なくなつた。
混合し、350℃に温度を保ち、反応器に導入したとこ
ろ、内径1mm個数16個の多孔板が３時間後閉塞し操作を
停止せざるを得なくなつた。
第１図は、本発明のヘキサクロロジシランの製造方法の
１例を示すフローシートである。
１例を示すフローシートである。
Claims (1)
- 【請求項１】クロロポリシラン（SinCl2n+2,n≧３）を
流動層内で塩素により低級化しヘキサクロロジシランを
製造するに当り、反応温度250〜450℃の温度条件下で、
不活性粒子を流動媒体に利用し、四塩化硅素蒸気を流動
ガスに使用し、塩素を流動ガスたる四塩化硅素蒸気とは
別に単独に流動層に導入して塩素化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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4470185A JPH0688773B2 (ja) | 1985-03-08 | 1985-03-08 | ヘキサクロロジシランの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4470185A JPH0688773B2 (ja) | 1985-03-08 | 1985-03-08 | ヘキサクロロジシランの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61205614A JPS61205614A (ja) | 1986-09-11 |
| JPH0688773B2 true JPH0688773B2 (ja) | 1994-11-09 |
Family
ID=12698720
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4470185A Expired - Lifetime JPH0688773B2 (ja) | 1985-03-08 | 1985-03-08 | ヘキサクロロジシランの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0688773B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102009056438B4 (de) * | 2009-12-02 | 2013-05-16 | Spawnt Private S.À.R.L. | Verfahren zur Herstellung von Hexachlordisilan |
| DE102009056731A1 (de) | 2009-12-04 | 2011-06-09 | Rev Renewable Energy Ventures, Inc. | Halogenierte Polysilane und Polygermane |
-
1985
- 1985-03-08 JP JP4470185A patent/JPH0688773B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61205614A (ja) | 1986-09-11 |
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