JPH072510A - テトラクロロシランの脱リン法 - Google Patents

テトラクロロシランの脱リン法

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JPH072510A
JPH072510A JP5158229A JP15822993A JPH072510A JP H072510 A JPH072510 A JP H072510A JP 5158229 A JP5158229 A JP 5158229A JP 15822993 A JP15822993 A JP 15822993A JP H072510 A JPH072510 A JP H072510A
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JP
Japan
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tetrachlorosilane
activated carbon
phosphorus
single crystal
silicon
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Pending
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JP5158229A
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English (en)
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Robert G Brink
ジェラルド ブリンク ロバート
Norman H Deitering
ヘンリー デイタリング ノーマン
Michael H Greene
ホルムス グリーン ミッシェル
Kimmai T Nguyen
ティ グエン キンマイ
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Hemlock Semiconductor Operations LLC
Original Assignee
Hemlock Semiconductor Corp
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D15/00—Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】超高純度シリコンの製造に使用されるテトラク
ロロシランの脱リン法の提供。 【構成】本法は、電子等級シリコンの製造に使用される
テトラクロロシランの精製法に関し、リンの微量不純物
が1兆分の数部の範囲内に除去される。該方法は液体テ
トラクロロシランを活性炭と接触させる工程を含み、連
続法又はバッチ法として行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子等級(超高純度)
シリコンの製造に使用されるテトラクロロシランの精製
法に関するものであって、該精製法においてリンの微量
不純物が除去される。該精製法は、微量のリン成分を有
する液体テトラクロロシランを活性炭と接触させる工程
からなる。該精製法は、テトラクロロシラン中のリンの
量を1兆分の数部に下げることができる。該精製法は連
続式又はバッチ式で実施され、リン汚染物質を含有する
活性炭をテトラクロロシランから容易に分離することが
できる。
【0002】
【従来の技術】集積回路の製造には超高純度の単結晶シ
リコン・ウエ−ハが必要である。その単結晶シリコン・
ウエーハの純度は、シリコン・ウエーハ上に形成される
集積回路の密度を制限する要素の1つである。単結晶シ
リコン・ウエ−ハ上の集積回路密度を上げる研究が行わ
れ、それに伴いシリコン・ウエ−ハ中の不純物の量を下
げる必要が依然として続いている。
【0003】高純度の単結晶シリコンを製造する標準の
方法は、加熱シリコン素子の上に超高純度のシランガ
ス、例えばテトラクロロシランを化学蒸着する方法を含
む。形成されたシリコンのインゴットは、次にフロート
・ゾーン処理して単結晶ロッドし、それを集積回路に適
当な単結晶シリコン・ウエ−ハにスライスする。
【0004】そのシラン蒸着ガスの微量汚染が、この標
準法によって製造される単結晶シリコン・ウエーハの汚
染源である。従って、そのシラン蒸着ガス中の微量汚染
物質の量をできるだけ低くする必要がある。鉄、銅およ
びマンガンのような多くの不純物は蒸留によってシラン
から除去することができる。しかしながら、リンはシラ
ンと類似の性質をもった化合物を生成する傾向にあるの
で、単純な蒸留によってリン含量を必要水準に低下させ
ることができない。
【0005】シランからリンを除去するこれまでの方法
は、リン化合物と所定の遷移金属化合物との錯体を作る
方法(クレイ(Kray)の米国特許第4,481,1
78号);リン不純物をヨウ素、臭素又は塩素と反応さ
せ高沸点の化合物を生成させて、それをシランから分離
させる方法(ブラッドレイ(Bradley)の米国特
許第3,188,168号);ゼオライト分子ふるいを
使用してシランからリン化合物を分離する方法(カスウ
エル(Caswell)の米国特許第2,971,60
7号);および酸素の存在下約60℃〜300℃の温度
でクロロシランを反応させてSi−OH物質を生成さ
せ、それとPCl3 のような不純物との錯体を生成させ
る方法(ダルネル(Darnell)らの米国特許第
4,409,195号)を含む。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、超高純度シ
リコンの製造に使用されるテトラクロロシランから微量
のリン不純物を除去する方法を提供することを目的とし
ている。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明により、微量のリ
ン成分を含有する液体テトラクロロシランを活性炭と接
触させる工程から成ることを特徴とするテトラクロロシ
ランの脱リン法が提供される。
【0008】本発明の活性炭は、従来の方法より優れた
利点を有し、テトラクロロシランからリンを1兆分の数
部の範囲で容易に除去することができる。本法は、室温
の近くの温度で行うことができ、活性炭から精製テトラ
クロロシランの分離は簡単に行うことができる。好適な
方法は連続法であって、活性炭を固定床として存在させ
る。
【0009】オギ(Ogi)らによる特開平第2−15
3815号は、活性炭と接触させることによるクロロポ
リシランの精製法を記載している。タランコン(Tar
ancon)の米国特許第4,099,936号は多段
法を記載し、少なくとも1段が気相のシランと活性炭と
を−10℃〜50℃の温度で接触させて不純物を除去す
る工程からなる。
【0010】用語「活性炭」は、ココナッの殻、桃の
核、樫木、等のような密度の高い材料を炭化および処理
することよって作った実質的に純粋な非晶質カーボンを
意味する。望ましい活性炭は炭化ココナッ殻から作った
ものである。その活性炭は、例えば粒子、フレーク、チ
ップ又は粉末の形にすることができる。活性炭の最適サ
イズは、有効表面積と適切な流量をもった充てんカラム
の作製能とのかね合いである。一般に、100メッシュ
〜2メッシュ(0.150〜8.73mm)の範囲内の
活性炭が有用と考えられる。望ましいサイズの範囲は4
〜6メッシュ(4.76〜3.36mm)である。
【0011】接触されるテトラクロロシランの体積に対
する活性炭の最適重量は、液体テトラクロロシラン中の
リンの量、活性炭の接触温度、種類およびサイズのよう
な要素に依存する。ここに提供される実施例は、当業者
が微量のリン成分を有する所定のテトラクロロシランに
対して用いられる活性炭の最適重量を容易に決定できる
出発点を与える。
【0012】液体テトラクロロシランを活性炭と接触さ
せる温度は0℃〜50℃の範囲内であって、20℃〜4
0℃の温度が望ましい。
【0013】活性炭と液体テトラクロロシランとの最適
接触時間は使用する特定の活性炭に依存する。一般に、
活性炭が炭化ココナッ殻の場合、0.5分〜20分の接
触時間が有効である。それ以上長い時間も可能である
が、利点がないと思われる。
【0014】本法は液体テトラクロロシランに含まれる
微量のリン成分を減少させる方法である用語「微量のリ
ン成分」は、典型的に微量不純物として電子等級のテト
ラクロロシランと関連したリンの量を意味する。例え
ば、本法は1兆の原子当り数部の量(ppba)でテト
ラクロロシランに最初に存在するリンをさらに減少させ
るのに有効であると考えられる。本法は、特に電子等級
のテトラクロロシラン典型的に見られるPCl3 の量を
下げるのに有効であると考えられる。その機構は、理論
的に本法の条件下で本質的に非可逆的化学吸着プロセス
によってPCl3が活性炭に結合するものと考えてい
る。しかしながら、この理論は特許請求の範囲を限定す
るものではない。
【0015】
【実施例】本発明の理解を促進し、かつ発明の効果を示
すために次の実施例を提供する。該実施例は特許請求の
範囲を限定するものではない。
【0016】実施例1 約0.53ppbaのリンを含有する電子等級のテトラ
クロロシランを活性炭床と接触させた。液体テトラクロ
ロシランは貯蔵ボンベから活性炭の2.5kg床を含有
し、長さ58cm直径9cmのステンレス鋼カラムへ6
00ml/分の流量で通し、次にステンレス鋼収集ボン
ベへ通した。これは、テトラクロロシランと活性炭との
約6分の接触時間に相当する。その活性炭は米国ニュー
ヨーク州,ロックポートに在るケミカル・デザイン社か
ら入手した商品名クロロソーブ(Chlorosor
b)であった。その活性炭は約4メッシュ(4.75m
m)の平均粒度を有し、炭化ココナッ殻から生成され
た。活性炭の床は約25℃の温度に維持した。収集ボン
ベにはカラムからの流出液約50kgが収集さた。
【0017】収集ボンベに収集された精製テトラクロロ
シランは、次に水素ガス流に気化されて多結晶シリコン
の化学蒸着のための標準プロセスへ供給された。形成さ
れたインゴットは標準の方法によって浮遊帯溶融で単結
晶にし、ウエーハにスライスした。調製されたウエーハ
はホトルミネセンス分光法によってリンを測定した。調
製されたウエーハ中のリンの量は約0.37ppbaと
測定された。シリコン・ウエーハのリン含量へのプロセ
ス寄与(典型的に約0.15ppba)の補正後、活性
炭と接触したテトラクロロシランのリン含量の実減少は
約42%であった。
【0018】実施例2 活性炭を含有するカラムを38℃の熱水浴に浸漬したこ
とを除いて、実施例1で記載した方法に類似の方法でテ
トラクロロシランを活性炭接触させた。製造されたウエ
ーハのリン含量は約0.32ppbaであった。リン含
量へのプロセス寄与の補正後、このリン含量は活性炭と
接触することによってテトラクロロシランのリンは約5
5%減少した。
【0019】実施例3 活性炭を含有するカラムを38℃の熱水浴浸漬したこ
と、およびカラムを流れるテトラクロロシランの流量を
約300ml/分に減少させたことを除いて、実施例1
に記載の方法に類似の方法でテトラクロロシランを活性
炭に接触させた。単結晶シリコンのウエーハを製造して
実施例1に記載のごとくリンを分析した。製造されたシ
リコン・ウエーハのリン含量は約0.32ppbaであ
った。このリン含量は、リン含量へのプロセス寄与の補
正後、活性炭との接触後におけるテトラクロロシランの
リン含量が約55%減少した。
【0020】実施例4(本発明の範囲外) 気相のテトラクロロシランを活性炭に接触させた。約
0.4ppbaのリンを含有するテトラクロロシランを
約8モル%テトラクロロシランの飽和濃度で流動する水
素ガス流中に気化させ、実施例1で記載したものに類似
の活性炭カラムを流通させた。カラムを通る流量は約2
0L/分であった。カラムの温度は約25℃であった。
カラムを排出するガス流は直接標準の化学蒸着工程に送
って多結晶シリコンを製造した。実施例1で記載したよ
うに単結晶ウエーハを製造し、リンを分析した。単結晶
ウエーハのリン含量は約0.4ppbaから2.5pp
baに増加した。
【0021】実施例5(本発明の範囲外) 実施例1と類似の方法によってトリクロロシランを処理
し分析した。液体トリクロロシラン中のリンの初濃度は
約0.7ppbaであった。活性炭と接触後にトリクロ
ロシランから調製した第1のロッドから切断した単結晶
シリコンのウエーハは約8ppbaのリン含量を有し
た。同一のトリクロロシランから調製の第2のロッドか
ら調製した単結晶シリコン・ウエーハは約0.8ppb
aのリン含量を有した。これらの結果は、活性炭がトリ
クロロシランの存在下で触媒として作用して1種以上の
揮発性リン物質を生成し、それが第1のシリコン・ロッ
ドの製造中に留去されるものと考えられる。
フロントページの続き (72)発明者 ノーマン ヘンリー デイタリング アメリカ合衆国ミシガン州チェザニング、 ビショップ ドライブ 16007 (72)発明者 ミッシェル ホルムス グリーン アメリカ合衆国ミシガン州ミッドランド、 キャッスル ドライブ 4011 (72)発明者 キンマイ ティ グエン アメリカ合衆国ミシガン州ミッドランド、 ナコマ 5501

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】微量のリン成分を含有する液体テトラクロ
    ロシランを活性炭と接触させる工程から成ることを特徴
    とするテトラクロロシランの脱リン法。
  2. 【請求項2】前記接触が0℃〜50℃の範囲内の温度で
    行われることを特徴とする請求項1の方法。
  3. 【請求項3】前記工程が、活性炭の固定床を使用して連
    続法として行われることを特徴とする請求項1の方法。
  4. 【請求項4】前記活性炭が、ココナッ殻の炭化によって
    調製されることを特徴とする請求項1の方法。
  5. 【請求項5】テトラクロロシランと活性炭との接触時間
    が0.5分〜20分の範囲内であることを特徴とする請
    求項1の方法。
JP5158229A 1992-07-01 1993-06-29 テトラクロロシランの脱リン法 Pending JPH072510A (ja)

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US07/907,276 US5232602A (en) 1992-07-01 1992-07-01 Phosphorous removal from tetrachlorosilane
US07/907276 1992-07-01

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005119956A (ja) * 2003-09-25 2005-05-12 Showa Denko Kk テトラフルオロシランの製造方法
WO2010021339A1 (ja) * 2008-08-22 2010-02-25 チッソ株式会社 四塩化珪素の精製方法
JP2010269994A (ja) * 2010-04-01 2010-12-02 Kureha Corp 液体ポリクロロシランからリン不純物又はホウ素不純物を除去する方法及び装置、並びに液体ポリクロロシランからのリン不純物又はホウ素不純物の除去剤

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5723644A (en) * 1997-04-28 1998-03-03 Dow Corning Corporation Phosphorous removal from chlorosilane
US8298490B2 (en) * 2009-11-06 2012-10-30 Gtat Corporation Systems and methods of producing trichlorosilane
KR101292545B1 (ko) 2009-12-28 2013-08-12 주식회사 엘지화학 트리클로로실란의 정제 방법 및 정제 장치
US10011493B2 (en) 2012-04-27 2018-07-03 Corner Star Limited Methods for purifying halosilane-containing streams
CN117735548A (zh) * 2023-12-28 2024-03-22 宁夏福泰硅业有限公司 深度脱除电子级氯硅烷中痕量磷硼杂质用改性活性炭的制备方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL235008A (ja) * 1958-01-11
NL241272A (ja) * 1958-07-14
GB1015604A (en) * 1961-10-11 1966-01-05 Texas Instruments Ltd A treatment process for silicon compounds
BE632835A (ja) * 1962-06-04
US4099936A (en) * 1976-12-16 1978-07-11 Union Carbide Corporation Process for the purification of silane
US4676967A (en) * 1978-08-23 1987-06-30 Union Carbide Corporation High purity silane and silicon production
JPS604126B2 (ja) * 1981-03-18 1985-02-01 セントラル硝子株式会社 四弗化珪素の精製法
US4374110A (en) * 1981-06-15 1983-02-15 Motorola, Inc. Purification of silicon source materials
US4481178A (en) * 1982-11-08 1984-11-06 General Electric Company Purification of chlorosilanes
JPS6090810A (ja) * 1983-10-20 1985-05-22 Mitsui Toatsu Chem Inc フルオロシランガスの製造方法
JPS6197129A (ja) * 1984-10-18 1986-05-15 Mitsui Toatsu Chem Inc フルオロシラン類の精製法
US4743344A (en) * 1986-03-26 1988-05-10 Union Carbide Corporation Treatment of wastes from high purity silicon process
IT1196983B (it) * 1986-07-23 1988-11-25 Enichem Agricoltura Spa Procedimento per la produzione di tetrafluoruro di silicio
JP2570409B2 (ja) * 1988-12-06 1997-01-08 三菱マテリアル株式会社 クロロポリシランの精製方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005119956A (ja) * 2003-09-25 2005-05-12 Showa Denko Kk テトラフルオロシランの製造方法
WO2010021339A1 (ja) * 2008-08-22 2010-02-25 チッソ株式会社 四塩化珪素の精製方法
US8273316B2 (en) 2008-08-22 2012-09-25 Jnc Corporation Method for purification of silicon tetrachloride
TWI447070B (zh) * 2008-08-22 2014-08-01 捷恩智股份有限公司 四氯化矽的精製方法
JP5655565B2 (ja) * 2008-08-22 2015-01-21 Jnc株式会社 四塩化珪素の精製方法
JP2010269994A (ja) * 2010-04-01 2010-12-02 Kureha Corp 液体ポリクロロシランからリン不純物又はホウ素不純物を除去する方法及び装置、並びに液体ポリクロロシランからのリン不純物又はホウ素不純物の除去剤

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Publication number Publication date
US5232602A (en) 1993-08-03
DE4320926A1 (de) 1994-01-05

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