Способ очистки тетраэтоксисилана

 

Изобретение касаетря кремнийорганических веществ, в частности очистки тетраэтоксисилана - отхода производства моносилана при диспропорционировании триэтоксисилана. Цель - повышение степени очистки и упрощение процесса. Его ведут обработкой отхода этанолом при их молярном соотношении (3-15): 1 (в расчете на триэтоксисилан) при 25-80°С. Эти условия позволяют удалять примеси триэтоксисилана, моносилана, синолята щелочного металла и продуктов гидролиза из ректифицированного очищенного продукта с достижением, чистоты, необходимой для дальнейшего использования в процессах зпитаксиального покрытия пластин кремния или в производстве ос.ч. диоксида кремния . 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю С 07 F 7/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4725551/04 (22) 03.05.89 (46) 30.11.91. Бал, N 44 (71) Запорожский завод и Кремнийполимери (72) И.Н.Литвиненко, Д.M.Äèäåíêî, Н.И.Шуцкий, Т.С.Калиниченко, Е.П.Белов, Е.Н.Лебедев, С.И.Клещевникова, Г.А.Дубровская, Е.А.Рябенко, К.Г.Егоров,, A,È,Êóçнецов и A.Ô.Ëoãèíîâ (53) 547.245.07 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

hL 192210, кл. С 07 F 7/20, 1967.(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ТЕТРАЭТОКСИСИЛАНА (57) Изобретение касается кремнийорганических веществ, в частности очистки тетраИзобретение относится к кремнийорганической химии, к улучшенному способу очистки тетраэтоксисилана, являющегося отходом производства моносилана методом каталитического диспропорционирования триэтоксисилана, от примеси триэтоксисилана, моносилана, силанолята щелочного металла и продуктов гидролиза. Очищенный тетраэтоксисилан используется для эпитаксиального покрытия пластин кремния, производства особо чистого диоксида кремния и др.

Целью изобретения является увеличение степени очистки тетраэтоксисилана и упрощение процесса, Пример 1. В трехгорловую колбу, снабженную мешалкой, холодильником, термометром, загружают 100 r тетраэтоксисилана — отхода производства моносилана, „„ Ы„„1694585 А1 этоксисилана — отхода производства моносилана при диспропорционировании триэтоксисилана. Цель — повышение степени очистки и упрощение процесса, Его ведут обработкой отхода этанолом при их молярном соотношении (3-15):1 (в расчете на триэтоксисилан) при 25 — 80 С. Эти условия позволяют удалять примеси триэтоксисилана, моносилана, синолята щелочного металла и продуктов гидролиза из ректифицированного очищенного продукта с достижением. чистоты, необходимой для дальнейшего использования в процессах эпитаксиального покрытия пластин кремния или в производстве ос.ч. диоксида кремния. 2 табл. содержащего 4,1 мас, (25 мг-моль) триэтоксилана, 1,5 мас,g катализатора — сила- нолята натрия, 2,5 продуктов гидролиза 0 тетраэтоксисилана и 1.2 взвешенных мик- 10 рочастиц, вносят 13,8 r (300 мг-моль) абсо- ф „ лютированного этилового спирта, (у повышают температуру до 60 С и выдерживают реакционную смесь при этой темпера.туре 5 ч, после чего реакционную смесь подвергают ректификации для выделения тетрвэтоксисилана. При этом ректификацию реакционной смеси ведут таким обра- в зом, чтобы часть тетраэтоксисилана оставалась в кубе.

Кубовый остаток представляет собой раствор силанолята натрия в тетраэтоксисилане. После отстоя взвешенных частичек геля последние отделяют от раствора силанолята натрия в тетраэтоксисилане, ко1694585 т рый затем направляют в процесс получения моносилана.

Тетраэтоксисилан, полученный после очистки и ректификации, характеризуется следующими показателями содержание триэтоксисилана менее 1 10 мас. (чувствительность хроматографического метода анализа 1 10 мас.70);.содержание продукт в гидролиэа (димера, тримера) менее 1х

1 мас. (чувствительность анализа 1 10 з мас.Ы: соаеожание силанолята натрия м нее 1 !Оч мас,$ (чувствительность хим ческого метода, анализа 1 10 мас.,ь, -4 с! держание микролримесед, $. Fe 2 10

Mg 5 10; AI 2 10; В 5 10 >Мп 1 10; Си

7!10; Сг 1 ° 10; TI 2 10; Аз4 .1 10

SI! 1 10 . C!! 0 10, P(1 10 .

Чувствительность химико-спектральноrd метод7а анализа : Fe 1 ° 10; Mg 1 10

Tl 1 10; Cr 1-10; Al 1 10; Са 1 ° 1 ; Сц, 5 !10; Мп 5, ° 10; В 5 10; P 1 ° 10; As 1

10 ;Sb 1 10

Примеры, аналогичные описанному, илл стрирующие влияние температуры ведения процесса, соотношение реагентов и время выдержки, сведены в табл. 1.

Был использован тетраэтоксисилан, отхОд производства моносилана с содержанием 4,1 триэтоксисилана, 1,5 (, катализатора — силанолята натрия, 2,5 продуктов гидролиза (димера, тримера) и

1,2;(, неидентифицированных примесей (примеры 1 — 7,10).

Для примера 8 использовался тетраэтоксисилан с содержанием 8,2 триэтоксисилана, 1,8 катализатора — силанолята натрия, 3,0 (, продуктов гидролиза (димера, тримера) и 1,1 неидентифицированных примесей, 5 Для примера 9 был использован тетраэтоксисилан, содержащий 5,1 триэтоксисилана, 1,7 (! катализатора — силанолята натрия, 4 продуктов гидролиэа (димера, .тримера) и 1,3 ф неидентифицированных

10 примесей.

В табл. 2 приведены данные анализа тетраэтоксисилана после очистки на содержание микропримесей металлов, В и P.

Способ позволяет получить тетраэток15 сисилан марки ос.ч, что позволяет его испольэовать для получения защитных пленок диоксида кремния и др.

Фоомчла изобретения

20 Способ очистки тетраэтоксисилана, являющегося отходом производства моносилана, методом каталитического диспропорционирования триэтоксисилана от примеси триэтоксисилана, моносилана, 25 силанолята щелочного металла и продуктов гидролиза путем обработки тетраэтоксисилана очищающим реагентом с последующей ректификацией, отличающийся тем, что, с целью увеличения степени очистки и

30 упрощения процесса, в качестве очищающего реагента используют этиловый спирт, взятый в молярном соотношении (3-15): 1 по отношению к триэтоксисилану, и процесс ведут при 25 — 80 С, 35

1694585

1

1

1

1

1

1 1

1.

1

1 !

I I

° и

Фа4) 1 ai s

Т J Т

4) Z a

zec

1 d4

1 и

-I m к

m3 и

1о

U (о

1 X

Д3 Y

1 IZl V

I X с! т о (О е! 0

3-! О

1 C

)Т

Э и

I . Z

1 X а с

I 4I

1 X (Т

I Е

1 )4 а ю

I О (O! a4 (О

t)d Ы, о о о

an о и

)о о

1

1 î

IЕ««

1 ! о

1 «4 и

v ()Ю I

343 е

«съ

I y

)Ю !

I ° «4

I a )

1 м и

I» о с! J

)4 а

З Э X

4t tZ Y

1 Q а

1 CD!

1 %.Э

)О

I

1 Iа ь сч л

I I а ! 14 с о

1 Ф ф t т оисо сеот

e (- Z 3- O

1 hC U (4 1«3 Ф е

l- 1 а(4)

xzc; со и (м м м ссъ аао о лсч -о

- с"1а а (Ч»»

z z ° v

1 Ф MZ 4)

Чт е Т

3 т е Ф т

43 Z (Z т(-ас

1

I ЮФ

1 ° и

1 IO

X

1 Y

3I V

I X

Т о

1 о 1

I 3X»», 1 O л и с е о! ф а с. с Т

I ф

1 Е

М а

1 4) 1 Ч

1 О

I С.Э с«\ ь м а сч о .з

I ! Ф

43 ,Т()3 ! Г

I «»

I «4

1 C)3 а а а

an сс«

I г

3 3

IЮ

I «» .

1 «4

С)3

Ж а а сч сЧ а (Ч а - an сч «сч асч о

«сч -а со а (Ч

М м а

I X I с и

O4IO

1Ы Т Е !

О о о о

О

Ь О CD о о

1 I»

I Y

1 Л

1 Cf о ! а

1 I»

1 m

Т 3 Ф и е)о -*o

z о ч оеао с Г- Ф

1 S

m o а х (- о е

I)

1 X

m o а х (- о

Е l3- 3«) 1

z czo еоо сxz т )- о и о

1 4) е I»

° z o точ е ао ссе

z ч е о с х

X to o

Ф

М

1 1 о

I- 1, I

) о

31 I

I З

3 О

1

1 ! N

«« 3

v÷ о !

1 C=) сс

1 Ф 1

I (С) СЛ

U a U I I I !

" 3о о о

V 1 I I ((Iо

« а

v сч v ° и

I- )о о î t о о а C) сч а - м а а а о an о о сч сч л сч л л

О О а

«- (ч а ас « а О In О an О сч а а an

-а -а «а «лмь лсч сч сч t» N N м -а

N (nСч сч N сч c 4 сч а а а а а (л

СЧ Сч N N .N сч м . а ч,) I co

i (I

I

I

I

l (I ( (I

t ! (1

I

) !

I

I !

I

I

) (I

I

I ! (1

I

I

I (I

1

I

I

1

1

I (I !

I ()

1

1 С" («

I (с( (Ь

) « (t 3

3,m ж

1 cza)oi

1 (-ь ! 0l

I !

1 43

I I- Е

v ч о о

3 Z )1- д ф с *

1 4l

Ф

z )m o

)- о и z ! t() 4) л с

1 J Ф

1 IТ

1 m Ф

1 х и с Ф

) m х (m

I ч е о Ф

1 ) X

1 4) (z e

t is m !

1 х cz и о

I «)) )I Т 4) (S Z в

I m>s

1 Cl S х о v

1 l- 4)

1 Е Т

1 Z Т о * а S

I XX (4« (1694585

Таблица

Содержание принеси, нас.С

Опнт

t" (Cu Мл (В

В» ttg

Al Са

Чуастаительность химико-спектрального иетора анализа

1 1с 1 io-с 5 10-ь 5.10- 5.10-0 1 10- 1 10-ь 1.10-

1 ° 10 . 110

1 ° 10 I 10

Составитель О. Минаева

Редактор Т, Лазоренко Техред М.Моргентал Корректор Л. Бескид

Заказ 4127 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101

2 ° 10

3 .10

1 ° 10

5 10

3 10

I - -i G

I .10

2 10

5 lo

3 10

6 10

5-10

4 10

t.1О

2 ° 10

6 10

1-т

2.10

4 10

3 10

-т

1 ° 10

I ° 1G

2 10

5 ° 10

1.10 С

1 10

1 ° 10

1 10

1 10

1.10

1 ° 10

1 10

2 lo

3 10

5 .10

1 ° 10

1 ° 10

2.10

5 10

3:10

3 10

2 10

3 10

2 ° 1(ГС

4 ° 10

" 1О

3 10

3 lo В

5.!о ь

5 10

7 10

7 ° lo

6 10

5-10

5 10

5 IG

5-10

5 10 Ь

5 ° 10

5 10

6 ° 10 !

G 6

6° . iÎ ь

1 ° 10

6 ° 10

6 10

5 10

1 10

1 ° 10

6 ° IG

6 10! J"

1 10 1 ° 10 10

1 ° 10 1 IG 1 10

t t0 I0 1.10

1 ° 10 ь,! ° 10 1 ° 10

1.10 1.1O- 1.!О С

1 10 1 10 1 lo

1 10 1.10 I lo