DE1073460B

DE1073460B - Verfahren zum Reinigen von Silan oder chlorierten Silanen

Info

Publication number: DE1073460B
Application number: DENDAT1073460D
Authority: DE
Inventors: Belecke/Möhne Dr.-Ing. Franz Arthur Pohl und Dr.-Ing. Toni Hauskrecht
Original assignee: LICENTIA Patent-Verwaltungs-G.m.b.H., Frankfurt/M
Priority date: 1958-01-11
Publication date: 1960-01-21
Also published as: US3252752A; FR1246175A; NL235008A; GB893495A

Description

DEUTSCHES

Die Verwendung von Silicium für Halbleiteranordnungen, beispielsweise Gleichrichter, Photoelemente, Transistoren oder andere elektrisch, magnetisch oder durch Licht gesteuerte, insbesondere elektrisch unsymmetrisch leitende Halbleitersysteme, erfordert die Herstellung des Siliciums in guter Kristallisation (Einkristalle) und in außerordentlich hoher Reinheit. Hierzu hat man Siliciumhalogenide oder Silan ·— gegebenenfalls bei gleichzeitiger Anwesenheit von Wasserstoff — thermisch zerlegt und das Silicium durch Abscheidung in kompakter Form oder pulverförmig gewonnen. Diese Überführung von Siliciumhalogeniden oder Silan in Silicium kann beispielsweise in der Weise vorgenommen werden, wie sie von F. B. Litton und H.C.Anderson in »J. Electrochem. Soc«, 101 (1954), S. 287 bis 292, bzw. von J. M. Wilson in der Zeitschrift »Research«, 10 (1957), S. 166, beschrieben ist. Da das so erhaltene Silicium, auch nachdem es in die Form von polykristallinen oder einkristallinen Körpern gebracht worden ist, noch erhebliche Mengen an Verunreinigungen enthält, ist es für Halbleiterzwecke noch nicht brauchbar. Deshalb wird das Halbleitermaterial in Stabform gebracht und einer mehrfachen Kristallisation unterzogen, indem mehrmals eine flüssige Zone durch den stabförmigen Halbleiterkörper hindurchgeführt wird. Dieses Verfahren ist des näheren von W. G. P fann in »J. of Metals« (Juli 1952), S. 747 bis 754, beschrieben.

Jedoch gelingt es durch alle diese Maßnahmen nicht, Silicium in der gewünschten Reinheit zu erhalten. Besonders kann Bor in nur vollkommen unzureichendem Maße aus Silicium entfernt werden. Da dieser Stoff als Element der III. Gruppe des Periodischen Systems der Elemente in Silicium elektrisch wirksam ist, konnten daher bisher die elektrischen Eigenschaften von Silicium nicht genügend genau kontrolliert werden, denn sie hängen infolge des Borgehaltes von den anwesenden, bisher nicht zu beseitigenden Mengen ab. Dabei verursachen bereits Mengen von 10~⁷ bis 10-⁸ Atomprozent merkliche elektrische Störungen. Aus diesem Grunde reichen z. B. auch die Unterschiede der Siedetemperaturen des Silans oder der chlorierten Silane sowie des Borans und der chlorierten Borane, die bei Atmosphärendruck 20^; bis 70^iO C betragen, nicht aus, um die Verunreinigungen des Silans oder der chlorierten Silane durch Boran oder/und chlorierter Borane durch fraktionierte Destillation zu entfernen.

Zum Reinigen von Siliciumhalogeniden wurde schon angegeben, das Siliciumhalogenid mit Methylcyanid zu extrahieren. Nach Durchführung des Extraktionsverfahrens soll das im Siliciumhalogenid gelöste Methylcyanid durch Destillation entfernt wer-Verfahren zum Reinigen von Silan
oder chlorierten Silanen

Anmelder:
LICENTIA Patent-Verwaltungs - G. m. b. H._f

Frankfurt/M., Theodor-Stern-Kai 1

Dr.-Ing. Franz Arthur Pohl

und Dr.-Ing. Toni Hauskrecht, Belecke/Möhne,

sind als Erfinder genannt worden

den. Die Anwendbarkeit eines Extraktionsverfahrens auf Siliciumhalogenide ist bereits durch die Voraus-Setzung, daß das Siliciumhalogenid mit Methylcyanid nicht mischbar sein darf, eingeschränkt. Außerdem stellen das Durchschütteln von Siliciumhalogenid und Methylcyanid, die Phasentrennung und die Destillation drei Verfahrensgänge dar. An die Reinigung durch Extraktion kann sich die Weiterverarbeitung der Siliciumhalogenide durch chemische Umsetzung, beispielsweise thermische Zersetzung oder/und Reduktion, gegebenenfalls unter Zusatz eines geeigneten Reduktionsmittels, z. B. Wasserstoff oder Zink, zu Silicium anschließen.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Reinigen von Silan oder chloriertem Silan, also Monochlor-, Dichlor-, Trichlor- bzw. Tetrachlorsilan (SiIiciumtetrachlorid), das die beschriebenen Nachteile vermeidet, und das gereinigte Silan kann beispielsweise besonders vorteilhaft als Ausgangssubstanz für die Herstellung von Silicium für Halbleiterzwecke angewendet werden, da es hierbei auf eine größtmögliche Borfreiheit des Silans oder des chlorierten Silans besonders ankommt.

Gemäß der Erfindung wird so verfahren, daß das Silan oder das chlorierte Silan gasförmig über ein Absorbens geleitet wird, das zur Bildung von nicht flüchtigen Additionsverbindungen des in dem Silan oder dem chlorierten Silan enthaltenen Borans oder/ und der in dem Silan oder dem chlorierten Silan enthaltenen chlorierten Borane mit solchen organischen oder anorganischen festen oder flüssigen Stoffen beladen ist, deren Molekeln ein Stickstoff-, Phosphor-,

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Sauerstoff-, Chlor- oder Fluoratom mit einsamen Elektronenpaar enthalten.

Gegenüber einer Extraktion von Siliciumhalogenid mit Methylcyanid und einer anschließenden Destillation weist das Verfahren nach der Erfindung schon insoweit einen wesentlichen Vorteil auf, als die Reinigung von Silan oder chloriertem Silan gemäß der Erfindung in einem einzigen Verfahrensschritt erreicht wird.

Bei den der Erfindung zugrunde liegenden Untersuchungen wurde gefunden, daß solche organische oder anorganische feste oder flüssige Stoffe, deren Molekeln ein Stickstoff-, Phosphor-, Sauerstoff-, Chlor- oder Fluoratom mit einsamem Elektronenpaar enthalten, beim Überleiten von gasförmigem Silan oder gasförmigem chloriertem Silan das Boran oder/und chlorierte Borane enthält, über mit einem solchen organischen oder anorganischen festen oder flüssigen Stoff beladenen Absorbens diese organische oder anorganische feste oder flüssige Stoffe keine Reaktion mit dem gasförmigen Silan oder dem gasförmigen chlorierten Silan eingehen, jedoch mit dem gasförmigen Boran und den gasförmigen chlorierten Boranen thermisch sowie chemisch stabile Additionsverbindungen bilden, welche bei der Siedetemperatur des Silans bzw. des chlorierten Silans fest oder flüssig sind und einen gegenüber dem Silan bzw. dem chlorierten Silan sehr geringen Dampfdruck besitzen.

Das so gereinigte chlorierte Silan weist lediglich noch einen spurenanalytisch nicht mehr feststellbaren, insbesondere weniger als 10~⁷ Gewichtsprozent, vorzugsweise weniger als 10~⁹ Gewichtsprozent, betragenden Anteil an Boran oder/und chlorierten Boranen auf. Die bisher veröffentlichten Verfahren der chemischen Analyse errreichen die notwendige Empfindlichkeit für die Bestimmung so geringer Konzentration wie 10-8 bis 10-10 Teile Bor je 1 Teil Silicium überhaupt nicht, da die verwendeten Reagenzien (Natronlauge) stets so viel Bor enthalten, daß die geringen nachweisenden Mengen hiervon verdeckt werden.

Auch elektrische Methoden zur Bestimmung des Borgehaltes, nämlich auf Grund von Messungen der elektrischen Leitfähigkeit, des Halleffektes oder/und der Beweglichkeit der elektrischen Ladungsträger, sind zur Ermittlung von absoluten Konzentrationen unzureichend, da sie nur integrale Werte über alle am Stromtransport beteiligten Stoffarten erfassen.

Abweichend von den bekannten Verfahren der Analyse des Borgehaltes in Silicium kann der Borgehalt in Silan oder chloriertem Silan, das nach dem Verfahren gemäß der Erfindung borfrei hergestellt wurde, nach einem neuen Verfahren bestimmt werden, das in den »Actas do XV Congresso Internacional de Ouimica Pure e Aplicada (Ouimica Analitica), I, 30, Lisboa, 1956«, beschrieben ist. Bei diesem Verfahren kommen keine anorganischen Salze als Reagenzien zur Verwendung. Daher wird eine Einschleppung von Borverunreinigungen ausgeschlossen. Das Silicium wird nach diesem Verfahren unzerkleinert mit heißen Bromdämpfen in einer Quarzapparatur aufgeschlossen. Das Siliciutnbromid wird mit dem darin enthaltenen Borbromid hydrolisiert und durch Perforation mit Methanol und Isopropyläther getrennt. Die extrahierte Borsäure wird mit Curcumin photometrisch bestimmt. Auf diesem Wege sind 10"⁹ Teile Bor je 1 Teil Silicium mit einer Genauigkeit von etwa ± 10% bestimmbar.

Eine geeignete Additionsverbindung des Borans oder/und der chlorierten Borane kann nach der Erfindung durch bestimmte Atome (Stickstoff- Phosphor, Sauerstoff, Chlor, Fluor) gebildet werden, die ein einsames Elektronenpaar aufweisen. Ein solches Atom, das einem an Boran bzw. einem chlorierten Boran zu addierenden Molekeln angehört, besitzt in dem Bindungszustand in diesem Molekel eine abgeschlossene Valenzelektronenschale und ein Elektronenpaar in dieser Elektronenschale, das keiner Bindung dieses Atoms mit einem oder mehreren der übrigen Atome der zu addierenden Molekel zugeordnet ist. Die Bezeichnung eines solchen Elektronenpaares schließt sich an die übliche Benennung an (vgl. beispielsweise W. Hü ekel, »Anorganische Strukturchemie«, erschienen im F. Enke-Verlag, Stuttgart 1948, S. 66 bis 90, insbesondere S. 80, 81). Neben der Bezeichnung »einsames Elektronenpaar« wird auch »freies Elektronenpaar« verwendet (vgl. z. B. das »Lehrbuch der organischen Chemie« von L. F. Fieser und M. Fieser, übersetzt von H. R. H ens el, Verlag Chemie GmbH., Weinheim 1954, insbesondere S. 20, oben.

Das einsame Elektronenpaar der zu addierenden Molekel vermag nun mit dem Boratom der Molekel des Borans bzw. der chlorierten Borane eine Bindung zu bilden, bei der dieses Elektronenpaar als ein dem Boratom und dem bindenden Atom der zu addierenden Molekel nach Art der homöopolaren Bindung gemeinsames Elektronenpaar anzusehen ist.

Dadurch wird die Elektronenzahl der Valenzelektronenschale des Bor von sechs auf acht erhöht. Mit der Erhöhung der Koordinationszahl von drei auf vier ist ein Übergang der ebenen Molekel des Borans bzw. der chlorierten Borane in ein tetraederförmiges Molekel der Additionsverbindung verknüpft, wobei das Zentrum des Tetraeders das Boratom und dessen Eckpunkte das die Bindung bewirkende Atom der addierten Molekel und die Wasserstoff- bzw. Chloratome einnehmen. Das ein einsames Elektronenpaar besitzende Atom, das die Bindung der beiden Molekel einer Additionsverbindung besorgt, wird als Donor und das Atom, dem zur Vervollständigung seiner Valenzelektronenschale ein Elektronenpaar fehlt, als Akzeptor bezeichnet. Entsprechend wird die zugleich kovalente (oder homöopolare) und polare Bindung auch als Donor-Akzeptor-Bindung bezeichnet.

Zweckmäßig kann zur Überführung von Boran oder/und chlorierten Boranen in eine geeignete Additionsverbindung als organischer oder anorganischer fester oder flüssiger Stoff, dessen Molekel ein Stickstoffatom mit einem einsamen Elektronenpaar aufweist, ein Cyanhalogenid, insbesondere Bromcyan [CNBr], ein Nitril, insbesondere Propionitril [C₂H₅CN], ein Amid, insbesondere Cyanamid [CNNH₂], ein Nitrokohlenwasserstoff, insbesondere ein Dinitrobenzol (Ortho-, Para- oder Metadinitrobenzol) [C₆H₄(NO₂)₂], ein tertiärer Aminokohlenwasserstoff, insbesondere Dimethylanilin [C₆ H₅ N (C H₃) ₂], eine Azoverbindung, insbesondere Azobenzol [C₀H₅NNC₆H₅], oder ein Lactam, insbesondere Caprolactam

₂ C JTi₂ C H₂ C Xi₂ C H₂

j I

NH CO

venvendet werden.

Als organischer oder anorganischer fester oder flüssiger Stoff, dessen Molekel ein Sauerstoffatom mit einem einsamen Elektronenpaar besitzt, kann vorteilhaft ein Aldehyd, insbesondere Benzaldehyd [C₆H₅CHO], ein Keton, insbesondere Mefhyläthyl-

keton [CH₃COC₂H₅], ein Oxim, insbesondere Dimethylglyoxim

CH₃ -C = NOH' CH₃ -C = NOH ein Lacton, insbesondere Valerolacton CH₃CHCH₂CH₂COO

ein zyklischer Äther, insbesondere Dioxan

CH₂-CH₂-O

CH₂— C XI2

oder Phosphoroxychlorid [POCl₃] angewendet werden.

Des weiteren eignen sich als organische oder anorganische feste oder flüssige Stoffe, deren Molekel ein Phosphoratom mit einem einsamen Elektronenpaar aufweisen, besonders Phosphorhalogenid, insbesondere Phosphortrichlorid [PCl₃] oder Alkylphosphin, insbesondere Diäthylphosphin [(C₂Hg)₂PH].

Als organische oder anorganische feste oder flüssige Stoffe, die ein Chloratom mit einem einsamen Elektronenpaar besitzen, können Arylchlorkohlenwasserstoff, insbesondere Triphenylchlormethan [ (C₆ H₅) ₃ C Cl], oder Metallchlorid, insbesondere Aluminiumchlorid [Al Cl₃] oder Ferrichlorid [FeCl₃], vorzüglich dienen.

Ein Arylfluorkohlenwasserstoff, insbesondere Triphenylfluormethan [(C₆Hg)₃CF], kann als organischer fester oder flüssiger Stoff, der ein Fluoratom mit einem einsamen Elektronenpaar aufweist, günstig Anwendung finden.

Die nach der Erfindung zur Bildung einer geeigneten Additionsverbindung anzuwendenden Stoffe haben ferner den Vorzug, daß die in den Molekeln dieser Stoffen enthaltenen Donoratome ein kleines Atomvolumen und die Anlagerungsmoleküle selbst eine solche räumliche Gestalt aufweisen, daß eine hohe Stabilität der Additionsverbindungen mit Boran bzw. chlorierten Boranen gewährleistet wird.

Mit besonderem Vorteil kann die Bildung der Additionsverbindungen des Borans oder/und der chlorierten Borane bei einer Temperatur zwischen etwa — 100 und etwa +100⁰C, vorzugsweise etwa 5 bis etwa 10° C oberhalb der Siedetemperatur des Silans bzw. des chlorierten Silans, durchgeführt werden.

Als Adsorbentien können hierfür geeignete Stoffe, wie gekörnte Aktivkohle, Kieselsäure oder Bimsstein, verwendet werden. Die genannten organischen oder anorganischen festen oder flüssigen Stoffe werden auf das Adsorbens zweckmäßig in der Weise aufgebracht, daß mit einer Lösung dieser Stoffe in einem absolut trockenen und leicht flüchtigen Lösungsmittel, wie z. B. Diäthyläther, Aceton oder Methylenchlorid, das Adsorbens getränkt und durch gelindes Erhitzen das Lösungsmittel abgedampft wird.

Zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zweckmäßig ein Apparatur aus Quarzglas verwendet, wie sie beispielsweise in zum Teil schematischer Weise in der Figur dargestellt ist. Die gezeichnete Einrichtung weist einen 1,5-1-Destillationskolben 1 mit aufgesetztem Adsorptionsrohr 2 auf, das über eine Brücke 3 mit Dimrothkühler 4, Übergangsstück 5 und Vorlage 6 in Verbindung steht. Das Adsorptionsrohr 2 dient der Aufnahme des Adsorbens mit dem aufgebrachten Reagenz und enthält vorzugsweise im unteren Drittel eine eingeschmolzene Fritte7. '

S Die Regelung der für die Adsorption vorgesehenen Temperatur erfolgt von außen entweder mit Hilfe eines nicht gezeichneten Röhrenofens oder mittels eines Kühlmantels und einer entsprechenden Kältemischung, z. B. Aceton und Kohlensäureschnee. Bei der Reinherstellung von Silan und den bei Zimmertemperatur gasförmigen chlorierten Silanen (Mono- und Dichlorsilan) wird als Kühler 4 ein Intensiv-Schlangenkühler bevorzugt und eine ebenfalls mit einer Kältemischung gekühlte Vorlage 6 verwendet.

Das derart gereinigte Silan oder chlorierte Silan wird vorzugsweise zu reinstem, insbesondere borfreiem Silicium insbesondere für Halbleiteranordnungen dadurch weiterverarbeitet, daß es in einem abgeschlossenen Gefäß mittels ausreichend starker Erhitzung, beispielsweise mittels Hochfrequenz und gegebenenfalls unter Anwendung eines flüchtigen Reduktionsmittels, zersetzt wird. Das entstehende Silicium wird auf einem beweglichen Auffänger abgeschieden, dessen Bewegung derart geleitet wird, daß sich das Silicium in flüssiger Form bildet und durch Kristallisation eine feste, beispielsweise stabförmige Form erhält. Gegebenenfalls wird das Silicium anschließend mehrmaligem Kristallisieren mittels tiegelfreiem Zonenschmelzen unterzogen. Die Berührung des flüssigen Siliciums mit jeglichen Fremdstoffen, z. B. Wandungen, kann vermieden werden, indem der das flüssige Silicium tragende Teil des Auffängers aus festem (kristallinem) Silicium hergestellt wird. Da gegebenenfalls die Reinigung hinsichtlich anderer Elemente als Bor durch mehrfaches Schmelzen und Kristallisieren in der Art des tiegelfreien Zonenschmelzens, das beispielsweise von P. H. Keck in der Zeitschrift »Physica«, 20 (1954), Nr. 11, S. 1059 bis 1065, näher ausgeführt ist, fortgesetzt wird, gelingt es, unter Verwendung des nach vorliegendem Verfahren hergestellten Silans oder chlorierten Silans als Ausgangssubstanz, Silicium von wesentlich verbesserter Reinheit zu erhalten.

Wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hochgereinigter Silan oder chlorierter Silan als Ausgangssubstanz zur Weiterverarbeitung zu borfreiem Silicium nach vorstehendem Verfahren verwendet, so können auf diese Weise Siliciumkristalle erhalten werden, welche nach den Feststellungen auf Grund des angegebenen neuen Analysenverfahrens weniger als 10"⁷ Gewichtsprozent Bor enthalten. Diese äußerst borfreien Siliciumkristalle besitzen einen spezifischen elektrischen Widerstand von 500 bis 2000 Ohmzentimeter und eine Lebensdauer der Minoritätsladungsträger von 200 bis 1000 MikroSekunden.

Ausführungsbeispiel 1

100 g gekörnter Bimsstein (Korngröße etwa 2 bis 3 mm) werden mit einer Lösung von 2 g Bernsteinsäuredinitril [CNCH₂CH₂CN] in 50 ml Aceton getränkt, bei etwa 60° C getrocknet und in das Adsorptionsrohr gefüllt. Nach Temperierung des Adsorptionsrohres auf etwa 35 bis 40° C wird aus dem Destillationskolben Trichlorsilan [SiHCl₃] langsam abdestilliert.

Ausführungsbeispiel 2

110 g gekörnte Aktivkohle (Korngröße etwa 2 bis 3 mm) werden mit einer Lösung von 4 g Dinitroben-

zol (para) [C₆H₄(NO₂)₂]. in 50 ml Methylenchlorid getränkt, bei etwa 40° C getrocknet und in das Adsorptionsrohr gefüllt. Nach Temperierung des Adsorptionsrohres auf etwa 35 bis 40° C wird aus dem Destillationskolben Trichlorsilan [SiHCl₃] langsam abdestilliert.

Ausführungsbeispiel 3

150 g gekörnte Kieselsäuregel (Korngröße etwa 2 bis 3 mm) werden mit einer Lösung von 6 g Triphenylchlormethan [(C₆Hg)₃CCl] in 50ml Methylenchlorid getränkt, bei etwa 40° C getrocknet und in das Adsorptionsrohr gefüllt. Nach Temperierung des Adsorptionsrohres auf etwa 35 bis 40° C wird aus dem Destillationskolben Trichlorsilan [SiHCl₃] langsam abdestilliert.

Ausführungsbeispiel 4

110 g gekörnte Aktivkohle (Korngröße etwa 2 bis 3 mm) werden mit einer Lösung von 4 g Dinitrobenzol (para) [C₆H₄(NO₂)J in 50 ml Methylenchlorid getränkt, bei etwa 40° C getrocknet und in das Adsorptionsrohr gefüllt. Nach Temperierung des Adsorptionsrohres auf etwa 55 bis 60° C wird aus dem Destillationskolben Tetrachlorsilan (Siliciumtetrachlorid) [SiCl₄] langsam abdestilliert.

Ausführungsbeispiel 5

150 g gekörntes Kieselsäuregel (Korngröße etwa 2 bis 3 mm) werden mit einer Lösung von 6 g Triphenylchlormethan [(C₆Hg)₃CCl] in 50 ml Methylenchlorid getränkt, bei etwa 40° C getrocknet und in das Adsorptionsrohr gefüllt. Nach Temperierung des Adsorptionsrohres auf etwa 55 bis 60° C wird aus dem Destillationskolben Tetrachlorsilan (Siliciumtetrachlorid) [SiCl₄] langsam abdestilliert.

Ausführungsbeispiel 6

kolben Monochlorsilan [SiH₃Cl] langsam abdestilliert.

Ausführungsbeispiel IO¹

110 g gekörnte Aktivkohle (Korngröße etwa 2 bis 3 mm) werden mit einer Lösung von 3 g Benzaldehyd [C₆H₅CHO] in 50 ml Diäthyläther getränkt, bei etwa 40'° C getrocknet und in das Adsorptionsrohr gefüllt. Nach Temperierung des Adsorptionsrohres auf etwa —20° C wird aus dem Destillationskolben Monochlorsilan [SiH₃Cl] langsam abdestilliert.

Ausführungsbeispiel 11

110 g gekörnte Aktivkohle (Korngröße etwa 2 bis 3 mm) werden mit einer Lösung von 6 g Phosphortrichlorid [P Cl₃] in 50 ml Diäthyläther getränkt, bei etwa 35° C getrocknet und in das Adsorptionsrohr gefüllt. Nach Temperierung des Adsorptionsrohres auf etwa —20° C wird aus dem Destillationskolben Monochlorsilan [SiH₃Cl] langsam abdestilliert.

Ausführungsbeispiel 12

110 g gekörnte Aktivkohle (Korngröße etwa 2 bis 3 mm) werden mit einer Lösung von 2 g Acetonitril [CH₃CN] in 50 ml Diäthyläther getränkt, bei etwa 35° C getrocknet und in das Adsorptionsrohr gefüllt. Nach Temperierung des Adsorptionsrohres auf etwa —100° C wird aus dem Destillationskolben Silan [SiH₄] langsam abdestilliert.

Ausführungsbeispiel 13

100 g gekörnter Bimsstein (Korngröße etwa 2 bis 3 mm) werden mit einer Lösung von 3 g Dioxan

[CH₂-CH₂-O

— CH₉

100 g gekörnter Bimsstein (Korngröße etwa 2 bis 3 mm) werden mit einer Lösung von 4 g Azobenzol [C₆H₅NNC₆H₅] in 50 ml Diäthyläther getränkt, bei etwa 40° C getrocknet und in das Adsorptionsrohr gefüllt. Anschließend wird aus dem Destillationskolben Dichlorsilan [SiH₂Cl₂] langsam abdestilliert.

Ausführungsbeispiel 7

110 g gekörnte Aktivkohle (Korngröße etwa 2 bis 3 mm) werden mit einer Lösung von 3 g Diäthylphosphin [(C₂Hg)₂PH] in 50 ml Schwefelkohlenstoff getränkt, bei etwa 50° C getrocknet und in das Adsorptionsrohr gefüllt. Anschließend wird aus dem Destillationskolben Dichlorsilan [SiH₂Cl₂] langsam abdestilliert.

Ausführungsbeispiel 8

150 g gekörntes Kieselsäuregel (Korngröße etwa 2 bis 3 mm) werden mit einer Lösung von 6 g Triphenymuormethan [(C₆Hg)₃CF] in 50 ml Methylenchlorid getränkt, bei etwa 40° C getrocknet und in das Adsorptionsrohr gefüllt. Anschließend wird aus dem Destillationskolben Dichlorsilan [SiH₂Cl₂] langsam abdestilliert.

Ausführungsbeispiel 9

150 g gekörntes Kieselsäuregel (Korngröße etwa 2 bis 3 mm) werden mit einer Lösung von 2 g Propionitril [C₂H₅CN] in 50 ml Diäthyläther getränkt, bei etwa 35° C getrocknet und in das Adsorptionsrohr gefüllt. Nach Temperierung des Adsorptionsrohres auf etwa —20° C wird aus dem Destillations- in 50 ml Diäthyläther getränkt, bei etwa 35° C getrocknet und in das Adsorptionsrohr gefüllt. Nach Temperierung des Adsorptionsrohres auf etwa —100° C wird aus dem Destillationskolben Silan [SiH₄] langsam abdestilliert.

^₅ Ausführungsbeispiel 14

15O¹ g gekörntes Kieselsäuregel (Korngröße etwa 2 bis 3 mm) werden mit einer Lösung von 3 g Diäthylphosphin [(C₂Hg)₂PH] in 50ml Diäthyläther getränkt, bei etwa 35° C getrocknet und in das Adsorptionsrohr gefüllt. Nach Temperierung des Adsorptionsrohres auf etwa —100° C wird aus dem Destillationskolben Silan [SiH₄] langsam abdestilliert.

55 Ausführungsbeispiel 15

150 g gekörntes Kieselsäuregel (Korngröße etwa 2 bis 3 mm) werden mit einer Lösung von 6 g Triphenylfluormethan [(C₆Hg)₃CF] in 50 ml Methylenchlorid getränkt, bei etwa 40° C getrocknet und in das Adsorptionsrohr gefüllt. Nach Temperierung des Adsorptionsrohres auf etwa —100'° C wird aus dem Destillationskolben Silan [SiH₄] langsam abdestilliert.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Reinigen von Silan oder chlorierten Silanen, dadurch gekennzeichnet, daß das Silan oder das chlorierte Silan gasförmig über ein Adsorbens geleitet wird, das zur Bildung von

nicht flüchtigen Additionsverbindungen des in •dem Silan oder dem chlorierten Silan enthaltenen Borans oder/und der in dem Silan oder dem chlorierten Silan enthaltenen chlorierten Borane mit solchen organischen oder anorganischen festen oder flüssigen Stoffen beladen ist, deren Molekel ein Stickstoff-, Phosphor-, Sauerstoff-, Chloroder Fluoratom mit einsamem Elektronenpaar enthalten.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildung der Additionsverbindungen des Borans oder/und der chlorierten

10

Borane bei einer Temperatur zwischen etwa —100 und etwa +100° C, vorzugsweise etwa 5 bis etwa 10° C oberhalb der Siedetemperatur des Silans bzw. des chlorierten Silans, ausgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Adsorbens gekörnte Aktivkohle, Kieselsäuregel oder Bimsstein verwendet wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 955 415;
französische Patentschrift Nr. 1 125 277.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen