[發(fā)明專(zhuān)利]氯硅烷聚合物的穩(wěn)定化方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201780051456.2
• 申請(qǐng)日: 2017-10-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109641754A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田中康智;大塚悠太;久保田涉;石崎雅人;赤崎梢
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 株式會(huì)社IHI
• 主分類(lèi)號(hào): C01B33/107
• 分類(lèi)號(hào): C01B33/107;C23C16/44
• 代理公司: 北京銀龍知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11243
• 代理人: 陳彥;張默

能夠不生成固體氯硅烷聚合物，容易地使氯硅烷聚合物穩(wěn)定化。一種使利用氯硅烷系氣體的化學(xué)氣相沉積法的工序中副生成的氯硅烷聚合物穩(wěn)定化的方法，包括使氯硅烷聚合物與醇接觸而分解為醇鹽、氯化氫和氫并且在醇中稀釋的工序(S11)，以及使醇鹽水解的工序(S12)。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)涉及使利用氯硅烷系氣體的化學(xué)氣相沉積(CVD)法的工序中副生成的氯硅烷聚合物穩(wěn)定化的方法。

背景技術(shù)

以往，在陶瓷基復(fù)合材料(CMC)的碳化硅(SiC)基質(zhì)析出工序、半導(dǎo)體材料等的硅(Si)析出工序中，利用600℃以上的高溫使甲基三氯硅烷(CH₃SiCl₃)、三氯硅烷(SiHCl₃)等氯硅烷系氣體熱分解并析出。此時(shí)，副生成含有自由基的SiCl_n(n＝1～4)氣體，以其為前體，形成具有Si-Si鍵的氯硅烷聚合物。

氯硅烷聚合物的形成反應(yīng)在溫度比反應(yīng)器低的廢氣配管等中進(jìn)行，粘性液態(tài)的氯硅烷聚合物在排氣配管內(nèi)沉積，無(wú)法通過(guò)器械裝置內(nèi)的清洗而排出，會(huì)形成殘?jiān)?/p>

氯硅烷聚合物在化學(xué)上不穩(wěn)定，容易與大氣中的水蒸汽反應(yīng)，如反應(yīng)式(A)所示那樣產(chǎn)生氯化氫和氫，是危險(xiǎn)的。這里，化學(xué)上不穩(wěn)定是指反應(yīng)性高、容易發(fā)生急劇反應(yīng)的狀態(tài)。

(SiCl₂)_n+2nH₂O→nSiO₂+2nHCl+nH₂···(A)

因此，在使器械裝置向大氣開(kāi)放前，在非活性氣體填充或真空狀態(tài)下，一邊對(duì)水進(jìn)行控制一邊導(dǎo)入，積極地促進(jìn)反應(yīng)式(A)的反應(yīng)，從而使氯硅烷聚合物穩(wěn)定化。這里，穩(wěn)定化是指分解為反應(yīng)性低的物質(zhì)。如果應(yīng)用該方法，則產(chǎn)生的氯化氫(HCl)在導(dǎo)入的水中溶解，氫氣(H₂)被排出，二氧化硅(SiO₂)固著于配管內(nèi)部。固著的二氧化硅可以通過(guò)配管清潔而剝落流出。

然而，已知對(duì)于沉積厚至數(shù)mm左右程度的氯硅烷聚合物，式(A)的反應(yīng)非常快速地進(jìn)行，因此，表面形成SiO₂交聯(lián)凝膠的殼，阻礙了水向其更內(nèi)部的浸透(下述非專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。

進(jìn)而，在凝膠化的部分的內(nèi)部、下方，作為中間分解物，形成少量固體氯硅烷聚合物。固體氯硅烷聚合物的著火/爆炸危險(xiǎn)性比粘性液態(tài)氯硅烷聚合物高。已知固體氯硅烷聚合物如果干燥則爆炸威力變大，撞擊感度提高(下述非專(zhuān)利文獻(xiàn)1、2)。如果固體氯硅烷聚合物水解后在固著于配管的二氧化硅的內(nèi)部、下方形成，則會(huì)由于剝離時(shí)的沖擊而著火/爆炸。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2016-13965號(hào)公報(bào)

專(zhuān)利文獻(xiàn)2：日本特開(kāi)2016-13966號(hào)公報(bào)

非專(zhuān)利文獻(xiàn)

非專(zhuān)利文獻(xiàn)1：“具有氫直接結(jié)合的硅的化合物的操作指南(水素が直接結(jié)合したケイ素を持つ化合物の取扱指針)”，北美有機(jī)硅環(huán)境、健康與安全評(píng)議會(huì)操作安全委員會(huì)編寫(xiě)2007年8月

非專(zhuān)利文獻(xiàn)2：三菱材料株式會(huì)社四日市工廠高純度多晶硅制造設(shè)施爆炸火災(zāi)事故調(diào)查報(bào)告2014年6月12日三菱材料株式會(huì)社四日市工廠爆炸火災(zāi)事故調(diào)查委員會(huì)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明所要解決的課題

以往的氯硅烷聚合物的處理方法中，在沉積了數(shù)mm的粘性液態(tài)氯硅烷聚合物的水解過(guò)程中，外部形成凝膠(二氧化硅)的殼，因此無(wú)法防止固體氯硅烷聚合物的生成。此外，即使將粘性液態(tài)氯硅烷聚合物捕集于冷阱等，出于前述理由，也難以穩(wěn)定化。進(jìn)而，如果使沉積在熱交換器、泵內(nèi)等配管構(gòu)成部件的狹窄內(nèi)部的粘性液態(tài)氯硅烷聚合物水解，則二氧化硅固著，難以將其除去。