[發(fā)明專利]制備碘硅烷的方法及由其所得的組合物

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202180034469.5
• 申請日: 2021-04-23
• 公開（公告）號: CN115605432A
• 公開（公告）日: 2023-01-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: S·A·拉內(nèi)曼;T·M·卡梅龍;D·凱珀;D·M·埃默特;T·H·鮑姆;J·W·迪布
• 申請（專利權(quán)）人: 恩特格里斯公司
• 主分類號: C01B33/107
• 分類號: C01B33/107
• 代理公司: 北京律盟知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11287
• 代理人: 李婷

本發(fā)明提供可用于通過鹵離子交換反應(yīng)將氯?及溴?硅烷轉(zhuǎn)化為高度希望的碘硅烷(例如H₂SiI₂及HSiI₃)的絡(luò)合物。介導(dǎo)此反應(yīng)的物質(zhì)是包含鋁的碘化物反應(yīng)物。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化學(xué)領(lǐng)域。本發(fā)明涉及使用鋁介導(dǎo)的鹵離子交換工藝從相應(yīng)的氯-或溴硅烷制備某些碘硅烷的方法。

背景技術(shù)

鹵硅烷適合作為前體用于制造微電子裝置。具體來說，鹵硅烷(例如H₂SiI₂及HSiI₃)適合作為前體化合物用于沉積用于制造微電子裝置的含硅膜。當(dāng)前以溶液為主的合成方法描述從i)芳基硅烷(凱南等人，有機(jī)化學(xué)雜志，第52卷，第22期，1987，第4846到4851頁；克里根等人，第10,106,425號美國專利)或ii)鹵硅烷例如SiH₂Cl₂(第10,384,944號美國專利)合成H₂SiI₂及其它選定碘硅烷。

凱南等人描述一種針對SiH₂I₂形成的合成方法，所述方法采用用碘在催化劑(例如乙酸乙酯)的存在下化學(xué)計量處理苯基-SiH₃(一種芳基硅烷)。反應(yīng)副產(chǎn)物是由芳基硅烷產(chǎn)生的芳族官能(以苯的形式釋放)，及由乙酸乙酯分解產(chǎn)生的復(fù)雜副產(chǎn)物混合物。從所需SiH₂I₂繁瑣分離反應(yīng)副產(chǎn)物使所述工藝復(fù)雜化。另外，用于制備鹵硅烷的以芳基硅烷為主的方法通常產(chǎn)生受碘及/或碘化氫(它們對所需碘硅烷產(chǎn)物有害)污染的產(chǎn)物，因此通常使用銻、銀或銅以穩(wěn)定碘硅烷產(chǎn)物。

第10,106,425號美國專利教示芳基硅烷(CH₃C₆H₄)SiH₃作為反應(yīng)物的用途。如本文公開的工藝產(chǎn)生副產(chǎn)物甲苯并因此認(rèn)為其是從苯基-SiH₃產(chǎn)生苯的凱南方法的危險性較低的替代方法。

第10,384,944號美國專利描述(例如)LiI與SiH₂Cl₂之間的鹵離子交換，從而在芬克爾斯坦(Finkelstein)樣反應(yīng)中產(chǎn)生LiCl及SiH₂I₂。

發(fā)明內(nèi)容

總的來說，本發(fā)明提供某些適用于氯-及溴硅烷通過鹵離子交換反應(yīng)轉(zhuǎn)化為高度期望的碘硅烷(例如H₂SiI₂及HSiI₃)的絡(luò)合物。介導(dǎo)這個反應(yīng)的物質(zhì)是包含鋁的碘化物反應(yīng)物。在某些實施例中，所述包含鋁的碘化物反應(yīng)物是具有式(A)的化合物：

[M^+q]_z[Al(X)₃I_w]_q (A)，

其中z是0或1，w是0或1，M是選自(i)1族金屬陽離子，選自Li⁺、Na⁺、K⁺、Rb⁺及Cs⁺；(ii)2族金屬陽離子，選自Mg²⁺、Ca²⁺、Sr²⁺及Ba²⁺；及(iii)銨或C₁-C₆烷基或苯甲基銨陽離子；q是M的價數(shù)且是1或2，及X是氯、溴或碘，條件為當(dāng)z及w是零時，X是碘。