説明

気相成長用担体担持有機金属化合物及びその製法、並びに当該化合物を充填した気相成長用有機金属化合物充填装置

【課題】 本発明の課題は、供給装置に依存せず、長期間一定の濃度で安定して有機金属化合物を供給することが可能な気相成長用担体担持有機金属化合物及びその製法、並びに当該化合物を充填した気相成長用有機金属化合物充填装置を提供することにある。
【解決手段】 本発明の課題は、常温で固体の気相成長用有機金属化合物に対して不活性な担体に該有機金属化合物を担持させた後に破砕した気相成長用担体担持有機金属化合物であって、粒径0.84mm未満の担体担持有機金属化合物を含まないことを特徴とする、気相成長用担体担持有機金属化合物によって解決される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、気相成長用担体担持有機金属化合物及びその製法、並びに当該化合物を充填した気相成長用有機金属化合物充填装置に関する。有機金属化合物は、例えば、化合物半導体等の電子工業材料の原料として有用な化合物である。
【背景技術】
【0002】
従来、気相成長用担体担持有機金属化合物及びその製法、並びに当該化合物を充填した気相成長用有機金属化合物充填装置としては、例えば、アルミナ球等の不活性な担体にトリメチルインジウムを被覆し、それを充填してなる気相成長用有機金属化合物充填装置を使用して、有機金属化合物を供給する方法が開示されている(例えば、特許文献1参照)。しかしながら、この方法では、上部にキャリアーガス導入口、下部にキャリアーガス導出口が設置された供給装置を使用する場合にのみ有効な方法であるという問題があり、供給装置に依存せずに有機金属化合物を供給する方法及び装置が望まれていた。
【特許文献1】特許第2651530号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本発明の課題は、即ち、上記問題点を解決し、供給装置に依存せず、長期間一定の濃度で安定して有機金属化合物を供給することが可能な気相成長用担体担持有機金属化合物及びその製法、並びに当該化合物を充填した気相成長用有機金属化合物充填装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明の課題は、常温で固体の気相成長用有機金属化合物に対して不活性な担体に該有機金属化合物を担持させた後に破砕した気相成長用担体担持有機金属化合物であって、粒径0.84mm未満の担体担持有機金属化合物を含まないことを特徴とする、気相成長用担体担持有機金属化合物及びその製法によって解決される。
【0005】
本発明の課題は、又、常温で固体の気相成長用有機金属化合物を収納し、該気相成長用有機金属化合物を昇華させる容器からなる気相成長用有機金属化合物充填装置において、該容器にキャリアーガス導入口とキャリアーガス導出口を設置し、且つ容器内に前記気相成長用担体担持有機金属化合物を充填することを特徴とする気相成長用有機金属化合物充填装置によっても解決される。
【発明の効果】
【0006】
本発明により、供給装置に依存せず、長期間一定の濃度で安定して有機金属化合物を供給することが可能な気相成長用担体担持有機金属化合物及びその製法、並びに当該化合物を充填した気相成長用有機金属化合物充填装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0007】
本発明において使用する常温で固体の気相成長用有機金属化合物としては、例えば、tert-ブチルリチウム等のリチウム化合物;トリメチルインジウム、ジメチルクロロインジウム、シクロペンタジエニルインジウム、トリメチルインジウム・トリメチルアルシンアダクト、トリメチルインジウム・トリメチルホスフィンアダクト等の有機インジウム化合物;エチルヨウ化亜鉛、エチルシクロペンタジエニル亜鉛、シクロペンタジエニル亜鉛等の有機亜鉛化合物;メチルジクロロアルミニウム、トリフェニルアルミニウム等の有機アルミニウム化合物;メチルジクロロガリウム、ジメチルクロロガリウム、ジメチルブロモガリウム等の有機ガリウム化合物;ビス(シクロペンタジエニル)マグネシウム等のマグネシウム化合物;トリフェニルビスマス等のビスマス化合物;ビス(シクロペンタジエニル)マンガン等のマンガン化合物;フェロセン等の鉄化合物;ビス(アセチルアセトナト)バリウム、ジピバロイルメタナトバリウム・1,10-フェナントロリンアダクト等のバリウム化合物;ビス(アセチルアセトナト)ストロンチウム、ジピバロイルメタナトストロンチウム等のストロンチウム化合物;ビス(アセチルアセトナト)銅、ジピバロイルメタナト銅等の銅化合物;ビス(アセチルアセトナト)カルシウム、ジピバロイルメタナトカルシウム等のカルシウム化合物;ジピバロイルメタナトイットリビウム等のイットリビウム化合物が挙げられる。
【0008】
本発明において使用する担体としては、常温で固体の気相成長用有機金属化合物に対して不活性なものならば特に限定されないが、例えば、アルミナ、シリカ、ムライト、グラッシーカーボン、グラファイト、チタン酸カリ、スポンジチタン、石英、窒化ケイ素、窒化ホウ素、炭化ケイ素、ステンレス、アルミニウム、ニッケル、チタン、タングステン、フッ素樹脂、ガラス等が使用される。なお、これらの担体は、単独又は二種以上を混合して使用しても良い。又、担体の形状は、特に限定されないが、不定形状、丸状、角状、球状、繊維状、網状、スプリング状、コイル状、円筒状等のものが使用される。
【0009】
前記担体の比表面積は、担体の表面に100〜2000μm程度の微細な凹凸を有するものや担体自身に多数の気孔(空隙)を有するものが望ましい。このような担体の具体例としては、例えば、アルミナホールパッキン、ラシヒリング、ヘリパック、ディクソンパッキン、フェンスケ、スポンジチタン、ステンレス焼結エレメント、グラスウール等が挙げられる。
【0010】
本発明の粒径0.84mm未満の担体担持有機金属化合物を含まない気相成長用有機金属化合物の製造は、例えば、不活性ガス雰囲気にて、有機金属化合物と有機金属化合物に不活性な担体を混合した後、有機金属化合物の融点以上に加熱して有機金属化合物を完全に融解させ、次いで、冷却して担持させた後に破砕及び篩分けする等の方法によって行われる。
【0011】
前記製造の際に仕込む有機金属化合物の量は、当該担体1mlに対して、好ましくは0.3〜2.6g、更に好ましくは0.5〜1.5gである。
【0012】
本発明に適用可能な気相成長用有機金属化合物充填装置は、該容器内にキャリアーガス導入口とキャリアーガス導出口が設置され、且つ容器内に粒径0.84mm未満の担体担持有機金属化合物を含まない気相成長用有機金属化合物を充填したであれば、充填装置の形状や大きさは特に限定されず、従来知られている充填装置をそのまま用いることができる。
【0013】
又、充填装置への当該気相成長用有機金属化合物の充填方法は、一般的に行われている方法であれば特に限定されないが、例えば、不活性ガスの雰囲気にて、充填装置の充填口から、そのまま投入する等の方法によって行われる。
【実施例】
【0014】
次に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではない。なお、キャリアーガス導出口3より流出するトリメチルインジウムの濃度は、超音波式ガス濃度計(商品名;Piezocon(Lorex社製))で測定した。
【0015】
実施例1(粒径0.84〜4.76mmのヘリパック担持トリメチルインジウムの合成)
内容積250mlのテフロン(登録商標)製容器に、ヘリパック(1.3mm×2.5mm×2.3mm(東京特殊金網社製)38ml及びトリメチルインジウム33gを加え、90℃まで加熱してトリメチルインジウムを完全に融解させた後、室温まで冷却してトリメチルインジウムをヘリパックに担持させた。次いで、スパチュラで破砕した後に4メッシュ及び20メッシュの篩で篩い分けし、粒径0.84〜4.76mmのヘリパック担持トリメチルインジウム71gを得た。
【0016】
実施例2(粒径0.84〜4.76mmのヘリパック担持トリメチルインジウムを充填した気相成長用トリメチルインジウム充填装置の作成)
窒素雰囲気にて、図1で示すような、キャリアーガス導入口1とキャリアーガス導出口2を設置した下細管容器(上部内径;69mmφ、下部内径;20mmφ)のステンレス製気相成長用有機金属化合物供給装置に、実施例1で得られた粒径0.84〜4.76mmのヘリパック担持トリメチルインジウム71gを充填口3を通して充填した。
【0017】
実施例3(トリメチルインジウムの供給安定性テスト)
キャリアーガス導入口1よりアルゴンガスを毎分300mlで流した結果、トリメチルインジウムの供給量は毎時0.4gで、供給速度は使用割合の77%まで安定していた。
【0018】
比較例1(粒径0.25〜4.76mmのヘリパック担持トリメチルインジウムの合成)
実施例1において、4メッシュ及び60メッシュの篩で篩い分けし、粒径0.25〜4.76mmのヘリパック担持トリメチルインジウム73gを得た。
【0019】
比較例2(粒径0.25〜4.76mmのヘリパック担持トリメチルインジウムを充填した気相成長用トリメチルインジウム充填装置の作成)
実施例2において、実施例1で得られた粒径0.84〜4.76mmのヘリパック担持トリメチルインジウムを変えて、比較例1で得られた粒径0.25〜4.76mmのヘリパック担持トリメチルインジウムを使用した以外は、実施例2と同様にして、比較例1で得られた粒径0.25〜4.76mmのヘリパック担持トリメチルインジウム73gを充填口3を通して充填した。
【0020】
比較例3(トリメチルインジウムの供給安定性テスト)
キャリアーガス導入口1よりアルゴンガスを毎分300mlで流した結果、トリメチルインジウムの供給量は毎時0.4gで、供給速度は使用割合の60%までしか安定していなかった。
【0021】
実施例4(粒径0.84〜4.76mmのヘリパック担持トリメチルインジウムを充填した気相成長用トリメチルインジウム充填装置の作成)
窒素雰囲気にて、図2で示すような、キャリアーガス導入口1とキャリアーガス導出口2を設置した下細管容器(上部内径;69mmφ、下部内径;20mmφ)のステンレス製気相成長用有機金属化合物供給装置に、実施例1と同様な方法で得られた粒径0.84〜4.76mmのヘリパック担持トリメチルインジウム71gを充填口3を通して充填した。
【0022】
実施例5(トリメチルインジウムの供給安定性テスト)
キャリアーガス導入口1よりアルゴンガスを毎分300mlで流した結果、トリメチルインジウムの供給量は毎時0.4gで、供給速度は使用割合の75%まで安定していた。
【0023】
実施例6(粒径0.84〜4.76mmのヘリパック担持トリメチルインジウムを充填した気相成長用トリメチルインジウム充填装置の作成)
窒素雰囲気にて、図3で示すような、キャリアーガス導入口1とキャリアーガス導出口2を設置した下円錐容器(上部内径;54mmφ)のステンレス製気相成長用有機金属化合物供給装置に、実施例1と同様な方法で得られた粒径0.84〜4.76mmのヘリパック担持トリメチルインジウム71gを充填口3を通して充填した。
【0024】
実施例7(トリメチルインジウムの供給安定性テスト)
キャリアーガス導入口1よりアルゴンガスを毎分300mlで流した結果、トリメチルインジウムの供給量は毎時0.4gで、供給速度は使用割合の72%まで安定していた。
【0025】
比較例4(粒径0.25〜4.76mmのヘリパック担持トリメチルインジウムを充填した気相成長用トリメチルインジウム充填装置の作成)
窒素雰囲気にて、図2で示すような、キャリアーガス導入口1とキャリアーガス導出口2を設置した下細管容器(上部内径;69mmφ、下部内径;20mmφ)のステンレス製気相成長用有機金属化合物供給装置に、比較例1と同様な方法で得られた粒径0.25〜4.76mmのヘリパック担持トリメチルインジウム71gを充填口3を通して充填した。
【0026】
比較例5(トリメチルインジウムの供給安定性テスト)
キャリアーガス導入口1よりアルゴンガスを毎分300mlで流した結果、トリメチルインジウムの供給量は毎時0.4gで、供給速度は使用割合の62%までしか安定していなかった。
【0027】
比較例6(粒径4.76mm以下のヘリパック担持トリメチルインジウムを充填した気相成長用トリメチルインジウム充填装置の作成)
実施例1において、4メッシュ及び20メッシュの篩にて篩分けした操作を変えて、4メッシュの篩のみで篩分けした以外は、実施例1と同様な方法で得られて粒径4.76mm以下のヘリパック担持トリメチルインジウム71gを、実施例4で使用した図2に示すステンレス製気相成長用有機金属化合物供給装置に、充填口3を通して充填した。
【0028】
比較例7(トリメチルインジウムの供給安定性テスト)
キャリアーガス導入口1よりアルゴンガスを毎分300mlで流した結果、トリメチルインジウムの供給量は毎時0.4gで、供給速度は使用割合の45%までしか安定していなかった。
【0029】
実施例8(粒径0.84〜4.76mmのスポンジチタン担持トリメチルインジウムを充填した気相成長用トリメチルインジウム充填装置の作成)
実施例1において、トリメチルインジウムを担持させる担体として使用したヘリパックを変えて、スポンジチタン(粒径0.84〜2.00mm(東邦チタニウム社製))を使用した以外は、実施例1と同様な方法で得られた粒径0.84〜4.76mmのスポンジチタン担持トリメチルインジウム75gを、実施例4で使用した図2に示すステンレス製気相成長用有機金属化合物供給装置に、充填口3を通して充填した。
【0030】
実施例9(トリメチルインジウムの供給安定性テスト)
キャリアーガス導入口1よりアルゴンガスを毎分300mlで流した結果、トリメチルインジウムの供給量は毎時0.4gで、供給速度は使用割合の75%まで安定していた。
【0031】
実施例10(粒径0.84〜4.76mmのディクソンパッキン担持トリメチルインジウムを充填した気相成長用トリメチルインジウム充填装置の作成)
実施例1において、トリメチルインジウムを担持させる担体として使用したヘリパックを変えて、ディクソンパッキン(φ3.0mm、高さ3.0mm(奥谷金網製作所社製))を使用した以外は、実施例1と同様な方法で得られた粒径0.84〜4.76mmのディクソンパッキン担持トリメチルインジウム53gを、実施例4で使用した図2に示すステンレス製気相成長用有機金属化合物供給装置に、充填口3を通して充填した。
【0032】
実施例11(トリメチルインジウムの供給安定性テスト)
キャリアーガス導入口1よりアルゴンガスを毎分300mlで流した結果、トリメチルインジウムの供給量は毎時0.4gで、供給速度は使用割合の75%まで安定していた。
【0033】
実施例12(粒径0.84〜4.76mmのテフロン(登録商標)製ラシヒリング担持トリメチルインジウムを充填した気相成長用トリメチルインジウム充填装置の作成)
実施例1において、トリメチルインジウムを担持させる担体として使用したヘリパックを変えて、テフロン(登録商標)製ラシヒリング(φ2.0mm、高さ4.0mm)を使用した以外は、実施例1と同様な方法で得られた粒径0.84〜4.76mmのテフロン(登録商標)製ラシヒリング担持トリメチルインジウム53gを、実施例4で使用した図2に示すステンレス製気相成長用有機金属化合物供給装置に、充填口3を通して充填した。
【0034】
実施例13(トリメチルインジウムの供給安定性テスト)
キャリアーガス導入口1よりアルゴンガスを毎分300mlで流した結果、トリメチルインジウムの供給量は毎時0.4gで、供給速度は使用割合の72%まで安定していた。
【0035】
実施例14(粒径0.84〜4.76mmのSUS球担持トリメチルインジウムを充填した気相成長用トリメチルインジウム充填装置の作成)
実施例1において、トリメチルインジウムを担持させる担体として使用したヘリパックを変えて、SUS球(φ2.0mm)を使用した以外は、実施例1と同様な方法で得られた粒径0.84〜4.76mmのSUS球担持トリメチルインジウム212gを、実施例4で使用した図2に示すステンレス製気相成長用有機金属化合物供給装置に、充填口3を通して充填した。
【0036】
実施例15(トリメチルインジウムの供給安定性テスト)
キャリアーガス導入口1よりアルゴンガスを毎分300mlで流した結果、トリメチルインジウムの供給量は毎時0.4gで、供給速度は使用割合の72%まで安定していた。
【0037】
【表1】

※1 供給装置に充填されているトリメチルインジウムの量を示す。
※2 供給装置に充填されている担体とトリメチルインジウムの量を示す。
※3 安定したトリメチルインジウムの供給量(毎時g)が低下するまでの使用割合を示す。
【産業上の利用可能性】
【0038】
本発明は、気相成長用担体担持有機金属化合物及びその製法、並びに当該化合物を充填した気相成長用有機金属化合物充填装置に関する。有機金属化合物は、例えば、化合物半導体等の電子工業材料の原料として有用な化合物である。
【図面の簡単な説明】
【0039】
【図1】本実施例2及び比較例2で使用した充填装置を示す模式断面図である。
【図2】本実施例4、8、10、12、14及び比較例4、6で使用した充填装置を示す模式断面図である。
【図3】本実施例6で使用した充填装置を示す模式断面図である。
【符号の説明】
【0040】
1 キャリアーガス導入口
2 キャリアーガス導出口
3 充填口

【特許請求の範囲】
【請求項1】
常温で固体の気相成長用有機金属化合物に対して不活性な担体に該有機金属化合物を担持させた後に破砕した気相成長用担体担持有機金属化合物であって、粒径0.84mm未満の担体担持有機金属化合物を含まないことを特徴とする、気相成長用担体担持有機金属化合物。
【請求項2】
常温で固体の気相成長用有機金属化合物を収納し、該気相成長用有機金属化合物を昇華させる容器からなる気相成長用有機金属化合物充填装置において、該容器にキャリアーガス導入口とキャリアーガス導出口を設置し、且つ容器内に請求項1に記載の気相成長用担体担持有機金属化合物を充填することを特徴とする気相成長用有機金属化合物充填装置。
【請求項3】
有機金属化合物と有機金属化合物に対して不活性な担体とを混合した後、加熱して有機金属化合物を融解させ、次いで冷却して担持させた後に破砕及び篩分けする請求項1記載の気相成長用担体担持有機金属化合物の製法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2007−277703(P2007−277703A)
【公開日】平成19年10月25日(2007.10.25)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−18887(P2007−18887)
【出願日】平成19年1月30日(2007.1.30)
【出願人】(000000206)宇部興産株式会社 (2,022)
【Fターム(参考)】