CVDプロセスにかかわる有機金属の動的変換過程と環境への影響評価に関する研究

CVD过程中有机金属动态转化过程研究及环境影响评价

基本信息

批准号：
62602534
负责人：
手塚還
金额：
$ 0.83万
依托单位：
Saitama Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1987
资助国家：
日本
起止时间：
1987 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

CVDプロセスに用いられる有機金属化合物のプロセス内での変換過程や誘導される物質の環境への影響についてはほとんど明らかになっていないのが現状である. そこで本年度では, モデル系として低温プラズマ中でのテトラメチルスタナンの反応を選び, 物質収支と速度論データの集積を主眼に詳細な検討を行った. 本反応で得られた生成物は気体生成物(5%), 液状生成物(77%), および重合物(10%)から成り, 気体生成物の大部分はエタンであった. 液状生成物中にはトリメチルスタナン, トリメチルエチルスタナン, ヘキサメチルジスタナン, およびトリスタナン類が検出されたが, 液状生成物の約50%が未同定のままであり現在さらに研究を進めている. 未同定部分のうち特に重要な成分は空気中の酸素と容易に反応して白色の結晶性固体を与える黄色の生成物(X)である. Xはヨー素と激しく反応し, 原料であるテトラメチルスタナンが共存するときにはトリメチルヨードスタナンを生成した. 液状生成物を真空下で蒸留すると無色透明な液体が留出し, Xはトラップ底に残った. 以上の事実から, Xは比較的高分子量のラジカルあるいはSn=Sn二重結合を有する化合物の可能性があり現在さらに検討中である. 本研究で得られた極めて重要な知見の一つはXのような活性な未知化合物が多量に生成することが見いだされたことである. また, トリメチルスタナンのように原料ガスよりもさらに毒性の高い化合物が生成し得ることも, プロセス排ガスの環境への影響を考慮する際の重要なポイントである. これらの分解生成物はプロセス内で生成され, 真空ポンプなどの排気系や排ガス処理装置を通して環境へと放出されることになるが, 現行の排ガス処理方式や吸着剤は必らずしもMOガスの使用に十分対応したものにはなっていない. 今後は, 多様なMOCVDからの排出ガスの処理を想定した詳細な検討が必要になろう.

目前的情况是，CVD过程中使用的有机金属化合物的转化过程以及诱导物质的环境影响尚不清楚。因此，在今年，我们选择了四甲基斯坦烷在低温等离子体中的反应作为模型系统，并进行了一项详细的研究，重点是材料平衡和动力学数据的积累。从该反应获得的产物包括气态产物（5％），液体产物（77％）和聚合物（10％），大多数气态产物是乙烷。在液态产物中检测到三甲基苯烷，三甲基乙烷，六甲基烷烷和Tristanane，但大约50％的液体产物仍然未识别，目前正在进行进一步的研究。在未识别的部分中，一个特别重要的组成部分是黄色产物（x），它很容易与空气中的氧气反应，从而产生白色晶体固体。 X与碘剧烈反应，当原材料四甲基苯二烷共存时，三甲基二烷烷。当液体产物在真空下蒸馏时，无色，透明的液体蒸馏出，X保留在陷阱的底部。从以上事实来看，X可能是相对较高的分子量自由基或具有SN = SN双键的化合物，目前正在研究中。这项研究中获得的极为重要的发现之一是，已经发现产生了大量的活性未知化合物，例如X。此外，与原材料气体相比，可以用更多的有毒化合物产生诸如三甲基斯坦烷的化合物，这在考虑过程排气气的环境影响时是重要的一点。这些分解产品是在过程中生产的，并通过排气系统（例如真空泵和排气处理设备）释放到环境中，但是当前的废气处理方法和吸附剂不一定足以容纳MO气体的使用。将来，将需要详细的考虑，目的是处理各种MOCVD的废气。