JPH04265211A - シリコンジイミド、その製造法、及びそれから製造される窒化珪素 - Google Patents
シリコンジイミド、その製造法、及びそれから製造される窒化珪素Info
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- JPH04265211A JPH04265211A JP3276292A JP27629291A JPH04265211A JP H04265211 A JPH04265211 A JP H04265211A JP 3276292 A JP3276292 A JP 3276292A JP 27629291 A JP27629291 A JP 27629291A JP H04265211 A JPH04265211 A JP H04265211A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B21/00—Nitrogen; Compounds thereof
- C01B21/06—Binary compounds of nitrogen with metals, with silicon, or with boron, or with carbon, i.e. nitrides; Compounds of nitrogen with more than one metal, silicon or boron
- C01B21/068—Binary compounds of nitrogen with metals, with silicon, or with boron, or with carbon, i.e. nitrides; Compounds of nitrogen with more than one metal, silicon or boron with silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/60—Particles characterised by their size
- C01P2004/62—Submicrometer sized, i.e. from 0.1-1 micrometer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/12—Surface area
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】本発明は、高純度のシリコンジイミドSi
(NH)2、その製造法、及びそれから製造される窒化
珪素に関する。
(NH)2、その製造法、及びそれから製造される窒化
珪素に関する。
【0002】窒化珪素は、その強度、その耐変温性、及
びその耐腐食性のために最も有望な高性能材料の1つで
ある。これはエンジンやタービンの構造体における耐熱
性材料として及び切削具として使用される。
びその耐腐食性のために最も有望な高性能材料の1つで
ある。これはエンジンやタービンの構造体における耐熱
性材料として及び切削具として使用される。
【0003】中間段階としてシリコンジイミドを経る種
々の窒化珪素の製造法が知られるようになった。これら
の方法は高又は低温におけるSiCl4又はSiS2の
アンモニアとの反応に基づき、4つのグループに分ける
ことができる。
々の窒化珪素の製造法が知られるようになった。これら
の方法は高又は低温におけるSiCl4又はSiS2の
アンモニアとの反応に基づき、4つのグループに分ける
ことができる。
【0004】1.常圧又は昇圧下におけるSiCl4及
び液体アンモニアを含む液相間での反応(米国特許第4
,196,178号)。
び液体アンモニアを含む液相間での反応(米国特許第4
,196,178号)。
【0005】2.昇温度におけるSiCl4蒸気及び気
相アンモニア間での反応(米国特許第4,145,22
4号)。
相アンモニア間での反応(米国特許第4,145,22
4号)。
【0006】3.SiS2の液体アンモニアとの反応[
M.ブリクス(Blix)及びW.ビルベラウア(Wi
rbelauer)、ベル・ドイト・ヘム・ゲス(Be
r.Deut.Chem.Ges.)36、4220(
1903)]。
M.ブリクス(Blix)及びW.ビルベラウア(Wi
rbelauer)、ベル・ドイト・ヘム・ゲス(Be
r.Deut.Chem.Ges.)36、4220(
1903)]。
【0007】4.液体SiCl4の固体アンモニアとの
反応[O.グレムサー(Glemser)及びE.ナウ
マン(Naumann)、「シリコンジイミドの熱合成
について」、Z.アンオルグ・アルグ・ヘム(Anor
g.Allg.Chem.)289、134(1959
)]。
反応[O.グレムサー(Glemser)及びE.ナウ
マン(Naumann)、「シリコンジイミドの熱合成
について」、Z.アンオルグ・アルグ・ヘム(Anor
g.Allg.Chem.)289、134(1959
)]。
【0008】上述した4つの方法は、方法自体に基づく
或いは不満足な性質の生成物をもたらすといういずれか
の重大な欠点を有する。これらの欠点を以下に詳細に記
述する。
或いは不満足な性質の生成物をもたらすといういずれか
の重大な欠点を有する。これらの欠点を以下に詳細に記
述する。
【0009】液体SiCl4の液体アンモニアとの反応
は非常に発熱であり、それ故にその制御が非常に困難で
ある。副生物として生成するNH4Clはしばしば反応
装置を閉塞する。
は非常に発熱であり、それ故にその制御が非常に困難で
ある。副生物として生成するNH4Clはしばしば反応
装置を閉塞する。
【0010】米国特許第4,196,178号に記述さ
れる方法において、その1つの目的は四塩化珪素を有機
溶媒で希釈することによりSiCl4のNH3との非常
に激しい反応を制御することである。しかしながら有機
溶媒はかなりの量の炭素を生成物中にもたらし、これが
セラミック粉末の焼結能を致命的に損う。
れる方法において、その1つの目的は四塩化珪素を有機
溶媒で希釈することによりSiCl4のNH3との非常
に激しい反応を制御することである。しかしながら有機
溶媒はかなりの量の炭素を生成物中にもたらし、これが
セラミック粉末の焼結能を致命的に損う。
【0011】上述した第2の方法、即ち気相SiCl4
とアンモニアの約1300℃における反応によるSi3
N4の製造は、理論的には所望の生成物の他に生成する
唯一の副生物が塩化水素であり、これが固体の生成物か
ら非常に容易に除去される筈であるという大きな利点を
もつ。しかしながら実際には、この方法で製造される窒
化珪素は依然としてかなりの量の化学的に結合した塩素
を含有し、これの除去が非常に困難である。
とアンモニアの約1300℃における反応によるSi3
N4の製造は、理論的には所望の生成物の他に生成する
唯一の副生物が塩化水素であり、これが固体の生成物か
ら非常に容易に除去される筈であるという大きな利点を
もつ。しかしながら実際には、この方法で製造される窒
化珪素は依然としてかなりの量の化学的に結合した塩素
を含有し、これの除去が非常に困難である。
【0012】SiS2のアンモニアとの反応によって製
造されるシリコンジイミドも、生成物中に硫黄がかなり
の割合で残るために不十分な純度であることがわかって
いる。
造されるシリコンジイミドも、生成物中に硫黄がかなり
の割合で残るために不十分な純度であることがわかって
いる。
【0013】固体アンモニアの液体SiCl4との反応
によるシリコンジイミドの上述した製造法は、2つの観
点で、即ち第1にこの製造法に必要とされる技術的経費
が大きいこと、そして第2にSiCl4とアンモニアの
発熱反応が後者を溶融させるために反応の制御に欠ける
ことというために不利である。
によるシリコンジイミドの上述した製造法は、2つの観
点で、即ち第1にこの製造法に必要とされる技術的経費
が大きいこと、そして第2にSiCl4とアンモニアの
発熱反応が後者を溶融させるために反応の制御に欠ける
ことというために不利である。
【0014】米国特許第4,725,660号は、Si
(NHCH3)4を溶媒の不存在下に且つ該シランの融
点以上の温度においてNH3と反応させることにより組
成Si(NH)2を有するポリシラザンを製造するとい
う方法を開示している。この生成物は樹脂の形で得られ
る。これを熱分解した後、生成物は依然として約16%
の炭素を含む。それ故に事実、この方法に基づくと時期
尚早の重合のため炭素を含有するポリシラザンだけが得
られた。
(NHCH3)4を溶媒の不存在下に且つ該シランの融
点以上の温度においてNH3と反応させることにより組
成Si(NH)2を有するポリシラザンを製造するとい
う方法を開示している。この生成物は樹脂の形で得られ
る。これを熱分解した後、生成物は依然として約16%
の炭素を含む。それ故に事実、この方法に基づくと時期
尚早の重合のため炭素を含有するポリシラザンだけが得
られた。
【0015】本発明の目的は、上述した欠点を有さず且
つ高品質のSi3N4へ更に加工するのに適当であるシ
リコンジイミドを提供することである。
つ高品質のSi3N4へ更に加工するのに適当であるシ
リコンジイミドを提供することである。
【0016】この目的は低炭素含量(最大炭素0.5重
量%)及び低塩素含量(最大20ppm)を有するシリ
コンジイミドによって達成される。そのようなシリコン
ジイミドは加圧下50〜300℃において有機アミノシ
ランをアンモニアと反応させることによって得られる。
量%)及び低塩素含量(最大20ppm)を有するシリ
コンジイミドによって達成される。そのようなシリコン
ジイミドは加圧下50〜300℃において有機アミノシ
ランをアンモニアと反応させることによって得られる。
【0017】本発明のシリコンジイミドは一般式
【00
18】
18】
【化2】Si(NHy)z
[式中、yは1又は2であり、そしてzは2〜4である
]を有する。
]を有する。
【0019】これは炭素含量が高々0.5重量%であり
且つ塩素含量が高々20ppmであることが特色である
。
且つ塩素含量が高々20ppmであることが特色である
。
【0020】本発明によるシリコンジイミドの塩素含量
は好ましくは10ppm以下であり、そして該シリコン
ジイミドは硫黄を含まない。
は好ましくは10ppm以下であり、そして該シリコン
ジイミドは硫黄を含まない。
【0021】本発明は一般式
【0022】
【化3】Si(NRR′)4
[式中、R及びR′は同一でも異なってもよく且つC1
〜C6アルキル、ビニル、フェニル又は水素を示す]に
相当する有機アミノシランを、温度50〜300℃及び
昇圧下にアンモニアと反応させてシリコンジイミドを製
造するという本発明によるシリコンジイミドの製造法に
も関する。
〜C6アルキル、ビニル、フェニル又は水素を示す]に
相当する有機アミノシランを、温度50〜300℃及び
昇圧下にアンモニアと反応させてシリコンジイミドを製
造するという本発明によるシリコンジイミドの製造法に
も関する。
【0023】本発明によるシリコンジイミド及び有機ア
ミンは塩素を含まない有機アミノシランSi(NRR′
)4及びアンモニアから製造される。
ミンは塩素を含まない有機アミノシランSi(NRR′
)4及びアンモニアから製造される。
【0024】塩素を含まないSi(NRR′)4の製造
は独国特許願第P40 01 246.8号の主題であ
る。
は独国特許願第P40 01 246.8号の主題であ
る。
【0025】この反応から塩酸塩の形で得られる有機ア
ミンは容易に再循環することができる。高級液体アミノ
シランを用いる場合、生成物は完全には分離されていな
い有機アミン塩酸塩からの塩素で僅かに汚れていること
がある。従ってR=CH3及びR′=Hのテトラ有機シ
ランを用いることが好適である。
ミンは容易に再循環することができる。高級液体アミノ
シランを用いる場合、生成物は完全には分離されていな
い有機アミン塩酸塩からの塩素で僅かに汚れていること
がある。従ってR=CH3及びR′=Hのテトラ有機シ
ランを用いることが好適である。
【0026】R=C2H5及びR′=Hである本発明の
方法の変化も好適である。
方法の変化も好適である。
【0027】このようにして得られる有機アミノシラン
は、不活性な気体下にエナメル又はハステロイ製オート
クレーブ中に好適に導入され、温度20〜300℃及び
圧力1〜200バール下に高純度のアンモニアと反応し
てSi(NH)2を生成する。
は、不活性な気体下にエナメル又はハステロイ製オート
クレーブ中に好適に導入され、温度20〜300℃及び
圧力1〜200バール下に高純度のアンモニアと反応し
てSi(NH)2を生成する。
【0028】有機アミノシランとアンモニアのモル比は
好ましくは1:3〜1:1000、最も好ましくは1:
15であるべきである。
好ましくは1:3〜1:1000、最も好ましくは1:
15であるべきである。
【0029】(用いるアミノシランに依存して)反応時
間2〜120時間後に、アミノシランはシリコンジイミ
ドに転化される。完全なアミン交換反応に対しては、得
られる反応生成物を単離し、これを温度600〜120
0℃下に20分〜6時間アンモニア性雰囲気中へ導入す
る。
間2〜120時間後に、アミノシランはシリコンジイミ
ドに転化される。完全なアミン交換反応に対しては、得
られる反応生成物を単離し、これを温度600〜120
0℃下に20分〜6時間アンモニア性雰囲気中へ導入す
る。
【0030】得られる粉末は、窒素、酸素及び炭素含量
の測定により及びDTA−TGの測定により同定するこ
とができる。
の測定により及びDTA−TGの測定により同定するこ
とができる。
【0031】得られるジイミドの酸素及び炭素含量は好
ましくはそれぞれ1.0重量%以下及び0.5重量%以
下である[ストローライン(Stroehlein、4
044 Karst 1、独国)の装置O−N−Mat
及びC−S−Matで測定]。
ましくはそれぞれ1.0重量%以下及び0.5重量%以
下である[ストローライン(Stroehlein、4
044 Karst 1、独国)の装置O−N−Mat
及びC−S−Matで測定]。
【0032】本発明によるシリコンジイミドはSi3N
4に更に処理するのに特に適当である。この目的に対し
ては、これを窒素含有雰囲気中において1000〜15
00℃、好ましくは1450℃に20分〜12時間加熱
してα−Si3N4に転化する。本発明の主題でもある
本発明によって得られるSi3N4は80重量%より多
いα相を含み、且つ窒素を少くとも38.5重量%含有
する。 塩素は検出されない。
4に更に処理するのに特に適当である。この目的に対し
ては、これを窒素含有雰囲気中において1000〜15
00℃、好ましくは1450℃に20分〜12時間加熱
してα−Si3N4に転化する。本発明の主題でもある
本発明によって得られるSi3N4は80重量%より多
いα相を含み、且つ窒素を少くとも38.5重量%含有
する。 塩素は検出されない。
【0033】本発明による窒化珪素の酸素含量及び炭素
含量は好ましくはそれぞれ1%以下及び0.1%以下で
ある。
含量は好ましくはそれぞれ1%以下及び0.1%以下で
ある。
【0034】本発明を下記の実施例によって記述するが
、これを限定として見作すべきではない。
、これを限定として見作すべきではない。
【0035】
【実施例】実施例1
Si(NHCH3)4 10gを、保護気体下にテフロ
ンでランニングした500mlの撹拌式オートクレーブ
中に導入し、そしてオートクレーブを密閉した。次いで
高純度のアンモニア200mlを圧入し、オートクレー
ブを5℃/分の速度で100℃まで加熱し、この温度に
24時間放置した。この温度におけるオートクレーブ中
の圧力は約60バールであった。
ンでランニングした500mlの撹拌式オートクレーブ
中に導入し、そしてオートクレーブを密閉した。次いで
高純度のアンモニア200mlを圧入し、オートクレー
ブを5℃/分の速度で100℃まで加熱し、この温度に
24時間放置した。この温度におけるオートクレーブ中
の圧力は約60バールであった。
【0036】反応の終了後、オートクレーブ中の圧力を
放出し、そして白色で粉末のジイミドをオーブン中約8
00℃において、アンモニア流下に約30分間焼成して
アミノ基交換反応を完結した。
放出し、そして白色で粉末のジイミドをオーブン中約8
00℃において、アンモニア流下に約30分間焼成して
アミノ基交換反応を完結した。
【0037】収量は定量的であった。
【0038】
分析:Si:49.0重量% N:
48.0重量% H : 1.9重量%
C: 0.1重量%
Cl: 0.0006重量% O: 0.
8重量%実施例2 Si(NH−C2H5)4 10gを、保護気体下にテ
フロンでランニングした500mlの撹拌式オートクレ
ーブ中に導入し、そしてオートクレーブを密閉した。次
いで高純度のアンモニア200mlを圧入し、オートク
レーブを5℃/分の速度で100℃まで加熱し、この温
度に24時間放置した。この温度におけるオートクレー
ブ中の圧力は約100〜110バールであった。
48.0重量% H : 1.9重量%
C: 0.1重量%
Cl: 0.0006重量% O: 0.
8重量%実施例2 Si(NH−C2H5)4 10gを、保護気体下にテ
フロンでランニングした500mlの撹拌式オートクレ
ーブ中に導入し、そしてオートクレーブを密閉した。次
いで高純度のアンモニア200mlを圧入し、オートク
レーブを5℃/分の速度で100℃まで加熱し、この温
度に24時間放置した。この温度におけるオートクレー
ブ中の圧力は約100〜110バールであった。
【0039】反応の終了後、オートクレーブ中の圧力を
放出し、そして白色で粉末のジイミドをオーブン中約8
00℃において、アンモニア流下に約30分間焼成して
アミノ基交換反応を完結した。
放出し、そして白色で粉末のジイミドをオーブン中約8
00℃において、アンモニア流下に約30分間焼成して
アミノ基交換反応を完結した。
【0040】収量は定量的であった。
【0041】
分析:Si:48.4重量% N:
48.5重量% H : 2.0重量%
C: 0.3重量%
Cl: 0.1重量% O:
0.6重量%テトラキスエチルアミノシランから製造
したシリコンジイミドの高塩素含量は該アミノシランか
らのエチルアミノ塩酸塩の不完全な分離のためであった
。
48.5重量% H : 2.0重量%
C: 0.3重量%
Cl: 0.1重量% O:
0.6重量%テトラキスエチルアミノシランから製造
したシリコンジイミドの高塩素含量は該アミノシランか
らのエチルアミノ塩酸塩の不完全な分離のためであった
。
【0042】実施例3
実施例1で得られた粉末を、10℃/分の速度で145
0℃まで加熱し、そしてこの温度で約3時間高純度の窒
素雰囲気下に置いた。
0℃まで加熱し、そしてこの温度で約3時間高純度の窒
素雰囲気下に置いた。
【0043】
分析:Si:60.3重量% N
:39.3重量% C : 0.05
重量% Cl:検出できず
O : 0.2重量%BETによる表面積:20m
2/g 粒径:0.1〜0.8μm。
:39.3重量% C : 0.05
重量% Cl:検出できず
O : 0.2重量%BETによる表面積:20m
2/g 粒径:0.1〜0.8μm。
【0044】本発明の特徴及び態様は以下の通りである
: 1.高々0.5重量%の炭素含量及び高々20ppmの
塩素含量を有するシリコンジイミド。
: 1.高々0.5重量%の炭素含量及び高々20ppmの
塩素含量を有するシリコンジイミド。
【0045】2.塩素含量が10ppm以下である上記
1のシリコンジイミド。
1のシリコンジイミド。
【0046】3.アンモニアを式
【0047】
【化4】Si(NRR′)4
[式中、R及びR′は同一でも異なってもよく且つC1
〜C6アルキル、ビニル、フェニル又は水素を示す]に
相当する有機アミノシランと、50〜300℃の温度及
び昇圧下に反応させてシリコンジイミドを生成すること
を含んでなる上記1のシリコンジイミドの製造法。
〜C6アルキル、ビニル、フェニル又は水素を示す]に
相当する有機アミノシランと、50〜300℃の温度及
び昇圧下に反応させてシリコンジイミドを生成すること
を含んでなる上記1のシリコンジイミドの製造法。
【0048】4.RがCH3であり、そしてR′がHで
ある上記3の方法。
ある上記3の方法。
【0049】5.RがC2H5であり、そしてR′がH
である上記3の方法。
である上記3の方法。
【0050】6.有機アミノシランとアンモニアのモル
比が1:3〜1:1000である上記3の方法。
比が1:3〜1:1000である上記3の方法。
【0051】7.得られる反応生成物を600〜120
0℃で20分〜6時間アンモニア性雰囲気で処理する上
記3の方法。
0℃で20分〜6時間アンモニア性雰囲気で処理する上
記3の方法。
【0052】8.シリコンジイミドを製造した後、これ
を含窒素雰囲気中において20分ないし12時間100
0〜1500℃に加熱して窒化珪素に転化する上記3の
方法。
を含窒素雰囲気中において20分ないし12時間100
0〜1500℃に加熱して窒化珪素に転化する上記3の
方法。
【0053】9.上記8による方法で製造され且つα相
を80重量%より多く且つ窒素を38.5重量%より多
く有し、検出しうる塩素を有さない窒化珪素からなるS
i3N4。
を80重量%より多く且つ窒素を38.5重量%より多
く有し、検出しうる塩素を有さない窒化珪素からなるS
i3N4。
Claims (3)
- 【請求項1】 高々0.5重量%の炭素含量及び高々
20ppmの塩素含量を有するシリコンジイミド。 - 【請求項2】 アンモニアを式 【化1】Si(NRR′)4 [式中、R及びR′は同一でも異なってもよく且つC1
〜C6アルキル、ビニル、フェニル又は水素を示す]に
相当する有機アミノシランと、50〜300℃の温度及
び昇圧下に反応させてシリコンジイミドを生成すること
を含んでなる高々0.5重量%の炭素含量及び高々20
ppmの塩素含量を有するシリコンジイミドの製造法。 - 【請求項3】 請求項2による方法で製造され且つα
相を80重量%より多く且つ窒素を38.5重量%より
多く有し、検出しうる塩素を有さない窒化珪素からなる
Si3N4。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4031070.1 | 1990-10-02 | ||
DE4031070A DE4031070A1 (de) | 1990-10-02 | 1990-10-02 | Siliciumdiimid, verfahren zu dessen herstellung sowie daraus erhaltenes siliciumnitrid |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04265211A true JPH04265211A (ja) | 1992-09-21 |
Family
ID=6415387
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3276292A Pending JPH04265211A (ja) | 1990-10-02 | 1991-09-30 | シリコンジイミド、その製造法、及びそれから製造される窒化珪素 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5258169A (ja) |
EP (1) | EP0479050B1 (ja) |
JP (1) | JPH04265211A (ja) |
KR (1) | KR920007921A (ja) |
CA (1) | CA2052401A1 (ja) |
DE (2) | DE4031070A1 (ja) |
ES (1) | ES2055503T3 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003166060A (ja) * | 2001-11-30 | 2003-06-13 | L'air Liquide Sa Pour L'etude & L'exploitation Des Procede S Georges Claude | Cvd法によるシリコン窒化物膜、シリコンオキシ窒化物膜、またはシリコン酸化物膜の製造方法 |
WO2010114141A1 (ja) | 2009-03-30 | 2010-10-07 | 宇部興産株式会社 | 含窒素シラン化合物粉末及びその製造方法 |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4200787A1 (de) * | 1992-01-15 | 1993-07-22 | Bayer Ag | Verfahren zur herstellung von si(pfeil abwaerts)3(pfeil abwaerts)(pfeil hoch)n(pfeil hoch)(pfeil abwaerts)4(pfeil abwaerts), neue ausgangsverbindung hierfuer sowie verfahren zu dessen herstellung |
EP0554020B1 (en) * | 1992-01-24 | 1997-04-09 | Sumitomo Electric Industries, Limited | Silicon nitride powder and method for its manufacture |
JP3314554B2 (ja) * | 1993-12-10 | 2002-08-12 | 宇部興産株式会社 | 窒化珪素粉末及び窒化珪素含有水系スラリー |
DE19651731B4 (de) * | 1995-12-12 | 2012-08-16 | Ube Industries, Ltd. | Verfahren zur Herstellung einer Stickstoff enthaltenden Silanverbindung |
US6264908B1 (en) | 1997-12-04 | 2001-07-24 | Thomas C. Maganas | Methods and systems for the catalytic formation of silicon nitride using a fluidized bed of silica |
JP4607637B2 (ja) * | 2005-03-28 | 2011-01-05 | 東京エレクトロン株式会社 | シリコン窒化膜の形成方法、シリコン窒化膜の形成装置及びプログラム |
US8318966B2 (en) * | 2006-06-23 | 2012-11-27 | Praxair Technology, Inc. | Organometallic compounds |
DE102008062177A1 (de) | 2008-12-13 | 2010-07-08 | Alzchem Trostberg Gmbh | Verfahren zur Herstellung von hochreinem Siliciumnitrid |
SG11201510759WA (en) * | 2013-07-11 | 2016-02-26 | Ube Industries | Silicon nitride powder for mold release agent of casting mold for casting polycrystalline silicon ingot and method for manufacturing said silicon nitride powder, slurry containing said silicon nitride powder, casting mold for casting polycrystalline silicon ingot and method for manufacturing same, and method for manufacturing polycrystalline silicon ingot using said casting mold |
CN115432676B (zh) * | 2021-06-04 | 2024-03-26 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种多级流化床制备高质量氮化硅粉体的***及方法 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54145400A (en) * | 1978-05-08 | 1979-11-13 | Ube Ind Ltd | Production of metal nitride powder |
JPS5595605A (en) * | 1979-01-10 | 1980-07-21 | Toyo Soda Mfg Co Ltd | High purity silicon nitride and production thereof |
JPS58213607A (ja) * | 1982-06-07 | 1983-12-12 | Shin Etsu Chem Co Ltd | シリコンイミドおよび/または窒化けい素の製造方法 |
US4613490A (en) * | 1984-05-08 | 1986-09-23 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Process for preparing silicon nitride, silicon carbide or fine powdery mixture thereof |
JPS61174108A (ja) * | 1985-01-25 | 1986-08-05 | Toa Nenryo Kogyo Kk | シリコンイミド又はポリシラザンの製造方法 |
JPS61287930A (ja) * | 1985-06-17 | 1986-12-18 | Chisso Corp | ポリシラザンの製造方法 |
DE3578581D1 (de) * | 1985-12-09 | 1990-08-09 | Toa Nenryo Kogyo Kk | Verfahren zur herstellung von siliciumimid und dessen weiterberarbeitung zu siliciumnitrid. |
US4686095A (en) * | 1985-12-23 | 1987-08-11 | Ford Motor Company | Method of making ultrapure silicon nitride precursor |
US4795622A (en) * | 1986-04-24 | 1989-01-03 | Toa Nenryo Kogyo Kabushiki Kaisha | Method for producing silicon-imide |
JPS6339885A (ja) * | 1986-08-06 | 1988-02-20 | Toa Nenryo Kogyo Kk | 窒化ケイ素前駆体および窒化ケイ素粉末の製造方法 |
JP2632816B2 (ja) * | 1986-10-28 | 1997-07-23 | 東燃株式会社 | 窒化ケイ素の製造方法 |
US4772516A (en) * | 1987-11-09 | 1988-09-20 | Mahone Louis G | Stable methylpolydisilylazane polymers |
-
1990
- 1990-10-02 DE DE4031070A patent/DE4031070A1/de not_active Withdrawn
-
1991
- 1991-09-19 ES ES91115885T patent/ES2055503T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1991-09-19 EP EP91115885A patent/EP0479050B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1991-09-19 DE DE59101851T patent/DE59101851D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-09-20 US US07/763,314 patent/US5258169A/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-09-27 CA CA002052401A patent/CA2052401A1/en not_active Abandoned
- 1991-09-30 KR KR1019910017069A patent/KR920007921A/ko not_active Application Discontinuation
- 1991-09-30 JP JP3276292A patent/JPH04265211A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003166060A (ja) * | 2001-11-30 | 2003-06-13 | L'air Liquide Sa Pour L'etude & L'exploitation Des Procede S Georges Claude | Cvd法によるシリコン窒化物膜、シリコンオキシ窒化物膜、またはシリコン酸化物膜の製造方法 |
WO2010114141A1 (ja) | 2009-03-30 | 2010-10-07 | 宇部興産株式会社 | 含窒素シラン化合物粉末及びその製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5258169A (en) | 1993-11-02 |
EP0479050A1 (de) | 1992-04-08 |
KR920007921A (ko) | 1992-05-27 |
DE4031070A1 (de) | 1992-04-09 |
DE59101851D1 (de) | 1994-07-14 |
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EP0479050B1 (de) | 1994-06-08 |
CA2052401A1 (en) | 1992-04-03 |
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