背景技术
三甲基硅烷((CH3)3SiH)近年来作为半导体领域中的层间绝缘膜、作为成膜原料其用途扩大。
作为三甲基硅烷的制造法，通常为使用适当的氢化剂将三甲基氯硅烷((CH3)3SiCl)还原的方法。
例如，公开了使三甲基氯硅烷与氢化铝锂(LiAlH4)在二甲氧基乙烷(DME)的溶剂中反应从而合成的方法(非专利文献1)。此外，公开了作为氢化剂使用氢化锂(LiH)的方法(专利文献1)、使用二乙基氢化铝((C2H5)2AlH)的方法(专利文献2)。此外，公开了氢化剂使用氢化铝锂、溶剂使用芳香族烃系有机溶剂的方法(专利文献3)。
这些合成法中，作为共同的原料的三甲基氯硅烷中通常混入数十～数千ppm的甲基三氯硅烷(CH3SiCl3)、二甲基二氯硅烷((CH3)2SiCl2)、四氯化硅(SiCl4)等杂质，这些杂质通过与氢化剂反应而生成对应的硅烷类、即甲基硅烷(CH3SiH3)、二甲基硅烷((CH3)2SiH2)、或者硅烷(SiH4)。此外，即便在完全不含这些氯硅烷系的杂质的情况下，在与氢化剂反应的过程中，也产生歧化反应从而使这些硅烷类作为杂质混入到三甲基硅烷中。或者，也发现未反应的氯硅烷系杂质的残存、副产杂质。
最近，半导体制造中的成膜原料需要非常高纯度的物质，为了将合成的三甲基硅烷供给到半导体用途中，将这些杂质降低是必不可少的。
作为去除这些杂质的方法，通常利用蒸馏操作的纯化是一般的，此外也可以使用利用重结晶、再沉淀、升华的方法。进而，公开了利用活性碳的方法(专利文献4)、用吸收溶液清洗气体那样的方法(专利文献5)。
使用最通常的蒸馏方法时，为了完全去除与三甲基硅烷的沸点比较接近的二甲基硅烷需要高塔板数的蒸馏塔，存在不经济的问题。此外，为了利用蒸馏完全去除沸点接近的微量的杂质，导致制品的损失增多、收率降低。
与之相对，通过上述的利用活性碳的专利文献4中所述的方法，可以高效的去除杂质。
发明内容
以往的利用活性碳的方法中，以杂质的去除为目的使作为被纯化物的三甲基硅烷接触活性碳时，存在由于吸附热导致活性碳成为高温，由于该热，引起由填充有该活性碳的设备的机械问题导致的不良，此外，吸附的杂质解吸、或引起三甲基硅烷的歧化反应，结果引起被纯化物中的杂质浓度上升等不良的情况。
这是由于不仅杂质而且作为被纯化物的三甲基硅烷也吸附于活性碳而产生吸附热。活性碳为多孔结构，其自身也起绝热材料的作用，因此填充活性碳的填充塔内产生的热容易累积。此外，除吸附热之外，由产生的吸附热而引起的歧化反应产生的反应热使该填充塔内的活性碳的温度进一步提高。
本发明的目的在于，提供使用活性碳去除作为三甲基硅烷中的杂质的二甲基硅烷等杂质的纯化方法中，可以抑制该活性碳的发热，高效地去除杂质的三甲基硅烷的纯化方法。
本发明人等为了达成上述目的，反复深入研究，结果发现在含有氧化铜(II)以及氧化锌的活性碳中预先吸附三甲基硅烷，使包含杂质的三甲基硅烷接触该活性碳，从而可以抑制活性碳的发热、高效地去除二甲基硅烷等杂质，从而达成本发明。
即，本发明提供一种三甲基硅烷的纯化方法，包括：(1)准备至少浸渍有氧化铜(II)以及氧化锌的活性碳的工序；(2)使三甲基硅烷吸附于前述活性碳的工序；(3)使包含硅烷、甲基硅烷、或者二甲基硅烷作为杂质的三甲基硅烷接触完成了前述(2)工序的活性碳、吸附该杂质并从三甲基硅烷去除的工序。
进而，提供上述的三甲基硅烷的纯化方法的特征在于，前述(2)工序中，通过使稀释的三甲基硅烷接触该活性碳，从而使三甲基硅烷吸附于该活性碳。
纯化方法
将在内径158.4mm×长度3350mm(活性碳填充高度：3000mm)的SUS304制造的管内填充30kg通过浸渍而含有氧化锌和氧化铜的活性碳(Japan EnviroChemicals Co.,Ltd.制造的粒状白鹭XRC410：含量以Cu计为1～10wt％、以Zn计为1～10wt％)的填充塔内的填充物在200℃下进行1小时真空脱气，从而脱离附着于该活性碳的水分。然后，一次性地冷却至25℃的室温。
然后，在该填充塔中，流通在表1所述的稀释条件下用氮气(纯度均为99.999％以上)稀释三甲基硅烷得到的混合气体至不能确认由吸附热导致的温度上升为止，吸附三甲基硅烷。在表1中示出此时观测到的填充塔内的最高温度。均为与三甲基硅烷的歧化反应显著的温度相比足够低的温度。
吸附三甲基硅烷之后，边对该填充塔进行2小时氮气吹扫边将填充塔恢复至室温(25℃)。然后，该填充塔中，将包含62volppm甲基硅烷、248volppm二甲基硅烷的三甲基硅烷在大气压下、以100sccm使其流通，进行纯化，目的在于除去这两种杂质。任一实施例中，该纯化中的填充塔的温度均为33℃。
用气相色谱以及气相色谱质谱分析装置分析该纯化时的填充塔出口的气体。在表1中示出该分析结果。其结果,甲基硅烷以及二甲基硅烷全部不足定量下限的1volppm。此外,同时对于甲烷与四甲基硅烷的含量也同样地进行分析，全部不足定量下限的1volppm。