[实用新型]硅烷制备装置

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及一种化工产品的合成制备装置，特别是一种硅烷制备装置，适合于硅烷的生产制造。

背景技术

目前，微电子技术是现代信息技术和军事技术的主要基石，是推动科技进步、产业发展、经济腾飞和社会前进的关键因素之一。集成电路是微电子技术的核心，其发展水平和产业规模已成为衡量一个国家经济实力的重要标志。电子特种气体(如硅烷)，尤其是高纯电子气体作为电子化工材料这一新门类，是制约集成电路可靠性和成品率的重要因素。随着电子信息技术的飞速发展，集成度越来越高，对基础原材料(如硅烷)的纯度要求已经提高到了6N级(99.9999％)，甚至7N以上，因此制备高纯电子特种气体技术更显得迫在眉睫。而有能力生产6N级以上高纯电子气体的只有少数国家，而高纯气体在电子产品、航空航天、高效太阳能电池、军事工业方面有着广泛的应用，硅烷的制备技术尚未完善，制作方法工艺复杂，较难掌握，生产的产品尚不能全面满足相关电子产品的需要，质量差，问题多，只能用于制造低规格的产品，因此，给用户带来了较大的麻烦，这种状况严重地制约了电子技术的发展。

发明内容

本实用新型所要解决的问题在于，克服现有技术的不足，提供了一种硅烷制备装置。该装置不仅设计合理，制作简单，而且为提高硅烷产品质量打下了基础。

本实用新型采用的技术方案是：液氨计量槽、过滤器、硅烷发生器、回流洗涤柱、冷凝器、流量计、螺旋送料器、减速器、下料斗、上料斗、机械真空泵、氮气钢瓶、水力真空泵、放空管、水封池按其系统功能通过其中间连接的阀门的连接管线组装一体而构成。

使用时，将硅化镁与氯化铵的混合料加入上料斗，用机械真空泵抽真空，使其真空度达到10^-2乇，停泵打开上下料斗之间的塞状阀门，让混合粉料自行流入下料斗。开启螺旋送料器将混合料送入已注有液氨的硅烷发生器(反应釜)，反应立即开始。反应釜中合成的硅烷和其他各种各样的杂质气体顺着反应釜的出口，流经回流洗涤柱，进入冷凝器。

硅烷反应釜输出的气流是由SiH₄、H₂、NH₃及少量的Si₂H₆、N₂、O₂、CO、CO₂、CH₄、H₂O和微量的其他IIIA、vA族元素的氢化物等所组成的混合气体。在冷凝器(5)-80-78℃的工作环境里，混合气中沸点比较高的组分如NH₃、Si₂H₆等冷凝成液态重新沿着回流洗涤柱返回反应釜。尤其是氨经冷凝后，其含量可以降到1％-1.5％。从而得到粗硅烷(粗SiH₄)经流量计(6)进入分子筛提纯工序装置。

本实用新型的有益效果是，设计合理，使用方便，是理想的粗硅烷制备装置。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1为本实用新型的结构示意图。

附图编号为：1、液氨计量槽，2、过滤器，3、硅烷发生器，4、回流洗涤柱，5、冷凝器，6、流量计，7、螺旋送料器，8、减速器，9、下料斗，10、上料斗，11、机械真空泵，12、氮气钢瓶，13、水力真空泵，14、放空管，15、连接管线，16、阀门，17、水封池。

具体实施方式

参照图1，液氨计量槽(1)、过滤器(2)、硅烷发生器(3)、回流洗涤柱(4)、冷凝器(5)、流量计(6)、螺旋送料器(7)、减速器(8)、下料斗(9)、上料斗(10)、机械真空泵(11)、氮气钢瓶(12)、水力真空泵(13)、放空管(14)、水封池(17)按其系统功能通过其中间连接的阀门(16)的连接管线(15)组装一体而构成。

使用时，将硅化镁与氯化铵的混合料加入上料斗(10)，用机械真空泵(11)抽真空，使其真空度达到10^-2乇，停泵打开上下料斗之间的塞状阀门，让混合粉料自行流入下料斗(9)。开启螺旋送料器(7)将混合料送入已注有液氨的硅烷发生器(3)(反应釜)，反应立即开始。反应釜中合成的硅烷和其他各种各样的杂质气体顺着反应釜的出口，流经回流洗涤柱(4)，进入冷凝器(5)。

硅烷反应釜输出的气流是由SiH₄、H₂、NH₃及少量的Si₂H₆、N₂、O₂、CO、CO₂、CH₄、H₂O和微量的其他IIIA、vA族元素的氢化物等所组成的混合气体。在冷凝器(5)-80-78℃的工作环境里，混合气中沸点比较高的组分如NH₃、Si₂H₆等冷凝成液态重新沿着回流洗涤柱(4)返回反应釜。尤其是氨经冷凝后，其含量可以降到1％-1.5％。从而得到粗硅烷(粗SiH₄)经流量计(6)进入分子筛提纯工序装置。