硅基电子化学品的提纯装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种硅基电子化学品的提纯装置与方法。该硅基电子化学品的提纯装置，包括依次连通的脱重单元、共沸萃取单元和脱轻单元，其中，脱重单元用于将硅基化合物粗品进行重组分脱除处理，得到脱重硅基化合物粗品；共沸萃取单元用于将脱重硅基化合物粗品和水混合进行共沸萃取，得到硅基化合物馏分和液态混合物；脱轻单元，用于将硅基化合物馏分进行轻组分脱除，得到硅基电子化学品。本申请提供的提纯装置将硅基化合物粗品依次通过脱重单元、共沸萃取单元和脱轻单元依次进行重组分脱除、与水共沸萃取以及轻组分脱除，将硅基化合物粗品中的金属离子去除，制备得到的硅基电子产品能够满足集成电路等领域对于硅基化合物纯度的要求。的要求。的要求。

【技术实现步骤摘要】
硅基电子化学品的提纯装置与方法


[0001]本专利技术涉及硅基电子化学品
，具体而言，涉及一种硅基电子化学品的提纯装置与方法。

技术介绍

[0002]半导体和高密度电路技术中使用的化学品和材料通常被称为“电子化学品”。现代半导体复合材料技术的生产通常包括数百种电子化学品和制造程序。一般来说，集成电路(IC)的制造过程是重复的过程，包括特殊材料的沉积、光刻、蚀刻膜等。
[0003]在沉积工序中，往往采用具有优异介电性能的有机硅作为化学气相沉积(CVD)的材料。所使用的有机硅纯度非常重要，产品中杂质尤其是金属离子的存在，很容易导致错层的产生，因而增加漏电流、造成击穿及降低载流子的寿命。有机硅纯度每提高一个数量级，都将促进集成电路器件集成度的提高。
[0004]高纯有机硅烷的提纯过程主要包括有机杂质、金属离子及固体微粒的去除。其中，有机杂质的去除主要采用精馏的方法，固体微粒一般使用微滤膜过滤解决，但金属离子的去除一直是生产的难点，集成电路(IC)对于电子级化学品纯度要求越来越高，常规的精馏方法对金属离子去除效果不明显，因此需要一种生产高纯度硅基电子产品的纯化技术。
[0005]有鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0006]本专利技术的主要目的在于提供一种硅基电子化学品的提纯装置和方法，以解决现有技术中有机硅烷提纯的过程中，常规的精馏方法对金属离子的去除效果不明显，无法满足集成电路对于电子级化学品纯度的问题。
[0007]为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种硅基电子化学品的提纯装置，该提纯装置包括：脱重单元，脱重单元包括脱重塔，脱重单元用于将硅基化合物粗品进行重组分脱除处理，得到脱重硅基化合物粗品；共沸萃取单元，共沸萃取单元包括共沸萃取塔，共沸萃取单元与脱重单元连接，用于将脱重硅基化合物粗品和水混合进行共沸萃取，得到硅基化合物馏分和液态混合物；脱轻单元，脱轻单元与共沸萃取单元连接，用于将硅基化合物馏分进行轻组分脱除，得到硅基电子化学品。
[0008]进一步地，该提纯装置还包括第一膜过滤器，第一膜过滤器设置于脱重塔与共沸萃取单元之间的管线上，优选第一膜过滤器中膜的孔径为0.005～0.5μm。
[0009]进一步地，脱轻单元还包括第二膜过滤器，第二膜过滤器的入口与脱轻塔的塔底出口连接，优选第二膜过滤器中膜的孔径为0.005～0.5μm。
[0010]进一步地，共沸萃取单元还包括塔顶倾析储罐，塔顶倾析储罐设置于共沸萃取塔的塔顶，且塔顶倾析储罐设置于共沸萃取塔与脱轻单元之间的管线上。
[0011]进一步地，塔顶倾析储罐设置有第一出口第二出口，第一出口与脱轻单元连接，第二出口用于排出塔顶倾析储罐分离出的水；优选塔顶倾析储罐还设置有第三出口，第三出
口与共沸萃取塔的塔顶入口连接；
[0012]进一步地，共沸萃取单元还包括第二冷凝器，第二冷凝器设置于共沸萃取塔与塔顶倾析储罐之间的管线上；
[0013]进一步地，第二冷凝器设置有第四出口，第四出口与塔顶倾析储罐的入口连接；优选第二冷凝器还设置有第五出口，第五出口与共沸萃取塔塔顶的入口连接。
[0014]进一步地，共沸萃取单元还包括塔底采出泵，塔底采出泵设置于共沸萃取塔的底部，且塔底采出泵的入口与共沸萃取塔的塔底出口连接；
[0015]进一步地，共沸萃取单元还包括第二塔底再沸器，第二塔底再沸器设置于共沸萃取塔与塔底采出泵之间的管线上；
[0016]进一步地，第二塔底再沸器具有第六出口和第七出口，第六出口与共沸萃取塔的塔底入口连接，第七出口与塔底采出泵的入口连接；
[0017]进一步地，共沸萃取单元还包括塔底倾析储罐，塔底倾析储罐设置于第二塔底再沸器与塔底采出泵之间的管线上。
[0018]进一步地，脱重塔、共沸萃取塔和脱轻塔各自独立地为填料塔；
[0019]进一步地，脱重塔、共沸萃取塔和脱轻塔理论塔板数各自独立地为10～30；
[0020]进一步地，脱重塔、共沸萃取塔和脱轻塔的本体材质各自独立地为不锈钢。
[0021]根据本专利技术的另一方面，提供了一种硅基电子化学品的提纯方法，该提纯方法包括：步骤S1，将硅基化合物粗品进行重组分脱除处理，得到脱重硅基化合物；步骤S2，将脱重硅基化合物和水混合进行共沸萃取处理，得到硅基化合物馏分和液态混合物；步骤S3，将硅基化合物馏分进行轻组分脱除，得到硅基电子化学品。
[0022]进一步地，步骤S1，重组分脱除处理在脱重塔中进行，脱重塔的塔压为100～150kPa，塔顶的温度为150～200℃，回流比为1～50；优选步骤S1还包括第一过滤处理，第一过滤处理设置于重组分脱除处理之后；
[0023]进一步地，步骤S3，轻组分脱除在脱轻塔中进行，脱轻塔的塔压为100～150kPa，塔顶的温度为150～200℃，回流比为1～50；优选步骤S3还包括第二过滤处理，第二过滤处理设置于轻组分脱除之后。
[0024]进一步地，步骤S2，共沸萃取处理在共沸萃取塔中进行，共沸萃取塔的塔压为100～150kPa，塔顶的温度为150～200℃，回流比为1～50；
[0025]进一步地，步骤S2还包括第一相分离处理，第一相分离处理设置于共沸萃取处理之后，优选步骤S2还包括冷凝处理，冷凝处理设置于共沸萃取处理与第一相分离处理之间。
[0026]进一步地，步骤S2还包括液态混合物的回收处理；
[0027]进一步地，回收处理包括再沸处理；
[0028]进一步地，回收处理还包括第二相分离处理，第二相分离处理设置于再沸处理之后。进一步地，步骤S2，脱重硅基化合物与水的体积比为1:1～5。
[0029]应用本申请的技术方案，将硅基化合物粗品依次通过脱重单元、共沸萃取单元和脱轻单元依次进行重组分脱除、与水共沸萃取以及轻组分脱除，将硅基化合物粗品中的金属离子去除，使得制备得到的硅基电子产品能够满足集成电路等领域对于硅基化合物纯度的要求，具有广阔的应用前景。
附图说明
[0030]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0031]图1示出了根据本专利技术的1提供的硅基电子产品的提纯装置的结构框图；以及
[0032]图2示出了根据本专利技术的1提供的硅基电子产品中共沸萃取单元的结构框图；
[0033]图3示出了根据本专利技术的2提供的硅基电子产品中共沸萃取单元的结构框图；
[0034]图4示出了根据本专利技术的2提供的硅基电子产品中共沸萃取单元的结构框图。
[0035]其中，上述附图包括以下附图标记：
[0036]100、脱重塔；111、第一冷凝器；121、第一塔底再沸器；200、共沸萃取塔；211、塔顶倾析储罐；212、第二冷凝器；221、塔底采出泵；222、第二塔底再沸器；223、塔底倾析储罐；300、脱轻塔；311、第三冷凝器；321、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硅基电子化学品的提纯装置，其特征在于，所述提纯装置包括：脱重单元，所述脱重单元包括脱重塔(100)，所述脱重单元用于将硅基化合物粗品进行重组分脱除处理，得到脱重硅基化合物粗品；共沸萃取单元，所述共沸萃取单元包括共沸萃取塔(200)，所述共沸萃取单元与所述脱重单元连接，用于将所述脱重硅基化合物粗品和水混合进行共沸萃取，得到硅基化合物馏分和液态混合物；脱轻单元，所述脱轻单元与所述共沸萃取单元连接，用于将所述硅基化合物馏分进行轻组分脱除，得到所述硅基电子化学品。2.根据权利要求1所述的提纯装置，其特征在于，所述提纯装置还包括第一膜过滤器(400)，所述第一膜过滤器(400)设置于所述脱重塔(100)与所述共沸萃取单元之间的管线上，优选所述第一膜过滤器(400)中膜的孔径为0.005～0.5μm；优选地，所述脱轻单元还包括第二膜过滤器(500)，所述第二膜过滤器(500)的入口与所述脱轻塔(300)的塔底出口连接，优选所述第二膜过滤器(500)中膜的孔径为0.005～0.5μm。3.根据权利要求1所述的提纯装置，其特征在于，所述共沸萃取单元还包括塔顶倾析储罐(211)，所述塔顶倾析储罐(211)设置于所述共沸萃取塔(200)的塔顶，且所述塔顶倾析储罐(211)设置于所述共沸萃取塔(200)与所述脱轻单元之间的管线上；优选地，所述塔顶倾析储罐(211)设置有第一出口第二出口，所述第一出口与所述脱轻单元连接，所述第二出口用于排出塔顶倾析储罐(211)分离出的水；优选所述塔顶倾析储罐(211)还设置有第三出口，所述第三出口与所述共沸萃取塔(200)的塔顶入口连接；优选地，所述共沸萃取单元还包括第二冷凝器(212)，所述第二冷凝器(212)设置于所述共沸萃取塔(200)与所述塔顶倾析储罐(211)之间的管线上；优选地，所述第二冷凝器(212)设置有第四出口，所述第四出口与所述塔顶倾析储罐(211)的入口连接；优选所述第二冷凝器还设置有第五出口，所述第五出口与所述共沸萃取塔(200)塔顶的入口连接。4.根据权利要求1所述的提纯装置，其特征在于，所述共沸萃取单元还包括塔底采出泵(221)，所述塔底采出泵(221)设置于所述共沸萃取塔(200)的底部，且所述塔底采出泵(221)的入口与所述共沸萃取塔(200)的塔底出口连接；优选地，所述共沸萃取单元还包括第二塔底再沸器(222)，所述第二塔底再沸器(222)设置于所述共沸萃取塔(200)与所述塔底采出泵(221)之间的管线上；优选地，所述第二塔底再沸器(222)具有第六出口和第七出口，...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵雄，高鑫，郭树虎，郭文汇，赵旭，万烨，李鑫钢，严大洲，李洪，
申请(专利权)人：天津大学中国恩菲工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：