【技术实现步骤摘要】
一种催化合成制备多氯硅烷的方法及合成设备
[0001]本专利技术涉及多氯硅烷合成
,具体涉及一种催化合成制备多氯硅烷的方法及合成设备
。
技术介绍
[0002]氯硅烷是集成电路先进制程中重要的沉积材料,在国防军事
、
航空航天
、
新型太阳能电池
、
电池产品等方面具有广泛的用途,作为半导体工业重要的外延沉积硅气源,具有沉积速度快
、
沉积薄膜均匀
、
沉积温度较低等特点,主要用于外延生长和化学气相沉积二氧化硅和氮化硅,其中,在较低温度下,二氯硅烷沉积所需时间大大低于硅烷所需时间
。
尤其在
28nm
以下先进制程中,对沉积的氧化硅
、
氮化硅以及薄膜硅外延层质量提出更高的要求,氯代硅烷尤其是低氯代硅烷需求和应用将不断增长
。
[0003]氯代硅烷的制备方法:
(1)
有多氯硅烷歧化制备氯硅烷,其中以二氯硅烷
、
三氯硅烷歧化为主,其反应式为:
(a)2SiHCl3=
SiH2Cl2+SiCl4;
(b)2SiH2Cl2=
SiHCl3+SiH3Cl
,其合成需要以氯硅烷为原料歧化产生其他的氯代硅烷,并没有解决从“无氯硅烷”到“有氯硅烷”的过程,只是产品间的相互转化,同时反应为可逆反应,转化效率并不高;
[0004](2)
硅烷催化合成制备氯硅烷,根据专利
CN101 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种催化合成制备多氯硅烷的方法,其特征在于:按照配比提供硅烷和一氯甲烷气体在预设的压力
、
温度及停留时间条件下通过装填有多孔结构磺酸树脂负载
AlCl3路易斯酸催化剂及分散金属填料生成所述最终氯代硅烷产物
。2.
根据权利要求1所述的一种催化合成制备多氯硅烷的方法,其特征在于,所述硅烷气体与所述一氯甲烷气体作为原料气,其中所述硅烷与所述一氯甲烷的体积比为
2:1
‑
1:4
之间,优选为
1:1
‑
1:3。3.
根据权利要求1所述的一种催化合成制备多氯硅烷的方法,其特征在于,反应绝压压力为2‑
6bar
,优选3‑
5bar
,并且反应温度为
40
‑
160℃,
优选
60
‑
120℃
,反应停留时间在
30
‑
240s,
优选
60
‑
180s。4.
根据权利要求1所述的一种催化合成制备多氯硅烷的方法,其特征在于,所述多孔结构磺酸树脂复载
AlCl3路易斯酸催化剂,孔径
20
~
40
μ
m
,孔隙率为
30
~
80
%,比表面积为
100
~
300m2/g
,厚度1‑
5mm。5.
根据权利要求1所述的一种催化合成制备多氯硅烷的方法及合成设备,其特征在于,所述多孔结构磺酸树脂复载
AlCl3路易斯酸催化剂中
AlCl3固含量
10
‑
30wt
%
。6.
根据权利要求1所述的一种催化合成制备多氯硅烷的方法,其特征在于,所述多孔结构磺酸树脂复载
AlCl3
路易斯酸催化剂与所述分散金属填料进行混合装填进固定床反应器,混合体积比例为催化剂:填料=
1:2
‑
1:6。7.
一种催化合成制备多氯硅烷的合成设备,其用于权利要求1‑2任一项所述按照配比提供硅烷和一氯甲烷气体进行输送,其特征在于,还包括合成塔
(1)
与进气箱
(2)
,所述进气箱
(2)
与所述合成塔
(1)
通过连接管
(21)
相互连通,所述进气箱
(2)
内固定连接有隔板
(22)
,所述隔板
(22)
将所述进气箱
(2)
分割呈相同大小的两个区域,所述进气箱
(2)
上设置有两个出气管
(23)
与两个进气管
(24)
,两个所述出气管
(23)
上均设置有第二单向阀
(26)
,两个所述进气管
(24)
上均设置有第一单向阀
(25)
;还包括两个调节组件,两个所述调节组件均通过驱...
【专利技术属性】
技术研发人员:王乐强,王伟,郑春宁,张大伟,朱元元,
申请(专利权)人:全椒亚格泰电子新材料科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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