【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请交叉引用本申请要求2011年6月28日提交的美国临时专利申请N0.61/502,145的利益,通过引用将其并入本文中。背景本公开内容的领域涉及制备硅烷的方法,特别是包括使用柱形反应区的方法,其中引入进料气体和氢化物进料。一些特定实施方案涉及这样的方法,所述方法涉及使卤代硅烷(例如四卤化硅气体如SiF4)与氢化物(例如氢化铝的碱或碱土金属盐如NaAlH4)反应以制备硅烷。硅烷为具有许多工业用途的通用化合物。在半导体工业中,硅烷可用于使外延硅层沉积于半导体片上以及用于制备多晶硅。多晶硅为用于制备许多商品,包括例如集成电路和光伏(即太阳能)电池的重要原料,其可通过在流化床反应器中使硅烷热分解成硅颗粒而制备。硅烷可通过使四氟化硅与碱或碱土金属铝氢化物如四氢化铝钠反应而制备,如美国专利Nos.4,632,816和5,075,092所述,通过引用将其二者关于所有相关和一致目的并入本文中。该方法的特征是高能量效率;然而,原料成本可能负面影响该体系的经济性。因此,持续需要制备硅烷的经济方法和可相对改进反应器生产率和各反应物转化率的方法。概述本公开内容的一个方面涉及在柱形反应容器中制备硅烷的方法。容器包含下部入口、下部出口、上部入口和上部出口,且包含在容器内的反应混合物。将包含氢化物的氢化物进料引入反应容器的上部入口。将包含卤代硅烷的进料气体引入反应容器的下部入口以使进料气体鼓泡通过反应混合物。氢化物与卤代硅烷反应以制备硅烷和卤化物盐。将包含硅烷的产物气体从上部出口排出。将包含卤化物盐的流出物从下部出口排出。本公开内容的另一方面涉及在反应容器中制备硅烷的方法,所述反应 ...
【技术保护点】
一种在柱状反应容器中制备硅烷的方法,容器包含下部入口、下部出口、上部入口和上部出口且其中具有反应混合物,所述方法包括:将包含氢化物的氢化物进料引入反应容器的上部入口;将包含卤代硅烷的进料气体引入反应容器的下部入口以将进料气体鼓泡通过反应混合物,氢化物与卤代硅烷反应以制备硅烷和卤化物盐;将包含硅烷的产物气体从上部出口排出;和将包含卤化物盐的流出物从下部出口排出。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.06.28 US 61/502,1451.一种在柱状反应容器中制备硅烷的方法,容器包含下部入口、下部出口、上部入口和上部出口且其中具有反应混合物,所述方法包括: 将包含氢化物的氢化物进料引入反应容器的上部入口; 将包含卤代硅烷的进料气体引入反应容器的下部入口以将进料气体鼓泡通过反应混合物,氢化物与卤代硅烷反应以制备硅烷和卤化物盐; 将包含硅烷的产物气体从上部出口排出;和 将包含卤化物盐的流出物从下部出口排出。2.根据权利要求1的方法,其中氢化物选自碱或碱土金属氢化物、四氢化铝的碱或碱 土金属盐及其组合。3.根据权利要求1或2的方法,其中卤代硅烷选自四卤化娃、三卤代硅烷、二卤代硅烷、单卤代硅烷及其组合。4.根据权利要求1的方法,其中氢化物为四氢化铝的碱或碱土金属盐,卤代硅烷为四卤化硅,且卤化物盐为四卤化铝的碱或碱土金属盐。5.根据权利要求1的方法,其中氢化物为四氢化铝的钠盐,卤代硅烷为四氟化硅,且卤化物盐为四氟化铝的钠盐。6.根据权利要求1-5中任一项的方法,其中排出的流出物为淤浆。7.根据权利要求1-6中任一项的方法,其中将氢化物进料和进料气体连续地引入反应容器中,并将产物气体和流出物连续地从反应容器中排出。8.根据权利要求1-7中任一项的方法,其中不将反应容器机械搅拌。9.根据权利要求1-8中任一项的方法,其中氢化物进料为包含溶剂和氢化物的溶液。10.根据权利要求9的方法,其中溶剂选自聚醚、烃及其混合物。11.根据权利要求10的方法,其中聚醚选自二甘醇二甲醚、乙二醇二甲醚、二$烷及其混合物,且烃选自甲苯、戊烷及其混合物。12.根据权利要求1-8中任一项的方法,其中氢化物进料包含固体氢化物。13.根据权利要求1-12中任一项的方法,其中氢化物的转化率为至少约80%、至少约85%、至少约90%、至少约95%、至少约99%、至少约99.9%或甚至约100%。14.根据权利要求1-13中任一项的方法,其中卤代硅烷的转化率为至少约80%、至少约85%、至少约90%、至少约95%、至少约99%、至少约99.9%或甚至约100%。15.一种在其中具有反应混合物的反应容器中制备硅烷的方法,所述容器具有一个或多个挡板,挡板产生两个或更多个串联连接的反应区,所述方法包括: 将包含氢化物的氢化物进料引入反应容器中; 将包含卤代硅烷的进料气体引入反应容器中以将进料气体鼓泡通过反应混合物,氢化物与卤代硅烷反应以制备硅烷和卤化物盐; 将包含硅烷的产物气体从反应容器中排出; 将包含卤化物盐的流出物从反应容器中排出;和 搅拌反应混合物。16.根据权利要求15的方法,其中机械搅拌器置于反应容器内。17.根据权利要求16的方法,其中搅拌器搅拌容器的一个或多个反应区的内容物,各搅拌反应区中氢化物与卤代硅烷之间的反应在接近连续理想搅拌釜反应器的条件下进行。18.根据权利要求16的方法,其中机械搅拌器为叶轮,所述叶轮具有置于各搅拌反应区中的一个或多个叶片。19.根据权利要求16-18中任一项的方法,其中搅拌反应容器的反应区。20.根据权利要求15-19中任一项的方法,其中容器包含将氢化物进料引入其中...
【专利技术属性】
技术研发人员:B·邹,P·古普塔,
申请(专利权)人:MEMC电子材料有限公司,
类型:
国别省市:
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