RU2551511C1 - Method for producing monosilane and device for implementing it - Google Patents

Method for producing monosilane and device for implementing it Download PDF

Info

Publication number
RU2551511C1
RU2551511C1 RU2013147293/05A RU2013147293A RU2551511C1 RU 2551511 C1 RU2551511 C1 RU 2551511C1 RU 2013147293/05 A RU2013147293/05 A RU 2013147293/05A RU 2013147293 A RU2013147293 A RU 2013147293A RU 2551511 C1 RU2551511 C1 RU 2551511C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
monosilane
reactor
calcium hydride
eutectic melt
reactors
Prior art date
Application number
RU2013147293/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013147293A (en
Inventor
Александр Георгиевич Кондратьев
Андрей Александрович Орлов
Ольга Дмитриевна Хорозова
Михаил Дмитриевич Данчев
Юрий Викторович Демин
Игорь Александрович Малярчук
Александр Александрович Смирнов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии" filed Critical Открытое акционерное общество "Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии"
Priority to RU2013147293/05A priority Critical patent/RU2551511C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2013147293A publication Critical patent/RU2013147293A/en
Publication of RU2551511C1 publication Critical patent/RU2551511C1/en

Links

Landscapes

  • Silicon Compounds (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention can be used in chemical engineering. A method for producing monosilane involves carrying out a reaction of calcium hydride and silicone tetrafluoride in an eutectic melt of lithium and potassium chlorides at 360-390°C and purifying monosilane. A device for producing monosilane comprises a heated reactor for preparing the eutectic melt of lithium and potassium chlorides and dissolving calcium hydride therein. A monosilane (II) synthesis assembly consists in 10-15 reactors integrated into the same body. Each reactor is connected through a nozzle in its upper part to a dispensing nozzle group and to a common feeder, which is used to introduce the eutectic melt with dissolved calcium hydride. In the lower part, the reactors are provided with nozzles, which are used to connect through a discharge nozzle group to an eutectics filtration unit, whereas silicone tetrafluoride is introduced into each reactor through a flow meter.
EFFECT: invention enables increasing the device effectiveness, as well as producing high-purity monosilane containing the hydrogen fluoride impurity in an amount of less than 1 ppm, and the carbon monoxide, silicone tetrafluoride, methane impurities in the amount of less than 10 ppm.
2 cl, 1 dwg, 1 tbl

Description

Предлагаемое изобретение относится к области химической технологии получения моносилана и может быть использовано в народном хозяйстве при производстве моносилана в промышленном масштабе для полупроводниковой техники. В настоящее время известны десятки способов получения моносилана. Выбор метода получения моносилана определяется сырьевой базой, классом чистоты получаемых соединений, возможностью утилизации побочных продуктов, экологической безопасностью. Моносилан получают в больших объемах с использованием хлоридной технологии (различные варианты «сиеменс» процесса), однако экологические проблемы делают необходимым поиск новых технологий. Фторидно-гидридная технология, предлагаемая нами, исключает выбросы вредных веществ. В качестве прототипа нами принят российский патент №2412902, кл. C01B 33/04. Указанный способ состоит в том, что для получения моносилана используется реакция:The present invention relates to the field of chemical technology for producing monosilane and can be used in the national economy for the production of monosilane on an industrial scale for semiconductor technology. Currently, dozens of methods for producing monosilane are known. The choice of the method for producing monosilane is determined by the raw material base, the purity class of the obtained compounds, the possibility of recycling by-products, and environmental safety. Monosilane is obtained in large volumes using chloride technology (various versions of the Siemens process), but environmental problems make it necessary to search for new technologies. The hydride fluoride technology offered by us eliminates emissions of harmful substances. As a prototype, we have adopted the Russian patent No. 2412902, class. C01B 33/04. The specified method consists in the fact that the reaction is used to obtain monosilane:

SiF4+2CaH2=SiH4+2CaF2 SiF 4 + 2CaH 2 = SiH 4 + 2CaF 2

Реакция протекает в эвтектическом расплаве хлоридов лития и калия при температуре 360-390°C. Описанный вариант рассчитан на проведение процесса в непрерывном режиме, что позволяет обеспечить получение укрупненных партий моносилана. Однако увеличение производительности установки не может быть обеспечено увеличением объема аппарата, поскольку сложно организовать распыление тетрафторида кремния при стабильной подаче гидрида кальция в зону реакции получения моносилана.This reaction takes place in a eutectic melt of lithium and potassium chlorides at a temperature of 360-390 ° C. The described option is designed to conduct the process in a continuous mode, which allows to obtain large batches of monosilane. However, an increase in the productivity of the installation cannot be ensured by an increase in the volume of the apparatus, since it is difficult to organize the sputtering of silicon tetrafluoride with a stable supply of calcium hydride to the reaction zone to obtain monosilane.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является получение высокочистого моносилана и возможности существенного увеличения производительности установки.The technical result of the invention is to obtain high-purity monosilane and the possibility of a significant increase in plant productivity.

Технический результат достигается тем, что в способе получения моносилана, включающем взаимодействие гидрида кальция с тетрафторидом кремния в эвтектическом расплаве хлоридов лития и калия при 360-390°C, приготовление эвтектического расплава хлоридов лития и калия и растворение в нем гидрида кальция проводят в отдельном аппарате, что позволяет приготовленный эвтектический расплав непрерывно подавать в реакторы, где протекает реакция гидрида кальция и тетрафторида кремния, распыляемом в объеме реактора.The technical result is achieved by the fact that in the method for producing monosilane, comprising the interaction of calcium hydride with silicon tetrafluoride in a eutectic melt of lithium and potassium chlorides at 360-390 ° C, the preparation of the eutectic melt of lithium and potassium chlorides and dissolution of calcium hydride in it is carried out in a separate apparatus, which allows the prepared eutectic melt to be continuously fed into reactors where the reaction of calcium hydride and silicon tetrafluoride sprayed in the reactor volume takes place.

В предлагаемом способе получения моносилана проводят очистку моносилана от примесей H2, O2, N2, СО, CH4 путем контактирования с адсорбентом, а также дополнительно осуществляют анализ примесей путем введения указанных примесей совместно с газом-носителем в газовый хроматограф.In the proposed method for producing monosilane, monosilane is purified from H 2 , O 2 , N 2 , CO, CH 4 impurities by contacting with an adsorbent, and they also analyze impurities by introducing these impurities together with a carrier gas into a gas chromatograph.

Кроме того, моносилан, содержащий в качестве примеси фторид водорода, вводят в оптическую ячейку с оптическими окнами из галогенида металла и проводят анализ фторида водорода и/или тетрафторида кремния, гексафтордисилоксана методом инфракрасной спектрометрии.In addition, monosilane containing hydrogen fluoride as an impurity is introduced into an optical cell with optical windows of metal halide and hydrogen fluoride and / or silicon tetrafluoride, hexafluorodisiloxane are analyzed by infrared spectrometry.

Узел синтеза моносилана представляет из себя вертикальную конструкцию из 10-15 реакторов объемом по 60 литров, объединенных в одном корпусе.The monosilane synthesis unit is a vertical structure of 10-15 reactors with a volume of 60 liters, combined in one housing.

Операции приготовления эвтектики(расплава хлорида калия и лития) и растворение гидрида кальция проводят в отдельном аппарате и строго контролируют подачу раствора в реакторы.The preparation of the eutectic (molten potassium chloride and lithium) and the dissolution of calcium hydride are carried out in a separate apparatus and strictly control the flow of the solution into the reactors.

Для поддержания концентрации гидрида кальция в расплаве на уровне насыщения над реактором установлена обогреваемая герметичная емкость с запасом гидрида кальция. Приготовленный эвтектический расплав непрерывно подается в реакторы, где протекает реакция гидрида кальция с тетрафторидом кремния, распыляемом в объеме реакторов. Получаемый при этом моносилан отводят через верхнюю часть реакторов. Выгрузку фторида кальция осуществляют через отстойник, установленный в нижней части реактора. На чертеже представлен схематический вид установки, используемой для осуществления способа получения моносиланаTo maintain the concentration of calcium hydride in the melt at the saturation level, a heated sealed container with a supply of calcium hydride was installed above the reactor. The prepared eutectic melt is continuously fed to the reactors, where the reaction of calcium hydride with silicon tetrafluoride sprayed in the reactor volume takes place. The monosilane thus obtained is withdrawn through the top of the reactors. Calcium fluoride is discharged through a sump installed in the lower part of the reactor. The drawing shows a schematic view of the installation used to implement the method of producing monosilane

согласно настоящему изобретению. Описание основных узлов блока устройства для получения моносилана по гидридно-фторидной технологииaccording to the present invention. Description of the main units of the device block for producing monosilane using hydride-fluoride technology

1.1. Узел подготовки и дозирования эвтектики (питатель) - поз. I. Предназначен для подготовки раствора эвтектики с гидридом кальция и непрерывной подачи его в реактор (узел синтеза моносилана).1.1. Eutectic preparation and dosing unit (feeder) - pos. I. Designed for the preparation of a solution of eutectic with calcium hydride and its continuous supply to the reactor (monosilane synthesis unit).

Представляет из себя аппарат, объемом 1,4 м3 с устройством загрузки порошкообразных компонентов эвтектики: KCl, LiCl и СаН2. Узел продувается инертным газом или N2, для предотвращения попадания влаги из воздуха в эвтектическую смесь. В нижней части аппарата имеется выход на дозировочную гребенку, соединенную с узлом синтеза моносилана. Содержит устройство для ввода гидрида кальция (ГК) в расплав и пополнения убыли расплава при удалении порции фторида кальция. Узел подготовки эвтектики сообщается с узлом осветления раствора, через который происходит возврат эвтектической смеси в аппарат.It is an apparatus with a volume of 1.4 m 3 with a device for loading powdered eutectic components: KCl, LiCl and CaH 2 . The assembly is purged with an inert gas or N 2 to prevent moisture from the air entering the eutectic mixture. In the lower part of the apparatus there is access to a dosing comb connected to a monosilane synthesis unit. It contains a device for introducing calcium hydride (HA) into the melt and replenishing the loss of melt when removing a portion of calcium fluoride. The eutectic preparation unit communicates with the solution clarification unit through which the eutectic mixture returns to the apparatus.

1.2. Узел синтеза моносилана (МС) - поз. II1.2. Monosilane synthesis unit (MS) - pos. II

Узел синтеза моносилана представляет из себя вертикальную конструкция из 10-15 реакторов объемом по 60 литров, объединенных в одном корпусе. Общий объем реакционной зоны составляет 600 л. Каждый реактор через штуцер в верхней части подключен к дозировочной гребенке и к общему питателю, из которого происходит ввод эвтектического расплава с растворенным в нем гидридом кальция. В нижней части реакторы снабжены штуцерами, посредством которых они сообщаются через разгрузочную гребенку с блоком фильтрации эвтектики.The monosilane synthesis unit is a vertical structure of 10-15 reactors with a volume of 60 liters, combined in one housing. The total volume of the reaction zone is 600 liters. Each reactor through a fitting in the upper part is connected to a metering comb and to a common feeder, from which the eutectic melt is introduced with calcium hydride dissolved in it. In the lower part, the reactors are equipped with fittings by means of which they communicate through the discharge comb with the eutectic filtering unit.

В каждом реакторе можно выделить три зоны:In each reactor, three zones can be distinguished:

- нижняя, до уровня ввода ТФК, - зона отстоя фторида кальция;- lower, to the level of TPA input, - zone of calcium fluoride sludge;

- средняя - зона протекания реакции;- medium — reaction zone;

- верхняя - зона сбора моносилана.- upper - monosilane collection zone.

Уровень расплава контролируется с помощью 10-ти уровнемеров. ТФК поступает в каждый реактор из баллона через расходомер. Принеобходимости в ТФК может подмешиваться гелий или азот из баллона через расходомер.The melt level is controlled by 10 level gauges. TFK enters each reactor from a cylinder through a flow meter. If necessary, helium or nitrogen can be mixed into the TFK from the cylinder through the flow meter.

Узел синтеза моносилана обогревается при помощи ТЭН-ов, в зоне реакции поддерживается температура 400°CThe monosilane synthesis unit is heated with the help of heating elements; in the reaction zone, a temperature of 400 ° C is maintained

1.3. Узел фильтрации- поз. III1.3. Filtration unit - pos. III

Предназначен для фильтрации выводимого из реакторов осадка фторида кальция. В процессе работы, отфильтрованный фторид кальция выводится из аппарата через штуцер в боковой части. Фильтрат поступает через нижний штуцер в узел отстаивания (осветления).Designed to filter calcium fluoride precipitate removed from reactors. During operation, the filtered calcium fluoride is discharged from the apparatus through a fitting in the side. The filtrate enters through the lower fitting into the sedimentation unit (clarification).

1.4. Узел отстаивания (осветления) - поз. IV1.4. The unit of sedimentation (clarification) - pos. IV

Предназначен для осветления поступающего фильтрата, освобождения от взвеси твердых частиц CaF2. Очищенная эвтектическая смесь возвращается в аппарат приготовления раствора эвтектики.Designed for clarification of the incoming filtrate, release from suspended particulate matter CaF 2 . The purified eutectic mixture is returned to the apparatus for preparing the eutectic solution.

1.5. Узел очистки МС от фторидов - поз. V1.5. The node for cleaning MS from fluorides - pos. V

Представляет собой 2 параллельно подключенные к реактору линии, каждая из которых состоит из трех последовательно соединенных вертикальных колонн. МС из реактора поступает в обогреваемый адсорбер, заполненный гранулированным фторидом натрия. При температуре 140°C ТФК поглощается фторидом натрия с образованием кремнефторида натрия. Равновесная концентрация ТФК при этой температуре достаточна для снижения его концентрации в МС ниже 0,0001 об.%.It consists of 2 lines connected in parallel to the reactor, each of which consists of three vertical columns connected in series. MS from the reactor enters a heated adsorber filled with granular sodium fluoride. At a temperature of 140 ° C, TFA is absorbed by sodium fluoride to form sodium silicofluoride. The equilibrium concentration of TFA at this temperature is sufficient to reduce its concentration in the MS below 0.0001 vol.%.

Затем ТФК поступает в адсорбер, нагретый до 280°C, где МС очищается от следов фтористого водорода и других фторидов. По мере накопления примесей в адсорберах их, без остановки процесса, отключают и отправляют на регенерацию, поток МС из реактора направляют в параллельную линию.Then TFA enters the adsorber heated to 280 ° C, where the MS is purified from traces of hydrogen fluoride and other fluorides. As impurities accumulate in the adsorbers, they are turned off without stopping the process and sent for regeneration, the MS stream from the reactor is sent to a parallel line.

1.6. Узел очистки МС от кислорода, азота, оксидов углерода, углеводородов и влаги - поз. VI1.6. The unit for cleaning MS from oxygen, nitrogen, carbon oxides, hydrocarbons and moisture - pos. VI

Две параллельно подключенные линии, каждая из которых состоит из двух колонн. Очищенный от фторидов МС поступает в адсорбер, заполненный цеолитом СаА и затем в адсорбер, заполненный активированным углем. Оба адсорбера охлаждаются холодным азотом до минус 40°C. По мере накопления примесей в этих адсорберах, их, без остановки процесса, отключают и отправляют на регенерацию, поток МС из реактора направляют в параллельную линию.Two parallel connected lines, each of which consists of two columns. The MS purified from fluorides enters the adsorber filled with CaA zeolite and then into the adsorber filled with activated carbon. Both adsorbers are cooled with cold nitrogen to minus 40 ° C. As impurities accumulate in these adsorbers, they are turned off without stopping the process and sent for regeneration, the MS stream from the reactor is sent to a parallel line.

1.7. Узел конденсатора - поз. VII1.7. Capacitor assembly - pos. VII

Конденсатор предназначен для сбора МС, удаления гелия, в случае его использования, поддержания в линии МС заданного давления и (при нагревании) заполнения транспортных баллонов под давлением до 20-30 бар.The condenser is designed to collect MS, remove helium, if used, maintain a given pressure in the MS line and (when heating) fill transport cylinders under pressure up to 20-30 bar.

1.8. Вакуумный пост - поз. VIII1.8. Vacuum post - pos. VIII

Вакуумный пост служит для выполнения подготовительной операции чистки всей линии прохождения МС от влаги и составляющих воздуха способом попеременной откачки и заполнения системы чистым азотом и/или гелием. Состоит из вакуумного насоса и криогенной ловушки.The vacuum post serves to carry out the preparatory operation of cleaning the entire MS passage line from moisture and air components by alternately pumping and filling the system with pure nitrogen and / or helium. Consists of a vacuum pump and a cryogenic trap.

В том случае, когда моносилан используют для получения элементарного кремния(в особенности, детекторного кремния) требуется моносилан с пониженным содержанием примесей и в равной мере необходимы методы анализа следовых количеств примесей в моносилане.In the case where monosilane is used to produce elemental silicon (in particular, detector silicon), monosilane with a reduced content of impurities is required and methods for analyzing trace amounts of impurities in monosilane are equally necessary.

Получение моносилана с пониженным содержанием примесей реализуется с использованием следующих процедур:Obtaining monosilane with a low content of impurities is implemented using the following procedures:

1. Очистка от следов тетрафторида кремния сорбцией на гранулированном фториде натрия.1. Purification of traces of silicon tetrafluoride by sorption on granular sodium fluoride.

2. Фильтрация от твердых частиц крупнее 0,1 мкм.2. Filtration from solid particles larger than 0.1 microns.

3. Предварительная адсорбционная очистка на активированном угле и молекулярных ситах при пониженной температуре.3. Preliminary adsorption purification on activated carbon and molecular sieves at low temperatures.

4. Фильтрация от твердых частиц крупнее 0,01 мкм. на фильтрах типа Wafergard Mini XL inline Gas Filters.4. Filtration from solid particles larger than 0.01 microns. on filters like Wafergard Mini XL inline Gas Filters.

5. Сдувка обогащенного примесями моносилана на сброс через печь разложения.5. Blowing off monosilane enriched in impurities for discharge through a decomposition furnace.

6. Удаление обогащенной примесями фракции моносилана через печь разложения.6. Removal of the monosilane fraction enriched in impurities through a decomposition furnace.

7. Отбор проб очищенного моносилана на анализ.7. Sampling of purified monosilane for analysis.

8. Финишная очистка отогретого моносилана на активированном угле повышенной чистоты и цеолите при пониженной температуре (но более высокой, чем температура кипения моносилана).8. Finishing treatment of heated monosilane with activated carbon of high purity and zeolite at a low temperature (but higher than the boiling point of monosilane).

Очистка от твердых частиц крупностью более 0,01 мкм на фильтрах типа Wafergard Vini XL inline Gas Filters.Purification of solid particles with a particle size of more than 0.01 μm on Wafergard Vini XL inline Gas Filters filters.

9. Отбор проб готового продукта на анализ.9. Sampling of the finished product for analysis.

10. Конденсация жидкого моносилана в конденсаторе испарителе и удаление низкокипящих примесей и водорода периодической откачкой.10. The condensation of liquid monosilane in a condenser evaporator and the removal of low-boiling impurities and hydrogen by periodic pumping.

11. Очистка абгазов после печи разложения от твердых частиц и сброс через гидравлический затвор.11. Cleaning of exhaust gases after the decomposition furnace from solid particles and discharge through a hydraulic shutter.

12. Регенерация сорбентов нагревом адсорберов и промывкой чистым сухим азотом и ОСЧ водородом.12. Regeneration of sorbents by heating the adsorbers and washing with clean dry nitrogen and OHS hydrogen.

13. Периодическая промывка оборудования ОСЧ водородом до точки росы (-90°C).13. Periodic flushing of the HFC equipment with hydrogen to the dew point (-90 ° C).

Для охлаждения используется жидкий азот.For cooling, liquid nitrogen is used.

В качестве вспомогательных газов - ОСЧ водород, аргон и сухой азот. Перед проведением серии экспериментов обязательно проводится промывка всей цепочки аппаратов ОСЧ водородом с подогревом узлов, работающих при повышенной температуре (до более высокой, чем рабочая).As auxiliary gases - OSH hydrogen, argon and dry nitrogen. Before carrying out a series of experiments, the entire chain of VHF apparatuses must be flushed with hydrogen with heating of the units operating at elevated temperatures (to higher than the operating temperature).

Контроль качества очистки осуществляется по точке росы отходящего водорода. Кроме того, в отходящем водороде проверяется наличие пылевых частиц крупностью более 0,01 мкм.Quality control of cleaning is carried out at the dew point of the exhaust hydrogen. In addition, the presence of dust particles with a particle size of more than 0.01 microns is checked in the exhaust hydrogen.

Желателен постоянный контроль наличия твердых частиц после фильтров. Компоненты, которые могут быть проанализированы в моносилане на уровне следовых количеств: H2, O2, N2, CO, CH4, HF. Технический результат достигается за счет использования предколонки(колонка из нержавеющей стали с внутренним диаметром 3 мм и длиной 1 м), заполненной полимерным сорбентом Poropak-R с частицами размером 60-100 меш. В такую предколонку с помощью газового крана вводят 2 см3 моносилана. В качестве газа-носителя используют гелий высокой чистоты. Разделение H2, O2, N2, CO, CH4, осуществляют на разделительной колонке NaX. Разделенные компоненты вводят в импульсный разрядный детектор газового хроматографа и измеряют их концентрацию. После выхода пиков, принадлежащих примесям H2, O2, N2, CO, CH4, осуществляют сброс пробы через печь дожигания.Continuous monitoring of particulate matter after filters is desirable. Components that can be analyzed in monosilane at the level of trace amounts: H 2 , O 2 , N 2 , CO, CH 4 , HF. The technical result is achieved through the use of a pre-column (stainless steel column with an inner diameter of 3 mm and a length of 1 m) filled with a Poropak-R polymer sorbent with particles 60-100 mesh in size. 2 cm 3 of monosilane are introduced into such a pre-column using a gas valve. The carrier gas used is high-purity helium. Separation of H 2 , O 2 , N 2 , CO, CH 4 is carried out on a NaX separation column. Separated components are introduced into a pulse discharge detector of a gas chromatograph and their concentration is measured. After the peaks belonging to the impurities H 2 , O 2 , N 2 , CO, CH 4 are released , the sample is discharged through the afterburner.

Анализ фторида водорода (НР) осуществляют методом инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье. Измерения концентрации фторида водорода осуществляют в газовой кювете из нержавеющей стали, оснащенной оптическими окнами из флюорита. После продувки кюветы образцом моносилана ее вакуумируют в течение 5 минут, затем снимают спектр поглощения фона. Затем заполняют кювету пробой моносилана до такого давления, при котором пики колебательно-вращательного спектра фторида водорода (3788, 3834, 3878, 3920, 4000, 4038, 4075, 4109 см-1) имеют величину, доступную для достоверного интегрирования, но не более 0,6 МПа и осуществляют регистрацию спектра образца. Парциальное давление определяемой примеси фторида водорода проводят с использованием известных значений интегрального коэффициента поглощения. В таблице 1 приведены данные по содержанию примесей в 8 партиях моносилана.Analysis of hydrogen fluoride (HP) is carried out by infrared spectroscopy with Fourier transform. Measurements of hydrogen fluoride concentration are carried out in a stainless steel gas cell equipped with fluorite optical windows. After purging the cell with a monosilane sample, it is evacuated for 5 minutes, then the background absorption spectrum is taken. Then the cell is filled with a breakdown of monosilane to a pressure at which the peaks of the vibrational-rotational spectrum of hydrogen fluoride (3788, 3834, 3878, 3920, 4000, 4038, 4075, 4109 cm -1 ) are available for reliable integration, but not more than 0 6 MPa and register the spectrum of the sample. The partial pressure of the detected impurity of hydrogen fluoride is carried out using known values of the integral absorption coefficient. Table 1 shows data on the content of impurities in 8 batches of monosilane.

Таблица 1Table 1 Наименование параметраParameter Name Ед. изм.Units rev. Результат анализаAnalysis result МинимальноеMinimum МаксимальноеMaximum CH4 CH 4 ppmppm <10<10 <10<10 H2 H 2 Н/АON Н/АON H2OH 2 O <0,1<0.1 <0,1<0.1 O2 O 2 Н/АON Н/АON COCO Н/АON Н/АON N2 N 2 Н/АON Н/АON HFHf <1<1 55

Совокупность мер позволяет оптимизировать технологический процесс получения моносилана. По вышеуказанному способу получают высокочистый моносилан.The set of measures allows you to optimize the process of obtaining monosilane. In the above method, high purity monosilane is obtained.

Производительность установки регулируют количеством задействованных аппаратов-сегментов.The plant performance is regulated by the number of segment devices involved.

Claims (2)

1. Способ получения моносилана, включающий взаимодействие гидрида кальция с тетрафторидом кремния в эвтектическом расплаве хлоридов лития и калия при 360-390°C, очистку моносилана, отличающийся тем, что приготовление эвтектического расплава хлоридов лития и калия и растворение в нем гидрида кальция проводят в отдельном реакторе и приготовленный эвтектический расплав непрерывно подают в реакторы, где протекает реакция гидрида кальция и тетрафторида кремния, распыляемого в объеме реактора.1. A method of producing monosilane, comprising the interaction of calcium hydride with silicon tetrafluoride in a eutectic melt of lithium and potassium chlorides at 360-390 ° C, purification of monosilane, characterized in that the preparation of the eutectic melt of lithium and potassium chlorides and dissolution of calcium hydride in it is carried out in a separate the reactor and the prepared eutectic melt are continuously fed into reactors where the reaction of calcium hydride and silicon tetrafluoride sprayed in the reactor volume takes place. 2. Устройство для получения моносилана, включающее обогреваемый реактор для приготовления эвтектического расплава хлоридов лития и калия и растворения в нем гидрида кальция, отличающееся тем, что узел синтеза моносилана состоит из 10-15 реакторов, объединенных в одном корпусе, а каждый реактор через штуцер в верхней части подключен к дозировочной гребенке и к общему питателю, из которого происходит ввод эвтектического расплава с растворенным в нем гидридом кальция, в нижней части реакторы снабжены штуцерами, посредством которых они сообщаются через разгрузочную гребенку с блоком фильтрации эвтектики, а тетрафторид кремния поступает в каждый реактор через расходомер. 2. A device for producing monosilane, including a heated reactor for preparing a eutectic melt of lithium and potassium chlorides and dissolving calcium hydride in it, characterized in that the monosilane synthesis unit consists of 10-15 reactors combined in one housing, and each reactor through a fitting the upper part is connected to a dosing comb and to a common feeder, from which the eutectic melt is introduced with calcium hydride dissolved in it, in the lower part the reactors are equipped with fittings by which they together through a discharge comb with a eutectic filtering unit, and silicon tetrafluoride enters each reactor through a flow meter.
RU2013147293/05A 2013-10-24 2013-10-24 Method for producing monosilane and device for implementing it RU2551511C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013147293/05A RU2551511C1 (en) 2013-10-24 2013-10-24 Method for producing monosilane and device for implementing it

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013147293/05A RU2551511C1 (en) 2013-10-24 2013-10-24 Method for producing monosilane and device for implementing it

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013147293A RU2013147293A (en) 2015-05-27
RU2551511C1 true RU2551511C1 (en) 2015-05-27

Family

ID=53284710

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013147293/05A RU2551511C1 (en) 2013-10-24 2013-10-24 Method for producing monosilane and device for implementing it

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2551511C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4499063A (en) * 1982-09-30 1985-02-12 Rhone-Poulenc Specialities Chimiques Preparation of silane, SiH4
RU2412902C2 (en) * 2008-03-21 2011-02-27 Юрий Константинович Кварацхели Method of monosilane production and device to this end
US20110229399A1 (en) * 2008-10-20 2011-09-22 Sunlit S.R.L. Method for the production of polycrystalline silicon

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4499063A (en) * 1982-09-30 1985-02-12 Rhone-Poulenc Specialities Chimiques Preparation of silane, SiH4
RU2412902C2 (en) * 2008-03-21 2011-02-27 Юрий Константинович Кварацхели Method of monosilane production and device to this end
US20110229399A1 (en) * 2008-10-20 2011-09-22 Sunlit S.R.L. Method for the production of polycrystalline silicon

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ВАСЮКОВ А.В. и др., Практическое применение усовершенствованного реактора синтеза моносилана для гидрогенизации металлического кальция и тетрафторида кремния, Доклады БГУИР, 2005, N2 апрель-июнь, стр. 103-111 *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013147293A (en) 2015-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3909385B2 (en) Tetrafluorosilane production method and use thereof
JP2001089131A (en) Purification process and apparatus for boron trichloride
JP6433867B2 (en) Hydrogen gas recovery system and hydrogen gas separation and recovery method
KR20120095394A (en) Method and device for separating argon from a gaseous mixture
CN104944393B (en) A kind of apparatus and method of concentrate purifying high-purity helium
KR20070116258A (en) Purification of nitrogen trifluoride
EP3278864B1 (en) Method for producing deuterium-depleted water, method for separating heavy water and light water, and method for producing deuterium-enriched water
KR20030070836A (en) Method of purifying gaseous nitrogen trifluoride
RU2551511C1 (en) Method for producing monosilane and device for implementing it
TWI537214B (en) Method for producing high purity germane by a continuous or semi-continuous process
CN112028023A (en) Method and device for purifying and pulverizing metal chloride
KR20210067589A (en) Sf6 liquid purification system increasing the sf6 recovery and recovering method using the same
RU2294893C2 (en) Porous carriers-mediated h2s purification
JP3294067B2 (en) Krypton manufacturing method
KR20160137288A (en) Oil removing device and ammonia purification apparatus using the same
KR20230117213A (en) Method for producing ultra-high purity amorphous silicon dioxide
KR100613678B1 (en) Removal of sulfur-containing impurities from volatile metal hydrides
JP2012153545A (en) Ammonia purification system and ammonia purification method
JPH01164418A (en) Method for removing carbon dioxide
RU2328335C1 (en) Method for separating fluor containing gas mixtures
JP2021518255A (en) Decarboxylation method of gas flow
CN215756465U (en) Purification device of ultrapure carbon dioxide
JP3038491B2 (en) Apparatus and method for chemically purifying and regenerating an ultrapure oxidant solution composed of sulfuric acid and ozone used for chemical treatment in a treatment center
CN116571056B (en) Sulfur hexafluoride gas recovery and purification device and method for GIS equipment
KR101952945B1 (en) Method for recorvering nitrous oxide

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20191025