SU1597341A1 - Method of separating trichlorosilane and silicon tetrachloride from mixture of chlorosilanes - Google Patents

Method of separating trichlorosilane and silicon tetrachloride from mixture of chlorosilanes Download PDF

Info

Publication number
SU1597341A1
SU1597341A1 SU884460170A SU4460170A SU1597341A1 SU 1597341 A1 SU1597341 A1 SU 1597341A1 SU 884460170 A SU884460170 A SU 884460170A SU 4460170 A SU4460170 A SU 4460170A SU 1597341 A1 SU1597341 A1 SU 1597341A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
stage
chlorosilanes
rectification
mixture
oxygen
Prior art date
Application number
SU884460170A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Леонтьевич Данилевский
Виктор Иванович Крикавцов
Георгий Иванович Силаков
Игорь Александрович Тищенко
Леонид Яковлевич Шварцман
Эдуард Семенович Фалькевич
Original Assignee
Предприятие П/Я А-3135
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 Предприятие П/Я А-3135 filed Critical Предприятие П/Я А-3135
Priority to SU884460170A priority Critical patent/SU1597341A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1597341A1 publication Critical patent/SU1597341A1/en

Links

Landscapes

  • Silicon Compounds (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к способам выделени  трихлорсилана и тетрахлорида кремни  из смеси хлорсиланов, может быть использовано в производстве полупроводникового кремни  и позвол ет повысить чистоту продуктов и их выход. Смесь хлорсиланов подвергают трехстадийной ректификации с подачей в куб колонны второй стадии паров воды при 40-106°С дл  формировани  кислородсодержащих силанов в количестве, обеспечивающем массовое соотношение в кубе второй стадии трихлорсилан:кислородсодержащие силаны, равное (12,2-20):1. Образовавшиес  кислородсодержащие силаны одновременно направл ют на отделение полисиланхлоридов и на третью стадию ректификации смеси хлорсиланов при массовом соотношении (98-75):1 соответственно. Кубовый продукт совместно с очищенными от полисиланхлоридов кислородсодержащими силанами направл ют на первую стадию двухстадийной ректификации дл  выделени  SICL4 при массовом соотношении (5-16):1 соответственно. При этом на первую стадию ректификации смеси хлорсиланов подают дополнительно дистилл т, выделенный из дефлегматора ректификации при массовом соотношении (10-19):1 соответственно. 1 ил., 1 табл.The invention relates to methods for separating trichlorosilane and silicon tetrachloride from a mixture of chlorosilanes, can be used in the manufacture of semiconductor silicon, and can improve the purity of products and their yield. The mixture of chlorosilanes is subjected to a three-stage rectification with feeding into the cube of the column of the second stage water vapor at 40-106 ° C to form oxygenated silanes in an amount that provides a mass ratio in the cube of the second stage trichlorosilane: oxygen-containing silanes, equal to (12.2-20): 1. The formed oxygen-containing silanes are simultaneously sent to the separation of polysilane chlorides and to the third stage of the rectification of a mixture of chlorosilanes with a mass ratio (98-75): 1, respectively. The bottoms product together with oxygenated silanes purified from polysilane chlorides is sent to the first stage of a two-stage rectification for separation of SICL 4 at a weight ratio of (5-16): 1, respectively. At the same time, in the first stage of the rectification of a mixture of chlorosilanes, an additional distillate is used, separated from the reflux condenser at a weight ratio (10-19): 1, respectively. 1 ill., 1 tab.

Description

Изобретение относитс  к способам выделени  трихлорсилана и четырех- хлористого кремни  из смеси хлорсила- нов и может быть использовано в производстве полупроводникового кремни .The invention relates to methods for separating trichlorosilane and silicon tetrachloride from a mixture of chlorosilanes and can be used in the manufacture of semiconductor silicon.

Цель изобретени  - повышение чистоты продуктов, а также повышение производительности процесса.The purpose of the invention is to increase the purity of the products, as well as increase the productivity of the process.

Пример. Исходную смесь хлорсиланов (82 мас. 8ШС1з, 0,2 мас. полисиланхлориды (ПСХ), остальное SiCl) подвергают ректификации в три стадии. На первой стадии в колонне с 6 ситчатыми тарелками 01200 мм подают исходную смесь в верхнюю частьExample. The initial mixture of chlorosilanes (82 wt.% CXCl3, 0.2 wt.% Polysilane chlorides (PSC), the rest is SiCl) is subjected to rectification in three stages. In the first stage in the column with 6 sieve plates 01200 mm, the initial mixture is fed to the upper part

колонны. Туда«же подают хлорсиланы, содержащие кислородсодержащие силаны, с первой стадии цикла выделени  и очистки тетрахлорида кремни  при массовом соотношении 10:1 соответственно.columns. Chlorosilanes containing oxygen-containing silanes are also fed there from the first stage of the cycle for the isolation and purification of silicon tetrachloride at a mass ratio of 10: 1, respectively.

.Из куба колонны первой стадии отбирают паровую фазу, конденсируют ее в холодильнике, расположенном на верхней отметке, и из холодильника поток жидких хлорсиланов, содержащих три- хлор силан (ТХС), подают на вторую стадию ректификации в куб колонны. На второй стадии используют две параллельно работающие колонны с б тарелками , р 600 мм.. From the cube of the column of the first stage, the vapor phase is taken, it is condensed in a refrigerator located at the upper mark, and a stream of liquid chlorosilanes containing trichloro silane (TCS) from the refrigerator is fed to the second stage of rectification into the cube of the column. In the second stage, two parallel working columns with b plates, p 600 mm, are used.

слcl

соwith

со with

В кубы колонны потоком инертного аза подают также, пары воды при темературе паровой фазы в зоне контакта лорсиланов и паров воды 106 Си, та- ИМ образом, формируют кислородсодеращие хлорсиланы.Into the cubes of the column a stream of inert ase is also supplied; water vapor at the temperature of the vapor phase in the contact zone of lorsilanes and water vapor 106 C, in an oxygen-like manner, forms oxygen-containing chlorosilanes.

Массовое соотношение трихлорсйлан: :кислородсодержащие силаны поддерживают в кубе, равным 20:1,The mass ratio of trichlorosylan:: oxygen-containing silanes support in a cube equal to 20: 1,

Из куба колонны второй стадии жидкую фазу, содержащую кислородсодержащие хлорсиланы отбирают и подают в количестве 230-600 кг/ч в колоннуFrom the bottom of the column of the second stage, the liquid phase containing oxygen-containing chlorosilanes is taken and fed in the amount of 230-600 kg / h to the column

J 600 мм с 6 тарелками на стадию j очистки от полисиланхлоридов.J 600 mm with 6 plates for polysilane chloride cleaning step j.

Дистилл т из дефлегматора колонны 2-й стадии ректификации .хлорсиланов, также содержащий кислородсодержащие хлорсиланы, подают в нижнюю часть лонны третьей стадии ректификации в количестве, обеспечивающем массовое соотношение кислородсодержащих сила- нов, направл емых на стадию очистки и на третью стадию ректификации, рав-25The distillate from the reflux condenser of the 2nd stage distillation of chlorosilanes, also containing oxygen-containing chlorosilanes, is fed into the lower part of the third stage of the distillation in an amount that provides the mass ratio of oxygen-containing silanes sent to the purification stage and the third stage of the rectification, equal to 25

ное 75:1.75: 1.

На, третьей стадии в- колонне 1200 мм с 64 тарелками отбор го- ,тового продукта - трихлорсилана с дефлегматора составл ет 1950 кг/ч. QIn the third stage, in a 1200 mm column with 64 plates, the selection of a ready-made, trichlorosilane product from a reflux condenser is 1950 kg / h. Q

Кубовый остаток 3-й стадии ректификации смеси хлорсиланов подают в верхнюю часть колонны 1-й стадии 2- стадийной ректификации вместе с дистилл том колонны стадии отделени  полисиланхлоридов, содержащим кисло- 35 родсодержащие силаны ,при массовом соотношении кубовый остаток:кислородсодержащие силаны, равном 16:1. Колонна 1-й стадии выделени  тетрахло- рида кремни  имеет 01200 мм-с 64 тарелками. Из куба этой колонны продукт подают на стадию обезвреживани , а из дефлегматора на 1-ю стадию очису- ки трихлорсилана в количестве 80 - 150 кг/ч совместно с исходной смесью хлорсиланов.The bottoms residue of the 3rd stage of rectification of the mixture of chlorosilanes is fed to the upper part of the 1st stage of the column 2-stage distillation together with the distillate of the column of the separation of polysilane chlorides containing oxygen-35 silanes, with a weight ratio of bottoms: oxygen-containing silanes equal to 16: one. The column of the 1st stage of the selection of silicon tetrachloride has 01200 mm-with 64 plates. From the cube of this column, the product is fed to the neutralization stage, and from the reflux condenser to the 1st stage of removal of trichlorosilane in the amount of 80-150 kg / h together with the initial mixture of chlorosilanes.

Па ровую фазу из куба колонны первой стадии выделени  и очистки тетра- хлорида кремни  (ТК) направл ют в .конденсатор, расположенный на верхней отметке, где пары конденсировались , а конденсат направл ют в нижнюю часть второй колонны 01200 ммThe vapor phase from the bottom of the column of the first stage of separation and purification of silicon tetrachloride (TK) is directed to a condenser located at the upper mark, where the vapors condense, and the condensate is directed to the lower part of the second column 01200 mm

4040

С б тарелками дл  выделени  и очист ки тетрахлорида кремни . Кубовый про- .дукт этой колонны подают на стадию обезвреживани  полисиланхлоридов, аWith b plates for the isolation and purification of silicon tetrachloride. The bottom of the column is supplied to the polysilane chloride neutralization stage, and

.55.55

QQ

Q 5Q 5

QQ

35 - 35 -

4040

5555

из дефлегматора отбирают чистый тет- рахлорид кремни .pure silicon tetrachloride is taken from the reflux condenser.

Полученный целевой продукт - трихлорсйлан содержит не более 0,1 мас. других хлорсиланов и не более 2 The obtained target product - trichlorosilane contains not more than 0.1 wt. other chlorosilanes and not more than 2

х10-в мас.% бора. Максимальное количество полученного трихлорсилана 1970 кг/ч. Тетрахлорид кремни , по- .лучаемый в результате двухстадийногр выделени  и очистки содержит не более 0,01 мас. других хлорсиланов (трихлорсилана и полисиланхлоридов в сумме ) .x10 in wt.% boron. The maximum amount of trichlorosilane produced is 1970 kg / h. Silicon tetrachloride, resulting from a two-stage isolation and purification, contains not more than 0.01 wt. other chlorosilanes (trichlorosilane and polysilane chlorides in total).

Результаты остальных опытов и известные данные представлены в таблице .The results of the other experiments and known data are presented in the table.

Дл  оценки качества получаемого ТХС по содержанию фосфора определ ют долю, поликристаллов с сопротивлением более 500 по донорам, выращенным из определенного количества трихлорсилана ..To assess the quality of the TCS obtained, the proportion of polycrystals with a resistance of more than 500 from donors grown from a certain amount of trichlorosilane is determined from the phosphorus content.

1one

Таким образом, предлагаемый спо- , соб позвол ет увеличить выход продуктов и его чистоту по В, А1. и Р.Thus, the proposed method allows to increase the yield of products and its purity according to B, A1. and R.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ выделени  трихлорсилана и четыреххлористого кремни  из смеси хлорсиланов, включающий трехстадий- ную ректификацию этой смеси, контактирование водородсодержащего реагента с кубовым остатком второй стадии, содержащим трихлорсйлан, выделение трихлорсилана из дефлегматора колонны третьей стадии, выделение четыреххлористого кремни  из кубового остатка ,отличающийс  тем, что, с целью повышени  чистоты продуктов и производительности процесса, выделение тетрахлорида кремни  осуществл ют двухстадийной ректификацией кубового остатка третьей стадии ректификации смеси хлорсиланов, а в качестве водородсодержащего реагента используют пары воды, контактирова- ние осуществл ют при 40-1Об С до образовани  кислородсодержащих силанов в количестве, обеспечивающем в кубе массовое соотношение трихлосилан: :кислородсодержащие силаны, равное (10-20):1, затем образовавшиес  кислородсодержащие силань направл ют одновременно на отделение полисиланхлоридов и на третью стадию ректификации смеси хлорсиланов при массовомThe method of separation of trichlorosilane and silicon tetrachloride from a mixture of chlorosilanes, including a three-stage rectification of this mixture, contacting the hydrogen-containing reagent with the second stage bottom residue containing trichlorosylan, separation of trichlorosilane from the third-column reflux condenser, separation of the tetrachloride silicon from the bottom residue; in order to increase the purity of the products and the productivity of the process, the extraction of silicon tetrachloride is carried out by two-stage distillation of the bottom the third stage of the rectification of the mixture of chlorosilanes, and water vapor is used as the hydrogen-containing reagent, the contact is carried out at 40-1Ob C to form oxygen-containing silanes in an amount that ensures the cubic mass ratio of trichlorosilane: oxygen-containing silanes equal to (10-20) : 1, then the resulting oxygen-containing silanes are sent simultaneously to the separation of the polysilane chlorides and to the third stage of the rectification of a mixture of chlorosilanes with mass 5151 соотношении (98-75):1 соответственно после, отделени  полисиланхлоридов кислородсодержащие силаны направл ю на первую стадию двухстадийной ректи фикации в количестве, обеспечивающем массовое соотношение кубовый остаток третьей стадии ректификации:кислородthe ratio (98-75): 1, respectively, after the separation of the polysilane chlorides, oxygen-containing silanes were sent to the first stage of the two-stage rectification in an amount that ensures the mass ratio of the bottom residue of the third rectification stage: oxygen содержащие силаны, равное .(5-Т57:1, причем на первую стадию ректификации хлорсиланов подают дополнительно дис- , тилл т, выделенный из дефлегматора колонны первой стадии двухстадийной ректификации при массовом соотношении (10-19): соответственно.containing silanes, equal to. (5-T57: 1, and at the first stage of rectification of chlorosilanes an additional dis- tyl is taken, separated from the reflux condenser of the column of the first stage of two-stage rectification at a mass ratio of (10-19): respectively. 8eight Продолжение таблицыTable continuation Хуже, чем в известном способе. .Не допускаетс  по ТУ i 8-it-l80-77 (содержание В 2-3-10Worse than in the known method. It is not allowed by TU i 8-it-l80-77 (content B 2-3-10 маеMay .%)..%)
SU884460170A 1988-06-08 1988-06-08 Method of separating trichlorosilane and silicon tetrachloride from mixture of chlorosilanes SU1597341A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884460170A SU1597341A1 (en) 1988-06-08 1988-06-08 Method of separating trichlorosilane and silicon tetrachloride from mixture of chlorosilanes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884460170A SU1597341A1 (en) 1988-06-08 1988-06-08 Method of separating trichlorosilane and silicon tetrachloride from mixture of chlorosilanes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1597341A1 true SU1597341A1 (en) 1990-10-07

Family

ID=21389601

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884460170A SU1597341A1 (en) 1988-06-08 1988-06-08 Method of separating trichlorosilane and silicon tetrachloride from mixture of chlorosilanes

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1597341A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102234112A (en) * 2010-09-30 2011-11-09 河南尚宇新能源股份有限公司 Method for rectifying trichlorosilane

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент PL ГГ , кл. С 01 В 33/08, 197. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102234112A (en) * 2010-09-30 2011-11-09 河南尚宇新能源股份有限公司 Method for rectifying trichlorosilane

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4982024A (en) Process for the selective dehydrohalogenation of an admixture of alkylhalides
CA2300083C (en) Propylene oxide purification
KR101460142B1 (en) Process for purifying chlorosilanes by distillation
EP0031097A1 (en) Method for distilling ethyl alcohol
US4882430A (en) Recovery of caprolactam from caprolactam distillation low boilers or high boilers or mixtures thereof
SU1597341A1 (en) Method of separating trichlorosilane and silicon tetrachloride from mixture of chlorosilanes
US2388575A (en) Resolution of mixtures of chlorosilanes
US10626097B2 (en) Process for making hydroxyethyl piperazine compounds
RU1776258C (en) Process for separation of ethyleneoxide from acetaldehyde and formaldehyde contaminants
RU2002131713A (en) METHOD FOR PRODUCING TRIETHYL PHOSPHATE
RU2682330C1 (en) Method of continuous unmixing mixture of ethyl chlorosilane
CA1200963A (en) Separation of chlorosilanes
US6726811B2 (en) Method of purifying N-(2-hydroxyethy)-2-pyrrolidone
US3391063A (en) Plural distillation for purifying propylene oxide contaminated with methyl formate
CN115215831A (en) Method for preparing fluoroethylene carbonate fine product
RU1835386C (en) Technique of chlorosilane purification
US20130121908A1 (en) Method for producing trichlorosilane with reduced boron compound impurities
JP2000119219A (en) Method for purifying process stream
US20120082609A1 (en) Method for producing trichlorosilane with reduced boron compound impurities
US4402797A (en) Separation of chlorosilanes by extractive distillation
RU2214363C1 (en) Method of production of chlorosilane
US4918204A (en) Tetrahydrofuran purification
JP3505745B2 (en) Method for separating trimethoxysilane
RU2486193C1 (en) Method of separating mixture of methylchlorosilanes and methyl chloride
RU2214364C1 (en) Method of production of trichlorosilane