Способ получения трихлормоносилана

 

Использование: в качестве сырья при изготовлении кремниевых транзисторов. Сущность изобретения: трихлормоносилан получают при взаимодействии кремниевого порошка фракции 50-350 мкм, полученного газовым распылением расплавленного кремния, с газообразным хлористым водородом в псевдоожиженном слое при 290°С. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 С,01 В 33/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССP (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Ы дельных частиц. (21) 4742716/26 .(22) 07;12.89 (46) 30.08.93. Бюл. М 32 (31) 885454 (32) 08.12.88 (33) N0 (71) Элкем А/С (NO)

{72) Карл Форвалл, Гуннар Скюсслер и Эйвинн Серли {NO) Изобретение относится к способам получения трихлормоносилана, НЯС(з.

Сверхчистый трихлормоносилан используется в качестве сырья при изготовлении кремниевых транзисторов. Трихлормоносилан получают путем взаимодействия кремниевого порошка с газообразным HCI в реакторе с псевдоожиженном слоем, причем газообразный НС(подается в реактор, содержащий порошок. при температуре от

280 до 300 С. Трихлормоносилан, который имеет температуру кипения, равную 31,8 С, отделяют от газообразного продукта, выделяющегося из псевдоожиженного слоя, путем конденсации, а. от других хлорсиланов— перегонкой.

Важным параметром при получении трихлормоносилана является. количество непрореагировавшего газообразного HCI, Количество непреагировавшего газообразного HCI представляет очень важный фактор стоимости процесса, поэтому количество непрореагировавшего HC(должно быть как можно более низким. Большое количество непрореагировавшего HC(также ведет к увеличению нежелательного побочного продукта S(C(4 в газообразном продук,, ЯХц, 1838236 АЗ (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТРИХЛОРМОНОСИЛАНА (57) Использование: в качестве сырья при изготовлении кремниевых транзисторов.

Сущность изобретения: трихлормоносилан получают при взаимодействии кремниевого порошка фракции 50-350 мкм, полученного газовым распылением расплавленного кремния, с газообразным хлористым водородом в псевдоожиженном слое при 290 С.

1 табл. те, в результате чего снижается количество полученного трихлормоносилана. При получении трихлормоносилана используется кремниевый порошок, получаемый путем дробления и измельчения отливок кремния.

Иэ-за низкой скорости охлаждения, характерной для литья заготовок, в отливках кремния наблюдается значительная тенденция с сегрегации легирующих элементов и примесей. В процессе дробления и измельчения отливок кремния получают неоднородный порошкообразный продукт, который характеризуется довольно большими различиями в химическом составе у от. Качество и однородность кремниевого порошка оказывает заметное влияние на вышеописанный способ получения трихлормоносилана, при этом было установлено, что использование кремниевого порошка, полученного с помощью газового распыления расплавленного кремния, поээоляет достичь удивительно высокой эффективности расходования газообразного НС(в способе получения трихлормоносилана на основе взаимодействия кремниевого порошка с газообразным HCI.

1838236

Составитель

Техред M.Moðråíòýë

Корректор Н, Ревская

Редактор

Заказ 2897 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Предметом настоящего изобретения также является способ получения трихлормоносилана в реакторе с псевдоожиженным слоем в результате взаимодействия кремниевого порошка с газообразным HCI при температуре от 280 до ЗОО С, причем этот способ отличается тем, что кремний, загружаемый в реактор, получают путем газового распыления расплавленного кремния.

Кремниевь и порошок имеет размер частиц от 1 до 1000 мкм, предпочтительно от

50 до 800 мкм.

В соответствии со способом по настоящему изобретению значительно увеличивается эффективность использования HCI в этом процессе, так как количество непрореагировавшегося HCI в газообразном продукте уменьшается с обычных 5 — 10 до

2 — З . Уменьшение количества непрореагировавшего HCI также ведет к снижению количества побочных продуктов, прежде всего SIO4. Было установлено, что количество образовавшегося SICI4 уменьшается на

3- 5 при применении способа по настоящему изобретению. Это также ведет к большему производству трихлормоносилана.

П р и и е р. Испытания проводились в реакторе с псевдоожиженным слоем, внутренний диаметр которого равняется 40 мм.

Во всех испытаниях использовалось одинаковое количество кремния с размером частиц от 50 до 350 мкм, Газообразный HO под давлением 2 бара подавали в нижнюю часть реактора. Поток HO оставался постоянным на протяжении всех испытаний. После нагрева и инициирования реакции условия реакции оставались постоянными при температуре 290 С. В этих условиях измеряли содержание HCI в газообразном продукте.

Испытание А проводили с использованием кремниевого порошка, полученного обычным способом путем. дробления и из"О мельчения отливки кремния. Испытание В проводили с использованием кремниевого порошка, полученного путеМ распыления расплавленного кремния азотом.

Химический состав кремниевых порош15 ков приведен в таблице.

Было установлено, что степень HCI в испытании А составил 92, в то время как степень использования НО в испытании составил 987. Эти данные свидетельствуют о

20 сильном увеличении выхода HO при получении его в соответствии со способом по настоящему изобретению при сравнении и обычным способом.

Формула изобретения

Способ получения трихлормоносилана, включающий взаимодействие кремниевого порошка с газообразным хлористым водородом в псевдоожиженном слое при 290ОС, ЗО отличающийся тем, что. с целью увеличения степени использования хлористого водорода, на взаимодействие подают кремниевый порошок фракции 50- 359 мкм, полученный газовым расплавлением рас35 плавленного кремния.