六氯乙硅烷合成装置的制作方法

文档序号:15547409发布日期:2018-09-28 21:17阅读:978来源:国知局

本实用新型涉及一种六氯乙硅烷合成装置。



背景技术:

目前,在半导体工业中,高纯六氯乙硅烷是一种重要的电子材料,可以用来气相沉积制作无定形硅薄膜及其外延膜(如SiN、SiGe、SiC等),相对于传统的硅烷、二氯二氢硅气相沉积法,其沉积温度低、选择性高、薄膜密度均匀且薄膜性能优越。由于六氯乙硅烷本身具有较强的腐蚀性,相关氯硅烷的金属生产设备都会存在一定的腐蚀,使产品的金属杂质超出指标要求。现有的不锈钢设备在清洗过程中会缓慢腐蚀,需要长时间进行清洗和维护;而耐湿氯的不锈钢合金,则价格昂贵,无法大量使用。根据实验现象,六氯乙硅烷的合成需要吸收一定热量来引发反应,然后生成产品和散发大量的热量。当反应的热量无法有效散发时,会导致生产过程中产生大量的副产物,所以物料堆积的高度不能太高,还要确保散热良好,是反应能在一个稳定的温度范围内进行。此外,物料堆积过高,以及反应气在导入反应器后分布不均匀,会导致物料不能完全发生反应,导致反应转化率不高。

因此,需开发出满足高纯六氯乙硅烷生产要求的合成设备是当前急需解决的问题。



技术实现要素:

本实用新型的目的是克服现有技术存在的不足,提供一种六氯乙硅烷合成装置。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现:

六氯乙硅烷合成装置,特点是:包含层板式反应器管体,所述层板式反应器管体左侧设有反应气进气口,反应气进气口内侧的层板式反应器管体内沿径向设有挡气板,位于挡气板右侧沿轴向设有多级层板,所述层板式反应器管体的右部下方设有出料口,层板式反应器管体的右侧设有多级层板替换口,层板式反应器盖子通过法兰与多级层板替换口密封固定,所述多级层板上布置有石英磁棒。

进一步地,上述的六氯乙硅烷合成装置,其中,所述多级层板的右侧设有物料导出口和层板固定卡口。

进一步地,上述的六氯乙硅烷合成装置,其中,所述层板式反应器管体、反应气进气口、挡气板、多级层板、出料口、多级层板替换口以及层板式反应器盖子的材质为耐腐蚀材料。

进一步地,上述的六氯乙硅烷合成装置,其中,所述层板式反应器管体、反应气进气口、挡气板、多级层板、出料口、多级层板替换口以及层板式反应器盖子的材质为石英或哈氏合金C-276。

进一步地,上述的六氯乙硅烷合成装置,其中,所述层板式反应器管体内设有用于承载多级层板的层板支架。

进一步地,上述的六氯乙硅烷合成装置,其中,所述反应气进气口内侧20mm处设有挡气板。

本实用新型与现有技术相比具有显著的优点和有益效果,具体体现在以下方面:

①通过对反应器内部结构的设计,能将反应气均匀的扩散至各个装填好物料的层板,提高物料的转化率并减少副产物的生成,避免了无机金属离子对产品的沾污,提高物料的转化率并减少副产物的生成;

②每个层板放置一个石英包裹的磁铁,通过磁性移动石英磁棒,使底部物料能翻至上方,能更好的接触反应气进行反应;同时,在反应结束后取出可拆卸的层板,再替换上装填好物料的层板,可继续进行产品的合成,无需耗费设备清洗时间;

③采用化学性质稳定且纯度较高的石英作为反应器的制作材质,确保合成装置不会与六氯乙硅烷反应,不存在金属离子的沾污。

附图说明

图1:本实用新型的结构示意图;

图2:挡气板的结构示意图;

图3:多级层板的截面结构示意图;

图4:多级层板的主视结构示意图;

图5:石英磁棒的结构示意图;

图6:层板支架的结构示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现详细说明具体实施方案。

如图1、图2所示,六氯乙硅烷合成装置,包含层板式反应器管体1,层板式反应器管体1左侧设有反应气进气口2,反应气进气口2内侧20mm处的层板式反应器管体1内沿径向设有挡气板3,位于挡气板3右侧沿轴向设有多级层板4,层板式反应器管体1的右部下方设有出料口5,层板式反应器管体1的右侧设有多级层板替换口6,层板式反应器盖子7通过法兰与多级层板替换口6密封固定,多级层板4上布置有石英磁棒10,如图5。

如图3、图4所示,多级层板4的右侧设有物料导出口8和层板固定卡口9。

层板式反应器管体1、反应气进气口2、挡气板3、多级层板4、出料口5、多级层板替换口6以及层板式反应器盖子7的材质为耐腐蚀材料,可采用为石英或哈氏合金C-276。

如图6所示,层板式反应器管体1内设有用于承载多级层板4的层板支架11。

层板式反应器管体1外部包裹硅胶加热套,对反应器进行加热。从反应气进气口2通入预热的反应气,通过挡气板3将反应气均匀的导入右侧的预先填有物料的多级层板4。多级层板4上放有石英磁棒10,通过磁铁翻转物料。加大了物料的反应面积,减少了物料堆积高度,使物料转化率大大提供;同时通过气体挡板使反应气均匀扩散到各个反应层板,控制气流速度使反应能在稳定温度反应内进行。利用一个石英包裹的磁铁,使底部物料能翻至上方,能更好的接触反应气进行反应。

多级层板的右端有物料导出口8,反应生成的产物由此处流出。多级层板右下方有出料口5,物料导出口8流出的产物从出料口5流入产品接收装置。位于出料口5的右侧的多级层板替换口6,可在反应结束后更换新的填好原料的多级层板,实现连续生成。多级层板替换口6和层板式反应器盖子7通过法兰进行固定密封。

综上所述,本实用新型采用化学性质稳定且纯度较高的石英作为反应器的制作材质,确保合成装置不会与六氯乙硅烷反应,不存在金属离子的沾污。通过对反应器内部结构的设计,能将反应气均匀的扩散至各个装填好物料的层板,提高物料的转化率并减少副产物的生成,避免了无机金属离子对产品的沾污,提高物料的转化率并减少副产物的生成。每个层板放置一个石英包裹的磁铁,通过磁性移动石英磁棒,使底部物料能翻至上方,能更好的接触反应气进行反应。同时,在反应结束后取出可拆卸的层板,再替换上装填好物料的层板,可继续进行产品的合成,无需耗费设备清洗时间。

需要说明的是:以上所述仅为本实用新型的优选实施方式,并非用以限定本实用新型的权利范围;同时以上的描述,对于相关技术领域的专门人士应可明了及实施,因此其它未脱离本实用新型所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰,均应包含在申请专利范围中。

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