本发明涉及硅烷生产,具体为一种用于半导体的硅烷的生产工艺及其生产设备。
背景技术:
1、硅烷是一种无色、有毒的气体,常用于半导体材料的制备和有机合成中,硅烷在现代高科技中应用广泛,而且越来越重要,用于制备各种微电子薄膜,硅烷可以制备单晶硅、多晶硅、非晶硅、金属硅化物、氮化硅、碳化硅、氧化硅等一系列含硅物质,硅烷生产涉及到多个环节,包括硅石化学反应、冷却、分离、纯化等多个步骤,确保才能得到高纯度的硅烷产品。
2、在硅烷的生产工艺中,硅石通常采用加热反应器,将硅石粉末与氢气进行化学反应,而产生硅烷气体,但现有的加热反应器通常采用单一的搅拌桨对原料进行混合,混合不够充分,导致反应速度较慢,且反应后釜体内部清理较为不便,清理效果较差。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足,本发明提供了一种用于半导体的硅烷的生产工艺及其生产设备,解决了加热反应器通常采用单一的搅拌桨对原料进行混合,混合不够充分,导致反应速度较慢,且反应后釜体内部清理较为不便的问题。
3、(二)技术方案
4、为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种用于半导体的硅烷的生产工艺,包括以下步骤:
5、s1、首先将硅石研磨成粉末,加入反应釜中,然后向反应釜中通入氢气,加热反应釜,反应釜达到温度后,硅石粉末与氢气发生化学反应,产生硅烷气体;
6、其中釜体在加热反应的同时,通过电机带动搅拌组件对硅石粉末与氢气进行混合;
7、硅烷生产完成后,电动推杆的输出杆进行收缩,通过锁固机构将卡杆移出密封盖,然后通过密封盖带动搅拌组件从内壳体中移出,即可对釜体与内壳体之间的夹层、内壳体以及搅拌组件进行全方位清理;
8、s2、产生的硅烷气体通过管道进入冷凝器中进行冷却,使其凝结成液体;
9、s3、冷却后进入吸附箱中,通过吸附箱中的分子筛与活性炭吸附网对液体硅烷进行过滤,去除其中的杂质;
10、s4、经过吸附箱过滤后的硅烷液体再通过管道进入蒸馏塔中进行蒸馏,从而得到高纯度的硅烷。
11、本发明还公开了一种用于半导体的硅烷生产设备,所述釜体内壁顶部的两侧之间固定连接有隔板,且隔板的底部与内壳体的顶部固定连接,所述内壳体的外表面固定连接有加热棒,所述隔板的顶部连通有进料管,所述进料管的顶端贯穿釜体并延伸至釜体的外部。
12、优选的,所述电机通过支撑板固定在釜体的顶部,所述搅拌组件包括搅拌轴,所述搅拌轴的底端连通有氢气管,所述搅拌轴的内部开设有空腔,且空腔的底部与氢气管的进气端相连通,所述空腔的正面与背面均开设有出气孔。
13、优选的,所述搅拌轴两侧的顶部与底部均固定连接有支架,两个所述支架相对的一侧之间固定连接有舢板,且舢板的表面开设有通孔,所述支架远离搅拌轴的一侧固定连接有刮板。
14、优选的,所述电机输出轴的一端通过联轴器固定连接有固定轴,且固定轴的底部开设有与搅拌轴相适配的安装槽,所述电动推杆固定连接在固定轴的表面,所述电动推杆的输出杆贯穿搅拌轴并延伸至固定轴的内部。
15、优选的,所述密封盖设置在釜体的底部,所述搅拌轴的底端与密封盖内壁的底部转动连接,所述釜体外表面的四周均固定连接有l型板,且l型板靠近釜体的一侧与密封盖的外表面活动连接。
16、优选的,所述锁固机构包括固定在l型板外侧的筒体,所述筒体内壁的一侧固定连接有马达,且马达输出轴的一端固定连接有丝杆,所述筒体内壁的顶部与底部均滑动连接有滑块,所述卡杆固定在两个滑块相对的一侧之间,所述卡杆的一端开设有与丝杆相适配的螺纹槽,所述卡杆远离丝杆的一端贯穿l型板并延伸至密封盖的内部,所述密封盖的表面开设有与卡杆相适配的卡槽。
17、优选的,所述釜体的出气口通过管道与冷凝器的入口相连通,所述冷凝器的出口通过管道与吸附箱的入口相连通,所述吸附箱的出口通过管道与蒸馏塔的入料口相连通。
18、(三)有益效果
19、本发明提供了一种用于半导体的硅烷的生产工艺及其生产设备。具备以下有益效果:
20、(1)、该用于半导体的硅烷的生产工艺及其生产设备,氢气通入搅拌轴的空腔后,通过搅拌轴上的多个出气孔均匀散布在内壳体中,同时在搅拌轴的两侧通过支架设置有多个倾斜的舢板,舢板表面开设有多个通孔,由于舢板的面积较大,增加了与原料的接触面积,使得原料混合更加充分均匀,增加了原料的流动性,提升反应效率。
21、(2)、该用于半导体的硅烷的生产工艺及其生产设备,加热生产完成后,将电动推杆的输出杆移出搅拌轴,然后锁固机构将卡杆移出密封盖,能够将密封盖向下拉动,密封盖带动搅拌轴和固定在搅拌轴两侧的舢板等结构移出内壳体,便于对夹层、内壳体以及舢板等结构进行全方位清理,操作简单快捷,清理更加彻底、洁净。
1.一种用于半导体的硅烷的生产工艺,其特征在于:包括以下步骤:
2.一种根据权利要求1所述的用于半导体的硅烷生产设备,其特征在于:所述釜体(1)内壁顶部的两侧之间固定连接有隔板(11),且隔板(11)的底部与内壳体(7)的顶部固定连接,所述内壳体(7)的外表面固定连接有加热棒(12),所述隔板(11)的顶部连通有进料管(13),所述进料管(13)的顶端贯穿釜体(1)并延伸至釜体(1)的外部。
3.根据权利要求1所述的一种用于半导体的硅烷生产设备,其特征在于:所述电机(2)通过支撑板固定在釜体(1)的顶部,所述搅拌组件包括搅拌轴(14),所述搅拌轴(14)的底端连通有氢气管(15),所述搅拌轴(14)的内部开设有空腔(16),且空腔(16)的底部与氢气管(15)的进气端相连通,所述空腔(16)的正面与背面均开设有出气孔(17)。
4.根据权利要求3所述的一种用于半导体的硅烷生产设备,其特征在于:所述搅拌轴(14)两侧的顶部与底部均固定连接有支架(18),两个所述支架(18)相对的一侧之间固定连接有舢板(19),且舢板(19)的表面开设有通孔(20),所述支架(18)远离搅拌轴(14)的一侧固定连接有刮板(21)。
5.根据权利要求3所述的一种用于半导体的硅烷生产设备,其特征在于:所述电机(2)输出轴的一端通过联轴器固定连接有固定轴(22),且固定轴(22)的底部开设有与搅拌轴(14)相适配的安装槽(23),所述电动推杆(3)固定连接在固定轴(22)的表面,所述电动推杆(3)的输出杆贯穿搅拌轴(14)并延伸至固定轴(22)的内部。
6.根据权利要求3所述的一种用于半导体的硅烷生产设备,其特征在于:所述密封盖(6)设置在釜体(1)的底部,所述搅拌轴(14)的底端与密封盖(6)内壁的底部转动连接,所述釜体(1)外表面的四周均固定连接有l型板(24),且l型板(24)靠近釜体(1)的一侧与密封盖(6)的外表面活动连接。
7.根据权利要求6所述的一种用于半导体的硅烷生产设备,其特征在于:所述锁固机构(4)包括固定在l型板(24)外侧的筒体(41),所述筒体(41)内壁的一侧固定连接有马达(42),且马达(42)输出轴的一端固定连接有丝杆(43),所述筒体(41)内壁的顶部与底部均滑动连接有滑块(44),所述卡杆(5)固定在两个滑块(44)相对的一侧之间,所述卡杆(5)的一端开设有与丝杆(43)相适配的螺纹槽(45),所述卡杆(5)远离丝杆(43)的一端贯穿l型板(24)并延伸至密封盖(6)的内部,所述密封盖(6)的表面开设有与卡杆(5)相适配的卡槽(46)。
8.根据权利要求1所述的一种用于半导体的硅烷生产设备,其特征在于:
