[實用新型]硅烷液化、汽化裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201020134201.8
• 申請日: 2010-03-18
• 公開（公告）號: CN201648003U
• 公開（公告）日: 2010-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李中元
• 申請（專利權(quán)）人: 天津市泰亨氣體有限公司
• 主分類號: C01B33/04
• 分類號: C01B33/04;F25J3/06
• 代理公司: 天津市杰盈專利代理有限公司 12207
• 代理人: 李鳳林

所屬技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種化工產(chǎn)品的制備裝置，特別是一種硅烷液化、汽化裝置，適合于硅烷提高純度。

背景技術(shù)

目前，微電子技術(shù)是現(xiàn)代信息技術(shù)和軍事技術(shù)的主要基石，是推動科技進(jìn)步、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)騰飛和社會前進(jìn)的關(guān)鍵因素之一。集成電路是微電子技術(shù)的核心，其發(fā)展水平和產(chǎn)業(yè)規(guī)模已成為衡量一個國家經(jīng)濟(jì)實力的重要標(biāo)志。電子特種氣體(如硅烷)，尤其是高純電子氣體作為電子化工材料這一新門類，是制約集成電路可靠性和成品率的重要因素。隨著電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展，集成度越來越高，對基礎(chǔ)原材料(如硅烷)的純度要求已經(jīng)提高到了6N級(99.9999％)，甚至7N以上，因此制備高純電子特種氣體技術(shù)更顯得迫在眉睫。而有能力生產(chǎn)6N級以上高純電子氣體的只有少數(shù)國家，而高純氣體在電子產(chǎn)品、航空航天、高效太陽能電池、軍事工業(yè)方面有著廣泛的應(yīng)用，硅烷的制備技術(shù)尚未完善，制作方法工藝復(fù)雜，較難掌握，生產(chǎn)的產(chǎn)品尚不能全面滿足相關(guān)電子產(chǎn)品的需要，質(zhì)量差，問題多，只能用于制造低規(guī)格的產(chǎn)品，因此，給用戶帶來了較大的麻煩，這種狀況嚴(yán)重地制約了電子技術(shù)的發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型所要解決的問題在于，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種硅烷液化、汽化裝置。該裝置不僅設(shè)計合理，制作簡單，而且為硅烷提高純度打下了基礎(chǔ)。

本實用新型采用的技術(shù)方案是：高純硅烷成品出口、過濾器、減壓閥、高純氮?dú)夂蜌錃鈨蕖?5MPa壓力表、真空規(guī)管、真空泵、流量計2、硅烷液化瓶、2.5MPa壓力表、取樣口、流量計1、1MPa壓力表、提純硅烷進(jìn)裝置入口、水力泵按其系統(tǒng)功能通過其中間連接的閥門的連接管線組裝一體而構(gòu)成。

壓力為1MPa的提純硅烷通過提純硅烷進(jìn)裝置入口進(jìn)入液化瓶的氣流，只有兩種組分，硅烷和氫氣。SiH₄約占60％，H₂約為40％，兩種氣體分離過程在硅烷液化瓶中進(jìn)行。經(jīng)真空規(guī)管、真空泵、水力泵對系統(tǒng)壓力、溫度進(jìn)行調(diào)整，使出硅烷液化瓶硅烷氣的壓力由2.5MPa升高到15MPa，SiH₄的液化溫度-112.15℃，H₂的液化溫度-253℃。在液氮-196℃的環(huán)境中，硅烷與氫分成氣、液兩相。將氣、液兩相進(jìn)行充分分離，重新使液態(tài)硅烷汽化后，經(jīng)過濾器裝瓶，便得到高純(5N)、高壓(6.5MPa)的硅烷氣體。

本實用新型的有益效果是，設(shè)計合理，使用方便，是硅烷產(chǎn)品液化、汽化，提高質(zhì)量的理想裝置。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖編號為：1、高純硅烷成品出口，2、過濾器，3、減壓閥，4、高純氮?dú)夂蜌錃鈨蓿?、15MPa壓力表，6、真空規(guī)管，7、真空泵，8、流量計2，9、硅烷液化瓶，10、2.5MPa壓力表，11、取樣口，12、流量計1，13、1MPa壓力表，14、提純硅烷進(jìn)裝置入口，15連接管線，16、閥門，17、水力泵。

具體實施方式

參照圖1，高純硅烷成品出口(1)、過濾器(2)、減壓閥(3)、高純氮?dú)夂蜌錃鈨?4)、15MPa壓力表(5)、真空規(guī)管(6)、真空泵(7)、流量計2(8)、硅烷液化瓶(9)、2.5MPa壓力表(10)、取樣口(11)、流量計1(12)、1MPa壓力表(13)、提純硅烷進(jìn)裝置入口(14)、水力泵(17)按其系統(tǒng)功能通過其中間連接的閥門(16)的連接管線(15)組裝一體而構(gòu)成。

壓力為1MPa的提純硅烷通過提純硅烷進(jìn)裝置入口(14)進(jìn)入裝置的硅烷液化瓶(9)的氣流，只有兩種組分，硅烷和氫氣。SiH₄約占60％，H₂約為40％，兩種氣體分離過程在硅烷液化瓶(9)中進(jìn)行。經(jīng)真空規(guī)管(6)、真空泵(7)、水力泵(17)對系統(tǒng)壓力、溫度進(jìn)行調(diào)整，使出硅烷液化瓶(9)硅烷氣的壓力由2.5MPa升高到15MPa，SiH₄的液化溫度-112.15℃，H₂的液化溫度-253℃。在液氮-196℃的環(huán)境中，硅烷與氫分成氣、液兩相。將氣、液兩相進(jìn)行充分分離，高純氮?dú)夂蜌錃饨?jīng)減壓閥(3)減壓進(jìn)入高純氮?dú)夂蜌錃鈨?4)中存儲保管，重新使液態(tài)硅烷汽化后，經(jīng)過濾器(2)裝瓶，便得到高純(5N)、高壓(6.5MPa)的硅烷氣體。