[发明专利]三甲硅烷基胺的制造装置及制造方法

说明书

本发明的三甲硅烷基胺的制造装置包括：反应器，其中发生三甲硅烷基胺的合成反应；反应原料供应配管，其向所述反应器供应反应原料；三甲硅烷基胺排放配管，其从所述反应器排放三甲硅烷基胺；反应器加热单元，其用于加热所述反应器的反应空间；以及气体相副产物排放配管，其从所述反应器排放气体相副产物，其中，所述反应器的反应空间维持在低于在所述合成反应中产生的反应副产物的分解温度的温度，所述反应器加热单元在三甲硅烷基胺通过所述三甲硅烷基胺排放配管排放后，将所述反应器的反应空间加热至高于或等于所述分解温度的温度，并且所述气体相副产物排放配管排放包括由所述反应器加热单元热分解的所述反应副产物的热分解产物的气体相副产物。

【技术领域】

本发明涉及一种三甲硅烷基胺的制造装置及制造方法，特别地，涉及一种能够在反应器中通过热分解来去除在合成三甲硅烷基胺的过程中所产生为反应副产物的固体相的氯化铵(NH₄Cl)的制造装置及制造方法。

【背景技术】

三甲硅烷基胺(TSA，N(SiH₃)₃)是一种熔点为-105.6℃且沸点为+52℃的无色的自燃性化合物，其例如作为形成氮化硅或氮氧化硅的前体用于制造半导体装置。

三甲硅烷基胺通常根据以下反应式由一氯硅烷和氨合成。

3H₃SiCl+4NH₃→N(SiH₃)₃+3NH₄Cl

作为在三甲硅烷胺的合成反应期间所产生的副产物的氯化铵作用为催化剂将三甲硅烷基胺分解成硅烷(silane)和其他分解产物(例如硅氮烷)，并降低三甲硅烷基胺的收率。

此外，由于氯化铵在通常的反应条件下为固体相，其在反应器中引起配管堵塞等问题。

为防止固体相的氯化铵在反应器中引起配管堵塞等问题，在现有的制造装置中，通过使用过滤器和/或单独的去除单元定期去除固体相的氯化铵，但由过滤器和/或单独去除单元收集的氯化铵固相颗粒上可能附有作为合成反应的其他副产物的可燃的硅烷(硅烷、硅氮烷等)或微量的三甲硅烷基胺等。

当将由过滤器或单独去除单元收集的固体相的氯化铵直接丢弃时，在氯化铵固相颗粒的表面上附着的硅烷类等的可燃物质会露出在大气中，因此存在自燃的危险。

【发明内容】

【技术问题】

本发明旨在减少或解决现有技术的问题，并且其目的在于提供一种三甲硅烷基胺的制造装置和制造方法，其可以通过热分解来安全地去除反应器中的固体相的氯化铵。

【解决问题的方案】

根据本发明的一方面的三甲硅烷基胺的制造装置的特征在于包括：反应器，其中发生三甲硅烷基胺的合成反应；反应原料供应配管，其向所述反应器供应反应原料；三甲硅烷基胺排放配管，其从所述反应器排放三甲硅烷基胺；反应器加热单元，其用于加热所述反应器的反应空间；以及气体相副产物排放配管，其从所述反应器排放气体相副产物，其中，所述反应器的反应空间维持在低于在所述合成反应中产生的反应副产物的分解温度的温度，所述反应器加热单元在三甲硅烷基胺通过所述三甲硅烷基胺排放配管排放后，将所述反应器的反应空间加热至高于或等于所述分解温度的温度，并且所述气体相副产物排放配管排放包括由所述反应器加热单元热分解的所述反应副产物的热分解产物的气体相副产物。