[发明专利]一种无溶剂参与制备二（二乙基氨基）硅烷的方法

说明书

本发明涉及化工合成技术领域，尤其是一种无溶剂参与制备二(二乙基氨基)硅烷的方法，本方法反应生成的副产物通过过滤即可轻松除去，减少停车时间，反应最终所得二(二乙基)氨基硅烷的GC纯度达到99.5％，产品所含金属离子纯度达到6N级别，并且装置简便，原料利用率高，成本相较于其它专利更低，因此具有很大的市场价值，工业化生产效益极佳。

技术领域

本发明涉及化工合成技术领域，尤其是一种无溶剂参与制备二(二乙基氨基)硅烷的方法。

背景技术

二(二乙基氨基)硅烷(BDEAS)是在半导体领域中用于各种沉积工艺制造成含硅薄膜的有机氨基硅烷热门前驱体之一。含硅薄膜包含氧化硅膜、氮化硅膜、碳氮硅膜、氧氮硅膜等，其中氧化硅膜和氮化硅膜具有非常优良的阻挡性和抗氧化性，所以它们在制造装置中用作绝缘膜、扩散阻挡层、硬掩模、蚀刻停止层、种子层、间隔物、沟槽隔离、金属间介电材料和保护膜层。

其它常用有机氨基硅烷前驱体有三甲硅烷基胺(TSA)、二异丙基氨基硅烷(DIPAS)、双(二甲基氨基)硅烷(BDMAS)、双(乙基甲基氨基)硅烷(BEMAS)、二(叔丁基氨基)硅烷(BTBAS)等，并且通常需要的前体特性如下：

1.常温常压下为液体形式的化合物，以及具有优异挥发性的化合物；

2.具有高热稳定性和低活化能，以及具有优异的反应性的化合物；

3.在薄膜形成过程中不产生非挥发性副产物的化合物；

4.易于处理、运输和储存的化合物。

对于氮化硅或氧化硅，需要在非常严格的条件下沉积。例如，氮化硅沉积的一般趋势是在最低可能温度下进行化学气相沉积(CVD)或原子层沉积(ALD)，同时保持高沉积速率得到高质量膜。

专利CN108084219B中公开了一种由二氯硅烷和二乙基胺制备二(二乙基氨基)硅烷的方法，在40-60℃温度条件下，反应以己烷作为溶剂，经白土催化剂催化二氯硅烷和二乙基胺高效合成二(二乙基氨基)硅烷，收率最高达到85％。添加了白土催化剂，虽然在一定程度上提高了收率，但也增加了成本，给环境污染造成了额外的负担。

专利CN108218907A中公开了一种高纯二(二乙基胺基)硅烷制备装置及方法，其反应使用了十二烷溶剂。

专利CN107406466B中公开了一种二烷基氨基硅烷的制造方法，其是在非质子极性溶剂及直链状烃或分支状烃溶剂的混合溶剂中，使二烷基胺与氯硅烷反应而制造二烷基氨基硅烷。

专利US3467686A公开了对大量副产的二烷基胺的盐酸盐进行温度控制，一面使其与金属(镁等)反应，使其成为二烷基胺、金属氯化物(氯化镁等)以及氢而再生二烷基胺、且使盐减量的方法。

现有专利及文献技术反应大量使用溶剂，生成的副产物二乙胺盐酸盐所占的体积很大，反应收率较低，因此为了获得更低成本的二(二乙基氨基)硅烷，需要解决大量溶剂所造成的体积效率降低或者使反应体系有利于过滤的固液分离操作单元。本专利以过量的反应原料(二乙胺)直接作为反应溶剂，减少额外溶剂的使用，有利于二乙胺的回收利用。反应生成的二乙胺盐酸盐在二乙胺溶液中可以更好的溶解，有利于快速过滤，且二乙胺盐酸盐是个很有价值的副产物。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种无溶剂参与制备二(二乙基氨基)硅烷的方法，属于化工合成技术领域。

一种无溶剂参与制备二(二乙基氨基)硅烷的方法，其特征在于：

将除过水的二乙胺导入到反应釜中，接着控制反应釜温度，开启搅拌，缓慢通入二氯硅烷和氮气的混合气，维持反应温度，当反应体系中的固体达到一定量，就将其转移至过滤器，滤液再次导入反应釜，重复前面操作；