Получение высокочистого хлорида водорода для электроники путем плазмохимического гидрирования отходов тетрахлорида кремния
микроэлектронная промышленность сухой хлорид водорода высокочистый тетрахлорид кремния плазмохимическое гидрирование
Кремний является наиболее востребованным материалом для микроэлектроники, фотовольтаики, ИК-оптики, а также для создания детекторов ионизирующих излучений. Современная технология получения этих материалов основана на процессах переработки их высокочистых хлоридов и гидридов. 
Практически весь используемый в гидридной технологии силан получают по реакции каталитической дисмутации трихлорсилана (ТХС). В этой реакции кроме силана получается шестнадцатикратное по массе количество тетрахлорида кремния (ТХК), которое подлежит утилизации. 
Другим источником отходов ТХК является Сименс-процесс получения поликремния восстановлением ТХС, где в качестве побочного продукта образуется ТХК. Кроме того, в процессе синтеза ТХС по реакции гидрохлорирования кремния в качестве побочного продукта образуется 50-60 мольн.% ТХК. В связи с этим утилизация ТХК путем восстановления до ТХС или полупроводникового кремния позволит организовать производство кремния как по гидридной технологии, так и с использованием Сименс-процесса замкнутым и экологически безопасным. 
Кроме того источником отходов ТХК являются обогащенные примесями фракции, образующиеся при глубокой очистке ТХК для использования в электронике и оптоэлектронике.
Химический высокотемпературный метод переработки ТХК в ТХС и хлористый водород, используемый в технологических схемах производства кремния, имеет низкий процент выхода ТХС (не более 20%) и высокие (по данным Silicon Products Bitterfeld GmbH&Co.KG более 10 кВт/ч на 1 кг ТХК) энергозатраты. В связи с этим перспективно развивать менее энергозатратные методы конверсии ТХК в хлорсиланы, кремний и хлорид водорода.
С этой точки зрения возможно применение плазмохимических методов перевода ТХК в хлорсиланы или кремний, а также хлорид водорода.
Поскольку речь идет о переработке отходов ТХК, то очевидно, что эти отходы могут иметь широкий ассортимент примесей, включая лимитируемые и лимитирующие. 
Экспериментально установлено, что в процессе плазмохимического восстановления ТХК в определенных условиях возможно получение высокочистого хлорида водорода, поскольку практически все примесные компоненты превращаются в нелетучие вещества и не попадают в газообразный хлорид водорода. Например, снижение концентрации органических и электроактивных примесей в летучих продуктах реакции при плазмохимической обработке ТХК снижалось в несколько сотен раз.
Изобретение относится к химической, электронной и микроэлектронной промышленности, а именно к производству высокочистого хлорида водорода из тетрахлорида кремния, конкретно к способу и устройству получения высокочистого хлорида водорода плазмохимическим гидрированием отходов тетрахлорида кремния, образующегося при проведении процесса водородного восстановления кремния.
В полупроводниковой промышленности хлорид водорода (HCl) является важным химическим соединением, которое играет большую роль в производстве микрочипов и других электронных устройств.
61.69.35
Особо чистые вещества
Олеся
Жучок
Романовна
"Отсутствует"
"Отсутствует"
"0000-0002-4018-6562"
РОССИЯ
Виталий
Медов
Александрович
"Отсутствует"
"Отсутствует"
"0000-0002-8555-4867"
РОССИЯ
Георгий
Мочалов
Михайлович
"Доктор технических наук"
"Доцент"
"0000-0003-0314-3034"
РОССИЯ
Никита
Рекунов
Вячеславович
"Отсутствует"
"Отсутствует"
"0000-0001-9312-8254"
РОССИЯ
Сергей
Романов
Владимирович
"Отсутствует"
"Отсутствует"
"0000-0003-2801-1820"
РОССИЯ
Роман
Корнев
Алексеевич
"Доктор химических наук"
"Отсутствует"
"ABA-7885-2020"
"14826906700"
"0000-0003-4783-5657"
РОССИЯ
Никита
Малеев
Дмитриевич
"Отсутствует"
"Отсутствует"
"0000-0002-0501-9072"
РОССИЯ
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
1187746579690
Петр
Мордовской
Григорьевич
Организация
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральные государственные казенные учреждения
ФГБОУ ВО "НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Р.Е. АЛЕКСЕЕВА",НГТУ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Р.Е. АЛЕКСЕЕВА"
1025203034537
СЕРГЕЙ
ДМИТРИЕВ
МИХАЙЛОВИЧ
Организация
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральные государственные бюджетные учреждения