生產(chǎn)工藝

四氟化硅(SiF4)是電子工業(yè)中的一種重要原料，性狀為無(wú)色氣體，其工業(yè)生產(chǎn)方法主要有硫酸法，六氟硅酸鹽熱解法和Si-HF直接合成法3種[1]。因其主要應(yīng)用于電子工業(yè)，因此產(chǎn)物需要有較高的純度。文獻(xiàn)報(bào)道了一種石英砂制備四氟化硅的方法：取其中1000～1100重量份質(zhì)量百分比濃度為96%～98%的硫酸與560～575重量份質(zhì)量百分比濃度為50%～52%的氫氟酸進(jìn)行預(yù)混合吸收，預(yù)混合吸收后氫氟酸的濃度為11～24%，硫酸的濃度為80～85%，得到混合物A；取200～220重量份150～200目的二氧化硅粉末與500～550重量份質(zhì)量百分比濃度為80%～85%的硫酸進(jìn)行預(yù)混合，得到混合物B；將混合物A和混合物B先后加入到反應(yīng)器中，攪拌反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為10～120分鐘，反應(yīng)溫度為60～80℃，得到四氟化硅氣體；將四氟化硅氣體通過(guò)導(dǎo)流管通入冷卻器進(jìn)行冷卻，通過(guò)管道進(jìn)入儲(chǔ)氣罐。該方法不僅克服了成本高的問(wèn)題，而且做到了反應(yīng)殘液和漿料的重復(fù)利用，對(duì)環(huán)境保護(hù)沒(méi)有影響，能源消耗大大降低[2]。

有關(guān)檢測(cè)

四氟化硅氣體中幾類(lèi)雜質(zhì)的檢測(cè)方法主要包括氣相色譜法、傅里葉變換紅外光譜法、質(zhì)譜法和微波波譜法。用氣相色譜儀可以檢測(cè)出四氟化硅中氣體中C1-C4碳?xì)浠衔?；用高分辨率傅里葉變換紅外光譜儀可以檢測(cè)出SiF₃OH，HF，SiF₃H，SiF₂H₂，SiH₃F，CO₂，CO等氣體雜質(zhì)；用微波波譜儀可以檢測(cè)出四氟化硅中CHF₃，CH₂F₂，CH₃F等氣體雜質(zhì)；用質(zhì)譜儀可以檢測(cè)出四氟化硅中SiF3H，SiF₂H₂，SiF₃OSiF₃等氣體雜質(zhì)[3]。

應(yīng)用

四氟化硅是目前微電子工業(yè)中用量較大的等離子蝕刻氣體之一，其主要用于氧化硅和硅化鉭的等離子蝕刻，發(fā)光二極管P形摻雜，離子注入工藝，外延沉積擴(kuò)散的硅源和光導(dǎo)纖維用高純石英玻璃的原料。另外，四氟化硅也是生產(chǎn)多晶硅的重要原料。隨著電子工業(yè)的飛速發(fā)展，四氟化硅的應(yīng)用越來(lái)越廣[4]。在納米化學(xué)領(lǐng)域，采用凈化除塵的四氟化硅氣體為原料，在常溫下，將其通入乙醇與水的摩爾比大于1:3的混合溶劑中可以一步反應(yīng)直接得到納米二氧化硅[5]。

參考文獻(xiàn)

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[3]唐安江,韋德舉,高珊珊,等.四氟化硅氣體中雜質(zhì)的檢測(cè)方法[J].無(wú)機(jī)鹽工業(yè), 2010, 42(12):57.DOI:10.3969/j.issn.1006-4990.2010.12.019.

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[5]李遠(yuǎn)志,羅光富,楊昌英,等.利用磷肥廠(chǎng)副產(chǎn)四氟化硅一步直接生產(chǎn)納米二氧化硅[J].三峽大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版, 2002, 24(5):3.DOI:10.3969/j.issn.1672-948X.2002.05.028.