[發明專利]還原多晶硅的方法

有效

• 申請號: 200910310487.2
• 申請日: 2009-11-26
• 公開（公告）號: CN101875493A
• 公開（公告）日: 2010-11-03
• 發明（設計）人: 唐前正;張新;趙新征;盧濤;彭卡;李品賢
• 申請（專利權）人: 樂山樂電天威硅業科技有限責任公司
• 主分類號: C01B33/03
• 分類號: C01B33/03;C30B29/06
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所 51124
• 代理人: 武森濤

技術領域

本發明涉及還原多晶硅的方法，屬于多晶硅生產領域。

背景技術

多晶硅還原是改良西門子法生產多晶硅的重要步驟之一，在多晶硅還原過程中，還原爐內多晶硅沉積的速率直接影響生產成本，提高多晶硅沉積的速率一直是還原生產工藝研究的重點。目前，多晶硅的還原主要在常壓或略高于常壓下進行，其沉積速率慢，生產周期長，所需的能耗高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種還原多晶硅的方法，該方法可以提高多晶硅的沉積速率。

本發明還原多晶硅的方法為：在壓力0.3～0.6Mpa的還原爐內通入摩爾比為0.15～0.5∶1的三氯氫硅和氫氣進行還原。

進一步的，為了使氫氣與三氯氫硅充分反應，所述的三氯氫硅和氫氣在通入還原爐前先混合均勻。

進一步的，上述還原多晶硅的方法，所述氫氣和三氯氫硅在三氯氫硅氣化裝置中混合均勻，其中，三氯氫硅氣化裝置中的壓力為0.5～1.3Mpa，三氯氫硅氣化裝置中的壓力大于還原爐的壓力，以形成壓差，有利于大流量進料。

其中，上述氫氣和三氯氫硅混合時，氫氣通入三氯氫硅氣化裝置的速度為40～1500Nm³/h，三氯氫硅通入三氯氫硅氣化裝置的速度為100～3000kg/h。氫氣和三氯氫硅通入三氯氫硅氣化裝置的速度一般由低速逐漸升高至高速。

本發明還原多晶硅的方法，其三氯氫硅和氫氣進行還原時的溫度為1000～1200℃。

本發明方法具有如下有益效果：

1、本發明方法提高了多晶硅還原時的壓力，提高了反應速率和多晶硅的沉積速率。

2、由于混合氣在三氯氫硅氣化裝置和還原爐中有較大壓差，有利于大流量進料。

3、本發明方法通過控制進氣速度，使還原爐內氣流湍動，有利于減少發熱體表面的氣體邊界層和爐內氣體分布不均勻的現象，使還原反應順利進行。

4、由于沉積速率加快，大大的縮短了多晶硅還原沉積的生產周期，還原爐的生產時間，生產2000kg多晶硅由原來的200～210h減少至55～80h。

5、本發明方法提高了物料利用率，節約了能耗。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明的具體實施方式做進一步的描述，并不因此將本發明限制在所述的實施例范圍之中。

實施例采用本發明方法還原多晶硅

將SiHCl₃加入SiHCl₃氣化裝置中，加熱得到SiHCl₃氣體，同時通入氫氣并控制SiHCl₃氣化裝置中壓力為0.5～1.3Mpa，制得摩爾比為0.15～0.5∶1的三氯氫硅和氫氣的混合氣。氫氣通入三氯氫硅氣化裝置的速度為40～1500Nm³/h，三氯氫硅通入三氯氫硅氣化裝置的速度為100～3000kg/h，隨著反應的進行，氫氣和三氯氫硅的通入速度逐漸增加。

先往還原爐內通入氫氣，使還原爐內壓力為0.3～0.6Mpa，然后通入三氯氫硅和氫氣的混合氣，還原爐內溫度控制為1000～1200℃，本次生產周期共生產多晶硅2000kg，耗時60小時，每生產1kg多晶硅的電耗為70度左右。