[發明專利]多晶硅生產方法及其裝置

有效

• 申請號: 201110278731.9
• 申請日: 2011-09-19
• 公開（公告）號: CN102321916A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: 李嚴州;周勁松;茅陸榮;張華芹;周積衛
• 申請（專利權）人: 上海森松新能源設備有限公司
• 主分類號: C30B28/14
• 分類號: C30B28/14;C30B29/06
• 代理公司: 上海晨皓知識產權代理事務所(普通合伙) 31260
• 代理人: 盧剛

1.一種多晶硅生產方法，其特征在于，包含以下步驟：

將SiCl₄和H₂按預設的第一摩爾配比比例反應得到Si和HCl，得到的所述Si沉積在硅芯電極上，反應所需的溫度通過啟動加熱所述硅芯電極得到；

當所述硅芯電極上的Si沉積至硅棒的直徑達到預設門限Do時，停止所述SiCl₄和H₂的反應，利用所述硅芯電極的殘余溫度，將SiHCl₃和H₂按預設的第二摩爾配比比例反應得到Si、HCl和SiCl₄，由SiHCl₃和H₂反應得到的Si繼續沉積在所述硅芯電極上。

2.根據權利要求1所述的多晶硅生產方法，其特征在于，所述Do的取值為當所述硅棒的外端溫度為SiCl₄和H₂反應所需的溫度，而所述硅芯電極為被高溫熔斷的極限值時，所述硅棒的直徑。

3.根據權利要求2所述的多晶硅生產方法，其特征在于，所述Do的取值為50mm。

4.根據權利要求1所述的多晶硅生產方法，其特征在于，所述第一摩爾配比比例的取值范圍為：1∶2至1∶5，其中配比量為1的物質為SiCl₄，配比量大于1的物質為H₂；

所述SiCl₄和H₂反應所需的溫度為1200℃。

5.根據權利要求1所述的多晶硅生產方法，其特征在于，所述第二摩爾配比比例的取值范圍為：1∶2至1∶5，其中配比量為1的物質為SiHCl₃，配比量大于1的物質為H₂；

所述SiHCl₃和H₂反應所需的溫度小于所述SiCl₄和H₂反應所需的溫度。

6.根據權利要求1至5中任一項所述的多晶硅生產方法，其特征在于，

所述硅芯電極通過標準電源啟動加熱和/或通過高壓電源啟動加熱。

7.根據權利要求1至5中任一項所述的多晶硅生產方法，其特征在于，所述SiCl₄和H₂通過接至設有所述硅棒的多晶硅反應爐的第一工藝管道，進入所述多晶硅反應爐，進行反應；

所述SiHCl₃和H₂通過接至所述多晶硅反應爐的第二工藝管道，進入所述多晶硅反應爐，進行反應。

8.根據權利要求7所述的多晶硅生產方法，其特征在于，當所述硅芯電極上的Si沉積至硅棒的直徑達到預設門限Do時，通過關閉所述第一工藝管道上設置的第一閥門，開啟所述第二工藝管道上設置的第二閥門，停止所述SiCl₄和H₂的反應，將SiHCl₃和H₂按預設的第二摩爾配比比例反應得到Si、HCl和SiCl₄。

9.一種多晶硅生產裝置，其特征在于，包含：第一工藝管道、第二工藝管道、多晶硅反應爐、包含硅芯電極的硅棒；

所述第一工藝管道和所述第二工藝管道分別接至所述多晶硅反應爐，所述包含硅芯電極的硅棒位于所述多晶硅反應爐內；

所述第一工藝管道將SiCl₄和H₂按預設的第一摩爾配比比例輸送至所述多晶硅反應爐內進行反應，得到Si和HCl，得到的所述Si沉積在硅芯電極上，直至所述硅芯電極上的Si沉積至硅棒的直徑達到預設門限Do，其中，SiCl₄和H₂的反應所需的溫度由啟動加熱后的所述硅芯電極提供；

所述第二工藝管道在所述硅棒的直徑達到預設門限Do時，將SiHCl₃和H₂按預設的第二摩爾配比比例輸送至所述多晶硅反應爐內，利用所述硅芯電極的殘余溫度進行反應，得到Si、HCl和SiCl₄，由SiHCl₃和H₂反應得到的Si繼續沉積在所述硅芯電極上。