[發(fā)明專利]電子級多晶硅生產(chǎn)系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011301481.1
• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN112390257B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發(fā)明（設計）人: 吳鋒;孫江橋;王德蕓;張?zhí)煊?/a>
• 申請（專利權）人: 江蘇鑫華半導體材料科技有限公司
• 主分類號: C01B33/035
• 分類號: C01B33/035;C01B33/107
• 代理公司: 北京清亦華知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 周慧云

1.一種電子級多晶硅生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，包括：

預處理裝置，所述預處理裝置包括多個串聯(lián)的吸附柱，所述吸附柱中設有吸附載體和吸附負載組分，所述吸附負載組分包括四氯化鉑、氯化亞銅中的至少之一；所述預處理裝置適于對三氯氫硅原料進行預處理，得到預處理后三氯氫硅；

精餾裝置，所述精餾裝置與所述預處理裝置相連，且適于對所述預處理后三氯氫硅進行精餾處理，得到精餾后三氯氫硅；

沉積裝置，所述沉積裝置與所述精餾裝置相連，且適于利用氫氣和所述精餾后三氯氫硅進行化學氣相沉積處理，得到電子級多晶硅，并排出包含三氯氫硅、二氯二氫硅、四氯化硅和氫氣的第一尾氣；

第一尾氣分離裝置，所述第一尾氣分離裝置與所述沉積裝置相連，且適于對所述第一尾氣進行第一分離處理，分別得到三氯氫硅、二氯二氫硅、氫氣和包含四氯化硅的第一處理后尾氣；

二氯二氫硅儲罐，所述二氯二氫硅儲罐與所述第一尾氣分離裝置相連，且適于儲存所述第一尾氣分離裝置分離得到的二氯二氫硅，并將所述第一尾氣分離裝置分離得到的二氯二氫硅供給至所述沉積裝置用于所述化學氣相沉積處理。

2.根據(jù)權利要求1所述的電子級多晶硅生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述吸附柱包括第一吸附柱、第二吸附柱和第三吸附柱，所述第一吸附柱中的吸附載體的孔徑為12～9nm，所述第二吸附柱中的吸附載體的孔徑為7～5nm，所述第三吸附柱中的吸附載體的孔徑為3～2nm；

任選地，所述吸附載體選自硅膠、離子交換樹脂中的至少之一。

3.根據(jù)權利要求1所述的電子級多晶硅生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一尾氣分離裝置還與所述精餾裝置相連，且適于將分離得到的三氯氫硅供給至所述精餾裝置用于所述精餾處理。

4.根據(jù)權利要求1所述的電子級多晶硅生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，進一步包括：

熱氫化裝置，所述熱氫化裝置與所述第一尾氣分離裝置相連，且適于對所述第一處理后尾氣進行熱氫化處理，得到包含三氯氫硅、四氯化硅和氫氣的第二尾氣。

5.根據(jù)權利要求4所述的電子級多晶硅生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，進一步包括：

第二尾氣分離裝置，所述第二尾氣分離裝置與所述熱氫化裝置相連，且適于對所述第二尾氣進行第二分離處理，分別得到三氯氫硅和包含四氯化硅和氫氣的第二處理后尾氣，并將分離得到的三氯氫硅供給至所述精餾裝置用于所述精餾處理，將分離得到的第二處理后尾氣供給至所述熱氫化裝置用于所述熱氫化處理。

6.一種采用權利要求1～5任一項所述的電子級多晶硅生產(chǎn)系統(tǒng)實施的電子級多晶硅生產(chǎn)方法，其特征在于，包括：

(1)將三氯氫硅原料供給至預處理裝置中進行預處理，得到預處理后三氯氫硅；

(2)將所述預處理后三氯氫硅供給至精餾裝置中進行精餾處理，得到精餾后三氯氫硅；

(3)將氫氣和所述精餾后三氯氫硅供給至沉積裝置中進行化學氣相沉積處理，得到電子級多晶硅，和包含三氯氫硅、二氯二氫硅、四氯化硅和氫氣的第一尾氣；

(4)將所述第一尾氣供給至第一尾氣分離裝置中進行第一分離處理，分別得到三氯氫硅、二氯二氫硅、氫氣和包含四氯化硅的第一處理后尾氣；

(5)將所述第一尾氣分離裝置分離得到的二氯二氫硅供給至二氯二氫硅儲罐中儲存，并將所述第一尾氣分離裝置分離得到的二氯二氫硅供給至所述沉積裝置用于所述化學氣相沉積處理。

7.根據(jù)權利要求6所述的電子級多晶硅生產(chǎn)方法，其特征在于，將所述第一尾氣分離裝置分離得到的二氯二氫硅供給至所述沉積裝置的過程中，控制二氯二氫硅的進料量滿足以下條件：

反應時間為15～30h的階段中，二氯二氫硅與三氯氫硅的摩爾比為(0.03～0.07):1；

反應時間為30～90h的階段中，二氯二氫硅與三氯氫硅的摩爾比為(0.05～0.08):1；

反應時間為90～150h的階段中，二氯二氫硅與三氯氫硅的摩爾比為(0.03～0.05):1。