專利名稱：一種多晶硅生產(chǎn)裝置及多晶硅生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多晶硅生產(chǎn)領(lǐng)域，具體為一種多晶硅生產(chǎn)裝置及多晶硅生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
目前，可用于生產(chǎn)太陽(yáng)能級(jí)多晶硅的化學(xué)方法主要有兩大類西門子法和硅烷法。 西門子法生產(chǎn)的多晶硅占市場(chǎng)的80 %，而其他方法所占比例只有不到20 %。西門子法采用固定床反應(yīng)器進(jìn)行SiHCl3熱氫還原工藝，即在1100°C以上的高溫下 進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，分離出多晶硅，其反應(yīng)效率低于20%，直接電耗在100kWh/kg以上，而且會(huì) 產(chǎn)生比硅多8倍以上的SiCl4、及SiH2Cl2等，此化學(xué)反應(yīng)過程為3SiHCl3+2H2 — Si+SiH2Cl2+SiCl4+3HCl+H2處理這些氣體需要很高技術(shù)和很大的資金投入，否則將會(huì)嚴(yán)重地污染環(huán)境。改良西門子法配用了完善的SiClJt氫化回收再利用技術(shù)，即在650°C的溫度下加 氫、添加硅粉生產(chǎn)出SiHCl3，此化學(xué)反應(yīng)過程為3SiCl4+2H2+Si — 4SiHCl3應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)降低了 SiCl4等氣體排出量，減小了對(duì)環(huán)境的污染，使生產(chǎn)多晶硅的 直接電耗可降到60 70kWh/kg，因而生產(chǎn)多晶硅的成本有所下降。但是該工藝設(shè)備繁多， 物料流態(tài)化加料較困難，很難連續(xù)生產(chǎn)，運(yùn)行不穩(wěn)定，所得三氯氫硅需專門精餾提純，還需
進(jìn)一步完善工藝。為了改進(jìn)傳統(tǒng)西門子方法制造多晶硅生產(chǎn)具有高耗能、高污染和高成本的弊端。 近年來發(fā)展使用流化床反應(yīng)器代替西門子反應(yīng)器，可使反應(yīng)效率提高到65%，電耗降到 40kWh/kg，有明顯的收效，但是成本仍然很高，距離市場(chǎng)的要求仍然相當(dāng)遠(yuǎn)。西門子法另一個(gè)改進(jìn)技術(shù)是氣液沉積法(VLD法)，采用感應(yīng)加熱技術(shù)將石墨管升 溫至1500°C，3讓(13和!12氣體從石墨管上部注入，并在管內(nèi)壁反應(yīng)生成液體硅，其中液體 Si滴入反應(yīng)器底部，固化生成粒狀多晶硅。此法有效地提高了 SiHCl3的轉(zhuǎn)化率，也大大提 高了 Si的沉積速率(約為經(jīng)典西門子工藝的10倍)；硅以液態(tài)形式出現(xiàn)，既避免了流化床 技術(shù)中出現(xiàn)的粉塵問題，又可實(shí)現(xiàn)連續(xù)操作。VLD法是一種具有重要優(yōu)點(diǎn)的新技術(shù)，最初目 標(biāo)是低成本，即盡量從三氯硅烷中找到最大沉積率。但該法所得產(chǎn)品中碳和重金屬的含量 較高，碳原子含量約為0. 01 %，重金屬原子含量約為0. 00001%，用該產(chǎn)品制備的太陽(yáng)能電 池的效率為15. 6%。VLD法已建成年產(chǎn)200t的中試線，要使VLD法產(chǎn)業(yè)化，就必須解決其 雜質(zhì)含量過高的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種多晶硅生產(chǎn)裝置及多晶硅生產(chǎn)方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)的 多晶硅生產(chǎn)方法及裝置存在的污染性高，工藝復(fù)雜，雜質(zhì)含量過高的問題。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為一種多晶硅生產(chǎn)裝置，其特征在于包括多晶硅固化接收容器，以及作為反應(yīng)器的微波表面波等離子體炬，所述多晶硅固化接收容器接收微波表面波等離子體炬生成的多晶 娃；所述微波表面波等離子體炬包括矩形波導(dǎo)，矩形波導(dǎo)一端安裝有向矩形波導(dǎo)內(nèi)傳 輸微波的微波產(chǎn)生傳輸裝置，矩形波導(dǎo)另一端滑動(dòng)安裝有短路活塞，所述矩形波導(dǎo)內(nèi)側(cè)壁 有拱起的通道壓縮塊，通道壓縮塊所在的矩形波導(dǎo)側(cè)壁中安裝有軸線與矩形波導(dǎo)中心軸垂 直的旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣環(huán)，所述旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣環(huán)位于矩形波導(dǎo)外的側(cè)壁安裝有與旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣環(huán)相切且連通 的進(jìn)氣管，旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣環(huán)位于矩形波導(dǎo)外的端壁安裝有與旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣環(huán)同軸的點(diǎn)火器，與通道 壓縮塊相對(duì)的矩形波導(dǎo)另一側(cè)壁安裝有與旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣環(huán)同軸的圓波導(dǎo)，所述圓波導(dǎo)中同軸安 裝有兩端穿出圓波導(dǎo)的介質(zhì)管，所述介質(zhì)管穿出圓波導(dǎo)位于矩形波導(dǎo)外的一端為出氣口， 介質(zhì)管另一端穿出圓波導(dǎo)并伸入矩形波導(dǎo)中與所述旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣環(huán)連通；所述多晶硅固化接收容器包括容器，容器側(cè)壁安裝有與容器連通的密封氣體進(jìn)氣 管和反應(yīng)廢棄出氣管，微波表面波等離子體炬的介質(zhì)管出氣口從容器頂部沿容器中心軸伸 入容器中，所述容器底部沿容器中心軸安裝有出料管，容器外套有冷卻夾套，冷卻夾套側(cè)壁 安裝有循環(huán)冷劑進(jìn)、出管。所述的一種多晶硅生產(chǎn)裝置，其特征在于所述微波表面波等離子體炬中，所述旋 轉(zhuǎn)進(jìn)氣環(huán)的進(jìn)氣管中安裝有絕熱層。所述的一種多晶硅生產(chǎn)裝置，其特征在于所述微波表面波等離子體炬中，微波產(chǎn) 生傳輸裝置包括通過環(huán)形器安裝在矩形波導(dǎo)一端且與矩形波導(dǎo)同軸的激勵(lì)腔，所述激勵(lì)腔 側(cè)壁安裝有微波管。所述的一種多晶硅生產(chǎn)裝置，其特征在于所述多晶硅固化接收容器中，所述容器 底部的出料管上安裝有卸料閥。所述的多晶硅生產(chǎn)裝置的多晶硅生產(chǎn)方法，其特征在于采用SiHCl3蒸汽和H2氣 體作為原料反應(yīng)物，原料反應(yīng)物從多晶硅生產(chǎn)裝置中微波表面波等離子體柜的旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣環(huán) 進(jìn)氣管進(jìn)入介質(zhì)管中，通過微波產(chǎn)生傳輸裝置向介質(zhì)管發(fā)送微波，常壓條件下在介質(zhì)管中 對(duì)原料反應(yīng)物放電產(chǎn)生等離子體，以加熱介質(zhì)管中的原料反應(yīng)物，并控制介質(zhì)管中的反應(yīng) 溫度在1500°C以上，化學(xué)反應(yīng)方程式為2SiHCl3+2H2 — 2Si+6HCl，反應(yīng)后生成的硅在介質(zhì)管中為熔融狀態(tài)，并通過介質(zhì)管的出氣口送入容器中，容 器外的冷卻夾套通入循環(huán)冷劑，以在容器內(nèi)形成溫度梯度，熔融狀態(tài)的硅在容器中冷卻而 固化后落入容器底部，得到多晶硅。所述的多晶硅生產(chǎn)方法，其特征在于所述原料反應(yīng)物采用SiCl4*H2，其化學(xué)反 應(yīng)方程式為SiCl4+2H2 — Si+4HC1。所述的多晶硅生產(chǎn)方法，其特征在于所述原料反應(yīng)物采用SiH2Cl2，其化學(xué)反應(yīng) 方程式為SiH2Cl2 — 2Si+2HCl。所述的多晶硅生產(chǎn)方法，其特征在于所述原料反應(yīng)物采用SiH4，其化學(xué)反應(yīng)方程 式為SiH4 — Si+2H2。本發(fā)明為一種新的微波等離子體法(MWP)多晶硅生產(chǎn)技術(shù)，本發(fā)明中，微波表面 波等離子體炬可在常壓下直接對(duì)進(jìn)入反應(yīng)器的任何氣體放電，形成穩(wěn)定的空間均勻性好、 活性高的微波等離子；等離子體體積達(dá)到1-1. 5立方分米，溫度可達(dá)到1500°C以上，可保證 氣體的化學(xué)反應(yīng)高效、高速率進(jìn)行；由于微波透過反應(yīng)器室壁形成等離子體，不存在來自于溫度過高的反應(yīng)室器壁材料污染，保證了產(chǎn)品的高度純凈。微波表面波等離子體炬在一定 條件下可實(shí)現(xiàn)放大，因而本發(fā)明裝置也可以實(shí)現(xiàn)有效放大，提高生產(chǎn)能力，從而滿足工業(yè)化 生產(chǎn)的要求。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)為本發(fā)明由于利用微波表面波等離子體炬，使得SiHCl3轉(zhuǎn)化效率很高，因而省去了 回收SiCl4制備SiHCl3, 5讓(13再制多晶硅的循環(huán)工藝，其電力消耗要比改良西門子法低10 倍以上，同時(shí)大大降低了氫氣的消耗。本發(fā)明技術(shù)利用微波透過介質(zhì)管反應(yīng)器室壁直接加熱進(jìn)入反應(yīng)器的氣體，與通過 反應(yīng)器室壁傳導(dǎo)熱量不同，沒有被加熱到高溫的室壁雜質(zhì)進(jìn)入反應(yīng)區(qū)，使氣體放電產(chǎn)生高 能量密度且足夠潔凈的等離子體，因而用該法生產(chǎn)的多晶硅純度只依賴于初始注入的氣體 純度。由該技術(shù)生產(chǎn)得到的產(chǎn)品純度極高，不僅可以用于制造太陽(yáng)能的元件，甚至可以用于 生長(zhǎng)電子級(jí)單晶硅。本發(fā)明由于采用微波表面波等離子體柜，使等離子射流局域化，高溫區(qū)集中在等 離子區(qū)域，因此構(gòu)造化學(xué)反應(yīng)室的材料選擇范圍較寬。本發(fā)明由于采用微波表面波等離子體炬，大幅度增強(qiáng)反應(yīng)氣體的活性，不僅 SiHCl3可以作為原料，SiCl4, SiH2Cl2、以及SiH4等均可作為原料進(jìn)行生產(chǎn)，高效快速還原， 生產(chǎn)效率得到大幅的提高，可提高西門子法副產(chǎn)品的有效利用率，尤其是對(duì)SiCl4的消化利 用。本發(fā)明采用的微波表面波等離子體炬可實(shí)現(xiàn)放大，從而提高微波等離子體法生產(chǎn) 多晶硅的生產(chǎn)能力，實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，滿足多晶硅市場(chǎng)的迫切需求。本發(fā)明技術(shù)有望用于生產(chǎn)其他氣相生成的材料，例如金剛石薄膜、金剛石納米粉、 碳化硅、鈦粉、以及各種其他高端材料。


圖1為本發(fā)明采用的微波表面波等離子體炬結(jié)構(gòu)圖。圖2本發(fā)明微波等離子體法多晶硅生產(chǎn)裝置結(jié)構(gòu)圖。圖3本發(fā)明微波等離子體法多晶硅生產(chǎn)裝置工作狀態(tài)圖。
具體實(shí)施例方式一種多晶硅生產(chǎn)裝置，包括多晶硅固化接收容器，以及作為反應(yīng)器的微波表面波 等離子體炬，所述多晶硅固化接收容器接收微波表面波等離子體炬生成的多晶硅；如圖1、圖2及圖3所示。微波表面波等離子體炬包括矩形波導(dǎo)102，矩形波導(dǎo)102 一端安裝有向矩形波導(dǎo)102內(nèi)傳輸微波的微波產(chǎn)生傳輸裝置，微波產(chǎn)生傳輸裝置包括通過 環(huán)形器110安裝在矩形波導(dǎo)102 —端且與矩形波導(dǎo)102同軸的激勵(lì)腔111，激勵(lì)腔111側(cè) 壁安裝有微波管112。矩形波導(dǎo)102另一端滑動(dòng)安裝有短路活塞101，矩形波導(dǎo)102內(nèi)側(cè)壁 有拱起的通道壓縮塊103，通道壓縮塊103所在的矩形波導(dǎo)102側(cè)壁中安裝有軸線與矩形 波導(dǎo)102中心軸垂直的旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣環(huán)104，旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣環(huán)104位于矩形波導(dǎo)102外的側(cè)壁安裝 有與旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣環(huán)104相切且連通的進(jìn)氣管113，旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣環(huán)104的進(jìn)氣管113中安裝有絕 熱層207。旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣環(huán)104位于矩形波導(dǎo)外的端壁安裝有與旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣環(huán)104同軸的點(diǎn)火器105，與通道壓縮塊103相對(duì)的矩形波導(dǎo)102另一側(cè)壁安裝有與旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣環(huán)104同軸的圓波 導(dǎo)106，圓波導(dǎo)106中同軸安裝有兩端穿出圓波導(dǎo)106的介質(zhì)管107，介質(zhì)管107穿出圓波 導(dǎo)106位于矩形波導(dǎo)102外的一端為出氣口 108，介質(zhì)管107另一端穿出圓波導(dǎo)106并伸入 矩形波導(dǎo)102中與旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣環(huán)104連通；多晶硅固化接收容器包括容器，容器側(cè)壁安裝有與容器連通的密封氣體進(jìn)氣管 201和反應(yīng)廢氣出氣管202，微波表面波等離子體炬的介質(zhì)管107出氣口 108從容器頂部沿 容器中心軸伸入容器中，容器底部沿容器中心軸安裝有出料管203，出料管203上安裝有卸 料閥204。容器外套有冷卻夾套205，冷卻夾套205側(cè)壁安裝有循環(huán)冷劑進(jìn)、出管206。微波產(chǎn)生傳輸裝置在介質(zhì)管中形成等離子體區(qū)域109，容器通過密封氣體進(jìn)氣管 201通入壓氣體，反應(yīng)的廢氣從反應(yīng)廢氣出氣管202排除，反應(yīng)得到的多晶硅208沉積在容 器底部。多晶硅生產(chǎn)方法，采用SiHCl3蒸汽和H2氣體作為原料反應(yīng)物，原料反應(yīng)物從多晶 硅生產(chǎn)裝置中微波表面波等離子體炬的旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣環(huán)進(jìn)氣管進(jìn)入介質(zhì)管中，通過微波產(chǎn)生傳 輸裝置向介質(zhì)管發(fā)送微波，常壓條件下在介質(zhì)管中對(duì)原料反應(yīng)物放電產(chǎn)生等離子體，以加 熱介質(zhì)管中的原料反應(yīng)物，并控制介質(zhì)管中的反應(yīng)溫度在1500°C以上，化學(xué)反應(yīng)方程式為 2SiHCl3+2H2 — 2Si+6HCl,反應(yīng)后生成的硅在介質(zhì)管中為熔融狀態(tài)，并通過介質(zhì)管的出氣口送入容器中，容 器外的冷卻夾套通入循環(huán)冷劑，以在容器內(nèi)形成溫度梯度，熔融狀態(tài)的硅在容器中冷卻而 固化后落入容器底部，得到多晶硅。原料反應(yīng)物采用SiCl4和H2,其化學(xué)反應(yīng)方程式為SiCl4+2H2 — Si+4HC1。原料反 應(yīng)物采用SiH2Cl2,其化學(xué)反應(yīng)方程式為SiH2Cl2 — 2Si+2HCl。原料反應(yīng)物采用SiH4，其化 學(xué)反應(yīng)方程式為=SiH4 — Si+2H2。本發(fā)明以SiHCl3蒸汽和H2作為多晶硅生產(chǎn)的原料，由微波表面波等離子體炬旋轉(zhuǎn) 進(jìn)氣環(huán)的進(jìn)氣管113連續(xù)注入微波等離子體反應(yīng)器。在常壓下，以不導(dǎo)入任何雜質(zhì)為前提， 在等離子體區(qū)域109對(duì)SiHCl3蒸汽和H2的氣體放電，控制其反應(yīng)溫度在1500°C以上。該 反應(yīng)方程式為2SiHCl3+2H2 — 2Si+6HCl西門子法生產(chǎn)多晶硅工藝，會(huì)生產(chǎn)出大量SiCl4和SiH2Cl2,本發(fā)明也可用SiCl4和 H2作為多晶硅生產(chǎn)的原料，或直接用SiH2Cl2作為多晶硅生產(chǎn)的原料，由微波表面波等離子 體炬作用產(chǎn)生多晶硅，其反應(yīng)式分別如下SiCl4+2H2 — Si+4HC1SiH2Cl2 — 2Si+2HCl同樣，也可直接用硅烷SiH4作為多晶硅的生產(chǎn)原料由微波表面波等離子體炬產(chǎn)生 多晶硅，其反應(yīng)式如下SiH4 — Si+2 此法利用微波高效透過介質(zhì)管在反應(yīng)器中直接放電產(chǎn)生高能量密度且足夠潔凈 的等離子體，加熱進(jìn)入反應(yīng)器的氣體(不是通過反應(yīng)器室壁傳導(dǎo))，因而大幅度增加反應(yīng)氣 體的活性，使得SiHCl3、SiCl4, SiH2Cl2或SiH4高效快速被還原。由于硅在反應(yīng)中幾乎全部 還原，因而原料利用率充分，電耗大大減少，同時(shí)也降低了氫氣的消耗。
本發(fā)明中，氫氣和三氯氫硅蒸汽由微波表面波等離子體炬的進(jìn)氣管113進(jìn)入，蒸 汽應(yīng)保持在一定溫度，故對(duì)進(jìn)氣管加絕熱層207 ；由于在等離子區(qū)域109內(nèi)進(jìn)行硅析出和熔 融，介質(zhì)管107下端為具有開口部分108作為產(chǎn)品出口。雖然高溫熔融硅活性極強(qiáng)能與多 種物質(zhì)反應(yīng)，但是由于高溫區(qū)集中在等離子體區(qū)域109，生成物硅在1500°C就熔融，因而生 成物不會(huì)附著在介質(zhì)管壁堵塞反應(yīng)器，該介質(zhì)管107材質(zhì)可選為石英、氮化硅、三氧化二鋁寸。本發(fā)明裝置設(shè)置一個(gè)密閉的多晶硅固化接收容器，在其外部使用冷卻夾套205，使 得筒狀容器內(nèi)部存在溫度梯度，熔融狀態(tài)的Si逐漸冷卻而固化，滴落筒狀容器底部，得到 純凈的多晶硅208.本發(fā)明裝置中多晶硅固化接收器為密閉可拆卸容器，材質(zhì)可選為石墨、SiO2, SiC、 Si3N4和BN等材料；在密閉容器設(shè)置提供密封氣體的進(jìn)氣管201、并由反應(yīng)廢氣出氣管202 進(jìn)入尾氣回收系統(tǒng)；根據(jù)需要設(shè)置連續(xù)或間歇取出固化結(jié)晶硅的出料管203，同時(shí)配備卸 料閥204 ；冷卻夾套205，使用循環(huán)冷劑206進(jìn)行循環(huán)冷卻。
權(quán)利要求
1.一種多晶硅生產(chǎn)裝置，其特征在于包括多晶硅固化接收容器，以及作為反應(yīng)器的 微波表面波等離子體炬，所述多晶硅固化接收容器接收微波表面波等離子體炬生成的多晶 娃；所述微波表面波等離子體炬包括矩形波導(dǎo)，矩形波導(dǎo)一端安裝有向矩形波導(dǎo)內(nèi)傳輸微 波的微波產(chǎn)生傳輸裝置，矩形波導(dǎo)另一端滑動(dòng)安裝有短路活塞，所述矩形波導(dǎo)內(nèi)側(cè)壁有拱 起的通道壓縮塊，通道壓縮塊所在的矩形波導(dǎo)側(cè)壁中安裝有軸線與矩形波導(dǎo)中心軸垂直的 旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣環(huán)，所述旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣環(huán)位于矩形波導(dǎo)外的側(cè)壁安裝有與旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣環(huán)相切且連通的進(jìn) 氣管，旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣環(huán)位于矩形波導(dǎo)外的端壁安裝有與旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣環(huán)同軸的點(diǎn)火器，與通道壓縮 塊相對(duì)的矩形波導(dǎo)另一側(cè)壁安裝有與旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣環(huán)同軸的圓波導(dǎo)，所述圓波導(dǎo)中同軸安裝有 兩端穿出圓波導(dǎo)的介質(zhì)管，所述介質(zhì)管穿出圓波導(dǎo)位于矩形波導(dǎo)外的一端為出氣口，介質(zhì) 管另一端穿出網(wǎng)波導(dǎo)并伸入矩形波導(dǎo)中與所述旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣環(huán)連通；所述多晶硅固化接收容器包括容器，容器側(cè)壁安裝有與容器連通的密封氣體進(jìn)氣管和 反應(yīng)廢棄出氣管，微波表面波等離子體炬的介質(zhì)管出氣口從容器頂部沿容器中心軸伸入容 器中，所述容器底部沿容器中心軸安裝有出料管，容器外套有冷卻夾套，冷卻夾套側(cè)壁安裝 有循環(huán)冷劑進(jìn)、出管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多晶硅生產(chǎn)裝置，其特征在于所述微波表面波等離子 體炬中，所述旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣環(huán)的進(jìn)氣管中安裝有絕熱層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多晶硅生產(chǎn)裝置，其特征在于所述微波表面波等離子 體炬中，微波產(chǎn)生傳輸裝置包括通過環(huán)形器安裝在矩形波導(dǎo)一端且與矩形波導(dǎo)同軸的激勵(lì) 腔，所述激勵(lì)腔側(cè)壁安裝有微波管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多晶硅生產(chǎn)裝置，其特征在于所述多晶硅固化接收容 器中，所述容器底部的出料管上安裝有卸料閥。
5.基于權(quán)利要求1所述的多晶硅生產(chǎn)裝置的多晶硅生產(chǎn)方法，其特征在于采用 SiHCl3蒸汽和H2氣體作為原料反應(yīng)物，原料反應(yīng)物從多晶硅生產(chǎn)裝置中微波表面波等離子 體柜的旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣環(huán)進(jìn)氣管進(jìn)入介質(zhì)管中，通過微波產(chǎn)生傳輸裝置向介質(zhì)管發(fā)送微波，常壓 條件下在介質(zhì)管中對(duì)原料反應(yīng)物放電產(chǎn)生等離子體，以加熱介質(zhì)管中的原料反應(yīng)物，并控 制介質(zhì)管中的反應(yīng)溫度在1500°C以上，化學(xué)反應(yīng)方程式為2SiHCl3+2H2 — 2Si+6HCl，反應(yīng)后生成的硅在介質(zhì)管中為熔融狀態(tài)，并通過介質(zhì)管的出氣口送入容器中，容器外 的冷卻夾套通入循環(huán)冷劑，以在容器內(nèi)形成溫度梯度，熔融狀態(tài)的硅在容器中冷卻而固化 后落入容器底部，得到多晶硅。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多晶硅生產(chǎn)方法，其特征在于所述原料反應(yīng)物采用SiCl4* H2,其化學(xué)反應(yīng)方程式為SiCl4+2H2 — Si+4HC1。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多晶硅生產(chǎn)方法，其特征在于所述原料反應(yīng)物采用SiH2Cl2, 其化學(xué)反應(yīng)方程式為=SiH2Cl2 — 2Si+2HCl。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多晶硅生產(chǎn)方法，其特征在于所述原料反應(yīng)物采用SiH4，其 化學(xué)反應(yīng)方程式為=SiH4 — Si+2H2。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多晶硅生產(chǎn)裝置，包括多晶硅固化接收容器，微波表面波等離子體炬，多晶硅固化接收容器接收微波表面波等離子體炬生成的多晶硅。本發(fā)明還公開了一種多晶硅生產(chǎn)方法，采用SiHCl3蒸汽和H2氣體作為原料反應(yīng)物，通過微波表面波等離子體炬對(duì)原料反應(yīng)物放電以加熱介質(zhì)管中的原料反應(yīng)物，生成的硅在多晶硅固化接收容器中冷卻而固化得到多晶硅。
文檔編號(hào)C01B33/03GK102060298SQ20101055987
公開日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2010年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月23日
發(fā)明者任兆杏, 任炟, 劉靜 申請(qǐng)人:合肥飛帆等離子科技有限公司