制备区熔用电子级多晶硅的方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了制备区熔用电子级多晶硅的方法和系统。其中，制备区熔用电子级多晶硅的方法包括：(1)将三氯氢硅和氢气供给至反应器中进行第一阶段反应；(2)继续向所述反应器中供给三氯氢硅、氢气和二氯二氢硅，进行第二阶段反应；(3)继续向所述反应器中供给三氯氢硅、氢气和二氯二氢硅，进行第三阶段反应，得到区熔用电子级多晶硅。该方法可以产出内应力小、晶粒大小适中且分布均匀的区熔用电子级多晶硅产品。

Method and system of preparing electronic grade polysilicon for zone melting

【技术实现步骤摘要】
制备区熔用电子级多晶硅的方法和系统
本专利技术涉及多晶硅生产
，具体而言，本专利技术涉及制备区熔用电子级多晶硅的方法和系统。
技术介绍
区熔单晶硅是电子电力器件的关键材料，目标产品包括普通晶闸管(SCR)、电力晶体管(GTR)、可关断晶闸管(GTO)以及第三代新型电力电子器件——功率场效应晶体管(MOSFET)和绝缘栅双极晶体管(IGBT)以及功率集成电路(PIC)等，被广泛应用于高压直流输电、静止无功补偿、电力机车牵引、交直流电力传动、电解、励磁、电加热、高性能交直流电源等电力系统和电气工程中。与直拉单晶硅相比，区熔单晶硅拥有更高的纯度和电阻率，因为采用了区熔法进行单晶拉制，其需要直接使用经过处理的多晶硅棒进行生产。因此，与一般电子级多晶硅的块状产品相比，区熔用多晶硅的产品形态为硅棒，同时其对于硅棒内应力、微观形态等都提出了更高的要求。目前区熔用多晶硅原料多采用改良西门子法进行生产，将氯硅烷与氢气的混合物通入CVD还原炉内，利用化学气相沉积反应在预先放置的硅芯上进行沉积生长，因为生长过程中硅棒通电维持高温，表面可达到10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备区熔用电子级多晶硅的方法，其特征在于，包括：/n(1)将三氯氢硅和氢气供给至反应器中进行第一阶段反应；/n(2)继续向所述反应器中供给三氯氢硅、氢气和二氯二氢硅，进行第二阶段反应；/n(3)继续向所述反应器中供给三氯氢硅、氢气和二氯二氢硅，进行第三阶段反应，得到区熔用电子级多晶硅。/n

【技术特征摘要】
1.一种制备区熔用电子级多晶硅的方法，其特征在于，包括：
(1)将三氯氢硅和氢气供给至反应器中进行第一阶段反应；
(2)继续向所述反应器中供给三氯氢硅、氢气和二氯二氢硅，进行第二阶段反应；
(3)继续向所述反应器中供给三氯氢硅、氢气和二氯二氢硅，进行第三阶段反应，得到区熔用电子级多晶硅。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一阶段反应中，反应时间为0～25h，反应时间为T1时三氯氢硅的进料量为160+30.5×T1，氢气与三氯氢硅进料量的配比为3.1～3.7，单位为kg/h。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二阶段反应中，反应时间为25～90h，反应时间为T2时三氯氢硅的进料量为955+11.5×T2，氢气与三氯氢硅进料量的配比为2.8～3.5，单位为kg/h。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第二阶段反应中，反应时间为25～90h，反应时间为T2时二氯二氢硅的进料量为(0.05+0.0002×T2)×A2，A2为反应时间为T2时三氯氢硅的进料量，单位为kg/h。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第三阶段反应中，反应时间为90～160h，反应时间为T3时三氯氢硅的进料量为1655-9.5×T3，氢气与三氯氢硅进料量的配比为2.4～3.0，单位为kg/h。


6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第三阶段反应中，反应时间为90～160h，反应时间为T3时二氯二氢硅的进料量为(0.077-0.0001×T3)×A3，A3为反应时间为T3时三氯氢硅的进料量，单位为kg/h。


7.根据权利要求1～6任一项所述的方法，其特征在于，进一步包括：
将工业硅粉与氯化氢供给至流化床中进行反应，得到粗三氯氢硅；
将所述粗三氯氢硅供给精馏设备中进行纯化，得到所述三氯氢硅。


8.一种制备区熔用电子级多晶硅的系统，其特征在于，所述系统适于实施权利要求1～7任一项所述的制备区熔用电子级多晶硅的方法，所述系统包括：
多晶硅还原炉；
第一进料管线，所述第一进料管线与所述多晶硅还原炉相连，所述第一进料管线上具有三氯氢硅入口、氢气入口、三氯氢硅流量计和氢气流量计；
第二进料管线，所述第二进料管...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴锋，赵培芝，孙江桥，李钊，韩秀娟，
申请(专利权)人：江苏鑫华半导体材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32