[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

CN102530953A - 完全利用供料气和全再循环cvd-西门子甲硅烷反应器法 - Google Patents

完全利用供料气和全再循环cvd-西门子甲硅烷反应器法 Download PDF

Info

Publication number
CN102530953A
CN102530953A CN2011102579710A CN201110257971A CN102530953A CN 102530953 A CN102530953 A CN 102530953A CN 2011102579710 A CN2011102579710 A CN 2011102579710A CN 201110257971 A CN201110257971 A CN 201110257971A CN 102530953 A CN102530953 A CN 102530953A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cvd
silicomethane
reactor
silane
hydrogen
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2011102579710A
Other languages
English (en)
Inventor
维塞尔·雷万卡
桑吉夫·拉郝蒂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of CN102530953A publication Critical patent/CN102530953A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/02—Silicon
    • C01B33/021—Preparation
    • C01B33/027—Preparation by decomposition or reduction of gaseous or vaporised silicon compounds other than silica or silica-containing material
    • C01B33/035—Preparation by decomposition or reduction of gaseous or vaporised silicon compounds other than silica or silica-containing material by decomposition or reduction of gaseous or vaporised silicon compounds in the presence of heated filaments of silicon, carbon or a refractory metal, e.g. tantalum or tungsten, or in the presence of heated silicon rods on which the formed silicon is deposited, a silicon rod being obtained, e.g. Siemens process
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/50—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification
    • C01B3/506—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification at low temperatures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/24—Deposition of silicon only
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
    • C23C16/4402—Reduction of impurities in the source gas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4418—Methods for making free-standing articles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45593—Recirculation of reactive gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B28/00—Production of homogeneous polycrystalline material with defined structure
    • C30B28/12—Production of homogeneous polycrystalline material with defined structure directly from the gas state
    • C30B28/14—Production of homogeneous polycrystalline material with defined structure directly from the gas state by chemical reaction of reactive gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/02—Elements
    • C30B29/06—Silicon

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)

Abstract

本发明涉及完全利用供料气和全再循环CVD-西门子甲硅烷反应器法，用于基于甲硅烷(SiH4)的化学气相沉积(CVD)多晶硅的CVD的甲硅烷和氢再循环方法/系统。具体地，本发明涉及经由气态硅烷前体的分解生产多晶硅块材料的基本上完全硅烷利用和无未(从反应器)转化的污染的硅烷和氢完全再循环方法。

Description

完全利用供料气和全再循环CVD-西门子甲硅烷反应器法
技术领域
本发明涉及用于基于甲硅烷(SiH4)的化学气相沉积(CVD)多晶硅的CVD的甲硅烷和氢再循环方法/系统。具体地，本发明涉及经由气态硅烷前体的分解生产多晶硅块材料的基本上完全硅烷利用和无未(从反应器)转化的污染的硅烷和氢完全再循环方法。
背景技术
经由气态前体化合物在细棒基底上的分解生产多晶硅块材料是通常被称作“西门子法”的公知的、广泛使用的方法。在典型的西门子法中，高纯度硅棒在具有承载气体的情况下在1150℃被暴露于三氯硅烷。三氯硅烷气体分解并且将硅沉积到热棒上，使它们生长：
2HSiCl3→Si+2HCl+SiCl4
由这种和类似的方法获得的硅是多晶硅。通过西门子法生长的多晶硅典型地具有小于10-9的杂质量(impurity level)。
更详细地，西门子法是组合的分解/沉积方法，包括：(1)加热被合适的外罩覆盖的一个或更多个棒或丝(适当的基底)，以允许高温、气密操作；(2)供料没有或具有最低限度污染的期望组成(含有硅)的前体材料或化合物；(3)在适当的环境下进一步加热被包住的棒或丝至期望的温度；(4)优先在棒/丝的被加热表面上分解前体材料，以在基底或细棒上形成块状多晶硅；(5)回收或处置副产物；以及(6)回收多晶硅生长细棒，而不污染它们。
典型的西门子法和反应器中，反应物气体被从单个端口供料至棒，导致不均匀生长。在棒长度之上的这种不均匀气体分配进一步促使严重的均相成核作用、造成灰尘。这种不均匀生长和均相成核作用促使最终的反应器故障/停机。此外，典型的西门子法反应器内的棒没有被各自隔离。因此，棒和气体前体分配之间不均匀的辐射热进一步促使了均相成核作用、较低的转化、较高的副产物以及棒上的不均匀生长。
已知的利用西门子法的系统使用被挂到每个反应器系统上的至少两个电源。一个或更多个一级电源被用于加热并且维持用于气体分解/沉积的反应器细棒(即，块状硅材料被沉积在其上的棒)系统的温度。次级电源一般在加热初始是必须的，以克服硅棒的电阻(针对典型的反应器需要高于约26,000伏特，并且所需要的电压取决于所使用的细棒组件的长度和直径)。高压电源的必要性显著增加了操作这种已知反应器的费用和安全隐患。
一些已知反应器不是使用非常高的电压源，而是使用引入反应空间中并平行于沉积棒的加热指(heating finger)。为了预加热用于沉积的反应器细棒，加热指被降低到与安装在反应器中的细棒临近的反应空间中。一旦细棒是在就温度而言的最佳导电条件，电流可以通过承载杆(carrier rod)。然后从反应器移除加热指并且密封金属外罩中的开口。这种已知的反应器呈现关于产品的纯度/完整性、生产能力，以及密封的建立和维持的进一步的问题，以及安全性，操作与维护的问题。
根据已知的常见工业方法，通过在纯的和纯化的硅丝的热表面从气相分解硅的卤化物(优选的卤化物是氯化物、四氯化硅和三氯硅烷)，在西门子型反应器中获得高纯度的圆柱体棒形式的元素硅。这些化合物在800℃以上的温度变得愈加不稳定并且分解。
均相和异相成核过程在反应器中彼此竞争。硅沉积在约800℃经由异相反应开始，并且该沉积扩展到在1420℃的硅的熔点。由于沉积仅在细棒上是有益的，分解室的内壁必须不达到接近800℃的温度，以防止室壁上浪费的沉积。
在已知的西门子法反应器中，反应器壁一般被冷却，以防止这种浪费的沉积，并且还维持组件的结构完整性。然而，冷却壁消耗额外的能量。有关冷却反应器壁的另外的问题是粉末颗粒在冷却的反应器壁上的热泳沉积。这种沉积一般较弱，导致颗粒在气体料流中的多次再循环。该沉积的粉末最终变松散并且崩塌到反应器中，造成反应器的过早实效。
最频繁用于高纯度硅制备的硅的卤化物是四氯化硅和三氯硅烷。当与热的表面接触时，这些卤化物将经历热解作用，并且沉积元素硅。然而，为了获得合理的且经济的收率，过量的氢气被添加到卤化硅蒸汽反应进料气体。由于三氯硅烷每单位重量成比例地更高的硅含量和相对更低的沉积温度(即更快的动力学)，三氯硅烷将比四氯化硅沉积更多的硅，并且因此是针对用于使用硅的卤化物方法制备多晶硅的西门子法的优选原料。然而，其他基于硅烷的前体可以在反应中使用。
特别地，诸如具有少于三个氯原子的硅的卤化物，例如SiH2Cl2和SiH3Cl，在反应中消耗每摩尔硅的卤化物沉积多得多的硅。然而，这些硅前体却并不实用，因为它们不易得到，并且因此在经济上较不合期望。还有，每次通过反应器的收率都不多于约20％(±2％)，并且副产物气体都非常难处理。
改进沉积速率的另一途径是通过使用甲硅烷(亦称SiH4或硅烷)作为前体硅源。该法使用加热的硅烷和氢的混合物，在此快的动力学和较低的温度有助于比氯硅烷方法更快的沉积和更好的转化。例如，硅烷将自身作为有效的硅前体且在分子中没有氯，还改进了硅反应气体混合物的硅对氢的比率。典型地，硅烷在300℃以上分解(并且在400℃以上更容易)形成硅和氢。也就是说，硅烷分解方法比三氯硅烷分解方法发生在低得多的温度。与氯硅烷方法不同，形成的副产物是可以被容易地再循环的硅烷和氢。
典型地，来自基于甲硅烷的西门子反应器的废气料流含有均相形成的多晶硅反应灰尘、未转化的反应物气体、原位形成的副产物气体(乙硅烷、有机硅烷等等)以及其他出现在反应器和供料气体中的杂质。由此，氢和回收的甲硅烷料流如果直接被再循环回反应器则可能污染CVD多晶硅方法/产品，因此在现有技术方法中不能被再次使用。由于原材料的损失，基于甲硅烷的西门子系统中甲硅烷和氢的损失是对多晶硅棒生产是一个进一步的经济消耗。因此，用于回收、纯化并且再循环甲硅烷和氢气的系统将是非常合乎期望的。
因此，本领域需要的是用于通过沉积制造多晶硅的改进的西门子类型的方法，该方法使硅烷和/或氢再循环，并且允许甲硅烷的全利用，而且还以成本有效和高效方式生产极纯的多晶硅。
发明内容
本发明总地涉及CVD-西门子反应器或系统改进，所述改进包括未反应的硅烷和氢的回收和再循环系统。
更具体地，所述改进包括冷却和通过一系列过滤、分子筛、吸收塔和/或分馏塔纯化硅烷并且使其再循环回到该系统中。类似地，氢被冷却、纯化和再循环。在优选的实施方案中，逆流热交换器用于进一步改进系统的成本效益。
来自反应器的废气(含有热的未反应的硅烷、氢以及各种杂质)典型地在260℃-280℃左右，并且被冷却(～150℃-200℃)和过滤(优选地使用烧结的不锈钢过滤器元件)。废气被进一步冷却到约室温(20-30℃)并且被压缩到需要的CVD再循环系统的压力，以使其在纯化后可以被再循环回到该系统中。优选地，压缩机是两级、无润滑、对称平衡、往复式的压缩机。单级压缩机可以基于操作需要使用。
来自压缩机的未反应的硅烷、氢以及杂质料流由通过热交换器被进一步冷却(-150℃至-200℃)，优选地使用冷氢料流(在系统中的另一点获得，并在以下讨论)作为冷却介质。这种逆流热交换系统节省能量，并且改进再循环方法的成本效益。
氢(若有的话)可以可选地在这种点由任何汽-液分离器(例如闪蒸鼓、分离(knock-out)鼓、分离锅、压缩机抽吸鼓(compressor suction drum)或压缩机入口鼓(compressor inletdrum))移除。如果这样，为了进一步的纯化，分离的硅烷然后被蒸发和再压缩。
硅烷加上杂质然后被进一步冷却以达到废气组分的冷凝温度(-170℃至-180℃)，尽管其他的冷却系统可以被使用，但优选地是在液氮冷却交换机中。在这样的温度，气料流中的大部分(至少约95％)硅烷(包括杂质)被冷凝。
为了进一步的纯化，冷凝的硅烷加上杂质料流然后可以被发送，但如果多晶硅的纯度不是关键性的，可以在这种点被再次循环回到反应器。
如果需要进一步的纯化，冷凝的硅烷通过一系列分馏塔，以分离各种组分。例如，我们已经使用脱气器塔来移除轻气体，包括氢、其他更轻的气体(比硅烷更轻)以及小分子量的碳氢化合物杂质。硅烷和重污染物组分从塔底作为液体被收集，并且通过重塔，其中重组分从该塔底部被移除。从顶部离开的硅烷气体(若有的话)通过一系列吸附器床以在通过最终的后处理塔之前移除乙烯和其他碳氢化合物。液态硅烷然后通过将重组分分离出所述塔底并且将硅烷蒸汽分离出顶部的重组分纯化塔。
为了移除乙烯，硅烷蒸汽通过含有分子筛的塔。乙烯由此被吸附在分子筛的孔中。为了防止碳氢化合物可能的穿透，优选地三个或更多个分子筛塔被串联设置，并且针对碳氢化合物对在最先的两个塔之间的料流进行监控。
来自这些吸附塔的硅烷可以被再次过滤，然后到最终的后处理剂塔或精加工塔，从此时纯的硅烷将乙基硅烷蒸馏出。这种纯的硅烷可以被储存为液体，然后被加热和再循环，或者可以立刻被再循环。
我们已描述特定系列的纯化过程，以及每个纯化过程所要知用的加热和冷却，但明显地，所使用的纯化步骤的顺序和精确的细节可以变化。
氢必须在方法中的一个或更多个点从硅烷分离，优选地在脱气器塔，但其大部分可以在其他点被分离，例如在方法中任何合适点的汽-液分离器。如果氢在多于一个点被分离，这些料流可以在进一步处理之前被重新组合。
分离的氢通过温度非常低的一个或更多个纯化塔，优选地，在活化的碳床(activatedcarbon bed)中并且优选地在串联设置的活化的炭床(activated charcoal bed)中。如果需要，纯化的、低温度的氢通过深冷过滤器来俘获任何可能已脱离吸附床的细粒。优选地，这种氢料流以液氮冷却到非常冷的温度，并且由此这种氢料流可以用作针对热的废气料流的逆向冷却剂(countercoolant)。
然后，在被再循环之前，非常冷的氢料流被加热到约室温，优选地靠使氢料流通过先前讨论的热交换机。由此，冷的氢冷却离开CVD反应器的热的气体，并且系统的成本效益大大提高。
附图说明
图1图示本创新的具有硅烷和氢再循环的化学气相沉积系统的实施方案。
图2图示在本发明的一些实施方案中有用的传热流体再次循环系统。
图3图示在本发明的一些实施方案中有用的反应器氮冷却/再循环系统。
具体实施方式
本发明的实施方案提供硅棒生产装置，具有一反应器容器，所述反应器容器包含至少一个被夹套围绕每个棒的反应室的，其中预加热和热移除流体在所述夹套中被循环；一个或更多个延伸到所述反应室中的电极组件，其中每个电极组件包括传热夹套、一个或更多个气体进口、一个或更多个传热流体进口/出口，至少一对硅丝，所述丝在它们的上端以硅桥彼此连接，以形成丝/细棒组件，每个丝/细棒组件被包在隔离传热流体夹套中；经由喷嘴在各个点被分配至容器内部的带硅气体的源，用于将所述气体供应至反应室中，以产生反应，并且通过化学气相沉积在所述丝上沉积多晶硅，由此生产多晶硅的棒；连接到所述带夹套的反应室的传热流体系统，该传热流体系统供应传热流体来预加热沉积细棒(块状硅将要被沉积到其上)，并且维持夹套壁温度以及作为冷却介质和电源，其中冷却介质用以移除过量传递的热量，电源所提供的电源显著低于约26,000伏特；其中所述装置不包含加热指。
反应器具有厚且以热的方式冷却的底板。底板具有以帮助传热液体通过的空腔(cavities)、气体进口、稀释剂进口、电极插入件和排放口。金属钟形外罩，其被带夹套的封闭槽(enclosed channel)围绕，夹套含有隔板，以帮助传热液体在钟形外罩的外部表面上通过。硅的细小棒以U形构造被安装在电极上，并且在底板上固定就位。电极被耦合至通过底板并且被绑至电源的电连接器。
本创新方法中额外的步骤包含通过围绕细棒/硅丝循环传热系统中的传热流体，预加热棒反应室至硅丝变得导电的温度；通过从电源施加电流，加热硅丝至硅沉积温度；在压力下供料反应物气体料流至反应室；分解至少一部分反应物气体料流，以形成硅；以及在硅丝上沉积硅，以生产多晶硅棒。
对于现有的反应器，来自反应器的废气通常在280℃左右，并且借助冷却介质(优选地水冷却交换器)被冷却至实施灰尘过滤的温度点。这避免了系统和气体料流内的灰尘积聚。使用烧结不锈钢过滤元件过滤充满灰尘的冷却过的气体，以捕获经由均相成核作用生成的颗粒。由此，得到的经过滤的气体是不被灰尘污染的，并且可以被进一步再循环以改进成本效益。
废气被进一步冷却用于压缩至所需的CVD再循环系统压力，以在纯化之后再循环回到系统中。废气温度借助交换器(优选地水交换器)被带到接近于室温。在优选实施方案中，再循环氢压缩机是两级、无润滑、对称平衡、往复式压缩机。无润滑的往复式压缩机是优选的，因为它将循环大体积的气体，而实质上无污染。本领域普通技术人员将理解，任何提供这样的品质的压缩机均可用于本发明的实施方案。
两级压缩机还限制来自每一级的气体的排放温度。由此，一些实施方案中，最大气体温度是由压缩机中使用的特氟龙(Teflon)环以及传送带(rider bands)的温度限制设定的。较低的排放温度还有利于较长的压缩机阀门寿命和可靠性。然后废气被压缩至供料气体压力，以克服CVD反应器的操作压降加上跨整个废气处理系统的压降。来自压缩机的排放气体被冷却，用于进一步的纯化、回收和再循环。
来自压缩机后冷却器的未转化的硅烷和全部的氢料流以通过使用来自吸附器/氢纯化器塔的冷氢料流作为冷却介质的交换器的方式被进一步冷却(气体间(inter gas)热交换以节约能量)。然后经由液氮(或其他的冷却介质)最终冷却出口气体至接近废气硅烷气及其杂质组分的冷凝温度，尽管其他冷却系统可以被使用，优选地是在液氮冷却交换器中。在这样的温度，气体料流中的大多数(至少约95％)硅烷(包含杂质)被冷凝。然后，经冷凝的硅烷加杂质料流可以在压缩之后被发送用于纯化系统。如果多晶硅的纯度不是关键性的，经冷凝的硅烷加杂质料流可以被再次循环回到反应器。
污染的硅烷通过脱气器塔以移除轻气体和碳氢化合物杂质。这发生在22.14kg/cm2的压力下、-12至-54℃(顶部至底部)左右。硅烷和重污染物组分从塔底收集并且通过重塔，其中重组分从塔的底部移除。重塔的条件典型地从38℃到-54℃变化、在21.09kg/cm2左右的压力下。离开顶部的硅烷气体通过一系列吸附器床，以在通过最终的后处理塔之前移除乙烯和其他碳氢化合物。
最终的后处理塔具有类似于具有略低压力的重塔的条件。此刻出来的硅烷非常纯，并且在再循环到反应器之前在18.3kg/cm2左右和-38至-40℃左右被储存。硅烷液体然后经通过预加热器被加热到约室温。高纯度硅烷气体的最终过滤在再循环硅烷过滤器(优选地具有0.04微米或更小的孔尺寸)中实现。
从硅烷和对应的污染物分离后的氢料流被从雾状物(mist)[未示出]分离，并且通过一个或更多个纯化塔。纯化过程在非常低的温度(至少-170到-175℃左右)、尤其是在具有大于500m2/g的表面积的带有活化的碳的活化的碳床或分子筛床中实施。
一般地，氢气通过的纯化塔或吸附床被串联操作。氢气中的杂质，例如氩、碳化合物(主要是甲烷)、未冷凝的硅烷、硼和磷化合物被保留在吸附床中。这些床可以被选择性地再生，再生期间废气可以被燃烧或以其他方式处置。
经纯化的非常低温度的氢，通过深冷过滤器(优选地具有1微米绝对尺寸的孔尺寸)，以俘获任何可能已经从吸附床逃脱的细粒。然后优选地以使氢料流通过前面的氢热交换器的方式，加热氢料流至约室温(由此与热的未纯化的氢交换热并且进一步改进成本效益)。高纯度氢气的最终过滤在再循环氢过滤器(优选地具有0.04微米或更小的孔大小)中实现。纯化的氢然后可以被再循环回到CVD反应器中，或者以其他方式被使用。
参考图1，本发明的一个实施方案的系统以示意方式示出。为了方便，表1提供图1示出系统的组件的名称。
Figure BSA00000566993300071
典型操作中，液体形式的硅烷经由交换器(气化)从存储罐[1]供应。将气态硅烷借助静态混合器[3]与从系统[2]供应的氢混合。在供料至反应器中之前，经由热交换器[4]加热气态硅烷和氢至240至300℃之间的供料温度(硅烷分解温度以下)。氢的稀释可以是在硅烷中的约85％和99％之间。硅烷在CVD反应器[5]中在邻近被加热的棒的气相中反应并且分解为多晶硅，以经由异相反应产生块状多晶硅。均相反应也可以发生，其竞争以产生硅粉末。典型的废气包含灰尘、未转化的硅烷和其他杂质，并且废气在260至280℃之间的温度离开反应器。
未转化的硅烷废气和过量的氢优选地在水冷却的热交换器[6]中被进一步冷却至约175℃。使用烧结不锈钢过滤器元件[7]过滤充满灰尘的废气。灰尘在这些元件的外侧收集，并且周期性地通过用再循环氢反向脉冲(back pulsing)这些元件而被移除。灰尘从这些元件落下并且经由斗被收集在鼓[8]中。在本创新的系统的替代实施方案中，其还可以被直接收集在超大袋(super sack)中。
经过滤的废气在优选的水冷却热交换器(未示出)中被进一步冷却至更接近典型环境温度的温度(一般地，30至35℃之间)。热交换器可以是压缩机的一部分，压缩机可以包含再循环压缩机进口冷却器、粗过滤器、精加工过滤器、第一级吸滤瓶和第一级排放瓶。经冷却的废气然后可选地通过保护过滤器(未示出)至再循环氢/硅烷压缩机[9]。在本发明的一些实施方案中，再循环氢压缩机[9]是两级、无润滑、对称平衡、往复式压缩机。
再循环氢/硅烷压缩机[9]的操作限制来自每一级的气体的排放温度在约130到135℃以下。气体在约0.42kg/cm2进入压缩机[9]，并且在压缩机[9]的第一级被压缩至约～2kg/cm2。然后，使用压缩机中间冷却器(未单独描绘)将从压缩机[9]的第一级排放的气体从约120-125℃冷却至约30-38℃，接着是可以为氢压缩机[9]的一部分的最终精加工过滤器(未单独示出)。在本创新的系统的替代实施方案中，也可以使用具有合适的排放与温度控制的单级压缩机。
然后，离开压缩机的未转化的硅烷和过量的氢料流经通过使用来自吸附器[未示出]的冷氢料流作为冷却介质(交叉流动)的热互换器[10]被冷却至约-160℃到-165℃。优选地在液氮冷却交换器[11]和冷凝器[12]中，硅烷-氢料流被进一步冷却至-170℃到-180℃。这将冷却和液化硅烷和任何污染物。
分离罐[13]被提供来分离来自氢料流的冷凝的硅烷和其他冷凝物(例如杂质)。经分离的硅烷然后在空气加热汽化器[14]中被蒸发，并且被供料至硅烷压缩机[15]以被再次纯化。再循环的硅烷被安排路径到硅烷压缩机的抽吸口。
在某些实施方案中，硅烷压缩机[15]是具有入口、出口以及级间脉动瓶和级间冷却器的两级往复式的机器。压缩机[15]可以使用无润滑的特氟龙环，以避免杂质添加到硅烷。压缩机[15]的第一级将压力提高到～5.27kg/cm2并且第二级提高到24.61kg/cm2。压缩机[15]的中间冷却器将硅烷的温度从113℃降低到40℃。在压缩机[15]第二级的出口，翅管气冷热交换机[未示出]被提供，以在硅烷被供料之前将温度从113℃降低到约-10℃用以纯化。在通过压力控制阀的压缩机[15]附近的出料口-至-抽吸口的再循环线[未示出]被提供，以将压缩机抽吸压力控制在0.8kg/cm2。
污染的硅烷在压缩机[15]中被压缩到24.61kg/cm2，然后被供料到脱气器塔[16A]。污染的经压缩硅烷中的轻的端产物(低分子量污染物)在脱气器塔[16A]中被移除。脱气器塔[16A]在22.14kg/cm2操作，并且具有大的汽提部分和小的精馏部分。轻的端产物(如氢、氮以及甲烷)作为塔顶蒸汽离开塔[16A]。硅烷和重的端产物作为液体在塔底离开塔[16A]。脱气器塔[16A]以结构化的填料装填。结构化的填料典型地由以这样的方式布置的薄的有波纹的金属板或网纱组成，即它们迫使液体采取复杂的路径通过塔，从而创建针对不同相之间的接触的大的表面积。这样的填料包括Ashoka、苏尔寿、科赫-格利奇、Nonkon、Rhine鲁尔结构化填料以及ACS分离和传质产品。
为了避免外部的管路以及其他与常规冷凝器相关的连接，脱气器塔[16A]上的冷凝器优选地被设计为分凝器。在-54℃冷冻的庚烷被用作脱气器塔[16A]塔顶冷凝器上的冷却介质，以冷凝硅烷并回流回来。脱气器塔[16A]上的再沸器是使用-9至-12℃的庚烷作为加热/冷却流体的热虹吸类型。塔的蒸出和回流由到达再沸器的热输入控制。塔顶排出是小量的并且大多是不可冷凝的，因此塔回流几乎等于蒸出。塔压力由释放不可冷凝物到火舌管控制。
离开脱气器塔[16A]的塔顶冷凝器的塔顶蒸汽被第二反冲冷凝器进一步冷却，以移除尽量多的硅烷。优选地，液氮被用作反冲冷凝器(图3)上的冷却剂。离开反冲冷凝器[16C]的轻的端产物在-115℃，并且离开壳程的氮在-120℃。轻的端产物被出料到火舌管头中。
硅烷和重的端产物作为液体离开脱气器塔[16A]的底部，并且在压力下流到产品塔[16B]。这个塔[16B]在21.09kg/cm2操作。重的端产物(例如乙烷、乙基硅烷以及其他的重的产物)作为液体[16D]从塔[16B]的底部被移除。硅烷，与乙烯一起，作为塔顶蒸汽离开硅烷产品塔[16B]。硅烷产品塔[16B]以结构化的填料装填。其具有用于精馏的三个装填部分以及一个用于汽提的部分。冷凝器是常规的类型，其中在该冷凝器之前进行塔顶蒸汽排出。液体回流溢流回到塔[16B]中。在-54℃的庚烷或任何其他适合的溶剂被用作冷凝器上的冷却介质。再沸器优选地被设计为具有内部加热盘管的鼓。在约138℃的庚烷被用于加热通常含有大多是乙烷和乙基硅烷的所述再沸器。塔压力由流到塔顶冷凝器的冷的庚烷冷冻剂流控制。
离开硅烷产品塔[16B]塔顶的硅烷蒸汽典型地含有少量(＜200ppm)的乙烯。乙烯具有相对于硅烷0.97的挥发性，因此难以通过蒸馏分离。为了移除乙烯，硅烷蒸汽通过三个含有
Figure BSA00000566993300091
分子筛的装填的塔[17A]。乙烯由此被吸附在分子筛的孔中。由于筛同样能够移除乙烷，塔[17A]提供抵抗硅烷产品塔操作中的扰动(upsets)的保险。
为了防止碳氢化合物可能的穿透，分子筛塔优选地串联设置，并且针对碳氢化合物监控在最先的两个塔之间的料流。当第一筛床显示乙烯穿透，其被带下线并且再生。在再生完成时，洁净的床作为第三级床上线，并且循环被重复。
来自吸附塔[17A]的硅烷通过多孔的金属过滤器，其中任何从分子筛带出的固体以及其他的细粒杂质被俘获。过滤器具有评级(rating)为0.3至0.4微米的液体。对于蒸汽，评级降低一个数量级(约0.04微米)。来自吸附器的纯化的硅烷然后被安排路径到乙基硅烷蒸馏塔[17B]。
小蒸馏塔[17B](还被称为精加工塔)被安装在吸附器和储存槽之间以移除乙基硅烷。该塔在大约18.63kg/cm2操作。使用冷冻庚烷的塔顶冷凝器被用于冷凝乙基硅烷。电子加热汽提装置提供再沸器热量。该塔以结构化的填料装填。
乙基硅烷蒸馏塔[17B]的操作非常类似硅烷产品塔[16B]的操作。与硅烷产品塔类似，相对于塔供料，塔底流是非常小的。为了维持塔中的材料平衡以及塔底料面，塔顶产品是流量控制的。在硅烷产品塔[16B]中，这是手动调整的，以逐渐建立在塔底的料面。在乙基硅烷塔中，料面控制“阶式”回路(″cascade″loop)已被添加，以自动地进行这种调整。重的产物的塔底组成然后将逐渐地增加。变化的回流或庚烷冷冻剂流控制塔压力。该塔已被设计要以近似最小填料润湿操作，以降低冷冻要求。再沸器的热输入基于供料条件(流量、温度和压力)被调整，以维持期望的回流流量。
由于塔组成本质上是纯的硅，温度在整个过程几乎是恒定的并且不是塔性能的充分指示。(在19kg/cm2，对于塔顶产品为-40℃，并且对于塔底为-39℃)。由针对材料平衡的损失的塔的塔底料面的误差以及针对回流的损失的高填料温度，塔的误操作反而被注意到。充分的填料润湿和乙基硅烷移除由产品分析的分析和热平衡的计算确认。为了GC分析，可以加入内联塔顶样本点。由于流量极小，塔底分析可以要求手动采样。
纯化的硅烷经由馏出物接收罐(未示出)被储存在储存罐[20]中。馏出物接收罐将具有其自身的冷凝器。在-54℃的冷冻的庚烷是这些冷凝器上的优选的冷却流体，但任何冷却剂可以被使用。硅烷在18.3kg/cm2和-39℃被储存在馏出物接收罐中。从馏出物接收罐到储存罐的硅烷传递通过压力差发生。馏出物接收罐初始在18.3kg/cm2，而储存罐在约4.57kg/cm2。
液体硅烷通过浸料管流出馏出物接收罐。随着馏出物接收罐中的料面下降，其压力在传递结束时继续下降到约9.84kg/cm2。在传递期间，允许储存罐中的压力上升到约5.95kg/cm2。这为加温的硅烷进入储存罐提供受热(heat sink)。硅烷液体离开硅烷储存罐，并且使用冷冻的庚烷蒸发。蒸发的硅烷在大气的、排风机驱动的、翅管加热器中被加温到7-12℃内、低于环境温度。排风机将空气吹到加热器管道的上方，并且改进传热系数。来自翅管加热器的硅烷流回到西门子反应器[5]中。
由压力安全阀保护硅烷储存罐以免超压，超压被减轻到火舌管。对于硅烷储存罐最坏的情况由来自馏出物接收罐的硅烷的意外过量填充引起。当被减轻到火舌管，液体硅烷将闪蒸并且冷却火舌管头。由于硅烷的标准沸点是-112℃，其必须在可以进入碳钢火舌管头之前被加热在-28.9℃以上。热量由安装在火舌管线中、离开硅烷储存罐的料流加热的多管道发夹形热交换器提供。
经分离的氢气料流从分离鼓[13]的顶部离开，并且向上流动通过可选的去雾器(未单独描绘)，并且通过优选地串联操作的吸附床[未示出]。在优选实施方案中，吸附床是碳床。氢气中的杂质，例如氩、碳化合物(主要为甲烷)、未冷凝的硅烷、硼和磷化合物通常被保留在第一个碳床中。
吸附床一般被再生(使用压力和温度摇摆方法)，其中再生之间的时间受反应器中硅烷转化以及交换器中硅烷冷凝的效率的影响。在优选实施方案中，再生的塔被列队并且被带回其他塔的队列下游，以便新鲜再生的塔是系列中的最后一个塔，并且是接触再循环气体的最后一个塔。当利用这样的再生方案时，次级吸附床可以被然后带离队列并且被再生。
离开吸附床的纯化过的氢具有在-170和-175℃之间的温度，并且然后通过具有评级为1微米绝对值或更低的气体的深冷过滤器[未示出]，以俘获任何来自吸附床的细粒来产生过滤的氢料流。然后以通过互换器[10]的管程的方式，加热过滤的氢料流至在25和30℃之间的温度。高纯度氢的最终过滤在含有评级在0.1-0.04微米的分子筛元件的再循环氢过滤器(未示出)中实现。该第二过滤并纯化了的氢料流被再循环回到反应器[5]。
倘若再循环压缩机关闭，或者由于在再循环环路中发生泄漏损失期间补充氢，氢供应系统是将氢供应至反应器[5]的氢源。氢供应系统被设计来提供足够的时间以恢复压缩机操作，或者当压缩机操作中断时，有序地关闭反应器。
典型的传热流体系统(图2)经由再次循环提供热量给CVD多晶硅棒，以在它们维持夹套上的温度的同时预加热。表2列出图2中描述的组件。这还提供热量以预加热硅烷和氢到供应温度。传热流体从储存鼓[33]传递。此处使用的传热流体是由陶氏化学制造的Syltherm 800(一种高度稳定、长效的硅树脂传热流体)，但任何等同的流体可以被使用。
储存鼓装备有排气口冷却器[36]，以使油蒸汽反冲回到储存鼓。油被泵送到反应器夹套[34]，其中借助于循环和热交换[31]，入口温度被维持在270℃左右，而出口温度被维持到不超过330℃。每当温度超过设定的限制，热交换器[31]将开始工作。热交换流体还维持到预加热器[35]中的供料气体的温度。该系统的妙处是，它是能量自足的(不需要热量供应)，并且如果必要，过量的可用能量从该系统移除。
用于硅烷杂质分离的典型的冷却系统(氮)在图3中示出。下表3提供图3中示出的系统的组件的名称。液氮可以流动通过深冷过滤器[22]到气体过滤器[23]，并且然后到用于分离氢和可冷凝气体的硅烷冷凝器[24]。本发明的一些实施方案中，液氮被用于冷却，并且作为冷却介质流动通过再循环氢冷却器(未示出)和氢再生冷却器[26]。氮废气然后被温热并且排放到排气口，先通过排气口加热器[28]，或者再循环至压缩机[27]。
Figure BSA00000566993300121

Claims (12)

1.一种改进的CVD-西门子反应器系统，所述改进包括甲硅烷和氢回收及再循环系统，其中：
i)来自CVD西门子反应器的包括未反应的甲硅烷、氢以及杂质的热的反应器气体由过滤、吸收以及分馏被冷却和纯化以产生纯化的甲硅烷、分离的氢料流以及分离的杂质；
ii)所述分离的氢料流被进一步冷却和纯化，以产生冷却的、纯化的氢料流；
iii)其中在所述冷却的、纯化的氢料流和所述热的反应器气体之间的逆流热交换器冷却来自所述CVD西门子反应器的所述热的反应器气体；
iv)所述纯化的甲硅烷以第一压缩机压缩，并且被供料回到所述CVD-西门子反应器中；
v)其中所述纯化的氢料流以第二压缩机压缩，并且在被用于所述逆流热交换器之后被供料回到所述CVD反应器中。
2.如权利要求1所述的改进的CVD-西门子反应器系统，其中所述第一或第二压缩机是两级、无润滑、对称平衡、往复式的压缩机。
3.如权利要求1所述的改进的CVD-西门子反应器系统，其中所述热的反应器气体被冷却到-170℃至-180℃以冷凝所述甲硅烷和杂质，并且所述冷凝的甲硅烷被再循环到所述CVD西门子反应器中或被进一步纯化。
4.如权利要求3所述的改进的CVD-西门子反应器系统，其中所述冷凝的硅烷通过脱气器塔以移除轻重量的杂质，然后通过重组分纯化塔以移除重重量的杂质并产生甲硅烷蒸汽。
5.如权利要求4所述的改进的CVD-西门子反应器系统，其中所述脱气器塔以结构化的装填材料装填。
6.如权利要求4所述的改进的CVD-西门子反应器系统，其中所述甲硅烷蒸汽通过一个或更多个含有
Figure FSA00000566993200011
分子筛的吸收器塔以移除乙烯。
7.如权利要求6所述的改进的CVD-西门子反应器系统，其中所述吸收器塔以串联的方式被操作。
8.如权利要求6所述的改进的CVD-西门子反应器系统，其中自所述吸附塔现出的甲硅烷可选地被过滤，然后被传到后处理塔以将乙基硅烷从纯化的甲硅烷硅烷蒸馏掉。
9.如权利要求8所述的改进的CVD-西门子反应器系统，其中纯化的甲硅烷作为液体被储存，然后被加热和再循环或者立刻被再循环。
10.如权利要求9所述的改进的CVD-西门子反应器系统，其中大于99.5％的所述甲硅烷在所述CVD西门子反应器中被反应。
11.如权利要求9所述的改进的CVD-西门子反应器系统，其中100％的所述甲硅烷在所述CVD西门子反应器中被反应。
12.一种用于CVD西门子反应器的甲硅烷和氢再循环系统，其中：
a)来自CVD西门子反应器的热的反应器气体被冷却和过滤，所述热的反应器气体包括未反应的甲硅烷、氢以及杂质；
b)其中氢在一个或更多个方便的点被移除，纯化，以及进一步冷却，以创建冷却的纯化的氢料流；
c)来自步骤a)的所述热的反应器气体被进一步冷却到-170℃至-180℃，以冷凝所述甲硅烷和杂质；
d)其中所述冷凝的硅烷和杂质通过脱气器塔以移除轻重量的杂质，然后通过重组分纯化塔以移除重重量的杂质并产生甲硅烷蒸汽；
e)其中所述甲硅烷蒸汽通过含有分子筛的吸收器塔以移除乙烯；
f)其中自所述吸附塔现出的甲硅烷可选地被过滤，并且被传到后处理塔以将乙基硅烷从纯化的甲硅烷硅烷蒸馏掉；
g)其中纯化的甲硅烷可选地作为液体被储存，然后在使用前被加热；
h)其中在所述冷却的、纯化的氢料流和所述热的反应器气体之间的逆流热交换机冷却来自所述CVD西门子反应器的所述热的反应器气体；
i)所述纯化的甲硅烷可选地以第一压缩机压缩，并且被供料回到所述CVD-西门子反应器中；
j)其中所述纯化的氢料流可选地以第二压缩机压缩，并且在被用于所述逆流热交换器之后被供料回到所述CVD反应器中。
CN2011102579710A 2010-09-02 2011-09-02 完全利用供料气和全再循环cvd-西门子甲硅烷反应器法 Pending CN102530953A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/874,873 US8657958B2 (en) 2010-09-02 2010-09-02 CVD-Siemens monosilane reactor process with complete utilization of feed gases and total recycle
US12/874,873 2010-09-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102530953A true CN102530953A (zh) 2012-07-04

Family

ID=45770872

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011102579710A Pending CN102530953A (zh) 2010-09-02 2011-09-02 完全利用供料气和全再循环cvd-西门子甲硅烷反应器法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8657958B2 (zh)
KR (1) KR20120024502A (zh)
CN (1) CN102530953A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103789827A (zh) * 2014-01-27 2014-05-14 浙江中宁硅业有限公司 硅烷法生产区熔多晶硅棒的装置及方法
CN103820852A (zh) * 2014-03-05 2014-05-28 重庆高策科技发展有限公司 一种利用盐酸和四氯化硅制备多晶硅的系统及方法

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8507051B2 (en) * 2009-07-15 2013-08-13 Mitsubishi Materials Corporation Polycrystalline silicon producing method
JP5655429B2 (ja) * 2009-08-28 2015-01-21 三菱マテリアル株式会社 多結晶シリコンの製造方法、製造装置及び多結晶シリコン
US20110206842A1 (en) * 2010-02-25 2011-08-25 Vithal Revankar CVD-Siemens Reactor Process Hydrogen Recycle System
JPWO2012014497A1 (ja) * 2010-07-30 2013-09-12 Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 排ガス処理システム
US8657958B2 (en) * 2010-09-02 2014-02-25 Savi Research, Inc. CVD-Siemens monosilane reactor process with complete utilization of feed gases and total recycle
EP2622121B1 (en) * 2010-09-30 2017-03-01 LG Electronics Inc. Diagnosing method for clothes treating apparatus and clothes treating apparatus with refrigerant leakage detecting means
US20140007615A1 (en) * 2010-11-17 2014-01-09 Alan T. Cheng System and method for purification of silane using liquid nitrogen in a polysilicon production process
US10443127B2 (en) * 2013-11-05 2019-10-15 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited System and method for supplying a precursor for an atomic layer deposition (ALD) process
CN106698438B (zh) * 2017-01-24 2018-08-31 江苏鑫华半导体材料科技有限公司 一种耦合的多晶硅生产系统
CN114502509A (zh) * 2019-10-02 2022-05-13 株式会社德山 多晶硅的制造装置、制造方法及多晶硅

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3639202A1 (de) * 1986-11-15 1988-05-19 Degussa Verfahren zur herstellung von disilan aus monosilan
JP2002035528A (ja) * 2000-07-26 2002-02-05 Japan Atom Energy Res Inst ガス分離装置
US20040187683A1 (en) * 2003-03-28 2004-09-30 Luping Wang Gas recovery system to improve the efficiency of abatementand/or implement reuse/reclamation
FR2933714B1 (fr) * 2008-07-11 2011-05-06 Air Liquide Procede de recyclage de silane (sih4)
WO2009120686A1 (en) * 2008-03-24 2009-10-01 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus for using reduced purity silane to deposit silicon
US20110206842A1 (en) * 2010-02-25 2011-08-25 Vithal Revankar CVD-Siemens Reactor Process Hydrogen Recycle System
US8657958B2 (en) * 2010-09-02 2014-02-25 Savi Research, Inc. CVD-Siemens monosilane reactor process with complete utilization of feed gases and total recycle

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103789827A (zh) * 2014-01-27 2014-05-14 浙江中宁硅业有限公司 硅烷法生产区熔多晶硅棒的装置及方法
CN103820852A (zh) * 2014-03-05 2014-05-28 重庆高策科技发展有限公司 一种利用盐酸和四氯化硅制备多晶硅的系统及方法
CN103820852B (zh) * 2014-03-05 2016-08-24 重庆海洲化学品有限公司 一种利用盐酸和四氯化硅制备多晶硅的系统及方法

Also Published As

Publication number Publication date
US8657958B2 (en) 2014-02-25
US20120058022A1 (en) 2012-03-08
KR20120024502A (ko) 2012-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102530953A (zh) 完全利用供料气和全再循环cvd-西门子甲硅烷反应器法
CN102167326B (zh) Cvd-西门子反应器法氢再循环系统
EP1882675B1 (en) Method for producing silicon
TWI505994B (zh) 生產高純度六氟化鎢之方法及裝置
CN101778803B (zh) 来自费托反应的含水物流的提纯方法
CN103420398A (zh) 氨气的回收方法以及使用其的氨气的再利用方法
US11242253B2 (en) Method for producing polycrystalline silicon
KR101733051B1 (ko) 고차실란의 선택도 조절방법 및 이를 이용한 고차실란의 생성방법
CN112647085B (zh) 一种电催化合成高纯乙硅烷的方法
JP2010150131A (ja) 多結晶シリコン製造方法及び製造装置
EP2624929B1 (en) Processes for purifying silane
US8524048B2 (en) Processes for recovering silane from heavy-ends separation operations
KR102045062B1 (ko) 디실란 합성 및 여과 정제 시스템
CN110078024A (zh) 以有机氯硅烷醇解副产的氯化氢气体为原料制备电子级氯化氢的方法及装置
CN112028023B (zh) 一种金属氯化物的纯化制粉方法及其装置
CN112645976B (zh) 一种利用氯基CVD晶体薄膜生长制程尾气FTrPSA制备甲基氯硅烷类有机硅方法
JP5374576B2 (ja) トリクロロシラン冷却塔およびそれを用いたトリクロロシラン製造方法
KR20170013080A (ko) 테트라실란 및 펜타실란의 제조방법
CN112661112B (zh) 一种基于有机硅与H2反应的SiC-CVD外延制程尾气FTrPSA提氢与循环再利用方法
CN115057879A (zh) 一种粗品三甲基铝的除氯提纯的方法
CN115477305A (zh) 一种乙硅烷及其制备方法
WO2009128501A1 (ja) シリコンの製造方法
US8551298B2 (en) Processes for purifying silane
CN112642259A (zh) 一种烷烃与硅烷反应的氯基SiC-CVD外延制程尾气FTrPSA回收方法
CN112661598B (zh) 一种利用Si或SiC晶体薄膜生长的氯基CVD制程尾气制备氯甲烷的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20120704