CN1935649A - 采用无氯烷氧基硅烷制备多晶硅的方法 - Google Patents

采用无氯烷氧基硅烷制备多晶硅的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1935649A
CN1935649A CN 200610010599 CN200610010599A CN1935649A CN 1935649 A CN1935649 A CN 1935649A CN 200610010599 CN200610010599 CN 200610010599 CN 200610010599 A CN200610010599 A CN 200610010599A CN 1935649 A CN1935649 A CN 1935649A
Authority
CN
China
Prior art keywords
silicon
silicomethane
employing
polycrystalline silicon
polysilicon
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
CN 200610010599
Other languages
English (en)
Inventor
杨春晖
杨玉林
王晓东
林娟
余勇
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.)
Harbin Institute of Technology
Original Assignee
Harbin Institute of Technology
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 Harbin Institute of Technology filed Critical Harbin Institute of Technology
Priority to CN 200610010599 priority Critical patent/CN1935649A/zh
Publication of CN1935649A publication Critical patent/CN1935649A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Silicon Compounds (AREA)

Abstract

采用无氯烷氧基硅烷制备多晶硅的方法，它涉及多晶硅的制备方法。它解决了现有制备多晶硅中是采用高压、高温，需使用价格昂贵的设备以及高稳定性的高合金钢，耗能高，硅烷法为粒状多晶硅表面大、易污染，而且工艺过程中采用了氯化物，对人的危害及设备腐蚀严重的问题。方法为：1.采用工业硅和乙醇为原料通过相互作用来制取三乙氧基硅烷；2.采用吸附或蒸馏提纯法分离三乙氧基硅烷；3.将分离出来的三乙氧基硅烷在常压和60～110℃条件下催化歧化，制取甲硅烷；4.采用吸收或吸附法进行甲硅烷提纯；5.将提纯的甲硅烷在硅芯板底经通过热解后进入反应器制备出多晶硅。本发明制备多晶硅的过程中不采用氯元素，生态性好、能耗低，产品的质量好。

Description

采用无氯烷氧基硅烷制备多晶硅的方法
技术领域
本发明涉及多晶硅的制备方法。
背景技术
目前，90％以上的半导体器件都是用硅材料制成的，而高纯硅是制取单晶硅的原料，是最重要的电子信息基础材料。目前，世界上多晶硅生产方法主要有改良西门子法和硅烷法，改良的西门子法是在30～40个大气压、温度为500℃条件下进行的，它在高腐蚀介质中是采用高压、高温，需使用价格昂贵的设备以及高稳定性的高合金钢材料，而且耗能高。硅烷法的缺点为粒状多晶硅表面大，而且工艺过程中采用氯化物，易污染、对设备的腐蚀严重。当空气中氯的含量超过0.001mg/L时，就会对人身造成危害。
发明内容
本发明的目的在于解决现有制备多晶硅在高腐蚀介质中是采用高压、高温，需使用价格昂贵的设备以及高稳定性的高合金钢，同时耗能高，硅烷法的缺点为粒状多晶硅表面大，而且工艺过程中采用了氯化物，易污染及设备腐蚀严重，会对人身造成危害的问题，提供了一种采用无氯烷氧基硅烷制备多晶硅的方法，解决上述问题的具体技术方案如下：
本发明采用无氯烷氧基硅烷制备多晶硅的方法的步骤如下：
步骤一、采用工业硅和乙醇通过相互作用来制取三乙氧基硅烷，原料为纯乙醇和硅粉，硅粉经干燥、纯度为99％、粒度为50～200目硅粉，在常压和180～250℃的温度下，加入含铜系催化剂的高沸点溶剂中进行，溶剂采用多环芳香化合物或十二烷基苯，使硅转化率为90～95％，乙醇转化率为90％，乙醇通过蒸馏回收循环利用；
步骤二、采用吸附提纯或蒸馏提纯法，去除四乙氧基硅烷，分离出三乙氧基硅烷；
步骤三、将步骤二分离出来的三乙氧基硅烷在常压和60～110℃条件下用液体催化剂进行催化歧化，制得甲硅烷；液体催化剂主剂采用氟化钾，辅助催化剂为十八冠醚6；
步骤四、采用吸收或吸附法对步骤三制得的甲硅烷进行提纯；
步骤五、将提纯的甲硅烷在硅芯板底经750～850℃热解后进入反应器制备出多晶硅。
本发明在制备多晶硅的过程中不采用氯元素，生态性好、无污染和能耗低，单位产品能耗为40～100kW.h/kg，低于改良西门子法(国际标准的170kW.h/kg)，产品价格可降至每公斤约20美元(国内价格每公斤68～80美元，有时可高达每公斤100美元，国际价格40美元左右)。同时，反应设备材质采用普通碳钢即可，极大的降低了设备成本。多晶硅质量指标达到国家一级标准：施主(P，As，Sb)电阻率≤300Ω·cm，受主(B，Al)电阻率≤3000Ω·cm，碳浓度≤100ppba，金属总量(Fe，Cu，Ni，Cr，Zn)≤500pptw；表面金属总量≤1000pptw。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式的步骤如下：
步骤一、采用工业硅和乙醇通过相互作用来制取三乙氧基硅烷，原料为纯乙醇和硅粉，硅粉经干燥、纯度为99％、粒度为50～200目硅粉，在常压和180～250℃的温度下，在加入含铜系催化剂的高沸点溶剂多环芳香化合物或十二烷基苯中进行，硅转化率为90～95％，乙醇转化率为90％，乙醇通过蒸馏回收循环利用；
步骤二、采用吸附提纯或蒸馏提纯法，去除四乙氧基硅烷，分离出三乙氧基硅烷；
步骤三、将步骤二分离出来的三乙氧基硅烷在常压和60～110℃条件下用液体催化剂进行催化歧化，制取甲硅烷；液体催化剂主剂采用氟化钾，辅助催化剂为十八冠醚6；
步骤四、采用吸收或吸附法对步骤三制得的甲硅烷进行提纯；
步骤五、将提纯的甲硅烷在硅芯板底经750～850℃温度下通过热解后进入反应器制备出多晶硅。
具体实施方式二：本实施方式在步骤三歧化液态制取甲硅烷产品中还分解出四乙氧基硅烷。四烷氧基硅烷是贵重的化工原料，其产品纯度在4N(99.9999％)以上，平均粒度800-1000μm。
采用上述方法，每小时，每公斤硅可生产出150～250克三乙氧基硅烷，三乙氧基硅烷的产出率为67～72％。

Claims (2)

1、采用无氯烷氧基硅烷制备多晶硅的方法，其特征在于该方法的步骤如下：
步骤一、采用工业硅和乙醇通过相互作用来制取三乙氧基硅烷，原料为纯乙醇和硅粉，硅粉经干燥、纯度为99％、粒度为50～200目硅粉，在常压和180～250℃的温度下，在加入含铜系催化剂的高沸点溶剂多环芳香化合物或十二烷基苯中进行，硅转化率为90～95％，乙醇转化率为90％，乙醇通过蒸馏回收循环利用；
步骤二、采用吸附或蒸馏提纯法，去除四乙氧基硅烷，分离出三乙氧基硅烷；
步骤三、将步骤二分离出来的三乙氧基硅烷在常压和60～110℃条件下用液体催化剂进行催化歧化，制得甲硅烷；液体催化剂主剂采用氟化钾，辅助催化剂为十八冠醚6；
步骤四、采用吸收或吸附法对步骤三制得的甲硅烷进行提纯；
步骤五、将提纯的甲硅烷在硅芯板底经750～850℃热解后进入反应器制备出多晶硅。
2、根据权利要求1所述的采用无氯烷氧基硅烷制备多晶硅的方法，其特征在于在步骤三歧化液态制取甲硅烷过程中还分解出四乙氧基硅烷。
CN 200610010599 2006-09-25 2006-09-25 采用无氯烷氧基硅烷制备多晶硅的方法 Pending CN1935649A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 200610010599 CN1935649A (zh) 2006-09-25 2006-09-25 采用无氯烷氧基硅烷制备多晶硅的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 200610010599 CN1935649A (zh) 2006-09-25 2006-09-25 采用无氯烷氧基硅烷制备多晶硅的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1935649A true CN1935649A (zh) 2007-03-28

Family

ID=37953425

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 200610010599 Pending CN1935649A (zh) 2006-09-25 2006-09-25 采用无氯烷氧基硅烷制备多晶硅的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1935649A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101575733B (zh) * 2009-05-22 2011-07-27 北京航空航天大学 一种工业化生产太阳能级多晶硅的方法
CN101445959B (zh) * 2007-11-28 2013-03-27 三菱麻铁里亚尔株式会社 多晶硅制造方法
CN103204507A (zh) * 2013-04-07 2013-07-17 李绍光 一种制取太阳能级硅的无卤硅烷法
CN103523787A (zh) * 2013-10-17 2014-01-22 天津大学 硅烷热分解法与改良西门子法耦合生产多晶硅的方法
CN103702937A (zh) * 2011-05-16 2014-04-02 波士顿硅材料有限公司 金属硅的生产和应用

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101445959B (zh) * 2007-11-28 2013-03-27 三菱麻铁里亚尔株式会社 多晶硅制造方法
CN101575733B (zh) * 2009-05-22 2011-07-27 北京航空航天大学 一种工业化生产太阳能级多晶硅的方法
CN103702937A (zh) * 2011-05-16 2014-04-02 波士顿硅材料有限公司 金属硅的生产和应用
CN103204507A (zh) * 2013-04-07 2013-07-17 李绍光 一种制取太阳能级硅的无卤硅烷法
CN103204507B (zh) * 2013-04-07 2018-03-06 李绍光 一种制取太阳能级硅的无卤硅烷法
CN103523787A (zh) * 2013-10-17 2014-01-22 天津大学 硅烷热分解法与改良西门子法耦合生产多晶硅的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101955187B (zh) 利用反歧化反应通过反应精馏制备三氯氢硅方法及设备
EP1341720B1 (de) Verfahren zur herstellung von reinstsilicium
US8568683B2 (en) Method for making silicon for solar cells and other applications
CN101538044B (zh) 多晶硅生产过程中的三氯氢硅分离提纯系统及操作方法
CN109607547B (zh) 一种制备高纯氯硅烷的方法
CN1935649A (zh) 采用无氯烷氧基硅烷制备多晶硅的方法
CN113247908B (zh) 多晶硅生产中氯硅烷的分离方法以及分离装置
CN105800617A (zh) 一种含化学吸附的反应精馏除氯硅烷中硼、磷杂质的方法和设备
CN103663460A (zh) 多晶硅生产中氯硅烷高沸物裂解回收方法及其装置
CN101824046A (zh) 一种利用歧化反应生成二甲基二氯硅烷的方法
CN103382032A (zh) 一种四氯化硅制备三氯氢硅的方法
CN108467042B (zh) 电子级多晶硅的制备方法
CN102070144B (zh) 一种利用磷肥副产物氟硅酸钠生产多晶硅的方法
CN101693524A (zh) 一种四氯化硅低温处理工艺
CN213912399U (zh) 一种处理多晶硅副产高沸物的反应精馏系统
CN101810984A (zh) 一种有机氯硅烷工艺尾气回收利用方法
CN101708852B (zh) 太阳能多晶硅尾气回收液相二氧化硅提纯方法
CN102502655A (zh) 一种四氯化硅氢化方法
CN111252771B (zh) 提纯三氯氢硅的方法及系统
CN105314638B (zh) 三氯氢硅合成料中四氯化硅回收利用及除高沸物的方法和装置
CN101691226B (zh) 低成本综合利用多晶硅副产物的方法
CN102259868A (zh) 用于多晶硅生产中三氯氢硅合成气的湿法除尘工艺
CN103820852A (zh) 一种利用盐酸和四氯化硅制备多晶硅的系统及方法
CN211078489U (zh) 处理氯硅烷残液的系统
CN101481114A (zh) 多晶硅副产品四氯化硅的回收利用方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication