[发明专利]通过闭合环路方法生产硅

权利要求书

1.一种生产硅的方法，包括：

(a)提供气态三氯硅烷，

(b)在基体的存在下、在引起硅在该基体上的沉积并产生四氯化硅副 产物的温度下，使该气态三氯硅烷与氢反应，

(c)使该四氯化硅副产物气化以形成气态四氯化硅，

(d)将该气态四氯化硅转化为具有200nm或者更小的平均初级粒径 和500μm或者更大的平均团聚体尺寸的细粒硅，

(e)通过熔融该细粒硅而形成硅熔体，和

(f)从该硅熔体形成固体硅。

2.权利要求1的方法，其中沉积在该基体上的硅含有每种不超过1ppm 的金属杂质、不超过40ppm的碳、不超过50ppm的氧、不超过3ppm的硼、 和不超过1ppm的磷。

3.权利要求2的方法，其中从该硅熔体形成的固体硅含有每种不超过 1ppm的金属杂质、不超过40ppm的碳、不超过50ppm的氧、不超过3ppm 的硼、和不超过1ppm的磷。

4.权利要求3的方法，其中该细粒硅含有每种不超过1ppm的金属杂 质、不超过40ppm的碳、不超过50ppm的氧、不超过3ppm的硼、和不超 过1ppm的磷。

5.权利要求1的方法，其中沉积在该基体上的硅、从该硅熔体形成的 硅、和/或该细粒硅含有每种不超过0.1ppm的金属杂质、不超过4ppm的碳、 不超过5ppm的氧、不超过0.3ppm的硼、和不超过0.1ppm的磷。

6.权利要求1的方法，其中该三氯硅烷含有每种不超过10ppm的金属 杂质、400ppm的碳、500ppm的氧、30ppm的硼和10ppm的磷。

7.权利要求6的方法，其中该三氯硅烷含有每种不超过1ppm的金属 杂质、40ppm的碳、50ppm的氧、3ppm的硼和1ppm的磷。

8.权利要求1的方法，其中该气态三氯硅烷与氢反应的温度为1050℃ ～1250℃。

9.权利要求1的方法，其中该方法进一步包括将所沉积的硅与该基体 分离。

10.权利要求1的方法，其中该基体为负载在载体材料上的硅。

11.权利要求10的方法，其中该载体材料为石墨。

12.权利要求10的方法，其中该载体材料用氧化剂除去。

13.权利要求12的方法，其中该氧化剂为发烟硝酸或者铬硫酸。

14.权利要求1的方法，其中该基体为石墨。

15.权利要求14的方法，其中该基体用氧化剂除去。

16.权利要求15的方法，其中该氧化剂为发烟硝酸或者铬硫酸。

17.权利要求1的方法，其中该方法进一步包括将在步骤(b)中获得的 沉积硅熔融。

18.权利要求17的方法，其中该方法进一步包括从熔融的在步骤(b)中 获得的沉积硅形成固体硅。

19.权利要求17的方法，其中将该熔融的沉积硅与步骤(e)的硅熔体组 合。

20.权利要求1的方法，其中该气态三氯硅烷与氢的反应产生气态氯化 氢副产物。

21.权利要求20的方法，其中将该气态氯化氢副产物添加到冶金级硅 中以生产三氯硅烷。

22.权利要求1-21中任一项的方法，其中步骤(d)包括：

(d1)将该气态四氯化硅转化为具有200nm或者更小的平均初级粒径 和500μm或者更小的平均团聚体尺寸的硅颗粒，和

(d2)将在步骤(d1)中获得的硅颗粒转化为具有200nm或者更小的平 均初级粒径和500μm或者更大的平均团聚体尺寸的细粒硅。

23.权利要求22的方法，其中步骤(d2)包括重复步骤(d1)并添加在先前 步骤(d1)中获得的硅颗粒。