[发明专利]制造高纯单质硅的方法

权利要求书

1.制造高纯单质硅的方法，包括下列步骤：

(a)将四氯化硅和碱金属或碱土金属还原剂在比该碱金属或碱土金属沸点低的温度下引入反应器，产生碱金属或碱土金属氯化物盐和单质硅的混合物，和

(b)在第二反应器中将该碱金属或碱土金属氯化物盐与该单质硅分离。

2.权利要求1的方法，还包含在步骤(a)之前的预备步骤，将含二氧化硅的材料氯化以制造四氯化硅。

3.权利要求1的方法，其中四氯化硅和碱金属或碱土金属还原剂以液体形式引入该反应器。

4.前述权利要求中任一项的方法，其中通过将第二反应器加热至该碱金属或碱土金属氯化物盐的沸点以上，分离该碱金属或碱土金属氯化物盐和单质硅的混合物。

5.前述权利要求中任一项的方法，其中在第二反应器中用水溶解该碱金属或碱土金属氯化物盐以分离该碱金属或碱土金属氯化物盐和单质硅的混合物。

6.前述权利要求中任一项的方法，其中通过将第二反应器加热至600℃至该碱金属或碱土金属氯化物盐沸点之间的温度并施加小于100微米的真空以除去该碱金属或碱土金属盐，分离该碱金属或碱土金属氯化物盐和单质硅的混合物。

7.前述权利要求中任一项的方法，其中该碱金属或碱土金属还原剂是钠、钾、镁、钙、或这些金属中两种或多种的组合。

8.前述权利要求中任一项的方法，其中该碱金属或碱土金属还原剂是钠金属。

9.通过前述权利要求中任一项的方法制成的单质硅，具有至少99.9％的纯度。

10.权利要求9的单质硅，具有至少99.99％的纯度。

11.权利要求9的单质硅，具有至少99.999％的纯度。

12.权利要求9的单质硅，具有至少99.9999％的纯度。

13.由权利要求9至12中任一项的材料通过真空电弧再熔、电子束熔融或其它铸造单质硅锭的方法制成的单质硅锭。

14.权利要求1或权利要求2的方法，其中在第一反应器中部分实现该单质硅的提纯，并在第二容器中发生最终提纯。

15.权利要求1或权利要求2的方法，其中该单质硅的提纯完全在第一反应器中实现。

16.权利要求9-12中任一项的单质硅，其中硼和磷的总含量低于10ppm。

17.权利要求9-12中任一项的单质硅，其中硼和磷的总含量低于1ppm。

18.权利要求9-12中任一项的单质硅，其中硼和磷的总含量低于0.1ppm。

19.权利要求9-12中任一项的单质硅，其中硼和磷的总含量低于0.01ppm。

20.权利要求9-12中任一项的单质硅，其中硼和磷的总含量低于0.001ppm。

21.权利要求9-12中任一项的单质硅，其中硼和磷的总含量低于0.0001ppm。

22.制造高纯单质硅的方法，包括下列步骤：

(a)氯化含二氧化硅的材料以制造四氯化硅，

(b)将四氯化硅和碱金属或碱土金属还原剂在比该碱金属或碱土金属沸点低的温度下引入第一反应器，产生碱金属或碱土金属氯化物盐和单质硅的混合物，和

(c)在第二反应器中将该碱金属或碱土金属氯化物盐与该单质硅分离。