[发明专利]用微波等离子氢化四氯化硅制三氯氢硅和二氯氢硅的方法

权利要求书

1.一种用微波等离子氢化四氯化硅制三氯氢硅和二氯氢硅的方法，包括如下步骤：

步骤1)，将起弧气氢气、氩气或氢气和氩气二者的混合气体，通入到等离子反应器 中，等离子反应器被安置在微波谐振腔中，微波发生器产生频率为2450MHz微波，微波 发生器产生的微波由与之连通的封闭波导管传送到微波谐振腔，在谐振腔内耦合；起弧 气在微波激励下放电，形成电子温度3000K-25000K的冷等离子体炬；

步骤2)，将原料气氢气和四氯化硅的混合气体，喷射到步骤1)产生的等离子体炬 的特定区域，在等离子反应器内形成一个等离子体向非等离子体过渡的活性粒子消耗区； 在此消耗区，四氯化硅分子和氢分子被活性粒子激活发生反应，生成三氯氢硅和二氯氢 硅，消耗大量的活性粒子；同时又有大量的活性粒子由等离子体炬中心区不断补充到活 性粒子消耗区，使反应连续进行；其中，四氯化硅与氢气的摩尔比为1∶1-10，等离子 反应器的绝对压力控制在0.1-150kPa；原料气与起弧气的摩尔比1∶0.5-2.0；

步骤3)反应后的气体，包括反应生成的三氯氢硅和其它氯硅烷，氯化氢，以及未 反应的四氯化硅，氢气和氩气再进行冷却分离，得到液相的氯硅烷，以及气相的氩气、 氢气和氯化氢气体；进行冷却分离的温度为-5℃；

步骤4)气相组分的氯化氢、氢气和氩气通入到多晶硅厂尾气处理系统进行分离纯 化，分离纯化的氢气和氩气循环使用，氯化氢送入专门贮罐贮存为多晶硅其他工序使用；

步骤5)，液化的三氯氢硅、二氯氢硅及四氯化硅，经过多晶硅厂常规分馏塔进行分 离，分离后分别送入各自储罐内贮存；分馏分离得到四氯化硅，四氯化硅可作为原料循 环利用，分离得到的三氯氢硅为所得产品。

2.如权利要求1所述的用微波等离子氢化四氯化硅制三氯氢硅和二氯氢硅的方法， 其特征在于：采用微波等离子技术，使四氯化硅连续氢化为氯硅烷。

3.如权利要求1所述的用微波等离子氢化四氯化硅制三氯氢硅和二氯氢硅的方法， 其特征在于：步骤1)中等离子体炬电子温度控制在4000K-6000K。

4.如权利要求1所述的用微波等离子氢化四氯化硅制三氯氢硅和二氯氢硅的方法， 其特征在于：步骤2)中原料气与起弧气摩尔比控制在1∶1-1.5，原料气中，四氯 化硅与氢气的摩尔比控制在1∶2-4.5。