[发明专利]电子级多晶硅生产系统和方法

说明书

本发明公开了电子级多晶硅生产系统和方法。其中，电子级多晶硅生产系统包括：预处理装置，其包括多个串联的吸附柱，所述吸附柱中设有吸附载体和吸附负载组分，所述吸附负载组分包括四氯化铂、氯化亚铜中的至少之一；精馏装置；沉积装置；第一尾气分离装置；二氯二氢硅储罐，其与所述第一尾气分离装置相连，且适于储存所述第一尾气分离装置分离得到的二氯二氢硅，并将所述第一尾气分离装置分离得到的二氯二氢硅供给至所述沉积装置用于所述化学气相沉积处理。该系统可以显著降低电子级多晶产品中的硼、磷、碳、金属等杂质含量，生产得到的高品质的电子级多晶产品，并降低生产能耗。

技术领域

本发明涉及多晶硅生产技术领域，具体而言，本发明涉及电子级多晶硅生产系统和方法。

背景技术

改良西门子法工艺自上世纪60年代成型以来，经过大量的技术改进，成为了主流的多晶硅生产技术，始终用于半导体行业。在2005年前后，随着光伏行业的发展，改良西门子法在工艺参数、设备选型、生产环境控制等方面针对成本控制进行了相应的调整，在光伏级多晶硅制造上获得广泛应用。

电子级多晶硅是集成电路产业的基础原材料，随着集成电路制程能力的不断发展，对电子级多晶硅的质量需求也越来越高。目前全球仅有数家多晶硅厂家能够生产可用于12英寸半导体级硅片的高纯电子级多晶硅，采用的均为改良西门子工艺，此工艺路线以化学气相沉积环节为核心，还包含精馏、尾气分离、氢化、后处理等生产环节，构建了一套能够循环利用的生产体系。因为集成电路先进制程技术本身的特点，电子级多晶硅在各种杂质控制和波动稳定性方面的需求也不断提升，这也使得改良西门子工艺的各环节都要持续的技术进步，以避免在某些生产过程中造成无法克服的质量瓶颈。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出电子级多晶硅生产系统和方法。该系统可以显著降低电子级多晶硅产品中的硼、磷、碳、金属等杂质含量，生产得到的高品质的电子级多晶硅产品，并降低生产能耗。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种电子级多晶硅生产系统。根据本发明的实施例，该电子级多晶硅生产系统包括：

预处理装置，所述预处理装置包括多个串联的吸附柱，所述吸附柱中设有吸附载体和吸附负载组分，所述吸附负载组分包括四氯化铂、氯化亚铜中的至少之一；所述预处理装置适于对三氯氢硅原料进行预处理，得到预处理后三氯氢硅；

精馏装置，所述精馏装置与所述预处理装置相连，且适于对所述预处理后三氯氢硅进行精馏处理，得到精馏后三氯氢硅；

沉积装置，所述沉积装置与所述精馏装置相连，且适于利用氢气和所述精馏后三氯氢硅进行化学气相沉积处理，得到电子级多晶硅，并排出包含三氯氢硅、二氯二氢硅、四氯化硅和氢气的第一尾气；

第一尾气分离装置，所述第一尾气分离装置与所述沉积装置相连，且适于对所述第一尾气进行第一分离处理，分别得到三氯氢硅、二氯二氢硅、氢气和包含四氯化硅的第一处理后尾气；

二氯二氢硅储罐，所述二氯二氢硅储罐与所述第一尾气分离装置相连，且适于储存所述第一尾气分离装置分离得到的二氯二氢硅，并将所述第一尾气分离装置分离得到的二氯二氢硅供给至所述沉积装置用于所述化学气相沉积处理。

根据本发明上述实施例的电子级多晶硅生产系统，首先利用预处理装置对三氯氢硅原料进行预处理，从而可以三氯氢硅原料中的硼、磷等杂质。