[发明专利]一种高纯多晶硅生产装置和方法

权利要求书

1.一种高纯多晶硅生产装置，其特征在于，包括底盘、至少一个硅芯、第一柱面电极板、第二柱面电极板、至少一个等离子加热器和驱动组件，所述底盘设置在所述第一柱面电极板和所述第二柱面电极板之间，所述底盘上设置有至少一个卡槽，所述硅芯设置于所述卡槽内；所述等离子加热器用于喷射携带硅源气体的高温等离子气体，且所述等离子加热器设置于所述驱动组件上，所述驱动组件用于驱动所述等离子加热器以所述底盘的中心轴为轴线转动，所述等离子加热器包括出射室，所述出射室上设置有喷射口，所述喷射口设置在所述出射室朝向所述硅芯的一侧；所述驱动组件驱动所述等离子加热器旋转至所述硅芯一侧，所述等离子加热器向所述硅芯表面喷射携带硅源气体的高温等离子气体，所述硅芯表面生长硅晶体，所述携带硅源气体的高温等离子气体所在区域形成多晶硅生成局部反应区，所述局部反应区内生成柱面硅生长基。

2.根据权利要求1所述的高纯多晶硅生产装置，其特征在于，所述驱动组件包括旋转电机和旋转盘，所述旋转电机与所述旋转盘连接；所述旋转盘设置在所述底盘上方，所述等离子加热器设置在所述旋转盘上。

3.根据权利要求2所述的高纯多晶硅生产装置，其特征在于，所述底盘上设置有一个卡槽，所述旋转盘带动所述等离子加热器以所述底盘的中心轴为轴线，以所述硅芯为起点旋转一周。

4.根据权利要求2所述的高纯多晶硅生产装置，其特征在于，所述底盘上设置有多个卡槽，多个所述卡槽沿所述底盘的径向方向间隔设置；所述旋转盘上设置有多个等离子加热器，多个所述等离子加热器沿所述旋转盘的径向方向间隔设置，多个所述等离子加热器一一对应设置在多个所述卡槽一侧，所述旋转盘带动多个所述等离子加热器以所述底盘的中心轴为轴线，以对应的所述硅芯为起点旋转一周。

5.根据权利要求2所述的高纯多晶硅生产装置，其特征在于，所述底盘上设置有多个卡槽，多个所述卡槽沿所述底盘的周向方向间隔设置；所述旋转盘上设置有多个等离子加热器，多个所述等离子加热器沿所述旋转盘的周向方向间隔设置，多个所述等离子加热器一一对应设置在多个所述卡槽一侧，所述旋转盘带动多个所述等离子加热器以所述底盘的中心轴为轴线，以一个所述硅芯为起点旋转至相邻的所述硅芯处。

6.根据权利要求2所述的高纯多晶硅生产装置，其特征在于，所述底盘上设置有多个卡槽，多个所述卡槽分别沿所述底盘的周向和径向方向上间隔设置；所述旋转盘上设置有多个等离子加热器，多个所述等离子加热器分别沿所述旋转盘的周向和径向方向上间隔设置，多个所述等离子加热器一一对应设置在多个所述卡槽一侧。

7.根据权利要求1所述的高纯多晶硅生产装置，其特征在于，所述等离子加热器还包括进气室和等离子体生成室，所述进气室与所述等离子体生成室连通，所述等离子体生成室与所述出射室连通。

8.根据权利要求1所述的高纯多晶硅生产装置，其特征在于，所述底盘呈环形，所述底盘套设在所述第一柱面电极板外周，所述第二柱面电极板套设在所述底盘外周。

9.一种高纯多晶硅生产方法，其特征在于，所述多晶硅生产方法应用于权利要求1-8任意一项所述的高纯多晶硅生产装置中，包括以下操作步骤：

将硅芯放置在底盘上，驱动组件驱动等离子加热器旋转至硅芯一侧；

等离子加热器向硅芯表面喷射携带硅源气体的高温等离子气体，所述硅芯表面生长硅晶体；

驱动组件驱动等离子加热器以所述底盘的中心轴为轴线转动，所述携带硅源气体的高温等离子气体所在区域形成多晶硅生成局部反应区，所述局部反应区内生成柱面硅生长基；

等离子加热器从第一柱面电极板和第二柱面电极板之间移出，第一柱面电极板和第二柱面电极板通电，所述柱面硅生长基作为电介质被加热，向第一柱面电极板和第二柱面电极板之间通入硅源气体，柱面硅生长基向所述第一柱面电极板和/或所述第二柱面电极板方向延伸沉积生长多晶硅，得到柱形硅。

10.根据权利要求9所述的多晶硅生产方法，其特征在于，所述底盘上设置有多个卡槽，所述等离子加热器为多个时，多个所述卡槽沿所述底盘的径向方向间隔设置；所述驱动组件驱动多个等离子加热器以所述底盘的中心轴为轴线，以对应的所述硅芯为起点旋转，所述局部反应区内生成的柱面硅生长基以所述底盘的中心轴为轴线间隔设置；

和/或，多个所述卡槽沿所述底盘的周向方向间隔设置；所述驱动组件驱动多个等离子加热器以所述底盘的中心轴为轴线，自一个硅芯一侧旋转至相邻硅芯的一侧。