[发明专利]提高多晶硅的纯化和沉积效率的方法和装置

摘要

本发明提供了由诸如冶金级硅的不纯的硅来源商业规模地生产含有一种或多种定制水平的n-型和p-型杂质的纯化多晶硅颗粒的方法和装置。该纯化系统和方法包括：(1)一个或多个系列的设置有双流化床的温控反应器或容器，其中转运固体和气体，以使得通过严格控制温度和停留时间来实现固体硅的不同程度的纯化和沉积；(2)分离和回收高熔点杂质的化合物，如FeSi和FeI₂；(3)纯化、分离和再循环四碘化硅；(4)在连续分馏塔中，由碘回流促进，分离和回收较低沸点的液体杂质的碘化物，如AlI₃；(5)在分馏塔的下游分离和回收液体混合物中的非常细的固体微粒，包括杂质碘化物和元素硅；(6)由工艺中的固体和液体碘化物杂质废物流的氧化回收输入碘。

主权项

1.一种纯化硅的方法，包括：(a)将不纯的固体硅原料和纯化的再循环的含硅蒸气输入第一流化床反应器；(b)从所述第一流化床反应器输出包括过量的不纯的固体硅和蒸气混合物的输出物；(c)将所述输出物转移到固体-气体分离器中；(d)将所述输出物分离为分离的固体和分离的蒸气；(e)从固体-气体分离器中移出所述分离的固体的细粉部分，并将所述分离的固体的粗粒部分返回到所述第一流化床反应器；(f)将所述分离的蒸气转移到第二流化床反应器；(g)在起始时向所述第二流化床反应器提供纯的硅晶种微粒；和(h)从第二流化床反应器输出纯的硅颗粒。