[发明专利]用于生产硅和器件的方法及系统

摘要

在本发明的一个实施方案中，硅烷和氢气(以及惰性气体)的混合物是采用硅(或包括硅合金的含硅化合物)与氢源如氢气、氢原子和质子的催化气化而生成。将混合物气体(硅烷、氢气以及惰性气体)共同提纯，而不将硅烷单独从气体混合物中分离纯化，然后作为下游应用的原料气体而无需像传统方法中那样进一步稀释硅烷气体。本发明解决了大规模低成本制造高纯度硅和分布式现场交钥匙应用需要改进的制造方法、装置和组合，包括但并不限定于提供硅烷气体的混合物用于半导体集成电路的制造、光伏太阳能电池、液晶平板和其他电子器件。因此，本发明的各种实施可以大大降低硅相关产业的成本，并简化生产过程。

主权项

一种生产硅的方法，包括：a)提供硅或硅材料、包括氢气或能够与硅或硅材料进行反应以形成硅烷的材料的氢源、能够加速反应和/或降低反应温度的催化剂、以及可选择的一种惰性气体；b)通过硅或含硅化合物与氢源在催化剂下的气化反应生产包括硅烷和氢气的气体混合物；c)将气化后生成的气体混合物的温度降低至低于800℃以下、以避免硅烷的分解；d)将硅烷和氢气，可选择的还有一种惰性气体同时从气体混合物中分离、以形成一个共同纯化的硅烷混合物，其他杂质每种少于5％。