[发明专利]通过大表面积气-固或气-液界面及液相再生沉积高纯硅

权利要求书

1.一种用于生产高纯硅的方法，包括如下步骤：

a.通过碳化硅、氮化硅、钨、石墨、合金、及这些的复合物形成 与硅相容的至少两块竖直方向的沉积板，所述竖直方向的沉积板的几 何形状被选择为，对于由所述竖直方向的沉积板占据的空间，朝着理 论最大值增加表面积，其中所述竖直方向的沉积板是电加热的并且每 个竖直方向的沉积板均具有表面；

b.将所述沉积板放置在反应器容器中；

c.使加压的沉积气体混合物流入所述反应器容器中，以将还原的 硅沉积到所述沉积板的表面上，其中所述加压混合物流过所述竖直方 向的沉积板之间的空间并且所述竖直方向的沉积板被加热到优化沉 积气体混合物的还原反应的表面温度，但是低于将会影响固态硅结构 特征的温度；

d.在期望量的还原硅沉积之后迅速加热所述沉积板，以便在所 述沉积板的材料和固态硅沉积层的其余部分之间产生液态硅薄膜，从 而形成固态的沉积硅壳；

e.在所述液态硅薄膜处通过重力从所述竖直方向的沉积板移除所 述固态的沉积硅壳；

f.在所述竖直方向的沉积板已经与所述固态的沉积硅壳分离之后 继续对所述竖直方向的沉积板进行加热，从而移除并处理掉所述液态 硅薄膜，其中所述沉积板的表面变得清洁并且能够用于其它沉积周 期。

2.如权利要求1所述的用于生产高纯硅的方法，其中，所述硅 沉积气体混合物选自氢和由三氯氢硅、四氯化硅、硅烷和它们的混合 物组成的组。

3.如权利要求1所述的用于生产高纯硅的方法，其中，所述至 少两块竖直方向的沉积板由具有适当的结构、导电、耐热和硅相容性 特征的材料制成。

4.一种用于生产高纯硅的方法，包括如下步骤：

a.通过碳化硅、氮化硅、钨、石墨、合金、及这些的复合物形成 与硅相容的至少两块竖直方向的沉积板，所述竖直方向的沉积板的几 何形状被选择为，对于由所述竖直方向的沉积板占据的空间，朝着理 论最大值增加表面积，其中所述竖直方向的沉积板是电加热的并且每 个竖直方向的沉积板均具有表面；

b.将所述沉积板放置在反应器容器中；

c.使加压的沉积气体混合物流入所述反应器容器中，以将还原的 硅沉积到所述沉积板的表面上，其中所述加压混合物流过所述竖直方 向的沉积板之间的空间并且所述竖直方向的沉积板被加热到优化硅 承载气体的还原反应的表面温度，但是低于将会影响固态硅结构特征 的温度；

d.在期望量的还原硅沉积之后迅速加热所述竖直方向的沉积板， 以便形成液态硅；

e.在所述竖直方向的沉积板部分浸没在所述液态硅中以提供必要 的加热的条件下，在所述反应器内将所述液态硅收集在适当的储器 中；

f.以可控方式提取所述液态硅；

g.在所述竖直方向的沉积板已经与所述沉积硅分离之后继续对 所述竖直方向的沉积板进行加热，从而移除并处理掉所述液态硅薄 膜，其中所述沉积板的表面变得清洁并且能够用于其它沉积周期。

5.如权利要求4所述的用于生产高纯硅的方法，其中，所述硅 沉积气体混合物选自氢和由三氯氢硅、四氯化硅、硅烷和它们的混合 物组成的组。

6.如权利要求4所述的用于生产高纯硅的方法，其中，所述至 少两块竖直方向的沉积板由具有适当的结构、导电、耐热和硅相容性 特征的材料制成。

7.如权利要求4所述的用于生产高纯硅的方法，其中，以可控 方式提取所述液态硅包括以包含降低所述竖直方向的沉积板的温度 以将所述液态硅结晶成多晶硅晶锭的可控方式移除所述竖直方向的 沉积板。

8.如权利要求4所述的用于生产高纯硅的方法，其中，以可控 方式提取所述液态硅包括将所述液态硅泵送出所述储器和反应器、并 经过适当构造的管道到达Czokralski拉晶机，以生产单晶硅。