[发明专利]多晶硅生产方法及其装置

权利要求书

1.一种多晶硅生产方法，其特征在于，包含以下步骤：

将SiCl₄和H₂按预设的第一摩尔配比比例反应得到Si和HCl，得到的所述Si沉积在硅芯电极上，反应所需的温度通过启动加热所述硅芯电极得到；

当所述硅芯电极上的Si沉积至硅棒的直径达到预设门限Do时，停止所述SiCl₄和H₂的反应，利用所述硅芯电极的残余温度，将SiHCl₃和H₂按预设的第二摩尔配比比例反应得到Si、HCl和SiCl₄，由SiHCl₃和H₂反应得到的Si继续沉积在所述硅芯电极上。

2.根据权利要求1所述的多晶硅生产方法，其特征在于，所述Do的取值为当所述硅棒的外端温度为SiCl₄和H₂反应所需的温度，而所述硅芯电极为被高温熔断的极限值时，所述硅棒的直径。

3.根据权利要求2所述的多晶硅生产方法，其特征在于，所述Do的取值为50mm。

4.根据权利要求1所述的多晶硅生产方法，其特征在于，所述第一摩尔配比比例的取值范围为：1∶2至1∶5，其中配比量为1的物质为SiCl₄，配比量大于1的物质为H₂；

所述SiCl₄和H₂反应所需的温度为1200℃。

5.根据权利要求1所述的多晶硅生产方法，其特征在于，所述第二摩尔配比比例的取值范围为：1∶2至1∶5，其中配比量为1的物质为SiHCl₃，配比量大于1的物质为H₂；

所述SiHCl₃和H₂反应所需的温度小于所述SiCl₄和H₂反应所需的温度。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的多晶硅生产方法，其特征在于，

所述硅芯电极通过标准电源启动加热和/或通过高压电源启动加热。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的多晶硅生产方法，其特征在于，所述SiCl₄和H₂通过接至设有所述硅棒的多晶硅反应炉的第一工艺管道，进入所述多晶硅反应炉，进行反应；

所述SiHCl₃和H₂通过接至所述多晶硅反应炉的第二工艺管道，进入所述多晶硅反应炉，进行反应。

8.根据权利要求7所述的多晶硅生产方法，其特征在于，当所述硅芯电极上的Si沉积至硅棒的直径达到预设门限Do时，通过关闭所述第一工艺管道上设置的第一阀门，开启所述第二工艺管道上设置的第二阀门，停止所述SiCl₄和H₂的反应，将SiHCl₃和H₂按预设的第二摩尔配比比例反应得到Si、HCl和SiCl₄。

9.一种多晶硅生产装置，其特征在于，包含：第一工艺管道、第二工艺管道、多晶硅反应炉、包含硅芯电极的硅棒；

所述第一工艺管道和所述第二工艺管道分别接至所述多晶硅反应炉，所述包含硅芯电极的硅棒位于所述多晶硅反应炉内；

所述第一工艺管道将SiCl₄和H₂按预设的第一摩尔配比比例输送至所述多晶硅反应炉内进行反应，得到Si和HCl，得到的所述Si沉积在硅芯电极上，直至所述硅芯电极上的Si沉积至硅棒的直径达到预设门限Do，其中，SiCl₄和H₂的反应所需的温度由启动加热后的所述硅芯电极提供；

所述第二工艺管道在所述硅棒的直径达到预设门限Do时，将SiHCl₃和H₂按预设的第二摩尔配比比例输送至所述多晶硅反应炉内，利用所述硅芯电极的残余温度进行反应，得到Si、HCl和SiCl₄，由SiHCl₃和H₂反应得到的Si继续沉积在所述硅芯电极上。