[发明专利]多晶硅制造装置及利用该装置的多晶硅制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及多晶硅制造装置及利用其的多晶硅制造方法。

背景技术

一般而言，高纯度多晶硅被广泛用作具有可在半导体元件或太阳能电池中使用的半导体性质的材料或要求高纯度的化学原料，或者工业用材料，也作为精密功能元件或小型高集成精密系统用配件或材料使用。

为了制造这种多晶硅，利用的是硅析出方法，通过对含有精制成极高纯度的硅的反应气体进行热分解及/或氢还原反应，使硅元素在硅表面持续析出。

如上所述，为实现用于多种用途的多晶硅的商业性大量生产，使用了立式反应器或流化床反应器。但立式反应器在因硅析出而增加的棒的直径方面存在局限，具有无法连续生产产品的根本性局限，因此，在相同的反应条件下，高反应收率的流化床反应器被广泛使用。

然而，为了实现作为上述流化床反应器优秀特性的连续运转，当投入流化床的硅籽晶通过析出反应生长至可实现产品化的尺寸后，只有在适合的时机排出相应产品，流化床反应器才能够连续运转。即，不是在流化床反应器的运转过程中设置适合硅排出的时机，而是根据经验值将硅排出，这虽然可凭借连续工序而提高生产率，但实质上尚未有这样的方法。

因此，实际情况是需要一种可提高生产率、降低制造成本、稳定地连续制造多晶硅颗粒的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能连续、稳定地制造多晶硅的流化床反应器。

而且，本发明的目的还在于提供一种能提高生产率、降低制造成本的流化床反应器。

本发明的技术解决方案在于：

本发明提供了一种多晶硅制造

装置，包含：反应管，内部包含硅颗粒；流动气体供应部，向上述反应管内的硅颗粒供应流动气体；气体排出部，排出上述反应管产生的气体；压力传感器，安装于上述气体排出部或上述流动气体供应部内；以及颗粒排出口，当上述压力传感器测量的压力大于等于基准压力值时，将上述反应管内部形成的多晶硅排出到外部。

压力传感器分别安装于上述气体排出部及上述流动气体供应部内，当在上述流动气体供应部内测量的第1压力与在上述气体排出部测量的第2压力的压力差大于等于基准压力值时，能使上述反应管内部形成的多晶硅排出到外部。

多晶硅制造装置还可以包含一个控制部，对第1压力和第2压力值进行比较，当压力差大于等于基准压力值时，启动上述颗粒排出口，使上述多晶硅排出到外部。

反应管的材质可在由石英、二氧化硅、氮化硅、氮化硼、氧化锆、氧化钇、碳化硅、石墨、硅、玻碳构成的群中选择。

当反应管的材质为含碳材质时，上述反应管的内壁面可利用硅、二氧化硅、石英、氮化硅中的至少一种衬里。

多晶硅制造装置还包含流动气体供应部被组装的底面部，上述底面部可以包含依次层叠的底层分布板、第1分布板、第2分布板、第3分布板。

第2分布板与上述第3分布板可分别包含多个分布板块。

可安装围绕第2分布板四周的绝缘环。

第2分布板的末端与上述底层分布板的一面可保持间隔。

上述第1分布板的一部分可位于底层分布板与上述第2分布板的末端之间。

实施例还提供了一种多晶硅制造方法，包含如下步骤：步骤1，向反应管内部供应反应气体和流动气体，引发硅析出反应；步骤2，测量上述反应管内部的第1区域的第1压力；步骤3，测量与上述第1区域不同的上述反应管内部第2区域的第2压力；以及步骤4，当上述第1压力与上述第2压力的压力差大于等于基准值时，将上述反应管内部生成的多晶硅排出到外部。

第1区域可以是向上述反应管内注入上述流动气体或反应气体的区域。

第2区域可以是将上述硅析出反应时产生的气体排出到外部的区域。

本发明的有益效果在于：

本发明的流化床反应器可通过

控制部自动控制要排出硅颗粒的时机，所以可在多晶硅制造中实现自动化。

而且，通过自动控制可实现多晶硅大量生产化，可降低制造成本。

附图说明

图1是显示本发明实施例的多晶硅制造装置的简要图。

图2是显示本发明实施例的多晶硅制造装置的一个分布板示例的附图。

图3是显示本发明实施例的多晶硅制造装置的另一分布板示例的附图。

图4是用于说明本发明实施例的多晶硅装置中利用内部压力的硅排出方法的附图

具体实施方式