[发明专利]一种四氯化硅的净化方法及应用

说明书

本发明涉及多晶硅生产中尾气的提纯技术领域，公开了一种四氯化硅的净化方法及应用，四氯化硅的净化方法主要用于净化多晶硅生产中得到的四氯化硅，包括离子化步骤：将含有Cl₂、含碳杂质的四氯化硅通入等离子体发生器使Cl₂活化得到氯自由基，氯自由基与含碳杂质反应得到含氯化合物。该方法还包括分离步骤：将含氯化合物与四氯化硅分离。该方法能够应用于多晶硅的生产中。本发明的四氯化硅的净化方法能够较好的去除四氯化硅中的含碳杂质。

技术领域

本发明涉及多晶硅生产中尾气的提纯技术领域，具体而言，涉及一种四氯化硅的净化方法及应用。

背景技术

多晶硅是集成电路、航空航天、新能源等新型产业的基础性关键功能材料。尽管近年来我国多晶硅产业发展迅猛，产能规模跃居世界第一，但仍无法实现高纯、超高纯多晶硅的量产，研发高纯、超高纯多晶硅材料生产技术并实现规模化生产是我国的多晶硅产业发展的重点方向。

多晶硅生产中四氯化硅的深度净化技术是生产多晶硅材料的关键技术。三氯氢硅与氢气在还原炉中发生反应时温度很高，三氯氢硅与氢气在发生硅沉积反应的同时，也会副产四氯化硅，据统计，每生产1吨多晶硅，便会副产13～16吨四氯化硅，在改良西门子法中四氯化硅是生产还原原料三氯氢硅的主要原料。还原原料中的碳杂质在还原炉高温条件下会转化形成甲基硅烷，甲基硅烷沸点与四氯化硅相近，甲基硅烷会与四氯化硅形成共沸物，因此很难通过常规分离方法将甲基硅烷从四氯化硅中分离。纯度不高的四氯化硅会影响后续工艺的稳定性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种四氯化硅的净化方法，其能够有效去除多晶硅生产中四氯化硅尾气中的含碳杂质。

本发明的另一目的在于提供一种上述的四氯化硅的净化方法在生产多晶硅中的应用，应用上述四氯化硅的净化方法得到的高纯度的四氯化硅有利于后续工艺的稳定。

一种四氯化硅的净化方法，主要用于净化多晶硅生产中得到的四氯化硅，四氯化硅的净化方法包括以下步骤，

等离子化步骤：将含有Cl₂、含碳杂质的四氯化硅通入等离子体发生器使Cl₂活化得到氯自由基，氯自由基与含碳杂质反应得到含氯化合物；

分离步骤：将含氯化合物与四氯化硅分离。

在本发明的一种实施例中，上述四氯化硅的净化方法的等离子体发生器的电极上设置有电介质。

在本发明的一种实施例中，上述等离子体发生装置的电介质为氧化铝或者石英。

在本发明的一种实施例中，上述四氯化硅的净化方法的分离步骤包括将含氯化合物与络合剂反应得到络合物，使得含氯化合物与四氯化硅分离。

在本发明的一种实施例中，上述四氯化硅的净化方法的分离步骤包括将含氯化合物在液化装置中转变至液态,再将呈液态的含氯化合物与四氯化硅分离。

在本发明的一种实施例中，上述四氯化硅的净化方法的将含氯化合物转变至液态的操作在58～70℃的条件下进行。

在本发明的一种实施例中，上述四氯化硅的净化方法的将含氯化合物转变至液态的操作在5×10⁵Pa～5×10⁶Pa的条件下进行。

在本发明的一种实施例中，上述四氯化硅的净化方法的液化装置为精馏塔。

在本发明的一种实施例中，上述四氯化硅的净化方法的分离步骤包括将含氯化合物与络合剂反应得到络合物，将剩余的含氯化合物与四氯化硅通入液化装置中，使含氯化合物转变至液态而实现含氯化合物与四氯化硅分离。

本发明还提供一种上述四氯化硅的净化方法在生产多晶硅中的应用。

本发明实施例的有益效果是：