[发明专利]一种多晶硅生产方法及系统

权利要求书

1.一种多晶硅生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

在反应开始前，先利用微波将还原炉中的硅芯加热至第一设定温度，然后将硅芯击穿后再施加电流，以在硅芯的表面化学沉积多晶硅，得到硅棒；

在反应过程进行至10-50h时，将硅棒断电再重启，并在断电后重启前，先利用微波将硅棒加热至第二设定温度，然后将硅棒击穿后再施加电流，以在硅棒表面继续化学沉积多晶硅。

2.根据权利要求1所述的多晶硅生产方法，其特征在于，第一设定温度的选取范围为100℃-300℃，第二设定温度的选取范围为100℃-300℃。

3.根据权利要求1所述的多晶硅生产方法，其特征在于，在利用微波将还原炉中的硅芯加热至第一设定温度之前，还包括以下步骤：

对还原炉内进行氮气置换，以使还原炉内的氮气浓度≧99%，并将还原炉内的气压调节至0.02-0.2MPaG。

4.根据权利要求3所述的多晶硅生产方法，其特征在于，在反应开始前，先利用微波将还原炉中的硅芯加热至第一设定温度，然后将硅芯击穿后再施加电流，以在硅芯的表面化学沉积多晶硅，得到硅棒，具体包括：

S101，向还原炉内馈入功率范围为40-200kW的微波，以将硅芯加热至第一设定温度；

S102，对硅芯施加电压范围为1000-4000V的高电压以将其击穿；

S103，对硅芯施加电流进行加热。

5.根据权利要求1所述的多晶硅生产方法，其特征在于，在反应过程进行至10-50h时，将硅棒断电再重启，并在断电后重启前，先利用微波将硅棒加热至第二设定温度，然后将硅棒击穿后再施加电流，以在硅棒表面继续化学沉积多晶硅，具体包括：

S201，向还原炉内馈入微波，以将硅芯加热至第二设定温度；

S202，对硅棒施加高电压以将其击穿；

S203，对硅棒施加电流进行加热，同时通入氢气置换氮气，直至氢气浓度≥99%，当硅棒的温度≧1000℃时，再往还原炉内通入氯硅烷，并维持氯硅烷和氢气进行氢还原反应所需的温度。

6.根据权利要求5所述的多晶硅生产方法，其特征在于，

在步骤S201中，还原炉内馈入微波的功率范围为40-200kW；

在步骤S202中，高电压的电压范围为1000-4000V；

在步骤S203中，进行氢还原反应的温度为900-1350℃；氯硅烷为三氯氢硅、二氯二氢硅、四氯化硅中的一种或多种。

7.根据权利要求5所述的多晶硅生产方法，其特征在于，在反应过程中，对硅棒断电，以及在利用微波将硅棒加热至第二设定温度之前还包括以下步骤：

S200，切断硅棒上的电流以对硅棒断电，然后对还原炉先进行氢气置换，再进行氮气置换，并将硅棒静置0.5-3h，然后将还原炉内的气压调节至0.02-0.2MPaG。

8.根据权利要求1-7任一项所述的多晶硅生产方法，其特征在于，还包括以下步骤：

反应结束后，切断硅棒上的电流，利用微波加热硅棒至第三设定温度，直至还原炉内的残余物料去除。

9.根据权利要求8所述的多晶硅生产方法，其特征在于，反应结束后，切断硅棒上的电流，利用微波加热硅棒至第三设定温度，直至还原炉内的残余物料去除，具体包括：

S301，反应结束时，切断硅棒上的电流，然后对还原炉内进行氢气置换，再对其进行氮气置换，并调节还原炉内的气压为0.02-0.2MPaG；

S302，待还原炉内的温度降低到300℃以下时，利用微波将硅棒加热至第三设定温度并维持一段时间，其中，第三设定温度范围为50-300℃，维持时间范围为10-60min；

S303，停止微波加热，然后对还原炉内进行氮气置换，最后进行拆炉。