通过大表面积气-固或气-液界面及液相再生沉积高纯硅

摘要

固态硅通过被混合和泵送经过沉积板的表面的气态三氯氢硅和氢的还原反应来沉积在电加热的沉积板上。沉积板可以具有多种大表面积的几何形状，诸如同心圆筒、螺旋或者重复的S形。一旦已经沉积所需量的硅，沉积板就被加热到高于硅的熔点的温度，从而导致沉积的硅由于重力而以硅壳的形式从沉积板上滑落。剩下的沉积板涂覆有包含从沉积板上溶入的任何杂质的液态硅薄膜。该薄膜被单独地从主体硅壳上熔融掉落以避免污染硅壳，这样沉积板就已备好用于下一沉积周期。

主权项

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。