氢等离子体辅助制造多晶硅的系统和方法

摘要

本发明公开了一种利用氢等离子体生产多晶硅的方法，该方法采用二氯甲硅烷、三氯甲硅烷和四氯化硅中的一种或几种为原料气体，并采用氢气作为还原气体，或另外添加氦气、氖气、氩气及氪气中的一种或几种作为辅助气体，与原料气体混合后同时通过等离子体发生装置转换为等离子体，然后输送到还原炉中，在还原炉内的硅芯上沉积出多晶硅锭。此外，本发明也公开了实施该方法的多晶硅的还原炉。与现有技术相比，本发明显著降低了反应温度，提高了多晶硅的单程收率，提高了硅棒沉积速率，极大地降低了能耗；并通过等离子体的引入省去了高压启动时高压装置的使用，在较低的电压下即可启动，并且实现了还原炉内常压操作。综合两者，更显著地降低了生产成本，降低了安全隐患的发生概率。

主权项

一种利用等离子体生产多晶硅的方法，原料气体采用二氯甲硅烷、三氯甲硅烷以及四氯化硅中的一种或几种，还原气体采用氢气，其特征在于，氢气、原料气体和非必需添加的辅助气体混合后通过等离子体发生装置转换为等离子体输送到还原炉中；或者将氢气与辅助气体混合后通过等离子体发生装置转换为等离子体后与原料气体分别输送到还原炉中，在还原炉内的硅芯上沉积出多晶硅锭，所述辅助气体选自氦气、氖气、氩气和氪气中的一种或几种，其中等离子体的温度为400～1200℃，等离子体发生装置以及还原炉内的气压为0.5～1巴，并且硅芯棒的温度相应加热到600～1200℃。