專利名稱：：多晶硅的制備方法及多晶硅的制備設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及多晶硅的制備方法及多晶硅的制備設(shè)備，其中，所述多晶硅被用作直拉法生長(zhǎng)半導(dǎo)體用單晶硅的原料。本申請(qǐng)要求2006年11月14日在日本申請(qǐng)的特愿2006-308477、及2007年10月22日在日本申請(qǐng)的特愿2007-273546的優(yōu)先權(quán)。
背景技術(shù)：
：用作半導(dǎo)體用單晶硅的原料的高純度多晶硅，通常采用所謂西門子法(Siemensprocess)的制備方法制得。在所述西門子法中，通過(guò)下述反應(yīng)式(1)、(2)所示的三氯硅烷(SiHCl3)的還原反應(yīng)和熱分解反應(yīng)生成多晶娃。SiHCl3+H2—Si+3HC1...(l)4SiHCl3—Si+3S線+2H2...(2)另外，所述西門子法中使用的原料三氯硅烷，可通過(guò)使四氯化硅(SiCU)與氫氣反應(yīng)，經(jīng)由下述反應(yīng)式(3)所示的轉(zhuǎn)化過(guò)程而制得。SiCl4+H2—SiHCl3+HC1...(3)已知在通過(guò)傳統(tǒng)的西門子法制備多晶硅的制備工藝中，反應(yīng)生成氣中除了含有三氯硅烷、四氯化硅以外，還含有一氯硅烷、二氯硅烷、或被稱為聚合物的高分子氯化硅化合物(參照專利文獻(xiàn)1)。所述聚合物是含有2個(gè)以上硅原子的Si2Cl6、Si3Cls(八氯化三硅)、Si2H2CU等高級(jí)硅化合物(高分子氯化硅化合物)的總稱。在對(duì)上述聚合物進(jìn)行蒸餾得到的殘留液中，包含作為含3個(gè)硅原子的丙硅烷之一種的八氯化三硅或作為含4個(gè)硅原子的丁硅烷之一種的十氯化四硅等，以往是用水或堿等對(duì)這類物質(zhì)進(jìn)行水解等處理。例如，在專利文獻(xiàn)2中公開(kāi)了關(guān)于聚合物的分解方法的方案。專利文獻(xiàn)l:國(guó)際公開(kāi)號(hào)WO02/012122專利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)平11-253741號(hào)公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容4在通過(guò)傳統(tǒng)的西門子法制備多晶硅的制備工藝中，對(duì)產(chǎn)生的聚合物要進(jìn)行水解等處理，但由于水解過(guò)程中放熱且產(chǎn)生氫氣，因此必須要有與之相應(yīng)的高度有效的控制及設(shè)備。另外，由于聚合物中的氯成分與堿等反應(yīng)被除去，使裝置體系內(nèi)部的氯源減少，因此必須從裝置外部補(bǔ)充氯源。并且，還存在下述可能威脅管道及機(jī)器的完整性的隱患，例如，如果提高硅的聚合度，則其沸點(diǎn)也將隨之升高，這將造成聚合物附著于管道壁面而成為管道堵塞的原因等。尤其是丙硅烷或丁硅烷，在利用蒸汽加熱的普通設(shè)備中，由于它們的附著而導(dǎo)致的設(shè)備堵塞現(xiàn)象恐怕是無(wú)法避免的。本發(fā)明鑒于上述課題，目的在于提供一種多晶硅的制備方法及多晶硅的制備設(shè)備，該方法和設(shè)備不但可以使聚合物易于分解處理，還可以抑制氯源的損失及保持機(jī)器的完整性。本發(fā)明為了解決上述課題，采用了下述方案。即，本發(fā)明的多晶硅制備方法的特征在于包括下述步驟使三氯硅烷與氫氣反應(yīng)生成硅和流出物的步驟，其中，所述流出物包括含有四氯化硅的甲硅烷類(式SiHnCl4-n:n=0~4)、和至少含有丙硅烷類或丁硅烷類的聚合物；將上述流出物與氬氣供給到轉(zhuǎn)化反應(yīng)器中、并在600~1400°C的范圍進(jìn)行加熱，從而使所述四氯化硅反應(yīng)轉(zhuǎn)化為三氯硅烷、并使所述聚合物反應(yīng)轉(zhuǎn)化為甲硅烷類的步驟。另外，本發(fā)明的多晶硅制備設(shè)備的特征在于，具有下述生成反應(yīng)器和下述轉(zhuǎn)化反應(yīng)器所述生成反應(yīng)器是使三氯硅烷與氫氣反應(yīng)生成硅和流出物的反應(yīng)器，其中，所述流出物包括含有四氯化硅的曱硅烷類(式SiHnCl4.n:n=0~4)、和至少含有丙硅烷類或丁硅烷類的聚合物；所述轉(zhuǎn)化反應(yīng)器是通過(guò)將上述流出物與氫氣供給到其內(nèi)部、并在600~1400°C的范圍進(jìn)行加熱，從而使所述四氯化硅反應(yīng)轉(zhuǎn)化為三氯硅烷、并使所述聚合物反應(yīng)轉(zhuǎn)化為曱硅烷類。上述多晶硅的制備方法及多晶硅的制備設(shè)備中，由于通過(guò)將包含至少具有丙硅烷類或丁硅烷類的聚合物的流出物和氫氣供給到轉(zhuǎn)化反應(yīng)器中并在600~1400。C的范圍進(jìn)行加熱，使四氯化硅反應(yīng)轉(zhuǎn)化為三氯硅烷，并使聚合物反應(yīng)轉(zhuǎn)化為曱硅烷類，因此可以在所述轉(zhuǎn)化反應(yīng)器中由聚合物得到制備多晶硅的原料三氯硅烷或四氯化硅等甲硅烷類。另外，在如圖l所示的構(gòu)成例中，不但不需要與水解相對(duì)應(yīng)的控制或設(shè)備，還可以防止由堿等引起的氯源損失。進(jìn)一步地，由于無(wú)須對(duì)聚合物進(jìn)行殘留物處理，因此可以抑制管道等的堵塞，從而可以保持管道及機(jī)器的完整性。此外，本發(fā)明的多晶硅制備方法的特征在于，將所述聚合物供給到所述轉(zhuǎn)化反應(yīng)器中使轉(zhuǎn)化反應(yīng)器內(nèi)的聚合物濃度達(dá)到0.01~1摩爾°/0的范圍。另外，本發(fā)明的多晶硅制備設(shè)備的特征在于，進(jìn)行設(shè)定將所述聚0.01~1摩爾％的范圍。如果轉(zhuǎn)化反應(yīng)器中的聚合物濃度不足O.Ol摩爾％,則用于轉(zhuǎn)化反應(yīng)的聚合物的量與在所述三氯硅烷與氬氣反應(yīng)生成硅和流出物的步驟中生成的聚合物的量相比較少，因此要將所述聚合物的大部分進(jìn)行水解處理，從而使本發(fā)明無(wú)法獲得充分的效果。其中，所述流出物包括含有四氯化硅的曱硅烷類(式SiHnCl4_n:11=0~4)和聚合物。另一方面，如果轉(zhuǎn)化反應(yīng)器中的聚合物濃度超過(guò)1摩爾％,則在轉(zhuǎn)化反應(yīng)器的入口附近的管道壁面將產(chǎn)生附著，有可能導(dǎo)致堵塞的發(fā)生。因此，在本發(fā)明的多晶硅制備方法及制備設(shè)備中，優(yōu)選供給聚合物使轉(zhuǎn)化反應(yīng)器中的聚合物濃度達(dá)到0.01~1摩爾％的范圍。此時(shí)，可以在轉(zhuǎn)化反應(yīng)器中由聚合物制得三氯硅烷、二氯硅烷等甲硅烷類作為多晶硅的制備原料。還可以防止在轉(zhuǎn)化反應(yīng)器入口附近的管道發(fā)生堵塞等。為了供給聚合物使轉(zhuǎn)化反應(yīng)器內(nèi)的聚合物濃度達(dá)到01~1摩爾％的范圍，在如圖1所示的例子中，可以調(diào)整來(lái)自第2蒸餾塔塔頂?shù)乃穆然韬蛠?lái)自第3蒸餾塔塔頂?shù)木酆衔锏幕旌媳壤筮M(jìn)行供給。另外，本發(fā)明的多晶硅制備方法的特征在于，在60300。C的范圍對(duì)將所述聚合物供給到所述轉(zhuǎn)化反應(yīng)器中的供給管道進(jìn)行加熱。另外，本發(fā)明的多晶硅制備設(shè)備的特征在于，具有用于將所述聚合物供給到所述轉(zhuǎn)化反應(yīng)器中的供給管道、和在60~300°。的范圍對(duì)所述供給管道進(jìn)行力o熱的管道力。熱機(jī)構(gòu)。在上述硅的制備方法及制備設(shè)備中，通過(guò)在6030(TC的范圍對(duì)將聚合物供給到轉(zhuǎn)化反應(yīng)器內(nèi)的供給管道進(jìn)行加熱，可防止在供給管道內(nèi)聚合物在低溫下發(fā)生堆積而堵塞管道。另外，如果加熱溫度不足60。C，則聚合物有發(fā)生低溫堆積的可能性，而如果加熱溫度超過(guò)300°C,則聚合物發(fā)生熱分解，因此不優(yōu)選。6本發(fā)明的多晶硅制備方法例如是具有下述特征的多晶硅制備方法將所述生成步驟中生成的流出物導(dǎo)入到冷卻器中分離出氫氣和氯化氪，然后導(dǎo)入到第1蒸餾塔中分離出三氯硅烷，將第1蒸餾塔的塔底成分導(dǎo)入到第2蒸餾塔中分離出四氯化硅，將第2蒸餾塔的塔底成分導(dǎo)入到第3蒸餾塔中分離出聚合物，將該聚合物和在第2蒸餾塔中分離出的四氯化硅導(dǎo)入到轉(zhuǎn)化反應(yīng)器中，并將氫氣導(dǎo)入到轉(zhuǎn)化反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)。本發(fā)明的多晶硅制備設(shè)備例如是具有下述特征的多晶硅制備設(shè)備，其具有所述的生成反應(yīng)器；對(duì)所述生成步驟中生成的流出物進(jìn)行冷卻分離出氫氣和氯化氬的冷卻器；蒸餾冷卻后的生成氣體分離出三氯硅烷的第1蒸餾塔；蒸餾第1蒸餾塔的塔底成分分離出四氯化硅的第2蒸餾塔；蒸餾第2蒸餾塔的塔底成分分離出聚合物的第3蒸鎦塔；將分離出的所述聚合物和在第2蒸餾塔中分離出的所述四氯化硅、以及氬氣供給到其中、并進(jìn)行轉(zhuǎn)化反應(yīng)的轉(zhuǎn)化反應(yīng)器。根據(jù)上述多晶硅的制備方法及制備設(shè)備，通過(guò)對(duì)生成步驟中獲得的流出物進(jìn)行冷卻可分離出氫氣及氯化氫，進(jìn)一步通過(guò)分階段地蒸餾可分離出三氯硅烷及四氯化硅并進(jìn)行再利用，因此可以消除這些物質(zhì)的廢棄損耗進(jìn)從而提高使用效率。另外，將蒸餾分離出的四氯化硅及聚合物導(dǎo)入到轉(zhuǎn)化反應(yīng)器中并進(jìn)行再利用時(shí)，由于容易對(duì)它們的濃度進(jìn)行調(diào)節(jié)，因此可提高轉(zhuǎn)化反應(yīng)的效率。根據(jù)本發(fā)明的多晶硅制備方法及制備設(shè)備，由于通過(guò)將包含至少具有丙硅烷類或丁硅烷類的聚合物的流出物和氫氣供給到轉(zhuǎn)化反應(yīng)器中并在600-1400。C的范圍進(jìn)行加熱，使四氯化珪反應(yīng)轉(zhuǎn)化為三氯硅烷，并使聚合物反應(yīng)轉(zhuǎn)化為曱硅烷類，因此可以通過(guò)對(duì)聚合物再利用來(lái)獲得甲硅烷類作為硅原料，并且如果調(diào)節(jié)第3蒸餾塔的運(yùn)轉(zhuǎn)條件，則不需要對(duì)聚合物進(jìn)行水解處理的設(shè)備，進(jìn)一步地可防止氯源損失。此外，還可以抑制因聚合物堆積導(dǎo)致的管道等堵塞，維持管道及機(jī)器的完整性。圖1是在本發(fā)明涉及的多晶硅的制備方法及多晶硅的制備設(shè)備的一個(gè)實(shí)施方式中，表示多晶硅的制備設(shè)備的方框圖。圖2是在本實(shí)施方式中，表示多晶硅的制備方法的流程圖。符號(hào)說(shuō)明7l...生成反應(yīng)器、2...轉(zhuǎn)化反應(yīng)器、3...冷卻器、4...第1蒸餾塔、5...第2蒸餾塔、6...第3蒸餾塔、7...供給管道、8...供給管道加熱機(jī)構(gòu)、Sl...多晶硅生成步驟、82...冷卻冷凝步驟、33...三氯硅烷蒸餾分離步驟、34...四氯化硅蒸餾分離步驟、S5.,.聚合物蒸餾回收步驟、S6…轉(zhuǎn)化步驟、S7...殘留物處理步驟具體實(shí)施例方式以下，基于圖l及圖2對(duì)本發(fā)明涉及的多晶硅制備方法及多晶硅制備設(shè)備的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施方式中的多晶硅制備設(shè)備，如圖l所示，具有下述生成反應(yīng)器1和下述轉(zhuǎn)化反應(yīng)器2:在所述生成反應(yīng)器1中使三氯硅烷與氫氣反應(yīng)生成硅和流出物，其中，所述流出物包括含有四氯化硅的曱硅烷類(式SiHnCl4.n:n=0~4)、和至少含有丙硅烷類或丁硅烷類的聚合物；所述轉(zhuǎn)化反應(yīng)器2是通過(guò)將流出物與氬氣供給到其內(nèi)部、并在600~1400°C的范圍進(jìn)行加熱，從而使所述四氯化硅反應(yīng)轉(zhuǎn)化為三氯硅烷，并使聚合物反應(yīng)轉(zhuǎn)化為曱硅烷類。此外，該多晶硅制備設(shè)備具有冷卻器3、第1蒸餾塔4、第2蒸餾塔5、和第3蒸餾塔6，其中，所述冷卻器3是對(duì)從生成反應(yīng)器1導(dǎo)出的流出物進(jìn)行冷卻的冷凝器。在所述冷卻器3中，氫氣及氯化氫被分離純化，并且丙硅烷類及聚合物被冷凝、收集，從而進(jìn)行分離處理。在第l蒸餾塔4中，對(duì)在冷卻器3中進(jìn)行了分離處理的流出物進(jìn)行蒸餾，分離出三氯硅烷。在第2蒸餾塔5中，對(duì)在第1蒸餾塔4中分離出三氯硅烷后的流出物進(jìn)行蒸餾，分離出四氯化硅。在第3蒸餾塔6中，對(duì)在第2蒸餾塔5中分離出四氯化硅后的流出物進(jìn)行蒸餾，分離出聚合物。上述笫3蒸餾塔6和轉(zhuǎn)化反應(yīng)器2通過(guò)供給管道7相連接，該供給管道7將在第3蒸餾塔6中分離出的聚合物供給到轉(zhuǎn)化反應(yīng)器2中。另外，設(shè)置了在60~300。C的范圍對(duì)供給管道7進(jìn)行加熱的管道加熱機(jī)構(gòu)8。另外，從供給管道7供給到轉(zhuǎn)化反應(yīng)器2中的聚合物的量被控制在使轉(zhuǎn)化反應(yīng)器內(nèi)的聚合物量在0.01~1摩爾％的范圍。進(jìn)一步地，在轉(zhuǎn)化反應(yīng)器上連接有氫氣的供給管。上述生成反應(yīng)器l是采用西門子法的多晶硅反應(yīng)爐，該反應(yīng)爐通過(guò)下述過(guò)程制備多晶硅以三氯硅烷和氫氣的混合氣體作為原料，在該反應(yīng)爐內(nèi)對(duì)該混合氣體進(jìn)行加熱，使其發(fā)生熱分解反應(yīng)及氫還原反應(yīng)而生成硅結(jié)晶，并使所述硅結(jié)晶在內(nèi)部紅熱的硅芯棒的表面析出，從而使其成長(zhǎng)為粗徑多晶硅棒。作為原料氣體中的氫氣的一部分，再利用在冷卻器3中分離、純化的氫氣。上述轉(zhuǎn)化反應(yīng)器2是轉(zhuǎn)化爐，將從笫2蒸餾塔5供給的四氯化硅和氬氣導(dǎo)入到該轉(zhuǎn)化爐內(nèi)部，在600~1400°C、優(yōu)選800。C以上、更優(yōu)選在超過(guò)1200。C加熱使其進(jìn)行轉(zhuǎn)化反應(yīng)，由此生成三氯硅烷和氯化氫的反應(yīng)生成氣體。在本實(shí)施方式中，不僅導(dǎo)入四氯化硅及氫氣，從供給管道7供給的聚合物也被導(dǎo)入到轉(zhuǎn)化爐中以供給反應(yīng)。當(dāng)轉(zhuǎn)化反應(yīng)溫度不足60(TC時(shí)，轉(zhuǎn)化反應(yīng)無(wú)法充分進(jìn)行；另一方面，如果轉(zhuǎn)化反應(yīng)溫度超過(guò)1400°C,將引發(fā)在構(gòu)成轉(zhuǎn)化反應(yīng)器的碳材料上涂布的SiC涂層脫落的問(wèn)題，因此不優(yōu)選。上述供給管道加熱機(jī)構(gòu)8通過(guò)例如蒸汽加熱、電加熱、氣體燃燒加熱等，在上述溫度范圍對(duì)供給管道7進(jìn)行加熱。以下，參照?qǐng)D2對(duì)采用上述實(shí)施方式的多晶硅制備設(shè)備的多晶硅制備方法進(jìn)行說(shuō)明。首先，將三氯硅烷和氫氣供給到反應(yīng)生成器1中，使其反應(yīng)生成流出物(多晶硅生成步驟Sl)，將該流出物送往冷卻器3中，分離并純化氫氣和氯化氫(冷卻冷凝步驟S2)。進(jìn)一步地，將在冷卻器3中分離出氫氣后的流出物送往第1蒸餾塔4中，蒸餾分離出三氯硅烷(沸點(diǎn)約為33。C)(三氯硅烷(TCS)蒸餾分離步驟S3)。在上述第1蒸餾塔4中，將塔頂溫度設(shè)定為三氯硅烷的蒸餾溫度，回收蒸餾出的三氯硅烷。另外，由于四氯化硅的沸點(diǎn)比三氯硅烷高，因此在該蒸餾步驟中，四氯化硅與流出物一同從塔底導(dǎo)出。隨后，在第1蒸餾塔4中分離出三氯硅烷后的流出物被送往第2蒸餾塔5中，蒸餾并分離出四氯化硅(沸點(diǎn)約為57。C)(四氯化硅(STC)蒸餾分離步驟S4)。在該第2蒸餾塔5中，將塔頂溫度設(shè)定為四氯化硅的蒸餾溫度，回收蒸餾出的四氯化硅。在該蒸餾步驟中，蒸餾出四氯化硅，而含有高沸點(diǎn)聚合物的四氯化硅殘留在液體成分中。分離出四氯化硅后的第2蒸餾塔5的塔底流出物被導(dǎo)入到第3蒸餾塔6中。第3蒸餾塔6分離出含有四氯化硅和聚合物的液體，從塔頂餾出含有少量聚合物的四氯化硅，從塔底分離出含有大量聚合物的四氯化硅(聚合物蒸餾回收步驟S5)。作為塔頂成分的含聚合物的四氯化硅通過(guò)供給管道7導(dǎo)入到轉(zhuǎn)化反應(yīng)器2中。另一方面，作為塔底流出物的含有大量聚合物的四氯化硅在殘留物處理步驟中通過(guò)水解等進(jìn)行處理。可以通過(guò)改變蒸餾塔的運(yùn)轉(zhuǎn)條件來(lái)調(diào)節(jié)四氯化硅中的聚合物濃度。在對(duì)第3蒸餾塔6的運(yùn)轉(zhuǎn)條件進(jìn)行調(diào)節(jié)的同時(shí)，調(diào)節(jié)第2蒸餾塔5的塔頂成分四氯化硅與第3蒸餾塔6的塔頂成分含聚合物的四氯化硅的比例，可以將轉(zhuǎn)化反應(yīng)器內(nèi)的聚合物濃度調(diào)整到0.01~lmol%。在所述第3蒸餾塔6中，在60300。C的范圍進(jìn)行蒸餾。從第3蒸餾塔6中分離出的聚合物中含有Si2H2Cl4、Si2Cl6、丙硅烷等。也可以回收其中的Si2Cl6并將其用作半導(dǎo)體原料。另外，在丙硅烷中，沸點(diǎn)最高的Si3Cls的沸點(diǎn)為212°C。分離出的聚合物通過(guò)供給管道7被導(dǎo)入到轉(zhuǎn)化反應(yīng)器2中。此時(shí)，調(diào)節(jié)供給到轉(zhuǎn)化反應(yīng)器2中的聚合物的量使轉(zhuǎn)化反應(yīng)器內(nèi)的聚合物濃度為0.01~1摩爾％。另外，如果回收Si2Cl6等乙硅烷并全部作為半導(dǎo)體原料，將殘余丙硅烷中的僅25%裝入轉(zhuǎn)化反應(yīng)器中，則可獲得約0.01摩爾％的聚合物；如果將乙硅烷以及其它聚合物全部裝入轉(zhuǎn)化反應(yīng)器2中，使四氯化硅中的約25%用于轉(zhuǎn)化，則可獲得1摩爾％的聚合物。這樣，可以通過(guò)調(diào)節(jié)多晶硅制備步驟中的物質(zhì)收支來(lái)設(shè)定聚合物的濃度范圍。進(jìn)一步地，供給聚合物時(shí)，通過(guò)供料管道加熱機(jī)構(gòu)8將供料管道7加熱至60300。C。另外，在笫2蒸餾塔5蒸餾出的四氯化硅也作為原料的一部分供給到轉(zhuǎn)化反應(yīng)器2中。在轉(zhuǎn)化反應(yīng)器2中，通過(guò)四氯化硅和氫氣的轉(zhuǎn)化反應(yīng)生成三氯硅烷，同時(shí)還通過(guò)聚合物的轉(zhuǎn)化反應(yīng)生成三氯硅烷(TCS)或二氯硅烷(DCS)等甲硅烷類(轉(zhuǎn)化步驟S6)。此外，通過(guò)將含有丙硅烷等的聚合物導(dǎo)入到轉(zhuǎn)化反應(yīng)器2中，可以實(shí)現(xiàn)氯源的有效利用，同時(shí)能夠期待使對(duì)多晶硅的制備有益的曱硅烷類(二氯硅烷或三氯硅烷)增加。在轉(zhuǎn)化反應(yīng)器2中生成的含有三氯硅烷等甲硅烷類的反應(yīng)生成氣體被送往生成反應(yīng)器l中，并用于多晶硅的生成反應(yīng)。另一方面，在第3蒸餾塔6中分離出聚合物后的殘留物例如被另外送往殘留物處理步驟(S7)進(jìn)行處理。如上所述，在本實(shí)施方式中，由于通過(guò)將包含至少具有丙硅烷類或10丁硅烷類的聚合物的流出物和氫氣供給到轉(zhuǎn)化反應(yīng)器2中并在600~140(TC的范圍加熱，使四氯化硅反應(yīng)轉(zhuǎn)化為三氯硅烷，同時(shí)使聚合物反應(yīng)轉(zhuǎn)化為曱硅烷類，因此可以在轉(zhuǎn)化反應(yīng)器2中由聚合物獲得制備單晶硅的原料，即三氯硅烷或二氯硅烷等曱硅烷類。另夕卜，由于無(wú)需進(jìn)行水解，因此不需要與水解相對(duì)應(yīng)的控制及設(shè)備，并且可以防止由堿等引起的氯源損失。進(jìn)一步地，不必對(duì)聚合物進(jìn)行殘留物處理，還可以抑制因聚合物堆積引起的管道等的堵塞，從而可以保持管道及機(jī)器的完整性。特別是，通過(guò)將往轉(zhuǎn)化反應(yīng)器2中供給聚合物的供給管道7加熱至60~300°0的范圍，可防止在供給管道7內(nèi)聚合物在低溫下發(fā)生堆積而堵塞管道。另外，由于供給到轉(zhuǎn)化反應(yīng)器2中的聚合物在0.01~1摩爾％的范圍，因此無(wú)須進(jìn)行水解處理，并且可以防止在轉(zhuǎn)化反應(yīng)器2入口附近發(fā)生管道堵塞等。實(shí)施例以下，通過(guò)實(shí)施例對(duì)利用上述實(shí)施方式中的多晶硅制備設(shè)備實(shí)際制備多晶硅、及制備時(shí)聚合物的分解處理進(jìn)行具體說(shuō)明。另外，本發(fā)明的技術(shù)范圍不受限于上述實(shí)施方式或下述實(shí)施例的范圍，在不違背本發(fā)明的主旨的范圍，可以進(jìn)行各種變更。來(lái)自生成反應(yīng)器1的流出物經(jīng)冷卻器3冷凝后的液體組成為SiH2Cl2:3%、SiHCl3:50%、SiCl4:43%、聚合物2%;將該流出物經(jīng)上述的各蒸餾步驟后，導(dǎo)入到轉(zhuǎn)化反應(yīng)器2中，使聚合物的供給量為0.01摩爾％。另外，轉(zhuǎn)化反應(yīng)器2的溫度設(shè)定為1300°C,液體流量設(shè)定為40L/min、氬氣流量設(shè)定為16m3/min。并且，供給管道7的溫度設(shè)定為230°C。在該條件下進(jìn)行SiCU向SiHCl3的轉(zhuǎn)化，其轉(zhuǎn)化率為20%，聚合物的分解率為90%以上，上述任一項(xiàng)均獲得了良好的結(jié)果。除了將聚合物供給量改為如表1所示的量以外，進(jìn)行與實(shí)施例1相同的操作，將上述流出物經(jīng)各蒸餾步驟后導(dǎo)入到轉(zhuǎn)化反應(yīng)器2中。其結(jié)果如表1所示。除了將聚合物供給量改為如表1所示的量以外，進(jìn)行與實(shí)施例1相ii同的操作，將上述流出物經(jīng)各蒸餾步驟后導(dǎo)入到轉(zhuǎn)化反應(yīng)器2中。其結(jié)果如表1所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>在表l中，No.l、No.5為比較例，No.2No.4為實(shí)施例。聚合物的分解率為(轉(zhuǎn)化反應(yīng)前聚合物的摩爾數(shù)-轉(zhuǎn)化反應(yīng)后聚合物的摩爾數(shù))/轉(zhuǎn)化反應(yīng)前聚合物的摩爾數(shù)。TCS轉(zhuǎn)化率是SiCl4轉(zhuǎn)化為SiHCl3的轉(zhuǎn)化率；管道溫度是供給管道11的溫度。權(quán)利要求1.多晶硅的制備方法，其特征在于，該制備方法包括下述步驟使三氯硅烷與氫氣反應(yīng)生成硅和流出物的步驟，其中，所述流出物包括含有四氯化硅的甲硅烷類(式SiHnCl4-nn＝0～4)、和至少含有丙硅烷類或丁硅烷類的聚合物；通過(guò)將上述流出物與氫氣供給到轉(zhuǎn)化反應(yīng)器中、并在600～1400℃的范圍加熱，使所述四氯化硅反應(yīng)轉(zhuǎn)化為三氯硅烷、并使所述聚合物反應(yīng)轉(zhuǎn)化為甲硅烷類的步驟。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多晶硅的制備方法，其特征在于，將所述聚合物供給到所述轉(zhuǎn)化反應(yīng)器中，使所述轉(zhuǎn)化反應(yīng)器內(nèi)的聚合物濃度達(dá)到0.01~1摩爾％的范圍。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多晶硅的制備方法，其特征在于，在60~300°C的范圍對(duì)將所述聚合物供給到所述轉(zhuǎn)化反應(yīng)器中的供給管道進(jìn)行力口熱。4.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的多晶硅的制備方法，其特征在于，將所述生成步驟中生成的流出物導(dǎo)入到冷卻器中分離出氫氣和氯化氫；然后導(dǎo)入到笫1蒸餾塔中分離出三氯硅烷；將第1蒸餾塔的塔底成分導(dǎo)入到第2蒸餾塔中分離出四氯化硅；將第2蒸餾塔的塔底成分導(dǎo)入到笫3蒸餾塔中分離出聚合物；將該聚合物和在第2蒸餾塔中分離出的四氯化硅導(dǎo)入到轉(zhuǎn)化反應(yīng)器中，進(jìn)一步將氫氣導(dǎo)入到轉(zhuǎn)化反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)。5.多晶硅的制備設(shè)備，其特征在于，該制備設(shè)備具有下述生成反應(yīng)器和下述轉(zhuǎn)化反應(yīng)器所述生成反應(yīng)器是使三氯硅烷與氫氣反應(yīng)，生成硅和流出物的反應(yīng)器，其中，所述流出物包括含有四氯化硅的曱硅烷類(式SiHnCl4-n:n=0~4)、和至少含有丙硅烷類或丁硅烷類的聚合物；所述轉(zhuǎn)化反應(yīng)器是通過(guò)將上述流出物與氫氣供給到其內(nèi)部、并在600~1400。C的范圍加熱，使所述四氯化珪反應(yīng)轉(zhuǎn)化為三氯硅烷、并使所述聚合物反應(yīng)轉(zhuǎn)化為曱硅烷類的反應(yīng)器。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多晶硅的制備設(shè)備，其特征在于，將所述聚合物供給到所述轉(zhuǎn)化反應(yīng)器中，使所述轉(zhuǎn)化反應(yīng)器內(nèi)的聚合物濃度達(dá)到0.01~1摩爾％的范圍。7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的多晶硅的制備設(shè)備，其特征在于，該制備設(shè)備具有將所述聚合物供給到所述轉(zhuǎn)化反應(yīng)器中的供給管道、和在60~300。C的范圍對(duì)所述供給管道進(jìn)行加熱的管道加熱機(jī)構(gòu)。8.根據(jù)權(quán)利要求5~7中任一項(xiàng)所述的多晶硅的制備設(shè)備，其特征在于具有所述生成反應(yīng)器；對(duì)所述生成步驟中生成的流出物進(jìn)行冷卻并分離出氬氣和氯化氬的冷卻器；蒸餾冷卻后的生成氣體并分離出三氯硅烷的第1蒸餾塔；蒸餾第1蒸餾塔的塔底成分并分離出四氯化硅的第2蒸餾塔；蒸餾第2蒸餾塔的塔底成分并分離出聚合物的笫3蒸餾塔；將分離出的所述聚合物和在第2蒸餾塔中分離出的所述四氯化硅、以及氬氣供給到其中、并進(jìn)行轉(zhuǎn)化反應(yīng)的轉(zhuǎn)化反應(yīng)器。全文摘要本發(fā)明提供多晶硅的制備方法，其特征在于包括使三氯硅烷與氫氣反應(yīng)生成硅和流出物的步驟，其中，所述流出物包括含有四氯化硅的甲硅烷類(式SiH_nCl_4-nn＝0～4)和至少含有丙硅烷類或丁硅烷類的聚合物；通過(guò)將上述流出物與氫氣供給到轉(zhuǎn)化反應(yīng)器2中、并在600～1400℃的范圍加熱，使四氯化硅反應(yīng)轉(zhuǎn)化為三氯硅烷、并使聚合物反應(yīng)轉(zhuǎn)化為甲硅烷類的步驟。文檔編號(hào)C01B33/00GK101495408SQ200780028580公開(kāi)日2009年7月29日申請(qǐng)日期2007年10月26日優(yōu)先權(quán)日2006年11月14日發(fā)明者手計(jì)晶之申請(qǐng)人:三菱麻鐵里亞爾株式會(huì)社