TH83149A

TH83149A - กระบวนการสำหรับการผลิต Si โดยการรีดักชัน SiCl4 ด้วยของเหลว Zn

Info

Publication number: TH83149A
Application number: TH601001271A
Authority: TH
Inventors: ซิจเลม่า นายจาคโค; โรเบิร์ต นายเอริค
Original assignee: นางสาวปรับโยชน์ ศรีกิจจาภรณ์; นายจักรพรรดิ์ มงคลสิทธิ์; นายต่อพงศ์ โทณะวณิก; นายบุญมา เตชะวณิช; ยูมิคอร์
Filing date: 2006-03-22
Publication date: 2007-02-22

Abstract

DC60 (19/06/49) การประดิษฐ์นี้เกี่ยวข้องกับการผลิตซิลิคอนที่มีความบริสุทธิ์เป็นวัสดุพื้นฐานสำหรับการผลิต ตัวอย่างเช่น เซลล์แสงอาทิตย์ซิลิคอนที่เป็นผลึก SiCl4 ถูกเปลี่ยนให้เป็นโลหะ Si โดยการสัมผัสกับแก๊ส SiCl4 กับของเหลว Zn, จากนั้น ได้ อัลลอยด์ที่มี Si และ Zn-คลอไรด์, ซึ่งถูกแยก จากนั้น อัลลอยด์ที่มี Si ถูกทำให้บริสุทธิ์ที่อุณหภูมิสูง กว่าจุดเดือดของ Zn กระบวนการนี้ไม่ต้องการเทคโนโลยีที่ซับซ้อนและให้ SiCl4 ที่มีความบริสุทธิ์สูงเมื่อถึง ผลิตภัณฑ์สุดท้าย, เนื่องจาก Zn เป็นสารทำปฏิกิริยาเคมีเพียงชนิดเดียว, ซึ่งสามารถได้ในคุณภาพที่ บริสุทธิ์สูงมาก ๆ และนำกลับไปทำกระบวนการใหม่อย่างต่อเนื่อง การประดิษฐ์นี้เกี่ยวข้องกับการผลิตซิลิคอนที่มีความบริสุทธิ์เป็นวัสดุพื้นฐานสำหรับการผลิต ตัวอย่างเช่น เซลล์แสงอาทิตย์ซิลิคอนที่เป็นผลึก SiCl4 ถูกเปลี่ยนให้เป็นโลหะ Si โดยการสัมผัสกับแก๊ส SiCl4 กับของเหลว Zn จากนั้น ได้ อัลลอยด์ที่มี Si และ Zn-คลอไรด์, ซึ่งถูกแยก จากนั้น อัลลอยด์ที่มี Si ถูกทำให้บริสุทธิ์ที่อุณหภูมิสูง กว่าจุดเดือดของ Zn กระบวนการนี้ไม่ต้องการเทคโนโลยีที่ซับซ้อนและให้ SiCl4 ที่มีความบริสุทธิ์สูงเมื่อถึง ผลิตภัณฑ์สุดท้าย, เนื่องจาก Zn เป็นสารทำปฏิกิริยาเคมีเพียงชนิดเดียว, ซึ่งสามารถได้ในคุณภาพที่ บริสุทธิ์สูงมาก ๆ และนำกลับไปทำกระบวนการใหม่อย่างต่อเนื่อง

Claims

1. กระบวนการสำหรับการเปลี่ยน SiCl4 ให้เป็นโลหะ Si, ซึ่งประกอบรวมด้วยขั้นตอน ของ: - การสัมผัสแก๊ส SiCl4 กับวัฏภาคโลหะของเหลวที่มี Zn, ดังนั้น จึงได้วัฏภาคโลหะที่มี Si และ Zn-คลอไรด์; - การแยก Zn-คลอไรด์ที่ได้จากวัฏภาคโลหะที่มี Si; และ - การทำให้วัฏภาคโลหะที่มี Si บริสุทธิ์ที่อุณหภูมิสูงกว่าจุดเดือดของ Zn, ดังนั้นจึงได้ Zn ที่เป็นไอและได้โลหะ Si, ซึ่งมีลักษณะเฉพาะคือว่าทำขั้นตอนการสัมผัส และการแยกในเครื่องปฏิกิริยาเดี่ยว

2. กระบวนการตามข้อถือสิทธิที่ 1 ที่ซึ่งทำการสัมผัส และขั้นตอนการแยกในเวลาเดียว กัน โดยการทำที่อุณหภูมิสูงกว่าจุดเดือดของ Zn-คลอไรด์, ซึ่งระเหย

3. กระบวนการตามข้อถือสิทธิที่ 1 หรือ 2, ที่ซึ่งวัฏภาคโลหะที่มี Si ที่ได้ในขั้นตอนการ สัมผัส, มีอย่างน้อยบางส่วนของ Si อยู่ในสถานะของแข็ง

4. กระบวนการตามข้อถือสิทธิที่ 1 ถึง 3 ข้อใดข้อหนึ่ง, ที่ซึ่งขั้นตอนการทำให้เย็นของ วัฏภาคโลหะที่มี Si, ที่ควรใช้ คือ อุณหภูมิระหว่าง 420 และ 600 ํC, ถูกแทรกก่อนขั้นตอนการทำให้ บริสุทธิ์, โดยที่จะเปลี่ยนบางส่วนของ Si ที่มีอยู่เป็นตัวถูกละลายในวัฏภาคโลหะที่มี Si ซึ่งได้ใน ขั้นตอนการสัมผัส, ให้อยู่ในสถานะของแข็ง

5. กระบวนการตามข้อถือสิทธิที่ 3 หรือ 4, โดยที่ Si ที่มีอยู่ในสถานะของแข็งถูกแยก ออก เกิดเป็นวัฏภาคโลหะที่มี Si ซึ่งนำไปทำขบวนการต่อไปในขั้นตอนการทำให้บริสุทธิ์

6. กระบวนการตามข้อถือสิทธิที่ 1 ถึง 5 ข้อใดข้อหนึ่ง, ที่ซึ่งขั้นตอนการสัมผัสทำได้ โดยการเป่า SiCl4 ลงในอ่างซึ่งประกอบรวมด้วย Zn ที่หลอมเหลว, ที่อัตราการไหลที่ดัดแปรให้จำกัด การสูญเสียของ Si โดยการชักนำด้วย Zn-คลอไรด์ที่ระเหยให้น้อยกว่า 15%

7. กระบวนการตามข้อถือสิทธิที่ 6, โดยที่อัตราการไหลของ SiCl4 ต่ำกว่า 0.8 kg/min ต่อ m2 ของพื้นผิวอ่าง

8. กระบวนการตามข้อถือสิทธิที่ 1 ถึง 7 ข้อใดข้อหนึ่ง, โดยที่ขั้นตอนการทำให้บริสุทธิ์ ทำที่อุณหภูมิสูงกว่าจุดหลอมเหลวของ Si, โดยทำให้เกิดเป็นของเหลว Si ที่บริสุทธิ์

9. กระบวนการตามข้อถือสิทธิที่ 8, โดยที่ขั้นตอนการทำให้บริสุทธิ์ทำที่บรรยากาศ ลดความดัน หรือ ภายใต้สุญญากาศ

10. กระบวนการตามข้อถือสิทธิที่ 1 ถึง 9 ข้อใดข้อหนึ่ง ซึ่งประกอบรวมเพิ่มเติมด้วย ขั้นตอนของ: - การนำ Zn-คลอไรด์ที่แยกได้ไปทำการอิเลกโตรไลซิสด้วยเกลือที่หลอมเหลว, จากนั้นนำ Zn และ คลอรีนกลับคืนมา; - การนำ Zn กลับไปทำขั้นตอนรีดักชัน SiCl4 ใหม่; และ - การนำคลอรีนกลับไปทำกระบวนการคลอริเนชัน Si สำหรับการผลิต SiCl4

11. กระบวนการตามข้อถือสิทธิที่ 1 ถึง 10 ข้อใดข้อหนึ่ง, ที่ซึ่ง Zn ซึ่งถูกทำให้เป็นไอใน ขั้นตอนการทำให้บริสุทธิ์, ถูกควบแน่น และนำกลับไปทำกระบวนการเปลี่ยน SiCl4 ใหม่

12. กระบวนการตามข้อถือสิทธิที่ 1 ถึง 11 ข้อใดข้อหนึ่ง, ที่ซึ่งแฟรกชันของ SiCl4 ซึ่ง ปรากฏอยู่ในขั้นตอนการสัมผัสที่ไม่ทำปฏิกิริยา, ถูกนำกลับมาทำกระบวนการเปลี่ยน SiCl4 ใหม่

13. กระบวนการตามข้อถือสิทธิที่ 8 หรือ 9, ซึ่งประกอบรวมด้วยขั้นตอนการทำให้เป็น ของแข็งขั้นตอนเดียวของของเหลว Si ที่บริสุทธิ์, โดยใช้วิธีที่เลือกจากกลุ่มของการดึงผลึก การทำให้ เป็นของแข็งโดยตรง และการเลี้ยงให้เป็นสาย

14. กระบวนการตามข้อถือสิทธิที่ 8 หรือ 9, ซึ่งประกอบรวมด้วยการทำให้ของเหลว Si ที่บริสุทธิ์เป็นเม็ดแกรนูล

15. กระบวนการตามข้อถือสิทธิที่ 14, ซึ่งประกอบรวมด้วยขั้นตอนของ: - การป้องแกรนูลลงในเตาเผาหลอมเหลว; และ - การใช้ขั้นตอนการทำให้เป็นของแข็งขั้นตอนเดียว , โดยใช้วิธีที่เลือกจากกลุ่มของการดึง ผลึก การทำให้เป็นของแข็งโดยตรง และการเลี้ยงให้เป็นสาย

16. กระบวนการตามข้อถือสิทธิที่ 13 หรือ 15, โดยที่วัสดุที่เป็นของแข็งถูกทำให้เป็น เวเฟอร์ และนำไปทำกระบวนการต่อไปเพื่อเป็นเซลล์แสงอาทิตย์