Method and system for the production of pure silicon

Details Method and system for the production of pure silicon Method and system for the production of pure silicon

C - Chemistry, Metallurgy

01

B

C01B 33/029 (2006.01) C01B 33/04 (2006.01) C01B 33/107 (2006.01)

Patent

CA 2719858

The invention relates to a method for the production of ultrapure silicon, comprising the sections (1) of the produc-tion of trichlorosilane, (2) the production of monosilane by disproportioning the trichlorosilane produced in section (1), and (3) the thermal decomposition of the monosilane produced in this manner, wherein silicon is reacted with hydrogen chloride in secti-on (1) in at least one hydrochlorinating process for the production of the trichlorosilane, and simultaneously therewith silicon te-trachloride forming as a by-product in a conversion process is reacted with silicon and hydrogen in section (2). Furthermore, a system therefor comprises a production unit (1) for the production of trichlorosilane, a further unit (2) for the production of monosilane, and a unit (3) for the thermal decomposition of the monosilane produced, a unit (1) having at least one hydrochlorinating reactor, at least one conversion rector, at least one collection container for reaction mixture containing trichlorosilane, and at least one separating device, a unit (2) having at least one disproportioning reactor and at least one separating device, and a unit (3) ha-ving at least one decomposition reactor for monosilane, wherein unit (2) is connected to unit (1) by way of at least one return line, by way of which the silicon tetrachloride forming in unit (2) can be fed into the at least one conversion reaction in unit (1).

L'invention concerne un procédé destiné à produire du silicium ultra-pur. Ce procédé comprend une étape (1) de production de trichlorosilane, une étape (2) de production de monosilane par dismutation du trichlorosilane produit à l'étape (1), et une étape (3) de décomposition thermique du monosilane ainsi produit. Afin de produire du trichlorosilane à l'étape (1) on fait réagir, dans au moins un processus d'hydrochloration, du silicium avec du chlorure d'hydrogène, et en parallèle, à l'étape (2), on fait réagir, dans au moins un processus de conversion, le tétrachlorure de silicium obtenu comme sous-produit avec du silicium et de l'hydrogène. En outre, l'invention concerne une installation correspondante comprenant une unité de production (1) destinée à produire du trichlorosilane, une unité de production (2) destinée à produire du monosilane, et une unité (3) destinée à la décomposition thermique du monosilane produit. L'unité (1) comprend au moins un réacteur d'hydrochloration, au moins un réacteur de conversion, au moins un collecteur destiné à recueillir un mélange réactionnel contenant du trichlorosilane et au moins un dispositif de séparation. L'unité (2) comprend au moins un réacteur de dismutation et au moins un dispositif de séparation. L'unité (3) comprend au moins un réacteur de décomposition destiné au monosilane. L'unité (2) est reliée à l'unité (1) par une conduite de recyclage par laquelle le tétrachlorure de silicium obtenu à l'étape (2) peut être introduit dans ledit réacteur de conversion de l'unité (1).

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