CN102574690A - 用于生产多晶硅的装置以及用于控制该装置的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于根据甲硅烷工艺生产多晶硅的***和方法。提供至少一个反应器(10),至少一个转炉(20),至少一个注入箱(30)和至少一个汽化器(40)。各反应器(10)具有用于新鲜的气体混合物的进气管(11a)以及用于不完全用尽的气体混合物的排气管(11b)。同样地,各转炉(20)包括用于气体混合物的排气管(21)而各汽化器(40)包括用于气体混合物的排气管(41)。用于要测量的样本的若干取样元件(7)提供在各反应器(10)的进气管(11a)和排气管(11b)内,以及各转炉(20)的排气管(21)和各汽化器(40)的排气管(41)内。提取的要测量样本由取样元件(7)经由导管(8)供给至少一个气相色谱仪(2)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于生产多晶硅的装置。为了生产多晶硅,至少一个反应器是必需的。
背景技术
多晶硅可根据甲硅烷工艺(monosilane process)或者“西门子”工艺(“Siemens” process)生产。这两种方法实质上在用来生产多晶硅的反应成分(partner)方面不同。
在“西门子”工艺中,三氯硅烷(SiHCl3)在存在氢气的情况下在加热到1000到1200°C的高纯度硅棒上热分解。纯硅因此沉积在该硅棒上。在该工艺中释放的氯化氢被回料给该生产。该工艺发生在大约6.5巴(bar)的压力下。
在甲硅烷工艺中,甲硅烷(SiH4)在存在氢气的情况下在加热到850到900°C的高纯度硅棒上热分解。纯硅因此沉积在该硅棒上。甲硅烷工艺发生在大约2到2.5巴的压力下。
另外,本发明涉及一种用于控制用于生产多晶硅的装置的方法。该装置包括至少一个反应器。
多晶硅沉积物在硅芯棒的产率因此非常依赖工艺条件。根据甲硅烷工艺或者“西门子”工艺,为了调整参数,用于生产多晶硅的装置的投产和/或试运行还需要大量的时间和人力,这些参数相互依赖,诸如压力,温度,反应气体的组成,从该装置的部件提取的气体的组成,用来供应给该装置不同的元件的气体混合物的组成和量等。因此,在所述装置已经装配之后,为了将用于生产多晶硅的装置投产需要相当数量的成本和时间。
发明内容
本发明的目的是发明一种用于生产多晶硅的装置,其尽可能自动地投产,并且其中该装置的有效率的操作是可能的,这导致高产品质量和增加的操作安全性。
这个目的是通过具有权利要求1的特征的用于生产多晶硅的装置实现的。
本发明进一步的目的是发明一种方法,用该方法用于生产多晶硅的装置可以节约成本的方式运转,并且其中该装置有效率的操作是可能的,这导致高产品质量和增加的操作安全性。
这个目的是通过根据权利要求9的特征的用于控制用于生产多晶硅的装置的方法实现的。
根据本发明,该装置在所有情况下包括用于要测量的样本的取样元件,取样元件提供在该装置的至少一个反应器的进气管和排气管内。至少一个气相色谱仪附接该装置,以便分析提取的要测量样本。提取的要测量样本由取样元件经由加热的导管供应到气相色谱仪。
在其基本实施例中,该装置可仅包括反应器,气相色谱仪和控制单元。根据本发明实施例,在延伸阶段,该装置可包括至少一个反应器,至少一个转炉,至少一个注入箱以及至少一个汽化器。各反应器具有用于新鲜的反应气体的进气管以及用于不完全用尽的反应气体的排气管。同样地,各转炉和各汽化器具有用于气体混合物的排气管。汽化器的排气管是转炉的进气管。取样元件提供在转炉的排气管内,以及取样元件提供在汽化器的排气管内。
在各反应器的进气管和排气管内提供用于要测量的样本的取样元件是有意义的,使得该装置可关于工艺条件自动控制。此外,在各转炉的排气管内同样提供取样元件。同样地,取样元件提供在各汽化器的排气管内。将用各取样元件提取的要测量样本从该取样元件经由导管供应给至少一个气相色谱仪。
通向至少一个反应器的进气管主要传送已经混合了氢气的反应气体。至少一个反应器的排气管主要传送提取的反应气体。根据执行的工艺(甲硅烷工艺或者西门子工艺)反应气体具有不同的组成,并且在不同的温度范围以及以不同的压力进行加工。从在该装置各元件的排气管内提取的气体的组成,可最终分别提出在反应器内部空间内的硅芯棒上,多晶硅的反应工艺和卸料工艺的效能。
汽化器的排气管供应给转炉。
要测量的样本应以气态供应到至少一个气相色谱仪,使得由取样元件从各排气管和/或进气管提取的要测量的样本在存在取样站的条件下被提取。将从取样元件到至少一个气相色谱仪的导管加热。
样品再循环连接于该装置至少一个气相色谱仪下游。用气相色谱仪分析了的要测量样本再次被引入该装置的反应工艺。在气相色谱仪内存在大约2巴的压力,在该压力下分析要测量的样本。在排气管内取决于反应器内的反应工艺可存在大约5到7巴的压力。因此为了允许引入该装置的排气管***,要测量的样本必需处于相应的压力。为了达到前述的压力,提供至少一个导管和至少一个中间存储器,使得要测量的样本可被带回到排气管内而不影响气相色谱仪。因此由于要测量的样本再次被带回到该装置,以这样的一种方式运转气相色谱仪,使得除去要测量的样本不是问题是可能的。
此外,该装置包括用于未用尽的反应气体的再生***,以及与反应器的排气管和汽化器的排气管连接的反应工艺的其它部件。汽化器的排气管还将气体从至少一个转炉的排气管转移到再生***。反应气体的单个成分在再生***中被再次相互分开,并且通向各自的储槽或者主进料。反应气体混合物中未用尽的氢气再次通向该工艺***的主进料。同样地,反应气体的成分由工艺***相互分开,并且还相互分离地通向各自的储槽。
为了允许该装置自动和安全的操作,提供控制单元,其接收来自由气相色谱仪对提取的要测量样本的分析的信号。控制信号从该信号产生,其影响至少一个执行机构。至少一个执行机构在所有情况下与该装置的元件有关。因此,执行机构与至少一个反应器和/或至少一个汽化器和/或至少一个转炉和/或至少一个注入箱有关。借助于该执行机构工艺参数可自动调整。
执行机构例如可以是提供在通向至少一个反应器的进气管内的阀门。用该执行机构,在至少一个反应器内的反应气体供应是可控的。由于气相色谱仪的测量信号,必要参数的控制和调整可能是自动地。
控制用于生产多晶硅的装置的方法包括若干步骤。该装置包括至少一个反应器,其具有用于气体混合物的至少一个进气管和排气管。首先,从至少一个反应器的进气管和排气管提取要测量的样本。将提取的要测量样本在所有情况下经由导管供应给至少一个气相色谱仪。在测量关于供应的要测量样本的组成的基础上,获得控制信号。在借助于控制单元获得的控制信号的基础上,经由执行机构以这样的一种方式调整至少一个反应器的多个参数,使得该装置的效率自动地导致生产最佳状态。
因此,该装置的效率是单个参数诸如压力,温度,反应气体组成,从该装置的部件提取气体的组成,气体混合物的组成和量,用这些参数供应和调整该装置的单个元件,使得多晶硅的产率达到最佳状态。
除了该至少一个反应器,还提供至少一个转炉和/或至少一个注入箱和/或至少一个汽化器。经由进气管将新鲜的气体混合物供给各反应器。经由排气管提取不完全用尽的气体混合物。同样地,各转炉具有用于气体混合物的排气管。各汽化器具有用于气体混合物的排气管,其中汽化器的排气管是转炉的进气管。要测量的样本同样地经由取样元件从转炉的排气管和汽化器的排气管在各自的提取站提取。
在所有情况下,将这些提取的要测量样本经由导管供应给至少一个气相色谱仪。在由气相色谱仪关于供应的要测量样本组成获得的测量结果的基础上获得控制信号。由于获得的控制信号以这样的一种方式调整至少一个反应器和/或至少一个转炉和/或至少一个汽化器的多个参数,使得该装置的效率达到最佳状态。这些参数的调整因此自动地进行。
根据本发明的方法对于将该装置投产同样是有利的。因此分别在将该装置投产过程中以及直接在该装置完成组装之后,用至少一个气相色谱仪检查在该装置中是否仍可得到水是可能的。该装置用气体清洗并且也任选地加热,以便消除沉积在该装置的导管***内的可能的水。由于水和反应气体的接触会产生高能***混合物,在该装置内避免水与反应气体的任何接触是绝对必要的。因此,由于在将该装置投产过程中可以用气相色谱仪证实在该装置内是否存在自由的水,气相色谱仪的使用被证明是特别有帮助的。利用气相色谱仪进一步的优点是然后在执行该装置的启动时,多晶硅在硅芯棒上的沉积物的参数可自动调整,以便该装置达到最佳的操作条件。在提取的要测量样本的基础上,由气相色谱仪的数据确定该装置中的参数,该装置中的参数必须用至少一个反应器和/或至少一个转炉和/或至少一个汽化器调整,以便该装置达到最佳的工艺条件。如已经提及的,用气相色谱仪获得的数据在该装置的操作过程中同样受到控制。因此确保该装置最佳工艺条件的自动调整是恒定达到的。
要测量样本的再循环连接该装置中至少一个气相色谱仪的下游。要测量样本的再循环以这样的一种方式设计,使得在要测量样本的再循环中再循环的气体混合物处于与至少一个反应器的排气管内的压力对应的压力。
现在根据附图详细说明本发明进一步的特征、目的以及优点。
附图说明
图1显示根据现有技术用于生产多晶硅的反应器的透视和部分剖视图。
图2显示根据本发明用于生产多晶硅的装置的示意图。
图3显示一部分用于生产多晶硅的装置的示意图,其中仅显示了三个反应器。
图4显示该装置的另一部分的示意图,其中基本上显示了转炉。
图5显示使用在本发明中的气相色谱仪的示意图。
具体实施方式
贯穿各附图,相同的标号指的是相同的元件。此外,为了清楚起见,在单个图中仅显示了为说明各附图必需的标号,或者将该图放入其它附图的范围必需的标号。
图1显示使用在根据本发明的装置1中的反应器10的透视和部分剖视图。用于生产多晶硅反应器10是从现有技术已知的,并且为根据甲硅烷工艺生产多晶硅而设计。反应器10具有反应器基底12,其具有多个喷嘴400。将混合了氢气的反应气体通过喷嘴400注入反应器10的内部空间110。同样地,多个硅芯棒60放置在反应器基底12上,在加工过程中多晶硅沉积在其上。在所示的实施例中,排气管11b经由芯管210提供。芯管210具有用尽的(used-up)反应气体进入其中的进气口220。提取的气体和部分用尽的气体分别处于一定的操作压力。因此,该压力取决于使用的生产工艺。为了达到一定的冷却,反应器、用于反应气体的进气管和排气管是双层的(double-walled)。
芯管210的进气口220明显地与反应器基底12分隔开。这是必需的,以确保进入反应器内部空间110的新鲜的反应气体不会通过芯管210的进气口220逸出。反应器壁18和进气管210是双层的并且可用水冷却。芯管210被引入(lead through)反应器基底12。排气管11b将用尽的反应气体注入再生***4(见图3)。同样地,用于新鲜的反应气体的进气管11a提供在反应器基底12上。这个进气管11a终止于多层构造的反应器基底12。放置在各自的支柱61内的喷嘴400和硅芯棒60以相同的方式设置在位于反应器基底12中央的芯管210周围。
图2显示根据甲硅烷工艺用于生产多晶硅的装置1的示意性的装置。装置1包括注入箱50,三氯硅烷经由注入箱50注入装置1。此外,装置1具有若干反应器10,在反应器10内多晶硅为此沉积在硅芯棒60上(见图1)。反应器具有用于新鲜的反应气体的进气管11a以及用于不完全用尽的反应气体的排气管11b。同样地,在装置1中提供至少一个汽化器40,在汽化器40中一定混合的反应气体被生产出来,并且最后被注入转炉20。转炉20具有供应给汽化器40的排气管21。从转炉20提取的气体经由汽化器40并且经由从汽化器40导出的排气管41到达再生***4(见图3)。取样元件7既提供在反应器的进气管11a中,又提供在反应器的排气管11b中。同样地,用于要测量的样本的取样元件7提供在转炉20的排气管21中。为了要测量的样本,取样元件7以相同的方式提供在汽化器40的排气管41中。每个取样元件7具有通往气相色谱仪2的导管8。在气相色谱仪2中参考其组成分析要测量的单个样本。由于测量结果,装置1的单个部件(反应器10,转炉20和/或汽化器40)的参数可分别调整,以实现多晶硅的可能地高产率。虽然仅两个反应器,一个转炉20和一个汽化器40显示在图2中的装置1示意性的实施例中,这不应被认为是限制本发明。对于本领域普通技术人员来说,若干反应器10和若干转炉20以及同样若干汽化器40可形成装置1是显而易见的。为了能够分析通过取样元件7测量的单个样本,最后必需多少气相色谱仪最终取决于整个装置的尺寸。
至少一个阀门12提供在反应器10的进气管内,其为本发明的控制元件。反应气体的流入量可经由阀门12控制。该调整经由经由气相色谱仪2获得的执行机构进行。对于本领域普通技术人员来说,用于调整用于生产多晶硅的装置1各参数的执行机构12将参考调整的参数选择是显而易见的。同样地,本领域普通技术人员已经知道不同的执行机构类型,因此不需要太过详细地介绍执行机构。
图3显示根据西门子工艺,用于生产多晶硅的装置1的一部分的示意图。硝酸盐(Nitrate)从主进料(main input)经由导管25供应给装置1。此外,氢气从主进料经由导管26供应给装置1。三氯硅烷从储槽(未示出)到达注入箱40。三氯硅烷从注入箱40经由导管27供应给反应器10的至少一个气体显示屏(gas panel)28。气体显示屏28在所有情况下为两个反应器10而设。从气体显示屏28开始,由三氯硅烷和氢气构成的气体混合物经由进气管11a经由喷嘴400供给反应器10。提取的气体从反应器10经由排气管11b最后注入再生***4。从反应器提取的气体具有5到6巴的操作压力。提取的气体被冷却,使得反应器10和/或转炉20和/或导引提取气体的导管的外壁具有100°C到150°C的温度。从反应器10提取的气体的组成主要取决于调整的工艺条件。因此,用于要测量样本的取样元件7位于装置1的,在该位置可由于要测量的样本提出工艺效率的那些位置。同样地,在这些位置检查工艺效率并且采取各自的再调整是可能的。
用于要测量样本的取样站7在所有情况下既提供在用于新鲜反应气体的进气管11a内,又提供在用于从反应器10提取的气体的排气管11b内。要测量的样本经由在所有情况下都相互分开的导管8到达气相色谱仪2。从取样站7通向气相色谱仪2的导管8以点划线的方式显示在图2,3,和4的实施例中。用于提取的气体的再生***4将氢气提供在第一导管41内,将三氯硅烷提供在第二导管42内,并且将四氯化硅提供在第三导管43内。三氯硅烷和四氯化硅直接导入到储槽(未示出)。
图4显示(同样根据西门子工艺)用于生产多晶硅装置1的示意性的局部视图,在其中显示了汽化器40和若干转炉20。四氯化硅从储槽(未示出)经由导管44导入到汽化器40。同样地,水蒸汽经由导管46导入到汽化器40。硝酸盐经由导管25到达用于转炉的气体显示屏45。氢气经由导管26到达气体显示屏45。汽化器40设有在所有情况下都通往转炉20的至少一个排气管41。排气管41将四氯化硅和氢气的气体混合物导引到转炉20。转炉20在所有情况下具有用于反应气体的排气管21。用于要测量样本的取样站7既提供在转炉20的排气管21内,又提供在用于四氯化硅和氢气的气体混合物的汽化器40的排气管41内。如在图3的说明中已经提及的,在所有情况下导管8从各取样站7通向气相色谱仪2。此外,来自转炉20的反应气体的排气管42经由汽化器40导出。来自汽化器40的排气管41也到达再生***4。显示在图3和图4中的用于要测量样本的取样元件7的导管8以这样的一种方式加热,使得要测量的样本以气态供应给气相色谱仪。
图5显示由气相色谱仪2分析的要测量样本最后如何回料到排气管42内的示意图。如已经提及的,大约5到7巴的压力存在于用于要测量样本的排气管42中。如果装置1根据西门子工艺运转,这个压力存在于排气管42中。在甲硅烷工艺中存在比在西门子工艺中较小的压力。气相色谱仪2用大约2巴的压力处理要测量的样本。样品再循环3连接气相色谱仪2的下游,使得要测量的样本处于盛行(prevail)于排气管42内的所需的压力。样品再循环3具有泵33,泵33将要测量的样本注入第一中间存储器35,在第一中间存储器35内盛行大约2到3巴的压力。用第二泵34将要测量的样本从第一中间存储器35注入第二中间存储器36。5到7巴的压力盛行于第二中间存储器36内,其基本上与排气管内的压力一致。要测量的样本最后又从第二中间存储器36转移到排气管42。
本发明已经关于本发明的优选实施例做了介绍。对于本领域普通技术人员来说,可以做出修改和改变而不背离权利要求的范围是显然的。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种用于生产多晶硅的装置,其具有至少一个反应器(10),其特征在于,至少一个用于要测量的样本的取样元件(7)提供在所述至少一个反应器(10)的进气管(11a)和排气管(11b)内,并且至少一个气相色谱仪(2)从所述取样元件(7)经由至少一个单个导管(8)接收提取的样本,其中从所述取样元件(7)通向所述至少一个气相色谱仪(2)的所述导管(8)被加热,使得所述提取的样品处于气态。
2.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述装置除了所述至少一个反应器(10),还提供至少一个转炉(20)和/或至少一个注入箱(30)和/或至少一个汽化器(40);各所述反应器(10)具有用于新鲜的气体混合物的进气管(11a)以及用于不完全用尽的气体混合物的排气管(11b);各所述转炉(20)具有用于气体混合物的排气管(21)并且各所述汽化器(40)具有用于气体混合物的排气管(41),其中所述汽化器(40)的排气管(41)是所述转炉(20)的进气管,并且同样地取样元件(7)提供在所述转炉的排气管(21)内,以及取样元件(7)提供在所述汽化器(40)的排气管(41)内。
3.如权利要求1和2所述的装置,其特征在于,在所有情况下来自每个所述取样元件(7)的所述导管(8)与所述气相色谱仪(2)连接。
4.如权利要求1至3所述的装置,其特征在于,样品再循环(3)连接在该***中所述至少一个气相色谱仪(2)的下游,其中所述样品再循环(3)以这样的一种方式设计,使得在所述样品再循环(3)中再循环的气体混合物处于与所述至少一个反应器(10)的排气管(11b)中的压力一致的压力。
5.如权利要求4所述的装置,其特征在于,所述装置还提供气体再生***(4),其与所述反应器(10)的排气管(11b)连接,并且与所述汽化器(40)的排气管(42)连接,其中所述排气管(42)还将气体从所述至少一个转炉(20)的排气管(21)转移。
6.如权利要求1至5所述的装置,其特征在于,所述装置还提供控制单元(15),其接收来自对提取的要测量样本的分析信号,并且由此产生控制信号,所述控制信号作用于至少一个执行机构(12),所述至少一个执行机构(12)与所述至少一个反应器(10)和/或至少一个汽化器(40)和/或至少一个转炉(20)和/或至少一个注入箱(30)有关,并且其中工艺参数借助于所述执行机构(12)自动调整。
7.如权利要求6所述的装置,其特征在于,位于通向所述至少一个反应器(10)的进气管(11a)内的所述执行机构是阀门(12),用所述阀门(12)进入所述至少一个反应器(10)内的反应气体供应由于所述气相色谱仪(2)的测量信号可自动控制。
8.一种控制用于生产多晶硅的装置的方法,其特征在于,所述装置具有至少一个反应器(10),所述反应器(10)具有用于气体混合物的至少一个进气管(11a)和排气管(11b),所述方法包括下列步骤:
从各所述反应器(10)的进气管(11a)和排气管(11b)提取要测量的样本;
将所述提取的要测量的样本经由单个导管(8)供应给至少一个气相色谱仪(2);其中所述要测量的样本由取样元件(7)提取并且经由被加热的所述单个导管(8)供应给至少一个气相色谱仪(2);
在关于由所述气相色谱仪(2)获得的所述供应的要测量样本组成的测量结果的基础上,获得控制信号;以及
在借助于控制单元(15)获得的控制信号的基础上经由执行机构(12)以这样的一种方式调整所述至少一个反应器(10)的多个参数,使得所述装置(1)的效率自动地导致生产最佳状态。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,所述方法除了所述至少一个反应器(10)还提供至少一个转炉(20)和/或至少一个注入箱(30)和/或至少一个汽化器(40),各所述反应器(10)包括用于新鲜的气体混合物的进气管(11a)以及用于不完全耗尽的气体混合物的排气管(11b),各所述转炉(20)包括用于气体混合物的排气管(21),而各所述汽化器(40)包括用于气体混合物的排气管(41),其中所述汽化器(40)的排气管(41)是所述转炉(20)的进气管,以及同样地要测量的样本从所述转炉(20)的排气管(21)提取,以及要测量的样本从所述汽化器(40)的排气管(41)提取。
10.如权利要求8和9所述的方法,其特征在于,样品再循环(3)连接于所述装置(1)至少一个气相色谱仪(2)的下游,其中所述样品再循环(3)以这样的一种方式设计,使得在所述样品再循环(3)内再循环的气体混合物处于与所述至少一个反应器(10)的排气管(11b)内的压力一致的压力。
11.如权利要求8至10所述的方法,其特征在于,在将所述装置(1)投入运行时,所述至少一个气相色谱仪(2)测试所述装置(1)中任何水的存在,并且然后在试运行所述装置时,所述至少一个反应器(10)和/或至少一个转炉(20)和/或至少一个汽化器(40)的参数以这样的一种方式调整和修改,使得在该工艺条件下的所述装置的自动启动由于借助于所述至少一个气相色谱仪(2)获得的控制信号而进行。
12.如权利要求8至11所述的方法,其特征在于,所述方法还提供控制单元(15),所述控制单元(15)接收来自提取的要测量样本的分析信号,并且由此产生控制信号,所述控制信号影响至少一个执行机构(12),所述执行机构(12)与所述至少一个反应器(10)和/或至少一个汽化器(40)和/或至少一个转炉(20)和/或至少一个注入箱(30)有关,并且其中所述工艺参数可借助于所述执行机构(12)自动调整。
13.如权利要求12所述的方法,其特征在于,位于通向所述至少一个反应器(10)的进气管(11a)内的所述执行机构(12)是阀门,用所述阀门进入所述至少一个反应器(10)内的反应气体供应由于所述气相色谱仪的测量信号可自动控制。
Claims (15)
1.一种用于生产多晶硅的装置,其具有至少一个反应器(10),其特征在于,用于要测量的样本的至少一个取样元件(7)提供在所述至少一个反应器(10)的进气管(11a)和排气管(11b)内,并且至少一个气相色谱仪(2)从所述取样元件(7)经由至少一个导管(8)接收提取的样本。
2.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述装置除了所述至少一个反应器(10),还提供至少一个转炉(20)和/或至少一个注入箱(30)和/或至少一个汽化器(40);各所述反应器(10)具有用于新鲜的气体混合物的进气管(11a)以及用于不完全用尽的气体混合物的排气管(11b);各所述转炉(20)具有用于气体混合物的排气管(21)并且各所述汽化器(40)具有用于气体混合物的排气管(41),其中所述汽化器(40)的排气管(41)是所述转炉(20)的进气管,并且同样地取样元件(7)提供在所述转炉(20)的排气管(21)内,以及取样元件(7)提供在所述汽化器(40)的排气管(41)内。
3.如权利要求1和2所述的装置,其特征在于,在所有情况下来自每个所述取样元件(7)的所述导管(8)与所述气相色谱仪(2)连接。
4.如权利要求1至3所述的装置,其特征在于,将从所述取样元件(7)通向所述至少一个气相色谱仪(2)的所述导管(8)加热,使得所述提取的样品处于气态。
5.如权利要求1至4所述的装置,其特征在于,样品再循环(3)连接在该***中所述至少一个气相色谱仪(2)的下游,其中所述样品再循环(3)以这样的一种方式设计,使得在所述样品再循环(3)中再循环的气体混合物处于与所述至少一个反应器(10)的排气管(11b)中的压力一致的压力。
6.如权利要求5所述的装置,其特征在于,所述装置还提供气体再生***(4),其与所述反应器(10)的排气管(11b)连接,并且与所述汽化器(40)的排气管(42)连接,其中所述排气管(42)还将气体从所述至少一个转炉(20)的排气管(21)转移。
7.如权利要求1至6所述的装置,其特征在于,所述装置还提供控制单元(15),其接收来自对提取的要测量样本的分析信号,并且由此产生控制信号,所述控制信号作用于至少一个执行机构(12),所述至少一个执行机构(12)与所述至少一个反应器(10)和/或至少一个汽化器(40)和/或至少一个转炉(20)和/或至少一个注入箱(30)有关,并且其中工艺参数借助于所述执行机构(12)自动调整。
8.如权利要求7所述的装置,其特征在于,位于通向所述至少一个反应器(10)的进气管(11a)内的所述执行机构是阀门(12),用所述阀门(12)进入所述至少一个反应器(10)内的反应气体供应由于所述气相色谱仪(2)的测量信号可自动控制。
9.一种控制用于生产多晶硅的装置的方法,其特征在于,所述装置具有至少一个反应器(10),所述反应器(10)具有用于气体混合物的至少一个进气管(11a)和排气管(11b),所述方法包括下列步骤:
从各所述反应器(10)的进气管(11a)和排气管(11b)提取要测量的样本;
经由导管(8)将所述提取的要测量样本供应给至少一个气相色谱仪(2);
在关于由所述气相色谱仪(2)获得的所述供应的要测量样本组成的测量结果的基础上,获得控制信号;以及
在借助于控制单元(15)获得的控制信号的基础上经由执行机构(12)以这样的一种方式调整所述至少一个反应器(10)的多个参数,使得所述装置(1)的效率自动地导致生产最佳状态。
10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,所述方法除了所述至少一个反应器(10)还提供至少一个转炉(20)和/或至少一个注入箱(30)和/或至少一个汽化器(40),各所述反应器(10)包括用于新鲜的气体混合物的进气管(11a)以及用于不完全耗尽的气体混合物的排气管(11b),各所述转炉(20)包括用于气体混合物的排气管(21),而各所述汽化器(40)包括用于气体混合物的排气管(41),其中所述汽化器(40)的排气管(41)是所述转炉(20)的进气管,以及同样地要测量的样本从所述转炉(20)的排气管(21)提取,以及要测量的样本从所述汽化器(40)的排气管(41)提取。
11.如权利要求9和10所述的方法,其特征在于,所述要测量的样本由取样元件(7)提取并且经由被加热的所述导管(8)供应给所述至少一个气相色谱仪(2)。
12.如权利要求9至11所述的方法,其特征在于,样品再循环(3)连接于所述装置(1)中至少一个气相色谱仪(2)的下游,其中所述样品再循环(3)以这样的一种方式设计,使得所述样品再循环(3)内的再循环气体混合物处于与所述至少一个反应器(10)的排气管(11b)内的压力一致的压力。
13.如权利要求9至12所述的方法,其特征在于,在将所述装置(1)投入运行时,所述至少一个气相色谱仪(2)测试所述装置(1)中任何水的存在,并且然后在试运行所述装置时,所述至少一个反应器(10)和/或至少一个转炉(20)和/或至少一个汽化器(40)的参数以这样的一种方式调整和修改,使得在该工艺条件下的所述装置的自动启动由于借助于所述至少一个气相色谱仪(2)获得的控制信号而进行。
14.如权利要求9至13所述的方法,其特征在于,所述方法还提供控制单元(15),所述控制单元(15)接收来自提取的要测量样本的分析信号,并且由此产生控制信号,所述控制信号影响至少一个执行机构(12),所述执行机构(12)与所述至少一个反应器(10)和/或至少一个汽化器(40)和/或至少一个转炉(20)和/或至少一个注入箱(30)有关,并且其中所述工艺参数可借助于所述执行机构(12)自动调整。
15.如权利要求14所述的方法,其特征在于,位于通向所述至少一个反应器(10)的进气管(11a)内的所述执行机构(12)是阀门,用所述阀门进入所述至少一个反应器(10)内的反应气体供应由于所述气相色谱仪的测量信号可自动控制。
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