多晶硅生產(chǎn)工藝流程

1、多晶硅生產(chǎn)工藝流程（簡介） 來自于網(wǎng)絡(luò)收集多晶硅生產(chǎn)工藝流程，多晶硅最主要的工藝包括，三氯氫硅合成、 四氯化硅的熱氫化（有的采用氯氫化），精餾，還原，尾氣回收，還 有一些小的主項(xiàng)，制氫、氯化氫合成、廢氣廢液的處理、硅棒的整理主要反應(yīng)包括：Si+HCI-SiHCI3+H2 （三氯氫硅合 成）；SiCI4+H2-SiHCI3+HCI （熱氫化）；SiHCI3+H2-SiCI4+HCI+Si（還原）多晶硅是由硅純度較低的冶金級(jí)硅提煉而來，由于各多晶硅生產(chǎn)工廠所用主輔原料不盡相同，因此生產(chǎn)工藝技術(shù)不同；進(jìn)而對(duì)應(yīng)的多晶硅產(chǎn)品技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)、用途、產(chǎn)品檢測(cè)方法、 過程安全等方面也存在差異，各有

2、技術(shù)特點(diǎn)和技術(shù)秘密，總的來說， 目前國際上多晶硅生產(chǎn)主要的傳統(tǒng)工藝有：改良西門子法、硅烷法和流化床法。改良西門子法是目前主流的生產(chǎn)方法，采用此方法生產(chǎn)的多晶硅約占多晶硅全球總產(chǎn)量的 85 %。但這種提煉技術(shù)的核心工藝 僅僅掌握在美、德、日等7家主要硅料廠商手中。這些公司的產(chǎn)品占 全球多晶硅總產(chǎn)量的90%，它們形成的企業(yè)聯(lián)盟實(shí)行技術(shù)封鎖，嚴(yán) 禁技術(shù)轉(zhuǎn)讓。短期內(nèi)產(chǎn)業(yè)化技術(shù)壟斷圭寸鎖的局面不會(huì)改變。西門子改良法生產(chǎn)工藝如下:這種方法的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)能降耗顯著、成本低、質(zhì)量好、采用綜合利 用技術(shù)，對(duì)環(huán)境不產(chǎn)生污染，具有明顯的競爭優(yōu)勢(shì)。改良西門子工藝 法生產(chǎn)多晶硅所用設(shè)備主要有：氯化氫合成爐，三氯氫硅沸騰床加

3、壓 合成爐，三氯氫硅水解凝膠處理系統(tǒng)，三氯氫硅粗餾、精餾塔提純系 統(tǒng)，硅芯爐，節(jié)電還原爐，磷檢爐，硅棒切斷機(jī)，腐蝕、清洗、干燥、 包裝系統(tǒng)裝置，還原尾氣干法回收裝置；其他包括分析、檢測(cè)儀器， 控制儀表，熱能轉(zhuǎn)換站，壓縮空氣站，循環(huán)水站，變配電站，凈化廠(1 )石英砂在電弧爐中冶煉提純到 98%并生成工業(yè)硅，其化學(xué)反應(yīng)Si02+OSi+C02f(2 )為了滿足高純度的需要，必須進(jìn)一步提純。把工業(yè)硅粉碎并用無水氯化氫(HCI)與之反應(yīng)在一個(gè)流化床反應(yīng)器中，生成擬溶解的三氯氫硅(SiHCI3)。其化學(xué)反應(yīng) Si+HCISiHCI3+H2f反應(yīng)溫度為300度，該反應(yīng)是放熱的。同時(shí)形成氣態(tài)混合物(H 2

4、, HC 1,Si HC 13,SiC14,Si)(3)第二步驟中產(chǎn)生的氣態(tài)混合物還需要進(jìn)一步提純，需要分解:過濾硅粉，冷凝Si HC 13,SiC14而氣態(tài)H 2, HC返回到反應(yīng)中或 排放到大氣中。然后分解冷凝物 Si HC 13,SiC14凈化三氯氫硅（多級(jí)精餾）。（4）凈化后的三氯氫硅采用高溫還原工藝，以高純的SiHCl3在H2氣氛中還原沉積而生成多晶硅。其化學(xué)反應(yīng) SiHCI3+HPSi+HCl。多晶硅的反應(yīng)容器為密封的，用電加熱硅池硅棒（直徑 5-10毫 米，長度1.5-2米，數(shù)量80根），在1050-1100度在棒上生長多晶 硅，直徑可達(dá)到150-200毫米。這樣大約三分之一的三氯氫硅發(fā)生反應(yīng)，并生成多晶硅。剩余部 分同H2, HC 1,Si HC 13,SiC從反應(yīng)容器中分離。這些混合物進(jìn)