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，復(fù)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、硅棒的整理等等。主要反響包括：Si+HCI-SiHCI3+H2 三氯氫硅合成;SiCI4+H2-SiHCI3+HCI 熱氫化；SiHCI3+H2-SiCI4+HCI+Si 復(fù)原 多晶硅是由硅純度較低的冶金級硅提煉而來，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)品檢測方法、過程平安等方面也存在差異， 各有技術(shù)特點(diǎn)和

2、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：改進(jìn)西門子法、硅烷法和流化床法。改進(jìn)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)壟斷封鎖的局面不會(huì)改變。西門子改進(jìn)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、 本錢低、質(zhì)量好、采用綜合利用技術(shù), 對環(huán)境不產(chǎn)生污染，具有明顯的競爭優(yōu)勢。改進(jìn)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，三氯氫硅沸騰床加壓合成爐

3、，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)電復(fù)原爐，磷檢爐，硅棒切斷機(jī)，腐蝕、清洗、枯燥、包裝系統(tǒng)裝置，復(fù)原尾氣干法回收 裝置；其他包括分析、檢測儀器，控制儀表，熱能轉(zhuǎn)換站，壓縮空氣站，循 環(huán)水站，變配電站，凈化廠房等。(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)反響SiO2+SSi+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)與之反響在一個(gè)流化床反響器中，生成擬溶解的三氯氫硅(SiHCI3)。其化學(xué)反響 Si+HCISiHCI3+H2f反響溫度為300度，該反響是放熱的。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返回到反響中或排放到大氣中。 然后分解冷凝物Si HC 13,SiC14凈化三氯氫硅(多級精餾)。(4) 凈化后的三氯氫硅采用高溫復(fù)原工藝，以高純的SiHCI3在H2氣 氛中復(fù)原沉積而生成多晶硅。多晶硅的反響容器為密封的，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，直徑可到達(dá)150-200 毫米。這樣大約三分之一的三氯氫硅發(fā)生反響，并生成多晶硅。剩余局部同H 2, HC 1,Si HC 13,Si從反響容器中別離。這些混合物進(jìn)行低