多晶爐的生產(chǎn)新工藝流程

1、什么是多晶爐、多晶硅？ 通俗的說，多晶爐就是生產(chǎn)多晶硅的爐子。 多晶硅是單質(zhì)硅的一種形態(tài)。當熔融的單質(zhì)硅凝固時,硅原子以金剛石晶格排列成許多晶核，如果這些晶核長成晶面取向相同的芯片，則形成單晶硅。如果這些晶核長成晶面取向不同的芯片，則形成多晶硅。多晶硅的用途因為多晶硅是極為重要的半導體材料其主要用途： 1.太陽能電池板的原料 2.電子產(chǎn)品半導體 3.應用于光伏產(chǎn)業(yè) 4.制造單晶硅的基礎(chǔ)材料生產(chǎn)多晶硅的方法常見的多晶硅生產(chǎn)方法有三種：三氯氫硅-氫還原法（西門子法）、四氯化硅氫還原法和硅烷裂解法。多晶爐（西門子法）生產(chǎn)多晶硅的原理高純石英高純石英經(jīng)高溫焦碳還原經(jīng)高溫焦碳還原工業(yè)硅工業(yè)硅酸洗酸洗硅粉

2、硅粉加加HcL三氯氫硅三氯氫硅 SiHcLSiHcL3 3高純?nèi)葰涔韪呒內(nèi)葰涔?SiHcL SiHcL3 3粗餾粗餾 精餾精餾加加H H2 2高純多晶硅高純多晶硅多晶爐生產(chǎn)的工藝具體流程步驟 加熱、熔化、長晶、退火、冷卻 加熱：在真空中盡可能短的時間內(nèi)將石墨塊和硅材料加熱到盡可能高的溫度，功率控制模式下進行加熱，使溫度達到1175。并且烘培石墨塊和隔熱層吸收的水分且從硅料表面蒸發(fā)出去。 熔化：此過程仍然在真空中完成。溫度按一定斜率上升到最后熔化溫度1540且在規(guī)定時間內(nèi)一直保持這個溫度，使硅料完全熔化。多晶爐生產(chǎn)的工藝具體流程步驟 長晶：隔熱層開始打開，開始長晶，溫度也下降1或處于保溫狀態(tài)

3、，長晶率每小時增加約2厘米，隔熱層打開，從熔體底部到頂部形成一個溫度梯度。 退火：當最后一個硅塊凝固時，從凝固硅錠的底部到頂部存在一個明顯的溫度梯度。關(guān)閉隔熱層保持1300這個溫度1.5-3個小時。 冷卻：硅錠和內(nèi)部元件在氦氣中的冷卻速度最快，其次是氬氣，在真空中的冷卻速度最慢。使用氬氣冷卻過程中，平緩地冷卻1000以上的硅錠并且防止硅錠頂部比底部冷卻地更快。在真空中排出氬氣大約10-15分鐘，通入氦氣，壓力逐漸增加到600mbar.隔熱層運動1-1.5個小時后，運動到10-15厘米處，隔熱層繼續(xù)運動1.5個小時，運動到25-38厘米處。多晶爐生產(chǎn)中產(chǎn)生的尾氣應用西門子法生產(chǎn)多晶硅產(chǎn)生的尾氣主

4、要成分：氬氣、氫氣、四氯化硅、三氯氫硅多晶爐生產(chǎn)工藝流程（順口溜) 1,制制H（H2O=H2+O2）電解得到氫和氧，）電解得到氫和氧，冷卻分離再除氧；干燥以后到貯藏，得到冷卻分離再除氧；干燥以后到貯藏，得到純氫去三方，氧冷分離去氧倉，最后氧氣純氫去三方，氧冷分離去氧倉，最后氧氣是瓶裝。是瓶裝。 2，HCL合成（合成（H2+CL2=HCL）兩股氫氣）兩股氫氣去混倉，然后引至燃燒槍；氯氣也到燃燒去混倉，然后引至燃燒槍；氯氣也到燃燒槍，合成爐設(shè)防爆墻；反應生成氯化氫，槍，合成爐設(shè)防爆墻；反應生成氯化氫，空冷降溫送下場。為了安全有保障，吸收空冷降溫送下場。為了安全有保障，吸收處理不能忘，鹽酸循環(huán)吃氣相

5、，酸堿中和處理不能忘，鹽酸循環(huán)吃氣相，酸堿中和除氯忙。除氯忙。多晶爐生產(chǎn)工藝流程（順口溜) 3，SIHCL3合成合成（SI+HCL=SIHCL3+SICL4+SIH2CL2+H2+X）硅粉來自硅粉倉，脫水硅粉來自硅粉倉，脫水HC去爐旁，二者爐去爐旁，二者爐內(nèi)起反應，三氯氫硅藏中央。內(nèi)起反應，三氯氫硅藏中央。5種附品也跟種附品也跟上，處理起來人心傷。干法除塵先上場，上，處理起來人心傷。干法除塵先上場，濕法緊跟來邦忙，增濕洗滌加反應，最終濕法緊跟來邦忙，增濕洗滌加反應，最終硅塵全消亡。有種附品很重要，四氯化硅硅塵全消亡。有種附品很重要，四氯化硅送貯藏；廢硅粉該去哪里？送出廠外去埋送貯藏；廢硅粉該去

6、哪里？送出廠外去埋藏。清潔后的合成氣，干法分離下一場。藏。清潔后的合成氣，干法分離下一場。這個工序想多講，牢記里面有吊裝，固體這個工序想多講，牢記里面有吊裝，固體輸送要通暢，安裝維修有地方。輸送要通暢，安裝維修有地方。多晶爐生產(chǎn)工藝流程（順口溜) 4，合成，合成/尾氣干法分離（氯硅烷尾氣干法分離（氯硅烷+H2+HCL）干法分離是分相，分出三類派用場；液氯干法分離是分相，分出三類派用場；液氯硅烷打循環(huán)，多出部分去貯倉，氫氣回到硅烷打循環(huán)，多出部分去貯倉，氫氣回到老地方，氯化氫至緩沖倉。淋洗壓縮加解老地方，氯化氫至緩沖倉。淋洗壓縮加解吸，過程簡單不多講。吸，過程簡單不多講。 5，提純（氯硅烷，提純

7、（氯硅烷- SIHCL3，SICL4）氯硅烷來自兩方，兩股匯集中間倉；送去氯硅烷來自兩方，兩股匯集中間倉；送去提純用的泵，提純用的泵，1塔塔2塔除低沸，廢氣處理后塔除低沸，廢氣處理后排放。高沸排放。高沸3塔來幫忙，三氯氫硅終出場。塔來幫忙，三氯氫硅終出場。多晶爐生產(chǎn)工藝流程（順口溜) 還有一物務必講還有一物務必講:四氯化硅要外放，四氯化硅要外放，5 6 7 塔同塔同功能，詳細內(nèi)容見書上。不忘蒸汽大用量。提功能，詳細內(nèi)容見書上。不忘蒸汽大用量。提純鋼架高又方，純鋼架高又方，8塔排隊頭在上，組合安裝費思塔排隊頭在上，組合安裝費思量，吊裝維修夠地方。量，吊裝維修夠地方。 6，H還原還原（SIHCL3

8、+H2=SI+SIH2CL2+SICL4+HCL+H2）本工序要出硅棒！關(guān)鍵設(shè)備非中方；三氯氫硅本工序要出硅棒！關(guān)鍵設(shè)備非中方；三氯氫硅前已講，氫氣來源已明朗；二者混合水汽化，前已講，氫氣來源已明朗；二者混合水汽化，送至爐內(nèi)硅蕊旁；硅棒不停往大長，合格以后送至爐內(nèi)硅蕊旁；硅棒不停往大長，合格以后吊車裝；末反應的再循環(huán)，熱水大泵記心上。吊車裝；末反應的再循環(huán)，熱水大泵記心上。變壓電控潔凈房，到處都是隔離墻！變壓電控潔凈房，到處都是隔離墻！多晶爐生產(chǎn)工藝流程（順口溜) 7，H化（化（SICL4+H2=SIHCL3+H2S）四氯）四氯化硅來前方，氫氣來源已明講；二者混合化硅來前方，氫氣來源已明講；二者混合水汽化，送至爐內(nèi)電極旁；兩個爐內(nèi)起反水汽化，送至爐內(nèi)電極旁；兩個爐內(nèi)起反應，三氯氫硅又出場；末反應的再循環(huán)，應，三氯氫硅又出場；末反應的再循環(huán)，熱水系統(tǒng)不可忘。熱水系統(tǒng)不可忘。 8，氯硅烷貯存氯硅烷是中間商，多種硅貯，氯硅烷貯存氯硅烷是中間商，多種硅貯放地上，不同目的泵發(fā)往，建規(guī)限量千立放地上，不同目的泵發(fā)往，建規(guī)限量千立方。方。多晶爐生產(chǎn)工藝流程（順口溜) 9，硅蕊制備熔爐拉制制硅蕊，硅蕊安放爐，硅蕊制備熔爐拉制制硅蕊，硅蕊安放爐中央；酸洗水洗再干燥，制得硅蕊放堆場。中央；酸洗水洗再干燥，制得硅蕊放堆場。過程廢氣要處理，分析達標再排放。過程廢氣要處理，分析達標再排放