多晶硅生產(chǎn)工藝流程

1、多晶硅生產(chǎn)工藝流程 （ 簡(jiǎn)介） 來(lái)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、硅棒的整理等等。主要反應(yīng)包括： Si+HCl-SiHCl3+H2 （三氯氫硅合成） ;SiCl4+H2-SiHCl3+HCl （熱 氫化） ;SiHCl3+H2-SiCl4+HCl+Si （還原）多晶硅是由硅純度較低的冶金級(jí)硅提煉而來(lái)， 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(guò)程安

2、全等方面也存在差異， 各有技術(shù)特點(diǎn)和技術(shù)秘密，總的來(lái)說(shuō)，目前國(guó)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)壟斷封鎖的局面不會(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(jìng)爭(zhēng)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

3、合 成爐，三氯氫硅沸騰床加壓合成爐，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)反應(yīng) SiO2+CSi+CO2（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(wú)水氯化氫（HCl）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 （SiHCl3） 。其化學(xué)反應(yīng) Si+HClSiHCl3+H2反應(yīng)溫度為 300 度，該反應(yīng)是放

4、熱的。同時(shí)形成氣態(tài)混合物（2, 1,Si 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(guò)濾硅粉，冷凝Si 13,SiC14 ，而氣態(tài)2, 1返回到反應(yīng)中或排放到大氣中。然后分解冷凝物Si 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) SiHCl3+H2Si+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(zhǎng)度 1.5-2 米，數(shù) 量 80 根），在 1050-1100 度在棒上生長(zhǎng)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2, 1,Si 13,SiC14 從反應(yīng)容器中分離。這些混合物進(jìn)行低