高纯多晶硅生产的工艺简介

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目前世界上的多晶硅生产工厂主要采用两种方法置备多晶硅。一种是硅烷法：另一种是改良西门子法。 2.1硅烷法硅烷法，其原理是在加热的硅芯上（低于用900℃）用硅烷（SiH2）热分解生产多晶硅。该工艺主要由日本、美国于二十世纪七十年代开发应用，八十年代进入工业化。硅烷法生产多晶硅，除硼效果好，产品纯度高，硅烷热分解过程的唯一副产物是氢气。但是硅烷的生产过程比较复杂硅烷易爆炸，遇到空气即发生爆炸，使用较危险，对容器密封要求很高，且生产过程中需要大量的制冷剂。目前世界上只有(美国)极少数厂家采用硅烷法生产多晶硅。硅烷法制取多晶硅的热分解反应如下： SiH2（气）＝Si（固）＋2H2气） 2.2改良西门子法多晶硅生产的西门子工艺，其原理就是在1100℃左右的高纯硅芯上用高纯氢还原高纯三氯氢硅，生成多晶硅沉积在硅芯上。改良西门子工艺是在传统西门子工艺的基础上，同时具备节能、降耗、回收利用生产过程中伴随产生的大量H2、HCI、SiCI4等副产物以及大量副产热能的配套工艺。目前世界上绝大部分厂家均采用改良西门子法生产多晶硅。 改良西门子法相对于传统西门子法的优点主要在于： 2.2.1节能由于改良西门子法采用多对棒、大直径还原炉，可有效降低还原炉消耗的电能； 2.2.2降低物耗改良西门子法对还原尾气进行了有效的回收。 所谓还原尾气：是指从还原炉中排放出来的，经反应后的混合气体。 改良西门子法将尾气中的各种组分全部进行回收利用，这样就可以大大低降低原料的消耗。 2.2.3减少污染 由于改良西门子法是一个闭路循环系统，多晶硅生产中的各种物料得到充分的利用，排出的废料极少，相对传统西门子法而言，污染得到了控制，保护了环境。 多晶硅的主要生产方法比较 方 法 原料制备 方法 多晶硅制备 原 料 制备方法 精 制 温 度 ℃ 析出位置 析出状态 三氯氢硅氢还原法 SiHCI3 Si＋3HCI SiHCI3＋H2