多晶硅制作工艺流程简介
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其化学反应 SiHCl3+H2→Si+HCl。 多晶硅的反应容器为密封的,用电加热硅池硅棒(直径 5-10 毫 米,长度 1.5-2 米,数量 80 根),在 1050~1100℃在棒上生长多晶 硅,直径可达到 150~200 毫米。这样大约三分之一的三氯氢硅发生 反应,并生成多晶硅。剩余部分同 Н2,HCl,SiHCl3,SiC14 从反应容器 中分离。这些混合物进行低温分离,或再利用,或返回到整个反应中。 气态混合物的分离是复杂的、耗能量大的,从某种程度上决定了多晶 硅的成本和该 3 工艺的竞争力。 在西门子改良法生产工艺中,一些关键技术我国还没有掌握,在 提炼过程中 70%以上的多晶硅都通过氯气排放了,不仅提炼成本高, 而且环境污染非常严重。 在“十一五”期间,为实现采用改良西门子工艺的多晶硅的产业 化,建议开展下述课题研究:基于 SiHCl3 氢还原法的低电耗多晶硅生 成反应器技术;干法回收中 H2、HCl、SiHCl3、SiCl4 混合气体大能力 无油润滑加压装置;SiCl4 氢化反应器进料系统控制技术装置;大型 多侧线 SiHCl3 高效提纯技术装置;千吨级多晶硅生产系统自动控制组 态技术。
(1)石英砂在电弧炉中冶炼提纯到 98%并生成工业硅, 其化学反应 SiO2+C→Si+CO2↑ (2)为了满足高纯度的需要,必须进一步提纯。把工业硅粉碎 并用无水氯化氢(HCl)与之反应在一个流化床反应器中,生成拟溶解 的三氯氢硅(SiHCl3)。 其化学反应 Si+HCl→SiHCl3+H2↑ 反应温度为 300 度,该反应是放热的。同时形成气态混合物(Н2, HCl, SiHCl3, SiC14, Si)。 (3)第二步骤中产生的气态混合物还需要进一步提纯,需要分 解: 过滤硅粉,冷凝 SiНС13,SiC14,而气态 Н2,НС1 返回到反应 中或排放到大气中。然后分解冷凝物 SiНС13, SiC14,净化三氯氢 硅(多级精馏)。 (4)净化后的三氯氢硅采用高温还原工艺,以高纯的 SiHCl3 在 H2 气氛中还原沉积而生成多晶硅。
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这种方法的优点是节能降耗显著、成本低、质量好、采用综合利 用技术,对环境不产生污染,具有明显的竞争优势。改良西门子工艺 法生产多晶硅所用设备主要有:氯化氢合成炉,三氯氢硅沸腾床加压 合成炉,三氯氢硅水解凝胶处理系统,三氯氢硅粗馏、精馏塔提纯系 统,硅芯炉,节电还原炉,磷检炉,硅棒切断机,腐蚀、清洗、干燥、 包装系统装置,还原尾气干法回收装置;其他包括分析、检测仪器, 控制仪表,热能转换站,压缩空气站,循环水站,变配电站,净化厂 房等。
多晶硅制作工艺流程简介
1、改良西门子法是目前主流的生产方法 多晶硅是由硅纯度较低的冶金级硅提炼而来,由于各多晶硅生产 工厂所用主辅原料不尽相同,因此生产工艺技术不同;进而对应的多 晶硅产品技术经济指标、产品质量指标、用途、产品检测方法、过程 安全等方面也存在差异,各有技术特点和技术秘密,总的来说,目前 国际上多晶硅生产主要的传统工艺有:改良西门子法、硅烷法和流化 床法。改良西门子法是目前主流的生产方法,采用此方法生产的多晶 硅约占多晶硅全球总产量的 85%。但这种提炼技术的核心工艺仅仅 掌握在美、德、日等 7 家主要硅料厂商手中。这些公司的产品占全球 多晶硅总产量的 90%,它们形成的企业联盟实行技术封锁,严禁技术 转让。短期内产业化技术垄断封锁的局面不会改变。 在未来 15-20 年内,采用改良西门子法工艺投产多晶硅的资金将 超过 1,000 亿美元,太阳能级多晶硅的生产将仍然以改良西门子法为 主,改良西门子法依然是目前生产多晶硅最为成熟、最可靠、投产速 度最快的工艺,与其他类型的生产工艺处于长期的竞争状态,很难相 互取代。尤其对于中国的企业,由于技术来源的局限性,选择改良西 门子法仍然是最现实的作法。在目前高利润的状况下,发展多晶硅工 艺有一个良好的机遇,如何改善工艺、降低单位能耗是我国多晶硅企 业未来所面临的挑战。 2、西门子改良法生产工艺如下:
Leabharlann Baidu张凌
2008/5/1 2:47:00 1
7 分钟 2008/5/1 2:55:00 3 244 (约) 1,393 (约)
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其化学反应 SiHCl3+H2→Si+HCl。 多晶硅的反应容器为密封的,用电加热硅池硅棒(直径 5-10 毫 米,长度 1.5-2 米,数量 80 根),在 1050~1100℃在棒上生长多晶 硅,直径可达到 150~200 毫米。这样大约三分之一的三氯氢硅发生 反应,并生成多晶硅。剩余部分同 Н2,HCl,SiHCl3,SiC14 从反应容器 中分离。这些混合物进行低温分离,或再利用,或返回到整个反应中。 气态混合物的分离是复杂的、耗能量大的,从某种程度上决定了多晶 硅的成本和该 3 工艺的竞争力。 在西门子改良法生产工艺中,一些关键技术我国还没有掌握,在 提炼过程中 70%以上的多晶硅都通过氯气排放了,不仅提炼成本高, 而且环境污染非常严重。 在“十一五”期间,为实现采用改良西门子工艺的多晶硅的产业 化,建议开展下述课题研究:基于 SiHCl3 氢还原法的低电耗多晶硅生 成反应器技术;干法回收中 H2、HCl、SiHCl3、SiCl4 混合气体大能力 无油润滑加压装置;SiCl4 氢化反应器进料系统控制技术装置;大型 多侧线 SiHCl3 高效提纯技术装置;千吨级多晶硅生产系统自动控制组 态技术。
(1)石英砂在电弧炉中冶炼提纯到 98%并生成工业硅, 其化学反应 SiO2+C→Si+CO2↑ (2)为了满足高纯度的需要,必须进一步提纯。把工业硅粉碎 并用无水氯化氢(HCl)与之反应在一个流化床反应器中,生成拟溶解 的三氯氢硅(SiHCl3)。 其化学反应 Si+HCl→SiHCl3+H2↑ 反应温度为 300 度,该反应是放热的。同时形成气态混合物(Н2, HCl, SiHCl3, SiC14, Si)。 (3)第二步骤中产生的气态混合物还需要进一步提纯,需要分 解: 过滤硅粉,冷凝 SiНС13,SiC14,而气态 Н2,НС1 返回到反应 中或排放到大气中。然后分解冷凝物 SiНС13, SiC14,净化三氯氢 硅(多级精馏)。 (4)净化后的三氯氢硅采用高温还原工艺,以高纯的 SiHCl3 在 H2 气氛中还原沉积而生成多晶硅。
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这种方法的优点是节能降耗显著、成本低、质量好、采用综合利 用技术,对环境不产生污染,具有明显的竞争优势。改良西门子工艺 法生产多晶硅所用设备主要有:氯化氢合成炉,三氯氢硅沸腾床加压 合成炉,三氯氢硅水解凝胶处理系统,三氯氢硅粗馏、精馏塔提纯系 统,硅芯炉,节电还原炉,磷检炉,硅棒切断机,腐蚀、清洗、干燥、 包装系统装置,还原尾气干法回收装置;其他包括分析、检测仪器, 控制仪表,热能转换站,压缩空气站,循环水站,变配电站,净化厂 房等。
多晶硅制作工艺流程简介
1、改良西门子法是目前主流的生产方法 多晶硅是由硅纯度较低的冶金级硅提炼而来,由于各多晶硅生产 工厂所用主辅原料不尽相同,因此生产工艺技术不同;进而对应的多 晶硅产品技术经济指标、产品质量指标、用途、产品检测方法、过程 安全等方面也存在差异,各有技术特点和技术秘密,总的来说,目前 国际上多晶硅生产主要的传统工艺有:改良西门子法、硅烷法和流化 床法。改良西门子法是目前主流的生产方法,采用此方法生产的多晶 硅约占多晶硅全球总产量的 85%。但这种提炼技术的核心工艺仅仅 掌握在美、德、日等 7 家主要硅料厂商手中。这些公司的产品占全球 多晶硅总产量的 90%,它们形成的企业联盟实行技术封锁,严禁技术 转让。短期内产业化技术垄断封锁的局面不会改变。 在未来 15-20 年内,采用改良西门子法工艺投产多晶硅的资金将 超过 1,000 亿美元,太阳能级多晶硅的生产将仍然以改良西门子法为 主,改良西门子法依然是目前生产多晶硅最为成熟、最可靠、投产速 度最快的工艺,与其他类型的生产工艺处于长期的竞争状态,很难相 互取代。尤其对于中国的企业,由于技术来源的局限性,选择改良西 门子法仍然是最现实的作法。在目前高利润的状况下,发展多晶硅工 艺有一个良好的机遇,如何改善工艺、降低单位能耗是我国多晶硅企 业未来所面临的挑战。 2、西门子改良法生产工艺如下:
Leabharlann Baidu张凌
2008/5/1 2:47:00 1
7 分钟 2008/5/1 2:55:00 3 244 (约) 1,393 (约)
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