关于编制电子级多晶硅项目可行性研究报告编制说明
电子级多晶硅项目
可行性研究报告
编制单位：北京中投信德国际信息咨询有限公司编制时间：https://www.360docs.net/doc/954940553.html,
高级工程师：高建
关于编制电子级多晶硅项目可行性研究报
告编制说明
（模版型）
【立项 批地 融资 招商】
核心提示：
1、本报告为模板形式，客户下载后，可根据报告内容说明，自行修改，补充上自己项目的数据内容，即可完成属于自己，高水准的一份可研报告，从此写报告不在求人。
2、客户可联系我公司，协助编写完成可研报告，可行性研究报告大纲（具体可跟据客户要求进行调整）
编制单位：北京中投信德国际信息咨询有限公司
专
业
撰写节能评估报告资金申请报告项目建议书
商业计划书可行性研究报告
目录
第一章总论 (1)
1.1项目概要 (1)
1.1.1项目名称 (1)
1.1.2项目建设单位 (1)
1.1.3项目建设性质 (1)
1.1.4项目建设地点 (1)
1.1.5项目主管部门 (1)
1.1.6项目投资规模 (2)
1.1.7项目建设规模 (2)
1.1.8项目资金来源 (3)
1.1.9项目建设期限 (3)
1.2项目建设单位介绍 (3)
1.3编制依据 (3)
1.4编制原则 (4)
1.5研究范围 (5)
1.6主要经济技术指标 (5)
1.7综合评价 (6)
第二章项目背景及必要性可行性分析 (7)
2.1项目提出背景 (7)
2.2本次建设项目发起缘由 (7)
2.3项目建设必要性分析 (7)
2.3.1促进我国电子级多晶硅产业快速发展的需要 (8)
2.3.2加快当地高新技术产业发展的重要举措 (8)
2.3.3满足我国的工业发展需求的需要 (8)
2.3.4符合现行产业政策及清洁生产要求 (8)
2.3.5提升企业竞争力水平，有助于企业长远战略发展的需要 (9)
2.3.6增加就业带动相关产业链发展的需要 (9)
2.3.7促进项目建设地经济发展进程的的需要 (10)
2.4项目可行性分析 (10)
2.4.1政策可行性 (10)
2.4.2市场可行性 (10)
2.4.3技术可行性 (11)
2.4.4管理可行性 (11)
2.4.5财务可行性 (11)
2.5电子级多晶硅项目发展概况 (12)
2.5.1已进行的调查研究项目及其成果 (12)
2.5.2试验试制工作情况 (12)
2.5.3厂址初勘和初步测量工作情况 (13)
2.5.4电子级多晶硅项目建议书的编制、提出及审批过程 (13)
2.6分析结论 (13)
第三章行业市场分析 (15)
3.1市场调查 (15)
3.1.1拟建项目产出物用途调查 (15)
3.1.2产品现有生产能力调查 (15)
3.1.3产品产量及销售量调查 (16)
3.1.4替代产品调查 (16)
3.1.5产品价格调查 (16)
3.1.6国外市场调查 (17)
3.2市场预测 (17)
3.2.1国内市场需求预测 (17)
3.2.2产品出口或进口替代分析 (18)
3.2.3价格预测 (18)
3.3市场推销战略 (18)
3.3.1推销方式 (19)
3.3.2推销措施 (19)
3.3.3促销价格制度 (19)
3.3.4产品销售费用预测 (20)
3.4产品方案和建设规模 (20)
3.4.1产品方案 (20)
3.4.2建设规模 (20)
3.5产品销售收入预测 (21)
3.6市场分析结论 (21)
第四章项目建设条件 (22)
4.1地理位置选择 (22)
4.2区域投资环境 (23)
4.2.1区域地理位置 (23)
4.2.2区域概况 (23)
4.2.3区域地理气候条件 (24)
4.2.4区域交通运输条件 (24)
4.2.5区域资源概况 (24)
4.2.6区域经济建设 (25)
4.3项目所在工业园区概况 (25)
4.3.1基础设施建设 (25)
4.3.2产业发展概况 (26)
4.3.3园区发展方向 (27)
4.4区域投资环境小结 (28)
第五章总体建设方案 (29)
5.1总图布置原则 (29)
5.2土建方案 (29)
5.2.1总体规划方案 (29)
5.2.2土建工程方案 (30)
5.3主要建设内容 (31)
5.4工程管线布置方案 (32)
5.4.1给排水 (32)
5.4.2供电 (33)
5.5道路设计 (35)
5.6总图运输方案 (36)
5.7土地利用情况 (36)
5.7.1项目用地规划选址 (36)
5.7.2用地规模及用地类型 (36)
第六章产品方案 (38)
6.1产品方案 (38)
6.2产品性能优势 (38)
6.3产品执行标准 (38)
6.4产品生产规模确定 (38)
6.5产品工艺流程 (39)
6.5.1产品工艺方案选择 (39)
6.5.2产品工艺流程 (39)
6.6主要生产车间布置方案 (39)
6.7总平面布置和运输 (40)
6.7.1总平面布置原则 (40)
6.7.2厂内外运输方案 (40)
6.8仓储方案 (40)
第七章原料供应及设备选型 (41)
7.1主要原材料供应 (41)
7.2主要设备选型 (41)
7.2.1设备选型原则 (42)
7.2.2主要设备明细 (43)
第八章节约能源方案 (44)
8.1本项目遵循的合理用能标准及节能设计规范 (44)
8.2建设项目能源消耗种类和数量分析 (44)
8.2.1能源消耗种类 (44)
8.2.2能源消耗数量分析 (44)
8.3项目所在地能源供应状况分析 (45)
8.4主要能耗指标及分析 (45)
8.4.1项目能耗分析 (45)
8.4.2国家能耗指标 (46)
8.5节能措施和节能效果分析 (46)
8.5.1工业节能 (46)
8.5.2电能计量及节能措施 (47)
8.5.3节水措施 (47)
8.5.4建筑节能 (48)
8.5.5企业节能管理 (49)
8.6结论 (49)
第九章环境保护与消防措施 (50)
9.1设计依据及原则 (50)
9.1.1环境保护设计依据 (50)
9.1.2设计原则 (50)
9.2建设地环境条件 (51)
9.3 项目建设和生产对环境的影响 (51)
9.3.1 项目建设对环境的影响 (51)
9.3.2 项目生产过程产生的污染物 (52)
9.4 环境保护措施方案 (53)
9.4.1 项目建设期环保措施 (53)
9.4.2 项目运营期环保措施 (54)
9.4.3环境管理与监测机构 (56)
9.5绿化方案 (56)
9.6消防措施 (56)
9.6.1设计依据 (56)
9.6.2防范措施 (57)
9.6.3消防管理 (58)
9.6.4消防设施及措施 (59)
9.6.5消防措施的预期效果 (59)
第十章劳动安全卫生 (60)
10.1 编制依据 (60)
10.2概况 (60)
10.3 劳动安全 (60)
10.3.1工程消防 (60)
10.3.2防火防爆设计 (61)
10.3.3电气安全与接地 (61)
10.3.4设备防雷及接零保护 (61)
10.3.5抗震设防措施 (62)
10.4劳动卫生 (62)
10.4.1工业卫生设施 (62)
10.4.2防暑降温及冬季采暖 (63)
10.4.3个人卫生 (63)
10.4.4照明 (63)
10.4.5噪声 (63)
10.4.6防烫伤 (63)
10.4.7个人防护 (64)
10.4.8安全教育 (64)
第十一章企业组织机构与劳动定员 (65)
11.1组织机构 (65)
11.2激励和约束机制 (65)
11.3人力资源管理 (66)
11.4劳动定员 (66)
11.5福利待遇 (67)
第十二章项目实施规划 (68)
12.1建设工期的规划 (68)
12.2 建设工期 (68)
12.3实施进度安排 (68)
第十三章投资估算与资金筹措 (69)
13.1投资估算依据 (69)
13.2建设投资估算 (69)
13.3流动资金估算 (70)
13.4资金筹措 (70)
13.5项目投资总额 (70)
13.6资金使用和管理 (73)
第十四章财务及经济评价 (74)
14.1总成本费用估算 (74)
14.1.1基本数据的确立 (74)
14.1.2产品成本 (75)
14.1.3平均产品利润与销售税金 (76)
14.2财务评价 (76)
14.2.1项目投资回收期 (76)
14.2.2项目投资利润率 (77)
14.2.3不确定性分析 (77)
14.3综合效益评价结论 (80)
第十五章风险分析及规避 (82)
15.1项目风险因素 (82)
15.1.1不可抗力因素风险 (82)
15.1.2技术风险 (82)
15.1.3市场风险 (82)
15.1.4资金管理风险 (83)
15.2风险规避对策 (83)
15.2.1不可抗力因素风险规避对策 (83)
15.2.2技术风险规避对策 (83)
15.2.3市场风险规避对策 (83)
15.2.4资金管理风险规避对策 (84)
第十六章招标方案 (85)
16.1招标管理 (85)
16.2招标依据 (85)
16.3招标范围 (85)
16.4招标方式 (86)
16.5招标程序 (86)
16.6评标程序 (87)
16.7发放中标通知书 (87)
16.8招投标书面情况报告备案 (87)
16.9合同备案 (87)
第十七章结论与建议 (89)
17.1结论 (89)
17.2建议 (89)
附表 (90)
附表1 销售收入预测表 (90)
附表2 总成本表 (91)
附表3 外购原材料表 (93)
附表4 外购燃料及动力费表 (94)
附表5 工资及福利表 (96)
附表6 利润与利润分配表 (97)
附表7 固定资产折旧费用表 (98)
附表8 无形资产及递延资产摊销表 (99)
附表9 流动资金估算表 (100)
附表10 资产负债表 (102)
附表11 资本金现金流量表 (103)
附表12 财务计划现金流量表 (105)
附表13 项目投资现金量表 (107)
附表14 借款偿还计划表 (109)
(113)
第一章总论
总论作为可行性研究报告的首章，要综合叙述研究报告中各章节的主要问题和研究结论，并对项目的可行与否提出最终建议，为可行性研究的审批提供方便。总论章可根据项目的具体条件，参照下列内容编写。（本文档当前的正文文字都是告诉我们在该处应该写些什么，当您按要求写出后，这些说明文字的作用完成，就可以删除了。编者注）
1.1项目概要
1.1.1项目名称
企业或工程的全称，应和项目建议书所列的名称一致
1.1.2项目建设单位
承办单位系指负责项目筹建工作的单位，应注明单位的全称和总负责人
1.1.3项目建设性质
新建或技改项目
1.1.4项目建设地点
XXXX工业园区
1.1.5项目主管部门
注明项目所属的主管部门。或所属集团、公司的名称。中外合资项目应注明投资各方所属部门。集团或公司的名称、地址及法人代表的姓名、国籍。
1.1.6项目投资规模
本次项目的总投资为XXX万元，其中，建设投资为XX万元（土建工程为XXX万元，设备及安装投资XXX万元，土地费用XXX万元，其他费用为XX万元，预备费XX万元），铺底流动资金为XX万元。
本次项目建成后可实现年均销售收入为XX万元，年均利润总额XX 万元，年均净利润XX万元，年上缴税金及附加为XX万元，年增值税为XX万元；投资利润率为XX%，投资利税率XX%，税后财务内部收益率XX%，税后投资回收期(含建设期)为5.47年。
1.1.7项目建设规模
主要产品及副产品品种和产量，案例如下：
本次“电子级多晶硅产业项目”建成后主要生产产品：电子级多晶硅
达产年设计生产能力为：年产电子级多晶硅产品XXX(产量)。
项目总占地面积XX亩，总建筑面积XXX.00平方米；主要建设内容及规模如下：
主要建筑物、构筑物一览表
工程类别工段名称层数占地面积（m2）建筑面积（m2）
1、主要生产系统生产车间1 1 生产车间2 1 生产车间3 1 生产车间4 1 原料库房 1 成品库房 1
2、辅助生产系统
办公综合楼8 技术研发中心 4 倒班宿舍、食堂 5 供配电站及门卫室 1 其他配套建筑工程 1
合计
行政办公及生活设施占地面积
3、辅助设施道路及停车场 1 绿化 1
1.1.8项目资金来源
本次项目总投资资金XX.00万元人民币，其中由项目企业自筹资金XX.00万元，申请银行贷款XX.00万元。
1.1.9项目建设期限
本次项目建设期从2014年XX月至2015年XX月，工程建设工期为XX个月。
1.2项目建设单位介绍
项目公司简介
1.3编制依据
在可行性研究中作为依据的法规、文件、资料、要列出名称、来源、发布日期。并将其中必要的部分全文附后，作为可行性研究报告的附件，这些法规、文件、资料大致可分为四个部分：
项目主管部门对项目的建设要求所下达的指令性文件；对项目承办单位或可行性研究单位的请示报告的批复文件。
可行性研究开始前已经形成的工作成果及文件。
国家和拟建地区的工业建设政策、法令和法规。
根据项目需要进行调查和收集的设计基础资料。
案例如下：
1.《中华人民共和国国民经济和社会发展“十二五”规划纲要》；
2.《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020）》；
3.《产业“十二五”发展规划》；
4.《本省国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》；
5.《国家战略性新兴产业“十二五”发展规划》；
6.《国家产业结构调整指导目录（2011年本）》；
7.《建设项目经济评价方法与参数及使用手册》（第三版）；
8.《工业可行性研究编制手册》；
9.《现代财务会计》；
10.《工业投资项目评价与决策》；
11.项目公司提供的发展规划、有关资料及相关数据；
12.国家公布的相关设备及施工标准。
1.4编制原则
（1）充分利用企业现有基础设施条件，将该企业现有条件（设备、场地等）均纳入到设计方案，合理调整，以减少重复投资。
（2）坚持技术、设备的先进性、适用性、合理性、经济性的原则，采用国内最先进的产品生产技术，设备选用国内最先进的，确保产品的质量，以达到企业的高效益。
（3）认真贯彻执行国家基本建设的各项方针、政策和有关规定，执行国家及各部委颁发的现行标准和规范。
（4）设计中尽一切努力节能降耗，节约用水，提高能源的重复利用率。
（5）注重环境保护，在建设过程中采用行之有效的环境综合治理措施。
（6）注重劳动安全和卫生，设计文件应符合国家有关劳动安全、劳动卫生及消防等标准和规范要求。
1.5研究范围
本研究报告对企业现状和项目建设的可行性、必要性及承办条件进行了调查、分析和论证；对产品的市场需求情况进行了重点分析和预测，确定了本项目的产品生产纲领；对加强环境保护、节约能源等方面提出了建设措施、意见和建议；对工程投资、产品成本和经济效益等进行计算分析并作出总的评价；对项目建设及运营中出现风险因素作出分析，重点阐述规避对策。
1.6主要经济技术指标
项目主要经济技术指标表
序号项目名称单位数据和指标
一主要指标
1 总占地面积亩
2 总建筑面积㎡
3 道路㎡
4 绿化面积㎡
5 总投资资金，其中：万元
建筑工程万元
设备及安装费用万元
土地费用万元
二主要数据
1 达产年年产值万元
2 年均销售收入万元
3 年平均利润总额万元
4 年均净利润万元
5 年销售税金及附加万元
6 年均增值税万元
7 年均所得税万元
8 项目定员人
9 建设期月
三主要评价指标
1 项目投资利润率% 29.80%
2 项目投资利税率% 40.55%
3 税后财务内部收益率% 18.97%
4 税前财务内部收益率% 26.51%
5 税后财务静现值(ic=10%)万元
6 税前财务静现值(ic=10%)万元
7 投资回收期(税后)含建设期年 5.47
8 投资回收期(税前)含建设期年 4.36
9 盈亏平衡点% 45.18%
1.7综合评价
本项目重点研究“电子级多晶硅产业项目”的设计与建设，项目的建设将充分利用现有人才资源、技术资源、经验积累等，逐步在项目当地形成以市场为导向的规模化电子级多晶硅生产基地，以研发和生产电子级多晶硅为主，以满足当前市场的极大需求，进而增强企业的市场竞争力和发展后劲，并推动我国电子级多晶硅事业的发展进程。
项目的实施符合我国相关产业发展政策，是推动我国电子级多晶硅行业持续快速健康发展的重要举措，符合我国国民经济可持续发展的战略目标。项目将带动当地就业，增加当地利税，带动当地经济发展。项目建设还将形成产业集群，拉大产业链条，对项目建设地乃至中国的经济发展起到很大的促进作用。因此，本项目的建设不仅会给项目企业带来更好的经济效益，还具有很强的社会效益。
所以，本项目建设十分可行。
2020年高纯多晶硅企业发展战略规划
2020年高纯多晶硅企业发展战略规划 2020年9月
目录 一、战略规划目标 (3) 二、采取的措施及实施效果 (3) 1、持续进行研发投入，掌握产品核心技术 (3) 2、持续扩充产能，提升公司市场份额 (4) 3、坚持产品质量为本，不断提升服务水平 (5) 4、完善内部管理结构，提高管理水平 (5) 三、未来实施规划 (5) 1、产品技术规划 (5) 2、人力资源规划 (6) 3、供应链实施计划 (6) 4、市场发展规划 (7) 5、业务发展与资金筹措规划 (7)
一、战略规划目标 公司将持续聚焦于太阳能光伏多晶硅产业，巩固现有的技术和成本优势，继续在产品质量上保持领先，扩大生产规模，为全球光伏产业提供高质量多晶硅，推动光伏平价上网，将太阳能光伏打造成可持续、最清洁和最经济的能源之一，为解决全球能源和环境问题贡献大全智慧和大全方案。在此基础上，公司将凭借行业领先的多晶硅研发和技术优势，全力实现在半导体高纯多晶硅领域内的突破，强化核心竞争力，开拓新的业务增长点，提升盈利能力，为中国半导体行业多晶硅原材料的自主可控做出贡献。 二、采取的措施及实施效果 近几年，公司为实现战略目标已采取的措施包括持续加大技术研发投入、持续扩充产能、提升质量管控、完善内部管理结构，有效地提高了公司核心竞争力和市场地位。 1、持续进行研发投入，掌握产品核心技术 公司不断加大研发投入，研发支出呈快速增长趋势。公司在加强自身研发实力的同时，重视与技术咨询机构、高校及科研院所的合作，积极借助外部研发机构的力量，努力提升公司整体的技术水平。 通过持续的自主研发并辅以外部引进并吸收升级的技术，公司已经掌握了一系列具有竞争力的核心技术，包括精馏耦合技术、四氯化
多晶硅质量影响因素分析--论文1
多晶硅质量影响因素分析 郑珂、陈霞、李晓明 山东瑞阳硅业科技有限公司 关键字：多晶硅质量三氯氢硅氢气配比洁净 摘要：多晶硅质量受多方面因素的影响，本文结合生产实际，分别从生产原料三氯氢硅、氢气、混合气配比、反应温度、设备洁净条件等方面进行了分析，通过提高原料纯度，控制反应配比5：1和温度1080-1100℃，逐步提高多晶质量。 近几年，太阳能行业也得到长足发展。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，其中改良西门子工艺生产的多晶硅的产能约占世界总产能的80%。现在结合我公司近2年的生产实际，总结一下改良西门子工艺中影响多晶硅的质量的因素。 一、流程简介 我公司主要工艺流程采用精馏方法从原料中分离出高纯度的三氯氢硅，送入还原厂房，在混合器内汽化并与氢气混合，混合气体在高温硅芯表面上发生化学反应，逐渐沉积并生长出所需规格的多晶硅棒，还原尾气输送至还原尾气干法回收工序进行分离，分离出氢气与氯硅烷，得到纯净的再生氢气，氯硅烷经脱吸后，送至提纯进一步精馏得到高纯度的三氯氢硅和四氯化硅，氢气和三氯氢硅送回还原厂房循环使用，四氯化硅输送至白炭黑生产线生产气相白炭黑。 二、工艺原理
多晶硅生产过程中，核心部分为多晶硅还原生产，其基本原理为在还原炉内，用高纯三氯氢硅为原料，高纯氢气为还原剂，在1080~1100℃高温下硅被还原出来，有部分三氯氢硅直接被热分解为硅，二者一同沉积在发热体硅芯上。同时，高温下还会发生部分副反应。其主反应为： HCl Si C H SiHCl 31100108023+??????→??-+ 副反应为： 243239004H SiCl Si C SiHCl ++????→??≥ HCl Si H SiCl 4224+?→?+ 43212002SiCl HCl Si C SiHCl ++????→??≥ Cl SiCl SiHCl H 23+??→?高温 Cl B BCl H 6223+?→? Cl P PCl H 6223+?→? 生产的目的为控制各项条件向主反应方向发生，尽量减少或杜绝副反应的发生。 三、质量影响因素分析 1.原料对多晶硅质量的影响——三氯氢硅 太阳能级多晶硅对其原料之一三氯氢硅的指标要求众说纷纭，但对于杂质，大多数厂家要求为B<0.1ppbw 、P<1ppbw 、Fe<50ppbw 、C<1ppmw ，其主要杂质P 、B 含量若较高，则高温下将会发生P 、B 析出的副反应，析出的P 、B 将附着在硅棒中，严重影响多晶硅的电阻率指标。
多晶硅的三大生产工艺之比较
多晶硅的三大生产工艺之比较 从西门子法到改良西门子法的演进是一个从开环到闭环的过程。 1955年，德国西门子开发出以氢气(H2)还原高纯度三氯氢硅(SiHCl3)，在加热到1100℃左右的硅芯(也称“硅棒”)上沉积多晶硅的生产工艺;1957年，这种多晶硅生产工艺开始应用于工业化生产，被外界称为“西门子法”。 由于西门子法生产多晶硅存在转化率低，副产品排放污染严重(例如四氯化硅SiCl4)的主要问题，升级版的改良西门子法被有针对性地推出。改良西门子法即在西门子法的基础上增加了尾气回收和四氯化硅氢化工艺，实现了生产过程的闭路循环，既可以避免剧毒副产品直接排放污染环境，又实现了原料的循环利用、大大降低了生产成本(针对单次转化率低)。因此，改良西门子法又被称为“闭环西门子法”。 改良西门子法一直是多晶硅生产最主要的工艺方法，目前全世界有超过85%的多晶硅是采用改良西门子法生产的。过去很长一段时间改良西门子法主要用来生产半导体行业电子级多晶硅(纯度在99.9999999%～99.999999999%，即9N～11N的多晶硅);光伏市场兴起之后，太阳能级多晶硅(对纯度的要求低于电子级)的产量迅速上升并大大超过了电子级多晶硅，改良西门法也成为太阳能级多晶硅最主要的生产方法。 2.改良西门子法生产多晶硅的工艺流程 (改良西门子法工艺流程示意图) 改良西门子法是一种化学方法，首先利用冶金硅(纯度要求在99.5%以上)与氯化氢(HCl)合成产生便于提纯的三氯氢硅气体(SiHCl3，下文简称TCS)，然后将TCS精馏提纯，最后通过还原反应和化学气相沉积(CVD)将高纯度的TCS转化为高纯度的多晶硅。 在TCS还原为多晶硅的过程中，会有大量的剧毒副产品四氯化硅(SiCl4，下文简称STC)生成。改良西门子法通过尾气回收系统将还原反应的尾气回收、分离后，把回收的STC送到氢化反应环节将其转化为TCS，并与尾气中分离出来的TCS一起送入精馏提纯系统循环利用，尾气中分离出来的氢气被送回还原炉，氯化氢被送回TCS合成装置，均实现了闭路循环利用。这是改良西门子法和传统西门子法最大的区别。
多晶硅的传统制备方法
https://www.360docs.net/doc/954940553.html, 多晶硅的传统制备方法 目前世界上多晶硅生产最常见的方法有三种;四氯化硅氢还原法、三氯氢硅氢还原法和硅烷裂解法。三氯氢硅氢还原法是德国西门子公司发明的，因此又被称为西门子法。由于西门子法诞生的时间较早，后来有人又进行了一些新的改良，因此又有人将其称为改良西门子法。其实，改良西门子法还是西门子法，它的主体工艺流程基本没有变，还是利用氢气还原三氯氢硅来生产多晶硅。因此，为简单起见，我们还称它为西门子法。 上诉这三种多晶硅的制备方法格有千秋，从制备的难度和投资额的多少来看，四氯化硅氢还原法生产设备最少，最简单，四氯化硅的合成和提纯不需要冷冻系统，普通水冷即可将四氯化硅气体冷凝为液态的四氯化硅，而且无需将工业硅加工成硅粉，只需是合格的硅块就可以了。因此，四氯化硅还原法的投资额最少，最容易上马。硅烷沸点太低，为-112℃，要想用精馏法提纯硅烷，不仅要有极深度的制冷机，而且设备也极其复杂。因此，硅烷裂解法的投资额最大，最难。从沉积硅的直接回收率上看，硅烷裂解法最高，几乎是100％，最低是四氯化硅氢还原法，不足20％，西门子法高于四氯化硅氢还原法，约为25％左右。从安全上看，硅烷最危险，最容易爆炸，三氯氢硅次之，也容易爆炸，四氯化硅最安全，根本就不会发生爆炸。 从上面的介绍可以看出，硅烷裂解法最难，投资额最大，特别是，硅烷本身是易燃易爆物，容易发生剧烈的爆炸，一旦爆炸，将造成不可挽回的经济损失。20世纪60、70年代玩过曾有人研究过硅烷裂解法，而且也曾生产出品质很高的多晶硅，但由于事故频繁，损失惨重，最终还是停产下马。目前我国已经很少再有人采用此法来生产多晶硅了。虽然如此，也要清楚硅烷裂解法是具有许多优势的，只要解决好防爆问题，它还是非常有前途的。 当前常采用的是四氯化硅氢还原法和三氯氢硅氢还原法（西门子法），而且这两种方法与多晶硅和石英玻璃的联合制备法密切相关。 四氯化硅氢还原法是以四氯化硅和氢气为原料，在还原炉内发生化学反应来生成多晶硅的方法；三氯氢硅氢还原法是以三氯氢硅和氢气为原料，在还原炉内发生化学反应来生成多晶硅的方法。这两种方法基本相同，不同之处只是，一个是以四氯化硅和氢气为原料，另一个是以三氯氢硅和氢气为原料。
2018年多晶硅行业深度研究报告
２０１８年多晶硅行业深度研究报告
本期内容提要: 我国多晶硅产业砥砺前行，持续推进进口替代。硅材料分无机硅和有机硅，无机硅多为单质硅，包括多晶硅、单晶硅和非晶硅三类，多晶硅经区熔或直拉可生产单晶硅，半导体和光伏是其下游两大应用领域。我国多晶硅产业经历2006年之前的依赖进口，2011年的国外产能倾销，2014年的“双反”，国内产能竞争力逐步增强。2017年，我国产量24.20万吨，占全球55%，由于需求量大，进口14.10万吨，占表观消费量37%，近年呈小幅下降趋势。 国内多晶硅产能投放加速，全球供需仍处紧平衡。至2017年，全球万吨级多晶硅产能不足20家，TOP10产能38万吨；我国有效产能27.6万吨，集中度较高。未来多晶硅扩产集中于国内，中能/新特/永祥/大全合计新增约13万吨，基本与进口量相当，国外仅OCI扩产1.32万吨。我们分三种情形对测算未来需求，认为在80-90元/Kg价格区间内供需将处紧平衡。 成本与品质成为企业竞争关键，国内产能成本优势明显，无惧价格下降压力。多晶硅生产流程相对封闭，成本主要受能源(43%)、原材料(27%)和折旧(22%)影响，决定了新产能具备一定后发优势，包括：选择低电价降低能源成本；优选装臵及工艺降低单耗及能耗；资产投资下降降低折旧。国内龙头已位于全球成本曲线左侧，通威和大全现金和生产成本目前分别在46和59元/Kg左右，处领先水平，新增产能还将进一步下降。我们认为受平价上网影响，多晶硅价格大幅反弹概率较小。我们以行业降本增效路径测算现金和生产成本有望分别降至 3.1和3.9万元/吨，该水平下即使价格降至70元/Kg，企业仍有35%的毛利率。 海外龙头景气差异较大，欧美产能有望逐步被国内先进产能替代。我国多晶硅主要进口国及地区有韩国(45%)、德国(30%)、美国+台湾(15%)。我们对海外龙头进行了分析。OCI 2017年收购马来西亚工厂，并规划1.32万吨扩产，近年来多晶硅业绩持续提升。OCI马来西亚产能有成本优势，年初与隆基签订合同，品质得到认可，加之关税较低，我们认为OCI仍有竞争力。瓦克近年来多晶硅利润下滑明显，由于德国产能投产较早，美国产能不太稳定，我们认为其在光伏级市场市占率有下滑预期。REC是硅烷流化床工艺代表，生产成本低但折旧成本高，整体产能不具备竞争优势，加之我国对美“双反”关税较高，业绩呈下滑趋势。 投资建议：我们长期看好光伏发展，虽当前处调整期，但多晶硅环节格局已较为清晰，具有成本和品质优势的龙头机会明显，建议关注A股通威股份；H股新特能源；美股大全新能源。 风险因素：国内产能投产不及预期; 市场竞争加剧; 贸易摩擦; 原材料价格波动; 政策风险等。
多晶硅硅的化学制备
多晶硅硅的化学制备 【摘要】硅是一种重要的半导体材料，目前广泛应用于微电子、太阳能、光信息等领域。作为这些领域的原材料，硅的纯度必须大于5N[1]。目前制备多晶硅的方法主要有化学法和物理法（又称“冶金法”）两大类。化学方法主要有：三氯氢硅氢还原法（改良西门子法）、硅烷法和流化床法，其他方法很少有工业化生产的实例，本文主要对三种方法进行介绍并比较分析各方法的优缺点。 【关键词】多晶硅化学方法介绍比较分析 引言 半导体材料是半导体科学发展的基础。对Si和以GaAs为代表的化合物的深入研究使集成电路、半导体激光器、高速场效应晶体管的研制获得成功，大大丰富了半导体科学的内容。近年来，半导体超晶格的发展为半导体光电子学和量子功能器件的发展开辟了广阔的道路。[2] 多晶硅的生产方法有化学法和物理法（又称“合金法”）两大类，化学法应用化学原理对硅进行提纯，物理方法通过冶金原理对硅进行提纯。物理法制备的多晶硅纯度有限，一般在4N-6N左右，根据市场应用情况来看，太阳能级多晶硅纯度需达到6N-7N，而电子级多晶硅的纯度以9N以上为宜。因此，物理法制备的多晶硅不能用于半导体材料，用于太阳能电池也尚处于探索、试产阶段，暂时还不具备进行大规模工业生产的能力。而化学法生产多晶硅的工艺相对比较成熟，产品纯度高（可达到9N-12N），不仅能够满足太阳能电池的使用，也能满足半导体材料的使用。 化学法制备多晶硅一般先将工业硅（冶金级硅，纯度97%-99.9%）通过化学反应转为硅化合物，再经过精馏提纯得到高纯硅化合物，高纯硅化合物经过化学反应生成多晶硅。其中，工业硅是从含硅矿物中提取的，高纯硅化合物一般通过化学气相沉积的方式生成棒状多晶硅或粒状多晶硅。 目前，已经工业化的多晶硅化学制备方法主要包括改良三氯氢硅氢还原法（改良西门子法）、硅烷法和流化床法，其他方法很少有工业化生产的实例，本文主要对三种方法进行介绍并比较分析各方法的优缺点。
2019年多晶硅料行业分析报告
2019年多晶硅料行业 分析报告 2019年7月
目录 一、多晶硅料对于晶硅光伏产业至关重要 (4) 1、多晶硅是光伏晶硅产业链最重要的原料 (4) 2、多晶硅的生产是化工生产过程 (5) 3、近十年多晶硅的价格演变及行业发展情况 (7) 4、多晶硅的成本构成 (8) 5、光伏级多晶硅料根据品质可细分为五类 (10) 二、高品质多晶硅料的需求将持续增长 (12) 1、多晶硅全球产能高速增长，增量主要来自中国 (12) 2、国内新建产能相对海外产能已经具备成本优势 (14) 3、进口硅料占比逐年下降，短期内仍需要海外进口硅料 (14) 4、硅料价格当前处于阶段底部，仅国内头部企业保持微利 (15) 5、硅料头部企业或将谨慎扩产 (17) 6、单晶硅片产能扩张将提升对于高品质单晶硅料的需求 (21) 7、提升硅料品质或将成为国内多晶硅料头部企业下一步发展的重点 (23) 三、相关企业 (26)
中国低成本产能今年大量释放是之前多晶硅行业高利润的必然 结果。多晶硅的生产本质是化工生产过程，技术难度高，扩产周期长。今年以来，国内有大量低成本的多晶硅料产能释放，对于多晶硅的价格形成一定冲击。然而，此轮国内多晶硅料产能扩产的决策，大多是在2017Q1至2018Q1前后时间段做出的。彼时，多晶硅一级料的价格在100元/kg以上，低成本多晶硅料企业的毛利率超过40%。这种前置条件下，通威，新特，协鑫，大全新能源等技术领先的企业有足够的动力到低电价区域进行扩产。因此2019年大量多晶硅料新产能的释放，实际上是2017-2018Q1当时多晶硅产业处于暴利阶段而导致的结果。 国内新产能相对海外产能已经具备成本优势，硅料处于进口替代的过程。国内新建产能大多在新疆、内蒙、四川等能源相对丰富，电价低廉的区域，电力成本有较大幅度降低；另一方面，多晶硅生产装备技术的进步和工艺水平的提升，使得多晶硅的设备初始投资成本下降幅度较大。因此新投产能在折旧成本上也存在较大优势。从成本分布上，目前国内领先企业的生产成本已经全面低于海外龙头企业。在品质提升的前提下，国内硅料竞争力在逐渐增强。我国对于进口多晶硅料的依赖度呈现下降趋势，但是短期内仍然需要海外产能。2018 年我国进口多晶硅料14万吨，同期国内多晶硅料产出25.9万吨，进口硅料占比35.02%。 当前仅头部企业保持微利,2020年或将无新扩产能。4月初多晶硅价格跌至历史低点，其中单晶致密料降至7.45万元/吨，同比下滑42.6%。多晶致密料跌至6.28万元/吨，同比跌幅达到50.2%，5月份三家万吨级
一文看懂半导体硅片所有猫腻
一文看懂半导体硅片所有猫腻 半导体单晶硅片的生产工艺流程 单晶硅片是单晶硅棒经由一系列工艺切割而成的，制备单晶硅的方法有直拉法（CZ 法）、区熔法（FZ 法）和外延法，其中直拉法和区熔法用于制备单晶硅棒材。区熔硅单晶的最大需求来自于功率半导体器件。 单晶硅制备流程 直拉法简称CZ 法。CZ 法的特点是在一个直筒型的热系统汇总，用石墨电阻加热，将装在高纯度石英坩埚中的多晶硅熔化，然后将籽晶插入熔体表面进行熔接，同时转动籽晶，再反转坩埚，籽晶缓慢向上提升，经过引晶、放大、转肩、等径生长、收尾等过程，得到单晶硅。 区熔法是利用多晶锭分区熔化和结晶半导体晶体生长的一 种方法，利用热能在半导体棒料的一端产生一熔区，再熔接单晶籽晶。调节温度使熔区缓慢地向棒的另一端移动，通过整根棒料，生长成一根单晶，晶向与籽晶的相同。区熔法又分为两种：水平区熔法和立式悬浮区熔法。前者主要用于锗、GaAs 等材料的提纯和单晶生长。后者是在气氛或真空的炉室中，利用高频线圈在单晶籽晶和其上方悬挂的多晶硅棒的接触处产生熔区，然后使熔区向上移动进行单晶生长。由于硅熔体完全依靠其表面张力和高频电磁力的支托，悬浮于多
晶棒与单晶之间，故称为悬浮区熔法。 巨头垄断硅片市场进口替代可能性高 直拉法和区熔法的比较 单晶硅是从大自然丰富的硅原料中提纯制造出多晶硅，再通过区熔或直拉法生产出区熔单晶或直拉单晶硅，进一步形成硅片、抛光片、外延片等。直拉法生长出的单晶硅，用在生产低功率的集成电路元件。而区熔法生长出的单晶硅则主要用在高功率的电子元件。直拉法加工工艺：加料→熔化→缩颈生长→放肩生长→等径生长→尾部生长，长完的晶棒被升至上炉室冷却一段时间后取出，即完成一次生长周期。 悬浮区熔法加工工艺：先从上、下两轴用夹具精确地垂直固定棒状多晶锭。用电子轰击、高频感应或光学聚焦法将一段区域熔化，使液体靠表面张力支持而不坠落。移动样品或加热器使熔区移动。这种方法不用坩埚，能避免坩埚污染，因而可以制备很纯的单晶，也可采用此法进行区熔。 半导体单晶硅片加工工艺流程 工业生产中对硅的需求主要来自于两个方面：半导体级和光伏级。半导体级单晶硅和光伏级单晶硅在加工工艺流程中存在着一些差异，半导体级单晶硅的纯度远远高于光伏级单晶硅。半导体级单晶硅片的加工工艺流程：单晶生长→切断→外径滚磨→平边或V 型槽处理→切片，倒角→研磨，腐蚀--抛光→清洗→包装。
改良西门子法生产多晶硅工艺流程
改良西门子法生产多晶硅工艺流程 1. 氢气制备与净化工序 在电解槽内经电解脱盐水制得氢气。电解制得的氢气经过冷却、分离液体后，进入除氧器，在催化剂的作用下，氢气中的微量氧气与氢气反应生成水而被除去。除氧后的氢气通过一组吸附干燥器而被干燥。净化干燥后的氢气送入氢气贮罐，然后送往氯化氢合成、三氯氢硅氢还原、四氯化硅氢化工序。 电解制得的氧气经冷却、分离液体后，送入氧气贮罐。出氧气贮罐的氧气送去装瓶。气液分离器排放废吸附剂，氢气脱氧器有废脱氧催化剂排放，干燥器有废吸附剂排放，均由供货商回收再利用。 2. 氯化氢合成工序 从氢气制备与净化工序来的氢气和从合成气干法分离工序返回的循环氢气分别进入本工序氢气缓冲罐并在罐内混合。出氢气缓冲罐的氢气引入氯化氢合成炉底部的燃烧枪。从液氯汽化工序来的氯气经氯气缓冲罐，也引入氯化氢合成炉的底部的燃烧枪。氢气与氯气的混合气体在燃烧枪出口被点燃，经燃烧反应生成氯化氢气体。出合成炉的氯化氢气体流经空气冷却器、水冷却器、深冷却器、雾沫分离器后，被送往三氯氢硅合成工序。 为保证安全，本装置设置有一套主要由两台氯化氢降膜吸收器和两套盐酸循环槽、盐酸循环泵组成的氯化氢气体吸收系统，可用水吸收因装置负荷调整或紧急泄放而排出的氯化氢气体。该系统保持连
续运转，可随时接收并吸收装置排出的氯化氢气体。 为保证安全，本工序设置一套主要由废气处理塔、碱液循环槽、碱液循环泵和碱液循环冷却器组成的含氯废气处理系统。必要时，氯气缓冲罐及管道内的氯气可以送入废气处理塔内，用氢氧化钠水溶液洗涤除去。该废气处理系统保持连续运转，以保证可以随时接收并处理含氯气体。 3. 三氯氢硅合成工序 原料硅粉经吊运，通过硅粉下料斗而被卸入硅粉接收料斗。硅粉从接收料斗放入下方的中间料斗，经用热氯化氢气置换料斗内的气体并升压至与下方料斗压力平衡后，硅粉被放入下方的硅粉供应料斗。供应料斗内的硅粉用安装于料斗底部的星型供料机送入三氯氢硅合成炉进料管。 从氯化氢合成工序来的氯化氢气，与从循环氯化氢缓冲罐送来的循环氯化氢气混合后，引入三氯氢硅合成炉进料管，将从硅粉供应料斗供入管内的硅粉挟带并输送，从底部进入三氯氢硅合成炉。 在三氯氢硅合成炉内，硅粉与氯化氢气体形成沸腾床并发生反应，生成三氯氢硅，同时生成四氯化硅、二氯二氢硅、金属氯化物、聚氯硅烷、氢气等产物，此混合气体被称作三氯氢硅合成气。反应大量放热。合成炉外壁设置有水夹套，通过夹套内水带走热量维持炉壁的温度。 出合成炉顶部挟带有硅粉的合成气，经三级旋风除尘器组成的干法除尘系统除去部分硅粉后，送入湿法除尘系统，被四氯化硅液体洗
单晶硅与多晶硅的应用和区别
1单晶硅与多晶硅的应用和区别 多晶硅是生产单晶硅的直接原料，是当代人工智能、自动控制、信息处理、光电转换等半导体器件的电子信息基础材料。被称为“微电子大厦的基石”。 在太阳能利用上，单晶硅和多晶硅也发挥着巨大的作用。虽然从目前来讲，要使太阳能发电具有较大的市场，被广大的消费者接受，就必须提高太阳电池的光电转换效率，降低生产成本。从目前国际太阳电池的发展过程可以看出其发展趋势为单晶硅、多晶硅、带状硅、薄膜材料（包括微晶硅基薄膜、化合物基薄膜及染料薄膜）。 从工业化发展来看，重心已由单晶向多晶方向发展，主要原因为；[1]可供应太阳电池的头尾料愈来愈少；[2] 对太阳电池来讲，方形基片更合算，通过浇铸法和直接凝固法所获得的多晶硅可直接获得方形材料；[3]多晶硅的生产工艺不断取得进展，全自动浇铸炉每生产周期（50小时）可生产200公斤以上的硅锭，晶粒的尺寸达到厘米级；[4]由于近十年单晶硅工艺的研究与发展很快，其中工艺也被应用于多晶硅电池的生产，例如选择腐蚀发射结、背表面场、腐蚀绒面、表面和体钝化、细金属栅电极，采用丝网印刷技术可使栅电极的宽度降低到50微米，高度达到15微米以上，快速热退火技术用于多晶硅的生产可大大缩短工艺时间，单片热工序时间可在一分钟之内完成，采用该工艺在100平方厘米的多晶硅片上作出的电池转换效率超过14％。据报道，目前在50～60微米多晶硅衬底上制作的电池效率超过16％。利用机械刻槽、丝网印刷技术在100平方厘米多晶上效率超过17％，无机械刻槽在同样面积上效率达到16％，采用埋栅结构，机械刻槽在130平方厘米的多晶上电池效率达到15.8％。 多晶硅与单晶硅的差别 请问多晶硅与单晶硅的差别是什么?国内有那些厂家在生产这两种产品? 多晶硅是单质硅的一种形态。熔融的单质硅在过冷条件下凝固时，硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核，如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒，则这些晶粒结合起来，就结晶成多晶硅。多晶硅可作拉制单晶硅的原料，多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面。例如，在力学性质、光学性质和热学性质的各向异性方面，远不如单晶硅明显；在电学性质方面，多晶硅晶体的导电性也远不如单晶硅显著，甚至于几乎没有导电性。在化学活性方面，两者的差异极小。多晶硅和单晶硅可从外观上加以区别，但真正的鉴别须通过分析测定晶体的晶面方向、导电类型和电阻率等。 一、国际多晶硅产业概况 当前，晶体硅材料是最主要的光伏材料，其市场占有率在90％以上,而且在今后相当长的一段时期也依然是太阳能电池的主流材料。
电子级多晶硅的生产工艺
电子级 多晶硅的生产工艺
目录 摘要........................................................1. 1引言. (1) 2 多晶硅技术的特殊性及我国的差距 (1) 2.1 多晶硅技术的特殊性 (1) 3 主要的多晶硅生产技术选择 (2) 3.1 SiCl 4 法 (2) 3.2 SiH 2Cl 2 法 (3) 3.3 SiH 4 法 (3) 3.4 SiHCl 3 法 (4) 4 电子级多晶硅流程 (5) 4.1 第一代SiHCl 3 的生产流程 (5) 4.2 第二代多晶硅的生产流程 (7)
4.3 第三代多晶硅生产流程 (8) 5 流床反应器和自由空间反应器 (10) 6 结论 (11) 7致谢 (11) 参考文献 (12)
电子级多晶硅的生产工艺 摘要:就建设1000t电子级多晶硅厂的技术进行了探讨。对三氯氢硅法、四氯化硅法、二氯二氢硅法和硅烷法生产的多晶硅质量、安全性、运输和存贮的可行性、有用沉积比、沉积速率、一次转换率、生长温度、电耗和价格进行了对比;对还原或热分解使用的反应器即钟罩式反应器、流床反应器和自由空间反应器也进行了比较。介绍了用三氯氢硅钟罩式反应器法生产多晶硅三代流程。第三代多晶硅流程适于1000t/a级的电子级多晶硅生产。 关键词多晶硅;三氯氢硅法;硅烷法;流程;生产 1.引言： 根据电子级多晶硅的需求,世界及中国电子级多晶硅的生产能力,市场竞争形势,多晶硅的体纯度和表面纯度以及生产成本。提出了占领市场必须具备的质量标准,能源消耗和材料消耗指标以及最终生产成本。本文将进一步讨论目前电子级多晶硅的各种关键技术和这些技术对比,从而提出在建设我国1000t电子级多晶硅工厂的技术建议。 2 多晶硅技术的特殊性及我国的差距 2.1 多晶硅技术的特殊性 电子级多晶硅的发展经历了将近50年的历程。各国都在十分保密的情况下发展各自的技术。国外有人说参观一个多晶硅工厂甚至比参观一个核工厂还要难,可见其保密性之严。电子级多晶硅的特点是高纯和量大,其纯度已达很高级别:受主杂质的原子分数仅为5×10-11,施主杂质的原子分数为15×10-11(国外的习惯表示法分别为50ppt和150ppt)。其生产能力于1965年达30t/a,1988年上升到5500t/a,2000年已达到26000t/a,这在凝聚态物质中是首屈一指的。生产如此大
多晶硅生产工艺学
多晶硅生产工艺学
绪论 一、硅材料的发展概况 半导体材料是电子技术的基础，早在十九世纪末，人们就发现了半导体材料，而真正实用还是从二十世纪四十年代开始的，五十年代以后锗为主，由于锗晶体管大量生产、应用，促进了半导体工业的出现，到了六十年代，硅成为主要应用的半导体材料，到七十年代随着激光、发光、微波、红外技术的发展，一些化合物半导体和混晶半导体材料：如砷化镓、硫化镉、碳化硅、镓铝砷的应用有所发展。一些非晶态半导休和有机半导休材料（如萘、蒽、以及金属衍生物等）在一定范围内也有其半导休特性，也开始得到了应用。 半导休材料硅的生产历史是比较年青的，约30年。美国是从1949～1951年从事半导体硅的制取研究和生产的。几年后其产量就翻了几翻，日本、西德、捷克斯洛伐克，丹麦等国家的生产量也相当可观的。 从多晶硅产量来看，就79年来说，美国产量1620～1670吨。日本420～440吨。西德700～800吨。预计到85年美国的产量将达到2700吨、日本1040吨、西德瓦克化学电子有限公司的产量将达到3000吨。 我国多晶硅生产比较分散，真正生产由58年有色金属研究院开始研究，65年投入生产。从产量来说是由少到多，到七七年产
量仅达70～80吨，预计到85年达到300吨左右。 二、硅的应用 半导体材料之所以被广泛利用的原因是：耐高压、硅器件体积小，效率高，寿命长，及可靠性好等优点，为此硅材料越来越多地应用在半导体器件上。硅的用途： 1、作电子整流器和可控硅整流器，用于电气铁道机床，电解食盐，有色金属电解、各种机床的控制部分、汽车等整流设备上，用以代替直流发电机组，水银整流器等设备。 2、硅二极管，用于电气测定仪器，电子计算机装置，微波通讯装置等。 3、晶体管及集成电路，用于各种无线电装置，自动电话交换台，自动控制系统，电视摄相机的接收机，计测仪器髟来代替真空管，在各种无线电设备作为放大器和振荡器。 4、太阳能电池，以单晶硅做成的太阳能电池，可以直接将太阳能转变为电能。 三、提高多晶硅质量的措施和途径： 为了满足器件的要求，硅材料的质量好坏，直接关系到晶体管的合格率与电学性能，随着大规模集成电路和MOS集成电路的发展而获得电路的高可靠性，适应性。因此对半导体材料硅的要求越来越高。 1、提高多晶硅产品质量的措施： 在生产过程中，主要矛盾是如何稳定产品的质量问题，搞好
中国多晶硅行业发展现状分析
３３２ 二 ○一二年第二十三期 华章 M a g n i f i c e n t W r i t i n g 孙翌华，延安大学西安创新学院。 作者简介：中国多晶硅行业发展现状分析 孙翌华 （延安大学西安创新学院，陕西西安710100） ［摘要］中国多晶硅行业外部环境已出现明显变化，多晶硅供求平衡矛盾仍未得到彻底缓解，多晶硅行业发展趋 势是进一步集约化。 ［关键词］多晶硅；成本；供求1、中国多晶硅行业外部环境分析 目前，除保利协鑫、大全新能源等少数企业较好的生产状态，九成以上的中国多晶硅企业均处于停产状态。中国多晶硅行业发展外部环境异常严峻，主要体现在以下几点： 1.1光伏产业调整期尚未结束。2011年下半年以来，光伏产业进入调整期，组件产品价格快速下滑，最终引致上游的多晶硅价格大跌。2011年全球光伏新增装机为29.67GW ，较2010年增长76.4%。尽管光伏终端市场依然保持了高速增长，但由于供给端增长过快，例如中国组件产能超过40GW ，多晶硅、硅片、电池等环节也出现产能相对过剩局面。 2012年上半年，光伏产业调整进入深化阶段，原本还在30%毛利率以上的多晶硅环节深受影响，价格大幅跳水。 1.2中国多晶硅企业正面临国外厂商的低价竞争。截止2012年6月29日，中国商务部已经收到了保利协鑫等国内多晶硅厂商的申请，希望来自美韩的多晶硅出口倾销行为进行调查、征收反倾销税，中国商务部尚未正式进行立案调查。Hemlock 、REC 、OCI 等美韩多晶硅价格已经跌至20美元/公斤左右，低于国内多晶硅厂商的市场价格，即使是身为国内多晶硅领头羊的保利协鑫也难以长期承受如此的价格竞争。 1.3多晶硅下游市场需求增长前景不确定。全球光伏产业经历了多年的高速增长后，增速趋缓，传统的光伏市场大国德国将稳定在6GW 左右，而意大利财政经济基础较之德国薄弱，受到欧债危机的冲击较大，光伏市场也难以再现高速增长态势。新兴市场国家已经启动，中国、美国、日本等有望逐渐成为光伏市场新的亮点，但受到国际国内多方面因素的影响，新兴市场国家短时间内难以取代欧洲的光伏市场地位。全球光伏市场增速放缓、增长前景不确定给中国多晶硅行业发展带来多重变数。 2、中国多晶硅供求现状 笔者预测，中国多晶硅行业的供求状况将在2013年下半年以后得以彻底改观，届时光伏产业链各环节也将达到相对平衡状态。 2.1多晶硅供求情况。 2.1.12011全年、2012年1—5月全球多晶硅供应、需求量。2011年，全球多晶硅总产量达到24万吨，预计2012年仍将有30%左右的增长，超过30万吨。 2011年多晶硅需求量大约为19万吨，其中电子级多晶硅需 求量2.7万吨，太阳能级多晶硅需求量16.3万吨，预计2012年太阳能级多晶硅需求量将在18万吨左右。 整体上看，2012年全球多晶硅供给仍处于相对过剩状态。2.1.22011全年、2012年1—5月中国多晶硅进口量。2011 年中国总计进口多晶硅64613.86吨，其中，从韩国进口21361吨，从美国进口17476.32吨。 2012年1—5月份中国累计进口多晶硅34034.74吨。具体来看，5月份，中国从美国进口多晶硅3269.37吨，环比增长28.47%，其所占比重为41.40%;从德国进口多晶硅2053.53吨， 环比增长69.04%，其所占比重为26.01%；从韩国进口多晶硅1752.74吨，环比增长15.05%，其所占比重为22.20%。 2.1.3中国主要多晶硅企业产能概况。中国国产多晶硅供应占到本国光伏产业需求的一半左右，中国主要多晶硅企业产能状况如表1： 2.2多晶硅企业成本竞争力概况。综合各项数据来看，中国多数多晶硅企业成本均在35美元/公斤以上，甚至部分多晶硅小企业成本在50美元/公斤以上。经过技术改造和优化生产管控，保利协鑫多晶硅成本控制在18.6美元/公斤。赛维LDK 和昱辉多晶硅成本均超过30美元/公斤。 从国外多晶硅大厂数据看，OCI 、REC 、瓦克、MEMC 、Hem-lock 等多晶硅生产成本均在25美元/公斤以下，最优水准可以做到15—20美元/公斤。中国多晶企业发展历程短，早期企业发展过程中在技术工艺设计上基本处于摸索状态，无法做到闭环生产，不但造成环保问题，而且造成单位固定资产投资远远高于国外先进水平，甚至是国外先进水平的5—10倍之多，企业因此背上沉重的折旧包袱，生产成本难具竞争力。 3、中国多晶硅行业发展的问题和趋势 中国多晶硅行业是伴随全球光伏产业的飞速发展而发展起来的，从无到有，从弱小到在全球市场占有一席之地，发展道路艰辛。目前，应正视行业发展的三大问题：（1）多晶硅行业集中度不高，企业力量分散；（2）生产工艺与国外先进水平比尚有差距，无法做到闭环生产和化工产物的有效循环利用；（3）生产成本尚不具备国际竞争力。 中国多晶硅行业发展会出现集约化趋势，未来万吨以上具备成本竞争力的多晶硅企业将成为重点培育的企业，3000吨以下的多晶硅企业将不具备规模经济优势，最终被淘汰出市场。从技术发展上，改良西门子法依然是主要技术工艺，低电耗的冷氢化工艺逐渐在更多企业推广，企业将会通过优化技术工艺实现真正的闭环生产和化工产物的有效循环利用。 【参考文献】 [1]郭力方.多晶硅停产潮波及上市公司.市场或加速分化[N ].中国证 券报，2011.12.[2]文泰.多晶硅企业停产增多.行业目前困局难破[J/OL ].证券时报 网，2011.12.
电子级多晶硅金属杂质来源探讨
山 东 化 工 收稿日期：２０１８－０６－０７ 基金项目：国家重大专项（０２专项）；极大规模集成电路制造技术及成套工艺（２０１４ＺＸ０２４０４）作者简介：高召帅（１９９０—），江苏徐州人，浙江大学硕士，江苏鑫华半导体材料科技有限公司研发工程师，从事电子级多晶硅领域研究工作；通讯联系人：于跃。 电子级多晶硅金属杂质来源探讨 高召帅，于 跃，谢世鹏，厉忠海，王 培 （江苏鑫华半导体材料科技有限公司，保利协鑫旗下，江苏徐州 ２２１００４） 摘要：电子级多晶硅金属杂质含量是评价其产品质量的重要指标之一，其杂质含量的高低直接影响影响下游晶圆制造产品质量，所以对 其金属杂质含量的控制至关重要，本文主要从精馏、还原及后处理生产过程中每个环节浅析电子级多晶硅金属杂质的引入源，同时提出相应控制措施。关键词：电子级多晶硅；金属杂质；来源中图分类号：ＴＱ４２６．９５；ＴＱ１２７．２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８－０２１Ｘ（２０１８）２０－０１０２－０２ ＴｈｅＳｏｕｒｃｅｓｏｆＩｍｐｕｒｉｔｉｅｓｉｎＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＧｒａｄｅＰｏｌｙｓｉｌｉｃｏｎＭｅｔａｌ ＧａｏＺｈａｏｓｈｕａｉ，ＹｕＹｕｅ，ＸｉｅＳｈｉｐｅｎｇ，ＬｉＺｈｏｎｇｈａｉ，ＷａｎｇＰｅｉ （ＪｉａｎｇｓｕＸｉｎｈｕａＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒＭａｔｅｒｉａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｘｕｚｈｏｕ ２２１００４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｇｒａｄｅｐｏｌｙｓｉｌｉｃｏｎｍｅｔａｌｉｍｐｕｒｉｔｙｃｏｎｔｅｎｔｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｉｎｄｉｃａｔｏｒｓｏｆｉｔｓｐｒｏｄｕｃｔｑｕａｌｉｔｙ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ，ｔｈｅｉｍｐｕｒｉｔｙｃｏｎｔｅｎｔｄｉｒｅｃｔｌｙａｆｆｅｃｔｔｈｅｄｏｗｎｓｔｒｅａｍｗａｆｅｒｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ，ｐｒｏｄｕｃｔｑｕａｌｉｔｙａｎｄｓｏｏｎｔｈｅｍｅｔａｌｏｆｉｍｐｕｒｉｔｙｃｏｎｔｅｎｔｉｓｖｅｒｙｉｍｐｏｒｔａｎｔｔｏｃｏｎｔｒｏｌ，ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｍａｉｎｌｙｆｒｏｍｔｈｅｅａｃｈｌｉｎｋｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｄｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎ，ｒｅｄｕｃｔｉｏｎａｎｄｐｏｓｔ－ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｓｏｕｒｃｅ，ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｌｅｖｅｌｐｏｌｙｓｉｌｉｃｏｎｍｅｔａｌｉｍｐｕｒｉｔｙｏｆｓｈａｌｌｏｗ，ａｎｄａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌｍｅａｓｕｒｅｓａｒｅｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｇｒａｄｅｐｏｌｙｓｉｌｉｃｏｎ；ｍｅｔａｌｉｍｐｕｒｉｔｉｅｓ；ｓｏｕｒｃｅ 电子级多晶硅是国家发展集成电路产业的基础原材料，是《国家集成电路产业发展推进纲要》确定的发展重点之一。其生产技术和市场一直被国外企业所垄断，严重制约了我国集成电路产业发展，并已经影响到国家战略安全，为了打破国外垄断，维护产业的健康、完全、稳定发展，发展我国高品质电子级 多晶硅迫在眉睫［１－２］ 。我国半导体行业市场目前位居全球第一、增速也位居全球第一，但我国集成电路产业与先进产业国之间的差距较大，仅从最上游电子级多晶硅原料来讲，主要体现在我国电子级多晶硅产品质量纯度还不及国外电子级多晶硅企业。随着中国集成电路产业规模保持高速增长态势，年均复合增长率为１７．６％，远高于全球半导体市场４．３％的增长率。随着国内新建工厂主要为１２英寸硅片厂大批新建Ｆａｂ厂和硅片厂的逐渐投产，国内对高品质电子级多晶硅的市场需求也在不断提高，所以自主自产高纯电子级多晶硅刻不容缓。 电子级多晶硅体表金属主要指的是Ｆｅ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｎａ、Ａｌ、Ｋ等元素，国标电子级一级品基体体金属杂质含量（质量分 数）要求小于１×１０－９ ，电子级多晶硅国标１级品的表面金属杂 质含量要求小于５ ．５×１０－９ ，而国际先进电子级多晶硅生产企业对其金属杂质含量控制的更低。电子级多晶硅主体工艺模型与改良西门子法工艺相似，但其在细节上存在很大差异，完全按照化工生产模式运行则不可能产出高品质的产品，需要有接近半导体行业的生产理念、管理模式，才能产出合格产品 ［３－５］ 。体金属杂质含量的引入源一般处于精馏、尾气回收及还原气相沉积过程，而表金属杂质含量的引入源主要来自于还 原停炉至后处理环节。目前关于电子级多晶硅体表金属杂质引入源报道的相关文献较少，可借鉴的经验匮乏，所以本文主要对影响电子级多晶硅体表金属相关因素进行探讨，为电子级多晶硅行业发展提供宝贵意见。 １ 电子级多晶硅体表金属污染及分析１．１ 电子级多晶硅体金属污染及分析 在电子级多晶硅生产过程中影响产品体金属质量的环节主要在精馏、尾气回收及还原气相沉积生产工序。生产电子级多晶硅主要原料为高纯三氯氢硅及高纯氢气，而精馏及尾气回收系统作为提纯高纯三氯氢硅及高纯氢气重要工序，其原料金属杂质含量直接影响最终产品体金属杂质含量，而影响原料纯度的引入源主要为精馏塔、换热器、吸附塔、压缩机、换热器、管 道、泵、阀等与物料直接接触的生产设备［６－７］ ；在还原生产工序中，主要为还原炉、炉筒清洗机、石墨组件及各类与物料直接接触设备等，其次，在化学气相沉积过程中，采用硅芯的质量也是影响电子级多晶硅体金属重要因素之一。针对如上影响体金属的相关原因，需要在材料选材、设备制造过程、洁净清洗及保养过程精心管控，避免设备材质及相关材料洁净质量，尤其在设备安装、管道焊接过程中一定要做好洁净控制，避免施工过程引入污染。如下图为电子级多晶硅简易生产流程见图１ 。 图１ 电子级多晶硅简易生产流程 · ２０１·ＳＨＡＮＤＯＮＧＣＨＥＭＩＣＡＬＩＮＤＵＳＴＲＹ ２０１８年第４７卷
多晶硅制备及工艺
多晶硅制备及工艺 蒋超 材料与化工学院 材料1103班 【摘要】工业硅是制造多晶硅的原料，它由石英砂（二氧化硅）在电弧炉中用碳还原而 成。化学提纯制备高纯硅的方法有很多，其中SiHCl3 氢还原法具有产量大、质量高、成本低等优点，是目前国内外制取高纯硅的主要方法。硅烷法可有效地除去杂质硼和其他金属杂质，无腐蚀性、不需要还原剂、分解温度低和收率高，所以是个有前途的方法。下面介绍SiHCl3 氢还原法（改良西门子法）和硅烷法。 【关键词】改良西门子法硅烷法高纯硅 改良西门子法 1955年，西门子公司成功开发了利用氢气还原三氯硅烷（SiHCl3）在硅芯发热体上沉积硅的工艺技术，并于1957年开始了工业规模的生产，这就是通常所说的西门子法。 在西门子法工艺的基础上，通过增加还原尾气干法回收系统、SiCl4氢化工艺，实现了闭路循环，于是形成了改良西门子法——闭环式SiHCl3氢还原法。 改良西门子法的生产流程是利用氯气和氢气合成HCl（或外购HCl），HCl和冶金硅粉在一定温度下合成SiHCl3，分离精馏提纯后的SiHCl3进入氢还原炉被氢气还原，通过化学气相沉积反应生产高纯多晶硅。具体生产工艺流程见图1。 改良西门子法包括五个主要环节：SiHCl3合成、SiHCl3精馏提纯、SiHCl3的氢还原、尾气的回收和SiCl4的氢化分离。该方法通过采用大型还原炉，降低了单位产品的能耗。通过采用SiCl4氢化和尾气干法回收工艺，明显降低了原辅材料的消耗。 图1：改良西门子法生产工艺流程图
改良西门子法制备的多晶硅纯度高，安全性好，沉积速率为8～10μm/min，一次通过的转换效率为5%～20%，相比硅烷法、流化床法，其沉积速率与转换效率是最高的。沉积温度为1100℃，仅次于SiCl4（1200℃），所以电耗也较高，为120 kWh/kg（还原电耗）。改良西门子法生产多晶硅属于高能耗的产业，其中电力成本约占总成本的70%左右。SiHCl3还原时一般不生产硅粉，有利于连续操作。该法制备的多晶硅还具有价格比较低、可同时满足直拉和区熔要求的优点。因此是目前生产多晶硅最为成熟、投资风险最小、最容易扩建的工艺，国内外现有的多晶硅厂大多采用此法生产SOG硅与EG硅，所生产的多晶硅占当今世界总产量的70～80%。 硅烷法 1956年，英国标准电讯实验所成功研发出了硅烷（SiH4）热分解制备多晶硅的方法，即通常所说的硅烷法。1959年，日本的石冢研究所也同样成功地开发出了该方法。后来，美国联合碳化合物公司采用歧化法制备SiH4，并综合上述工艺且加以改进，便诞生了生产多晶硅的新硅烷法。 硅烷法以氟硅酸、钠、铝、氢气为主要原辅材料，通过SiCl4氢化法、硅合金分解法、氢化物还原法、硅的直接氢化法等方法制取SiH4，然后将SiH4气提纯后通过SiH4热分解生产纯度较高的棒状多晶硅。硅烷法与改良西门子法接近，只是中间产品不同：改良西门子法的中间产品是SiHCl3；而硅烷法的中间产品是SiH4. 图2：硅烷法生产工艺流程图 硅烷法存在成本高、硅烷易爆炸、安全性低的缺点；另外整个过程的总转换效率为0.3，转换效率低；整个过程要反复加热和冷却，耗能高；SiH4分解时容易在气相成核，所以在反应室内生成硅的粉尘，损失达10%～20%，使硅烷法沉积速率（3～8μm/min）仅为西门子法
电子级多晶硅清洗过程管控要点
174研究与探索Research and Exploration ·工艺与技术 中国设备工程 2019.02 (下)随着我国对电子级多晶硅用量需求不断增加，自主生 产高纯电子级多晶硅迫在眉睫。在电子级多晶硅生产技术攻 关中，最难解决的技术难题就是硅料清洗，其关键控制点更 是亟需开发掌握的技术。本文主要将对电子级多晶硅清洗过 程中关键控制点进行探究。 1 电子级多晶硅的清洗方法 电子级多晶硅的清洗方法通常采用湿法清洗，硅料湿 法清洗主要包括硅料碱洗及硅料酸洗，目前国外电子级多晶 硅生产企业主要采用硅料酸洗技术。 1.1?硅料碱洗 硅料碱洗主要是指在30~120℃的温度下，使用一定浓 度的碱液，将硅料投入其中液体中，硅料与氢氧根离子反应 产生硅酸根，反应过程中有氢气产生，具体反应方程式如下： Si+2NaOH+H 2O=Na 2SiO 3+2H 2↑ Si →[SiO 3]2- Si-4e →Si 4+H 2O →H 2↑H+1e →H 4H+4e →4H 通过该反应碱蚀适当的厚度，将硅料表面的氧化物、砂浆、粉尘等杂质去除，使硅料表面洁净度符合要求。常规采用使用的碱液为氢氧化钠、氢氧化钾或其他有机碱，但碱洗过后，要选用适当的冲洗方式除去硅料表面残留的碱性物质，常用的冲洗方式有浸泡、喷淋、QDR，通常选用几种重复或者交替使用，为了加快冲洗效果，可适当加入无机酸（如盐酸、氢氟酸），中和残余的碱液，以实现彻底去除残留的问题，提高清洗效果。碱液清洗硅料时，绝大部分金属物不与碱液进行反应，故而碱洗有一定的局限性。1.2?硅料酸洗方法目前在电子级多晶硅清洗行业中，通常选用氢氟酸与硝酸按一定比例混合与硅料进行蚀刻反应，硅料先与硝酸反电子级多晶硅清洗过程管控要点 厉忠海，于跃，王阳，沈棽 （江苏鑫华半导体材料科技有限公司，江苏?徐州?221004） 摘要：电子级多晶硅是集成电路产业链中重要的基础材料，是制造集成电路抛光片、高纯硅制品的主要原料。电子级多晶硅表面金属杂质含量的高低对单晶拉制以及晶圆片的良率的高低有着密切的关系，因此，在生产过程中，通过表面清洗来控制电子级多晶硅后处理过程中带来的表面金属杂质含量，提升电子级多晶硅的质量，保证单晶拉制的成功率、晶圆片的良率。 关键词：电子级多晶硅；清洗方法；表面金属含量 中图分类号：TN304 文献标识码：A 文章编号：1671-0711（2019）02（下）-00174-02 提高电能运输效率和质量，降低电网的维护成本，起到保 护环境和节约资源目的，因此在我国有非常好的发展前景， 得到非常广泛应用。 （3）柔性交流电技术的应用。该技术在电网运输中 具备很高的清洁度，但是在实际的运用中还需要使用一 些技术，现在智能电网采用了很多技术，（电力、微型 电子以及控制等方面的技术）。与此同时，在运输电力 中必须将较高清洁度，一些新型电力注入到电网中，而 柔性交流电技术可以对这些方面的需求进行有效满足， 应该通过利用一些电力和控制方面的技术对交流电视网 线进行灵活和合理的控制，因此该技术在智能电网中的 应用非常广泛。 2.3?新型的电力工程技术在智能电网中的应用? （1）构建调度和广域防御网络，这样就能确保我国电 力能源在相对领域得到更加广阔应用，使得电力资源得到科 学合理的配置。（2）构建新型可靠的硬件方面的设备，关 于电力工程在开展运输工作中采用这些新型的硬件设备可以 对运输中输电设备发生的老化现象进行合理避免和解决，最大限度提高运输效率。（3）对拓扑网络进行合理构建，应用这种性质的技术就可以对智能电网和计算机之间进行合理连接，从而就能够构建出成熟和完善的供电系统。3 结语在进行智能电网建设中，要从多经济性、安全性、稳定性及便捷性等多方面进行考虑，确保工程技术得到科学合理的应用。我国电网已经进入到了智能化和科技化的新时代，在进行智能电网建设中电力工程技术发挥着非常重要作用，因此加强对其的研究与应用具有非常重要的现实意义。参考文献：[1]韩佳楠，谷卓木.基层电网建设电力工程安全技术现状及改进措施[J].科技创新导报,2016,（30）.[2]曹江春.电力工程技术在智能电网建设中的应用[J].工程技术研究,2017,（03）.?[3]陈东升.电力工程技术在智能电网建设中的应用探析[J].通讯世界，2017,（11）.?