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多晶硅材料簡介及其工藝流程
點擊次數(shù)：202 發(fā)布時間：2013-7-29
1．多晶硅材料
多晶硅材料作為制造集成電路硅襯底、太陽能電池等產(chǎn)品的主要原料，是發(fā)展信息產(chǎn)業(yè)和新能源產(chǎn)業(yè)的重要基石。水泵、磁力泵、不銹鋼磁力泵
多晶硅是單晶硅的主要原料，其深加工產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體工業(yè)，是當代人工智能、自動控制、水處理、信息處理、光電轉(zhuǎn)換等半導(dǎo)體器件和集成電路的基礎(chǔ)材料。95％以上的集成電路芯片及各類半導(dǎo)體器件均為硅材料制造。
伴隨世界發(fā)展中國家的工業(yè)進程的加快，能源耗持續(xù)呈現(xiàn)增長趨勢。據(jù)估計，目前已探明的一次能源的儲量會在百年內(nèi)消耗殆盡。為此，可再生能源的開發(fā)利用為所關(guān)注，綠色環(huán)保、資源豐富的太陽能得到人類的高度青睞。目前，太陽能光伏產(chǎn)業(yè)已成為世界上發(fā)展zui快的*產(chǎn)業(yè)之一，過去十年的增速已達39％的態(tài)勢。太陽能電池是太陽能光伏產(chǎn)業(yè)鏈上游的主要產(chǎn)品，而多晶硅材料正是太陽能電池的核心原料。
2．多晶硅生產(chǎn)工藝
多晶硅生產(chǎn)有多種工藝方法，如改良西門子法、硅烷熱分解法、硫化床法、冶金法、氣液沉積法、區(qū)域熔化提純法、無氯技術(shù)、碳熱還原反應(yīng)法、鋁熱還原法以及常壓碘化學(xué)氣相傳輸凈化法等。主要是將固態(tài)工業(yè)硅轉(zhuǎn)化成在允許溫度范圍內(nèi)存在的液態(tài)化合物，然后用的精餾方法進行深度提純以除去其中的雜質(zhì)，使元素硅以多晶硅棒的形式沉淀出來。
目前，國內(nèi)外普遍采用技術(shù)成熟、投資風(fēng)險zui小、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定并且易于擴建的改良西門子工藝，即經(jīng)過精餾提純的三氯氫硅在純氫氣環(huán)境下，在高溫的硅芯表面沉積生成棒狀多晶硅。三氯氫硅還原與四氯化硅轉(zhuǎn)化后的尾氣通過加壓并低溫分離回收，分離出的氯硅烷至精餾提純工段，氫氣回還原爐和轉(zhuǎn)化爐循環(huán)使用，氯化氫返回到三氯氫硅工段合成三氯氫硅。精餾工段分離出的四氯化硅至轉(zhuǎn)化爐轉(zhuǎn)化為三氯氫硅，精餾的三氯氫硅則到還原爐生成多晶硅。
多晶硅棒出爐后，被輸送到硅棒切斷機上，經(jīng)去頭、取樣、指標分析并根據(jù)與用戶需要的幾何形狀、技術(shù)參數(shù)將產(chǎn)品進行分檔切斷、滾磨、打尖、清洗、干燥、檢驗。合格產(chǎn)品由輸送機送至包裝崗位進行包裝。其生產(chǎn)工藝路線見圖3—77。