多晶硅產(chǎn)品的用途和生產(chǎn)工藝說明

1、多晶硅產(chǎn)品的用途與生產(chǎn)工藝簡介 2 黎展榮編寫 200多晶硅產(chǎn)品的用途與生產(chǎn)工藝簡介講課提綱：多晶硅產(chǎn)品的用途國內(nèi)外多晶硅生產(chǎn)情況與市場分析多晶硅生產(chǎn)方法多晶硅生產(chǎn)的要緊特點多晶硅生產(chǎn)的要緊工藝過程講課想要達(dá)到的目的：通過介紹，希望達(dá)到以下幾點目的：了解半導(dǎo)體多晶硅有關(guān)差不多概念與有關(guān)名詞，為今后進(jìn)一步學(xué)習(xí)、交流與提高打下基礎(chǔ)；了解多晶硅的要緊用途與國內(nèi)外多晶硅的生產(chǎn)和市場情況，熱愛多晶硅事業(yè)與行業(yè)；3，了解多晶硅生產(chǎn)方法和多晶硅生產(chǎn)的要緊特點，加深對多晶硅生產(chǎn)工藝流程的初步認(rèn)識；4，了解公司3000噸/年多晶硅項目的要緊工藝過程、工廠的概況、規(guī)模、車間工序的相互關(guān)聯(lián)，有利于今后工作的開展。多

2、晶硅產(chǎn)品的用途在講多晶硅的用途前，我們先講一講半導(dǎo)體多晶硅的有關(guān)概念和有關(guān)名詞。1，什么是多晶硅？我們所講的多晶硅是半導(dǎo)體級多晶硅，或太陽能級多晶硅，它要緊是用工業(yè)硅或稱冶金硅（純度98-99%）經(jīng)氯化合成生產(chǎn)硅氯化物，將硅氯化物精制提純后得到純?nèi)葰涔瑁賹⑷葰涔栌脷溥M(jìn)行還原生成有金屬光澤的、銀灰色的、具有半導(dǎo)體特性產(chǎn)品，稱為半導(dǎo)體級多晶硅。2，什么是半導(dǎo)體？所謂半導(dǎo)體是界于導(dǎo)體與絕緣體性質(zhì)之間的一類物質(zhì)，導(dǎo)體、半導(dǎo)體與絕緣體的大概分不是以電阻率來劃分的，見表1。表1 導(dǎo)體、半導(dǎo)體與絕緣體的劃分名 稱電 阻 率（.Cm）備 注導(dǎo)體10-40.0001Cu, Ag, AL等半導(dǎo)體10-410

3、90.00011000000000Si, Ge, GaAs等絕緣體1091000000000塑料，石英，玻璃，橡膠等3，純度表示法半導(dǎo)體的純度表示與一般產(chǎn)品的純度表示是不一樣的，一般產(chǎn)品的純度是以主體物質(zhì)的含量多少來表示，半導(dǎo)體的純度是以雜質(zhì)含量與主體物質(zhì)含量之比來表示的。見表2。表2 純度表示法1%1/10010-22N百分之一（減量法，扣除要緊雜質(zhì)的量后）1PPm1/100000010-66N百萬分之一1PPb1/100000000010-99N十億分之一1PPt1/100000000000010-1212N萬億分之一PPma原子比PPmw重量比PPba原子比PPbw重量比PPta原子比P

4、Ptw重量比1），外購的工業(yè)硅純度外購的工業(yè)硅純度是百分比，1個九，“1N”，98%， 兩個九，“2N”，99%，是指扣除測定的雜質(zhì)元素重量后，其余作為硅的含量（純度）。如工業(yè)硅中Fe0.4%,AL0.3%,Ca0.3%,共1%, 則工業(yè)硅的純度是：（100-1）X100%=99% 。2), 半導(dǎo)體純度工業(yè)硅中的B含量是0.002%(W)，則工業(yè)硅純度對硼來講被視為99.998%，即4N（對B來講）。半導(dǎo)體硅中的B含量，如P型電阻率是3000.Cm時，查曲線圖得B的原子數(shù)為4.3X1012原子/Cm3，則半導(dǎo)體的純度是：4.3X1012 /4.99X1022=0.86X10-10=8.6X10

5、-11(11N，0.086PPba),或(4.3X1012 X10.81) /(4.99X1022X28)=0.33X10-10=0.033PPbw=3.3X10-11(11N)。對B來講，從工業(yè)硅的4N提高到11N，純度提高7個數(shù)量級（10000000，千萬倍）即B雜質(zhì)含量要降低6個數(shù)量級（1000000，百萬倍），因此生產(chǎn)半導(dǎo)體級多晶硅是比較困難的。3), 集成電路的元件數(shù)集成電路的元件數(shù)的比較，列于表3。集成電路的集成度越高，則對硅材料純度的要求越高。表3 集成電路的元件數(shù)比較晶體管分立元件1個分立元件指二極管、三極管IC集成電路100-1000個元件LSI大規(guī)模集成電路1000-10萬

6、個元件VLSI超大規(guī)模集成電路10萬個元件ULSI超超大規(guī)模集成電路1億個元件據(jù)報導(dǎo)：日本在6.1X5.8 mm4), 硅片（單晶硅）進(jìn)展迅速硅片（單晶硅）進(jìn)展迅速，見表4。表4 硅片（單晶硅）進(jìn)展迅速1960年25mm11990年200mm81965年50mm21995年300mm11970年732000年400mm161974年100mm42005年450mm181978年150mm6大規(guī)模生產(chǎn)中多晶硅直徑一般公認(rèn)為是120-150 mm比較合適，也研發(fā)過200-250 mm。5), 多晶硅、單晶硅、硅片與硅外延片多晶硅：內(nèi)部硅原子的排列是不規(guī)則的雜亂無章的。單晶硅：內(nèi)部硅原子的排列是有規(guī)

7、則的（生產(chǎn)用原料是多晶硅）。硅片：單晶硅經(jīng)滾磨、定向后切成硅片，分磨片與拋光片。硅外延片：拋光片經(jīng)清洗處理后用CVD方法在其上再生長一層具有需求電阻率的單晶硅層，目前超大規(guī)模集成電路正趨向于采納硅外延片來生產(chǎn)。4, 多晶硅產(chǎn)品的用途半導(dǎo)體多晶硅本身用途并不大，必須要將多晶硅培育成單晶硅，經(jīng)切、磨、拋制成硅片（又稱硅圓片），在硅片上制成電子元件（分立元件、太陽能能基片、集成電路或超大規(guī)模集成電路），才能有用。硅由于它的一些良好的半導(dǎo)體性能和豐富的原料，自1953年硅作為整流二極管元件問世以來，隨著工藝技術(shù)的改革，硅的純度不斷的提高，目前已進(jìn)展成為電子工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一種半導(dǎo)體材料，有關(guān)硅的基礎(chǔ)

8、理論也進(jìn)展得較為完善。起初由于制造硅材料的技術(shù)問題，半導(dǎo)體多晶硅純度不高，只能作晶體檢波器(礦石收音機(jī),相當(dāng)于二極管).隨著材料制造工藝技術(shù)的不斷改進(jìn)與完善，材料純度不斷提高，制造成功各種半導(dǎo)體器件，從晶體管、整流元件、太陽能電池片到集成電路到大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路，才使硅材料得到廣泛的用途。半導(dǎo)體多晶硅是單晶硅的關(guān)鍵原材料，多晶硅培育成單晶硅的方法是：有坩堝（CZ）與無坩堝（FZ），即直拉與區(qū)熔之分。制成單晶硅后通過切、磨、拋工序制成硅片，在硅片上進(jìn)行半導(dǎo)體器件的制造，（通過擴(kuò)散、光刻、摻雜、離子注入-等許多工序）即集成電路（管芯或稱為芯片、基片）。由于大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成

9、電路技術(shù)的突破，半導(dǎo)體器件得到飛速進(jìn)展，在各行各業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。所有這些應(yīng)用差不多上在有半導(dǎo)體多晶硅材料的基礎(chǔ)上才能實現(xiàn)的。在軍事工業(yè)上：海灣戰(zhàn)爭、伊拉克戰(zhàn)爭的電子戰(zhàn)差不多上用了大量的電子裝備，探測器、導(dǎo)彈制導(dǎo)，火箭發(fā)射，電子操縱設(shè)備，軍事裝備等；在航天工業(yè)上：航天飛機(jī)，宇宙飛船（神1神6）人造衛(wèi)星，氣象衛(wèi)星，星球探測（登月與登火星）等；在航空上：機(jī)場監(jiān)控，飛機(jī)全天候監(jiān)控，空軍裝備等；在航海上：核潛艇，航空母艦，海上巡邏，海上運輸，南北極探險等；在信息技術(shù)上：通信技術(shù)（手機(jī)電話），廣播電視，電子商務(wù)，電子購物，銀行治理，電子眼監(jiān)控，電腦網(wǎng)絡(luò)，在科學(xué)技術(shù)、工業(yè)技術(shù)，交通運輸、鐵路運輸、能源工業(yè)

10、、汽車工業(yè)、衛(wèi)生醫(yī)藥等；還有在人們生活中，家用電器，工資卡等都與電子打交道，所謂“無所不在，無所不有，到處可見”。這差不多上得益于半導(dǎo)體多晶硅的基礎(chǔ)材料。當(dāng)今，在人們的日常生活上、文化娛樂上得到充分的改善與享受，都離不開半導(dǎo)體材料與器件。因此我們從事的半導(dǎo)體多晶硅材料的生產(chǎn)與研發(fā)，對我們國家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國防建設(shè)、工業(yè)建設(shè)、生活改善差不多上專門重要的事業(yè)，希望大伙兒熱愛多晶硅行業(yè)，鉆研多晶硅行業(yè)，進(jìn)展多晶硅行業(yè)，為國家的經(jīng)濟(jì)進(jìn)展，國防進(jìn)展，社會進(jìn)展，人民生活的提高與改善作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。國內(nèi)外多晶硅生產(chǎn)情況與市場分析1，國外多晶硅生產(chǎn)情況國外多晶硅生產(chǎn)，要緊集中在美、日、德、意四國的十大公司，多晶

11、硅的生產(chǎn)量占世界的90%以上，見表5。表5 國外多晶硅產(chǎn)能與產(chǎn)量 (t/a)所在國公司或廠商2005年2006年2007年2008年預(yù)測備 注產(chǎn)能產(chǎn)量產(chǎn)能產(chǎn)量日本德山曹達(dá)520052005400540054005400棒狀，SiHCl3三菱160016001600160016001600棒狀，SiHCl3隹友800800900900900900棒狀，SiHCl3美國哈姆洛克7700770010000100001450018000棒狀，SiHCl3Asimi300030003300330036003600棒狀，SiH4Memc270015002700270027002700粒狀，F(xiàn)BR反應(yīng)器三菱

12、120011001200110015001500棒狀，SiHCl3SGS220022002200220022004400棒狀, SiH4德國瓦克5500500060006000800012000棒狀，SiHCl3意大利Memc100010001000100010001000棒狀，SiHCl3合 計 =SUM(ABOVE) 30900 =SUM(ABOVE) =SUM(ABOVE) 29100 =SUM(ABOVE) 34300 =SUM(ABOVE) 34200 =SUM(ABOVE) 41400 =SUM(ABOVE) 51100半導(dǎo)體多晶硅的生產(chǎn)是一個跨化工、冶金、機(jī)械、電子與自動操縱多學(xué)

13、科綜合技術(shù)集成一體的系統(tǒng)工程。目前國外有報導(dǎo)已進(jìn)展到高效率低能耗48對棒的還原爐。2，國內(nèi)多晶硅生產(chǎn)情況1）目前國內(nèi)能生產(chǎn)多晶硅的廠家只有五家：（1）739廠（200t/a），（2）洛陽中硅(300+700t/a)，（3）新光硅業(yè)1000 t/a，（4）江蘇中能1500 t/a t/a，（5）無錫金大中200 t/a。2）據(jù)報導(dǎo)在建與籌建的有20多家（見附件）（1）新津天威四川硅業(yè)(3000t/a)，（2）樂電天威硅業(yè)3000t/a,）、（3）中德合資江西新時代高新能源公司（1000-3000 t/a）2005年4月開建，打算2008年投產(chǎn)，（4）云南曲靖愛信硅科技公司(一期投資25億元，建多

14、晶硅生產(chǎn)線3000 t/a ，三年后建成10000t/a)，2006年4月7日開工（奠基）。（5）寧夏石嘴山投資70億元，建設(shè)世界級硅基地，多晶硅打算建成5000 t/a的規(guī)模，（6）遼寧凌海多晶硅之城(1000t/a)，（7）揚州太陽能產(chǎn)業(yè)基地3000 t/a多晶硅分兩期建設(shè)，一期投資12億元07年上半年投產(chǎn)，二期08年上半年建成，（8）江蘇高郵（江蘇順大半導(dǎo)體進(jìn)展有限公司領(lǐng)頭）投資25億元分兩期到位，07年6月投產(chǎn)一條線1500 t/a，08年初再上一條生產(chǎn)線，生產(chǎn)能力達(dá)3000 t/a。 多晶硅國內(nèi)打算建設(shè)項目 2008-2-10序號公 司 或 廠 家建 設(shè) 地打算產(chǎn)能(噸/年)奠基時刻

15、打算投產(chǎn)時刻投資（億元）備 注1期2期3期合計1期總計1峨嵋739廠四川省峨眉山市1002005008002006-62008-661、2期投產(chǎn)2洛陽中硅河南省堰師市300700200030002005-2006-102.21、2期投產(chǎn)3新光硅業(yè)四川省樂山市126012602005-2007-212.9投產(chǎn)4江蘇中能江蘇省徐州市150060002006-2007-8701期投產(chǎn)5無錫中彩集團(tuán)江蘇無錫市3003002006-2007-82投產(chǎn)6通威和巨星(永祥多晶硅)四川省樂山市100030006000100002007-2008-650在建7東汽(樂山)硅業(yè)四川省五通市150015001500

16、45002007-32008-127.5在建8天威四川硅業(yè)四川省成都市新津300030002007-122009-627在建9樂山樂電天威硅業(yè)四川省樂山市300030002008-22009-625在建10賽維LDK江西新余市6000150002006.-52008-12在建11深圳南玻湖北省宜昌市15001500150045002006-52008-61.5$60在建12亞洲硅業(yè)青海省西寧市100060002007-32008-128在建13江蘇順大江蘇省揚州市150015002007-在建14神舟硅業(yè)內(nèi)蒙古呼和浩特市150015002007-18在建15江蘇陽光（寧夏）寧夏省石嘴山市150

17、01500150045002007-1540在建16江蘇大全集團(tuán)重慶萬州市3000300060002006-940在建17愛信硅科技(云南冶金)云南省曲靖市3000100002006-425100開工典禮18天宏硅材料陜西省咸陽市3750100002006-93752開工典禮19特變電工新疆省烏魯本齊3項目洽談20大陸多晶硅項目內(nèi)蒙古呼和浩特市2500180002007-9180開工典禮21中晶華業(yè)太陽能多晶硅內(nèi)蒙古包頭市120012002007-912開工典禮22唐山硅業(yè)(開平區(qū))河北省唐山市100010002007-97開工典禮23凌海金華冶煉遼寧錦州市凌海100

18、010002007-82008-11.5開工典禮24天合光能（常州）江蘇省連云港市0100002007-12201210$投資建設(shè)25江西晶大半導(dǎo)體公司江西桑海002007-101.2開工典禮26超磊實業(yè)四川省廣元市150020003500200-1238招商項目27鄂爾多斯鄂爾多斯棋盤井250025002028北京順大新業(yè)能源等四川省眉山市1500150030002007-9.829上海工投集團(tuán)等黑龍江省牡丹江市1500300030中鋼集團(tuán)山東濟(jì)寧市0150002008-231重慶化醫(yī)控股(天原化工)重慶涪陵市125012502007-1232方興科技1000100010招商項目33銀星能源

19、與寧夏寧夏省100010002007-30.934荊門珈偉太陽能湖北省荊門市150015002006-835香港永發(fā)集團(tuán)太陽能江西省萍鄉(xiāng)市02007-915港簽約儀式36益陽晶鑫1200120037錦州新世紀(jì)石英玻璃30030038迅天宇科技(物理法)河南南陽方城縣0合計 =SUM(ABOVE) 55160 =SUM(ABOVE) 1673101Hemlock美國1000031000201010$2Waker德國65001450020103Memc美國150067003.9$4德山曹達(dá)日本50008000合計 =SUM(ABOVE) 23000 =SUM(ABOVE) 602003，多晶硅市場

20、需求分析1），世界半導(dǎo)體市場上在持續(xù)增長，因此帶動了硅片和多晶硅的迅速進(jìn)展，見表6。表6 2000-2007年世界半導(dǎo)體銷售額、硅片產(chǎn)量與多晶硅產(chǎn)量年 份半導(dǎo)體銷售額（億美元）硅片產(chǎn)量(億平方英寸)多晶硅產(chǎn)量(噸)備 注2000204455.5193802001138939.4176502002150846.8203502003166351.5231002004213363.13270002005226865.96291002006245168.62325002007271178.87395002），世界太陽能電池產(chǎn)量及多晶硅生產(chǎn)能力預(yù)測，見表7。表7 世界太陽能電池產(chǎn)量及多晶硅生產(chǎn)能力預(yù)測項

21、 目200520062007200820092010太陽能電池Mw）1817.722082682325938964811多晶硅生產(chǎn)能(t/a)3090034500380504955054500588003）我國多晶硅市場需求2000-2005年我國多晶硅市場需求也十分旺盛，多晶硅供需矛盾突出，表8。表8 我國集成電路和硅單晶產(chǎn)量及對多晶硅的需求年份集成電路產(chǎn)量（億塊）增長率%硅單晶產(chǎn)量（t）增長率%多晶硅需求量（t）增長率%200059-251.98-420.0-200156.2-4.8275.209.21458.679.21200296.351.0366.1033.03610.1733.03

22、2003134.139.3476.0030.02746.130.02200421923.0596.0025.21934.225.21200526018.7721.2021.00113021.00由于集成電路和太陽能電池的迅猛進(jìn)展，多晶硅的供應(yīng)嚴(yán)峻不足，特不是太陽能電池的進(jìn)展大大地帶動了多晶硅產(chǎn)業(yè)的進(jìn)展。由此可見，我國多晶硅尚存在大量的缺口，急需大力推進(jìn)多晶硅規(guī)?；a(chǎn)，建立多個年產(chǎn)1000-3000 t級規(guī)?；亩嗑Ч韫S，才能滿足我國集成電路和太陽能電池生產(chǎn)對多晶硅的需求。注：生產(chǎn)1MW的太陽能電池需用12-14噸多晶硅。 圖一 20022010年全球及中國太陽能級多晶硅需求量統(tǒng)計及預(yù)測我國

23、多晶硅2006年總產(chǎn)量僅480噸，國內(nèi)市場的需求超過4000噸，其中太陽能產(chǎn)業(yè)需求接近3000噸，因此絕大部分多晶硅必須依靠進(jìn)口。硅原料供給不足和成本過高已成為制約我國光伏產(chǎn)業(yè)進(jìn)展的瓶頸。世界光伏電池產(chǎn)量快速增長，全球太陽能電池產(chǎn)業(yè)在19952005年增長了17倍。2005年世界太陽能電池產(chǎn)量達(dá)到了1650兆瓦，累計裝機(jī)發(fā)電容量已超過5GW。日本光伏電池產(chǎn)量再次領(lǐng)先增長到762兆瓦，增長率為27%；歐洲產(chǎn)量增加48%，達(dá)到了464兆瓦；美國增加12%，達(dá)到了156兆瓦；世界其他地區(qū)增加96%，達(dá)到了274兆瓦。圖二 2005-2010年全球太陽能電池產(chǎn)量統(tǒng)計與預(yù)測 按照從硅料（多晶硅材料）到太

24、陽能電池的產(chǎn)業(yè)劃分，太陽能光伏發(fā)電的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)明顯的金字塔結(jié)構(gòu)（最上游小，最下游大）。圖三 太陽能光伏發(fā)電金字塔產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu) 產(chǎn)業(yè)鏈最上游是7家太陽能多晶硅（ Silicon ）廠商：Hemlock、Wacker、Tokuyama、REC、MEMC、Misubishi和Sumitomo，他們對全球的多晶硅供應(yīng)造成了嚴(yán)峻的壟斷，全球7大多晶硅企業(yè)的總產(chǎn)量占到全球太陽能多晶硅總產(chǎn)量的95%以上。由于技術(shù)門檻，幾乎沒有企業(yè)能夠?qū)ｉT快進(jìn)入多晶硅生產(chǎn)制造領(lǐng)域，而且產(chǎn)能也遠(yuǎn)不是全球7巨頭的對手。第二層是22家硅片(Wafer)廠商，包括RWE Schott Solar、Sharp、Q-cells、BP So

25、lar、Deutsche Solar、Kyocera等，在這一環(huán)節(jié)要緊的技術(shù)流程包括鑄錠（或單晶生長）、切方滾磨、用多線切割機(jī)切片、化學(xué)腐蝕拋光，其中鑄錠（或單晶生長）環(huán)節(jié)屬于高能耗，切割機(jī)等投資規(guī)模亦相對較大，設(shè)備投資約占初期總投資的60%以上；中國保定天威英利是那個領(lǐng)域的中國代表，具備生產(chǎn)單晶硅片的制造能力。技術(shù)難度僅次于多晶硅的制造難度。第三層是太陽能電池（Cell）制造，全球電池廠商有40余家；中國的代表企業(yè)是無錫尚德和天威英利，產(chǎn)能產(chǎn)量都屬于全球主流的太陽能電池制造商。最下面是組件，將制作好的電池封裝，技術(shù)含量相對較低，進(jìn)入門檻亦低，屬于勞動力密集型產(chǎn)業(yè)，全球廠商數(shù)量超過200 家，

26、國內(nèi)也有相當(dāng)多企業(yè)進(jìn)行封裝作業(yè)。近年，上游硅片制造工廠、下游的電池片及電池組件公司都在擴(kuò)大產(chǎn)能。2007年、2008年將是這些企業(yè)的黃金擴(kuò)產(chǎn)年。生產(chǎn)太陽能全線產(chǎn)品的德國太陽能巨頭SolarWorld在2006年12月底宣布，將大幅擴(kuò)產(chǎn)其硅片領(lǐng)域的產(chǎn)能，可能在以后的28個月時刻內(nèi)，產(chǎn)能將由現(xiàn)時期的250兆瓦增至500兆瓦。另一大制造商美國通用電氣所屬的通用硅材料有限公司也在中國南昌投資6000萬美元，興建了年產(chǎn)500噸的多晶硅、單晶硅項目。無錫尚德2006年的產(chǎn)能僅為155兆瓦，而2010年的目標(biāo)則直接跳至1000兆瓦。林洋新能源的以后目標(biāo)定格在近400兆瓦。天威英利、南京中電、上海太陽能、新疆

27、新能源、杉杉尤利卡、常州天合、臺灣茂迪等同行的太陽能電池組件和電池片產(chǎn)能也會有一倍至三倍的提升。與此同時，日本的主流太陽能電池供應(yīng)商也不惜巨資大量生產(chǎn)太陽能電池，其中包括三洋電機(jī)、夏普和京瓷。多晶硅生產(chǎn)方法半導(dǎo)體多晶硅的生產(chǎn)的起步在20世紀(jì)40-50年代，但發(fā)覺硅的一些半導(dǎo)體特性是比較早的（1930年），多晶硅生產(chǎn)工藝的發(fā)明與完善經(jīng)歷了慢長時刻的探究。鋅還原法（杜邦法），美國杜邦公司于1865年發(fā)明SiCL4 + 2Zn = Si + 2ZnCL2 900-1000通過7-8年的探究，制得30-100.cm電阻率的多晶硅樣品。四氯化硅氫還原法（貝爾法），貝爾實驗室于1930-1955年發(fā)明Si

28、CL4 + H2 = Si +4 HCL 1100-1200 在鉬絲上沉積，然后將多晶硅剝下來拉制單晶硅，或在石英管內(nèi)反應(yīng)制得針狀硅收集后拉制單晶硅，制得P型電阻率100-3000.cm的單晶硅。3，三氯氫硅熱分解法（倍西內(nèi)法），法國于1956年發(fā)明， 4SiHCL3 = Si + 3 SiCL4 +2H2 900-1000 在鉭管上沉積，然后將多晶硅剝下來拉制單晶硅，或在石英管內(nèi)反應(yīng)制得針狀硅收集后拉制單晶硅，制得P型電阻率400-600.cm的單晶硅。4，三氯氫硅氫還原法（西門子法），德國于1955-1957年發(fā)明 SiHCL3 + H2 = Si + 3 HCL 1000-1100在硅芯

29、發(fā)熱體上沉積多晶硅，純度提高，多晶硅經(jīng)區(qū)熔后基硼含量0.05PPB，P型電阻率數(shù)千到30000.cm，壽命達(dá)到1000S5，硅烷熱分解法SiH4 = Si + 2H2 900-10006，改良西門子法各國于1960年-1975年間不斷改進(jìn)與完善，是目前普遍采納的工藝技術(shù)。 SiHCL3 + H2 = Si + 3 HCL 1000-1100在硅芯發(fā)熱體上沉積多晶硅，純度提高，硅、氯原料消耗大幅度地降低。目前世界上生產(chǎn)半導(dǎo)體級多晶硅要緊采納此法，（因此有少數(shù)公司采納硅烷熱分解法）。所謂改良西門子法，即以原料（三氯氫硅）閉路循環(huán)為主。由于西門子法生產(chǎn)多晶硅時，進(jìn)入還原爐的三氯氫硅和氫氣的混合物是在

30、流淌狀態(tài)下進(jìn)行的，反應(yīng)速度不快，一次硅的轉(zhuǎn)化率只有15-25%，其余75-85%的高純原料從還原爐尾氣排出，過去沒有回收，而用水洗法處理后排入大氣和河道。稱為原始的西門子法。這是第一時期。后來（1966年）采納80的深冷回收（干冰+酒精，后用-80的復(fù)疊式氟壓機(jī)代替），把未反應(yīng)的硅氯化物回收下來，繼而將氫（含有HCL）用堿洗法回收其中的氫氣，稱為“濕法回收”。稱為初步改進(jìn)的西門子法，這是第二時期。如此原材料的利用率大幅度地提高，單耗降低，從1Kg多晶硅需用工業(yè)硅10Kg以上，變?yōu)樾栌?再后來，采納低溫變壓汲取、脫吸與吸附的工藝裝置稱為“干法回收”，分不回收氫氣、硅氯化物和HCL，返回流程中循環(huán)

31、使用，原材料進(jìn)一步大幅度地降低。1Kg多晶硅需用工業(yè)硅粉降低到1.5Kg，這是改良西門子法，稱為第三時期。改良西門子法歸納起來有三大特點：1），采納多對棒大型還原爐（硅棒對數(shù)從9對、12對到50對，硅芯長度從1.5米、2米到2.5米或2.8米）;2)，還原爐尾氣采納“干法回收”，回收H2、HCL與硅氯化物；3），四氯化硅氫化轉(zhuǎn)化為三氯氫硅，再循環(huán)回收利用。另外，還有還原爐筒導(dǎo)熱油循環(huán)冷卻工藝技術(shù)，與上述三大技術(shù)合稱為多晶硅的四項技術(shù)，還原爐筒導(dǎo)熱油循環(huán)冷卻工藝技術(shù)在峨嵋半導(dǎo)體材料廠開發(fā)成功，并長期使用。國外采納該工藝不多，新光公司由于設(shè)計沒有采納導(dǎo)熱油循環(huán)冷卻技術(shù)，而是用熱水替代了導(dǎo)熱油來進(jìn)行

32、熱能的綜合利用。四、多晶硅生產(chǎn)的要緊特點多昌硅生產(chǎn)的要緊特點可歸納成下列6點。1，工藝原理比較簡單H2 + CL2 = 2HCL3HCL + Si = SiHCl3 + H2SiHCl3 + H2 = Si + 3HCL SiCl4+ H2 = SiHCl3+ HCL是一般的化學(xué)反應(yīng)2，工藝過程比較復(fù)雜前段工序差不多上是一個化工過程，后段工序是一個化學(xué)冶金過程。工藝過程復(fù)雜，流程長，牽涉的輔助條件和設(shè)施多。前面介紹的有20個方面的配套設(shè)施，差不多上為還原爐生產(chǎn)多晶硅服務(wù)的。3，產(chǎn)品純度要求高（N型500與P型5000.cm，F(xiàn)e 5 PPbw,Cu 1 PPbw）這是最要緊的特點，產(chǎn)品純度是P

33、Pb級，甚至是PPt級的，因此從原料開始就要嚴(yán)峻格把關(guān)，提純工序是周密提純過程，多晶硅的質(zhì)量好壞要緊決定于提純工序，生產(chǎn)過程要幸免設(shè)備材質(zhì)的沾污，要幸免工藝上有大的波動引起中間產(chǎn)品質(zhì)量的波動。生產(chǎn)過程要連續(xù)穩(wěn)定運行，設(shè)備要精良，不能經(jīng)常拆卸維修，否則多晶硅的質(zhì)量無法保證。能夠講沒有質(zhì)量就沒有半導(dǎo)體多晶硅，就沒有半導(dǎo)體產(chǎn)品，我國電子工業(yè)就要受到阻礙，就沒有國防現(xiàn)代化、科技術(shù)現(xiàn)代化，人們的生活質(zhì)量就不能提高。4，多晶硅產(chǎn)品是個高能耗的產(chǎn)品電耗占多晶硅的成本35-60%，要緊是還原與氫化反應(yīng)的用電，因此國外都采納多對棒大型還原爐，利用熱輻射來減少能耗，同時進(jìn)行熱能的綜合利用。還原反應(yīng)本身的砂電不大，

34、約供電量的1-3%，而80-90%由循環(huán)冷卻水帶出而耗電，因此必須要把水帶出的熱量加以回收再利用（峨嵋廠采納導(dǎo)熱油冷卻，而新光廠采納高溫高壓主熱水冷卻。5，多晶硅生產(chǎn)的安全性原料氯是一種有毒、有剌激性氣味，對人體的器官有毒害，空氣中含量要低于1mg/m3；原料氫是一種易燃易爆的氣體，在空氣中含氫4.1-75%，氧氣中含氫4-95%都可能發(fā)生爆炸；硅氯化物是一種易燃易爆有毒有害的液體，三氯氫硅的閃點是-28，空氣中同意的濃度低于1mg/m3，硅氯化物極易水解，水解產(chǎn)物是SiO2與HCL。HCL對人體有毒害作用，空氣中同意的濃度低于15mg/m3 氮氧化物（NO2，NO），氮氧化物也是一種有毒草的

35、氣體，使人頭痛、胸痛，惡心中毒與肺水腫；用電安全，能夠使用到高電壓，因此要特不注意用電安全。因此從事多晶硅生產(chǎn)必須要做好安全工作，從安全設(shè)施、安全治理，職員的安全意識，職員的安全技術(shù)培訓(xùn)等差不多上十分重要的。6，多晶硅建廠的投資大多晶硅產(chǎn)品是屬于高技術(shù)產(chǎn)品，是屬于高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，又是專門重要的基礎(chǔ)材料。多晶硅建廠的投資大，技術(shù)密集，但多晶硅本身效益不是專門高。但沒有這種材料，半導(dǎo)體工業(yè)、電子工業(yè)就不能進(jìn)展，導(dǎo)致國防工業(yè)、軍事工業(yè)，以至整個國民經(jīng)濟(jì)、人民生活、國防安全都得不到保障。興建多晶硅廠必須考慮到：1），多晶硅產(chǎn)品的質(zhì)量必須有競爭能力，B、P、碳與金屬雜質(zhì)含量要求低，純度高，LSI質(zhì)量要求是：

36、受主雜質(zhì)（B、AL）0.1PPba, 施主雜質(zhì)（P、As, Sb）0.3PPba,碳含量0.3PPma，重金屬（Fe Ni Cr Zn）總含量1PPba .區(qū)熔用的多晶硅質(zhì)量要求更高，但價格也高效益好。2），生產(chǎn)成本要低低于30或20美元/KgSi）通過40-50年的電子級多晶硅生產(chǎn)的進(jìn)展，取得了專門大的進(jìn)步，國外工廠均以閉環(huán)生產(chǎn)方式，三氯氫硅的一次轉(zhuǎn)化率為8-12%，追求高的轉(zhuǎn)化率不是最佳的工作條件，因為現(xiàn)在沉積速度低，白費電能。低的轉(zhuǎn)化率與高的沉積速率可提高熱能利用率，但需配備有大的回收系統(tǒng)。先進(jìn)的工廠都配有完善的回收系統(tǒng)，并采納高的沉積速率，可達(dá)到0.148Kg/m.hr?，F(xiàn)代化大型還原

37、爐可裝48-50對硅棒。一臺還原爐平均沉積速度37Kg3）要有專門的技術(shù)力量或技術(shù)人才多年來我國為引進(jìn)多晶硅生產(chǎn)技術(shù)作了許多努力，但西方國家和日本的先進(jìn)大型多晶硅公司拒絕轉(zhuǎn)讓技術(shù)，對我國實行技術(shù)封鎖，聲稱不培養(yǎng)競爭對手。因此，我們今后一方面仍應(yīng)接著爭取引進(jìn)國外先進(jìn)的新技術(shù)或與國外公司合作，擴(kuò)大多晶硅的生產(chǎn)，另一方面要組織國內(nèi)技術(shù)力量，消化汲取并開展技術(shù)創(chuàng)新，努力開發(fā)我國規(guī)?；嗑Ч枭a(chǎn)的自有技術(shù)。因此 擺在我們XXXX硅業(yè)公司每個職員面前，1）必須要加強(qiáng)治理，減少投資，加快建設(shè)進(jìn)度；2）采納先進(jìn)的生產(chǎn)工藝，降低能耗與物耗，降低生產(chǎn)成本；3）提高自動化水平，確保產(chǎn)品質(zhì)量，提高多晶硅產(chǎn)品的品位，提

38、高銷售額；4）開展綜合利用，多品種分檔次(探測器級、區(qū)熔級、IC級、太陽能級，物盡其用，生產(chǎn)高質(zhì)量多晶硅的同時，生產(chǎn)一般工業(yè)級產(chǎn)品，太陽能級多晶硅、氯化鈣、硝酸鈣，有機(jī)硅與白炭黑）。最后讓我們公司全體職員團(tuán)結(jié)奮戰(zhàn)，克服前進(jìn)中的的各種困難，加快建設(shè)進(jìn)度，為3000t/a多晶硅生產(chǎn)廠爭取早日建成投產(chǎn)，并進(jìn)一步擴(kuò)大多晶硅生產(chǎn)規(guī)模，建成“中國一流，世界前列”的多晶硅生產(chǎn)基地而共同努力。五、多晶硅生產(chǎn)的要緊工藝過程1，多晶硅生產(chǎn)的要緊原料 液氯(外購)，工業(yè)硅粉(外購)，氫氣（自產(chǎn)），因此還有如硅芯、石墨件，化學(xué)試劑等輔助材料。2，多晶硅生產(chǎn)的要緊工藝過程1），液氯汽化（熱水加熱液氯鋼瓶）；2），HCL

39、合成（H2 + CL2燃燒合成）；3），硅粉制備（工業(yè)硅破裂、球磨、過篩與檢測）；4），三氯氫硅合成（硅粉與HCL反應(yīng)，嚴(yán)格操縱溫度）配有CDI-1合成氣干法回收裝置；5），硅氯物的分離，三氯氫硅的提純（除硼工藝，精餾提純40臺塔分兩個系列，合成料經(jīng)5級精餾提純，還原和氫化回收料經(jīng)2級精餾提純，配有精餾提純塔21臺）；6），硅芯制備與腐蝕（硅芯拉制、切割、切口、整形、腐蝕、清洗與干燥，含石墨件的處理）；7），三氯氫硅氫還原生產(chǎn)多晶硅（配有18對棒爐還原爐16-18臺）；8），還原爐尾氣回收裝置（CDI-2干法回收，尾氣洗滌、增壓、冷卻、汲取、脫吸，氯硅烷、H2與HCL輸送）；9），四氯化硅氫化

40、（氫化轉(zhuǎn)化為三氯氫硅，再循環(huán)利用，配有18對發(fā)熱體的氫化爐8-10臺）；10），氫化爐尾氣回收裝置（CDI-3干法回收，尾氣洗滌、增壓、冷卻、汲取、脫吸，氯硅烷、H2與HCL輸送）；11），多晶硅成品的破裂、整理、腐蝕、清洗、干燥、檢測與包裝；12），中間產(chǎn)品和最終產(chǎn)品的分析檢測；13），電解水制氫與氫氣凈化提純；14），空分制氮（生產(chǎn)中的愛護(hù)氣體）；15），壓縮空氣制備（自控與工藝使用）；16），鍋爐生產(chǎn)蒸汽（供精餾塔加熱與制備蒸餾水）；17），冷凍站（供冷卻水）；18），供配電站；19），供水站（供自來水、脫鹽水、循環(huán)水、冷凍鹽水與超純水）；20），三廢處理：建有尾氣和廢液處理裝置和綜合利

41、用，可制備工業(yè)級的產(chǎn)品氯化鈣與硝酸鈣。多晶硅的生產(chǎn)是一個系統(tǒng)工程，需要供入原料排出廢物，生成多晶硅。好比一個人一樣，人需要吃進(jìn)食物，也要排出廢物。中控室好比人的大腦，合成、提純和還原裝置好比人的嘴巴、胃腸與心臟，各種管道好比人的血管。生產(chǎn)過程中各個部位都要互相配合，缺一不可.。 附件1：國外多晶硅工藝流程示意圖0609191，德國瓦克多晶硅工藝流程外購HCL外購HCL外購硅粉補(bǔ)充H2補(bǔ)充H2多晶硅產(chǎn)品SiHCL3提純SiHCL3SiHCL3提純SiHCL3合成多晶硅制取回收H2回收H2尾氣回收HCLHCLSiHCL3SiCL4SiHCL3SiCL4回收料分離SiCLSiCL4轉(zhuǎn)化氣相白炭黑生產(chǎn)

42、氣相白炭氣相白炭黑產(chǎn)品2，美國哈姆洛克多晶硅工藝流程冶金級硅 粉 低沸物冶金級硅 粉流化床沸騰爐流化床沸騰爐SiHCL3精餾提純 SiHCL3精餾提純HCL SiHCL3HCL 外購HCL 高沸物化學(xué)應(yīng)用 半導(dǎo)體級 無水HCL SiHCL3CVD多晶硅(分解爐) H2CVD多晶硅(分解爐)回收工藝 回收工藝 半導(dǎo)體級 SiH2CL2 光纖級SiCL4 排氣 供料 液H23，日本三菱公司多晶硅工藝流程硅粉98%硅粉98%多晶硅棒還 原多晶硅TCS合成還 原多晶硅TCS合成精餾提純切斷破裂 精餾提純切斷破裂HCLHCL腐蝕干燥腐蝕干燥尾氣回收尾氣回收最終檢測STC最終檢測STCTCS+STCTCS

43、+STC包裝出廠包裝出廠1），無HCL合成，均外購HCL和硅粉合成三氯氫硅。2），HSC公司使用液態(tài)氫，自已不生產(chǎn)氫氣。3），德國瓦克公司的STC用來生產(chǎn)氣相白炭黑產(chǎn)品。附件2： 3000噸/年項目要緊工序產(chǎn)品產(chǎn)量與消耗指標(biāo)設(shè)計序號項 目單位數(shù)量(產(chǎn)量)單耗/KgSi 備 注一要緊原材消耗1硅 粉t/a6368.642.1合成料不外購全部由工廠合成時消耗2液 氯t/a11660.053.85合成料不外購全部由工廠合成時消耗二要緊產(chǎn)品產(chǎn)量1氫 氣t/a1310.410.43相當(dāng)于4.82 Nm3/KgSi2HCL回收t/a13239.11生產(chǎn)t/a11952.51小計t/a =SUM(ABOVE

44、) 25191.628.313合 成氯硅烷合成t/a9677.64外購t/a20000小計t/a29677.649.804精 餾純TCS合成t/a23742.08還原t/a138415.39氫化t/a37865.43小計t/a =SUM(ABOVE) 200022.966.025硅 芯根6200020.466多晶硅年產(chǎn)量保證t/a3030最大t/a3500附件3： 9對棒、12對棒與18對棒要緊工藝指標(biāo)對比序號項 目 名 稱單 位9對棒爐12對棒爐18對棒爐備 注1爐內(nèi)直徑mm1200160015502爐內(nèi)高度mm270035003200總高44503硅芯單根長度mm2000280025004

45、硅芯總長度m3867905設(shè)計徑向生長速度mm/h0.60.9-11.646設(shè)計沉積速度Kg/h4.5-5.218-1920-307設(shè)計硅棒生長直徑mm120150(max.)125(max.)8設(shè)計單爐生長時刻h192140-15670另裝拆爐12 h9設(shè)計單爐產(chǎn)量Kg10002700(max.)2300(max.)10設(shè)計單爐年產(chǎn)量t35-36100-110190-20011設(shè)計還原電耗Kwh/KgSi140-150100-12070-8012還原爐操作壓力Mpa.G0.1-0.20.1-0.30.5-0.613設(shè)計還原爐臺數(shù)臺8630163000t/a多晶硅時14設(shè)計硅芯啟動方式等離子等

46、離子預(yù)熱棒附件4: 氫化爐要緊工藝指標(biāo)對比序號項 目 名 稱單 位XX公司XX公司備 注1爐內(nèi)直徑mm120014852爐內(nèi)高度mm15503200總高44503型加熱體個數(shù)個18184加熱體形狀扁板狀80X8 mm棒狀505型加熱體單個長度mm2100500080X8 mm6加熱體總長度m37.8907加熱體總表面積m 20.37X18=6.660.785X18=14.138加熱器中心距mm1501839加熱總功率KW800150010H2：STC摩爾配比2.5-3：13.2：111STC進(jìn)料量Kg/h540(max.)2500(max.)12進(jìn)氫量Nm3/h180105413STC一次轉(zhuǎn)化

47、率%1820-2514爐內(nèi)操作壓力Mpa.G0.2-0.30.5-0.615發(fā)熱體操作溫度12501100-120016設(shè)計氫化爐臺數(shù)臺15(不夠用)8(應(yīng)預(yù)留2臺)17設(shè)計STC總量轉(zhuǎn)化比例%7090附件5: STC氫化轉(zhuǎn)化率理論計算 0711061，化學(xué)反應(yīng)式SiCL4 + H2 = SiHCL3 + HCL2，STC按不同的反應(yīng)率產(chǎn)生TCS的理論計算理論計算列于下表（按100Kg STC反應(yīng)理論計算）序號STC反應(yīng)率%反應(yīng)產(chǎn)生TCS量(Kg)未反應(yīng)的STC量(Kg)硅氯化物冷凝液量(Kg)TCS重量%備 注12419.137695.1320.1122217.547895.5418.363

48、2015.948095.9416.6141814.358296.3514.8951612.758496.7513.18續(xù)表序號反應(yīng)產(chǎn)生TCS量未反應(yīng)的STC量化為氣體的量混合氣比例1234562+53+62/2+53/3+6(Kg)(Nm3)(Kmol.)(Kg)(Nm3)(Kmol.)(Nm3)(Kmol.)(V%)(mol.%)119.133.1630.1417610.0150.44713.1780.5882424217.542.9000.1307810.2780.45913.1780.5892222315.942.6350.1188010.5420.47113.1770.58920204

49、14.352.3720.1068210.8050.48213.1770.5881818512.752.1080.0948411.0690.49413.1770.5881616 STC轉(zhuǎn)化率 (%W) 24 22 反應(yīng)產(chǎn)生 TCS重量% 20 18 混合氣摩爾% 16 14 14 16 18 20 22 24 TCS含量% STC氫化轉(zhuǎn)化率與回收冷凝液TCS含量的理論曲線圖附件6： 18對棒還原爐底盤分布圖有36個電極孔，7個進(jìn)氣口，其中中間1個兼有進(jìn)氣與排氣功能。附件7： 多晶硅用料比例多晶硅生產(chǎn)用純?nèi)葰涔?，由三部分組成，即合成料、還原回收料和氫化回收料。由于采納了強(qiáng)化生產(chǎn)工藝和盡可能將四氯

50、化硅進(jìn)行氫化，使還原用料比例發(fā)生了較大的變化，還原回收料從56%提高到69%，提高了13%。氫化回收料從17%提高到19%，提高了2%。合成料從27%降為12%，降低了15%。這意味著降低了原料硅、氯的消耗，即降低了生產(chǎn)成本，為今后多晶硅在市場上的競爭處于有利地位。 附件8： 回收氯化氫與生產(chǎn)氯化氫數(shù)量的比較三氯氫硅合成爐、還原爐與氫化爐差不多上動態(tài)連續(xù)反應(yīng)的運行方式，各爐排出的尾氣含有大量的高純HCL，經(jīng)CDI回收裝置回收后能返回三氯氫硅合成爐循環(huán)使用，一方面可節(jié)約大量的HCL ，另一方面可減少廢氣處理量，減少對環(huán)境污染。回收HCL的比例如圖所示。 由圖能夠看出：合成爐尾氣回收的HCL比例較

51、少，僅占HCL總用量的1.56%,還原尾氣回收的HCL只有8.28%，而氫化尾氣回收的HCL就比較大，占42.71%，接近新合成HCL的比例。因此四氯化硅的氫化在多晶硅生產(chǎn)中是十分重要的環(huán)節(jié)。一方面可將生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量四氯化硅回收利用，減少外購硅、氯的數(shù)量，降低原料的消耗，降低生產(chǎn)成本。同時減小四氯化硅外運和處理的難題。因此假如沒有掌握四氯化硅氫化技術(shù)，想擴(kuò)大多晶硅生產(chǎn)是專門不太可能的。附件9： 工業(yè)硅化學(xué)成份與冶煉1, 工業(yè)硅牌號與化學(xué)成份工業(yè)硅牌號與化學(xué)成份牌號硅不小于化 學(xué) 成 份()用 途FeAlCa220399.570.200.200.03化學(xué)用工業(yè)硅330399.370.300

52、.300.0332199.40.300.200.10415199.350.400.150.1044199.10.400.400.1055199.00.500.500.1055398.70.500.500.3066398.50.600.600.3077598.10.700.700.50冶金用工業(yè)硅2, 工業(yè)硅制備 石英砂（硅石）與炭在電弧爐里還原成硅 (MG-Si)SiO2 + 2C = Si + CO反應(yīng)過程： SiO2 + C = SiO + CO （1）SiO + 2C = SiC + CO （2）2 Si C +SiO2 = Si + SiO+ CO （3）第一步：二氧化硅與炭反應(yīng)生成一

53、氧化硅和一氧化碳；第二步：一氧化硅與炭反應(yīng)生成碳化硅和一氧化碳：第三步：碳化硅與二氧化硅反應(yīng)生成硅和一氧化硅及一氧化碳。反應(yīng)是在電弧爐（見圖二）里的相鄰電極之間發(fā)生的，該處溫度超過2000，釋放出來的SiO 和 CO流到上部較冷區(qū)域（小于1500 石灰砂（硅石）電極 煤、焦炭、木屑 (CO、SiO、H2O)電極 凝聚SiO SiO+ CO= SiO2+ C 1500 從SiO和C SiO+ 2C= SiC+ CO 生成SiC，熔融SiO2 1700 2 Si C +SiO2 = Si + SiO+ CO 熔融液體硅 排出硅 工業(yè)硅冶煉爐示意圖附件10： 生產(chǎn)用原料與中間產(chǎn)品的質(zhì)量要求原 料 名

54、 稱項目內(nèi)容質(zhì)量指標(biāo)備 注1,工業(yè)硅粉粒度0.3-0.6mm (占80%)6368.64 t/a純度:含硅量99%(w) 含F(xiàn)e0.4%(w) 含Al0.3%(w) 含Ca0.3%(w) 含Ti0.05%(w) 含P0.002%(w) 含B0.002%(w) 含H2O0.01%(w)2液氯純度:含氯量含H2O含NCL3不揮發(fā)殘渣99.8%(V)0.015%(w)0.002%(w)0.015%(w)11660.05 t/a3電解氫氣純度:含氫量含氧露點99.997%(V) 0.003%(V)-6030PPm4高純氫氣純度:含氫量含氧含氮露點99.9995%(V)0.0001%(V)0.0005%

55、(V)-701310.41 t/a1PPmCO, CO2,C-H 未檢出5高純氮氣純度:含氮量含氧含氫含H2O99.999%(V)0.0002%(V)0.0002%(V)0.0003%(V)CO, CO2,C-H 未檢出6合成HCL純度:含HCL量含H295%(V)4%(V)11952.51t/a7合成TCS純度:含TCS量含STC含DCS含C87%(w)10%(w)2%(w)100PPmw11084.32(11084.32+20000=31084.32 t/a)8外購TCS純度:含TCS量含STC含DCS含C98%(w)1%(w)0.5%(w)100PPmw設(shè)計為20000 t/a(視合成T

56、CS量多少而定)9精餾TCS純度:含TCS量含STC含DCS含B含P含F(xiàn)e含C93%(w)1%(w)6%(w)0.3PPbw0.5PPbw10PPbw50PPmw200022.9 t/a合成料、 11.87%還原回收料 69.2%氫化回收料 18.93%附件11：多晶硅產(chǎn)品方案、規(guī)格與質(zhì)量指標(biāo)1，產(chǎn)品方案：本項的產(chǎn)要產(chǎn)品為太陽能級多晶硅，但留有可生產(chǎn)電路級產(chǎn)品的余地（但總產(chǎn)量要適當(dāng)減少）。2，產(chǎn)品規(guī)格： 1），直拉用塊狀多晶硅產(chǎn)品規(guī)格序號硅塊尺寸(mm)比 例備 注161% (max.)一般為10-100mm或20-100mm2122% (max.)不應(yīng)有氧化色、蜂窩狀、空洞、污點、瘤狀物、3

57、12-2510 (max.)玉米棒狀和機(jī)械雜物425-5015-35 (max.)550-10065 (min.) 2），也能夠生產(chǎn)80-100mm區(qū)熔用的棒狀多晶硅產(chǎn)品。3，產(chǎn)品質(zhì)量；序號項目名稱單 位占總產(chǎn)量60%占總產(chǎn)量80%占總產(chǎn)量98%備 注1N型電阻率.Cm200100502P型電阻率.Cm200010005003碳含量at/cm31.5X10162X10163X10164少子壽命s200100505金屬雜質(zhì)Fe,Ni,Cu,ZnPPbw1002003006其他表面不應(yīng)有氧化色，無蜂窩狀、空洞、污點、瘤狀物、玉米棒狀和機(jī)械雜物表面光亮呈銀灰色 附件12： 3000噸/年多晶硅物料平

58、衡(2版) 080313 ( 單位;噸/年 ) 工業(yè)硅粉 回收H2 398.64 廢氣614.32 廢氣283.61 H2 249.98 廢氣4211.64 6368.64 廢氣60.12 廢氣208.1還原爐合成料精餾還原尾氣回收合成汽回收氯硅烷合成氯化氫合成 HCL 393.72還原爐合成料精餾還原尾氣回收合成汽回收氯硅烷合成氯化氫合成 液氯 29677.64 11660.05 HCL 11952.51 31084.32 23742.08 206058.24 氫氣 352.58 12845.39 5189.18 176280.82 3571.1 放空46.06 損失267.84 (硅雜質(zhì))

59、 回收HCL 2085.06 多晶硅 H2 361.36 回收HCL 10760.32 (3571.1) 廢氣 廢氣 3190.13 廢氣 108.35 廢氣 366.42電解水制氫還原料精餾氫化料精餾氫化尾電解水制氫還原料精餾氫化料精餾氫化尾氣回收氫化爐 水 H2 1310.41 194041.15 1180 廢氣235.77 201260.93 181039.75 138415.39 190266.39 37865.43 四氯化硅精餾四氯化硅精餾 廢氣107.58四氯化硅精餾四氯化硅精餾 1389.27 143065.77 51484.58低沸物收集罐釜液收集罐 低沸物收集罐釜液收集罐 2

60、00202.3 462.77 199739.53 低沸物廢液罐高沸物廢液罐 4428.53(STC+PCS) 1389.27(TCS)低沸物廢液罐高沸物廢液罐 (作廢液處理) 198577.26 (作廢液處理)附件13： HCL合成工藝流程示意圖 附件14：三氯氫硅合成工藝流程示意圖 附件15 3000噸提純新工藝流程圖精餾提純物料平衡圖 ( 單位: kg/h ) 0805251, 合成氯硅烷分離精餾提純（2個系列，10臺塔，塔徑1400/900/1200/1200/1200 3.86 3.8 3.8 3.8 3.811級塔41級塔11級塔41級塔51級塔21級塔1級塔31級塔 31.1 19