改良西門子法是目前主流的生產(chǎn)方法

1、改進西門子法是目前主流的生產(chǎn)方法產(chǎn)品質(zhì)量指標、用途、產(chǎn)品檢測方法、過程安全等方面也存在差異，各有技術(shù)特產(chǎn)的多晶硅約占多晶硅全球總產(chǎn)量的85％。但這種提煉技術(shù)的核心工藝僅僅把握790%，它們形成的企業(yè)聯(lián)盟實行技術(shù)封鎖，嚴禁技術(shù)轉(zhuǎn)讓。短期內(nèi)產(chǎn)業(yè)化技術(shù)壟斷封鎖的局面不會轉(zhuǎn)變。1,000所面臨的挑戰(zhàn)。2、西門子改進法生產(chǎn)工藝如下：這種方法的優(yōu)點是節(jié)能降耗顯著、本錢低、質(zhì)量好、承受綜合利用技術(shù)，對統(tǒng)，三氯氫硅粗餾、精餾塔提純系統(tǒng)，硅芯爐，節(jié)電復原爐，磷檢爐，硅棒切斷檢測儀器，把握儀表，熱能轉(zhuǎn)換站，壓縮空氣站，循環(huán)水站，變配電站，凈化廠房等。并生成工業(yè)硅，SiO2+C→Si+CO2↑氫(HCl)與之反響在一個流化床反響器中，生成擬溶解的三氯氫硅(SiHCl3)。其化學反響Si+HCl→SiHCl3+H2↑反響溫度為300度，該反響是放熱的。同時形成氣態(tài)混合物(Н2,НС1, SiНС13,SiC14,Si)。Н2,НС1SiНС13,SiC14，凈化三氯氫硅〔多級精餾。SiHCl3H2沉積而生成多晶硅。其化學反響SiHCl3+H2→Si+HCl。多晶硅的反響容器為密封的，用電加熱硅池硅棒〔5-101.5-2150-200這樣大約三分之一的三氯氫硅發(fā)生反響，并生成多晶硅。剩余局部同Н2,НС1,SiНС13,SiC14從反響容器中分別。這些混合物進展低溫分別，或再利用，或返回到整個反響中。氣態(tài)混合物的分別是簡潔的、耗能量大的，從某種程度上打算了多晶硅的本錢和該3在西門子改進法生產(chǎn)工藝中，一些關(guān)鍵技術(shù)我國還沒有把握，在提煉過程中70%以上的多晶硅都通過氯氣排放了，不僅提煉本錢高，而且環(huán)境污染格外嚴峻。、SiCl4SiCl4SiHCl3晶硅生產(chǎn)系統(tǒng)自動把握組態(tài)技術(shù)。形成中間化合物三氯氫硅(TCS);二是將三氯氫硅進展分餾以獲得ppb(CVD)復原成所需的產(chǎn)品--半導體級多晶硅。[10].西門子法3.圖3 西門子法生產(chǎn)多晶硅流程簡圖Fig·3 ThegeneralflowchartofpolysiliconproductionbysiemensprocessHCl氣體混合并發(fā)生反響(350℃)Si+3HCl→SHiCl3+H2,SHiCl330℃下呈液態(tài),所以很簡潔與氫SHiCl3在高溫(1100~1200VCD),6N~10N改進西門子法H2SiHCl31957在西門子法工藝的根底上，通過增加復原尾氣干法回收系統(tǒng)、SiCl4氫化工藝，實現(xiàn)了閉路循環(huán)，于是形成了改進西門子法——閉環(huán)式SiHCl3氫還HC〔HClHCl和工業(yè)硅粉在確定的溫度下合成SiHCl3，然后對SiHCl3進展分別精餾提純，提純后的SiHCl3在氫復原爐內(nèi)進展化學氣相沉積反響得到高純多晶硅。改進西門SiHCl3SiHCl3SiHCl3SiCl4改進西門子法是目前生產(chǎn)多晶硅最為成熟、投資風險最小、最簡潔擴建的工藝，晶硅占當今世界生產(chǎn)總量的70%～80%。改進西門子法生產(chǎn)多晶硅屬高能耗的產(chǎn)70%左右。Cl2SiHCl3代技術(shù)只對復原爐中未反響的氫氣進展回收利用，只適合于百噸以下規(guī)模生SiCl4SiCl4HCl解決了干法回收氯化氫技術(shù)，將得到的枯燥的HCl又進入流化床反響器與冶1000T1。1，改進西門子法——閉環(huán)式三氯氫硅氫復原法改進西門子法是用氯和氫合成氯化氫〔或外購氯化氫〕，氯化氫和工CVD反響生產(chǎn)高純多晶硅。國內(nèi)外現(xiàn)有的多晶硅廠絕大局部承受此法生產(chǎn)電子級與太陽能級多晶硅。的SiHCl3能用工藝成熟的精餾法提純,塔板數(shù)可按要求增加,先進的精餾塔已達30～40m。產(chǎn)品SiHCl3中As、B含量均≤0.03ppba,P≤0.3ppba。西門子法的本錢是比較低的[4],可以降到20～30美元/kg(與電價有關(guān))。要降低本錢必需把握先進的西門子技術(shù)。西門子法開頭于20世紀50年月,已經(jīng)受了40多年的改進,雖然仍稱西門子法,但其內(nèi)容細節(jié)與過去已不一樣。它構(gòu)成當今主流工藝,其復原能耗由20世紀80年月的300kWh/kg90年月的95～110kWh/kg,60～70kWh/kg,還解決了副產(chǎn)物SiCl4SiHCl3[5]〔[4]工廠的思考[J2023,2(6):33-35.[5]梁駿吾.電子級多晶硅生產(chǎn)工藝[J].中國工程科學,2023,2(12):34-39.〕其原理是將SiCl4、H2在催化劑作用下與冶金級硅反響生成SiHCl3。其反響為:3SiCl4+Si+2H2→4SiHCl3。反響條件為3.45MPa壓力和500℃溫度;電耗為SiHCl3又進入復原爐生成多晶硅,形成閉環(huán)生產(chǎn)。降低復原電耗,就必需提高多晶硅的沉積速度。在大沉積速度條件下,SiHCl3一次通過的轉(zhuǎn)換效率不高,因此必需回收大量的SiCl4、SiHCl3、HCl和H2。先進的回收系統(tǒng)要求對這些物質(zhì)的回