多晶硅提純技術
包括西門子法(包括改良西門子法)、流化床法和冶金法(包括物理法)。國際上生產高純多晶硅的生產工藝仍以"改良西門子法一三氯氫硅氫還原法"為主(約占全球總產量的80%)。
多晶硅生產的西門子工藝,其原理就是在1100℃左右的高純硅芯上用高純氫還原高純三氯氫硅,生成多晶硅沉積在硅芯上。
改良西門子法是在西門子法工藝基礎上,增加還原尾氣干法回收系統、SiCl4 氫化工藝,實現閉路循環,通過采用大型還原爐,降低了單位產品的能耗;采用SiCl4 氫化和尾氣干法回收工藝,明顯降低原輔材料的消耗,所生產的多晶硅占當今世界生產總量的80%。
改良西門子法生產包括5 個主要環節,即SiHCl3 合成、SiHCl3 精餾提成、SiHCl3的氫還原、尾氣的回收以及SiCl4 的氫化等。
改良西門子法相對于傳統西門子法的優點主要在于:
1)節能:
由于改良西門子法采用多對棒、大直徑還原爐,可有效降低還原爐消耗的電能;
2)降低物耗:改良西門子法對還原尾氣進行了有效的回收。
所謂還原尾氣:是指從還原爐中排放出來的,經反應后的混合氣體。
改良西門子法將尾氣中的各種組分全部進行回收利用,這樣就可以大大低降低原料的消耗。
3)減少污染:由于改良西門子法是一個閉路循環系統,多晶硅生產中的各種物
料得到充分的利用,排出的廢料極少,相對傳統西門子法而言,污染得到了控制,保護了環境。