改良西門子法制備高純多晶硅-全文預(yù)覽
【正文】 11級精餾塔，使中間化合物SiHCl3純度提高到12個9以上。4級、5級塔釜排出的含有高沸點雜質(zhì)的三氯氫硅，用泵送入二級三氯氫硅槽。4級、5級精餾目的是分兩段脫除三氯氫硅中的高沸點雜質(zhì)。2級精餾塔塔頂排出不凝氣體同樣送往廢氣處理工序進行處理；塔頂餾出三氯氫硅冷凝液，依靠壓差送入沉淀槽；塔釜含懸浮物的釜液，用泵送至四氯化硅回收塔進行處理。從原料氯硅烷貯槽送來的原料氯硅烷液體經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱后，從中部送入1級精餾塔，進行除去低沸物的精餾操作。把工業(yè)硅粉碎并用無水氯化氫(HC1)與之反應(yīng)在一個流化床反應(yīng)器中，生成擬溶解的三氯氫硅(SiHCl3)。2 改良西門子法的生產(chǎn)工藝改良西門子法的優(yōu)點是節(jié)能降耗顯著、成本低、質(zhì)量好、采用綜合利用技術(shù)，對環(huán)境不產(chǎn)生污染，具有明顯的競爭優(yōu)勢。目前，采用流化床法生產(chǎn)顆粒狀多晶硅的公司有美國RECSilicon、瓦克公司、美國MEMC等?？刂七m當(dāng)?shù)臏囟群蛪毫?，使SiH4氣在流化床反應(yīng)器內(nèi)進行熱分解反應(yīng)，分解生成Si和H2，生成的Si在預(yù)先加入的細硅粒表面沉積，得到粒狀多晶硅。 制備硅烷有多種方法，一般利用硅化鎂和液氨溶劑中的氯化銨在0℃以下反應(yīng)，這是由日本小松電子公司（Komatsu）發(fā)明的，具體反應(yīng)式是： Mg2Si+ 4NH4Cl→ 2MgCl2+ 4NH3 + SiH4 （4）另一種重要的硅烷制備技術(shù)是美國聯(lián)合碳化物公司（U nion Carbide）提出的，其主要反應(yīng)式為： 3SiCl4+ Si+ 2H2 →4SiHCl3 （5） 2SiHCl3→ SiH2Cl2+ SiCl4 （6） 3SiH2Cl2→ SiH4 + 2SiHCl3 （7）生成的硅烷可以利用精餾技術(shù)提純，然后通入反應(yīng)室，細小的多晶硅硅棒通電加熱到850℃以上，硅烷分解，生成的多晶硅沉積在硅棒上，如美國AsiMi、SGS（現(xiàn)REC）公司，其化學(xué)反應(yīng)為： SiH4 → Si+ 2H2 （8）同樣，硅烷的最后分解也可以利用流化床技術(shù)，能夠得到顆粒高純多晶硅，如美國的MEMC 公司。 將置于反應(yīng)室的原始高純多晶硅細棒（直徑約5mm）通電加熱到1100℃以上，通入中間化合物三氯氫硅和高純氫氣，發(fā)生還原反應(yīng)，通過化學(xué)氣相沉積，生成的新的高純硅沉積在硅棒上，使硅棒不斷長大，一直到硅棒的直徑達到150~200mm ，制成半導(dǎo)體級高純多晶硅。在此我主要介紹一下改良西門子法制備高純多晶硅的生產(chǎn)過程以及尾氣處理。改良西門子法制備高純多晶硅摘 要：本文主要敘述了高純多晶硅的各種制備方法，有三氯氫硅氫還原法、硅烷熱分解法、四氯化硅氫還原法、流化床法、物理提純法等其他制備高純多晶硅的工藝。越來越多的人注重多晶硅的研究與生產(chǎn)。經(jīng)過粗餾和精餾兩道工藝，三氯氫硅中間化合物的雜質(zhì)含量可以降到107～1010 數(shù)量級。但是，硅烷法制備的多晶硅雖然質(zhì)量好，綜合生產(chǎn)成本卻很高。目前，在多晶硅生產(chǎn)領(lǐng)域，流化床反應(yīng)器一般有2種使用方式 ：①即上述硅烷法中提到的使用方式，在流化床反應(yīng)器內(nèi)加入細硅
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