多晶硅中能硅業(yè)探索畢業(yè)論文-文庫(kù)吧資料
2025-07-03 15:45本頁(yè)面
【正文】 、長(zhǎng)度的材料在單位溫差下和單位時(shí)間內(nèi)直接傳導(dǎo)的熱量。在101，325千帕下，氫氣在252．8℃(20，2K)時(shí)，能變成無色的液體，在259．2℃(13．8K)時(shí)，能變?yōu)檠畹墓腆w。它比空氣輕．據(jù)測(cè)定，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下(溫度為0℃，壓強(qiáng)為101，325千帕)，1升氫氣的質(zhì)量是0．089克。氫有三種同位素，氫主要以化合狀態(tài)存在于水、石油、煤、天然氣以及各種生物的組織中。在元素周期表中位于第一位。保持良好的衛(wèi)生習(xí)慣。其他防護(hù)：工作現(xiàn)場(chǎng)禁止吸煙、進(jìn)食、和飲水。身體防護(hù)：穿膠布防毒衣。緊急事態(tài)搶救或撤離時(shí)，建議佩帶自給式呼吸器。提供安全淋浴和洗眼設(shè)備。在專家知道下清除。小量:泄露用砂土或其它不燃材料吸附或吸收。盡可能切斷泄露源。應(yīng)急處理人員戴自給式正壓式呼吸器，穿防毒服。應(yīng)急處理：迅速撤離泄露區(qū)污染人員至安全區(qū)，并進(jìn)行隔離，嚴(yán)格限制出入。滅火劑：干粉、干砂。有害燃燒產(chǎn)物：氯化氫，氧化硅。與氧化劑發(fā)生反應(yīng)，有燃燒危險(xiǎn)。危險(xiǎn)特性：遇明火強(qiáng)烈燃燒。食入：用水漱口，給飲牛奶或蛋清。如呼吸停止，立即進(jìn)行人工呼吸。保持呼吸道通暢。就醫(yī)。就醫(yī)。燃爆危險(xiǎn)：本品易燃，具強(qiáng)腐蝕性，強(qiáng)刺激性，可致人體灼傷。并伴有頭昏，頭痛，乏力，惡心，嘔吐，心慌等癥狀。主要用途：用于制造硅酮化合物健康危害：對(duì)眼睛和呼吸道黏膜有強(qiáng)烈刺激性作用。中文名：三氯硅烷，硅仿 英文名：Trichlorosilane,Silicochloroform分子式：SiHCl13分子量：主要成分：純品外觀與性狀：無色液體，極易揮發(fā)。 由于還原爐內(nèi)硅棒溫度高達(dá)上千度，因此還原爐需要冷卻水進(jìn)行冷卻，并且還原爐的供電部分也需要冷卻。分離出來的氯化物氣體返回SiHCI3合成系統(tǒng)中，用來合成原料SiHCI3。冷凝下來的氯硅烷被送到分離提純系統(tǒng)進(jìn)行分離與提純，然后再返回多晶硅生產(chǎn)中。副產(chǎn)物氣體與未反應(yīng)萬(wàn)的H2和SiHCI3氣體從還原爐尾氣管道排出，沿著管路進(jìn)入尾氣回收系統(tǒng)。還原爐內(nèi)安插有高純硅芯，硅芯上通人電流，使硅芯表面溫度達(dá)到1100℃左右。蒸發(fā)器的壓力通過調(diào)節(jié)進(jìn)入蒸發(fā)器的氫氣流量控制，蒸發(fā)器的SiHCI蒸發(fā)溫度通過調(diào)節(jié)熱水的流量控制，蒸發(fā)器的液位通過調(diào)節(jié)進(jìn)入的SiHCI3流量控制。形成一定體積比的H2和SiHCI3的混合氣體。經(jīng)尾氣回收系統(tǒng)收下來的氫氣與來自電解制氫系統(tǒng)的補(bǔ)充氫氣在氫氣總管中匯合后也進(jìn)入蒸發(fā)器中，氫氣總管的壓力通過調(diào)節(jié)補(bǔ)充電解氫的流量和氫氣放空的流量控制，以實(shí)現(xiàn)進(jìn)入蒸發(fā)氣的氫氣壓力恒定。 SiHCI3氫還原制備多晶硅主要工序包括混合氣制備系統(tǒng)、氫還原爐爐前系統(tǒng)、電器控制系統(tǒng)和與之配套的冷卻水系統(tǒng)。 目前，國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的多晶硅廠絕大部分采用此法生產(chǎn)太陽(yáng)能級(jí)多晶硅與電子級(jí)多晶硅。該方法通過采用大型還原爐，降低了單位產(chǎn)品的能耗；通過采用SiCl4氫化和尾氣干法回收工藝，明顯降低了原輔材料的消耗，所生產(chǎn)的多晶硅占當(dāng)今世界生產(chǎn)總量的70~80%。改良西門子法包括5個(gè)主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)：SiHCl 3合成、SiHCl3 精餾提純、SiHCl3 的氫還原、尾氣的回收以及SiCl4的氫化分離。隨后，西門子工藝的改進(jìn)主要集中在減少單位多晶硅產(chǎn)品的原料、輔料、電能消耗以及降低成本等方面，于是形成了當(dāng)今廣泛應(yīng)用的改良西門子法。我國(guó)在2001—2010年內(nèi)的硅市場(chǎng)需求增長(zhǎng)很快，但是我國(guó)硅工業(yè)所面臨的形勢(shì)是相當(dāng)嚴(yán)重的，主要是： A、國(guó)際上的強(qiáng)大競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，現(xiàn)有6家跨國(guó)公司占領(lǐng)著市場(chǎng)的近85%，他們?cè)谫Y金、技術(shù)上均有強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)； B、在我國(guó)周邊國(guó)家和地區(qū)內(nèi)，如韓國(guó)、臺(tái)灣地區(qū)、馬來西亞均設(shè)有硅材料生產(chǎn)基地，年生產(chǎn)能力總計(jì)已達(dá)5億平方英寸； C、我國(guó)硅材料生產(chǎn)所需的設(shè)備，特別是先進(jìn)的大直徑設(shè)備幾乎全部靠進(jìn)口；市場(chǎng)預(yù)測(cè) : 根據(jù)國(guó)內(nèi)單晶硅生產(chǎn)的需求，以1996年實(shí)際需要出發(fā)，預(yù)計(jì)2000年和2010年多晶硅的需求如表所示。由于消耗高、規(guī)模小，所以價(jià)格遠(yuǎn)高于國(guó)外，國(guó)內(nèi)多晶硅售價(jià)為500元kg以上，國(guó)外，直拉用多晶硅為40—50美元kg以上，區(qū)熔用多晶硅為60—70美元kg。 質(zhì)量與成本 我國(guó)多晶硅的質(zhì)量能滿足集成電路用單晶的要求，但不能完全滿足高阻區(qū)熔硅的要求。生產(chǎn)能力及產(chǎn)量 我國(guó)從20世紀(jì)60年代中期開始批量生產(chǎn)多晶硅，后來生產(chǎn)廠家不斷增加。顧名思義，多晶硅就是多晶體的硅。晶體是有許許多多的小晶粒組成，而每一個(gè)晶粒都有許多原子組成的，盡管這些原子在晶粒中的排列是整整齊齊的，但在一塊晶體中各個(gè)晶粒的排列方向彼此是不同的，晶粒與晶粒之間是雜亂無規(guī)則的。目前百分之九十以上的半導(dǎo)體是用多晶硅材料制成的，在電子行業(yè)總少不了硅特別是少不了多晶硅，它被視為“微電子大廈的基石”因此一些高科技國(guó)家都把自己的高科技基地稱為“硅谷”。硅在地球中的含量很大，但大多數(shù)以化合物的形式存在，其中以石英石(sio2)形式存在最多，約占地球27％，我們這里所致的多晶硅是以金屬硅為原料，經(jīng)一系列的物理化學(xué)反映提純后的硅材料，因此又稱高純硅或超純硅。硅不已提純因?yàn)樗娜埸c(diǎn)很高，而在熔點(diǎn)的附近有很高的活性，所以雜質(zhì)難以除去，雜質(zhì)的存在導(dǎo)致電阻率大大降低，在個(gè)硅原子中大約一個(gè)雜質(zhì)原子的硅稱為本質(zhì)硅，其常溫下本征電阻率約為2300歐姆米的積。而在生產(chǎn)多晶硅的過程中涉及很多的變量因素，都能影響到多晶硅產(chǎn)品的質(zhì)量和純度問題，本篇論文主講在多晶硅的還原生產(chǎn)過程中，如何控制溫度，及為獲得一定的收率，如何控制流量配比等主要的影響因素，從而能夠在生產(chǎn)過程中更好的提高產(chǎn)品的純度。還原是將經(jīng)提純和凈化的三氯氫硅與氫氣混合通入還原爐中，在1080℃～1150℃下將還原出來的多晶硅沉積的發(fā)熱體的硅芯上。設(shè)計(jì)題目 中能硅業(yè)探索 目 錄摘要 ……………………………………………………………………………… 4英文摘要 ………………………………………………………………………… 4第一章 概述 ………………………………………………………
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