多晶硅材料简介及其工艺流程
时间:2013-07-29 阅读:190
1.多晶硅材料
多晶硅材料作为制造集成电路硅衬底、太阳能电池等产品的主要原料,是发展信息产业和新能源产业的重要基石。水泵、磁力泵、不锈钢磁力泵
多晶硅是单晶硅的主要原料,其深加工产品被广泛应用于半导体工业,是当代人工智能、自动控制、水处理、信息处理、光电转换等半导体器件和集成电路的基础材料。95%以上的集成电路芯片及各类半导体器件均为硅材料制造。
伴随世界发展中国家的工业进程的加快,能源耗持续呈现增长趋势。据估计,目前已探明的一次能源的储量会在百年内消耗殆尽。为此,可再生能源的开发利用为所关注,绿色环保、资源丰富的太阳能得到人类的高度青睐。目前,太阳能光伏产业已成为世界上发展zui快的*产业之一,过去十年的增速已达39%的态势。太阳能电池是太阳能光伏产业链上游的主要产品,而多晶硅材料正是太阳能电池的核心原料。
2.多晶硅生产工艺
多晶硅生产有多种工艺方法,如改良西门子法、硅烷热分解法、硫化床法、冶金法、气液沉积法、区域熔化提纯法、无氯技术、碳热还原反应法、铝热还原法以及常压碘化学气相传输净化法等。主要是将固态工业硅转化成在允许温度范围内存在的液态化合物,然后用的精馏方法进行深度提纯以除去其中的杂质,使元素硅以多晶硅棒的形式沉淀出来。
目前,国内外普遍采用技术成熟、投资风险zui小、产品质量稳定并且易于扩建的改良西门子工艺,即经过精馏提纯的三氯氢硅在纯氢气环境下,在高温的硅芯表面沉积生成棒状多晶硅。三氯氢硅还原与四氯化硅转化后的尾气通过加压并低温分离回收,分离出的氯硅烷至精馏提纯工段,氢气回还原炉和转化炉循环使用,氯化氢返回到三氯氢硅工段合成三氯氢硅。精馏工段分离出的四氯化硅至转化炉转化为三氯氢硅,精馏的三氯氢硅则到还原炉生成多晶硅。
多晶硅棒出炉后,被输送到硅棒切断机上,经去头、取样、指标分析并根据与用户需要的几何形状、技术参数将产品进行分档切断、滚磨、打尖、清洗、干燥、检验。合格产品由输送机送至包装岗位进行包装。其生产工艺路线见图3—77。