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1、THE FOURTH CONSTRUCTION CO.,LTD.OF CHINA ELECTRONICS SYSTEM ENGINEERING目前国内外多晶硅生产的主要工艺有以下 3 种： 1，改良西门子法闭环式三氯氢硅氢还原法改良西门子法是用氯和氢合成氯化氢，氯化氢和工业硅粉在一定的温度下合 成三氯氢硅，然后对三氯氢硅进行分离精馏提纯，提纯后的三氯氢硅在氢还原炉 内进行 CVD 反应生产高纯多晶硅。国内外现有的多晶硅厂绝大部分采用此法生 产电子级与太阳能级多晶硅。2，硅烷法硅烷热分解法硅烷是以四氯化硅氢化法、硅合金分解法、氢化物还原法、硅的直接氢化法 等方法制取。然后将制得的硅烷气提纯后在热
2、分解炉生产纯度较高的棒状多晶 硅。以前只有日本小松掌握此技术，由于发生过严重的爆炸事故后，没有继续扩 大生产。但美国 Asimi 和 SGS 公司仍采用硅烷气热分解生产纯度较高的电子级 多晶硅产品。3，流化床法以四氯化硅、氢气、氯化氢和工业硅为原料在流化床内高温高压下生成三氯 氢硅，将三氯氢硅再进一步歧化加氢反应生成二氯二氢硅，继而生成硅烷气。制 得的硅烷气通入加有小颗粒硅粉的流化床反应炉内进行连续热分解反应，生成粒 状多晶硅产品。因为在流化床反应炉内参与反应的硅表面积大，生产效率高，电 耗低与成本低，适用于大规模生产太阳能级多晶硅。唯一的缺点是安全性差，危 险性大。其次是产品纯度不高，但基本
3、能满足太阳能电池生产的使用。此法是美 国联合碳化合物公司早年研究的工艺技术。目前世界上只有美国MEMC公司采 用此法生产粒状多晶硅。此法比较适合生产价廉的太阳能级多晶硅。内蒙古神舟硅业项目采用的是改良西门子法生产工艺。这个项目的主要洁净 室集中在产品检测部分，洁净级别是根据工艺设备要求决定的，另外还原环节涉 及十万级洁净室。（此部分信息通过业主其中一人员得到，此人不透露更多信息） 洁净室使用在还原过程的环节，这一环节有一道硅芯制备的工艺，在硅芯制 备的工艺过程有洁净要求，十万级即可达到要求。（有的厂家无洁净要求）在还 原炉车间也是十万级洁净室即可达到生产要求，还原炉车间的洁净室为防爆区 域，有
4、防爆要求。其他洁净室即为普通的洁净室即可。THE FOURTH CONSTRUCTION CO.,LTD.OF CHINA ELECTRONICS SYSTEM ENGINEERING在产品整理，产品检测过程，需要在洁净室里完成，此处的洁净室要求为万 级就可达标，对洁净室没有特殊要求。特殊情况根据生产工艺的需求，要求防爆 及泻爆要求。改良西门子法多晶硅的生产主要分为五个环节一、 氢气的增压、净化1、气体来源，一种是通过使用电解槽，自我制备氢气使用。另一种是使用电化 厂产生的氢气，这种方式应该是较好的方案，这样可以节约费用，降低成本。 但这种方式气体压力较低，需要增压。2、氢气提纯，这是保证多晶
5、硅纯度的必要条件。需要氢气的纯度达到6N,即 99.9999%。在此生产过程中，最关键的是保证达到防爆规范，厂房有好的通风效果。运 输氢气的管道系统是建设的关键步骤，某个环节出现差错，将有很大的安全隐患， 氢气的纯度无法保证。二、SiHCl3 提纯这一步骤要考虑 SiHCl3 的原料来源，本厂生产，或者买进，但都需要通过不同物质的沸点和凝结点的不同来提纯，一般分为粗馏和精馏。精馏后达到 6N，即 99.9999%。生产过程最佳温度需要为31.8C,在这个温度条件下，可以提高提纯的精度和效率。三、氢气还原SiHCl3 （西门子法）这是制备多晶硅的关键核心部分，即西门子法，化学式：SiHCl3 +
6、 H2-Si 3HCl 。最佳的生成温度为 1050C1150C。在这生产过程中，对生产环境要求较高，最好为恒温恒湿的生产环境，有一 定的洁净度要求（十万级）。对于进入生产间的工人需要更换洁净的工作服，工 作鞋，进入车间之前通过风淋室的风淋方可进入。四、尾气回收、废气处理、废液处理 在这一生产环节，需要绝对的生产安全，要求车间使用防爆电器，厂房通风良好，防爆及泻爆的要求。THE FOURTH CONSTRUCTION CO.,LTD.OF CHINA ELECTRONICS SYSTEM ENGINEERING五、 冷冻系统在上述的四个步骤过程中，每一步都离不开冷冻系统。增压需要冷冻水来冷 却，SiHCl3提纯需要5C水的冷却，氢气还原SiHCl3需要一25C水的冷却，对 于尾气回收处理需要达到一70C的冷却。可以说，冷冻系统是整个生产过程的重 要的环节，是每一步骤都不可缺少的系统。每一个环节的冷冻系统出现问题，都 将造成全厂停产的可能。上述五个环节，是一个循环过程。而冷冻系统贯穿整个循环过程。对于多晶硅厂房的建设最主要的就是防爆安全问题。
多晶硅厂房建设认识
