多晶硅提纯技术
包括西门子法(包括改良西门子法)、流化床法和冶金法(包括物理法)。国际上生产高纯多晶硅的生产工艺仍以"改良西门子法一三氯氢硅氢还原法"为主(约占全球总产量的80%)。
多晶硅生产的西门子工艺,其原理就是在1100℃左右的高纯硅芯上用高纯氢还原高纯三氯氢硅,生成多晶硅沉积在硅芯上。
改良西门子法是在西门子法工艺基础上,增加还原尾气干法回收系统、SiCl4 氢化工艺,实现闭路循环,通过采用大型还原炉,降低了单位产品的能耗;采用SiCl4 氢化和尾气干法回收工艺,明显降低原辅材料的消耗,所生产的多晶硅占当今世界生产总量的80%。
改良西门子法生产包括5 个主要环节,即SiHCl3 合成、SiHCl3 精馏提成、SiHCl3的氢还原、尾气的回收以及SiCl4 的氢化等。
改良西门子法相对于传统西门子法的优点主要在于:
1)节能:
由于改良西门子法采用多对棒、大直径还原炉,可有效降低还原炉消耗的电能;
2)降低物耗:改良西门子法对还原尾气进行了有效的回收。
所谓还原尾气:是指从还原炉中排放出来的,经反应后的混合气体。
改良西门子法将尾气中的各种组分全部进行回收利用,这样就可以大大低降低原料的消耗。
3)减少污染:由于改良西门子法是一个闭路循环系统,多晶硅生产中的各种物
料得到充分的利用,排出的废料极少,相对传统西门子法而言,污染得到了控制,保护了环境。