多晶硅的生产工艺流程主要包括以下几个步骤:
原料制备
使用高纯石英(SiO2)作为原料,通过高温还原反应生成工业硅。
工业硅纯度通常达到98%以上。
提纯
将工业硅与无水氯化氢(HCl)反应,生成三氯氢硅(SiHCl3)。
三氯氢硅经过精馏提纯,以提高纯度。
化学气相沉积(CVD)
高纯度的三氯氢硅与氢气(H2)反应,通过CVD工艺生成多晶硅。
晶体生长
生成的多晶硅气体在高温下分解,并在基材上沉积,形成多晶硅晶体。
切片和加工
将多晶硅晶体切割成硅片,并进行表面处理和清洗,以满足不同应用的需求。
尾气回收
还原过程中产生的尾气进行干法回收,实现氢气和氯硅烷的闭路循环利用。
多晶硅的生产方法主要有改良西门子法和硅烷法。改良西门子法是全球使用最广泛的方法,而硅烷法则以其低反应温度和易于控制的杂质含量而受到关注。