多晶硅還原爐是改良西門子法多晶硅生產(chǎn)工藝中最重要的設(shè)備,也是耗能最大的設(shè)備,在其中進(jìn)行的還原工藝直接影響總的生產(chǎn)成本與生產(chǎn)質(zhì)量。目前多晶硅產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈,要在市場(chǎng)中求得生存,不僅需要提高產(chǎn)品質(zhì)量,而且要提高生產(chǎn)過(guò)程中能源利用的效率,降低生產(chǎn)成本。但是國(guó)內(nèi)外已有的研究大多是偏重改善能耗或提高產(chǎn)品質(zhì)量中的單一方面,而實(shí)際生產(chǎn)中主要依靠工人的經(jīng)驗(yàn)來(lái)調(diào)整工藝參數(shù),而且以保證質(zhì)量為主。為提高多晶硅企業(yè)的行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力,本文綜合能耗與質(zhì)量?jī)蓚�(gè)方面進(jìn)行了還原爐的能耗優(yōu)化研究。針對(duì)上述問(wèn)題,本文以多晶硅還原爐為研究對(duì)象,通過(guò)對(duì)其工藝及能耗進(jìn)行全面的分析,確定了影響能耗與質(zhì)量的四個(gè)工藝參數(shù),建立了工藝參數(shù)關(guān)于單位產(chǎn)品能耗與沉積質(zhì)量的多目標(biāo)優(yōu)化模型,求解得出了最佳的工藝參數(shù)組合。具體研究?jī)?nèi)容有以下幾點(diǎn):1、結(jié)合還原沉積過(guò)程的工藝原理及還原爐的具體結(jié)構(gòu),對(duì)其能源消耗的途徑進(jìn)行詳細(xì)分析。分析了影響沉積速率及沉積質(zhì)量的四個(gè)工藝參數(shù),分別為硅棒溫度,反應(yīng)壓力,進(jìn)口流速以及H₂摩爾比。最后提出通過(guò)提高硅沉積速率來(lái)提高能源利用效率的思路,用單位產(chǎn)品能耗作為還原過(guò)程的能源利用效率評(píng)估指標(biāo),并給出... 

【文章來(lái)源】：廣東工業(yè)大學(xué)廣東省

【文章頁(yè)數(shù)】：75 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

多晶硅生產(chǎn)流程

改良西門子工藝由 5 個(gè)環(huán)節(jié)組成。SiHCl3晶硅沉積）、尾氣處理和 SiCl4的氫化分離[3時(shí)，產(chǎn)物中會(huì)伴有 SiH2Cl2等雜質(zhì),所以要制最后將精餾后的 SiHCl3與高純 H2按混合后積反應(yīng)，經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的沉積過(guò)程，最終生成硅的反應(yīng)載體[36]，還原爐呈鐘罩型，如圖 2-2 器底盤和視孔等組成。還原爐爐體[37]通常底盤具有雙層夾套，夾套中通入冷卻水，在作用，而反應(yīng)開(kāi)始后則通過(guò)冷卻水的循環(huán)換料設(shè)計(jì)溫度而造成生產(chǎn)故障，也防止 SiHCl3壁通常保持溫度在 373K 左右，爐內(nèi)的沉積

廣東工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文-10mm 的硅芯豎直安裝于底盤上，蓋上爐罩盤的夾層中通入冷卻水，利用純 N2對(duì)還原爐 N2進(jìn)行置換。熱，當(dāng)表面溫度達(dá)到合適值（1080℃左右）H2，氣體傳遞到硅棒表面后發(fā)生沉積反應(yīng)，生柱狀硅棒。0h 左右，硅棒直徑達(dá)到 140mm-160mm，等待所得便高純硅產(chǎn)品。圖 2-3 為某多晶硅企業(yè)

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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