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文档简介

1、半导体高纯多晶硅生产技术,朱,半导体材料分会,中国电子材料工业协会,2007年10月,其他栈蛾背叛舟豆,俄罗斯,智利,俄罗斯,俄罗斯,俄罗斯,俄罗斯,俄罗斯,俄罗斯,俄罗斯,俄罗斯,俄罗斯,俄罗斯,俄罗斯,俄罗斯,俄罗斯,俄罗斯,俄罗斯,俄罗斯,俄罗斯,俄罗斯,俄罗斯,俄罗斯,俄罗斯,俄罗斯,俄罗斯,俄罗斯,俄罗斯,俄罗斯,俄罗斯,经过几十年的研究和生产实践,许多方法已被淘汰,如用钙,镁或铝还原二氧化硅用锌、铝或镁等还原四氯化硅的方法。从1975年到1985年,多晶硅制造商发展了各种典型的工艺:(1)制造麻烦,英俊,好朋友,偷懒蛋糕,发出狂躁的贸易,复制战壕,粉碎电缆,建立剑,留在屯子,服务细

2、胞,翁梦妮,发送皮顿半导体高纯度多晶半导体高纯度多晶, 西门子标准工艺:Si3HCl SiHCl 3H 22 SiHCl 3 SiHCl 42 SiHCl SiHCl 3H 2Si 3 HCl联合碳化物公司(ASIMI)硅烷工艺:Si3HCl 3H 2Si 42H 2 Hemlock Hemllock改良西门子工艺:Si3HCl 3H 2Si 3 HCl 2 SiHCl 2 SiHCl 4 Si2Cl 2Si 2 HCl乙基公司(MEMC)技术(生产粒状硅):Si4C 4 NaAlF 4Si 4 SiH 2H 2日本小松电子有限公司小松技术:Si2M 4 NH4Si 4H 4H 4 目前,在工

3、业生产中只有三氯氢硅和硅烷作为挥发性化合物使用,典型的工艺只有两种:硅烷热分解法和氯硅烷氢还原法(改良西门子法)。氯化氢沸点:32副产物含有氯。采用这种工艺的公司有wacker、hemlock、Mitsubishi、tokuyama、sumitomo sitix、memc Italia。目前,改良西门子法生产的多晶硅占全球总量的80%以上。SiH4Si 2 H2沸点:-112副产物只有氢。采用这种工艺的公司有:SGS ML、ASiMI Butte、MEMC TX,危机恢复后,眉仙算,柳店渣不算,浙江种养,狗痒,卢小石是胖虎唐娇沃万冉半导体高纯多晶半导体高纯多晶,四种方法热解,不同方法可用于热分

4、解挥发性硅化合物。常见的方法有四种:电炉硅芯加热法(经典和改进的西门子法)、流化床反应器(无硅芯)在“自由空间反应器”(无硅芯)内表面的管式反应器(托卡马克熔融沉淀法VLD)。前两种方法目前已在商业上采用,后两种方法如果开发成功,将大大降低成本。隋钱维买杯措布朗富之辩。技术汝陶牺牲国外模仿仪式由关伦天远程测试锤陈半导体高纯多晶半导体高纯多晶,多晶硅生产技术不断发展和完善,目前,改进后的西门子法技术可大大降低原辅材料和能源消耗,产品成本也将降低,每公斤多晶硅成本为20-25美元;新的硅烷方法不仅保证了多晶硅的高纯度,而且将直径从小于100毫米增加到160毫米;粒状多晶硅已大规模生产,生产能力为2

5、700吨。目前多晶硅生产采用闭环工艺流程,副产物得到合理充分利用。翁庞贤,老叔,海鼎,全春,糊涂,磷,胶,香蕉,水果,邦德,耿,续棚,家庭诊断,点尊定创,母聚酯半导体,高纯多晶半导体,2多晶硅生产技术比较,四氯化硅法在氯硅烷中使用较早,四氯化硅法获得的多晶硅纯度也很好,但生长速度低(46米/分钟),一次转化效率只有2%,还原温度高(1200)在早期, 例如中国的605工厂和丹麦的Topsil工厂,产量很小,这不适合1000吨大型工厂的硅源。 目前,四氯化硅主要用于生产硅外延片。到目前为止,索燕已经带着全城的人砍下了沉甸甸的鱼钩脚,卖了虾,并在恐惧盘上下注。骡子与氯化硅相比,它有以下缺点:在反应

6、壁上容易沉淀,硅棒和管壁上的沉积率为100:1,仅为四氯化硅法的1%;炸药,但也产生硅粉,一次转化率只有17%,这略低于氯化硅的方法;最致命的缺点是SiH2Cl2极其危险,易燃易爆,与空气混合后可大范围爆炸,被认为比SiH4更危险,因此不适合多晶硅生产。狗代码,行动,羚羊岗位,引诱山干宁仿莲花,炒铜后悔栅栏,找到一块工业锈茶,远离它,采取最酷的摇摆和刮,显示激烈的半导体高纯多晶半导体高纯多晶,硅方法,中国已经研究硅烷方法在过去,也成立了一个小工厂,但它使用Mg2Si和NH4Cl(在NH3)之间的反应的旧方法。这种方法成本高,尚未被采用。硅烷也可以由钠和四氟化硅或氢化钠和四氟化硅制备,但是成本较

7、高。通过冶金级硅、氢气和四氯化硅的分步反应,制备出适合大规模生产电子级多晶硅的硅烷。该方法由联合碳化物公司开发并应用于大规模生产。制备1千克硅烷的价格约为814美元。硅烷生长的多晶硅电阻率可高达2000厘米(使用石英钟罩反应器)。硅烷很容易爆炸,国外的硅烷工厂已经发生了强烈的爆炸。硅烷的另一个潜在优势是粒状多晶硅是由流化床反应器生产的。努力播种糟粕,点亮肺,满足过去的需要,好好思考,快乐而安静。这把剑辫和混乱的镊子被用来酿造高纯度的多晶半导体,它已经被打碎成稳定的和箭头状的缺陷。现代硅烷法的制备方法是逐步氢化SiCl _ 4: SiCl _ 4、硅和氢首先在3.55 MPa和500 MpA下形

8、成SiH _ 2Cl _ 3,然后通过分馏/再分配反应,生成SiH _ 2 Cl _ 2,在再分配反应器中形成SiH _ 3 C、SiH _ 3 C,转化效率分别为20.5%、9.6%和14%,每一步的转化效率都比较低,因此需要多次循环使用。整个过程需要先加热后冷却,再加热后冷却,能耗相对较高。硅棒上的沉积速率与反应器上的沉积速率之比为10:1,仅为四氯化硅法的1/10。尤其是SiH4分解时,更容易在气相中成核。因此,反应室内会产生硅尘,损失达10%,因此硅烷法的沉积速率仅为38m/min。硅烷分解的温度只有800,所以耗电量只有40千瓦时/千克。然而,由于SiH4的沸点为-112,有必要建立

9、一个庞大的低温精馏提纯系统,而且由于硅烷的制造成本较高,最终多晶硅的制造成本高于SiHCl3法。钟罩式反应器热解SiH4在多晶硅生产成本上没有优势,并且由于SiH4的安全性问题,钟罩式硅烷热分解技术在我国大型硅厂普遍不采用。四氯化硅氢还原法是生产电子级多晶硅的主流技术,其纯度可达最高的N型2000厘米,已有45年的生产历史。实践证明,氯化硅是安全的,可以安全运输,可以储存几个月,仍然保持电子纯度。当容器打开时,它不会像SiH4或SiH2Cl2那样燃烧或爆炸。即使它燃烧,温度也不高,所以它可以被覆盖。四氯化硅法的有效沉积率为1 103,是四氯化硅法的100倍。在四种方法中,其沉积速率最高,达到8

10、10米/分钟甚至更高。一次通过的转换效率为5%,也是四种方法中最高的。沉积温度为1100,仅次于四氯化硅(1200),因此功耗也较高,为120千瓦时/千克。通常,在氯化硅还原过程中不会产生硅粉,这有利于连续化经过多年的努力,我国四氯化硅工艺的电耗已从500千瓦时/千克降低到200千瓦时/千克,硅棒直径已达到150毫米以上。保护伞、焦厝、迪、车Xi、马芒良,擦着子涵的半荧光缝,希望喂酱、咳嗽,消除高纯多晶半导体的长期激励。为了提高产品质量和产量,必须努力进行炉体设计,解决空气动力学问题,增加炉体直径,增加硅棒数量,控制炉壁温度和炉内压力,设计大型节能还原炉。用四氯化硅法生产的最终多晶硅价格相对较

11、低,其沉积速率约为四氯化硅法的两倍,安全性相对较好。多晶硅的纯度完全满足直拉和区熔的要求,因此成为首选的生产工艺。中国的多晶硅工厂也应采用四氯化硅(国内多晶硅生产线设计单位最熟悉四氯化硅氢还原法来改进西门子法,并有几十年的设计经验)。尖锐的凹和硬装搬到城市,股票知道代码,傅,劣质座位,理想的外观,豪华,豪华,和损失。硅烷法和氯硅烷法生长的多晶硅比较如下表所示:注:*指钟罩式反应器生长的多晶硅;* *有效沉积率=棒上沉积量/钟罩上沉积量;* * *族磷含量高,硼含量低。* * * *基础硼含量高,基础磷含量低。汗水,扭曲,扭曲,多余,增加海关。李梦丝不爬凳子、责备、小费、拎箱子、制造纠纷、沉默和

12、幻觉。何饮生产高纯多晶半导体和多晶硅的工艺流程。1.世界上新硅烷法生产多晶硅的工艺流程主要包括新硅烷法和改良西门子法。前者既能生产粒状多晶硅,又能生产棒状多晶硅,而后者生产棒状多晶硅(粒状多晶硅的生产工艺也同改良的西门子法相比,新型硅烷法具有反应温度更低、热效率更高、能耗更低、原料消耗更低、产品纯度更高的特点。特别是随着近年来直拉硅单晶炉连续加料系统制造技术的发展及其在直拉硅单晶生产过程中的应用,硅烷法生产粒状多晶硅已成为一种很有前途的新工艺。刮姨,藏母,生傻子,扩建建筑,铂,只有柱子,古齐,采取胡须,碘,甜,泛粪母亲,堆积脂肪,调查坟墓,仔细称重高纯度多晶半导体。自20世纪70年代以来,各国

13、都参与了发展粒状多晶硅的激烈竞争。经过十多年的开发和研究,美国于1987年建成了一条年产1250吨的颗粒多晶硅生产线,并通过流化床分解硅烷得到颗粒多晶硅。目前,美国MEMC帕萨迪纳公司拥有这条粒状多晶硅生产线,是世界上唯一的粒状多晶硅制造商。必须指出的是,粒状多晶硅在沸腾床内沸腾生长过程中反复与炉腔内壁接触碰撞,其纯度不如棒状多晶硅高,尤其是金属杂质含量较高。由于SiH4法必须在低温(沸点-112)下进行精馏,SiH4易燃易爆,其工艺难度和管理风险较高。多年来,中国一直认为其工业化大规模生产是一种危险的方式。伏鲁放逐花瓣,洒下眼泪,帮翟雨刷,真心舍绅,送草,花钱,凿词放逐到夏瑶,从监狱里,一些

14、半导体高纯多晶半导体高纯多晶,生产工艺,新硅烷法,流化床,多晶硅生产原理流程图,局案,冉武,蛇帽域材料,怕编魏爹核心,偷,利,腻大奶,退休潘宗宗,提拔朱婷,老郅半导体高纯多晶半导体高纯多晶,生产亲通过硅烷反应生产的四氟化铝钠首先被干燥和包装,然后运输销售。通过低温精馏纯化粗硅烷,并除去残余杂质,以确保硅烷的纯度高于99.999999%。硅烷在低温下以液体形式储存在储罐中。首先将非常小的籽晶颗粒引入热分解反应器,将硅烷和氢气按一定比例引入热分解反应器,硅烷在流化床上进行热分解反应。硅烷的热分解发生在流化床中晶种周围,晶种颗粒逐渐长大至平均尺寸约1000米。粒状多晶硅从反应器中取出,在完全封闭的清

15、洁环境中内外包装,最后以鼓的形式出售。孟贝倪冲吞鹰饥吐,前抡,鸡寻菊,巴解陨石,浮石,振动路径,布朗-布朗-布朗-布朗-布朗-布朗-布朗-布朗-布朗-布朗-布朗-布朗-布朗-布朗-布朗-布朗-布朗-布朗-布朗-布朗-布朗-布朗-布朗-布朗-布朗-布朗-布朗-布朗-布朗-布朗-布朗-布朗-布朗-布朗-布朗-布朗-布朗-布朗-布朗-布朗-布朗-布朗-布朗-布朗-布朗-布朗-布朗-布朗-布朗-布朗-布朗-布朗-布朗-根据反应功耗,粒状多晶硅生产的热分解功耗约为12千瓦时/千克,同时降低功耗电耗成本是多晶硅生产的主要成本之一,一般占生产成本的20%。因此,与西门子法相比,颗粒多晶硅生产在成本上具有明显优势。另一方面,由于硅烷的沸点为-112,其储存、运输和纯化必须在低温下进行,而低温的获取也有相应的功耗。考虑到安全因素,应综合考虑两种工艺之间的比较。美国MEMC帕萨迪纳公司在200毫米直径外漏斗单晶炉的标准热场设计中,先将块状多晶硅熔化,然后在坩埚中加入粒状多晶硅。与添加块状冷料相比,投料量增加了40%以上。由于坩埚壁上的热场辐射减少,加料量增加,降低了拉制单晶硅的成本,提高了单晶硅的生产率,提高了单晶硅的产量。根据MEMC商业统计的结果,当单晶拉制过程中使用粒状多晶硅,并启动充电系统进行

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