三氯氢硅氢气还原工序操作指导书

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1、三氯氢硅氢气还原工序操作指导书一、范围1、目的按本作业指导书对生产过程进行标准化作业，确保三氯氢硅氢气还原制取合格的多品硅。2、适用范围本作业指导书适用于在还原炉中用氢气还原三氯氢硅制取多晶硅工艺的操作。%1.工艺标准1、原理三氯氢硅和氢气在挥发器屮以一定的摩尔配比混合后进入还原炉屮，炉内安装的高纯硅芯载体通过石墨加热组件与电源连接，混合气在1080°C左右温度下反应，还原出的高纯硅沉积在硅芯载体上形成棒状多品硅，反应后的尾气进入干法凹收工序。炉内主要反应是：SiHCl3+H2►Si+3HC1氢还原反

2、应4SiHCl3►Si+3SiCl4+2H2热分解反应2、原辅材料规格及要求2.1硅芯：直径<27〜8mm长度2100mm经过濟尖、切割开槽后再表而腐蚀、清洗、干燥。要求如2硅芯电阻率：N型屯阻率250欧姆•厘米，P型硅芯不用。每根硅芯电阻率检验不得少于七点（即硅芯七等分处各测一点）。2.2高纯SiHCla原料：来白提纯工序干法塔和合成塔产品，其质量要求为：产品SiHCh含量>98%liFe<10PPbP<0.02PPbAl<10PPbB<0.03PPbo2.3高纯出原料：来自干法回收工序回收出和电解

3、纯氢。露点V-50°C,其中O2含量小于5ppm,HC1含量小于0.!%□3、检验频次及方法每炉次需随机抽检一根硅棒，从石墨卡瓣位置以上50mm处截取150mm长硅棒进彳亍钻芯，获得ei6mm左右硅棒料进行磷、硼杂质检验。三、作业程序3.1操作步骤（1）开炉准备A.通知捉纯车间准备向述原送合格原料，根据原料来源分别打开相应产品储罐进料阀,使原料装入干法塔产品储罐或合成塔产品储罐中，待料位达到储罐容量的80%时停止接料，关闭进料阀并计录加料量。（注意：加原料时不能开启尾气放空阀，利用塔压差可接料。否则会

4、影响提纯塔的工艺操作）B.向产品罐中缓慢充入出使压力达到0.2Mpa,再分别打开挥发器SiHCl3进料阀（可用流量计旁路阀即口J）、产品罐底部阀向挥发器供料，待料位稍超过挥发器加热管时停止加料，关挥发器SiHCl3进料旁路阀，转入调节阀自控。C.检查电解纯氢补氢阀路、干法氢阀路、还原氢缓冲罐阀路是否处于待开状态，各储罐压力设定是否正常（干法氮缓冲罐压力设定为0.65Mpa、还原氮缓冲罐压力设定为0.35Mpa）oD・将冷油分别用齿轮油泵打入保安油槽、液封油槽、热油槽中，打开相应油系统管路阀、开启还原炉

5、冷却油泵，使油槽至油泵至汽化器至还原炉再回到油槽形成循环。E.腐蚀装炉操作详见述原炉腐蚀装炉操作规程。（2）开炉A.按照腐蚀装炉工序提供的启炉时间准备启炉。B.还原炉启炉准备工作以及启炉操作见电器操作。C.待三相硅芯均启动完毕后逐步调节电流保持硅芯发热体在1100°C温度下，炉内空烧30分钊尾气走放空淋洗塔。打开该炉炉前混合气调节阀，待按供料表1条件操作吋（因条件1气量较小可用手动控制，条件2以后转入自动控制），尾气开始改为干法冋收系统回收。A.按供料表操作到停炉条件，在生产期间应严格控制反应炉温及反

6、应料气用量，每半小时记录一次数据。（3）停炉A.准备停炉前先关该炉炉前混合气阀（包括调节阀及其前后球阀），开炉前侧路氢向炉内赶气，尾气仍走干法系统。B.逐步降低硅棒电流，大概1小吋左右全部降到零。（棒小吋停炉稍快些，但过快会引起棒裂、脆）。C.特殊情况卞若挥发器所供炉了全停炉时，应关闭挥发器鼓泡氢、停止向挥发器供SiHCh、关加热温水进出阀，挥发器内保持正压待用。D.通知腐蚀装炉人员拆炉和重新装炉。工员3.2异常情况现象的处理（1）多晶硅中产生夹层的主要原因及其消除方法A.由于氧化而生成氧化夹层原因%

7、1氢气净化效果不好，露点或含氧量超标；%1炉壁吸附着水分；%1炉筒内漏油、底盘或电极有微量渗水；%1操作不当引入氧气和水分。消除方法%1严格控制净化后的纯氢质量及干法系统凹收氢质量，耍求氢屮氧含ft<5PPm,露点低于-50°C；%1还原大厅内要求保持干燥；%1开炉前按规定通入氮气、纯氧分别置换炉内的空气和氮气。装拆炉时间要求短些,避免炉内在空气屮暴露时间太长；停炉前控制炉筒出水温度-60°C；%1炉壁、底盘、电极等处出现沙眼，有微量渗水时，可见泄漏处有口色水解物。发现这种现象立即停炉，然后拆下清洗，

8、清晰完毕进行焊补。若电极泄漏，则调换一根，视炉内情况，可重新投入生产，也可拆下进行清洗再投入生产。B.由于无定形硅的生成而产生的夹层原因%1硅芯高压启动后，表面温度若低于900°C进行还原反应，就容易生产无定形硅。在硅芯发热体和新沉积的硅之间有一圈，许多情况是属于这一类。%1突然停电，硅棒温度迅速降低，而通入炉内的三氯氢硅和氢气尚未停止，此时反应仍在进行，于是产生一层无定形硅。如果把这种硅棒重新击穿继续生产也要形成夹层。消除方法%1开炉时硅芯发热体表面温