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多晶硅還原爐內(nèi)主要污染物及清洗工藝
時間：2016-10-12 來源： 北京德高潔清潔設(shè)備有限公司
從2010年至今，光伏產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出了強勢的復(fù)蘇態(tài)勢，光伏市場需求旺盛。高純多晶硅是電子工業(yè)和太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)原料也是主要原料，在整個生產(chǎn)過程中，對產(chǎn)品質(zhì)量的控制要求很高。目前，生產(chǎn)多晶硅主要采用改良西門子法，對還原爐的沉積環(huán)境的潔凈度要求特別關(guān)鍵，任何顆粒性雜質(zhì)、油脂等物質(zhì)余留在爐內(nèi)
，都會對產(chǎn)品質(zhì)量造成影響
。
一、多晶硅還原爐內(nèi)主要污染物
根據(jù)多晶硅生產(chǎn)原理及實際生產(chǎn)情況分析
，還原爐基盤及鐘罩表面主要污染物為無定形硅粉
，其次為多晶硅顆粒物、氯硅烷水解物及部分粉塵雜質(zhì)
。
1
、無定形硅
還原爐在一個周期運行后，基盤及鐘罩表面均會產(chǎn)生一層土黃色粉末
，主要成分為無定形硅粉
。基盤冷卻水溫度偏高
，在還原爐基盤尾氣出口也會產(chǎn)生無定形硅。這些無定形硅易形成一層膜附在基盤和鐘罩內(nèi)表面
，甚至在電極和石英環(huán)表面
。
2、氯硅烷水解物
多晶硅打開鐘罩前要進行嚴(yán)格的氮氣置換
，但因還原爐結(jié)構(gòu)復(fù)雜
，在進料口、尾氣管
、窺視鏡等地方易形成置換死角
，置換后爐內(nèi)仍會預(yù)留部分氯硅烷氣體。當(dāng)爐筒提起后
，氯硅烷殘留氣體與空氣接觸
，會在基盤及爐筒表面形成水解物。這些水解物一般附著在進料管口及尾氣管口
，其中硅酸鹽物質(zhì)為白色膠狀沉淀
，二氧化硅為白色粉末狀固體
，氯化氫遇潮形成鹽酸殘留在基盤表面。
3
、多晶硅顆粒物
還原爐停爐過程中
，因停爐溫度控制不均，易造成硅棒破裂
，產(chǎn)生多晶硅碎屑
；收割硅棒過程中也會有部分碎屑遺留；如果遇到倒棒
，碎屑遺留會更多
。
4、其他雜物
在收割硅棒中
，會帶入少量的粉塵
、油脂等污染物。油分子對多晶硅的危害十分嚴(yán)重可能造成多晶硅反應(yīng)速度減慢
，產(chǎn)量降低
，甚至硅反應(yīng)停止。
二
、多晶硅還原爐清洗方法
現(xiàn)今各生產(chǎn)廠家在開發(fā)新技術(shù)
、進行技術(shù)改造的同時，通過對設(shè)備的清洗來降低能耗和保證多晶硅的產(chǎn)品質(zhì)量
。還原爐沉積多晶硅是間歇操作
，一個運行周期結(jié)束后需要打開鐘罩收割硅棒，然后進行基盤清理
，再裝硅芯進行下一個周期的化學(xué)氣相沉積
。因此，想提高設(shè)備運轉(zhuǎn)率
、降低能耗
，選擇方便、快捷
、處理效果好的清理工藝尤為關(guān)鍵
。
德高潔多晶硅還原爐鐘罩清洗系統(tǒng)是以高壓清洗機為主機，以高壓水射流為動力的自驅(qū)動三維旋轉(zhuǎn)噴頭形成360°的網(wǎng)狀高壓水柱噴射表面
，從而完成鐘罩內(nèi)部表面的水力掃射
，并采用專用清洗劑等為主要清洗液，先用純水（去離子水或叫脫鹽水）漂洗
，之后再采用高純水沖洗
，最終完成清洗過程。
德高潔多晶硅還原爐鐘罩清洗系統(tǒng)核心部件高壓泵采用進口耐酸堿
、耐高溫
、全不銹鋼的加壓泵
，并利用多晶硅生產(chǎn)廠家的蒸汽余熱將清洗介質(zhì)加熱，從而改變原電加熱工藝
。我公司自行研發(fā)設(shè)計的自驅(qū)動旋轉(zhuǎn)升降噴射機構(gòu)可適應(yīng)各規(guī)格的還原爐體
。
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