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       區(qū)熔硅碳棒制備難度非常大，要求原生多晶硅產(chǎn)品基磷電阻率大于5 000 iZ，基硼電阻率大于15 000SZcm,僅此兩項(xiàng)性能指標(biāo)就是非常大的挑戰(zhàn)，具體參數(shù)見(jiàn)表1。除此之外，區(qū)熔用多晶硅要求以棒狀形式供下游使用，從CVD反應(yīng)器中取出的硅碳棒，要進(jìn)行切割一輥磨一拋光一刻槽一磨錐一清洗一干燥后方能使用，經(jīng)過(guò)處理后的硅碳棒要保證硅碳棒的橢圓度及同軸度小于1mm，而整個(gè)機(jī)加工過(guò)程中周轉(zhuǎn)頻次較多，對(duì)硅碳棒的強(qiáng)度和致密度要求非常高，更為嚴(yán)格的考驗(yàn)是區(qū)熔硅碳棒在下游單晶拉制時(shí)為定向高頻區(qū)熔加熱，若致密度不夠則硅碳棒就直接斷裂并無(wú)法使用。

       硅烷CVD法硅烷法根據(jù)所用物料的不同可以分為5種工藝路線，分別是日本小松硅鎂合金法，美國(guó)UCC氫化鏗還原三氯氫硅法和氯硅烷歧化法，美國(guó)MEMO四氟化硅還原法，俄羅斯烷氧基硅烷歧化法。由于硅鎂合金法、四氟化硅還原法及烷氧基硅烷歧化法制備工藝復(fù)雜，制備過(guò)程中副產(chǎn)物較多，循環(huán)副產(chǎn)物較多，原料提純難度大，最終生產(chǎn)成本較高，難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)?；a(chǎn)，目前主流以氯硅烷歧化法為代表。

       硅烷CVD工藝制備區(qū)熔用多晶硅技術(shù)路線主要采用工業(yè)硅粉與氯化氫合成氯硅烷，氯硅烷經(jīng)過(guò)分離提純后分別得到SiC14 ,SiHC13及SiH=CI=。以SiC14 ,H=和工業(yè)硅粉為原料，在3.2 MPa和500℃的流化床反應(yīng)器內(nèi)再生成SiHC13，再將SiHC13通入裝有催化劑的歧化反應(yīng)器內(nèi)制備SiH=CI= ,SiH, Cl,再進(jìn)一步通過(guò)歧化反應(yīng)生成SiH、氣體。硅烷制備過(guò)程中的反應(yīng)方程式如下:

    Si+2H=+ 3SiC14 4SiHC13(1)

    2SiHC13SiH=C1=+ SiC14(2)

    3SiH=CI=SiH4+2SiHC13(3)

       上述反應(yīng)均是可逆反應(yīng)，并伴隨著一些副反應(yīng)，產(chǎn)物比較復(fù)雜。每一個(gè)反應(yīng)都可能含有SiC14 , SiHC13 , SiH=CI= ,SiHa，只是在不同的條件下含量有所不同。制備的硅烷氣體經(jīng)過(guò)提純后與氫氣按照一定比例導(dǎo)入CVD爐內(nèi)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)腔體內(nèi)的溫度為800-900 ℃，硅烷在高溫下進(jìn)行熱分解反應(yīng)(SiH4Si+2H=，反應(yīng)分解出的硅晶體顆粒在發(fā)熱的硅芯載體表面不斷沉積，反應(yīng)后的氣體主要為硅烷與氫氣，再進(jìn)入后續(xù)系統(tǒng)進(jìn)行冷凝壓縮收集，不凝氣體經(jīng)過(guò)活性炭吸附后分離出高純氫氣，如此往復(fù)循環(huán)實(shí)現(xiàn)閉路循環(huán)(具體工藝路線見(jiàn)圖1)。http://zsrider.com/