多晶硅气相沉积反应器的研发与应用
多晶硅化学气相沉积数值模拟的研究进展
图 １ 三维硅 沉 积集 合模型 的俯 视 图和侧 视 图
Ｆ ｉ ｇ ． １ － １ ３ Ｄ Ｃ ＶＤ ｇ ｅ ｏ ｍｅ ｔ ｒ ｙ ｔ ｏ ｐ ａ ｎ ｄ ｓ ｉ ｄ ｅ ｖ ｉ ｅ ｗ
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发
第 ４ ２卷
Ｖ ａ ｌ ｅ ｎ ｔ ｅ Ｇ ｉ ａ ｎ ｌ ｕ ｃ ａ 等利用较详尽 的化学反应机理模拟 了一维 、 二维 假设条 件下 硅 的沉积 速率 ［ １ ２ １ ｏ Ｓ Ｕ Ｍｉ ｎ ｇ Ｄ ｅ ｒ 等认为 ， 在三氯氢硅和氢气系 中三氯氢硅 首先 发生热分解生成 Ｓ ｉ Ｃ １ 和Ｈ Ｃ Ｉ （ Ｇ １ ） ， 而不直接生成 固 体硅 ［ １ ３ ］ ０ Ｈｏ ｌ ｔ 利用 蒙 特 卡 罗 法确 定 硅 沉 积 的 临界
中图分 类号 ： Ｔ Ｑ ０ １ ８ 文献标识 ： Ａ
改 良西 门子 法 是生 产 多晶硅 最 主要 的生产 工艺
之一， 其生产能力 占世 界多晶硅生产能力 的 ７ ８ ％。 改 良西门子法制备多晶硅的核心技术是化学气相沉
积 生 长 硅 棒 的技 术 ， 该 技 术 成熟 与 否 将 直接 影 响 多
衡状态下三氯氢硅的分解和硅的沉积速率 ｎ ； 李国 栋 等基 于 Ｇ ｉ ｂ ｂ ｓ自由能最 小 原理对 西 门子 工艺 的化
学 反应 平 衡进 行 了研 究 和 分析 ， 提 出优化 的操 作 工
艺 条件 ［ １ ６ １ 。
多晶硅化学气相沉积数值模拟 的研究进展
薛连伟
（ 山西潞安高纯硅业科技公司 ，山西 长治 ０ ４ ６ ０ ０ ０）
介绍了多晶硅气相沉积反应的几何模 型和数学模型。回顾了多晶硅沉积反应机理的研究成果。重 综述了 摘 要 ：
改良西门子法多晶硅生产技术详解
近年来，多晶硅产业之所以迅猛发展，主要受益于改良西门子法技术的进步，具体技术主要体现在化学气相沉积反应器的不断创新，能适应不断扩大生产的需要；冷氢化工艺的发展，使生产过程物料循环回收利用系统进一步完善；系统得到进一步优化，生产体系物料的技术集成不断提高，使工厂能实现更大的生产规模，建设投资和生产成本不断降低。
瓦克公司在一篇50年发展多晶硅生产的纪念性文章中，总结出企业发展的两点关键经验：首先是得益于50多年CVD反应器技术不断进步和创新；其次是生产体系物料的技术集成、综合利用的逐步完善。
1）CVD技术CVD反应炉的生产技术不断创新，生产能力不断扩大，是西门子法生产多晶硅技术得以发展的最重要因素。
钟罩式棒状载体CVD反应器因发源于德国西门子公司而闻名，用于三氯氢硅还原反应的被称为三氯氢硅西门子技术，用于硅烷分解的被称为硅烷西门子技术。
早期德国西门子公司与Wacker公司合作，为西门子公司生产硅整流器研发多晶硅原料，使用硅粉和HCl合成三氯氢硅，提纯后再以氢还原三氯氢硅生成多晶硅，使用石英玻璃CVD反应器。
后期随着材料技术的进步和降本降耗的需要，逐渐发展到金属钟罩炉、不锈钢钟罩炉，还原炉里面的棒数也逐渐从1对棒、3对棒逐渐提升到36对棒以上的大型还原炉。
图为不同年代的主流还原炉年产量情况，从图中可以看出，还原炉产量已从1975年的单炉40吨/年，提升至2015年的500吨/年，48对棒的还原炉年产能更是达到600吨的水平。
多对棒常压还原炉的使用。
进入20世纪70年代，部分企业开始想方设法地提高单炉产量，基于压力安全等方面的考虑，日本多晶硅公司研发了大型常压还原炉，以降低电耗生产能耗。
运行实践证明，多对棒还原炉与少对棒还原炉相比具有明显的节能效果，且相同生产规模的厂房面积减少，与之配套的辅助工艺设备、电气设备、工艺管线和阀门均相应减少，采用多对棒还原炉可以降低建设投资，也可以减少操作人员数量。
其中以三菱公司为代表采用96根硅棒以上的大型常压还原炉为例，炉产量达到5吨/炉，使还原电耗水平由150～200kW·h/kg-Si降到约80kW·h/kg-Si，技术进步较明显。
化学气相沉积技术的研究与应用进展
化学气相沉积技术的研究与应用进展化学气相沉积技术（Chemical Vapor Deposition，CVD）是一种重要的化学气相生长技术，广泛应用于薄膜材料合成、表面涂层、纳米材料制备等领域。
随着科学技术的不断进步，CVD技术在功能材料、能源材料、电子材料等领域的应用前景更加广阔。
本文将介绍CVD技术的基本原理、发展历程以及最新研究进展，并探讨其在各领域中的应用前景。
一、CVD技术的基本原理CVD技术是一种通过将气态前驱体转化为固体薄膜的方法。
其基本原理是：气相前驱体在恰当的条件下分解或反应，生成固相产物并沉积在基底表面，形成一层薄膜材料。
CVD技术可分为热CVD、等离子CVD、光CVD 等几种类型，分别适用于不同的材料制备过程。
二、CVD技术的发展历程CVD技术起源于20世纪60年代，最初用于半导体材料的制备。
随着科学技术的不断进步，CVD技术不断完善和拓展，应用领域也从半导体材料扩展到功能材料、生物材料、光学涂层等多个领域。
特别是近年来，随着纳米材料、二维材料等新兴材料的发展，CVD技术的应用越来越广泛。
三、CVD技术的最新研究进展1.碳纳米管的制备：CVD技术在碳纳米管的制备中表现出色，可以实现高质量、大面积的碳纳米管制备。
研究人员通过调控CVD过程中的气相组分和反应条件，可以实现碳纳米管的控制生长和结构调控。
2.二维材料的合成：CVD技术也被广泛应用于二维材料的制备，如石墨烯、硼氮化物等。
研究人员利用CVD技术可以实现大面积、高质量的二维材料生长，为其在电子器件、传感器等领域的应用提供了新的可能性。
3.光催化材料的合成：利用CVD技术可以实现多种光催化材料的合成，如TiO2、ZnO等。
这些光催化材料在环境净化、水处理等领域具有重要应用前景，利用CVD技术可以控制其结构和性能，提高其光催化性能。
四、CVD技术在各领域中的应用前景1.电子器件领域：CVD技术可以实现高质量、大面积的半导体薄膜的制备，为电子器件的制备提供了基础材料。
西门子法多晶硅还原炉气相沉积反应探讨
若 能 从 这些 不 确 定情 况 中简化 出
从Ｓ ＨＣ１ ｉ ３ 到二 氯硅 烷 （ ｉ Ｃ ２再 到 Ｓ Ｈ２ １） 硅 的反应 规律 ， 能够 完 成多 晶硅 生 就 产全 系统 的物 料 能量平 衡计 算 ， 而 从
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西 门子 法 多 晶硅 还 原炉 气 相 沉积 反应 探 讨
■ 文／ 李 汉 华陆工程科技 有限 责任公 司
自西 门子 公 司 在 ２ 世 纪 ５ 年 代 ０ ０ 发明 了采用提纯 的三氯氢硅 （ｉ Ｃ Ｓｌ １）
在 氢 气 （ ） 氛 下 在 加 热 的 硅芯 表 Ｈ：气 面反应沉 积多 晶硅 的方法—— 西 门子
渐 增强 ， 但是对 全厂 物料 中“ （ ） 、 硅 Ｓｉ”
我 国过去小规模 西 门子法 多晶硅 生产 都 是进行 的 以下 ２ “ 头在 外” 种 两
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Ｄｅ ｏｉｉｎ， ｐ ｓｔｏ 简称 Ｃ 反应器）也就是 ＶＤ ， 通常说 的还原炉 ， 它的操作控制水平直 接 关系到 多晶硅 的产 量 、 成本及质量 。
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收” ， 硅烷外送 ； ｉ 后 氯 ②Ｓ ＨＣ１ 厂家提
率 即常说 的有效转化率决定的 ， 国外资 料显示有 效转化率最高可到 １％， 目 ６ 而
加压 下 操作 ， 温 下Ｓｉ Ｃ１的硅沉 高 Ｈ ３
化学气相沉积及其在大规模集成电路制造中的应用
化学气相沉积及其在大规模集成电路制造中的
应用
大家好，今天我要给大家聊聊一个很有趣的话题：化学气相沉积及其在大规模集成电路制造中的应用。
我们来简单了解一下什么是化学气相沉积。
化学气相沉积(CVD)是一种通过在高温下将气体中的分子转化为固体薄膜的方法。
这个过程听起来有点像魔法，但实际上它是非常科学的。
在大规模集成电路制造中，CVD被广泛应用于制备各种材料，如硅、氧化物和氮化物等。
这些材料在芯片上形成
了一层又一层的结构，最终构成了一个完整的电路。
那么，为什么CVD在大规模集成电路制造中如此重要呢？原因很简单：它可以让
我们精确地控制材料的厚度和组成，从而实现高度集成的电路设计。
比如说，我们可以用CVD制备出非常薄的硅层，然后在上面刻出微小的线路。
这样一来，我们就可以在
一个小小的芯片上实现很多复杂的功能。
要想让CVD发挥出最大的作用，还需要一些其他的技术支持。
比如说，我们需要
找到一种合适的气体来沉积薄膜；我们需要设计出一种高效的反应系统来控制反应过程；我们还需要开发出一种高精度的测量技术来检测薄膜的质量。
这些技术的发展，使得CVD在大规模集成电路制造中的应用越来越广泛。
化学气相沉积是一种非常重要的制造技术，它可以帮助我们制备出高质量的半导体材料，从而推动了现代科技的发展。
虽然它看起来有点神秘莫测，但只要我们用心去学习和探索，就一定能够掌握它的精髓。
希望这篇文章能让大家对CVD有更深入的了解！。
化学气相沉积法在半导体制造中的应用
化学气相沉积法在半导体制造中的应用随着科技的不断进步，半导体技术越来越成熟和普及，产品大规模商业化。
在半导体制造过程中，化学气相沉积是一种重要的制造方法。
它是一种利用气相化学反应产生所需材料或涂层的方法。
本文将探讨化学气相沉积技术的原理以及它在半导体制造中的应用。
原理：化学气相沉积技术主要是通过在反应室中引入合适的原料气体，经过控制反应条件和温度，使其产生化学反应并在基底上形成薄膜。
简单的说，化学气相沉积是通过反应室中一系列化学气相反应制备所需材料或涂层的过程。
这种方法在表面处理、半导体制造及各种薄膜的制备和涂覆等领域得到广泛应用。
半导体制造中的应用：1.晶体管制造在晶体管的制造过程中，化学气相沉积被广泛应用于制造金属氧化物场效应晶体管（MOSFET）以及大规模集成电路（LSI）。
在MOSFET中，氧化硅是其关键材料之一。
在化学气相沉积中，挥发性的硅源气体经过化学反应可在基板上形成氧化硅。
这种技术能够制造出高质量、纯净的薄膜，从而提高晶体管的质量和可靠性。
2.硅锗合金制造硅锗材料在半导体领域中有着广泛应用，在化学气相沉积技术中可以快速制备薄膜。
在硅锗合金制备过程中，可以将混合气体引入反应室，而且可以根据需要向反应室中引入不同比例的气体，从而控制合金中硅和锗的含量。
另外，化学气相沉积技术能够制备出均匀、致密的硅锗薄膜，从而保证它们的良好品质。
3.光电领域化学气相沉积技术也在光电领域中得到广泛应用。
例如，在太阳能电池的制造过程中，可以通过化学气相沉积在硅表面上制备出氮化硅涂层，使其在阳光下保持稳定性，延长电池的使用寿命。
在半导体激光和LED等器件的制造中，化学气相沉积也是必不可少的工艺之一。
总结：化学气相沉积技术已不仅仅是半导体制造领域中的一个工艺，而是在现代物理、化学、材料科学以及光电领域中得到了广泛应用。
其核心技术固然重要，但制备工艺、设备能力、品质控制等方面的整体体系也需要不断完善和提升。
预计未来化学气相沉积技术将会更加普及和完善，为人们带来更多的科技创新以及实际运用。
多晶硅的原理和应用
多晶硅的原理和应用1. 多晶硅的概述多晶硅（Polycrystalline Silicon）是一种具有多个晶体结构的硅材料，通常由多个小晶体组成。
它在半导体工业中有着广泛的应用，并且是太阳能电池的主要材料之一。
2. 多晶硅的制备方法多晶硅的制备方法主要有以下几种： - 气相法：通过将高纯度硅源气体在高温下进行热解，生成多晶硅。
- 溶液法：将硅源与溶剂混合，在适当的条件下控制温度和浓度，形成多晶硅。
- 化学气相沉积法（CVD法）：在合适的反应器中，通过气相反应在基片上沉积多晶硅。
- 转盘工艺：将硅源液滴滴在旋转的基片上，形成多晶硅的薄膜。
3. 多晶硅的特性多晶硅具有以下一些特性：- 晶体结构不规则：由于多晶硅由多个小晶体组成，其晶体结构不规则，导致一些物理性质的差异。
- 导电性能良好：多晶硅具有较高的导电性能，是半导体材料中常用的材料之一。
- 光吸收性能强：多晶硅对光的吸收率较高，使其在太阳能电池领域有着重要的应用。
- 热导性能较好：多晶硅具有较好的热导性能，可用于制造散热器件等。
4. 多晶硅的应用领域多晶硅在各个领域都有着广泛的应用，主要包括以下几个方面：4.1 太阳能电池多晶硅是太阳能电池的主要材料之一，由于其光吸收性能强，可以将光转化为电能。
在太阳能电池中，多晶硅通常被用作基础材料，通过光的照射，产生光生电效应，将光能转化为电能。
4.2 半导体行业多晶硅在半导体行业中有着广泛的应用。
它可以用作制造晶体管、光电器件、传感器等器件的基础材料。
多晶硅具有良好的导电性能和热导性能，可以有效地传导电流和热量。
4.3 光学材料多晶硅在光学材料中也有一定的应用。
由于其对光的吸收性能强，在一些光学器件中可以作为光吸收层使用。
此外，多晶硅还可以通过控制晶体结构来调节其光学性能，满足不同光学应用的需求。
4.4 散热器件由于多晶硅具有良好的热导性能，可以有效地传导热量，因此在散热器件中有着一定的应用。
多晶硅的沉积方法
多晶硅的沉积方法说实话多晶硅的沉积方法这事，我一开始也是瞎摸索。
我就知道多晶硅这玩意儿在半导体和光伏领域那可都是相当重要的东西，就一门心思想搞清楚它的沉积方法。
我试过化学气相沉积法，这方法就像是搭积木一样。
你得把反应气体送进去，这些反应气体就像是一个个小零件。
我一开始老是搞不对反应气体的比例，就像做饭时盐和糖的比例放错了一样。
有时候硅源气体少了，沉积出来的多晶硅就跟发育不良似的不完全。
经过好多次尝试，我才慢慢摸准了大致的比例范围。
但这方法还挺复杂的，因为反应温度、压力这些条件也得控制好。
就拿反应温度来说，温度低了，反应就慢吞吞的，像个没睡醒的懒虫，沉积速度特别慢；温度高了呢，又容易出现一些乱七八糟的副反应，出来的多晶硅质量就不咋地了。
我还尝试过物理气相沉积。
这好比是抛球游戏，把硅原子像抛球一样“抛”到基底上沉积。
我试过用蒸发的方式来产生硅原子源，结果发现这个过程中很容易混入其他杂质原子，就好像玩耍时突然混进来一些调皮捣蛋的孩子，把原本的秩序都打乱了。
后来我改进了设备，尽量减少周围环境中的杂质来源。
还有一种方法我最近才开始研究，就是液相外延沉积法。
这个可以想象成在水里溶解了一些含硅的物质，然后让多晶硅在特定的衬底上慢慢生长。
不过我在这个方法上还不是很确定，因为我才刚刚开始尝试，目前遇到的问题就是很难精确控制沉积的均匀性。
在尝试这么多沉积方法的时候，我总结了一些小经验。
不管用哪种方法，前期对设备的清洁一定要到位，不然杂质就会像入侵的小怪兽一样影响多晶硅的质量。
还有测试一定要频繁，就像医生给病人频繁检查一样，这样才能尽早发现问题并调整。
总之，多晶硅的沉积方法需要耐心不断地去试验和优化。
我到现在也不敢说自己完全掌握了，还在不断探索的道路上。
有时候突然就有个新想法，就赶紧去试，这一路虽然有很多失败，但也慢慢积累了些门道。
气相色谱与质谱联用在多晶硅生产上的应用进展
77太阳能作为一种可持续再生能源，利用太阳能的光伏发电技术在过去几十年里引起了广泛的研究[1]。
多晶硅作为太阳能光伏行业的重要原材料，是推动国家战略能源结构和新能源产业改革的重要产品。
随着多晶硅技术的成熟和客户标准的提高，生产商开始规划生产电子级多晶硅以满足市场需求[2]。
目前，全球多晶硅生产工艺主要为三氯氢硅氢还原法（也称改良西门子法）和硅烷法生产，前者的产量全球占比约96%，后者约占4%[3]。
光伏行业对多晶硅的使用量已远超其他行业，成为消耗量最大的行业领域，太阳能级多晶硅对多晶硅的纯度要求达到99.9999%以上，对杂质具有严格的要求。
改良西门子法生产多晶硅作为化工生产，通过气相沉积方式在反应炉内生产柱状多晶硅[4-5]。
如今，采用了闭环循环生产工艺，在整个过程中，工业硅粉与氢气（H 2）在催化剂的作用下进行气固反应，反应生成三氯氢硅（SiHCl 3）及其副产物，利用精馏提纯，将SiHCl 3 气化后，将其输送至 H 2气氛，以此形成多晶硅，而从还原炉排放的废气则由 H 2、HCl、SiH 2Cl 2、SiHCl 3、SiCl 4等成分构成，最终经过回收处理设备的分离，最终将其输送至系统，以实现对废气的有效净化，达到资源循环利用的目的 [6] [7]。
如今，气相色谱分析技术已成为当前化工分析中仪器分析的常用手段。
气相色谱技术作为一种物理分析的方式，通过对取样样本分析，实现化工产品成分分析的技术。
气相色谱技术的应用能够对生产化学反应环节中的各种原材料、反应物和产品进行分析，并结合相应内标物对化学物料进行监测分析，实现化工样本的分析 [8]。
1 气相色谱与质谱联用技术的原理气相色谱技术作为色谱检测法中的一种常用的检测方式，通过利用物质特定的沸点、极性以及吸附性质的差异，利用气体作流动相对混合组分的分离和分析[9]。
在医药研发领域、环境领域、能源化工领域以及食品领域等均有广泛应用[10-12]。
化学气相沉积法的应用领域和制备方法
化学气相沉积法的应用领域和制备方法随着科技的不断发展和进步，许多新材料的研究和应用也越来越受到重视。
其中，化学气相沉积法作为一种重要的材料制备方法，广泛应用于各个领域。
本文将介绍化学气相沉积法的应用领域以及常用的制备方法。
首先，我们来了解一下化学气相沉积法，简称CVD。
CVD是一种从气体中沉积固态材料的方法，通过激活反应气体和固体表面的有机化学反应，让气体中的原子或分子附着在表面并形成固态材料。
该方法具有温度范围广、反应速率快等优点，被广泛用于纳米材料的制备、薄膜涂层、半导体器件制备等领域。
其次，我们来看一下CVD在纳米材料制备领域的应用。
由于CVD能够沉积出高质量、高纯度的薄膜和纳米材料，因此在纳米电子学、光电子学、磁性材料等领域得到了广泛应用。
例如，在纳米电子学领域，CVD可以用于制备高导电性的碳纳米管，用于替代现有的半导体材料，并在集成电路和传感器中发挥重要作用。
此外，CVD还可以用于制备各种纳米颗粒和纳米结构，例如金属纳米颗粒、二维材料等，拓宽了纳米材料的应用范围。
在薄膜涂层领域，CVD也发挥着重要的作用。
CVD可以用于在基底上沉积出各种材料的薄膜，如金属薄膜、氧化物薄膜、半导体薄膜等。
这些薄膜具有良好的附着力、均匀的厚度分布以及优异的性能，可以应用于太阳能电池、柔性显示器、光学涂层等领域。
同时，CVD还可以通过控制反应条件和沉积速率来实现多层薄膜的制备，从而实现材料的特定功能。
除了上述领域，CVD还广泛应用于半导体器件的制备。
在集成电路、传感器和光电器件等领域，CVD被用于制备金属、氧化物和半导体材料。
例如，在集成电路制备中，CVD被用于沉积二氧化硅、多晶硅等材料，用于制备晶体管和电容器等器件结构。
此外，CVD还可以在半导体材料上生长单晶薄膜，用于制备激光二极管和发光二极管等光电器件。
在制备方法方面，CVD的基本过程可分为气相反应和表面扩散两个步骤。
在气相反应阶段，反应气体在高温下发生化学反应，产生的物种在气相中传输到表面。
化学气相沉积法在半导体制造中的应用
化学气相沉积法在半导体制造中的应用化学气相沉积法（Chemical Vapor Deposition，简称CVD）是一种常用的半导体制造技术，应用广泛。
CVD通过将化学反应中的气态反应物引入到表面，使其在表面上发生化学反应，从而在半导体材料上形成薄膜。
在半导体制造中，CVD方法主要应用于以下方面：1. 薄膜生长：CVD技术可用于在半导体基片上生长高质量、均匀的薄膜。
通过调整反应气体的成分、压力和温度等参数，可以控制薄膜的厚度、组成、晶体结构以及其他物理性质。
常用的薄膜有二氧化硅（SiO2）、氮化硅（Si3N4）、氧化铝（Al2O3）等。
2. 掺杂：在半导体制造中，为了改变材料的电学性质，常需要向材料中引入特定的杂质。
CVD可以通过将杂质气体（例如磷化氢、二甲基锗等）与基底表面上的半导体材料反应，将杂质原子嵌入到晶格中，实现对材料的掺杂。
3. 异质结构的制备：CVD可以在半导体基片上制备不同材料的异质结构，如晶体管中的源/漏区域和栅极电极。
通过在不同的反应条件下选择不同的材料，可以控制薄膜的组成和厚度，从而实现对材料性质的调控。
4. 微纳加工：CVD技术可以制备高纯度的薄膜，使其具有良好的光学、电学、磁学等性质。
这些优良性质使得CVD在微纳加工领域有广泛应用，如制备光学薄膜、光波导器件、传感器等。
5. 二维材料生长：CVD可以用于生长二维材料，如石墨烯、二硫化钼等。
这些材料具有特殊的电学、光学和热学性质，因此在半导体器件制造中具有潜在的应用前景。
总之，化学气相沉积法在半导体制造中起着重要作用。
它可以实现高质量薄膜的生长、掺杂材料的制备、异质结构的形成、微纳加工以及二维材料的生长等应用，为半导体产业的发展提供了重要的技术支持。
对于半导体制造商来说，熟练掌握CVD技术，能够使其在产品研发和生产中具备更多的灵活性和多样性。
化学气相沉积技术的研究与应用进展
化学气相沉积技术的研究与应用进展化学气相沉积技术（Chemical Vapor Deposition, CVD）是一种重要的化学气相沉积技术，它利用化学反应在固体表面生成薄膜或其他材料。
CVD技术已经在多个领域得到了广泛的应用，包括微电子、光电子、材料科学等。
本文将介绍化学气相沉积技术的基本原理、研究进展及应用，并对其未来发展做出展望。
一、基本原理化学气相沉积技术是一种利用气相中的化学物质在固体表面进行化学反应生成固体薄膜或其他材料的技术。
其基本原理是通过在反应室中将气相中的原料气体与衬底表面进行化学反应，生成所需的薄膜或涂层材料。
在这一过程中，需要控制气体的流动、温度、压力和反应条件等参数，以实现所需的沉积效果。
化学气相沉积技术广泛应用于材料科学领域，例如在半导体器件制造中，CVD技术被广泛用于生长硅薄膜、氧化层、金属多层膜等材料。
在光电子领域，CVD技术也被用于制备光学薄膜、光纤等材料。
CVD技术还可以用于生长碳纳米管、石墨烯等碳基材料的制备。
二、研究进展近年来，化学气相沉积技术在研究领域取得了许多重要进展。
一些新型CVD技术已经在材料制备、纳米器件生长等方面展现出了潜力和优势。
1. 低温CVD技术传统的CVD技术需要高温条件下进行反应，这限制了一些热敏感材料的应用。
近年来，研究人员开始开发低温CVD技术，以满足对低温条件下进行材料制备的需求。
低温CVD技术可以通过改变原料气体、反应条件或采用特殊催化剂等手段来实现，在生长高质量的薄膜材料的降低了工艺温度对材料的影响。
2. 原子层沉积（ALD）技术原子层沉积技术是一种高度精确的沉积技术，它可以在衬底表面上形成原子尺度的薄膜。
与传统的CVD技术相比，ALD技术可以实现更高的沉积精度和均匀性，因此被广泛应用于微电子器件的制备、纳米材料的生长等领域。
3. 气相硅烷化技术气相硅烷化技术是一种将硅源气体进行化学反应生成硅薄膜的CVD技术。
相比于传统的硅化物CVD技术，气相硅烷化技术可以在较低的温度下实现高质量的硅薄膜生长，同时可以降低对衬底材料的损伤，因此在太阳能电池、柔性电子等领域有广泛的应用前景。
化学气相沉积技术的应用与研究进展汇总
化学气相沉积技术的应用与研究进展摘要：本文主要围绕化学气相沉积（cvd）技术进行展开，结合其基本原理与特点，对一些CVD技术进行介绍。
同时也对其应用方向进行一定介绍。
关键词：cvd；材料制备；应用引言化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition,简称CVD)技术是近几十年发展起来的主要应用于无机新材料制备的一种技术。
[1]CVD是一种以气体为反应物(前驱体),通过气相化学反应在固态物质(衬底)表面生成固态物质沉积的技术。
它可以利用气相间的反应, 在不改变基体材料的成分和不削弱基体材料的强度条件下,赋予材料表面一些特殊的性能。
本文论述了化学气相沉积技术的基本原理、特点和最新发展起来的具有广泛应用前景的几种新技术, 同时分析了化学气相沉积技术的发展趋势, 并展望其应用前景。
1 CVD原理化学气相沉积( CVD, Chemical Vapor Deposition) 是把含有构成薄膜元素的气态反应剂或液态反应剂的蒸气及反应所需其它气体引入反应室, 在衬底表面发生化学反应, 并把固体产物沉积到表面生成薄膜的过程。
图1 CVD法示意图CVD的化学反应主要可分两种:一是通过一种或几种气体之间的反应来产生沉积，如超纯多晶硅的制备、纳米材料（二氧化钛）的制备等；另一种是通过气相中的一个组分与固态基体（有称衬底）表面之间的反应来沉积形成一层薄膜，如集成电路、碳化硅器皿和金刚石膜部件的制备等。
它包括 4 个主要阶段:①反应气体向材料表面扩散;②反应气体吸附于材料的表面;③在材料表面发生化学反应;④气态副产物脱离材料表面。
在 CVD 中运用适宜的反应方式, 选择相应的温度、气体组成、浓度、压力等参数就能得到具有特定性质的薄膜。
但是薄膜的组成、结构与性能还会受到 CVD 内的输送性质( 包括热、质量及动量输送) 、气流的性质( 包括运动速度、压力分布、气体加热等) 、基板种类、表面状态、温度分布状态等因素的影响。
化学气相沉积技术在半导体工业中的应用
化学气相沉积技术在半导体工业中的应用第一章：引言化学气相沉积技术（Chemical Vapor Deposition, CVD）是在气相条件下通过化学反应在固体表面上沉积出薄膜的一种重要技术。
近年来，随着半导体工业的不断发展，CVD技术在半导体工业中得到了广泛应用。
本文将重点介绍CVD技术在半导体工业中的应用。
第二章：CVD技术的原理与分类2.1 CVD技术的原理CVD技术是一种化学反应技术，其基本原理是将气态反应物在一定条件下传输到反应室中，与基板表面上的化学物种反应，从而在基板表面上形成所需薄膜。
传统的CVD技术基于热解原理，即通过加热反应室使反应物分解并在基板表面上沉积形成薄膜。
而PLD、ALD等技术则是基于激光或等离子体等方式进行反应，由于反应条件不同，CVD技术也可以被分类为热CVD、光化学CVD、等离子体CVD、水热CVD等类型。
2.2 CVD技术的分类根据CVD技术反应物输送方式的不同，CVD技术也可以被分类为低压CVD、大气压CVD、微波CVD等类型。
其中低压CVD是指反应室内的气压低于1 kPa，主要用于制备高质量、低缺陷密度的薄膜。
大气压CVD则适用于磁性材料、非晶材料等的生长，并且由于反应室气压较大，CVD技术成本也相对较低。
而微波CVD则利用微波能量带动激励原子在反应室中进行反应，制备薄膜速度较快，且具有良好的均匀性。
第三章：CVD技术在半导体工业中的应用3.1 CVD技术在薄膜制备中的应用CVD技术在半导体工业中最为广泛的应用就是在制备各类薄膜方面。
例如CVD技术可以制备二氧化硅（SiO2）和氮化硅（Si3N4）等常用的绝缘层膜，这些薄膜被广泛应用于振荡器、电容器、光缆等领域。
此外，CVD技术也可以制备氧化铝（Al2O3）等陶瓷材料，用于高温氧化抑制、阻挡金属杂质、光学涂层等领域。
3.2 CVD技术在半导体器件制备中的应用除了薄膜制备，CVD技术在半导体器件的制备中也扮演着重要的角色。
化学气相沉积法制备多晶硅的工艺流程
化学气相沉积法制备多晶硅的工艺流程
化学气相沉积（CVD）法制备多晶硅的工艺流程如下：
1. 准备衬底：选择适合的衬底材料，如硅片、玻璃等，进行清洗和处理，以提高硅层的结晶质量。
2. 预处理：将衬底放入预处理室中，在高温下进行退火和预处理，以提高衬底表面的平整度和结晶性能。
3. 腔室抽空：将预处理后的衬底放入CVD反应腔室中，将腔室抽空到一定真空度，排除氧气和杂质。
4. 硅源气体供应：向腔室中通入硅源气体，通常使用硅烷（SiH4）或三甲基硅烷（Si(CH3)3H）等作为硅源。
5. 产氢气供应：为了稀释硅源气体，向腔室中通入氢气作为稀释气体。
6. 温度控制：控制腔室内的温度，控制在适宜的温度范围内，通常为600-900摄氏度。
7. 反应进行：在适宜的温度下，硅源气体与稀释气体发生化学反应，生成硅的碳化物或为气体态的硅化物。
8. 沉积：碳化物或硅化物会沉积在衬底表面，逐渐生成多晶硅层。
9. 成膜时间控制：根据所需的硅层厚度，控制反应时间。
10. 冷却：结束反应后，将衬底冷却到室温，使硅层固化。
11. 取出硅片：将多晶硅沉积层的衬底取出，后续可以进行进一步的处理和加工。
以上就是常用的化学气相沉积法制备多晶硅的工艺流程。
需要注意的是，具体的工艺参数和条件可能会根据具体实验需求和设备的不同而有所差异。
硅烷化学气相沉积制备多晶硅过程的研究
N ∂mk = + ∇ ⋅ [umk ] k ∑ Li k −1G ( Li ) wi + ∂t i =1 N N N 1 N 3 3 k /3 k wi ∑ w j ( Li + L j ) β ( Li , L j ) − ∑ Li wi ∑ w j β ( Li , L j ) ∑ 2 i 1= = = = j 1 i 1 i 1
Union Carbide (ASiMI) 甲硅烷工艺：
4SiHCl→ SiCl + 3 SiH + 43 4 2H SiH→Si + 2H
2
4
SGS ML，ASiMI Butte，MEMC TX
2014-11-６
4
2
上海交通大学化学化工学院
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→ 连续生产，减少清洗次数 → 分解温度：600~800 ℃ 综合能耗、成本等方面： → 热分解电耗：12 kW·h/kg
∂ ∂t
= ∇ ⋅ − ∇ − ∇ (α s ρ sυ s ) + ∇ ⋅ (α s ρ ) ( ) m υ υ α ρ g τ α p p K υ υ υ + + − − sg s s s s s s s s s sg g s
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预先镀膜 多孔内壁 石墨内衬
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流体控制 硅种纯度
技术挑战 其他…
温度控制
内部加热 直接加热 分区加热
9
上海交通大学化学化工学院
2014-11-６
耗时费力 成本高 SiH4危险性大 参数不易获得
氢制多晶硅的原理和应用
氢制多晶硅的原理和应用1. 氢制多晶硅的原理氢制多晶硅是一种通过化学气相沉积（CVD）方法制备多晶硅材料的工艺。
其原理基于硅的氢还原反应，通过将硅原料与氢气反应，生成多晶硅材料。
1.1 氢还原反应氢还原反应是指在高温条件下，硅与氢气之间发生的化学反应。
该反应的化学方程式如下：SiO2 + 2H2 → Si + 2H2O其中，SiO2代表硅源，H2代表氢气，Si代表生成的多晶硅材料，H2O代表水。
1.2 反应条件氢制多晶硅的反应需要在一定的温度、压力和气氛下进行。
常见的反应条件包括：•温度：通常在1000°C至1400°C之间，具体温度取决于硅源和反应装置。
•压力：较高的压力有利于提高反应速率，但过高的压力可能导致不均匀的反应。
•气氛：在反应过程中需要保持纯净的氢气气氛，以避免杂质的混入。
2. 氢制多晶硅的应用由于氢制多晶硅具有一系列的特殊性能，因此在电子、光伏、半导体和太阳能等领域有广泛的应用。
2.1 电子行业多晶硅在电子行业中被广泛用作半导体材料。
其高纯度和良好的电学性能使其成为制造芯片、晶体管和其他电子元件的理想材料。
2.2 光伏行业氢制多晶硅是制造太阳能电池的重要原材料。
多晶硅片通过进一步的加工和去除杂质，制成具有较高功率转换效率的太阳能电池。
2.3 半导体行业氢制多晶硅在半导体行业中扮演着重要的角色。
多晶硅材料可以用于制造集成电路、传感器和其他半导体器件，其高纯度和晶体结构能够保证器件的性能和可靠性。
2.4 太阳能行业随着对可再生能源的需求增加，氢制多晶硅在太阳能行业中的应用也日益重要。
多晶硅是太阳能电池板的主要组成部分，可以将太阳能转化为电能，用于供电或储存。
2.5 其他应用氢制多晶硅还具有一些其他的应用，例如用于制造玻璃涂层、光纤、陶瓷和印刷电路板等。
3. 总结氢制多晶硅是一种通过化学气相沉积方法制备多晶硅材料的工艺。
其原理基于硅的氢还原反应，通过将硅原料与氢气反应，生成多晶硅材料。
多晶硅薄膜的制备及其应用
多晶硅薄膜的制备及其应用多晶硅薄膜是一种非常有用的材料，它可以用于太阳能电池、平面显示、半导体器件等很多方面。
本文的主要目的是介绍多晶硅薄膜的制备方法及其应用。
一、多晶硅薄膜的制备方法多晶硅薄膜的制备方法主要有两种：PECVD法和热解法。
PECVD法是一种化学气相沉积方法，它可以通过将硅源气体和掺杂气体引入反应室中，使其在被加热的硅衬底上反应生成多晶硅薄膜。
这种方法具有制备工艺简单、掺杂均匀等优点，但是薄膜的晶粒尺寸比较小，不能用于制备大尺寸的多晶硅薄膜。
热解法是一种热化学气相沉积法，它可以通过将硅源气体和掺杂气体引入高温反应室中，在高温下反应生成多晶硅薄膜。
这种方法具有制备大尺寸多晶硅薄膜的优点，但是硅源气体的流动性较差，容易导致薄膜表面的不均匀性。
二、多晶硅薄膜的应用多晶硅薄膜的应用非常广泛，下面将逐一介绍。
1、太阳能电池太阳能电池是利用太阳能将光能转化为电能的设备。
多晶硅薄膜可以作为太阳能电池的基底材料，也可以作为太阳能电池的掺杂层。
太阳能电池的效率主要取决于多晶硅薄膜的品质，因此，制备高质量的多晶硅薄膜对于太阳能电池的发展非常重要。
2、平面显示平面显示是指各种电子显示设备，如液晶电视、电脑显示器等。
多晶硅薄膜可以作为平面显示器的 TFT 电极材料，可以提高平面显示器的分辨率和亮度，同时可以降低 TFT 厚度和电极的电阻，提高平面显示器的性能。
3、半导体器件多晶硅薄膜可以作为半导体器件中的基底材料，并用于制备 MOS 器件、PN 结、金属硅接触等器件。
多晶硅薄膜的高晶界密度和低表面缺陷密度使其具有优异的电性能和微观结构，提高了半导体器件的性能。
4、其他应用多晶硅薄膜还可以用于 MEMS（微机电系统）、传感器、生物芯片、纳米器件等领域。
多晶硅薄膜作为微电子器件的材料具有广阔的应用前景。
三、多晶硅薄膜的未来发展方向随着新型移动终端、全息投影等技术的发展，对多晶硅薄膜的要求越来越高。
在未来的发展中，多晶硅薄膜需要进一步提高光电转换效率，降低生产成本，并探索多晶硅薄膜在其他领域的应用。
高温多晶硅技术
高温多晶硅技术高温多晶硅（High Temperature Polycrystalline Silicon，简称HTPS）是一种重要的半导体材料，具有广泛的应用前景和巨大的市场潜力。
本文将从高温多晶硅的制备工艺、特性以及应用领域等方面进行介绍。
一、高温多晶硅的制备工艺高温多晶硅的制备主要通过化学气相沉积（Chemical Vapor Deposition，简称CVD）技术来实现。
CVD技术是利用气相反应在基底表面沉积出所需材料的一种方法，其原理是将反应气体在高温条件下引入反应室，通过化学反应生成所需的材料，并在基底表面沉积形成薄膜。
在高温多晶硅的制备过程中，首先需要选择合适的硅源和载气，常用的硅源有三氯化硅和硅烷等，常用的载气有氢气。
然后，将硅源和载气混合后引入反应室，在高温下进行气相反应，生成硅薄膜。
反应温度通常在1000℃以上，可通过控制反应温度和反应时间来控制硅薄膜的厚度和晶体结构。
二、高温多晶硅的特性高温多晶硅具有许多优良的物理和化学特性，使其成为半导体领域的重要材料。
高温多晶硅具有优异的导电性能。
由于其晶体结构中存在大量的晶界和缺陷，使得电子和空穴在材料中的迁移受到限制，从而提高了电阻率。
这使得高温多晶硅成为制备电阻器和电阻元件的理想材料。
高温多晶硅具有良好的光学特性。
由于其晶体结构中存在大量的晶界和缺陷，使得材料的光散射增强，从而提高了光吸收率。
这使得高温多晶硅在太阳能电池等光电器件中具有广泛的应用前景。
高温多晶硅还具有优异的热稳定性和机械强度。
由于其晶体结构中存在大量的晶界和缺陷，使得材料具有较高的热膨胀系数，从而提高了材料的热稳定性。
同时，晶界和缺陷的存在还使得材料具有较高的机械强度，使其在微机电系统（MEMS）等领域具有广泛的应用潜力。
三、高温多晶硅的应用领域高温多晶硅在半导体领域具有广泛的应用前景。
高温多晶硅可用于制备太阳能电池。
由于其良好的光学特性和热稳定性，使得高温多晶硅成为制备高效率太阳能电池的理想材料。
多晶硅制备工艺和掺杂研究
多晶硅制备工艺和掺杂研究多晶硅是一种非常重要的材料，被广泛应用于半导体加工、太阳能电池等领域。
在实际应用中，要想获得高品质的多晶硅，制备工艺和掺杂研究是非常关键的。
一、多晶硅制备工艺多晶硅的主要制备工艺包括气相沉积法、真空热分解法和气氛下热分解法等，下面将分别介绍这几种方法的特点和优缺点。
1.气相沉积法气相沉积法是多晶硅制备的一种主要方法，其流程主要包括两步：先制备气相硅源，在高温下将硅源沉积到衬底上。
气相硅源主要包括硅氢化物、叔丁基硅烷和硅醚等，其中硅氢化物是最常用的气相硅源。
气相沉积法的优点是可以制备大面积、均匀、厚度可控的多晶硅薄膜，同时硅源的纯度高、化学稳定性好、反应速度快。
缺点是设备复杂、成本高，同时沉积的多晶硅中会存在一定的杂质。
2.真空热分解法真空热分解法是指在真空条件下将硅源加热到高温，使其分解成多晶硅。
这种方法的优点是反应时不需要其他气体参与，制备的多晶硅中杂质含量低，但是对真空条件和热力学条件的要求非常高，成本也较高。
3.气氛下热分解法气氛下热分解法是指在特定气氛中将硅源加热到高温，使其分解成多晶硅。
这种方法的优点是设备简单、成本低，同时制备出的多晶硅中杂质含量也较低。
但是在反应过程中需要严格控制气氛的组成和温度。
二、多晶硅掺杂方案在工业应用中，多晶硅的电性能是非常关键的，其中掺杂成分的选择和控制是非常重要的一环。
多晶硅通常通过掺入杂质元素来改变其电性能，主要有两种掺杂方式：P型掺杂和N型掺杂。
1.P型掺杂P型多晶硅中掺入三价元素，如硼、铝等，使得掺杂区域内形成空穴，并且空穴浓度高于电子浓度。
这种掺杂方式适用于多晶硅太阳能电池和场效应晶体管等领域。
2.N型掺杂N型多晶硅中掺入五价元素，如磷、氮等，使得掺杂区域内形成电子，并且电子浓度高于空穴浓度。
这种掺杂方式适用于多晶硅太阳能电池和交错排列的二极管等领域。
除了单一的P型和N型掺杂以外，还可以采用双掺杂等方式来进一步改善多晶硅的电性能。
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混合气体经过一套组合喷嘴进人炉体 。混合气体上升 过程中形成稳定 的气体射流 , 受 硅芯表面阻力作用形 成一定厚度 的速度边界层 , 满足热力学条 件时反应气 体通 过边界层 向硅芯表面扩散 发生表 面的多晶沉积 ,
径 向生长 。
改 良西 门子 法 的生产 能力 约 占世 界多 晶硅 生产能 力
。 其原 理是 以氢气 为载气 , 三氯氢 硅气体 在
段, 的增 加 , 压力后 ,
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相差不大 , 随着 下 的能耗小 于 下 , 开始阶段 能耗大 于 流量增 加 , 能耗 降低 , 。 而
流量 而在提 高 及
图
给 出底 盘 出 口布置 方式 以及 电极布 置对 气
体分布 的影 响 。 由图可以看 出 , 多个 出气 口的分布使 得 向下 的气体 与 新鲜 物料 充满整 个炉 体 , 均 匀地 流 动 , 至出气 口排 出 , 保证了气体分布的均 匀性 以及硅
程 ,一如下 连续 性方程
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表面反应机理
反应气体转移到基体上方 反应气体被 基体表面 吸附 基 体表面化学反应 表面成核与扩 散 副产 物 从基体 表面解 吸 副产物从基体上方 转移走 , 重 新 回 到宏观 主气流 , 图 简单描述 这一过程 中表面反应 起 主导作用 , 其 中, 。反应 过程 浓度超 过平衡 刻蚀将起主导作
瓜 。
多晶硅被喻 为微 电子产业和光伏产业的 “基石 ”, 是半导 体 、 大规模集 成电路 和太 阳能 电池产业 的重要 基础原 材 料 。在 发展 低碳 经济 的大 背景 下 , 太 阳能 作 为可再生 的洁净 能源受到 了世 界各 国的高 度重视 , 产业规模 的急剧扩大 , 使得硅材料在全球范围 内呈现 出供不应求 的局 面 。因此 , 迫切要求大力发展多晶硅 产业 , 满足光伏 市场对原材料 的需求
控制生长过程产 物品质和尾气组分 的关键 。传热系统 包括 高温硅棒 的辐 射 、 炉 内气体的对流 以及底盘和夹 套水 的冷却 。 图 、 图 计 算结果给 出气体 、 硅 棒表
设计
模型建立
面及硅 芯 、 炉 壁等温度 分布 。为还原 炉夹套 的设 计 , 底盘冷却 水流道 的设计提供参考 。
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伏发电的广泛应用 。
,
数值计算
物理模 型
的氢还 原 在 大型 钟 罩式 还 原 炉 中 进 行 , 装 置如 图 统 所 示 , 主要 由五 部分 组成 炉体 。 气路系 与 电极加热 系统 夹套 及底盘冷 却系统
同时 , 研发先
硅芯 , 沉积在硅芯 表面发生
进 的多 晶硅生产技术 与装备 , 降低生产成本 , 促进光 目前 制备 太 阳能级 多 晶硅主要 采用化 学气相 沉 积 法 , 包 括 三氯 氢硅 氢还 原法 即改 良西 门 。其 中 , 子法 、 新硅烷热分解法 以及硅烷流化床法 的
学软件 一
算法 , 应用计算 流体力
求解 。
其中
鱿—
每种物质 的质量分数
一 物质 , 的 扩散 通 量, 由 浓 度 梯 度 产 生。
计算结果分析
, 几何结 构的影响 反应 器 主体 由夹 套 式钟 罩 和底 盘 组 成 , 其 中 , 底盘布置多对 电极放置硅芯 , 同时布置多个进气喷嘴 以及 出气管 。 电极 、 进气 喷嘴和 出气管 的布置方式均
多晶 硅气 相沉 积反应 器还原 炉 的结构 复杂 , 其 中底盘包括上底板 、 电极座 、 进气 口 、 尾气出 口 、 底 盖法兰和下底板 。根据反应介质属性 以及材料设 计加 工工艺 的要求 , 各部 件材质强度不 同 。通过底盘结 构 有 限元应力分析可 以优化底盘设计 , 降低底盘上底 板 的壁厚 , 提高底盘夹套的传热效率 , 优化 电极底座 的 结构 , 防止 电极底温度过高 , 密封垫 片失效而导致 电 极被击穿 。 采用 建 立 了三维实 体模 型 , 进行 分析 。 进 行有 该底 盘结构基本上为轴对称 , 在设计工况下结构及承 受 的载荷均为轴对称 , 因此 , 可取结 构的
,` 。
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施加 的载荷 。 图 给 出整体应 力分布情况 。 最大应
八 目
关键 。通过改变炉体钟罩表面条件 , 合 理利用高温硅 棒的辐射传热 , 提高能量 利用率 。 图 给出不同材料 壁面条 件对硅沉积 过程能耗 的影响 。在控制成 本的条 件下可合理选择材料 , 改善炉体内壁条件 , 降低能耗 。
力在上底板上表面外环 电极座 的周边 。
计算结果分析 有 限元 分析 包括 多种 工况 下的安 全性校 核 。 以
壁面条件的影响 多晶硅的生产 电耗较大 , 多渠道节能 降耗 生产是
同时考 虑温差 应力及 内压共 同作 用的危险工况为 例 。 分析 时考 虑 支撑板 上部 容器 及下 部冷却 管箱 内 的设 计温度与设计压力 , 并同时考虑 电极的重力作用进行
图
操作 压 力对 单位 能 耗的 影响
温度 的影响
还原炉中硅的沉积 发生在
℃ 左右 的硅芯表
面 。硅芯 由高压 电源击穿后通过 电流 、 电压的施加来
控制表面温度 。温度 的均匀性分布是硅棒均匀生长 的
重 要 因素之一 , 特别 是硅 棒与 炉壁 间 的温 度梯 度是
2 0 12 年
月
张华芹 , 等 多晶硅 气相 沉积反应 器的研发 与应 用
2 0 12 年
月
张华芹 , 等 多晶硅 气相沉积反应 器的 研 发与应 用
数 学模 型
反应模 型采 用涡 耗散 概念 应净源项通过 计算 。
模 型 。 化学 反
化学 气 相沉 积法 制备 的多 晶硅过程 中温 度梯 度 大 , 存在 气体流型稳定性 、 反应温度分布均匀性 、 产 物浓度平 衡性 等 问题 。本文将流体力学 和表 面反应动 力学模 型应用于多 晶硅生长过程模拟 , 计算还原 炉中 的速度 流动场 、 温度场 、 表面反应及 扩散过 程 , 建立 生长初始 条件和反应过程各组分的理论关 系 。控制方
为支撑结构 的 模型 。
摆 一 赞 ︸
限元建 模分 析 , 而在 轴对称 面施加 对称 约束 。 图
图 温 度分 布
一 门 卜 硅 棒表 面
一 月 卜 硅芯
尸 蝎 侧 、
一 卜 进 口气 体 主体气 体 月 卜 夹套 内表面
胜 口 哪 。
时 间击
图,
底 盘支撑 结构
模型
生长 周期 内各 温度 变化趋 势
第
卷第 期 年 月
化
工
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备
与
管
道
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乙 义备
·
多晶硅气相沉积反应器 的研发与应 用
张华 芹 , 茅险荣
上海森松新能源设备有限公司 , 上海
摘 要
基于多晶硅的化 学气相沉积技术与工艺 , 运用计算流体力学
的气体运动的组分运输和表面
反应动力学模型 , 采用
一
对 多晶硅的生长过程进行模拟计算 , 运 用有限元应 力分析
棒均匀生长 。
一 蜕 霎 瑕 铃 泪 罄 ︵ 的 。
流量
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图
操作 压力对 硅 沉积 速 率的 影 响
由图
可 以看 出 , 随三 氯氢硅 质量 流率 的增加 ,
不同压力下 的单位质量硅的能耗下降 , 压力 的影 响较 复杂 , 提高压力后 , 单位 能耗并不 顺序增加 , 初始阶
图 两种 喷嘴 方位对 气体 流动 的影 响
亡, 嗯 已 , ,
一 体 系 中混 合气体 的流体 力