现今硅生产工艺采取的是 “三步法”，也就是说，硅是分三个阶段生产的：第一阶段是将
最原始的石英砂，也就是二氧化硅 （ＳｉＯ２）变成工业硅 （Ｓｉ）；第二阶段是对工业硅进行提纯、
还原，使其变成高纯的多晶硅；第三阶段是以高纯的多晶硅为原料，经直拉或区熔的方法，使
多晶硅变为单晶硅。由此看来，这个生产方法，其工艺是相当烦琐的。
现今硅的生产工艺 （如下。
石英砂要经过严格的水洗、筛分和干燥后才能与煤或木炭及石油焦一起按比例配合成原
料，然后进电弧炉，进行煅烧。当温度高过１４００℃后，碳对氧的亲和力就会大于硅，此时石
英砂中的氧就会不断地被炽热的碳夺走，而失去氧的石英砂就会渐渐地变成单质硅液。硅液经
浇铸降温后就成了工业硅。工业硅经粉碎，就变成了改良西门子法生产多晶硅的原料———工业
硅粉。
一般工业硅粉运到多晶硅生产厂家后，还要进行酸洗和水洗的处理后才可送入合成炉。工
业硅粉在合成炉里与氯化氢发生化学反应，生成三氯氢硅气体，然后再经过冷却降温变成了液
体的三氯氢硅。液体的三氯氢硅被送入精馏系统，进行粗馏和精馏提纯。提纯合格后的三氯氢
硅才可送入还原炉。
三氯氢硅在还原炉里，在１１００℃的高温下与氢发生化学还原反应，生成多晶硅。
多晶硅经过粉碎才可装入石英坩埚，然后再装入单晶炉。石英坩埚进入单晶炉后还要进行
密封、抽真空、送氩。一切工序都合格后才能进行拉制单晶。
从图中可以清楚地看出，该工艺有多么烦琐。其实这些还没什么，因为这只是烦琐，还无
大碍，真正有大碍的是该工艺中的主角——— “硅”的温度变化太多，而且温度是反复地多次升
!#&降，因此能耗太高，所以成本降不下来。可以说，工艺烦琐、能耗高、成本降不下来是单晶硅
生产工艺存在的主要不足。
由于多晶硅生产所用的三氯化硅和四氯化硅都是有毒的化工试剂，所以存在对环境污染的
问题。尤其是改良西门子法，它每生产１ｋｇ多晶硅，就有１０ｋｇ以上的副产品———四氯化硅产
生，因此，它还存在四氯化硅过剩、对环境有严重污染等不利的问题。
