加大硅棒的最终的直径可以提高多晶硅的产率。
什么是载体硅棒的最终直径犇２ 呢？载体硅棒的最终直径犇２ 就是停炉后，出炉产品硅棒
的直径。
多晶硅的产量与载体硅棒的最终直径犇２ 有直接关系。还原炉所产多晶硅的毛产量可用下
式算出：
犕２＝犇２２π犔ρ／４ （１０５）
式中 犕２———每炉多晶硅的毛产量，ｋｇ；
犇２———载体硅棒的最终直径，ｋｇ；
犔———还原炉内硅棒的全长，ｍ；
ρ———密度，ｋｇ／ｍ３ 硅的密度为２３３０ｋｇ／ｍ３。
从上式中可以看出，多晶硅的毛产量 犕１ 是由载体硅棒的最终直径犇２、还原炉内硅棒的
全长犔、多晶硅的密度ρ及圆周率π共同决定的。还原炉内硅棒的全长犔是一定的，多晶硅的
密度ρ和圆周率π又都是常数，所以这里决定每炉多晶硅产量犕１ 的只有载体硅棒的最终直径
犇２ 了，而且载体硅棒的最终直径犇２ 与多晶硅的毛产量 犕１ 是正比关系。因此，加大载体硅棒
的最终直径犇２ 是提高多晶硅毛产量犕１、降低多晶硅成本的有效途径。
怎样来加大载体硅棒的最终直径犇２ 呢？
（１）延长每炉的生产时间狋。延长每炉的生产时间狋是加大载体硅棒最终直径犇２ 的最有效
的方法。
在还原炉里，载体硅棒是逐渐长粗的，其后期硅棒的直径是最初时的几十倍，甚至上百倍
（表１０２）。
!%*表１０２ 氢还原炉的生产时间与载体硅棒直径的关系
厚度沉积速率δ／ｍｍ
氢 还 原 炉 的 生 产 时 间／ｈ
１ ２５ ５０ ７５ １００ １２５ １５０ １７５ ２００
载 体 硅 棒 直 径／ｍｍ
０．１ ５．２ １０ １５ ２０ ２５ ３０ ３５ ４０ ４５
０．２ ５．４ １５ ２５ ３５ ４５ ５５ ６５ ７５ ８５
０．３ ５．６ ２０ ３５ ５０ ６５ ８０ ９５ １１０ １２５
０．４ ５．８ ２５ ４５ ６５ ８５ １０５ １２５ １４５ １６５
０．５ ６ ３０ ５５ ８０ １０５ １３０ １５５ １８０ ２０５
注：硅芯直径为５ｍｍ。
从上表中可以看出，如果氢还原炉的生产时间为１００ｈ，厚度沉积速率为０．１ｍｍ／ｈ，那
么，它的载体硅棒最终直径犇２ 就是２５ｍｍ；如果同样的厚度沉积速率，氢还原炉的生产时间
延长到２００ｈ，那么，它的载体硅棒最终直径 犇２ 就是４５ｍｍ。别看后者的生产时间延长了１
倍，可硅棒最终直径犇２ 仅比前者大了８０％，还不够１倍，但平均每小时的多晶硅产量，后者
可大多了。如果还原炉内硅棒的全长为６ｍ，那么，前者平均每小时多晶硅的毛产量只有６９ｔ，
而后者可达到１１１ｔ，后者是前者的１．６倍。要是能够把厚度沉积速率提高，那么平均每小时的
多晶硅产量就会提高得更多。如果同样的还原炉，厚度沉积速率为０．５ｍｍ／ｈ，生产时间为
１００ｈ，它的硅棒最终直径犇２ 应是１０５ｍｍ，其平均每小时多晶硅的毛产量应是１２０９ｇ；要是能
把生产时间延长到２００ｈ，那么它的硅棒最终直径犇２ 可以达到２０５ｍｍ，其平均每小时多晶硅
的毛产量就可达到２３０６ｇ，后者是前者的１．９倍。由此看来，延长每炉的生产时间狋，确实可
以加大载体硅棒最终直径犇２，也确实可以提高平均每小时的多晶硅产量。
（２）搞好氢气和四氯化硅 （三氯氢硅）的提纯。决定载体硅棒最终直径犇２ 长大的因素，
除了氢还原炉的生产时间之外，还有就是还原的工艺条件和原料的纯度。至于还原的工艺条
件，在前面已经讲过了，下面来谈谈原料的纯度对硅棒最终直径犇２ 的影响。