多晶硅產品是單晶及硅片的唯一原料，用多晶硅加工制成的硅片(硅拋光片、太陽能電池片)，主要用于集成電路、整流器件、功率晶體管、分立器件、探測器、太陽能電池等半導體器件。用多晶硅作原料生產的半導體器件廣泛用于計算機、通信設備、汽車電子設備、工業電子設備、太陽能電站、宇航以及國防軍工系統。總之多晶硅是人類社會進步、國民經濟各個部門及國防技術裝備等領域不可缺少和替代的最重要的功能材料之一。

　　多晶硅生產技術

　　國外多晶硅的生產方法很多，各種生產方法圍繞提高產品質量、降低產品成本進行著激烈的競爭，方法本身不斷完善、工藝技術不斷改進、設備不斷更新，力求自己處于優勝者地位。各種生產方法經過了長期的演變和工藝技術的變更，目前多晶硅的生產方法主要有西門子法和新硅烷法，西門子法分傳統西門子法和改良西門子法，由于原料不同，新硅烷法分棒狀和粒狀兩種。

　　改良西門子法是目前占絕對優勢的生產方法，絕大部分多晶硅都是用該方法生產的，占2004年世界生產能力的74%。1955年西門子公司的E.Spenke等人研究成功在硅棒發熱體上用氫還原三氯氫硅來制備多晶硅，1957年開始大規模工業生產，在生產多晶硅廠中采用西門子法工藝的工廠最多。改良西門子法是在傳統西門子法工藝基礎上發展起來，主要包括氫化、精餾提純、還原及尾氣干法回收。其流程特點是采用閉路循環系統，用氫化工藝將副產物四氯化硅轉化為三氯氫硅，大大降低了原料消耗，使用大型不銹鋼鐘罩節電還原爐，能耗低。

　　本工藝還在發展中，逐漸取代了傳統西門子法。

　　美國從70年代后期致力于廉價多晶硅生產工藝的研究，UCC公司首先開發了獨特的硅烷生產新工藝，稱為新硅烷法。該工藝克服了老硅烷法的缺點，不需采用較昂貴的硅鎂合金，而以四氯化硅為原料，包括氫化、歧化、熱分解、氫回收等，且呈閉路循環，幾乎無副產物排出。

　　新硅烷法近幾年發展較快，確定有許多改良西門子法無比擬的優點。諸如硅烷熱分解溫度較低、耗電少、硅烷容易提純、產品純度高、硅烷中硅含量較高(87.5%)、原料消耗低等，是一種有發展前景的新工藝。但硅烷是易燃易爆氣體，不易保存，生產安全問題不如改良西門子法易于處理。硅烷熱分解爐比較復雜，硅棒直徑受到限制，這也是該方法尚待解決的問題。

　　粒狀多晶硅是采用流化床法生產的，經過十余年開發研究，美國奧本愛爾(ALBEMARLE)公司(由MEMC合并)于1987年建成了年生產能力為1250噸的粒狀多晶硅生產線，生產能力占1998年多晶硅生產能力的7%左右。流化床法生產粒狀多晶硅的最大特點是熱效率高，耗電僅為改良西門子法的1/10。多晶硅生產成本低，也為直拉單晶硅連續拉制奠定了基礎。粒狀多晶硅是個很好的方法，但由于粒狀表面積大，容易被污染是生產中特別關切的問題。

　　多晶硅質量指標

　　目前生產的多晶硅產品質量基本上能滿足集成電路及功率器件發展的技術要求，用戶可不經腐蝕、清洗直接裝爐。多晶硅質量指標好，產品穩定，多晶硅N型電阻率都在1000Ωcm以上。表7、表8、表9為幾家代表性廠商的多晶硅質量指標。

　　多晶硅生產的主要工序都應用計算機控制，自動化水平和設備裝備水平都較高，為多晶硅向大直徑化和大型節點還原爐方向發展創造了條件。多晶硅棒直徑可達200～250mm，日本三菱高純度硅公司已有硅棒49對棒、棒長2000mm、產品直徑150～200mm，每爐產量4500～5000kg的大型還原爐投入使用