三氯氢硅

产品介绍

三氯氢硅（简称TCS）又称三氯硅烷、硅氯仿，是卤硅烷系列化合物中最重要的一种产品。是一种无色有刺激腥臭味的液体。分子式为SiHCl3，分子量为135.45。遇水分解，溶于二硫化碳、四氯化碳、氯仿、苯等。易燃烧，在空气中能自燃。有毒！
产品用途：三氯氢硅的主要用途为制造多晶硅及硅烷偶联剂，其中多晶硅的应用领域为太阳能电池、半导体材料、金属陶瓷材料、光导纤维；硅烷偶联剂主要应用于表面处理剂、无机填充塑料、增粘剂、密封剂、特种橡胶粘合促进剂等领域。电子级三氯氢硅可作为半导体外延硅片的硅源，主要被应用于制造各种半导体芯片和微型集成电路元器件，是微电子、光电子元件制造过程中不可或缺的重要材料。

 

常见工艺路线

三氯氢硅合成工艺包括低压氯化合成和四氯化硅氢化两种。
低压氯化合成工艺采用流化床反应器，纯度>98.5%的冶金级硅粉与氯化氢气体原料在约300℃、50kPa的条件下反应可生成三氯氢硅和四氯化硅，控制反应器温度可以改变三氯氢硅和四氯化硅的摩尔比率。反应生成气经过旋风分离、喷淋冷凝、精馏粗分后可得到纯度约95%作用的三氯氢硅，该产品纯度还远满足不了芯片硅外延所需三氯氢硅的纯度要求，需通过多级精馏进一步提纯。
四氯化硅氢化合成三氯氢硅工艺亦采用流化床反应器，利用纯度>98.5%的冶金级硅粉、99.999%的氢气和99.9%的四氯化硅为原料在约500℃、3MPa的条件下反应可生成三氯氢硅，该反应转化率低于30%，反应生成气经过旋风分离、喷淋冷凝、精馏粗分后可得到纯度约95%左右的三氯氢硅，该产品纯度还远满足不了芯片硅外延所需三氯氢硅的纯度要求，需通过多级精馏进一步提纯。
三氯氢硅多级精馏提纯工艺主要包含串联的五个精馏塔，第一级精馏塔主要作用是从塔釜分离出粗三氯氢硅中的四氯化硅和高沸点物质，塔顶流出物送往第二级精馏塔从塔顶分离出挥发性化合物和氯化物等杂质，塔底含微量高沸点杂质的三氯氢硅送往第三级精馏塔从塔釜去除，塔顶获得纯度达到7N以上的三氯氢硅，再通过后面2个塔精馏来分离剩余痕量杂质，从第五级精馏塔流出的三氯氢硅产品纯度可达到11N，满足芯片硅外延用三氯氢硅要求。

市场发展趋势分析  

三氯氢硅主要用作硅外延生长和大规模集成电路的硅源，下游应用涉及到半导体、光伏、电子电气、特种橡胶、集成电路等多个领域。近年来，伴随我国半导体产业快速发展，三氯氢硅市场需求逐渐释放，未来行业发展潜力较大。
根据新思界产业研究中心发布的《2021-2025年中国三氯氢硅行业应用市场需求及开拓机会研究报告》显示，三氯氢硅可分为电子级三氯氢硅和工业级三氯氢硅，其中电子级三氯氢硅是半导体行业不可或缺的电子特种气体原材料，受生产技术限制，全球仅有美国、日本、德国以及中国等少数国家的企业能够大规模生产，包括德国Wacher公司、日本信越公司、唐山三孚股份等企业。
　　电子级三氯氢硅生产和制造存在非常高的技术要求，早期受技术限制，我国电子级三氯氢硅及关键原材料主要依赖进口，随着我国半导体产业快速发展，电子级级三氯氢硅需求日益增长，电子级三氯氢硅国产化需求迫切。近年来，在国家政策持续利好、企业研发实力增强的背景下，我国电子级三氯氢硅生产能力逐渐提升，电子级三氯氢硅市场被国外企业垄断的格局已打破。
新思界行业分析人士表示，三氯氢硅应用领域广泛，伴随我国经济快速发展，三氯氢硅市场需求持续释放。三氯氢硅市场化程度较高，且市场竞争充分，在环保监管趋严、市场优胜劣汰速度加快的推动下，三氯氢硅市场集中度将逐渐提升，同时伴随市场需求升级，以及半导体产业快速发展，未来电子级三氯氢硅市场发展空间广阔。

生产企业 

太和气体（荆州）有限公司
唐山三孚硅业股份有限公司
河南省沁阳凌空特种气体厂
洛阳中硅高科技有限公司