多晶硅铸锭切片项目工艺流程

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多晶硅片生产工艺流程

多晶硅片生产工艺流程

多晶硅片生产工艺流程引言多晶硅片是太阳能电池等光电子器件的重要材料之一,其制备工艺具有关键性的影响。

本文将介绍多晶硅片的生产工艺流程,包括原料准备、硅熔炼、晶体生长、切割和清洗等环节。

一、原料准备多晶硅片的原料主要是硅石,经过粉碎、磁选等工艺,得到符合要求的硅石粉末。

硅石粉末中的杂质含量需要经过化学分析确定,以保证最终硅片的质量。

在原料准备阶段,还需要准备其他辅助材料,如硅片生长所需的石墨坩埚、保护板等。

二、硅熔炼硅熔炼是多晶硅片生产中的关键工艺环节。

首先,将准备好的硅石粉末放入炉中,加入适量的还原剂和助熔剂。

然后,将炉温逐渐升高到适宜的熔点。

在熔融过程中,还需要对炉膛中的气氛进行控制,以防止氧化和杂质的混入。

熔融后的硅液通过特定的铸锭装置冷却凝固,形成硅锭。

三、晶体生长晶体生长是将硅锭中的硅液形成单晶体的过程。

首先,将硅锭放入晶体生长炉中,在适宜的温度下进行升温。

随着温度升高,硅液从硅锭顶部逐渐下降,形成固态的硅单晶体。

在晶体生长过程中,需要控制炉温、拉速等参数,以获得理想的晶体结构和形状。

四、切割切割是将生长好的硅单晶体切成薄片的过程。

首先,在硅单晶体的表面进行纹理化处理,以提高光的吸收效率。

然后,将硅单晶体切割成薄片,通常采用金刚石线锯或者刀片进行切割。

切割后的硅片需要经过多次精密的平整和清洗工艺,以保证其表面的光洁度和纯净度。

五、清洗多晶硅片在生产过程中容易受到各种污染,因此清洗是不可或缺的环节。

首先,将切割好的硅片浸泡在溶剂中去除表面的油污和杂质。

接着,采用酸洗和碱洗的方法,去除硅片表面的氧化物和有机物。

最后,通过纯水冲洗,彻底去除残留的杂质和化学物质。

清洗后的硅片需要进行干燥处理,以保证表面的干净和光洁。

六、总结多晶硅片的生产工艺流程包括原料准备、硅熔炼、晶体生长、切割和清洗等环节。

每一个环节的控制都对最终的多晶硅片的质量和性能起着重要的影响。

通过不断优化和改进工艺流程,可以提高多晶硅片的生产效率和质量,推动光电子器件产业的发展。

多晶铸锭工艺流程

多晶铸锭工艺流程

多晶铸锭工艺流程
《多晶铸锭工艺流程》
多晶铸锭是一种重要的半导体材料,用于制造太阳能电池和其他光电器件。

多晶铸锭工艺流程是制造多晶铸锭的关键步骤,它影响着锭体的质量和成本。

首先,原料的准备是多晶铸锭工艺流程的第一步。

主要原料是硅材料,通过化学方法纯化成高纯度多晶硅。

然后将多晶硅熔化,形成硅液。

接着,将硅液慢慢凝固,形成多晶铸锭。

在多晶铸锭工艺流程中,温度控制非常重要。

硅液的温度要严格控制在合适的范围内,以确保多晶铸锭的结晶质量。

同时,还要控制凝固速度和温度梯度,以避免结晶缺陷的产生。

另外,多晶铸锭的成型也是工艺流程的关键环节。

成型的方法有多种,包括直接凝固法、加热悬浮法等。

不同的成型方法对多晶铸锭的质量和成本都有一定的影响。

最后,多晶铸锭还需要进行切割和抛光等后续加工工艺,以得到最终的产品。

这些加工工艺也会对多晶铸锭的质量和成本产生一定影响。

总的来说,多晶铸锭工艺流程是一个复杂的过程,需要精密的设备和严格的质量控制。

只有通过科学的工艺流程和高效的生产手段,才能生产出高质量、低成本的多晶铸锭产品。

.简述多晶硅生产铸锭工段的工艺流程

.简述多晶硅生产铸锭工段的工艺流程

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多晶硅铸锭工艺流程

多晶硅铸锭工艺流程

多晶硅铸锭工艺流程首先是炉外气氛净化的工艺步骤。

炉外气氛净化是为了防止多晶硅制备过程中受到杂质的污染。

该步骤通常包括热氢气体的预净化、氢气和氩气混合气体的净化和净化后流经硅原料的高纯气流净化等过程,以确保多晶硅的高纯度。

接下来是硅熔炼的工艺步骤。

硅熔炼是将高纯度硅原料进行熔融,形成硅液的过程。

一般采用的炉型有电阻炉和感应炉。

原料硅经过预热后在熔炼炉中加热至熔点以上,形成熔融的硅液。

为了保证硅液的纯度,熔炼中要注意控制氧气含量以避免氧化,同时定期检测硅液中的杂质含量。

第三个步骤是硅液稀释。

硅液稀释是为了减少硅液的纯度,使其适用于铸锭成型。

主要通过向硅液中加入高纯度的硅原料稀释剂,将硅液的纯度降低到所需的水平。

稀释剂加入的量需要根据目标硅液纯度和成本来进行调整。

接下来是浇注成铸锭的工艺步骤。

稀释后的硅液通过铸锭机浇注进铸锭模具中,形成硅铸锭。

为了确保铸锭质量,需要控制浇注速度、温度和铸锭旋转速度等参数。

同时还要注意避免气泡和杂质的污染。

然后是退火的工艺步骤。

铸锭成型后需要进行退火处理,以消除内部应力和杂质的影响,提高硅材料的电学性能。

退火条件通常包括温度、气氛和时长的控制。

通过退火处理,硅铸锭的结晶结构得到优化,提高了电池和集成电路的性能。

最后是切割的工艺步骤。

硅铸锭经过退火处理后,需要进行切割成硅片。

切割通常采用线切割或磁力切割技术。

切割后的硅片可以用于制备太阳能电池或集成电路等应用。

综上所述,多晶硅铸锭工艺流程包括炉外气氛净化、硅熔炼、硅液稀释、浇注成铸锭、退火和切割等步骤。

每一步骤都需要严格控制工艺参数,以确保多晶硅的高纯度和铸锭的质量。

这些工艺步骤是制备高质量多晶硅铸锭的关键。

多晶硅片切片工艺介绍

多晶硅片切片工艺介绍

切割原理示意图:
切割材料及作用: 钢丝:砂浆的载体 浆料(砂+液):冷却、悬浮 砂(碳化硅,菱形):切割作 用 导轮:放置钢线
硅片生产工艺流程
拉晶 切断 切方 切片 清洗 检验
分选
腐蚀
铸锭 剖方 切片 清洗 检验
多晶硅片生产流程
多晶硅片生产流程:
大家有疑问的,可以询问和交流
可以互相讨论下,但要小声点
切片生产工艺简介
切片工艺的意义:
切片是最后一道加工工序,切 片技术的好坏直接关系到最终 产品-----硅片质量的好坏,硅 片厚度与质量直接关系到生产 成本的高低。
切割原理
切片的原理及过程:利用切割钢丝带动砂浆,利用砂浆 中SiC微粒与晶棒进行摩擦,达到切割的目的。并不是 钢丝切割晶棒,钢丝的摩尔硬度为5.5左右,单晶硅的 摩尔硬度为6.5左右,而SiC的摩尔硬度为9.25-9.5左右, 因此钢丝是切割不了晶棒的,这也是解释当砂浆流量异 常及砂浆中SiC含量过低时容易断线的原因。切割的过 程就是将晶棒固定于进给台,进给台按一定的下压速度 将晶棒与高速运动的线网接触,利用线网带动砂浆中的 SiC切割晶棒,根据不同主辊槽距和钢丝线径将晶棒切 割成0.2mm左右厚的硅片。
各工艺流程介绍
单晶硅棒生产与加工●切断&切方
切断:切断机
(产生:头尾料)
切方:切方机
(产生:边皮料)
·
粘胶:
各工艺流程介绍
单晶硅片生产与加工●切片
设备:切片机 切割材料及作用: 钢丝:砂浆的载体 浆料(砂+液):冷却、悬浮 砂(碳化硅,菱形):切割作用 液(乙二醇):悬浮作用
·
各工艺流程介绍
多晶各工艺流程介绍
铸锭
↑多晶硅锭

多晶硅生产工艺流程(3篇)

多晶硅生产工艺流程(3篇)

第1篇一、引言多晶硅是光伏产业和半导体产业的重要原材料,广泛应用于太阳能电池、太阳能热利用、半导体器件等领域。

随着新能源产业的快速发展,对多晶硅的需求量日益增加。

本文将详细介绍多晶硅的生产工艺流程,旨在为相关企业和研究人员提供参考。

二、多晶硅生产工艺流程概述多晶硅的生产工艺流程主要包括以下几个阶段:原料处理、还原反应、熔融提纯、铸造、切割、清洗、包装等。

三、多晶硅生产工艺流程详解1. 原料处理多晶硅的生产原料主要是冶金级硅(Si),其含量在98%以上。

首先,将冶金级硅进行破碎、研磨等处理,使其达到一定的粒度要求。

2. 还原反应还原反应是多晶硅生产的关键环节,其主要目的是将冶金级硅中的杂质去除,得到高纯度的多晶硅。

还原反应分为以下几个步骤:(1)将处理后的冶金级硅加入还原炉中。

(2)在还原炉中通入还原剂,如碳、氢气等,与冶金级硅发生还原反应。

(3)在还原过程中,炉内温度保持在约1100℃左右,反应时间为几小时至几十小时。

(4)反应结束后,将还原炉内的物料进行冷却、破碎、研磨等处理。

3. 熔融提纯还原反应得到的粗多晶硅中仍含有一定的杂质,需要通过熔融提纯的方法进一步去除。

熔融提纯主要包括以下几个步骤:(1)将粗多晶硅加入熔融炉中。

(2)在熔融炉中通入提纯剂,如氢气、氯气等,与粗多晶硅发生反应,生成挥发性杂质。

(3)将挥发性杂质通过炉顶排气系统排出,实现提纯。

(4)提纯结束后,将熔融炉内的物料进行冷却、破碎、研磨等处理。

4. 铸造将提纯后的多晶硅熔体倒入铸造炉中,进行铸造。

铸造过程主要包括以下几个步骤:(1)将熔融的多晶硅倒入铸锭模具中。

(2)在铸锭模具中通入冷却水,使多晶硅迅速凝固。

(3)待多晶硅凝固后,将铸锭模具从熔融炉中取出,得到多晶硅铸锭。

5. 切割将多晶硅铸锭切割成所需尺寸的硅片。

切割过程主要包括以下几个步骤:(1)将多晶硅铸锭放置在切割机上。

(2)在切割机上安装切割刀片,将多晶硅铸锭切割成硅片。

铸锭多晶硅的工艺流程

铸锭多晶硅的工艺流程

铸锭多晶硅的工艺流程铸锭多晶硅工艺和直拉单晶工艺都属于定向凝固过程,不过后者不需要籽晶。

当硅料完全融化后,缓慢下降坩埚,通过热交换台进行热量交换,使硅熔液形成垂直的,上高下低的温度梯度,保证垂直方向散热,此温度梯度会使硅在锅底产生很多自发晶核,自下而上的结晶,同时要求固液界面水平,这些自发晶核开始长大,由下而上地生长,直到整锅熔体结晶完毕,定向凝固就完成了,当所有的硅都固化之后,铸块再经过退火,冷却等步骤最终生产出高质量的铸锭。

冷却到规定温度后,开炉出锭。

铸锭多晶硅的优缺点相对于直拉单晶来说,铸锭多晶硅有如下优点1、备制造简单,容易实现全自动控制。

2、料比较广泛,可以利用直拉头尾料、集成电路的废片以及粒状硅料等,当然要将原工艺过程中的污染经过喷砂,腐蚀等手段清洗干净。

3、料量大,产量高,适合大规模生产。

4 、片大小可以随意选取i,例如690MM的方锭可以切成125MM 的方锭25个,也可切成156MM的方锭16个等。

铸锭溶晶生产大尺寸方片,但直拉法就难一些。

点晶体的熔无论融化了已经变成的熔体,或尚未融化的固体都在处在同一个温度值,尽管继续加热,温度却始终保持不变,这个温度就是晶体的熔点。

单晶硅的导热性与方向有关。

多晶硅片上有很多的晶粒,晶粒之间有明显的晶界,由于晶向各不相同,呈现出深浅不同的色差。

直拉单晶炉的热系统及热场1、热系统直拉单晶炉的热系统是指为了融化硅料,并保持在一定温度下进行单晶生长的整个系统,它包括加热器、保温罩、保温盖、托碗(石墨坩埚)、电极等部件,它们是由耐高温的高纯石墨和碳毡材料加工而成的。

加热系统长期使用在高温下,所以要求石墨材质结构均匀致密、坚固、耐用,变形小,无空洞,气孔率≤24%,无裂纹,弯曲强度40~60Mpa,颗粒度0.02~0.05mm,体积密度1.70~1.80g/310-cm,灰分≤1⨯4(100ppm),金属杂质含量少,一般检测值在410-%数量级。

10-%~6加热器是热系统中最重要的部件,是直接的发热体,温度最高时达到1600。

多晶铸锭工艺流程

多晶铸锭工艺流程

多晶铸锭工艺流程多晶铸锭工艺流程指的是将多晶硅(或者硅块)融化并凝固成为晶体锭的过程。

下面是一个典型的多晶铸锭工艺流程。

1. 原料准备:首先,需要准备多晶硅原料。

这些原料通常以硅金属块或者废旧硅切块的形式存在。

原料需要经过化学处理,去除杂质和杂质。

2. 炉料装载:将经过处理的硅原料装入炉中。

炉子通常是石英炉或者石英坩埚。

炉子需要加热到适当的温度,以使硅原料熔化。

3. 熔化:在适当的温度下,硅原料开始熔化。

加热的过程中,炉子中的气氛需要控制,通常是用氢气或者氮气气氛。

这是为了防止氧气与熔化的硅反应,从而避免氧化和杂质生成。

4. 除气:一旦熔化完成,需要除去病毒中的气体,以避免在凝固过程中产生气泡。

为此,可以利用真空泵进行真空处理,或者通过通入气体使熔池表面生成气泡并将其移除。

5. 铸模准备:在硅熔池准备好之后,需要准备合适的铸模。

铸模可以是石英坩埚,也可以是具有特定形状的金属模具,用于定向凝固过程。

6. 凝固:将准备好的铸模浸入硅熔池中,开始凝固过程。

凝固速度需要控制得当,以确保晶体的结晶质量。

通常,凝固速度较快时,多晶硅晶体的结晶度较低;而凝固速度较慢时,晶体的结晶度较高。

此外,凝固过程中,温度和气氛的控制也非常关键。

7. 破模:当多晶硅晶体完全凝固之后,需要将其从铸模中取出。

这通常需要用机械工具或者化学方法进行破模。

在破模过程中,需要小心操作,以避免对晶体造成损害。

8. 切割:一旦晶体从铸模中取出,需要将其切割成合适的尺寸。

这可以用钻石工具进行切割,切割后得到的是硅片。

硅片的尺寸和厚度可以根据需要进行调节。

9. 清洗:最后,需要对切割好的硅片进行清洗和去除杂质。

这是为了确保硅片的纯净度和表面平整度。

综上所述,多晶铸锭工艺流程是一个涉及熔化、除气、凝固、破模、切割和清洗等多个步骤的复杂过程。

不同的工艺参数和条件将直接影响到多晶硅晶体的质量和晶格结构。

因此,精确控制每个步骤是非常重要的,以确保最终产品的质量和性能。

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多晶硅铸锭切片项目工艺流程
一、多晶硅锭的制备工艺
根据生长方法的不同,多晶硅可分为等轴晶、柱状晶。

通常在热过冷及自由凝固的情况下会形成等轴晶,其特点是晶粒细,机械物理性能各向同性。

如果在凝固过程中控制液固界面的温度梯度,形成单方向热流,实行可控的定向凝固,则可形成物理机械性能各向异性的多晶柱状晶,太阳能电池多晶硅锭就是采用这种定向凝固的方法生产的。

在实际生产中,太阳能电池多晶硅锭的定向凝固生长方法主要有浇铸法、热交换法(H EM)、布里曼(B ridgem an)法、电磁铸锭法,其中热交换法与布里曼法通常结合在一起。

热交换法及布里曼法都是把熔化及凝固置于同一坩埚中(避免了二次污染),其中热交换法是将硅料在坩埚中熔化后,在坩埚底部通冷却水或冷气体,在底部进行热量交换,形成温度梯度,促使晶体定向生长。

布里曼法则是在硅料熔化后,将坩埚或加热元件移动使结晶好的晶体离开加热区,而液硅仍然处于加热区,这样在结晶过程中液固界面形成比较稳定的温度梯度,有利于晶体的生长。

其特点是液相温度梯度dT/dX 接近常数,生长速度受工作台下移速度及冷却水流量控制趋近于常数,生长速度可以调节。

本项目生产所用结晶炉是采用热交换与布里曼相结合的技术。

本项目采用中国电子科技集团公司第四十八研究所研发的拥有先进技术的R13450-1型多晶硅铸锭炉,它采用先进的多晶硅定向凝固技术,将硅料高温熔融后通过特殊工艺定向冷凝结晶,从而达到太阳能电池生产用多晶硅品质的要求,是一种适用于长时间连续工作,高精度、高可靠性、自动化程度高的智能化大生产设备。

工艺特点:
工作台通冷却水,上置一个热开关,坩埚则位于热开关上。

硅料熔融时,热开关关闭,结晶时打开,将坩埚底部的热量通过工作台内的冷却水带走,形成温度梯度。

同时坩埚工作台缓慢下降,使凝固好的硅锭离开加热区,维持固液界面有一个比较稳定的温度梯度,在这个过程中,要求工作台下降非常平稳,以保证获得平面前沿定向凝固。

R13450-1型多晶硅铸锭炉
二、硅片的加工工艺
硅片的加工是将硅锭经表面整形、切割、研磨、腐蚀、抛光、清洗等工艺,加工成具有一定宽度、长度、厚度、晶向和高度、表面平行度、平整度、光洁度,表面无缺陷、无崩边、无损伤层,高度完整、均匀、光洁的镜面硅片。

这一流程也包括了太阳能电池制造阶段硅片的表面处理工序,在连续生产中可以归并。

将硅锭按照技术要求切割成硅片,才能作为生产制造太阳能电池的基体材料。

因此,硅片的切割,即通常所说的切片,是整个硅片加工的重要工序。

所谓切片,就是硅锭通过镶铸金刚砂磨料的刀片(或钢丝)的高速旋转、接触、磨削作用,定向切割成为要求规格的硅片。

切片工艺技术直接关系到硅片的质量和成品率。

切片的方法主要有外圆切割、内圆切割、多线切割以及激光切割等。

本项目采用多线切割工艺。

切片工艺技术的原则要求是:①切割精度高、表面平行度高、翘曲度和厚度公差小。

②断面完整性好,消除拉丝、刀痕和微裂纹。

③提高成品率,缩小刀(钢丝)切缝,降低原材料损耗。

④提高切割速度,实现自动化切割。

三、晶体生产及切片工艺流程。

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