多晶硅片生产工艺介绍.ppt

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1、浙江光普能源有限公司多晶硅片生产工艺介绍多晶硅片生产技术部目录一、光伏产业链二、多晶硅片生产流程三、半导体和硅材料四、多晶硅片生产技术指标（简介）一、光伏产业链“晶体硅原料生产”+“硅棒/硅锭生产”为光伏产业链上游；“太阳能电池制造”+“组件生产”+“光伏产品生产”为光伏产业链中游；“光伏发电系统”为光伏产业链下游。二、多晶硅片生产流程多晶硅片的生产流程包括：多晶原料清洗、检测→坩埚喷涂→多晶铸锭→硅锭剖方→硅块检验→去头尾→磨面、倒角→粘胶→切片→硅片脱胶→硅片清洗→硅片检验→硅片包装→硅片入库2.1多晶铸锭生产流程热流方向硅溶液热交换台加热器长晶方向公司铸锭用多晶炉为J

2、JL500型多晶炉，一次装载量在500KG，硅料在高温下加热熔化。长晶过程中，通过伺服控制器控制热交换台的上升、下降以达到长晶的目的。长晶的方向为向上生长，热流方向向下，如右图所示。硅锭经剖方后进行少子寿命、电阻率、杂质等的检测，如左图所示，为硅块的少子寿命截面图。2.2多晶切片生产流程去头尾：将硅块的头部和尾部去除配置砂浆：砂浆是为开方和切片用的切片：用WIRESAW将硅块切割成硅片（wafer）粘胶：将硅块粘接在晶托上，为切片做准备。切割后多晶硅片多晶硅片生产设备一览主要工序使用设备产品业内主流设备原料清洗硅料酸洗、碱洗机、硅料烘箱多晶原料（原生硅、循环料）张家港超声清

3、洗设备坩埚喷涂喷涂站、坩埚烘箱喷涂后坩埚多晶铸锭多晶铸锭炉多晶硅锭美国GT、德国ALD、绍兴精工硅锭剖方剖方机多晶硅块HCT、上海日进硅块检验少子寿命检测仪、杂质探伤仪、碳氧含量检测仪划线后硅块Semilab(施美乐伯）设备系列（WT-2000D、IRB50)去头尾截断机小硅块无锡上机、上海日进切片切片机多晶硅片瑞士HCT、MB，日本NTC，德国KUKA硅片清洗硅片脱胶机、硅片清洗机多晶硅片张家港超声清洗设备公司设备图片硅料清洗机坩埚烘箱喷涂台坩埚旋转台多晶铸锭炉上海日进截断机无锡上机截断机剖方机红外杂质探伤仪IRB50切片机硅片清洗机少子寿命检测仪WT-2000D三、半导

4、体和硅材料3.1什么是“半导体材料”材料按照导电的能力来划分可以分为：导体——金属等绝缘体——橡胶，塑料等半导体——硅，锗等等半导体材料是介于导体与绝缘体之间的，导电能力一般的导体。它的显著特点是对温度、杂质和光照等外界作用十分的敏感。半导体材料的内部结构半导体材料之所以具有介于导体与绝缘体之间的性质，一部分原因是因为它的特殊的结构。科学分析表明，硅原子是按照金刚石结构的形式占据空间位置（晶格）。金刚石结构的排列特点是：晶格立方格子的8个顶点有一个原子晶格6个面的中心各有一个原子晶格的4个对角线离顶点的1/4处各有一个原子金刚石结构晶体的能带导体存在一个电子不能填满的导带，

5、故能导电。金属导体的电阻率约为108～10－6欧姆·米；绝缘体只有满带和空带，没有导带，且禁带很大（3－6eV），故不能导电。绝缘体的电阻率约为108～1020欧姆·米；半导体只有满带和空带，但禁带很小（0.1－2eV），满带中的电子可以在光、热、电作用下进入空带，形成导带。电阻率约为10－8～107欧姆·米。本征半导体和杂质半导体纯净半导体又叫本征半导体，就是指晶体中除了本身原子外，没有其他杂质原子存在。假如在本征半导体中掺入杂质，使其产生载流子以增加半导体的导电能力，这种半导体称为杂质半导体。n型和p型半导体杂质半导体中以电子导电为主的称为n(negative)型半导体

6、(硅掺磷、砷等Ⅴ族元素)，以空穴导电为主的称为p(positive)型半导体(硅掺硼、镓等Ⅲ族元素)。半导体的性质电阻率随温度的增加而减小（称为负温度系数）微量的杂质对半导体的导电性能有很大的影响光照可以改变半导体的电阻率光生伏特效应当入射光子的能量大于禁带宽度时，光照射在距表面很近的p－n结，就会在p－n结产生电动势，接通外电路就可形成电流。这称为光生伏特效应。太阳能电池就是利用光生伏特效应制成的。3.2什么是“硅材料”硅：台湾、香港称为矽，化学元素符号Si，相对原子质量为28.09，在地壳中的含量约占27.6%，主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在。灰色金属光泽，密度2.3

7、3g/cm3，熔点1410℃，沸点2355℃，溶于氢氟酸和硝酸的混算中，不溶于水、硝酸和盐酸。硬度介于锗和石英之间。硅材料的一些技术参数1.导电类型2.电阻率3.少数载流子寿命4.晶向偏离度与晶体缺陷5.碳、氧含量6.杂质控制7.其他四、多晶硅片生产技术指标1.导电类型：由掺入的施主或受主杂质决定，P型多掺硼，N型多掺磷。多晶硅片导电类型要求为P型。2.电阻率：多晶铸锭时掺入一定杂质（多晶中统称母合金）以控制电阻率，电阻率控制的是均匀度，电阻率均匀度包括纵向均匀度、断面均匀度、微区均匀度，多晶硅片的电阻率控制在1.