【硅片篇】生产多晶硅片的工艺流程 及产业链各环节知识介绍

　    　生产多晶硅片的工艺流程

　　  多晶硅料产品：棒状、块状、粒状

　　             多晶硅硅锭

　　              多晶硅硅片

　　              单晶硅硅棒

　　            单晶硅硅片

　　目前晶体硅太阳电池硅片分为单晶硅硅片和多晶硅硅片。

　　单晶硅片主要是125mm×125mm;

　　多晶硅片主要是125mm×125mm和156mm×156mm两种规格。

　　外观区别

　　多晶硅硅片相对于单晶硅硅片，有明显的多晶特性，表面有一个个晶粒形状，而单晶硅硅片表面颜色均匀一致。

　　单晶硅硅片因为使用硅棒原因，四角有圆形大倒角，而多晶硅硅片一般采用小倒角。

　　生产方法

　　工艺—清洗硅料

　　除去硅料表面的石英、金属离子等，先使用碱液去除石英等，再使用酸混合液酸洗，在用去离子水冲洗液浸泡至中性，最后烘干分类存放。

　　设备、工模具：硅料清洗机、装硅料的花篮、温度计、PH测量计、电阻率测量仪、量杯、电子秤、防护服等。

　　材料：硅料、NaOH、HF、HCL、去离子水。

　　工艺—装料

　　装料前需对坩埚进行坩埚喷涂、坩埚烧结处理，在坩埚内表面形成均匀厚度的氮化硅。为避免硅料与坩埚接触污染硅锭。

　　装料时按照坩埚底大块硅料、上面细硅料的原则，硅料缝隙间用细小硅料填充。

　　坩埚喷涂烧结设备、工模具、材料：坩埚喷涂站、坩埚烧结炉、恒温箱、红外测温枪、防护服、电动吸等；石英坩埚、氮化硅粉、纯水、压缩空气

　　装料设备、工模具、材料：硅锭运转车、石墨护板、防护服、电子秤、工业吸尘器；石英坩埚、硅料、硼母合金。

　　工艺—铸锭

　　在上面工艺流程中的熔化、定向生长、冷却凝固、硅锭出炉都是在铸锭炉内完成。生成完整的多晶硅锭。我公司使用的铸锭炉原理方法是上面介绍的“热交换法及布里曼法”。

　　设备、工模具：定向凝固炉（DSS）、装卸料电瓶车、工业吸尘器、耐高温手套、硅锭转运车等。

　　材料：真空油脂、氩气、压缩空气

　　铸锭炉

　　工艺—破锭

　　将硅锭切割成一定尺寸的硅块，去除硅锭四周边皮料，再对硅块四角轮流进行倒角，最后去头尾。边皮料、头尾料中含有较高的碳、氧、金属杂质等，严重影响硅片性能。

　　设备、工模具：多线切割剖锭机、倒角机、数控金刚石带锯床、防护服、吊车

　　材料：粘接剂、钢线、砂浆、金刚石带锯

　　工艺—多线切割

　　将处理好的硅块进行粘接、切割，切割成设定厚度的硅片。目前硅片厚度一般为180um和200um。粘接时，对硅块粘接面、金属模板、玻璃进行清洗，使用粘接剂粘接在一起。

　　设备、工模具：超声波清洗机、多线切割机、电瓶堆垛车、吹风机、铲刀、电子秤等

　　材料：硅块、粘接剂、卷纸、酒精、钢线、砂浆等

　　工艺—硅片清洗

　　在硅片清洗前，对切割后的硅片进行预清洗，将硅片从模板上清洗下来。硅片清洗使用清洗剂、醋酸、纯水清洗，去除粘接剂和各种表面杂质，得到清洁的硅片。

　　设备、工模具、材料：硅片预清洗设备、硅片清洗机、清洗剂、醋酸、纯水多晶硅片、硅片盒等。

　　工艺—包装

　　使用Manz硅片检测设备对硅片进行测试、分选，测试出每片硅片的性能参数，根据性能分类。测试数据包括厚度、电阻率、少子寿命等。相同分类的硅片包装在一起。

　　硅片性能参数

　　1、型号（P型和N型，P型多晶硅是掺B，N型多晶硅是掺P）

　　2、电阻率

　　3、少数载流子寿命

　　4、硅片边长

　　5、对角线长度

　　6、倒角

　　7、厚度

　　8、总厚度变化