多晶硅铸锭工艺流程

.,多晶硅铸锭工艺,.,目录1、研究背景2、多晶硅铸锭的实验方法3、铸锭车间生产流程3.1喷涂工序3.2装料工序3.3铸锭工序4、硅锭项目检测,.,1、研究背景,在光伏产业不断追求高的电池转换效率和低成本的进程中，多晶硅的铸锭技术也在不断的更新和完善，生产推广了G6型坩埚并采用了全融法引晶。本文以生产中石英砂引晶的G6型坩埚（柯瑞宝）为例，简述整个多晶硅铸锭流程。,.,2、实验方法,图2-1高效晶硅铸锭工艺流程,铸锭：G6型810Kg坩埚尺寸：890890480mm3母合金：硼,.,3、铸锭车间生产流程3.1涂层工序,1、准备石英坩埚检查石英坩埚表面，应干净无污染且无裂纹，内部不能有超过2mm的划痕、凹坑、突起。另石英坩埚的尺寸如内外部尺寸，上边墙厚度，底部厚度等数据需核对，如坩埚底部过厚或过薄会引起铸锭热场工艺的变化。2、坩埚涂层坩埚底部和边部先进行人工操作刷涂，等涂层凝结在进行喷枪喷涂。由于车间人员的手法存在差异，刷涂和喷涂的次数是不一致的，但涂层的量是一定的。刷涂的涂层包括氮化硅粉（底部和边部分别为120g、380g）、硅溶胶（60g、150g）、PVA（50g、120g）和纯水（180g、340g），喷涂的涂层中则无PVA。,.,3、检查涂层在喷涂坩埚侧壁的过程中需用挡板遮住坩埚底部，约为侧壁34的地方。喷涂和刷涂过程中要均匀使液体凝聚，涂层必须满足均匀、无气泡、无脱落、无裂缝等。4、注意事项坩埚喷涂车间需要保持一定的温度，温度较低环境需在配比涂层时对纯水加热。车间工人必须穿防护服，戴过滤口罩，打开排风装置。原料的杂质浓度会影响铸锭炉的化料时间，或铸锭炉在长晶等阶段出现异常，此时铸锭时间可能较一般工艺时间长2-4个小时，底部氮化硅的量太少会导致无法顺利脱模，硅锭底部开裂。而过量的氮化硅会覆盖住石英砂，从而导致引晶效果不明显，因此要在铸锭中做出适当的调整。,.,3.2装料工序,1、备料,对多晶硅的原硅料和回收料使用PN测试仪和电阻率进行分档分类，直到达到配比质量，最后计算出需要的掺杂剂质量。,电阻率测试仪,PN型测试仪,.,2、装料,a、选取边料垫于坩埚底部,d、顶部不放大硅料，也不放置细碎硅料,装料时操作工戴上PVC手套和防护服，轻拿轻放防止氮化硅涂层被破坏。,.,3.3铸锭工序,加热在真空状态下开始加热、按照一定的工艺程序，对硅料、热场、坩埚等进行排湿、排杂。融化熔化与加热的延伸、也可以理解为加热，但在工艺程序上的设计上有较大的差别，最终目的是将硅块熔化为硅液。长晶熔进入长晶阶段，打开隔热笼以冷却DS-BLOCK，坩埚内硅液顺着温度梯度，从底部向顶部定向凝固。,.,退火因在长晶阶段硅锭存在温度梯度，内部存在应力。若直接冷却出炉，硅锭存在隐裂，在开方和线切阶段，外力作用会使硅片破裂，退火的作用是使硅锭内部温度一致，消除硅锭内的应力。,冷却冷却阶段隔热笼慢慢打开，压力逐渐上升，冷却阶段时间较长，其作用与退火一样重要，直接影响硅锭的性能。,.,注意事项,在熔化和长晶阶段工会出现熔化、中间长晶和边部长晶三次报警。在铸锭循环过程中，这两个阶段需予以密切关注。当炉内压力低于980mbar时，需要对炉子进行充气。回填操作时炉内压力大于这一数值时没有自动停止，需自动停止。铸锭过程中根据炉内出现不同情况手动调整，如适当延长长晶时间等。注意炉内的水电、气压。,.,4、硅锭项目检测,典型的电阻率分布呈现出上述的变化趋势，尾高头低。主要是因为所添加的母合金的分凝系数造成的，检测硅锭中的电阻率是否出现异常。,电阻率,.,少子寿命分布状况,检验硅方的边部和底部红区长度和硅锭整体的少子