多晶硅铸锭工艺流程
多晶硅铸锭炉操作与生产流程
多晶硅铸锭炉操作与生产流程1.原料准备原料是多晶硅的硅块或硅片。
准备的原料要求纯度高，无杂质。
为了提高生产效率，原料通常以小块装入托盘，方便连续供给。
2.炉体预热炉体预热是为了将炉体温度提升到适宜的熔解温度。
通常炉体内设置有电炉加热器和保温层，通过电热加热将炉体温度升高。
3.熔化和铸炉炉体预热至适宜的温度后，将原料加入炉体中进行熔化。
通常使用电炉或辐射加热方式进行熔化。
熔化后，需要将熔融硅液进行搅拌和均匀化处理，以消除内部的应力和局部温度差异。
然后，将熔融硅液进行铸炉，通过向下拉拔和旋转的方式，将熔融硅液逐渐冷却并形成铸锭。
在铸炉过程中，需要对炉温进行控制，以确保铸锭的质量。
4.冷却和卸锭完成铸炉后，需要将铸锭进行冷却。
冷却方式通常有自然冷却和快速冷却两种选择，根据产品需求进行选择。
冷却后，铸锭需要进行卸锭处理。
卸锭时需要注意操作，确保铸锭的完整和质量。
通常使用机械卸锭设备进行卸锭。
以上就是多晶硅铸锭炉的操作流程。
下面将介绍多晶硅铸锭炉的生产流程。
1.原料准备在生产流程中，需要对原料进行准备和筛选，确保原料的纯度和质量。
2.熔化和铸炉将原料加入炉体中，通过炉体的加热和熔化，得到熔融硅液。
然后进行熔融硅液的搅拌和均匀化处理，进行铸炉制程。
3.冷却和卸锭铸炉后，对铸锭进行冷却处理。
冷却方式根据产品要求进行选择，可以选择自然冷却或快速冷却。
冷却后，使用机械卸锭设备进行卸锭完整性和质量。
4.切片和加工经过卸锭的多晶硅铸锭，需要进一步进行切片和加工，得到所需的硅片和单晶硅。
5.检测和质量控制以上就是多晶硅铸锭炉的操作和生产流程。
该过程需要严格控制各个环节的参数和操作，以确保最终产品的质量和性能。
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。
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。
多晶硅铸锭炉操作与生产流程
多晶硅铸锭炉操作与生产流程多晶硅铸锭是制备太阳能电池元件的重要材料之一、多晶硅铸锭炉的操作与生产流程包括原料准备、炉料制备、炉料充填、炉体封闭、炉体预热、炉体烧结、炉体冷却、铸锭取出等多个环节。
下面将逐一介绍这些环节的具体过程。
首先是原料准备。
多晶硅铸锭的主要原材料是硅石（SiO2）和木炭（C）。
硅石作为含硅的原料，在反应过程中能与木炭发生反应生成多晶硅。
为了保证炉料中硅石和木炭的质量均匀性和纯度，需要进行粉碎、筛分和干燥等处理。
接着是炉料制备。
将经过处理的硅石和木炭按一定比例混合，形成炉料。
炉料的混合比例对最终多晶硅铸锭的质量有很大影响，需要经过工艺参数的优化。
炉料充填是将炉料填充进铸锭炉中的过程。
首先，在铸锭炉的底部放置一层中性炉底材料，然后将炉料均匀地放置在中性炉底材料上，并用振动装置进行压实，以确保炉料充填的均匀性和致密性。
炉体封闭是指将铸锭炉密封起来，以防止炉内温度损失和杂质的进入。
封闭可以通过炉盖或壳体的安装等方式进行。
炉体预热是在充填好炉料并封闭炉体后，将铸锭炉进行加热。
预热的目的是将炉料中的水分和其他杂质蒸发和氧化，为炉体烧结做准备。
炉体烧结是将铸锭炉内的炉料进行高温加热，使硅石和木炭发生化学反应生成多晶硅。
炉体烧结的过程中需要控制炉内的气氛，以保证反应能够正常进行，并通过周期性的气氛调整来降低氧气、水分和其他杂质的含量。
炉体冷却是将烧结好的多晶硅铸锭炉进行冷却。
冷却过程需要控制冷却速度，以避免产生过多的晶界缺陷。
冷却的同时，还需要进行炉体内部的清理，以去除可能存在的杂质。
最后是铸锭取出。
在冷却完成后，将多晶硅铸锭从炉体中取出。
取出后，需要对铸锭进行切割和抛光等处理，得到适合太阳能电池元件制备的晶体硅片。
以上就是多晶硅铸锭炉的操作与生产流程的具体介绍。
通过上述环节的有序进行，能够得到质量稳定、纯度高的多晶硅铸锭，为后续的太阳能电池元件制备提供可靠的材料基础。
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。
多晶硅铸锭炉操作与生产流程
多晶硅铸锭炉操作与生产流程
1.原料准备
2.模具装配
将石墨模具装配成铸锭上模具和下模具，并在模具之间安装密封圈，
确保在铸造过程中不会泄漏。
3.预热
将装配好的石墨模具放入铸锭炉中，通过加热炉子使模具达到一定的
温度，以便后续的铸造工作。
4.硅块装配
将切割好的硅块放入模具中，并用石墨杆轻轻压实，确保硅块与模具
接触良好，避免产生气孔和缺陷。
5.密封
将装配好的铸锭放入铸锭炉中，并将炉门密封，以防止炉内温度损失。
6.加热
将密封好的铸锭炉放入高温炉中，并通过控制炉内的温度和时间，使
硅块逐渐熔化，并达到所需的熔化温度。
在这个过程中，需要控制炉内的
气氛，确保炉内没有氧气和杂质进入。
7.冷却
在达到所需的熔化温度后，将炉子从高温炉中取出，并迅速放入冷却池中或者冷水中进行快速冷却。
这个过程被称为凝固，通过快速冷却，硅块中的硅液会迅速变成固态，形成铸锭的基本形状。
8.脱模
在冷却完全后，将冷却好的铸锭从模具中取出，并进行去杂、抛光等处理，最终得到一块完整的多晶硅铸锭。
9.收尾处理
将脱模后的多晶硅铸锭进行检查，对其进行尺寸、重量、外观以及其他性能指标的检测，以确定其质量和可用性。
10.包装和贮存
对于符合质量要求的多晶硅铸锭，进行包装，并将其分别存放在特定的贮存场所中，以便后续的晶体生长和硅片切割工艺。
以上是多晶硅铸锭炉的操作与生产流程的基本步骤，每个步骤都需要严格控制和操作，以确保多晶硅铸锭的质量和性能。
在实际生产中，还需要根据具体的设备型号、工艺要求和质量标准进行相应的调整和改进。
多晶硅铸锭工艺流程
2、实验方法
图2-1高效晶硅铸锭工艺流程
➢铸锭：G 6型 810Kg ➢坩埚尺寸：890×890×480mm3 ➢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
3.2装料工序
多晶硅块（chunk）料 碎块（fines）
硅颗粒
电阻率测试仪
硅粉
头料
边料
尾料
碎片 单晶边皮料 单晶头料
PN型测试仪
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。
2、装料
a、选取边料垫于坩埚底部
b、将碎片置于边料之上
4、硅锭项目检测
电阻率
1.5
1.45
1.4
1.35
1.3
1.25
1.2 10%尾
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
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。
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寿 命。
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。
多晶硅铸锭切片项目工艺流程
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。
5[1].铸锭多晶硅的生产
![5[1].铸锭多晶硅的生产](https://img.taocdn.com/s3/m/3f60fcc008a1284ac85043bb.png)
5.停炉冷却：把加热功率降低并关闭，让
铸锭硅在炉内自然冷却8～13个小时。方可打 开炉室，取出铸锭硅块，交检验部门进行原 始硅块的初检。 每开一炉的时间（含停炉冷却时间），随 装料量的不等而不同。对装料450公斤的铸锭
硅的生产而言，正常情况下，约需65个小时左
右。
5.3 铸锭硅的外形尺寸
从铸锭炉生产出来的铸锭硅是方形的。装料
Байду номын сангаас
成晶体，并从下往上非常缓慢地长晶，长晶的速度大约为0.2mm/分左右。最后生成一个大晶粒的多晶
铸锭硅来，这个过程大概需要22～27个小时左右。 4.退火处理：坩埚内的液态硅全部结晶成固态后，把炉温控制在稍比熔点低一些，并让硅锭整体 温度保持一致，退火处理3～4个小时，以消除硅锭内部的应力和裂纹，减少位错。
第5节复习题
1、了解铸锭硅生产的简单过程。 2、生产铸锭硅的主要原辅材料有哪些？
3
液体硅
加热器 上炉室 隔热材料
坩埚护板 陶瓷坩埚
热交换台
铸锭硅 下炉室
晶粒的多单晶体的铸锭硅来。见图16。
5.2 铸锭硅的生产过程简介
1.装炉：把铸锭炉室及石墨件清理干净，把 经过氮化硅喷涂及烘烤的方形陶瓷坩埚放置到
石墨底板中间，把多晶硅料和掺杂剂放入到坩
埚中，再用叉车把石墨护板、陶瓷坩埚连同多
图16：铸锭炉室和热场的剖面示意图
1
晶硅料一并装入到铸锭炉中。关闭炉室，给炉室抽真空并通氩气。 2.加热熔化硅料：给炉室内的石墨加热器通电加热。硅的熔点为1416℃，只有在高于此温度的情况 下，硅料才能熔化成液态。从开始加热到硅料全部熔化成液态的时间，一般需要16～21个小时左右。 3.铸锭硅生长：通过缓慢提升隔热系统或缓慢降低坩埚的方法，使下部的液态硅温度降低首先凝固
多晶铸锭生产过程
铸造多晶硅的具体工艺如下.1 装料将装有涂层的INNOCERAM陶瓷坩埚放置在热交换台（冷却板）上，放入适量的硅原料，然后安装加热设备、隔热设备和炉罩，将炉内抽真空，使炉内压力降至0.05-0.1mbar并保持真空。
通入氩气作为保护气，使炉内压力基本维持在400-600mbar左右。
2 加热利用石墨加热器给炉体加热，首先使石墨部件（包括加热器、坩埚板、热交换台等）、隔热层、硅原料等表面吸附的湿气蒸发，然后缓慢加温，使INNOCERAM陶瓷坩埚的温度达到1200-1300℃左右，该过程约需要4-5h.3 化料通入氩气作为保护气，使炉内压力基本维持在400-600mbar左右。
逐渐增加加热功率，使INNOCERAM陶瓷坩埚内的温度达到1500℃左右，硅原料开始熔化。
熔化过程中一直保持1500℃左右，直至化料结束。
该过程约需要9～11h.4 晶体生长硅原料熔化结束后，降低加热功率，使INNOCERAM陶瓷坩埚的温度降至1420~1440℃硅熔点左右。
然后INNOCERAM陶瓷坩埚逐渐向下移动，或者隔热装置逐渐上升，使得INNOCERAM 陶瓷坩埚慢慢脱离加热区，与周围形成热交换；同时，冷却板通水，使熔体的温度自底部开始降低，晶体硅首先在底部形成，并呈柱状向上生长，生长过程中固液界面始终保持与水面平行，直至晶体生长完成，该过程约需要20-22h.5 退火晶体生长完成后，由于晶体底部和上部存在较大的温度梯度，因此，晶锭中可能存在热应力，在硅片加工和电池制备过程中容易造成硅片碎裂。
所以，晶体生长完成后，晶锭保持在熔点附近2-4小时，使晶锭温度均匀，以减少热应力。
6 冷却晶锭在炉内退火后，关闭加热功率，提升隔热装置或者完全下降晶锭，炉内通入大流量氩气。
使晶体温度逐渐降低至室温附近；同时，炉内气压逐渐上升，直至达到大气压，最后去除晶锭，该过程约需要10h.对于重量为250-300kg的铸造多晶硅而言，一般晶体生长的速度约为0.1-0.2 mm/min,其晶体生长的时间约35-45h。
多晶硅的铸锭原理及工艺流程
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多晶铸锭工艺指导书
工艺指导书 NXRJ-MC450/500
3.4.4、热区检修与炉室清理：热区检修与炉室清理必需由专业人员操作。每 炉均需检修热区，清理炉室。准备好无尘纸、酒精、软刷、吸尘器及可能需 要的配件，如石黑螺栓、螺帽等。
① 专业检修人员检修热区：首先检测螺丝有无松动，螺栓有无断折，松 动的要及时扭紧，断的要及时更换；而后检测相应加热件的连接性以及其与 石墨纤板及炉体的电绝缘性，一般要求绝缘阻抗大于 2K 欧，最小不能低于 1 K 欧。若加热件上有颗粒物和脱落物以及其它杂物，需用吸尘器及时除去， 吸不去的先用软刷刷一刷，而后再用吸尘器吸；若隔热笼上有杂质，也应及 时用吸尘器除去，吸不去的先用软刷刷一刷，而后再用吸尘器吸。
⑥、用吸尘器对坩埚边缘的硅料粉尘进行清洁。
4.5 注意事项： 4.5.1、装料时，小心硅料的尖角划破手指，必须慢慢地平铺硅料，切勿将 - 13 -
工艺指导书 NXRJ-MC450/500
硅料扔投坩埚内。 4.5.2、安装石墨板时，注意石墨板与坩埚四周的间隙，应保持 2-3mm 的距 离，防止高温下坩埚膨胀导致石墨螺栓断裂。 5 进炉 5.1 目的：将装满原料的坩埚，准确、平稳的放置到炉内交换快上。 5.2 物料：装好料的坩埚、无尘纸、酒精、真空油脂。
③ 大块料放置于坩埚靠底部中间，但注意 这些硅料之间要存在空隙，要与坩埚内壁保持
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工艺指导书 NXRJ-MC450/500
5-7cm 的间隙，且大块料不能放在坩埚四个角落， 避免发生膨胀时损坏坩埚；待平铺完一层硅料后 就用碎硅料填充大料之间的空隙；待碎硅料填充 完空隙后，又在上面平铺一层大块料，间隙再用 碎料填充，一层一层向上装料。
1.6.2、备料：准备好 400g Si3N4 粉末和 1600ml 纯水。Si3N4 粉末称好后，用细网（100 目） 进行过筛，将 Si3N4 粉末和纯水放入烘箱进行 烘烤，烘箱温度维持在 50℃左右，烘烤时间 15 分钟左右。
多晶硅铸锭的加热和熔硅过程
多晶硅铸锭的加热和熔硅过程多晶硅铸锭通常分为加热、熔料、⾼温稳定、结晶、退⽕、冷却等六个阶段。
本⽂介绍加热和熔料两个过程。
（⼀）加热准备装好料后，再对炉内进⾏⼀遍检查，即可开炉。
⼀般来说，要先对炉⼦进⾏抽真空。
真空泵逐级打开后，开始通电加温。
抽真空的过程虽然很简单，通常是先打开初级泵（机械、旋⽚或滑阀泵），从⼤⽓抽到2000 Pa以下后，然后再打开罗茨泵，抽真空到10 Pa左右；对于经过清洗的洁净块料，抽真空的顺序只要按照上述步骤进⾏即可。
⼤约在真空度⼩于1000 Pa时，就可以打开加热电源。
在硅料加热时，可以根据经验采⽤恒定功率加热，考虑到硅料的热传导性不佳，⽽RDS3.0 炉型采⽤的是四周加热⽅式，熔化时，是从四周开始熔化，这时，由于测温点在坩埚中部，因此，四周可能已经熔化并到了很⾼的温度，但中间的温度并不⾼，因此，如果采⽤温度设定的控制⽅式，可能功率会加得很⼤。
功率⼤，容易导致坩埚四壁的温度上升，⽽坩埚由于是采⽤⽯英材质的，⼀旦温度超过1600 ℃以上，将很容易与硅发⽣反应，造成坩埚侵蚀；如果温度再上升到1700 ℃，则坩埚会与硅发⽣剧烈反应，导致硅液飞溅，坩埚熔穿。
严重时，硅液甚⾄会溅到炉顶，导致⽯墨件和保温层损坏。
因此，通常熔化阶段应当采⽤功率控制的⽅式，根据理论计算和经验值，使加热功率按照⼀定的设定值进⾏，这样可以保证坩埚温度不会过⾼。
对于RDS4.0型的炉体，由于采⽤底部和顶部加热⽅式，情形会好⼀些，但如果功率过⼤，也同样会在坩埚底部发⽣温度过⾼的情形，只不过，由于顶部和底部都有红外测温，因此，温度不会过⾼。
但如果红外堵塞或者失控，那么，温度过⾼的危险性也是同样存在的。
⽆论是哪种炉型，加热体都在外⾯，因此，硅料内部和外部的温差是始终存在的，这就是为什么在升温⼀段时间，要进⾏⼀下保温，⽬的是让外部的热传到⾥⾯去，避免内外温差过⼤，导致熔化时容易出现意外。
这就是为什么在熔硅的过程中，加热曲线上会有保温的过程。
多晶硅锭制备-铸锭多晶硅工艺
铸锭多晶硅在光伏产业中的应用案例
总结词
铸锭多晶硅在光伏产业中得到了广泛应 用，其高效、低成本的优势为光伏产业 的发展提供了有力支持。
VS
详细描述
铸锭多晶硅作为一种高效的光伏材料，在 光伏产业中得到了广泛应用。其具有较高 的光电转换效率和稳定性，能够满足各种 应用场景的需求。同时，铸锭多晶硅的生 产成本相对较低，有利于降低光伏发电的 成本，促进光伏产业的可持续发展。
02
多晶硅锭制备的原料与设备
原料选择与准备
01
02
03
硅源
选择纯度高的工业硅作为 原料，确保硅锭的质量和 纯度。
清洗
对原料进行清洗，去除表 面的杂质和污染物，保证 硅锭的纯净度。
破碎与筛分
将大块工业硅破碎成小块， 并进行筛分，以便于后续 的熔炼和铸锭。
设备配置与使用
熔炼炉
熔炼炉是制备多晶硅锭的 核心设备，用于将破碎筛 分后的工业硅熔化成硅液。
定期保养
按照设备保养要求，对设备进行定期 保养，延长设备使用寿命。
03
多晶硅锭制备的工艺参数
温度控制
熔化温度
熔化温度是制备多晶硅锭的关键参数，它决定了硅材料的纯度和结晶质量。熔 化温度过高会导致硅材料氧化和杂质混入，而温度过低则会导致硅材料无法完 全熔化。
结晶温度
结晶温度是多晶硅锭制备过程中的重要参数，它决定了硅材料的结晶结构和晶 粒大小。结晶温度过低会导致晶粒过小，而温度过高则会导致晶粒过大，影响 多晶硅锭的质量。
06
多晶硅锭制备的案例分析
某公司多晶硅锭制备工艺流程优化案例
总结词
该公司通过对多晶硅锭制备工艺流程的优化，提高了生产效率和产品质量，降低了能耗和生产成本。
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4、硅锭项目检测
1.5 1.45 1.4 1.35 1.3 1.25 1.2 10%尾 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90%
电阻率
பைடு நூலகம்
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。
少子寿命分布状况
c、轻轻将块状料置于碎片之上
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
装炉 抽真空 检漏 加热 熔化
出炉 加热
冷却
退火
长晶
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。
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
准备 铸锭 开方
切 头 尾 清洗分选包装 线切 研磨、倒 角
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：G 6型 810Kg 坩埚尺寸：890×890×480mm3 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。
检验硅方的边部和底部红区长度和硅锭整体的少子寿 命。
硅方的红外检测结果
正常情况下的硅锭红外检测结果不会出现上述红色区域标识 的，造成此现象的原因可能为热场不稳定或硅料杂质比较多造成 的。
谢谢！
3.2装料工序
电阻率测试仪
多晶硅块（chunk）料 碎块（fines）
硅颗粒
硅粉
头料
边料
尾料
碎片
单晶边皮料
单晶头料
PN型测试仪
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。
2、装料
a、选取边料垫于坩埚底部
b、将碎片置于边料之上
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3／4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24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。
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。