单晶硅片工艺流程技术文件
单晶硅的生产工艺
单晶硅的生产工艺
单晶硅是一种高纯度的硅材料,广泛应用于太阳能电池、集成电路、半导体等领域。
它的制备过程主要包括三个步骤:原料准备、单晶生长和晶圆加工。
首先,原料准备是制备单晶硅的关键步骤。
通常使用的原料是金属硅,它的纯度需要达到99.9999%以上。
原料经过高温预处理,去除其中的杂质和气体。
然后将原料放入熔炉中,加热至高温,使其熔化成液态硅。
接下来是单晶生长阶段。
在熔融硅中加入少量的掺杂剂,以改变硅的性质。
然后,在特定的条件下,将种子晶体(通常是硅材料的小晶片)以特定的角度浸入熔融硅中。
通过缓慢提升或旋转种子晶体,可以在其上生长出一片完整的单晶硅。
在整个生长过程中,需要精确控制温度、气氛和流速等参数,以保证单晶的质量和形状。
最后是晶圆加工过程。
将生长好的单晶硅锯成薄片,通常称为晶圆。
晶圆表面会有一层氧化膜,需要通过化学腐蚀或机械抛光等方法去除。
然后,在晶圆表面通过光刻和腐蚀等工艺制作电路图案。
最后,进行离散元件的切割、测试和包装等步骤,得到最终的单晶硅产品。
总的来说,单晶硅的生产工艺是一个复杂而精细的过程。
在每个步骤中,需要严格控制工艺参数,以确保单晶硅的质量和性能。
随着技术的进步,单晶硅的生产工艺不断完善,产量和质量也在不断提高,为相关行业的发展提供了重要的支持。
硅体微细加工工艺流程
硅体微细加工工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改,请根据实际需要进行相应的调整和使用,谢谢!Download Tip: This document has been carefully written by the editor. I hope that after you download, they can help you solve practical problems. After downloading, the document can be customized and modified. Please adjust and use it according to actual needs. Thank you!硅体微细加工工艺流程如下:①硅片准备:选取高质量的单晶硅片,进行清洗以去除表面污物,然后通过吹干确保表面洁净,为后续工艺做准备。
②光刻胶涂覆:在硅片双面均匀涂覆光刻胶,这层光敏材料将在后续曝光步骤中起到关键作用。
涂覆后进行烘干处理,以固定光刻胶。
③光刻图案转移:利用掩模和光刻机,对涂有光刻胶的硅片进行曝光,光透过掩模在光刻胶上形成设计图案。
之后显影,去除未曝光或曝光过度的光刻胶,暴露出硅基底部分。
④蚀刻加工:通过湿法或干法蚀刻技术,去除暴露区域的硅材料,实现图案的立体结构转化。
这一步骤依据所用蚀刻剂的不同,可精细调控蚀刻速率和选择比。
⑤去胶与清洗:完成蚀刻后,去除残留的光刻胶,常用化学溶液或等离子体处理。
之后,对硅片进行全面清洗,确保表面无残留物。
⑥表面处理与钝化:根据需要,对硅表面进行热氧化、化学气相沉积(CVD)或物理气相沉积(PVD)等处理,以形成保护层或构建多层结构。
⑦质量检验:通过显微镜、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)等手段,对加工后的硅片进行微观形貌、尺寸及缺陷检查。
单晶硅工艺流程图
单晶硅工艺流程图单晶硅是目前最常用的半导体材料,广泛应用于集成电路、太阳能电池等领域。
下面是一幅简化的单晶硅工艺流程图,以便更好地了解单晶硅的生产过程。
第一步:原料准备原料通常为高纯度的二氧化硅(SiO2)。
首先将原料粉碎成较小的颗粒并进行筛分,以得到精细的粉末。
接下来,将粉末与一定比例的还原剂(如石煤)混合,以便在高温下还原。
第二步:气相法制备单晶硅将经过还原处理的粉末置于石英坩埚中,将坩埚放入高温炉中。
通过高温炉中的加热源(如电炉)提供热能,使粉末在适当的温度下融化。
在炉中引入气体流,使气体通过石英坩埚并与粉末反应。
反应产物是硅烷(SiH4),通过引入氢气(H2),使硅烷沿着一定的路径扩散并沉积在高温炉中的石英坩埚内壁上。
在此过程中,硅烷会发生化学反应以生成单晶硅。
第三步:生长单晶硅将生长的单晶硅棒置于单晶硅生长炉中,棒内壁为活性炭涂层,通过外加热源提供热能。
加热棒中心温度上升,熔融的硅逐渐凝固成为单晶硅。
生长的单晶硅棒沿着纵向方向生长,直至达到所需长度。
在单晶硅棒的生长过程中,需要定期添加掺杂剂(如磷、硼等),以调节单晶硅的导电性质。
第四步:切割硅锭将生长的单晶硅棒切割成所需的硅锭。
切割主要通过研磨和切割机器完成,将单晶硅棒分割成合适长度的硅锭。
切割出的硅锭表面需要经过打磨和抛光等处理,以获得平整的表面。
第五步:切割片材将硅锭进一步切割成更薄的硅片材料。
切割过程主要使用刀片或线锯,依靠机械力将硅锭切割成薄片。
切割出的硅片需要进行清洗和抛光等后续处理,以获得平整、干净的硅片。
第六步:高温退火与清洗将切割好的硅片通过高温退火炉进行热处理。
退火过程中,硅片经过一定的温度和时间,以消除内部应力和杂质,提高硅片的电学性能。
之后,将硅片进行清洗,以去除表面的杂质和污染物。
第七步:环接触涂覆为了与其他材料进行粘附和封装,硅片表面需要涂覆一层环接触剂。
这一层涂覆能够提供良好的粘接性能,并且能够防止硅片表面的氧化和污染。
单晶硅工艺流程
单晶硅工艺流程Single Crystal Silicon Process Flow。
Single crystal silicon is the purest form of silicon and is widely used in the semiconductor industry for the production of electronic devices such as microprocessors, memory chips, and solar cells. The process of producing single crystal silicon involves several steps, each of which is critical for the final product's quality and performance. In this article, we will discuss the single crystal silicon process flow in detail.Step 1: Purification of Silicon。
The first step in the production of single crystal silicon is the purification of silicon. The silicon used in the process is obtained from silica, which is abundant in nature. However, the silicon obtained from silica is not pure and contains impurities such as oxygen, carbon, and metals. Therefore, the silicon is purified through aprocess called the Siemens process. In this process, the silicon is converted into trichlorosilane, which is then purified through a distillation process to obtain pure silicon.Step 2: Preparation of Seed Crystal。
单晶硅片制作流程
单晶硅片制作流程生产工艺流程具体介绍如下:固定:将单晶硅棒固定在加工台上。
切片:将单晶硅棒切成具有精确几何尺寸的薄硅片。
此过程中产生的硅粉采用水淋,产生废水和硅渣。
退火:双工位热氧化炉经氮气吹扫后,用红外加热至300~500℃,硅片表面和氧气发生反应,使硅片表面形成二氧化硅保护层。
倒角:将退火的硅片进行修整成圆弧形,防止硅片边缘破裂及晶格缺陷产生,增加磊晶层及光阻层的平坦度。
此过程中产生的硅粉采用水淋,产生废水和硅渣。
分档检测:为保证硅片的规格和质量,对其进行检测。
此处会产生废品。
研磨:用磨片剂除去切片和轮磨所造的锯痕及表面损伤层,有效改善单晶硅片的曲度、平坦度与平行度,达到一个抛光过程可以处理的规格。
此过程产生废磨片剂。
清洗:通过有机溶剂的溶解作用,结合超声波清洗技术去除硅片表面的有机杂质。
此工序产生有机废气和废有机溶剂。
RCA清洗:通过多道清洗去除硅片表面的颗粒物质和金属离子。
SPM清洗:用H2SO4溶液和H2O2溶液按比例配成SPM溶液,SPM 溶液具有很强的氧化能力,可将金属氧化后溶于清洗液,并将有机污染物氧化成CO2和H2O。
用SPM清洗硅片可去除硅片表面的有机污物和部分金属。
此工序会产生硫酸雾和废硫酸。
DHF清洗:用一定浓度的氢氟酸去除硅片表面的自然氧化膜,而附着在自然氧化膜上的金属也被溶解到清洗液中,同时DHF抑制了氧化膜的形成。
此过程产生氟化氢和废氢氟酸。
APM清洗: APM溶液由一定比例的NH4OH溶液、H2O2溶液组成,硅片表面由于H2O2氧化作用生成氧化膜(约6nm呈亲水性),该氧化膜又被NH4OH腐蚀,腐蚀后立即又发生氧化,氧化和腐蚀反复进行,因此附着在硅片表面的颗粒和金属也随腐蚀层而落入清洗液内。
此处产生氨气和废氨水。
HPM清洗:由HCl溶液和H2O2溶液按一定比例组成的HPM,用于去除硅表面的钠、铁、镁和锌等金属污染物。
此工序产生氯化氢和废盐酸。
DHF清洗:去除上一道工序在硅表面产生的氧化膜。
单晶硅设备工艺流程
单晶硅设备工艺流程
1.原料准备:单晶硅的主要原料是冶炼用石英砂,通常经过洗选、干
燥等处理,使得原料的杂质含量满足要求。
2.熔炼:将原料石英砂与还原剂等掺混后投入石墨电阻加热炉内进行
熔炼。
石墨电阻加热炉会使原料达到熔点,经过高温处理,熔融的石英砂
会逐渐凝固形成单晶硅。
3.拔取:在熔炼过程中会用到拔取技术。
拔取是通过将单晶硅的种子
晶体插入熔液中,然后逐渐向上拉取,使单晶硅沿着晶体方向生长。
4.矫整:拔取后的单晶硅棒需要进行矫整处理。
矫整是通过加热、旋
转和拉伸等过程,使单晶硅棒达到所需的直径和形状。
5.切割:矫整后的单晶硅棒会被切割成所需的长度,通常使用激光或
钻孔方式进行切割。
6.清洗和提纯:切割后的单晶硅棒需要进行清洗和提纯处理。
清洗是
为了去除表面的杂质和污染物,提纯是为了进一步提高单晶硅的纯度。
7.化学机械抛光:通过机械研磨和腐蚀的方式,对单晶硅棒进行抛光
处理。
抛光是为了获得更加光滑和平整的表面,以便后续工艺的进行。
8.晶片制备:将单晶硅棒切割成薄片,通常使用金刚石锯片进行切割。
切割后的单晶硅薄片可以用来制备太阳能电池、集成电路等。
9.检测和测试:对制备的单晶硅材料进行检测和测试,包括物理性能、光学性能等方面。
这是为了确保单晶硅材料达到所需的质量和性能要求。
以上是单晶硅设备工艺流程的主要步骤,每个步骤都需要精确控制各种工艺参数和设备条件,以确保最终制备的单晶硅材料具有高纯度和良好的性能。
单晶硅棒切片工艺详细流程
单晶硅切片制作 . 生产工艺流程详细介绍以下:固定:将单晶硅棒固定在加工台上。
切片:将单晶硅棒切成拥有精准几何尺寸的薄硅片。
此过程中产生的硅粉采纳水淋,产生废水和硅渣。
退火:双工位热氧化炉经氮气吹扫后,用红外加热至 300~500℃,硅片表面和氧气发生反响,使硅片表面形成二氧化硅保护层。
倒角:将退火的硅片进行修整成圆弧形,防备硅片边沿破碎及晶格缺点产生,增添磊晶层及光阻层的平展度。
此过程中产生的硅粉采纳水淋,产生废水和硅渣。
分档检测:为保证硅片的规格和质量,对其进行检测。
此处会产生废品。
研磨:用磨片剂除掉切片和轮磨所造的锯痕及表面损害层,有效改良单晶硅片的曲度、平展度与平行度,达到一个抛光过程能够办理的规格。
此过程产生废磨片剂。
冲洗:经过有机溶剂的溶解作用,联合超声波冲洗技术去除硅片表面的有机杂质。
此工序产生有机废气和废有机溶剂。
RCA冲洗:经过多道冲洗去除硅片表面的颗粒物质和金属离子。
SPM 冲洗:用 H2SO4 溶液和 H2O2 溶液按比率配成SPM溶液, SPM 溶液拥有很强的氧化能力,可将金属氧化后溶于冲洗液,并将有机污染物氧化成 CO2 和 H2O。
用 SPM 冲洗硅片可去除硅片表面的有机污物和部分金属。
此工序会产生硫酸雾和废硫酸。
DHF 冲洗:用必定浓度的氢氟酸去除硅片表面的自然氧化膜,而附着在自然氧化膜上的金属也被溶解到冲洗液中,同时 DHF 克制了氧化膜的形成。
此过程产生氟化氢和废氢氟酸。
APM 冲洗:APM 溶液由必定比率的NH4OH 溶液、 H2O2 溶液构成,硅片表面因为H2O2 氧化作用生成氧化膜(约 6nm 呈亲水性),该氧化膜又被 NH4OH 腐化,腐化后立刻又发生氧化,氧化和腐化频频进行,所以附着在硅片表面的颗粒和金属也随腐化层而落入冲洗液内。
此处产生氨气和废氨水。
HPM 冲洗:由 HCl 溶液和 H2O2 溶液按必定比率构成的 HPM,用于去除硅表面的钠、铁、镁和锌等金属污染物。
单晶硅片从切片到抛光清洗的工艺流程
单晶硅片从切片到抛光清洗的工艺流程一、硅片生产主要制造流程如下:切片→倒角→磨片→磨检→CP→CVD→ML→最终洗净→终检→仓入二、硅片生产制造流程作业实习1.硅棒粘接:用粘接剂对硅棒和碳板进行粘接,以利于牢固的固定在切割机上和方位角的确定。
2.切片(Slice):主要利用内圆切割机或线切割机进行切割,以获得达到其加工要求的厚度,X、Y方向角,曲翘度的薄硅片。
3.面方位测定:利用X射线光机对所加工出的硅片或线切割前要加工的硅棒测定其X、Y方位角,以保证所加工的硅片的X、Y方位角符合产品加工要求。
4.倒角前清洗:主要利用热碱溶液和超声波对已切成的硅片进行表面清洗,以去除硅片表面的粘接剂、有机物和硅粉等。
5.倒角(BV):利用不同的砥石形状和粒度来加工出符合加工要求的倒角幅值、倒角角度等,以减少后续加工过程中可能产生的崩边、晶格缺陷、处延生长和涂胶工艺中所造成的表面层的厚度不均匀分布。
6.厚度分类:为后续的磨片加工工艺提供厚度相对均匀的硅片分类,防止磨片中的厚度不均匀所造成的碎片等。
7.磨片(Lapping):去除切片过程中所产生的切痕和表面损伤层,同时获得厚度均匀一致的硅片。
8.磨片清洗:去除磨片过程中硅片表面的研磨剂等。
9.磨片检查:钠光灯下检查由于前段工艺所造成的各类失效模式,如裂纹、划伤、倒角不良等。
10.ADE测量:测量硅片的厚度、曲翘度、TTV、TIR、FPD等。
11.激光刻字:按照客户要求对硅片进行刻字。
12.研磨最终清洗:去除硅片表面的有机物和颗粒。
13.扩大镜检查:查看倒角有无不良和其它不良模式。
14.CP前洗:去除硅片表面的有机物和颗粒。
15.CP(Chemical Polishing):采用HNO3+HF+CH3COOH溶液腐蚀去除31um厚度,可有效去除表面损伤层和提高表面光泽度。
16.CP后洗:用碱和酸分别去除有机物和金属离子。
17.CP检查:在荧光灯和聚光灯下检查表面有无缺陷和洗污,以及电阻率、PN判定和厚度的测量分类。
单晶硅片单晶炉设备工艺流程
单晶炉工艺流程:
准备作业 热态检漏 取单晶和籽晶 石墨件取出冷却 石墨件清洗 装硅料 籽晶安装 单晶炉室清洗 抽空,检漏
真空过滤器清洗 石墨件安装
真空泵油检查更换 石英坩埚安装
充氩气,升功率,融料
收尾 降功率 停炉冷却
引晶,放大,放肩,转肩
等径生长
详细介绍:
1.准备作业:穿戴好洁净工作服,鞋,带好一次性手套,耐高温手套,
晶体速度控制界面:
目录
1.硅料的提炼 2.单晶硅片生产流程 3. 单晶炉展示 4. 产品展示 5. 单晶炉种类 6. 单晶炉结构 7. 各个部件的作用 8. 单晶工艺流程 9. 晶升, 埚升介绍 10.加热部分
直拉单晶炉的热系统,也就是所谓的热场,是指为了熔化硅料,并使单晶生长保 持在一定温度下进行的整个系统。
热场一般包括压环、保温盖、上中下保温罩、石墨坩埚(三瓣埚)、坩埚托杆、坩埚 托盘、电极、加热器、导流筒、石墨螺栓,且为了防止漏硅,炉底、金属电极、托 杆、都设置了保护板、保护套。
加热器是热场中很重要的部件, 是直接的发热体,温度最高的 时候可以达到1600℃以上。 常见的加热器有三种形状,筒 状、杯状、螺旋状。目前绝大 多数加热器为筒状,硅单晶厂 房使用的是直筒式形状的加热 器。右图为加热器。
1.提拉头:
提拉头:晶升电机,晶转电机,离合器,钢丝绳,光感 限位,磁流体等部件组成。 作用 :在拉晶过程中,提供晶升与晶转速度,通过PCC控 制模块 的开关量变化,来控制晶体直径。
2.副室,翻板阀,主室:
翻板阀作用:在拉晶过程中,对于提纯,拉ABCD段时,用 于隔离主室与副室,使主室温度,压力一定。
3.单晶硅料烘干:去除水分。
4.挑料:区分P型,N型硅料。 5.配料:对拉晶的硅料型号进行匹配。
光伏单晶硅片生产工艺流程
光伏单晶硅片生产工艺流程引言光伏单晶硅片是太阳能光伏电池的核心元件之一,其生产工艺流程对于太阳能电池的质量和性能具有重要影响。
本文将介绍光伏单晶硅片的生产工艺流程。
1. 原料准备光伏单晶硅片生产的原料主要包括高纯度硅块和硅液。
1.1 高纯度硅块高纯度硅块是光伏单晶硅片的主要原料。
其制备过程主要包括: - 载流气体制备:通过加热气氛中的氯化硅和氢气反应,生成三氯化硅和氯化氢。
- 氯化硅还原法:将原料加入炉中,通过高温还原反应,得到高纯度硅块。
1.2 硅液硅液是光伏单晶硅片的制备过程中所需的溶液。
其制备过程主要包括: - 载流气体制备:通过加热气氛中的三氯化硅和氢气反应,生成三氯硅烷和氯化氢。
- 氢氯硅烷法:将原料加入反应室中,通过高温下控制反应,得到硅液。
2. 单晶硅片生长光伏单晶硅片的生长过程采用CZ法(Czochralski法)。
2.1 CZ法原理CZ法是通过在液态硅中降温结晶的方法来制备单晶硅片的,其主要原理包括:- 在高温状态下,将母铸硅块放入熔融硅中。
- 通过控制温度梯度和降温速度,使得硅溶液中的杂质和晶粒逐渐排除,生成单晶硅材料。
2.2 生长过程光伏单晶硅片的生长过程一般包括以下几个步骤: - 液态硅混合:将预先制备好的硅液加入硅炉中,并加热至足够高的温度,使硅液处于液态状态。
- 衬底准备:将衬底(一般为硅棒)浸入尖端,使硅液附着于衬底上。
- 结晶生长:通过降温控制硅棒浸入硅液,使得硅溶液逐渐凝固并形成单晶硅片。
在该过程中,通过控制温度和降温速度,可以控制单晶硅片的晶格结构和杂质浓度。
- 退火处理:对生长好的单晶硅片进行高温退火处理,以消除杂质和晶格缺陷。
3. 单晶硅片制备完成单晶硅片的生长后,需要对其进行制备和加工,以实现其最终的性能和用途。
3.1 切割将生长好的单晶硅片切割成所需尺寸和形状的小片,以便后续的加工和制备。
3.2 晶格处理对切割好的单晶硅片进行表面处理,以去除表面缺陷和污染物。
单晶硅生产操作规程(印刷烧结)
单晶硅生产操作规程单晶硅生产操作规程编写编制:审核:批准:单晶硅生产工艺操作规程一、晶体硅太阳能电池片生产流程硅片检测一次清洗氧化扩散刻蚀二次清洗PECVD丝网印刷高温烧结分选测试包装单晶硅生产操作规程印刷烧结分册一、丝网印刷1.目的:指导操作员正确使用印刷机,确保印刷机处于良好的运行状态,并保证所印电池片的产品质量。
2.使用范围:全自动丝网印刷机(DEK-J )3.丝网印刷原理:利用丝网图形部分网孔透浆料,非图文部分网孔不透浆料的基本原理进行印刷。
印刷时在丝网一端倒入浆料,用刮刀在丝网的浆料部位施加一定压力,同时朝丝网另一端移动。
浆料在移动中被刮板从图形部分的网孔中挤压到基片上。
由于浆料的黏性作用而使印迹固着在一定范围之内,印刷过程中刮板始终与丝网印版和承印物呈线接触,接触线随刮刀移动而移动,由于丝网与承印物之间保持一定的间隙,使得印刷时的丝网通过自身的张力而产生对刮板的反作用力,这个反作用力称为回弹力。
由于回弹力的作用,使丝网与基片只呈移动式线接触,而丝网其它部分与承印物为脱离状态,保证了印刷尺寸精度和避免蹭脏承印物。
当刮板刮过整个印刷区域后抬起,同时丝网也脱离基片,工作台返回到上料位置,至此为一个印刷行程。
丝网印刷有五大要素组成:工作台、基片、网版、浆料和刮刀。
工作台基片丝网刮刀浆料单晶硅生产工操作规程丝网印刷原理示意图4.内容:4.1操作前准备工作4.1.1各工序物料的准备工作4.1.1.1将生产用酒精、无尘纸、PVC手套、松油醇等易耗品准备好后,放置在指定位置。
4.1.1.2将各工序所需的浆料、网版、刮刀等原材料准备就绪,放在各自的工作台上。
4.1.1.3到流转窗口领取生产所用硅片并做好记录。
4.1.2打开压缩空气,并检查压缩空气压力是否达到0.5MPa,当压缩空气的压力达不到上述标准时,联系辅助部门给予解决。
4.1.3打开电源开关4.1.3.1打开电控柜丝网印刷机电源开关。
打开印刷机电源开关,开通电源后出现初始化界面,初始化时,系统自动检查,如有异常发生,便会显示异常原因,否则35秒后将自动进入菜单式。
单晶硅片的掺杂技术研究
单晶硅片的掺杂技术研究概述单晶硅(monocrystalline silicon)是一种高纯度的硅材料,在现代电子工业中被广泛应用于太阳能电池、集成电路等领域。
掺杂技术是制备单晶硅材料中的重要一步,通过在单晶硅中引入少量的杂质,可以改变其电学性质,从而实现对器件性能的控制与优化。
本文将对单晶硅片的掺杂技术进行研究与探讨,介绍主要的掺杂方法和工艺流程,并探讨掺杂过程中的关键问题和挑战。
1. 掺杂方法单晶硅的掺杂方法主要包括扩散法、化学气相沉积法(CVD法)、离子注入法和激光注入法等。
1.1 扩散法扩散法是目前最常用的单晶硅片掺杂方法,其原理是将固态掺杂剂(如硼、磷等)与单晶硅片接触,通过高温处理使杂质扩散进入硅晶体中。
在具体操作过程中,通常会在硅片表面形成一层二氧化硅保护膜,然后在掺杂剂的加热源下,将硅片与掺杂源一起置于高温炉中进行热处理。
掺杂剂通过硅片表面的二氧化硅保护膜扩散到硅晶体中,形成所需的掺杂浓度梯度。
扩散法的优点是掺杂剂扩散均匀,且适用于大规模生产,但其局限性在于无法实现高浓度的掺杂。
1.2 化学气相沉积法(CVD法)化学气相沉积法是一种通过气相反应将掺杂材料沉积到单晶硅片表面的方法。
该方法适用于对单晶硅上进行极细微观的掺杂,通常采用的掺杂气体有源气体(如氯化硼气体)和载气(如氢气)。
通过恰当的温度和气体浓度控制,可以实现对硅片表面的精确控制掺杂。
CVD法的优点在于可实现高浓度均匀掺杂,并且适用于复杂的结构和形状,但其成本较高,掺杂速度较慢。
1.3 离子注入法离子注入法是一种通过加速器将掺杂离子注入单晶硅片表面的方法。
离子注入法通常采用加速器将掺杂离子加速到高速,并将离子束引入硅片表面。
离子注入法可以实现高浓度的掺杂,并且对材料的损伤较小,但长时间的注入会导致表面的损伤增加,还需要进一步的退火或活化过程。
1.4 激光注入法激光注入法是使用高能激光将掺杂材料直接注入单晶硅片表面的方法。
该方法可以实现非常精确的掺杂,但其成本较高,需要专门的设备。
单晶硅电池片工艺
单晶硅电池片工艺(初稿)工艺流程图:硅片检验→硅片插入片盒→去除损伤层→制绒面→淋洗→中和→三级串连阶梯式清洗→烘干→扩散→周边刻蚀→硅片插入片盒→去除氧化层→三级串连阶梯式清洗→烘干→制备氮化硅→背面银铝浆→烘干→背面铝浆→烘干→正面银浆→烧结→测试分选→检验入库1.单晶硅片质量检验标准1.1 外观检验1.1.1 基片大小:125³125mm±0.5mm1.1.2 形状:准方片1.1.3 直径:∮150±1.0mm Φ165±1.0mm1.1.4 厚度:280±30μm;在所规定区域内5个测量值的平均值。
1.1.5 TTV(μm)total thickness variation 在选定圆片区域内,最大厚度变化值≤50μm1.1.6 表面缺陷:≤2个深度不大于0.05mm1.1.7 破损及针孔:无可见破损和针孔1.1.8 边缘缺损:长度小于5mm,深度0.5的破损≤1个1.1.9 钜痕:<5μm1.1.10 表面状况:表面颜色均匀一致,无残留硅粉,无水迹1.2 电特性:1.2.1 晶体:无位错直拉(CZ)单晶1.2.2 晶向:(100)±3°1.2.3 导电类型:P型(硼掺杂)1.2.4 电阻率(Ω²CM)0.5~2.0 用四探针测量平均晶体电阻1.2.5 少子寿命:>15μS使用微波光电导方法,在未钝化区域内,扫描2³2mm区域,去2000次测量平均值,硅锭边缘部分红区内数据不包括在平均值的计算内。
1.2.6 碳浓度:≤5³101.2.7 氧浓度:≤1³101.3 质量判断标准:AQL2.52.硅片插入片盒:2.1 工具仪器:25片片盒工作桌,凳子,真空吸附镊子2.2 原材料:125³125mm硅片2.3 工艺过程:把一定高度的硅片放于工作桌上,在操作者面前,用真空镊子把硅片吸起,把硅片放于片盒的最下一层,释放真空,硅片脱离真空吸附落于硅片盒的槽中。
单晶硅棒加工成单晶硅抛光硅片工艺流程
加工流程:单晶生长→切断→外径滚磨→平边或V型槽处理→切片倒角→研磨腐蚀--抛光→清洗→包装切断:目的是切除单晶硅棒的头部、尾部及超出客户规格的部分,将单晶硅棒分段成切片设备可以处理的长度,切取试片测量单晶硅棒的电阻率含氧量。
切断的设备:内园切割机或外园切割机切断用主要进口材料:刀片外径磨削:由于单晶硅棒的外径表面并不平整且直径也比最终抛光晶片所规定的直径规格大,通过外径滚磨可以获得较为精确的直径。
外径滚磨的设备:磨床平边或V型槽处理:指方位及指定加工,用以单晶硅捧上的特定结晶方向平边或V型。
处理的设备:磨床及X-RAY绕射仪。
切片:指将单晶硅棒切成具有精确几何尺寸的薄晶片。
切片的设备:内园切割机或线切割机倒角:指将切割成的晶片税利边修整成圆弧形,防止晶片边缘破裂及晶格缺陷产生,增加磊晶层及光阻层的平坦度。
倒角的主要设备:倒角机研磨:指通过研磨能除去切片和轮磨所造的锯痕及表面损伤层,有效改善单晶硅片的曲度、平坦度与平行度,达到一个抛光过程可以处理的规格。
研磨的设备:研磨机(双面研磨)主要原料:研磨浆料(主要成份为氧化铝,铬砂,水),滑浮液。
腐蚀:指经切片及研磨等机械加工后,晶片表面受加工应力而形成的损伤层,通常采用化学腐蚀去除。
腐蚀的方式:(A)酸性腐蚀,是最普遍被采用的。
酸性腐蚀液由硝酸(HNO3),氢氟酸(HF),及一些缓冲酸(CH3COCH,H3PO4)组成。
(B)碱性腐蚀,碱性腐蚀液由KOH或NaOH加纯水组成。
抛光:指单晶硅片表面需要改善微缺陷,从而获得高平坦度晶片的抛光。
抛光的设备:多片式抛光机,单片式抛光机。
抛光的方式:粗抛:主要作用去除损伤层,一般去除量约在10-20um;精抛:主要作用改善晶片表面的微粗糙程度,一般去除量1um以下主要原料:抛光液由具有SiO2的微细悬硅酸胶及NaOH(或KOH或NH4OH)组成,分为粗抛浆和精抛浆。
清洗:在单晶硅片加工过程中很多步骤需要用到清洗,这里的清洗主要是抛光后的最终清洗。
单晶硅切片片生产工艺流程
单晶硅切片片生产工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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单晶硅生产工艺流程
单晶硅生产工艺流程
《单晶硅生产工艺流程》
单晶硅是太阳能光伏产业的重要原材料,其生产工艺流程主要包括石英精矿提取、冶炼、晶体生长和切割等步骤。
首先,石英精矿提取是单晶硅生产的第一步。
生产厂商通过采矿和选矿将石英精矿提取出来,去除杂质以及研磨成粉末。
接着,石英精矿将会进行冶炼处理。
在高温高压的环境下,石英精矿通过冶炼工艺转变成硅棒,并且通过化学反应去除了杂质。
然后,硅棒将被用来生长单晶硅晶体。
这一步骤的核心是通过克里斯托尔生长法,在高温下将硅棒转变成单晶硅。
这一步骤要求非常严格的工艺和设备条件。
最后,生长出的单晶硅晶体将会进行切割,并根据生产需求进行加工,制成太阳能电池板等产品。
总的来说,单晶硅的生产工艺流程是一个复杂并且需要高技术水平的过程。
随着太阳能产业的兴起,单晶硅的生产工艺也在不断进步和优化,以满足市场对高效太阳能产品的需求。
单晶硅片制作工艺流程
资料范本本资料为word版本,可以直接编辑和打印,感谢您的下载单晶硅片制作工艺流程地点:__________________时间:__________________说明:本资料适用于约定双方经过谈判,协商而共同承认,共同遵守的责任与义务,仅供参考,文档可直接下载或修改,不需要的部分可直接删除,使用时请详细阅读内容单晶硅电磁片生产工艺流程1、硅片切割,材料准备:工业制作硅电池所用的单晶硅材料,一般采用坩锅直拉法制的太阳级单晶硅棒,原始的形状为圆柱形,然后切割成方形硅片(或多晶方形硅片),硅片的边长一般为10~15cm,厚度约200~350um,电阻率约1Ω.cm的p型(掺硼)。
2、去除损伤层:硅片在切割过程会产生大量的表面缺陷,这就会产生两个问题,首先表面的质量较差,另外这些表面缺陷会在电池制造过程中导致碎片增多。
因此要将切割损伤层去除,一般采用碱或酸腐蚀,腐蚀的厚度约10um。
3、制绒:制绒,就是把相对光滑的原材料硅片的表面通过酸或碱腐蚀,使其凸凹不平,变得粗糙,形成漫反射,减少直射到硅片表面的太阳能的损失。
对于单晶硅来说一般采用NaOH加醇的方法腐蚀,利用单晶硅的各向异性腐蚀,在表面形成无数的金字塔结构,碱液的温度约80度,浓度约1~2%,腐蚀时间约15分钟。
对于多晶来说,一般采用酸法腐蚀。
4、扩散制结:扩散的目的在于形成PN结。
普遍采用磷做n型掺杂。
由于固态扩散需要很高的温度,因此在扩散前硅片表面的洁净非常重要,要求硅片在制绒后要进行清洗,即用酸来中和硅片表面的碱残留和金属杂质。
5、边缘刻蚀、清洗:扩散过程中,在硅片的周边表面也形成了扩散层。
周边扩散层使电池的上下电极形成短路环,必须将它除去。
周边上存在任何微小的局部短路都会使电池并联电阻下降,以至成为废品。
目前,工业化生产用等离子干法腐蚀,在辉光放电条件下通过氟和氧交替对硅作用,去除含有扩散层的周边。
扩散后清洗的目的是去除扩散过程中形成的磷硅玻璃。
单晶硅生产工艺流程
单晶硅生产工艺流程Production Process of Monocrystalline Silicon。
Monocrystalline silicon is a widely used semiconductor material in the electronics industry due to its high purity and excellent electrical properties. In this article, we will discuss the production process of monocrystalline silicon, which involves several stages of purification and crystal growth.1. Purification of Raw Materials。
The first step in the production of monocrystalline silicon is the purification of raw materials, such as quartzite or sand. The raw materials are first crushed and then treated with hydrochloric acid to remove impurities. The resulting silicon tetrachloride (SiCl4) is thendistilled to further purify it.2. Reduction of Silicon Tetrachloride。
The purified silicon tetrachloride is then reduced to produce pure silicon. This is done by reacting the SiCl4 with hydrogen gas (H2) at a high temperature of around 1000°C. The reaction produces silicon and hydrogenchloride (HCl) gas, which is captured and recycled.SiCl4 + 2H2 → Si + 4HCl。
石英砂制单晶硅的工艺流程
石英砂制单晶硅的工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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单晶硅的工艺流程
单晶硅的工艺流程
嘿,咱今儿就来唠唠单晶硅的工艺流程,这可有意思啦!
你想啊,单晶硅就像是一个小宝贝,得精心呵护着才能长大成才呢。
一开始啊,得先准备好原料,就像给小宝贝准备好吃的一样。
这原料呢,通常就是多晶硅啦。
然后呢,就把这些多晶硅放进一个特殊的“大熔炉”里,这熔炉的温度那叫一个高啊,就像夏天里最热的那天一样。
在这么高的温度下,多晶硅就开始慢慢融化啦,变成了一滩亮晶晶的液体。
接着呀,就有个神奇的东西出现啦,叫籽晶。
这籽晶就像是小宝贝的榜样,带着那些融化的多晶硅慢慢长成我们想要的形状。
把籽晶放进去,然后慢慢地往上提拉,那融化的多晶硅就乖乖地跟着往上长,一层一层的,就长成了单晶硅棒啦!这过程不就跟盖房子似的,一砖一瓦慢慢盖起来。
等单晶硅棒长好了,可还没完事儿呢。
还得给它修修边幅,把表面打磨得光滑漂亮,这就好比给小宝贝穿上漂亮的新衣服一样。
再之后呢,就得给它切成一片片的啦,这切片的技术可得讲究,不能切厚了也不能切薄了,得恰到好处。
切好的单晶硅片那可真是薄如蝉翼啊,看着就特别神奇。
你说这单晶硅的工艺流程是不是很有趣?就像培育一个小生命一样,需要耐心和细心。
咱这生活里好多高科技产品可都离不开单晶硅呢,手机啊、电脑啊,说不定你现在手里拿着的东西里面就有单晶硅的功劳呢!这多了不起呀!
咱想想,要是没有这一步步精心的流程,哪来的这些好用的东西呢?所以说啊,这看似普通的单晶硅背后,可有着大文章呢!咱得好好珍惜这些科技成果,也得感谢那些默默付出的科研人员和工人们,是他们让我们的生活变得更加丰富多彩呀!这单晶硅的工艺流程,真的是太神奇啦!
原创不易,请尊重原创,谢谢!。
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6.2将已插好硅片的片盒整齐、有序的装入包塑的不锈钢花篮中,每篮12个片盒,片盒之间有适当的间隔。
7化学腐蚀液的配制
7.1准备:将各槽中破损硅片等杂质清除,用去离子水将各槽壁冲洗干净。
7.2配制:向5、6、8、10#槽中注满去离子水,1-4、7、9#槽中注入约一半深度的去离子水,按照“7.3”比例分别向各槽加入指定量的化学药品,再注去离子水达到指定的高度。
11.3.2不合格的硅片,厚度≤200µm直接转至扩散工序;200µm<厚度≤230µm,按下表工艺返工:
槽位
1#槽
2-4#槽
功能
去损伤层
制绒
时间
0min
20min
温度℃
65±2
83±2
12.运行
12.1根据《一次清洗设备操作规程》,在手动工作状态下,按照“11清洗腐蚀工艺参数的设置”,设定各槽时间,及相关的温度;
8.4盐酸:MOS级,容量4升/瓶,浓度36%~38%,密度1.18克/毫升。
8.5氢氟酸:MOS级,容量4升/瓶,浓度≥49%,密度1.13克/毫升。
9.工艺过程化学药品的补加(见下表)
9.1工艺过程7、9#槽不需补加化学药品,1-4#槽每清洗一篮硅片按以下要求补加:
槽号
1#槽
2~4#槽
每清洗一篮硅片
工艺不正常状态4
2~4#槽,连续都出现白斑,可以对1#槽单独重新配液。
11.清洗腐蚀工艺参数的设置(见下表)
11.1小片盒放置硅片
11.1.1使用小片盒清洗硅片腐蚀工艺参数的设置(见下表)
槽位
1#槽
2-4#槽
5#槽
6#槽
7#槽
功能
去损伤
制绒
漂洗
喷淋
去Na2SiO3
时间
270±30µm
240±30µm
7.3化学腐蚀液的配制比例(见下表)
槽号
1#槽
2-4#槽
7#
9#槽
功能
去损伤层
制绒
去Na2SiO3
去金属离子
清洗液组成
氢氧化钠
氢氧化钠
异丙醇
硅酸钠
氢氟酸
盐酸
NaOH
NaOH
IPA
Na2SiO3·9H2O
HF
HCl
标准浓度(克/升)
40±5
18±5
5±2
3±1
53±5
84±5
加入试剂
9千克
2千克
12升
24小时
12小时
12小时
更换时间
早班交接班
早班交接班
交接班
交接班
工艺不正常时(1~4号槽)更换条件
工艺不正常状态1
连续停机8小时以上,要求全部换液重配
工艺不正常状态2
2~4#槽,其中一槽连续3篮硅片出现白斑,可以对该槽单独重新配液。
工艺不正常状态3
2~4#槽,其中一槽硅片出现白斑超过50%,可以对该槽单独重新配液。
排液(cm)
补加NaOH
补加NaOH
补加IPA
1.5±0.5
25±10g
25±10g
4升(一瓶)备注清源自停止1小时以上,每停1小时,需补加2升IPA,最多补加6升(1.5瓶)。
10.各槽化学液更换频率(见下表)
工艺正常操作时(不允许全部排液、重新配液)
槽号
1#槽
2~4#槽
7#槽
9#槽
更换周期
24小时
槽位
12#槽
13、14#槽
功能
慢拉
烘干
时间
2min
17min
温度℃
常温
170±2℃
11.3返工硅片腐蚀工艺参数的设置(同11.3.2表)
11.3.1根据“一次清洗检验工艺规程”,对清洗后的硅片进行表面检查,重量、厚度检验和绒面质量分类。检验不合格的硅片,根据其厚度,按“11.1.1”选择相应的清洗腐蚀工艺。
一次清洗工艺说明
1.目的
确保单晶硅片扩散前的清洗腐蚀的工艺处于稳定的受控状态
2.使用范围
适用于单晶硅片扩散前的清洗腐蚀工序
3.责任
本工艺说明由技术部负责
4.硅片检验
4.1将包装箱打开,查看规格、电阻率、厚度、单多晶、厂家、编号是否符合要求;
4.2检查硅片是否有崩边、裂纹、针孔、缺角、油污、划痕、凹痕;(见附图一、二)
11.1.2离心甩干工艺(见下表)
项目
主轴低速
主轴高速
喷水时间
吹气时间
开门时间
蜂鸣器延时
参数
205rpm
430rpm
30秒
180秒
10秒
10秒
11.2大片盒放置硅片(同11.2.2表)
11.2.1使用大片盒清洗硅片腐蚀工艺参数的设置
1~11#槽工艺与使用小片盒清洗硅片腐蚀工艺参数的相同
11.2.212~14#槽工艺参数的设置:
230±30µm
30 min
5min
5min
1min
4min
2min
1min
温度℃
65±2
83±2
常温
常温
常温
槽位
8#槽
9#槽
10#槽
11#槽
12#槽
13、14#槽
功能
漂洗
去金属离子
漂洗
喷淋
慢拉
烘干
时间
5 min
5min
5 min
5 min
不使用
不使用
温度℃
常温
常温
常温
常温
不使用
不使用
注意:使用小片盒硅片12、13、14#槽不使用。干燥工艺采用11.1.2的离心甩干工艺。
7.4.3异丙醇加液要求:需用塑料管或漏斗将异丙醇加到制绒槽的底部,在硅片进入1#槽之后才能加异丙醇,减少异丙醇的挥发。
8.各化学药品规格及要求
8.1氢氧化钠:电子纯,容量500克/瓶,浓度≥98%。
8.2异丙醇:电子纯,容量4升/瓶,浓度≥99.9%,密度0.78克/毫升。
8.3硅酸钠:电子纯,容量500克/瓶。
6千克
16升
32升
加入试剂(瓶)
18
4
3
12
4
8
液面高度(厘米)
42
32
32
32
30
30
7.4配制溶液要求:
7.4.1配料顺序:1#槽按水、氢氧化钠的顺序;2-4#槽按硅酸钠、氢氧化钠、异丙醇的顺序。
7#槽按水、氢氟酸、水的顺序;9#槽按水、盐酸、水的顺序。
7.4.2时间要求:2-4#槽按硅酸钠、氢氧化钠配制完毕后,需等待10分钟之后硅酸钠、氢氧化钠完全溶解后,才能加异丙醇。1#槽配制完毕后,温度达到工艺要求之后,同时2-4#槽的其中一槽加硅酸钠、氢氧化钠10分钟后,才可进硅片。
4.3将不合格品放置规定碎片盒子内,作统一处理。
5.装片(见附图三)
5.1片盒保持干净,片盒底部衬以海绵,将硅片插入片盒中,每盒最多插25片硅片。
5.2禁止手与片盒、硅片直接接触,必须戴塑料洁净手套或乳胶手套操作。每插100张硅片,需更换手套。
5.3操作中严禁工作服与硅片和片盒接触。
6.上料(见附图四)
12.2根据《一次清洗设备操作规程》,打到自动工作状态,运行清洗设备,对硅片进行清洗腐蚀。
13工艺安全及注意事项
13.1 13.1工艺安全:盐酸、氢氟酸和氢氧化钠都具有强腐蚀性,在配液过程中,操作人员接触化学药品时应按照规定穿戴好防护服、防护面具、防护眼镜及长袖耐酸碱胶皮手套。
13.2硅片在检测过程中,操作人员不能用手直接接触硅片和片盒,必须正确穿戴口罩、一次性手套、洁净工作服、工作帽、乳胶手套,防止钠离子、油类沾污硅片。