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多晶硅片的生產工藝

多晶硅片的典型生產工藝如下： 

 （1）裝料：將清洗后的或免洗的 51 料裝入噴有氮化硅的涂層的石英坩堝內， 整體 放置在定向凝固塊上，下爐罩上升與上爐罩合攏，抽真空，并通入氬氣作為保護氣體， 爐內壓力大致保持在 4×104- 6×104Pa 左右； 

 （2）加熱：利用均布于四周的石墨加熱器按設定的速率緩慢加熱，去除爐內設施 及硅料表面吸附的濕氣等；  

 （3）熔化：增大加熱功率，使爐內溫度達到 1540℃左右的硅料熔化溫度并一直保 持直至硅料完全熔化； 

 （4）長晶：Si 料熔化結束后，適當減小加熱功率，工作區溫度降至 1430℃左右的 硅的熔點， 緩慢提升隔熱籠， 使石英坩堝底部的定向凝固塊慢慢露出加熱區， 形成垂直 方向的大于 0℃的溫度梯度，坩堝中硅料的溫度自底部開始降低并形成固液界面， 多晶 開始在底部形成， 隨著隔熱籠的提升， 水平的固液界面也逐漸上升， 多晶硅呈柱狀向上 生長，生長過程中需要盡量保持水平方向的零溫度梯度， 直至晶體生長完成， 該過程視 裝料的多少而定，約需要 20- 30h；  

（5）退火：長晶完成后，由于坩堝中 51 料的上部和下部存在較大的溫差，這時的 多晶硅錠會存在一定的熱應力，容易在后道剖錠、切片和電池制造過程中碎裂，因此， 長晶后應保溫在硅熔點附近一段時間以使整個晶錠的溫度逐漸均勻，減少或消除熱應 力；  

（6）冷卻：退火后，加熱器停止加熱，并通入大流量氬氣，使爐內溫度逐漸降低， 氣壓逐漸回升，直至達到大氣壓及容許的出錠溫度。  

（7）出錠：降低下爐罩，露出固定器上的坩堝，用專用的裝卸料叉車將坩堝叉出； 

（8）破錠：利用剖錠機將多晶硅錠上易吸收雜質的上下表面及周邊切除，按所需 硅片尺寸﹙如 125mm×125mm規格或 156mm×156mm規格﹚切割成均勻的方形硅柱； 

（9）切片：用多線切割機將方形 Si 柱切割成厚度為 220?m左右的多晶硅片；

（10） 清洗、包裝：清洗切好的硅片以去除切削液及表面的其他殘余物，烘干后包裝待用， 工 藝結束。

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