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多晶包装和分选工序介绍 工艺技术中心：张泽兴 2010.1.22 多晶车间整体工序 1. 辅助硅料认识 太阳能电池片原材料除了使用高纯的原生多晶硅 外。还使用其他半导体遗留下来的多晶硅料以及自 身生产留下来的料，这些料通过工艺手段进行合理 搭配并放入适当的掺杂剂来生产合格的太阳能硅 片。生产遗留下的硅料在工艺配料中称为辅助料。 2. 包装 4. 杂质性质与形成原因及其影响 熔点1900℃ 密度3.44g/cm3(20℃) 莫氏硬度为9 氮化硅与水几乎不发生作用，在浓强酸溶液中缓慢水解生成铵盐和二氧化硅，易溶于氢氟酸，与稀酸不起作用。 熔点1900℃ 密度3.20g/cm3 硬度介于刚玉和金刚石之间，莫氏硬度为9.2 比重为3.20～3.25 谢谢！ * * 硅料分选 硅料打磨 硅料清洗 硅料包装 坩埚喷涂 坩埚烧结 多晶装料 多晶铸锭 晶锭脱模 晶锭入库 Wafer：这通常指的是硅片，可能是圆片，也可能是方片。 头尾料（top and tail）：这是指铸锭多晶锭的头部和尾部的部分，它由于少子寿命范围不在适用范围内，杂质浓度高（如尾料），或缺陷密度大（如头部料）而被切下报废，但可作太阳电池的原料。 边皮料：晶锭在开方过程中，四周被切除的部分，可以通过打磨、酸洗处理后进行再利用。 废弃层：是指距离晶锭顶部5~8mm部分，通常这部分硅料的杂质含量是最多的，一般不直接用于铸锭。 埚底料（Pot scrap）：是指CZ单晶拉制结束后残留于石英坩埚底部的余料，常用作太阳电池片的原料。 （1）包装作业人员在作业前，必须戴好口罩、帽子，手套； （2）将烘干好的硅料用推车移至包装室冷却至40度后才进行检查,看是否有杂质、氧化物以及残酸、黄斑。 （1）调整电子秤四个旋钮，使其平稳地放置在其支撑物平面上； （2）称量时先称硬质塑料盒的重量，去皮后再称硅料的重量。 （1）合格的硅料用硬质塑料盒包装； （2）不同电阻率的都要分开包装，标示好编号、数量、型号、电阻率。 （1）用塑料盒装好的硅料应根据硅料的不同分类摆放； （2）装好的硅料须经品管部确认品质合格后，方能入库。 3. 分选 3.1 多晶硅料分选 （1）对边皮料、尾部料、头料等回收料先进行P/N型和电阻率检测； （2）测量电阻率，按0.5～1.5Ω.cm、1.5～3 Ω.cm 、3～6 Ω.cm 、6～10 Ω.cm、＞10Ω.cm分五个档次。 检查边皮料、尾部料、头料的切割面是否有氮化硅等杂质，硅料上面是否粘有泡沫胶等杂物，对有杂质或杂物的料单独存放。 泡沫胶 （1）用手指或镊子拨动碎硅片，挑选出胶条、纸屑、头发等杂物； （2）对挑选出来的表面有被氧化、或粘有砂浆的碎硅片要单独放置。 砂浆 （1）单晶硅棒或边皮先测量P/N型； （2）按≤0.5Ω.cm、0.5～1.5Ω.cm、1.5～3Ω.cm、3～6Ω.cm、6～10Ω.cm、10～30Ω.cm、≥30Ω.cm进行电阻率检测和分档。 3.2 单晶硅料分选 （1）对打磨好的单晶锅底料进行挑选，将上面残留石英渣的单独放置在一个篮筐； （2）对没有石英渣的单晶锅底料先测量P/N型并将P型和N型料单独存放，然后再进行电阻率分档。 1. 氮化硅 2. 氮化硅 (1) 硅熔体中的C、N 杂质的分凝富集。 分凝现象：将含有杂质的晶态物质熔化后再结晶时，杂质在结晶的固体和未结晶的液体中浓度不同的现象（偏析现象）K0=CS/CL。金属杂质在硅中分凝系数在10-4—10-8之间，B为0.8，P为0.35。 (2) 加热炉中石墨元件表面C 的挥发或CO 气体的形成 给炉内气氛带来一定C 源，它可能会被硅熔体表面吸收并向内扩散传输，也将形成由表及里逐渐降低的C 浓度分布，SiC 可能形成于过饱和C 的析出。 4.2 氮化硅和碳化硅形成原因及其影响 (3) 石英坩埚内表面涂覆的氮化硅层向硅熔体的逐步溶解给熔体带来一定的N。平衡条件下将使熔体中的N 浓度达到与Si3N4 平衡；而在分凝条件下剩余熔体中的N浓度将会达到过饱和，使Si3N4 相在熔体中析出并生长。