x
(2.70)
2.00 2.00 2.00 2.00 2.00
(5)、单晶生长工艺参数选择
选择合适生长工艺参数既能保证生长单晶的质量又能获得比较高的生产效率,是件十分重要工作,应给以重视。并公司在选择工艺参数时既考虑了需要,又根据现有的设备具体条件而确定如下工艺参数:
晶体转速: 12 rpm(转/分)
坩埚转速: 8 rpm(转/分) 炉室压力: 15~20乇
化料功率: 过热应不超过35 %的引晶功率
缩径直径: 3~3.5㎜ (17,18英寸石英坩埚)
3.5~4.0㎜(20英寸石英坩埚)
缩径长度: ≥>100㎜。
(6)、质量目标:
根据客户对产品要求,目前主要生产直径6英寸掺镓的P型导电型号和<100>晶向的的硅单晶。
质量目标的制订是根据现时太阳能电池对硅材料质量要求和单晶生长工艺条件而制订的。具体指标如下:
检测项目 直径与偏差 导电型号 晶 向 电 阻 率 氧 含 量〔O〕 碳 含 量〔C〕 少子受命 晶体缺陷 成品率 技术参数要求 153±1mm P型 <100> 掺硼:1~3Ω.㎝ 掺镓:0.5~1,2~4,3~6Ω.㎝ ≤1.0×1018/㎝3 ≤5×1016/㎝3 ≥ 10 us 无位错 >75 %
关于黑心片的问题是目前太阳能行业中最为关心的话题,但现时对其形成原因尚未查明,还没有获得消除或降低出现黑心片几率的有
效方法。故暂时条件不具备,不能列入质量指标。
(7)、硅单晶生长工艺流程
复拉料,埚底料 装 料 多晶硅,头尾料
固定籽晶 籽晶 抽 真 空 真空度
检 漏 漏气量,3分钟内<1Pa
Ar气(40升/分) 加热化料 功率Kw,时间5小时
籽晶下降烘烤 温度稳定 引晶温度,二小时
待熔接光环出现 熔接,引晶 引晶速度≥2㎜/分
φ3.5~4,长度≈100㎜
稳定10分钟引晶 放 肩 速度≈0.35~4.0㎜/分
采用平肩 转 肩 速度≥2㎜/分
控径精度±1㎜ 等径生长 速度≈1.3~0.8㎜/分
收 尾 长度≥100㎜ 头尾料 长度 150~300㎜
截 断 分段锭条 电阻率,氧碳含量 参数检测 切片
(8)、 单晶生长工艺流程简述
·装料:将配制好的多晶硅料装入石英坩埚内,应注意尽量避
免带有比较锐利的块料棱角顶住石英坩埚内壁,产生的应力会导致石英坩埚加热时破裂。另外,多晶硅块应尽量码成凸起形,这样可以避免或减少在熔化过程中出现坩埚边“挂料”或 “搭桥”现象。
·加热化料:待炉室压力调整到2.66X103Pa后.按设计程序开
始加热。在加热过程应尽量不要过热太多,以避免对石英坩埚造成损伤。还要注意避免出现挂料和搭桥现象。如出现这种情况应及时降低埚位,升高温度使其缓慢烘烤熔化掉。这样做是有代价的,挂料或搭桥是消除了,但石英坩埚在高温下进行长时间的烘烤,会加速石英坩埚与硅的反应,其结果不但硅熔体受到污染,还会对石英坩埚造成极大损伤。
·籽晶熔接和引晶:待物料完全熔化后,调整Ar气流量(40升/分)和炉室压力,使其达到设定的减压拉晶工艺要求。将熔体的温度调节到拉晶时所需要的温度并在此温度下稳定≥2小时(视加料量而定),在籽晶与熔体熔接前,先将籽晶降到离液面约3-5cm处,使其在该温度下进行烘烤,以减少籽晶与熔体间的温度差。
当熔体温度稳定后开始引晶,将籽晶缓慢地下降并与硅熔体少许接触,如果发现籽晶与熔体接触处未出现光环,意味引晶温度偏低,情况相反,当熔体接触处立即出现光环,而且不断扩大,则意味引晶温度偏高,均应及时降低熔体温度。合适的引晶温度,是在籽晶与熔体接触处会籽晶作为逐渐出现圆形光环,而且光环的尺寸缓慢地扩大,逐渐地变得更加明显,这意味着籽晶表面部分被熔体熔解。此时应少许降低熔体温度,并保持一定时间(5-10分钟)后可提升籽晶,