单晶硅生产工艺流程 单晶硅生产工艺流程图

【单晶硅生产工艺流程 单晶硅生产工艺流程图】单晶硅是用于制造太阳能电池、集成电路、光电器件等高端产品所需的重要材料,其生产需要经过一系列复杂的工艺流程 。在单晶硅的生产过程中,需要采用一系列高温高压的化学反应和物理处理,以使硅原材料逐步结晶并形成高质量的单晶硅棒 。本文将为大家详细介绍单晶硅的生产工艺流程,从硅原料准备、晶体生长、切割加工等多个方面进行阐述 。

单晶硅生产工艺流程 单晶硅生产工艺流程图

文章插图
单晶硅片加工工艺主要为: 切断→外径滚圆→切片→倒角→研磨→腐蚀、清洗等 。切断:是指在晶体生长完成后,沿垂直与晶体生长的方向切去晶体硅头尾无用的部分,即头部的籽晶和放肩部分以及尾部的收尾部分 。通常利用外圆切割机进行切割 。外圆切割机刀片边缘为金刚石涂层 。这种切割机的刀片厚,速度快,操作方便;但是刀缝宽,浪费材料,而且硅片表面机械损伤严重 。目前,也有使用带式切割机来割断晶体硅的,尤其适用于大直径的单晶硅 。外径滚圆:在直拉单晶硅中,由于晶体生长方时的热振动,热冲击等原因,晶体表面都不是非常平滑的,也就是说整根单晶硅的直径有一定偏差起伏;而且晶体生长完成后的单晶硅棒表面存在扁平的棱线,需要进一步加工,使得整根单晶硅棒的直径达到统一,以便于在后续的材料和加工工艺中操作 。切片:在单晶硅滚圆工序完成后,需要对单晶硅棒切片 。太阳电池用单晶硅在切片时,对硅片的晶向,平行度和翘曲度等参数要求不高,只需对硅片的厚度进行控制 。倒角:将单晶硅棒切割成晶片,晶片锐利边需要休整成圆弧形,主要防止晶片边缘破裂及晶格缺陷产生 。研磨:切片后,在硅片的表面产生线痕,需要通过研磨除去切片所造成的锯痕及表面损伤层,有效改善单晶硅的翘曲度、平坦度与平行度,达到一个抛光处理的过程规格 。腐蚀、清洗:切片后,硅片表面有机械损伤层,近表面晶体的晶格不完整,而且硅片表面有金属粒子等杂质污染 。因此,一般切片后,在制备太阳能电池前,需要对硅片进行化学腐蚀 。在单晶硅片加工过程中很多步骤需要用到清洗,这里的清洗主要是腐蚀后的最终清洗 。清洗的目的在于清除晶片表面所有的污染源 。常见清洗的方式主要是传统的RCA湿式化学清洗技术 。

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