硅片產(chǎn)品知識(shí)與生產(chǎn)工藝課件

硅片產(chǎn)品知識(shí)與生產(chǎn)工藝

1ppt課件硅片產(chǎn)品知識(shí)與生產(chǎn)工藝1ppt課件硅片生產(chǎn)流程

硅片廠主要生產(chǎn)流程：硅料—多晶鑄錠、拉制單晶—切片——分選包裝第一部分：多晶鑄錠工段第二部分：單晶工段第三部分：切片工段第四部分：硅片產(chǎn)品的技術(shù)要求及分類2ppt課件硅片生產(chǎn)流程硅片廠主要生產(chǎn)流程：硅料—1、多晶鑄錠工序3ppt課件1、多晶鑄錠工序3ppt課件1.1、多晶工序介紹多晶工序的作用是將原生硅料和循環(huán)硅料在鑄錠爐內(nèi)生產(chǎn)成為多晶硅錠。4ppt課件1.1、多晶工序介紹多晶工序的作用是將原生硅料和循環(huán)硅料在鑄多晶車間整體工序硅料分選硅料打磨硅料清洗硅料包裝多晶鑄錠晶錠脫模晶錠入庫多晶裝料坩堝燒結(jié)坩堝噴涂1.2多晶鑄錠的生產(chǎn)流程5ppt課件多晶車間整體工序硅料分選硅料打磨硅料清洗硅料包裝多晶鑄錠晶錠1.3、DSS爐定向凝固工作原理DSS（定向固化系統(tǒng)）能生產(chǎn)較大尺寸的，優(yōu)質(zhì)的多晶硅錠（用于光伏工業(yè)領(lǐng)域）。DSS的生產(chǎn)量很大，能在不到54個(gè)小時(shí)的時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)出430kg的硅錠。在長晶期間，通過隔熱層的提升，在熱場內(nèi)產(chǎn)生溫度梯度，從而從下往上定向長晶，在整個(gè)長晶過程中只有隔熱層一個(gè)部件在運(yùn)動(dòng)，大大減少了故障的發(fā)生，從而提高了爐子的穩(wěn)定性能。內(nèi)涂氮化硅的坩堝裝入多晶硅料后放在導(dǎo)熱性很強(qiáng)的石墨塊上（即所謂的定向固化塊或者DS-BLOCK)。關(guān)閉爐子后排氣，接通加熱器電源融化硅料數(shù)小時(shí)以上。坩堝的四周有石墨加熱器和隔熱層。隔熱層上下移動(dòng)以便露出DS-Block的邊緣，使熱量輻射到下腔室的水冷四壁上，另外，水冷卻DS-Block從而使坩堝內(nèi)的熔融硅周圍形成了一個(gè)豎直溫度梯度。這個(gè)梯度使坩堝內(nèi)的硅料從底部開始凝固，從熔體底部向頂部開始長晶。當(dāng)所有的硅料都凝固后，在程序的控制下，硅錠需要經(jīng)過退火，冷卻處理以免破裂且能將位錯(cuò)降到最小限度。6ppt課件1.3、DSS爐定向凝固工作原理DSS（定向固化系統(tǒng)）能生產(chǎn)7ppt課件7ppt課件1.4多晶鑄錠爐原理隔熱籠加熱器DS板石墨護(hù)板坩堝爐體隔熱板硅熔體美國GT多晶鑄錠爐1.裝爐（裝料）2.加熱溶化硅材料（16～21h）3.生長（22～27h）4.退火處理（3～4h）5.停爐冷卻（8～13h）8ppt課件1.4多晶鑄錠爐原理隔熱籠加熱器DS板石墨護(hù)板坩堝爐體隔熱板GT-SOLARDSS定向爐硬件系統(tǒng)9ppt課件GT-SOLARDSS定向爐9ppt課件

1.5坩堝噴涂坩堝噴涂是在石英坩堝內(nèi)壁涂覆一層氮化硅，目的是防止硅錠粘鍋和抑制坩堝雜質(zhì)向硅錠擴(kuò)散。10ppt課件

1.5坩堝噴涂坩堝噴涂是在石英坩堝內(nèi)壁涂覆一層氮化硅，目的1.6裝料11ppt課件1.6裝料11ppt課件1.7投爐12ppt課件1.7投爐12ppt課件13ppt課件13ppt課件1.8多晶鑄錠工藝流程14ppt課件1.8多晶鑄錠工藝流程14ppt課件1.9出爐冷卻GT爐底部溫度＜380℃時(shí)打開爐腔，冷卻30小時(shí)后才能開方。ALD爐底部溫度＜350℃時(shí)打開爐腔，冷卻36小時(shí)后才能開方。15ppt課件1.9出爐冷卻GT爐底部溫度＜380℃時(shí)打開爐腔，冷卻30小

第三部分切片操作流程與原理16ppt課件第三部分切片操作流程16ppt課件切片部硅片生產(chǎn)流程

硅錠開方制程檢驗(yàn)硅塊切磨硅塊切片硅塊粘膠

硅片清洗硅片分選包裝17ppt課件切片部硅片生產(chǎn)流程硅錠開方切割原理介紹多線切割：高速運(yùn)動(dòng)的鍍銅鋼線+切削液(含具備切削能力的介質(zhì)如SiC)+持續(xù)下壓的工件(硅塊)18ppt課件切割原理介紹多線切割：高速運(yùn)動(dòng)的鍍銅鋼線+切削液(含具備切削1、開方工序均勻噴涂于工作底板上用硅錠專用夾具夾緊硅錠用行車吊起正放于工作底板上多晶開方是將粘膠在工作臺(tái)上的多晶硅錠加工成符合檢測要求的多晶硅塊的過程。

開方的工作內(nèi)容包括單晶棒及多晶錠的粘接、加工、清洗、稱重、檢測等。19ppt課件1、開方工序均勻噴涂于工作底板上用硅錠專用夾具夾緊硅錠用使硅錠邊緣距四周等距安插護(hù)攔擰緊螺絲不得偏斜放置2小時(shí)并填寫粘接記錄20ppt課件使硅錠邊緣距四周等距安插護(hù)攔擰緊螺絲不得偏斜放置2小時(shí)并開方21ppt課件開方21ppt課件

2、制程檢驗(yàn)流程紅外檢測儀WT2000制程檢驗(yàn)主要工作是對(duì)硅塊幾何尺寸和電學(xué)性能進(jìn)行檢測。22ppt課件2、制程檢驗(yàn)流程紅外檢測儀WT2000制程檢驗(yàn)主要工作是對(duì)3、切磨工序

切磨主要是將已開方的多晶硅塊通過去頭尾及平面、倒角、滾圓操作加工成符合各項(xiàng)檢測要求的硅塊及準(zhǔn)方棒。去頭尾磨面23ppt課件3、切磨工序切磨主要是將已開方的多晶4、粘膠工序

粘膠工作就是將硅塊使用粘膠劑粘結(jié)到工件板上，為線切工序做準(zhǔn)備。24ppt課件4、粘膠工序粘膠工作就是將硅塊使用粘5、砂漿工序

砂漿是用碳化硅微粉和懸浮液按一定比例混合而成，砂漿是決定硅片切割質(zhì)量的主要因素之一，漿料區(qū)域的主要工作就是為線切機(jī)配置及更換砂漿。25ppt課件5、砂漿工序砂漿是用碳化硅微粉和

砂漿工序--碳化硅

目前碳化硅微粉主要為1200#和1500#為主，其呈綠色，晶體結(jié)構(gòu)，硬度高，切削能力較強(qiáng)，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，導(dǎo)熱性能好，莫氏硬度為9.2，密度一般認(rèn)為是3.20g/mm3。碳化硅中硅的含量決定碳化硅的硬度。碳化硅的粒徑大小對(duì)線切割影響很大，但最重要的是碳化硅的顆粒形狀。因?yàn)榫€切割時(shí)碳化硅為游離狀態(tài)切割顆粒的形狀變化對(duì)切割效率及切割質(zhì)量要重要影響。5、砂漿工序26ppt課件砂漿工序--碳化硅5、砂漿工序26ppt課

切割液的作用切割液性能分散能力懸浮能力冷卻性能潤滑性能1.懸浮能力：可以有效懸浮碳化硅顆粒，提高切割效率，降低切割消耗。2.分散能力：可以使碳化硅顆粒在與切割液混合時(shí)分布更均勻。3.潤滑性能：可在硅片表面形成保護(hù)膜，降低切割阻力，并保證切割出來的成品表面光滑。4.冷卻性能：可以有效的散發(fā)熱量，降低切割應(yīng)力。27ppt課件切割液的作用切割液性能分散能力懸浮能力冷卻性能6、線切工序

線切的作用就用多線切割機(jī)將硅棒切割成符合要求的硅片的過程。工作原理：

線切割是由導(dǎo)輪帶動(dòng)細(xì)鋼線高速運(yùn)轉(zhuǎn)，由鋼線帶動(dòng)砂漿形成研磨的切割方式。在線切割機(jī)的切割過程中，懸浮液夾裹著碳化硅磨料噴落在細(xì)鋼線組成的線網(wǎng)上，依賴于細(xì)鋼線的高速運(yùn)動(dòng)，把研磨液運(yùn)送到切割區(qū)，對(duì)緊壓在線網(wǎng)上的工件進(jìn)行研磨式切割，28ppt課件6、線切工序線切的作用就用多線切割機(jī)將硅棒切割1）切割結(jié)束后，檢查是否切透，若未切透則設(shè)置參數(shù)繼續(xù)切割2）切透后，先按低速上升鍵，觀察線網(wǎng)是否被余膠勾住，如有勾住則停下用手按掉，全部不粘線網(wǎng)時(shí)則按自動(dòng)慢速上升3）用開口扳手將夾緊螺絲擰松4）用卸棒車卸下工件切片29ppt課件1）切割結(jié)束后，檢查是否切透，若未切透則設(shè)置參數(shù)繼續(xù)切割2）7、清洗工序

清洗區(qū)域的主要工作就是將線切工序生產(chǎn)的硅片進(jìn)行脫膠、清洗掉硅片表面的砂漿。包括三項(xiàng)工作內(nèi)容：預(yù)清洗、插片、超聲波清洗。30ppt課件7、清洗工序清洗區(qū)域的主要工作就是8、分檢工序

分檢區(qū)主要工作是對(duì)清洗好的硅片，按照分選標(biāo)準(zhǔn)對(duì)硅片進(jìn)行分級(jí)并進(jìn)行包裝入庫。通過分檢將硅片分為A1、A2、B級(jí)和報(bào)廢四個(gè)等級(jí)。31ppt課件8、分檢工序分檢區(qū)主要工作是對(duì)清洗硅片產(chǎn)品的技術(shù)要求32ppt課件硅片產(chǎn)品的技術(shù)要求32ppt課件33ppt課件33ppt課件硅片產(chǎn)品知識(shí)與生產(chǎn)工藝

34ppt課件硅片產(chǎn)品知識(shí)與生產(chǎn)工藝1ppt課件硅片生產(chǎn)流程

硅片廠主要生產(chǎn)流程：硅料—多晶鑄錠、拉制單晶—切片——分選包裝第一部分：多晶鑄錠工段第二部分：單晶工段第三部分：切片工段第四部分：硅片產(chǎn)品的技術(shù)要求及分類35ppt課件硅片生產(chǎn)流程硅片廠主要生產(chǎn)流程：硅料—1、多晶鑄錠工序36ppt課件1、多晶鑄錠工序3ppt課件1.1、多晶工序介紹多晶工序的作用是將原生硅料和循環(huán)硅料在鑄錠爐內(nèi)生產(chǎn)成為多晶硅錠。37ppt課件1.1、多晶工序介紹多晶工序的作用是將原生硅料和循環(huán)硅料在鑄多晶車間整體工序硅料分選硅料打磨硅料清洗硅料包裝多晶鑄錠晶錠脫模晶錠入庫多晶裝料坩堝燒結(jié)坩堝噴涂1.2多晶鑄錠的生產(chǎn)流程38ppt課件多晶車間整體工序硅料分選硅料打磨硅料清洗硅料包裝多晶鑄錠晶錠1.3、DSS爐定向凝固工作原理DSS（定向固化系統(tǒng)）能生產(chǎn)較大尺寸的，優(yōu)質(zhì)的多晶硅錠（用于光伏工業(yè)領(lǐng)域）。DSS的生產(chǎn)量很大，能在不到54個(gè)小時(shí)的時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)出430kg的硅錠。在長晶期間，通過隔熱層的提升，在熱場內(nèi)產(chǎn)生溫度梯度，從而從下往上定向長晶，在整個(gè)長晶過程中只有隔熱層一個(gè)部件在運(yùn)動(dòng)，大大減少了故障的發(fā)生，從而提高了爐子的穩(wěn)定性能。內(nèi)涂氮化硅的坩堝裝入多晶硅料后放在導(dǎo)熱性很強(qiáng)的石墨塊上（即所謂的定向固化塊或者DS-BLOCK)。關(guān)閉爐子后排氣，接通加熱器電源融化硅料數(shù)小時(shí)以上。坩堝的四周有石墨加熱器和隔熱層。隔熱層上下移動(dòng)以便露出DS-Block的邊緣，使熱量輻射到下腔室的水冷四壁上，另外，水冷卻DS-Block從而使坩堝內(nèi)的熔融硅周圍形成了一個(gè)豎直溫度梯度。這個(gè)梯度使坩堝內(nèi)的硅料從底部開始凝固，從熔體底部向頂部開始長晶。當(dāng)所有的硅料都凝固后，在程序的控制下，硅錠需要經(jīng)過退火，冷卻處理以免破裂且能將位錯(cuò)降到最小限度。39ppt課件1.3、DSS爐定向凝固工作原理DSS（定向固化系統(tǒng)）能生產(chǎn)40ppt課件7ppt課件1.4多晶鑄錠爐原理隔熱籠加熱器DS板石墨護(hù)板坩堝爐體隔熱板硅熔體美國GT多晶鑄錠爐1.裝爐（裝料）2.加熱溶化硅材料（16～21h）3.生長（22～27h）4.退火處理（3～4h）5.停爐冷卻（8～13h）41ppt課件1.4多晶鑄錠爐原理隔熱籠加熱器DS板石墨護(hù)板坩堝爐體隔熱板GT-SOLARDSS定向爐硬件系統(tǒng)42ppt課件GT-SOLARDSS定向爐9ppt課件

1.5坩堝噴涂坩堝噴涂是在石英坩堝內(nèi)壁涂覆一層氮化硅，目的是防止硅錠粘鍋和抑制坩堝雜質(zhì)向硅錠擴(kuò)散。43ppt課件

1.5坩堝噴涂坩堝噴涂是在石英坩堝內(nèi)壁涂覆一層氮化硅，目的1.6裝料44ppt課件1.6裝料11ppt課件1.7投爐45ppt課件1.7投爐12ppt課件46ppt課件13ppt課件1.8多晶鑄錠工藝流程47ppt課件1.8多晶鑄錠工藝流程14ppt課件1.9出爐冷卻GT爐底部溫度＜380℃時(shí)打開爐腔，冷卻30小時(shí)后才能開方。ALD爐底部溫度＜350℃時(shí)打開爐腔，冷卻36小時(shí)后才能開方。48ppt課件1.9出爐冷卻GT爐底部溫度＜380℃時(shí)打開爐腔，冷卻30小

第三部分切片操作流程與原理49ppt課件第三部分切片操作流程16ppt課件切片部硅片生產(chǎn)流程

硅錠開方制程檢驗(yàn)硅塊切磨硅塊切片硅塊粘膠

硅片清洗硅片分選包裝50ppt課件切片部硅片生產(chǎn)流程硅錠開方切割原理介紹多線切割：高速運(yùn)動(dòng)的鍍銅鋼線+切削液(含具備切削能力的介質(zhì)如SiC)+持續(xù)下壓的工件(硅塊)51ppt課件切割原理介紹多線切割：高速運(yùn)動(dòng)的鍍銅鋼線+切削液(含具備切削1、開方工序均勻噴涂于工作底板上用硅錠專用夾具夾緊硅錠用行車吊起正放于工作底板上多晶開方是將粘膠在工作臺(tái)上的多晶硅錠加工成符合檢測要求的多晶硅塊的過程。

開方的工作內(nèi)容包括單晶棒及多晶錠的粘接、加工、清洗、稱重、檢測等。52ppt課件1、開方工序均勻噴涂于工作底板上用硅錠專用夾具夾緊硅錠用使硅錠邊緣距四周等距安插護(hù)攔擰緊螺絲不得偏斜放置2小時(shí)并填寫粘接記錄53ppt課件使硅錠邊緣距四周等距安插護(hù)攔擰緊螺絲不得偏斜放置2小時(shí)并開方54ppt課件開方21ppt課件

2、制程檢驗(yàn)流程紅外檢測儀WT2000制程檢驗(yàn)主要工作是對(duì)硅塊幾何尺寸和電學(xué)性能進(jìn)行檢測。55ppt課件2、制程檢驗(yàn)流程紅外檢測儀WT2000制程檢驗(yàn)主要工作是對(duì)3、切磨工序

切磨主要是將已開方的多晶硅塊通過去頭尾及平面、倒角、滾圓操作加工成符合各項(xiàng)檢測要求的硅塊及準(zhǔn)方棒。去頭尾磨面56ppt課件3、切磨工序切磨主要是將已開方的多晶4、粘膠工序

粘膠工作就是將硅塊使用粘膠劑粘結(jié)到工件板上，為線切工序做準(zhǔn)備。57ppt課件4、粘膠工序粘膠工作就是將硅塊使用粘5、砂漿工序

砂漿是用碳化硅微粉和懸浮液按一定比例混合而成，砂漿是決定硅片切割質(zhì)量的主要因素之一，漿料區(qū)域的主要工作就是為線切機(jī)配置及更換砂漿。58ppt課件5、砂漿工序砂漿是用碳化硅微粉和

砂漿工序--碳化硅

目前碳化硅微粉主要為1200#和1500#為主，其呈綠色，晶體結(jié)構(gòu)，硬度高，切削能力較強(qiáng)，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，導(dǎo)熱性能好，莫氏硬度為9.2，密度一般認(rèn)為是3.20g/mm3。碳化硅中硅的含量決定碳化硅的硬度。碳化硅的粒徑大小對(duì)線切割影響很大，但最重要的是碳化硅的顆粒形狀。因?yàn)榫€切割時(shí)碳化硅為游離狀態(tài)切割顆粒的形狀變化對(duì)切割效率及切割質(zhì)量要重要影響。5、砂漿工序59ppt課件砂漿工序--碳化硅5、砂漿工序26ppt課

切割液的作用切割液性能分散能力懸浮能力冷卻性能潤滑性能1.懸浮能力：可以有效懸浮碳化硅顆粒，提高切割效率，降低切割消耗。2.分散能力：可以使碳化硅顆粒在與切割液混合時(shí)分布更均勻。3.潤滑性能：可在硅片表面形成保護(hù)膜，降低切割阻力，并保證切割出來的成品表面光