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多晶硅片的生产工艺

多晶硅片的典型生产工艺如下： 

 （1）装料：将清洗后的或免洗的 51 料装入喷有氮化硅的涂层的石英坩埚内， 整体 放置在定向凝固块上，下炉罩上升与上炉罩合拢，抽真空，并通入氩气作为保护气体， 炉内压力大致保持在 4×104- 6×104Pa 左右； 

 （2）加热：利用均布于四周的石墨加热器按设定的速率缓慢加热，去除炉内设施 及硅料表面吸附的湿气等；  

 （3）熔化：增大加热功率，使炉内温度达到 1540℃左右的硅料熔化温度并一直保 持直至硅料完全熔化； 

 （4）长晶：Si 料熔化结束后，适当减小加热功率，工作区温度降至 1430℃左右的 硅的熔点， 缓慢提升隔热笼， 使石英坩埚底部的定向凝固块慢慢露出加热区， 形成垂直 方向的大于 0℃的温度梯度，坩埚中硅料的温度自底部开始降低并形成固液界面， 多晶 开始在底部形成， 随着隔热笼的提升， 水平的固液界面也逐渐上升， 多晶硅呈柱状向上 生长，生长过程中需要尽量保持水平方向的零温度梯度， 直至晶体生长完成， 该过程视 装料的多少而定，约需要 20- 30h；  

（5）退火：长晶完成后，由于坩埚中 51 料的上部和下部存在较大的温差，这时的 多晶硅锭会存在一定的热应力，容易在后道剖锭、切片和电池制造过程中碎裂，因此， 长晶后应保温在硅熔点附近一段时间以使整个晶锭的温度逐渐均匀，减少或消除热应 力；  

（6）冷却：退火后，加热器停止加热，并通入大流量氩气，使炉内温度逐渐降低， 气压逐渐回升，直至达到大气压及容许的出锭温度。  

（7）出锭：降低下炉罩，露出固定器上的坩埚，用专用的装卸料叉车将坩埚叉出； 

（8）破锭：利用剖锭机将多晶硅锭上易吸收杂质的上下表面及周边切除，按所需 硅片尺寸﹙如 125mm×125mm规格或 156mm×156mm规格﹚切割成均匀的方形硅柱； 

（9）切片：用多线切割机将方形 Si 柱切割成厚度为 220?m左右的多晶硅片；

（10） 清洗、包装：清洗切好的硅片以去除切削液及表面的其他残余物，烘干后包装待用， 工 艺结束。

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