单晶硅的污染
0810650119 沈蕾
1 单晶硅的基本概念
单晶硅是一种比较活泼的非金属元素，是晶体材料的重要组成部分，处于新材料发展的前沿。其主要用途是用作半导体材料和利用太阳能光伏发电、供热等。由于太阳能具有清洁、环保、方便等诸多优势，近三十年来，太阳能利用技术在研究开发、商业化生产、市场开拓方面都获得了长足发展，成为世界快速、稳定发展的新兴产业之一。
2 主要用途
单晶硅主要用于制作半导体元件。
用途：是制造半导体硅器件的原料，用于制大功率整流器、大功率晶体管、二极管、开关器件等。
现在，我们的生活中处处可见“硅”的身影和作用，晶体硅太阳能电池是近15年来形成产业化最快的。
熔融的单质硅在凝固时硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核，如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒，则这些晶粒平行结合起来便结晶成单晶硅。
单晶硅的制法通常是先制得多晶硅或无定形硅，然后用直拉法或悬浮区熔法从熔体中生长出棒状单晶硅。单晶硅棒是生产单晶硅片的原材料，随着国内和国际市场对单晶硅片需求量的快速增加，单晶硅棒的市场需求也呈快速增长的趋势。
单晶硅圆片按其直径分为6英寸、8英寸、12英寸（300毫米）及18英寸（450毫米）等。直径越大的圆片，所能刻制的集成电路越多，芯片的成本也就越低。但大尺寸晶片对材料和技术的要求也越高。单晶硅按晶体伸长方法的不同，分为直拉法（CZ）、区熔法（FZ）和外延法。直拉法、区熔法伸长单晶硅棒材，外延法伸长单晶硅薄膜。直拉法伸长的单晶硅主要用于半导体集成电路、二极管、外延片衬底、太阳能电池。目前晶体直径可控制在Φ3~8英寸。区熔法单晶主要用于高压大功率可控整流器件领域，广泛用于大功率输变电、电力机车、整流、变频、机电一体化、节能灯、电视机等系列产品。目前晶体直径可控制在Φ3~6英寸。外延片主要用于集成电路领域。
由于成本和性能的原因，直拉法（CZ）单晶硅材料应用最广。在IC工业中所用的材料主要是CZ抛光片和外延片。存储器电路通常使用CZ抛光片，因成本较低。逻辑电路一般使用价格较高的外延片，因其在IC制造中有更好的适用性并具有消除Latch－up的能力。硅片直径越大，技术要求越高，越有市场前景，价值也就越高。
3 发展现状
单晶硅建设项目具有巨大的市场和广阔的发展空间。在地壳中含量达25.8%的硅元素，为单晶硅的生产提供了取之不尽的源泉。
近年来，各种晶体材料，特别是以单晶硅为代表的高科技附加值材料及其相关高技术产业的发展，成为当代信息技术产业的支柱，并使信息产业成为全球经济发展中增长最快的先导产业。单晶硅作为一种极具潜能，亟待开发利用的高科技资源，正引起越来越多的关注和重视。
与此同时，鉴于常规能源供给的有限性和环保压力的增加，世界上许多国家正掀起开发利用太阳能的热潮并成为各国制定可持续发展战略的重要内容。
在跨入21世纪门槛后，世界大多数国家踊跃参与以至在全球范围掀起了太阳能开发利用的“绿色能源热”，一个广泛的大规模的利用太阳能的时代正在来临，太阳能级单晶硅产品也将因此受世人瞩目。
此外，包括我国在内的各国政府也出台了一系列“阳光产业”的优惠政策，给予相关行业重点扶持，单晶硅产业呈现出美好的发展前景。
单晶硅性质；单晶硅具有金刚石晶格。晶体硬而脆具有金属光泽。能导电。但导电率不及金属随温度升高而增加。具有半导体性质。单晶硅是重要的半导体材料，在单晶硅中掺入微量的IIIA族元素，形成P型半导体。掺入微量的第vA族元素，形成N型半导体。形成N型和P型导体结合在一起。就可以做成太阳能电池。将辐射能转变为电能。在开发电能方面是一种很有前途的材料。
4 生产工艺
单晶硅加工工艺：
加料—→熔化—→缩颈生长—→放肩生长—→等径生长—→尾部生长
（1）加料：将多晶硅原料及杂质放入石英坩埚内，杂质的种类依电阻的N或P型而定。杂质种类有硼，磷，锑，砷。
（2）熔化：加完多晶硅原料于石英埚内后，长晶炉必须关闭并抽成真空后充入高纯氩气使之维持一定压力范围内，然后打开石墨加热器电源，加热至熔化温度（1420℃）以上，将多晶硅原料熔化。
（3）缩颈生长：当硅熔体的温度稳定之后，将籽晶慢慢浸入硅熔体中。由于籽晶与硅熔体场接触时的热应力，会使籽晶产生位错，这些位错必须利用缩颈生长使之消失掉。缩颈生长是将籽晶快速向上提升，使长出的籽晶的直径缩小到一定大小（4－6mm）由于位错线与生长轴成一个交角，只要缩颈够长，位错便能长出晶体表面，产生零位错的晶体。
（4）放肩生长：长完细颈之后，须降低温度与拉速，使得晶体的直径渐渐增大到所需的大小。
（5）等径生长：长完细颈和肩部之后，借着拉速与温度的不断调整，可使晶棒直径维持在正负2mm之间，这段直径固定的部分即称为等径部分。单晶硅片取自于等径部分。
（6）尾部生长：在长完等径部分之后，如果立刻将晶棒与液面分开，那么热应力将使得晶棒出现位错与滑移线。于是为了避免此问题的发生，必须将晶棒的直径慢慢缩小，直到成一尖点而与液面分开。这一过程称之为尾部生长。长完的晶棒被升至上炉室冷却一段时间后取出，即完成一次生长周期。
5 废水的处理
废水主要分四种成分：酸性废水（HF、硝酸），有机废水（乙二醇），生活废水和滚磨废水！
1、酸性废水加入氢氧化钠(NaOH)，调节PH后进入综合废水调节池；
2、含氟废水经投加碳酸钙（CaCO3）进入综合废水调节池；
3、研磨废水经加入无机絮凝剂沉淀进入综合废水调节池；
4、有机废水直接进入综合废水调节池；
5、生活污水直接进入综合废水调节池。
6：经压滤机压滤后产生的污水需要再次进入废水收集池，再次处理。
综合废水调节池进行生化处理就可以达标排放了。
注意：1、这种废水的COD大约在1500mg/L左右，波动比较大，高的时候可达2800mg/L。
2、按要求清洗工序的有机溶剂应统一倒入收集桶，然后作废液出售。生产企业员工有图省事的就直接倒入废水系统了。你可以要求生产企业配合，加强有机溶剂的收集工作。有机废水产生的用原因是在这个工序中有机溶剂挥发进入废水处理系统的。
另外：含氢氟酸和硝酸的废水可以用膜拟多级多效蒸发先浓缩，同时脱除挥发性有机物。如果废酸中有其它盐和不挥发性的物质，再用简单蒸发可得较纯的混酸。或者加硫酸后做蒸发或结晶除盐。
以上过程中氢氟酸和硝酸的腐蚀性不是问题，而且由于过程是多效的，能耗很低。含不挥发性的乙二醇的废水也可以用膜拟多级多效蒸发先浓缩处理。如果是乙醇就更好处理了。拟多效膜蒸发-冷凝最有效，可以回收浓缩纯化的高浓乙醇。
6 市场发展概况
2007年，中国市场上有各类硅单晶生产设备1500余台，分布在70余家生产企业。2007年5月24日，国家“863”计划超大规模集成电路（IC）配套材料重大专项总体组在北京组织专家对西安理工大学和北京有色金属研究总院承担的“TDR-150型单晶炉（12英寸MCZ 综合系统）”完成了验收。这标志着拥有自主知识产权的大尺寸集成电路与太阳能用硅单晶生长设备，在我国首次研制成功。这项产品使中国能够开发具有自主知识产权的关键制造技术与单晶炉生产设备，填补了国内空白，初步改变了在晶体生长设备领域研发制造受制于人的局面。
硅材料市场前景广阔，中国硅单晶的产量、销售收入近几年递增较快，以中小尺寸为主的硅片生产已成为国际公认的事实，为世界和中国集成电路、半导体分立器件和光伏太阳能电池产业的发展做出了较大的贡献。
单晶硅棒项目规划建设方案 投资分析/实施方案
单晶硅棒项目规划建设方案 单晶硅产品自2015年开始逐步扩大市场份额。近年来，单晶组件在我国光伏组件出口总量中所占比例逐渐增加的趋势开始得到遏制，目前单晶多晶出口比例基本维持在6：4的比例，单晶组件仍占据大部分市场份额。从主要出口目的地国家的角度来看，出口日本、荷兰、澳大利亚的光伏组件以单晶居多，这些国家更偏向高效组件产品，我国单晶出口比例的上升与荷兰市场的开辟有着直接关系。巴西、印度则具有价格导向型市场的特征，以多晶组件占据大多数。 该单晶硅棒项目计划总投资7032.78万元，其中：固定资产投资5122.82万元，占项目总投资的72.84%；流动资金1909.96万元，占项目总投资的27.16%。 达产年营业收入13824.00万元，总成本费用10856.02万元，税金及附加134.23万元，利润总额2967.98万元，利税总额3511.59万元，税后净利润2225.99万元，达产年纳税总额1285.61万元；达产年投资利润率42.20%，投资利税率49.93%，投资回报率31.65%，全部投资回收期4.66年，提供就业职位218个。 坚持节能降耗的原则。努力做到合理利用能源和节约能源，根据项目建设地的地理位置、地形、地势、气象、交通运输等条件及“保护生态环
境、节约土地资源”的原则进行布置，做到工艺流程顺畅、物料管线短捷、公用工程设施集中布置，节约资源提高资源利用率，做好节能减排；从而 实现节省项目投资和降低经营能耗之目的。 ...... 进入21世纪以来，全球单晶硅片行业的发展经历了兴盛（2007年以前）——低迷（2008-2016年底）——逐渐复苏（2017年以来）。兴盛期间， 行业市场规模曾经超过120亿美元。低迷时期，下游需求不振，市场供过 于求，导致单晶硅片价格屡屡下滑，行业规模不断下降，2009年达到了67 亿美元的低值，且本已进入众多企业研发范畴的18英寸单晶硅片技术也因 此而搁浅。直到2016年，全球单晶硅片行业仍未走出低迷状态，年销售额 仅72亿美元左右。
直拉单晶硅国标相关知识汇总 参考标准： 硅单晶GB/T12962-2005 硅片径向电阻率变化测定方法GB/T11073 硅单晶电阻率的测量GB/T1551-2009 代位碳原子含量红外吸收测量方法GB/T1558-2009 光电衰减法测硅和锗体内少子寿命测定GB/T1553-2009 红外吸收光谱测量硅晶体中间隙氧GB/T1557-2006 非本征半导体材料导电类型测试方法GB/T1550 1. 径向电阻率变化 1）定义：晶片中心点与偏离中心的某一点或若干对称分布的设定点（晶片半径的1/2处或靠晶片边缘处）的电阻率之间的差值。差值与中心值的百分数即为径向电阻率变化。 2）测量方法：GB/T11073规定径向电阻率变化的测量方法为：用四探针法测量硅片中心点和设定点的电阻率。按以下公式计算：RV=（ρM－ρC）/ρM×100% 其中：ρM为硅片中心点处测得的两次电阻率的平均值。 ρC为硅片半径中点或距边缘6mm处，90°间隔4点电阻率的平均值。 3）国标对径向电阻率变化的要求：GB/T12962-2005规定掺杂硼元素的P 型单晶（直径为200mm的）电阻率范围为：0.0025～60Ω·cm。 其径向电阻率变化为：0.0025～0.1Ω·cm ≤12% 0.1～60Ω·cm ≤5% 2. O、C含量 GB/T12962-2005规定直拉硅单晶的间隙氧含量应小于 1.8×1018a/cm3 (36ppma)，具体指标应根据客户要求而定。其测定的依据标准为：GB/T1557-2006。 替位碳含量应小于 5.0×1016a/cm3 (1ppma)，其测定的依据标准为：GB/T1558-2009 利用红外吸收光谱测量间隙氧的有效范围从 1.0×1016a/cm3到硅中间隙氧的最大固溶度。 3．少子寿命 GB/T1553-2009规定用光电导衰减法不能测量硅单晶抛光片的少子寿命。本方法测量硅单晶的少子寿命单个实验室测量的精密度为±20%。 本方法可以测的最低寿命值为10μs,而最高可测寿命值主要取决于试样的尺寸和抛光的表面。所要求的试样尺寸和最高可测寿命值如下：
单晶硅棒生产制造项目 实施方案 规划设计/投资方案/产业运营
单晶硅棒生产制造项目实施方案说明 进入21世纪以来，全球单晶硅片行业的发展经历了兴盛（2007年以前）——低迷（2008-2016年底）——逐渐复苏（2017年以来）。兴盛期间， 行业市场规模曾经超过120亿美元。低迷时期，下游需求不振，市场供过 于求，导致单晶硅片价格屡屡下滑，行业规模不断下降，2009年达到了67 亿美元的低值，且本已进入众多企业研发范畴的18英寸单晶硅片技术也因 此而搁浅。直到2016年，全球单晶硅片行业仍未走出低迷状态，年销售额 仅72亿美元左右。 该单晶硅棒项目计划总投资9568.55万元，其中：固定资产投资 6911.16万元，占项目总投资的72.23%；流动资金2657.39万元，占项目 总投资的27.77%。 达产年营业收入18094.00万元，总成本费用14428.51万元，税金及 附加156.32万元，利润总额3665.49万元，利税总额4327.39万元，税后 净利润2749.12万元，达产年纳税总额1578.27万元；达产年投资利润率38.31%，投资利税率45.23%，投资回报率28.73%，全部投资回收期4.98年，提供就业职位343个。 本报告所涉及到的项目承办单位近几年来经营业绩指标，是以国家法 定的会计师事务所出具的《财务审计报告》为准，其数据的真实性和合法
性均由公司聘请的审计机构负责；公司财务部门相应人员负责提供近几年来既成的财务信息，确保财务数据必须同时具备真实性和合法性，如有弄虚作假等行为导致的后果，由公司财务部门相关人员承担直接法律责任；报告编制人员只是根据报告内容所需，对相关数据承做物理性参照引用，因此，不承担相应的法律责任。 ...... 报告主要内容：项目基本情况、背景及必要性研究分析、市场调研、项目建设方案、项目选址、项目建设设计方案、项目工艺分析、环保和清洁生产说明、项目安全卫生、风险评估、项目节能方案分析、项目计划安排、投资估算、项目经济效益分析、项目综合结论等。 硅棒在2018年和2020年能分别达到1942万片/月和2130万片/月，预计2015年到2020年之间符合年均增速为5.4%。硅棒指的是作用主要是耐火耐高温材料，做高温发热的元件,为无色立方或六方晶体，表面氧化或含杂质时呈蓝黑色。
单晶硅与多晶硅的区别、功能及优缺点 单晶硅 硅有晶态和无定形两种同素异形体。晶态硅又分为单晶硅和多晶硅，它们均具有金刚石晶格，晶体硬而脆，具有金属光泽，能导电，但导电率不及金属，且随温度升高而增加，具有半导体性质。 单晶硅在日常生活中是电子计算机、自动控制系统等现代科学技术中不可缺少的基本材料。电视、电脑、冰箱、电话、手表、汽车，处处都离不开单晶硅材料，单晶硅作为科技应用普及材料之一，已经渗透到人们生活中的各个角落。 单晶硅在火星上是火星探测器中太阳能转换器的制成材料。火星探测器在火星上的能量全部来自太阳光，探测器白天休息---利用太阳能电池板把光能转化为电能存储起来，晚上则进行科学研究活动。也就是说，只要有了单晶硅，在太阳光照到的地方，就有了能量来源单晶硅在太空中是航天飞机、宇宙飞船、人造卫星必不可少的原材料。人类在征服宇宙的征途上，所取得的每一步进步，都有着单晶硅的身影。航天器材大部分的零部件都要以单晶硅为基础。离开单晶硅，卫星会没有能源，没有单晶硅，航天飞机和宇航员不会和地球取得联系，单晶硅作为人类科技进步的基石，为人类征服太空作出了不可磨灭的贡献。 单晶硅在太阳能电池中得到广泛的应用。高纯的单晶硅是重要的半导体材料，在光伏技术和微小型半导体逆变器技术飞速发展的今天，利用硅单晶所生产的太阳能电池可以直接把太阳能转化为光能，实现了迈向绿色能源革命的开始。单晶硅太阳能电池的特点：1.光电转换效率高，可靠性高； 2.先进的扩散技术，保证片内各处转换效率的均匀性； 3.运用先进的PECVD成膜技术，在电池表面镀上深蓝色的氮化硅减反射膜，颜色均匀美观；4.应用高品质的金属浆料制作背场和电极，确保良好的导电性。 单晶硅广阔的应用领域和良好的发展前景北京2008年奥运会将把"绿色奥运"做为重要展示面向全世界展现，单晶硅的利用在其中将是非常重要的一环。现在，国外的太阳能光伏电站已经到了理论成熟阶段，正在向实际应用阶段过渡，太阳能硅单晶的利用将是普及到全世界范围，市场需求量不言而喻。
单晶硅太阳电池检验标准……………………………… EVA检验标准…………………………………………… 钢化玻璃检验标准……………………………………… TPT检验标准…………………………………………… 铝型材检验标准………………………………………… 涂锡焊带检验标准……………………………………… 双组分有机硅导热灌封胶检验标准…………………… 有机硅橡胶密封剂检验标准…………………………… 组件质量检测标准……………………………………… EVA检验标准 晶体硅太阳电池囊封材料是EVA，它乙烯与醋酸乙烯脂的共聚物，化学式结构如下 （CH2—CH2）—（CH—CH2） | O | O — O — CH2 EVA是一种热融胶粘剂，常温下无粘性而具抗粘性，以便操作，经过一定条件热压便发生熔融粘接与交联固化，并变的完全透明，长期的实践证明：它在太阳电池封装与户外使用均获得相当满意的效果。 固化后的EVA能承受大气变化且具有弹性，它将晶体硅片组“上盖下垫”，将硅晶片组包封，并和上层保护材料玻璃，下层保护材料TPT（聚氟乙烯复合膜），利用真空层压技术粘合为一体。 另一方面，它和玻璃粘合后能提高玻璃的透光率，起着增透的作用，并对太阳电池组件的输出有增益作用。 EVA厚度在0.4mm～0.6mm之间，表面平整，厚度均匀，内含交联剂，能在150℃固化温度下交联，采用挤压成型工艺形成稳定胶层。 EVA主要有两种：①快速固化②常规固化，不同的EVA层压过程有所不同 采用加有抗紫外剂、抗氧化剂和固化剂的厚度为0.4mm的EVA膜层作为太阳电池的密封剂，使它和玻璃、TPT之间密封粘接。 用于封装硅太阳能电池组件的EVA，主要根据透光性能和耐侯性能进行选择。 1. 原理 EVA具有优良的柔韧性，耐冲击性，弹性，光学透明性，低温绕曲性，黏着性，耐环境应力开裂性，耐侯性，耐化学药品性，热密封性。 EVA的性能主要取决于分子量（用熔融指数MI表示）和醋酸乙烯脂（以VA表示）的含量。当MI一定时，VA的弹性，柔软性，粘结性，相溶性和透明性提高，VA的含量降低，则接近聚乙烯的性能。当VA含量一定时，MI降低则软化点下降，而加工性和表面光泽改善，
本文摘自再生资源回收-变宝网（https://www.doczj.com/doc/cc18288743.html,）硅棒是什么?硅棒的价格是多少? 变宝网6月22号讯 硅棒在生活中以及工业生产使用中十分广泛，硅的价值在工业领域可算是重中之重，基本上电子产品都需要硅，但是硅的使用是多种多样的，不单单只是作为一个原料。随小编来了解一下硅的另一种形态——硅棒。 硅棒是什么：碳硅棒指的是作用主要是耐火耐高温材料，做高温发热的元件,为无色立方或六方晶体，表面氧化或含杂质时呈蓝黑色。碳硅棒具有由硅原子和碳原子构成的三维空间结构，每一个原子被其他四个原子包围。SiC有多种变体，结构大多是金刚石、闪锌矿和纤维矿晶格。 硅锭和硅棒的区别：拉单晶做成硅棒;做成硅片定向凝固做成硅锭，将硅料在单晶炉在太阳能级单晶硅的生产工艺中以直拉炉较常见中融化后再经过一系列工序可生长成单晶硅棒子，对单晶硅棒子进行后续机加工，得到单晶硅锭，再使用切片机器对硅锭进行切片加工，则得到硅片。 硅棒包装： 1.经检验合格单晶棒装箱;300mm≤长度≤600mm的晶棒，每箱一根;长度 ≤300mm的晶棒，每箱二根，空隙加填泡沫塞紧;
2.每箱内每根硅棒附上合格证一份; 3.盖好纸箱，用封箱胶带粘好封口; 4.硅棒包装巷封箱后，上机打包，横向一道，纵向两道 硅棒价格：市面上流通的主要是单晶硅棒跟区熔硅棒，单晶硅棒的价格区间在50元~1000元之间不等，区熔硅棒的价格区间在300元~1000元之间不等，具体价格询问当地供应商。 更多硅棒相关资讯关注变宝网查阅。 本文摘自变宝网-废金属_废塑料_废纸_废品回收_再生资源B2B交易平台网站； 变宝网文章网址：https://www.doczj.com/doc/cc18288743.html,/newsDetail96758.html 网上找客户，就上变宝网！免费会员注册，免费发布需求，让属于你的客户主动找你！
单晶硅棒、单晶硅片成品和主要原料 单质硅有无定形及晶体两种。无定形硅为灰黑色或栗色粉末，更常见的是无定形块状，它们是热和电的不良导体、质硬，主要用于冶金工业（例如铁合金及铝合金的生产）及制造硅化物。晶体硅是银灰色，有金属光泽的晶体，能导电（但导电率不及金属）故又称为金属硅。高纯度的金属硅（≥99．99％）是生产半导体的材料，也是电子工业的基础材料。掺杂有微量硼、磷等元素的单晶硅可用于制造二极管、晶体管及其他半导体器件。 由于半导体技术不断向高集成度，高性能，低成本和系统化方向发展，半导体在国民经济各领域中的应用更加广泛。单晶硅片按使用性质可分为两大类：生产用硅片；测试用硅片。 半导体元件所使用的单晶硅片系采用多晶硅原料再经由单晶生长技术所生产出来的。多晶硅所使用的原材料来自硅砂（二氧化硅）。目前商业化的多晶硅依外观可分为块状多晶与粒状多晶。 多晶硅的品质规格： 多晶硅按外形可分为块状多晶硅和棒状多晶硅；等级分为一、二、三级免洗料。 多晶硅的检测： 主要检测参数为电阻率、碳浓度、N型少数载流子寿命；外形主要是块状的大小程度；结构方面要求无氧化夹层；表面需要经过酸腐蚀，结构需致密、平整，多晶硅的外观应无色斑、变色，无可见的污染物。对于特殊要求的，还需要进行体内金属杂质含量的检测。 单晶硅棒品质规格： 单晶硅棒的主要技术参数
其中电阻率、OISF密度、以及碳含量是衡量单晶硅棒等级的关键参数。这些参数在单晶成型后即定型，无法在此后的加工中进行改变。 测试方法： 电阻率：用四探针法。 OISF密度：利用氧化诱生法在高温、高洁净的炉管中氧化，再经过腐蚀后观察其密度进行报数。 碳含量：利用红外分光光度计进行检测。 单晶硅抛光片品质规格： 单晶硅抛光片的物理性能参数同硅单晶技术参数 单晶硅抛光片的表面质量：正面要求无划道、无蚀坑、无雾、无区域沾污、无崩边、无裂缝、无凹坑、无沟、无小丘、无刀痕等。背面要求无区域沾污、无崩边、无裂缝、无刀痕。(太阳能人才太阳能招聘人才招聘太阳能商情网)
实验一、单晶硅太阳电池特性测试 一、 实验目的 1．了解单晶硅太阳电池的工作原理和结构。 2．了解单晶硅太阳电池的外特性。 3．了解单晶硅太阳电池外特性的影响因素。 二、 实验仪器 1．单晶硅太阳电池板 一块 2．单晶硅太阳电池阵列 一块 3．光源（氙灯） 一套 4．调压器 一台 5．数字万用表 两块 6．定值变阻 若干 7．光辐射计 一块 三、 实验任务 1． 模拟太阳光条件下，单晶硅太阳电池单电池的输出外特性曲线。 测量记录日期、时间和地点，绘制电池的外形结构图并记录电池几何参数（用于计算电池面积），并记录太阳光当时辐射强度，按照图1所示实验原理图接线。 (1) 在室内太阳光模拟器下，分别测试光强为1 sun （1000 W/m 2）、0.5 sun （500 W/m 2）下的电池短路电流（I sc ）和空载电压（U oc ），以及输出外 特性曲线。 (2) 具体测量方法：分别在上述一定光强下，逐步改变电阻箱（负载）的阻值R L ，分别测量电池两端的I 和U 。根据测量结果绘制上述不同条件下的电池外特性曲线。 图1 单晶硅电池阵列外特性测试
2．自然太阳光条件下，单晶硅太阳电池单电池的输出外特性曲线。 (1)选择户外有太阳光的地方，记录天气状况，测试时间，并测试太阳 光辐射强度； (2)改变单晶硅电池板与地平线的夹角，分别测量在0o、30o和45o夹 角下，电池的短路电流（I sc）和空载电压（U oc）。 (3)分别在上述夹角下，逐步改变电阻箱的阻值（即负载电阻）R L，测 量不同电阻值下的电池两端的I和U，以绘制上述不同条件下的电 池外特性曲线。 3．单晶硅太阳电池电池阵列板的的输出外特性 测量记录日期、时间和地点；记录太阳电池阵列的结构与几何尺寸，应于估算电池面积；记录天气状况、太阳光当时辐射强度，按照图1所示实验原理图接线。 (1)在太阳光照下，水平放置电池阵列板，先测试出在当前光照下的短路电 流（I sc）和空载电压（U oc），在逐步改变负载，测量电池阵列的输出外 特性。 (2)用黑色遮光板遮住一半面积的阵列板，记录电池的短路电流（I sc）和空 载电压（U oc），进一步测量该条件下的外特性曲线。 四、实验结果 1．绘制单电池与阵列板串并联方式简图，标明单电池与电池阵列的有效面积。 单电池有效面积：10.84cm2 电池阵列有效面积：36*10.84cm2 2．整理实验数据，分别绘出单晶硅电池单电池、电池阵列板在不同测试条件下的外特性。 (1)自然光条件下： 0度
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报告说明— 进入21世纪以来，全球单晶硅片行业的发展经历了兴盛（2007年以前）——低迷（2008-2016年底）——逐渐复苏（2017年以来）。兴盛期间， 行业市场规模曾经超过120亿美元。低迷时期，下游需求不振，市场供过 于求，导致单晶硅片价格屡屡下滑，行业规模不断下降，2009年达到了67 亿美元的低值，且本已进入众多企业研发范畴的18英寸单晶硅片技术也因 此而搁浅。直到2016年，全球单晶硅片行业仍未走出低迷状态，年销售额 仅72亿美元左右。 该单晶硅棒项目计划总投资2647.96万元，其中：固定资产投资 2039.68万元，占项目总投资的77.03%；流动资金608.28万元，占项目总 投资的22.97%。 达产年营业收入5914.00万元，总成本费用4607.75万元，税金及附 加52.68万元，利润总额1306.25万元，利税总额1539.10万元，税后净 利润979.69万元，达产年纳税总额559.41万元；达产年投资利润率 49.33%，投资利税率58.12%，投资回报率37.00%，全部投资回收期4.20年，提供就业职位99个。 单晶硅产品自2015年开始逐步扩大市场份额。近年来，单晶组件在我 国光伏组件出口总量中所占比例逐渐增加的趋势开始得到遏制，目前单晶 多晶出口比例基本维持在6：4的比例，单晶组件仍占据大部分市场份额。
从主要出口目的地国家的角度来看，出口日本、荷兰、澳大利亚的光伏组件以单晶居多，这些国家更偏向高效组件产品，我国单晶出口比例的上升与荷兰市场的开辟有着直接关系。巴西、印度则具有价格导向型市场的特征，以多晶组件占据大多数。
实验一、单晶硅太阳电池特性测试 一、 实验目的 1.了解单晶硅太阳电池的工作原理和结构。 2.了解单晶硅太阳电池的外特性。 3.了解单晶硅太阳电池外特性的影响因素。 二、实验仪器 1.单晶硅太阳电池板一块 2.单晶硅太阳电池阵列一块 3.光源(氙灯一套 4.调压器一台 5.数字万用表两块 6.定值变阻若干 7.光辐射计一块 三、实验任务 1. 模拟太阳光条件下,单晶硅太阳电池单电池的输出外特性曲线。 测量记录日期、时间和地点,绘制电池的外形结构图并记录电池几何参数 (用于计算电池面积 ,并记录太阳光当时辐射强度,按照图 1所示实验原理图接线。 (1 在室内太阳光模拟器下,分别测试光强为 1 sun (1000 W/m2 、 0.5 sun (500 W/m2下的电池短路电流(I sc 和空载电压(U oc ,以及输出外 特性曲线。
(2 具体测量方法:分别在上述一定光强下,逐步改变电阻箱(负载的阻值 R L ,分别测量电池两端的 I 和 U 。根据测量结果绘制上述不同条件下的电池外特性曲线。 图 1 单晶硅电池阵列外特性测试 2. 自然太阳光条件下,单晶硅太阳电池单电池的输出外特性曲线。 (1选择户外有太阳光的地方,记录天气状况,测试时间,并测试太阳光辐射强度; (2改变单晶硅电池板与地平线的夹角,分别测量在 0o 、 30o 和 45o 夹角下,电池的短路电流(I sc 和空载电压(U oc 。 (3分别在上述夹角下,逐步改变电阻箱的阻值(即负载电阻 R L ,测量不同电阻值下的电池两端的 I 和 U ,以绘制上述不同条件下的电池外特性曲线。 3. 单晶硅太阳电池电池阵列板的的输出外特性 测量记录日期、时间和地点;记录太阳电池阵列的结构与几何尺寸,应于估算电池面积;记录天气状况、太阳光当时辐射强度,按照图 1所示实验原理图接线。 (1在太阳光照下,水平放置电池阵列板,先测试出在当前光照下的短路电流(I sc 和空载电压(U oc ,在逐步改变负载,测量电池阵列的输出外特性。 (2用黑色遮光板遮住一半面积的阵列板,记录电池的短路电流(I sc 和空载电压(U oc ,进一步测量该条件下的外特性曲线。 四、实验结果 1.绘制单电池与阵列板串并联方式简图,标明单电池与电池阵列的有效面积。 单电池有效面积:10.84cm2 电池阵列有效面积:36*10.84cm2
第一篇单晶硅棒在拉制中的影响因素 一热循环的通畅 热循环就是气流的循环，从氩气输进到被真空泵抽走的一个循环过程。它的外在显示值即炉压（真空泵的抽速与氩气输入量的平衡值）组成部分，1 氩气调节整个单晶硅棒拉制中热循环的流量和流速，是在拉晶过程中不可缺少的保护气体。（属性惰性气体特点不易燃烧）2 真空泵稳压持续抽走炉内的气体挥发物，保持炉内真空平衡。由这两个系统所组成热循环系统的作用：有效的带走炉内沉积的挥发物，防止石墨器件及热场的氧化增加使用寿命。增强成晶硅溶面与内溶液温度差提高成晶速度。降低单晶硅棒在生产过程中的氧碳含量等，从而提高公司的产品质量。 二处于最良好状态下的热场 热场的作用效果是单晶生产中最奥义的地方，可以这么说要是能有一套完美的生产热场，公司的成本成品率将是质的飞跃。1 良好的保温部分， A 热场中石墨保温筒连接的严密程度,B 保温碳毡缠在保温筒的均匀度和紧密度。2 良好状态下的成晶温梯度由轴向梯度（在热场内平面的整个温度值）和纵向梯度（在热场中纵面的整个温度值）交错所组成的成晶梯度温差网是否能够达到我们的要求，主要体现在，成晶速度快且均匀成晶状态好且稳定。 三稳定的电控系统 动力电是我们生产中不可缺少的组成部分，其作用和使用费用也是我们单晶生产中的重大资源开销。组成部分：1 整流柜（组成变压器快速熔断器可控规等）功能调节电压把三项交流电转化为我们需要的可调直流电，2 功率补偿柜（组成熔断器接触器电感线圈等）功能降低无用损耗，提高功率因素。3 晶体生长控制柜调节用电的功率（电流电压）由这三个部分组成拉可持续供电切稳定性非常强的电控系统。 四合理的单晶拉制工艺的设定 工艺的设定是根据具体的炉型热场的不同，从而不断对其生产自动流程的设定改进。1 拉速工艺随着硅溶液在拉制过程中越来越少散热量越来越大，温梯差减小成晶速度减慢，为拉保持目标直径，的所以通过降低拉速拉进行调节，A初始拉速的
年产xx吨单晶硅棒项目可行性报告 规划设计/投资分析/产业运营
年产xx吨单晶硅棒项目可行性报告 从生产工艺来看，单多晶生产工艺差别主要体现在拉棒和铸锭环节， 其中单晶硅棒工艺对设备、生产人员的要求严格，早期单晶硅片因长晶炉 投料量、生长速率、拉棒速度等方面技术不够成熟，生产成本居高不下， 而多晶硅锭使用铸锭技术成本优势明显而占据主要市场份额。 该单晶硅棒项目计划总投资8997.29万元，其中：固定资产投资 5945.52万元，占项目总投资的66.08%；流动资金3051.77万元，占项目 总投资的33.92%。 达产年营业收入20687.00万元，总成本费用15878.57万元，税金及 附加172.49万元，利润总额4808.43万元，利税总额5644.15万元，税后 净利润3606.32万元，达产年纳税总额2037.83万元；达产年投资利润率53.44%，投资利税率62.73%，投资回报率40.08%，全部投资回收期3.99年，提供就业职位379个。 提供初步了解项目建设区域范围、面积、工程地质状况、外围基础设 施等条件，对项目建设条件进行分析，提出项目工程建设方案，内容包括：场址选择、总图布置、土建工程、辅助工程、配套公用工程、环境保护工 程及安全卫生、消防工程等。 ......
单晶硅产品自2015年开始逐步扩大市场份额。近年来，单晶组件在我国光伏组件出口总量中所占比例逐渐增加的趋势开始得到遏制，目前单晶多晶出口比例基本维持在6：4的比例，单晶组件仍占据大部分市场份额。从主要出口目的地国家的角度来看，出口日本、荷兰、澳大利亚的光伏组件以单晶居多，这些国家更偏向高效组件产品，我国单晶出口比例的上升与荷兰市场的开辟有着直接关系。巴西、印度则具有价格导向型市场的特征，以多晶组件占据大多数。
一、单/多晶硅片性能对比 1、单晶硅片与多晶硅片在晶体品质、电学性能、机械性能方面有显着差异。 2、单晶和多晶的差别主要在于原材料的制备方面，单晶是直拉提升法，多晶是铸锭方法，后端制造工艺只有一些细微差别。 二.单/多晶硅片晶体品质差异 1、单晶硅片，是一种完整的晶格排列;单晶硅片的位错密度和金属杂质比多晶硅片小得多，各种因素综合作用使得单晶的少子寿命比多晶高出数十倍，从而表现出转换效率优势。 2、多晶硅片，它是多个微小的单晶的组合，中间有大量的晶界，包含了很多的缺陷，它实际上是一个少子复合中心，因此降低了多晶电池的转换效率。 3、单晶是一种完整的晶格排列，在同样的切片工艺条件下表面缺陷少于多晶； 4、在电池制造环节，单晶电池的碎片率也小于1%的，通常情况下是0.8%左右。而多晶的晶体结构缺陷导致在电池制造环节的碎片率一般大于2%。 三、单/多晶硅片电学性能差异 单/多晶的少子寿命对比。各种实验数据显示，单晶的使用寿命明显要高于多晶的使用寿命； 四、单/多晶硅片机械性能差异 1、多晶硅片的最大弯曲位移比单晶硅片低1/4，因此在电池的生产和运输过程中更容易破碎； 2、单晶在运输中的抗破坏性能比较好； 3、单/多晶在长期的高低温交替过程中，多晶更容易发生隐裂； 五.单/多晶硅片转换效率对比 1、影响单/多晶转换效率主要是以下参数来决定的 1.1Voc(开路电压) 1.2Isc(短路电流) 1.3FF(填充因子) 1.4计算公式为：Eta=Voc×Isc×FF 2、实验表明 2.1单晶最高转换率为25%；
2.2多晶最搞转换率为20.8%； 【总结】 1、单晶硅片比多晶硅片有更高的机械强度，更低的易碎率； 2、单晶硅电池比多晶硅电池有更高的转换效率； 3、25年的生命周期内，单晶硅电站的实际发电量比多晶硅电站的发电量多(大约6%)； 4、在长期可靠性方面，单晶硅电站比多晶硅的衰减少3%左右；
单晶硅棒、单晶硅片加工工艺关于硅材料知识(2008/03/18 10:36) 目录：太阳能行业资料 浏览字体：大中小单质硅有无定形及晶体两种。无定形硅为灰黑色或栗色粉末，更常见的是无定形块状，它们是热和电的不良导体、质硬，主要用于冶金工业（例如铁合金及铝合金的生产）及制造硅化物。晶体硅是银灰色，有金属光泽的晶体，能导电（但导电率不及金属）故又称为金属硅。高纯度的金属硅（≥99．99％）是生产半导体的材料，也是电子工业的基础材料。掺杂有微量硼、磷等元素的单晶硅可用于制造二极管、晶体管及其他半导体器件。 由于半导体技术不断向高集成度，高性能，低成本和系统化方向发展，半导体在国民经济各领域中的应用更加广泛。单晶硅片按使用性质可分为两大类：生产用硅片；测试用硅片。 半导体元件所使用的单晶硅片系采用多晶硅原料再经由单晶生长技术所生产出来的。多晶硅所使用的原材料来自硅砂（二氧化硅）。目前商业化的多晶硅依外观可分为块状多晶与粒状多晶。 多晶硅的品质规格： 多晶硅按外形可分为块状多晶硅和棒状多晶硅；等级分为一、二、三级免洗料。 多晶硅的检测： 主要检测参数为电阻率、碳浓度、N型少数载流子寿命；外形主要是块状的大小程度；结构方面要求无氧化夹层；表面需要经过酸腐蚀，结构需致密、平整，多晶硅的外观应无色斑、变色，无可见的污染物。对于特殊要求的，还需要进行体内金属杂质含量的检测。 单晶硅棒品质规格：
其中电阻率、OISF密度、以及碳含量是衡量单晶硅棒等级的关键参数。这些参数在单晶成型后即定型，无法在此后的加工中进行改变。 测试方法： 电阻率：用四探针法。 OISF密度：利用氧化诱生法在高温、高洁净的炉管中氧化，再经过腐蚀后观察其密度进行报数。 碳含量：利用红外分光光度计进行检测。 单晶硅抛光片品质规格： 单晶硅抛光片的表面质量：正面要求无划道、无蚀坑、无雾、无区域沾污、无崩边、无裂缝、无凹坑、无沟、无小丘、无刀痕等。背面要求无区域沾污、无崩边、无裂缝、无刀痕。 （2）加工工艺知识 多晶硅加工成单晶硅棒： 多晶硅长晶法即长成单晶硅棒法有二种： CZ（Czochralski）法 FZ（Float-Zone Technique）法 目前超过98％的电子元件材料全部使用单晶硅。其中用CZ法占了约85％，其他部份则是由浮融法FZ生长法。CZ法生长出的单晶硅，用在生产低功率的集成电路元件。而FZ 法生长出的单晶硅则主要用在高功率的电子元件。CZ法所以比FZ法更普遍被半导体工业采用，主要在于它的高氧含量提供了晶片强化的优点。另外一个原因是CZ法比FZ法更容易生产出大尺寸的单晶硅棒。 目前国内主要采用CZ法 CZ法主要设备：CZ生长炉 CZ法生长炉的组成元件可分成四部分 （1）炉体：包括石英坩埚，石墨坩埚，加热及绝热元件，炉壁 （2）晶棒及坩埚拉升旋转机构：包括籽晶夹头，吊线及拉升旋转元件
单晶硅生长原理及工艺 摘要：介绍了直拉法生长单晶硅的基本原理及工艺条件。通过控制不同的工艺参数（晶体转速：2.5、10、20rpm ；坩埚转速： 5、 150×1000mm 优质单晶硅棒。分别对这三种单晶硅样品进行 了电阻率、氧含量、碳含量、少子寿命测试，结果表明，当晶体转速为10rpm ，坩埚转速为 ０７ ），男，助理研究员，E-mail ：lxliu2007@https://www.doczj.com/doc/cc18288743.html, 。 刘立新1，罗平1，李春1，林海1，张学建1，2，张莹1 （1.长春理工大学 材料科学与工程学院，长春 130022；2.吉林建筑工程学院，长春 130021） Growth Principle and Technique of Single Crystal Silicon LIU Lixin 1，LUO Ping 1，LI Chun 1，LIN Hai 1，ZHANG Xuejian 1，2 ，ZHANG Ying 1 （1.Changchun University of Science and Technology ，Changchun 130022；2.Jilin Architectural and civil Engineering institute ，Changchun 130021） Abstract ：This paper introduces the basic principle and process conditions of single crystal silicon growth by Cz method.Through controlling different process parameters (crystal rotation speed:2.5，10，20rpm;crucible rotation speed:-1.25，-5，-10)，three high quality single crystal silicon rods with the size of é? ??ì?2a?÷?￠?ˉ3éμ??·?￠ì????üμ?3?μè ［1］ 。此外，硅 没有毒性，且它的原材料石英(SiO 2)构成了大约60%的地壳成分，其原料供给可得到充分保障。硅材料的优点及用途决定了它是目前最重要、产量最大、发展最快、用途最广泛的一种半导体材料［2］。 到目前为止，太阳能光电工业基本上是建立在 硅材料基础之上的，世界上绝大部分的太阳能光电器件是用单晶硅制造的。其中单晶硅太阳能电池是 最早被研究和应用的，至今它仍是太阳能电池的最 主要材料之一。单晶硅完整性好、纯度高、资源丰富、技术成熟、工作效率稳定、光电转换效率高、使用寿命长，是制备太阳能电池的理想材料。因此备受世界各国研究者的重视和青睐，其市场占有率为太阳能电池总份额中的40%左右［3］。 随着对单晶硅太阳能电池需求的不断增加，单晶硅市场竞争日趋激烈，要在这单晶硅市场上占据重要地位，应在以下两个方面实现突破，一是不断降低成本。为此，必须扩大晶体直径，加大投料量，并且提高拉速。二是提高光电转换效率。为此，要在晶体生长工艺上搞突破，减低硅中氧碳含 第32卷第4期2009年12月 长春理工大学学报（自然科学版） Journal of Changchun University of Science and Technology （Natural Science Edition ）Vol.32No.4 Dec.2009
唐山关于成立单晶硅棒公司可行性分析报告 xxx有限公司
报告摘要说明 单晶硅产品自2015年开始逐步扩大市场份额。近年来，单晶组件在我 国光伏组件出口总量中所占比例逐渐增加的趋势开始得到遏制，目前单晶 多晶出口比例基本维持在6：4的比例，单晶组件仍占据大部分市场份额。 从主要出口目的地国家的角度来看，出口日本、荷兰、澳大利亚的光伏组 件以单晶居多，这些国家更偏向高效组件产品，我国单晶出口比例的上升 与荷兰市场的开辟有着直接关系。巴西、印度则具有价格导向型市场的特征，以多晶组件占据大多数。 进入21世纪以来，全球单晶硅片行业的发展经历了兴盛（2007年以前）——低迷（2008-2016年底）——逐渐复苏（2017年以来）。兴盛期间， 行业市场规模曾经超过120亿美元。低迷时期，下游需求不振，市场供过 于求，导致单晶硅片价格屡屡下滑，行业规模不断下降，2009年达到了67 亿美元的低值，且本已进入众多企业研发范畴的18英寸单晶硅片技术也因 此而搁浅。直到2016年，全球单晶硅片行业仍未走出低迷状态，年销售额 仅72亿美元左右。 该单晶硅棒项目计划总投资19332.93万元，其中：固定资产投资13741.53万元，占项目总投资的71.08%；流动资金5591.40万元，占 项目总投资的28.92%。
本期项目达产年营业收入46618.00万元，总成本费用35479.75万元，税金及附加373.76万元，利润总额11138.25万元，利税总额13048.32万元，税后净利润8353.69万元，达产年纳税总额4694.63万元；达产年投资利润率57.61%，投资利税率67.49%，投资回报率43.21%，全部投资回收期3.81年，提供就业职位895个。 硅棒在2018年和2020年能分别达到1942万片/月和2130万片/月，预计2015年到2020年之间符合年均增速为5.4%。硅棒指的是作用主要是耐火耐高温材料，做高温发热的元件,为无色立方或六方晶体，表面氧化或含杂质时呈蓝黑色。 从生产工艺来看，单多晶生产工艺差别主要体现在拉棒和铸锭环节，其中单晶硅棒工艺对设备、生产人员的要求严格，早期单晶硅片因长晶炉投料量、生长速率、拉棒速度等方面技术不够成熟，生产成本居高不下，而多晶硅锭使用铸锭技术成本优势明显而占据主要市场份额。
加工流程： 单晶生长→切断→外径滚磨→平边或V型槽处理→切片 倒角→研磨腐蚀--抛光→清洗→包装 切断：目的是切除单晶硅棒的头部、尾部及超出客户规格的部分，将单晶硅棒分段成切片设备可以处理的长度，切取试片测量单晶硅棒的电阻率含氧量。 切断的设备：内园切割机或外园切割机 切断用主要进口材料：刀片 外径磨削：由于单晶硅棒的外径表面并不平整且直径也比最终抛光晶片所规定的直径规格大，通过外径滚磨可以获得较为精确的直径。 外径滚磨的设备：磨床 平边或V型槽处理：指方位及指定加工，用以单晶硅捧上的特定结晶方向平边或V型。 处理的设备：磨床及X－RAY绕射仪。 切片：指将单晶硅棒切成具有精确几何尺寸的薄晶片。 切片的设备：内园切割机或线切割机 倒角：指将切割成的晶片税利边修整成圆弧形，防止晶片边缘破裂及晶格缺陷产生，增加磊晶层及光阻层的平坦度。 倒角的主要设备：倒角机 研磨：指通过研磨能除去切片和轮磨所造的锯痕及表面损伤层，有效改善单晶硅片的曲度、平坦度与平行度，达到一个抛光过程可以处理的规格。 研磨的设备：研磨机（双面研磨） 主要原料：研磨浆料（主要成份为氧化铝，铬砂，水），滑浮液。 腐蚀：指经切片及研磨等机械加工后，晶片表面受加工应力而形成的损伤层，通常采用化学腐蚀去除。 腐蚀的方式：（A）酸性腐蚀，是最普遍被采用的。酸性腐蚀液由硝酸（HNO3），氢氟酸（HF），及一些缓冲酸（CH3COCH，H3PO4）组成。 （B）碱性腐蚀，碱性腐蚀液由KOH或NaOH加纯水组成。 抛光：指单晶硅片表面需要改善微缺陷，从而获得高平坦度晶片的抛光。
抛光的设备：多片式抛光机，单片式抛光机。 抛光的方式：粗抛：主要作用去除损伤层，一般去除量约在10－20um； 精抛：主要作用改善晶片表面的微粗糙程度，一般去除量1um以下 主要原料：抛光液由具有SiO2的微细悬硅酸胶及NaOH（或KOH或NH4OH）组成，分为粗抛浆和精抛浆。 清洗：在单晶硅片加工过程中很多步骤需要用到清洗，这里的清洗主要是抛光后的最终清洗。清洗的目的在于清除晶片表面所有的污染源。 清洗的方式：主要是传统的RCA湿式化学洗净技术。 主要原料：H2SO4，H2O2，HF，NH4HOH，HCL （3）损耗产生的原因 A.多晶硅--单晶硅棒 多晶硅加工成单晶硅棒过程中：如产生损耗是重掺埚底料、头尾料则无法再利用，只能当成冶金行业如炼铁、炼铝等用作添加剂；如产生损耗是非重掺埚底料、头尾料可利用制成低档次的硅产品，此部分应按边角料征税。 重掺料是指将多晶硅原料及接近饱和量的杂质（种类有硼，磷，锑，砷。杂质的种类依电阻的N或P型）放入石英坩埚内溶化而成的料。 重掺料主要用于生产低电阻率（电阻率＜0.011欧姆／厘米）的硅片。 损耗：单晶拉制完毕后的埚底料约15％。 单晶硅棒整形过程中的头尾料约20％。 单晶整形过程中（外径磨削工序）由于单晶硅棒的外径表面并不平整且直径也比最终抛光晶片所规定的直径规格大，通过外径磨削可以获得较为精确的直径。损耗约10％-13％。 例： 4英寸 5英寸 标称直径 100mm 125mm 拉晶直径 106mm 131mm 磨削损耗 12.36% 9.83% 拉制参考损耗 0.70% 0.80% 合计损耗 13.06% 10.63%
单晶硅片的技术标准1范围 本要求规定了单晶硅片的分类、技术要求、包装以及检验规范等 本要求适用于单晶硅片的采购及其检验。 2 规范性引用文件 ASTM F42-02半导体材料导电率类型的测试方法 ASTM F26半导体材料晶向测试方法 F84直线四探针法测量硅片电阻率的试验方法 ASTM F1391-93太阳能硅晶体碳含量的标准测试方法 ASTM F121-83太阳能硅晶体氧含量的标准测试方法 ASTM F 1535用非接触测量微波反射所致光电导性衰减测定载流子复合寿命的实验方法 3 术语和定义 TV：硅片中心点的厚度，是指一批硅片的厚度分布情况； TTV：总厚度误差，是指一片硅片的最厚和最薄的误差（标准测量是取硅片5点厚度：边缘上下左右6mm处4点和中心点）； 位错：晶体中由于原子错配引起的具有伯格斯矢量的一种线缺陷；位错密度：单位体积内位错线的总长度(cm/cm3)，通常以晶体某晶面单位面积上位错蚀坑的数目来表示； 崩边：晶片边缘或表面未贯穿晶片的局部缺损区域，当崩边在晶片边缘产生时，其尺寸由径向深度和周边弦长给出；
裂纹、裂痕：延伸到晶片表面，可能贯穿，也可能不贯穿整个晶片厚度的解理或裂痕； 四角同心度：单晶硅片四个角与标准规格尺寸相比较的差值。 密集型线痕：每1cm上可视线痕的条数超过5条 4 分类 单晶硅片的等级有A级品和B级品，规格为：125′125Ⅰ(mm)、125′125Ⅱ(mm)、156′156(mm)。 5 技术要求 外观 见附录表格中检验要求。 外形尺寸 方片TV为200±20 um,测试点为中心点； 方片TTV小于30um，测试点为边缘6mm处4点、中心1点； 硅片TTV以五点测量法为准，同一片硅片厚度变化应小于其标称厚度的15%； 相邻C段的垂直度：90o±； 其他尺寸要求见表1。 表1单晶硅片尺寸要求
单晶硅棒切片工艺详细流程-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
单晶硅切片制作. 生产工艺流程具体介绍如下： 固定：将单晶硅棒固定在加工台上。 切片：将单晶硅棒切成具有精确几何尺寸的薄硅片。此过程中产生的硅粉采用水淋，产生废水和硅渣。 退火：双工位热氧化炉经氮气吹扫后，用红外加热至300~500℃，硅片表面和氧气发生反应，使硅片表面形成二氧化硅保护层。 倒角：将退火的硅片进行修整成圆弧形，防止硅片边缘破裂及晶格缺陷产生，增加磊晶层及光阻层的平坦度。此过程中产生的硅粉采用水淋，产生废水和硅渣。 分档检测：为保证硅片的规格和质量，对其进行检测。此处会产生废品。研磨：用磨片剂除去切片和轮磨所造的锯痕及表面损伤层，有效改善单晶硅片的曲度、平坦度与平行度，达到一个抛光过程可以处理的规格。此过程产生废磨片剂。 清洗：通过有机溶剂的溶解作用，结合超声波清洗技术去除硅片表面的有机杂质。此工序产生有机废气和废有机溶剂。 RCA清洗：通过多道清洗去除硅片表面的颗粒物质和金属离子。 SPM清洗：用H2SO4溶液和H2O2溶液按比例配成SPM溶液，SPM溶液具有很强的氧化能力，可将金属氧化后溶于清洗液，并将有机污染物氧化成CO2和H2O。用SPM清洗硅片可去除硅片表面的有机污物和部分金属。此工序会产生硫酸雾和废硫酸。 DHF清洗：用一定浓度的氢氟酸去除硅片表面的自然氧化膜，而附着在自然氧化膜上的金属也被溶解到清洗液中，同时DHF抑制了氧化膜的形成。此过程产生氟化氢和废氢氟酸。APM清洗： APM溶液由一定比例的NH4OH溶液、H2O2溶液组成，硅片表面由于H2O2氧 化作用生成氧化膜（约6nm呈亲水性），该氧化膜又被NH4OH腐蚀，腐蚀后立即又发生氧化，氧化和腐蚀反复进行，因此附着在硅片表面的颗粒和金属也随腐蚀层而落入清洗液内。此处产生氨气和废氨水。 HPM清洗：由HCl溶液和H2O2溶液按一定比例组成的HPM，用于去除硅表面的钠、铁、镁和锌等金属污染物。此工序产生氯化氢和废盐酸。 DHF清洗：去除上一道工序在硅表面产生的氧化膜。 磨片检测：检测经过研磨、RCA清洗后的硅片的质量，不符合要求的则从新进行研磨和RCA清洗。 腐蚀A/B：经切片及研磨等机械加工后，晶片表面受加工应力而形成的损伤层，通常采用化学腐蚀去除。腐蚀A是酸性腐蚀，用混酸溶液去除损伤层，产生氟化氢、NOX和废混酸；腐蚀B是碱性腐蚀，用氢氧化钠溶液去除损伤层，产生废碱液。本项目一部分硅片采用腐蚀A，一部分采用腐蚀B。 分档监测：对硅片进行损伤检测，存在损伤的硅片重新进行腐蚀。