多晶硅铸锭炉操作与生产流程

简述多晶硅生产铸锭工段的工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

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多晶硅铸锭炉操作与生产流程1.原料准备原料是多晶硅的硅块或硅片。

准备的原料要求纯度高，无杂质。

为了提高生产效率，原料通常以小块装入托盘，方便连续供给。

2.炉体预热炉体预热是为了将炉体温度提升到适宜的熔解温度。

通常炉体内设置有电炉加热器和保温层，通过电热加热将炉体温度升高。

3.熔化和铸炉炉体预热至适宜的温度后，将原料加入炉体中进行熔化。

通常使用电炉或辐射加热方式进行熔化。

熔化后，需要将熔融硅液进行搅拌和均匀化处理，以消除内部的应力和局部温度差异。

然后，将熔融硅液进行铸炉，通过向下拉拔和旋转的方式，将熔融硅液逐渐冷却并形成铸锭。

在铸炉过程中，需要对炉温进行控制，以确保铸锭的质量。

4.冷却和卸锭完成铸炉后，需要将铸锭进行冷却。

冷却方式通常有自然冷却和快速冷却两种选择，根据产品需求进行选择。

冷却后，铸锭需要进行卸锭处理。

卸锭时需要注意操作，确保铸锭的完整和质量。

通常使用机械卸锭设备进行卸锭。

以上就是多晶硅铸锭炉的操作流程。

下面将介绍多晶硅铸锭炉的生产流程。

1.原料准备在生产流程中，需要对原料进行准备和筛选，确保原料的纯度和质量。

2.熔化和铸炉将原料加入炉体中，通过炉体的加热和熔化，得到熔融硅液。

然后进行熔融硅液的搅拌和均匀化处理，进行铸炉制程。

3.冷却和卸锭铸炉后，对铸锭进行冷却处理。

冷却方式根据产品要求进行选择，可以选择自然冷却或快速冷却。

冷却后，使用机械卸锭设备进行卸锭完整性和质量。

4.切片和加工经过卸锭的多晶硅铸锭，需要进一步进行切片和加工，得到所需的硅片和单晶硅。

5.检测和质量控制以上就是多晶硅铸锭炉的操作和生产流程。

该过程需要严格控制各个环节的参数和操作，以确保最终产品的质量和性能。

DSS多晶炉生长期间的操作顺序DDS多晶炉生产硅锭主要分加热、熔化、长晶和退火等四个步骤，这几个步骤之下又分好几个阶段，以下是几个步骤的说明和作用。

第一步加热和单晶的加热化料不一样的是，多晶加热的概念就是在尽可能短的时间内将石墨块和硅料加热到尽可能高的温度。

●因为当温度低于1000℃时，温度控制就不能稳定地控制温度，所以不能用来控制炉子的温度，必须在在功率控制模式下进行加热。

●在真空中完成长晶期间的所有阶段，这样可以烘焙石墨块和隔热层吸收的水分且从硅料表面蒸发出去。

●利用功率控制模式加热石墨块内部件（包括加热器，坩埚板，DS-Block和隔热层的内表面）—将热量传送给熔体，使熔化温度达到1175℃（TC1热电偶测量此转换温度）。

功率控制模式下的硅料仍然是黑色的，它的温度一定低于500℃且隔热层外表面也很冷，所以不会很容易地排出吸收的水分。

●当TC1热电偶达到转换到主参数表里“温度控制”时温度后便开始执行温度控制，程序将结束加热，开始融化过程。

第二步熔化仍然在真空中完成熔化循环的第一个阶段以烘干水分。

保持恒定温度（1175℃）长达1.5个小时使硅料温度与石墨块温度相同且排出水分，油和油脂。

●然后，在几个较短的阶段里将压力增加到规定值，继续熔化和生长。

再经过几个阶段以防激活压力偏差报警。

在此期间，温度按一定斜率发生微变，这样可以尽可能缩短整个循环时间。

●温度按一定斜率上升到最后的熔化温度1540℃且在规定的时间内一直保持这个温度，使硅料完全熔化。

●在随后的两个阶段后开始熔化，首先在温度按一定斜率上升阶段结束时做一些更改，再设定功率值。

上述操作历时2个小时，在熔化阶段结束时，缓慢地线形降低功率值。

DS-Bolck温度也很稳定，已经达到了“平稳状态”（在这种状态下，温度变化极小）。

●在下一个阶段里，利用熔化结束功能激活熔化结束子程序。

这个子程序在功率曲线图中寻找一个比主参数表中规定的熔化结束时功率变化率报警值大的变化值。

多晶硅铸锭炉操作一般知识多晶铸锭目的:在一定的时间内，定向生长出一定尺寸的多晶晶锭。

操作过程：装炉-运行铸锭炉-出炉。

装炉：1，装炉前准备事项（1）检测多晶炉正常（顶板与加热板间电阻2K欧，溢流线电阻2-3欧）；（2）炉腔清理完毕（a下炉腔内壁附着物；b DS-block表面颗粒；c DS-block下隔热板及石棉垫表面颗粒）；（3）溢流线未被石棉垫覆盖。

2，装炉时注意事项（1）叉车平稳进出，绝不可撞击炉内器件；（2）装好料的坩埚放在DS-block中央（3）四块隔热条准确放在坩埚底板与DS-block之间。

运行铸锭炉1，运行前准备事项（1）清洁上下炉体缝合面，在O型圈表面均匀抹上真空油脂；（2）真空泵油位正常（1/3H-2/3H）；（3）红、黄、蓝指示灯正常，蜂鸣器正常；（4）配方名称准确，参数准确（进出水压力50-65psi，压差35psi，进出水温度24+—1℃）；（5）报警（Alarms）界面无异常（指示条全为绿色）；（6）隔热笼零位置准确；（7）准备好运行记录本。

自动运行前内容：a关闭下炉腔；b启动真空泵，点击“AUTO”熔化结束判断a，系统已经报警（功率斜率变化率值＜-0.01；TC2温度斜率变化率值＞0.03）；b，高温计明显下降；c，观察无漂浮硅料（15-20秒）；d，设定功率与实际功率曲线明显下降，TC2温度曲线明显上升。

中心长晶结束判断a，系统已经报警（高温计斜率值＞6）b，高温计曲线明显上升c，观察无液态硅边角长晶结束判断a，设定功率曲线不再上升；b，功率斜率平均值曲线不再上升；c，对应阶段时间运行完成。

出炉（1）打开下炉腔前事项a，overview（浏览）界面TC1温度低于要求的出锭温度；b，炉腔压强高于980mbar；（2）打开下炉腔a，戴好高温手套，将坩埚底板下的四条隔热条放在指定位置；b，叉车平稳进入。

正常多晶锭产品主要性能参数：1，一级品：P型，电阻率0.7-2Ωcm，少子寿命＞2us；1，二级品：P型，电阻率2-4Ωcm，少子寿命＞1us；铸锭炉安全操作规程(1)硅锭出炉后，局部温度过高可能导致自动爆炸飞溅碎片伤及人身，所以必须远离刚出炉的硅锭。

多晶硅铸锭工艺流程首先是炉外气氛净化的工艺步骤。

炉外气氛净化是为了防止多晶硅制备过程中受到杂质的污染。

该步骤通常包括热氢气体的预净化、氢气和氩气混合气体的净化和净化后流经硅原料的高纯气流净化等过程，以确保多晶硅的高纯度。

接下来是硅熔炼的工艺步骤。

硅熔炼是将高纯度硅原料进行熔融，形成硅液的过程。

一般采用的炉型有电阻炉和感应炉。

原料硅经过预热后在熔炼炉中加热至熔点以上，形成熔融的硅液。

为了保证硅液的纯度，熔炼中要注意控制氧气含量以避免氧化，同时定期检测硅液中的杂质含量。

第三个步骤是硅液稀释。

硅液稀释是为了减少硅液的纯度，使其适用于铸锭成型。

主要通过向硅液中加入高纯度的硅原料稀释剂，将硅液的纯度降低到所需的水平。

稀释剂加入的量需要根据目标硅液纯度和成本来进行调整。

接下来是浇注成铸锭的工艺步骤。

稀释后的硅液通过铸锭机浇注进铸锭模具中，形成硅铸锭。

为了确保铸锭质量，需要控制浇注速度、温度和铸锭旋转速度等参数。

同时还要注意避免气泡和杂质的污染。

然后是退火的工艺步骤。

铸锭成型后需要进行退火处理，以消除内部应力和杂质的影响，提高硅材料的电学性能。

退火条件通常包括温度、气氛和时长的控制。

通过退火处理，硅铸锭的结晶结构得到优化，提高了电池和集成电路的性能。

最后是切割的工艺步骤。

硅铸锭经过退火处理后，需要进行切割成硅片。

切割通常采用线切割或磁力切割技术。

切割后的硅片可以用于制备太阳能电池或集成电路等应用。

综上所述，多晶硅铸锭工艺流程包括炉外气氛净化、硅熔炼、硅液稀释、浇注成铸锭、退火和切割等步骤。

每一步骤都需要严格控制工艺参数，以确保多晶硅的高纯度和铸锭的质量。

这些工艺步骤是制备高质量多晶硅铸锭的关键。

多晶硅铸锭炉操作与生产流程多晶硅铸锭是制备太阳能电池元件的重要材料之一、多晶硅铸锭炉的操作与生产流程包括原料准备、炉料制备、炉料充填、炉体封闭、炉体预热、炉体烧结、炉体冷却、铸锭取出等多个环节。

下面将逐一介绍这些环节的具体过程。

首先是原料准备。

多晶硅铸锭的主要原材料是硅石（SiO2）和木炭（C）。

硅石作为含硅的原料，在反应过程中能与木炭发生反应生成多晶硅。

为了保证炉料中硅石和木炭的质量均匀性和纯度，需要进行粉碎、筛分和干燥等处理。

接着是炉料制备。

将经过处理的硅石和木炭按一定比例混合，形成炉料。

炉料的混合比例对最终多晶硅铸锭的质量有很大影响，需要经过工艺参数的优化。

炉料充填是将炉料填充进铸锭炉中的过程。

首先，在铸锭炉的底部放置一层中性炉底材料，然后将炉料均匀地放置在中性炉底材料上，并用振动装置进行压实，以确保炉料充填的均匀性和致密性。

炉体封闭是指将铸锭炉密封起来，以防止炉内温度损失和杂质的进入。

封闭可以通过炉盖或壳体的安装等方式进行。

炉体预热是在充填好炉料并封闭炉体后，将铸锭炉进行加热。

预热的目的是将炉料中的水分和其他杂质蒸发和氧化，为炉体烧结做准备。

炉体烧结是将铸锭炉内的炉料进行高温加热，使硅石和木炭发生化学反应生成多晶硅。

炉体烧结的过程中需要控制炉内的气氛，以保证反应能够正常进行，并通过周期性的气氛调整来降低氧气、水分和其他杂质的含量。

炉体冷却是将烧结好的多晶硅铸锭炉进行冷却。

冷却过程需要控制冷却速度，以避免产生过多的晶界缺陷。

冷却的同时，还需要进行炉体内部的清理，以去除可能存在的杂质。

最后是铸锭取出。

在冷却完成后，将多晶硅铸锭从炉体中取出。

取出后，需要对铸锭进行切割和抛光等处理，得到适合太阳能电池元件制备的晶体硅片。

以上就是多晶硅铸锭炉的操作与生产流程的具体介绍。

通过上述环节的有序进行，能够得到质量稳定、纯度高的多晶硅铸锭，为后续的太阳能电池元件制备提供可靠的材料基础。

第1篇一、引言多晶硅是光伏产业和半导体产业的重要原材料，广泛应用于太阳能电池、太阳能热利用、半导体器件等领域。

随着新能源产业的快速发展，对多晶硅的需求量日益增加。

本文将详细介绍多晶硅的生产工艺流程，旨在为相关企业和研究人员提供参考。

二、多晶硅生产工艺流程概述多晶硅的生产工艺流程主要包括以下几个阶段：原料处理、还原反应、熔融提纯、铸造、切割、清洗、包装等。

三、多晶硅生产工艺流程详解1. 原料处理多晶硅的生产原料主要是冶金级硅（Si），其含量在98%以上。

首先，将冶金级硅进行破碎、研磨等处理，使其达到一定的粒度要求。

2. 还原反应还原反应是多晶硅生产的关键环节，其主要目的是将冶金级硅中的杂质去除，得到高纯度的多晶硅。

还原反应分为以下几个步骤：（1）将处理后的冶金级硅加入还原炉中。

（2）在还原炉中通入还原剂，如碳、氢气等，与冶金级硅发生还原反应。

（3）在还原过程中，炉内温度保持在约1100℃左右，反应时间为几小时至几十小时。

（4）反应结束后，将还原炉内的物料进行冷却、破碎、研磨等处理。

3. 熔融提纯还原反应得到的粗多晶硅中仍含有一定的杂质，需要通过熔融提纯的方法进一步去除。

熔融提纯主要包括以下几个步骤：（1）将粗多晶硅加入熔融炉中。

（2）在熔融炉中通入提纯剂，如氢气、氯气等，与粗多晶硅发生反应，生成挥发性杂质。

（3）将挥发性杂质通过炉顶排气系统排出，实现提纯。

（4）提纯结束后，将熔融炉内的物料进行冷却、破碎、研磨等处理。

4. 铸造将提纯后的多晶硅熔体倒入铸造炉中，进行铸造。

铸造过程主要包括以下几个步骤：（1）将熔融的多晶硅倒入铸锭模具中。

（2）在铸锭模具中通入冷却水，使多晶硅迅速凝固。

（3）待多晶硅凝固后，将铸锭模具从熔融炉中取出，得到多晶硅铸锭。

5. 切割将多晶硅铸锭切割成所需尺寸的硅片。

切割过程主要包括以下几个步骤：（1）将多晶硅铸锭放置在切割机上。

（2）在切割机上安装切割刀片，将多晶硅铸锭切割成硅片。

多晶硅铸锭炉是太阳能光伏产业中，最为重要的设备之一。

它通过使用化学方法得到的高纯度硅熔融，调整成为适合太阳能电池的化学组成，采用定向长晶凝固技术将溶体制成硅锭。

这样，就可切片供太阳能电池使用。

多晶硅铸锭炉采用的生长方法主要为热交换法与布里曼法结合的方式。

这种类型的结晶炉，在加热过程中保温层和底部的隔热层闭合严密，保证加热时内部热量不会大量外泄，保证了加热的有效性及加热的均温j生。

开始结晶时，充入保护气，装有熔融硅料的坩埚不动，将保温层缓慢向上移动，坩埚底部的热量通过保温层与隔热层之间的空隙发散出去，通过气体与炉壁的热量置换，逐渐降低坩埚底托的温度。

在此过程中，结晶好的晶体逐步离开加热区，而熔融的硅液仍然处在加热区内。

这样在结晶过程中液固界面形成比较稳定的温度梯度，有利于晶体的生长。

其特点是液相温度梯度dT／dX 接近常数，生长速度可调。

通过多晶硅铸锭法所获得的多晶硅可直接获得方形材料，并能制出大型硅锭；电能消耗低，并能用较低纯度的硅作投炉料；全自动铸锭炉生产周期大约50 h可生产200 kg以上的硅锭，晶粒的尺寸达到厘米级；采用该工艺在多晶硅片上做出电池转换效率超过14％。

多晶硅铸锭炉融合了当今先进的工艺技术、控制技术、设备设计及制造技术，使它不仅具有完善的性能，而且具有稳定性好、可靠性高，适合长时间、大批量太阳能级多晶硅的生产。

1、多晶硅铸锭炉的主要工艺特点太阳能级多晶硅的生产。

根据以上的多晶硅铸锭炉定向生长凝固技术原理，并结合我国当前实际需要，我们特别制定了以下的工艺流程。

多晶硅主要工艺参数如下。

第一步：预热(1)预热真空度：大约1．05 mPa；(2)预热温度：室温一1 200 oC；(3)预热时间：大约15 h；(4)预热保温要求：完全保温。

第二步：熔化(1)熔化真空度：大约44．1 Pa；(2)熔化温度：1 200℃～1 550℃；(3)熔化时间：大约5 h；(4)熔化保温要求：完全保温；(5)开始充保护气。

铸锭多晶硅的工艺流程铸锭多晶硅工艺和直拉单晶工艺都属于定向凝固过程，不过后者不需要籽晶。

当硅料完全融化后，缓慢下降坩埚，通过热交换台进行热量交换，使硅熔液形成垂直的，上高下低的温度梯度，保证垂直方向散热，此温度梯度会使硅在锅底产生很多自发晶核，自下而上的结晶，同时要求固液界面水平，这些自发晶核开始长大，由下而上地生长，直到整锅熔体结晶完毕，定向凝固就完成了，当所有的硅都固化之后，铸块再经过退火，冷却等步骤最终生产出高质量的铸锭。

冷却到规定温度后，开炉出锭。

铸锭多晶硅的优缺点相对于直拉单晶来说，铸锭多晶硅有如下优点1、备制造简单，容易实现全自动控制。

2、料比较广泛，可以利用直拉头尾料、集成电路的废片以及粒状硅料等，当然要将原工艺过程中的污染经过喷砂，腐蚀等手段清洗干净。

3、料量大，产量高，适合大规模生产。

4 、片大小可以随意选取i，例如690MM的方锭可以切成125MM 的方锭25个，也可切成156MM的方锭16个等。

铸锭溶晶生产大尺寸方片，但直拉法就难一些。

点晶体的熔无论融化了已经变成的熔体，或尚未融化的固体都在处在同一个温度值，尽管继续加热，温度却始终保持不变，这个温度就是晶体的熔点。

单晶硅的导热性与方向有关。

多晶硅片上有很多的晶粒，晶粒之间有明显的晶界，由于晶向各不相同，呈现出深浅不同的色差。

直拉单晶炉的热系统及热场1、热系统直拉单晶炉的热系统是指为了融化硅料，并保持在一定温度下进行单晶生长的整个系统，它包括加热器、保温罩、保温盖、托碗（石墨坩埚）、电极等部件，它们是由耐高温的高纯石墨和碳毡材料加工而成的。

加热系统长期使用在高温下，所以要求石墨材质结构均匀致密、坚固、耐用，变形小，无空洞，气孔率≤24%，无裂纹，弯曲强度40~60Mpa,颗粒度0.02~0.05mm,体积密度1.70~1.80g/310-cm,灰分≤1⨯4（100ppm)，金属杂质含量少，一般检测值在410-%数量级。

10-%~6加热器是热系统中最重要的部件，是直接的发热体，温度最高时达到1600。

多晶铸锭工艺流程多晶铸锭工艺流程指的是将多晶硅（或者硅块）融化并凝固成为晶体锭的过程。

下面是一个典型的多晶铸锭工艺流程。

1. 原料准备：首先，需要准备多晶硅原料。

这些原料通常以硅金属块或者废旧硅切块的形式存在。

原料需要经过化学处理，去除杂质和杂质。

2. 炉料装载：将经过处理的硅原料装入炉中。

炉子通常是石英炉或者石英坩埚。

炉子需要加热到适当的温度，以使硅原料熔化。

3. 熔化：在适当的温度下，硅原料开始熔化。

加热的过程中，炉子中的气氛需要控制，通常是用氢气或者氮气气氛。

这是为了防止氧气与熔化的硅反应，从而避免氧化和杂质生成。

4. 除气：一旦熔化完成，需要除去病毒中的气体，以避免在凝固过程中产生气泡。

为此，可以利用真空泵进行真空处理，或者通过通入气体使熔池表面生成气泡并将其移除。

5. 铸模准备：在硅熔池准备好之后，需要准备合适的铸模。

铸模可以是石英坩埚，也可以是具有特定形状的金属模具，用于定向凝固过程。

6. 凝固：将准备好的铸模浸入硅熔池中，开始凝固过程。

凝固速度需要控制得当，以确保晶体的结晶质量。

通常，凝固速度较快时，多晶硅晶体的结晶度较低；而凝固速度较慢时，晶体的结晶度较高。

此外，凝固过程中，温度和气氛的控制也非常关键。

7. 破模：当多晶硅晶体完全凝固之后，需要将其从铸模中取出。

这通常需要用机械工具或者化学方法进行破模。

在破模过程中，需要小心操作，以避免对晶体造成损害。

8. 切割：一旦晶体从铸模中取出，需要将其切割成合适的尺寸。

这可以用钻石工具进行切割，切割后得到的是硅片。

硅片的尺寸和厚度可以根据需要进行调节。

9. 清洗：最后，需要对切割好的硅片进行清洗和去除杂质。

这是为了确保硅片的纯净度和表面平整度。

综上所述，多晶铸锭工艺流程是一个涉及熔化、除气、凝固、破模、切割和清洗等多个步骤的复杂过程。

不同的工艺参数和条件将直接影响到多晶硅晶体的质量和晶格结构。

因此，精确控制每个步骤是非常重要的，以确保最终产品的质量和性能。