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优缺点分析:铸锭法制备多晶硅工艺

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:相对于直拉单晶硅来说,铸锭多晶硅工艺有下列优缺点。入炉前要经过喷砂、腐蚀等手段清洗干净。铸锭450kg硅料只需一台炉子,而相应的直接单晶炉却要六台。六台的备品备件、维修费用要高于一台铸锭多晶硅炉。而直拉单晶的方片整个是一个单晶片,不存在晶界,质量技术指标比较统一。

优缺点分析:铸锭法制备多晶硅工艺

相对于直拉单晶硅来说,铸锭多晶硅工艺有下列优缺点。

1.优点

1)设备制造简单,容易实现全自动控制。

2)原料比较广泛,可以利用直拉头尾料、集成电路的废片及粒状硅料等。入炉前要经过喷砂、腐蚀等手段清洗干净。

3)装料量大,产量高,适合大规模生产。

4)硅片大小可以随意选取,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。

5)利用率高。直拉单晶要切出方锭,必须去掉四方的弓形边料,剩下的有用部分就少了。例如滚磨后直径为152.4mm的直拉单晶棒,用作125mm的方片,每千克长23.3mm;而125mm的铸锭,每千克长27.4mm,多了4.1mm,可以多切10~12片;直拉单晶直径越大,损失就越多。(www.xing528.com)

6)成本低。铸锭450kg硅料只需一台炉子,而相应的直接单晶炉却要六台(每台装料80kg)。六台的备品备件、维修费用要高于一台铸锭多晶硅炉。

2.缺点

1)铸锭的方片为很多小晶粒组成的多晶片,晶粒大小不等,分布不均匀,质量技术指标每片之间难以统一。而直拉单晶的方片整个是一个单晶片,不存在晶界,质量技术指标比较统一。

2)由于熔体表面积大,难于做到横向温度梯度很小,造成结晶界面不平坦,产生很多晶格缺陷;再加上用料较杂,难免带入有害杂质,使少子寿命降低。

3)光电转换效率比单晶片低2%~4%。

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