[發(fā)明專利]對(duì)多晶硅錠進(jìn)行加工制得用于切片的硅棒的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010238223.3
• 申請(qǐng)日: 2010-07-28
• 公開（公告）號(hào): CN101973072A
• 公開（公告）日: 2011-02-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賀潔
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常州天合光能有限公司
• 主分類號(hào): B28D5/00
• 分類號(hào): B28D5/00
• 代理公司: 常州市維益專利事務(wù)所 32211
• 代理人: 王凌霄

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及硅錠后續(xù)加工技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種對(duì)多晶硅錠進(jìn)行加工制得用于切片的硅棒的方法。

背景技術(shù)

在現(xiàn)多晶晶錠長(zhǎng)晶工藝過程中，最重要的一個(gè)特征就是長(zhǎng)晶方向?yàn)閺牡撞康筋^部，這就使得絕大部分分離系數(shù)小于1的金屬雜質(zhì)、C以及SiC、SiN及SiCNx等硬度系數(shù)較高雜質(zhì)集中在多晶晶錠最上方，導(dǎo)致晶錠越往頂部雜質(zhì)越多，硬度越高，同時(shí)少子壽命越低；同時(shí)一些分離系數(shù)大于1的稀有金屬集中在晶錠底部，同時(shí)在長(zhǎng)晶和退火過程中坩堝及SiN中雜質(zhì)會(huì)向晶錠擴(kuò)散，導(dǎo)致晶錠底部和四周少子壽命值變低，由于晶錠底部氧含量較高，會(huì)在晶錠底部形成較多的硼-氧復(fù)合體，這有助于提高少子壽命，從而導(dǎo)致晶錠底部長(zhǎng)晶方向3cm內(nèi)少子壽命呈曲線分布。

由于SiC、SiN及SiCNx等硬度系數(shù)較高雜質(zhì)集中在多晶晶錠最上方，一般最上0.5-3cm左右區(qū)域雜質(zhì)多、硬度異常，不能作為多晶回爐料，必須另外截除，同時(shí)晶錠頂部和底部低少子壽命部分不能正常切片用作電池工藝，但可作為多晶循環(huán)使用硅料，需另外截除。如圖1所示，目前在截除多晶晶錠雜質(zhì)層和低少子壽命層時(shí)，采用的工藝方法一般是：先利用線截?cái)嗷驇т徑財(cái)鄬?duì)整個(gè)晶錠開方，在開方的同時(shí)截除四周的邊皮；再利用少子壽命檢測(cè)儀對(duì)每個(gè)晶棒進(jìn)行少子壽命檢測(cè)后對(duì)低少子壽命部分進(jìn)行標(biāo)注；最后利用帶鋸截?cái)鄼C(jī)或線截?cái)鄼C(jī)對(duì)開方后的每個(gè)小晶棒分別截除雜質(zhì)層、頂部低少子壽命層及尾部低少子壽命層，總共需要截除75刀，目前晶棒少子壽命層檢測(cè)及雜質(zhì)層截?cái)喙に嚨娜秉c(diǎn)是：工序多且復(fù)雜、成本高，工序多容易導(dǎo)致成品晶塊工藝中崩邊的幾率增大而影響硅片的合格率，嚴(yán)重影響了切片車間的效益；同時(shí)該工藝邊皮中帶有部分雜質(zhì)層，邊皮在多晶車間的循環(huán)使用嚴(yán)重影響了循環(huán)晶錠的質(zhì)量和相應(yīng)電池片的質(zhì)量。

目前國(guó)內(nèi)外行業(yè)內(nèi)尚無較為高效方法來解決現(xiàn)多晶晶錠少子壽命檢測(cè)及低少子壽命部分截?cái)喙ば蚨嗲覐?fù)雜、成本高且影響循環(huán)晶錠質(zhì)量的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：為了解決現(xiàn)多晶晶錠少子壽命檢測(cè)及低少子壽命部分截?cái)喙ば蚨嗲覐?fù)雜、成本高且影響循環(huán)晶錠質(zhì)量的問題。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種對(duì)多晶硅錠進(jìn)行加工制得用于切片的硅棒的方法，具有如下工藝步驟：

A.將多晶硅錠固定于截?cái)嘣O(shè)備上，截除多晶硅錠頂部的雜質(zhì)層；

B.從硅錠上截除出硅錠的頂部低少子壽命部分和底部低少子壽命部分；

C.將硅錠固定于開方機(jī)臺(tái)，對(duì)硅錠進(jìn)行開方，并截除硅錠四周的雜質(zhì)層；

D.開方得到的硅塊，經(jīng)過清洗檢測(cè)后便是可用于切片的成品硅棒。

具體地，步驟A和B中，利用帶鋸截?cái)啵诮爻觏敳侩s質(zhì)層之后，分別截除頂部低少子壽命部分和底部低少子壽命部分。

或，步驟A和B中，利用線截?cái)啵爻觏敳侩s質(zhì)層的同時(shí)截除頂部低少子壽命部分和底部低少子壽命部分。

本發(fā)明的有益效果是：結(jié)合現(xiàn)多晶晶錠質(zhì)量的長(zhǎng)期監(jiān)控、實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)和分析總結(jié)，在對(duì)多晶工藝有效監(jiān)控和穩(wěn)定工藝的前提下，完全改變現(xiàn)國(guó)內(nèi)外多晶晶錠在少子壽命測(cè)試、低少子壽命層截?cái)嗟墓に嚪椒ǎ瑥母旧辖鉀Q了長(zhǎng)久以來少子壽命檢測(cè)及低少子壽命層截除工序多且復(fù)雜、成本高且影響循環(huán)晶錠質(zhì)量的現(xiàn)象，同時(shí)為硅片良率的改善打下了基礎(chǔ)，也為硅片在電池端的良率進(jìn)一步提供了保證。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1為現(xiàn)工藝中的工藝流程圖；

圖2為本發(fā)明的工藝流程圖；

具體實(shí)施方式

一種對(duì)多晶硅錠進(jìn)行加工制得用于切片的硅棒的方法，該生產(chǎn)方法如下：

(一)、對(duì)一多晶錠進(jìn)行電阻率測(cè)試，無明顯異常情況下送往硅片車間；

(二)、將多晶晶錠垂直固定于設(shè)計(jì)好的截?cái)嘣O(shè)備上，利用帶鋸或鋼線一次性截除晶錠最頂部5-50mm左右雜質(zhì)層；

(三)、結(jié)合晶錠質(zhì)量監(jiān)控測(cè)試的實(shí)際情況，若利用帶鋸截?cái)啵瑒t在截除完頂部雜質(zhì)層之后一次性分別截除頂部低少子壽命部分和底部低少子壽命部分，總共切三刀；若利用線截?cái)啵瑒t在截除頂部雜質(zhì)層的同時(shí)可以同時(shí)截除頭部低少子壽命部分和尾部低少子壽命部分。

(四)、將已截除完雜質(zhì)層、頂部低少子壽命和底部低少子壽命的多晶晶錠在截?cái)鄼C(jī)臺(tái)上卸下，固定于開方機(jī)臺(tái)后開方并截除四周雜質(zhì)層；

(五)、晶塊卸出機(jī)臺(tái)經(jīng)過清洗檢測(cè)后便是成品晶棒，利用少子壽命測(cè)試儀選擇性對(duì)該晶錠的成品晶棒抽樣測(cè)試，目的是監(jiān)控其少子壽命性能是否有異常；

(六)、在少子壽命無異常情況下，對(duì)晶棒進(jìn)行紅外檢測(cè)工序，便可將成品晶棒直接用于切片工序；

該新型多晶晶錠少子壽命檢測(cè)及低少子壽命部分截?cái)喙に嚪椒ǖ母炯夹g(shù)革新在于：將現(xiàn)工藝中多晶晶錠先開方后測(cè)試每個(gè)晶棒少子壽命，然后截?cái)嗟蜕僮訅勖鼘拥姆椒ǜ镄聻橄冉爻嗑ЬуV頂部雜質(zhì)層及頭尾部低少子壽命部分，然后進(jìn)行晶錠開方，通過對(duì)晶錠部分晶棒進(jìn)行少子壽命抽檢監(jiān)控，無異常便可直接作為成品晶棒直接用于切片工序。