大家好呀,一起了解一下~
1. 拉晶技术工艺类型
拉晶工艺分为
Fz法和Cz法,两种工艺区分主要根据单晶硅的长晶方式不同,分为悬浮区熔法(Fz-floatzone)和直拉法(Cz-czochralski)。
两种工艺的技术要求
区熔可以生产出高质量的高纯度单晶,但其对原料、设备和技术的要求较为苛刻,且对于多晶硅原料的尺寸要求较高,生产的晶体尺寸也较小,导致其生产成本较高。目前Fz法多应用于对硅片要求较高的半导体领域,而光伏领域主要使用Cz法。
直拉法与区熔法对比
![](https://gbres.dfcfw.com/Files/iimage/20240801/1E46F7DA02152101FAF70F230E731B11_w693h341.webp)
2. P型与N型硅棒
![](https://gbres.dfcfw.com/Files/iimage/20240801/EA179C478CB2C581F7F2B11005A59132_w693h327.webp)
3. 直拉单晶炉技术发展
根据直径划分,≤1.5英寸为第一代,≤2英寸为第二代,4-6英寸为第三代,8-12英寸第四代,从第三代开始实现直拉单晶炉控制的半自动化,到第四代基本实现了智能全自动化的升级。
![](https://gbres.dfcfw.com/Files/iimage/20240801/2FA1C78E236F02FC17F719F5420952E9_w689h388.webp)
目前顺应大尺寸化发展趋势,已经发展至主流160炉型(210mm向下兼容182mm),热场尺寸达36英寸以上,单炉投料量达2800kg以上。
4. 单晶炉结构示意图
![](https://gbres.dfcfw.com/Files/iimage/20240801/B798F4D34A5B3381A3E7028EC5F4F518_w697h369.webp)
5. 拉晶重要流程示意图
![](https://gbres.dfcfw.com/Files/iimage/20240801/D555D07615E4FF065718D5BEE0C466AD_w687h299.webp)
6. 拉晶主要步骤介绍
![](https://gbres.dfcfw.com/Files/iimage/20240801/EBB6607E4906EC951913162DC9759E19_w697h391.webp)
7. 单晶炉拉晶技术规格
![](https://gbres.dfcfw.com/Files/iimage/20240801/10FC1A17FA461C2F16105CA319875AA1_w698h348.webp)
8. 拉晶尺寸
![](https://gbres.dfcfw.com/Files/iimage/20240801/EB72F2B0BA4FCB9035699480F60265E2_w478h342.webp)
拉制大硅棒可以摊薄单位成本。在158及以下尺寸的时代,主流厂家连续拉晶的单晶炉设备热屏内径一般不超过300mm,有的仅为270mm。由于166尺寸硅片的直径为223mm,对应圆棒外径约为228mm,设备不需要重大改造;而182尺寸硅片的直径为247mm,对应圆棒外径约252mm,这几乎是老旧产线最大可兼容的尺寸。但210硅片的直径已经达到了295mm,对应圆棒外径约300mm,因此原有的单晶炉设备已不能适应210硅棒的拉制。
9. 准方形硅单晶及尺寸示意图
![](https://gbres.dfcfw.com/Files/iimage/20240801/3FECDAFA091A2AA2C0DB1F7B2F984B4D_w454h326.webp)
10. 新投料工艺技术
多次投料复拉法(Recharged-Cz)
最早Cz法采用分批直拉(Batch-Cz),此法坩埚会因冷却破裂而无法复用,一只坩埚只能拉一根晶棒。为解决此问题,在BCz的基础上增加加料装置,拉制单根硅棒时留下部分硅熔液使坩埚保持高温,然后通过加料装置将硅料加入坩埚中进行下一根硅棒的拉制,此法称为多次投料复拉法(Recharged-Cz)。RCz法节省了晶棒冷却时间和进排气时间,且石英坩埚可以重复利用,已成为目前业界主流的拉晶工艺。
![](https://gbres.dfcfw.com/Files/iimage/20240801/EFCC9BDFCBC730141B88748A53866D1B_w701h290.webp)
![](https://gbres.dfcfw.com/Files/iimage/20240801/8463967705A2990DEBF86F6BB5293E46_w698h442.webp)
CCz专用加料法
CCz(Continuous-Cz)法可以一边加料一边拉制晶棒,增加了拉晶效率,主要原因是符合条件的硅料较少——CCz法需要粒径更小、流动性更好颗粒硅作为原材料,但目前棒状硅依然占据95%以上的市场;此外颗粒硅产品纯度也存在一些问题;传统流化床法制备的颗粒硅中含有一定量的氢,在高温熔料时容易出现氢跳、溅硅等情况,无法直接用于单晶硅的生产。
在颗粒硅符合要求的情况下,CCz法能够进一步减少加料时间、坩埚成本和能耗,在坩埚寿命周期内可完成约10根晶棒拉制,且CCz产出晶棒电阻率更加均匀、分布更窄,品质更高。由于前文所述磷在硅中更难保证均匀性,故CCz技术的特点有望解决这一难题,更适用于拉制N型单晶硅,而且CCz法和颗粒硅搭配更易实现自动化与智能化的连续生产,有望成为下一代拉棒主流工艺。
![](https://gbres.dfcfw.com/Files/iimage/20240801/8F9E4D9FC865E18F21895AC29FB93478_w698h355.webp)
![](https://gbres.dfcfw.com/Files/iimage/20240801/2AB023CAB995FA6909CA674F348FFB6B_w661h512.webp)
来源:光伏制造、光伏研习社
$半导体产业ETF(SZ159582)$ $科创100指数ETF(SH588030)$ $上证指数(SH000001)$
#光伏设备突然大涨,持续性几何?##半导体大涨,你看好哪个细分领域?#
免责声明:转载内容仅供读者参考,版权归原作者所有,内容为作者个人观点,不代表其任职机构立场及任何产品的投资策略。本文只提供参考并不构成任何投资及应用建议。如您认为本文对您的知识产权造成了侵害,请立即告知,我们将在第一时间处理。
本文作者可以追加内容哦 !