1.本申请涉及单晶硅片制造，具体涉及一种可用于太阳能电池的单晶硅片材的制造方法。
背景技术：
2.硅的单晶体，是一种具有基本完整的点阵结构的晶体。不同的方向具有不同的性质，是一种良好的半导材料。用高纯度的多晶硅在直拉或者区熔单晶炉内熔融拉制而成，拉制的晶棒通过带锯或者线锯切片机切割出硅片。近年来也出现了使用铸锭的方法铸造单晶硅锭，其晶体质量低于直拉或者区熔法单晶，仅仅在光伏行业使用。单晶硅片用于制造半导体器件、太阳能电池等。
3.传统的单晶硅片技术的技术路线图为：
4.首先，使用石英砂(成分主要为二氧化硅及杂质)同焦炭在电炉内进行冶炼还原得到98％左右的金属硅(杂质主要为铝铁钙等金属成分)。
5.其次，使用金属硅同卤族化合物反应，通过化学提纯得到高纯的卤代硅烷。通常为三氯氢硅，四氯化硅，二路二氢硅，六氯化二硅。也有进一步通过反歧化反应获得硅烷。
6.然后，将这些高纯的三氯氢硅，或者硅烷等作为前驱体通入还原炉或者流化床等反应设备。还原炉可制得成对的硅棒，流化床则制得球状的颗粒硅。
7.再然后，将破碎的硅棒或者颗粒硅填入石英坩埚，通过直拉法(也称cz法，切氏法，柴氏法)或者区熔法(fz法)制得单晶圆棒，或者铸锭法制得准单晶或者多晶硅锭。
8.最后，将硅锭或者硅棒去边皮，头尾，开方，然后使用带锯或者线锯切割成为硅片。
9.通常来说，硅锭或者硅棒去边皮，头尾，开方，将余下大量边角料。带锯或者线锯切割硅片的时候，由于带锯的刃片和线锯的钢线都有一定厚度，刃片和钢线接触到的硅锭硅棒被机械粉碎后进入切削液，这称作刃口或者切割损失。目前的太阳能硅片的技术，硅片厚度为150-180微米，刃口损失在80微米之间，不久的将来可能推进至仅有50微米刃口损失。这些边角料加刃口损失合计高达50％左右，即仅有50％的高纯多晶硅原料成为了硅片。并且多晶硅原料的还原工艺是一千多摄氏度高温(硅烷流化床略低为600-800摄氏度)下的工艺，而拉晶需要将硅料融化，加热超过一千四百多度，在中国多晶硅原料工厂和单晶硅工厂普遍建设自备电厂，或者迁移到新疆内蒙等电价低的坑口电厂(指电厂建设在煤矿的坑口，以免去煤炭运输的成本)使用电厂的直供电以省去电网的上网费或者水电丰富的地区利用丰水期的低价水电以降低生产的电力成本。此外，拉制单晶需要石英坩埚，石墨坩埚，石墨加热器，线锯的钢线都是耗材，带来很多成本
声明：
“单晶硅片材的制造方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：丁欣
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2025年06月13日 ~ 15日 
