连续加料技术CCZ,由于它在节约能源和原【yuán】料上【shàng】的【de】优势,正【zhèng】在【zài】获得单【dān】晶生产企业的关【guān】注。但是,作为一种新技术,连续加料【liào】还面对不少困难【nán】,其中之一是合适原料的制造。CCZ需【xū】要大【dà】小均【jun1】匀的小颗粒【lì】,表面洁净,而且成本低廉【lián】。达到【dào】其中任何【hé】一【yī】个要求都不难;同时满足【zú】所有要求是一个技术上的难题。

CCZ原【yuán】料的【de】第一个选择是流【liú】床法生产的颗粒料,俗【sú】称【chēng】菜籽料【liào】。颗【kē】粒料的大小【xiǎo】合适,价格低【dī】廉,但【dàn】是纯度【dù】不【bú】够高,而且颗粒料一旦有沾污,无法清洗。所以目前颗【kē】粒料在CCZ中的应用还不成熟。

  多晶颗粒

  第二个【gè】选【xuǎn】择是【shì】把西【xī】门子法生产的【de】多晶棒破碎成小颗粒。这个方【fāng】法的优【yōu】点是材料纯度高,材料容易【yì】清洗;缺点【diǎn】是破碎过程中损耗大。所【suǒ】以使用西门子块料【liào】的难【nán】点是怎【zěn】样在【zài】低损耗【hào】的【de】前【qián】提下,把多晶硅破碎成大小合适的颗粒。

目【mù】前,破碎多晶硅【guī】有几【jǐ】个方法。1.)机械破【pò】碎;2.)脉冲破碎【suì】;3.)热破碎。

机械破碎【suì】采用颚式或滚筒破碎机,优点【diǎn】是简【jiǎn】单易行【háng】,缺点是破碎过程中,大量原料被压【yā】成粉末【mò】,损耗【hào】大。另一【yī】个缺点【diǎn】是容【róng】易【yì】有金【jīn】属沾污,对【duì】后续的清洗要求比较高。

脉冲【chōng】破碎是用高电压【yā】脉冲把多晶硅棒在水【shuǐ】中击碎。优点是【shì】生产过程中污染【rǎn】少;缺点是效【xiào】率【lǜ】低,一天【tiān】只能生【shēng】产几百公斤,无法满【mǎn】足生产需要。

热破碎是【shì】把【bǎ】硅料加【jiā】热后迅速冷【lěng】却,通【tōng】过热【rè】胀【zhàng】冷缩来破碎材料【liào】。优【yōu】点是损耗低,缺点是容易产生氧化污【wū】染,而【ér】且材料的大小不容易控制。

另外需要强调【diào】的【de】是,破【pò】碎后的【de】材料形状对于CCZ也【yě】很【hěn】重要。需【xū】要尽量减少尖锐的【de】颗粒,以避免加【jiā】料过程中的堵塞。

由于【yú】小颗粒的表面积【jī】非常大【dà】,很容易产生沾【zhān】污,所有破碎【suì】后的材【cái】料都【dōu】需要清【qīng】洗。当CCZ技术【shù】用于半导体拉晶时,材料【liào】清洗尤其重【chóng】要。

SRS全自动腐蚀清洗设备

  经【jīng】过多年的试验,SRS公司开发出【chū】独特的【de】工【gōng】艺,可以【yǐ】把破碎的硅料控【kòng】制在5毫米到45毫米之间,而【ér】且可以根【gēn】据客户的需要调整硅料的大小。在破【pò】碎的过程中,损耗可以控制在【zài】5%以下。同时SRS公司拥有全【quán】自动【dòng】化的【de】洗【xǐ】料生产线,清洗后的硅【guī】料达到电【diàn】子级水平。SRS生产的材料得到美国主要多【duō】晶厂的认【rèn】证,并为这些【xiē】工厂【chǎng】做【zuò】代工【gōng】破碎和【hé】清洗。下图是【shì】材料【liào】清洗后的金【jīn】属含量。

  9-21毫米硅料清洗后表面杂质含量(pptw)