DSS长晶时间和微晶关系

1、探讨 DSS长晶时间和微晶关系原因 :从事多晶铸锭工作的坛友应该对长晶时间和微晶这两个矛盾印象很深 , 就目前所 知来说 , 耗时越长 , 微晶比率越低 , 耗时越短 , 微晶比率越高 .议题 :屏除原料的差异的前提下 , 比较好的关于微晶和长晶时间的权衡设备 :DSS规格 :270kg解析问题从质量角度来说微晶杂质比率等缺陷越低越好一般来说 . 原料、坩埚、热场和操作等的影响微晶杂质如果需要降低微晶杂质比率,比较直接的方法就是减缓长晶速度从生产角度来说合格率超过某一比率的产品越多越好而长晶越快,产品数量自然越多但是随之而来的就是硅块有效长度变短矛盾自然形成为了质量延长铸锭运行耗时为了产量降低

2、铸锭运行耗时本次讨论目的就是找到相对来说的平衡燃烧的冰 2008-7-20 14:31希望大家踊跃发言视回帖质量予以加分鼓励xks0 2008-7-20 15:45小提下对 DSS 炉来说生长段分阶段设定长晶速率 是很必要的不必要全部增加长晶阶段时间必要的话 可以做下热场调节一般微晶就解决了所以 时间和产量上要是做到好处不会有矛盾要是可以加权限就好了 ; 大笑 ;色燃烧的冰 2008-7-20 16:05多数微晶在中心部位的硅块中部可能热场和坩埚也是一部分原因吧鱼疯 2008-7-20 16:05没什么可聊的 , 我们这里的人 , 数学及物理水平达不到 GT 的水平 , 否则就自己设计热场了

3、. 要说嘛 , 只能是 GT 的设计目前是最佳的了 .还有嘛 , 觉得 DSS 炉为什么炉温全部是向高处走 , 莫不是也 TMD 水性扬花来着 . 呵呵 .反正调整的方法最好不以提升隔热笼高度做为技术指标手段 , 提升隔热笼第一个坏处就 是增大了设备的功耗 , 长期下来 , 功率造成损失也是巨大的 . 尤其是全国这么多炉子 . 要 多用多少电呀 ! 可惜 , 偶没资料 , 也没权限去研究 .燃烧的冰 2008-7-20 16:07不知道国内自主设计的 DSS 和 GT 的 DSS 比较硅块有效长度是否有可比性呢鱼疯 2008-7-20 16:21我想是一样的 , 总之硅锭长宽是同样尺寸 , 热

4、场就肯定是一样的 .我想 270KG 的体积下 , 只有使用 690*690*大约 25公分高吧 . 一定是这种 .燃烧的冰 2008-7-20 16:24加速提升隔热笼 好象电耗会增加不过也没有确实的数据来支撑这个假说大眼睛 2008-7-20 20:58我不是做这个的,但想找个地方慢慢听你们讨论。 ; 发呆 ;发呆 ;发呆 ;发呆 微晶区域多数为晶界、杂质和位错的复合区域慢长晶速率有利于排杂,会在一定程度上减少微晶率,但并不能彻底解决微晶问题。 相对于长晶速度来讲,使用料的好坏及热场结构更能够影响微晶率燃烧的冰 2008-7-21 08:18LS 应该是做单晶的吧新余魂 2008-7-21

5、 13:59硅料配比相同炉台相同RCP 相同在以上情况下,微晶率仍然会有很大起伏匪夷所思杂质和热场有很大的关系 , 这个是肯定的 . 这个是通过实验得出的结论 !鱼疯 2008-7-21 16:43貌似什么也没有研究出来 . 恐怕我们都不是这类级别的 . 没有研究数据 , 都只是在猜 ! 加 上几句至于楼上好多人说和热场有关系 , 还和料有关系 , 问题是热场是固定的 , 料是不定的 . 如果料的特性是符合热场的 , 那自然就不会有什么问题出来了 .如果非要研究这个东东 , 恐怕我们只做肤浅的插棒棒测长晶是解决不了的 , 长晶速率 并不能很好的控制微晶现象 , 非得来个大人物研究热场 . 像热

6、力学这类的 . 能摸透炉内的 热传导是如何状态的才行 . 听说长晶的主要指标是一秒种散多少热量 ! 不知道是不是 ? 还有就长晶而言 , 除了隔热笼上升和温度上升导致功率曲线上升 , 有时在隔热笼和温度 均不变化的情况下 , 功率也会有上升 , 教材一般解释是因为长晶会一直继续当中 , 当液体 更多的部分变成固体后 , 会释放出热量 , 从而炉内就少了产生热量的液体 , 从而就需要更 多的功率来维持炉内温度 .我仔细想了一下 , 但根本也听不怎么太懂 , 底部长晶后 , 由液体变固体产生的热量是不 可能会传导到上部来 , 只会通过 DSS BLOCK 到炉壁吸收并由冷却水带走 . 因为热传递的

7、产 生是由温差造成的 , 硅锭最底下的温度一定比中间区域低所以产生了温度的由高到低的 热量流动 . 而长晶也由此产生 . 我个人觉得 , 功率曲线的上升 , 还是由于热传导的原因 , 就 像食堂排队吃饭 , 当都站着不动时 , 我们把站着消耗的功率看成全部是液体 , 但前一个人 前进 , 导致后面人不断向前 , 走动的力量 , 便是长晶开始增加的功率了 .为什么没有人沿着 GT 的道路 , 把长晶过程中长晶非线性的关系 , 奕成七步可以控制的 线性关系 , 去分析每一步硅料吸放热 , 及炉壁的吸热特征 , 找出不同料之间到底存在着哪 种关系 . 我想大多数微晶还是可能解决的吧 !; 调皮i 本

8、帖最后由 鱼疯 于 2008-7-21 17:28 编辑 /i燃烧的冰 2008-7-21 16:45只是探讨可能有些数据是不方便给出的xks0 2008-7-21 18:32回复 16# 的帖子去除微晶的工艺数据有但是这里可能给你么; 偷笑看你也不象才入行的么 ; 可爱燃烧的冰 2008-7-22 08:25只是方向性性的讨论不涉及具体工艺数据毕竟大家不方便泄露的同志,先从晶体生长角度出发思考看看,该讲的都上面的仁兄都讲了。技术细节问题, 邮件联系hehe, 希望能够收到同行的邮件,同时探讨多晶铸锭更深层技术细节问题minifox 2008-7-24 12:44热场的原因造成的微晶要比由于杂

9、质的原因造成的微晶对电池性能的影响小很多, 但是 相对于正常晶粒还是要差很多的搞 GT 热场的人就在国内的大学里 .搞 GT 热场的人就在国内的大学里 .是吗 ? 肯定是本科国内的 , 研究生国外念的 . 是哪所大学呀 !哪以为咱们天天讲 ' 洋为中用 '. 弄了半天 , 都是中为洋用 !留学生生源现在也是多数西方国家争夺的重点回复 2# 的帖子减缓长晶速度也是最直接的方法,减少微晶还和热场也有关。zhaojun 2008-7-28 21:51延缓长晶的时间并不能彻底解决微晶问题,还是时有时无,会不会和热场的保温效果有 关,哪位兄弟知道 GT 炉热场保温层使用到什么时间更换最好

10、?PV-maker 2008-7-28 21:54同意帅哥你的观点,本公司热场改造后,微晶比例由 9%降到 0%,料还是同样的料。所 以,热场影响很大!呵呵beyya 2008-7-29 06:10楼上的是说 450改造吧没听说过哪家改 240的热场燃烧的冰 2008-7-29 08:55似乎 450的热场设计依旧有隐患不仅仅是质量隐患还有安全隐患个人认为只要温场控制的平稳我指的是空间温度相差不是很大控制长晶速率在 2厘米以 下最为经济wei-0208 2008-8-5 16:41240的热场也有人在改的 ,450的热场以后还会改动的燃烧的冰 2008-8-14 15:232cm 以下范围似乎

11、比较大lqcldr 2008-8-14 16:59晶体生长肯定与热场有关系减少微晶1、减少自发形核的几率,这主要靠热场来控制2、减少非自发形核的几率,这与热场和杂质都有关系3、一旦形核后,加速晶核的长大,还得靠热场来控制4、最后晶核的定向生长,不用说必须靠热场来控制但是加速晶核的长大必定会引起晶核形成的加速(产生微晶,二者是矛盾的总之,无论是单晶还是铸锭多晶,真正地完全了解晶体的生长过程难度还很大。 大多都是根据结果来分析而建立晶体生长的模型sipv-scb 2008-8-15 10:24首先要确定微晶产生的原因:1,晶体生长过快2,杂质引起组份过冷了解了以上两点, 你就可以通过硅材料及热场。

12、 。 。 。 。 另外新的保温材料刚开始使用, 前几炉会有微晶的现象帅哥说的没错,是 450!哈哈首先要确定微晶产生的原因: 1, 晶体生长过快 2, 杂质引起组份过冷了解了以上两点, 你就可以通过硅材料及热场。另外新的保温材料刚开始使用,前几炉会有微晶的现象 .对,生长速度和组分过冷合理的调节液态区的温度梯度可以减少微晶的产生在学习中,大家说的都很好。 ; 可爱我是不搞你那个的 ! 但是我做半导体 , 以前也搞了一段时间的晶体生长。只是方法不同。 说说我个人的看法:微晶的产生:、晶体生长一般由晶核产生:晶核,可能由能量不均匀产生,也可以 由于杂质产生。第一种就得看你怎么去控制热场,第二种与料

13、本身解决。象第一种其实 可以过同退火来解决。以前我做过相同的试验比较,退火与没退火的差别就是:退火几 个小时基本很少看见微晶, 而没退火的很多很多。 如果你们那个炉子应该具备自退火系 统吧!在定向长晶退火过程是控制热应力的工序和你那个可能有点不同微晶的产生, 从国外学习回来后个人人为, 270kg 的 GT 多晶炉目前的热场中的长晶的温 度梯度是比较好, 我们可以从 CAE 软件中分析炉内的温度梯度, 缺陷比较少的原因是温 度梯度与长晶达到平衡,且冷却水的冷凉的带走量也是一定。这里献丑了。大家都说得很好,都很有自己的看法,朋友可以总结下呀因为长晶会一直继续当中 , 当液体更多的部分变成固体后

14、, 会释放出热量 , 从而炉内就少 了产生热量的液体 , 从而就需要更多的功率来维持炉内温度 .我觉得教材解释得有道理迭戈高 2008-12-13 22:41退火很重要,调节每步长晶速度晶体的生长肯定与热场有直接关系,既要节能降耗又要有产品质量保证,不能只用提升 隔热笼或降低热交换平台这一种方法,还应适当的降低热场温度。本人认为:从结晶开始到结束,热场温控可在 1435-1425之间,实现逐步降低。 同意所谈的观点, DSS240 包含国产的炉子,热场确实设计非常合理,设定长晶温度 1435-1425之间,位置在 0。 0到 25。 0cm 都很合适,只要控制长晶速率 =2。 0,很 少产生微

15、晶,与热场设计合理有大的关系。而 DSS450由于热场加大后,中心温度在同 一水平截面上存在较大的温度差及垂直的温度梯度加大, 造成定向凝固块传热太快,即 长晶太快,中心出现微晶。现在 DSS450和国产的炉子热场(如 48所的和汉虹都做了 极大的改变,都有所之长,该问题得到很好的解决。但 800KG 以上的炉子,都在自主开发,还有待验证,相信国人的非凡的能力。 (个人 之见,请批评指正热场大致有个什么样的改法呢,请问雨过的天空 2009-1-30 18:08国内的技术人员目前都在解决大炉型目前遇到的问题。微晶的产生机理微晶的产生机理主要是热场的原因,并非长晶速度过快的原因,只要长晶速度不超过

16、 2cm/h。降低长晶速度是可以改善微晶的,但影响了生产效率,并且能耗也增加了。讨 论了这么久了难道就找不到真正的原因吗?目前 GT450的热场的固液界面并非是平坦的,而是一条浴盆曲线,中心温度高,四周温度低，那么为什么会出现这种现象呢？由于坩埚顶部增加了加热器，因为热场是一个温 区，因此顶部的功率不能单独调节的，当隔热笼打开后，四周开始散热，为了恒定长晶 的温度因此功率会逐渐增大，因此顶部的温度会比四周的温度要高，而且温差会越来越 大，这就造成了硅锭中心温度偏高，虽然通过提升隔热笼的位置可以控制长晶的温度梯 度，但这种凹型固液界面会使杂质向温度高的位置迁移，造成硅锭中心部分的杂质浓度 大大高

17、于其他区域，如果杂质超过一定范围，则会在中心位置形成新的晶核，由于此时 的排列都是非规则的，而且生产速度并不快晶体都长不大，因此这个区域就出现了微晶 的现象。这就是为何用好料铸锭微晶的现象就较小或没有而差料就会经常出现的原因， 工艺调整是无法补救的。 其实这个问题 GT 公司早就心知肚明，那么他们采取了哪些补救措施呢？ 他们将四周的加热器与电极的连接板加长了一些，并且在 DS 块上做了一点修改，效果 略有改善，由于他们的硬件已经固定，如果再次修改设计的话，代价也会很大，也会很 没脸面的，如此只有糊弄我们的用户了。 要想彻底解决微晶的问题，则需要对设备的硬件做一次修改，解决方法是： 1、顶部加热

18、器和四周的加热器分开控温，硬件软件都需要改进； 2、DS 块的结构形式还需要做一些变动，使中心的散热速度大于四周的散热速度；目前 DS 的改进形式只是亡羊补牢的做法，还需要认真考虑。 欢迎各位指正补充！ 49 楼太有才了,真是一语道真经! 同意帅哥你的观点，本公司热场改造后，微晶比例由 9%降到 0%，料还是同样的料。所 以，热场影响很大！呵呵 能否介绍一下贵司的铸锭炉热场是如何改造的吗？非常感谢！ 降低能耗和提高晶体质量 其实针对 GT 的炉子来讲，增加 DS 块的厚度，调整隔热笼升降速度可以节能，同时一定 程度上可以提高晶格的质量，有效的控制微晶的产生。 对于以上解释的灵感来自于 ALD

19、的设备 同时注意控制侧面护板的厚度，提高底板的厚度，可以很好的控制径向温度梯度 GT关于 GT-dss450 的热场的改装 鄙人参与了 450 的热场改动，其实就是原来隔热笼中的下部隔热毡条由 4 条变为 1 条， 然后在 DS 块的地步周围加上隔热毡，以控制散热的方向和减少热量的散失，由此抵消 隔热毡取出三条后容易引起的径向温度梯度，对于 DSS 系统来说，径向的温度梯度应该 趋向为 0， 减少隔热毡的结果会使径向温度梯度变大， 只有控制 ds 块的散热来弥补这个 缺陷， 当然轴向的温度梯度由于顶部加热器的存在， 出现了曲率的变化， 造成曲率变大。 因此对于杂质的存在，我认为从晶体生长的速度

20、上，如果在非线性生长过程中的存在温 降速度稍快的情况，就会出现晶核迅速凝结，产生过量的晶核、晶苞从而产生微晶，甚 至出现应力隐裂。 降低加热器的高度，使得高温区下移，对于控制温度梯度，降低固相和液相分凝面曲率 由很好的效果，这是 GT 在现有设备结构的基础上做的最直接有效的改变。 以上为我一点不成熟的看法，请各位指正！谢谢 GT450DS 块加了隔热毡后。我不知道到底对微晶有多大作用，我只接触过你说的那种改 装过的热场，没有做过前后对比，但是微晶概率确实很低。但是这种改造有另外弱点。 四周温度低了，固液面是凹的，由坩埚壁成核长晶，还长进去很深。这些晶粒比较小， 而且切出来的硅片晶界不和片子垂直

21、，降低电池的效率。分凝杂质还会向中间排。说的 很好，学习中，但是 270kg 的设备在 c 区也会出现微晶的情况，这就让人很苦恼。如何 解释。谢谢！ shihaibin 2009-2-25 19:32 对于微晶，只要控制温度梯度就能可以了，而控制温度梯度可以有多种方法。调整铸锭 参数是一个办法、更改热场也是一个办法，就看你怎么去做。 weiwei-0208 2009-3-6 14:00 对于 GT450，顶部加热是否可以取消？不知各位有否权衡过， 不能取消，否则中心和四周的温度差异非常大，晶体生长速度很难控制。 weiwei-0208 2009-3-8 16:56 据说汉虹的一种 450 炉和

22、精功的 500 炉顶部均没加热的。 jacen_liu 2009-3-8 20:09 关于降低能耗，提高产品的质量，我建议对 DS 块加厚，重新制定隔热龙的提升高度和 提升速度 billynew1 2009-3-8 21:56 学习了 shihaibin 2009-3-12 20:29 对于取消上加热器的设想，据我了解，目前国内的 450kg 铸锭炉都没有这样设计。于由 材料的原因，使用上加热器后再加上侧加热器的结构限制，由于温度梯度的原因，一方 面压制了液体的对流， 另一方面在硅液部分凝固后由于辐射换热的作用使熔硅在靠近中 下部的温度为最低，所以容易在这个时候只要温度有波动或材料稍差，就会出现微晶现 象。针对上述问题，国内铸锭炉生产厂家对热系统进行结构改进，改善了热系统内的温 度分布，防止了微晶的发生。 amangda1 2009-3-2