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多晶硅片清洗對(duì)純水水質(zhì)的要求

閱讀：24發(fā)布時(shí)間：2025-5-26

 硅是地球上儲(chǔ)藏的材料之一，從19世紀(jì)科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了晶體硅的半導(dǎo)體特性后，它幾乎改變了一切，甚至人類(lèi)的思維。直到上世紀(jì)60年代開(kāi)始，硅材料就取代了原有鍺材料。

 硅材料――因其具有耐高溫和抗輻射性能較好，特別適宜制作大功率器件的特性而成為應(yīng)用最多的一種半導(dǎo)體材料，目前的集成電路半導(dǎo)體器件大多數(shù)是用硅材料制造的?，F(xiàn)在，我們的生活中處處可見(jiàn)“硅"的身影和作用，晶體硅太陽(yáng)能電池是近15年來(lái)形成產(chǎn)業(yè)化的。

 熔融的單質(zhì)硅在凝固時(shí)硅原子以金剛石晶格排列成許多晶核，如果這些晶核長(zhǎng)成晶面取向相同的晶粒，則這些晶粒平行結(jié)合起來(lái)便結(jié)晶成單晶硅。單晶硅的制法通常是制得多晶硅或無(wú)定形硅，然后用直拉法或懸浮區(qū)熔法從熔體中生長(zhǎng)出棒狀單晶硅。單晶硅棒是生產(chǎn)單晶硅片的原材料，隨著國(guó)內(nèi)和國(guó)際市場(chǎng)對(duì)單晶硅片需求量的快 速增加，單晶硅棒的市場(chǎng)需求也呈快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。

 單晶硅圓片按其直徑分為6英寸、8英寸、12英寸（300毫米）及18英寸（450毫米）等。直徑越大的圓片，所能刻制的集成電路越多，芯片的成本也就越 低。但大尺寸晶片對(duì)材料和技術(shù)的要求也越高。單晶硅按晶體生長(zhǎng)方法的不同，分為直拉法（CZ）、區(qū)熔法（FZ）和外延法。直拉法、區(qū)熔法生長(zhǎng)單晶硅棒材， 外延法生長(zhǎng)單晶硅薄膜。直拉法生長(zhǎng)的單晶硅主要用于半導(dǎo)體集成電路、二極管、外延片襯底、太陽(yáng)能電池。

 目前晶體直徑可控制在Φ3~8英寸。區(qū)熔法單晶主要 用于高壓大功率可控整流器件領(lǐng)域，廣泛用于大功率輸變電、電力機(jī)車(chē)、整流、變頻、機(jī)電一體化、節(jié)能燈、電視機(jī)等系列產(chǎn)品。目前晶體直徑可控制在Φ3~6英 寸。外延片主要用于集成電路領(lǐng)域。

 由于成本和性能的原因，直拉法（CZ）單晶硅材料應(yīng)用。在IC工業(yè)中所用的材料主要是CZ拋光片和外延片。存儲(chǔ)器電路通常使用CZ拋光片，因成本較低。邏輯電路一般使用價(jià)格較高的外延片，因其在IC制造中有更好的適用性并具有消除Latch－up的能力。

 單晶硅也稱(chēng)硅單晶，是電子信息材料中最基礎(chǔ)性材料，屬半導(dǎo)體材料類(lèi)。單晶硅已滲透到國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防科技中各個(gè)領(lǐng)域，當(dāng)今超過(guò)2000億美元的電子通信半導(dǎo)體市場(chǎng)中95%以上的半導(dǎo)體器件及99%以上的集成電路用硅。

 多晶硅是由許多硅原子及許多小的晶粒組合而成的硅晶體。由于各個(gè)晶粒的排列方向彼此不同，其中有大量的缺陷。多晶硅一般呈深銀灰色，不透明，具有金屬光澤， 性脆，常溫下不活潑。多晶硅是用金屬硅（工業(yè)硅）經(jīng)化學(xué)反應(yīng)、提純,再還原得到的高純度材料（也叫還原硅）。目前世界上多晶硅生產(chǎn)的方法主要有改良西門(mén)子 法（SiHCl3）、新硅烷法（SiH4）、SiH2Cl2熱分解法、SiCl4法等多晶硅生產(chǎn)工藝。當(dāng)前多晶硅的市場(chǎng)狀況是：從國(guó)際上來(lái)看，早幾年 多晶硅還處于供過(guò)于求的局面，2004年開(kāi)始，由于太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，太陽(yáng)能用多晶硅供不應(yīng)求，導(dǎo)致多晶硅供應(yīng)緊張。在國(guó)內(nèi)，我國(guó)多晶硅生產(chǎn)長(zhǎng)期不能 滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需要，嚴(yán)重依賴(lài)于進(jìn)口。

 太陽(yáng)能電池片,中文名稱(chēng):太陽(yáng)能電池板 英文名稱(chēng):solar cell panel 定義:由若干個(gè)太陽(yáng)能電池組件按一定方式組裝在一塊板上的組裝件.太陽(yáng)能電池板 Solar panel,分類(lèi)：晶體硅電池板：多晶硅太陽(yáng)能電池、單晶硅太陽(yáng)能電池。非晶硅電池板：薄膜太陽(yáng)能電池、有機(jī)太陽(yáng)能電池。太陽(yáng)能電池板：太陽(yáng)能電池板是太 陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分，也是太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中價(jià)值的部分。其作用是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，或送往蓄電池中存儲(chǔ)起來(lái)，或推動(dòng)負(fù)載工作。太陽(yáng)能電池板的 質(zhì)量和成本將直接決定整個(gè)系統(tǒng)的質(zhì)量和成本。

多晶硅片,半導(dǎo)體器件生產(chǎn)中硅片須經(jīng)嚴(yán)格清洗。微量污染也會(huì)導(dǎo)致器件失效。清洗的目的在于清除表面污染雜質(zhì)，包括有機(jī)物和無(wú)機(jī)物。這些雜質(zhì)有的以原子狀態(tài)或離子狀態(tài)，有的以薄膜形式或顆粒形式存在于硅片表面。有機(jī)污染包括光刻膠、有機(jī)溶劑殘留物、合成蠟和人接觸器件、工具、器皿帶來(lái)的油脂或纖維。無(wú)機(jī)污染包括重金屬金、銅、鐵、鉻等，嚴(yán)重影響少數(shù)載流子壽命和表面電導(dǎo)；堿金屬如鈉 等，引起嚴(yán)重漏電；顆粒污染包括硅渣、塵埃、細(xì)菌、微生物、有機(jī)膠體纖維等，會(huì)導(dǎo)致各種缺陷。所以清洗多晶硅、半導(dǎo)體、太陽(yáng)能光伏電池板必須用超純水，目前制取超純水工藝可分為反滲透+混床超純水設(shè)備，二是反滲透+EDI超純水設(shè)備，這是兩種制取超純水設(shè)備常用的工藝。 

 多晶硅片,半導(dǎo)體器件，太陽(yáng)能光伏行業(yè)硅片清洗水質(zhì)要求非常高，電阻率達(dá)18兆以上，目前工藝是全膜法制取超純水，全膜法超純水設(shè)備是指采用盤(pán)濾+UF+RO+EDI+SMB組成的工藝設(shè)備，即預(yù)處理采用盤(pán)濾過(guò)濾器+超濾工藝，除鹽采用二級(jí)反滲透＋EDI工藝使產(chǎn)水電阻率達(dá)到15MΩ.cm以 上，終端供水采用變頻供水泵＋二級(jí)精精混床＋終端超濾膜使產(chǎn)水電阻率達(dá)到18.2MΩ.cm，經(jīng)處理后的產(chǎn)水水質(zhì)達(dá)到《電子級(jí)水 GB/T11446.1-1997 Ⅰ級(jí)》水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

 綠健水處理生產(chǎn)的超純水設(shè)備處理：按客戶要求設(shè)計(jì)   出水指標(biāo)：≥15-18.2MΩ．CM

產(chǎn)水用途：電子、單晶硅/多晶硅用工業(yè)超純水、純水、單晶硅多晶硅清洗超純水、硅片硅材料清洗超純水

 


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