目前，使用瓶装氩气拉晶的已经很少了，
因为瓶装氩气纯度低，产气少，要经常更 换空瓶，前去充灌时，钢瓶运输量很大， 而且要增加净化器等，成本较高。使用液 态氩供气尽管一次性投资大，但是积累成 本低，使用方便，1m3的液氩可气化为 780m3的氩气，1m3液态氩重约1.4t.

一台5m3的液氩储罐。上不同型号的蒸发器，
例如，重掺单晶的籽晶就不能回头再拉制轻掺单
晶了。重掺籽晶最好另加标识，严防误用。

籽晶在使用前，应按 照籽晶在夹头上的固 定方式在籽晶上切出
小口，或者开出小槽，
以使用钼丝捆绑，或
用销钉将籽晶固定在 股权头上，最后进行腐蚀、清洗、烘干，装入盒
内待用。
钼

钼是一种熔点很高（2600 ℃ ） 贵重金属，
钼丝在直拉炉上有两个用处，一是捆绑籽
晶；二是捆绑石墨毡，大多使用直径
0.3~0.5mm的钼丝；钼丝具有一定的强度和 韧性；那种脆性大、容易断裂的钼丝质量 差，不能使用。

钼丝的外表有一层黑灰色的附着物，可用 纱布蘸NaOH熔液擦去，用清水洗净，最后 用纯水冲净，自然晾干使用。至于钼棒可 以用做重锤上的籽晶夹头，钼片可以用做

检测陪片、切片料头废片、研磨废片、抛光废片
切磨加工过程中的废片须先用碱液清洗除去油污。


上述各种料按P型1~5、5~10、>10Ω· cm，N型>10
Ω· cm，>30Ω· cm进行分档，电阻率分档分选后，
再作腐蚀清洁处理。
电路废片

外延片一般衬底材料是在重掺Sb重掺As等。
这种废片不能用来拉单晶，其他电路废片
每小时产气可从几十立方米到百立方米，适合
大规模生产。高纯氩气纯度，一般为5个“9”，
氧含量<2 ×10-6 （2ppm），碳含量<2 ×10-6
（2ppm），H2 <3 ×10-6 （3ppm），不用净化 可直接使用。输送管道内压力一般为 0.4~0.6MPa，即可保证稳定供气，但是在送入 单晶炉前最好串接一个煤气减压表，便于控制 进入炉内的压力及流量。
从储罐到单晶炉的整个管道及阀门、表头等不得
有漏气，管道为无缝不锈钢管，焊接可靠。
氩气输送示意图
碳头多晶

含碳多晶
须用硫酸，磷酸混合酸湿法除碳，分选检

查除碳质量，不干净的重新除碳处理。碳
处理干净后再进行清洁处理。
事故料、硅芯料、 检验料各种杂多晶料

先进行挑选，除去杂质，再用碱性清洗液
去油处理后腐蚀清洁处理。
直拉（单晶）头尾料，边皮料

这类原料技术指标要求：P型 ≥ 1.0 Ω· cm，
热屏，保温材料等。
氩气

氩气在直拉单晶硅工艺中，具有重要的作用，
一方面，它作为一种保护气氛包围在晶体和液 面周围，并不断带走硅溶液中的挥发物，以及 高温下其他部位的挥发物，由机械泵排出，保 护了单晶的正常生长；另一方面，它由上而下
形成均匀的导层流从晶体表面掠过，带走结晶
潜热，也有利于单晶生长。



籽晶在使用中，总是要和熔硅接触的，有一部分
要融入硅熔体，这就意味着籽晶中的杂质熔进了
硅液中，因此切割籽晶用的单晶电阻率最好高一
些，这样的新籽晶实用性强，无论拉制低电阻单
晶，还是高阻单晶，N型的，还是P型的，都可以
用。但是如果已经拉制过单晶的旧籽晶就不能随
便使用了，拉制过不同型号的旧籽晶也不要混用。
（3）洁净包装。多晶硅、掺杂剂、坩埚、籽晶、钼丝
等
（4）填好生产指令单，核对无误后，一并送达拉晶岗
位。
多晶硅

结晶致密，金属光泽好；端面颜色一致，没有
明显的温度圈或氧化夹层属合格品，否则必等
外品或事故料。

三级的多晶硅用于生产太阳能级单晶。

多晶硅目前大多是免洗料，若原来未清洗或由
于各种原因造成小潮的必须重新清洁处理。
N型 ≥ 10 Ω· cm。碳含量 ≤ 2 ppma。均可用
来生产太阳能级单晶。
直拉埚底料

先去除不带料石英片，进行P型－N型分选，
再按P型1~5、5~10、>10Ω· cm，N型>10
Ω· cm，>30Ω· cm进行分档，标注清楚，分
类用氢氟酸浸泡（1~5天）除去石英，再腐
蚀清洁处理。
其他杂料
直拉单晶硅工艺技术
主讲教师：裴迪 石油化工学院
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原辅材料的准备

直拉单晶硅的原辅材料是指多晶料、石英
坩埚、掺杂剂、籽晶以及钼丝、氩气等。
这些材料除氩气外都要进行腐蚀、清洁处
理。其纯度，特性都有一定的要求，才能
适宜单晶生长。这个过程叫做原辅材料的
准备，简称备料。
工作规程：备料工作应由备料中心统一管理 （1）根据产品规格提前将原辅材料准备好； （2）准确称量多晶硅和掺杂剂；
可以用。电路废片打磨后应检测电阻率，
低的是外延衬底，电阻率高是CZ-PW；可
以用研磨、喷沙、清洗等方法除去电路层
后再清洁处理。
电池废片

酸洗除去表面银栅，再碱洗除去扩散层
（15μ）。

由于硅片较薄，一般先用碱液洗，再用HF
浸泡除氧化物，用HCl浸泡除金属杂质，纯 水冲洗、超声、浸泡水质>1MΩ· cm即可。

甩干后放入红外烘箱中烘干，注意不锈钢
烘盘应垫四氟塑料薄板，原料不能接触金
属物件。烘干温度100 ℃~180 ℃。烘干后，
塑料袋封装。若存放时间过长，须重新冲
洗烘干。

化学方程式见目前用得最多的有 [111]和[100]晶向，偶尔用到[110]晶向。 籽晶可以利用单晶硅定向切割而成，一般规格 为8mm ×8mm ×100mm，装料量较大时可选 用加强型籽晶，10mm ×10mm ×120mm或更 长大些。切割下来的籽晶除去黏胶，剔除边角 料，再次定向，选出偏离度<0.5 °的备用。