CN107255572A - 半熔铸锭工艺中硅锭的少子寿命抽样方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种半熔铸锭工艺中硅锭的少子寿命抽样方法，从硅锭的顶面将其划分成6×6的阵列，形成36个硅块，将角部各硅块设为A区，边部各硅块设为B区，中间部分的硅块设为C区；并根据长晶方向对各硅块依次从1‑36进行编号；使得每个硅块形成一个区域与编号组合成的代码；36个硅块共围合成3个封闭的方形，最外层方形从A1沿顺时针方向开始抽样，中间层的方形从C8开始；内层方形从C15开始；抽样时每两个硅块一组，选择其中一个硅块为待测硅块，检测的面应为同一组中与另一硅块紧邻的面；通过上述操作，完成抽样。该抽样能够真实有效的反映出每个硅块的少子寿命值及其低少子的去除长度，保证硅片的质量稳定。

Description

半熔铸锭工艺中硅锭的少子寿命抽样方法
技术领域
本发明属于光伏行业多晶铸锭领域，具体涉及半熔铸锭工艺中硅锭的少子寿命抽样方法。
背景技术
目前光伏行业内为降低铸锭成本，投料量不断增加，硅锭块数也越来越多，多晶铸锭半熔工艺底部晶粒的融化程度对硅块少子寿命有较大影响，传统的抽样方法是按A1、C10、C14、C22、C26、A36进行抽样，取值A1-A6按A1第二面，C10第一面去除长度较大值；B7-B12及B13-B18按C10第三面、C14第一面去除长度较大值；B19-B24及B25-B30按C26第一面、C22第三面去除较大值；A31-A36按C26第三面、A36第四面去除较大值。该抽样方案不能准确反应出整个锭的少子寿命去除长度，有的硅块会少去除，有的会多去除，造成产品质量不合格或者成本增加，对铸锭质量的把控方向不清晰，缺少数据支撑，不能准确的判定硅锭/硅片的效率波动，对铸锭的原材料的投入影响性无法准确判断，少子寿命性能是铸锭品质及硅片效率的重要指标，对硅块尾部的低效片比例影响较大，对硅片质量无法保证。
专利申请CN105785251A公开了一种硅块的少子寿命检测方法，其缺陷是
1、此抽样检测过于笼统，此专利不适用于铸锭半熔工艺硅锭少子寿命的抽样检测，如果按此进行检测，在B7-B30区域硅块2,4面未进行检测，由于工艺不同会出现不合格不能完全切除或检测出来，且根据铸锭液面的流动和波动性，是不能全面的将各个区域的少子寿命性能质量反映出来，那么对最终的产品质量存在重大转换效率、低效比例超标隐患。2、专利中检测B7-B12，B19-B24的第3面，检测的一条直线少子寿命性能，检测结果波动性很小，因为长晶方向决定同一方向上性能波动小，检测代表意义不强，并且专利中对硅锭中间块C15、C16、C21、C22未进行全中心检测，中心位置因铸锭工艺及测试方法不同，少子寿命异常和不合格部分凸显，专利中却未能考虑到中心位置的少子寿命检测，不利于硅锭整体少子寿命寿命性能质量管控；3、对硅块检测专利中对6×6硅锭阵列分布总体规定了尺寸为950-1150mm，限定硅块尺寸156×156范围，指定尺寸要求后，对硅锭坩埚面少子寿命性能监测有所影响，对硅锭周围A/B去硅块检测存在不准确或硅锭外围面质量管控欠缺，所以此抽样方法只适用于这种硅锭尺寸的少子寿命检安测，况且也不适用目前发展和检测要求。
发明内容
本发明的目的提供半熔铸锭工艺中硅锭的少子寿命抽样方法，检测一块判定相邻两块硅块的性能，并且根据硅液的流动性和氩气的作用特点进行抽样面的选取，代表性强，准确率高。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：半熔铸锭工艺中硅锭的少子寿命抽样方法，其特征在于：
1)从硅锭的顶面将其划分成6×6的阵列，形成36个硅块，将角部各硅块设为A区，边部各硅块设为B区，中间部分的硅块设为C区；并根据长晶方向对各硅块依次从1-36进行编号；使得每个硅块形成一个区域与编号组合成的代码；
2)36个硅块共围合成3个封闭的方形，最外层方形从A1沿顺时针方向开始抽样，中间层的方形从C8开始；内层方形从C15开始；抽样时每两个硅块一组，选择其中一个硅块为待测硅块，检测的面应为同一组中与另一硅块紧邻的面；
通过上述操作，完成抽样。
硅锭在铸锭进入铸锭炉内时，以氩气吹向方向为硅锭第一面，即硅锭进入炉内上料端的对立面，硅锭是从坩埚底部向上生长，定义坩埚底部为硅锭尾部，坩埚埚口为硅锭的表面，即生长完成，其表面定义为硅锭头部，在铸锭结束后，硅锭出炉后立即将硅锭第一面的做好箭头标识，硅块编号在硅锭头部填写，从硅锭第一面箭头方向最左边A1开始，依次B2、B3、B4、B5、A6、B7、C8、C9……A36结束。
进一步地，最外层方形方形抽样时，A区的每个硅块均被抽样，B区B3、B7、B12、B19、B24及B33被抽样。
进一步地，中间层方形抽样时，C8、C10、C14、C17、C26及C28被抽样。
进一步地，内层方形抽样时，C15和C21被抽样。
本发明还涉及所述的抽样方法在半熔铸锭工艺中硅锭少子寿命检测中的应用。针对半熔工艺铸锭的不同，将硅锭区域进行针对性的检测和判定，抽取的A区、B区硅块针对硅锭外侧进行质量监控，重点针对B区的切除长度、坩埚质量波动进行检测，以至于更好的判定硅锭尾部切除情况，对C区硅锭依据半熔工艺的中硅液的流动性和氩气的作用特点进行抽样面的选取，抽样中涵盖了工艺中某一段的变化趋势，对C区块进行分小区域圆圈式进行检测，重点改进对C15/C21区域的质量监控，C15/C21为硅锭中心区域，硅锭底部有工艺测试过程，存在异常高发，必须进行全面的检测，保证质量的稳定性，此抽样方法重点针对半熔工艺进行各个区域块的少子寿命监测，整体达到全检的质量监测。
本发明的有益效果是：
通过抽检18块多晶硅块代表整个硅锭的性能，检测一块判定相邻两块硅块的性能，能够真实有效的反映出每个硅块的少子寿命值及其低少子的去除长度，避免了不合格品的产生及成本的增加，进一步地，还可以通过少子寿命数据的趋势分析，准确的反应出铸锭使用原生硅及回用料的质量波动，便于铸锭及时把控铸锭方向，适当做出工艺调整，对铸锭质量及工艺改进等提供重要的数据支持，对硅片的整体效率影响有判定依据，适当对影响效率方面的工艺进行优化，另外，可以有效的杜绝或减少硅块尾部低效片的产生，通过测试相应的硅块，将低效部分进行切除，保证硅片的质量稳定。
附图说明
图1实施例1中的抽样信息及检测面位置的总体示意图。
具体实施方式
下面结合实施例来进一步说明本发明，但本发明要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。
实施例1：
1)从硅锭的顶面将其划分成6×6的阵列，形成36个硅块，将角部各硅块设为A区，边部各硅块设为B区，中间部分的硅块设为C区；并根据长晶方向对各硅块依次从1-36进行编号；使得每个硅块形成一个区域与编号组合成的代码；如图1所示；
2)36个硅块共围合成3个封闭的方形，最外层方形从A1沿顺时针方向开始抽样，中间层的方形从C8开始；内层方形从C15开始；抽样时每两个硅块一组，选择其中一个硅块为待测硅块，检测的面应为同一组中与另一硅块紧邻的面；
通过上述操作，完成抽样。
进一步的，最外层方形方形抽样时，A区的每个硅块均被抽样，B区B3、B7、B12、B19、B24及B33被抽样；中间层方形抽样时，C8、C10、C14、C17、C26及C28被抽样；内层方形抽样时，C15和C21被抽样。具体示意图如图1所示，图中黑色加粗线条部分表示硅块少子检测面。
如果将A1按照图1中的位置，放置于左上角，对于每个硅块，其四个侧面按顺时针方向从左上的平行于行的面开始，依次定义为第1面、第2面、第3面和第4面；如对于被抽样的硅块A1，其检测的面为A1-2。抽样硅块及检测面具体对应的能够判定的硅块的信息如表1所示。
通过上述规则进行抽样。取值按测试面的值去除相邻两块长度。
表1

Claims (5)

1.半熔铸锭工艺中硅锭的少子寿命抽样方法，其特征在于：
1）从硅锭的顶面将其划分成6×6的阵列，形成36个硅块，将角部各硅块设为A区，边部各硅块设为B区，中间部分的硅块设为C区；并根据长晶方向对各硅块依次从1-36进行编号；使得每个硅块形成一个区域与编号组合成的代码；
2）36个硅块共围合成3个封闭的方形，最外层方形从A1沿顺时针方向开始抽样，中间层的方形从C8开始；内层方形从C15开始；抽样时每两个硅块一组，选择其中一个硅块为待测硅块，检测的面应为同一组中与另一硅块紧邻的面；
通过上述操作，完成抽样。
2.根据权利要求1所述的抽样方法，其特征在于：最外层方形方形抽样时，A区的每个硅块均被抽样，B区B3、B7、B12、B19、B24及B33被抽样。
3.根据权利要求1所述的抽样方法，其特征在于：中间层方形抽样时，C8、C10、C14、C17、C26及C28被抽样。
4.根据权利要求1所述的抽样方法，其特征在于：内层方形抽样时，C15和C21被抽样。
5.权利要求1-4任意一项所述的抽样方法在半熔铸锭工艺中硅锭少子寿命检测中的应用。
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