多晶硅铸锭实训车间技术要求资料附件一、多晶硅铸锭实训车间技术要求附件二、双室双联真空循环脱气炉及太阳能级多晶硅的制备专利证书附件三、一种多温区硅材料提纯与铸锭的方法及其装置专利证书 附件一：多晶硅铸锭实训车间技术要求多晶硅铸锭生产实训车间是结合多晶硅铸锭的生产与学生实训相结合，它的建成能满足专业的教学与实训要求，也能满足多晶硅铸锭的生产要求，它能完成的任务为：1、完整多晶硅铸锭的生产工艺过程；2、多晶硅生产过程中的电性能检测（电阻率、少子寿命等）；3、多晶硅铸锭的去边皮加工；4、多晶硅生产现场的故障检测与分析；5、多晶硅铸锭坩埚的喷涂等工艺。一、多晶硅铸锭车间的必备设备有：序号设备名称型号规格说明数量备注1主体设备1.1多晶硅铸锭炉RDS3.0应用定向固化技术，采用垂直梯度定向结晶工艺对加热器的温度进行精确控制，利用隔热层的运动实现定向晶体生长，在50-60小时生长出450kg的硅锭。2台2辅助设备2.1龙门式带锯床GB42120此设备用于硅锭的边皮切割，去掉边皮的硅锭可用于开方机进行开方工序。1台2.2坩埚喷涂设备坩埚涂层目的是保护石英坩埚在高温下石英坩埚与硅隔离，使液态硅不与石英坩埚产生反应，而是坩埚破裂，以及冷却后最终保证硅锭脱模完整性。1套3检测设备3.1少子寿命测试仪WT-1000B主要应用：材料的质量控制硅棒的出厂、进厂检测。1台3.2电阻率测试仪RT-100RT-系列电阻率测试仪基于涡流（Eddy Current）测试技术，能够对硅料、硅棒、硅锭及硅片进行无接触、无损伤的体电阻率测试。1台4供辅系统4.1柴油发电机RY-C80GF作为在供电系统突然停电时的应急电源，确保停电后冷却系统一直处于工作状态，以保证设备和人员的安全。1台80KW4.2开放式冷却塔BND-60在生产过程中冷却铸锭炉，保证设备正常生产。1台60m3/h。4.3纯水系统坩埚的喷涂用水（DI）以及铸锭炉的冷却用水（RO）由此设备来完成制备。（DI水≥12MΩ、RO水即反渗透水）1套4.4压缩空气系统AV9008用于铸锭炉设备上的各气动元器件得正常开关和使用。1套4.5氩气系统铸锭炉设备在铸锭时所使用的保护气体1套4.6真空系统旋片真空泵此设备用于硅锭在融化和生长过程中，始终处于良好的气氛中。2套4.7钢结构平台定制长度根据安装现场来定。4.8管道SU304管路的连接，构成循环水、氩气、压缩空气、真空，整个系统。4.9电缆GB用于各设备的动力用电连接4.10工量具生产配套用于生产的工量器具2套5配套教学软件5.1多晶铸锭生产仿真动画企业定制三维演示多晶硅铸锭生产过程的动画教学1套5.2Procast热场仿真设计教学软件教学版铸锭炉热场的仿真设计和工艺模拟1套二、主要关键性生产设备的技术要求：1、多晶硅铸锭炉（具有冶金法多晶硅的提纯功能）RDS3.0铸锭炉主要技术指标： 1）额定功率：220KW2）熔炼损耗：< 10%（硅）3）熔炼最高温度：1600℃4）加热方式：石墨电阻加热5）控温精度：±0.5℃6）石英坩埚尺寸：900×900×4507）进出坩埚方式：炉底升降8）每炉装料重量：>450公斤9）每炉铸锭时间：约58小时 多晶硅铸锭炉结构要求：采用立式炉体，由炉体、热场部件（石墨电阻加热器及保温层，料台等）、伺服提升机构及炉底升降机构、充气系统、电源及控制系统、真空系统、操作平台等组成。具有其定向凝固的功能，以达到让硅长成柱状晶体的目的。炉体炉体由炉盖、炉身、炉底等组成。全部采用双层水冷封头结构，内层不锈钢（304）精密抛光，外层不锈钢。炉盖的伺服提升机构及测温的主控红外仪均设置在炉盖上；炉身设有抽气口、加热电极引出孔、及测控温热电偶等。炉顶人孔盖同时也是安全出口，过压时自动进行放气，防止过压爆炸。炉身与炉顶及炉底的真空密封采用耐高温密封圈密封。连接部位带有锁扣，在必要时可上锁连接。炉底与炉身之间采用锁紧装置联接。炉底带有硅液泄漏报警与保护装置。加热体及保温层顶部加热器主要对坩埚硅料进行上部加热，为方形结构。发热体为石墨板或棒状加热器，保温层采用石墨毡。加热区顶部留有熔炼气体逸出通道孔。侧部加热器结构采用普罗公司专利技术制造，保持在定向凝固时的硅液温场的固液界面水平。石墨料台及炉底升降机构料台位承载坩埚的平台，由硅化石墨制成，可拆卸。料台结构为普罗公司专利技术，采用热场分布的加热与散热模式。炉底升降机构，炉底升降为三台液压油缸驱动，由一台液压站供油，液压系统采用平衡阀控制，实现平稳同步升降，炉底升降是方便坩埚出料。料台为分层结构，可保证上下料时方便快捷。石墨平台带有硅液泄漏的导向结构，防止硅液泄漏对设备的大面积损坏。2、龙门式带锯床此设备用于硅锭的边皮切割，去掉边皮的硅锭可用于开方机进行开方工序。序号项目规格备注1最大锯削范围(mm)○1200 □1200W×1200H2切削线速度(m/min) 15-80变频3锯带规格(长×宽×厚)(mm)10900×67×1.64主电机功率(kw) 155油泵电机功率(kw) 2.26冷却电机功率(kw) 0.1257进刀速度调节方式无级进给8工作台高度(mm)5509工作送料夹紧方式液压虎钳10带锯条张紧方式液压11带锯条清洁电动钢丝刷和切削冷却液3、坩埚喷涂设备喷涂目的：涂层目的是保护石英坩埚在高温下石英坩埚与硅隔离，使液态硅不与石英坩埚反应，而使石英坩埚破裂，及冷确后最终保证硅碇脱膜完整性。设备组成应有：加热平台、蠕动泵、喷枪、磁力搅拌器等组成。4、检测设备1）WT-1000B少子寿命测试仪的技术要求： 测试材料： 硅、锗等样片电阻率范围： 0.1 - 1000Wcm；激光波长： 904nm；光斑直径： 10mm2 ；微波源： 可调频率10.3GHz；少子寿命测试范围： 100ns - 20ms；测试分辩率： 0.1%；测试时间： 30ms/数据点；能够提供单点或连续测试。 2）RT-100电阻率测试仪技术要求：采用涡流场原理，快速体电阻率；可测量单晶、多晶，无需表面处理；并可用来分类测试锅底料、锭、棒、片等；特别对于多晶，能够有效避免晶界对测试的影响；采用涡流法测试硅锭、棒、回炉料体电阻率；无接触、无损伤快速测试；测试前无需表面处理测试范围：0.01-100 ohm.cm (分段测试）可进行无接触P/N型号测试。5、柴油发电机作为在供电系统突然停电时的应急电源，确保停电后冷却系统一直处于工作状态，以保证设备和人员的安全。以下为具体参数及配置： 动力型号：6BTA5.9-G发电机型号：MP-75-4频率：50HZ/60HZ功率因素：0.8滞后电压：380V/220V噪音：72-78分贝 日用油箱可持续运行时间：12小时6、开放式冷却塔在生产过程中冷却铸锭炉，保证设备正常生产。标准型冷却塔设计参数(BND,BNJ,BNCD)1）.气象参数：大气压力 P=1.004×105Pa(753mmHg) 湿球温度 t=28℃ 干球温度 θ=31.5℃2）.冷却能力：进水温度 t1=37℃ 出水温度 t2=32℃ 温差Δt=5℃3）.对于本冷却塔设计参数不符者，请依据标准型冷却塔选用曲线选型型号BND流量m3/h外型尺寸(mm)风量m3/h功率KW进水管dg1出水管dg2噪声(A)db水压Kpa重量(kg)DH自重运转重606022303100323002.2100125603062012007、真空系统抽真空系统是保持硅锭在真空下，进行一系列处理，要求在不同的状态下，保持炉内真空压力控制在一定范围内。这就要求真空系统既有抽真空设备，同时还有很灵敏的压力检测控制装置。保证硅锭在生长过程中，处于良好的气氛中。抽真空系统由机械泵和罗茨泵、比例阀旁路抽气系统组成机械泵参数：抽速 150L/S、功率 15KW、极限压力 10.02Pa罗茨泵参数：抽速 2500L/S、功率 22KW、极限压力 0.03Pa。8、纯水系统坩埚的喷涂用水（DI）以及铸锭炉的冷却用水（RO）由此纯水系统进行制备。对所需纯水的标准为：DI水≥12MΩRO水即反渗透水产水要求：反渗透产水量（RO）2T/h,电导率：≤20μs。混床产水量(DI)≥0.5T/h,电阻率≥12MΩ。9、压缩空气系统该系统要满足铸锭炉设备上的各气动元器件正常工作使用，并且需配冷干及油水分离装置，排气量为900（L/min）、压力8（Bar）、储气罐容积250L，电源使用380V。10、其它项目根据车间的现场所需进行安装调试的要求，进行材料准备，以确保该生产车间能顺利投入生产。附件二： 附件三：