科學(xué)技術(shù)的發(fā)展不斷推動著半導(dǎo)體的發(fā)展。自動化和計算機(jī)等技術(shù)發(fā)展,使硅片(集成電路)這種高技術(shù)產(chǎn)品的造價已降到十分低廉的程度。如果把現(xiàn)在國外超大規(guī)模集成電路硅片的價格換算成人民幣,則芯片上平均每50個晶體管的價格還不到一分錢。一臺微型電子計算機(jī)的售價,也只不過數(shù)百元人民幣。這樣就為電子計算機(jī)進(jìn)入千家萬戶鋪平了道路?,F(xiàn)在,家用電器已越來越多:電視機(jī)、錄音機(jī)、音響、洗衣機(jī)、電飯鍋、微波爐、電話等等,使我們的生活越來越現(xiàn)代化。
當(dāng)然,芯片給家庭帶來的變化還遠(yuǎn)不止于此,隨著電子化家庭的增多,一種新的生產(chǎn)生活方式--家庭工業(yè)和家庭辦公室正在產(chǎn)生。將來,坐在家里操作機(jī)器、指揮生產(chǎn)、管理公司和工廠,將成為為期不遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)。
對于以硅片為基底的光伏電池來說,晶體硅(c-Si)原料和切割成本在電池總成本中占據(jù)了的部分。光伏電池生產(chǎn)商可以通過在切片過程中節(jié)約硅原料來降低成本。降低截口損失可以達(dá)到這個效果,截口損失主要和切割線直徑有關(guān),是切割過程本身所產(chǎn)生的原料損失。提升機(jī)臺產(chǎn)量。讓硅片變得更薄同樣可以減少硅原料消耗。在過去的十多年中,硅片厚度將變成 100μm. 減少硅片厚度帶來的效益是驚人的,從330μm 到 130μm,光伏電池制造商多可以降低總體硅原料消耗量多達(dá)60%。
硅片厚度也是影響生產(chǎn)力的一個因素,因為它關(guān)系到每個硅塊所生產(chǎn)出的硅片數(shù)量。超薄的硅片給線鋸技術(shù)提出了額外的挑戰(zhàn),因為其生產(chǎn)過程要困難得多。除了硅片的機(jī)械脆性以外,如果線鋸工藝沒有精密控制,細(xì)微的裂紋和彎曲都會對產(chǎn)品良率產(chǎn)生負(fù)面影響。超薄硅片線鋸系統(tǒng)必須可以對工藝線性、切割線速度和壓力、以及切割冷卻液進(jìn)行精密控制。
多晶硅的生產(chǎn)技術(shù)主要為改良西門子法和硅烷法。西門子法通過氣相沉積的方式生產(chǎn)柱狀多晶硅,為了提高原料利用率和環(huán)境友好,在前者的基礎(chǔ)上采用了閉環(huán)式生產(chǎn)工藝即改良西門子法。該工藝將工業(yè)硅粉與HCl反應(yīng),加工成SiHCl3 ,再讓SiHCl3在H2氣氛的還原爐中還原沉積得到多晶硅。還原爐排出的尾氣H2、SiHCl3、SiCl4、SiH2Cl2 和HCl經(jīng)過分離后再循環(huán)利用。硅烷法是將硅烷通入以多晶硅晶種作為流化顆粒的流化床中,使硅烷裂解并在晶種上沉積,從而得到顆粒狀多晶硅。改良西門子法和硅烷法主要生產(chǎn)電子級晶體硅,也可以生產(chǎn)太陽能級多晶硅。