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直拉法单晶硅是怎样生产的?

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直拉法单晶硅是怎样生产的?

直拉法单晶硅是怎样生产的?

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  • 2018-04-15 03:01:25
      直拉法生产单晶硅是以多晶硅为原料,先使多晶硅在石英坩埚里熔化成液态,随后使其定向结晶,最后变成硅的单晶体,也就是单晶硅。直拉法单晶硅是怎样生产的呢?直拉法生产单晶硅的全过程,一般可分为准备、装炉、抽真空、充人保护气体、熔硅、种晶、缩颈、放肩、等径、收尾十个工序。
      (1) 准备。在单晶硅拉制前,首先要对单晶炉的炉室及多晶硅、合金、籽晶和石英坩埚等进行清洁处理。清洁处理是十分重要的,也是一项十分细致的工作。实践证明,没有严格细致的清洁处理,就很难生产出合格的单晶硅。(2) 装炉。清洁处理工作完成后就可进行装炉。
      寒炉是把处理合格的多晶硅碎块和合金装人石英坩埚6里;将籽晶7安装在籽晶夹上。装炉要注意的是:装料所用的多晶硅碎块的大小要适当,装人石英坩埚的多晶硅碎块的底部不能有过多的空隙,不能碰到石英坩埚上边沿。(3) 抽真空。装炉完毕后就可盖上炉盖5,并做好密封,使整个炉室3成为一个密封的中空室。
      密封工作完成后要对整个炉室3抽真空,使之真空达到1(TS〜lCT5mmHg®。(4) 充氩。抽真空合格后要给炉室3通人保护气体(氩气或氢气、氩气的混合气)。这里要说明的是,有的单位拉晶是不补充保护气体的,而是直接在真空状态下生产单晶硅,这样就没有充氩这一环节。
      (5) 熔硅。以上工作都完成后就可给加热器送电熔硅。送电应逐渐加大加热功率,使多晶硅在20min内全部熔化,并且将温度控制在略高于硅熔点的温度(1420°C)。(6) 种晶。当石英坩埚6里的多晶硅全部熔化后就可以进行种晶。熔接又被称为熔接或引晶。
      种晶就是让籽晶7与熔化的多晶硅液体9接触并接成一体。种晶时要先将籽晶7下降至多晶硅液面附近数毫米处暂停片刻,为籽晶7预热几分钟。随后就可将籽晶7伸进多晶硅液体9 中。此时,操作者应调节温度,使籽晶7的头部溶解并与多晶硅液体9完全熔接好,然后以一定速度(籽晶轴以2〜3mm/min速度上升)向上提拉籽晶并同时旋转引出晶体。
      (7) 缩颈。种晶完成后就可以开始缩颈。缩颈时,要稍稍提高温度,并且将籽晶7快速提升,缩小结晶直径。生长一定长度的缩小的细长颈的晶体,以防止籽晶7中的位错延伸到晶体中。(8) 放肩。引晶、缩颈后就可以进行放肩。放肩是为了加大拉出单晶硅棒的直径。
      在中可以看出,籽晶7直径很细,如果不放肩,拉出的单晶硅就会直径很小,无法使用,因此,必须放肩。放肩时要逐渐降低温度,以便长出肩来;需要单晶硅棒的直径越大,则降低的温度也越多。当放肩到所需的直径后,就可以正式拉晶。(9) 等径。等径就是正式拉晶。
      放肩到所需的直径后,要校正温度,稳定生长速率,使晶体直径保持不变,一直到拉晶完毕。(10) 收尾。收尾时,要加快提升速率,同时升高熔硅温度,使晶体直径逐渐变小,形成一个圆锥形,最终离开液面。收尾后,拉晶就算完成了。

    你***

    2018-04-15 03:01:25

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