硅单晶棒（锭）的制备ppt课件.ppt

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1、3.5直拉单晶硅生长技术掌握：引晶、放肩、转肩及等径技术理解：拉速、温校曲线的设定了解：异常情况及处理方法3.5硅单晶棒（锭）的制备直拉法（85%）和区熔法应用到不同的产品；直拉法比区熔发更容易获得较高氧含量（12~14ppma）和大直径的硅单晶棒；1、直拉单晶硅的生长1)根据技术要求、选择使用合适的单晶生长设备；2）要掌握一整套硅单晶制备工艺、技术。直拉法生长单晶的几个阶段3.5.1直拉单晶硅工艺流程拉晶工艺：从拆炉、装炉、单晶硅生长完毕到停炉。备料工艺：原辅材料的腐蚀、清洗等下图：直拉单晶硅工艺流程图煅烧为了清洁热系统，保证单晶生长必不可少的步骤。3.5

2、.2拆炉及装料目的：取出晶体，清除炉膛内的挥发物，清除电极及加热器、保温罩等石墨件上的附着物、石英碎片、石墨颗粒、石墨毡尘埃等杂物。1）穿戴好工作服、工作帽。2）炉内真空度、上一炉的设备运转情况。3）口罩、无尘布、无水乙醇、砂纸、高温防护手套、除尘吸头、台车等。3.5.2.1内件取出由上而下取出比较方便。(1)充气：充氩气、空气到大气压时关闭充气阀。(2)取出晶体升起副室-降下晶体-车-冷却检测。禁止放在铁板或水泥(3)取出热屏（导流筒）(4)取出石英坩埚和锅底料(5)取出石墨托碗及托杆(3.5)取出保温系统及加热系统3.5.2.2清扫将拉晶或煅烧过程中产生

3、的挥发物和粉尘用打磨、擦拭或吸除等方法清扫干净。尘埃飞扬。(1)清扫内件：砂纸、无尘布、吸尘器、压缩空气。(2)清扫主炉室：砂纸、吸尘器、无水乙醇无尘布、纸巾。(3)清扫副炉室：清扫杆、无水乙醇的无尘布，检查钢丝绳和连接部位，炉盖….(4)清扫排气管道：吸尘管、专用工具3.5.2.3组装组装加热系统和保温系统和取出的顺序相反，后取的先装，先取的后装，是从下而上，按取出的相反顺序逐件完成的，如果中途发现漏装或错装，必须拆除重来。（1）炉底部件：调整下保温筒、下保温毡、炉底护盘、炉底碳崭的位置。（2）托杆、加热器部件：（3）保温系统3.5.2.4装炉组装完毕检查

4、无误后就可以装炉了。装入石英坩埚等所有拉晶必需的原辅材料，为拉制单晶做好准备。（1）装入石英坩埚（2）装入掺杂剂：生产指令单核对（3）装入硅料（4）装籽晶3.5.2.5合炉和清场降下坩埚至熔料位置，盖上热屏支撑环，按热屏安装说明将热屏挂好。用无尘布浸乙醇擦净闭合处上、下炉室的法兰和密封圈，将副室转向正位，平稳下降放在主室上。整理清扫装料现场，清洁炉体和地面卫生，所有用具归原处。3.5.3抽空及熔料1.抽空、检漏1).打开真空泵电源。2).缓慢打开主室球阀。3).抽空后炉内压力达到<20Pa时，进行反复充氩气使炉内压力<5Pa。            4

5、).待炉内压力<5Pa后，关闭主室球阀而后关闭真空泵电源之后进行测漏，要求炉子漏气速率<0.3.57Pa/min，检漏时间3分钟。检漏合格进入加热熔料工序。5).若炉子漏气速率>0.3.57Pa/min，则需重复a、b、c、d步进行抽空检漏，若仍不合格报告维修人员处理。并进行相应记录。2.充氩气、升功率、熔料1).抽空检漏合格后，再打开真空泵电源。2).缓慢打开球阀。3).打开氩气充气系统，调节副室氩气流量在20~30L/Min，使炉内压力稳定在1000~1500Pa。4).打开加热开关。5).根据下表通过欧陆表分步增加功率。每次加温均作相应记录。对

6、欧陆表的使用应小心操作，防止功率迅速增大，瞬时造成变压器负荷过大，或对整个加热回路造成瞬间电流过大而打火或损坏。应严格按照加热顺序进行加热，否则可能会温度突然上升造成石英坩埚破裂、漏硅。3.5).熔料过程中时刻注意观察炉内的情况,若无异常塌料后给定埚转2r/min，上升适当埚位。并进行相应记录。升埚时注意不要使硅液面触到导流筒下沿。升完埚后通过对埚位标尺的确认埚无动作，方可完成，否则会使导流筒粘硅，发生跳硅。7).料熔完时，降低加热功率至引晶温度(与上炉对应)。给定埚转到5~7r/min，并进行相应记录。8).欧陆表值降至引晶温度对应的数值时切入自动，将埚

7、升至引晶埚位稳定即导流筒至液面距离为15mm左右。引晶埚位也可在上炉装料基础上根据投料量增加/减少量，来确定本次引晶埚位，具体可参照附录A引晶位置变化参考表。并进行相应记录。A、硅单晶生长系统内的热场设计，确保晶体生长有合理、稳定的温度梯度。B、硅单晶生长系统内的氩气系统设计；C、硅单晶的夹持技术系统的设计；D、为了提高生产效率的连续加料系统的设计；E、硅单晶制备工艺的过程控制。直拉硅单晶生长控制主要可分一下过程：（1）装料多晶硅和掺杂剂置入单晶炉内的石英坩埚中。300mm硅单晶一次装料达300kg图3-14：硅单晶中的掺杂元素的浓度与电阻率之间的关系。（2

8、）熔化加热至大于硅的熔化温度（1420℃），使多晶硅