徐州协鑫硅企业参观学习-实践报告.doc

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1、基于协鑫硅材料科技有限公司参观学习————实践报告由于专业需要本学期开设了硅片晶控技术、硅片加工工艺两门课程，便特别邀请了徐州协鑫企业多位工程技术人员授课，通过一个阶段对协鑫硅硅材料多晶硅生产过程和技术的理论学习，在理论上基本熟悉了多晶硅的技术和加工过程。为更好地促进学习的深度和广度，学院安排了到徐州协鑫硅企业参观学习。一、实践目的：1．参观协鑫企业。2．结合理论知识熟悉多晶硅的生产加工过程。3．了解生产的细节和注意事项。二、实践内容：本次实践参观学习了以下生产工艺过程：坩埚检测、坩埚喷涂、坩埚烧结、配料装料、铸锭1．坩埚：检测、喷涂、烧结原材料石英

2、坩埚的原材料是二氧化硅，由于硅料铸锭必须在高温下进行，所以需要使用耐高温的石英坩埚。石英坩埚中的主要成分和硅在高温下会发生物理化学反应，引起坩埚和硅料粘连，严重影响出锭质量。SiN和硅在高温下能保持稳定，防止发生上述情况，来保证SiN均匀的附着在坩埚内壁。（1）检测：坩埚尺寸为840mm×840mm×420mm，灯检测，据现场技术人员介绍，检测过程需要2个工作人员合作进行。利用高聚光灯照射下要每个角落都检测到，仔细观察坩埚的裂缝、黑点、外观以及对纯度等不合格情况进行检测。否则在铸锭生产中会出现坩埚破裂，影响多晶硅的内部结构。（2）喷涂：SiN配料的准

3、备：称取250gSiN粉末，放置于滤网上，用勺子将粉末进行碾压，避免出现太大的颗粒。用纯水和SiN按照4：1的比例进行配料。操作人员穿着：因喷涂时会有很多粉尘，喷涂操作人员需要穿严密服装，防止粉粒进入呼吸道。将坩埚抬入坩埚架，并贴紧底面。然后旋紧把手，踏下脚踏开关，旋转四面依次进行相同操作。最后根据实际位置适当进行调整，使坩埚中心和转动轴同心。脚踏开关控制坩埚架的锁紧与否，踏下开关则坩埚架处于松开状态，可随意转动；松开开关则坩埚架处于锁紧状态，不能转动。清洁：打开气路，调节气枪处气压至0.5Mpa，配合海绵刷对坩埚内壁进行清洁，清除毛发和微小颗粒。喷

4、涂：调节喷枪，调节进气路气压至0.2mpa，接入蠕动泵出料口。垂直坩埚面25~30cm处进行喷涂操作，喷涂步骤要先底部后四周操作。据现场技术人员介绍，这是个细致工作，经验很重要，在喷涂时要能灵活操作。坩埚此时的温度大约在30~65摄氏度，要将SiN喷涂料全部喷完。坩埚喷涂结束后，静止约30分钟，然后两人小心将坩埚从架上取出。（3）烧结：将喷涂好的坩埚泻下，然后进行烧结工作，坩埚放入电阻炉内。取放过程中不能碰到已喷涂完成的坩埚内表面。6小时内逐渐加热至1080℃，维持1080℃温度3小时。当炉内温度降至300℃以下后，可以将炉门打开1-3cm，促进冷却

5、。但绝不能打开过大，防止坩埚突然收缩碎裂。降至室温后，坩埚可取用。2．装料：配料、装料配料中要求为P型硅原料，母合金电阻率规格达到0.003~0,0035Ω•CM，目标电阻率达到1.7Ω•CM，分离系数为0.8。配料种类有正料、珊瑚料、废料等，每个坩埚所装的原料要按照比例配对，提前为坩埚按照规格准备好原料量。据现场人员介绍，要将块状料装在底部，边角距离5cm上部装入一些珊瑚料和其他料，并将称量计算好的料全部装入坩埚。3．铸锭：熔化、长晶、退火、冷却经老师指点和现场观察，铸锭炉有上炉体、下炉体、炉体三角架、电脑显示器、真空泵、冷却水路组成。炉体内部：加

6、热电极、隔热板、真空计、TC1、TC2、石墨平台。保温板、溢流棉等部分组成。有8组水路环形上升。在加热前要将装好料的坩埚运如炉体内，利用叉车运坩埚放入炉体内，并检测好各个位置精确无差距。（1）加热：此步骤升高石墨部件和硅的温度，在功率控制中完成，该工序中均要在真空中完成，便于“烘干”石墨和隔热板吸附的水分，通常会在1175摄氏度开始熔化，温度由TC1控制，加热超过温度控制程序会自动加热工序，并开始熔化。该过程需要11道步工序，调节功率控制，程序设定需要时间约7小时24分钟（2）熔化该过程第一步工序需要真空进行，为了完成“烘干”残留杂质停留一个半小时温

7、。温度上升至1560摄氏度并保持不变，等待硅全部熔化完。该过程需要在熔化结束后功率在熔化过程中缓慢下降，DS块得温度也相当稳定，达到文帝水平会缓慢上升，在接下来工序中，熔化结束特殊功能启用结束熔化过程，熔化结束后所有的硅都达到熔点1420摄氏度，在坩埚侧面部位因靠近坩埚出现高温。该过程有8道工序，加热模式均采用温控，程序设定时间约10小时15分钟（2）长晶在第一步工序中稍微降温，隔热板打开。在接下来的工序中隔热板打开至最终位置，开始长晶，温度下降1摄氏度或保持不变，在第二工序中，结晶和长晶开始，长晶的速度增加至超过每小时1厘米。隔热板打开时熔体底部到

8、顶部形成温度梯度。在接下来的三步工序中继续降温，长晶速度保持在每小时1.5厘米到2厘米左右。在倒数第二步工序