铸锭炉的编制.ppt

铸锭炉工艺编制 指导老师：胡晓东 组别：第五组 小组成员： 杨兴富 杨薇 杨慧 王腾宇 李浩磊 目录 多晶硅的生产工艺原理 铸锭炉的设备特性 晶体硅的结晶原理 铸锭炉工艺编制方法 铸锭工艺原理 内涂SiN的坩埚装入多晶硅料后放在导热性很强的石墨块上（即所谓的定向固化块或者DS块）。关闭炉子后排气，接通加热器电源融化硅料数小时以上。坩埚的四个竖直边都围有石墨加热器，DS-Block，坩埚四周围有隔热层。隔热层的竖直边能上下移动以便露出DS-Block的边缘，使热量辐射到下腔室的水冷四壁上。水冷却DS-Block后再返回来冷却坩埚底部，从而使坩埚内的熔融硅周围形成了一个竖直温度梯度。这个梯度使坩埚内的硅料从底部开始凝固，从熔体底部向顶部开始长晶。当所有的硅料都凝固后，在程序的控制下，硅锭需要经过退火，冷却处理以免破裂且能将（晶格）位移降到最小限度 。 铸锭炉的设备特性 热效率较高（有热开关，周期缩短，为46-50小时）。 采用石墨棒顶底加热。 车间结构较复杂，用悬臂吊车顶装料，厂房高度增加。 固-液界面较平，径向温度梯度小，杂质径向分凝不显著。 晶体硅的结晶原理 溶质从溶液中析出的过程，可分为晶核生成（成核）和晶体生长两个阶段 4、退火 (1)退火真空度：大约44．1 Pa；(2)退火温度：l 400℃一1 000℃；(3)退火时间：大约8．5 h；(4)退火保温要求：完全保温；(5)连续充保护气。 5、冷却 （1)冷却真空度：大约52．5 Pa；(2)冷却温度：1 000℃一400℃；(3)冷却时间：大约6 h；(4)冷却保温要求：完全保温；(5)连续充保护。 在冷却循环的最后一个阶段里，完全打开隔热层，压力上升到950mbar左右，准备出锭。 当程序结束时，打开下腔室继续冷却，使炉子通风。打开炉子30-45分钟之后，运出硅锭，装入新硅料。 谢谢！ * * 铸锭炉工艺编制方法 1、预热 （1）预热真空度：大约1.05MPa（2）预热温度：室温~1200℃（3）预热时间：大约15h(4)预热保温要求：完全保温。 2、熔化 （1)熔化真空度：大约44．1 Pa；(2)熔化温度：1 200℃一l 550℃；(3)熔化时间：大约5 h；(4)熔化保温要求：完全保温；(5)开始充保护气。 3、长晶 (1)长晶真空度：大约44．1 Pa；(2)长晶温度：l 440℃一l 400℃；(3)长晶时间：大约10 h；(4)长晶保温要求：缓慢取消保温；(5)连续充保护气。 * * * * *