史珺博士：多晶硅鑄錠的加熱和熔硅過(guò)程
多晶硅鑄錠通常分為加熱、熔料、高溫穩(wěn)定、結(jié)晶、退火、冷卻等六個(gè)階段。本文介紹加熱和熔料兩個(gè)過(guò)程。 （一）加熱準(zhǔn)備 裝好料后，再對(duì)爐內(nèi)進(jìn)行一遍檢查，即可開爐。一般來(lái)說(shuō)，要先對(duì)爐子進(jìn)行抽真空。真空泵逐級(jí)打開后，開始通電加溫。抽真空的過(guò)程雖然
多晶硅鑄錠通常分為加熱、熔料、高溫穩(wěn)定、結(jié)晶、退火、冷卻等六個(gè)階段。本文介紹加熱和熔料兩個(gè)過(guò)程。（一）加熱準(zhǔn)備
裝好料后，再對(duì)爐內(nèi)進(jìn)行一遍檢查，即可開爐。一般來(lái)說(shuō)，要先對(duì)爐子進(jìn)行抽真空。真空泵逐級(jí)打開后，開始通電加溫。抽真空的過(guò)程雖然很簡(jiǎn)單，通常是先打開初級(jí)泵（機(jī)械、旋片或滑閥泵），從大氣抽到2000 Pa以下后，然后再打開羅茨泵，抽真空到10 Pa左右；對(duì)于經(jīng)過(guò)清洗的潔凈塊料，抽真空的順序只要按照上述步驟進(jìn)行即可。大約在真空度小于1000 Pa時(shí)，就可以打開加熱電源。
在硅料加熱時(shí)，可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)采用恒定功率加熱，考慮到硅料的熱傳導(dǎo)性不佳，而RDS3.0 爐型采用的是四周加熱方式，熔化時(shí)，是從四周開始熔化，這時(shí)，由于測(cè)溫點(diǎn)在坩堝中部，因此，四周可能已經(jīng)熔化并到了很高的溫度，但中間的溫度并不高，因此，如果采用溫度設(shè)定的控制方式，可能功率會(huì)加得很大。功率大，容易導(dǎo)致坩堝四壁的溫度上升，而坩堝由于是采用石英材質(zhì)的，一旦溫度超過(guò)1600 ℃以上，將很容易與硅發(fā)生反應(yīng)，造成坩堝侵蝕；如果溫度再上升到1700 ℃，則坩堝會(huì)與硅發(fā)生劇烈反應(yīng)，導(dǎo)致硅液飛濺，坩堝熔穿。嚴(yán)重時(shí)，硅液甚至?xí)䴙R到爐頂，導(dǎo)致石墨件和保溫層損壞。因此，通常熔化階段應(yīng)當(dāng)采用功率控制的方式，根據(jù)理論計(jì)算和經(jīng)驗(yàn)值，使加熱功率按照一定的設(shè)定值進(jìn)行，這樣可以保證坩堝溫度不會(huì)過(guò)高。
對(duì)于RDS4.0型的爐體，由于采用底部和頂部加熱方式，情形會(huì)好一些，但如果功率過(guò)大，也同樣會(huì)在坩堝底部發(fā)生溫度過(guò)高的情形，只不過(guò)，由于頂部和底部都有紅外測(cè)溫，因此，溫度不會(huì)過(guò)高。但如果紅外堵塞或者失控，那么，溫度過(guò)高的危險(xiǎn)性也是同樣存在的。
無(wú)論是哪種爐型，加熱體都在外面，因此，硅料內(nèi)部和外部的溫差是始終存在的，這就是為什么在升溫一段時(shí)間，要進(jìn)行一下保溫，目的是讓外部的熱傳到里面去，避免內(nèi)外溫差過(guò)大，導(dǎo)致熔化時(shí)容易出現(xiàn)意外。這就是為什么在熔硅的過(guò)程中，加熱曲線上會(huì)有保溫的過(guò)程。
作者： 來(lái)源：新浪 責(zé)任編輯：gaoting
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