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史珺博士谈多晶硅铸锭的加热和熔硅过程

2014-09-12 15:12来源:新浪博客作者:史珺关键词:多晶硅多晶硅铸锭炉史珺收藏点赞

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第三个容易飞扬硅粉的阶段,是硅粉的熔化期。硅粉熔化时,一方面和上述烧结阶段的现象相同,另一方面,在硅粉熔化阶段,粉料表面的物质尤其是粉料的氧化层,会与硅液发生反应,生成一氧化硅气体,以及其它的气体,这些气体也会以喷溅的形式产生,带动硅粉或者表面的硅液飞溅出来。由于这个时候,整个坩埚内的硅料会比较集中地发类似的效应,因此,虽然局部的效果不一定有前两个阶段严重,但总体效果可能这个时候喷溅是最厉害的。

这个阶段的避免与第二个阶段一样,也是很难避免。同样,硅粉上面铺设硅料,和扎小洞的方式也有一定的效果。有一个工艺处理方式,可以供大家参考。就是,在加热时控制功率不要过高,使温度上升时间也比较缓慢(防止硅粉内部语四周的温差过大),在熔点之下的某个温度,例如1380℃(也可以1400℃,但因为测温点与四周有温差,因此,过于接近熔点时,可能周围的硅粉已经熔化),保温一段时间,使得整个坩埚内的硅粉都达到1380℃,然后再升温熔化。这样,由于同步高温,熔化的时间较短,因此,产生烧结和形成料壳的几率都大大减小。这个工艺,经过试验,也是有效的。

当坩埚中的硅粉大部分熔化后,硅粉会形成粉团漂浮在硅液表面,就像面粉在水里的情形类似。这些粉团内部因为粉料绝热的关系,因此比较难以熔化,而且粉团的表面温度往往比硅液要低得多,当粉团的数量较多时,可能会导致测温不准,或者测温点温度波动幅度较大。

为此,只能通过升高温度的方法,将这些粉团逐渐全部熔化,直到表面变清澈再继续进行工艺。这也是为什么粉料的熔炼温度要比块料要高一些的原因。

有的人说,粉料熔化的硅所长的晶粒比较细小,这有些超自然的意味。但很有可能是熔化时,硅粉熔化不完全,导致硅液中仍有不少细小颗粒,因此,成核较多的原因。解决的方法,依然应当是高温保持,确认硅料熔化。而且在熔化后,最好还是在高温区再等待一段时间,因为,我们的观察窗口仅仅能观察到坩埚表面的很小一片,在周围可能还有不少未熔化的硅粉。当粉料的粉粒全部溶化时,粉料的冶炼就应当与块料完全一样了。

原标题:史珺博士谈多晶硅铸锭的加热和熔硅过程
投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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