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多晶硅铸锭的退火降温和硅锭处理

2014-09-19 10:16来源:新浪博客作者:史珺关键词:多晶硅铸锭炉多晶硅史珺收藏点赞

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(一)退火降温

退火指提供一个环境使硅锭的温度以一个缓慢的速度趋于一致,并保持一段时间。退火可以消除硅锭内部的应力,还能把长晶过程中存在的位错等缺陷给与一定程度的消除,使得晶体不容易碎裂。即便长晶很顺利,退火不当也会造成硅锭的破裂。对于下一步要进行切片用的铸锭来说,破裂就等于废品。如果仅仅是提纯而不需要铸锭,一个完整的硅锭也比破裂的规定便于处理,如去顶部和边皮等。因此,退火过程绝对不能忽视,不能因为长晶已经完成,到这个时候就大意处理。

长晶完成后,由于顶部温度较高,因此,需要保持温度慢慢降温。通常,使功率从结晶时的功率按照一个很定的速率下降,同时,将保温体下降,在保温体降到底时,功率也降到最低值。

退火温度有不同的说法。有的在1300℃进行保温,这是所谓的高温退火;有的在1100℃左右退火,称为低温退火。

最佳的退火温度有争议。通常认为应当是长晶完成时,硅锭顶部和底部的温度的中间值,这个说法虽然看起来有道理,但是,还要考虑硅从冷态升温到退火温度,和从热态降温到退火温度,所承受的热应力是不同的。冷态升温,热应力似乎更大一些,从这个角度来说,退火温度应当在1100℃左右比较合适。

退火时间根据理论和经验,在3-4小时,之后,在退火温度下再保温3小时左右,之后,就可以进行有补充加热的自然降温了。

所谓有补充加热的自然降温阶段,先使硅锭在保温体内部进行缓慢降温,而且加热体也应当给少量的温度,使得温度不要降得太快。在温度到900℃以后,则可以关闭功率,使其完全进行自然降温。

通常认为温度到400℃以下,可以打开炉子,然后到100℃左右将坩埚连护板取出,但要放在密闭无风的房间里,等到12小时以上,才能拆下护板和坩埚。

(二)硅锭处理

硅锭从炉内取出时,最好连护板和底板一起取出,等到温度缓慢冷却后才拆下护板,以免降温过快造成硅锭开裂。拆下护板后,先要对硅锭进行生产记录。

硅锭的数据记录

对每个硅锭要进行如下数据记录:

拍照,并要做好方向标示,标示方向时,对于每个硅锭的炉号、在炉内的位置(指一炉四锭的炉子,单锭炉不必),生产批号和实践,记录人姓名。

测量硅锭的尺寸,包括12个边的边长和四侧的中央高度;

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