史珺博士：多晶硅鑄錠的加熱和熔硅過程
多晶硅鑄錠通常分為加熱、熔料、高溫穩(wěn)定、結(jié)晶、退火、冷卻等六個階段。本文介紹加熱和熔料兩個過程。 （一）加熱準備 裝好料后，再對爐內(nèi)進行一遍檢查，即可開爐。一般來說，要先對爐子進行抽真空。真空泵逐級打開后，開始通電加溫。抽真空的過程雖然
多晶硅鑄錠通常分為加熱、熔料、高溫穩(wěn)定、結(jié)晶、退火、冷卻等六個階段。本文介紹加熱和熔料兩個過程。（一）加熱準備
裝好料后，再對爐內(nèi)進行一遍檢查，即可開爐。一般來說，要先對爐子進行抽真空。真空泵逐級打開后，開始通電加溫。抽真空的過程雖然很簡單，通常是先打開初級泵（機械、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；對于經(jīng)過清洗的潔凈塊料，抽真空的順序只要按照上述步驟進行即可。大約在真空度小于1000 Pa時，就可以打開加熱電源。
在硅料加熱時，可以根據(jù)經(jīng)驗采用恒定功率加熱，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，是從四周開始熔化，這時，由于測溫點在坩堝中部，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 ℃，則坩堝會與硅發(fā)生劇烈反應(yīng)，導(dǎo)致硅液飛濺，坩堝熔穿。嚴重時，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)理論計算和經(jīng)驗值，使加熱功率按照一定的設(shè)定值進行，這樣可以保證坩堝溫度不會過高。
對于RDS4.0型的爐體，由于采用底部和頂部加熱方式，情形會好一些，但如果功率過大，也同樣會在坩堝底部發(fā)生溫度過高的情形，只不過，由于頂部和底部都有紅外測溫，因此，溫度不會過高。但如果紅外堵塞或者失控，那么，溫度過高的危險性也是同樣存在的。
無論是哪種爐型，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間，要進行一下保溫，目的是讓外部的熱傳到里面去，避免內(nèi)外溫差過大，導(dǎo)致熔化時容易出現(xiàn)意外。這就是為什么在熔硅的過程中，加熱曲線上會有保溫的過程。
作者： 來源：新浪 責(zé)任編輯：gaoting
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