石墨卡瓣介绍（二）

2018-11-15 21:09:10  点击次数：

四、多晶硅倒杆原因分析

通过对实际生产中还原炉棒材反转现象的总结和分析，认为还原炉棒材反转的主要原因是：

（一）还原炉系统设备存在的问题

在多晶硅棒生长过程中，对硅棒倾倒起到一定作用的还原炉系统设备主要包括供气分配装置、硅芯质量及还原炉系统的测控装置。相对长度单位。

1、还原炉煤气分配装置

还原炉内气体分布不均匀的主要原因之一是还原炉设备本身的进出气分配装置存在独特的设计缺陷。

目前，我国多晶硅工业生产中使用的还原炉大多采用固定截面面积的直接喷嘴，直接喷嘴直接位于还原炉整体底盘上，具有进出水管，无特殊要求。区别。这种固定的设计方法使得还原炉竖直方向上的浓度梯度和温度梯度不可避免。这种喷嘴的使用使喷嘴处的进料气体速度变大，进料过程气体直接冲到钟罩式还原炉罐的顶部。同时，进料气体温度与CVD沉积的温度相反。还原炉下部的温度应较低，在炉根处的沉积反应比竖直方向上其他部位的沉积反应弱。同时，气体的向上流动也驱动硅籽的向上运动。这两种因素的综合作用导致硅棒在生长过程中形成较厚的上部和较厚的下部。当硅棒的厚度不同到一定程度时，下部薄硅棒不能承受上部厚硅棒的压力，从而发生反转。

（我认为硅棒的厚度是一个方面。另一方面，硅棒在材料气体不均匀的情况下，特别是在尾气出口处，一般不会在硅棒下长得很圆。有些具有较大的凹面，使得硅芯的应力变化不均匀。与多晶硅一起，可以在生产中倾斜。沉淀物慢慢地坍塌了。

2、硅芯长度和质量

安装在还原炉中的硅芯作为多晶硅沉积的载体，也可能在很大程度上引起还原炉中的棒材反转。

硅芯安装在炉中的时间越长，硅芯的重心越高。目前，中国使用的硅芯高达2.5m（2.7m）。如果炉内发生压力波动，硅芯的重心越高，硅芯的摆动越严重，将导致硅芯严重倾斜，直到炉子倒转。

同时，影响硅芯的另一个因素是硅芯的拉伸质量。合格硅芯应均匀均匀，掺杂比例均匀。目前，大多数剩余产品采用石墨卡盘和硅芯直接研磨，因为硅芯在拉拔和磨削过程中不能达到要求的精度，导致硅芯和石墨卡盘接触不良，并产生许多“亮点”。在硅芯开始之后会出现“ill”（即，由于接触不良，局部电阻太大，相同的电流流过）。这一次，热更大，温度更高，而且看起来比其他部分更亮。如果亮度温度没有得到适当控制，硅芯将熔断并导致棒反转。同时，硅芯的重心必须在几何中心上。另外，在生产过程中，由于硅芯本身的重心偏移，随着硅棒的增大以及后续生产过程中炉内压力的波动，极易发生棒材反转。经济损失和额外工作量。

3、还原炉系统测控装置

还原炉测控装置主要指还原炉系统的温度、压力、流量的测量与控制，其中最重要的是还原炉的温度测控系统。

在还原炉的正常生产过程中，硅芯的表面温度为1040～1080℃，如果硅芯温度过高，会使硅芯迅速熔化，然后倾斜直至浇注棒。在生产过程中，由于还原炉测温装置的测量误差较大，尤其是硅棒外环的温度（我们认为内环的温度一般较高，因为它处于温度大气中）。环形外圈），炉内的实际温度远远超过正常操作温度，甚至接近硅芯的熔化温度。还原炉中的许多还原棒都是由这个原因引起的。

此外，如果还原炉的压力和进给控制系统不灵敏，则会导致还原炉内压力频繁波动，还可能导致还原炉硅芯频繁晃动。当波动剧烈时，可能导致硅棒的倾斜和反转。（这通常发生在硅棒相对较小的早期阶段。例如，当炉子被接通和更换时，连杆梁被抖掉，而当硅棒太大时，后期连杆不会抖动。