【康沃真空網】目前,減壓拉晶工藝是直拉法生產硅單晶常采用的工藝。減壓工藝是在整個拉晶過程中,連續(xù)地向單晶爐爐膛內通入惰性氣體,同時真空泵不斷地從爐膛向外抽氣,保持爐膛內真空度穩(wěn)定,爐膛內保持負壓。在硅單晶生長過程中,采用這種工藝保持惰性氣體從爐體自頂向底地貫穿整個硅單晶生長的設備內,及時地帶走由于高溫而產生出來的硅氧化物和雜質揮發(fā)物,保持單晶爐膛內真空度穩(wěn)定,減少外界因素對單晶爐膛內真空度的影響,確保硅單晶的品質。
真空系統(tǒng)
(1)主真空系統(tǒng)
主真空系統(tǒng)提供了為各腔體抽真空或者當隔離閥關閉時僅為上下爐室抽真空的閥和管道。為控制真空腔獨立氣流壓力提供了自動壓力控制節(jié)流閥。
?。?)輔助(副爐室)真空系統(tǒng)
輔助真空系統(tǒng)提供了將副爐室從常壓抽至與上下爐室相等壓力的閥和管道。在隔離步驟中,它通常是最先使用的,一根柔性波紋管為提升和旋轉副爐室提供柔性連接。
單晶爐生產工序:加料→熔化→縮頸生長→放肩生長→等徑生長→尾部生長
1、加料:將多晶硅原料及雜質放入石英坩堝內,雜質的種類依電阻的N或P型而定。雜質種類有硼,磷,銻,砷。
2、熔化:加完多晶硅原料于石英堝內后,長晶爐必須關閉并抽成真空后充入高純氬氣使之維持一定壓力范圍內,然后打開石墨加熱器電源,加熱至熔化溫度(1420℃)以上,將多晶硅原料熔化。
3、縮頸生長:當硅熔體的溫度穩(wěn)定之后,將籽晶慢慢浸入硅熔體中。由于籽晶與硅熔體場接觸時的熱應力,會使籽晶產生位錯,這些位錯必須利用縮勁生長使之消失掉。縮頸生長是將籽晶快速向上提升,使長出的籽晶的直徑縮小到一定大?。?-6mm)由于位錯線與生長軸成一個交角,只要縮頸夠長,位錯便能長出晶體表面,產生零位錯的晶體。
4、放肩生長:長完細頸之后,須降低溫度與拉速,使得晶體的直徑漸漸增大到所需的大小。
5、等徑生長:長完細頸和肩部之后,借著拉速與溫度的不斷調整,可使晶棒直徑維持在正負2mm之間,這段直徑固定的部分即稱為等徑部分。單晶硅片取自于等徑部分。
6、尾部生長:在長完等徑部分之后,如果立刻將晶棒與液面分開,那么效應力將使得晶棒出現(xiàn)位錯與滑移線。于是為了避免此問題的發(fā)生,必須將晶棒的直徑慢慢縮小,直到成一尖點而與液面分開。這一過程稱之為尾部生長。長完的晶棒被升至上爐室冷卻一段時間后取出,即完成一次生長周期。