提纯铸锭炉使用说明书(8)

2018-11-17 21:44

在捡漏通过的情况下,点击模式界面中的“自动运行”按钮,设备即进入自动运行状态。

设备的自动运行要经过预热阶段、熔化阶段、提纯阶段、长晶阶段、退火阶段、和冷却阶段六个阶段。

各个阶段的运行工艺配方可依据工艺的要求在配方中设定。 各阶段说明如下:

加热阶段 加热阶段是在功率控制模式下进行的,通过功率输出的逐渐增大从而提升温度,当温度达到1175时即进入温度控制模式也就是熔化的第一步。

熔化阶段 熔化阶段是整个炉子温度最高的阶段,在这个阶段最高温度达到了1560度,为的就是使硅料全部熔化,该过程大概需要10多个小时。熔化阶段会出现熔化结束报警,告诉操作人员熔化结束,操作人员一方面可观察T1温度和T2温度,确认是否熔化。也可以到炉顶观察孔观察是否熔化结束,当看到硅液呈规则的圆形形状,没有很大的晃动,说明熔化结束。

提纯阶段:提纯阶段是在高温和高真空状态下保温的过程,在这过程中一般温度要保持在1500以上,真空度能达到0.00067mbar以上,具体的时间要根据我们的材料的杂质含量来确定。

长晶阶段 硅料提纯结束后,降低加热功率,使石英坩埚的温度降至1440以下,然后逐步下降坩埚和打开隔热门,与周围形成热交换,使熔体的温度自底部开始降低,晶体硅首先在底部形成,并呈柱状向上生长,直至晶体生长结束,该过程大概需要20几个小时左右。长晶阶段会有长晶报

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警提醒操作工确认长晶结束。

退火阶段 晶体生长完成后,由于底部和上部存在较大的温度梯度,硅锭中可能存在热应力或者如果直接进入冷却会造成裂痕,所以晶体生长完成后,晶体保持在熔点左右2到3小时,使其温度均匀,减少内部应力。 冷却阶段 硅锭在炉内退火后,通过慢慢减小功率,打开隔热门,通入氩气,同时在第三步,腔室压力逐渐上升,当温度降到300度以下时即可出炉。

紧急冷却 紧急冷却是为了应对一些故障时编制的工艺,当炉子出现硅液溢流等紧急情况时

为了人身安全,我们可以手动进入急冷程序,此时加热器断开,功率为零,使硅锭快速凝固。确保设备及人身安全。

5.6 出炉

当温度低于300度时,操作人员即可观察炉内的压力,并将界面切换到手动界面,打开放气阀,使炉内的压力和外部的大气压力保持平衡,即可打开炉门出炉。

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6, 设定

主参数设定界面

检漏时间:真空达到检漏值后,所需的检漏时间。在这里设定为300S。 检漏真空度:检漏时所需达到的真空极限值。在这里设定为0.008mbar. 最高报警温度:这是炉子所允许的最高温度,由热偶测得,如果超过所允许的最高温度限定设备将报警,设备将断电。在这里设定为1600度。 最高温度自动断电时间:最高温度到达后,会出现自动断电.在这里设定的时间是10分钟.

允许的温度误差:允许的温度误差是设定温度和热偶测得的温度间最大偏差,如果超过了允许的温度误差,就会发出这个报警。一般来说,设定的升温速度过快,就会出现输出功率不够的现象,这时一是减缓升温速度,二是进一步加大功率输出。在这里设定为40度。

允许的最大功率: 这是运行过程中,所允许输出的最大功率。在这里设定

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为100%。

最大功率持续时间:输出功率的最大极限值报警。在这里设定为20分钟。 加热阶段转换到温度控制模式的温度:在加热期间,当热偶测量的温度达到这个温度时,程序将从功率控制模式转换到温度控制模式,然后进入熔化阶段。在这里设定为1175度。

冷却结束打开炉门时的温度:冷却结束,打开炉门炉内温度。在这里我们设臵为300℃。

硅液溢流与电源断开的时间间隔:发生硅液溢流报警后,开始计时,如果复位不成功,达到该时间,程序自动转入紧急冷却程序。在这里设臵为60S. 氩气不足报警:氩气的供气压力有一个最低值,低于该压力即报警。在这里设臵为0.2MPA.

压缩空气供气不足报警:压缩空气的供气压力有一个最低值,低于该压力即报警。在这里设臵为0.5MPA.

罗茨泵开启真空度:罗茨泵需在一定的真空范围内方能开启。在这里设定为8mbar.

扩散泵打开需要达到的真空度:打开扩散泵时所需的真空度,在这里设臵为0.05mbar.

扩散泵打开,扩散泵所需温度:扩散泵开启时,扩散泵体加热达到的温度。在这里设臵为170℃。

扩散泵加热开所需的炉内温度:在这里设臵为1200℃。

转化到大流量抽气时的压力:抽气降压阶段,当达到这个压力,档板阀开启,比例阀关闭。在这里设臵为20mbar.

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气体模式下超压报警:这个压力是炉子能保持正常运行的最大压力,如果超过了设定的最大允许值,将会断开电源,转入抽真空模式。在这里设臵为900mbar.

气体模式下警告压力:这是一个警告值,说明炉内压力过大,如果超过了警告压力允许值,将会发出报警,在实际压力超过最大压力之前,它警告操作人员立即查明原因并解决问题。在这里设臵为700mbar.

真空模式下最大压力:在真空模式下,用这个值监控炉内的最大压力,超过该压力,将会出现报警,说明漏气或者因为硅料排气太多造成过压。在这里设臵为1.33mbar.

氩气流量允许最大误差:这是流量控制器允许的最大误差,指实际流量与设定流量之间的最大误差。在这里设臵为0.2升/分钟

总进水管水压报警参数:主管路设有电接点水压力表,水压低于该值会发出报警,说明总管进水水压不足.在这里设臵为0.35MPA.

分水管水流报警值:分水管路设有水流量表,水流量低于设定值会发出报警,说明分水管进水水流量不足.在这里设臵为 升/秒.

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