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直拉單晶硅設(shè)備與工藝研究 目 錄 摘要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ⅰ Abstract .......................................................... Ⅱ 第一章 緒論 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 單晶硅的制備方法 ...............................................1 區(qū)熔法 .................................................... 1 直拉法 .................................................... 1 直拉單晶硅 的 特點(diǎn) ...............................................2 第二章 直拉單晶爐設(shè)備結(jié)構(gòu)及保養(yǎng)與維護(hù) .............................3 直拉單晶硅 爐 的結(jié)構(gòu) .............................................3 直拉單晶設(shè)備中的各類裝置 .......................................4 直拉單晶爐保養(yǎng)和維修簡(jiǎn) 介 .......................................7 第三章 直拉單晶硅的工藝流程與常見(jiàn)故障處理 ....................... 8 直拉單晶硅的一般工藝流程 .......................................8 拉晶過(guò)程中的異常情況及處理 ....................................13 熔硅過(guò)程中的異常情況及其處理 ............................. 13 硅跳 ..................................................... 13 突然停電及熔硅時(shí)未通水 ................................... 14 單晶爐常見(jiàn)故障 ............................................... 14 第四章 單晶爐熱場(chǎng)的研究和技術(shù)改進(jìn) ................................16 直 拉單晶爐的熱場(chǎng) ..............................................16 直拉單晶爐熱場(chǎng)控制系統(tǒng) ........................................17 結(jié)論 ..............................................................19 參考文獻(xiàn) ..........................................................20 致謝 ..............................................................21 直拉單晶硅設(shè)備與工藝研究 I 直拉單晶硅設(shè)備與工藝研究 摘要 得益于全球光伏產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展,我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)近年來(lái)也迅速騰飛。目前,我國(guó)已經(jīng)成為光伏產(chǎn)業(yè)大國(guó),各地大力發(fā)展太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè),許多單晶硅企業(yè)紛紛上馬。研究和掌握單晶硅的制取工藝顯得尤為重要。目前單晶硅制備的主要方法有直拉法與區(qū)熔法,而國(guó)內(nèi)大部分單晶硅都是采用直拉法制備的。直拉法生長(zhǎng)單晶硅的設(shè)備和工藝比較簡(jiǎn)單,容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制,生產(chǎn)效率高,易于制 備大直徑單晶,容易控制單晶中雜質(zhì)濃度,可以制備低電阻單晶。 本論文詳細(xì)介紹了直拉單晶爐的結(jié)構(gòu)與直拉單晶硅的工藝流程,并對(duì)實(shí)際生產(chǎn)中可能遇到的常見(jiàn)問(wèn)題進(jìn)行了分析,最后對(duì)一些關(guān)鍵工藝如熱場(chǎng)設(shè)計(jì)方面提出自己的改進(jìn)建議。 關(guān)鍵詞:直拉法;單晶硅;單晶爐;熱場(chǎng);工藝改進(jìn) 直拉單晶硅設(shè)備與工藝研究 II Czochralski silicon device and process research Abstract Thanks to the rapid development of the global PV industry, the photovoltaic industry in China in recent years to take off quickly. At present, China has bee a large photovoltaic industry, vigorously develop around the solar industry, many of monocrystalline silicon panies have launched. Study and master the monocrystalline silicon preparation process is particularly important. The monocrystalline prepared Czochralski method, zone melting, while most of the domestic monocrystalline Czochralski prepared. Czochralski method of growing monocrystalline Si devices and the process is relatively simple, easy to achieve automatic control, high production efficiency, easy to prepare a largediameter single crystal, easy to control the concentration of impurities in the single crystal can be prepared by a lowresistance single crystal. This paper details the the the Czochralski crystal furnace structure and Czochralski silicon process, mon problems encountered and the actual production may last some key processes, such as the design of the thermal field remendations for improvement. Keyword: Czochralski。 Monocrystalline。 Single crystal furnace。 Thermal field。 Process Improvement 直拉單晶硅設(shè)備與工藝研究 1 第 1 章 緒論 單晶硅的制備方法 為了制備 性能良好的單晶硅,在生產(chǎn)實(shí)踐中,人們通過(guò)不斷探索 、 發(fā)展和完善了 單晶硅 生長(zhǎng)技術(shù)。從熔體中生長(zhǎng)單晶所用直拉法和區(qū)熔法,是當(dāng)前生產(chǎn) 單晶硅 的主要方法。 區(qū)熔法 區(qū)熔法又稱 Fz 法,即 懸浮