Verfahren zur Herstellung von Polysilicium.

1. Laden

Stellen Sie den beschichteten Quarztiegel auf den Wärmetauschertisch, fügen Sie Siliziumrohmaterial hinzu, installieren Sie dann Heizgeräte, Isoliergeräte und Ofenabdeckung, evakuieren Sie den Ofen, um den Druck im Ofen auf 0,05–0,1 mbar zu reduzieren und halten Sie das Vakuum aufrecht. Leiten Sie Argon als Schutzgas ein, um den Druck im Ofen im Wesentlichen auf etwa 400–600 mbar zu halten.

2. Heizung

Verwenden Sie eine Graphitheizung, um den Ofenkörper zu erhitzen, verdampfen Sie zunächst die auf der Oberfläche von Graphitteilen, Isolierschichten, Siliziumrohstoffen usw. adsorbierte Feuchtigkeit und erhitzen Sie sie dann langsam, bis die Temperatur des Quarztiegels etwa 1200–1300 erreicht℃. Dieser Vorgang dauert 4-5 Stunden.

3. Schmelzen

Leiten Sie Argon als Schutzgas ein, um den Druck im Ofen im Wesentlichen auf etwa 400–600 mbar zu halten. Erhöhen Sie die Heizleistung schrittweise, um die Temperatur im Tiegel auf etwa 1500 anzupassen℃, und der Siliziumrohstoff beginnt zu schmelzen. Behalten Sie etwa 1500℃während des Schmelzvorgangs, bis der Schmelzvorgang abgeschlossen ist. Dieser Vorgang dauert etwa 20-22 Stunden.

4. Kristallwachstum

Nachdem das Silizium-Rohmaterial geschmolzen ist, wird die Heizleistung reduziert, um die Temperatur des Tiegels auf etwa 1420–1440 zu senken℃, das ist der Schmelzpunkt von Silizium. Dann bewegt sich der Quarztiegel allmählich nach unten oder die Isolationsvorrichtung steigt allmählich an, so dass der Quarztiegel langsam die Heizzone verlässt und einen Wärmeaustausch mit der Umgebung herstellt; Gleichzeitig wird Wasser durch die Kühlplatte geleitet, um die Temperatur der Schmelze vom Boden her zu senken, und am Boden bildet sich zunächst kristallines Silizium. Während des Wachstumsprozesses bleibt die Fest-Flüssigkeits-Grenzfläche immer parallel zur horizontalen Ebene, bis das Kristallwachstum abgeschlossen ist. Dieser Vorgang dauert etwa 20-22 Stunden.

5. Glühen

Nachdem das Kristallwachstum abgeschlossen ist, kann es aufgrund des großen Temperaturgradienten zwischen der Unterseite und der Oberseite des Kristalls zu thermischen Spannungen im Barren kommen, der beim Erhitzen des Siliziumwafers und der Vorbereitung der Batterie leicht wieder bricht . Daher wird der Siliziumbarren nach Abschluss des Kristallwachstums 2 bis 4 Stunden lang nahe dem Schmelzpunkt gehalten, um die Temperatur des Siliziumbarrens gleichmäßig zu machen und die thermische Belastung zu verringern.

6. Kühlung

Nachdem der Siliziumbarren im Ofen geglüht wurde, schalten Sie die Heizleistung aus, heben Sie die Wärmeisolationsvorrichtung an oder senken Sie den Siliziumbarren vollständig ab und leiten Sie einen großen Argongasstrom in den Ofen ein, um die Temperatur des Siliziumbarrens allmählich auf nahezu zu senken Raumtemperatur; Gleichzeitig steigt der Gasdruck im Ofen allmählich an, bis er Atmosphärendruck erreicht. Dieser Vorgang dauert etwa 10 Stunden.