ポリシリコンの製造方法。

1. 読み込み

コーティングされた石英るつぼを熱交換テーブルに置き、シリコン原料を加え、加熱装置、断熱装置、炉カバーを取り付け、炉を排気して炉内の圧力を0.05〜0.1mbarに下げ、真空を維持します。保護ガスとしてアルゴンを導入し、炉内の圧力を基本的に約 400 ～ 600 mbar に保ちます。

2. 加熱

グラファイトヒーターを使用して炉本体を加熱し、まずグラファイト部品、絶縁層、シリコン原料などの表面に吸着した水分を蒸発させ、その後ゆっくりと加熱して石英るつぼの温度を約1200〜1300℃に達させます。℃。このプロセスには 4 ～ 5 時間かかります。

3. 溶ける

保護ガスとしてアルゴンを導入し、炉内の圧力を基本的に約 400 ～ 600 mbar に保ちます。加熱出力を徐々に上げて、るつぼ内の温度を約1500℃に調整します。℃とシリコン原料が溶け始めます。 1500くらいは残しておきましょう℃溶解プロセス中、溶解が完了するまで。このプロセスには約 20 ～ 22 時間かかります。

4. 結晶成長

シリコン原料が溶解した後、加熱出力を下げてるつぼの温度を約1420～1440℃まで下げます。℃、これはシリコンの融点です。次に、石英るつぼが徐々に下方に移動するか、断熱装置が徐々に上昇するため、石英るつぼはゆっくりと加熱ゾーンから離れ、周囲と熱交換を形成します。同時に冷却板に水を流し、溶融物の温度を底部から下げ、まず底部に結晶シリコンが形成されます。成長プロセス中、固液界面は結晶成長が完了するまで常に水平面と平行のままです。このプロセスには約 20 ～ 22 時間かかります。

5. アニーリング

結晶成長が完了した後、結晶の底部と上部の間の温度勾配が大きいため、インゴット内に熱応力が存在する可能性があり、シリコンウェーハの加熱や電池の準備中に再び破損しやすくなります。 。したがって、結晶成長が完了した後、シリコンインゴットの温度を均一にし、熱応力を軽減するために、シリコンインゴットを融点付近に２〜４時間保持する。

6. 冷却

シリコンインゴットを炉内でアニールした後、加熱電源を切り、断熱装置を上げるかシリコンインゴットを完全に下げ、炉内にアルゴンガスを大量に導入して、シリコンインゴットの温度を徐々に下げます。室温;同時に、炉内のガス圧力が徐々に上昇し、大気圧に達します。このプロセスには約 10 時間かかります。