直拉拉晶工艺研究论文

硅单晶生长方法：硅单晶生长方法包括CZ法（直拉法）和FZ法（区熔法）我们公司采用的直拉法直拉法的原理：利用籽晶从熔融态的硅中旋转提拉制备出单晶硅直拉法的设备：炉体、真空系统、气体系统、热场系统、电气控制系统、传动控制系统 炉体：炉体是多晶硅融化和单晶硅生长的场所，加热系统至于其中 真空系统：将Ar气通入炉体内后利用真空泵抽空，反复这个过程将炉体内的氧气抽干， 避免残余的氧气影响单晶硅棒的氧含量。 气体系统：通入的Ar气不仅起到传热介质的作用，同时带走炉体中挥发的SiO和CO 等气体 热场系统：热场系统包括石墨加热器、石墨坩埚、石墨-碳毡保温罩、石墨保温盖和石 墨电极。 电器控制系统： 温度控制系统：采用功率反馈和温度反馈相结合的方法控制温度高低 直径控制系统：采用拉速控制和温度控制相结合的方法控制直径大小 传动控制系统：传动系统包括晶升、晶转、锅升、锅转，一般采用测速电机和驱动电 机同轴的方法，取出速度变化的信号电压，将此速度信号电压与一 定电压相比较厚的差值，经放大区控制驱动马达的驱动电压，达到稳 定转速的目的。直拉法的过程：装料→抽真空→化料→籽晶与熔硅熔接→引晶 →放肩→转肩→等径→收尾 装料：装料过程中做到小料在下大料在上的原则减少硅料未熔的概率（装料过程中避免硅料和坩埚的碰撞，激烈的碰撞可能导致坩埚的碎末影响单晶硅中氧含量甚至坩埚的破裂） 抽真空：反复进行通Ar气后抽空这个过程将炉体内的氧气抽干，避免残余的氧气 影响单晶硅棒的氧含量 化料：化料完全后确认坩埚内壁是否有未熔的硅料，如有未熔的硅料，热屏下降的时候和未熔的硅碰撞引起坩埚内液面的波动，影响硅棒的生长。 籽晶与熔硅熔接：待熔体稳定后降下籽晶至液面3-5MM距离，使晶粒预热，以减少籽晶与熔硅的温度差，从而减少籽晶与熔硅接触时在籽晶中产生的热应力。预热后，下降籽晶至熔体表面，让他们有充分接触并熔接在一起。 引晶：无位错的籽晶与熔硅接触时因温差产生位错，引晶可以使该位错消失，建立无位错生长状态。 放肩：引晶完成后降低籽晶的提拉速度将直径放大到目标直径，目前的拉晶工艺几乎都采用平肩工艺，这种方法可以降低晶锭头部的原料损失。 转肩：晶体生长从直径放大阶段到等径生长阶段时候提高籽晶的拉速进行转肩 等径生长：当晶体基本实现等径生长并达到目标直径时，就可实现直径的自动控制 收尾：通过提高拉速和升高温度相结合方法收尾，防止位错反延。