验证硅碳棒回融融接工艺
无论是由于直径突变、单晶断棱还是提断等原因导致的硅碳棒不良,都会使成本大幅增加。在此情况下,根据车间生产实际总结出一套回融接棒工艺。具体工艺过程包括:回融稳温接棒三个阶段,各阶段具体工艺参数。
融接工艺要点在于回融,直拉硅碳棒生长过程中,由于硅碳棒表面散热快,硅碳棒中心散热慢,硅碳棒底部呈内凹型。如果直接提断,在接棒时底部凹坑内会有气体进人,导致硅碳棒隐裂,因此必须回融。回融时硅碳棒边缘受热较多,熔融较快,回融后硅碳棒底部略显凸型,在接棒时可以避免有气体进入融接面。
单晶硅碳棒在回融时,由于断棱影响,需要回融较多长度,目的是确保导致断棱的位错完全融掉。之后提断,把硅碳棒当做一根粗籽晶重新引晶接棒。这样生产的硅碳棒,虽然上部分是单晶下部分是多晶,但是单多晶融接面没有大面积定向位错,在硅芯开方过程中不会出现大面积隐裂,导致良率严重降低。
经过多次工艺调试和试制,验证硅碳棒回融融接工艺,时间短、无隐裂,完全满足生产要求。
通过对比直拉法硅碳棒与单晶硅碳棒的主要工艺区别,以及融接工艺调试得出以下结论。
1)直拉法生产硅碳棒可以是单晶,也可以是多晶。单晶硅碳棒工艺与单晶硅碳棒一致,在拉制多晶硅碳棒时,引晶阶段是单晶,在放肩阶段需要通过扰动温度、晶转将单晶转变为多晶。
2)与单晶硅碳棒提断不同,多晶硅碳棒后期为纵向切割,提断或直径过小损失较大,严重时整炉报废。而单晶硅碳棒提断后,其余部分仍可作为合格品使用。
3)融接工艺解决了硅碳棒拉制过程中的提断问题,显著提高了成品率,降低了加工成本。具体工艺参数及操作手法因环境、设备而异,但工艺思路值得参考。http://www.zbqunqiang.cn/
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