徐州協(xié)鑫硅企業(yè)參觀學習-實踐報告.doc

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1、基于協(xié)鑫硅材料科技有限公司參觀學習————實踐報告由于專業(yè)需要本學期開設(shè)了硅片晶控技術(shù)、硅片加工工藝兩門課程，便特別邀請了徐州協(xié)鑫企業(yè)多位工程技術(shù)人員授課，通過一個階段對協(xié)鑫硅硅材料多晶硅生產(chǎn)過程和技術(shù)的理論學習，在理論上基本熟悉了多晶硅的技術(shù)和加工過程。為更好地促進學習的深度和廣度，學院安排了到徐州協(xié)鑫硅企業(yè)參觀學習。一、實踐目的：1．參觀協(xié)鑫企業(yè)。2．結(jié)合理論知識熟悉多晶硅的生產(chǎn)加工過程。3．了解生產(chǎn)的細節(jié)和注意事項。二、實踐內(nèi)容：本次實踐參觀學習了以下生產(chǎn)工藝過程：坩堝檢測、坩堝噴涂、坩堝燒結(jié)、配料裝料、鑄錠1．坩堝：檢測、噴涂、燒結(jié)原材料石英

2、坩堝的原材料是二氧化硅，由于硅料鑄錠必須在高溫下進行，所以需要使用耐高溫的石英坩堝。石英坩堝中的主要成分和硅在高溫下會發(fā)生物理化學反應(yīng)，引起坩堝和硅料粘連，嚴重影響出錠質(zhì)量。SiN和硅在高溫下能保持穩(wěn)定，防止發(fā)生上述情況，來保證SiN均勻的附著在坩堝內(nèi)壁。（1）檢測：坩堝尺寸為840mm×840mm×420mm，燈檢測，據(jù)現(xiàn)場技術(shù)人員介紹，檢測過程需要2個工作人員合作進行。利用高聚光燈照射下要每個角落都檢測到，仔細觀察坩堝的裂縫、黑點、外觀以及對純度等不合格情況進行檢測。否則在鑄錠生產(chǎn)中會出現(xiàn)坩堝破裂，影響多晶硅的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。（2）噴涂：SiN配料的準

3、備：稱取250gSiN粉末，放置于濾網(wǎng)上，用勺子將粉末進行碾壓，避免出現(xiàn)太大的顆粒。用純水和SiN按照4：1的比例進行配料。操作人員穿著：因噴涂時會有很多粉塵，噴涂操作人員需要穿嚴密服裝，防止粉粒進入呼吸道。將坩堝抬入坩堝架，并貼緊底面。然后旋緊把手，踏下腳踏開關(guān)，旋轉(zhuǎn)四面依次進行相同操作。最后根據(jù)實際位置適當進行調(diào)整，使坩堝中心和轉(zhuǎn)動軸同心。腳踏開關(guān)控制坩堝架的鎖緊與否，踏下開關(guān)則坩堝架處于松開狀態(tài)，可隨意轉(zhuǎn)動；松開開關(guān)則坩堝架處于鎖緊狀態(tài)，不能轉(zhuǎn)動。清潔：打開氣路，調(diào)節(jié)氣槍處氣壓至0.5Mpa，配合海綿刷對坩堝內(nèi)壁進行清潔，清除毛發(fā)和微小顆粒。噴

4、涂：調(diào)節(jié)噴槍，調(diào)節(jié)進氣路氣壓至0.2mpa，接入蠕動泵出料口。垂直坩堝面25~30cm處進行噴涂操作，噴涂步驟要先底部后四周操作。據(jù)現(xiàn)場技術(shù)人員介紹，這是個細致工作，經(jīng)驗很重要，在噴涂時要能靈活操作。坩堝此時的溫度大約在30~65攝氏度，要將SiN噴涂料全部噴完。坩堝噴涂結(jié)束后，靜止約30分鐘，然后兩人小心將坩堝從架上取出。（3）燒結(jié)：將噴涂好的坩堝瀉下，然后進行燒結(jié)工作，坩堝放入電阻爐內(nèi)。取放過程中不能碰到已噴涂完成的坩堝內(nèi)表面。6小時內(nèi)逐漸加熱至1080℃，維持1080℃溫度3小時。當爐內(nèi)溫度降至300℃以下后，可以將爐門打開1-3cm，促進冷卻

5、。但絕不能打開過大，防止坩堝突然收縮碎裂。降至室溫后，坩堝可取用。2．裝料：配料、裝料配料中要求為P型硅原料，母合金電阻率規(guī)格達到0.003~0,0035Ω?CM，目標電阻率達到1.7Ω?CM，分離系數(shù)為0.8。配料種類有正料、珊瑚料、廢料等，每個坩堝所裝的原料要按照比例配對，提前為坩堝按照規(guī)格準備好原料量。據(jù)現(xiàn)場人員介紹，要將塊狀料裝在底部，邊角距離5cm上部裝入一些珊瑚料和其他料，并將稱量計算好的料全部裝入坩堝。3．鑄錠：熔化、長晶、退火、冷卻經(jīng)老師指點和現(xiàn)場觀察，鑄錠爐有上爐體、下爐體、爐體三角架、電腦顯示器、真空泵、冷卻水路組成。爐體內(nèi)部：加

6、熱電極、隔熱板、真空計、TC1、TC2、石墨平臺。保溫板、溢流棉等部分組成。有8組水路環(huán)形上升。在加熱前要將裝好料的坩堝運如爐體內(nèi)，利用叉車運坩堝放入爐體內(nèi)，并檢測好各個位置精確無差距。（1）加熱：此步驟升高石墨部件和硅的溫度，在功率控制中完成，該工序中均要在真空中完成，便于“烘干”石墨和隔熱板吸附的水分，通常會在1175攝氏度開始熔化，溫度由TC1控制，加熱超過溫度控制程序會自動加熱工序，并開始熔化。該過程需要11道步工序，調(diào)節(jié)功率控制，程序設(shè)定需要時間約7小時24分鐘（2）熔化該過程第一步工序需要真空進行，為了完成“烘干”殘留雜質(zhì)停留一個半小時溫

7、。溫度上升至1560攝氏度并保持不變，等待硅全部熔化完。該過程需要在熔化結(jié)束后功率在熔化過程中緩慢下降，DS塊得溫度也相當穩(wěn)定，達到文帝水平會緩慢上升，在接下來工序中，熔化結(jié)束特殊功能啟用結(jié)束熔化過程，熔化結(jié)束后所有的硅都達到熔點1420攝氏度，在坩堝側(cè)面部位因靠近坩堝出現(xiàn)高溫。該過程有8道工序，加熱模式均采用溫控，程序設(shè)定時間約10小時15分鐘（2）長晶在第一步工序中稍微降溫，隔熱板打開。在接下來的工序中隔熱板打開至最終位置，開始長晶，溫度下降1攝氏度或保持不變，在第二工序中，結(jié)晶和長晶開始，長晶的速度增加至超過每小時1厘米。隔熱板打開時熔體底部到

8、頂部形成溫度梯度。在接下來的三步工序中繼續(xù)降溫，長晶速度保持在每小時1.5厘米到2厘米左右。在倒數(shù)第二步工序