多晶硅还原炉的倒棒现象进行总结分析,造成还原炉倒棒的主要原因有如下几个方面。
一、还原炉系统设备自身问题:在多晶硅棒生长过程中,从还原炉自身看,对硅棒的倾倒起到一定作用的主要包括进料气体分布装置和硅芯质量以及还原炉系统的测控装置,此外,炉内使用的硅芯的质量也很重要。
1.还原炉进料气体分布装置:炉内气体分布不均是导致还原炉倒棒的大隐患。造成还原炉内气体分布不均的一个主要原因是还原炉的进、出气分布装置所固有的设计缺陷。
2. 硅芯长度及质量:硅芯的问题在很大程度上也可能导致还原炉的倒棒现象发生。炉内安装的硅芯越长,硅芯的重心越高,在生产过程中倒棒率越高。
3.在还原炉正常生产过程中,若硅芯温度过高,则会使硅芯迅速熔断,进而发生倾斜,直至倒棒。还原炉系统测控装置还原炉测装置主要是指还原炉系统的温度、压力及流量的测量和控制,其中最主要的是还原炉的温度测量控制系统。再者还原炉的压力和进料控制系统若不灵敏,则会使还原炉内压力波动频繁,也可能导致还原炉硅芯左右频繁晃动,波动剧烈时即可能导致硅棒的倾斜和倒棒。
二、 硅棒安装过程中存在的问题:
硅棒的安装是否横平竖直也是导致硅棒发生倒棒的一个重要原因,如果有较小的偏移就可能在加压的过程中产生较大的偏移,随着硅棒的增长而倾斜甚至直接倒棒。导致硅芯安装不横平竖直也有以下几个方面的原因。在硅芯的安装过程中,也会在后续生产过程中导致硅芯的熔断和倒棒的发生。
三、硅棒生长控制操作中的问题:
1. 温度的控制:温度对于多晶硅沉积质量的影响是至关重要的,必须控制得当。
2.炉内压力波动控制:还原炉内压力波动是指进、出料的压力波动。由于还原炉的操作本身属于非稳态操作过程,其进、出料均随着硅芯棒的增长而单调增加,因此还原炉的进料波动在所难免,但必须得当。