文档介绍：直拉式单晶炉测温方案
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直拉式单晶炉
硅单晶是一种半导体材料。直拉式单晶炉是使用直拉方法获得硅单晶的一种设备。
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直拉式单晶炉
直拉单晶炉型式尽管不同，总的说来，主要由炉体、电器部分、热系统、水冷系统、真空系直拉式单晶炉测温方案
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直拉式单晶炉
硅单晶是一种半导体材料。直拉式单晶炉是使用直拉方法获得硅单晶的一种设备。
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直拉式单晶炉
直拉单晶炉型式尽管不同，总的说来，主要由炉体、电器部分、热系统、水冷系统、真空系统和氩气装置五大部分组成。
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直拉式单晶炉基本结构
测温
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直拉式单晶硅炉热场示意图
1、硅液液面温度的测量
单晶硅是在热场中进行拉制的，热场的优劣对单晶硅质量有很大影响。单晶硅生长过程中，好的热场，能生产出高质量的单晶。不好的热场容易使单晶变成多晶，甚至根本引不出单晶。有的热场虽然能生长单晶，但质量较差，有位错和其他结构缺陷。因此，配置最佳热场，对热场的实时监测非常重要,特别是结晶处的硅液液面的温度监测，尤为重要。
直拉式单晶炉测温应用
解决方案
采用一款短波双色测温仪（DSR10N），短波选择非常适合液态硅料温度测量，而双色设计可以克服炉内热场变化的影响。光学测温探头封装在紧凑型的机械外壳中，非常适合应用于直拉式单晶炉副室安装。
籽晶
硅棒结晶体
拉杆
炉塔
融化控制系统
炉缸控制系统
硅融体
炉缸
温度监测系统
PYROSPOT DSR10N
温度范围：700~1800℃光学镜头：可变焦距，带石英玻璃保护窗，测量距离：距离250~4000mm,光谱范围：~测量精度：%测量值重复精度：%测量值响应时间：5ms，可调直10s比色系数（双色）：~ 可通过软件或测温仪上的按钮调节输出信号：0/4~20毫安,温度线性
多晶硅铸锭炉
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多晶硅由多晶硅铸锭炉生产出来。多晶硅的生产是把高纯多晶硅装入到铸锭炉中，先熔化成液态，通过铸锭炉的自动化的操作，使液态硅自下向上缓慢地重新结晶，生成一块大晶粒的多单晶体的铸锭硅来。
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多晶硅铸锭炉
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多晶硅生产过程简介
1、装炉
将多晶硅料和掺杂剂放入炉内，给炉室抽真空并通氩气，保持气压为：400～600mbar
2、加热熔化硅料
给炉室内的石墨加热器通电加热。先预热，使石英坩埚的温度达到1200～1300℃左右，保持4~5小时。然后逐渐增加加热功率，使石英坩埚内的温度达到1500℃（大于硅熔点）左右，硅原料开始熔化。该时间约为9~11小时。
3、铸锭硅生长
使石英坩埚的温度降至1420～1440℃（硅熔点）左右，通过缓慢提升隔热系统或缓慢降低坩埚的方法，使下部的液态硅温度降低首先凝固成晶体，并从下往上非常缓慢地长晶。
4、退火处理
坩埚内的液态硅全部结晶成固态后，把炉温控制在稍比熔点低一些，并让硅锭整体温度保持一致，退火处理3～4个小时，以消除硅锭内部的应力和裂纹，减少位错
5、停炉冷却
把加热功率降低并关闭，并充入氩气，提升气压至大气压。让铸锭硅在炉内自然冷却8～13个小时。方可打开炉室，取出铸锭硅块。
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多晶硅炉基本构造（红外测温仪安装处）
单晶炉多晶炉材料发射率
晶体：
熔体：
石英坩埚：
石墨：
培训专用
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