直拉式单晶炉测温方案.ppt

上海皇龙自动化工程有限公司 太阳能光伏产业红外测温仪应用 欢迎交流 邮箱mark jm 1 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 1 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 1 直拉式单晶炉基本结构 1 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 PYROSPOTDSR10N温度范围 700 1800 光学镜头 可变焦距 带石英玻璃保护窗 最小测量目标1 2mm测量距离 距离250 4000mm 光谱范围 0 7 1 1 m测量精度 0 5 测量值重复精度 0 2 测量值响应时间 5ms 可调直10s比色系数 双色 0 800 1 200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 1 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 1 多晶硅铸锭炉 1 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 600mbar2 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 多晶硅液面测温方案PYROSPOTDSR10N 坩埚加热器温度测量方案PYROSPOTDG40N 温度范围 700 1800 光学镜头 可变焦距 带石英玻璃保护窗 最小测量目标1 2mm测量距离 距离250 4000mm 光谱范围 0 7 1 1 m测量精度 0 5 测量值重复精度 0 2 测量值响应时间 5ms 可调直10s比色系数 双色 0 800 1 200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 温度范围 350 1800 光学镜头 固定或可变焦距 最小测量目标1 2mm光谱范围 1 5 1 8 m测量精度 0 5 测量值重复精度 0 1 测量值响应时间 10ms 可调直10s发射率 0 05 1 00输出信号 0 4