2016年6月23日星期四

石英坩堝使用過程中的異常現像——變形



  產生變形的原因

  1。裝料方法不當

  大塊硅料石英舟與石英坩堝的接觸呈面接觸狀態,這在熔料過程中容易發生掛邊導致坩堝變形;坩堝最上部全部裝了碎小細料,這在熔料時易發生下部已溶陶瓷完,上部呈結晶狀態而造成坩堝變形。

  2。熔料方法不當

  目石英前在太陽能單晶生產中,普遍都采用熱屏工藝,而熱屏使用一般又分為上掛式和下放式兩種。在上掛式熱屏工藝中如采用上部先熔法,即將堝位先降至最低位,讓上部料先熔,這種方式極易導致在熔料過程中產生石英坩堝變形。在下放式熱屏工藝中一般上部不容易變形,但如果上部硅料融化下沉後如不及時將堝位上升,石英堝底部極易鼓包變形。

  3。溶料功率不當

  由於硅熔點為1420℃,一般的熔料溫度在1550~1600℃左右,如果熔料溫度過高,在熔料過程中石英坩堝極易發生變形。

  當熔料料溫度偏低時,坩堝上部的料與堝壁接觸處易發生似熔非熔的狀態,當下部料熔完上部已掛邊的塊料將石英坩堝下拉而發生變形。

  4。原材料問題

  原料質量參差不齊,其所含雜質遠高於原始多晶,酸洗工藝不盡完善,這對坩堝的正常使用影響也非常大,主要表現在容易發生嚴重析晶。

  5。石英坩堝本身存在質量問題

石英管  石英坩堝在生產,清洗,包裝中受到沾污,拉晶時發生析晶現像(包括液位線以上的部分),這樣石英坩堝原有的厚度會減薄,強度也隨之下降,容易發生變形。石英坩堝原有厚度太薄,強度不夠,也易發生坩堝變形。

  6。在放置石英坩堝和裝填硅料的過程中由於操作不當使石英坩堝受到沾污,也會造成石英坩堝發生變形。

  石英坩堝變形對拉晶的影響

  石英坩堝變形後,在拉晶過程中隨著堝位的上升,石英坩堝變形的凸出部分將碰撞到導流筒,影響或無法繼續正常的拉晶。溶料中發生鼓包且鼓包較大時,在拉晶過程中隨著液位的下降,鼓包會漸漸露出液面,這時已經拉出的晶棒會碰擦鼓包,如不及時停爐會發生晶棒跌落的嚴重事故。

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