通过多晶硅西门子工艺中的精准热管理,确保高品质多晶硅生产
挑战
在CVD工艺中保持**的温度控制至关重要,但由于高温、真空环境及有限的视觉通道,使得准确的非接触式温度测量与校准变得**挑战性。
解决方案
采用光纤与比率技术的红外测温仪,可在狭窄高温区域实现精准非接触式温度测量,确保西门子法关键CVD阶段的过程控制持续稳定。
优势
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确保多晶硅沉积均匀,减少结构缺陷并提升纯度
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通过精准温控防止硅棒过热及潜在反应器故障
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在极端高温与强腐蚀性环境中稳定运行
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可在密闭反应空间内实现非侵入式精准监测
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依托强大技术支持,助力快速系统集成与工艺优化
温度控制在西门子法硅制备工艺中的关键作用
高纯多晶硅是制造集成电路和太阳能电池*常用的基础材料。这种多晶硅主要通过西门子法中的化学气相沉积工艺生产。尽管该工艺成本较高且生产速度相对缓慢,但其生产高纯度多晶硅的**能力使其始终占据全球主导地位——约75%的全球多晶硅产量依赖此技术,这主要归功于其无可替代的高纯度产出优势。近年来中国低成本工厂的崛起大幅降低了生产成本,显著提升了该工艺的经济可行性。
西门子法的原料是含有0.5%-1.5%杂质的冶金级硅。提纯过程中,首先将原料研磨成细颗粒,使其与氯化氢反应生成具有高挥发性的三氯氢硅液体。利用三氯氢硅31.8°C的低沸点特性,通过蒸馏工艺进行深度提纯。提纯后的三氯氢硅被送入化学气相沉积反应器中,在通电加热至1150°C的超细硅芯表面发生热分解反应,硅元素逐步沉积形成直径150-200毫米的多晶硅棒。这个高耗能阶段对*终产品纯度具有决定性影响。
全过程温度控制,特别是在CVD沉积阶段,对工艺成败至关重要。随着硅棒直径的持续生长,必须通过精密的功率调节维持恒定的生长温度,既要防止过热导致的硅棒熔毁风险,又要确保三氯氢硅在硅芯表面的均匀沉积,从而避免多晶硅结构缺陷的产生。传统接触式测温传感器因晶体生长工艺的特殊性而无法适用,红外温度监测技术因此成为控制这个耗时、耗能且成本高昂的核心工艺的**有效手段。

西门子工艺中采用红外测温仪实现可靠的硅温测量
硅的发射率会随温度、波长和表面特性而变化,这导致其在不同光谱范围内表现出复杂且动态的特性。为实现可靠的硅温测量,建议使用约1微米的短红外波长,因为在此波段内,发射率能保持稳定,不受温度变化影响。双色测温仪因其无需填满整个视场即可测量硅棒温度而具有独特优势,在存在氢气的环境中还可配备防爆外壳。
光纤双色测温仪能有效测量衬底或沉积多晶硅膜的温度。这种分体式测温仪结构紧凑,配备柔性光纤探头,可安装于狭窄或难以触及的区域。其设计能耐受恶劣工况,包括高温环境、振动和化学腐蚀。比例测温技术通过比对两个不同波长的光强度,可提供**的温度测量值,同时减少因发射率波动、光学干扰或光路衰减等因素引起的误差。
尽管如此,仍有部分企业倾向于使用单色测温仪,这类设备基于单一波长测量,易受发射率变化影响。他们在西门子工艺中更看重测量的重复性而非**温度精度。然而对于双色测温仪而言,其智能比例模式能自适应发射率或比例系数的变化,即使在两个波长的发射率非均匀变化时,仍能确保测量的准确性。
适用于多晶硅生长工艺的耐用、经济、可靠的红外测温解决方案
配备无源传感头的光纤双色测温仪,在复杂环境安装中展现出显著优势。该技术使电子元件远离反应器内的恶劣工况,确保了设备的耐用性与长效运行。非接触式测量系统避免对工艺过程造成干扰,彻底消除污染风险。面对极高的环境温度及潜在危险性气氛,光纤技术成为维持精准**温度测量的关键保障。
Optris红外测温仪不仅性能可靠,更具**的成本效益。其以同类产品一半的价格提供精准稳定的温度数据,在确保传感器性能的同时实现了经济性选择。显著缩短的红外传感器交付周期,更有助于加快系统部署与工艺开发迭代。
此外,Optris持续的技术支持确保问题得以及时解决,客户可依托其专业经验实现工艺的持续优化。这种全方位服务模式不仅保障即时成效,更致力于构建长期共赢的合作关系。
推荐产品:光纤双色红外测温仪、视频双色红外测温仪



