Що таке Crystal Growth Furnace System

Піч для вирощування монокристалів — вузькоспеціалізоване обладнання, що використовується для виробництва бездислокаційних монокристалів із полікристалічного кремнієвого матеріалу. У середовищі газу аргону в печі використовується система нагріву графіту для плавлення полікристалічного кремнію та вирощування монокристалічного кремнію за допомогою методу Чохральського. Піч складається з шести ключових систем, які працюють у гармонії для забезпечення ефективного та високоякісного вирощування кристалів. Ці системи включають систему механічної трансмісії, систему контролю температури нагріву, систему вакууму, систему газу аргону, систему водяного охолодження та електричну систему керування.

Система механічної трансмісії

Механічна система передачі є основою робочої здатності печі для вирощування монокристалів. Він відповідає за керування рухом як кристала, так і тигля, включаючи підйом і обертання затравкового кристала та регулювання вертикального та обертального положень тигля. Точність у контролі цих параметрів має вирішальне значення для успіху кожної фази росту кристала, наприклад, затравки, шийки, плеча, росту рівного діаметра та хвоста. Точний контроль положення, швидкості та кута затравкового кристала на цих етапах забезпечує зростання кристала відповідно до необхідних умов процесу. Без цієї системи піч не змогла б виконувати точні налаштування, необхідні для виробництва кристалів без дефектів.

Система контролю температури опалення

Основою функціональності печі є система контролю температури нагрівання, яка відповідає за генерування тепла, необхідного для плавлення полікристалічного кремнію, і підтримки стабільної температури протягом усього процесу росту кристалів. Ця система складається з таких компонентів, як обігрівач, датчики температури та блок контролю температури. Нагрівач, який часто виготовляється з високочистого графіту, генерує тепло шляхом перетворення електричної енергії в теплову. Коли кремнієвий матеріал досягає бажаної температури і плавиться, датчики температури постійно відстежують коливання. Ці датчики надсилають дані в режимі реального часу до блоку керування, який регулює вихідну потужність для підтримки точної температури в печі. Підтримка стабільної температури має вирішальне значення, оскільки навіть незначні коливання можуть призвести до дефектів кристалів або неправильного росту.

Вакуумна система

Вакуумна система має вирішальне значення для створення та підтримки ідеального середовища низького тиску, необхідного під час росту кристалів. Він працює шляхом видалення повітря, домішок та інших газів із камери печі за допомогою вакуумних насосів. Цей процес гарантує, що піч працює при тиску, як правило, нижче 5 TOR, запобігаючи окисленню кремнієвого матеріалу під час високотемпературного процесу. Крім того, вакуумне середовище допомагає усунути будь-які летючі домішки, що виділяються під час росту кристала, що може значно покращити чистоту та загальну якість отриманого монокристала. Таким чином, вакуумна система не тільки захищає кремній від небажаних реакцій, але й підвищує продуктивність і надійність печі.

Газова система аргону

Система газу аргону служить двом основним цілям: захист кремнієвого матеріалу від окислення та підтримка внутрішнього тиску в печі. Після процесу вакуумування в камеру вводиться високочистий газ аргон (з рівнем чистоти 6N або вище). Аргон, будучи інертним газом, створює захисний бар’єр, який запобігає реагування залишків кисню або зовнішнього повітря з розплавленим кремнієм. Крім того, контрольоване введення аргону допомагає стабілізувати внутрішній тиск, створюючи оптимальне середовище для росту кристалів. У деяких випадках потік газу аргону також допомагає відводити надлишок тепла від зростаючого кристала, діючи як охолоджуючий агент для покращення контролю температури.

Система водяного охолодження

Система водяного охолодження призначена для керування теплом, що виділяється різними високотемпературними компонентами всередині печі, такими як нагрівач, тигель і електроди. Під час роботи печі ці компоненти виділяють значну кількість тепла, яке, якщо не керувати ним, може призвести до пошкодження або деформації. Система водяного охолодження циркулює охолоджуючу воду через піч, щоб розсіювати надлишок тепла та підтримувати ці компоненти в межах безпечних робочих температур. Окрім подовження терміну служби компонентів печі, система охолодження відіграє допоміжну роль, допомагаючи регулювати температуру всередині печі, тим самим покращуючи загальний контроль температури та точність.

Електрична система управління

Електрична система керування, яку часто називають «мозком» печі для вирощування монокристалів, контролює роботу всіх інших систем. Ця система отримує дані від різних датчиків, включаючи датчики температури, тиску та положення, і використовує цю інформацію, щоб у режимі реального часу коригувати механічну трансмісію, систему опалення, вакууму, аргону та водяного охолодження. Наприклад, електрична система керування може автоматично регулювати потужність нагріву на основі показників температури або змінювати швидкість і кут обертання кристала та тигля під час різних фаз процесу росту. Крім того, система оснащена функціями виявлення несправностей і сигналізації, що гарантує миттєве виявлення будь-яких порушень і вжиття коригувальних дій для підтримки безпечної та ефективної роботи.

Підсумовуючи, шість основних систем печі для вирощування монокристалів працюють у тандемі, щоб полегшити складний процес вирощування кристалів. Кожна система відіграє важливу роль у підтримці необхідних умов для виробництва високоякісних монокристалів, забезпечуючи ефективну та безпечну роботу печі. Незалежно від того, чи йдеться про контроль температури, тиску чи механічних рухів, кожна система має важливе значення для загального успіху печі.

---

Пропозиції Semicorexвисокоякісні графітові деталідля печей вирощування кристалів. Якщо у вас є запитання або вам потрібна додаткова інформація, будь ласка, не соромтеся зв’язатися з нами.

Контактний телефон +86-13567891907

Електронна адреса: sales@semicorex.com