Een monokristaloven is een apparaat dat gebruik maakt van eengrafietverwarmerOm polykristallijne siliciummaterialen te smelten in een inert gas (argon) en de Czochralski-methode te gebruiken om niet-gedisloceerde monokristallen te laten groeien. Het bestaat voornamelijk uit de volgende systemen:
Mechanisch transmissiesysteem
Het mechanische transmissiesysteem is het basisbesturingssysteem van de monokristallijne oven, dat voornamelijk verantwoordelijk is voor het regelen van de beweging van kristallen ensmeltkroezen, inclusief het optillen en roteren van zaadkristallen en het optillen en roteren vansmeltkroezenHet systeem kan parameters zoals de positie, snelheid en rotatiehoek van kristallen en kroezen nauwkeurig aanpassen om een soepel verloop van het kristalgroeiproces te garanderen. In verschillende kristalgroeifasen, zoals seeding, necking, shouldering, equal diameter growth en tailing, moet de beweging van entkristallen en kroezen bijvoorbeeld nauwkeurig worden gecontroleerd door dit systeem om te voldoen aan de procesvereisten voor kristalgroei.
Verwarmingstemperatuurregelsysteem
Dit is een van de kernsystemen van de monokristallijne oven, die wordt gebruikt om warmte te genereren en de temperatuur in de oven nauwkeurig te regelen. Het bestaat voornamelijk uit componenten zoals verwarmingselementen, temperatuursensoren en temperatuurregelaars. De verwarmingselementen zijn meestal gemaakt van materialen zoals grafiet met een hoge zuiverheidsgraad. Nadat de wisselstroom is getransformeerd en verlaagd om de stroomsterkte te verhogen, genereert de verwarmingselement warmte om polykristallijne materialen zoals polysilicium in de smeltkroes te smelten. De temperatuursensor bewaakt de temperatuurveranderingen in de oven in realtime en stuurt het temperatuursignaal door naar de temperatuurregelaar. De temperatuurregelaar regelt het verwarmingsvermogen nauwkeurig op basis van de ingestelde temperatuurparameters en het feedbacktemperatuursignaal, waardoor de temperatuur in de oven stabiel blijft en een geschikte temperatuuromgeving voor kristalgroei wordt gecreëerd.
Vacuümsysteem
De belangrijkste functie van het vacuümsysteem is het creëren en handhaven van een vacuümomgeving in de oven tijdens het kristalgroeiproces. De lucht en de onzuiverheden in de oven worden afgezogen door middel van vacuümpompen en andere apparatuur, waardoor de gasdruk in de oven extreem laag wordt, doorgaans lager dan 5 TOR (torr). Dit voorkomt oxidatie van het siliciummateriaal bij hoge temperaturen en waarborgt de zuiverheid en kwaliteit van de kristalgroei. Tegelijkertijd bevordert de vacuümomgeving ook het verwijderen van vluchtige onzuiverheden die tijdens het kristalgroeiproces ontstaan en verbetert de kwaliteit van het kristal.
Argonsysteem
Het argonsysteem speelt een rol bij het beschermen en reguleren van de druk in de oven van de monokristallijne oven. Na het vacuüm trekken wordt de oven gevuld met argongas met een hoge zuiverheidsgraad (de zuiverheid moet hoger zijn dan 6,9%). Enerzijds voorkomt dit dat er buitenlucht in de oven komt en dat siliciummaterialen oxideren; anderzijds zorgt de vulling met argongas ervoor dat de druk in de oven stabiel blijft en een geschikte drukomgeving ontstaat voor kristalgroei. Bovendien kan de stroom argongas ook de warmte afvoeren die tijdens de kristalgroei wordt gegenereerd, en zo een koelende rol spelen.
Waterkoelsysteem
De functie van het waterkoelsysteem is het koelen van de verschillende componenten met hoge temperaturen van de monokristallijne oven om de normale werking en levensduur van de apparatuur te garanderen. Tijdens de werking van de monokristallijne oven, de verwarmer,smeltkroesElektroden en andere componenten genereren veel warmte. Als ze niet op tijd worden gekoeld, kan de apparatuur oververhit raken, vervormen of zelfs beschadigd raken. Het waterkoelsysteem voert de warmte van deze componenten af door koelwater te laten circuleren om de temperatuur van de apparatuur binnen een veilig bereik te houden. Tegelijkertijd kan het waterkoelsysteem ook helpen bij het aanpassen van de temperatuur in de oven om de nauwkeurigheid van de temperatuurregeling te verbeteren.
Elektrisch controlesysteem
Het elektrische besturingssysteem is het "brein" van de monokristallijne oven en is verantwoordelijk voor het bewaken en regelen van de werking van de gehele apparatuur. Het kan signalen ontvangen van verschillende sensoren, zoals temperatuursensoren, druksensoren, positiesensoren, enz., en op basis hiervan het mechanische transmissiesysteem, het verwarmingstemperatuurregelsysteem, het vacuümsysteem, het argonsysteem en het waterkoelsysteem coördineren en regelen. Tijdens het kristalgroeiproces kan het elektrische besturingssysteem bijvoorbeeld automatisch het verwarmingsvermogen aanpassen op basis van het temperatuursignaal dat door de temperatuursensor wordt teruggekoppeld; op basis van de kristalgroei kan het de bewegingssnelheid en rotatiehoek van het entkristal en de smeltkroes regelen. Tegelijkertijd beschikt het elektrische besturingssysteem ook over foutdiagnose- en alarmfuncties, die abnormale omstandigheden in de apparatuur tijdig kunnen detecteren en een veilige werking ervan kunnen garanderen.
Plaatsingstijd: 23-09-2024