Monokristalna peč je naprava, ki uporabljagrafitni grelecza taljenje polikristalnih silicijevih materialov v okolju inertnega plina (argona) in uporablja Czochralskijevo metodo za rast nedislociranih monokristalov. Sestavljen je predvsem iz naslednjih sistemov:
Mehanski prenosni sistem
Mehanski prenosni sistem je osnovni operacijski sistem peči z monokristalom, ki je v glavnem odgovoren za nadzor gibanja kristalov inlončki, vključno z dvigovanjem in vrtenjem semenskih kristalov ter dvigovanjem in vrtenjemlončkiNatančno lahko prilagodi parametre, kot so položaj, hitrost in kot vrtenja kristalov in lončkov, da zagotovi nemoten potek procesa rasti kristalov. Na primer, v različnih fazah rasti kristalov, kot so kalitev, ovratnik, ramenski proces, rast enakega premera in rep, mora ta sistem natančno nadzorovati gibanje kalnih kristalov in lončkov, da se izpolnijo procesne zahteve rasti kristalov.
Sistem za nadzor temperature ogrevanja
To je eden od osrednjih sistemov peči za monokristale, ki se uporablja za ustvarjanje toplote in natančno regulacijo temperature v peči. Sestavljen je predvsem iz komponent, kot so grelniki, temperaturni senzorji in regulatorji temperature. Grelnik je običajno izdelan iz materialov, kot je grafit visoke čistosti. Ko se izmenični tok pretvori in zmanjša za povečanje toka, grelnik ustvari toploto za taljenje polikristalnih materialov, kot je polisilicij, v lončku. Temperaturni senzor v realnem času spremlja spremembe temperature v peči in prenaša temperaturni signal regulatorju temperature. Regulator temperature natančno nadzoruje moč ogrevanja glede na nastavljene temperaturne parametre in povratni temperaturni signal, s čimer ohranja stabilnost temperature v peči in zagotavlja primerno temperaturno okolje za rast kristalov.
Vakuumski sistem
Glavna funkcija vakuumskega sistema je ustvarjanje in vzdrževanje vakuumskega okolja v peči med procesom rasti kristalov. Zrak in nečistoče iz peči se odsesavajo z vakuumskimi črpalkami in drugo opremo, da se tlak plina v peči doseže izjemno nizek, običajno pod 5TOR (torr). To lahko prepreči oksidacijo silicijevega materiala pri visokih temperaturah in zagotovi čistost in kakovost rasti kristalov. Hkrati vakuumsko okolje prispeva tudi k odstranjevanju hlapnih nečistoč, ki nastanejo med procesom rasti kristalov, in izboljšanju kakovosti kristalov.
Argonov sistem
Argonov sistem igra vlogo pri zaščiti in uravnavanju tlaka v peči za monokristale. Po vakuumiranju se v peč napolni visoko čist argon (čistost mora biti nad 6,9). Po eni strani lahko prepreči vstop zunanjega zraka v peč in prepreči oksidacijo silicijevih materialov, po drugi strani pa lahko polnjenje argona ohranja stabilen tlak v peči in zagotavlja primerno tlačno okolje za rast kristalov. Poleg tega lahko pretok argona odvaja tudi toploto, ki nastane med procesom rasti kristalov, in igra določeno vlogo pri hlajenju.
Sistem vodnega hlajenja
Funkcija vodnega hladilnega sistema je hlajenje različnih visokotemperaturnih komponent monokristalne peči, da se zagotovi normalno delovanje in življenjska doba opreme. Med delovanjem monokristalne peči grelec,lonček, elektrode in druge komponente bodo ustvarile veliko toplote. Če se ne ohladijo pravočasno, se bo oprema pregrela, deformirala ali celo poškodovala. Sistem vodnega hlajenja odvaja toploto teh komponent s kroženjem hladilne vode, da se temperatura opreme ohranja v varnem območju. Hkrati lahko sistem vodnega hlajenja pomaga tudi pri prilagajanju temperature v peči za izboljšanje natančnosti nadzora temperature.
Električni krmilni sistem
Električni krmilni sistem je "možgani" monokristalne peči, odgovorni za spremljanje in krmiljenje delovanja celotne opreme. Sprejema lahko signale iz različnih senzorjev, kot so temperaturni senzorji, tlačni senzorji, senzorji položaja itd., ter na podlagi teh signalov koordinira in krmili mehanski prenosni sistem, sistem za nadzor temperature ogrevanja, vakuumski sistem, argonski sistem in sistem za vodno hlajenje. Na primer, med rastjo kristala lahko električni krmilni sistem samodejno prilagodi moč ogrevanja glede na temperaturni signal, ki ga oddaja temperaturni senzor; glede na rast kristala lahko krmili hitrost gibanja in kot vrtenja semenskega kristala in lončka. Hkrati ima električni krmilni sistem tudi funkcije diagnosticiranja napak in alarma, ki lahko pravočasno zaznajo nenormalna stanja opreme in zagotovijo varno delovanje opreme.
Čas objave: 23. september 2024