Thuto ea Nyeoe: Ho Ntlafatsa Tlhahiso ea CZ Crystal Pulling le Nako ea Bophelo ka Li-Crucible tsa Graphite tse Hloekileng ka Botlalo

Moetapele oa Boenjiniere:Ngaka Marcus le Sehlopha sa Boenjiniere ba Lisebelisoa tsa Thermal Field le Bohloeki bo Phahameng ba VET Tlaleho ea Botekgeniki:Thuto ea Nyeoe ea Lisebelisoa tsa Semiconductor tsa VET le Ntlafatso ea Ts'ebetso (Nomoro ea Tlaleho: VET-CS-2025-SAG04)

Kakaretso ea Phethahatso le Kakaretso ea Morero Indasteri:Tlhahiso ea Wafer ea Semiconductor le Photovoltaic Moreki:S-AG (Moetsi ea ka Sehloohong oa Wafer ea Semiconductor ea 300mm, Jeremane) Tshebetso:Czochralski (CZ) 12-Inch Monocrystalline Silicon Crystal Pulling Tharollo:Sekoahelo sa Graphite se Phahameng se Isostatic (Molora < 5 ppm) + 5-Axis Precision CNC Machining + FEA Thermal Modeling Liphetho tse Lekantsoeng:Poelo ea ho hula kristale e eketsehile ka 14.2%, bophelo ba tšebeletso ea ho chesoa ha graphite bo ekelitsoe ka 25%, 'me tšilafalo ea litšila tse qhibilihisang e fokotsehile ka tlase ho litekanyetso tsa indasteri.

Khōlong ea silicon e le 'ngoe ea Czochralski (CZ), graphite crucible e sebetsa e le karolo ea mantlha e jarang mojaro le e tsamaisang mocheso e tšehetsang quartz crucible le silicon e qhibilihisitsoeng (>1,450°C). Bohloeki ba eona le ts'ebetso ea khatello ea mocheso li khetholla ka ho toba chai ea ho hula kristale le thepa ea motlakase. Lisebelisoa tse tloaelehileng tsa graphite hangata li baka phetoho ea quartz crucible, ho ata ha litšila tsa tšepe, le tšilafalo ea silicon e qhibilihang. Thuto ena ea nyeoe e hlalosa kamoo sehlopha se seholo sa boenjiniere ba masimo a mocheso ho VET se entseng li-crucible tsa graphite tse nang le bohloeki bo phahameng bakeng sa S-AG (Jeremane), ho rarolla tšilafalo ea litšila le mathata a khatello ea mocheso tlas'a mocheso o phahameng haholo ho fihlela katleho e kholo ea litšenyehelo.

Setšoantšo sa 1: Setšoantšo sa ho kenya VET high-purity isostatic graphite crucible ka hare ho Czochralski (CZ) crystal hulling oven

Kamoo Li-Crucible tsa Graphite tse Hloekileng ka ho Fetisisa li Fokotsang Tšilafalo le Likotsi ho CZ Silicon

Qeto ea Bohlokoa: Li-crucible tsa graphite tse nang le bohloeki bo phahameng tse nang le molora o ka tlase ho 5 ppm li thibela ka katleho ho hasana ha likarolo tsa tšepe tse nyenyane ho qhibilihisa silicon, li fokotsa haholo sekhahla sa ho falla ha kristale le ho eketsa bophelo ba mojari oa lintho tse nyenyane.

1. Lintlha tsa Bohloko ba Kopo le Bareki

Ha e ntse e sebetsa diforo tsa silicon tsa CZ tsa semiconductor tsa 12-inch (300mm) semiconductor-grade CZ fekthering ya yona Jeremane, moreki S-AG o ile a tobana le ho theoha ho hoholo bophelong ba ingot minority carrier le sekgahla se phahameng sa ho arohana ha bohale. Diteko di senotse hore ditshila tsa molora tse setseng (B, Fe, Cu) ka hara di-crucible tsa graphite tse tlwaelehileng di ile tsa kena maboteng a di-crucible tsa quartz nakong ya ho hula ho sa kgaotseng mochesong o fetang 1,450°C. Ditshila tsena di ile tsa hasana ka ho toba ka hara silicon e qhibilihang, tsa sitisa botšepehi ba sebopeho sa kristale mme tsa thibela di-wafer ho fihlela maemo a boleng a SEMI C12 le ISO 9001.

2. Tharollo ea Boenjiniere le Ts'ebetso ea Ts'ebetso

Sehlopha sa boenjiniere sa VET se fane ka di-crucible tsa graphite tse nang le bongata bo phahameng tse ileng tsa hlwekiswa ka kgase ya halogen e tebileng mochesong o phahameng:

• Khetho ea Lintho le Tlhoekiso e Tebileng:Graphite e ntle (boholo ba lithollo ≤ 8 μm) le graphite e nang le boima bo phahameng (≥ 1.85 g/cm³) e ile ea hloekisoa ka sebōping sa vacuum ka potoloho ea khase ea halogen ea mocheso o phahameng ea lihora tse 72, e leng se ileng sa theola molora oohle ho fihlela ho < 5 ppm.
• Teko ea Sehlopha sa GDMS:Ho sebedisitsoe Glow Discharge Mass Spectrometry (GDMS) ya qeto e hodimo ho hlahloba ditshila tsa tshepe ya bohlokwa batch-by-batch, ho netefatsa hore dikarolo tse silafatsang tsa mantlha di fokoditswe ho ya maemong a ppb (sheba tafole ya data ka tlase).

Karolo ea Litšila	Graphite e Tloaelehileng e Nts'oetsoeng	Graphite e Isostatic ea VET e Hloekileng Haholo	Maemo a S-AG (SEMI C12)
Molora o Felletseng	≈ 150 ppm	< 3.8 ppm	< 5.0 ppm
Tšepe (Fe)	12.5 ppm	18 ppb	< 50 ppb
Koporo (Cu)	3.2 ppm	< 5 ppb	< 10 ppb
Boron (B)	1.8 ppm	12 ppb	< 20 ppb
Nikele (Ni)	4.1 ppm	15 ppb	< 30 ppb

Kamora ho kenngoa tlhahisong, tšilafalo ea litšila tse qhibilihang ka silicon e fokotsehile ka ho feta 85%, ha karolelano ea bophelo ba bajari ba ingot e eketsehile ka 32%. Etela rona[Tlhoekiso ea Khase ea Halogen e Mocheso o Phahameng le Sebaka sa Teko ea GDMS]ho hlahloba litlhaloso tse qaqileng tsa tekheniki.

Setšoantšo sa 2: Papiso ea kabo ea bophelo bohle ba mojari oa bajari ba fokolang pele le ka mor'a ho amohela li-crucible tsa graphite tsa VET tse hloekileng haholo ho S-AG

Ho Ntlafatsa Meaho ea Masimo a Thermal le Khanyetso ea Thermal Shock ka Li-Isostatic Graphite Crucibles

Qeto ea Bohlokoa: Ho tsamaisa mocheso ka mokhoa o ts'oanang oa isotropic hammoho le matla a phahameng a mechini ho thibela ka katleho ho fetoha ha crucible le tlhahiso ea mapetso a manyane nakong ea potoloho ea mocheso e pheta-phetoang.

1. Lintlha tsa Bohloko ba Kopo le Bareki

Di-crucible tsa pele tsa graphite tse ntšitsoeng tsa S-AG hangata li ne li e-na le katoloso e sa lekanang ea mocheso oa radial, ho petsoha ha lebota, kapa ho oa ha tlase ka mor'a lipotoloho tse ngata tsa mocheso. Sena se ile sa lebisa khatellong e sa lekanang le ho nolofala/ho putlama ha quartz crucible ea ka hare ka mocheso o phahameng, e leng se ileng sa baka ho koaloa ha sebōpi. Bophelo bo tloaelehileng ba graphite crucible e ne e le ka tlase ho lipotoloho tse 180 tsa mocheso, e leng se ileng sa fella ka litšenyehelo tse kholo tsa tlhokomelo le nako ea ho phomola.

2. Tharollo ea Boenjiniere le Ts'ebetso ea Ts'ebetso

Ho rarolla phetoho ea khatello ea mocheso e phahameng, Ngaka Marcus o ile a etella pele sehlopha sa boenjiniere sa VET ka mokhoa o tloaelehileng oa ho nkela sebaka oa mekhahlelo e meraro:

[Mokhahlelo oa 1: Tlhahlobo] • Ho etsa mohlala oa mocheso oa FEA • Tokiso e Ntle ea CTE (4.8×10−&sup6;/K)

[Mokhahlelo oa 2: Tlhahiso] • Ho Hatella ka Mocheso o Batang • Matla a ho Tenyetseha a 45 MPa

[Mokhahlelo oa 3: Netefatso] • Teko ea Matsatsi a 60 Sebakeng seo • Lipotoloho tsa Thermal tse fetang 220

• Tlhahlobo ea Sebopeho le ho Tšoantša Thermal (Tlhahlobo):Sehlopha se entse mohlala oa Finite Element Analysis (FEA) holim'a li-gradients tsa mocheso tsa S-AG 'me sa hlophisa bocha sebopeho sa graphite crucible se arotsoeng ka likarolo tse 3. Sebopeho sa thepa se ile sa fetoloa ho lumellana le Coefficient of Thermal Expansion (CTE) ho 4.8×10−&sup6;/K, sa fihlella ho lumellana ho hoholo le quartz liner ho 1,450°C le ho felisa tsitsipano ea ho penya ka mechine.
• Ho theha le ho lokisa ka nepo ka matla a phahameng (Tlhahiso):Ho Hatisa ka Cold Isostatic (CIP) ho hlahisitse diboloko tsa graphite tse nang le matla a ho kokomoha a 45 MPa. Ho sebetsa ka nepo ha CNC ya 5-axis (± 0.01mm tolerance) ho netefaditse hore dikarolo di mamella ditlamorao tsa mechine le ho tshoha ha mocheso ha di kentswe ka dikhilogram tse makgolo tsa tjhaja ya silicon.
• Teko ea Sebakeng le Netefatso ea Nako ea Bophelo (Netefatso):S-AG e entse teko e tsoelang pele ea matsatsi a 60 Jeremane. Kamora lipotoloho tse fetang 220 tsa mocheso (lihora tse ka bang 1,500 mochesong o feteletseng), litekanyo li ile tsa lula li se na phetoho ntle le mapetso a manyane, tsa felisa ka katleho ho koaloa ha sebōpi se bakoang ke ho hloleha ha sebopi.

Setšoantšo sa 3: Mokhoa oa ho sebetsa oa tlhahlobo ea bohloeki ba CNC oa VET 5-axis e nepahetseng le GDMS mass spectrometry

Tšebeliso ea Taolo ea Khatello ea Mocheso e Nepahetseng ho CZ Monocrystalline Silicon Growth

Qeto ea Bohlokoa: Ho ntlafatsa ho lekana ha jeometri le kabo ea motlakase ho tsitsisa li-interface tsa solid-liquid, ho fokotsa ho feto-fetoha ha mahloriso a oksijene nakong ea kholo e telele ea kristale.

1. Lintlha tsa Bohloko ba Kopo le Bareki

Nakong ea ho hula ka nako e telele li-ingots tsa silicon tse nang le dope e ngata kapa tse se nang sekoli tse 12-inch, ho se leka-lekane ha khatello ea mocheso sebopehong sa solid-liquid ho baka pherekano ea convection e qhibilihang. Sena se lebisa ho feto-fetohang ha mahloriso a oksijene a axial le a radial, e leng se fokotsang chai ea annealing nakong ea ho seha ha wafer ka mor'a moo.

2. Ho kenya tshebetsong botekgeniki le boleng

• Ketsiso ea Tšimo ea Thermal:Ketsiso ea FEA e entse litsela tsa ho tsamaisa mocheso tse pakeng tsa 1,450°C le 1,550°C, e ntlafatsang mekhahlelo ea botenya ba lebota e ka sebelisoang ho chesoa ka mollo.
• Taolo ea Mamello ea ho Tšoaneleha:Mamello ea botenya ba lebota e ne e lekanyelitsoe ka hare ho ± 0.005mm, e leng se ileng sa eketsa ho leka-lekana ha mocheso ka 18%.

Ka taolo e nepahetseng ea khatello ea mocheso, S-AG e fihletse ntlafatso ea 22% ho ts'oanang ha mahloriso a oksijene a axial a ingot, keketseho ea 8% ea lebelo la ho hula, le phokotso e totobetseng ea liphoso tsa ho falla. Bakeng sa lintlha tse qaqileng tsa likarolo, hlahloba tsa rona.[Li-Crucible tsa Graphite tse Isostatic tse Hloekileng ka ho Fetisisa le Likarolo tsa Tšimo ea Thermal]kataloge ea lihlahisoa.

Lipotso Tse Botsoang Khafetsa (Lipotso Tse Botsoang Khafetsa)

Qetello le Boleng ba Moreki

Ka ho amohela di-crucible tsa VET tse hlwekileng haholo tse sa fetoheng le ditharollo tsa tshimo ya mocheso tse ikgethileng, seqhenqha sa Europe sa wafer S-AG se ile sa hlola ditshitiso tsa ho hasana ha ditshila le kgatello ya mocheso. Diphetho tsa bohlokwa tsa projeke di kenyeletsa:

• Tekanyo ea ho hula silicon e le 'ngoe e eketsehile ka14.2%
• Bophelo ba tšebeletso ea karolo ea tšimo ea mocheso ea grafiti bo atolositsoe ke25%(e fetang lipotoloho tsa mocheso tse fetang 220)
• Tšebeliso ea matla ka kakaretso ka kg ea wafer ea silicon e fokotsehile ka hoo e ka bang11%

Mabapi le Mongoli le Sehlopha sa Botekgeniki Ngaka Marcus — Moenjiniere e Moholo oa Thermal Field le Advanced Materials, VET Ngaka Marcus o na le boiphihlelo ba lilemo tse fetang 15 ba R&D ho rala tšimo ea mocheso ea semiconductor le tlhoekiso ea motsoako e thehiloeng khaboneng, a ikhethile ka ho etsa mohlala oa khatello ea mocheso oa CZ furnace le nts'etsopele ea ts'ebetso ea graphite e hloekileng haholo (<5 ppm). Thuto ena ea nyeoe e ipapisitse le data ea ts'ebetsong ea tšimo e tsoang ho moreki oa Europe S-AG (Nomoro ea Tlaleho: VET-CS-2025-SAG04).

Na u se u loketse ho ntlafatsa Tšimo ea hau ea Thermal ea CZ Hula Sebōpi? Haeba o tobane le maemo a hodimo a ho se hlweke, ho warping ya graphite crucible, kapa bophelo ba carrier ya batho ba fokolang ba tlase, ikopanye le sehlopha sa boenjiniere sa VET bakeng sa ditharollo tsa ho nkela mohlala wa FEA tse ikgethileng le ho nkela sebaka ka bohloeki bo hodimo. Na u se u loketse ho ntlafatsa Tšimo ea hau ea Thermal ea CZ Hula Sebōpi? Haeba o tobane le maemo a hodimo a ho se hlweke, ho warping ya graphite crucible, kapa bophelo ba carrier ya batho ba fokolang ba tlase, ikopanye le sehlopha sa boenjiniere sa VET bakeng sa ditharollo tsa ho nkela mohlala wa FEA tse ikgethileng le ho nkela sebaka ka bohloeki bo hodimo. Sheba Lihlahisoa tsa Graphite tse Hloekileng Haholo Kopa Tharollo e Ikhethileng le Mehlala ea GDMS