En enkristallugn är en anordning som använder engrafitvärmareatt smälta polykristallina kiselmaterial i en inert gasmiljö (argon) och använder Czochralski-metoden för att odla icke-dislokerade enkristaller. Den består huvudsakligen av följande system:
Mekaniskt transmissionssystem
Det mekaniska transmissionssystemet är det grundläggande operativsystemet för enkristallugnen, som huvudsakligen ansvarar för att styra kristallernas rörelse ochdeglar, inklusive lyftning och rotation av ympkristaller och lyftning och rotation avdeglarDen kan noggrant justera parametrar som position, hastighet och rotationsvinkel för kristaller och deglar för att säkerställa en smidig kristalltillväxtprocess. Till exempel, i olika kristalltillväxtstadier som sådd, nackning, skuldrning, tillväxt med samma diameter och tailing, måste rörelsen hos ympkristaller och deglar kontrolleras noggrant av detta system för att uppfylla processkraven för kristalltillväxt.
Värmetemperaturkontrollsystem
Detta är ett av kärnsystemen i enkristallugnen, som används för att generera värme och noggrant kontrollera temperaturen i ugnen. Den består huvudsakligen av komponenter som värmare, temperatursensorer och temperaturregulatorer. Värmaren är vanligtvis tillverkad av material som högren grafit. Efter att växelströmmen har omvandlats och reducerats för att öka strömmen genererar värmaren värme för att smälta polykristallina material som polykisel i degeln. Temperatursensorn övervakar temperaturförändringarna i ugnen i realtid och överför temperatursignalen till temperaturregulatorn. Temperaturregulatorn styr noggrant värmeeffekten enligt de inställda temperaturparametrarna och återkopplingstemperatursignalen, varigenom temperaturstabiliteten i ugnen bibehålls och en lämplig temperaturmiljö för kristalltillväxt tillhandahålls.
Vakuumsystem
Vakuumsystemets huvudsakliga funktion är att skapa och upprätthålla en vakuummiljö i ugnen under kristalltillväxtprocessen. Luften och föroreningsgaserna i ugnen extraheras genom vakuumpumpar och annan utrustning för att få gastrycket i ugnen att nå en extremt låg nivå, vanligtvis under 5 TOR (torr). Detta kan förhindra att kiselmaterialet oxideras vid höga temperaturer och säkerställa renheten och kvaliteten på kristalltillväxten. Samtidigt bidrar vakuummiljön också till att avlägsna flyktiga föroreningar som genereras under kristalltillväxtprocessen och förbättra kristallens kvalitet.
Argonsystemet
Argonsystemet spelar en roll i att skydda och reglera trycket i ugnen i enkristallugnen. Efter vakuumfyllning fylls högren argongas (renheten måste vara över 6,9) i ugnen. Å ena sidan kan det förhindra att utomhusluft kommer in i ugnen och förhindra att kiselmaterial oxideras; å andra sidan kan fyllningen av argongas hålla trycket i ugnen stabilt och ge en lämplig tryckmiljö för kristalltillväxt. Dessutom kan flödet av argongas också ta bort den värme som genereras under kristalltillväxtprocessen, vilket spelar en viss kylande roll.
Vattenkylningssystem
Vattenkylningssystemets funktion är att kyla de olika högtemperaturkomponenterna i enkristallugnen för att säkerställa utrustningens normala drift och livslängd. Under drift av enkristallugnen, värmaren,degel, elektrod och andra komponenter kommer att generera mycket värme. Om de inte kyls i tid kommer utrustningen att överhettas, deformeras eller till och med skadas. Vattenkylningssystemet tar bort värmen från dessa komponenter genom att cirkulera kylvatten för att hålla utrustningens temperatur inom ett säkert intervall. Samtidigt kan vattenkylningssystemet också hjälpa till att justera temperaturen i ugnen för att förbättra noggrannheten i temperaturkontrollen.
Elektriskt styrsystem
Det elektriska styrsystemet är "hjärnan" i enkristallugnen och ansvarar för att övervaka och styra hela utrustningens drift. Det kan ta emot signaler från olika sensorer, såsom temperatursensorer, trycksensorer, positionssensorer etc., och koordinera och styra det mekaniska transmissionssystemet, värmetemperaturkontrollsystemet, vakuumsystemet, argonsystemet och vattenkylsystemet baserat på dessa signaler. Till exempel kan det elektriska styrsystemet under kristalltillväxtprocessen automatiskt justera värmeeffekten enligt temperatursignalen som matas tillbaka av temperatursensorn; beroende på kristallens tillväxt kan det styra rörelsehastigheten och rotationsvinkeln för ympkristallen och degeln. Samtidigt har det elektriska styrsystemet också feldiagnostik och larmfunktioner, som kan upptäcka onormala tillstånd hos utrustningen i tid och säkerställa utrustningens säker drift.
Publiceringstid: 23 sep-2024