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企業一般在單晶爐內設置冷卻結構

2024-02-25


    單(dan)(dan)晶(jing)(jing)爐是利用石墨加熱器在惰性氣體(ti)(主要是氮(dan)氣和氦(hai)氣)環(huan)(huan)境(jing)中熔化多晶(jing)(jing)硅(gui)等多晶(jing)(jing)硅(gui)材料,采用齊拉斯基法(fa)生(sheng)長無位錯單(dan)(dan)晶(jing)(jing)的(de)一種設(she)備。它的(de)內(nei)部結構(gou)*其復(fu)雜。但是單(dan)(dan)晶(jing)(jing)硅(gui)棒(bang)的(de)生(sheng)產對(dui)環(huan)(huan)境(jing)要求非常高。如(ru)果爐體(ti)溫度過高,爐體(ti)會變形(xing),影響設(she)備尺寸和單(dan)(dan)晶(jing)(jing)硅(gui)棒(bang)的(de)生(sheng)長。如(ru)果爐體(ti)長期(qi)處于高溫環(huan)(huan)境(jing)的(de)工作狀態,爐體(ti)上會出現裂(lie)紋(wen),對(dui)爐體(ti)造成損壞(huai),降低爐體(ti)的(de)使用壽(shou)命(ming)。

   為了降(jiang)(jiang)低單(dan)晶(jing)(jing)爐工作(zuo)過程(cheng)中的(de)溫(wen)度,一般在單(dan)晶(jing)(jing)爐內(nei)設置(zhi)冷卻(que)結構,通過冷卻(que)水(shui)循環系統將(jiang)單(dan)晶(jing)(jing)爐內(nei)的(de)熱(re)量帶走(zou),從(cong)而降(jiang)(jiang)低單(dan)晶(jing)(jing)爐內(nei)的(de)溫(wen)度。但是,水(shui)冷卻(que)系統需要(yao)配備(bei)冷水(shui)機(ji)組、冷卻(que)池、冷卻(que)水(shui)泵、熱(re)交換器等設備(bei)。整個系統結構復雜,占用空(kong)間大(da),對水(shui)質和(he)(he)流(liu)量有特殊要(yao)求。安(an)裝和(he)(he)使用困(kun)難。

半導(dao)(dao)體工(gong)藝設備為大規(gui)模半導(dao)(dao)體制造提(ti)供了制造基礎。描繪電子產業未來的(de)摩爾定律(lv),將導(dao)(dao)致(zhi)未來半導(dao)(dao)體器件的(de)集成化和小(xiao)型(xing)化程(cheng)度更高(gao),功能(neng)更強。

單晶爐

單晶(jing)爐(lu)是(shi)一種全(quan)自動直(zhi)(zhi)拉單晶(jing)生長爐(lu),是(shi)利用(yong)(yong)石墨加熱器在惰性氣(qi)(qi)體(氮(dan)氣(qi)(qi)、氦(hai)氣(qi)(qi))環境中熔化多晶(jing)硅等多晶(jing)材料,采用(yong)(yong)直(zhi)(zhi)拉法生長無位錯單晶(jing)的設備。

單(dan)晶硅(gui)爐的(de)模型(xing)(xing)有(you)兩種(zhong)(zhong)命名方法,一種(zhong)(zhong)是(shi)進(jin)料(liao)量(liang),另一種(zhong)(zhong)是(shi)爐膛直徑。如120、150等型(xing)(xing)號(hao)由進(jin)料(liao)量(liang)決定,85爐指的(de)是(shi)主爐筒直徑。

單晶硅(gui)爐的(de)主體由(you)主機(ji)、加熱電源和計算機(ji)控(kong)制系統(tong)組(zu)成。


制冷機主要應用于空調冷卻系統、冷凍系列、注塑、制革、發泡、發電、汽輪機、鋁型材加工、空壓機、工業水冷卻等領域,應用最多的為空調冷卻、冷凍、塑膠化工行業。
工業生產或制冷工藝過程中產生的廢熱,一般要用冷卻水來導走。冷卻塔的作用是將挾帶廢熱的冷卻水在塔內與空氣進行熱交換,使廢熱傳輸給空氣并散入大氣中。
例如:火電廠內,鍋(guo)爐(lu)將水(shui)(shui)加熱(re)(re)成高溫高壓(ya)蒸汽,推動汽輪(lun)機做功使發(fa)電機發(fa)電,經(jing)汽輪(lun)機作功后的(de)廢(fei)汽排入冷(leng)凝(ning)器,與冷(leng)卻(que)水(shui)(shui)進行(xing)熱(re)(re)交(jiao)換凝(ning)結成水(shui)(shui),再(zai)用(yong)水(shui)(shui)泵(beng)打回鍋(guo)爐(lu)循環使用(yong)。這(zhe)一過程中(zhong)乏汽的(de)廢(fei)熱(re)(re)傳(chuan)給了(le)冷(leng)卻(que)水(shui)(shui),使水(shui)(shui)溫度升高,挾帶(dai)廢(fei)熱(re)(re)的(de)冷(leng)卻(que)水(shui)(shui)。


單晶硅片的工藝流程

硅(gui),地球上有很多含硅(gui)的東(dong)西(xi)。似乎90%以(yi)(yi)上都(dou)是晶(jing)硅(gui),也就(jiu)是單晶(jing)硅(gui)。太陽能(neng)級硅(gui)的純度在6N以(yi)(yi)上。

首(shou)先是石頭(所(suo)有(you)的石頭都含(han)有(you)硅(gui))。將(jiang)石頭加(jia)(jia)熱(re)(re)至(zhi)液態,再(zai)加(jia)(jia)熱(re)(re)至(zhi)氣(qi)態。讓氣(qi)體通過一(yi)(yi)個(ge)密封(feng)的大盒(he)子。盒(he)子里有(you)N個(ge)以上(shang)的子晶(jing)體用于(yu)加(jia)(jia)熱(re)(re),兩(liang)端用石墨夾緊。當氣(qi)體穿(chuan)過盒(he)子時,子晶(jing)體會將(jiang)其(qi)中一(yi)(yi)種氣(qi)體吸收到子晶(jing)體上(shang),子晶(jing)體就會逐漸變厚。因為(wei)氣(qi)體變成固體,很慢,大約一(yi)(yi)個(ge)月左右(you),盒(he)子里有(you)很多(duo)長初(chu)級多(duo)晶(jing)硅(gui)。

單晶硅(gui)芯(xin)片(pian)由此進入生產過程(cheng):

1. 酸洗:用稀硝酸HNO3進行清洗,去除精煉過程中產生(sheng)的(de)表面雜(za)質和四氯化硅。

2. 清洗(xi):清洗(xi)酸(suan)洗(xi)后硅材料的殘留雜(za)質(zhi)。

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