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单晶炉

单晶炉

[2013/11/7]

     单晶炉定义:

    单晶炉是一种在惰性气体(氮气、氦气为主)环境中,用石墨加热器将多晶硅等多晶材料熔化,用直拉法生长无错位单晶的设备。

    单晶炉的型号与命名:

    单晶炉型号有两种命名方式,一种为投料量,一种为炉室直径。比如85炉,是指主炉筒的直径大小,120、150等型号是由装料量来决定的

    技术要求:

    1.单晶炉装料量(单台机产能多少) 2. 能拉多长、几寸的硅棒 3. 拉制晶棒的成品率是多少4拉出硅棒品质(少子寿命、电阻率、碳氧含量、位错密度) 5设备制造工艺控制保证 6自动化控制程度 7设备主要关键部件的配置等 。

    1、稳定的机架结构设计,增强了设备在晶体生长过程中的抗振动能力。

    2、优化的液压提升机构确保副炉室提升和复位时的运动平稳性。 

    3、与主机分离的分水器设计,在减少冷却水振动对晶体生长的影响的同时优化了水路布局。 

    4、晶体和坩埚的提升采用双电机结构,保证稳定的低生长速度以及坩埚和籽晶的快速定位。 

    5、采用无振动的高性能马达和低噪声的减速器驱动晶体和坩埚上升,可提供稳定的低生长速度。

    6、设备的真空条件和在真空下的可控惰性气体气流使得热区清洗最佳化。氧化硅可以在不污染晶体和晶体驱动装置的条件下排除。  

    7、带隔离阀的副室可以在热区保持工作温度的情况下,取出长成的晶体或者更换籽晶。 

    8、对惰性气体流量和炉室压力高精度的控制能力,为生长高品质单晶创造了条件。 

    9、炉盖和炉腔通过两个提升装置提升,很方便的转向一边快捷地清洗。

    10、熔化温度通过对加热器温度的电控来维持和调节,加热电源采用直流供电提高了控制精度。高品质的加热器温度测量传感器实现了精确的温度控制。

    12、整个晶体生长过程由一个高可靠的可编程计算机控制器(PCC)控制,包括抽真空、熔化、引晶缩颈、放肩、等经生长和尾锥生长,晶体生长全过程可实现全自动(CCD)控制:。

    13、带有数据和报警过程控制的可视化软件,存储在计算机的硬盘中。

    单晶炉在使用时,炉体处于高温工作状态,并要求各运动部件的运动稳定可靠,精度高(尤其是坩埚驱动装置和籽晶旋转及提升机构),工作时间长。因此,在使用过程中,要注意设备的维护与保养。 

    坩埚驱动装置 

    坩埚驱动装置要求的运动精度比较高,是设备的核心运动部件,应重点维护。坩埚轴是石墨坩埚的支撑轴,应随时检查其冷却水的情况,以免烧损。坩埚驱动采用滚珠丝杠和直线导轨结构,是坩埚驱动的关键部件,需保持清洁,严禁灰尘、杂物附着,并定期涂抹润滑脂。

    籽晶旋转及提升机构的维修 

    籽晶旋转及提升机构也是单晶炉的关键部件,该部件运行的好坏直接影响单晶的生长。因此,也须重点维护。  卷轮箱是籽晶提升的核心,卷轮箱内的零件一般情况下不得随意拆除,必须拆除时,重新安装时必须保证软轴对中。软轴钢丝绳在使用中不准有死弯现象,并在每次开炉时检查钢丝绳是否烧损,如有烧损应及时修整或更换新的钢丝绳。

    其余部件的维修

    每次开单晶炉前应检查水路系统是否畅通,水温检测传感器安装是否正常。发现有结垢时应及清理。在拉晶过程中,若发现水压报警或漏水时要及时采取措施。  真空管道的过滤网每炉要清理一次,抽气管道每20~30炉清理一次。 

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