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企業一般在單晶爐內設置冷卻結構

2024-02-25


    單晶(jing)爐(lu)是利用石墨加熱器(qi)在惰(duo)性(xing)氣(qi)(qi)體(ti)(主要是氮氣(qi)(qi)和氦氣(qi)(qi))環境中熔化多晶(jing)硅等(deng)多晶(jing)硅材料,采用齊拉斯(si)基法生長(chang)(chang)無(wu)位錯(cuo)單晶(jing)的(de)(de)(de)一種設備。它的(de)(de)(de)內部結構*其復雜。但是單晶(jing)硅棒(bang)(bang)的(de)(de)(de)生產對(dui)環境要求非常高。如果(guo)爐(lu)體(ti)溫(wen)度過高,爐(lu)體(ti)會(hui)變(bian)形(xing),影響設備尺寸和單晶(jing)硅棒(bang)(bang)的(de)(de)(de)生長(chang)(chang)。如果(guo)爐(lu)體(ti)長(chang)(chang)期處于高溫(wen)環境的(de)(de)(de)工(gong)作狀態,爐(lu)體(ti)上(shang)會(hui)出(chu)現裂紋,對(dui)爐(lu)體(ti)造成損(sun)壞,降低爐(lu)體(ti)的(de)(de)(de)使(shi)用壽命。

   為了降低單晶爐(lu)工作過程中的(de)(de)溫度,一般在單晶爐(lu)內設(she)(she)置(zhi)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)結構(gou),通過冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)水循環系(xi)統(tong)將單晶爐(lu)內的(de)(de)熱量帶走,從而降低單晶爐(lu)內的(de)(de)溫度。但是,水冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)系(xi)統(tong)需要配備(bei)冷(leng)(leng)(leng)水機組、冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)池、冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)水泵、熱交換器(qi)等設(she)(she)備(bei)。整個系(xi)統(tong)結構(gou)復雜,占用(yong)(yong)空間(jian)大(da),對水質和流(liu)量有特殊要求。安裝和使用(yong)(yong)困難。

半導(dao)體(ti)工藝設備為大規模(mo)半導(dao)體(ti)制(zhi)造提供了制(zhi)造基礎。描繪電子產業未來的摩爾定律,將導(dao)致未來半導(dao)體(ti)器件的集(ji)成化和小型化程度更(geng)高,功(gong)能更(geng)強。

單晶爐

單晶(jing)(jing)爐是一(yi)種全自動(dong)直拉單晶(jing)(jing)生長爐,是利(li)用(yong)石墨(mo)加熱器在(zai)惰性氣(qi)體(ti)(氮(dan)氣(qi)、氦氣(qi))環境(jing)中熔化多晶(jing)(jing)硅等(deng)多晶(jing)(jing)材料,采用(yong)直拉法生長無位錯單晶(jing)(jing)的設備。

單晶硅(gui)爐(lu)的模(mo)型有兩種命名方法,一種是(shi)進料(liao)量,另一種是(shi)爐(lu)膛直(zhi)徑(jing)。如120、150等型號由進料(liao)量決定,85爐(lu)指的是(shi)主爐(lu)筒直(zhi)徑(jing)。

單晶(jing)硅爐的主(zhu)體由主(zhu)機(ji)、加熱電源(yuan)和(he)計算(suan)機(ji)控制系統組(zu)成(cheng)。


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(chang)內,鍋爐將水(shui)(shui)加熱(re)成(cheng)高(gao)溫高(gao)壓蒸汽(qi),推(tui)動汽(qi)輪機(ji)做(zuo)功(gong)使發電機(ji)發電,經(jing)汽(qi)輪機(ji)作(zuo)功(gong)后的(de)廢汽(qi)排入冷(leng)凝器,與(yu)冷(leng)卻水(shui)(shui)進行熱(re)交(jiao)換凝結成(cheng)水(shui)(shui),再用(yong)水(shui)(shui)泵打回鍋爐循環(huan)使用(yong)。這一過(guo)程中乏(fa)汽(qi)的(de)廢熱(re)傳給了冷(leng)卻水(shui)(shui),使水(shui)(shui)溫度升高(gao),挾帶廢熱(re)的(de)冷(leng)卻水(shui)(shui)。


單晶硅片的工藝流程

硅(gui),地球(qiu)上有(you)很多含硅(gui)的東西(xi)。似乎(hu)90%以(yi)上都是晶(jing)硅(gui),也(ye)就是單晶(jing)硅(gui)。太陽能級硅(gui)的純度(du)在(zai)6N以(yi)上。

首先是(shi)石頭(tou)(tou)(所有的石頭(tou)(tou)都含有硅(gui)(gui))。將(jiang)石頭(tou)(tou)加(jia)熱(re)至(zhi)液態(tai),再加(jia)熱(re)至(zhi)氣(qi)態(tai)。讓氣(qi)體(ti)(ti)通(tong)過一個(ge)密封的大(da)盒(he)子。盒(he)子里有N個(ge)以上的子晶(jing)(jing)(jing)體(ti)(ti)用(yong)于加(jia)熱(re),兩端用(yong)石墨夾緊(jin)。當氣(qi)體(ti)(ti)穿過盒(he)子時,子晶(jing)(jing)(jing)體(ti)(ti)會(hui)將(jiang)其中一種氣(qi)體(ti)(ti)吸收到子晶(jing)(jing)(jing)體(ti)(ti)上,子晶(jing)(jing)(jing)體(ti)(ti)就會(hui)逐漸(jian)變(bian)(bian)厚。因為氣(qi)體(ti)(ti)變(bian)(bian)成固體(ti)(ti),很慢(man),大(da)約一個(ge)月左右,盒(he)子里有很多長(chang)初級多晶(jing)(jing)(jing)硅(gui)(gui)。

單(dan)晶硅(gui)芯片由此進入(ru)生產過程:

1. 酸(suan)洗:用稀(xi)硝酸(suan)HNO3進行清洗,去除精(jing)煉過程中產生的表面雜質和四(si)氯化硅。

2. 清(qing)(qing)洗(xi):清(qing)(qing)洗(xi)酸洗(xi)后硅材料的殘留雜質。

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