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直拉法,也叫切克勞斯基(J.Czochralski)方法。此法早在1917年由切克勞斯基建立的一種晶體生長方法,用直拉法生長單晶的設(shè)備和工藝比較簡單,容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制,生產(chǎn),易于制備大直徑單晶,容易控制單晶中雜質(zhì)濃度,可以制備低電阻率單晶。據(jù)統(tǒng)計(jì),世界上硅單晶的產(chǎn)量中70%~80%是用直拉法生產(chǎn)的。目前晶體生長設(shè)備的現(xiàn)狀\江南電力光伏科技有限江南電力光伏科技有限,引進(jìn)消化吸收國外技術(shù)研發(fā)環(huán)保清潔可再生新能源產(chǎn)品——太陽能光伏發(fā)電站和風(fēng)力發(fā)電站的相關(guān)設(shè)備。其中硅單晶生長爐設(shè)備有兩大系列三個(gè)品種,具有自主知識產(chǎn)權(quán)。生產(chǎn)的單晶硅生長爐(TDR85/95/105-JN)TDR—JN系列全自動(dòng)晶體生長爐具有自主知識產(chǎn)權(quán),是采用直拉法生長P型或N型單晶硅材料的設(shè)備。裝料量從95Kg~150Kg,可拉制6"~12"電路級和太陽能級單晶硅棒。
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為了配合di76.Zmm器件生產(chǎn)線的發(fā)展,我所研制了國內(nèi)臺15~30公斤的DL。78型單晶爐[‘],并在該單晶爐上研究了48Omm硅單晶的控制工藝[‘]。在控制大直徑硅單晶的過程中,涉及的面比較廣,尤其是從我國原有1公斤、th3orum級的基礎(chǔ)上跳躍到12公斤、680mm硅單晶的拉制工藝,需要研究討論的問題很多,例如,熱場的設(shè)計(jì)、減壓工藝的設(shè)計(jì)與調(diào)整分子泵回收,真空泵回收,真空流量計(jì)回收,plc編程回收,控制屏回收,離子泵回收,渦輪分子泵回收,螺桿真空泵回收,渦旋高真空泵回收,單晶爐提拉速度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析1 引 言半導(dǎo)體材料是半導(dǎo)體工業(yè)的基礎(chǔ)材料 ,其中用量和用途廣泛的是半導(dǎo)體硅。當(dāng)今 95%以上的半導(dǎo)體器件是用硅材料制造的 ,99%以上的集成電路是硅集成電路 ,生產(chǎn)集成電路所需要的單晶硅 ,是在硅結(jié)晶生長開始時(shí) ,用提拉的辦法制成的。在單晶硅生產(chǎn)過程中 ,對晶體的提拉速度有十分嚴(yán)格的要求 ,從某種程度上講提拉速度的控制好壞將直接影響到晶體的質(zhì)量。對單晶硅生產(chǎn)過程中的提拉速度控制系統(tǒng)進(jìn)行研究有實(shí)際意義。圖 1示出了單晶爐提拉速度控制系統(tǒng)在單晶硅生產(chǎn)中的作用。提拉桿的運(yùn)動(dòng)是靠驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過減速器 ,再由齒輪齒條機(jī)構(gòu)帶動(dòng)的。在單晶爐中 ,要求提拉單晶硅的提拉桿不僅能以某一期望線速度 V向上 (下 )運(yùn)動(dòng) ,而且當(dāng)提拉負(fù)載增大引起線速度為零時(shí) ,提拉桿能保持其后位置而不上下滑動(dòng)。在實(shí)際單晶爐中 ,對提拉控制系統(tǒng)提出的主要技術(shù)指標(biāo)是 ,提拉速度在 0 .2~ 1 0 .0 mm/h范圍之內(nèi)實(shí)現(xiàn)無級可調(diào) ,線性精度大于± 2 %