Построение систем управления и информационно-измерительных модулей высокопроизводительного оборудования для выращивания монокристаллического кремния

• Автор: Панов, Петр Иннокентьевич
• Шифр специальности: 05.02.13, 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 195 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. РОСТОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО КРЕМНИЯ

1.1 Классификация кристаллизационных процессов

выращивания монокристаллического кремния

1.2 Агрегаты и модули оборудования для выращивания монокристалл ического кремния методом Чохральского.

1.3 Особенности тепловых модулей оборудования

для выращивания монокристаллического кремния.

1.4 Модули управления процессом выращивания монокристаллического кремния

1.5 Методы оптимизации технологического процесса выращивания монокристаллического кремния

Постановка задачи исследования

2. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО КРЕМНИЯ.
2.1 Параметры состояния системы расплавкристалл
2.2 Зарождение и рост монокристаллов кремния
2.3 Влияние условий выращивания на качество монокристаллического кремния
Выводы
3. МОДУЛИ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ВЫРАЩИВАНИЯ МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО КРЕМНИЯ.
3.1 Модули автоматического управления ростовым оборудованием.
3.2 Датчики в модулях управления процессом выращивания монокристаллического кремния.
3.3 Устройство и работа пирометра
3.4 Устройство и работа датчика уровня.
3.5 Датчик диаметра
Выводы.
4. ПОЛУЧЕНИЕ МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО КРЕМНИЯ НА ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЫ ЮМ АВТОМАТИЗИРОВАННОМ ОБОРУДОВАНИИ
4.1. Высокопроизводительная автоматизированная ростовая установка для выращивания монокристаллического кремния.
4.2. Анализ опытных данных, полученных
на высокопроизводительном ростовом оборудовании
Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Затем доплавляют расплав подпиточными стержнями 7, перемещая их к центру и опуская в тигель с помощью устройства 6, после доплавления расплава до исходного уровня подпиточные стержни поднимают и отводят в сторону. Той же затравкой 8 производят затравливание следующего монокристалла. Количество выращенных монокристаллов может быть на один больше, чем устройств для хранения, так как последний монокристалл может оставаться на затравке, при его выращивании вытягивается весь расплав из тигля. Таким образом, экономический эффект от использования предложенного способа достигается за счет экономии и электроэнергии и тиглей, так как, не открывая камеры, выращивают несколько монокристаллов из одного тигля со строго заданной кристаллографической ориентацией, также за счет увеличения товарной части увеличивается выход годного. Технический эффект заключается в получении воспроизводимых бездислокационных кристаллов, гак как для их выращивания используется одна и та же затравка, отсутствует механизм смены затравок. Установка для получения стержней поликрисгаллического кремния [3]. Установка для получения стержней поликристаллического кремния включает в себя разъемный реактор У, вертикальную стойку 2, контейнер 2, подъемник 4, систему подачи компонентов 5, транспортировочную тележку 6. Верхняя часть 7 реактора У закреплена неподвижно на вертикальной стойке 2, нижняя часть 8 реактора У выполнена подвижной. Подъемник 4 установлен на направляющих 9 стойки 2 и замковым устройством сцепляется с нижней частью реактора 8 или с контейнером 3. II с узлом крепления основ . Контейнер 3 имеет гнезда с донными амортизаторами , размещенными в соответствии с размещением токоотводов . К нижней части реактора 8 подведены магистрали подачи компонентов от блока подачи компонентов 5 и магистрали удаления газообразных и жидких продуктов реакции. Установка имеет площадку обслуживания . Установка работает следующим образом. Перед началом процесса в положении загрузки контейнер 3 с установленными в гнезда основами подвозится на тележке 6 к реактору 1, от которого отстыковывается нижняя часть 8, ориентируется и при помощи подъемника 4 поднимается вверх в положение загрузки. Аппаратчик, находящийся на площадке обслуживания , производит установку основ в узлы крепления на токоотводы . После чего контейнер 3 подъемником 4 опускается на тележку 6 и увозится. Нижняя часть 8 подвозится иод реактор 1, подъемником 4 поднимается и стыкуется с верхней частью 7. Производится процесс выращивания стержней поликристаллического кремния методом водородного восстановления хлорсиланов, после завершения, которого отстыковывается нижняя часть реактора 8, подъемником 4 опускается на тележку 6 и отвозится в сторону. Аппаратчик, обходя реактор 1 но площадке обслуживания , поочередно отделяет от токоотводов стержни поликристаллов кремния , которые остаются зафиксированными в гнездах контейнера 3. Затем контейнер 3 со стержнями поликристаллов кремния опускается подъемником 4 вниз на тележку 6 и убирается из погрузочно-разгрузочной зоны. На рис. Рис. Рис. Рис. Рис. Рис. Установка для получения стержней поликристаллического кремния [4]. Установка для получения стержней поликристаллического кремния содержит разъемный реактор 7 (рис. Подъемник 4 установлен на направляющих стойки 2 и замковым устройством сцеплен с обечайкой 9. Возможно, как и в ближайшем аналоге, выполнить сцепление подъемника с донной частью и с контейнером, но это усложнит конструкцию, т. На верхней стенке неподвижной части реактора размещены токоотводы с узлами крепления основ . Обечайка 9 реактора снабжена средствами для сцепления с контейнером 3 (на чертеже не показаны). К донной части подведены магистрали подачи компонентов от системы подачи 5 и магистрали удаления продуктов реакции. Для обслуживания установка имеет рабочую площадку . Установка работает следующим образом. Перед началом процесса в положении загрузки донная часть отстыкована, обечайка 9 поднята в верхнее положение. Контейнер 3 с установленными в гнездах основами подкатывается под реактор 7 (рис.