Исследование эксплуатационных характеристик теплообменных систем оборудования полупроводникового производства

• Автор: Самойликов, Роман Вячеславович
• Шифр специальности: 05.27.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 192 с. : ил.

1. Методы анализа эффективности теплообменных узлов и систем оборудования пп производства.

1.1 .Теплообменные узлы и устройства технологического оборудования пп производства

1.1.1 .Оборудование производства объемных

монокристаллов полупроводников

1.1.2.Конвейерные термические установки

1.1.3.Оборудование для проведения процессов термической диффузии и окисления

1.1.4.Установки наращивания эпитаксиальных

1.1.5. Водоохлаждаемые узлы магнетронных распылительных систем

1.2. Анализ энергоемкости пп производств

1.3. Метод энергетического менеджмента и планирования ЭМП

1.3.1. Краткая характеристика метода

1.3.2. Результаты исследования плана энергосбережения методом ЭМП
1.4. Метод сравнения теплогидравлической эффективности теплопередающих поверхностей
1.5. Метод шкалы энергетической эффективности
Выводы и постановка задачи исследования
2. Термодинамический метод оценки эффективности тепловых процессов и
ф оборудования.
2.1. Теоретические основы метода
2.2. Методика оценки энергетических потерь
2.3.Баланс энтропии в теплообменных системах
2.4.Коэффициенты энергетических потерь
2.5.Обобщенный коэффициент полезного действия
2.6.Термодинамический коэффициент полезного действия теплового оборудования
2.7.Показатель качества работы теплового оборудования
3. Методики оценки эффективности работы водоохлаждаемых узлов технологического и теплового оборудования.
3.1.Образование накипных отложений в теплообменном оборудовании
3.1.1 Закономерности отложения примесей в теплообменных узлах и системах.
3.1.2. Факторы, влияющие на скорость образования отложений
3.1.3. Структура и состав отложений
3.2. Методики оценки энергетической эффективности теплообменных узлов и систем оборудования пп производства
3.2.1.Коэффициент эффективность охлаждения магратрона
3.2.2.Методика и последовательность расчета энергетической эффективности теплового оборудования
3.3. Методики оценки эффективности теплоэнергетического оборудования
3.3.1.Оценка потерь работоспособности и коэффициентов эффективности теплоэнергетического оборудования
3.3.2. Расчет потерь работоспособности и коэффициентов эффективности теплоэнергетического оборудования
З.З.ЗК методике контроля эксплуатационной
эффективности работы теплоэнергетического оборудования.
Выводы.
4. Методы повышения эффективности теплообменных систем оборудования пп производств.
4.1.Физические методы повышения эффективности работы теплообменных систем оборудования.
4.2. Химические методы восстановления эффективности работы теплообменных систем оборудования.
4.2.1.Математическое моделирование процесса растворения накипных отложений в теплообменных устройствах и системах оборудования.
4.3. Экспериментальное исследование растворения накипных отложений.
4.3.1. Описание экспериментальной установки и методики проведения исследований.
4.3.2. Анализ результатов экспериментальных исследований.
4.4. Методика оценка нормируемых периодов
эксплуатации оборудования.
Выводы.
Основные результаты работы и выводы. Список литературы.
Приложения.
ВВЕДЕНИЕ


ОАО АНГСТРЕМ и сэкономить за указанный срок около 0 0 кВтч НПК ТЦ. Результаты исследований разделы 4. Инженерная защита окружающей среды . Самойликов Р. В. являегся автором методического описания лабораторной работы и экспериментального стенда по исследованию режимов очистки технологического оборудования микроэлектроники от накипных отложений. Достоверность результатов. Результаты и выводы по работе согласуются с научнотехническими результатами отечественных и зарубежных источников, базируются на обработке большого объема статистических данных, данных режимных карт и результатах технических отчетов, что свидетельствует об их адекватности. На защиту выносятся. Рекомендации по организации экологически безопасных режимов восстановления эффективности теплообменных систем оборудования пп производства. Апробация работы. Основные положения и отдельные результаты докладывались на 8 Всероссийских межвузовских научнотехнических конференциях студентов и аспирантов Микроэлектроника и информатика , Москва г. Микроэлектроника и информатика , Москва г. Микроэлектроника и информатика , Москва г. Микроэлектроника и информатика , Москва г. Публикации. По результатам диссертационной работы опубликовано шесть печатных работ, в том числе две статьи. Работа содержит 8 страниц, в том числе 0 машинописного текста, рисунков и 6 таблиц. Личный вклад автора. Все результаты, составляющие основное содержание диссертации, получены автором самостоятельно. Методы анализа эффективности теплообменных узлов и систем оборудования пп производства. Как уже отмечалось, процессы теплообмена, происходящие в охлаждаемых узлах технологического и теплообменных системах климатического оборудования, имеют общую физическую природу. Следовательно, научной базой анализа энергетической эффективности теплообменных систем оборудовать пп производства может служить хорошо разработанная теория теплои массообмена. Ниже приводятся примеры некоторых видов технологического оборудования, важнейшая эксплуатационная характеристика которых надежность, в значительной степени зависит от эффективности и надежности работы охлаждаемых устройств этого оборудования. Основные проблемы, возникающие при получении объемных монокристаллов полупроводников, связаны с сохранением чистоты исходного поли кристаллического материала, получение монокристаллов оптимального диаметра и максимальной массы, обеспечивающих минимальную себестоимость готовой продукции, получение монокристаллов, обладающих максимально однородным распределением свойств по объему и с максимально совершенной структурой. Для повышения выхода годных подложек, изготовляемых из объемных монокристаллов, последние должны иметь минимальный уровень термоупругих напряжений. Выращивание объемных монокристаллов полупроводников как правило производится из расплава. Этот способ в свою очередь подразделяется на ряд кристаллизационных процессов, основными из которых по степени своей промышленной освоенности следует считать метод Чохральского, направленную кристаллизацию и зонную плавку. В производственных условиях наибольшее распространение получил метод Чохральского. Схема установки представлена на рис 1. Установка состоит из многих механизмов и приборов, объединенных в три основных блока питания силовой блок, пульта управления и теплового узла. В комплект установки часто входят устройства для очистки газа и воды и е термостатирования. В состав теплового узла входят нагреватель как правило, резистивный, подставка тигля и система экранов экранировка. Тепловая технологическая зона является наиболее важным узлом установки. Она служит для формирования с весьма высокой степенью точности требуемого температурного поля в рабочем объеме, что является необходимым условием выращивания монокристалла с совершенной структурой и требуемыми электрофизическими свойствами. Анализ специальной литературы 1 показывает, что на устойчивость процесса выращивания и качество получаемого материала влияют как распределение температуры, создаваемое в растущем кристалле, так и температурное поле в расплаве.