石墨加熱器石墨熱場

多晶硅石墨熱場介紹：

目前單晶硅廠家使用的熱場都是比較成功的，一是因為石墨氈保溫，總厚度達到100MM以上，保證了徑向溫度梯度盡可能小的條件，二是因為熱場大，使用的坩堝一般都是在250MM以上，這樣保溫罩、保溫蓋的口徑也大了，有充分的縱向散熱功能，保證了晶體的縱向溫度梯度足夠大的條件，同時加強托碗底部的保溫效果，保證了熔體中的縱向溫度梯度比較大的條件，這種熱場成晶率高，有利單晶從頭到尾進行無位錯生長，不必進行過多的調(diào)整，差異在成品率的高低和節(jié)能的效果不一樣，然而這些指標往往又和設(shè)備的優(yōu)良成度以及管理水平等綜合因素相關(guān)聯(lián)，從熱場的結(jié)構(gòu)上講，有的加強了徑向保溫，采有碳碳復合材料來降低能耗等。?這里只提出一個值得注意的問題，那就是晶體的縱向溫度梯度及徑向溫度梯度，由于保溫系統(tǒng)的口徑增大，晶體的縱向溫度梯度顯然增大了，同時也加大了加熱器上部的徑向溫度梯度，有時會早成“過大”，而且警惕直徑增大了，徑向溫度梯度也增大了，這兩個變化容易造成轉(zhuǎn)肩后不久出現(xiàn)位錯發(fā)生掉苞斷棱現(xiàn)象。
這時可對熱場進行如下的調(diào)整：1.在保溫蓋上加一個保溫圈，高約100-150MM。厚10MM，內(nèi)徑和保溫蓋孔徑同，如果影響取光孔取信號，可開一個小口，有的吊一個保溫筒，有的使用了導流筒，（也稱作熱屏）起作用也是如此2.可以適當增加保溫罩的高度，一般的熱場，其內(nèi)罩比加熱器，高20MM，可增加高20-30MM，以彌補由于口徑增大帶來的變化。其它的調(diào)整及作用變化如下：1.適當提高引晶鍋位，可增加縱向溫度梯度，同時徑向溫度梯度稍有增加降低鍋位。作用相反。2.增加保溫層（石墨氈）的總厚度，可減小熔體徑向溫度梯度，對晶體徑向溫度梯度，稍有減小，反之減小總厚度，作用相反，3.增加一層保溫蓋，會減小徑向溫度梯度。而縱向上卻有所增加。?4.增加加熱器的厚度會減小熔體徑向溫度梯度，增加托碗的厚度亦然，但熱慣性也變大了，對升溫或降溫的反應也慢了。此外，氬氣流量的大小，爐內(nèi)壓力的高低，晶體直徑的不同，都會影響到溫度梯度。石墨坩堝是單晶生產(chǎn)中的主要消耗品，它的使用壽命的長短直接影響了單晶生產(chǎn)的成本和效益。因此。如何提高石墨坩堝的使用壽命就成了各家公司生產(chǎn)主管和工藝主管的重要工作了?？上У氖牵捎诮陙硖柲軉尉У娘w速發(fā)展，一大批新人進入了單晶硅的生產(chǎn)行業(yè)，有不少的人自己還沒有搞明白單晶是怎么回事情，也沒有拉了幾根單晶就跳槽出去當什么廠長主任了，一旦在生產(chǎn)上遇到問題，或許是出于一種自我保護的本能，也或許是一定要尋找推托的理由吧，只要單晶生產(chǎn)中出現(xiàn)問題，第一時間就是把責任推到了供應商那里，因為這樣是最簡單和最實用的方法了，況且這樣還可以掩蓋是因為自己不懂而造成的問題。比如在石墨器件，尤其是石墨坩堝的使用中常常會發(fā)生石墨坩堝使用壽命短的問題，有的石墨坩堝才用了不到10爐就“壽終正寢”了。見右邊照片，這個坩堝才用了不到10爐。這就大大增加了單晶的生產(chǎn)成本，也制約了產(chǎn)能的正常發(fā)揮?？上У氖?，這種狀況在許多單晶生產(chǎn)企業(yè)中比比皆是。

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