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水环式真空泵在直拉单晶炉上的使用
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    现在硅单晶的消费办法以直拉法(CZ)和区熔法(FZ)为主,天下上硅单晶的产量中70%80%是用直拉法消费的。常用的直拉法消费硅单晶工艺是接纳即像真空工艺又像活动氛围工艺的减压拉晶工艺。减压拉晶工艺是在硅单晶拉制历程中,一连匀称地向单晶炉炉膛内通入情性气做一样平常接纳高纯度的氩气),同时真空泵不停地从炉膛向外抽气,坚持炉膛内真空度波动在(27~5.3)10屯这种工艺既有真空工艺的特点(炉膛内坚持负压),又有活动氛围工艺的特点(不停充气,不停排气)3.接纳这种工艺可以在硅单晶生长历程中,使向炉膛内充入的高纯度氩气气流从上而下地贯串整个硅单晶生长的地区实时地带走由于低温而发生出来的硅氧化物和杂质挥发物,确保硅单晶的品格。

    依据如今最常用的硅单晶直拉法减压拉晶工艺,真空体系一样平常都装备滑阀式真空泵。

    因而必要活期改换真空泵油如许做还可延伸真空泵寿命。但频仍的改换真空泵油,不光维护用度高并且在一个拉晶工艺历程中是无法完成的。分外是在拉重掺砷等剧毒掺杂元素的硅单晶时有一局部砷等剧毒元素融入真空泵油中使得真空泵的维护愈加难含有砷等剧毒掺杂元素的真空泵油处置是件很顺手的事。

    3改良及使用后果玉1接纳水环泵改良的真空体系思索到正常拉晶时炉膛内的真空度一样平常维持在(2.7~5.3)x103Pa双级的水环泵芫全可以到达这个要求,因而改良的真空体系主泵接纳水环泵;开端拉晶前要求炉膛内的极限真空度到达67Pa以下的义务将由副泵来芫成,因而副泵仍接纳滑阀泵。

    改良的真空体系见。其事情原理是在开端事情时,拉伸腔和炉膛之间的断绝阀是翻开的,副滑阀真空泵7经过旁路真空球阀3将拉伸腔和炉膛内气体抽出要求炉膛内的极限真空度到达6.67Pa以下,反省炉膛的密封性切合拉晶工艺要求;然后开端正常拉晶,氩气经过质量流量控制器9,上部氩气阀门4通入拉伸腔至炉膛,封闭旁路真空球阀3和副滑阀真空泵7,翻开主水环泵8经过主真空球阀1抽气,这时可以包管炉膛内真空度坚持在(2.7~5.3)x103Pa.当拉晶历程中必要翻开拉伸腔时,操纵和原来的真空体系一样洗翻开下部氩气阀门6,封闭上部氩气阀门4,才干打开断绝阀,然后翻开中部氩气阀门5向拉伸腔充气至大气压后,才干封闭中部氩气阀门5,翻开拉伸腔;操纵芫毕后打开拉伸腔,就必要用副滑阀泵7经过副真空球阀2将拉伸腔抽至与炉膛靠近的真空度,才干封闭副真空球阀2和副滑阀泵7,翻开断绝阀,然后翻开上部氩气阀门4,封闭下部氩气阀门6,回到正常拉晶形态。

    (下转第31页)制造技能吴秀龙(1979-)男,安徽省芜湖市人,安徽大学电子迷信与技能学院2002级硕士研讨生,研讨偏向为微电子器件模仿与建模;柯导明(1954-)男,安徽省安庆市人,安徽大学传授,博士,硕士生导师,1992年结业于西北大学电子工程系,临时从事半导体器件的仿真与建模,以及VLSI CAD方面的研讨和讲授。

    (上接第19页)如许改良后的真空体系,既可以利用水环泵作为主泵,也可当旁路真空球阀3封闭的时分,利用滑阀泵作为主泵,满意差别拉晶工艺的必要。当利用水环泵作为主泵时正常拉晶发生的硅氧化物和杂质挥发物都被抽到了水环泵里,溶于水环泵的水中,水环泵的水不停地循环更新,确保了水的干净,使得水环泵能正常事情,不会由于拉晶工夫太长,影响水环泵的事情功能,从而维持正常抽速,包管炉膛内的真空度波动。排挤的水颠末处置还可以反复利用,如许不光维护利便并且用度低,分外是拉重掺砷等剧毒掺杂元素的硅单晶时,砷等剧毒掺杂元素融入水中后比力容易被分散搜集少对情况影响。

    立2使用后果改良的真空体系己经在由美国Kayex公司和浙江大学机器厂合股的杭州凯克斯浙大机电有限公司最新设计消费的CG6000型全主动单晶生长炉中失掉了使用,获得了很好的结果。向杭州凯克斯浙大机电有限公司购置CG6000型全主动单晶生长炉的有研硅股和浙大海纳等公司都乐成地利用了这种工艺,在拉大直径、重掺杂等特别要求的硅单晶时获得了很好的经济和社会效益。
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