Монокристалды пеш - бұл а қолданатын құрылғыграфит қыздырғышполикристалды кремний материалдарын инертті газ (аргон) ортасында балқыту және дислокацияланбаған монокристалдарды өсіру үшін Чохральский әдісін қолданады. Ол негізінен келесі жүйелерден тұрады:
Механикалық беріліс жүйесі
Механикалық беріліс жүйесі монокристалды пештің негізгі операциялық жүйесі болып табылады, ол негізінен кристалдар мен кристалдардың қозғалысын басқаруға жауап береді.тигельдертұқымдық кристалдарды көтеру және айналдыру және көтеру және айналдыруды қоса алғандатигельдер. Ол кристалдар мен тигельдердің орналасуы, жылдамдығы және айналу бұрышы сияқты параметрлерді дәл реттей алады, бұл кристалдардың өсу процесінің бірқалыпты жүруін қамтамасыз етеді. Мысалы, тұқым себу, мойын, жауырын, диаметрі бірдей өсу және қалдық сияқты әртүрлі кристалдық өсу кезеңдерінде тұқым кристалдары мен тигельдердің қозғалысы кристалдардың өсуінің технологиялық талаптарын қанағаттандыру үшін осы жүйемен дәл бақылауды қажет етеді.
Жылыту температурасын реттеу жүйесі
Бұл жылу шығару және пештегі температураны дәл бақылау үшін қолданылатын монокристалды пештің негізгі жүйелерінің бірі. Ол негізінен жылытқыштар, температура сенсорлары және температура реттегіштері сияқты компоненттерден тұрады. Жылытқыш әдетте жоғары таза графит сияқты материалдардан жасалған. Айнымалы ток түрленіп, токты жоғарылату үшін азайғаннан кейін қыздырғыш тигельдегі полисилиций сияқты поликристалды материалдарды балқыту үшін жылу шығарады. Температура сенсоры пештегі температураның өзгеруін нақты уақыт режимінде бақылайды және температуралық сигналды температура реттегішіне жібереді. Температура реттегіші орнатылған температура параметрлері мен кері байланыс температурасы сигналына сәйкес қыздыру қуатын дәл басқарады, осылайша пештегі температураның тұрақтылығын сақтайды және кристалдардың өсуі үшін қолайлы температуралық ортаны қамтамасыз етеді.
Вакуум жүйесі
Вакуумдық жүйенің негізгі қызметі кристалдардың өсу процесі кезінде пеште вакуумдық ортаны құру және қолдау болып табылады. Пештегі ауа мен қоспа газдары пештегі газ қысымын өте төмен деңгейге, әдетте 5TOR (torr) төмен деңгейге жеткізу үшін вакуумдық сорғылар және басқа жабдық арқылы шығарылады. Бұл кремний материалының жоғары температурада тотығуын болдырмайды және кристалдардың өсуінің тазалығы мен сапасын қамтамасыз етеді. Сонымен қатар, вакуумдық орта кристалдардың өсу процесінде пайда болатын ұшпа қоспаларды кетіруге және кристалдың сапасын жақсартуға қолайлы.
Аргон жүйесі
Аргон жүйесі монокристалды пештегі пештегі қысымды қорғауда және реттеуде рөл атқарады. Шаңсорғыштан кейін жоғары таза аргон газы (тазалығы 6 9-дан жоғары болуы керек) пешке құйылады. Бір жағынан, ол сыртқы ауаның пешке кіруіне жол бермейді және кремний материалдарының тотығуына жол бермейді; екінші жағынан, аргон газын толтыру пештегі қысымды тұрақты ұстап тұруға және кристалдардың өсуіне қолайлы қысым ортасын қамтамасыз ете алады. Сонымен қатар, аргон газының ағыны белгілі бір салқындату рөлін атқара отырып, кристалдардың өсу процесінде пайда болатын жылуды алып тастай алады.
Суды салқындату жүйесі
Суды салқындату жүйесінің функциясы жабдықтың қалыпты жұмысын және қызмет ету мерзімін қамтамасыз ету үшін монокристалды пештің әртүрлі жоғары температуралық компоненттерін салқындату болып табылады. Монокристалды пештің жұмысы кезінде қыздырғыш,тигель, электрод және басқа компоненттер көп жылу шығарады. Егер олар уақытында салқындатылмаса, жабдық қызып кетеді, деформацияланады немесе тіпті зақымдалады. Суды салқындату жүйесі жабдықтың температурасын қауіпсіз диапазонда ұстау үшін салқындатқыш суды айналдыру арқылы осы компоненттердің жылуын алып тастайды. Сонымен қатар, суды салқындату жүйесі температураны бақылаудың дәлдігін жақсарту үшін пештегі температураны реттеуге де көмектесе алады.
Электрлік басқару жүйесі
Электрлік басқару жүйесі монокристалды пештің «миы» болып табылады, ол бүкіл жабдықтың жұмысын бақылауға және бақылауға жауапты. Ол температура сенсорлары, қысым датчигі, позиция датчигі және т.б. сияқты әртүрлі сенсорлардан сигналдарды қабылдай алады және осы сигналдар негізінде механикалық беру жүйесін, жылыту температурасын бақылау жүйесін, вакуум жүйесін, аргон жүйесін және суды салқындату жүйесін үйлестіре және басқара алады. Мысалы, кристалдардың өсу процесі кезінде электрлік басқару жүйесі температура сенсорынан берілетін температура сигналына сәйкес қыздыру қуатын автоматты түрде реттей алады; кристалдың өсуіне сәйкес ол тұқымдық кристалдың және тигельдің қозғалыс жылдамдығын және айналу бұрышын басқара алады. Сонымен бірге электрлік басқару жүйесінде ақауларды диагностикалау және дабыл беру функциялары бар, олар жабдықтың қалыптан тыс жағдайларын уақытында анықтай алады және жабдықтың қауіпсіз жұмысын қамтамасыз етеді.
Жіберу уақыты: 23 қыркүйек 2024 ж