单晶炉

晶体生长设备的一种

单晶炉是一种在惰性气体（氮气、氦气为主）环境中，用石墨加热器将多晶硅等多晶材料熔化，用直拉法生长无错位单晶的设备。

产品构成

提拉头：主要由安装盘减速机籽晶腔划线环电机磁流体籽晶称重头软波纹管等其他部件组成

 副室：主要是副室筒以及上下法兰组成

 炉盖：副室连接法兰，翻板阀，观察窗抽真空管道组成

 炉筒：包括取光孔

 下炉筒：包括抽真空管道

 底座机架：全铸铁机架和底座

 坩埚下传动装置：主要由磁流体电机坩埚支撑轴减速机软波纹管立柱上下传动支撑架导轨等部件组成

 分水器已经水路布置：包括分水器，进水水管，若干胶管水管卡套等

 氩气管道布置：质量流量计 3根以上的柔性管不锈钢管 3个压力探测器高密封性卡套等部件

 真空泵以及真空除尘装置：油压真空泵水环真空泵过滤器真空管道硬波纹管等

 电源以及电控柜：电源柜滤波柜控制柜以及连接线

产品简介

购买技术主要要求

1.单晶炉装料量（单台机产能多少） 2. 能拉多长、几寸的硅棒 3. 拉制晶棒的成品率是多少4拉出硅棒品质（少子寿命、电阻率、碳氧含量、位错密度） 5设备制造工艺控制保证 6自动化控制程度 7设备主要关键部件的配置等。

单晶炉型号定义

单晶炉型号有两种命名方式，一种为投料量，一种为炉室直径。比如85炉，是指主炉筒的直径大小，120、150等型号是由装料量来决定的

单晶炉主要需要控制的方面

一、晶体直径（尺寸）

二、温度（功率控制）

三、原料（硅料）

四、泄漏率，氩气质量等

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单晶炉热场的设计与仿真

单晶直径在生长过程中可受到温度，提拉速度与转速，坩埚跟踪速度与转速，保护气体的流速等因素的影响。其中温度主要决定能否成晶，而速度将直接影响到晶体的内在质量，而这种影响却只能在单晶拉出后通过检测才能获知。温度分布合适的热场，不仅单晶生长顺利，而且品质较高；如果热场的温度分布不是很合理，生长单晶的过程中容易产生各种缺陷，影响质量，情况严重的出现变晶现象生长不出来单晶。因此在投资单晶生长企业的前期，一定要根据生长设备，配置出最合理的热场，从而保证生产出来的单晶的品质。在晶体生长分析与设计中，实验与数值仿真是相辅相成的，其过程可以分为两个部分：

（1）在第一阶段，利用引上法晶体生长实验来进行数值模拟参数的调整。

（2）在第二阶段，利用数值模拟是用来确定最佳的晶体生长工艺参数。

数值仿真是用来获得廉价的，完整的和全面细节的结晶过程，以此方法用来预测晶体生长，改善晶体生长技术。数值模拟是当实验的费用太昂贵或无法常规进行时一种非常有用或必不可少的方法。举例来说，对于无经验人员，可以形象化展示熔体流动的历史点缺陷和热应力细节。所以数值仿真是一种达到较高生产率和较好满足市场对晶体直径，质量要求的最好办法。面向过程的仿真软件FEMAG为用户提供了可以深入研究的数值工具，用户通过有效的计算机模拟可以设计和优化工作流程。通过对单晶炉热场的仿真计算，优化设计单晶炉的机械结构，在拉晶过程中以仿真结果设定合理的理论拉晶曲线，就可以在实际生产中是完全可以生长出合格的单晶棒。

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