直拉单晶上排气热场与下排气热场分析

科技博览直拉单晶上排气热场与下排气热场分析连文翠(614200东方电气集团峨嵋半导体材料有限公司)摘要:单晶硅发展前景;单晶硅生产方法简介;单晶硅在单晶硅拉制过程中,连续冋单贔炉膛充亼等量的髙纯氩气生产工艺流程;单晶炉热场介绍;上排气热场和下排气热场分析;同时真空泵不断地从炉膛内向外抽气,保持炉膛内压力稳定氩气无毒、无色、无味,不能燃烧,也不能助燃,是一关键词:单晶硅;工艺流程;热场;排气种惰性气体。直拉单晶生产中,要求使用高纯氩气,露点≤55℃。氩气在直拉单晶硅生长过程中使熔硅的表面稳定、固液、单晶硅生产方法界面平坦,有利于单晶的正常生长。氩气还能够及时的带走热目前单晶硅行业中主要釆用的有两种生长单晶硅的方法。场中产生的氧、碳等多种挥发物,保证单晶的质量Czochralski法(简称CZ法),和 Float zone法(简称浮熔法,或(2)下排气热场。下排气热场组成主要包括:压环、保温盖FZ法)。CZ法生长出来的单晶硅,主要用来生产低功率的集成上中下保温罩、石墨坩埚(三瓣埚)、坩埚托杆、坩埚托盘、电极、电路;FZ法生长出来的单晶硅,主要用来生产高功率的电子元加热器、导流筒、石墨螺栓,且为了防止漏硅,炉底、金属电件。CZ法单晶硅大约占了总产量的85%。极、托杆、都设置了保护板、保护套。下排气热场的设计:保、直拉单晶硅工艺流程证热场符合直拉单晶硅所要求的纵向及径向温度梯度的前提下,作业准备→热态检漏→取单晶和籽晶→石墨件取出冷却→在下保温罩与单晶炉两个抽气口相对应的地方开两个排气口真空过滤器清洗→真空泵油检査更换→石墨件清洗→单晶炉室通过真空泵的抽气作用,将带有挥发物的气体抽离单晶炽清洗→石墨件安裝→石英坩埚安装→硅料安装→籽晶安装→扣下排气热场气体流向:气流方向可以看出,氩气从导流筒空、检漏→充氩气、升功率、熔料→引晶、缩颈、放肩、转肩上方通到熔体液面,拉晶过程中产生的废气(氩气及挥发物)→等径生长→收尾→降功率、停炉冷却经加热器和保温桶的间隙,最终从下保温罩的开口部分,通过直拉单晶炉热场管道被真空泵抽走。直拉单晶炉的热系统,也就是所谓的热场,是指为了熔化(3)上排气热场。上排气热场结构图。上排气热场组成与硅料,并使单晶生长保持在一定温度下进行的整个系统。它包下排气热场几乎相同,包括:压环、保温盖、上中下保温罩括加热器、保温罩、保温盖、石墨坩埚、电极等部件,它们是石墨坩埚、坩埚托杄、坩埚托盘、电极、加热器、导流筒、石由耐高温的髙纯石墨和碳毡材料加工而成的。煅烧时,热系统墨螺栓、保护板、保护套。上排气热场的设计:保证热场符合内的温度相对稳定,称为静态热场;在单晶生长过程中,热场直拉单晶硅所要求的纵向及径向温度梯度的前提下,在上保温是会发生变化的,称为动态热场。罩的中部均匀地开12个排气口,通过真空泵的抽气作用,将带热场的优劣对单晶硅的质量有很大影响。合适的热场,能有挥发物的气体抽离单晶炉。上排气热场氩气流向与下排气热够生长出高质量的单晶。不好的热场容易使单晶变成多晶,或场不同:氩气从导流筒上方通到熔体液面,拉晶过程中产生的者根本无法引皛。因此,找到较好的热场条件,配置最佳的热场,废气(氩气及挥发物)经上保温罩的12个排气孔,沿着保温罩是非常重要的直拉单晶工艺技术。与炉壁的间隙,通过管道被真空泵抽走四、热场温度梯度六、下排气热场和上排气热场比较温度梯度是指热场中某点A的温度指向周围邻近某点B的通过下排气热场和上排气热场的结构以及气流方向分析可温度的变化率。也即单位距离内温度的变化率。以得出各自的特点。如图1所示,A点到B点的温度变化为T2-T1,距离变化为下排气热场优点:设计的两个排气孔位于下保温罩上,气r2-1。那么A点到B点的温度梯度为“=五,通常用“表示流方向沿着加热器和保温桶间隙通过。因为气流不经过炉壁这种温度在r方向上的变化率。对单晶炉炉壁的损害很小,上面残留的氧化物少,清扫比较方便;T单晶炉设备的使用寿命也比较长下排气热场缺点:由于气流在上保温罩位置聚集,容易出现氧化物排走不畅,造成拉晶过程中有杂质掉入埚内的现象造成单晶成品率下降以及拉晶时间过长等弊端。更重要的是图1:温度梯度气流对加热器、保温桶等石墨件的冲刷,会导致石墨件的使用合理的热场的温度分布需要满足以下条件:①晶体中纵向寿命大大降低,石墨件的成本很高。气流经过加热器,会带走温度梯度足够大,但不能过大,保证晶体生长中有足够散热能一部分热量,导致拉晶过程中的电耗比较高。力,带走结晶潜热。②熔体中的纵向温度梯度比较大,保证熔上排气热场优点:上保温罩上面设计出12个排气孔,这些体内不产生新的晶核,但是,过大容易产生位错,造成断苞。排气孔保证在高温下蒸发的气体的排出,该热场通过强制改变③结晶界面处的纵向温度梯度适当的大,从而形成必要的过冷保护气体对流,降低加热器热量辐射而节省电能消耗。该热场度,使单晶有足够的生长动力,不能太大,否则会产生结构缺陷;改变保护气体的对流方式,确保了惰性气体顺利带走单晶硅结径向温度梯度要尽可能小,使结晶界面趋于平坦晶时散发的结晶潜技化硅颗粒.有效免了一氧化硅颗五、下排气热场和上排气热场分析粒再次掉入溶液中国煤化工了因晶体位错而(1)热场中的氩气。直拉法生产硅单晶工艺尽管种类繁多,导致的单晶硅CNMHG象的出现,能但大体可分为:真空工艺、气氛工艺和减压拉晶工艺。减压拉够有效的提高单晶学,也能吵到电E。晶工艺在目前直拉单晶硅生产过程中被普遍采用。减压拉晶是下排气热场缺点:这种热场也有不足的地方,由于气流要220信息技术微课在信息技术教学 Powerpoint中的运用莫顺天黃岭娜(547008广西壮族自治区河池市金城江区六圩镇初级中学广西河池)摘要:网络信息时代教育的培养目标除了要求学生具(三)让学生在课堂上喜欢微课是提高教育质量重要信息有德智体全面发展的基本素养外,还要培养良好的基于网络的途径自学习惯,实现从教师为中心向学生为中心的教学模式转变。在教学中,充分运用网络资源,增强课程吸引力,激发学教师在进行传统课堂有时已不能满足学生课堂需要了,我们要生探究知识的兴趣,加深并巩固学生对知识点的认识,促进学对现代的课堂重新定位——翻转课堂。微课就能很好运用于这生自我学习能力,从而有效提高课堂教学效益,微课作为网络种课堂教学模式,它既能代替课堂的新知识教学。又由于它不资源最基础、最生动、最形象的在线课程有着至关重要的意义,受时间、空间的限制,所以它可以在网络上在线课后辅导,微成为一种全新的教学方法。学生通过研究性学习活动,形成课时间须严格控制在十分钟以内。本文主要讲述的是微课程在种积极的、生动的、自主合作探究的学习方式即自主探究方式。Power Point的运用,及其在信息技术教学中的应用,从而给教利用网络资源培养并提高学生的信息能力,提升学生素质。为学提供一定的借鉴和指导。此教师可根据教学进度和教学内容,经常地适时组织学生到电关键词:微课作用;网络;信息技术教学;Pω wer point.运用子阅览室进行自主网络探究。所以我们应该充分发挥微课程的作用,让学生有一个有效的“解惑”方法、校园网完善是微课活跃于课堂先决条件微课在多媒体课件 Power Point中的普遍使用,大向45分钟要质量”,这句话已不能充分展示现学校的代大提高了提高课堂教学化教育了,社会教育网络化发展的趋势,已在我们教育教学中如何能有效解决实际教学问题;具有针对性地解惑、启惑有着不可缺少的教学工具了,近两年来在教育部通过网络对教能调动学习者学习的主动性。微课的引入,什么是微课呢?微师教育技术能力提升进行培训,发现¨翻转课堂”不断岀现在课作为一种媒体,微课程是指利用5~8分钟时间讲解一个重人们的视野中课堂上,实践证明在“翻转课堂”教育教学中“微要的知识点、考点或难点或者一个活动的制作过程的一种微视课”是学生解决在课堂中遇到的难点的最好方法,特别是如今频。对于在校教师而言利用PPT来制作的课件是一种常用的教国家对教育重视在全国农村中小学校实现了“三通两平台学手段。在微课程中,PF课件既可以课件的形式供学生使用切实实现了“班班通”、“校校通”,交互式电子白板走进教室,可将PP课件转换成视频文件格式,或直接利用 Power point2010完善的校园网络建设是利用丰富的网络教学资源的先决条件,的另存为命令,将PP课件直接存储为视频文件,可以运用最并为教育教学效率的提高打下了良好基础普遍的 Power point软件来制作微课程。将一节课中的重点知识微课程在信息技术的作用,促进教师技术能力提升,点拆分成一个个相对独立的微小学习片段,这样就能充分发挥提高了课堂教学质量10分钟以把本节课内难点通过这个微课程呈现在学生前面,让(一)丰富的微课资源是提高学校教学效率重要保障学生最快速度吸收了本节课的精华部分,提高了教学质量,通面对丰富的网络资源及现代化的网络技术条件,网络化的过网络形式帮助有需要的学生在课下进行自主学习,既节省了教学以其独有的特点,迅速、准确地进行新知识的教学活动。课堂时间,又能解决学生在课堂上没有弄懂的疑问,方便学生就要将其充分运用于教学,为教学服务,网络化的教学却也能网络在线学习。实验证明微课程在PP中的应用方便简捷,教以其独有的特点,迅速、准确地进行新知识的教学活动,从而师能在短期内学会并用于教学课堂教学,使学生得以受惠,学最终有利于学校教学效率的提高。生成绩有了质的变化二)教师网络应用能力与微课资源有机结合,促进教育在PPT制作的课件中使用微课程,对课堂教学达到事半功教学的飞速发展倍效果,微课作为一种新的教学方式在PT中使用,具有教学要想将网络资源中微课程资源充分运用于教学,为教学服信息资源主题鲜明、短小精悍、针对性强,对知识点的讲解透务,就需要我们广大的教师具有较高的与之相适应得计算机水彻等特点。学生可借助微课进行有针对性的学习,在较短的时平,这对广大教师来说无疑是一个挑战。现在中国上下都在面间内进行新知的学习或者对已学的知识进行巩固和补漏,从而临着中老交接问题,教师队伍中年比例重,充分发恽中青年教实现个性化教学,提髙教学效果。微课是一种符合时代要求的师对他们进行计算机能力培训,在学校定期开展计算机网络应产物,当然微课在国内发展仍处于起步阶段,但前景无限,它课件制作的培训,使之达到熟练应用和制作的目的,提高能推动教师培训和学生学习方式的改变,通过微课这种手段可了网络资源的利用率,从而整体提高了教育教学水平。以使我们的课堂更加的快乐更高效。经过单晶炉的炉壁,由气流带出的许多挥发物会残留在炉壁上上排气热场,都能够找到适合的方案;有效地提高直拉单晶硅面,拉晶过程中炉壁的温度也会因为热气流的经过而变高,对的成品率,降低生产过程中的电耗,延长热场的使用寿命单晶炉的稳定运行产生影响,进而会影响到单晶硅的稳定生长;参考文献还可能因为温度过高,使单晶炉设备造成一定损害,降低单晶[1]黄锋,陈瑞润,中国煤化工的研究现状与炉的使用寿命发展趋势U特种H器5-930七、结束语2邓志杰,硅单晶科久U,神月重偶,2000,24(5):309总之,热场结构不是一成不变的,不论是下排气热场还是一37-221