ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

ПОДРОБНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Заявку на получение дополнительной информации по этому проекту можно заполнить здесь.

Номер

29-131-05

Наименование проекта

Установка для выращивания монокристаллов кремния

Назначение

Выращивание монокристаллов кремния по методу Чохральского диаметром от 150 до 250 мм и длиной до 2000 мм

Рекомендуемая область применения

Приборостроение, металлургия для улучшения литейных свойств сплавов железа и цветных металлов и повышения механической прочности

Описание

Описание к ИЛ № 29-131-05

Результат выполнения НИР.

Установка (см. рис.) имеет современную систему управления, магнитожидкостные уплотнения и может быть оснащена установкой для магнитного воздействия на расплав.

Процесс выращивания осуществляется в одиночном и полунепрерывном режимах, в полунепрерывном режиме можно выращивать до трёх кристаллов из одного тигля с промежуточной подпиткой расплава. Диаметр рабочей камеры 1000 мм.

Выращенные кристаллы накапливаются в специальной кассете, расположенной в приёмной камере. В качестве материала подпитки расплава используются поликристаллические стержни диаметром до 80 мм и длиной до 1000 мм, гранулированный или кусковой кремний. Охлаждаемые рабочие камеры установки (плавильная и приёмная) изготовлены из нержавеющей стали с применением электронно-лучевой сварки, что обеспечивает их надёжность, долговечность и высокую вакуумную чистоту рабочих полостей. С помощью гидромеханических устройств рабочая камера может раскрываться по трём плоскостям разъёмов, и отдельные элементы камер разводятся для обеспечения загрузки материалов, выгрузки готовых кристаллов и очистки.







Рис. Оборудование для выращивания монокристаллов кремния

Цифровой управляющий комплекс (ЦУК) установки позволяет полностью автоматизировать процесс выращивания кристалла и сплавления подпитки. При необходимости оператор может включаться в процесс, принимая управление на себя, с последующей передачей его комплексу.

ЦУК построен на основе модульной, многопроцессорной системы, которая обеспечивает гибкость, надёжность и защиту от аварийных ситуаций.

ЦУК обеспечивает:

- управление технологическим процессом выращивания монокристаллов в автоматическом и ручном режимах;

- автоматический контроль функционирования комплекса технических средств установки, контроль правильности стыковки кабельной сети;

- в автоматическом и ручном режимах управление и регулирование всеми этапами процесса выращивания кристалла и в том числе:

· диаметром кристалла,

· уровнем зеркала расплава,

· скоростями перемещения тигля, затравки, подпитывающих стержней в рабочем и ускоренном диапазонах,

· скоростями вращения тигля и затравки,

· давления в полости печного агрегата,

· расхода инертного газа,

· температуры нагревателя и расплава.

ЦУК оснащён датчиками контроля диаметра расплава и ширины мениска, уровня расплава, температуры расплава в заданных точках с высокой степенью разрешения и точности, осуществляет документирование рабочих параметров и действий оператора, обеспечивает взаимодействие с оператором в диалоговом режиме.

Информация о текущем состоянии установки отображается на цветном экране видеомонитора в виде мнемосхем графиков, числовых значений и текстовых сообщений.

ЦУК предоставляет оператору средство для загрузки и корректировки технологических программ полного цикла выращивания кристалла от вакуумирования установки и расплавления шихты до остановки процесса после отрыва кристалла от расплава и охлаждения установки.

Преимущества перед известными аналогами

Конструкция установки отличается современной системой управления, имеет магнитожидкостные уплотнения, может быть оснащена установкой для магнитного воздействия на расплав

Стадия освоения

Внедрено в производство

Результаты испытаний

Соответствует технической характеристике установки

Технико-экономический эффект

Производительность в год 8000 кг/год при диаметре кристалла 150 мм

Возможность передачи за рубеж

Возможна передача за рубеж

Дата поступления материала

07.09.2005

Инновации и люди

У павильонов Уральской выставки «ИННОВАЦИИ 2010» (г. Екатеринбург, 2010 г.)

Мероприятия на выставке "Инновации и инвестиции - 2008" (Югра, 2008 г.)

Открытие выставки "Малый бизнес. Инновации. Инвестиции" (г. Магнитогорск, 2007 г.)

Демонстрация разработок на выставке "Малый бизнес. Инновации. Инвестиции" (г. Магнитогорск, 2007 г.)