大型晶體生長系統(tǒng)（設(shè)備）關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、本課題是對(duì)T70型晶體生長設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)的研究,包括溫場分析及提拉旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析。隨著晶體生長向優(yōu)質(zhì)大尺寸方向發(fā)展以及坩堝內(nèi)投料量的加大,對(duì)晶體生長溫度控制和系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性要求也越來越高,研究開發(fā)技術(shù)先進(jìn)、溫度控制精度高、系統(tǒng)性能穩(wěn)定可靠的設(shè)備,對(duì)于大幅提升國產(chǎn)晶體生長設(shè)備自動(dòng)化程度和產(chǎn)品質(zhì)量是非常必要的。 有限元方法是20世紀(jì)計(jì)算工程科學(xué)領(lǐng)域里誕生的最有效的計(jì)算方法,其在半導(dǎo)體領(lǐng)域也有極其重要的應(yīng)用。由于拉晶過程中投料量較大

2、,爐體結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)昂貴,引入計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬分析單晶爐內(nèi)溫場及動(dòng)力學(xué),對(duì)生長出高質(zhì)量單晶、提高系統(tǒng)穩(wěn)定性、縮短晶體生長周期、降低生產(chǎn)成本具有重要現(xiàn)實(shí)意義。 本文對(duì)單晶爐溫場也做了系統(tǒng)的研究：對(duì)石墨加熱器進(jìn)行了熱電耦合模擬,確定了化硅電流、電壓,降低了拉晶成本；對(duì)長晶不同階段的溫場進(jìn)行了全局模擬,得到了長晶各個(gè)階段爐內(nèi)溫場分布,對(duì)溫場的合理性進(jìn)行了分析,同時(shí)利用Domberger等人提出的Vc/G(Vc為拉晶速率、G為固液界面上晶