大型晶體生長系統(tǒng)（設備）關鍵技術研究.pdf

1、本課題是對T70型晶體生長設備關鍵技術的研究,包括溫場分析及提拉旋轉(zhuǎn)機構動力學分析。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,對晶體生長溫度控制和系統(tǒng)運轉(zhuǎn)穩(wěn)定性要求也越來越高,研究開發(fā)技術先進、溫度控制精度高、系統(tǒng)性能穩(wěn)定可靠的設備,對于大幅提升國產(chǎn)晶體生長設備自動化程度和產(chǎn)品質(zhì)量是非常必要的。 有限元方法是20世紀計算工程科學領域里誕生的最有效的計算方法,其在半導體領域也有極其重要的應用。由于拉晶過程中投料量較大

2、,爐體結(jié)構復雜、造價昂貴,引入計算機數(shù)值模擬分析單晶爐內(nèi)溫場及動力學,對生長出高質(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)實意義。 本文對單晶爐溫場也做了系統(tǒng)的研究：對石墨加熱器進行了熱電耦合模擬,確定了化硅電流、電壓,降低了拉晶成本；對長晶不同階段的溫場進行了全局模擬,得到了長晶各個階段爐內(nèi)溫場分布,對溫場的合理性進行了分析,同時利用Domberger等人提出的Vc/G(Vc為拉晶速率、G為固液界面上晶