Анализ состояния и тенденций

Длительность процесса выращивания монокристалла растёт, а его производительность уменьшается, увеличивается потребляемая электрическая мощность на нагревателе и общие затраты электроэнергии на процесс. Другая важная причина, которая вынуждает выращивать монокристалл с пониженной скоростью выращивание, это явление искривления фронта кристаллизации при вытягивании с большой скоростью. Искривление фронта кристаллизации обусловливает рост радиальных градиентов температуры в выращиваемом монокристалле, который, в свою очередь, обусловливает образование в монокристалле больших локальных внутренних механических напряжений и деформаций, способствует генерации структурных дефектов, т. е. приводит к снижению структурного совершенства монокристалла и уменьшению выхода годной продукции.

Цель настоящей работы - усовершенствовать тепловой узел установки выращивания монокристаллов таким образом, чтобы подавить паразитную кристаллизацию на стенках тигля и изменить распределение температуры в объёме расплава, что даст возможность: увеличить скорость выращивание монокристалла кремния из расплава без снижения структурного совершенства монокристалла и уменьшения выхода годной продукции; снизить потребляемую электрическую мощность нагревателя и повысить производительность процесса выращивания.

Для достижения поставленной выше цели тепловой узел установки типа Редмет-30 усовершенствован путём введения комплекта дополнительных теплоизолирующих экранов и изменения расположения основных элементов теплового узла в плавильной камере установки.

Традиционный тепловой узел установки для выращивания монокристаллов типа Редмет-30 включает в себя кварцевый тигель с расплавом кремния, графитовую подставку под тигель, графитовый резистивный нагреватель, систему графитовых теплоизолирующих экранов.