Electrodos de grafito de baja desgasificación para el crecimiento de cristales de silicio

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Electrodos de grafito de baja desgasificación para el crecimiento de cristales de silicio
Detalles
Los electrodos de grafito de bajo escape para el crecimiento de cristales de silicio están especialmente diseñados para las condiciones de crecimiento de cristales al vacío de alta-temperatura de los hornos monocristalinos de extracción directa CZ y los hornos monocristalinos de fusión de zona FZ. Son componentes calefactores conductivos de grado semiconductor-. El material base es grafito de alta-pureza de prensado isostático de tres-partículas ultrafinas-de tres vías. Se procesan y forman a través de múltiples niveles de purificación por desgasificación a alta -temperatura al vacío y pasivación por sellado de micro-poros. A diferencia de los electrodos UHP utilizados en la fabricación de acero y en los electrodos de grafito para tratamiento térmico al vacío en general, los indicadores principales de este producto se centran en un volumen de escape de temperatura extremadamente baja-, un control estricto de las impurezas aceptoras y donadoras de boro-fósforo y sin emisiones volátiles de carbono-hidrógeno. Estos son los tres requisitos esenciales para la industria del monocristal.
Clasificación del producto
Molde de grafito
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Descripción
Solid Graphite Rod

Durante el proceso de crecimiento del cristal, los electrodos de grafito permanecen en un ambiente de vacío de argón a temperaturas que oscilan entre 1420 y 1650 grados Celsius. Los poros internos del grafito ordinario todavía contienen vapor de agua residual, sustancias orgánicas volátiles y trazas de impurezas de boro y fósforo. Estas sustancias liberan continuamente gases que contaminan el silicio fundido y hacen que la resistividad de las obleas de silicio se desvíe, la densidad de dislocación de los cristales aumente y el rendimiento de las baterías/chips disminuya significativamente. Este producto se somete a un pretratamiento-de desgasificación al vacío a largo plazo-grados-, eliminando por completo los componentes internos volátiles libres. La tasa total de emisión de gases es tan baja como del orden de 10⁻¹⁰ Pa・m³/s. El contenido de impurezas de boro y fósforo es inferior o igual a 0,01 ppm. Es adecuado para líneas de producción de crecimiento de cristales de silicio monocristalino fotovoltaico de 12- pulgadas, silicio de refinación de zona semiconductora de 8 pulgadas y sustrato de carburo de silicio. Es un consumible central para el campo térmico en la fabricación de materiales de silicio fotovoltaicos y semiconductores.

 

CZ fotovoltaico que extrae silicio monocristalino para producción en masa (comprado principalmente por fábricas fotovoltaicas en el extranjero)
Adecuado para hornos monocristalinos extractores de tamaño grande- de 6 a 12 pulgadas, con un único ciclo de cristalización largo de hasta 120 a 180 horas. Los electrodos mantienen una generación de calor estable durante todo el proceso, sin ninguna liberación repentina de gas que interfiera con la convección del silicio fundido. Se adopta el proceso de pasivación de sellado de micro-agujeros, en el que los pequeños poros de la superficie del grafito se sellan mediante una capa de carbono densa y uniforme, lo que evita la corrosión por penetración del vapor de silicio bajo la atmósfera de argón. La superficie del electrodo no tiene polvo ni desprendimiento de partículas de carbono, lo que evita el exceso de impurezas de carbono en el material de silicio.
Los contenidos de impurezas de boro y fósforo están estrictamente controlados, lo que elimina la desviación del rango de resistencia de las obleas de silicio tipo N-/tipo P-. La amplitud de fluctuación de la vida útil del portador minoritario del monocristal por lote se controla dentro de ±3μs; en comparación con los electrodos de grafito ordinarios, el rendimiento del monocristal aumenta entre un 12% y un 18%. El error de uniformidad de la resistividad del electrodo es menor o igual a 0,3 μΩ・m, la diferencia de temperatura del campo térmico dentro del horno se estabiliza en ±4 grados, lo que garantiza que la proporción de la sección de diámetro constante de la varilla de silicio sea mayor o igual al 92 %, lo que reduce significativamente la pérdida de materia prima.

Solid Graphite Rod

 

Pyrolytic Graphite Rod

Aplicación de nivel de fusión de zona FZ de semiconductores de alto-chip de silicio de pureza-

 

Para condiciones de crecimiento de silicio de alta-pureza de fusión de zona de 8-pulgadas y más pequeña (silicio de pureza ultra-9N - 11N), este producto cumple con el estándar de grafito limpio para semiconductores SEMI F63. Todo el proceso está libre de adhesivos orgánicos e impurezas volátiles que contienen azufre. El contenido total de impurezas de transición metálica Fe/Ni/Cu es inferior o igual a 0,2 ppm. La característica de bajo escape puede mantener estable el grado de vacío en el horno a 10⁻⁷ Pa o más, y la cantidad de liberación de volátiles es inferior en un 90% a la de los productos estándar de la industria. Evita por completo defectos como fugas de chips y voltaje de ruptura insuficiente causados ​​por trazas de impurezas.
Se puede personalizar con una estructura de electrodo hueca-refrigerada por agua. Durante el crecimiento del cristal, la temperatura del cuerpo del electrodo se reduce en 300 grados, suprimiendo aún más el escape de alta-temperatura y adaptándose a la producción de fusión de zona continua de alta-frecuencia. Un solo electrodo se puede utilizar de manera estable para más de 600 hornos, satisfaciendo la demanda de producción continua de las fábricas de semiconductores.

Kit de crecimiento de cristales de sustrato de carburo de silicio de carbonización de SiC (campo emergente de semiconductores de tercera generación)

 

La temperatura de crecimiento del SiC alcanza los 2100-2400 grados. A temperaturas tan altas, el grafito ordinario es propenso a liberar CO y gases de hidrocarburos, que pueden dañar la integridad de la red de SiC. Este producto se somete a un procesamiento dual de grafitización a temperatura ultra-de 2700 grados y desgasificación al vacío. La cantidad total de sustancias gaseosas liberadas a altas temperaturas es extremadamente baja. También tiene la capacidad de resistir la corrosión por vapor de carbono de silicio-a temperaturas ultra-altas-, tiene un coeficiente de expansión térmica extremadamente bajo y no muestra grietas ni deformaciones durante ciclos cíclicos de calentamiento y enfriamiento de 2400 grados.
Los electrodos se pueden combinar con tamaños no-estándar de hornos verticales de crecimiento de cristales PVT SiC y admiten conexiones de sellado roscadas segmentadas. Las fluctuaciones de la resistencia de contacto en los puntos de conexión son extremadamente pequeñas, no hay puntos de escape de sobrecalentamiento locales y se pueden producir sustratos de SiC de baja -defecto-densidad estable.

Pyrolytic Graphite Rod

 

Tecnología de procesamiento exclusiva diferenciada (completamente distinta de los electrodos de grafito al vacío ordinarios)

 

1. Selección de materia prima: seleccione espacios en blanco de grafito isotrópico de grano ultra-fino- (D50=5μm), con materia volátil original inferior o igual al 0,03%, lo que reduce la base de escape de la fuente;
2. Desgasificación al vacío de múltiples niveles-: aislamiento al vacío en atmósfera inerte de 1600 grados durante 72 horas, eliminando capa por capa el vapor de agua, los hidrocarburos libres y las impurezas solubles en los poros;
3. Sellado de pasivación de micro-poros: deposición química de vapor de baja-temperatura de una fina capa de carbono para rellenar los micro-poros de la superficie, bloqueando los canales de liberación de volátiles internos hacia el exterior;
4. Procesamiento preciso-sin estrés: corte de alambre lento + torneado de espejo CNC, sin grietas de procesamiento, sin porosidad de la superficie, eliminando nuevos canales de escape después del procesamiento;
5. Pruebas no-destructivas: cada electrodo completa la detección de helio de la tasa de gases de escape, la inspección completa de las impurezas de ICP-MS y la detección de uniformidad de la tasa de resistencia, acompañadas de un informe de inspección de nivel de semiconductor-para exportación.

Pure Graphite Rod
Pyrolytic Graphite Rod

Rendimiento de escape ultrabajo-de grado semiconductor-

 

La tasa de escape total en la condición de crecimiento de cristales a 1600 grados es inferior a 8×10⁻¹⁰ Pa·m³/s, la liberación de componentes volátiles de hidrocarburos es inferior a 0,01 ppm, que es un 95 % menor que la de los electrodos de grafito al vacío convencionales y elimina por completo la contaminación por gas del silicio fundido.
Control extremadamente estricto de las impurezas de boro y fósforo (problema central del monocristal)
Boro menor o igual a 0,01 ppm, fósforo menor o igual a 0,01 ppm, sin interferencia de dopaje, la uniformidad de la resistividad de la oblea de silicio se mejora en un 40%, adecuado para la producción sincrónica de silicio monocristalino tipo N/P.
Baja exhalación sin estructura de contaminación de carbono.
Tratamiento de pasivación y sellado de microporos, la porosidad se reduce a menos del 0,12 %, durante el proceso de crecimiento del cristal, no se desprende polvo de grafito, el incremento de impurezas de carbono en la masa fundida de silicio es inferior a 0,02 ppm, lo que cumple con los estándares de silicio de alta-pureza para fotovoltaicos/semiconductores.
Campo de calor conductivo estable-a largo plazo
La resistividad a temperatura ambiente es de 4,5 a 5,2 μΩ·m, el error uniforme de toda la resistividad del electrodo es menor o igual a 0,3 μΩ·m, funcionamiento continuo a 1650 grados durante 180 horas sin deriva de resistencia, la diferencia de temperatura del campo de calor es menor o igual a ± 4 grados.

¿Por qué elegirnos?

 

Línea de producción especializada para silicio monocristalino, con proceso de desgasificación dirigido
2. Sistema integral de control de impurezas dimensionales de grado semiconductor-
3. Capacidad de personalización integral-para adaptarse a los principales hornos de cristal único-de todo el mundo.
4. Mejora del rendimiento de la producción en masa con soporte técnico de apoyo.
5. Entrega de exportación estable y calificaciones de exportación completas. Siempre tenemos productos fotovoltaicos monocristalinos-de tamaño estándar-en stock y los artículos-hechos a medida se pueden entregar en un plazo de 7 a 12 días.

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Tabla de parámetros técnicos del producto

 

No. Artículo de inspección Estándar de electrodo de grafito de baja desgasificación de cristal de silicio Método de detección de prueba
1 Grado de materia prima Grafito semiconductor isostático 3D de grano fino-(D50=5μm) Analizador láser de tamaño de partículas
2 Contenido de carbono fijo Mayor o igual a 99,9998% Analizador de carbono de combustión de alta-temperatura
3 Contenido total de cenizas Menor o igual a 2 ppm ICP-MS Detección completa de elementos
4 Contenido de impurezas de boro Menor o igual a 0,01 ppm Espectrometría de masas con plasma acoplado inductivamente
5 Contenido de impurezas de fósforo Menor o igual a 0,01 ppm Prueba de oligoelementos ICP-MS Ultra-
6 Impureza total de metales de transición (Fe, Ni, Cu, Cr) Menor o igual a 0,2 ppm Escaneo de elementos múltiples-MS ICP-MS
7 Tasa total de desgasificación (1600 grados, vacío) <8 × 10⁻¹⁰ Pa·m³/s Probador de desgasificación al vacío con fugas de helio
8 Liberación de hidrocarburos volátiles <0,01 ppm Prueba de desorción térmica GC-MS
9 Resistividad a temperatura ambiente 4.5 – 5.2 μΩ·m Medidor de resistividad de sonda de cuatro-puntos
10 Desviación de la uniformidad de la resistividad Menor o igual a 0,3 μΩ·m Escaneo de resistencia de múltiples-puntos de alta-precisión
11 Densidad aparente 1,88 – 1,91 g/cm³ Prueba de densidad de Arquímedes
12 Porosidad interna <0.12 % Porosimetría de intrusión de mercurio
13 Coeficiente de expansión térmica (25–1600 grados) 2,6 × 10⁻⁶ / grado Dilatómetro de alta-temperatura
14 Ciclos de resistencia al choque térmico (1650 grados ↔ RT) Mayor o igual a 900 ciclos sin crack Prueba de envejecimiento del horno de ciclo térmico
15 Vida útil continua (extracción de silicio CZ) 500+ lotes de crecimiento de cristales Prueba de envejecimiento de operación real del horno
16 Rango de temperatura de trabajo 1420 – 2400 grados (atmósfera de argón al vacío) Prueba de estabilidad a altas temperaturas
17 Tratamiento superficial Sellado de microporos y pasivación Recubrimiento de carbono Perfilómetro de rugosidad superficial (Ra menor o igual a 0,6 μm)
18 Estructura disponible personalizada Varilla sólida/hueca-refrigerada por agua/junta roscada segmentada/ranura especial Dibujo de mecanizado personalizado CNC

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