流量控制器MFC2000在單晶爐設(shè)備的半導(dǎo)體行業(yè)中應(yīng)用

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發(fā)表于 2024-10-25 11:19:11 | 只看該作者 |倒序瀏覽 |閱讀模式

單晶硅爐，也稱全自動直拉單晶生長爐，是一種在惰性氣體（氮氣、氦氣為主）環(huán)境中，用石墨加熱器將多晶硅等多晶材料熔化，用直拉法生長無錯位單晶的設(shè)備，將多晶硅原料放在爐體的石英坩堝內(nèi)進行高溫熔化（1450℃以上），在低真空度和氬氣保護下，通過紫晶插入多晶硅熔體后，在紫晶周圍形成過冷態(tài)并進行有規(guī)律生長，形成一根單晶棒體。由主機、加熱電源和計算機控制系統(tǒng)三大部分組成。

直拉單晶爐可以用于生產(chǎn)硅、鎵、鍺等半導(dǎo)體材料的單晶，這些單晶材料被廣泛應(yīng)用于集成電路、太陽能電池和光電器件等領(lǐng)域。
（1）光伏行業(yè)發(fā)展：隨著全球?qū)稍偕茉吹男枨笤黾?，光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。單晶爐作為光伏產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備，其市場需求將持續(xù)增長。
（2）半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展：隨著人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)的快速發(fā)展，半導(dǎo)體市場需求也在增加。單晶爐在半導(dǎo)體工業(yè)中起著關(guān)鍵作用。通過生長單晶硅棒，可以制備出高純度的硅單晶片，進而用于制造集成電路（IC）和其他半導(dǎo)體器件，如太陽能電池、光電二極管等。單晶爐也被廣泛應(yīng)用于光學(xué)領(lǐng)域，可以制備出高質(zhì)量的光學(xué)元件，如激光晶體、光纖、光學(xué)窗口等，用于激光器、光通信、光學(xué)儀器等領(lǐng)域。
其中單晶爐及晶爐設(shè)備是需要在惰性氣體（氮氣、氦氣為主）環(huán)境中工作，需要很核心的器件流量控制器，去控制設(shè)備中的氣體需求量。
質(zhì)量流量控制器MFC不僅能測量氣體的流量，具備流量計的功能，其測量值不因壓力或溫度的波動而失準，不需要進行壓力溫度修正;而且它還可以控制流量，本身具有檢測控制電路和流量調(diào)節(jié)閥，是一個閉環(huán)控制單元。用戶可以根據(jù)需要在量程范圍內(nèi)任意給定流量設(shè)定值，質(zhì)量流量控制器可以在輸入的氬氣壓力或環(huán)境溫度發(fā)生變化時，自動跟蹤設(shè)定值而改變流量并穩(wěn)定在設(shè)定值上，保證輸送的氬氣流量不產(chǎn)生波動，從而穩(wěn)定單晶爐爐內(nèi)的真空度在2.6 kPa左右。
下面來自工采傳感（ISWEEK）代理美國SIARGO的一款高精度，量程范圍寬可選的流量控制器MFC2000系列。

MFC2000系列質(zhì)量流量控制器采用公司專有的MEMS Thermal-D操作"“熱量傳感技術(shù)與智能控制電子設(shè)備，這種獨特的質(zhì)量流量傳感技術(shù)消除了一些擴散率相似的氣體的氣體敏感性，并允許在編程后進行氣體識別。本產(chǎn)品可用干動態(tài)范圍為100:1的過程控制，其控制范圍為0.1至0.8MPa(15至120 PSL)的壓力和0至50℃的補償溫度。量程在50mL/min到200L/min不同范圍可選，帶有數(shù)字RS485 Modbus通信和模擬輸出。
該產(chǎn)品的設(shè)計便于更換機械連接器，標準連接器可選雙卡套、VCR或UNF，其他定制連接器可根據(jù)要求提供。
SIARGO的MFC2000流量控制器在CVD設(shè)備中具有很重要的作用，可以精準測量和控制氣體的大小，可以很好的實現(xiàn)在高溫度、高精度、高分辨中使單晶棒體的高純度生長。